JPS61236558A - 静電像現像用トナ− - 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、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて形成される静電像を現像するための静電像現像用ト
ナーに関するものである。

本発明の静電像現像用トナーはバインダー樹脂の粒子体
中に着色剤などのトナー成分を分散含有せしめて構成さ
れ、キャリアと混合されて使用されるいわゆる二成分系
現像剤として用いられる。

Ｃ従来の技術〕 ＃１Ｉｉｉｔ像の現像は、帯電させたトナー粒子を静電
引力を利゛用して感光体表面に形成された静電像に付着
させ、この静電像を可視化するプロセスである。そして
、この現像プロセスを繰り返して行うためには、現像プ
ロセスの１サイクルごとに、感光体上に残留したトナー
粒子を除去して感光体をクリーニングする必要がある。

このようなりリーニングには、例えば、ゴム製ブレード
などの接触部材（以下、単に「ブレード」という。）に
よって感光体上の残留トナーをこすり取る、いわゆるブ
レードクリーニング法が好ましく用いられている。

ところで、静電像現像用トナーを用いた現像プロセスに
おいては、上述のブレードクリーニングだけでは除去す
ることのできないトナーによる感光体汚染やブレードに
よる摺擦傷を生じやすく、感光体の早期劣化を招くとい
う問題を有する。

感光体汚染の代表的なものとして、いわゆるトナーフィ
ルミングがある。このトナーフィルミングは、感光体に
おいて帯電・露光・現像・転写ならびにクリーニングの
一連の工程が繰り返される場合に、例えばクリーニング
工程においてトナー粒子がクリーニングブレードによっ
て感光体表面よりこすり取られるときに、このトナー粒
子を構成する樹脂成分が感光体の表面に徐々に付着・堆
積してゆきこれを被覆してしまう現象によって引き起こ
される。また、このようなフィルミング現象はトナーに
よるのみでなく、クリーニングブレード自体によって生
ずることもある。

トナーあるいはクリーニングブレードによる感光体のフ
ィルミングが生ずると、感光体の帯電特性が変化して残
留電荷の増大あるいは感度の低下などの問題を招き、複
写画像におけるカブリ、にじみなどの発生原因となるば
かりでなく、ブレードによるクリーニングが十分に行わ
れなくなり、残留トナーによる画像汚れを生じやすいと
いう問題も生ずる。そして、このようなフィルミングに
よる感光体汚染は、クリーニングブレードによる摺擦に
よってももはや除去することができないものであり、感
光体の劣化を著しく早めてしまう原因の１つとなってい
る。

また、ブレードを用いて感光体をクリーニングすること
により、感光体表面にブレードによる摺擦傷を生ずるこ
とがある。この摺擦傷により感光体表面の電荷が不均一
となり、摺擦傷に対応した画像荒れを生じる。このこと
も感光体の劣化を早める一因となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ブレードクリーニングによっても除去するこ
とのできないフィルミング現象による感光体汚染の発生
という問題を解決し、画像濃度が高く鮮明な複写画像を
長期にわたって安定に形成することができる静電像現像
用トナーを提供することを目的とする。

本発明のさらに他の目的は、ブレードクリーニングにお
いてブレードによって生じる摺擦傷の発生という問題を
解決し、長期にわたって鮮明な複写画像を形成すること
ができる静電像現像用トナーを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕以上の問題
点は、酸化セリウムを必須成分とし、さらに他の希土類
元素化合物の少くとも１つを含む研磨剤を、トナー粉末
に対して０．０１〜２０重量％混合してなることを特徴
とする静電像現像用トナーによって解決される。

すなわち、本発明の静電像現像用トナーは、例えばバイ
ンダー樹脂、着色剤および必要に応じて加えられる添加
剤を混合、練肉、粉砕して製造されたトナー粉末に対し
、０．０１〜２０重量％に相当する、酸化セリウムおよ
びその他の希土類元素化合物よりなる研磨剤を混合して
構成される。

以上の構成の静電像現像用トナーにおいては、現像プロ
セスにおいて研磨剤が感光体表面に均一な状態で付着し
、ブレードクリーニングの際にブレードの掃き取り操作
に伴って感光体表面を摺擦してこれを研磨するので、感
光体表面における付着物質が取り除かれ、さらにはブレ
ードによって発生した摺擦傷が研磨され、その結果感光
体の表面は常に清浄な状態を保持することができること
となる。したがって、トナーフィルミングなどによる感
光体汚染あるいはブレードによる摺擦傷の発生を防止す
ることができる。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明における研磨剤は、酸化セリウムを必須成分とし
て、これにランタン、ネオジム、プラセオジムなどの希
土類元素の化合物の少くとも１つを含有した微粉末、具
体的には、セリウムを含む複数の希土類元素の各酸化物
の混合体あるいはセリウムを含む複数の希土類元素より
なる多成分系酸化物などの微粉末（この場合必要ならば
イツトリウム化合物を含んでいてもよい。）によって構
成される。この微粉末の粒径は好ましくは０．０１〜１
０μｍ、特に好ましくは微粉末の粒子の５０重景％以上
が０．０５〜３μｍの範囲に存在するものとされる。研
磨剤の粒径が０．０１μｍより小さい場合にはその研磨
力は小さく、感光体表面を清浄化する作用が小さい、一
方、粒径が１０８ｍより大きい場合には、研磨剤自身に
より感光体に傷を発生させてしまい、研磨剤としての効
果を失う、上記研磨剤の使用量は、トナー粉末に対して
０．０１〜２０重量％、好ましくは０，０２〜ｌＯ重量
％である。研磨剤の使用量が０．０１重量％に満たない
場合にはその研磨効果が小さく、−大使用量が２０重量
％を越える場合にはトナーの流動性が低下し、画像濃度
ならびに画像の鮮鋭性が不十分となる。

本発明の研磨剤は、酸化セリウムＣｅＯｘを必須酸　−
分として、さらに他の希土類元素化合物の少くとも】つ
を含んでいる。酸化セリウムはダイヤモンド研磨剤、ア
ルミナ研磨剤等と比べると軟い性質ノモのであるので感
光体をソフトに研磨できる。

アルミナやダイヤモンドは相当な硬さを持っており、そ
の研削力は大きく、セレンや有機材料で構成される電子
写真用感光体に対する損傷度合が大きくなり、したがっ
て感光体の交換サイクルが早まりコストが大きくなる。

またアルミナやダイヤモンドはその硬さが大きいために
、粒子の粒径分布に幅があり、大径の粒子によって感光
体に研磨傷を発生させやすい問題がある。アルミナやダ
イヤモンドの粒径を一定の好ましい範囲にしようとすれ
ば、粒度の調整が必要となり、コストが太きくなる。こ
の点、酸化セリウムは製法の関係から１μｍ以下の粒子
を作りやすく、またその粒径分布はシャープなものとな
る。しかし、酸化セリウムは比較的硬度が小さく研削力
がソフトであるため、これ単独では感光体上で発生する
フィルミングの発生に対して十分対応出来ない。一方、
酸化ランタンおよびその他の希土類元素化合物は酸化セ
リウムと同じく１μｍ以下の粒子を作りやすく、粒径分
布もほぼ同じであるが、酸化セリウムよりも硬い性質を
持つため、酸化ランタンやその他の希土類化合物単独で
はダイヤモンドやアルミナと同じく研削力が大き過ぎ、
そのため感光体の損傷度合が大きく、したがって感光体
の交換サイクルが早まりコストが高いものとなってしま
う０本発明においては、このような点を考慮して、酸化
セリウムの微粉末にランタン、ネオジム、プラセオジム
などの希土類元素の化合物の微粉末を混合することによ
り、所望とする硬度ならびに粒径分布を有する研磨剤を
構成している。

また、ランタン、ネオジム、プラセオジムは自然界にお
いてセリウムと一緒に産出するが、これを各元素に分離
精製することはコストアップとなり、好ましいものでは
ない、そのため酸化セリウムとその他の希土類元素化合
物をそのまま一緒に使う方がコストのうえからも有利で
ある。

本発明において特に好ましく用いることのできる研磨剤
は、セリウム元素に対するランタン元素の重量比（ラン
タン／セリウム）が０６０１〜１０、好ましくは０．０
３〜８となるものである。

本発明のトナーは、トナー粉末と上記研磨剤を混合して
調製され、トナー粉末は、バインダー樹脂に着色剤その
他の添加剤が分散されて構成され、通常用いられるトナ
ーの製造法、例えば溶融混練法、懸濁重合法などによっ
て製造される。

トナーに用いられるバインダー樹脂としては、例えばｐ
−クロルスチレン、メチルスチレン等のスチレン類；塩
化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビ
ニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸
ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
ｎ−オクチル、アクリル酸３−クロルエチル、アクリル
酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸１ｓｏ−ブチル等のα−メチレン脂肪
族モノカルボン酸のエステル類；アクリロニトリル、メ
タアクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルメチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルエチルエー
テル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニ
ルへキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビ
ニルケトン類などの単量体を重合させたホモポリマー或
いは、この他の樹脂としてエポキシ樹脂、ロジン変性フ
ェノールホルマリン樹脂、セルローズ樹脂、ポリエーテ
ル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂
、スチレン−ブタジェン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
ビニルホルマール樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、テフロン等のフッ素樹脂等の樹脂を単独で若し
くはブレンドして使用することができる。また、バイン
ダー樹脂は、単量体成分として上記単量体の他にジビニ
ルベンゼン等のジビニル化合物あるいはジアリル化合物
などの架橋性単量体を添加して得られる三次元構造を有
するホモポリマーであってもよい。

トナーに用いられる着色剤としては、例えばカーボンブ
ラック、ニグロシン染料（Ｃ，Ｉ、ｆｍ５０４１５Ｂ）
、アニリンブルー（Ｃ，ｉ患５０４０５）、カルコオイ
ルブルー（Ｃ，［、ｍａｚｏｅｃ　Ｂ　１ｕｅ３）、ク
ロームイエロー（Ｃ，１，階１４０９０）、ウルトラマ
リンブルー（Ｃ，１１７７１０３）、デュポンオイルレ
ッド（Ｃ，！。

磁２６１０５）、オリエントオイルレンド＃３３０（Ｃ
，Ｉ　。

Ｎａ６０５０５）、キノリンイエｔ’ｌ−（Ｃ，ｒ、ｌ
１ｈ４７００５）、メチレンブルークロライド（Ｃ，Ｉ
　、Ｎａ５２０１５）、フタロシアニンブルー（Ｃ、Ｉ
　、　Ｉｋ７４１６０）、マラカイトグリーンオフサレ
ート（Ｃ，１，阻４２０００）、ランプブラック（Ｃ，
Ｉ　、血７７２６６）、ローズベンガル（Ｃ，Ｉ　、嵐
４５４３５）、オイルブラック、アゾオイルブラック、
その他のものを単独で、または混合して用いることがで
きる。これら着色剤は、十分な濃度の可視像が形成され
るに十分な割合で含有されることが必要であり、通常バ
インダー樹脂１００重量部に対して１〜２１１部程度の
割合とされる。

また、トナーには必要に応じて他の添加剤、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレンなどよりなるオフセット防止
削、外部添加剤としてシリカ、アルミナ、酸化チタン、
フッ化ビニリデン、フッ素化微粉末粒子などの流動性向
上剤を添加することができる。なお流動性向上剤のトナ
ー粉末全量に対する割合は０．０１〜５．０ｆＥ１％で
あることが好ましい、この流動性向上剤の添加によって
トナーの流動性が更に良好なものとなって現像性が向上
する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれ
らに限定されるものではない、なお「％」および「部」
はそれぞれ重量％および重量部を表す。

実施例１ ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　１００部カー
ボンブラック　　　　　　　　　　　１０部ポリプロピ
レン　　　　　　　　　　　３．５部「ビスコール６６
０ＰＪ　　（三洋化成社製）以上の物質を混合し、溶融
、混練、冷却、粉砕及び分級の工程による通常のトナー
製造方法により平均粒径１１．６μｍのトナー粉末を製
造した。

つぎに、このトナー粉末に以下の外部添加物質、疎水性
シリカ　　　　　　　　　　　　　０．８部ｒＲ−９７
２Ｊ（日本アエロジル社製）研磨剤（平均粒径：０．４
μｍ）　　　　　　０．１部（ｍ成割合） Ｃｅ０．　　　　　６８．０％ Ｌａｇ’ｓ　　　　　１７．０％ Ｎｄ！Ｏｉ　　　　　１１．０％ ＰｒｈＯ＋＋　　　　　３．０％ ＦｅｚＯ，０，５％ その他　　　　０．５％ を添加し、これらをタービュラーミルで均一に混合して
本発明の静電像現像用トナーを得た。

このトナーと、粒度が１００〜２００メツシユの球形フ
ェライトの表面をスチレン−アクリル樹脂によってコー
ティングした絶縁性キャリアとを混合し、トナー濃度が
２％の二成分系現像剤を調製した。

つぎに、この現像剤を用い、ブレードクリーニング機構
を用いてなる電子写真複写機「Ｕ−Ｂｉｘ４５００Ｊ改
造機によって実写テストを行った。その結果、４０．０
００回の連続複写後においても黒点状の画像汚れのない
鮮明な複写画像が得られ、クリーニング不良の発生もな
かワた。また感光体表面を観察したところ、付着物はみ
られずフィルミングの生じていないことがｉｔ認され、
さらにブレードによる摺擦傷も認められなかった。

実施例２ 実施例１における外部添加物質としての研磨剤の平均粒
径を０．１μｍ、使用量を０．５部としたほかは実施例
１と同様にして平均粒径が１１．２μｍのトナーを得た
。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ったところ、５０．０００回の連続
複写後においても黒点状の画像汚れのない鮮明な複写画
像が得られ、クリーニング不良の発生もなかった。また
感光体表面を観察したところ、付着物はみられずフィル
ミングの生じていないことが確認され、さらにブレード
による摺擦傷も認められなかった。

実施例３ 実施例１におけるトナー物質のかわりに以下の物質を用
い、 スチレン−ブチルメタクリレート共重合体（重量組成比
７０　：　３０）　　　　　　　　　　１００部カーボ
ンブランク　　　　　　　　　　　１０部ポリプロピレ
ン「ビスコール６６０ＰＪ　　　　２部さらに、外部添
加物質としての研磨剤の平均粒径を０．８μｍ、使用量
を１．０部としたほかは実施例１と同様にして平均粒径
が１２．０．ｕｎのトナーを得た。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ワたところ、５０，０００回の連続
複写後においても黒点状の画像汚れのない鮮明な複写画
像が得られ、クリーニング不良の発生もなかった。また
感光体表面を観察したところ、付着物はみられずフィル
ミングの生じていないことが確認され、さらにブレード
による摺擦傷も認められなかった。

実施例４ 実施例１におけるトナー物質のかわりに以下の物質を用
いたほかは実施例１と同様にして平均粒径が１３．１μ
−のトナーを得た。

〔トナー粉末〕

スチレン−ブチルアクリレート共重合体（重量組成比７
０　：　３０）　　　　　　　　　　１００部カーボン
ブラック　　　　　　　　　　　１０部ポリプロピレン
「ビスコール６６０　Ｐ　Ｊ　　　３．５部〔外部添加
物質〕 疎水性シリカｒ　Ｒ−９７２Ｊ　　　　　　　　Ｏ，８
部研磨剤（平均粒径：１．０μｍ）　　　　　　２部（
組成割合） Ｃｅ０１　、　　　　４９．０％ Ｌａ１Ｏｓ　　　　　３５．０％ ＮｄｚＯｉ　　　　　　　１１．８％ Ｐｒ１Ｏ＋＋　　　　　　　４．１％ その他　　　　０．１％ このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ったところ、５０，０００回の連続
複写後においても黒点状の画像汚れのない鮮明な複写画
像が得られ、クリーニング不良の発生もなかった。また
感光体表面を観察したところ、付着物はみられずフィル
ミングの生じていないことが確認され、さらにブレード
による摺擦傷も認められなかった。

実施例５ 実施例４におけるトナー物質のうち、スチレン−ブチル
アクリレート共重合体のかわりにスチレン−ブチルメタ
クリレート−メチルメタクリレートを用い、研磨剤の平
均粒径を２．０μ−、使用量を１．０部としたほかは実
施例１と同様にして平均粒径が１０．１μｍのトナーを
得た。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ったところ、５０，０００回の連続
複写後においても黒点状の画像汚れのない鮮明な複写画
像が得られ、クリーニング不良の発生もなかった。また
感光体表面を観察したところ、付着物はみられずフィル
ミングの生じていないことがｆｆ！！！され、さらにブ
レードによる摺擦傷も認められなかった。

比較例１ 実施例１におけるトナー物質のかわりに以下の物質を用
い、 スチレン−２−エチルへキシルアクリレート共重合体　
　　　　　　　　　　　　　　　１００部カーボンブラ
ック　　　　　　　　　　　１０部ポリプロピレン「ビ
スコール６６０ＰＪ３．５部外部添加物質として研磨剤
を用いないほかは実施例１と同様にして平均粒径が９．
１μｍのトナーを得た。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ったところ、複写回数が２５．００
０回に及ぶ時点で画像に縦方向の荒れが生じ、複写回数
が３２．０００回に及ぶ頃からクリ一二ング不良による
黒点状の画像汚れが生じた。また感光体表面を観察した
ところ、トナーフィルミングが生じており、さらにブレ
ードによる摺擦傷が多数認められた。

比較例２ 実施例１における研磨剤のかわりに他の成分を含まず酸
化セリウム単独で構成されている研磨剤を用いたほかは
、実施例１と同様にして平均粒径が１１．５μｍのトナ
ーを得た。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製し、
さらに実写テストを行ったところ、複写回数が３５．０
００回に及ぶ頃からクリーニング不良による、黒点状の
汚れが生じた。また感光体の表面を観察したところトナ
ーフィルミングが生じており、またクリーニングブレー
ドによる摺擦傷も認められた。

実施例６ スチレンー２−エチルへキシルアクリレート共重合体　
　　　　　　　　　　　　　　１００部カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　　　１０部ポリプロピレン「ビス
コール６６０　Ｐ　Ｊ　　　３．５部以上の物質を混合
し、溶融、混練、冷却、粉砕及び分級の工程による通常
のトナー製造方法により平均粒径９．１．ｕｍのトナー
粉末を製造した。

つぎに、このトナー粉末に以下の外部添加物質、疎水性
シリカｒ　Ｒ−９７２Ｊ　（日本アエロジル社製）０．
８部 研磨剤（平均粒径：６μｍ）　　　　　　　　０．１部
（ｍ成割合） Ｃｅ０．　　　　　２４．１％ １ａｎＯｓ　　　　　６Ｂ、５％ Ｎｄｆｆ１０３　　　　　５．２％ ＰｒａＯ＋＋　　　　　１．２％ その他　　　　１．０％ を添加し、これらをタービュラーミルで均一に混合して
本発明のトナーを得た。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ったところ、５０，０００回の連続
複写後においても黒点状の画像汚れのない鮮明な複写画
像が得られ、クリーニング不良の発生もなかった。また
感光体表面を観察したところ、付着物はみられずフィル
ミングの生じていないことがｒａ認され、さらにブレー
ドによる摺擦傷も認められなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、静電像現像用トナーが酸化セリウムを
必須成分とし、さらに他の希土類元素化合物の少なくと
も１つを含む特定の研磨剤を含有しており、この研磨剤
がブレードクリーニングなどの接触部材を用いたクリー
ニング工程において感光体の表面を常時研磨しているこ
とから、この感光体を常に清浄で平滑な状態に保持する
ことができる。すなわち、トナーあるいはクリーニング
ブレードを構成する樹脂成分等が感光体の表面に付着し
たりあるいはブレードによる摺擦傷が発生したとしても
、研磨剤の研磨作用によって付着成分および摺擦傷など
の損傷が除去され、感光体のフィルミング汚染および画
像荒れを効果的に防止することができる。その結果、感
光体は長時間にわたって良好な状態を保持することがで
き、その帯電特性等の劣化を生じにくいことから、カプ
リあるいはにじみのない高品質の複写画像を安定に形成
することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）酸化セリウムを必須成分とし、さらに他の希土類元
   素化合物の少くとも１つを含む研磨剤を、トナー粉末に
   対して０．０１〜２０重量％混合してなることを特徴と
   する静電像現像用トナー。 ２）他の希土類元素が主にランタン、ネオジムおよびプ
   ラセオジムである特許請求の範囲第１項記載の静電像現
   像用トナー。