JP3002063B2 - 非磁性一成分トナー - Google Patents

非磁性一成分トナー

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JP3002063B2
JP3002063B2 JP4290085A JP29008592A JP3002063B2 JP 3002063 B2 JP3002063 B2 JP 3002063B2 JP 4290085 A JP4290085 A JP 4290085A JP 29008592 A JP29008592 A JP 29008592A JP 3002063 B2 JP3002063 B2 JP 3002063B2
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晋一 佐多
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録等
に於いて光半導体上に形成された潜像を可視画像化する
ために用いられる粉体トナーの中でも、特に、小型プリ
ンター、普通紙ファックス等に都合良く用いられる、非
磁性一成分現像法に適したトナーに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真、静電記録等に於いて光半導体
上に形成された静電潜像を粉体トナーにより可視画像化
する方法として、着色微粉体であるトナーと、トナーに
電荷を付与し磁力によりトナーを静電潜像部に搬送する
為に用いられるキャリアとの二成分よりなる現像剤を用
いる二成分磁気ブラシ現像法が従来最も都合良く用いら
れてきた。しかしながら、二成分磁気ブラシ現像法は現
像剤の搬送に磁力を用いるため、現像ロール中に磁石が
必要であり、キャリアも鉄粉・ニッケル粉・フェライト
等、金属もしくはその酸化物である為、現像器及び現像
剤が重くなり記録装置の小型軽量化を阻害する原因とな
る。
【0003】また一方、例えば、米国特許第3,909,258
号及び同第4,121,931 号に提案されている様に、キャリ
アを用いずトナー内部に磁性体を内包させトナーの有す
る磁力によりトナーを静電潜像部に搬送する磁性一成分
現像法も従来よりよく用いられてきた。しかしながら、
この現像法も現像ロール内部には磁石が必要であり現像
装置の軽量化という観点からは不利である。
【0004】これらの現像法の上記問題点を解消するた
めに、米国特許第2,895,847 号、同第3,152,012 号、特
公昭41−9475号、同45−2877号、同54−3624号等に記載
されている磁性粉を含有しないトナーのみを使用する非
磁性一成分現像法の検討・改良が近年盛んになされてき
ている。しかしながら、非磁性一成分現像法において、
トナーは圧接部材を通過する瞬間のみにしか電荷を付与
され得ないため、トナーの帯電制御はきわめて困難なも
のとなっている。かかる問題点を解決するために、特開
昭59−231549号等に示されるが如く、特殊な表面処理を
施したシリカ微粉体をトナー表面に添加したり、特開昭
63−226666号に提案されているように、特殊な帯電制御
剤が用いられたりする。一方、トナーと圧接部材との接
触効率の改善も重要であり、特開昭64−77075 号、特開
平3−294864号等にみられるように種々の外添剤が検討
されている。また、粒径の大きなトナーによる粒径の小
さなトナーの帯電阻害を防止する目的で特開昭63−2792
61号のように粒径分布の検討もなされている。しかしな
がら、上記手法により初期的には良好な画像を提供しう
るトナーも繰り返し複写を行いトナーの補給を繰り返す
と圧接部材上で、トナーが摩擦されることにより、その
部材に融着するなどの問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の問題点を解決し、非磁性一成分現像法に対し現像性及
びその経時安定性に優れたトナーを提供し、またそのト
ナーを使用することにより、現像機各部位を劣化させる
ことなく、適正な画像濃度の地かぶりの無い高品位な複
写画像を安定に提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記に挙げ
た問題点を解決すべく鋭意検討した結果、 1.0×105N・
m-2の圧力をかけた後の凝集度が、特定の値以下である
非磁性一成分トナーを用いることにより、現像性及びそ
の経時安定性に優れたトナーが得られることを見出し本
発明を完成するに到った。
【0007】即ち、本発明は、圧接部材を押し付けられ
ることにより帯電し現像に用いられる非磁性一成分トナ
ーであって、該トナーに対し1.0×105N・m-2の圧力をか
けた後の下記式 (a)〜(c) の計算値の和として定義され
る凝集度(以下、単に凝集度と略記する)が15%以下で
あることを特徴とする非磁性一成分トナーを提供するも
のである。
【0008】 ふるい目 250μm のふるいに残ったトナーの重量%×1 …(a) ふるい目 149μm のふるいに残ったトナーの重量%×0.6 …(b) ふるい目 74μm のふるいに残ったトナーの重量%×0.2 …(c) 本発明において加圧は、直径59mmの錠剤成型器に2gの
トナーを秤量し、30kg重の重りを1分間、上からのせる
事により与えた。
【0009】尚、凝集度の測定に関しては、ホソカワミ
クロン(株)製パウダテスタを用いて、ふるい目が250
μm のふるいを上に、ふるい目が149 μm のふるいを中
に、ふるい目が74μm のふるいを下にセットして、加圧
されたトナー2gを、1分間振幅1mmの振動を台に与え
て測定を行った。
【0010】本発明において、トナーの凝集度を15%以
下にする方法は特に限定されないが、凝集度を下げる因
子としては、 ワックス分の添加を多くする トナーの粒径をコントロールする 結着樹脂の種類を選択する 等の方法があり、これらの点を考慮にいれてトナーの組
成や粒径を適宜選択する。具体的にはトナー粒径に応じ
たワックスの添加量と結着樹脂を選択する。
【0011】本発明に使用されるトナーの組成としては
従来より公知である材料が使用可能である。本発明に使
用されるトナーの結着樹脂としては、スチレン、クロル
スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類:エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレ
フィン類:酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸
ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類:アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン
脂肪族モノカルボン酸のエステル類:ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等
のビニルエーテル類:ビニルメチルケトン、ビニルヘキ
シルケト、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケト
ン類等の単独重合体あるいは共重合体が挙げられる。ま
た更には、天然及び合成ワックス類、ポリエステル、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、石油樹脂等を
用いる事ができる。中でも好ましくはポリエステル樹脂
である。
【0012】また、トナーに使用される着色剤として
は、カーボンブラック;C.I.ピグメント・イエロー1、
同3、同74、同97、同98等のアセト酢酸アリールアミド
系モノアゾ黄色顔料;C.I.ピグメント・イエロー12、同
13、同14、同17等のアセト酢酸アリールアミド系ジスア
ゾ黄色顔料;C.I.ソルベント・イエロー19、同77、同7
9、C.I.ディスパース・イエロー164 等の黄色染料;C.
I.ピグメント・レッド48、同49:1、同53:1、同57、
同57:1、同81、同122 、同5等の赤色もしくは紅色顔
料;C.I.ソルベント・レッド49、同52、同58、同8等の
赤色系染料;C.I.ピグメント・ブルー15:3等の銅フタ
ロシアニン及びその誘導体の青色系染顔料;C.I.ピグメ
ント・グリーン7、同36(フタロシアニン・グリーン)
等の緑色顔料等が使用可能である。これらの染顔料は、
単独で用いても2種以上混合して用いても良い。
【0013】また更に、トナーに使用できる帯電制御剤
としては、負帯電トナー用として、クロム・アゾ錯体染
料、鉄アゾ錯体染料、コバルト・アゾ錯体染料、サリチ
ル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム
・ほう素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくは
その誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ほう素錯体
もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のク
ロム・亜鉛・アルミニウム・ほう素錯体もしくは塩化合
物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スル
ホン酸塩などの界面活性剤類を、正帯電トナー用とし
て、ニグロシン染料及びその誘導体、トリフェニルメタ
ン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、
四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘
導体等が例示可能である。
【0014】また、トナー中には、フェライト等の磁性
体、導電性調整剤、酸化錫、シリカ、アルミナ、ジルコ
ニア、チタニア、酸化亜鉛等の金属酸化物、体質顔料、
繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、離型剤等が必
要に応じて加えられても良い。
【0015】更に、トナー表面には、流動性を調整し現
像ロール上へのトナー搬送を制御するためや、感光体上
へのトナー・フィルミングを防止したり、感光体上の残
留トナーのクリーニング性を向上させるために各種添加
剤が添加される。これらの添加剤としては、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等の
無機酸化物、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エス
テル類、スチレン等の単独もしくは共重合体樹脂微粒
子、フッ素樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、ステア
リン酸等の高級脂肪酸及びその金属塩、カーボンブラッ
ク、フッ化黒鉛、炭化珪素、窒化ほう素等が挙げられ
る。本発明のトナーの製造方法としては、混練粉砕法、
スプレイドライ法、重合法等の従来より公知の製造法が
使用可能である。
【0016】
【作用・効果】本発明のトナーを用いた場合、圧着部材
による加圧でトナーが凝集しにくく、現像ローラー、帯
電部材等にトナーが融着することがない。そのため、本
発明のトナーを用いると連続複写によっても、かぶりの
ない解像力に優れた良好な画像が安定して得られる。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例を記載するが、本発明
は勿論これらの実施例に限定されるものではない。な
お、例中、部と表示するものは、特にことわりない限り
重量部を表す。
【0018】実施例1 ポリエステル樹脂1 100部 (酸価=22mgKOH/g、水酸基価=26mgKOH/g、 ガラス転移点=65℃、重量平均分子量=22万) カーボンブラック 3部 クロム・アゾ錯体 1.5部 低分子量ポリプロピレン・ワックス 2部 上記組成を予備混合し加圧ニーダーで混練した後、粉砕
分級して、トナーの平均粒径を13.5μm にしたもの 100
部に対し、疎水性シリカ 0.2部を高速攪拌機を用い混合
しトナーとした。
【0019】実施例2 ポリエステル樹脂1 100部 カーボンブラック 3部 クロム・アゾ錯体 1.5部 低分子量ポリプロピレン・ワックス 2部 上記組成を予備混合し加圧ニーダーで混練した後、粉砕
分級して、トナーの平均粒径を10.8μm にしたもの 100
部に対し、疎水性シリカ 0.3部を高速攪拌機を用い混合
しトナーとした。
【0020】実施例3 ポリエステル樹脂1 100部 カーボンブラック 3部 クロム・アゾ錯体 1.5部 低分子量ポリプロピレン・ワックス 3部 上記組成を予備混合し加圧ニーダーで混練した後、粉砕
分級して、トナーの平均粒径を 8.5μm にしたもの 100
部に対し、疎水性シリカ 0.5部を高速攪拌機を用い混合
しトナーとした。
【0021】比較例1 スチレン/ノルマルブチルメタクリレート共重合体 60部 (スチレン:ノルマルブチルメタクリレート=65:35(モル比)、 ガラス転移点=65℃、重量平均分子量=29万) スチレン/ノルマルブチルメタクリレート共重合体 40部 (スチレン:ノルマルブチルメタクリレート=70:30(モル比)、 ガラス転移点=68℃、重量平均分子量=16万) カーボンブラック 4部 クロム・アゾ錯体 1.5部 低分子量ポリプロピレン・ワックス 3部 上記組成を予備混合し加圧ニーダーで混練した後、粉砕
分級して、トナーの平均粒径を13.5μm にしたもの 100
部に対し、疎水性シリカ 0.2部を高速攪拌機を用い混合
しトナーとした。
【0022】比較例2 ポリエステル樹脂1 100部 カーボンブラック 3部 クロム・アゾ錯体 1.5部 低分子量ポリプロピレン・ワックス 2部 上記組成を予備混合し加圧ニーダーで混練した後、粉砕
分級して、トナーの平均粒径を 8.4μm にしたもの 100
部に対し、疎水性シリカ 0.5部を高速攪拌機を用い混合
しトナーとした。
【0023】実施例1〜3、比較例1および2のトナー
について、1.0×105N・m-2の圧力をかけた後の凝集度を
測定した。その結果を表1に示す。加圧は、直径59mmの
錠剤成型器に2gのトナーを秤量し、30kg重の重りを1
分間、上からのせる事により与えた。
【0024】
【表1】
【0025】実施例1〜3、比較例1および2のトナー
を、(株)東芝製COPIX TF58HW改造機を使用し、トナー
を補給しながら12,000枚の連続実写テストを行い、テス
ト前後の画像濃度および感光体上のかぶりの測定結果を
表2に示した。
【0026】
【表2】
【0027】注) 1) マクベス濃度計にて測定 2) 感光体上の画像をメンディング・テープに写し取
り、色差計CR−221(ミノルタカメラ(株)製)でY値を
測定し、もとのテープのY値との差で示した。
【0028】3) 圧着部材への融着状態 ○:トナーの融着は見られない。 △:トナーの融着が若干みられる。 ×:トナーの融着が甚だしい。
【0029】表2に示すとおり、本発明のトナーが12,0
00枚の連続プリントを行っても安定に良好な画像を提供
したのに対し、1.0×105N・m-2の圧力を1分間かけた後
の凝集度が15%をこえるトナーは、連続プリントにより
画像濃度が著しく低下し、白スジが発生し、感光体かぶ
りが増加した。比較例1および2のトナーは、感光体上
のみならずプリント紙上にもかぶりが認められた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧接部材を押し付けられることにより帯
    電し現像に用いられる非磁性一成分トナーであって、該
    トナーに対し1.0×105N・m-2の圧力をかけた後の下記式
    (a)〜(c) の計算値の和として定義される凝集度が15%
    以下であることを特徴とする非磁性一成分トナー。 ふるい目 250μm のふるいに残ったトナーの重量%×1 …(a) ふるい目 149μm のふるいに残ったトナーの重量%×0.6 …(b) ふるい目 74μm のふるいに残ったトナーの重量%×0.2 …(c)
JP4290085A 1992-10-28 1992-10-28 非磁性一成分トナー Expired - Lifetime JP3002063B2 (ja)

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JPH06138690A JPH06138690A (ja) 1994-05-20
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7611815B2 (en) 2002-07-15 2009-11-03 Ricoh Company, Ltd. External additive for toner for electrophotography, toner for electrophotography, double-component developer for electrophotography, image-forming process using the toner, and image-forming apparatus using the toner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7611815B2 (en) 2002-07-15 2009-11-03 Ricoh Company, Ltd. External additive for toner for electrophotography, toner for electrophotography, double-component developer for electrophotography, image-forming process using the toner, and image-forming apparatus using the toner

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JPH06138690A (ja) 1994-05-20

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