JP3289051B2 - 電子写真用トナー - Google Patents

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、静電記録な
どにおける静電荷像を現像するための新規なトナーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法においては、トナー
像を紙などに定着する方法として熱ローラによる圧着加
熱方法が用いられている。この方法は、熱ローラ表面と
トナーとを溶融状態で加圧下で接触させるために、熱ロ
ーラとして熱効率が高く高速定着な熱ローラを使用する
ことから、トナー像の一部が定着ローラ表面に付着、転
移し、これが再転移する、いわゆる、オフセット現象が
生じ易い。この現象を防止する目的で、従来より定着ロ
ーラ表面をトナーに対して離型性の優れたシリコンゴム
やフッ素樹脂で形成し、さらにその表面にシリコーンオ
イルなどの離型性液を供給する方法が採られている。

【０００３】この方法は、トナーのオフセットを防止す
る点では極めて有効であるが、オフセット防止用液体が
加熱、蒸発し不快臭を発生するのを防止したり、またオ
フセット防止用液体を供給するための装置が必要である
ため、トナーに低分子量ポリオレフィンなどの離型剤を
予め内添する手段が採用されている。しかし、この内添
方式では離型剤をトナー中に比較的多量含有させなけれ
ば十分な効果が得られず、また樹脂との相溶性が悪く、
均一に混合分散することが難しい。

【０００４】一方、上記離型剤を外添によりトナーに加
えることが提案されている。例えば、特開昭６３−１１
９５５号公報にはトナーと低融点ワックスをボールミル
などで混合し、トナー表面に低融点ワックスをコーティ
ングする方法が開示され、特開昭６３−６１２６５号公
報、特開昭６４−５４４５８号公報には、トナーとポリ
エチレン樹脂やポリエチレン微粉末を混合する方法が開
示されているが、これらの方法では離型剤の一部分はト
ナー表面に付着するが、トナーから遊離した離型剤が存
在し、オフセット現象を防止する効果が小さく、また遊
離した離型剤により感光体を汚染するなどの欠点があ
る。

【０００５】また、特開昭６３−４１８６１号公報で
は、粒径が８μｍのトナーに粒径が２μｍのポリプロピ
レンを混合し加熱加圧下で表面に密着させる方法や、特
開昭６３−２４４０５３号公報では、トナーに対し粒径
が０．２μｍ以下の離型性粒子を機械的衝撃によりトナ
ー表面に固定化する方法が提案されている。しかし、遊
離した離型剤が存在しないような状態にまで離型剤をト
ナーに固着させるためには、離型剤の粒径をトナー粒径
の１／１０以下にする必要があり、トナーの製造工程に
おける条件の制御が難しく、十分効果的な方法とは云え
ない。

【０００６】また、トナーの樹脂成分として、一般的に
使用される低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチ
レンは通常公知の方法では粉砕できないので、特開昭６
３−２４４０５３号公報に記載の溶剤に溶解して非溶剤
中に析出させる方法が提案されているが、この方法では
一部は微粒子状になるものの別に凝集物ができてしまい
解砕されず、トナー中に凝集体として残存してしまうと
いう欠点がある。また、加熱噴霧による方法では、せい
ぜい数μｍの大きさに粉砕するのが限度である。このよ
うに低分子量のポリオレフィン類は微粒子状の粉体とし
て得られないのが現状である。

【０００７】また、特開昭６３−３００２４５号公報に
はトナー表面にエマルジョンワックス類を付着する方法
が提案されている。この方法は条件をコントロールする
ことで粒子表面に離型剤を付着できるが、トナーの流動
性や転写性が低下してしまうといった欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、定着ローラ
表面にシリコンオイルなどの離型性液体を供給しないオ
イルレス定着が可能で、トナーの流動性、紙への転写性
に優れ、定着時にオフセット現象や紙の巻き付きがな
く、かつ、画質の優れた画像が形成できるトナーを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱可塑
性樹脂を主成分とした粉体粒子の表面にロジンを主成分
とする層を設けてなることを特徴とする電子写真用トナ
ーを提供される。また、本発明によれば、熱可塑性樹脂
を主成分とし離型性材料層を含有する粉体粒子の表面に
離型性材料層を形成し、さらにその上にロジンを主成分
とする層を設けてなることを特徴とする電子写真用トナ
ーを提供される。

【００１０】本発明の電子写真用トナーは、熱可塑性樹
脂を主成分とし離型性材料を含有する粉体粒子の表面に
ロジン層を設けたことを特徴とし、比較的少量のロジン
で極めて転写性よいトナーを得るものである。すなわ
ち、本発明の如く、ロジンを表面層に配するのではな
く、粉体粒子の内部に混入させた場合には、多量のロジ
ンが必要となるばかりでなく、一般的にロジンは他の熱
可塑性樹脂に比べて接着性、凝集性が劣るためトナーと
しての性能を維持することが困難となる。

【００１１】本発明で用いるロジンとしては、ガムロジ
ン、ウッドロジン、トールロジンなどが挙げられ、また
軟化点７０〜８０℃、融点１２０〜１３５℃のものが好
ましく使用される。本発明において、ロジンを表面に被
覆する方法としては、熱可塑性樹脂を主成分とし離型剤
材料を含有する粉体粒子、もしくは熱可塑性樹脂を主成
分とし離型剤材料を含有する粉体粒子の表面に離型性材
料層を形成した粒子とロジン粉体を混合し、機械的衝撃
力より表面にロジンの被覆層を形成する方法や、ロジン
の懸濁物や乳化物を用い湿式で表面に被覆する方法など
があるが、本発明においては湿式処理によりロジン層を
形成させる方法が好ましい。

【００１２】本発明に使用される熱可塑性樹脂として
は、従来公知のものを広く使用することができる。例え
ば、スチレン、パラクロロスチレン、ビニルトルエン、
塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、
（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−
ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アク
リル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸
２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシ
プロピル、（メタ）アクリル酸２−クロロエチル、（メ
タ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルメチルケ
トン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピリジン、ブ
タジエンなどの単量体からなる重合体、またはこれら単
量体の２種類以上からなる共重合体、あるいはそれらの
混合物が挙げられる。また、以上の外に、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、脂肪族または脂肪族系炭化水素樹脂、芳香族
系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。

【００１３】離型性物質としては、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレンなどの
低分子量ポリオレフィン類：蜜ろう、カルナウバワック
ス、モンタンワックスなどの天然ワックス類：ステアリ
ン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸などの高級脂肪酸及
び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド類などが挙げ
られる。これらは１種または２種以上用いることができ
るが、好ましくは低分子量ポリプロピレンやカルナウバ
ワックスが更に好ましくはカルナウバワックスが使用さ
れる。

【００１４】これらの離型剤の使用量は、熱可塑性樹脂
と着色剤を主成分とする粉体粒子に対して０．５〜５．
０重量％程度であり、熱可塑性樹脂や着色剤などととも
に混練、粉砕し内添する方法や熱可塑性樹脂と着色剤を
主成分とする粉体粒子表面に離型剤を機械的衝撃力によ
り固着させる方法や、熱可塑性樹脂と着色剤を主成分と
する粉体粒子表面に離型剤のエマルジョンを用いて湿式
で付着被覆する方法などで含有させることができる。

【００１５】着色剤としては、たとえば次のような染・
顔料が挙げられ、これらは１種または２種以上混合して
使用することができる。 黒色顔料：カーボンブラック（オイルファーネスブラッ
ク、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレン
ブラックなど）；アニリンブラックのようなアジン系色
素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物。 黄色顔料：カドミウムイエロー、ミネラルファストイエ
ロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、
ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエ
ロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエロ
ーレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジン
レーキ。 橙色顔料：モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、イン
ダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレ
ンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ。 赤色顔料：ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネント
レッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォ
ッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリ
アントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレー
キＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ。 紫色顔料：ファストバイオレットＢ、メチルバイオレッ
トレーキ。 青色顔料：コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリ
アブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロ
シアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、
ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ。 緑色顔料：クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグ
リーンＢ、マラカイトグリーンレーキ。

【００１６】また染着により熱可塑性樹脂粒子を着色す
る場合には、熱可塑性樹脂の体積平均粒子径（Ｄｖ）が
３〜８μｍで、数平均粒子径（Ｄｐ）との比Ｄｖ／Ｄｐ
が１．００〜１．１５の範囲のものが望ましく、また染
着に使用する染料としては油溶性染料や分散染料を用い
ることが好ましい。これらの着色剤の使用量は、熱可塑
性樹脂粒子に対し１重量％〜１０重量％程度が適当であ
る。

【００１７】また、本発明においては帯電を制御するた
めに下記に示すような帯電制御剤が好ましく用いられ
る。ニグロシン、炭素数２〜１６のアルキル基を含むア
ジン系染料（特公昭４２−１６２７号公報）、塩基性染
料〔例えば C.I.Basic Yellow 2 (C.I.41000)、C.I.Bas
ic Yellow 3、C.I.Basic Red 1 (C.I.45160)、C.I.Basi
c Red 9 (C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1 (C.I.4253
5)、C.I.Basic Violet 3 (C.I.42555)、C.I.Basic Viol
et 10 (C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14 (C.I.4251
0)、C.I.Basic Blue 1 (C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3
(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5 (C.I.42410)、C.I.Ba
sic Blue 7 (C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9 (C.I.5201
5)、C.I.Basic Blue 24 (C.I.52030)、C.I.Basic Blue
25 (C.I.52025)、C.I.Basic Blue26 (C.I.44045)、C.I.
Basic Green 1 (C.I.42040)、C.I.Basic Green 4 (C.I.
42000)、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Basic
Bracka 8 (C.I.26150)、ベンゾイルメチル−ヘキサデシ
ルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライ
ドなどの４級アンモニウム塩、ジブチルまたはジオクチ
ルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレー
ト化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニ
ル縮合系ポリマーなどのポリアミン樹脂、特公昭４１−
２１０５３号、同４３−２７５９６号、同４４−６３９
７号、同４５−２６４７８号各公報に記載されているモ
ノアゾ染料の金属錯塩、特公昭５５−４２７５２号、特
公昭５９−７３８５号各公報に記載されているサルチル
酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸
のＺｎ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅなどの金属錯塩、スル
ホン化した銅フタロシアニン顔料、特開平４−１５１１
６８号公報に記載されているフッ素系化合物等。

【００１８】

【実施例】以下に本発明を実施例によって説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、
部及び％はいずれも重量基準である。

【００１９】実施例１ スチレン／メチルアクリレート共重合体 （共重合比５５／４５） １００部 カーボンブラック １０部 低分子量ポリプロピレン ７部 ３，５−ジターシャリーブチルサルチル酸亜鉛錯体 ５部 よりなる混合物を熱ロールにより加熱混練し粉砕、分級
して体積平均粒径９μｍの黒色粉体を得た。この粉体粒
子１００部にロジン（ベッカサイト；荒川化学社製）粉
体３部を混合し、ハイブリダイザー（奈良機械社製）に
投入し１２，０００回転で５分間処理し、黒色粉体表面
にロジン層を形成した。この粉体１００部に対してコロ
イダルシリカ０．３部を添加、混合してトナーとした。
このトナー３部を鉄粉キャリア１００部と混合し２成分
系現像剤を作成した。この現像剤を磁気ブラシ現像装置
に入れ、有機感光体上に通常の電子写真法で形成された
静電潜像を現像し、これを普通紙にコロナ放電を与えな
がら転写し、転写前のトナー重量と転写後のトナー重量
を測定し転写率を求めたところ９５．３％であった。ま
た、転写画像をシリコーンオイルを供給しない定着ロー
ラで熱定着したところ、定着温度１５０〜２１０℃の範
囲で、紙の巻き付きやオフセット現象の発生はなく良好
な画像が得られた。

【００２０】比較例１ 実施例１において、ロジン層を形成せずに、その他は実
施例１と同様にしてトナーを作成し転写率を測定したと
ころ８４．６％であった。

【００２１】実施例２ スチレン７０部、ｎ−ブチルメタクリレート３０部、カ
ーボンブラック１０部、含金属アゾ染料（オリエント化
学社製、Ｓ−３４）、及びカルナウバワックスをポリビ
ニルアルコールの２％水溶液中でホモジナイザーを用い
て均一に分散しアゾビスイソブチロニトリル２部を用い
て懸濁重合を行い、微粉末と粗粉部をかっとして平均粒
径８μｍの黒色粒子を得た。この黒色粒子１００部を水
中に分散しロジンのエマルジョン（固形分２０％）１０
部を加え、撹拌下に１％ステアリルアミンアセテート水
溶液２０ｍｌを滴下し、黒色粒子表面にロジンを付着さ
せ、濾過、乾燥しトナーとした。次にこのトナー３部を
鉄粉キャリア１００部と混合して２成分系現像剤を作製
した。この現像剤を実施例１と同じ装置にセットして転
写率を測定したところ９４．８％であった。また、定着
温度を１５０〜２１０℃まで１０℃ごとにコピーしたと
ころ、各温度でオフセット現象や紙の巻き付きがなく、
鮮明な画像が得られた。

【００２２】実施例３ スチレン６０部、２−エチルヘキシルメタアクリレート
３０部及びブチルアクリレート１０部を、メチルアルコ
ール溶媒中で分散安定剤としてポリビニールピロリドン
の存在下に共重合して、体積平均粒径（Ｄｖ）６．０μ
ｍ、数平均粒子径（Ｄｐ）が５．５μｍ、Ｄｖ／Ｄｐが
１．０９の粒度分布の狭い、球状の粉体粒子を得た。次
にこの粉体粒子１００部をメチルアルコール４００部に
分散し、室温で撹拌しつつオイルブラック８６０（オリ
エント化学社製）４部マクロレックスオレンジＲ（Ｂａ
ｙｅｒ社製）１部を加えて８時間撹拌して染着し、黒色
の粉体を得た。この黒色の粉体１００部を水／メタノー
ル混合溶媒に分散し、パーフルオロアルキルトリメチル
アンモニウム塩１０％水溶液２０ｇを加え、撹拌しつつ
カルナウバワックスのエマルジョン（固形分２５％、平
均粒径０．１２μｍ）４部を加え黒色粉体の表面にカル
ナウバワックスを付着させ、濾過、乾燥した。ついで、
この粉体１００部を水／メタノール混合溶媒に分散し、
ロジンのエマルジョン（固形分２０％）２０部を加え、
撹拌下に１％ステアリルアミンアセテート水溶液２０ｍ
ｌを滴下し黒色粒子表面にロジンを付着させ、濾過、乾
燥し、トナーとした。次にこのトナー３部を鉄粉キャリ
ア１００部と混合して２成分系現像剤とし、デジタル複
写機（イマジオＭＦ−５３０；リコー社製）を用いて画
像形成を行った。実施例１と同様にして転写率を測定し
たところ９６．６％であり、１５０〜２１０℃の定着温
度範囲でオフセット現象や紙の巻き付きがなく、ドット
再現性の優れた黒色画像を得た。さらに５万枚繰返し複
写したが、感光体やキャリアへの汚染はなくオフセット
現象や紙の巻き付きのない、いずれも鮮明な複写画像が
得られた。

【００２３】

【発明の効果】本発明の電子写真用トナーは、熱可塑性
樹脂を主成分とし離型性材料を含有する粉体粒子の表面
に、または必要に応じて熱可塑性樹脂を主成分とした粉
体粒子面に離型性材料層を設けた表面に、ロジンを主成
分とする層を設けたことから、感光体から紙への転写性
が良好であり、また定着時におけるオフセット現象がな
く、更には定着ローラへの紙の巻き付きを防止でき、か
つ長期にわたって高画質の画像が得られる耐久性に優れ
たものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂を主成分とし離型性材料を
   含有する粉体粒子の表面に、ロジンを主成分とする層を
   設けてなることを特徴とする電子写真用トナー。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂を主成分とした粉体粒子の
   表面に、離型性材料層を形成し、さらにその上にロジン
   を主成分とする層を設けてなることを特徴とする電子写
   真用トナー。