JPS63257765A - 静電荷像現像用トナ− - 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】 １亙立夏 本発明は、電子写真法、静電印刷法などに用いられる静
電荷像現像用トナーに関し、特に正帯電性現像用トナー
に関する。

丈米１権 従来から、特開昭６１−１４７２６１に開示されている
ように静電荷像をトナーを用いて現像する方法は大別し
て、トナーとキャリアとが混合されて成るいわゆる二成
分系現像剤を用いる方法と、キャリアと混合されずにト
ナー単独で用いられる一成分系現像剤を用いる方法とが
ある。

前記の方法は、トナーとキャリアとを攪拌摩−擦するこ
とにより、各々を互いに異なる極性に帯電せしめ、この
帯電したトナーにより反対極性を有する静電荷像が可視
化されるものであり、トナーとキャリアの種類により、
鉄粉キャリアを用いるマグネットブラシ法、ビーズキャ
リアを用いるカスケード法、ファーブラシ法等がある。

後者の一成分系現像方法には、トナー粒子を噴霧状態に
して用いるパウダークラウド法、トナー粒子を直接的に
静電潜像面に接触させて現像する接触現像法（タッチダ
ウン現像ともいう）。

磁性の導電性トナーを静電潜像面に接触させる誘導現像
法等がある。

これらの各種の現像方法に適用されるトナーとしては、
天然樹脂あるいは合成樹脂からなる結着樹脂に、カーボ
ンブラック等の着色材を分散させた微粉末が用いられて
いる１例えば、ボ′リスチレンなどの結着樹脂中に１着
色剤を分散させたものを１〜３０μ程度に微粉砕した粒
子がトナーとして用いられる。また、これらの成分にさ
らにマグネタイトなどの磁性材料を含有せしめたものは
磁性トナーとして用いられる。

前述のごとく、種々の現像方法に用いられるトナーは、
現像される静電荷像の極性に応じて、正または負の電荷
が保有せしめられるが、トナーに電荷を保有せしめるた
めには、トナーの成分である樹脂の摩擦帯電性を利用す
ることも出来るが、この方法ではトナーの帯電性が小さ
いので、現像によって得られる画像はカブリ易く、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、帯電性を付与する染料、顔料、あるい
は荷電制御剤なるものを添加することが行なわれている
。

特開昭６１−１４３７７１は荷電制御剤としてホスフィ
ンの使用を開示している。

従来、正極性荷電制御剤としては、ニグロシン系の油溶
性染料、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等があるが、これらの染料は構造
が複雑で性質が一定せず、安定性に乏しい、又、熱混練
時に分解、機械的衝撃、摩擦、温湿度条件の変化などに
より分解又は変質し易く、荷電制御性が低下する現像を
起こし易い、又は環境により、帯電性が変化するものが
多い。

更に、従来の該荷電制御剤を含有するトナーを長時間使
用した際には帯電不良に起因して感光体へフィルミング
を起こしたりする。

豆−一孜 本発明の目的は、トナー粒子間、またはトナーとキャリ
ア間、−成分現像の場合のトナーと。

現像スリーブあるいはブレードの如き帯電付与部°材と
の摩擦帯電が安定で、かつ摩擦帯電量分布がシャープで
均一であり、使用する現像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り、さらに
他の目的は、鮮やかなカラートナーを提供することであ
り。

さらに他の目的は地汚れやトナー飛散がなく。

連続使用時においても初期画像と同等の忠実度の高い画
像の得られるトナーを提供することである。

１−一」逸 本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、下記構造式で示さ
れる化合物を含有することにより、前記従来の欠点を改
良する静電潜像現像用正帯電性トナーを得ることができ
た。

一般式 （但し、Ｒ１、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基で、
これらは、同時に同じであっても異なっていてもよい、
また、又は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコ
キシ基、置換又は非置換のアリール基、アラルキル基又
はアミノ基を示す） 本発明において、荷電制御剤として用いられる前記一般
式の化合物の代表的な具体例としては、以下のようなも
のが挙げられ、すべて白色または淡黄色を示している。

（以下余白） （以下余白） 本発明において荷電制御剤として使用される前記化合物
の使用量は、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、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して、０．１
〜２０重量部の範囲で用いられる。０．１重量部未満で
は、トナーの正帯電が不足し実用的でない、また２０重
量部を越える場合にはトナーの帯電性が大き過ぎ、キャ
リアとの静電的吸引力の増大の為、現像剤の流動性低下
や、画像濃度の低下をまねく。

本発明に使用される結着樹脂としては、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−ビニル
ナフタリン共重合体、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
−メチクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−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−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビ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、フエノール樹脂、脂肪族又
は脂環族炭化水樹脂。

芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワッ
クスなどがあげられ、単独或いは混合して使用できる。

又特に圧力定着用に好適な結着樹脂として限定して例を
挙げると下記のものが単独或いは混合して使用できる。

ポリオレフィン（低分子量ポリエチレン、低分子量ポリ
プロピレン、酸化ポリエチレン、ポリ４弗化エチレンな
ど）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブ
タジェン共重合体（モノマー比５〜３０：９５〜７０）
、オレフィン共重合体（エチレンーア、グリル酸共重合
体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン
−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エス
テル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂）、ポリビ
ニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン
酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノー
ル変性テルペン樹脂。

本発明に使用される着色材としては、カーボンブラック
、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニ
リンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、レーキ、
カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、
ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタ
ン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料等、従来公
知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用し得
る。

さらに本発明のトナーは、二成分系現像剤として用いる
場合にはキャリヤー粉と混合して用いられる。

本発明に使用しうるキャリヤーとしては、公知のものが
すべて使用可能であり、例えば鉄粉。

フェライト粉、ニッケル粉の如き磁性を有する粉体、ガ
ラスピーズ等及びこれらの裏面を樹脂等で処理したもの
などがあげられる。

さらに本発明のトナーは更に磁性材料を含有させ、磁性
トナーとしても使用しうる０本発明の磁性トナー中に含
まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、
フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのよう
な金属酸いはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅
、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリ
ウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、
セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金
属の合金およびその混合物等が挙げられる。

これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜２μ程度のもの
が望ましく、トナー中に含有させる量としては樹脂成分
１００重量部に対し約２０〜２００重量部、特に好まし
くは樹脂成分１００重量部に対し４０〜１５０重量部で
ある。

又本発明のトナーは、必要に応じて添加剤を混合しても
よい、添加剤としては、例えばテフロン、ステアリン酸
亜鉛の如き滑剤あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素等の
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ック、酸化スズ等の導電性付与剤、
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
。

以下１本発明を下記の実施例によってさらに具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない、な
お、部数はすべて重量部である。

実施例１ スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート　　１００部ポリ
プロピレン　　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，ピグ
メントブルー１５　　　　　　　５部例示化合物（１）
５部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分攪拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
粉砕分級し、５〜１０μｍの粒径のトナーを得た。

このトナー２．５部に対し、シリコーン樹脂を被覆した
１００〜２５０メツシユのフエライトキャリ７９７．５
部とをボールミルで混合し、現像剤を得た。

次に上記現像剤を当社層ＦＴ４０６０にセットし、反転
現像を行ったところ、良好な画像が得られ、その画像は
２０万枚画像出し後も変わらなかった。

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＋１６．１μｃ／ｇであり、２０万枚
ランニング後におけるトナーの帯電量は＋１５．７μｃ
／ｇと初期値とほとんど差がなかった。又３５℃９０％
ＲＨという高温環境下、及び１０’Ｃ１５％ＲＨという
低湿下でも、常温と同等の画像が得られた。

また感光体へのトナーフィルミングもなかった。

比較例１ 実施例１の例示化合物（１）のかわりに、ニグロシン染
料（オリエント化学工業製ニグロシンＥＸ）を用いる以
外は実施例１と同様に現像剤を得１画像テストを行った
。初期画像は、カブリのない鮮明な画像が得られたが、
１０万枚頃から、カブリのある不鮮明な画像になり感光
体表面にはトナーのフィルミングが見られた。また、３
５℃９０％ＲＨの高湿下で画像テストを行ったところ、
画像濃度が０．９５と低く、カブリのある不鮮明な画像
が得られた。

また、実施例１と同様に帯電量を測定したところ、初期
の帯電量は＋１９．８μｅ／ｇであったが、１０万枚後
には、＋９．２μｃ／ｇと低下していた。

実施例２ ポリプロピレン　　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，
ピグメントレッド５７　　　　　　　５部Ｃ，１，ピグ
メントレッド４８　　　　　　　３部例示化合物（２）
３部 上記組成の混合物を混線、粉砕、分級し５〜２０μｍの
粒径のトナーを得た。このトナー１００部に対し、炭化
ケイ素（粒径２μｍ）　３部、疎水性コロイダルシリカ
０．１部をスピードニーダで十分攪拌混合してトナーと
した。

このトナーを第１図に示すよう・な現像装置に装入し、
連続複写を行ない１画像テストを行なったところ、良好
な画像が得られた。その画像は５万枚画像出し後も変わ
らなかった。

この現像方法について説明すると、図面に示すようにト
ナータンク７に内蔵されているトナー６は攪拌羽根５に
よりスポンジローラ４に強制的に寄せられ、トナーはス
ポンジローラ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スポンジローラが矢印方向に
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１弾性ブレー
ド３により均一なトナー薄層が形成されるとともに摩擦
帯電する。その後、トナー搬送部材２と接触もしくは近
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８００ｖ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。

また、トナー搬送部材上のトナーの比電荷量：Ｑ／Ｍを
測定する為に、出口側にフィルタ一層を具備したファラ
デーケージを介してトナー搬送部材上のトナーを吸引し
、ファラデーケージ内にトラップされたトナーの比電荷
を測定する吸引法比電荷量測定装置により、Ｑ／Ｍを測
定したところ＋１１．Ｏμｃ／ｇと充分な帯電がなされ
ているのが確められた。

また５万枚ランニングにおける帯電量は＋１０．５μｃ
／ｇと初期値とほとんど差がなかった。

また、高温、低湿下でも、常温と同等の画像品質が得ら
れた。また、感光体へのトナーフィルミングもなかった
。

実施例３ エポキシ樹脂　　　　　　　　　　　　１００部ポリエ
チレン　　　　　　　　　　　　　１０部Ｃ，１，ピグ
メントブルー１５　　　　　　　２部Ｃ，１，ピグメン
トイエロー１７　　　　　　５部例示化合物（５）２部 上記組成の原料混合物を実施例１と同様に溶融混線後、
粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の緑色トナーを得た
。

このトナー５部に対し、１００〜２００ｍｅｓｈの鉄粉
キャリア１００部とを混合して、現像剤を得た。

次にこの現像剤を実施例１のような当社の複写機ＦＴ−
４０６０にセットし、画像テストを行ったところ、実施
例１と同様、鮮やかな緑色を呈する良好な画像が得られ
、その画像は２０万枚画像出し後も変わす、高湿下ある
いは、低湿下でも常温とほとんど差のない画像が得られ
た。尚かつ、トナーの帯電も同様に変動がわずかであっ
た。

帯電量：初期＋１７．２μｃ／ｇ、２０万枚後＋１５．
８μｃ／ｇ比較例２ 実施例２の例示化合物（２）の代りに、４級アンモニウ
ム塩（ベンシルメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロ
ライド）を用いる以外は実施例２と同様にトナーを作製
し、画像テストを行った。初期画像は、カブリのない鮮
明な画像が得られたが、１万枚目頃から、カブリが生じ
、不鮮明な画像となった。また、３５℃９０％ＲＨの高
湿下で画像テストを行ったところ、画像濃度が０．８６
と低く、カブリも生じた。

また、実施例２と同様に帯電量を測定したところ、初期
は＋８．２μｃ／ｇであったが、５万枚後には、＋２．
ｌμｃ／ｇと低下していた。

実施例４ 不飽和ポリエステル樹脂　　　　　　１００部ポリプロ
ピレン　　　　　　　　　　　　５部カーボンブラック
　　　　　　　　　　１０部例示化合物（６）３部 上記組成の原料混合物を実施例２と同様に溶融混線後、
粉砕、分級して、５〜２０μｍの粒径の黒色トナーを得
た。

このトナー１００部に対し、炭化水珪素（粒径２μ＋＊
）２部と疎水性コロイダルシリカ０．１部を実施例２と
同様にスピードニーダで十分攪拌混合してトナーとした
。

このドナーを実施例２と同じ現像装置にて同様に現像し
、画像テストを行なったところ、鮮明かつ良好な画像が
得られ、その画像は５万枚画像出し後も変わらなかった
。

帯電量：初期＋８．２μｅ／ｇ、　５万枚後＋７．５μ
ｃ／ｇ実施例５〜８ 次表の示す現像剤組成で実施例１と同様の方法によりト
ナーを得た。これらのトナーの画像性及び帯電性につい
てもあわせて表中にまとめて示した。

（以下余白） 勿−一一一果 以上述べたように、本発明の特定の化合物を荷電制御剤
として使用することによって連続複写後も初期画像と同
等の品質の画像が得られ、正極性の安定した摩擦帯電性
を示すトナーが得られる。またバインダー樹脂への分散
性が良好で、環境安定性の優れたトナーが得られ、鮮明
なカラー画像が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した現像装置の概略図で
ある。 １・・・静電潜像担持体　２・・・トナー搬送部材３・
・・弾性ブレード　　４・・・スポンジローラー５・・
・撹拌羽根　　　　６・・・トナー７・・・トナータン
ク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は炭素数１〜１０のアルキル基
   で、これらは、同時に同じであっても異なっていてもよ
   く、また、Ｘは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、ア
   ルコキシ基、置換又は非置換のアリール基、アラルキル
   基又はアミノ基を示す） で示される化合物を荷電制御剤として含有せしめたこと
   を特徴とする静電荷像現像用トナー。