JPH0990669A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 樹脂、着色剤、および一般式〔Ｉ〕 【化１】−Ｏ−Ａ−ＣＯ− …〔Ｉ〕 （式中、Ａは置換基を有していてもよい２価の炭化水素
基を表す）で表される基を１つ以上有する化合物を含有
することを特徴とする静電荷像現像用トナー。 【効果】 本発明によると、白地汚れの少ないトナーが
得られる。本発明は、特に小粒径化トナーにおいて優れ
た効果を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真法、静電記録等
において使用される静電荷像現像用トナーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機等で使用される現像剤は、そ
の現像工程において、例えば静電荷像が形成されている
感光体などの像担持体に一旦付着され、次に転写工程に
おいて感光体から転写紙に転写された後、定着工程にお
いてコピー紙面に定着される。その際、像担持体上に形
成される静電荷像を現像するための現像剤として、キャ
リアとトナーからなる二成分系現像剤及びキャリアを必
要としない一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナ
ー）が知られている。

【０００３】該現像剤に含まれるトナーとしては、正荷
電性トナーと負荷電性トナーがあり、従来よりトナーに
正帯電性を付与するものとしては、ニグロシン系染料、
４級アンモニウム塩系化合物など、またトナーに負帯電
性を付与するものとしては金属含有染料等の帯電制御剤
が知られている。二成分系現像剤においてはキャリアに
コーティングすることで帯電性を制御することなどが知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、複写機・プリン
タ等には高画質、高解像力が要求されている。これに対
してはトナー粒子径を小さくして細線の再現性、階調性
を改善することが試みられているが、特に小粒径化に伴
い画像形成されない白地部にトナーが付着することによ
る汚れ、消費量、飛散性、および耐久性の悪化などの問
題が顕著に起きていた。しかして、本発明の目的は、印
字濃度が高く、白地部の汚れ（カブリ）の少ない、消費
量、飛散性、および耐久性の良好なトナーを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる問
題を鋭意検討した結果、特定の化合物をトナーに含有さ
せることで性能の優れたトナーが得られることを見いだ
し、本発明に到達した。すなわち本発明の要旨は、樹
脂、着色剤、および一般式〔Ｉ〕

【０００６】

【化３】−Ｏ−Ａ−ＣＯ− …〔Ｉ〕

【０００７】（式中、Ａは置換基を有していてもよい２
価の炭化水素基を表す）で表される基を１つ以上有する
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
ーに存する。以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に使用しうる樹脂成分としては、ト
ナーに適した公知の種々のものが使用できる。例えば、
ポリスチレン、ポリクロロスチレン、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−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等）、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、飽
和もしくは不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、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樹脂、キシレン樹脂、ポリビニ
ルブチラール樹脂、ならびにポリカーボネート樹脂等が
あるが、本発明に用いるのに特に好ましい樹脂として
は、スチレン系樹脂、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を挙げることが出来る。また、上
記樹脂は単独に使用するに限らず、２種以上併用するこ
とも出来る。

【０００９】更にまた、特公昭５１−２３３５４号公
報、特開昭５０−４４８３６号公報に記載されている架
橋系バインダー樹脂、あるいは特公昭５５−６８９５号
公報、特公昭６３−３２１８０号公報に記載されている
非架橋系バインダー樹脂も使用でき、トナー化後の樹脂
の分子量分布を粘性成分の低分子量体と弾性成分の高分
子量体に機能分離した分子量分布にすることが、トナー
の定着性及び機械的強度の面で好ましい。更に、低分子
量体と高分子量体の分子量の差が大きい場合には、両者
の中間の分子量を採った中分子量体を付加してもよい。

【００１０】特にスチレン系樹脂が好ましく、その場合
には、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ（以下Ｇ
ＰＣと略す）におけるトナー中の結着樹脂のテトラヒド
ロフラン可溶分に低分子量体の分子量ピークが１つ以上
あり、かつそのピークの位置（Ｌｐ）が３，０００から
５０，０００、好ましくは４，０００から３０，０００
にあるのが好適であり、ならびに、高分子量体の分子量
ピークまたはショルダーが１つ以上あり、かつそのピー
クまたはショルダーの位置（Ｈｐ）が８０，０００から
２，０００，０００、好ましくは１００，０００から
１，５００，０００にあるのが好適である。

【００１１】低分子量体のＬｐが３，０００より低いと
定着性は良好であるが、現像槽内でトナーのスペント及
び微細化を引き起こしやすく、画像が不良になり、現像
剤寿命が悪化する傾向にある。また、Ｌｐが５０，００
０より高いと低温領域での定着性が不良になり、かつコ
ールドオフセットが発生し易い傾向にある。高分子量体
のＨｐが８０，０００より低いと定着性は良好である
が、ホットオフセットが発生しやすくなり使用可能温度
幅が狭くなる傾向にあり、また、Ｈｐが２，０００，０
００をこえると低温領域での定着性が不良となり、定着
下限温度が上昇する傾向にある。

【００１２】トナーのフロー軟化温度は、８０〜１５０
℃程度が好ましい。８０℃未満では熱ロール定着での定
着温度は低いが、ホットオフセットを発生しやすく、ま
た現像槽内部でのトナー破砕、及びキャリア表面にトナ
ーが融着するスペント現象が生じることにより帯電量分
布の不均一化、帯電量の悪化を引き起こし、ひいては現
像剤の耐久性能の悪化を招き、また、１５０℃より高い
と定着温度が高くなる傾向にある。そして、該トナーの
ガラス転移温度は、５０℃以上であることが好ましい。
ガラス転移温度が５０℃未満の場合には、４０℃の高温
で長時間、トナーを放置したとき、トナーの凝集あるい
は固着を招く傾向にある。本明細書で使用する樹脂の各
試験方法を以下に説明する。

【００１３】〔分子量測定方法〕分子量分布のピーク位
置は、ＧＰＣにより次の条件で測定できる。すなわち、
温度４０℃において溶媒（テトラヒドロフラン）を毎分
０．５ｍｌまたは１ｍｌの流速で流し、濃度０．１重量
％のテトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として１０
０μｌ注入して測定する。また、試料の分子量測定に当
たっては、該試料の有する分子量分布が、数種の単分散
ポリスチレン標準試料により作成された検量線の分子量
の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含されるよ
うな測定条件を選択する。測定用カラム例：ＰＬ社製Ｇ
ＰＣカラム Ｐｌｇｅｌ １０μＭｉｘｅｄ ｔｙｐｅ
（内径７．５ｍｍ×長さ３０ｃｍ 二本連結） トナ
ー中のバインダー樹脂の分子量も同様に測定できる。

【００１４】〔フロー軟化温度（Ｔｍ）〕フローテスタ
ー（（株）島津製作所社製ＣＦＴ−５００）において、
試料１ｇをノズル１ｍｍ×１０ｍｍのダイ、荷重３０ｋ
ｇ、予熱時間５０℃で５分、昇温速度３℃／分の条件下
で測定を行い、フロー開始から終了までの距離の中間点
の温度を軟化温度とする。

【００１５】〔ガラス転移温度（Ｔｇ）〕示差熱分析計
（（株）島津製作所社製ＤＴＡ−４０）において、昇温
速度１０℃／分の条件で測定した曲線の転移（変曲）開
始部に接線を引き、その交点温度をガラス転移温度とす
る。本発明で用いる着色剤としては、公知の顔料、染料
を用いればよい。例えば、酸化チタン、亜鉛華、マグネ
タイト、カーボンブラック、アルミナホワイト、炭酸カ
ルシウム、紺青、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、ローダミン系染料、ク
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、アントラキノ
ン染料、モノアゾ及びジスアゾ系染顔料等を相当するト
ナーの色に着色剤を単独または混合して併用できる。

【００１６】着色剤の含有量は、現像により可視像を形
成することが出来るようトナーを着色するに十分な量が
あればよく、例えば樹脂１００重量部に対して１〜２０
重量部とするのが好ましい。さらに好ましくは３〜１６
重量部が好適である。本発明の静電荷像現像用トナー
は、一般式〔Ｉ〕

【００１７】

【化４】−Ｏ−Ａ−ＣＯ− …〔Ｉ〕

【００１８】（式中、Ａは酸素原子とカルボニル基との
間に直接存在する、置換基を有していてもよい２価の炭
化水素基を表す）で示される基を１つ以上もつ化合物
（以下、化合物Ｂという）を含有することに特徴を有す
るものであり、その化合物の中でも一般式〔II〕

【００１９】

【化５】 Ｔ−ＣＯ−〔−Ｏ−Ａ−ＣＯ−〕_n −ＯＨ …〔II〕

【００２０】（式中、Ａは上記一般式［Ｉ］におけると
同意義であり、Ｔは置換基を有していてもよいアルキル
基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を
有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有してい
てもよいポリシクロアルキル基、置換基を有していても
よいアリール基、または置換基を有していてもよいポリ
アリール基を表し、ｎは自然数を表す）であらわされる
化合物であることが好ましい。このような化合物として
は、例えば特開昭６３−２３９６１号公報にあるような
ものが挙げられる。鎖末端基Ｔの構造は明確である必要
はないが、イオン性基および強い極性基を含まないのが
好ましく、更には３００未満の分子量を有し、かつＣ原
子及びＨ原子のみを有するかまたはＣ原子、Ｈ原子およ
びＯ原子のみを有するものが好ましい。

【００２１】具体的には、ヘプチル基、オクチル基、ウ
ンデシル基、ラウリル基、ヘプタデシル基、ステアリル
基等のアルキル基；ヘプタデセニル基、オレイル基等の
アルケニル基；シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等
のシクロアルキル基；ポリシクロアルキル基；フェニル
基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；またはポ
リアリール基が挙げられる。好ましくはアルキル基であ
る。これらの基はヒドロキシル基、ハロゲン基、または
アルコキシル基（好ましくは炭素数１〜４）等で置換さ
れていてもよいが、好ましくは無置換基である。上記し
た基の中でも、炭素数は３５以下、中でも特に７〜２０
のものが好ましい。自然数ｎは１〜６が好ましい。

【００２２】置換基を有していてもよい２価の炭化水素
基Ａは、置換基を有していてもよい２価の脂肪族基、中
でも特に置換基を有していてもよいアルキレン基（ポリ
メチレン基を含む）または置換基を有していてもよいア
ルケニレン基が好ましい。上記のいずれの基においても
両末端に結合手を有する直鎖状の基であることが好まし
い。また、いずれの基においても、無置換であることが
好ましく、炭素数は８〜２０が良い。Ａを同一分子内に
複数有する場合には、それは互いに同一でも異なってい
てもよい。また、複数種の化合物Ｂを混合して用いても
よい。上記一般式〔II〕で表される化合物の好ましい具
体例としては以下の化合物を示すことができる。

【００２３】

【化６】 Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯ−（−Ｏ−Ｃ₁₇Ｈ₃₄ＣＯ−）_n −ＯＨ Ｃ₁₅Ｈ_3１ＣＯ−（−Ｏ−Ｃ₁₇Ｈ₃₄ＣＯ−）_n −ＯＨ

【００２４】（式中、ｎは上記一般式［II］におけると
同意義である） 本発明のトナーは化合物Ｂの添加量が樹脂１００重量部
に対して０．０００５〜３重量部のときに有効に作用す
る。さらには添加量が０．０１〜１重量部であることが
好ましい。添加量が０．０００５重量部未満であると十
分な効果が得られず、３重量部より多いとトナー流動性
が悪化し、黒部の刷毛筋、エッジ欠けなどの欠陥が発生
する傾向にある。

【００２５】更に本発明のトナーには公知の正荷電性ま
たは負荷電性の帯電制御剤を単独でまたは併用して使用
してもよく、その使用量は所望する帯電量見合いで選定
すればよく、例えば樹脂１００重量部に対して０．０５
〜１０重量部程度が好ましい。正荷電性帯電制御剤とし
ては、例えばニグロシン系染料、第４アンモニウム塩系
化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系
化合物、ポリアミン樹脂などがある。負荷電性帯電制御
剤としては、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属含有アゾ
系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金
属化合物、カーリックスアレーン化合物などがある。

【００２６】また、本発明のトナーには必要に応じてそ
の他内添剤を助剤として単独でまたは併用して使用して
もよく、例えば公知の離型剤の低分子量オレフィン重合
体、滑剤の金属石鹸、磁性粉のマグネタイト粉・フェラ
イト粉、有機・無機のフィラーなどが挙げられる。その
他、本発明のトナー構成成分として流動性や帯電性を調
整するために、微粉末のシリカ、アルミナ、チタニア等
の添加剤、さらには抵抗調整や研磨剤の目的でマグネタ
イト、フェライト、酸化セリウム、チタン酸ストロンチ
ウム、導電性チタニア等の無機微粉末や、スチレン樹
脂、アクリル樹脂等の有機微粉末を内添剤または外添剤
として含有せしめてもよい。これら添加剤の使用量は所
望する性能により適宜選定すればよく、例えば樹脂１０
０重量部に対し０．０１〜１０重量部程度が好ましい。

【００２７】本発明のトナー粒子の製造方法は、従来か
ら用いられる各種トナー製造方法が適用できる。一般的
な例としては、まず樹脂、着色剤、化合物Ｂ、離型剤、
帯電制御剤等を混合機で均一に分散混合し、ついて混合
物を密閉式ニーダー、あるいは１軸または２軸の押し出
し機等で溶融混練し、冷却後、クラッシャー、ハンマー
ミル等で粗粉砕し、ジェットミル、高速ローター回転式
ミル等で微粉砕し、風力分級機（例えば、慣性分級方式
のエルボージェット、遠心分級方式のミクロプレック
ス、ＤＳセパレーターなど）等で分級すればよい。トナ
ーの平均粒径については３〜２０μｍのものが好適であ
るが、本発明では特にトナーの体積平均粒径が３〜８μ
ｍのときに有効に作用する。トナー平均粒径の測定は、
コールターカウンター（コールター社製、型式ＴＡ−I
I）を用いて測定し、体積換算の平均粒子径として求め
ることが出来る。

【００２８】溶融混練前の原材料の混合については、公
知の混合機で混合すればよい。混合機としては例えば、
スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、
Ｙ型混合機、ナウターミキサーなどがあるが、好ましく
はせん断作用を有する高速攪拌・混合機であることが望
ましい。また、混合方法としては樹脂、着色剤、化合物
Ｂ、離型剤、帯電制御剤等を配合した後、同時に混合機
に投入してもよいし、または予め、上記原材料の一部と
化合物Ｂを混合機で混合した後、残りの原材料を投入し
て更に混合してもよい。あるいは上記原材料の一部と化
合物Ｂの一部を予め混合した後、残りの原材料と化合物
Ｂの残りを投入して混合しても良いが、好ましくは、樹
脂と化合物Ｂを予め混合機に投入して混合し、残りの原
材料を投入して更に混合するのがよい。

【００２９】更に、トナーに外添処理する場合には、分
級トナーと外添剤を高速攪拌機（ヘンシェルミキサー、
スーパーミキサーなど）等で攪拌混合すればよい。得ら
れた本発明のトナーは、キャリアを使用しない１成分系
現像剤（マグネタイト等の磁性物を含有した磁性１成分
トナー、あるいは磁性物を含有しない非磁性１成分トナ
ー）としても用いることが出来る。

【００３０】本発明のトナーを２成分系現像剤に用いる
場合には、磁性キャリアと混合して用いればよく、磁性
キャリアとしては、鉄粉、フェライト粉、磁性樹脂キャ
リアなど従来から公知のものが使用できる。また、これ
ら表面に公知のシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、フ
ッ素系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリアミド系樹脂など、あるいはこれら
樹脂の混合物を、単層、または多層に表面コーティング
したものも使用できる。なおフェライトの芯材として
は、一般式（ＭＯ）_m （Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）_n で示されるフェ
ライト粉が好ましく、（ＭＯ）成分としては、ＣｕＯ、
ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ等の
成分を１種または２種以上選定して使用すればよい。こ
れらのキャリア粒径には特に制限はないが、１０〜２０
０μｍの平均粒子径を有するものが好ましい。キャリア
とトナーの混合比は、トナー１重量部に対してキャリア
５〜１００重量部とするのが好ましい。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限りは以下の実施
例により何等制限されるものではない。なお、下記実施
例中、単に「部」とあるものはいずれも「重量部」を意
味するものとする。

【００３２】＜実施例１＞スチレン／ｎ−ブチルアクリ
レート共重合樹脂（フロー軟化温度１４５℃、ガラス転
移温度６４℃）１００部に対して、構造式Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯ
−（−Ｏ−Ｃ₁₇Ｈ ₃₄ＣＯ−）_n −ＯＨ：ｎ＝０〜４とＣ
₁₅Ｈ₃₁ＣＯ−（−Ｏ−Ｃ₁₇Ｈ₃₄ＣＯ−）_n−ＯＨ：ｎ＝
０〜４の混合物（混合物Ｂ）０．４５部を加え、スーパ
ーミキサー（カワタ製）で混合した後、着色剤（カーボ
ンブラック、三菱化学社製ＭＡ−１００Ｓ）１４部、帯
電制御剤（オリエント化学工業社製ボントロンＳ−３
４）１部、ポリプロピレン（三井石油化学工業株式会社
製ハイワックスＮＰ−５０５）２．５部を加え更に混合
した。これを連続式２軸押し出し機を用いて混練し、冷
却し、粉砕し、分級して体積平均粒径５μｍの黒色トナ
ーを得た。このトナー１００部に対して、シリカ粉末
（日本アエロジル社製Ｒ９７２）１部、マグネタイト粉
末（関東電化工業社製ＫＢＣ−１００）１部をスーパー
ミキサーで外添処理しトナーＡを得た。得られたトナー
Ａ４部をアクリル変性シリコーン樹脂でコーティングし
た平均粒径１００μｍのフェライトキャリア９６部と混
合、攪拌し現像剤Ａを作成した。この現像剤Ａをスター
ト用現像剤とし、トナーＡを補給用現像剤として、電子
写真方式のレーザープリンタ（シャープ株式会社製ＪＸ
−９７００）で実写した。その結果、黒部をマクベス反
射能時計で測定した値（以下これを印字濃度という）は
１．３５以上と良好で、日本電色色差計で測定した使用
紙のハンター白度の実写前後差（以下これをカブリとす
る）は０．１５と良好であり、９０００枚まで良好な画
像が得られた。トナー消費量および飛散も良好であっ
た。

【００３３】＜比較例１＞混合物Ｂを投入しなかった以
外は実施例１と同様にトナーＢと現像剤Ｂを作製し評価
した。その結果印字濃度は実施例１と同レベルであった
が、白地かぶりは０．５９と実施例１に比べて悪いレベ
ルであった。

【００３４】＜実施例２＞カーボンブラックを＃２５Ｂ
（三菱化学製）に変更した以外は実施例１と同様にトナ
ーＣと現像剤Ｃを作製し、評価した。印字濃度は１．３
５以上と良好でカブリは０．２０と良好であり、９００
０枚まで良好な画像が得られた。トナー消費量および飛
散も良好であった。

【００３５】＜比較例２＞混合物Ｂを投入しなかった以
外は実施例２と同様にトナーＤと現像剤Ｄを作製し評価
した。その結果印字濃度は実施例２と同レベルであった
が、白地カブリは０．５２と実施例２に比べて悪いレベ
ルであった。

【００３６】

【発明の効果】本発明によると、印字濃度が高く、白地
汚れの少ない、消費量、飛散性、および耐久性の良好な
トナーが得られる。本発明は、特に小粒径化トナーにお
いて優れた効果を発揮する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂、着色剤、および一般式〔Ｉ〕 【化１】−Ｏ−Ａ−ＣＯ− …〔Ｉ〕 （式中、Ａは置換基を有していてもよい２価の炭化水素
   基を表す）で表される基を１つ以上有する化合物（以
   下、化合物Ｂという）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】 Ａが置換基を有していてもよい２価の脂
   肪族基であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷
   像現像用トナー。
3. 【請求項３】 化合物Ｂが、一般式〔II〕 【化２】 Ｔ−ＣＯ−〔−Ｏ−Ａ−ＣＯ−〕_n −ＯＨ …〔II〕 （式中、Ａは上記一般式〔Ｉ〕におけると同意義であ
   り、Ｔは置換基を有していてもよいアルキル基、置換基
   を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していて
   もよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいポ
   リシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリー
   ル基、または置換基を有していてもよいポリアリール基
   を表し、ｎは自然数を表す）で表される化合物であるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の静電荷像現像
   用トナー。
4. 【請求項４】 Ｔが置換基を有していてもよいアルキル
   基であることを特徴とする請求項３に記載の静電荷像現
   像用トナー。
5. 【請求項５】 トナー粒径が３〜８μｍであることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の静電荷
   像現像用トナー。