JPS59101655A - 静電荷像現像用トナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電記録、静電印刷、電子写真等において像支
持体上に形成される静電荷像を現像するだめの静電荷像
現像用トナーに関する。

従来、静電荷像を現像するためのトナーとしては、キャ
リアを含む二成分系現像剤用トナーと、キャリアを含ま
ない一成分系現像剤用トナーとに大別され、本発明はこ
れらのいずれにも適用される。

電子写真等において複写像を形成するには、像支持体上
に静電荷像を形成する工程、この静電荷像を現像してト
ナー像を形成する工程、このトナー像を転写紙等に転写
する工程及びこの転写されたトナー像を定着する工程等
が含まれる。このような複写像の性能はトナーの物性、
摩擦帯電性、抵抗値等により大きく左右されることは知
られている。しかしトナー中に含有される着色剤として
、代表的なカーボンブラックに関しては、従来検討不充
分であって、未解決の問題が山積しているのが現状であ
る。

一般に電子写真用のトナーは結着剤用樹脂中にカーボン
ブラック、必要により荷電制御剤を含有せしめて作る二
成分系現像剤と、結着剤用樹脂中にカーボンブラック、
磁性体粉末、必要により荷電制御剤を分散含有せしめて
作る一成分系現像剤があり、これらのトナーを用いて静
電荷像の現像を遂行するには、例えば摩擦帯電による現
像、誘導現像等の方法により行なわれる。例えば摩擦帯
電による現像を遂行するには、トナーの抵抗値として高
抵抗（１０１２Ω副以上）のものが要求され、又、誘導
現像を遂行するには、低抵抗（１０１２Ωｍ以下）のも
のが要求される。このようなトナーの抵抗値の制御をす
るにはカーボンブラックの含有量を変化せしめればよい
。しかしカーボンブラックの量の変動にも限界があり、
多すぎればトナーの定着性等が低下し、少なすぎればト
ナー像の濃度不足を招く。例えば導電性トナーを得る場
合には、導′心性カーボンブラックを用い、しかもトナ
ーの導電路が形成しやすい小粒径のカーボンブラックを
用いるのが望ましい。なお、この場合通常はカーボンブ
ラックの含有量がトナー中において５〜２Ｑｗｔ％が好
適とされ、また高濃度カーボンブラック層を形成するか
、ある′いはカーボン被覆層を形成する場合は０．１〜
５　ｗｔ％の含有量とするのが望ましい。

しかし、上記において小粒径のカーボンブラックを用い
た場合、カーボンブラックの表面積が増大し、かつ結着
剤用樹脂中への分散性が悪く、結着剤用樹脂を硬化して
トナーの定着性を低下せしめるという弊害が発生する。

また摩擦帯電による現像を行う場合、トナーは１０１２
Ωα以上の高・抵抗が望まれるため、カーボンブラック
を多く含有せしめることができない。そこで少ない量の
カーボンブラックを用い、最高の画像濃度を得るように
することが必要である。この場合、結着剤用樹脂中にカ
ーボンブランクを均一に分散せしめるようにするのが得
策であるが、小粒径のカーボンブラックは分散性が悪く
、他方大粒径カーボンブラックは表面積が小さく画像濃
度が出にくいという弊害が発生する。

本発明者等は上記のような弊害をなくすために鋭意研究
を重ねた結果、大粒径のカーボンブランクと小粒径のカ
ーボンブラックを混合したものを用いることにより上記
弊害をなくすこと力ｔできることを見い出した。

本発明は上記のような知見に基づいて完成されたもので
あり、その目的は高濃度、鮮明な画像が得られると共に
定着性のすぐれた静電荷像現像用トナーを提供すること
にある。

本発明の他の目的は適性に抵抗値が制御された静電荷像
現像用トナーを提供することにある。

本発明の上記鎖目的はカーボンブラックを含有する静電
荷像現像用トナーにおいて、該カーボンブラックの粒度
分布曲線が少なくとも二つの山を有することを特徴とす
る静電荷像現像用トナーによって達成される。

本発明のトナーに用いられるカーボンブラックの粒度分
布曲線は少なくとも二つの山（ピーク）を有している。

当該カーボンブランクとしては、二つの山（ピークンが
５〜３０ｍμの範囲及び１０〜５０ｍμの範囲に各々存
するものであることが望ましい。なお二つ以上の山（ピ
ーク）例えば三つの山（ピーク）を有するカーボンブラ
ックを得る方法としては、上記二つの範囲に各々山（ピ
ーク）が存し、かつ上記二つの範囲か又はそれ以外の範
囲に他の一つの山（ピークンが存するものを逍んで、そ
れらを混合すれば良い。又、加工炉の温度又は酸素ガス
の量を製造する過程で変化し、二山分布又は三田分布を
もつカーボンブラックな製造することができる。

本発明において、粒度分布曲線における二つ以上の山の
うち最大の山のモードとその次に大きい山のモードとの
粒径における間隔は１〜３０ｍμであることが好ましく
、さらに５〜２０ｍμであることがより好ましく、さら
にまた７〜１５ｍμであることが最も好ましい。

本発明のトナーに用いられるカー、＋（ンブラックのト
ナー中における含有量は、０．１〜３Ｑｗｔ％であるこ
ふが望ましい。Ｑ、　ｌ　ｗｔ％未満及び３Ｑｗｔ％を
越えては、少ない場合は濃度不足、犬すぎる場合は定着
性の悪化のような不都合がある。

本発明のトナーに用いられる結着剤用樹脂としては、熱
可塑性樹脂であるものが望ましく、９１１えばポリスチ
レン、ポリビニルトルエン、スチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−無水
マレイン酸共重合体１にどのスチレン又はその置換体の
重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、アクリル系樹
脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂
、ケトン樹脂、テルベ／樹脂、フェノール変性テルペン
樹脂、ロジン、ロジン変性樹脂、マレイン酸変性フェノ
ール樹脂、石油系樹脂、ａ粉グラフト重合体、ポリビニ
ルアルコール　ポリビニルピロリドンなどが単独あるい
は混合して、ｌカー全量に対して３０〜６５ｍ世％の範
囲で用いられる。本発明においては特にスチレン−アク
リル系樹脂、スチレン−ブタジェノ系樹脂、ポリエステ
ル（）（月旨力を好ましい。

本発明のトナーには、必要に応じて他の添カロ斉Ｊ１例
えば荷７ｉ制御剤、特性改良剤、着色斉Ｊおよび流動性
向上剤などを用いることができる。荷ｆｆｉ　Ｉｌ制御
剤としてはオイルプラック、ランププラック、ニグロシ
ン染料、アニリンブルー、カルコオイルプ／ｌ／−１り
ｏムイエロー、ウルトラマリンブルー、メチレンブルー
クロライド、フタロシアニンブルー　ローズベンガルそ
の他の顔料又は染ｔ＋力″−１月いられる。所謂オフセ
ット現象防止のより一層の改良のために添加する特性改
良剤は離型性物質よ１）なり、例えば高級脂肪酸および
その誘導体、高級アルコール、ｐつおよびワックス類な
どがあり、トナー全量に対し、０１２〜２０重量％の範
囲で用いる。画像濃度調節および調色などのだめの着色
剤としては、公知の適当な顔料または染料が使用される
。その具体例としてはニグロシン染料、アニリンブルー
、カルコオイルブルー、クロームイエｐ　＋、　ウルト
ラマリーンブルー、アニリンイエロー、メチレンブルー
クロリド、フタロシアニンブルー、戸−ズベンガルおよ
びそれらの混合物等がある。これら着色剤を使用する場
合には、トナー全量に対し、１〜２０重量％使用するこ
とが望ましい。流動性向上剤としてはＳｉＯ□、ＴｉＯ
□およびＡＬ２０３などがトナー全量に対し、０．０５
〜１０重１％の範囲で好ましく用いられる。

本発明のトナーは必要に応じて導電性トナーとされる。

そのときの導電率は好ましくは印加電界１０００■／ｃ
Ｆｎの直流電界における値として１０−４〜１０−１２
Ｕ　／　ｃｍである。ここに「導電率」とは断面積１ｃ
Ｗｔ（Ｆｄ）の測定用セルに試料を０．０３〜０．０８
ｃｒｎの深さく　ｈ　ｃｍ　）に入れ、上面よりＩＫｇ
の加重を加え、印加電圧（■ボルト）を変化させたとき
の電流値（ｉアンペア）を測定し、下記の式により計痒
されたものを云う。

本発明のトナーを用いて二成分系現像剤を得る場合にト
ナーと共に含有されるキャリアとしては、例えば鉄、ニ
ッケル、フェライト、コバルト等の磁性金属、銅、青銅
、カーボランダム、ガラスピーズ、二酸化ケイ累等の任
意のものを用いることができ、該粒子の粒径は３０〜ｉ
ｏ、ｏｏｏμ好ましくは５０〜５００μであり、さらに
上記粒子を核体としてそれらに樹脂被覆したコーチイツ
トキャリアであってもよい。本発明のトナーのキャリア
に対する混合量は限定的ではないが、１〜１０ｗｔ％、
好ましくは１．５〜５ｗｔ％である。

本発明のトナーが一成分系磁・匣トナーである場合に、
該トナーに用いられる磁性材料としては、通常使用され
ている公知の磁性体粉末が使用され得る。具体的にはコ
バルト、鉄およびニッケルなどの金属粉、アルミニウム
、コバルト、ＬＭ、鉛、ニッケル、マグネシウム、スズ
、亜鉛、金、銀、セレン、チタン、タングステンおよび
ジルコニウムのような金属の合金並びにこれらの混合物
、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化二ソヶルのような金
属酸化物とこれを含む金属化合物および強磁性フェライ
ト並びにそれらの混合物の微粉末であり、トナー全量に
対して１０〜８０重量％、好ましくは３５〜６５重量％
の配合量がよい。これらは導電性物質あるいは着色剤と
しての効果を示すものもあり、その場合、本発明のトナ
ーは特に導電性物質あるいは着色剤を加えることもなく
本発明の目的を達成する。これらの磁性材料の表面をチ
タン及びシランカップリング剤などで表面改質したもの
を用いてもよい。

次に本発明のトナーを製造するには、前記結着剤用樹脂
中に、ｏ、ｉ〜３０ｗｔ％（トナー中）となるように混
合カーボンを含有せしめ、又必要罠応じて磁性体粉（ト
ナー中に１０〜７０ｗｔ％）や荷電制御剤（０，５〜５
ｗｔ％）を含有せしめ、熱ロール、加熱ニーダ−あるい
は加熱コニーダーで混練した後、冷却、粉砕、分級して
得る方法、結着剤用樹脂及び混合カーボンブラック必要
により前記添加剤を加えたものを適当な溶媒に溶解、分
散または懸濁させた後にスプレードライ処理して得る方
法、あるいは種々の重縮合法、たとえば界面重縮合、懸
濁重縮合あるいは溶液重縮合などの方法によっても得る
ことができる。

又カーボンブラックを含むか、含まない核体粒子を作り
、これにカーボンブラックを比較的多く含有する（この
場合トナー中のカーボンブラックは１０〜３０ｗｔ％）
被覆層を設げるか、核体表面にカーボンブランクを被着
せしめるようにしてもよい。

前記の方法で製造された本発明のトナーの粒径は、１〜
５０μであり、特に５〜３０μのものが好ましく用いら
れる。粒径が１μ未満のトナーは画像形成部材に対する
トナーフィルミング現象を起こしやすく、従って転写紙
の汚れの原因となりやすく、また粒径が５０μを越える
トナーは画質のアレの原因になりやすく好ましくない。

本発明のトナーを用いて、得られたトナー像を抑圧転写
（代表的には、粘着転写ンにより一旦、感光体ドラムと
普通紙との中間位置に設けられた中間転写体へ抑圧転写
することもできる（例えば特願昭５５−７３８６５号参
照）力ｔ１　このとき、本発明のトナーは前記中間転写
体表面上の粘着力およびトナー画像に保留された電荷力
によりトナー画像の解像性能を崩壊することなく前記中
間転写体表面に付着搬送され、次にその粘弾性変化によ
り最終転写体即ち普通紙上に熱的に転写定着される。な
お、その後、必要に応じて、定着性をより高めるために
補助的な熱定着を行っても良い。

以下本発明を実施例により詳説するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。

実施例−１ 結着剤用樹脂であるポリエステル樹脂（ビスフェノール
Ａ　５０　ｍｏｌ　Ｘ、　７タル酸５０　ｍｏ１％）１
００１中に第１表に示すような７種類のカーボンブラッ
クを各々７グずつ混合して練肉造粒法で試料Ｎα１〜７
のトナーを製造した。その平均粒径は１５μであった。

次に上記トナーを１００μ径のキャリアと重量混合比９
５：５で混合し、二成分系現像剤を調製し、該現像剤を
用いＵ−ＢＩＸＶ複写機（小西六写真工業株式会社製）
により２万枚複写の実写テストを行ない、定着性及び画
質について調べた。

その結果、下記第１表から明らがなように１試料Ｎα１
〜５では、定着性および画質ともに非常に良好な結果が
得られ、試料Ｎα６及び７では、やや良好な結果が得ら
れた。

比軟例−１ 実施例−１においてカーボンブランクとして５ｍ　／ｌ
の小粒後群単独のもの（試料Ｎα８）、及び２０ｍμの
大粒後群単独のもの（試料Ｎα９）を用いた以外は、実
施例−１と全く同様にして実写テストを行なった。

その結果、第１表から明らかなように定着性及び画質共
に悪かった。

結着剤用樹脂としてスチレン、メチルメタクリレート、
ｎ−ブチル７クリレート（組成比７０：１０：２０）共
重合体４０１中にマグネタイト粒子（平均粒径０．５μ
）６０２及び第２表に示すような７種類の導電性カーボ
ンブラック各々１０Ｆを混合練肉、粉砕、分級して平均
粒径１２μの試料ＮαｌＯ〜１６の１成分系４電性トナ
ーを製造した。

このトナーを用い［Ｊ−ＢＩＸ’ｌ’を押圧転写用に改
造した接写機により２万枚複写の実写テストを行ない、
定着性及び画質について調べた。その結果第２表から明
らかなように、試料＆１０〜１４では定着性および画質
ともに非常に良好な結果が得られ、試料Ｎｏ、１５及び
１６では、やや良好な結果が得られた。

比較例−２ 実施例−２においてカーボンブラックとして５ｍμの小
粒極群単独のもの（試料Ｎ１１１７）、及び２０ｍμの
大粒極群単独のもの（試料歯１８）を用いた以外は、実
施例−２と全く同様にして実写テストを行なった。

その結果、第２表から明らかなように定着性及び画質共
に悪かった。

以下余白 手続補正書（自制 昭和５８年１月　１７日 特許庁長官　芒杉和夫殿 １、事件の表示 昭和　５７年　　特　　δ′１願第２１１４４勇２、　
発１１月の名Ｉぶ 静７ｕ前像現イ象用トナー ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出１（ｉｆｉ人氏　名（名称
）（１２７）小西六写真工業株式会社４、　代　　理　
　人　　　〒１０５ ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細１ＩＶ（発明の詳細な説明の４．・−）別紙の通り 補正の内容 １　明細Ｘす中１６１３頁４１７行〜第１８行に「ビス
フェノールＡ　５０ｍｏ１％、フタルｉ４１５０　ｍ　
ｏ　Ｉ　９Ａ　、Ｊとあるを、ｒＨＯＯｃ　（Ｈ：ＣＨ
−Ｃ０ＯＨ５０ｍｏ１％、と補正Ｔる。

以　　　上

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　カーボンブラックを含有する静電荷像現像用
   トナーにおいて、該カーボンブラックの粒度分布曲線が
   少なくとも二つの山を有することを特徴とする静電荷像
   現像用トナー。
2. （２）粒度分布曲線の山が、５〜３０ｍμの範囲及び１
   ０〜５０ｍμの範囲に各々一つずつ形成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電荷像現像用ト
   ナー。
3. （３）少なくとも二つの山のうち冬山のモードにおいて
   最大の山のモードとその次に大きい山のモードとの粒径
   における間隔が、１〜３０ｍμであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の静電荷像現像用
   トナー。
4. （４）　　カーボンブラックのトナー中の含有量が、０
   ．１〜３Ｑｗｔ％であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項記載の静電荷像現像用トナ
   ー。
5. （５）　　カーホンブラックが導電性カーボンブラック
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜ａｇ４
   項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
6. （６）トナーが４電性磁性トナーであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の静
   電荷像現像用トナー。
7. （７）トナーが抑圧転写用であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の静電荷ｇ
   Ｊ、現像用トナー。