JPH07199544A - 静電トナーの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電トナー中の電荷安定剤 【構成】 金属酸化物顔料は、静電トナーの電荷安定剤
として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電トナー中の電荷安定
剤としての金属酸化物顔料の新規使用に関する。

【０００２】

【従来の技術水準】電気写真は、静電潜像を得るための
コピーすべきオリジナルにより反射された光により静電
的に帯電されたフォトコンダクターの選択的照射を包含
する。レーザープリンター中において、これは、レーザ
ービームにより行なわれる。

【０００３】静電潜像は、磁気ブラシを介して、即ち、
セクター磁気の磁界線に沿って配列されたキャリア粒子
を介してフォトコンダクターにトナー粒子を移行するこ
とにより現像される。キャリヤ粒子への静電的に付着し
ているトナー粒子及び磁界への移行の過程で、摩擦に依
りキャリア粒子のそれに対する静電的荷電を受ける。こ
うして、トナー粒子は、磁気ブラシからフォトコンダク
タードラムへ移行されて、トナー像を形成し、これが引
続き紙又はフィルムに移行され、その上に固定される。

【０００４】強力なクリスプ像を得るために、トナー
を、電荷安定剤又は電荷調節剤として周知のその静電的
帯電を安定化させる化合物と混合する。

【０００５】電荷安定剤は、多くの要件を満たすべきで
ある：即ち、これらは静電潜像を強い可視像に現像する
ことができるべきであり；これらは、誤まりのない、明
快かつ均一な像が製造できるためにトナー調製物中に容
易に分散されるべきであり；少なくともこれは水分不透
過性で高い熱安定性を有すべきである。

【０００６】これらの要件は、一時に、かつ同時に満た
すことは非常に困難である。従って、従来技術の電荷安
定剤は、屡々、その特性プロフィルに欠点を有してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１課題は、有
利な適用特性を有する新規電荷安定剤を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題は、静電トナー
中に電荷安定剤として金属酸化物顔料を使用することに
より達成されることが判明した。

【０００９】本発明の目的のための金属酸化物顔料は、
金属酸化物そのもの及び金属酸化物水和物及び金属酸化
物と金属酸化物水和物との混合物である。もちろん、混
合酸化物及び混合酸化物水和物即ち、種々の金属の酸化
物又は酸化物水和物を使用することも可能である。

【００１０】周期律表第８亜族の金属特に、コバルト又
はニッケル及び非常に好適には鉄を含有する酸化物顔料
が有利である。

【００１１】好適な混合酸化物には、第８亜族の種々の
金属から形成された酸化物だけではなく、これら金属の
みならず他の金属を含有する酸化物も包含される。

【００１２】好適な金属酸化物及び酸化物水和物の例に
は、次のものが包含される：二酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化アンチモン（ＩＩＩ）、酸化クロム（ＩＩＩ）、酸
化クロム（ＩＩＩ）水和物、酸化コバルト、酸化コバル
ト（ＩＩ、ＩＩＩ）Ｃｏ₃Ｏ₄、酸化鉛（ＩＩ、ＩＩＩ）
Ｐｂ₃Ｏ₄及び特に酸化鉄（ＩＩＩ）、殊にα−Ｆｅ₂O₃
（ヘマタイト；Ｃ．Ｉ．ビグメント レッド１０１；
Ｃ．Ｉ．７７４９１）及び酸化鉄（ＩＩＩ）水和物Ｆｅ
Ｏ（ＯＨ）・ｘＨ₂Ｏ（ｘは約１〜７；Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント イエロー ４２；Ｃ．Ｉ．７７４９２）、殊にα
−ＦｅＯＨ（ゲータイト）及びこれらの混合物。

【００１３】好適な混合酸化物の例には、ルチル型のも
の、例えば、ＦｅＴｉＯ₃及び殊にスピネル型のもの、
例えばＺｎＣｏ₂Ｏ₄及び殊にＣｏＡｌ₂Ｏ₄（コバルトス
ピネル；Ｃ．Ｉ．ピグメント ブルー２８）及び（Ｃ
ｏ．Ｎｉ）Ａｌ₂Ｏ₄が包含される：これらのうち、透明
（高透明〜半透明）な形で存在する金属酸化物顔料（例
えば微細に粉砕されたα−Ｆｅ₂Ｏ₃及びα−ＦｅＯ（Ｏ
Ｈ）・ｘＨ₂Ｏ）は特に有利である。これら鉄酸化物顔
料は一般に周知である。それらの製造に関する情報は、
例えば“Ｒｏｅｍｐｐｓ Ｃｈｅｍｉｅ Ｌｅｘｉｋｏ
ｎ”、第８版、第２巻１０６６〜１０６７頁（１９８１
年）に収載されている。

【００１４】本発明の金属酸化物顔料は、有利に、１−
及び２−成分現像剤用の静電トナーの製造時に、電荷安
定剤として使用できる。この顔料の平均粒径は、一般に
≦１μｍであり、有利に０．００５〜０．１μｍ、特に
有利に０．０１〜０．０５μｍである。この記載値は、
針状顔料粒子の場合には、縦方向に対して垂直な直径で
ある。

【００１５】静電トナーの最も重要な成分は、一般に、
結合剤及び通常、既製のトナーの０．０１〜１０重量％
特に０．０１〜５重量％に達する電荷安定剤である。

【００１６】トナー中の結合剤は、周知のように、通常
は、軟化点４０〜２００℃特に５０〜１３０℃、特に有
利には６５〜１１５℃を有する熱可塑性ポリマーであ
る。

【００１７】好適な結合剤の例には次のものが包含され
る：ポリスチレン、スチレンとアクリレート又はメタク
リレートとのコポリマー、スチレンとブタジエン及び／
又はアクリロニトリルとのコポリマー、ポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、アクリレート又はメタクリレ
ートと塩化ビニル又は酢酸ビニルとのコポリマー、ポリ
塩化ビニル、塩化ビニルと塩化ビニリテン又は酢酸ビニ
ルとのコポリマー、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリアミド及びポリウレタン。

【００１８】所望の場合には、この静電トナーは、他の
成分例えば、ワックス、流れ調節剤、着色剤及び誘磁性
の物質を含有していてよい。

【００１９】着色剤は、有機染料又は顔料例えばニグロ
シン（ｎｉｇｒｏｓｉｎｅ）、アニリンブルー、２，９
−ジメチルキナクリドン、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド
５１（Ｃ．Ｉ．６０７１０）、Ｃ．Ｉ．ソルベント レ
ッド １９（Ｃ．Ｉ．２６０５０）、Ｃ．Ｉ．ピクメン
ト ブルー１５（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、Ｃ．Ｈ．ピク
メント ブルー２２（Ｃ．Ｉ．６９１８０）又はＣ．
Ｉ．ソルベント イエロー１６（Ｃ．Ｉ．１２７００）
又は無機顔料例えば、カーボングラック、鉛レッド、黄
色酸化鉛又はクロミニウムイエローから選択することが
できる。一般に、トナー中に存在する着色剤の割合は、
トナーの重量に対して１５重量％を越えない。

【００２０】磁気的に引き合う物質は、例えば鉄、ニッ
ケル、酸化クロム、酸化鉄又は式ＭｅＦｅ₂Ｏ₄のフェラ
イト（ここでＭｅは２価の金属例えば鉄、コバルト、亜
鉛、ニッケル又はマンガンである）であってよい。

【００２１】トナーは、次のようにして製造できる：本
発明の電荷安定剤を用いて、常法で、例えば、固体形の
成分を練和機中で混合し、引続き粉砕するか又は、残り
の成分を周知の混合又は練和装置を用いて、溶融結合剤
中に分散させ、引続き融液を冷却して固体物質を形成さ
せ、この固体物質を摩砕して所望寸法（一般に０．１〜
５０μｍ）の粒子にする。

【００２２】結合剤を適当な溶剤中に溶かし、電荷安定
剤をこの溶液中に微細に分散させることもできる。こう
して得られたトナー調製物は直接的に、例えばゼログラ
フィイメージ記録システム中で、又はまず乾燥工程、例
えばスプレー乾燥、凍結乾燥に供するか又は、溶剤を蒸
発させ、引続き摩砕して所望の粒子寸法にすることがで
きる。

【００２３】本発明により帯電安定剤として使用される
金属酸化物顔料は、全く良好な適用特性に関して注目す
べきである。これらは、水分不透過性であり、１８０℃
の温度まで熱安定性であり、特に、トナー調製物上に好
適な静電気帯電プロフィルを与え、即ち、トナーは迅速
にかつ高レベルに帯電されうる。更に、これらは、その
電荷が高レベルで一定に保持される効果をも有する。

【００２４】

【実施例】

Ｉ． 本発明による電荷安定剤を含有する静電トナーの
製造 使用結合剤は次のものであった： 樹脂Ａ： 非架橋スチレン／アクリル酸ブチル樹脂又は 樹脂Ｂ： 線状非架橋ポリエステル樹脂。

【００２５】トナー調製物は、 −凍結乾燥（方法Ｆ）により、ｐ−キシレン１００ｍｌ
中のそれぞれの樹脂１０ｇの溶液中に金属酸化物顔料
０．２ｇを分散させ、引続き生じる懸濁液を凍結乾燥さ
せるか又は −練和 （方法ｋ）により金属酸化物顔料０．２ｇ及び
各々の樹脂１０ｇを充分に混合し、１２０℃で練和し、
押出しかつ摩砕し、平均粒径５０μを有するトナー粒子
を製造することよりなる。

【００２６】これらのトナー及び電荷安定剤として使用
した金属酸化物顔料の詳細を表にまとめる。

【００２７】ＩＩ． 現像剤の製造及び試験 現像剤の製造のために、こうして製造されたトナーを各
々１：９９の重量比で平均粒径１００μを有する鋼製キ
ャリアと共に混合し、ロールスタンド上で活性化させ
た。

【００２８】１０、３０、６０及び１２０分後に試料を
取り、それらの静電気帯電（ｑ／ｍメータ）に関して測
定した。（Ｅｐｐｉｎｇ、Ｎｅｕｆａｈｒｎ，Ｇｅｒｍ
ａｎｙから）。

【００２９】この目的のために、各々の場合に、電子計
に接続されており、メッシュ寸法６３μｍの篩を有する
硬質吹出成形セル中に、現像剤５ｇを秤り入れた。キャ
リア粒子から、これと共に篩により測定セル中に止めら
れているトナー粒子を殆んど完全に除去するために、吸
引と同時の高速空気流（約４０００ｃｍ³／ｍｉｎ）を
用いた。符号が逆であること以外のトナー粒子上の帯電
に関連しているキャリア上の電荷を、電子計上で読み取
り；吹出されたトナーの重量を測定して測定セルの重量
を逆算し；こうしてトナー上の静電荷ｑ／ｍ［μＣ／
ｇ］を測定した。

【００３０】得られた測定結果を次の表にまとめる。

【００３１】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー ディリック−ブレンツィンガー ドイツ連邦共和国 ヴァインハイム ヴァ インハイマーシュトラーセ 44 (72)発明者 イエルク シュレーダー ドイツ連邦共和国 ヴァインハイム アメ ンプファート 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属酸化物を電荷安定剤として使用する
   ことを特徴とする、静電トナーの製法。