JPH03116052A - 電子写真用トナー - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真複写機もしくはプリンタ、−等に使
用される電子写真用トナーに関する。

（従来の技術） 一般に、電子写真複写機を用いることにより、感光体ド
ラム上に形成された静電潜像をトナーにより可視像化し
、この可視像を転写紙に転写した後、定着して複写両縁
を得ることができる。この静電潜像を現像する方法とし
ては、磁気ブラシ現像方法、カスケード現像方法、ファ
ーブラシ現像方法、パウダークラウド法等が知られてい
るが、これらの方法では、使用されるトナーが、現像機
内で激しい機械的衝撃力を繰り返し受けるために、数千
回の現像後には劣化して微細なトナーが発生する。これ
に、より画像上にカブリが出現したり、この微細なトナ
ーがキャリヤ表面へ融告することにより摩擦帯電性が低
下する等の悪影響を及ぼす。

このようなトナーの劣化には、機械的な摩耗に対して強
靭な樹脂、即ち分子量の大きな樹脂、架橋された樹脂等
をトナーの結着樹脂として用いることが有効である。し
かし、これらの樹脂は、一般に高融点であり、弾性が大
きく、転写紙との親和性に乏しい。そのため、これらの
樹脂をトナーの結着樹脂として用いた場合、トナーを被
転写体と十分に定着させるためには、多くの熱エネルギ
ーを効率良く与える必要がある。

熱効率の良い定着方法としては、加熱ローラによる接触
型の加熱定着が良く知られ、現在、非常に多く用いられ
ている。しかしながら、この加熱ローラを用いると、加
熱ローラが直接トナーと接触するために、加熱ローラ表
面に溶融したトナーが付着し、この加熱ローラから後続
の被転写体に付むして汚れが発生する現象いわゆるオフ
セット現象を生じやすい。この現象を防ぐために、ロー
ラ表面をフッ素系樹脂、シリコンオイルなどの離型性に
優れた材質で被覆するなど、定むローラ表面にトナーが
付着しないようにすることが考えられる。しかしながら
、これらの材質は、高温環境ドの連続使用における耐久
性及び保存性に問題がある。このように電子写真用トナ
ーには、それ自体優れた耐オフセット性を存することが
要求される。

また、上記のような融点の高い樹脂を含有したトナーを
十分に定着させるためには、加熱ローラの温度を高くす
る必要があることから、転写紙の焦げ、カールが発生し
たり、定容器の材質が制限されたり、また大きなｔ力を
必要とする等のｔｊｊＪ　２ＸＪを生ずる。このため、
電子写真用トナーは、機械的な摩耗に強靭であり、かつ
比較的低温で彼写体に融着するものであることが望まし
い。比較的低温で融着可能であるためには、分子量の小
さい樹脂を用いればよいが、このようなトナーは耐摩耗
性が劣り、劣化防止という目的に相反してしまう。

さらに、一般に電子写真用トナーでは定石性を向上させ
るためには溶融粘度が低いものが要求される。その理由
は、トナーの溶融粘度が高すぎると、トナーの支持体に
対する親和性が乏しくなり、トナーが支持体に融着せず
低温オフセット等を発生するためである。一方、トナー
の溶融粘度が低いと、トナーの支持体に対する親和性は
良好となるが、トナー全部が支持体に融着せずに加熱ロ
ーラ上に残るため、逆に高温オフセット等を発生する場
合がある。このように、オフセット現象を起こさずに、
優れた定着性を有する電子写真用トナーを製造するのは
困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、耐オフセット性に優れ、機械的な摩耗に強靭
であり、かつ定着性が良好な電子写真用トナーを提供す
ることを目的とする。

また、本発明の他の目的は、カブリが少なく鮮明な転写
画像が得られる電子写真用トナーを提供することである
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電子写真用トナーは、飽和あるいは不飽和脂肪
酸と、ビニル系重合体樹脂とを含む混合物により表面を
被覆されていることを特徴とする。

飽和および不飽和脂肪酸としては、例えばバルミチン酸
、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラ
キン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプ
タコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラフセル酸、ク
ロトン酸、ブラシジン酸、ソルビン酸等があげられる。

この脂肪酸の融点は６０℃以上１５０℃以下であること
が好ましく、６０℃未満であると、保存性が悪く、ブロ
ッキングが生じやすくなり、１５０℃より高いと、加熱
しても完全に溶融しないために定着工程において紙の繊
維間に入り込みにくい。また、脂肪酸の添加量は、ビニ
ル系重合体１００重量部に対し、０．５〜１００重量部
が好ましく、０．５重量部未満であると定着性が悪く、
１００重量部以上であると、この脂肪酸が感光体表面に
付着してフィルミングを発生し、画像濃度が低下する傾
向がある。

トナーの結着剤として用いられる樹脂としては、５０％
平均体積粒径が３μｍ以下となるように微粉砕されてい
ることが望ましい。この平均体積粒径が３μｍを越える
と帯電特性が強くなり、画像濃度が低くなる傾向がある
。

また、表面処理剤の披Ｍｉ量は、トナー１００重量部に
対し、１〜１００　ｆｆｌ　Ｑ部が好ましく、１正量部
未満であると、定石性が十分ではなくなる傾向があり、
１００重量部を超えると、長期間コピー画像を複写した
場合、トナー表面に存在する脂肪酸が感光体表面のフィ
ルミング形成の原因となり、画像が低下する傾向がある
。

ビニル系樹脂としては、ポリビニルブチラール、ポリビ
ニルアルコールのようなビニル樹脂、ポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステルの
ようなアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリメチルスチレ
ンのようなスチレン樹脂等があげられる。

さらに、トナーの結若剤として用いられる樹脂としては
、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン共重合体、スチ
レン−アクリル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリ
エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
ビニルアルコール共重合体等のエチレン系共重合体、フ
ェノール系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
マレイン酸系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリア
クリル酸、ポリビニルブチラール、脂肪族炭化水素樹脂
、脂環族炭化水素樹脂、芳呑族炭化水素等のいわゆる石
油樹脂、塩素化パラフィン、低分子量ポリエチレン、低
分子量ポリプロピレン、ワックス類等及びこれらの混合
物を用いることができる。

トナーに用いられる着色剤としては、例えばカーボンブ
ラック、ファーストイエローＧ１ベンジジンイエロー　
ピグメントイエロー　インドファースト、オレンジ、イ
ルガジンレッド、カーミンＦＢ、パーマネントボルドー
ＦＲＲ，ピグメント・オレンジＲ１リノールレッド２Ｇ
、レーキ・レッドＣ１０−ダミンＦＢ、ローダミンＢレ
ーキ、フタロシアニンブルー　ピグメントブルー　ブリ
リアント・グリーンＢ、フタロシアニングリーン、キナ
クリドンなどの公知の着色剤を使用することができる。

また、このトナーには、キャリヤ粒子により与えられる
帯電量を制御する目的で、金属染料、ニグロシン系、ポ
リアミン系等の帯電防止剤を添加することができる。

さらに、必要に応じて耐オフセツト特性を向上させるた
めにワックスを添加することも可能である。これらの帯
電制御剤、ワックスは核トナーおよび／または表面処理
剤に混合して用いることができる。

さらにまた、着色粒子の流動性、耐凝集性を向上させる
ため、必要に応じて例えばコロイド状シリカのような着
色粒子と同極性の疎水化されたコロイド状粒子を添加す
ることもできる。

着色粒子の流動性、耐凝集性を向上させるため、必要に
応じて、例えばコロイド状微粒子を添加することもでき
る。着色粒子の流動性の向上や帯電量の安定化のために
は、コロイド状シリカ以外にも、酸化アルミニウム、酸
化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
酸化カルシウム、酸化スズ、ケイ素、酸化インジウム、
酸化セリウム、三酸化モリブデン等の無機酸化物、表面
をシランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカ
ップリング剤、シリコーンオイル等により表面処理され
た無機−酸化物、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン
共重合体、スチレン−アクリル共重合体等のスチレン系
共重合体、ポリエチレン及びエチレン系共重合体、ポリ
メチルメタクリレート等の脂肪族共重合体、脂環族共重
合体、シリコーン樹脂、テフロン等の樹脂微粉末、表面
をカップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理され
た樹脂微粉末、マグネタイト、フェライト等の磁性粉を
添加しても良い。

なお、本発明におけるトナーの帯電極性は正であっても
負であっても良い。

本発明のトナーの５０％平均体積粒径は、５〜２０μｍ
であることが好ましく、５μｍより小さいと流動性が悪
くなることにより、画像が濃度不足となる傾向があり、
２０μｍより大きいと粒径３０μｍ以上の粗大トナーの
量が多く存在することにより低帯電トナーが増えるため
画像のカブリが増加する傾向がある。実用上このような
粒径３０μｍ以上の粗大トナーの含有量は、全トナー量
の５重量％以下であることが好ましい。さらにまた、本
発明のトナーの５０％平均個数粒径１５０％平均体積粒
径は、０．５以上であることが好ましく、０．５未満で
あると、粒度分布が広いことを示し、微粉トナー及び粗
大トナーが増加し、画像上にチリ、カブリ等の欠陥が現
れる。

また、前記トナーのガラス転移点は４０〜７０℃以下が
好ましいく、４０℃未満のとき保存性及び定着性が悪く
なり、７０℃を越えるとき保存性は良好であるが、定６
性が悪い。

本発明のトナーは、例えば若色剤、流動剤及び結着樹脂
等を含むトナー成分を混合、粉砕及び分級してｆＧＪら
れる核トナーと、飽和あるいは不飽和脂肪酸及びビニル
系重合体樹脂含む表面処理剤とを−Ｆ６ｉ混合してオー
ダードミクスチュアを形成し、このオーダードミクスチ
ュアを造粒機を用いて造粒することによって製造するこ
とができる。ここでオーダードミクスチュアとは、咳ト
ナーの表面に表面処理剤をまぶしただけの状態をいい、
ＯＭタイザーを用いて形成することができる。

（作用） 本発明により飽和あるいは不飽和脂肪酸を含有した微粉
砕表面処理剤を核トナー表面に被覆させて得たトナーは
、その表面に酸が多く存在するため紙との親和性が向上
し、その効果により定着性も向上される。この場合、表
面処理によるトナーの溶融粘度自体の変化はないため、
耐オフセット性を維持させたまま定着性の良いトナーが
得られる。表面に酸が多く存在すると紙との親和性がよ
くなるのは、紙の主成分がセルロースであり、そのセル
ロース中の水酸基と酸との間に水素結合による引力が働
くためである。

本発明によれば、比較的高融点及び高粘度をＨするトナ
ーに紙との親和性が強い樹脂を被覆することにより、保
存性及び定着性が良好なトナーを得る。

（実施例） 以下に本発明の実施例と比較例を示し、本発明を具体的
に説明する。

実施例１ まず、スチレン−アクリロニトリル樹脂（Ｔｇ　　５６
℃）　８５重量％、ポリプロピレンワックス（ハイマー
ビスコール５５０Ｐ　、三洋化成■製）　５重量９６、
カーボンブラック（ＭＡ　−６００；三菱化成■製）　
８重量％、染料（Ｓ−３４；オリエント化学工業■製）
　２重量％を混合し、加圧ニーダを用いて１２０℃にて
３０分間混練した。冷却後、ハンマーミルにて粗粉砕し
、さらに■型ジェットミルーＤＳ分級機にて５０％平均
体積拉径８．０μｍになるように微粉砕及び分級して、
微粉カットトナーを得た。次に、ステアリン酸（畿点７
２℃）１０重量部と、スチレン−アクリロニトリル樹脂
（Ｔｇ　　５６℃）１００重量部とを混合した後、加圧
ニーダを用いて１２０℃にて３０分間混練した。これを
冷却した後、ハンマーミルにて粗粉砕し、さらにオング
ミルーＤＳ分級機にて５０％平均体積粒径２．０μｍに
なるように微粉砕及び分級して微粉砕樹脂を得た。５０
％平均体積粒径８，０μｍの微粉カットトナー３０重二
部と５０％平均粒径２．０μｍの微粉砕樹脂を１重量部
をＯＭタイザーで予備混合し、第１図に示すような微粉
カットトナー粒子１上に微粉砕樹脂粒子２が付着したオ
ーダードミクスチュア−３を得た。さらにハイブリタイ
ザ−（ＮＨ３−０）で３分間融合・造粒処理を行ない、
５０％平均体積粒径が１０．２μｍ、５０％平均個数粒
径１５０％平均体Ｎ　ｔｎ径が０．７５．３０μｍ以上
のトナーの重量百分率が０．５９６であり、ガラス転移
点５４℃であるトナーが得られた。

尚、予備混合にはＶ型ブレンダー　ＫＲミキサー　　Ｏ
Ｍタイザーなど公知の混合機を使用することができる。

また、予備混合物の造粒にはハイブリタイザーのばかオ
ングミル等を用いることができる。造粒により不飽和脂
肪酸を含Ｈした微粉砕樹脂は分級後のトナーの表面に融
合し、被覆層４となる。

このようにして得たトナーと日本鉄粉製フェライトキャ
リアＦ−１５０をトナー比濃度４％になるように混合し
て現像剤を製造し、東芝製複写機レオドライ４８１０で
複写画像を形成させたところ、画像濃度１，３０、カブ
リ０．１９６の鮮明な画像が得られた。

また、このトナーの定着率を次のようにして求めた。先
ず、画出し用のチャート（ステップチャート）にて画出
しを行い、次に、マクベス＞、を製ＲＤ−９１４にて画
像濃度を測定し、堅牢後濃度／堅牢前濃度を求め、これ
を定着率とした。その結果、定着率は、９１％であった
。

実施例　２ 実施例１と同様にして微粉カットトナーを得た。

そして、ブラシジン酸（融点　６１．５℃）１０重量部
とスチレン−アクリロニトリル樹脂（Ｔｇ　　５６℃）
１００重量部とを混合した以外は、実施例１と同様にし
て微粉砕樹脂を得た。次にこの微粉カットトナーと微粉
砕樹脂を重量比２０：１として実施例１と同様に予備混
合、融合・造粒処理を行い、トナーを得た。得られたト
ナーは、５０９６平均体積粒径が１０．５μｍ１５０％
平均個数粒径１５０％平均体積粒径が０．８０．３０μ
ｍ以上のトナーの重量百分率が０．５％、かつガラス転
移点が５４℃であった。このトナーを用い、実施例１と
同様にして現像剤を製造し、画像及び定着性の評価をお
こなったところ画像濃度１．３２、カブリ０．１％の鮮
明な画像が得られた。ま゛た、定着率は、９３％であっ
た。

比較例　１ 実施例１と同様にして微粉カットトナーを得た。得られ
たトナーは樹脂による表面処理は行わなかった。。

このトナーを用い実施例１と同様にして現像剤を製造し
、画像、定石性の評価を行ったところ画像濃度１．３０
、カブリ０．１９６の鮮明な画像が得られた。また、定
着率は８２％であった。

比較例２ 実施例１と同様にして微粉カットトナーを得た。

次に、スチレン−アクリロニトリル樹脂（７ｇ５６℃）
を用いたことを除き、実施例１と同様にして微粉砕樹脂
を得た。次に、この微粉カットトナー２０重量部と微粉
砕樹脂１重量部とを実施例１と同様にして予備混合し、
融合・造粒処理することにより、トナーを得た。得られ
たトナーは、５０％平均体積粒径が１０．５．ｒｚｍ、
５０％平均個数粒径１５０％平均体積粒径が０．８０．
３０μｍ以上のトナーのＭｉ重量百分率０．５９６、か
つガラス転移点が５４℃であった。

このトナーを用い、実施例１と同様にして現像剤を製造
し、画像および定石性の評価を行ったところ、画像濃度
１．３０、カブリ０．１９（＋の鮮明な画像が得られた
。また定着率は８０％であった。

本発明にかかるトナーは、実施例１及び２に示すように
、各々定着率が９１．９３％以上と良好であり、比較例
１及び２の定着率が各々８０．８２９６であることに比
べると、約１１〜１３％高い。

また、本発明のトナーを用いるとカブリが少なく、その
画像濃度も良好であり、従来のトナーに劣らない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、耐オフセット性に
優れ、機械的な摩耗に強靭であり、保存性及び定石性が
良好な電子写真用トナーを得ることができる。また、本
発明のトナーを用いると、カブリが少なく鮮明な転写画
像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の製造工程を示す断面図。 １・・・核トナー　２・・・微粉砕樹脂粒子、３・・・
オーダードミクスチュア−４・・・被覆層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）飽和あるいは不飽和脂肪酸と、ビニル系重合体樹
   脂とを含む混合物により表面を被覆された電子写真用ト
   ナー。
2. （２）前記混合物の被覆量はトナー１００重量部に対し
   、１〜１００重量部である請求項１に記載の電子写真用
   トナー。
3. （３）前記混合物中の前記脂肪酸の量は前 記ビニル重合体１００重量部に対し、０．５〜１００重
   量部である請求項１に記載の電子写真用トナー。