JPS5929861B2 - 静電荷像現像用トナ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて形成される静電荷像を現像するための静電荷像現像
用トナーに関するものである。

静電荷像はその静電引力により顕像粒子を付着せしめる
ことにより現像して可視像とすることができるが、この
静電荷像のための現像剤として、液体現像剤のほかに粉
体現像剤が現在広く用いられている。この粉体現像剤は
、トナー及びキャリアと称される２種の粉体混合物より
成る二成分系現像剤と、トナー粉体のみより成る一成分
系現像剤とに大別することができる。二成分系現像剤は
キャリアとの摩擦により帯電せしめたトナーを静電荷像
に付着せしめることにより現像を達成するものであつて
、トナーとしては天然又は合成の樹脂中にカーボンブラ
ック等の着色剤及び染料、４級アンモニウム化合物、特
定の樹脂等の帯電極性制御剤その他を分散含有せしめた
粒径１〜５０ｔｔの粉体が用いられ、又キャリアとして
は、鉄粉、ガラス玉、これらを核体粒子としてその表面
に樹脂被覆層を設けた被覆粒子等より成る粒径５０〜５
００μの粉体が用いられる。又一成分系現像剤を構成す
るトナーとしては、既述の二成分系現像剤のトナーと同
様の組成及び粒径を有し、キャリアの代りにこれと同様
の機能を有するブラシ状、板状等の摩擦部材との摩擦に
よつて帯電されるトナーが知られており、又最近、樹脂
中に着色剤としての作用をも有する磁性体微粉末を分散
状態に含有せしめて成り、相互摩擦によつて帯電される
トナーが開発されている。而して以上の如き二成分系現
像剤のトナー及びキヤリア並びに一成分系現像剤のトナ
ーにおいては、攪拌等の摩擦操作により容易に帯電し、
しかも静電荷像を好適に現像し得る適切な帯電量に帯電
される特性を有することが当然必要とされる。

この点に関し、前記トナーは何れの現像剤を構成する場
合においても樹脂を主成分とするから、その樹脂中に種
々の添加物質を含有せしめることによりトナーの摩擦帯
電特性を変化せしめることができる。そして実際、前記
添加物質の種類及び含有量を特定して種々の摩擦帯電特
性を有せしめた静電荷像現像用トナーが提案されている
。一般に電子写真法における静電像を現像するためのト
ナーにおいては１０−５〜１０−６クーロン／グラムの
帯電量に帯電することが必要であるが、良好な現像が安
定に達成されるためにはトナーが常に一定の帯電量で帯
電する特性を有することが必要である。

然しながら従来の静電荷像現像用トナーにおいては、現
像に必要とする以上の帯電量に容易に帯電するが種々の
条件の僅かな変化により帯電量が大きく変化する欠点を
共通に有する。例えば二成分系現像剤においては現像を
繰返すに従つてトナーのみが消費されるために現像剤中
のトナー濃度が減少するが、斯かるトナー濃度変化によ
つてトナーの帯電量が大きく変化する。又一成分系現像
剤又は二成分系現像剤を問わず、そのトナーの組成及び
製造上の僅かな変化がトナーの帯電量を大きく変化せし
め、安定な帯電状態が得られない。以上のような事情に
より、従来の静電荷像現像用トナーにおいては、現像に
必要な帯電量を確保するために、むしろ過剰な帯電量で
帯電する特性を有せしめるようにしており、この結果、
次の如き欠点が生ずる。

即ち、二成分系現像剤の場合には、トナーの過剰帯電に
よつてキャリアとの相互引力が過大となり、現像された
画像の濃度が不十分となり、又キヤリアが静電荷像支持
体（すなわち感光体）に付着するようになつて電子写真
法においては感光体表面が付着キャリアによつて傷つけ
られ、或いは定着ローラの表面が傷つけられ、良好な複
写画像を形成せしめることができない。更に既述の如き
現像剤中のトナー濃度変化により良好な現像を多数回に
亘つて行なうことができず、現像剤としての寿命が短い
。又一成分系現像剤にノおいては、トナーの過剰帯電に
より当該トナーの凝集性が大きくなるため当該トナーの
製造及び取扱いが容易でなくなると共に、静電荷像支持
体の静電荷像以外の部分にもトナーが付着すること等に
より現像された画像がカブリ（あるいは地汚れの多く発
生した低質のものとなる。

本発明は以上の欠点を除き、適切な帯電量を有する状態
に帯電せしめることができて、しかもその帯電状態が均
一で安定しており、従つて一定の画像濃度を有する可視
像を常に形成することのできる静電荷像現像用トナーを
提供するにある。

本発明の他の目的は過剰に帯電することがなく、従つて
過剰帯電に基づいて生ずる種々の障害がなく、優れた可
視像を形成することのできる静電荷像現像用トナーを提
供するにある。本発明の更に他の目的は、摩擦帯電過程
、組成、製造工程等における条件の変動に対する許容範
囲の広い静電荷像現像用トナーを提供するにある。

本発明の他の目的は、優れた摩擦帯電特性を有し、優れ
た現像を達成し得ると共にキヤリアが静電荷像支持体に
付着することのない二成分系現像剤のトナーを提供する
にある。本発明の他の目的は、優れた摩擦帯電特性を有
し、凝集性がなくて流動性が高く、しかもカブリのない
優れた可視画像を形成することのできる一成分系現像剤
として用いられる静電荷像現像用トナ一を提供するにあ
る。

本発明の前記した諸目的は下記一般式〔１〕で示される
化合物（以下本発明の化合物と称する）を含有するトナ
ーによつて達成される。

一般式〔１〕 一般式〔１〕において、Ｒ．Ｒ′は、・和ゲン原子、ニ
トロ基、シアノ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、メル
カプト基もしくはスルホ基、Ｒ′はヒドロキシ基、アル
コキシ基もしくはアミノ基、ｍは１もしくは２ならびに
ｎは１〜５の整数を表わす。

但し一般式中−ＣＯＲ′のうち少なくとも１つはＲ″Ｃ
ｆ）オルト位にある。又一般式〔１〕で示される化合物
がフタル酸となる場合を除く。アルコキシ基およびアミ
ノ基は未置換の他、任意の置換基を有することができる
。

アルコキシ基の代表的な置換基としてはハロゲン原子、
ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基が、またアミノ
基の代表的な置換基としてはアルキル基、アリール基が
挙げられる。次に前記化合物の代表的具体例を挙げる。

例示化合物 １） ２・４−ジニトロ安息香酸 ２０−シアノ安息香酸 ３２−クロル−３・５−ジニトロ安息香酸４３・４−ジ
ブロム−０−フタル酸 ５）チオサリチル酸 ６｝ サワチル酸 ７３−シアノ−０−フタル酸 ８２・３−ジヒドロキシベンズアミド ９０−フルオロ安息香酸メチル ００） ２−スルホ安息香酸 本発明においては、着色剤及び帯電極性制御剤等を含有
する樹脂より成る二成分系現像剤のトナー及び二成分系
現像剤のトナー粒子中に磁性体微粉末が分散された一成
分系現像剤のトナーにおける樹脂中に本発明の化合物を
含有せしめる。

本発明の静電荷像現像用トナーは以上の通りであつて、
通常の摩擦帯電操作により、静電荷像の現像に必要にし
て十分な帯電量に容易に帯電されるが、その帯電量は本
発明の化合物を含有しないものに比して低い値で安定し
ており、例えば本発明による二成分系現像剤のトナーは
現像剤中の濃度変化によつては殆んどその帯電量が変化
せず、略一定の状態を維持することができる。即ち本発
明のトナーは、その表層部分を構成し従つて摩擦される
表面を形成する樹脂中に本発明の化合物が主として含有
されているため、当該トナーの摩擦帯電による飽和帯電
量が静電荷像の現像に適切な略一定の大きさに制御され
る特性を有し、従つて摩擦により過剰の電荷が生じても
その過剰電荷の減衰消失速度が大きくて直ちに略一定の
飽和帯電状態に到達し、しかもこの飽和帯電状態におい
ては電荷保持力が大きくて電荷の減衰消失速度が小さく
なり、トナー全体の帯電量も均一となる。ノブ 本発明の化合物は、樹脂１００重量部に対して０．５〜
１０重量部、好ましくは１〜５重量部の範囲内の割合で
含有せしめるのが一般的であり、この含有割合は、樹脂
の電気的特性、他の添加物質、即ち帯電極性制御剤、着
色剤、磁性体等の種類及び量、並びに主要樹脂の物性改
良剤としての他の樹脂、例えば線状ポリアルカン高分子
物質の種類及び量等に応じて加減されるべきである。

しかし本発明の化合物の含有量が過少であれば既述の効
果を得にくく、又過多であれば電荷保持性能が低下して
飽和帯電量が低下すると共に、樹脂の物性を変化せしめ
るために保存性の低下を招きやすくなる。尚一般に芳香
族カルボン酸は昇華性を有するためにその取扱いが面倒
なものであるが、前記本発明の化合物の昇華温度は比較
的高く、しかも本発明のトナーの製造工程における最高
温度は樹脂と他の物質との混練工程の温度以下であるか
ら、本発明の化合物の取扱いに際しては、その昇華性に
拘束されることはない。

又安価で毒性の少ないことが望まし（・ことは勿論であ
る。本発明において、本発明の化合物を含有せしめる樹
脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフイ
ン樹脂等種々のホモポリマー、コーポリマ一或いはブレ
ンドポリマーより成る樹脂を用いることができるが、特
にその分子中にフエニル環を有する樹脂が好適である。

斯かる樹脂においては本発明の化合物による既述の好ま
しい効果を確実に得ることができ、その理由は樹脂のフ
エニル環に対して前記化合物のフエニル環が配向性を有
するからであると考えられる。本発明の静電荷像現像用
トナー粉体によれば、摩擦により静電荷像の現像に適し
た帯電量の安定した状態に帯電され、摩擦過程における
条件の変動による帯電量の変化が殆んどなく、例えば二
成分系現像剤のトナーに本発明を適用することにより、
現像の繰返しに伴い現像剤のトナー濃度が変化してもト
ナーの帯電量は実質上一定に保たれると共に現像剤全体
の電荷の分布が均一であり、従つて現像された画像は何
れも同等の画像濃度を有するものとなつて安定な現像を
達成することができると共に、現像剤の寿命が長くなる
。

又トナーの組成及び製造条件に僅かな変化が生じてもそ
れにより当該トナーの帯電量が実質土変化することがな
く、従つて所謂バラツキによる性能の不安定さがないた
め、種々の条件の許容範囲が広くなり、この結果容易に
所要の性能を有する静電荷像現像用トナーを製造するこ
とができる。更に従来好ましい特性を付与することから
添加が望まれていながら、トナーの帯電量を変化せしめ
る作用があるために添加され得なかつた一部の染料等を
、本発明のトナーに添加することが可能となる。これは
斯かる添加物質による帯電量変化が本発明のトナーにお
いては大きく抑制されるからであり、従つて当該添加物
質により所望の特性を有効に利用することができる。又
本発明のトナーの飽和帯電量は比較的低いから、過剰帯
電粒子による欠点がすべて解消される。

即ち、本発明によるトナーにより構成せしめた二成分系
現像剤によれば、現像された画像に十分な濃度が得られ
、又キャリアが静電荷像支持体に付着することがなく、
又本発明による一成分系現像剤によれば、トナーの凝集
性が小さくて十分な流動性が得られ、従つて所要の現像
が十分に達成されると共に、カブリのない優れた可視画
像が形成される。以下本発明の実施例について説明する
が、これらにより本発明の範囲が限定されるものではな
い。

尚［部］は重量部を表わす。実施例 １ 上記混合物を予備混合した後、二ロロールミルで練肉し
、冷却後の魂状物を粉砕し、分級し、平均粒径１５μの
二成分系現像剤用トナーを製造した。

このトナーを鉄粉よりなるキヤリアを混合してトナー濃
度５％の二成分系現像剤（本発明の試料）とした。また
、例示化合物（５）を含まない他は全く同様にして比較
試料を製造した。

これらの試料をユービツクス（Ｕ−Ｂｉｘ）２０００Ｒ
〔小西六写真工業（株）製〕で実写テストを１００００
回行なつたところ本発明の試料から得られた可視像の画
像濃度は実質上均一で地汚れもなく、かつキヤリアの減
量も少なかつた。

これに対して比較試料から得られた可視像の画像濃度は
複写回数の増加と共に低下し、地汚れが発生し、かつキ
ャリアの減量も大きかつた。実施例 ２上記混合物を予
備混合した後、二軸押出機を用いて練肉し、冷却後、得
られた魂状物を粉砕し、分級、造粒し、平均粒径１５μ
の二成分系現像剤用トナーを製造した。

このトナーを鉄粉よりなるキヤリアと混合してトナー濃
度８％、５％および２％の二成分系現像剤（本発明の試
料）を製造した。さらに例示化合物以外の化合物を添加
した以外は前記と全く同様にして、あるいは例示化合物
を添加しない他は前記と全く同様にして比較用の二成分
系現像剤（比較試料）を製造した。

各試料の帯電量と濃度との関係を調べ、第１表にその結
果を示した。

さらに、トナー濃度５％の現像剤の試料をユービツクス
（Ｕ−Ｂｉｘ）Ｖ〔小西六写真工業（株）製〕に装填し
、５０００回の実写テストを行ない、得られた複写画像
濃度の低下の割合、細線の再現性、カブリの発生状況お
よび現像剤１ｋ９当りのキャリアの減量を調べ、その結
果を第１表に示した。画像濃度、カブリおよび細線の再
現性の評価は×：悪い、△：やや良い、○：良いおよび
◎：非常に良いで評価した。

第１表の結果から、試料洗１（比較試料）は複写回数の
増加と共に複写画像濃度の低下およびカブリの発生なら
びにキヤリア減量の増加が著しく、また試料虚２（比較
試料）はトナーの帯電が不均一のため細線の再現性が所
望のものより悪かつたのに対して、試料滝３〜５（本発
明の試料）はこれらのことがなかつた。

実施例 ３ 上記混合物を加圧二ーダ一で練肉し、冷却後、得られた
魂状物を粉砕し、さらに２５０℃の熱風中でエアゾル化
し、トナー中間体の熱処理をし、その後急冷し、補集後
、得られた補集物を分級して、平均粒径１８μの磁性ト
ナー（本発明の試料）を製造した。

さらに例示化合物（自）を用いない他は上記と全く同様
にして磁性トナー（比較試料）を製造した。これらの磁
性トナーをユービツクス（Ｕ−Ｂｉｘ）７５０改造機〔
小西六写真工業（株）製〕を用いて、２００００回の実
写テストを行なつた。

本発明の試料は、２００００回の複写後も画像の汚れが
なく鮮明な複写画像が得られたのに対し、比較試料は複
写画像に汚れが目立ち、画像が不鮮明になつた。実施例
４ 前記混合物を加圧二ーダ一で練肉し、冷却後粉砕し、平
均粒径１２μの一成分系現像剤の試料（本発明の試料）
を作成した。

前記混合物において、例示化合物を除いたほかは前記と
全く同様にして一成分系現像剤の試料（比較試料）を作
成した。

これらの試料を用い一成分系現像剤用現像器を設けた電
子写真複写機において、酸化亜鉛感光体に静電荷像を形
成せしめ、現像せしめる操作を２０００回連続して反復
複写テストをくり返し、下記第２表の如き結果を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記一般式〔 I 〕で示される化合物を樹脂中に分
   散含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。 一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中Ｒ、Ｒ″はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、
   カルボキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基もしくはス
   ルホ基、Ｒ′はヒドロキシ基、アルコキシ基もしくはア
   ミノ基、ｍは１もしくは２ならびにｎは１〜５の整数を
   表わす。 但し−ＣＯＲ′のうち少なくも１つは−Ｒ″のオルト位
   にある。又一般式〔 I 〕で示される化合物がフタル酸
   となる場合を除く。〕。