JPS60186853A - 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】 産業上の利用分野 本発明は現像剤、特に現像剤の特性低下を防止した現像
剤に関する。

従来技術 電子写真法あるいは静電記録法に適用される現像方法と
して、トナーとキャリヤの現像剤を用い、トナーとキャ
リヤ間のＮ」察帯′心によりトナーに電荷を付与し、こ
のトナーにより静電潜像を可視化する方法が知られてい
る。感光体あるいは静電記録体上の可視化されたトナー
像は転写紙に転写後、定着して複写物とし、一方転写後
の感光体あるいは静電記録体上の転写できなかった残留
トナーが次の複写工程に備える為クリーニングされる。

この残留トナーのクリーニングはブレード法、ブラシ法
、ウェブ法等種種の方法により行われているが、数千回
あるいは数万回と複写工程を続けるうちに、これらクリ
ーニング法では除去しきれないトナーが徐々に感光体等
の表面に蓄積し、いわゆるクリーニング不良あるいはト
ナーフィルミングといった不都合を生じる。このような
現象を改善する為例えば特公昭４８−８１４１号、同５
１−１１３０号、特開昭５０−１２０６３１号、同５２
−８４７４１号等で現像剤組成物に添加剤を混合する方
法が提案されている。即ち、特公昭４８−８１４１号は
ポリテトラフルオロエチレン、弗化ポリビニリチン等の
表面エネルギーの低い有機重合体を、特公昭５１−１１
３０号は摩擦帯電列が硫黄より小さい塗理性のない重合
体を特開昭５０−１２０６３１号は摩擦帯電列が硫黄よ
り小さい塗着性のない重合体とコロイド状シリカ等の研
摩剤を、また特開昭５２−８４７４１号はポリスチレン
粒子を、それぞれ現像剤中に添加し付着能の低下あるい
は研摩効果等ｌこより感光体等の表面へのクリーニング
不良あるいはトナーフィルミングを防止するものである
。これらの方法はクリーニング不良あるいはトナーフィ
ルミングの防止という面ではある程度有用な方法である
が、この様な添加剤を混合した現像剤は混合しない現像
剤に比較してトナーへの摩擦帯電能が低下するという不
具合を有する。つまり複写枚数が１万〜２万枚から画像
濃度の低下やカブリの増大が生じ、遂には複写できない
現象が生じてしまう。この現象は高温高湿の環境のとき
特に顕著に生じる。このとき感光体上にはトナーフィル
ミング現象は生じていないのでこの現象は摩擦帯電能の
低下＋ｃ１４因するものと考えられる。

発明の目的 本発明はこの様な事情に鑑みなされたものであって、感
光体あるいは静電記録体へのクリーニング不良あるいは
トナーフィルミングを防止し、画像濃度の低下やカブリ
の増大を防止した現像剤を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達成する為本発明者等は研究を重ね、トナー
粉末とこのトナー粉末の平均粒径より小さい平均粒径を
有する含窒素付加重合性単量体の重合体もしくは共重合
体の微粉末とを含有Ｔる現像剤が著しく艮好な結果を与
えることを見出し、本発明を完成した。即ち本発明に係
る現像剤を用いることにより、潜像形成部材を損傷せず
に完全なりリーニングが行われ、しかも現像剤の寿命、
劣化に何ら悪影＃を与えないことが確認された。

本発明で用いるトナー粉末の平均粒径より小さい平均粒
径を有する含窒素付加重合性単量体の重合体もしくは共
重合体の微粉末は、各種重合法を用いて重合されたもの
を用いることができる。即ちエマルジョン重合、ソープ
７リーエマルジヨン重合、サスペンション重合等により
粒子化された重合体は勿論、上記各重合法又は溶液重合
、バルク重合等により得られた重合体を浴剤ｌこ溶解し
た後スプレードライ法ｌこより造粒された微粉末や機械
的粉砕等の手法により得られた微粉末を用いることがで
きる。

本発明に係る微粉末に用いられる含窒素付加重合性単量
体の重合体もしくは共重合体の分子量は％に限定される
ものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で任意の
分子量を有する重合体を用いることができる。

本発明に係る微粉末に用いられる含窒素付加重合性単量
体の重合体もしくは共重合体のガラス転移温度は室温以
上のものが望ましいが、トナーの流動性やプロッキンダ
性の許容範囲内においては室温以下のガラス転移温度を
有する重合体を用いることができる。

本発明に係る微粉末に用いられる含窒素付加重合性単量
体の重合体もしくは共重合体を形成するモノマーの具体
例として次の各化合物を挙げることができる。

即ち含窒素ビニルモノマーとして、２−ビニルピリジン
、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルビリジ
ン、２−ビニル−５−メチルビリジン、４−ブテニルピ
リジン、４−ペンチルピリジン、Ｎ−ビニル−ピペリジ
ン、４−ビニルピペリジン、Ｎ−ビニルジヒドロピリジ
ン、Ｎ−ビニルピロール、２−ビニルピロール、Ｎ−ヒ
ニルビロリン、Ｎ−ビニルピロ’）’）７，２−ビニル
ピロリジン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル
−２−ピペリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール等があげら
れる。

上記化合物と共重合して用いられるモノマーの具体例と
して次の各化合物を挙げることができる。

即ち、スチレン及びその誘導体、例えばメチルスチレン
、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチ
レン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピ
ルスチレン、プテルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプ
チルスチレン、オクチルスチレンの如きアルキルスチレ
ン、７０ロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン
、ジプロモスチレン、ヨードスチレンの如きハロゲン化
スチレン、更にニトロスチレン、アセチルスチレン、メ
トキシスチレン等が挙げられる。

また、付加重合性不飽和カルボン酸頑、即ちアクリル酸
、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、
α−メチルクロトン酸、α−エチルクロトン酸、イソク
ロトン酸、テダリン酸、ウンゲリカ酸の如き付加重合性
不飽和脂肪族モノカルボン酸、又はマレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコ
ン酸、ジヒドロムコン酸の如き付加重合性不飽和脂肪族
ジカルボン酸が挙げられる。

また、これらカルボン酸の金属塩化したものも用いるこ
とができ、この金属塩化は重合の終了後に行うことがで
きる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸とアルキルアル
コール、ハロゲン化アルキルアルコール、アルコキシア
ルキルアルコール、アラルキルアルコール、アルケニル
アルコールの如キアルコールとのエステル化物等が挙ケ
ラれる。

そして、上記アルコールの具体例としてメチルアルコー
ル、エテルアルコール、フロビルアルコール、メチルア
ルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘ
キシルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコ
ール、ドテシルアルコール、テトラデシルアルコール、
ヘキサデシルアルコールノ如キアルキルアルコール；こ
バラアルキルアルコール＋一部ハロゲン化シタハロゲン
化アルキルアルコール；メトキシエチルアルコール、エ
トキシエテルアルコール、エトキシエトキシエテルアル
コール、メトキシプロピルアルコール、エトキシプロピ
ルアルコール（７）如キアルコキシアルキルアルコール
；ベンジルアルコール、フェニルエテルアルコール、フ
ェニルプロピルアルコールの如キアラルキルアルコール
；アリルアルコール、クロトニルアルコールの如きアル
ケニルアルコールが挙ケラれる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸より誘導される
アミド及びニトリル；エチレン、プロピレン、ブテン、
インブチレンの如き脂肪族モノオレフィン１塩化ビニル
、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、ｌ、２−ジクロルエチレ
ン、ｌ、２−ジブロムエチレン、１．２−ショートエチ
レン、塩化インプロペニル、臭化インプロペニル、塩化
アリル、臭化アリル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗
化ビニリデンの如きハロゲン化脂肪族オレフィン：１，
３−フタジエン、１，３−ペンタジェン、２−メチル−
１，３−ブタジェン、２．３−ジメチル−１，３−ブタ
ジェン、２，４−へキサジエン、３−メチル−２，４−
ヘキｖジエンの如き共役ジエン系脂肪族ジオレフィンが
挙げられる。

更に酢酸ビニル類、ビニルエーテル類が挙げられる。

前述の含窒素付加重合性単量体の重合体もしくは共重合
体の微粉末は無定形、球形、平板状、顆粒状等の任意の
形讐午陥いることができるが、特にほぼ球形のものが良
い。

この微粉末は、現像剤中に混合される。即ち、この微粉
末とトナー粒子もしくはキャリヤ粒子をまず混合し、次
いで現像剤中にこの混合物を混合するかあるいは現像剤
中に微粉末を直接混合するかする等の方法で混合される
。

本発明に係る微粉末は１種類だけを用いることに限定さ
れるものではなく、複数の種類を併用Ｔることができる
。又本発明に係る微粉末は他の添加剤と併用することが
できる。

本発明に係る微粉末の平均粒子径はトナー粉末の平均粒
径より小さい必要があるが、望ましくは０．０５〜５μ
ｍ１より望ましくは０．１〜２μｍの粒子径を有するも
のが好結果を与える。

本発明に係る微粉末の添加量はトナーに対し０．０１〜
１０重量％で用いることができるが、より望ましくは０
．０５〜２．０重量％が好結果を与える。

本発明の現像剤は、前述の重合体もしくは共重合体添加
剤の他に公知のトナーを混合してなるものであり、この
トナーに用いられる結着樹脂トしては、スチレン、クロ
ルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類：エチレン
、プロピレン、ブチレン、インブチレン等のモノオレフ
ィン；酢酸ビニル、プロビオラ酸ビニル、安息香酸ビニ
ル、酪酸ビニル等のビニルエステル；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
モノカルボン酸のエステル；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；ビニルメチルケトン、ビニルへキクルケトン
、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単
独重合体ある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−メタクリル醒
アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−無水マ
レイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙
げることができる。

更に、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
ックス類を挙げることができる。

又、トナーの着色剤としては、カーボンブラック、ニグ
ロシン染料、アニリンフルー　、　力＃フィルブルー、
クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイ
ルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド
、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキプレ
ート、ランプブラック、ローズベンガル等を代表的なも
のとして例示することができる。

結着樹脂、着色剤は上述の例示したものに限定されるも
のでない。

又、磁性材料を内包した磁性トナーをも用いることがで
きる。

このトナーは、約３０μｍより小さい、好ましくは３〜
２０μｍの平均粒径を有するものを用いることができる
。

前述の添加剤を混合した本発明の現像剤は、キャリヤと
トナーとを有するいわゆる二成分現像剤であっても又キ
ャリヤを用いないいわゆる一成分現像剤であっても良い
。

本発明に係る微粉末を添加した現像剤が二成分現像剤で
ある場合現像剤に混合して用いることのできるキャリヤ
としては、平均粒径がトナーの粒径とほぼ同じかないし
は５００μｍまでの＼ 粒子であり、鉄、二、ケル、コバルト、酸化鉄、フェラ
イト、ガラスピーズ、粒状シリコン、磁性粉分散樹脂粒
子等の種々公知のものが用いられる。

また、これら粒子の表面をフッ素系樹脂、アクリル系樹
脂、シリコン樹脂等の被覆剤で被覆しても艮い。

本発明の現像剤は、感光体あるいは静電記録体に形成さ
れた静電潜像を現像することができる。すなわち、セレ
ン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、無定形シリコン等の無
機光導電材料、フタロシアニン顔料、ビスアゾ顔料等の
有機光導電材料からなる感光体に電子写真的に静電潜像
を形成し、あるいはポリエチレンテレ７タレートのよう
な誘電体を有する靜′１記録体に針状電極等により静電
潜像を形成し、磁気ブラシ法、カスケード法、タッチダ
ウン法等の現像方法によって、静電潜像に本発明の現像
剤を付着させトナー像を形成する。このトナー像は紙等
の転写材に転写後、定着して複写物となり、感光体等の
表面に残留するトナーはクリーニングされる。クリーニ
ング法としてはブレード法、ブラシ法、ウェブ法、ロー
ル法等種々の方法を用いることができる。

発明の効果 本発明の現像剤により得られる効果は下記のとおりであ
る。゛ １、　クリーニング不良が防止できる。

感光体等に残留するトナーをクリーニングするとき、本
発明の微粉末を添加した現像剤によると、たとえ５万枚
の複写を行なったとしてもクリーニング不良が生じるこ
とはない。

これに対し従来知られている添加剤を用いた現像剤では
、初期には十分なりリーニングがなし得るものの、徐々
にクリーニング性能が低下し、２〜３万枚を越えると感
光体上に画像状にトナーが残留し、次の複写物に残像あ
るいは帯状の黒い筋等が発生してしまう。

２、現像剤寿命を長くできる。

現像剤の現像能力、特に摩擦帯電能は徐々に低下するも
のであるが、特に従来の添加剤を用いたｆＡ像剤ではこ
の低下が生じやすかった。しかし本発明に係る現像剤は
現像能力の低下が生じにくく、５万枚の複写を行なって
も、特に影響の出や「い画像濃度０．７の原稿について
も、複写画像濃度の低下は殆んどない。更に高温高湿の
環境上でも影響を受けない。

３、　感光体を傷つけにくく又トナーのフィルミングが
生じない。

以下実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明の範囲は以下の例により何ら制限される
ものではない。各例中の部は全て重量部である。

実施例１ 攪拌機、温度計、窒素導入管、お冷却器を装着したｄｔ
の四つロフラスコにビニルカルバゾール７部、メチルメ
タクリレート８５部、蒸留水３００部を入れ、舶婚剤と
して過硫酸カリウムとチオ硫酸ナトリウムとからなるレ
ドックス触媒を５　Ｘ　１０””　ｍｏｌｅ／ｌとなる
様添加し、窒素気流中６０℃で２時間反応をおこない、
その後液温を２０”Ｏ迄冷却し、限外ｊ過装置及び熱風
乾燥器を用いて平均粒子径０．８μｍの本発明に係る微
粒子を得た。

実施例２ 実施例工と同様の装置にメチルメタアクリレート８０部
、ブチルメタアクリレート２０部、ビニル上０ロリ１フ
４部、蒸留水２００部、過硫酸カリウム０．６部、ポリ
オキクエチレンノニルフェノール４部、ナトソウムラク
リルサルフェート１部を入れ窒素気流中８０υで４時間
乳化重合をおこなった。重合終了後反応液を２０℃迄冷
却し、限外汐過装置及び熱風乾燥器を用いて平均粒径０
．１μｍの本発明に係る微粒子を得た。

実施例３ スチレンとｎ−ブチルメタクリレートとの共重合体を結
着樹脂とし、着色剤にカーボンブラックを用いた平均粒
径１２μｍトナー１００部ｆこ対し実施例１で重合され
た微粒子０．５部をヘンフェルミキサ−を用いて混合し
、本発明に係る現像剤用トナーを得た。

実施例４ 実施例３と同じトナー１００部に対し実施例３で得られ
た微粒子０．５部を実施例３と同様の方法を用いて混合
し、本発明昏こ係る現像剤用トナーを得た。

比較例１ 実施例３と同じトナー１００部に対し、テトラフロロエ
チレン粉末０．５部を、実施例３と同様な方法を用いて
混合し、対照トナーを得た。

比較例２ 実施例３と同じトナー１００部に対し、バ、ルミテン酸
亜鉛０．５部を、実施例３と同様な方法を用いて混合し
、対照トナーを得た。

比較例３ 実施例３で用いたトナーを重合体微粒子を添加すること
なくそのまま用いた。

実験 平均粒径１００μｍの球形酸化鉄粉にスチレン−メチル
メタクリレート共重合体をコートしたキャリヤに対し、
実施例３から比較例３迄のトナーをそれぞれ混合し、現
像剤を調整した。富士ゼロックス４３７０複写機を用い
て十万枚の連続複写試験をおこなったところ次表の如き
結果が得られ、本発明の効果が明らかとなった。

注）画像濃度が０．７の原稿を、０．７以上の画像濃度
で、かつカプリ濃度０．０２以下に再現できる複写枚数
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　トナー粉末と、このトナー粉末の平均粒径より小さ
   い平均粒径を有する含窒素付加重合性単量体の重合体も
   しくは共重合体の微粉末とを含有することを特徴とＴる
   現像剤０２　含窒素付加重合性単量体が、ビニル基を含
   むアミン又はアミドであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の現像剤。