JPS6333752A

JPS6333752A - 電子印刷用トナ−

Info

Publication number: JPS6333752A
Application number: JP61176615A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Ishii; 石井　幸広; Yasuo Matsumura; 保雄松村; Kozo Oka; 岡　孝造; Fuminori Koide; 小出　文教
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1988-02-13

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】この発明は電子写真複写の原理を応用した電子印刷装置
に於いて使用される現像剤、特に印刷マスターのトナー
画像部に於ける帯電性を向上し得る電子印刷用トナーに
関する。

電子写真方式により印刷を行なうことは古くから知られ
ている。例えば米国特許第２５７６０４７号に於けるゼ
ロプリンティング方式、あるいは特公昭４３−１５５４
の電子印写装置等がある。これらは静電写真方法によっ
て、光導電板上に粉像を形成させて融着または定着させ
て光導電板上に非感光性の絶縁性像図形、つまり印刷マ
スターを形成させ、次にこの印刷マスターを一様に４１
シ電した後、一様に光を照射することにより電荷を非感
光性の像区域上で保持させ、感光性の非画像区域で放電
させて上記板の荷電部に帯市した粉末を付着させて粉像
を形成し、粉像を適当な像支持体上に転写する方法であ
り、以上の工程を反復させるものである。

このような電子印刷法では２回の現像工程、即ちマスタ
ー作成時の現像及び複写印刷時の現像を必要とするもの
であり、この２回の現像工程は同一の現像装置で実施さ
れるのが望ましく、マスター作成及び複写印刷物作成を
１種類のトナーを用いて行うことが望ましい。

本発明はこれらの事情に鑑みなされたものであり、高い
電荷保持性を有する電子印刷用トナーを提供すること及
びマスター作成と複写印刷物作成を同一トナーを用いて
行うことのできる電子印刷用トナーを提供することを目
的とする。

本発明者等の検討によれば前述の電子印刷法に於いては
、最終の複写印刷物の画像品質、特に画像濃度に対して
トナー像を有する印刷マスターの帯電性が大きく影響す
ることが判明した。印刷マスター形成後の複写印刷工程
は前述の通りトナー像を有する印刷マスターを一様１１
電、−横置光して印刷マスター上のトナー像部分にのみ
電荷を保持させ、次いで現像、転写して複写印刷物とす
るものであり、印刷マスター上のトナー像の電荷保持性
が低いと複写印刷物の画像濃度が低下してしまう為、ト
ナー像には十分高い電荷保持性が必要となる。

高い電荷保持性を得るには、絶縁性のトナーを用いるこ
と及び一様露光時の光が印刷マスターの感光層に到達す
るのを防止するに十分な程度に着色されたトナーを用い
ることにより達成されろと考えられるが１本発明者が予
備的に行なった実験では、高絶縁性で濃く着色されたト
ナーを用いても高い電荷保持性が得られなかった。即ち
、従来乾式二成分現像法に用いられている結着樹脂中に
着色剤を分散した電気抵抗が１０”ΩＣ−以上の黒色ト
ナーを用いてトナー像を形成した印刷マスターを作成し
て１ｉＦ電性を調べたが、電荷保持が十分なされず、複
写印刷物を作成しても９画像濃度の低いものしか得られ
なかった。

本発明者は更に検討を重ね、前記の本発明の目的は結着
樹脂中に酸素含有量が６％以上のカーボンブラックを含
有分散させたトナーにより達成でき、カーボンブラック
としては特にチャネルタイプカーボンが望ましいことを
見出した。

また本発明トナーに用いるカーボンブランクはＰＨが４
．０以下で、かつ揮発分が１０％以上のものが好ましい
。

本発明のトナーにおいて用いられるカーボンブラックは
酸素含有量が６％以上のものであるが、カーボンブラッ
クの特性がこの範囲を逸脱すると本発明に係る潜像形成
法には適合せず、得られる複写印刷物の画像濃度が極め
て低くなり実用には供し得ない。

ここでカーボンブラックの酸素含有量は、通常の元素分
析法による数値（％）をさす〔例えば１Ｍ。

Ｌ、　５ｔｕｄｅｂａｋｅｒ：　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｈｅ
ｗ、　Ｔａｅｈｎｏｌｏ＋　２０゜１４００（１９５７
）参照〕。

またカーボンブラックのｐＨとはカーボンブラックＩｇ
／ｌｏｍｌｌ水溶液を１５分間煮沸後、遠心分離機で分
離した泥状物のｐＨ値をいい、また、揮発分は。

カーボンブラックをｍ＊ガスのない雰囲気で９５０℃で
７分間加熱した後の重量の減量を重量％であられした値
である。

本発明のトナーに用いられるカーボンブラックとしては
１例えば市販品として、三菱化成製２４００　Ｂ、米国
キャボット社製ＭＯＮＡＲＣＨ１３００，ＢＰ１３００
、米国コロンビアカーボン社製Ｒａｖｅｎ　８０００（
以上ファーネスブラック）、また米国コロンビアカーボ
ン社製ＲＯＹＡＬ　５ＰＥＣＴＲＡ、　ＮＥＯ５ＲＥＣ
ＴＲＡ　ＭＡＲＫ１　、　ＮＥＯ５ＰＥＣＴＲＡ　ＭＡ
ＲＫ　ＩＩ　、　ＮＥＯ５ＰＥＣＴＲＡ　ＡＧ。

５ＵＰＥＲ５ＰＥＣＴＲ＾など、西独デグサ社製、Ｃｏ
１ｏｕｒ１３１ａｃｋ　ＦＶ４２０Ｇ、　Ｃｏ１ｏｕｒ
　Ｂｌａｃｋ　ＦＩＺ−５ｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ　６
．５ｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ　５．５ｐｅｃｉａｌ　
Ｂｌａｃｋ　４゜Ｐｒ１ｎｔｅｘ　Ｕなど（以上チャネ
ルブラック）、この他のカーボンブラックでも上記の規
定範囲を満足するものであれば１本電子印刷プロセスに
有効に用いられ、高い画像濃度を得ることができる。

本発明のカーボンブラックは適切な樹脂成分に分散含有
させてトナーとして用いる。樹脂成分としては、従来当
業者に公知の天然・合成樹脂を単独またはブレンドして
用いることができる。即ち、置換または非置換スチレン
、アクリル酸、メタクリル酸またはその脂肪酸エステル
のようなビニル系の単独または共重合体、エチレン、プ
ロピレンのような不飽和オレフィン系重合体または共重
合体、およびそのハロゲン化単独重合体または共重合体
、ポリアミド、ポリエステルのような綜合重合体からな
る樹脂など、要求特性に応じて任意に選択できる。

この他必要に応じて帯電制御剤として、公知の例えば正
帯電のためには各種ニグロシン染料、四級アンモニウム
塩、アミン類、ピリジニウム塩、ピコリニウム塩など、
また負帯電のためにはアゾ染料のクロム錯塩、銅フタロ
シアニン顔料などを添加することもできる。さらにまた
色調調節のための染顔料を添加することができる。

トナーは、通常これら原材料を溶融混練し、粗粉枠抜微
粉砕して、粒径１０〜１５ミクロンの微粉粒子として得
られるが、また他の公知の方法、たとえばスプレードラ
イ法、憑濁重合造粒法によって得ることもできる。また
必要に応じて分級を行い、さらにトナー表面に流動補助
剤、例えば微粉末シリカを付着させることも可能である
。

このようにして得られたトナーは、通常粒径５０〜１０
００ミクロンの感磁性粒子であるキャリヤと適当な比率
で混合して現像剤とする。感磁性粒子としては一般に鉄
粉、フェライト粉、ニッケル粉が用いられるが、該粒子
表面に有機高分子層を設けてもよい。

本発明のトナーを用いる電子印刷装置例を第１図に示す
。

１は回転ドラムで、その周面に抑え爪を有し、感光紙１
０を支持する様になっている。

回転ドラム１を囲んで周囲には、クリーニング装置８、
帯電器４、一様露光ランプ１３、現像機５、及び転写コ
ロトロン６、感光紙１０−ヒの粉体トナー像を定着する
定着器７等の設備が配置されている。

印刷マスターの作成は感光紙１０が回転ドラム１に巻き
つき支持された後、ｌｐ電器４で帯電され、さらにｙ１
稿照明ランプ１４で照明されたＪＭ稿台３上の原稿は投
影レンズ２を介して感光紙１０上に投影され、静電潜像
を形成する。次に潜像は現像機５で顕像化され、定着器
７で粉体トナー像は感光紙１０上に溶融定着され、印刷
マスターが形成される。

このようにして形成された印刷マスターを用いた多数枚
の静電印刷は次の様にして行なわれる。

感光紙上のトナー像を有する印刷マスターは帯′１ハ器
４で帯電され、さらに一様露光ランプ１３で一様全面露
光される。一様に帯電された感光紙１０上の電荷は、不
感性でかつ非光導電性のトナー像部分のみ残して一様露
光によって流出する。従ってトナー像部分のみ電荷を有
した印刷マスターが形成され、現像機５によって顕像化
される。次に転写紙１１が回転ドラム１の回転と同期し
て転写部へ送られ転写コロトロン６によって印刷マスタ
ー上のトナー像が転写紙に転写され、さらに定着装置９
によって定着画像となり、排紙トレイに導かれて複写物
を得る。

一方転写後の印刷マスター上の残留トナーは、クリーニ
ング装置８によってクリーニングされ、−回の印刷サイ
クルが終了する。その後必要とされる複写物の枚数だけ
印刷サイクルが繰り返される。

ここで感光紙１０としては酸化亜鉛紙が安価なために有
利であり、また定着器７としてはフラッシュ定着器が有
効である。

本発明のトナーを印刷マスター作成に用いると熱定着後
のトナー像の複写・印写工程で十分高い電位が保持され
、かつ複写・印刷時に高い画像濃度が得られる。この理
由は必らずしも明らかではないが、従来のトナーにおい
ては印刷マスター上のトナー像は電荷保持性が十分でな
く、熱定着したトナーとマスター紙の接点において電荷
の注入が発生していたのに対し、本発明のトナーでは電
導度の低い、酸性の表面官能基に富むカーボンブラック
を選ぶことにより、電導による電荷の散逸、注入を防止
することができたことによるものと考えられる。

特に本発明のトナーは印刷マスタートナー像に負の電荷
を付与する場合、カーボンブラックの電子受容性により
特に有効に用いることができる。

また、本発明のカーボンブラックは、酸性表面官能基（
−ＣＯＯＩＩ、−〇Ｈなど）を多く含むため、トナー樹
脂との相溶性が良く、微細な分散が可能となる。

従ってトナーにおいてカーボンブラックの相対的露出が
少ないため、電荷注入の面で有利であることも推察され
る。

以下、実施例及び比較例をもって本発明を説明する。こ
こでは感光紙として市販の酸化亜鉛紙、マスター作成用
の定着器としてはフラッシュ定着器、転写紙上のトナー
像の定着にはヒートロール定着器を用いた。

比較例１以下の組成のトナーを通常の混線・粉砕法によリ得た。

スチレン−〇ブチルメタクリレート共重合体　　９３重
量部（商品名、三洋化成製　ＳＢＭ　７３０）ファーネ
スブラック　　　　　　　　　　　　　７重量部（商品
名、三菱化成製　＃１０００）これを試料トナーＡとする。

比較例２以下の組成のトナーを同様にして得た。

スチレン−〇ブチルメタクリレート共重合体　　９３重
量部（商品名、三洋化成製　ＳＢＭ　７３０）ファーネ
スブラック　　　　　　　　　　　　７重量部（商品名
、キャボット社製　Ｒｅｇａｌ　６６０）これを試料ト
ナーＢとする。

実施例１〜４比較例と同一の樹脂９３重量部とカーボンブラック７重
量部とを比較例と同じ方法にて製造し、試料トナーＣ，
Ｄ、Ｅ、Ｆを得た。ここで用いたカーボンブラックは以
下のとおりである。

実施例１（試料トナーＣ）　Ｎｅｏ　５ｐｅｃｔｒａ　
ＭＫｎ　（コロンビアカーボン社製）実施例２（試料トナーＤ）　Ｒｏｙａｌ　５ｐｅｃｔｒ
ａ　（コロンビアカーボン社製）実施例３（試料トナーＥ）　Ｃｏ１ｏｕｒ　Ｂｌａｃｋ
　ＦＷ２００　（デグサ社製）実施例４（試料トナーＦ）　５ｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃ
ｋ　４　（デグサ社製）これらのカーボンブラックの酸素含有量、ｐＨ及び揮発
分％ををその印刷特性とともに表１に示す。

これらのトナー試料はキャリヤとの重呈比３：４１００
の割合で十分に混合して現像剤として印刷マスター作成
に用いた。この印刷マスターについて同じキャリヤを用
い、トナーとして以下の組成のものを用いて複写・印刷
を行った。

印刷用トナーの組成スチレン−２エチルへキシル−アクリレート共重合体（
商品名、グツドイヤー社製、プライオライドＡＣ−Ｌ）
　　　　　　　　　　　　　９３重量部カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　　　　　７重量部なお、マスター
作成工程、複写・印刷工程ともに使用したキャリヤの組
成は以下のとおりである。

き２ヲＬヱ１１助又：１００ミクロン粒径スチールショット　　　　　１００
重量部ポリフッ化ビニル　　　　　　　　　　　　　　
１重量部スチールショットへの樹脂の被覆には米国特許
第４２３３３８７号（１９８０）に開示されている方法
を用いた。

このような複写・印刷用現像剤（トナー濃度３型景％）
を用いて比較例及び実施例でのトナー試料Ａ−Ｈで作成
した印刷マスターを複写・印刷して表１のような結果を
得た。ここで画像濃度というのは、画像濃度０．７の原
稿（ベタ黒画像）をマスター感光体上の継足着像を１．
０に再現させ、さらにこの印刷マスターを一様帯電、全
面露光後上記複写・印刷現像剤で現像、紙転写、定理し
たときの光学濃度を示す。また表面電位というのは、印
刷マスター上の画像の一様帯電、全面露光後のトナー像
電位をさす。

以上の比較例及び実施例のトナーについて、本発明によ
る印刷マスタートナー像の効果を明らかにする為、印刷
マスター作成用トナーと複写印刷工程用トナーとを異な
らせ、印刷マスター作成用に本発明のトナーを用いた。

表１から明らかな様に本発明のトナーは、電荷保持性が
低下することなく、良好な印刷マスターを提供すること
ができる。

応用例印刷マスター作成と複写印刷物作成とに同一のトナーを
用いて複写印刷を行なった８結果を表２に示す。表２か
ら明らかな通り、本発明のトナーは印刷マスター゛作成
と複写印刷物作成とを同一のトナーにより行って良好な
複写印刷を得ることができるものである。

表２

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトナーを用いる電子印刷装置例の概略
図である。図中符号：１・・・回転ドラム；２・・・投影レンズ；３・・・原
稿台４・・帯電器；５・・・現像機；６・・・転写コロ
トロン；７・・・フラッシュ定着器；８・・・クリーニ
ング装置；９・・・定着装置；１０・・・感光紙；１１
・・・転写紙；１２・・排紙トレイ；１３・・・−横置
光ランプ；１４・・・原稿照明ランプ；１５・・・クリ
ーナーランプ。影第　　１　−

Claims

【特許請求の範囲】

感光体上に定着トナー像を形成して作成した電子印刷マ
スターに、一様帯電、全面露光を施した後現像、転写、
定着を行って複写物を得る電子印刷法に用いるトナーに
おいて、酸素含有量が６％以上のカーボンブラックを結
着樹脂中に分散含有せしめてなることを特徴とする電子
印刷用トナー。