JPS60159857A - 静電荷像現像用磁性トナ− - 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Ｐ　Ｐ　Ｃ（Ｐｌａｉｎ　Ｐａｐｅｒ　Ｃｏｐ
ｉａｒ　）と称される電子写真法の現像に用いられる圧
力定着の可能な静電荷像　゛現像用磁性トナーに関する
。

上記のＰＰＣ方式は、セレン、酸化亜鉛、有機光半導体
（ｏｐｃ）等の感光板上に静電潜像を形成せしめ、これ
を乾式現像剤によシ現像した後、紙、シート等に転写し
、次いで定着工程により永久画像を得るものである。

かかる静電潜像を現像する方式としては、熱可塑性樹脂
とカーボンブラック等の顔料を主成分とするトナーおよ
び鉄粉等のキャリヤとからなる二成分系現像方式、トナ
ー粒子の内部に磁性体を含みキャリアを必要としない一
成分系現像方式とがある。

また、転写したポジ画像を定着する方式としては、加熱
または熱ロールによる熱定着方式と熱を必要とせず圧力
のみによる圧力定着方式とがある。

近年、現像方式として、二成分系現像方式がトナーを一
定量供給し、かつトナーとキャリアとを混合攪拌する仁
とから複写機中の現像装置が精密化、大型化せざるを得
ない欠点がアシ、そのためこれらの欠点を解消するいわ
ゆる磁性トナーを用いる一成分系現像方式と、定着方式
として加熱装置を必要とせず定着装置が小型化、安全と
なり、かつ予熱時間を必要としない圧力定着方式とを組
み合わせたＰＰＣ複写機が盛んに研究され、従がってこ
の要求に合致する圧力定着の可能な磁性トナーに対する
需要が拡大してきている。

この圧力定着型磁性トナーの着色剤および磁性体を除い
た樹脂成分としては、例えば特開昭５０〜５００４２号
、特公昭５４−３３７３号等で公知なポリエチレンワッ
クスなどのワックス状化合物とエチレン・酢酸ビニル共
重合体（ＫＶＡ）もしくはエチレン・アクリル共重合体
（ＥＡ）との混合物がある。しかしながら、上記の樹脂
成分のみでは、定着性は良好であるが、磁性トナーの流
動性、転写性、感光板へのフィルミング等が十分である
とは云えず種々の改良が行なわれている。

これらの改良としては、例えば特公昭５７−１２１４６
号では分散性向上剤の添加による流動性の改良、特公昭
５６−１１１４２号では酸化タイプのポリエチレンワッ
クスの使用、特公昭５８−２７５０５号ではシリコンオ
イル含有二酸化珪素の添加による転写性の改良、特開昭
５５−７６３５４号ではフッ化カーボン基を有する有機
酸微粒子の添加による感光板へのフィルミングの改良、
特公昭５８−４０７３６号記載のパー７０口アルキル化
合物を用いたヒー）ｏ−ル定着方式の磁性トナーの流動
性の改良が知られているが、未だ総合的に十分であると
は言えない。そこで本発明の第１の目的は、低圧力で良
好な定着性を示す静電荷像現像用磁性トナーを提供する
ことにある。

本発明の第２の目的は、流動性に優れ、゛また圧力定着
ロールにトナーがオフセットしない静電荷像現像用磁性
トナーを提供することにある。

本発明の第３の目的は、転写性に優れる静電荷像現像用
磁性トナーを提供することにある。

さらに本発明の第４の目的は、感光板へのフィルミング
がない静電荷像現像用磁性トナーを提供することにある
。

即ち、本発明は熱可塑性樹脂（Ｎ好ましくはＥＶＡもし
ぐはＥＡを５〜５０重量％含有したポリエチレンワック
スからなる熱可塑性樹脂、着色剤ｔＢｌ好ましくはカー
ボンブラック等の着色剤、磁性体（Ｃ）、パーフルオロ
アルキル基含有界面活性剤（Ｄｌ及び二酸化珪素ＩＥ）
からなる静電荷像現像用磁性トナーを提供するものであ
る。

本発明のトナーにおいて必須成分であるパーフルオロア
ルキル基含有界面活性剤（Ｄ）（以下、該フッ素系界面
活性剤と称する）は長鎖のパーフルオ日アルキル基を有
するノニオン系、アニオン系、カチオン系あるいは両性
系の何れにおいても使用できる。その代表的なものを以
下に示す。

（１）ノニオン系 ｆＯＨ Ｒｆ（ＣＭ、）ｎＯＨ ＲｆＡＮ（Ｒ’）（Ｃ，Ｈ，０）ｎＨ （酊）アニオン系 ｆＣＯＯＭ ＲｆＡＮ（Ｒ’）ＣＨＩＣＯＯＭ ＲｆＡＮ（Ｒ’）Ｃ，Ｈ，Ｏ２０，Ｍ ＲｆＡＮ（Ｒつ（ＣＨｚ）ｎＯＰ（ＯＨ）ｔ（＋＋１　
）カチオン系 ■ ＲｆＡＮＨ（Ｃ，Ｉ（、）Ｎ　（ＣＨ，）２Ｉｅ（Ｉｖ
）両性系 ■ ＲｆＡＮＨ（Ｃ，Ｈ，）Ｎ（Ｒ’）、Ｃ，Ｈ，Ｃｏｏθ
但し　Ｒｆ：炭素数１〜２０のパーフルオロアルキル基 Ａ　：　２価の連結基（例えば、−ＳＯ，−１−ＣＯ−
など） Ｒ′：水素原子または炭素数１〜２０のアルキル基 Ｍ　：水素原子またはアルカリ金属 ｎ　：　１〜５０の整数 これらの内特にパーフルオロアルキル基含有スルホンア
ミド誘導体界面活性剤が好ましい。このようなもののう
ち市販品として代表的に用いることのできるフッ素系界
面活性剤としては、メガファツクＦ−１２０、Ｆ−１４
２Ｄ。

Ｆ−１５０（大日本インキ化学工業製）等；フロラード
ＦＣ−１２８、ＦＣ−１７０，ＦＣ−１３４（スリーエ
ム社製）等が挙けられる。該フッ素系界面活性剤は離型
性、帯電特性に優れることが知られているが、単独でト
ナー中に混合しようとする場合、加熱混線中および粉砕
時において該フッ素系界面活性剤の相分離が起こシ易く
実用には供さないが、該フッ素系界面活性剤と二酸化珪
素とを併用することによりトナー中に均一に混合するこ
とが可能である。

該フッ素系界面活性剤の使用量は（Ａｌ＋（Ｂｌ＋（Ｃ
）の合計量１００重量部対し０．０１〜２重量部、好ま
しくは０．０２〜１重景部であり、使用量が０．０１重
量部未満の場合では十分な流動性、転写性が得られず、
また２重量部を越える場合では二酸化珪素の使用量にも
よるが圧力定着性に支障をきたすことになる。

本発明のトナーに用いられる二酸化珪素（Ｅ）としては
、０．１μｍ以下の微粒子が好ましく、例えばエアロジ
ル１３０゜２００（以上日本エアロジル社製）、クルト
ンＲ−２，Ａ（以上水沢化学工業社製）、カープレック
ス４ｐ６７、＝ｌＩ＝１１２０（以上塩野義製薬社製）
等が挙げられる。二酸化珪素の使用量は（Ａ）＋ｔＢｌ
＋ｔＣ］の合計量１００重量部に対し０．０５〜５重量
部、好ましくは０．１〜２重量部である。混合方法とし
ては該フッ素系界面活性剤を二酸化珪素に含浸するのが
好ましいが、その場合、本発明のトナーの構成成分ｔＡ
ｌ十（Ｂｌ＋［Ｃ）の加熱混線前に例えば該フッ素系界
面活性剤をアセトン婢の溶剤に溶解した溶液中に二酸化
珪素を添加、混合した後に脱溶剤する方法を採るのがよ
い。

本発明のトナーに用いられる熱可塑性樹脂（Ｎとしては
、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと称す）
又はエチレンアクリル共重合体（以下ＢＡと称す）にポ
リエチレンワックスを添加したものが好ましい。ＥＶＡ
としては、酢酸ビニル含量が１０〜４５重量％、エチレ
ン５５〜９０重量％の共重合体で、ＡＳＴＭ　Ｄ−１２
３８によるＭＩ値が１５〜４００ｇ／分の範囲のものが
好適である。市販品としてエバフレックス＋１５０．ｌ
＃＋２１０、＋２２０、＋２５０、−＋５１０、＋４１
０（三井ポリケミカル社製）。

スミテートＨＡ−２０、ＨＣ−１０、ＨＡ−ｉｌｌ、Ｋ
Ｃ−１０、ＭＢ−１１，ＲＢ−１１，（注文化学社製）
、ウルトラセンＵＥ７５０、ＵＥ７２０、ＵＫ７１０、
ＵＥ６８０（以上東洋曹達社製）等が挙げられる。ＥＡ
としては、ＡＳＴＭ　Ｅ−２８による軟化点が１００〜
１２０℃の範囲のものが適し市販品としてＡＣＰ５４０
，５８０（アライド・ケミカル社製）等が挙げられる。

またポリエチレンワックスとしては、融点が約３５〜１
６０℃の範囲のものが好適であり、市販品であるハイワ
ックス２００Ｆ、２２ｏＰ。

４００Ｐ、４１０Ｐ、マイクロワックスＬ−７００、Ｒ
−５１６（以上５井石油化学製）、モービルワックス２
３８５゜２２０（以上Ｍｏｂｉｌ製）、８石ネオワック
スＨＰ、ＣＰＡ（以上目方樹脂化学社製）等を用いるこ
とができる。ＫＶＡもしくはＥＡを５〜５０重量％含む
ポリエチレンワックスが本発明のトナーに好ましい。

また、本発明のトナーに使用できる着色剤ｔＢ）として
は、主にカーボンブラックからなる黒色顔料が一般的で
あｐｌ例えばモーガンＡ（キャポット社製）、　ＭＡ−
７，、ＭＡ　−８、ＭＡ−１００（以上三菱化成社製）
等があげられる。

更に、磁性体（Ｃ）としては、三二酸化鉄、四三酸化鉄
、三二酸化ニッケル、その他の酸化物が挙げられ、例え
ば市販品であるＫＮ３２０、ＥＰＴ５００（戸田工業社
製）等が用いられる。

また本発明のトナーに対し、電荷調節剤として例えばニ
グロシン系等の染料を添加することも何ら制限するもの
ではない。本発明のトナーを製造するには、熱可塑性樹
脂（Ａｌに、着色剤（Ｂ）、磁性体（Ｃ）、該フッ素系
界面活性剤（Ｄｌ及び二酸化珪素ＩＥ）とを混合し、ニ
ーダ−１熱ロール等により加熱混練し、粉砕機で粉砕し
、必要に応じて分級機で適切な粒度分布に分級すればよ
い。

さらに、球状化ｆでトナー粒子を球状化処理しても良い
。

この様にして得られた本発明のトナーは所期の目的つま
シ低圧力定着性、流動性、転写性、ノーフィルミング性
に優れたものである。

前述の熱可塑性樹脂（Ｎ１着色剤（Ｂ）、磁性体（Ｃ１
，フッ素系界面活性剤（Ｄ）、及び二酸化珪素を混合す
る場合、同時に混合しても良いが、■）成分の種類によ
シ均−混合が難しい場合があるので（Ａｌ、ｔＢ）、　
ｔｃｌの三成分を混合した後に、二酸化−珪素（Ｅｌに
あらかじめフッ素系界面活性剤（Ｄ）を含浸しておいた
ものを混合するのが好ましい。

以下実施例により本発明を更に具体的に示すが１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 エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）としてエバフ
レックス＋４１０（５井ポリケミカル製）１５重量部と
ポリエチレンワックスとしてモービルワックス２２０（
Ｍｏｂｉｌ製）６５重量部とを混合し本発明のトナーの
熱可塑性樹脂成分を調製した。次に、カーボンブラック
（三菱化成製ＭＡ−８）５重量部とマグネタイ、ト（戸
田工業製ＥＰＴ５００）４５重量部、および該フッ素系
界面活性剤（スリーエム製フロラードＦＣ−１２８）０
．５重量部を含浸させた二酸化珪素（日本エアロジル製
エアロジル１３０）１．０重量部とを上記樹脂成分に添
加し、５時間ヘンシェルミキサーで予備混練した。次い
で１５０℃ニーグーで充分溶融混練し、冷却後ハンマー
ミルで数百μｍに粗粉砕し、エアージェットミルにより
微粉砕した。

この微粉砕物を分級機を用いて４０μｍ以下の微粉子を
捕集し、次いで約１５０〜１６０℃の熱源を有する球状
化炉を用い球状化処理を行ない、再度分級して１０〜３
０μｍの本発明のトナーを得た。得られたトナーは安息
角が６１°と非常に流動性に優れるものであった。この
トナーなセレン系感光板を用いた市販の圧力定着型ｒｐ
ｃ複写機（圧力定着ロールの線圧は１５ゆ・ｃＩＩＬ）
にて複写テストを行なったところ、転写効率は９５％と
高く、約６万枚の複写後においても得られた画像はカッ
プもなく、画像０度も１．５と高いものであった。また
圧力定着ロールへのオフセット、感光板へのトナーフィ
ルミング現象も認められなかった。

実施例２ 実施例１において、ＥＶＡの代りにエチレン・アクリル
共重合体（ＥＡ）としてＡＣＰ５４０（アライドケミカ
ル社製）２０重量部を、ポリエチレンワックスとしてノ
・イワツクス４１０Ｐ（５井石油化学製）３０重量部を
、また該フッ素系界面活性剤としてメガ７アツクＦ−１
４２Ｄ（大日本インキ化学工業製）０．１重量部を、二
酸化珪素としてジルトンＲ−２（水沢化学工業膜）０．
５：ｆｆｉ量部を用いた以外は同様にして本発明のトナ
ーを得た。得られたトナーは安息角が６６°と良好な流
動性を示し、実施例１のＰＰＣ複写機にて複写テストを
行なったところ、転写効率は９２％と高く、約３万枚の
複写後においても得られた画像はシャープでちゃ、画像
濃度も１．５と高かった。また、圧力定着ロールへのオ
フセットおよび感光板へのトナーフィルミング現象も認
められなかった。

実施例６ 実施例１において、ＥＶＡとしてエバフレックス＋２２
０（５井ポリケミカル製）１０重量部を、また該フッ素
系界面活性剤としてメガ７アツクＦ−１５０（大日本イ
ンキ化学工業製）２重量部を、二酸化珪素としてカープ
レックス≠１１２０（塩野義製薬製）５重量部を用いた
以外は同様にして本発明のトナーを得た。得られたトナ
ーは安息角が２９°と良好な流動性を示した。

このトナーを用い酸化亜鉛感光板上の潜像をマグネダイ
ナミック法によシ現像したところ、感光板上へのトナー
フィルミングは認められなかった。次いで普通紙に転写
した。

その際の転写効率は９６％と優れたものであった。その
後線圧１５に！９・ぼの圧力定着ロールにて定着したと
ころ、オフセットは認められず、また得られた画像はシ
ャープであ夛、階調性に優れ、さらに画像濃度も１．２
５と十分なものでめった。

比較例１ 実施例１において該フッ素系界面活性剤であるフロラ−
）７ＦＣ−１２８（スリーエム製）および二酸化珪素エ
アロジル１３０（日本エアロジル製）を使用しない以外
は同様にして比較用の磁性トナーを調製した。この比較
用トナーの安息角は５３°と極めて流動性が劣シ、また
実施例１のＰＰＣ複写機にて複写テストを行なったとこ
ろ、得られた画像にかすれが認められた。

転写効率を測定したところ４５％と実用には供し得なか
った。この結果から、本発明のトナーは該フッ素系界面
活性剤および二酸化珪素により低圧力定着性、転写性、
流動性に優れることがわかる。

測定装置および方法 １、安息角 細用ミクロメリテイクス？ボラトリー製のパウダーテス
ターを用い測定した。即ち、目開き７１０μの標準フル
イにトナー試料を入れ、この標準ふるいを振動させ、試
料なロートで通じ注入法により　ｆｆ１１１定した。

２、転写効率 コロナ直流電圧による転写の前後に、感光板上のトナー
の重量により測定した。即ち、転写前および転写後の感
光板上のトナーの重量をそれぞれＷ、、Ｗ、とすると下
式より転写効率をめることができる。

３、画像濃度 反射濃度計（マクベス社製ＲＤ−１００）を用い、画像
の反射光学濃度（ＯＤ）として測定した。

代理人　弁理士　高　橋　勝　利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　熱可塑性樹脂体）、着色剤（Ｂ）、磁性体（Ｃ）、
   パーフルオロアルキル基含有界面活性剤（ＤＪ及び二酸
   化珪素（Ｅｌからなる静電荷像現像用磁性トナー。 ２　熱可塑性樹脂（４）がエチレン・酢酸ビニル共重合
   体もしくはエチレン・アクリル共重合体を５〜５０重量
   ％含有したポリエチレンワックスであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の静電荷像現像用磁性トナ
   ー。 五　パーフルオロアルキル基含有界面活性剤ＩＤ）が二
   酸化珪素（目に吸着されたものであ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磁性トナー
   。