JPH049299B2 - - 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、トナーとキヤリヤの現像剤を用
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
写した後、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
うな現象を改善する為、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、か
つ長期にわつてトナーの帯電量が低下せず、画像
濃度の低下やカブリの増大を防止した現像剤を提
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、トナー粉末と、このトナー粉末の平均粒径よ
り小さい0.1〜2μｍの平均粒径を有する液滴状態
を経て得られる実質的に球形のアクリル酸アルキ
ルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル
の単独重合体もしくは共重合体の微粉末とを混合
してなることを特徴とする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、劣化に何ら悪影響を
与えないことが確認された。 本発明で用いるアクリル酸アルキルエステルま
たはメタクリル酸アルキルエステルの単独重合体
もしくは共重合体の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液体状のモノマー成
分を液滴として球形状態に維持しながら重合して
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ス
プレードライ法等により液滴状態を経て造粒され
た球形微分末を用いることができる。本発明に用
いられる重合体の微粉末の分子量は特に限定され
るものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲
で任意の分子量を有する重合体を用いることがで
きる。 本発明に係る微粉末に用いられるアクリル系重
合体のガラス転位温度は室温以上のものが望まし
いがトナーの流動性やブロツキング性の許容範囲
内においては室温以下のガラス転位温度を有する
重合体を用いることができる。 本発明に用いられる重合体は、アクリル酸アル
キルエステルモノマーまたはメタクリル酸アルキ
ルエステルモノマーの単独重合体もしくは、これ
らエステルモノマーからなる共重合体であり、こ
れらモノマーの具体例としての次の化合物を挙げ
ることができる。 即ち、アクリル酸、メタクリル酸のアルキルア
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、アミノアルコール、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；；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。 本発明に係る微粉末の製造に用いられるモノマ
ーは上記アクリル酸アルキルエステル、メタクリ
ル酸アルキルエステルの１種又は２種以上が挙げ
られるが、必要に応じ、下記の共重合可能なモノ
マーの１種又は２種以上を用いてもよい。この場
合、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸
アルキルエステルモノマーが全モノマーの50重量
％以上を占めることが必要である。具体例として
次の化合物を挙げることができる。 即ち、重合性不飽和カルボン酸、例えばアクリ
ル酸、メタアクリル酸、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
ジルカボン酸が挙げられる。 また、これらカルボン酸を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の終了後
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。 更に、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、ビニルビリジン、ビニルヒロリド
ン等の含窒素ビニル化合物が挙げられる。 前述のアクリル酸アルキルエステルまたはメタ
クリル酸アルキルエステルの重合体粉末はほぼ球
形のものが用いられる。すなわち、粒子表面に鋭
角状の凸部や深い凹部をほとんど有さないほぼ球
形の粒子である。これに対して重合体粉末が不定
形、すなわち粒子表面に鋭角状の凸部や深い凹部
を多数有し表面のまるみが少ない凹凸状の不定形
粒子の場合には、クリーニング性が不十分とな
り、頻繁にクリーニング不良を発生する。またク
リーニング性が不十分となるため感光体とクリー
ニングブレードとが直接接触する機会が増加し、
感光体表面にキズがつきやすくなる。 この微粉末は、トナー粒子と混合した状態で用
いられる。混合状態で用いられることが、長期に
わたつて良好なクリーニング性並びに良好な摩擦
帯電性を発揮するためには重要である。即ち、微
粉末がトナー粒子の表面で自由に動き得る状態で
使用することが重要であり、このような微粉末が
クリーニングに際してはトナー粒子表面から離
れ、感光体とクリーニングブレードとの界面で滑
剤粒子的な作用を行うためと考えられる。従つて
トナー粒子表面に微粉末を固着させたような状態
では本発明の効果は発揮しえない。 混合するに際しては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かする等の方法で混合さ
れる。 本発明に係る微粉末の使用は一種類だけに限定
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、0.1〜2μｍ
の平均粒径を有するものが使用される。平均粒径
が大きすぎる場合にはクリーニング性が不十分と
なりやすく、平均粒径が小さすぎると添加効果が
減少する。 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、前述のアクリル系重合体微
粉末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、又キヤリヤを用いるいわゆる一成分
現像剤であつても良い。 本発明に係る微粉末を添加した、現像剤が二成
分現像剤である場合に現像剤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は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のに用いること
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 本発明の現像剤により得られる効果は下記のと
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 現像剤寿命を長くできる。 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、本発明の範囲は以下の例に
より何ら制限されるものではない。各例中の部
は全て重量部である。 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100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
ドツクス触媒を５×10^-3mole／となる様添加
し、窒素気流中60℃で２時間反応をおこない、そ
の後液温を20℃迄冷却し、限外過装置及び熱風
乾燥器を用いて平均粒子径0.7μｍの本発明に係る
微粒子を得た。このようにして得られた重合体微
粒子を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察したと
ころ、鋭角状の凸部や凹部は観察されず、ほぼ球
形であつた。 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
80部、ブチルメタアクリレート20部、蒸留水200
部、過硫酸カリウム0.6部、ポリオキシエチレン
ノニルフエノール４部、ナトリウムラウリルサル
フエート１部を入れ窒素気流中80℃で４時間乳化
重合をおこなつた。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0.1μｍの本発明に係る微粒子を得た。このよ
うにして得られた重合体微粒子をSEMで観察し
たところ、鋭角状の凸部や凹部は観察されず、ほ
ぼ球形であつた。 実施例 ３ スチレンとｎ−ブチルメタクリレートとの共重
合体を結着樹脂とし、着色剤にカーボンブラツク
を用いた平均粒径12μｍトナー100部に対し実施
例１で重合された微粒子0.5部をヘンシエルミキ
サーを用いて混合し、本発明に係る現像用トナー
を得た。 実施例 ４ 実施例２と同じトナー100部に対し実施例２で
得られた微粒子0.5部を実施例２と同様の方法を
用いて混合し、本発明に係る現像剤用トナーを得
た。 比較例 １ 実施例２と同じトナー100部に対し、ポリエチ
レン微粉末0.5部を実施例２と同様な方法を用い
て混合し、対照トナーを得た。 比較例 ２ 実施例２と同じトナー100部に対し、パルミチ
ン酸亜鉛0.5部を、実施例２と同様な方法を用い
て混合し、対照トナーを得た。 比較例 ３ 実施例２で用いたトナーを微粒子を添加せずに
そのまま用いた。 比較例 ４ 実施例２と同じトナー100部に対し、平均粒径
1.0μｍのポリスチレン球形微粒子0.5部を実施例
２と同様な方法を用いて混合し、対照トナーを得
た。 比較例 ５ 実施例２と同じトナー100部に対し、ポリメチ
ルメタクリレート重合体を粉砕分級して得られた
平均粒径4.5μｍの不定形微粒子0.5部を実施例２
と同様な方法を用いて混合し、対照トナーを得
た。この不定形微粒子をSEMで観察したところ、
表面に鋭角状の凸部や深い凹部を多数有してお
り、表面のまるみが少ない不規則な凹凸形状の粒
子であつた。 比較例 ６ 実施例２と同じトナー100重量部に対し、スチ
レン−メタクリル酸メチル共重合体（共重合比
50／50）を粉砕分級して得られた平均粒径1.0μｍ
の不定形微粒子0.5重量部をヘエンシエルミキサ
ーで付着させた後、200℃の熱風下でトナー粒子
を球形化するとともに、共重合体を融着させて、
対象トナーを得た。 実 験 平均粒径100μｍの球形酸化鉄粉にスチレン−
メチ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６迄のトナーを
それぞれ混合し、現像剤を調整した。富士ゼロツ
クス4370複写機を用いて十万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】 くなる複写枚数。

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
   り小さい0.1〜2μｍの平均粒径を有する液滴状態
   を経て得られる実質的に球形のアクリル酸アルキ
   ルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル
   の単独重合体もしくは共重合体の微粉末とを混合
   してなることを特徴とする現像剤。