JPH0421862A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像用トナーInfo
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
いられる静電荷像現像用トナーに関する。
光により静電荷像が形成され、この静電荷像はトナーを
含む現像剤によって現像されてトナー像が形成され、次
いでこのトナー像が転写材に転写され、定着されて可視
画像が形成される。
ーは、クリーニング手段によりクリーニングされる。
ナーにおいては、その摩擦帯電性をコントロールするた
めに、通常荷電制御剤がトナー成分として用いられてい
る。
と共に溶融混練されてトナー粒子の内部に含有されるの
が一般的であった。
術では、トナー粒子の表面における荷電制御剤の存在状
態は、トナーの製造工程における混線条件や粉砕条件等
によって大きく変動するため、トナーの摩擦帯電性を適
正にコントロールすることが困難である。
樹脂と共に溶融混練せずに、バインダー樹脂と着色剤等
とを溶融混練して得られる核粒子の表面に荷電制御剤を
固着させることにより、トナーの摩擦帯電性の向上を図
る技術が提案されている(特開昭62−209541号
、同63−301964号、同特開昭64−68764
号、同63−244056号、同6:3−318570
号、同61131148号、同62−246043号、
同632075号公報参照)。
面に確実に存在するため、トナーの摩擦帯電の立上がり
が良好となり、かつ摩擦帯電の均一性が高くなる利点は
ある。
剤は核粒子の表面のみに固着されるに過ぎないため、ト
ナーの摩擦帯電性が、温度、湿度等の環境条件の影響を
受けやすく不安定となる問題がある。すなわち、トナー
が摩擦帯電によって一旦は適正な範囲で帯電したとして
も、温度、湿度等の環境条件の影響により、トナーの帯
電電荷が経時的にリークし、その結果、画像濃度の低下
、トナー飛散を招来する問題がある。
その目的は、摩擦帯電性の立上がりが良好で、かつ摩擦
帯電性の安定性の高い静電荷像現像用トナーを提供する
ことにある。
ねた結果、トナー粒子の表面に存在する荷電制御剤は主
として摩擦帯電の立上がりの向上に大きく貢献するのに
対して、トナー粒子の内部に存在する荷電制御剤は摩擦
帯電性の安定性に大きく貢献することを見出して本発明
を完成したものである。
樹脂と着色剤と荷電制御剤とを含有する静電荷像現像用
トナーにおいて、トナー粒子の表面層に存在する荷電制
御剤の量(以下「表面存在量」という)(x)と、トナ
ー粒子の全体に存在一 する荷電制御剤の量(以下「全体存在量」という)(y
)が下記式のおよび■を満足することを特徴とする。
5≧(y) ≧0.1(ただし、(x)は荷電制御剤
の個数%を表し、(y)は荷電制御剤の重量%を表す。
剤を存在させるのみならず、トナー粒子の内部にも荷電
制御剤を強制的に存在させ、かつ荷電制御剤の表面存在
量(x)と全体存在量(y)を特定の関係式を満足する
ように規定した点において、従来とは全く異なる技術思
想に基づいて完成されたものであり、斯かる構成を採用
することによって、トナーの摩擦帯電性の立上がりのみ
ならずその安定性をも格段に向上させることができたも
のである。
粒子の表面より深さ5nm以内の表層部分をいうものと
定義する。
)」トハ、ESCA (xPS)l:l:よって、トナ
ー粒子の表面層に存在する元素個数比率を求め、次にト
ナー成分であるバインダー樹脂、着色剤、荷電制御剤等
の各構成化合物の存在元素比率ESCA (xPS)に
よってを求め、さらにトナー粒子の表面層に存在する元
素個数比率から表面層に存在する荷電制御剤の量(x)
を個数比率で算出して得られた値をいうものと定義する
。
)」とは、トナー粒子の全体に対する荷電制御剤の存在
割合を重量%で表したものであり、その測定方法は特に
限定されず、例えば荷電制御剤の配合比率から算出する
方法、トナーから荷電制御剤を抽出してその量を定量す
る方法等の種々の方法を使用することができる。
在量(x) と全体存在量(y)とが上記式(1)およ
び(2)を満足していることが必要であるが、表面存在
量(x) と全体存在量(y)の比(x)/(y)の
値が1未満の場合は、トナー粒子の表面における荷電制
御剤の存在量が不足するた於十分な摩擦帯電電荷が得ら
れず、現像性の低下により画像濃度の低下を招来し、ま
たトナー飛散の発生も多くなる。
、トナー粒子の内部における荷電制御剤の存在量力坏足
するため、摩擦帯電によって生じた電荷がリークしやす
く、トナーの摩擦帯電性が不安定となり、その結果、画
像の形成を繰り返すに従って画質が劣化する。
満の場合は、トナー粒子における荷電制御剤の全体量が
不足するため、十分な摩擦帯電電荷が得られず、画像濃
度の低下を招来し、トナー飛散の発生も多くなる。一方
、全体存在量(y)が5重量%を超える場合は、トナー
粒子における荷電制御剤の全体中が過剰となるため、ト
ナーの絶縁性の低下を招来し、特に高湿環境条件下にお
いて画像濃度が低下する。
) は、特に限定されるものではないが、好ましくは
5〜40個数%の範囲である。表面存在量(x)が5個
数%未満になるとトナー粒子の表面における荷電制御剤
の存在量が不足して、摩擦帯電性が低下し、画像濃度の
低下を招来しやすい。
粒子の表面における荷電制御剤の存在量が過剰となり、
トナーの表面抵抗が減少し、摩擦帯電電荷のリークが生
じやす、特に高湿環境条件下において画像濃度の低下を
招来しやすい。
。
面のみならず内部にも荷電制御剤を含有させることが必
要であるため、まず、内部に荷電制御剤、バインダー樹
脂、着色剤が必須成分として含有された核粒子を製造す
る。
法等を適用することができる。
剤と、必要に応じて用いられるその他のトナー成分とを
混合し、溶融混練し、粉砕し、分級して、所定の体積平
均粒径(1〜30μm程度)の核粒子を製造する方法で
ある。
、着色剤、荷電制御剤、必要に応じて用いられるその他
のトナー成分を存在させて、懸濁重合法、乳化重合法等
により重合反応させ、所定の体積平均粒径(1〜30μ
m程度)の核粒子を製造する方法である。
子の表面層に荷電制御剤を含有させる。
剤の粒子とを、V型ブレンダー等の混合撹拌装置により
混合、撹拌し、荷電制御剤の粒子を核粒子の表面に静電
気力により付着させる。
ペオングミル等の粉砕機を改良した衝撃式表面処理装置
に投入して、当該混合物に機械的衝撃力を繰り返して付
与することにより核粒子の表面に荷電制御剤を固着させ
る。
て、撹拌力を弱めた状態で、核粒子と荷電制御剤の粒子
とを混合撹拌して核粒子の表面に荷電制御剤の粒子を静
電気力により付着させ、次いで同じ装置により、撹拌力
を強必た状態で、上記混合物をさらに混合撹拌して、当
該混合物に機械的衝撃力を繰り返して付与することによ
り核粒子の表面に荷電制御剤を固着させてもよい。
子、またはバインダー樹脂中に荷電制御剤が5〜50重
量%の割合で分散含有された粒子のいずれであってもよ
い。また、荷電制御剤の粒子は、固着性を向上させる観
点から、核粒子の粒径の115以下の小径であることが
好ましい。
分散させて得られる溶液または分散液を、核粒子に噴霧
し乾燥して核粒子の表面に荷電制御剤を固着させる方法
である。
にするために、バインダー樹脂を適量含有させてもよい
。
撹拌した後、これに熱を加えて核粒子の表面に荷電制御
剤を熱的に固着させる方法である。
たものをそのままトナーとして用いてもよいし、必要に
応じてさらに分級してもよい。
を容易にする観点から、トナー粒子の内部に存在させる
荷電制御剤と、表面層に存在させる荷電制御剤とは同種
のものであることが好ましい。
。
制御剤とを必須の成分として用いるが、必要に応じてそ
の他のトナー成分を併用してもよい。
スチレンと、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、
マレイン酸エステル等トのスチレンを含む共重合体樹脂
、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリメタクリル酸エ
ステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂
、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール
系樹脂、炭化水素系樹脂、石油系樹脂、塩素化パラフィ
ン等を用いることができる。
イエロー、ジスアゾイエロー、キノリンイエロー、パー
マネントイエロー、ベンガラ、パーマネントレッド、リ
ソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチキンレッド
Ca塩、ウォッチヤシレッドMn塩、レーキレッドCル
−キレッドD1ブリリアントカーミン6B、ブリリアン
ト力一ミン3B、紺青、フタロシアニンブルー、無金属
フタロシアニン、このほかに必要に応じて、橙色、紫色
、緑色等の有色顔料、酸化チタン、オイルブラックのよ
うな白色、黒色の顔料もしくは染料等を用いることがで
きる。着色剤の配合量は、バインダー樹脂100重量部
に対して0〜10重量部の範囲である。
、ニグロシンベース、ブリリアントスピリット、ザボン
シュバルツx1セレスシュバルツRG、銅フタロシアニ
ン染料等の染料、含金染料、C11,ソルベントブラッ
ク1,2,3,5,7、C0■、アシッドブラック12
3. 22. 23. 28. 42. 43、オイル
ブラック (C,I、 No、 26150) 、スピ
ロンブラック等の染料、第4級アンモニウム塩、ナフテ
ン酸金属塩、脂肪酸もしくは脂肪酸の金属石ケン、コロ
イダルシリカ等がある。また、荷電制御剤の市販品とし
ては、ボントロン5−34、E−81、E82、E−8
7(以上、オリエント化学工業社製)、スピロンブラッ
クTRH(採土ケ谷化学工業社製)、CCA−7(IC
I社製)等がある。
ワックス等の滑剤、コロイダルシリカ等の流動性付与剤
、低分子量ポリプロピレン等のオフセット防止剤等があ
る。
性体がトナー成分として用いられる。斯かる磁性体とし
ては、各種のフェライト、マグネタイト、ヘマタイト等
の鉄、亜鉛、コバルト、ニッケル、マンガン等の合金も
しくは化合物を用いることができる。磁性体の平均粒径
は1μm以下が好ましく、特に0.5μm以下が好まし
い。磁性体の配合量は、トナー全体の20〜60重量%
の範囲である。
ナーに、さらに疎水性シリカ等の流動性向上剤を外部か
ら添加混合してトナーを構成してもよい。
を構成する二成分トナーであってもよく、またキャリア
を用いずにトナーのみからなる一成分現像剤を構成する
一成分トナーであってもよい。
明の実施の態様はこれらに限定されるものではない。な
お、以下において「部」は「型中部」を表す。
44部(E 、P T
−1000,戸田工業社製)荷電制御剤
0.5部(S−34,オリエント化学工業
社製)以上の材料を混合し、練肉、粉砕、分級を行い、
体積平均粒径が11μmの核粒子Aを得た。
御剤(S−34)を微粉砕して得られた平均粒径が約1
〜2μmの粒子を0.1部添加し、これらをヘンシェル
ミキサーにより10分間にわたり混合した。
、核粒子Aの表面に荷電制御剤の粒子が均一に付着して
いることが確認された。
し、周速80m/sec 、処理温度40〜60℃の条
件で、10分間にわたり機械的処理を行い、処理粒子A
を得た。
したところ、核粒子Aの表面に荷電制御剤が確実に固着
していることが確認された。
0分間にわたり洗浄処理を行ったところ、荷電制御剤の
遊離は観察されなかった。
り分析を行った。すなわち、Perkin−E1mer
社製のrPtll Model 560 BSCA/S
AJを用いて、X線出力を15 kV、 26.7 m
Aとし、処理粒子Aを両面テープ上に散布してこれを試
料台に固定して、ESCA (xPS)により、荷電制
御剤の表面存在量(x)を測定した。
ピークを使用し、そのピーク面積強度を求め、 rH
ANDBOOK OF X−RAY PH0TO
BLBCTRON 5PECTRO3C[]PYJ
(Perkin−E1mer社製)による感度係数か
ら感度補正を行って元素比率を算出した。
測定した。
は16(個数%)、荷電制御剤の全体存在量(y) は
0,56重量%、比(x) / (y)の値は28.6
であった。
972、アエロジル社製)を0.4重量%となる割合で
外部から添加して、これをヘンシェルミキサーにより混
合して本発明のトナー1を得た。
44部(E P T−
1000,戸田工業社製)荷電制御剤
0.5部(CCA−7,rcI社製) 以上の材料を混合し、練肉、粉砕、分級を行い、体積平
均粒径が11μmの核粒子Bを得た。
御剤(CCA−7)の粒子を0.2部添加し、ヘンシェ
ルミキサーにより10分間にわたり混合した。
Bの表面に荷電制御剤の粒子が均一に付着していること
が確ε忍された。
投入し、150℃の熱風下、周速50m/secの条件
で固着処理を行い、処理粒子Bを得た。
子Bの表面に荷電制御剤が確実に固着していることが確
S忍された。
わたり洗浄処理を行ったところ、荷電制御剤の遊離は観
察されなかった。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) −22個数%、(y) =0.
61重量%、(x) / (y) −36であった。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー2を得
た。
−44部(E P T−305
、戸田工業社製)荷電制御剤
1部(TRH,保止ケ谷化学工業社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして核粒子Cを
得た。
御剤(T RH)の粒子を0.5部添加して、実施例1
と同様にして処理粒子Cを得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) =32個数%、(y) −1,
39重量%、(x) / (y) −23であった。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー3を得
た。
44部(E P T−3
05、戸田工業社製)荷電制御剤
0.5部(E−82,保止ケ谷化学工業社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして核粒子りを
得た。
御剤(E−82)の粒子を0,5部添加して、実施例1
と同様にして処理粒子りを得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存夜景(y)を測
定したところ、(x) =33個数%、(y) =0.
85重量%、(x) / (y) −38,8であった
。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー4を得
た。
44部(EPT−305
,戸田工業社製) 荷電制御剤 1.5部(E−
82,保止ケ谷化学工業社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして核粒子Eを
得た。
御剤(E−82)の粒子を0.5部添加して、実施例1
と同様にして処理粒子Eを得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) =34個数%、U (y) −1,85重量%、(x) / (y) −1
8,4であった。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー5を得
た。
44部(E P Tm2
O3、戸田工業社製)荷電制御剤
1.0部(E−82,保止ケ谷化学工業社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして核粒子Fを
得た。
御剤(E−82)の粒子を1.0部添加して、実施例2
と同様にして処理粒子Fを得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) =45個数%、(y) −1,
85重量%、(x) / (y) =24.3であっ1
こ。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー6を得
た。
44部(EPT−30
5,戸田工業社製) 荷電制御剤 10部(E−8
2,保止ケ谷化学工業社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして核粒子Gを
得た。
御剤(E−82)の粒子を0.1部添加して、実施例2
と同様にして処理粒子Gを得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) −15個数%、(y) −1,
85重量%、(x) / (y) −8,1であった。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー7を得
た。
ブラック 6部(モーガルL、キ
ャボット社製) 荷電制御剤 10部(E−8
2,保止ケ谷化学工業社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして核粒子Hを
得た。
御剤(E−82)の粒子を0.1部添加して、実施例2
と同様にして処理粒子Hを得た。
制御剤の表面存在1t(x)および全体存在量(y)を
測定したところ、(x) −15個数%、(Y) −1
,85重量%、(x) / (y) −8,1であった
。
て疎水性シリカを添加し混合して本発明のトナー8を得
た。
44部(E P T−3
05、戸田工業社製)以上の材料を用いて、実施例1と
同様にして比較用の核粒子aを得た。
(S−34,オリエント化学工業社製)の粒子を1.0
部添加して、実施例1と同様にして比較用の処理粒子a
を得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) −46個数%、(y) −0,
85重量%、(x) / (y) −54,1であった
。
て疎水性シリカを添加し混合して比較用トナー1を得た
。
ブラック 6部(モーガルし、キ
ャボット社製) 以上の材料を用いて、実施例1と同様にして比較用の核
粒子すを得た。
(E−82,保止ケ谷化学工業社製)の粒子を1.0部
添加して、実施例1と同様にして比較用の処理粒子すを
得た。
制御剤の表面存在量(x)および全体存在量(y)を測
定したところ、(x) −52個数%、(y) −0
,86重量%、(x) / (y) −60,5であ
った。
て疎水性シリカを添加し混合して比較用トナー2を得た
。
を−成分系現像剤として用いて、コニカ■製のプリンタ
ーr L P−3015Jにより、■温度10℃ 相対
湿度20%、■温度20℃、相対湿度55%、■温度3
3℃、相対湿度85%の各環境条件下において、コピー
画像を5万枚にわたり連続して形成するテストを行った
。
型の有機感光体を搭載した一成分系現像剤用の画像形成
装置であって、反転現像方式を採用した構造のものであ
る。
はドクターブレード、4はトナーアジテーク−15はト
ナーホッパー、6はトナーカートリッジである。
ーがトナーアジテータ−4により撹拌され、現像スリー
ブ2へ搬送される。現像スリーブ2の表面に磁気力によ
り担持されたトナーは、ドクターブレード3によって厚
さが規制されて薄層の現像剤層が形成され、現像スリー
ブ2および/またはドクターブレード3等とによって摩
擦帯電される。この現像剤層が、有機感光体1と現像ス
リーブ2とが対向する現像領域に供給されて現像が行わ
れる。
隙の最小値すなわち現像ギャップDsclは0、15m
mであり、ドクターブレード3によって厚さが規制され
た現像剤層の厚さは0.20mmである。
C成分が−400〜200 V−pの現像バイアスが印
加されており、有機感光体1の表面電位は、未露光部を
−580V 、露光部を一80Vとした。
合は、いずれの環境条件下においても、5万枚に至るま
で反射濃度が1.2以上の高濃度の画像を安定に形成す
ることができた。
℃、相対湿度85%の高湿環境条件下においては、3万
枚を超えた頃より画像濃度の低下が生じ、反射濃度が0
.9程度にまで低下した。
トナーと、フェライト芯材の表面にスチレン/アクリル
樹脂を被覆してなるキャリアとを混合して、トナー濃度
が4重量%の二成分系現像剤を調製し、これらの二成分
系現像剤を用いて、コニカ■製のプリンターr L P
−3015Jの改造機により、■温度10℃、相対湿度
20%、■温度20℃相対湿度55%、■温度33℃、
相対湿度85%の各環境条件下において、コピー画像を
5万枚にわたり連続して形成するテストを行った。
は、現像器を二成分用現像器に改造したものであり、現
像ギャップDsdは0.35mm、現像剤層の厚さは0
.20mmとしたほかは実写テスト1と同様の条件であ
る。
、いずれの環境条件下においても、5万枚に至るまで反
射濃度が1.2以上の高濃度の画像を安定に形成するこ
とができた。
℃、相対湿度85%の高湿環境条件下においては、3万
枚を超えた頃より画像濃度の低下が生じ、反射濃度が0
.9程度にまで低下した。
ぞれに鉄粉キャリア(DSP−138,同和鉄粉社製)
を加えてトナー濃度が3重量%の現像剤を調製し、これ
らの現像剤を振とう機rYS2型」 (ヤヨイ社製)に
より振とうさせてトナーの帯電量をブローオフ装置によ
り測定するテスI・を行った。
分値)、10分経過した時(10分値)、20分経過し
た時(20分値)の3点とし、帯電量の経時的な変化を
調べた。
対湿度20%、■温度20℃、相対湿度55%、■温度
33℃、相対湿度85%の3通りとし、帯電量の環境依
存性を調べた。
トナーの摩擦帯電性の経時的な変化が少なく、しかも環
境依存性が少なく、極必で安定した摩擦帯電性を示すこ
とが明らかである。
対湿度85%の高湿環境条件下において、トナーの摩擦
帯電性の安定性が劣ることが明らかである。
粒子の表面のみならず、内部にも強制的に存在させ、し
かも荷電制御剤の表面存在量(x)と全体存在量(y)
を特定の条件を満たすように規定したので、トナーの摩
擦帯電性の立上がりが良好であるうえ、トナーの摩擦帯
電性の安定性が格段に優れたものである。
濃度の低下を伴わずに安定した画像を形成することがで
きる。
、特に高湿の環境条件下においても高濃度の画像を安定
に形成することができる。
部の概略を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも樹脂と着色剤と荷電制御剤とを含有する静電
荷像現像用トナーにおいて、 トナー粒子の表面層に存在する荷電制御剤の量(x)と
、トナー粒子の全体に存在する荷電制御剤の量(y)が
下記式(1)および(2)を満足することを特徴とする
静電荷像現像用トナー。 式(1);40≧(x)/(y)≧1 式(2);5≧(y)≧0.1 (ただし、(x)は荷電制御剤の個数%を表し、(y)
は荷電制御剤の重量%を表す。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2125524A JP2825615B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 静電荷像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2125524A JP2825615B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 静電荷像現像用トナー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0421862A true JPH0421862A (ja) | 1992-01-24 |
JP2825615B2 JP2825615B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=14912302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2125524A Expired - Lifetime JP2825615B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 静電荷像現像用トナー |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001272811A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Canon Inc | 画像形成方法 |
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JP2008077093A (ja) * | 2002-03-22 | 2008-04-03 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法 |
JP2013134451A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Canon Inc | 現像装置、該現像装置に用いられる磁性トナー及び現像方法 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP2125524A patent/JP2825615B2/ja not_active Expired - Lifetime
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EP1239334B1 (en) * | 2001-03-08 | 2011-05-11 | Ricoh Company, Ltd. | Toner composition |
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JP4625833B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2011-02-02 | 株式会社リコー | 画像形成方法 |
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