JPH09211887A

JPH09211887A - 静電荷像現像用トナー、その製造方法、それを用いた静電潜像現像剤及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH09211887A
Application number: JP1626696A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oya; 康博大矢; Haruhide Ishida; 晴英石田; Takashi Yamamuro; 隆山室; Koichi Hamano; 弘一濱野; Yusaku Shibuya; 裕作澁谷; Jun Igarashi; 潤五十嵐
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性、耐ケーキング性及び帯電性に優れ、
長期に亘る複写においても安定した画像が得られ、感光
体へのフィルミングが発生し難い静電荷像現像用トナー
及び静電潜像現像剤を提供する。【解決手段】結着樹脂及び着色剤を含有する静電荷像
現像用トナーにおいて、トナー粒子１００重量部に、カ
ーボンブラックを０．１ないし１．０重量％外部添加さ
れてなり、外部添加後のトナー組成物の２６μｍ以上の
凝集粒子が０．１重量％未満であることを特徴とする。
また、結着樹脂及び着色剤よりなるトナー粒子と樹脂被
覆層を有するキャリアとからなる静電潜像現像剤であっ
て、該トナー粒子１００重量部に、カーボンブラックを
０．１ないし１．０重量部外部添加されてなり、外部添
加後のトナー組成物の２６μｍ以下の凝集粒子が０．１
重量％未満であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等において静電潜像を現像して画像を形成するために
使用する静電荷像現像用トナー及びそれらを用いる画像
形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
２２９７６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公
報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載されてい
る。これらの方法は、光導電性物質を利用して感光体上
に静電潜像を形成し、トナーで現像し、必要に応じて紙
等にトナー像を転写した後、加熱或いは溶剤蒸気等によ
り定着し、コピー像を得るものである。静電潜像をトナ
ーを用いて可視化する方法としては、例えば、米国特許
第２６７４０６３号明細書に記載されている磁気ブラシ
法、米国特許第２６１６５５２号明細書に記載されてい
るカスケード法及び米国特許第２２２１７７６号明細書
に記載されている粉末法等が知られている。

【０００３】このような電子写真法によってコピー操作
を行う場合、使用する現像剤がそのプロセスに適合する
ためには、現像剤は、流動性、耐ケーキング性、帯電性
及び耐感光体汚染性等の諸特性に優れていることが必要
である。また、現像剤には、流動性及び耐ケーキング性
を向上させるとともに、帯電性を安定させて画像濃度の
低下を防止するために、シリカ微粒子及びカーボンブラ
ックを特定の割合で添加する方法が多数提案されている
（特開昭６０−２０５４６１号公報、特開昭６３−２５
７７６３号公報、特開平１−２９７６６１号公報）。

【０００４】しかしながら、現像剤の帯電量をコントロ
ールするために、カーボンブラックを単に添加するのみ
では、カーボンブラックは、その強い凝集性に起因し
て、トナーの数十ないし数百ミクロンの凝集体を形成し
てしまうため、従来のカーボンブラックを外部添加した
トナーは、粗粒カブリ、感光体へのフィルミング及び長
期に亘る複写により帯電分布がブロード化することによ
るカブリ等の不都合が発生するという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記した実状に鑑みてなされたものである。す
なわち、本発明の目的は、流動性、耐ケーキング性及び
帯電性に優れ、長期に亘る複写においても安定した画像
が得られ、感光体へのフィルミングが発生し難い静電荷
像現像用トナーを提供することにある。また、本発明の
他の目的は、そのトナーを含有する静電潜像現像剤及び
それを用いた画像形成方法を提供することにある。

【０００６】

【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、結着樹脂及び着色剤を含有する静電荷像現像
用トナーにおいて、トナー粒子１００重量部に、カーボ
ンブラックを０．１ないし１．０重量部外部添加されて
なり、外部添加後のトナー組成物の２６μｍ以上の凝集
粒子が０．１重量％未満であることを特徴とする。本発
明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、結着樹脂及び
着色剤を含有する静電荷像現像用トナーの製造方法にお
いて、トナー粒子を形成する工程、該トナー粒子に、カ
ーボンブラック及び無機酸化物を媒体を用いて外部混合
する工程を有することを特徴とする。また、本発明の静
電荷像現像用トナーの製造方法は、結着樹脂及び着色剤
を含有するトナー粒子を形成する工程、該トナー粒子の
一部に、カーボンブラック及び無機酸化物を外部添加す
る工程、及び該外部添加されたトナー粒子にその他のト
ナー粒子を添加し混合する工程を有することを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明の静電潜像現像剤は、結着樹
脂及び着色剤よりなるトナー粒子と、樹脂被覆層を有す
るキャリアとからなる静電潜像現像剤であって、該トナ
ー粒子１００重量部に、カーボンブラック０．１ないし
１．０重量部を外部添加されてなり、外部添加後のトナ
ー組成物の２６μｍ以上の凝集粒子が０．１重量％未満
であることを特徴とする。さらに、本発明の画像形成方
法は、潜像担持体上に潜像を形成する工程、該潜像を現
像剤を用いて現像する工程、現像されたトナー像を転写
体上に転写する工程、転写体上にトナー像を加熱定着す
る定着工程を有する画像形成方法において、該現像剤と
して、上記した静電潜像現像剤を用いることを特徴とす
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の静電荷像現像用トナーは、
結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子に、少なくと
も特定のカーボンブラックが外部添加されているもので
ある。トナー粒子に用いられる結着樹脂としては、例え
ば、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレ
フィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸
ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノ
カルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニル
エチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエー
テル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、
ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単
独重合体、またはこれらの共重合体を例示することがで
きる。

【０００９】特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチ
レン、スチレン−アクリル酸アルキルエステル共重合
体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合
体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることがで
きる。さらに、スチレン−アクリロニトリル共重合体、
スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ
樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン等を挙
げることもできる。

【００１０】また、トナー粒子に用いられる着色剤とし
ては、カーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブ
ルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、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、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、
マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ロ
ーズベンガル、Ｃ．Ｉ．ビグメント・レッド４８：１、
Ｃ．Ｉ．ビグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ビグメ
ント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ビグメント・イエロー１
２、Ｃ．Ｉ．ビグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ビグ
メント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ビグメント・ブルー
１５：３等を代表的なものとして例示することができ
る。

【００１１】また、磁性トナーとして用いる場合には、
上記着色剤の一部または全部を磁性粉に置き換えればよ
い。このような磁性粉としては、マグネタイト、フェラ
イト、鉄粉、ニッケル等を挙げることができる。本発明
に用いるトナー粒子の粒径は、平均粒子径３〜１０μｍ
の範囲にあるものが好ましい。粒子径が３μｍ未満で
は、通常用紙に複写した際、紙の繊維にトナー粒子が埋
まり、ソリッド画像が荒れた感じとなり、１０μｍより
大きいと階調性、細線再現性が悪くなるため、上記範囲
にあることが適当である。

【００１２】本発明のトナー粒子に外添されるカーボン
ブラックは、市販のものが使用できる。ただ、水を媒体
として粒状に成形した、いわゆるビーズタイプのカーボ
ンブラックは、凝集体の比率を少なくすることは可能で
あるが、その使用は不利であり、フラッフィータイプ
（造粒されていない型）のカーボンブラックを使用する
ことが望ましい。用いられるカーボンブラックとして
は、例えば、キャボット社製のＭＯＮＡＲＣＨ１３０
０、ＭＯＧＵＬ−Ｌ、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、コロンビア
・カーボン社のＣｏｎｄｕｃｔｅｘＳＣ、Ｒａｖｅｎ
５７５０及び三菱化学社の＃２５等が挙げられる。ま
た、使用するカーボンブラックの平均一次粒径として
は、５〜５００ｎｍの範囲であることが好ましい。カー
ボンブラックの添加量としては、トナー粒子１００重量
部に対して、０．１〜１．０重量部の範囲であることが
必要であるが、好ましくは０．２〜０．８重量部、より
好ましくは０．３〜０．５重量部の範囲である。それ以
下では、添加した効果が小さく、また、それを超えると
帯電が低すぎてカブリが生じることになる。

【００１３】本発明において、トナー粒子にカーボンブ
ラックを外部添加するには、トナー粒子に、１〜２０ｍ
ｍの鉄球やガラスビーズ、めのう球等の媒体を使用して
カーボンブラックを添加すると、希釈されて凝集粒子が
ほぐされるため、分散性が良好となり、カーボンブラッ
クの凝集体を充分に分散させることができ、結果とし
て、トナー粒子の凝集体の形成を抑制することができ
る。また、トナー粒子にカーボンブラック及び無機酸化
物の微粒子を添加する際には、トナー粒子を形成した
後、その使用するトナー粒子の一部に、カーボンブラッ
ク及び無機酸化物を添加混合し、次に、得られた混合物
にその他のトナー粒子を添加混合することにより、トナ
ー粒子に良好な外部添加を達成することができる。トナ
ー粒子の凝集体の測定方法は、目開き２６μｍのふるい
網を使用し、下方から空気を吸引しながら、ふるい網上
にトナーを１０ｇ静かに投入し、残量を測定し、算出し
たものである。

【００１４】本発明の外部添加後のトナーは、２６μｍ
以上の凝集粒子が０．１重量％未満のものであることが
必要であるが、好ましくは０．０５重量％以下、より好
ましくは０．０１重量％以下のものである。その凝集粒
子が、０．１重量％以上現像剤中にあると、粗粒カブリ
および感光体へのカブリが発生する。

【００１５】本発明のトナー粒子に外添される無機酸化
物の微粒子としては、例えば、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、ＣｅＯ₂、Ｆｅ
₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、
ＺｒＯ₂、ＣａＯ・ＳｉＯ₂、Ｋ₂Ｏ・（Ｔｉ
Ｏ₂）_ｎ、Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂、ＣａＣＯ₃、Ｍｇ
ＣＯ₃、ＢａＳＯ、ＭｇＳＯ₄等の微粉末が挙げられ
る。これらの微粒子の中で、シリカ、チタニア、アルミ
ナが好ましく用いられるが、シリカ微粒子が特に好まし
い。これらの無機酸化物の微粒子は、通常、平均一次粒
子径が５〜５００ｍｍのものが用いられ、また、その使
用量としては、トナー粒子に対し、０．１〜１０重量％
の範囲で添加することができる。また、この微粒子は、
未処理のものでも、あるいはシランカップリング剤等の
疎水化剤で疎水化処理されたものや第四級アンモニウム
塩またはシリコーンオイル等で表面処理されたものでも
使用することができる。

【００１６】外添剤をトナー粒子表面に保持させる手段
としては、通常の混合機、例えば、ボールミル、Ｖ型混
合機等も使用できるが、この際、２〜３ｍｍの鉄球やガ
ラスビーズ等を媒体として全体の容積の１／５〜１／３
の量混入し、混合することが好ましい。また、いわゆる
高速流動攪拌機、例えば、ヘンシェルミキサー、メカノ
フュージョンシステム（細川ミクロン社製）ナラハイブ
リタイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、メカ
ノミル（岡田精工社製）等を希釈混合用として使用して
もよい。

【００１７】本発明の静電荷像現像用トナーには、所望
により、電荷制御剤、離型剤等の添加剤を含有させるこ
とができる。また、二成分現像剤からなる静電潜像現像
剤として使用する場合、キャリアとしては、鉄粉、ガラ
スビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、或いはこれらの
表面に樹脂コーティングを施したもの等が使用され、特
に、帯電の安定性という観点からすると、樹脂被覆キャ
リアを用いることが好ましい。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。実施例１ポリエステル樹脂８８重量部（Ｍｗ＝１．８×１０⁵、Ｍｎ＝３．５×１０³、Ｔｇ＝６１℃）カーボンブラック６重量部（ＢＰＬ、キャボット社製）低分子ポリプロピレンワックス６重量部（ビスコール６６０Ｐ、三洋化成工業社製）上記成分をコンティニュアスミキサーで溶融混練した。
その後、圧延冷却し、ハンマーミルで粗粉砕し、さらに
ジェットミルで微粉砕して、これを風力分級機で分級す
ることにより、体積平均粒径９．０μｍのトナー粒子を
得た。このトナー粒子１００重量部に、カーボンブラッ
ク（ＭＯＧＵＬ−Ｌ、キャボット社製）２重量部、疎水
性シリカ（ＴＳ７２０、キャボット社製）１．７５重量
部及び直径３ｍｍの鉄球１５０重量部を添加し、Ｖ型ブ
レンダーを用いて、４０ｒｐｍ回転で１時間混合するこ
とにより、前処理トナーを得、この前処理トナー１００
重量部に、その他のトナー粒子３８６重量部とをヘンシ
ェルミキサーにより希釈混合し、静電荷像現像用トナー
を得た。

【００１９】このトナー粒子６部と、スチレン−メチル
メタクリレートー共重合体によって被覆（被覆率１．５
重量％）されたフェライトキャリヤ（粒径５０μｍ）９
４部とを混合して静電潜像現像剤とした。上記で得られ
た静電荷像現像用トナーにおける２６μｍ以上の凝集粒
子の占める割合は、０．００１重量％であった。また、
静電潜像現像剤におけるカーボンブラックの外部添加量
は、０．４重量％であり、疎水性シリカ微粒子の外部添
加量は、０．３６重量％であった。

【００２０】実施例２実施例１において、カーボンブラック（ＭＯＧＵＬ−
Ｌ、キャボット社製）２重量部に代えて、カーボンブラ
ック（ＣｏｎｄｕｃＴｅｘＳＣ、コロンビア・カーボ
ン社製）２重量部とし、また、混合機として、Ｖ型ブレ
ンダーに代えてボールミルを用いて２時間混合した以外
は、実施例１と同様にして、静電荷像現像用トナー及び
静電潜像現像剤を得た。このトナーにおける２６μｍ以
上の凝集粒子の占める割合は、０．００５重量％であっ
た。

【００２１】実施例３実施例１において、カーボンブラック（ＭＯＧＵＬ−
Ｌ、キャボット社製）２重量部を、４重量部に代えた以
外は、実施例１と同様にして、静電荷像現像用トナー及
び静電潜像現像剤を得た。このトナーにおける２６μｍ
以上の凝集粒子の占める割合は、０．０５重量％であっ
た。また、この現像剤におけるカーボンブラックの外部
添加量は、０．８重量％であった。

【００２２】実施例４実施例１において、カーボンブラック（ＭＯＧＵＬ−
Ｌ、キャボット社製）２重量部を、０．５重量部に代え
た以外は、実施例１と同様にして、静電荷像現像用トナ
ー及び静電潜像現像剤を得た。このトナーにおける２６
μｍ以上の凝集粒子の占める割合は、０．００１重量％
であった。また、この現像剤におけるカーボンブラック
の外部添加量は、０．１重量％であった。

【００２３】比較例１Ｖ型ブレンダーによる前処理を行うことなく、トナー粒
子１００重量部に、カーボンブラック（ＭＯＧＵＬ−
Ｌ、キャボット社製）０．４重量部及び疎水性シリカ
（ＴＳ７２０、キャボット社製）０．３６重量部をヘン
シェルミキサーで混合したこと以外は、実施例１と同様
にして、静電荷像現像用トナー及び静電潜像現像剤を得
た。このトナーにおける２６μｍ以上の凝集粒子の占め
る割合は、０．１重量％であった。

【００２４】比較例２カーボンブラック（ＭＯＧＵＬ−Ｌ、キャボット社製）
２重量部を、１２重量部に代えたこと以外は、実施例１
と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電潜像現像
剤を得た。このトナーにおける２６μｍ以上の凝集粒子
の占める割合は、０．０８重量％であるが、トナーへの
カーボンブラックの外部添加量は、１．２重量％であっ
た。比較例３カーボンブラックを使用しないこと以外は、実施例１と
同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電潜像現像剤
を得た。

【００２５】［評価試験］上記実施例１〜４及び比較例
１〜３により得られた現像剤を、複写機（ＡＢＬＥ１３
０１α：富士ゼロックス社製）の第１現像機（赤色現像
剤用のもの）に入れて、複写画像を作成し、その各種の
測定及び評価試験を行った。また、１０万枚複写した後
の各種の測定及び評価試験耐久テストも合せて行った。
その結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表中において、「濃度」は、マクベス濃度
計により測定した値である。また、「カブリ」、「粗粒
カブリ」及び「感光体へのフィルミング」に関しては、
いずれも目視により判定したものであり、その評価基準
として、Ｇ１は良好であること、Ｇ２は概ね良好である
が一部が悪いこと、Ｇ３は悪いこと、の３段階で表し
た。なお、「粗粒カブリ」とは、粒子の大きいカーボン
凝集体によるカブリを意味する。表に示すように、各実
施例のトナーを用いた場合には、粗粒カブリがなく、ま
た、１０万枚複写後においても、画像濃度維持性、カブ
リ、粗粒カブリ、感光体へのフイルミング性が良好であ
り、比較例のトナーと比べて優れていることは明らかで
ある。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、トナー粒子に外部添加するカ
ーボンブラックを特定することにより、従来除去困難と
されていた粗粒カブリ、長期複写後のカブリ、感光体へ
のフィルミングの原因を除くことができるとともに、流
動性、耐ケーキング性、帯電性、画質維持性及び耐感光
体フィルミングに優れた静電荷像現像用トナー及び静電
潜像現像剤を得ることができるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱野弘一神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者澁谷裕作神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者五十嵐潤神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂及び着色剤を含有する静電荷像現
像用トナーにおいて、トナー粒子１００重量部に、カー
ボンブラックを０．１ないし１．０重量部外部添加して
なり、外部添加後のトナー組成物の２６μｍ以上の凝集
粒子が０．１重量％未満であることを特徴とする静電荷
像現像用トナー。
【請求項２】結着樹脂及び着色剤を含有する静電荷像現
像用トナーの製造方法において、トナー粒子を形成する
工程、該トナー粒子に、カーボンブラック及び無機酸化
物を媒体を用いて外部混合する工程を有することを特徴
とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項３】結着樹脂及び着色剤を含有する静電荷像現
像用トナーの製造方法において、トナー粒子を形成する
工程、該トナー粒子の一部に、カーボンブラック及び無
機酸化物を外部混合する工程、及び該外部添加されたト
ナー粒子にその他のトナー粒子を添加し混合する工程を
有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方
法。
【請求項４】結着樹脂及び着色剤よりなるトナー粒子と
樹脂被覆層を有するキャリアとからなる静電潜像現像剤
において、該トナー粒子１００重量部に、カーボンブラ
ックを０．１ないし１．０重量部外部添加されてなり、
外部添加後のトナーの２６μｍ以上の凝集粒子が０．１
重量％未満であることを特徴とする静電潜像現像剤。
【請求項５】潜像担持体上に潜像を形成する工程、該潜
像を現像剤を用いて現像する工程、現像されたトナー像
を転写体上に転写する工程、転写体上にトナー像を加熱
定着する定着工程を有する画像形成方法において、該現
像剤として、請求項４に記載の静電潜像現像剤を用いる
ことを特徴とする画像形成方法。