JPH0629979B2

JPH0629979B2 - 静電荷像現像用トナ−

Info

Publication number: JPH0629979B2
Application number: JP60121568A
Authority: JP
Inventors: 均羽沢; 喜七郎高島
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1985-06-06
Filing date: 1985-06-06
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPS61279864A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は静電荷像現像用トナーに関し、詳しくは、電子
写真法、静電印刷法、静電記録法などにおいて形成され
る静電荷像を現像するためのトナーに関する。

〔従来の技術〕

上記した用途に使用されるトナーにおいて、粉砕法によ
るトナーはその形状が角張つているというこから帯電性
が不均一であつたりあるいは長時間使用した場合スペン
トトナーの発生といつた数々の欠点を有する。

そこで、懸濁重合法あるいはスプレードライ法などによ
り、球形トナーを製造する技術が数多く提案されてい
る。しかし、球形トナーは流動性が良好であるがために
２成分系現像剤の場合、トナー補給ボツクスからのトナ
ーはキヤリアとの摩耗性が低く、それ故、摩擦帯電の立
ち上りが悪く帯電性が一定しないという現象が起る。ま
た、トナークリーニング方法がブレード方式の場合球形
なるが故に、クリーニングブレードをかいくぐり、クリ
ーニングされにくいという欠点もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はかかる従来技術の有する欠点を解消し、優れた
トナー特性を有する静電荷像現像用トナーを得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕及び〔作用〕本発明者らは、粉砕法によるトナーや球形トナーがそれ
ぞれ有する欠点を解消でき、しかも、トナーとして優れ
た特性を有する静電荷像現像用トナーについて鋭意検討
したところ、特定の形状係数をもち、表面に凹凸が形成
されかつ歪みのあるトナーによれば、帯電における立ち
上りが早く、帯電量が一定し、従来の球形トナーの有す
る欠点を解消するとともに、粉砕法トナーのごとき帯電
性の不均一がなく、多数枚の連続コピーでもカブリの発
生が認められず、画質の低下も防止され、クリーニング
性も良好で、その他、優れたトナー特性を備えた静電荷
像現像用トナーを得ることに成功した。

すなわち、本発明は形状係数ＳＦ１を、と定義し、また、形状係数ＳＦ２をと定義した場合、ＳＦ１が１２０〜１８０ＳＦ２が１１０〜１３０なる値をもつ、表面に凹凸が形成され、かつ、歪みのある静電荷像現像
用トナーに存する。

次に、本発明のトナーについて詳述する。

本発明のトナーは、トナー表面に従来トナーと異なり凹
凸が形成され、かつ、完全球形でなく歪みを有するもの
である。

本発明において形状係数とは、トナーの形状などの形態
を表現する係数として使用され、光学顕微鏡などがとら
えた画像の面積、長さ、形状などを高精度に定量解析す
ることができる、画像解析という統計的手法に基づくも
ので、イメージアナライザー〔日本レギュレータ社製、
機種ルーゼツクス５０００〕により測定した場合の当該
形状係数がＳＦ１＝１２０〜１８０、ＳＦ２＝１１０〜
１３０なる範囲の値を示すことが必要である。

ここに、ＳＦ１とはトナー粒子の最大長を２乗したもの
を当該トナー粒子の面積で割った値にπ／４を掛けさら
に１００倍したもので、トナー粒子の形状が円に近い程
１００に近い値になり、逆に細長い程大きな値になるも
ので、すなわち、トナーの長径／短径を差（歪み性）
を、また、ＳＦ２とはトナー粒子の周囲の長さを２乗し
たものを当該トナー粒子の面積で割った値に１／４πを
掛けさらに１００倍したもので、トナー粒子の形状が円
に近い程１００に近い値になり、周囲の形状が複雑なも
の程大きな値になるもので、すなわち、トナー表面積
（凹凸性）を表現するものであり、完全球形であればＳ
Ｆ１＝ＳＦ２＝１００である。

ＳＦ１が上記１２０〜１８０の範囲より逸脱するとき
は、帯電量の安定性、カブリ発生の阻止、画像の安定
性、クリーニング特性などの本発明所望の目的を達成で
きないし、ＳＦ２が上記１１０〜１３０なる範囲を逸脱
することも同様に本発明所望の目的を達成できない。

本発明において、これらＳＦ１及びＳＦ２の片方のみこ
れら条件を満足しても本発明所望の目的は達成できず、
例えば、後述する比較例にも示すように、ＳＦ１が１２
０でＳＦ２が108のときすなわちＳＦ１のみが本発明の
ＳＦ１の範囲内の数値であるときは、カブリが目立ち、
画質が乱れ、クリーニング性が不充分で、帯電量も安定
性を欠如しており、また、ＳＦ１が１８８でＳＦ２が１
２０のときすなわちＳＦ２のみが本発明のＳＦ２の範囲
内の数値であるときはクリーニング性が良好であつても
帯電量のバラツキが目立ち、カブリも認められる。

本発明によるトナーは、例えば、懸濁重合法によるトナ
ーの製法において、(A)界面活性剤と(B)分散剤との混合
比率を(A)／(B)＝２０／1000〜１００／１０００とする
ことにより得ることができる。

懸濁重合法は、一般に、重合性単量体や重合開始剤や着
色剤などの混合物を水中に懸濁し、重合を行ないトナー
を得る方法である。

本発明によるトナーの製法の一例は、分散剤とアニオン
系界面活性剤とを水または水を主体とする水分散媒中に
存在せしめ、この分散媒中に、重合性単量体、電荷調整
剤、重合開始剤、着色剤及びその他の添加剤より成るト
ナー組成物を分散懸濁せしめ、重合を行ない、得られた
重合性粉末粒子を希酸処理し、分散剤を水に可溶化せし
め、水洗して分散剤を除去する主要工程を経て得ること
ができる。

上記界面活性剤の例としてはアニオン系界面活性剤が挙
げられ、その具体例としては、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタ
デシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムが挙げ
られる。

これら界面活性剤は１種又は２種以上を使用することが
できる。

分散剤としては第三リン酸カルシウム（以下TCPとい
う）を使用することが好ましい。

他に、TCPと塩化カルシウムとの付加生成物Ca₃(PO₄)₂′
Ca(OH)₂や各種の正リン酸塩、ピロリン酸塩、ポリリン
酸塩などを使用することができ、これら金属塩の例には
Ca,Mg,Ba,Fe,Srなどの塩が挙げられる。

これら分散剤は１種又は２種以上を使用することができ
る。

上記重合性単量体の例としては、次のものが挙げられ、
これらを単独あるいは共重合の組合せで用いることがで
きる。

スチレン、ｏ−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−メトキ
シスチレン、ｐ−tertブチルスチレン、ｐ−フエニルス
チレン、ｏ−クロルスチレン、ｍ−クロルスチレン、ｐ
−クロルスチレン等のスチレン系モノマー；アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｍ−ブチル、ア
クリル酸イゾブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
ステアリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、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−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ス
テアリル等のアクリル酸あるいはメタクリル酸系セノマ
ー；エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢
酸ビニル、アクリロニトリル電荷調整の目的で使用される電荷調整剤には当分野で電
荷調整剤と呼ばれている染料を用いることができ、目的
に応じて極性あるいは極性用の染料を使い分けるこ
とができる。

重合開始剤（ラジカル開始剤）としては、例えば、ベン
ゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ス
テアリルパーオキサイドのようなパーオキサイド系開始
剤や2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾ
ビス−（2,4-ジメチルバレロニトリル）のようなアゾビ
ス系開始剤が用いられる。

着色剤の代表例にはカーボンブラツクがあげられる。

その他の添加剤として、例えば離型剤として知られてい
る低分子量オレフイン重合体や磁性着色剤などを用いる
ことができる。

懸濁重合法により本発明に係るトナーを得る場合の界面
活性剤と分散剤との混合比率(A)／(B)は、２０／１００
０〜１００／１０００好ましくは６０／１０００〜８０
／１０００である。

この(A)／(B)が２０／１０００以下では得られるトナー
が完全球形に近く、又１００／１０００以上では分散が
くずれ凝集及び洗浄が困難となり帯電量が低下したりす
る。

上記のごとく、界面活性剤と分散剤との比率を特定比率
とすることにより、トナー表面に従来トナーと異なり凹
凸が形成され、かつ、その粒子形状が完全球形でなくじ
やがいもの様に歪みを有したトナーが得られる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を示す。

製造例１トナー組成物として、カーボンブラツク（キヤボツト社
製モーガルＬ）５部、スチレン７０部、ｎ−ブチルアク
リレート３０部、電荷調整剤（保土谷化学社製スピロン
ブラツクＴＲＨ）２部、アゾビスイソブチロニトリル２
部及びあらかじめ微細化処理したポリプロピレンワツク
ス（三洋化成社製ビスコール５５０Ｐ）５部を調整し、
その３００ｇを第三リン酸カルシウム３部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ0.2部、蒸留水１００部からな
る組成の分散媒１０００ｇと混合し、ホモミキサーにて
3000rpm、１分間の高速撹拌にて５〜２０μｍの油滴を
得た。次に、このものを通常の撹拌翼を備えている２
のオートクレーブに移し、６５℃にて８時間懸濁重合を
ない反応を完結させた。得られたトナーを水洗、乾燥し
た後、風力分級機にて細粒、粗粒をカツトし、平均粒径
１２μｍの凹凸があり、かつ、歪んでいるトナーを得
た。このトナーの粒径分布は５μ以下１％、２０μ以上
０％なる分布であつた。また、このトナーのイメージア
ナライザー（×４００倍、以下同じ）による形状係数の
測定結果を第１表に示す。

製造例２製造例１においてドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを
0.024部とした以外は製造例１と同様にして反応を行な
い、水洗、乾燥後、風力分級機にて細粒、粗粒をカツト
し、平均粒径１２μｍのトナーを得た。このトナーは、
光学顕微鏡（×７５０倍率）観察によると、ほとんど球
形であつた。このトナーの粒径分布は製造例１のトナー
と同様であつた。このトナーのイメージアナライザーに
よる形状係数の測定結果を第１表に示す。

製造例３製造例１と同様処方にてトナーを多量に別途製造した。
これを、常法にて、溶融混合、粉砕し、平均粒径１５μ
ｍのトナーを得、このものを風力分級機にて細粒、粗粒
をカツトし、平均粒径１２μｍのトナーを得た。このト
ナーの粒径分布は製造例１に示すトナーと同様であつ
た。

このトナーのイメージアナライザーによる形状係数の測
定結果を第１表に示す。

実施例１製造例１で得られたトナーを用いて画像評価を行なつ
た。東芝社製レオドライ４５１５機器を使用して行な
い、キヤリアに同和鉄粉社製ＤＳＰ１２８を用い、トナ
ー／キヤリア比を４／１００とした。その結果、当該ト
ナーは５０００枚連続コピーにおいてもカブリは認めら
れず、帯電量も初期１８μｃ／ｇ、５０００枚目1
7.5μｃ／ｇと安定しており、また、クリーニング性も
何ら支障がなかつた。

比較例１製造例２で得られたトナーを用い、同様にトナー特性を
テストしたところ、当該トナーはトナー飛散等によりカ
ブリが目立ち、画質を乱すものであつた。また、クリー
ニングが充分になされないため１００枚目よりクリーニ
ング不良による線が全面に現われた。帯電量も初期１
４μｃ／ｇ、５０００枚目１０μｃ／ｇであつた。

比較例２製造例３で得られたトナーを用い、同様にトナー特性を
テストしたところ、当該トナーはクリーニング性は良好
であつたが、帯電量のバラツキが目立ち、１７μｃ／
ｇ±５μｃ／ｇの変動があり、カブリが認められた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、帯電における立ち上りが早く、帯電量
が安定し、多数枚の連続コピーでもカブリの発生が認め
らず、画質が鮮明で、クリーニング性も良く、かつ、ト
ナーとして要求されるその他の優れた特性を有する静電
荷像現像用トナーを得ることができた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状係数ＳＦ１をと定義し、また、形状係数ＳＦ２をと定義した場合、ＳＦ１が１２０〜１８０ＳＦ２が１１０〜１３０なる値をもつ、表面に凹凸が形成され、かつ、歪みのある静電荷像現像
用トナー。