JPH07248638A - 電子写真用トナー - Google Patents

電子写真用トナー

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JPH07248638A
JPH07248638A JP6041310A JP4131094A JPH07248638A JP H07248638 A JPH07248638 A JP H07248638A JP 6041310 A JP6041310 A JP 6041310A JP 4131094 A JP4131094 A JP 4131094A JP H07248638 A JPH07248638 A JP H07248638A
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JP
Japan
Prior art keywords
toner
particle size
volume average
average particle
grain size
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6041310A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuji Ko
勝治 胡
Takahiro Kashiwakawa
貴弘 柏川
Yuzo Horikoshi
裕三 堀越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07248638A publication Critical patent/JPH07248638A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二成分現像用非磁性トナーにおいて、粒径分
布を広くしながら、解像性を高く保つ。 【構成】 体積平均粒径4〜14μm(好ましくは6〜
12μm)の非磁性トナーで、体積平均粒径×0.2〜
0.9(好ましくは0.4〜0.8)の体積平均粒径を
持つ小粒径トナーと、体積平均粒径×1.1〜1.5
(好ましくは1.2〜1.4)の体積平均粒径を持つ大
粒径トナーとの混合物であり、小粒径トナーの単位重量
当りの帯電量を大粒径トナーのそれの0.7〜1.5倍
(好ましくは0.9〜1.1倍)とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真に用いられるト
ナーに関わり、印刷特性におけるベタ黒の印字濃度と解
像性が良好な電子写真用現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法としては米国特許第2297
691号等に記載された方式が周知であるが、これは一
般には光導電性を有する静電潜像担体にコロナ放電など
により一様な静電荷を与え、種々手段により該静電潜像
担体上に光像を照射することによって電気的潜像を形成
し、次いで潜像をトナーと呼ばれる着色微粉末を用いて
現像可視化し、必要に応じて紙等にトナー画像を転写し
た後、圧力、熱、光等により定着を行い印刷物を得るも
のである。
【0003】前記トナーの現像方法としては、特に米国
特許第2786439号等に記載された磁気ブラシ現像
方法が広く実用化されている。該磁気ブラシ現像方法に
ついて詳説すると、磁性キャリアとトナーとを混合撹拌
して互いに逆極性に摩擦帯電させた磁性現像剤を用い、
該磁性現像剤を磁石上に保持したブラシ状の穂により前
記静電潜像担体表面を擦過することにより前記トナーの
みを電気的な吸引力により分離付着させ、静電潜像を現
像するものである。従来、磁性現像剤としては所謂二成
分系磁性現像剤、詳しくは前記キャリアとして平均粒径
100μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉
等の磁性粉末またはこれらの磁性粉末の樹脂被覆粉末
が、また前記トナーとして天然または合成高分子物質よ
りなる結着樹脂中に着色剤を分散し、平均粒径10μm
程度に微粉砕した非磁性絶縁性粉末が常用されている。
【0004】近年、電子写真方式を採用したプリンタお
よび複写機に要求される印刷特性がきびしくなり、特
に、面画(ベタ画像)の印字濃度が高く、しかも、解像
性の高い印字が要求される。しかし、面画の印字濃度と
解像性の向上は相反する。以下に説明すると、面画の印
字濃度を向上するには、トナーの粒径分布はある程度ブ
ロードなものが望まれる。粒径分布がブロードであれば
用紙上のトナー粒子の充填密度を高くでき、ベタ画像の
印字濃度を向上できる。一方、粒径分布がシャープであ
れば、充填密度が低く、ベタ画像の印字濃度が低くな
る。これは、特にフラッシュ定着を搭載したプリンタに
おいて、顕著である。つまり、フラッシュ定着では、ト
ナーへの熱エネルギの供給は用紙上のトナー粉像の表面
からトナー内部へ熱伝導により行われるので、トナー粉
像の充填密度が高いほど熱エネルギの供給効率が高い。
従って、フラッシュ定着では粒径分布がシャープであ
り、画像のトナーの充填密度が低い場合、熱エネルギの
供給効率が低く、ボイド(定着画像の白抜け)発生等に
より、印字濃度が低くなり、また、定着性も低下する。
このようにフラッシュ定着において、トナー粒子の画像
の充填密度は印字濃度に密接な関係がある。一方、トナ
ーの粒径分布を広くした場合、小粒径トナーは比表面積
が広いため、単位質量当たりの帯電量が高く、また、大
粒径トナーは帯電量が低くなり、トナーの帯電量分布が
ブロードになる。トナーの帯電量分布がブロードになる
と、帯電量が高いトナーは現像されにくくなり、また、
帯電量が低いトナーはカブリ(地汚れ)を引き起こし、
印字の解像性が低下する。
【0005】逆に、帯電量分布をシャープにするため、
トナーの粒径分布をシャープにすると面画の現像時のト
ナー層の充填密度が低くなり、良好な印字濃度が得られ
ない。従って、面画の高い印字濃度と高解像性の印字の
両立は困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トナ
ーの粒径分布が広く、かつ、帯電量分布をシャープに
し、高い面画印字濃度と高解像性を実現できる電子写真
用トナーを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的は平均粒径が小
さいトナー(小粒径トナー)と平均粒径が大きいトナー
(大粒径トナー)とを混合し、かつ、両者の単位重量当
りのトナー帯電量がほぼ等しくすることにより達成され
る。具体的には、トナーの体積平均粒径が4〜14μm
であり、体積平均粒径×0.2〜0.9の体積平均粒径
を持つ小粒径トナーと体積平均粒径×1.1〜1.5の
体積平均粒径を持つ大粒径トナーとを混合し、小粒径ト
ナーの単位重量当りの帯電量が大粒径トナーの単位重量
当りの帯電量の0.7〜1.5倍にすることにより達成
される。
【0008】好ましくは、トナーの体積平均粒径が6〜
12μmであり、体積平均粒径×0.4〜0.8の体積
平均粒径を持つ小粒径トナーと体積平均粒径×1.2〜
1.4の体積平均粒径を持つ大粒径トナーとを混合し、
小粒径トナーの単位重量当りの帯電量が大粒径トナーの
単位重量当りの帯電量の0.9〜1.1倍にすることに
より達成できる。
【0009】さらに好ましくは、トナーの体積平均粒径
が8〜11μmのトナーにおいて、体積平均粒径×0.
5〜0.6の体積平均粒径を持つトナー(小粒径トナ
ー)と体積平均粒径×1.4〜1.5の体積平均粒径を
持つトナー(大粒径トナー)とを混合し、小粒径トナー
の帯電量を大粒径トナーの帯電量の0.95〜1.05
倍にすることにより達成される。
【0010】即ち、ブロードな粒径分布を持つトナーに
おいて、比表面積が小さく、低帯電量の大粒径トナーの
帯電性を小粒径トナーに比べ高くし、トナー全体の帯電
量分布をシャープにした。このようにすることにより、
広い粒径分布とシャープな帯電分布を持つトナーを実現
した。また、帯電制御に特に効果があるのは、ニグロシ
ン染料、4級アンモニウム塩、クロム含有金属錯体系染
料、亜鉛含有金属錯体系染料、ホウ素系錯体染料、フェ
ノール系縮合物のいずれか、もしくは2種以上の組合せ
であることがわかった。
【0011】粒径分布を広くするためには、最終的な平
均粒径に比べ小さいトナーを製造し、また、最終的な平
均粒径に比べ大きいトナーを製造し、混合することが効
果的である。また、大粒径と小粒径の差は大きいほど粒
径分布は広くなる傾向があり、好ましくは、1.5〜3
倍程度が望ましい。
【0012】また、混合割合としては、小粒径トナーと
大粒径トナーの割合が3:7〜7:3の範囲に入ること
が望ましい。帯電制御剤は添加量の増加に伴い、トナー
の帯電性を上げることができるため、大粒径トナーには
多く添加し、小粒径トナーには少なく添加することによ
り、帯電量の均一化が容易にできる。
【0013】例えば、小粒径トナーと大粒径トナーに添
加する帯電制御剤を同一のものとし、好ましくは大粒径
トナーに添加する帯電制御剤の量を小粒径トナーに添加
する量に対して1.05〜5倍にする。あるいは、小粒
径トナーと大粒径トナーに添加する帯電制御剤を異なる
ものとし、大粒径トナーに添加する帯電制御剤の量を小
粒径トナーに添加する量に対して0.8〜2倍にする。
【0014】トナーバインダ樹脂としてはエポキシ樹
脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂等が考えられる。着色剤と
しては、ニグロシン、アゾ染料、さらにカラートナー用
色剤として、イエロー顔料として、カラーインデックス
No. のC.I.21090(ピグメントイエロー12,
KET Yellow 406、大日本インキ化学工
業)、C.I.21095(ピグメントイエロー14,
KET Yellow 404、大日本インキ化学工
業)、C.I.21100(ピグメントイエロー13,
KET Yellow 405、大日本インキ化学工
業)などが挙げられる。また、マゼンタ顔料として、カ
ラーインデックスNo. のC.I.73916(ピグメン
トレッド122,KET Red 309、大日本イン
キ化学工業)、カラーインデックスNo. のC.I.45
160(ピグメントレッド81,Ultra Rose
R、東洋インキ製造)がある。また、シアン顔料とし
て、カラーインデックスNo. のC.I.74160(ピ
グメントブルー15,KET Blue102,KET
Blue 103,KET Blue 104,KE
T Blue 105,KET Blue 106,K
ET Blue 111、大日本インキ化学工業)、
C.I.74260(ピグメントグリーン7,KET
Green 201、大日本インキ化学工業)などが挙
げられる。
【0015】本発明で用いるトナーは、従来公知の方法
で製造できる。すなわち、前記材料を加圧ニーダ、エク
ストルーダなどにより、溶融混練し、均一分散させ、例
えば、風力分級機などより、分級して所望のトナーが得
られる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により説明するが、本発明はこ
れによって限定されるものではない。 実施例1 バインダ:ポリエステル樹脂(軟化点140℃) 100重量部 帯電制御剤:クロム含有金属錯体系染料: ボントロンS−34(オリエント化学) 0.5重量部 カーボン:ブラックパールズL(キャボット) 3重量部 ワックス:ビスコール660P(三洋化成) 2重量部 上記組成物をボールミルにより混合攪拌し、150℃に
加熱したエクストルーダで溶融混練し、冷却固化したの
ち、粉砕機で粗粉砕し、さらに、ジェットミルで細粉砕
した。得られた微粉末を風力分級機で分級して体積平均
粒径7.6μmの小粒径トナーを得た。
【0017】次に、クロム含有金属錯体系染料:ボント
ロンS−34(オリエント化学)の添加量を1.0wt%
で他は上記と同一組成にし、上記と同様にトナーを試作
し、体積平均粒径12.3μmの大粒径トナーを得た。
次に、小粒径トナーと大粒径トナーについて、フェライ
トキャリア(粒径60μm)とを組み合わせた2成分現
像剤(トナー濃度5wt%)の帯電量を測定した結果、小
粒径トナーは−10.2μC/g、大粒径トナーは−
9.8μC/gであった。
【0018】次に小粒径トナーと大粒径トナーを各5K
G混合し、平均粒径10.4μmの混合トナーサンプル
を得、前記と同様に帯電量を測定した結果、−10.0
μC/gであった。粒径分布を図1に、従来トナー及び
本発明トナーの帯電分布を図2、図3に示す。これよ
り、粒径分布が広く、かつ、帯電量分布がシャープであ
ることが確認された。次に、このトナーとフェライトキ
ャリア(粒径60μm)とを組み合わせた2成分現像剤
(トナー濃度5wt%)について、熱ロール定着方式を搭
載しているレーザプリンタ(50枚/分・A4)を用い
て印刷試験を行った。結果、5cm×5cmの面画に色むら
は全く無く、しかも印字濃度が1.4であった。解像性
を調べた結果、画像がシャープであり、チリ、トナー飛
散は皆無であった。
【0019】実施例2 帯電制御剤として、ニグロシン染料(BONTRON
N−01、オリエント化学)を用いた以外は実施例1と
同様にトナーを試作した。次に、実施例1と同様に評価
した結果、実施例1と同様に良好な結果が得られた。
【0020】実施例3 帯電制御剤として、4級アンモニウム塩(BONTRO
N P−51、オリエント化学)を用いた以外は実施例
1と同様にトナーを試作した。次に、実施例1と同様に
評価した結果、実施例1と同様に良好な結果が得られ
た。
【0021】実施例4 帯電制御剤として、フェノール系縮合物(BONTRO
N E−89、オリエント化学)を用いた以外は実施例
1と同様にトナーを試作した。次に、実施例1と同様に
評価した結果、実施例1と同様に良好な結果が得られ
た。
【0022】実施例5 帯電制御剤として、ホウ素系錯体(LR−147、日本
カーリット)を用いた以外は実施例1と同様にトナーを
試作した。次に、実施例1と同様に評価した結果、実施
例1と同様に良好な結果が得られた。
【0023】実施例6 帯電制御剤として、亜鉛含有金属錯体系染料(BONT
RON E−84、オリエント化学)を用いた以外は実
施例1と同様にトナーを試作した。次に、実施例1と同
様に評価した結果、実施例1と同様に良好な結果が得ら
れた。
【0024】実施例7 帯電制御剤として、クロム含有金属錯体系染料(ボント
ロンS−34、オリエント化学)と亜鉛含有金属錯体系
染料(BONTRON E−84、オリエント化学)を
1対1で混合して用いた以外は実施例1と同様にトナー
を試作した。次に、実施例1と同様に評価した結果、実
施例1と同様に良好な結果が得られた。
【0025】以下、詳細は表に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、二成分現像用非磁性ト
ナーにおいて、トナーの粒径分布を広くして面画印刷性
を向上させるとともに、トナーの帯電分布をシャープに
して解像性を向上させる(チリ、カブリ防止)ことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(C)はそれぞれ小粒径トナー、大粒
径トナー、及び混合トナーの粒径分布を示す。
【図2】従来トナーの帯電量分布を示す。
【図3】本発明トナーの帯電量分布を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二成分現像用非磁性トナーであって、体
    積平均粒径が4〜14μmであり、体積平均粒径×0.
    2〜0.9の体積平均粒径を持つ小粒径トナーと体積平
    均粒径×1.1〜1.5の体積平均粒径を持つ大粒径ト
    ナーとの混合物であり、小粒径トナーの単位重量当りの
    帯電量が大粒径トナーの単位重量当りの帯電量の0.7
    〜1.5倍であることを特徴とする電子写真用トナー。
  2. 【請求項2】 体積平均粒径が6〜12μmであり、体
    積平均粒径×0.4〜0.8の体積平均粒径を持つ小粒
    径トナーと体積平均粒径×1.2〜1.4の体積平均粒
    径を持つ大粒径トナーとの混合物であり、小粒径トナー
    の単位重量当りの帯電量が大粒径トナーの単位重量当り
    の帯電量の0.9〜1.1倍である請求項1記載の電子
    写真用トナー。
  3. 【請求項3】 小粒径トナーと前記大粒径トナーとの重
    量割合が7:3〜3:7の範囲である請求項第1又2は
    記載の電子写真用トナー。
  4. 【請求項4】 小粒径トナーに添加されている帯電制御
    剤と前記大粒径トナーに添加されている帯電制御剤が同
    一である請求項1,2又は3記載の電子写真用トナー。
  5. 【請求項5】 大粒径トナーに添加されている帯電制御
    剤の添加量が小粒径トナーに添加されている帯電制御剤
    の添加量に比べ、1.05〜5倍の範囲である請求項
    1,2,3又は4記載の電子写真用トナー。
JP6041310A 1994-03-11 1994-03-11 電子写真用トナー Withdrawn JPH07248638A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001305777A (ja) * 2000-02-14 2001-11-02 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用現像剤
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