JPH0330855B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真、静電気録、静電印刷、等に
於ける静電荷像を現像するための現像剤に関す
る。さらに詳しくは直接又は間接電子写真現像方
法に於いて、均一に強く正電荷に帯電し、負の静
電荷像を可視化して、高品質な画像を与える電子
写真用磁性現像剤に関する。

従来、電子写真法としては米国特許第2297691
号明細書等、多数の方法が知られているが、一般
には光導電性物質を利用し、種々の手段により感
光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像を現
像粉（以下トナーと称す）を用いて現像し、必要
に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した
後、加熱、圧力あるいは溶剤蒸気などにより定着
し複写物を得るものである。またトナー画像を転
写する工程を有する場合には、通常感光体上の残
余のトナーを除去するための工程が設けられる。

電気的潜像をトナーを用いて可視化する現像方
法は、例えば米国特許第2874063号明細書に記載
されている磁気ブラシ法、同第2618552号明細書
に記載されているカスケード現像法及び同第
2221776号明細書に記載されている粉末雲法、米
国特許第3909258号明細書に記載されている導電
性の磁性トナーを用いる方法、特公昭41−9475号
公報等に記載されている種々の絶縁性の磁性トナ
ーを用いる方法などが知られている。

これらの現像法に適用するトナーとしては、従
来、天然あるいは合成樹脂中に染料・顔料を分散
させた微粉末が使用されている。例えば、ポリス
チレンなどの結着樹脂中に着色剤を分散させたも
のを１〜30μ程度に微粉砕した粒子がトナーとし
て用いられている。磁性トナーとしてはマグネタ
イトなどの磁性体粒子を含有せしめたものが用い
られている。

この様な乾式磁性トナーに用いられる正電荷制
御剤としては、例えば一般にアミノ化合物、第４
級アンモニウム化合物および有機染料、特に塩基
性染料とその塩である。通常の正電荷制御剤は、
ベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモニウムク
ロライド、デシル−トリメチルアンモニウムクロ
ライド、ニグロシン塩基、ニグロシンヒドロクロ
ライド、サフラニンγ及びクリスタルバイオレツ
ト等である。特にニグロシン塩基及び、ニグロシ
ンヒドロクロライドがしばしば正電荷制御剤とし
て用いられている。これらは、通常熱可塑性樹脂
に添加され、加熱溶融分散し、これを微粉砕し
て、必要に応じて適当な粒径に調整され使用され
る。

しかしながら、これらの電荷制御剤としての染
料は、構造が複雑で性質が一定してなく、安定性
に乏しい。また、熱混練時の分解、機械的衝撃・
摩擦・温湿度条件の変化、などにより分解又は変
質し、荷電制御性が低下する現象を生ずる。従つ
て、これらの染料を荷電制御剤として含有したト
ナーを複写機に用いて現像すると、複写回数の増
大に伴い染料が分解あるいは変質し、耐久中にト
ナーの劣化を引き起こす。

又、これらの荷電制御剤としての染料は、熱可
塑性樹脂中に均一に分散することが極めて困難で
あるため、粉砕して得られたトナー粒子間の摩擦
帯電量に差異を生ずるという致命的欠点を有して
いる。このため、従来、これらの染料の樹脂中へ
の分散をより均一に行なうための種々の方法が行
なわれている。例えば、塩基性ニグロシン染料
は、熱可塑性樹脂との相溶性を向上させるため
に、高級脂肪酸と造塩して用いられるが、しばし
ば未反応分の脂肪酸あるいは塩の分散生成物が、
トナー表面に露出して、現像スリーブ等を汚染
し、トナーの流動性低下やカブリ、画像濃度の低
下を引き起こす原因となつている。あるいは、こ
れらの染料の樹脂中への分散向上のため、予め、
染料粉末と樹脂粉末とを、機械的粉砕混合してか
ら、熱溶融混練する方法もとられているが、本来
の分散不良性は回避することができず、未だ実用
上充分な荷電の均一さは得られていないのが現実
である。

又、正荷電制御性の染料は、親水性のものが多
く、これらの樹脂中への分散不良のために、溶融
混練後粉砕した際には、染料がトナー表面に露出
する。高湿条件下での該トナーの使用の際には、
これら、染料が親水性であるがために、良質な画
像が得られないという欠点を有している。

この様に、従来の正荷電制御性を有する染料を
トナーに用いた際には、トナー粒子間に於いて、
あるいは、トナーとスリーブのごときトナー担持
体間に於いて、トナー粒子表面に発生電荷量にバ
ラツキを生じ、現像カブリ、トナー飛散等の障害
が発生する。またこれらは、複写枚数を重ねた際
に特に顕著な現象となつて現われ、実質上、複写
機には適さない結果となる。

又、高湿条件下に於いては、トナー画像の転写
効率が著しく低下し、使用に耐えないものであ
る。又、常温常湿に於いてさえも、該トナーを長
期保存した際には、用いた正荷電制御性の染料の
不安定性のために、トナー凝集を起こし、使用不
可能になる場合が多い。

また、特開昭56−123550号公報にγ−アミノプ
ロピルトリエトキシシランの如きアミノシランで
処理されたシリカ微粉体をトナーに外添した静電
荷像現像用トナーが提案されている。しかしなが
ら、γ−アミノプロピルトリエトキシシランの如
きアミノシランが処理されたシリカ微粉体は、い
まだ疎水性が不十分であり、高湿条件下では、ト
ナー画像の画像濃度が低下し、トナー画像の転写
効率も低下してしまう。

本発明者らは、上記の如き従来の正荷電性トナ
ーにまつわる種々の問題点を解決し、均一に強く
正電荷に帯電し、負の静電荷像を可視化して、高
品質な画像を与える電子写真用現像剤を提供する
ことを目的として鋭意研究せる結果、正摩擦帯電
性の室温硬化型シリコン樹脂で処理されたアルミ
ナ微粉末を現像剤に含有させれば、優れた種々の
特性を示す負静電荷像用現像剤が得られることを
見出した。すなわち、硬化剤として有機アミンを
含有している室温硬化型シリコン樹脂で処理され
たアルミナ微粉末を含有する現像剤は、摩擦帯電
性が安定かつ均一で良好な画像を形成することが
見い出された。

すなわち、本発明の目的はトナーと現像スリー
ブとの間の摩擦帯電性が安定かつ均一で、カブ
リ・トナー飛散・凝集のない耐久性の良好な現像
剤の提供にある。

さらに他の目的は、温度・湿度の変化に影響を
受けない安定した画像を再現する現像剤、特に高
湿時の転写効率の大きい現像剤の提供にある。

本発明におけるアルミナ微粉末の処理方法とし
ては、最も均一かつ効率良く処理するために、正
摩擦帯電性物質を適当な溶剤に溶かし、その中に
アルミナ微粉末を分散させ、溶剤を除去した後、
乾燥、粉砕する方法が適用できる。溶剤の除去方
法としては蒸発、ろ過、またはスプレードライン
グ等がある。また、正摩擦帯電性物質が重合体で
ある場合、それを結着剤としてアルミナ微粉末が
造粒されている場合があり、粉砕後、適当に分級
することが望ましい。

アルミナ微粉末と正摩擦帯電性物質である室温
硬化型シリコン樹脂との量比は、各物質の吸着
性、溶剤への溶解度によつても異なるが、一般に
アルミナ微粉末100重量部に対し、正摩擦対電性
物質を１〜150重量部が望ましい。

得られた処理アルミナ微粉末に正摩擦帯電性物
質がどのように結着しているかは定かでないが、
物理的もしくは化学的に吸着していると考えられ
る。

処理アルミナ微粉末とトナーとの混合は、ヘン
シエルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラーミキサ
ー等の混合機で均一に混合すれば良い。混合比は
トナーの摩擦帯電性、流動性等により異なるが、
一般にトナー100重量部に対し、処理アルミナ
0.05〜50重量部を混合することが望ましい。

本発明に用いられるアルミナ微粉末としては従
来知られているものがすべて用いられ、粒径は
2μ以下のものが望ましい。また、アルミナ微粉
末中の二酸化ケイ素含量は５％未満のものが望ま
しく、それ以上のものは荷電性において不利とな
る。

トナーの結着樹脂としては、ポリスチレン、ポ
リｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなど
のスチレン及び置換体の単重合体、スチレン−ｐ
−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレ
ン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合
体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、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−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
−αクロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニ
ルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチル
ケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−
アクリロニトリル−インデン共重合体、、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸
エステル共重合体などのスチレン系共重合体、ポ
リメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレ
ート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウ
レタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニル
ブチラール、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹
脂、ロジン、変性ロジン、テリペン樹脂、フエノ
ール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香
族系石油樹脂、塩素化パラフイン、パラフインワ
ツクスなどが単独或いは混合して使用できる。

トナーに用いる着色材料としては、従来公知の
カーボンブラツク、鉄黒などが使用でき、従来公
知の正荷電制御剤としての染料全てをトナー中に
使用する事ができる。例えばベンジルジメチル−
ヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシル−
トリメチルアンモニウムクロライド、ニグロシン
塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラニン
γ及びクリスタルバイオレツトなど種々の染料で
ある。

磁性トナーとするときに、トナー中に含有させ
る磁性粉としては、磁場の中に置かれて磁化され
る物質が用いられ、鉄、コバルト、ニツケルなど
の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマ
タイト、フエライトなどの合金や化合物がある。
この磁性粉の含有量はトナー重量に対して15〜70
重量％である。

このようにして構成された負静電荷像用現像剤
の第一の特性は、トナー粒子間もしくはトナース
リーブ間の摩擦帯電性にバラツキがなく、しかも
帯電量が大きいため、カブリ、トナー飛散等を防
ぐことができ、耐久性も向上することにある。

他の特徴は、従来の正に荷電制御する色素・染
料は、その分散性不良のために用いる結着樹脂と
の間に選択性があり、どの樹脂とでも組み合せが
可能ということはなかつたが、本発明に用いられ
る処理アルミナ微粉末と樹脂との間には選択性が
なく、いかなる樹脂とも組み合せることができ、
応用可能なトナーの構成が広く選択できることに
ある。たとえば、熱定着用トナー、圧力定着性ト
ナー、カプセルトナーのすべてに用いることがで
きる。

以上本発明の基本的な構成と特色について述べ
たが、以下実施例にもとづいて具体的に本発明の
方法について説明する。しかしながら、これによ
つて本発明の実施の態様がなんら限定されるもの
ではない。

実施例 １ スチレン−アクリル樹脂（藤倉化成社CTR−
66） 60重量部 カスタ−ワツクスＡ（日本油脂） 40重量部 マグネタイト（チタン工業社 BL−270）
60重量部 ニグロシン ２重量部 上記材料を溶融混練し、冷却後粉砕、分級して
５〜25μの正帯電性トナーとした。さらに酸化亜
鉛感光体上に従来公知の電子写真法により、負の
静電荷像を形成し、上記トナーで現像を試みた
が、ほとんど画像にならなかつた。そこで硬化剤
とて有機アミンを含有している室温硬化型シリコ
ンレジンワニス（トーレシリコン社 SR2410レ
ジン）１中にアルミナ微粉末（上村工業社 メ
カノツクスVB−16）200ｇを投入し、撹拌後、
風乾し、粉砕して200メツシユを通過させ処理ア
ルミナ微粉末を得た。

この処理アルミナ微粉末をトナー100重量部に
対し、25重量部混合して上記酸化亜鉛感光体上の
負静電荷像を現像したところ、画像濃度の高い良
質な画像が得られ、１万枚複写しても劣化しなか
つた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正荷電性トナーと、正摩擦帯電性を有する室
   温硬化型シリコン樹脂で処理されたアルミナ微粉
   末とを含有することを特徴とする静電荷像現像用
   現像剤。