JPH05241367A - 電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた転写性を有し、文字の中抜け現象の発
生しない良好な画像特性を有する乾式の電子写真用トナ
ーを提供する。 【構成】 長鎖脂肪酸金属塩で表面を被覆した微細な芯
体粒子を、トナー粒子の表面に均一に付着させた電子写
真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真用のトナーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から行われている静電潜像とトナー
を用いて現像する方法を大別すると、トナー及びキャリ
アを主体とする２成分現像剤を用いる現像方法とトナー
のみからなる１成分現像剤を用いる現像方法とがあり、
それらの現像方法に関しては種々提案されている。そし
ていずれの現像方式においても、電子写真法によって感
光体上の静電潜像に現像されたトナー像は感光体に密着
させたシートに転写される。転写の方法としては静電力
粘着力、熱、溶媒、圧力等を利用する静電転写法、粘着
転写法、圧力転写法等の方法があり、磁性トナー等に対
しては磁気転写法も適用できる。一般的には、構造が簡
単で電子写真装置には静電力を利用する方法が用いられ
ており、現像されたトナー像に、転写するシートを重
ね、帯電トナーを静電的に吸着させる電場を形成させる
ことにより、トナー像をシートに転写する方式が実用化
されている。この場合、シートとしては、紙、絶縁性フ
ィルム、金属箔などが適用できる。

【０００３】静電力を利用した転写方式の例としては
コロナ転写導電性ローラー転写誘電性ローラー転写
ベルト転写方式等がある。静電転写の場合感光体上に
形成されたトナー像は転写紙の背面からトナーと逆極性
のコロナイオンを照射し、転写紙に転写する。転写はト
ナー電荷とのクーロン力が感光体との拘束力より勝った
場合に開始する。感光体上のトナー像を１００％転写す
るのが理想であるが、実際にはおよぞ９０％程度の転写
効率が得られれば良い方である。

【０００４】また最近では高画質化の要求が強く、如何
に忠実な転写画像を得るかに関し、複写機における工夫
がされているが、感光体上でのトナー像は良好であって
も転写のプロセスで画像の乱れが発生し画像欠陥が発生
し易いという問題がある。例えば文字画像の中央部が感
光体上に未転写の状態で残存し、転写紙上には輪郭のみ
が転写する事により、文字の中抜け現象が発生する。こ
の文字の中抜け現象は比較的小面積の線画像または点画
像部に多く、大面積の画像部ではほとんど見られない。
この文字の中抜け現象のメカニズムは明確ではないが、
おそらく転写紙の感光体上のトナー像との密着不良によ
り発生するものと考えられる。すなわち線画像では潜像
のエッジ効果により輪郭部のトナーの現像量が多くトナ
ー層が厚いが、中央部は現像量が少ないためにトナー層
が薄い状態になる。従って輪郭部には紙が密着しトナー
は良好に転写するが、中央部は紙とのギャップが生じ、
トナーが充分転写されずに感光体上に残る現象と考えら
れる。

【０００５】この文字の中抜け現象は紙の厚みを増すと
発生頻度が多くなることがわかっている。これは転写紙
の厚みが増すことにより腰が強くなり、転写紙とドラム
との密着性が悪くなるためと考えられる。また相対湿度
とも関係があり湿度が高くなるほど文字の中抜け現象が
激しくなる。この現象は転写紙の含水量の増加とともに
紙の電気抵抗が低下するために転写効率が低下すること
に起因すると考えられる。

【０００６】トナーの転写効率を良くする目的で長鎖脂
肪酸金属塩をトナー粒子の表面に外添するか、もしくは
トナーを溶融混練して製造する際に内添するなどの方法
が知られている。しかしながらこれらの方法では長鎖脂
肪酸金属塩がトナー粒子の表面に露出するために、感光
体からのトナーの離型性が良好となり転写効率が向上す
るものの、長鎖脂肪酸金属塩がトナー粒子の表面に付着
することによってトナー自身の帯電特性に影響がでる場
合がある。すなわち、トナーが帯電部材と摩擦帯電する
際にトナー粒子表面に露出した長鎖脂肪酸金属塩がトナ
ーの帯電性を阻害し、充分な帯電性が得られないという
問題がある。

【０００７】トナーに充分な帯電を付与できない場合
は、画像欠陥、例えば細線の再現不良、文字周辺の飛び
散り、かぶり等が発生する。さらに長鎖脂肪酸金属塩は
それ自身凝集性が強いために粗大粒子が発生し易いので
トナーと長鎖脂肪酸金属塩の凝集体を形成し粗大粒子と
なる傾向がある。このような粗大粒子が存在すると感光
体上に粗大粒子が付着し画像に黒点状の汚れが発生す
る。したがって、従来技術においては、良好な転写性と
画像特性を両立させることは不可能であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は良好な転写性
を有し、文字の中抜け現象のない良好な画像特性を有す
る電子写真用トナーを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために種々検討の結果なされたもので、トナー粒子
の表面に、芯体粒子に長鎖脂肪酸金属塩を被覆した微粒
子を付着させた電子写真用トナーである。

【００１０】本発明においては、長鎖脂肪酸金属塩で表
面被覆された微粒子はできるだけ粒径の小さいものが好
ましく、通常０．０１〜１μｍのものが用いられる。該
微粒子に用いられる芯体粒子としては酸化チタン、酸化
アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸
化ケイ素、酸化鉄、マグネタイト、フェライト等の金属
酸化物粉体、窒化硅素、窒化アルミニウム等のセラミッ
クス、カーボン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、ソ
ーダーガラス、鉛ガラス等の無機粒子、ポリアセタール
樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂の粒子な
どが挙げられる。中でも酸化チタン、酸化ケイ素が取り
扱い易い点からして好ましい。

【００１１】本発明の長鎖脂肪酸金属塩を構成する長鎖
脂肪酸としては、主鎖の炭素数が７〜３１の範囲の飽和
または、不飽和脂肪酸であって、分岐鎖を有していても
よく具体的にはカプリル酸、カプリン酸、ウンデシル
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラクセル酸等の飽和脂
肪酸、オレイン酸、エルカ酸、ソルビン酸、リノール酸
等の不飽和脂肪酸が挙げられる。

【００１２】また、長鎖脂肪酸金属塩を構成する金属と
しては、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウ
ム、マンガン、コバルト、ニッケル、クロム、鉄、バリ
ウム、鉛、カドミウム、錫、リチウム、銅等が挙げられ
る。

【００１３】したがって、本発明に適用される長鎖脂肪
酸金属塩としては、例えば、ラウリン酸亜鉛、ラウリン
酸カルシウム、ミリスチン酸バリウム、ミリスチン酸カ
ルシウム、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸錫、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸
バリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸鉛、ベ
ヘン酸亜鉛、モンタン酸亜鉛、モンタン酸アルミニウ
ム、オレイン酸リチウム、オレイン酸カドミウム、オレ
イン酸亜鉛、リノール酸バリウム等が挙げられる。

【００１４】本発明において、芯体粒子の表面に長鎖脂
肪酸金属塩を被覆する方法としては、適当な攪拌機に微
粒子の芯体粒子を投入し溶剤に溶解させた長鎖脂肪酸金
属塩の溶液を滴下または噴霧して均一に芯体粒子の表面
を該長鎖脂肪酸金属塩で被覆し、その後乾燥機中で乾燥
させる方法が適用される。この際、凝集粒子が発生した
場合には必要に応じて粉砕、解砕等の処置を行う。ま
た、湿式による方法として、芯体粒子を金属水酸化物水
溶液中に分散し、長鎖脂肪酸を反応させて、芯体粒子の
表面に付着させることも可能である。例えば、酸化チタ
ン、酸化ケイ素等の芯体粒子は、湿式法で製造されるの
で、その製造工程中で金属水酸化物と長鎖脂肪酸を反応
させて製造することも可能である。

【００１５】本発明においては、長鎖脂肪酸金属塩を芯
体粒子１００重量部に対して０．０１〜１００重量部被
覆させ、微粒子とするのが好ましい。

【００１６】また、本発明においては、トナー粒子１０
０重量部に対して微粒子が０．０１〜１５重量部付着さ
せることが好ましい。この場合、１５重量部以上である
とブロッキングするという問題を、また０．０１重量部
以下では、微粒子の効果が発現しないという問題を生じ
やすいので好ましくない。

【００１７】本発明のトナー粒子に使用する結着剤樹脂
は一般的にトナーの結着剤として使用されている樹脂な
らばどれでも使用可能である。例えばスチレン系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹
脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレ
ン、ケトン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。ス
チレン系樹脂に使用するモノマーとしては具体的例とし
てスチレン系モノマー（スチレン、メチルスチレン、
クロルスチレン、ビニルトルエン等）アクリル系樹脂
に使用するモノマーとしてはアクリル酸もしくはメタク
リル酸のエステル系モノマー（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、アクリル酸ドデ
シル、アクリル酸２−エチルヘキシル、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
タクリル酸ステアリル）が用いられる。これらの樹脂は
単独あるいは複数種混合して用いることが可能であり、
その組合せあるいは樹脂の分子量に関しては所望するポ
リマーの軟化点、ガラス転移点等に応じて適宜決定され
る。本発明のトナー粒子にはその他の着色剤、帯電制御
剤、等の添加剤が配合されてもよい。さらに磁性トナー
の場合にはマグネタイト、フェライトなどの磁性体が使
用できる。

【００１８】本発明でトナー粒子の表面に長鎖脂肪酸金
属塩で被覆した微粒子を混合する手段としては、かい型
攪拌機、タービン型攪拌機、ヘンシェルミキサーなどの
一般的な攪拌機が適用できる。また、「オングミル（ホ
ソカワミクロン社製）」や「ハイブリタイザー（奈良機
械製作所社製）」などの表面改質機を使用してトナー粒
子の表面に微粒子の１部または大部分を固着する方法も
本発明に適用できる。

【００１９】以下に実施例をもって、本発明を詳細に説
明する。 ［I］長鎖脂肪酸金属塩を被覆した微粒子の製造例 （ａ）微粒子Ａの製造 平均粒径０．２μｍの酸化チタンからなる芯体粒子１０
０重量部をスーパーミキサーに投入し、ステアリン酸亜
鉛５０重量部をベンゼン１００重量部に溶解した溶液を
噴霧して攪拌し、ステアリン酸亜鉛を酸化チタン芯体粒
子の表面に均一に被覆させた。その後乾燥機中で乾燥さ
せてからジェットミルで粉砕して凝集粒子を解砕し、微
粒子化し本発明で用いる長鎖脂肪酸金属塩を被覆した微
粒子Ａを得た。

【００２０】（ｂ）微粒子Ｂの製造 前記（ａ）で用いた酸化チタンからなる芯体粒子１００
重量部をスーパーミキサーに投入し、ステアリン酸アル
ミニウム５０重量部を石油エーテル１００重量部に溶解
した溶液を噴霧して攪拌し、酸化チタン芯体粒子の表面
にステアリン酸アルミニウムを均一に付着させた。その
後乾燥機中で乾燥させてからジェットミルで粉砕し凝集
粒子を解砕し、微粒子化して本発明で用いる長鎖脂肪酸
金属塩を被覆した微粒子Ｂを得た。

【００２１】（ｃ）微粒子Ｃの製造 前記（ｂ）において、ステアリン酸アルミニウム５０重
量部をラウリン酸亜鉛５０重量部に代えた以外は同様に
操作して本発明で用いる長鎖脂肪酸金属塩を被覆した微
粒子Ｃを得た。

【００２２】（ｄ）微粒子Ｄの製造 前記（ｂ）においてステアリン酸アルミニウム５０重量
部をモンタン酸亜鉛１００重量部に代えた以外は同様に
操作して本発明で用いる長鎖脂肪酸金属塩を被覆した微
粒子Ｄを得た。

【００２３】（ｅ）微粒子Ｅの製造 前記（ａ）において酸化チタンを酸化ケイ素に代え、ス
テアリン酸亜鉛をオレイン酸リチウムに代えた以外は同
様に操作して、本発明で用いる長鎖脂肪酸金属塩を被覆
した微粒子Ｅを得た。

【００２４】［II］トナー粒子の製造例 （ａ）磁性トナーＸ ＜配合組成＞ ・スチレン−アクリル酸エステル共重合体（三洋化成工業社製、ＵＮＩ３００ ）（モノマー組成：スチレン／２エチルヘキシルアクリレート） １００重量部 ・低分子量ポリプロピレン樹脂（三洋化成工業社製ビスコール６６０ｐ） ２重量部 ・マグネタイト（戸田工業社製ＥＰＴ−１１００） ５０重量部 ・サリチル酸誘導体の金属錯体（３，５−ジーターシャリブチルサリチル酸ク ロム、オリエント化学社製） ２重量部

【００２５】 （ｂ）非磁性トナーＹ ＜配合組成＞ ・ポリエステル樹脂（日本合成化学社製ＨＰ−３２０） ９０重量部 ・低分子量ポリプロピレン樹脂（三洋化成工業社製ビスコール３３０Ｐ） ３重量部 ・カーボンブラック（三菱化成社製＃３０） ５重量部 ・ニグロシン系染料（オリエント化学社製ボントロンＥＸ） ２重量部

【００２６】上記の磁性トナーＸおよび非磁性トナーＹ
を構成する配合組成の材料を、スーパーミキサーにて混
合し、エクストルーダーで熱溶媒混練したのち、ジェッ
トミルで粉砕分級して平均粒子径が１２μｍのトナー粒
子を得た。

【００２７】実施例１〜１０ 磁性トナーＸおよび非磁性トナーＹからなるトナー粒子
と前記製造例に示した微粒子Ａ〜Ｅを第１表に示すよう
に組合せて攪拌機にて混合することにより、トナー粒子
の表面に微粒子を付着させ本発明のトナーを作成した。
なお、該トナー微粒子を付着させる際には、シリカ（商
品名；Ｒ９７２、日本アエロジル社製）を０．５重量部
併用して付着させた。得られた本発明の電子写真用トナ
ーについて下記の評価方法にしたがい特性を評価し、そ
の結果を第１表に併記した。

【００２８】＜評価方法＞ 評価装置：（ａ）磁性トナーＸに対しては、レーザービ
ームプリンターＪＸ９５００（シャープ社） （ｂ）非磁性トナーＹに対しては、レーザービームプリ
ンターＪＸ９７００（シャープ社）をそれぞれ使用し
た。なお、評価に際しては磁性キャリアとしてコートキ
ャリア（商品名；Ｆ１４１−２５３５、平均粒子径５０
μｍ、飽和磁化６５ｅｍｕ／ｇ、パウダーテック社製）
を使用し、磁性トナーＸについては、磁性トナー／磁性
キャリヤ：２０／８０（重量比）の割合で、また非磁性
トナーＹについては、非磁性トナー／磁性キャリア：５
／９５（重量比）で混合して評価用の現像剤を作成し
た。 転写シート：印刷用紙（１ｇｅｐａ ｃｏｐｙ ８０ｇ
／ｍ²、１ＧＡＰＡ ＰＬＵＳ社製） 複写枚数：３００００枚（３００００枚目のものを評
価） 環境条件：２３〜２５℃、湿度６５％

【００２９】＜評価項目＞ 文字の中抜け：Ａ４判の印刷用紙に印刷した３０個の
“ｉ”文字を倍率１０倍のルーペで視覚判定し、中抜け
した文字の個数をカウントする。評価は下記による。 記号 中抜け文字の個数 ◎ ０ ○ １〜６ △ ７〜１２ × １３以上 画像濃度：マクベス反射濃度計（ＲＤ−９１４ マクベ
ス社）による。 かぶり濃度：ハンター白色度計（日本電色工業社製）に
よる。 黒点状の汚れ：肉眼による視覚判定による。 記号 発生状況 ○ 認められない × 黒点状の凝集物が認められる。

【００３０】

【表１】

【００３１】比較例 前記実施例で使用した非磁性トナーＹからなるトナー粒
子の表面に第２表に示した配合の組合せにて微粒子を付
着させ比較用のトナーを作成した。得られた比較用の電
子写真用トナーについて、実施例の評価方法（現像剤の
作成方法を含む）に準じて特性を評価した結果を第２表
に示した。なお、該トナー粒子に微粒子を付着させる際
は、シリカ（商品名Ｒ９７２、日本アエロジル社製）を
０．５重量部併用した。

【００３２】

【表２】

【００３３】第１表から明かなとおり長鎖脂肪酸金属塩
で被覆した微粒子をトナーに外添した本発明の実施例に
おいてはいずれの場合も文字の中抜け現象の発生の無い
良好な画像が得られた。これに対し、長鎖脂肪酸金属塩
で被覆しない微粒子を用いた比較例の場合においては、
すべて文字の中抜けが発生した。また長鎖脂肪酸金属塩
を直接トナーに外添した場合（比較例４〜７）には文字
の中抜けは発生しなかったが、画像の白地部に黒点状の
汚れが無数に見られた。この現象は長鎖脂肪酸金属塩と
トナーの凝集体が発生することが原因であった。

【００３４】

【作用】本発明の電子写真用トナーは長鎖脂肪酸金属塩
で被覆した微粒子をトナー粒子の表面に付着させてある
ので、感光体表面と現像されたトナー粒子との界面に前
記長鎖脂肪酸金属塩が存在することになるので、感光体
からのトナーの離型性が向上し、トナーの転写効率が良
好になる。すなわち、本発明では予め微細な芯体粒子の
表面に長鎖脂肪酸金属塩を被覆しておきこの被覆した粒
子をトナー粒子の表面に付着させることにより、均一に
長鎖脂肪酸金属塩をを付着させることができるので、長
鎖脂肪酸金属塩の凝集体やトナーと長鎖脂肪酸金属塩の
凝集体などの発生がなく、かつ上記の被覆された微粒子
がトナー粒子の表面へ付着することにより、著しく流動
性の良好なトナーが得られた。

【００３５】

【発明の効果】本発明の電子写真用トナーは、微粒子を
長鎖脂肪酸金属塩で被覆した微粒子をトナー粒子の表面
に付着させているために画像濃度、かぶり濃度を良好な
状態に維持しながら、転写性が良好で文字の中抜け現象
の発生しない優れた画像を提供することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー粒子の表面に、芯体粒子に長鎖脂
   肪酸金属塩を被覆した微粒子を付着せしめたことを特徴
   とする電子写真用トナー。
2. 【請求項２】 芯体粒子が、酸化亜鉛、または酸化ケイ
   素であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用
   トナー。
3. 【請求項３】 長鎖脂肪酸金属塩を構成する長鎖脂肪酸
   が、主鎖の炭素数が７〜３１である脂肪酸よりなること
   を特徴とする請求項１に記載の電子写真用トナー。
4. 【請求項４】 トナー粒子１００重量部に対して微粒子
   が０．０１〜１５重量部付着されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の電子写真用トナー。