JPH06167827A

JPH06167827A - 静電潜像現像用トナー

Info

Publication number: JPH06167827A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mariko; 浩之鞠子; Fumiyoshi Inoue; 文賀井上; Seiichi Shimizu; 誠一清水
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】多数枚の現像においても安定して良質なる画
像品質の提供を可能にする。【構成】トナー粒子表面に、５０ｎｍ以下の粒径を有
する微粒子と、１００〜２００ｎｍの粒径を有する微粒
子の二種類の添加剤が付着している静電潜像現像用トナ
ー。【効果】本発明の静電潜像現像用トナーによれば、必
要とされる帯電性能及び流動性能を長期連続印字の間、
維持することができ、現像剤の高寿命化を達成すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法の現像に用
いられる静電潜像現像用トナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法における現像方法として多く
の方法が知られているが、大別すると鉄粉、フェライ
ト、ニッケル、ガラス等の微粒子（２０〜５００μｍ）
からなるキャリアとトナーとの混合物を現像剤として用
いる二成分現像法と、トナーのみからなる現像剤を用い
る一成分現像法とがある。いずれの方法においても、一
般的には、摩擦帯電的にトナーに電荷が注入される。

【０００３】二成分現像法の代表例として、米国特許第
２，６１８，５５２号明細書記載のカスケード法、及び
米国特許２，８７４，０６３号明細書記載の磁気ブラシ
法がある。これらの方法によると、比較的安定して良好
な画像が得られるが、その反面、トナー等によるキャリ
ア表面の汚染、キャリアとトナーとの混合比の変動等に
よる摩擦帯電性の変化に伴う画質の劣化等が発生し易
く、その防止策として様々な装置面、材料面での工夫が
必要となる。

【０００４】磁気ブラシ一成分現像方法は、このような
二成分現像方法の問題点を回避するものであり、例え
ば、米国特許４，３３６，３１８号明細書に、電気絶縁
性磁性トナーを用いて現像する方法が記載されている。
これらの方法においては、トナー粒子とトナー担持体及
びトナー薄層化部材との間の摩擦帯電、又は、トナー粒
子同士の摩擦帯電によりトナーに電荷が注入されて、感
光体上の静電潜像に静電的に付着する。この現像方法
は、キャリアを使用しないこと、及びキャリアとトナー
との混合比を制御する装置が不要なことから、前記二成
分現像方法の問題点を回避でき、且つ現像装置が小型に
なるという利点を有する。

【０００５】また、近年、トナーに磁気特性を必要とし
ない非磁性一成分現像方法が提案されている。非磁性一
成分現像方法として、種々の装置が検討されているが、
その多くは、現像スリーブ等に対し静電気力でトナーを
付着させ、潜像面へトナーを搬送させ現像せしめるもの
であり、従来の磁性一成分現像方法と比較して、用いら
れるトナーの構成上、磁性材料を必須成分としない点が
大きく相違する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】トナーの流動性向上と
帯電性安定の為、種々の外添剤が利用されているが、前
記のいずれの現像方法においても、長期ランニング試験
において、トナー表面の外添剤の付着状態に変化が認め
られる。特に、トナー帯電部材との衝突により発生する
外添剤の埋没及び脱離は、トナーの流動性及び帯電性に
大きな影響を与える。帯電性の異常により画像濃度の低
下等が発生し、流動性の悪化はトナーの搬送性の悪化に
つながり、その結果、現像画像上にスジ状に現像抜けが
発生する等、好ましくない種々の画像劣化を引き起こす
こととなる。

【０００７】本発明が解決しようとする課題は、必要と
される帯電性能及び流動性能を長期連続印字の間維持
し、現像剤の高寿命化を可能にする静電潜像現像用トナ
ーを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。

【０００９】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、トナー粒子表面に、５０ｎｍ以下の粒径を有する微
粒子（以下、粒子Ａという。）と、１００〜２００ｎｍ
の粒径を有する微粒子（以下、粒子Ｂという。）の二種
類の添加剤（以下、外添剤という。）が付着しているこ
とを特徴とする静電潜像現像用トナーを提供する。ここ
で言う粒径とは、一次粒子径及び二次粒子も含む。二種
類の添加剤は、粒子Ａが流動性向上、粒子Ｂが粒子Ａの
埋没防止の役割を担っており、粒子Ａのみであると早期
における粒子Ａの埋没が認められ、帯電性、及び流動性
が悪化する。又、粒子Ｂのみであると、初期よりトナー
に必要な流動性が得られない。このため、二種類の添加
剤を併用する必要がある。トナー中の粒子Ａ及び粒子Ｂ
の使用量は、各々独立的に、０．１〜５．０重量％の範
囲が好ましい。それぞれの外添剤の付着状態、粒径等
は、電子顕微鏡により確認することができる。

【００１０】本発明のトナーは、例えば、次の製造方法
に従って製造することができる。即ち、結着樹脂、着色
剤、必要に応じて帯電制御剤、離型剤を、例えば、２本
ロール、３本ロール、加圧ニーダー又は２軸押し出し機
等の混練手段により混合し、冷却後、ジェットミル等の
粉砕機で微粉砕し、風力分級機等により分級してトナー
母体を製造し、その母体に対して、例えば、スーパーミ
キサー（川田製作所社製）、ハイブリダイゼーションシ
ステム（奈良機械製作所社製）、メカノフュージョンシ
ステム（ホソカワミクロン社製）などの混合機を用いて
トナー母体と前記外添剤を混合することにより製造する
ことができる。

【００１１】本発明で使用する結着樹脂としては、通常
トナーにおいて結着樹脂として汎用されているものであ
れば、特に限定なく使用することができ、例えば、スチ
レン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、オレフィン系樹
脂、ポリエステル系樹脂、アミド系樹脂、カーボネイト
樹脂、ポリエーテル、ポリスルフォンなどのような熱可
塑性樹脂、あるいは、エポキシ系樹脂、尿素系樹脂、ウ
レタン系樹脂などのような熱硬化性樹脂並びにこれらの
共重合体及びポリマーブレンドなどを掲げることができ
る。

【００１２】着色剤としては、カーボンブラック、種々
の有機、無機顔料等が用いられる。

【００１３】帯電制御剤としては、正電荷付与を目的と
して使用されるものと負電荷付与を目的として使用され
るものとに分類され、前者としては、例えば、ニグロシ
ン系染料、４級アンモニウム塩、トリメチルエタン系染
料等を掲げることができ、後者としては、例えば、Ｃｒ
等の重金属含有酸性染料等を掲げることができる。

【００１４】離型剤は、ヒートロール定着用途におい
て、トナーのヒートロール付着汚れ（オフセット）によ
るトラブル防止を目的に、離型効果を高めるために使用
するものであって、種々の金属石鹸、ワックス類が必要
に応じて使用され、例えば、モンタン酸エステルワック
スの如き天然ワックス、高圧法ポリエチレン、ポリプロ
ピレンの如きポリオレフィン系ワックス等を掲げること
ができる。

【００１５】外添剤としては、例えば、疎水性シリカ微
粉末等を掲げることができる。外添剤のうち、粒子Ａに
該当する市販品としては、例えば、デグサ社製の疎水性
シリカ微粉末「Ｒ２０Ｒ」、「Ｒ８０５」、「Ｒ８１
２」、ワッカー・ヒエミー社（Wacker-chemie Gmbh）製
「ワッカー（Wacker）ＨＤＫＨ−２０００」、「ワ
ッカー（Wacker）ＨＤＫＨ−２０００／４」、日本
アエロジル社製の疎水性シリカ微粉末「Ｒ−９７２」、
「Ｒ−９７４」等を掲げることができ、粒子Ｂに該当す
る市販品としては、例えば、デグサ社製の疎水性シリカ
微粉末「ＯＸ５０」、「ＴＴ６００」、「ＭＯＸ８
０」、「Ｒ−８０９」等を掲げることができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を
更に詳細に説明する。以下の実施例及び比較例中、
「％」は、特に明記しない限り『重量％』を表わす。

【００１７】（樹脂合成例）ビスフェノールＡ６８モル
部、テレフタル酸１６モル部、無水トリメリット酸１０
モル部及びジブチル錫オキシド０．０６モルをフラスコ
に仕込み、窒素雰囲気下２２０℃で約２０時間反応させ
て、ポリエステル樹脂Ａを得た。

【００１８】（実施例１）ポリエステル樹脂Ａを９２
％、「モーガルＬ」（キャボット社製カーボンブラッ
ク）４％、「ボントロンＳ−３４」（オリエント社製帯
電制御剤）２％及び「ビスコール５５０Ｐ」（三洋化成
社製ポリプロピレンワックス）２％を加圧ニーダーによ
り溶融混練し、粉砕分級して平均粒径が１０．２μｍの
トナーを得た。

【００１９】このトナー表面に、粒子Ａとして、日本ア
エロジル社製の疎水性シリカ微粉末「Ｒ−９７２」を
０．８％及び粒子Ｂとして、デグサ社製の疎水性シリカ
微粉末「ＴＴ６００」を１．０％添加処理してトナー
（１）を得た。

【００２０】このトナー（１）を、非磁性一成分現像方
式のプリンター（リコー社製「ＬＰ−１０６０ＳＰ３」
の改造機；以下、Ａ機という。）に投入し、印字試験を
行った結果、１２，０００枚印字後も画像劣化は認めら
れず、画像濃度Ｏ．Ｄ．は、１．４と高い数値を示し
た。

【００２１】又、同トナー５％を平均粒径５０〜１００
μｍの鉄粉キャリア９５％と混合し現像剤を作成した。
この現像剤について、中速プリンター（７，０００行／
分；以下、Ｂ機という。）を使用し、印字試験を行った
ところ、４０万枚印字後も画像劣化は認められず、画像
濃度Ｏ．Ｄ．は、１．４と高い数値を示した。

【００２２】なお、画像濃度は、印字部ベタ黒部をマク
ベス反射濃度計により測定した。

【００２３】（実施例２）ポリエステル樹脂Ａを９２
％、「モーガルＬ」（キャボット社製カーボンブラッ
ク）４％、「ボントロンＳ−３４」（オリエント社製帯
電制御剤）２％及び「ビスコール５５０Ｐ」（三洋化成
社製ポリプロピレンワックス）２％を二軸押し出し機に
より溶融混練し、粉砕分級して平均粒径が１０．０μｍ
のトナーを得た。

【００２４】このトナー表面に、粒子Ａとして、日本ア
エロジル社製の疎水性シリカ微粉末「Ｒ−９７４」を
０．５％及び粒子Ｂとして、デグサ社製の疎水性シリカ
微粉末「ＴＴ６００」を１．０％添加処理してトナー
（２）を得た。

【００２５】（実施例３）ポリエステル樹脂Ａを９２
％、「モーガルＬ」（キャボット社製カーボンブラッ
ク）４％、「ボントロンＳ−３４」（オリエント社製帯
電制御剤）２％及び「ビスコール５５０Ｐ」（三洋化成
社製ポリプロピレンワックス）２％を二軸押し出し機に
より溶融混練し、粉砕分級して平均粒径が１１．０μｍ
のトナーを得た。

【００２６】このトナー表面に、粒子Ａとして、日本ア
エロジル社製の疎水性シリカ微粉末「Ｒ−９７４」を
０．５％及び粒子Ｂとして、デグサ社製の疎水性シリカ
微粉末「Ｒ−８０９」を１．０％添加処理してトナー
（３）を得た。

【００２７】（実施例４）「ハイマーＵＮＩ−３００
０」（三洋化成工業株式会社製スチレンアクリル樹脂）
９２％、「モーガルＬ」（キャボット社製カーボンブラ
ック）４％、「ボントロンＳ−３４」（オリエント社製
帯電制御剤）２％及び「ビスコール５５０Ｐ」（三洋化
成社製ポリプロピレンワックス）２％を二軸押し出し機
により溶融混練し、粉砕分級して平均粒径が１０．５μ
ｍのトナーを得た。

【００２８】このトナー表面に、粒子Ａとして、日本ア
エロジル社製の疎水性シリカ微粉末「Ｒ−９７４」を
０．５％及び粒子Ｂとして、デグサ社製の疎水性シリカ
微粉末「ＴＴ６００」を１．０％添加処理してトナー
（４）を得た。

【００２９】（実施例５）「ハイマーＵＮＩ−３００
０」（三洋化成工業株式会社製スチレンアクリル樹脂）
５６％、「ＥＰＴ−１０００」（戸田工業製磁性粉）４
０％、「ボントロンＳ−３４」（オリエント社製帯電制
御剤）２％及び「ビスコール５５０Ｐ」（三洋化成社製
ポリプロピレンワックス）２％を二軸押し出し機により
溶融混練し、粉砕分級して平均粒径が１０．５μｍのト
ナーを得た。

【００３０】このトナー表面に、粒子Ａとして、日本ア
エロジル社製の疎水性シリカ微粉末「Ｒ−９７４」を
０．５％及び粒子Ｂとして、デグサ社製の疎水性シリカ
微粉末「ＴＴ６００」を１．０％混合添加処理してトナ
ー（５）を得た。

【００３１】（評価）トナー（２）〜（４）について、
実施例１と同様の印字テストを行ったところ、Ａ機にお
いては１２，０００枚印字後も画像劣化は認められず、
画像濃度Ｏ．Ｄ．は、１．４と高い数値を示し、Ｂ機に
おいても、４０万枚印字後も画像劣化は認められず、画
像濃度Ｏ．Ｄ．は１．４と高い数値を示した。

【００３２】又、トナー（５）においては、磁性一成分
プリンター（京セラ社製「Ｌ−８８０」改造機；以下、
Ｃ機という。）で印字テストを行ったところ、３０，０
００枚印字後も画像劣化は認められず、画像濃度Ｏ．
Ｄ．は１．４と高い数値を示した。

【００３３】（比較例１）実施例１において、トナー表
面に粒子Ａ（「Ｒ−９７２」）添加せず、粒子Ｂ（「Ｔ
Ｔ６００」）のみを添加した以外は、実施例１と同様に
してトナー（６）を得た。

【００３４】トナー（６）を非磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ａ機）に投入し、印字試験を行った結果、５
００枚印字時に帯電部材にトナー付着が発生し、画像濃
度低下による著しい画像劣化が認められた。又、Ｂ機に
おいても、１０万枚印字時にトナー帯電不良が認めら
れ、地カブリ等による著しい画像劣化が認められた。

【００３５】（比較例２）実施例１において、トナー表
面に粒子Ｂ（「ＴＴ６００」）添加せず、粒子Ａ（「Ｒ
−９７２」）のみを添加した以外は、実施例１と同様に
してトナー（７）を得た。

【００３６】トナー（７）を非磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ａ機）に投入し、印字試験を行った結果、
４，５００枚印字時に帯電部材にトナー付着が発生し、
画像濃度低下による画像劣化が認められた。又、Ｂ機に
おいても、１５万枚印字時に帯電不良が認められ、地カ
ブリ等による著しい画像劣化が認められた。

【００３７】（比較例３）実施例１において、トナー表
面に外添粒子を添加しなかったこと以外は、実施例１と
同様にしてトナー（８）を得た。

【００３８】トナー（８）を非磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ａ機）に投入し、印字試験を行った結果、５
０枚印字時に帯電部材にトナー付着が発生し、画像濃度
低下による著しい画像劣化が認められた。又、Ｂ機にお
いても、１０万枚印字時にトナー帯電不良が認められ、
地カブリ等による著しい画像劣化が認められた。

【００３９】（比較例４）実施例３において、トナー表
面に粒子Ａ（「Ｒ−９７４」）を添加せず、粒子Ｂ
（「Ｒ−８０９」）のみを添加した以外は、実施例３と
同様にしてトナー（９）を得た。

【００４０】トナー（９）を非磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ａ機）に投入し、印字試験を行った結果、５
０枚印字時に帯電部材にトナー付着が発生し、画像濃度
低下による著しい画像劣化が認められた。又、Ｂ機にお
いても、１０万枚印字時に帯電不良が認められ、地カブ
リ等による著しい画像劣化が認められた。

【００４１】（比較例５）実施例３において、トナー表
面に粒子Ｂ（「Ｒ−８０９」）を添加せず、粒子Ａ
（「Ｒ−９７４」）のみを添加した以外は、トナー表面
に粒子Ｂを添加しない以外は実施例３と同様にしてトナ
ー（１０）を得た。

【００４２】トナー（１０）を非磁性一成分現像方式の
プリンター（Ａ機）に投入し、印字試験を行った結果、
４，５００枚印字時に帯電部材にトナー付着が発生し、
画像濃度低下による著しい画像劣化が認められた。又、
Ｂ機においても、１７万枚印字時にトナー帯電不良が認
められ、地カブリ等による著しい画像劣化が認められ
た。

【００４３】（比較例６）実施例３において、トナー表
面に外添粒子を添加しなかった以外は、実施例１と同様
にしてトナー（１１）を得た。

【００４４】トナー（１１）を非磁性一成分現像方式の
プリンター（Ａ機）に投入し、印字試験を行った結果、
５０枚印字時に帯電部材にトナー付着が発生し、画像濃
度低下による著しい画像劣化が認められた。又、Ｂ機に
おいても、１０万枚印字時にトナー帯電不良が認めら
れ、地カブリ等による著しい画像劣化が認められた。

【００４５】（比較例７）実施例５において、トナー表
面に粒子Ａ（「Ｒ−９７４」）を添加せず、粒子Ｂ
（「ＴＴ６００」）のみを添加した以外は、実施例５と
同様にしてトナー（１２）を得た。

【００４６】トナー（１２）を磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ｃ機）に投入し、印字試験を行った結果、
１，５００枚印字時に画像濃度低下による著しい画像劣
化が認められた。

【００４７】（比較例８）実施例５において、トナー表
面に粒子Ｂ（「ＴＴ６００」）を添加せず、粒子Ａ
（「Ｒ−９７４」）のみを添加した以外は、実施例５と
同様にしてトナー（１３）を得た。

【００４８】トナー（１３）を磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ｃ機）に投入し、印字試験を行った結果、
４，５００枚印字時に画像濃度低下による著しい画像劣
化が認められた。

【００４９】（比較例９）実施例５において、トナー表
面に外添粒子を添加しなかった以外は、実施例５と同様
にしてトナー（１４）を得た。

【００５０】トナー（１４）を磁性一成分現像方式のプ
リンター（Ｃ機）に投入し、印字試験を行った結果、
１，０００枚印字時に画像濃度低下による著しい画像劣
化が認められた。

【００５１】これらの結果を以下の表１〜３にまとめて
示した。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【発明の効果】本発明の静電潜像現像用トナーによれ
ば、必要とされる帯電性能及び流動性能を長期連続印字
の間、維持することができ、現像剤の高寿命化を達成す
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー粒子表面に、５０ｎｍ以下の粒径
を有する微粒子と、１００〜２００ｎｍの粒径を有する
微粒子の二種類の添加剤が付着していることを特徴とす
る静電潜像現像用トナー。