JPH04166849A - 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、電子写真複写機等の画像形成装置に用いられ
る静電荷像現像用トナーに関し、より詳細には流動性に
優れた静電荷像現像用トナーに関する。

＝１− （従来の技術） 電子写真複写機等の画像形成装置において、感光体に形
成された静電潜像を乾式現像法により可視化するための
現像剤として、一般に、結着樹脂と着色剤等の添加剤と
で構成されるトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤
が使用されている。

このような二成分系現像剤は、攪拌により均一に混合さ
れた状態で用いられる。攪拌により、球形トナーはキャ
リアとの摩擦によって帯電しキャリア表面に付着する。

そして、帯電および露光の各工程を経て感光体上に形成
される静電潜像は、このトナーにより現像される。得ら
れたトナー像は転写紙等の支持体に転写され、そして定
着手段によって支持体上に定着される。そして、感光体
に付着したトナーのうち支持体に転写されなかった残留
トナーは、ゴムブレード等により感光体表面から除去さ
れる。このようにして原稿の複写物が得られる。

ところで、結着樹脂用モノマー、着色剤、電荷制御剤等
を含む組成物を懸濁重合法、分散重合法等によって製造
されたトナーは通常球形であり、このような球形のトナ
ーを用いて上記のように現像を行った場合には、感光体
表面に付着したトナーが上記ブレードを摺接は易いため
感光体表面のクリーニングが充分行えず、良好な可視画
像の形成が行なえない欠点がある。

そこで、本出願人は均一なりリーニング性に優れたトナ
ーとして、トナー粉末の表面に、該トナー粉末の平均粒
径に比べて小さい平均粒径を有する樹脂微粒子を機械的
に固着してなるトナーを、特願平１−２７８０７２号に
おいて出願した。

（発明が解決しようとする課題） 上記方法によれば、表面に微細な凹凸を有するトナーが
得られるためクリーニングが良好であり、しかも帯電量
の低下など現像特性が劣ることのない静電荷像現像用ト
ナーが得られる。しかしながら、上記方法においては、
樹脂微粒子の凝集性が高いためにトナー粉末と樹脂微粒
子との均一な混合および固着が難しく、しかも樹脂微粒
子をトナー粉末に固着させるにつれて得られるトナーの
流動性か低下する傾向にあるために、トナーのクリーニ
ング性と流動性をともに満足させることはできなかった
。

本発明は、上記の欠点を解決したものであり、その目的
とするところは、複写による帯電量の変化が少ないとい
う利点を保持しながら、トナーの流動性を向上させるこ
とにより、長期間に亘って良好な画質を形成することが
できる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） 本発明の静電荷像現像用トナーは、球形トナー粉末の表
面に、該球形トナー粉末の平均粒径に比べて小さい平均
粒径を有する樹脂微粒子が固着されてなる静電荷像現像
用トナーにおいて、該樹脂微粒子は、シラン系カップリ
ング剤、チタニウム系カップリング剤、アルミニウム系
カップリング剤、シリコーンオイルおよび変性シリコー
ンオイルからなる群から選ばれた少なくとも一種の表面
処理剤で処理されたものであり、そのことにより上記目
的が達成される。

（作用） 本発明の静電荷像現像用トナーは、球形トナー粉末の表
面に樹脂微粒子が固着されているので、その表面は微細
な凹凸が形成された状態であり、従って感光体表面に付
着した残留トナーはゴムブレード等によって比較的容易
に除去される。

さらに、本発明の静電荷像現像用トナーに使用される樹
脂微粒子は上記表面処理剤で処理されていることにより
樹脂微粒子の流動性が向上し、そのことにより樹脂微粒
子は球形トナー粉末表面に均一に固着することになる。

また、従来のように単にトナー粉末の表面に樹脂微粒子
を固着した場合に比べてトナーの流動性が向上する。

（発明の好適態様） 本発明に用いられるトナー粉末としては、従来から乾式
現像法で使用されている公知の球形トナーが使用され、
結着樹脂中に着色剤、電荷制御剤等の添加剤が分散され
た粉体状の球形トナーである。このような球形トナー粉
末は、従来公知の各種重合法（例えば、懸濁重合法、分
散重合法等）によって製造されたものを使用することが
できる。

トナー粉末に使用される結着樹脂としては、例えば熱可
塑性樹脂や未硬化の形のあるいは初期縮合物の形の熱硬
化性樹脂で、融点乃至軟化点が６０〜２００°Ｃの範囲
にあるものが使用される。その適当な例は、これに限定
されないが、例えば、ポリスチレン、アクリル系重合体
、スチレン−アクリル共重合体、塩素化ポリエチレン、
ポリプロピレン、アイオノマー等のオレフィン系重合体
、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウ
レタン、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリ
コーン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等
のポリビニルアセクール樹脂、フェノール樹脂、ロジン
変性フェノール樹脂、キシレン樹脂、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、ロジンエステル、石油樹脂など各種重合体が
あげられる。これら樹脂の選択は定着方法その他の必要
とされる特性に応じて任意に行われる。このうち、粉砕
性及び分子量分布の制御が簡単であることから、ポリス
チレン、アクリル系重合体またはスチレン−アクリ＝６
− ル重合体が好ましく、特にスチレン−アクリル重合体が
好ましい。これらの樹脂は重量平均分子量が３０．００
０〜２００．０００であることが好ましく、特に５ｏ、
　ｏｏｏ〜１５０．０００の範囲が好ましい。重合体は
一種または二種以上が混合して用いられる。

使用するトナー粉末が圧力定着性トナーであるときは、
ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体
、ポリアミド等の容易に塑性変形する重合体を含有させ
るのが好ましい。この重合体は他の重合体、例えば、ポ
リ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、水素化
ポリエチレン、水素ロジンエステル等の重合体、脂肪族
、脂環族または芳香族系石油樹脂等を含有してもよい。

上記電荷制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、オ
イルブラック、スピロンブラソクなどの油溶性染料や、
ナフテン酸、サリチル酸、オクチル酸、脂肪酸、樹脂酸
のマンガン、鉄、コバルト、ニッケル、鉛、亜鉛、セリ
ウム、カルシウムなどの金属塩である金属石鹸など、あ
るいは含金属アゾ染料、ピリミジン化合物、アルキルサ
リチル酸金属キレートなどがあげられ、結着樹脂１００
重量部当り０．１〜５重量部が好ましく用いられる。

上記顔料としては、着色顔料の他に、磁性顔料、導電性
顔料等、従来トナーに使用されている各種顔料がいずれ
も使用される。その適当な例はこれに限定されないが次
の通りである。

黒色顔料 チャンネルブラック、ファーネスブラック、鉄黒。

黄色顔料 黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネ
ラルファーストイエロー、ニッケルイエロー、ニッケル
チタンイエロー、ネーブルスイエロー、テフトールイエ
ローＳ、ハンサイエロー１０Ｇ。

ベンジジンイエローＧ１　　キノリンイエロー、パーマ
ネントイエローＮＧＯ，タートラジンレーキ。

橙色顔料 赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ，ピラゾロンオレンジ、バルカンオレジ、インダ
ンスレンブリリアントオレンジＲＫ、　　ベンジジンオ
レンジＧ１　　インダンスレンブリリアントオレンジＧ
Ｋ０ 赤色顔料 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウ
ム、パーマネントオレンジ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ウム塩、レー
キレッドＤ１　　ブリリアントカーミン６Ｂ、　　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ン３Ｂ。

紫色顔料 マンガン紫、ファストバイレットＢ１　　メチルバイオ
レットレーキ。

青色顔料 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
、ファーストスカイブルー、インダンスレンブル−ＢＣ
ｏ 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリ一ン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Ｇ０ 白色顔料 二酸化チタン（チタン白）、亜鉛華。

体質顔料 ハラカイト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイ
トカーボン、タルク、アルミホワイト。

磁性材料顔料としては、例えば、四三酸化鉄、三二酸化
鉄、酸化鉄亜鉛、酸化鉄イツトリウム、酸化カドミウム
、酸化鉄鋼、酸化鉄錯、酸化鉄ネオジウム、酸化鉄バリ
ウム、酸化鉄マンガン、酸化鉄ランタン、鉄粉、コバル
ト粉、ニッケル粉等が知られているが、本発明において
もこれら公知の磁性材料の微粉末の任意のものを用いる
ことができる。

これらの顔料は複数の機能を有するものであってもよい
。例えば、カーボンブラックは黒色顔料としての機能と
導電性顔料としての機能とを備えている。同様に、鉄黒
（マグネタイト）は黒色顔料としての機能と磁性顔料と
しての機能を備えている。

これらの着色剤は一種または二種以上が混合して用いら
れ、充分なトナー画像濃度が得られる量は、例えば、ト
ナー中に３〜１５重景％、特に５〜１２重量％の量で存
在するのがよい。

さらに、上記トナー粉末には、定着ローラにトナー粉末
が付着するのを防止するために、オフセット防止剤が含
有され得る。オフセット防止剤には、例えば、各種動植
物ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワ
ックス等が使用され、これらは一般にトナー粉末中に１
〜５重量％の量で配合してもよい。

本発明におけるトナー粉末の製造方法は、従来のトナー
の製造工程と同様であるので特に詳細に記述しない。得
られたトナー粉末の粒径はコールカウンターによる体積
基準の平均粒径が５〜３０μｍが好ましく、特に５〜１
５μｍが好ましい。

本発明に用いられる樹脂微粒子は、上記したトナー粉末
の平均粒径に比べて小さい平均粒径を有する樹脂の微粒
子である。樹脂微粒子を構成する樹脂としては、例えば
、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂等があげられ
る。樹脂微粒子の平均粒径は００５〜５μｍが好ましく
、０．１〜４μｍがさらに好ましい。特に、分散重合、
乳化重合、ソープフリー重合及び粉砕法によって得られ
た平均粒径０１〜４μｍのアクリル微粒子か好ましい。

この樹脂微粒子は表面処理剤で処理されており、その表
面処理剤としては、シラン系カップリング剤、チタニウ
ム系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、
シリコーンオイルおよび変性シリコーンオイルからなる
群から選ばれた少なくとも一種である。

上記シラン系カップリング剤としては、例えば、ビニル
トリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキ
シ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシブリピルトリメトキ
シシラン、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロビルトリ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−
アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシ
シラン等があげられる。

上記チタネート系カップリング剤としては、例えば、イ
ソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロ
ピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプ
ロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネ
ート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイ
ト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホ
スファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオ
キシメチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホス
ファイトチタネート、ビス（ジオクチルノくイロホスフ
ェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチ
ルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イメブロ
ビルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタ
クリルイソステアロイルチタネート、イソプロビルイソ
スタアロイルイルジアクリルチタネート、イソプロピル
トリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロ
ピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ
（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート等があ
げられる。

上記アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、
アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が
あげられる。

また、上記シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコ
ーンオイル、メチルハイドロジエンポリシロキサン、メ
チルフェニルシリコーンオイル、フロロシリコーンオイ
ルがあげられ、また上記変性シリコーンオイルとしては
、それらシリコーンオイルの例えば、アミン、エポキシ
、メルカプト、カルボキシル変性物物等があげられる。

これら表面処理剤の処理量は、通常、樹脂微粒子に対し
て０．０１〜１０重量％であるが、使用する表面処理剤
によって異なっていてもよい。例えば、表面処理剤とし
て、シリコーンオイルや変性シリコーンオイルを使用す
る場合には、樹脂微粒子に対して０．０１〜５重量％が
好ましい。また、表面処理剤として、上記カップリング
剤を使用する場合には、樹脂微粒子に対して０．１〜１
０重量％が好ましい。表面処理剤の処理量が０．０１重
量％より少ないと、樹脂微粒子の流動性を向上させる効
果が小さくなり、従って樹脂微粒子がトナー粉末に均一
に固着せずトナーの流動性が低下する。１０重量％より
多いとかえって樹脂微粒子の流動性が低下する傾向にあ
る。

表面処理剤を樹脂微粒子に処理するには、従来公知の種
々の方法および装置を用いて行うことができる。例えば
、表面処理剤としてシリコー−ンオイル（それらの変性
物を含める）を用いる場合には、そのシリコーンオイル
中に上記樹脂微粒子を浸漬し又はシリコーンオイルを樹
脂微粒子に塗布し、その後乾燥すればよい。表面処理剤
としてカップリング剤を用いる場合には、そのカッツブ
リング剤を含む溶液中に上記樹脂微粒子を浸漬し又はカ
ップリング剤溶液を樹脂微粒子に塗布し、その後乾燥す
ればよい このようにして処理された樹脂微粒子をトナー粉末に固
着するには、種々の混合装置を用いることができ、例え
ば、オングミル（ホソカワミクロン■製）、ハイブリダ
イゼイション（奈良機械）等があげられる。

オングミルについて説明すると、第１図及び第２図に示
すように、オングミルは、モータ等によって高速で回転
されるケーシング１と、このケーシング１内に配設され
ておりケーシング１に比べて遅れて回転するか、あるい
は停止しているインナーピース２と、スフレバー３と、
を備えており、ケーシング１内に投入されたトナー粉末
と樹脂微粒子との混合物は、遠心力によりそのケーシン
グ１の内壁とインナーピース２との間隙に押し込められ
ることにより強く圧縮されて剪断される。そして、イン
ナーピース２を通過した混合物はスフレバー３によって
壁面から掻き落とされ、再び上記した作用を繰り返し受
ける。遠心力の程度は５０〜１２００Ｇ、特に６００〜
８００Ｇの範囲が適当であり、−力作用する剪断力は、
混合物の仕込量やインナーピース２とケーシング１との
クリアランスによっても相違し一部に規定できないが、
前述した遠心力に対応する速度差乃至その遠心力の２分
の１程度に相当する速度差がインナーピース２とケーシ
ング１との間に与えられ且つ遠心力によってケーシング
１に付着する混合物層がインナーピース２との最も狭い
部分で１／１０〜９７１０程度に圧縮されることが望ま
しい。処理時間は、混合物の仕込量や装置への入力によ
っても相違するが、一般に３０〜９０分間程度の処理で
充分である。

このような方法によって、樹脂微粒子は球形トナー粉末
の表面にその一部が埋入した状態で固着され、従って球
形トナー粉末の表面には樹脂微粒子の大部分が突出し、
表面には多数の凹凸が形成される。トナー粉末に対する
樹脂微粒子の割合はトナー粉末、樹脂微粒子の径等に応
じて適宜変えることができ、例えばトナー粉末に対して
０．１〜５重量％が好ましく用いられ、０．３〜４重量
％かさら＝１７− に好ましい。

本発明のトナーには、疎水性シリカ等の流動性改質剤を
トナー当り０１〜０５重量％の量で配合することもてき
、流動性改良剤を混合機中でまぶし処理して本発明に係
るトナーが得られる。

本発明のトナーは、フェライトや鉄粉等の磁性キャリア
と混合し二成分系現像剤として、またトナー中に磁性顔
料が含有されている場合には一成分系現像剤として静電
潜像の現像に使用される。

（発明の効果） 本発明によれば、球形トナー粉末に樹脂微粒子を固着す
ることによりクリーニングを良好にし、しかもその帯電
量の変化が少ないという特徴を有する上に、流動性を改
良して長期間にわたって良好な画像を形成し得るトナー
を提供することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

スチレン　　　　　　　　　　　　８０重量部メタクリ
ル酸２−エチルヘキシル　　２０重量部グラフト化カー
ボンブラック　　　５重量部電荷制御剤（ボントロン５
−３４、オリエント化学社製）　　　　　　　　１重量
部 ジビニルベンゼン　　　　　　　　ｏ、　５ＭＭ部上記
処方よりなる混合物をボールミルにて充分分散した後、
重合性開始剤（２，２−アゾビス、２．４−ジメチルバ
レロニトリル）２重量部を溶解させて組成物を調製した
。この組成物を第３リン酸カルシウム１２重量部が微量
分散した水４００重量部の中に投入し、ＴＫホモミキサ
ー（特殊機化工業■社製）を用いて６００ｒｐｍにて１
５分間懸濁分散させた。この後、窒素気流下８０°Ｃに
て３時間重合反応を行った。

得られたトナーを濾過、水洗し、この操作を２回繰り返
してケーキを得た。得られたケーキを４００重量部のメ
タノール中に分散させ、３０分間攪拌した後濾過、乾燥
させて平均粒径１０．０μｍの球形のトナー粉末を得た
。

ＣＢ）樹脂微粒子の調製 ＝１９− 攪拌装置、温度計、還流冷却器、窒素ガス導入管を備え
た四つ目フラスコにメチルメタクリレート５００重量部
、過硫酸カリウム０．３重量部、ポリビニルアルコール
０．３重量部を仕込み、窒素気流中８０°Ｃで４時間反
応を行った。重合終了後、遠心分離、水洗、乾燥を行っ
て平均粒径０．２μｍのアクリル微粒子を得た。

このアクリル微粒子１００重量部とシリコーンオイル〔
信越化学社製、ＫＦ９６５０ｃｓ　（これはジメチルシ
リコーンオイルで、２５℃における粘度が５０±２．５
Ｏ８である）〕　１１重量とを高速攪拌装置を用いて攪
拌し、次に８０°Ｃで１時間乾燥して平均粒径０．１５
μｍの処理微粉末を得た。

〔Ｃ〕静電荷像現像用トナーの製造 次に、上記で得られたトナー粉末５０ｇと上記処理アク
リル微粉末１ｇとをオングミル（ホソカワミクロン社製
）中に投入し、周速２０ｍ／ｓｅｃで４０分間処理を行
って静電荷像現像用トナーを得た。

このトナー４重量部と平均粒径８０μｍのフェライトキ
ャリア９６重量部を混合することにより現像剤を作成し
、この現像剤を三田工業■社製ＤＣ−１２０５改造機に
搭載して１万枚の画像出しを行った。その結果を表１に
示す。

芙嵐匠主 実施例１のＣＢ）項て得られたアクリル微粒子１００重
量部 ビニルトリエトキシシラン（信越化学社製、ＫＢＥ　１
００３）　　　　　　　　３重量部メタノール　　　　
　５０重皿部 上記処方を流動層コーティング装置を用いて被覆処理を
行い、８０°Ｃで１時間乾燥させて処理微粉末を得た。

次に、得られた処理微粉末を用いた以外は、実施例１の
〔０３項と同様に行ってトナーを得た。

得られたトナーについて、実施例１と同様の評価を行っ
た。その結果を表１に併せて示す。

塩較丘よ 処理微粉末を用いない以外は、実施例１の〔０３項と同
様に行ってトナーを得た。得られたトナーについて、実
施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に併せて
示す。

匿蝮乳主 処理微粉末のかわりに、実施例１て得られた未処理のア
クリル微粒子を用いた以外は、実施例１の（Ｃ）項と同
様に行ってトナーを得た。得られたトナーについて、実
施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に併せて
示す。

（以下余白） 表１の結果から以下のことが確認された。処理微粉末を
用いない場合（比較例１）では、クリーニング不良を生
じている。また、未処理の樹脂微粉末を用いた場合（比
較例２）ては、１万枚耐刷後の画像濃度（１，Ｄ、）お
よびカブリ濃度（Ｆ、Ｄ、）が増大している。これに対
して、本実施例では、画像濃度（１，Ｉｌ）、カブリ濃
度（Ｆ、Ｄ、）、帯電量およびクリーニング性について
いずれも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はオングミルの概略断面図、第２図はその概略平
面図である。 １・・・ケーシング、２・・・インナーピース、３・・
・スフレバー。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、球形トナー粉末の表面に、該球形トナー粉末の平均
   粒径に比べて小さい平均粒径を有する樹脂微粒子が固着
   されてなる静電荷像現像用トナーにおいて、 該樹脂微粒子は、シラン系カップリング剤、チタニウム
   系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シ
   リコーンオイルおよび変性シリコーンオイルからなる群
   から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤で処理された
   ものである静電荷像現像用トナー。