JPH01293354A

JPH01293354A - トナー組成物

Info

Publication number: JPH01293354A
Application number: JP63124543A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nakano; 哲也中野; Koichi Tsuyama; 津山　浩一; Teruaki Teratani; 寺谷　輝明; Yoshitake Shimizu; 義威清水; Hiroyuki Sako; 裕之迫; Masatake Inoue; 雅偉井上
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-11-27

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、静電記録法等にお
いて形成される静電潜像を現像するトナー組成物に関し
、より詳細にはクリーニング特性及び流動性に良好なト
ナー組成物に関する。

（従来技術及びその問題点）従来、電子写真法を利用した複写機等において、セレン
、ＣｄＳ、ＺｎＯ１ａ−３ｉ等の無機光導電体や、有機
光導電体の感光体に形成される静電潜像を乾式現像法に
よって可視化するために、定着用樹脂中に着色剤等が分
散された種々のトナーが用いられている。

上記現像方法では、帯電、露光により上記感光体上に形
成された静電潜像を上記トナーで現像し、現像したトナ
ー像を転写紙等の支持体に転写するとともに、加熱ロー
ラ及び加圧ローラにより上記トナー像を転写紙上に定着
して可視化している。

そして、上記トナー像を支持体に転写した後、感光体上
に残留するトナーをクリーニングするために、多くはク
リーニングブレードによって感光体上の残留トナーを掻
き取っている。このように、電子写真複写機においては
複写操作毎に帯電−露光一現像一転写一定着一クリーニ
ングの画像形成プロセスが繰り返しおこなわれ、上述す
るクリーニングブレードによるクリーニング方式は、機
構が簡単であり、また装置が小型化できるという利点か
ら現在量も多く使用されている。

このクリーニング方式はウレタン等の耐熱性の弾性部材
からなるブレードを支持部材によって支持し、クリーニ
ング時或いは常時感光体表面に圧接させて、感光体ドラ
ムの回転により感光体表面を摺擦して感光体表面に残留
付着するトナーをブレードによって掻き取るものである
。

しかしながら、このブレードクリーニング方式において
は、感光体表面に圧接したブレードのエツジの機械的摩
擦によって、感光体表面を傷つけたり、また摺擦の繰り
返しによって感光体が擦り減って寿命を早め、得られる
複写画像を粗悪なものとしてしまう。

そこで、従来よりトナー粒子に潤滑剤を外添したトナー
組成物を用いることにより、感光体表面とクリーニング
ブレード間の摩擦係数を小さ（して、感光体表面の傷つ
きや擦り減りを防止することが提案されている。例えば
特開昭５７−８４４６０号公報においては、トナー粒子
に弗素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレ
フィン、ポリアミド等の粉末状の潤滑性の高い有機系の
樹脂粉末を潤滑剤として添加することが提案されている
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述する有機系の樹脂粉末からなる潤滑
剤が添加されたトナー組成物はクリーニングブレードと
感光体表面との摩擦係数の低減には効果があるものの、
現像器内でのトナーの流動性を低下させる傾向にあり、
均一攪拌が行えず低帯電量トナーによるトナー飛散や、
画像カブリ及び画像にじみ等を発生する。また、繰り返
しの画像形成に伴うブレードと感光体表面間での摩擦熱
によって潤滑剤の粉末が凝集して溶融し、トナーと潤滑
剤との混合物が感光体表面に融着してしまい、画像劣化
の原因となることがある。

よって、本発明は上述する従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、本発明の目的は、良好なり
リーニング効果が得られ、しかも感光体表面を傷つける
ことな（ブレードと感光体表面との摩擦係数を低減する
とともに、トナー乃至は現像剤の流動性を阻害すること
のない、耐久性及び耐環境性にも優れたトナー組成物を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、定着樹脂中に着色剤等の添加剤が分散
されたトナー粒子と、シリコーン樹脂微粉末との混合物
からなるトナー組成物を使用することにより、上述した
従来技術の問題点を解決し本発明の目的が達成される。

（作用）本発明はトナー粒子に対してシリコーン樹脂の微粉末を
外添処理することを特徴とする。シリコーン樹脂微粉末
の外添されたトナー組成物はトナー粒子表面及びトナー
粒子間にシリコーン樹脂微粉末が存在し、このトナー組
成物が付着した感光体表面にブレードをかなりの圧力で
押し当てても、シリコーン樹脂の持つ優れた潤滑性によ
って摩擦係数を有効に低減できるため、感光体を傷付け
ることなくスムーズに残留トナーを掻き取ることができ
る。そして、特にシリコーン樹脂の微粉末は従来の弗素
樹脂、ポリアミド、ポリオレフィン等の有機系の樹脂粉
末の潤滑剤に比べて撥水性に優れ、またそのもの自体が
凝集する傾向が殆ど無いために、従来の有機系の潤滑剤
で発生していた現像剤の流動性の低下や複写回数の増大
とともに発生する感光体表面への融着現象を回避するこ
とができる。また、シリコーン樹脂粉末は従来の有機系
の潤滑剤に比べて優れた撥水性を示すために、湿度によ
る影響をうけることがなく高温・高湿な悪環境下におい
ても上述した効果を得ることができる。また、二成分現
像剤として本発明のトナー組成物を使用する場合、シリ
コーン樹脂微粉末は一般に使用される鉄粉、フェライト
等のキャリア粒子に対して、大きな負の摩擦帯電性を示
すために負帯電性トナーと共に使用する場合は、未帯電
トナーや機械的衝撃によって生じるトナー飛散や画像カ
ブリを防止する効果も得ることができる。

以下、本説明を更に詳細に説明する。

本発明に使用されるシリコーン樹脂微粉末は粒径が一般
に０．００１乃至１０μｍ、特にトナーの流動性を向上
させる上で０．１乃至２μｍが好ましく使用れる。また
、シリコーン樹脂微粉末の形状は上記粒径範囲であれば
何れの形状のものも使用できるが、特に現像剤中で均一
な分散性が得られることから真球状の微粒子粉末が好ま
しく使用される。

また、上記シリコーン樹脂粉末はトナー粒子１００重量
部当たり一般に０．０１乃至１０重量部使用できる。特
に０．１乃至２重量部が好ましく、１０重量部を越える
とトナー帯電量が上昇してしまい画像濃度低下等の問題
が生じ、０．０１重量部以下であると本発明の効果が得
難くなる。

本発明に特に有効なシリコーン樹脂微粉末は東芝シリコ
ーン株式会社製、トスバール１２０．２４０（商品名）
より入手することができる。

本発明に使用されるトナー粒子としては、以下に示す定
着用樹脂中に着色剤等の添加剤が分散さたものであり、
定着樹脂としては、スチレン系重合体、アクリル系重合
体、スチレン−アクリル系重合体、塩酸化ポリエチレン
、ポリプロレン、アイオノマー等のオレフィン系重合体
、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウ
レタン、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリ
コーン樹脂、フェノール樹脂、ロジン変成フェノール樹
脂、キシレン樹脂、ロジン変成マレイン酸樹脂、ロジン
エステル、石油樹脂等の各種の重合体が例示できる。

上記重合体は、ガラス転移点（Ｔｇ）が一般に４０乃至
７０°Ｃ１特に５０乃至６５°Ｃであり、重量平均分子
量が一般に３００００乃至２０００００、特に５０００
０乃至１５００００のものが好ましく、一種または二種
以上が混合して用いられる。

なお、上記重合体のうち、ロジンエステル、ロジン変成
フェノール樹脂、ロジンマレイン酸樹脂、エポキシ樹脂
、ポリエステル、繊維素系高分子、ポリエステル樹脂等
は、トナーの摩擦帯電特性を改良する上で有用である。

また、トナーが圧力定着性トナーであるときは、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のオレフィン系ポリマー等、
容易に塑性変形する重合体が主に用いられる。この重合
体は、他の重合体、例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、水素化ポリスチレン、水添ロジ
ンエステル等の重合体、脂肪族系、脂環族系または芳香
族系石油樹脂等を含有してもよい。

上述する定着用樹脂に添加する着色剤としては例えば、
カーボンブラック、ランプブラック、クロムイエロー、
ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、パーマネントオ
レンジ、ピラゾロンオレンジ、ウォッチヤングレッド、
パーマネントレッド、ブリリアントカーミノ３Ｂ、ブリ
リアントカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾ
ロンレッド、レーキレッド、ローズベンガル、アニリン
ブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、
フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラ
カイトグリーンオフサレート等や、Ｃ１ｒ、５ｏｌｖｅ
ｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　６０　、　Ｃ，１，５ｏｌｖｅｎ
ｔ　Ｒｅｄ　２７　、Ｃ。

１．５ｏｌｖｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３５等の油溶性染料な
どが例示できる。これらの着色剤は、一種または二種以
上混合して用いられ、結着樹脂１００重量部当たり一般
に５乃至６０重量部、特に１５乃至３０重量部が好まし
く使用される。

また、結着樹脂中にオフセット防止効果と定着性の向上
のためにワックス等のオフセット防止剤を添加すること
もできる。使用されるワックスとしては、ポリエチレン
ワックス、ポリプロピレンワックス、エチレン−プロピ
レンワックス、パラフィンワックス等の各種ワックス、
炭素数４以上のオレフィン単量体等の低分子量オレフィ
ン重合体、脂肪酸アミド、シリコーンオイル等が使用さ
れる。

これらオフセット防止剤は結着樹脂１００重量部当り０
．１乃至１０重量部使用することができる。

また、磁性トナーとして用いる時は、磁性体をトナー中
に含有させることも可能であり、磁性体としては磁性を
示すか磁化可能な材料でよく、例えば、フェライト、マ
グネタイトをはじめとする鉄、コバルト、ニッケル、マ
ンガン等の強磁性を示す金属、合金等が使用される。

これら、磁性体は定着用樹脂１００重量部当たり５０乃
至２００重量部使用することができる。

また、トナーの摩擦帯電電荷を制御するために、結着樹
脂中にニグロシン染料、オイルブラック、スピロンブラ
ック等の油溶性染料や、ナフテン酸、サリチル酸、脂肪
酸や樹脂酸のマンガン、鉄、コバルト、鉛、亜鉛、セリ
ウム、カルシウム、ニッケル等の金属塩である金属石鹸
等或いは、合金属アゾ染料、ピリミジン化合物、アルキ
ルサリチル酸金属キレート等を、前記結着樹脂１００重
量部当たり０．　１乃至５重量部、特に１乃至３重量部
が好ましく使用される。

本発明のトナー組成物は一成分現像剤でも、二成分現像
剤でも適用できる。特にトナーを負帯電させて現像を行
うプロセスにおいて本発明のトナー組成物は好適に使用
できる。

二成分現像剤として使用する場合は、キャリアとして種
々のものが使用できるが、磁性体、例えば、酸化鉄、還
元鉄、銅、ケイ素鋼、フェライト、ニッケル、コバルト
等や、これらとマンガン、亜鉛、アルミニウム等との合
金、例えば、鉄・ニッケル合金、鉄・コバルト合金、鉄
・アルミニウム合金などの磁性体；高い誘電率を有する
高誘電率物質、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、
酸化銅、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化ジルコニウム
、炭化ケイ素などや、チタン酸マグネシウム、チタン酸
バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸鉛、ジルコン酸
鉛、ニオブ酸リチウムなどのセラミックス、ＡＤＰ、（
ＮＨ４Ｈｚ　ＰＯａ　）　、ＫＤＰ　（）（）１．　ｐ
ｏ、　）ロッシェル塩などが例示される。上記キャリア
は一種又は二種以上使用される。

上記キャリアの粒径は５０乃至１５０μｍ、特に８０乃
至１００μｍが好ましく使用される。なお、上記キャリ
アのうち、安価で、画像特性に優れる酸化鉄、還元鉄等
の鉄やフェライトが好ましい。そして、トナー組成物は
トナー粒子と樹脂微粉末を前述した比率にヘンシェルミ
キサー、■型混合器等の従来より一般に使用されている
混合器によって混合した後、上述する手中９ア粒子と１
：９９乃至１５：８５の重量比に混合して現像剤とする
。

以下に本発明を実施例及び比較例によって説明する。

（実施例）結着樹脂としてのスチレン−アクリル共重合体１００重
量部、着色剤としてのカーボンブラック１０重量部、電
荷制御剤としての負極性染料１゜０重量部、オフセット
防止剤としてのポリプロピレン１．５重量部を加熱ロー
ルミルにより、溶融混合したのち、この混合物を冷却後
粗粉砕し、分級することにより平均粒径が１５μｍの粉
体トナーを得た。

上記得られたトナー１００重量部に対して、平均粒径が
２μｍのシリコーン樹脂微粉末（トスバール１２０、東
芝シリコーン社製・商品名）１重量部を添加混合してト
ナー組成物とした。そして、平均粒径が８０μｍのフェ
ライトキャリアとトナー濃度が４．５％になるように調
整して現像剤とした。

（比較例）上記実施例のトナーと同様のトナーに、弗化ビニリデン
を主成分とする樹脂粉末（カイナー５２０１、ベンソル
ト・ケミカル・コーポレーション社製、商品名）をトナ
ー１００重量部当たり１重量部添加混合してトナー組成
物とした。そして上記実施例と同様にしてトナー濃度４
．５％の現像剤に調整した。これを比較現像剤１とした
。

また、上記トナーに対して潤滑剤を添加せずにキャリア
と調整してトナー濃度４．５％の現像剤を得た。これを
比較現像剤２とした。

そして、上記実施例及び比較例のそれぞれの現像剤を、
有機感光体を備えた複写機ＤＣ−２０５５改造機（三田
工業社製）にて、３５°Ｃ・８５％の高温高湿な環境下
で２万枚の耐刷試験を行い、感光体キズの発生、感光体
へのトナーの融着、流動性及び帯電安定性のそれぞれの
項目について評価した。その結果を表−１に示す。

（以下、余白）表−１表−１より、高温高湿な悪環境下においては、有機系の
潤滑剤の中でも最も潤滑性が高くクリーニング向上効果
に優れている弗素系樹脂粉末を潤滑剤として使用すると
、感光体のキズつきを防止する効果に優れているものの
、耐刷が進むにつれて現像剤の流動性の低下がおこり、
トナーの帯電特性が不安定になってしまう。また、潤滑
剤の凝集によってトナー組成物が恣光体上に付着しやす
くなることがわかる。一方、シリコーン樹脂微粉末が添
加混合された現像剤は耐刷の進行によっても、クリーニ
ング性が良好で、感光体へのトナー組成物の付着に関し
ても良好な結果が得られることがわかる。更に、流動性
及びトナーの帯電特性も良好に推移していくことがわか
る。

（発明の効果）本発明によれば、シリコーン樹脂微粉末をトナー外添混
合して得られたトナー組成物は、感光体を傷付けること
なく、また感光体へのトナーの付着を引き起こすことな
（優れたクリーニング性を示す。そして、高温高湿な悪
環境でも耐熱性と復水性に優れているため、トナーの流
動性及び帯電特性が安定で良好な現像特性かえられる。

（特許出願人　三田工業株式会社）

Claims

【特許請求の範囲】

定着樹脂中に着色剤等の添加剤が分散されたトナー粒子
と、シリコーン樹脂微粉末との混合物からなるトナー組
成物。