JPH0392867A - 一成分系現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等に適
用される一或分系現像剤に関し、詳しくは、磁性トナー
に特定の有機高分子粒子の粉末を添加混合してなる一成
分系現像剤に関する。

〔従来の技術〕

電子写真法は、一般に、感光体の表面を均一な電位で帯
電させる帯電工程と、帯電された感光体の表面を像様露
光して静電潜像を形戒する露光工程と、静電潜像をトナ
ーにより現像する現像工程と、現像により得られたトナ
ー像を記録材に転写する転写工程と、転写されたトナー
を定着する定着工程と、転写後に感光体の表面に残留し
たトナーを除去するクリーニング工程とからなる。

現像工程で使用される現像剤としては、トナーとキャリ
アとからなる二戒分系現像剤と、磁性トナーからなる一
或分県現像剤とが知られているが、トナー濃度の調整が
不要である点で一成分系現像剤が好ましい。

しかして、多数回にわたり画像形或プロセスを遂行する
と、現像剤担持体の表面がトナー物質によってフィルミ
ングされ、現像剤の搬送性が低下する問題がある。

従来において、トナーに耐フィルミング性を付与する技
術としては、下記のようにトナーに各種の有機高分子粒
子の粉末を添加混合する技術が知られている。

（１）トナーに、架橋ポリフッ化ビニリデン粉末を添加
する技術（特開昭５０−　９９１４３号公報）（２）ト
ナーに、表面自由エネルギーおよび粒径がトナーより小
さいフッ素系樹脂等の有機重合体を添加する技術（特開
昭４８−８１４１号公報）｛３｝トナーに、ポリテトラ
フルオ口エチレンｍ維の網状組織を形成する技術（特開
昭５２−　２３９４１号公報） （４）トナーに、トナーより小さいポリスチレンを添加
する技術（特開昭５３−　８４７４１号公報）（５）ト
ナーに、トナーより小さいアクリル系重合体微粉末を含
有させる技術（特開昭６０−１８６８５１号公報） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記技術（１）乃至（５）においては、トナー
粒子の表面に各種の有機高分子粒子がクーロン力あるい
はファンデルワールス力によって付着することとなるが
、従来の有機高分子粒子はほぼ真球であってその表面が
滑らかであるため、現像器内において撹拌されて有機高
分子粒子がトナー粒子の表面から離脱すると、この有機
高分子粒子が現像剤担持体の表面に粘着してフィルミン
グが発生し、現像剤の安定な供給が阻害される。また、
現像剤担持体のフィルミング部分にトナーが過剰に付着
して、このトナーが感光体の表面に転移して画像汚れが
発生する問題がある。

また、クリーニングブレードによりクリーニングする工
程においては、有機高分子粒子がほぼ真球であってその
表面が滑らかであるためクリーニングブレードによりこ
すられる際に有機高分子粒子がコロ作用を発揮してクリ
ーニングブレードから有機高分子粒子がすり抜ける現象
が発生し、良好なクリーニングを達或することができな
い問題がある。

そこで、本発明者は、磁性トナーに、有機高分子粒子の
粉末を添加混合してなる一成分系現像剤において、フィ
ルミングを防止し、かつクリーニング性を高めるために
有機高分子粒子の粉末に必要とされる条件について鋭意
研究を重ねた結果、有機高分子粒子の粉末のＢＥＴ法に
よる比表面積Ｓｗ、有機高分子粒子の粉末の真密度ｐ，
、有機高分子粒子の粉末の個数基準分布の平均粒径Ｄｏ
の３つのファクターの積の値が、フィルミングの防止お
よびクリーニング性の向上に重大な影響を与えることを
見出して本発明を完威したものである。

本発明の目的は、トナー物質によるフィルミングを有効
に防止でき、かつ、クリーニング性の良好な一戊分系現
像剤を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達戊するため、本発明においては、磁性トナ
ーに、下記条件のを満足する有機高分子粒子の粉末が添
加混合されてなる構戊を採用する。

条件の Ｓｗ　・ρｐｊＤＯ　　≧７．０ （ただし、Ｓｗは有機高分子粒子の粉末のＢＥＴ法によ
る比表面積（ｍ２／ｇ）　、ρｐは有機高分子粒子の粉
末の真密度（ｇ／ｃｍ３＞　、１）ｏは有機高分子粒子
の粉末の個数基準分布の平均粒径（μ）を表す。） ここで、有機高分子粒子の粉末のＢＥＴ法による比表面
積Ｓｗとは、窒素吸着を利用して「フローソーブＩＩ　
２３００　Ｊ　　（島津製作所！ｉ！）を用いて測定さ
れる値をいう。なお、吸湿性の大きい有機高分子粒子の
粉末については、測定前に真空加熱等によって前処理し
ておくことが必要である。

また、有機高分子粒子の粉末の真密度ρｐとは、有機高
分子粒子の粉末のサンプル約１．５ｇを圧力４００　ｋ
ｇ／ｃｍ２でプレス或形してペレットを作製し、このベ
レットを精秤し、容積を測定することにより算出される
値をいう。

そして、有機高分子粒子の粉末の個数基準分布の平均粒
径Ｄ０とは、有機高分子粒子の粉末のサンプルを界面活
性剤を加えた水溶液中で超音波分散した後「コールター
モデルＮ４」　（米国フールター・エレクトロニクス社
製）を用いて測定される値をいう。

すなわち、本発明は、Ｓｗ　・ρｐ・Ｄ０というまった
《新しいファクターを採り上げて、これをパラメータに
して種々の有機高分子粒子の粉末を製造し、これらを磁
性トナーに添加混合して種々の一成分系現像剤を製造し
、これらの一成分系現像剤を用いて実際に画像を形成す
る試験を行ったところ、後述する実施例および比較例の
説明から理解されるように、有機高分子粒子の粉末にお
いてＳｗ　　・ρｐ・Ｄ０の値が７．０以上であれば、
現像剤担持体の表面のフィルミングを有効に防止するこ
とができ、かつ、クリーニングブレードによって磁性ト
ナーのみならず有機高分子粒子の粉末をも良好にクリー
ニングすることができることを実験により確認して完戊
されたものである。

このような優れた効果が発揮される理由は必ずしも明ら
かではないが、Ｓｗ　　・ρｐ・Ｄ０が７．０以上であ
ることにより、有機高分子粒子の形態が、真球ではなく
て表面に連続した凹凸のあるものとなり、離脱しても現
像剤担持体の表面に対しては粘着しにくく、これらの結
果、現像剤担持体の７ィルミングが有効に防止されるも
のと考えられる。

また、クリーニング工程においては、有機高分子粒子の
形態が表面に凹凸のあるものであるためコロ作用が現れ
ず、従って、クリーニングブレードから有機高分子粒子
がすり抜けるおそれが少なく、良好なクリー二冫グを達
戊できるものと考えられる。

本発明においては、Ｓｗ　　・ρｐ・Ｄ０の値は、７．
０以上であることが必要であるが、好ましくは１０．０
以上である。この値が７．０未満では、フイルミングの
防止とクリーニング性の向上とをともに満足することは
できない。

Ｓｗ、ρｐ、Ｄ０の各値は、上記条件のを満足する範囲
内において適宜選択されるが、個別的には、Ｓｗは２以
上２５０以下が好ましく、より好ましくは５以上２００
以下である。また、ρｐは０．８以上２．５以下が好ま
しく、より好ましくは１．０以上２．０以下である。ま
た、Ｄｏは０．０５以上２０以下が好ましく、より好ま
しくは０．１以上１０以下である。

なお、Ｓｗが過小のときはフイルミングの防止とクリー
ニング性の向上とをともに満足することが困難となるお
それがある。一方、ＳＩｌが過大のときは磁性トナー粒
子の表面に有機高分子粒子の粉末を均一に付着させるこ
とが困難となりやすく、その結果、一成分系現像剤の流
動性が低下して搬送性が悪化するおそれがある。

また、Ｄ．が過小のときはフィルミングの防止とクリー
ニング性の向上とをともに満足することが困難となるお
それがある。一方、Ｄｏが過大のときは磁性トナーと現
像器内の摩擦帯電部材との摩擦帯電性が阻害されて画質
が低下するおそれがある。

有機高分子粒子の粉末の磁性トナーに対する添加量は、
−１分系現像剤の全体の０．１〜３重量％が好ましい。

この添加量が過大のときは一成分系現像剤の流動性が低
下するおそれがあり、また、磁性トナーの摩擦帯電性が
阻害されて画像濃度が低下するおそれがある。一方、こ
の添加量が過小のときは、クリーニング性の向上を図る
ことが困難となるおそれがある。

本発明に用いる有機高分子粒子の粉末を構或する有機高
分子物質としては、特開昭６０−１８６８５１号公報に
記載されているようなアクリル系重合体、特開昭５３−
　８４７４１号公報に記載されているようなスチレン系
重合体、特開昭６０−１８６８５２号公報に記載されて
いるようなアクリルースチレン系重合体、特開昭６０−
１８６８５３号公報に記載されているような含窒素付加
重合性単量体の重合体もしくは共重合体、特開昭６０−
１８６８６８号公報に記載されているような付加重合性
カルボン酸の重合体もしくは共重合体、特願昭６２−　
６７９９７号明細書に記載されているようなフッ素系樹
脂、特願昭６２−１：＋１２５８号明細書に記載されて
いるようなシリコーン樹脂等を用いることができる。

本発明に用いる有機高分子粒子の粉末を製造する方法と
しては、有機高分子物質の希薄溶液を非溶媒中に滴下し
、撹拌することにより有機高分子粒子を沈澱させ、次い
で、これを乾燥、粉砕、分級する方法等を採用すること
ができる。

以上の有機高分子粒子の粉末は、磁性トナーの粉末に、
外部から添加混合されて使用される。具体的には、Ｖ型
ブレンダー等の混合装置を用いて磁性トナーの粉末と有
機高分子粒子の粉末とを混合することにより、磁性トナ
ー粒子の表面に有機高分子粒子の粉末を付着させること
ができる。

磁性トナーを構戊するトナー用樹脂としては、従来公知
の樹脂を用いることができる。具体的には、スチレン系
樹脂、スチレンーアクリル系樹脂、スチレンーブタジエ
ン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。

磁性トナーを構成する磁性体粒子としては、フエライト
、マグネタイト等を用いることができる。

磁性体粒子の平均粒径は、５０〜２０００　ｍμ程度が
よい。また、磁性体粒子の含有割合は、磁性トナーの１
５〜６５重量％がよい。

磁性トナーには、荷電制御剤、ワックス、着色剤等のそ
の他のトナー戊分が必要に応じて含有されていてもよい
。

荷電制御剤としては、サリチル酸系金属錯体等を用いる
ことができる。

ワックスとしては、ポリプロピレンワックス等を用いる
ことができる。

着色剤としては、各種の有彩色の染料もしくは傾料等を
用いることができる。

磁性トナーの平均粒径は、５〜２０μ程度がよい。

本発明の一成分系現像剤は、磁性トナーに、上記特定の
有機高分子粒子の粉末を添加混合するとともに、無機微
粒子を添加混合して構成してもよい。斯かる無機微粒子
によれば、一戊分系現像剤の流動性を高めることができ
る。

斯かる無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チ
タン等を用いることができる。特に、疎水性シリカが好
ましい。

無機微粒子の１次粒子の平均粒径は、５ｌＴ１μ〜２μ
がよい。また、無機微粒子の添加混合割合は、磁性トナ
ーの０．０１〜５重量％がよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を比較例とともに具体的に説明す
る。なお、本発明の実施の態様は、以下の実施例に限定
されるものではない。また、以下の説明において特に明
示しない限り「部」は「重量部」を表す。

（磁性トナーの製造） ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　６０部マグネ
タイト　　　　　　　　　　　・　　３５部ボリブロビ
レンワックス　　　　　　　　３部サリチル酸系金属錯
体　　　　　　　　　２Ｂ以上の材料を混合し、練肉し
、粉砕し、分級して平均粒径が１１．５μの磁性トナー
八を得た。

（有機高分子粒子の粉末の製造） ５％のポリメチルメタクリレートを含有するアセトン溶
液１００−をメタノール１０ｌ中に逐次滴下し、撹拌し
て、ポリメチルメタクリレート粒子を沈澱させ、次いで
、これを乾燥、粉砕、分級する方法により、有機高分子
粒子の粉末１乃至７を製造した。

以上の有機高分子粒子の粉末１乃至７｛１｝Ｓｗ、ρＰ
　、Ｉ）ｏおよびこれらの積の値は後記第１表に示すと
おりである。

〈実施例１〉 磁性トナー八に対して、有機高分子粒子の粉末ｌを０．
４重量％、疎水性シリカ微粒子を０．６重量％となる割
合で添加して、ヘンシエルミキサーにより混合して一戊
分系現像剤を魁造した。これを「現像剤１」とする。

く実施例２〉 実施例１において、有機高分子粒子の粉末ｌを有機高分
子粒子の粉末２の２．０重量％に変更したほかは同様に
して一成分系現像剤を製造した。これを「現像剤２」と
する。

く実施例３〉 実施例１において、有機高分子粒子の粉末１を有機高分
子粒子の粉末３の０．２重量％に変更したほかは同様に
して一成分系現像剤を製造した。これを「現像剤３コと
する。

く実施例４〉 実施例１において、有機高分子粒子の粉末１を有機高分
子粒子の粉末４の０．４重量％に変更したほかは同様に
して一成分系現像剤を製造した。これを「現像剤４」と
する。

く実施例５〉 実施例１において、有機高分子粒子の粉末ｌを有機高分
子粒子の粉末５の１．５重量％に変更したほかは同様に
して一或分系現像剤を製造した。これを「現像剤５」と
する。

〈比較例ｌ〉 実施例１において、有機高分子粒子の粉末１を有機高分
子粒子の粉末６の０．４重量％に変更したほかは同様に
して比較用の一或分系現像剤を製造した。これを「比較
現像剤１」とする。

く比較例２〉 実施例１において、有機高分子粒子の粉末１を有機高分
子粒子の粉末７の１．５重量％に変更したほかは同様に
して比較用の一或分系現像剤を製造した。これを「比較
現像剤２」とする。

（実写テスト） 有機光導電性感光体を搭載し、クリーニングブレードを
備えてなる一或分系現像剤用の電子写真複写機と、前記
各現像剤とを用いて、連続して５万回にわたりコピー画
像を形或する実写テストを行い、下記項目について評価
した。

■クリーニング性 クリーニングブレードによりクリーニングされた直後の
有機光導電性感光体の表面を目視により観察し、当該感
光体の表面に付着物がほとんどない場合を「Ｏ」、付着
物が若干あるが実用レベルにある場合を「△」、付着物
が顕著であって実用的には問題のある場合を「Ｘ」とし
た。

■画質 コピー画像を目視により観察して、画像ムラおよび画像
汚れがほとんどない場合を「○」、画像ムラまたは画像
汚れが若干あるが実用レベルにある場合を「△」、画像
ムラまたは画像汚れが顕著であって実用的には問題のあ
る場合を「×」とした。

■耐フィルミング性 現像器内の現像剤担持体の表面を目視により観察して、
当該現像剤担持体の表面にトナー物質の付着がない場合
を「○」、トナー物質の付着が若干あるが実用レベルに
ある場合を「Δ」、トナー物質の付着が顕著であって実
用的には問題のある場合を「×」とした。

以上の結果を後記第２表に示す。

この第２表の結果から理解されるように、実施例１乃至
５の一成分系現像剤によれば、クリーニング性が良好で
あり、耐フィルミング性および画質も良好である。

これに対して、比較例１および２の一或分系現像剤によ
れば、Ｓｗ　　・ρｐ・Ｄ０の値がいずれも７．０未満
であるため、クリーニング性が劣り、また耐フィルミン
グ性も劣るため画質の劣化が生じやすい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、有機高分
子粒子の粉末の条件として、Ｓ，・ρｐ・Ｄ０　という
独特のファクターを採り上げて、この値を７．０以上に
規定したので、耐フィルミング性およびクリーニング性
が格段に向上する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性トナーに、下記条件｛１｝を満足する有機高
   分子粒子の粉末が添加混合されてなることを特徴とする
   一成分系現像剤。 条件｛１｝ Ｓ＿ｗ・ρ＿ｐ−Ｄ＿ｏ≧７．０ （ただし、Ｓ＿ｗは有機高分子粒子の粉末のＢＥＴ法に
   よる比表面積（ｍ＾２／ｇ）、ρ＿ｐは有機高分子粒子
   の粉末の真密度（ｇ／ｃｍ＾３）、Ｄ＿ｏは有機高分子
   粒子の粉末の個数基準分布の平均粒径（μ）を表す。）