JPH02240665A - 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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JPH02240665A
JPH02240665A JP1061468A JP6146889A JPH02240665A JP H02240665 A JPH02240665 A JP H02240665A JP 1061468 A JP1061468 A JP 1061468A JP 6146889 A JP6146889 A JP 6146889A JP H02240665 A JPH02240665 A JP H02240665A
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toner
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Mitsuo Aoki
三夫 青木
Tetsuo Isoda
磯田 哲夫
Yasutaka Iwamoto
康敬 岩本
Takahisa Kato
貴久 加藤
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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] 本発明は静電荷像現像用トナーに関し、より詳しくは、
電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静電荷像を
現像するための乾式トナーに関する。
[従来の技術] 従来、電子写真法としては、米国第2,297,691
号明細書、特公昭49−23910号公報、および特公
昭43−2474B@公報等に各種の方法が記載されて
いるが、一般には光導電性物質を利用し、様々の手段に
より感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をト
ナーを用いて現像し、必要に応じて紙等に粉像を転写し
た後、加熱あるいは溶剤蒸気等により定着し、コピーを
得るものである。
電気的潜像を現像する方式には大別して絶縁性有機液体
中に各種の顔料や染料を微細に分散させた現像剤を用い
る液体現像方式とカスケード法、磁気ブラシ法、パウダ
ークラウド法等のように天然または合成樹脂にカーボン
ブラック等の着色剤を分散せしめたトナーを用いるいわ
ゆる乾式現像方式とがあり、乾式現像方式の一例として
は二成分系乾式現像剤を使用する方式がある。この二成
分乾式現像剤は、比較的大きなキャリア粒子表面上に微
小なトナー粒子が雨粒子の摩擦により発生した電気力に
より保持されており、静電潜像に近接されると静電潜像
が形成する電界によるトナ粒子に対する該潜像方向への
吸収力がトフー粒子とキャリア粒子間の結合力に打ち勝
ってI・ナー粒子は静電潜像上に吸引付着されて静電潜
像が可視化されるものである。そして、現像剤は現像に
よって消費されたトナーを補充しながら反復使用される
従って、キャリアは長期間の使用中、常にトナー粒子を
所望とする極性で、かつ充分な帯電量に摩擦帯電しなけ
ればならない。
しかしながら、従来の現像剤は、粒子間の衝突または粒
子と現像機械との衝突等の機械的衝突またはこれらの衝
突等による発熱でキャリア表面にトナー膜が形成される
、いわゆるスペント化が生じ、キャリアの帯電特性が使
用時間と共に低下し、現像剤全体を取り替える必要が生
じる。このようなスペント化を防止するため、従来より
キャリア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案されて
いる。シリコーン樹脂によりキャリア表面を被覆する方
法もその一つであり、これによりスペント化は防げるよ
うになる。しかしながら、シリコーン樹脂被覆キャリア
はそれ白身、トナーを帯電する能力が低いため、トナー
粒子に充分な帯電を与えられないという欠点を有してい
る。
トナー粒子に充分な摩擦帯電を付与するには、トナーの
主成分である結着樹脂の摩擦帯電性を利用する方法や、
電荷付与剤を添加する方法等がある。
正電荷付与剤として実用化されているものとしては特公
昭41−2427号公報等に記載されているニグロシン
系染料や、米国特許筒3.565.654号明細書等に
記載された第四級アンモニウム塩等が挙げられる。ニグ
ロシン系染料は高電荷付与性と安価であることから従来
より広く使用されてきている。
しかし、ニグロシン系染料は一般的にP造が複雑で安定
性に乏しく、例えば機械的摩擦や衝撃、温湿度条件、電
気的衝撃や光照射等により分解あるいは変質したりして
電荷付与性能が低下するという欠点を有している。これ
らの欠点を改良した電荷付与剤として特開昭60−16
9857号公報には新規な第四級アンモニウム塩化合物
が開示されており、従来の諸問題の多くは改良されてい
る。
また、特公昭59−9906号公報にはキサンチン系染
料をレーキ化した正荷電性トナーが開示されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、使用環境により、現像剤の帯電量が大き
く変動するという問題は未だに未解決である。これは特
にカーボンブラックを含有したトナーの場合顕著である
また、シリコーン樹脂被覆キャリアを使用した場合も使
用環境により現像剤の帯電量の変動が大きくなることが
判明している、 このため、高温高湿時に使用した場合、現像剤の帯電量
が低下し、地汚れ、解像力の悪化、トナーの飛散等が発
生し、また低温低湿では、現像剤の帯電量が上昇し、画
像′a度の低下、エツチング効果等が発生し、安定した
画像が19られなくなるという欠点を有している。
本発明の目的の一つは、温度、湿度の変化に影響を受け
ない安定した画像を再現する現像剤の提供にある。
本発明のもう一つの目的は、長時間使用してもトナーの
スペント化の発生しない優れた耐久性をもつ現像剤の提
供にある。
本発明のもう一つの目的は充分に高い安定した帯電性を
示す現像剤の提供にある。
1課題を解決するための手段] 本発明は、着色剤、電荷付与剤および結着剤を主成分と
する静電荷現像用トナーにおいて、電荷付与剤としてC
,1,Pigment Red 81に分類される化合
物と下記−数式(I>で示される第四級アンモニウム塩
化合物を含有することを特徴とする静電荷現像用トナー
である。
(但し、式中R1はC1〜C8のアルキル基、R2゜R
3はC1〜C18のアルキル基、R4はC1〜C8のア
ルキル基またはアラルキル基を示すa)本発明は、C,
1,Pigment Red 8tに分類される化合物
と一般式(I>で示される第四級アンモニウム塩化合物
を併用することが重要であり、これにより従来の欠点を
改良することが可能となった。
また、本発明者らは、C,1,Pigment Red
 81に分類される化合物、−数式(I>で示される第
四級アンモニウム塩化合物それぞれ単独の帯電量よりも
、併用した時の帯電量の方が高くなることを見出したも
のである。これによりシリコーン樹脂被覆キャリアを使
用しても充分な帯電量が保持できるようになった。
本発明に使用される結着剤(結着樹脂)の例としては、
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−ブタジェ
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、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、スチレン−メタクリル
酸オクチル共重合体、スヂレンー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、スチレン−7クリロニトリル一アクリル酸エ
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、スチレン−酢酸ビニル共重合体、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、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、ポリビニルブチラール樹脂
等があるが、これらの樹脂は単独使用に限らず、二種以
上併用することもできる。
また、これらの製造方法も、特に限定されるものでなく
、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも利
用できる。
本発明に用いられるC、1.Pigment Red 
81に分類される化合物は下記(II)の構造式で示さ
れるものが使用される。
(P、W、MO−レーキ) 具体的には旧tra Rose R,Ultra Ro
se 3B  (以上東洋インキ社製) 、R40Fa
st ROse 、 144 FastRose  (
以上大日精化社製)等がある。
−数式(I>で示される第四級アンモニウム塩化合物の
具体例としては下記のものがある。
前記C,1,Pigment Red 81に分類され
る化合物と一般式(I>で示される化合物の比率は手最
で5゜95〜95:5、好ましくは20 : 80〜8
0 : 20である。
また、トナーに対する添加6はc、 r、Pigmen
tRed 81に分類される化合物と、−数式< I 
)で示される化合物の合計が結着剤100重量部に対し
、0.1〜10重量部、好ましくは1〜5重量部である
着色剤としては、カーボンブラックの他、公知の染顔料
が使用される。
カーボンブラックとしてはファーネスブラックアセチレ
ンブラック、サーマルブラック等が使用できる。カーボ
ンブラックの添加量は結着剤100重量部に対し、1〜
15重量部が好ましい。
本発明に使用するトナーは、例えば、結着剤、C,1,
Pigment Red 8B:分類される化合物、−
数式(I)で示される第四級アンモニウム塩化合物、カ
ーボンブラック等をミキサーで分散しておき、次に加圧
式ニーダ−1加熱二本ロール等で混練し、その後冷却固
化し、粉砕、分級することにより製造することができる
上記本発明の静電荷像現像用トナーに表面がシリコーン
樹脂で被覆されたキャリア粒子を加え乾式二成分現像剤
を構成することができる。
キャリア粒子表面に被覆するシリコーン樹脂としては、
従来知られているいずれのシリコーン樹脂であってもよ
く、例えば−数式(1)で示される常温硬化型シリコー
ン樹脂が挙げられるが他のシリコーン樹脂も使用可能で
ある。
(上記式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ
ル基、メトキシ基、01〜C4の低級アルキル基または
フェニル基を示す。) 具体的には、例えばKR271、にR255、KR15
2(以上信越化学社製) 、5R2400,5R240
6,38840(以上トーレシリコーン社製)等がある
本発明において、シリコーン樹脂で被覆するキャリア芯
材としては、平均粒径が20〜1000μm、好ましく
は50〜500μmのコバルト、鉄、銅、ニッケル、亜
鉛、アルミニウム、黄銅、ガラス等の非金属や金属、金
属合金等の従来使用されている材料が広く用いられる。
シリコーン樹脂の被覆法としては、該樹脂を溶剤に溶解
して前記芯材表面に噴霧法等の従来公知の手段でコーテ
ィングすればよい。
キャリアおよびトナーの使用筒とじでは、トナー粒子が
キャリア粒子の表面に付着して、その表面積の30〜9
0%を占める程度に雨粒子を混合づるのが好ましい。
[実施例] 次に実施例を挙げて本発明を説明する。なお、部は重量
基準である。
実施例1 くトナー〉 ポリスチレン(D−125:エッソ石油化学製)88.
0部 C,1,Pigment Red 8i(#/14 F
ast Rose :大日精化製  1.0部第四級ア
ンモニウム塩 カーボンブラック (144:三菱化成製)    10.0部以上の処方
で加熱二本口−ラを用い混線を行ない、体積平均粒径1
0μmのトナーを得た。
比較例]、2 比較のため、実施例1の処方において、電荷付与剤を1
44 Fast Rose 2部だけとしたもの(比較
例1)、上記構造を有する第四級アンモニウム塩2部と
したもの(比較例2)も作成した。
くキャリア〉 芯物質:平均粒径100μmの球形酸化鉄粉100部 コーティング溶液 上記芯物質にコーティング溶液を流動床型コーティング
装置を用いてコーティングし、乾燥固化し、本発明に使
用するキャリアを)qた。
上記3種類のトナーとキャリアを用いて現像剤帯電量の
環境依存性(温湿度の変化でどれだけ帯電量が変化する
か)の測定を行った。
・現像剤帯電量の環境依存性の求め方:環境依存性は低
温低湿帯電量と高温高湿帯電量との変動率として表わす
(イ)低温低湿帯電量 10℃、20%相対湿度(R旧の低湿低湿室にトナー3
.00、キャリア97.OCJを3時間調湿する。
その後120m1ステンレスポツトにトナーとキャリア
を入れ、10分間攪拌し、ブローオフ法により帯電量を
求める。
(ロ)高温高湿帯電量 30°C185%RHの高温高湿室にトナー3.0にJ
、キャリア97.OQを3時間調湿する。その後、12
0m1ステンレスポツトにトナーとキャリアを入れ、1
0分間攪拌し、ブローオフ法により帯電量を求める。
(ハ) 上記方法により測定1ノだ環境依存性は下記衣1のよう
であった。
以上のように本発明の現像剤は帯電量の環境による変動
が極めて少ない。また、電荷付与剤をそれぞれ単独使用
するより併合して使用した方が帯電量が高くなることが
わかる。
実施例2 くトナー〉 スチレン−n−ブチルメタクリレート共重合体87,0
部 C,1,Pigmerit Red 81(旧tra 
Rose R:東洋インキ製)2.0部第四級アンモニ
ウム塩 カーボンブラック(1144)       10.0
部以上の処方で加熱二本ローラを用い混線を行い、体積
平均粒径10μmのトナテを得た。
比較例3,4 比較のため、実施例2の処方において、電荷付与剤を旧
tra Rose R3部だけとしたもの(比較例3)
、上記構造を有する第四級アンモニウム塩3部としたも
の(比較例4)も作成した。
くキャリア〉 芯物質:平均粒径100μmの 球形フェライト粒子   100部 コーティング溶液 上記芯物質にコーティング溶液を流動床型コテイング装
置を用いてコーティングし、乾燥固化し、本発明に使用
するキャリアを得た。
上記3種類のトナーとキャリアを用いて実施例1ど同様
に現像剤帯電量の環境依存性の測定を行った。結果を表
2に示す。
以上のように本発明の現像剤は帯電量の環境による変動
が極めて少ない。また、電荷付与剤をそれぞれ単独使用
するより併合して使用した方が帯電量が高くなることが
わかる。
実施例3 くトナー〉 スチレン−rl−ブチルメタクリレート共重合体87.
0部 C,1,Pigment Red 81(#40 Fa
st Rose :大日精化製)2.O部用四級アンモ
ニウム塩 カーボンブラック(144)       10.0部
以上の処方で加熱二本ローラを用い混練を行い、体積平
均粒径10μmの1−ナーを得た。
比較例5.6 比較のため、実施例3の処方において、電荷付与剤を1
40 Fast Rose 3部だけとしたもの(比較
例5)、上記構造を有する第四級アンモニウム塩3部と
したちのく比較例6)も作成した。
くキャリア〉 芯物質:平均粒径70μmの 不定形酸化鉄粉     100部 コーティング溶液 上記芯物質にコーディング溶液を流動床型コーティング
装置を用いてコーティングし、乾燥固化し、本発明に使
用するキャリアを得た。
上記3種類のトナーとキャリアを用いて実施例]と同様
に現像剤帯電間の環境依存性の測定を行った。結果を表
3に示す。
以上のように本発明の現像剤は帯電量の環境による変動
が極めて少ない。また、電荷付与剤をそれぞれ単独使用
するより併合して使用した方が帯電量が高くなることが
わかる。
[発明の効果] 以上の説明で明らかなように、本発明の静電荷像現像用
トナーは、温度、湿度の変化に影響を受けない安定した
画像を再現することができ、また、長時間使用してもト
ナーのスペント化を発生せず、優れた耐久性を有し、さ
らに充分に高い安定した帯電性を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)着色剤、電荷付与剤および結着剤を主成分とする
    静電荷像現像用トナーにおいて、電荷付与剤としてC.
    I .PigmentRed81に分類される化合物と
    下記一般式( I )で示される第四級アンモニウム塩化
    合物を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー
    。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (但し、式中R_1はC_1〜C_8のアルキル基、R
    _2、R_3はC_1〜C_1_8のアルキル基、R_
    4はC_1〜C_8のアルキル基またはアラルキル基を
    示す。)
  2. (2)着色剤としてカーボンブラックを含有する特許請
    求の範囲第1項記載の静電荷像現像用トナー。
  3. (3)C. I .PigmentRed81に分類され
    る化合物と一般式( I )で示される化合物の重量比が
    5:95〜95:5である特許請求の範囲第1項記載の
    静電荷像現像用トナー。
  4. (4)C. I .PigmentRed81に分類され
    る化合物と一般式( I )で示される化合物の合計が結
    着剤100重量部に対し0.1〜10重量部である特許
    請求の範囲第1項記載の静電荷像現像用トナー。
  5. (5)特許請求の範囲第1項記載のトナーにおいて、さ
    らに表面がシリコーン樹脂で被覆されたキャリア粒子を
    含有する静電荷像現像用現像剤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05134463A (ja) * 1991-04-26 1993-05-28 Canon Inc 電子写真用キヤリア、二成分系現像剤、電子写真用キヤリアの製造方法及び画像形成方法
JPH05289407A (ja) * 1992-04-09 1993-11-05 Tomoegawa Paper Co Ltd 正帯電性カラー用現像剤

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05134463A (ja) * 1991-04-26 1993-05-28 Canon Inc 電子写真用キヤリア、二成分系現像剤、電子写真用キヤリアの製造方法及び画像形成方法
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