JP3001103B2

JP3001103B2 - 負帯電性カラートナー

Info

Publication number: JP3001103B2
Application number: JP1086442A
Authority: JP
Inventors: 平八油科; 幸弘佐藤; 康夫鴨下; 博文尾田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: JPH02264970A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真において多色重ね合わせにより画
像を得るための負帯電性カラートナーに関するものであ
る。

（従来の技術）電子写真法は米国特許第2297691号、特公昭42−23910
号公報および特公昭43−24748号公報などに種々開示さ
れているとおり、一般には光導電物質を含む感光体上に
種々の手段により静電荷の電気的潜像を形成し、次いで
該潜像をトナーで粉像として現像し必要に応じて紙など
に該粉像を転写した後、加熱、加圧あるいは溶剤蒸気な
どにより定着するものである。

また、近年、分光された光で露光して原稿の静電潜像
を形成せしめ、これを各色のカラートナーで現像して色
付きの複写画像を得、或は各色の複写画像を重ね合わせ
てフルカラーの複写画像を得るカラー複写の方法が実用
化され、これに用いるカラートナーとしてバインダー樹
脂中に各色の染料及び／又は顔料を分散せしめてなるイ
エロー、マゼンタ、シアン等のカラートナーが製造され
ている。

トナーとしては、ポリエステルなどの樹脂中に染料、
顔料等の着色剤を分散させたものを１〜30μｍ程度に微
粉砕した粒子が用いられており、このようなトナーはガ
ラスビーズ、鉄粉またはファーなどのキャリア物質と混
合して用いられる。

カラートナーには、通常使用される黒色トナーと同様
に以下のような特性が要求される。

・摩擦帯電特性が優れていること。

・温度、湿度等環境により特性が大きく変化しない、
即ち環境依存性が少ないこと。

・繰り返しの連続使用に対して劣化の少ない即ち、耐
久性があること。

さらにカラートナー特有のものとして次のような特性
も必要不可欠となる。

・原稿を忠実に再現するために、分光反射特性が良好
であること。

・光・熱に対して堅牢で放置しても退色しないこと。

・多色重ね合わせをするために、透明性が大であるこ
と。

・他色のトナーとの混色性が良好であること。

（発明が解決しようとする課題）しかし、実際には着色剤等材料の種類及び量などによ
ってカラートナーの性質は大きく変化するから、上記の
要求特性をすべて満足する材料を選択することは非常に
困難であり、特に着色剤については上記の諸条件のほか
に用いる樹脂に対する分散性が良好で、しかも感光体上
に移行してその特性を低下させることのないものを選ぶ
必要があり、制約が多い。そして、これら諸条件をすべ
て満足するカラートナの多くはその材料、中でも着色剤
の強い帯電性の為、静電荷像の現像に際して適度に荷電
させることが困難である。

本発明者等は上記の困難を解決すべく鋭意検討した結
果、カラートナー中に特定の構造の四級アンモニウム塩
を少量含有させることにより、カラートナーの色相を損
うことなく、カラートナーの材料、中でも着色剤の強す
ぎる帯電性を和らげ、適度な負帯電性を持たせ得ること
を見出し本発明に到達した。

即ち、本発明の目的は、多色重ね合わせにより画像を
得るためのカラートナーとして要求される諸特性をバラ
ンスよく満足し、中でも色相を損なうことなく帯電特性
の良好な負帯電性カラートナーを提供することにある。

（課題を解決する為の手段）上記の目的を達成するため、本発明に係るカラートナ
ーは、多色重ね合わせにより画像を得るための負帯電性
カラートナーであって、バインダー樹脂中に着色剤、負
の帯電制御剤および四級アンモニウム塩を含有すること
を特徴としている。

以下、本発明を詳細に説明する。

トナー用バインダー樹脂としては公知のものを含む広
い範囲から選択することができるが、無色透明なものが
好ましく、例えば、ポリスチレン、クロロポリスチレ
ン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合
体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体
（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およ
びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体（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−メタクリル酸ブチル共重合体およ
びスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチ
レン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体およびスチ
レン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体
等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を
含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、ロジ
ン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、飽和もしくは不飽和ポリエステル樹脂、低分子量ポ
リエチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹
脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、
エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂
並びにポリビニルブチラール樹脂等があるが、本発明に
用いるのに特に好ましい樹脂としてはスチレン系樹脂、
飽和もしくは不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹
脂等を挙げることができる。また、上記樹脂は単独で使
用するに限らず、２種以上併用する事もできる。

本発明負帯電性カラートナーに含有せしめる四級アン
モニウム塩としては、下記の一般式（Ｉ）に示す構造の
ものが使用される。その添加量は、通常、帯電制御剤に
対して0.1〜10wt％、特に１〜5wt％が好ましい。

（式中、R¹およびR²はそれぞれ炭素数１〜８のアルキル
基またはベンジル基を表し、R³およびR⁴はそれぞれ炭素
数１〜18のアルキル基を表し、Ｘは水酸基またはアミノ
基を表し、Ｙは水素原子または水酸基を表す。）前記一般式（Ｉ）で表される化合物の好ましい具体例
としては、例えば化合物例Ａ化合物例Ｂ化合物例Ｃ化合物例Ｄ化合物例Ｅなどが挙げられる。本発明負帯電性カラートナーにおい
ては前記一般式（Ｉ）で表される四級アンモニウム塩を
含有せしめることにより、色相を損うことなく帯電性を
調節することができる。

本発明に用いる着色剤としては特に制限はないが、た
とえばアントラキノン染料（C.I.Solvent Red52な
ど）、銅フタロシアニン系顔料（C.I.Pigment Blue15な
ど）、アゾ顔料（C.I.Pigment Yellow17など）などが挙
げられる。これらの使用量としては、バインダー樹脂10
0重量部に対して0.1〜30重量部が好ましく、特には0.5
〜10重量部が好ましい。

これらの着色剤は強い負帯電性を示すが、着色剤の負
帯電性だけではトナー粒子を均一且つ安定的に帯電させ
ることができないことが多いから、別に負帯電性の帯電
制御剤を添加するのが好ましい。かかる負帯電性帯電制
御剤としては、例えばサリチル酸またはアルキルサリチ
ル酸の金属塩錯体等公知のものがいずれも使用でき、そ
の添加量はバインダー樹脂100重量部に対して0.1〜10重
量部とするのが好ましい。

また、本発明負帯電性カラートナーには、コロイダル
シリカなどの流動性向上剤をトナーに対して0.01〜3wt
％程度添加してもよい。

その他、ステアリン酸金属塩などのクリーニング助剤
を添加してもよい。

本発明のトナーは、キャリアと混合して二成分系現像
剤として使用することが望ましいが、タッチダウン方式
の一成分系現像剤としても使用可能である。

上記キャリアとしては、粒径50〜200μｍ程度の鉄
粉、フェライト粉など従来から公知のものが使用でき
る。また、これらの表面にシリコーン樹脂、アクリル樹
脂、フッ素系樹脂などあるいはこれら樹脂の混合物をコ
ーティングしたものも好適に使用できる。キャリアとト
ナーの混合重量比は100:1〜10が良好である。

本発明負帯電性カラートナーは従来公知の方法を含め
て各種製造法で製造可能だが、一般的製造法としては、
次の例が挙げられる。

樹脂、着色剤、四級アンモニウム塩およびその他の
帯電制御剤等の添加物をヘンシェルミキサーなどで均一
に分散する。

分散物をニーダー、エクストルーダー、ロールミル
などで溶融混練する。

混練物をハンマーミル、カッターミルなどで粗粉砕
した後、ジェットミル、Ｉ式ミルなどで微粉砕する。

微粉砕物をDS（分散式分級機）、ジグザグ分級機な
どで分級する。

場合により、分級物中にシリカなどをヘンシェルミ
キサーなどで分散する。

また、上記の製造法とは全く異なる方法として、例え
ば懸濁重合法による製造が挙げられる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例中の部数は重量部である。

（実施例１）不飽和ポリエステル樹脂 100部 C.I.Solvent Red52 ５部サリチル酸クロム錯体１部４級アンモニウム塩（サリチル酸クロム錯体の3wt
％）（化合物例Ａ）上記の材料を熱ロールミルで溶融混練し、冷却後ハン
マーミルを用いて粗粉砕し、ついでエアージェット方式
による微粉砕機で微粉砕した。得られた微粉末を分級し
て粒径５〜20μｍの粒子を選別した。

このトナー粒子に対して疎水性シリカR972（日本アエ
ロジル社製，商品名）をスーパーミキサーで0.2wt％外
添してマゼンタトナーを得た。

このマゼンタトナー５部に対してキャリア（シリコー
ン樹脂でコートした平均粒径100μｍのフェライト粉）9
5部をＶブレンダーで混合して負帯電性現像剤とした。

この現像剤を用いて市販のセレン感光体を有する乾式
複写機で常温常湿環境（25℃、60％RH）の下、連続実写
テストを行った。その結果、帯電性は20000枚実写後に
おいてもきわめて安定で、また画像濃度低下のない鮮明
なマゼンタ色のコピーが得られた。

さらにこの現像剤を高温高湿環境下（35℃、85％R
H）、低温低湿環境下（10℃、20％RH）に持込み、同様
の連続実写テストを行ったが、いずれの条件下でもやは
り20000枚実写後まで安定な帯電性を示し画像濃度低下
のない鮮明なコピーが得られた。

（比較例）不飽和ポリエステル樹脂 100部 C.I.Solvent Red52 ５部サリチル酸クロム錯体１部用いる材料を上記の通りとした以外は実施例１と全く
同様にしてマゼンタトナーを得た。このマゼンタトナー
を用いて実施例１と全く同様の操作により現像剤を製造
し、連続実写テストを行った。

その結果、初期から帯電量が高く十分な画像濃度が得
られず、連続実写を行うと帯電量はさらに上昇する傾向
を示し、ますます画像濃度が低下した。

（実施例２）不飽和ポリエステル樹脂 100部 C.I.Pigment Blue15 ５部サリチル酸クロム錯体１部４級アンモニウム塩（サリチル酸クロム錯体の3wt
％）（化合物例Ｂ）用いる材料を上記の通りとした以外は実施例１と同様
にしてシアントナーを得た。このシアントナーを用いて
実施例１と全く同様の操作により現像剤を製造し、連続
実写テストを行った。

その結果、常温常湿、高温高湿、低温低湿環境のいず
れの場合においても20000枚実写後まで帯電量は安定し
て、画像濃度の低下やカブリの増加は認められず鮮明な
シアン色コピーが得られた。

（実施例３）スチレン/n−ブチルアクリレート共重合樹脂 100部 C.I.Pigment Yellow17 ５部サリチル酸クロム錯体１部４級アンモニウム塩（サリチル酸クロム錯体の3wt
％）（化合物例Ａ）用いる材料を上記の通りとした以外は実施例１と全く
同様にしてイエロートナーを得た。このイエロートナー
を用いて実施例１と全く同様の操作により現像剤を製造
し、連続実写テストを行った。

その結果、常温常湿、高温高湿、低温低湿環境のいず
れの場合においても20000枚実写後まで帯電量は安定し
て、画像濃度の低下やカブリの増加は認められず鮮明な
イエロー色コピーが得られた。

〔発明の効果〕

本発明負帯電性カラートナーは静電荷像の現像に際し
て適度に帯電し、低温低湿、高温高湿等環境に係わりな
く多数回実写後も帯電量が安定である等特に帯電特性に
優れ、高品質の画像を安定的に提供し得るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鴨下康夫神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地三菱化成株式会社総合研究所内 (72)発明者尾田博文神奈川県茅ケ崎市円蔵370番地三菱化成株式会社茅ケ崎事業所情報機材センター内 (56)参考文献特開昭63−68848（ＪＰ，Ａ) 特開平１−298370（ＪＰ，Ａ) 特開平２−22670（ＪＰ，Ａ) 特開平２−223959（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多色重ね合わせにより画像を得るための負
帯電性カラートナーであって、バインダー樹脂中に着色
剤、負の帯電制御剤及び構造式（Ｉ）で表される四級ア
ンモニウム塩を含有することを特徴とする負帯電性カラ
ートナー。（式中、R¹およびR²はそれぞれ炭素数１〜８のアルキル
基またはベンジル基を表し、R³およびR⁴はそれぞれ炭素
数１〜18のアルキル基を表し、Ｘは水酸基またはアミノ
基を表し、Ｙは水素原子または水酸基を表す。）