JPH05173365A

JPH05173365A - 静電荷像現像剤

Info

Publication number: JPH05173365A
Application number: JP3356019A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yanagihori; 昭彦柳堀; Shuichi Maeda; 修一前田
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-12-21
Filing date: 1991-12-21
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーの濃度および帯電量が安定であり、静電
潜像を高品位画質で安定して現像し得る静電荷像現像剤
を提供する。【構成】トナーとキャリアとを含有する静電荷像現像剤
において、トナーがバインダー樹脂として下記の化学式
［化１］で表わされるシクロヘキサノン系ケトン樹脂を
含有し、キャリアがフッ素系樹脂を主成分とする被覆層
を有するコートキャリアである。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーとキャリアとを
含有する静電荷現像剤に関するものであり、詳しくは、
トナーの濃度および帯電量が安定であり、静電潜像を高
品位画質に安定して現像し得る静電荷像現像剤に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】乾式現像方法においては、帯電、露光に
より感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像し、
現像したトナー像を転写紙等の支持体に転写すると共
に、加熱ローラー及び／又は加圧ローラーによりトナー
像を支持体に定着させて静電潜像を可視化している。そ
して、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、クリーニング部
材によって感光体上の残留するトナーを掻き取って次の
画像形成プロセスに備えている。

【０００３】トナーは、バインダー樹脂中に着色剤、必
要に応じ、電荷制御剤、磁性粒子等のトナー特性付与剤
を分散した１〜１００μｍの粒径の樹脂粒子である。そ
して、トナーの性能としては、トナーの濃度および帯電
量が安定であり、静電潜像を最適な濃度とカブリの少な
い状態で安定に現像できること等が要求される。

【０００４】また、一般に、トナーの帯電速度を高める
ためには、キャリアとして、フッ素系樹脂を主成分とす
る被覆層を有するコートキャリが使用されることが多
い。そして、正帯電性トナーの製造においては、トナー
の帯電制御剤としては、４級アンモニウム塩またはニグ
ロシン染料が使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャリ
アとして、フッ素系樹脂を主成分とする被覆層を有する
コートキャリア使用した静電荷像現像剤は、前記の要求
性能の点で十分とは言えず、その改良が望まれている。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目
的は、トナーの濃度および帯電量が安定であり、負極性
静電潜像を最適な濃度とカブリの少ない高品位画質に安
定して現像し得る静電荷像現像剤を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、バインダー樹脂
として特定構造のケトン樹脂を含有するトナーの使用に
より、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得、本
発明の完成に到った。すなわち、本発明の要旨は、トナ
ーとキャリアとを含有する静電荷像現像剤において、ト
ナーがバインダー樹脂として請求項１記載の化学式［化
１］で表わされるシクロヘキサノン系ケトン樹脂を含有
し、キャリアがフッ素系樹脂を主成分とする被覆層を有
するコートキャリアであることを特徴とする静電荷像現
像剤に存する。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本
発明で使用するトナーについて説明する。トナーは、バ
インダー樹脂中に着色剤、必要に応じ電荷制御剤、磁性
粒子等のトナー特性付与剤を分散して構成される。そし
て、本発明においては、トナーがバインダー樹脂として
前記の化学式［化１］で表わされるシクロヘキサノン系
ケトン樹脂を含有していることが必要である。前記の化
学式［化１］中の重合度（ｎ）は、通常、１〜１０程度
であるが、特に、軟化点が７０〜１５０℃の範囲のシク
ロヘキサノン系ケトン樹脂が好適である。

【０００８】シクロヘキサノン系ケトン樹脂は、通常、
他のバインダー樹脂と共に使用される。そして、他のバ
インダー樹脂としては、公知のトナーに使用されている
各種のバインダー樹脂を制限なく使用することが出来
る。具体的には、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル
樹脂、スチレンブタジエン樹脂等のスチレン系樹脂およ
び各種のポリエステル樹脂を始め、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、クマロン樹脂、キシレン樹脂、塩素化パラ
フィン樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂等
が挙げられる。

【０００９】全バインダー樹脂中のシクロヘキサノン系
ケトン樹脂の割合は、通常１０〜８０重量％、好ましく
は１５〜５０重量％の範囲から適宜選択される。シクロ
ヘキサノン系ケトン樹脂の割合が１０重量％未満の場合
は、当該樹脂の使用にて奏せられる本発明の効果が十分
ではなく、また、８０重量％を超える場合は、トナーの
過粉砕が生じる。

【００１０】着色剤としては、公知のトナーに使用され
ている各種の着色剤を制限なく使用することが出来る。
具体的には、カーボンブラック、ニグロシン、ベンジジ
ンイエロー、キナクリドン、ローダミンＢ、フタロシア
ニンブルー等が挙げられる。着色剤の使用割合は、バイ
ンダー樹脂１００重量部当り、通常０．１〜３０重量
部、好ましくは０．５〜１０重量部の範囲である。

【００１１】トナーの帯電制御は、バインダー樹脂や着
色剤自体で行ってもよいが、帯電性制御剤を使用するこ
とが好ましい。正帯電性制御剤としては、例えば、４級
アンモニウム塩、ニグロシン染料、トリフェニルメタン
系染料、スチレン−アミノアクリレート共重合体、ポリ
アミン樹脂が挙げられ、負帯電性制御剤としては、金属
キレート類、合金染料、アルキルサリチル酸の金属塩等
が挙げられる。本発明においては、特に、４級アンモニ
ウム塩またはニグロシン染料を使用するのが好ましい。

【００１２】帯電制御剤は、バインダー樹脂中に混合添
加して用いても、トナー粒子表面に付着させて用いても
よい。帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の帯電
性、着色剤の添加量や分散方法を含めたトナーの製造方
法、その他の添加剤の帯電性等の条件を考慮した上で決
定されるが、通常、バインダー樹脂１００重量部当たり
０．１〜１０重量部の範囲が適当である。

【００１３】本発明においては、各種のトナー特性付与
剤を使用することが出来る。例えば、オフセット防止の
ためには、ポリエチレワックス、ポリプロピレンワック
スが使用され、トナーの電気的性質を制御するために
は、固体電解質、高分子電解質、電荷移動錯体、酸化ス
ズ等の金属酸化物等の導電体、その他、半導体、強誘電
体が使用される。また、トナーの熱特性、物理特性等を
調整するためには、各種の可塑剤や離型剤等が使用さ
れ、トナーの流動性、耐凝集性の向上を図るためには、
チタニア、アルミナ、シリカ等が使用される。これらの
トナー特性付与剤は、通常、トナー１００重量部当たり
０．１〜１０重量部の範囲で使用される。

【００１４】また、本発明においては、上記のトナー特
性付与剤の他に、現像機構上の必要性に応じて、トナー
中に磁性体の微粉末を含有させることが出来る。磁性体
としては、フェライト及びマグネタイトを始め、鉄、コ
バルト、ニッケル等の強磁性元素を含む合金もしくは化
合物が挙げられる。また、強磁性元素を含まないが適当
な熱処理によって強磁性を示す合金、例えば、Ｍｎ−Ｃ
ｕ−Ａｌ、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｓｎ等のマンガンと銅とを含む
所謂ホイスラー合金または二酸化クロム等の金属酸化物
を挙げることが出来る。

【００１５】上記の磁性体は、平均粒径０．３〜３０μ
ｍの粒径で使用され、通常、バインダー樹脂中に均一に
分散させて使用される。磁性体の使用量は、バインダー
樹脂１００重量部当り、通常は２０〜７０重量部、好ま
しくは４０〜７０重量部の範囲から選択される。

【００１６】本発明の静電荷像現像用トナーは、例え
ば、次のような一般的製造法に従って製造することが出
来る。先ず、バインダー樹脂、着色剤、必要に応じて使
用される帯電制御剤等を均一に分散混合する。分散混合
は、ボールミル、Ｖ型混合機、Ｓ型混合機、ヘンシェル
ミキサー等を用いて行うことが出来る。次いで、上記の
混合物を二軸押出機、双腕ニーダー、加圧ニーダ等で溶
融混練したのち冷却し、ハンマーミル、ジェットミル、
ボールミル等の粉砕機で粉砕する。そして、得られた粉
体を風力分級機等で分級処理してトナーとする。トナー
の粒径は１〜００μｍである。

【００１７】次に、本発明で使用するキャリアについて
説明する。コートキャリアは、磁性体コア粒子の表面を
樹脂被覆して構成される。そして、本発明においては、
フッ素系樹脂を主成分とする被覆層を有するコートキャ
リアであることが必要である。

【００１８】磁性体コア粒子としては、公知のコートキ
ャリアに使用されている各種の磁性体を制限なく使用す
ることが出来る。具体的には、フェライト、マグネタイ
トを始め、鉄、コバルト、ニッケル等の金属、Ｍｎ−Ｃ
ｕ−Ａｌ、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｓｎ等の合金、二酸化クロム等
の金属酸化物等が挙げられる。

【００１９】フッ素系樹脂としては、特に限定されない
が、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレ
ン、フッ化ビニリデン−トリフロロプロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−ヘキサフロロプロピレン共重合
体等のフッ化ビニリデン系共重合体が好適に使用され
る。

【００２０】上記のコートキャリアは、例えば、フロー
コーター法、スプレードライヤー法等により、適当な溶
媒に溶解したコート用樹脂を磁性体コア粒子に被覆して
乾燥する方法により製造される。そして、通常、樹脂コ
ート層の膜厚は、０．０５〜３μｍの範囲とされる。

【００２１】本発明の静電荷像現像剤は、前述のトナー
とキャリアとを含有する。そして、キャリアの使用量
は、トナー１重量部当たり１０〜１００重量部の範囲か
ら選択するのが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、実施例中の
「部」は、「重量部」を表す。

【００２３】実施例１架橋系スチレンアクリル樹脂（ジビニルベンゼン（架橋
剤）／スチレン／ｎ−ブチルアクリレート共重合体）８
０部、シクロヘキサノン系ケトン樹脂（日立化成（株）
製「ハイラック１１０Ｈ」）２０部、ポリプロピレンワ
ックス（三洋化成（株）製「ビスコール５５０Ｐ」）３
部、カーボンブラック（三菱化成（株）製「＃３０」、
以下同じ）６部、ニグロシン染料（オリエント化学製
「ボントロンＮ−０４」）２．０重量部を分散混合した
後、二軸押出機を用いて溶融混練した。冷却後、ハンマ
ーミルにより粗粉砕し、次いで、超音速ジェットミル粉
砕機にて微粉砕した。得られた粉体を風力分級機で分級
し平径粒径１０．３μｍのトナーを得た。上記のトナー
とポリフッ化ビニリデン樹脂コートのフェライトキャリ
アとを混合してトナー濃度４重量％の現像剤を得た。

【００２４】実施例２非架橋系スチレンアクリル樹脂（スチレン／ｎ−ブチル
アクリレート／メチルメタアクリレート共重合体）７０
部、シクロヘキサノン系ケトン樹脂（荒川化学（株）製
「Ｋ−９０」）３０部、ポリプロピレンワックス（「ビ
スコール５５０Ｐ」）３部、カーボンブラック６部、４
級アンモニウム塩（オリエント化学製「ボントロンＰ−
５１」）２．０重量部を混合した後、実施例１と同様に
操作により、平径粒径１０．３μｍのトナーを得た。上
記のトナーとポリフッ化ビニリデン−トリフロロエチレ
ン共重合体コートのフェライトキャリアとを混合してト
ナー濃度４重量％の現像剤を得た。

【００２５】実施例３架橋系ポリエステル樹脂（ビスフェノールＡのエチレン
オキシド付加物とフタル酸ジメチルの重縮合物であって
トリメリット酸を架橋剤とするもの）７０部、シクロヘ
キサノン系ケトン樹脂（荒川化学製「Ｋ−２１１」）３
０部、ポリプロピレンワックス（「ビスコール５５０
Ｐ」）３部、カーボンブラック６部、ニグロシン染料
（「ボントロンＮ−０４」）２．０重量部を混合した
後、実施例１と同様に操作により、平径粒径１０．３μ
ｍのトナーを得た。上記のトナーとポリフッ化ビニリデ
ン樹脂コートのフェライトキャリアとを混合してトナー
濃度４重量％の現像剤を得た。

【００２６】比較例１実施例１で使用したと同様の架橋系スチレンアクリル樹
脂１００部、ポリプロピレンワックス（「ビスコール５
５０Ｐ」）３部、カーボンブラック６部、ニグロシン染
料（「ボントロンＮ−０４」）２．０重量部を混合した
後、実施例１と同様に操作により、平径粒径１０．３μ
ｍのトナーを得た。上記のトナーとポリフッ化ビニリデ
ン樹脂コートのフェライトキャリアとを混合してトナー
濃度４重量％の現像剤を得た。

【００２７】比較例２実施例２で使用したと同様の非架橋系スチレンアクリル
樹脂１００部、ポリプロピレンワックス（「ビスコール
５５０Ｐ」）３部、カーボンブラック６部、４級アンモ
ニウム塩（「ボントロンＰ−５１」）２．０重量部を混
合した後、実施例１と同様に操作により、平径粒径１
０．３μｍのトナーを得た。上記のトナーとポリフッ化
ビニリデン−トリフロロエチレン共重合体コートのフェ
ライトキャリアとを混合してトナー濃度４重量％の現像
剤を得た。

【００２８】比較例３実施例３で使用したと同様の架橋系ポリエステル樹脂１
００部、ポリプロピレンワックス（「ビスコール５５０
Ｐ」）３部、カーボンブラック６部、ニグロシン染料
（「ボントロンＮ−０４」）２．０重量部を混合した
後、実施例１と同様に操作により、平径粒径１０．３μ
ｍのトナーを得た。上記のトナーとポリフッ化ビニリデ
ン樹脂コートのフェライトキャリアとを混合してトナー
濃度４重量％の現像剤を得た。

【００２９】上記の各現像剤を使用し、ＯＰＣ感光体を
搭載した市販の複写機を用いて１０万枚までエージング
を行い、トナー濃度、トナー帯電量、画像濃度（Ｉ・
Ｄ）、カブリを枚数毎に測定し、その結果を表１〜６に
示す。なお、測定は次の方法によった。トナー帯電量：ブローオフ法による測定画像濃度：反射濃度計による測定カブリ：白度計による測定

【００３０】

【表１】（実施例１の現像剤）コピー枚数トナー濃度(%) トナー帯電量 (μc /g) Ｉ・Ｄカブリ初期 3.9 15.6 1.41 0.43 １（万枚） 3.9 15.9 1.42 0.39 ５（万枚） 3.8 15.4 1.40 0.39 １０（万枚） 3.9 15.3 1.40 0.39

【００３１】

【表２】（実施例２の現像剤）コピー枚数トナー濃度(%) トナー帯電量 (μc /g）Ｉ・Ｄカブリ初期 3.9 16.0 1.42 0.50 １（万枚） 3.9 15.9 1.41 0.43 ５（万枚） 3.9 16.3 1.40 0.40 １０（万枚） 3.8 16.5 1.40 0.40

【００３２】

【表３】（実施例３の現像剤）コピー枚数トナー濃度(%) トナー帯電量 (μc /g) Ｉ・Ｄカブリ初期 3.8 15.4 1.41 0.41 １（万枚） 3.9 15.6 1.39 0.41 ５（万枚） 4.0 15.0 1.40 0.45 １０（万枚） 3.9 15.3 1.41 0.44

【００３３】

【表４】（比較例１の現像剤）コピー枚数トナー濃度(%) トナー帯電量 (μc /g) Ｉ・Ｄカブリ初期 3.9 18.3 1.41 0.60 １（万枚） 3.6 21.3 1.32 0.61 ５（万枚） 3.5 26.7 1.15 0.63 １０（万枚） 3.1 30.1 1.00 0.68

【００３４】

【表５】（比較例２の現像剤）コピー枚数トナー濃度(%) トナー帯電量 (μc /g) Ｉ・Ｄカブリ初期 3.8 16.4 1.42 0.42 １（万枚） 3.2 24.2 1.10 0.60 ５（万枚） 3.3 28.0 1.05 0.54 １０（万枚） 3.3 33.1 0.90 0.58

【００３５】

【表６】（比較例３の現像剤）コピー枚数トナー濃度(%) トナー帯電量 (μc /g) Ｉ・Ｄカブリ初期 3.9 15.8 1.40 0.56 １（万枚） 3.6 12.0 1.40 0.70 ５（万枚） 3.4 9.8 1.45 1.12 １０（万枚） 3.2 6.5 1.45 1.28

【００３６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、トナーの
濃度および帯電量が安定であり、静電潜像を高品位画質
に安定して現像し得る静電荷像現像剤が提供される。よ
って、本発明の価値は大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 9/10 ３５４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとを含有する静電荷像
現像剤において、トナーがバインダー樹脂として下記の
化学式［化１］で表わされるシクロヘキサノン系ケトン
樹脂を含有し、キャリアがフッ素系樹脂を主成分とする
被覆層を有するコートキャリアであることを特徴とする
静電荷像現像剤。【化１】
【請求項２】トナーが帯電制御剤として４級アンモニ
ウム塩またはニグロシン染料を含有することを特徴とす
る請求項１記載の静電荷像現像剤。