JPH0229210B2

JPH0229210B2 -

Info

Publication number: JPH0229210B2
Application number: JP57081571A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Aoki; Satoru Inoe; Kimitoshi Yamaguchi; Mitsuru Uchida; Masami Tomita; Chiaki Uematsu
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1990-06-28
Also published as: JPS58199354A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電子写真法、静電記録法あるいは静
電印刷法等で形成した静電潜像を顕像化するため
に用いられる乾式現像剤に関する。従来よりキヤリア粒子とトナー粒子との混合物
からなる謂ゆる二成分系乾式現像剤はよく知られ
ている。この二成分系乾式現像剤は、比較的大き
なキヤリア粒子表面上に微小なトナー粒子が両粒
子の摩擦により発生した電気力により保持されて
おり、静電潜像に近接されると静電潜像が形成す
る電界によるトナー粒子に対する該潜像方向への
吸引力が、トナー粒子とキヤリア粒子間の結合力
に打ち勝つてトナー粒子は静電潜像上に吸引付着
されて静電潜像が可視化されるものである。そし
て、現像剤は現像によつて消費されたトナーを補
充しながら反復使用される。従つて、キヤリアは長期間の使用中、常にトナ
ー粒子を所望とする極性で、且つ充分な帯電量に
摩擦帯電しなければならない。しかしながら従来
の現像剤は、粒子間の衝突又は粒子と現像機械と
の衝突等の機械的衝突又はこれらによる発熱でキ
ヤリア表面にトナー膜が形成され、所謂スペント
化が生じ、キヤリアの帯電特性が使用時間と共に
低下し、現像剤全体を取換える必要が生ずる。このようなスペント化を防止するため、従来よ
りキヤリア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提
案されているがいまだ満足の行くものは得られて
いない。例えば、スチレン・メタクリレート共重
合体、スチレン重合体等の樹脂で被覆されたキヤ
リアは、帯電特性は優れているが、表面の臨界表
面張力が比較的高く、繰り返し複写するうちにや
はりスペント化が起きる為現像剤としての寿命が
それ程長くない。又、四フツ化エチレン重合体を
被覆したキヤリアは表面張力が低いためトナーの
スペント化は起き難いが四フツ化エチレン重合体
が摩擦帯電系列において最も負側に位置している
ことからトナーを負極性に帯電しようとする場合
には用いることができない。また低表面張力を持
つものとしてシリコーン樹脂で被覆させることも
考えられるが、シリコーン樹脂もやはり摩擦帯電
系列上やや負側に位置しており、このためシリコ
ーン樹脂被覆キヤリア粒子を用いてトナー粒子を
負に荷電させることは例えば、キヤリアの被覆層
としてシリコーン樹脂と正帯伝性の含窒素樹脂と
混合して用いることにより、負荷電のトナーを得
ることが提案されている。（特開昭55−127569号
公報）しかしながら、このように正帯電性の他の
樹脂と併用した場合、シリコーン樹脂被覆層の有
するトナーのスペント化防止効果を損うこととな
る。そこで本出願人は特願昭56−76780号で、シリ
コーン樹脂被覆キヤリア粒子と、金属錯塩型モノ
アゾ系染料を極性制御剤として含むトナー粒子と
を組合わせることにより、トナー粒子に充分な負
の荷電を与える新規な現像剤を提案した。この金
属錯塩型モノアゾ系染料をトナー中に含ませるこ
とにより、シリコーン樹脂被覆のキヤリア粒子を
用いても、複写初期においては静電潜像を忠実に
現像するに充分な負の荷電をトナー粒子に付与す
るものであるが、複写時間と共に帯電量分布が広
くなり、且つ逆帯電トナーも多くなる。帯電量分
布の測定法は、通常ブロー圧力を徐々に変化させ
て電荷量とトナー重量変化を測定することによつ
て求めるブローオフ法が用いられるが、帯電量の
分布の広いトナーは、現像剤中、ある特定帯電量
のトナーのみが現像に消費されることから、現像
剤の帯電量分布が片寄り、安定した画像品質が得
られなくなる。又、逆帯電性のトナーの発生は、
カブリ（地肌汚れ）の原因になり、画像の鮮明性
を低下する。従つて本発明の目的は、前記従来の欠点を解決
することにあり、より詳細には前記シリコーン樹
脂で表面を被覆されたキヤリアを含む現像剤にお
いて、前記キヤリアのトナーのスペント化に対す
る高い防止効果を維持したまま、長時間使用して
も帯電量分布が狭く、且つ逆帯電性トナーの発
生、画質劣化、地肌汚れのない静電潜像用現像剤
を提供するものであり、更には、環境変化、例え
ば、湿度変化などによるトナー帯電量変化を少な
く抑えて、常に安定した画像を形成しうる現像剤
を提供することにある。一般に帯電量は、低湿時
には高く、高湿時には低くなり、これによつて画
像の品質も変化してくるが、本発明現像剤は、こ
の様な欠点を改良したものである。即ち、本発明は、シリコーン樹脂で表面を被覆
されたキヤリア粒子と、樹脂成分、着色剤および
金属錯塩染料からなる負帯電制御剤とから主とし
て構成される負帯電性トナー粒子とを混合してな
る静電潜像用現像剤において、前記樹脂成分が重
量平均分子量100000以上のスチレン含有率70重量
％以上のビニル系重合体であることを特徴とする
静電潜像用現像剤である。本発明においてトナー中に用いられるビニル系
重合体としては、前述の如くその重量平均分子量
が100000以上で、スチレン含有率が70重量％以上
であるビニル系重合体が用いられるが、具体的に
はスチレンと、エチレン、プロピレン、ブチレン
などのモノオレフイン類、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、臭化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、
アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸ブチルなどのアクリル
酸もしくはメタクリル酸のアルキルエステル等の
モノマーとの共重合体が挙げられる。重量平均分
子量を100000以上としたのは、これより小さいと
長時間使用により逆帯電性トナーの発生はないま
でもトナー帯電量分布が広くなり、画質劣化をき
たす。また、スチレン含有率を70重量％以上とす
ることにより、環境が変化してもこれに影響され
ない安定した画像品質が得ることができるもので
ある。本発明で用いられるシリコーン樹脂としては、
従来知られるいずれのシリコーン樹脂であつても
よく、例えば下記一般式で表わされる常温硬化型
シリコーン樹脂が挙げられるが他のシリコーン樹
脂も使用可能であることは、本発明の本質からみ
て容易に理解し得るところである。Ｒ：水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メ
トキシ基、C_1〜4の低級アルキル基又はフエニ
ル基シリコーン樹脂の市販品としては、例えば信越
化学製のKR271、KR255、KR251や東レシリコ
ーン製SR2411、SH840、SR2406等がある。本発明において、シリコーン樹脂で被覆するキ
ヤリア芯材としては、平均粒径が20〜1000μ、好
ましくは50〜500μの砂、コバルト、鉄、銅、ニ
ツケル、亜鉛、アルミニウム、黄銅、ガラス等の
非金属や金属、金属合金等従来使用されている材
料が広く用いられる。シリコーン樹脂の被覆法と
しては、該樹脂を溶剤に溶解して、前記芯材表面
に噴霧法等の従来公知の手段で塗布すればよい。本発明において用いられる金属錯塩染料は下記
一般式で現わされる染料が用いられる。（ただしＸ、Ｙ、Ｚは水素、ハロゲン、カルボキ
シル基、ヒドロキシル基、ニトロ基、スルホン
基、スルホアミド基を表わし、またA⁺は、H⁺、
K⁺、Na⁺又は脂肪族アンモニウムカチオンを表
わす。）該金属錯塩染料の使用量としては、トナー樹脂
成分に対し0.1重量％以上の割合で用いるのが好
ましく、0.1重量％より少いとトナー粒子が負に
荷電され難い。特に0.5〜10重量％の割合でトナ
ー中に混ぜられるのが好ましい。トナー粒子を構成する樹脂成分の主成分として
は重量平均分子量100000以上、スチレン含有率70
重量％以上のビニル系重合体が用いられれるが、
その使用量は全樹脂量中50〜100重量部が好まし
い。着色剤は通常市販されているカーボンブラツク
などを用いることができる。本発明のトナー粒子は公知の方法で得られ、例
えば上記樹脂成分、金属錯塩染料およびカーボン
ブラツク等の着色剤をよく混合し、熱ロールミル
で混練した後、冷却固化後粉砕、分級して得るこ
とができる。トナー粒子の使用量としては、キヤ
リア粒子のシリコーン樹脂表面に付着して該シリ
コーン樹脂の表面積の30〜90％占める程度に両粒
子を混合するのが好ましい。以下、本発明を実施例を挙げて説明する。実施例１次の処方で平均粒径8μのトナーを作成した。

【表】

【表】一方、シリコーン樹脂（東レシリコーン
SR2411）1.5Kgを平均粒径100μの酸化鉄粉５Kgの
表面上に流動床型コーテイング装置を用いて被覆
し、シリコーン樹脂コートキヤリアを得た。前記キヤリア97.5重量部に対し、2.5重量部の
割合で上記トナーを混合し、現像剤を作り、複写
機（リコー製FT6400）にて10万枚のコピーを行
つたところ、第１図（スタート時の帯電量分布）
並びに第２図（10万枚コピー後の帯電量分布）に
示すように現像剤中のトナー帯電量分布はスター
ト時も10万枚コピー後も非常にせまく、画像品質
は極めて安定していた。比較例１実施例１において、トナーの樹脂をスチレン−
ｎ・ブチルメタアクリレート（平均重量分子量
80000、スチレン含有量50重量％）とする他は同
様にして比較用の現像剤を作成し、前記同様に連
続コピー後の帯電量分布をスタート時の帯電量分
布と比較したところ第３図（スタート時の帯電量
分布）並びに第４図（10万枚コピー後の帯電量分
布）の如き結果が得られた。この結果から明らか
なように比較用現像剤の帯電量分布は、スタート
時も実施例１の本発明現像剤に比べて広く、そし
て10万枚コピー後は一層広くなつている。又実施例１並びに比較例１の現像剤を下記表−
１に示した環境下で帯電量を測定し、それぞれの
環境特性をみたところ、同表の如き結果が得られ
た。表−１から明らかなように、実施例１の現像
剤は環境変動による帯電量変化が極めて少なかつ
たのに対して、比較例１の現像剤は実施例１に比
べ環境特性にも劣つていた。

【表】実施例２次の処方で平均粒径5μのトナーを作成した。

【表】

【表】一方、シリコーン樹脂（東レシリコーン
SR2406）１Kgを平均粒径70μの酸化鉄粉５Kgの表
面上に流動床型コーテイング装置を用いて被覆
し、シリコーン樹脂コートキヤリアを得た。前記キヤリア96.5重量部に対し、3.5重量部の
割合で上記トナーを混合し、現像剤を作り、複写
機（リコー製FT6400）にて10万枚のコピーを行
つたところ、第５図（スタート時の帯電量分布）
並びに第６図（10万枚コピー後の帯電量分布）に
示すように現像剤中のトナー帯電量分布はスター
ト時も10万枚コピー後も非常にせまく、画像品質
は極めて安定していた。比較例２実施例２において、トナーの樹脂をスチレン−
メチルメタアクリレート（平均重量分子量90000、
スチレン含有率65重量％）とする他は同様にして
比較用の現像剤を作成し、前記同様に連続コピー
後の帯電量分布をスタート時の帯電量分布と比較
したところ第７図（スタート時の帯電量分布）並
びに第８図（10万枚コピー後の帯電量分布）の如
き結果が得られた。この結果から明らかなように
比較用現像剤の帯電量分布は、スタート時も実施
例２の本発明現像剤に比べて広く、そして10万枚
コピー後は一層広くなつている。又実施例２並びに比較例２の現像剤を下記表−
２に示した環境下で帯電量を測定し、それぞれの
環境特性をみたところ、以下の如き結果が得られ
た。表−２から明らかなように、実施例２の現像
剤は環境変動による帯電量変化が極めて少なかつ
たのに対して、比較例２の現像剤は実施例２に比
べ環境特性にも劣つていた。

【表】【図面の簡単な説明】

第１〜８図は本発明現像剤と、比較用現像剤の
10万枚連続コピーのスタート時と、10万枚コピー
後の帯電量分布を示したグラフであり、このう
ち、第１図、第３図、第５図並びに第７図のグラ
フはスタート時の帯電量分布を示し、第２図、第
４図、第６図並びに第８図のグラフは、10万枚コ
ピー後の帯電量分布を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１シリコーン樹脂で表面を被覆されたキヤリア
粒子と、樹脂成分、着色剤および金属錯塩染料か
らなる負帯電制御剤とから主として構成される負
帯電性トナー粒子とを混合してなる静電潜像用現
像剤において、前記樹脂成分が重量平均分子量
100000以上のスチレン含有率70重量％以上のビニ
ル系重合体であることを特徴とする静電潜像用現
像剤。