JPH04234053A

JPH04234053A - 静電潜像現像用トナー

Info

Publication number: JPH04234053A
Application number: JP2417067A
Authority: JP
Inventors: Hideto Kiyono; 清野　秀人; Kazuhiko Sakaguchi; 坂口　一彦; Masahiro Kudome; 久留　正弘
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-08-21
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JP3049276B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法、静電印刷法等の現像プロセスで用いられる静電潜像
現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、従来から汎く知られてお
り、例えば、以下のようなステップを経て可視像が形成
される。

【０００３】■　　光導電性絶縁体層上をコロナ放電等
により均一に帯電せしめ、画像露光あるいはレーザー光
の走査露光により選択的に光を照射し、照射部の帯電を
消散せしめて静電潜像を形成する。

【０００４】■　　この潜像をトナーと呼ばれる現像剤
により可視化して可視像を形成する（現像工程）。

【０００５】■　　可視像を直接あるいは他の紙などの
基体に転写した（転写工程）後、定着する（定着工程）
。

【０００６】いずれの場合においても、現像剤は、現像
工程、転写工程、定着工程の成否に大きな影響を与え、
ひいては、画像特性、装置のランニングコストなどを決
定づけることから、きびしい特性が要求されている。

【０００７】現像剤は、その構成から見て、トナーとキ
ヤリアからなる二成分系現像剤と、トナー自体にキャリ
アとしての機能を具えた一成分系現像剤とに大別され、
現像方式から見てトナーが感光体の潜像担持部に付着さ
れる正規現像方式と、トナーが潜像の非担持面に付着す
る反転現像方式とに大別されるが、いずれの場合もトナ
ーの帯電特性およびその安定な制御が重要な課題となる
。

【０００８】トナー母粒子に対して、非導電性粒子、導
電性粒子、荷電制御剤、顔料等を付着させることにより
帯電量等のトナー特性を調整したり改善することについ
ては、従来から報告されているが、いずれも一長一短が
あったり、本発明とは解決課題および技術的思想を異に
するものである。

【０００９】特開平１−１１２２５５号公報、同１−１
１３７６１号公報、同１−１１３７６２号公報、同１−
１１３７６４号公報：トナー粒子の表面に、アクリル系
重合体等の有機微粒子およびシリカ等の無機微粒子を混
合、付着させ、帯電性、定着性などを改善する。

【００１０】特開昭５８−６８０４８号公報：トナー粒
子の表面に導電性有機微粉末を付着させ、さらにこの表
面に無機微粉末を付着させて、トナーの高抵抗化を図る
とともに流動性、耐ブロッキング特性を改善する。

【００１１】特公昭５９−８２６号公報：トナー粒子の
表面に特定のカーボンブラックを付着させて、高い画像
濃度が得られる導電性トナーを得る。

【００１２】特開昭５６−８１８５３号公報：トナー粒
子の表面に、シリコン樹脂、フッ素樹脂などの流動性樹
脂微粒子を溶融・付着させ、流動性を改善する。

【００１３】特開昭５７−１２９４４４号公報：磁性ト
ナー粒子の表面に、高速流動化攪拌法によってカーボン
ブラック等の導電性微粒子を付着させ、絶縁性磁気ロー
ル現像方式によってもカブリの少ない磁性トナーを得る
。

【００１４】特開昭６２−２４６０７３号公報：融点が
４５〜１３５℃の結晶性ポリマーを含むトナー粒子の表
面に、磁性体、荷電制御剤等のトナー成分としての微粒
子を付着させ、これに機械的な衝撃力を与えてトナー粒
子の表面に微粒子を打ち込んで保持させることにより、
オフセット性などの定着特性を改善する。

【００１５】特開昭６２−２４６０７４号公報：圧力定
着用トナー粒子の表面に、特定の粒径範囲を有する磁性
体、荷電制御剤等のトナー成分としての微粒子を付着さ
せ、これに機械的な衝撃力を与えてトナー粒子の表面に
微粒子を打ち込んで保持させることにより、トナーの圧
力定着性を改善する。

【００１６】特開昭６２−２４６０７５号公報：磁性ト
ナー粒子に導電性微粒子を付着させ、これに機械的な衝
撃力を与えることによって、トナー粒子の表面層に導電
性粒子を打ち込んで保持させる。この結果、誘電現像方
式に適した導電性磁性トナーが得られる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、連続プリン
ト時でも安定して画像が得られ、しかも流動性および保
存安定性が改善されたトナーを提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の静電潜像現像用
トナーは、バインダー樹脂を含むトナー母粒子の表面に
、（Ａ）　導電性微粒子および（Ｂ）　非導電性微粒子を固着し、さらにこの固着トナー母粒子の帯電量を±３
μＣ／ｇを超えて変化させない範囲で、（Ｃ）弱帯電性
微粒子をトナー母粒子に対して０．２重量％以上の量で
外添したことを特徴とする。

【００１９】

【実施態様】本発明では、バインダー樹脂を含むトナー
母粒子の表面に、（Ａ）導電性微粒子と（Ｂ）非導電性
微粒子の双方が固着される。

【００２０】（Ａ）導電性微粒子と帯電性の（Ｂ）非導
電性微粒子とを組み合わせてトナー母粒子表面に固着さ
せることにより、適度の帯電性をトナーに付与すること
ができる。しかも、（Ａ）導電性微粒子が固着されトナ
ー表面に安定に存在することにより、トナー粒子表面と
内部に一種の導電路が形成され、トナーの不用なチャー
ジアップが防止されるため、長期にわたって帯電特性が
安定し、画像濃度が安定したトナーとなる。

【００２１】さらに、適当量の（Ｃ）弱帯電性微粒子を
外添してトナー表面に静電気的に付着させることにより
、画像濃度の安定性を損なうことなく、流動性および保
存安定性を向上させることができた。

【００２２】（Ａ）導電性微粒子としては、カーボンブ
ラック、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、導電性ＴｉＯ２などが用い
られる。導電性ＴｉＯ２は、ＴｉＯ２微粒子の表面をＩ
ＴＯなどの透明導電膜で被覆したものである。導電性微
粒子は、抵抗が１０２Ω・ｃｍ以下のものが好ましく、
また、粒径は０．２μｍ以下が望ましい。

【００２３】（Ｂ）非導電性微粒子は、トナーの帯電性
を制御するものであり、トナーに要求される特性によっ
て、正帯電性または負帯電性のものが用いられる。非導
電性微粒子としては、平均粒径が０．２μｍ以下のもの
が好適であり、具体的には、二酸化珪素、二酸化チタン
等の負帯電性の無機系微粒子やアルミナ等の正帯電性の
無機系微粒子、ポリスチレン、スチレン系共重合物、ポ
リメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、各種アクリ
ル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン
、フッ素樹脂およびこれらの架橋物等の有機系微粒子（
ビーズ）などが用いられる。

【００２４】（Ａ），（Ｂ）両微粒子は、その合計量と
して、トナー母粒子に対して０．５〜６．０重量％固着
することが好ましく、より好ましくは１．５〜４．０重
量％である。この固着量が少なすぎると、母粒子表面に
対する添加粒子の被覆率が小さく添加効果が十分でない
。一方、多すぎると、母粒子表面に対して過剰添加とな
り未固定粒子が発生しやすくなる。

【００２５】また、（Ａ），（Ｂ）両微粒子の固着割合
は、（Ａ）導電性微粒子の導電性や（Ｂ）非導電性微粒
子の帯電性および比重にもよるが、重量比で（Ｂ）／（
Ａ）＝０．１５〜５．０の範囲が好ましい。

【００２６】本発明では、（Ａ），（Ｂ）両微粒子をト
ナー母粒子の表面に固着させることが必要であり、単に
トナー母粒子とこれら微粒子とを粉体混合しただけでは
、所期の効果が得られず、安定して高い画像濃度を得る
ことができない。

【００２７】トナー母粒子表面へのこれら微粒子の固着
は、例えば、トナー母粒子、（Ａ）導電性微粒子および
（Ｂ）非導電性微粒子を同時に均一混合し、トナー母粒
子の表面にこれら微粒子を静電気的に付着させた後、機
械的な衝撃力を与えこれら微粒子をトナー母粒子中に打
ち込むようにして固定することにより行なわれる。これ
ら微粒子は、トナー母粒子中に完全に埋設されるのでは
なく、その一部をトナー母粒子から突き出すようにして
固定される。その他、「従来の技術」の項に示した各公
報に記載の方法によっても、微粒子をトナー母粒子の表
面に固着させることができる。

【００２８】また、先ずトナー母粒子に（Ａ）導電性微
粒子を混合、固着させた後、（Ｂ）非導電性微粒子を固
着してもよく、この逆でもよい。

【００２９】本発明では、（Ａ），（Ｂ）両微粒子が固
着されたトナー母粒子に対してさらに、（Ｃ）弱帯電性
微粒子を外添し、静電気的に付着させる。

【００３０】（Ｃ）弱帯電微粒子は、トナー母粒子に対
して０．２重量％添加することが必要であり、これによ
りトナーの流動性および保存安定性が改善される。また
、弱帯電性の添加量は、外添前の固着トナー母粒子の帯
電量を±３μＣ／ｇを超えて変化させない量とする。帯
電量の変動が＋３μＣ／ｇを超えると画像濃度が低くな
り、一方、−３μＣ／ｇを超えて変動するとトナーの機
内飛散が発生する。この帯電量の変動範囲を満たすため
には、（Ｃ）弱帯電性微粒子の添加量は、０．２〜１．
０重量％が好適である。

【００３１】（Ｃ）弱帯電性微粒子としては、二酸化珪
素、二酸化チタン、アルミナ等の微粒子が用いられ、平
均粒径が０．２μｍ以下のものが好適である。本発明の
トナー母粒子としては、通常の構成のものが用いられ、
例えば、バインダー樹脂、着色剤、荷電制御剤、オフセ
ット防止剤などを配合することができる。

【００３２】バインダー樹脂としては、スチレン・アク
リル共重合物等のポリスチレン系樹脂に代表されるビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂などが用いられる。

【００３３】着色剤としてはカーボンブラックをはじめ
各種の顔料、染料が；荷電制御剤としては第４級アンモ
ニウム化合物、ニグロシン、ニグロシン塩基、クリスタ
ルバイオレット、１，２型クロム合金錯塩染料等が；オ
フセット防止剤、定着向上助剤としては低分子量ポリプ
ロピレン、低分子ポリエチレンあるいはその変性物等の
オレフィンワックスなどが使用できる。

【００３４】本発明のトナーは、一成分系現像剤として
、また、キャリアと混合して二成分系現像剤として用い
ることができるが、特に、非磁性の一成分系または二成
分系現像剤として用いることが好ましい。

【００３５】

【発明の効果】本発明のトナーによれば、トナー母粒子
の表面に、（Ａ）導電性微粒子および（Ｂ）非導電性微
粒子を固着させ、さらに（Ｃ）弱帯電性微粒子を静電付
着させことにより、多数枚プリント後も安定して高い画
像濃度が得られるとともに、トナーの流動性および保存
安定性を改善することができる。

【００３６】

【実施例】実施例１　　スチレン／アクリル酸ｎ−ブチル共重合体（共重合
比８０／２０）　　　　　　　８５重量部　　カーボン
ブラック（ＭＡ１００，三菱化成（株）製）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８重量部　　
ポリプロピレンワックス（ビスコール５５０Ｐ，三洋化
成工業（株）製）　　　４重量部　　荷電制御剤（Ｎ−
０７，オリエント化学工業（株）製）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１重量部

【００３７】上記
混合物を混練後、ジェットミルで粉砕し、分級して平均
粒径１０μｍのトナー母粒子を得た。

【００３８】このトナー母粒子に、以下の微粒子をヘン
シェルミキサーで十分混合してトナー母粒子の表面に均
一に静電付着させた。

【００３９】　　カーボンブラック（粒径０．０３μｍ）（商品名Ｅ
Ｃ，アクゾ社製）　　　　　　　　　　０．５重量％　
　ポリスチレン系ビーズ（粒径０．０２μｍ）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３　
　重量％

【００４０】ついで表面処理装置（ハイブリタ
イザー、奈良機械製作所製）を用い、機械的衝撃力によ
りトナー母粒子の表層にこれら微粒子を固着させ、固着
母粒子を得た。

【００４１】この固着トナー母粒子に、負帯電性疎水性
シリカ（粒径０．２μｍ）（ＳＳ−１０，日本シリカ（
株）製）　　　　０．３重量％をヘンシェルミキサーで
十分混合して静電付着させ、実施例１のトナーを得た。

【００４２】実施例２実施例１と同じ固着トナー母粒子の表面に、同様にして
以下の微粒子を静電付着してトナーを得た。正帯電性疎
水性シリカ（粒径０．０２μｍ）（ＮＶＫ−２１１５，
ヘキスト社製）　　　　０．３重量％

【００４３】比較例１実施例１と同じ固着トナー母粒子を、微粒子を静電付着
させることなく、そのまま比較例１のトナーとした。

【００４４】比較例２実施例１の固着トナー母粒子に、実施例１と同じ負帯電
性疎水性シリカを０．１重量％静電付着させてトナーを
得た。

【００４５】比較例３実施例１の固着トナー母粒子に、実施例１と同じ負帯電
性疎水性シリカを０．８重量％静電付着させて、トナー
を得た。

【００４６】上記の実施例および比較例の各トナーにつ
いて、帯電量をブローオフ帯電量測定装置で測定し、結
果を後記表１に示した。

【００４７】次に、平均粒径６０μｍのフェライトキャ
リア１００重量部に対して、上記の実施例または比較例
のトナーを４重量部添加して二成分系現像剤とし、改造
して帯電極性を制御した京セラ（株）製Ｆ−８００レー
ザビームプリンタを用いて、連続プリントし、初期画像
濃度および５０００枚連続プリント後の画像濃度をマク
ベス濃度計で測定し、その結果を表１に示した。また、
併せて、流動性、保存性を評価し、トナーの機内飛散を
目視で観察した。

【００４８】１）　　流動性の評価法（流動性指数）振
動フィル残渣法によった。

【００４９】２）　　保存性の評価法５０℃で２００時間放置後、以下の基準で評価した。 ◎：全く固まらない ○：部分凝集があるが、容易にほぐれる△：凝集が多く
、ほぐれない ×：完全に固まる

【００５０】３）　　機内飛散の評価法５０００枚プリ
ント後、トナー落ちのレベルを目視観察する。 ○：全く飛散がない △：少量の飛散トナーが存在する ×：多量に飛散トナーが存在する

【００５１】表１の結果から以下のことが判る。（１）　静電付着微粒子のない比較例１のトナーは、画
像濃度は安定しているが、流動性および保存性が悪い。（２）　これに対し、実施例１および実施例２のトナー
は、画像濃度の安定性に加えて、流動性・保存性も向上
しており良好であった。（３）　比較例２のトナーは、静電付着微粒子の添加量
が少ないため、流動性・保存性の改善がなされなかった
。（４）　比較例３は静電付着微粒子の添加量が多いため
、帯電量が比較例１に対して約６μＣ／ｇ下がり、画像
濃度が高くなった。流動性・定着性は改善されたが、反
面、機内飛散の増大、定着性の悪化が発生した。

【００５２】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　バインダー樹脂を含むトナー母粒子の
表面に、（Ａ）　導電性微粒子および（Ｂ）　非導電性微粒子を固着し、さらにこの固着トナー母粒子の帯電量を±３
μＣ／ｇを超えて変化させない範囲で、（Ｃ）弱帯電性
微粒子をトナー母粒子に対して０．２重量％以上の量で
外添したことを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【請求項２】　　（Ｃ）弱帯電性微粒子が、疎水性シリ
カである請求項１記載の静電潜像現像用トナー。