JP3006035B2

JP3006035B2 - フルカラー用トナー

Info

Publication number: JP3006035B2
Application number: JP2146252A
Authority: JP
Inventors: 正則市村; 拓高山; 裕杉崎; 道男武; 学芹澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 2000-02-07
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JPH0439671A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、フルカラー用トナー及びその製造方法に関
する。

（従来の技術）フルカラー現像方法は、減色彩色方法等の３色合成方
式を基礎とし、少なくとも３枚の静電潜像を形成後、異
なる少なくとも３色のフルカラー用トナー（以下、カラ
ートナーという）によって現像し、複写紙上で合成する
方法が一般的である。その場合、使用するカラートナー
に要求される性能は、黒色画像を得る場合に較べ厳しい
ものとなる。すなわち、トナーとしては衝撃や湿度等の
外的要因に対する機械的電気的安定性に加え、適正な色
彩の発現及び維持が必要である。

従来、カラートナーを製造する場合、着色剤と結着樹
脂とを溶融、混練し、粉砕した後、分級して所定の粒度
のものを得る方法が主として利用されている。その際、
トナーの粒度は、良好な画質の画像を得るためには、な
るべく小さいものが望ましく、例えば、９μｍ以下のも
のが製造されている。

カラートナーは、定着時に印加される熱、圧力等のエ
ネルギーあるいは溶剤などにより黒色トナー以上に良好
に流動し、紙、フイルム等の被定着材と密着し、かつ、
同色及び異色トナー同士が良好に接触定着されないと、
良好な色再現が期待しえない。この時、過度にトナーが
横方向へ流動拡張すると、当然画像が太くなり、解像性
等画質劣化の原因となるので、この点の注意も必要であ
る。

この様な要求のため、カラートナー用の結着樹脂とし
ては、比較的分子量の低い、及び／又はガラス転移温度
（Tg）の低い透明な樹脂が使用される。

（発明が解決しようとする課題）高画質のフルカラーコピーを得るためには、カラート
ナーの粒子サイズを小径化することが望ましいことは上
記のように公知であるが、カラートナーを小径にするに
したがって、そのカラートナー中に含まれる微粉の量が
多くなって、粒度分布に占める割合が高くなる。微粉
は、帯電不良（機内汚れにつながる）や、粉体流動性悪
化の原因になるため、これは分級工程で分離する必要が
ある。通常の慣性力方式分級機によって≦４μｍ（po
p）を10％までカットすると、製品トナーの粒径（D₅₀）
と分級微粉の量は、第１表のようになる。

第１表から明らかなように、製品粒径が8.0μｍ以下
になると、分級により除去される微粉量が著しく増加
し、これを全て廃棄するとカラートナーのコストが著し
く増加するという問題があった。

この様な問題に対処するために、分級により分離した
微粉を、トナー製造時、混練する材料の一部として使用
することによってコストダウンをはかることも試みられ
ているが、従来使用されているカラートナー製造原料を
用いた場合、その様な分級により分離された微粉をカラ
ートナー製造に再使用し、混練、粉砕を繰り返すと、結
着樹脂の分子量が次第に低下するという問題があった。
その結果、得られた製品トナーのホットオフセット性及
びトナー強度が低下すると言う問題が生じた。また、着
色剤も、混練、粉砕を繰り返すことによって、次第に凝
集したものが多くなり、色相が変化したり、透明性が不
十分になったりして、フルカラー用トナーとして使用す
ることができないという問題もあった。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に
鑑みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、優れた鮮明度及び透明
性を有し、フルカラー用トナーとして使用することがで
きるトナーを提供すること、及びその様なカラートナー
を効率よく安価に製造する方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明のカラートナーは、重量平均分子量４万以下の
結着樹脂と、その結着樹脂を用いたフラッシング顔料よ
りなる着色剤とを含むカラートナー組成物を分級するこ
とによって分離された微粉を、トナー製造原料の一部ま
たは全部として再使用し、溶融、混練、粉砕することに
より形成されたことを特徴とする。

本発明のカラートナーの製造方法は、重量平均分子量
４万以下の結着樹脂と、その結着樹脂を用いたフラッシ
ング顔料よりなる着色剤とを含むカラートナー組成物を
分級し、分級により分離された微粉粒子を回収してトナ
ー製造原料の一部または全部として再使用し、溶融、混
練、粉砕することを特徴とする。

本発明のカラートナーの構成成分である着色剤は、フ
ラッシング顔料よりなる。フラッシング顔料を用いるこ
とにより、繰り返し混練によっても顔料の凝集が起こら
ず、良好な分散性を保持することが可能になる。なお、
本発明において使用する「フラッシング顔料」とは、樹
脂を加熱により溶融、または溶剤に溶解したものと、顔
料化工程で得られる顔料のウエットケーキとを混練し
て、顔料を樹脂中に一次粒子状に分散させ、冷却や溶剤
の除去によって固化した後、粉砕して得たものを意味す
る。

本発明において使用できる顔料としては、周知のもの
があげられる。

使用できる着色剤としては、C.I.ピグメント・レッド
48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・
レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメ
ント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.
ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・ブルー15:
1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等を代表的なものと
して例示することができる。

本発明において、顔料の含有量は、２重量％から８重
量％の範囲が好ましい。顔料の含有量が２重量％よりも
少なくなると、着色力が弱くなり、８重量％よりも多く
なると、カラートナーの透明性が悪化する。

本発明のカラートナーに適用する結着樹脂としては公
知のものが使用可能である。

例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチ
レン、クロルスチレン、アミノスチレン等のスチレン及
びその誘導体あるいは置換体の単独重合体や共重合体、
メタクリル酸及びメチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エス
テル類の単独または共重合体、アクリル酸及びメチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート等のアクリル酸エ
ステル類の単独または共重合体、ブタジエン、イソプレ
ン等のジエン類、アクリロニトリル、ビニルエーテル
類、マレイン酸及びマレイン酸エステル類、無水マレイ
ン酸、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニル系単量体の単
独或いは、他の単量体との共重合体、エチレン、プロピ
レン等のオレフィン系単独または共重合体、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン等を単独もしくは混合し
た形で用いることができる。

本発明において、上記結着樹脂は、重量平均分子量４
万以下のものを使用する必要がある。重量平均分子量が
４万よりも大きいものを使用すると、混練に際して、結
着樹脂の分子量が低下し、分級により分離された微粉を
再使用した場合に、製品トナーの品質が変化する。

カラートナーの帯電制御は、結着樹脂、顔料自体で行
なってもよいが、必要に応じて、色再現上問題の生じな
いような帯電制御剤を併用してもよい。

帯電制御剤は、結着樹脂中に混合添加して用いても、
トナー粒子表面に付着させた形で用いてもよい。

本発明のカラートナーを製造する為には、上記着色剤
と結着樹脂とを所望の割合で混合し、従来から知られる
バンバリーミキサー、ニーダ、コンティニュアンスミキ
サー、ロールミル、エクストルーダー等により溶融・混
練し、冷却した後、ジェットミルなどの手段で粉砕し、
得られたカラートナー組成物を、慣性力方式の分級機に
より製品トナーと微粉とに分級する。分級により分離さ
れた微粉は、そのまま、或いはそれに更に結着樹脂と着
色剤とを追加して、上記と同様に溶融・混練し、冷却し
た後、分級して製品トナーと微粉粒子とに分級する。

本発明においては、分級により得られる微粉は、結着
樹脂の分子量及び顔料含有量が、製品トナーに対して変
化していないので、再使用しても、常に同一組成の製品
トナーを得ることが可能になる。

（実施例）以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例１１）カラートナー組成物の分級による微粉の回収樹脂と
して、テレフタル酸とエチレンオキサイド付加ビスフェ
ノールＡとを重合させることによって得られた重量平均
分子量（Mw＝12,000）、酸価＝５、軟化点Tm＝110℃の
ポリエステル樹脂を使用した。

着色剤として、C.I.ピグメント・ブルー15:3を合成し
た後、水洗し、ウエットケーキ状で取り出した水分40重
量％を含有する顔料を使用した。このウエットケーキ状
の顔料70部を上記ポリエステル70部と共に、加圧ニーダ
ー中で約100℃の温度で混練し、フラッシング顔料を得
た。

得られたフラッシングピグメント13.3重量％と上記ポ
リエステル樹脂86.7重量％とを、バンバリーミキサーで
溶融・混練し、その後、粉砕機で粉砕して、平均粒径
（コールターカウンター値D₅₀）＝6.5μｍ、≦４μｍ
（pop）＝55％（容量）のカラートナー組成物を得た。

次に、このカラートナー組成物を分級機において、分
級し、平均粒径D₅₀＝7.2μｍで≦４μｍ（pop）＝10％
の製品トナー50重量％と、平均粒径D₅₀＝4.5μｍで≦４
μｍ（pop）＝70％の微粉50重量％とを得た。

得られた製品トナーおよび微粉の着色剤含有量を蛍光
Ｘ線によって定量分析したところ、両者とも4.0重量％
であった。また、樹脂の重量平均分子量は共にMw＝12,0
00であり、変化は認められなかった。

２）微粉の再使用による製品トナーの製造上記１で得られた分級微粉30重量％と、上記１）と同
様のポリエステル樹脂60.7重量％及びフラッシング顔料
9.3重量％とを、上記と同様にしてバンバリーミキサー
で溶融・混練し、その後、粉砕し、分級して、平均粒径
D₅₀＝7.0μｍで≦４μｍ（pop）が8.0％の製品トナー48
重量％と、平均粒径D₅₀＝4.7μｍで≦４μｍ（pop）＝7
5％の微粉52重量％とを得た。

実施例２１）カラートナー組成物の分級による微粉の回収ｎ−ブチルアクリレート13重量％とスチレン87重量％
とよりなる共重合体（分子量Mw＝39,000）80重量部と、
ピグメント・レッド57:1のウエットケーキ（水分含有量
40重量％）60重量部とを、加圧ニーダー中で、100℃で
溶融・混練し、冷却後、粉砕してフラッシング顔料を得
た。

このフラッシング顔料25重量％と、上記共重合体75重
量％とを、エクストルーダーにより溶融・混練し、次い
で粉砕、分級して、平均粒径D50＝8.2μｍで≦４μｍ
（pop）＝7.6％の製品トナー65重量％と、平均粒径D₅₀
＝5.4μｍで≦４μｍ（pop）＝55％の微粉35重量％とを
得た。

得られた製品トナーおよび微粉の着色剤含有量を蛍光
Ｘ線によって定量分析したところ、両者とも5.0重量％
であった。また、樹脂の重量平均分子量は共にMw＝39,0
00であり、変化は認められなかった。

２）微粉の再使用による製品トナーの製造上記１で得られた分級微粉30重量％と、上記１）と同
様の共重合体52.5重量％及びフラッシング顔料17.5重量
％とを、上記と同様にしてエクストルーダーにより溶融
・混練し、その後、粉砕し、分級して、平均粒径D₅₀＝
8.0μｍで≦４μｍ（pop）＝11.0％の製品トナー63重量
％と、平均粒径D₅₀＝5.3μｍで≦４μｍ（pop）＝57％
の微粉47重量％とを得た。

比較例１ビスフェノールのプロピレンオキサイド付加物とテレ
フタル酸及び無水コハク酸よりなる重縮合ポリエステル
（分子量Mw＝58,000）95.0重量部と、C.I.ピグメント・
イエロー17の乾燥粉体5.0重量部とをコンティニアスミ
キサーにより混練した後、粉砕し、分級して、平均粒径
D₅₀が7.3μｍ、≦４μｍ（pop）＝56％の製品トナー52
重量％と、平均粒径D₅₀＝4.5μｍで≦４μｍ（pop）＝7
6％の微粉48重量％とを得た。

得られた製品トナーおよび微粉の着色剤含有量を蛍光
Ｘ線によって定量分析したところ、製品トナーは5.2
％、微粉は4.8％であった。製品トナー中には、着色剤
だけよりなる粗粉が含まれており、そのため顔料含有量
が増加していた。

また、結着樹脂の分子量は、製品トナー及び微粉共
に、Mw＝54,000であり、分子量の低下が認められた。し
たがって、上記の分級により得られた微粉は、組成にば
らつきのある製品トナーが得られるので、再使用できな
かった。

比較例２スチレン85重量％及びｎ−ブチルアクリレート15重量
％よりなる共重合体（分子量Mw＝）（98,000）96重量部
と、C.I.ピグメント・ブルー15:3の乾燥粉体4.0重量部
をコンティニアスミキサーにより混練した後、粉砕し、
分級して、平均粒径D₅₀が7.5μｍ、≦４μｍ（pop）＝1
2％の製品トナー55重量％と、平均粒径D₅₀＝4.8μｍで
≦４μｍ（pop）＝72％の微粉45重量％とを得た。

得られた製品トナーおよび微粉の着色剤含有量を蛍光
Ｘ線によって定量分析したところ、製品トナーは4.1
％、微粉は3.9％であり、また、結着樹脂の分子量は、
製品トナー及び微粉共に、Mw＝76,000であり、分子量の
低下が認められた。したがって、上記の分級により得ら
れた微粉は、原料として再使用できなかった。

（発明の効果）上記の実施例と比較例との比較からも明らかなよう
に、本発明においては、結着樹脂として重量平均分子量
40,000以下のものを使用し、着色剤としてその結着樹脂
を用いたフラッシング顔料を使用するから溶融・混練
し、粉砕し、分級した後、分級により分離した微粉が、
原料として再使用可能になり、再使用により得られたト
ナーは、優れた鮮明度及び透明性を有するものとなる。
また、分級により分離した微粉が、原料として再使用可
能になるため、従来廃棄されていた微粉を利用できるの
で、トナーを効率よく得ることが可能になり、コストの
低下をはかることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武道男神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者芹澤学神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献特開昭62−280755（ＪＰ，Ａ) 特開平１−237562（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−242674（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−187861（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08 - 9/097

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量平均分子量４万以下の結着樹脂と、該
結着樹脂を用いたフラッシング顔料よりなる着色剤とを
含むカラートナー組成物を分級することによって分離さ
れた微粉を、トナー製造原料の一部または全部として再
使用し、溶融、混練、粉砕することにより形成されたフ
ルカラー用トナー。
【請求項２】重量平均分子量４万以下の結着樹脂と、該
結着樹脂を用いたフラッシング顔料よりなる着色剤とを
含むカラートナー組成物を分級し、分級により分離され
た微粉を回収してトナー製造原料の一部または全部とし
て再使用し、溶融、混練、粉砕することを特徴とするフ
ルカラー用トナーの製造方法。