JPH04326362A - 電子写真用現像剤 - 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、電子写真用現像剤にお
ける乾式および湿式トナーに関し、顔料を不活性化する
ことによって未外添トナーの帯電性を各色間でほぼ同一
にすることができる電子写真用現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用現像剤において、単色カラー
複写機用トナーとしては、黒色の他に、赤色、緑色、茶
色等、単色カラートナーが使用されるが、これらのカラ
ートナーは、黒色トナーの黒色色材（主としてカーボン
ブラック）に代えて、各々色調を発現させるための顔料
や染料を用いる。従来は、これら色材の混合作業だけで
カラートナーの設計を終了させていたが、実際には、色
材によって帯電性や粉体流動性等が大きく異なるため、
それぞれの色材用に、内部添加荷電制御剤や、外添剤の
種類や量を調整することが殆どである。また、フルカラ
ー複写機用のトナーについても、黒色の他に、マゼンタ
色、イエロー色、シアン色のカラートナーを用いるが、
同様に内部添加荷電制御剤や外添剤の種類や量を変えて
、黒色トナーと、または他色トナーと同一トナー特性を
得ることが求められている。しかしながら、実際にはそ
の実現は困難である。そのため、単色カラーもフルカラ
ーも各色で画質のばらつき、および劣化挙動の異なりが
発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、数種
類の色のトナーを必要とする電子写真複写機用トナーに
おいて、色材における黒色を含めた各色間の帯電性、流
動性、経時安定性、環境安定性等を均一に設計し、さら
にカラートナーにおいては、発色性、着色性、ＯＨＰ適
性（透明性など）の改善を行い、複数の色のトナー間で
、色材以外の内部添加帯電制御剤、外添剤等の種類、組
成をほぼ同一に設計することができる、未外添トナーを
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料が第１の
結着樹脂中に分散してなる着色材と第２の結着樹脂とを
混練することによって形成された、着色材の微粒子が第
２の結着樹脂中に分散されてなる電子写真用現像剤にお
いて、混練温度における第１の結着樹脂の溶融粘度が、
第２の結着樹脂の溶融粘度よりも大きいことを特徴とす
る。

【０００５】図１および図２は、本発明の現像剤および
従来の現像剤の構造を説明するための模式図であって、
１は顔料、２は結着樹脂、２１は第１の結着樹脂、２２
は第２の結着樹脂、３は帯電制御剤である。

【０００６】本発明の電子写真用現像剤は、少なくとも
、顔料と２種類の結着樹脂とより構成されており、そし
て結着樹脂の第１のものは、その混練温度における溶融
粘度が、第２のものよりも大きいものである。これら結
着樹脂は同種のものであっても、また異種類のものあっ
てもよく、例えば、スチレン、クロロスチレン、ビニル
スチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチ
レン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等の
ビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル
、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エ
ステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニル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等の単独重合体或い
は共重合体を例示することができ、特に代表的な樹脂と
しては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル
共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、
ポリエチレン、ポリプロピレン等をあげることができる
。さらにまた、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ
樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、アイオノマー樹脂
、変性ロジン、パラフィンワックス等をあげることがで
きる。また、顔料としては、例えば、カーボンブラック
、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、４８：２、４
８：３、５３：１、５７：１、１１２、１２２および１
２３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、２、３、１２
、１４、１７および９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー
１５：３などがあげられる。これらの顔料は単独で、ま
たは２種以上組み合わせて使用してもよい。

【０００７】本発明における現像剤において、顔料は、
第１の結着樹脂中に分散されて着色材を形成し、その微
粒子の表面は第１の結着樹脂によって覆われた状態にな
っている。この様な着色材を製造する方法としては、フ
ラッシング法を用いることができる。なお、フラッシン
グ法とは、濾過を終わった顔料の含水ケーキに、油性ビ
ヒクルを混ぜてよく練り、分離した水を除いて顔料を水
相から油相に移行させる操作をいう。本発明において、
着色材の製造は、顔料合成後、水洗し、水分散液を濃縮
したウエットケーキ状の段階で操作を中止して、乾燥、
粉砕工程を経ることなくウエットケーキとして取り出す
。この段階の顔料は、そのほとんどが一次粒子として存
在し、凝集物にはなっていない。次にこのウエットケー
キを上記第１の結着樹脂中に分散し被覆する。この処理
は、加熱式二本ロール、加熱式三本ロール、加圧ニーダ
ー、バンバリーミキサー、エクストルーダー、コンティ
アスミキサー等を使用して行う。また、分散時に第１の
結着樹脂を溶解する溶剤を使用し、処理後、溶剤除去を
行う方法を採用してもよい。

【０００８】本発明において、上記着色材には、所望に
より帯電制御剤を添加してもよい。この様にして得られ
る着色物は、顔料が第１の結着樹脂中にほぼ一次分散状
に分散している。

【０００９】得られた着色材は、次の工程のために適当
なサイズに粉砕される。通常、１〜５ｍｍ程度の粒径に
なるように粉砕される。得られた着色材は、次いで第２
の結着樹脂と溶融混練する。その場合、所望の帯電性を
持たせるために、帯電制御剤を添加してもよい。帯電制
御剤は、上記着色剤に添加した帯電制御剤と同種のもの
であってもよい。また、ホットオフセット向上剤として
、オレフィンワックス等の添加剤を添加してもよい。 混練は、例えば、バンバリーミキサー、エクストルーダ
ー、コンティアスミキサー等の溶融混練タイプの混練装
置を用いて行われる。

【００１０】本発明において、この溶融混練時における
第１の結着樹脂の溶融粘度は、第２の結着樹脂の溶融粘
度よりも高いことが必要である。第１の結着樹脂の溶融
粘度が第２の結着樹脂の溶融粘度と同等または低い場合
には、混練時に一次分散状態にある顔料が再凝集する。 また、第１の結着樹脂中に分散している顔料が、第２の
結着樹脂中に移動したり、或いは、顔料表面を被覆する
第１の結着樹脂が、第２の結着樹脂に置き変わり、混練
後、粉砕して体積平均粒径２０〜５　μｍのトナーを得
る場合、粉砕界面に顔料が存在するようになる。したが
って、トナー粒子表面に顔料が露出した状態になり、ト
ナーの帯電性が、顔料によって左右されるようになる。

【００１１】本発明においては、第１の結着樹脂の溶融
粘度が第２の結着樹脂の溶融粘度より高いので、微粉砕
に際しての粉砕界面は、第２の結着樹脂の中、または第
１の結着樹脂と第２の結着樹脂の間になり、顔料が直接
トナー表面に露出することがなくなり、その結果、顔料
の種類によってトナーの帯電性が左右されることがなく
なる。

【００１２】本発明の現像剤には、所望の帯電性、流動
性、クリーニング性を付与するために外添剤を付着また
は固着させることができる。外添剤としては、例えば、
ステアリン酸亜鉛等の脂肪族ワックス類、酸化けい素、
酸化錫、酸化アルミニウム、酸化チタン等の金属酸化物
、またはその疎水化表面処理物、およびポリメチルメタ
クリレート、ポリフッ化ビニリデン等の樹脂粉末等があ
げられ、それらは単独でまたは２種以上併用して外添さ
れる。

【００１３】本発明の現像剤は、一成分現像剤として用
いてもよく、またキャリア粒子と組み合わせた二成分現
像剤として用いてもよい。キャリア粒子としては、平均
粒径が５００μｍまでの粒子が使用され、鉄、ニッケル
、コバルト、酸化鉄、フェライト、ガラスビーズ、粒状
シリコンなど、公知のものが種々使用できる。これらキ
ャリア粒子の表面は、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、
シリコーン樹脂等の被覆剤で被覆したものであってもよ
い。

【００１４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。なお、「部」は全て重量部を意味する。

【００１５】実施例１ フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５
：１）を、顔料工程における乾燥前の水を含んだウエッ
トケーキ状で取り出した。このウエットケーキをスチレ
ン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体（分子量Ｍｎ＝４
，０００、Ｍｗ＝３５０，０００、１１５℃における溶
融粘度６×１０５　ポイズ）と共に、加圧ニーダー中で
約１３０℃でフラッシング処理を行い、顔料がほぼ１次
分散（０．０３〜０．１μｍ）した状態の着色材を得た
。この着色材のフタロシアニンブルーとスチレン−ｎ−
ブチルアクリレート共重合体との比は、３０：７０であ
った。なお、上記溶融粘度は、フローテスターでノズル
１ｍｍ×１ｍｍφ、荷重２０ｋｇ／ｃｍ２　、昇温温度
３℃／ｍｉｎの値を示す。以下においても同様の値を示
す。

【００１６】次に、下記の組成でトナーを作成した。 スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　（
Ｍｎ＝４，０００、Ｍｗ＝１８０，０００、　　　　１
１５℃における溶融粘度９×１０４　ポイズ）　　　　
　　　　　　　　８２部上記着色材（粒径３ｍｍの粗粉
砕物）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１７部帯電制御剤（テトラフェニルホウ素カリウム
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部上記組成
よりなる混合物を、コンティアスミキサーにより、水を
添加しながら１１５℃の混練温度で混練した後、粉砕機
及び分級機を用いて、体積平均粒径１２μｍのシアント
ナーを得た。

【００１７】実施例２ 実施例１におけるフタロシアニン顔料の代わりに、カー
ミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１）を使用
した以外は、全て実施例１と同様にして体積平均粒径１
２μｍのマゼンタトナーを得た。

【００１８】実施例３ 実施例１におけるフタロシアニン顔料の代わりに、ジス
アゾイエロー（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２）を使
用した以外は、全て実施例１と同様にして体積平均粒径
１２μｍのイエロートナーを得た。

【００１９】実施例４ 実施例１における顔料処理に際して用いるスチレン−ｎ
−ブチルアクリレート共重合体の代わりに、テレフタル
酸とビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物より
なるポリエステル（分子量Ｍｎ＝３，６００、Ｍｗ＝２
０，０００、１００℃における溶融粘度３×１０５　ポ
イズ）を使用し、また、着色材と混練されるスチレン−
ｎ−ブチルアクリレート共重合体の代わりに、テレフタ
ル酸とビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物よ
りなるポリエステル（分子量Ｍｎ＝３，５００、Ｍｗ＝
１２，０００、１００℃における溶融粘度３×１０４　
ポイズ）を用いた以外は、実施例１と全く同様にして、
体積平均粒径７μｍのシアン色トナーを得た。

【００２０】実施例５ 実施例２における顔料及び実施例４における２種類のポ
リエステルを用いて、エクストルーダーにより１１０℃
で混練した以外は、実施例４と同様にして体積平均粒径
７μのマゼンタトナーを得た。

【００２１】実施例６ 実施例３における顔料及び実施例４における２種類のポ
リエステルを用いて、エクストルーダーにより１００℃
で混練した以外は、実施例４と同様にして体積平均粒径
７μのイエロートナーを得た。

【００２２】実施例７ フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５
：１）を、顔料工程における乾燥前の水を含んだウエッ
トケーキ状で取り出した。このウエットケーキを、テレ
フタル酸、無水トリメリット酸及びビスフェノールＡの
プロピレンオキサイド付加物よりなる部分架橋ポリエス
テル（溶剤可溶分の分子量Ｍｎ＝３，５００、Ｍｗ＝１
５０，０００、１１０℃における溶融粘度２×１０５　
ポイズ）と共に、加圧ニーダー中で約１３０℃でフラッ
シング処理を行い、着色材を得た。この顔料のフタロシ
アニンブルーとポリエステルとの比は、４０：６０であ
った。

【００２３】次に、下記の組成でトナーを作成した。 スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　（
Ｍｎ＝３，４００、Ｍｗ＝１５０，０００、　　　　１
１０℃における溶融粘度９×１０４　ポイズ）　　　　
　　　　　　　　８６部上記着色材（粒径３ｍｍの粗粉
砕物）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１３部帯電制御剤（Ｐ＝５１、オリエント化学社製
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部上記組成
よりなる混合物を、コンティアスミキサーにより、水を
添加しながら１１０℃の混練温度で混練した後、粉砕機
及び分級機を用いて、体積平均粒径１２μｍの青色トナ
ーを得た。

【００２４】実施例８ 実施例７におけるフタロシアニン顔料の代わりに、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド４８：１とＣ．Ｉ．ピグメントレ
ッド１２２を０．９５：０．０５の比で混合した顔料を
使用した以外は、全て実施例１と同様にして体積平均粒
径１２μｍの赤色トナーを得た。

【００２５】実施例９ 実施例１におけるフタロシアニン顔料の代わりに、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー９７とＣ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー１５：３を０．５：０．５の比で混合した顔料を使
用した以外は、全て実施例１と同様にして体積平均粒径
１２μｍの緑色トナーを得た。

【００２６】比較例１〜９ 実施例１〜９において、顔料のフラッシング処理に用い
た樹脂を使用せず、すなわち顔料の樹脂によるフラッシ
ング処理を行わず、顔料をそのままトナー作成に使用し
た樹脂と混練した。その際の組成は、次の通りであった
。 樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　９４重量部顔料　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　５重量部帯電制御剤　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１重量部その
他は実施例１と同様にしてトナーを得た。

【００２７】比較例１０〜１２ 実施例１〜３において、顔料処理のために使用した樹脂
とトナー作成に使用した樹脂とを交換して、各樹脂を逆
の状態で使用した以外は、実施例１〜３と同様にしてト
ナーを得た。

【００２８】実施例１０〜１２ 実施例１〜３において、着色材の製造に際して、帯電制
御剤としてテトラホウ素カリウムを添加した以外は同様
にして着色材を製造した。その際、顔料：結着樹脂：電
荷制御剤の重量比は３０：６７：３にした。次に、下記
の組成でトナーを作成した。 スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　（
Ｍｎ＝４，０００、Ｍｗ＝１８０，０００、　　　　１
１５℃における溶融粘度９×１０４　ポイズ）　　　　
　　　　　　　　８３部上記着色材（粒径３ｍｍの粗粉
砕物）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１７部帯電制御剤（テトラフェニルホウ素カリウム
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部上記組成
よりなる混合物を、コンティアスミキサーにより、水を
添加しながら１１５℃の混練温度で混練した後、粉砕機
及び分級機を用いて、体積平均粒径１２μｍの各色のト
ナーを得た。

【００２９】実施例１３〜１５ 実施例４〜６において、着色材の製造に際して、帯電制
御剤としてテトラホウ素カリウムを添加した以外は同様
にして着色材を製造した。その際、顔料：結着樹脂：電
荷制御剤の重量比は３０：６７：３にした。次に、下記
の組成でトナーを作成した。 スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　（
Ｍｎ＝４，０００、Ｍｗ＝１８０，０００、　　　　１
１５℃における溶融粘度９×１０４　ポイズ）　　　　
　　　　　　　　８３部上記着色材（粒径３ｍｍの粗粉
砕物）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１７部帯電制御剤（テトラフェニルホウ素カリウム
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部上記組成
よりなる混合物を、コンティアスミキサーにより、水を
添加しながら１１５℃の混練温度で混練した後、粉砕機
及び分級機を用いて、体積平均粒径１２μｍの各色のト
ナーを得た。

【００３０】実施例１６〜１８ 実施例７〜９において、着色材の製造に際して、帯電制
御剤としてニグロシンを添加した以外は同様にして着色
材を製造した。その際、顔料：結着樹脂：電荷制御剤の
重量比は４０：５７：３にした。次に、実施例７〜９と
同様にして各色のトナーを得た。

【００３１】比較例１３〜１８ 実施例１０〜１５において、顔料のフラッシング処理に
用いた樹脂を使用せず、すなわち顔料の樹脂によるフラ
ッシング処理を行わず、顔料をそのままトナー作成に使
用した樹脂と混練した。その際の組成は、次の通りであ
った。 樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　９５重量部顔料　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　５重量部その他は実施例１
０〜１５と同様にしてトナーを得た。

【００３２】実施例１９〜２４ 実施例１〜６において、着色材の製造に際して、帯電制
御剤としてテトラホウ素カリウムを添加した以外は同様
にして着色材を製造した。その際、顔料：結着樹脂：電
荷制御剤の重量比は３０：６９：１にした。次に、この
着色材を用い、実施例１と同様にして各色トナーを得た
。

【００３３】実施例２５〜２７ 実施例７〜９において、着色材の製造に際して、帯電制
御剤としてＰ−５１（オリエント化学社製）を添加した
以外は同様にして着色材を製造した。その際、顔料：結
着樹脂：電荷制御剤の重量比は４０：５９：１にした。 次に、この着色材を用い、実施例１と同様にして各色ト
ナーを得た。

【００３４】上記実施例１〜２７および比較例１〜１８
のトナーに、外添剤としてシリカ（Ｒ−９７２、日本エ
アロジル社製）または酸化チタンを、その添加量を３色
の帯電量がほぼ同一になるように調整して添加し、ヘン
シェルミキサーによって外添処理した。なお、実施例１
〜６、１０〜１５、１９〜２４、比較例１〜６、１０〜
１５においては、キャリアとしてメチルメタクリレート
−スチレン共重合体被覆フェライトを用い、外添剤とし
てシリカ（Ｒ９７２、アエロジル社製）を使用した。ま
た実施例７〜９、１６〜１８、２５〜２７、比較例７〜
９においては、キャリアとして、スチレン−ブチルメタ
クリレート−メチルメタクリレート共重合体中にフェラ
イト（５０重量％）が分散したものを用い、外添剤とし
て酸化チタンを使用した。それらの現像剤について、帯
電量、流動性（圧縮比）および現像剤寿命を調べた。結
果を表１に示す。なお、第１表中、現像剤寿命は、負帯
電現像剤の場合にはＦＸ５０３０（富士ゼロックス社製
）を使用し、正帯電現像剤の場合にはＦＸ５０７５（富
士ゼロックス社製）を使用して、５万枚コピー操作を行
った場合の画質を評価することによって行った。〇は、
５万枚のコピー時に画質が良好である場合、△は画質に
劣化があった場合、×は５万枚コピーが不可能であった
場合を示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【００３７】

【発明の効果】本発明の電子写真用現像剤は、単色カラ
ートナーでも、フルカラー用のマゼンタ、シアン、イエ
ロートナーでも、黒色トナーでも、各色間で顔料の強い
帯電挙動が著しく制御され、ほぼ同等の帯電挙動を示す
。したがって、従来の現像剤におけるように、各色ごと
に外添剤の種類および量を変えて、帯電調整をする必要
がない。さらに外添剤の設計が各色間で同一になるので
、トナーの粉体特性も同一のものになる。本発明によれ
ば、外添されたトナーは、色以外の殆どのトナー特性が
同一になるため、安定した画質の画像を、すべての色に
おいて得ることができる。また、トナー表面に顔料が露
出していないため、キャリア表面を顔料で汚すことが少
なくなり、現像剤寿命を著しく延長することが可能にな
る。

【００３８】本発明の電子写真用現像剤は、各色で同一
のトナー特性を示すため、マゼンタ、イエローおよびシ
アントナーを作製し、それを適当な比率で混合すること
によって、赤、緑、茶色などのあらゆる色相のトナーを
得ることが可能であり、この混合トナーを用いて現像、
転写、定着を繰り返しても、選択現像などの現象を生じ
ることがなく、安定した色相を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の現像剤の模式的構造を示す説明図
である。

【図２】　　従来の現像剤の模式的構造を示す説明図で
ある。１…顔料、２…結着樹脂、２１…第１の結着樹脂
、２２…第２の結着樹脂、３…電荷制御剤。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　顔料が第１の結着樹脂中に分散してな
   る着色材料と第２の結着樹脂とを混練することによって
   形成された、着色材の微粒子が第２の結着樹脂中に分散
   されてなる電子写真用現像剤において、混練温度におけ
   る第１の結着樹脂の溶融粘度が、第２の結着樹脂の溶融
   粘度よりも大きいことを特徴とする電子写真用現像剤。
2. 【請求項２】　　第１の結着樹脂が帯電制御剤を含有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用現像剤
   。
3. 【請求項３】　　第１の結着樹脂および第２の結着樹脂
   がそれぞれ同一の帯電制御剤を含有することを特徴とす
   る請求項１に記載の電子写真用現像剤。
4. 【請求項４】　　着色材が、フラッシング法を用いるこ
   とにより形成されたものである請求項１ないし３に記載
   の電子写真用現像剤。