JPH06282114A

JPH06282114A - 電子写真用カラー現像剤

Info

Publication number: JPH06282114A
Application number: JP5090567A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ichimura; 正則市村; Michio Take; 道男武; Toshimoto Inoue; 敏司井上; Hideyuki Akagi; 秀行赤木; Takashi Imai; 孝史今井; Yutaka Sugizaki; 裕杉崎; Hirotaka Matsuoka; 弘高松岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】転写性、クリーニング性の良好な多色画像を
形成するための電子写真用カラー現像剤を提供すること
を目的とする。【構成】電子写真用カラー現像剤は、複数の二成分現
像剤における各トナーに同一組成の外添剤を添加し、各
キャリアにはそのコート層中に帯電制御剤を含有する。
外添剤としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウム等の金属酸化物などが用いられ、その配合量はト
ナーに対してトータルのカバレッジが４０〜１００％の
範囲が適当である。また、キャリアとしては、フェライ
ト等のコア材表面にγ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランまたはその縮重合物等の帯電制御剤を含有する帯電
制御層を被覆し、その被覆量を調整して各現像剤の帯電
量をほぼ同一とすることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の二成分現像剤を
用いて多色画像を形成するための電子写真用カラー現像
剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マゼンタ、イエロー、シアンの３
色でフルカラーを表示する現像剤において、発色性や色
再現性等を考慮して、それぞれのトナーには主に色調を
優先して着色剤の種類と量が決定されている。しかし、
各着色剤は、発色のためにπ電子を有する共役二重結合
や、電子供与性基、電子吸引性基等を有しており、正や
負に積極的に帯電してしまうことがほとんどである。こ
のため、トナー中に帯電制御剤を添加し、望むべき帯電
性に揃えようとすることが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これだ
けでは満足できるカラーコピーが得られないため、トナ
ー最外層に付着し、帯電に強く影響を与える外添剤の種
類とその量によって、各現像剤の帯電性を調整すること
が一般的に行われるが、３色現像剤を同一の現像システ
ム、転写システム、クリーニングシステム、定着システ
ムでフルカラーコピー化する場合、帯電量以外の外添剤
の種類と配合量の違いによる粉体特性、感光体との鏡像
力による付着力の違い等が発生し、全色が同一の挙動を
とらないというトラブルが発生する。すなわち、転写不
良、クリーニング不良等が発生しやすくなる。そこで、
本発明は、転写性、クリーニング性の良好な多色画像を
形成するための電子写真用カラー現像剤を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
外添剤の種類や量が色毎に異なる不具合を改善するため
に、鋭意研究を重ねた結果、トナーの外添剤組成を同一
とし、帯電量の調整はキャリアのみで実施することで、
転写不良、クリーニング不良等を防止できることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、トナーとキャリアを
併用する複数の二成分現像剤を用いて多色画像を形成す
るための電子写真用カラー現像剤において、各トナーが
同一組成の外添剤を添加してなり、かつ、各キャリアが
そのコート層中に帯電制御剤を含有することにより、上
記目的が達成される。キャリアとしては、コア材表面に
被覆されるコート層が帯電制御剤を含有する帯電制御層
からなる構造またはさらに表面被覆層を積層した多層構
造からなり、帯電制御剤は下記一般式で表されるシロキ
サン化合物またはその縮重合物であることが好ましい。Ｒ_4-XＳｉ（ＯＲ′）_X （式中、Ｒは少なくとも１個の窒素原子を置換する炭素
数３以上のアルキル基を示し、Ｒ′は炭素数１〜３の低
級アルキル基を示す。ｘは１〜３の整数である。）

【０００６】本発明は、二成分現像剤のトナーの外添剤
組成およびそのカバレッジを同一とすることで、その組
成の違いによるシステムパフォーマンスの影響は現像シ
ステムのみに抑え、その後の転写、クリーニング、定着
等の影響を防止するものである。また、キャリアに関し
ても、その組成による影響を最小限に止めるために、コ
アに直接被覆する帯電制御剤の被覆量をコントロールす
ることにより、コート層において現像剤の帯電量を調整
するものである。これを各色現像剤毎に実施し、複数の
現像剤の帯電量をほぼ同一とすることを可能にした。そ
の結果、転写不良、クリーニング不良を防止できるだけ
でなく、さらに潜像保持体上からトナー像を一括転写す
る場合、色抜け等を防止することができる。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
電子写真用カラー現像剤は、マゼンタ、イエローおよび
シアンの各色に発色する現像剤を２種以上組み合わせて
使用するものであり、さらに、必要に応じてブラック現
像剤が使用される。また、それぞれの現像剤は、表面が
外添剤で被覆されたカラートナーとコアがコート層で被
覆されたキャリアとからなる二成分現像剤が用いられ
る。

【０００８】本発明のカラートナーを構成する結着樹脂
としては、例えば、スチレンおよびビニルトルエン、α
−メチルスチレン、クロロスチレン、アミノスチレン等
のスチレン類の単独（重合体）または他の単量体との共
重合体、メタクリル酸およびメチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のメタク
リル酸エステル類の単独または共重合体、アクリル酸お
よびメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチル
アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等のア
クリル酸エステル類の単独または共重合体、ブタジエ
ン、イソプレン等のジエン類、アクリロニトリル、ビニ
ルエーテル類、マレイン酸、マレイン酸エステル類、無
水マレイン酸、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニル系単
量体の単独または共重合体、エチレン、プロピレン等の
オレフィン類の単独または共重合体、さらにポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン等を単独または他の樹脂
と混合した形で使用することができる。

【０００９】同様に、カラートナーを構成する着色剤と
しては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：
１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグ
メント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロ
ー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブル
ー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等の
顔料を代表的なものとして挙げることができる。着色剤
の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して２〜８重量
部の範囲にあることが好ましい。着色剤の含有量が２重
量部よりも少なくなると着色力が弱くなり、８重量部よ
りも多くなるとカラートナーの透明性が悪化する。特に
３〜５．５重量部の範囲においては、カラートナーのハ
ーフトーン部の粒状性（画像）を著しく改善することが
できる。

【００１０】外添剤としては、酸化チタン、酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸
化物や、シランカップリング剤、チタンカップリング
剤、シリコーンオイル、界面活性剤等の処理物、さらに
ポリスチレン、ＰＭＭＡ等のポリメタクリレート、ポリ
フッ化ビニリデン、シリコーンポリマー、オレフィンワ
ックスや末端に水酸基を有するポリオレフィン粉等のポ
リマー微粒子などが使用できる。これらの外添剤は単独
または２種以上混合して用いてもよい。本発明において
は、各トナーの粉体特性等を揃えるために、それぞれの
トナーに対して同一の種類の外添剤を使用し、かつ同じ
配合量とすることが重要である。外添剤の配合量は、ト
ナーに対してトータルのカバレッジが４０〜１００％の
範囲が適当であり、特に好ましくは５０〜８０％であ
る。

【００１１】なお、カバレッジは下記式に従って求めら
れる。

【数１】

【００１２】本発明におけるキャリアに関しては、その
組成による影響をできるだけ小さくするために、キャリ
アに被覆されるコート層中の帯電制御剤の被覆量を調整
することにより、現像剤の帯電量をコート層において調
整する。このコート層は、帯電制御剤を含有する帯電制
御層および表面被覆層を少なくとも積層した多層構造と
することが好ましい。キャリアのコート層が単層構造の
場合は、コア材表面に帯電制御剤と樹脂を含有するコー
ト層が被覆される。また、コート層が多層構造の場合
は、コア材と表面被覆層との中間に帯電制御層および必
要に応じて中間層が積層される。

【００１３】キャリアのコア材としては、公知の磁性材
料よりなるものが使用される。具体的には、鉄、鋼、ニ
ッケル、コバルト等の磁性金属やこれらの合金、フェラ
イト、マグネタイト、酸化クロム等の磁性酸化物などが
挙げられる。コア材の平均粒径は、一般的には１０〜５
００μｍ、好ましくは３０〜１５０μｍの範囲が適当で
ある。帯電制御剤としては、チタンカップリング剤の他
に、好ましくは下記一般式で表されるシロキサン化合物
またはその縮重合物が使用される。これらは単独または
２種以上混合して用いることができる。Ｒ_4-XＳｉ（ＯＲ′）_X （式中、Ｒ、Ｒ′およびｘは前記した通りである）この
ようなシロキサン化合物の具体例としては、例えば次の
ような含窒素シランカップリング剤が挙げられる。Ｈ₂
ＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｈ₂ＮＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｈ₂ＮＣＯＮＨ
ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｈ₂ＮＣＯＮ
ＨＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｈ₂ＮＣ
Ｈ₂ＣＨ₂ＮＨＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃

【００１４】単層構造の場合のコート層または多層構造
の場合の帯電制御層は、各カラー現像剤の帯電量がほぼ
同じとなるよう調整するために、コア材を直接被覆す
る。したがって、２以上のキャリア相互間において帯電
制御剤が異なったコート量で被覆されることになる。こ
のコート量は、帯電制御剤の量を多くすれば現像剤の帯
電量も大きくなるが、帯電制御剤の種類の他に、外添剤
の種類とその配合量、コア材の種類とその平均粒径、ト
ナーを構成する前記着色剤の種類とその配合量等の違い
によって、調整される現像剤の帯電量が異なる。そのた
め、各キャリアのコート量を一義的に述べることは困難
であるが、一般的にはコア材に対して帯電制御剤を０．
００５〜５．０重量％の範囲で被覆するのが適当であ
り、好ましいコート量は０．０２〜２．０重量％であ
る。

【００１５】帯電制御層または中間層上に被覆される表
面被覆層としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、
スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹
脂、シリコーン系樹脂やこれらの混合物、さらにブロッ
クまたはグラフト共重合体等の樹脂が用いられる。ま
た、末端を含窒素化またはフッ素化したポリオレフィン
系樹脂等も使用することができる。

【００１６】

【実施例】次に、実施例および比較例をもって本発明を
具体的に説明する。なお、下記の「部」は重量部を意味
する。実施例Ａ．マゼンタ現像剤の製造ｉ）トナーの調製ポリエステル樹脂９５部（ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物−テレ
フタル酸；Ｔｇ：６５℃、Ｍｎ：３５００、Ｍｗ：１０
０００）Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１５部上記材料をエクストルーダーで混練し、ジェットミルで
粉砕した後、風力分級で分級して平均粒径９μｍのトナ
ー粒子を得た。一方、平均粒径１５ｎｍの非晶質チタニ
ア（出光興産（株）製）１００ｇにオルトカプリン酸メ
チル１０ｇをメタノール中で３０分間攪拌し、濾過、乾
燥した後、ビンミルで解砕して第一の外添剤を得た。ま
た、平均粒径４０ｎｍの乾式シリカ（ＯＸ５０；日本ア
エロジル（株）製）をヘキサメチルジシラザン１５ｇで
処理して第二の外添剤を得た。上記トナー粒子１００部
に第一の外添剤０．８部および第二の外添剤０．８部を
添加し、ヘンシェルミキサーで混合してマゼンタトナー
を調製した。

【００１７】ii）キャリアの調製粒径８０μｍのＣｕ−Ｚｎフェライト１００部にγ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン０．１部のメタノール
溶液を添加し、ニーダーで混合した後、メタノールを蒸
発させ、１２０℃で２時間加熱して上記シランを完全に
硬化させた。この第一層の帯電制御層を被覆したキャリ
アにジメチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−
メチルメタクリレート（２：２０：７８）共重合体１．
０部を添加し、ニーダーで混合し、１１０℃で１時間加
熱して第二層の表面被覆層を被覆した２層コートキャリ
アを調製した。 iii ）現像剤の調製このキャリア１００部に対して上記マゼンタトナー５部
をペイントシェーカーで混合してマゼンタ現像剤を製造
した。

【００１８】Ｂ．イエロー現像剤の製造トナーの着色剤をＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７お
よびキャリアの第一層を形成するγ−アミノプロピルト
リエトキシシランの添加量を０．０８部に変更した以外
は、実施例１同様にしてイエロー現像剤を製造した。Ｃ．シアン現像剤の製造トナーの着色剤をＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３
およびキャリアの第一層を形成するγ−アミノプロピル
トリエトキシシランの添加量を０．０５部に変更した以
外は、実施例１同様にしてシアン現像剤を製造した。

【００１９】比較例Ａ．マゼンタ現像剤の製造第一の外添剤を０．５部、第二の外添剤を１．０部およ
びキャリアの第一層を形成するγ−アミノプロピルトリ
エトキシシランを０．８部にそれぞれ添加量を変更した
以外は、実施例Ａと同様にしてマゼンタ現像剤を製造し
た。Ｂ．イエロー現像剤の製造キャリアの第一層を形成するγ−アミノプロピルトリエ
トキシシランの添加量を０．８部に変更した以外は、実
施例Ｂと同様にしてイエロー現像剤を製造した。Ｃ．シアン現像剤の製造第一の外添剤を１．０部、第二の外添剤を０．５部およ
びキャリアの第一層を形成するγ−アミノプロピルトリ
エトキシシランを０．８部にそれぞれ添加量を変更した
以外は、実施例Ｃと同様にしてシアン現像剤を製造し
た。

【００２０】実施例および比較例で製造した各現像剤に
おけるカバレッジ（％）を表１に示す。

【表１】

【００２１】実施例および比較例で製造した３色現像剤
をＦＸフルカラー複写機（Ａｃｏｌｏｒ；富士ゼロック
ス社製）で定着し、カラーコピーの特性を調査した。そ
の評価結果を表２に示す。

【表２】

【００２２】ｉ）複写機（Ｍ／Ｃ）内での帯電量は、実
施例の３色も比較例の３色もほぼ同一に調整することが
できた。 ii）粉体特性は、細川ミクロン社製のパウダーテストで
測定した圧縮比であり、数値が小さいほど特性が良好で
ある。○または×は、Ｍ／Ｃ内でのトナー搬送オーガー
でのブロッキング発生の有無である。 iii ）転写性の○および×は、ハーフトーン部のザラツ
キ性を官能検査したものである。 iv）クリーニング性はクリーニング不良の有無である。ｖ）総合評価は、粉体特性、転写性およびクリーニング
性の全てが良好であれば○とし、いずれか１つでも不良
であれば×とした。以上のように、外添剤の組成比を代えて帯電量を調整し
た比較例では、Ｍ／Ｃ内で不具合を生じた。

【００２３】

【発明の効果】本発明のカラー現像剤は、トナーの外添
剤を同一組成、同一組成比とし、かつキャリアの帯電制
御剤の被覆量を調整することにより、各トナーの帯電量
をほぼ同一にしたものであり、トナーの違いによる転写
不良やクリーニング不良を防止することができる。ま
た、潜像保持体上から一括転写する場合、色抜け等を防
止することが可能ある。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 9/08 ３７１ (72)発明者赤木秀行神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者今井孝史神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者杉崎裕神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者松岡弘高神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアを併用する複数の二成
分現像剤を用いて多色画像を形成するための電子写真用
カラー現像剤において、各トナーが同一組成の外添剤を
添加してなり、かつ、各キャリアがそのコート層中に帯
電制御剤を含有することを特徴とする電子写真用カラー
現像剤。
【請求項２】キャリアのコア材表面に被覆されるコー
ト層が、帯電制御剤を含有する帯電制御層からなる構造
またはさらに表面被覆層を積層した多層構造からなり、
帯電制御剤が下記一般式で表されるシロキサン化合物ま
たはその縮重合物であることを特徴とする請求項１記載
の電子写真用カラー現像剤。Ｒ_4-XＳｉ（ＯＲ′）_X （式中、Ｒは少なくとも１個の窒素原子を置換する炭素
数３以上のアルキル基を示し、Ｒ′は炭素数１〜３の低
級アルキル基を示す。ｘは１〜３の整数である。）