JPH0330856B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷、等に
於ける静荷電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2618552号明細書に
記載されているカスケード現像法及び同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
増大に従い、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事が極めて困難であ
るため、粉砕して得られたトナー粒子間の摩擦帯
電量に差異を生じ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に、あらかじ
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事ができず、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、複写枚数を多く重
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
事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シリカ微
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の中から選ばれ
た物質で処理されたシリカ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。

本発明におけるシリカ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、その中にシ
リカ微粉末を分散させ、溶剤を除去した後、乾
燥、分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シリカ微粉末が造粒
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。

シリカ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、一般にシリ
カ微粉末100重量部に対し、正摩擦帯電性物質を
１〜150重量部が望ましい。

得られた処理シリカ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。

処理シリカ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、処理シリカ微粉末
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シリカ微粉末としては乾式
法、湿式法いずれで製造されたものでも良く、
又、シランカツプリング剤、シリコンオイル等で
有機処理、疎水化等を行なつているものでも良い
が著しい負摩擦帯電性を有するシリカ微粉末は避
ける方が好ましい。また、粒径は、１次粒径2μ
以下のものが望ましい。

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、テルペン樹脂、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。

本発明の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、トナー飛散等を妨
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、どの樹脂との組み合せも可
能という事はなかつたが、本発明に用いられる処
理シリカ微粉末と樹脂との間に選択性がなく、い
かなる樹脂とも組み合せる事ができ、応用可能な
トナーの構成が広く選択できる事にある。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事ができる。

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−エチレンエチルアクリレ
ート−カスタ−ワツクス共重合体
100重量部（藤倉化成製CTR−159） マゲネタイト（チタン工業製BL−270）
50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の正荷電性トナーとした。

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
現像を試みたが薄く画が出ただけであつた。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（東レSR2410レジン）
１中にシリカ微粉末（日本シリカＥ−150Kを
トリメチルメトキシシランでシランカツプリング
したもの）200ｇを投入し、撹拌後、溶媒を蒸発
せしめ、乾燥、粉砕して200メツシユでふるい、
処理シリカを得た。

この処理シリカをトナー100部に対し、30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
れた。この画像は１万枚複写を繰り返しても劣化
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シリカ微粉末
   とを含有することを特徴とする静電荷像現像用現
   像剤。