JPH02144553A - 電子写真用トナー - 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、電子写真において潜像を現像する〈従来の技
術〉 電子写真装置における静電荷像現像における現像用トナ
ーとしては、キャリヤを使用しない１成分系、あるいは
キャリヤを使用する２成分系トナーが用いられている。

このうち１成分系トナーでは、樹脂中に磁性粉に加え、
さらに着色剤ないし抵抗制御剤としてカーボンブラック
を含有させている。

カーボンブラックとしては、種々のものが使用されてい
るが、特公昭６０−３３２６４号公報では、ＢＥＴ法に
よる表面積８５０〜１５００　ｍ”／ｇ、特に約１００
０　ｍ”／ｇ、　Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量２８０〜５００ｉｊ
／１００ｇの多孔性カーボンブラックを含有する１成分
系トナーが開示されている。

この公報によれば、このトナーは、かなり高い導電性を
示すにもかかわらず、現像器のスリーブ表面上である程
度のトリボ電荷を保持し、現像後トナー粉像を静電転写
できるとされている。　そして、高い画像濃度かえられ
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記特公昭６０−３３２６４号公報記載のトナ
ーでは、トナー飛散による機内汚れが多く、トナー消費
量が増大し、連続複写によりカブリが増大することが判
明した。　また、階調性、解像力にも劣る。

本発明の主たる目的は、適度の画像濃度を保ちつつもト
ナー飛散や機内汚れが少なく、連続複写によってカブリ
が増大せず、トナー消費量の増大がなく、階調性および
解像力のすぐれた、ｌＩｉ！２分系電子写真用トナーを
提供することにある。

く課題を解決するだめの手段〉 このような目的は、下記（１）の本発明によって達成さ
れる。

（１）樹脂と、磁性粉とを含有し、さらにＢＥＴ法によ
る比表面積６５０〜８３０ｍ”７ｇ、　Ｄ　ＢＰ吸油量
３００〜５００ｍ１／ｌｏｏｇのカーボンブラックＡと
、ＢＥＴ法による比表面積１００〜２５０１！１”７ｇ
、　Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量５０〜１３０ｉ＋ｊ／１００ｇの
カーボンブラックＢとを、Ｂ／Ａの重量比で２０／８０
〜８０／２０の範囲で含有することを特徴とする電子写
真用トナー〈作用〉 本発明によれば、２種のカーボンブラックＡ、Ｂを併用
し、特にカーボンブラックＡＱＢＥＴ法による比表面積
を６５０〜８３０　ｍ２／ｇに設定することにより、臨
界的にトナー飛散や機内汚れが減少し、連続複写によっ
てもカブリの発生が少なく、トナー消費量が少なく、階
調性および解像力がすぐれている。

この場合、カーボンブラックＡのみを用いたときと比較
すると、トナー飛散や機内汚れが減少し、カブリが減少
し、さらには飽和画像濃度が下がり、目の疲労が少な（
なり、トナー消費量も少なくなる。　また、階調性が向
上し、中間調の再現性が向上する。

一方、カーボンブラックＢのみを用いたときと比較して
、画像濃度が向上する。

く具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明に用いるカーボンブラックＡは、ＢＥＴ法（窒素
吸着法）ににる比表面積が６５０〜８３０　ｍ”７ｇの
ものである７ＢＥＴ法による比表面積が６５０　ｍ”７
ｇ未満となると、画像濃度が低下する。

また、８３０　ｍ”７ｇをこえると、臨界的に機内汚れ
が増大し、カブリが増大し、トナー消費量、階調性およ
び解像力に悪影響を与える。

このような比表面積のカーボンブラックＡを得るには、
ライオンアクゾ■からケッチＬンブラ・ツクＥＣとし、
て市律されているものの製造ロットを選択して用いれば
よい。

この場合、比表面積は７００〜８００　ｍ”７ｇとなる
とより一層好ましい結果を得る。

また、カーボンブラックＡのＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−１
に規定されるｒ）ＢＰ吸油量は、３００・〜５００ｍｆ
ｆ１／］ＯＯｇである。

これは、３００ｗｇ／１００ｇ未満となると、抵抗が高
くなる方向になり、画像濃度が低くなり、また５００ｍ
！／１００ｇをこえると、抵抗が低くなる方向になり、
機内汚れ、カブリ、ｔ・ナー消費量、階調性および解像
力に悪影響を与える。

なお、吸油量は３００〜４００ｍｇ／１００ｇとなると
、より一層好ましい結果をつる。

また、カーボンブラックへの羽均粒径は３０ｍ−程度で
あることが好ましい。　これにより、本発明の効果はよ
り一層高いものとなる。

平均粒径は電子顕微鏡写真から算出すればよい。

この他、ｐｉ（、灰分、比重、揮発分等については特に
制限はない。

一方、カーボンブラックＢは、ＢＥＴ法による比表面積
１００〜２５０ｍ”／ｇ、　Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量５０〜１
３０ｍｊ／　１００ｇのものである。

比表面積および吸油量がこれ以外となると、本発明の効
果は実現しない。

また、カーボンブラックＢの平均粒径は。

２０ｍｕ程度であることが好ましい。

この他、カーボンブラックＢのｐＨ、灰分、比重、揮発
分等については特に制限はない。

なお、カーボンブラックＢとしては、公知の市販のもの
のなかから、適宜、１種ないし２種以上を選択して用い
ればよい。

これらカーボンブラックＡ、Ｂの重量比Ｂ／Ａは２０／
８０〜８０／２０．特に４０／６０〜６０／４０である
。

Ｂ／Ａが２０／８０より小さくなると、抵抗が小さくな
り、機内汚れ、カブリ、トナー消費量、階調性および解
像力に悪影響を与える。

また、８０／２０をこえると、トナー抵抗が高（なり、
画像濃度が出に（くなる。

なお、カーボンブラックＡは、トナーの０．５〜５ｗｔ
％、カーボンブラックＢは１〜１０ｗｔ％用いればよい
。

これら、カーボンブラックＡ、Ｂは、通常内添されて、
樹脂中に含有されるが、場合によってはその一部分また
は全部が外添されていてもよい。

用いるトナーの体積平均粒径は５〜２０）１！１、特に
６〜１８−１より好ましくは８〜１２戸であることが好
ましい。

平均粒径が５＃ｌｊＩ未満であると、カブリの悪化、ク
リーニング不良が発生し、コスト的にも不利となる傾向
にある。

また、２０ｐｓを超えると、解像力の悪化、トナー飛散
が問題となる傾向にある。

体積平均粒径の測定にはコールタ−カウント法を用い、
測定値の体積粒径の５０％平均粒径を求めればよい、　
この際、電解液としては、イソトン■（コールタ−エレ
クトロニクス社製）を用い、例えばアパーチャー径１０
０ＪＪＪＩのコールタ−カウンタＴＡ−１１（同社製）
により測定すればよい。

さらに、粒径分布としては、平均粒径をＪとしたとき、
２丁以上およびＨ／２以下が、それぞれ、１０体積％以
下、特にＯ〜１０体積％程度のものであることが好まし
い。

このような粒径分布のものを用いることにより、トナー
の収率、歩留りが向上し、製造が容易になる。

トナーの帯電極性は、用いる感光体の材質や現像プロセ
ス等により適当な極性を選択すればよい。

トナーは、カーボンブラックＡ、Ｂと磁性粉とを含有す
る樹脂から構成され、必要に応じて荷電制御剤、ワック
ス等がさらに含有される。

トナーに用いる樹脂は、加熱あるいは圧着等の定着方法
に応じて公知の樹脂から選択すればよく、特に制限はな
（、例えば以下に挙げるものがある。

オレフィン樹脂、アクリル樹脂、スチレン共重合体、ビ
ニル樹脂、ポリアミド樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂等の各種樹脂の１種以上。

これらの樹脂のうち、スチレン−アクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂が好ましく、特にスチレン−アクリル樹脂を
用いることが好ましい。

本発明では特に必要はないが、カーボンブラックＡ、Ｈ
に加え、他の着色剤として他のカーボンブラック、アセ
チレンブラック、チャンネルブラック、アニリンブラッ
ク等の黒色顔料が、含有されていてもよい。

一方、含有される磁性粉に特に制限はな（、公知の磁性
粉、例えばマグネタイト、各種フェライト等を用いれば
よいが、これらは要求特性に応じて選択されるものであ
る。

このような磁性粉は、磁性トナー粒子の樹脂１００服量
部に対し５〜７０重量部重量部首されることが好ましい
。

荷電制御剤は、帯電極性、帯電量等を制御するために必
要に応じて添加される。　本発明では、目的とする極性
、帯電量等に応じて公知の適当な荷電制御剤を選択すれ
ばよく、特に制限はない。　例えば、金属錯塩アゾ系染
料、ニグロシン系染料等が挙げられるが、これらは要求
特性に応じて選択されるものである。

このような荷電制御剤の含有量は、トナーの樹脂１００
重量部に対し０．１〜５重量部程度であることが好まし
い。

ワックスは離型剤として、オフセット防止のために必要
に応じて添加される。　本発明では用いるワックスに特
に制限はなく、公知の種々のワックス、例えば、ポリエ
チレンワックス、ポリプロピレンワックス、シリコンワ
ックス等を用いればよいが、これらは要求特性に応じて
選択されるものである。

このようなワックスの含有量は、トナーの樹脂１００重
量部に対し１〜７重量部程度であることが好ましい。

なお、トナーには、これらの他、抵抗調整剤等が含有さ
れていてもよい。

トナーは、通常の１成分系のトナー製造法により製造す
ればよ（、例えば、下記のようにして製造される。

内添剤として上記したようなカーボンブラックＡ、Ｂ、
磁性粉、荷電制御剤、ワックスその他の添加剤等のうち
から必要なものを選択し、これらの所定量と樹脂とを溶
融・混練し、冷却後、ハンマーミル、カッターミル等に
より粗粉砕する。　次いで、ジェットミル、オングミル
等により微粉砕した後、上記の体積平均粒径範囲になる
ように分級してトナーを得る。

このようなトナーには、抵抗調整剤、着色剤、流動性改
良剤等の無機ないし有機微粒子を添加剤粒子として外添
することができる。

これらの例として、カーボンブラックＡ、　Ｂの他、 コロイダルシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナな
どの金属酸化物、炭化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸バ
リウム、珪酸カルシウムなどの無機微粒子、 磁性粒子、ＰＭＭＡ、ポリエチレン、ナイロン、シリコ
ーン樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポ
リエステルなどのポリマービーズ、 ポリ４フツ化エヂレン５ポリテトラフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデンなどの含フツ素有機微粒子、 ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂
肪酸金属塩、 電荷制御剤などが挙げられる。

なお、これらの添加剤粒子は１種類だけを用いても良い
が、必要に応じて、２種類以上を組合せて使用すること
もできる。

また、離型剤も添加剤粒子として外添可能である。

これら添加剤粒子は、トナー粒子と乾式混合される。

この際、各添加剤粒子は、表面疎水化処理、表面分散改
良処理のためにチタネート系、アルミニウム系、シラン
系などのカップリング剤やシリコーンオイル、その他の
有機処理、無機処理をほどこすこともできる。

そして、これら添加剤粒子は０．００５〜５戸程度の平
均粒径とする。　また、外添量は０．１〜８重量％程度
とする。

このような添加剤粒子は、トナー粒子とヘンシェルミキ
サー、グラインドミキサー、■ブレンダー、ナウターミ
キサ−等により乾式混合されて、トナー粒子表面に吸着
ないし固着されたり、さらに機械的な歪力や熱等により
、トナー粒子表面に固着一体止して埋め込まれたりして
いるものである。

本発明の電子写真用トナーは、ｌ成分系現像剤として用
いられる。

このような本発明の電子写真用トナーは、磁気ブラシ現
像法などの乾式現像法に用いられて所定の効果を発揮す
る。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例１ バインダーＡ、　　　　　　１２．５重量部（三井石油
化学工業社製 ハイワックス４００Ｐ） バインダーＢ　　　　　　　　４．０重量部（三井石油
化学工業社製 ハイワックス３２０Ｐ） バインダーＣＩ５．０重量部 （東洋ペトロライト社製 バリコ２０００） バインダーＤ　　　　　　　　２．０重量部（住友化学
工業社製 スミテートＭＢ−１１） 磁性粉　　　　　　　　　　６０．０重量部（ＴＤＫ社
製　ＣＡＰ−２ フェライト、 平均粒径　０．５５μ） カーボンブラックＡ　　　　　３．５重量部（ライオン
アクゾ社製 ケッチエンブラックＥＣ ＢＥＴ法による比表面積　　７４２ｍ”／ｇＤＢＰ吸油
量　　　　　　　３６４ｍｇ／１００ｇ平均粒径　　　
　　　　　３０ｍｕ） カーボンブラックＢ　　　　　３．０重量部（三菱化成
工業社製　ＭＡ−１００ ＢＥＴ法による比表面積　　１３４ｍ”／ｇＤＢＰ吸油
量　　　　　　　１０１ｍ１／１００ｇ平均粒径　　　
　　　　　２０ｍｕ） なお、カーボンブラックＡは、種々の製造ロフトの中か
ら選択したものである。

上記の組成を配合、溶融、混線後、冷却し、ハンマーミ
ルにて粗粉砕した。　次いでジェットミルにて微粉砕し
、分級して体積平均粒径Ｊ１１μの５−以下の粒径の粒
子がほぼ０体積％であり、２丁以上の粒径の粒子を１．
２体積％含んでいた。

このトナーにシリカ（日本アエロジル社製ＲＸ−１７０
）を０．５重量％添加し、■ブレンダーにより混合し、
シフターにより粗大粉を除いて、トナー１を作製した。

このトナーｌにつきライフ試験を行った。

結果を表１に示す。

比較例１ 実施例１において、カーボンブラックＡ％Ｂをカーボン
ブラックＡ３重量部にかえた他は同様にして、トナー２
を得、前記と同様に現像剤としてライフ試験を行った。

比較例２ 比較例１において、カーボンブラックＡ３重量部をカー
ボンブラック８３重量部にかえた他は同様にして、トナ
ー３を得、前記と同様にライフ試験を行った。

表１から明らかなように、カーボンブラックＡのみのト
ナー２は画像濃度が高すぎて、初期特性の段階で解像力
と階調性に悪影響を与えるばかりでなく、ライフ試験で
は機内汚れが激しい。

また、カーボンブラックＢのみのトナー３は、初期から
画像濃度が低（、ライフ試験を行うと、さらに画像濃度
が下がり、複写機としての機能そのものが問題となる。

これに対し、本発明のトナーｌは、画像濃度も安定して
おり、他の緒特性も問題がなく良好なトナーであった。

実施例２ カーボンブラックＡとして、前記ケッチエンブラックＥ
Ｃの製造ロットを選択して、比表面積を本発明の範囲内
にてかえたところ、実施例１と同等の結果かえられた。

これに対し、前記ケッチエンブラックＥＣの製造ロット
を選択して、比表面積を９５０　ｍ”７ｇとしたところ
、トナー飛散が激しく、ライフ試験１万枚で機内汚れが
ひどかった。

以上から、本発明の効果があきらかである。

く効果〉 本発明によれば、比表面積およびＤＢＰ吸油量の異なる
２種のカーボンブラックＡ、Ｂを混合することにより、
トナー抵抗を調整して、優れた高画質画像を得られるば
かりでなく、ライフ特性も良好である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂と、磁性粉とを含有し、さらに ＢＥＴ法による比表面積６５０〜８３０ｍ＾２／ｇ、Ｄ
   ＢＰ吸油量３００〜５００ｍｌ／１００ｇのカーボンブ
   ラックＡと、ＢＥＴ法による比表面積１００〜２５０ｍ
   ＾２／ｇ、ＤＢＰ吸油量５０〜１３０ｍｌ／１００ｇの
   カーボンブラックＢとを、Ｂ／Ａの重量比で２０／８０
   〜８０／２０の範囲で含有することを特徴とする電子写
   真用トナー。