JPH04182661A - 電子写真用トナー及びその製造方法 - 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］ 本発明はプリンター、複写機、ファックス等に用いる電
子写真用トナー及びその製造方法に関する。さらに詳し
くは耐オフセット性を改善したトナー及びその製造方法
に関する。

［従来の技術］ 電子写真用トナーを用いた画像形成装置では記録紙上に
永久像を形成する方法として熱ローラー定着が主流にな
っている。しかしこの方式ではローラー表面にトナーの
一部が融着し再び記録紙上に転写して画像を汚すオフセ
ット現象を起こし易い欠点がある。

従来このオフセット防止の方法として、ローラ−表面を
比較的離型性の優れた材料で形成しかつシリコンオイル
等の液体で表面を被覆する方法、トナー用結着樹脂の分
子量分布をブロードにする方法（特開昭５Ｏ−１３８４
２５）、トナーに離型剤を添加してトナー自体に離型性
を持たせる方法（特公昭５２−３３０４）等があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のシリコンオイル等を使用する方法
では装置が複雑になりまたオイルの補給が必要で価格的
に高価になる。また分子量分布をブロードにし高分子量
成分を多くした場合、軟化点が高くなり消費電力の増加
や定着器の耐久性に支障をきたすようになる。低分子量
成分を多くした場合は軟化点を下げることには効果があ
るが同時にガラス転移点も低下しトナーの保存性が悪く
なる。従って良好な定着性を維持する性質を同時に満足
するトナーを得ることは困難であった。

トナー中に離型剤を添加してトナー自体に離型性を持た
せることは簡便な方法であるが、耐オフセットに対して
十分な効果を得るためにはｗｉ型剤を多量に含有させる
ことが必要で、そうするとトナーの保存性が悪くなり、
またこうした離型剤は結着樹脂との相溶性が悪いためト
ナー組成が不均一となり帯電性等現像特性に悪影響を与
えるという課題を有していた。

そこで本発明の目的は上記課題を解決するもので、その
目的とするところは装置を複雑化せずに良好な定着性・
耐オフセット性を確保することが可能な電子写真用トナ
ー及びその製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電子写真用トナーは内核粒子表面に少なくとも
樹脂微粒子を付着させ、該樹脂微粒子を溶解する溶剤に
より処理することで被覆層を形成した電子写真用トナー
において、被覆層の構成物として離型材を含むことを特
徴とする。

さらに離型材が天然ワックス、石油系ワックス、合成ワ
ックスなどのワックス類、低分子量オレフィン重合体ま
たは共重合体の微粒子を一種あるいは二種以上を用いる
ことを特徴とする。

さらに本発明の電子写真用トナーの製造方法は内核粒子
表面に少なくとも樹脂微粒子、離型材を付着する工程、
該樹脂微粒子を溶解する溶剤により処理する工程、処理
した粒子を乾燥・回収する工程から成ることを特徴とす
る。

［作用］ 粒径の大きな母粒子と粒径の小さい子粒子とを混合して
メカノケミカル反応等により処理を行うことにより、子
粒子は母粒子表面に静電気力、化学的吸着力、物理的吸
着力等により均一に付着する。子粒子として樹脂微粒子
を付着させた場合、これを溶解する溶剤を樹脂微粒子に
接触させる事により樹脂が溶解し、母粒子表面に樹脂成
分からなる被膜形成が行われる。

ここでメカノケミカル反応時に小粒子と共に離型材粒子
を混合することで該製造方法に従うと母粒子表面に離型
剤が分散された被膜層が形成され上記トナーを用いて画
像形成を行った場合、定着時ローラーと接するトナー表
面は離型剤の作用で融着が起こらずこれによりオフセッ
ト現象が防止される。また１ｌｌｌ型剤はトナー表面の
みに添加されているためトナー全体に対する含有量が少
なく保存時の凝集を抑止することができる。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明するが本発明
がこれらに限定されるものでないことは言うまでもない
。

［実施例］ 第１図に本発明の電子写真用トナーの断面図を示す。ト
ナー内核１は結着樹脂２、着色剤３、磁性粉４等からな
り、これらの内核粒子は一般の混線粉砕法、スプレード
ライ法、重合法によって作製された粒径１〜４０μｍの
ものを使用する。形状は球形でも不定型でも構わない。

結着樹脂２としては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、ＡＡＳ樹脂
、ＡＣ３樹脂、ＡＥＳ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
リレート共重合体、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−プ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。また、樹脂以外
の物質としてワックス類またはオレフィン系重合体など
の低融点化合物等も使用することができる。

着色剤３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、または顔料を使用することができる。

磁性粉４としては、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ、Ｃ
ｒ、Ｎｉなどを用いる。

被覆層５は結着樹脂６、離型性微粒子７等からなる。

結着用樹脂微粒子６としてはポリメチルメタアクリレー
ト（ＰＭＭＡ）、ポリエチルメタアクリレート、ポリブ
チルメタアクリレート（ＰＢＭＡ）、ポリエステル、　
（スチレン−ブタジェン）コポリマー、（ＰＶＣ，ＰＶ
Ａ、ＰＶＡｃ）：ｒポリマー、ポリγ−メチルーグルタ
メート、フッ素樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ペンゾク
アナミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ナイロ
ン６６／６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリスチレ
ン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、セ
ルロース等を使用する。

本発明の特徴として用いられる離型性微粒子７としては
ワックス類、オレフィン系重合体等を使用することがで
きる０例えば、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、但分子
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
チレン・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を一種あるいは
二種以上を用いる。

また必要に応じて荷電制御剤、流動化剤が使用される。

荷電制御剤としては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。

流動化剤としては５ｉｎ２、Ｔ　ｉ　Ｏ２、（ルチル、
アナターゼ）、ＺｎＯ等の酸化物の微粉末、ポリビニリ
デンフルオライド等のフッ素樹脂微粉末どうが使用され
る。これら荷電制御剤及び流動化剤は被覆層に含有され
る場合だけでなく、内核粒子に含有されても良い。

第２図に本発明の電子写真用トナーの製造方法のフロー
チャートを示す。

内核粒子表面に微粒子を付着外添させる方法としてはス
プレードライ法、界面沈澱法、ヘテロ凝集法、湿式ミリ
ング法等の湿式による方法、メカノケミカル法等の乾式
による方法が可能である。

乾式の場合、通常の混合機、例えば、ボールミル、Ｖ型
混合機なども使用できるが、いわゆる高速流動攪拌機を
使用したメカノケミカル反応を行わせるものが好ましい
。高速流動攪拌機としては、いわゆる、ヘンシェルミキ
サー、メカノフュージョンシステム（線用ミクロン）、
ナラハイブリタイゼーションシステム（奈良機械製作所
）、メカノミル（岡田精工）等を用いる。しかし、内核
粒子表面に微粒子を付着させる装置としては、決して、
これらに限定されるものではない。次に溶剤を処理する
方法としては噴霧乾燥法、液浸法などがあるが接触時間
を制御できるものであれば何でも良い。好ましくは粉体
コーティング装置、例えば、デイスパーコート（日清製
粉）、コートマイザー（フロイント産業）などを使用す
る。

内核粒子の表面に樹脂微粒子を付着させた粒子を処理す
る溶剤としては、内核粒子及び微粒子の材質により法定
される。この為水系、有機溶剤系等のものを使用する事
ができる。例えば有機溶剤系としては、ジクロロメタン
、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、クロロ
ベンゼン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、メチル
セルソルブ、ベンジルアルコール等のアルコール類、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン、ベンジルエーテル等の
エーテル類等、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類
、フルフラール、アセトン、メチルエチルケトン、シク
ロヘキサン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族類、ニトロベンゼン、アセトニトリル、ジ
エチルアミン、アニリン、ジメチルホルムアミド、ピロ
リドン等の窒素化合物を用いることができる。

以下に本実施例をより詳細に説明する。

［実施例１］ （内核粒子の作製） スチレン・アクリル共重合体　　　　９７重量部含金属
アゾ染料　　　　　　　　　　　１重量部カーボンブラ
ック　　　　　　　　　　２重量部上記組成の原料を使
用し、２軸エクストルーダで混練し、冷却粗粉砕する。

次に、ジェット粉砕機で微粉砕後、分級して平均粒径１
０μｍ、分布５〜２５μｍの内核粒子を作製した。

（微粒子の外添） オフセット防止のためポリプロピレンワックス粒子（以
下Ｐ　Ｐ　Ｗ　ａ　ｘという）を使用した。外添微粒子
組成は以下の通りである。

ＰＢＭＡ　　　　　　　　　　　　　　６０重量部ｐＰ
　Ｗ　ａ　ｘ　　　　　　　　　　　　　４０重量部Ｐ
ＨＭＡは粒径０．４μｍ、ガラス転移点８３°Ｃのもの
を使用した。この微粒子と上記内核粒子を下記に示す組
成に混合して、メカノフュージョンシステム（線用ミク
ロン製）を用いて外添微粒子を内核粒子表面に付着させ
たく以下メカノ処理という）。組成と条件を以下に示す
。

内核粒子　　　　　　　　　８０ｗｔ％外添微粒子　　
　　　　　　２０ｗｔ％メカノ条件として、回転数１５
０Ｏｒｐｍ、処理時間３０分で行った。得られた粉体粒
子の過剰な、付着に寄与していない微粒子は分級機によ
り除去した。（分級機による過剰粒子の除去は外添微粒
子の仕込量を調整する事により省く事ができる。）しか
し、除去後においてもＰＢＭＡ粒子及びＰＰＷ　ａ　ｘ
粒子は内核粒子の表面に剥がれず、付着している事が表
面の電子顕微鏡観察により明かとなった。　また、電子
顕微鏡により断面観察を行ったところ内核粒子表面に、
ＰＢＭＡ粒子及びＰＰＷａＸ粒子が球形のまま、層を形
成した状態にある事が観察された。

（溶剤処理） 上記方法で作製した微粒子を外添した内核粒子に対して
粉体コーティング装置により溶剤処理を行った。溶剤と
してはＰＢＭＡ粒子を溶解するアセトンを使用し、また
圧縮空気による高速気流での搬送量を粉体、溶剤とも１
　ｋ　ｇ　／　ｈ　ｒとなるよう気流圧、粉体、溶剤供
給量を調整した。次にこの混合体を噴霧乾燥させ得られ
たトナーをサイクロンにより回収した。

この溶剤処理により得られた粒子は粒子同士の結着も無
く、粒子それぞれが独立した状態の集合体であった。ま
た、本実施例で作製した粒子を電子顕微鏡により断面観
察したところ、内核粒子の表面に、０．　２μｍの被覆
層が形成されていた。

前記作製したトナーに流動性向上化剤を外添した後、−
成分非接触型現像機と○ＰＣ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。熱定着ローラー表
面はふっ素糸樹脂で形成されたものを用いた。その結果
２０ＰＰＭの印字スピードで、鮮明な画像を形成する事
が確認された。

画像のＯ，Ｄ値は１．２〜１．５が確保され、また、１
万回の印字テストでも特に画像汚れもなく良好な印字が
再現性良く得られた。また画像は熱ローラーの表面温度
１４０°Ｃ〜２００°Ｃの範囲でオフセット無く良好に
定着できることがわかった。

さらにこの電子写真用トナーは温度５０℃、湿度６０％
の恒温恒湿槽中で１０日間放置しても凝集を起こさず、
保存性も良好である。この結果はＰＰ　Ｗ　ａ　ｘがト
ナー表面近傍に存在しローラーとの離型性効果が十分に
発揮され、また含有Ｉが小でかつワックス成分が樹脂で
ガードされているため電子写真特性、および保存性が当
初の設計通りであることを示すものである。

［実施例２］ 内核粒子へのメカノ処理は多段処理が可能である。本実
施例ではまずＰ　Ｐ　Ｗ　ａ　ｘを積層し、その後樹脂
微粒子を付着させ、均一な層からなる多層構造を形成し
た。この粉体粒子にアセトンを用いて溶剤処理を行い、
マイクロカプセルトナーを作製した。ＰＰＷａｘはアセ
トンに不溶なため断面観察すると樹脂層がＰ　Ｐ　Ｗ　
ａ　ｘをガードするように被覆された構成である事が確
認された。

前記作製したトナーに流動性向上化剤を外添した後、印
字試験を行ったところオフセットもなく良好な画像が形
成された。また、繰り返し試験でも画像汚れはほとんど
確認されなかった。

［実施例３］ 実施例１と同様な装置及び内核粒子を用い、内核粒子に
外添させる微粒子の粒径を変えて被覆層の膜厚を制御し
た。樹脂微粒子としては粒径０゜４ｕｍ　（ＰＢＭＡ）
、粒径０．８μｍ　（ＰＭＭＡ）、粒径１．０μｍ　（
ＰＭＭＡ）のものを用いた。第１表に微粒子外添条件を
示す。次に、これらの粒子を実施例１と同様に溶剤処理
した。得られた粒子について実施例１と同様に電子類ｒ
Ｍ鏡により、粒子表面と粒子断面観察を行い膜厚を測定
した。

第２表に処理条件と結果を示す。この様に内核粒子表面
に付着させる粒子の粒径を変化させる事により、任意の
膜厚を有する被覆層を形成できる。

第１表 ＊処理時間：３０分で全て行った。

第２表 ＊溶媒：アセトン 以上、本発明の実施例を示したが、本発明の電子写真用
トナー及びその製造方法はこれらの実施例に限定される
ものではなく、被覆層に離型剤を添加した構成の全ての
トナーに応用する事が可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の電子写真用トナーによれば内
核粒子表面に少なくとも樹脂微粒子を付着させ、該樹脂
微粒子を溶解する溶剤により処理することで被覆層を形
成した電子写真用トナーにおいて、被覆層の構成物とし
て離型材を含み、該離型材が天然ワックス、石油系ワッ
クス、合成ワックスなどのワックス類、低分子量オレフ
ィン重合体または共重合体の微粒子を一種あるいは二種
以上を用いることによりオフセットのない良好な印字が
可能になった。また、本発明の電子写真用トナー製造方
法によれば内核粒子表面に少なくとも樹脂微粒子、離型
材を付着する工程、該樹脂微粒子を溶解する溶剤により
処理する工程、処理した粒子を乾燥・回収する工程から
成ることによりトナー全周に渡り均一に、かつトナーに
対して少量の添加量で離型剤を含有したトナーを作製す
る事が可能になった。

本発明の電子写真用トナー及びその製造方法は、複写機
・ＦＡＸ・プリンター等に応用可能で、本発明の電子写
真用トナー及びその製造方法を用いるならば、トナーの
保存性において良好で、かっ繰り返しの画像形成におい
て品質の安定した印字が可能なトナーを簡単に製造可能
という多大の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真用トナーの断面を示す図。 第２図は本発明の電子写真用トナーの製造方法の一例の
フローチャートを示す図。 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内核粒子表面に少なくとも樹脂微粒子を付着させ
   、該樹脂微粒子を溶解する溶剤により処理することで被
   覆層を形成した電子写真用トナーにおいて、被覆層の構
   成物として離型材を含むことを特徴とする電子写真用ト
   ナー。
2. （２）離型材が天然ワックス、石油系ワックス、合成ワ
   ックスなどのワックス類、低分子量オレフィン重合体ま
   たは共重合体の微粒子を一種あるいは二種以上を用いる
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナー。
3. （３）内核粒子表面に少なくとも樹脂微粒子を付着させ
   、該樹脂微粒子を溶解する溶剤により処理することで被
   覆層を形成する電子写真用トナー製造方法において、内
   核粒子表面に少なくとも樹脂微粒子、離型材を付着する
   工程、該樹脂微粒子を溶解する溶剤により処理する工程
   、処理した粒子を乾燥・回収する工程から成ることを特
   徴とする電子写真用トナーの製造方法。