JPS62209538A - 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、静電印刷法、静電記録法などにお
いて形成される静電像を現像するトナーに関するもので
ある。

〔発明の背景〕

静電像の現像工程は、帯電した微粒子が静電引力によっ
て吸引され、静電像支持体の表面に付着し、これによっ
て静電潜像が可視化されるという工程である。このよう
な現像工程を遂行する具体的な乾式現像方法としては、
カスケード法、毛ブラシ法、インプレッション法、パウ
ダークラウド法などを挙げることができるが、何れの方
法においてもトナーは流動性の高いものであることが必
要である。トナーが流動性の低いものであるときはトナ
ーによる現像が円滑に行われず、得られる画像が品位の
低いものとなってしまう。

従来トナーに流動性を付与する手段としては、特開昭４
８−４７３４５号公報に見られるような疎水化されたシ
リカ微粒子を添加する方法が知られている。この疎水性
シリカ微粒子を添加することによってトナーの流動性を
向上させることができ、その結果、品位の高い良好な画
像が得られる。ところが、このトナーを用いて連続複写
を行うと、画像にブラックスポットが生ずるようになる
問題点がある。この現象は次のような過程で生ずるもの
である。

電子写真法等においては静電像支持体上に形成したトナ
ー像を紙などの別の媒体上に転写し、転写工程後、静電
像支持体上に残ったトナーを除去するいわゆるクリーニ
ング工程が必要である。このクリーニング工程において
は、一般にクリーニング効率が高くて周囲への汚染性の
小さいブレードクリーニングが用いられるが、前述の疎
水性シリカ微粒子を添加したトナーを用いた場合には、
クリーニングブレードを通過した後の静電像支持体に点
状の残留物が発生し、その部分の光導電性が低下するた
めに画像にブランクスポットが発生する。

本発明の第１の目的はこのようなブラックスポットを生
ぜず、しかも流動性の良好な静電像現像用トナーを提供
することにある。

また一般に電子写真法等において用いられる静電像支持
体としては、酸化亜鉛系、セレン系、硫化カドミウム系
、有機感光体系のものが知られているが、感度、耐剛性
、無公害性、コストなどの総合的観点からは有機感光体
を用いることが好ましい。

ところが、有機感光体は育機物よりなるものであるため
に例えばオゾンによって酸化され易く、また異物が付着
することにより感光体の表面が親水性になり易く、高温
環境下において感光体の表面抵抗が低下していわゆる画
像ボケを生ずることがある。

本発明の第２の目的は、感光体として宥和な有機感光体
を用いたときにも、画像ボケの発生が抑制された静電像
現像用トナーを提供することにある。

更に電子写真法等の現像・転写工程においては良好な現
像性および良好な転写性を得るために、トナーが摩擦帯
電により十分な電荷量を持つことが必要である。トナー
が十分な電荷量を持たない場合には、特に高温高温環境
下のような条件下では、現像性の低下によるいわゆる転
写ヌケと呼ばれる好ましくない現象を生ずる。

本発明の第３の目的は、高温高湿下においても良好な現
像性および良好な転写性を示す静電像現像用トナーを提
供することにある。

〔発明の構成〕

上記第１、第２および第３の目的は、負に帯電された有
機感光体上に形成された静電像を現像するためのトナー
であって、疎水化されたアルミニウム酸化物および／ま
たはチタン酸化物と、シリカと、滑剤とを含有すること
を特徴とする静電像現像用トナーによって達成される。

本発明に用いられるトナーはバインダー樹脂、着色剤お
よびその他の特性改良剤からなる。また磁性トナーとし
て用いる場合にあっては、着色剤とともにまたは着色剤
の代わりに磁性体が含有される。パイ”ンダー樹脂とし
ては、例えばロジン樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、
オレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
ケトン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の公知の
樹脂またはそれらの混合物が用いられる。

本発明に用いられる着色剤としては、カーボンブラック
、ニグロシン染料（Ｃ，１，Ｎｏ、５０４１５Ｂ）、ア
ニリンブルー（Ｃ，１，Ｎｏ、５０４０５）　、カルコ
オイルブルー（Ｃ，１，Ｆｉｏ、　ａｚｏ＋ｃ　Ｂｌｕ
ｅ　３）　、クロムイエロー（Ｃ，１，Ｎｏ、１４０９
０）、ウルトラマリンブルー（Ｃ，１，Ｎｏ。

７７１０３）、デュポンオイルレッド（Ｃ，１，Ｎｏ、
２６１０５）、キノリンイエロー（Ｃ，１，Ｎｏ、４７
００５）　、メチレンブルークロライド（Ｃ，ｌＮｏ、
５２０１５）　、フタロシアニンブルー（Ｃ，１，Ｎｏ
、７４１６０）　、マラカイトグリーンオフサレートＣ
Ｃ，１，Ｎｏ、４２０００）　、ランプブラック（Ｃ，
１，Ｎｏ、７７２６６）、ローズベンガル（Ｃ，ｌ　Ｎ
ｏ、４５４３５）、これらの混合物、その他を挙げるこ
とができる。

これら着色剤は、通常バインダー１００重量部に対して
１〜２０重量部重量部側合とされることが好ましい。

本発明に用いることのできる磁性体としては、フェライ
ト、マグネタイトを始めとする鉄、コバルト、ニッケル
などの強磁性を示す金属若しくは合金又はこれらの元素
を含む合金あるいは化合物、または強磁性元素を含まな
いが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すよう
になる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マン
ガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含むホイスラー合
金と呼ばれる種類の合金、又は二酸化クロム、その他を
挙げることができる。

これらの磁性体は微粉末の形でバインダー中に均一に分
散されるが、その含有量は、トナー１００重量部当り２
０〜７０重量部、好ましくは４０〜７０重量部である。

本発明において用いられるアルミニウム酸化物および／
またはチタン酸化物は、好ましくは疎水化率が３０％以
上、更に好ましくは５０％以上のものである。本発明に
おいて「疎水化］とは、アルミニウム酸化物あるいはチ
タン酸化物に結合している水酸基をつぶすことであり、
疎水化処理は対象物質にシア゛ルキルジハロゲン化シラ
ン、トリアルキルハロゲン化シラン、アルキルハロゲン
化シラン、ヘキサアルキルジシラザンなどを高温下で反
応させることにより行われる。

疎水化率が３０％以下のものでは、その粒径が小さいこ
ととあいまって空気中の水分を吸着し易（、環境の変化
に伴って流動性が変化するため、画質が大きく変動する
という欠点を有する。更に流動化剤としての効果から、
その粒径と好ましくは１戸以下、更に好ましくは０．５
μ以下であることが必要である。

疎水化されたアルミニウム酸化物および／またはチタン
酸化物の粒子は、トナーと混合された状態であるいはト
ナーを被覆したような状態で存在するが、その添加量は
トナー全体に対して１０重量％以下、好ましくは５重量
％以下である。

本発明に用いられるシリカは一部に知られているコロイ
ド状シリカであり、好ましくは疎水化処理されたものが
よい、コロイド状シリカ粒子の例としては、ｒＡｆ！Ｒ
Ｏ５ＩＬ　２００Ｊ、ｒＡＥＲＯ５ＩＬ　３００Ｊ、ｒ
ＡＥＲＯ５ＩＬ　１３０Ｊ　（日本アエロジル社製）な
どが知られており、また、疎水化されたシリカ粒子とし
ては、ｒＡＥｌ？０５ＩＬ　Ｒ−９２７Ｊ、ｒＡＥＲＯ
５ＩＬ　Ｒ−８１２Ｊ、［＾ＥＲＯ３ＩＬ　Ｒ−８０５
Ｊ　（日本アエロジル社製）などが知られている。

これらのシリカ粒子は、トナーが十分な電荷量を持つこ
ととなるよう、およびブラックスポットの発生のないこ
とが確実となるよう、その添加量はトナー全体に対して
０．０１〜５重量％、好ましくは０．０５〜２重量％と
される。

本発明に用いられる滑剤としては、ステアリン酸亜鉛、
ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステ
アリン酸、硬化ヒマシ油、その他がある。この滑剤はト
ナー全体に対して０．０１〜２重量％の範囲で用いられ
る。

本発明においては上記以外に特性改良剤を用いることが
できる。斯かる特性改良剤として、例えば低分子量ポリ
プロピレン、低分子量ポリエチレン、脂肪酸アミドワッ
クス、脂肪酸エステルワックスなどのオフセット防止剤
を添加することができる。

またニグロシン系染料、ピリジニウム塩、アンモニウム
塩等の窒素原子を含有する４級塩化合物、その他の荷電
制御剤を添加してもよい。

本発明トナーは、現像法として例えば乾式現像法である
磁気ブラシ法を利用しキャリアと組み合わせて静電像の
現像に供することができるが、この場合における当該キ
ャリアとしては、粒径２０〜２００戸の磁性体粉末、例
えば球形鉄粉、スポンジ状鉄粉、フェライト粉、マグネ
タイト粉などをそのまま、あるいはこれらをスチレン−
アクリル系樹脂、ビニルピリジン系樹脂、フッ素系樹脂
などの樹脂によって被覆した粉末粒子、または磁性体粉
末を樹脂中に分散させてなる粉末粒子を用いることがで
きる。

そして本発明トナーは、感光体として有機窓光体を用い
、これを負に帯電させて形成された静電潜像を現像する
ものであるから、当該トナーは正に帯電されることが必
要であり、従ってキャリアとしては負帯電性のものが好
ましい、負帯電性のキャリアを得るためには、キャリア
の一部を構成する被覆用樹脂あるいはバインダー樹脂と
して負帯電性のものを用いればよいが、特にフッ素系樹
脂が好ましく、その例としては例えば四フッ化エチレン
樹脂、フン化ビニリデン樹脂、フッ素化アクリレート樹
脂、フッ素化メタクリレート樹脂、およびそれらの共重
合体、その他を挙げることができる。

〔効果〕

以上のようなトナーによれば、後述する実施例の説明か
らも明らかなように、それ自体好適なを機感光体を用い
て、高温高湿下においても、画像ボケや転写ヌケのない
優れた可視画像を多数安定に形成することができる。

斯かる優れた効果が得られる理由は必ずしも明らかでは
ないが、シリカが含有されていることによって現像剤の
流動性が良好である上、アルミニウム酸化物および／ま
たはチタン酸化物と滑剤とが共に含有されているため、
有機感光体に対して適度の研磨作用が発揮されて当該感
光体の表面が常に更新さ−れ、これによってブラックス
ポットや画像ボケの発生が防止され、その結果、高温高
温の環境下においても優れた現像性および転写性が得ら
れるからであると考えられる。

〔実施例〕

以下本発明実施例に付いて説明するが、これによって本
発明の範囲が限定されるものではない。

合成例１ テレフタル酸２９９ｇと、ポリオキシプロピレン（２，
２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン２１１ｇと、ペンタエリスリトール８２　ｇとを、温
度計、ステンレススチール製攪拌器、ガラス製窒素ガス
導入管および流下式コンデンサを備えた丸底フラスコ内
に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、
窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不
活性雰囲気に保った状態で昇温せしめた０次いでジブチ
ルスズオキシド０．０５ｇを加え、軟化点において反応
を追跡しながら温度２００℃で反応せしめ、以てクロロ
ホルム不溶分が１７重量％のポリエステル樹脂を製造し
た。

これをポリエステルＡとする。

このポリエステルＡの環球軟化点（ＪＩＳＫ　１３５１
−１９６０の方法による。）は１３１℃であった。

実施例１ ポリエステルＡ　１００重量部と、カーボンブラック「
モーガルＬＪ（キャポソト社製）１０重量部と、低分子
量ポリプロピレン「ビスコール６６０ＰＪ（三洋化成社
製）３重量部とを溶融混練、粉砕、分級して平均粒径が
１０−のトナー粉末Ａを得た。

このトナー粉末Ａの１００重量部に対して、ジメチルジ
クロルシランによって疎水化処理を施した酸化アルミニ
ウム粉末（粒径０．０２ｕｎ＋、疎水化率７０％）を１
重量部、疎水性シリカｒＡＥＲＯ５ＩＬ　Ｒ−８１２Ｊ
（日本アエロジル社製）を０．５重量部、ステアリン酸
亜鉛粉末を０．１重量部添加し混合してトナー１を製造
した。

一方、フン化ビニリデン−四フン化エチレン共重合体の
アセトン溶液をフェライト材ｒＦ−１００Ｊ（日本鉄粉
社製）に流動床装置を用いて塗布してキャリアＡを製造
した。

そしてトナー１の２８ｇと、キャリアＡの７７２ｇとを
混合して現像剤１を調製した。

実施例２ 実施例１におけるトナー粉末Ａの１００重量部に対して
、ジメチルジクロルシランによって疎水化処理を施した
酸化チタン粉末（粒径０．０３ＪＩｌｌ＋、疎水化率８
０％）を１重量部、疎水性シリカ「＾ＥＲＯ３ＩＬＲ−
９７２Ｊ　（日本アエロジル社製）を０．５重量部、ス
テアリン酸亜鉛粉末を０．１重量部添加し混合してトナ
ー２を製造した。

そしてトナー２の２８ｇと、キャリアＡの７７２ｇとを
混合して現像剤２を調製した。

実施例３ スチレンとブチルメタアクリレートとメチルメタアクリ
レートとを共重合重量比５０　：　３０　：　２０で共
重合体させて得られた数平均分子１１９７００、重量平
均分子量１３８．０００のスチレン−アクリル樹脂１０
０重量部と、カーボンブラック「モーガルＬＪ　　（キ
ャボット社製）１０重量部と、低分子量ポリプロピレン
「ビスコール６６０ＰＪ　　（三洋化成社製）３重量部
とを溶融混練、粉砕、分級して平均粒径が１０戸のトナ
ー粉末を得た。これをトナー粉末Ｂとする。

このトナー粉末Ｂの１００重量部に対して、ジメチルジ
クロルシランによって疎水化処理を施した酸化チタン粉
末（粒径０．０３ＪＩｌｌ＋、疎水化率８０％）を０．
６重量部、疎水性シリカ「＾ＥＲＯ５ＩＬ　Ｒ−９７２
Ｊ　（日本アエロジル社製）を０．４重量部、ステアリ
ン酸亜鉛粉末を０．０５重量部添加し混合してトナー３
を製造した。

一方、１．１’、１“−トリフルオロメタアクリレート
重合体のアセトン溶液を球形鉄粉ｒＤｓＰ−１３８Ｊ（
同和鉄粉工業社製）に流動床装置を用いて塗布してキャ
リアＢを製造した。

そしてトナー３の２６ｇと、キャリアＢの９７４ｇとを
混合して現像剤３を調製した。

実施例４ 実施例３におけるトナー粉末日の１００重量部に対して
、ジメチルジクロルシランによって疎水化処理を施した
酸化チタン粉末（粒径０．０３ＪＩｌｌ＋、疎水化率８
０％）を０．８重量部、疎水性シリカｒＡＥＲＯ５ＩＬ
Ｒ−８０５Ｊ　（日本アエロジル社製）を０．４重量部
、ステアリン酸亜鉛粉末を０．０５重量部添加し混合し
てトナー４を製造した。

そしてトナー４の２８ｇと、キャリアＡの７７２ｇとを
混合して現像剤４を調製した。

比較例１ 実施例２におけるトナー２の製造において、ステアリン
酸亜鉛を除去したほかは同様にして比較トナーｌを製造
し、この比較トナー１の２８ｇと、キャリアＡの７７２
ｇとを混合して比較現像剤１を調製した。

比較例２ 実施例２におけるトナー２の製造において、疎水性酸化
チタン粉末およびステアリン酸亜鉛を除去したほかは同
様にして比較トナー２を製造し、この比較トナー２の２
８ｇと、キャリアＡの７７２ｇとを混合して比較現像剤
２を調製した。

比較例３ 実施例３におけるトナー３の製造において、疎水性酸化
チタン粉末の代わりに、疎水化処理を施していない酸化
チタン粉末を用いたほかは同様にして比較トナー３を製
造し、この比較トナー３の２８ｇと、キャリアＡの７７
２ｇとを混合して比較現像剤３を調製した。

比較例４ 実施例１におけるトナー１の製造において、疎水性シリ
カを除去したほかは同様にして比較トナー４を製造し、
この比較トナー４の２８ｇと、キャリアＡの７７２ｇと
を混合して比較現像剤４を調製した。

以上のようにして得られた現像剤１〜現像剤４および比
較現像剤１〜比較現像剤４の各々について、その特性を
下記のように調べた。即ち、アルミニウム製ドラム上に
塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体より
なる中間層を設け、その上に、ポリカーボネート樹脂に
臭素化アンスアンスロンを含有せしめてなるキャリア発
生層を形成し、更にポリカーボネート樹脂にＮ−フェニ
ルスチリルカルバゾール誘導体を含有せしめてなるキャ
リア輸送層を形成することにより、負帯電性有機感光体
を製作し、この有機感光体ドラムを搭載した電子写真複
写機ｒＵ−Ｂｉｘ　２５００Ｊ　（小西六写真工業社製
）改造機を使用して、２万回の連続複写を行い、ブラッ
クスポットの発生の状態、画像ボケの発生の状態を調べ
、また低温低湿雰囲気（Ｌ状態）、標準雰囲気（Ｎ状Ｍ
）、高温高温雰囲気（Ｈ状ａ）の各雰囲気下における最
高画像濃度を調べた。結果を第１′表に示す、この第１
表から、本発明トナーによれば、優れた効果が得られる
ことが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）負に帯電された有機感光体上に形成された静電像を
   現像するためのトナーであって、疎水化されたアルミニ
   ウム酸化物および／またはチタン酸化物と、シリカと、
   滑剤とを含有することを特徴とする静電像現像用トナー
   。