JP2000010352A - 静電現像剤 - Google Patents

静電現像剤

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JP2000010352A
JP2000010352A JP17832798A JP17832798A JP2000010352A JP 2000010352 A JP2000010352 A JP 2000010352A JP 17832798 A JP17832798 A JP 17832798A JP 17832798 A JP17832798 A JP 17832798A JP 2000010352 A JP2000010352 A JP 2000010352A
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JP17832798A
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Shinichi Saiki
晋一 斉喜
Takuya Nishigori
錦織  卓哉
Yoshinobu Hiramatsu
義信 平松
Toshihiko Aihara
利彦 相原
Takayuki Kanai
孝之 金井
Kazuo Mitsuhashi
和夫 三ツ橋
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリア引きとエッジ効果、高印字率プリン
ト時の画像濃度の低下、トナー飛散を抑えた高性能の静
電現像剤を提供する。 【解決手段】 トナー粒子と磁性キャリア粒子を含有す
る静電現像剤において、磁性キャリア粒子は導電性微粒
子を分散含有する樹脂コート材で表面処理されており、
樹脂コート材はアミノ基を含有する樹脂を含有している
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンター
等の電子写真法を応用した機器において、静電潜像を現
像するのに用いられる静電現像剤に係わるものであり、
より詳しくは、均一な中間調潜像電位を用いず写真など
のイメージ画像をプリントし印字面積割合の比較的大き
いデジタル複写機やプリンター、デジタルフルカラー複
写機、フルカラープリンター等に使用される静電現像剤
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真法は米国特許2297691
号、特公昭42−23910号公報及び特公昭43−2
4748号公報などに種々開示されている通り、一般に
は光電導物質を含む感光体上に種々の手段により静電荷
の電気的潜像を形成し、ついで該潜像を予めキャリアー
や現像槽の器壁との接触で帯電しているトナーで粉像と
して現像し、必要に応じて紙などに該粉像を転写した
後、加熱、加圧或いは溶剤蒸気などにより定着するもの
である。前記トナーはスチレンアクリルやポリエステル
などの樹脂中に各種染料、顔料等を分散させたものを1
〜30μm程度に微粉砕した粉体であって、表面に静電
気力でトナーを担持しつつそれ自身が磁力で感光体近傍
まで運搬されるキャリアーと称される粉径30〜200
μm程度の鉄粉、フェライト、マグネタイトと混合して
二成分現像剤として用いられるか、またはキャリアーを
用いずキャリアーの機能をトナーの粉子中に含有せしめ
た磁性粉で代替される磁性−成分現像剤や、磁気力を用
いず現像槽の器壁との静電気付着だけにより電気的潜像
近傍へ搬送し現像する非磁性1成分現像剤として用いら
れる。
【0003】トナーとキャリアを用いる2成分現像剤は
トナーが現像に使用され現像剤中のトナー濃度が減少し
た時、現像剤にトナーを補給し常に適正なトナー濃度を
維持しながら使用することが好ましい。補給されたトナ
ーはキャリアとの接触により速やかに帯電させ現像に使
用される。速やかに帯電しないとトナーが現像槽の外部
に飛散したり、電気的潜像の本来トナーが乗るべきでな
い電位部分に付着してカブリと言われる画像欠陥を生じ
好ましくない。速やかに帯電させるためには補給された
トナーがキャリア表面と接触し帯電する必要がある。キ
ャリア粒子がトナー粒子で隙間なく覆われ、補給された
トナー粒子がキャリアと接触することが出来ないようで
は速やかな帯電は望めない。適正なトナー濃度上限の計
算方法としては「保志、安西:二成分現像剤の実効キャ
リア被覆率」(電子写真学会誌第25巻 第4号(19
86)p17)が一般に知られており、 C eff=2・ρt/(2・ρt+X・ρc)×100
(%) X=R/r ρt:トナー粒子の真密度(g/cm3 ) ρc:磁性キャリア粒子の真密度(g/cm3 ) R :磁性キャリア粒子の半径(μm) r :トナー粒子の半径(μm) で計算される実効トナー濃度C eff(%)が実用的に使
用されるトナー濃度上限であると言われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】2成分現像剤を使用し
た現像方法においては「キャリア引き」と言われる欠陥
が知られている。電気的潜像を現像剤で現像する場合、
磁石を内包した現像ローラに現像剤を付着させ、電気的
潜像を形成した感光体表面に現像剤を接触乃至近接さ
せ、クーロン力によってトナー粒子を感光体へ転移させ
る方法が一般的である。この際、キャリア粒子の一部が
現像ロールの磁気拘束力から外れ、感光体へ転移してし
まう好ましくない現象を「キャリア引き」と言う。「キ
ャリア引き」の解決方法としては、磁石の着磁力を上げ
る、キャリア粒子の磁化を上げる、「キャリア引き」し
易い小粒径キャリア粒子をカットしシャープな粒度分布
にする、磁気選別により磁化の弱いキャリア粒子を選別
除去するなどの方法が知られているが、限界があり、現
像画質を劣化させない範囲で平均キャリア粒径を大きく
することが最も有効である。
【0005】一方、近年複写機やプリンターのデジタル
化、フルカラー化に伴い、写真やイラスト等中間調やベ
タ画像の多い原稿をプリントすることが多くなってき
た。デジタル方式において中間調を表現する場合、レー
ザー光線により感光体にスポットを照射し、網点潜像の
大きさや間隔で面積率により表現することが一般的であ
る。
【0006】2成分現像方式が元来持つ弱点として、
「エッジ効果」が知られている。「エッジ効果」とは、
中間調潜像やベタ画像潜像の中心部に比べ、濃度が段階
的に変わる境界部分において電気力線が密となりトナー
粒子へのクーロン力が強調される現象である。境界部高
濃度側では過剰現像(「エッジ」と言われる)となり、
低濃度側では逆に濃度が不足したり、さらに極端な場合
は低濃度側が白紙のはずが強調された電界により逆帯電
トナーが現像し「尾引き」や「クレスト」、「ゴース
ト」と呼ばれる白地汚れとなってしまう現象が発生す
る。
【0007】また、物理的機構は明確ではないが、この
エッジ効果と現像ローラの回転方向の関係により特に中
間調やベタ画像の先端あるいは後端の一方の「エッジ」
が特に強調されたり、前記の境界部低濃度側の濃度不足
が高濃度側まで入り込んで発生しているようにも考えら
れる先端あるいは後端の画像の「欠け」が発生する。一
般に現像部において感光体を後ろから現像剤磁気ブラシ
が追い越すように現像ローラが回転する場合は「先端欠
け」「後端エッジ」が発生し、現像部において感光体と
現像剤磁気ブラシが対向するように現像ローラが逆回転
する場合は「先端エッジ」「後端欠け」が発生すること
が多い。以上の「エッジ効果」による悪しき現象を軽減
する方法としては、従来から「電極効果」による各種改
良方法が知られている。現像ローラを極力感光体に接近
させて電気力線の集中をなくすことが最も良い方法であ
るが、反面磁気ブラシが感光体と接触する圧力が変わ
り、他の画質に対する影響が大きい。
【0008】また、キャリア粒子の粒径を細かくするこ
とでも「エッジ効果」軽減が期待できる。キャリア粒子
が細かいと磁気ブラシが密となり現像機会が均一化する
こと、また磁気ブラシが密となることで現像剤抵抗が低
下し「電極効果」により「エッジ効果」が軽減すること
ができる。しかしながら、キャリア粒径を細かくするこ
とは上記の「キャリア引き」と相反する方向である。ま
た、キャリア粒径を変えずにトナー粒子やキャリア粒子
の抵抗を下げる方法もあるが、抵抗低下に伴う帯電量低
下により帯電量不足や補給トナーの帯電立ち上がり不足
が発生しトナーがマシン内へ飛散する「トナー飛散」が
起こりやすい方向である。
【0009】また黒トナーとカラートナーを比較した場
合、カラートナーの方が「エッジ効果」が顕著に現れる
傾向がある。近年のトナーの大半が絶縁性トナーであ
り、静的に抵抗率を測定した場合、1015Ω・cm以上
で抵抗率を比較することは難しい。しかしながら、黒ト
ナーとカラートナーをそれぞれ同じキャリアと混合し、
後述の「デベ電流装置」で動的現像剤抵抗率を比較する
と帯電量、粉体特性などの他の物性が殆ど同じ場合でも
カラートナーを使用した現像剤の方が動的抵抗率が高い
ことが多い。黒トナーは着色剤として導電性のカーボン
ブラックを着色剤として使用しているのに対し、カラー
トナーの着色剤は絶縁性物質が多いため、静的抵抗率と
して比較できなくとも実際の現像域での動的抵抗率は高
く、「エッジ効果」による悪しき現象が発生しやすいも
のと推察される。さらに写真やイラスト等の印字率の高
いプリントを行うと現像剤中からトナーの消費が増え、
多量のトナーを補給しなければならない。その場合、以
下の問題点が発生しやすい状況となる。 1.現像剤へのトナーの補給が間に合わず、トナー濃度
が減少し、画像濃度ダウン。 2.補給されたトナーの帯電が間に合わず、飛散した
り、カブリが悪化する。
【0010】問題点1を解決するためには、トナー濃度
を高めの設定とし、高印字率プリントでトナー濃度がダ
ウンしても画像濃度があまりダウンしないようにする必
要がある。問題点2を解決するためには、トナー濃度を
低めの設定とし、補給されたトナーが速やかにキャリア
表面と接触できるようにする必要がある。問題点1と2
の解決方法は相反するものであり、従来に増して顕著に
発生しやすい方向にある。平均キャリア粒径を大きくし
た場合、キャリア単位重量当たりの表面積は減少し、実
効トナー濃度C effは減少し、上記の高印字率プリント
時の問題点の解決がより困難なものとなる。
【0011】以上の課題と解決策、解決策により発生し
やすい弊害を整理する。 「キャリア引き」軽減 キャリア粒径アップ → 適正トナー濃度低下 「エッジ効果」軽減 キャリア粒径ダウン → キャリア引き悪化 キャリア抵抗ダウン → 帯電量低下でトナー飛散 トナー抵抗ダウン → 帯電量低下でトナー飛散 「画像濃度ダウン」軽減 トナー濃度アップ → 帯電量低下でトナー飛散 「トナー飛散」軽減 トナー濃度ダウン → 高印字率画像濃度ダウン キャリア粒径ダウン → キャリア引き悪化 摩擦帯電性向上 → 帯電量絶対値の上昇が伴うと「キャリア引き」 悪化や「画像濃度ダウン」
【0012】以上の通り、大部分の解決策は相反するも
のであり、従来、それぞれの性能に対し十分満足できる
とは言えない状態でバランスをとり妥協してきた。帯電
量絶対値の上昇を伴わず「摩擦帯電性向上」(トナーと
キャリアが接触したとき、速やかに帯電しさらに接触を
繰り返してもそれ以上帯電量が上昇しないことが理想)
することが他と相反しない解決策であり、帯電制御剤や
キャリアコート材などの検討として従来より多くの研究
者、技術者が研究開発を続けているが、未だ十分満足い
くようなもの、どのような場合にも通用するようなもの
は得られていない。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の
「キャリア引き」と「エッジ効果」、高印字率プリント
時の「画像濃度ダウン」、「トナー飛散」の相反する諸
問題点を解決し、高性能な現像剤を得るべく、鋭意検討
した結果、ある特定の組成の樹脂中に導電性微粒子を分
散含有させたコート材で磁性キャリア粒子を表面処理す
ることで本発明を達成した。詳言すれば、少なくともト
ナー粒子と磁性キャリア粒子を含有する静電現像剤にお
いて、磁性キャリア粒子は少なくとも導電性微粒子を分
散含有する樹脂コート材で表面処理されており、樹脂コ
ート材は少なくともアミノ基を含有する樹脂を含有する
ことを特徴とする静電現像剤を使用することで本発明を
達成した。現像剤抵抗率を低めに押さえながら、トナー
飛散を抑制し、キャリア引きや画像濃度維持に有利な物
性範囲から選択可能となる。
【0014】さらに磁性キャリア粒子として、体積平均
粒径90μm以上の球形粒子を用いることで「キャリア
引き」に対するマージンが上がり、上記諸問題点を高い
レベルでバランスさせることができる。さらにトナー濃
度T/D(%)が下記の式(1)を満たす範囲に設定す
ることで高印字率時の画像濃度ダウンを抑制し、上記諸
問題点を高いレベルでバランスさせることができる。 T/D>C eff (1) C eff=2・ρt/(2・ρt+X・ρc)×100
(%) X=R/r T/D:現像剤中のトナー粒子重量含有率(%) ρt:トナー粒子の真密度(g/cm3 ) ρc:磁性キャリア粒子の真密度(g/cm3 ) R :磁性キャリア粒子の平均半径(μm) r :トナー粒子の平均半径(μm)
【0015】さらに磁性キャリア粒子の樹脂コート材と
して、シリコーン系樹脂を使用することでトナー飛散に
対するマージンが上がり、上記諸問題点を高いレベルで
バランスさせることができる。これらの効果により動的
現像剤抵抗率が高くなりやすいカラートナーを使用した
現像剤においても十分な効果を発揮する。さらにトナー
粒子に添加する帯電制御剤として、下記の組成のホウ素
含有有機物を用いることでトナー飛散に対するマージン
が上がり、上記諸問題点を高いレベルでバランスさせる
ことができる。 一般化学式
【0016】
【化3】
【0017】(式中、R1 及びR4 は水素原子、アルキ
ル基、置換または非置換の芳香環(縮合環も含む)を示
し、R2 及びR3 は置換または非置換の芳香環(縮合環
も含む)を示し、X+ はカチオンを示す。)や
【0018】
【化4】
【0019】などこれらの効果によりハーフトーンを網
点で再現するデジタル潜像の現像において、「エッジ効
果」抑制に効果を発揮した。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるトナー粒子はバインダー樹脂に着色
剤、必要に応じて帯電制御剤、離型剤、その他の物質等
を分散含有した微粉末である。トナーの平均粒径は4〜
20μmが好適である。本発明に用いられるバインダー
樹脂としては、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−マレイン酸
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、スチレン
−メタクリル酸オク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独重合体また
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、飽和ポリエステ
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、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体、キシレン樹脂並びにポ
リビニルブチラール樹脂等があるが、本発明に用いるの
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等を挙げる
ことができる。
【0021】ポリエステル樹脂の内、架橋性ポリエステ
ル樹脂は、2価のカルボン酸単量体と2価のアルコール
単量体と3価以上の多価カルボン酸単量体や多価アルコ
ール単量体との重縮合によって得られる。2価のアルコ
ール単量体としては、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピ
レングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4
−ブテンジオール等のジオール類、ビスフェノールA、
ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプ
ロピレン化ビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノ
ール類、その他の2価のアルコール単量体が挙げられ
る。2価のカルボン酸単量体としては、イソフタル酸、
テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ジフェン酸、
ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸、これらの酸の無水物もしくは低級アルキルエステル
を主成分とするものが挙げられる。3価以上の多価カル
ボン酸としては、トリメリト酸、シクロヘキサントリカ
ルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ブタントリカル
ボン酸、ヘキサントリカルボン酸、オクタンテトラカル
ボン酸、及びこれらの酸の無水物、その他を挙げること
ができる。3価以上の多価アルコール単量体としては、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリ
セリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
【0022】また、光沢性、透明性が要求されるフルカ
ラー用に用いられるバインダー樹脂としては、スチレン
系樹脂やポリエステル樹脂の内、非架橋性であり、分子
量分布の狭いものが好ましく、非架橋性ポリエステル樹
脂がより好ましい。重量平均分子量が数平均分子量の5
倍以下のものが好ましく、さらに3倍以下のものがより
好ましい。非架橋性ポリエステル樹脂は、2価のカルボ
ン酸単量体と2価のアルコール単量体とを主成分とする
重縮合によって得られる。2価のアルコール単量体と2
価のカルボン酸単量体としては、架橋性ポリエステル樹
脂と同様のものが挙げられる。実質的に非架橋性樹脂の
性質を失わない程度、すなわち線形ポリマーに対し高々
分岐構造を与える程度の範囲内で3価以上の多価カルボ
ン酸単量体や多価アルコール単量体等を約2モル%程度
以下添加しても良い。また、1種類ずつで使用するに限
らず、2種以上のバインダー樹脂を併用することもでき
る。
【0023】該バインダー樹脂を用いて製造した現像剤
の軟化点は、フローテスタ法で測定した値が、150℃
以下であるものが好ましく、135℃以下であるものが
一層好ましい。150℃を越える場合は、充分な低温定
着性が得られず、定着強度が悪化する傾向にあるので好
ましくない。光沢性、透明性が要求されるフルカラー用
に用いられるバインダー樹脂としては、125℃以下で
あるものが好ましく、115℃以下であるものがより好
ましい。軟化点は低いほど定着性の点で優れており、好
ましいが軟化点を低下させることに伴い後述のガラス転
移点も低下するため、ガラス転移点低下の弊害と合わせ
樹脂設計する。
【0024】また、該バインダー樹脂を用いて製造した
現像剤のガラス転移温度は、示差熱分析装置で測定した
ときの転移開始(変曲点)が50℃以上であるのが好ま
しく、60℃以上のものがより好ましい。ガラス転移温
度が50℃未満の場合、長期保管時の熱安定性が悪く、
トナーの凝集や固化を招き使用上問題がある。さらに7
5℃以上の場合は、トナーの融着や微粉粉砕にマージン
があるもののガラス転移点を増加させることに伴い軟化
点も増加するため、定着性が悪化する傾向がある。
【0025】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、カーボンブラック、
酸化チタン、亜鉛華、アルミナホワイト、炭酸カルシウ
ム、群青、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などの着色剤を
単独または2種以上混合して使用できる。
【0026】黒色トナー用着色剤としては、カーボンブ
ラックが一般的に用いられる。フルカラートナー用の着
色剤については、イエロー用としては、C.I.Pig
ment Yellow 14、C.I.Pigmen
t Yellow 17、C.I.Pigment Y
ellow 93、C.I.PigmentYello
w 94、C.I.Pigment Yellow 1
38等が知られている。マゼンタ用としては、C.I.
Pigment Red 48:1、C.I.Pigm
ent Red 53:1、C.I.Pigment
Red57:1、C.I.Pigment Red 1
22、C.I.Pigment Red 123等が知
られている。シアン用としては、C.I.Pigmen
t Blue 15:3、C.I.Pigment B
lue 60等が知られている。これらの着色剤を単独
で用いても良いし、または2種以上のものを組み合わせ
て用いても良い。さらにオレンジ、グリーン、バイオレ
ットなどの着色剤を併用し色相調整を行っても良い。
【0027】着色剤の含有量は、現像により可視像を形
成することができるようトナーを着色するに十分な量あ
ればよく、例えば樹脂100重量部に対して1〜20重
量部、中でも特に3〜15重量部が好適である。本発明
に用いられる帯電制御剤としては、特公平3−3718
3号公報、特公平2−16916号公報等に記載の含金
アゾ染料や特公昭55−42752号公報等に記載のサ
リチル酸類金属錯体、特開昭63−163374号公報
等に記載のサリチル酸類金属塩、特開平5−11953
5号公報等に記載の金属元素を含有しないカリックスア
レン化合物、ホウ素含有有機物などが挙げられる。カラ
ー用に併用する場合は無色乃至薄色のものが好ましく、
サリチル酸類金属錯体やサリチル酸類金属塩、カリック
スアレン化合物、ホウ素含有有機物には無色乃至薄色の
ものが知られており、市販品ではヘキスト社製Copy
Charge NX VP434、オリエント化学工
業社製ボントロンE−81,E−84,E−89、日本
カーリット社製LR−147などがよく知られている。
特にホウ素含有有機物を使用した場合、現像剤の動的抵
抗率が小さくなり、「エッジ効果」を軽減でき、本発明
の磁性キャリア粒子との組み合わせでは帯電量が低めで
も飛散、カブリが比較的良い傾向があり、好ましく使用
できる。本トナーに用いられる好ましく使用できるホウ
素含有有機物としては、
【0028】
【化5】
【0029】(式中、R1 及びR4 は水素原子、アルキ
ル基、置換または非置換の芳香環(縮合環も含む)を示
し、R2 及びR3 は置換または非置換の芳香環(縮合環
も含む)を示し、X+ はカチオンを示す。)の一般化学
式で示されるホウ素含有有機物が好適である。このホウ
素含有有機物のうち、無色乃至薄色のものは、カラート
ナー用として使用に適している。特に下記化学式で示さ
れるホウ素含有有機物が好適であり、
【0030】
【化6】
【0031】市販のものとしては、日本カーリット社製
LR−147などがよく知られており好適である。この
有機物の添加量としては、トナー中に0.2〜10重量
%が好ましく、0.4〜5重量%がより好ましい。
【0032】上記の帯電制御剤をトナーに含有させる方
法としては、トナー内部に添加する方法と外添する方法
とがあるが、内添する場合が一般的である。本発明に用
いられる離型剤としてポリアルキレンワックス、パラフ
ィンワックス、シリコーンオイル、高級脂肪酸、脂肪酸
アミド等が挙げられる。その添加量は、バインダー樹脂
100重量部に対し、0.05〜10重量部が好まし
い。光沢性、透明性が要求されるフルカラー用に用いら
れる場合はそれら助剤を多量に用いると弊害となること
もある。特にシリコーンオイルを添加したトナーは定着
工程以外に現像工程等でも効果がある。トナー飛散、カ
ブリを減らす効果が確認された。シリコーンオイルの特
性から考えると離型効果により静電気力以外の付着力等
を低下、平均化させる効果が好ましい効果を産み出すの
かもしれないが、詳細は明らかでない。
【0033】粉砕法によるトナーの製造方法の場合、上
記の各成分をニーダー等で混練し、冷却後、粉砕し、分
級すればよい。本発明のトナー粒子には外添剤を添加し
ても良い。外添剤としては公知の無機または有機の各種
外添剤を使用することができるが、特にトナーの流動性
向上、凝集性抑制を図る為にチタニア、シリカ、アルミ
ナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の無機微粉末が好適
である。トナーの流動性を改善する為には外添剤のBE
T比表面積は20〜700m2/g、好ましくは50〜
500m2 /g程度がよい。比表面積が20m2 /g未
満だとトナーに十分な流動性付与ができず篩別装置での
スクリーン通過性が悪くなりトナー収率悪化(生産性の
悪化)、現像時の搬送性の悪化、摩擦帯電機能の劣化を
招き問題がある。また、比表面積が700m2 /gより
大きいとトナー粒子同士の隔壁効果がなくなり、高温で
の貯蔵安定性が悪化し、また外添剤同士が凝集しやすく
なり取り扱い性、トナー表面への均一な分散がしづらく
なる。
【0034】外添剤の混合量は、使用する外添剤及びト
ナー粒子の平均粒径、粒度分布などにより異なるが、所
望するトナー流動性を得る量がよく、例えばトナー粒子
100重量部に対して0.05〜10重量部、更には
0.1〜8重量部が好適である。混合量が0.05重量
部未満では流動性改善効果がなく篩別装置での収率が悪
化し、混合量が10重量部より多いと一部遊離した外添
剤により感光体にフィルミングを発生したり、現像槽内
部に堆積し現像剤の帯電機能の劣化等の障害を引き起こ
し好ましくない。また、外添剤は高湿環境下での安定性
面より、無機微粉末の場合には公知のシランカップリン
グなどの処理剤で疎水化処理されたものがより好まし
く、更に、帯電性を考慮する場合には負荷電性を付与す
る処理剤としてはジメチルジクロロシラン、モノオクチ
ルトリクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、シリコ
ーンオイルなど、正荷電性を付与する処理剤としてはア
ミノシランなどを使用すればよい。この他、トナー外添
剤として抵抗調整、研磨剤などの目的で、流動性改善用
以外の公知のマグネタイト、ファライト、導電性チタ
ン、酸化アンチモン、酸化錫、酸化セリウム、ハイドロ
タルサイト類化合物、アクリルビーズ、シリコーンビー
ズ、ポリエチレンビーズなどの微粉末を適量混合しても
よく、その混合量はトナー100重量部に対して0.0
05〜10重量部が好ましい。
【0035】トナー粒子に外添処理する場合には、分級
トナーと外添剤を高速撹拌機(ヘンシェルミキサー、ス
ーパーミキサーなど)等で撹拌混合すればよい。本発明
に用いられる磁性キャリア粒子としては、鉄粉、フェラ
イト粉、マグネタイト粉、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。現像の時の感光体への接触
が均一かつソフトになる球形の粒子が好ましく、球形フ
ェライト粉や球形マグネタイト粉が最も好ましい。球形
フェライト粉としては、一般式(MO)m (Fe
2 3 n で示されるフェライト粉が好ましく、(M
O)成分としては、CuO,ZnO,NiO,FeO,
MnO,MgO,BaO,LiO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。市販品では、パウダ
ーテック社製F−100,F−150,FL−150,
FSL−100などが最も良く知られた静電現像キャリ
ア用球形フェライト粉である。
【0036】本発明に用いられる磁性キャリア粒子は、
少なくとも導電性微粒子を分散含有する樹脂コート材で
表面処理されており、樹脂コート材は少なくともアミノ
基を含有する樹脂を含有する。導電性微粒子を添加し、
さらに樹脂コート材中にアミノ基が存在することで現像
剤の動的抵抗率を下げ、「エッジ効果」を軽減し、帯電
量絶対値が低めとなり、キャリア引きを減少させなが
ら、トナー飛散を少ない状態に保てることが確認され
た。導電性微粒子としては、カーボンブラック、酸化チ
タン、酸化アンチモン、酸化錫、酸化亜鉛、マグネタイ
ト、マグヘマイト、ヘマタイト、フェライトなどの導電
性微粒子が使用できる。なるべく少量の添加で効果を発
揮させることが好ましく、抵抗率が低いもの、粒径の細
かいものがより好ましい。抵抗率としては、108 Ω・
cm以下が好ましく、10Ω・cm以下が最も好まし
い。また、フルカラー現像方式等の色重ね転写性を向上
させる効果がある。1次粒子粒径としては、200nm
以下が好ましく、50nm以下がより好ましい。従っ
て、抵抗率が低く粒径の細かいカーボンブラックが最も
好ましく使用できる。添加量は抵抗率や粒径にもよるが
コート材の25重量%以下の範囲が好ましい。
【0037】本発明の樹脂コート材は、アミノ基を含有
する樹脂を含む。アミノ基としては、3価窒素に水素や
アルキル基、アリル基、アリール基、アラルキル基ある
いはそれらの置換体が結合したもの、たとえば、無置換
のアミノ基−NH2 、アルキルアミノ基、ジアルキルア
ミノ基が挙げられる。アミノ基を含有する樹脂として
は、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にアミノ基が結合した
ものが使用できる。アミノ基を含有する樹脂を含むコー
ト材としては、アミノ基を含有する樹脂単独でも良く、
また特にアミノ基を含まない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、ポリアミド系樹脂と
ブレンドしたものでも良い。また、コーティングの際、
アミノ基含有カップリング剤を加えて反応させても良
い。或いはこれら樹脂を、単層または多層にコーティン
グしたものも使用できる。特にアミノ基含有樹脂とシリ
コーン樹脂の併用やアミノ基変性シリコーン樹脂、シリ
コーン樹脂をコーティングする際にアミノシランカップ
リング剤を添加したものが好ましい。
【0038】本発明に用いられる磁性キャリア粒子の平
均粒径は、使用する現像システムにおいて「キャリア引
き」を起こさない範囲で選択すれば特に制限はないが、
50〜200μmの平均粒子径を有するものが好まし
く、90μm以上のものがより好ましい。本発明に用い
られる静電現像剤のトナー濃度T/D(%)は、現像剤
中のトナー重量百分率で定義される。即ち、トナー濃度
T/D(%)は、T/D(%)=(現像剤中のトナー重
量)/(現像剤重量)×100で計算される。本発明に
用いられる静電現像剤のトナー濃度T/D(%)は式
(1)を満足する範囲に設定すると好ましい。 T/D>C eff (1) C eff=2・ρt/(2・ρt+X・ρc)×100
(%) X=R/r T/D:現像剤中のトナー粒子重量含有率(%) ρt:トナー粒子の真密度(g/cm3 ) ρc:磁性キャリア粒子の真密度(g/cm3 ) R :磁性キャリア粒子の平均半径(μm) r :トナー粒子の平均半径(μm)
【0039】高印字率でのプリントを連続で実施すると
消費にトナーの補給が追い付かない場合には徐々にトナ
ー濃度が低下する。実効トナー濃度C effより低いトナ
ー濃度T/Dで使用した場合、トナー濃度の低下に伴う
画像濃度等の画像品質の変化が激しい。式(1)を満足
する範囲で使用すると画像品質の変化が小さい。トナー
粒子の粒径の測定は一般的には、コールターカウンター
による方法が広く用いられている。今回の発明で使用し
たトナー粒子の平均粒径は、コールターカウンターTA
−II型に100μmのアパチャーを使用し、トナー粒子
をアイソトンに分散し、第3チャンネル〜第16チャン
ネルを使用しトナー粒径分布を測定し体積平均により決
定した。トナー粒子の平均半径は平均粒径の1/2であ
る。
【0040】磁性キャリア粒子の粒径は、一般に目開き
の異なる複数の篩を用い測定する。目開きの小さい篩を
下に大きい篩を上になるように順に重ね、磁性キャリア
粒子を篩い、それぞれの篩の上に残ったキャリア粒子の
重量から粒度分布を求め、それぞれの篩の上に残ったキ
ャリア粒子の粒径はその篩の目開きと一つ上段の篩の目
開きの平均とし重量平均粒径を計算する。磁性キャリア
粒子の平均半径はこの重量平均粒径の1/2で定義す
る。
【0041】現像剤の動的抵抗率は「デベ電流装置」と
言う装置で測定した。OPC感光体ドラムと球形フェラ
イトキャリアを用いた市販の2成分現像方式複写機を改
造した「デベ電流装置」を用いた。OPC感光体ドラム
のOPC感光体層を溶剤で拭き取りドラムのアルミがむ
き出しになる状態としドラムが回転しないように改造
し、複写機にセットする。現像器に現像剤を充填しセッ
トする。ドラムと現像ローラの間に5〜20kΩ程度の
抵抗器を介し100Vの直流電圧を印加する。抵抗器と
並列にフラットペンレコーダー等の電圧計を結線する。
印加電圧の極性は現像剤中のトナー粒子を現像ローラに
押し戻す方向、すなわち、負帯電性現像剤ならばドラム
がマイナスで現像ローラがプラス、正帯電性現像剤なら
ばその逆である。その状態で現像ローラを回転させ、抵
抗器にかかっている電圧の回転開始1分後の値Er(m
V)を読みとる。このErからデベ電流DIb(μA)
を下記の式で計算する。なお、「デベ電流」とは、デベ
ロッパー(現像剤)電流の略称である。 デベ電流DIb(μA)=Er(mV)÷〔抵抗器の抵
抗値〕(kΩ) 本装置は現像剤がまさに複写機やプリンターの現像器で
使用されている最中を模擬しており、デベ電流が大きい
ということは現像剤の動的抵抗率が小さいことであり、
デベ電流が小さいということは現像剤の動的抵抗率が大
きいことである。このデベ電流値と画質は良く相関して
おり、デベ電流が大きい場合は、画像濃度が出やすくエ
ッジ効果が比較的少ない抵抗率の低い画質となり、デベ
電流が小さい場合は、画像濃度が出難くエッジ効果が比
較的発生しやすい抵抗率の高い画質となる。
【0042】バインダー樹脂の軟化点はフローテスター
法を用いて測定した。フローテスター(島津製作所製C
FT500)において、直径1mm長さ10mmのノズ
ルを用い、加熱体を80℃に設定しバインダー樹脂1g
を投入する。プラジャーを軽く押し当て、300秒間余
熱した後、30kg/cm2 の圧力をかけ、3℃/分の
速度で昇温する。昇温によりバインダー樹脂は軟化しノ
ズルからバインダー樹脂が押し出され、プラジャーは下
降する。下降の開始から終了までのプラジャーの下降距
離の中点に相当するときの温度をもって、軟化点とす
る。
【0043】バインダー樹脂及びトナー粒子のガラス転
移点は示差熱分析装置(島津製作所製DT−30型)を
用い、バインダー樹脂あるいはトナー粒子約20mgを
試料セルに投入し測定部にセットし、一度10℃/分の
昇温速度で100℃まで加熱し室温まで冷却した後、再
び10℃/分で昇温し、このときのDTA曲線の変曲温
度部の前後のなめらかな曲線部分それぞれから接線を引
き、それら接線同士の交点をもってガラス転移点とす
る。バインダー樹脂の重量平均分子量及び個数平均分子
量を測定するには、公知の通常の方法が用いられる。た
とえば、以下のように通常のゲルパーミエーションクロ
マトグラフィにおける適正な方法が用いられる。
【0044】1.測定条件 温度:40℃ 溶媒:テトラヒドロフラン 流速:0.5ml/min. 試料濃度:0.1重量% 試料注入量:100μl
【0045】2.カラム 分子量領域を適正に測定するために使用するカラムとし
ては、市販のポリスチレンゲルカラムを複数本組み合わ
せたものを用いる。本発明の測定に際しては、東ソー
(株)製のGMHXL(30cm×2本)を用いた。
【0046】3.検量線 検量線作成に当たっては、標準ポリスチレンを用いて行
う。標準ポリスチレンとしては、たとえばPressu
re Chemical Co.製あるいは東ソー
(株)製のたとえば分子量が6×102 、2.8×10
3 、6.2×103、1.03×104 、1.67×1
4 、4.39×104 、1.02×105、1.86
×105 、2.2×105 、7.75×105 、1.2
6×106 のものを用い、少なくとも10点程度の標準
ポリスチレンを用いるのが適当である。
【0047】4.検出器 検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いる。
【0048】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例1 アミノシランカップリング剤を添加したシリコーン樹脂
100重量部に対して導電性カーボンブラック5重量部
分散含有させた樹脂コート材を準備した。球形フェライ
ト100重量部を樹脂コート材約1重量部で被覆処理し
磁性キャリア粒子を調達した。磁性キャリア粒子の平均
粒径は105μm、真比重は4.8g/cm3 であっ
た。 分岐型ポリエステル系樹脂 60重量部 (構成モノマー:ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA、 ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、テレフタル酸、トリメリト酸 フローテスター軟化点114℃ ガラス転移点67℃ 体積平均分子量/個数平均分子量=2.5 ) 顔料 ピグメントレッド 122 40重量部 を配合混練し、粗砕し、マゼンタ顔料プレ混練品を調達した。 分岐型ポリエステル系樹脂(プレ混練品用と同じ組成) 91重量部 マゼンタ顔料プレ混練品 15重量部 帯電制御剤(日本カーリット社製LR147) 2重量部
【0049】
【化7】
【0050】シリコーンオイル(信越化学工業製KF9
6−500CS) 0.2重量部(本シリコーンオイル
は、ポリジメチルシロキサンよりなり、動粘度が500
センチストークスである。)で配合、混練、粉砕、分級
し、未外添トナーを得た。この未外添トナー100重量
部と疎水性シリカ(日本アエロジル社製R974)0.
4重量部とを混合し、トナー粒子(マゼンタ外添トナ
ー)を調達した。トナー粒子の体積平均粒径は8.2μ
m、真比重は1.2g/cm3 であった。磁性キャリア
粒子96重量部とトナー粒子4重量部を混合し、トナー
濃度T/D4%の現像剤を調達した。この現像剤の実効
トナー濃度C effは3.76%である。この現像剤のデ
ベ電流を測定したところ、0.6μAであった。
【0051】このトナー粒子と現像剤を市販のモノクロ
デジタル複写機を改造し定着ローラ部を外したマシンに
装填し、実写テストを行った。プリント画像はシリコー
ンオイルを塗布した外部定着ローラで定着させ評価し
た。白紙をプリントしている最中にマシンを停止させ、
OPC感光体の現像後で転写前の位置にスコッチメンデ
ィングテープを貼り、OPC感光体に付着したキャリア
粒子を採取を試みたが、キャリア粒子は殆ど採取でき
ず、キャリア引きの少ない現像剤であることが確認でき
た。画像濃度の異なるハーフトーンとベタの四角いソリ
ッドパターンをプリントし、「先端欠けと後端エッジ」
を評価した。ハーフトーンのソリッドは網点の大きさと
間隔で濃淡を表現している。先端欠け、後端エッジとも
極僅かながら観察されたが、良好な画質であった。
【0052】印字率20%(下地の白い部分の面積が8
0%で黒い画像部分の面積が20%)の原稿をセット
し、100枚連続プリントを行い、ベタ濃度の維持性
(追従性)とトナー飛散量を調べた。ベタ濃度の維持性
(追従性)は1枚目のプリント画像と100枚目のプリ
ント画像の画像濃度を比較することで評価した。トナー
飛散量は、100枚プリント後に現像剤を装填した現像
槽の現像ローラ下に溜まった飛散トナーの量を比較する
ことで評価した。画像濃度は1枚目1.45、100枚
目1.36であり、安定していることが確認できた。ト
ナー飛散は僅かにはあるものの問題のないレベルであっ
た。次に市販のモノクロデジタル複写機の給紙部を改造
し転写紙の表面にローラ等が触れない部分を作りその位
置だけならば未定着のトナー画像が給紙できるように
し、定着ローラ部を外したマシンを準備した。現像剤を
装填し、同じ原稿を転写紙に2回複写することで重ね転
写の模擬テストを行った。2回複写したプリント画像は
シリコーンオイルを塗布した外部定着ローラで定着させ
た。均一に転写画像形成されており、フルカラー等の色
重ね現像を想定した場合でも良好なものであった。
【0053】実施例2 導電性カーボンブラック5重量部を三菱化学社製カーボ
ンブラックMA10020重量部に代えたこと以外は実
施例1同様の方法で磁性キャリア粒子を調達した。磁性
キャリア粒子の平均粒径は105μm、真比重は4.9
g/cm3 であった。トナー粒子は実施例1で調達した
ものを用いた。磁性キャリア粒子96重量部とトナー粒
子4重量部を混合し、トナー濃度T/D4%の現像剤を
調達した。この現像剤の実効トナー濃度Ceff は3.6
8%である。この現像剤のデベ電流を測定したところ、
0.6μAであった。重ね転写の模擬テストを除き、実
施例1同様の実写テストを行った。キャリア引き評価で
は実施例1同様キャリア粒子は殆ど採取されなかった。
先端欠け後端エッジ評価では、実施例1同様極僅かなが
ら観察されたが、良好な画質であった。ベタ濃度の維持
性(追従性)評価では1枚目1.47、100枚目1.
35であり、安定していることが確認できた。トナー飛
散は実施例1同様僅かにはあるものの問題のないレベル
であった。
【0054】比較例1 導電性カーボンブラックを使用しなかったこと以外は実
施例1同様の方法で磁性キャリア粒子を調達した。磁性
キャリア粒子の平均粒径は105μm、真比重は4.9
g/cm3 であった。トナー粒子は実施例1で調達した
ものを用いた。磁性キャリア粒子96重量部とトナー粒
子4重量部を混合し、トナー濃度T/D4%の現像剤を
調達した。この現像剤の実効トナー濃度Ceff は3.6
8%である。この現像剤のデベ電流を測定したところ、
0.3μAであった。重ね転写の模擬テストを除き、実
施例1同様の実写テストを行った。キャリア引き評価で
は実施例1同様キャリア粒子は殆ど採取されなかった。
先端欠け後端エッジ評価では、一目で判る欠けとエッジ
が観察され、実施例1に比べ、悪い画質であった。ベタ
濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.40、10
0枚目1.27であり、安定していることが確認でき
た。トナー飛散は実施例1より良好で殆どないレベルで
あった。
【0055】比較例2 アミノシランカップリング剤を添加したシリコーン樹脂
100重量部の代わりにシリコーン樹脂100重量部に
したこと以外は実施例1同様の方法で磁性キャリア粒子
を調達した。磁性キャリア粒子の平均粒径は100μ
m、真比重は4.9g/cm3 であった。トナー粒子は
実施例1で調達したものを用いた。磁性キャリア粒子9
6重量部とトナー粒子4重量部を混合し、トナー濃度T
/D4%の現像剤を調達した。この現像剤の実効トナー
濃度Ceff は3.86%である。この現像剤のデベ電流
を測定したところ、0.6μAであった。重ね転写の模
擬テストを除き、実施例1同様の実写テストを行った。
キャリア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど
採取されなかった。先端欠け後端エッジ評価では、実施
例1同様極僅かながら観察されたが、良好な画質であっ
た。ベタ濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.4
6、100枚目1.35であり、安定していることが確
認できた。トナー飛散が多量に発生した。
【0056】実施例3 アミノシランカップリング剤を添加したシリコーン樹脂
100重量部の代わりに−RNHR′NH2 (R、R′
はアルキレン基)のアミノ基で部分的に変性されたシリ
コーン系樹脂100重量部にしたこと以外は実施例1同
様の方法で磁性キャリア粒子を調達した。磁性キャリア
粒子の平均粒径は100μm、真比重は5.0g/cm
3 であった。トナー粒子は実施例1で調達したものを用
いた。磁性キャリア粒子96重量部とトナー粒子4重量
部を混合し、トナー濃度T/D4%の現像剤を調達し
た。この現像剤の実効トナー濃度Ceff は3.79%で
ある。この現像剤のデベ電流を測定したところ、0.5
5μAであった。実施例1同様の実写テストを行った。
キャリア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど
採取されなかった。先端欠け後端エッジ評価では、僅か
ながら観察されたが、良好な画質であった。ベタ濃度の
維持性(追従性)評価では1枚目1.37、100枚目
1.25であり、安定していることが確認できた。トナ
ー飛散は実施例1より良好で殆どないレベルであった。
重ね転写の模擬テストでもほぼ均一に転写画像形成され
ており、実施例1に比べると僅かながら劣るもののフル
カラー等の色重ね現像を想定した場合でも良好なもので
あった。
【0057】実施例4 実施例3で調達した磁性キャリア粒子を用いた。トナー
粒子は帯電制御剤(日本カーリット社製LR−147)
の添加量を2重量部から0.5重量部に変えたこと以外
は、実施例1同様の方法で調達した。トナー粒子の体積
平均粒径は8.0μm、真比重は1.2g/cm3 であ
った。磁性キャリア粒子96重量部とトナー粒子4重量
部を混合し、トナー濃度T/D4%の現像剤を調達し
た。この現像剤の実効トナー濃度Ceff は3.70%で
ある。この現像剤のデベ電流を測定したところ、0.5
μAであった。実施例1同様の実写テストを行った。キ
ャリア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど採
取されなかった。先端欠け後端エッジ評価では、実施例
3同様僅かながら観察されたが、良好な画質であった。
ベタ濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.32、
100枚目1.20であり、安定していることが確認で
きた。トナー飛散は実施例1同様僅かにはあるものの問
題のないレベルであった。重ね転写の模擬テストでもほ
ぼ均一に転写画像形成されており、実施例1に比べると
僅かながら劣るもののフルカラー等の色重ね現像を想定
した場合でも良好なものであった。
【0058】実施例5 実施例3で調達した磁性キャリア粒子を用いた。トナー
粒子は帯電制御剤(日本カーリット社製LR−147)
の添加量を2重量部から4重量部に変えたこと以外は、
実施例1同様の方法で調達した。トナー粒子の体積平均
粒径は8.4μm、真比重は1.2g/cm3 であっ
た。磁性キャリア粒子96重量部とトナー粒子4重量部
を混合し、トナー濃度T/D4%の現像剤を調達した。
この現像剤の実効トナー濃度Ceff は3.88%であ
る。この現像剤のデベ電流を測定したところ、0.65
μAであった。実施例1同様の実写テストを行った。キ
ャリア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど採
取されなかった。先端欠け後端エッジ評価では、実施例
1同様極僅かながら観察されたが、良好な画質であっ
た。ベタ濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.4
4、100枚目1.33であり、安定していることが確
認できた。トナー飛散は実施例1同様僅かにはあるもの
の問題のないレベルであった。重ね転写の模擬テストで
も実施例1同様均一に転写画像形成されており、フルカ
ラー等の色重ね現像を想定した場合でも良好なものであ
った。
【0059】実施例6 アミノシランカップリング剤を添加したシリコーン樹脂
100重量部の代わりに−RNH2 (Rはアルキレン
基)のアミノ基で部分的に変性されたシリコーン系樹脂
100重量部にしたこと以外は実施例1同様の方法で磁
性キャリア粒子を調達した。磁性キャリア粒子の平均粒
径は105μm、真比重は4.9g/cm 3 であった。
実施例1で調達した未外添トナーを用い、シリカを日本
アエロジル社製R972 0.5重量部に変えたこと以
外は実施例1と同様の方法で外添し、トナー粒子を調達
した。トナー粒子の体積平均粒径は8.2μm、真比重
は1.2g/cm3 であった。磁性キャリア粒子96重
量部とトナー粒子4重量部を混合し、トナー濃度T/D
4%の現像剤を調達した。この現像剤の実効トナー濃度
Ceff は3.68%である。この現像剤のデベ電流を測
定したところ、0.70μAであった。実施例1同様の
実写テストを行った。キャリア引き評価では実施例1同
様キャリア粒子は殆ど採取されなかった。先端欠け後端
エッジ評価では、殆ど観察されず、実施例1よりさらに
良好な画質であった。ベタ濃度の維持性(追従性)評価
では1枚目1.47、100枚目1.32であり画像濃
度低下は実施例1より少し大きいが、安定していること
が確認できた。トナー飛散は実施例1同様僅かにはある
ものの問題のないレベルであった。重ね転写の模擬テス
トでも実施例1同様均一に転写画像形成されており、フ
ルカラー等の色重ね現像を想定した場合でも良好なもの
であった。
【0060】実施例7 導電性カーボンブラックの添加量を5重量部から15重
量部に変更したこと以外は、実施例6同様の方法で磁性
キャリア粒子を調達した。磁性キャリア粒子の平均粒径
は105μm、真比重は4.8g/cm3 であった。ト
ナー粒子はシリコーンオイルを添加しなかったこと以外
は、下記の通り実施例1同様の方法で調達した。 分岐型ポリエステル系樹脂(実施例1で使用したもの) 91重量部 マゼンタ顔料プレ混練品(実施例1で調達したもの) 15重量部 帯電制御剤(日本カーリット社製LR147) 2重量部 で配合、混練、粉砕、分級し、未外添トナーを得た。実
施例1同様にこの未外添トナー100重量部と疎水性シ
リカ(日本アエロジル社製R974)0.4重量部とを
混合し、トナー粒子(マゼンタ外添トナー)を調達し
た。トナー粒子の体積平均粒径は8.1μm、真比重は
1.2g/cm 3 であった。磁性キャリア粒子96重量
部とトナー粒子4重量部を混合し、トナー濃度T/D4
%の現像剤を調達した。この現像剤の実効トナー濃度C
eff は3.71%である。この現像剤のデベ電流を測定
したところ、0.7μAであった。重ね転写の模擬テス
トを除き、実施例1同様の実写テストを行った。キャリ
ア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど採取さ
れなかった。先端欠け後端エッジ評価では、殆ど観察さ
れず、実施例1よりさらに良好な画質であった。ベタ濃
度の維持性(追従性)評価では1枚目1.42、100
枚目1.28であり画像濃度低下は実施例1より少し大
きいが、安定していることが確認できた。トナー飛散は
実施例1同様僅かにはあるものの問題のないレベルであ
った。
【0061】実施例8 実施例7で調達した磁性キャリア粒子を用いた。トナー
粒子は帯電制御剤(日本カーリット社製LR147)を
オリエント化学工業社製ボントロンE−81(ジターシ
ャルブチルサリチル酸クロム錯体)に変えたこと以外
は、下記の通り実施例7同様の方法で調達した。 分岐型ポリエステル系樹脂(実施例1で使用したもの) 91重量部 マゼンタ顔料プレ混練品(実施例1で調達したもの) 15重量部 帯電制御剤(オリエント化学工業社製E−81) 2重量部 で配合、混練、粉砕、分級し、未外添トナーを得た。実
施例1同様にこの未外添トナー100重量部と疎水性シ
リカ(日本アエロジル社製R974)0.4重量部とを
混合し、トナー粒子(マゼンタ外添トナー)を調達し
た。トナー粒子の体積平均粒径は8.1μm、真比重は
1.2g/cm 3 であった。磁性キャリア粒子96重量
部とトナー粒子4重量部を混合し、トナー濃度T/D4
%の現像剤を調達した。この現像剤の実効トナー濃度C
eff は3.80%である。この現像剤のデベ電流を測定
したところ、0.5μAであった。重ね転写の模擬テス
トを除き、実施例1同様の実写テストを行った。キャリ
ア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど採取さ
れなかった。先端欠け後端エッジ評価では、実施例3同
様僅かながら観察されたが、良好な画質であった。ベタ
濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.32、10
0枚目1.19であり、安定していることが確認でき
た。トナー飛散は実施例1同様僅かにはあるものの問題
のないレベルであった。
【0062】実施例9 実施例1で調達した磁性キャリア粒子を用いた。 分岐型ポリエステル系樹脂(実施例1で用いたもの) 60重量部 顔料 ピグメントイエロー 93 40重量部 を配合混練し、粗砕し、イエロー顔料プレ混練品を調達した。 分岐型ポリエステル系樹脂(実施例1で用いたもの) 91重量部 イエロー顔料プレ混練品 15重量部 帯電制御剤(日本カーリット社製LR147) 2重量部 シリコーンオイル(信越化学工業製KF96−500CS) 0.2重量部 で配合、混練、粉砕、分級し、イエロー未外添トナーを
得た。実施例1同様にこのイエロー未外添トナー100
重量部と疎水性シリカ(日本アエロジル社製R974)
0.4重量部とを混合し、イエロートナー粒子(イエロ
ー外添トナー)を調達した。イエロートナー粒子の体積
平均粒径は8.2μm、真比重は1.2g/cm3 であ
った。磁性キャリア粒子96重量部とイエロートナー粒
子4重量部を混合し、トナー濃度T/D4%のイエロー
現像剤を調達した。イエロー現像剤の実効トナー濃度C
eff は3.76%である。この現像剤のデベ電流を測定
したところ、0.5μAであった。重ね転写の模擬テス
トを除き、実施例1同様の実写テストを行った。キャリ
ア引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど採取さ
れなかった。先端欠け後端エッジ評価では、実施例3同
様僅かながら観察されたが、良好な画質であった。ベタ
濃度の維持性(追従性)評価では、1枚目1.32、1
00枚目1.20であり、安定していることが確認でき
た。トナー飛散では、実施例1より良好で殆どないレベ
ルであった。
【0063】実施例10 実施例1で調達した磁性キャリア粒子を用いた。 分岐型ポリエステル系樹脂(実施例1で用いたもの) 60重量部 顔料 ピグメントブルー 15:3 40重量部 を配合混練し、粗砕し、シアン顔料プレ混練品を調達した。 分岐型ポリエステル系樹脂(実施例1で用いたもの) 93重量部 シアン顔料プレ混練品 12重量部 帯電制御剤(日本カーリット社製LR147) 2重量部 シリコーンオイル(信越化学工業製KF96−500CS) 0.2重量部 で配合、混練、粉砕、分級し、シアン未外添トナーを得
た。実施例1同様にこの未外添トナー100重量部と疎
水性シリカ(日本アエロジル社製R974)0.4重量
部とを混合し、シアントナー粒子(シアン外添トナー)
を調達した。シアントナー粒子の体積平均粒径は8.1
μm、真比重は1.2g/cm3 であった。磁性キャリ
ア粒子96重量部とシアントナー粒子4重量部を混合
し、トナー濃度T/D4%のシアン現像剤を調達した。
シアン現像剤の実効トナー濃度Ceffは3.71%であ
る。この現像剤のデベ電流を測定したところ、0.6μ
Aであった。重ね転写の模擬テストを除き、実施例1同
様の実写テストを行った。キャリア引き評価では実施例
1同様キャリア粒子は殆ど採取されなかった。先端欠け
後端エッジ評価では、実施例1同様極僅かながら観察さ
れたが、良好な画質であった。ベタ濃度の維持性(追従
性)評価では、1枚目1.43、100枚目1.33で
あり、安定していることが確認できた。トナー飛散で
は、実施例1同様僅かにはあるものの問題のないレベル
であった。
【0064】実施例11 実施例1で調達した磁性キャリア粒子、トナー粒子を用
い、現像剤は磁性キャリア粒子96.5重量部とトナー
粒子3.5重量部を混合し、トナー濃度T/D3.5%
の現像剤を調達した。この現像剤のデベ電流を測定した
ところ、0.65μAであった。重ね転写の模擬テスト
を除き、実施例1同様の実写テストを行った。キャリア
引き評価では実施例1同様キャリア粒子は殆ど採取され
なかった。先端欠け後端エッジ評価では、実施例1同様
極僅かながら観察されたが、良好な画質であった。ベタ
濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.37、10
0枚目1.16であり、濃度落ちはやや大きい。トナー
飛散は実施例1より良好で殆どないレベルであった。ト
ナー濃度が低めであったため、実施例1に比べ濃度落ち
がやや大きくなり、トナー飛散は良くなったと考えられ
る。
【0065】実施例12 球形フェライトを実施例1に比べ小さな粒径のものとし
た以外は、実施例1同様の方法で磁性キャリア粒子を調
達した。磁性キャリア粒子の平均粒径は85μm、真比
重は4.9g/cm3 であった。トナー粒子は実施例1
で調達したものを用いた。磁性キャリア粒子95重量部
とトナー粒子5重量部を混合し、トナー濃度T/D5%
の現像剤を調達した。この現像剤の実効トナー濃度Cef
f は4.51%である。この現像剤のデベ電流を測定し
たところ、0.65μAであった。重ね転写の模擬テス
トを除き、実施例1同様の実写テストを行った。キャリ
ア引き評価では少しキャリア粒子が採取された。先端欠
け後端エッジ評価では、殆ど観察されず、実施例1より
さらに良好な画質であった。ベタ濃度の維持性(追従
性)評価では1枚目1.47、100枚目1.40であ
り、安定していることが確認できた。トナー飛散は実施
例1より良好で殆どないレベルであった。他の性能のバ
ランスは良くとれているが、キャリア引きが少しある。
【0066】実施例13 実施例12で調達した磁性キャリア粒子、実施例1で調
達したトナー粒子を用い、現像剤は磁性キャリア粒子9
6重量部とトナー粒子4重量部を混合し、トナー濃度T
/D4%の現像剤を調達した。この現像剤のデベ電流を
測定したところ、0.75μAであった。重ね転写の模
擬テストを除き、実施例1同様の実写テストを行った。
キャリア引き評価では、キャリア粒子が実施例12以上
に採取された。先端欠け後端エッジ評価では、殆ど観察
されず、実施例1よりさらに良好な画質であった。ベタ
濃度の維持性(追従性)評価では1枚目1.39、10
0枚目1.23であり、濃度落ちはやや大きい。トナー
飛散は実施例12よりさらに良好であった。キャリア粒
径がやや細かく、トナー濃度がやや低めのため、キャリ
ア引きと濃度落ちが発生した。
【0067】
【発明の効果】本発明によれば、キャリア引きとエッジ
効果、高印字率プリント時の画像濃度の低下、トナーの
飛散を抑えた高性能な静電現像剤を得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/10 354 (72)発明者 平松 義信 新潟県上越市福田町1番地 三菱化学株式 会社直江津事業所内 (72)発明者 相原 利彦 新潟県上越市福田町1番地 三菱化学株式 会社直江津事業所内 (72)発明者 金井 孝之 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 三ツ橋 和夫 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Fターム(参考) 2H005 AA06 BA06 CA02 CA03 CA07 CA08 CA09 CA11 CA12 CA25 CA28 DA02 EA05 EA07 EA10

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともトナー粒子と磁性キャリア粒
    子を含有する静電現像剤において、磁性キャリア粒子は
    少なくとも導電性粒子を分散含有する樹脂コート材で表
    面処理されており、樹脂コート材は少なくともアミノ基
    を含有する樹脂を含有することを特徴とする静電現像
    剤。
  2. 【請求項2】 アミノ基を含有する樹脂が、アミノ基が
    結合したシリコーン系樹脂、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、ポリアミド系樹脂の群から選ばれるものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の静電現像剤。
  3. 【請求項3】 アミノ基を含有する樹脂を含む樹脂コー
    ト材が、アミノ基を含有する樹脂とアミノ基を含有しな
    いシリコーン系樹脂、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
    又はポリアミド系樹脂との混合物であることを特徴とす
    る請求項1に記載の静電現像剤。
  4. 【請求項4】 アミノ基を含有する樹脂を含む樹脂コー
    ト材が、アミノシランカップリング剤を添加したシリコ
    ーン樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の静電
    現像剤。
  5. 【請求項5】 磁性キャリア粒子が体積平均粒径90μ
    m以上の球形粒子であることを特徴とする請求項1乃至
    4のいずれかに記載の静電現像剤。
  6. 【請求項6】 トナー濃度T/D(%)が式(1)を満
    足することを特徴とする請求項5に記載の静電現像剤。 T/D>C eff (1) C eff=2・ρt/(2・ρt+X・ρc)×100
    (%) X=R/r T/D:現像剤中のトナー粒子重量含有率(%) ρt:トナー粒子の真密度(g/cm3 ) ρc:磁性キャリア粒子の真密度(g/cm3 ) R :磁性キャリア粒子の平均半径(μm) r :トナー粒子の平均半径(μm)
  7. 【請求項7】 トナー粒子はカーボンブラックを分散含
    有しないカラートナー粒子であることを特徴とする請求
    項1乃至6のいずれかに記載の静電現像剤。
  8. 【請求項8】 トナー粒子は少なくとも下記の一般化学
    式で示されるホウ素含有有機物を含有することを特徴と
    する請求項1乃至7のいずれかに記載の静電現像剤。 一般化学式 【化1】 (式中、R1 及びR4 は水素原子、アルキル基、置換ま
    たは非置換の芳香環(縮合環も含む)を示し、R2 及び
    3 は置換または非置換の芳香環(縮合環も含む)を示
    し、X+ はカチオンを示す。)
  9. 【請求項9】 トナー粒子中に含有されるホウ素含有有
    機物が下記の化学式で示されるものであり、トナー粒子
    中のホウ素含有有機物含有量が0.4〜5重量%である
    ことを特徴とする請求項8に記載の静電現像剤。 【化2】
  10. 【請求項10】 ハーフトーン画像を再現するに当た
    り、ベタ現像潜像電位と非現像潜像電位の間の均一な中
    間調潜像電位を用いないデジタル潜像の現像に用いられ
    る静電現像剤であることを特徴とする請求項1乃至9の
    いずれかに記載の静電現像剤。
  11. 【請求項11】 色の異なるトナー粒子を含有する複数
    の静電現像剤を用い、それらの色の異なるトナー粒子に
    より転写材上に多色画像を顕像化する多色現像に用いら
    れる静電現像剤であることを特徴とする請求項1乃至1
    0のいずれかに記載の静電現像剤。
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