JPS62278570A - 静電荷像現像用トナ− - Google Patents

静電荷像現像用トナ−

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JPS62278570A
JPS62278570A JP61121834A JP12183486A JPS62278570A JP S62278570 A JPS62278570 A JP S62278570A JP 61121834 A JP61121834 A JP 61121834A JP 12183486 A JP12183486 A JP 12183486A JP S62278570 A JPS62278570 A JP S62278570A
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JP
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toner
developer
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group
alkyl
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JP61121834A
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English (en)
Inventor
Nobuhiro Nakayama
中山 信広
Tetsuo Isoda
磯田 哲夫
Yoichiro Watanabe
陽一郎 渡辺
Mitsuo Aoki
三夫 青木
Fumihiro Sasaki
文浩 佐々木
Harumi Kakikawa
柿川 晴美
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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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】 弦1υ辷1 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に関し、詳しくは、
特定の化合物を電荷制御剤(極性制御剤)として含有せ
しめてなる静電荷像現像用乾式トナーに関する。
災米援監 電子写真感光体や静電記録体などのうえに形成された静
電荷像を現像する手段としては、液体現像剤を用いる方
式(湿式現像法)と、結着樹脂中に着色剤を分散させた
トナー或いはこのトナーを固体キャリアと混合した一成
分型乃至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、これに電荷制御
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染料が、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、含クロル有
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あげられる。だが、こう
した従来の電荷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、寿命が短かくかつ環境安定性
(温湿度変化に対する安定度合い)が悪いといった欠点
をもっている。
加えて、こうした従来の電荷制御の多くは。
トナーに付与する帯電性(摩擦帯電性)が過大になり易
いという問題がある。そのため1例えば二成分型乾式現
像剤においてキャリアに対するトナーの混入率を比較的
少量で使用した場合には、現像によ、って得られる画像
は画像濃度が低くかつ濃度ムラを発生し易い不鮮明なも
のとなる。これはトナーに付与される過大の摩擦帯電性
のためにトナーとキャリアとの間に働く静電的な保持力
が大きくなり、このため現像時においてはトナーが感光
体の静電潜像に吸引されにくくなるためと考えられる。
そこで従来は、キャリアに対するトナーの混入率を増大
することによって、トナーに付与する摩擦帯電性を減少
させるような方法がとられた。即ち、キャリアに対する
トナーの混入率を増大すると個々のトナーとキャリア表
面との接触頻度が減ぜられ、個々のトナーに付与される
べき摩擦帯電電荷が減少するため、トナーとキャリアと
の間に働く静電的保持力は弱くなり、画像濃度の低下、
濃度ムラ等のない適正な画像が得られるようになる。
しかしながら、かかる方法においてはトナー中に含まれ
る数粒子部分のキャリアへの付着汚染、さらには現像器
内での現像剤の混合攪拌によって発生する摩擦熱による
トナーのキャリアへの融着現象などにより、現像剤の現
像能力が低下化、′現像剤の現像能力を長期に亘って安
定に保つことが電電となる。
いずれにしても、これまで提案されてきた電荷制御剤は
長期にわたって適度の帯電性をもち得ないものがほとん
どである。なお、これら従来の電荷制御剤については(
i′)特開昭49−51951号、同52−10141
号、 同52−92726号、同52−113739号
、同54−124731号、同54−134441号、
 同55−18620号、 同56−11461号、同
56−46248号、 同56−544446号、 同
57−54953号。
同57−63550号、 同57−119364号、同
5g−9154号、同58−150969号、同60−
107654号、同60−123849号などの公報や
、(ii’)特公昭4g−25941号、特公昭48−
26784号、特公昭49−20225号、特開昭50
−140137号、特開昭50−142037号、特開
昭50−142038号、 特公昭46−43440号
、特公昭48−30899号、 特公昭49−4642
3号、特公昭49−26909号、 特開昭49−51
949号、特開昭49−134303号などの公報に開
示されている。
l−一二蝮 本発明の第一の目的は、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正に電荷制御された一成分型乃
至二成分型乾式現像剤における、特に、二成分型のもの
に有効なトナーを提供するものである。本発明の第二の
目的は、常に安定した画像が得られるのは勿論のこと、
耐久性を有し、しかも相対湿度が大きく変化するような
環境下でも安定性にすぐれた静電荷像現像用正極性トナ
ーを提供するものである。
1−一双 本発明の静電荷像現像用乾式トナーは、下記一般式で表
わされる化合物又はこれの二量体(アミノキサンチン骨
格を有するテトラフェニルボーレート化合物)を電荷制
御剤として含有せしめたことを特徴としている。
(但し、R1及びR2は水素、アルキル基、アミノ基、
アルキルアミノ基又はアセトキシ基を示し、これらR1
,R2は同時に同じであっても異なっていてもよいゆR
3及びR4は水素又はアルキル基を示し、これらR3,
R’は同時に同じであっても異なっていてもよい。 R
5は水素、アルキル基、アルキル脂肪酸基、アルキル脂
肪酸エステル基、フェニル基又は置換フェニル基を示す
。) ちなみに、本発明者らは乾式トナーの電荷制御について
いるいろ研究し検討したところ、前記一般式で表わされ
た化合物をプラス電荷制御剤としてトナーに添加せしめ
れば、適度の摩擦帯電性及び環境安定性等を有するトナ
ーが得られることを確めた0本発明はそうした知見に基
づいてなされたものである。
本発明において電荷制御剤として用いられる前記一般式
で表わされる化合物の代表的な具体例には次のようなも
のがあげられる。なお、ここでのX−は、 前記テトラ
フェニルボーレートBe+o)4と同じである。
Mal、  C,1,45000(アクリジン レッド
 3B)&2.  CJ、45005 (ピロニン G
)Nn3.  C,1,45010(ピロニン B)N
n4.  C,1,45015(ローダミン スカーレ
ット G)凪5.  C,1,4505O Nα6.  C,1,45070(サッカレイン)Nα
8.(ローダミン 6G) 及田、  C,L45105 (ローダミン 5G)N
QIl、  C,1,4516O N(112,C,1,45165(ロジン 2G)尚1
3.  C,1,45166(ローダミン 4G)N(
114,C,1,45170(ローダミン B)嵐15
.  C,1,45175(ファツトレッド 6BM)
魔16.  C,1,45210(ベーシック レッド
 3)Na17.  C,L45225 (ロジン B
S)Na18.  C,1,45215(ローダミン 
100M)Na19.  (ローダミン 12OF)こ
れら本発明に係るトナー用電荷制御剤は公知の手段によ
り合成される。これら電荷制御剤は単独で用いられても
二種以上の併用であってもかまわない。
本発明のトナーはこうした電荷制御剤とともに着色剤及
び結着樹脂を必須成分としてつくられている。但し、こ
こでの着色剤は電荷制御剤が同時に着色剤をも兼ねると
きは、加えられても加えられなくてもよい。
本発明における電荷制御剤のトナー中に含有される量と
しては、結着樹脂100重量部に対して0.5〜7重量
部が望ましい。0,5重量部未満ではトナーの正帯電が
不足し実用的でなく、また。
7重量部を越える場合はドナーの帯電性が大きくなりす
ぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大をまねく。
本発明で用いられる着色剤には従来よりトナー用着色剤
として使用されてきた顔料、染料の全てが適用できる。
具体的には、カーボンブラック、ニグロシン染料、アニ
リンブルー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウ
ルトラマリンブルー、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、マラカイトグリーンズキサレート、ランプブラッ
ク、オイルブラック、アゾオイルブラック、ローズベン
ガルおよびそれらの混合物があげられる。
また、本発明で用いられる結着樹脂も上記着色剤と同様
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
の全てが適用できる。具体的には、スチレン、パラクロ
ルスチレンなどのスチレン類、ビニルナフタレン、たと
えば塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、酪酸ビニ
ルなどのビニルエステル酸、たとえばアクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−オ
クチル、アクリル酸2−クロル−エチルアクリル酸フェ
ニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのα
−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、アクリ
ロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、
たとえばビニルメタルエーテル、ビニルイソブチルエー
テル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類。
たとえばビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンな
どのビニルケトン類、たとえばN−ビニルピロール、N
−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビ
ニルピロリドンなどのN−ビニル化合物などの単量体を
重合させた重合体またはこれらの単量体を2種以上組合
せて共重合させた共重合体あるいはそれらの混合物、あ
るいはたとえばロジン変性フェノールホルマリン樹脂、
油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹
脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニル系熱可塑性樹脂な
しの非ビニル系樹脂あるいはそれらと前記の如きビニル
系樹脂との混合物等があげられる。
特にトナーが圧力定着用である場合には、そこでの結着
樹脂としてはポリオレフィン(低分子量ポリエチレン、
低分子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、ポリ4弗
化エチレンなど)。
エポキシ樹脂、ポリニスチル樹脂(酸価度10以下)、
スチレン−ブタジェン共重合体(モノマー比5〜30 
: 95〜70)、オレフィン共重合体(エチレン−ア
クリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重
合体、エチレン−メタグリル酸共重合体、エチレン−メ
タクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共
重合体。
エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂など
)、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無
水マレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂
、フェノール変性テルペン樹脂などの使用が有利である
本発明のトナーには上記成分のほかに必要に応じてトナ
ーの熱特性、電気特性、物理特性などを調整する目的で
各種の可塑剤(フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル
など)、抵抗調整剤(酸化スズ、酸化鉛、酸化アンチモ
ンなど)等の助剤を添加することも可能である。
本発明乾式トナーは二成分型現像剤としての利用が特に
有効であるが、これに限らず、磁性材料を含有させて一
成分型磁性トナーとして使用されてもよい。
その磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、化学的
に安定で粒径lμ厘以下の微粒子状のものが容易に得ら
れるような素材が望ましいことから、マグネタイト(四
三酸化鉄)が最適である6代表的な磁性又は磁化可能な
材料としては、コバルト、鉄、ニッケルのような金属ニ
アルミニウム、コバルト、銅、鉄、鉛、マグネシウム、
ニッケル、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビス
マス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チ
タン、タングステン、バナジウムのような金属の合金お
よびその混合物二酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化銅、
酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウ
ムのような金属酸化物を含む金属化合物:チッ化バナジ
ウム、チン化クロムのような耐火性チフ化物;炭化タン
グステンおよび炭化シリカのような炭化物;フェライト
及びそれらの混合物等が挙げられる。
これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜1μ田程度のも
のが望ましく、トナー中に含有させる量としては樹脂成
分100重量部に対して約10〜140重量部、特に好
ましくは樹脂成分100重量部に対し20〜70重量部
である。
更に、本発明においてはトナー粒子(5〜20μm)の
製造後、これにTiO□、 Al□O,,5i02など
の微粉末を添加(トナーに対して0.1〜1重量%の範
囲の添加が望ましい)しこれらでトナー粒子表面を被覆
せしめることによってトナーの流動性の改質を図ったり
、ステアリン酸亜鉛、フタル酸などを添加して感光体の
劣化防止を図ったりすることも効果的である。
記述のように、本発明乾式トナーはタッチダウン方式の
一成分型gA像剤として使用することや、磁性体(マグ
ネタイト粉末など)を添加分散させて通常の一成分型ト
ナーとして使用することが可能であるが、特にキャリア
と混合されてカスケード法、磁気ブラシ法などのいわゆ
る乾式現像方法に使用される二成分型現像剤のトナー成
分として有用である。
キャリアとしては粒径50〜300μlくらいの芯材(
鉄粉、ニッケル粉、フェライト粉、ガラスピーズなと)
の表面にスチレン−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、アクリル酸エス
テル重合体、メタクリル酸エステル重合体、シリコーン
樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂など或いはこれら樹脂の混合物を
コーティングしたものが使用される。
次に実施例及び比較例を示す。ここでの部はすべて重量
部である6 実施例1 スチレン−2エチルヘキシル アクリレート共重合体        100部カーボ
ンブラック          13部電荷制御剤(前
記化合物嵐1 のテトラフェニル硼酸塩)      1部を熱ロール
ミルで溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕
し、エアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
得られた微粉末を分級し5〜20μmの粒径にして本発
明に係るトナーをつくった。このトナー25部とキャリ
ア(膜厚的1μmのシリコーン樹脂コート層を有する粒
径約100μmの球状フェライト粉)975部とを混合
して二成分型乾式現像剤とした。
この現像剤におけるトナーのブローオフ法による帯電量
((Q/M)以下同じ〕は14μc/gと測定された。
この現像剤を用い、10℃15%RH120℃60%R
Hの環境下において、乾式電子複写機(リコー社製すコ
ピーFT5050)を改良し、ヒドラゾン系電荷移動剤
とポリカーボネイトからなる電荷移動層(CTL)とビ
スアゾ顔料系キャリア発生層とポリブチラールからなる
電荷発生層(CGL)で構成される有機感光体上のマイ
ナス電荷の潜像を1時間に30回の速さで現像し転写す
る工程によって、トナーを現像剤に補給しながら現像を
行なったところ、カブリのない鮮明な黒色トナー画像が
得られた。また、5oooo枚の連続複写を行なっても
複写品質の低下はみられなかった。さらに30℃、90
%RHの環境下で1oooo枚連続コピーしたが、 画
像品質は変化せず良好な品質が維持された。
比較のために電荷制御剤をニグロシンベースEX(オリ
エント化学社製)にかえた以外は上記とまったく同様に
して比較トナーを作製し二成分型乾式現像剤をつくった
この比較現像剤におけるトナーのブローオフ法による帯
電量38μc/gと測定された。
続いて、この比較現像剤を用い前記と同様にして現像し
たところ、帯電量が高すぎるため得られたコピーは画像
濃度の薄いものであった。
画像濃度を高くするために比較トナーをさらに追加した
ところカブリのある画像となった。
実施例2 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施例1とまっ
たく同様にして本発明に係る粒径5〜20μmトナーを
作製し二成分型乾式現像剤をつくった。
スチレン−nブチルメタ クリレート共重合体        100部カーボン
ブラック          13部電荷制御剤(前記
化合物Ha 2 のテトラフェニル硼酸塩)       1部この現像
剤におけるトナーのブローオフ法による帯電量は16μ
c/gと測定された。
続いて、この現像剤を用い実施例1と同様にして現像し
たところカブリのない鮮明な黒色コピーが多数得られた
実施例3 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施例1とまっ
たく同様にして本発明に係る粒径5〜20μmの黒色ト
ナーを作製し二成分型乾式現像剤をつくった。この現像
剤におけるトナーのブローオフ法による帯電量は15μ
c / gであった。
スチレン−nブチルメタ アクリレート共重合体        100部カーボ
ンブランク          13部電荷制御剤(前
記化合物面3 のテトラフェニル硼酸塩)0.5部 続いて、この現像剤を用い実施例1と同様にして現像し
たところカブリのない鮮明な黒色コピーが多数得られた
実施例4 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施例1とまっ
たく同様にして本発明に係る粒径5〜20μmのトナー
を作製し二成分型乾式現像剤をつくった。この現像剤に
おけるトナーのブローオフ法による帯電量は13μc/
gであった。
ポリスチレン樹脂          100部カーボ
ンブラック          13部電荷制御剤(前
記化合物Ha 4 のテトラフェニル硼酸塩)       1部疎水性シ
リカ            0.2部続いて、この現
像剤を用い実施例1と同様にして現像したところカブリ
のない鮮明な黒色コピーが多数得られた6 実施例5 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施例1とまっ
たく同様にして本発明に係る粒径5〜20μmのトナー
を作製し二成分型乾式現像剤をつくった。この現像剤に
おけるトナーのブローオフ法による帯電量は14μc/
gであった。
ビスフェノール型エポキシ樹脂    100部ナフト
ールレッドFGR(ヘキスト社@)  15部電荷制御
剤(前記化合物魔5 のテトラフェニル硼酸塩)       2部この現像
剤を用い実施例1と同様にして現像したところカブリの
ない鮮明な赤色画像が得られた。また、20000枚の
連続複写を行なっても複写品質の低下は見られなかった
実施例6 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施例1と同様
にして粒径5〜20μ国のトナーを作製し二成分型乾式
現像剤をつくった。この現像剤におけるトナーのブロー
オフ法による帯電量は17μc/gであった。
スチレン−ブタジェン共重合体    50部塩素化パ
ラフィン(塩素化度約70)    40部“ ポリス
チレン            10部カーボンブラッ
ク          12部電荷制御剤(前記化合物
Na 6 のテトラフェニル硼酸塩)       1部この現像
剤を用し実施例1と同様にして現像したところカブリの
ない鮮明な黒色画像が得られた。更に、30000枚の
連続複写を行なっても複写品質の低下は見られなかった
実施例7 スチレン−メタクリル 酸メチル共重合体          80部ポリビニ
ルブチラール樹脂      20部カーボンブラック
          10部電荷制御剤(前記化合物H
a 7 のテトラフェニル硼酸塩)       2部を熱ロー
ルミルで溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉
砕し、エアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した
。得られた微粉末を分級し5〜20μmの粒径にして本
発明に係るトナーをつくった。このトナー25部と鉄粉
キャリア(粒径約100μm) 975部とを混合して
二成分型乾式現像剤とした。
この現像剤におけるトナーのブローオフ法による帯電量
は14μc / gと測定された、次いで、この現像剤
を用い実施例1と同様にコピーしたところ普通紙上に鮮
明な黒色複写画像が多数枚得られた。
実施例8 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施例1と同様
にして粒径5〜20μmのトナーを作製し二成分型乾式
現像剤をつくった2 マレイン酸樹脂           ioo部電荷制
御剤(前記化合物Nα8 のテトラフェニル硼酸塩)      5部この現像剤
におけるトナーのブローオフ法による帯電量は13μc
/gであった。続いて、この現像剤を用い実施例1と同
様にコピーしたところ鮮明な赤色画像が得られた。
実施例9 トナー成分を下記のものに代えた以外は実施声1と同様
にして粒径5〜20μmのトナーを作製し二成分型乾式
現像剤をつくった。
スチレン−エチル アクリレート共重合体        80部ポリエス
テル樹脂          20部カーボンブラック
          10部電荷制御剤(前記化合物N
α9 のテトラフェニル硼酸塩)      1部この現像剤
におけるトナーのブローオフ法による帯電量は11μc
/gであった。続いて、この現像剤を用い実施例1と同
様にコピーしたところ鮮明な黒色画像が得られた。
更に、この現像剤を30℃、90℃RHの環境下で5時
間放置した後帯電量を測定したところ10μc / g
であり、相対湿度が変化しても帯電特性にほとんど変化
は認められなかった。また、この高湿高温下で5時間放
置した現像剤で30000枚の連続複写を行なったとこ
ろ、複写品質の低下はみられなかった。
勿−一一教 実施例の記載゛から明らかなように、特定の化合物(ア
ミノキサンチン骨格をもつテトラフェニルボーレート化
合物或いはこれらの二重体)を極性制御剤として含有さ
せた本発明トナーは摩擦帯電性が過大になることなくプ
ラスに帯電し、温湿度の影響をほとんど受けず、加えて
多数枚コピーを得るうえでも有効なものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R^1及びR^2は水素、アルキル基、アミノ
    基、アルキルアミノ基又はアセトキシ基を示し、これら
    R^1、R^2は同時に同じであっても異なっていても
    よい。 R^3及びR^4は水素又はアルキル基を示し、これら
    R^3、R^4は同時に同じであっても異なっていても
    よい。R^5は水素、アルキル基、アルキル脂肪酸基、
    アルキル脂肪酸エステル基、フェニル基又は置換フェニ
    ル基を示す。) で表わされる化合物又はこれの二量体を含有したことを
    特徴とする静電荷像現像用トナー。
JP61121834A 1986-05-27 1986-05-27 静電荷像現像用トナ− Pending JPS62278570A (ja)

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