JPH0341465A - 静電荷像現像用トナー - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真法における静電荷像現像用トナー、特
に熱ロール定着方式における熱ロール温度を下げたり、
ロール圧力を弱くしたり、ロール回転数を高速化した場
合等に要求される低エネルギ一定着用トナーに関する。

〔従来の技術〕

近年電子写真方式を用いた複写機及びプリンターはその
普及が広まるにつれて、家庭への普及を主な目的とした
低エネルギー化、印刷機と複写機との境に位置するいわ
ゆるグレイエリアへの普及を目的とした高速化、あるい
は機械コストを下げるための定着ロールの簡素化に付随
する低ロール圧力化、更には複写機及びプリンターの多
機能化に付随する低エネルギー化が望まれている。

上記の要求に対して静電荷像現像用トナー（以下トナー
と称する）としては定着時の低エネルギー化が望まれて
いる。従来技術では主にトナーの樹脂について低エネル
ギー化の検討がなされており、たとえば樹脂の分子量や
分布を改良したもの、樹脂の組成を変更したもの、樹脂
中に添加剤を加えたものなどが提案されている。

前記トナーの樹脂の分子量あるいはその分布を変える方
法としては、低分子部分の分子量を下げ高分子部分の分
子量を上げることにより分子量の分布を広くする方法や
、あるいは高分子部分を架橋させたりすることが行なわ
れている。しかしながら、この方法に於いては定着性を
充分に持たせるために、樹脂のガラス転移点を下げざる
を得ずトナーとしたときの保存性を損なうことが避けら
れない。また、保存性を維持したまま定着性を向上させ
ようとしても、充分な定着性を持たせることが困難であ
るという問題を有する。

他の低エネルギー化の方法として、トナーの樹脂中に第
二成分としてのサブレジンを加え、］・トナの定着性を
向上させる方法が提案されている。

この方法は樹脂系のガラス転移点を下げない前提のもと
に結晶性の高いサブレジンを加えるため、定着性とトナ
ーの保存性に於いては良好な結果を得られるが、結晶性
の高いサブレジンのためトナーの熱ロール定着時に於け
る溶融粘度が急激に低下し、且つ溶融時のトナーの凝集
力が弱いためオフセット現象を起こしやすい。また、以
上の問題を改良するために結晶性の高いポリオレフィン
ワックスなどを加えることが提案されているが、ポリオ
レフィンワックスにはトナー中に分散すべきカーボン、
帯電制御剤などが分散されにくく均一なトナーとするこ
とが難しいという問題を有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものである。す
なわち、本発明の目的は定着温度を下げると共にトナー
の保存性を悪化させず、またオフセット性に於いても実
用上なんら問題を発生せず、更には熱特性のみならずト
ナーとしての実用特性であるライフ性、画質等に於いて
も問題を発生しない新規な静電荷像現像用トナーを提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果
、特定のワックスを含有したトナー粒子の表面に樹脂微
粒子を固着させることにより、極めて良好な結果を示す
ことを見い出し、本発明に至ったものである。

本発明の静電荷像現像用トナーは硬化ヒマシ油、カルナ
ウバワックス及びそれらの変性物から選ばれた少なくと
も１種類のワックス類を含有したｌ・ナー粒子の表面に
、平均粒子径が０．０５〜０．５μｍであり、且つＴｇ
が１２０℃以下の樹脂微粒子が固着されていることを特
徴とするものである。

まず、本発明の第１の特徴であるトナー中に配合する硬
化ヒマシ油、カルナウバワックス及びそれらの変性物に
ついて詳述する。

本発明でいう硬化ヒマシ油とは、ヒマシ油の水素添加物
であり、例えば伊東製油社及び日本油脂社等から上市さ
れているカスターワックスが該当する。また、硬化ヒマ
シ油の変成物は側鎖の水酸基を利用して、二塩基酸等と
反応させてカルボキシル基等の酸を導入して酸価を変え
たものである。

導入する酸としては、二塩基酸ならば特に選ぶものでは
ないが、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸等の炭素数が
２〜２０程度の二塩基酸が好ましい。

一方、カルナウバワックスとは、植物ロウの一種でカル
ナウバの若葉からとれるものであり、その変性物とは例
えばカルナウバワックスのＯＨ基に酸を導入したもので
ある。上市されているカルナウバワックスとしては、野
田ワックス社製商品名カルナウバワックス等がある。

本発明では、トナー中に上述した硬化ヒマシ油、カルナ
ウバワックス及びそれらの変性物を単独で又は混合して
含有するものである。トナー中への上記ワックス類の添
加量は重量比で５〜５０％好ましくは１０〜４０％が適
量であり、添加量が５％未満であると定着性の向上があ
まり見られず、５０％より多いと定着性においては極め
て良好となるものの、トナーの定着面の光沢が出すぎる
等の画質の低下を招くので好ましくない。また、該ワッ
クス類の融点は５５〜１００°Ｃの範囲以内であること
が望ましく、融点が５５℃未満であるとトナーとしたと
きの保存性に問題を起こし易く、融点が１００℃より高
いと定着性が低下するので好ましくない。

次に本発明の第２の特徴であるトナー粒子の表面に固着
させる樹脂微粒子について詳述する。

本発明では、流動性及び保存安定性の向上のために樹脂
微粒子をトナー粒子表面に固着する。この固着方法とし
ては、タービン型撹拌機、ヘンシェルくキサ−、スーパ
ーミキサー等の一般的な撹拌機、あるいは一般に表面改
質装置（例えば奈良機械製作所のナラ・ハイブリダイゼ
ーション・システム、ホソカワミクロン社のメカノ・フ
ェージョン・システム、日本ニューマチソク工業社のサ
ーフユージングシステム等）と呼ばれる機器を使用する
方法がある。

該樹脂微粒子としては、主に乳化重合によるエマルジョ
ン粒子が好適であり、その樹脂を構成しているモノマー
の主成分としてはスチレン、ブチルアクリレ−Ｉ・、ブ
チルメタアクリレート、メチルメタアクリレート等トナ
ー用樹脂として一般に用いられているものが使用可能で
ある。該樹脂微粒子の平均粒子径は０．０５〜０．５μ
ｍであることが必要である。平均粒子径が０．０５μｍ
より小さいものはトナー粒子表面に対する分散性が不良
になり易く、０．５μｍより大きいものはトナー粒子表
面への固着が困難になる。また、該樹脂微粒子のＴｇは
１２０℃以下、望ましくは９０°Ｃ以下であることが必
要である。樹脂微粒子のＴｇが１２０℃より大きいもの
を使用した場合は、トナーの定着性を阻害してしまう。

上記樹脂微粒子は、トナー粒子の全表面積の２０〜８０
％を被覆するのに必要な量、すなわちトナー１００重量
部に対して５〜３０重量部の固着量が好適である。

本発明の静電荷像現像用トナーは、前記ワックス類を結
着樹脂、着色剤及びその他の添加物と所定の配合比にて
混合し、熱溶融混練後、粉砕、分級して、トナー粒子を
作製した後、前記固着方法により前記樹脂微粒子をトナ
ー粒子表面に固着して作製する。

１．上記の結着樹脂としては、例えばポリスチレン、ス
チレン−アクリル共重合体樹脂、ポリアクリレート、ポ
リエチレン、スチレン−ブタジェン共重合体樹脂、ボリ
アミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体樹脂、クマロン−インデン樹脂、ポリエステル樹脂
等が挙げられる。また、着色剤としては通常のトナーの
着色剤として使用される顔染料、例えばカーボンブラン
ク、ニグロシン染料、アニリン染料、クロームイエロー
ウルトラマリンブルー、メチレンブルークロライド、ロ
ーズヘンガル等が挙げられる。更にその他の添加物とし
て必要に応して各種助剤を用いてもよく、例えば帯電制
御剤、酸化防止剤、コロイド状シリカ、コロイド状アル
ミナ等の流動性改質剤が挙げられる。

〔作　用〕

本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー中に配合され
る硬化ヒマシ油やカルナウハワソクスまたはそれらの変
成物が、結晶性物質であるため５５〜１００°Ｃの融点
をもち、従って熱ロールにおける比較的低い定着温度（
１３０〜１５０℃）において、溶融粘度の急激な低下と
共にほぼ完全に溶融し転写紙上への定着強度の向上に有
効に機能する。一方、本発明で特定する上記ワックス類
は熱溶融時の凝集力が強いこと、及び熱ロールとの親和
性が弱いという特異な作用機構によりトナーのオフセッ
ト現像を起こすことが無い。更に本発明ではトナー粒子
表面に樹脂微粒子を固着させるためにトナーの流動性が
向上し、保存性は良好なものとなる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を詳述する。

尚、部数は全て重量部である。

実施例１ 」二記の配合による混合物を熱溶融混練、粉砕、分級し
、平均粒子径が１２μｍの負帯電性トナーを得た。次に
該トナー１００部に対し樹脂微粒子（スチレン−ブチル
アクリレートのエマルジョン粒子、Ｔｇ−８２°Ｃ１平
均粒子径−０，２μｍ）を１５部混合し、ヘンシェルご
キザーで処理温度０ ５８℃、処理時間■５分の条件でトナー粒子表面に固着
化処理を行った後、トナー重量に比して疎水性シリカを
０．２％外添して本発明の静電荷像現像用トナーを作製
した。

実施例２ 上記の配合による混合物を熱溶融混練、粉砕、分級し、
平均粒子径が１２μｍの負帯電性トナーを得た。次に該
トナー１００部に対し樹脂微粒子くスチレン−ブチルア
クリレートのエマルジョン粒子、Ｔｇ＝８２°Ｃ１平均
粒子径−０，２μｍ）を１ ■５部混合し、ヘンシェルミキサーで処理温度５８°Ｃ
１処理時間１５分の条件でトナー粒子表面に固着化処理
を行った後、トナー重量に比して疎水性シリカを０．２
％外添して本発明の静電荷像現像用トナーを作製した。

実施例３ 上記の配合による混合物を熱溶融混練、粉砕、分級し、
平均粒子径が１２μｍの負帯電性トナーを得た。次に該
トナー１００部に対し樹脂微粒子（ＰＭＭＡのエマルジ
ョン粒子、Ｔｇ＝９０℃、平均粒子径−〇、２５μｍ）
を１５部混合し、ヘンシェルミキサーで処理温度５８℃
、処理時間１５分の条件でトナー粒子表面に固着化処理
を行った後、トナー重量に比して疎水性シリカを０．２
％外添して本発明の静電荷像現像用トナーを作製した。

比較例１ 上記の配合による混合物を熱溶融混練、粉砕、分級し、
平均粒子径が１２μｍの負帯電性トナーを得た後、トナ
ー重量に比して疎水性シリカを０．２％外添して比較用
のトナーを作製した。

比較例２ 樹脂微粒子による固着化処理を除いた以外は、３ 実施例２と同様にして比較用のトナーを作製した。

以上の実施例１〜３及び比較例１〜２について次の特性
評価を行った。

（１）最低定着温度 表層がテフロンで形成された熱ローラと、表層がシリコ
ンゴムで形成された圧着ローラとより成る定着機をロー
ル圧力が３Ｑｋｇ／ｃｍ及びロールスピードが１７０ｍ
ｍ／ｓｅｃになるように調節し、該熱ローラの設定温度
を段階的に変化させて、各設定温度において試料トナー
による転写トナー像の定着を行う。形成された定着画像
に対して綿パッド（ダイ二ソク社製商品名ＰＰＣパッド
）によって摺擦を施し、十分な耐摺擦性を示す定着画像
に係る最低の設定温度をもって最低定着温度とした。

（２）非オフセット温度幅 転写紙上にトナー像を転写して上述の定着機により定着
処理を行い、該定着機の熱ローラの設定温度を変化させ
た状態で、該転写紙余白部分にトナー汚れが生ずるか否
かの観察を繰り返し行ない、トナーによる汚れの生しな
い温度域を非オフセソ４ ト温度幅とした。

（３）保存性 試料トナーを温度４５℃の雰囲気中に２週間または温度
５０°Ｃの雰囲気中に８時間放置後、トナーの流動性を
目視にて確認し保存性の評価を行なった。

（４）画像特性 試料トナーを用いて連続コピー試験を行い、コピー後の
画質を目視にて評価を行なった。

上記評価項目のうち最低定着温度、非オフセット温度幅
及び保存性の結果を第１表に示す。

また、画像特性については実施例１〜３はいずれも３０
０００枚以上の連続コピーで良好な画像を示した。一方
比較例のうち、比較例２は初期画像は良好であったが、
ホッパー内でブロッキングが生し連続コピー試験は不可
能であった。

■ 第１表 面像特性及び第１表の結果より明らかなように、本発明
の静電荷像現像用トナーは最低定着温度が低く、非オフ
セント温度幅も広く、更に画像特性及び保存性も良好で
あった。一方、比較例１においては最低定着強度が高く
低エネルギ一定着トナーとしては不十分なものであった
。また、比較例２は保存性が悪く、更に画像特性も実用
上耐え得るものではなかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、低エネルギ一定着
が可能であって、且つ良好な画像特性が６ 得られる静電荷像現像用トナーを保存性及び定着オフセ
ント性を損うことなく得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硬化ヒマシ油、カルナウバワックス及びそれらの変性物
   から選ばれた少なくとも１種類のワックス類を含有した
   トナー粒子の表面に、平均粒子径が０．０５〜０．５μ
   ｍであり、且つＴｇが１２０℃以下の樹脂微粒子が固着
   されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。