JPS6034104B2 - 現像剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法、静電印刷法或いは磁気記録法など
に於いて、電気的潜像又は磁気的潜像を現像するのに用
いられる現像剤組成物に関する。

従来、電子写真法としては米国特許第２２９７６９１号
明細書、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４３
−２４７４８号公報等に記載されている如く、多数の方
法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、
種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次い
で該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の
転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力或いは溶
剤蒸気などにより定着し複写物を得るものである。また
、電気的潜像をトナーを用いて可視化する方法も種々知
られている。

例えば米国特許第２８７４０６３号明細書に記載されて
いる磁気ブラシ法、同２６１８５５２号明細書に記載さ
れているカスケード現像法及び同２２２１７７６号明細
書に記載されている粉末雲法及びファーブラシ現像法、
液体現像法等多数の現像法が知られている。

これらの現像法などに用いられるトナーとしては、従来
、天然或いは合成樹脂中に染料、顔料を分散させた微粉
末が使用されている。更に、第３物質を種々の目的で添
加した現像微粉末を使用することも知られている。例え
ば、特関昭４６−５７８２号公報及び同４８−４７３４
６号公報にはトナー剤が受光体（感光体）表面或いはキ
ャリャー粒子表面に附着するのを防止するための研磨材
として微粉末シリカを混合した現像剤が記載されている
。

また、特開昭５０−５００４２号公報には圧力定着性磁
性トナーに少量の微細シリカを混和し、トナ−の流動性
を改良する方法が記載されている。更に、特関昭５１−
１０１５３５号公報には磁性トナーに０．２〜３の重量
％の微粉末シリカなどを混合し磁性トナーを転写可能に
することが記載されている。上記の如く種々の目的で微
粉状シリカをトナー粒子と混合することが知られている
が、このような現像剤を用いて多数枚複写を繰り返して
いると微粉状シリカを添加した効果が除々に低下し、ト
ナーの流動性が悪くなり、画像濃度が薄くなり、カブリ
濃度が増大してくる。

この現像は複写中に徐々にシリカ微粒子を追加してやる
か、補充現像剤中のシリカ微粒子量を多めにしてやるこ
とにより改善することが出来ることが判ったが、このよ
うな操作を行うことは複写機の現像装置を複雑にして好
ましくない。また、特開昭５１−８１６２３号公報、同
５２−３０４３７号公報には微粉末シリカをトナーの負
荷電性制御剤として添加することが記載されている。

しかし、トナ−の流動性が充分でなく、使用安定性、耐
久性に実用上問題がある。

本発明は上言己の如き欠点のない現像剤組成物を提供す
るものであり、使用安定性、耐久性に特に優れた現像剤
組成物を提供するものである。

更に、本発明は現像器、保存容器中での長期間の放置又
は保存によって特性変化のない現像剤組成物を提供する
ものである。更に、本発明は流動性の優れた現像剤組成
物を提供するものである。

更に、本発明は複写環境の変化（温度、湿度変化など）
に対して性能の安定している現像剤組成物を提供するも
のである。

更に、本発明は感光体表面、トナー保持部材表面或いは
キャリャー表面にトナー材の附着のない現像剤組成物を
提供するものである。

更に、本発明は転写後にクリーニングされたトナーを回
収再使用することのできる現像剤組成物を提供するもの
である。

すなわち、本発明は微粉状シリカを５〜４の重量％含有
するトナー粒子と、該トナー粒子に含まれるシリカ量に
対して１／５〜１′４００（重量比）好しくは１／１０
〜１／１００（重量比）の割合の微粉状シリカを混合し
たことを特徴とする現像剤組成物にある。

本発明で用いる微粉状シリカは一次粒子の直径が少なく
とも１仏以下、好ましくは０．１仏以下の微粉末シリカ
で特に疎水性シリカが好ましい。

例えば、アェロジル（日本アェロジル社製）、シルネッ
クス（水沢化学工業社製）、サイロィド（富士デヴィソ
ン化学社製）、タラノツクス（タルコ社製）等の名称で
市販されているものが使用できる。本発明のトナー粒子
を構成するために樹脂は特に限定されるものではなく定
着方法その他の必要とされる特性に応じて自由に選択さ
れる。

例えば、ポリスチレン、スチレンーアクリレート共重合
体、スチレンーメタクリレート共重合体、ポリ塩化ビニ
ル、無水マレィン酸樹脂、スチレンーフタジェン共重合
体、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、各種ポリェーテ
ル樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹
脂などである。また特に本発明の方法によりトナーを構
成する場合には、特に上記の樹脂などより軟質な樹脂で
通常の方法によりトナーを作成してもすべり性が悪く使
用がむずかしかった材料も使用が可能になる。すなわち
低分子量ポリエチレン、エチレンーェチルアクリレート
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンー
ビニルアルコール共重合体、低分子量ポリアミド樹脂、
脂肪族ポリエステル樹脂等の圧力定着性物質も使用が可
能であり、特にこれらの樹脂を用いる場合に本発明の効
果が顕著に現われる。従って本発明は圧力定着性トナー
にも特に効果がある。また本発明のトナーに使用する着
色材も特に限定されるものではなく公知のものが広く使
用できる。例えばカーボンブラック、アセチレンブラッ
ク等の顔料やニグロシンプルフタロシアニンプルー等の
染料が任意に使用可能である。また荷電制御剤なども勿
論使用できる。次に、トナー粒子をキャリャーと混合し
て用いる場合には、キャリヤーとしては鉄粉、ガラスピ
ースなど従来より知られているものが使用される。また
、本発明は磁性トナーを用いる場合にも、使用安定性、
耐久性の良好な現像剤組成物を得ることができ、特に有
効な技術である。磁性トナーはトナー中に磁性微粒子を
添加したトナーであり、一般にキャリャーを用いずに使
用される。

磁性物質としては磁性を示すか、磁化可能な材料であれ
ばよく、例えば鉄、マンガン、ニッケル、コバルト、ク
ロムなどの金属微粉末、各種フェライト、マンガンなど
の合金や化合物、その他の強磁性合金など従来より磁性
材料として知られているものが使用できる。これらの磁
性微粒子を平均粒径、約０．１〜５ミクロン好ましくは
０．１〜１ミクロンの微粉末としてトナ一重量の約１〜
５の重量％％好ましくは５〜４の重量％の割合で添加す
ればよい。磁性トナーは磁気潜像の現像にも用いること
ができ、この場合も本発明の効果は得られる。トナー粒
径は一般には約０．５〜１００ミクロン程度であるが好
ましくは約１〜４０ミクロン程度で用いられる。トナー
粒子中に含有させる微粉状シリカの量は５〜４の重量％
が適当であり、５％以下では本発明の効果が充分に得ら
れず、４０％以上添加すると定着性、耐衝撃性、などト
ナ−特性に悪影響をおよぽし製造上からも好ましくはな
い。

また、トナ一粒子に外添する微粉状シリカの量は内添し
たシリカ量に対して１／２〜１′４００（重量比）が本
発明の目的を達成するために適当である。

以上の如く構成されれた現像剤組成物は実用上充分な使
用安定性、耐久性、環境安定性を示す。

つまり実際上現像機中や現像剤保持部材中でのトナ−の
量の変化や使われ方（多く使われたり少なく使われたり
、また長期間使われなかったり等）の変化に対しても驚
くほどトナー特性の変化の少ないトナーを得ることがで
きるのである。またさらに環境の変化（温度・湿度）に
もきわめて安定な状態で使用できるのも本発明によるト
ナーの大きな特長である。さらに本発明によるトナーの
もつ大きなおどろくべき特徴はトナーの再利用が可能な
ことである。すなわち従来転写方式を用いた電子写真法
においては潜像をトナーで現像したのち、それを紙等の
転写部材に転写する（操作）が行なわれる。転写の際の
転写部材への現像面からの移行は効率的な方が望ましい
わけであるが実用上はいるいるな制約から完全に１００
％転写することは不可能で多少は潜像面へ転写残りのト
ナーが残ってしまう。潜像担持面はブレード、ファーブ
ラシ等で洗浄して次の潜像工程に備えるわけであるが、
従来このような場合一度使用された転写残りのトナーは
回収されても廃棄されるのみで再利用することはほとん
ど行なわれていない。それは一度使用されたトナ−は必
ずしも全く使用されていないトナ−とは同等の性能を保
持できずトナーの画像特性その他を低下させ好ましくな
い結果を生むので再使用することは行なわれず回収廃棄
されることが常であった。ところが本発明によるトナー
は転写残りを回収したトナーであっても全く使用されて
いないトナーとその実用特性上ほとんど変わることはな
く再使用しても実用上何ら支障ない。本発明によるトナ
ーのこれらのすぐれた特性は従来のトナーでは得られな
かった特性であり、例えば微粒子状シリカをトナー中に
混合したり、単独で粒子状添加剤として加えたのみでは
得られない特性である。

本発明の現像剤組成物は上記のようにたいへん優れたも
のであるが、これはおそらく本発明の割合のシリカがト
ナーの内部と外部に存在するとトナー粒子表面上で適当
量のシリカが平衡状態で存在することになり環境、使用
条件等が変化しても実質上トナーの特性が変化しないた
めと思われる。事実トナ−に対し微粒子状シリカを適当
量加えボールミル等で空回転テストを行なうと数時間で
荷電特性の急激な低下が見られる。また微粒子状シリカ
を内部に混合したものでも同様であったが本発明によう
に適当量の微粒子状シリカを内部と外部に適当な量比を
もって構成することにより非常に安定な荷電特性を得る
ことができる。以下本発明を実施例により具体的に説明
する。

実施例 １スチレンーメチルメタクリレート共重合体１
００重量部 タラノックス５００（粒子径７ｍ山の疎水性シリカ微粉
末、タルコ社製） ２の重量部カーボンブ
ラック １の重量部上記組成を１対の
熱ロールを有する混練機中で１４０ｑＣの温度で３Ｑ分
間混練したのち室温中で冷却した。

次いでスピードミルで粗粉砕しジェット気流を用いた粉
砕機で微粉砕し、分級して５〜２０仏の粒度分布を有す
るトナー粒子を得た。このトナー粒子１００ｇにさらに
タラノックス５００を０．後加えミキサーで５分間混合
した。これを２５０〜４００メッシュの粒度を有する鉄
粉キャリャーと重量比で１２：８８の割合で混合しマグ
ネットブラシ用現像剤とし硫化カドミニゥムーバィンダ
樹脂より成る感光体に４０仏厚のポリエチレンテレフタ
レートフィルムを接着した感光板上に形成した正電荷潜
像を現像し普通紙上に転写して熱定着したところカブリ
のない鮮明な画像が得られた。またこの現像剤の潜像形
成現像、転写、クリーニングの工程をくりかえす複写装
置に使用し１０万枚の連続コピーを行ない耐久性能をテ
ストしたが初期の画像と耐久テスト後の画像はほとんど
変化がなかった。またこの現像剤をトナーボトルに入れ
３ケ月間保存した後同様な試験を行なったが特性上の相
違はなかつた。また、タラノックス５００の外添量を０
．１ｇ及び０．略に変えたが同様な効果があった。

実施例 ２ へキストワツクスＰＥＩ９０（ポリエチレンワックス、
平均分子量９０００、密度０．９７、ヘキスト社製）
２０の重量部マグネタィ
ト（ＥＰＴ−１０００、戸田工業製）１０の重量部アェ
ロジルＲ−９７２（目本アェロジル製）３の重量部以上
を加圧ニーダにて１４５ｑ０で充分混糠した後冷却し、
粗粉砕及び微粉砕を行なう。

さらに風力分級により直径５仏〜２５仏のトナー粒子を
得た。次いでこのトナ一粒子１００ｇにアェロジルＲ−
９７２を１．２ｇを混合し現像剤とした。この現像剤を
用いて実施例１と同様の静露潜像を磁性スリーブを有す
る現像器で現像した後普通紙に転写した。

さらに転写画像を線圧３５ｋ９／弧のクロムメッキされ
た加圧ローラーを通し定着した。得られた画像はカブリ
がなく鮮明で定着性も充分であった。また、この現像剤
を用い３万枚の連続複写を行なったが、クリーニング後
のトブ−を再使用したにもか）わらず初期の画像に対し
ほぼ同等の画像が得られた。比較例 １ 上記実施例２において添加したシリカ微粉末を全くのぞ
いてトナーを作成して上記例と同様に転写画像を作成し
た。

‐実施例２の画像と比べて濃度が低く鮮明であった。比
較例 ２ 上記実施例２において、シリカ微粉末をトナー中のみ含
有させ、上記例と同様に転写画像を作成した。

これは比較例１のトナ−に比べると高濃度の画像が得ら
れたが実施例２の画像に比べると低濃度でしかもカブリ
が多かった。比較例 ３ 上記実施例２において、シリカ微粉末をトナ−中には入
れずに作成し、上記例と同様に転写画像を作成した。

これは実施例２にかなり近い画像が得られたが耐久テス
トを行なうと３００の女程度で画像濃度が低下しカブリ
が多くなりかなりの画質の劣化が見られた。また保存安
定性も悪かった。実施例 ３表１の組成で他は実施例２
と同様に行った。

表一１各実施例及び各比較例及び各比較例の耐久テスト
の結果を表２に示す。

表−２ 夫 初期から定着性が悪く画質不良。

×失初期より画像悪く耐久テスト中止。

以上の如く、本発明の現像剤組成物は微粉状シリカをト
ナー粒子に外添すると共にトナ一粒子中にも微粉状シリ
カを内添することにより、従来のシリカ外添だけでは考
えられなかったほどの使用安定性及び耐久性が得られ、
また保存安定性、環境安定性にも優れ、更にクリ−ニン
グ工程で回収されたトナーの再使用が可能であり極めて
実用的な現像剤が得られるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微粉状シリカを５〜４０重量％含有するトナー粒子
   と、該トナー粒子に含まれるシリカ量に対して１／５〜
   １／４００（重量比）の割合の微粉状シリカを混合した
   ことを特徴とする現像剤組成物。 ２ 微粉状シリカが疎水性シリカである特許請求の範囲
   第１項記載の現像剤組成物。 ３ トナー粒子が磁性粉を含有している特許請求の範囲
   第１項記載の現像剤組成物。