JPH08152741A

JPH08152741A - 静電荷像現像用トナー

Info

Publication number: JPH08152741A
Application number: JP6294506A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sawai; 正幸澤井; Masa Nakamura; 雅中村; Toshihiko Murakami; 登司彦村上; Yasuharu Morinishi; 康晴森西; Katsuaki Sumida; 克明隅田; Toshinao Ishida; 稔尚石田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1996-06-11
Also published as: US5565294A

Abstract

(57)【要約】【目的】定着ローラー表面におけるオフセット現象の
発生を防止するとともに、感光体ドラムへの付着及び融
着及び複写画像へのスジ状または点状の汚染が生じな
い、所謂フィルミング現象の発生並びに感光体ドラムに
おけるオフセット現象の発生を防止する。【構成】本発明静電荷像現像用トナーは、着色剤、ス
チレンーアクリル系共重合体及びポリエチレンを含有
し、さらに上記ポリエチレンの１４０℃における溶融粘
度が２２０００〜２６８００ｍＰａ・ｓである。

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、
静電印刷等における静電荷像現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より電子写真、静電記録、静電印刷
等に用いられる種々の静電荷像現像用トナーが提案され
ている。例えば、特公昭５７−５２５７４号公報には、
着色剤、スチレン系樹脂及び低分子量ポリエチレンを含
有する静電荷像現像用トナーを従来公知の電子写真プロ
セスに使用することで、定着ローラー表面にオフセット
現象が発生せず、効率よく良好な加熱ローラー定着を行
うことができる旨が記載されている。ここで、オフセッ
ト現象とは、定着ローラー表面とトナー像とが加熱溶融
状態で圧接触し、トナー像の一部が定着ローラー表面に
付着して移転し、次の被定着シート上にこの付着したト
ナー像が再移転する現象をいう。

【０００３】また、特公平２−６０５５には、重量平均
分子量が３０００〜８００００であり、且つ、５〜６０
重量％の沸点ｎ−ヘキサン抽出分を含むポリアルキレン
を樹脂成分１００重量部に対して１〜１０重量部含有す
る静電荷像現像用トナーであって、さらに０．２０〜
０．５０の動摩擦係数を有するトナーを従来公知の電子
写真プロセスに使用すると、感光体に傷がつくことな
く、高温高湿環境下においても潜像の乱れを防止し、感
光体へのトナーの付着及び融着、所謂フィルミングを防
止するとともに、複写画像へのスジ状または点状の汚染
が発生しない旨が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
公昭５７−５２５７４号公報には、同公報に開示された
静電荷像現像用トナーは、定着ローラー表面におけるオ
フセット現象の発生を防止することに効果的であると述
べられているが、電子写真プロセスにおける現像過程
で、感光体ドラムにトナーあるいは添加物が付着すると
いうフィルミング現象がおこる可能性があるという問題
がある。フィルミング現象が発生する原因としては、感
光体ドラムに傷がつき、そこにトナーが付着する場合、
トナー中の添加物、特にワックスが感光体ドラムに融着
し、そこにトナーが付着する場合等が考えられる。

【０００５】また、前記特公平２−６０５５に開示され
た静電荷像現像用トナーは、フィルミング現象の防止及
び複写画像へのスジ状または点状の汚染防止に有効であ
るとは思われるが、トナーの製造後に得られたトナーの
動摩擦係数の測定が必要であり、プロセスが複雑化する
という問題がある。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決すべく
なされたものであり、定着ローラー表面におけるオフセ
ット現象の発生を防止するとともに、感光体ドラムへの
付着及び融着及び複写画像へのスジ状または点状の汚染
が生じない、所謂フィルミング現象の発生並びに感光体
ドラムにおけるオフセット現象の発生を防止する静電荷
像現像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】本発明の静電荷像現像用
トナーは、着色剤、スチレンーアクリル系共重合体及び
ポリエチレンを含有する静電荷像現像用トナーにおい
て、前記ポリエチレンの１４０℃における溶融粘度が２
２０００〜２６８００ｍＰａ・ｓであることを特徴とす
る。

【０００８】本発明にかかる静電荷像現像用トナーに含
有されるポリエチレンの１４０℃における溶融粘度を２
２０００〜２６８００ｍＰａ・ｓの範囲に規定したのは
以下の理由による。すなわち、電子写真プロセスにおけ
る現像過程においては、感光体ドラムにトナー、あるい
はトナー中の成分、特にワックスとして用いられるポリ
エチレンが付着あるいは融着して、フィルミング現象を
発生させることがある。これらの原因としては、いくつ
か考えられるが、その一つとしてポリエチレンの粘度が
関係している。具体的には、ポリエチレンの１４０℃に
おける溶融粘度が２２０００ｍＰａ・ｓ未満のとき、ト
ナーの製造工程における混練過程で、各トナー成分が均
一に分散されず、ある成分、例えば荷電制御剤が偏った
ままの状態になる。

【０００９】そして、そのような状態で粉砕工程にかけ
られて調製されたトナーは、過多に荷電制御剤を含んで
いる場合があり、かかるトナーは均一に分散されたトナ
ーに比べて硬く、感光体にキズをつけ易くなる。その結
果、そのキズにトナーが入り込み、フィルミング現象の
原因となる。その他には、トナーに含有されているポリ
エチレンの粘度が低いために、トナーとしての見かけの
粘度が低くなるため、感光体ドラムにトナーあるいはポ
リエチレンが融着し、フィルミング現象の原因となる。

【００１０】また、電子写真プロセスにおける定着過程
においては、定着ローラー表面にトナー像の一部が付着
し、その定着ローラーが一回転すると、次の被定着シー
ト上にその付着物が移転し、所謂オフセット現象を生
じ、被定着シートに汚れを発生させることがある。これ
らの原因としてはいくつか考えられるが、その一つとし
て、トナーに含有されているポリエチレンの粘度が関係
している。具体的には、ポリエチレンの１４０℃におけ
る溶融粘度が２６８００ｍＰａ・ｓより大きい場合、電
子写真プロセスにおける定着過程でトナーが加熱定着さ
れる際、トナー自身の見かけ粘度が高いために軟らかす
ぎて、必要以上に溶けてしまう。そのため、劣化した定
着ローラーとの離型性が悪くなり、オフセット現象の原
因となる。

【００１１】したがって、本発明にかかる静電荷像現像
用トナーに含有されるポリエチレンの１４０℃における
溶融粘度は、２２０００〜２６８００ｍＰａ・ｓの範囲
内である必要がある。なお、本発明にかかる静電荷像現
像用トナーにおいては、ワックス成分として、上記ポリ
エチレンとともに他の樹脂、例えばポリプロピレン、ポ
リブテン、ポリヘキセン、エチレンープロピレン共重合
体、エチレンーブテン共重合体、これらの熱変成物等と
混合して用いてもよい。

【００１２】さらに、本発明に係るトナーは、離型作用
を有する種々の化合物を含有してもよい。これらの化合
物としては、たとえばステアリン酸のカドミウム塩、バ
リウム塩、鉛塩、鉄塩、ニッケル塩、コバルト塩、銅
塩、ストロンチウム塩、カルシウム塩またはマグネシウ
ム塩、オレイン酸の亜鉛塩、マンガン塩、鉄塩、コバル
ト塩、銅塩、鉛塩、またはマグネシウム塩、パルミチン
酸の亜鉛塩、コバルト塩、銅塩、マグネシウム塩、アル
ミニウム塩またはカルシウム塩、リノール酸の亜鉛塩、
コバルト塩、またはカルシウム塩、リシノール酸の亜鉛
塩またはカドミウム塩、カプリル酸の鉛塩、カプロン酸
の鉛塩などの脂肪酸金属塩類、比較的低分子量のポリプ
ロピレン、炭素原子数２８以上を有する高級脂肪酸類、
天然あるいは合成のパラフィン類、エチレンビスステア
ロイルアマイドなどのビス脂肪酸アマイド類などをあげ
ることができ、これらの化合物を１種あるいは２種以上
組み合わせて含有させることができる。

【００１３】本発明に係るトナーに含有される結着樹脂
としては、スチレンーアクリル系共重合体が用いられ
る。かかるスチレンーアクリル系共重合体としては、ス
チレンーアクリル酸メチル共重合体、スチレンーアクリ
ル酸エチル共重合体、スチレンーアクリル酸ｎ−ブチル
共重合体、スチレンーアクリル酸イソブチル共重合体、
スチレンーアクリル酸ｎ−オクチル共重合体、スチレン
ーアクリル酸ドデシル共重合体、スチレンーアクリル酸
２−クロル−エチル共重合体、スチレンーアクリル酸フ
ェニル共重合体、スチレンーα−クロルアクリル酸メチ
ル共重合体、スチレンーメタアクリル酸メチル共重合
体、スチレンーメタアクリル酸エチル共重合体、スチレ
ンーメタアクリル酸ブチル共重合体等を例示することが
できる。これらの共重合体は単独で、あるいは２種以上
を混合して用いられる。

【００１４】また、上記スチレンーアクリル系共重合体
と他の樹脂との混合物も本発明に係るトナーの結着樹脂
成分として使用することができる。上記スチレンーアク
リル系共重合体と混合することのできる他の樹脂として
は、ビニルナフタリン、たとえば塩化ビニル、臭化ビニ
ル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、たとえば
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、
酪酸ビニルなどのビニルエステル類、たとえばアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸２−クロル−エチル、アク
リル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、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
酸ブチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエ
ステル類、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、
アクリルアミド、たとえばビニルメチルエーテル、ビニ
ルイソブチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビ
ニルエーテル類、たとえばビニルメチルケトン、ビニル
ヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビ
ニルケトン類、たとえばＮ−ビニルピロール、Ｎ−ビニ
ルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピ
ロリデンなどのＮ−ビニル化合物などの単量体を重合さ
せた単独重合体またはこれらの単量体を２種以上組み合
せて共重合させた共重合体あるいは、たとえばロジン変
性フェノールホルマリン樹脂、油変性エポキシ樹脂、ポ
リウレタン樹脂、セルローズ樹脂、ポリエーテル樹脂な
どの非ビニル系熱可塑性樹脂等がある。

【００１５】本発明に係るトナーには、現象により可視
像を形成することができる着色剤が含有される。着色剤
としては、顔料または染料が使用され、たとえばカーボ
ンブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコ
オイルブルー、クロームイエロー、ウルトラマリンブル
ー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレ
ンブルーケロライド、フタロシアニンブルー、マラカイ
トグリーンオクサレート、ランプブラック、ローズベン
ガルおよびそれらの混合物が使用される。さらに、本発
明に係るトナーは、ニグロシン染料、４級アンモニウム
塩、アゾ系含金染料等の荷電制御剤を含有することがで
きる。

【００１６】

【作用】本発明にかかる静電荷像現像用トナーは、１４
０℃における溶融粘度が２２０００〜２６８００ｍＰａ
・ｓの範囲にあるポリエチレンを含有しているので、定
着ローラーの表面にトナー像の一部が付着して次の被定
着シートに移転するというオフセット現象の発生が防止
され、さらに、トナーにより感光体ドラムがキズつくこ
ともないので、フィルミング現象の発生も防止される。

【００１７】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限定さ
れるものではない。図１に、本発明におけるトナーの製
造工程を示す。また、図１に沿ってその製造工程を以下
に述べる。

【００１８】実施例１まず、図１に示すように、原材料（１）として以下のも
のを用いた。スチレンーアクリル共重合体樹脂（三洋化成工業社製）１００重量部カーボンブラック（キャボット社製、リーガル３３０Ｒ）６重量部ポリプロピレン（三洋化成工業社製）２重量部ポリエチレン（ヘキストジャパン社製、ＰＥ−１９０）１重量部正荷電制御剤（オリエント化学工業社製、ボントロンＰ５１）２．５重量部

【００１９】以上の原材料（１）を２分間スーパーミキ
サー（河田製作所製）にて混合した後、二軸押出機（池
貝鉄工所製、ＰＣＭ−３０）で混練し、冷却後に粉砕、
分級して平均粒子径１０μｍのトナーを調製した。ただ
し、ポリエチレンは、１４０℃における溶融粘度が２２
５７０ｍＰａ・ｓのものを使用した。

【００２０】なお、溶融粘度の測定は以下のようにして
行われた。・測定器具Ｂ型粘度計（トキメック社製、ＢＨ形）恒温槽（規定の温度を０．１℃単位で保持できるもの）温度計（０．１℃目盛のもの）ビーカー（内径５５ｍｍ、高さ１１０ｍｍ）・試料の調製試料は溶剤等で希釈せずに測定することを標準とする。・操作方法ローター及び回転数は測定試料毎に指定するものを用
いる。規定のビーカーに適量の試料及びローター、ガード、
温度計を入れ、規定の温度に保持した高温槽に浸す、試料を静かにかきまぜ、規定の温度±０．２℃になっ
ていることを確認する。ローター及びガードを粘度計本
体に接合し、ローターを浸液マーク間で試料中に浸す、
ローターがビーカーの中心にあるように位置を正してか
ら、粘度計本体の水平を正しく求め、温度及び泡のない
ことを確認する。クランプレバーをはずし、定められた回転数にセット
してから電源を入れる。数回転して指針が安定したと
き、クランプレバーを押さえて指針が視野内に停止する
ように見計らって電源を切り、示度を０．１まで読む。以上の操作を３回繰り返す・測定温度１４０℃で測定する。

【００２１】次に、原材料（２）として、以下のものを
用いた。シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．１５重量部マグネタイト（関東電化社製、ＫＢＣ１００）０．３重量部これらを前記トナーに外添混合し、静電荷像現像用トナ
ーを調製した。

【００２２】次いで、平均粒子径１００μｍのフェライ
ト粒子をキャリアーとして、キャリアー９６重量部に対
して、上記トナー４重量部の割合で混合し、それを現像
剤として、ＳＨＡＲＰＳＦ−８３００を用いた電子写
真プロセスにより、複写テストを行った。なお、複写テ
ストは、常温常湿（２０℃、６０％）、高温高湿（３５
℃、８０％）及び低温低湿（５℃、２０％）の環境下で
それぞれ行った。

【００２３】また、各実施例、比較例において行われた
画像濃度（ＩＤ）及び下地カブリ（ＢＧ）の測定方法を
以下に示す。１．画像濃度（ＩＤ）画像濃度（ＩＤ）はマクベス反射濃度計（マクベス社
製）を用いて測定された。２．下地カブリ（ＩＤ）下地カブリ（ＩＤ）は測色色差計（日本電測工業社製、
Ｚ−■）及び白度計（日本電測工業社製、Ｚ−１００１
ＤＰ）を用いて測定された。

【００２４】実施例１で得られたトナーの複写テストを
行った結果を下記表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記表１からも明らかなように、６０００
０回複写した後であっても、初期と同様に、鮮明で、か
つ、オフセット現象、汚染（白スジ）等のない複写画像
が得られ、さらに熱ロール及び感光体ドラムの汚染も一
切認められなかった。なお、フィルミング現象が起こっ
ていれば、白スジが発生する。また、図２に常温常湿の
画像濃度（ＩＤ）および下地カブリ（ＢＧ）の測定結果
を示す。図中、ＩＤ（Ｎ）は通常（Ｎｏｒｍａｌ）モー
ドの画像濃度、ＩＤ（Ｐ）は写真（Ｐｈｏｔｏ）モード
の画像濃度を意味する。ＢＧ（Ｎ）、ＢＧ（Ｐ）につい
ても同様である。図２より、両者の結果とも良好で、全
く問題はない。

【００２７】実施例２１４０℃における溶融粘度が２２０００ｍＰａ・ｓのポ
リエチレン（ヘキストジャパン社製、ＰＥ−１９０）を
使用したこと以外は、実施例１と同様に、静電荷像現像
用トナーを調製した。実施例２で得られたトナーの複写
テストを行った結果を下記表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】上記表２からも明らかなように、６０００
０回複写した後であっても、初期と同様に、鮮明で、か
つ、オフセット現象、汚染（白スジ）等のない複写画像
が得られ、さらに熱ロール及び感光体ドラムの汚染も一
切認められなかった。また、図３に常温常湿の画像濃度
（ＩＤ）および下地カブリ（ＢＧ）の測定結果を示す。
図３より、通常（Ｎｏｒｍａｌ）、写真（Ｐｈｏｔｏ）
モードにおいて、両者の結果とも良好で、全く問題はな
い。

【００３０】実施例３１４０℃における溶融粘度が２６８００ｍＰａ・ｓのポ
リエチレン（ヘキストジャパン社製、ＰＥ−１９０）を
使用したこと以外は、実施例１と同様に、静電荷像現像
用トナーを調製した。実施例３で得られたトナーの複写
テストを行った結果を下記表３に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】上記表３からも明らかなように、６０００
０回複写した後であっても、初期と同様に、鮮明で、か
つ、オフセット現象、汚染（白スジ）等のない複写画像
が得られ、さらに熱ロール及び感光体ドラムの汚染も一
切認められなかった。また、図４に常温常湿の画像濃度
（ＩＤ）および下地カブリ（ＢＧ）の測定結果を示す。
図４より、通常（Ｎｏｒｍａｌ）、写真（Ｐｈｏｔｏ）
モードにおいて、両者の結果とも良好で、全く問題はな
い。

【００３３】比較例１１４０℃における溶融粘度が１８８００ｍＰａ・ｓのポ
リエチレン（ヘキストジャパン社製、ＰＥ−１９０）を
使用したこと以外は、実施例１と同様に、静電荷像現像
用トナーを調製した。比較例１で得られたトナーの複写
テストを行った結果を下記表４に示す。

【００３４】

【表４】

【００３５】上記表４からも明らかなように、１０００
０回付近で、いずれの条件においても、複写画像に白ス
ジが確認された。また、図５に常温常湿の画像濃度（Ｉ
Ｄ）および下地カブリ（ＢＧ）の測定結果を示す。図５
より、画像濃度および下地カブリとも、１００００回付
近から悪くなっていることが分かる。さらに、複写テス
ト後、感光体ドラムに汚染が確認された。

【００３６】比較例２１４０℃における溶融粘度が２７０００ｍＰａ・ｓのポ
リエチレン（ヘキストジャパン社製、ＰＥ−１９０）を
使用したこと以外は、実施例１と同様に、静電荷像現像
用トナーを調製した。比較例２で得られたトナーの複写
テストを行った結果を下記表５に示す。

【００３７】

【表５】

【００３８】上記表５から明らかなように、いずれの環
境においても、早期の段階でオフセット現象が発生し
た。

【００３９】

【発明の効果】静電荷像現像用トナーの原料として、１
４０℃における溶融粘度が２２０００〜２６８００ｍＰ
ａ・ｓのポリエチレンを使用することによって、フィル
ミング、オフセット現象が防止でき、スジ状、点状の汚
染等のない鮮明な複写画像を得ることができるととも
に、熱ローラ及び感光体ドラムの汚染を防止することが
できる。また、画像濃度、下地カブリについても全く問
題の無い複写画像を得ることができる。さらに、従来の
トナーの製造方法と基本的に同じであるので、製造ライ
ンの変更を行うことなく、上述した効果をもたらす静電
荷像現像用トナーを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる静電荷像現像用トナーの製造工
程を示すフローチャートである。

【図２】常温常湿下の本発明にかかる静電荷像現像用ト
ナーの複写テストの結果を示す図である。

【図３】常温常湿下の本発明にかかる静電荷像現像用ト
ナーの複写テストの結果を示す図である。

【図４】常温常湿下の本発明にかかる静電荷像現像用ト
ナーの複写テストの結果を示す図である。

【図５】常温常湿下の本発明範囲外にかかる静電荷像現
像用トナーの複写テストの結果を示す図である。

【手続補正書】

【提出日】平成７年９月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】また、各実施例、比較例において行われた
画像濃度（ＩＤ）及び下地カブリ（ＢＧ）の測定方法を
以下に示す。１．画像濃度（ＩＤ）画像濃度（ＩＤ）はマクベス反射濃度計（マクベス社
製）を用いて測定された。２．下地カブリ（ＩＤ）下地カブリ（ＩＤ）は測色色差計（日本電測工業社製、
Ｚ−II)及び白度計（日本電測工業社製、Ｚ−１００１
ＤＰ）を用いて測定された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森西康晴大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者隅田克明大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者石田稔尚大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色剤、スチレンーアクリル系共重合体
及びポリエチレンを含有する静電荷像現像用トナーにお
いて、前記ポリエチレンの１４０℃における溶融粘度が
２２０００〜２６８００ｍＰａ・ｓであることを特徴と
する静電荷像現像用トナー。