JPH08171236A

JPH08171236A - 静電荷像現像用トナー

Info

Publication number: JPH08171236A
Application number: JP6315063A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Oguchi; 寿彦小口
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】一定にコントロールされた摩擦帯電が与えら
れ、高画質の複写画像が得られる静電荷像現像用トナー
を提供する。【構成】本発明のトナーは、正に帯電した静電荷像を
現像するためのトナーであり、電子供与性のアルキルア
ンモニウム基を有するポリマーで被覆された金属酸化物
粉末を含有する。ここで金属酸化物粉末としては、酸化
マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリ
ウム等の微粉末（粒径10nm〜 1μm ）が用いられ、これ
らの粉末表面を被覆するポリマーとしては、スチレン、
アルキルアクリレート等のラジカル性モノマーとN,N-ジ
エチル -N-メチルエチルアンモニウムアクリレート等と
の共重合体が挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録、
静電印刷等において、静電潜像を現像するために用いら
れる静電荷像現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真装置や静電記録装置
等においては、光導電性物質を利用した感光体上に種々
の手段により静電荷像（潜像）を形成し、次いでこの潜
像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の被転写
材にトナー画像を転写した後、熱、圧力あるいは溶剤蒸
気等により定着する方法が採られている。

【０００３】このような電子写真法に用いられるトナー
は、粒径数μm から数10μm の着色粒子であり、結着剤
樹脂としての熱可塑性樹脂と顔料、染料等の着色剤など
を溶融混合して均一に分散させた後、固化物を粉砕、分
級することによって得られる。そして電子写真法では、
このトナーをキャリアと呼ばれる比較的粗い搬送用粉体
と混合することで、摩擦により所望の帯電を得、さらに
トナーとキャリアとの混合物を静電荷像に接触させるこ
とで、トナー粒子のみを静電荷像に付着させ潜像を可視
像化（現像）するようになっている（２成分系現像
法）。

【０００４】また最近、前記したキャリアを使用するこ
となく、トナーを帯電させて現像する方法として、１成
分系現像法が行なわれている。この方法は、現像ロール
の表面に帯電ブレードを用いてトナーの薄層を形成し、
ロール面および帯電ブレードとの摩擦により帯電したト
ナーを、静電荷像に接触させて現像を行なうものであ
る。

【０００５】ところで、近年複写画像の高精細化や複写
速度の向上にともない、トナーの特性の向上が強く要求
されている。特にトナーの帯電量維持に関する要求は厳
しく、数万枚の複写を行った後もトナーの帯電量がほと
んど変化しないことが要求されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に静電荷像現像用
トナーにおいては、トナーがキャリアのような搬送部材
とのわずかな接触によって常に均一な帯電を得るため
に、トナーの帯電量をコントロールする電荷制御剤（以
下、 CCAと示す。）が配合される。 CCAとしては、染料
あるいは染料の中間体のように、ハロゲン基、ニトロ
基、スルホン基、カルボキシル基、アミノ基、アンモニ
ウム基といった極性基を多数有する分子が適しており、
従来から非常に多くの物質が提案されている。

【０００７】しかしながら、従来の CCAでは、カラート
ナー用の CCAや小粒径トナー用の CCAとして使用するこ
とが難しかった。すなわち、カラートナー用 CCAとして
無色のものが要求され、また小粒径トナー用の CCAとし
ては、結着剤樹脂に対する分散性が良く使用によって帯
電量が大きく変化しないことが要求されているが、これ
らの要求を満足させる CCAは、未だ開発されていないの
が現状であった。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、それ自体無色で常にトナーの摩擦帯電量を一
定にコントロールする安定性に優れた CCAが配合されて
おり、高画質の複写画像が得られる静電荷像現像用トナ
ーを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の静電荷
像現像用トナーは、正に帯電した静電荷像を現像するた
めのトナーにおいて、アルキルアンモニウム基を有する
ポリマーにより被覆された金属酸化物粉末を含有するこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明に使用する CCAの基材となる金属酸
化物粉末としては、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム（アルミナ）、酸化バリウム、酸化チタ
ン、シリカ、酸化ジルコニウムのような無色乃至白色の
粉末が挙げられ、粒径が10nm〜1μm の範囲の微粉末の
使用が好ましい。また、より強く安定した正帯電 CCAを
得るには、価数が 3以下の塩基性金属の酸化物粉末の使
用が望ましく、特に酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、酸化バリウムのいずれか１種または２種
以上の混合物の使用が望ましい。

【００１１】本発明において、このような金属酸化物粉
末の表面を被覆するポリマーは、ラジカル重合、重縮
合、あるいはシロキサン結合によって、少なくとも10単
位以上のモノマーが重合したポリマーであり、主鎖、分
岐鎖あるいは末端に、電子供与性（塩基性）のアルキル
アンモニウム基を含有しているものである。

【００１２】このようなポリマーとしては、例えばスチ
レン、アルキルアクリレート、アルキルメタアクリレー
ト、エチレン、塩化ビニルのようなラジカル性モノマー
と、N,N-ジエチル -N-メチル（N,N,N-トリメチル）エチ
ルアンモニウムアクリレート等との共重合体が挙げられ
る。ポリマー分子中のアルキルアンモニウム基は、ハロ
ゲンイオン、燐酸イオン、シアンイオン、スルホンイオ
ン等の陰イオンと塩を形成しているものもある。さら
に、シロキサン結合により高分子化が可能な各種アルキ
ルシランモノマーの重合体を使用することもできる。表
面がこのようなポリマーにより被覆された金属酸化物粉
末は、それ自体は正に摩擦帯電しやすく、電荷制御剤と
して、トナーの負の帯電量を効果的にコントロールする
機能を有している。

【００１３】このような CCAを得るには、前記したアル
キルアンモニウム基含有ポリマーを単独でまたは有機溶
剤とともに前記金属酸化物粉末と混合し、金属酸化物粒
子の表面をポリマーにより被覆する。具体的には、金属
酸化物粉末と前記ポリマーとを少量の有機溶剤ととも
に、高速デイゾルバ、ロールミル、ニーダー等によって
混練し乾燥後解砕する方法が採られ、金属酸化物粉末が
一次粒子近くまで分散した状態で、粒子表面にポリマー
分子を吸着させるようにする。

【００１４】こうして得られた CCA、すなわちアルキル
アンモニウム基含有ポリマーで被覆された金属酸化物粉
末は、トナー用の結着剤樹脂および着色剤等とともに混
練・粉砕・分級してトナーとするが、場合によっては、
結着剤樹脂と着色剤等を混練・粉砕・分級して得られた
ベーストナーと、前記したポリマーで被覆された金属酸
化物粉末とをミキサー中で混合し、 CCAをトナーの表面
に付着または被着させることもできる。

【００１５】ここで、前記ポリマーで被覆された金属酸
化物粉末の配合割合は、通常の CCAの場合と同様に、ト
ナー全体の 1〜 5重量％の範囲とすることが望ましい。
また結着剤樹脂としては、従来からトナー用の結着剤樹
脂として使用されているスチレンおよびその置換体の重
合体やアクリル系樹脂等を用いることができる。また着
色剤としては、白黒複写用にはカーボンブラックの微粒
子が用いられ、カラートナーの場合には、アゾ顔料、フ
タロシアニン顔料、アントラキノン、ペリレン、チオイ
ンジゴ、ジオキサジン等の公知の顔料および染料を使用
することができる。さらにトナーの製造において、混合
・分散手段としては、ロールミル、ボールミル、高速デ
ィゾルバ等による湿式分散法や、加圧ニーダー、ロー
ル、インターナルミキサー、スクリュー型押出機等によ
る溶融混練法等を用いることができる。また、混合物を
粗粉砕する手段としては、ハンマーミル、カッターミ
ル、ジェットミル、ローラーミル、ボールミル等が使用
可能であり、粗粉砕物を微粉砕する手段としては、ジェ
ットミル、高速回転式粉砕機等を用いることができる。
さらに微粉砕物を分級する手段としては、気流式分級機
等を用いることができる。

【００１６】

【作用】本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、そ
れ自体無色で常にトナーの摩擦帯電量を一定にコントロ
ールする安定性に優れた CCAが含有されているので、鮮
明で高画質の複写画像が得られるうえに、長期に亘って
画質が変化しない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１８】実施例１平均粒径10nmの酸化亜鉛粉末 100重量部に、N,N,N-トリ
メチルエチルアンモニウムメタアクリレートとスチレン
およびヘキシルメタアクリレートの共重合体（分子量 2
0000）10重量部と、粒径0.05μm の酸化亜鉛粉末50重量
部とを、トルエンとメチルメタアクリレートとの 1:1混
合溶剤10重量部とともに加え、減圧ニーダ中で混練しな
がら溶剤を除去した。次いで、得られた固化物を粗砕し
た後ジェットミルにより解砕し、 CCA粉末を得た。

【００１９】また、スチレン・ブチルアクリレート共重
合体樹脂 100重量部に対して、フタロシアニンブルー 3
重量部と、上記の CCA粉末（ポリマー被覆酸化亜鉛粉
末） 2重量部とを混合した後、常法により混練・粉砕・
分級を行ない、平均粒径 8μmの青色粒子を得た。さら
に、この粒子 100重量部に対して、流動化剤として正帯
電性シリカ粉（平均粒径10nm） 1重量部を加えてミキサ
ーで混合し、粒子表面にシリカ粉が均一に付着されたト
ナーを得た。

【００２０】こうして得られたトナー 3重量部を、球形
フェライト粉キャリア（平均粒径50μm ） 100重量部と
混合して得られた２成分系現像剤を用いて、公知の有機
感光体上に形成された正に帯電した静電荷像を現像・転
写したところ、鮮明な画像が得られた。また、このプロ
セスを 8万回繰り返した後得られた画像も、初期画像と
同等の劣化のない鮮明な画像であった。

【００２１】実施例２ポリエステル樹脂（分子量 20000、融点 120℃） 100重
量部に、フタロシアニンブルー 3重量部を混合し混練し
た後、微粉砕・分級して平均粒径 8μm の青色粒子（ベ
ーストナー）を得た。得られた青色粒子 100重量部に対
して、実施例１と同じ CCA粉末 1.5重量部を加え、ヘン
シェルミキサーにより10分間混合して、ベーストナーの
表面に CCA粉末を被着させた。

【００２２】こうして得られたトナーを 1成分系現像剤
用ホッパーに入れ、帯電ブレードを介して現像ロール上
にトナー層を形成させた。この現像ロールを用い、実施
例１と同様にして複写を行ったところ、鮮明な画像が得
られた。また、このプロセスを 8万回繰り返した後得ら
れた画像も、初期画像と同等の劣化のない鮮明な画像で
あった。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の静電荷像現
像用トナーは、 CCAとして、電子供与性のアルキルアン
モニウム基を有するポリマーで被覆された金属酸化物粉
末を含有しているので、一定にコントロールされた摩擦
帯電が得られ、かつ使用によってもその帯電量がほとん
ど変化しない。したがって、鮮明な複写画像が得られ、
かつ長期使用の後も劣化がなく、初期画像同様に高品質
の画像が維持される。また、使用されている CCA粒子が
無色で分散性が良好であるので、カラートナーや小粒径
トナーとして好適している。

【００２４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正に帯電した静電荷像を現像するための
トナーにおいて、アルキルアンモニウム基を有するポリマーにより被覆さ
れた金属酸化物粉末を含有することを特徴とする静電荷
像現像用トナー。
【請求項２】前記金属酸化物が、酸化マグネシウム、
酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウムから選択さ
れた１種または２種以上の混合物である請求項１記載の
静電荷像現像用トナー。