JP2000137350A - 静電潜像現像用トナー及び樹脂及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温、高湿環境下で、トナーと感光体が接触
した状態で長時間保持されても、画像欠陥が発生しない
トナー、トナー用樹脂および画像形成方法を提供する。 【解決手段】 樹脂と添加剤から構成されるトナー、あ
るいはその構成樹脂の１００ｇを水９０ｗｔ％、メタノ
ール１０ｗｔ％のメタノール水溶液１００ｇに投入し、
１０分間煮沸し放置した後、溶液中のフェノール化合物
が１０ｐｐｍ以下であるものを電子写真現像に用いる。
フェノール化合物はビスフェノールＡである。

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、静電印刷などにおける静電荷像現像に用いる電子写
真用トナー及び樹脂並びに画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真法、静電写真法等の画像
形成方法では、感光体上に静電潜像を形成し、その静電
荷像上にトナーが現像され、そのトナー画像が紙上に転
写され、トナーと紙の定着が行われ顕像化される。この
画像形成方法において、感光体上に形成された静電荷像
上に現像されたトナーが次いで紙へ転写されるが、この
転写工程によりトナーの大半は紙上へ移る。しかし、微
量のトナーは紙上へ転写されず、感光体上に残ってしま
う。このため、このトナーを取り除くクリーニングを行
うが、このクリーニングによっても感光体上のトナーを
完全に除去することは難しく、微量のトナーは感光体上
に接触した状態で残ることになる。そのため、次の現像
が行われるまではこのトナーと感光体は接触したままの
状態が保持される。

【０００３】このように、感光体とトナーが接触した状
態で長時間保持されることは、感光体にとって好ましい
状態ではなく、感光体の機能が侵される可能性がある。
特に、接触した状態で高温高湿環境下に放置されると、
感光体上のトナーとの接触部において、トナーからトナ
ー中に含まれるフェノール化合物が感光体側へ移り、感
光体を構成する電荷輸送層において、ホールがトラップ
されるようになるため、表面電荷が消えず残留電位が生
じ、画像ボケ・地汚れ・画像流れ等の画像欠陥が発生
し、画質を悪化させる問題が起こる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温高湿環
境下で、トナーと感光体が接触した状態で長時間保持さ
れても、画像欠陥が発生しないトナー、トナー用樹脂及
び、画像形成方法の提供をすることにある。

【０００５】

【発明を解決するための手段】本発明は下記の構成より
なる。

【０００６】（１）感光体上に静電潜像を形成し、該潜
像を顕像化するための、少なくとも樹脂と添加剤から構
成されるトナーであって、そのトナー１００ｇをメタノ
ールの１０ｗｔ％水溶液１００ｇに投入して、１０分間
煮沸し放置した後の溶液中のフェノール化合物が１０ｐ
ｐｍ以下であることを特徴とする電子写真用卜ナー。 （２）フェノール化合物がビスフェノールＡである上記
（１）の電子写真用トナー。

【０００７】（３）感光体上に静電潜像を形成し、該潜
像を顕像化するための少なくとも樹脂と添加剤から構成
されるトナーにおいて、該トナーに用いる樹脂１００ｇ
をメタノールの１０ｗｔ％水溶液１００ｇに投入して、
１０分間煮沸し放置した後、溶液中のフェノール化合物
が１０ｐｐｍ以下である電子写真トナー用樹脂。

【０００８】（４）フェノール化合物がビスフェノール
Ａである上記（３）の電子写真トナー用樹脂。

【０００９】（５）感光体上に静電潜像を形成し、少な
くとも樹脂と添加剤から構成されるトナーで顕像化され
る画像形成方法において、感光体が有機感光体でトナー
が上記（１）のトナーであることを特徴とする画像形成
方法。

【００１０】（６）感光体上に静電潜像を形成し、少な
くとも樹脂と添加剤から構成されるトナーで顕像化され
る画像形成方法において、感光体が有機感光体で、トナ
ーが上記（３）の樹脂を用いることを特徴とする画像形
成方法。

【００１１】以下に、本発明について更に具体的に詳し
く説明する。本発明者は、上記従来技術の問題点を解決
するために検討を続けてきた結果、トナーに該トナー１
００ｇを、水とメタノールの溶液（水：９０ｗｔ％，メ
タノール：１０ｗｔ％）１００ｇ中に投入し、１０分間
煮沸し放置した後に、溶液中のフェノール化合物量が１
０ｐｐｍ以下であるものを用いることで、上記課題を解
決しうることを見い出し、本発明に至ったものである。

【００１２】また、トナーを構成する結着樹脂が、該樹
脂１００ｇを、水とメタノールの溶液（水：９０ｗｔ
％，メタノール：１０ｗｔ％）１００ｇ中に投入し、１
０分間煮沸し放置した後に、溶液中のフェノール化合物
量が１０ｐｐｍ以下であるものを用いることでも、改善
効果が顕著である。そして、上記のトナー或いは樹脂か
らなるトナーを用いる画像形成方法において、有機感光
体を用いることで、改善効果はより顕著になる。更に上
記の溶出方法により、上記トナー或いはトナー構成樹脂
から溶出するフェノール化合物が、ビスフェノールＡで
あることが好ましい。

【００１３】本発明に使用されるトナーは、少なくとも
結着樹脂と着色剤と帯電制御剤とから構成される。本発
明において用いられる結着樹脂としては、公知のものす
べて使用できる。例えばポリスチレン、ポリｐ−スチレ
ン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の
単重合体、スチレン−Ｐ−クロルスチレン共重合体、ス
テレンープロピレン共重合体、スチレンービニルトルエ
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−メタア
クリル酸共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共
重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、ス
テレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α
−クロルメタア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−ビニルメチルケトン共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプ
ロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合
体等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、ポリエステル、ポリウレタ
ン、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、フェノ
ール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石
油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。そし
て、圧力定着用結着樹脂としては、公知のものすべて混
合して使用できる。例えば低分子量ポリエチレン、低分
子量ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−
アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共
重合体、スチレン−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
ー樹脂等のオレフィン共重合体、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、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、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テ
ルペン樹脂などが単独あるいは混合して使用でき、これ
らに限られるものではない。

【００１４】本発明で用いられる着色剤としては、トナ
ー用として公知のもの全て使用できる。例えば黒色の着
色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、
ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。
シアンの着色剤として、例えばフタロシアニンブルー、
メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレッ
ト、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用で
きる。マゼンタの着色剤として、例えばローダミン６Ｇ
レーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、
ローズベンガル、ローダミン６Ｂ、アリザリンレーキ等
が使用できる。イエローの着色剤としては、例えばクロ
ムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナ
フトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエ
ロー、タートラジン等が使用でき、これにら限られるも
のではない。

【００１５】本発明で用いられる帯電制御剤としては、
トナー用として公知のもの全て使用できる。例えばニグ
ロシン系染料、４級アンモニウム塩、アミノ基含有のポ
リマー、含金属アゾ染料、サリチル酸金属錯体化合物、
フェノール化合物等が使用でき、これらに限られるもの
ではない。

【００１６】更に本発明では、上記結着樹脂、着色剤、
帯電制御剤の他に、定着助剤を含有することもできる。
これにより、定着ロールにトナー固着防止用オイルを塗
布しない定着システム、いわゆるオイルレスシステムに
おいても使用できる。定着助剤としては、公知のものす
べて使用できる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、
パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコー
ルワックス、シリコーンワニス等使用でき、これらに限
られるものではない。

【００１７】更に、必要に応じてトナーの熱特性、電気
特性、物理特性を調整する目的で、各種の可塑剤（フタ
ル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルなど）、抵抗調整剤
（酸化錫、酸化鉛、酸化アンチモンなど）等の助剤を添
加することも可能である。更に必要に応じて、前記の帯
電制御剤、定着助剤、助剤等以外の添加剤を混合するこ
ともできる。該添加剤としては、例えばコロイダルシリ
カ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動付与部材が
ある。なお、流動付与部材としては、一次粒子の粒径が
０．１μｍより小さく、表面をシランカップリング剤
や、シリコーンオイル等で疎水化処理し、疎水化度４０
以上のものが望ましい。

【００１８】本発明に使用されるキャリアは、一般に使
用されている被覆又は未被覆キャリアでよく、代表的な
材料としては、塩化ナトリウム、粒状シリコーン、メチ
ルメタアクリレート、ガラス、二酸化けい素、鉄、鋼、
フェライト、ニッケル、コバルト及びそれらの混合物で
あり、これらの中から任意に選択された直径約１０〜５
００μｍの粒子が望ましい。粒径が１０μｍ未満の場合
には、キャリアとトナーの分離効率が低下し、逆に５０
０μｍより大きい場合には、単位キャリア量当たりの表
面積が低下し、好ましくない。

【００１９】本発明に使用される感光体は、一般に電子
写真用に使用されている有機感光体全てを用いることが
でき、導電性基体上に電荷発生機能と、電荷輸送機能と
に機能分離された有機感光層が設けられているものであ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、実施例および比較例をあげ
て本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。

【００２１】実施例１ フェノール化合物量が０．０１ｐｐｍであるトナーを、
下記有機感光体上に形成された静電潜像上に現像し、そ
の状態で温度３０℃、湿度９０％を保った環境の部屋で
１週間放置した。次に、この感光体上のトナーを除去
し、感光体全面にトナーを現像する、いわゆるベタ画像
を現像した。

【００２２】実施例２ フェノール化合物量が、０．０１ｐｐｍである樹脂：９
０重量部を、カーボンブラック：１０重量部，サリチル
酸亜鉛塩：５重量部と混合し、スクリュー直径１００ｍ
ｍの１軸混練機で、混練条件は処理量１０ｋｇ／ｈ、回
転数１００ｒ／ｍｉｎ、混練温度１５０℃で溶融混練を
行い、この混練物をジェットミル粉砕機により微粉砕
し、更に分級して体積平均粒径が１０μｍの微粒子を
得、該微粒子１００重量部に対して疎水性シリカを０．
５重量部添加混合してトナーを得た。このトナーを、下
記有機感光体上に形成された静電潜像上に現像し、その
状態で温度３０℃、湿度９０％を保った環境の部屋で１
週間放置した。次に、この感光体上のトナーを除去し、
感光体全面にトナーを現像する、いわゆるベタ画像を現
像した。

【００２３】実施例３ フェノール化合物がビスフェノールＡであり、その量が
０．０１ｐｐｍであるトナーを、下記有機感光体上に形
成された静電潜像上に現像し、その状態で温度３０℃、
湿度９０％を保った環境の部屋で１週間放置した。次
に、この感光体上のトナーを除去し、感光体全面にトナ
ーを現像する、いわゆるベタ画像を現像した。

【００２４】実施例４ フェノール化合物がビスフェノールＡであり、その量が
０．０１ｐｐｍである樹脂：９０重量部を、カーボンブ
ラック：１０重量部、サリチル酸亜鉛塩：５重量部と混
合し、スクリュー直径１００ｍｍの１軸混練機で、混練
条件は処理量１０ｋｇ／ｈ、回転数１００ｒ／ｍｉｎ、
混練温度１５０℃で溶融混練を行い、この混練物をジェ
ットミル粉砕機により微粉砕し、更に分級して体積平均
粒径が１０μｍの微粒子を得、該微粒子１００重量部に
対して疎水性シリカを０．５重量部添加混合してトナー
を得た。このトナーを、下記有機感光体上に形成された
静電潜像上に現像し、その状態で温度３０℃、湿度９０
％を保った環境の部屋で１週間放置した。次に、この感
光体上のトナーを除去し、感光体全面にトナーを現像す
る、いわゆるベタ画像を現像した。

【００２５】比較例１ フェノール化合物量が５０ｐｐｍであるトナーを、下記
有機感光体上に形成された静電潜像上に現像し、その状
態で温度３０℃、湿度９０％を保った環境の部屋で１週
間放置した。次に、この感光体上のトナーを除去し、感
光体全面にトナーを現像する、いわゆるベタ画像を現像
した。

【００２６】比較例２ フェノール化合物量が、５０ｐｐｍである樹脂：９０重
量部を，カーボンブラック：１０重量部，サリチル酸亜
鉛塩：５重量部と混合し、スクリュー直径１００ｍｍの
１軸混練機で、混練条件は処理量１０ｋｇ／ｈ、回転数
１００ｒ／ｍｉｎ、混練温度１５０℃で溶融混練を行
い、この混練物をジェットミル粉砕機により微粉砕し、
更に分級して体積平均粒径が１０μｍの微粒子を得、該
微粒子１００重量部に対して疎水性シリカを０．５重量
部添加混合してトナーを得た。このトナーを、下記有機
感光体上に形成された静電潜像上に現像し、その状態で
温度３０℃、湿度９０％を保った環境の部屋で１週間放
置した。次に、この感光体上のトナーを除去し、感光体
全面にトナーを現像する、いわゆるベタ画像を現像し
た。

【００２７】比較例３ フェノール化合物量が５０ｐｐｍであるトナーを、セレ
ンドラム上に形成された静電潜像上に現像し、その状態
で温度３０℃、湿度９０％を保った環境の部屋で１週間
放置した。次に、この感光体上のトナーを除去し、感光
体全面にトナーを現像する、いわゆるベタ画像を現像し
た。

【００２８】比較例４ フェノール化合物量が、５０ｐｐｍである樹脂：９０重
量部を、カーボンブラック：１０重量部，サリチル酸亜
鉛塩：５重量部と混合し、スクリュー直径１００ｍｍの
１軸混練機で、混練条件は処理量１０ｋｇ／ｈ、回転数
１００ｒ／ｍｉｎ、混練温度１５０℃で溶融混練を行
い、この混練物をジェットミル粉砕機により微粉砕し、
更に分級して体積平均粒径が１０μｍの微粒子を得、該
微粒子１００重量部に対して疎水性シリカを０．５重量
部添加混合してトナーを得た。このトナーを、セレンド
ラム上に形成された静電潜像上に現像し、その状態で温
度３０℃、湿度９０％を保った環境の部屋で１週間放置
した。次に、この感光体上のトナーを除去し、感光体全
面にトナーを現像する、いわゆるベタ画像を現像した。

【００２９】ここで用いた有機感光体は、一般に電子写
真用に使用されている有機感光体で、導電性基体上に電
荷発生機能と、電荷輸送機能とに機能分離された有機感
光層が設けられたものである。

【００３０】フェノール化合物量の測定方法は、実施例
及び比較例に示したトナー及び樹脂１００ｇを、水とメ
タノールの溶液（水：９０ｗｔ％，メタノール：１０ｗ
ｔ％）１００ｇに投入し、１０分間煮沸し放置した後、
溶液中のフェノール化合物をＧＣ／ＭＳスペクトロメー
ター〔日立製作所製Ｍ−８０Ｂ（カラム：Ｃｈｅｍｉｐ
ａｃｋ ＥＰ（ガスクロ工業）〕により分析し求めた。

【００３１】評価は、画像欠陥の発生状況を画像ボケ・
地汚れ・画像流れのそれぞれについて、５段階にランク
付けを行った。表１にその結果を示す。（◎：非常に良
好なレベル、○：良好なレベル、△：実用上使用可能な
レベル、▲：実用上使用できないレベル、×：殆ど画像
とならず、実用上使用できないレベル）。

【００３２】この結果を見ると、フェノール化合物の溶
出量が１０ｐｐｍ以下のトナー或いは樹脂を用いたトナ
ーを用い、現像に有機感光体を用いた実施例１，２にお
いては、良好なレベルの結果が得られた。そして、溶出
するフェノール樹脂がビスフェノールＡである実施例
３，４については、更に良い結果が得られた。一方、フ
ェノール化合物の溶出量が１０ｐｐｍを超えるのトナー
或いは樹脂を用いた、比較例１，２においては、画像欠
陥の発生が著しく殆ど画像とならず、実用上使用できな
いレベルという結果となった。そして、静電荷像の現像
にセレンドラムを用いた比較例３，４においても同様
に、画像欠陥の発生が著しく殆ど画像とならず、実用上
使用できないレベルという結果となった。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のトナー及び
トナー用樹脂、即ち水とメタノールの溶液（水：９０ｗ
ｔ％，メタノール：１０ｗｔ％）１００ｇに、トナー或
いはトナー用樹脂１００ｇを投入し、１０分間煮沸し放
置した後、溶液中のフェノール化合物が１０ｐｐｍ以下
であるものを用いることで、高温高湿環境下でトナーと
感光体が接触した状態で長時間保持されても、画像欠陥
の発生がない優れた品質の画像を得ることができる．そ
して、現像を有機感光体で行うことで、高温高湿環境下
でトナーと感光体が接触した状態で長時間保持されて
も、画像欠陥の発生がない優れた品質の画像を得ること
ができる。更に、トナー及びトナー用樹脂から溶出する
フェノール化合物が、ビスフェノールＡであることで、
高温高湿環境下でトナーと感光体が接触した状態で長時
間保持されても、更に画像欠陥が発生しない優れた品質
の画像を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 裕士 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 木下 宣孝 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 五十嵐 正人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 長谷川 久美 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H005 AB09 CA30 2H068 AA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に静電潜像を形成し、該潜像を
   顕像化するための、少なくとも樹脂と添加剤から構成さ
   れるトナーであって、そのトナー１００ｇをメタノール
   の１０ｗｔ％水溶液１００ｇに投入して、１０分間煮沸
   し放置した後の溶液中のフェノール化合物が１０ｐｐｍ
   以下であることを特徴とする電子写真用卜ナー。
2. 【請求項２】 フェノール化合物がビスフェノールＡで
   ある請求項１記載の電子写真用トナー。
3. 【請求項３】 感光体上に静電潜像を形成し、該潜像を
   顕像化するための少なくとも樹脂と添加剤から構成され
   るトナーにおいて、該トナーに用いる樹脂１００ｇをメ
   タノールの１０ｗｔ％水溶液１００ｇに投入して、１０
   分間煮沸し放置した後、溶液中のフェノール化合物が１
   ０ｐｐｍ以下である電子写真トナー用樹脂。
4. 【請求項４】 フェノール化合物がビスフェノールＡで
   ある請求項３記載の電子写真トナー用樹脂。
5. 【請求項５】 感光体上に静電潜像を形成し、少なくと
   も樹脂と添加剤から構成されるトナーで顕像化される画
   像形成方法において、感光体が有機感光体でトナーが請
   求項１記載のトナーであることを特徴とする画像形成方
   法。
6. 【請求項６】 感光体上に静電潜像を形成し、少なくと
   も樹脂と添加剤から構成されるトナーで顕像化される画
   像形成方法において、感光体が有機感光体で、トナーが
   請求項３記載の樹脂を用いることを特徴とする画像形成
   方法。