JPH01204067A - 静電荷像現像剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電荷像の現像に使用される粉体現像剤にか
かる。さらに具体的には静電式複写機、ファクシミリで
使用される粉体現像剤に係る所謂「乾式現像方式」のキ
ャリヤーとトナーとからなる二成分系電子写真用静電荷
像現像剤に関する。

（従来技術及び発明が解決すべき課題）従来、正帯電カ
ラートナーを製造する場合、好ましくない着色を避ける
ため荷電制御剤として一般式（Ｉ）に示す第４級アンモ
ニウム塩からなる造塩化合物を使用する場合が多く、さ
らにその場合、出来るだけ速やかに希望の帯電量に到達
出来るよう使用するキャリヤーはその表面に高フン化度
のフッ素化合物、例えばポリテトラフルオロエチレン等
がコーティングされる例が多い。

この処方で作られた現像剤（現像剤量を基準にとったト
ナー濃度が１〜１０％）をトナー消費及びトナー補給な
しに現像槽中で長時間（２時間程度）攪拌すると、トナ
ー帯電量は始めは高いが徐々に低下を始め２時間後には
最大値の半分以下にまで低下してしまう。

この原因は判然としていないが、先に帯電されたトナー
粒子の帯電量が攪拌の進行と共に上昇しキャリヤー表面
を静電的に強固に蔽い、他のトナし下げるものと考えら
れる。

帯電量の低下が、現像プロセスにおいて、感光体上のト
ナーカブリ、コピー上の地肌カブリ、トナー飛散、画像
濃度及び画質の変化といった重大なトラブルにつながる
事は周知の事実である。

実際に複写機が使用される場合、トナーは少しづつ現像
剤中から消費され、その分補給されるが、一部のトナー
は現像剤中に長時間（連続コピー時でも１時間位）留ま
ってしまう。この現像は補給トナーに、現像剤に使用さ
れたトナーと異なる色のトナーを使用し、現像剤中のト
ナーを、補給トナーで置き換える実験で容易に確認でき
る。

以上の様に、−数式（りに示す第４級アンモニウム塩か
らなる造塩化合物を含むトナーとポリテトラフルオロエ
チレン等の高フツ化度のフッ素樹脂をコーティングした
樹脂コートキャリヤーとからつくった現像剤を使用した
場合、感光体上のトナーカブリ、コピー上の地肌カブリ
、トナー飛散、画像濃度及び画質の変化といった重大な
トラブルを引き起こしていた。

本発明は、前記した不都合を解消し、コア材の表面に厚
みが均一な被覆層を有していても帯電性も安定したキャ
リヤーを含む電子写真用現像剤の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明の電子写
真用静電荷像現像剤はキャリヤー材がフッ化ビニリデン
ポリマー粒子のコート膜で均一に被覆されているキャリ
ヤーと後述する特定の第４級アンモニウム塩からなる造
塩化合物を含有するトナーとから構成された静電荷像現
像剤である。

しかして−数式（Ｉ）で示される第４級アンモニウム塩
からなる造塩化合物をプラスの荷電制御剤として含有す
るトナーをマイナス荷電荷像の現像に用いる場合、キャ
リヤーとして本発明に係る中フン化度のポリフッ化ビニ
リデンをその表面にコートされた鉄粉、又は部分酸化鉄
粉、又はフェライト粉を使用し現像剤を作ると複写機又
はファクシミリ用機器の現像槽中でトナーがキャリヤー
と１時間〜２時間と長時間攪拌されても帯電量の低下を
引き起こさないことを見出した。

一部のトナーが現像槽中で長時間攪拌されるという現象
は、コピー原稿の白黒比が極端に少ない場合や原稿の光
学濃度が低い場合には容易に起き得る現象であり、そう
でない通常の原稿（白黒比５〜６％）でも起き得ること
がわかっている。

又、その製造方法は、該キャリヤーがフッ化ビニリデン
ポリマー粒子を含有するディスバージョンまたはサスペ
ンション（以下単にディスバージョンと言う）とキャリ
ヤー材とを接触させた後、加熱処理を施して製造される
。

キャリヤー材のコア材としては、例えば鉄、ニッケル、
コバルト及びそれらに他元素を適宜に添加してなる合金
の各粉末、またはフェライトに代表される酸化物の粉末
があげられるが、このうち特　−に鉄粉が好適である。

このコア材の表面にコーティング被覆して形成される樹
脂コート膜は次の方法でコア材表面に付着せしめて形成
させる。本発明の実施例及び比較例の場合のようにフン
化ビニリデンポリマー及びポリテトラフルオロエチレン
をコア材へ樹脂コーティングする方法については、まず
フルオロポリマーのディスバージョンをつくりこれをコ
ア材にスプレーする方法や、フルオロポリマーを界面活
性剤を含んだ水溶液にコロイドミルを使って分散しコー
ト液を調整し、これをコア材にスプレーする方法や乳化
重合した後のフルオロポリマーのディスバージョン液を
そのままスプレー液とする方法などがある。

さらに詳細に述べるならば、まずフッ化ビニリデンポリ
マー粒子を含有するデイスパーシロン液を製造する。デ
ィスバージョンにおいて、用いる分散媒としては、例え
ば水、各種アルコール、各種ケトン、水−アルコール、
水−ケトンなどが好ましく、またその中ヘフッ化ビニリ
デンポリマー粒子は１〜５重景％分散せしめたものが、
好適である。

ついで、得られたディスバージョンの所定量をコア材の
粉末に滴下してから全体を攪拌する方法、またはコア材
の粉末を流動させつつそこにスプレー噴霧する方法など
によりコア材とディスバージョン液を接触せしめ、コア
材の表面にディスバージョン中のフッ化ビニリデンポリ
マー粒子を付着せしめる。

フッ化ビニリデンポリマー粒子を付着せしめたコア材表
面では、自然乾燥あるいは１００℃以下の温度で乾燥す
ることにより、分散媒が蒸発するとともに、さらに１０
０七〜３５０℃の温度域内で、最高４００℃までの温度
で加熱処理を施してフッ化ビニリデンポリマー粒子を融
着せしめてコーティング被膜を形成することができる。

フッ化ビニリデンポリマー粒子の熱分解もしくは熱劣化
を生ぜしめるような温度の適用は避けるべきであること
はいうまでもない。処理時の雰囲気は大気雰囲気であっ
てもよいが、処理温度か２５０℃以上の場合はコア材表
面の酸化を抑制するため不活性ガスを用いることが好ま
しい。また、処理時間は通常１時間以内でよい。

このようにして、本発明の現像剤の一方の成分であるキ
ャリヤーが製造される。

本発明の現像剤の他方の成分であるトナーについては、
染料あるいは顔料と樹脂の混合物が用いられ、例えば、
天然樹脂、合成樹脂、または天然および合成樹脂を適宜
に組み合わせたものに周知の各種染料を分散せしめたも
のがあげられる。

なお、本発明のトナーに用いる樹脂は熱可塑性樹脂が一
般的であり、有利に用いられる熱可塑性樹脂としては、
スチレン、パラクロルスチレン、メチルスチレンなどの
スチレン類、ビニル樹脂、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−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−〇−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、メタクリル酸ジアルキルアミノエチルなど
のα−メチレン脂肪族モノカルホン酸のエステル類、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド
、たとえばビニルメチルエーテル、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
、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、Ｎ−ビニルビロール、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ホモ
ポリマーまたはこれらの単量体を２種以上組み合せて共
重合させたコポリマーあるいはそれらの混合物、あるい
は例えばロジン変性フェノール−ホルマリン樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂、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
性樹脂など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を挙げることができる。

トナーに使用される着−色材としては公知の染顔料例え
ばカーボンブランク、フタロシアニンブルー、インダン
スレンブル−、ピーコックブルー、パーマネントレッド
、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハンザイエロー、
パーマネントイエロー、ベンジジンイエロー等広く使用
することができる。

本発明では、キャリヤー表面の帯電性を調節し、もって
キャリヤーとトナーとの間の静電気力の関係を調整する
機能を最も発揮する所定の帯電制御剤がトナーに含有さ
れていることが必須である。

このような帯電制御剤としては、−数式（Ｉ）に示すよ
うな第４級アンモニウム・ナフトール・サルフェートか
らなる造塩化合物が、好ましくはテトラアルキル第４級
アンモニウム・ナフトール・サルフェートもしくはトリ
アルキル、ベンジル第４級アンモニウム・ナフトール・
サルフェートが好適であり、下記構造例１および構造例
２で示したような第４級アンモニウム塩からなる造塩化
合物を用いることにより、トナーを正に安定に帯電させ
ることができる。

八−」ｌＩ州外 上施例１の造塩化合物 トリエチル・ベンジル・アンモニウム・１−ナフトール
４−サルフェート ＭＰ１７５℃±２℃ 色：白色 旦−構造炎叢 実施例２の造塩化合物 テトラブチル・アンモニウム・ １−ナフトール４−サルフェート Ｍｌ’１４０℃±５℃ 色：黄褐色 〈実施例１〉 エポキシ樹脂（油化シェルのエピコート１００４）１０
０部、構造例１のトリエチル・ベンジル・アンモニウム
ｌ−ナフトール・４−サルフェート（オリエント化学の
商品名Ｐ−５１のプラスの荷電制御剤）２部、キナクリ
ドン顔料４部を熱混練、粉砕、分級し体積５０％径が１
０μのトナーを得た。

フッ化ビニリデン樹脂が表面にコーティングさ　　゛れ
、粒度が１５０／３２５メツシユの粒状鉄粉に対し上記
のトナーを６％混合攪拌し現像剤を得た。平均帯電量は
＋２１μＣ／ｇであった。これをシャープ複写機ＳＦ　
−８２００で白黒比２％の原稿を使用し５０００枚の連
続コピーを行ったところ感光体上にもコピー上にもカブ
リがなく且つ、画像濃度及び画質の安定したコピーが得
られた。

〈比較例１〉 高フツ化度化合物であるポリテトラフルオロエチレンが
表面にコーティングされ、粒度が１５０／３２５メツシ
ユの粒状鉄粉に対し実施例１のトナーを６％混合攪拌し
現像剤を得た。平均帯電量は＋２６μＣ／ｇであった。

これを実施例１と同じ複写機で、同じ評価を行ったとこ
ろ５００枚付近から感光体上にトナーカブリが目立ち始
め、５０００枚時点ではコピー上にもカブリが出始め、
感光体上のカブリはさらに悪化しトナーホッパーからの
トナー補給が追い付かないほどであった。

図１に実施例１と比較例１の帯電量の推移を示す。

〈実施例２〉 実施例１におけるエポキシ樹脂をポリエステル樹脂１０
０部、（日本合成化学商品名＋ＩＰ　−３２０）に代え
、これにプラスの荷電制御剤を構造例２のテトラブチル
・アンモニウム・１−ナフトール・４−サルフェート２
部を加えたほかは、実施例１と同様にトナーを得た。こ
のトナーを使用し実施例１と同様にして現像剤を得た。

平均帯電量は＋１６μＣ／ｇであった。この現像剤を実
施例１と同様にして実写評価したところ感光体上にもコ
ピー上にもカブリがなく且つ画像濃度及び画質の安定し
たコピーが得られた。

〈比較例２〉 比較例１と同じキャリヤーに対し実施例２のトナーを６
％混合攪拌し現像剤を得た。平均帯電量は＋２２μＣ／
ｇであった。この現像剤を実施例２と同様にして実写評
価したところ４００枚付近から感光体上にトナーカブリ
が目立ちはじめた。３０００枚ではコピー上にも地肌カ
ブリが出始めたため実写評価を中止した。

図２に実施例２と比較例２の帯電量の推移を示す。

〈発明の効果〉 本発明の現像剤は複写機又はファクシミリ用機器の現像
槽中でトナーとキャリヤーと１〜２時間という長時間攪
拌しても帯電量の低下を引き起さず、トナー消費量の少
ないコピー原稿を使用する場合でも、トナー帯電量の低
下を防止出来、この事が感光体上のカブリ、コピー上の
地肌カブリ、トナー飛散、画像濃度及び画質の変化等の
トラブルを防止出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図ともに本発明の実施例と比較例の帯電量
の推移を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式（ I ）で表されるトリアルキル・ベンジル第４
   級アンモニウム・ナフトール・サルフェート、もしくは
   テトラ・アルキル第４級アンモニウム・ナフトール・サ
   ルフェートからなる造塩化合物を含有するトナーと、ポ
   リフッ化ビニリデンがコーティングされたキャリヤーか
   らなる静電荷像現像剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・（ I ） （式中、Ｒ＿１は、Ｃ＿１〜Ｃ＿６のアルキル基、Ｒ＿
   ２及びＲ＿３は、それぞれＣ＿１〜Ｃ＿１＿８のアルキ
   ル基、Ｒ＿４は、Ｃ＿１〜Ｃ＿８のアルキル基またはベ
   ンジル基を示す。）