JPH02287552A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

静電荷像現像用トナー

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JPH02287552A
JPH02287552A JP1109944A JP10994489A JPH02287552A JP H02287552 A JPH02287552 A JP H02287552A JP 1109944 A JP1109944 A JP 1109944A JP 10994489 A JP10994489 A JP 10994489A JP H02287552 A JPH02287552 A JP H02287552A
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JP
Japan
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coating layer
toner
resin
particles
styrene
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Pending
Application number
JP1109944A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Yasuno
政裕 安野
Kazuo Ota
和夫 太田
Junji Machida
純二 町田
Oichi Sano
央一 佐野
Makoto Kobayashi
誠 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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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 本発明は静電潜像現像用トナーに関するものである。さ
らに詳しくは、本発明は電子写真、静電記録、および静
電印刷において高精細画像を与える静電荷像現像用トナ
ーに関するものである。
従来の技術 電子写真、静電記録、および静電印刷における静電潜像
の現像は、感光体上に形成された静電潜像に対し、摩擦
帯電されたトナーを静電的Jこ吸着させ可視化すること
により行なわれている。
このような静電潜像の現像において用いられるトナーを
帯電させる方法としては、二成分現像方式では、一般に
キャリアと呼ばれる物質と混合・攪拌して荷電を付与す
ることが知られている。また−成分現像方式でも、現像
スリーブやトナー規制ブレード、あるいは感光体なとと
の接触により荷電を付与することが知られている。いず
れの方法によっても、トナーに均一な荷電が与えられな
ければ、現像および転写の際に問題が生じる。
さらに、近年、静電潜像現像用トナーとしては、トナー
の高精細、高画質化あるいは多様化するトナーの機能、
用途に対応するため、機能分離ないしは表面性状の改良
を目的として積層構成されたトナーも各種提唱されてい
る。
積層構成トナーは、トナーに要求される定着性、着色性
、帯電性等の各特性が最良に発揮されるように、それら
の各機能が別々に付与された層が積層されているトナー
である。ポリエステル樹脂は強靭で壊れにくい性質を有
しており、かつ透明のものも存在する。従って、ポリエ
ステル樹脂を芯粒子としてトナーを形成すると色調、定
着性、透明性等に優れたトナーを得ることができる。
しかし、芯粒子が単に積層されたトナーにおいては、使
用中の現像器中での混合攪拌、あるいはキャリアとの摩
擦によって、最表面被覆層あるいはそれよりも内側の中
間層が剥離あるいは摩耗しやすい。
すなわち、−旦トナーの表面が破壊、あるいは摩耗する
と、積層構成トナーは帯電性の異なる中間層が露出した
部分が生じる結果、トナーは帯電不良となり、形成され
る画像は下地かぶりの多いものとなる。特に、ポリエス
テル樹脂は一般に負帯電性であり、ポリエステル樹脂を
芯材とする正帯電性トナーにおいては、その影響は大き
い。
また、最表面層剥離により、着色剤がトナー粒子の表面
に露出すると、着色剤の種類、露出量の変化にもよるが
帯電性が大きく変化する。その結果、トナーの帯Wff
iの分布が広くなり、トナーの飛散、カブリの問題が生
しる。
さらに、剥離、摩耗した粒子が、他のトナーまたはキャ
リアと摩擦することにより相互に影響を及ぼし、現像剤
の帯電および画質に悪影響する。
しかも、層の剥離により生じた微粒子は小粒径であり、
感光体に強く付着し、クリーナーで除去されにくいため
、クリーニング不良、フィルミング等も発生する。さら
に微粉(特に、5μm以下の微粉)が増えると現像剤の
流動性が大幅に低下し、混合攪拌不良や現像機中での現
像剤の偏り、現像効率の低下が見られる。
積層構成トナーとしては、例えば特開昭61−2757
67号に、コアー粒子の表面に磁性体および/または着
色剤からなる層、さらにフッ素含有モノマー、アミノ基
含有モノマー、ニトロ基含有上ツマ−のうちから選ばれ
る少なくとも1種の七ツマ−を含有する七ツマ−の重合
体からなるカプセル層を湿式で積層してなるトナーが、
また、特公昭59−38583号には、核体粒子の表面
に乳化重合によって形成された微小粒子からなる被覆層
を湿式で設けてなるトナーが、さらに特開昭62−22
6162号には着色熱可塑性樹脂表面に湿式で微小樹脂
粒子を付着させた後、加熱処理を施したトナーが示され
ている。これらのトナーにおいては、いずれもトナーの
電気的特性が主としてその表面部に依存することに着目
し、着色剤、磁性体などを含有する芯粒子の表面に樹脂
微粒子を付着させ、該樹脂層の物性あるいは表面形状に
よって安定した帯電性を図ろうとするものである。しか
しながらこれらのトナーにおいて芯粒子表面に湿式で付
着させた樹脂層は、特開昭62226162号に示され
る電子顕微鏡写真からも明らかなように、その粒子形状
を保持したまま核体粒子に固着されてた微小樹脂粒子か
ら形成されるものであり、従って樹脂層は完全に芯粒子
の表面を覆うものではない(すなわち、緻密質のもので
はない)。このため、このような構成のトナーにおいて
も、芯粒子中における着色剤、磁性粉などの影響により
安定した荷電性が得られない虞れが大きく、殊にトナー
が苛酷な温度条件下で保存ないしは使用された場合にお
いては、微小樹脂粒子同志の間隙から芯粒子を構成する
成分がトナー表面に浸出し、さらに大きな影響を及ぼす
こととなる。なお、このように芯粒子成分がトナー表面
に浸出すると、トナー同志の凝集をも同時にもたらすと
いう問題も生じるものであった。
発明が解決しようとする課題 本発明は、上記事情、特にトナー被覆層の剥離による生
じる微粉の悪影響を防止するためになされたものである
。すなわち本発明は、使用中に現像器中での混合撹拌、
あるいはキャリアとの摩擦によって表面被覆層あるいは
それよりも内側の中間層が剥離あるいは摩耗が生じにく
く、微粉による悪影響のないトナーを提供し、クリーニ
ング不良等が生じず、耐久性、安定性に優れた高画質の
画像を形成出来る積層構成トナーを提供することを目的
とする。
課題を解決するための手段 本発明は芯粒子、該芯粒子上に中間被覆層および外殼被
覆層をこの順に積層してなる接層構成の静電荷像現像用
トナーにおいて、該芯粒子がポリエステル樹脂で構成さ
れ、中間被覆層および外殼被覆層がスチレン−アクリル
系共重合樹脂で構成されており、該スチレン−アクリル
系共重合樹脂のスチレン系モノマーの含有率が中間被覆
層よりも外殼被覆層における方が高い負帯電性トナーに
関する。
本発明の静電荷像現像用トナーは芯粒子、中間被覆層お
よび外殼被覆層の3層よりなる。
芯粒子は主にトナ一定着の働きを担うものであり、係る
観点からポリエステル樹脂を選択あるいは調製すればよ
い。ポリエステル樹脂は透明なものも調製可能であり、
透明カラートナーも得ることができる。
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、例えばポリオ
ール成分とジカルボン酸から合成されるが、ポリオール
成分としては、エチレングリコーノ呟 トリエチレング
リコール、1.2−プロピレングリコール、1.3−プ
ロピレングリコール、1.4−ブタンジオール、1.4
−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェ
ノールA1水素添加ヒスフエノールA1ポリオキシエチ
レン化ビスフエノールA等が使用でき、又、ジカルボン
酸成分としては、マレイン酸、フマール酸、メサコニン
酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フター
ル酸、インフタール酸、テレフタール酸、コハク酸、ア
ジピン酸、セパチン酸、マロン酸、1,2.4−ベンゼ
ントリカルボンLl。
2.5−ベンゼントリカルボン酸、1,2.4−シクロ
ヘキサントリカルボン酸、1,2.5−シクロヘキサン
トリカルボン酸、1.2.4−ブタントリカルボン酸、
l、3−ジカルボキシ−2−メチル2−メチルカルボキ
シプロパンテトラ(メチルカルボキシ)メタン等が使用
できる。
以上のようにして得られるポリエステル樹脂は、一般に
粉砕して微粒子化して用いられるが、芯粒子の形状、粒
径分布が最終的トナー粒子の形状、粒径分布を大きく左
右するので、望ましくは球形度の高い、かつ粒径分布の
狭い粒子であることが好ましい。また、芯粒子には着色
剤を含有させてもよい。
しかして、芯粒子としては、1〜20μm1好ましくは
平均粒径が3〜15μm1 より好ましくは5〜lOμ
mの樹脂粒子のものを用いる。
本発明の静電潜像現像用トナーにおいては、上記ポリエ
ステル樹脂よりなる芯粒子を被覆する。
この被覆層は後述するようにさらに被覆されるので、本
明細書においては、芯粒子の被覆層を「中間被覆層」と
いうことにする。
中間被覆層は、スチレン−アクリル系共重合樹脂で形成
される。
中間被覆層はアクリルまたはスチレン−アクリル系共重
合樹脂で形成されるが、該層形成に用いられるスチレン
−アクリル系共重合樹脂はスチレンモノマー単位の割合
(以下「Sl」という)が0〜90%、好ましくは0〜
80%、より好ましくは0〜50%のものである。スチ
レン糸上ツマー単位の割合(Sl)が90%より大きい
と外殼層の均一成膜性が劣化する。
中間被覆層を前記した構成とすることにより、中間被覆
層を均一に形成可能となり、かつ中間被覆層と芯粒子間
の密着性が強くなり、被覆層の剥離が生じにくくなる。
また、芯粒子中に着色剤を含有させた場合は、中間被覆
層が、芯粒子表面に露出する着色剤を完全に被覆し、ト
ナー帯電特性の着色剤による悪影響を防止できる。
中間被覆層の膜厚は、後述する中間被覆層形成時に用い
る樹脂微粒子の大きさによりほぼ定まるものであるが、
芯粒子の平均粒径の約115以下の厚さであればよく、
芯粒子表面の露出による悪影響が防止できる限り、いく
ら薄くてもよい。
中間被覆層を形成する方法としては、芯粒子と該芯粒子
に対して小粒径、より具体的には約115以下の微小粒
子(すなわち、樹脂粒子)を適当な配合比で機械的に混
合し、ファンデルワールス力および静電気力の作用によ
り前記芯粒子を形成してなる芯材の周囲に均一に微粒子
を付着させた後、微粒子を例えば衝撃力などにより生じ
る局部的温度上昇により微小粒子を軟化させ成膜する方
法が好ましく挙げられる。ポリエステル樹脂は一般に負
帯電性であり、中間被覆層形成に用いるスチレン−アク
リル系共重合樹脂微粒子は、スチレンモノマー単位の含
有量が少ない程、より正帯電性となるので芯粒子表面に
均一に付着する。
このような方法によると、芯粒子の形状および粒径分布
を実質的に変化させることなく、また芯粒子の熱可塑性
樹脂より中間被覆層の樹脂のほうか軟化点の高いもので
あっても、容易に芯粒子の外表面を実質的に完全に覆う
層を形成できるものである。
中間被覆層形成方法において好適に用いられ得る装置と
しては、高速気流中衝撃法を応用したハイブリダイゼー
ションシステム(奈良機械製作所社製)、オングミル(
ホソカワミクロン社製)、メカノミル(間圧精工社製)
などがある。
しかしながら、合成樹脂被覆層の形成方法としては、上
記のごとき方法に何ら限定されるものではない。
スチレン−アクリル系共重合樹脂を構成するスチレン糸
上ツマ−としては、例えは、スチレン、0−メチルスチ
レン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−
エチルスチレン、2.4−ジメチルスチレン、p n−
ブチルスチレン、’p−tert−ブチルスチレン、p
 n−へキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、
p n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p
−n−ドデシルスチレン、p−メトキノスチレン、p−
7エニルスチレン、pクロルスチレン、3.4−ジクロ
ルスチレン等のスチレンおよびその誘導体が挙げられ、
その中でもスチレンが最も好ましい。
スチレン−アクリル系共重合樹脂を構成するアクリル糸
上ツマ−としては、アクリル酸、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸nブチル、アクリル酸イン
ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸インブチル、
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、α−クロルアクリル酸メチル等の
アクリル酸及びその誘導体、メタクリル酸、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、
メタクリル酸プロピル、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、メタクリル酸フェニル、メ
タクリル酸ジメチルアミンエチル、メタクリル酸ジエチ
ルアミノエチル等のメタクリル酸およびその誘導体、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド
などのような(メタ)アクリル酸誘導体等を挙げること
ができる。
また本発明の静電潜像現像用トナーにおいて、中間被覆
層形成に用いられる、樹脂粒子は、粉砕法によるもの、
乳化重合、懸濁重合などの造粒重合法によるもの、懸濁
法、スプレードライ法などの湿式造粒法によるものなど
トナー粒子の製法として公知の方法によって得られるも
のであればいずれでもよいが、望ましくは球形度の高い
、かつ粒径分布の狭い粒子であることが好ましく、乳化
重合、懸濁重合などの造粒重合法により得られるものが
好ましい。特に、このような造粒重合法のうち、ンード
重合として知られる方法を用いて造粒すると、容易に球
形度の高く粒径分布の狭いものか得られ、かつ重合度の
制御も容易であることから極めて望ましい樹脂粒子とな
るものである。
このシード重合とは、特公昭57−24369号公報な
どに示されるように、重合性上ツマ−の一部と重合開始
剤を水系媒体あるいは乳化剤を添加してなる水系媒体中
に添加して攪拌乳化し、その後重合性上ツマー残部を除
々に滴下して微小な粒子を得、この粒子を種として、重
合性上ツマー液滴中で重合を行なうものである。
また、上記のごとき重合性上ツマ−を重合して所望の樹
脂粒子を得る場合に用いられる重合開始剤としては任意
の重合開始剤、特に油溶性重合開始剤か通常の温度範囲
で用いられる。重合開始剤の具体例としては、2.2′
−アゾビスイソブチロニトリル、2.2’−アノヒス−
2,4−ジメチルバレロニトリル、2.2’−アンビス
−4−メトキン−2,4−ジメチルバレロニトリルなど
のアゾ化合物、アセチルシクロへキンルスルホニルパー
オキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート
、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイ
ド、ステアロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサ
イド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ
イソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサ
イド、【−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドなどの
過酸化物などが挙げられる。これらの重合開始剤の使用
量は七ツマー100重量部に対して0゜01−10重量
部、より好ましくは0.5〜5重量部である。その使用
量が0.01重量部より少ないと重合速度が遅くなり、
一方、10重量部より多いと重合のコントロールが困難
となるためである。
このようにして得られる樹脂粒子中には着色剤を配合す
ることも可能である。従って、前記のごとき造粒重合法
においては、重合性七ツマー中に着色剤を溶解ないしは
分散させて着色剤を含有する樹脂粒子を造粒することも
可能であるが、より均一な樹脂粒子を安定して得るため
には着色剤は添加しないことが望まれる。
中間被覆層形成用樹脂微粒子は、平均粒径が0゜05〜
3 pm、好ましくは0.1−ll1mであり、かつ粒
径分布の変動係数が20%以下、好ましくは、15%以
下のものか使用される。平均粒径が0.05μmより小
さい粉体は製造上むずかしく、また3μmより太きいと
、または、変動係数が20%より大きいと、芯粒子の表
面を被覆成膜化することが難しくなる。
本明細書において用いられる粒径の変動係数とは、粒径
のバラツキの尺度(%)を表わすものであって、粒径に
おける標準偏差(σ)を平均粒径で割ったものであり、
以下のようにして求められるものである。すなわち、ま
ず走査型電子顕微鏡にて写真を撮影し、無作為に100
粒子を選択し、その粒子径を測定する。この測定結果に
基づき標準偏差(σ)および平均粒径を求める。なお、
1本発明で使用する標準偏差(σ)は、n個の粒子径の
測定を行なったときの、各測定値の平均値からの差の2
乗を(n−1)で割った値の平方根で表される。
すなわち、次式で示される。
度を示すものであって、以下に示されるような式により
定義される。なお、本明細書に示される各個はイメージ
アナライザー(日本レギュレータ社製、ルーゼノクス5
000)によって測定されtこものである。
ただし、xl、X2・・・X、は試料粒子径の粒子径の
測定値、Xはn個の各測定値の平均値である。このよう
にして得られた標準偏差(σ)を平均粒子径(x)で割
り、lOOを掛けた値を変動係数とした。
また本明細書において用いられる形状係数SFlとは、
粒子の長径/短径の差(歪み性)を示すパラメータとし
て使用され、一般に粉体粒子の球形(式中、面積とは粉
体の投影面積の平均値を示し、最大長とは粉体の投影像
における最大長の平均値を示す。) 従って、粒子の形状が真珠に近いほどこの形状係数SF
Iの値がlOOに近い値となるものである。
また中間被覆層を形成する際の樹脂微粒子の使用量は、
芯粒子全重量の示す100重量部に対して5〜50重量
部、好ましくは10〜30重量部である。すなわち、中
間被覆層を形成する樹脂の量が5重量部より少ないと芯
粒子を完全に中間被覆層により覆うことが困難となり、
芯粒子を構成する樹脂か浸出してトナーの凝集を招く。
芯粒子が着色剤を含む場合は着色剤成分がトナー粒子の
表面に露出して、安定で均一な帯電性を阻害する虞れが
生じる。一方50重量部を越えて使用すると均一な中間
被覆層を形成することができない。
中間被覆層には着色剤を含有させてもよく、芯粒子の表
面に着色剤を含む中間被覆層を形成する方法としては、
特に限定されるものではない。たとえば芯粒子となる樹
脂粒子表面に、着色剤のみを湿式あるいは乾式的にファ
ンデルワールス力および静電気力の作用により付着させ
た後、熱あるいは機械的衝撃力などにより、芯粒子に付
着固定化させることも、あるいは着色剤を樹脂微粒子と
ともに付着固定化させるないしは着色剤を含有する樹脂
微粒子を付着固定化させることも可能である。この場合
も、粒子の大きさとしては、前記した樹脂微粒子と同程
度の大きさの範囲であればよい。
本発明の静電潜像現像用トナーにおいて用いられる着色
剤としては、特に限定されないが以下に示すような、各
種、各色の顔料、染料が使用可能である。
本発明に使用しうる着色剤としては、具体的には、黄色
顔料では、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸
化鉄、ミネラルファストイエローニッケルチタンイエロ
ー、ネーフルスイエローナフトールイエローS1ハンザ
−イエローG1ハンザ−イエロー10G、ベンジジンイ
エローG1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
レーキ等がある。
橙色顔料では、 赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジ
G T R、ピラゾロンオレンジ、パルカンオレンジ、
インダスレンブリリアントオレンジRK1ベンジジンオ
レンジG1インダスレンブリリアントオレンジGK等; 赤色顔料では、 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウ
ム、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、ウオッチングレッド、カルシューム塩、レ
ーキレッドD1ブリリアントカーミン6B1エオシンレ
ーキ、ローダミンレーキB1アリザリンレーキ、ブリリ
アントカーミソ3B等: 紫色顔料では、 マンガン紫、ファストバイオレットB1メチルバイオレ
ットレーキ等: 青色顔料では、 紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、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一部分塩素化物、
ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC等; 緑色顔料では、 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB1
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
G等; 白色顔料では、 亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等; 黒色顔料では ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレン
ブラック等のカーボンブラック、あるいは活性炭等、非
磁性フェライト等; 体質顔料では、 パライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイト
カーボン、タルク、アルミナホワイト等;を挙げること
ができる。
以上の着色剤は1種または2種以上混合して使用しても
よく、いずれも無公害で高い着色力があれば有機、無機
を問わず、これらに限定されるものではない。
これらの着色剤は、単独であるいは複数組合せて用いる
ことができるが、トナー粒子中に含まれる樹脂100重
量部に対して、1〜20重量部、より好ましくは1−1
o重量部使用することが望ましい。すなわち、20重量
部より多いとトナーの定着性が低下し、一方、1重量部
より少ないと所望の画像濃度が得られない虞れがある。
本発明の静電荷像現像用トナーは、中間被覆層をさらに
被覆する。該被覆層は、トナー最表面に位置するもので
あるから、本明細書においては、中間被覆層を被覆する
層を「外殼被覆層」ということにする。
外殼被覆層は、芯粒子、中間被覆層と同様のスチレン−
アクリル系共重合樹脂で形成されるが、スチレン系モノ
マー単位の割合が中間被覆層を構成する樹脂のそれより
も高いものより構成される。
中間被覆層の樹脂のスチレン系モノマー単位の割合S+
(%)とし、外殼被覆層樹脂のスチレン系モノマー単位
の割合を32(%)とするとその差(52−81)が5
%以上、好ましくは10%以上、より好ましくは20%
以上あることが好ましい。外殼被覆層はスチレン系モノ
マー単位のみの樹脂で構成されてもよい。最外殼被覆層
を上記のような樹脂で構成することにより得られるトナ
ーはより負帯電性に適したものとなる。
外殼被覆層は、中間被覆層と密着性がよく、剥離しにく
い。しかも、使用される帯電性に適合しているので、耐
久性よく、長期に渡って、均一な荷電性を付与すること
ができ、得られる画像はかぶり等の少ない良好なものと
なる。
さらに、このように外殼被覆層を形成すると、内部に存
在する中間被覆層ないしは芯粒子の構成にほとんど影響
されることなく、表面層である外殼被覆層の構成によっ
て、帯電性、現像性、耐熱性等を決定することができ、
芯粒子あるいは中間被覆層に含まれる着色剤の種類、量
等が変化しても安定したかつ各トナー粒子間において均
一な荷電性を付与することができる。
外殼被覆層を形成する方法としては、所望のスチレン含
量の樹脂微粒子を使用し、中間被覆層と同様の方法で形
成され、該被覆層には、さらに所望により荷電制御剤を
含有させてもよい。
すなわち、中間被覆層を有する芯粒子に対して小粒径、
より具体的には約115以下の微粒子(すなわち、樹脂
微粒子、樹脂微粒子および荷電制御剤微粒子、あるいは
荷電制御剤を含有する樹脂微粒子)を適当な配合比で機
械的に混合し、ファンデルワールス力および静電気力の
作用により中間被覆層の周囲に均一に微粒子を付着させ
た後、該微粒子を例えば衝撃力などにより生じる局部的
温度上昇により微粒子を軟化させ成膜する方法が好まし
く挙げられる。本発明においては、外殼被覆層と中間被
覆層構成樹脂のスチレン系モノマー単位の含有量に差が
あり(すなわちスチレンモノマー単位の割合が少ない共
重合樹脂は、スチレン系モノマー単位の割合が多い共重
合樹脂よりもより正帯電性である)、画構成樹脂の帯電
性レベルに差が生じるので、樹脂微粒子を中間被覆層表
面上に均一に付着させることが可能となる。なお、ここ
で使用される外殼被覆層形成用樹脂微粒子は、平均粒径
が0.05〜3μm1好ましくは0.1〜1μmであり
、かつ粒径分布の変動係数が20%以下、好ましくは、
15%以下のものが使用される。平均粒径が0.05μ
mより小さい粉体は製造上むずかしく、また3μmより
大きいと、または、変動係数が20%より大きいと、芯
粒子の表面を被覆成膜化することが難しくなる。このよ
うな方法によると、前記したような中間被覆層を有する
芯粒子の形状および粒径分布を実質的に変化させること
なく、また、中間被覆層構成樹脂より外殼被覆層構成樹
脂のほうが軟化点の高いものであっても、容易に中間被
覆層外表面を実質的に完全に覆う外殼被覆層を形成でき
るものである。またこのようにして得られるトナー粒子
の表面性状は芯粒子および外殼層形成粒子の組成、物性
(粒径、熱的特性およびゲル化成分等)を選ぶことによ
り、さらに処理条件を適宜選択することにより平滑性・
表面粗度を変化させることができる。トナー粒子の流動
性、クリーニング性および帯電性などの特性の面から球
状でかつその表面に微小な凹凸を有する形態が望ましい
。なお、このような方法において好適に用いられ得る装
置としては、高速気流中衝撃法を応用したハイブリダイ
ゼーションシステム(奈良機械製作所社製)、オングミ
ル(ホンカワミクロン社製)、メカノミル(岡山精工社
製)などがある。
しかしながら、樹脂被覆層の形成方法としては、上記の
ごとき方法に何ら限定されるものではない。
負荷電制御剤としては、例えば、オイルブランク(Co
lor I ndex 26150)、オイルブラック
BY(オリエント化学工業社製)、ボントロンS−22
(オリエント化学工業社製)、サリチル酸金属錯体E−
81(オリエント化学工業社製)、チオインシコ系顔料
、銅7りロシアニンのスルホニルアミン誘導体、スピロ
ンブラックTRH(保土谷化学工業社製)、亜鉛金属錯
体E−84(オリエント化学工業社製)ボントロンS−
34(オリエント化学工業社製)、ニグロシンSo(オ
リエント化学工業社製)、セレスシュバルツ(R)G(
7yルベン・ファブリケン・バイヤ社製)、クロモーゲ
ンシュバルツETOO(C,1,NO,l 4645)
、アゾオイルブラック(R)(ナショナル・アニリン社
製)などが挙げられる。
これらの荷電制御剤は、単独であるいは複数種組合せて
使用することができるが、外殼被覆層に添加する荷電制
御剤の添加量は、外殼被覆層を形成する樹脂100重量
部に対して0.1−10重量部、好ましくは0.5〜5
重量部である。すなわち、添加量が0.1重量部未満で
あるとトナー粒子表面部に存在する荷電制御剤の量が少
ないため、トナーの帯電量が不足し、一方、10重量部
を越えるものであると樹脂被覆層より帯電制御剤が剥離
し、キャリアの表面にスペント化したり現像剤中に混入
して耐刷性を劣化させたりする虞れがあるためである。
外殼被覆層を構成するアクリル系モノマー成分としては
、前記したもの以外に、さらに以下に示すような弗素を
有する七ツマー成分を使用してもよい。
このような極性基を導入してなる樹脂を外殼被・ 積層
に用いると、この樹脂自体が荷電制御の働きをするため
に、外殼被覆層に特に荷電制御剤を添加しなくてもある
程度の帯電性を付与することが可能となる。
下記モノマー成分の単独重合体を使用することも可能で
、係る重合体の樹脂微粒子を外殼被覆層の形成の際に使
用することによっても上記効果を得ることができる。
弗素原子は負荷電制御に有効であり、弗素含有モノマー
としては特に制限はないが、例えば、2゜2.2−1リ
フルオロエチルアクリレート、2,2゜3.3−テトラ
、フルオロプロピルアクリレート、2.2,3.3.4
,4,5.5−オクタフルオロアミルアクリレート、I
H,IH,2H,2H−へブタデカフルオロデシルアク
リレートなどのフルオロアルキル(メタ)アクリレート
が好ましく例示される。
しかしながら、本発明の静電潜像現像用トナーにおいて
、このような荷電制御剤あるいは前記したような極性基
含有樹脂は必ずしも添加する必要はなく、−成分系のも
のにおいては、現像スリーブ、トナー規制ブレード等に
、また二成分系のものにおいてはキャリアにトナーとの
十分な荷電差を有するものを用いれば、所望の電荷にト
ナーを帯電させることができる。
本発明の静電潜像現像用トナーは、上記のごとき構成の
積層構造を有するものであり、安定した帯電性、定着性
、耐熱性等を発渾する。さらに本発明の被覆層は接着性
がよく、剥離、摩耗等が生じにくく、安定した現像性、
高画質の画像を得ることができる。
芯粒子Iの製造例 ポリエステル樹脂(Mn−3800; Mw/Mn=2
.8; Tg=60℃、Tf=llO℃)100重量部
をボールミルで充分混合した後、140℃に加熱した3
本ロール上で混練した。混練物を放置冷却後、フェザ−
ミルを用い粗粉砕し、さらジェットミルで微粉砕した。
つぎに、風力分級し、平均粒径11μmの微粉末を得た
。得られた微粒子を芯粒子Iとする。
芯粒子■の製造例 芯粒子Iの製造例においてカーボンブラックをフタロシ
アニン顔料(C,1,74160)に変更する以外、芯
粒子Iの製造例と同様の組成、方法により、平均粒径1
1μmの微粉末を得た。得られた微粒子を芯粒子■とす
る。
芯粒子■の製造例 スチレン−ブチルアクリレート−ポリエステルグラフト
共重合体(Mn□3200; Mw/Mn=8.7; 
Tg・58℃、 Tf・105℃)100重量部、フタ
ロシアニン類N (C,1,74160)5重量部を使
用して、芯粒子工の製造例と同様に平均粒径11μmの
微粉末を得た。得られた微粒子を芯粒子■とする。
芯粒子■の製造例 芯粒子■の製造例においてスチレン−ブチルアクリレー
ト−ポリエステルグラフト共重合体をポリエステル樹脂
(Mn−5600; Mw/Mn=25; Tr67℃
;Tf=120℃)に代えて使用する以外、芯粒子■の
製造例と同様の組成、方法により、平均粒径11.um
の微粉末を得た。得られた微粒子を芯粒子■とする。
樹脂微粒子の製造方法 攪拌機、コンデンサー、温度計を備えた、重合反応器に
おいてイオン交換水に完全ケン化ポリビニルアルコール
およヒトデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを乳化剤
として加え、過硫酸ナトリウムを重合開始剤として表1
に示す七ツマー組成のものを混合攪拌、加熱下において
乳化重合を行い、造粒した。この後、造粒物を水分散系
で塩化カルンウムを用い凝固した。続いて凝固物を水洗
、濾過、真空乾燥した後、ジェット粉砕機により解砕す
ることにより表−1に示す樹脂微粒子A−Nを得た。
得られた各微粒子について下お評価を行ない、結果を表
1中にまとめた。
数平均分子量(Mn)及び分散度(Mw/Mn)の測定
数平均分子量及び分散度はゲル浸透クロマトグラフィー
により、以下に記す条件で測定し、標準ポリスチレンに
より作成した検量線から換算した数値を示した。
検出器:RID−300型示差屈折計(日本分光工業社
製) カラム:A−80MX2 温度 :35°C 溶媒 :THF 流速 : l 、 OmQ/ min 島津高滓所社製70−テスターCFT−500型を用い
測定条件; ノズル   ;1dXl開 昇温スピード;3°O/ll1in 荷重    ;20kg/cか にて溶融粘度を測定し、溶融粘度が10’ポイズになる
時の温度をTf値とした。
ガラス転移温度(Tg) ガラス転移温度(Tg)は、セイコー電子工業社製 示
差走査熱量計5SC1580DSC20を用いて測定し
た値を示した。
ゲル化成分量 ゲル化成分量とは、トルエンに対して溶けない樹脂成分
を示すものであり、本明細書に示される各個は以下の測
定方法によるものである。すなわち、測定する熱可塑性
樹脂(Ms)[glをグラスフィルy −(c−3)を
用いてソックスレー抽出器によって抽出する。こうして
樹脂中のトルエン可溶成分を取除き、不溶成分(Mr)
の重量[glを乾燥後測定する。このようにして得られ
た不溶成分の重量パーセントをゲル化成分量とした。
ゲル化成分量(%)−(Mr/Ms)X 100トナー
■〜■の製造 上記で得られた芯粒子および樹脂微粒子を着色剤と共に
、下記表2に示した組み合わせおよび組成比で調合、混
合した後、それらの混合物を1500 rpmで回転し
ている容量1012のヘンシェルミキサー中で2分間混
合攪拌し、芯粒子表面に樹脂微粒子および着色剤を付着
させた。
次に、得られた混合物150gをハイブリダイザ−NH
5−1型(奈良機械製作所社製)に装入し、室温下、羽
根の周速度78m/secで8分間処理を行ない、芯粒
子表面に着色剤を含有する均一な中間被覆層を形成した
引き続いて、樹脂微粒子および荷電制御剤を、下記表2
に示した組み合せおよび組成比で調合、混合した以外、
中間被覆層形成時と同様に処理することにより、荷電制
御剤を含有する外殼被覆層を形成し、表2に示したトナ
ー■〜■を得た。
(以下、余白) キャリアの製造 成 分           重量部 ・ポリエステル樹脂        100(軟化点1
23°C1ガラス転移点 65°C,AV23.0HV40) ・Fe−Zn系フェライト微粒子   500MFP−
2(TDK社製) ・カーボンブラック          2(三菱化成
工業社製、AM#8) 上記材料をへンシエルミキサーにより十分混合、粉砕し
、次いでシリンダ部180°C1シリンダヘッド部17
0°Cに設定した押し出し混練機を用いて、溶融、混練
した。混線物を放置冷却後、フェザ−ミルを用いて粗粉
砕し、さらにジェットミルで微粉砕した後、分級機を用
いて分級し、平均粒径60μmのキャリアを得た。
〔評価方法〕
得られたトナー■〜■に対して、以下に述べるように緒
特性の評価を行った。なお、各トナーは、トナー100
重量部に対してコロイダルシリカR972(日本アエロ
ジル社製)0.1重量部で後処理を行い緒特性に対する
評価に用いた。結果を表3に示した。
■、微粉の含有率(粒度分布測定) トナーの製造例■〜■で製造したトナーを、製造例で示
したキャリアとトナー/キャリア=7/93の割合で混
合し、2成分系現像剤を調整した。
この現像剤に対して、普通紙複写機EP−5702(ミ
ノルタカメラ社製)を用いて白紙を5000枚をコピー
し、初期と5000枚複写後のトナー中の微粉の含有率
を測定した。
微粉の含有率は、まずトナーの粒度分布を測定し、粒度
分布において、0.5μm以上、トナーの重量平均粒径
の1/2以下の個数粒度分布の割合(重量%)として表
わした。
トナーの粒度分布の測定は次のようにした行った。まず
、現像器中の5箇所から現像剤を約5gづつサンプリン
グし、界面活性剤を溶かした水系に分散する。この分散
液を超音波照射した後、マグネットによりキャリアのみ
を除去し、レーザー回折式粒度分布測定装置5ALD−
1100(高滓製作所社製)を用いてトナーの粒度分布
を測定しlこ。
2、耐刷テスト(クリーニング不良発生枚数)上記粒度
分布測定方法において、白紙コピーのかわりにデータク
エスト社標準チャートを適性露光下でコピーL、100
000枚の耐刷テストを行った。このとき発生するクリ
ーニンググレードのすり抜けによるクリーニング不良発
生枚数により、次の様なランク付けを行った。
クリーニング不良発生枚数: 1〜5000枚・・・・・・× 5001〜50000枚・・・・・・△50001〜 
     ・・・・・・03、画像濃度 耐刷テスト時の初期画像のベタ部の濃度をサクラ濃度計
により測定した。
4、ハーフ濃度部のキメ 耐刷テスト時の初期画像において、ハーフ濃度評価し、
ランク付けを行った。△ランク以上で実用上使用可能で
あるが、○ランク以上が好ましい。
(以下、余白)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、芯粒子、該芯粒子上に中間被覆層および外殼被覆層
    をこの順に積層してなる積層構成の静電荷像現像用トナ
    ーにおいて、該芯粒子がポリエステル樹脂で構成され、
    中間被覆層および外殼被覆層がスチレン−アクリル系共
    重合樹脂で構成されており、該スチレン−アクリル系共
    重合樹脂のスチレン系モノマーの含有率が中間被覆層よ
    りも外殼被覆層における方が高い負帯電性トナー。
JP1109944A 1989-04-28 1989-04-28 静電荷像現像用トナー Pending JPH02287552A (ja)

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JP1109944A JPH02287552A (ja) 1989-04-28 1989-04-28 静電荷像現像用トナー
US07/770,730 US5204205A (en) 1989-04-28 1991-10-04 Three layered toner for electrophotography

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5302486A (en) * 1992-04-17 1994-04-12 Xerox Corporation Encapsulated toner process utilizing phase separation
JP2012194300A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、これを用いる画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法

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