JPH01288865A - 電子写真現像法及びその現像剤 - 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】 〔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！
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１！Ｅ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〕

二成分現像剤において、キャリアにトナースペントが起
こると現像剤の帯電量が低くなる。

又、摩擦帯電付与のためのプレートやスリーブにおいて
も同じ現象がみられる。さらに感光体にトナーのフィル
ミングが起こると、感光体の地肌部電位が高くなり、地
肌汚れが発生する。

そこで、トナーに金属石鹸を添加することにより上記の
現象を防止することが行われている。

しかしながら、金属石鹸は高湿度雰囲気において吸湿性
があるため、これ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、高湿での帯電量が低湿
、常温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、キャリアへのトナーのスペ
ント防止及び感光体へのトナーのフィルミング防止を図
り、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、金属石鹸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、あるいは金属石鹸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
がほとんど低下せず、キャリアへのトナーのスペントが
防止でき、感光体へのトナーのフィルミングが防止でき
た。

本発明における金属石鹸とは、例えば、ステアリン酸、
オレイン酸、バルミチン酸、カプリル酸、カプロン酸、
リノール酸、リシノール酸。

ワシルイン酸等と、亜鉛、カドミウム、バリウム、鉛、
鉄、ニッケル、コバルト、銅、アルミニウム、マグネシ
ウム等との金属塩である。

トナーへのこれら金属石鹸の添加量は一般に０゜０１重
ｉ％−３重量％が適当である。　０．０１重重量上り少
ないと、摩擦帯電付与部材のスペント及び感光体のフィ
ルミングを起こし、３重量％より多いと、トナーの流動
性が悪くなる。

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１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−メタグリル酸メチル
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、モナストラルブルー、マラカライト
グリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガ
ル、モナストラルレッド、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Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ等の金属粉；ＡＱ、Ｃｏ。

Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ。

Ａ　ｕ　＋　Ａ　ｇ　ｒ　Ｓ　ａ　ｔ　Ｔ　ｉ＋　Ｗ　
ｔ　Ｚ　ｒ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１士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重量％−１０重量％が好ましい。

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、 ＲｍＳｉＹ。

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、 ２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。

Ｈｚ　ＮＣＨｚ　ＣＨＩ　ＣＨ２Ｓｌ　（ＯＣＨ３）３
、Ｈ，ＮＣＨ，ＣＮ２ｃＨｚ　ｓｉ　（ｏｃ２８５　）
３、ＣＨ。

Ｎ２　ＮＣ８２Ｃ）１２ＣＨｚ　Ｓｌ　（ＯＣＨ３）ｚ
　−ＣＨ□ Ｈｚ　ＮＣＨｚ　ＣＨｚ　ＮＨＣＮ２ＣＨｚ　ＣＨｔ　
Ｓｌ　（ＱＣ）Ｉ３　）＊、Ｈ，ＮＣ０ＮＨＣ）Ｉ２Ｃ
Ｈ２Ｃ）Ｉ、Ｓｉ　（ＱＣ，Ｉ５　）３、Ｈ，ＮＣＨ，
ＣＨ，ＮＨＣＨ，ＣＩｌ、ＣＨ，Ｓｉ　（ＯＣＨ，’）
３．１１□ＮＣＨ，Ｃ１ｌ□ＮＨＣＨ，Ｃ１１□Ｎ）Ｉ
Ｃ）ｌ、ＣＨ，ＣＩ（、・Ｓｉ　（ＱＣ）１３　）３、
＋Ｉ、Ｃ，０ＣＯＣＨ２ＣＨ，ＮＨＣＨ□ＣＨ，ＣＨ，
・５ｉ（ＯＣ）Ｉａ）ａ−）１．Ｃｍ　０ＣＯＣ）１．
ｃｏｔ　Ｎ）Ｉｃ）１．Ｃ）ＩｔＮ）Ｉｃ）ｌ、ＣＩ（
、・Ｃ腎Ｓｉ　（ＱＣ）Ｉｓ　）ｚ、Ｈ，Ｃ０ＣＯＣＨ
２Ｃ）！、ＮＨＣＨ，ＣＨ，Ｎ）ＩｃＨ，ＣＨ，ＣＨ，
・５ｉ（ＱＣ）ｌ、）、。

Ｈ，Ｎ−◎−５ｉ（ＯＣＨ，）、、 ◎−ＮＨＣＨｚ　ＣＨｚ　ＣＨｚ　Ｓｌ　（ＯＣＨ３）
３．１（、ＮＣ１（、Ｃ）１．Ｎ１（ＣＨ，−＠−ＣＩ
（、ＣＨ，・５ｉ（ＯＣＲ−）ｓ、（Ｃ４Ｈ，）２　Ｎ
ＣＨ，ＣＨ，ＣＨ，・５ｉ（ＱＣ）Ｉ−）ｉ、（Ｃ，）
１．）２ＮＣＨ，ＣＨ，ＣＨ，・５ｉ（ＯＣＪｓ）ｓ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、従来知られている塾）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Ｒ１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 −０−３Ｌ−Ｒ。

Ｒ１ Ｒ４，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、鳳、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
越化学製の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製のＫＲ２０６（アルキ
ッド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、　ＥＳＩ
ＯｏｌＮ（エポキシ変性）、にＲ３０５（ウレタン変性
）。

トーレシリコン製の５Ｒ２１１５（エポキシ変性）、５
Ｒ２１１０（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、摩擦帯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 シリコーン樹脂（ＳＲ２４０６、 トーレシリコーン）１００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Ｓ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■）１００重量
部アミノシラン （（Ｃ，Ｈ，）、　ＮＣＨ，ＣＨ，ＣＨ，Ｓｉ　（ＯＣ
Ｈ，）！　）　　　　　　　　２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−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
部これらを溶融混練した後、粉砕、分級して平均粒径１
２．Ｏμとし、さらにステアリン酸亜鉛を０．５部外濡
湿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重量％の現像剤を作
った。

この現像剤を低温低湿（１０℃、２０％）及び高温高湿
（３０℃、９０％）で５時間調湿し、　１ｆｆｉ量を調
べたところ、帯電量はそれぞれ−２３，２μＣ／ｇ、−
２１，７μｃ／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％）と変ねら
ない高画質が得られた。

上記トナーの熱特性を高化式フローテスター（島津製作
所）で調べたところ、軟化点７５℃、流出開始温度９５
℃であった（条件はプランジャー荷重１０ｋｇ／ｃｍ”
、昇温速度３℃／分）、又、ＦＴ６０８０における定着
温度は１２０℃と良好な定着性を示した。

次に、常温常湿で１０万枚のランニングテストを行なっ
た。その結果、帯電量は表１１こ示すようにほとんど低
下せず、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。

比較例２ ステアリン酸亜鉛を含有しなかった他は実施例１と全く
同じ現像剤を用いて、低温低湿及び高温高湿での帯電量
１画像試験を行った。結果は表１に示す様に良好であっ
た。

そこで、ＦＴ６０８０を使用して連続ランニングテスト
を行ったところ、約５万枚コピー後より地汚れが発生し
た。また、ドラムの表面を観察したところ、セレンドラ
ム表面が曇って光沢がなくなっており、トナーのフィル
ミングが生じていた。

実施例２ 実施例１で作った平均粒径１２．０μのトナーに対して
ステアリン酸マグネシウムを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３重量％の現像剤を作った。

実施例１と同様に、ＦＴ６０８０を使用して、高温、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
方法で平均粒径７０μのフェライトキャリアを作り、実
施例２と同じトナーを使用してトナー濃度３重量％の現
像剤を作った。

この現像剤について、高湿、低湿での帯電量及び画像品
質を調べた。結果は表１に示した様に、高温での帯電量
低下が大きく、又、高湿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−１６，９μｃ
／ｇ、低湿で−１７，８μｃ／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３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５又、高
湿での画像は地汚れがひどかった。

〔効　　果〕

金属石鹸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、キャリア及
び感光体へのフィルミングが防止でき、且つ高湿度雰囲
気でのトナーの帯電量の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例３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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属石鹸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、金属石鹸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。