JPH11237754A - トナー母粒子、及びトナー並びに現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 フルカラーの複写機やプリンター等を使用し
てフルカラー画像を形成した時に、鮮明で十分な色再現
性、発色性が得られる静電荷像現像用トナー母粒子、及
びこのトナー母粒子を用いたトナー並びに現像剤を提供
する。 【解決手段】 顔料と結着樹脂を主成分とする静電荷像
現像用トナー母粒子において、下記一般式（１）で表さ
れる顔料分散剤を含有していることを特徴とする静電荷
像現像用トナー母粒子。 一般式（１） （但し、式中、Ｐは有機色素残基又は複素環残基、Ｘは
直接結合又はＳ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｈから選ばれる１〜５０
個の原子で構成される２価の結合基、Ｙは−Ｎ（Ｒ⁴ ）
−Ｒ³ −又は−Ｏ−Ｒ³ −（Ｒ³ は炭素数１〜１０で構
成される、アルキレン基又はフェニレン基、Ｒ⁴ はＨ又
は炭素数１〜１８のアルキル基などを表す。）、Ｚは水
酸基又は炭素数１〜４のアルコキシ基などを表す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、静電記
録、静電印刷等に於ける静電潜像を現像する時に使用さ
れる静電荷像現像用トナー母粒子、及び該トナー母粒子
を使用して形成されるトナー並びに現像剤に関する。更
に詳しくはマゼンタ、シアン、イエロー及び黒色トナー
等を用いて画像を形成した時に、鮮明で十分な色再現
性、発色性が得られる静電荷像現像用トナー母粒子、及
び該トナー母粒子を使用して形成されたトナー並びに現
像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機及びプリンター等に於いて
フルカラー画像への展開が急速に進みつつあり、その実
用化も大きくなされている。しかし写真や印刷物等と比
較すると、現在実用化されているフルカラー電子写真画
像は、必ずしも満足し得る画質まで到達しているとは言
い難い。また近年、コンピュータやハイビジョン等の進
歩発展により、更に高精細なフルカラー画像を形成する
方法が強く要望されている。この為に、フルカラー電子
写真画像を更に高品質化することが強く求められてい
る。

【０００３】電子写真法は、一般に静電潜像をトナーを
用いて現像する。その方法には大きく分類して、トナー
をキャリアと呼ばれる媒体に少量分散させた二成分系現
像剤を用いる方法と、キャリアを用いない一成分系現像
剤を用いる方法がある。フルカラーの電子写真の場合、
キャリアとトナーを混合攪拌して用いる二成分系現像剤
がしばしば使用される。

【０００４】フルカラー電子写真法によるカラー画像形
成は、一般に３原色であるマゼンタ、シアン、イエロー
の３色、好ましくは墨入れ用としてブラックの４色のカ
ラートナーを用いて全ての色の再現を行うものである。
その方法は例えば、先ず原稿からの光をアナログ又はデ
ジタル的に色分解し、感光体の光導電層に導き、１色目
の静電潜像を形成する。続いて現像、転写工程を経てト
ナーは、紙等の被転写材上に保持される。更に２色目以
降についても前述の工程を順次複数回行い、同一被転写
材上に複数色のトナーが重ね合わせられ、一回の定着に
よって最終のフルカラー画像が得られる。

【０００５】フルカラー複写機やフルカラープリンター
等を使用して、オーバー・ヘッド・プロジェクター（以
下、ＯＨＰと省略する。）用シートのような透明基材上
にフルカラー画像を形成することも増加して来た今日、
フルカラーの画像形成に供されるトナーには、従来の最
も一般的な黒色トナーの場合と同様に、種々の特性、例
えば安定した帯電性や良好な流動性が求められる他に、
透明性、鮮明性、色再現性等が更に要求される。

【０００６】即ち、フルカラー画像は、上記したように
転写材上に複数色のトナーが重ね合わさられることによ
って得られる為に、個々のトナーの光透過性が不足する
と、色再現性が悪化し、鮮明な画像を得ることが困難と
なる。特にＯＨＰ用シートの様な透明基材上にフルカラ
ー画像を形成した時にこの現象は著しく、良好な透明画
像は得難い。

【０００７】その対策として分散の程度を上げる、即ち
トナー中の顔料粒径をより小さくすることが考えられ
る。一般に顔料の粒子径を小さくして分散度を上げてい
くと顔料分散体の透明性が向上する。しかし、サンドミ
ル、３本ロールミル、ボールミル、エクストルーダー等
の通常の分散機は、主に顔料の二次粒子（一次粒子が弱
く凝集している）を壊して一次粒子にするだけであり、
此れ等の通常の分散機では、顔料をより微細化すること
は困難である。高速のサンドミル等を用いることによっ
て、顔料の種類によっては更に顔料を微細化することも
可能ではあるが、非常に多大なエネルギーを必要とす
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の方法の問題点を解決し、フルカラーの複写機やプリ
ンター等を使用してフルカラー画像を形成した時に、鮮
明で十分な色再現性、発色性が得られる静電荷像現像用
トナー母粒子、及び該トナー母粒子を用いて成るトナー
並びに現像剤の提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料と結着樹
脂を主成分とする静電荷像現像用トナー母粒子に於い
て、下記一般式（１）で表される顔料分散剤を含有して
いることを特徴とする静電荷像現像用トナー母粒子であ
る。

【００１０】一般式（１）

【化２】 （但し、式中のＰは有機色素残基又は複素環残基、Ｘは
直接結合又はＳ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｈから選ばれる１〜５０
個の原子で構成される化学的に合理的な組み合わせから
なる２価の結合基、Ｙは−Ｎ（Ｒ⁴ ）−Ｒ³ −又は−Ｏ
−Ｒ³ −（Ｒ³ は炭素数１〜１０で構成される、置換さ
れていてもよいアルキレン基又は置換されていてもよい
フェニレン基、Ｒ⁴ はＨ又は炭素数１〜１８のアルキル
基又は−Ｒ ³ −Ｎ（Ｒ¹ ）Ｒ² を表す。）、Ｚは水酸基
又は炭素数１〜４のアルコキシ基又は−Ｙ−Ｎ（Ｒ¹ ）
Ｒ² をそれぞれ表し、Ｒ¹ 、Ｒ² はそれぞれ独立に置換
されていてもよい炭素数１〜１８のアルキル基又は
Ｒ¹ 、Ｒ² とでＮ、Ｏ又はＳを含んでもよい置換されて
いてもよい複素環を表す。）

【００１１】第２の発明は、顔料１００重量部に対して
一般式（１）で表される顔料分散剤を０．０１〜３０重
量部含有することを特徴とする第１の発明記載の静電荷
像現像用トナー母粒子である。

【００１２】第３の発明は、第１又は第２の発明記載の
静電荷像現像用トナー母粒子と、外添剤とを混合して成
ることを特徴とする静電荷像現像用トナーである。

【００１３】第４の発明は、第３の発明記載の静電荷像
現像用トナーと、キャリアとを混合して成ることを特徴
とする現像剤である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる顔料と
しては、トナーに使用される種々の有機顔料、無機顔料
及びそれらの混合物が例示できる。例えば、フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニ
ン系顔料、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハ
ンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッド等の
不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、アントラキノン顔
料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキ
ナクリドン系顔料、ジオキサジン顔料、ジケトピロロピ
ロール顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン
顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリ
ノン顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等の
ペリレン系顔料、イソインドリノン顔料、チオインジゴ
顔料等を挙げることが出来る。

【００１５】この様な顔料は、顔料生成後の水性スラリ
ー、ウェットケーキの状態にて用いてもよく、また、こ
のスラリーをスプレードライ等の乾燥により粉末化した
ものでもよい。しかしながら前述の様に静電荷像現像用
トナーに於いて、トナー内で分散された顔料の粒子径が
小さい方が画像を形成した時に、鮮明で十分な色再現
性、発色性等が得られるので、粒子径を微細化した方が
好ましい。或いは、分散の工程にて微細化出来る顔料を
選択することが好ましい。

【００１６】尚、本発明のトナー母粒子のうち、黒色の
トナー母粒子の場合は、イエロー、シアン、レッドの３
色の処理顔料を得、此れ等３色の処理顔料を着色剤とし
て用いてもよいし、カーボンブラックを使用使用しても
良い。カーボンブラックとしては、チャンネルブラッ
ク、ファーネスブラック、ランプブラック等公知のもの
が全て使用可能である。

【００１７】本発明において用いる一般式（１）にて示
される顔料分散剤は、トナー中の顔料の分散を容易に
し、顔料粒子をより微細化し、画像形成時に鮮明で十分
な色再現性、発色性が得られる様にする。一般式（１）
中Ｐで表される有機色素残基を構成する有機色素として
はフタロシアニン系、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、ア
ントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジ
ケトピロロピロール系、アントラピリミジン系、アンサ
ンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ペ
リノン系、ペリレン系、チオインジゴ系等がある。此れ
等の色素は任意に選択することが出来るが、使用する顔
料に近い色相を有するものを使用した方が工業的に有利
である。又、複素環残基を構成する複素環としては、例
えば、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、イ
ミダゾール、イソインドリン、イソインドリノン、ベン
ズイミダゾロン、インドール、キノリン、カルバゾー
ル、アクリジン、アクリドン、アントラキノン等があ
る。Ｐが複素環の場合、一般式（１）の顔料分散剤は、
殆ど着色していないものが得られる為に汎用性が有り、
カラートナー用としても好ましい。

【００１８】ＸはＳ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｈから選ばれる２〜
１５個の原子で構成される化学的に合理的な組み合わせ
からなる２価の結合基であり、例えば、−ＳＯ₂ −、−
Ｃ０−、−ＣＨ₂ −、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＮＨ−又
は此れ等の組み合わせであり、好ましくは−ＳＯ₂ −、
−ＣＯ−、−ＣＨ₂ −、−ＣＨ₂ ＮＨＣＯＣＨ₂ −等が
ある。Ｒ¹ 、Ｒ² がアルキル基の場合、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ま
しい。此れ等のアルキル基は最大で炭素数１８までの範
囲で分岐していてもよく、置換されていてもよい。更に
場合によってはＲ¹ 、Ｒ² が連結して更にＮ、Ｏ又はＳ
を含む５員又は６員の複素環を形成していてもよい。

【００１９】一般式（１）にて示される化合物の代表例
を表１に示す。

【表１】

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】上記の顔料分散剤は乾燥した粉末状のもの
を、顔料をトナー製造時に結着樹脂中に分散せしめる際
に使用しても良いし、予め乾燥した粉末状の顔料分散剤
と顔料とを混合してものを結着樹脂中に分散せしめても
良い。溶媒又は鉱酸、有機酸水溶液に溶解或いは分散し
たものを使用する場合は、顔料の水又は溶剤のスラリー
に、顔料分散剤の溶液又は分散液を添加し顔料の表面に
吸着させればよい。或いは顔料のうちアゾ顔料に於いて
はカップリング中に、フタロシアニン顔料、キナクリド
ン顔料及びジオキサジン顔料等に於いてはソルトミリン
グ法及び硫酸溶解法等の顔料化工程中に、顔料分散剤の
粉末、又は溶液若しくは分散液を添加しそれぞれ顔料の
表面に顔料分散剤を吸着させ、濾過後必要に応じて乾燥
することによって得られる顔料組成物として使用しても
よい。以降、上記顔料分散剤を添加した顔料を、処理顔
料と呼ぶ。

【００２４】本発明では、顔料１００重量部に対して一
般式（１）で表される顔料分散剤を０．０１〜３０重量
部含有することが好ましい。

【００２５】本発明のトナー母粒子は、常法に従い、得
ることが出来る。前述の顔料、結着樹脂、必要に応じて
その他荷電制御剤や添加剤等を加えて、ヘンシェルミキ
サー等で予備混合を行う。その後で、エクストルーダー
等により溶融混練を行う。次いで冷却後にハンマーミル
等で粗粉砕し、ジェットミル等で微粉砕する。その後に
風力分級機等で分級し、平均粒径５〜２０μｍ程度の所
定の粒度分布を有する分級品、即ちトナー母粒子を得
る。

【００２６】本発明のトナー母粒子の結着樹脂として
は、公知のものを含めて広く使用可能である。画像の透
明性を考慮して、無色透明の樹脂の方がより好適であ
る。例えばポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン
樹脂、ロジン・エステル、ロジン等を挙げることが出来
る。何れの樹脂もその製造方法等は特に制約されるもの
ではない。

【００２７】本発明のトナー母粒子に、荷電制御剤を配
合することも好ましい。荷電制御剤としては、正・負帯
電いずれも公知のものが全て使用出来る。トナー母粒子
が黒色の場合には、荷電制御剤として、例えば、ニグロ
シン染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属
錯体、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、
アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩、アルキルア
ミド、アルキル置換サリチル酸の金属錯体（例えばジタ
ーシャリーブチルサリチル酸のクロム錯体、アルミニウ
ム錯体、又は亜鉛錯体等）のような有機金属錯体等を挙
げることが出来る。また、トナー母粒子が黒色以外の場
合には、画像の色調に影響を与えない無色又は淡色の荷
電制御剤が好ましい。例えばアルキル置換サリチル酸の
金属錯体（例えばジターシャリーブチルサリチル酸のク
ロム錯体、アルミニウム錯体、又は亜鉛錯体等）のよう
な有機金属錯体等を挙げることが出来る。

【００２８】本発明のトナー母粒子に、流動性向上剤、
クリーニング助剤として外添剤を配合することも好まし
い。外添剤としては公知のものが全て使用出来る。例え
ば０．０１〜０．５μｍのシリカ、アルミナ、酸化チタ
ン等の金属酸化物、炭化珪素、炭化タングステン等の研
磨剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等
の脂肪酸金属塩等の滑剤、その他１〜５０μｍのポリテ
トラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリ
メチルメタアクリレート、ポリスチレン、シリコーン等
の微粉末を添加することが好適である。此れ等の混合
物、更に此れ等の微粉末を各種表面処理した外添剤を添
加することも好適である。

【００２９】本発明の現像剤は、上記トナーとキャリア
とを混合して成るものであり、従来の公知の方法で得る
ことが可能で、特に制約されるものではない。本発明に
係わる現像剤に用いられるキャリアとしては、既知のキ
ャリアは全て使用可能である。一般に二成分現像剤を構
成するキャリアは導電性キャリアと絶縁性キャリアに大
別される。導電性キャリアとしては、通常、酸化又は未
酸化の鉄粉が用いられる。絶縁性キャリアとしては、一
般に強磁性体よりなるキャリアコア材粒子表面を絶縁性
樹脂により均一に被覆したキャリアが代表的である。キ
ャリアをコア材としては、例えば酸化鉄（マグネタイ
ト）、還元鉄、銅、フェライト、ニッケル、コバルト等
や此れ等と亜鉛、アルミニウム等の合金等の粒子を挙げ
ることが可能である。被覆樹脂としてはアクリル樹脂、
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリア
セタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネイト樹
脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹
脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、アミノ樹脂等の
公知の材料の何れのものでもよい。キャリアの粒径とし
ては２０〜２００μｍ程度のものが好ましい。又、一般
的に現像剤中にはトナーを１〜３０％含有することが好
ましい。

【００３０】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づき、本発明を
更に詳細に説明する。但し、これによって本発明の実施
の形態が何等限定されるものではない。実施例及び比較
例中、部及び％は、重量部及び重量％をそれぞれ表す。

【００３１】 〔実施例１〕 マゼンタトナーの作成 顔料（ブリリアントカーミン６Ｂ、東洋インキ製造（株）製） ２．８部 ポリエステル樹脂（三菱レイヨン製） ９７．０部 表１の化合物ａ（：顔料分散剤（Ｃ） ０．２部 上記各処方量をヘンシェルミキサーで予備混合を行い、
二軸エクストルーダーで溶融混練を行う。冷却後、ハン
マーミルを用いて粗粉砕し、次いでジェットミルで微粉
砕した後、風力分級機で平均粒径１０．０μｍのトナー
母粒子を得る。上記トナー母粒子１００．０部に酸化チ
タン微粉末を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混
合して、マゼンタトナーを得る。

【００３２】シアントナーの作成 顔料として、銅フタロシアニン（リオノールブルー Ｆ
Ｇ−７３５１、東洋インキ製造（株）製））、表１の化
合物ｂを使用する以外は、マゼンタトナーの作成と同様
にして、シアントナーを得る。

【００３３】イエロートナーの作成 顔料として、ジスアゾイエロー（リオノールイエローＧ
Ｒ、東洋インキ製造（株）製製）、表１の化合物ｃを使
用する以外は、マゼンタトナーの作成と同様にして、イ
エロートナーを得る。

【００３４】ブラックトナーの作成 顔料として、カーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ７０、
デグサ製）、表１の化合物ｄを使用する以外は、マゼン
タトナーの作成と同様にして、ブラックトナーを得る。

【００３５】キャリアの作成 平均粒径５０μｍのフェライト粒子１００．０部に、ス
トレートシリコーン樹脂（信越化学製）０．５部をコー
トし、１２０℃で４時間焼き付けてキャリアを得る。

【００３６】此れら得られたトナーを熱プレスにより溶
融させ、ガラス板上に均一な薄層を作り、光学顕微鏡に
より顔料の分散状態を観察したところ、凝集の無い非常
に良好な分散状態になっていることが確認出来た。

【００３７】上記キャリア１００部に此れらのトナー６
部をそれぞれ加え、現像剤を作成し、市販のフルカラー
複写機（ＣＬＣ３５０、キャノン製）にて画像評価を行
った。本複写機の現像・転写の順序はマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの順である。フルカラーモード
で、カブリ等の画像欠陥の無い、高精細な、オリジナル
チャートを忠実に再現するフルカラー画像が得られた。

【００３８】〔比較例１〜４〕顔料分散剤ａ〜ｄを用い
ないで、それと同重量部を顔料に置換して、実施例１と
同じ工程でそれぞれトナーを作成した。

【００３９】此れらのトナーを使用して、前述の方法で
現像剤を作成し、市販のフルカラー複写機（ＣＬＣ３５
０、キャノン製）にて実施例１と同様に画像評価を行っ
た。実施例１と比較して画質の低下が有り、その透明性
の差は明白であった。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、トナー中の顔料粒子径が
小さく、鮮明で十分な色再現性、発色性が得られる静電
荷像現像用トナー及び現像剤が得られた。顕微鏡による
トナー中の顔料の分散状態を観察したところ、凝集の無
い良好な分散状態になっていることが確認出来た。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料と結着樹脂を主成分とする静電荷像
   現像用トナー母粒子に於いて、下記一般式（１）で表さ
   れる顔料分散剤を含有していることを特徴とする静電荷
   像現像用トナー母粒子。 一般式（１） 【化１】 （但し、式中、Ｐは有機色素残基又は複素環残基、Ｘは
   直接結合又はＳ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｈから選ばれる１〜５０
   個の原子で構成される化学的に合理的な組み合わせから
   成る２価の結合基、Ｙは−Ｎ（Ｒ⁴ ）−Ｒ³ −又は−Ｏ
   −Ｒ³ −（Ｒ³ は炭素数１〜１０で構成される、置換さ
   れていてもよいアルキレン基又は置換されていてもよい
   フェニレン基、Ｒ⁴ はＨ又は炭素数１〜１８のアルキル
   基又は−Ｒ ³ −Ｎ（Ｒ¹ ）Ｒ² を表す。）、Ｚは水酸基
   又は炭素数１〜４のアルコキシ基又は−Ｙ−Ｎ（Ｒ¹ ）
   Ｒ² をそれぞれ表し、Ｒ¹ 、Ｒ² はそれぞれ独立に置換
   されていてもよい炭素数１〜１８のアルキル基又は
   Ｒ¹ 、Ｒ² とでＮ、Ｏ又はＳを含んでもよい置換されて
   いてもよい複素環を表す。）
2. 【請求項２】 顔料１００重量部に対して一般式（１）
   で表される顔料分散剤を０．０１〜３０重量部含有する
   ことを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用トナー
   母粒子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の静電荷像現像用ト
   ナー母粒子と、外添剤とを混合して成ることを特徴とす
   る静電荷像現像用トナー。
4. 【請求項４】 請求項３記載の静電荷像現像用トナー
   と、キャリアとを混合して成ることを特徴とする現像
   剤。