JPH0820750B2 - 電子写真用乾式二成分現像剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は静電荷像の現像に使用される粉体現像剤、よ
り具体的には電子複写機で使用される電子写真用乾式二
成分現像剤に関する。

〔従来の技術〕〔発明が解決しようとする課題〕 電子写真法において感光体上に形成された静電荷像は
現像剤により現像された後、転写紙上に転写、現像され
る。この現像剤としては、トナーとキャリアとよりなる
電子写真用乾式二成分現像剤（以下現像剤と称す）が知
られている。

近年高画質、長寿命化のため現像剤のキャリアとして
固有抵抗が10¹⁰Ω・cm以上の高抵抗キャリアが用いられ
ている。しかしながら、この高抵抗キャリアを用いた現
像剤を複写機に使用すると、現像スリーブの表面へのト
ナー付着による地カブリの発生という問題があった。

従来、上記の問題を解決するために、トナーに含有さ
せるカーボンブラックの量を増加させるかまたは結着樹
脂へのカーボンブラックの分散性を低下させることによ
り、現像スリーブの表面へのトナー付着を防止してき
た。しかし、この方法ではトナーの絶縁性の低下により
帯電量が時がたつとともに減衰し、現像剤が長期間にわ
たる多数枚の複写に耐えられないという問題があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、高
画質と長寿命の特性を維持しながらカブリのない新規な
電子写真用乾式二成分現像剤を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記の課題を解決するために鋭意検討の結果
なされたもので、正極性トナー粒子表面にpH7.0〜10の
カボーンブラックを付着させることにより前記課題が著
しく改善されることを見出し本発明に至ったものであ
る。

すなわち、本発明は正極性トナー粒子表面にpH7.0〜1
0のカーボンブラックを、トナーに対して0.05〜１重量
％付着させたトナーと固有抵抗が10¹⁰Ω・cm以上の鉄粉
系もしくはフェライト系のキャリアとからなる電子写真
用乾式二成分現像剤である。

トナー粒子表面に付着させるカーボンブラックはpHが
7.0〜10の範囲に入るものであれば、特に製造方法は制
限されるものではないが、代表的な方法をあげれば、例
えばファーネス法および衝撃法等がある。

本発明でカーボンブラックのpHが7.0〜10の範囲とし
た理由は、この範囲のものがトナーの帯電量が鮮明な画
像を得、地汚れが少ないためであり、前記範囲をはず
れ、pHが7.0未満のときはトナーの帯電量が低下し過ぎ
て非画線部の地汚れが多くなり過ぎるためであり、逆に
pHが10を超えて大きい場合はトナーの帯電量が高過ぎて
画像濃度が低下すると言う問題を生じるので好ましくな
い。

また、本発明で用いるカーボンブラックはそのpHが7.
0〜10であれば、他の物性は特に制限するものではない
が、現像剤の長寿命化のため、粒子径が30μｍ以下、比
表面積が100〜300m²/g、吸油量が80〜150ml/100gのカー
ボンブラックが好ましい。

上記のカーボンブラックの市販品としては下記のもの
があげられる。

三菱化成工業社製＃40,MA600、米国キャボット社製MO
NARCH880,MONARCH700,VULCAN P、コロンビアカーボン社
製CONDUCTEX SC、デグサ社製Printex90,Printex80,Prin
tex P,Printex L,Printex L6。

上記のカーボンブラックは単独は勿論２種以上を混合
して用いることができる。

本発明においては、トナー粒子の表面にカーボンブラ
ックを付着させるとしているが、この付着の意味は、
いわゆる“まぶし”と言われる弱い状態で、トナー粒子
表面にカーボンブラックが付いている場合、トナー粒
子の表面にカーボンブラック粒子の一部が埋没するか又
は熱融着したいわゆる“固着”と言われる強固な状態で
付いている場合の両方を含むものである。

トナー粒子の表面にカーボンブラックを“まぶし”の
状態で付着させる手段としては、Ｖ型混合機、タービン
型攪拌機、ヘンシェルミキサー等の一般的な混合機を用
いて行うことができ、またトナー粒子の表面にカーボン
ブラックを、“固着”の状態で付着させる手段として
は、機械的衝撃力によりトナー粒子からなる芯材の表面
にカーボンブラックを固着させる。カーボンブラックの
固着に必要な装置は粉体の表面改質装置として知られる
奈良機械製作所製の“ナラハイブリダイゼーション”や
ホソカワミクロン社製の“オングミル”等が適当でき
る。

トナー粒子表面に付着させるカーボンブラックの量
は、トナー重量に対して0.05〜１重量％であることが必
要である。カーボンブラックの量が0.05重量％未満だと
効果が少なく、現像スリーブの表面へのトナーの付着が
発生する。一方１重量％を超えるとトナーの固有抵抗が
低下するため所望の帯電量が得られなくなる。

本発明の現像剤を構成するトナーとしては、結着性樹
脂、電荷制御剤、着色剤および必要に応じてその他の添
加剤を混合し、溶融混練した後、冷却、固化し、その後
粉砕分級して得られる。

以下に本発明のトナーに使用される材料について詳述
する。

まず結着樹脂としては、一般にトナー用結着剤として
使用されている樹脂が使用可能であるが、その例をあげ
ればスチレン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、スチレン
−アクリル酸エステル共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、酢
酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等があげられる。ま
た、これらの樹脂はその目的に応じてその一種あるいは
二種以上の混合物として使用することができる。

電荷制御剤としては、ニグロシン系染料、第４級アン
モニウム塩、アルコキシル化アミン、ナイロン等各種の
ポタアミド系樹脂、アミノ基を含有する縮合系ポリマー
等のポリアミン樹脂等が用いられる。

着色剤としては、任意の適当な顔料または染料を用い
ることができる。例えばカーボンブラック、ニグロシン
染料、アニリンブルー、アルコイルブルー、コロムイエ
ロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、
キノリンイエロー、メチレンブルー、フタロシアニンブ
ルー、マラカイトブルー、銅またはクロム等遷移金属を
含む染料等があげられる。

また必要に応じてトナーに配合されるその他の添加物
としては、潤滑剤、研磨剤、定着剤例えばポリテトラフ
ルオロエチレン、高級脂肪酸の金属塩、酸化セリウム、
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の粉
末があげられる。

本発明の現像剤を構成するトナーは、鮮明な画像及び
十分な帯電量を維持するため固有抵抗を５×10¹⁰Ω・cm
以上とすることが好ましい。

一方、本発明の現像剤を構成するキャリアは、固有抵
抗が10¹⁰Ω・cm以上が使用される。キャリアの固有抵抗
はつぎのようにして測定する。まず、キャリアを温度22
〜25℃、湿度50〜54％の環境状態に15分間放置し、その
後キャリアをセルに充填し、250Vの直流電圧を印加して
固有抵抗を求めた。具体的にはキャリアは鉄粉系キャリ
ア、フェライト系キャリアがいずれも使用でき、ポリエ
ステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、シリコ
ン系樹脂等をキャリア表面に被覆した樹脂コートキャリ
アも使用可能である。

〔実施例〕

以下本発明の実施例および比較例について説明する。

実施例１〜3,比較例１〜４ 下記の配合の材料を混合して溶融混練後、粉砕分級し
て平均粒子径が11.5μｍのトナーを得た。

次に第１表に示すようなカーボンブラックをヘンシェ
ルミキサーを使用して上記トナーと混合してカーボンブ
ラックをトナー粒子の表面に付着せしめた。ただし、比
較例１はカーボンブラックを付着しなかった。

つぎに第１表より得られた各々のトナー3.5重量部に
対して、シリコン系樹脂で被覆された固有抵抗が10¹²Ω
・cmのフェライトキャリア（日本鉄粉社製F95−100）10
0重量部とを混合して現像剤を作成した。

上記の実施例１〜３に基づく本発明の現像剤および比
較例１〜４に基づく比較用の現像剤を電子複写機（シャ
ープ社製SF−8800）にて10万枚まで多数枚複写を行い、
帯電量および地カブリの評価を行った。その結果を第２
表に示す。ここで、帯電量はブローオフ法により測定
し、地カブリは非画像部をマクベス反射濃度計で測定し
た。

上記第２表から明らかなとおり、本発明の電子写真用
乾式二成分現像剤は帯電量が初期から10万枚まで安定
し、地カブリも少なかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、特定のカーボンブラ
ックをトナー粒子の表面に付着させることにより、トナ
ー粒子の帯電性を損なわずに、現像スリーブの表面への
トナー付着を防止することができるため、長寿命であ
り、地カブリの少ない電子写真用乾式二成分現像剤を提
供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正極性トナー粒子表面にpH7.0〜10のカー
   ボンブラックを、トナーに対して0.05〜１重量％付着さ
   せたトナーと、固有抵抗が10¹⁰Ω・cm以上の鉄粉系もし
   くはフェライト系のキャリアとからなることを特徴とす
   る電子写真用乾式二成分現像剤