JPS59137956A - 静電荷像現像用磁性トナ− - 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】 技術分野 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電荷像を現像するに用いられる磁性トナーに関し、よ
り詳細には、トナー粒子を現像部固定部材によって摩擦
帯電し、静電荷潜像を現像するための一成分系高抵抗磁
性トナーに関する。

従来技術 従来より電子写真、静電写真、静電記録、静電印刷等の
静電荷′像を現像する方法としては、大別して乾式現像
法と湿式現像法とがある。前者は更に二成分系現像剤を
用いる方法と、−成分系現像剤を用いる方法とに二分さ
れ、二成分系現像剤を用いる方法は比較的安定に良質画
像が得られるとはいうものの、キャリアの劣化、トナー
とキャリアの混合比の変動等に起因した問題を有してい
る。かかる欠点を回避するためトナーのみよりなる一成
分系現像剤を用いる現像方法が各種提案されており、中
でも磁性を有するトナー粒子から成る現像剤を用いる方
法が比較的広く実用に供されている。例えば該方法にお
いて用いられる高抵抗磁性トナーはトナー層厚規制部材
の現像部固定部材とトナー粒子との摩擦によりトナー粒
子を摩擦帯電せしめ、静電？ｉ４潜像を現像することが
知られている。しかしながらこの従来の磁性トナー現像
法は、トナー粒子がトナ一層厚規制部材へ付着及び固着
し、スリーブ上にトナ一層のむらが生じると共にトナー
に対して長時間に亙ってトナーを均一、且つ充分な帯電
ができない。又現像して得られた画像はスジが多く満足
の行くものではない。更にこのような磁性トナーにおい
て、ニグロシン系染料のなどの油溶性染料で代表される
正荷電制御剤が用いられているが、これらはトナーの樹
脂成分に対して相溶性が小さいことがらトナ゛−中に均
一に分散することが難しく、トナーに付与される荷電を
不均一にし、画像カブリ番起し画像鮮明性を損う。

目　　　　　的 本発明の目的は上記従来の欠点を解消することにあり、
特には、トナ一層厚規制部材等の現像部固定部材に付着
、固着したり、感光体へ付着してトナーフィルミング等
を起したりすることなく長時間に及って均一に正帯電さ
れる静電荷像現像用磁性トナーを提供することであり、
更には長時間に厘っで忠実度が高く、スジ、カブリのな
い高品質な画像を安定して提供する一成分系高抵抗磁性
トナーを提供することである。

構　　　成 上記目的を達成する為種々研究した結果、磁性体微粒子
と樹脂と荷電制御剤を含有する磁性トナーにおいて、後
述のフッ化カーボン基を含有する有機酸をトナー中に０
．０１〜５重置％含有するように用いると前記従来の欠
点が解決し、本発明の目的が達成されることが判明した
。

即ち、本発明はトナー粒子を現像部固定部材によって摩
擦帯電し、静電荷像を現像するための磁性トナーにおい
て、下記一般式で示されるフッ化カーボン基を含有する
有機酸を０．０１〜５重−％含有することを特徴とする
静電荷像現像用磁性トナーを要旨とするものである。

一般式 ％式％ ただし、 ｎ＝０〜９　１Ｉｌ＝１〜３　　Ｗ＝１〜３Ｒｆ＝フッ
化カーボン基 Ａｒ＝アルキル基、アリル基又はアラルキル基Ｘ＝カル
ボキシル基、スルホン酸基又は水酸基本発明磁性トナー
にお°いて、上記フッ化カーボン基を含有する有機酸が
０．０１重量％未満では以下に記載する効果が充分でな
く本発明の目的を達成することができない。また、５重
量％を越えるとトナーの正帯電性が大きすぎスリーブ等
へのトナーの付着生じ易く流動性の低下や画像ｍ度の低
下を招く。

本発明トナーに用いられる樹脂としてはポリエチレン、
ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニ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−ク
ロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体
、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニ
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−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸
オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレ
ン−メタクリン酸ブチル共重合体、スチレン−ジクロル
メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重
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−ブタジ
ェン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共
重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポ
リビニルブチラール、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹
脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹
脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂
、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが単独或
いは混合して使用できる。

また、本発明に用いられる磁性微粒子としては磁場によ
ってその方向°に極めて強く磁化する物質、例えば、フ
ェライト、マグネタイトなどをはじめとする鉄、コバル
ト、ニッケルなどの強磁性を示す元素を含む合金あるい
は化合物、その他、熱処理等何らかの処理を施すことに
よって強い磁性を示す種々の合金等も有効に用いられる
。これらの強磁性体をトナー中に含有せしめるには平均
粒径を０．１〜３μＩ程度の粒子とすることが望ましく
、その含有量は、トナー中に１５〜６０重ω％となるよ
うにするとよい。

また、本発明のトナーに添加し得る正荷電制御剤として
は、例えば、第４級アンモニウム化合物及び有機染料、
特に塩基性染料とその塩である。具体的には、ベンジル
ジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシ
ル−トリメチルアンモニウムクロライド、ニゲＯシン塩
基、ニグロシンヒトＯクロライド、サフラニン・γ及び
クリスタルバイオレットなどである。

又、本発明に用いられるフッ化カーボン基を含有する有
機酸をトナー中に分散するにはトナーの他成分と共に混
合してトナー粒子としても良く、或いは他の成分を混合
し予めトナー粒子を形成してから該粒子中に分散しても
よい。いずれの場合もトナー中に均一に分散されて金属
面等に対し優れた滑性効果を示すことからトナーに摩擦
電荷を付与する部材へのトナーの付着及び固着を低減或
いは防止し、スリーブ上にスジのない均一なトナ一層を
形成する。また前記フッ化カーボン基を有する有機酸を
それ自身が安定した正帯電特性を有することから安定且
つ充分な帯電量でトナーを正帯電し、従来避けることが
できなかった現像カブリを防止するだけではなく、トナ
ー中に含有した場合にはトナー成分の均一分散にも効果
があり、トナーを均一に帯電する。

前記フッ化カーボン基を有する有機酸の具体例としては
、以下のものが挙げられ、本発明で言う「フッ化カーボ
ン基」とはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、
アリール基などの少なくとも一つの水素がフッ素で置換
されたものをいう。

Ｒｆ　Ｃ００Ｈ−、、Ｒｆ　ＣＨ２ＣＨ２Ｃｏｏｌ−１
、本発明の磁性トナーは、トナー粒子同士をトナ一層厚
規制部材等との摩擦接触によって帯電されるが、現像ス
リーブは電極効果を有する互−いに電気的に絶縁された
多数の微少導体を誘電体層表面に設けることが好ましく
、またトナ一層厚規制部材は磁気的にスリーブに吸引さ
れる弾性体で構成することが好ましい。

以上本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以
下に本発明を更に実施例に基づいて説明する。

実施例１ スチレン−ブチルメタクリレート共重合物５３．０重量
％ ニグロシン（オリエン１〜化学　ニグロシンベース−Ｅ
Ｘ）　　　　　　　　　　２．０　　。

四三酸化鉄（戸田工業　Ｅ　ｐｔ−１０００）４５．０
　１ｒ 上記組成物をブレンダーで充分に混合した後、１４０〜
１５０℃に熱した２本ロールで混練した。

混練物を自然放冷後、カッターミルで粗粉砕し、ジェッ
ト気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風り分級を用いて５
〜２０μｍの平均粒度を有する磁性トナーを得た。更に
この磁性トナーにＣｅ　ＦＩ７　ＣＨ２ＣＨ２Ｃ０ＯＨ
を含有量が０．１重量％となるように加えヘンシェルミ
キサーで混合し本発明の磁性トナーを得た。

次いで、上記のトナー粒子同士の摩擦接触、トナー粒子
とトナ一層厚規制部材、現像剤スリーブとの摩擦接触に
より磁性トナーに摩擦電荷を付与し、有機半導体感光体
上に形成された負の静電荷像を現像してトナー画像を作
り、普通紙に転写、加熱定着した。

得られた画像は濃度が１．４０と高く、カブリ、スジの
全くない解像力に優れた良質の画像であった。更に連続
して５ｏｏｏｏ枚複写したところ、初期の画像と全く遜
色なく、また、スリーブ、およびトナーの層厚規制部材
へのトナー付着、感光体へのフィルミングも見られなか
った。連続複写での現像スリーブ上のトナーの摩擦電荷
量を測定したところ、図のａ　に示されるように安定し
た正に高い摩擦電荷量が維持され、トナー粒子間での帯
電量のバラツキもなかった。

比較例１ ＣＯＦＩ７　ＣＨｚ　ＣＨ２Ｃ０ＯＨを添加しない他は
、実施例１と同様に比較用の磁性トナーを作成し、実施
例１同様に画像を形成したところ、現像スリーブ上のト
ナーの摩擦電荷量は図のｂに示されるように低くコピ一
枚数を重ねるにつれ更に低下した。また、スリーブ上及
びトナ一層厚規制部材、感光体へのトナー付着及び固着
が認められ、スリーブ上のトナ一層の厚さも均一ではな
くスジがみられた。得られた画像は、濃度が０．８０と
低くスジ、カブリの多い不鮮明な画像であった。

実施例２ スチレン−ブチルメタクリレート共重合物５２．０重量
％ ニグロシン（オリエント化学　ニグロシンベース−ＥＸ
）　　　　　　　　　　２．０１？四三酸化鉄（戸田工
業　Ｅ　ｌ）ｔ　−１０００）トナーを得た。このトナ
ーを用い実施例１′と同様に画像を形成したところ実施
例１同様の均一で、且つ正に高い摩擦電荷量が安定して
得られ、スリーブ及びトナ一層厚規制部材への付着及び
固着、感光体へのフィルミングは見られず、得られた画
像も濃度が１．２５と高く、カブリ、スジのない階調性
、解像力ともに優れたものであった。また５００００枚
複写で得られた画像は何れも初期の画像と全く遜色のな
い良品質のものであった。

実施例３〜５ 以下の組成を用いて本発明磁性トナーを作成した。実施
例３〜５は実施例１と同様にフッ化カーボン基を有する
有機酸を除く成分でトナー粒子を作成後フッ化カーボン
基を有する有機酸を混合してトナーを得たものであり、
実施例６〜８は実施例２と同様にフッ化カーボン基を有
する有機酸を含む全成分を同特に混合してトナーを得た
ものである。以上のようにして得られた磁性トナーにつ
いて実施例１と同様に画像を形成したところ実施例１と
同様に均一で、且つ正に高い摩擦電荷量が安定して得ら
れ、スリーブ及びトナ一層厚規制部材への付着、固着及
び感光体へのフィルミングは見られなかった。

また、以下に５ｏｏｏｏ枚複写で得られた画像の初期の
濃度と５００００枚目の濃度のみを示したが、５０００
０枚の連続複写で得られた画像は何れも初期の画像と全
く遜色のない良品質のものであった。

実施例３ ポリスチレン　　　　　　　　５７．５　　重量％ニグ
ロシン（オリエント化学　ニゲ０シンベース−ＥＸ）　
　　　　　　　　　２．ＯＩＩジンクフェライト　　　
　　　４９　　　／Ｊ初期画像濃度　　　　　　１．２
８ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度　　１．２５実施例４ ポリメチルメタクリレート　　５６．８　　重量％スピ
リットブラックＡＢ２　　　１，２ｎ２、Ｏｎ 初期画像濃度　　　　　　１．１９ ５０．０００枚後の画像濃度　　１．１７実施例５ ポリ塩化ビニル　　　　　　　５２．５　　重量％オイ
ルブラックＨＢＢ　　　　　　１，５　７１四三酸化鉄
（戸田工業　Ｅ　ｐｔ−１０００）４５〃 Ｃｅ　Ｆ１７０Ｈ２Ｃ８２Ｃ００Ｈ １，０／／ 初期画像濃度　　　　　　１．２５ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度　　１．２０実施例６ スチレンーブチルノメタクリレート共重合物５５．０　
　重量％ ニグロシン（オリエント化学　ニグロシンベース−ＥＸ
）　　　　　　　　　２．０　　／１ジンクフェライト
　　　　　　４０〃 ＣＯＦ１７　ＣＨ２ＣＨ２Ｃ００Ｈ ３〃 初期画像濃度　　　　　　１．２１ ５０．０００枚後の画像濃度　　１．１８実施例７ ポリスチレン　　　　　　　　５２．８　　重量％スピ
リットブラックＡＢ２　　　１．２　　ｎ四三酸化鉄（
戸田工業　Ｅｐｔ−１０００）初期画像濃度　　　　　
　１．２６ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度−１，２２実施例８ ポリメチルメタクリレート　　５６．３　　重量％スピ
リットブラックＡＢ２　　　１．２１１２．５〃 初期画像濃度　　　　　　１．１８ ５０．０００枚後の画像濃度　　１．１６効　　　果 以上述べたように本発明の正荷電性高抵抗磁性トナーは
、トナー中にフッ化カーボン基を有する有機酸を含有す
ることにより金属面等に対して優れた滑性効果を示し、
トナーに摩擦電荷を付与する部材へのトナーの付着及び
固着を低減或いは防止し、スジのない画像を形成する。

更に感光体へのトナーフィルミングによって画像の品質
を損うなこともない。また本発明で用いるフッ化カーボ
ン基を有する有機酸はそれ自身が安定した正帯電特性を
有するとともに、トナー中での分散性も良好、且つ染料
並びに顔料等のトナー成分の分散性をも良好にすること
から図に示すように安定且つ充分な帯電量でトナーを正
帯電し、従来避けることのできなかった現像カブリを起
すことなく良品質の鮮明画像を長期間に亙って提供する
ことができる。また、トナー飛散、凝集などもなくトナ
ー補給性並びに耐久性も優れいた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明並びに比較用の磁性トナーの連続複写におけ
るトナーの帯電量の測定結果であり、ａは本発明のトナ
ー、ｂは比較用のトナーの帯電量である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トナー粒子を現像部固定部材によって摩擦帯電し、静電
   荷像を現像するための磁性トナーにおいて、下記一般式
   で示されるフッ化カーボン基を含有する有機酸を０．０
   １〜５重量％含有することを特徴とする静電荷像現像用
   磁性トナー。 一般式 ％式％ ただし、 ｎ＝０〜９　　ｍ＝１〜３　　Ｗ＝１〜３Ｒｆ＝フッ化
   カーボン基 Ａｒ＝アルキル基、アリル基又はアラルキル基Ｘ＝カル
   ボキシル基、スルホン酸基又は水酸基