JPH0545924A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの流動性や補給性が良好で、且つ連続
複写、連続印字時にも良好で安定した帯電性を示す静電
荷像現像用トナーを得る。 【構成】 少なくとも、微粉末シリカ及び、ナフタレン
化合物若しくはアントラセン化合物のヒドロキシカルボ
ン酸化合物（ａ）、又は該ヒドロキシカルボン酸化合物
が連結基により二量化したビスヒドロキシカルボン酸化
合物（ｂ）を含有する静電荷像現像用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電荷像現像用トナーに
係わるものであって、より詳しくは微粉末シリカと特定
の静電荷付与剤を含有する帯電安定性に優れ良好な画像
を与える静電荷像現像用トナーに係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は米国特許２２９７６９１
号、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４３−２
４７４８号公報などに種々開示されているとおり、一般
には光電導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、ついで該潜像を予めキャリア
ーや現像槽の器壁との接触で帯電しているトナーで粉像
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、加圧或いは溶剤蒸気などにより定着するもの
である。前記トナーはスチレンアクリルなどの樹脂中に
各種染料、顔料等を分散させたものを１〜３０μｍ程度
に微粉砕した粉体であって、表面に静電気力でトナーを
担持しつつそれ自身が磁力で感光体近傍まで運搬される
キャリアーと称される粒径３０〜２００μｍ程度の鉄
粉、フェライト、マグネタイトと混合して二成分現像剤
として用いられるか、またはキャリアーを用いずキャリ
アーの機能をトナーの粒子中に含有せしめた磁性粉で代
替される一成分現像剤として用いられる。トナーに帯電
性を付与するにはバインダー樹脂、着色剤自体で行って
もよいが必要に応じ例えば含金属アゾ染料とか置換基を
有してもよい芳香族オキシカルボン酸金属化合物等の帯
電付与剤を添加する方法が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】複写機、プリンターは
高画質化が進んでおり静電荷像現像用トナー（以下トナ
ーと略す）においては高画質（高解像度）のために小粒
径化の方向に進んでいる。従来は平均粒径が１０〜１５
μｍのトナーが主に使用されてきたが、近年は前記目的
のため平均粒径が９〜６μｍの小粒径トナーの開発が盛
んである。しかし、トナーは小粒径にすると流動性が悪
くなり複写機、プリンターの現像槽へのトナー補給性等
が悪くなる。

【０００４】この補給性等を改良するために微粉末シリ
カを添加しトナーの流動性を向上させる方法が一般的に
知られているが、小粒径トナーになる程流動性が悪化す
るため、微粉末シリカの添加量は増加させねばならな
い。例えばトナー平均粒径１０μｍのトナー補給性（流
動性）を維持するためには平均粒径８μｍでは微粉末シ
リカ量を２倍程度添加しなければならないが、こうした
微粉末シリカの増加は帯電を上昇させるため画像濃度が
低下するという問題を生じる。

【０００５】さらにまた連続複写、連続印字中にトナー
は現像槽内で粉砕され微粉末トナーが生成し、これによ
り帯電量の上昇が引き起こされる。これらの原因によ
り、トナーを小粒径化する程、初期及び連続複写、連続
印字中の帯電量、帯電性の安定化が重要となる。この現
象の改良が高画質、高寿命化への必須条件である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等はトナ
ーの流動性や補給性が良好で、且つ連続複写、連続印字
時にも安定な帯電性が得られ画像濃度が一定で、機内汚
れ等の発生しにくい高品質の静電荷像現像用トナーを提
供すべく鋭意検討を行った結果、微粉末シリカと特定の
構造を有する化合物をトナーに含有させることによりこ
れらの問題点が解決されることを見いだし本発明に達し
た。

【０００７】すなわち本発明の目的は、高画質、高解像
度で且つ一定で高い画像濃度を提供する高品質の静電荷
像現像用トナーを提供することであり、すなわち、トナ
ーの流動性や補給性が良好で、且つ連続複写、連続印字
時にも帯電性が良好で安定している静電荷像現像用トナ
ーを提供することにある。又、現像槽内での微粉末トナ
ー発生による帯電量上昇をおさえ、機内汚れ等の発生し
にくい静電荷像現像用トナーを提供することにある。

【０００８】更に、特に小粒径のトナーにおいて、流動
性、補給性と共に帯電性の良好なトナーを提供すること
にある。しかしてかかる本発明の目的は、少なくとも、
微粉末シリカ及び、ナフタレン化合物若しくはアントラ
セン化合物のヒドロキシカルボン酸化合物（ａ）、又は
該ヒドロキシカルボン酸化合物が連結基により二量化し
たビスヒドロキシカルボン酸化合物（ｂ）を含有するこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーにより容易に達成
される。

【０００９】以下本発明を詳細に説明する。本発明の静
電荷像現像用トナーに用いるナフタレン化合物若しくは
アントラセン化合物のヒドロキシカルボン酸化合物
（ａ）とは、例えば下記一般式（Ｉ）又は（II）で示さ
れる様に、水酸基及びカルボキシル基を有するナフタレ
ン若しくはアントラセン、又は更に他の置換基Ｘを有す
るその誘導体を意味し（以下化合物（ａ）と称す）、特
に、その端部の炭素６員環上の相隣る置換位置に水酸基
とカルボキシル基を有するものが好ましい。

【００１０】又、該ヒドロキシカルボン酸化合物が連結
基により二量化したビスヒドロキシカルボン酸化合物と
は、例えば下記一般式（III ）〜（VI）で示される様
に、前記ヒドロキシカルボン酸の同一又は異なる２分子
がアルキレン鎖などの連結基により結合されたビス化合
物を意味し（以下化合物（ｂ）と称す）、通常は同一の
２分子が結合されたものが好ましく、又、該２分子を結
合する連結基が炭素数３以下のアルキレン鎖、更に好ま
しくはメチレン鎖であることが好ましい。

【００１１】

【化１】

【００１２】

【化２】

【００１３】

【化３】

【００１４】

【化４】

【００１５】

【化５】

【００１６】

【化６】

【００１７】（式中、置換基Ａ、Ｂ、Ｃのうち少なくと
も１つは水酸基を表し、少なくとも１つはカルボキシル
基を表す。ｎは１〜３を表す。）該化合物（ａ）又は該
化合物（ｂ）が、更に有してもよい置換基Ｘとしては、
例えば、水素原子；メチル基、エチル基、プロピル基、
イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒ
ｔ−ブチル基等のアルキル基、特に低級アルキル基；ア
ミノ基；アルキル置換アミノ基等の置換アミノ基；メト
キシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、特に低級アルコ
キシ基が挙げられ、更に、アシル基、ハロゲン原子、ア
リール基、水酸基、カルボキシル基などが考えられる。
これらの置換基Ｘを２以上有していても良い。

【００１８】これらの化合物の好適な具体例としては、
以上の化合物を挙げることができるが、これに限定され
るものではない。例示化合物 ビスヒドロキシカルボン酸化合物（ｂ） （１） ４，４′−メチレンビス（３−ヒドロキシ−２
−ナフタレンカルボン酸） （２） ４，４′−メチレンビス（３−ヒドロキシ−７
−メチル−２−ナフタレンカルボン酸） （３） ４，４′−メチレンビス（３−ヒドロキシ−７
−アミノ−２−ナフタレンカルボン酸） （４） ４，４′−メチレンビス（３−ヒドロキシ−７
−メトキシ−２−ナフタレンカルボン酸） （５） ４，４′−メチレンビス（１−ヒドロキシ−２
−ナフタレンカルボン酸） （６） ３，３′−メチレンビス（２−ヒドロキシ−１
−ナフタレンカルボン酸） （７） ４，４′−メチレンビス（１−ヒドロキシ−２
−アントラセンカルボン酸） （８） ３，３′−メチレンビス（２−ヒドロキシ−１
−アントラセンカルボン酸） （９） ４，４′−メチレンビス（３−ヒドロキシ−２
−アントラセンカルボン酸） （１０） ４，４′−メチレンビス（３−ヒドロキシ−
７−アミノ−２−アントラセンカルボン酸） （１１） ４，４′−エチレンビス（３−ヒドロキシ−
２−ナフタレンカルボン酸） （１２） ４，４′−エチレンビス（１，３−ジヒドロ
キシ−２−ナフタレンカルボン酸）

【００１９】ヒドロキシカルボン酸化合物（ａ） （１３） ３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボン酸 （１４） １−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボン酸 （１５） ２−ヒドロキシ−１−ナフタレンカルボン酸 （１６） ３−ヒドロキシ−７−メチル−２−ナフタレ
ンカルボン酸 （１７） ３−ヒドロキシ−７−アミノ−２−ナフタレ
ンカルボン酸 （１８） ３−ヒドロキシ−７−メトキシ−２−ナフタ
レンカルボン酸 （１９） １−ヒドロキシ−６−エチル−２−ナフタレ
ンカルボン酸 （２０） １−ヒドロキシ−２−アントラセンカルボン
酸 （２１） ３−ヒドロキシ−２−アントラセンカルボン
酸 （２２） ２−ヒドロキシ−１−アントラセンカルボン
酸 （２３） １−ヒドロキシ−６−メチル−２−アントラ
センカルボン酸 （２４） １−ヒドロキシ−６−アミノ−２−アントラ
センカルボン酸 （２５） １−ヒドロキシ−６−メトキシ−２−アント
ラセンカルボン酸 （２６） ２−ヒドロキシ−６−アミノ−１−アントラ
センカルボン酸

【００２０】本発明の静電荷像現像用トナーには、該ヒ
ドロキシカルボン酸化合物（ａ）と、該ビスヒドロキシ
カルボン酸化合物（ｂ）を組み合わせて用いることや、
該化合物と共に、他の公知の帯電付与剤を組み合わせて
使用することも可能である。特に、含金属アゾ染料、又
は置換基を有してもよい芳香族オキシカルボン酸金属化
合物を組み合わせて用いると好ましい。

【００２１】含金属アゾ染料としては通常負帯電性付与
剤として使用されているオリエント化学工業（株）製の
ボントロンＳ−３２，Ｓ−３４，Ｓ−３７保土ヶ谷化学
（株）製のスピロンブラックＴＲＨあるいはＩＣＩ
（株）製のプロトナーＣＣＡ７等が挙げられ、また置換
基を有してもよい芳香族オキシカルボン酸金属化合物と
しては特に、Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌなど
の金属とサリチル酸又はサリチル酸誘導体が結合した化
合物、例えばオリエント化学工業（株）製のボントロン
Ｅ−８１，Ｅ−８４，Ｅ−８８等が挙げられるがこれに
限定されるものではない。

【００２２】本発明のトナーに化合物（ａ）又は化合物
（ｂ）、更に前記その他の帯電制御剤を含有する方法と
しては、トナー中に樹脂と共に添加混合する内添方法、
トナー粒子に添加混合する外添方法等が可能であるが、
内添方法がより一般的で好ましい。その場合、本発明の
トナーにおける前記化合物の含有量は０．１〜１０重量
％が好ましく、０．５〜５％がより望ましい。少なすぎ
ると添加した効果が得られず、多すぎると帯電の安定が
乏しくなる。

【００２３】前記化合物と含金属アゾ染料または置換基
を有してもよい芳香族オキシカルボン酸金属化合物が２
種以上帯電付与剤として配合される場合は 結着樹脂中Ａ＋ＢまたはＡ＋Ｃが０．１〜１０重量％
（以下％と略す）が好ましく０．５〜５％がより望まし
い。Ａ＋ＢまたはＡ＋Ｃが少なすぎると帯電量の制御が
困難であり、また多すぎると帯電の安定性が乏しくな
る。Ａに対するＢまたはＣの比率は１：０．１〜１０が
好ましく、更に１：０．１〜５がより望ましい。

【００２４】本発明トナーに含有せしめる樹脂としては
公知のものを含む広い範囲から選択できる例えばポリス
チレン、クロトポイスチレン、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及びスチレン−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及びスチレン−メタクリル酸フェニ
ル共重合体）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル
共重合体及びスチレン−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、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
るに特に好ましい樹脂としてはスチレン−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
合体樹脂、飽和もしくは不飽和ポリエステル樹脂及びエ
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種以上併用することもでき
る。

【００２５】本発明トナーに含有せしめる着色剤として
は、公知のものを含む広い範囲から選択でき、例えば、
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、クロムイエ
ロー、ローズベンガル、トリアリールメタン系染料、モ
ノアゾ系、ジスアゾ系染顔料等を挙げることができる。

【００２６】本発明のトナーに用いる微粉末シリカとし
ては、日本アエロジル（株）製Ｒ９７２，Ｒ９７４，Ｒ
８１２、日本シリカ工業（株）製ニップシールＳＳ５
０，ＳＳ２０等の公知のものを含む広い範囲から選択す
ることが出来る。微粉末シリカを本発明のトナーに含有
させる方法としては、内添する方法も考えられるが、一
般的にトナー粒子に添加混合して表面に付着又は固着さ
せる外添方法が好ましい。微粉末シリカの添加量は、分
級されたトナーの平均粒径および添加する微粉末シリカ
の平均粒径、疎水化度により異なるが、トナーに対し
０．０１〜１．０重量％が好ましく、０．１〜０．７％
がより望ましい。

【００２７】さらに本発明のトナーには、その他公知の
添加剤、例えば固体電解質、高分子電解質、電荷移動錯
体、酸化スズ等の金属酸化物等の導電体、半導体あるい
は強誘電体、磁性体等を添加しトナーの電気的性質を制
御する事ができる。この他トナー中には熱特性、物理特
性を調整する目的で各種可塑剤、離型剤等の助剤を添加
する事も可能である。

【００２８】また本発明のトナーは二成分系現像剤の他
にカプセル化トナーや重合トナー及び一成分系現像剤に
も適用することができる。本発明のトナーの製造方法に
は、従来から用いられている各種トナー製造法が適用で
きるが、例えば一般的製造法として次の例が挙げられ
る。まず樹脂、着色剤、帯電付与剤等をボールミル、Ｖ
型混合機、Ｓ型混合機、ヘンシェルミキサー等で均一に
分散する。次いで分散物を双腕ニーダー、加圧ニーダ
ー、エクストルーダー、ロールミル等で溶融混練する。
混練物をハンマーミル、カッターミル、ジェットミル、
ボールミル等の粉砕機で粉砕しさらに得られた粉体を風
力分級機等で分級する。分級されたトナーにヘンシェル
ミキサー、スーパーミキサー等で微粉末シリカ等を外添
する。

【００２９】得られたトナーはキャリアーと混合し電子
写真法による複写、印字に現像剤として用いることがで
きる。なおキャリアーは公知の鉄粉系、フェライト系、
マグネタイト系キャリアー等の磁性物質またはそれらの
表面に樹脂コーティングを施した物や磁性樹脂キャリア
ーを用いることができる。

【００３０】

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り下記実施例に
より限定されるものではない。なお、各実施例及び比較
例中（部）とあるのは（重量部）を表すものとする。 （実施例１） スチレンアクリル樹脂 １００部 （スチレンブチルアクリレート） カーボンブラック ８部 （ＭＡ−８三菱化成（株）製） 例示化合物（１） １部 ポリプロピレンワックス ４部 （三洋化成工業（株）製） 上記の材料を配合混練し粉砕分級して平均粒径８μｍの
黒色トナーを得た。この黒色トナー１００部に対しシリ
カ微粉末（日本アエロジル（株）製Ｒ９７２）０．５部
をヘンシェルミキサーで外添処理した。このトナー４部
と平均粒径１００μｍのアクリル系樹脂で被覆されたマ
グネタイトキャリアー１００部を混合し現像剤を作成し
有機光導電体を感光体とする４０枚／分の改造複写機を
用いて１０万枚の実写テストを実施した。

【００３１】実写テストに使用した補給用トナーは上記
現像剤に用いられたトナーと同一組成物のトナーであ
る。実写テストの結果１０万枚実写後もコピーの画像濃
度も高く現像剤の帯電量も安定であった。

【００３２】（実施例２）実施例１に含金属アゾ染料
（オリエント化学工業（株）製Ｓ−３４）を１部添加し
た以外は、前記実施例１と全く同様にテストした結果、
機内へのトナー飛散もなく、現像剤の帯電量も安定であ
り、画像濃度も高く安定な画質が得られた。

【００３３】（実施例３）実施例１に置換基を有しても
良いオキシカルボン酸金属化合物（オリエント化学工業
（株）製Ｅ−８４）を１部添加した以外は、前記実施例
１と全く同様にテストした結果、機内へのトナー飛散も
なく、現像剤の帯電量も安定であり、画像濃度も高く安
定な画質が得られた。

【００３４】（実施例４）実施例１の例示化合物（１）
のかわりに例示化合物（１３）を１部添加した以外は、
前記実施例１と全く同様にテストした結果、機内へのト
ナー飛散もなく、現像剤の帯電量も安定であり、画像濃
度も高く安定な画質が得られた。

【００３５】（比較例１）実施例１においてシリカ微粉
末を添加しない以外は、前記実施例１と全く同様にテス
トした結果、トナー補給性が悪く、トナー濃度の低下、
帯電の上昇により１０千頁以降極端な画像濃度の低下が
見られ、テストを中止した。

【００３６】（比較例２）実施例１の例示化合物（１）
のかわりに含金属アゾ染料（オリエント化学工業（株）
製Ｓ−３４）を１部添加した以外は、前記実施例１と全
く同様にテストした結果、３０千頁より帯電の上昇が認
められ画像濃度の低下が見られたので６０千頁でテスト
を終了した。

【００３７】（比較例３）実施例１に例示化合物（１）
のかわりに置換基を有しても良い芳香族オキシカルボン
酸金属化合物（オリエント化学工業（株）製Ｅ−８４）
を１部添加した以外は、前記実施例１と全く同様にテス
トした結果、２０千頁より帯電の上昇が認められ画像濃
度の低下が見られたので５０千頁でテストを終了した。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、トナーの流動性、補給
性が良好で、且つ連続印字、連続複写時にも現像剤の帯
電量が安定で、機内へのトナー飛散がなく、画像濃度も
高く安定な画質が得られる高品質の静電荷像現像用トナ
ーが得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、微粉末シリカ及び、 ナフタレン化合物若しくはアントラセン化合物のヒドロ
   キシカルボン酸化合物（ａ）、又は該ヒドロキシカルボ
   ン酸化合物が連結基により二量化したビスヒドロキシカ
   ルボン酸化合物（ｂ）を含有することを特徴とする静電
   荷像現像用トナー。
2. 【請求項２】 更に含金属アゾ染料又は置換基を有して
   もよい芳香族オキシカルボン酸金属化合物を一種以上含
   有することを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用
   トナー。