JPS6167042A - 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、電子写真法におけるキャリアとトナーとの組
み合わせからなる現像剤に関する。

［従来の技術］ 従来、電子写真法としては米国特許第２２９７８９１号
、特公昭４２−２３８１０号公報及び特公昭４３−２４
７４８号公報などに種々な方法が記載されている。これ
らの方法はいずれも光導電層゛上に一様に電荷を与え、
該光導電層上に原稿に応じた光像が照射されることによ
って潜像が形成され、次いで該潜像を粉末のトナーで現
像を行ない可視像とし、必要に応じて紙などに転写し熱
、圧力等により永久定着する。潜像を現像する過程で用
いられるトナーは従来ポリスチレン樹脂のようなバイン
ダーにカーボンブラック等の着色剤を分散させたものを
１〜３０ＩＬ程度に微粉砕したものが用いられてきたが
、かかるトナーはキャリアと呼ばれる通常鉄粉又はガラ
スピーズなどの担体物質と混合され現像剤とし、て用い
られる。これらのキャリアは、結着樹脂中に染料又は顔
料を分散させたトナーと呼ばれるものと混合するもので
ある。

従来より、多くの現像剤は、多数枚複写の場合に、１万
枚ないし３万枚の複写でトナーかぶりを生じ、また画像
濃度も低下するものであった。これ等の理由としては、
多数枚の複写の場合に初期状態において鉄粉とトナーの
クーロン力で強固に付着したものが潜像へ持っていかれ
ずに、数万枚では機械的圧力又は機械による熱又は衝撃
等の熱によりトナー成分中の比較的分子量の低いものが
鉄粉表面に融着されることになり、トナーの融着したキ
ャリアはトナーとの摩擦帯電が不十分のため画像にかぶ
り、画像薄等を生じるのである。。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記欠点を改良した磁気ブラシ現像用キャリア
を含有する現像剤を提供するものである。

即ち本発明の目的は、トナーへの安定な電荷付与と、そ
れに基づく良好な現像性を有する現像剤を提供すること
にある。

さらに本発明の目的は、長期間の使用を経ても、トナー
付着等の劣化のない現像剤を提供することにある。

さらに本発明の目的は高温高湿・低温低湿等の特殊環境
下においても安定な現像性を有する現像剤を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明によれ
ば、 表面に、０．０５≦Ｔ　２　／　Ｔ　１≦０．８（ただ
し、Ｔ、、Ｔｌは下記の意味を有する。

Ｔｌ　：処理前のキャリアとトナー構成微粉末との摩擦
帯電量 Ｔｌ：処理後のキャリアとトナー構成微粉末との摩擦帯
電量　　　　　　　　　　　　　　）となる処理を施さ
れているキャリアと上記構成微粉末を用いたトナーとの
組み合わせからなる現像剤が提供される。

即ち本発明者らは、２成分現像剤においては。

トナーとキャリアとの摩擦帯電量を、ｔ＋ａｍし、ある
程度のキャリア・トナー間の離型性と、ある程度のキャ
リアによるトナーの搬送性とのバランスを保つことが重
要であり、上記のような構成により、それが達成できる
ことを見い出したのである。

ここで言うトナー構成微粉末とは、樹脂中に着色剤、荷
電制御剤等を、はぼ均一分散させた現像■溶融混線・冷
却・粉砕・分級したちの■溶融混線・液中への分散・造
粒したもの ■溶融混線・気体中への噴霧・造粒したもの 或いは着色剤、荷電制御剤を予め分散させた単量体を重
合・造粒したものを示す。

又、上記構成の微粉末の外部を樹脂コートした、いわゆ
るマイクロカプセル状の微粉末であっても良いが、流動
性向上剤、荷電制御剤、研磨剤等の微粒子を外部に粒子
混合したものは含まない、即ち、粒子−個一個が固着さ
れた安定な粒子であるところのトナー構成微粉末をもっ
て、摩擦帯電性測定の対象としたのである。　　。

実際のトナーとしては、上記トナー微粉末をそのまま用
いても良いし、それに流動性向上剤、荷電制御剤、研磨
剤等を外部添加して用いても良い。

本発明に用いられるトナーの結着樹脂としては、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
リル酸オクチル共重合体、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−ア
クリル−アミノアクリル系共重合体、スチレン−アミノ
アクリル系共重合体、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１に合体。

スチレン−ビニルエチルエーテル共を合体、スチレン−
ビニルメ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
クリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイ
ン酸、ｇｔｔ合体、スチレン−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。

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
ジンイエローなど公知の染。

顔料がある。

また、荷電制御剤としてアミノ化合物、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−ヘキサデシ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、含金属染料、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軒あるいはその両方に用いることも
可能である。

一方本発明に使用されるキャリアとしては、例えば表面
酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバールト、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酸
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。

又、前記条件を満足すべきキャリアの処理方法としては
、一般に、磁性粒子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
方法がとられる。固着方法としては、粉末で混合し、熱
で溶融もしく仲秋化せしめて磁性粒子に付着’＜シめる
方法、溶剤に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリア
に付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等、従来
公知の方法がいずれも適用できる。

キャリア表面への固着物質としてはトナー材料により異
なるが１例えばポリテトラフルオロエチレン・モノクロ
ロトリフルオロエチレン重合体・ポリフッ化ビニリデン
・シリコーン樹脂・ポリエステル樹脂・ジターシャリ−
ブチルサリチル酸の金属錯体、スチレン系樹脂−アクリ
ル系樹脂・ポリアシド・ポリビニルブチラール、ニグロ
シン・アミノアクリレート樹脂・塩基性染料及びそのレ
ーキ・シリカ微粉末・アルミナ微粉末などを単独或いは
複数で用いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約さ
れない。

上記化合物の処理量は、キャリアが前記条件を満足する
よう適宜決定すれば良いが、一般には総量で本発明のキ
ャリアに対し０．１〜３０重量％（好ましくは０．５〜
２０重量９６）が望ましい。

ここで本発明におけるトナー構成微粒子とキャリアとの
摩擦帯電量の測定法を図面を用いて詳述する。

第１図はトナーの摩擦帯電量を測定する装置の説明図で
ある。先ず、底に４００メツシユ（キャリアの通過しな
い大きさ１；適宜変更可能）の導電性スクリーンｌのあ
る金属製の測定容器２に摩擦帯電量を測定しようとする
トナー構成微粉体とキャリアの重量比ｌ：９の混合物（
現像剤）約４ｇを入れ金属製のフタ３をする。このとき
の測定容器２全体の重量を秤りｗ、（ｇ）とする０次に
、吸引機４（測定容器２と接する部分は少なくとも絶縁
体）において、吸引口５から吸引し、風量調節弁６を調
整して真空計７の圧力を７Ｑｍｍ１ｇとする。

この状態で充分（約１分間）吸引を行ないトナー構成微
粉体を吸引除去する。このときの電位計８の電位をＶ（
ボルト）とする、ここで９はコンデンサーであり容量を
Ｃ（ｐＦ）とする、また、吸引後の測定容器全体の重量
を秤りＷ２（ＪＥ）とする、このトナー構成の微粉体の
摩擦帯電量Ｔ（ｐｃ／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。

キャリアとトナー構Ｊ［粉末との使用量は。

キャリア１００重量部に対し、トナー構成微粉末１〜２
０　ｆ！重量部するのが好ましい。

［実施例］ 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する０例で
示す部は重量部である。

実施例１ ニグロシン　　　　　　　　　　　　　２部カーボンブ
ラック　　　　　　　　　　５部を溶融混線・粉砕・分
級して平均ａ径８ＩＬのトナー構成微粉末を得た。

次に、ブチルアクリレート重合体５部をキシレン１００
部に溶解させ、その中に不定形鉄粉（粒径約５０〜１０
０ル）　１００部を分散させた後、キシレンを加熱除去
し、充分乾燥させて処理キャリアを得た。

上記トナー構成微粉末とキャリアとの摩擦帯電量は表１
の如くであり１本発明の条件を満足した。

この処理キャリア１００部にトナー（トナー構成微粉末
をそのままトナーとして用いた）８部を混合し、キャノ
ン製ＭＰ−８５００複写機に投入したところ、良好な画
像が得られ、順次トナーを補給しながら１０万枚の複写
を行なっても画像に変化はなかった。又、高温高湿・低
温低湿という特殊環境下においても同様に良好な結果が
得られた。

比較例１ 未処理の不定形鉄粉をキャリアとして用いた以外は、す
べて実施例１と同様に行なったところ、５０００枚の複
写においてトナーがキャリアから離れにくくなり、画像
濃度が著しく低下した。

実施例２ ポリエステル樹脂　　　　　　　　　１００部ローダミ
ンレーキ顔料　　　　　　　　５部を溶融混線・粉砕・
分級して平均粒径９ＩＬのトナー構成微粉末を得た。

次にポリフッ化ビニリデン微粉末３部をキシレン１００
部に分散し、その中に実施例１で用いた不定形鉄粉１０
０部を投入し、撹拌しながら、キシレンを加熱除去し、
処理キャリアを得た。

上記トナー構成微粉末とキャリアとの摩擦帯電量は、表
１に示すようになった。

この処理キャリア１００部と、トナー構成微粉末にシリ
カ０．３％を外添して得られたトナー５部とを混合し、
キャノン製ＭＰ−５０００複写機に投入して５万枚の複
写を行なったところ、終始良好な画像が出続けた。又、
環境特性も良好であった。

比較例２ 不定形鉄粉１００部に対するポリフッ化ビニリデンの処
理量を３０部とした以外はすべて実施例２と同様に行な
ったところ、トナーとキャリアとが混合しにくく、キャ
リアのトナー搬送性が低下して画像が薄くなってしなっ
た。

トナー構成微粉末とキャリアとの摩擦帯電量は表１に示
す。

実施例３ ブチルアクリレート重合体５部とニグロシン染料１部と
をキシレン１００部に溶解させ、その中に不定形鉄粉（
粒径的５０〜１００　ＪＬ）　１００部を分散させた後
、キシレンを加熱除去し、充分乾燥させて処理キャリア
を得た以外は実施例１と同様に行なったところ、同様の
良好な結果が得られた。

尚、トナー構成微粉末とキャリアとのｆｓＭＸ帯電量は
、表１の如くである。

実施例４ ポリスチレン５部とジ（ｔａｒｔ−ブチルサリチル酸）
クロム錯体１部とをキシレン１００部に溶解させ、その
中に実施例１で用いた不定形鉄粉１００部を投入し、分
散させた後、キシレンを加熱除去し、充分乾燥させて処
理キャリアを得た以外は。

実施例２と同様に行なったところ、同様の良好な結果が
得られた。尚、トナー構成微粉末とキャリアとの摩擦帯
電量は、表１の如くである。

表１ ［発明の効果］ 本発明にあっては上記のようにキャリアの表面に特定の
摩擦帯電量となる処理を施してあり、安定な電荷付与が
確保され、長期間の使用あるいは特殊環境下においても
上記安定な電荷付与性は変化しないため、良好な現像性
を有し、長期間の使用を経てもトナー付着等の劣化がな
く、また、高温高湿・低温低湿等の特殊環境下において
も安定な現像性を有する。

【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の概略説
明図である。 １・・・導電性スクリーン ２・・・測定容器 ３・・・金属製のフタ ４・・・吸引機 ５・・・吸引口 ６・・・風量調節弁 ７・・・真空計 ８・・・電位計 ９・・・コンデンサー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表面に０．０５≦Ｔ＿２／Ｔ＿１≦０．８ （ただし、Ｔ＿１、Ｔ＿２は下記の意味を有する。 Ｔ＿１：処理前のキャリアとトナー構成微粉末との摩擦
   帯電量 Ｔ＿２：処理後のキャリアとトナー構成微粉末との摩擦
   帯電量） となる処理を施されているキャリアと上記構成微粉末を
   用いたトナーとの組み合わせからなることを特徴する現
   像剤。