JPS60125849A - 静電荷現像用トナ− - 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 この発明は、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ために用いるトナーに関する。

従来技術 従来静電潜像を現像する方法として、磁性１ヘプーのみ
からなるいわゆる一成分磁性トナー現像法が知られてい
る。これは導電性かつ非磁性のキＸ・リアスリーブ内に
設けられた磁石の磁力により導電性磁性トナーを前記ス
リーブ上に保持し、スリーブと磁石との相対運動により
磁性トナーを静電潜像上に運び、この状態において、静
電潜像担持体の導電性裏打ち部材と前記スリーブおよび
磁性トナーどの間に導電路を形成させて、磁性ｉ〜ルナ
−潜像とは逆極性の電荷を誘導さＩ現象するという方法
である。

この現像法に用いられる導電性磁性１〜ナーは例えば米
国特許第３，６３９，２４５号明細書で提案されるよう
な、トナー粒子の表面部分をその中心部分より電気的に
導電性としたものである。

しかし、このような導電性磁性トナーを用いて現像した
トナー画像は、仙の記録体上へ静電的に転写することが
困矢１１であるという欠点があった。

これを改良する目的で、磁性１ヘナーの電気抵抗を高く
することも提案されているが、この場合は反対に現像性
を損なうことになり、現像性及び転写性の両特性を満足
させる現像剤は未だ開発されていなかった。

そこで、現像性及び転写性の優れた現像剤をつ（るため
に、磁性粉末を分散含有するｉ電気抵抗磁性トナーと該
トナーの体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する
導電性磁性粒子との混合物からなる静電潜像用現像剤が
提案されているが（特開昭５６−１４２５４０号参照）
、高電気抵抗磁性トナーと導電性磁性粒子の混合比（バ
ランス維持）が困難で、作動後の調整が必要になる欠点
がある。したがって、真の一成分現像剤が期待されてい
る。

目　的 この発明は、−成分現像剤で現像性及び転写性がともに
浸れた現像剤を提供することを目的どじでいる。

構　成 この発明の構成は、球状の核体粒子上に、着色材、導電
性粒子および／または磁性粉を含有し、体積固有電気抵
抗値が１０２〜１０９Ω−ｃｍである第１被覆層とその
上に体積固有電気抵抗値が１０９Ω−ｃｍ以上である第
２被覆層を有することを特徴とする静電荷現像用トナー
である。

このトナーの構成を添付図面の第１図に拡大して具体的
に示すと、中心に球状の核体粒子１があり、その表面に
電気抵抗が比較的小さイ（１０２〜１０９Ω−ｃｍ）第
１被１ｆｆｌ　２があり、更にその表面に電気抵抗が高
い（１０９Ω−ｃｍ以上）第２被覆層３を有する。

上記の球状の核体粒子は、アクリル酸エステル樹脂やス
チレン樹脂などのプラスチック透明ビーズで、市販品を
用いてもよく、通常の造粒法によって製造したものでも
よい。

例えば、物理的な造粒方法どじでは、噴霧造粒法、化学
的方法としては、モノマーの懸濁重合法、シード乳化重
合法等がある。

粒径はトナー用核として　１〜２０μの範囲でよいが、
均一な粒径のトナーを製造するには、まず核体粒子の粒
径分布を均一にしておく必要がある。

つさ゛に低電気抵抗の第１被覆層について説明すると、
その成分は基本的には、結着剤、導電剤から成り、ざら
に必要があれば着色剤、磁性粉、電荷制御剤等をハｌえ
る。

結着剤としては、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹
脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、天然樹脂、セルロ
ース類等がある。

導電剤としては、主として白黒用としては導電性カーボ
ンブラックが用いられ、その他、鉄、ニッケル、コバル
ト、マンガン等の単体金属または合金あるいはそれらの
酸化物の粉末、さらにヨウ化銅粉末等も用いられる。

磁性粉末としては、鉄、ニッケル、コバルト、マンガン
等の単体金属または合金あるいは、これらの金属の酸化
物の磁化可能材料の１μ以下の粉末が用いられる。

着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリン
ブラック、クリスタルバイオレット、ローダミンＢ１マ
ラカイトグリーン、ニグロシン、銅フタロシアニン、ア
ゾ染料等の顔料または染料が用いられる。

その他、ワックス、脂肪酸または脂肪酸金−像塩、シリ
カ粉末、酸化亜鉛粉末等を添加することも可能である。

また、この発明の現像剤では、磁性１−ナーが、静電転
写工程で転写記録紙に印加する極性とは逆極性に摩擦帯
電する傾向にある方が転写効率がよいことが確認されて
いる。したがってζニグロシン、モノアゾ染お１、亜鉛
ヘキサデシルサクシネ−１〜、ナフトエ酸のアルキルエ
ステルまたはアルキルアミド、二Ｉ・ロフミン酸、Ｎ、
Ｎ−−テ１〜ラメチルジアミンベンゾフェノン、Ｎ、Ｎ
′−テ１〜ラメデルベンジジン、１−リアジン、サリチ
ル酸金属錯体等、この分野で電荷制御剤と称される極１
４の強い物質を添加することが好ましい。

上記各成分からなる材料の被覆方法は、物理的方法とし
て、転勤造粒法、溶融造粒法、スプレードライ法、流動
コーティング法、攪拌造粒法、表面被覆法などがあり、
化学的方法として、界面用合法、液中硬化被覆法、水溶
液系からの相分離法、有機溶液からの相分離法、液中乾
燥法、融解分散冷却法、カプセル内包物交換法、粉床法
などがある。そして、この第１被覆層の厚さは、０．５
〜３０μが適当である。

第２被覆層は電気抵抗が高い材料で、基本的には、前記
のような絶縁性結着剤から成り、その仙必要に応じて、
着色剤、磁性粉、電荷制御剤等を加えることができる。

被覆方法は第１層と同じであり、被覆層の厚さはある大
きさの電界をかけた時〈望ましくは１０２〜１０４ｖ１
０ｒｒＩ〉に粒子の導電性効果が現われるのが望ましく
、あまり厚いとよくない。したがって、５μ以下が望ま
しく、特に０，５〜３μが適当である。

現像するときの、この発明の現像用トナーの作用は、以
下のように説明できる。ライ（わら、この発明の現像用
トナーの導電率（Ω−１ａｍ−’）ど印加電界（ＶＣｍ
−’）の関係は第２図の線６に示すように変化する。従
来の導電性トナーおよび絶縁性トナーは、それらの導電
率が印加電界の変化に対して導電性トナーは線４、絶縁
性１−ナーは線５で示すように緩やかに変化しているだ
けであるが、この発明のトナーでは、あるブレークダウ
ン電界Ｅ　が１０２〜１０’　Ｖ／Ｃｍの間に存在し、
導電率が急に」１昇する。

したがって、この発明の１〜ナーを用いて、第２図に示
したブレークダウン後のＢ領域の電界で現像を行ない、
ブレークダウン前のＡ領域の電界で転写を行なうように
すれば、従来の一成分プロセスの矛盾が解決できる。

すなわち、従来の一成分現像プロセスにおいて、トナー
は現像時には導電性、転写時には絶縁性であるという相
反する性質がめられていたが、この発明のような層構成
をもたせた場合、電界依存型になり、印加電界の強さを
現像、転写部のそれぞれに異なるようにすれば、同一ト
ナーで導電性と絶縁性の両方の機能を有することができ
るのである。

以下実施例によって、この発明を具体的に説明する。

実施例１ 市販の真球状のポリスチレンビーズ（粒径的１５μ）を
核体粒子として用い、これを流動床中におき、下記の組
成の混合液、すなわち、スヂレンーメチルメタクリレー
ト （ＭＭＡ）のラテックス液　１００Ｍ量部四三酸化鉄粉
末　５０重量部 導電性カーボン　２０重山部 水　１００重量部 からなる混合液を適宜希釈して流動床の上方より噴霧し
て、熱雰囲気中で乾燥して被覆層を設けた。

これによって、厚さ約２μの第１被覆層ができた。この
ときの体積固有電気抵抗は８．６Ｘ１０６〜５．６Ｘ７
０’Ω−ｃｍｃ”あった。

つぎに、上記第１被覆層をもつ粒子を同様に流動床中に
おき、下記の組成、すなわち、スチレン−ＭＭＡのラテ
ックス液 １００重量部 四三酸化鉄粉　１０重量部 水　１００重量部 からなる混合液を適宜稀釈して、流動床の上方より噴霧
し、熱雰囲気中で乾燥し、電気抵抗が高い第２被覆層を
設けた。その層の厚さは約１μであった。

こうして、第１および第２の被覆層をもつ、平均粒径約
１８μの静電荷現像用トナーをつくった。

このトナーを現像剤として用い、電子複写ｍ　［Ｒ１ｃ
ｏｐＶ　ＦＴ−４７００Ｊ　［（ｌｌすｍｌ−製］を改
良した装置を用い、現像電界６×１０３〜２．３Ｘ１０
４　Ｖ／ｃｎ＋、転写電界を２×１０３〜４×１０２Ｖ
／Ｃｍに設定して画像を形成したところ現像時の画像お
よび転写後の画像ともに十分に鮮明な画像が得られた。

実施例２ スチレン　１００重量部 アゾじスイソブチロニ１ヘリル　２重量部ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート ３重量部 上記成分を混合分散させて複合組成物を作つ　ｌこ　。

一方容量２℃のセパラブルフラスコに親水性コロイダル
シリカアエロジル−２００〈デクリ礼製）３部を採って
蒸溜水を加えたものに、前記重合組成物を添加し、攪拌
機［王にホモミクサー］　［特殊機化工業＠製］により
回転数５．００Ｏｒ、ｐ、ｍ、で攪拌しながら温度７０
℃に着温し、この温度に保った。その後、通常の攪拌機
により、回転数ｉｏｏ　ｒ、ｐ、ｍ、で攪拌しながら６
時間重合反応を進めて重合を完了させたが、粒径の変化
はみられなかった。

重合完了後、固型物粒子を濾別して乾燥させ、分級後、
平均粒径約１５μの核体粒子をつくった。

ついで、この核体粒子を、 スチレンラテックス液　１００重量部 四三酸化鉄粉末　５０重Φ部 導電性カーボン　２０重開部 水　１００重量部 からなる混合液に入れ、十分分散して噴霧乾燥して、電
気抵抗が小さい第１被覆層（厚さ約１，５μ）を有する
粒子を作成した。

この粒子の体積固有電気抵抗値は１．８×１０７〜６．
８×１０７０−ｃｍであった。

ついで、上記第１被Ｎ層をもつ粒子を、スチレンラテッ
クス液　１００ｆｆｉ　ｆｆｉ部四三酸化鉄粉末　７重
量部 水　１００重石部 からなる混合液に混合し、十分分散させた後、噴霧乾燥
して電気抵抗の高い第２の被覆層（厚さ約１μ）を形成
さゼた。

こうして、第１および第２の被覆層をもち平均粒径約１
９μの静電電荷現像用１〜ナーを得Ｉこ。

この１〜ナーを実施例１と同様に画像形成したところ、
十分鮮明な画像が得られた。

実施例３ ボリスヂレン　１００重量部 トルエン　５００重邑部 からなる混合物を十分溶融させ、適宜希釈して、噴霧乾
燥し、できた粒子を分級後、平均粒径約１８μの球形の
核体粒子をつくった。

ついで、上記核体粒子を流動床中におき、スチレン−Ｍ
ＭＡのラテックス液 １００重量部 導電性カーボン　２０重量部 水　１ｏｏ重量部 からなる混合液を適宜希釈して、流動床の上方から噴霧
して、カロ熱雰囲気中で被覆して、　２部ｍ覆層を形成
した。こうして、厚さ約３μの第１被覆層が形成され、
このときの電気抵抗は３．！ｉＸ　１０’　〜８．３ｘ
　１０７Ω−ｃｍｒあった。

ｎい７−１−π−笛１勧覆層をもつ粒子を、同様に流動
床中におき、 スチレン−ＭＭＡのラテックス液 １００重量部 カーボンブラック　２重間部 水　１００重吊部 からなる混合液を適宜希釈して、流動床の上方から噴霧
して熱雰囲気中で乾燥して電気抵抗が高い第２の被覆層
（厚さ約１μ）を形成させた。

得られた１〜ナーは第１および第２の被覆層をもち、平
均粒径約２３μであった。

この１〜ナーを現像剤として用い、ｌ−Ｉ　Ｓ　Ｔ方式
と称される記録方法（特開昭５５−８４’１５５号参照
）に基づいたプロトタイプ装置で、画像形成をしたとこ
ろ、鮮明な画像が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の静電荷現像用トナー粒子の構造を
示す拡大断面図、 第２図は、上記トナーの導電率と印加電界の関係を示す
グラフをそれぞれ示す。 １・・・核体粒子、２・・・第１層、３・・・第２層、
４・・・導電性トナーの導電率を示す線、５・・・絶縁
性トナーの導電率を示す線、６・・・この発明のトナー
の導電率を示す線、特許出願人　株式会社リ　コ　− 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　宏 Ｊ’　ｌ　凶 才　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 球状の核体粒子上に、着色材、導電性粒子および／また
   は磁性粉を含有し、体積固有電気抵抗値が１０２〜１０
   ９Ω−ｃｍである第１被覆層とその上に体積固有電気抵
   抗値が１０９０−ｃｍ以上である第２被覆層を有するこ
   とを特徴とする静電荷現像用トナー。