JPS60217366A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録法などに
おいて形成される静電荷像を現像するためのトナーに関
するものである。

〔従来技術〕

静電荷像の現像工程は、帯電せしめた微粒子全静電引力
により吸引せしめて静電荷像支持体の表面に付着させ、
これによって静電荷像を可視化する工程である。

このよう雇現像工程を遂行する具体的な方法と（２） しては、絶縁性有機液体中に顔料又は染料を微細に分散
させた液体現像剤を用いる湿式現像法と、天然又は合成
の樹脂よシ成るバインダー中にカーボンブラック等の着
色剤を分散含有せしめたトナーより成る粉体現像剤を用
いる、カスケード法、毛ブラシ法、磁気ブラシ法、イン
プレッション法、パウダークラウド法などの乾式現像法
とがある。

現像工程において可視化された画像はそのまま支持体に
定着されることもあるが、通常は転写紙等の他の支持体
に転写された後定着される。このようにトナーは単に現
像工程に付されるのみならず、それ以後の工程、即ち転
与工程及び定着工程にも付されるので、トナーにおいて
は、その性能として、良好な現像性のみでなく、良好な
転写性及び定着性を有することが要求される。このうち
、定着性に関するＲ条件は最も厳しいものでるり、従来
からこのトナーの定着性の改良に関する研究及びその成
果が多数の文献に発表されている。

現像工程において形成されたトナー像又はこれが転写さ
れた画像の定着は、一般に加熱定着方式（３） によるのが有利であシ、この加熱定着方式には、オーブ
ン定着等の非接触加熱定着方式と、熱ロー２定着等の接
触加熱定着方式とがある。接触加熱定着方式は、熱効率
が高い点で優れて訃り、特に高速定着が可能であって高
速複写機の定着に好適である。また、比較的低温の熱源
を用いることができるため、この方式においては消費電
力が少なくてよく、複写機の小型化及びエネルギーの節
約を図ることができる。更に、定着器内に紙が滞溜した
場合にも発火の危険がなく、この点においても好ましい
。

接触加熱定着方式はこのように種々の点で好ましいもの
であるが、この方式においては、オフセット現像の発生
という重大な問題がある。これは、定着時に像を構成す
るトナーの一部か熱ローンの表面に転移し、これが次に
送られて来る転写紙等に再転移して画像を汚すという現
象である。このオフセット現象全防止するために、従来
種々の提案かなされ、一部実用化されている。その一つ
は熱ローラの表面にシリコンオイル等の離型油を塗布し
ながら定着を行なうものであり、他はトナーそれ自体に
オフセット防止性能を有せしめるものである。後者の手
段は、シリコンオイル塗布機構等が不要であるために定
着器の構造が簡単となシ、シリコンオイルの補給等のメ
ンテナンスも不要である等の点で優れている。

而してオフセット現象は、熱ローラの温度が高くなると
発生するものであり、従ってオフセット現象が発生する
最低温度（以下「オフセット発生温度」という。）が高
いもの程、非オンセット性が良好なトナーということが
できるが、トナーが定着されるためにはその軟化点以上
の温度に加熱されることが必要であり、このため実際の
熱ローラ定着器においては、熱ローラの温度は、トナー
の軟化点以上でオフセット発生温度より低い範囲の定着
可能温度域内の特定の温度に設定される。

一方、トナーの定着に必要な最低温度（以下「最低定着
温度」という。）は当然のことながら低いことが望まし
く、また最近において要望が高くなってきている１枚の
転写紙の両面に可視像を（５） 形成することを達成するためには、現像に供するトナー
が低い温度で定着し得るものであることが必要となる。

従来において、非オンセット性を有ししかも最低定着温
度の低いトナーを得るための技術手段として、ポリエチ
レンワックス等の離型剤より成る低軟化点ワックスを含
有せしめる手段か知られている。

しかしながら、低軟化点ワックスをトナーに含有せしめ
る手段においては、粉末状のトナーの流動性が低下する
ため、現像性及び転写性が低下して良好な可視画像が形
成されず、また凝集性を帯びる傾向がある。しかもワッ
クスの添加による効果を得るためには、当該ワックスの
含有割合を相当に大きくしなけれはならず、そのｉ来、
現像剤支持体、静電荷像支持体、或いはキャリア粒子表
面にワックス成分が付着して皮膜が形成されるいわゆる
トナーフィルミンク現象が発生するようになって、それ
らの機能が阻害され、例えばトナー粒子の帯１！量が低
下するなどの問題点を招来する（　６　） 欠点がある。

これに対してトナーの流動性を改善するためには、例え
は疎水性シリカ微粉末より成る流動性向上剤をトナー粉
末に龜加する方法が有効で必るが、低軟化点ワックスを
含有せしめたトナーにおいて十分な流動性を得るために
は疎水性シリカ微粉末を多量に添加することが必要であ
り、その結果、硬度の高い疎水性シリカ微粉末によシ静
電荷像支持体の表面が損傷されるよう（（なり、当該支
持体が光導電性感光体であるときには重大な問題となる
上、静電荷像支持体の表面クリーニングがゴムブレード
によって行なわれる場合には当該ブレードの摩耗が激し
くなり、またトナー粒子の表面部に疎水性シリカの微粒
子が埋め込まれるようになってトナーの流動性が低下す
るようになり、形成される可視画像が画質の低いものと
なる問題点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、流ＷｔＪＪ性に優れしかも充分（７） な非オフセット性を有し、良好な現像及び定着を達成す
ることのできる静電荷像現像用トナーを提供することに
ある。

〔発明の構成〕

以上の目的は、バインダー樹脂と、針入度が４以下であ
るワックスとを含有してなるトナー粉末に、流動性向上
剤が混合添加されてな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。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に訃いては、バインダー樹脂粒子中に、針入度が
４以下であるワックスと、着色剤などのその他必要なト
ナー成分を含有せしめてトナー粉末とし、このトナー粉
末に流動性向上剤を混合添加して静電荷像現像用トナー
を構成する。

以上においてワックスの針入度は、ＪＩ８　Ｋ２２３５
−１９８０に規定された試験方法に準拠して得られる値
をいう。即ち試料ワックスを加熱溶融して試料容器にと
９、放冷した後、恒温水浴中で温度２５℃の一定温度に
保ち、質量の合計を１Ｏ０ｔに規定した針を試料ワック
ス中に垂直に５秒間進入させて、針の進入した深さを０
．１　ｍ　’！で測定し、これを１０倍した数値を針入
度とする。

本発明に用いるワックスは針入度が４以下であることが
必要であり、捷たその使用割合はトナー全量に対して１
乃至２０重量％とするのが好ましい。針込度が１ｉ？越
えるワックスを用いた場合には、トナーの流動性及び非
凝集性が低下して現像不良が発生し、その結果鮮明な可
視画像を得ることができない。またワックスの使用割合
が１景気下未満であると、離型剤と１−ての効果が発揮
されず非オフセット性が低下し、逆に２０重量％を越え
る場合にはトナーフィルミングが生じて現像不良が発生
し、また流動性も低下するようになる。

本発明に用いることができる針入度が４以下であるワッ
クスとしては、例えは下記第１表に示すものを挙げるこ
とができるが、勿論これらに限定されるものではない。

また本発明に用いるワックスは、その融点が６０乃至１
５０℃の範囲内にあるものが低温定着性が得られる点で
好ましい。

（９） 第　１　表 （１０） 前記流動性向上剤としては、例えば疎水性シリカ、アル
ミナ、酸化チタン、タルク、ステアリン酸金属塩などを
挙けることができるが、このうち疎水性シリカが好まし
い。この疎水性シリカとしては具体的には、例えば［ア
エロジル）１−９７２　ｊ「アエロジルＲ−８１２Ｊ、
「アエロジルＲ−８０５Ｊ（以上日本アエロジル社製）
、［Ｄ−１７ｊ（デグサ社製）などを挙けることができ
る。これらの流動性向上剤はトナー粒子の表面に付着さ
れた状態で当該粒子に保持されていることが好ましく、
トナー粉末に混合添加して用いられる。この流ｍｌ向上
剤の使用割合はトナー全量に対して０．０１乃至１０重
量％とするのが好ましい。

本発明トナーは、針入度が４以下のワックスを；Ｎ６剤
、ｉ：＠性体、特性改良剤、その他の必要とされる添加
剤と共に、バインダー樹脂中に分散含有せしめて得られ
たトナー粉末にさらに流動性向上剤を混合添加してなる
粒子粉末であり、その平均粒径は通常５乃至３０μｍの
範囲である。

前記バインダー樹脂として用いられる樹脂は特（１１） に制約を受けず、通常この種の用途に使用されているも
のを用いることができるが、実用上、ポリエステル樹脂
、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共
重合体樹脂、他のビニル系樹脂、その他が好ましい。

着色剤としては、カーポンプシック、ニグロシン染料（
Ｃ，１，Ａ３０４１５Ｂ）、アニリンブルー（Ｃ，１，
４５０４０５）、カルコオイルブルー（Ｃ，Ｉ。

Ａａｚｏｅｃ、Ｂｌｕｅ　３　）、クロムイ：ｘ−ｏ　
−（Ｃ，１，Ａ１４０９０）、ウルトラマリンブルー（
ｃ、ｘ、Ａ７７１０３）、デュポンオイルレッド（Ｃ，
１，Ａ２６１０５）、キノリンイエロー（Ｃ，Ｉ。）に
４７００５）、メチレンブルークロライド（Ｃ，１，扁
５２０１５）、フタロシアニンブルー（Ｃ，ｉ、扁７４
１６０　）、マラカイトグリーンオフサレート（Ｃ，１
，煮４２ｐ００）、ランプブラック（Ｃ０１，Ａ７７２
６６）、ローズベンガル（Ｃ，１，４４５４３５）、こ
れらの混合物、その他金卒けることができる。これら着
色剤は、十分な濃度の可視像が形成されるに十分な割合
で含有されることが必要であり、通常バインダー樹脂１
００重量部に対して１〜２０重量部重量部側合とされる
。

前記磁性体としては、フェライト、マグネタイトを始め
とする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属
若しくは合金又はこれらの元素を含む化合物、或いは強
磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって
強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−ア
ルミニウム、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを
含むホイスラー合金と呼ばれる８Ｌ類の合金、又は二酸
化クロム、その他を挙げることができる。これらの磁性
体は平均粒径０．１〜ｌミク四ンの微粉末の形でバイン
ダー中に均一に分散される。そしてその含有量は、トナ
ー１００重量部尚り２ｏ〜７０Ｍ量部、好ましくは４０
〜７０重量部である。

前記特性改良剤としては、荷′亀制御剤、その他がある
。

本発明トナーに、鉄粉、ガラスピーズ等より成るキャリ
アと混合されて二成分現像剤とされるが、磁性体が含有
されるときはその１″＆−成分現像剤（１３） として静電荷像の現像に供される。

〔発明の効果〕

以上のように本発明トナーは、ワックスを含有するもの
であるので、トナー粒子に離型性が付与され、従ってオ
フセット現象の発生が抑止され、しかもワックスが針入
度４以下のものであるため、後述する実施例の説明から
も理解されるように、このワックスの添加によって生ず
るトナー粒子における粘着性の増加が小さくてトナーの
凝集が抑制され、このため流ｍａを得るために必裂とさ
れる流動性向上剤の添加割合を小さくすることができ、
この結果流動性向上剤の添加割合が大きい場合に生ずる
弊害を伴なうことなく、良好な現像及び定着を達成する
ことができる。

また本発明：トナーは含有されるワックスが針入度４以
下のものであることによシ凝集しにくいものとなるので
、バインダー樹脂として軟化点の低いものを用いること
が可能となってトナーの定着温度の低減化を達成するこ
とができる。

そして、従来のようにトナーが凝集し易いもの（１４） である場合には感光体にトナーの凝集体が付着してこれ
が定着されると、定着画像において凝集体の周囲が白く
なる白ヌケの現象が生ずるが、本発明トナーを用いた場
合には凝集が生じない□のでこのような白ヌクの現象の
発生が抑止される。

このように本発明トナーによれば良好な現像性及び良好
な定着性を得ることができるので、この結果画像濃度が
充分でかつ鮮明でしかも地汚れがない優れた可視画像を
得ることができる。

本発明トナーが以上の如き優れた特性を有する理由は厳
密には解明されていないが、トナーに含有されるワック
スが針入度４以下のものであるため、ワックス自体が離
型性能と共に粘着性の低い物性を有しており、この粘着
性の低い物性がトナーの流動性向上に大きく貢献してい
ること、などが理由の一部であると考えられる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明するが、これらによっ
て本発明が限定されるものではない。

実施例１乃至４および比較例１乃至３ （１５） 第２表に示した組成に従い、各組成物を混合し、溶融練
肉、冷肩ｊ、粉砕及び分級の工程による通常のトナーの
＃進方法に従い、平均粒径１１μｍのトナー粉末を得、
さらに各トナー粉末に疎水性シリカ［アエロジルＲ−９
７２Ｊ　（日本アエロジル社製）を０．８重量％となる
よう混合添加して合計７釉のトナー１乃至４および比較
トナーｌ乃至３を得た。表中において数値は重量部を表
わす０尚比較トナーｌ乃至３の製造においては、分級工
程後の疎水性シリカの添加時に、トナー粉末中に凝集物
が多数存在していたので１００メツシユの篩により篩別
してトナーとした０ （１７） これらのトナーｌ乃至４および比較トナー１乃至３の各
々と、樹脂被後が施された鉄粉よシなるキャリアとを混
合してトナー濃度が２．５Ｎ量チである二成分系現像剤
を調製し、その各々により、電子写真複写機［Ｕ−Ｂｉ
ｘ　３３００Ｊ　（小西六写真工業社製）を用いて靜寛
荷像の現像、転写紙へのトナー像の転写及びトナー像の
熱ローラ定着器による定着を行ない、トナー粒子の初期
帯電量及び２万コピー後の帯電量、２万コピー後の現像
剤中のトナー濃度、オフセット現象発生の有無、最低定
着温度について調べた。結果を第３表に示す。

尚、最低定着温度については、表層がテフロンより成る
熱ローラと表層がシリコンゴムより成る圧着ローラとを
具えて成る定着器により、６４　ｔ／ｄの転写紙に転写
せしめた試料トナーによるトナー像を線速Ｗ　２２０　
ｔｒａｎ　／秒で定着せしめる操作を、熱ローラの設定
温度を１００℃より５℃づつ段階的に高くした各温度に
おいて繰り返し、形成された定着画像に対してキムワイ
プ摺擦を施し、十分な耐摺擦性を示す定着画像に係る最
低の設定温度をもって最低定着温度とした。

第　３　表 また得られた複写画像の画質について調べたところ、ト
ナー１乃至４を用いた場合にはカプリのない鮮明な画像
が得られたが、比較トナーｌ乃至３を用いた場合には、
倒れもカプリが多く鮮明性に劣り、しかも比較トナー１
及び２ではコピー回数か１０００回で、比較トナー３で
はコピー同数か５００回でトナーホタル（トナーが現像
器中での攪拌により融着凝集し、これが感光体表面に付
着し、さらに紙に転写定着されたときに、このト（１９
） ナーの凝集体の周四が白ヌケする現象をいう。）が発生
し画像の品質が劣ったものとなった。これは比較トナー
ｌ乃至３を用いた場合には現像器中にトナーの凝集物が
多数発生するためである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）バインダー樹脂と、針入度が４以下でＣらるワック
   スとを含有してなるトナー粉末に、流動性向上剤が混合
   添加されてなることを特徴とする静電荷像現像用トナー
   。 ２）流動性同上剤が疎水性シリカである特許請求の範囲
   第１項記載の静電荷像現像用トナーＣ１