JPS6275539A

JPS6275539A - 正帯電性トナー

Info

Publication number: JPS6275539A
Application number: JP60214985A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suematsu; 末松　浩之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-07
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH081523B2

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】し産業上の利用分野Ｊ本発明は電子写真法、静電印刷法などに用いられるトナ
ーに関し、特に正帯電性トナーに関する。さらに詳しく
は、マグネタイト等の磁性体を含有せず、実質上有機物
のみからなる非磁性の正帯電性トナーに関する。

［従来の技術］従来、電子写真法における非磁性トナーの現像法として
は、カスケード法、パウダークラウド法等の方法も知ら
れるが、一般・には非磁性トナーを効率よく現像部へ搬
送するために、鉄粉、フェライト粉等の磁性粒子と混合
する方法がとられる。

その一つの例として、トナーと磁性粒子とを混合し、磁
気ブラシを形成して、静電荷像を摺擦現像する方法が広
く知られている。

さらに別の現像方法として、トナーとトナー塗布用磁性
粒子とを貯蔵する現像剤容器と、潜像保持体にトナーを
搬送するトナー担持体と、前記現像剤容器のトナー出口
の上流側で前記トナー担持体と接触するトナー塗布用磁
性粒子による磁気ブラシを形成する磁石とを配して、前
記トナー相持体上にトナーの薄層を形成し、トナ一層厚
よりも、トナー担持体と静電像保持体どの間隙を大きく
設定し、静電像を現像する方法がある。

これらの方法は、実質的に非磁性なトナーを現像部にお
いて磁性粒子との均一混合状態、あるいは担持体上での
均−薄層塗布状態に保たなければならないものであり、
しかもその状態を達成する力として主に静電気的引力及
び物理的付着力が支配的である。即ち、トナーの有する
静電荷量・摩擦帯電能力が精密に制御される必要が生じ
る。特に正帯電性トナーにおいて、その帯電性の精密な
制御のため、多種の正荷電制御性や正帯電性樹脂の検索
が行なわれていることは周知の事実である。その内でも
特に、トナーを均一に強く正帯電させ、かつそれ自身が
無色のため、カラートナーにも応用可能な正帯電性樹脂
が有望視されている。

し発明が解決しようとする問題点］しかしながら、従来知られている正帯電性樹脂は、かな
り大きな正電荷を保持することが可能な反面、しっかり
した摩擦を経ないと帯電しにくい、いわゆる摩擦帯電の
立ち上がりが遅いことが知られている。又、樹脂に正電
荷を帯びさせるために極性基を含有するのが一般的であ
るが、その極性基は、窒素、リン等の元素を含み、吸湿
性を有する場合が多い。以上のことより、正帯電性樹脂
は高温高湿・低温低湿等の特殊な環境において、摩擦帯
電量及び帯電の立ち上がりにかなりの差がでてくること
があり、それが画像としてのカブリ、画像濃度ウスにつ
ながって、トナー用のバインダーとしての正帯電性樹脂
の使いこなしが難しい一因となっている。

本発明は上述の如き従来技術の問題点に鑑みてなされた
ものである。

即ち１本発明の目的は、環境の変動においても極めて安
定した画像を示す正帯電性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及び作用ｊ本発明によれ
ば、構成成分としてアミンアクリル単量体を２〜１５重
量％含有する共重合体を、全語Ｒ樹脂中の３０重量％以
上含有する着色粒子と、含フッ素樹脂の微粒子とを含有
するトナーが提供される。

本発明者は、正帯電性トナーの帯電性の環境安定性につ
いて鋭意検討した結果、アミンアクリルを含有する正帯
電性樹脂をバインダーとした着色粒子と、含フッ素樹脂
微粒子との混合形態からなるトナーが、種々の環境での
帯電性の安定性に極めて優れ、カブリのない良好な画像
を提供することを見い出したのである。その理由として
は、アミノアクリル含有樹脂の帯電の立ち上がりの遅さ
が、含フッ素樹脂との摩擦によりカバーされるためと推
定される。

本発明の共重合体は、その性能を確実に発揮し、しっか
りした正電荷を有するためには、トナー中に３０重量％
以上、より好ましくは５０重量％以上含まれることが好
ましい。

又、本発明の共重合体の構成成分としてのアミノアクリ
ル単量体は、従来知られているものがすべて使用できる
が、一般には下記構造式で示されるものが有効である。

ＣＨ２＝ＧＲ３、Ｒ４は炭素数１〜４のアルキル基その中でも特に
、ジメチルアミンエチルアクリレート、ジエチルアミン
エチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジエチルアミノエチルメタクリレートが望ましい
。又、本発明のアミノアクリル以外の構成成分としては
従来知られている単量体がすべて使用できるが、一般に
は、ビニル重量体、特にスチレン−アクリル系共単量体
を７０重量％以上含むことが望ましい。スチレン系ｅ量
体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、α−メ
チルスチレン等が、アクリル系単量体としては、アクリ
ル酸、アクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ブチル
、２−エチルヘキシル各々のエステル、メタクリル酸、
メタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ブチル、２
−エチルヘキシル各々のエステル等がそれぞれ挙げられ
る。

本発明では共重合体の重合方法は、従来知られている方
法がすべて使用できるが、塊状重合或いは溶液重合とい
う均一系が特に好ましい。

本発明における含フッ素樹脂は、従来知られているもの
がすべて使用可能であるが、好ましくはフ、化ビニリデ
ン、四フッ化エチレン、三フフ化塩化エチレン、六フッ
化プロピレン、ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレ
ート等の重合体又は共重合体が良く、さらに好ましくは
ポリフッ化ビニリデン、ポリ四フッ化エチレンが良い。

上記含フッ素樹脂は、着色粒子との混合においてその能
力を充分発揮させるため、平均粒径５ｇｍ以下、好まし
くは２ｇｍ以下にすることが望ましい。又その混合比率
としては、重量比で着色粒子／含フッ素樹脂微粒子＝　
１００１０．１〜１００１５　、より好ましくは１００
１０．２〜１００／３が望ましい。その混合方法として
は、従来知られているヘンシェルミキサーのような剪断
力を有する装置、タンブラーブレンダー、ボールミルの
ような剪断力を有しない装置、或いはナウターミキサ−
等いずれの装置を使用して行なっても良い。

本発明においては、該共重合体以外にも他の樹脂・重合
体等をトナーに加えることが可能である。その例として
は、ポリスチレン、ポリスチレン・ブタジェン共重合体
、スチレン・アクリル共重合体等のスチレン系共重合体
、ポリエチレン、ポリエチレン酢酸ビニル共重合体、ポ
リエチレンビニルアルコール共重合体のようなエチレン
系共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アリ
ルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリニス　　−チ
ル樹脂、マレイン酸系樹脂等である。またいずれの樹脂
もその製造法等は特に制約されるものではない。

本発明のトナーに用いる着色材料としては、従来公知の
カーボンブラック、染料、顔料などの色材が使用できる
。

又、トナーにシリカ、アルミナ笠の流動性向上剤を添加
しても良い。

又、本発明の構成をマイクロカプセルトナーにおいて、
その芯材或いは殻材或いはその両方で実施することも可
能である。

又、本発明のトナーと混合するキャリアや磁性粒子は、
従来知られているものがすべて使用可能であるが、正帯
電性樹脂がかなり大きな正電荷を有し、さらにそれが含
フッ素樹脂微粒子で強化される傾向にあるため、むしろ
トナーの帯電を抑える方向のものが好ましい。具体的に
は、表面酸化又は未醜化の鉄、ニッケル、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金また
は酸化物などの平均粒径２０〜３００　ＪＬｍの微粒体
の表面にトナーの帯電を抑える物質を磁性微粒体に対し
、０．１〜２０重量％程度処理したものが好ましい。そ
の処理物質は、トナー形態により随意に決めれば良いが
、一般にはシリコーン樹脂・ポリエステル樹脂、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラール、ニ
グロシン、アミノアクリレート含有樹脂等が単独或いは
含フッ素樹脂簿と混合して用いられ、その中でもシリコ
ーン樹脂、スチレン系樹脂、スチレン系樹脂と含フッ素
樹脂混合系が特に好ましい。

［実施例］以下に具体的な実施例を示す。

実施例１スチレン　　　　　　　　　８０重量部ブチルメタクリ
レート１７重量部ジメチルアミノエチルアクリレート　　　　　　　３重量部からなる共重合体をキシレン溶媒中で共重合し、正４１
７電性樹脂を得た０次に上記正帯電性樹脂　　　　　８０重量部スチレン−ブタ
ジェン共重合体（７０：３０）　　　　　２０重量部銅フタロ
シアニン顔料　　　５重量部を溶融＃、練・粉砕・分級してモ均粒径１２壓国の青色
粒子を得た。この青色粒子１００重量部と、正帯電性コ
ロイダルシリカ０．８重量部、ポリフッ化ビニリデン微
粒子−（平均粒径１延国以下）０．５重量部とを、ヘン
シェルミキサーにて混合し、トナーを得た。

次に、キャリアとして平均粒径８０舊ｍの鉄粉１００重
量部に、ポリフッ化ビニリデン−メチルメタクリレート
混合（１：１）樹脂１．２重量部を、表面被覆したもの
を用意した。

上記トナー４重量部と、上記キャリア１００重量部とを
混合し、負静電荷像を形成できるように改造した、キャ
ノン社製複写機ＮＰ−５０００に投入し、種々の環境で
画像を出したところ、すべての環境において画像反射濃
度は２３℃、６０％ＲＨで１．４３．１５℃、１０％Ｒ
Ｈで１．４６．３５℃、８０％ＲＨで１．４０と高く、
カブリのない鮮やかな画像が得られた。又、各々の環境
で１力月放置後の初期画像においても、まったく異常は
認められなかった。

実施例２第１図は実施態様の別の一例である。同図において１は
静電像保持体、２とトナー担持体、５は本発明で特定し
た一成分トナー、４３は現像器、４８は磁気ローラで、
４９はその非磁性スリーブ、５０は磁石、５２は磁気ブ
ラシ、５３は一成分トナー又はトナーと磁性キャリヤー
とが混合された二成分現像剤を示す。非磁性スリーブ４
９上に磁性キャリアを磁力で保持してブラシ化しスリー
ブ４Ｓを回転させることにより、トナーあるいは現像剤
５３を上記キャリアブラシで汲み上げてこのトナー担持
体２上に接触塗布することにより均一なトナ一層５を形
成する。その際キャリアは磁力により磁気ローラ４８上
に保持されているためトナー担持体２上に移ることはな
い。次いでトナー担持体２上から静電像保持体ｌ上へ飛
翔現像する９８ｉ気ローラ４８とトナー担持体２の間隙
はトナー担持体２上のトナ一層厚が５〜１００ＪＬ１１
程度になるように調整する。トナー担持体２と静電像保
持体１との間隙はトナ一層厚より大きくなるようにしト
ナー担持体２に現像バイアス電圧を印加してもよい。

ここでスチレン　　　　　　　　　　　８０重量部２−エチル
へキシルアクリレート１４重量部ジエチルアミノエチルメタクリレート　　　　　　　　６重量部からなるコモ
ノマーを共重合し、正帯電性樹脂を得た。

この共重合体１００重量部とローダミン系顔料５重量部
とを溶融混練・ジェット粉砕・分級して平均粒径１ｉｐ
ｓの赤色粒子を得た。この赤色粒子１００重量部と、正
帯電性コロイダルシリカ０．６重量部、ポリ四フッ化エ
チレン微粒子（平均粒径０．３　ＪＬｍ　）　１．０重
量部とを混合し、トナーとした。

このトナー１０重量部とシリコーンコートしたフェライ
ト粒子１００重量部（平均粒径６０ｇｍ）とを混合し、
トナー担持体２と磁気ローラ４８との間隙が約２ａｕｉ
、磁気ブラシ５２の最高厚約３ｍｍとなるように設定し
た第１図に示す現像装置に投入し、現像ローラと静電像
保持体との間隙を３００μｍに保ち、約８０ルｍのトナ
一層を現像ローラ上に形成させ交流波形として、周波数
２００Ｈｚ電圧のピーク値±４５０■に直流成分−２５
０ｖを加えて、電圧のピーク値−７００ｖ及び＋２００
Ｖを与えて、キャノン社製複写機ＰＣ−２０で現像した
ところ、実施例１と同様の良好な結果が得られた。

実施例３第２図は実施態様の別の一例を示す一図である。

同図において１は静電像保持体、２はトナー担持体、３
はホッパー、６は現像用バイアス電源、５は本発明で特
定した一成分トナー、５０は固定磁石、５２は磁性粒子
トナー混合物による磁気ブラシ、５日はトナー厚規制用
ブレードを示す。トナー担持体２上に形成された磁気ブ
ラシ５２をトナー担持体２を回転させることで循環させ
、ホッパー３中のトナーをとり込んでトナー担持体２上
に均一に薄層コートさせる。次いでトナー担持体２と静
電像保持体１とをトナ一層厚より大きな間隙で対局させ
トナー担持体２上のトナー５を静電像保持体１上の静電
荷像上へと飛翔現像させる。トナ一層の厚さは磁気ブラ
シ５２の大きさ、即ち磁性粒子量及び規制ブレート５８
で制御する。静電像保持体１とトナー担持体２との間隙
はトナ一層厚より大きめにとりバイアス電源６から現像
バイアスを印加しても良い。

ここでスチレン　　　　　　　　　　　　８０重量部ｎ−ブチ
ルアクリレート１０毛量部ジメチルアミノエチルメタクリレート　　　　　　　　１０重量部からなるコ
モノマーを共重合し、正帯電性樹脂を得た。

この正帯電性樹脂ｇｏ重量部とスチレン−ブタジェン共
重合体（８０：２０Ｊ　４０重量部と、アゾ系赤色顔料
６重量部とを溶融混練・ジェット粉砕−分級して平均粒
径１０ｇｍの赤色粒子を得、その赤色粒子を用いて実施
例１と同じようにトナーを得た。

このトナー２０ｇを予め実施例２で用いたフェライト粒
子８０ｇと混合し、その混合物を規制ブレート５８とト
ナー担持体２との間隙が約２５０μ履となるように設定
した第５図の現像器に投入し、現像ローラと静電像保持
体との間隙を３００　、ＬＬＩＩに保ち、約８０ｐｍの
トナ一層を現像ローラ上に形成させ交流波形として、周
波数２００Ｈｚ電圧のピーク値±４５０ｖに直流成分−
２５０ｖを加えて、電圧のピーク値−７００ｖ及び÷２
００■を享えて現像したところ、実施例１と同様の良好
な結果が得られた。

［発明の効果Ｊ以北の様に、本発明のトナーによれば、常温常湿ではも
ちろん、高温高湿や低温低湿等、種々の環境においても
画像反射濃度が高く、カブリのない良好な画像が得られ
る。また、種々の環境における経時安定性にも非常に優
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明に係る現像方法の実施に用
いる現像装置の異なる形態を示す断面図である。ｌ・・・静電像保持体、２・・・トナー担持体、３・・
・ホッパー、５・・・トナー、６・・・現像バイアス電源、４８・・・磁気ローラ、４
９・・・非磁性スリーブ、　５０・・・永久磁石、５２
・・・磁気ブラシ、５３・・・トナー又はそれと磁性キャリヤとの混合した
二成分現像剤、５８・・・規制ブレード。

Claims

【特許請求の範囲】

構成成分としてアミノアクリル単量体を２〜１５重量％
含有する共重合体を、全結着樹脂中の３０重量％以上含
有する着色粒子と、含フッ素樹脂の微粒子とを含有する
ことを特徴とするトナー。