JPH023172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は電子写真トナー、特に電子写真トナー
の特性低下を防止した電子写真トナーに関する。 従来技術 電子写真法あるいは静電記録法に適用される現
像方法として、トナーとキヤリヤからなる電子写
真トナー（以下、現像剤と言うこともある。）を
用い、トナーとキヤリヤ間の摩擦帯電によりトナ
ーに電荷を付与し、このトナーにより静電潜像を
可視化する方法が知られている。感光体あるいは
静電記録体上の可視化されたトナー像は転写紙に
転写後、定着して複写物とし、一方転写後の感光
体あるいは静電記録体上の転写できなかつた残留
トナーが、次の複写工程に備える為クリーニング
される。この残留トナーのクリーニングは、ブレ
ード法、ブラシ法、ウエブ法等種々の方法により
行われているが、数千回あるいは数万回と複写工
程を続けるうちにこれらクリーニング法では除去
しきれないトナーが徐々に感光体等の表面に蓄積
し、いわゆるクリーニング不良あるいはトナーフ
イルミングといつた不都合を生じる。このような
現像を改善する為、例えば特公昭48−8141号、同
51−1130号、特開昭50−120631号、同52−84741
号等で現像剤組成物に添加剤を混合する方法が提
案されている。即ち特公昭48−8141号はポリテト
ラフルオロエチレン、弗化ポリビニリデン等の表
面エネルギーの低い有機重合体を、特公昭51−
1130号は摩擦帯電列が硫黄より小さい塗着性のな
い重合体を、特開昭50−120631号は摩擦帯電列が
硫黄より小さい塗着性のない重合体とコロイド状
シリカ等の研摩剤を、また特開昭52−84741号は
ポリスチレン粒子を、それぞれ現像剤中に添加
し、付着能の低下あるいは研摩効果等により感光
体等の表面へのクリーニング不良あるいはトナー
フイルミングを防止するものである。これらの方
法はクリーニング不良あるいはトナーフイルミン
グの防止という面ではある程度有用な方法である
が、この様な添加剤を混合した現像剤は混合しな
い現像剤に比較してトナーへの摩擦帯電能が低下
するという不具合を有する。つまり複写枚数が１
万〜２万枚から画像濃度の低下やカブリの増大が
生じ、遂には複写できない現象が生じてしまう。
この現象は高温高湿の環境のとき特に顕著に生じ
る。このとき感光体上にはトナーフイルミング現
象は生じていないので、この現象は摩擦帯電能の
低下に寄因するものと考えられる。 発明の目的 本発明はこの様な事情に鑑みなされたものであ
つて、感光体あるいは静電記録体へのクリーニン
グ不良あるいはトナーフイルミングを防止し、画
像濃度の低下やカブリの増大を防止した電子写真
トナーを提供することを目的とする。 発明の構成 上記目的を達成する為、本発明者等は研究を重
ね、トナー粉末と、このトナー粉末の平均粒径よ
りも小さい平均粒径を有する微粉末とを混合して
なり、前記微粉末は、アクリル酸エステルモノマ
ー、メタクリル酸エステルモノマー、スチレン系
モノマー、含窒素付加重合性モノマー、重合性不
飽和カルボン酸モノマーから選択される１種類以
上のモノマーを水媒質中で過流酸塩系開始剤によ
り重合せしめるか、水溶性ポリマーを乳化剤の代
わりに用いて重合せしめる無乳化剤乳化重合によ
つて得られるほぼ球形の0.05〜5μｍの平均粒径を
有する重合体微粉末である電子写真トナーが著し
く良好な結果を与えることを見出し、本発明を完
成した。即ち本発明に係る電子写真トナーを用い
ることにより、潜像形成部材を損傷せずに完全な
クリーニングが行われ、しかも電子写真トナーの
寿命、劣化に何ら悪影響を与えないことが確認さ
れた。 本発明に用いる重合体はソープフリー重合法で
製造される。このソープフリー重合法は従来乳化
重合法で使用されている乳化剤を用いないか、ま
たは乳化剤に代わるものを用いる乳化重合法であ
る。 乳化重合法は、水中で水溶性の開始剤を用いて
乳化剤の作用下でモノマーの重合を行なうもので
あり、乳化剤として高級アルコール硫酸エステル
ナトリウム、アルキルジフエニルエーテルジスル
ホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸
ナトリウム、スルホコハク酸ジアルキルエステル
ナトリウム、脂肪酸ナトリウム、またはカリウ
ム、アルキル（又はアルキルフエニル）エーテ
ル、硫酸エステルナトリウム、またはアンモニウ
ムなどのアニオン性乳化剤； アルキルフエノールエチレンオキサイド付加
物、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、
ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付
加物などのノニオン性乳化剤； 第４級アンモニウム塩などのカチオン性乳化剤
を用いるものである。 これに対しソープフリー重合法は前述の如き乳
化剤は用いずに、 １ 反応性乳化剤を用いること、 ２ 比較的親水性のモノマー（酢酸ビニル、アク
リル酸メチル、同エチル、アクリロニトリルな
ど）の過硫酸塩系開始剤による無乳化剤乳化重
合を行うこと、 ３ イオン性あるいは非イオン性などの水溶性特
殊モノマーを共重合させること、 ４ 水溶性ポリマー、オリゴマーを乳化剤の代わ
りに用いること、 ５ 分解型乳化剤を用いること、 ６ 架橋型乳化剤を用いることにより重合を行う
ものである。反応性乳化剤としては、例えばア
クリル酸誘導体： イタコン酸誘導体： マレイン酸誘導体： フマール酸誘導体： アリルアルコール誘導体： 等の分子中に付加重合体の二重結合を持つた乳化
剤を挙げることができる。 前述の１〜６に示した反応性乳化剤等を用いて
主として水等の媒体中にモノマーを分散乳化さ
せ、水溶性開始剤を加えて重合させて生成重合物
のエマルジヨンを形成し、次いで脱水、乾燥させ
て重合体の微粉末を得る。 ソープフリー重合法により得られる重合体は、
特に (1) 完全な球形粒子が得られること、 (2) 粒子径分布の著しく狭い粒子が得られるこ
と、 (3) 通常のエマルジヨン重合やサスペンシヨン重
合と比較し、適当かつ所望の粒径が得られるこ
と、 (4) エマルジヨン重合の如く残存乳化剤等が皆無
である為、帯電性の湿度依存がないこと、 (5) 同様に残存乳化剤等が皆無である為、トナー
又はキヤリヤの帯電性を阻害しないこと等々の
利点を有している。 本発明のソープフリー重合法による重合体を構
成するモノマーは、トナー或いはキヤリヤの帯電
性等を考慮し選択する必要がある。本発明に用い
ることのできる付加重合性を有するモノマーの具
体例として次の各モノマーを挙げることができ
る。 即ち、スチレンの及びその誘導体、例えばメチ
ルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチ
レン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリ
エチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチ
レン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オ
クチルスチレンの如きアルキルスチレン、フロロ
スチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジ
ブロモスチレン、ヨードスチレンの如きハロゲン
化スチレン、更にニトロスチレン、アセチルスチ
レン、メトキシスチレン等が挙げられる。 また、付加重合体不飽和カルボン酸類、即ちア
クリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル
酸、クロトン酸、α−メチルクロトン酸、α−エ
チルクロトン酸、イソクロトン酸、チグリン酸、
ウンゲリカ酸の如き付加重合性不飽和脂肪族モノ
カルボン酸、又はマレイン酸、フマル酸、イタコ
ン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン
酸、ジヒドロムコン酸の如き付加重合体不飽和脂
肪族ジカルボン酸が挙げられる。 また、これらカルボン酸の金属塩化したものも
用いることができ、この金属塩化は重合終了後に
行うことができる。 また、前記付加重合性不飽和カルボン酸とアル
キルアルコール、ハロゲン化アルキルアルコー
ル、アルコキシアルキルアルコール、アラルキル
アルコール、アルケニルアルコールの如きアルコ
ールとのエステル化物等が挙げられる。そして、
上記アルコールの具体例としてメチルアルコー
ル、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブ
チルアルコール、アミンアルコール、ヘキシルア
ルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコ
ール、ノニルアルコール、ドデシルアルコール、
テトラデシルアルコール、ヘキサデシルアルコー
ルの如きアルキルアルコール；これらアルキルア
ルコールを一部ハロゲン化したハロゲン化アルキ
ルアルコール；メトキシエチルアルコール、エト
キシエチルアルコール、エトキシエトキシエチル
アルコール、メトキシプロピルアルコール、エト
キシプロピルアルコールの如きアルコキシアルキ
ルアルコール；ベンジルアルコール、フエニルエ
チルアルコール、フエニルプロピルアルコールの
如きアラルキルアルコール；アリルアルコール、
クロトニルアルコールの如きアルケニルアルコー
ルが挙げられる。 また、前記付加重合性不飽和カルボン酸より誘
導されるアミド及びニトリル；エチレン、プロピ
レン、ブテン、イソブチレンの如き脂肪族モノオ
レフイン；塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニ
ル、１，２−ジクロルエチレン、１，２−ジブロ
ムエチレン、１，２−ジヨードエチレン、塩化イ
ソプロペニル、臭化イソプロペニル、塩化アリ
ル、臭化アリル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、
弗化ビニリデンの如きハロゲン化脂肪族オレフイ
ン；１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエ
ン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−
ジメチル−１，３−ブタジエン、２，４−ヘキサ
ジエン、３−メチル−２，４−ヘキサジエンの如
き共役ジエン系脂肪族ジオレフインが挙げられ
る。 更に酢酸ビニル類、ビニルエーテル類；ビニル
カルバゾール、ビニルビリシン、ビニルピロリド
ン等の含窒素ビニル化合物が挙げられる。 本発明に係る微粉末にはこれらモノマーの１種
又は２種以上を重合したものを用いることができ
る。 前述のソープフリー重合法による重合体の微粉
末は無定形、球形、平板状、顆粒状等の任意の形
状のものを用いることができるが、特にほぼ球形
のものが良い。 この微粉末は、電子写真トナー中に混合され
る。 即ち、この微粉末とトナー粒子もしくはキヤリ
ヤ粒子をまず混合し、次いで電子写真トナー中に
この混合物を混合するかあるいは電子写真トナー
中に微粉末を直接混合する等の方法で混合され
る。 本発明に係る微粉末は１種類だけを用いること
に限定されるものではなく、複数の種類を併用す
ることができる。又本発明に係る微粉末は他の添
加剤と併用することができる。 本発明に係る微粉末の平均粒子径はトナー粉末
の平均粒径より小さい必要があるが、望ましくは
0.05〜5μｍ、より望ましくは0.1〜2μｍの粒子径
を有するものが好結果を与える。 本発明に係る微粉末の添加量はトナーに対し
0.01〜10重量％で用いることができるが、より望
ましくは0.05〜2.0重量％程度が好結果を与える。 本発明の電子写真トナーは、前述のソープフリ
ー重合法による重合体添加剤の他に公知のトナー
を混合してなるものであり、このトナーに用いら
れる結着樹脂としては、スチレン、クロルスチレ
ン、ビニルスチレン等のスチレン類；エチレン、
プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオ
レフイン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安
息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オク
チル、アクリル酸フエニル、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、
メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モ
ノカルボン酸のエステル；ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテ
ル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビ
ニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重
合体を例示することができ、特に代表的な結着樹
脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル
酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸ア
ルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレ
ン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポ
リプロピレンを挙げることができる。 更にポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パ
ラフイン、ワツクス類を挙げることができる。 又、トナーの着色剤としては、カーボンブラツ
ク、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコイ
ルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブル
ー、デユポンオイルレツド、キノリンイエロー、
メチレンブレークロリド、フタロシアニンブル
ー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブ
ラツク、ローズベンガル等を代表的なものとして
例示することができる。 結着樹脂、着色剤は上述の例示したものに限定
されるものでない。 又、磁性材料を内包した磁性トナーをも用いる
ことができる。 このトナーは、約30μｍより小さい、好ましく
は３〜20μｍの平均粒径を有するものを用いるこ
とができる。 前述の添加剤を混合した本発明の電子写真トナ
ーは、キヤリヤとトナーとを有するいわゆる二成
分電子写真トナーであつても又キヤリヤを用いな
いいわゆる一成分電子写真トナーであつても良
い。 本発明に係る微粉末を添加した電子写真トナー
が二成分電子写真トナーである場合に、電子写真
トナーに混合して用いることのできるキヤリヤと
しては、平均粒径がトナーの粒径とほぼ同じか、
ないし500μｍまでの粒子であり、鉄、ニツケル、
コバルト、酸化鉄、フエライト、ガラスビーズ、
粒状シリコン、磁性粉分散樹脂粒子等の種々公知
のものが用いられる。 また、これら粒子の表面をフツ素系樹脂、アク
リル系樹脂、シリコン樹脂等の被覆剤で被覆して
も良い。 本発明の電子写真トナーは感光体あるいは静電
記録体に形成された静電潜像を現像することがで
きる。すなわち、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミ
ウム、無定形シリコン等の無機光導電材料、フタ
ロシアニン顔料、ビスアゾ顔料等の有機光導電材
料からなる感光体に電子写真的に静電潜像を形成
し、あるいはポリエチレンテレフタレートのよう
な誘電体を有する静電記録体に針状電極等により
静電潜像を形成し、磁気ブラシ法、カスケード
法、タツチダウン法等の現像方法によつて、静電
潜像に本発明の電子写真トナーを付着させトナー
像を形成する。このトナー像は紙等の転写材に転
写後、定着して複写物となり、感光体等の表面に
残留するトナーはクリーニングされる。クリーニ
ング法としてはブレード法、ブラシ法、ウエブ
法、ロール法等種々の方法を用いることができ
る。 発明の効果 本発明の電子写真トナーにより得られる効果は
以下のとおりである。 １ クリーニング不良が防止できる。 感光体等に残留するトナーをクリーニングする
とき、本発明の微粉末を添加した電子写真トナー
によると、たとえ５万枚の複写を行なつたとして
もクリーニング不良が生じることはない。これに
対し従来知られている添加剤を用いた電子写真ト
ナーでは、初期には十分なクリーニングがなし得
るものの、徐々にクリーニング性能が低下し、２
〜３万枚を越えると感光体上に画像状にトナーが
残留し、次の複写物に残像あるいは帯状の黒い筋
等が発生してしまう。 ２ 電子写真トナー寿命を長くできる。 電子写真トナーの現像能力、特に摩擦帯電能は
除々に低下するものであるが、特に従来の添加剤
を用いた電子写真トナーではこの低下が生じやす
かつた。しかし本発明に係わる電子写真トナーは
現像能力の低下が生じにくく、５万枚の複写を行
なつても、特に影響の出やすい画像濃度0.7の原
稿についても複写画像濃度の低下は殆んどない。
更に高温高湿の環境下でも影響を受けない。 ３ 感光体を傷つけにくく又トナーのフイルミン
グが生じない。 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具
体的に説明するが、本発明の範囲は以下の例によ
り何ら制限されるものではない。なお下記の例中
の部は全て重量部を表わす。 実施例 １ 撹拌機、温度計、窒素導入管、還流冷却器を装
着した１の四つ口フラスコにメチルメタクリレ
ート94部、蒸留水300部を入れ、開始剤として過
硫酸カリウムとチオ硫酸ナトリウムとからなるレ
ドツクス系触媒を５×10^-3mole／、促進剤と
して硫酸銅を2.5×10^-5mole／になる様添加し、
窒素気流中で60℃にて90分間反応をおこなつた。
重合終了後反応液を20℃迄冷却し、限外過装置
及び熱風乾燥器を用いて平均粒径0.25μｍの本発
明に係る微粒子を得た。 実施例 ２ 実施例１と同様の装置にメチルメタクリレート
100部、蒸留水200部、過硫酸カリウム0.3部、ポ
リビニルアルコール0.2部を入れ窒素気流中で80
℃にて３時間反応をおこなつた。重合終了後反応
液を20℃迄冷却し、限外過装置及び熱風乾燥器
を用いて平均粒径0.6μｍの本発明に係る微粒子を
得た。 実施例 ３ スチレンとｎ−ブチルメタアクリレートとの共
重合体を結着剤樹脂とし、着色剤にカーボンブラ
ツクを用いた平均粒径12μｍのトナー100部に対
し、実施例１で重合された微粒子0.2部をヘンシ
ユルミキサーを用いて混合し、本発明に係る電子
写真トナーを得た。 実施例 ４ 実施例３と同じトナー100部に対し、実施例２
で得られた微粒子1.0部を実施例３と同様の方法
によつて混合し、本発明に係る電子写真トナーを
得た。 比較例 １ 実施例１と同様の装置にメチルメタクリレート
80部、蒸留水200部、過硫酸カリウム0.2部、ラウ
リン酸カリウム１部、ポリビニルアルコール１部
を入れ、窒素気流中で80℃にて６時間乳化重合を
行つた。重合体を実施例１と同様の操作によつて
処理し、平均粒径約0.1μｍの微粉末を得た。 比較例 ２ 実施例３と同じトナー100部に対し、ステアリ
ン酸カルシウム1.0部を用いて実施例３と同様に
して対照トナーを得た。 比較例 ３ 実施例３で用いたトナーをそのまま用いた。 実 験 平均粒径100μｍの球形酸化鉄粉にスチレン−
メタルメタクリレート共重合体をコートしたキヤ
リヤに対し、実施例３から比較例３迄のトナーを
それぞれ混合し電子写真トナーを調整した。富士
ゼロツクス4370複写機を用いて５万枚の連続複写
試験をおこなつたところ次表の如き結果が得ら
れ、本発明の効果が明らかとなつた。

【表】 複写枚数。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トナー粉末と、このトナー粉末の平均粒径よ
   りも小さい平均粒径を有する微粉末とを混合して
   なり、前記微粉末は、アクリル酸エステルモノマ
   ー、メタクリル酸エステルモノマー、スチレン系
   モノマー、含窒素付加重合性モノマー、重合性不
   飽和カルボン酸モノマーから選択される１種類以
   上のモノマーを水媒質中で過流酸塩系開始剤によ
   り重合せしめるか、水溶性ポリマーを乳化剤の代
   わりに用いて重合せしめる無乳化剤乳化重合によ
   つて得られるほぼ球形の0.05〜5μｍの平均粒径を
   有する重合体微粉末であることを特徴とする電子
   写真トナー。