JPH01284862A

JPH01284862A - 電子写真現像法及びその現像剤

Info

Publication number: JPH01284862A
Application number: JP63115702A
Authority: JP
Inventors: Kimitoshi Yamaguchi; 公利山口; Toshiki Minamitani; 俊樹南谷; Toshihiko Takahashi; 俊彦高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-05-12
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1989-11-16
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2744790B2

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】〔技術分野〕本発明は、電子写真法、静電印刷法などに用いられる静
電荷像現像用トナーに対し、摩擦帯電を付与する為の機
能を有する摩擦帯電付与部材、たとえばトナーに摩擦帯
電を付与するキャリアや、スリーブ、ドクターブレード
等の搬送規制部材、あるいはその他の摩擦帯電付与部材
を使用した電子写真現像法及びその現像剤に関する。

〔従来技術〕

一般にコロイダルシリカ、金属酸化物粉末、セラミック
等の無機硬質微粉末をトナーに添加すると、トナーの流
動性が向上し、トナー補給性が良くなる。これらの微粉
末は摩擦帯電性が非常に良いため、帯電制御剤を用いな
くとも十分な帯電を得ることができる。さらに、これら
はキャリア表面及び感光体表面に対し、研磨作用を持つ
ため、キャリアのスペント防止及び感光体のフィルミン
グ防止に役立っている。しかしながら、これらの微粉末
は高湿度雰囲気において吸湿性があるため、これらを添
加したトナーはどのような摩擦帯電付与部材を使用した
場合でも、高温での帯電量が低湿、常湿に比べて大幅に
低下するという欠点があった。

〔目　　的〕

本発明は、従来の欠点を克服し、高湿度雰囲気でのトナ
ーの帯電量の低下を防止し、現像剤の耐久性を改良した
電子写真現像法及びその現像剤を提供することを目的と
する。

〔構　　成〕

本発明者等は前記目的を達成するために鋭意研究した結
果、無機硬質微粉末を含有するトナーを使用し、且つア
ミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂で
被覆された摩擦帯電付与部材を使用することを特徴とす
る現像法。

あるいは無機硬質微粉末を含有するトナー及び核粒子を
アミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂
で被覆してなるキャリア粒子を主成分とする現像剤を提
供することによって前記目的が達成できることを見出し
た。

本発明の現像法によれば、高湿度雰囲気において帯電量
がほとんど低下しない。

本発明における無機硬質微粉末とは、例えば、コロイド
シリカ、アルミナ、二酸化チタン、チタン酸バリウム、
チタン酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸
化錫等である。これらの微粉末の粒径は３μｍ以下が望
ましい。無機硬質微粉末の１−ナーへの添加量は一般に
０．０１〜３重量％が好ましい。

上記摩擦帯電付与部材は、トナーに摩擦帯電を付与する
キャリア芯材や、スリーブ、ドクターブレード等の搬送
規制部材、あるいはその他の摩擦帯電付与部材である。

又、トナーは熱可塑性の種々の樹脂を用いることができ
る。例えば、ポリスチレン、クロロポリスチレン、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
ジェン共重合体、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、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、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（
スチレン又はスチレン置換体を含む単−重合体又は共重
合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合
体、ロジン変性マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂。

ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポ
リウレタン樹脂、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、ポリビニルブチラール
等の熱溶融性樹脂や天然又は合成ワックス等のワックス
類が挙げられる。これらは単独又は混合して使用される
。

トナーは着色剤又は磁性体を含有しても良い。

着色剤としてはカーボンブラック、含クロムモノアゾ染
料、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブ
ルー、クロムイエロー、群青、キノリンイエロー、メチ
レンブルー塩化物、モナストラルブル−、マラカライト
グリーンオキサレート、ランプブランク、ローズベンガ
ル。

モナストラルレット、スーダンブラックＢＭ又はそれら
の混合物等が挙げられる。磁性体としてはＧｏ、Ｆｅ、
Ｎｉ等の金属粉：ＡＱ、Ｃｏ。

Ｃｕ　＋　Ｆ　ｅ　＋　Ｐ　ｂ　、Ｎ　ｘ　＋　Ｍ　ｇ
　ＨＳ　ｎ　、Ｚ　ｎ　＋Ａｕ、Ａｇｌ　Ｓｅ、”ｒｉ
、ｗ、Ｚｒ等の金属の合金又は混合物；酸化鉄、酸化ニ
ッケル等の金属酸化物、又はこれを含む金属化合物；強
磁性フェライト；又はそれらの混合物等が挙げられる。

本発明における摩擦帯電付与部材はアミノシランカップ
リング剤を含有するシリコーン樹脂で被覆されている。

アミノシランカップリング剤のシリコーン樹脂への添加
量は一般的に０．１〜１０重量％が好ましい。

（以下余白）本発明で使用されるアミノシランカップリング剤は下記
の一般式、Ｒｍ　Ｓ　ｉＹ　ｎただし、Ｒはアルコキシ基または塩素原子、Ｙはアミノ
基を含有する炭化水素基、 □は１〜３の整数、。は３〜１の整数、で示されるシランカップリング剤でよく、特に本発明に
用いるのに好ましいアミノシランカップリング剤は次の
様な構造式で示されるものである。

Ｈ２ＮＣＨ，ＣＨ２ＣＨ２５ｉ（ＱＣ）Ｉ、　）３、Ｈ
２ＮＣＲ２ＣＨ，ＣＨ２５ｉ（ＱＣ，Ｈ，）３、Ｃ１（
。

１１□ＮＣ）ＩｚＣＨｚＣＨｚＳｘ（ＯＣＨｘ）ｚ、Ｃ
Ｈ。

Ｈ２ＮＣＩＩ□ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ□ＣＨ２Ｓｌ　（
ＯＣＨ３）２、Ｈ，ＮＣ０ＮＨＣ８２Ｃ８２ＣＨ，Ｓｉ
　（ＱＣ２８ｓ　）ｆｆ、Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ１（Ｃ
Ｈ２ＣＨ，ＣＨ，Ｓｉ　（ＯＣＨ，）、、Ｈ，ＮＣＨ，
ＣＨ，ＮＨＣＨ，ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ，ＣＨ２・Ｓｌ
　（ｏｃ）＋、　）ｉ、Ｈ，Ｃ２ＯＣＯＣＩ（２ＣＨ，
ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２・５ｉ（ＯＣＨ３）、、＋Ｉ、
　Ｃ２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ，ＮＨＣＩＩ□ＣＨ□ＮＨＣＨ
２ＣＨ２・ＣＩ、　−Ｓｉ　（ＯＣＨ，）３、Ｈ，Ｃ０
ＣＯＣｌ４２ＣＩ（２ＮＩＩＣＨ２ＣＨ２ＮＩＩＣＨ□
ＣＨ２ＣＨ，・Ｓｉ　（ＯＣＩ（、）、、１１□Ｎ−〇
−３ｉ（ＯＣＨ，）、、 ◎−Ｎ１１ＣＨ□ＣＨ，Ｃ）１２Ｓｉ（ＯＣＨ３）、、
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ，ＮＨＣＨ，−◎−ＣＨ，ＣＨ２・５
ｉ（ＯＣＨ，）、、（Ｃ，Ｈ，）２ＮＣＨ２Ｃ１＋□Ｃ
Ｈ２・Ｓｉ　（ＱＣ）ｌ、　）、、（Ｃ４Ｈ９）２ＮＣ
Ｈ□ＣＨ２ＣＨ，・Ｓｉ　（ＱＣ２Ｈ，）３等。

上記化合物のアルコキシ基が塩素原子であってもよい。

これらのシランカップリング剤は１種または２種以上の
混合系で用いられてよい。

アミノシランカップリング剤を含有させるシリコーン樹
脂としては、従来知られているいずれのシリコーン樹脂
であってもよく、オルガノシロキサン結合のみからなる
ストレートシリコンおよびアルキド、ポリエステル、エ
ポキシ、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂が挙げ
られる。

上記式中Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル
基またはフェニル基、Ｒ２およびＲ３は水素基、炭素原
子１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ
基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数２〜４のア
ルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、
ヒドロキシ基、カルボキシル基、エチレンオキサイド基
、グリシジル基または −Ｏ−Ｓｉ　−Ｒ。

Ｒ６Ｒ４，Ｒ，はヒドロキシ基、カルボキシル基、炭素原子
数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ
基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜
４のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基、
ｋ、１、ｍ、ｎ、ｏ、　ｐは１以上の整数を示す。

上記各置換基は未置換のもののほか、例えばアミノ基、
ヒドロキシ基、カルボキシル基、メルカプト基、アルキ
ル基、フェニル基、エチレンオキシド基、グリシジル基
、ハロゲン原子のような置換基を有していてもよい。

例えば、市販品としてストレートシリコーン樹脂は、信
越化学層のＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、トー
レシリコン製の５Ｒ２４００，５Ｒ２４０６等があり、
変性シリコーン樹脂は信越化学層のＫＲ２０６（アルキ
ッド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、ＥＳＩｏ
ｏｌＮ（エポキシ変性）、ＫＲ３０５（ウレタン変性）
、トーレシリコン製の５Ｒ２１１５（エポキシ変性）、
５Ｒ２１１０（アルキッド変性）などがある。

キャリア芯材としては、公知のキャリア芯材がすべて使
用可能であり、鉄、ニッケル、アルミニウム等の金属又
は合金、金属酸化物又はこれらを含む金属化合物の粒子
等、さらにはガラス、炭化ケイ素等の粒子が用いられる
。

さらにスリーブやドクターブレード形態の摩擦帯電付与
部材の母材としては鉄、アルミニウム、ステンレス等の
金属又は合金、プラスチック、ゴム等の非金属化合物等
、従来使用されているスリーブやドクターブレードが使
用できる。

なお、摩擦Ｔｒ電付与部材の表面をアミノシランを含む
シリコーン樹脂で被覆する方法としては、シリコーン樹
脂にアミノシランを添加し、これらを溶媒に溶かした後
、摩擦帯電付与部材の母材にディッピング、スプレー法
、ハケ塗り等により塗布し、乾燥して得られる。

又、シリコーン樹脂には、補強及び摩擦防止のため、シ
リカ、炭化ケイ素、酸化チタン等の金属酸化物、カーボ
ン、カーボン繊維、ガラス等を含有させても良い。

次に本発明の現像法で使用される摩擦帯電付与部材の具
体的製造例を下記に示す。

製造例１トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　１００重量
部上記混合物をホモミキサーで１５分間攪拌し、被覆層
形成液を調製した。

この液を平均粒径１００μｍの球状鉄粉の表面に、流動
床型塗布装置を用いて塗布した後、２００℃で５時間焼
成し、平均膜厚１．０μｍのコートキャリアを得た。

製造例２シリコーン樹脂（ＫＲ２５０、信越化学＠＞　　　　１
００重量部トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　
１００重量部上記混合物をホモミキサーで１５分間攪拌
し、被覆層形成液を調製した。

この液を平均粒径７０μｍのフェライト粒子の表面に、
流動床型塗布装置を用いて塗布した後。

２５０℃で２時間焼成し、平均膜厚１．２μｍのコート
キャリアを得た。

製造例３製造例１で使用したものと同じ被覆層形成液を使用して
、第１図に示すトナー搬送部材２に。

ディッピングにより平均膜厚５μｍの皮膜を形成した。

その後、２５０℃で５時間焼成して第１図に示すトナー
搬送部材２とした。

以下、実施例に従い本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１スチレン−〇−ブチルメタクリレート共重合体　　９０
部カーボンブラック　　　　　　　　　　　　　　１０
部これらを混練した後、粉砕、分級して平均粒径１２．
０μとし、さらに疎水性シリカＲ９７２（日本アエロジ
ル社製）を１部外添混合してトナーを得た。このトナー
に対して、製造例１のキャリアを用いて、トナー濃度２
νｔ％の現像剤を作った。

この現像剤を低温低湿（１０℃、２０％）及び高温高温
（３０℃、９０％）で５時間調湿し、帯電量を調べたと
ころ、帯電量はそれぞれ−２５，３μＣ／ｇ、−２３，
１μｃ／ｇであった。そこで、それぞれの環境において
、リコー社製ＦＴ６０８０を使用して画像出しを行なっ
たところ、常温常湿（２０℃、６０％）と変わらない高
画質が得られた。

又、常温常湿で１０万枚のランニングテストを行なった
ところ、１０万枚後も帯電量の低下は起こらず、地汚れ
のない高画質であった。

比較例１アミノシランを含有しなかった他は製造例１と全く同じ
方法で平均膜厚１．０μｍのコートキャリアを得た。

このキャリアを使用して、実施例１と同様に、高湿、低
湿での帯電量を調べた。結果は表１に示した様に、高湿
での１Ｆ電量低下が大きがった。

又、それぞれの環境において画像出しを行ったところ、
高湿での画像は地汚れがひどかった。

実施例２実施例１で作った平均粒径１２．Ｏμのトナーに対して
酸化チタンＰ２５（日本アエロジル社製）を１部外添混
合してトナーを得た。このトナーに対して、製造例２の
キャリアを用いて、トナー濃度３ｖｔ％の現像剤を作っ
た。

実施例１と同様に、ＦＴ６０８０を使用して、高湿、低
湿でのテスト及び常湿での１０万枚ランニングテストを
行なった。結果は表１に示す様に、高湿での帯電量低下
は極めて小さく、又、１０万枚ランニング後も初期と同
様の高画質であった。

比較例２アミノシランを含有しなかった他は製造例２と全く同じ
方法で平均膜厚１．２μｍのコートキャリアを得た。

このキャリアを使用して、実施例２と同様に、高湿、低
湿での帯電量を調べた。

結果は表１に示したように、高湿での帯電量低下が大き
かった。又、それぞれの環境において画像出しを行った
ところ、高湿での画像は地汚れがひどかった。

実施例３実施例１で使用したトナーと、製造例２のキャリア用い
て、トナー濃度２ｗｔ％の現像剤を作った。

高湿、低湿試験及び常湿でのランニングテスト結果を表
１に示す。

比較例３アミノシランを含有しなかった他は製造例２と全く同じ
方法で平均膜厚１．２μｍのコートキャリアを得た。

このキャリアを使用して５実施例３と同様に。

高湿、低湿での帯電量を調べた。結果は表１に示した様
に、高湿での帯電量低下が大きがった。

実施例４実施例１で使用したトナーを第１図に示す電子写真−成
分現像装置に入れ、高湿、低湿でそれぞれ５時間調湿し
、製造例３で作成したトナー搬送部材２からトナーを吸
引してトナーの帯電量を調べた。高湿で−１５，１μｃ
／ｇ、低湿で−１６，３μｃ／ｇであった。

又、常温常温で１０万枚ランニングを行なったところ、
表１に示す様に帯電量の低下はほとんどなく、初期と変
わらない地汚れのない高画質が維持された。

比較例４アミノシランを含有しなかった他は製造例３と全く同じ
方法で第１図に示した一成分現像装置用トナー搬送部材
２を作成した。この−成分現像装置に実施例２で使用し
たトナーを入れ、実施例４と同様の実験を行なった。結
果は表１に示す様に高湿で帯電量低下が起こり、又、高
湿での画像は地汚れがひどかった。

（以下余白）〔効　　果〕無機硬質微粉末を含有するトナーを使用し、且つアミノ
シランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂で被覆
された摩擦帯電付与部材を使用することによって、トナ
ーの高湿における帯電量低下を防止でき、且つ現像剤の
寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例４及び比較例４で使用した電子
写真現像装置の説明図である。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
ナータンク特許出願人　　株式会社　リ　コ　−

Claims

【特許請求の範囲】１、無機硬質微粉末を含有するトナーを使用し、且つア
ミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂で
被覆された摩擦帯電付与部材を使用することを特徴とす
る電子写真現像法。２、無機硬質微粉末を含有するトナー及び核粒子をアミ
ノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂で被
覆してなるキャリア粒子を主成分とする電子写真現像剤
。