JPH06332246A - 高密度充填性トナー - 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】 静電荷像用トナーにおいて、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、粘着力と耐オフセット性
に関してレオロジー的特性が一定の範囲にあるオレフィ
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、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。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。

【０００７】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おり、流通コストを低
減させ且つ高速充填を可能にするために、トナーを高密
度で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。

【０００８】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。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、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
脂と、温度１５０℃における貯蔵弾性率（Ｇ′）が１．
０×１０³ 乃至１．０×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² で且つ
正接損失（ｔａｎδ）が０．３乃至３．０の範囲にある
オレフィン系樹脂をスチレン系樹脂１００重量部当り１
乃至５重量部の量で含有することを特徴とする高密度充
填性静電荷像用トナーが提供される。

【００１０】

【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１０００００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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】本発明では、オレフィン系樹脂と温度１５
０℃における貯蔵弾性率（Ｇ′）１．０×１０³ 乃至
１．０×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² で且つ正接損失（ｔａ
ｎδ）が０．３乃至３．０の範囲にあるオレフィン系樹
脂を選択し、これを前記スチレン系樹脂１００重量部当
り１乃至５重量部の量で組合せることが第二の特徴であ
る。

【００１５】貯蔵弾性率（Ｇ′）及び正接損失（ｔａｎ
δ）は、レオロジー的特性であり、正接損失（ｔａｎ
δ）は、損失弾性率（Ｇ″）／貯蔵弾性率（Ｇ′）の比
で表わされ、これらは後述する方法により求められる。
これらの特性の内、貯蔵弾性率はオレフィン系樹脂の凝
集力に関係するものであり、一方損失弾性率はオレフィ
ン系樹脂の粘性に関係するものであり、正接損失はこれ
らのバランスを表わしている。

【００１６】本発明は、上記スチレン系樹脂とオレフィ
ン系樹脂との組合せでは、スチレン系樹脂媒質に対して
オレフィン系樹脂の一様な分散が可能となり、高密度充
填時の粒子間凝集を防止しながら、高速複写時の耐オフ
セット性をも向上させ得るという新規知見に基づくもの
である。

【００１７】オレフィン系樹脂の貯蔵弾性率（Ｇ′）が
上記範囲よりも小さい場合、或いは正接損失（ｔａｎ
δ）が上記範囲よりも大きい場合には、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、高速複写紙のトナー流動性
が低下し、且つ高密度充填時の粒子間凝集も増大する傾
向がみられる。

【００１８】一方、オレフィン系樹脂の貯蔵弾性率
（Ｇ′）が上記範囲よりも大きい場合、或いは正接損失
（ｔａｎδ）が上記範囲よりも小さい場合には、やはり
オレフィン系樹脂の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。

【００１９】これに対して、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、粘着力と耐オフセット性に関してレ
オロジー的特性が一定の範囲にある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ものである。

【００２０】

【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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】オレフィン系樹脂としては、貯蔵弾性率
（Ｇ′）及び正接損失（ｔａｎδ）が前記範囲内にある
ものが何れも使用される。これらの粘弾性的特性は、オ
レフィン系樹脂の分子量、分子量分布及び結晶的特性に
依存するのでこれらの特性が満足されるような組合せ特
性のものを用いる。先ず、オレフィン系樹脂は、数平均
分子量（Ｍｎ）が７０００乃至１５０００、特に８００
０乃至１５０００の範囲にあるものがよい。Ｍｎがこの
範囲よりも低いものでは、貯蔵弾性率が本発明の範囲よ
り低い値のものでは正接損失が本発明の範囲よりも高い
値となる傾向があり、また数平均分子量（Ｍｎ）がこの
範囲よりも高いものでは上記と逆の傾向がある。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。

【００２５】本発明において、前記オレフィン系樹脂は
スチレン系樹脂１００重量部当り１乃至５重量部、特に
２乃至４重量部の量で使用するのがよい。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。

【００２６】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、
着色剤等を配合することができる。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

【００２７】

【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。

【００２８】着色剤としては、着色用顔料、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。これらの顔料は勿論、上述した機
能の２種以上を兼ね備えた顔料でもよく、例えばカーボ
ンブラックは黒色顔料と共に導電性顔料としての機能を
も兼ね備えており、四三酸化鉄は磁性顔料としての機能
と共に、所謂鉄黒の名称からも明らかな通り、黒色顔料
としての機能をも兼ね備えている。

【００２９】着色顔料の適当な例は次の通りである。 黒色顔料 カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、アニリンブラック。 黄色顔料 黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネ
ラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネー
ブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロ
ーＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、
ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パ
ーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ。 橙色顔料 赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、イン
ダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレン
ジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ。

【００３０】赤色顔料 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウ
ム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾ
ロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキ
レッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレー
キ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリア
ントカーミン３Ｂ。 紫色顔料 マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレ
ットレーキ。 青色顔料 紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクト
リアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化
物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢ
Ｃ。 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
Ｇ。 白色顔料 亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛。 体質顔料 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。

【００３１】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（ＣｄＦｅ
₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ₃ Ｆｅ₅ Ｏ₁₂）、酸
化鉄銅（ＣｕＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ₁₂ Ｏ
₁₉）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄ネオ
ジウム（ＮｄＦｅＯ₃ ）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ
₁₂ Ｏ₁₉ ）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ₂ Ｏ₄ ）、
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（Ｃ
ｏ）、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。

【００３２】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。

【００３３】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
で用いるのがよく、着色剤は５乃至１５重量部、特に８
乃至１２重量部の量で使用する。

【００３４】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。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２０μ
ｍ、特に７乃至１５μｍ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。

【００３５】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。

【００３６】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。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。

【００３７】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。

【００３８】

【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１００００
０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

【００３９】（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

【００４０】（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

【００４１】（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

【００４２】（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

【００４３】（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

【００４４】離型剤（ポリプロピレン） （ａ） Ｇ＝４．０×１０³ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ｔａｎδ＝２．５ Ｍｎ（数平均分子量）＝８０００ （ｂ） Ｇ＝６．０×１０⁴ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ｔａｎδ＝０．３ Ｍｎ（数平均分子量）＝１５０００ （ｃ） Ｇ＝１．０×１０⁴ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ｔａｎδ＝１．０ Ｍｎ（数平均分子量）＝９０００ （ｄ） Ｇ＝３．０×１０ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ｔａｎδ＝８．５ Ｍｎ（数平均分子量）＝４０００ （ｅ） Ｇ＝１．０×１０ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ｔａｎδ＝１１．０ Ｍｎ（数平均分子量）＝３０００ （ｆ） Ｇ＝２．５×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ｔａｎδ＝０．２ Ｍｎ（数平均分子量）＝２００００

【００４５】上記正接損失（ｔａｎδ）は、損失弾性率
（Ｇ″）／貯蔵弾性率（Ｇ′）の比で表され、これらの
値は以下に説明する方法により求められる。即ち、ポリ
プロピレンを熱プレスにて、２０ｍｍ×２０ｍｍ四方で
厚みが２ｍｍのシートに成形して試料を作成する。
（株）レオロジ製のＤＶＥ型レオスペクトラーを測定装
置として使用し、前記試料を５０℃乃至２００℃の範囲
で可変させ、強制振動非共振法により剪断方向に正弦振
動（測定周波数１Ｈｚ）を加え、超微小変位下での応力
レスポンスを測定し、その動力と動歪とから、公知の算
出法で貯蔵弾性率（Ｇ′）、損失弾性率（Ｇ″）及び正
接損失（ｔａｎδ）を求めた。

【００４６】実施例１〜１７および比較例１〜１８ 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１００重量部に、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１
０μｍである電子写真用トナーを作製した。

【００４７】上記各実施例および比較例で用いた結着樹
脂の種類、離型剤の種類と使用量（重量部）、カーボン
ブラックおよび含金属錯塩染料の使用量（重量部）は、
表１、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、２に嵩密度
で示した。）

【００４８】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、減圧筐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、
減圧筐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とは離隔
しており、該トナーカートリッジ８０の内部は減圧筐２
０の内部と連通状態になっている。

【００４９】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、減圧筐２０内の空気が吸引され、減
圧筐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。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
む減圧筐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４
２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、減圧筐２０内は気密状態にな
る。このような状態で、減圧筐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２１
ｂにパッキン２１ｃを介して気密に嵌合される。

【００５０】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を介して減圧筐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、減圧筐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、該減圧筐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。

【００５１】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、減圧筐２０内の
エアーシリンダ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２１
ｂから離脱される。次いで、エアーシリンダ７０が、減
圧筐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。

【００５２】実施例１８〜１９および比較例１９〜２０ 表１、２に具体的に示した結着樹脂の種類、離型剤の種
類と使用量（重量部）、カーボンブラックおよび含金属
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、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、４
に示した。

【００５３】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

【００５４】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、均一に撹拌混合して、
トナー濃度４．５％の２成分系現像剤を作製した。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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、オフセット現象（定着ローラ
表面を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
現象）の有無を目視にて確認した。

【００５８】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

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】

【表３】

【００６２】

【表４】

【００６３】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。

【００６４】これに対して、表４より明らかなように、
貯蔵弾性率が１．０×１０³ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以下、正
接損失（ｔａｎδ）が３以上のオレフィン系樹脂を離型
剤として用いた比較例１、２、７、８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さえあ
る。貯蔵弾性率が１．０×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以
上、正接損失（ｔａｎδ）が０．３以下のオレフィン系
樹脂を離型剤として用いた比較例３、９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％を越える値を有する事が
出来なかった。

【００６５】また、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４、１０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
える値を有する事が出来なかった。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６、１２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。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
５、１１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％
を越える値を有する事が出来なかった。

【００６６】また、貯蔵弾性率が１．０×１０³ ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ² 乃至１．０×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² の範囲
内で、正接損失（ｔａｎδ）が０．３乃至３の範囲内に
あるオレフィン系樹脂を離型剤として、結着樹脂１００
重量部当たり１重量部以下の量で用いた比較例１３、１
５、１７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％を越える値を有する事が出来ない
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。逆に、結着樹脂１００重量部
当たり５重量部以上の量で離型剤を用いた比較例１４、
１６、１８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。

【００６７】さらに、比較例１９（トナーの処方は比較
例１と同じ）、２０（トナーの処方は比較例２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条件
が必要であるかが分かる。

【００６８】

【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、粘着力と耐オフセット性に関し
てレオロジー的特性が一定の範囲にあるオレフィン系樹
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。

【００６９】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。また、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 減圧筐 ２１ 減圧筐の上部半体 ２２ 減圧筐の下部半体 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低分子量側ピークの数基準分子量が３５
   ０乃至１０００００の範囲にあると共に該ピークにおけ
   る分子量の極大値が８０００より大で且つ１６０００以
   下の範囲内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
   にあるスチレン系樹脂と、温度１５０℃における貯蔵弾
   性率（Ｇ′）が１．０×１０³ 乃至１．０×１０⁵ ｄｙ
   ｎｅ／ｃｍ² で且つ正接損失（ｔａｎδ）が０．３乃至
   ３．０の範囲にあるオレフィン系樹脂をスチレン系樹脂
   １００重量部当り１乃至５重量部の量で含有することを
   特徴とする高密度充填性静電荷像用トナー。
2. 【請求項２】 スチレン系樹脂がスチレン系単量体とア
   クリル系単量体とを７０：３０乃至９０：１０の重量比
   で含有したスチレン−アクリル系共重合体である請求項
   １記載の静電荷像用トナー。
3. 【請求項３】 前記スチレン系樹脂が数平均分子量（Ｍ
   ｎ）７０００乃至９０００のスチレン−アクリル系共重
   合体から成る請求項１記載の静電荷像用トナー。
4. 【請求項４】 前記オレフィン系樹脂が７０００乃至１
   ５０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有するポリプロピレ
   ンまたはポリエチレンである請求項１記載の静電荷像用
   トナー。