JPS61198247A - 静電荷像現像用正帯電性トナ− - Google Patents

静電荷像現像用正帯電性トナ−

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JPS61198247A
JPS61198247A JP60039058A JP3905885A JPS61198247A JP S61198247 A JPS61198247 A JP S61198247A JP 60039058 A JP60039058 A JP 60039058A JP 3905885 A JP3905885 A JP 3905885A JP S61198247 A JPS61198247 A JP S61198247A
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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】 本発明は、静電荷現像用トナーに関し、詳しくは電子写
真法等に用いられる実質上非磁性の正帯電性トナーに関
する。
従来、電子写真・静電記録等における現像方法としては
、大別して乾式現像法と湿式現像法とがある。前者は、
更に二成分系現像剤を用いる方法と、−成分系現像剤を
用いる方法として二分される。二成分系現像方法に属す
るものには、トナーを搬送するキャリヤーの種類により
、鉄粉キャリヤーを用いるマグネットブラシ法、ビーズ
−キャリヤーを用いるカスケード法、フ、アーを用いる
ファーブラシ法等がある。
二成分系現像方法では、必然的にキャリヤー粒子とトナ
ー粒子との混合現像剤を用い、i11常現像過程の進行
によりトナー粒子はキャリヤー粒子に比べ遥かに大量に
消費されるから、両者の混合比が変化し、もって懸画像
の濃度が変動し、又、消費され難いキャリヤー粒子の長
時間使用による劣化により画質が低下する等の欠点を木
来有している。
又、トナーキャリアの混合比の変化により充分、摩擦帯
電しないトナーが生じると、トナーが被現像面の全面、
即ち画像部、非画像部に無差別に接触し、これがために
非画像部にまでもトナーが付着シ易く、所謂地力ブリと
なって汚れが生じ易い問題があった。
さらに、実質上非磁性なトナーは静電引力や物理的付着
力でしか拘束できないため、飛散・こぼれ等により装置
内部や画像を汚すことがしばしば発生する傾向があった
本発明の目的は、上述の問題点を除き、トナーとキャリ
アとの混合比の変動・温湿度等の環境の変動に対しても
充分で安定な摩擦帯電性東保持できるトナーを提供する
ことにある。
更に1本発明の目的はトナーの飛散・こぼれ等により画
像を汚染する傾向の少ないトナーを提供することにある
又1本発明の目的は、粉砕性が良く、生産性に富んでお
り、機械的に強く、耐久性の良いトナーを提供すること
にある。
又、本発明の目的は、感光体表面を損傷・汚染すること
のないトナーを提供することにある。
即ち、本発明は、正荷電性摩擦帯電特性を有する正荷電
性樹脂と、有機カルボン酸と、低摩擦帯電性樹脂とを少
なくとも含有する静電荷像現像用トナーであり、 (a)該正荷電性樹脂100重量部に対して、該有機カ
ルボン酸が0.1〜5重量部含有されており。
(b)該正荷電性樹脂の摩擦帯電量をTI(μc / 
’g )とした場合に、該低摩擦帯電性樹脂の摩擦帯電
量T2(ルc/g)が式IT21を特徴とする静電荷現
像用トナーを提供することを目的とする。
トナーとキャリアとを用いる現像方法においては、トナ
ーとキャリアとの相互作用が極めて重要になってくる。
即ち、トナーが均一に帯電されるためには、トナーとキ
ャリアとの摩擦帯電が速く、かつ、量的にもある程度大
きいものでなければならない、しかしながら、その量が
、大きすぎると現像の際、キャリアから離れに<<1画
像源度の低下が生じてしまう、又、見掛は上トナーが均
一に帯電されているように見えても、ミクロ的には摩擦
帯電量のばらつきや帯電もれのトナーが存在することに
より、地力ブリやトナー飛散の増大が生じることがある
即ち、本発明は、上記問題点を解決すべく鋭意研究せる
結果、前記のような条件を満たすトナーを用いた場合、
良好な結果をもたらすことを見い出したのである。
即ち、基準となる正帯電性樹脂の摩擦帯電能力を、脂肪
酸の如き有機酸の添加により局部的゛に高め、キャリア
との接触摩擦による帯電能力を向上させると同時に実質
上中性とみなせる樹脂の添加により全体を希釈し、過剰
な帯電量の保持を防止することで帯電性の安定化・均衡
化を保たれているものと考えられる。
又、この構成によってトナーとしての堅さ。
もろさを適度に調整することが可能であるため、耐久性
の向上、感光体表面の損害・汚染の防止等も極めて容易
となる。
本発明に用いられる正帯電性樹脂としては。
金属或いは金属酸化物等の導電体に対し、正帯電性を示
す樹脂が使用可能である。一般には。
ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエ
チルメクリレート、ジブチルアミノエチルアクリレート
、N−エチル−N−フェニルアミノエチルアクリレート
などの7クリレ一ト誘導体及び、ジメチルアミノエチル
メタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート
ジブチルアミノエチルメタクリレート、N−エチル−N
フェニルアミノエチルアクリレートなどのメタクリレー
ト誘導体などのアミノメタクリルモノマーの単独重合体
、またはスチレン。
クロルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマ
ー、アクリル醜、アクリル酸エステル。
メタクリル酸、メタクリル酸エステル等のアクリル系モ
ノマー、アクリロニトリル、ブタジェン、エチレン、プ
ロピレン等のうち一種もしくば二種以上のモノマーと前
記アミノアクリルモツマーまたは前記アミノメタクリル
モノマーとの共重合体が用いられる。正帯電性樹脂は、
トナーの正帯電性の基準となるものであるため。
トナー中の結着樹脂のうち30重量%以上含むことが好
ましい。
さらに本発明に使用される有機酸としては。
上記正帯電性樹脂100重量部に対し、−2重量部以下
の添加で該樹脂の正摩擦帯電性を向上させるものが使用
可能である。一般には、炭素数12〜30の脂肪酸、脂
肪酸エステル、脂肪酸の硫酸エステルなどが用いられ、
好ましくはたとえばラウリン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、ナフテン酸のような飽和脂肪酸またはオレイン
酸のような不飽和脂肪酸が脂肪酸単独であるいは塩との
混合物で用いられる。
有機酸の添加量は、一般にトナー中の正荷電性樹脂10
0重量部に対し、0.1〜5重量部が好ましい、これよ
り少ないとトナー構成成分の相溶分散が不充分で、トナ
ーの凝集流動性低下、トナーの摩擦帯電性および荷電制
御性の低下現象等か゛発生する。またこれより多いと、
トナー構成成分の相溶分散は十分に行なわれるが、高湿
下において、トナーの塊化現象、耐久における濃度低下
現象等が発生する。
本発明で用いられる、実質上、中性とみなせる樹脂とし
ては、その摩擦帯電量T2が正帯電性樹脂の摩擦帯電量
T!に対し1式 %式% の条件を満足するものが使用される。
一般には、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、
ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単
重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチ
レン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン
共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチ
レン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−アクリル醜オクチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重
合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリaニトリル−イン
デン共重合体、スチレン−マレインM共重合体スチレン
ーマレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合
体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレ
ート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ
アミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリア
クリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フ
ェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族
系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスな
どが単独或いは混□合して使用できる。その中でもポリ
スチレン、スチレン−アクリル系共重合体、スチレン−
ブタジェン共重合体、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂
等が好ましい、上記中性樹脂の含有量は、正帯電性樹脂
や有機酸の種類や量に応じて適正量、にすれば良いが、
一般には全結着樹脂の5〜70重量%であるのが好まし
い、これ以下だと中性樹脂としての希釈効果が不充分で
あり、又、これ以上だと、トナーの正帯電性を相殺して
しまう。
その他のトナー用の結着樹脂として従来知られている樹
脂・重合体を用いることも可能である。
トナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が着色剤と
して使用可能である0例えば、カーボンブラック、鉄黒
、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベンジ
ジンイエローナト公知の染顔料がある。
また荷電制御剤としてアミン化合物、第4級アンモニウ
ム化合物および有機染料、特に塩基性染料とその塩、ベ
ンジルジメチルーヘキサテジルアンモニウムクロライド
、デシル−トリメチルアンモニウムクロライド、ニグロ
シン塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラニンγ
及びクリスタルバイオレット、合金属染料、サリチル酸
含金属化合物等を添加しても良い。
さらに本発明の効果を妨げない程度に磁性粉を添加して
も良い。
以上のトナーの構成は、一般に行なわれている混合−粉
砕法による現像剤に用いても良いし、マイクロカプセル
現像剤の壁材又は芯材あるいはその両方に用いることも
可能である。
本発明に使用されるキャリアとしては1例えば表面鹸化
または未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、ク
ロム、希土類等の金属、及びそれらの合金または耐化物
などが使用できる。又その製造方法として特別な制約は
ない。
そして、キャリア表面に、樹脂又は染顔料又は、荷電制
御剤又は、流動性制御剤等を単独或いは複数で固着せし
める等の処理を施しても良い。
ここで、正帯電性樹脂及び有機酸を含有した正帯電性樹
脂及び中性樹脂の摩擦帯電量の測定法を港図面を用いて
詳述する。
まず、それぞれの樹脂粉をコールタ−社製コールタ−カ
ウンターにより個数平均粒径が9〜11.であり、体積
平均粒径が13〜15蒔であり、6.35μ以下が20
重量%以下であり、20.2μ以上が15重量%以下で
ある実質的に同一の粒径とみなせるように調整する。
次に第1図で示す装置を使用して各サンプルの摩擦帯電
量を測定する。先ず、底に400メツシユ(磁性粒子の
通過しない大きさに適宜変更可能)の導電性スクリーン
13のある金属製の測定容器12に摩擦帯電量を測定し
ようとする樹脂粉と粒径200〜300メツシュ間の表
面に特別な処理を施していない不定形鉄粉(E種の樹脂
に対し、同一種類のものを使用する。)の重量比1:9
の混合物(現像剤)約4gを入れ金属性のフタ14をす
る。このときの測定容器2全体の重量を秤りWl(g)
とする0次に、吸引機11(fi定容器2と接する部分
は少なくとも絶縁体)において、吸引口17から吸引し
風量XI!15弁16を調整して真空計15の圧力を7
00mmHgとする。この状態で充分(約1分間)吸引
を行ない樹脂粉を吸引除去する。このときの電位計19
の電位をV(ボルト)とする、ここで18はコンデンサ
ーであり容量をC(ILF)とする、また、吸引後の測
定容器全体の重量を秤りW2 (g)とする、この樹脂
粉の摩擦帯電量T (gc/g)は下式の如く計算され
る。
但し、測定条件は23℃、50%RHとする。
次に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。
尚1部数は重量部である。
〔実施例〕
正帯電性樹脂として樹脂工を脂肪酸n、m。
■を遺んだ、正帯電性樹脂および樹脂100部に対し脂
肪酸を2部含有している正帯電性樹脂の摩擦帯電量を所
定の方法により予め測定した。結果を表1に示す。
又、中性樹脂v、vr、■、Vlについても同様にして
摩擦帯電量を測定した。結果を表2に示す。
これらの材料を組み合わせた各実施例および比較例の結
果を表3に示す。
(実施例1〕 キャノン製複写機NP−5000を、負静電荷像が形成
できるように改造し1本実験の複写用として用いた。
次に、樹脂I  50部、パルミチン酸亜鉛■1部、樹
脂v 50部、カーボンブラック3部からなる平均粒径
8ILの正帯電性トナーを調製した。このトナーは本発
明の条件を満足するものである(lT21<lTt 1
15)、このトナー10部と粒径200−300メツシ
ユ間の不定形鉄粉キャリア100部を混合し、上記の複
写装置に投入し、現像を行なった。得られた複写画像は
カブリやムラもなく、良好なものであった。又、適当に
トナーを補給しながら。
1万枚まで耐久を行なっても画像に変化はなかった。又
、15℃、io%RHや35℃。
90%RHという特殊環境においても1画質の劣化はな
かった。さらに、耐久後、トナーのこぼれ・飛散はほと
んどなかった。
〔実施例2〕 樹脂I  70部、ナフテン酸■ 1部、樹脂VI  
30部、フタロシアニン顔料5部からなる。平均粒径9
ルの本発明の条件を満足する正帯電性を調製し、使用し
た以外は実施例1と同様に行なったところ、同様に良好
な結果が得られた。
〔比較例1〕 樹脂■の替りに本発明の条件を満足しない樹脂■(lT
2 I>ITt l15)を用いた以外は実施例2と同
様に行なったところ、トナーの帯電性が高すぎて、濃度
ムラの多い画像となったΦ 〔実施例3〕 樹脂I  80部、ナフテン酸II[1,5部、樹脂■
 20部、フタロシアニン顔料5部からなる0本発明の
条件を満足する。平均粒径8蒔の正帯電性トナーを用い
た以外は実施例1と同様に行なったところ同様に良好な
結果が得られた。
表2  中性樹脂
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における摩擦帯電量測定装置を示す説明
図である。 図において、 11は吸引機、 12は測定容器。 13は導電性スクリーン。 15は真空計、 16は風量調節弁、 17は吸引口、 18はコンデンサーを示す。 手糸売ネ甫正書(自発) 昭和61年 5月2G日 特許庁長官  宇 賀 道 部  殿 1、事件の表示 2、発明の名称 ト    す    − 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 住所 東京都大田区下丸子3−30−2名称 (100
)  キャノン株式会社代表者 賀  来  龍 三 
部 4、代理人 居所 〒146東京都大田区下丸子3−30−2キャノ
ン株式会社内(電話758−2111)5、補正の対象 明  細  書 6、補正の内容 (1)本願明細書中、第14頁第11行目の「パルミチ
ン酸亜鉛HJを「バルミチン酸II Jと補正する。 (2)間中、第17頁表1中の[ナフテン酸亜鉛(II
I)Jを「ナフテン酸(III)Jと補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)正荷電性摩擦帯電特性を有する正荷電性樹脂と、
    有機カルボン酸と、低摩擦帯電性樹脂とを少なくとも含
    有する静電荷像現像用トナーであり、 (a)該正荷電性樹脂100重量部に対して、該有機カ
    ルボン酸が0.1〜5重量部含有されており、 (b)該正荷電性樹脂の摩擦帯電量をT_1(μc/g
    )とした場合に、該低摩擦帯電性樹脂の摩擦帯電量T_
    2(μc/g)が式|T_2|≦1/5|T_1|を満
    足している樹脂であること、を特徴とする静電荷現像用
    トナー。
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