JPS61209459A - 正帯電性二成分現像剤 - 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］ 本発明は電子写真複写機またはプリンターなどに使用さ
れる静電荷像現像用現像剤に関するものであり、特に正
帯電性トナーおよびフェライトキャリアから成る二成分
現像剤に関するものである。

［従来の技術］ 静電荷像を現像するための方法としては、従来から、樹
脂・着色剤・および帯電制御剤等添加物からなる微粒子
トナーと、ガラスピーズ・鉄粉・あるいはフェライト等
のキャリア粒子とを混合して作られる、いわゆる二成分
現像剤を用いる乾式現像法が知られている。

このような乾式現像法′に使用される正帯電性トナーに
おいては、トナーとキャリア間などの摩擦帯電台が安定
で、かつ摩擦帯電聞分布がシャープで均一であり、使用
する現像システムに適した帯電量に制御するためＫ、通
常、帯電制御剤を含有させている。従来から知られてい
る最も一般的な正帯電制御剤としては、ニグロシンがあ
る。しかしながらニグロシンのみを使用した場合には、
分散性および耐水性において未だ問題を残しており、高
湿時と低湿時におけるコピー画像の違いがはなはだしく
、環境に対し安定な画像を得ることが困難であり、また
分散不良のためＫ、画像のチリやかぶりが発生しやすい
欠点がある。

このため、例えば特開昭５９−３４５３９号公報に記載
された如くシリカ微粉体を含有せしめたもの、あるいは
特開昭５７−６３５５０号公報に記載された如くトナー
中に高級脂肪酸金属塩を含有させたものなどが提案され
ている。

また、正帯電性トナーの流動性を向上させる目的で、疎
水性コロイダルシリカやアミノカップリング剤処理コロ
イダルシリカなどを混合し正帯電性トナーに外添するこ
とが知られているが、本発明者の実験検討によればこの
ような処理を行うと連続コピー中にトナー表面から上記
シリカが剥離してトナーの帯電量が不安定になり、良質
な画像を安定して得ることができないという新な問題点
を有していることが見出された。また、感光体表面を保
護する目的で、高級脂肪酸金属塩をトナーに外添するこ
とも知られているが、この場合には感光体表面を高級脂
肪酸金属塩が保護する効果はあるものの、反面、クリー
ニング時における上記金属塩付着物が感光体上から完全
に剥離できないために連続複写を行うと、複写画像にお
ける細線部の再現性が劣り、また、画像末端の尾引きや
、切れの悪化をうながすという問題点のあることも見出
された。

一方、キャリアとしては、前述した如く、従来からガラ
スピーズや鉄粉が使用されて来たが、近年、高抵抗で、
かつ長寿命であること等数多くの特長を有するフェライ
トキャリアが提案され（例えば特開昭５９−１８９５５
号公報など参照）実用化され始めている。

［従来技術の問題点］ しかしながら本発明者は、上記フェライトキャリアを用
いて二成分現像剤を実現しようとする場合、上述したよ
うな従来知られている正帯電性トナーを用いたのでは満
足できる特性のものが得られないことを見出した。

例えば、トナー中に高級脂肪酸金属塩を含有させたトナ
ーの場合には、キャリアとしてフェライトキャリアを使
用すると、キャリアの帯電特性上トナーを正に帯電する
ことが非常に難しく、また、たとえトナーを正に帯電さ
せたとしても、その帯電量はごくわずかであり、複写し
た場合画像にはなはだしいかぶりを生ずる結果となるこ
とが確認された。

このため、本発明はフェライトキャリアと正帯電性トナ
ーとからなり、環境による影響が少なく、保存性、流動
性に優れた二成分現像剤を提供することを目的とするも
のである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明は、ニグロシン系染料と
高級脂肪酸金属塩とを含有するトナーとフェライトキャ
リアとから構成したことを特徴とするものである。

本発明において使用される上記フェライトキャリアとし
ては、本件出願人が先に提案したちのく例えば特開昭５
９−１８９５５号公報他〉が特に適しているが、その他
のもの（例えばＮｉ−７ｎフエライトキヤリアなど）で
も使用可能である。

また、上記高級脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸ナ
トリウムの他、ステアリン酸と鉄・ニッケル・コバルト
・銅・亜鉛などとの金属塩、その伯の公知の金属塩を用
いることが可能である。本発明において、上記高級脂肪
酸金属塩の含有聞は０．１〜ｉｏｗｔ％の範囲が□好ま
しく、０．１ｗｔ％未満では、その効果を得ることが難
しく、１０ｗｔ％を越えると分散性が悪くなりかぶりを
生ずるようになる。

また、本発明におけるニグロシン系染料も同様な理由か
ら０．１〜１０ｗｔ％の範囲で含有させることが望まし
い。

すなわち、本発明は、トナー中にニグロシン系染料およ
び高級脂肪酸金属塩を共存させることにより、ニグロシ
ン系染料のみを使用した場合の欠点である環境に対する
不安定さを解消して安定な帯電量および画像を得ること
を可能にし、またニグロシン系染料の分散性を向上し、
かつトナー粒子間の帯電特性のバラツキを少なくし、そ
の結果としてかぶりやちりが少ない良好な画像を得られ
るようにし、また、フェライトキャリアに対して高帯電
量を保持可能なトナーを得ることができたものである。

また、本発明においては、上記構成のトナーに高級脂肪
酸金属塩をさらに外添することにより、感光体の寿命を
長くし、さらには、フェライトキャリアの抵抗（通常１
０７〜１０′４Ω・ｃｍ）が高いところから生ずるエツ
ジ効果、すなわちベタ黒のエツジ部へ集中的にトナーが
付着するという効果を解決することができる。これはト
ナーの表面を上記金、属地で処理することにより抵抗を
おとすことにより可能となる。

また、本発明においては、疎水性コロイダルシリカおよ
びアミノシランカップリング剤処理されたコロイダルシ
リカを外添剤として併用することにより、トナーの流動
性、保存性、疎水性を改善することができる。

また、上記コロイダルシリカをトナー表面から剥離した
ときＫ、高級脂肪酸金属塩が共存している場合には、帯
電量変化をより少なくすることができる。

さらにまた、本発明トナーを熱気流中を通し球状化処理
を施すことによりトナーと上記外添剤の密着がより強固
になり、連続複写における画像および帯電量をざらに安
定なものとし、現像剤の寿命を飛躍的に長くすることが
できる。

以下本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。

［実施例］ スチレン・アクリル樹脂　　　　８０重量部（Ｍ素化成
製ＨＴＲ−０８） カーボンブラック　　　　　　　１０重置部（三菱化成
製＃４４） ニグロシン染料　　　　　　　　５重量部（オリエント
製ボントロンＮｏ、３） ステアリン酸ナトリウム　　　　５重ω部上記材料を加
熱ロールを有するニーダ−で１時間混練し、混線物をと
り出し放冷した後、粗粉砕および微粉砕を施し、平均粒
子径１２μｍのトナーを得た。このトナーをトナーＡと
する。

上記トナーＡとステアリン酸ナトリウムとをヘンシェル
ミキサを使用し混合して、上記組成から成るトナーＡに
ステアリン酸ナトリウム０．１重潰部が外添された構、
成のトナーを得た。このトナーをトナーＢとする。

上記構成のトナーＢにさらに疎水性コロイダルシリカを
加えヘンシェルミキサを使用して混合し、トナーＢにさ
らに疎水性コロイダルシリカ０．３重ω部が外添された
構成のトナーを得た。このトナーをトナーＣとする。

また、上記のようにして得たトナーＣを内部の温度が１
００℃である円柱状の筒の中をトナーが凝集しない程度
の空気の流恐で通して球状化処理したトナーを得た。こ
のトナーをトナーＤとする。

一方比較例のためＫ、 スチレン・アクリル樹脂　　　　８３重１部カーボンブ
ラック　　　　　　　１０重量部ニゲＯシン染料　　　
　　　　　７重階部からなる材料を上記トナー粒子間た
方法と同手順で処理して平均粒子径１２μｍのトナーを
得た。このトナーを比較例トナーＥとする。

また、上記比較例トナーＥに対し、疎水性コロイダルシ
リカ０゜３重量部が外添されたトナーをヘンシェルミキ
サを使用しトナーＥと疎水性コロイダルシリカを混合す
ることにより得た。このトナーを比較例トナーＦとする
。

上記６種類のトナーの保存性、流動性を測定した結果を
第１表に示す。

第１表 尚、第１表において、保存性は５０℃８０％の条件で２
４時間保存した後のトナーのブロッキングの良否で示し
、流動性は安息角で示しである。

第１表に示した結果から流動性については高級脂肪酸金
属塩および疎水性シリカ両者の効果によるが、保存性に
ついては疎水性シリカの影響が大きいことがわかる。

次に環境試験と連続コピーテストを市販の複写機により
１０万枚行った。キャリアとしては、市販のフェライト
キャリア（日立金属製ＫＢＮ１００）を使用しトナー濃
度５重口部でテストを行った。

尚、試験環境は温度３０℃、湿度５０％の条件とし、評
価項目として帯電量８画像部度、エツジ効果。

かぶり１画像の切れについて評価した。

トナーＡの場合には帯電量は１０万枚コピー後も安定で
あったが５万枚を経過した後から徐々に画像の細線の再
現性が悪くなり、１０万枚コピー後には解像度の点で問
題が生ずるようになった。また、このトナーＡは画像全
般としてエツト効果の強い画像が得られる特徴があった
。

次にトナーＢの場合には、帯電量は安定であり（１５μ
Ｃ／（１±３）、かつ画像も安定なものが得られた。た
だし高温多湿の環境（５０℃、８０％）においてテスト
した場合には、画像に尾引きを起した。

またトナーＣの場合には、帯電口９画像とも１０万枚ま
で安定であり、かつエツジ効果のない良好な画像を得た
。さらＫ、高温多湿中でも良好な画像を得ることができ
た。このためさらに１０万枚コピー後もコピーを続けた
ところ約１５万枚コピーした頃に帯電量が低下し、かぶ
りが発生することが認められた。

上記トナーＣを球状化処理したトナーＤの場合には、ト
ナーと同様に帯電量２画像とも１０万枚まで安定であり
、かつエツジ効果のない良好な画像が得られ、また環境
安定性も良好であった。

さらＫ、１０万枚コピー後もコピーを続けたところ、ト
ナーＣでは問題が生じた１５万枚コピーした後において
も良好な画像が得られた。

一方、比較例トナーＥの場合は、初期画像においてすで
にかぶりが発生した。また、エツジ効果も顕著にあられ
れた。さらに連続コピーを続けるにしたが、かぶりがは
なはだしくなったため、試験を中断せざるを得なかった
。

また、比較例トナーＦの場合には初期画像において、若
干のかぶりが発生し、エツジ効果が顕著にあられれた。

さらに連続コピーを続けるにしたがい画像濃度の低下を
起し、１万枚目で初期１．４の画像濃度であったものが
０．８になってしまった。

以上の結果から、本発明トナーが比較例トナーに比べ初
期画像及び連続コピーの安定性において優秀なことが明
らかである。さらに本発明トナーにおいてはＡ→８→Ｃ
−＋Ｄとなるにしたがい連続コピーのトナーの寿命が良
好になり、また、環境安定性もますことがわかる。

以上述べたようＫ、本発明によるトナーは、従来トナー
に比べ高品位であり、かつ寿命の長い利点があり、優れ
た二成分現像剤を提供できるものである。

特にフェライトキャリアと組合せて二成分現像剤として
使用するための正帯電性トナーとして優れた効果を有す
るものであり、その工業上の効果は大である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライトキャリアとトナーとからなる静電荷現
   像用二成分現像剤において、トナー中にニグロシン系染
   料及び高級脂肪酸金属塩を含有してなることを特徴とす
   る正帯電性二成分現像剤。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載の現像剤において
   、上記高級脂肪酸金属塩が金属としてに、Ｎａ、および
   Ｂａのうちから選ばれた１種以上の金属であり、かつ０
   ．１〜１０ｗｔ％含有してなることを特徴とする正帯電
   性二成分現像剤。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載
   の現像剤において、上記トナーに高級脂肪酸金属塩を外
   添してなることを特徴とする正帯電性二成分現像剤。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の現像剤において、上
   記トナーに外添する高級脂肪酸金属塩が、Ｎａ、Ｋ、お
   よびＺｎのうちから選ばれた１種以上の金属を含む金属
   塩であり、かつ０．０５〜０．５ｗｔ％含有してなるこ
   とを特徴とする正帯電性二成分現像剤。
5. （５）特許請求の範囲第（３）項または第（４）項記載
   の現像剤において、上記トナーにさらに疎水性コロイダ
   ルシリカまたはアミノシランカップリング剤で処理され
   たコロイダルシリカを外添してなることを特徴とする正
   帯電性二成分現像剤。