JPS60186864A - 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騙・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。

このような現象を改善する為、例えば特公昭４８−８１
４１号、同５１−１１３０号、特開昭５０−１２０６３
１号、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−
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１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５０−１２０６３１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ｊ′Ｐ）という不具合を有ｊ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ろ。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寄因するものと考えられる
。

一方、現像剤の寿命の延長をはかるため、各種の方策が
提案され、実施されて来た、その例を挙げれば、特開昭
４７−１３９５４号に開示されているアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル類とスチレンの共重合体、特
開昭４７−１７４３４号に開示されているフッ化ポリマ
ー、特開昭４９−８４２４９号に開示されているバラキ
シレンポリマー、特開昭５０−２５４３号に開示されて
いるシリコーン重合体等の樹脂で、鉄粉、フェライト粉
、マグネタイト粉、ガラスビーズ等を被罹したキャリヤ
を用いろことがあり、これらの手段を施すことによって
、著しい現像剤の長寿命化をはかることができる。しか
しまた一方ではトナーの帯電性を制御することによって
も、現像剤寿命の延長をはかることができ、その例を挙
げれば、特公昭４９−１２９１５号に開示されているＯ
１咥Ｑ′−ジヒドロキシアゾ染料のクロム又はコバルト
錯体、特公昭４２−１２６７号に開示されているアジン
系黒色染料である。またさらに被覆キャリヤと帯電制御
剤含有トナーの組み合せの例としては特開昭５８−１５
２２５６号に開示されている有機シリコン重合体被覆キ
ャリヤと特定のｏｓ　ｏ’−ジヒドロキシアゾ染料の２
−［型クロム錯塩を含むトナーがある。この組み合せは
確かに現像剤の帯電性の安定、長寿命化を可能にしては
いるが、上記の欠点、即ちクリーニング特性の不良をま
ねかれえず、またさらに従来公知のクリーニング助剤、
即ち金属石ケン類、ポリオレフィン粉末等を添加すると
、帯電の安定、長寿命化に悪影響を与えるという不都合
を生じた。

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
光体あ啓・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、寿命の長い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、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
均粒径な有する微粉末とを含有する現像剤において、シ
リコン樹脂で表面を被覆したキャリヤーと、スチレン系
樹脂中に着色剤及び帯電制御剤を分散したトナーと、ア
クリル系重合体、アクリル／スチレン系共重合体及び含
窒素付加重合性単量体の重合体あるいは共重合体及び重
合性不飽和カルボン酸の重合体あるいは共重合体から選
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、さらに望ましくは、帯電制御
剤が０　、．０／−ジヒドロキシアゾ染料のクロム錯塩
であることを特徴とする現像剤によって本目的が達成さ
れることを見出し、刑を完成した。

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
体から選択される少なくとも１種類の重合体である。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
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、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；こレラアル
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、エトキク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、エトキシプロビルアルコ
ールノ如キ’ｙルコキシアルキルアルコール；ハンジル
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
コールが挙げられる。

これらのアクリル系モノマーは単独の重合体として用い
ても良く、また他の種類のモノマーを共重合して用いて
も良い。この場合の他の種類の七ツマ−の具体例として
は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、ヘフチル
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、シ
ノロモスチレン、ヨードスチレンの如きハロゲン化スチ
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、付加重合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
、又はマレイン酸、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
キ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
木ことができ、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きアルコー
ルとの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Ｌ’フィン；１，３−
７’タジエン、１．３−ペンタジェン、２−メチル−１
，３−ツタジエン、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；ビニルカルバゾ
ール、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等２−ビニル
ピリジン、４−ビニルピリジン、＼ ２−ビニル−６−メチルビリジン、２−ビニル−５−メ
チルピリジン、４−ブテニルピリジン、４・ヘンチルぎ
りジン、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
ロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニルカ
ルバノールの含窒素ビニル化合物が挙げられる。

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、サスにンジョン重合等によ
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、ノζ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緘
的粉砕等の手法により得られる微粉末を用いることが特
にほぼ喝形のものが良い。

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種類だけの使用に限定されるも
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〜
１０重量％で用いることができるか、より望ましくは０
゜０５〜２．０重量％が好結果を与える。

本発明に係る現像剤に用いられるトナーはスチレン系樹
脂中に着色剤を分散したものであり、ここにいうスチレ
ン系樹脂とはスチレン系モノマーを主成分として含む重
合体又は共重合体を意味する。スチレン系モノマーの具
体例としては、前記ては、前記のアクリル系モノマー、
即ちアクリル酸及びメタアクリル酸の各エステル化物；
前記の重合性不飽和カルボン酸類、そのエステル化物及
び、そのアミド及びニトリル；前記の脂肪族モノオレフ
ィン：前記の共役ジエン系脂肪族ジオレフィンが挙げら
れる。

更に塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、１、ｚ−
）クロルエチレン、１．ｚ−ジＺロムエチレン、１．ｚ
−ショートエチレン、塩化イソプロペニル、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、弗化ビニリデンの如きハロゲン化脂肪族オ
レフィンが挙げられる。

トナーには着色剤として各種の染料、顔料、カーボンブ
ラックを含有させることができる。

帯電制御剤としては、銅７タロシアニンもしくはその誘
導体も用いられるが、特に有効なのは、０、・０′−ジ
ヒドロキシアゾ染料の２：１型金属鉛塩、とくにクロム
錯塩である。これは下記一般式にて上式中、Ｘ、　Ｙ、
　Ｚ、　Ｘ／、　Ｙ／、及びＺ′はそれぞれ水素原子、
アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、
カルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン基、スルホン
アミド基等をあられす。またさらにＺはアミド結合を介
して置換あるいは非置換フェニル基に結合した原子団で
あってもよい。

ＡΦはＨ、アルカリ金属、脂肪族アンモニウム、ピリジ
ニウムカチオンをあられす。

本発明に係る現像剤に用いられるキャリヤとしては、鉄
粉、フェライト粉、マグネタイト粉、ガラスピーズなど
から選択されるコアに、シリコン樹脂を塗布して得られ
る。ここでシリコン樹脂としては、例えば（１）ＳＬＯ
２，０Ｈ３ＳｉＯｙ、□、（ＧＨａ　）　２　Ｓｚ　０
１（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／／２の構造単位を組み合せて
できる共重合体、（２）　ＣＨ３Ｓ　ｉ　Ｏ３７□、（
ＣＨ３）２５ｔＯ１Ｃ６Ｈ５Ｓｔ０３／２、（Ｃ６Ｈ５
）　（（３Ｈ３）ＳＬＯｌ（Ｃ６Ｈ５）２ＳＬＯの構造
単位を組み合せてできる共重合体などで、硬化して三次
元構造ポリマーとなるものである。さらにまたかかるポ
リマーを変性した、いわゆるアクリル変性シリコン樹脂
、アルキビ変性シリコン４ＵＷ、エポキシ変性シリコン
樹脂も含まれる。キャリヤは溶剤に溶かしたシリコン樹
脂をコアにスプレー塗布し、乾燥すれば得られるが、そ
のときの乾燥は比較的高温で行なうか、乾燥後電気炉に
入れて硬化させるのが望ましい。

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、磁気プラン法、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ドナーが残留し、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。

しかし本発明に係プる現像剤は現像能力の低下が生じに
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、感光体を傷っけにく（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
するが、本発明の範囲は以下の実施例により何ら制限さ
れるものではない。なお各実施例中、部は全て重量部を
表わす。

実施例 スチレン−メタクリル酸メチル共重合体　８８部（ｈ　
Ｏ’−ジヒドロキシアゾ染料のクロム錯体　２部カーボ
ンブラック　１部部 の配合にて、混練、粉砕、分級後径粒１２ミクｎンのト
ナー栓得、このトナー１００部に対して、ソープフリー
エマルジョン重合により得たメタクリル酸メチル微粉末
（粒径０．５ミクロン）を０．５部加えてヘンシェルミ
ルで混合し、本発明に係るトナーを得た。

一方、メチルフェニルシロキサンを１００ミクロン鉄粉
に流動床にて溶剤塗布し乾燥硬化させてキャリヤを得た
。

このキャリヤ１００部に対して、トナー３部を十分混合
し、本発明に係る現像剤を得た。

比較例 微粉末を添加しないほかは実施例とまったく同様にして
、対照現像剤を得た。

実験 実施例及び比較例で得た現像剤を富士ゼロックス製複写
機ＦＸ４３７０に入れて、１部万枚の実根走行試験を行
な、此ごう下記表のような結果が得られ、本発明の現像
剤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、かつカブリ濃度０．０２以下に再現できる複写枚
数。

（ほか３名）

Claims (1)

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、シリコン樹脂で表面を被覆したキャリヤと、スチレ
   ン系樹脂中に着色剤及び帯電制御剤を分散したトナーと
   、アクリル系重合体、アクリル／スチレン系共重合体及
   び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。 ２、帯電制御剤が。ｔｏ’−ジヒドロキシアゾ染料のク
   ロム錯塩であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の現ｆ象剤。