JPH06161145A - 電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワックスが小粒径で均一に分散しており、ワ
ックスの分離に原因する感光体へのフィルミングおよび
それに伴うブラックスポット、かぶり等が生じないトナ
ーを提供すること。 【構成】 少なくとも結着樹脂およびオフセット防止用
ワックスからなるヒートロール定着用電子写真用トナー
において、該ワックスが結着樹脂と相溶しない状態でト
ナー結着樹脂１００重量部に対し１〜７重量部含まれ、
該ワックスが実質的に球形および／または紡錘形で島状
に分散してなるトナーであって、紡錘状の個数の割合が
ワックス全体の個数の７０％以下であることを特徴とす
る電子写真用トナー

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写に用いられ
るトナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真に用いられるトナーは一般に結
着樹脂、着色剤および必要な添加剤を溶融混合し、その
溶融混練物を粉砕および分級することにより製造され
る。必要な添加剤としてはヒートロール定着時に高温オ
フセット発生の防止のために結着樹脂とは相溶しないワ
ックス類が添加されることが一般に行われている。

【０００３】しかし、添加されるワックスは結着樹脂と
は相溶しないために、結着樹脂中に均一に小粒径で分散
させることが困難であり、トナー製造過程における粉砕
時にトナー粒子からワックスが分離しやすい。

【０００４】このトナー粒子から分離したワックスの大
きさがトナー粒径よりもはるかに小さい微粉であれば、
その微粉がトナー粒子にまとわりついた状態でトナーと
ともに運命をともにし感光体および複写画像等に悪影響
を与えないが、微粉がトナー粒径に近くなると、分級工
程においてもその微粉はカットされず、トナー製品中に
紛れこむことになる。このように製品中に紛れ込んだ遊
離ワックスは着色剤や荷電制御剤を含まないので、製品
トナーとは帯電性が著しく異なる。

【０００５】複写工程中、感光体の静電潜像上にトナー
粒子とともに付着したワックスは、複写紙上への転写工
程においても転写されず、感光体上には遊離ワックスが
残る。この感光体上に残ったワックスは、クリーニング
工程においてクリーナーブレードで清掃されず、そのま
ま感光体上に残存融着する。この融着ワックスはさらに
薄く引き伸ばされて感光体上にフィルミング化する。

【０００６】さらにフィルミング化したワックスの上に
トナーが付着し、感光体上に筋状に黒点（ブラックスポ
ット）が形成される。このフィルミングや黒点融着物は
電荷のリークが行われないので、複写画像にカブリが生
じたり、さらにトナーがそれらの上に現像された場合、
トナーが紙に転写されて画像ノイズの原因となる。

【０００７】画像の精彩性を上げるために最近トナーの
小粒径化が行われているが、このようなトナーの場合に
は特にワックスの小粒径での均一分散が必要とされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、ワックスが小粒径で均一に分
散しており、ワックスの分離に原因する感光体へのフィ
ルミングおよびそれに伴うブラックスポット、かぶり等
の生じないトナーを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は少な
くとも結着樹脂およびオフセット防止用ワックスからな
るヒートロール定着用電子写真用トナーにおいて、該ワ
ックスが結着樹脂と相溶しない状態でトナー結着樹脂１
００重量部に対し１〜７重量部含まれ、該ワックスが実
質的に球形および／または紡錘形で島状に分散してなる
トナーであって、紡錘状の個数の割合がワックス全体の
個数の７０％以下であることを特徴とする電子写真用ト
ナーに関する。

【００１０】本発明の電子写真用トナーは少なくとも結
着樹脂中に該樹脂と相溶性のないワックスからなる。

【００１１】使用する結着樹脂は通常使用されている熱
可塑性樹脂、例えばスチレン・アクリル共重合樹脂ある
いはポリエステル樹脂等を使用すればよい。

【００１２】ワックスとしては低分子量ポリプロピレ
ン、低分子量ポリエチレン、エチレンビスアマイド、マ
イクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、密ロ
ウ等のパラフィン系ワックスが好ましく使用されるが、
トナーの結着樹脂として使用する熱可塑性樹脂に相溶せ
ず、遊離性を有するものであれば特に限定されるもので
はない。

【００１３】本発明において「相溶性がない」とは溶融
混練したとき、樹脂中にワックスが島状に分散され、樹
脂の分子鎖の中に取り込まれていない状態をいう。

【００１４】本発明においてはワックスは結着樹脂中に
実質的に球形の粒子および／または紡錘形の粒子が分散
してなる。

【００１５】実質的に球形とは長軸ａと短軸ｂの比が１
／１〜１／３であることをいい、ワックスの平均径(Ｄ
ｗ)は(ａ＋ｂ)／２より求めた。

【００１６】実質的に紡錘形とは、紡錘形の長軸の平均
をａ、短軸の平均をｂとしたとき、その比（ａ／ｂ）が
５／１〜２０／１の範囲にある場合をいう。長軸が短軸
に比べて長くなり過ぎると、遊離ワックスがトナー製品
中に紛れやすくなる。

【００１７】ワックスの平均径、長軸、短軸の長さは、
得られたトナーを結着樹脂は溶解するがワックスは溶解
しない溶媒で処理し、遠心分離機にかけ、溶媒に浮かん
だワックスを採取し、走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）
により観察し、任意の領域(１０００倍拡大写真で７．
３×９．５ｃｍ）内にある実質上球形および紡錘形の粒
子を約５００個任意に抽出し、その平均として出した値
である。

【００１８】また、トナーの平均径は、コールターカウ
ンターの体積平均径により測定した値をいう。

【００１９】さらに本発明のトナーにおいては実質上紡
錘状のワックスはワックス粒子数の７０％以下、好まし
くは６０％以下、より好ましくは５０％以下となるよう
に製造する。その数が７０％より多いと、分級で除去で
きない紡錘状ワックスが製品中に紛れ込み、フィルミン
グやブラックスポットの原因となる。

【００２０】本発明のトナーは結着樹脂、着色剤、ワッ
クスおよびその他の添加剤を混合し、混練、粉砕、分級
工程を経て製造される。ワックスはトナー結着樹脂１０
０重量部に対して１〜７重量部、好ましくは２〜６重量
部を添加する。その量が１重量部より少ないと高温オフ
セットに対して効果が少なく、７重量部より多いと、遊
離ワックスが多くなり感光体へのフィルミング・ブラッ
クスポットが多くなる。その他の添加剤の量は通常の量
を使用すればよい。

【００２１】ワックスを小粒径で均一に分散させるとい
う目的を達成させるためには、上記混練工程において、
溶融物の温度が熱可塑性樹脂の軟化点（Ｔ_m）より３５
℃以上高くならない条件で混練を行うことが好ましい。
溶融物の温度がそれより高くなると、樹脂に充分な剪断
力がかからず、最終的に得られるトナーはフィルミン
グ、ブラックスポット、カブリ等の問題が生じる。混練
機から吐出する吐出物は延伸せずに冷却を行うか、冷却
ローラーでプレスしながら所定の厚さに延伸することが
好ましい。特に延伸せずに冷却する場合には紡錘形状の
ワックスの形成をより少なくすることができる。ローラ
ーでプレスしながら板状に延伸する場合、混練機から吐
出してくる混練物を厚さ１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３
ｍｍになるように延伸することが好ましい。その厚さが
５ｍｍより厚くなると短時間で冷却できず、プレスロー
ラを経た後でも延伸されるため防錘形状のワックスが生
成しやすくなる。厚さが１ｍｍより薄くなるとプレスロ
ーラでの延伸時に防錘形状のワックスが生成しやすくな
る。以上のようにして得られた混練物はさらに冷却（自
然冷却、強制冷却いずれでもよい）し、粉砕、分級工程
へ供せられ、所望の粒径（平均粒径）、例えば５〜１５
μｍを有するトナーを得る。以下に本発明をさらに実施
例を用いて説明する。

【００２２】

【実施例】実施例１ ・スチレン・アクリル共重合樹脂 １００重量部 数平均分子量(Mn)：5800、Mw/Mn:48（Mw;重量平均分子量） ・カーボンブラック（ＭＡ＃８；三菱化成工業社製） ７重量部 ・ニグロシン系染料（ニグロシンベースEX;オリエント化学工業社製)３重量部 ・低分子量ポリプロピレン（ビスコール550P;三洋化成工業社製） ３重量部

【００２３】上記材料をボールミルの中へ装入し、１３
時間混合粉砕した。図１に構成を概略的に示した連続押
出機（ＰＣＭ３０；池具鉄工社製）の溶融混練温度を１
２５℃に設定し、上記で得られた混練物を原料投入口
（１）から装入し、図示しないモーターに接続している
スクリュー（２）を回転させながら投入物を溶融混練し
た。

【００２４】次に吐出口（３）から吐出した混練物を冷
却プレスローラー（４）に導き、１．１ｍｍ厚に延伸し
た後、スチール製の冷却ベルト（５）の上に垂らし、さ
らに水冷装置（６）で充分冷却した。

【００２５】得られた冷却物を粗粉砕、微粉砕さらに分
級し、平均径８．８μｍの粒子を得た。

【００２６】最後に、得られた粒子を疎水性シリカ（Ｈ
−２０００；ヘキスト社製）０．２重量％添加して表面
処理し、トナーＡを得た。

【００２７】実施例２ 冷却プレスローラーで２．８ｍｍ厚に延伸した以外、実
施例１と同様の材料製法で平均径８．７μｍのトナーＢ
を得た。比較例１ 冷却プレスローラーで０．８ｍｍ厚に延伸した以外、実
施例１と同様の材料製法で平均径８．９μｍのトナーＥ
を得た。比較例２ 実施例２において２．８ｍｍ厚に延伸したあと、そのダ
ブルのベルトの中に引き込み冷却した以外、実施例２と
同様にして８．６μｍのトナーＦを得た。実施例３ 実施例１と同様の材料および製法で混合、粉砕、混練
し、連続押出機（ＰＣＭ３０）から吐出された混練物
を、直接パッドに受け、徐冷した。得られた徐冷物を実
施例１と同様にして処理し、平均径８．８μｍのトナー
Ｃを得た。実施例４ 実施例１と同様の材料および製法で混合、粉砕、混練
し、連続押出機（ＰＣＭ３０）から吐出された混練物
を、直接水の中に投入し急冷した。この投入物を取り出
し乾燥し、実施例１と同様にして処理し、平均径８．９
μｍのトナーＤを得た。

【００２８】実施例および比較例で調製したトナーＡ〜
Ｆをクロロホルムに溶解し遠心分離した。１０分後に表
面に浮かんだワックスを採取し、ＳＥＭ写真を採りワッ
クスの粒径を測定した。結果を下記表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】得られたトナーＡ〜Ｆを別途調製したバイ
ンダー型キャリア（平均径６５μｍ）と充分混合し帯電
させた。感光体を有機積層型感光体に変えた複写機ＥＰ
８６００を用い１００Ｋおよび３００Ｋ耐刷テストをし
た。結果を下記表２および３に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】上記表中のランク付けは以下のようにして
おこなった。 感光体のフィルミング ◎；フィルミングは全くなかった ○；少しフィルミングしているものの実用上問題なかっ
た △；フィルミングにより部分的にカブリが発生した ×；フィルミング発生し、カブリが発生した ランク「○」以上が好ましい。 黒点融着（ブラックスポット（ＢＳ）） ○；黒点融着は全くなかった △；感光体上に黒点融着の発生が見られるものの、コピ
ー画像には発生しなかった ×；コピー画像に黒点がでた

【発明の効果】本発明のトナーは、ワックスが小粒径で
均一に分散しており、ワックスの分離に原因する感光体
へのフィルミングおよびそれに伴うブラックスポット、
かぶり等が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 連続押出機（ＰＣＭ３０；池具鉄工社製）の
概略構成図である。

【符号の説明】

１：原料投入口 ２：スクリュー ３：吐出口 ４：冷
却プレスローラー ５：スチール製の冷却ベルト ６：
水冷装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂およびオフセット防
   止用ワックスからなるヒートロール定着用電子写真用ト
   ナーにおいて、該ワックスが結着樹脂と相溶しない状態
   でトナー結着樹脂１００重量部に対し１〜７重量部含ま
   れ、該ワックスが実質的に球形および／または紡錘形で
   島状に分散してなるトナーであって、紡錘状の個数の割
   合がワックス全体の個数の７０％以下であることを特徴
   とする電子写真用トナー。