JPS62264066A - 正荷電性トナ− - Google Patents

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】 狐！直Δ杖匪立腎 本発明は、静電潜像の現像に使用されるトナー、特に正
荷電性トナーに関する。

従来技術 静電潜像の現像は、感光体上に形成された静電潜像に対
し、種々の方法、たとえばキャリアやスリーブとの摩擦
により帯電されたトナーを静電的に吸着させることによ
り行なわれ、次いで転写紙上にトナー画像を転写し、定
着させることにより複写画像が得られる。

それゆえ、このトナーは、カブリ等のない鮮明な現像を
得るため、またトナー飛散により印字装置を汚さないた
めに適正な帯電量を有するよう調整されている。

帯電性の制御は、ｌ））ナー形成に使用した結着樹脂の
荷電性の利用、２）顔料や染料の荷電性のＩＩＩ用、３
）トナーの表面処理あるいは４）それらの方法の併用等
により行っているのが現状である。

しかしながら、最近、フルカラーやモノ力ラーを含めカ
ラー複写画像が望まれるようになり、カラートナーに使
用できる無色または白色の電荷制御剤の探索研究がなさ
れるに至っているが、上述の１）〜３）の制御方法だけ
では、特にカラートナーの荷電を制御するのは実質上困
難であり、４）の併用により、不満足ながら使用してい
るのが現状である。。

従来、正の電荷を付与する正荷電制御剤には、ニグロシ
ン染料やアミノ基含有の樹脂などが用いられていたが、
ニグロシン染料は黒色染料のため、黒色トナー以外のカ
ラートナーには使用することができない。また、アミノ
基含有の樹脂の場合、樹脂で荷電させる為に帯電の立ち
上がりが遅く、カブリなどが多くなるのが現状である。

今のところ、正電荷用カラートナーに有効に使用できる
正荷電制御剤がないのが実情である。

本発明者等は、そのような事情に鑑み、鋭意検討した結
果、正荷電性トナーの帯電制御剤として、高分子４級塩
が有効であることを見出し、本発明を完成するに至った
。

一方、４級アンモニウム化合物を用いたトナーが、たと
えば特公昭６０−９２６３号公報あるいは特開昭６０−
１６９８５７号公報に開示されている。

特公昭６０−９２６３号公報は、第４アンモニウム塩を
使用することにより導電性を付与したｌ成分磁性トナー
を開示しており、この第４アンモニウム塩の吸湿性によ
り導電性を与えている。本発明が開示しようとする、帯
電性の改善、改良には特に記載がない。また帯電性の制
御には、一般に水を吸収する物質は適していないことが
知られており、上記発明の化合物は、帯電性の制御には
適さないものである。

特開昭６０−１６９８５７号は、炭素数の多い高級アル
キル基またはベンジル基の結合した４級アンモニウム塩
とナフト−スルホン酸との造塩化合物を含有させたトナ
ーを開示するが、その４級アンモニウム塩は、本発明が
開示しようとする高分子４級塩とは、異種化合物である
。さらに、本発明者等が上記発明に記載の化合物に類似
の化合物を、使用して試験を行ったところ、全体の分子
の大きさに比べ、窒素の含有割合が極めて少ないため、
正荷電性に対する効果が実質的に小さいことが明らかと
なった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、カラー複写に際して色相に悪影響を与えない
無色または淡色の正電荷用制御剤を含有する正荷電性ト
ナーを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、少なくとも熱可塑性樹脂、顔料および／また
は染料を含むトナーにおいて、下記一般式（Ｉ）で表わ
されろ高分子４級塩を帯電制御剤として含むことを特徴
とする正荷電性１づ−に関する；（式中、Ｒ１は水素原
子、Ｃ９〜Ｃ１？のアルキル基、またはアリール基を表
し、Ｒ１、Ｒ５およびＲ４は、それぞれ、同一であって
も異なっていてもよい、水素原子またはＣ１〜ＣＲ７の
アルキル基、を表し、Ｘはハロゲン原子、スルホン酸ま
たはナフト−スルホン酸などの陰イオンを表し、ｎは２
以上の整数をそれぞれ示す）。

上記一般式において、ＲＩは水素原子、メチル、エチル
、プロピル、ヘキシル、ウンデシル、ヘプタデシル等の
０１〜Ｃ１７のアルキル基、またはフェニル、トリル、
キシリル基等のＣ６〜Ｃ８のアリール基を表し、Ｒ，、
Ｒ１およびＲ４は、同一であってら異なっていてもよく
、水素原子、メチル、エチル、プロピル、ヘキシル、ウ
ンデシル、ヘプタデシル基等のＣ３〜Ｃ１７のアルキル
基を表し、Ｘはハロゲン原子、スルホン酸または下式（
ＩＩ）で表されろナフトール−スルホン酸： 等の陰イオンを表すが、本発明は上記記載のしのに限定
されるものではない。

本発明の一般式（Ｉ）で表される高分子４級塩は、白色
あるいは淡色のため、鮮明な色彩を有するカラートナー
を作製することが可能となる。

また、本発明の一般式（Ｉ）で表される高分子４級塩は
、熱安定性に優れているため、トナー製造時に熱分解し
て、不快なアミン臭を発生することがなく、作業環境性
が良好となる効果も有する。

本発明の一般式（Ｉ）で表される高分子４級塩としては
表１に示した物を挙げることができる。

表１ それらの高分子４級塩はいずれも、白色あるいは淡色の
化合物であるため、カラートナー用の帯電制御剤、特に
正帯電制御剤として有用なものである。さらに、冷水に
は不溶あるいは難溶であるため、環境安定制に優れた制
御剤となる。

一般式（Ｉ）で表される高分子４級塩の製造方法は、た
とえば特開昭５９−１３８２２８号公報に記載の方法を
引用することができ、その方法と類似の方法で製造する
ことができる。

本発明の正荷電性トナーは、熱可塑性樹脂中に、正荷電
制御剤として、一般式ロコで表わされる高分子４級塩を
含有するもので、特にカラートナーに使用することがで
きる。

本発明の高分子４級塩は、帯電性に優れているため、そ
れを使用したトナーは帯電性が安定し、飛散の少ない、
環境安定性に優れたものとなる。

本発明に使用し得る熱可塑性樹脂としては、スチレン系
樹脂、スヂレンアクリル系共重合樹脂、ポリエステル系
樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリアルキレン樹脂、およびこれらを任意にブレ
ンドした混合樹脂、また、これらのアルキル側鎖にアミ
ノ基を有するもの等から選択することが出来るがトナー
として用いることが出来るものであれば何でも良く、特
に樹脂の限定はない。。

熱可塑性樹脂と一般式［１］で表わされる高分子４＠塩
の混合割合は、樹脂１００重量部に対して高分子４級塩
０．５〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部の範囲内
が適当である。０．５重量部より少ないと帯電を制御す
る効果が充分でなく、１０重量部より多く用いてし、帯
電制御能が増加しないばかりかむしろ、帯電量は低くな
るからである。

また、青、赤、緑等のモノカラートナーやシアン、マゼ
ンタ、イエロー等のフルカラートナーを得るには相当す
る着色材と、本発明の正荷電制御剤とを併用すればよい
。着色剤には、通常使用されている有機または無機の顔
料、あるいは染料を使用すればよい。

赤色着色剤としては、リソールレッド、ウォッチンブレ
ッド、カーミノ６Ｂ、レークレツドＣ。

クロモフタールレッド等が、青色着色剤としては、Ｃｕ
−フタロシアニン等が、緑色着色剤としては、クロロ化
またはブロモ化Ｃｕ−フタロシアニン等が、黄色着色剤
としては、ベンチジンイエロー、ハンザイエロー、クロ
モフタールイエロー等が、黒色着色剤としては、カーボ
ンブラック、例えば、ファーネスブラック、チャネルブ
ラック、アセチレンブラック等が挙げられる。

なお、無機の顔料としては、白色では、チタンホワイト
や亜鉛華が、また黒色の顔料としては、鉄黒や酸化第二
銅等があるが、いずれも無公害で高い着色力があれば有
機、無機を問わず、これらに限定されるしのではない。

その他、着色剤としては、アゾ染料、アントラキノン染
料、インジゴイド染料、キノンイミン染料、メチン染料
、カルボニウム染料などの染料があるが、樹脂に溶は鮮
やかな発色をするものであれば何でも良く、特に限定さ
れるものではない。

上記顔料あるいは染料等の着色剤は、結着樹脂１００重
量部に対して０．５〜４０重量部、好ましくは１〜３０
重量部、より好ましくは２〜１０重量部使用する。０．
５重量部より少ないと、着色が充分でなく、４０重量部
より多いと顔料の導電性の為に荷電が安定せず経時安定
性に欠ける。

黒色トナーを製造する場合は、本発明の高分子４級塩の
ほかに、ニグロシン染料またはその他の濃色の正荷電制
御剤を併用してもよい。

本発明のトナーには更に必要に応じて他の添加剤、例え
ば、ワックス類等を添加してもよいし、あるいは金属酸
化物の超微粉末でトナーの表面処理が施されてもよい。

本発明のトナーは、例えば適当なキャリアと配合して２
成分系現像剤とされ得る。キャリアとしては、カスケー
ド現像方式を実施する場合、樹脂コートしたガラスピー
ズ、スチール球等が、磁気ブラシ現像方式を実施する場
合、フェライト、微粉鉄、あるいは、いわゆるバインダ
型マイクロキャリア等が用いられる。一方該非磁性トナ
ーを現像スリーブなどで帯電することにより、ｌ成分と
して用いることら可能である。また、本発明のトナー自
体を絶縁性磁性トナーとして製造し、これを１成分系現
像剤として用いて磁気ブラシ現像方式を実施してもよい
。

本発明のトナーは、上記種々の成分を混合した組成物を
良く混合した後、さらに十分均一になるまで混合した後
混練りをし、次いで冷却し、ジェット粉砕機等の粉砕機
で粉砕し、分級により粗粉、微粉を取り去り、粒径５〜
２５μｍ１平均粒径ｉ３〜１４μｍのトナーを得る。

実施例１ 成　　分　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量部
以上の混合物を十分混合した後、二軸押出機で混練し、
冷却後、２ｍｍ角以下の粒径に粗粉砕する。

次に、ジェットミルで微粉砕した後、分級して、平均粒
径を１３，２μｍに揃えた。得られたトナー１ｋｇに対
し微粒子シリカ（日本アエロジル社製；Ｉｔ−９７２）
２ｇをヘンシェルミキサーを用いて、十分混合した。以
上のようにして得られたトナーをトナー１とする。

実施ｖＡ１２ 成　　分　　　　　　　　　　　　　　　　　　重ｊｖ
−以上の成分を実施例１と同様の手法で平均粒径１３．
８μ肩のトナーを得た。これをＷｌ、粒子シリカ（Ｉｔ
−９７２）０．２％で表面処理し、トナー２とした。

実施例３ 実施例２で用いたＣｕ−フタロシアニン（大日積化製、
　＃４９２０）の代わりに、レークレッドＣ（大日精化
製）を５重量部用い、高分子四級塩（２）の代わりに（
３）（表１中、試料３）を３重量部用いてトナー化し、
平均粒径１３．２μ肩のトナーを得た。

以下、同様の処理を施し、トナー３を得た。

実施例４ 実施例２で用いた高分子四級塩（２）の代わりに（４）
（表１中、試料４）を３重量部用いて、トナー化し、平
均粒径１３．５μ度のトナーを得、以下同様の処理を施
し、トナー４を得た。

実施例５〜８ 同様にして、実施例２の高分子四級塩（２）の代わりに
（５）〜（８）（表１中、試料５〜８）を用いて、夫々
トナーを作製し、トナー５〜８を得た。

実施例９　（トナーの評価） キャリアの製造 （グツドイヤー社製ニブライオライトＡＣＬ）磁性粉（
戸田工業社製、　Ｅ１’Ｔ−１０（Ｉ０）　　　　２０
０シリカ（Ｂ本アエロジル社製、＃２Ｑ（Ｉ）　　　　
１．５以上の混合物を十分混合した後、三本ロールで混
練し、冷却した後、粗粉砕し、次にハンマーミルで粉砕
した後、分級して、平均粒径を６０μ屑に調製した。

″Ｘ施例１〜８で得られたトナー８重量部を、上述の方
法で作製したマイクロキャリア９２重１部とポリ瓶の中
に入れ、４時間攪拌混合したときの帯Ｔｉ量を表２に示
す。なお、実施例１および２に使用した高分子四級塩（
Ｉ）（２）の代わりに、ベンズイミダゾール（和光純薬
工業社製）３重重部を用いたトナーを比較例１．２とす
る。

以上の現像剤をミノルタカメラ（株）製、ＥＰ−４５０
に入れ、１万枚の実写ランニングテストを行った。その
結果を表２に示す。

またマイクロキャリアの代わりに鉄粉キャリア（日本鉄
粉製、ＴＥＦ−Ｖ）９５重量部とトナー５重量部とを同
様にして帯電させたときの’ｔ’＊　７１　ｍを表２に
示す。

表２中、耐湿後帯電量は、各トナーを、温度３５℃、湿
度８５％の環境下に３日間放置後の帯電量を示す。

また、耐刷テストの評価は、複写後のカブリの発生の度
合を、適正露光で白紙の現像を行い、このコピーを限界
見本と比較することによって以下のごとく判定した： ◎：カブリが全くない； Ｏ；少しカブリがあるものの、実用上同等問題ない： Δ：カブリが目立つ： ×：実用上不適である。

発明の効果 本発明の一般式（＋）で表される高分子４級塩は、正荷
電制御剤として利用でき、特にカラートナー用には最適
に使用することができる。

また、一般式（Ｉ）で表されることができる４級塩を使
用したトナーは、飛散が少なく、環境安定性に優れてい
る。

さらにまた、一般式（Ｉ）で表される高分子４級塩は、
熱安定性に優れているため、作業環境性が良くなる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも熱可塑性樹脂、顔料および／または染料
   を含むトナーにおいて、下記一般式（ I ）で表わされ
   る高分子４級塩を帯電制御剤として含むことを特徴とす
   る正荷電性トナー： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１は水素原子、Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿７のアル
   キル基、またはアリール基を表し、Ｒ＿２、Ｒ＿３およ
   びＲ＿４は、それぞれ、同一であっても異なっていても
   よい、水素原子またはＣ＿１〜Ｃ＿１＿７のアルキル基
   、を表し、Ｘはハロゲン原子、スルホン酸またはナフト
   −スルホン酸などの陰イオンを表し、ｎは２以上の整数
   をそれぞれ示す）。