JP2518227B2

JP2518227B2 - 乾式トナ−

Info

Publication number: JP2518227B2
Application number: JP61218624A
Authority: JP
Inventors: 拓高山; 健治小林; 信介穂積
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPS6373270A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は静電潜像を現像するための乾式トナーに関す
る。

従来技術電子写真法或いは静電記録法により形成される静電潜
像を現像する方法としては、カスゲード現像法、磁気ブ
ラシ現像法等が知られている。これらの現像法はトナー
とキヤリヤとからなる現像剤を使用し、トナーやキヤリ
ヤとの摩擦帯電によりトナーに静電潜像とは異極性の電
荷を付与し、潜像に付着させて顕像化するものである。

摩擦帯電により、トナーに電荷を付与するためには、
トナーとリヤリヤとを摩擦帯電列上異つた材料から形成
する。実際には、（ｉ）トナーの結着樹脂を摩擦帯電列
上、キヤリヤとは異つた材料で形成する；（ii）トナー
に帯電制御剤を添加する；（iii）キヤリヤを帯電列上
トナーと異る樹脂で被覆する等の方法が挙げられる。

しかしながら、前記（ｉ）の結着樹脂による方法では
摩擦帯電性とトナーの熱的、機械的性質とを兼ね備えた
結着樹脂を得ることが困難であり、一般的には前記（i
i）および（iii）の方法が用いられている。例えば、正
帯電可能なトナーを得る方法としては、トナーにニグロ
シン染料などの帯電制御剤を加えるか、或いはキヤリヤ
のコア（芯材）をフツ素系樹脂等で被覆するなどの方法
が知られている。

しかしながら、前記（ii）および（iii）の方法にお
いても様々な問題があることがわかつている。前記キヤ
リヤコアをフツ素系樹脂で被覆する方法にあつては被覆
膜のコアに対する接着強度が弱い；現像剤を繰返し使用
した場合、被覆膜が剥離し、安定な摩擦帯電を得ること
が難しい等の問題があり、一方トナーにニグロシン染料
等の帯電制御剤を添加する方法にあつては帯電制御剤が
個々のトナー粒子に均一に分散し得ないことから、安定
な摩擦帯電が達成されず、現像剤の早期劣化、コピー像
のカスレ、低濃度等種々の問題を生ずる恐れがあつた。

発明の目的このような情況の下で、本発明者等は前記従来製品の
諸欠点を解決すべく種々の研究、検討の結果、特に前記
（ii）の方法においては特定の化合物をトナーに添加す
ることが有効であることを知り、前記諸問題点を解決す
ることができた。

そこで本発明の目的はトナー中に特定の帯電制御剤を
添加することにより、良好な摩擦帯電制御を行うことの
できるトナー、特に個々のトナー粒子の帯電性が均一な
乾式トナーを提供することにある。

本発明の他の目的は帯電電荷分布がシヤープであり、
環境条件の変化に基く帯電量の変化が小さく、また低電
位現像可能な赤色トナーを提供することにある。

発明の構成本発明の前記並びにその他の目的はトナーの結着樹脂
中に下記一般式（Ｉ）および（II）で示される化合物を
含有させることにより達成することができる。

化合物（Ｉ）：但し、R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇およびR₈は夫々独
立にＨ、CH₃、OCH₃、NO₂、ClまたはSO₂N(C₂H₅)₂を表わ
す、化合物（II）：但し、R₉，R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄およびR₁₅は夫々
独立にＨ、CH₃、SO₃、COOまたはClを表わし、MeはNa、C
a、Ba、SrまたはMnを表わし、ｎおよびｉは夫々１〜３
の整数を表わす。ただしR₉〜R₁₅の少なくとも１つは、S
O₃またはCOOを表わす。

即ち、本発明の乾式トナーは結着樹脂と着色剤とを含
み、該結着樹脂が前記一般式（Ｉ）および（II）で示さ
れる帯電制御剤を含有することを特徴とする。

但し、下記一般式（III）式で示される化合物を含有
しない。

但し、式中X₁は水素、X₂はNO₂、SO₂NH₂、SO₃Na、ある
いは水素、X₃はNO₂あるいは水素、X₄はNO₂、SO₃Naある
いは水素、X₅は水酸基を表す。

本発明において使用する前記化合物（Ｉ）、（II）の
好ましい典型例を以下に構造式で示す。

化合物（Ｉ）化合物（II）これらの帯電制御剤は従来使用されていた帯電制御剤
であるニグロシン染料、含金属染料、４級アンモニウム
塩、ピリジニウム塩等と併用することもできる。

本発明において使用する結着樹脂としては、熱或いは
圧力の適用下で接着性を示す天然もしくは合成樹脂、ゴ
ム、ワツクス等いずれも使用することができる。

本発明において有用な天然樹脂はバルサム樹脂、ロジ
ン、シエラツク、コーパル等であり、これらの天然樹脂
は後述するビニル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、
フエノール樹脂等から選ばれる１種またはそれ以上の樹
脂で変性されていてもよい。

また、本発明において有用な合成樹脂としては、塩化
ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポ
リビニルブチラールの如きビニルアセタール樹脂、或い
はビニルエーテル重合体などのビニル樹脂；ポリアクリ
ル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸
共重合体、メタクリル酸共重合体などのアクリル樹脂；
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレ
ン共重合体などのオレフイン樹脂、ナイロン−1,2、ナ
イロン−６、重合脂肪酸変性ポリアミドなどのポリアミ
ド樹脂；ポリエチレンレテフタレート／イソフタレー
ト、ポリテトラメチレンテレフタレート／イソフタレー
トなどのポリエステル；フタル酸樹脂、マレイン酸樹脂
などのアルキド樹脂；フエノールホルムアルデヒド樹
脂；ケトン樹脂、クマロン−インデン樹脂；尿素−ホル
ムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂等
のアミノ樹脂等を例示することができ、これらは単独で
もしくは２種以上の組合せとして使用することができ
る。

また、天然または合成ゴム物質としては、天然ゴム、
塩素化ゴム、環化ゴム、ポリイソブチレン、エチレン−
プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、
ポリブタジエン、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴ
ム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等を挙げるとが
できる。

更に、本発明のトナーにおいて使用する着色剤として
は、従来トナーにおいて使用されている任意の顔料また
は染料を使用することができ、特に制限はなく、例えば
カーボンブラツク、アセチレンブラツク、ランプブラツ
ク、黄鉛、ニツケルチタンイエロー、ハンザイエロー
Ｇ、ジスアゾイエロー、キノリンイエローレーキ、パー
マネントイエローNCR、モリブデンオレンジ、パーマネ
ントオレンジGTR、ベンガラ、紺青、フタロシアニンブ
ルー、クロムグリーン等を典型例として挙げることがで
きる。

本発明の乾式トナーは、例えば結着樹脂と化合物
（Ｉ）および化合物（II）と着色剤と、必要に応じて他
の添加剤とを混合し、溶融混練し、次いで微粉化するこ
とにより製造することができる。また、前記溶融混練、
微粉化にかえて、前記混合物をトルエン等の有機溶媒に
分散させた後、スプレードライ法により乾式トナーを製
造することもできる。

本発明の乾式トナーの製造において、一般式（Ｉ）、
（II）で示される化合物の添加量は結着樹脂100重量部
につき0.5〜25重量部、好ましくは１〜15重量部の範囲
が適当である。0.5重量部に満たない量を使用した場合
には本発明の所定の効果が十分に期待できず、また25重
量を越えて使用してもより大きな効果を期待することは
できない。

また、着色剤の使用量はトナーを着色するのに十分な
量であり、通常はトナー100重量部に対して30重量部ま
で、好ましくは１〜20重量部の範囲である。

トナーの平均粒径は約30μｍ以下、好ましくは５〜20
μｍであることが望ましい。このためには、前記方法に
より得られる乾式トナーを分級処理に付し、所定の粒度
分布とすることができる。

かくして得られた本発明の乾式トナーは単独で、もし
くはキヤリヤ粒子と混合して静電潜像用現像剤とされ
る。

トナーと混合されるキヤリヤ粒子としては、平均粒径
がトナーとほぼ同じかそれ以上であるものがよく、500
μｍまでのものが適している。典型的なキヤリヤ粒子と
しては、例えば粒状ガラス；ニツケル、コバルト等の金
属またはこれらの合金の粒子；固体樹脂中に磁性体微粉
末を分散させた粒子等を挙げることができ、これらは被
覆することなしにそのまま、もしくは種々の樹脂或いは
化合物で被覆して用いられる。

キヤリヤ粒子を使用せず、トナー単独で現像剤とする
場合、特に磁気ブラシ現像を行う場合には、トナー中に
磁性体微粉末を含有させておくことが好ましい。

現像剤中には、更に各種添加剤を加えることができ、
この種の添加剤としては前記以外の帯電制御、フイルミ
ング防止剤等を挙げることができる。

本発明のトナーにおいて帯電制御剤として使用される
化合物（Ｉ）、（II）は、特に結着樹脂としてスチレン
−アクリル酸共重合樹脂またはスチレン−ブタジエン共
重合樹脂中に分散させることにより、トナーの摩擦帯電
性をより一層効果的に制御することができる。本発明で
使用する一般式（Ｉ）の化合物は分散性は良好である
が、絶縁性が低く、電荷量が上昇する傾向がある。他
方、一般式（II）の化合物はイオンによる導電性がある
ために帯電量の分布がシャープであるが、イオン性であ
るため分散性が悪いという欠点がある。本発明では、一
般式（Ｉ）の化合物と一般式（II）の化合物を併用して
いる（但し、一般式（III）で示される特定のピラゾー
ル系誘導体を含有しない）ため、トナーの帯電量が均一
であり、良好な摩擦帯電制御を行うことができ、帯電電
荷分布がシャープであり、環境条件の変化に基づく帯電
量の変化が少なく、画像濃度が高く、かつ均一でかぶり
が少ないという顕著な効果を奏する。

静電潜像を形成する感光体としては、セレン或いはセ
レン−テルル系の無機感光体、もしくはポリビニルカル
バゾール−トリニトロフルオレノンなどの有機感光体等
が使用される。また、感光体の代りに静電記録紙を用い
ることもできる。

本発明のトナーによれば、前述の着色剤を使用するこ
となしに赤色トナーを得ることができる。即ち、前記一
般式（Ｉ）、（II）で示される化合物はそれ自体赤色を
呈するものであり、ベンガラその他の顔、染料等の着色
剤を使用しなくても、これら化合物の少なくとも１種を
トナー中で添加することにより赤色トナーとすることが
できる。この赤色トナーは従来の赤色トナーに比して著
しく優れたものである。以上述べたように赤色トナーに
おいて一般式（Ｉ）、（II）で示される化合物は着色剤
と帯電制御剤としての機能を果している。

本発明の赤色トナーにおいて、前記一般式（Ｉ）、
（II）の化合物を着色剤として使用する場合には、結着
樹脂100重量部につき0.5〜25重量部、好ましくは1.0〜2
0重量部の範囲で使用することができる。

また、化合物（Ｉ）、（II）を結着樹脂100重量部当
たり0.5〜25重量部、好ましくは1.0〜15重量部の範囲で
使用することにより、トナーに均一な摩擦帯電性を付与
することができる。

更に、従来使用されていた白色もしくは無色の帯電制
御剤を併用することもできる。

本発明の赤色トナーは２色複写機用の赤色現像剤とし
て使用することもできる。

発明の効果かくして、本発明によれば帯電制御剤として前記一般
式（Ｉ）、（II）の化合物を使用したことに基き、種々
の効果を達成することが可能となつた。まず、本発明の
トナーは良好な摩擦帯電制御性を有し、特に個々のトナ
ー粒子が均一な帯電性を有している。更に、前記化合物
が着色剤並びに帯電制御両者の機能を併せ持つので、他
に着色剤を使用することなしに優れた性能を有する赤色
トナーを得ることができ、この赤色トナーはいかなるキ
ヤリヤと組合せた場合においても摩擦帯電量が少ないに
もかかわらず逆極性のトナーの発生が全く無いことか
ら、トナーの帯電電荷分布がシヤープであり、また環境
による帯電量の変化、即ち湿度変化等に基く帯電量の変
化が極めて小さく、安定した帯電量を維持することが可
能である。更に、本発明の赤色トナーは低電位現像可能
な現像剤として使用することが可能であり、例えば感光
体の静電潜像の電位が高々50〜100V程度であるような場
合においても視覚的に十分濃度のあるコピー像を得るこ
とを可能とする。

実施例以下、本発明を実施例により具体的に説明する。しか
し、本発明はこれら実施例により何等限定されるもので
はない。

比較例１ 60部のスチレンおよび40部のｎ−ブチルメタクリレー
トの共重合体で軟化点が130℃のもの100重量部と、前記
ａで示される化合物５重量部と、リーガル400（キヤボ
ツト社製カーボンブラツク）５重量部とを混合し、熱ロ
ールミルを用いて混練し、冷却後粉砕して約15μｍの平
均粒径を有するトナーを得た。このトナー３部と約74〜
125μｍの粒度を有する鉄粉キヤリヤ97部とを混合して
現像剤を作り、この現像剤を用いて通常の電子写真法に
よりセレン系感光体上に形成した正の静電荷像を現像し
たところ、ポジのコピー像が得られ、像のカスレやバツ
クグランドのカブリは全くなかつた。又、10万枚の複写
テスト後のコピー像はテスト前のコピー像と同様均一な
像濃度を保持しており、バツクグランドのカブリも無か
つた。

比較例２比較例１で得られたトナー５部と、約74〜125μｍの
粒度を有するフツ素樹脂で被覆された鉄粉キヤリヤ95部
とを混合して現像剤を作り、この現像剤を用いて通常の
電子写真法により、ポリビニルカルバゾール−トリニト
ロフルオレノン系感光体上に形成した負の静電荷像を現
像したところ、ポジのコピー像が得られ、像のカスレや
ツクグランドのカブリは全くなかつた。又、10万枚の複
写テスト後のコピー像はテスト前のコピー像と同様、均
一な像濃度を保持しており、バツクグランドのカブリも
無かつた。

実施例１ 93部のスチレンおよび７部のブタジエンの共重合体で
軟化点100℃のもの100重量部と、前記ｆで示される化合
物５重量部と、前記ｊで示される化合物５重量部と、モ
ナーク880（キヤボツト社製、カーボンブラツク）10重
量部とを混合して、熱ロールミルを用いて混練し、冷却
後粉砕して約10μｍの平均粒径を有するトナーを得た。
このトナー５部と約74〜125μｍの粒度を有するフツ素
樹脂で被覆された鉄粉キヤリヤ95部とを混合して現像剤
を作り、この現像剤を用いて比較例２に記載したような
画像テストを行つたことろ、コピー像濃度も高くかつ均
一でバツクグランドのカブリも無かつた。

実施例２ 80部のスチレン及び20部の２−エチルヘキシルアクリ
レートの共重合体で軟化点130℃のもの100重量部と、前
記ｂで示される化合物１重量部と、前記ｈで示される化
合物１重量部と、ニグロシンベースEX（オリエント化学
社製、ニグロシン染料）と、ラーベン420（コロンビヤ
ンカーボン社製、カーボンブラツク）５重量部とを混合
した後、トルエン500重量部を加え、アトライターにて
分散液を作り、スプレードライヤーを用いて15μｍの平
均粒径を有するトナーを得た。このトナー10部と、44〜
74μｍの粒度を有するポリエステル樹脂中に三四酸化鉄
を70重量％分散させたキヤリア90部とを混合して現像剤
を作り、この現像剤を用いて比較例２に記載したような
画質テストを行つたところ、コピー像濃度も高くかつ均
一でバツクグランドのカブリも無かつた。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−93456（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−6658（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−6660（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−29853（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−155463（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−155464（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−296155（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−71966（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−292644（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂中に下記一般式（Ｉ）で示される
化合物および下記一般式（II）で示される化合物を含有
することを特徴とする乾式トナー（ただし下記式（II
I）で示される化合物を含有しない）：一般式（Ｉ）：但し、R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇およびR₈は夫々独立
にＨ、CH₃、OCH₃、NO₂、ClまたはSO₂N(C₂H₅)₂を表わ
す；一般式（II）但し、R₉，R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄およびR₁₅は夫々独
立にＨ、CH₃、SO₃、COOまたはClを表わし、MeはNa、C
a、Ba、SrまたはMnを表わし、ｎおよびｉは夫々１〜３
の整数を表わす。ただしR₉〜R₁₅の少なくとも１つは、S
O₃またはCOOを表わす。一般式（III）但し、式中X₁は水素、X₂はNO₂、SO₂NH₂、SO₃Na、あるい
は水素、X₃はNO₂あるいは水素、X₄はNO₂、SO₃Naあるい
は水素、X₅は水酸基を表す。
【請求項２】前記一般式（Ｉ）で示される化合物および
前記一般式（II）で示される化合物が、結着樹脂100重
量部につき0.5〜25重量部の範囲で含まれる、特許請求
の範囲第（１）項記載の乾式トナー。
【請求項３】前記結着樹脂がスチレン−アクリル酸共重
合樹脂またはスチレン−ブタジエン共重合樹脂である、
特許請求の範囲第（１）項または（２）項記載の乾式ト
ナー。