JPH02161461A

JPH02161461A - 静電荷像現像用乾式トナー及びその製造法

Info

Publication number: JPH02161461A
Application number: JP63315081A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsumura; 保雄松村; Ikutaro Nagatsuka; 育太郎長束; Masao Mochizuki; 望月　雅夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1990-06-21

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−１；の利用分野）本発明は、電子写真法、静電記録法等の現像に用いる静
電荷現像用乾式トナー　詳しくは、シェルを有する多層
構造の静電荷現像用トナー及びその製造法に関する。

（従来の技術）電子写真法では感光体上に形成された静電潜像を通常顔
料を含む樹脂粉で現像し、得られた可視画像を転写紙上
に転写して、熱、圧力若しくはその併用により定着する
が、この定性工程を高速かつ高効率に行うことが近年要
求されている。

このためには、圧力定着用トナーの場合には、結ｊり剤
に塑性変形を生じ易い物質を用い、また、熱定着用トナ
ーの場合には、トナーの結若剤の軟化点を下げ、溶融粘
度を低下させることにより、低消費電力で高速定着を行
うことが、有効である。

通常のトナーで主結着材料として用いられるバインダー
ポリマー（結着樹脂）の軟化点を下げると、トナー保管
時にケーキングによる流動性の低下を来し、溶融粘度を
下げると、オフセット現象などによる画像の汚れが発生
し易くなる。

このため、熱ロールにシリコンオイルなどのＨ’ｔ２剤
を供給する装置を設け、オフセットを防止したり、主バ
インダーポリマーのガラス転移点を高くしたり、シリカ
などの無機の超微粉をトナー表面への外添剤として用い
ることにより保管時のケーキングを防止する方法などが
従来提案されている。

しかし、熱ロールにシリコンオイルを供給するには、供
給機構を必要とするため、装置のコストアップが必至で
あり、またオイル供給のメンテナンスも必要となる。

主バインダーポリマーのガラス転移点を高くすると、軟
化温度が高くなるために低温定着が困難となる。

また、圧力足ｄトナーの場合も、塑性変形を生じ易い材
料を用いると、流動性が悪化してケーキングの原因とな
り、トナー材料の感光体へのフィルミングも起こり易く
、その結果、クリーニング性を悪化し、画像の経時劣化
を生じ易（なる。

（発明が解決しようとする課題）これらの欠点を解決するために従来より、マイクロカプ
セル型に代表される多層構造トナーが提案されている。

この場合、コア材料としては熱溶融の容易な成分を用い
、シェル材料としては融点が高く、トナーとして良好な
流動性及び耐ケーキング特性をもつ材料を使用するのが
一般的である。通常、コア材料には、ワックス類やガラ
ス転移点の低いか分子量の低い樹脂などがバインダーと
して使用され、シェル材料としてはガラス転移点が高い
か、高分子量か、架橋構造を有するバインダーが使用さ
れている。

しかし、シェル材料の圧力応答性及び熱変形性がＭ密に
最適化されないと、定着エネルギーは高くなり、定着性
と耐ケーキング性の機能分離が十分でなくなる。

また、流動性、耐ケーキング性の不良なトナーに対して
、シリカ、アルミナ、チタニアなどの無機物微粉末をカ
プセル状にコーティングする方法が行われているが、微
粉末がコアに完全゛に付着していないので、付着状態が
不安定であり、経時的な画像の劣化や耐ケーキング性の
低下を招き易い。

そこで、本発明は、上記の欠点を解消し、高速で効率よ
く定行を行うことのできる静電荷像現像用乾式トナーを
提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、貯蔵時にケーキングを生じにくい
静電荷像現像用トナーを提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、流動性が高（、均一な画像
を形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。

本発明のさらにもう１つの目的は、感光体フィルミング
を生じにくい静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。

本発明の別の目的は、クリーニング性の良好な静電荷像
現像用トナーを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、長期間にわたって安定した
画像を提供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。

（課題を解決するための手段）本発明は、（１）コア粒子の表面にシェルを有する静電
荷像現像用乾式トナーにおいて、シェルに水溶性ポリマ
ーと疎水性微粒子とを含有させたことを特徴とする静電
荷像現像用トナー、（２）水溶性ポリマーとしてポリビ
ニルアルコールを使用することを特徴とする上記第１項
記載の静電荷像現像用トナー　（３）コアとして平均粒
径５〜１５ａｍの粒子を用い、疎水性微粒子として平均
粒径３μ−以下の粒子を用いることを特徴とする上記第
１項又は第２項記載の静電荷像揚像用トナー　（４）水
溶性ポリマーと疎水性微粒子の配合を重量比で１：２０
〜５：ｌとしたことを特徴とする上記第３項記載の静電
荷像現像用トナー　（５）撹拌状態のコア粒子表面に水
溶性ポリマーの水溶液を噴霧し、疎水性微粒子を添加し
てシェルを形成し、乾燥することを特徴とする静電荷像
現像用トナーの製造法、及び（６）乾燥空気を供給する
か、チャンバを減圧することにより乾燥することを特徴
とする上記第５項記載の静電荷像現像用トナーの製造法
である。

（作用）従来のマイクロカプセル法は、コアセルベート等の原理
を応用した液相でシェル形成を行うもので、水溶性ポリ
マーシェルが主体であった。

このシェル形成は、水系に限らず、乾燥時に相当なエネ
ルギーを必要とし、製造コストを非常に高いものにして
いる。また、有機溶剤を使用する場合には、廃液中の有
機溶剤の処理負担や溶剤による環境汚染も無視できない
ものである。

しかし、本発明は、撹拌状態のコア粒子の表面に水溶性
ポリマーの水溶液を噴霧し、疎水性微粒子を添加してシ
ェルを形成し、乾燥ガスを供給したり、減圧して乾燥す
ることにより、トナーを製造するため、使用する水の量
が従来法に比較して極端に少なく、乾燥に要するエネル
ギーを大幅に低減することができる。そして、疎水性微
粒子が乾燥時にトナー粒子間に介在するために、凝集を
防止することができ、均一な乾燥を効率良（行うことが
できる。疎水性微粒子は、シェル上にほぼ露出した状態
で固定されるので、乾燥後もケーキング防止の効果が奏
される。

水溶性ポリマーとしては、メチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリメタクリ酸
、ポリビニルアルコールなど乾燥が比較的容易なものが
適しているが、最外層の耐ケーキング性、定着性などか
らポリビニルアルコールが最も好ましい。

ポリビニルアルコールの重合度は、５０〜５０００が適
当である。５０未満ではシェルが脆くなり、５０００を
越えると水溶液の粘度が高過ぎるため、均一な噴霧や乾
燥が困難となる。

水溶性ポリマーの配合量は、０，１％〜３０％、好まし
くは０，３％〜２０％であり、少な過ぎると耐ケーキン
グ性等に効果がなく、多過ぎると定着性が悪化する。　
疎水性微粒子としては、水に濡れ、にくい有機、無機の
微粒子を使用することができる。疎水性微粒子の平均粒
径は、３μ膳以下、好ましくは２μ■以下が適している
。平均粒径が大き過ぎると、シェル層から脱落し易くな
り、また、凝集防止に必要な配合量が著しく増加する。

無機系の疎水性微粒子としては、疎水性シリカ、疎水性
アルミナ、疎水性酸化チタン、疎水性ジルコニア、疎水
性ケイ酸ソーダアルミニウム、疎水性炭酸カルシウム、
疎水性炭化ケイ素、疎水化処理マグネタイト、疎水化処
理をした各種金属微粉末等を挙げることができ、有機系
の疎水性微粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリテトラクロロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン、ベンゾグアナミン、ポリウレア等の微粒子
及び各種モノマーの共重合体の微粒子などを使用するこ
とができる。

疎水性微粒子の配合量は、水溶性ポリマーに対して１：
２０〜５：１、好ましくは１：１０〜２：ｌの割合がよ
い。疎水性微粒子が少なすぎると、製造時及び使用時に
凝集が進行し、多すぎると、疎水性微粒子の脱離が多く
なって、感材−ヒのブラックスポット等の原因となり易
い。

内部材料のコア粒子は、通常のトナー組成物を使用する
ことができるが、熱ロール定着用には熱軟化性の低ガラ
ス転移点ポリマーを、加圧ロール定着用には常温でゴム
領域を示す低密度ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニ
ルコポリマーなどを用いることが好ましい。

なお、このようなコア粒子は、混練粉砕法、懸濁重合法
、スプレードライ法、メルトデイスパーシコン法等によ
り製造することができる。

（実施例）以Ｆ、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
これらは本発明を何等制限するものではない。

実施例１コア粒子は、スチレン−ブチルアクリレート共重合体（
Ｔｇ　３５°Ｃ２重電平均分子ｆｆｉ　７ＸＩＯ’、数
平均分子ｆｆｉ　８Ｘ１０’）を８５重量部、カーボン
ブラ。

り（キャボット社製商品名ＢＰＩ、）を１０重量部及び
ポリエチレンワックス（工注石油化学社製商品名２００
Ｐ）を５重量部をバンバリーミキサ−で混練し、微粉砕
して平均粒径１ｅｕｓのコア粒子を得た。

このコア粒子１ｋｇを５ｇ容Ｍのヘンシェルミキサーに
移し、断続的に撹拌しながら、ポリビニルアルコール（
重合度１０Ｇ）の５％水溶液を４００ｃｃ噴霧して加え
た。さらに、疎水性シリカ（デグサ社製エアロジルＲ９
７２）５ｇを加えてチャンバーｇ　度を３０℃に保ち、
エアンールより乾燥空気を吹き込みながら、回転数３０
００ｒｐ■で羽根を回転させ、内容物の温度が上がり過
ぎないように注意しつつ１時間撹拌を行いトナーを得た
。

キャリアは、粒径ｌＯＯμ■のフェライト粉末にポリメ
チルメタクリレートをコートしたもので、トナーとキャ
リアを５：９５の比率で混合した。

次いで、このトナーとキャリアの混合物を富士ゼロック
ス社の改造定着機ＦＸ３５００を用いて、圧力３ｋｇ／
ｃｍ”、速度２００ｍｍ／ｓｅｃで定着状幅を調べたと
ころ、最低定着温度が１１５℃で充分な定着強度を得る
ことができた。定着強度はウェス摺擦による汚れ度合い
を調べたところ、にじみを全く見いだせなかった。また
、このトナーを５０℃で２４時間という条件の下ケーキ
ングテストを実施したところ、はとんど凝集の発生を見
ることはできなかった。

実施例２コア粒子は、エチレン−酢酸ビニル共重合体くアライド
社製商品名八ＣＰ−４００）５０１　ｆｆｉ部及び、マ
グネタイト（戸田工業社製商品名ＥＰＴ１００Ｏ）５０
重量部を加熱して溶融スラリーを作り、スプレードライ
ヤーを改造した噴霧冷却装置を用いて、造粒し、平均粒
径１７μ―のコア粒子を得た。

このコア粒子５００ｇを減圧機構付きの■型混合機に移
し、直径２ｔｍｍのスチールボール５００ｇとともに断
続的に撹拌しながら、ポリビニルアルコール（重合度２
００）の５％水溶液を３００ｃｃ噴霧して加えた。さら
に、平均粒径１μ綱のポリテトラフルオロエチレン微粉
１０ｇを加え、−４０ｃ＊ＨｇのＵ圧下で撹拌しながら
乾燥して磁性トナーを得た。

次いで、このトナーを富士ゼロックス社の改造定着機Ｆ
Ｘ２７００を用いて、圧力定着を行ったところ、圧力１
００ｋｇ／ｃｓ”、速度１００ｍｍ／ｓｅｃで充分な定
着強度を得ることができた。また、このトナーを５０℃
で２４時間という条件の下ケーキングテストを実施した
ところ、はとんど凝集の発生を見ることはできなかった
。

また、ポリテトラフルオロエチレン微粉の平均粒径を１
μｍから４μ−に変更し、上記と同様にトナーを製造し
、定着強度試験を行ったところ、ポリテトラフルオロエ
チレンの脱離と思われる地汚れが見られた。ケーキング
テストでは５０％程度の凝集が発生していた。

（発明の効果）本発明は、上記の構成を採用することにより、高速で高
効率の定行性能を有し、かつ、流動性の高い静電荷像現
像用トナーを得ることができ、その結果、感光体フィル
ミングが防止され、クリーニング性が向上するため、均
一な画像を長期に亙り安定して得ることが出来るように
なった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コア粒子の表面にシェルを有する静電荷像現像用
乾式トナーにおいて、シェルに水溶性ポリマーと疎水性
微粒子とを含有させたことを特徴とする静電荷像現像用
トナー。
（２）水溶性ポリマーとしてポリビニルアルコールを使
用することを特徴とする請求項（１）記載の静電荷像現
像用トナー。
（３）コアとして平均粒径５〜１５μｍの粒子を用い、
疎水性微粒子として平均粒径３μｍ以下の粒子を用いる
ことを特徴とする請求項（１）又は（２）記載の静電荷
像現像用トナー。
（４）水溶性ポリマーと疎水性微粒子の配合を重量比で
１：２０〜５：１としたことを特徴とする請求項（３）
記載の静電荷像現像用トナー。
（５）撹拌状態のコア粒子表面に水溶性ポリマーの水溶
液を噴霧し、疎水性微粒子を添加してシェルを形成し、
乾燥することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造
法。
（６）乾燥空気を供給するか、チャンバを減圧すること
により乾燥することを特徴とする請求項（５）記載の静
電荷像現像用トナーの製造法。