JPH0782253B2

JPH0782253B2 - 静電荷像用トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH0782253B2
Application number: JP2410512A
Authority: JP
Inventors: 耕一熊代; 哲鳥越; 千秋鈴木; 隆一木村; 孝義青木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH04313762A; US5176978A

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(III) 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2000〜20000
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５
０μm 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：600
0、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 K6760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(8
9M/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。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ３６５３８１ (72)発明者木村隆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竹松事業所内 (72)発明者青木孝義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60−123855（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−215659（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−81854（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−201246（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−144564（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−38958（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−106665（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−50624（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。