JP2626994B2 - 電子写真用トナー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はトナーに関する。更に詳しくは電子写真、静
電記録などにおいて静電潜像を現像するのに用いられる
トナーに関する。

従来の技術 静電気を利用した静電記録、静電写真等の画像形成プ
ロセスは、セレン、硫化カドミ、アモルファスシリコン
等の光導電性物質をアルミ、紙等の基材上に塗布するこ
とによって得られた感光体上に光信号により静電潜像を
形成する過程と、トナーと称される10−50μに調整され
た着色微粒子を、二成分系現像法では該トナーをキャリ
ヤー（鉄粉、フエライト粉等）により接触帯電させ、又
一成分系現像法ではトナーを直接帯電させたあと静電潜
像に作用せしめ顕像化させる過程から構成されている。

尚、トナーは感光体上に形成される静電潜像の極性に
対応した電荷、すなわち正、負のいずれかの電荷が付与
される必要がある。

一般にトナーと称される着色微粒子はバインダー樹脂
と着色剤を必須成分としてその他必要に応じ磁性粉等か
ら構成されている。トナーに電荷を付帯する方法として
は荷電制御剤を用いることなくバインダー樹脂そのもの
の帯電特性を利用する事もできるがそれでは経時安定
性、耐湿性能が劣り良好な画質を得ることが出来ない。
従って通常トナー電荷の保持、荷電制御の目的で電荷制
御剤が加えられる。

トナーに要求されうる品質特性としては帯電性、流動
性、定着性等に優れている事が挙げられるが、これらの
品質特性はトナーに用いられる荷電制御剤によって大き
く影響される。

従来トナーに添加される荷電制御剤としては（１）有
色の負荷電制御剤としての2:1型含金属錯塩染料（特公
昭45−26478、特公昭41−201531）フタロシアニン顔料
（特開昭52−45931）又、無色の負荷制御剤の例として
の特公昭59−7384又は特開昭61−3149等に記載された荷
電制御剤などがあり又、（２）正荷電制御剤としてニグ
ロシン系染料、各種４級アンモニウム塩（静電気学会誌
1980第４巻３号Ｐ−114）等が知られているがこれらを
荷電制御剤として含有したトナーは、帯電正、経時安定
性等トナーに要求される品質特性を充分に満足させるも
のではない。例えば負荷電制御剤として知られる2:1型
含金属錯塩染料を含有したトナーは帯電量の高さについ
ては一応の水準を有するものの、2:1型含金属錯塩染料
は概してバインダー樹脂に対する分散性が劣るという欠
点がある。そのためバインダー樹脂中に均一に分布せ
ず、得られたトナーの帯電量分布も極めてシャープさに
欠けるものであり得られる画像は諧調が低く画像形成能
に劣るものである。更に、2:1型含金属錯塩染料は黒を
中心とした色相を有している為に、黒を基調とした限定
された色相のトナーにしか使用出来ないという欠点があ
る。無色に近い負荷電制御剤として芳香族ダイカルボン
酸の金属錯体が挙げられるが（特公昭59−7384）このも
のは完全な無色とは成りえないという欠点や、その分散
性に難点がある。又、無色の負荷電制御剤としては特開
昭61−3149に紹介された化合物があるがこのものは融点
が低い為トナー生産時の熱安定性が悪く安定したトナー
を製出することが困難であるという欠点がある。

発明が解決しようとする課題 荷電制御剤のバインダー樹脂に対する分散性が良好
で、トナー中において均一に分布し諧調性の高い画像を
与えるトナーの開発が望まれている。

課題を解決する為の手段 本発明者らと前記したような課題を改良すべく鋭意努
力した結果、下記式（Ｉ）の化合物をトナーに含有せし
める事により、トナーの帯電量分布がシャープとなり帯
電特性が大幅に改善されることを見出し本発明を完成さ
せた。

（但し、式（Ｉ）中Ｒはアルキル基を、ｌは２〜10の整
数をそれぞれ表す。） 式（１）の化合物は負の電荷制御剤として働くが、こ
のものはバインダー樹脂に対する相溶性が良好であり、
これを含有せしめたトナーは比帯電量が高く、その経時
安定性も良好であることからトナーを長期間保存しても
静電記録の画像形成において安定して鮮明な画像を与え
るものである。

本発明で荷電制御剤としてトナー含有せしめられる式
（１）の化合物の具体例としては次の様なものが挙げら
れる。

（上記化合物は各々l₁,l₂及びl₃が２〜10の整数である
化合物からなる混合物である。）これらの化合物は公知
の方法、例えば有機スズサルファトに対応するカルボン
酸、無水マレイン酸と対応するアルコールを作用せしめ
て合成する事が出来る。

上記（１）の化合物を含有するトナーを製造する方法
としては、式（１）の化合物、着色剤、及びバインダー
樹脂からなる混合物を加熱ニダー、二本ロール等の加熱
混合処理可能な装置によりバインダー樹脂の溶融下で混
練し、次いで冷却固化したものをジェットミル、ボール
ミル等の粉砕機により１−30μ粒径に粉砕することによ
って得る方法、着色剤とバインダー樹脂と式（１）の化
合物を一緒に溶媒（例、アセトン、酢酸エチル）に溶解
し、撹拌処理後、水中に投じて再沈澱せしめ、濾過、乾
燥後、ボールミル等の粉砕機により１−30μ粒径に粉砕
することによって得る方法等がある。この場合通常バイ
ンダー樹脂は99〜65％より好ましくは、98〜85％、着色
剤は1.0〜15％より好ましくは1.5〜10％、電荷制御剤は
0.1〜30％より好ましくは0.5〜５％の割合（いずれも重
量比）で使用される。

本発明の電子写真用トナーに用いられる着色剤（以後
に記す略号は以下の意味を表すColor Index Noの略号で
ある。CI:Color Index、Pig:Pigment、Dis:Disperse、S
ol:Solvent、Y:Yellow、R:Red、B:Blue）としては、カ
ーボンブラック、群青等の無機顔料、CI−Pig−Ｙ−
１、CI−Pig−Ｒ−９、CI−Pig−Ｂ−15等の有機顔料、
CI−Sol−Ｙ−93、CI−Sol−Ｒ−146、CI−Sol−Ｂ−3
5、CI−Dis−Ｙ−42、CI−Dis−Ｒ−59、CI−Sol−Ｂ−
81、等の油溶性染料等従来より公知の着色剤を挙げる事
が出来る。又、バインダー樹脂としては、ポリスチレ
ン、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−プロピ
レン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、
アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリ塩
化ビニルポリ酢酸ビニル、オレフィン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、等が単独又
は、混合して使用する事が出来る。

更に本発明の電子写真用トナーには酸化珪素の如き流
動剤、鉱物油の如きかぶり防止剤、一成分系用としての
各種磁性対、酸化亜鉛の如き導電性付与剤等を必要に応
じて加えてもよい。

本発明で得られたトナーは例えば200mesh程度の鉄粉
（キャリアー）と例えば２〜8:98〜92（トナー：鉄粉）
というような重量比混合し現像剤となし電子写真におけ
る現像工程に使用されるものである。

本発明の電子写真トナーは、従来の電荷制御剤を用い
たトナーに比べシャープ帯電量分布及び良好な経時安定
性を有している。その結果極めて諧調性の高い画像が得
られて且つ反復画像形成能が極めて良好で有る事が特徴
である。

実施例 以下実施例により本発明を具体的に説明する。実施例
中、部は特に限定しない限り重量部を表す。

実施例１ スチレン−ブチルアクリレート共重合体（バインダー）
100 部 低分子量ポリエチレン ２ 部 CI Dis−Ｙ−164（着色剤） 1.2部 前記具体例（１）の化合物 2.0部 上記組成の混合物を140℃に調整されたニーダーにて
溶融混合処理（10分）した後冷却、固化せしめた。次い
で粗粉砕機により粗粉砕後、ジェットミル粉砕機にて微
粉砕を行い、さらに気流式分級機にて分級し粒径８〜20
μのトナーを得た。

得られたトナーを約200Meshの鉄粉キャリアと3:97
（トナー：鉄粉キャリア）の重量比で混合し現像剤Ａを
得た。次にブローオフ帯電量測定装置によりこの現像剤
Ａの初期比帯電量を測定したところ−21.4μc/gであっ
た。更に前記の現像剤Ａを用いて複写機にてコピーした
ところ諧調性に優れ、着色剤本来の色相を阻害すること
のない鮮明な黄色の画像が得られた。又、現像剤Ａを用
いて経時安定性試験（帯電量経時変化試験、帯電量耐湿
経時安定性試験）を実施したところ下記表１の結果をえ
た。

（帯電量経時変化試験） 現像剤（トナーと鉄粉キャリアーとの混合物）Ａをポ
リ容器中に計量し、100rpmの回転のボールミルにかけ各
時間ごと（１〜６時間）のトナーの帯電量を測定する。

（帯電量耐湿経時安定性） 上記「帯電量経時変化試験」の方法でポリ容器中にて
１時間帯電させた後、ポリ容器をオープンの状態にて10
0％湿度の雰囲気中（室温）に１週間放置しトナーの帯
電量を測定する。

実施例２ ポリエステル樹脂（バインダー） 100 部 カーボンブラック（着色剤） 6.0部 前記具体例（２）の化合物 1.5部 上記組成の混合物を160℃に調整されたニーダーにて
溶融混合処理（10分）した後冷却、固化せしめた。次い
で粗粉砕機により粗粉砕後、ジェットミル粉砕機にて微
粉砕を行い、さらに気流式分級機にて分級し粒径８〜20
μのトナーを得た。

得られたトナーを約200Meshの鉄粉キャリアと3:97
（トナー：鉄粉キャリア）の重量比で混合し現像剤Ｂを
得た。次にブローオフ帯電測定装置によりこの現像剤Ｂ
の初期比帯電量を測定したところ−19.8μc/gであっ
た。更にこの現像剤Ｂを用いて複写機にてコピーしたと
ころ諧調性に優れた黒色の鮮明な画像が得られた。

又、現像剤Ｂを用いて実施例１と同様に経時安定性試
験を実施したところ下記表２の結果を得た。

以上の結果の如く現像剤Ｂの経時安定性が極めて優れ
ていた。

実施例３ スチレン−アクリル酸メチルエステル共重合体（バイン
ダー） 100 部 低分子量ポリスロピレン ３ 部 CI Sol−Blue−111（着色剤） 1.5部 前記具体例（３）の化合物 1.5部 上記混合物を1000部のアセトン、酢酸エチルの混合溶
剤に溶解させ、常温にて１時間撹拌した。次いで、この
混合液を10000部の水中へ、撹拌下に滴下し再沈澱せし
めた。生成した結晶を濾過、乾燥することにより粗粒子
のトナーをえた。次いでジェットミル粉砕機にて微粉砕
を行い、更に気流式分級機に分級し粒径８〜20μのトナ
ーを得た。

得られたトナーを約200Meshの鉄粉キャリアと3:97
（トナー：鉄粉キャリア）の重量比で混合し現像剤Ｃを
得た。次いでブローオフ帯電量測定装置によりこの現像
剤Ｃの初期比帯電量を測定したところ−22.1μc/gであ
った。更にこの現像剤Ｃを用いて複写機にてコピーした
ところ諧調性に優れ、着色剤本来の色相を阻害すること
のない鮮明な青色の画像が得られた。

又、現像剤Ｃを用いて実施例１と同様に経時安定性試
験を実施したところ下記表３の結果を得た。

以下の結果の如く現像剤Ｃの経時安定性が極めて優れ
ていた。

発明の効果 本発明の電子写真用トナーはシャープな帯電量分布と
高い耐湿性、及び経時安定性を有している。その結果極
めて諧調性の高い画像が得られ、且つ反復画像形成能が
極めて良好である。又本発明のトナーに用いられる電荷
制御剤自体が無色であることから、カラートナーに要求
される色相に合わせて任意の着色剤を選定することが可
能であり、着色剤が有する本来の色相を何ら阻害するこ
とが無いという特徴がある。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記式（１）で表される化合物を含有する
   ことを特徴とする電子写真用トナー （但し、式（Ｉ）中Ｒはアルキル基を、ｌは２〜10の整
   数をそれぞれ表す。）