JPS60186859A - 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
像剤に関する。

従来技術 電子写真法あるいは静電記録法に適用される現像方法と
して、トナーとキャリヤからなる現像剤を用い、トナー
とキャリヤ間の摩擦帯電によりトナーに電荷を付与し、
このトナーにより静電潜像を可視化する方法が知られて
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、プレート９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
に感光体等の表面に蓄積し、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。

このような現像を改善する為、例えば特公昭４８−８１
４１号、同５１−１１３０号、特開昭５０−１２０６３
１号、昭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４８−８１４１号はポ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号は摩擦帯電列が
硫黄より小さい塗着性のない重合体を、特開昭５０−１
２０６３１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
５２−８４７４１号はポリスチレン粒子を、それぞれ現
像剤中に添加し、付着能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。つまり複写枚数が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
像が生じてしまう。この現像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
ング現像は生じていないので、この現像は摩擦帯電能の
低下に寄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な目的とする。

発明の構成 上記目的を達成する為、本発明者等は研究を重ね、キャ
リヤー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含有する現像剤において、アク
リル系重合体で表面を被覆したキャリヤと、アクリル系
重合体、アクリル／スチレン系共重合体、含蟹素（４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から選択されさ少な（
とも１種類の重合体の微粉末とを用いる現像剤が著しく
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良好であることが確認された。

本発明に係る現像剤に用いられるキャリヤはアクリル系
重合体を表面に被覆したものであり、この重合体を構成
するアクリル系モノマーの具体例として次の各化合物を
挙げることができる。

即ち、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
ルコールの如キ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、ヘキシルアルコー
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、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコ
ール、ヘキサデシルアルコールの如きアルキルアルコー
ル；これらアルキルアルコ−／’ヲＭＳ”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、エトキシエチルアルコール、エトキシエトキシエ
チルアルコール、メトキシプロピルアルコール、エトキ
シプロピルアルコールの如キ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の如キ
アルケニルアルコールカ挙げられる。

これらのアクリル系モノマーは単独の重合体を用いても
良いが、他の種類のモノマーを共重合したものでも良い
、この他の種類のモノマーの具体例としては次の各化合
物を挙げることができる。

即ち、スチレン及びその誘導体、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、エチルスチ
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キアルキルスチレ
ン、フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン
、シフロモスチレン、ヨードスチレンの如キハロゲン化
スチレン、更にニトロスチレン、アセチルスチレン、メ
トキシスチレン等が挙げられる。

また、付加重性不飽和カルボン酸類、即ちα−エチルア
クリル酸、クロトン酸、α−メチルクロトン酸、α−エ
チルクロトン酸、イソクロトン酸、チグリン酸、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ｆｌｌ、フマル酸、イタコン酸、シトラコ
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了後に行うことが
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、ハ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キアルコー
ルとのエステル化物等カ挙げられる。

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、ノテン
、インブチレンの如き脂肪族モノオレフィン；１，３−
フタジエン、１，３−ペンタジェン、２−メチル−１，
３−ブタジェン、２，３−ジメチＡ／−１，３−ブタジ
ェン、２，４−ヘキサクエン、３−メチル−２，４−ヘ
キサクエンの如キ共役ジエン系脂肪族ジオレフィンが挙
げられる。

更に酢酸ビニル類、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−ビニル−６−メチルピ
リジン、２−ビニル−５メチルピリジン、４−ブテニル
ピリジン、４Ａンチルピリジン、Ｎ−ビニルビ２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−ビ眞ルー２−
ピペリドン、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シラン、ビニルトリエトキ
シラン等のビニルシラン化合物が挙げられる。

本発明に係る現像剤に用いられるキャリヤのコアは何ら
特別のものである必要はなく、通常の鉄粉、酸化鉄粉、
カルボニル鉄粉、ガラスビーズ。

アルミ粉、ニッケル粉、フェライト、マグネタイト等が
使用できる。

本発明に係る現像剤に用いられるトナーの平均粒径より
小さい微粉末は、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
体から選ばれる少なくとも１種類の重合体であることを
特徴とする。

この重合体を構成するモノマーの具体例としては、アク
リル系モノマーは前記の各アクリル系モノマーカ、スチ
レン系モノマーは前記のスチレン及びその誘導体が、含
窒素付加重合性モノマーは前記の各モノマーが、重合性
不飽和カルボン酸モノマーは前記の各モノマーがそれぞ
れ挙げられる。

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
径な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
フリーエマルジョン重合、ナ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
、メルク重合等により得られた重合体を溶剤に溶解した
後スジレート９ライ法に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。

本発明の現像剤に用いられる前述の重合体微粉が良い。

この微粉末は、現像剤中に混合される。

即ち、この微粉末とトナー粒子もしくはキャリヤー粒子
をまず混合し、次いで現像剤中にこの混合物を混合する
か、あるいは現像剤中に微粉末を直接混合する等の方法
で混合される。

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を添加した現像剤に用いられるトナ
ーは何ら一特別なものである必要はなく、通常用いられ
る全ての種類のトナーを用いることができる。

本発明に係る微粉末の平均粒径はトナー粉末の平均粒径
より小さい必要があるが、望ましくは０．０５〜５μｍ
、より望ましくは０．１〜２μｍの粒径な有するものが
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〜
１０重量％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、前述の重合体微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は、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、フロピ
レン、フチレン、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、アクリル酸エチル、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、ビニルイソブロイ
ニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共
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９、変性ロジン、パラフィン、ワ
ックス類を挙げることができる。

又、トナーの着色剤としてはカーボンブラック、ニクロ
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、メチレンフルークロリド、フタ
ロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、
ランプブラック、ローズベンガル等を代表的なものとし
て例示することができる。

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
きろ。

このトナーは、約３０μ扉より小さい、好ましくは３〜
２０μ専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
ャリヤー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
れた静電潜像を現像することができる。

すなわち、セレン、酸化亜鉛、硫化カド９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させる。

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、現像剤寿命を長くづきる。

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。更忙高温高湿の環境下でも影響を受けな
い。

３、感光体を傷つけにく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
するが、本発明は以下の例忙より何ら制限されるもので
はない。なお下記の各物中、部は全て重量部を表わす。

実施例１ スチレン／ルーブチルアクリレート共重合体とカーボン
ブラックとからなる平均粒径１２μｍのトナー１００部
に対し、ソープフリー重合により得られたメチルメタア
クリレート／スチレン／アクリル酸（重量比８０／１９
／１　）共重合体微粉末（平均粒径０．３μ７７り　０
．５部をヘンシェルミキサーで混合して本発明に係るト
ナーを得た。

一方、平均粒径８０μｍの球状酸化鉄粉に、この鉄粉に
対し０．９重量％にあたるメチルメタアクリレート／ブ
チルアクリレート／２−ビニルピリジン共重合体（重量
比９０／９／１　’）を流動体コーティング装置を用い
て被覆して１本発明に係るキャリヤーを得た。

前記トナー１００部とキャリヤー３部を混合して本発明
に係る現像剤を得た。

実施例２ ポリエステル樹脂＜ヒスフェノールＡエチレンオキサイ
ド付加物、グリセリン、フマル酸より合成した。）とカ
ーボンブラックとからなる平均粒径１１μｍのトナー１
００部に対し、実施例１と同じ微粉末０．２部を実施例
１と同様の操作で混合して本発明に係るトナーを得た。

このトナーと実施例１と同じキャリヤを用い、実施例１
と同じ配合によって本発明に係る現像剤を得た。

比較例１ 実施例１においてキャリヤの被覆材料な酪酸酢酸セルロ
ース樹脂としたこと以外は、全て実施例１と同様な操作
及び配合によって対照現像剤を得た。

比較例２ 実施例１において微粉末をポリエチレン微粉末としたこ
と以外は全て実−例１と同様な操作及び配合によって対
照現像剤を得た。

比較例３ 実施例１において微粉末Ｑ使用をとりやめたこと以外は
全て実施例１と同揮の操作、及び配合によって対照現像
剤を得た。

実験 前記実施例１〜２、比較例１〜３の各現像剤について富
士ゼロックス４３７０複写機を使用して１部万枚の連続
複写試験をおこなったところ次表の如き結果が得られ、
本発明の効果が明らかとなった。

注１）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以下に再現できる複写枚
数。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   均粒径な有する微粉末とを含有する現像剤において、ア
   クリル系重合体で表面を被覆したキャリヤと、アクリル
   系重合体、アクリル／スチレン系共重合体、含窒素付合
   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から選択された少なく
   とも１種類の重合体の微粉末とを用いることを特徴とす
   る現像剤。