JPS5879254A - 静電荷像現像用現像剤 - 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】 本発明は電子写真、静電紀碌、静電印刷、等に於ける静
荷電偉を現像する丸めの現像剤に関する。さらに詳しく
は直接又は間接電子写真現像方法に於いて、均一に強く
正電荷に帯電し、負の静電荷置を可視化して、高品質な
１偉を与える電子写真用磁性現像剤に関する。

従来、電子写真法としては未国特許第λ２９７，６９１
号明細―等、多数の方法が知られているが、一般には光
導電性物質を利用し、種々の手段によ抄感光体上に電気
的潜傷を形成し、次いで該潜傷を現像粉（以下トナーと
称す）を用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にト
ナー画會を転写した後、加熱、圧力あるいは溶剤蒸気な
どによ抄定着し複写物を得るものである。またトナー一
偉を転写する工程を有する場合には、通常感光体上の残
余のトナーを除去するための工程が設けられる。

電気的潜傷をトナーを用いて可視化する現像方法は、例
えば米国特許第２，８７４．０６３号明細書に記載され
ている磁気ブラシ法、同２，６１８，５５２号明細書に
記載されているカスケード現像法及び同２，２２１，７
７６号明細書に記載されている粉末雲法、米国特許第３
，９０９，２５８号明細書に記載されている導電性の磁
性トナーを用いる方法、特公昭４１−９４７５号公報等
に記載されている種々の絶縁性の磁性トナーを用いる方
法などが知られている。

これらの現像法に適用するトナーとしては、従来、天然
あるいは合成樹脂中に染料、顔料を分散させた微粉末が
使用されている。例えば、ポリスチレンなどの結着樹脂
中に着色剤を分散させたものを１〜３０１μ程度に微粉
砕した粒子がトナーとして用いられている。磁性°トナ
ーとしてはマグネタイトなどの磁性体粒子を含有せしめ
たものが用いられている。

この様な乾式磁性トナーに用いられる正電荷制御剤とし
ては、例えば一般にアきノ化合物、第４級アンモニウム
化合物および有機染料特に塩基性染料とその塩である０
通常の正電荷制御剤は、ペンジルジメチルーヘキナデシ
ルアンチニウムクロライド、デシル−トリメチルアンモ
ニウムクロライド、ニゲ−シン塩基、ニグシシンヒド費
クロライド、サフラニンｒ及びクリスタルバイオレット
等である。特にニグロシン塩基及ヒ、ニゲ四シンヒドー
ク四ライドがしばしば正電荷制御剤として用いられてい
る。これらは、通常熱可塑性樹脂に添加され、加熱溶融
分散し、これを微粉砕して、必要に応じて適轟な粒径に
調整され使用される。

しかしながら、これらの電荷制御剤としての染料は、構
造が複雑で性質が一定してなく、安定性に乏しい、まえ
、熱混練時の分解、機械的術撃、摩擦、温湿度条件の変
化、などにょ秒分解又は変質し、荷電制御性が、低下す
る現象を生ずる。従って、これらの染料を荷電制御剤と
して含有したトナーを複写機に用いて現像すると、複写
回数の増大に従い、染料が分解あるいは変質し、耐久中
にトナーの劣化を引き起こす。

又、これらの荷電制御剤としての染料は、熱可塑性樹脂
中に均一に分散する事が極めて困難である丸め、粉砕し
て得られたトナー粒子間の摩擦帯電量に差異を生じると
いう致命的欠点を有している。このため、従来、これら
の染料の樹脂中への分散をより均一に行なうための種々
の方法が行なわれている。例えば、塩基性ニグロシン染
料は、熱可塑性樹脂との相溶性を向−ヒさせるために、
高級脂肪酸と造塩して用いられるが、しばしば未反応分
の脂肪酸あるいは、塩の分散生成物が、トナー表面に露
出して、現像スリーブ等を汚染し、トナーの流動性低下
やカプリ、＃壕濃度の低下を引き起むす原因となってい
る。あるいは、これらの染料の樹脂中への分散向上の丸
めに、あらかじめ、染料粉末と樹脂粉末とを、機械的粉
砕混合してから、熱溶融混練する方法もとられて諭るが
、本来の分散不良性は回避する事ができず、未だ実用上
充分表荷電の均一さは得られていないのが現実である。

又、正荷電制御性の染料は、親水性のものが多く、これ
らの樹脂中への分散不良のために、溶融混線後粉砕した
際には、染料がトナー表面に露出する。高湿条件下での
該トナーの使用の際には、これら、染料が親水性である
がために良質な画像が得られないという欠点を有してい
る。

この様に、従来の正荷電制御性を有する染料をトナーに
用いた際には、トナー粒子間に於いて、あるいは、トナ
ーとスリーブのごときトナー担持体間に於いて、トナー
粒子表面に発生電荷量にバラツキを正し、現像カブリ、
トナー飛散、等の障害が発生する。またこれらは、複写
枚数を多く重ねた際に特に顕著な現象となって現われ、
実質上、複写機には適さない結果となる。

又、高温条件下に於いては、トナーｍ１＃！の転写効率
が著しく低下し、使用に耐えないものである。又、常温
常湿に於いてさえも、該トナーを長期保存した際には、
用いた正荷電制御性の染料の不安定性のために、トナー
凝集を起こし、使用不可能になる場合が多い。

本発明者らは、上記の如き従来の正荷電性トナーにまつ
わる種々の問題点を解決し、均一に強く正電荷に帯電し
、負の静電荷像を可視化して、高品質な画像を与える電
子写真出現イ象剤を提供する事を目的として鋭意研究せ
る結果、正摩擦帯電性物質で処理されたシリカ微粉末を
現像剤に一含有させれば、優れた種々の特性を示す負静
電荷偉用現儂剤が得られることを見い出した。とりわけ
１．４−ビニルピリジン重合体、室温硬化型シリコン樹
脂、アギノビリジン系化合物の中から選ばれた物質で処
理されたシリカ微粉末を含有する現像剤は摩擦帯電性が
安、定かつ均一で良好な一偉曾形成することが見い出さ
れ九。

すなわち、本発明の目的はトナー粒子間、またはトナー
と現俸スリーブとの間の摩擦帯電性が安定かつ均一で、
カブＩＪ　）ナー飛散、凝集のない耐久性の良好な現俸
剤の提供にある。

さらに他の目的は、温度、湿度の質化に影響を受けない
安定したー儂を再現する現俸剤特に、高湿時の転写効率
の大きい現偉剤の提供にある。

本発明におけるシリカ微粉末の処理方法としては、最も
均一かつ効率良く処理するために、正摩擦帯電性物質を
適当表溶剤に溶かし、その中にシリカ微粉末を分散させ
、溶剤を除去し先後、乾燥、分砕する方法が適用できる
。溶剤の除去方法としては蒸発、ろ過、またはスプυ−
ドライング等がある。まえ、正摩擦帯電性物質が重合体
である場合、それを結着剤としてシリカ微粉末が造粒さ
れている場合があり、粉砕後裔物質の吸着性、溶剤への
溶解Ｗ、によっても異なるが、一般にシリカ微粉末１０
０重量部に対し、正摩擦帯電性物質を１〜１５０重量部
が１ましい。

得られた処理シリカ微・粉末に正摩擦帯電性物質がどの
ように結着しているかは定かでないが、−境内もしくは
化学的に吸着していると考えられる。

処理シリカ微粉末とトナーとの混合は、ヘンシェルミキ
サー、Ｖ型混合機、ターブラーミキサー等の混合機で均
一に混合すれば良い。混合比はトナーの摩擦帯電性、流
動性等により異なるが一般にトナー１００重量部に対し
、処理シリカ微粉末０．０５〜５０重量部を混合するこ
とが望ましい。

本発明に用いられるシリカ微粉末としては乾式法、湿式
法いずれで製造されたものでも良く、又、シランカップ
リング剤、シリコンオイル等で有機処理、疎水化等を行
なっているものでも良いが著しい負摩擦帯電性を有する
シリカ微粉末は避ける方が好ましい。また、粒径は、１
次粒径２ｓ以下の４のが望ましい。

トナーの結着樹脂として社、ポリスチレン、ポリＰ−ク
ロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及び
その置換体の単重合体、スチレン−Ｐ−クロルスチレン
共重合体、スｆＶンープロビレ／共重合体、スチレ／−
ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン
共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸ブチル共重合体、スチレン−αタロルメタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体
、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメ
チルケト／共重合体、スチレンープタジエｙ共重合体、
スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニ
トリル−インチ／共重合体、スチレン−マレイン酸共重
合体、スチレン−ｉレイン酸エステル共重合体などのス
チレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブ
チルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、ポリエチレン、゛ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブ
チラール、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹脂、ロジン
、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族
又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パ
ラフィン、／（ラフインワックスなどが単独或いは混合
して使用できる。

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、鉄黒などが使用でき、従来公知の正
荷電制御剤としての染料全てをトナー中に使用する事が
できる０例えばベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモ
ニウムクロライド、デシル−トリメチルアンモニウムク
ロライド、ニグロシン塩基、ニグロシンヒドロクロライ
ド、サフラニンｒ及びクリスタルノ（イオレットなど種
々の染料である。

磁性トナーとするとＩＫ、）チー中に含有させる磁性役
としては、磁場の中に置かれて磁化されろ物質が用いら
れ、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末４
しくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合
金や化合物がある。この磁性粉の含有量はトナー重量に
対して１５〜７０重量鴫である。

この上うにして構成され丸賀静電荷像用現像剤の第一の
特性は、トナー粒子間、もしくはトナースリーブ間の摩
擦帯電性にバラツキがなく、しかも帯電量が大きいため
カブリ、トナー飛散等を防ぐことができ、耐久性も向上
することにある。

他の特徴は、従来の正に荷電制御する色素・染料は、そ
の分散性不Ｊ！ＬＯためから用いる結着樹嘴との間に選
択性があ抄、どｏ＊ｙｉｔとの組み合せ４可能という事
はなかったが、本発明に用いられる処理シリカ微粉末と
樹脂との間には選択性がなく、いかなる樹脂とも岨み合
せる事ができ、応用可能なトナーの構成が広く選択でき
る事にある。たとえば、熱定着用トナー圧力定着性トナ
ーカプセルトナーのすべてに用いる事ができる。

以上本発明の基本的な構成と特色について述べたが以下
実施例にもとづいて具体的に本発明の方法について説明
する。しψ−しながら、これによって本発明の実施の態
様がなんら限定されるもので祉ない。

上記材料を溶融混練し、冷却後粉砕、分級して５〜２５
μのトナーとした。

さらに酸化亜鉛感光体上に従来公知の電子写真法により
、負の静電荷像を形成し、上記トナーで現儂を、試みた
が薄く画が出ただけであった。

そこでシリコンレジ／ワニス（東し８Ｒ２４１０レジン
）１１中にシリカ微粉末（日本シリカｇ−１５０Ｋをト
リメチルメ□トキシシランでシランカップリングしたも
の）　２００　ｇを投入し、攪拌後、溶媒を蒸発せしめ
、転線、粉砕して２００メツシエでふるい、処理シリカ
を得た。

この処理シリカをトナー１００部に対し、３０部混合し
て上記酸化亜鉛゛感光体上の負静電荷像を現偉したとこ
ろ、画像濃度の高い、良質な画像が得られた。このＩｉ
Ｉ儂は１万枚複写を繰り返しても劣化しなかった。

〔実施例２〕 ４−ビニルピリジン重合体平均分子量３ｏｏ、ｏ−ｏ。

２０ｇを１！メタノールに溶かした溶液に、シリカ微粉
末（日本シリカｇ−１５０Ｋ）２００１１を投入した以
外は実施例１と同じに行ない、同様の結果を得た。

〔実施例３〕 ４−アミノピリジン（広栄化学社製）２５ｇを５００ｍ
ｊメタノールに溶かした溶液にシリカ微粉末（徳山１達
製Ｂ−５ｏ）１００ｇを投入し九以外は実施例１と同じ
に行ない、同様Ｏ結果を得た。

〔実施例４〕 ２．６−ジアミツビリジン広学化学社製２５ｇを５００
　ｍ　ｌ　　メタノールに溶かした溶液にシリカ微粉末
（塩野義製薬！１参１１２０）１００ｇ　を投入した以
外は実施例１と同じに行ない、同様の結果を得た。

出　願　人　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正摩擦帯電性物質で処境され九シリカ微粉末を含有する
   ことを特徴とする現像剤。