JPH023173B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、現像剤、特に現像剤の特性低下を防
止した電子写真二成分現像剤に関する。 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現像剤
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、一方転写後に感
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にクリーニ
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のクリーニング法で
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、昭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像が生じて
しまう。この現像は高温高湿の現境のとき特に顕
著に生じる。このとき感光体上にはトナーフイル
ミング現像は生じていないので、この現像は摩擦
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
二成分現像剤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、アクリル系重合体で表面を被覆したキヤリヤ
と、前記キヤリヤとの摩擦帯電により負に帯電す
るトナー粉末と、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
上のモノマーから得られる単独もしくは共重合体
からなり、0.05〜5μｍの平均粒径を有することを
特徴とする電子写真二成分現像剤が著しく良好な
結果を与えることを見出し、本発明を完成した。
即ち本発明に係る現像剤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、しかも現像剤の寿命が著しく良好であるこ
とが確認された。 本発明に係る現像剤に用いられるキヤリヤはア
クリル系重合体を表面に被覆したものであり、こ
の重合体を構成するアクリル系モノマーの具体例
として次の各化合物を挙げることができる。 即ち、アクリル酸及びメタクリル酸の、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、アミルアルコール、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。 これらのアクリル系モノマーは単独の重合体を
用いても良いが、他の種類のモノマーを共重合し
たものでも良い、この他の種類のモノマーの具体
例としては次の各化合物を挙げることができる。
即ち、スチレン及びその誘導体、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、付加重性不飽和カルボン酸類、即ち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
重合性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各種金属塩化したも
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前記
のアルキルアルコール、ハロゲン化アルキルアル
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。 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；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系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；２−ビ
ニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル
−６−メチルピリジン、２−ビニル−５メチルピ
リジン、４−ブテニルピリジン、４−ペンチルピ
リジン、Ｎ−ビニルピペリジン、４−ビニルピペ
リジン、Ｎ−ビニルジヒドロピリジン、Ｎ−ビニ
ルピロール、２−ビニルピロール、Ｎ−ビニルピ
ロリン、Ｎ−ビニルピロリジン、２−ビニルピロ
リジン、Ｎ−ビニル２−ピロリドン、Ｎ−ビニル
−２−ピペリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール等の
含窒素ビニル化合物、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシラン等のビニルシラン化
合物が挙げられる。 本発明に係る現像剤に用いられるキヤリヤのコ
アは何ら特別のものである必要はなく、通常の鉄
粉、酸化鉄粉、カルボニル鉄粉、ガラスビーズ、
アルミ粉、ニツケル粉、フエライト、マグネタイ
ト等が使用できる。 本発明に係る現像剤に用いられるトナーの平均
粒径より小さい微粉末は、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
類以上のモノマーから得られる単独もしくは共重
合体からなることを特徴とする。 この重合体を構成するモノマーの具体例として
は、アクリル系モノマーは前記の各アクリル系モ
ノマーが、スチレン系モノマーは前記のスチレン
及びその誘導体が、含窒素付加重合性モノマーは
前記の各モノマーが、重合性不飽和カルボン酸モ
ノマーは前記の各モノマーがそれぞれ挙げられ
る。 本発明で用いるトナー粉末の平均粒径より小さ
い平均粒径を有する微粉末は各種重合法を用いて
重合されたものを用いることができる。即ちエマ
ルジヨン重合、ソープフリーエマルジヨン重合、
サスペンジヨン重合等により粒子化された重合体
は勿論、上記各重合法又は溶液重合、バルク重合
等により得られた重合体を溶剤に溶解した後スプ
レードライ法により造粒された微粉末や機械的粉
砕等の手法により得られた微粉末を用いることが
できる。 本発明の現像剤に用いられる前述の重合体微粉
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、現像剤中に混合される。 即ち、この微粉末とトナー粒子もしくはキヤリ
ヤー粒子をまず混合し、次いで現像剤中にこの混
合物を混合するか、あるいは現像剤中に微粉末を
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を添加した現像剤に用いら
れるトナーは何ら特別なものである必要はなく、
通常用いられる全ての種類のトナーを用いること
ができる。 本発明に係る微粉末の平均粒径はトナー粉末の
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％が好結果を与える。 本発明の現像剤は、前述の重合体微粉末の添加
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、
メチレンブルークロリド、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現像剤は、キ
ヤリヤとトナーとを有するいわゆる二成分現像剤
であつても又キヤリヤーを用いないいわゆる一成
分現像剤であつても良い。 本発明の現像剤は、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
発明の現像剤を付着させトナー像を形成させる。
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 本発明の現像剤により得られる効果は以上のと
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現像剤によ
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現像剤で
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 現像剤寿命を長くづきる。 現像剤の現像能力、特に摩擦帯電能、は徐々
に低下するものであるが、特に従来の添加剤を
用いた現像剤ではこの低下が生じやすかつた。
しかし本発明に係わる現像剤は現像能力の低下
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。なお下記の各例中、部は
全て重量部を表わす。 実施例 １ スチレン／ｎ−ブチルアクリレート共重合体と
カーボンブラツクとからなる平均粒径12μｍのト
ナー100部に対し、ソープフリー重合により得ら
れたメチルメタアクリレート／スチレン／アクリ
ル酸（重量比80／19／１）共重合体微粉末（平均
粒径0.3μｍ）0.5部をヘンシエルミキサーで混合
して本発明に係るトナーを得た。 一方、平均粒径80μｍの球状酸化鉄粉に、この
鉄粉に対し0.9重量％にあたるメチルメタアクリ
レート／ブチルアクリレート／２−ビニルピリジ
ン共重合体（重量比90／９／１）を流動体コーテ
イング装置を用いて被覆して、本発明に係るキヤ
リヤを得た。 前記トナー100部とキヤリヤ３部を混合して本
発明に係る現像剤を得た。 実施例 ２ ポリエステル樹脂（ビスフエノールＡエチレン
オキサイド付加物、グリセリン、フマル酸より合
成した。）とカーボンブラツクとからなる平均粒
径11μｍのトナー100部に対し、実施例１と同じ
微粉末0.2部を実施例１と同様の操作で混合して
本発明に係るトナーを得た。 このトナーと実施例１と同じキヤリヤを用い、
実施例１と同じ配合によつて本発明に係る現像剤
を得た。 比較例 １ 実施例１においてキヤリヤの複覆材料を酪酸酢
酸セルロース樹脂としたこと以外は、全て実施例
１と同様な操作及び配合によつて対照現像剤を得
た。 比較例 ２ 実施例１において微粉末をポリエチレン微粉末
としたこと以外は全て実施例１と同様な操作及び
配合によつて対照現像剤を得た。 比較例 ３ 実施例１において微粉末の使用をとりやめたこ
と以外は全て実施例１と同様の操作、及び配合に
よつて対照現像剤を得た。 実 験 前記実施例１〜２、比較例１〜３の各現像剤に
ついて富士ゼロツクス4370複写機を使用して10万
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】 枚数。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクリル系重合体で表面を被覆したキヤリヤ
   と、前記キヤリヤとの摩擦帯電により負に帯電す
   るトナー粉末と、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
   上のモノマーから得られる単独もしくは共重合体
   からなり、0.05〜5μｍの平均粒径を有することを
   特徴とする電子写真二成分現像剤。