JPS6250768A - 静電潜像用現像剤 - 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】 反１υＬ この発明は、静′Ｒ潜像あるいは磁気潜像などを現像す
るのに適した乾式トナーに関する、ものである。

従来技術 従来、電子写真や静電記録等に於ける乾式現像法には、
二成分系現像剤を使用する方法と一成分系現像剤を使用
する方法とがある。

′二成分系現像剤を使用する方法は、比較的安定して良
好な画像が得られるが、半面、キャリアの劣化及びトナ
ーとキャリアとの混合比が変動するという欠点を有して
いる。

上述の如き、二成分系現像剤の欠点を回避する為、−成
分系現像剤を使用した現像方法で特に高抵抗トナーを使
用した現像方法が注目されている。−成分高抵抗トナー
を使用する現像方法に於いては、現像剤を搬送する現像
スリーブ周面上に、トナー薄層を形成させる。と共に現
像スリーブ周面上のトナーに摩擦により必要な電荷を十
分付与させる為に、現像スリーブに先端部を圧接させた
押圧部材が配設される。この押圧部材は、内設された磁
石等の磁力により先端部を現像スリーブ表面に圧接させ
て現像スリーブ周面上のトナーの層厚を規制し、トナー
薄層を形成する。

又、電子写真複写機に於いては原稿が線画像とベタ画像
とでは現像装置に要求される現像特性が異なる。ベタ画
像の場合は原稿画像濃度に比例して複写画像濃度が得ら
れれば良いが、線画像の場合は原稿画像濃度の高低に拘
わらず、複写画ｍｌ１ｍを高くしなければならないとい
う特性が要求される。この要求に対応する為、−成分系
現像剤を使用する現像装置に於いては、多数の微小電極
を電気的にフロート状態にして現像スリーブ表面に点在
させることにより、所謂エツジ効果を発現させてベタ画
像と線画像の双方に対し良好な現像特性を得ている。

この様なベタ画像と線画像の双方に対処可能な一成分系
現像剤を使用する現像装置に於いては、多数の微小電極
が現像スリーブ周面に露出されて配設されると共に、現
像スリーブ局面に圧接可能に押圧部材が配設される。

この現像装置の使用開始時は、現像スリーブ上のトナー
が押圧部材に押圧されて層厚規制を受けて薄層化され、
良好な現像特性が得られる。しかしながら、現像工程が
繰返されると以下の様な問題が発生してくる。

１）絶縁性物質が分離し、トリボ作用でスリーブローラ
ーに付着して蓄積されて著しく耐久性を落とす。

２）現像スリーブと押圧部材間に発生する摩擦熱が著し
く大になり現像スリーブ表面または押圧部材表面に付着
して白スジを発生する。

３）環境変化によって帯電量変化が起り、現像スリーブ
上のトナ一層が乱れ、現像ムラが発生する。

°　　目　　、　　的 この発明は、静電潜像を現像スリーブと押圧部材で形成
されたトナー薄層で現像する際に生じる上記問題点を解
決した現像剤を提供することを目的とするものである。

ＩＩＬ 上記目的を構成するためのこの発明の構成は、結着樹脂
中に、下記の一般式で表わされる化合物を含有する静電
潜像用現像剤である。

一般式 ただし、Ｘは水素もしくはフェニル基、Ｙは水素もしく
はアルキル基。

上記化合物をトナーの結着樹脂に混合することによって
、現像としては現像スリーブ上のトナーの動きがよくな
り、現像スリーブ表面、押圧部材への付着がなくなって
いる。これには材料の表面エネルギーが関係している可
能性がある。

したがって、上記従来技術の問題点が解消される。

つぎに、上記一般式に包含される具体的化合物をその合
成例で説明する。

合成例１ ０．１モルのメチルアミン−塩酸塩を５０１の水に溶解
し、０℃に冷却した。次に３０％ホルマリン水溶液をホ
ルマリン０．２モル相当量滴下した。

この液を、ビロール０．１モルを投入した２０１のメチ
ルアルコール溶液に徐々に滴下し、ざらに０〜５℃で２
時間攪拌反応させ、更に２０℃で２０時間反応させた。

この反応生成物を３％の炭酸ナトリウム水溶液中に注加
して生成した沈澱を濾別し、水洗、乾燥させた。

これをベンゼンに溶解し、ｎ−ヘキサン中に再沈澱させ
、下記の化合物を得た。

合成例２ 上記合成例１のメチルアミン−塩酸塩の代りにベンジル
アミン−塩°酸塩０．１モルを５０１の水に溶解し、０
℃に冷却した。次に３０％ホルマリン水溶液をホルマリ
ン０．２モル相当量滴下した。これを合成例１と同様の
ビロールｎメチルアルコール溶液に滴下し、更にＯ〜５
℃で２時間攪拌したのち３５℃で４０時間攪拌反応させ
た。

反応生成物を３％炭酸ナトリウム水溶液に注ぎ、沈澱物
を得た。これを濾過、水洗、乾燥した。

これを更にクロロホルムに溶解し、ジエチルエーテルで
再沈澱させ、下記の化合物を得結着樹脂における、上記
化合物の添加量は２〜３０重量、好ましくは０〜２０重
量％がよい。

この発明の現像剤に用いる結着樹脂は公知の樹脂を含め
−て種々のものが用いられる。それらのうちいくつかを
例示すると、たとえば、スチレン、パラクロルスチレン
などのスチレン、ビニルナフタレン、たとえば塩化ビニ
ル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニ
ルエステル類、たとえばアクリル酸メチル、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２−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、メタクリル酸ブチルなとの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
、メタクリロニ″トリル、アクリルアミド、たとえばビ
ニルメチルエーテル、ビニルイソプチルエニテル、ビニ
ルエチルエーテルなどのビニルエーテルＩ＜たとえばビ
ニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニル
ケトン類、たとえばＮ−ビニルビロール、Ｎ−ビニルカ
ルバゾールなどのＮ−ビニル化合物などの単量体を重合
させた重合体またはこれらの単量体を２種以上組み合せ
て共重合させた共重合体゛あるいはそれらの混合物、あ
るいはたとえばロジン変性フェノールホルマリン樹脂、
油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂１．セルローズ
樹脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニル系熱可塑性樹脂
などの非ビニル系樹脂あるいはそれらと前記の如きビニ
ル系樹脂との混合物を挙げることができる。

又、特に圧力定着用材料と限定して掲げられる物には下
記の如くの物がある。

ポリオレフィン（低分子量ポリエチレン、低分子量ポリ
プロピレン、酸化ポリエチレン、ポリ　４弗化エチレン
など）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹ＩＩ（酸化１０
以下）、スチレシーブタジエン共重合体（モノマ゛−比
５〜３０：９５〜７０）、オレフィン共重合体（エチレ
ン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビ
ニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオ
ノマー樹脂）、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエ
ーテル−無水マレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェ
ノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂等がある。

上記本発明のトナーには前記樹脂の他に必要に応じて顔
料、染料等の任意の着色剤を添加することができる。こ
れらの着色剤は公知のものであって、例えばカーボンブ
ラック、ニグロシン染料、？ニリンブルー、カルフォイ
ルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デ
ュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチルレンプ
ルークＯリド、゛フタロシアニンブルー、マラカイトグ
リーンオキ与レート、ランプブラック、オイルブラック
、ア、ゾオイルプラッタ、ローズベンガルおよびそれら
の混合物である。

また、磁性体含有のトナーとして使用する場合Ｊ磁性材
料□としては、化学的に安定であり、更に粒径としては
１μ以下の微粒子状のもめが容易に得られるものが好ま
しいので、マグネタイト（１二酸化鉄）が最も好ましい
。

代表的な磁性または磁化可能な材料としては、コバルト
、鉄、ニッケルのような金属；アルミニウム、コバルト
、銅、鉄、鉛、マグネシウム、ニッケル、スズ、亜鉛、
アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カル
シウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バ
ナジウムのような金属の合金およびその混合物二酸化ア
ルミニウム、酸化鉄、酸化鋼、酸化ニッケル、酸化亜鉛
、酸化チタン、および酸化マグネシウムのような金ａ＠
化物を含む金属化合物；チッ化バナジウム、チツ化クロ
ムのような耐火性チッ化物；炭化タングステンおよび炭
化ケイ素のような炭化物二フェライトおよびそれらの混
合物等が使用できる。

これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜１μ程度のもの
が望ましく、トナー中に含有させる量としては樹脂成分
１００重量部に対し約５０〜３００重量部、特に好まし
くは樹脂成分１００重量部に対し９０〜２００重１部で
ある。

カラー磁性トナーを目的とする場合には例えばγ−Ｆｅ
ｚｅｓ系の褐色磁性体を使ったり、あるいは表面処理を
して色を隠ぺいした磁性粉が使用される。

又、この発明のトナーは、必要により流動化剤と共に用
いることも可能であり、該流動化剤としては、疎水性シ
リカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の微粉末が好ま
しく、その使用量としてはトナーに対して０．１〜１重
量％が好ましい。

この発明のトナーを用いて電子写真法により画像を形成
する方法について以下に述べる。

感光体としてセレン感光体、テルル化セレン、感光体ま
たは酸化亜鉛、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、
硫化セレン化カドミウム、酸化鉛、硫化水銀等の無機光
導電性材料を結着剤樹脂中に分散せしめた感光層を必要
に応じてアンモニア処理したカゼインからなる中間層を
介して導電性支持体上に設けた感光体またはアントラセ
ン、アントロン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等の有
機光導電性材料を必要に応じて結着剤樹脂中に含有せし
めた感光層を必要に応じてカゼイン、水溶性高分子化合
物からなる中間層を介して導電性支持体上に設けた感光
体を用いる。感光体の形状はドラム状、板状、ベルト状
とれでもよい。

これらの感光体の感光層表面に例えばコロトロンまたは
スフロトロン帯電器を用いてコロナ放電により全面帯電
をし、次いで光等により像状露光を施し、感光層表面に
静電潜像を形成する。こうして形成された静電潜像を添
付図面に示したような現像装置で現像する。

第１図は磁性トナーを用いる現像装置で、トナー１を周
面上に担持して搬送する現像スリーブ２が、矢印Ｂの方
向に回転可能に支承されている。現像スリーブ２は、例
えばステンレス等の金属からなる円筒状の導電性基体の
外周面上にエポキシ樹脂等からなる誘電層が被着形成さ
れ、この誘電層の外周面上には樹脂等の誘電性材料から
なる絶縁性保持部材４の表面に一部を露出させた多数の
微小電極５が相互に電気的絶縁状態に保持されるように
構成されている。

押圧部材６は鋼等の金ＷＡ材料よりなり、磁石３の磁力
により、現像スリーブに吸引され、当接されている。こ
の現像スリーブ２が矢印Ｂ方向に回転すると押圧部材６
との摩擦によってトナーが帯電し、現像スリーブ２の表
面に帯電したトナー１の薄層が形成される。

このトナーによって矢印入方向に回転する感光体表面に
形成されている潜像が現像される。

、第２図は非磁性トナーを用いる現像装置でトナー補給
ローラー８からトナーが補給されるようになっている他
は上記第１図に示した装置と同様の作動をする。

こうして現像されたトナー像は、例えばコロナ放電下で
転写体に転写するか、圧着転写により転写体に転写する
。転写１体に転写されたトナー像は例えば熱板定着法、
熱ロール定着法、圧力定着法、閃光定着法により転写体
上に定着される。電子写真法以外の方法で静電記録用潜
像をつくった場合も同様の取扱いをすることができる。

以下実施例によって、この発明を説明するが、この発明
の実ｔＭＭ様はこれらに限定されるものではない。

なお、実施例中に記載の各成分の量（部）は重量部であ
る。

実施例１ トナーの組成 ポリスチレン　　　　　　　　１００部カーボンブラッ
ク　　゛　　　　　１部部マグネタイト（０，１μ）　
　　　　１００部ニグロシン系染料にグロシンＥＸ ：オリエント化学）　２部 合成例１の化合物　　　　　　　２０部上記混合物を加
熱ロールにより加熱混練し冷却後、粉砕、分級して体積
平均粒径１２μ、電気抵抗４Ｘ１０”Ω（ｊｌの磁性ト
ナーを得た。

第１図のような現像装置を組み込んだ電子複写機にこの
トナーを入れて耐久試験および環境試験をした。

耐′久試験では６万枚の複写をしたが、興常は発生しな
かった。環境試論は１５℃、１０％ＲＨおよび３５℃、
８５％ＲＨの雰囲気で画像濃度低下、画像ムラも生じな
かった。

比較例 実施例１のトナーの組成のうち、合成例１の化合物を除
いた外はすべて同じ条件で磁性トナーをつくり、実施例
１と同じ試験をしたところ、２万枚の複写をしたところ
でスリーブに対するトナー付着が起り、１５℃、１０％
ＲＨの雰囲気では画像ムラが発生した。

実施例２ トナー組成 ポリエステル樹脂　　　　　　１００部カーボンブラッ
ク　　　　　　　１０部ニゲシン系染料（ニグロシンＥ
Ｘ ：オリエント化学）　２部 合成例１の化合物　　　　　　　２０部上記混合物から
実施例１と同様の方法でトナーをつくり、体積平均粒径
１２μの非磁性トナーを得た。

このトナーを第２図に示した現像装置を組み込んだ電子
複写機に入れて、実施例１と同様な試験をしたところ、
実施例１と同じく良好な結果が得られた。

実施例３ トナニの組成 エポキシ樹脂　　　　　　　　　１００部フタロシアニ
ンブルー　　　　　　５部ニグロシン系染料（ニゲ０シ
ンＥＸ ：オリエント化学）　２部 合成例２の化合物　　　　　　　１５部上記混合物から
実施例１と同様の方法でトナーをつくり、体積平均粒径
１２μの非磁性トナーを得た。

このトナーを用いて実施例２と同様な試験をしたところ
、実施例１と同じく良好な結果が得られた。

ｌ−一」 以上説明したように、この発明の現像剤は、多数の連続
複写をしてもスリーブへのトナー付着を起さず、また、
高温、高湿の雰囲気でも画像ムラを生じなかった・。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性トナーを用いるＩＩ―装置の説明図、 第２図は非磁性トナーを用いる現像装置の説明図である
。 １・・・トナー、２・・・現像スリーブ、３・・・磁石
１．４・・・絶縁性保持部材、５・・・微小電極、６・
・・押圧部材、７・・・感光体、 ８・・・トナー補給ローラー、９・・・現像部、１０・
・・貯蔵トナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 結着樹脂中に、下記の一般式で表わされる 化合物を含有することを特徴とする静電潜像用現像剤。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、Ｘは水素もしくはフェニル基、 Ｙは水素もしくはアルキル基。