JPH06148934A - 電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、高画質トナーの超高速複写に
おいても、トナーが定着シートに強固に融着し、且つ耐
オフセット性、耐ブロッキング性にも優れ、トナーがキ
ャリア、帯電ブレード等に融着することがない電子写真
用トナーを提供することを目的とする。 【構成】本発明によれば、少なくとも結着樹脂及び離型
剤を含む電子写真用トナーにおいて、トナー粒子の平均
粒径が８μｍ以下であり、離型剤としてプロピレンとオ
レフィンの共重合体と数平均分子量が６０００乃至１０
０００のポリプロピレンを用いることを特徴とする電子
写真用トナーが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真用トナーに関
し、より詳細には静電式複写機や、レーザービームプリ
ンタ等の、いわゆるカールソンプロセスを応用した画像
形成に使用される電子写真用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写方法は、光導電現象を利用
して画像を形成し、ハードコピーを得るシステムで、プ
ロセスとしては、帯電、露光、現像、転写、定着、クリ
ーニングの各工程からなっている。その中で定着工程
は、静電潜像を有する光導電性感光体または静電記録体
上に現像されたトナー像を直接融着させるか、あるいは
現像されたトナー像を光導電性感光体もしくは静電記録
体上から紙等の転写シート上に転写し、これを転写シー
ト上に融着させることによって行われる。その際、トナ
ー像の融着は、一般に加熱によって行われ、加熱方式と
してはヒーターによる非接触加熱方式及び加熱ローラー
による圧着加熱方式が採用されている。

【０００３】中でも圧着加熱方式は、トナーに対して離
型性を有する材料で表面を形成させた加熱ローラーに被
定着シートのトナー像面を圧接触させて定着を行うもの
であり、この方法は熱交換が良好で、連続的にトナーの
融着が行えるため、電子写真複写法には有効である。し
かしながら、この方法ではトナー像に対して加熱溶融状
態で定着ローラーが圧接触しているため、トナー像の一
部が定着ローラー表面に付着移転し、次の被定着シート
上にこれを再移転して、いわゆるオフセット現象を生
じ、被定着シートに汚れを発生せしめることがある。

【０００４】そこで従来は、定着ローラー表面にトナー
を付着させないために、定着ローラーとしてはフッ素系
の離型性の良好な材料を使用したり、表面にシリコンオ
イルを塗布することが行われていた。また、トナーとし
ては樹脂の溶融粘度を高くするか、特開昭４９−６５２
３１のようにオフセット防止剤として低分子ポリプロピ
レンを含有することにより、加熱されたローラーにトナ
ーが接触すると、低分子ポリプロピレンが液化してトナ
ー表面に遊離し、定着ローラーの表面を被覆することに
よって、低分子ポリプロピレン自身の有する離型性によ
りトナーが定着ローラーの表面に付着することを防止し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】ところが、最近複写
スピードの超高速化とともに、定着シートの搬送速度が
極めて速く、定着時間が短くなり、また、同時に複写機
も省エネルギー化の方向に向かっているため、より低い
温度でトナーを定着シートに融着せしめることが要求さ
れる。そのため、低粘度の定着樹脂を使用しなければな
らないが、定着樹脂を低粘度にすると特に高温高湿環境
下でのトナー耐ブロッキング性の悪化及び上記で述べた
オフセット現象も発生し、加熱ローラーや加圧ローラー
の性能に頼らざるおえないのが現状である。また、樹脂
だけでなく、トナー全体を低粘度にすることによって、
高温高湿下でのトナーの流動性が低下し、特に高画質化
のために小粒径トナーを用いた場合は、現像器内で二成
分現像の場合はキャリア、一成分現像の場合は帯電ブレ
ードとの接触により圧力が加わるため、キャリアに付着
するトナー、いわゆるスペントトナーの増加及び帯電ブ
レードへのトナーの融着が起こり、トナー飛散、カブ
リ、白筋等の不具合が発生する。逆に、トナーを低粘度
化しないと定着性を維持することは難しく、高速化に対
応することができない。

【０００６】本発明の目的は、以上の事情に鑑みてなさ
れたものであって、高画質トナーの超高速複写において
も、トナーが定着シートに強固に融着し、且つ耐オフセ
ット性、耐ブロッキング性にも優れ、トナーがキャリ
ア、帯電ブレード等に融着することがない電子写真用ト
ナーを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも結着樹脂及び離型剤を含む電子写真用トナーにおい
て、トナー粒子の平均粒径が８μｍ以下であり、離型剤
としてプロピレンとオレフィンの共重合体と数平均分子
量が６０００乃至１００００のポリプロピレンを用いる
ことを特徴とする電子写真用トナーが提供される。

【０００８】

【作用】本発明のトナーは、平均粒径が８μｍ以下で、
離型剤としてプロピレンとオレフィンの共重合体とポリ
プロピレンの２種類を含有することが重要である。即
ち、オレフィンとプロピレンを共重合させることによ
り、結晶性が低下しトナーの軟化点が従来の低分子ポリ
プロピレンよりも低下させることができ、低い温度でも
トナーを定着シートに融着せしめることができる。ま
た、離型剤自身によってトナー全体を低粘度化している
ため、定着樹脂が定着ローラーに付着移転することはな
く、従来通りの耐オフセット性は維持できる。

【０００９】また、本発明のトナーにおいて、離型剤と
して数平均分子量が６０００乃至１００００のポリプロ
ピレンをも上記離型剤と同時に含有することも重要であ
る。即ち、数平均分子量の高い離型剤を用いることで、
高温高湿時のトナーの耐ブロッキング性、及びキャリ
ア、帯電ブレードへのトナーの融着を防止することがで
きる。したがって、以上の２種の離型剤を併用すること
により、定着性を維持しつつ、耐オフセット性、耐ブロ
ッキング性に優れ、トナーの融着を防止することができ
る。

【００１０】本明細書において、オレフィンとプロピレ
ンの共重合体を構成するオレフィンとは、ペンテン、ブ
テン、プロパン等があげられる。またオレフィンとプロ
ピレンの組成比は５０〜９９：１〜５０、好ましくは６
５〜８５：１５〜３５である。また、本明細書におい
て、トナーおける離型剤の含有量は結着樹脂１００重量
部に対して１乃至５重量部であり、２乃至４重量部が好
ましい。また、オレフィンとプロピレンの共重合体と数
平均分子量が６０００乃至１００００のポリプロピレン
との配合重量比は、１：５乃至５：１であり、好ましく
は２：４乃至４：２である。

【００１１】結着樹脂に占める離型剤の含有率が１重量
部より小さいと離型剤の効果が現れず、逆に５重量部を
越えると離型剤以外の材料の分散性が悪くなり、逆極性
トナーが増え、トナー飛散が発生するおそれがある。ま
た、２種の離型剤の比が上記範囲以外であると定着性と
耐オフセット性、耐ブロッキング性、トナー融着とのバ
ランスがとれない場合がある。

【００１２】本発明におけるトナー粒子は、結着樹脂中
に、着色剤、電荷制御剤、離型剤等の添加剤を配合し、
適当な粒径に造粒して製造される。このトナー成分であ
る結着樹脂には、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、或
いはスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性ロジ
ン等が使用される。

【００１３】電荷制御剤としてはトナーの極性に応じ
て、正電荷制御用と負電荷制御用の２種の電荷制御剤が
用いられる。正電荷制御用の電荷制御剤としては、塩基
性窒素原子を有する有機化合物、例えば塩基性染料、ア
ミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合
物、アミノシラン類等があげられる。

【００１４】負電荷用の電荷制御剤としては、ニグロシ
ンベース、オイルブラック、スピロンブラック等の油溶
性染料、含金属アゾ染料、ナフテン酸金属塩、アルキル
サリチル酸の金属塩、脂肪酸石鹸、樹脂酸石鹸等が使用
される。着色剤としては、従来より使用されている公知
のものが使用できる。例えば三菱化成製カーボンブラッ
ク＃２５（登録商標）のように、一次粒子の平均粒径が
４０乃至６０ｎｍの粒子が好適である。その他以下にあ
げる着色剤が好適に使用できる。

【００１５】黒色 ファーネスブラック、チャンネルブラック、ガスブラッ
ク、オイルブラック、アセチレンブラック等のカーボン
ブラック、ランプブラック、アニリンブラック 白色 亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛 赤色 ベンガラ、カドミュウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カド
ミュウム、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 橙色 赤口黄鉛、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 黄色 黄鉛、亜鉛華、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、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、ハンザーイ
エローＧ、ハンザーイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエロ
ーＧ、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ＮＣＧ、タートラジンレーキ 緑色 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリンＢ、マ
ラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーン 青色 紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクト
リアブルーレーキ、フタロシアニンブルー部分塩素化
物、ファーネストスカイブルー、インダンスレンブルー
ＢＣ、無金属フタロシアニンブルー 紫色 マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオ
レットレーキ 体質顔料としては、例えばパライト粉、炭酸バリウム、
クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナ
ホワイト等があげられる。

【００１６】導電性顔料としては、例えば導電性カーボ
ンブラック、アルミニウム粉等の各種金属粉があげられ
る。磁性顔料としては、例えば四三酸化鉄（マグネタイ
ト鉄黒）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化鉄亜鉛
（ＺｎＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄イットリウム（Ｙ3Ｆｅ5Ｏ1
2）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ガト
リウム（Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ4）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ2Ｏ
4）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄ニッケル
（ＮｉＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ネオジム（ＮｄＦｅＯ3）、
酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄マグネシウ
ム（ＭｇＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ2Ｏ
4）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ3）等の各種フェライ
ト；鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉等があげられる。
光導電性顔料としては、例えば酸化亜鉛、セレン、硫化
カドミウム、セレン化カドミウム等があげられる。 トナーの製造 結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、離型剤等を混合攪拌す
る。混合攪拌は低負荷・低せん断力が作用する条件下で
行うべきであり、一般にコニカルブレンダー、リボンブ
レンダー、Ｖ型ブレンダー、ナウタミキサー、ヘンシェ
ルミキサー、ボールミル等の各種混合攪拌装置で行うこ
とができる。混合攪拌温度は、結着樹脂のガラス転移点
（Ｔｇ）よりも低い温度とするのがよい。必要な混合攪
拌時間は装置の種類、投入量によっても相違するが、一
般に１０乃至３００分の範囲が適当である。

【００１７】このようにして得られた前混合物を常法に
より溶融混練し、この混練物を粉砕、分級してトナー粒
子とする。得られたトナー粒子には、前記混合攪拌機中
で疎水性シリカ微粒子をまぶし処理して最終電子写真用
トナーとする。このようにトナー粒子と疎水性シリカ微
粒子とを混合分散して得られる本発明の電子写真用トナ
ーは、一成分現像剤、二成分現像剤のいずれとしても有
用である。一成分として使用する場合には上記磁性体を
含有するトナー粒子、疎水性シリカ微粒子を混合分散し
て現像剤とする。二成分現像剤として用いる場合には、
トナー粒子と疎水性シリカ微粒子からなる電子写真用ト
ナーを、ガラスビーズや酸化または未酸化の鉄粉、フェ
ライト等の未被覆キャリア、または鉄、ニッケル、コバ
ルト、フェライト等の磁性体をアクリル系重合体、フッ
素樹脂系重合体、ポリエステル、変性シリコン樹脂等の
重合体で被覆した被覆キャリアと混合して、現像剤とす
る。上記キャリアは一般に３０乃至５００μｍの粒径を
有している。また二成分現像剤を用いる場合は、トナー
濃度は２乃至１５％であるのが好ましい。

【００１８】

【実施例】以下、実施例、比較例をあげて本発明の電子
写真用トナー及び製造方法をより詳細に説明する。 実施例１ （成分） スチレン−アクリル系重合体 １００重量部 カーボンブラック ８．５重量部 クロム錯塩染料（電荷制御剤） １．５重量部 ブテンとプロピレンの共重合体 ２．５重量部 及び数平均分子量８０００の ポリプロピレンを１：１で配合（離型剤） 以上の成分を２軸押出し機で溶融混練し、ジェットミル
粉砕し、分級機で風力分級を行って、平均粒径１０μｍ
のトナー粒子を得た。

【００１９】このトナー粒子に、シリカ微粒子をトナー
総量に対して、０．３重量％の割合で混合分散して最終
的なトナーを得た。 実施例２ 離型剤としてペンテンとプロピレンの共重合体及び分子
量８０００のポリプロピレンを用いた以外は実施例１と
同様にしてトナーを得た。 比較例１ 離型剤として分子量４０００のポリプロピレンを用いた
以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。 比較例２ 離型剤として分子量１１０００のポリプロピレンを用い
た以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。 比較例３ 離型剤として分子量８０００のポリプロピレンを用いた
以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。 比較例４ 離型剤としてブテンとプロピレンの共重合体のみを用い
た以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。 ＜評価試験＞各実施例及び比較例で得たトナーについ
て、それぞれ平均粒径８０μｍのフェライトキャリアを
配合し、均一に攪拌混合してトナー濃度３．５％の二成
分系現像剤を作製した。そして、三田工業社製（商品名
「ＤＣ−７０８５」）を用いて、高温高湿環境下（３５
℃、８５％ＲＨ）で１００００枚の複写を行い、画像濃
度、カブリ濃度及び複写テスト終了時のトナー飛散の有
無を調べた。各試験方法は以下の通りである。 （１）カブリ濃度（Ｆ．Ｄ．）測定 反射濃度計（東京電色社製の型番ＴＣ−６Ｄ）を用い
て、上記評価試験にて１万枚複写した後の画像余白部の
濃度を測定し、カブリ濃度とした。 （２）耐ブロッキング性 所定温度のオーブン内で、内径が２６．５ｍｍのガラス
製の円筒シリンダにトナー２０ｇを入れ、トナーの上に
１００ｇの分銅を載せて３０分間放置した。その後、シ
リンダを抜き取ってトナーの状態を観察し、トナーが崩
れなくなるオーブンの温度を記録した。 （３）トナー飛散 上記複写試験にて１万枚複写終了時の複写機内状態を目
視で判断し、以下の基準で評価した。

【００２０】 ○：トナー飛散なし △：わずかにトナー飛散あり ×：トナー飛散あり （４）定着性 三田工業株式会社製の電子写真複写機、型番ＤＣ−７０
８５を用いて、低温低湿環境下（１０℃、４５％ＲＨ）
で黒べた原稿に対するトナー像が形成された転写紙を通
紙して定着させ、その時の画像濃度を測定する。次にそ
の定着されたトナー像に対して、軟鋼（直径５０ｍｍ、
重さ４００ｇ）の底面にさらしを両面テープで固定した
定着性治具を用い、その自重によりトナー像上を５往復
させる。そして、再度トナー像の画像濃度を測定し、次
式より定着率を求めた。

【００２１】

【数１】 但し、画像濃度は前記反射濃度計を用いて測定した。 （５）耐オフセット性 三田工業株式会社製の電子写真複写機、型番ＤＣ−７０
８５を用いて、高温高湿（３５℃、８５％ＲＨ）環境下
で図１に示す原稿を用いて、５００枚複写し、その際、
非画像部のオフセット現象、汚れを目視で判断し、以下
の評価基準で評価した。

【００２２】 ○：オフセット、汚れ等なし ×：オフセット、汚れ等あり （６）スペント率 １万枚複写前後の現像剤をブローすることによってトナ
ーを除去し、それぞれを堀場製作所製の炭素量分析装置
（商品名カーボンアナライザー）で含有炭素量（重量
％）を測定した。そして、次式によりスペント率を求め
た。

【００２３】

【数２】スペント率（重量％）＝ 複写後の含有炭素率
− 複写前の含有炭素率 表１の結果から、実施例１、２では定着率と耐オフセッ
ト性、耐ブロッキング性が良好であるほか、カブリ、ト
ナー飛散、スペント率も良好である。それに対して比較
例では、定着率と耐オフセット性、耐ブロッキング性の
いずれかが満足できず、その他カブリ、トナー飛散、ス
ペント率とも良好ではない。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明の電子写真用トナーでは、超高速
複写においても、トナーが定着シートに強固に融着し、
且つ耐オフセット性、耐ブロッキング性にも優れ、トナ
ーがキャリア、帯電ブレード等に融着することがない。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーの定着性試験用の黒べた原稿の図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 剛史 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 岡本 克巳 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも結着樹脂及び離型剤を含む電子
   写真用トナーにおいて、トナー粒子の平均粒径が８μｍ
   以下であり、離型剤としてプロピレンとオレフィンの共
   重合体と数平均分子量が６０００乃至１００００のポリ
   プロピレンを用いることを特徴とする電子写真用トナ
   ー。