JPH0648390B2

JPH0648390B2 - トナ−

Info

Publication number: JPH0648390B2
Application number: JP60045665A
Authority: JP
Inventors: 純二町田
Original assignee: ミノルタカメラ株式会社
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPS61203463A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はトナー、特に電子写真、静電記録、静電印刷な
どにおける静電潜像を現像するためのトナーに関する。

（発明の背景）一般に、電子写真複写機やレーザープリンターにおいて
使用される静電潜像現像用トナーは主として着色剤と熱
可塑性バインダー樹脂とを含有している。この着色剤、
特に黒色着色剤にはカーボンブラックが多く使用されて
いる。カーボンブラックは表面電気抵抗が低いために、
凝集性が高く、前記トナー組成物を粉砕して所定の粒径
のトナーを製造する際にカーボンブラックが十分分散さ
れない結果となる。着色剤の分散性が悪いと、帯電性が
不安定になり、トナーの飛散が多くなる。また、画質の
キメが悪くなったりハーフトーン部のムラが生じる。画
質を改良するためにはトナーの粒径を小さくすればよい
が、粒径を小さくすればトナーの流動性、耐熱性等に問
題が生じるとともに、このようなトナーを生産するには
工業的に克服すべき種々の困難点が存在する。

特に、上述の欠点はオイルレス定着方式でオフセットを
防止のために樹脂のゲル化成分を多くしたりまたは分子
量分布を広くしたりする場合に、着色剤（カーボンブラ
ック）の分散性が悪くなる傾向が増す。

従って前記カーボンブラックに代わる分散性のよい材料
が嘱望されているが、価格面、取り扱い面、粒径面、他
の成分との混合性等の点からカーボンブラックがいまな
お使用されている。

（発明の目的）本発明は帯電の立ち上がりに優れ、トナー飛散の少ない
トナーの提供、あるいは画質のキメの階調再現性、細線
再現性がよく、ハーフトーン部のムラが生じないトナー
の提供を目的とする。

（発明の構成）すなわち本発明は、バインダー樹脂および活性炭を含有
することを特徴とするトナーを提供する。

本発明では着色剤として活性炭を含むことを特徴とす
る。活性炭は表面電気抵抗が高く、凝集性が低いのでカ
ーボンブラックに比べて分散性がよくなる。分散性がよ
くなると、帯電性のバラツキがなくなり、トナーの飛散
もなくなる。さらに、画質のキメの階調再現性、細線再
現性もよくなり、ハーフトーン部のムラも生じない。

本発明に用いる活性炭はやしがら、木炭などのいずれの
活性炭を用いてもよい。活性炭の粒径は約５μｍ以下が
好ましい。活性炭には表面に多数の細孔があいているが
この数等に特に限定はない。また、活性炭は市販のもの
を前処理を行なわずそのまま使用することができる。

活性炭は従来のカーボンブラックと併用しても本発明の
効果が十分得られる。活性炭は着色剤中に少なくとも５
０重量％配合すれば本発明の効果が十分認められる。従
って、活性炭の他に従来のカーボンブラックおよびその
他の着色剤を共に用いてもよい。カーボンブラックとし
ては、例えば、ファーネスブラック、チャネルブラッ
ク、アセチレンブラック等が例示される。使用し得る他
の着色剤の例としては、鉄黒、酸化第二銅、二酸化マン
ガン、アリニンブラック等があるが、いずれも無公害で
着色力を有すれば有機無機を問わずこれらに限定される
ものではない。

活性炭の添加量はバインダー樹脂の１〜２０重量部、好
ましくは５〜１５重量部である。１重量部以下であるト
ナーの着色力が弱いという欠点を有する。２０重量部を
超える量の添加は、帯電性が悪くなり、トナーの溶融粘
度も高くなる。また、定着性が悪くなる。

本発明トナーに使用されるバインダー樹脂は、従来から
トナー用のバインダー樹脂として使用されているもので
あればいかなるものを用いてもよい。バインダー樹脂の
例としてはビニル重合樹脂、ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、それらの混合物等を用いてもよい。

ビニル重合樹脂としては、スチレン、メチルスチレン、
α−エチルスチレン、β−メチルスチレン、クロルスチ
レン、ビニルナフタレン等のスチレン芳香族ビニルモノ
マーとカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、グ
リシジル基等の官能基を有するビニルモノマーとの共重
合物またはこれら官能基を有するモノマー同志の共重合
物が例示される。官能基を有するモノマーとしては、例
えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイ
ン酸、クロトン酸、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアク
リレートおよびこれらに対応するメタクリレート；２−
ヒドロキシエチルアクリレート、２ヒドロキシプロピル
アクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールモノアクリレートおよび
これらに対応するメタクリレート；N,N−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル
アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレ
ート、N,N−ジメチルアミノブチルアクリレート、およ
びこれらに対応するメタクリレート；グリシジルアクリ
レート、グリシジルメタクリレート等があるが、カルボ
キシル基、アミノ基（１級〜４級を含む）、ヒドロキシ
ル基、グリシジル基を含むビニルモノマーであれば上記
のモノマーに限定されるものではない。またこれらのモ
ノマーに加えて、官能基を有さないビニルモノマー、例
えば塩化ビニル、ブチレン等のビニルモノマーおよび／
または酢酸ビニル等のエステル結合を有するビニルモノ
マーを併用してもよい。

特に好ましい樹脂は、アミノ基およびヒドロキシル基を
同時に含むポリマーでこれには、芳香族ビニルモノマー
とアミノ基を有するビニルモノマーとヒドロキシル基を
有するビニルモノマーとの共重合体がある。また１分子
中にアミノ基とヒドロキシル基を有するビニルモノマー
を用いてもよいし、アミノ基を有するポリマーとヒドロ
キシル基を有するポリマーをブレンドして使用してもよ
い。

本発明に使用し得る熱可塑性ポリエステル樹脂として
は、特開昭５７−３７３５３号公報にあるようなビスフ
ェノール型のポリエステル、特開昭５９−２０４８４８
号公報にあるようなロジングリシジルエステル型のポリ
エステルやポリエチレンテレフタレートなどのポリエス
テルなどエステル結合を有するものが適しているが、こ
れには限定されない。また必要に応じて多価アルコール
や多価カルボン酸などを併用することにより架橋させた
ものを用いることが可能である。尚、本発明の熱可塑性
樹脂としてポリエステル樹脂以外のものが使用される場
合においては、そのゲル化密度が５重量％以上、より好
ましくは１０〜５０重量％の範囲にあることが好まし
い。

また、上記ポリエステルとスチレンまたはスチレン・ア
クリル系の樹脂との併用も可能である。

本発明のトナーには、上記着色剤とバインダー樹脂の他
に、帯電制御剤、オフセット防止剤等を含んでもよい。
帯電制御剤の例としては、例えば、正の帯電性をトナー
に付与する代表的なものとして、ニグロシン系オイルブ
ラック、クリスタルバイオレットなどの油溶性染料が、
または負の帯電性を付与する代表的なものとしてバラッ
チン染料、オラゾール染料などの金属錯塩染料が夫々挙
げられる。またオフセット防止剤の例としては、例え
ば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン等が挙げら
れる。

上記添加物の添加量は特に限定的ではないが、樹脂成分
１００重量部に対し、２〜７重量部の割合で用いるのが
好ましい。

本発明トナーは上記種々の成分を混合した組成物をよく
混合した後、さらに十分均一になるまで混合した後混練
りをし、次いで冷却し、ジェット粉砕機等の粉砕機で粉
砕し分級により取り去り、粒径５〜２５μ、平均粒径約
１２μのトナーを得る。

（発明の効果）本発明のトナーは活性炭の分散性がよいために、帯電の
立ち上がりがよく、トナーの飛散が少ない。また画質の
キメの階調再現性、細線再現性がよく、ハーフトーン部
のムラが生じない。また活性炭の食品添加用にも使用さ
れているので安全性の面でも全く問題がない。また活性
炭を用いることにより画質のキメが良くなるので、トナ
ー粒径を必要な範囲まで大きくすることができ、粉砕等
の製造面でも利点を有する。

（実施例）本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。実施例
中、部および％は特に指示しない限り重量に基づく。

実施例１以下の成分を用いて静電潜像現像用トナーを得た。

成分重量部熱可塑性ポリエステル樹脂１００（酸価：20.3KOHmg/ｇ、軟化点123.5℃、ガラス転移点：68.3℃）活性炭¹ ６オフセット防止剤用添加剤² ３帯電制御剤³ ２¹ 武田薬品工業社から白鷺Ａ−１として市販。² 三洋化成工業株式会社からビスコールＴＳ−２００と
して市販の酸化型ポリプロピレン。³ 保土ケ谷化学工業社からスピロンブラックＴＲＨとし
て市販。

前記組成の原料をヘンシェルミキサーでよく混合した後
混練りし、冷却後粗粉砕し、さらにジェット粉砕機で微
粉砕した後、分級し粒径４〜２０μｍ、平均粒子径11.5
μｍのトナー(1)を得た。得られたトナーに、疎水化シ
リカＲ９７２（日本アエロジル社製）0.2重量％を添加
し、攪拌することにより表面処理を行なった。

実施例２以下の成分を用いて、トナーを調製した。

成分重量部熱可塑性スチレン−アクリル共重合樹脂（軟化点130
℃、１００ガラス転移点65℃）実施例１の活性炭５オフセット防止用添加剤⁴ ５実施例１の帯電制御剤４⁴ 三洋化成工業株式会社からビスコール６６０Ｐとし市
販。

前記組成を実施例１と同様にして平均粒子径11.4μｍの
トナー(2)を得た。また同様に表面処理も行なった。

比較例１比較のため、着色剤としてカーボンブラックのみを用い
たトナーを調製した。

実施例１の組成において、活性炭の代わりにカーボンブ
ラック（テグサ社からスペシャル−ブラック６として市
販のカーボンブラック）を６重量部用いた以外は同じ成
分組成で実施例１と同様に平均粒子径11.5μｍのトナー
(3)を得た。また同様に表面処理も行なった。

比較例２本比較例においても同様に活性炭の代わりにカーボンブ
ラックを用いてトナーを調製した。

実施例１の組成において活性炭の代わりにカーボンブラ
ック（三菱化成工業株式会社からカーボンブラック＃４
４として市販）を６重量部を用いた以外は同じ組成成分
で同様にして平均粒子径11.4μｍのトナー(4)を得た。
また実施例１と同様に表面処理を行なった。

比較例３本実施例においても活性炭の代わりにカーボンブラック
を用いてトナーを調製した。

実施例２の組成において活性炭の代わりにカーボンブラ
ック（三菱化成工業株式会社からカーボンブラックＭＡ
−１００として市販）を５重量部用いた以外は同じ成分
組成で同様にして平均粒子径11.6μｍのトナー(5)を得
た。また同様に実施例２と同様に表面処理も行なった。

実験例１各トナー５０ｇをキャリヤー（スチレン−アクリル共重
合樹脂を使用したバインダー型磁性キャリヤー；平均粒
径３５μｍ）４５０ｇとともに１のポリエチレン性ボ
トルに入れ、２５０rpmの回転数で混合した時の帯電量
を１時間後、３時間後、５時間後、１０時間後にそれぞ
れ測定した。その結果を表−１に示す。

以上の結果から、本発明による実施例１および２のトナ
ーにおいて帯電量が安定している。

実験例２上記のように調製された現像剤(1)〜(5)をそれぞれ用い
て(+)帯電性Se系感光体を用いた複写機（ＥＰ−６５０
Ｚミノルタカメラ（株）社製）を用いて実写テストし、
ハーフトーン部のキメの細かさ、階調再現性及び細線再
現性夫々の評価を行ない表−２に示す評価結果を得た。

なお、前記複写機の定着はオイルレスタイプのテフロン
コートされたアルミニウム製ローラを用いた定着装置を
備えたものである。又、上記ハーフトーン部のキメの細
かさの評価は目視により、階調再現性の評価は、コダッ
ク社製グレースケル２０段Ｑ−１３を用いることによ
り、そして、細線再現性の評価はデータクエスト社製チ
ャートＡＲ−４を用いることにより夫々行なった。

以上の結果から、本発明によるトナー（実施例１および
実施例２）においては、階調再現性および細線再現性に
おいても優れているばからかキメの細かさにおいても優
れていることが明らかである。

実施例３本実施例は活性炭の適性粒径範囲を定める例を示す。

実施例１の組成において活性炭の平均粒子を1.0μｍ、
7.5μｍ、１０μｍに変えた以外は実施例１と同じ組成
・方法でトナー(6)、(7)、(8)を得た。

得られたトナーを実験例１と同様に１０時間後の帯電量
を測定した。また、実験例２と同様の機械を用いて実写
試験を行い、カブリおよびフィルミングの発生の有無を
調べた。

表−３から平均粒子径が５μｍ未満のものを用いたトナ
ー(1)、(6)では、帯電の立ち上がりも良く、カブリ、フ
ィルミングも良好であるが、５μｍを超えるものを用い
たトナー(7)、(8)ではカブリ、フィルミングが発生す
る。従って、活性炭の平均粒径は５μｍ以下が適当であ
る。

実施例４本実施例は活性炭の適正添加量範囲を示す例を示す。

実施例１の組成において、活性炭の添加量を５重量部、
８重量部、１０重量部、１５重量部、２０重量部、２５
重量部に変えた以外は実施例１と同じ方法・組成でトナ
ー(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)を得、実験例１と同様
の方法で１０時間後の帯電量を測定した。結果を表−４
に示す。

以上の結果から、活性炭の添加量は５重量部から１５重
量部の範囲では帯電性は安定しているが、１５重量以上
添加したトナー(13),(14)は帯電性が低く又カブリ、ト
ナー飛散が多い。又実施例４の組成において、活性炭１
重量部、２重量部、４重量部にカーボンブラックＭＡ−
８（三菱化成工業（株）社製）をそれぞれ１重量部を添
加したトナー(15)、(16)、(17)を得た。このトナーを実験
例２と同様に実写試験を行い、キメの細かさ、階調再現
性および細線再現性を調べた。結果を表−５に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バインダー樹脂および活性炭を含有するこ
とを特徴とするトナー。