JPS60186856A - 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】 産業上の利用分野 本発明は現像剤、特に現像剤の特性低下を防止した現像
剤をこ関する。

従来技術 電子写真法あるいは静戒記録法−４こ適用される現像方
法として、トナーとキャリヤの現像剤を用い、トナーと
キャリヤ間の摩擦帯電によりトナーに′１荷を付与し、
このトナーにより静′ｔｒＬｍ像を可視化Ｔる方法が知
られている。感光体あるいは静電記録体上の可視化され
たトナー像は転写紙に転写後、定着して複写物とし、一
方転写後の感光体あるいは静電記録体上の転写できなか
った残留トナーが次の複写工程に備える為にクリーニン
グされる。この残留トナーのクリーニングは、ブレード
法、ブラシ法、ウェブ法等種々の方法により行われてい
るが、数千回あるいは数万回と複写工程を続けるうちに
これらのクリーニング法では除去しきれないトナーが徐
々蛋こ感光体等の表面に著積し、いわゆるクリーニング
不良あるいはトナーフィルミングといった不都合を生じ
る。このような現象を改善する為、例えば特公昭４８−
８１４１号、同５１−１１３０号、特開昭５０−１２０
６３１号、同５２−８４７４１号等で現像剤組成物に添
加剤を混合する方法が提案されている。即ち、特公昭４
８−８１４１号はボリテトラフルオロエチレン、弗化ポ
リビニリデン等の表面エネルギーの低い有機重合体を、
特公昭５１−１１３０号は摩擦帯′ＩＥ列が硫黄より小
さい塗着性のない重合体を特開昭５０−１２０６３１号
は摩擦帯電列が硫黄より小さい塗着性のない重合体とコ
ロイド状シリカ等の研摩剤を、また特開昭５２−８４７
４１号はポリスチレン粒子を、それぞれ現像剤中に添加
し、付着化の低下あるいは研摩効果等により感光体等の
表面へのクリーニング不良あるいはトナーフィルミング
を防止するものである。これらの方法はクリーニング不
良あるいはトナーフィルミングの防止という面ではある
程度有用な方法であるが、この様な添加剤を混合した現
像剤は混合しない現像剤に比較してトナーへの摩擦帯電
能が低下するという不具合を有する。つまり複写枚数１
万〜２万枚から画像濃度の低下やカプリの増大が生じ、
遂には複写できない現象が生じてしまう。この現象は高
温高湿の環境のとき特に顕著に生じる。

このとき感光体上にはトナーフィルミング現象は生じて
いないので、この現象は摩擦帯電能の低下に赴−因する
ものと考えられる。

発明の目的 本発明はこの様な事情に鑑みなされたものであって、感
光体あるいは静電記録体へのクリーニング不良あるいは
トナーフィルミングを防止し、画像濃度の低下やカプリ
の増大を防止した現像剤を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するため本発明者等は研究を重ね、ギヤ
リヤとトナーとこのトナーの平均粒径より小さい平均粒
径を有する微粉末とを官有する現像剤において、摩擦帯
電列上の位置がトナ上の位置がキャリヤを中心にしてト
ナーと反対側にある重合体微粉末を用いることを特徴と
する現像剤が著しく良好な結果を与えることを見出し、
本発明を完成した。

即ち、本発明に係る現像剤を用いることにより、潜像形
成部材を損傷せずに完全なりリーニングが行われ、しか
も現像剤の寿命が著しく長いことが確認された０ ここでいう微粉末とトナー粉末の帯電列は一般文献に見
られる方法で決定されるが、とくに好ましいのは以下に
述べる方法である。

即ち、負→ｉ￥電性のキャリヤＡと正帯電性のキャリヤ
Ｂとを準備し、対象物微粉体（トナー、微粉末）とキャ
リヤの帯電量をａμｃ／ｌ、キャ１ツヤＢとの帯電量を
ｂμＣ／ｆとするとぎ、キャリヤＡの＠前列座標を０、
キャリヤＢの帯電列座標を１として、微粉体の帯電列座
標をａ／１ａ−ｂｌで定義する。ここで帯電列座標決定
のためのキャリヤＡ、Ｂとしては鉄粉、フェライト粉、
ガラスピーズ等から選択した同一のコアを用（７）、キ
ャリヤＡには、被覆剤として従来公知の強力な負帯電性
樹脂、例えば、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニ
リデン、塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−アクリロニ
トリル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル−
アクリル酸共重合体、塩化ビニル重合体、塩化ビニル−
三フッ化−塩化エチレン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、−塩化三フツ化エチレンー塩化ビニルデ
ン共重合体、ニトロセルロース樹脂等を完全にピンホー
ルなく被覆したものを用いることができる。またキャリ
ヤＢとしては被覆剤として従来公知の強力な正帯′４性
樹脂、例えば、メタクリル酸メチル重合体メタクリル＼ 酸メチルスチレン共重合体、エチルセルロース、ポリビ
ニルピリジン等を完全をこピンホールな（被覆したもの
を用いることができる。

この方法において、微粉末の帯電列がトナーよりキャリ
ヤ側に位置するとは １没、−−ｔｌ＞ｌ輸−１１・・・・・・（１玖）又は １×、〜　１〉１×佃末１・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（１ｂ〕で定義され、それぞれキャリヤの帯
電極性が正の場合と負の場合に対応する。また、微粉末
の帯電列がキャリヤを中心にしてトナーと反対側に位置
するとは Ｘ６ｓ、？、〉工でかつＸ４．＋−＜　”　’−”””
””　（２ａ　）又は ×つｐ、、　末＜　０でかつ　Ｘ、アー〉０・・・・−
・・・・・・・（２ｂ）で定義され、それぞれキャリヤ
の帯電極性が正の場合と負の場合ｌこ対応する。

本発明に係る微粒子としては、前述の従来公知の材料で
も上記の判断基準（１）式ないしく２）式を満丁限りに
おいて使用することができるが、より好ましい結果を与
えるのは以下の如き有機重合体微粉末で、上記判断基準
を満すものである。

即ち、アクリル系重合体、アクリル／スチレン系共重合
体、含窒素付加重合性単量体の重合体又は共重合体及び
重合性不飽和カルボン酸の重合体又は共重合体およびそ
の他付加重合性ビニル化合物の重合体、共重合体から選
ばれた少くとも１種の重合体であり、前記の判断基準を
満す微粉末である。

この重合体粉末を構成するモノマーの具体例としては、
アクリル酸及びメタクリル酸のアルキルアルコール、ハ
ロゲン化アルキルアルコール、アルコキシアルキルアル
コール、アラルキルアルコール、アルケニルアルコール
の如きアルコールとのエステル化物等が挙げられる。そ
して、上記アルコールの具体例としてメチルアルコール
、エチルアルコール、フロビルアルコール、メチルアル
コール、アミルアルコール、ヘキクルアルコール、ヘプ
チルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコー
ル、ドテシルアルコール、テトラデシルアルコール、ヘ
キサデシルアルコールの如キアルキルアルコール；これ
らアルキルアルコールを一部ハロゲン化シタハロゲン化
アルキルアルコール：メトキシエチルアルコール、エト
キンエテルアルコール、エトキシエトキシエチルアルコ
ール、メトキン１口ビルアルコール、エトキンエテルア
ルコールの如きアルコキシアルキルアルコール；ベンジ
ルアルコール、フェニルエチルアルコール、フェニルプ
ロピルアルコールの如キアラルキルアルコール：アリル
アルコール、クロトニルアルコール（７）　如キアルケ
ニルアルコールカ挙、’ｒｆ　ラれる。

これらのアクリル系モノマーは単独の重合体として用い
ても良く、又他の種類のモノマーと共重合して用いても
艮い。この場合の他の種類のモノマーの具体例としては
スチレンのほかそのｇ４体、例えばメチルスチレン、ジ
メチルスチレン、トリメチルスチレン、エテルスチレン
、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、フロビルス
チレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチル
スチレン、オクチルスチレンの如きアルキルスチレン、
フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジ
プロモスチレン、ヨードスチレンの如キハロゲン化スｆ
Ｖ７、更ニニトロスチレン、アセチルスチレン、メトキ
クスチレン等が挙げられる。

また、付加取合性不飽和カルボン酸類、即ちα−エテル
アクリル酸、クロトン酸、α−メチルクロトン酸、α−
エテルクロトン酸、インクロトン酸、テグリン酸、ウン
ゲリカ酸の如き付加重合性不飽和脂肪族モノカルボン酸
、又はマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クトラコン
酸、メサコン酸、グルタコン酸、ジヒドロムコン酸の如
き付加重合性不飽和脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。

また、これらカルボン酸の各種金属塩化したものも用い
ることができ、この金属塩化は重合終ｒ後に行うことが
できる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸と前記のアルキ
ルアルコール、ノヘロゲン化アルキルアルコール、アラ
ルキルアルコール、アルケニルアルコールの如ｆｆフル
コールトジエステル化物等が挙げられる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸より誘導される
アミド及びニトリル；エチレン、プロピレン、ブテン、
インブチレンの如き脂肪族モノオレフィン：　１，３−
ブタジェン、１．３−ペンタジェン、２−メチル−１，
３−ブタジェン、２．３−ジメチル−１，３−ブタジェ
ン、２，４−へキサジエン、３−メチル−２，４−へキ
サジエンの如き共役ジエン系脂肪族ジオレフィンが挙げ
られる。

更ζこ酢酸ビニル類、ビニルエーテル類：２−ビニルピ
リジン、４−ビニルピリジン、２−ビ＝に一６−メｆル
ヒリシン、２−ビニル−５−メチルピリジン、４−ブテ
ニルピリジン、４−ペンチルピリジン、Ｎ−、ビニル−
ピペリジン、４−ビニルピペリジン、Ｎ−ビニルジヒド
ロピリジン、Ｎ−ビニルビロール、２−ビニルピロール
、Ｎ−ビニルピロリン、Ｎ−ビニルピロリジン、２−ビ
ニルピロリジン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビ
ニル−２−ピペリトン、Ｎ−ビニルカルバゾール等の含
窒素ビニル化合物；ビニルトリメトキシ７ラン、ビニル
トリエトキシシラン等のビニルシラン化合物が挙げられ
る。

さらにまた、含ハロゲン付加重合性モノマーとして、−
フッ化エチレン、ニフッ化エチレン、三フッ化エチレン
、四フッ化エチレン、−塩化エチレン、二ｔＪＩＳエチ
レン、三ｍ化エチレン、四塩化エチレン、二フッ化二塩
化エチレン、三フッ化−塩化エテｖン、六フッ化フロヒ
レンのごときハロゲン化オレフィン類を挙げることがで
きる。

本発明に係る微粉末はこれらモノマーの単独ないし共重
合体で、前記判断基準を満たせばよいが、特に重要なの
はキャリヤ、ことに被覆キャリヤの被覆ポリマーの化学
構造との関連であって、本発明の判断基準を満たすため
には次のようにする。即ち、例えばキャリヤとして、メ
チクリル酸メチル拳コート・キャリヤを選んだ場合には
、微粉末としてビニルピリジン粉末のようにより正帯電
の強い化宇宿造を持つ微粉末を選ぶことにより（１）式
ないしＣ〕式を満足することができる。

本発明で用いるトナー粉末の平均粒径より小さい平均粒
径を有する微粉末は各種重合法を用いて重合されたもの
を用いることができる。即ち、エマルジョン重合、ソー
プフリーエマルジ菖ン重合、サスペンション重合等によ
り粒子化された重合体は勿論、上記各重合法又は溶液重
合、バルク重合等により得られた重合体を溶剤に溶解し
た後スプレードライ法ｌこより造粒された微粉末や機械
的粉砕等の手法により得られた微粉末を用いることがで
きる。

本発明に係る微粉末は１種類だけを用いることに限定さ
れるものではなく、複数の種類を併用することができる
。又本発明に係る微粉末は他の添加剤と併用することが
できる。

本発明に係る微粉末の平均粒径はトナー粉末平均粒径よ
り小さい必要があるが、望ましくは０．０５〜５μｍ５
より望ましくは０．１〜２μｍの粒径を有するものが好
結果を与える。

本発明に係る微粉末の添加量はトナーに対し０．０１〜
１０ｉｉ％で用いることができるが、より望ましくは０
．０５〜２．０重量％が好結果を与える。

本発明の現像剤は、前述の重合体術粉末の添加剤の他に
公知のトナーを混合してなるものであり、このトナーに
用いられる結着樹脂としてハ、スチレン、クロルスチレ
ン、ビニルスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピ
レン、ブチレン、インブチレン等のモノオレフィン：酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸
ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、
メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカル
ボン酸のエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチ
ルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル
：ビニルメチルケトン、ビニルへキシルケトン、ビニル
インプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独型合本
あるいは共重合体を例示することができ、特に代表的な
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル
酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル
共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチ
レン−ブタジェン共重合体、スチレン−無水マレイン酸
共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げること
ができる。

更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、ハラフィン、ワ
ックス類を挙げることができる。

父、トナーの着色剤としては、カーボンブラック、ニグ
ロシン染料、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロ
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、メチレンブルークロリド、フ
タロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキ丈レート
、ランプブラック、ローズベンガル等を代表的なものと
して例示ｆることかできる。

結着樹脂、着色剤は上述の例示したものに限定されるも
のでない。

又、磁性材料を内包した磁性トナーをも用いることがで
きる。

このトナーは、約３０μｍより小さい、好ましくは３〜
２０μｍの平均粒径を有するものを用いることができる
。

前述の添加剤を混合した本発明の現像剤は、キャリヤと
トナーとを有するいわゆる二成分現像剤であっても又キ
ャリヤを用いないいわゆる一成分現像剤であっても良い
。

本発明に係る微粉末を添加した現像剤が二成分現像剤で
ある場合に用いられるキャリヤは何ら特別なものである
必要がなく、鉄粉、フェライト粉、ガラスピーズ等をそ
のまま被覆せずにまたは先述のような樹脂類を被覆して
用いることができる。

本発明の現像剤は、感光体あるいは静電記録体に形成さ
れた静電潜像を３Ａ像することができる。すなわち、セ
レン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、無定形シリコン等の
無機光導電材料、フタロシアニン顔料、ビスアゾ顔料等
の有機光導電材料からなる感光体に電子写真的に静電潜
像を形成し、あるいはポリエチレンテレフタレートのよ
うな誘電体を有する静電記録体に針状電極等により静電
潜像を形成し、磁気ブラシ法、カスケード法、タッチダ
ウン法等の現像方法によって、静電潜像に本発明の現像
剤を付着させトナー像を形成する。このトナー像は紙等
の転写材に転写後、定着して複写物となり、感光体等の
表面に残留するトナーはクリーニングされる。クリーニ
ング法としてはブレード法、ブラシ法、ウェブ法、ロー
ル法等種々の方法を用いることができる。

発明の効果 本発明の現像剤により得られる効果は以下のとおりであ
る。

１　クリーニング不良が防止できる。

感光体等に残留するトナーをクリーニングするとき、本
発明の微粉末を添加した現像剤によると、たとえ５万枚
の複写を行なったとしてもクリーニング不良が生じるこ
とはない。

これに対し従来知られている添加剤を用いた現像剤では
、初期には十分なりリーニングがなし得るものの、徐々
にクリーニング性能が低下し、２〜３万枚を越えると感
光体上に画像状にトナーが残留し、次の複写物に残像あ
るいは帯状の黒い筋等が発生してしまう。

２　現像剤寿命を長くできる。

現像剤の現像能力、特に摩擦帯電能は徐々に低下するも
のであるが、特に従来の添加剤を用いた現像剤ではこの
低下が生じやすかった。しかし本発明に係　る現像剤は
現像能力の低下が生じにくく、５万枚の複写を行なって
も、特に影響の出やすい画像濃度０．７の原稿について
も複写画像濃度の低下は殆んどない。更に高温高湿の環
境下でも影響を受けない０ ３　感光体を傷つけに（く又トナーのフィルミングが生
じない。

以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説
明する。なお各例中、部は全て重量部を表わす。

まず、実施例及び比較例に述べる本発明に係る微粉末、
従来技術の微粉末の帯電列を決定した。すなわち、微粉
末３部とキャリヤＡ、　Ｂ１００部・とをジャーミルに
て１時間混合したのちブローオフ帯電量を測定し、帯電
列座標を決定した。その結果を表ＩＩこ示す。

表　１ 実施例１ スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体（三洋化成ＳＢ
Ｍ７３０）　９０部 カーボンブラック　１０部 の配合をバンバリーミキサ−により混疎し、粉砕分級し
たのち、このトナー１００部とソープフリーエマルジョ
ン取合により得られたメタクリル酸メチル／４−ビニル
ピリジン共重合体（７０／３０）微粉末（粒径０．５ミ
クロン）０９５部をヘンシェルミキサーで混合して本発
明に　侃るトナーを得た。

一方、平均粒径１００ミクロンの球状酸化鉄粉にこの鉄
粉に対し、０．６％に当るメタクリル酸メチル重合体を
流動床でコートして、キャリヤ（帯電列座標決定に用い
たキャリヤＡと同一物）を得た。

前記トナー１００部とキャリヤ３部を混合して、本発明
に係る現像剤を得た。

実施例２ 微粉末としてメタクリル酸メチル／４ビニルピリジン重
合体（５０１５０）微粉末を用いたほかは実施例１と同
様にして本発明に係る現像剤を得た。

比較例１ 微粉末として、テレフタル酸微粉末を用いたほかは実施
例１と同様にして対照現像剤を得た。

比較例２ 微粉末を全く含まないほかは実施例１と同様にして対照
現像剤を得た。

実験 前記実施例１．２、比較例１．２の各現像剤について、
富士ゼロックス４３７ｏ複写機を用いて１０万枚の連続
複写機試験を行なったところ表２の如き結果が得られ、
本発明の効果が明ら力）となった。

注）画像濃度が０．７の原稿を、０．７以上の画像濃度
で、かつカプリ濃度０．０２以ｒに再現できる複写枚数
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　キャリヤとトナーとこのトナーの平均粒径より小さ
   い平均粒径を有する微分末とを富有する現像剤において
   、前記微粉末として摩擦帯電列上の位置がトナーよりも
   キャリヤ側にある重合体微粉末を用いることを特徴とす
   る現像剤。 ２　摩擦帯電列上の位置がキャリヤを中心にしてトナー
   と反対側にある重合体微粉末を用いることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項憂こ記載の現像剤。