JPH04313762A - 静電荷像用トナーの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等に用いる静電荷像現像用トナーの製造方法に関する
。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法では、セレンを初め
とする光導電性物質を感光体として用い、種々の方法で
電気的潜像を感光体上に形成し、磁気ブラシ現像法など
によって潜像にトナーを付着させて顕像化し、転写紙に
トナー像を転写した後、定着して複写画像を得る。

【０００３】ところで、上記のようにして得た複写画像
を原稿としてさらに複写を行う場合があるが、複写機の
自動原稿送り装置に複写画像を入れると、この装置の紙
送り用ローラーで原稿の複写画像表面がこすられて画像
ににじみや汚れが発生する。

【０００４】また、両面複写や多色複写では、初めの複
写画像を定着した後、２回目の複写を行うが、このとき
に紙送り用ローラーで複写画像表面がこすられて画像に
にじみや汚れが発生する。さらに、複数の複写画像を重
ねて複写機内に一時保管したものを２回目の複写のため
に、紙送り用ローラーで一枚づつ取り出すが、この移送
においても複写画像の裏面と下の複写画像表面がこすら
れて両者にこすり汚れやにじみを発生させ、画質の低下
をひきおこす。

【０００５】本発明は、上記の欠点を解消し、複写画像
表面のこすり汚れやにじみの発生しにくい静電荷像用ト
ナーの製造方法を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂及び
着色剤を配合して溶融混練し、冷却後、粉砕し分級する
ことにより静電荷像用トナーを製造する方法において、
帯電制御剤として四級アンモニウム塩と、低分子量ポリ
プロピレン、及び、密度が０．９６以上で、分子量が２
０００〜２００００　で、酸価が１以下の高密度ポリエ
チレンを配合し、水を添加して溶融混練することを特徴
とする静電荷像用トナーの製造方法であり、ポリプロピ
レンとポリエチレンの重量比は、１〜１０とし、ポリプ
ロピレンとポリエチレンの合計を結着樹脂の重量に対し
、２〜１０重量％配合することが好ましく、また、混練
工程における水の添加量は、混練物重量の　０．５〜５
重量％とすることが好ましい。

【０００７】上記のポリプロピレンは、離型効果を確保
するために、分子量が１０００〜１００００の範囲にあ
る低分子量ポリプロピレンを使用することが好ましい。

【０００８】また、上記のポリエチレンは、耐こすり強
度を確保するために、密度を０．９６以上で、分子量を
２０００〜２００００　で、酸価が１以下の高密度ポリ
エチレンを使用する。

【０００９】上記のポリエチレンとポリプロピレンの合
計重量が、結着樹脂に対して２重量％より低いと、熱ロ
ーラーからの離型効果、或は、耐こすり強度を保持する
ことが困難となり、１０重量％を越えると、トナーの保
存性が悪くなる。

【００１０】また、（ポリプロピレン／ポリエチレン）
比が１を下回ると、ポリエチレンに起因するワックス分
散となり、離型効果が十分に発現されない。１０を越え
ると、ポリプロピレンにポリエチレンが隠蔽され、耐こ
すり強度が十分に発現されない。

【００１１】本発明の静電荷像用トナーに用いられる結
着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン、ビニルス
チレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、イソブチレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等の
ビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル
、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸の
エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエー
テル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビ
ニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソ
プロペニルケトン等のビニルケトン類などの単独重合体
或は共重合体を例示することができ、特に代表的な結着
樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸ア
ルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重
合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン
−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重
合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げることがで
きる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフ
ィン、ワックス類を挙げることができる。しかし、上記
の樹脂に限定されることはなく、本発明の目的に沿うも
のであればいずれの樹脂でも使用することができる。

【００１２】また、本発明の静電荷像用トナーで使用す
ることのできる着色剤としては、カーボンブラック、ア
ニリンブルー、カルコイルブルー、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リド、フタロシアニンブ
ルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラッ
ク、ローズベンガル等を代表的なものとして例示するこ
とができる。

【００１３】本発明で用いる第４級アンモニウム塩型帯
電制御剤としては、次の一般式（Ｉ）（ＩＩ）及び（Ｉ
ＩＩ）　で表される化合物に代表されるが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

【化１】

【化２】

【化３】

【００１４】本発明に用いられる一般式（Ｉ）で示され
る化合物の具体例を示す。

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】

【００１５】また、本発明に用いられる一般式（ＩＩ）
で示される化合物の具体例を次に示す。

【化１３】

【化１４】

【００１６】また、本発明に用いられる一般式（ＩＩＩ
）　で示される化合物の具体例を次に示す。

【化１５】

【００１７】さらにまた、上記の一般式以外の化合物で
、本発明に使用することのできる化合物を例示する。

【化１６】

【化１７】

【００１８】四級アンモニウム塩の配合比は、特に限定
されるものではないが、結着樹脂１００重量部に対して
　０．１〜３．０　重量部の割合で添加することが好ま
しい。

【００１９】さらに、必要に応じて、クリーニング助剤
、流動性促進剤、磁性材料などの添加剤を加えることが
できる。

【００２０】上記のトナー原料を溶融混練し、粉砕分級
してトナーを製造するが、溶融混練に際して水を添加す
ることにより、水溶解性を有する四級アンモニウム塩の
分散性を向上させ、上記のポリプロピレン及びポリエチ
レンからなるワックスの分散径を小さくし、トナーの流
動性を確保することができる。水の添加量の好ましい範
囲は、混練物重量の　０．５〜５重量部であり、添加量
が　０．５重量部を下回ると、上記の効果を十分に発揮
することができず、５重量部を越えると、カーボンが凝
集してトナーの帯電分布が広くなり好ましくない。この
ようにして製造されるトナーは、ワックスの分散径が　
０．１〜１．５　μｍ　の範囲にあることが好ましい。

【００２１】

【作用】本発明者等は、複写画像のこすり対策として、
従来技術をいろいろ検討した。トナーへの低分子量ポリ
プロピレンの配合（特公昭５２−３３０４号公報）は、
離型性を改善するものの、こすりによる画像欠陥を防止
することはできない。低分子量ポリエチレンの中に、離
型性効果はないが優れたこすり強度のものを見いだした
。即ち、密度が０．９６以上で、分子量が２０００〜２
００００　で、酸価が１以下の高密度ポリエチレンが、
優れたこすり強度を有するところから、低分子量ポリプ
ロピレンと上記ポリエチレンを併用することにより、離
型性とこすりの問題を解決できるように思われたが、上
記のポリプロピレン、ポリエチレン等のワックスは本来
分散性が悪い上に、これらを併用するため、結着樹脂と
の相溶性が一層悪くなって、ワックスの分散径を大きく
する。特に、正帯電能を有する四級アンモニウム塩を用
いるときには、四級アンモニウム塩が上記のワックスと
結着樹脂との界面に凝集分散するため、粉砕時にこの界
面で割れ易い。従って、ワックスを表面に付着したトナ
ーは流動性を著しく低下させる。さらに、四級アンモニ
ウム塩を含有した状態で上記のワックスが、トナーから
キャリアに移行して付着するときには、トナーの帯電特
性が低下して、現像剤の信頼性が著しく低下させるとい
う問題が新たに生じた。

【００２２】そこで、本発明者等は、四級アンモニウム
塩が水に溶解することに着目して、トナーの溶融混練に
際して水を添加したところ、四級アンモニウム塩をトナ
ー中に均一に分散させることができ、かつ、低分子量ポ
リプロピレン及び高密度ポリエチレンの分散径を小さく
抑えることができ、トナーの流動性を改善し、トナーの
帯電特性を安定化させ、複写画像のこすり汚れが解消さ
れ、かつ、高温オフセットをも防止することのできる静
電荷像用トナーを提供することができ、トナーの保存安
定性も向上させることができるようになった。

【００２３】以下、実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等制
限されるものではない。なお、下記の例中「部」は「重
量部」を意味する。

【００２４】

【実施例１】 スチレン−ブチルアクリレート共重合体（８０／２０）
　　　　　　　　　　　　１００部カーボンブラック（
キャボット社製、Ｒ−３３０）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１０部低分子量ポリプロピレン（三洋化
成社製、６６０Ｐ）　　　　　　　　　　　　　　　　
　５部高密度ポリエチレン（ヘキスト社製、ＰＥ１３０
）　　（密度：０．９７、分子量：９０００、酸価：０
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部四級
アンモニウム塩（オリエント化学社製、ボントロンＰ−
５１）　　　　　１部上記成分に対し、　１．０重量％
の水を添加してバンバリーミキーで溶融混練し、冷却後
ジェットミルにより微粉砕を行い、分級機で分級して平
均粒径１１μｍ　のトナーを得た。また、 スチレン−メチルメタクリレート共重合体（８０／２０
）　　　　　　　　　　　１００部マグネタイト（戸田
工業社製、ＥＰＴ１０００）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２００部ポリフッ化ビニリデン（ペン
ウォルト社製、ＫＹＮＡＲ）　　　　　　　　　　　　
　　５部上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、さらに
ターボミル及び分級機を用いて粉砕及び分級を行い、平
均粒径５０μｍ　の分散型キャリアを得た。そして、上
記トナーとキャリアを５：９５の重量比で混合して二成
分現像剤とした。

【００２５】

【実施例２】実施例１のポリエチレンＰＥ１３０　の代
わりに三井石油化学社製の２００Ｐ（密度：０．９７、
分子量：５０００、酸価：０）を１部加え、他の条件は
実施例１と同様にして二成分現像剤を得た。

【００２６】

【実施例３】実施例１のポリエチレンＰＥ１３０　の代
わりにアライド社製のＡＣｕｍｉｓｔ　Ｂ６（密度：０
．９６、分子量：６０００、酸価：０）を１部加え、他
の条件は実施例１と同様にして二成分現像剤を得た。

【００２７】

【実施例４】実施例１のトナーの製造条件の中で、溶融
混練工程における水の添加量を０．５重量％に変更した
点を除いて、他の条件は実施例１と同様にして二成分現
像剤を得た。

【００２８】

【実施例５】実施例１のトナーの製造条件の中で、溶融
混練工程における水の添加量を５．０重量％に変更した
点を除いて、他の条件は実施例１と同様にして二成分現
像剤を得た。

【００２９】

【比較例１】実施例１の低分子量ポリプロピレンの添加
を省略した以外、他の条件は実施例１と同様にして二成
分現像剤を得た。

【００３０】

【比較例２】実施例１のポリエチレンの添加を省略した
以外、他の条件は実施例１と同様にして二成分現像剤を
得た。

【００３１】

【比較例３】実施例１のポリエチレンＰＥ１３０　の代
わりにヘキスト社製の　ＰＥ５２０（密度：０．９２、
分子量：５０００、酸価：０）を１部加え、他の条件は
実施例１と同様にして二成分現像剤を得た。

【００３２】

【比較例４】実施例１のポリエチレンＰＥ１３０　の代
わりにアライド社製の　Ａ１２（密度：０．９９、分子
量：７０００、酸価：３０）を１部加え、他の条件は実
施例１と同様にして二成分現像剤を得た。

【００３３】

【比較例５】実施例１のポリプロピレンの代わりに三洋
化成社製５５０Ｐを、ポリエチレンＰＥ１３０　の代わ
りにヘキスト社製の　ＰＥ１９０（密度：０．９７、分
子量：４００００　、酸価：０）を１部加え、他の条件
は実施例１と同様にして二成分現像剤を得た。

【００３４】

【比較例６】実施例１のトナーの製造条件の中で、溶融
混練工程において水を添加せずに混練し、他の条件は実
施例１と同様にして二成分現像剤を得た。

【００３５】

【比較例７】 スチレン−ブチルアクリレート共重合体（８０／２０）
　　　　　　　　　　　　１００部カーボンブラック（
キャボット社製、Ｒ−３３０）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１０部低分子量ポリプロピレン（三洋化
成社製、５５０Ｐ）　　　　　　　　　　　　　　　　
　２部高密度ポリエチレン（ヘキスト社製、ＰＥ１９０
）　　（密度：０．９７、分子量：４００００　、酸価
：０）　　　　　　　　　　　　　　　　　　４部ニグ
ロシン（オリエント化学社製、ボントロンＮ−０３）　
　　　　　　　　　　　　５部上記成分に対し、　１．
０重量％の水を添加してバンバリーミキーで溶融混練し
、冷却後ジェットミルにより微粉砕を行い、分級機で分
級して平均粒径１１μｍ　のトナーを得た。

【００３６】

【比較例８】実施例１のトナー製造条件の中で、溶融混
練工程において、　７．０重量％の水を添加した以外は
実施例１と同条件で二成分現像剤を得た。

【００３７】複写試験 上記の実施例１〜５及び比較例１〜８の現像剤を用いて
、電子写真複写機（富士ゼロックス社製　ＦＸ５０７５
）により連続複写試験を行ったところ、表１，表２のよ
うな結果を得た。

【００３８】

【表１】

【表２】

【００３９】なお、ポリエチレンの密度は　ＪＩＳ　Ｋ
６７６０により、酸価は　ＪＩＳ　Ｋ５９０２により測
定した。分子量は　ＡＬＣ／ＧＰＣ１５０Ｃにおいて、
１３５℃に温度調整されたＳｈｏｄｅｘ（８９Ｍ／Ｓ＋
８０３Ｓ＋８０２Ｓ）　カラムに、ＴＳＫ標準ポリエチ
レン１０種類を用いて検量線を作成した後、ポリエチレ
ンをトリクロルベンゼンに溶解して分子量を測定した。 水添加量は、混練時の原材料重量に対する添加する水の
重量％で表記した。ワックスの分散径（μｍ　）及びカ
ーボンの分散性は、日立製作所製　Ｈ−９００のＴＥＭ
を用い、９０００倍に拡大したトナーの内部構造を観察
し、ワックスの分散径は拡大写真から平均径を測定し、
カーボンの分散性は分散状態により、Ｇ１：均一分散、
Ｇ２：凝集物が若干あるものの均一分散に近い、Ｇ３：
凝集物が多い、の３つに格付けした。帯電量はブローオ
フ測定器で測定した。こすり汚れは、実施例及び比較例
の現像剤により複写した複写画像から、富士ゼロックス
製　ＦＸ５０７５　の自動原稿送り装置を用いて再度複
写を行った際の複写画像の汚損、にじみの有無を目視で
観察した。高温オフセットは、高温ヒートローラーへ複
写画像のトナーが移行し、当該複写画像、若しくは、次
の複写画像の表面または裏面に転写される現像を観察し
たものである。トナーの保存性は、１０万枚目でトナー
について、凝集・凝固が発生しているか、観察した。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、低分子量ポリプロピレンと上
記の高密度ポリエチレンを併用することにより、離型性
及び耐こすり強度を確保し、トナー原料を溶融混練する
工程で水を添加することにより、正帯電をさせる四級ア
ンモニウム塩の存在下でも上記ポリプロピレン及びポリ
エチレンを均一に分散させることができ、熱定着後の複
写画像表面の摩擦抵抗力を低減し、紙送りローラー等の
接触による画像のこすり汚れ、にじみ等の損傷を著しく
軽減することができるようになった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　結着樹脂及び着色剤を配合して溶融混
   練し、冷却後、粉砕し分級することにより静電荷像用ト
   ナーを製造する方法において、帯電制御剤として四級ア
   ンモニウム塩と、低分子量ポリプロピレン、及び、密度
   が０．９６以上で、分子量が２０００〜２００００　で
   、酸価が１以下の高密度ポリエチレンを配合し、水を添
   加して溶融混練することを特徴とする静電荷像用トナー
   の製造方法。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の方法において、ポリプ
   ロピレンとポリエチレンの重量比を１〜１０とし、両樹
   脂の合計を結着樹脂の重量に対し、２〜１０重量％配合
   したことを特徴とする静電荷像用トナーの製造方法。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の方法において、混練工
   程で混練物重量の０．５〜５重量％の水を添加したこと
   を特徴とする静電荷像用トナーの製造方法。