JPH05265257A - 電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 樹脂との相溶性が極めて良好で機械的摩擦及
び衝撃安定性、温度及び湿度安定性に優れ、かつ白色あ
るいは実質的に無色な化合物を電荷調整剤として含有す
る電子写真用トナーを提供する。 【構成】 ポリエステル樹脂中に、一般式〈Ａ〉で表さ
れる化合物を電荷調整剤として含有する。 （式中、Ｒ_１及びＲ_２は水素原子、アルキル基、置換ま
たは非置換の芳香環（縮合環も含む）を示し、同一であ
っても異なっていてもよく、Ｒ_３は水素原子、アルキル
基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン
基、アミド基、スルファミド基または芳香環（縮合環も
含む）を示し、ｍは１、２、３または４であり、Ｘ^ｎ＋
はカチオンを示す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真において静電潜
像を現像するためのトナーに関し、より詳細には、トナ
ー用樹脂との相溶性に優れた電荷調整剤を用いた電子写
真用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真は、光導電性物質等により構成
された光導電体上に静電潜像を構成し、粉末現像剤で現
像して顕像化、さらに熱または溶剤、場合によっては圧
力で紙上に定着する方法が一般的である。このような電
子写真の現像剤としては、天然樹脂または合成樹脂に着
色剤、電荷調整剤、流動化剤等を分散したトナーと鉄粉
またはフェライト粉のキャリアとの混合物の２成分系現
像剤と、天然樹脂または合成樹脂と着色剤、電荷調整
剤、流動化剤、磁性体の１成分系現像剤とに大別するこ
とができる。

【０００３】２成分系現像剤は、キャリアとの摩擦によ
り荷電したトナーを静電潜像に付着させることにより現
像を達成するものであり、１成分系現像剤としては、従
来より、キャリアの代りにこれと同様の機能を有するブ
ラシ状、板状の摩擦部材との摩擦によって荷電するトナ
ーが知られており、また最近に至って、磁性体粉末を分
散状態に保ち、該磁性体微粉末との相互摩擦によって荷
電するトナーが知られるようになった。光導電体層は、
正または負に荷電することができるので、オリジナルの
下で露光により正または負の静電潜像が得られる。この
静電潜像の極性に応じて、現像用トナーは正または負に
保たれる。

【０００４】トナーに電荷を保つには、トナーの主成分
である樹脂の摩擦帯電性を利用することも提案されてい
るが、この方法では、トナーの電荷が小さく、かつ固体
表面抵抗値が大きいため、得られた画像はカブリ易く、
不鮮明なものとなる。そこで所望の摩擦帯電性をトナー
に付与するために、電荷を付与する染料、顔料、さらに
電荷調整剤と呼ばれる染料、顔料を添加することが行わ
れており、今日、当該技術分野で実用化されている。

【０００５】しかし、電荷調整剤としての染料、顔料
は、構造が複雑で安定性に乏しく、例えば、機械的摩擦
及び衝撃、温度、湿度の変化、電気的衝撃及び光照射等
により分解または変質して電荷調整能が失われ易い。ま
た有色物質であるために、特定の色相を有するトナー用
には使用できないという本質的な欠陥がある。

【０００６】さらに、これらの染料、顔料の多くは、ト
ナー用樹脂に対する相溶性が小さいため分散性が悪く、
溶融混練後に粉砕した際、得られた個々のトナー粒子中
の成分が不均一となり、トナー表面の帯電量に偏りが生
じ、場合によっては染料や顔料のみからなる粒子さえ存
在することになる。その結果、得られた画像にカブリが
生じたり、複写回数に伴う品質の低下、潜像のエッジ周
辺へのトナーの飛散、キャリア汚染等の障害が生じたり
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な課題
は、かかる問題点を克服したトナーの電荷制御に関する
新しい技術を提供することであり、ポリエステル系樹脂
との相溶性に優れ、摩擦帯電量が安定で立上りもよく、
かつ摩擦帯電量分布がシャープで均一な、使用するシス
テムに適した帯電量にコントロールできるトナーを提供
することである。また、温度、湿度の変化に影響を受け
ない安定した画像を再現し、加えて鮮やかな有彩色トナ
ーを提供することである。さらに、長期保存安定性に優
れ、連続複写の際にも初期の特性を維持し、帯電特性の
低下がみられないトナーを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、トナー用
樹脂成分の中でもポリエステル系樹脂との相溶性が極め
て良好で、また溶融混練が充分できる温度まで熱安定性
を有し、しかも無色の物質であってトナーに適切な負電
荷を付与することができる化合物を見出し、本発明を完
成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、一般式＜Ａ＞で表さ
れる化合物を電荷調整剤として、ポリエステル系樹脂中
に含有することを特徴とする電子写真用トナーである。

【００１０】

【化１】

【００１１】（式中、Ｒ₁及びＲ₂は水素原子、アルキル
基、置換または非置換の芳香環（縮合環も含む）を示
し、同一であっても異なっていてもよく、Ｒ₃は水素原
子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ
基、スルホン基、アミド基、スルファミド基、置換また
は非置換の芳香環（縮合環も含む）を示し、ｍは１、
２、３または４であり、Ｘⁿ⁺はカチオンを示す。）

【００１２】一般式＜Ａ＞で表される化合物について、
以下、詳細に説明する。Ｒ₁及びＲ₂のアルキル基として
は、メチル基、エチル基、n−ブチル基、iso−ブチル
基、t−ブチル基、iso−アミル基、n−ドデシル基、n−
オクタデシル基、シクロヘキシル基等が、芳香環として
は、ベンゼン環、ナフタリン環等があげられ、置換基に
は、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子、アリール基、アラルキル基、ニトロ基、アミノ
基、アミド基、スルファミド基、シアン基、水酸基等が
あげられる。

【００１３】Ｒ₃としては、水素原子、ニトロ基、スル
ホン基、スルファミド基、ハロゲン原子、アミド基、ア
ルコキシ基があげられ、またＲ₃のアルキル基としては
メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基、iso
−アミル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、シク
ロヘキシル基等が、芳香環としては、ベンゼン環、ナフ
タリン環等があげられる。ｍは、１、２、３または４を
示す。

【００１４】Ｘⁿ⁺としては、種々の無機カチオン、有機
カチオンが用いられる。無機カチオンとしては、水素イ
オン、金属イオンがあげられ、１価または２価の金属イ
オンとしては、Ｌi⁺、Ｎa⁺、Ｋ⁺、Ｍg²⁺、Ｃa²⁺、Ｚ
n²⁺、Ｂa²⁺等があげられる。また有機カチオンとして
は、アンモニウムイオン、イミニウムイオン、ホスホニ
ウムイオン等があげられる。

【００１５】上記有機カチオン中で好ましいものは、下
記の一般式＜Ｂ＞、＜Ｃ＞、＜Ｄ＞または＜Ｅ＞で表さ
れるものである。

【００１６】

【化２】

【００１７】式中、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ
₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃及びＲ₁₄は、それぞれ水素原子、
置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは
非置換のアリール基を示し、Ｚ₁及びＺ₂は、各式中の窒
素原子と結合して５員環または６員環を形成する非金属
原子群を示す。

【００１８】アルキル基としては、メチル基、エチル
基、n−ブチル基、iso−ブチル基、t−ブチル基、iso−
アミル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、シクロ
ヘキシル基等があげられる。アリール基としては、フェ
ニル基、α−ナフチル基等があげられ、これらのアルキ
ル基またはアリール基は、アルキル基、アラルキル基、
ハロゲン原子、アルコキシ基、水酸基、シアノ基、アリ
ール基等各種の置換基で置換されていてもよい。またＺ
₁及びＺ₂としては、ピリジン環、イソキノリン環、ピロ
ール環、イミダゾール環、ピペリジン環、ピロリジン環
等各種の複素環を形成するのに必要な非金属原子群があ
げられる。

【００１９】一般式＜Ａ＞で表される化合物の具体例を
下記に示す。なお化合物のＮo.は、実施例中でも共通に
用いる。

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】

【化６】

【００２４】

【化７】

【００２５】本発明の電荷調整剤として使用する一般式
＜Ａ＞で表される化合物は、例えばホウ酸とアミンの水
溶液に下記一般式＜Ｆ＞、＜Ｇ＞（式中、Ｒ₁、Ｒ₂及び
Ｒ₃は、一般式＜Ａ＞に同じ）で表される化合物を加え
反応させることにより容易に得られる。

【００２６】

【化８】

【００２７】トナー成分中に添加される一般式＜Ａ＞で
表される化合物は、樹脂100重量部に対し、一般に0.1〜
10重量部、好ましくは0.5〜５重量部である。

【００２８】本発明のトナーに用いられるポリエステル
系樹脂としては、例えばエチレングリコール、１,２−
プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、１,４
−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、１,６−
ヘキサンジオール、３,３,５−トリメチル−２,４−ペ
ンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、トリエチレングリコール、ビスフェノール
Ａ、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡエチレン
オキサイド付加物、ビスフェノールＡプロピレンオキサ
イド付加物、グリセリン、トリメチロールエタン、トリ
メチロールプロパン等の多価アルコールと、例えばマレ
イン酸、フマル酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタ
コン酸、グルタコン酸、グルタル酸、フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロ
ヘキサジカルボン酸、コハク酸、n−ブチルコハク酸、n
−ドデセニルコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、マロン酸、リノレイン酸、１,２,４−ベンゼ
ントリカルボン酸、１,２,５−ベンゼントリカルボン
酸、１,２,４−シクロヘキサントリカルボン酸、２,５,
７−ナフタレントリカルボン酸、１,２,４−ナフタレン
トリカルボン酸、１,２,５−ヘキサントリカルボン酸、
１,２,４−ブタントリカルボン酸、１,３−ジカルボキ
シー２−メチルカルボキシプロパン、１,２,７,８−オ
クタンテトラカルボン酸またはこれらの酸無水物等の多
価カルボン酸とを重縮合して得られるポリマーが用いら
れる。

【００２９】上記ポリエステル樹脂の他に、接着性、保
存性、流動性、粉砕性等を考慮して、スチレン樹脂、ス
チレン−アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エ
ポキシ樹脂、パラフィンワックス、ポリエチレン等の公
知のトナー用樹脂の１種または数種を混合して用いても
よい。また着色剤としては、公知の多数の染料、顔料が
用いられるが、カラーコピー用トナーとして特に優れて
いるものとして、ベンジジンイエロー、キナクドリン、
銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン等
があげられる。

【００３０】本発明のトナーは、普通、キャリアと混合
して２成分系現像剤を提供するが、もちろん、１成分系
現像剤としても使用できる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお実施例中の「部」とは、重量部を表わす。

【００３２】実施例１ ポリエステル樹脂100部、カーボンブラック６部及びＮ
o.１で示される化合物２部をボールミルで均一に予備混
合し、プレミックスを調整した。ついで加熱、溶融、混
練し、冷却した後、振動ミルで粗粉砕し、さらにジェッ
トミルを用いて微粉砕して、粒径8〜15μｍの黒色トナ
ーを得た。得られたトナー５部に対して鉄粉キャリア95
部を混合して現像剤を調整した。本現像剤の初期ブロー
オフ帯電量は、−29.0μＣ／ｇ、立上り時間は、34秒で
あった。本現像剤を市販のセレンドラムに磁気ブラシ現
像法にてトナー画像を形成したところ、カブリのない鮮
明な画像が得られた。本トナーは、連続複写10,000枚後
でも複写品質は低下しなかった。

【００３３】実施例２ ポリエステル樹脂100部、黄色染料（Ｃ.Ｉ.ディスパー
ズイエロー33）６部及びＮo.２で示される化合物２部を
実施例１と同様に処理して黄色トナーを得た。得られた
黄色トナーより実施例１と同様にして調整した現像剤の
初期ブローオフ帯電量は、−29.8μＣ／ｇ、立上り時間
は、30秒であった。本現像剤を実施例１と同様に複写し
たところ、カブリのない鮮明な黄色の画像が得られた。
本トナーは、連続複写10,000枚後でも複写品質は低下し
なかった。

【００３４】実施例３ ポリエステル樹脂100部、赤色染料（Ｃ.Ｉ.ピグメント
レッド12）８部及びＮo.３で示される化合物２部を実施
例１と同様に処理して赤色トナーを得た。得られた赤色
トナーより実施例１と同様にして調整した現像剤の初期
ブローオフ帯電量は、−30.1μＣ／ｇ、立上り時間は、
25秒であった。本現像剤を実施例１と同様に複写したと
ころ、カブリのない鮮明な赤色の画像が得られた。本ト
ナーは、連続複写10,000枚後でも複写品質は低下しなか
った。

【００３５】実施例４ ポリエステル樹脂100部、青色染料（Ｃ.Ｉ.ピグメント
ブルー15）６部及びＮo.４で示される化合物２部を実施
例１と同様に処理して青色トナーを得た。得られた青色
トナーより実施例１と同様にして調整した現像剤の初期
ブローオフ帯電量は、−29.6μＣ／ｇ、立上り時間は、
30秒であった。本現像剤を実施例１と同様に複写したと
ころ、カブリのない鮮明な青色の画像が得られた。本ト
ナーは、連続複写10,000枚後でも複写品質は低下しなか
った。

【００３６】実施例５ 実施例１において、Ｎo.１で示される化合物の代りにＮ
o.５で示される化合物を使用した以外は、実施例１と同
様にして黒色トナーを得た。得られた黒色トナーより実
施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ帯
電量は、−25.8μＣ／ｇ、立上り時間は、28秒であっ
た。

【００３７】実施例６ 実施例２において、Ｎo.２で示される化合物の代りにＮ
o.６で示される化合物を使用した以外は、実施例２と同
様にして黄色トナーを得た。得られた黄色トナーより実
施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ帯
電量は、−30.9μＣ／ｇ、立上り時間は、31秒であっ
た。

【００３８】実施例７ 実施例３において、Ｎo.３で示される化合物の代りにＮ
o.７で示される化合物を使用した以外は、実施例３と同
様にして赤色トナーを得た。得られた赤色トナーより実
施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ帯
電量は、−31.1μＣ／ｇ、立上り時間は、27秒であっ
た。

【００３９】実施例８ 実施例４において、Ｎo.４で示される化合物の代りにＮ
o.８で示される化合物を使用した以外は、実施例４と同
様にして青色トナーを得た。得られた青色トナーより実
施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ帯
電量は、−32.1μＣ／ｇ、立上り時間は、33秒であっ
た。

【００４０】実施例９ 実施例１において、Ｎo.１で示される化合物の代りにＮ
o.９で示される化合物を使用した以外は、実施例１と同
様にして黒色トナーを得た。得られた黒色トナーより実
施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ帯
電量は、−33.3μＣ／ｇ、立上り時間は、34秒であっ
た。

【００４１】実施例１０ 実施例２において、Ｎo.２で示される化合物の代りにＮ
o.１０で示される化合物を使用した以外は、実施例２と
同様にして黄色トナーを得た。得られた黄色トナーより
実施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ
帯電量は、−26.4μＣ／ｇ、立上り時間は、32秒であっ
た。

【００４２】実施例１１ 実施例３において、Ｎo.３で示される化合物の代りにＮ
o.１１で示される化合物を使用した以外は、実施例３と
同様にして赤色トナーを得た。得られた赤色トナーより
実施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ
帯電量は、−31.7μＣ／ｇ、立上り時間は、37秒であっ
た。

【００４３】実施例１２ 実施例４において、Ｎo.４で示される化合物の代りにＮ
o.１２で示される化合物を使用した以外は、実施例４と
同様にして青色トナーを得た。得られた青色トナーより
実施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ
帯電量は、−27.3μＣ／ｇ、立上り時間は、26秒であっ
た。

【００４４】実施例１３ 実施例１において、Ｎo.１で示される化合物の代りにＮ
o.１３で示される化合物を使用する以外は、実施例１と
同様にして黒色トナーを得た。得られた黒色トナーより
実施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ
帯電量は、−28.3μＣ／ｇ、 立上り時間は、32秒であ
った。

【００４５】実施例１４ 実施例２において、Ｎo.２で示される化合物の代りにＮ
o.１４で示される化合物を使用する以外は、実施例２と
同様にして黄色トナーを得た。得られた黄色トナーより
実施例２と同様にして調整した現像剤の初期ブローオフ
帯電量は、−29.6μＣ／ｇ、 立上り時間は、34秒であ
った。

【００４６】比較例１ 実施例１において、Ｎo.１で示される化合物の代りに従
来のサリチル酸亜鉛化合物を使用した以外は、実施例１
と同様にして黒色トナーを得た。得られた黒色トナーよ
り実施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブローオ
フ帯電量は、−20.8μＣ／ｇ、立上り時間は、１分５秒
であった。本現像剤を実施例１と同様に複写したとこ
ろ、著しいカブリが生じ、鮮明な画像が得られなかっ
た。

【００４７】比較例２ 実施例３において、Ｎo.３で示される化合物の代りに従
来のＣ.Ｉ.ソルベントレッド177を使用した以外は、実
施例３と同様にして赤色トナーを得た。得られた赤色ト
ナーより実施例１と同様にして調整した現像剤の初期ブ
ローオフ帯電量は、−26.6μＣ／ｇ、立上り時間は、１
分14秒であった。本現像剤を実施例１と同様に連続複写
したところ、5,000枚後には著しい画像のカブリやトナ
ー飛散、キャリア汚染等が見られた。

【００４８】

【発明の効果】本発明に使用する電荷調整剤は、ポリエ
ステル系樹脂との相溶性が極めて良好で、機械的摩擦及
び衝撃安定性、温度及び湿度安定性等に優れ、かつ白色
あるいは実質的無色（着色剤の彩色に影響しない）であ
るので、画像が鮮明で連続使用可能な電子写真用トナー
（カラー電子写真用トナー）が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式＜Ａ＞で表される化合物を電荷調
   整剤として、ポリエステル系樹脂中に含有することを特
   徴とする電子写真用トナー。 【化１】 （式中、Ｒ₁及びＲ₂は水素原子、アルキル基、置換また
   は非置換の芳香環（縮合環も含む）を示し、同一であっ
   ても異なっていてもよく、Ｒ₃は水素原子、アルキル
   基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン
   基、アミド基、スルファミド基または芳香環（縮合環も
   含む）を示し、ｍは１、２、３または４であり、Ｘⁿ⁺は
   カチオンを示す。）