JPH06332245A - 高密度充填性を有する高速電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速複写に適した優れた流動性と熱定着性と
を有し、しかも減圧法等による高速度、高密度充填をト
ナー凝集なしに可能とする静電荷像用トナーを提供す
る。 【構成】 電子写真用トナーにおいて、連続媒質を形成
するスチレン系樹脂として、耐オフセット性、熱定着性
及び粒子間非凝集性に関して凝集力が適切な範囲にある
特定分子量分布のスチレン系樹脂を選び、分散相を形成
するオレフィン系樹脂として用いるカーボンブラックの
吸油量との関連で凝集力と耐オフセット性が一定の範囲
にある特定分子量のオレフィン系樹脂を選び、しかも両
樹脂の間に一様な相互分散状態を形成させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法等において
静電荷像を現像するのに用いるトナーに関するもので、
より詳細には、高速での電子写真が可能であり且つトナ
ーの諸特性を低下させることなしに、トナー容器等への
高速、高密度充填を可能にする静電荷像用トナーに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体上に形成される静電荷像
を現像するための現像剤として、定着性樹脂、低分子量
オレフィン系樹脂等の離型剤及びカーボンブラック等の
着色剤から成る組成物を一定の粒度に成形した粉体トナ
ーが広く使用されている。この粉体トナーは、必要によ
り磁性キャリヤ等との組合せで帯電され、感光体表面に
搬送され、感光体表面にトナー像を形成した後複写紙等
に転写され、最後に熱ローラ等により複写紙上に定着さ
れる。

【０００３】低分子量オレフィン系樹脂等の離型剤は、
例えば特公昭５２−３３０４号公報に記載されている通
り、熱ローラ定着に際して、オフセット現像の発生を防
止して、優れた定着性能を付与するものであるが、その
反面トナー組成物中に含有される離型剤はトナー粒子相
互の凝集を助長して、流動性低下やボタ落ちによる複写
紙汚染を生じることが知られている。

【０００４】この欠点を解消するため、特開昭５８−１
８９６４７号公報（従来技術Ｉ）には、オレフィン系樹
脂離型剤を配合する樹脂として、２乃至１５の酸価を有
するスチレン−アクリル系樹脂を選択し且つこれに配合
するカーボンブラックとして１０乃至５０ｍμの粒径と
２００乃至８００％の吸油量とを有するものを用いるこ
とが示されている。

【０００５】また、特開昭６３−１８３４５２号公報
（従来技術II）には、トナーの定着用媒質として、重量
平均分子量／数平均分子量が４０以上であって、ＧＰＣ
による数基準分子量が４×１０³ 乃至７×１０³ の低分
子域と２×１０⁵ 乃至５×１０ ⁵ の高分子域にそれぞれ
極大値を有するとともに、該低分子域の比率が６５乃至
８５重量％である重合体を使用することにより、低速機
から高速機にわたって、保存安定性、耐オフセット性及
び定着性に優れた現像剤が得られることが記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】上記従来技術Ｉ及び
IIは、トナーの凝集傾向を防止しながら、耐オフセット
性や定着性を向上させるという目的に対して或る程度の
成功をおさめているが、未だ高速複写という目的や、ト
ナーの生産性を高め、流通コストを低減させるという目
的に対しては未だ十分満足すべきものではなかった。

【０００７】即ち、高速複写では、現像器における現像
剤の流速も当然大きくなることから、トナーには優れた
流速が要求される一方で、熱定着に際しても定着ローラ
との接触時間が短かくなることから、オフセット防止作
用が極く短時間の内に行われることが要求されるが、オ
フセット防止作用に優れた離型剤はトナー粒子の凝集を
来しやすく、流動性を損う要因となる。

【０００８】また、トナーは製造後ボトルやその他の形
状の容器に充填し、保管及び輸送を行っているが、トナ
ーは微細でしかも個々の粒子が独立した粉体からなるた
め、内部に多量の空気を包蔵していて、トナーの充填密
度が低く、しかも高速での充填が困難であるという問題
がある。トナーの流通コストを低減させ且つ生産性を向
上させるために、トナーを高速でしかも高密度に充填す
る試みがなされている。即ち、特開昭６０−６８２０１
号公報や特開平１−１２４５０３号公報にみられる通
り、トナーを充填すべき容器内を減圧にし、これにトナ
ー粉体を充填する方式があるが、従来の離型性トナーで
は、このような高密度充填を行うと、トナー粒子相互が
著しく凝集し、トナーの流動性低下とホワイトスポット
発生等による画質低下とを来すことになる。

【０００９】従って、本発明の目的は、高速複写に適し
た優れた流動性と熱定着性とを有し、しかも減圧法等に
よる高速度、高密度充填をトナー凝集なしに可能とする
静電荷像用トナーを提供するにある。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、
（Ｉ）低分子量側ピークの数基準分子量が３５０乃至１
０００００の範囲にあると共に該ピークにおける数基準
分子量の極大値が８０００より大で且つ１６０００以下
の範囲内にあり、且つ前記低分子量成分１００重量部当
たりの高分子量成分の含有量が２５乃至４０重量部の範
囲にあるスチレン系樹脂、（II）数平均分子量が７００
０乃至１５０００の範囲にあるオレフィン系樹脂及び
（III） 吸油量が９０乃至２００ｍｌ／１００ｇの範囲
にあるカーボンブラックを、 Ｉ：II ＝ ９５：５乃至９９：１ 及び Ｉ：III ＝ ９５：５乃至８５：１５ の重量比で含有することを特徴とする高密度充填性を有
する電子写真用トナーが提供される。

【００１１】

【作用】本発明のトナーは、必須成分として定着剤とし
てのスチレン系樹脂と離型剤としてのオレフィン系樹脂
とを含有するが、先ずスチレン系樹脂として、低分子量
側ピークの数基準分子量が３５０乃至１００，０００の
範囲にあり、しかもこのピークにおける分子量の極大値
が８０００より大で且つ１６０００以下の範囲にあり、
且つ前記低分子量成分１００重量部当りの高分子量成分
の含有量が２５乃至４０重量部の範囲にあるものを選択
使用する。

【００１２】本発明において、定着用樹脂（スチレン系
樹脂）の分子量分布の内、特に低分子量側ピークを問題
にしているのは、この低分子量側ピークがトナー粒子の
熱定着性、耐オフセット性、流動性等に重大な影響を与
えていると共に、この成分がオレフィン系樹脂（離型
剤）との相互分散性（以下単に相互分散性）に密接に関
連していることによる。

【００１３】低分子量側ピークの下限を３５０と規定し
ているのは、３５０を下回る成分が含有されると、この
成分がトナー粒子の凝集傾向を著しく増大させるためで
ある。本発明では、この低分子量側ピークの極大値が８
０００より大で且つ１６０００以下の範囲にあること、
特に好ましくは１００００乃至１５０００の範囲にある
ことが重要である。

【００１４】低分子量側ピークの極大値は、トナー粒子
の凝集力、熱定着性及び相互分散性に影響を及ぼすこと
がわかった。即ち、このピーク極大値が上記範囲よりも
低いと、凝集力が小さすぎてオフセットを発生しやすい
と共に、高密度充填、特に嵩密度０．４ｇ／ｃｍ³ 以上
の高密度充填に際してトナー粒子相互の凝集を生じるよ
うになる。一方、このピーク極大値が上記範囲よりも大
きくなると、凝集力が増大して、オフセットも減少する
が熱定着性も減少する方向であり、しかもオレフィン系
樹脂を十分に分散させることが困難となり、これにより
後述する不都合を生じ易くなる。

【００１５】本発明では更に、高速複写時の耐オフセッ
ト性とトナーの高速、高密度充填性とに関して、オレフ
ィン系樹脂の分子量と着色剤として用いるカーボンブラ
ックの吸油量とが重要な支配的要因であることも見出さ
れた。

【００１６】カーボンブラックは、トナーを黒色化する
ための顔料であると同時に、トナーの電気的特性にも重
要な影響を与える配合成分でもある。即ち、カーボンブ
ラックは程度の差はあるが、チェーンストラクチュアを
形成する傾向があり、チェーンストラクチュアの形成の
程度が大きいと、トナーの電気抵抗が低くなりすぎる傾
向があり、逆にストラクチュアの形成の程度が小さくな
ると、トナーの電気抵抗が高くなりすぎる傾向がある。
カーボンブラックのストラクチュアの形成の度合いは、
カーボンブラックの吸油量と密接な関係があり、吸油量
の大きいものは、ストラクチュアの形成の程度が大き
く、逆に吸油量の小さいものはストラクチュアの形成の
程度が小さい。このことから、トナーに用いるカーボン
ブラックは、或一定範囲の吸油量を有するものに限定さ
れる。本発明において、用いるカーボンブラックの吸油
量を９０乃至２００ｍｌ／１００ｇの範囲としているの
はこの理由と、高速複写ではトナー飛散が生じやすく、
これを防止するためには帯電量や電気抵抗をも一定の範
囲に制御しなければならないこと等の理由による。

【００１７】ところで、プロセス速度が２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ以上の高速複写では、上記カーボンブラックに通常
の低分子量オレフィン系樹脂を用いたのでは、高速複写
時の熱定着に際して、満足すべき耐オフセット性が得ら
れないことがわかった。これは、トナー製造時に低分子
量オレフィン系樹脂がカーボンブラックに強く吸着さ
れ、熱定着時にその放出が時間的に間に合わなくなるた
めと考えられる。

【００１８】本発明において、数平均分子量が７０００
乃至１５０００、特に８０００乃至１５０００の範囲に
あるオレフィン系樹脂を使用すると、前記吸油量のカー
ボンブラックを使用しても、カーボンブラックに対する
強い吸着が抑制され、高速での熱定着に際しても迅速に
オレフィン系樹脂が放出され、優れた耐オフセット性が
得られる。また、この数平均分子量のオレフィン系樹脂
は、それ自体凝集力が大きく、粘着傾向が少ないと共
に、スチレン系樹脂中に一様に分散する傾向があり、特
定吸油量のカーボンブラックの併用と相俟って、スチレ
ン系樹脂中に一様に分散させ得るという作用が得られ
る。

【００１９】用いるオレフィン系樹脂の数平均分子量
（Ｍｎ）が、上記範囲よりも小さい場合、オレフィン系
樹脂のスチレン系樹脂に対する分散が不均一となり、ま
たオレフィン系樹脂自体の凝集力が小さくなり更に粘着
傾向も増大する傾向もあって、高速複写時のトナー流動
性が低下し、且つ高速、高密度充填時の粒子間凝集も増
大する傾向がみられる。

【００２０】一方、オレフィン系樹脂の数平均分子量
（Ｍｎ）が、上記範囲よりも大きい場合、スチレン系樹
脂に対する分散状態が粗大化して一様分散が困難とな
り、更にオレフィン系樹脂自体の凝集力が大きすぎて、
高速複写時にオフセットを発生し易くなる傾向がある。

【００２１】かようにして、本発明によれば、連続媒質
を形成するスチレン系樹脂として、耐オフセット性、熱
定着性及び粒子間非凝集性に関して凝集力が適切な範囲
にある特定分子量分布のスチレン系樹脂を選び、分散相
を形成するオレフィン系樹脂として、カーボンブラック
の吸油量に関して、吸着性と耐オフセット性とが一定の
範囲にある特定分子量のオレフィン系樹脂を選び、しか
も両樹脂の間に一様な相互分散状態を形成させたことに
より、容器へのトナーの高速、高密度充填が凝集なしに
可能となり、高速複写に際しても、優れた流動性、熱定
着性及び耐オフセット性が得られるものである。

【００２２】本発明において、スチレン系樹脂（Ｉ）と
オレフィン系樹脂（II）とは、９５：５乃至９９：１、
特に９６：４乃至９８：２の重量比で用いるのがよい。
オレフィン系樹脂の量が上記範囲よりも少ないと高速複
写時に十分なオフセット防止能が得られない場合があ
り、一方上記範囲よりも多いと高速、高密度充填がトナ
ー粒子間凝集のため困難となったり、高速複写時のトナ
ー流動性不良等を生じる場合がある。

【００２３】一方、カーボンブラック（III） は、スチ
レン系樹脂（Ｉ）に対してＩ：III＝９５：５乃至８
５：１５、特に９２：８乃至８８：１２の重量比で用い
るのが、トナーの着色度や電気的特性に関して重要であ
る。

【００２４】

【発明の好適態様】「図１」は、本発明に使用されるス
チレン系樹脂の一例〔後述の実施例における結着樹脂
（Ａ）に相当〕の分子量分布を示すものであり、この樹
脂は低分子量側ピークの数基準分子量が３５０乃至１０
００００の範囲にあると共に、このピークにおける極大
値が８０００より大で且つ１６０００以下の範囲、特に
１００００乃至１５０００の範囲にある。低分子量側ピ
ークとは、ピークが複数ある場合に低分子量側にあると
いう意味であり、ピークが単一である場合にはそのピー
クであってよい。一般にはピークが２個以上ある分子量
分布のものが好ましい。

【００２５】この場合、スチレン系樹脂としては、上記
低分子量成分１００重量部当りの高分子量成分の含有割
合は、２５乃至４０重量部、特に３０乃至３５重量部の
範囲にあることが高速定着性や高密度充填性の点で望ま
しい。即ち、高分子量成分の含有量が上記範囲よりも多
いと熱定着性が低下する傾向があり、逆に少ないと高密
度充填時に凝集する傾向もみられるようになる。スチレ
ン系樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は７０００乃至９００
０の範囲にあることが望ましく、また分子量分布（Ｍｗ
／Ｍｎ）は１６乃至２６の範囲にあるのが好都合であ
る。

【００２６】スチレン系樹脂は、ポリスチレン、即ちス
チレンの単独重合体でもよく、またスチレンと他のエチ
レン系不飽和単量体との共重合体であってもよい。スチ
レン共重合体としては、スチレンとアクリル系単量体と
の共重合体が好適である。アクリル系単量体としては、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸
ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等の
（メタ）アクリル酸アルキルエステル；アクリル酸、メ
タアクリル酸；（メタ）アクリロニトリル：（メタ）ア
クリルアマイド；（メタ）アクリル−２−ヒドロキシエ
チル、（メタ）アクリル−３−ヒドロキシプロピル等の
（メタ）アクリルヒドロキシアルキルエステル；（メ
タ）アクリル−２−アミノエチル、（メタ）アクリル−
３−アミノプロピル、Ｎ−エチル（メタ）アクリル−２
−アミノエチル等の（メタ）アクリル−アミノアルキル
エステル；グリシジル（メタ）アクリレート等を挙げる
ことができるが、アクリル系単量体の主体は（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルから成ることが好ましい。

【００２７】共重合体中におけるスチレンとアクリル系
単量体との比率は、種々変化し得るが、一般に６０：４
０乃至９８：２、特に７５：２５乃至８５：１５のモル
比で存在するのがよい。特に好適なスチレン−アクリル
共重合体は、 スチレン ７５〜８５重量％ メチルメタクリレート ０．５〜５重量％ ｎ−ブチルアクリレート １０〜２０重量％ の組成を有するものである。オレフィン系樹脂として
は、数平均分子量が上記範囲にあるものが使用される。

【００２８】オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体が使
用されるが、ポリプロピレンが特に好適である。このオ
レフィン系樹脂の適当な例は、数平均分子量（Ｍｎ）８
０００のポリプロピレン又は、数平均分子量（Ｍｎ）１
５０００のポリプロピレンである。

【００２９】本発明に使用するカーボンブラックは前述
した範囲の吸油量を有するものであり、粒径は一般に１
０乃至５０ｎｍの範囲にある。

【００３０】本発明のトナーには、上記必須成分に加え
て、種々のトナー用配合成分、例えば電荷制御用染料等
を配合することができる。

【００３１】電荷制御用染料としては、含金属錯塩染
料、特に２：１型含金属錯塩染料（染料分子：金属＝
２：１のもの）であるものを用いることが好ましく、こ
のような含金属錯塩染料は、式

【００３２】

【化１】 式中、環ＡおよびＢは縮合環を有することができ、また
ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、アミド基の置換
基を有することができ、Ｍは遷移金属を表わす、で表わ
すことができる。遷移金属Ｍとしては、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅ、Ｎｉ等を挙げることができるが、Ｃｒを含有
するものが好ましい。

【００３３】また、トナー配合剤として、体質顔料、磁
性顔料、導電性顔料の１種或いは２種以上の組合せを用
いることができる。その適当な例は次の通りである。体
質顔料としてはバライト粉、炭酸バリウム、クレー、シ
リカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイトが
用いられる。

【００３４】磁性材料顔料としては、従来例えば、四三
酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ ）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ₂ Ｏ
₃ ）、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄イットリ
ウム（Ｙ ₃ Ｆｅ₅ Ｏ₁₂ ）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦ
ｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ₃ Ｆｅ₅
Ｏ₁₂ ）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄鉛（Ｐ
ｂＦｅ₁₂ Ｏ ₁₉ ）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ₂ Ｏ
₄ ）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ₃）、酸化鉄バリ
ウム（ＢａＦｅ₁₂ Ｏ₁₉ ）、酸化鉄マグネシウム（Ｍｇ
Ｆｅ₂ Ｏ ₄ ）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸
化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃ ）、鉄粉（Ｆｅ）、コバル
ト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が知られている
が、本発明においてもこれら公知の磁性材料の微粉末の
任意のものを用いることができる。本発明の目的に特に
好適な磁性材料顔料は四三酸化鉄である。

【００３５】導電性顔料としては、上述したカーボンブ
ラックの他に、導電処理を行ったそれ自体は非導電性の
無機微粉末や各種金属粉等の任意のものが使用される。
電荷制御染料は、定着用樹脂１００重量部当り０．５乃
至５重量部、特に１．５乃至３重量部の量で用いるのが
よい。これらの各トナー成分は、ヘンシェルミキサー等
の混合機で前混合したのち、二軸押出機等の混練装置を
用いて混練し、この混練組成物を冷却した後、粉砕し、
分級してトナーとする。

【００３６】トナーの粒径は、一般にコールターカウン
ターによるメジアン径が５乃至２０μｍ、特に７乃至１
５μｍの範囲内にあるのがよい。トナー粒子の表面に
は、必要に応じ疎水性気相法シリカ等の流動性改良剤を
０．０５乃至１．０重量％の量でまぶして最終トナーと
する。

【００３７】本発明によるトナーは、流通用トナー容器
に対して、粒子間凝集なしに高密度充填し得るという顕
著な利点がある。容器内を減圧にして高密度充填する場
合、容器に落入する粉体の速度が大きく、しかも容器内
の空気量が少ないために、容器内に充填される粉体の圧
縮の程度が大きくなる。特に粉体供給器の圧力と容器内
の圧力との差が大きい充填初期においては、容器内に入
る粉体が内底面やその上のトナー粒子層と激しく衝突し
て、粉体に大きな圧縮力が作用し、これが粒子間凝集を
生じる原因となるが、本発明ではトナー粒子が凝集しに
くい分散構造となっているから、容器内の減圧の程度を
大きくして、高速、高密度充填を行っても、粒子間凝集
を生じにくく、嵩密度０．４ｇ／ｃｍ³ 以上の高密度充
填でしかも１０００ｇ／ｓｅｃ以上の高速度での充填が
可能となり、容器の費用を節約し、またトナー重量当り
の体積を減少させることにより流通コストを低減させる
ことが可能となる。

【００３８】本発明のトナーを用いる静電写真複写法に
おいて、静電潜像の形成はそれ自体公知の任意の方式で
行うことができ、例えば導電性基板上の光導電層を一様
に荷電した後、画像露光して静電潜像を形成させること
ができる。

【００３９】静電像の現像は、一成分系磁性トナーの場
合にはそのまま、二成分系トナーの場合には磁性キャリ
ヤーと混合し、磁気ブラシを基板と接触させることによ
り容易に行われる。現像により形成されたトナー像は複
写紙上に転写され、このトナー像を加熱ロールと接触さ
せることにより定着が行われる。

【００４０】本発明の静電像用トナーを用いると、毎分
当りのプロセス速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の電子写
真法でも、トナーの流動性が良好で、熱定着に際しても
定着不良やオフセット現像が生じることがないという利
点も奏される。

【００４１】

【実施例】本発明を次の例により、更に詳しく説明す
る。 結着樹脂〔スチレン（Ｓｔ）／ブチルアクリレート（Ｂ
Ａ）共重合体〕 （Ａ） Ｓｔ：ＢＡ＝８８：１２（重量比）、分子量100000を越
える成分３５重量部（低分子量成分１００重量部当た
り） 分子量分布 低分子量側の数基準分子量の範囲：５２１〜９９２２５ 低分子量側のピーク：１４９２５ 数平均分子量：８８００ Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｎ＝数平均分子
量）：２４．７

【００４２】（Ｂ） Ｓｔ：ＢＡ＝８０：２０（重量比）、分子量９００００
を越える成分３０重量部（低分子量成分１００重量部当
たり） 分子量分布 低分子量側の数基準分子量の範囲：３８５〜８８４３５ 低分子量側のピーク：１１１６６ 数平均分子量：７３００ Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｎ＝数平均分子
量）：１７．７

【００４３】（Ｃ） Ｓｔ：ＢＡ＝７２：２８（重量比）、分子量９００００
を越える成分２７重量部（低分子量成分１００重量部当
たり） 分子量分布 低分子量側の数基準分子量の範囲：３８２〜９１８５８ 低分子量側のピーク：１０７７９ 数平均分子量：７４００ Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｎ＝数平均分子
量）：２１．４

【００４４】（Ｄ） Ｓｔ：ＢＡ＝９１：９（重量比）、分子量120000を越え
る成分４２重量部（低分子量成分１００重量部当たり） 分子量分布 低分子量側の数基準分子量の範囲：４３９〜１２０５２
５ 低分子量側のピーク：１６７１５ 数平均分子量：１１２００ Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｎ＝数平均分子
量）：１５．０

【００４５】（Ｅ） Ｓｔ：ＢＡ＝９３：７（重量比）、分子量４００００を
越える成分４５重量部（低分子量成分１００重量部当た
り） 分子量分布 低分子量側の数基準分子量の範囲：９０２〜３８６３９ 低分子量側のピーク：１３０６０ 数平均分子量：１１７００ Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｎ＝数平均分子
量）：２６．９

【００４６】（Ｆ） Ｓｔ：ＢＡ＝６５：３５（重量比）、分子量３００００
を越える成分２０重量部（低分子量成分１００重量部当
たり） 分子量分布 低分子量側の数基準分子量の範囲：３３３〜３０７６４ 低分子量側のピーク：５０８０ 数平均分子量：３６００ Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｎ＝数平均分子
量）：３２．３

【００４７】離型剤（ポリプロピレン） （ａ） Ｍｎ（数平均分子量）＝８０００ （ｂ） Ｍｎ（数平均分子量）＝１５０００ （ｃ） Ｍｎ（数平均分子量）＝９０００ （ｄ） Ｍｎ（数平均分子量）＝４０００ （ｅ） Ｍｎ（数平均分子量）＝３０００ （ｆ） Ｍｎ（数平均分子量）＝２００００

【００４８】 着色剤（カーボンブラック） （ａ１） Printex 90 （デグーサ社製）：吸油量 ９５ｍｌ／１００ｇ （ｂ１） Printex L （デグーサ社製）：吸油量１１６ｍｌ／１００ｇ （ｃ１） Conductex 975 （コロンビアカーボン社製）：吸油量１６５ｍｌ／１００ｇ （ｄ１） VULCAN XC-72R （キャボット社製）：吸油量１８５ｍｌ／１００ｇ （ｅ１） Printex 95 （デグーサ社製）：吸油量 ５２ｍｌ／１００ｇ （ｆ１） MONARCH 800 （キャボット社製）：吸油量７５ｍｌ／１００ｇ （ｇ１） REGAL 300R （キャボット社製）：吸油量８５ｍｌ／１００ｇ （ｈ１） Special Black 4A （デグーサ社製）：吸油量２３０ｍｌ／１００ｇ （ｉ１） Special Black 4 （デグーサ社製）：吸油量３００ｍｌ／１００ｇ （ｊ１） BLACK PEARLS 2000 （キャボット社製）：吸油量３３０ｍｌ／１００ｇ （ｋ１） Printex XE 2 （デグーサ社製）：吸油量４００ｍｌ／１００ｇ

【００４９】実施例１〜８および比較例１〜２１ 結着樹脂としてのスチレン（Ｓｔ）／ブチルアクリレー
ト（ＢＡ）共重合体に、離型剤としてのポリプロピレ
ン、着色剤としてのカーボンブラック、電荷制御剤とし
ての含金属錯塩染料を混合し、溶融混練後、冷却、粉
砕、分級を行って、体積基準のメジアン径が１０μｍで
ある電子写真用トナーを作製した。上記各実施例および
比較例で用いた結着樹脂、離型剤および着色剤の種類と
使用量（重量部）、含金属錯塩染料の使用量（重量部）
は、表１、表２に具体的に示した。上述のようにして得
られた電子写真用トナーに対して疎水性シリカ０．３％
を混合した後、図２に示す高密度充填機によってトナー
カートリッジ内に充填した（充填状態は、表１、表２に
嵩密度で示した。）。

【００５０】以下に、図２の高密度充填機を用いたトナ
ー充填の仕方を説明する。トナーホッパー１１の下方に
配設された開閉弁１２を閉状態としておき、減圧筺２０
の下部半体２２を下降させるべくエアーシリンダ７０を
動作させて、該下部半体２２を上部半体２１より分割す
る。このような状態で、トナーカートリッジ８０を、そ
の開口部８１が上側に位置するように下部半体２２内に
配設された容器保持器６０の支持台６２上に載置する。
次いで、エアーシリンダ７０を動作させ、下部半体２２
のシール部材２２ａと上部半体２１のシール部材２１ａ
とを気密に接合させるべく、下部半体２２を上昇させ
る。下部半体２２と上部半体２１とが接合されると、大
気導入管５１に介装された開閉弁５２を閉状態として、
減圧筺２０内を気密状態とする。この場合、下部半体２
２内に保持されたトナーカートリッジ８０は、その開口
部８１が、上部半体２１における嵌合部２１ｂとは隔離
しており、該トナーカートリッジ８０の内部は減圧筺２
０の内部と連通状態になっている。

【００５１】このような状態で、減圧管路４１に介装さ
れた開閉弁４２を開状態とし、真空ポンプ４４を駆動さ
せる。これにより、減圧筺２０内の空気が吸引され、減
圧筺２０の内部が減圧されると同時に、トナーカートリ
ッジ８０の内部が減圧される。

【００５２】そして、トナーカートリッジ８０の内部
と、該トナーカートリッジ８０を取り囲む減圧筺２０内
の圧力が平衡状態で減圧され、両者が略真空状態になる
と、減圧管路４１に介装された開閉弁４２は閉状態にさ
れると共に、真空ポンプ４４の駆動が停止される。これ
により、減圧筺２０内は気密状態になる。このような状
態で、減圧筺２０内のエアーシリンダ６１を動作させ、
支持台６２を上昇させる。これにより、支持台６２に保
持されたトナーカートリッジ８０の開口部８１が、図２
に二点鎖線で示すように嵌合部２１ｂにパッキン２１ｃ
を介して気密に嵌合される。

【００５３】次に、トナー供給器１０におけるトナーホ
ッパー１１の下方に配設された開閉弁１２を開状態にす
ると共に、大気導入管５１に介装された開閉弁５２を開
状態にする。これにより、トナーホッパー１１内に貯留
された所定量のトナーが、連絡管３０を介して減圧筺２
０内のトナーカートリッジ８０内へ一括して落入され
る。この時、減圧筺２０内には、大気導入管５１から、
該大気導入管５１に介装された流量調整弁５３にて規定
される所定流量の大気が流入して、該減圧筺２０内の圧
力が上昇する。このため、トナーカートリッジ８０内に
トナーが落入することにより、トナーカートリッジ８０
内の圧力が上昇しても、トナーカートリッジ８０の内部
と外部の圧力が平衡しており、トナーカートリッジ８０
は破損されない。

【００５４】トナーホッパー１１内のトナーが全てトナ
ーカートリッジ８０内へ充填されると、減圧筺２０内の
エアーシリンダー６１が駆動されて、支持台６２が下降
され、トナーカートリッジ８０の開口部８１が嵌合部２
１ｂから離脱される。次いで、エアーシリンダー７０
が、減圧筺２０における下部半体２２を下降させるべく
駆動される。下部半体２２が上部半体２１から分離する
と、トナーが充填されたトナーカートリッジ８０が該下
部半体２２内から取り出されるものである。

【００５５】実施例９〜１０および比較例２２〜２３ 表１、表２に具体的に示した結着樹脂、離型剤および着
色剤の種類と使用量（重量部）、含金属錯塩染料の使用
量（重量部）を、用いた以外は上記実施例１と同様にし
て電子写真用トナーを作製した。上述のようにして得ら
れた電子写真用トナーに対して疎水性シリカ０．３％を
混合した後、自然落下によってトナーカートリッジ内に
充填した（充填状態は、表１、表２に嵩密度で示し
た。）。上記各実施例および比較例で得られた電子写真
用トナーを用いて以下に示す評価を行い、その結果を表
３、表４に示した。

【００５６】トナー凝集 上記トナーカートリッジ内に高密度充填したトナーを２
０ｇ取出し、金属メッシュ（２５０メッシュ・目開き６
３μｍ）上に採取し、金属メッシュの背面から毎分４リ
ットル／ｃｍ² の風量でトナーを吸引除去し、金属メッ
シュ上に残留したブロッキングトナーの個数を観察し
た。上記の結果を以下の基準により評価した。 ○：全くなし △：１〜５個発生 ×：６個以上発生

【００５７】現像剤の作製 上記トナーカートリッジから高密度充填した電子写真用
トナーを取り出し、平均粒径が９０μｍのアクリルコー
トフェライトキャリアを配合し、均一に攪拌混合して、
トナー濃度４．５％の２成分系現像剤を作製した。

【００５８】画像形成 上記現像剤を、複写機（三田工業株式会社製、ＤＣ−８
５８５）に装填し、文字面積率２０％のＡ３サイズの原
稿を用いて画像形成を行った。得られた複写物を用い
て、以下の各試験を行った。

【００５９】定着率の測定 上記複写機で連続５枚複写を行い、４枚目と５枚目をコ
ピーサンプルとした。測定箇所を上記コピーサンプルの
中央部および下部に存在する黒ベタ部分とし、それぞれ
の画像濃度（ＩＤ）を反射濃度計（東京電色社製、ホト
ボトル白色光度計ＴＣ−６Ｄ）を用いて測定し、その平
均値を（Ａ’）とした。次に、晒を付けた重し（軟鋼：
４００ｇ、２６ｍｍ×５０ｍｍΦ）を用い、上記サンプ
ル上を滑らす様に５往復させた後、上記と同様にして画
像濃度を測定し、その平均値を（Ｂ’）とした。

【００６０】オフセットの観察 上記複写機で連続５枚複写を行い、４枚目と５枚目のコ
ピーサンプルを目視して、オフセット現像（定着ローラ
表面とトナー像とが加熱溶融状態で圧接触するためトナ
ー像の一部が定着ローラ表面に付着してしまい、この付
着トナーが次の複写において転写紙上に定着してしまう
現像）の有無を目視にて確認した。

【００６１】トナー抜けの観察 上記複写機で連続複写を行い、１枚目、５００枚目、１
０００枚目、２０００枚目、３０００枚目、４０００枚
目、５０００枚目から、原稿が複写された複写紙を５枚
づつサンプリングし、トナー抜けの有無を観察した。上
記の結果を、下記の基準により評価した。 ○：発生しなかった。 △：１〜３箇所発生 ×：４箇所以上発生

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【表３】

【００６５】

【表４】

【００６６】表３より明らかなように、本発明の各実施
例のトナーは、高密度充填性静電荷像用トナーとして良
好な結果が得られることが分かる。これに対して、表４
より明らかなように、低分子量側ピークの数基準分子量
が３５０乃至１０００００の範囲を越え、さらに高分子
量成分の含有量が４０重量部を越えたスチレン系樹脂を
結着樹脂として用いた比較例１のトナーでは、高密度充
填を行うとトナー凝集は防止できるものの、画質におい
て必要な定着率９５％を越えた値を有することができな
かった。

【００６７】低分子量側ピークの数基準分子量が３５０
乃至１０００００の範囲を下まわり、さらに高分子量成
分の含有量が２０重量部以下のスチレン系樹脂を結着樹
脂として用いた比較例３のトナーでは、高密度充填を行
うと定着率は良好なものの、トナー凝集が発生し、オフ
セットやトナー抜けの生じるものであった。

【００６８】高分子量成分の含有量が４０重量部を越え
たスチレン系樹脂を結着樹脂として用いた比較例２のト
ナーでは、高密度充填を行うとトナー凝集は防止できる
ものの、画質において必要な定着率９５％を越えた値を
有することができなかった。また、数平均分子量が７０
００以下であるポリプロピレンを離型剤として用いた比
較例４、５のトナーでは、高密度充填を行うと定着率は
良好なものの、トナー凝集が発生し、トナー抜けの生じ
るものであった。

【００６９】数平均分子量が１５０００以上であるポリ
プロピレンを離型剤として用いた比較例６のトナーで
は、高密度充填を行うと画質において必要な定着率９５
％を越えた値を有することができなかった。また、吸油
量９０ｍｌ／１００ｇ以下であるカーボンブラックを着
色剤として用いた比較例７、８、９のトナーでは、高密
度充填を行うと定着率は良好なものの、トナー凝集が発
生したり、特にオフセットの生じるものであった。吸油
量２００ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラックを
着色剤として用いた比較例１０、１１、１２、１３のト
ナーでは、高密度充填を行うと画質において必要な定着
率９５％を越えた値を有することができず、特にオフセ
ットの生じるものであった。

【００７０】また、結着樹脂と離型剤の混合比（Ｉ）：
（II）における結着樹脂の量が９５：５を下まわり、結
着樹脂とカーボンブラックの混合比（Ｉ）：（II）にお
ける結着樹脂の量が９５：５を上まわる比較例１４のト
ナーでは、高密度充填を行うと定着率は良好なものの、
トナー凝集が発生し、オフセットやトナー抜けの生じる
ものであった。

【００７１】また、結着樹脂と離型剤の混合比（Ｉ）：
（II）における結着樹脂の量が９５：５を下まわる比較
例１５、１６のトナーでは、高密度充填を行うと定着率
は良好なものの、トナー凝集が発生し、オフセットやト
ナー抜けの生じるものであった。

【００７２】また、結着樹脂と離型剤の混合比（Ｉ）：
（II）における結着樹脂の量が９５：５を上まわる比較
例１７、１８、１９のトナーでは、高密度充填を行うと
画質において必要な定着率９５％を越えた値を有するこ
とができないばかりか、トナー凝集が発生し、オフセッ
トやトナー抜けの生じるものであった。

【００７３】また、結着樹脂とカーボンブラックの混合
比（Ｉ）：（III） における結着樹脂の量が９５：５を
上まわる比較例２０のトナーでは、高密度充填を行うと
画質において必要な定着率９５％を越えた値を有するこ
とができないばかりか、トナー凝集が発生し、オフセッ
トやトナー抜けの生じるものであった。

【００７４】また、結着樹脂とカーボンブラックの混合
比（Ｉ）：（III） における結着樹脂の量が９５：５を
下まわる比較例２１のトナーでは、高密度充填を行うと
画質において必要な定着率９５％を越えた値を有するこ
とができないばかりか、トナー凝集が発生し、オフセッ
トやトナー抜けも生じるものであった。

【００７５】さらに、比較例２２（トナーの処方は６と
同じ）、２３（トナーの処方は７と同じ）が、自然落下
による充填では定着率、トナー凝集、オフセットおよび
トナー抜け全ての面において良好なことから、高密度充
填性静電荷像用トナーが如何に厳しい物性が必要である
か分かる。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、連続媒質を形成するス
チレン系樹脂として、耐オフセット性、熱定着性及び粒
子間非凝集性に関して凝集力が適切な範囲にある特定分
子量分布のスチレン系樹脂を選び、分散相を形成するオ
レフィン系樹脂として用いるカーボンブラックの吸油量
との関連で凝集力と耐オフセット性が一定の範囲にある
特定分子量のオレフィン系樹脂を選び、しかも両樹脂の
間に一様な相互分散状態を形成させたことにより、容器
へのトナーの高密度充填が凝集なしに可能となり、高速
複写に際しても、優れた流動性、熱定着性及び耐オフセ
ット性が得られる。

【００７７】即ち、本発明ではトナー粒子が凝集しにく
い分散構造となっているから、容器内の減圧の程度を大
きくして、高速、高密度充填を行っても、粒子間凝集を
生じにくく、嵩密度０．４ｇ／ｃｍ³ 以上の高密度充填
でしかも１０００ｇ／ｓｅｃ以上の高速度充填が可能と
なり、容器の費用を節約し、またトナー重量当りの体積
を減少させることにより流通コストを低減させることが
可能となる。

【００７８】また、本発明の静電像用トナーを用いる
と、毎分当たりのプロセス速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以
上の電子写真法でも、トナーの流動性が良好で、熱定着
に際しても定着不良やオフセット現象が生じることがな
いという利点も奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用されるスチレン系樹脂の分子量分
布を示す図である〔実施例における結着樹脂（Ａ）〕。

【図２】本発明で用いた高密度充填機を示す図である。

【符号の説明】

１１ トナーホッパー １２ 開閉弁 ２０ 減圧筺 ２１ 減圧筺の上部半体 ２２ 減圧筺の下部半体 ３０ 連絡管 ４１ 減圧管路 ４２ 開閉弁 ４４ 真空ポンプ ５１ 大気導入管 ５２ 開閉弁 ６０ 容器保持器 ６１ エアーシリンダー ６２ 支持台 ７０ エアーシリンダー ８０ トナーカートリッジ ８１ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀尾 浩史 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ｉ）低分子量側ピークの数基準分子量
   が３５０乃至１０００００の範囲にあると共に該ピーク
   における数基準分子量の極大値が８０００より大で且つ
   １６０００以下の範囲内にあり、且つ前記低分子量成分
   １００重量部当たりの高分子量成分の含有量が２５乃至
   ４０重量部の範囲にあるスチレン系樹脂、（II）数平均
   分子量が７０００乃至１５０００の範囲にあるオレフィ
   ン系樹脂及び（III） 吸油量が９０乃至２００ｍｌ／１
   ００ｇの範囲にあるカーボンブラックを、 Ｉ：II ＝ ９５：５乃至９９：１ 及び Ｉ：III ＝ ９５：５乃至８５：１５ の重量比で含有することを特徴とする高密度充填性を有
   する電子写真用トナー。