JPH05119514A - 電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着ローラー表面にシリコーンオイルなどの
離型性液体を供給しないオイルレス定着に適したトナー
を提供すること。 【構成】 熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉体粒
子の表面に、離型性物質で被覆した荷電制御物質を含有
する層を設けた構成の電子写真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真や静電記録な
どにおける静電像を現像するための新たな電子写真用ト
ナー関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写其法においてトナー像を紙などに
定着する一般的な方法は、熱ローラーによる圧着加熱方
法である。この方法は熱効率が良く高速定着が可解であ
るが、熱ローラー表面とトナーとが溶融状態で加圧接触
するためにトーナー像の一部が定着ローラー表面に付
着、転移し、これが再転移するオフセット現象が生じ
る。この現象を防止する目的で定着口ーラー表面をトナ
−に対して離型性の優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂
で形成し、さらにその表面にシリコーンオイルなどの離
型性液体を供給している。この方法はトナーのオフセッ
トを防止する点では極めて有効であるが、オフセット防
止用液体が加熱により蒸発して不快臭を与えることや、
またオフセット防止用液体を供給するための装置が必要
であるため、トナーに低分子量のポリオレフィンなどの
離型剤を予め内添する手段が採用されている。しかしこ
の内添方式では離型剤をトナー中に比較的多量含有させ
なければ十分な効果が得られず、また樹脂との相溶性が
悪く均一に混合、分散され難い。

【０００３】一方、上記離型剤を外添によりトナーに加
える事が知られている。例えば特開昭６３−１１９５５
号公報にはトナーと低融点ワックスをボールミルなどで
混合しトナー表面に低融点ワックスを塗布する方法が開
示され、特開昭６３−６１２６５号公報、特開昭６４−
５４４５８号公報にはトナ一とポリエチレン樹脂やポリ
エチレン微粉末を混合する方法が開示されているが、こ
れらの方法では一部はトナー表面に付着するが、トナー
と遊離した離型剤が存在しオフセット現象を防止する効
果が弱く、また遊離した離型剤により感光体を汚染する
などの欠点がある。

【０００４】また特開昭６３−４１８６１号公報では８
μｍのトナーに２μｍのポリプロピレンを混合し加熱加
圧下で表面に密着させる方法や、特開昭６３−２４４Ｏ
５３号公報ではトナーに対し粒径比Ｏ.２以下の離型性
粒子を機機的衝撃により表面に固定化する方法が提案さ
れている。しかしトナー粒子に遊離した離型剤が存在し
ない状態で固着させるためには離型剤の粒径はトナー粒
径の１／10以下である必要があるため特開昭６３ー４１
８８１号公報の方法では十分ではない。また、トナーに
一般的に使用される低分子ポリエチレンは通常の公知の
方法では粉砕されず、特開昭６３ー２４４０５３号公報
に記載されている溶剤に溶解し含溶剤中に析出させる方
法では一部微粒子状になるが凝集物ができてしまい、解
砕されずにトナー中に疑集体として残存してしまうとい
う欠点があり、また加熱噴霧による方法ではせいぜい数
μｍの大きさが限度である。このように低分子量のポリ
オレフィン類は微粒子状の粉体として得られないのが現
状である。

【０００５】また、特開昭６３−３Ｏ５３６８号公報に
はワックス粉末表面に着色剤を担持した粒子を熱可塑性
コア粒子に層形成する事が提案されているが、低分子ポ
リオレフィン粉体を用いた場合では粒径が数μｍ〜数百
μｍと大きくボールミルなどの手段では十分に粉砕され
ず、またエマルジョンワックス類を使用した揚合には界
面活性剤の残存によりトナーの電気特性や環境変動を受
け易くまた粉体化のため凍結乾燥などの工程が必要であ
るなどの欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は下記の課題を
解決しようとするものである。 （１）離型性物質を外添し、トナー表面に被覆して転写
紙に対するオフセット現象や、転写紙を感光体から引き
剥がす時に分離爪による爪跡を防止すること。 （２）離型性物質が遊離せず、トナー表面を均一に被覆
する方法を提供すること。 （３）懸濁重合法や分散重合法で作製した粒子径が小さ
く、また粒径分布の範囲の小さな樹脂粒子表面ヘ、離型
性物質を被覆した荷電制御物質を打込んで、連続使用に
おいても画質の優れた画像が形成できるトナーを提供す
ること。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は定着ローラー表
面にシリコンオイルなどの離型性液体を供給しないオイ
ルレス定着に適したトナーであり、前記の欠点を改良し
た離型剤を外添する新規なトナーおよびその製造方法で
ある。すなわち、本発明の構成は、（１）熱可塑性樹脂
と着色剤を主成分とする粉体粒子の表面に、離型性物質
で被覆した荷電制御物質を含有する層を設けること。
（２）熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉体粒子を
作る工程、荷電制御物質を離型性物質で被覆する工程、
及び熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉体粒子と離
型性物質で被覆した荷電制御物質との混合物に機械的衝
撃を与えて粉体粒子表面に離型性物質で被覆した微粉体
を固定化する工程によりトナーを製造することからな
る。

【０００８】熱可塑性樹脂を主成分とする粉体粒子は熱
可塑性樹脂単体の粉砕粒子でもよいが、着色剤などと混
練粉砕したものが使用できる。殊に、懸濁重合法、分散
重合法で重合した熱可塑性樹脂を染着した球形のもの
や、懸濁重合工程で着色剤や帯電制御剤を入れた重合ト
ナーも使用できる。

【０００９】熱可塑性樹脂を主成分とする粉体粒子の平
均縦径は５μｍ〜１５μｍがトナーとして適している
が、取扱性や画質などの点から５μｍ〜８μｍが好まし
い。

【００１０】本発明トナーの粉体粒子に使用される熱可
塑怪樹眼としては従来公知のものを広く使用することが
できる。例えばスチレンノ、クロルスチレン、ビニルト
ルエン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸
ビニル、プロピオン醸ビニル、（メタ）アクリル酸メチ
ル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プ
ロピル、（メタ）アクル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリ
ル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル
酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプ口ピル、（メタ）
アクリル酸２−クロロエチル、（メタ）アクリロニトリ
ル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸、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、ビニルメチルケトン、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、Ｎ−ビニルピリジン、ブタジエンなどの単量
体の重合体、またはこれら単量体の２種類以上からなる
共重合体、あるいはそれらの混合物が挙げられる。その
他ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ
樹脂、ロジン、変性ロジン、テルぺン樹勝、フェノール
樹脂、脂肪族または脂環族系炭化水素樹脂、芳香族系石
油樹脂等が単独あるいは混合して使用できる。

【００１１】着色剤としては、 黒色顔料：カーボンブラック（オイルファーネスブラッ
ク、チャンネルブラック、 ランプブッラ
ク、活性炭、木炭等）；アニリンブラックのようなアジ
ン系顔料、金属塩アゾ色素、金属酸化物、
複合金属酸化、オイルブラ ック等。 黄色顔料：黄鉛、亜鉛、カドミウムイエローヽミネラル
ファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブル
スイエロ、ナフトールイエローＳ、ハ ンザイ
エローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエロー
ＧＲ、 キノリンイエロレーキ、パーマネント
イエローＮＣＧ、タートラジンレーキ等。 橙色顔料：赤色黄鉛、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
ンジ、インダンスレンブリリアントオ レンジ
ＲＫ、べンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリア
ントオ レンジＧＫ等。 赤色顔料：ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネント
レッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォ
ッチングレドカルシウム塩、レーキレ ッド
Ｄ、ブリリァントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ロー
ダミンレ ーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリ
ァントカーミン３Ｂ等 紫色顔料：マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチ
ルバイオレトレーキ等。 青色願料：紺青、コバルトブルー、アルカリブルー、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
ー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンス
レンブ ルーＢＣ等。 緑色顔料：ク口ムグリーン、酸化クロム、ピグメントグ
リーンＢ、マラカイトグリーンレ一キ等。 があり、これらは１種または２種以上、使用することが
できる。

【００１２】離型性物質としては、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレン等の低
分子量ポリオレフィン類、密ロウ、カルナウバワックや
モンタンワック等の天然ワックス類、ステアリン酸、パ
ルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪
酸の金属塩、高級脂肪酸アミド類等がある。これらは１
種、または２種以上用いることが出来るが低分子量ポリ
プロピレンやカルナウワックスが好ましい。これらの離
型剤の使用量は熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉
体粒子に対して０.５〜５.０％程度である。

【００１３】離型性物質で被覆する荷電制御物質として
は、ニグロシン、炭素数２〜１６のアルキル基を含むア
ジン系染料（特公昭４２−１６２７号公報）、塩基性染
料（例えば C.I.Basic Yellow 2 (C.I.41000)、 C.I.Ba
sic Yellow 3、 C.I.Basic Red 1 (C.I.45160)、 C.I.B
asic Red 9 (C.I.42500)、 C.I.Basic Violet1 (C.I.42
535)、 C.I.Basic Violet 1 (C.I.42535)、 C.I.Basic
Violet 3 (C.I.42555)、 C.I.Basic Violet 10 (C.I.45
170)、 C.I.Basic Violet 10 (C.I.45170)、 C.I.Basic
Violet 14 (C.I.42510)、 C.I.Basic Blue 1 (C.I.420
25)、 C.I.Basic Blue3(C.I.51005)、 C.I.Basic Blue
5 (C.I.42140)、 C.I.Basic Blue 7 (C.I.42595)、 C.
I.Basic Blue 9 (C.I.52015)、 C.I.Basic Blue 24 (C.
I.52030)、 C.I.Basic Blue 25 (C.I.52025)、 C.I.Bas
ic Blue 26 (C.I.44045)、 C.I.Basic Green 1(C.I.420
40)、 C.I.Basic Green 4 (C.I.42000)等、これらの塩
基性染料のレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タング
ステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン
酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン
化物、フェロシアン化物等）、 C.I.Solvent Black 8
(C.I.26150)、ベンゾイルメチル−ヘキサデシルアンモ
ニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の４
級アンモニウム塩、あるいはジブチルまたはジオクチル
等のジアルキル錫化合物、ジアルキル錫ボレート化合
物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポ
リマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリア
ミン樹脂、特公昭４１−２０１５３号公報、特公昭４３
−２７５９６号公報、特公昭４４−６３９７号公報、特
公昭４５−２６４７８号公報に記載されているモノアゾ
染料の金属錯塩、特公昭５５−４２７５２号公報、特公
昭５９−２７３８５号公報に記載されているサルチル
酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸
のＺn、Ａl、Ｃｏ、Ｃr、Ｆe等の金属錯体、スルホン化
した銅フタロシアニン顔料が挙げられる。

【００１４】離型性物質で荷電制御物質を被覆する方法
は、常温では微粉体を溶解しない溶媒を用い、加温下で
離型性物質を溶解または溶融して微粉体と混合、分散し
たのち、冷却するか、微粉体及び離型性物質が不溶の貧
溶嫌に再沈させることで達成できる。ここで用いる常温
では荷電制御物質を溶解せずに加温下で離型性物質を溶
解する溶媒としては炭化水素系溶媒が好ましく、例えば
ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、イソオクタ
ン、高級アルコール、ミネラルスピリット、アイソパー
Ｇ、アイソパーＨ（エッソ系〉、ナフサ等があり、これ
らの混合溶媒も用いられる。

【００１５】離型性物質と荷電制御物質との割合は１：
１〜１：５程度が好ましい。離型性物質が多い場合は核
粒子の表面に均一に打込み固定化できずに遊離の粒子が
存在し、離型性物質が少ない場合はオフッセト現象や爪
跡の防止効果が少ない。

【００１６】このようにして得られた離型性物質で被覆
した荷電制御物質は核粒子に対して重量で２〜１０％の
範囲で使用するのが好ましい。

【００１７】以上のような離型性物質で被覆した微粉体
を用いて本発明のトナーを作るにはこの離型性物質で被
覆した微粉体と前述の核粒子とを混合し、この混合物に
機械的衝撃を与えることにより核体粒子表面に離型剤被
覆微粉体を打ち込み固定化すればよい。ここで機械的エ
ネルギーの与え方は摩擦力を加える方法、高速回転する
羽根によつて混合物に衝撃を加える方法、高速気流中で
粒子同士または粒子を衝撃板に衝突させる方法がある。
具体的な打ち込み装置としてはメカノフュージョン（ホ
ソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック
社製）、で通常の粉砕の場合よりも粉砕エアー圧力を下
げた装置、ターボミル（ターボ工業社製）、ハイブリダ
イザー（奈良機械製作所）、コスモマイザー（奈良機械
製作所製）、自動乳鉢等が挙げられる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明を実施例によって説明する。 実施例１ スチレン／メチルアクリレート共重合体 １００重量部 カーボンブラック １０重量部 ３,５ジタ−シャリ−ブチルサルチル酸亜鉛錯体 ２重量部 よりなる混合物を熱ロールにより加熱混練し粉砕、分級
して体積平均粒径１０μｍの黒色粉体を得た。この粉体
粒子と３,５ジタ−シャリ−ブチルサルチル酸亜鉛錯体
３重量部にポリプロピレン２部を被覆した粒子７部とを
均一に混合し、これをハイブリダイザーに投入し 7000r
pmで５分処理することにより．打込みを行って非磁性ト
ナーを得た。このトナー３重量部を鉄粉キャリア 100重
量部と混合し２成分系現像剤を作つた。この現像剤を磁
気ブラッシ現像装置に入れ、セレン感光体上に通常の電
子写真法で形成された静電潜像を現像し、これを普通紙
にコロナ放電を与えながら転写しシリコーンオイルを供
給しない定着ローラーで熱定着したところ、定着温度15
0〜210℃の範囲でオフセット現象の発生は無く、また分
離爪の跡も見られなかった。また複写画像も細線画像の
鮮明な黒色像を得た。

【００１９】実施例２ スチレン／ｎ−ブチルメタクリレート共重合体 １００重量部 カーボンブラック １０重量部 よりなる混合物を熱ロールにより加熱混練し粉砕、分級
して体積平均粒径１２μｍの黒色粉体を得た。この粉体
粒子とアイゼンスピロンブラックＴＲＨ（保土ケ谷化学
社製）２重量部をポリプロピレン２重量部で被覆した粒
子７重量部とを均一に混合し、これをハイブリダイザー
に投入し 7000rpmで５分処理することにより．打込みを
行って非磁性トナーを得た。このトナー３重量部を鉄粉
キャリア 100 重量部と混合し２成分系現像剤を作つ
た。この現像剤を磁気ブラッシ現像装置に入れ、セレン
感光体上に通常の電子写真法で形成された静電潜像を現
像し、これを普通紙にコロナ放電を与えながら転写しシ
リコーンオイルを供給しない定着ローラーで熱定着した
ところ、定着温度150〜210℃の範囲でオフセット現象の
発生は無く、また分離爪の跡も見られなかった。また複
写画像も細線画像の鮮明な黒色像を得た。

【００２０】実施例３ スチレン７０重量部、及びｎ−ブチルメタクリレート３
０重量部、カーボン１０重量部をポリビニルアルコール
の２％水溶液中でホモジナイザー用いて均一に分散しア
ソビスイソブチルニトリル２重量部を用いて懸濁重合を
行い、微粉重量部分と粗粉重量部分をカットして平均粒
径８μｍの黒色懸濁粒子を得た。この粒子 100重量部に
Ｓ−３４（オリエント化学社製）４重量部をポリプロピ
レン２重量部被覆した粒子６重量部を加え均一に混合
し、これをハイブリダイザーに投入し8000rpmで3分間処
理することにより打込みを行ってトナーを作った。次に
このトナー３重量部を鉄粉キャリア100重量部と混合し
て２成分系現像剤を作成した。この現像剤を磁気ブラッ
シ現像装置に入れ、セレン感光体上に通常の電子写真法
で形成された静電潜像を現像し、これを普通紙にコロナ
放電を与えながら転写しシリコーンオイルを供給しない
定着ローラーで熱定着したところ、定着温度150〜210℃
まで10℃ごとにコピーしたところ、各温度オフセット現
象や分離爪の跡のない鮮明な画像が得られた。

【００２１】実施例４ スチレン７Ｏ重量部及び２エチルヘキシルメタアクリレ
ート３０重量部をメチルアルコ−ル溶媒中で分散安定剤
としてポリビニルピロリドンの存在下に共重合して平均
粒径６μｍの粒径分布の狭い、球状の粉体粒子を得た。
次にこの粉体粒子100重量部をメチルアルコ−ル400重量
部に分散し、室温で撹拌しつつオイルブラック８６０
（オリエント化学社製）４重量部、マクロレックスオレ
ンジＲ（ＢＡＹＥＲ社製）１重量部を加えて８時間撹拌
して染着し黒色の粉体を得た。次に、アイゼンスピロン
ブラックＴＲＨ（保土谷化学社製）２重量部をカルナウ
バワックス１重量部で被覆した粒子を加えて均一に混合
し、これをハイブリダイザ−に投入し、7500rpmで５分
間処理することによリ、核粒子の表面に帯電制御剤と離
型剤の層を形成しトナ−を作つた。次にこのトナー３重
量部を鉄粉キャリヤ100重量部と混合して２成分系現像
剤剤とし、リコー社製デジタル複写機を用いて画像形成
を行つたところ、150〜210℃の定着温度範囲オフセット
現象のないドット再現性のの優れた黒色画像を得た。さ
らに５万枚繰返し複写したが、感光体やキャリアヘの汚
染がなく、オフセット現象や爪跡のないずれも鮮明な複
画像が得られた。

【００２２】比較例１ 実施例４と同様にして樹脂を作成し染着した粉体にアイ
ゼンスピロンブラッＴＲＨ２重量部、カルナウバワック
ス１重量部をそのまま加えて混合し、その他は実施例４
と同様にして現像剤を作成し複写を行つたが、ドット再
現性が悪く、数枚の複写で感光体やキャリアを汚染し、
地肌汚れが発生した。

【００２３】

【発明の効果】熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉
体粒子の表面に、離型性物質で被覆した荷電制御物質を
含有する層を設けたことを特徴とする電子写真用トナー
により、定着ローラー表面にシリコーンオイル等の離型
性液体を供給市内オイルレス定着に適したトナーが提供
される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３８１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉
   体粒子の表面に、離型性物質で被覆した荷電制御物質を
   含有する層を設けたことを特徴とする電子写真用トナ
   ー。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉
   体粒子を作る工程、離型性物質で被覆する工程、及び熱
   可塑性樹脂と着色剤を主成分とする粉体粒子と離型性物
   質で被覆した荷電制御物質との混合物に機械的衝撃を与
   えて粉体粒子表面に離型性物質で被覆した微粉体を固定
   化する工程から得られることを特徴とする電子写真用ト
   ナー。
3. 【請求項３】 前記微粉体粒子が樹脂粒子に着色剤を染
   着してなることを特徴とする請求項１、または２に記載
   の電子写真用トナー。