(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂，着色剤，離型剤をふくむトナー原料成分に、トナー原材料成分から構成される体積平均粒径が２〜１５μｍの着色粒子を全トナー原料の４〜40重量％加えて、トナー原料と共に機械的に混合する工程，溶融混練する工程、粉砕する工程、分級する工程を経て製造するトナーであって、トナーの軟化点TspとメルトインデクスMIが下記関係にあるトナーと、キャリアを混合してなることを特徴とする２成分現像剤。
120℃＜Tsp＜140℃
ただし120℃＜Tsp＜125℃で
−2Tsp＋250＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280・・・・・（１）
125℃≦Tsp＜140℃で
0＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280        ・・・・・（２）
【請求項２】
トナーと、キャリアを混合してなる２成分現像剤の製造方法であって、少なくとも結着樹脂，着色剤，離型剤をふくむトナー原料成分に、トナー原材料成分から構成される体積平均粒径が２〜１５μｍの着色粒子を全トナー原料の４〜40重量％加えて、トナー原料と共に機械的に混合する工程，溶融混練する工程、粉砕する工程、分級する工程を経て製造した、軟化点TspとメルトインデクスMIが下記関係にあるトナーと、キャリアを混合して製造することを特徴とする２成分現像剤の製造方法。
120℃＜Tsp＜140℃
ただし120℃＜Tsp＜125℃で
−2Tsp＋250＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280・・・・・（１）
125℃≦Tsp＜140℃で
0＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280        ・・・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は静電荷像現像法における磁性現像剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真法など静電荷像現像法は、モノクロ・カラー複写機、プリンター、簡易印刷等に画像形成法として最も広く用いられている。
【０００３】
しかし静電荷像現像法においては、現在でも盛んに研究開発が行われているいくつかの課題があり、その中に熱定着時の問題がある。例えば、特開昭57-158658号などにおいて定着率と耐ホットオフセット性の両立が検討されてきたが、未だ充分な効果を挙げるに至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低温定着性、耐ホットオフセット性に優れた現像剤を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成のいずれかを採ることによって達成される。
【０００６】
（１）  少なくとも結着樹脂，着色剤，離型剤をふくむトナー原料成分に、トナー原材料成分から構成される体積平均粒径が２〜１５μｍの着色粒子を全トナー原料の４〜40重量％加えて、トナー原料と共に機械的に混合する工程，溶融混練する工程、粉砕する工程、分級する工程を経て製造するトナーであって、トナーの軟化点TspとメルトインデクスMIが下記関係にあるトナーと、キャリアを混合してなることを特徴とする２成分現像剤。
【０００７】
120℃＜Tsp＜140℃
ただし120℃＜Tsp＜125℃で
−2Tsp＋250＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280・・・・・（１）
125℃≦Tsp＜140℃で
0＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280  ・・・・・（２）
【０００８】
（２）  トナーと、キャリアを混合してなる２成分現像剤の製造方法であって、少なくとも結着樹脂，着色剤，離型剤をふくむトナー原料成分に、トナー原材料成分から構成される体積平均粒径が２〜１５μｍの着色粒子を全トナー原料の４〜40重量％加えて、トナー原料と共に機械的に混合する工程，溶融混練する工程、粉砕する工程、分級する工程を経て製造した、軟化点TspとメルトインデクスMIが下記関係にあるトナーと、キャリアを混合して製造することを特徴とする２成分現像剤の製造方法。
120℃＜Tsp＜140℃
ただし120℃＜Tsp＜125℃で
−2Tsp＋250＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280・・・・・（１）
125℃≦Tsp＜140℃で
0＜MI(mg／10分)＜−2Tsp＋280  ・・・・・（２）
【０００９】
本発明は前記した目的に沿い、トナーの熱特性の検討の結果、軟化点(Tsp)とメルトインデクス(MI)の関係を特定の範囲に制御すれば、定着可能温度域を最も拡大出来るという新たな知見を得、これに基づいて鋭意検討した結果なされたものである。
【００１０】
ここにおいて、140℃＜Tsp、又は、−2Tsp＋250＞MI(mg／10分)では低温定着性が不充分であり、Tsp＜120℃、又は、MI(mg／10分)＞−2Tsp＋280では耐ホットオフセット性に劣る。
【００１１】
着色剤の分散性から、機械的に混合する工程においてトナー原料成分から構成される体積平均粒径が２〜15μmの着色粒子を全トナー原料の４〜40重量％に成るように加えて混合することが好ましい。前記着色粒子は、粉砕工程以後に得られる着色粒子を用いる。
【００１２】
前記した着色粒子のTsp,MIは、好ましくは本発明の２成分現像剤に使用するトナーと同じ範囲のものを使用する。通常、着色粒子は混練時の分子鎖切断のために、Tspが 低下、MIが上昇し、結果的に分級微粉（前記着色粒子）を加えて製造したトナーは着色剤の分散性と帯電性が向上するが、耐オフセット性の低下を誘発する。しかしながら、本発明の２成分現像剤及び製造方法によれば混練時の分子鎖切断を最小限に抑制することが出来るため分級微粉を加えても耐オフセット性は低下すること無く、トナーの着色剤の分散性と帯電性が向上する。前記着色粒子は全原料の４〜40重量％の間に制御することで、トナーの着色剤の分散性と帯電性と耐オフセット性に優れた２成分現像剤が得られる。
【００１３】
前記着色粒子および本発明のトナーにおいて、Tsp，MIの関係を制御するには原材料となる樹脂のTsp，MIの制御、混練時の温度制御によって達成される。
【００１４】
原材料となる樹脂のTsp，MIの好ましい範囲は
130℃＜Tsp＜150℃
ただし、130℃＜Tsp＜140℃において
−0.8Tsp＋112＜MI(mg／10分)＜−0.8Tsp＋120
140℃≦Tsp＜150℃において
0＜MI(mg／10分)＜−0.8Tsp＋120
混練はスクリュー及びニーディングディスク部を有する２軸押し出し混練機が好ましく用いられ、ニーディングディスク部を通過時の温度は、
（結着樹脂Tsp＋10℃）〜（結着樹脂Tsp＋50℃）
で溶融混練、次いで冷却し、その後粉砕、分級を経て所定の平均粒径を有するトナーを得るのがよい。
【００１５】
ここにおいてメルトインデクスMIとは、トナーまたは原材料となる樹脂を20℃相対湿度50％に２時間放置した後、メルトインデクサー1203型（宝工業社製）を用いてJISK-7210記載の方法に従い、温度150℃、荷重2160ｇを加えて、５分間予熱し、その後10分間の押し出し量を測定しMI値とする。
【００１６】
又、軟化点Tspは、トナーまたは結着樹脂を0.05torr.で１時間放置その後、20℃相対湿度50％に２時間放置した後、高化式フローテスタ「CFT-500型」（島津製作所製）を用いて測定した。測定条件を，荷重20kg/cm2，ノズルの直径１mm，ノズルの長さ１mm，予備加熱80℃で10分間，昇温速度６℃／分とし、サンプル量１cm3（真比重×１cm3で表される重量）として測定記録したとき、フローテスタのプランジャ降下量−温度曲線（軟化流動曲線）におけるＳ字曲線の高さをｈとするとき、ｈ／２の高さをもってTspとした。
【００１７】
体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置「ＨＥＲＯＳ」（日本電子製）により測定された値である。
【００１８】
【作用】
本発明の結着樹脂としては、通常トナー結着樹脂として用いられる樹脂でよく、スチレン・アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などが使用される。特に低温での定着性から、ポリエステル樹脂が好ましく用いられるが、特に好ましくは下記成分Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を含む単量体組成物を縮重合させて得られるポリエステルが用いられる。
【００１９】
成分Ｔ１；３価以上の多価単量体
成分Ｔ２；芳香族ジカルボン酸
成分Ｔ３；脂肪族ジアルコール
着色粒子の成分として含有される着色剤としては、例えばカーボンブラック、クロムイエロー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオクサレートなどを用いることができる。この着色剤の使用量は、通常、バインダー樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部である。
【００２０】
着色粒子には、着色剤と共に、定着性向上のためワックスが含有されることが多い。このワックスとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、脂肪酸エステル系ワックス、高級アルコール、パラフィンワックス、ビスアミド系ワックスなどの環球法（JIS K2531）による軟化点が60〜150℃であるワックスが好適に用いられる。
【００２１】
更に本発明のトナーには、必要により流動化剤として無機微粉末を添加する。この無機微粉末としては、例えばシリカ微粉末、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸化カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、珪砂、クレイ、雲母、珪灰石、珪藻土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化珪素、窒化珪素などを挙げることができるが、特にシリカ微粉末が好ましい。ここに、無機微粒子の粒径は、その１次粒子の平均粒径が２〜100nmの範囲内のものであることが好ましい。この無機微粒子の含有割合は、トナーに対して0.1〜５重量％であることが好ましい。
【００２２】
この無機微粉末を固着させるためには、特に限定されるものではないが、例えばボールミル、Ｖ型混合機、特に回転羽を有する混合機などの各種の混合機が有効に使用することができる。
【００２３】
本発明によるトナーは、キャリアと混合し２成分現像剤として用いる。
【００２４】
キャリアとしては、従来から公知のものをそのまま用いることができる。例えば鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物の粒子、並びにこのような粒子をフッ化ビニリデン-四フッ化エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン、1,1,1-トリフルオロエチルメタクリレート、ペンタフルオロ-n-プロピルメタクリレートなどのフッ素樹脂、あるいはシリコーン樹脂によって被覆したものなどを挙げることができる。あるいは体積平均粒径0.1〜１μmの磁性粒子を結着樹脂に分散した樹脂分散型キャリアが用いられる。このキャリアの平均粒径は20〜200μmであることが好ましく、特に30〜150μmであることが好ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。なお、本実施例、比較例において「部」とは、「重量部」を表す。
【００２６】
0003757424.tif 000002
以上のキャリア原料を水平回転翼型混合機に投入し、混合しながら90℃迄加熱し40分間混合しキャリアＣ−１を得た。
【００２７】
0003757424.tif 000003
上記の試料を温度計、ステンレススチール製撹拌棒、ガラス製窒素導入管、および流下式コンデンサをそなえた容量２リットルのガラス製４つ口フラスコに入れ、マントルヒータ中で窒素雰囲気下中において常圧下170℃  ＡＳＴＭ  Ｅ28-51Ｔに準ずる軟化点の値に変化が認められなくなった時点で、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸無水物108ｇを添加し、210℃にて反応を続行させ、ＡＳＴＭ  Ｅ28-51Ｔに準ずる軟化点より反応の進行を追跡し軟化点が所定の温度に達した時点で反応を停止し、室温まで冷却し結着樹脂Ａ−１を得た。
【００２８】
反応時間，温度を調整することによって結着樹脂Ａ−１と同一組成で下記「表１」のごとき軟化点TspとメルトインデクスMIを有する原材料となる結着樹脂を得た。
【００２９】
【表１】
0003757424.tif 000004
【００３０】
0003757424.tif 000005
【００３１】
（融点84℃）    ２重量部
２）主成分がエチレンビスステアリン酸アミドであるワックス
２重量部
混合；ヘンシェルミキサ
混練；２軸混練押出機  170℃設定
粗粉砕；ハンマーミル
粉砕；ジェット式粉砕機
分級；風力分級機
上記のようにして体積平均粒径4.0μmの着色粒子即ち、トナー原材料成分から構成される体積平均粒径が２〜１５μｍの着色粒子である「着色粒子Ｂ−１」を製造した。
【００３２】
さらに結着樹脂Ａ−１をＡ−４とした以外は同様にして、トナー原材料成分から構成される体積平均粒径が２〜１５μｍの着色粒子である着色粒子Ｂ−２を製造した。
【００３３】
＜実施例１＞
結着樹脂；Ａ−１                                           100重量部
着色粒子；Ｂ−１                                            25重量部
着色剤  ；モーガルＬ（キャボット社製）                     7.5重量部
離型剤  ；１）主成分が脂肪酸エステル（炭素数32のアルコールと炭素数
24の脂肪酸から構成される脂肪酸エステルが主成分）であるワ
ックス。
【００３４】
２）主成分がエチレンビスステアリン酸アミドであるワックス
２重量部
混合；ヘンシェルミキサ
混練；２軸混練押出機  170℃設定
粗粉砕；ハンマーミル
粉砕；ジェット式粉砕機
分級；風力分級機
上記のようにして体積平均粒径8.0μmの着色粒子を得た。この着色粒子100重量部と疎水性シリカ1.0重量部をヘンシェルミキサで混合しトナーを作製した。これをキャリアＣ−１とトナー濃度５重量％となるよう混合し本発明の２成分現像剤を得た。
【００３５】
〈実施例２〉
結着樹脂Ａ−２，混練温度180℃とした以外は実施例１と同様にして本発明の２成分現像剤を得た。
【００３６】
〈実施例３〉
結着樹脂Ａ−３，混練温度190℃とした以外は実施例１と同様にして本発明の２成分現像剤を得た。
【００３８】
〈実施例５〉
実施例１において、着色粒子Ｂ−１を５重量部（４重量％）とした以外は、実施例１と同様にして本発明の２成分現像剤を得た。
【００３９】
〈実施例６〉
実施例１において、着色粒子Ｂ−１を74重量部（40重量％）とした以外は、実施例１と同様にして本発明の２成分現像剤を得た。
【００４２】
〈比較例１〉
混練温度115℃とした以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
【００４３】
〈比較例２〉
結着樹脂Ａ−２，混練温度115℃とした以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
【００４４】
〈比較例３〉
結着樹脂Ａ−３，混練温度115℃とした以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
【００４５】
〈比較例４〉
結着樹脂Ａ−４，以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
〈比較例５〉
結着樹脂Ａ−５，以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
〈比較例６〉
結着樹脂Ａ−６，以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
〈比較例７〉
実施例１において、結着樹脂をＡ−５，着色粒子Ｂ−１を４重量部（３重量％）にした以外は実施例１と同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
【００４６】
〈比較例８〉
実施例１において、結着樹脂をＡ−４、着色粒子をＢ−２とした以外は同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
【００４７】
〈比較例９〉
実施例１において、結着樹脂をＡ−６，着色粒子Ｂ−１を78重量部（41重量％）とした以外は同様にして比較用の２成分現像剤を得た。
【００４８】
＜最低定着温度の測定＞
市販の電子写真式複写機U-BIX5082（コニカ(株)社製）に負帯電の有機感光体を搭載した改造機で白地に対する相対濃度1.0，1.5cm×1.5cmのソリッド画像を150〜200℃形成し、荷重2115ｇ，接触面積6.5cm×100cmの金属板の表面にサラシを巻き付けた重りを長手方向に15回擦った後、サクラデンシトメーター（コニカ(株)社製）で白地に対する相対濃度を測定し、下式のとおり定着率を測定した。
【００４９】
定着率(％)＝〈擦った後の画像濃度〉／〈擦る前の画像濃度〉×100
定着率が70％となる温度を「最低定着温度」とした。（定着率が低いほど定着強度が弱い。）
＜高温オフセット発生温度の測定＞
同じく市販の電子写真式複写機U-BIX5082（コニカ(株)社製）に負帯電の有機感光体を搭載した改造機で白地に対する相対濃度1.3，7.5cm×22.5cmのソリッド画像を形成し、定着ローラー温度180〜240℃で定着して、目視でオフセット発生が認められた温度を「高温オフセット発生温度」とした。
【００５０】
＜着色材の分散＞
混練板をミクロトームで0.1μmの切片を作製し光学顕微鏡で観察した。200μm×200μmの領域に直径１μm以上の着色剤の凝集体の個数で評価した。
【００５１】
凝集体が少ないほど分散性にすぐれる。
【００５２】
＜耐久性＞
U-BIX5082（コニカ(株)社製）に負帯電型有機感光体を搭載した改造機で実写テストを行い、非画像部の汚れが、白地に対する相対濃度0.01以上になった枚数で評価した。
【００５３】
【表２】
0003757424.tif 000006
【００５４】
【発明の効果】
本発明により、低温定着性、耐ホットオフセット性共に優れた現像剤を提供する事が出来る。