JPS597377B2

JPS597377B2 - トナ−組成物

Info

Publication number: JPS597377B2
Application number: JP51107556A
Authority: JP
Inventors: 亨之助藤木; 「たかし」稲田; 弘毅古谷
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1976-09-08
Filing date: 1976-09-08
Publication date: 1984-02-17
Also published as: JPS5333151A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はトナー組成物に関するものである。

詳しくは電子写真、静電記録等における静電潜像を現像
するのに有効なトナー組成物に関するものである。感光
紙の光導電性半導体層に暗所にてコロナ放。

電を施して一様に帯電させ、次いで光像を露光し、露光
部分の電荷を消滅させると未露光部分が静電潜像として
得られる。この静電潜像の可視化、すなわち現像は、静
電潜像に対し逆極性に帯電した、着色剤を絶縁性樹脂中
に分散または溶解させたトナー組成物（以下単にトナー
という。）を感光紙に接触させることにより行なわれる
。場像法としては磁気ブラシ法、カスケード法が周知で
ある。例えば磁気ブラシ法は次の様に行なわれる。永久
磁石を備えた円筒回転子（磁気ドラム）に磁気的に感応
する粒子（キャリヤー）とキャリヤーに対し３〜１０重
量％のトナーとからなる混合物（現像剤）を接触させ、
キャリヤーを磁気力で配列させてブラシ状の穂に形成せ
しめる。その際、トナーはキャリヤーとの静電摩擦によ
りキャリヤーに対し逆極性帯電し、キャリヤーの表面に
付着する。磁気ドラムが回転し、ブラシが静電潜像に接
触すると、トナーがキャリヤーから遊離して感光紙面に
移動しトナー像が形成される。そして現像後の定着法と
しては、トナー像をそのまま融着する方法、トナー像を
一旦トナー像に対し逆極性に帯電させた普通紙に転写し
た後、融着する方法が知られている。トナー中の着色剤
としてはカーボンブラックが最も一般的に採用されてい
るが、従来用いられているカーボンブラックは絶縁性樹
脂中での分散が不良なためか種々の問題を惹起している
。

すなわち、カーボンブラックはそもそも導電性なので、
分散が不良であると、トナーの絶縁性が低下する。する
とキャリヤーとの静電摩擦により帯電したトナーの電荷
は経時とともに減衰し、その結果、キャリヤーとトナー
との結びつきが弱まることによる複写画像の尾引きや帯
電の不均一による画像の濃度ムラが生じるからである。
そしてトナーの電荷の減衰は、比較的現像時間の長い低
速複写、あるいは現像・転写の２工程を踏む転写による
複写を行なう場合に特に大きな障害となる。高速複写の
場合、トナーの電荷の減衰は左程悪影響を与えないが、
それでもときにはトナーが複写機内に飛散したり、本来
白地の部分にトナーが付着したりするような不都合が生
じるので、やはりトナーの電荷の減衰は少ない方が好ま
しい。この点に鑑み本発明者らは鋭意研究したところ、
特定のカーボンブラツクが絶縁性樹脂中によく分散する
こと、そしてこのようなカーボンブラツクを絶縁性樹脂
中に分散して得られるトナーは電荷の減衰が少ないこと
を見出し本発明に到達した。

以下本発明を更に詳細に説明すると、本発明に係るトナ
ーに用いられる特定のカーボンブラツクとしては市販の
ものが使用できるが、次の４つの要件を満足するカーボ
ンブラツクであることが必要である。まず第１に、平均
粒子径が１５〜３５ｍμとくに２０〜３０ｍμであるこ
とが必要である。平均粒子径は普通カーボンブラツクを
超音波によりクロロホルムに分散させ、カーボン蒸着し
たアセチルセルローズ膜を張つたシートメツシユ上にと
り、透過型電子顕微鏡により撮影し、２０００個の粒子
を選んでその粒子径を測定し、個数平均粒子径を算出す
ることにより求められる。第２に、比表面積が９０〜１
４０Ｔｒ１／９とくに９５〜１００イ／ｇであることが
必要である。

比表面積は例えば、平均粒子径を求めるのと同様の方法
で粒子径を測定した後、体面積平均粒子径を算出し、カ
ーボンブラツクの形状を球状、密度を１．８６９／ｍｌ
と仮定し算出することによつて求まる。第３に、吸油量
が８０〜１３０ｍ１／１００ｇ、とくに１１０〜１３０
ｄ／１００９であることが必要である。

吸油量は、普通、カーボンブラツク乾燥試料１，０００
！１を表面が円滑な石版石上にとり、２ｍ１のミクロビ
ユーレツトに入れたアルカリ精製したアマニ油を少量づ
つ滴下し、約１００９の圧力を加えて、１５Ｘ１１５♂
、厚さ０．５〜のステンレス製スパチユラ一でよく練り
合せ、試料とアマニ油が１ケの球状に成形される最低の
アマヶａみ、カーボンブラツク１００９あたりのアマニ
油量（ＭＯに換算することにより求められる。第４に、
ＰＨが７以上とくに８以上であることが必要である。

そして、ＰＨはカーボンブラツク試料１０９に蒸留水１
００ｍ１を加え、ホツトプレート上で１０分間沸騰する
程度に加熱し、冷却後遠心分離機により泥状物を分取し
、泥状物のＰＨをガラス電極ＰＨメーターで測定するこ
とにより求められる。本発明に係るトナーに用いられる
カーボンブラツクはこれらの４つの要件を全て満足する
ことが必要である。これらの要件のいづれか一つでも満
足しないカーボンブラツクを使用した場合に得られるト
ナーは、電荷の減衰が大きく、とくに低速複写用、転写
による複写用には向かないし、また高速複写においても
前記したような不都合が生じるので好ましくない。この
ようなカーボンブラツクは、本発明に係るトナー中に絶
縁性樹脂１００重量部に対し、普通３〜３０重量部、と
くに５〜２５重量部含有される。

一般にカーボンブラツク含有量が増すと、トナーの電荷
の減衰は大になる傾向があるが、その傾向は本発明に用
いられるカーボンブラツクの３場合比較的小さい。しか
し、とくに電荷の減衰の少ないトナーの要求される分野
、例えば低速複写、転写による複写においては、本発明
に係るトナーにおいてもカーボンブラツクは少ない方が
好ましく、従つてその場合の含有量は絶縁性樹脂１００
重量部に対し３〜１０重量部、とくに５〜８重量部の範
囲が好適である。他方、前記したように本発明に係るト
ナーはカーボンブラツク含有量が大になつても、電荷の
減衰は余り大にならない特性を有している。従つてカー
ボンブラツク高含量のトナーも有用であり、このような
トナーは高速複写において前記したような不都合を生ぜ
しめないので好適である。カーボンブラツクとともに本
発明に係るトナーを形成する絶縁性樹脂としてはエポキ
シ樹脂：ポリスチレン、スチレン−ブチルメタクリレー
ト共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ア
クリロニトリル−スチレン−ブタジエン三元共重合体等
のスチレン系樹脂を使用する。

本発明に係るトナーは正に帯電している。

トナーが本来的に正に帯電していない場合には、上記カ
ーボンブラツク及び樹脂成分以外に正に帯電するように
助剤を含有させる。例えは、油溶性ニグロシンを樹脂１
００重量部に対し１〜１０重量部含有させる。本発明に
係るトナーの製造は、常法に従つて、絶縁性樹脂中にカ
ーボンブラツク及び必要に応じ他の成分を分散させるこ
とにより行なわれる。

例えば二ーダ一等を使用し上記成分を混合、分散、溶解
することにより行なわれる。以上本発明に係るトナーに
つき詳細に説明したが、本発明に係るトナーは、とくに
カーボンブラツク低含量のものは電荷の減衰が極めて少
ないので低速複写、転写による複写に好適である。

他方、カーボンブラツク高含量のものも電荷の減衰は小
いので高速複写に使用でき、優れた効果を奏する。次に
本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明
はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定されるも
のではない。なお、実施例中［部」とあるは［重量部」
を示す。

実施例１，２及び比較例１〜４エピコート１００４（シエル社製、エポキシ樹脂、分子
量１４００ｖエポキシ当量９００〜１０００９／エポキ
シ基）５０部、エピコート１００７（シエル社製、エポ
キシ樹脂、分子量２７００、エポキシ当量１７５０〜２
０００ｇ／エポキシ基）５０部、ニグロシン（オリエン
ト化学社製、ニグロシンオイルブラツクＢＳ）４部、第
１表に示す物性を有するカーボンブラツク６部を混合し
、この混合物を押出機により混練し、冷却して約１３μ
の平均粒度を有するトナーを製造した。

このトナー５部とほぼ８０μの平均粒度を有する鉄粉キ
ヤリヤ一９５部とを混合して現像剤とし、磁気ブラシ法
により酸化亜鉛感光体上の静電潜像を現像後、普通紙に
転写した。得られた画像の状態を第１表に示した。なお
、現像、転写には小西六写真社製Ｕ−Ｂｉｘ８ＯＯ型電
子複写機を用いた。次に、ガラス板上にリングを置き、
トナーをリング中に充填し、その上にガラス板を置き、
１２０℃で３０分間放置し、直径３０ｍｍ、厚さ１．５
ｍ７！Ｌのトナー円板を成形した。

このトナー円板に−４ｋで１０秒間コロナ放電を施し、
３０秒後、のトナーの電荷の減衰率を川口電機社製エレ
クトロスタテイツクペーパーアナライザ一で測定しその
結果を第１表に示した。実施例３及び比較例５，６ピコラスチツクＤ−１２５（エツソ社製、スチレン系樹
脂、推定分子量３０００、融点１２５℃）４０部、ピコ
ラスチツクＤ−１５０（エツソ社製、スチレン系樹脂、
推定分子量５０００、融点１５００Ｃ）５０部、ダイヤ
ナールＢＲ−１０２（三菱レーヨン社製、メタクリレー
ト樹脂、分子量約２２０００）１０部にニグロシン５部
及び第２表に示す物性を有するカーボンブラツク１０部
を混合し、以下実施例１と同様にして複写を行ない、得
られた画像の状態を観察した。

また、同様にトナーの電荷の減衰率を測定した。その結
果を第２表に示した。実施例４及ひ比較例７スチレン一ｎ−ブチルメタクリレート共重合体（スチレ
ン／ｎ−ブチルメタクリレート＝６５／３５（重量比）
）１００部にニグロシン５部及び第３表に示す物性を有
するカーボンブラツク１５部を混合し、以下実施例１と
同様にして複写を行ない、得られた画像の状態を観察し
た。

また同様にトナーの電荷の減衰率を測定した。その結果
を第３表に示した。実施例４においてトナー中のカーボ
ンブラツク含有量は多いにもかかわらず、トナーの電荷
の減衰率が極めて小さいことが第３表より明ら・かであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１平均粒子径１５〜３５ｍμ、比表面積９０〜１４０
ｍ＾２／ｇ、吸油量８０〜１３０ｍｌ／１００ｇ及びｐ
Ｈ７以上であるカーボンブラックとエポキシ樹脂又はス
チレン系樹脂とを含有することを特徴とする正帯電トナ
ー組成物。