JPH0553367A - 負荷電性トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 結着樹脂及び着色剤を主成分とする母体粒子
の表面に、フッ素化アルキル（メタ）アクリレートを単
量体単位として含む（共）重合体からなる層を設ける。 【効果】 少ない電荷制御物質（即ち、フッ素基含有ア
クリル化合物）添加量で優れた負荷電制御性を示し、し
かも表面層が母体粒子に強固に付着しているので、耐久
性及び環境安定性に優れている。従って、粒度分布の狭
い小粒径母体粒子上に上記表面層を設けたものは、高品
質画像を安定して提供できる。

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、静電記録、
静電印刷などにおける静電荷像を現像するための新規な
負荷電性トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば乾式電子写真法では、感光体に常
法により静電潜像を形成し、乾式トナーで現像後トナー
画像をコピー用紙上に転写し、次いで熱定着（通常、熱
ローラ定着）してコピー画像を得ている。この方法で用
いられる乾式トナーは、周知のように熱可塑性樹脂及び
着色剤を主成分とするものである。

【０００３】この乾式トナーは、一般に摩擦帯電性を制
御するために、染顔料や各種の金属錯塩、４級アンモニ
ウム塩等の荷電制御物質を添加し、混練、粉砕、分級す
ることにより製造されている。このようにして製造され
たトナーは、粒子中に荷電制御物質が分散されている
が、摩擦帯電は粉体の表面近傍のみが関与して決定され
ることから、トナー表面に荷電制御層を設け少ない添加
量で効率良く荷電制御を行なうことが試みられている。

【０００４】例えば、特開昭６２−２０９５４１号や特
開昭６３−１３８３５８号公報には、トナー表面に荷電
制御粒子を機械的衝撃力により付着させる方法が提案さ
れている。この方法は乾式で処理するため簡便な方法で
はあるが、トナー表面に均一につけ浮遊した荷電制御粒
子のない状態に処理するためには、荷電制御粒子の粒子
径、トナー粒子と荷電制御粒子径の比に制限があり、処
理条件を厳密に管理する必要がある。また、高融点の荷
電制御粒子が表面に存在することから、トナーの定着性
を妨害する等の欠点がある。

【０００５】また、特開昭５９−１５１１５９号や特開
昭６３−４９７６７号公報には、トナー表面と反応する
荷電制御物質により化学結合させたものが提案されてい
る。この方法は、荷電制御物質とトナー表面とが化学結
合しているため強固ではあるものの、荷電制御物質とト
ナー表面は特別な官能基を導入しなければならないた
め、コスト高になるとか、あるいは製造工程が煩雑にな
るという欠点があり、実用上困難である。

【０００６】更に、特開昭５７−５４９５３号公報に
は、荷電制御物質の溶液をトナー粒子に添加し表面に付
着させる方法が提案されているが、低分子量の化合物で
あるためトナー表面に吸着される量が少なく、荷電制御
の効果が充分ではなかった。また、特開昭６３−５３５
５９号公報には、含フッ素化合物を含む層を表面に設け
る方法が提案されているが、該公報に記載されている含
フッ素化合物は、汎用の有機溶媒に難溶性であるため、
溶媒中で表面処理することは困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】即ち、少ない添加量で
効率良く荷電制御できる荷電制御表面層を有するトナー
は未だ見出されていないのが現状である。

【０００８】従って、本発明の目的は、このような課題
を解決した負荷電性トナーを提供することにあり、詳し
くは少ない荷電制御物質で効率良く荷電制御可能な表面
層を設けたトナーであって、しかも荷表面層がトナー母
体粒子に強固に付着し、耐久性及び環境安定性に優れ、
その上粒度分布の範囲を小さくし、高品質画像が形成で
きるトナーを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、フッ素基含有アクリル高分子層をトナー表面
に設けたトナーが、上記目的に適合することを知見し、
本発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明によれば、結着樹脂及び着色
剤を主成分とする母体粒子の表面に、フッ素化アルキル
アクリレート又は同メタクリレートを単量体単位として
含む重合体又は共重合体からなる層を有することを特徴
とする負荷電性トナーが提供される。

【００１１】本発明のトナーは、その表面にフッ素基含
有アクリル高分子層を設けたことによって、少ない荷電
制御物質（即ち、フッ素基含有アクリル化合物）添加量
で優れた負荷電制御性を示し、しかも該高分子層がトナ
ー母体粒子に強固に付着しているので、耐久性及び環境
安定性に優れたものとなる。従って、粒度分布の狭い小
粒径母体粒子上に上記高分子層を設けた本発明のトナー
は、高品質画像を安定して提供できるものとなる。

【００１２】本発明のトナーは、結着樹脂と着色剤を主
成分とする粉体粒子を母体粒子とするが、該母体粒子
は、結着樹脂単体を粉砕、染着したものや、結着樹脂と
着色剤等とを混練、粉砕したものであっても良いし、ま
た懸濁重合や分散重合によって得られた結着樹脂粒子を
染着したものや、懸濁重合工程で着色剤、離型剤等を添
加して得れれた重合トナー粒子であっても良い。該母体
粒子の平均粒径は、５〜１５μｍがトナーとして適して
いるが、取り扱い性や画質等の点から５〜８μｍが好ま
しい。

【００１３】本発明のトナーの母体粒子に使用される結
着樹脂としては、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、パラクロルスチレン、ビニ
ルトルエン、塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニル、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、（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）アクリル酸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ロピル、（メ
タ）アクリル酸２−クロロエチレル、（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、エチレン、プロ
ピレン、ブタジエン等の単量体の重合体、又はこれら単
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、
テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族系炭
化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合
して使用できる。

【００１４】また、本発明のトナーの母体粒子で使用さ
れる着色剤としては、トナー用着色剤として従来公知の
いかなる染顔料も、単独であるいは混合して使用され
る。その具体例としては、例えば次のものが挙げられ
る。

【００１５】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、ランプブラッ
ク、アセチレンブラック、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、複合金属酸化物、オイルブラック、 黄色顔料：黄鉛、亜鉛、カドミウムイエロー、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
スイエロー、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、
キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣ
Ｇ、タートラジンレーキ、 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、ベン
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、 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
ッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリ
アントカーミン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、ブリリアントカーミン３Ｂ、 紫色顔料：マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチ
ルバイオレットレーキ、 青色顔料：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、 緑色顔料：クロムグリーン、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ーキ、 等。

【００１６】更に、本発明のトナーの母体粒子には離型
性物質を含有させることができる。この場合の離型性物
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低分子量ポリオレフィン
類、蜜ロウ、カルナウバワックス、モンタンワックス等
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
脂肪酸アミド類などがある。これらは１種、又は２種以
上用いることができるが、特に低分子量ポリプロピレン
やカルナウバワックスが好ましい。これらの離型性物質
の使用量は、結着樹脂と着色剤を主成分とする母体粒子
に対して、０．５〜５．０％程度である。

【００１７】本発明のトナーにおいては、結着樹脂と着
色剤を主成分とする母体粒子の表面に、フッ素化アルキ
メ（メタ）アクリレートを単量体単位として含む（共）
重合体からなる層が設けられる。この表面層で用いる
（共）重合体のフッ素化アルキル（メタ）アクリレート
単量体としては、生成（共）重合体がアルコール可溶性
である点から、特に２，２，２−トリフルオロエチルア
クリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル
アクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オク
タフルオロペンチルアクリレート、２，２，３，３−テ
トラフルオロプロピルメタクリレート及び２，２，３，
３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリ
レートが好ましい。と言うのは、フッ素化アルキル（メ
タ）アクリレート共重合体をトナー母体粒子に被覆する
際の溶媒として、母体粒子の膨潤性の点から、アルコー
ル系溶媒が好ましいためである。

【００１８】なお、表面層としてフッ素化アルキル（メ
タ）アクリレート共重合体を使用する場合の共単合体と
しては、例えば次のものが挙げられる。スチレン、パラ
クロルスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、臭化ビ
ニル、弗化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
（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）アクリル酸
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
キシプロピル、（メタ）アクリル酸２−クロロエチレ
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、エチレン、プロピレン、ブタジエン等。

【００１９】なお、上記のように表面層として共重合体
を使用する場合は、共重合体中に含まれるフッ素化アル
キル（メタ）アクリレート単量体単位の割合を、３０％
（モル）以上とすることが好ましい。

【００２０】また、本発明のトナーにおける表面層を、
前記フッ素化アルキル（メタ）アクリレート（共）重合
体と他の重合体との併用系で構成することもできる。こ
の場合の併用される重合体としては、前記のように塗布
溶媒としてアルコール系溶媒を用いるのが好ましいの
で、アルコール系溶媒に可溶な重合体が好ましい。その
具体例としては、例えば、ポリハイドロキシエチルアク
リレート、ナイロン、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸
ビニル、スチレン／無水マレイン酸エステル共重合体、
ビニルエーテル／無水マレイン酸エステル共重合体など
が挙げられる。なお、これらの重合体の代わりに、フッ
素基を含むアルコール可溶性の有機化合物をフッ素化ア
ルキル（メタ）アクリレート（共）重合体と併用するこ
ともできる。

【００２１】また、本発明のトナーにおける表面層の厚
さはサブミクロン（１μｍ）が適切であり、全面に被覆
しても、また部分的（島状）な被覆であってもかまわな
い。部分的被覆でも充分な効果がある。

【００２２】本発明のトナーを製造するに当たり、母体
粒子に前記表面層を被覆する際には、前記したように母
体粒子の膨潤性の点から、アルコール系溶媒を使用する
のが好ましい。従って、母体粒子に前記表面層を形成す
るには、メタノール等の親水性有機溶媒にフッ素化アル
キル（メタ）アクリレート（共）重合体を溶解し、生成
溶液中に結着樹脂と着色剤を主成分とする母体粒子を混
合、分散した後、得られた分散物を濾過、乾燥する方法
やスプレイドライヤー、媒体流動乾燥機を用いて分散物
を直接乾燥する方法などを採用することができる。

【００２３】なお、本発明のトナーの製造においては、
前記表面層の形成に際して、母体粒子表面にフッ素化ア
ルキル（メタ）アクリレート（共）重合体溶液を直接塗
布する方法のみではなく、母体粒子表面にアクリル樹
脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等
の接着性薄層を設け、該薄層上にフッ素化アルキル（メ
タ）アクリレート（共）重合体溶液を塗布することもで
きる。

【００２４】また、本発明のトナーは、二成分系現像剤
として用いる場合にはキャリア粉と混合して用いられ
る。この場合のキャリアとしては、公知のものがすべて
使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル
粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等及びこれ
らの表面を樹脂などで処理した物などが挙げられる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を下記の実施例によって更に具
体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。なお、以下に示す％及び部はすべて重量基準であ
る。

【００２６】実施例１ スチレン／メチルアクリレート共重合体：１００部 カーボンブラック ： １０部 上記組成の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２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート
の重合体のアルコール溶液（固形分２０％）１０部及び
メタノール９０部とを混合したのち、スプレイドライヤ
ーで乾燥して、黒色トナーを得た。

【００２７】得られたトナー３部を鉄粉キャリア１００
部と混合し、２成分系現像剤を作成した。この現像剤を
磁気ブラシ現像装置に入れ、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、定着したところ、鮮明
な黒色画像が得られた。また、このトナーの帯電量は、
−１８．５μｃ／ｇであった。

【００２８】実施例２ スチレン７０部、ｎ−ブチルメタクリレート３０部及び
カーボンブラック１０部を、ポリビニルアルコールの２
％水溶液でホモジナイザー用いて均一に分散し、アゾビ
スイソブチルニトリル２部を用いて懸濁重合を行ない、
微粉部と粗粉部をカットとし平均粒径８μｍの黒色懸濁
粒子を得た。この粒子１００部と２，２，３，３−テト
ラフルオロプロピルアクリレートの２０％メタノール溶
液１０部及びメタノール９０部とを混合し、実施例１と
同様処理して黒色トナーを得た。

【００２９】得られたトナーから、実施例１と同様にし
て、２成分系現像剤を作成した。この現像剤を用いて、
実施例１と同様にして複写を行なったところ、鮮明な複
写画像が得られた。このトナーの帯電量は、−２２．５
μｃ／ｇであった。

【００３０】実施例３ スチレン７０部及び２−エチルヘキシルメタクリレート
３０部を、メチルアルコール溶媒中で、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で粒度分布の狭い、球状の粉体粒子を得た。次
に、この粉体粒子１００部をメチルアルコール４００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部及びマクロレックスオレンジＲ
（バイエル社製）１部を加えて８時間撹拌して染着後、
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペン
チルメタクリレートの２０％メタノール溶液５部を加え
て、媒体流動乾燥機で乾燥し、黒色のトナーを得た。

【００３１】得られたトナーから、実施例１と同様にし
て、２成分系現像剤を作成した。この現像剤を用いて実
施例１と同様にして複写を行なったところ、鮮明な複写
画像が得られた。このトナーの帯電量は、−１９．６μ
ｃ／ｇであった。更に、５万枚繰り返し複写したが、細
線や写真画像の鮮明な複写画像が維持された。

【００３２】比較例 実施例１の２，２，２−トリフルオロエチルアクリレー
ト重合体の代りに、ポリテトラフルオロエチレンを用い
て実施例１と同様の操作を行なったが、ポリテトラフル
オロエチレンがアルコールに溶解しないため、処理が不
可能であった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の負荷電性トナーは、結着樹脂及
び着色剤を主成分とする母体粒子の表面に、フッ素化ア
ルキル（メタ）アクリレートを単量体単位として含む
（共）重合体からなる層を設けるという構成にしたこと
から、少ない荷電制御物質（即ち、フッ素基含有アクリ
ル化合物）添加量で優れた負荷電制御性を示し、しかも
該表面層が母体粒子に強固に付着しているので、耐久性
及び環境安定性に優れたものとなる。従って、粒度分布
の狭い小粒径母体粒子上に前記表面層を設けた本発明の
負荷電性トナーは、高品質画像を安定して提供できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結着樹脂及び着色剤を主成分とする母体
   粒子の表面に、フッ素化アルキルアクリレート又は同メ
   タクリレートを単量体単位として含む重合体又は共重合
   体からなる層を有することを特徴とする負荷電性トナ
   ー。
2. 【請求項２】 前記フッ素化アルキルアクリレート又は
   同メタクリレートが２，２，２−トリフルオロエチルア
   クリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル
   アクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オク
   タフルオロペンチルアクリレート、２，２，３，３−テ
   トラフルオロプロピルメタクリレート及び２，２，３，
   ３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリ
   レートから選ばれた少なくとも一種である請求項１記載
   の負荷電性トナー。