JP2758912B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

静電荷像現像用トナー

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JP2758912B2
JP2758912B2 JP63319750A JP31975088A JP2758912B2 JP 2758912 B2 JP2758912 B2 JP 2758912B2 JP 63319750 A JP63319750 A JP 63319750A JP 31975088 A JP31975088 A JP 31975088A JP 2758912 B2 JP2758912 B2 JP 2758912B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は静電荷像現像用トナーに関し、詳しくは一成
分系乾式現像剤として用いることもできるが、特に二成
分系乾式現像剤において有用な、特定の化合物を荷電制
御剤(極性制御剤)として含有せしめてなる静電荷電現
像用トナーに関する。
〔従来技術〕
電子写真感光体や静電記録体などのうえに形成された
静電潜像を現像する手段としては、液体現像剤を用いる
方式(湿式現像法)と、結着樹脂中に着色剤を分散させ
たトナー或いはこのトナーを固体キャリアと混合した一
成分系乃至二成分系乾式現像剤を用いる方式(乾式現像
剤)とが一般に採用されている。そして、これら方式に
はそれぞれ長所・短所があるが、現在では乾式現像法が
多く利用されている。
乾式現像剤は、先に触れたとおり、(1)キャリアと
トナー(天然又は合成樹脂に着色剤を分散させた平均粒
径約15μmの微細トナー)との混合物からなる入力成分
系現像剤、及び(2)前記(1)と同様のトナーのみか
らなる一成分系現像剤とに大別される。なおこの他、一
成分系乾式現像剤には磁性体微粉末を更に含有せしめた
磁性トナーも知られている。
これら乾式現像剤においては、前記(1)の二成分系
現像剤は、キャリアとの摩擦により帯電せしめたトナー
を静電潜像に付着せしめることにより現像を達成するも
のであり、前記(2)の一成分系現像剤は、キャリアの
代りにこれと同様の樹脂を有するブラシ状、板状等の摩
擦部材との摩擦によって帯電せしめられ現像に供される
ものであるが、今のところ、二成分系現像剤の方が顕像
化の確実性において勝っているため多く採用されてい
る。いずれにしても、現像用トナーは顕像化される静電
潜像の極性に応じて正又は負の電荷を保有しうるもので
ある。
トナーに正又は負の電荷を保有せしめるためにはトナ
ーの主成分である樹脂の摩擦帯電性を利用することもで
きるが、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がカブリ易く不鮮明なものとな
る。また、正の電荷を保有せしめるために、樹脂にある
種の官能基を導入したものがあるが、熱定着時にその官
能性による不快臭を発生したり、帯電量のバラツキが大
きいという欠点がある。そこで、所望の摩擦帯電性をト
ナーに付与するために、荷電制御剤なるものを添加する
ことが一般に行なわれている。現在のところ、当該技術
分野で正電荷を付与する場合に実用されているものとし
ては、特公昭41−2427号公報等に開示されたニグロシン
系染料、米国特許第3,565,654号明細書に開示された第
四級アンモニウム塩および特公昭53−13284号公報に開
示されたポリアミン樹脂等がある。
しかしながら、従来実用されている上記の荷電制御剤
の多くは、黒色のトナー組成物には適しているが、カラ
ーのトナー組成物には適していない。また、無色の荷電
制御剤として提供されている前記第四級アンモニウム塩
は水可溶性であって、トナー中に均一に分散せしめるこ
とが困難であり、付与される帯電が不均一になり易く、
さらに、例えトナーが現像剤調製初期に高い帯電性を持
っていても、保管条件により指数関数的に減衰し、特に
温度が高かったり、湿度が高いと帯電性の減衰は著しく
大きいという欠点がある。
かかる欠点を解消するものとしては例えば特開昭56−
11461号、特開昭57−54953号、特開昭57−119364号、特
開昭58−9154号、特開昭58−98742号などの分報でいろ
いろな荷電制御剤が提案されているが、いずれも本発明
者らが満足しうるものではないのが実情である。
〔目的〕
本発明の第一の目的は、無色ないし淡色の極性制御剤
を含有させることにより、色材本来の色を損なうことな
く長期にわたって正に荷電制御される一成分系乃至二成
分系乾式現像剤(特に二成分系乾式現像剤に有用)にお
けるトナーを提供するものである。本発明の第二の目的
は、熱安定性がよく、樹脂成分との相溶性が良好であっ
て製造時の劣化がなく、しかも常に安定した画像が得ら
れるのは勿論のこと、耐久性かつ環境安定性にすぐれた
静電荷像現像用トナーを提供するものである。本発明の
第三の目的は、オフセット現象を起こすことのない乾式
トナーを提供するものである。
〔構成〕
本発明の静電荷像現像用トナーは、下記一般式 (ただし、R1は水素、ヒドロキシ基又はC1〜C4のアルコ
キシ基であり、R2はC1〜C4のアルキレン基であり、R3
水素、C1〜C18の置換あるいは未置換のアルキル基又は
アラルキル基であり、R4及びR5の各々はC1〜C6のアルキ
ル基又は窒素とともに複素環を形成する基である。) で表わされる化合物を荷電制御剤として含有せしめたこ
とを特徴としている。
ちなみに、本発明者は乾式トナーの荷電制御について
いろいろ研究し検討したところ、前記式で表わされたオ
ニウム化合物が正極性荷電制御剤として極めて有効であ
ることを確かめた。本発明はそれに基づいてなされたも
のである。
本発明で荷電制御剤として用いられる前記一般式で表
わされた化合物はよく知られているオニウム化合物製造
法によって得ることができる。
前記一般式におけるオニウム部分としては、N,N,N−
トリメチル−N−2−(3−ヒドロキシ−2−ナフトア
ミド)エチルアンモニウム、N,N,N−トリエチル−N−
2−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド)エチルアン
モニウム、N,N,N−トリメチル−N−3−(3−ヒドロ
キシ−2−ナフトアミド)プロピルアンモニウム、N,N
−ジメチル−N−エチル−N−3−(3−ヒドロキシ−
2−ナフトアミド)プロピルアンモニウム、N,N,N−ト
リメチル−N−4−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミ
ド)ブチルアンモニウム、N,N−ジブチル−N−メチル
−N−3−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド)プロ
ピルアンモニウム、N−メチル−N−3−(3−ヒドロ
キシ−2−ナフトアミド)プロピルモルホリニウム、N
−2−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド)エチルピ
リジニウム、N,N−ジメチル−N−ベンジル−N−3−
(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド)プロピルアンモ
ニウム、N,N−ジメチル−N−p−クロルベンジル−N
−3−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド)プロピル
アンモニウム、N,N−ジエチル−N−p−ニトロベンジ
ル−2−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド)エチル
アンモニウム、N,N−ジメチル−N−2′,4′−ジメチ
ルベンジル−3−(3−ヒドロキシ−2−ナフトアミ
ド)プロピルアンモニウム、N,N−ジメチル−N−p−
クロルベンジル−3−(2−ナフトアミド)プロピルア
ンモニウム、N,N−ジメチル−N−エチル−2−(3−
メトキシ−2−ナフトアミド)エチルアンモニウム、N,
N−ジメチル−N−ベンジル−3−(3−エトキシ−2
−ナフトアミド)プロピルアンモニウム、N,N−ジメチ
ル−N(2,2,2−トリフルオロエチル)−3−(3−ヒ
ドロキシ−2−ナフトアミド)プロピルアンモニウム等
があげられる。
ここで、前記一般式で表わされた化合物の具体例の幾
つかを示せば次のとおりである。なお、各化合物に付し
たカッコ内の記載は外観及び融点である。
本発明トナーにおける結着樹脂としては、従来より公
知のものを広く使用することができ、例えばスチレン、
パラクロルスチレンなどのスチレン類;ビニルナフタレ
ン;例えば塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪
酸ビニルなどのビニルエステル類;例えばアクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n
−オクチル、アクリル酸2−クロル−エチルアクリル酸
フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなど
のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類;ア
クリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミ
ド;例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル
類;例えばビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン
などのビニルケトン類;例えばN−ビニルピロール、N
−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビ
ニルピロリドンなどのN−ビニル化合物などの単量体を
重合させた重合体またはこれらの単量体を2種以上組み
合わせて共重合させた共重合体あるいはそれらの混合
物、更にあるいは、例えばロジン変性フェノールホルマ
リン樹脂、油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セ
ルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニル系熱可
塑性樹脂あるいはそれらと前記のごときビニル系樹脂と
の混合物を挙げることができる。
本発明乾式トナーは、定着に際しては通常熱定着がな
されるが、特に圧力定着に供されるときには、結着樹脂
としてポリオレフィン(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、ポリ四フッ化エ
チレンなど)、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂(酸価
10以下)、スチレン−ブタジェン共重合体(モノマー比
5〜10:95〜70)、オレフィン共重合体(エチレン−ア
クリル酸共重合体、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ム共重合体、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等を用い
るのが好ましい。
更に、本発明トナーには前記の荷電制御剤(一般式で
表わされた化合物)及び結着樹脂の他に、必要に応じて
顔料、染料等の任意の着色剤を添加することができる。
着色剤は公知のものであって、例えばカーボンブラッ
ク、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブ
ルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポ
ンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルーク
ロリド、フタロシアニンブルー、ランプブラック、オイ
ルブラック、アゾオイルブラック、ローズベンガル及び
それらの混合物である。
本発明トナーの粒径は5〜20μmくらいが適当であ
り、前記一般式で表わされた化合物の配合量は結着樹脂
100重量部に対して0.1〜7重量部好ましくは0.5〜4重
量部である。
記述のように、本発明トナーは一成分系現像剤として
使用することができるが、特にキャリアと混合されて二
成分系現像剤として使用することが効果的である。
キャリアとしては粒径50〜300μmくらいの芯材(鉄
粉、ニッケル粉、フェライト粉、ガラスビーズなど)の
表面にスチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステ
ル重合体、メタクリル酸エステル共重合体、シリコーン
樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂など、或いは、これら樹脂の混合
物をコーティングしたものが使用される。
次に実施例及び比較例を示す。ここでの部は重量基準
である。
実施例1 具体例No.1で表わされた化合物7.0部と、カーボブラ
ック6部と、スチレン−n−ブチルメタアクリレート共
重合物100部とを加熱混練する。冷却後、ミキサーで粗
粉砕し、続いて、ジエット粉砕機で粉砕分級し粒径10〜
20μmの粉体(トナー)を得た。この黒色トナーを鉄粉
キャリアと3:100の重量割合で混合撹拌したところ正に
帯電し、ブローオフ法による帯電量は約20μc/gであっ
た。
この二成分系現像剤を用い、10℃15%RH、30℃90%RH
の条件下で市販の乾式電子写真複写機にて画像出しを行
ったところ、初期及び1万枚のコピー後でもともに鮮明
な画像が得られた。なお、1万枚コピー後の現像剤の帯
電量は約22.4μc/gであった。
実施例2 オニウム化合物として具体例No.2で表わされたものを
3.5部とし、着色剤を銅フタロシアニン顔料7部とした
以外は実施例1とまったく同様にしてトナーをつくり、
二成分系現像剤を調製した。これを用い実施例1と同じ
条件で画像出しを行ったところ、良好な多数枚のコピー
が得られた。
実施例3及び4 オニウム化合物として具体例No.3のものを4.0部(実
施例3)又はNo.4のものを6.5部(実施例)を用い、更
に、低重合ポリプロピレン10部(三洋化成社製、商品名
ビスコール550−P)とステアリン酸亜鉛1部とを新た
に加えたこと以外は実施例1とまったく同様にしてトナ
ーをつくり、二成分系現像剤を調製した。
これを用い実施例1と同じ条件で画像出しを行なった
ところ、多数枚の良質コピーが得られた。なお、1万枚
コピー後の現像剤の帯電量の変化は認められなかった。
比較例1 具体例No.1で表わされた化合物7部の代りにニグロシ
ン系荷電制御剤(オリエント化学工業社製、商品名ボン
トロンN−01)6部を用いた以外は実施例1とまったく
同様にしてトナーをつくり、二成分系現像剤を調製した
ところ、初期の現像剤の帯電量は約12.8μc/gであっ
た。実施例1と同じ条件下で1万枚の画像出しでは途中
からカブリ等が生じ、不鮮明で画像濃度の低いものとな
った。また、その時の現像剤の帯電量は約30.3μc/gで
あった。
比較例2 具体例No.2で表わされた化合物3.5部の代りに、ステ
アリルジメチルベンジルアンモニウム−p−トルエンス
ルホネート2部を用いた以外は実施例2とまったく同様
にしてトナーをつくり、二成分系現像剤を調製した。こ
れを用い、実施例1と同じ条件で画像出しを行なったと
ころ、現像剤の帯電量は初期の約18.7μc/gが1万枚後
では約34.1μc/gと大きく変動し、実用上多数コピーを
得るのには不適なものであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−267059(JP,A) 特開 昭62−87974(JP,A) 特開 平2−161468(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式 (ただし、R1は水素、ヒドロキシ基又はC1〜C4のアルコ
    キシ基であり、R2はC1〜C4のアルキレン基であり、R3
    水素、C1〜C18の置換あるいは未置換のアルキル基又は
    アラルキル基であり、R4及びR5の各々はC1〜C6のアルキ
    ル基又は窒素とともに複素環を形成する基である。) で表わされる化合物を含有したことを特徴とする静電荷
    像現像用トナー。
JP63319750A 1988-12-19 1988-12-19 静電荷像現像用トナー Expired - Lifetime JP2758912B2 (ja)

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WO1993002042A1 (en) * 1991-07-18 1993-02-04 Eastman Kodak Company Amide-containing quaternary ammonium salts
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