JPH03294868A

JPH03294868A - 静電荷像現像用トナー及びそれを用いる画像形成方法

Info

Publication number: JPH03294868A
Application number: JP2098516A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kato; 弘一加藤; Masami Tomita; 正実冨田; Tomoe Hagiwara; 萩原　登茂枝; Toshiki Minamitani; 俊樹南谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1991-12-26

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、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及びそれを用いる
画像形成方法に関し、更に詳しくは負荷電制御剤として
特定の含金属化合物を含有する静電荷像現像用トナー及
びそれを用いる画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真感光体や静電記録体などの上に形成された静電
荷像を現像する手段としては、液体現像剤を用いる方法
（湿式現像法）と、結着樹脂中に着色剤を分散させたト
ナーあるいはこのトナーを固体キャリアと混合した一成
分型ないし二成分型乾式現像剤を用いる方式（乾式現像
法）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。

ところで、前記のトナー（現像粉）においては、単に結
着樹脂に染料、顔料などの着色剤を分散させただけのも
のでは望ましい帯電性が得られないため、これに荷電制
御剤が適当量添加されているのが普通である。従来の荷
電制御剤の代表例としては、（ｉ）トナーに正電荷を与
えるものとして、例えば、ニグロシン系の油溶性染料、
第四級アンモニウム塩、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などが、また、（
ｉｉ）トナーに負電荷を与えるものとして、例えば含ク
ロムモノアゾ錯体、含クロムサリチル酸化合物錯体、含
クロム有機染料（銅フタロシアニングリーン、含クロル
モノアゾ染料）のごとき含金属染料が挙げられる。だが
、こうした従来の荷電制御剤を含有したトナーは、初期
には良好な現像特性を示すものの寿命が短く、従って長
時間の使用では感光体へフィルミングを生じさせるとい
った不都合な現象が往々にして認められている。これは
、従来の荷電制御剤の性質が一定せず、安定性に欠ける
ために起因するものである。加えて、こうした従来の荷
電制御剤の多くは、トナー製造での熱混練時に分散した
り、機械的衝動や摩擦、温湿度条件の変化などにより分
解あるいは変質しやすく、こうしたことが荷電制御性の
低下する現象を一層強めている。また、従来の荷電制御
剤は環境により変化するものが多いという傾向もみられ
る。特に、少なくともトナー搬送部材、トナー層厚規制
部材を有し、トナー搬送部材上はトナー薄層を形成させ
現像を行なう一成分プロセスにおいては、トナー帯電性
の変動がトナー薄層の形成性に大きく影響し、画像の劣
化を引き起こすことがある。いずれにしてもこれまで提
案されてきた荷電制御剤は、長期にわたって適度の帯電
性を持ち得ないものが殆どである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、本発明は、上記従来技術の有する欠点を克服し
、トナー粒子間又は−成分系現像方式におけるトナーと
現像スリーブ若しくはブレードのような帯電付与部材と
の間で生じる摩擦帯電が安定で、且つ摩擦帯電量分布が
シャープで均一であり、使用される現像方法に適した帯
電量にコントロールできるトナーを提供することを第１
の目的とし、また摩擦帯電性が過大になりすぎることな
く長期にわたって負に荷電制御された一成分型乾式現像
材におけるトナーを提供することを第２の目的とする。

更に、本発明は、常に安定した画像が得られるのは勿論
のこと、耐久性を有するトナーを提供することを第３の
目的とし、また汚染やトナー飛散がなく、連続使用にお
いても初期画像と同等の良質画像が多数枚得られるトナ
ーを提供することを第４の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、負荷電制御剤と
して特定の含金属化合物を含有するトナーが上記目的に
適合することを知見し、本発明を完成するに至った。

即ち１本１発明によれば、少なくとも結着槓脂と着色剤
からなるトナーにおいて、負荷電制御剤として下記一般
式で示される含金属化合物の少くとも１種を含有するこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーが提供される。

（式中、Ｒ□〜ＲＩｌ及び門はそれぞれ以下のものを表
わす。

水素原子又は炭素数１〜１８個のアルキル基若しくはア
ルコキシ基。

Ｍ　：　Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ又はＭｇ原子、）また、本発
明によれば、薄層化させたトナーを潜像担持体に供給し
て潜像を現像する電子写真における一成分現像方式によ
る画像形成方法において、前記トナーを用いることを特
徴とする画像形成方法が提供される。

本発明のトナーにおいて、負荷電制御剤として使用され
る前記一般式で示される含金属化合物は、公知の手段で
合成される。該負荷電制御剤は単独で用いてもよいし、
２種を併用してもよい。また、他の負荷電制御剤を併用
することもできる。

本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤及び前記の負荷電
制御剤を必須成分とする。トナー中の前記負荷電制御剤
の含有量は、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。

一義的に限定されるものではないが、通常結着樹脂１０
０重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．
２〜１０重量部の範囲である。０．１重量部未満ではト
ナーの負帯電性が不足し実用的でなく、逆に２０重量部
を越える場合は、トナーの負帯電性が大きくなりすぎて
、流動性低下、転写性低下及び画像濃度の低下等をもた
らすようになり好ましくない。

本発明で用いられる着色剤としては、従来からトナー用
着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適用
される。具体的には、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、カ
ルコオイル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
、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダ
ミン６Ｃレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベン
ジジンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグリ
ーンへキサレート、オイルブラック、アゾオイルブラッ
ク、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染
顔料、トリスアゾ系染顔料及びこれらの混合物などが挙
げられる。

また、本発明で用いられる結着樹脂も、前記着色剤と同
様に、これまでトナー用結着樹脂として使用されてきた
ものの全てが適用される。具体的には、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
ナフタレン共重合体、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−アクリル酸オ
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−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、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン−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電金体：ポリメチルメタクリレ
ート、ポリ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挙げられ、これらは単
独であるいは２種以上混合して使用される。

なお、本発明のトナーには、必要に応じて添加剤を混合
することができる。添加剤としては、例えば四弗化エチ
レン樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤あるいは酸化
セリウム、炭化珪素等の研摩剤、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、あるいは例えばカーボンブラック、酸化
錫等の導電性付与剤、あるいは低分子量ポリエチレンな
どの定着助剤等がある。

本発明のトナーは、電子写真における一成分現像方式に
よる画像形成に特に有用であり、次に本発明の画像形成
方法について説明する。

本発明の画像形成方法は、薄層化させたトナーを潜像担
持体に供給して潜像を現像する電子写真における一成分
現像方式による画像形成方法において、前記した負荷電
制御剤を含有したトナーを用いることを特徴とする。な
お、トナーの薄層化は、通常トナー搬送部材、トナー層
厚規制部材及びトナー供給部材を備え、且つトナー供給
部材とトナー搬送部材並びにトナー層厚規制部材とトナ
ー搬送部材とが夫々当接している装置を用いて行なわれ
る。

図面により１本発明の画像形成方法を更に詳しく説明す
る。

第１図は本発明方法の実施に有用な非磁性−成分系トナ
ーを使用した現像装置の一例の模式的断面図である。第
１図において、トナータンク７に内蔵されている本発明
のトナー６は、撹拌羽根（トナー供給補助部材）５によ
りトナー供給部材（スポンジローラ）４に強制的に寄せ
られ、トナーはトナー供給部材４に供給される。そして
、トナー供給部材４に取り込まれたトナーは、トナー供
給部材４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、スチ
ール製のトナー層厚規制部材（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共に摩擦帯電する。そ
の後、トナー搬送部材２と接触若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８００ｖ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。なお
、本発明のトナーに適した現像装置は上記のものに限定
されるものではない。

このような電子写真における一成分現像方式による画像
形成方法は、トナーの帯電性の変動がトナーの薄層の形
成性に大きく影響を与えるが、本発明のトナーは、負極
性の安定した摩擦帯電性を示し且つ環境安定性にも優れ
ているので、実施の際に適切な帯電量にコントロールす
ることができ、本発明の方法により、長期にわたり、高
品質の画像が得られる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。

実施例１前記一般式（１）において、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５及びＲ１
１がＣａ原子である化合物３部、スチレン／ｎ−ブチル
メタクリレート共重合体１００部及びカーボンブラック
１０部からなる混合物を、ヘンシェルミキサー中で充分
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、これを室温まで冷却した。得
られた混線物を粉砕分級し、５〜１０．の粒径のトナー
を得た。このトナー１００部に対しコロイダルシリカ０
．２部を添加、混合して本発明のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、第１図に示すような現像装置
にて画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ、
その画像は１０万枚ランニング後も変らなかった。

また、トナーの帯電量を吸引法で測定したところ、初期
の帯電量は−１３，２μＣ／ｇであり、１０万枚ランニ
ング後におけるトナーの帯電量は−１２，９μＣ／ｇと
初期値と殆ど変らなかった。

更に、３５°Ｃ１９０％ＲＨという高湿環境下及び１０
℃、１５％ＲＨという低湿環境下でも、常湿環境のもと
ての複写と同等の画像が得られ、感光体へのトナーフィ
ルミングも認められなかった。

実施例２実施例１における前記一般式で示される化合物の代わり
に、前記一般式において、Ｒ１、Ｒ１、Ｒ５及にＨがＺ
ｎ原子である化合物を用いた以外は、実施例１と同様に
して本発明のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、実施例１と同様にして画像出
しを行なったところ、良好な画像が得られ、その画像は
１０万枚ランニング後も変らなかった。

また、トナーの帯電量を吸引法で測定したところ、初期
の帯電量は−１１，３μＣ／ｇであり、１０万枚ランニ
ング後におけるトナーの帯電量は−１０，５μＣ／ｇと
初期値と殆ど変らなかった。

更に３５℃、９０％ＲＨという高温環境下及び１０℃、
１５％ＲＨという低湿環境下でも、常湿環境のもとての
複写と同等の画像が得られ、感光体へのトナーフィルミ
ングも認められなかった。

実施例３実施例１における前記一般式で示される化合物の代わり
に、前記一般式において、Ｒ２、Ｒ４、ＲＧ及Ｒ７が水
素原子、並びに阿がＢａ原子である化合物を用いた以外
は、実施例１と同様にして本発明のトナーを得た。

また、トナーの帯電量を吸引法で測定したところ、初期
の帯電量は−１０，１μＣ／ｇであり、１０万枚ランニ
ング後におけるトナーの帯電量は−１０，０μＣ／ｇと
初期値と殆ど変らなかった。

更に３５℃、９０％ＲＨという高湿環境下及び１０℃、
１５％ＲＨという低湿環境下でも、常湿環境のもとての
複写と同等の画像が得られ、感光体へのトナーフィルミ
ングも認められなかった。

比較例実施例１における前記一般式で示される化合物の代わり
に、銅フタロシアニングリーンを用いた以外は、実施例
１と同様にして比較用のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、実施例１と同様にして画像テ
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、５千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０．９と低かった。なお、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−１０，
０μＣ／ｇと充分であったが、５千枚ランニング後には
−３，９μＣ／ｇに低下していた。

〔発明の効果〕

請求項（１）の静電荷像現像用トナーは、負荷電制御剤
として前記一般式で示される含金属化合物の少くとも１
種を含有することから、トナーと現像スリーブ若しくは
ブレード等の帯電付与部材との・摩擦帯電を負極性の安
定した摩擦帯電性に保持することができる。

また、該トナーは、機械的衝撃や摩擦更には温湿度条件
等の環境が変化しても、その摩擦帯電性等の諸性能に変
化がない。

このため、請求項（２）の画像形成方法により、地汚れ
やトナーの飛散がなく、連続複写後も初期画像と同等の
高品質画像を得ることができる。

また、該方法においては、種々の環境下においても、安
定した高品質黒色画像が得られ、且つ長時間使用しても
感光体にフィルミングすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施に有用な本発明の非磁性−
成分系トナーを用いた現像装置の一例を示す模式断面図
である。１・・・静電潜像担持体、２・・・トナー搬送部材、３
・・・トナー層厚規制部材、４・・・トナー供給部材、
５・・・撹拌羽根、６・・・トナー、７・・・トナータ
ンク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナーにお
いて、負荷電制御剤として下記一般式で示される含金属
化合物の少くとも１種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▼ （式中、Ｒ＿１〜Ｒ＿８及びＭはそれぞれ以下のものを
表わす。Ｒ＿１〜Ｒ＿４：そのうち２つは▲数式、化学式、表等
があります▼、その他は水素原子又は炭素数１〜１８個
のアルキル基若しくはアルコキシ基。Ｒ＿５〜Ｒ＿８：そのうち２つは▲数式、化学式、表等
があります▼、その他は水素原子又は炭素数１〜１８個
のアルキル基若しくはアルコキシ基。Ｍ：Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ又はＭｇ原子。）
（２）薄層化させたトナーを潜像担持体に供給して潜像
を現像する電子写真における一成分現像方式による画像
形成方法において、請求項（１）記載のトナーを用いる
ことを特徴とする画像形成方法。