JPH01304466A - 静電荷像現像用正帯電性トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真法、静電印刷法などに用いられる静電
荷像現像用トナーに関し、特に正帯電性現像用トナーに
関する。

［従来の技術］ 静電荷像をトナーを用いて現像する方法は大別して、ト
ナーとキャリヤーとが混合されて成るいわゆる二成分系
現像剤を用いる方法と、キャリヤーと混合されずにトナ
ー単独で用いられる一成分系現像剤を用いる方法とがお
る。

前者の方法は、トナーとキャリヤーとを撹拌Ｉｆ欺する
ことにより、各々を互いに異なる極性に帯電せしめ、こ
の帯電したトナーにより反対極性を有する静電荷像が可
視化されるものであり、トナーとキャリヤーの種類によ
り、鉄粉キャリヤーを用いるマグネツ１〜ブラシ法、ビ
ーズ・キャリヤーを用いるカスケード法、ファーブラシ
法等がある。

後者の一成分系現像方法には、トナー粒子を噴霧状態に
して用いるパウダークラウド法、トナー粒子を直接的に
静電潜像面に接触させて現像する接触現像法（タッチダ
ウン現像ともいう）、磁性の導電性トナーを静電潜像面
に接触させる誘導現像法等がある。

これらの各種の現像方法に適用されるトナーとしては、
天然樹脂あるいは合成樹脂からなる結着樹脂に、カーボ
ンブラック等の着色材を分散させた微粉末が用いられて
いる。例えば、ポリスチレンなどの結着樹脂中に、着色
剤を分散させたものを１〜３０μ程度に微粉砕した粒子
がトナーとして用いられる。また、これらの成分にざら
にマグネタイトなどの磁性材料を含有せしめたものは磁
性トナーどして用いられる。

前述のごとく、種々の現像方法に用いられる］・ナーは
、現像される静電荷像の極性に応じて、正または負の電
荷が保有せしめられるが、トナーに電荷を保有せしめる
ためには、トナーの成分である樹脂の摩擦帯電性を利用
することも出来るが、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はカブリ易く、不
鮮明なものとなる。そこで、所望の摩擦帯電性をトナー
に付与するために、帯電性を付与する染料、顔料、ある
いは荷電制御剤なるものを添加することが行なわれてい
る。

従来、正極性荷電制御剤としては、ニグロシン系の油溶
性染料、アルキル基を有するアジン系染料、塩基性染料
、塩基性染料のレーキ等があるが、これらの染料は、構
造が複雑で性質が一定せず安定性に乏しい。又、熱混練
時に、分解、機械的衝撃、摩擦、温湿度条件の変化など
により分解又は変質し易く、荷電制御性が低下する現象
を起こし易い。又、環境により、帯電性が変化するもの
が多い。

更に、従来の該荷電制御剤を含有するトナーを長時間使
用した際には帯電不良に起因して、感光体へフィルミン
グを起こしたりする。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、トナー粒子間、またはトナーとキャリ
ア間、−成分現像の場合のトナーと、現像スリーブある
いはブレードの如き帯電付与部材との摩擦帯電が安定で
、かつ摩擦帯電量分布がシャープで均一であり、使用す
る現像システムに適した帯電量にコントロールできるト
ナーを提供することにある。

ざらに本発明の他の課題は、地汚れやトナー飛散がなく
連続使用時においても、初期画像と同等の忠実度の高い
画像の得られるトナーを提供することにある。

［課題を解決しようとする手段］ 本発明によれば、少なくとも結着樹脂と着色剤からなる
トナーにおいて、下記一般式で表わされる化合物を含む
ことを特徴とする静電荷像現像用正帯電性トナー提供さ
れるものである。

一般式 （但し、式中 １＜１：置換もしくは非置換のアルキル基、買換もしく
は非置換のアリール基 Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４：水素原子、置換もしくは非置換のア
ルキル基、置換もしくは非置換のア リール基 Ａｒ’　：置換もしくは非置換のアリール基Ａｒ”　：
置換もしくは非置換のアリーレン基Ａｒ’とＲ１は共同
で環を形成してもよいｎはＯまたは１の整数である。） 本発明は、各種の実験を繰り返した結果、トナー中に上
記一般式の化合物を使用することにより、高い正帯電を
１７、良好な複写物を得ることを確めたという知見に基
づくものである。

次に、下記一般式で表わされる化合物の具体例を示す。

一般式 本発明の化合物の使用用は、結着樹脂の種類、必要に応
じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー
製造方法によって決定されるもので、−ａ的に限定され
るものではないが、好ましくは結着樹脂１００重量部に
対して、０．１〜２０車量部の範囲で用いられる。０．
１重量部未満では、トナーの正帯電が不足し実用的でな
い。また、２０重量部を越える場合は、トナーの帯電性
が大き過ぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大の為、現
像剤の流動性低下や、画像濃度の低下をまねく。

本発明に使用される結着樹脂としては、ポリスチレン、
ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのス
チレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−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−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニル
ナフタリン共重合体、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
−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アク１ノル酸
オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重
合体、スヂレンー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、スチレン−α−クロ
ルメタ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、スヂレンービニルエチルエーテル共重合体、スチ
レンービニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジ
ェン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共
重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリ
レート、ボ１ノ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、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ポリウレタン、ポリアミド、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
又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パ
ラフィン、パラフィンワックスなどがあげられ、単独或
いは混合して使用できる。

又特に圧力定着用に好適な結着樹脂として限定して必げ
ろと下記のものが単独或いは混合して使用できる。

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、ポリ四弗化エチレンな
ど）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブ
タジェン共重合体（七ツマー比５〜３０　：　９５〜７
０）、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−アクリル酸エステル共重合体、エチレ
ン−メタクリル酸共重合体、エヂレンーメタクリル酸エ
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）、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。

本発明に使用される着色材としては、カーボンブラック
、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニ
リンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、ハンザイエローＧ１０−クミン６Ｇ、レーキ、
カルコオイルブルーロムイエロー、キナクリドン、ベン
ジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系
染料、モノアゾ系、ジスアゾ系染顔料等従来公知のいか
なる染顔料をも単独あるいは混合して使用し得る。

ざらに本発明のトナーは、二成分系現像剤として用いる
場合にはキャリヤー扮と混合して用いられる。

本発明に使用しうるキャリヤーとしては、公知のものが
すべて使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニ
ッケル粉の如き磁性を有する粉体、ガラスピーズ等及び
これらの表面を樹脂等で処理したものなどがあげられる
。

さらに本発明のトナーは更に磁性材料を含有させ磁性ト
ナーとしても使用しうる。本発明の磁性１〜ナー中に含
まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、
フェライト等の酸化鉄、鉄コバルト、ニッケルのような
金属或いはこれらの金属のアルミニウム、コバルト、銅
、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリ
ウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、
セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金
属の合金およびその混合物等が挙げられる。

これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜２μ程度のもの
が望ましく、トナー中に含有させる母としては樹脂成分
１００重伍部に対し約２０〜２００重量部、特に好まし
くは樹脂成分１００重量部に対し４０〜１５０重伍部で
ある。

又本発明のトナーは、必要に応じて添加剤を混合しても
よい。添加剤としては、例えばテフロン、ステアリン酸
亜鉛の如き滑剤あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素等の
研摩剤、あるいは例えばコロイダルシリカ、酸化アルミ
ニウム等の流動化付与剤、ケーキング防止剤、おるいは
例えばカーボンブラック、酸化スズ等の導電性付与剤、
あるいは低分子母ポリエチレンなどの定着助剤等がある
。

［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明を説明する。なあ、「部」は
重量基準である。

実施例１ スヂレンーローブチルメタクリレート　１００部カーボ
ンブラック　　　　　　　　　　１０部例示化合物Ｎｏ
．　１　　　　　　　　　　　　　２部上記組成の混合
物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後、ロー
ルミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融
し、空温まで冷却後、得られた混練物を粉砕分級し、５
〜１０μｍの粒径のトナーを得た。

このトナー２．５部に対し、シリコーン樹脂を被覆した
１００〜２５０メツシユのフエライ１〜キャリア９７．
５部をボールミルで混合し、現像剤を１ｑだ。

次に上記現像剤を、当社製ＦＴ４０６０にセラＩ〜し、
反転現像を行ったところ、良好な画像が得られ、その画
像は２０万枚画像出し後も変わらなかった。

また、トナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ
、初期の帯電量は＋２０．１μＣ／（ｌであり、２０万
枚ランニング後にお【プるトナーの帯電量は＋１８．３
μｃ／ｇと初期値とほとんど差がなかった。

又、３５℃９０％ＲＨという高湿環境下、及び１０’Ｃ
Ｉ５％ＲＨという低湿下でも、常湿と同等の画像が得ら
れた。

また感光体への１−ナーフイルミングもなかつ１こ。

比較例１ 実施例１の化合物Ｎｏ．　１のかわりに、ニグロシン染
料を用いる以外は実施例１と同様に現像剤を得、画像テ
ストを行った。初期画像は、カブリのない鮮明な画像が
得られたが、１０万枚頃からカブリのある不鮮明な画像
になり、感光体表面にはトナーのフィルミングが見られ
た。また、３５℃９０％ＲＨの高湿下で画像テストを行
ったところ、画像濃度が０．９５と低く、カブリのめる
不鮮明な画像が（ｑられだ。

また、実施例１と同様に帯電量を測定したところ、初期
の帯電量は、＋　１９．８μｃ／ｇであったが、１０万
枚後には、＋９．２μｃ／ｇと低下していた。

実施例２ スチレン−２−エチルへキシルアクリレート共重合体　
　　　　　　　　　　　　１００部ポリプロピレン　　
　　　　　　　　　　５部カーボンブラック　　　　　
　　　　　　７部例示化合物ＮＯ１２１，５部 上記組成の混合物を混練、粉砕、分級し、５〜２０／ｉ
ｍの粒径のトナーを得た。このトナー１００部に対し、
炭化ケイ素（粒径２μｍ）３部、疎水性コロイダルシリ
カ０．１部をスピードニーダーで十分撹拌混合してトナ
ーとした。

このトナーを図面に示すような現像装置に装入し連続複
写を行ない、画像テストを行なったところ、良好な画像
が得られた。その画像は５万枚画像出し俊も変わらなか
った。

この現像方法について説明すると、図面に示すように、
トナータンク７に内蔵されているトナー６は撹拌羽根５
によりスポンジローラ４に強制的に寄せられ、トナーは
スポンジローラ４に供給される。そして、スポンジロー
ラ４に取り込まれたトナーはスポンジローラが矢印方向
に回転することにより、トナー搬送部材２に運ばれ、摩
擦され、静電的あるいは物理的に吸着し、トナー搬送部
材２が矢印方向に強く回転し、弾性ブレード３により均
一なトナー薄層が形成されるとともに摩擦帯電する。そ
の後、トナー搬送部材２と接触もしくは近接している静
電潜像担持体１の表面に運ばれ、潜像が現像される。

静電潜像は有機感光体にａｏｏｙのマイナスＤＣ帯電を
した後、露光し、潜像を形成し現像されるのである。

また、トナー搬送部材上のトナーの比電荷量二〇／Ｍを
測定する為に、出口側にフィルター層を具備したファラ
デーケージを介してトナー搬送部材上のトナーを吸引し
、ファラデーケージ内にトラップされたトナーの比電荷
を測定する吸引法比電荷伍測定装置により、Ｑ／Ｍを測
定したところ＋１２．３μｃ／ｇと充分な帯電がなされ
ているのが確められた。

また５万枚、ランニングにおける帯電量は＋１１．３μ
ｃ／ｇと初期値とほとんど差がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。また感光体へのトナーフィルミニフグもなかった
。

比較例２ 実施例２の化合物Ｎｏ、　２のかわりに、ニグロシン染
料を用いた以外は実施例２と同様に画像テストを行なっ
たところ、初期はカブリのない鮮明な画像が得られたが
、３万枚ごろからカブリのある不鮮明な画像となり、感
光体面には、トナーのフィルミングが見られた。また、
高温高湿下では、画像濃度が０．９２と低かった。また
、実施例２と同様に帯電量を測定したところ、初期の帯
電量は＋１０．７μｃ／ｇと十分であったが、５万枚ラ
ンニング後には＋２．９μｃ／ｇと低下していた。

実施例３ スチレン−〇−ブチルメタクリレート　１００部ポリエ
チレン　　　　　　　　　　　　　７部カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　　１３部例示化合物Ｎｏ、　１　
　　　　　　　　　　２部上記組成の混合物を混練、粉
砕、分級し、５〜２０μｍの粒径のトナーを得た。この
トナー１００部に対し、炭化ケイ素（２μ１ｌｌ）　２
．５部と酸化チタン微粉末０．４部をスピードニーダ−
で十分撹拌混合してトナーとした。

このトナーを実施例２と同様に画像テストを行なったと
ころ、良好な画像が得られた。帯電量は、スタートが＋
９．８μＣ／ｇ、５万枚後が＋９．２μｃ／ｇとほとん
ど変化がなく、高湿下でも良好な画像が得られ、感光体
表面へのトナーフィルミングもなかった。

実施例４ 実施例１の化合物Ｎｏ、　１のかわりに例示化合物Ｎｏ
、　５を使用した以外は実施例１と同様に画像テストを
行なった。帯電伍はスタートが＋１３．４μｃ／ｇ、２
０万枚後が＋１１．４μｃ／ｇとほとんど変化がなかっ
た。また、高湿、低湿下でも常湿と同等の良好な画像が
得られた。また感光体へのフィルミングもなかった。

実施例５〜１１ 吹入に示す現像剤組成で、実施例２と同様の方法により
トナーを得た。これらのトナーの画像特性、帯電性につ
いての結果を以下に示す。

実施例５の現像剤の組成 トナー スチレン−〇−ブチルアクリレート　１００部ポリエチ
レン　　　　　　　　　　　　４部カーボン　　　　　
　　　　　　　　５部例示化合物Ｎｏ、４　　　　　　
　　　２．５部外添剤 炭化ケイ素（３μＩＩＩ）　　　　　　　　　５部酸化
アルミナ微粉末　　　　　　　０．６部実施例６の現像
剤の組成 トナー ポリエステル　　　　　　　　　　　１００部ポリプロ
ピレン　　　　　　　　　　　４部カーボン　　　　　
　　　　　　　　　７部例示化合物Ｎｏ、　８　　　　
　　　　　　７部外添剤 炭化ケイ素（２μｍ）　　　　　　　　　２部疎水性コ
ロイダルシリカ　　　　　０．１部実施例７の現像剤の
組成 トナー エポキシ樹脂　　　　　　　　　　　１００部ポリエチ
レン　　　　　　　　　　　　７部カーボン　　　　　
　　　　　　　　　６部例示化合物Ｎｏ、　９　　　　
　　　　　　３部外添剤 炭化ケイ素（３μＩＩＩ）　　　　　　　　　５部酸化
チタン微粉末　　　　　　　　０．２部実施例８の現像
剤の組成 トナー スチレン−〇−ブチルアクリレート　１００部ポリプロ
ピレン　　　　　　　　　　　５部カーボン　　　　　
　　　　　　　　５部例示化合物Ｎｏ、１０　　　　　
　　　２．５部外添剤 炭化ケイ素（３μｍ）　　　　　　　　　７部ステアリ
ン酸亜鉛　　　　　　　０．０５部実施例９の現像剤の
組成 トナー ポリエステル　　　　　　　　　　１００部ポリプロピ
レン　　　　　　　　　　　７部カーホン　　　　　　
　　　　　　　１５部例示化合物Ｎｏ、１４　　　　　
　　　２．５部外添剤 炭化ケイ素（２μｍ）　　　　　　　　　５部疎水性コ
ロイダルシリカ　　　　　　０．１部実施例１０の現像
剤の組成 トナー スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート１００部ポリエチ
レン　　　　　　　　　　　　７部カーボン　　　　　
　　　　　　　　１０部例示化合物Ｎｏ、　２２　　　
　　　　　　６部外添剤 炭酸カルシウム（３μｍ）　　　　　　　５部疎水性コ
ロイダルシリカ　　　　　０．１部実施例１１の現像剤
の組成 トナー ポリエステル　　　　　　　　　　　１００８［Ｓポリ
エチレン　　　　　　　　　　　　５部カーボン　　　
　　　　　　　　　　　５部例示化合物Ｎｏ、　３８　
　　　　　　　　５部外添剤 疎水性コロイダルシリカ　　　　　０．１部酸化チタン
微粉末　　　　　　　　０．３部上記の各組成のトナー
についての画像性は実施例５〜１１のいずれもスタート
時において黒色鮮明で、５万枚後も初期と同等であった
。また、３５°Ｃ１９０％ＲＨという高湿環境下、及び
１０’Ｃ１１５％ＲＨという低湿下でも、上記実施例５
〜１１のトナーはいずれも常湿と同等の画像が得られた
。また、実施例５〜１１のトナーはいずれも感光体のト
ナーフィルミングもなかった。

また、］ヘナーの帯電ｍＱ／Ｍについてはスタート時、
５万枚後の値は下表の通りでおった。

［発明の効果コ 本発明の効果を列挙すると以下の通りである。

（１）連続複写後も初期画像と同等の品質の画像が得ら
れる。

（２）正極性の安定した摩隙帯電性を示すトナーが得ら
れる。

（３）バインダー樹脂への分散性が良好である。

（４）環境安定性の優れたトナーが１ｑられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した現像装置の概略図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナーにおいて、
   下記一般式で表わされる化合物を含むことを特徴とする
   静電荷像現像用正帯電性トナー。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中 Ｒ＾１：置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしく
   は非置換のアリール基 Ｒ＾２、Ｒ＾３、Ｒ＾４：水素原子、置換もしくは非置
   換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基 Ａｒ＾１：置換もしくは非置換のアリール基 Ａｒ＾２：置換もしくは非置換のアリーレン基 Ａｒ＾１とＲ＾１は共同で環を形成してもよい ｎは０または１の整数である。）