JPH0792788A - 静電潜像現像用トナー容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機内やプリンタ内等で発生するオゾン濃
度を希薄にさせ、かつ、廃棄後、易分解性を有する静電
潜像現像用トナー容器を得る。 【構成】 容器形成材料中に、金属を坦持したｎ型半導
体微粒子及び／又は生分解性プラスチックもしくは光分
解性プラスチックを含有させた静電潜像形成用トナー容
器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、ファ
クシミリなどに装着される静電潜像現像用トナー容器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチックの生産量や消費量が
増加するに伴い、その廃棄物も年々増加の傾向を示して
いる。このプラスチックの欠点は使用済み後も自然界に
残り分解しないことである。そのため、このプラスチッ
ク廃棄物が地球上に蓄積して様々な問題を起こしてい
る。例えば、プラスチックを含むゴミを焼却するとき高
いエネルギーを出すので焼却炉を傷める。また、焼却に
伴う熱で地球の温暖化やプラスチックゴミを埋立て処分
すると廃プラスチックは半永久的に腐らず地盤を固まら
せない。トナー容器も全てプラスチック製であり、如上
の問題は否めない。この点、トナーそのものを易分解性
にしようとする考えはある（特開平４−２１８０６３号
公報）が、その検討はトナー容器には及んでいない。一
方、複写機等においてトナー容器が設置されている近く
にはコロナ帯電ユニットが設けられていることが多く、
そこではオゾンの発生があり、オゾンは人間に対して有
害であるとともにトナーもオゾン雰囲気下に長く置かれ
ると著しい特性の劣化を起こす。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上に
述べた事情から、複写機内やプリンタ内等で発生するオ
ゾン濃度を希薄にさせ、かつ、廃棄後、易分解性を有す
る静電潜像現像用トナー容器を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、容器形
成材料中に、金属を坦持したｎ型半導体微粒子及び／又
は生分解性プラスチックもしくは光分解性プラスチック
を含有させた静電潜像形成用トナー容器が提供される。

【０００５】本発明で使用される容器形成材料は熱可塑
性樹脂あるいは熱硬化性樹脂であり、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、
アクリル、フェノール、エポキシ、ユリア等の樹脂が挙
げられる。

【００６】また、容器の形成方法としては、射出成形や
ブロー成形などを容器の形状等により選択することがで
きる。前者は射出シリンダ中で加熱溶融され流動化した
材料を射出プランジャーまたはスクリューにより金型中
に圧力で注入するものであり、後者は加熱溶融した材料
を押出しまたは射出方式によりチューブ状に予備形成し
２枚合わせのシート等をブロー成形用金型内に挿入し加
熱軟化後、内部に空気を吹き込み中空製品を成形するも
のである。

【０００７】上記樹脂とともにオゾン分解剤を含有させ
てトナー容器を成形し、これを複写機等画像成形装置内
にセットすることにより、オゾンが分解されオゾン濃度
が低下し、合わせてトナー成分中の極性制御剤等もオゾ
ンにさらされにくくなるためトナーを現像部に補給した
時、帯電量（Ｑ／Ｍ）の変化がなく、安定した画像を得
ることができる。

【０００８】また、オゾン分解剤とともに生分解性ある
いは光分解性プラスチックを含有させることによりトナ
ー容器を廃棄しても土中あるいは空気中でトナー容器が
分解し公害の発生を回避することができる。

【０００９】以下に本発明で使用されるオゾン分解剤で
ある金属を坦持したｎ型半導体微粒子及び易分解性プラ
スチックである生分解性プラスチック及び光分解性プラ
スチックについて説明する。

【００１０】まず、ｎ型半導体微粒子としては、酸化チ
タン、酸化亜鉛、水酸化チタン、水酸化亜鉛、酸化錫、
硫化カドミウム、酸化タングステン等が使用できるが、
酸化チタンが特に好適である。このような酸化チタンと
しては、硫酸法と塩素法により製造されたものがあり、
ルチル型、アナターゼ型、アモルファス及びその混合型
全てが使用可能である。市販品としては例えば、日本ア
エロジル社製Ｐ−２５、出光興産社製ＩＴ−Ｓ、ＩＴ−
ＰＢ、ＩＴ−ＰＣ、石原産業社製Ｒ−８２０、Ｒ−８３
０、Ｒ−６８０、ＣＲ−５０、ＣＲ−６０、Ａ−１０
０、Ａ−２２０、テイカ社製ＪＡ−１、ＪＡ−２、Ｊ
Ｒ、ＪＲＮＣ、ＪＲ６００Ｅ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−
５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ等が挙げられる。

【００１１】坦持される金属としては、金、銀、プラチ
ナなどが好適である。坦持方法としては機械的に付着さ
せてもよいが、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｆａｒａｄａ
ｙＴｒａｎｓ．１，７９，２６８５（１９８３）に記載
されている光触媒法が好適である。これは金、銀、プラ
チナなどの金属イオンを含む水溶液中に酸化チタンなど
のｎ型半導体微粒子を分散させ、少量のアルコールを添
加した後、紫外線を照射して微粒子上に金属を坦持させ
るものである。これらは坦持した金属の部分でオゾン等
を還元し、半導体表面でアンモニウムイオンなどの有機
物を酸化分解することが知られている。以下に二三の製
造例を挙げる。

【００１２】〔製造例１〕１００ｍｌのフラスコ中に１
１０℃で２４時間乾燥させた０．５ｇの酸化チタン（テ
イカ社製ＭＴ−１５０Ｗ）を５０ｍｌの硝酸銀水溶液に
分散させ、さらにイソプロパノールを０．３ｇ加えた。
得られた懸濁液を３０分間アルゴンガスでパージし、５
時間紫外線を照射した。その後、懸濁液を吸引濾過し、
濾過物を希硝酸で洗浄し、１１０℃で４時間乾燥を行な
った。それをメノー乳鉢で粉砕し粉末状物質を得た。

【００１３】〔製造例２〕製造例１において酸化チタン
を日本アエロジル社製のＰ−２５に代えた以外は製造例
１と全く同様にして粉末状物質を得た。

【００１４】〔製造例３〕製造例１において酸化チタン
を分散させる硝酸銀水溶液をヘキサクロロ白金酸水溶液
に代えた以外は製造例１と全く同様にして粉末状物質を
得た。

【００１５】次に生分解性プラスチックについて述べ
る。生分解性とは微生物の作用で分解することであり、
この分解する物質としてはバクテリア菌類、放射菌、昆
虫等数多くの原核微生物が考えられる。この生分解は通
常これら微生物が生存している土や水の中で生じる。生
分解性プラスチックの例を挙げる。 １）天然ポリマー系の多糖類：土中の微生物群がデンプ
ン粒を破壊して重合体（トナー）の分解を早める。 ２）天然ポリエステル：微生物はポリエステルを分解す
る酵素を菌体外に分泌してその酵素によってポリエステ
ルの高分子鎖を低分子量の有機酸に分解する。そしてそ
の有機酸を体内に取り込み生命活動の栄養源として最終
的には各種生体高分子や炭酸ガスにかえる。 ３）合成ポリペプチド：上記２）と同じ ４）脂肪族ポリエステル：上記２）と同じ

【００１６】これらの具体例を挙げる。 天然ポリマー系の多糖類 萩原工業社製ＥＣＯＳＴＡＲ（エコスター） 天然ポリマー系のポリエステル ポリヒドロキシ酪酸及びその誘導体がある。例としてポ
リ−３−ヒドロキシブチレート（３ＨＢ）とポリ−３−
ヒドロキシバリレート（３ＨＶ）の共重合体。市販品と
してＢｉｏｐｏｌ（ＩＣＩ社）がある。またポリ−３−
ヒドロキシブチレート（３ＨＢ）とポリ−４−ヒドロキ
シブチレート（４ＨＢ）の共重合体、上記単量体でもよ
い。 合成ポリペプチド ポリペプチドとは一般に１０個以上のアミノ酸がペプチ
ド結合したものである。例としてはε−カプロラクタ
ム、ポリカプロラクタム、脂肪族アミノ酸、芳香族核を
もつアミノ酸、複素環をもつアミノ酸、天然ポリペプチ
ドに分類されるコラーゲン（硬タンパク質）等がある。 〔ポリカプロラクタムの製造例〕ε−カプロラクタムと
水をオートクレーブ型反応器で加熱し開環重合によって
ポリカプロラクタムを得る。 合成ポリエステル系の脂肪族ポリエステル ＣＯ₂とホルムアルデヒドを原料としてオートクレーブ
型反応器でチッ素とともに触媒下で所定温度で重合を行
ないグリコリド〔−（ＣＯ−ＣＨ₃Ｏ）_n〕を合成する。

【００１７】次に光分解性プラスチックについて述べ
る。光分解性とは光によるポリマーの劣化で、例えば主
鎖の切断をいう。そのような物質としては次のようなも
のがある。 １）ケトン系：側鎖にケトン基を有するポリマーは主鎖
の切断が生じやすい。 ２）光増感剤：金属イオンはポリマー鎖の攻撃されやす
い部分に対して酸素により生成したパーオキサイドやカ
ルボキシル基の分解を促進する触媒作用をしてそこから
分子の切断を生じる。

【００１８】これらの具体例を挙げる。 ケトン系 ビニルケトン系モノマーの重合体（単量体）またはビニ
ル系モノマーとの共重合体 ビニルケトン系モノマーの例：メチルビニルケトン、メ
チルイソプロペニルケトン、ｔ−ブチルビニルケトン、
エチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、ジビニル
ケトン、クロルメチルビニルケトン等。ビニル系モノマ
ーの例：エチレン、スチレン、メチルメタアクリレー
ト、塩化ビニル、α−ブチルメタアクリレ−ト、α−メ
チルスチレン等。商品としてはスチレン−ビニルケトン
共重合体からなるＥｃｏｌｙｔｅ（Ｅｃｏｐｌａｓｔｉ
ｃｓ社）がある。 エチレン／ＣＯ系 ＣＨ₂＝ＣＨ₂とＣＯを原料にしてオートクレーブ型反応
器でジ−ｔ−ブチルパーオキシドを触媒にして１３５
℃、１３３気圧で次の重合体−〔ＣＯ−（ＣＨ₂ＣＨ₂）
_n〕を得た。この物は主鎖にケトグループをもつので分
子鎖の切断が非常に生じやすい。市販品としてＥＣＯ
（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社）が挙げられる。 光増感剤 光増感剤としては金属ジエチルカルバメート鉄、ステア
リン酸金属塩、アントラキノン、鉄（ＩＩＩ）アセチル
アセトナート及びその誘導体、チオジプロピオン酸、ベ
ンゾフェノン及びその誘導体、ポリプロピレン、ポリイ
ソブチレン、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン等
がある。

【００１９】上記金属を坦持したｎ型半導体微粒子及び
生分解性又は光分解性ウラスチックの添加量は、トナー
容器を形成する樹脂１００重量部に対して１重量部ない
し７５重量部含有させる。１重量部以下であるとオゾン
分解性及びプラスチック分解性の効果が期待できない。
また、７５重量部以上であると容器を形成するときクラ
ックが入るなど加工性が悪化する。なお、生分解性プラ
スチック及び光分解性プラスチックを併用することによ
り両者の作用が促進され分解作用を一層効果的に行わせ
ることができる。

【００２０】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の「部」は重量基準である。

【００２１】〔実施例１〕プロピレン樹脂１００部と製
造例１で得られた金属を坦持したｎ型半導体微粒子２５
部をヘンシェルミキサーで混合した。次いでこの混合物
を材料としてブロー成形法によりリコー製複写機ＦＴ３
３５０用のトナー容器を作製した。得られたトナー容器
にリコー製Ｔｙｐｅ３３００トナーを充填し上記ＦＴ３
３５０に装着して連続通紙５００００枚を行なったとこ
ろ、画像は地汚れもなく高品質を維持できた。また、複
写機内部のオゾン濃度は６５０ｐｐｂであった。これに
対して上記ｎ型半導体微粒子を含有させないトナー容器
におけるオゾン濃度は１９５０ｐｐｂであった。

【００２２】〔実施例２〕プロピレン樹脂１００部と生
分解性プラスチックＥＣＯＳＴＡＲ（萩原工業社製）２
５部をヘンシェルミキサーで混合した。次にこの混合物
を材料としてブロー成形法によりリコー製複写機ＦＴ３
３５０用トナー容器を作製した。得られたトナー容器に
リコー製Ｔｙｐｅ３３００トナーを充填し上記ＦＴ３３
５０に装着して連続通紙５００００枚を行なったとこ
ろ、画像は地汚れもなく高品質を維持できた。一方、こ
のトナー容器を土中に四か月間埋めて置き、それを取り
出して３．５メッシュ（５６６０μｍ）のフルイに土と
ともにフルイがけしたところ、トナー容器はボロボロに
破壊されてフルイ上にトナー容器の痕跡は残らなかっ
た。

【００２３】〔実施例３〕プロピレン樹脂１００部、製
造例２で得られた金属を坦持したｎ型半導体微粒子２５
部及び生分解性プラスチックＥＣＯＳＴＡＲ２０部をヘ
ンシェルミキサーで混合した。次にこの混合物を材料と
してブロー成形法によりリコー製複写機ＦＴ３３５０用
のトナー容器を作製した。得られたトナー容器にリコー
製Ｔｙｐｅ３３００トナーを充填し上記ＦＴ３３５０に
装着して連続通紙５００００枚を行なったところ、画像
は地汚れもなく高品質を維持できた。また、複写機内部
のオゾン濃度は６５０ｐｐｂであった。一方、このトナ
ー容器を土中に四か月間埋めて置き、それを取り出して
３．５メッシュ（５６６０μｍ）のフルイに土とともに
フルイがけしたところ、トナー容器はボロボロに破壊さ
れてフルイ上にトナー容器の痕跡は残らなかった。

【００２４】〔実施例４〜１３〕下記表１に示すトナー
容器形成材料を用いてブロー成形法によりトナー容器を
成形し、上記実施例と同様の評価を行なったところ、画
像品質、オゾン分解性及びプラスチック分解性とも上記
実施例とほぼ同様の結果が得られた。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複写機内
等で発生するオゾン濃度を低下させ、かつ、使用済み
後、土中で易分解性を有する静電潜像現像用トナー容器
が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂倉 めぐみ 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器形成材料中に、金属を坦持したｎ型
   半導体微粒子及び／又は生分解性プラスチックもしくは
   光分解性プラスチックを含有させた静電潜像形成用トナ
   ー容器。