JPH02146057A - 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〕 本発明は電子写真法などに使用されている乾式現像用ト
ナーに関し、特に定着性及び流動性に優れたトナーに関
する。

〔従来技術〕

従来、電子写真法としては、米国特許筒２２９７６９１
に示させているカールソンプロセスを基本として、これ
までに多数の方法が提案されている。

一般には光導電性物質を用いた感光体上に静電気的潜像
を形成し、次に該潜像に“トナー′と呼ばれる微粉末を
選択的に付着させ、現像を行い、該潜像を顕像化する。

この顕像化したトナーを必要に応じて紙などの転写材に
転写した後、熱及び圧力、または溶剤蒸気などにより定
着し画像形成物を得るものである。

現像方法としては乾式現像方式、液体現像方式に大別で
き、さらに乾式現像方式としてはキャリアを使用する二
成分現像方式として磁気ブラシ現像法、カスケード現像
法などが知られている。また、−成分現像方式としては
、ジャンピング現像法、ＦＥＥＤ現像法、磁気ブラシ現
像法などが知られている。これらの現像方式に使用され
るトナーはさらに絶縁性と導電性に分類される。　上記
現像方法によって得られた画像を転写材に定着させる方
法として、フラッシュ定着方式、加熱ローラ方式、加圧
ローラ方式などがあるが、近年、定着時のエネルギーを
低減させる傾向にあり、低粘度、低融点の材料を使用し
たトナーの提案が多数なされている。例えば、ＵＳＰ３
９２５２１９、特公昭５Ｂ−８５０５の様にワックス状
物質をトナー成分とするものが提案されている。一般に
これらの乾式現像用トナーは樹脂の中に染料、顔料など
の着色材、帯電制御剤などを分散させた約１０μｍの微
粒子の表面に種種の物質を付着させたものが使用されて
いる。しかしこれらの微粉末を前記の現像方法に用いる
ためには種種の化学的物理的特性が要求される。なかで
もトナー搬送に影響を与える凝集性、流動性については
これまでに多数の提案がなされており、例えばシリカ粉
末をトナーの表面に付着させることにより流動性を向上
させることが知られている。最近では特公昭６２−４９
４号にポリビニルアルコール中にシリカを分散させた結
合体をトナー表面に被覆することが開示されている。さ
らに特公昭６１−５５１０８号にはトナー表面にシリコ
ン樹脂よりなる接着層を介して無機質微粉末を付着させ
ることが開示されている。さらに特公昭６０−３４１０
４号には微粉状シリカを含有するトナー粒子にさらに微
粉状シリカを混合した現像剤が開示されている。

トナーの製造方法としては、一般に混練粉砕法、スプレ
ードライ法、重合法などが知られている。

また、トナー表面に種種の物質を付着させる方法として
は、流動乾燥炉などを使用して熱により付着させる方法
、ボールミルなどの混合機を用いて機械的な力により付
着させる方法などが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述のワックス状物質を含むトナーにお
いて、トナーの表面にワックス成分が露出するため、凝
集性が著しく増大し、長期保存安定性、流動性が著しく
悪化するという欠点を有している。更に、前記トナー粒
子の表面に樹脂皮膜を形成したり、流動性向上化剤を固
着させる方法においてはトナーの製造工程が複雑になる
という欠点を有し、さらにその他のトナーの特性に影響
を与えるため特性制御が複雑になるという欠点を有して
いる。　　従って本発明の目的は、上記課題を解決す・
るもので １）凝集防止（保存安定性） ２）高流動性 ３）製造方法の簡略化 以上３点を満足させるトナーを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のトナーは乾式現像法に使用するトナーにおいて
、ワックス類、高級脂肪酸類、ポリオレフィン、オレフ
ィン共重合体の少なくとも一種類を含むトナー粒子にお
いて、該トナー粒子の表面を有機溶剤により処理するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

ワックス状物質を含有するトナーは粒子表面にワックス
成分が露出していることが電子顕微鏡によって明かとな
った。このワックス成分が凝集力を増大していると考え
、このワックス成分を除去する方法について鋭意研究を
行ったところ、該トナーを有機溶剤処理することによっ
て、粒子表面のワックス成分が除去され、凝集性と流動
性が向上することが明かとなった。この原因については
、まだ不明であるが、ワックス成分の中の低分子量成分
が有機溶剤に溶解したためだと考えられる。

〔実施例〕

以下の実施例により本発明を具体的に説明する。

本発明に用いるトナーは一般の混練粉砕法、スプレード
ライ法、重合法によって作製された粒径５〜２０μｍの
ものを使用することができる。　欽に、従来の方法で作
製したトナーを有機溶剤で処理する方法としては、有機
溶剤中にトナーを攪はん分散させ、その後溶剤とトナー
を分離して、　トナーを軟化点以下で乾燥させる方法、
また別の方法としては、有機溶剤中にトナーを分散させ
た溶液を噴霧乾燥法（スプレードライ法）により分離乾
燥させる方法などを使用することができる。

本発明のトナーの主成分として使用するワックス状物質
としてキャンデリラワックス、カルナバワックス、ライ
スワックス等の植物系天然ワックス、みつろう、ラノリ
ン等の動物系天然ワックス、モンタンワックス、オシケ
ライト等の鉱物系天然ワックス、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の天然
石油系ワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャー
・トロプシュワックス等の合成炭化水素ワックス、モン
タンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体等の変
性ワックス、硬化ひまし油、硬化ひまし油誘導体等の水
素化ワックス、合成ワックス等のワックス類、ステアリ
ン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸類、低分子量ポリエ
チレン、酸化ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチμん・
アクリル酸エステル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共
重合体等のオレフィン共重合体の中から一種あるいは二
種以上を用いる。更に、必要に応じてワックスの結着剤
として以下に示す樹脂を添加する。

ポリスチレン及び共重合体、例えば、水素添加スチレン
樹脂、スチレン・イソブチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、
　ＡＳＡ樹脂、　Ａｓ樹脂、　　ＡＡＳＡｓ樹脂Ｃ３樹
脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン・Ｐクロロスチレン共重合体
、スチレン・プロピレン共重合体、スチレン・ブタジェ
ン架橋ポリマー　スチレン・ブタジェン°塩素化パラフ
ィン共重合体、スチレン・アリル・アルコール共重合体
、スチレン・ブタジェンゴムエマルジョン、スチレン・
マレイン酸エステル共重合体、スチレン・イソブチレン
共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、アクリ
レート系樹脂あるいはメタアクリレート系樹脂及びその
共重合体、スチレン・アクリル系樹脂及びその共重合体
、例えば、スチレン・アクリル共重合体、スチレン・ジ
エチルアミノ・エチルメタアクリレート共重合体、スチ
レン・ブタジェン・アクリル酸エステル共重合体、スチ
レン・メチルメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ
−ブチルメタアクリレート共重合体、スチレン・ジエチ
ルアミノ・エチルメタアクリレート共重合体、スチレン
・メチルメタアクリレート・ｎ−ブチルアクリレ−・ト
共重合体、スチレン・メチルメタアクリレート・ブチル
アリレート・Ｎ−（エトキシメチル）アクリルアミド共
重合体、スチレン・グリシジルメタアクリレート共重合
体、スチレン・ブタジェン・ジメチル・アミノエチルメ
タアクリレート共重合体、スチレン・アクリル酸エステ
ル・マレイン酸エステル共重合体、スチレン・メタアク
リル酸メチル・ア、クリル酸２−エチルヘキシル共重合
体、スチレン・ｎ−ブチルアリレート・エチルグリコー
ルメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメ
タアクリレート・アクリル酸共重合体、スチレン・ｎ−
ブチルメタアクリレート・無水マレイン酸共重合体、ス
チレン・ブチルアクリレート・イソブチルマレイン酸ハ
ーフエステル・ジビニルベンゼン共重合体、ポリエステ
ル及びその共重合体、ポリエチレン及びその共重合体、
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレン及びそ
の共重合体、フッソ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニー
ルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂などを一種類あるいは、二種類以上ブレンド
したものを使用する事ができる。

着色剤としてはカーボンブラック、スピリットブラック
、ニグロシンなどの黒色染・顔料を使用する。カラー用
としては、フタロシアニン、ローダミンＢレーキ、ソー
ラピュアイエロー８Ｇ、キナクリドン、ポリタングスト
リン酸、インダスレンブルー　スルホンアミド誘導体な
どの染料を使用することができる。この他に磁性トナー
用として、Ｆ　ｅｓｏｓ、　　Ｆ　ｅｇｏｓ、　　Ｆ　
ｅ、　　Ｃｒ、　　Ｎ　ｉなとの磁性粉を添加する。更
に、分散剤として、金属石鹸、ポリエチレングリコール
なと、帯電制御剤として、電子受容性の有機錯体、塩素
化ポリエステル、ニトロフニン酸、第４級アンモニウム
塩、ピリジニル塩などを添加することができる。

また、導電性トナーとして、カーボンブラックなどの導
電性微粉末を有機溶剤処理後のトナーの表面に固着する
ことができる。

トナーを処理する有機溶剤としては、アセトン、トルエ
ン、トリクレン、シクロヘキサン、ＴＨＦ、ＭＥＫ、Ｍ
、ＩＢＫ、エタノール、ブタノール、酢酸エチル、ベン
ゼン、セロソルブアセテート等を使用する。有機溶剤に
よる処理温度は、　トナーの軟化点よりも１０°Ｃ低い
温度以下で行うことが好ましい。これ以上の温度で行う
と、溶剤中でトナーの造粒が生じ、形状や粒径が変化し
ていまい好ましくない。

以上前記方法によりて、ワックス状物質を含有するトナ
ーの表面を有機溶剤処理することにより、簡単に、流動
性、保存性及び定着性の優れたトナーを提供することが
できる。

以下に本実施例をより詳細に説明する。

〔実施例１〕 ［トナー組成］ パラフィンワックス　　　　　　　４０ｗｔ％エチレン
・酢酸ビニル共重合体　　１０ｗｔ％カーボンブラック
　　　　　　　　　４ｗｔ％ＦｅｔＯｎ　　　　　　　
　　　　　　４６ｗｔ％上記組成の原料を使用し、スク
リュウ押出機で混練し、冷却後、粗粉砕する。次にジェ
ット粉砕機で微粉砕し、分級して５〜２０μｍのトナー
を作製した。

［有機溶剤処理］ 有機溶剤として、アセトンを使用し、前記方法で作製し
たトナーを分散させた。混合比を以下に示す。

アセトン　　　　　９０　ｗ　ｔ％ トナー　　　　　　　１０ｗｔ％ 分散は、超音波で行い、処理温度は３０°Ｃで行った。

この時、トナーの軟化点は６０°Ｃであった。

次にこの分散液をスプレードライ装置により噴霧し、有
機溶剤を分離してトナーを乾燥した。

噴霧乾燥条件は二流体ノズルを使用し、圧力３ｋ　ｇ　
／　ｃ　ｍ　２、熱風温度４０°Ｃで行った。

熱風温度は３０°Ｃ〜５０°Ｃの範囲が好ましく、３０
℃以下では、トナーの乾燥が不十分になる。また、５０
℃以上では乾燥が急激に行われるため、ノズルがつまり
噴霧することができない。

前記アセトン処理したトナーを一成分磁気ブラシ現像器
とＯＰＣ感光体を有するレーザプリンターに搭載して、
画像形成を行ったところブロッキングやケーキングを起
こす事なく、鮮明な画像を形成することができ、更に３
万枚の耐久テストを行ったところ初期と同様にブロッキ
ングやケーキングを起こす事なく鮮明な画像を得ること
ができた。さらに本実施例で作製したトナーを容器に密
閉し、３０℃−８０％の環境下に三ケ月間保存して同様
なテストを行ったが凝集などの特性上の劣化はなく、鮮
明な画像を得ることができた。耐久テストにおいても同
様に鮮明な画像を形成することができた。

〔比較例１〕 実施例１で作製したトナーをアセトン処理しないでその
まま実施例１で用いたレーザプリンターに搭載して画像
形成を行ったところ、トナーの流動性が悪く、更に現像
器内で凝集を起こし、画像を形成することができなかっ
た。

〔実施例２〕 〔実施例１〕のアセトン処理トナーの作製において、ア
セトン処理温度を変えてトナーを作製した。

その他は〔実施例１〕と同様にして行った。結果を第１
表に示す。

第１表 第１表の変形度は、処理前のトナーの粒径と形状が処理
後に変化したかを示すものである。

Ｎｏ、３のトナーは実施例１と同様に鮮明な画像を形成
することができたが、Ｎｏ、２のトナーは解像度が悪く
、地かぶりなどが生じ鮮明な画像を形成することができ
なかった。さらに、Ｎ　ｏ。

１のトナーについては全く画像を形成することができな
かった。

〔実施例３〕 ［トナー成分］ パラフィンワックス　　　　　　　　　７０ｗｔ％エチ
レン・酢酸ビニル共重合体　　　２０ｗｔ％カーボンブ
ラック　　　　　　　　　１０ｗｔ％上記原料を実施例
１と同様にしてトナーを作製した、さらに、実施例１と
同様にアセトン処理した。この処理トナーを使用して、
−成分非接触型現像方法によるレーザープリンターによ
り画像を形成したところ、実施例１と同様な結果を得た
。

〔比較例２〕 実施例３で作製したアセトン処理を行わないトナーを用
いて、実施例３と同様に画像形成を行ったところ、比較
例１と同様に全く画像を形成することができなかった。

〔実施例４〕 実施例１で作製したアセトン処理トナーを導電化処理し
て、導電性トナーを作製した。導電化処理は、カーボン
ブラックをトナー表面に固着した。

アセトン処理トナー　　　　　　　１００ｗｔ％カーボ
ンブラック　　　　　　　　　５ｗｔ％上記組成の原料
を高速流動攪はん機により処理した。得られたトナーは
１０３Ωｃｍ以下の比抵抗を示した。さらに、−成分磁
気ブラシ現像方法による、絶縁体への電荷注入による現
像を行うことができた。

〔実施例５〕 ［トナー成分］ マイクロクリスタリンワックス　　　２０ｗｔ％カルナ
バワックス　　　　　　　　　２０ｗｔ％エチレン・酢
酸ビニル共重合体　　　１０ｗｔ％Ｆ　ｅ３０ａ゛４０
ｗ　ｔ％ カーボンブラック　　　　　　　　　１０　ｗ　ｔ％を
用い実施例１と同様にトナーを作製し、実施例１と同様
にアセトン処理を行なったトナーを作製した。該トナー
を使用して、実施例１と同様に画像形成を行なったとこ
ろ、実施例１と同様な結果を得た。

（発明の効果） 以上述べたように本発明のトナーによれば、乾式現像法
に使用するトナーにおいて、ワックス類、高級脂肪酸類
、ポリオレフィン、オレフィン共重合体の少なくとも一
種類を含むトナー粒子において、該トナー粒子の表面を
有機溶剤により処理することによって、低エネルギーで
定着するトナーの欠点である、流動性及び保存性を簡単
に向上す、ることができる、これにより、これまでの画
像形成方法を用いて、少ない消費電力で定着を行なうこ
とができるようになり、ランニングコストを低減できる
という大きな効果を有する。

更に、本発明のトナーは、電子写真、静電記録、静電印
刷、磁気記録法、再生熱転写法などを用いた画像形成装
置、つまり複写機、プリンター　ファクシミリなどにも
応用することができる。

以上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 乾式現像法に使用するトナーにおいて、ワックス類、高
   級脂肪酸類、ポリオレフィン、オレフィン共重合体の少
   なくとも一種類を含むトナー粒子において、該トナー粒
   子の表面を有機溶剤により処理することを特徴とするト
   ナー。