JPH07234546A

JPH07234546A - 電子写真用現像剤

Info

Publication number: JPH07234546A
Application number: JP6044781A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takano; 洋高野; Satoru Ishigaki; 悟石垣; Haruhide Ishida; 晴英石田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電量の維持性が優れ、トナー追加時に逆極
性トナーを発生することがなく、低電位コントラストの
静電潛像を現像するのに有用な電子写真現像剤を提供す
る。【構成】電子写真用現像剤は、着色剤と結着樹脂とを
主成分とするトナー粒子と、無機酸化物微粒子とよりな
り、そしてトナー粒子が、帯電制御剤として、第４級ア
ンモニウム塩とサリチル酸金属錯化合物の両者を含有す
ることを特徴とする。この電子写真用現像剤は、ワンパ
ス多色カラー現像方式に使用するのに適している。

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
法、静電印刷法等において、静電荷像を現像するための
現像剤（以下、電子写真用現像剤という）に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法等における静電荷像を現像す
るための現像剤において、流動性、耐ケーキング性、定
着性、帯電性、クリーニング性等を向上して、プロセス
適合性を有するようにするために、外添剤として種々の
無機および有機化合物微粉末を添加することが行われて
おり、例えば、シリカ、二酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、二酸化錫等を添加することが提案されている。他
方、トナーについては、その帯電の維持性を安定化させ
るために、種々の帯電制御剤を内部添加剤として、或い
は外部添加剤として添加することが試みられている。一
般に多数枚コピーの間にトナーの帯電は、帯電量が上昇
したり降下したりして、安定せず、そのために連続コピ
ー時に、コピー画像の画質の低下、例えば、画像濃度の
濃淡等が各コピー間で生じてしまう。そのため、トナー
濃度を制御して、コピー間に濃度差が生じないように制
御しているが、十分でない場合が多い。また、従来使用
されているニグロシンは、帯電制御剤の場合にして優れ
たものであるが、ニグロシンの有する色のために黒色ト
ナーとしてしか使用することができず、例えば、低電位
コントラストの静電潛像を現像することが求められるワ
ンパス多色カラー現像方式におけるカラー現像剤に使用
することができないという問題があった。そして、従来
より、ワンパス多色カラー現像方式に適用できるよう
な、トナーの帯電の推移をより安定にしたカラートナー
が求められており、そのための帯電制御剤についての探
求が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような要求に鑑みてなされたものであ
る。すなわち、本発明の目的は、低電位コントラストの
静電潛像を現像するための電子写真用現像剤を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、ワンパス多色カラー
現像方式によって優れた画質の画像が得られる電子写真
用現像剤を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真用現像
剤は、着色剤と結着樹脂とを主成分とするトナー粒子
と、無機酸化物微粒子とよりなるものであって、トナー
粒子が、帯電制御剤として、第４級アンモニウム塩とサ
リチル酸金属錯化合物の両者を含有することを特徴とす
る。

【０００５】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の電子写真用現像剤におけるトナーは、結着樹脂と
着色剤を主成分として構成される。使用される結着樹脂
としては、例えば、スチレン、クロロスチレン等のスチ
レン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレ
ン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸フェニル、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、メタクリル酸オクチル、
メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸フェニル等のα−
メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチ
ルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエー
テル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニ
ルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビ
ニルケトン類等の単独重合体或いは共重合体を例示する
ことができ、特に代表的結着樹脂としては、ポリスチレ
ン、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン
共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等をあげることができる。さら
に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワック
ス等をあげることができる。

【０００６】また、使用される着色剤としては、通常カ
ラートナー等のトナーに使用されるものであれば、如何
なるものでも使用することができ、有機染料、有機顔料
および無機顔料の中から１種またはそれ以上を適宜選択
して使用することができる。例えば、カーボンブラッ
ク、アニリンブルー、カルコイルブルー、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、銅フタロシ
アニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラ
ック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４
８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イ
エロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント
・ブルー１５：３等を使用することができる。これらの
中でも、有彩色トナーを形成する着色剤が好ましく、特
に、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１およびＣ．
Ｉ．ピグメント・レッド１２２を使用した場合に、帯電
量が長期にわたって安定したものになるので好ましい。
これ等の着色剤は、トナー中に５〜１５重量％の範囲で
使用するのが好ましい。

【０００７】本発明においては、上記トナーに、帯電制
御剤として、第４級アンモニウム塩とサリチル酸金属錯
化合物の両者を含有させる点に特徴を有している。第４
級アンモニウム塩としては、下記一般式（Ｉ）で示され
る化合物が好ましく使用できる。

【化１】

【０００８】第４級アンモニウム塩の具体例としては、
下記表１で示される化合物をあげることができる。

【表１】

【０００９】また、サリチル酸金属錯化合物としては、
下記一般式（II）で示される化合物が好ましく使用され
る。

【化２】（式中、ＭはＺｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＣｏおよびＰｂから選
択された金属を表し、Ｒ₅〜Ｒ₈は、それぞれ、水素原
子または炭素数１〜７のアルキル基、好ましくは炭素数
１〜４のアルキル基を表す。）

【００１０】サリチル酸金属錯化合物の具体例として
は、例えば、次の化合物をあげることができる。

【化３】

【００１１】上記帯電制御剤のトナー中への添加量は、
第４級アンモニウム塩については、０．５〜３重量％の
範囲であり、また、サリチル酸金属錯化合物について
は、０．５〜１．０重量％の範囲であることが好まし
い。また、両者の比率は、３：０．１〜１：１であるこ
とが好ましい。両者の添加量が上記の範囲よりも低い場
合には、添加効果が十分に生じなく、また、上記範囲よ
り多くなると、定着性に悪影響がでる場合がある。

【００１２】本発明におけるトナーを製造するには、上
記トナー成分をバンバリーミキサー、ニーダーコータ
ー、ＣＭミキサー、エクストルーダー等を用いて溶融混
練し、粉砕分級すればよく、平均粒径が３０μｍ以下、
特に３乃至２０μｍの微粒子とすることが好ましい。

【００１３】本発明のトナーにおいては、トナー粒子表
面に無機酸化物微粒子を付着させるが、無機酸化微粒子
としては、例えば、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ
₂Ｏ₃、ＭｎＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｋ₂Ｏ、Ｎ
ａ₂Ｏ、ＳｎＯ₂、ＺｒＯ₂、ＣａＯ・ＳｎＯ₂、Ｋ₂
Ｏ・（ＴｉＯ₂）_n等の微粒子をあげることができる。
これらの無機酸化物微粒子は、その表面が有機物質によ
って処理を施されたものであってもよい。無機酸化物微
粒子の粒径は、３μｍ以下、特に０．００５〜０．５μ
ｍの範囲が好ましい。トナー粒子表面に、上記無機酸化
物微粒子を付着させるには、トナー粒子に上記無機酸化
物微粒子を添加し、例えばヘンシェルミキサーで混合す
ることによって行うことができる。その際の配合量は、
トナー全体量に対して、０．１重量％以上であるのが好
ましく、より好ましくは０．５重量％以上、５重量％以
下の範囲である。配合量が０．１重量％よりも少ない場
合には、添加効果が充分でなくなる。

【００１４】本発明のトナーは、２成分現像剤としてワ
ンパスカラー現像方式に採用することができる。その際
にトナーと混合されるキャリアとしては、磁性体粒子或
いは磁性粉分散型のものが使用される。磁性粉分散型の
ものにおける樹脂としては、上記トナー粒子の結着樹脂
として例示したものが全て使用できる。また、磁性体粒
子および磁性粉としては、通常用いられる強磁性体が使
用でき、具体的には、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄、酸
化クロム、各種フェライト等があげれる。磁性粉分散型
のものにおいては、さらに必要に応じて帯電制御剤など
を含有させることもできる。また、磁性粉の配合量は、
キャリア全体に対して３０〜９５重量％程度であり、好
ましくは４５〜９０重量％の範囲である。磁性粉分散型
のキャリアは、上記成分を混練、粉砕、分級することに
よって作成することができ、或いは、上記成分を適当な
溶剤に溶解し、或いは加熱により液状化しスプレードラ
イ等によって作成することができる。キャリアはその粒
子表面がフッ素含有樹脂等によって被覆されているのが
好ましい。また、キャリアの平均粒径は、一般に約２０
〜４００μｍの範囲であり、好ましくは３０〜１００μ
ｍの範囲のものが使用される。

【００１５】次に、本発明の上記電子写真用トナーを使
用するワンパスカラー現像方式について説明する。図１
は、ワンパスカラー現像方式を採用する多色画像形成装
置の一例の概略構成図である。図において、１は感光体
ドラムであり、その周囲には、帯電器２、第１露光器
３、第１現像器４、第２露光器５、第２現像器６が順次
設けられている。更に転写前帯電器７、転写帯電器８、
除電器９、クリーナー１０および除電ランプ１１が設け
られている。なお、１２は記録紙である。

【００１６】感光体ドラム１は、矢印方向に回転してい
る。まず、帯電器２により感光体ドラム１の表面の感光
層が一様に帯電される。次いで、第１露光器３により第
１の色に対応した画像情報に対応した光照射が行われ、
感光体上に第１の色に応じた静電潛像が形成される。な
お、露光器は任意のものが選択可能である。次いで、第
１露光器によって形成された第１の静電潛像を有する感
光層に、第１現像器４により、第１の色に応じたトナー
を供給して顕像化する。この際、現像バイアスは、正規
現像を行うか、反転現像を行うかによって選択される。
続いて、第２露光器５により第２の色に対応した画像情
報に対応した光照射が行われ、感光体上に第２の色に応
じた静電潛像が形成される。第２露光器は任意のものが
使用される。次いで、第２露光器によって形成された第
２の静電潛像を有する感光層に、第２現像器６により、
第２の色に応じたトナーを供給して顕像化する。この
際、現像バイアスも任意に選択することができる。感光
体ドラムの感光層上に形成された第１トナー像および第
２トナー像は、記録紙１２に転写帯電器８によって転写
されるが、静電転写以外の手段を用いて転写してもよ
い。記録紙は、次いで図示しない定着部で定着される。
また、転写部を通過した感光体は、再使用のために除電
器９、クリーナー１０および除電ランプ１１によってク
リーニングが行われる。上記第１および第２露光器とし
ては、通常の複写機に用いられているような光照明手
段、原稿走査手段および結像光学系からなるもの、画像
情報に応じて光変調可能な光書き込み装置、例えば、レ
ーザー書き込み装置、一様光源−液晶マイクロシャッタ
ーからなる液晶ライトバルブ、ＬＥＤアレイ、光ファイ
バー等、任意のものが目的に応じて使用できる。なお、
場合によっては、第２露光器の前に、第２帯電器を設け
てもよい。

【００１７】

【作用】本発明の電子写真用現像剤は、帯電量の維持
性、帯電の立上がり、トナー追加時の帯電安定性が良好
である。一般に、トナーを正帯電させる場合、第４級ア
ンモニウム塩等をトナー内部に含有させる方法が用いら
れるが、少量の添加では、初期の立上がりが遅く、ま
た、トナー追加時に、帯電レベルが上昇したトナーと、
低帯電の追加トナーとの間で、相互帯電を起こし、逆極
性トナーを生じてしまう。また、帯電制御剤を多量に添
加すると、上記の問題はなくなるものの、帯電レベルが
高すぎてしまい、外添剤量を多量に添加し、帯電レベル
を下げなければならない。その場合、多量の外添剤が感
光体傷、コメット等の原因となり、また、現像剤自体の
寿命に悪影響を与えることとなる。一方、サリチル酸金
属錯化合物は、通常負帯電性を持つために、負極性トナ
ーに広く用いられているが、これを上記第４級アンモニ
ウム塩と併用すると、トナーが必要以上に帯電上昇を起
こすのを抑え、かつ、帯電量の維持性が良好になり、ト
ナー追加時の帯電安定性が良好になるのである。これ
は、サリチル酸金属錯化合物が、第４級アンモニウム塩
によるトナー追加時の帯電安定性の改善効果を維持した
まま、帯電上昇のみを抑制する作用をしているためと推
測される。また、第４級アンモニウム塩およびサリチル
酸金属錯化合物は、次のような作用を示す。すなわち、
（１）淡色の物質であるために、有彩色トナーにおいて
色調に影響を与えることがない。（２）比較的多量の添
加によっても、定着性（最低定着温度、ホットオフセッ
ト）に悪影響を及ぼさない。（３）着色剤の分散性に悪
影響を及ぼさない。したがって、特に帯電上昇やトナー
追加時のかぶりに対して敏感である青色顔料に対して使
用するのに適している。

【００１８】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに具体的
に説明する。しかしながら、本発明は、これらの実施例
によって何等限定されるものではない。なお、下記の説
明において、「部」は、全て「重量部」を表す。

【００１９】実施例１（トナー）スチレン−ｎ−ブチルアクリレート（８０／２０）共重合体１００部（Ｔｇ：６３℃、Ｍｗ：３００，０００）Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１１０部低分子量ポリプロピレン（ビスコール６６０Ｐ、５部三洋化成社製）帯電制御剤［ボントロンＰ５１：前記例示化合物Ｎｏ．１３部（Ｒ₁＝Ｒ₂＝メチル基、Ｒ₃＝Ｒ₄＝ステアリル基、Ｘ⁻＝ＣＨ₃ＳＯ₄ ^-）、オリエント化学社製］帯電制御剤（ボントロンＥ８４、オリエント化学社製）０．５部上記成分を、バンバリーミキサーにより溶融混練した。
冷却後、ジェットミルにより微粉砕し、さらに微粉砕物
を分級機により分級して、平均粒径が１１μｍのトナー
粒子を得た。このトナー粒子１００部に対して、平均粒
径０．１μｍのＴｉＯ₂微粒子２部を添加し、ヘンシェ
ルミキサーを用いて分散混合して、表面にＴｉＯ₂微粒
子が付着したトナーを調製した。（キャリア）スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート（８０／２０）共重合体２４部（Ｔｇ：８０℃、Ｍｗ：１００，０００）マグネタイト（ＥＰＴ−１０００、戸田工業社製）７０部フッ素樹脂（Ｋｙｎａｒ２０１、ペンウォルト社製）６部上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、粉砕し、分級し
て、平均粒径４０μｍのキャリアを得た。（現像剤）上記トナーおよびキャリアを１０：１００の
重量比で混合して正帯電性現像剤を調製した。

【００２０】実施例２実施例１において、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１
をＣ．Ｉ．ピグメントレッド１１２に、また、ボントロ
ンＥ８４の０．５部を１．０部に代えた以外は、実施例
１と同様にしてトナーを作製し、同様にして現像剤を調
製した。実施例３実施例１において、ボントロンＰ５１の３部を１部に代
えた以外は、実施例１と同様にしてトナーを作製し、同
様にして現像剤を調製した。実施例４キャリアとして、平均粒径１００μｍの鉄粉について、
フッ素系樹脂１．５重量％が含まれるように表面処理し
たものを用い、実施例３のトナーと組み合わせて現像剤
を調製した。トナーとキャリアとの混合割合はトナー
３．５部に対してキャリア１００部の割合とした。実施例５実施例４において、トナーにおける着色剤としてＣ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：３の５部を用いた以外は、
実施例４と同様にして現像剤を調製した。

【００２１】比較例１〜５実施例１〜５において、帯電制御剤として、ボントロン
Ｅ８４を用いない以外は実施例１〜５と同様にしてトナ
ーを作製し、同様にして現像剤を調製した。

【００２２】上記実施例１〜５および比較例１〜５の現
像剤について、複写機（Ａｂｌｅ１３０１αの改造機、
富士ゼロックス社製）を用い、第２現像器に投入し、３
００００枚の連続複写を行い、翌日、初期のかぶりの度
合を評価した。評価結果を表２に示す。なお、表２中、
かぶりは、Ｇ１（良好）からＧ５（悪い）までの５段階
の見本と比較して決定したものであり、Ｇ１はかぶりな
し、Ｇ２はかぶり僅かに発生を意味し、Ｇ３〜Ｇ５は実
用上許容しがたいものであって、Ｇ５はかぶりが著しく
発生したことを意味する。また、複写濃度は、ソリッド
画像をマクベス濃度計で測定し、目的のコピー濃度を
１．２以上として評価した。

【００２３】

【表２】上記表２の結果から明らかなように、実施例の現像剤
は、帯電の維持性（濃度の維持）、かぶりに対して優れ
た効果を生じていることが分かる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、上記のよう
にトナー粒子において、帯電制御剤として、第４級アン
モニウム塩とサリチル酸金属錯化合物の両者を併用した
から、帯電量の維持性が優れており、トナー追加時に逆
極性トナーを発生することがなく、低電位コントラスト
の静電潛像を現像するのに有用である。したがって、本
発明の電子写真感光体は、ワンパス多色カラー現像方式
によって初期時からかぶりのない優れた画質の画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用する画像形成装置の概略
構成図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…帯電器、３…第１露光器、４…
第１現像器、５…第２露光器、６…第２現像器、７…転
写前帯電器、８…転写帯電器、９…除電器、１０…クリ
ーナー、１１…除電ランプ、１２…記録紙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色剤と結着樹脂とを主成分とするトナ
ー粒子と、無機酸化物微粒子とよりなる電子写真用現像
剤において、トナー粒子が、帯電制御剤として、第４級
アンモニウム塩とサリチル酸金属錯化合物の両者を含有
することを特徴とする電子写真用現像剤。