JPH04276762A - 電子写真用トナー - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真法、静電印刷法
などに使用される二成分系現像剤に適用する電子写真用
トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年複写技術の発展にともない電子写真
法における複写画像の解像度を高める要求が各方面から
強く出されている。そして画像の解像度を高める手段の
１つとしてトナーの平均粒子径を１０μｍ以下の小粒径
に均一にコントロールすることが知られている。しかし
ながら、従来のトナーは熱可塑性樹脂中にカーボンブラ
ックのような着色剤及び電荷制御剤などの添加物を混練
し、均一に分散した後、粉砕装置で粉砕し、分級機で分
級する、いわゆる粉砕法により製造されているため、粒
子径の大きさを１０μｍ以下という小粒子径にすると、
均一な大きさの小粒子径が得られなく、個々の粒子に着
色剤、電荷制御剤などが均一に分散されにくいため摩擦
帯電性や複写画像の着色ムラが生じ、また製造上歩留り
が悪いためコストが高いという問題を生じていた。した
がって粉砕法によって小粒径のトナーを作るには限界が
あった。

【０００３】一方、粉砕法とは別に重合法による小粒径
トナーも提案されてはいるが、該トナーを二成分系現像
剤として適用する技術が確立していないため高解像度の
画像を得ることができなかった。またトナーの小粒子径
化によりトナーの表面積が著しく大きくなるためトナー
の環境依存性が大きくなってしまい低温低湿下ではトナ
ー帯電量の上昇による画像濃度低下が著しくなってしま
う欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はトナーの環境
依存性を少なくするとともに高解像の複写画像を多数枚
得るために小粒子径の重合トナーの表面に特定のカーボ
ン粒子を付着させた電子写真用トナーを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、重合法により
製造した平均粒子径が３〜８μｍのトナー粒子の表面に
、平均粒子径が３０ｍμ以上でかつ吸油量が１００ｍι
／１００ｇ以上のカーボンブラックを該トナー粒子１０
０重量部に対し０．０５〜１重量部付着させた電子写真
用トナーである。以下、本発明を詳細に説明する。

【０００６】本発明の電子写真用トナーを構成するトナ
ー粒子は懸濁重合法、溶液重合法、乳化重合法などの重
合法により製造された平均粒子径が３〜８μｍのもので
ある。重合法の中でも特に他の重合法に比べて簡易にト
ナー粒子が得られる懸濁重合法で得られたトナー粒子が
好ましい。

【０００７】本発明においてトナー粒子及びカーボンブ
ラックの平均粒子径はコールター社製のコールターカウ
ンターで測定することができる。懸濁重合法によりトナ
ー粒子を得るには、着色剤としてのカーボンブラックを
少なくとも含有する単量体組成物を分散安定剤を含有す
る水性媒体などの中で、適当な攪拌機を用いてトナーの
粒径に造粒し、あらかじめ添加されている重合開始剤ま
たは新たに加えられた重合開始剤が熱によって分解する
とき発生するラジカルにより、重合性単量体を重合させ
て重合体を形成し、トナー粒子を生成するものである。

【０００８】重合法により本発明でいうトナー粒子を作
成するための重合性単量体としては例えばスチレン、ｏ
−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン
、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ
−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ
−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ
−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、
ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、等
のスチレン及びその誘導体；エチレン、プロピレン、ブ
チレン、イソブチレン、等のエチレン不飽和モノオレフ
ィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フ
ッ化ビニル、等のハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、等の有機酸ビニ
ルエステル類；メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル
酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチル、等のメタクリル酸及びその誘導体；アクリル酸
、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ
−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル
、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、ア
クリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、等の
アクリル酸及びその誘導体；ビニルメチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、等の
ビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシ
ルケトン、ビニルイソプロペニルケトン、等のビニルケ
トン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール
、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ
−ビニル化合物；ビニルナフタリン類；アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等がある。

【０００９】これらの重合性単量体は、単独で、あるい
は必要に応じて二種以上を種々の組成に組み合わせて用
いる。上記重合性単量体の中でも、スチレンまたはスチ
レン誘導体を単独であるいは他の重合性単量体と混合し
て用いることが、トナーの現像特性および耐久性を高め
る点で好ましい。

【００１０】次に本発明のトナー粒子を重合法により得
る際に用いられる着色剤としては、カーボンブラックが
適している。本発明において使用されるカーボンブラッ
クとしては、個数平均粒径、吸油量、ｐＨ等に制限なく
使用できるが、市販品として以下のものが挙げられる。 例えば、米国キャボット社製リーガル（ＲＥＧＡＬ）４
００、６６０、３３０、３００、ＳＲＦ−Ｓ、ステリン
グ（ＳＴＥＲＬＩＮＧ）ＳＯ、Ｖ、ＮＳ、Ｒ；コロンビ
ア・カーボン日本（株）製ラーベン（ＲＡＶＥＮ）Ｈ２
０、ＭＴ−Ｐ、４１０、４２０、４３０、４５０、５０
０、７６０、７８０、１０００、１０３５、１０６０、
１０８０；三菱化成工業（株）製＃１０Ｂ、＃５Ｂ、＃
３０、＃４０、＃２４００Ｂ、ＭＡ−１００；等が挙げ
られる。

【００１１】また、これらのカーボンブラックは単独で
、あるいは二種以上を種々の組成に組み合わせて用いる
。カーボン以外の着色剤としては、特に制限なく使用す
ることができ、フタロシアニン系顔料、ローダミン・レ
ーキ顔料、酸化鉄、アゾレーキ顔料、酸化チタン、アル
ミナ、硫酸バリウム等が挙げられる。

【００１２】また、本発明を構成するトナー粒子には、
熱定着性、耐オフセット性の改善のため、パラフィンワ
ックスのようなワックス類、低分子量ポリエチレンおよ
び低分子量ポリプロピレンのような低分子量ポリオレフ
ィン等の離型性を有する低軟化点化合物を単量体組成物
に添加してもよい。

【００１３】更にまた、本発明を構成するトナー粒子に
おいては、耐ブロッキング性、耐久性改善のため、架橋
剤を添加し懸濁重合を行なってもよい。このような架橋
剤としては、ジビニルベンゼン等の公知の架橋剤を単量
体組成物に添加することができる。　　更に、本発明を
構成するトナー粒子においては、必要に応じて、公知の
電荷制御剤を単量体組成物に添加してもよい。このよう
な電荷制御剤としては、カルボキシル基、スルホン酸エ
ステルまたは含窒素基を有する有機化合物の金属錯体、
含金属染料等がある。本発明を構成するトナー粒子に用
いられる重合開始剤は重合性単量体に可溶であることが
好ましい。

【００１４】このような重合開始剤としては、２，２′
−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス−
（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾ
ビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル
、その他のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤やベンゾイ
ルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド
、イソプロピルパーオキシカーボネート、その他の過酸
化物系重合開始剤等が挙げられる。

【００１５】また、分散安定剤としては、造粒工程によ
り形成された単量体組成物粒子の合一を防ぎ、安定化す
る能力の有する化合物で、親水性有機化合物及び固体微
粉末などが用いられる。しかし、固体微粉末の場合、重
合後の後処理で、酸やアルカリなどで固体微粉末を溶解
除去する余分な工程を含むため、親水性有機化合物が好
ましく用いられる。このような分散安定剤は、例えば、
ポリビニルアルコール、カゼイン、ゼラチン、メチルセ
ルロース、メチルハイドロキシプロピルセルロース、エ
チルセルロース等のセルロース誘導体、澱粉及びその誘
導体、ポリアクリル酸及びそれらの塩等が挙げられる。

【００１６】本発明においてトナー粒子の表面に付着さ
せるカーボンブラックは、ファーネス法や衝撃法等の方
法によって製造されたものであって、平均粒子径が３０
ｍμ以上、好ましくは３５ｍμ以上でかつ吸油量が１０
０ｍι／１００ｇ以上であることが特徴である。

【００１７】トナー粒子表面表面に付着させるカーボン
ブラックの平均粒子径が３０ｍμより小さいか、あるい
は吸油量が１００ｍι／１００ｇより小さいカーボンブ
ラックの場合は、トナー粒子表面よりカーボンブラック
が容易に離脱し画像上にカーボン汚れを生じる。

【００１８】本発明に適用するカーボンブラックの市販
品としては例えば以下のものが挙げられる。すなわち、
三菱化成工業社製＃２０、＃３０、＃３２、＃３０５０
：米国キャボット社製ＶＡＬＣＡＮＸＣ７２Ｒ、ＢＬＡ
ＣＫ　　ＰＥＡＲＬＳ　　２８０、ＢＬＡＣＫ　　ＰＥ
ＡＲＬＳ　　１７０、ＴＩＮＴＡＣＡＲＢ　　３５：コ
ロンビア・カーボン社製ＲＡＶＥＮ　　８２５　　ＢＥ
ＡＤＳ、ＲＡＶＥＮ　　８９０　　ＰＯＷＤＥＲ、ＲＡ
ＶＥＮ　　２２　　ＰＯＷＤＥＲ等が挙げられ、上記カ
ーボンブラックは単独でまたは二種類以上を混合して使
用することができる。

【００１９】トナー粒子の表面にカーボンブラックを付
着させる方法は、Ｖ型混合機、タービン型攪拌機、ヘン
シェルミキサー等の混合機を用い、トナー粒子１００重
量部に対し特定のカーボンブラックを０．０５〜１重量
部混合し攪拌することによっておこなわれる。この場合
、カーボンブラックの配合量が０．０５重量部未満であ
るとカーボンブラックの添加効果が少なく、現像スリー
ブの表面へのトナー付着が発生し、一方、１重量部を越
えるとトナーの固有抵抗が低下するため画質が悪くなる
。

【００２０】本発明ではカーボンブラックの他に流動性
向上のためシリカ微粉末等をトナー粒子に付着させても
よい。

【００２１】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。な
お実施例において部とは全て重量部を示す。 実施例１〔トナーの製造〕 上記配合の材料を重合開始剤とともに重合釜にいれ重合
を開始して造粒を進め平均粒子径が６μｍまで造粒した
ところで造粒を停止した。その後、該造粒粒子を水で洗
浄し乾燥をおこない重合法による負帯電性のトナー粒子
を得た。

【００２２】次に上記トナー粒子１００重量部に対して
キャボット社製カーボン　ＴＩＮＴＡＣＡＲＢ３５（平
均粒子径４１ｍμ、吸油量１２１ｍι／１００ｇ、ＰＨ
　　９）を０．２重量部、またシリカ（日本アエロジル
社製Ｒ−９７２）０．３重量部をヘンシェルミキサーを
使用して混合し、カーボンブラックをトナー粒子表面に
付着せしめ本発明の電子写真用トナーを得た。

【００２３】実施例２〔トナーの製造〕　　上記配合の
材料を重合開始剤とともに重合釜にいれ重合を開始して
造粒を進め平均粒子径が６μｍまで造粒したところで造
粒を停止した。その後、該造粒粒子を水で洗浄し乾燥を
おこない重合法による負帯電性のトナー粒子を得た。

【００２４】次に上記トナー粒子１００重量部に対して
コロンビア・カーボン社製カーボンＲＡＶＥＮ　　２２
（平均粒子径６２ｍμ、吸油量１１３ｍι／１００ｇ、
ＰＨ７）を０．１重量部、またシリカ（日本アエロジル
社製Ｒ−９７２）０．１重量部をヘンシェルミキサーを
使用して混合し、カーボンブラックをトナー粒子表面に
付着せしめ本発明の電子写真用トナーを得た。

【００２５】実施例３〔トナーの製造〕　　上記配合の
材料を重合開始剤とともに重合釜にいれ重合を開始して
造粒を進め平均粒子径が５μｍまで造粒したところで造
粒を停止した。その後、該造粒粒子を水で洗浄し乾燥を
おこない重合法による正帯電性のトナー粒子を得た。

【００２６】次に上記トナー粒子１００重量部に対して
三菱化成工業社製カーボン＃３０（平均粒子径３０ｍμ
、吸油量１１３ｍι／１００ｇ、ＰＨ　　９）を０．２
重量部、またシリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）
０．５重量部をヘンシェルミキサーを使用して混合し、
カーボンブラックをトナー粒子表面に付着せしめ本発明
の電子写真用トナーを得た。

【００２７】実施例４〔トナーの製造〕

【００２８】上
記配合の材料を重合開始剤とともに重合釜にいれ重合を
開始して造粒を進め平均粒子径が６μｍまで造粒したと
ころで造粒を停止した。その後、該造粒粒子を水で洗浄
し乾燥をおこない重合法による負帯電性のトナー粒子を
得た。

【００２９】次に上記トナー粒子１００重量部に対して
三菱化成工業社製カーボン＃３０（平均粒子径３０ｍμ
、吸油量１１３ｍι／１００ｇ、ＰＨ　　９）を０．２
重量部、またシリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）
０．５重量部をヘンシェルミキサーを使用して混合し、
カーボンブラックをトナー粒子表面に付着せしめ本発明
の電子写真用トナーを得た。

【００３０】比較例１〔トナーの製造〕上記配合の材料
を重合開始剤とともに重合釜にいれ重合を開始して造粒
を進め平均粒子径が６μｍまで造粒したところで造粒を
停止した。その後、該造粒粒子を水で洗浄し乾燥をおこ
ない重合法による負帯電性のトナー粒子を得、これをそ
のまま比較用の電子写真用トナーとした。

【００３１】比較例２ 比較例１で得られたトナーの粒子１００重量部に対して
シリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）０．３重量部
をヘンシェルミキサーを使用して混合しトナー粒子表面
に付着せしめ比較用の電子写真用トナーを得た。

【００３２】比較例３ 比較例１で得られたトナー粒子１００重量部に対してキ
ャボット社製カーボンＭＯＧＵＬＬ（平均粒子径２４ｍ
μ、吸油量６０ｍι／１００ｇ、ＰＨ　　３）を０．２
重量部、またシリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）
０．５重量部をヘンシェルミキサーを使用して混合し、
カーボンブラックをトナー粒子表面に付着せしめ比較用
の電子写真用トナーを得た。

【００３３】比較例４〔トナーの製造〕上記配合の材料
を重合開始剤とともに重合釜にいれ重合を開始して造粒
を進め平均粒子径が５μｍまで造粒したところで造粒を
停止した。その後、該造粒粒子を水で洗浄し乾燥をおこ
ない重合法による正帯電性のトナー粒子を得、これをそ
のまま比較用の電子写真用トナーとした。

【００３４】比較例５ 比較例４で得られたトナー粒子１００重量部に対してシ
リカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）０．５重量部を
ヘンシェルミキサーを使用して混合しトナー粒子表面に
付着せしめ比較用の電子写真用トナーを得た。

【００３５】比較例６ 比較例４で得られたトナー粒子１００重量部に対して三
菱化成工業社製カーボンＣＦ−９（平均粒子径４０ｍμ
、吸油量６５ｍι／１００ｇ、ＰＨ　　８）を０．２重
量部、またシリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）０
．５重量部をヘンシェルミキサーを使用して混合しトナ
ー粒子表面に付着せしめ比較用の電子写真用トナーを得
た。

【００３６】〔各現像剤の評価〕次にパウダーテック社
製フェライトキャリヤ（商品名Ｆ−９５−１００）１０
０重量部と実施例１、実施例２、実施例４、比較例１〜
３の各トナー４重量部との組合せでボールミルにおいて
１時間攪拌を行い評価用の二成分系現像剤を得た。それ
ぞれの各現像剤を市販の複写機リコー社製ＦＴ−４０３
０を用い常温常湿（２０℃、５０％）、高温高湿（３５
℃、８５％）、低温低湿（１０℃、１５％）の各環境雰
囲気にて実写テストを行った。また、パウダーテック社
製フェライトキャリヤ（商品名ＦＬ−９６−１００）１
００重量部と実施例３および比較例４〜６の各トナー４
重量部との組合せでボールミルにおいて１時間攪拌を行
い評価用の二成分系現像剤を得た。それぞれの各現像剤
は市販の複写機シャープ社製ＳＦ−８８００を用い常温
常湿（２０℃、５０％）、高温高湿（３５℃、８５％）
、低温低湿（１０℃、１５％）の各環境雰囲気で実写テ
ストを行った。その結果を表１に示す。表１において画
像濃度はマクベス濃度計、地カブリはハンター白色度計
および摩擦帯電量はブローオフ法による帯電量測定器に
より測定した。また、細線再現性は線幅０．１ｍｍ、線
間０．１ｍｍのラインチャートをコピーし、そのライン
チャートの再現性を目視により評価した。尚、細線再現
性の評価において○印は目視で線幅、線間の部分が明確
に区別できること。△印は目視で線幅、線間の部分が区
別可能であったり区別不能であったりしていること。×
印は目視で線幅、線間の部分が全く区別不能であること
を示している。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果から明らかなように本発明の実
施例１〜４は常温常湿（２０℃、５０％）、高温高湿（
３５℃、８５％）、低温低湿（１０℃、１５％）の各環
境で帯電量の上昇が少なく画像濃度低下の少ない画像が
得られた。また、細線再現性においても０．１ｍｍとい
う細線を明瞭に判別することができた。一方、比較例１
、２、４、５のトナーは、低温低湿においてトナーの帯
電量が著しく上昇し画像濃度が低下してしまった。細線
再現性についても悪く、細線を判別することが困難であ
った。また、比較例３、６のカーボンブラックの平均粒
子径が３０ｍμより小さいかまたは吸油量が１００ｍι
／１００ｇ以下の場合は各環境で地カブリが著しく悪か
った。

【００３９】

【発明の効果】本発明は小粒径の重合トナーと平均粒子
径が３０ｍμ以上でかつ吸油量が１００ｍι／１００ｇ
以上のカーボンブラックとから構成されているため、常
温常湿、高温高湿及び低温低湿でもトナー帯電量の上昇
が少なく画像濃度が良好で高解像の複写画像が多数枚得
られる電子写真用トナーを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　重合法により製造した平均粒子径が３
   〜８μｍのトナー粒子の表面に、平均粒子径が３０ｍμ
   以上でかつ吸油量が１００ｍι／１００ｇ以上のカーボ
   ンブラックを該トナー粒子１００重量部に対し０．０５
   〜１重量部付着させたことを特徴とする電子写真用トナ
   ー。