JPH04177367A - 静電荷像現像用トナー及びそれを用いる画像形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電荷像を現像するための乾式トナー及びそれを用いる
画像形成方法に関し、更に詳しくは正荷電制御剤として
特定の化合物を含有する静電荷像現像用トナー及びそれ
を用いる画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真感光体や静電記録体なとの上に形成された静電
荷像を現像する手段としては、液体現像剤を用いる方法
（湿式現像法）と、結着樹脂中に着色剤を分散させたト
ナーあるいはこのトナーを固体キャリアと混合した一成
分型ないし二成分型乾式現像剤を用いる方式（乾式現像
法）とが一般に採用されている。そして、これら方式に
はそれぞれ長所・短所があるが、現在では、乾式現像法
が多く利用されている。

ところで、前記のトナー（現像粉）においては、単に結
着樹脂に染料、顔料などの着色剤を分散させただけのも
のでは望ましい帯電性が得られないため、これに荷電制
御剤が適当量添加されているのが普通である。従来の荷
電制御剤の代表例としては、（１）トナーに正電荷を与
えるものとして、例えば、ニグロシン系の油溶性染料、
第四級アンモニウム塩、アルキル基を有するアジン系染
料、塩基性染料、塩基性染料のレーキなどが、また、（
ｉｉ）トナーに負電荷を与えるものとして、例えば含ク
ロムモノアゾ錯体、含クロムサリチル酸化合物錯体、含
クロム有機染料（銅フタロシアニングリーン、含クロル
モノアゾ染料）のごとき含金属染料が挙げられる。

だが、こうした従来の荷電制御剤を含有したトナーは、
初期には良好な現像特性を示すものの寿命が短く、従っ
て長時間の使用では感光体へフィルミングを生じさせる
といった不都合な現象が往々にして認められている。こ
れは、従来の荷電制御剤の性質が一定せず、安定性に欠
けるために起因するものである。加えて、こうした従来
の荷電制御剤の多くは、トナー製造での熱混練時に分散
したり、機械的衝動や摩擦、温湿度条件の変化などによ
り分解あるいは変質しやすく、こうしたことが荷電制御
性の低下する現象を一層強めている。

また、従来の荷電制御剤は環境により変化するものが多
いという傾向もみられる。特に、少なくともトナー搬送
部材、トナー層厚規制部材を有し、トナー搬送部材上に
トナー薄層を形成させ現像を行なう一成分プロセスにお
いては、トナー帯電性の変動がトナー薄層の形成性に大
きく影響し、画像の劣化を引き起こすことがある。いず
れにしてもこれまで提案されてきた荷電制御剤は、長期
にわたって適度の帯電性を持ち得ないものが殆どである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来技術の有する欠点を克服し、トナー
粒子間又は−成分系現像方式におけるトナーと現像スリ
ーブ若しくはブレードのような帯電付与部材との間で生
じる摩擦帯電が安定で、且つ摩擦帯電量分布がシャープ
で均一であり、使用される現像方法に適した帯電量にコ
ントロールできるトナーを提供することを第１の目的と
し、また摩擦帯電性が過大になりすぎることなく長期に
わたって正に荷電制御された一成分型乾式現像材におけ
るトナーを提供することを第２の目的とする。

更に、本発明は、常に安定した画像が得られるのは勿論
のこと、耐久性を有するトナーを提供することを第３の
目的とし、また汚染やトナー飛散がなく、連続使用にお
いても初期画像と同等の良質画像が多数枚得られるトナ
ーを提供することを第４の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、正荷電制御剤と
して特定の窒素化合物を含有するトナーが上記目的に適
合することを知見し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明によれば、少なくとも結着樹脂と着色剤か
らなるトナーにおいて、正荷電制御剤として下記構造式
（１）で示される硼素化合物を含有することを特徴とす
る静電荷像現像用トナーが提供される。

（式中、Ｒ０〜Ｒ４は炭素数１〜１８のアルキル基、フ
エニ　ル基又はベンジル基を表わす。） また、薄層化させたトナーを潜像担持体に供給して潜像
を現像する電子写真における一成分現像方式による画像
形成方法において、前記トナーを用いることを特徴とす
る画像形成方法が提供される。

本発明のトナーにおいて、正荷電制御剤として使用され
る前記構造式で示される正素化合物は、公知の手段で合
成される。該正荷電制御剤は単独で用いてもよいし、２
種を併用してもよい。また、他の正荷電制御剤を併用す
ることもできる。

本発明の正荷電制御剤として用いられる前記−般式（１
）で示される化合物の代表例としては、たとえば次のよ
うな化合物が挙げられるが、もちろんこれらに限定され
るものではない。

本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤及び前記の正荷電
制御剤を必須成分とする。トナー中の前記正荷電制御剤
の含有量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される
添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によっ
て決定されるもので、一義的に限定されるものではない
が、通常結着樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重
量部、好ましくは０．２〜ｌＯ重量部の範囲である。０
．１重量部未満ではトナーの正帯電性が不足し実用的で
なく、逆に２０重量部を越える場合は、トナーの正帯電
性が大きくなりすぎて、流動性低下、転写性低下及び画
像濃度の低下等をもたらすようになり好ましくない。

本発明で用いられる着色剤としては、従来からトナー用
着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適用
される。具体的には、カーボンブランク、ランプブラン
ク、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、カ
ルフォイルブルー、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、フタロシアニングリーン、ハンドイエローＧ、ロー
ダミン６Ｃレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、入
ンジノンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグ
リーンへキサレート、オイルブランク、アゾオイルブラ
ンク、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系
染顔料、トリスアゾ系染顔料及びこれらの混合物などが
挙げられる。

また、本発明で用いられる結着樹脂も、前記着色剤と同
様に、これまでトナー用結着樹脂として使用されてきた
ものの全てが適用される。具体的には、ポリスチレン、
ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのス
チレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロ
ロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、
スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−とニル
ナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン
−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オ
クチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−〇−クロル
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレンーヒニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ンーヒニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重
合体などのスチレン系共重合体゛ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポ
リビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変
性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は
脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフ
ィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これらは単
独であるいは２種以上混合して使用される。

なお、本発明のトナーには、必要に応じて添加剤を混合
することができる。添加剤としては、例えば四弗化エチ
レン樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤あるいは酸化
セリウム、炭化珪素等の研摩剤、あるいは例えばコロイ
ダルシリカ、酸化アルミニウム等の流動化付与剤、ケー
キング防止剤、あるいは例えばカーボンブランク、酸化
錫等の導電性付与剤、あるいは低分子量ポリエチレンな
どの定着助剤等がある。

本発明のトナーは、電子写真における一成分現像方式に
よる画像形成に特に有用であり、次に本発明の画像形成
方法について説明する。

本発明の画像形成方法は、薄層化させたトナーを潜像担
持体に供給して潜像を現像する電子写真における一成分
現像方式による画像形成方法において、前記した正荷電
制御剤を含有したトナーを用いることを特徴とする。な
お、トナーの薄層化は、通常トナー搬送部材、トナー層
厚規制部材及びトナー補給補助部材を備え、且つ該補給
補助部材とトナー搬送部材並びにトナー層厚規制部材と
トナー搬送部材とが夫々当接している装置を用いて行な
われる。

図面により、本発明の画像形成方法を更に詳しく説明す
る。

図面は本発明方法の実施に有用な非磁性−成分系トナー
を使用した現像装置の一例の模式的断面図である。図面
において、トナータンク７に内蔵されている本発明のト
ナー６は、トナー補給補助部材５によりトナー供給部材
４に強制的に寄せられ、トナーはトナー供給部材４に供
給される。そして、スポンジローラ４に取り込まれたト
ナーは、トナー供給部材４が矢印方向に回転することに
より、トナー搬送部材２に運ばれ、摩擦され、静電的あ
るいは物理的に吸着し、トナー搬送部材２が矢印方向に
強く回転し、スチール族のトナー厚規制部材３により均
一なトナー薄層が形成されると共に摩擦帯電する。その
後、トナー搬送部材２と接触若しくは近接している静電
潜像担持体１の表面に運ばれ、潜像が現像される。静電
潜像は有機感光体に８００■のマイナスＤＣ帯電をした
後、露光し、潜像を形成し現像されるのである。

このような電子写真における一成分現像方法による画像
形成方法は、トナーの帯電性の変動がトナーの薄層の形
成性に大きく影響を与えるが、本発明のトナーは、正極
性の安定した摩擦帯電性を示し且つ環境安定性にも優れ
ているので、実施の際に適切な帯電量にコントロールす
ることができ、本発明の方法により、長期にわたり、高
品質の画像が得られる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。

実施例１ カーボンブランク　　　　　　　　　　　　１部部上記
組成の混合物をヘンシェルミキサー中で充分撹拌混合し
た後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分
間加熱溶融し、これを室温まで冷却した。得られた混練
物を粉砕分級し、５〜１０μｓの粒径のトナーを得た。

このトナー１００部に対しコロイダルシリカ０．３部を
添加、混合して本発明のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、図面に示すような現像装置に
て画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ、そ
の画像は１０万枚プリント後も変らなかった。

また、トナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ
、初期の帯電量は＋１２．７μＣ／ｇであり、１０万枚
プリント後におけるトナーの帯電量は＋１１．１１μＣ
／ｇと初期値と殆ど変らなかった。

更に、３５℃、９０％ＲＨという高湿環境下及び１０℃
、１５％ＲＨという低湿環境下でも、常温環境のもとて
の複写と同等の画像が得られ、感光体へのトナーフィル
ミングも認められなかった。

実施例２ 実施例１における正荷電制御剤の代わりに、構造式（１
）において、Ｒ□＝Ｃ）１３、Ｒ３＝ＣＨ３、Ｒ４＝Ｃ
Ｈ３、Ｒ２”Ｃｌ８８３７で示される化合物を用いた以
外は、実施例１と同様にして本発明のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、実施例１と同様にして画像出
しを行なったところ、良好な画像が得られ、その画像は
１０万枚ランニング後も変らなかった。

また、トナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ
、初期の帯電量は＋１２．１μＣ／ｇであり、１０万枚
ランニング後におけるトナーの帯電量は＋１１．７μＣ
／ｇと初期値と殆ど変らなかった。

更に３５℃、９０％ＲＨという高湿環境下及び１０℃、
］５％ＲＨという低湿環境下でも、常湿環境のものでの
複写と同等の画像が得られ、感光体へのトナーフィルミ
ングも認められなかった。

実施例３ 実施例１における正荷電制御剤の代わりに、構造式（Ｉ
）において、Ｒ，＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｃｌ８Ｈ３７、Ｒ３
＝ＣＨ３、Ｒ４”Ｃｌ８８３７で示される化合物を用い
て以外は、実施例１と同様にして本発明のトナーを得た
。

得られたトナーを用いて、実施例Ｉと同様にして画像テ
ストを行なったところ、良好な画像が得られた。

得られたトナーを用いて、図面に示すような現像装置に
て画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ、そ
の画像は１０万枚ランニングプリ。

ト後も変らなかった。

また、トナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ
、初期の帯電量は＋１１．３μＣ／ｇであり、ＩＯ万枚
ラうニング後におけるトナーの帯電量は＋１０９μＣ／
ｇと初期値と殆ど変らなかった。

更に、３５℃、９０％Ｒ＋（という高湿環境下及び１０
°Ｃ１１５％ＲＨという低湿環境下でも、常温環境のも
とての複写と同等の画像が得られ、感光体−のトナーフ
ィルミングも認められなかった。

〔発明の効果〕

請求項（１）の静電荷像現像用トナーは、正荷電制御剤
として前記構造式（１）で示される窒素化合物を含有す
ることから、トナーと現像スリーブ若しくはブレード等
の帯電付与部材との摩擦帯電を正極性の安定した摩擦帯
電性に保持することができる。

また、該トナーは、機械的衝撃や摩擦更には温湿度条件
等の環境が変化しても、その摩擦帯電性等の諸性能に変
化がない。

このため、請求項（２）の画像形成方法により、地汚れ
やトナーの飛散がなく、連続複写後も初期画像と同等の
高品質画像を得ることができる。

また、該方法においては、種々の環境下においても、安
定した高品質画像が得られ、且つ長時間使用しても感光
体にフィルミングすることがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法の実施に有用な本発明の非磁性−成
分系トナーを用いた現像装置の一例を示す模式断面図で
ある。 １・・静電潜像担持体、２・トナー搬送部材、３・トナ
ー層厚規制部材、４・・トナー供給部材、５・トナー補
助補給部材、６・トナー、７・トナータンク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナーにお
   いて、正荷電制御剤として下記構造式（ I ）で示され
   る窒素化合物を含有することを特徴とする静電荷像現像
   用トナー。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１〜Ｒ＿４は炭素数１〜１８のアルキル基
   、フェニル基又はベンジル基を表わす。）
2. （２）薄層化させたトナーを潜像担持体に供給して潜像
   を現像する電子写真における一成分現像方式による画像
   形成方法において、請求項（１）記載のトナーを用いる
   ことを特徴とする画像形成方法。