JP2813779B2

JP2813779B2 - 静電荷像現像用トナー及びそれを用いる画像形成方法

Info

Publication number: JP2813779B2
Application number: JP1104572A
Authority: JP
Inventors: 正美冨田; 芳弘野村; 公司田中; 登茂枝萩原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH02284160A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕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及びそれを用い
る画像形成方法に関し、更に詳しくは負荷電制御剤とし
て特定の化合物を含有する静電荷像現像用トナー及びそ
れを用いる画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真感光体や静電記録体などの上に形成された静
電荷像を現像する手段としては、液体現像剤を用いる方
法（湿式現像法）と、結着樹脂中に着色剤を分散させた
トナーあるいはこのトナーを固体キャリアと混合した一
成分型ないし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、これに荷電
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、ニグロシン系の油溶性染
料、第四級アンモニウム塩、アルキル基を有するアジン
系染料、塩基性染料、塩基性染料のレーキなどが、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、含クロム有機染料（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挙げられ
る。だが、こうした従来の荷電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く、
従って長時間の使用では感光体へフィルミングを生じさ
せるといった不都合な現象が往々にして認められてい
る。これは、従来の荷電制御剤の性質が一定せず、安定
性に欠けるために起因するものである。加えて、こうし
た従来の荷電制御剤の多くは、トナー製造で熱混練時に
分散したり、機械的衝動や摩擦、温湿度条件の変化など
により分解あるいは変質しやすく、こうしたことが荷電
制御性の低下する現象を一層強めている。また、従来の
荷電制御剤は環境により変化するものが多いという傾向
もみられる。特に、少なくともトナー搬送部材、トナー
層厚規制部材を有し、トナー搬送部材上にトナー薄層を
形成させ現像を行なう一成分プロセスにおいては、トナ
ー帯電性の変動がトナー薄層の形成性に大きく影響し、
画像の劣化を引き起こすことがある。いずれにしてもこ
れまで提案されてきた荷電制御剤は、長期にわたって適
度の帯電性を持ち得ないものが殆どである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、本発明は、上記従来技術の有する欠点を克服
し、トナー粒子間又は一成分系現像方式におけるトナー
と現像スリーブ若しくはブレードのような帯電付与部材
との間で生じる摩擦帯電が安定で、且つ摩擦帯電量分布
がシャープで均一であり、使用される現像方法に適した
帯電量にコントロールできるトナーを提供することを第
１の目的とし、また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負に荷電制御された一成分型乾式現
像材におけるトナーを提供することを第２の目的とす
る。更に、本発明は、常に安定した画像が得られるのは
勿論のこと、耐久性を有するトナーを提供することを第
３の目的とし、また汚染やトナー飛散がなく、連続使用
においても初期画像と同等の良質画像が多数枚得られる
トナーを提供することを第４の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、負荷電制御剤
として特定の亜鉛化合物を含有するトナーが上記目的に
適合することを知見し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明によれば、少なくとも結着樹脂と着色剤
からなるトナーにおいて、負荷電制御剤として下記構造
式（Ｉ）又は（II）で示される亜鉛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が提供される。

また、薄層化させたトナーを潜像担持体に供給して潜像
を現像する電子写真における一成分現像方式による画像
形成方法において、前記トナーを用いることを特徴とす
る画像形成方法が提供される。

本発明のトナーにおいて、負荷電制御剤として使用さ
れる前記構造式で示される亜鉛化合物は、公知の手段で
合成される。該負荷電制御剤は単独で用いてもよいし、
２種を併用してもよい。また、他の負荷電制御剤を併用
することもできる。

本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤及び前記の負荷
電制御剤を必須成分とする。トナー中の前記負荷電制御
剤の含有量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用され
る添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によ
って決定されるもので、一義的に限定されるものではな
いが、通常結着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部、
好ましくは0.2〜10重量部の範囲である。0.1重量部未満
ではトナーの負帯電性が不足し実用的でなく、逆に20重
量部を越える場合は、トナーの負帯電性が大きくなりす
ぎて、流動性低下、転写性低下及び画像濃度の低下等を
もたらすようになり好ましくない。

本発明で用いられる着色剤としては、従来からトナー
用着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適
用される。具体的には、カーボンブラック、ランプブラ
ック、銑黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、
カルコオイルブルー、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、フタロシアニングリーン、ハンドイエローＧ、ロ
ーダミン6Cレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベ
ンジジンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグ
リーンヘキサレート、オイルブラック、アゾオイルブラ
ック、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系
染顔料、トリスアゾ系染顔料及びこれらの混合物などが
挙げられる。

また、本発明で用いられる結着樹脂も、前記着色剤と
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される。具体的には、ポリスチレ
ン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなど
のスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−
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−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタレン共重合体、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、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、スチレン−α−ク
ロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共
重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、ス
チレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン
−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル
共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタク
リレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹
脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジ
ン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪
族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化
パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これ
らは単独であるいは２種以上混合して使用される。

なお、本発明のトナーには、必要に応じて添加剤を混
合することができる。添加剤としては、例えば四弗化エ
チレン樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤あるいは酸
化セリウム、炭化珪素等の研摩剤、あるいは例えばコロ
イダルシリカ、酸化アルミニウム等の流動化付与剤、ケ
ーキング防止剤、あるいは例えばカーボンブラック、酸
化錫等の導電性付与剤、あるいは低分子量ポリエチレン
などの定着助剤等がある。

本発明のトナーは、電子写真における一成分現像方式
による画像形成に特に有用であり、次に本発明の画像形
成方法について説明する。

本発明の画像形成方法は、薄層化させたトナーを潜像
担持体に供給して潜像を現像する電子写真における一成
分現像方式による画像形成方法において、前記した負荷
電制御剤を含有したトナーを用いることを特徴とする。
なお、トナーの薄層化は、通常トナー搬送部材、トナー
層厚規制部材及びトナー補給補助部材を備え、且つ該補
給補助部材とトナー搬送部材並びにトナー層厚規制部材
とトナー搬送部材とが夫々当接している装置を用いて行
なわれる。

図面により、本発明の画像形成方法を更に詳しく説明
する。

図面は本発明方法の実施に有用な非磁性一成分系トナ
ーを使用した現像装置の一例の模式的断面図である。図
面において、トナータンク７に内蔵されている本発明の
トナー６は、攪拌羽根（トナー補給補助部材）５により
スポンジローラ（トナー補給補助部材）４に強制的に寄
せられ、トナーはスポンジローラ４に供給される。そし
て、スポンジローラ４に取り込まれたトナーは、スポン
ジローラ４が矢印方向に回転することにより、トナー搬
送部材２に運ばれ、摩擦され、静電的あるいは物理的に
吸着し、トナー搬送部材２が矢印方向に強く回転し、ス
チール製の弾性ブレード（トナー厚規制部材）３により
均一なトナー薄層が形成されると共に摩擦帯電する。そ
の後、トナー搬送部材２と接触若しくは近接している静
電潜像担持体１の表面に運ばれ、潜像が現像される。静
電潜像は有機感光体に800VのマイナスDC帯電をした後、
露光し、潜像を形成し現像されるのである。

このような電子写真における一成分現像方法による画
像形成方法は、トナーの帯電性の変動がトナーの薄層の
形成性に大きく影響を与えるが、本発明のトナーは、負
極性の安定した摩擦帯電性を示し且つ環境安定性にも優
れているので、実施の際に適切な帯電量にコントロール
することができ、本発明の方法により、長期にわたり、
高品質の画像が得られる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。な
お、部は重量部を表わす。

実施例１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 10部構造式（Ｉ）で示される化合物３部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で充分攪拌
混合した後、ロールミルで130〜140℃の温度で約30分間
加熱溶融し、これを室温まで冷却した。得られた混練物
を粉砕分級し、５〜10μｍの粒径のトナーを得た。この
トナー100部に対しコロイダルシリカ0.2部を添加、混合
して本発明のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、図面に示すような現像装置
にて画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ、
その画像は１万枚ランニング後も変らなかった。

また、トナーの帯電量を現像ローラーからのトナー吸
引法で測定したところ、初期の帯電量は−12.9μC/gで
あり、１万枚ランニング後におけるトナーの帯電量は−
12.7μC/gと初期値と殆ど変らなかった。

更に、35℃、90％RHという高湿環境下及び10℃、15％
RHという低湿環境下でも、常湿環境のもとでの複写と同
等の画像が得られ、感光体へのトナーフィルミングも認
められなかった。

実施例２実施例１における構造式（Ｉ）で示される化合物の代
わりに、構造式（II）で示される化合物を用いた以外
は、実施例１と同様にして本発明のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、実施例１と同様にして画像
出しを行なったところ、良好な画像が得られ、その画像
は１万枚ランニング後も変らなかった。

また、トナーの帯電量を現像ローラーからのトナー吸
引法で測定したところ、初期の帯電量は−13.0μC/gで
あり、１万枚ランニング後におけるトナーの帯電量は−
12.6μC/gと初期値と殆ど変らなかった。

更に35℃、90％RHという高湿環境下及び10℃、15％RH
という低湿環境下でも、常湿環境のものでの複写と同等
の画像が得られ、感光体へのトナーフィルミングも認め
られなかった。

比較例実施例１における構造式（１）で示される化合物の代
わりに、銅フタロシアニングリーンを用いた以外は、実
施例１と同様にして比較用のトナーを得た。

得られたトナーを用いて、実施例１と同様にして画像
テストを行なったところ、初期はカブリのない鮮明な画
像が得られたが、５千枚ごろからカブリのある不鮮明な
画像となり、感光体面には、トナーのフィルミングが見
られた。また、高温高湿下では画像濃度が0.9と低かっ
た。なお、実施例１と同様に帯電量を測定したところ、
初期の帯電量は−10.0μC/gと充分であったが、５千枚
ランニング後には−3.9μC/gbに低下していた。

〔発明の効果〕

請求項（１）の静電荷像現像用トナーは、負荷電制御
剤として前記構造式（Ｉ）又は（II）で示される亜鉛化
合物を含有することから、トナーと現像スリーブ若しく
はブレード等の帯電付与部材との摩擦帯電を負極性の安
定した摩擦帯電性に保持することができる。

また、該トナーは、機械的衝撃や摩擦更には温湿度条
件等の環境が変化しても、その摩擦帯電性等の諸性能に
変化がない。

このため、請求項（２）の画像形成方法により、地汚
れやトナーの飛散がなく、連続複写後も初期画像と同等
の高品質画像を得ることができる。

また、該方法においては、種々の環境下においても、
安定した高品質画像が得られ、且つ長時間使用しても感
光体にフィルミングすることがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法の実施に有用な本発明の非磁性一成
分系トナーを用いた現像装置の一例を示す模式断面図で
ある。１……静電潜像担持体、２……トナー搬送部材、３……
弾性ブレード、４……スポンジローラー、５……攪拌羽
根、６……トナー、７……トナータンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萩原登茂枝東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開平２−221966（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/097 G03G 15/08 507

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナ
ーにおいて、負荷電制御剤として下記構造式（Ｉ）又は
（II）で示される亜鉛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。
【請求項２】薄層化させたトナーを潜像担持体に供給し
て潜像を現像する電子写真における一成分現像方式によ
る画像形成方法において、請求項（１）記載のトナーを
用いることを特徴とする画像形成方法。