JPH0346818B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法、静電記録法に用いられる
電子写真用磁性トナー及びその製造方法に関する
ものである。

電子写真法に於いては通常光導電層を帯電させ
た後原図に基づいた光像を照射し光照射部分の静
電荷を減少又は消滅させ静電潜像を形成する。そ
してこの静電潜像をトナーで現像しさらに現像画
像を紙等に転写定着する。

トナー画像の転写はコロナあるいはバイアス電
圧を印加する方法が一般的であるがトナーの電導
性が高すぎると、転写の効率の低下、像の飛散が
起こりやすい。特にトナー中に磁性体微粉末を含
有せしめキヤリア粒子を用いない一成分系トナー
の場合常湿では問題ないが高湿では転写率の低下
が大きい。

トナー画像の定着方法としてはトナーをヒータ
ー或いは熱ローラー等によりトナーの結着樹脂を
軟化或いは溶解し、紙等に定着する方法、加圧に
よりトナーを紙等に定着する方法等がある。

トナーは夫々の定着法に適するように材料を選
択され特定の定着法に使用されるトナーは、他の
定着法に使用できないのが一般的である。従つて
夫々の定着法に適したトナーが研究開発されてい
る。

しかし製造が容易であり熱定着性能が充分であ
り加熱ローラーへのオフセツト現象をおこさず繰
返し使用に対して現像性能定着性能が安定してお
り、また高湿の環境下における転写効率が低下せ
ずさらには金属スリーブ、感光体表面への癒着を
おこさず保存中に凝集化せず保存安定性が良好で
ある等を充分に満足するトナーは得られていな
い。例えば一般的に行なわれている一成分系磁性
トナーの製造方法は磁性体微粉末その他を結着樹
脂とともに溶融混合分散させその後冷却し微粒子
に粉砕するものである。しかし比較的親水性であ
る磁性微粉末を結着樹脂中に密着性を保ちしかも
均一に分散混合するのは非常に難しく、更に多量
の磁性体微粉末を含むため粉砕性が悪くなるとい
う欠点があつた。

また最近では定着性を低下させることなく加熱
ローラーへのオフセツトを防止するため結着樹脂
として架橋ポリマーを用いる場合でも架橋のコン
トロールが難しく品質安定性がない、粉砕性が悪
い、等の欠点があつた。

事実これらのトナーを用いて、現像スリーブロ
ーラーとの摩擦帯電によつて現像するとき衝撃あ
るいは経時的な使用等により結着樹脂が分離しト
リボ作用でスリーブローラに付着し蓄積されて耐
久性に劣るという欠点と同時に磁性体微粉末の遊
離を生じ磁性体の種類によつてはトナーの耐湿性
が悪化し転写にも悪影響を与える等の現象が認め
られた。

以上の様な欠点をなくするには結着樹脂中への
磁性体微粉末の密着性、分散性及び耐衝撃性、流
動性等を同時に満足する必要がある。

従来から疎水性の付与による密着性の向上、荷
電制御等を目的として予め磁性体に表面処理をほ
どこした磁性トナーについては特公昭58−81125
公報、特公昭54−130130公報、特公昭54−84731
公報等に記載されているが、いまだに充分な成果
はあげていない。

本発明の目的は磁性体微粉末の結着樹脂中への
分散性、密着性が良好な電子写真用磁性トナーを
提供することである。更に他の目的は、高湿下に
おいても転写効率が低下しない電子写真用磁性ト
ナーを提供することである。更に他の目的は製造
上粉砕性が良く、コストが低く保存時に安定性が
ある電子写真用磁性トナーを提供することであ
る。更に他の目的は加熱定着性が良く、加熱定着
ローラーへのオフセツト巻き付きを起こさない電
子写真用トナーを提供することである。

具体的には、本発明はカルボキシル基を有する
結着樹脂及びFeO・Fe₂O・ZnO・Fe₂O₃、
NiOFe₂O₃、CuO・Fe₂O₃、MnO・Fe₂O₃及び
CaO・Fe₂O₃からなる群から選択されるフエライ
トで形成されている磁性体粉末を含有する電子写
真用磁性トナーにおいて、前記磁性体粉末が、予
め、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレ
イン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン
酸、マロン酸、蓚酸及びこれらのエステルあるい
は無水物由来のカルボキシル基を含有するビニル
系ポリマーの溶液で処理された後、加熱処理され
た磁性体で形成されていることを特徴とする電子
写真用磁性トナーに関する。

さらに、本発明は、カルボキシル基を有する結
着樹脂及びFeO・Fe₂O₃・ZnO・Fe₂O₃、
NiOFe₂O₃、CuO・Fe₂O₃、MnO・Fe₂O₃及び
CaO・Fe₂O₃からなる群から選択されるフエライ
トで形成されている磁性体粉末を含有する電子写
真用磁性トナーの製造方法において、アクリル
酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、コハ
ク酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン
酸、蓚酸及びこれらのエステルあるいは無水物由
来のカルボキシル基を含有するビニル系ポリマー
の溶液で磁性体粉末を処理し、該ポリマー溶液で
処理された磁性体粉末を加熱処理し、次いで結着
樹脂と混合することを特徴とする電子写真用磁性
トナーの製造方法に関する。

本発明に適用するカルボキシル基を有するポリ
マー溶液とは一般にはアクリル酸、メタクリル
酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、マロン酸、蓚酸及びこれ
らのエステルあるいは無水物などを原料の一成分
或いは共重合体のモノマー成分とするポリマー溶
液である。

本発明に適用する結着樹脂とは上記の酸及びこ
れらの無水物などを原料の一成分或いは共重合体
のモノマー成分とする樹脂である。さらに該結着
樹脂は荷電特性定着性を良好にするために該樹脂
中に共重合成分としてスチレン、ビニルトルエ
ン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ジブロ
モスチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチ
レン、ブタジエンなどを共重合させたものが良
い。

本発明に適用する金属酸化物としては例えば
FeO・Fe₂O₃ZnO・Fe₂O₃、NiOFe₂O₃、CuO・
Fe₂O₃、MnO・Fe₂O₃、CaO・Fe₂O₃等のフエラ
イトがある。これらの中で特に亜鉛を含有するも
のが良かつた。

本発明においては必要に応じて荷電制御剤、着
色剤、流動性改質剤を添加しても良く荷電制御
剤、流動性改質剤はトナーと混合（外添）しても
良い。この荷電制御剤として、含金属染料、ニグ
ロシンなどがあり着色剤としては、従来より知ら
れている染料、顔料が使用可能であり、流動性改
質剤としてはコロイダルシリカ、脂肪酸金属塩が
ある。

磁性体微粉末の乾燥工程は100〜150℃（より好
しくは120〜150℃）に加熱しながら５〜30分（よ
り好しくは15〜30分）乾燥する。次いで加熱乾燥
した磁性体微粉末と原料混合物をロールミルで
100〜200℃（より好しくは120〜160℃）に加熱し
ながら５〜60分（より好しくは15〜30分）混練す
るこれを冷却後0.1〜100μｍ（より好しくは１〜
40μｍ）の粒径に粉砕して、電子写真用トナーを
得るものである。

上述した本発明の効果を説明すると次の様にな
る。磁性体粉末の乾燥工程で溶液ポリマーのカル
ボン酸基を磁性体表面の金属に橋かけ結合させる
ことにより該ポリマーを強固に被覆させることが
できる。さらに混練工程における被覆ポリマーと
結着樹脂の反応により表面処理をほどこさない磁
性体を用いる場合より磁性体と結着樹脂との密着
をより強固なものとできる。したがつて得られた
トナーは密着性、耐衝撃性、耐吸湿性に優れてい
る。事実、得られたトナーを35℃85％RHの環境
下で１週間放置したトナーの吸湿水分量を測定し
たところ、磁性体粉末になんら処理をほどこさず
に製造したトナーと比較して約半分の吸湿量であ
つた。使用した測定器は、MCIデイジタル微量
水分測定装置（CA−01型）〔三菱化成工業KK
製〕である。また得られたトナーのメルトインデ
ツクス値は0.1〜20の範囲にあり、材料としての
結着樹脂のメントインデツクス値の1/3〜1/30で
ありしかも軟化点は50〜200℃の範囲が好ましい。
従つて加熱定着ローラでの定着性が良好で、かつ
該加熱定着ローラへのオフセツト巻き付けをおこ
さないものである。

上述した本発明の効果は要約すると次のように
なる。耐吸湿性に優れ高湿の環境化でも画像濃度
の低下が極めて少ない電子写真用トナーが得られ
る。加熱定着性に優れ加熱定着ローラーへのオフ
セツト巻き付きをおこさない電子写真用トナーが
得られる。現像工程中の衝撃に耐えることがで
き、寿命が長い流動性に優れキヤリアー、現像ス
リーブ感光体表面への癒着を起こさず荷電性が良
好でカブリのない鮮明画像が得られ多数枚複写を
行なつても現像性能、定着性能が安定していて寿
命の長い保存中に凝集したりケーキ化したりせず
保存安定性が良い電子写真用トナーが得られる。

その製造に際して粉砕性が良く作業しやすく品
質安定性があつて工程管理が容易で製造コストが
安い。

以下本発明を実施例により具体的に説明するが
これらは本発明を何等限定するものではないまた
実施例中の部数はすべて重量部である。メルトイ
ンデツクスは宝工業製メルトインデクサーにより
20Kg荷重150℃の条件で測定した。

実施例 スチレン−無水マレイン酸−アクリル酸ブチル
共重合体（共重合比５：1.5：3.5メルトインデ
ツクス値８） 100部 カルボキシル基を有する下記水溶性ビニル系ポ
リマーにて被覆し、加熱処理による表面処理を
ほどこしたフエライトZnOFe₂O₃ 50部 金属錯化合物（商品名ボントロン、オリエント
化学製） ４部 ただし上述の水溶性ポリマーはスチレン（30.3
ｇ）、アクリル酸ブチル（42.6ｇ）、イタコン酸
（16.3ｇ）、β−ヒドロキシルメタクリレート
（10.8ｇ）、溶媒イソプロパノール（100.0ｇ）、触
媒過酸化ベンゾイル（1.0ｇ）を90℃で重合させ、
〔重合率92.8％、酸価147〕冷却後３％−水酸化ア
ンモニウム溶液100ｇを撹拌しながら加え22〜25
mmＨｇに減圧して、約40℃でイソプロパノール80
ｇを回収し得られた溶液を水で希釈することによ
り得られる。

上記混合物をロールミルで180℃30分間充分混
練した後ジエツト粉砕機を用いて粒径約３〜15μ
のトナーとした。このメルトインデツクス値は
1.6であり軟化点は約130℃であつた。更に電子顕
微鏡で磁性体粒子の分散状態を調べたがトナー粒
子中に均一にかつ密に分散していることを確認し
た。

次に得られたトナー粉末を用いて、25℃50％
RHから25℃90％RHに段階的に調湿した雰囲気
においてNP−200J複写機（キヤノン製一成分ト
ナー用電子写真機、ジヤンピング現像方式）を使
用し画出しを行ない図面第１図にＡで示す結果を
得た。また25℃60％で10000枚の通紙を行ない定
着性、現像性が良好でしかもオフセツト、加熱ロ
ーラーへの巻き付き、さらには現像機、ホツパー
内でケーキ化ブリツジ現像は認められなかつた。

比較例 スチレン−無水マレイン酸−アクリル酸ブチル
共重合体（共重合比５：1.5：3.5メルトインデ
ツクス値８） 100部 フエライトFeO・Fe₂O₃ 50部 金属錯化合物（商品名ボントロン、オリエント
化学製） ４部 上記混合物を実施例と同様に混練粉砕してトナ
ーを得た実施例と同様の環境下での画出しを行な
い図面にＢで示す結果を得た。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例によるトナーと比較例によるトナ
ーについて相対湿度と画像濃度の関係について比
較した図である。 Ａは実施例のトナー特性、Ｂは比較例のトナー
の特性。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カルボキシル基を有する結着樹脂及びFeO・
   Fe₂O₃、ZnO・Fe₂O₃、NiOFe₂O₃、CuO・
   Fe₂O₃、MnO・Fe₂O₃及びCaO・Fe₂O₃からなる
   群から選択されるフエライトで形成されている磁
   性体粉末を含有する電子写真用磁性トナーにおい
   て、前記磁性体粉末が、予め、アクリル酸、メタ
   クリル酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、イ
   タコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
   酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、蓚酸及
   びこれらのエステルあるいは無水物由来のカルボ
   キシル基を含有するビニル系ポリマーの溶液で処
   理された後、加熱処理した磁性体で形成されてい
   ることを特徴とする電子写真用磁性トナー。 ２ カルボキシル基を有する結着樹脂及びFeO・
   Fe₂O₃、ZnO・Fe₂O₃、NiOFe₂O₃、CuO・
   Fe₂O₃、MnO・Fe₂O₃及びCaO・Fe₂O₃からなる
   群から選択されるフエライトで形成されている磁
   性体粉末を含有する電子写真用磁性トナーの製造
   方法において、アクリル酸、メタクリル酸、フマ
   ル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタ
   ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン
   酸、セバシン酸、マロン酸、蓚酸及びこれらのエ
   ステルあるいは無水物由来のカルボキシル基を含
   有するビニル系ポリマーの溶液で磁性体粉末を処
   理し、該ポリマー溶液で処理された磁性体粉末を
   加熱処理し、次いで結着樹脂と混合することを特
   徴とする電子写真用磁性トナーの製造方法。