JPS5880649A - 負電荷潜像現像用磁性現像剤 - 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】 本発明は、電子写真、静電記鎌、静電印刷等に於ける静
電荷像を現像するための現像剤に関する。

さらに詳しくは、直接又は間接電子写真現像方法に於い
て、均一に強く正荷電に帯電し、負の静電荷像を可視化
して、高品質な画像を与える電子写真用σ負電荷潜＊＊
像用磁１儂剤に関する。

従来、電子写真法として紘米国特許第＆２１７４９１号
明細書等、多数の方法が知られているが、一般には光導
電性物質を利用し、種々の手段によ〕感光体上に電気的
潜像を形成し、次いで該潜像を現儂粉（以、下トナーと
称す）を用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にト
ナー画像を転写した後、加熱、圧力あるいは溶剤蒸気な
どに！シ定着し複写物を得るものである。ｔたトナーｉ
ｉｉ＊を転写する１稿を有する場合には、通常感光体上
の残余のトナーを除去するえめＯｌ１が設けられる。

電気的潜像をトナーを用いて可視化する方法は。

−例えば米国特許第２．１１７４．０６３号明細書に記
載されている磁気ブラシ法、同２．＠　ｉｌｌ、５５１
号明細書に記載されているカスケード現像法及び同龜２
２１，７７４５号明細書に記載されている粉末雲・法、
米国特許第３．９０９１，２８８号明細書に記載されて
いゐ導電性の磁性トナーを用いる方法、特公昭４１−９
４７５号公報等に記載されているｆｌＪｈの絶□縁性の
磁性トナーを用いゐ方法などが知られている。

これらの現像法に適用するトナーとして鉱、従来、天然
あるい紘合成−脂中に染料、顔料を分散させた微粉末が
使用畜れている０例えば、メリステレンなどの結着樹脂
中に着色剤を分散させえものを１〜５ｈＪｌｌ縦に微粉
砕し九粒子がト”ナーとして用いられている。磁性トナ
ーとして紘マダネタイトなどの磁性体−子を含有せしめ
えものが用いられている。

仁の様な乾式磁性トナーに用−られる正電荷制御剤とし
て杜１１例えば一般にアンノ化合物、第４級アンモニク
ム化合物および有機染料＃Ｋｆｉ基性。

染料とその塩である０通常の正電荷制御剤は、ベンジル
ジメチル−へキｔデシルアンモエウムり四５４ド、デシ
ル−トリメチルアン毫エウムタロツイト、ニゲ四シン塩
基、ニダロシンヒｙａｐａ’ｐイド、＋７ラエンｒ及び
クリスタルバイオレット等である。特にニゲ四シン塩基
及び、ニダｐシンヒドロク四ライドがしばしば正電荷制
御剤として用いられている。これらは、通常熱可塑性樹
脂に添加され、加熱峡融ｉ散じ、これを微粉砕して、必
要に応じて適尚な粒径に調整され使用される。

しかしながら、これらの電荷制御剤としての染料は、構
造が複雑で性質が一定してなく、安定性に乏しい、１Ｎ
、熱混練時Ｏ分解１機械的衝撃、摩擦、温湿度条件の変
化、などによ〕分解又紘変質し、荷電制御性が、低下す
る現象を生ずる。

従って、これらの染料を荷電制御剤として含有したトナ
ーを複写機に用い現像すると、複写回数の増大に従い、
染料が分解あるいは変質し、耐久中にトナーの劣化を引
き起むす。

又、これらＯ荷電制御剤としての染料は、熱可塑性樹脂
中に均一に分散する事が極めて困難であるため、粉砕し
て得られたトナー粒子間の摩線帯電量に差異を生じると
いう致命的欠点を有している。このため、従来、これら
の染料の樹脂中への分散をよ）均一に行なう丸めの種々
の方法が行なわれている０例えば、塩基性二ダロシン染
料は、熱可塑性樹脂との相溶性を向上させる丸めに、高
級脂肪酸と造塩して用いられるが、しばしば未反応分の
脂肪酸あるい紘、塩の分散生成物が、トナー表面に露出
して、現像スリーブ等を汚染し、トナーの流動性低下中
カブ９１画会議度の低下を引き起ヒナ原因となっている
。あるい紘、これｔ。

染料の樹脂中への分散向上Ｏえめに、あらかじめ、染料
粉末と樹脂粉末とを、ＩＩ緘的粉砕混合してから、熱溶
融混練する方法もとられているが、本来の分散不良性は
、回避する事がで龜ず未だ実用土充分な荷電の均一さは
得られていないのが現実である。

又、正荷電制御性の染料状、親水性のものが多く、これ
らＯ樹脂中への分散不良のために％溶融混線後粉砕し九
際に杜、染料がトナー表面に露出する。高灘条件下での
該トナーの使用の際に状、これら、染料が親水性である
がために嵐質な両儂が得られないという欠点を有してい
る。

ζ０１１に、従来の正荷電制御性を有する染料をトナー
に用いた１ＩＫｔｉ、）ナー粒子間に於いて、ある％／
−ｈ紘、トナーとスリーブのごときトナー担神体間に於
いて、トナー粒子表面に発生電荷量にバッフ中を生じ、
現像カプリ、トナー飛散、等の障害が発生する。ｔたこ
れら紘、複写枚数を多く重ね九ＩＩＫ特に顕著な現象と
なって現われ、実質上、複写機には適さない結果となる
。

又、高温条件下に於いては１、トナー画像の転写効率が
着しく低下し、使用に射光ないものである。

又、常温常温に１にいてさえも、該トナーを長期保存し
た際には、用いた正荷電制御性の染料の不安定性の九め
に、トナー凝集を起こし、使用不可能になる場合が多い
。

本発明者らは、上記の如き従来の正荷電性トナーにまつ
わる種々の問題点を解決し、均一に強く正電−に帯電し
、負の静電荷像を可視化して、高品質な画像を与える電
子写真用現像剤を提供する。

事を目的として鋭意研究した結果、磁性体微粉末及びシ
リカ微粉末を正帯罵性樹脂で造粒処理した１００、ｓ以
下の造粒粒子を現像剤に含有させれば優れた種々の特性
管示す員電荷潜像現像用現像剤が得られることを見い出
した。と）わけ、４−１１”＝ルーリジン重合体又は、
家門゛硬化型シリコン樹脂で処理造粒した磁性微粉末及
びシリカ微粉末や混合物を含有する現像開拡摩擦帯電性
が安定でかつ均一であシ、嵐好な画像を形成することが
見い出されえ。

即ち、本発明の目的は、トナー粒子間、又はトナーと現
像スリーブとの間の摩擦帯電性が安定かつ均一で、力’
ｊ’９）ナー飛散、′凝集等がなく、又、造粒され九粒
子の飛散もない耐久性の良好な現像剤を提供するととＫ
ある。

さらに他の１的は、温度、温度の変化に影畳を受けない
安定し良画像を再現する現像剤特に、高温時の転写効率
の大暑い現像剤の提供にある。

本発明における造粒粒子の処理方法としては、。

均一かつ効率的に処理を行うため、正摩擦帯を性−樹脂
を適轟な溶剤Ｋ１１ｌかし、そ゛の中にシリカ黴゛粉・
′末及び磁性微粉末を所定量分散させ１分散させつつ溶
剤を蒸発し先後粉砕し、１Ｇ（ＩＪ１以下にメッシ＆に
よシ分級するという簡単な操作で造粒され〜 九粒゛子を得ることがで自る。

本発明に、おける造粒粒子の、磁性体粉末及びＶす★微
粉末と、正荷９電性樹脂との量比は、樹脂分が多すぎる
とトナーに添加した場合、ａｍ剤に充分な流動性を与え
ることが困難となり、又樹脂が少なすぎると粒子の結着
剤として充分な働きをしなくなるので、磁性体及びシリ
カ／樹脂の比紘重量で５／１ないし１１５が好適である
。

又、この造粒粒子は、その機構は明確でないが。

トナーと共に消費されていることによシ造粒粒子、トナ
ーの比が保えれ、連続耐久性の優れた現像剤となってい
ることから、造粒粒子の磁力はあまシ強くすることがで
きず、造粒粒子中の磁性体、量は５６８１４以下が望ま
しい、又、シリカ微粉末と磁性微粉末の比は、磁性体粒
子だ社で造粒粒子を作製すると、現像剤の流動性が充分
良くならず、又。

シリカ粒子だけで造粒粒子を作製すると、複写機内への
造粒粒子の飛散があることから、シリカ微粉末／磁性黴
粉末＝１０／９０〜９０／１Ｇの範囲が適尚である。又
、磁性体粉末としでは、造粒粒子中の磁性体含有比によ
って規制できるが、磁性粒子のＨ・（保磁力）が高すぎ
ると造粒粒子がさらに磁力にパよ）、固化する傾向があ
る九め、■・は３０００＠以下が望ましい、又、シリカ
微粒子ノ童インメー樹脂との分散性の点から磁性微粒子
Ｏ粒価は５ｊ以下が好適である。

又１本発−に用いるシリカ微粉末として紘乾式法、Ｉ１
式法いずれで調造されたものでも嵐く、又シラン★ツゾ
リング剤、シリコンオイル轡で有機処理、疎水化等を行
りているものでも爽いが１１着しい負摩擦帯電ａｔ有す
るシリカ微粉末は避ける方が好オしい、ま九粒径紘１次
粒ｌ！２声以下のもＯが鎧型しい。

本発明による造粒粒子とトナーとの混合線、ヘンシル々
キナー１Ｖ型温舎機ターツラ電キナ−等９混、合機で均
一に混合すれば良い、造粒粒子とトナーの混合比はＦナ
ムの摩擦帯電性、１ｌｌｌｌ！１１に等により、異なる
が、一般にトナー１００重量部に対し、造粒粒子０．１
〜ＳＯ重量部を混合することが望ましい・ 本発明Ｏ造粒−子と組み合わせて使用゛されるトナーの
結着樹脂としては、４リステレン、ぼりＰ−夕四ルスチ
レン、／リピエルトルエンなどのスチレン及びその置換
体の単重合体、スチレン−Ｐ−フルルスチレン共重合体
、スチレン−ｆａｔレン共重合体、スチレン−ｆＪＩＩ
−ルトルエン共重合飢スチレンーＣエルナフタリン共重
合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸エ
チル共重合体、ヌチレンーアタリル酸オクチル共重合体
、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン
−メタアクリル酸エテル共重合体、ステレンーメタアタ
リル酸ブチル共重合体、スチレン−−り四ルメタアクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリＷニトリル共重
合体、スチレン−Ｃエルメチルエーテル共１合体、スチ
レン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニ
ルメチルケトン共重合体、スチレン−ツタジエン共重合
体、スチレン−イソグレ７共重金体ｓ　ス？　’ンーア
クリロニトリルーインテン共重合体、スチレン−マレイ
ン１１共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合
体などのスチレン系共重合体、ぼりメチルメタクリレー
ト、４すメチルメタクリレート、／り塩化ビニル、４り
酢酸ビニル、ぼりエチレン、ポ９　ｆ−ｔレン、４リエ
ステル、Ｉｆ！７１）レタン、−リア電ＶＰ、ニー命Ｖ
樹脂、Ｔ１１すＶエルッチツール、ＩＩ！リアマイｒ、
−リアクリル酸相Ｊ１１、Ｗ／ン、変性繋ジン、チル（
ン樹脂、７ｓｃノール樹脂、脂肪族又紘脂濃族炭化水素
樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化Δラフイン、パラフィ
ンワックスなどが単独或２いは混合して使用で暑る・又
、トナーに用いる着色材料として線、従来公知のカーー
ンツラッタ、鉄黒などが使用でき、ｗ来公知の正荷電制
御剤としてのＪ！料全てを使用する事がで龜る０例えば
ベンジルジメチル−ヘキサデシルアン篭エクムクロツイ
ド、デシル−トリメチルアン毫ニウムクーライド、ニグ
ロシン塩基、ニダロシンヒＰａ１ｅｓライド、ｔ７ラニ
ンｒ及びクリスタルバイオレットなど種々の染料である
。

トナーに使用される磁性粉としては、磁場の中に置かれ
て磁化される物質が用いられ、鉄、コ／４ルト、ニッケ
ルなどの強磁性金属の粉末もしくはマ？ネタイシ、へ！
タイト、フェライトなどの合金や化合物がある。この磁
性粉の含有量はトナー重量に対して１５−７０重量％で
ある。

このようにして構成され九負電荷ＩＩ偉用現像剤の第一
の４１性は、トナー粒子間、もしく紘トナーースリーブ
間の摩擦帯電性に、ｌラッキがなく、シかも帯電量が大
きいためカブリ、トナー飛散部を防ぐことができ、耐久
性も向上することＫある。

又、造粒粒子も磁性を帯びているため機内への飛散もな
い。

他０＠徽は、従来の正に荷電制御する色素・染料は、そ
の分散性不要の九めから用いる結着樹脂との間に選択性
があり、どの樹脂との組み合せも可能という事はなかっ
たが１本発明に用いられる地理シリカ微粉末と樹脂との
間には選択性がなく、いかなる樹脂とも組み合せる事が
でき、応用可能なトナーの構成が広く選択できる事にあ
る。九とえば、熱定着用トナー圧力定着性トナー、カｆ
−にルトナーすべてに用いる事ができる。

以上本発明の基本的な構成と特色について述べ九が以下
実施例にもとづいて具体的に本発明の方法について説明
する。しかしながら、これＫよりて不発ｌ！ｊ！０１ｌ
Ｉ膣の態様がなんら限定されるもＯで線ない。

実施例１ 先づ比較例として、 上記材料を溶融混練し、冷却後、粉砕分級して５〜２１
ｉｓのトナーとし丸、このトナーを、負荷電性のＰ■感
光体上の員電荷潜偉を現像で自る様にしたＮＰ　−ｔ　
ｚ　ｏ　（キャノン製電子複写機）Ｋて作像し九処、画
像濃度の極〈薄い画像しか得られなかった。そこで本発
明ＫＩｅい常温硬化型シリコンレジンワニス（トーレシ
リーン１１．８鼠−２４１０レジン）ｉｌ中に、シリカ
微粉末（日本シリカ製、！−１１ＳＯＫをトリメチルメ
トキシシランで処理しえもの）ｓｏｏｇ及び、磁性微粉
体（ＢＬ−ＢＰ、チタン工業製、Ｈ＠Ｓ６θ・）１００
ｇを投入し、攪拌しながら溶媒を蒸発せしめ、さらに乾
燥、粉砕して２）０メツシ暴でふるい造粒粒子を得友、
この造粒粒子を、トナー１００重量１１に対して３０重
量部混合して、上記ＰＶＫ感光体上の負電荷像を穏健し
九処画像濃度の高い嵐質な画像が得られた。このｉ１儂
は１万枚の複写を繰）返しても劣化はみもれず、造粒粒
子の複写機内飛散も＃よとんどなかりたー 実施例２ で造粒粒子を作製し走以外紘実施例１と同じに行つ死所
、実施例１と同様の結果が得ら゛れた。

実施例３ っ死所、実施例１と同様の結果を得られた。

実施例４ （メタノール２ｊＫｆＩＩＩ解） で造粒粒子を作製した以外は実施例１と同じ操作を行い
実施例１と同１１１ｔ）＃果を得九。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性体微粉末及びシリカ黴粉末を正帯電性樹脂で造
   粒処理し九粒子を含有することを特徴とする、負電荷潜
   像現像、用磁性現像剤。 特徴とする特許請求の範囲４１１項記載の負電荷潜像現
   像用磁性現像剤・ ３、磁性体微粉末の粒径はｓＪＩ以下、Ｈｅ　３　Ｇ　
   Ｇｏ・以下、シリカ粉末／磁性体粉末の比がｌ　Ｏ／９
   ０〜９０／１０であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項記載の負電荷潜像現像用磁性現像剤・ ４、　シリカ及び磁性体混合物と正荷電性樹脂の比が１
   １５−１＄／１であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項記載の負電荷潜像現像用磁性現像剤。 ５、造粒された粒子中の磁性粒子の一含有量が８０重量
   ・豐−セント以下であることを特徴とする特許請求の範
   Ｓ第１項、第２項、第８項及び１ｓ４項記載の負電荷ｉ
   侭！ｌＫ儂用磁性現像剤。 ６、造粒処理された粒子の粒１１が１００声以下である
   ヒとを特徴とする特許請求Ｏ範囲第１項、第２項、第３
   項、第４項及び第５項記載の負電荷＃像現像用磁性現像
   剤。 ７、造粒され九粒子がトナー１００重量部に対して０．
   １−５０重量部含有したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項、第３項、第４項、第６項及び＃Ｉ６
   項記載の負電ｗｅ儂現偉用磁性現像剤。