JPS60186860A - 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４８−８１４
１号、同５１−１１３０号、特開昭５０−１２０６３１
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４８−８
１４１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１１８５０−１２０６３１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５２−８４７４１
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
プリの増大が生己、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ダ現象は生
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ブリ
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為、本発明者等は研究を重ね、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孔
径を有する微粉末とを含有する現像剤に於いて、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、含窒素付加重合
性単量体の重合体もしくは共重合体及び重合性不飽和カ
ルボン酸の重合体もしくは共重合体から選択される少７
Ｊりとも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
形成部材ケ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シリコン系
樹脂を表面に被覆したものである。

シリコン系樹脂とはポリメチルシロキサン、ポリメチル
フェニルシロキサン、ポリフェニルシロキサン等の架橋
体又は未架橋体の一般名であり、本発明においては主鎖
にシロキサン結合を含有する全ての種類の重合体を意味
するものとする。従って、アクリル変性シリコーン樹脂
、エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性体をも用いるこ
とができる。

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、ガラスピーズ、アルミ粉、ニッケルｉ
、フェライト、マグネタイト等が使用できる。

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。このトナー
に用いられる結着樹脂としては、スチレン、り日ルスチ
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、アクリル酸メチル、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：ビニルブチルエーテル、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
ルイソプロペ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
チレンープタジエン共重合体、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、ノモラフイン、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　、　７’　ユホン
オイルレッド、キノリンイエロー、メチレンズルークロ
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
きる。このトナーは、約３０μ扉より小さい、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
ャリヤを用いるいわゆる一成分現像剤であっても良い。

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もしく
は共重合体及び重合性不飽和カルボン酸の重合体もしく
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
具体例として次の各化合物を挙げることができる。

即ちＶクリル系モノマーとして、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、ｔ”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した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；ヘンシルアルコール、フ
ェニルエチルアルコール、フェニルフロビルアルコール
の如キアラルキルアルコール；アリルアルコール、クロ
トニルアルコールノ如キアルケニルアルコールが挙げら
れる。

又スチレン系モノマーとして、スチレン及びその誘導体
、例えばメチルスチレ／、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、フロロスチレン、
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カ挙げられる
。

又重合性不飽和カルボン酸モノマーとして次の各化合物
が挙げられる。即ち、アクリル酸、メタクリル酸、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、又はマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シト
ラコン酸、メサコン酸、クルタコン酸、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。

さらに、含窒素付加重合性モノマーとして次の各化合物
が挙げられる。即ち、２−ビニルピリジン、４−ビニル
ピリジン、２−ビニル−６一メチルビリジン、２−ビニ
ル−５−メチルピリジン、４−メテニルピリジン、４−
ペンチルピリジン、Ｎ−ビニルビイリシン、４−ビニル
ビイリシン、Ｎ−ビニルジヒトゝロヒｖ　９ン、Ｎ−ビ
ニルピロール、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９ン、Ｎ−ビニル−２−ピペリ
ドン、Ｎ−ビニルカルバゾールが挙げられる。

これら各モノマーと共重合して用い得るモノマーの具体
例として、下記化合物を挙げることができる。

即ち、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、
インノチレンの如き脂肪族モノオレフィン：塩化ビニル
、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、１．２−ジクロルエチレ
ン、１．２−シフロムエチレン、１．２−ショートエチ
レン、塩化インプロペニル、臭化インプロペニル、塩化
アリル、臭化アリル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗
化♂ニリデンの如きハロゲン化脂肪族オレフィン；１，
３−フタジエン、１，３−ペンタジェン、２−メチル−
１，３−シタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ツタ
ジエン、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。

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
プフリーエマルジョン重合、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。前述の微粉末は無定形、球形、平板状、顆粒状等
の任意の形状を用いることができるが、特にほぼ球形の
ものが良い。

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粒子思
まず混合　し１、次いで現像剤中にこの混合物を混合す
〕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、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、硫化カドミウム、無定形
シリコン等の無機光導電材料、７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
９１．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、除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（できる。

現像剤の現像能力、特に摩擦帯電能は除々に低下するも
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。

３、感光体を傷つけにくく、又トナーのフィルミンクが
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、本発明は以下の例によって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／ｎ−ブチルアクリレート共重合体とアソ系ク
ロム錯塩染料とカーボンブラックトカラなる平均粒径１
２μｍのトナー１００部に対し、ソープフリー重合によ
り得られた平均粒径０．２μｍメチルメタアクリレート
／４ビニルピリジン（重量比９７／３）共重合体微粉末
０．８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１２０μｍの球状酸化鉄粉に、この鉄粉に
対し０．５重量−にあたるポリメチルフェニルシロキサ
ン樹脂（ＫＲ−２９５・・・信越化学社製）を流動床コ
ーティング装置を用いて被覆して、本発明に係るキャリ
ヤを得た。

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 実施例１と同じトナー１００部に対しソープフリー重合
により得られた平均粒径０．８μｍのスチレン微粉末１
．０部を実施例１と同様な操作を用い本発明に係るトナ
ーを得、実施例１と同じキャリヤを用い、実施例１と同
様な操作により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とへイインパクト
　ポリスチレン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
こと以外は全て実施例１と同様の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、微粉末の使用をとりやめたこと以外
は全て実施例１と同様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及び比較例１〜３の各現像剤について
富士ゼロックス４３７０複写機を用いて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つた。

注１）画像濃度が０．７の原稿を、０．７以上の画像濃
度で、かつカブリ濃度０．０２以下に再現できる複写枚
数。

（ほか３名）

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
   均粒径を有する微粉末とを含有する現像剤において、シ
   リコン系樹脂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／スチレン共重合体、含鼠素付加重合
   性単量体の重合体もしくは共重合体及び重合性不飽和カ
   ルボン酸の重合体もしくは共重合体から選択される少な
   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。