JPH10293426A

JPH10293426A - 電子写真用トナー

Info

Publication number: JPH10293426A
Application number: JP10214697A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ogawa; 哲小川; Hitoshi Nagahama; 均長濱; Yasuharu Morinishi; 康晴森西; Tatsuo Imafuku; 達夫今福; Takeaki Ouchi; 武明大内; Toshinao Ishida; 稔尚石田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】高温下に保存された電子写真用トナーにおい
ても、上記電子写真用トナーを複写機にて現像に用いた
際のカブリの発生を抑制する。【解決手段】バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤と
を含む電子写真用トナーにおいて、上記バインダー樹脂
のメルトインデックスが５．０〜１１．０であり、か
つ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下である電子写真
用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法、静電記録法などにおいて静電荷像を現像するた
めの電子写真用トナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真などに用いられるト
ナーは、バインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型
剤、滑剤などをミキサーによって混合したものを、二軸
押し出し式混練機により溶融混練したのち冷却し、一度
板状に固形化したトナーを製造する。さらに、このトナ
ーを、衝突板を利用した粉砕方法により所定粒径に粉砕
して電子写真用トナーとすることが知られている。

【０００３】バインダー樹脂としては、ポリエステル樹
脂、スチレンアクリル樹脂などが汎用されている。帯電
制御剤としては、ニグロシン染料が汎用されている。着
色剤としてはカーボンブラックなどが多く用いられてい
る。

【０００４】従来の乾式現像方式を用いる電子写真法で
は、上記トナーで静電荷像を現像したのちに加熱ロール
によって圧着加熱する熱ロール定着方式が採用されてい
たが、この方式では、トナーの一部が転写用シートから
加熱ロールに付着し、さらに搬送されてくる新たな転写
用シートを汚染するという、いわゆるオフセット現象が
発生し易いという問題点が生じる。

【０００５】そこで、上記問題点を回避するため、上記
トナーにオレフィン系ワックスを添加して、上記ワック
スによって、転写時の溶融トナーに対し、離型性、滑性
を付与する方式が知られている。

【０００６】しかしながら、離型剤、滑剤として用いる
オレフィン系ワックスは、単に添加しただけでは、バイ
ンダー樹脂との相溶性が著しく悪いため、バインダー樹
脂中に分散して取り込まれ難くなり、トナー粒子外にオ
レフィン系ワックス粒子が遊離することがある。このよ
うにオレフィン系ワックス粒子が遊離してトナー中に混
在することによって、現像剤におけるキャリアや現像シ
リンダー等のトナー担持体の表面を汚染し、さらに帯電
性が不安定となり画像濃度が低くなるという不都合が、
また、トナーの流動性を著しく低下させて画像品質の劣
化という不都合が生じる。

【０００７】そこで、上記不都合を回避するため、特公
平８−１２４４７号公報には、少なくともバインダー用
樹脂と着色剤から成り、ポリエチレンワックスを 0.5〜
10重量％含有するトナーにおいて、トナー粒子 100個に
つきトナー粒子の外部に遊離した１μｍ以上のポリエチ
レンワックス粒子が10個以下であるトナーについて開示
されている。

【０００８】また、上記公報では、バインダー用樹脂の
溶融粘度が10,000Pa・s 以上となる条件下で、該樹脂、
着色剤およびポリエチレンワックスを溶融混練するトナ
ーの製造方法について開示されている。上記のような条
件下で溶融混練すると、溶融混練時にバインダー用樹脂
によってポリエチレンワックスに高い粘度剪断力が作用
し、上記ポリエチレンワックスが微細な粒子となってバ
インダー樹脂中に分散される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報に記載のトナーでは、オレフィン系ワックスが分散し
易い粘度となる条件下で溶融混練した場合、着色剤は、
再凝集して二次粒子を形成し易くなり、着色剤の分散性
が劣化して帯電性が不安定、つまり低下する。そのた
め、上記従来では、帯電性が低下して流動性が低下した
トナーは、高温下に放置されることによってさらに流動
性が低下し易くなるために、複写機での転写時にトナー
飛散、カブリなどが発生し易いという問題を生じてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電子写真用トナーは、以上の課題を解決するために、バ
インダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含む電子写真用
トナーにおいて、上記バインダー樹脂のメルトインデッ
クスが５．０〜１１．０であり、かつ、誘電正接（ｔａ
ｎδ）が５．０以下であることを特徴としている。

【００１１】上記の請求項１記載の構成によれば、バイ
ンダー樹脂のメルトインデックスを規定することによ
り、バインダー樹脂中に混在する離型剤の分散性を向上
させることができ、さらに、誘電正接（ｔａｎδ）が
５．０以下であることから、バインダー樹脂中における
着色剤の分散状態を制御することができる。

【００１２】本発明の請求項２記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶融混練
によって含む電子写真用トナーにおいて、溶融混練する
ときの出口設定温度を、上記バインダー樹脂の溶融粘度
が１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる温度に設定して得ら
れたものであり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０
以下であることを特徴としている。

【００１３】上記の請求項２記載の構成によれば、溶融
混練時の出口設定温度を、上記バインダー樹脂の溶融粘
度に基づいて設定することによって、溶融混練するとき
にバインダー樹脂中に分散された離型剤の分散状態を制
御でき、また、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下であ
ることにより、バインダー樹脂中における着色剤の分散
状態を制御することができる。

【００１４】本発明の請求項３記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂および着色剤を、溶融混練と圧延冷
却とによって含む電子写真用トナーにおいて、圧延冷却
されたときに、バインダー樹脂および着色剤を含む混合
物の厚みが１．２〜３ｍｍの範囲内に設定されて得られ
たものであり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以
下であることを特徴としている。

【００１５】上記の請求項３記載の構成によれば、圧延
冷却した際の混合物の厚みを上記のように規定すること
により、混合物の冷却速度を制御できるので、バインダ
ー樹脂中に分散した着色剤の再凝集を抑制できること、
また、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下であることに
より、バインダー樹脂中における着色剤の分散状態を制
御することができる。

【００１６】本発明の請求項４記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂、着色剤および離型剤を、溶融混練
と圧延冷却とによって含む電子写真用トナーにおいて、
バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が、５５℃以
上であり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下で
あることを特徴としている。

【００１７】上記の請求項４記載の構成によれば、バイ
ンダー樹脂のガラス転移温度を規定することにより、バ
インダー樹脂中の混在する着色剤や離型剤の分散性が向
上でき、また、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下であ
ることにより、バインダー樹脂中における着色剤の分散
状態を制御することができる。

【００１８】本発明の請求項５記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶融混練
によって含む電子写真用トナーにおいて、バインダー樹
脂中における離型剤の分散径が、長径／短径の比１〜４
の範囲内であり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０
以下であることを特徴としている。

【００１９】上記の請求項５記載の構成によれば、溶融
混練や圧延冷却の条件などにより設定されるバインダー
樹脂中に分散する離型剤の分散径の長径／短径の比率を
規定することにより、バインダー樹脂中における離型剤
の分散状態を制御できる。また、上記構成では、誘電正
接（ｔａｎδ）が５．０以下であることにより、バイン
ダー樹脂中における着色剤の分散状態を制御することが
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
すれば、以下の通りである。本発明の電子写真用トナー
は、熱可塑性樹脂である粒子状のバインダー樹脂と、帯
電制御剤と、着色剤を１〜１０重量部と、離型剤および
滑剤を１〜１０重量部と、疎水性シリカやマグネタイト
等の外添剤とを含むものである。帯電制御剤、着色剤並
びに離型剤および滑剤は、添加剤として、バインダー樹
脂内に、バインダー樹脂より微細な粒状にて分散されて
含有されている。

【００２１】このような電子写真用トナーの製造方法
は、まず、スチレンアクリル共重合体などのバインダー
樹脂と、ニグロシン系染料などの帯電制御剤と、導電性
を有するカーボンブラックなどの着色剤と、ポリオレフ
ィン系ワックスなどの離型剤および滑剤とを混合した混
合物を得た後、混合物を加熱しながら混練機によって溶
融混練して混練物を得、続いて、その混練物を圧延冷却
し、次に、板状の圧延冷却物を、粉砕、分級して粒状物
を得た後、その粒状物の表面に対し上記外添剤を外添し
て電子写真用トナーが得られる。

【００２２】そして、上記バインダー樹脂のメルトイン
デックス（以下、ＭＩ値という）は５．０〜１１．０、
より好ましくは５．５〜１０．０、さらに望ましくは
６．０〜８．０の範囲内に設定されている。

【００２３】このようにバインダー樹脂のメルトインデ
ックスを５．０〜１１．０の範囲内に設定することによ
り、混練物を高粘度にて溶融混練することができる。上
記混練物では、溶融したバインダー樹脂によってバイン
ダー樹脂内の離型剤に対し、大きな剪断力が生じるの
で、上記離型剤を微細な粒子としてバインダー樹脂内に
分散させることができる。

【００２４】バインダー樹脂はＭＩ値が小さくなるほ
ど、粘性が大きくなる。ＭＩ値が１１．０以下であれ
ば、離型剤をバインダー樹脂内に十分に分散させること
ができる。しかし、ＭＩ値が５．０未満であると、混練
時におけるバインダー樹脂の粘度が高すぎて、非常に大
きな剪断力がバインダー樹脂にも作用して、バインダー
樹脂のポリマー鎖が切断される。このため、バインダー
樹脂の分子量が減少し、転写時に溶融したとき、溶融し
た電子写真用トナーの粘度が低下するので、転写の際に
オフセット現象が生じ易くなる。

【００２５】その上、得られた電子写真用トナーは、誘
電正接（ｔａｎδ）が５．０以下、かつ２．０以上、好
ましくは４．５以下、２．５以上、さらに望ましくは
４．０以下、３．０以上の物性を有するように着色剤を
バインダー樹脂内に分散して備えている。

【００２６】着色剤も離型剤と同様に、溶融混練条件や
圧延冷却条件でバインダー樹脂内での分散状態が大きく
変化する。着色剤はバインダー樹脂内での分散状態が良
好でない場合、容易に再凝集し二次粒子を形成すること
から、電子写真用トナーにおける帯電性の低下といった
帯電性の不安定化の原因となる。

【００２７】すなわち、着色剤は導電性物質であるた
め、バインダー樹脂内での分散性が劣化すると得られた
電子写真用トナーにおける抵抗値が低下し、電子写真用
トナーのｔａｎδが上がる。ｔａｎδが５．０を越える
と、得られた電子写真用トナーの帯電量が低くなりトナ
ー飛散、カブリなどの不都合が生じる。一方、ｔａｎδ
が２．０未満となると帯電量が大きくなりすぎ、転写の
際の画像濃度の低下といった弊害が生じる。このような
ｔａｎδは、バインダー樹脂内における、導電性を有す
る着色剤の分散状態により最も大きく影響される。

【００２８】そこで、本発明に係る電子写真用トナーで
は、バインダー樹脂のＭＩ値を前述のように設定し、か
つ、ｔａｎδを上述のように設定することにより、後述
するように、高温下、例えば５０℃の温度下にて２日間
保存または放置された後であっても、転写において、カ
ブリの値が例えば１．５以下となる良好な画質を確保で
きるものとなる。

【００２９】また、上記電子写真用トナーは、バインダ
ー樹脂と、着色剤と、離型剤との混合物を溶融混練する
ときに、溶融混練時の出口設定温度を、上記バインダー
樹脂の溶融粘度が１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる温度
に設定して得られたものである。

【００３０】このように電子写真用トナーを得る際に、
混練物の出口設定温度を、バインダー樹脂の溶融粘度が
１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる温度に設定することに
より、溶融したバインダー樹脂によってバインダー樹脂
中の離型剤に対し高い剪断力が印加される。このため、
ポリエチレンワックス等のポリオレフィン系ワックス等
の離型剤は、微細な粒子となってバインダー樹脂内に良
好に分散させることができる。バインダー樹脂の溶融粘
度は高いほど、離型剤は微細な粒子となって分散する。

【００３１】このことから、上記電子写真用トナーで
は、溶融混練機の出口設定温度を、バインダー樹脂の溶
融粘度が１０，０００Ｐａ・ｓ以上、１００，０００Ｐ
ａ・ｓ以下となる温度に規定し、ｔａｎδを上述のよう
に設定することにより、バインダー樹脂内に混在する離
型剤等の添加剤の分散性を制御して向上させることが可
能となることから、後述するように、高温下、例えば５
０℃の温度下にて２日間保存または放置された後であっ
ても、複写において、カブリの値が例えば１．５以下と
なる良好な画質を確保できるものとなる。

【００３２】その上、上記電子写真用トナーは、バイン
ダー樹脂と、着色剤と、離型剤との混合物を溶融混練し
て混練物を得た後、上記混練物を圧延冷却するときに、
圧延冷却された圧延冷却物の厚みが、１．２〜３ｍｍ、
好ましくは１．３〜２．５ｍｍ、さらに望ましくは１．
４〜２．２ｍｍの範囲内となるように設定されて得られ
たものである。

【００３３】上記混練物では、バインダー樹脂がガラス
転移温度まで冷却されるまでの間、バインダー樹脂内に
含まれる着色剤は、再凝集して二次粒子を形成する傾向
が大きい。したがって、バインダー樹脂内での着色剤な
どの添加剤の分散状態を向上させて帯電性を維持するた
めには、溶融混練により得られた、着色剤を分散して有
する混練物を急激に冷却する、１０℃／秒以上の冷却速
度にて冷却する必要がある。圧延冷却後の圧延冷却物の
厚みが厚い程急冷効果が望め、厚みを１．２ｍｍ以上に
設定すれば、十分な急冷効果を期待できる。しかし、上
記圧延冷却物の厚みが３ｍｍを越えると、上記圧延冷却
物の粉砕、分級が困難になる。

【００３４】これらのことから、電子写真用トナーで
は、圧延冷却する際に混練物の厚みを１．２〜３ｍｍの
範囲内に規定することにより、圧延冷却の速度を上述の
ように制御し、急冷効果を高めることが可能となる。

【００３５】このように電子写真用トナーでは、圧延冷
却時の混練物の厚みを１．２〜３ｍｍの範囲内に規定
し、ｔａｎδを上述のように設定することにより、バイ
ンダー樹脂内に混在する離型剤や着色剤の分散性を制御
して向上させることが可能となる。

【００３６】このことから、上記電子写真用トナーで
は、後述するように、高温下、例えば５０℃の温度下に
て２日間保存または放置された後であっても、複写にお
いて、カブリの値が例えば１．５以下となる良好な画質
を確保できるものとなる。

【００３７】さらに、上記電子写真用トナーでは、用い
るバインダー樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、５５
℃以上で、６２℃以下である。前述したように、得られ
た混練物をバインダー樹脂のガラス転移温度まで急激に
冷却する必要がある。そこで、バインダー樹脂のガラス
転移温度（Ｔｇ）を５５℃以上に規定することで、冷却
時間を短縮することが可能となり、バインダー樹脂内に
良好に分散させて混在させている着色剤などの添加剤の
分散性を向上できる。

【００３８】このように上記電子写真用トナーでは、バ
インダー樹脂のガラス転移温度を上記のように規定し、
かつ、ｔａｎδを上述のように設定することにより、バ
インダー樹脂内に混在する離型剤や着色剤の分散性を制
御して向上させることが可能となる。

【００３９】このことから、上記電子写真用トナーで
は、後述するように、高温下、例えば５０℃の温度下に
て２日間保存または放置された後であっても、複写にお
いて、カブリの値が例えば１．５以下となる良好な画質
を確保できるものとなる。

【００４０】また、上記電子写真用トナーでは、バイン
ダー樹脂中における離型剤の分散径が、投影断面におけ
る平均値において長径／短径の比を１．０〜４．０、好
ましくは１．０〜３．５、さらに望ましくは１．０〜
３．０の範囲内となるように設定されている。

【００４１】バインダー樹脂中に分散する離型剤などの
添加剤の分散状態は、溶融混練や圧延冷却の条件などに
よって設定される。高い粘度により大きな剪断力によっ
て、微細な粒子でバインダー樹脂中に分散した離型剤
は、十分に分散させなければ遊離する傾向を有している
ため、そのように遊離した場合、長径／短径の比が大き
い、いわゆる細長い状態で離型剤を分散した混練物が得
られる。そのような混練物から得られた電子写真用トナ
ーでは、カブリ等を生じ易く、転写の際の画質が劣化す
ることが多い。

【００４２】そこで、上記電子写真用トナーでは、バイ
ンダー樹脂中における離型剤の分散径を上述したように
設定して、離型剤の分散状態を制御し、かつ、ｔａｎδ
を前述のように設定することにより、バインダー樹脂内
に混在する離型剤や着色剤の分散性を制御して向上させ
ることが可能となる。このことから、上記電子写真用ト
ナーでは、後述するように、高温下、例えば５０℃の温
度下にて２日間保存または放置された後であっても、複
写において、カブリの値が例えば１．５以下となる良好
な画質を確保できるものとなる。

【００４３】次に、本明細書におけるＭＩ値の測定方法
について説明する。ＭＩ値はメルトフローレートともい
う。ＭＩ値は、ＪＩＳＫ−７２１０、ＤＩＮ５３
７３５、またはＡＳＴＭＤ−１２３８−５７Ｔに準じ
て測定され、例えばＭＩ値測定装置（名称：メルトイン
デクサー、東洋精機製作所製、シリンダー内径φ９．５
±０．０１ｍｍ、ピストン外径φ９．４８±０．０１ｍ
ｍ、ピストン長さ１７５ｍｍ）を使用し、試料８ｇ（密
度０．９８０ｇ／ｃｍ³）を用いて、ダイ（オリフィ
ス）（内径２．０９５±０．００５ｍｍ、長さ８．０±
０．０２５ｍｍ）から、１５０℃の温度にて荷重２１６
０ｇをピストンに印加したときの１０分間に押し出され
る量を測定し、その押し出された量に基づいて算出され
る。

【００４４】その算出のための計算式は、以下の通りで
ある。

【００４５】

【数１】

【００４６】Ｌ＝ピストン移動長さ（ｃｍ）ｄ＝試験温度における試料の密度（ｇ／ｃｍ³）ｔ＝ピストンが長さＬを移動するのに要した移動時間
（秒）４２６＝（ピストンとシリンダーの平均面積値）×６０
０次に、上記誘電正接（ｔａｎδ）の測定方法について説
明する。まず、得られたトナーから、錠剤成形器を用い
て約１．５ｍｍ程度のｔａｎδ測定用サンプルを作製
し、このサンプルを誘電体損測定装置（TRS-10T 型、安
藤電気株式会社製）にて、ｔａｎδを測定した。

【００４７】この測定方法の操作方法としては、まず、
上記測定サンプルを、固体用電極内部に装着し、電極を
恒温槽の中にプラグインする。次に、測定装置の測定モ
ードをゼロバランスモードに設定し、測定周波数に応じ
てRATIO 値を決定して、平衡の操作を行う。このときの
コンダクタンスの値をＲ0 とする。さらに、測定モード
を替えて、零平衡と同様に平衡操作を行う。このときの
キャパシタンスをＣｘ、コンダクタンスをＲ’とする。
ｔａｎδは、上記の測定値を用いて次のように求めるこ
とができる。

【００４８】まず、誘電率（ε’）＝Ｃｘ／Ｃ0 ……（１）ここで、Ｃ0 は誘電体を空気で置き換えたときの静電容
量である幾何学的静電容量である。一方、誘電損率
（ε”）を次式により求める。誘電損率（ε”）＝Ｇｘ／ωＣ0 ……（２）ここで、ωは角周波数であり、ω＝２πｆ（ｆは周波数
Ｈｚ）、Ｇｘはコンダクタンスで、Ｇｘ＝RATIO 値×
（Ｒ’−Ｒ0 ）で示される。

【００４９】ｔａｎδは、ｔａｎδ＝ε”／ε’ ……（３）にて示され、（３）式に（１）式および（２）式を代入
すると、ｔａｎδは、Ｇｘ／ωＣｘ＝RATIO 値×（Ｒ’
−Ｒ0 ）／２πｆＣｘと表され、測定した各測定値をそ
れぞれ代入してｔａｎδを測定した。上記測定方法で
は、測定周波数は１ｋＨｚで行い、それに応じたRATIO
値は１×１０^-9であった。

【００５０】次に、カブリの評価方法について説明す
る。まず、得られた電子写真用トナーを、５０℃の高温
下に２日間放置した後、実機である複写機（SD2260、シ
ャープ株式会社製）にてカブリを評価した。

【００５１】カブリの評価方法は以下の通りである。ま
ず、Ａ４サイズの白紙を、予め、白度計（ハンター白度
計、日本電色工業社製）によって白度を測定しておく。
その白度を第１測定値とする。次に、半径５５ｍｍの円
を含む原稿を用いて、１０枚の上記白紙にそれぞれ複写
し、得られたコピーサンプルの白色部分を再び前述の白
度計にて測定する。この白度を第２測定値とする。続い
て、第２測定値を第１測定値から差し引いた値をカブリ
の値とする。ここで得られた１０枚のカブリの値の平均
値により、カブリを評価した。

【００５２】次に、本発明の電子写真用のトナーの各具
体例について以下に説明する。

【００５３】

【表１】

【００５４】（第１実施例）バインダー樹脂としてのス
チレンアクリル共重合体樹脂は、ＭＩ値が６．８のもの
であり、表１の処方に記載各原料をヘンシェルミキサー
で混合して混合物を得た。次いで、上記混合物を、連続
式二軸押し出し混練機で溶融混練して混練物を得た後、
この混練物を圧延冷却して急速に、すなわち冷却速度１
４℃／秒にて冷却し、粉砕、分級して平均粒子径１０μ
ｍのトナー本体を得た。さらにこのトナー本体１００重
量部に対し、疎水性シリカ０．３５重量部、マグネタイ
ト粉０．２重量部を外添剤としてスーパーミキサーで撹
拌、混合し外添して黒色の粒状の電子写真用トナーをサ
ンプル１として得た。

【００５５】一方、比較例１として、上記溶融混練物の
冷却を上記サンプル１における冷却速度より遅くなる、
冷却速度６℃／秒となるように設定して行うことによ
り、ｔａｎδが５．０以上の物性を有するトナーを比較
サンプル１として作製した。

【００５６】また比較例２として、ＭＩ値が１３．１の
ものを用いて、他は第１実施例と同様にして比較サンプ
ル２を作製した。このようなサンプル１および比較サン
プル１、２について、カブリを前述の評価方法にしたが
って評価した。それらの結果を表２に示した。

【００５７】

【表２】

【００５８】上記表中の記載における「○」は、カブリ
の評価が良を示し、「△」はカブリの評価がやや不良を
示し、「×」はカブリの評価が不良であることを示す。
また、以下の表におけるカブリの評価も同様に表記し
た。以下の表における「××」は、カブリの評価が全く
不良であったことを示す。

【００５９】まず、ＭＩ値が５．０未満の場合、前述に
示すように、バインダー樹脂の分子量の低下から、オフ
セット現象を起こし、常温下においてはカブリ値が大き
くなり、画像品質が劣化するため、上記の試験を行わな
かった。

【００６０】また、この表２に示した結果から明らかな
ように、ＭＩ値が１１．０より大きくなるとバインダー
樹脂中に混在するポリエチレンワックスの分散状態が悪
くなり、ポリエチレンワックスがトナー粒子の外部に遊
離し、流動性や帯電性が悪化する。そのため、ｔａｎδ
の値に関わらず、高温下に放置後のトナーを複写機で評
価すると、カブリの値が高くなった。

【００６１】さらに、スチレンアクリル共重合体樹脂の
ＭＩ値を５．０〜１１．０の範囲内としても、トナー製
造工程における冷却条件が異なるだけで、カーボンブラ
ックの分散状態が変わることから、比較サンプル１に示
すように、ｔａｎδの値が５．０を越えると、得られた
トナーにおける帯電量が低下し、カブリ値が高くなり画
像品質が劣化した。

【００６２】一方、サンプル１に示すように、ｔａｎδ
の値が５．０以下であれば、比較サンプル１、２と比較
して、著しくカブリの値が低下し、複写画像品質の向上
が観察された。したがって、本発明では、用いるバイン
ダー樹脂のＭＩ値を５．０〜１１．０の範囲内とし、さ
らに上記バインダー樹脂を用いて得られる電子写真用ト
ナーのｔａｎδの値が５．０以下となるように冷却条件
等を設定することによって、高温下に保存される電子写
真用トナーに対して有効であることが判る。

【００６３】（第２実施例）本発明で用いるバインダー
樹脂としてのスチレンアクリル共重合体樹脂（ＭＩ値
６．８）の溶融粘度を、粘度計（フローテスターCFT50
0、島津製作所製）を使用し、試料１ｇを用いて、スチ
レンアクリル共重合体樹脂の溶融粘度が、１０，０００
Ｐａ・ｓ以上となる温度、および１０，０００Ｐａ・ｓ
未満となる温度とをそれぞれ測定した。測定条件として
は例えば昇温速度６℃／ｍｉｎ、開始温度８０℃、予熱
時間３００秒、ダイ０．５ｍｍ×１ｍｍ、圧力５ｋｇ／
ｃｍ²を用いた。

【００６４】その結果、上記スチレンアクリル共重合体
樹脂では、１９０℃で溶融粘度は、１０，０００Ｐａ・
ｓ未満である８，０００Ｐａ・ｓとなり、１５０℃で溶
融粘度は１０，０００Ｐａ・ｓ以上である約８０，００
０Ｐａ・ｓを示した。

【００６５】上記溶融粘度は、ＪＩＳＫ−７２１０
（流れ特性試験）にて規定の粘度測定方法を用い、以下
に示す樹脂試料の加熱方法により測定される。まず、シ
リンダー内に充填された樹脂試料は、ピストンにて押し
固められ、次に、開始温度８０℃にて予熱時間中（３０
０秒）予熱を行い、予熱時間の後、３００℃までの等速
昇温（６℃／分）しながら、ピストンにおける所定の圧
力（５ｋｇ／ｃｍ²）にて、シリンダーのダイからの樹
脂試料の押し出しを行い、押し出し量、すなわち、ピス
トンのストローク量（ｍｍ）の経時的な（各温度での）
変化を順次測定する。

【００６６】各温度での、樹脂試料の溶融粘度は、各温
度での上記ストローク量の変化率に応じて、例えばピス
トンのストローク量（ｍｍ）の変化をグラフ化した場
合、そのグラフの曲線における、各温度に対応する位置
での傾きから算出される。

【００６７】次に、前記第１実施例において、溶融混練
機の出口設定温度を１５０℃に設定した他は、第１実施
例と同様に操作して、電子写真用トナーをサンプル２と
して作製した。また、比較例３として、上記サンプル２
を作製する際の冷却条件を第１実施例と同様に変えて、
電子写真用トナーを比較サンプル３として作製した。

【００６８】さらに、比較例４として、前記第１実施例
において、溶融混練機の出口設定温度を１９０℃に設定
した他は、第１実施例と同様に操作して、電子写真用ト
ナーを比較サンプル４として作製した。上記サンプル
３、比較サンプル３、４についてそれぞれ前述のカブリ
の評価方法にしたがってカブリの値を測定した。それら
の結果を表３に示した。

【００６９】

【表３】

【００７０】この表３に示した結果から明らかなよう
に、バインダー樹脂が１０，０００Ｐａ・ｓ未満の溶融
粘度となるような温度条件（１９０℃）下で溶融混練し
ても、ポリエチレンワックスを樹脂中に十分に分散させ
ることができない。そのため、第１実施例と同様に、ｔ
ａｎδの値に関わらず、高温下に放置後のトナーを、複
写機における実機で評価すると、カブリの値が高くな
り、複写画像品質が低下した。

【００７１】一方、バインダー樹脂が１０，０００Ｐａ
・ｓ以上の溶融粘度となるような温度条件（１５０℃）
下で溶融混練すると、ポリエチレンワックスを微細な粒
子となってバインダー樹脂中に分散させることが可能と
なる。

【００７２】しかしながら、溶融混練機の出口設定温度
をトナーの溶融粘度が１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる
ような温度に設定しても、トナー製造工程における冷却
条件が異なるだけで、カーボンブラックの分散状態が変
わることから、比較サンプル３に示すように、ｔａｎδ
の値が５．０を越えると、得られたトナーにおける帯電
量が低下し、カブリ値が高くなり画像品質が劣化した。

【００７３】一方、サンプル２は、そのｔａｎδの値が
５．０以下であることから、比較サンプル３、４と比較
して、著しくカブリの値が低下し、複写画像品質の向上
が観察された。したがって、本発明では、用いるバイン
ダー樹脂の溶融粘度が１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる
ような温度条件で溶融混練し、かつ、上記バインダー樹
脂を用いて得られる電子写真用トナーのｔａｎδの値が
５．０以下となるように冷却条件等を設定することによ
って、高温下に保存され、良好な複写画像品質が得られ
る電子写真用トナーに対して有効であることが判る。

【００７４】（第３実施例）表１に記載の処方、第２実
施例と同様の方法にてトナーを作製した。このとき、溶
融混練の条件を変え、さらに圧延冷却の圧力を代えて行
った。得られた混練物の厚みをマイクロメーターで測定
したところ、１．０ｍｍと１．７ｍｍであった。

【００７５】第２実施例と同様の溶融混練条件下で得ら
れた厚みが１．７ｍｍの電子写真用トナーをサンプル３
とし、溶融混練条件を代えて厚みが１．７ｍｍの電子写
真用トナーを比較サンプル５とし、厚みが１．０ｍｍの
ものを比較サンプル６とした。それらのカブリ値をそれ
ぞれ測定しそれらの結果を表４に合わせて示した。

【００７６】

【表４】

【００７７】まず、圧延冷却後の混練物の厚みを３ｍｍ
を越えて大きく設定することは、粉砕、分級工程が非常
に困難であり、トナー製造が事実上不可能であるため、
上記の試験を行わなかった。

【００７８】この表４に示した結果から明らかなよう
に、比較サンプル６のように、混練物の厚みが１．２ｍ
ｍ未満となるような条件下で圧延冷却した場合、カーボ
ンブラックは二次粒子を形成する傾向が大きい。したが
って得られた比較サンプル６では、帯電性が不安定とな
り安定した画質が得られない。

【００７９】また、比較サンプル５のように、混練物の
厚みを１．２ｍｍ以上に設定して圧延冷却の速度を速め
ても、カーボンブラックを十分に分散した状態で冷却し
なければ、ｔａｎδが５．０を越え、よって帯電性が不
安定でカブリの大きいトナーとなる。

【００８０】一方、サンプル３のように、混練物の厚み
が１．２ｍｍ以上で、かつ、ｔａｎδが５．０以下であ
るトナーは、上記各比較サンプル５、６と比較しても、
著しく低くなった。したがって、バインダー樹脂がカー
ボンブラックを十分に分散した状態で、圧延冷却後の混
練物の厚みを１．２〜３ｍｍの範囲内に設定して圧延冷
却を急冷方向にし、ｔａｎδが５．０以下とする条件は
高温下に放置されることが多いトナーに対し、上記トナ
ーの複写画質の劣化を防止できることから、上記トナー
に対し有効であることが判る。

【００８１】（第４実施例）表１に記載の処方に基づ
き、第２実施例と同様の方法にて電子写真用トナーを作
製した。このとき、用いる２種のスチレンアクリル共重
合体樹脂に対し、それぞれガラス転移温度（Ｔｇ）を熱
分析装置（セイコー電子工業株式会社製）測定したとこ
ろ、Ｔｇは、それぞれ５７．２℃と５３．８℃であっ
た。

【００８２】本発明の電子写真用トナーとしてのサンプ
ル４は、Ｔｇ＝５７．２℃であるスチレンアクリル共重
合体樹脂を用い、第２実施例に記載のように溶融混練条
件を１５０℃に設定して得られたものである。

【００８３】比較例７として、溶融混練条件を１９０℃
に設定した他は第４実施例と同様にして作製して比較サ
ンプル７を作製した。また、比較例８として、Ｔｇ＝５
３．８℃であるスチレンアクリル共重合体樹脂を用い、
他は第４実施例と同様に操作して比較サンプル８を作製
した。上記サンプル４、比較サンプル７、８について前
述の第１実施例に記載の評価方法にしたがってそれぞれ
評価した。

【００８４】

【表５】

【００８５】この表５に示した結果から明らかなよう
に、比較サンプル８に示されるように、たとえバインダ
ー樹脂中にポリエチレンワックスや着色剤を分散させた
としても、Ｔｇが、５５℃未満のバインダー樹脂を用い
ると、ガラス転移状態でカーボンブラックは凝集して二
次粒子を形成し得る時間が増加する。そのため、カーボ
ンブラックにおいて形成された二次粒子量が増加するこ
とから、得られたトナーにおける帯電性が不安定とな
り、安定した画質が得られない。

【００８６】逆に、比較サンプル７に示すように、Ｔｇ
が、５５℃以上のバインダー樹脂を用いてガラス転移状
態である時間が減少しても、溶融混練条件が１９０℃と
いうように、カーボンブラックを十分に分散した状態で
混練物を冷却しなければ、得られた電子写真用トナー
は、ｔａｎδが５．０を越えて帯電性が不安定で、カブ
リの大きいものとなる。

【００８７】一方、サンプル４に示すように、Ｔｇが、
５５℃以上のバインダー樹脂を用い、かつｔａｎδが
５．０以下の電子写真用トナーは、比較サンプル７、８
と比べて、カブリの値が著しく低下した。したがって、
Ｔｇが、５５℃以上のバインダー樹脂を用い、かつｔａ
ｎδが５．０以下となる条件は、高温下に保存されたこ
とが多い電子写真用トナーに対し有効であることが判
る。

【００８８】（第５実施例）表１の処方、第２実施例と
同様の方法にて、トナーをサンプル５として作製した。
また、比較例９として、サンプル５における製造工程に
対し溶融混練条件を第２実施例の記載と同様に代えた
他、同様に操作してトナーを、比較サンプル９として作
製した。さらに、比較例１０として、サンプル５におけ
る製造工程に対し冷却条件を第３実施例の記載と同様に
代えた他、同様に操作してトナーを、比較サンプル１０
として作製した。

【００８９】トナー粒子中に分散するポリエチレンワッ
クスの粒子径の測定上記作製した３種類のサンプルを３
ｍｇ量り、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）で１０倍に希
釈する。その希釈液を遠心分離したのち、その上澄み液
を採取して、ろ過する。ろ過するとろ紙上にはポリエチ
レンワックスが残り、そのポリエチレンワックス上に対
し金属膜をスパッタ蒸着して形成し、その金属膜を介し
て上記ポリエチレンワックスの形状を走査型電子顕微鏡
（日立製作所製）により観察した。さらに、観測したポ
リエチレンワックスの分散径の長径／短径の比を算出し
たところ、サンプル５の長径／短径の比は１．５９、比
較サンプル９は５．２１、比較サンプル１０は１．２０
であった。サンプル５と比較サンプル９とは溶融混練条
件のみが互いに異なり、サンプル５と比較サンプル１０
とでは冷却条件のみが互いに異なる。

【００９０】

【表６】

【００９１】表６から明らかなように、比較サンプル１
０に示すように、ポリエチレンワックスの分散性を向上
できる条件にて溶融混練しても、冷却速度を一定以上と
しなければ、ポリエチレンワックスの分散状態は良好で
あるが、カーボンブラックの分散性が悪く、よってｔａ
ｎδが５．０を大きく越えることから帯電性が不安定で
カブリの著しく大きいトナーとなる。比較サンプル１０
とサンプル５との違いは、冷却条件だけであり、ポリエ
チレンワックスの長径／短径の比は両者とも良好である
が、比較サンプル１０は、冷却速度が遅いためカーボン
ブラックが再凝集しカブリの著しく悪いトナーとなって
いる。

【００９２】また、比較サンプル９のように、冷却速度
を上げても、強練り条件で溶融混練しなければ、バイン
ダー樹脂中にポリエチレンワックスやカーボンブラック
が十分に分散されず、よってｔａｎδが５．０を越える
ことから帯電性が不安定でカブリの大きいトナーとな
る。

【００９３】一方、サンプル５のように、ポリエチレン
ワックスの長径／短径の比を１〜３とし、かつ、ｔａｎ
δが５．０以下であるトナーは、上記各比較サンプル
９、１０と比較しても、カブリが著しく低くなった。し
たがって、ポリエチレンワックスの分散状態を示す、ポ
リエチレンワックスの長径／短径の比を１〜３の範囲内
に設定し、かつ、ｔａｎδが５．０以下とする条件は高
温下に放置されることが多いトナーに対し、上記トナー
の複写画質の劣化を防止できることから、上記トナーに
対し有効であることが判る。

【００９４】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の電子写真用トナ
ーは、以上のように、バインダー樹脂と、着色剤と、離
型剤とを含む電子写真用トナーにおいて、バインダー樹
脂のメルトインデックスが５．０〜１１．０であり、か
つ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下である構成であ
る。

【００９５】それゆえ、上記構成は、バインダー樹脂の
メルトインデックスを規定することにより、バインダー
樹脂中に混在する離型剤の分散性を向上させることがで
き、さらに、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下である
ことから、着色剤の分散状態を制御できる。

【００９６】この結果、上記構成では、着色剤や離型剤
の分散状態を制御できることから、例えば５０℃といっ
た高温下に２日間放置された場合でも、カブリの値が例
えば１．５以下となり、カブリの発生が抑制されるとい
う効果を奏する。

【００９７】本発明の請求項２記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶融混練
によって含む電子写真用トナーにおいて、溶融混練する
ときに、溶融混練時の出口設定温度を、上記バインダー
樹脂の溶融粘度が１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる温度
に設定して得られたものであり、かつ、誘電正接（ｔａ
ｎδ）が５．０以下である構成である。

【００９８】それゆえ、上記構成は、溶融混練するとき
の出口設定温度を、上記バインダー樹脂の溶融粘度に基
づいて設定することによって、溶融混練するときにバイ
ンダー樹脂中に分散された離型剤の分散状態を制御で
き、また、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下であるこ
とにより、着色剤の分散状態を制御できる。

【００９９】この結果、上記構成では、着色剤や離型剤
の分散状態を制御できることから、例えば５０℃といっ
た高温下に２日間放置された場合でも、カブリの値が例
えば１．５以下となり、カブリの発生が抑制されるとい
う効果を奏する。

【０１００】本発明の請求項３記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂および着色剤を、溶融混練と圧延冷
却とによって含む電子写真用トナーにおいて、圧延冷却
されたとき、バインダー樹脂および着色剤を含む混合物
の厚みが１．２〜３ｍｍの範囲内に設定されて得られた
ものであり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下
である構成である。

【０１０１】それゆえ、上記構成は、圧延冷却した際の
混合物の厚みを上記のように規定することにより、上記
混合物の冷却速度を制御できるので、バインダー樹脂中
に分散した着色剤の再凝集を抑制できること、また、誘
電正接（ｔａｎδ）が５．０以下であることにより、着
色剤の分散状態を制御できる。

【０１０２】この結果、上記構成では、着色剤の分散状
態を制御できることから、例えば５０℃といった高温下
に２日間放置された場合でも、カブリの値が例えば１．
５以下となり、カブリの発生が抑制されるという効果を
奏する。

【０１０３】本発明の請求項４記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂、着色剤および離型剤を、溶融混練
と圧延冷却とによって含む電子写真用トナーにおいて、
バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が、５５℃以
上であり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下で
ある構成である。

【０１０４】それゆえ、上記構成は、バインダー樹脂の
ガラス転移温度を規定することにより、バインダー樹脂
中の混在する着色剤や離型剤の分散性が向上でき、ま
た、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下であることによ
り、バインダー樹脂中における着色剤の分散状態を制御
することができる。

【０１０５】この結果、上記構成は、着色剤や離型剤の
分散状態を制御できることから、例えば５０℃といった
高温下に２日間放置された場合でも、カブリの値が例え
ば１．５以下となり、カブリの発生が抑制されるという
効果を奏する。

【０１０６】本発明の請求項５記載の電子写真用トナー
は、バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶融混練
によって含む電子写真用トナーにおいて、バインダー樹
脂中における離型剤の分散径が、長径／短径の比１〜４
の範囲内であり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０
以下である構成である。

【０１０７】それゆえ、上記構成は、溶融混練や圧延冷
却の条件などにより設定されるバインダー樹脂中に分散
する離型剤の分散径の長径／短径の比率を規定すること
により、バインダー樹脂中における離型剤の分散状態を
制御できる。また、上記構成では、誘電正接（ｔａｎ
δ）が５．０以下であることにより、バインダー樹脂中
における着色剤の分散状態を制御することができる。

【０１０８】この結果、上記構成は、着色剤や離型剤の
分散状態を制御できることから、例えば５０℃といった
高温下に２日間放置された場合でも、カブリの値が例え
ば１．５以下となり、カブリの発生が抑制されるという
効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今福達夫大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者大内武明大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者石田稔尚大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを
含む電子写真用トナーにおいて、上記バインダー樹脂のメルトインデックスが５．０〜１
１．０であり、かつ誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下
であることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを
溶融混練によって含む電子写真用トナーにおいて、溶融混練するときの出口設定温度を、上記バインダー樹
脂の溶融粘度が１０，０００Ｐａ・ｓ以上となる温度に
設定して得られたものであり、かつ、誘電正接（ｔａｎ
δ）が５．０以下であることを特徴とする電子写真用ト
ナー。
【請求項３】バインダー樹脂および着色剤を、溶融混練
と圧延冷却とによって含む電子写真用トナーにおいて、圧延冷却されたときに、バインダー樹脂および着色剤を
含む混合物の厚みが１．２〜３．０ｍｍの範囲内に設定
されて得られたものであり、かつ、誘電正接（ｔａｎ
δ）が５．０以下であることを特徴とする電子写真用ト
ナー。
【請求項４】バインダー樹脂、着色剤および離型剤を、
溶融混練と圧延冷却とによって含む電子写真用トナーに
おいて、バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が、５５℃以
上であり、かつ、誘電正接（ｔａｎδ）が５．０以下で
あることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項５】バインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを
溶融混練によって含む電子写真用トナーにおいて、バインダー樹脂中における離型剤の分散径が、長径／短
径の比１．０〜４．０の範囲内であり、かつ、誘電正接
（ｔａｎδ）が５．０以下であることを特徴とする電子
写真用トナー。