JPH02140757A - 電子写真用フルカラートナーキット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静
電荷像を現像するためのフルカラー電子写真用トナーキ
ットに関する。

［従来の技術］ 近年、複写機等においてモノカラー複写からフルカラー
複写への展開が急速に進みつつあり、２色カラー複写機
やフルカラー複写機の検討及び実用化が広くなされてい
る。

本出願人らはこれらの要請に答えるべく先にイエロー、
シアン、マゼンタの３原色と墨入れ用ブラックの４色カ
ラートナーキットを提案している。

一般にフルカラー複写機は次の様にして画像を形成する
。

原稿からの光をトナーの色と補色の関係にある色分解フ
ィルターを通して光導電層上に静電潜像を形成する０次
いで現像、転写工程を経てトナーは支持体に保持される
０次に前述の工程を順次複数回行ない、レジストレーシ
ョンを合わせつつ同一支持体上にトナーは重ねあわせら
れ一回の定着によって最終のフルカラー画像が得られる
。上記提案によるフルカラートナーキットは３原色トナ
ーに加え、墨入れ用ブラックトナーを用いるため幅広い
色再現性を持ち、かつ現像、定着工程において特に好ま
しい特性を有する。

一般にフルカラートナーキットにおいては優れた色再現
性及び混色性、透明性を得るために定着時においてトナ
ー粒子の形が判別出来ない程にはぼ完全溶融に近い状態
になる事が必要である。

一方定着装置面からの解決手段としては、定着温度の高
温化、定着スピードの低速化、定着ローラーの接触面積
の増大などがあげられる。しかし定着温度の高温化は、
定着ローラーの熱劣化、エネルギーコストの上昇、機内
昇温を考慮すると限度が有り、また定着スピードを下げ
る事はコピースピードを下げる事であり複写機の機能ダ
ウンにつながり好ましくない、そのため画像と定着ロー
ラーの接触面積を増大させることで十分な熱伝達を行わ
せしめる手段を採らざるを得ない、定着ローラーの接触
面積を大きくするためには、ローラーの弾性変形のし易
さを高めなければならないが、それにはローラーのゴム
層を厚くする必要が有り、それに伴って熱に対する強度
が弱まり定着ローラーの短寿命化を招いている。一方、
十分に溶融させた結果高温オフセットが発生し、オイル
等の離型剤をローラーに塗布する必要が生じてしまう、
しかも、このオイルの塗布が定着ローラーの短寿命化を
促進するという悪循環を招いている。

上述の問題は先に述べた本出願人の発明による４色カラ
ートナーキットに対してもあてはまり、改善すべき大き
な課題となっている。

一方、トナーの製造方法として懸濁重合法が提案されて
いる（特公昭３６−１０２３１号公報）、この懸濁重合
法に右いては重合性単量体及び着色剤（さらに必要に応
じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤その他の添加剤）
を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後
、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層（例
えば水相）中に適当な撹拌機を用いて分散し同時に重合
反応を行なわせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得る
。

この懸濁重合法では、水という極性の大なる分散媒中で
単量体組成物の液滴を生成せしめるため、単量体組成物
に含まれる極性基を有する成分は水相との界面である表
１部に存在し易く、非極性の成分は表層部に存在しない
という、いわゆる疑似カプセル構造をとる。この製法上
の特徴を活用し、粉砕法では使用できない低融点のワッ
クスを含有させることが可能である。

重合法によるトナーは、この低融点のワックスの内包化
により、耐ブロッキング性と低温定着という相反する性
能を両立する事が可能である。すなわち、低融点ワック
スが内包化されている事により、耐ブロツキング性能を
低下させることなく、低温で溶融するワックスによりト
ナー中の熱伝導性が向上し、その結果、低温定着が可能
となる。またさらに好ましいことには、定着時に融解し
たワックスが離型剤としても働くため、定着ローラーに
オイル等の離型剤を塗布することなく、高温オフセット
を防止することが可能となる。

しかしながら、上記の定着時に有利な性能を有する重合
トナーにおいても、フルカラーに応用して多重現像を行
ない、多重転写画像を得た場合、トナー層の厚みが単色
カラーに比較して数倍になるため、粉砕トナーと同様、
十分溶融させる定着条件ではホットオフセットが生じて
しまい、ａｍ剤の塗布が不必要であるという事と、フル
カラートナーとして優れた色再現性・混色性・透明性を
得るという事は両立できなかった。

この問題を解決するために本出願人らは先に原稿画像を
色分解し、色分解フィルターに応じた原色及び黒色のト
ナーで現像を行なうフルカラー複写機に用いる重合法ト
ナーにおいて、転写媒体上、最上層及び第２層を形成す
るトナーに含有させるワックスの量を増化させる事によ
り定着温度以下で十分溶融し良好な熱伝達物質として働
き定着時に熱伝導が多重転写画像の下層部に至るまで効
率よく進みその結果、混色性、透明性に優れた定着画像
が得られたことを見出している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の発明によれば混色性、透明性に優れたオフセット
のない定着画像が得られるがより良好な色再現性をもと
めるにはトナーの着色剤について、より良好な分光反射
を持つものを選択する必要が有る。しかしながら重合法
においては、粉砕法に比べ材料選択の制約が大きい０重
合法トナーは重合性単量体中にトナーとして機能するに
必要な成分すなわち、荷電制御剤、着色剤等を含有させ
、水中で懸濁重合する事によりトナーを得る。

このためその材料が親水性であったり、ラジカル反応を
阻害するものであると使用する事はできない、すなわち
重合法における材料選択は粉砕法に比べより困難である
。

本発明の目的は優れた色再現性、混色性及び透明性を有
するフルカラートナーキット提供する事にある。

さらに本発明の目的は定着ローラーに離型剤を塗布する
ことなくオフセットを防止できるフルカラートナーキッ
トを提供する事にある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明のフルカ
ラートナーキットは上述の問題点を解決するために開発
されたものであり、より詳しくは少なくともイエロート
ナー、マゼンタトナー、シアントナーから成る着色トナ
ーと、離型性物質を１０〜９０重量％含有する無色トナ
ーから成る事を特徴とする電子写真用フルカラートナー
キットである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明者等は重合トナーがワックスに関して擬似カプセ
ル構造をとり、ブロッキング性能を阻害することなく低
融点ワックスを多量に添加できる事に着目し本発明に到
達した。

すなわち原稿画像を色分解し各色毎に潜像を形成し色分
解フィルターに対応した原色及び黒色のトナーで現像し
、さらに低融点のワックスを含有した無色トナーを転写
部材全面に現像する。これらは次の様な理由による。無
色トナーに含有される、低融点のワックスが定着温度以
下で十分溶融し、良好な熱伝達物質として作用するため
、定着時の熱伝導が多重転写画像の下層部に至るまで効
率良く進む、その結果混色性、透明性に優れた定着画像
が得られる。さらにこの無色トナー中のワックスは定着
時に離型剤としても作用しオフセットを防止するので着
色トナーに離型剤を添加することや定着ローラーにオイ
ルを塗布することは不要となり、その結果定着ローラー
の長寿命化がはかれる。

本発明中の無色トナーに添加するワックスは融点５５〜
７０度の範囲にあるパラフィン系炭化水素が用いられる
。これは次の様な理由による０表層部には、添加するワ
ックスより熱的強度の優れた結着樹脂が存在するため、
トナー環境がワックスの融点以下であればブロッキング
などは起こらないが、融点を超えた場合、ワックスが液
体となり表層部に浸出して融着を起こす、これより複写
機内の温度環境を考慮するとワックスの融点は５５℃以
上が好ましく、また、懸濁重合でトナーを製造する場合
ワックスの如き添加物は単量体系に均一に溶解または分
散させる必要が有り、ワックスの融点が高過ぎると、モ
ノマー中に均一に溶解しない。

パラフィンワックスとしては日本石油製や日本精蝋製の
製品が有り、また分枝状パラフィンワックスとしてはマ
イクロクリスタリンワックス（日本精蝋製）、マイクロ
ワックス（日本石油製）などが有る。また、ワックスの
添加量は、重合性単量体１００重量部に対して１０〜９
０重量部が好ましい。

本発明で用いられる着色トナーは粉砕法、重合法のいず
れの方法によっても製造できるが材料選択の巾を考慮す
ると粉砕法で製造するのがより好ましい、上記の如き無
色のトナーが着色トナーを覆うため、着色トナーには離
型剤を添加する必要はない。

本発明１ご用いられる着色剤は従来公知のものがすべて
使用できるが重合法で着色トナーを製造する場合は水相
移行性のないものが好ましい０例えば、 Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント Ｃ，１，ピグメント ｃ、ｒ、ピグメント ブルー　　１５：３ ブルー　　１５；４ ブルー　６８ イエロー　ｌフ イエロー　１２ イエロー　１３ イエロー　１４ レッド　１２２ レッド　　５７：１ 等が挙げられる。

着色トナーを粉砕法で製造する場合結着樹脂としては従
来公知のものが使用できる。

例えば、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α
−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体
、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン
−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体
、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−
アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アク
リル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸
エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−
アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチ
レン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）
、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロ
ジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子
量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルア
クリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラ
ール樹脂等がある０本発明の実施上特に好ましい樹脂と
してはスチレン−アクリル酸エステル系樹脂、ポリエス
テル樹脂がある。

特に、次式、 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、Ｘ＋Ｖ
はそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は
２〜１０である。）で代表されるビスフェノール誘導体
もしくは置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボ
ン酸又はその酸無水物又はその低級アルキルエステルと
からなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレイン酸
、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリ
ット酸など）とを少なくとも共縮合したポリエステル樹
脂がシャープな溶融特性を有するのでより好ましい。

粉砕法によるトナーの製造方法は、上記の結着樹脂に着
色剤、荷電制御剤等の添加物を加え、十分ヘンシェルミ
キサーにより予備混合を行ない、３本ミールで少なくと
も２回以上溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約
１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し次いでエアージェット方式に
よる微粉砕機で４０１ＬＬ１以下の粒径に微粉砕した。

さらに得られた微粉砕物を所望の粒径に分級しトナーを
得る。また流動性改質剤をトナー粒子と混合（外添）し
て用いても良い、流動性改質剤としてはコロイダルシリ
カ、脂肪酸金属塩、テフロン微粉末などが有る。

本発明で用いられる無色又は着色の重合トナーは以下の
如き方法にて得られる。すなわち、重合性単量体中にワ
ックス、着色剤、重合開始剤等その他の添加剤を加え超
音波分散機、ホモジナイザーなどによって均一に溶解又
は分散せしめた単量体系を、懸濁安定剤を含有する水相
（すなわち連続層）中に通常の撹拌機またはホモミキサ
ーホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単
量体液滴が所望のトナー粒子のサイズ、一般に３０終閑
以下の大きさを有する様に撹拌速度、時間を調整し、そ
の後は分散安定剤の作用によりほぼその状態が維持され
る様、攪拌を粒子の沈降が・防止される程度に行なえば
良い１重合温度は４０℃以上、一般的には５０〜９０℃
の温度に設定して重合を行なう０反応終了後、生成した
トナー粒子を洗浄、濾過により回収し乾燥する。懸濁重
合法においては、通常モノマー１００重量部に対して水
３００〜３０００１ｉ量部を分散媒として使用するのが
好ましい。

上記重合トナーに適用できる重合性単量体としては、ス
チレン、Ｏ−メチルスチレン、国−メチルスチレン、ｐ
−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチル
スチレン等のスチレンおよびその誘導体：メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、
メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ジメチルアミノ
エチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどの、メ
タクリル酸エステル類；アクリル酸メヂル、アクルル酸
エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル
、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アク
リル酸フェニルなどのアクリル酸エステル類：アクリロ
ニトリル、メタクリレートリル、アクリルアミドなどの
アクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体などのビニル系
単量体が有る。

これらのモノマーは単独ないし混合して使用しつる。上
述したモノマーの中でも、スチレンまたはスチレン誘導
体を単独で、または他の、モノマーと混合して重合性単
量体として使用する事がトナーの現像特性及び耐久性の
点で好ましい。

また、単量体の重合時に、添加剤として極性基を有する
重合体、共重合体を添加して単量体を重合することがよ
り好ましい０本発明においては、重合時に極性基を有す
る重合体、共重合体または環化ゴムを加えた重合性単量
体系を該極性重合体と逆荷電性の分散剤を分散せしめた
水相中に懸濁させ重合させる事が好ましい、すなわち、
重合性単量体系中に含まれるカチオン性又はアニオン性
重合体、共重合体または環化ゴムは水相中に分散してい
る逆荷電性のアニオン性又はカチオン性分散剤と重合進
行中のトナーとなる粒子表面で静電的に引き合い、粒子
表面を分散剤が覆う事により粒子同士の合一を防ぎ安定
化せしめると共に、重合時に添加した極性重合体がトナ
ーとなる粒子表層部に集まるため、一種の殻の様な形態
となり、得られた粒子は擬似的なカプセルとなる。比較
的高分子量の極性重合体、共重合体または環化ゴムを用
い、トナー粒子にブロッキング性、現像耐摩耗性の優れ
た性質を付与する一方で、内部では比較的低分子量で定
着特性向上に寄与する様に重合を行なう事により、定着
性とブロッキング性という相反する要求を満足するトナ
ーを得ることができる０本発明に使用し得る極性重合体
（極性共重合体を包含する）及び逆荷重性分散剤を以下
に例示する。

（ｉ）カチオン性重合体としては、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート
等含窒素単量体の重合体もしくはスチレン、不飽和カル
ボン酸エステル等と該含窒素単量体との共重合体がある
。

（ｉｉ　）アニオン性重合体としてはアクリロニトリル
等のニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単
量体、アクリル酸等の不飽和カルボン酸不飽和二塩基酸
、不飽和二塩基酸の無水物、ニトロ系単量体の重合体が
ある。

（ｉｉ　）アニオン性分散剤としては、アエロジル＃２
００、＃３００、＃３８０、（日本アエロジル社製）等
のコロイダルシリカが有る。

（ｉｖ　）カチオン性分散剤としては酸化アルミニウム
、アミノアルキル変性コロイダルシリカ等の親水性帯電
性シリカ微粉末等が有る。極性重合体のかわりに環化ゴ
ムを使用しても良い。

この様な分散剤は重合性単量体１００重量部に対して０
．２〜２０重量部である。

一方、必要に応じて添加される荷電制御性物質としては
、一般公知のものが用いられる０例えばニグロシン、炭
素数２〜１６のアルキル基を含むアジン系染料、モノア
ゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、ジアルキルサリチル酸
の金属錯塩等が用いられる。

重合開始剤としては、いずれか適当な重合開始剤、例え
ば、２．２゛−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニ
トリルｌ　、　２，２°−アゾビスイソブチロニトリル
、１．１゛−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニ
トリル）　、　２．２’−アゾビス−４−メトキシ−２
，４−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾビスイソ
ブチロニトリルＴＡＩＢＮ）の如きアゾ系またはジアゾ
系重合開始剤：ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチ
ルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカー
ボネート、キエメンハイドロパーオキサイド、２．４−
ジクロリルベンゾイルバーオキサイド、ラウロイルパー
オキサイドの如き過酸化物系重合開始剤が挙げられる。

これら重合開始剤は、一般には、重合性単量体の重量の
約０．５〜ｌＯ％の開始剤で十分である。

また流動性改質剤をトナー粒子と混合（外添）して用い
ても良い、流動性改質剤としてはコロイダルシリカ、脂
肪酸金属塩、テフロン微粉末などがある。また増量の目
的で炭酸カルシウム、微粉末状シリカ等の充填剤を０．
５〜２０重量％の範囲でトナー中に配合しても良い。

本発明におけるフルカラートナーキットは以上の如く得
られた無色及び着色のトナーにより構成される。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて詳細に説明する。

尚、部数はすべて重量部である。

実施例１ 工無色トナー 処方 上記処方を７０℃に加温しながら均一に分散または溶解
させ、単量体組成物を調整した。

別途、７０℃（こ加温したイオン交換水１．２４！にγ
−アミノプロピルトリメトキシシラン０．３５ｇ加え、
さらにコロイダルシリカ〔アエロジル２００（日本アエ
ロジル製　）〕７ｇ加え、均一に分散した後、１／ＩＯ
Ｎ　ＭＣＩで系内のｐＨを６に調整した分散媒系に前記
の単量体組成物を投入しＴＫ式ホモジナイザーを用い、
７０℃、　６５００ｒｐｍで窒素雰囲気下６０分間撹拌
し単量体組成物を造粒した。

その後パドル式撹拌翼で撹拌しつつ、７０℃、　１０時
間重合した０重合反応終了後、反応生成物を冷却し、Ｎ
ａＯＨを加え、分散剤を溶解し、濾過・水洗・乾燥を行
ない、無色トナーを得た。

■着色トナー プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得ら
れたポリエステル樹脂と下記の着色剤及び荷電制御剤を
用いイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの着色トナ
ーを得た。尚以下の重量部は樹脂１００重量部に対する
量である。

その製造方法は、上記の各処方量を十分ヘンシェルミキ
サーにより予備混合を行ない、３本ロールミルで少なく
とも２回以上溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて
、約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し次いでエアージェット方
式による微粉砕機で４０μ悶以下の粒径に微粉砕した。

さらに得られた微粉砕物を分級して、本発明の粒度分布
となる様に２〜２３ｐｍを選択し、流動向上剤としてヘ
キサメチルジシラザンで処理したシリカ微粉末を各分級
品１００重量部に０．５重量部外添添加しカラートナー
とした。

着色剤 荷電制御剤 ジーｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯体１イエロ
ートナー、マゼンタトナー　４．０部１シアントナー、
ブラックトナー　　４．４部得られたトナーの物性を表
−１に示す。

（以下余白） 原稿画像を色分解して得た潜像を４色の着色トナーで現
像したのち無色トナーを全面に現像した未定着画像を面
積圧５　Ｋｇ／ｃｍ”の熱定着ローラーを装備した外部
定着器を用い定着スピード９０ｍ＋ｅ／ｓｅｃ、定着温
度１５０℃で定着を行なったところオフセットもな（混
色性、透明性に優れた画像が得られた。

実施例２ ■無色トナー 上記処方により実施例１と同様の方法で無色トナーを得
た。

■着色トナー Ｃ，１，ピグメントイエロー１７ （イエロートナー） （：、１．ソルベントレッド５２ （マゼンタトナー） Ｃ，１，ソルベントレッド４９ （マゼンタ）・ナー） Ｃ，１，ピグメントブルー１５：３ （シアントナー） カーボンブラック ［リーガル４００Ｒ（キャボット製） （ブラックトナー） アルミニウムカップリング剤 ４部 ２．０部 １．５部 １０部 ２０部 ０．６部 ［ＡＬ−Ｍ　（味の素製）〕 （カーボンブラック処理用） 上記処方で無色トナーと同様に懸濁重合により４色の着
色トナーを得た。

得られたトナーの物性を表−２に示す。

（以下余白） これら５種のトナーにより構成されたフルカラートナー
キットで実施例１と同様の操作を行なったところ、オフ
セットのない混色性、透明性に優れた画像が得られた。

実施例３ ■無色トナー １３４．６部に変えた以外は実施例１と同様に着色トナ
ーを得た。物性を表−３に示す。

上記処方により実施例１と同様の方法で無色トナーを得
た。

■着色トナー マゼンタ用着色剤をＣ，１，ペイシックレッド１２０．
８部、Ｃ，１，デイスパースバイオレット３１０．２部
に、イエロー用着色剤を仁！、ビグメントイエローこれ
ら５種のトナーにより構成されたフルカラートナーキッ
トで実施例１と同様の操作を行なったところオフセット
のない混色性、透明性に優れた画像が得られた。

比較例 実施例１において着色トナーで現像を行なつた後、無色
トナーの現像を行なわずに定着したところオフセットが
生じた。

［発明の効果］ 上述した様に本発明によると色再現性、混色性及び透明
性を有し、さらに定着ローラーに離型剤を塗布すること
な（オフセットを防止できるフルカラートナーキットを
得ることができる。これにより定着ローラーのオイルに
よる劣化がないためローラーの寿命は延長し画像の張り
付きやオイル汚れも起こらない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シ
   アントナーから成る着色トナーと、離型性物質を１０〜
   ９０重量％含有する無色トナーから成る事を特徴とする
   電子写真用フルカラートナーキット。