JPH09211895A

JPH09211895A - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09211895A
Application number: JP4555796A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Sugiyama; 明美杉山; Kimitoshi Yamaguchi; 公利山口; Yoichiro Watanabe; 陽一郎渡辺; Hiroaki Matsuda; 浩明松田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電量を長時間にわたって維持でき、かつ、
耐久性にすぐれたトナーを提供する。【解決手段】表面に帯電制御剤を飽和濃度以下で溶解
し付着させたトナー粒子と、キャリアとを混合して現像
剤を作成した後、この現像剤からトナー粒子を分離して
トナーを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電荷像現像用トナ
ー及びその製造方法に関し、詳しくは、帯電制御剤の少
ない添加で良好な極性をもつようにした、静電荷像現像
用トナー並びにその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体、静電記録体などに形成
された静電荷像はトナーによって顕像化される。このト
ナーは着色剤、結着樹脂及び帯電制御剤を主成分として
構成されている。この形態は乾式現像剤、湿式現像剤に
おいても同じである。

【０００３】従来、トナーは一般に、熱可塑性樹脂中に
磁性粉、染顔料などの着色剤を溶融混合し、均一に分散
した後、微粉砕装置の分級機により所望の粒径にして製
造している。そして、これには必要に応じて帯電制御剤
が内添又は外添される。しかし、この粉砕法によるトナ
ーの製造法では、特開昭６２−２６７７６１号でも指摘
しているように、微粉砕時に樹脂着色剤分散体を脆くす
るので、トナーの粒径は不揃いになり勝ちであり、ま
た、着色剤等を樹脂中に完全に均一に分散することが困
難である。

【０００４】こうした不都合を回避するために、重合開
始剤、着色剤、単量体、及び添加剤（帯電制御剤など）
を均一に溶解又は分散せしめた系を水相中に投入し撹拌
しながら造粒重合した後、洗浄、濾過、乾燥して重合ト
ナーを製造する方法が知られている。だが、この重合ト
ナーの製造法によったのでは、ファンデルワールス力、
クーロン力やトナー粒子の表面の粘着力により、着色剤
を含まない微小粒子の大部分が所望の粒径を有するトナ
ー粒子に付着してしまう。

【０００５】ところで、重合トナーの極性制御の方法の
１つに、重合工程後得られた粒子表面に、適度に分散ま
たは溶解している帯電制御剤（ＣＣＡ）を外添する方法
がある。この方法は、重合工程の後に処理するため、重
合途中に取り込む場合（ＣＣＡの内添の場合）に比べて
種々のＣＣＡが適用でき、また、表面のみに処理するた
めＣＣＡの添加量が少なくてすむというメリットを持
つ。しかしこの方法は、トナー粒子以外にＣＣＡのみで
構成される微小粒子をも作ってしまうというデメリット
も持つ。このＣＣＡのみで構成される微小粒子の存在は
現像特性に大きく影響する。これら微小粒子がトナー粒
子中に存在していると、トナー粒子とキャリアとの摩擦
により帯電させる方法において十分な摩擦帯電を阻害
し、スリーブやキャリアを汚染する原因となる。これに
より摩擦帯電性や耐久性の変動に大きく影響する。この
為に、なるべく遊離ＣＣＡを減らすこと、遊離ＣＣＡが
発生しない様にする工夫がなされているが、いまだ充分
な信頼性のあるトナーは得られていないのが実状であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような所望の粒径を有するトナー粒子に着色剤を含ま
ない微小粒子が付着していない、また帯電制御剤（ＣＣ
Ａ）を外添した場合に遊離ＣＣＡを存在させないで、ト
ナーの帯電量を長時間にわたって維持でき、しかも耐久
性にすぐれたトナー、及びそのトナーの製造方法を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、トナー粒
子表面に付着している微小粒子、帯電制御剤はキャリア
との混合によりキャリアへ移され、良質のトナーが得ら
れることを見出し、本発明をなしえたものである。

【０００８】従って、本発明によれば、（１）トナー表
面に帯電制御剤を飽和濃度以下で溶解し付着させたトナ
ー粒子において、該トナー粒子とキャリアを混合して現
像剤を作成した後、該現像剤からトナー粒子を分離し得
られたことを特徴とする静電荷像現像用トナー、（２）
前記（１）において、帯電制御剤が下記構造式（Ｉ）で
示す含フッ素４級アンモニウム塩であることを特徴とす
る静電荷像現像用トナー、

【化１】（式中、Ｒｆ＝Ｃ₅Ｆ₁₁〜Ｃ₁₁Ｆ₂₃である。）が提供さ
れる。

【０００９】また、本発明によれば、（３）トナー表面
に帯電制御剤を飽和濃度以下で溶解し付着させたトナー
粒子とキャリアとを混合して現像剤を作成した後、該現
像剤からメッシュを使用して、トナー粒子を分離し、サ
イクロンで捕集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、（４）トナー表面に帯電制御剤を飽和
濃度以下で溶解し付着させたトナー粒子と、キャリアと
を混合して現像剤を作成した後、該現像剤を正又は負極
性に電圧印加した金属板上に流し、その金属板上にトナ
ー粒子を付着させ収集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、が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】トナー表面を帯電制御剤で処理す
る場合、添加時の帯電制御剤溶液の濃度をその飽和量以
下にする必要がある。これは付着処理する前に帯電制御
剤が粒子として析出することを防ぐ為である。表面処理
の処方の一例としてはスプレードライ法があり、一定の
温度に保った圧縮空気気流中に、噴出ノズルから母体ト
ナーと共に飽和量以下の帯電制御剤溶液を投入すること
により、トナー表面を帯電制御剤の遊離成分が発生せず
に処理することが可能である。この処方により得られた
トナー粒子は、電子顕微鏡観察においても遊離している
帯電制御剤微小粒子が発生していないということが確認
されている。このときの母体トナーは、混練、粉砕、分
級され得られるものでも、重合により得られるものでも
いずれも使用可能である。

【００１１】帯電制御剤としては、溶剤に可溶なものな
らばいずれも使用可能である。これら帯電制御剤の中で
も好ましいのは、亜鉛錯塩や含フッ素４級アンモニウム
塩である。亜鉛錯塩を添加した場合は、表面改質効果が
高く、トナーの粉体特性の流動性が向上する。また、一
般に４級アンモニウム化合物は正帯電性トナー用帯電制
御剤としての用途がこれまでは主であったが、フッ素化
することにより、安定した負帯電性を示すようになり、
これを用いて表面処理した場合、あらゆる環境下での帯
電安定性が良好であるという特徴を持つ。更に両者は無
色であることが多く、カラートナーの帯電制御剤として
も使用できる。

【００１２】本発明のトナーを製造する際、トナー表面
に帯電制御剤を飽和濃度以下で溶解し付着させてトナー
粒子と、キャリアとを混合して二成分系現像剤を一旦調
製し、これからトナー粒子を物理的に分離する手段が採
用される。ここでの物理的手段としては、（ａ）トナー
粒子を通過させるがキャリアは通過させない大きさの、
メッシュを用い、吸収などによってこのメッシュを通し
てトナー粒子を分離し、サイクロンで補修する、（ｂ）
正又は負極性に電圧印加した金属板を傾斜させ、これに
撹拌して帯電させた現像剤を流し、望ましくは金属板上
にトナー粒子を付着させた後、これを回収する、等があ
げられる。

【００１３】

【実施例】以下の実施例によって本発明を更に具体的に
説明するが、これによって本発明は制限されるものでは
ない。ここでの部は重量部である。（使用キャリア）キャリアα：シリコンで被覆されたフェライトキャリア
（重量平均粒径：約５０μｍ、σｓ：６５ｅｍｕ／
ｇ）、シリコン中にアミノシラン１０部含有。

【００１４】実施例１撹拌翼、冷却コンデンサ、窒素ガス導入管を取り付けた
密閉可能な反応容器を恒温槽内に取り付け、この反応容
器内に次の組成のものを仕込んだ。メタノール９０部メチルビニールエーテル／無水マレイン酸共重合体２部撹拌によりメチルビニールエーテル／無水マレイン酸共
重合体を完全に溶解させた後、以下の組成のものを容器
内に仕込んだ。スチレン３０部アクリル酸メチル１５部ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン１部ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミドスルフォン酸１部容器内の空気を窒素ガスで置換し終えたところで、水槽
内を６５℃にまで昇温し、次のものを添加した。アゾビスイソブチロニトリル０．４部メタノール１部その後、２４時間反応を続けた後に室温に冷却した。次
に、以下の染料を投入後、５０℃に昇温し、５時間反応
させた。オイルブラック８６０１部オイルオレンジ２０１０．２部染着液中の染着粒子の重量平均粒径は６μｍ（標準偏差
σ１０％）であった。この染着液中の余剰成分を３回の
遠心分離で除去し、分散液Ａを得た。

【００１５】一方、帯電制御剤溶液の濃度を飽和量以下
に設定するために、メタノールに帯電制御剤であるサリ
チル酸亜鉛塩を常温で撹拌し、完全に溶解することを確
認しながら加えた結果、以下の割合で帯電制御剤溶液ａ
を作成した。メタノール１００部サリチル酸亜鉛塩０．６２部

【００１６】分散液Ａ中にその固形分１００部に対し、
サリチル酸亜鉛塩１部となるように上記帯電制御剤溶液
ａを加え、室温で１時間撹拌した後に、スプレードライ
ヤーＧＳ３１（ヤマト科学社製）に、入り口温度８０
℃、出口温度５０℃に保ちながら投入し、乾燥粒子Ａを
得た。この乾燥粒子Ａをキャリア１００部に対し５部タ
ーブラーシェーカーミキサーを用い、１０分間混合する
ことにより現像剤を作成した。この現像剤を、＋５００
Ｖの電圧を印加したアルミ板上に流し、負帯電に制御さ
れているトナー母体粒子をアルミ板上に付着させた。こ
れをブレードを用いて収集し、トナー母体粒子Ａを得
た。このトナー母体粒子を電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、トナー母体粒子表面上に弱い力で付着していたと思
われる帯電制御剤が除去されていた。続いてこのトナー
母体粒子Ａ１００部に対し、疎水性シリカＲ９７６（日
本アエロジル社製）０．８部を加え、高速混合機によっ
て混合し、トナー粒子を得た。

【００１７】キャリアα９５部に対し、前記トナー粒子
５部を混合し、現像剤を得た（帯電量＝−２７．３μＣ
／ｇ、トナー濃度＝４．９７％）。上記現像剤をリコー
製複写機ＩＭＡＧＩＯ４２０で常温常湿（２０℃、５０
％ＲＨ）の条件下でコピーテストを行ったところ、良好
な画像が得られた。更に、上記の処理と同じ方法で作成
したトナー粒子を補給しながら３０，０００枚の連続コ
ピーを行ったところ、帯電量の低下（帯電量＝−２３．
１μＣ／ｇ、トナー濃度＝４．５８％）が少なく、画
質、濃度の劣化は見られなかった。

【００１８】比較例１実施例１の乾燥粒子Ａ１００部に対し、疎水性シリカＲ
９７６を０．８部加え、高速混合機によって混合し、ト
ナーを得た。上記トナーを利用し、実施例１と同様にし
て現像剤を作成した（帯電量＝−２８．５μＣ／ｇ、ト
ナー濃度＝４．９０％）。この現像剤を用いてコピーテ
ストを行なったところ、初期画像は良好であったが、３
０，０００枚の連続コピーを行った頃には、帯電量が経
時において安定しておらず（帯電量＝−１９．４μＣ／
ｇ、トナー濃度＝３．０２％）、地汚れが発生した。

【００１９】実施例２帯電制御剤溶液の濃度を飽和量以下に設定するために、
メタノールに帯電制御剤である含フッ素４級アンモニウ
ム塩を常温で撹拌し、完全に溶解することを確認しなが
ら加えた結果、以下の割合で帯電制御溶液ｂを作成し
た。メタノール１００部含フッ素４級アンモニウム塩０．６部実施例１の分散液Ａ中にその固形分１００部に対し、含
フッ素４級アンモニウム塩が１部となるような上記帯電
制御剤溶液ｂを加え、室温で１時間撹拌した後に、入り
口温度８０℃、出口温度５０℃に設定したスプレードラ
イヤーに投入し、乾燥粒子Ｂを得た。この乾燥粒子Ｂを
実施例１と同様にして、一度現像剤にした後、カスケー
ド法で処理し、続いて高速混合することによりトナーを
得た。上記トナーを利用し、実施例１と同様にして現像
剤を作成し（帯電量＝−２４．２μＣ／ｇ、トナー濃度
＝５．０１％）、コピーテストを行なったところ、良好
な画像が得られた。更に５０，０００枚の連続コピーを
行ったところ、帯電量の変動が少なく（帯電量＝−２
０．８μＣ／ｇ、トナー濃度＝４．２３％）、画質、濃
度ともに劣化は見られなかった。

【００２０】実施例３実施例２の乾燥粒子Ｂをキャリア１００部に対し５部タ
ーブラーシェーカーミキサーにより１０分間混合し、作
成された現像剤からトナー母体粒子を分離するために、
トナー母体粒子は通過できるがキャリアは通過しない目
開きのメッシュ（６３５メッシュ）を用い、現像剤を吸
引、サイクロンでトナー母体粒子Ｃを捕集した。キャリ
ア及びキャリアに付着した帯電制御剤はメッシュ上に残
り、帯電制御剤微小粒子はバグフィルターで捕集した。
このトナー母体粒子を電子顕微鏡で観察したところ、ト
ナー表面上には浮遊している帯電制御剤は見られなかっ
た。続いてこのトナー母体粒子Ｃを実施例１と同様にし
て高速混合し、トナーを得た。上記トナーを利用し、実
施例１と同様にして現像剤を作成し（帯電量＝−２５．
６μＣ／ｇ、トナー濃度＝４．９１％）、コピーテスト
を行ったところ、良好な画像を得た。更に７０，０００
枚の連続コピーを行ったところ、帯電量の変動がほとん
どなく（帯電量＝−２３．８μＣ／ｇ、トナー濃度＝
４．５２％）、画質、濃度ともに劣化の無い鮮明な画像
が得られた。

【００２１】比較例２実施例２の乾燥粒子Ｂをキャリア１００部に対し、疎水
性シリカＲ９７６を０．８部加え、高速混合機によって
混合し、トナーを得た。上記トナーを利用し、実施例１
と同様にして現像剤を作成し（帯電量＝−２４．７μＣ
／ｇ、トナー濃度＝５．０７％）、コピーテストを行っ
たところ、初期画像は良好であった。更に５０，０００
枚の連続コピーを行ったところ、帯電量の低下が起こり
（帯電量＝−１６．６μＣ／ｇ、トナー濃度＝３．６１
％）、３０，０００枚位から地汚れが発生した。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、飽和濃度以下
で帯電制御剤をトナー表面に処理し、更に遊離し易い帯
電制御剤をキャリアと混合しトナー粒子から分離するこ
とにより、長期に渡って帯電量を維持できる耐久性の良
いトナーができる。請求項２の発明によれば、帯電制御
剤として含フッ素４級アンモニウム塩を用いることによ
り、更に帯電量の変動が少ないトナーができる。請求項
３及び４の発明によれば、請求項１にあげた効果がより
向上したものになる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田浩明東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー表面に帯電制御剤を飽和濃度以下
で溶解し付着させたトナー粒子において、該トナー粒子
とキャリアを混合して現像剤を作成した後、該現像剤か
らトナー粒子を分離し得られたことを特徴とする静電荷
像現像用トナー。
【請求項２】前記の帯電制御剤が下記構造式（Ｉ）で
示す含フッ素４級アンモニウム塩であることを特徴とす
る請求項１記載の静電荷像現像用トナー。【化１】（式中、Ｒｆ＝Ｃ₅Ｆ₁₁〜Ｃ₁₁Ｆ₂₃である。）
【請求項３】トナー表面に帯電制御剤を飽和濃度以下
で溶解し付着させたトナー粒子と、キャリアとを混合し
て現像剤を作成した後、該現像剤からメッシュを使用し
て、トナー粒子を分離し、サイクロンで捕集することを
特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項４】トナー表面に帯電制御剤を飽和濃度以下
で溶解し付着させたトナー粒子と、キャリアとを混合し
て現像剤を作成した後、該現像剤を正又は負極性に電圧
印加した金属板上に流し、その金属板上にトナー粒子を
付着させ収集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。