JPH056032A

JPH056032A - 電子写真用正帯電性現像剤

Info

Publication number: JPH056032A
Application number: JP3158562A
Authority: JP
Inventors: Ikutaro Nagatsuka; 育太郎長束; Reiko Akiyama; 玲子秋山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】低い静電コントラストの静電像を高い濃度で
現像することのできる電子写真用正帯電性現像剤を提供
しようとするものである。【構成】導電性無機酸化物微粒子で表面処理された磁
性粉分散型キャリアと、４級アンモニウム塩化合物で表
面処理されたシリカ微粒子を含有するトナーとからなる
静電荷現像用正帯電性現像剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等の現像に用いられる静電荷現像用正帯電性現像剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は複写機やプリンターに広く
利用されているが、その信頼性を確保する上で最も重要
な要素技術は、感光体と現像剤の特性を安定化させるこ
とにある。感光体についてみると、低コスト、安定性等
から最近は有機感光体が注目されている。しかし、有機
感光体は高い電位で帯電させると破壊され易く、寿命が
短いという問題があった。また、近年オフィスの書類の
カラー化の進展に伴い、感光体の表面電位を多値化して
２色以上のトナーを現像させる方式が用いられるように
なった。この方式ではコントラストの低い静電潜像を現
像する必要がある。

【０００３】一方、現像方式としては、キャリアとトナ
ーとを含有する二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法
が主流であるが、上記のように、感光体の表面電位が低
い場合、あるいは静電コントラストを高くすることがで
きない方式においては、トナーとキャリアの吸引力をあ
る程度弱めておく必要がある。その理由はキャリアに吸
引されたトナーをキャリアから剥がし、静電像に吸引さ
せなければならず、また、トナーの電荷が高いと、少量
のトナーで静電像の電荷が中和され、多くのトナーを静
電像に吸引させることができないからである。しかし、
トナーの電荷量を低くするには、キャリアに対するトナ
ーの割合を増加させる必要があるが、この増加はトナー
同志の摩擦帯電やトナーとキャリアとの接触が不十分と
なり逆極性トナーを増加させる。また、現像剤の使用と
ともに、トナーがキャリア表面に付着して逆極性トナー
を増加させる恐れがある。これらの逆極性トナーは、感
光体背景部へのトナー付着をもたらし、その結果として
現像剤の長期間使用を妨げる原因となる。

【０００４】このように、低い帯電量で常に安定し、長
時間使用しても逆極性トナーを増大させない現像剤が求
められてきた。特開昭６２─１２９８６０号公報、特開
昭６２─１２９８６１号公報、特開昭６２─１２９８６
６号公報には、長期間安定な摩擦帯電性を有し、低いコ
ントラストの静電像の再現に優れたトナーを得るため
に、トナー表面に無機酸化物を添加することが記載され
ているが、この添加によっても、キャリア表面の帯電列
とトナー表面の帯電列の差が大きい場合は、トナーの摩
擦帯電量が大きくなり、所望の低い電荷量のトナーを長
期間安定して得ることはできない。さらに、キャリアと
トナーの間の電荷交換性も悪く帯電スピードも低下する
ため、新しいトナーを追加する際に、逆極性トナーによ
るかぶりを生じていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記の問題点を解消し、低い静電コントラストの静電像を
高い濃度で現像することのできる電子写真用正帯電性現
像剤を提供しようとするものである。さらには、帯電量
が低く、かつ、帯電分布が狭く、長期間にわたって良好
な画像が得られる現像剤を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂中に
磁性粉を分散させた磁性粉分散型キャリアとトナーとを
含有する電子写真用正帯電性現像剤において、導電性無
機酸化物微粒子で表面処理された磁性粉分散型キャリア
と、４級アンモニウム塩化合物で表面処理されたシリカ
微粒子を含有するトナーとを含有することを特徴とする
静電荷現像用正帯電性現像剤である。

【０００７】

【作用】本発明は、４級アンモニウム塩化合物で表面処
理されたシリカ微粒子を含有するトナーと、導電性無機
酸化物微粒子で表面処理された磁性粉分散樹脂粒子のキ
ャリアとを同時に用いることにより、トナーについては
シリカ微粒子の有する優れた粉体流動性と表面処理剤に
よる正帯電性、環境安定性とを両立させることが可能と
なり、キャリアについては導電性無機酸化物微粒子によ
る電荷交換性、帯電スピードの向上効果を確保すること
ができ、その結果として、トナーの帯電量を低くしても
安定性を維持することができ、新しいトナーが追加され
ても逆極性トナーが発生しにくい現像剤を得ることがで
き、低静電コントラストにおいても長期間にわたり安定
した良好な画質を得ることができる。

【０００８】本発明で使用される４級アンモニウム塩化
合物は、分子内に４級アンモニウム塩構造を有するもの
であればその種類を問わないが、具体的には、次のカチ
オンとアニオンを組み合わせた化合物を挙げることがで
きる。即ち、カチオンとしては、ジメチルジブチルアン
モニウムイオン、ジメチルジステアリルアンモニウムイ
オン等のアルキルアンモニウムイオン類、ベンジルトリ
メチルアンモニウムイオン、ベンジルトリブチルアンモ
ニウムイオン等のベンジルアンモニウムイオン類、メチ
ルピリジニウムイオン、セチルピリジニウムイオン等の
ピリジニウムイオン類などである。アニオンとしては、
塩素イオン、臭素イオン等のハロゲンイオン類、パラト
ルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等のスルホン
酸イオン類、硫酸イオン、硝酸イオン等の無機酸イオン
類、酢酸、安息香酸等の有機酸イオン類などである。

【０００９】４級アンモニウム塩化合物の添加量は、シ
リカ微粉末に対し、０．１〜３００％、望ましくは０．
５〜１５０％とするのが適当である。

【００１０】４級アンモニウム塩化合物をシリカ微粒子
表面に付着する方法としては、化合物を溶剤に溶解し、
シリカ表面に塗布した後に溶剤を蒸発させて除去乾燥す
る方法が一般的であり、具体的には、ニーダーコータ
ー、スプレードライヤー、サーマルプロセッサー、流動
床等の装置で処理することが好ましい。また、必要に応
じて乾燥後に粉砕、分級を行うことも可能である。

【００１１】本発明に係るシリカ微粒子の一次粒子径は
４０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下のものが良
い。本発明に係るシリカ微粉末の表面は、シランカップ
リング剤等の疎水化剤で予め処理するか、４級アンモニ
ウム塩化合物と同時に処理して疎水化することが好まし
い。シリカ微粉末のトナーへの添加量は、０．０５〜２
０％が好ましく、特には、０．１〜５％とすることが好
ましい。

【００１２】本発明に係るトナーは、通常のスチレン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキ
シ系樹脂等の結着樹脂を用い、所望の色調に応じたカー
ボンブラック、磁性粉、顔料、染料等を添加し、必要に
応じて帯電制御剤、ワックス等を添加することができる
が、これらに限定されるものではない。

【００１３】本発明のキャリア表面に用いられる導電性
無機酸化物は、体積抵抗が１０¹²Ωｃｍ以下、望ましく
は１０¹⁰Ωｃｍ以下のものであれば特に限定されない。
具体的には、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄等を挙げること
ができる。粒径は１μｍ以下、望ましくは０．１μｍ以
下とするのが適当である。なお、これらの無機酸化物
は、必要に応じて疎水化剤等で表面処理をしてもよい。
本発明に用いる無機酸化物微粒子のキャリアへの添加量
は、０．０１〜１０％、望ましくは０．０５〜５％とす
るのが適当である。

【００１４】無機酸化物微粒子をキャリア表面に添加す
る方法は、通常の混合装置で行うことができ、特に限定
されない。具体的には、Ｖ型ブレンダー、セメントミキ
サー、ペイントシェーカー、ヘンシェルミキサー、ニー
ダーコーター等を挙げることができる。

【００１５】本発明に用いるキャリアは、磁性粉末と結
着樹脂とを必須成分とする分散型キャリアであり、磁性
粉末と結着樹脂を溶融混練し粉砕、分級するか、溶融混
練後噴霧冷却し、造粒して得ることができる。

【００１６】本発明に用いるキャリアの結着樹脂として
は、一般の熱可塑性樹脂の全てを使用することができる
が、具体的には、スチレン、クロロスチレン等のスチレ
ン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン
等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸フェニル、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、メタクリル酸ドデシル等
のα─メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチ
ルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン類、などの単独重合体或いは共重合
体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂として
は、ポリスチレン、スチレン─アクリル酸アルキル共重
合体、スチレン─メタクリル酸アルキル共重合体、スチ
レン─アクロニトリル共重合体、スチレン─ブタジエン
共重合体、スチレン─無水マレイン酸共重合体、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さら
に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワック
ス等を挙げることができる。

【００１７】本発明のキャリアコアにおいて、結着樹脂
中に分散させる磁性微粒子は、通常の強磁性体微粒子を
全て使用することができ、具体的には、四三酸化鉄、γ
─三二酸化鉄、各種フェライト、酸化クロム、各種金属
粉末等を挙げることができる。磁性微粒子の添加量は、
結着樹脂全量に対して通常３０〜９５重量％程度であ
り、望ましくは４５〜９０重量％が良好な結果を与え
る。また、本発明に用いるキャリアの粒径は１０〜５０
０μｍ、望ましくは２０〜２００μｍの範囲が適当であ
る。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。下
記の説明において「部」は全て「重量部」を表す。（処理シリカＡの製造）ジメチルジステアリルアンモニウムクロライド１０部メタノール１０００部疎水性シリカ（日本アエロシル社製Ｒ９７２）１００部上記混合物をよく溶解し、分散した後、流動床で溶剤を
除去して本発明に係る処理シリカＡを得た。（処理シリカＢの製造）トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシナフタレンスルフェート５部メタノール１０００部疎水性シリカ（日本アエロシル社製Ｒ９７２）１００部上記混合物をよく溶解混合し、サーマルプロセッサーで
溶剤を除去した後、粉砕、篩分して本発明に係る処理シ
リカＢを得た。

【００１９】（トナー粒子の製造）スチレン／ブチルアクリレート共重合体（８０／２０）１００部カーボンブラック（キャボット社製リーガル３３０）１０部ポリプロピレンワックス（三洋化成社製ビスコール６６０Ｐ）５部上記材料をバンバリーミキサーで溶融混練後、粉砕、分
級して平均粒径１１μｍのトナー粒子を得た。（トナー１の製造）処理シリカＡ１部上記トナー粒子１００部上記材料をヘンシェルミキサーで混合して本発明に係る
トナー１を得た。（トナー２の製造）処理シリカＢ１部上記トナー粒子１００部上記材料をヘンシェルミキサーで混合して本発明に係る
トナー２を得た。（トナー３の製造）疎水性シリカ（日本アエロシル社製Ｒ９７２）１部上記トナー粒子１００部上記材料をヘンシェルミキサーで混合して比較用のトナ
ー３を得た。

【００２０】（キャリア粒子の製造）スチレン／ｎ−ブチルメタクリレート共重合体２５部磁性粉（戸田工業社製ＥＰＴ１０００）７５部上記材料を２軸押し出し混練機で混練後、粉砕、分級し
て平均粒径４５μｍの分散型キャリア粒子を得た。（キャリア１の製造）上記キャリア粒子１００部二酸化チタン微粒子（日本アエロシル社製Ｐ−２５）０．５部上記材料をＶブレンダーで混合して本発明に係るキャリ
ア１を得た。（キャリア２）比較のために、上記キャリア粒子をそのままキャリア２
として用いた。

【００２１】〔実施例１〕トナー１５部キャリア１１００部上記材料を混合して本発明に係る現像剤を得た。〔実施例２〕トナー２５部キャリア１１００部上記材料を混合して本発明に係る現像剤を得た。〔比較例１〕トナー３５部キャリア１１００部上記材料を混合して比較用の現像剤を得た。〔比較例２〕トナー１５部キャリア２１００部上記材料を混合して比較用の現像剤を得た。（実機評価）実施例１，２及び比較例１，２で得た現像
剤を用いて、富士ゼロックス製複写機（ＦＸ５０７５）
を用い、非露光部電位を５５０Ｖ、露光部電位を７０
Ｖ、現像バイアス電位を２００Ｖに設定して連続複写試
験を行ったところ、表１の結果が得られた。即ち、実施
例１，２の現像剤は、帯電維持性に優れ、安定したソリ
ッド部濃度を確保することができ、背景部にカブリのな
い良好な画質が得られたことが分かる。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、トナーに良好な粉体流動性と正帯電性、環境安定
性を同時に確保することができ、また、キャリアに電荷
交換性、帯電スピードを向上させることができ、その結
果、帯電量を低くしても安定し、また、新しいトナーの
追加時にも逆極性トナーの発生を防止することができる
ようになり、低静電コントラストでも長期にわたり安定
した良好な画像を得ることができるようになった。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7144−2ＨＧ０３Ｇ 9/08 ３７５ 7144−2Ｈ 9/10 ３６１

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】結着樹脂中に磁性粉を分散させた磁性粉
分散型キャリアとトナーとを含有する電子写真用正帯電
性現像剤において、導電性無機酸化物微粒子で表面処理
された磁性粉分散型キャリアと、４級アンモニウム塩化
合物で表面処理されたシリカ微粒子を含有するトナーと
を含有することを特徴とする静電荷現像用正帯電性現像
剤。