JPH07230185A

JPH07230185A - 電子写真用トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH07230185A
Application number: JP6021136A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Mikuriya; 義博御厨; Takashi Kimura; 隆史木村; Mikihiko Sukeno; 幹彦助野; Yoshikazu Nishihara; 良和西原; Hiroyuki Fukuda; 洋幸福田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1995-08-29
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JP3216394B2

Abstract

(57)【要約】【目的】流動化剤がトナー粒子に均一に付着し、帯電
特性の環境安定性に優れたトナーを提供することのでき
る電子写真用トナーの製造方法を提供すること。【構成】トナー粒子とこのトナー粒子に添加混合され
た流動化剤とからなる電子写真用トナーの製造方法にお
いて、トナー粒子のみを混合処理する第１工程と、前記
処理後のトナー粒子と流動化剤とを混合処理する第２工
程とからなることを特徴とする電子写真用トナーの製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真用トナーの製造
方法、特に適用されるトナー粒子に流動化剤を混合して
なるトナーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真用現像剤に使用されるト
ナーは、適度な粉体流動性、耐凝集化および良好な帯電
特性を付与するため、疎水性シリカ等の流動化剤が外添
されている。

【０００３】従来、トナー粒子に流動化剤を添加する場
合、トナー粒子と流動化剤を混合機に装入し、両者の混
合を同時に開始していた（例えば特開昭５６−９２５４
５号公報および特開昭５８−６０７５４号公報）。

【０００４】しかし、トナーと、例えばシリカ等の流動
化剤をほぼ同時に混合調製したトナーは、高温高湿環境
下と低温低湿環境下との間で帯電量の開きが大きく、耐
環境安定性に問題がある。これは、流動化剤粒子が個々
のトナー粒子全体に均一に付与されていないことが大き
な原因である。

【０００５】今日、複写画像の高画質化への要求ととも
に、トナー粒子の小粒径化がなされている。小粒径のト
ナーは、大粒径トナーに比べて比表面積が大きくなるた
めトナー同士の接触確率が高くなり、トナーの凝集が発
生しやすい状態にあり、トナーの粒径が小さくなればな
るほど、上記した問題がより顕著になる傾向が伺える。

【０００６】上記問題を解決するために、トナー粒子と
流動化剤をより厳しい条件下、たとえばより激しい長期
の撹拌等を行うと、混合による発熱、およびその発熱の
影響に伴いトナー粒子が凝集するという問題や流動化剤
がトナー粒子に埋め込まれるという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、流動化剤がトナー粒子に均一に
付着し、帯電特性の環境安定性に優れたトナーを提供す
ることのできる電子写真用トナーの製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、トナ
ー粒子とこのトナー粒子に添加混合された流動化剤とか
らなる電子写真用トナーの製造方法において、トナー粒
子のみを混合処理する第１工程と、前記処理後のトナー
粒子と流動化剤とを混合処理する第２工程とからなるこ
とを特徴とする電子写真用トナーの製造方法に関する。
本発明により、トナー粒子のみを混合した後に、流動化
剤を混合することにより帯電特性の安定したトナーを調
製することができる。これは、予めトナー粒子のみを混
合することにより、トナー粒子が一次粒子に解砕され、
その後のトナー粒子同士の凝集が抑えられ、トナーの一
次粒子と流動化剤粒子が均一に混合され、流動化剤粒子
がトナー粒子個々の表面に均一に付着した結果と考えら
れる。

【０００９】本発明は後述する流動化剤が外添されて使
用される形態のトナーであればいかなるトナー粒子、例
えば高速システム用トナー、オイルレス定着用トナー、
磁性トナーあるいはフルカラートナー用のトナー粒子に
適用可能である。また、１成分現像剤として、あるいは
キャリアとともに２成分現像剤として使用されるトナー
でもよい。特に高精細画像を再現する場合には、平均粒
径５〜９μｍ、さらには５〜８μｍのトナー粒子が使用
される。このようなトナー粒子は、粒径が小さいため
に、トナーかぶりや濃度むら等の問題が生じやすいが、
本発明を適用すればトナーかぶりや濃度むら等の生じな
い優れた特性を有するトナーとすることもできる。

【００１０】通常、トナーはバインダー樹脂中に、カー
ボンブラック等の着色剤、その他所望の流動化剤が分散
してなる粒子として調製される。通常トナーのバインダ
ーとして使用する樹脂は、例えば、ポリスチレン系樹
脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂
中、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
エーテル系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリエステル
系樹脂、エポキシ系樹脂、ブタジエン系樹脂等の熱可塑
性樹脂、あるいは尿素樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹
脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、さらにはこれらの
共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体およびポリ
マーブレンド等を用いることができる。なお、上記樹脂
としては、例えば熱可塑性樹脂のような完全なポリマー
の状態にあるものに限らず、熱硬化性樹脂におけるよう
なオリゴマーまたはプレポリマー、架橋剤等を含んだも
のを用いることも可能である。

【００１１】また、高速のシステムに使用されるトナー
の場合には、トナーを転写紙に短時間で定着させたり、
定着ロールからの分離性を向上させる必要があるため、
バインダー樹脂として、スチレン系モノマー、(メタ)ア
クリル系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマーから
合成されるホモポリマーあるいは共重合ポリマー、また
ポリエステル系樹脂が使用されている。

【００１２】そして、上記バインダー樹脂においては、
数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗが、１０００≦
Ｍｎ≦１００００、２０≦Ｍｗ／Ｍｎ≦７０であり、さ
らに２０００≦Ｍｎ≦７０００であるものが使用され
る。

【００１３】また、オイルレス定着用に使用される場合
には、バインダー樹脂としてガラス転移点が５５〜８０
℃、軟化点が８０〜１５０℃、さらに５〜２０重量％の
ゲル化成分が含有されているものが用いられる。

【００１４】さらに、フルカラートナーとして使用され
る場合は、バインダー樹脂としてガラス転移点が５５〜
７０℃、軟化点が８０〜１５０℃、Ｍｎが２０００〜１
５０００、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが５以下の線状ポリエ
ステル樹脂が使用される。

【００１５】また、上記線状ポリエステル樹脂にジイソ
シアネートを反応させて得られる線状ウレタン変性ポリ
エステル、あるいは上記線状ポリエステル樹脂にスチレ
ン系、アクリル系、アミノアクリル系モノマーをグラフ
ト重合、ブロック重合等によって変性した樹脂も好適に
用いることができる。

【００１６】上記トナーには、荷電制御剤、オフセット
防止剤等を含有させてもよい。荷電制御剤としては正の
荷電制御剤および負の荷電制御剤のいずれも使用可能で
ある。

【００１７】正の荷電制御剤としてはアジン化合物ニグ
ロシンベースＥＸ、ボントロンＮ−０１、０２、０４、
０５、０７、０９、１０および１３（以上、オリエント
化学工業社製）、オイルブラック（中央合成化学社
製）、第４級アンモニウム塩Ｐ−５１（オリエント化学
工業社製）、ポリアミン化合物Ｐ−５２（オリエント化
学工業社製）、スーダンチーフシュバルツＢＢ（ソルベ
ントブラック３；Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１５０）、フェッ
トシュバルツＨＢＮ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１５０）、ブ
リリアントスピリッツシュバルツＴＮ（ファルベンファ
ブリケン・バイヤ社製）、アルコキシ化アミン、アルキ
ルアミド、モリブデン酸キレート顔料、イミダゾール系
化合物等が使用できる。

【００１８】負の荷電制御剤としては、クロム錯塩型ア
ゾ染料Ｓ−３２、３３、３４、３５、３７、３８および
４０（以上、オリエント化学工業社製）、アイゼンスピ
ロンブラックＴＲＨ、ＢＨＨ（以上、保土谷化学社
製）、カヤセットブラックＴ−２２、００４（以上、日
本火薬社製）、銅フタロシアニン系染料Ｓ−３９（オリ
エント化学工業社製）、クロム錯塩Ｅ−８１、８２（以
上、オリエント化学工業社製）、亜鉛錯塩Ｅ−８４（オ
リエント化学工業社製）、アルミニウム錯塩Ｅ−８６
（オリエント化学工業社製）およびカリックスアレン系
化合物が使用できる。

【００１９】荷電制御剤は通常、トナーのバインダー樹
脂１００重量部に対して荷電制御剤０．０１〜１０重量
部使用され、トナー表面に付着固定する場合は粒子中に
分散させるよりは少なくてすみ、０．０５〜２重量部で
足りる。

【００２０】オフセット防止剤としては、低分子量ポリ
エチレンワックス、低分子量酸化型ポリプロピレンワッ
クス等のポリオレフィン系ワックス、高級脂肪酸ワック
ス、高級脂肪酸エステルワックス、サゾールワックス、
キャンデリラワックス、カルナウバワックスおよびそれ
らの混合物を使用することができる。

【００２１】オフセット防止剤は通常、トナーのバイン
ダー樹脂１００重量部に対して０.１〜１０重量部、好
ましくは１〜５重量部添加する。

【００２２】本発明においては上記トナー粒子のみを予
め混合する。混合の方法および程度はトナー粒子の二次
凝集物を粉砕でき、一次粒径のトナー粒子の集合体に粉
砕できればよく、トナー粒子の凝集状態に合わせ適宜混
合条件を選定すればよい。このような混合を行いうる方
法としては、機械式粉砕混合方法があり、例えばヘンシ
ェルミキサー、スーパーミキサー、パウダーミキサー、
ホモジナイザー等の混合機を使用可能である。なお、こ
こでいう二次凝集物とは、一次粒子が一部凝集した凝集
物を含むトナー粒子を言うものとする。混合の条件をあ
まり激しい条件、例えば高速の撹拌、長期撹拌等に設定
すると、従来技術の欄で述べたように、発熱、およびそ
の発熱の影響に伴うトナー粒子の凝集という問題が生じ
る。

【００２３】トナー粒子を予め混合した後、流動化剤を
添加し混合する。このときの混合条件は、流動化剤をト
ナー粒子表面に均一に分散・付着させるという観点よ
り、上記予備混合より強い撹拌条件で行うことが望まし
い。より強い撹拌条件は、例えば撹拌時間を長くする、
あるいは混合周速を上げる、等により達成可能である。
あまり強い条件を採ると、流動化剤がトナー粒子中に埋
没し、流動性が損なわれる問題がある。

【００２４】流動化剤としては、シリカ微粒子、二酸化
チタン微粒子、アルミナ微粒子、フッ化マグネシウム微
粒子、炭化ケイ素微粒子、炭化ホウ素微粒子、炭化チタ
ン微粒子、炭化ジルコニウム微粒子、窒化ホウ素微粒
子、窒化チタン微粒子、窒化ジルコニウム微粒子、マグ
ネタイト微粒子、二硫化モリブデン微粒子、ステアリン
酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸アルミニウム微粒
子、ステアリン酸マグネシウム微粒子、ステアリン酸亜
鉛微粒子、フッ素系樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子
およびそれらの混合物を使用できる。

【００２５】これらの流動化剤はシランカップリン剤、
チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル
等で疎水化処理されていることが好ましく、通常トナー
に対して０．０５〜２重量％、好ましくは０．１〜１重
量％添加混合される。添加量が少なすぎると、トナーの
流動性が不十分となる。多すぎると、環境安定性が損な
われる。特に高温、高湿環境下でトナー帯電量が低下す
る。

【００２６】以下本発明を実施例を挙げてさらに詳しく
説明する。

【実施例】キャリアの製造例ポリエステル樹脂１００重量部 (Ｍｎ：５０００、Ｍｗ：１１５０００、Ｔｇ：６７℃、Ｔｍ：１２３℃) フェライト微粒子５００重量部 (ＭＦＰ−２、ＴＤＫ社製) 分散剤コロイダルシリカ３重量部 (アエロジル＃２００、日本アエロジル社製) 上記材料をヘンシェルミキサーで十分混合した後、二軸
押出混練機にて溶融混練した。混練物を冷却し、粗粉砕
した後、ジェットミルで微粉砕した。さらに微粉砕物を
風力分級機を用いて分級して平均粒径６０μｍ、電気抵
抗値５.８×１０¹³Ω・ｃｍのキャリアを得た。

【００２７】小粒径トナーの製造・スチレンアクリル樹脂１００重量部（スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート樹脂：融点（Ｔｍ）１３２℃、ガラス転移点（Ｔｇ）６０℃）・正荷電制御剤６重量部（ニグロシン染料：ニグロシンベースＥＸ−Ｍ；オリエント化学工業社製）・離型剤５重量部（低分子量ポリピロピレン：ビスコール５５０Ｐ；三洋化成社製）・着色剤１０重量部（ＭＡ＃８；三菱化成工業社製）

【００２８】上記材料を混合後、溶融混練した。混練物
を冷却後、粉砕、分級して平均粒径８μｍの小粒径トナ
ー粉末を得た。得られたトナー粉末をトナーＡとする。

【００２９】１ｋｇのトナーＡに流動化剤を混合する前
に、トナーＡ粒子だけをヘンシェルミキサー（ＰＭ−２
０Ｂ；三井三池製作所社製）で２，０００ｒｐｍで３０
秒間混合した。

【００３０】混合後、トナーＡに負帯電性疎水性シリカ
（ＲＸ−２００；日本アエロジル社製）０．２０重量％
を添加しヘンシェルミキサーで２，０００ｒｐｍで３０
０秒間混合した。得られた混合物をトナーＢとする。

【００３１】トナーＢと上記製造例で得られたキャリア
を重量比１：２０の割合で混合した現像剤を装入した複
写機（ＥＰ−４７０；ミノルタカメラ社製）で、複写画
像を形成した。高温高湿環境（３０℃、８５％）下でも
カブリは発生しなかった。また低温低湿環境（１０℃、
１５％）下でも画像濃度（ＩＤ）の低下はおきなかっ
た。

【００３２】実施例２１ｋｇのトナーＡに流動化剤を混合する前に、トナーＡ
粒子だけをヘンシェルミキサーで２，０００ｒｐｍで３
０秒間混合した。

【００３３】混合後、トナーＡに負帯電性疎水性シリカ
（Ｒ８１２；日本アエロジル社製）０．１５重量％を添
加しヘンシェルミキサーで２，０００ｒｐｍ１８０秒間
混合した。得られた混合物をトナーＣとする。

【００３４】トナーＣと上記製造例で得られたキャリア
を重量比１：２０の割合で混合した現像剤を装入した複
写機（ＥＰ−８，６０５；ミノルタカメラ社製）で、複
写画像を形成した。高温高湿環境（３０℃、８５％）下
でもカブリは発生しなかった。また低温低湿環境（１０
℃、１５％）下でも画像濃度（ＩＤ）の低下はおきなか
った。

【００３５】比較例１１ｋｇのトナーＡに負帯電性疎水性シリカ（ＲＸ−２０
０）０．２０重量％を添加し、ヘンシェルミキサーで、
２，０００ｒｐｍで３００秒間混合した。得られた混合
物をトナーＤとする。

【００３６】トナーＢと上記製造例で得られたキャリア
を重量比１：２０の割合で混合した現像剤を装入した複
写機（ＥＰ−４７０；ミノルタカメラ社製）で、複写画
像を形成した。高温高湿環境（３０℃、８５％）下でカ
ブリが発生した。

【００３７】比較例２１ｋｇのトナーＡに負帯電性疎水性シリカ（Ｒ８１２）
０．１５重量％を添加し、ヘンシェルミキサーで、２，
０００ｒｐｍ１８０秒間混合した。得られた混合物をト
ナーＥとする。

【００３８】トナーＥと上記製造例で得られたキャリア
を重量比１：２０の割合で混合した現像剤を装入した複
写機（ＥＰ−８，６０５；ミノルタカメラ社製）で、複
写画像を形成した。高温高湿環境（３０℃、８５％）下
でカブリが発生した。

【００３９】帯電量分布実施例１〜２および比較例１〜２の各サンプルを、温度
３０℃湿度８５％（Ｈ／Ｈ環境）、温度２３℃湿度４５
％（Ｎ／Ｎ環境）、温度１０℃湿度１５％（Ｌ／Ｌ環
境）の各環境下で、トナーテスターでフィルム帯電量を
測定することにより摩擦帯電量を測定した。結果を下記
表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１の電荷量分布を図１に示した。図１か
ら明らかなように実施例のトナーは比較例のトナーに比
べて環境の変化にともなう帯電量の振れ幅が大きいこと
がわかる。

【００４２】

【発明の効果】本発明により、トナー粒子と流動化剤の
混合性が向上し、流動化剤がトナー粒子に均一に付着し
た、帯電特性の環境安定性に優れたトナーを提供するこ
とができる。本発明により得られたトナーからなる現像
剤はカブリ等のない優れた画像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】帯電量の振れ幅を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所３７５ (72)発明者助野幹彦大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者西原良和大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者福田洋幸大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー粒子とこのトナー粒子に添加混合
された流動化剤とからなる電子写真用トナーの製造方法
において、トナー粒子のみを混合処理する第１工程と、
前記処理後のトナー粒子と流動化剤とを混合処理する第
２工程とからなることを特徴とする電子写真用トナーの
製造方法。