JPH01112255A - 静電像現像用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば電子写真法、静電記録法、静電印刷法
等において潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現
像するために用いられる静電像現像用トナーに関するも
のである。

〔技術の背景〕

一般に、電子写真法においては、光導電性材料よりなる
感光層を有してなる潜像担持体に−様な静電荷が付与さ
れた後、原稿露光により当該潜像担持体の表面に原稿に
対応した静電潜像が形成され、この静電潜像が、現像剤
搬送担体により現像領域に搬送されてきた現像剤により
現像されてトナー像が形成される。このトナー像は紙等
の転写材に転写された後、加熱あるいは加圧等により定
着されて複写画像が形成される。一方、転写工程後の潜
像担持体は、除電され９次いで転写後の残留現像剤がク
リーニングされたうえ次の複写画像の形成に供される。

しかして、良好な現像を達成するた杓には、現像剤搬送
担体により適正な中のトナーを現像領域に安定に搬送す
ることが要求とされ、そのためにはトナーの流動性が高
いことが必要とされる。

斯かる観点から、従来は、結着樹脂粒子粉末にシリカ微
粉末を添加混合してトナーを構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、シリカ微粉末が添加混合されたトナーにおいて
は、シリカ微粉末が相当な硬質であるため、大きな圧接
力で潜像担持体に接触配置されたクリーニングブレード
により残留トナーをクリーニングすると、シリカ微粉末
がクリーニングブレードと潜像担持体との間に挟まれて
潜像担持体の表面が擦られ、その結果当該潜像担持体の
表面に損傷が発生しやすい問題点がある。このように潜
像担持体の表面に損傷が発生すると、当該傷口にシリカ
微粉末等が埋め込まれてクリーニングされないようにな
り、その結果法の画像の形成においては埋め込まれたシ
リカ微粉末等にトナーが付着しこれが定着されて画像に
黒い斑点状の汚れ（黒ポチ）が発生する問題点がある。

また、シリカ微粉末が添加混合されたトナーにおいては
、画像の形成を繰り返すに従って現像剤搬送担体の表面
にトナー物質が付着して被膜を形成するフィルミング現
象が発生し、そのた約現像剤搬送担体によるトナーの搬
送性が悪化して現像領域に搬送されるトナー量が次第に
低下し、その結果画像濃度が低下する問題点がある。

また、シリカ微粉末が添加混合されたトナーにおいては
、潜像担持体に対する静電気的な付着力が大きいため、
現像により形成されたトナー像の転写材への転写率が概
して低く、その結果画像濃度が低下する問題点がある。

特に、トナーを一成分現像剤として用いるときには、ト
ナーに磁性体粉末を含有させることからトナーの重子が
増加するため、転写率が一層低下する問題点がある。

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、クリーニング性が良好であって黒ポチのない画像を多
数回にわたり安定に形成することができ、しかも現像剤
搬送担体のフィルミング現象が発生せずトナーを安定に
現像領域に搬送することができ、そのうえ転写率が高く
て画像濃度の高い画像を形成することができる静電像現
像用トナーを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の静電像現像用トナーは、結着樹脂粒子と、無機
微粒子と、−次粒子の平均径が、３μｍ以下でかつ前記
無機微粒子の一次粒子の平均径より大きい有機微粒子と
を有してなることを特徴とする。

〔発明の作用効果〕

本発明によれば、無機微粒子と共に、有機微粒子が含有
され、しかも有機微粒子の一次粒子の平均径が、３μｍ
以下でかつ無機微粒子の一次粒子の平均径よりも大きい
ため、無機微粒子によるトナーの流動性の向上作用によ
り良好な現像性が発揮されると共に、有機微粒子による
いわば潤滑的な作用によりトナーの潜像担持体に対する
物理的な付着力が弱められるので残留トナーを容易にク
リーニングすることができる。従ってクリーニングブレ
ードの潜像担持体に対する圧接力を小さくした状態で良
好なりリーニングを達成することができ、その結果無機
微粒子による潜像担持体の表面の損傷を防止することが
でき、黒ポチのない画像を多数回にわたり安定に形成す
ることができる。

そして、有機微粒子によるいわば潤滑的な作用によって
トナー物質による現像剤搬送担体のフィルミング現象の
発生が抑制されると共に、有機微粒子によって適度な研
磨性能も得られるので仮に現像剤搬送担体ヘトナー物質
が付着したとしても容易に除去されるようになり、その
結果多数回にわたり画像を形成する場合にも現像剤搬送
担体による現像領域へのトナーの搬送性が安定したもの
となり、画像濃度の低下を招来することがない。

そして、有機微粒子によるいわば潤滑的な作用によりト
ナーの潜像担持体に対する物理的な付着力が弱められる
ことから、現像により形成されたトナー像の転写材への
転写率が高くなり、その結果画像濃度の高い画像を形成
することができる。

また、転写率が高い結果、転写されずに潜像担持体上に
残留する残留トナーの量が減少し、この点からも残留ト
ナーのクリーニングが容易となる。

〔発明の具体的構成〕

本発明においては、結着樹脂粒子と、無機微粒子と、−
次粒子の平均径が、３μｍ以下でかつ無機微粒子の一次
粒子の平均径より大きい有機微粒子とを必須成分として
用いて静電像現像用トナーを構成する。本発明の静電像
現像用トナーは、キャリアを混合しない一成分現像剤、
またはキャリアを混合する二成分現像剤のいずれのタイ
プにも適用することができる。

有機微粒子は、−次粒子（個々の単位粒子に分離した状
態の粒子）の平均径が、３μ贋以下でかつ無機微粒子の
一次粒子の平均径より大きいことが必要である。特に０
．１〜２μの範囲が好ましい。

有機微粒子の一次粒子の平均径が過大のときにはトナー
の転写率が低下し、画像濃度が低下する。

また、有機微粒子の一次粒子の平均径が無機微粒子の一
次粒子の平均径より小さいときにはクリーニング不良が
発生する。

有機微粒子の割合は、トナー全体の０．０１〜３．０重
量％が好ましく、特に０．１〜２．０重景％が好ましい
。有機微粒子の割合が過小のときにはトナーの転写率が
低下しやすく、またトナーの搬送性が低下しやすく、さ
らにはクリーニング不良が発生しやすい。一方過大のと
きにはトナーの摩擦帯電性が阻害されやすい。

有機微粒子を構成するための有機物質としては特に限定
されないが、比較的硬質で適度な研磨性能が得られる点
からビニル系重合体が好ましい。

斯かるビニル系重合体は、乳化重合法、ｖＪ濁重重合法
の各種の重合法により製造されるが、小径でしかも球形
の有機微粒子が効率的に得られる点で乳化重合法が好ま
しい。特にビニル系重合体を得るだめの単量体自体が乳
化作用を有するような系において乳化剤を用いないで乳
化重合法によりビニル系重合体を得ることが好ましい。

ビニル系重合体としては、アクリル系重合体、スチレン
系重合体、ビニル基含有フッ素樹脂等を挙げることがで
き、中でもアクリル系重合体が好ましい。

アクリル系重合体は、アクリル酸もしくはアクリル酸エ
ステル、メタクリル酸もしくはメタクリル酸エステルか
ら選ばれる単量体を重合して得られる単独重合体あるい
は共重合体である。斯かるアクリル系重合体を得るため
に用いられるアクリル系単量体としては、アクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピノペ
アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ステアリ）ペアクリル酸２−クロルエチル、アクリ
ル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸メチノペメタクリル酸エチル、メタ
クリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリ
ル酸インブチノペメタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリ
ル酸ドデシノペメタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２
−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリ
ル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミンエチル、メ
タクリル酸ジエチルアミノエチル等を挙げることができ
る。

アクリル系重合体の中でも、特にポリメチルメタクリレ
ートが最も好ましい。ポリメチルメタクリレートによれ
ば、均一で小径の有機微粒子を容易に得ることができ、
また適度な研磨性能が得られると共に、トナーの潜像担
持体あるいは現像剤搬送担体に対する物理的な付着力を
好適に弱めることができるので、−層優れた効果が発揮
される。

また、トナーの摩擦帯電性を阻害するおそれがないので
、安定した現像性能が得られる。

アクリル系重合体としては、必要に応じてその他の単量
体が共重合されたものであってもよい。

この場合には単量体組成物においてアクリル系単量体を
５０重量％以上の割合で用いることが好ましい。斯かる
その他の単量体としては、スチレン、０−メチルスチレ
ン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メ
チルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２．４−ジメチル
スチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブ
チルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルスチレン、ｐ　ｎ−オ
クチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デ
シルスチレン、Ｉ）ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキ
シスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレ
ン、３．４−ジクロルスチレン等のスチレン系単量体、
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミ
ド等のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体；酢酸ビ
ニノペ醋酸ビニノペ安息香酸ビニル等のビニルエステル
類；ビニルメチルエーテノヘビニルエチルエーテル等の
ビニルエーテル類；ヒニルメチルケトン等のビニルケト
ン類；ブタジェン、イソプレン等のジエン類；マレイン
酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸類；その他を挙げ
ることができる。

無機微粒子は、−次粒子（個々の単位粒子に分離した状
態の粒子）の平均径が、前記有機微粒子の一次粒子の平
均径より小さいことが必要である。

無機微粒子の一次粒子の平均径が過大のときには潜像担
持体の表面に損傷が発生する。無機微粒子の一次粒子の
平均径は、実用的には、２μｍ以下が好ましく、特に１
μｍ以下が好ましい。

無機微粒子の割合は、トナー全体の０．０５〜２．０重
量％が好ましく、特に０１〜１．０重量％が好ましい。

無機微粒子の割合が過小のときにはトナーの流動性が低
下し、一方過大のときには潜像担持体の表面に損傷が発
生しやすい。

無機微粒子の構成材料としては特に限定されないが、例
えばシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジル
コニウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、炭酸バリウ
ム等の酸化物：窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物：炭
化ケイ素、炭化アルミニウム、炭化チタン等の炭化物；
その他を挙げることができる。これらの無機微粒子は表
面処理されたものであってもよい。

特にシリカ微粒子もしくは表面処理されたシリカ微粒子
が好ましい。表面処理剤としては、例えばシラン系カッ
プリング剤、チタン系カップリング剤等を用いることが
できる。表面処理されたシリカ微粒子は、温度・湿度等
の環境変化に対して安定性が高いため、トナーの摩擦帯
電性の環境依存性を小さく抑制することができる。

無機微粒子は２種以上を併用してもよい。この場合には
、シリカ微粒子もしくは表面処理されたシリカ微粒子を
必ず用いることが好ましい。

以上の有機微粒子および無機微粒子は、結着樹脂粒子粉
末に外部から添加混合されて使用されることが好ましい
。具体的には、例えばＶ型ブレンダー等の混合装置を用
いて結着樹脂粒子粉末と有機微粒子粉末と無機微粒子粉
末とを混合することにより、結着樹脂粒子の表面に有機
微粒子および無機微粒子を存在させることが好ましい。

結着樹脂粒子は、結着樹脂中に、例えば磁性体、着色剤
、オフセット防止剤、荷電制御剤等が含有されてなる粒
子である。

結着樹脂としては、特に限定されず種々の樹脂を用いる
ことができる。具体的には、スチレン系樹脂、アクリル
系樹脂、スチレン・アクリル系共重合体樹脂、エポキシ
系樹脂、ポリエステル系樹脂等を挙げることができる。

これらの樹脂は組合せて用いてもよい。

結着樹脂として用いられるスチレン・アクリル系共重合
体樹脂は、スチレン系単量体とアクリル系単量体との共
重合体よりなる樹脂である。スチレン系単量体としては
、スチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン
、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチ
ルスチレン、２、４−ジメチルスチレン、ｐｎ−ブチル
スチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−へ
キシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−
ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ド
デシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニル
スチレン、ｐ−クロルスチレン、３゜４−ジクロルスチ
レン等を挙げることができる。

アクリル系単量体としては、アクリル酸、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ
−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル
、アクリル酸２−エチルヘキシノペアクリル酸ステアリ
ル、アクリル酸２−クロルエチノペアクリル酸フェニル
、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピノペメタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチノペメタクリル酸ドデシノ
ペメタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル
、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、アクリルアミド、その他を挙げることができる
。

磁性体としては、磁場によってその方向に強く磁化する
物質、例えば鉄、フェライト、マグネフィトをはじめと
する鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性を示す金属もし
くは合金またはこれらの元素を含む化合物、強磁性元素
を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を
示すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウ
ム、マンガン−銅−錫、等のマンガンと銅とを含むホイ
スラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム、その
他を挙げることができる。磁性体は、平均粒径が０．１
〜１μｍの微粉末の形態で均一に分散されて含有される
ことが好ましい。磁性体の含有割合は、−成分現像剤と
する場合において、トナー全体の２０〜８０重量％であ
ることが好ましく、特に３０〜７０重量％であることが
好ましい。

着色剤としては、例えばカーボンブラック、ニグロシン
染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイ
エロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド
、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フク
ロシアニンブルー、マラカイトグリーンオフサレート、
ランプブラック、ローズベンガル、これらの混合物、そ
の他を挙げることができる。

オフセット防止剤としては、例えば低軟化点のポリオレ
フィン、高融点パラフィンワックス、シリコーンフェス
、脂肪酸エステル類またはその部分ケン化物類、脂肪酸
アミド系化合物、高級アルコール等を挙げることができ
る。

荷電制御剤としては、例えば金属錯体系染料、ニグロシ
ン系染料、アンモニウム塩系化合物等を挙げることがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明が
これらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ スチレン・アクリル系共重合体樹脂（単里体組成：スチ
レン６５重量部、α−メチルスチレン５重量部、メチル
メタクリレート１０重量部、ｎ−ブチルアクリレート１
８重量部、ジビニルベンゼン２重里部）５６重量部と、
マグネフィトｒＢＬ−１００Ｊ（チクン工業社製）４０
重量部と、低分子堡ポリプロピレン「ビスコール６６０
ＰＪ　　（三洋化成工業社製）２重量部とを、混合し、
練肉し、粉砕し、分級して、平均粒径が１２μｍの結着
樹脂粒子粉末を得た。

この結着樹脂粒子粉末に、無機微粒子粉末「Ｒ−９７２
Ｊ　　（疎水性シリカ微粒子、−次粒子の平均径−０，
０１６μ屑１日本アエロジル社製）を０．５重量％、有
機微粒子粉末（ポリメチルメタクリレート微粒子、−次
粒子の平均径−０，５μｍ）を０．４重量％となる割合
で混合し、本発明に係る静電像現像用トナーＴ１を得た
。

このトナーＴ１を用いて、セレン・テルル感光体よりな
る潜像担持体を搭載し、クリーニングブレードを有して
なるクリーニング装置を備えた一成分現像剤用の電子写
真複写機ｒＵ　−Ｂｉｘ　１２００Ｊ（小西六写真工業
社製）改造機により、通常の条件で５０．０００回にわ
たる実写テストを行ない、現像領域へのトナー搬送量お
よび画像濃度の経時変化を調べた。結果を第１図および
第２図において曲線Ｔ１で示す。これらの結果から理解
されるように、現像領域へのトナー搬送量および画像濃
度の経時変化が小さく、良好な画像を多数回にわたり安
定に形成することができた。また、画像を目視により観
察して黒ポチの発生の有無を調べたところ、５０．００
０回に至るまで黒ポチの発生は認められなかった。

一方、比較のため、有機微粒子を用いないほかは上記と
同様にして比較用のトナーｔ１を製造し、このトナーｔ
１を用いて上記と同様の実写テストを行なった。結果を
第１図および第２図において曲線ｔ１で示す。これらの
結果から理解されるように、１５．０００回頃からトナ
ー搬送量および画像濃度が低下し始め、２０．０００回
では画像濃度が１．０以下と相当に低くなった。また１
０．０００回頃から画像に黒ポチの発生が認められるよ
うになった。

実施例２ 実施例１において、有機微粒子の一次粒子の平均径を種
々に変更したほかは同様にして多種のトナーを製造した
。

これらのトナーをそれぞれ用いて、実施例１と同様にし
て実写テストを行ない、現像により得られたトナー像の
転写紙への転写率を調べた。結果を第３図に示す。同図
から理解されるように、有機微粒子の一次粒子の平均径
が３μＭ以下のときには転写率が８０％以上であり実用
上十分であるのに対し、当該平均径が３μｍを超えると
きには転写率が相当に低下し実用上問題がある。

実施例３ スチレン・アクリル系共重合体樹脂（単筆体組成；スチ
レン６５重量部、α−メチルスチレン５型中部、メチル
メタクリレート１０重量部、ｎ−ブチルアクリレート１
８重量部、ジビニルベンゼン２重里部）１００重里部と
、カーボンブラック「モーガルＬＪ　　（キャボット社
製）１０重量部と、低分子量ポリプロピレン「ビスコー
ル６６０ＰＪ　　（三洋化成工業社製）４重量部とを、
混合し、練肉し、粉砕し、分級して、平均粒径が１２μ
贋の結着樹脂粒子粉末を得た。

この結着樹脂粒子粉末に、無機微粒子粉末［Ｒ−９７２
Ｊ　　（疎水性ンリカ微粒子、−次粒子の平均径−０，
０１６μｍ、Ｂ本アエロジル社製）を０．４重量％、有
機微粒子粉末（ポリメチルメタクリレート微粒子、−次
粒子の平均径−０，５／７１１）を０．８重量％となる
割合で混合し、本発明に係る静電像現像用トナーを得た
。

このトナー４重量部と、平均径が１２０μｍのフェライ
ト粉末ｒＦ−１００Ｊ（日本鉄粉社製）よりなるキャリ
ア９６重量部とを混合して二成分現像剤を調製した。

この二成分現像剤を用いて、セレン・テルル感光体より
なる潜像担持体を搭載し、クリーニングブレードを有し
てなるクリーニング装置を備えた二成分現像剤用の電子
写真複写機ｒＵ−［］ｉｘ　１８００Ｊ（小西六写真工
業社製）改造機により、通常の条件で５０．０００回に
わたる実写テストを行ない、現像領域へのトナー搬送量
および画像濃度の経時変化を調べたところ、５０．００
０回に至るまでトナー搬送量および画像濃度が安定して
いた。また、画像を目視により観察して黒ポチの発生の
有無を調べたところ、５０．０００回に至るまで黒ポチ
の発生は認められなかった。

一方、比較のため、有機微粒子を用いないほかは上記と
同様にして比較用のトナーを製造し、この比較用のトナ
ーを用いて上記と同様にして二成分現像剤を調製して実
写テストを行なったところ、１０、０００回頃から画像
濃度が低下し始め、また画像にカブリおよび黒ポチの発
生が認められるようになった。

実施例４ 実施例３と同様にして得られた結着樹脂粒子粉末に、無
機微粒子粉末ｒＲ−９７２Ｊ（疎水性シリカ微粒子、−
次粒子の平均径＝０．０１６μｍ１日本アエロジル社製
）を０．４重量％、無機微粒子粉末（炭化ケイ素微粒子
、−次粒子の平均径−１，０ＪＩｍ。

イビデン社製）を０．４重量％、有機微粒子粉末（ポリ
メチルメタクリレート微粒子、−次粒子の平均径−０，
５μ屑）を０．８重量％となる割合で混合し、本発明に
係る静電像現像用トナーを得た。

このトナーを用いて実施例３と同様にして二成分現像剤
を調製し実写テストを行なったところ、５０、０００回
に至るまでトナー搬送量および画像濃度が安定していた
。また、画像を目視により観察して黒ポチの発生の有無
を調べたところ、５０．０００回に至るまで黒ポチの発
生は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実写テストにおけるトナー撮送量の経時変化を
示す図、第２図は実写テストにおける画像濃度の経時変
化を示す図、第３図は実写テストにおけるトナー像の転
写紙への転写率を示す図である。 第１図 孝２図 禅写回歓（万回）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）結着樹脂粒子と、無機微粒子と、一次粒子の平均径
   が、３μｍ以下でかつ前記無機微粒子の一次粒子の平均
   径より大きい有機微粒子とを有してなることを特徴とす
   る静電像現像用トナー。 ２）無機微粒子がシリカもしくは表面処理されたシリカ
   よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の静電像現像用トナー。 ３）無機微粒子が２種以上であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の静電像現像用トナー。 ４）無機微粒子の１種がシリカもしくは表面処理された
   シリカよりなることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の静電像現像用トナー。 ５）有機微粒子がビニル系重合体よりなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか一
   に記載の静電像現像用トナー。 ６）ビニル系重合体がアクリル系重合体であることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載の静電像現像用ト
   ナー。 ７）アクリル系重合体がポリメタクリル酸メチルである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の静電像
   現像用トナー。