JPS622272A - 静電荷現像用トナ− - 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】 本発明は電子写真等の分野に用いられる静電荷現像用ト
ナーに関する。詳しくは、現像性および転写性に優れ、
加えて感光体上におけるクリーニング性が良好でしかも
感光体およびキャリア表面へのトナー膜形成が少なー静
電荷現像用トナーに関する。

く従来技術と問題亦〉 従来よシ、酸化亜鉛、セレン等の電子写真感光体などの
潜像保持面上に櫨々の手段によって形成される静電荷潜
像を現像するための現像剤としてキャリアとトナーから
成る二成分系現像剤が使用されている。トナーは通常、
バインダー樹脂、着色剤等を溶融混線後、微粉砕して得
られる着色微粒子である。

このトナー粒子をＰＰ０（普通紙複写機）に使用する場
合、以下の緒特性が要求される。

（１）トナー粒子側々の摩擦帯電性が均一であってしか
もキャリアとの混合によ）経時的に安定した摩擦帯電特
性を有すること。この摩擦帯電特性が不均一・不安定の
場合にはカブリ等の梳々の画像欠陥を生じ、良好なコピ
ー画像が得られない。

（２）現像されたトナー粒子が紙などに有効に転写され
る割合、すなわち転写効率が充分に高いこと。転写効率
が低い場合、得られる画像はムラやカスレを生じ易い。

（３）転写後、感光体上に残存したトナー粒子をクリー
ニング部材でクリーニングする際に、付層したトナー粒
子が容易かつ完全に除去され得ること。クリーニング性
が千成の場合には、クリーニング部材への負担が犬きく
なシ、最終的には感光体上に除去されずに残ったトナー
粒子がコピー画像を汚染することがある。

（４）＜Ｃ返しコピ一時におりて、感光体およびキャリ
ア表面に対するトナー膜形成による劣化が少ないこと。

トナー膜の形成が大きい場合、感光体においては、その
機能の低下、キャリアにおいては摩擦帯電性の低下とい
う著るしい不都合を生ずる。

これらの８６要求特性を満足させるための試みとして、
たとえば、微粒子状のＳｉｎ、等をトナー粒子外部に添
加する方法が知られている。しかしながら、この方法の
場合、くシ返し使用時において８１０１粒子の脱落飛散
あるいはトナー粒子中へのもぐシ込み等の現象が見られ
、これらに起因する種々の欠陥、すなわちトナーの摩擦
帯電性の着るしい変動、クリーニング性の悪化による画
像汚染、さらには感光体およびキャリア表面に対するト
ナー膜形成の漸増による機能低下等の問題点が発生する
。従って、上記、の諸要求特性を充分満足するトナーと
はなシ得ないものであった。

く問題点を解決するだめの手段〉 本発明者らは上述した従来のトナーの問題点を解消し、
諸要求特性を満足するトナーを得るべく鋭意検討した結
果、トナー粒子側々の雄擦帯邂性が均一安定で治って、
しかも良好な転写性を有し、加えて感光体上でのりＩＪ
　＋　ニング性能に優れ、感光体およびキャリア表面へ
のトナー膜形成の少ない静電荷現像用トナーを見い出し
、本発明に到達した。

〈発明の構成〉 すなわち、本発明の要旨は、少なくともバインダー樹脂
、着色剤および金属酸化物微粒子から成る静電荷現像用
トナーにおいて、該金属酸化物微粒子がｚｎ、　Ｎｉ、
Ｂａ、　Ｆｅ、　Ｃｏ、Ａ１、Ｏｕ。

Ｔ１、ＯｒおよびＭｎからなる金Ｍ群から選ばれる少な
くとも２ｍ以上の金風の化合物を焼成して成る複合金属
酸化物微粒子であって、かつその飽和磁化が／　００　
Ｇ　Ｂ　ｅｍｕ／７以下であることを特徴とする静電荷
視像用トナーに存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のトナーにおけるバインダー樹脂成分としては、
各棟の公知のものが使用できる。たとえば、スチレン系
樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル樹脂等である。％
にスチレン系樹脂が好ましく、具体的には、ポリスチレ
ン、スチレン−アクリレート共重合体、およびスチレン
−メタクリレート共重合体等が挙げられる。また、これ
らはジビニルベンゼン等の架橋剤によって架橋されてい
てもよい。重量平均分子ｔは　　　□／、θＯ０〜！θ
０．θＯθ、好ましくは／θ、θθＯ〜３０θ、０θθ
から選はれる。

また着色剤としては各徳の公知着色剤が使用できる。た
とえば、カーボンブラック、紺青、量化チタン等の無機
顔料；アゾ系、フタロシアニン系等の有機顔料：および
トリフェニルメタン糸、アント２キノン系等の染料等が
挙げられる。これらは鮮明な可視像を得るのに必要な量
をトナー中に含有させるが、通常、樹脂７００重量部に
対して、２Ｑ！ｔｈｔｓ以下、好ましくは７０重量部以
下が良い。

本発明のトナーにお騒ては、バインダー樹脂と着色剤と
特定の複合金属酸化物微粒子とを必須の構成成分とする
。

本発明で使用する複合金属酸化物微粒子はｚｎ、　Ｎｉ
、Ｂａ５Ｐａ、　ｏｏ、Ａ１、○ｕ、　Ｔｉ、Ｏｒおよ
びＭｎからなる金属群から選ばれる１種以上の金属の化
合物（たとえば、酸化物、水酸化物、炭酸塩など）を均
一に混合した後、適当な温度、時間で焼成、粉砕するこ
とによシ得られる。

複合金属酸化物微粒子の具体的な例としては、Ｃｏｏ　
−Ａｌ、０３（青色）、ｏｕｏ　−ａｒ、ｏ、　（黒色
）、ＺｎＯ−Ｆｅ、Ｏ，（褐色）、ＯｕＯ−Ｆｅ！Ｏ，
−Ｍｎ、Ｏ，（黒色）、Ｔｉｅ！−ＢａＯ−ＮｉＯ（黄
色〕等カ挙げＩ−、レル。

これらの複合金属酸化物微粒子の平均粒子径としては３
μｍ以下、好ましくは０．０７〜＝μｍが良い。

該複合金属酸化物微粒子は、トナー外表面に添加しても
、またトナー中に含有してもよく、その使用量としては
、トナー外表面への添加の場合には、トナ一単位重量当
り０．０７〜！Ｘ量チ、好ましくは０．０！〜λ重′ｊ
ｊｋ％、トナー内部へ含有させる場合には、／〜３ｏ！
ｍｓ、好ましくは３〜２０）ＩＬ１％の範囲内が良騒。

また、一般の磁性トナーにおいては、トナーに磁力を付
与するために各種の磁性化合物が使用されるが、本発明
で使用する複合金属酸化物微粒子はその目的とするとこ
ろが異なり、低磁性ないしは非磁性の複合金属酸化物微
粒子が良好な結果を与える。従って、本発明に係る複合
金属酸化物微粒子において、その飽和磁化が／ｌ）　Ｏ
Ｇ８　ｅｍｕ／ｊ＋以下、好ましくはｔＯＧ８ｅｍｕ／
Ｊ以下となるよう構成要素としての一２′ｍ以上の金属
の化合物の種類および組成比を選択しなければならなり
０飽和磁化が前記範囲よ）大きい場合、繰シ返し使用す
ると、キャリアがしくなシ、所期の目的が達成できなく
なる。

なお、本発明における飽和磁化の値は、市販のＢ−Ｈ）
レーサーを用いて！にエルステッドの磁界下に計測され
た磁化の強さを被測定物ｌｌｌクシ換算したものである
。

本発明に係わる複合金属酸化物は、その構成要素である
２Ｍ以上の金属の化合物の種類あるいは組成比を適宜選
択することによシ種々の色調のものが得られるため、カ
ラートナーにお込ても有利に使用できる。

また、必要に応じて２＆以上の複合金属酸化物微粒子を
併用してもよい。

さらに、帯電性、分散性を抜食するために複合金属酸化
物微粒子表面を８１０１等の無機物あるいは樹脂等の有
機物で処理してもよ−。

本発明の静電荷現像用トナーにおいては、必要に応じて
公知の帯電制御剤を含ませてもよい。

正帯電性の帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン
染料、ポリアミン樹脂、アミン基含有スチレン系樹脂、
Ｚ級アンモニウム塩等が挙げられる。また、負帯電性の
帯電制御剤としては、ｃｒ、　Ｆｅ、ＣＯ等を含む錯塩
アゾ染料等が挙げられる。使用量は、バインダー樹脂／
θθ重景部に対して７０重量部以下が好ましり。

その他、本発明の静電荷現像用トナーの構成成分として
、たとえば、定着性を向上させるために低分子量オレフ
ィン重合体等、各種の、内部あるいは外部添加剤を含ま
せても良−が、これらは本発明の目的を阻害しない程度
とすべきである。

また、トナーの製造法としては、上記の各成分をニーダ
−１等で混疎し、冷却後粉砕・分級し、必要に応じて撹
拌器等による外部添加を行なえばよい。トナーの平均粒
径としては！〜２０μｍが好適である。

本発明の静電荷現像用トナーと混合して現像剤を形成す
るキャリアとしては、たとえば鉄粉、フェライト粉、マ
グネタイト粉等が挙げられ、ｂずれも好適に使用できる
。また、連続使用時の耐久性向上等を目的として、各種
の樹脂等でコーティングしたＩ、いわゆるコーティング
キャリアであってもよい。キャリアの平均粒径は、７０
〜−００μｍが好ましい。キャリアとトナーの混合重量
比は、１００：／〜１０が好適である。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限シ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」は「重量部」を
示す。また、複合金属酸化物微粒子の飽和磁化は、直流
磁化Ｂ−Ｈ特性自動記録装置（理研寛子社製、モデルＢ
ＨＵ−４０、ｍｎｊＫエルステッド）を用いて測定し、
現像剤の帯電量はブローオフ帝電量測定装置（東芝ケミ
カル社製、モデルＴＢ−２００）を用いて測定した。

実施例／および比較例／ バインダー樹脂として重量平均分子量約７万のスチレン
／ｎ−ブチルアクリレート共重合樹脂（モノマー比７０
／２０）、着色剤としてダイヤプラック＃３０（三菱化
成工業社製）および帯電制御剤として負帯電性のボント
ロンＳ　−５４ｔ（オリエント化学社製、　Ｏｒ含有錯
塩アゾ染料）を用いて下記表／に示すトナーＡを得た。

表　／ トナーの作製法はあらかじめトナー原料を予備混・合し
た後、押出型ニーダ−によシ混練し、冷却固化後ハンマ
ーミルにて粗粉砕し、更にジェットミルにて微粒子に粉
砕し六。次いでジグザグ分級機により分級な行ない、平
：Ｉ９１粒径／、７３μｍのトナーＡを得た。

次に、トナーＡ　Ｋ　０ｕＯ−Ｆｅ２０．−Ｍｎ、Ｏ，
（組成比３０二１０二６０、平均粒径約Ｏ８θｊｐｔｎ
）で示される複合金属酸化物微粒子（７，ｊｉ電チなケ
ミカルミキサー（国産遠心器社展、モデルＨ−ｒｊ）を
用いて添加し、トナー試料を得た。なお、この複合金属
酸化物微粒子の飽和磁化はｓ、ｚ　ＯＧ　Ｓ　ｅｍｕ／
７であった。

久に、このトナー試料！部と平均粒径約７０μｍの鉄粉
キャリア１００部とを混合して現像剤を作製した。現像
剤の帝ｔｆは一２０μａ７ｇであった。

一方、上記複合金属酸化物微粒子を含まないトナーＡ単
独の現像剤を全く同様に調製し、本発明による現像剤と
比較した。現像剤の帯ｔｊＩｋは−／りμ０／ｌ／でめ
った。

これらの現像剤を用いてセレンな感光体とする複写機で
現像を行い、普通紙上に転写したところ、いずれも鮮明
な画像が得られた。しかし、さらに連続複写テストを行
ってその性Ｔ１ヒを調べたところ、トナーＡ単独の現像
剤では約ざ、０００枚前後から画像α度の低下やカプリ
の増加が見られるようにな）、約１０，０００婢でほと
んど使用に耐えなくなった。その時の現像剤の蛍′ｔｈ
Ｌ量は／４μＯ／　ｐと低下していた。また転写効率は
前後を通じて約１０％程度であった。それに対し、本発
明の複合金属酸化物微粒子を含む現像剤は、約３０．θ
００枚＠度まで画質はほとんど変化せず、また現像剤帯
１！斂もほぼ一定であシ、転写効率も？θ％以上で推移
した。

また、各々の感光体上のトナー膜の形成状態について観
察したところ、トナーＡ単独の現像剤ではトナー膜の形
成がはなはだしかったのに対し、複合酸化物微粒子を含
むトナーでは全く観察されなかった。

さらに、これらの現像剤中のキャリア表面に対するトナ
ー膜の形成状態について、各々のキャリア表面に形成さ
れたトナー膜を有機浴剤で溶かしその′Ｉｉ、ｔを測定
したところ、トナーＡ単独の現像剤では約θ、ご重量％
であったのに対し、本発明の複合金属酸化物１叔粒子を
會む現像剤では約０．７重ｉ１％と少ないものであった
。

実施例−および３ 実施例／において作製したトナーＡを用い、複合金属酸
化物微粒子として下記表−に示すものを外部添加する他
は実施例／と全く同様にしてトナー試料および現像剤を
作製した。

表− 一λ−μＯ／、９であった。

次に、これらの現像剤を用いて実施例／と全く同様にし
て画像出しおよび連続複写テストを行なった。

その結果、いずれの現像剤も約３０，０θθ枚まで画質
の変化がなく良好なコピーが得られ、また現像剤の帯電
量もほぼ一定であった。転写効率も２０％以上で良好に
推移した。

さらに、感光体へのトナー膜が全く発生せず、キャリア
表面へのトナー膜の発生盆も実施例／とほぼ同じ程度で
少ないものであった。

実施例Ｚ 樹脂としてスチレン系樹脂８ＢＭ−に００（三洋化成社
＃）、着色剤としてダイヤブラック￥Ａ−／（三菱化成
工業社製）を用い、実施例１で用いたボントロン８−ｊ
＠およびＧｕＯ−Ｆｅ、０．−　Ｍｎ、Ｏ，微粒子を均
一に混合して混練する他は実施例／と全く同様にして下
記表３に示す平均粒径／！μｍのトナー試料を調製した
。

表３ 次に、このトナー試料を用いて実施例／と全く同様にし
て現像剤を作製した。この現像剤の帯電量は一／りμｃ
７ｇであった。

さらに、この現像剤を用いて実施例／と全く同様にして
評価を行った。

その結果、約３０，００θ枚を通じて画質の劣化がほと
んどなく、初期と変らな込良好な画像が得られた。また
、その時の現像剤の帯電量は一／／μＣ／ｇとほとんど
変化せず、また転写効率もりθチ以上の良好な結果を得
た。さらに、感光体表面へのトナー膜の形成がほとんど
観察されず、またキャリア表面のトナー膜量も約０．２
重量％と少なかった。

実施例！および比較例− バインダー樹脂および着色剤は実施例／で用ト化学社製
、ニグロシン染料）を用いて下記表ダに示すトナーＢを
得た。

表グ トナーの作製は実施例／と全く同様にして行った。トナ
ーＢの平均粒径は７３μｍであった。

次いで、トナーＢＫ対してＴｉ　Ｏ−ＢａＯ−Ｎｉ０（
組成比！θ：’４ｔＯ：１０．平均粒径約０．！μｆｆ
１）で示される複合金Ｊ１［化物微粒子０．１重量％を
実施例／と全く同様にして添加しトナー試料を調製した
。なお、この複合金属酸化物微粒子の飽和磁化はＱ　Ｏ
ＧＳθｍｕ／ｉ、すなわち非磁性物であった。

このトナー試料ｊ部と平均粒径約２θμｍのフッ素系樹
脂コーテイングキャリア１０θ部とを混合して現像剤を
作製した。現像剤の帝Ｘｔは２３μａ７ｇであった。

一方、上記の複合金属酸化物微粒子のかわりに、トナー
Ｂに対しＢｉｂ、微粉末Ｒ，−９７２（日本アエロジル
社製）　０，２重量％を添加した現像剤を全く同様にし
て作製し比較試料とした、この現像剤の帯電量は／？μ
ａ　７　ｇであった。

これらの現像剤を用いて０ＰＯ（有機光４電体）を感光
体とする複写機で現像を行い、普通紙上に転写したとこ
ろ、いずれも鮮明な画像が得られた。

しかし、さらに連続複写テストを行ってその性能を調べ
たところ、微粉末Ｂ１０．を含む現像剤では、約／θ、
θθＯ枚前後から画像凝度の低下やクリーニング不良に
起因する画像汚染が見られ、約／２，０００枚でほとん
ど使用に耐えなくなった。その時の現像剤の帯電量は２
２μ０／Ｉと初期にくらべて大巾に上昇していた。それ
に対し、本発明の複合金Ｊｌｌ酸化物微粒子を含む現像
剤は約４ｔｏ、ｏ　ｏθ枚でも画質の変化はほとんどな
く、クリーニング不良による画像汚染も発生しなかった
。その時の現像剤帯電量も一２ｔμＯ／　ｊと安定して
いた。

また、これらの現像剤中のキャリア表面に対するトナー
膜の発生量を調べたところ、微粉末Ｓｉｎ、を含む現像
剤では約０．６ＸＩｋ’１６であったのに対し、本発明
の複合金Ｓ酸化物微粒子を含む現像剤では約０．ｌＮ１
ｋチと少なりものであった。

実施例乙 樹脂としてエポキシ樹脂エビコー）　１００７（油化シ
ェル社製）、着色剤としてホヌタバーアミン基含有スチ
レン系樹脂）をｍ−て実施例／と全く同様にして下記表
！に示す青色のトナー０（平均粒径／ｊμｆｎ）を得た
。

表！ 次すで、トナー０に対して青色状の０００−Ａ１２０．
微粉末（組成比Ｊｊニアｊ、平均粒径約ｏ、ｊｉｔｍ、
ｔｓ和感磁化０、ｊ　ＯＧ　８６ｍｕ／　ｌ　）　／　
、０重量％を実施例／と全く同様にして添加しトナー試
料を調製した。

以下、実施例３と全く同様にして現像剤を作製し、画像
出しおよび連続複写テストを行なった。初期の現像剤の
帯Ｘ量は／６μａ７ｇであった。

その結果、初期から約４ｔｏ、ｏｏｏ枚まで鮮明な青色
コピーが得られ、帝′ｄ１ｔも／／μＯ／　ｌと安定し
ていた。また、転写効率も２０％以上と良好であプ、さ
らに感光体光面やキャリア表面へのトナー族の発生はほ
とんど見られなかった。

〈発明の効果〉 本発明のｉ＃電荷現像用トナーを用いると、高品位の画
質で、しかも経時的な性能劣化の少ない長ｊ／＃命の現
像剤が得られる。

出　願　人　　三菱化成工莱株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− ほか／名

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともバインダー樹脂、着色剤および金属酸
   化物微粒子から成る静電荷現像用トナーにおいて、該金
   属酸化物微粒子がＺｎ、Ｎｉ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ
   、Ｃｕ、Ｔｉ、ＣｒおよびＭｎからなる金属群から選ば
   れる少なくとも２種以上の金属の化合物を焼成して成る
   複合金属酸化物微粒子であつて、かつその飽和磁化が１
   ０ＧＧＳｅｍｕ／ｇ以下であることを特徴とする静電荷
   現像用トナー。
2. （２）複合金属酸化物微粒子の平均粒径が３μｍ以下で
   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
   荷現像用トナー。
3. （３）複合金属酸化物微粒子をトナーの外表面に０．０
   １〜５重量％の範囲で添加して成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の静電荷現像用トナー。
4. （４）複合金属酸化物微粒子をトナー中に１〜３０重量
   ％の範囲で含有させて成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の静電荷現像用トナー。