JPH0934174A

JPH0934174A - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH0934174A
Application number: JP7202727A
Authority: JP
Inventors: Haruhide Ishida; 晴英石田; Takashi Yamamuro; 隆山室; Yasuhiro Oya; 康博大矢; Jun Igarashi; 潤五十嵐; Yusaku Shibuya; 裕作澁谷; Koichi Hamano; 弘一濱野; Masaaki Usami; 政明宇佐美
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】接触加熱定着方式において広い定着可能温度
域を有し、貯蔵中にブロッキング等を起こさず、また、
長期に亘る連続コピーでも帯電の維持性、画質の維持性
に優れ、しかも機内汚れ等の問題を起こさない静電荷像
現像用トナー、それを用いた現像剤組成物、トナーの製
造方法および画像形成方法を提供する。【解決手段】結着樹脂、色材及び離型剤を含有してな
る静電荷像現像用トナーであって、その結着樹脂がポリ
エステル樹脂を主成分とし、色材がｐＨ７未満の酸性カ
ーボンブラックを含有し、トナーの誘電正接の値が２５
以下であることを特徴とする。静電荷像現像剤組成物
は、このトナーと樹脂被覆キャリアとより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像を現像するた
めの静電荷像現像用トナー、その製造方法及び画像形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法においては、電気的潜像を可
視化する方法としてトナー及びキャリアよりなる二成分
現像方式と、磁性材料を含有する一成分現像方式が知ら
れているが、中速機以上では二成分現像方式が主流を占
めている。また、省エネルギー、高速適性のために、よ
り低温定着性を有するトナーが要求されるが、接触加熱
定着方式では熱ロールへのオフセットが生じやすく、低
温定着性と耐オフセット性の両立が課題となっている。

【０００３】上記目的を達成するために、結着樹脂とし
て低分子量と高分子量のある領域に、それぞれ極大値を
有する樹脂を用いる提案（例えば、特開昭５６−１６１
４４号公報）や、結晶性でシャープメルト性を有するポ
リエステル樹脂を用いる提案が種々なされているが、オ
フセット防止液を使用しない定着システムにおいては、
トナー中にワックス等の離型剤を含有させることが必須
である。しかしながら、結着樹脂、特に、ポリエステル
樹脂に離型剤を含有させる場合、貯蔵中のトナーのブロ
ッキングの問題や、帯電の維持性に関わる機内汚れや、
画質の維持性に問題があり、未だ十分満足の得られるト
ナー組成物が存在していないのが実状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決することを目的としてなされたものであ
る。すなわち、本発明の目的は、接触加熱定着方式にお
いて広い定着可能温度域（満足しうる定着度を得るため
の最低定着温度とオフセットを生じない最高温度の幅）
を有し、しかも貯蔵中にブロッキング等を起こさない静
電荷像現像用トナー及びそれを用いた現像剤組成物を提
供することにある。本発明の他の目的は、長期に亘る連
続コピーでも帯電の維持性、画質の維持性に優れ、しか
も機内汚れ等の問題を起こさない静電荷像現像用トナー
を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、ト
ナー定着像と、塩化ビニルシートが密着保管された場合
でも塩化ビニルシートへのトナーの移行が生じない静電
荷像現像用トナーを提供することにある。本発明の別の
目的は、上記のような静電荷像現像用トナーの製造方法
を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、上
記の静電荷像現像用トナーを用いる画像形成方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するための手段について鋭意検討の結果、本発明
を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明の静電荷像現像用トナー
は、結着樹脂、色材及び離型剤を含有してなり、該結着
樹脂がポリエステル樹脂を主成分とし、該色材がｐＨ７
未満の酸性カーボンブラックを含有し、該トナーの誘電
正接の値が２５以下であることを特徴とする。本発明の
静電荷像現像剤組成物は、上記の静電荷像現像用トナー
と樹脂被覆キャリアよりなることを特徴とする。また、
本発明の上記静電荷像現像用トナーの製造方法は、結着
樹脂としてポリエステル樹脂を主成分とする樹脂を使用
し、色材としてｐＨ７未満の酸性カーボンブラックを用
い、そして、結着樹脂、色材及び離型剤を含有する原料
混合物の混練時に水を添加することを特徴とする。

【０００７】さらに、本発明の画像形成方法は、像担持
体上に静電潜像を形成する工程、該静電潜像を現像剤担
持体上の現像剤を用いて現像する工程、該像担持体上に
形成されたトナー像を転写体上に転写する工程を有する
ものであって、現像剤として、結着樹脂がポリエステル
樹脂を主成分とし、該色材がｐＨ７未満の酸性カーボン
ブラックを含有し、誘電正接の値が２５以下である静電
荷像現像用トナーを含有してなるものを用いることを特
徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の静電荷像現像用トナーにお
ける結着樹脂は、ポリエステル樹脂を主成分とするもの
であって、ポリエステル樹脂としては、多価ヒドロキシ
化合物と多価カルボン酸またはこれらの低級アルキルエ
ステル、酸無水物、酸ハロゲン化物等の反応性誘導体と
から得られるものが挙げられる。

【０００９】多価ヒドロキシ化合物としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジ
オール、２，３−ブタンジオ−ル、１，５−ペンタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール等のポリエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピ
レングリコール等のポリプロピレングリコール、ビスフ
ェノールＡおよびその誘導体、そのアルキレンオキサイ
ド付加物、水素添加ビスフェノールＡ等の二価ヒドロキ
シ化合物があげられ、その他、グリセリン、ソルビトー
ル、トリメチロールプロパン等の三価化以上のヒドロキ
シ化合物を用いることができる。

【００１０】前記多価カルボン酸としては、例えば、マ
ロン酸、コハク酸、グルタル酸、１，２，５−ヘキサン
トリカルボン酸、１，２，７，８−オクタンテトラカル
ボン酸、ｎ−オクチルコハク酸、テトラ（カルボキシル
メチル）メタン、マレイン酸、フマル酸、ドデセニルコ
ハク酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸、１，２，４−ナフタレントリカル
ボン酸等を用いることができる。

【００１１】本発明における色材は、酸性カーボンブラ
ックを含有することが必要であるが、色目調整等のため
にアニリンブルー、カルコイルブルー、ピグメントブル
ー１５：３等、他の着色剤を併用してもよい。酸性カー
ボンブラックは、トナー中に４〜１５重量％、特に６〜
１２重量％配合することが好ましい。配合量が４重量％
未満の場合は、所望の画像濃度を得ることが難しく、ま
た、１５重量％を越えると、所望の帯電量を得ることが
できなくなる。また、本発明に用いるカーボンブラック
は、酸性カーボンブラックであって、ｐＨとして７未満
のものであることが必要である。このような酸性カーボ
ンブラックは、トナーが負に帯電するのを助けるために
有効に働いているものと推測される。なお、カーボンブ
ラックのｐＨは、カーボンブラックの水スラリーを用
い、ガラス電極を有するｐＨメーターを使用して測定し
た値である。

【００１２】本発明における離型剤としては、低分子量
ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンに代表されるポ
リオレフィンや、パラフィンワックス、カルナバワック
ス、モンタンワックス、キャンデリラワックス等の天然
ワックス及びその誘導体が使用できる。その配合量は、
トナー中に３〜１０重量％の範囲であることが好まし
い。配合量が３重量％未満の場合は、所望の耐オフセッ
ト性が得られず、また、１０重量％越えると、トナーの
流動性を損ねるばかりでなく帯電の維持性が悪化する。

【００１３】本発明の静電荷像現像用トナーには、荷電
制御、電気抵抗制御等の目的で、種々の物質を添加する
ことができる。例えば、フッ素系界面活性剤、サリチル
酸の金属錯体、クロム系染料、或いはマレイン酸、アク
リル酸のカルボン酸を単量体成分として含む共重合体の
如き荷電制御用樹脂等を添加することができる。また、
機内汚れを防止する目的で、トナー中に磁性粉を少量含
有させてもよい。

【００１４】更にまた、定着性を損なわない程度に、ス
チレンとアクリルの共重合体や、エポキシ樹脂等を結着
樹脂に配合してもよい。

【００１５】本発明の静電現像用トナーは、その誘電正
接の値が２５以下であることが必要である。誘電正接の
値が２５以下である場合には、離型剤がポリエステル樹
脂中に均一に分散させることが可能になる。トナーの誘
電正接の値が２５よりも大きくなると、離型剤のポリエ
ステル樹脂中での分散が困難になり、離型剤が不均一に
分散して帯電能力の異なるトナーが混在する状態にな
り、その結果、連続コピー時にトナーが追加された場
合、帯電分布幅が広がったり逆極性トナーが生成し、機
内汚れや画質の背景部の汚れ等の現象となって現れる。

【００１６】本発明の静電荷像現像用トナーは、上記の
原料成分を混練し、粉砕することにより製造することが
できるが、原料混合物の混練時に水を添加することが必
要である。それにより誘電正接の値が２５以下である静
電荷像現像用トナーを製造することが可能になる。混練
時に添加する水の量は、混練する原料混合物に対して、
５〜１５重量％の範囲が好ましい。また、トナーの粒径
は、一般に５〜１５μｍの範囲が好ましい。

【００１７】本発明の上記静電荷像現像用トナーには、
トナーの流動性を改善する目的で、ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＣｅＯ₂、ＣａＣＯ₃、Ｚ
ｒＯ₂、ＭｇＯ等の無機化合物微粒子を外添してもよ
く、或いはクリーニング性改善の目的で、シリコーン樹
脂、ポリスチレン微粒子、ポリメチルメタクリレート微
粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子等のクリーニング助
剤もしくは転写助剤等を外添してもよい。特に、一次粒
径が５ｎｍ〜３０ｎｍの疎水性シリカが好ましく用いら
れる。

【００１８】上記のようにして得られた静電荷像現像剤
用トナーは、一成分系現像剤または二成分系現像剤とし
て用いることができる。二成分系現像剤として用いる場
合には、静電荷像現像剤用トナーをキャリアと混合して
使用すればよい。キャリアとしては、フェライトや酸化
鉄粉、ニッケル或いはこれらを樹脂でコートした樹脂被
覆キャリア、磁性粉分散型キャリア等があげられるが、
本発明においては、特に、樹脂被覆キャリアが耐久性の
点で好ましく用いられる。被覆樹脂としては、フッ素系
樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系
樹脂、アミド系樹脂を用いることができる。また、キャ
リアの平均粒径は、２０〜１５０μｍの範囲が好まし
い。本発明の静電荷像用現像剤組成物において、静電荷
像現像剤用トナーとキャリアの配合比は、トナー濃度と
して３〜１０重量％の範囲が好ましい。

【００１９】次に、本発明の画像形成方法について説明
する。本発明の画像形成方法は、電子写真感光体、静電
記録体等の像担持体上に静電潜像を形成する工程、その
静電潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する工
程、像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に転写
する工程よりなる。電子写真感光体としては、Ｓｅ系感
光体、有機系感光体、アモルファスシリコン系感光体、
あるいはこれらの表面に必要に応じてオーバーコートを
施したもの等、従来公知のものが使用可能である。像担
持体上には、公知の方法によって静電潜像が形成され、
次いで本発明における上記の静電荷像現像用トナーを用
いて現像され、像担持体上にトナー像が形成される。形
成されたトナー像は、紙等の転写体上に常法により転写
され、像担持体上に残留するトナーはクリーニング手段
によってクリーニングされる。クリーニング手段として
は、従来公知のものであれば何如なるものでも使用する
ことができる。

【００２０】

【作用】本発明の静電荷像現像用トナーによる改善効果
の作用は、必ずしも明らかではないが以下のように推定
される。ポリエステル樹脂を結着樹脂として用いる場
合、その中に離型剤を分散させるのが困難であるため、
離型剤が不均一に分散し、その結果、帯電能力の異なる
トナーが混在することになる。離型剤の分散性は、トナ
ーの誘電正接の値と密接な関係があり、その値が２５以
下であると、離型剤がポリエステル樹脂中に均一に分散
される。また、色材のカーボンブラックとして、酸性カ
ーボンブラックは、負に帯電するのを助けるため有効に
働いているものと考えられる。トナーの誘電正接の値
は、単に離型剤の分散のみならず、カーボンブラックの
分散の指標にもなるのであり、その値が２５以下である
場合には、カーボンブラックの分散と離型剤の分散とが
相互に作用して、好ましい結果が生じるものである。す
なわち、連続コピー時トナーが追加された場合、帯電分
布幅の広がりや逆極性トナーの生成が生じなくなり、機
内汚れや画質の背景部汚れ等の発生が阻止されるのであ
る。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。しかしながら、本発明は、これらの実施例に
よって何等限定されるものではない。製造例１（ポリエステル樹脂Ａ）ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド２付加物３０モルビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド２付加物２０モルテレフタル酸３０モルフマル酸２０モルステンレススチール製撹拌機、ガラス製窒素ガス導入管
及び流下式コンデンサーを備えた４つ口丸底フラスコ中
に投入し、窒素ガスを導入しながら、マントルヒーター
にて昇温した。その後、反応物の温度を２００℃に保
ち、生成する水を留去しながら６時間反応させた。得ら
れたポリエステル樹脂は、重量平均分子量Ｍｗ＝約１
４，０００、数平均分子量Ｍｎ＝約４，０００、Ｔｇ＝
６１．５℃であった。

【００２２】製造例２（ポリエステル樹脂Ｂ）ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド２付加物１８モルビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド２付加物１８モルテレフタル酸４モルコハク酸誘導体７モルトリメリット酸無水物２５モル上記成分を用いる以外は、製造例１と同様にして、ゲル
分を３０％含むポリエステル樹脂を得た。（Ｔｇ＝６４
℃）

【００２３】トナーの製造例１上記ポリエステル樹脂Ａ２０重量部上記ポリエステル樹脂Ｂ８０重量部カーボンブラック１０重量部（ＢＰ−１３００、キャボット社製、ｐＨ２．５）低分子量ポリプロピレン６重量部（ビスコール６６０Ｐ、三洋化成社製）上記の成分に水を２％添加し、コンティニュアスミキサ
ーによって混練した。圧延冷却後、ハンマーミルで粗粉
砕し、次いで、ジェットミルにより微粉砕し、さらに分
級して、体積平均粒径Ｄ50が９μｍのトナー粒子を得
た。このトナー粒子を５ｇ秤量し圧力成型機（前川試験
機社製）で成型を行った後、誘電率測定装置（ＹＨＰ製
ＬＣＲメーター４２７４Ａ）によって誘電正接を測定し
たところ、その値は１８であった。このトナー粒子１０
０重量部に対して、疎水性シリカ（Ｒ−９７２、日本ア
エロジル社製）０．５重量部を添加し、ヘンシェルミキ
サーを用いて分散混合し、表面にシリカ微粒子が付着し
たトナーを作製した。

【００２４】トナーの製造例２トナーの製造例１において、カーボンブラック（ＢＰ−
１３００、キャボット社製）７重量部を用い、混練時の
水添加を１％とした以外は、全く同様にしてトナーを得
た。その誘電正接値は、１５であった。トナーの製造例３トナーの製造例１において、混練時に水を添加しない以
外は、全く同様にしてトナーを得た。その誘電正接値
は、２９であった。トナーの製造例４トナーの製造例１において、カーボンブラック（ＢＰ−
１３００、キャボット社製）をカーボンブラック（Ｒ−
３３０、キャボット社製、ｐＨ８）に代えた以外は、全
く同様にしてトナーを得た。その誘電正接値は、１０で
あった。

【００２５】現像剤の作製キャリアとしては、平均粒径８０μｍのフェライト粒子
にアクリル系樹脂を被覆してなるものを使用した。ま
た、トナーとして上記製造例で作製したものを用い、こ
れらをＶブレンダーでトナー濃度４〜６％になるように
混合して現像剤を得た。

【００２６】上記の現像剤を用い、下記の評価法によっ
て評価を実施した。その結果を表１に示す。（連続複写テスト）調製された現像剤を、Ｖｉｖａｃｅ
５００（富士ゼロックス社製）の反転改造機を用い１０
万枚の連続複写テストを行い、コピー濃度、感光体上の
カブリ（感材上カブリ）、複写画像のカブリ（コピー上
カブリ）、機内汚れを評価した。なお、表１中の符号は
次のものを意味する。Ａ：コピー濃度、Ｂ：感材上カブ
リ、Ｃ：コピー上カブリ、Ｄ：機内汚れ。コピー濃度：マクベス濃度計で測定感材上カブリ、コピー上カブリ：Ｇ１（良）からＧ５
（悪）までの限度見本と比較し判定機内汚れ：Ｇ１（良）からＧ５（悪）まで目視にて判定

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の静電荷像現像用トナーは、定着
性、耐ブロッキング性に優れ、特に帯電の維持性、画質
の維持性に優れている。また、感光体上のカブリや機内
汚染を生じることがない。したがって、この静電荷像現
像用トナーまたはそれを含む静電荷像現像剤組成物を用
いることによって、かぶりのない優れた画像濃度の複写
画像を長期にわたって作製することができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｇ０３Ｇ 9/08 ３８１ 9/10 ３５１ (72)発明者五十嵐潤神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者澁谷裕作神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者濱野弘一神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者宇佐美政明神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂、色材及び離型剤を含有してな
る静電荷像現像用トナーにおいて、該結着樹脂がポリエ
ステル樹脂を主成分とし、該色材がｐＨ７未満の酸性カ
ーボンブラックを含有し、該トナーの誘電正接の値が２
５以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項２】離型剤がポリオレフィンであることを特
徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項３】離型剤がトナーに対して３〜１０重量％
含有してなることを特徴とする請求項１に記載の静電荷
像現像用トナー。
【請求項４】結着樹脂、色材及び離型剤を含有してな
る静電荷像現像用トナーとキャリアからなる静電荷像現
像剤組成物において、該静電荷像現像用トナーが結着樹
脂そしてポリエステル樹脂を主成分とし、色材としてｐ
Ｈ７未満の酸性カーボンブラックを含有するものであ
り、該トナーの誘電正接の値が２５以下であり、キャリ
アが樹脂被覆キャリアであることを特徴とする静電荷像
現像剤組成物。
【請求項５】結着樹脂、色材及び離型剤を含有する原
料混合物を混練、粉砕することよりなる静電荷像現像用
トナーの製造方法において、該結着樹脂としてポリエス
テル樹脂を主成分とする樹脂を使用し、色材としてｐＨ
７未満の酸性カーボンブラックを用い、該原料混合物の
混練時に水を添加することを特徴とする誘電正接の値が
２５以下である静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項６】像担持体上に静電潜像を形成する工程、
該静電潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する
工程、該像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に
転写する工程を有する画像形成方法において、該現像剤
として、結着樹脂がポリエステル樹脂を主成分とし、該
色材がｐＨ７未満の酸性カーボンブラックを含有し、誘
電正接の値が２５以下である静電荷像現像用トナーを含
有してなるものを用いることを特徴とする画像形成方
法。