JPS61116363A - 静電潜像現像用乾式現像剤 - 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】 ［発明の屈する技術分野］ この発明は、静電潜像を乾式で現像するための現像剤、
とくに、シリカ微粉末を混入した乾式現像剤に関するも
のである。

［解決しようとする技術課題］ シリカ微粉末を、静電潜像を現像するための助剤として
使用することは知られている。

シリカ微粉末は、これを静電潜像の乾式現像用助剤とし
て使用すると、粉末トナーの表面が滑り易くなり、トナ
ーの帯電性、保存安定性、凝集性、流動性、二成分トナ
ーにおけるキャリアとの混合性及び飛散防止性などが向
上し、従ってカブリのない高コントラスト画像及び濃度
ムラのない広ラチチュード画像を形成することができる
ため、露光、帯電、バイアス（磁気ブラシ法の場合）な
どの調整が少なくて済み、感光体の汚れが少なく、かつ
、感光体の使用耐久性が向上するなど、多くの利点を有
する。

従って、従来は軟化点の低い樹脂、とくに脂肪族化合物
は凝集性、流動性、感光体の汚染傾向が大きく、主たる
バインダーとしては使用できなかったが、シリカ微粉末
を分散混合することにより、主たるバインダーとして使
用が可能となり、トナー製造における材料及び材質が豊
富に選択できる。

このように助剤として優れたシリカ微粉末を使用する形
態には、種々の方法があると考えられる。

その一つは、従来の粉末トナーにシリカ微粉末を渾然一
体に含有させる方法である。この方法は、粉末トナーの
従来製法と同様に、トナー成分である樹脂及び着色剤に
、又は樹脂、着色剤、及び他の助剤に、シリカ微粉末を
混合し、これを加熱混線・粉砕・分級することにより、
従来同様の粉末トナーを製造し、これにキャリアを分散
混合して現像剤とするものである。

しかし、この粉末トナーにおいては、シリカ微粉末が、
上記の特性を現像剤として適する程度に発揮するために
は、トナーに対する添加量が１０〜数十重母％も必要で
ある。これはトナー加工性その他の点に支障を与えると
思われる。

このように、シリカ微粉末の多量の添加を必要とする理
由は、シリカ微粉末が粉末トナー粒子の内部に渾然一体
に含有されているため、すなわち、樹脂及び着色剤の間
にいり、ば埋め込まれた状態で存在するため、上記特性
を発揮するのは、トナー粒子表面に近い部分に存するシ
リカ粒子のみであり、シリカ微粉末の使用効率が低いこ
とにあると思われる。

こうして、この発明者は、添加量を減少してもシリカ微
粉末の上記特性を高効率的に発揮することかできるとと
もに、シリカ微粉末の添加量によりトナー加工性などが
影響を受けないシリカ微粉末の別の使用形態を模索研究
してきた。

［課題解決手段］ そして、シリカ微粉末の上記特性を発揮する原理の追及
・推論に基いて、キャリア及び粉末トナー（二成分現像
剤の場合）に、又はキャリアを内部に含有する粉末トナ
ー（−成分現像剤の場合）にシリカ微粉末を、いずれも
粉末状態において物理的に分散混合して、乾式現像剤を
得、これを使用実験したところ、シリカ微粉末の添加量
を大幅に少なくとも上記の研究目的が満足的に達成され
ることを見い出した。

この発明は、シリカ微粉末をキャリア及び粉末トナー又
はキャリアを含有する粉末トナーに、いずれも乾燥粉末
状態で物理的に分散混合することにより、シリカ微粉末
をトナー粒子外に存在する形態で使用するようにした点
に特徴を有するものである。添加量を減少できる理由は
シリカ微粉末がトナー粒子外に存在するため作用効率が
高いためと思われる。

この発明を、キャリアと粉末トナーにシリカ微粉末を添
加分散混合してなる三成分系現像剤として実現する場合
のシリカ微粉末添加量は、トナー１００重量部に対して
、シリカ微粉末０．５〜１５重量部であり、２〜６重量
部の範囲が最適である。

シリカ微粉末の添加量が０．５重量部以下では、どのよ
うなトナーに対してもすべて負権性に制御するという効
果が期待できないし、また、１５重量部以上では、現像
剤の重量比バランスが悪化する傾向がある。

また、キャリアとシリカ微粉末分数添加トナー混合物と
の重量混合比は、カスケード現像用現像剤ではガラスピ
ーズキャリア１００重量部に対して上記トナー混合物２
〜６重量部程度が適当であり、磁気ブラシ現像用現像剤
では磁性鉄粉キャリア１００重量部に対して上記トナー
混合物４〜６重量部程度が適当である。

この発明に使用可能なシリカ微粉末の粒子径は約１〜１
００μｍ程度、好ましくは５〜６０μｍ程度の範囲が最
適で、この範囲外ではどのようなトナーに対しても全て
負極性に制御するという効果は期待できない。また、通
常のシリカは分子の末端に親水性のシラノール基を有す
るが、親水性のシラノール基をメチル基等の疎水基で置
換した疎水性シリカ微粉末を使用すると前述の効果の他
に撥水性効果が追加されるので、高湿度（例えば８５％
ＲＨ）条件下で現像しても、カブリ及び画像ボケのない
シャープな画像が形成される。このシリカ微粉末は市販
品としても容易に入手することができる。例えば、日本
アエロジル社製アエロジル２００．アエロジルＲ−９７
２（疎水性シリカ微粉末）等がある。

なお、現像剤に分散混合されるシリカ微粉末は、主にク
ーロン力により静電潜像に付着されるため、補充用トナ
ーは前述の重量部の範囲でトナー粉末とシリカ微粉末を
分散混合したものが使用できる。

この発明をキャリアを含有する粉末トナーにシリカ微粉
末を分散混合して二成分現像剤として実現する場合は、
粉末トナーからキャリア重量分を除いた重量に対して上
記の三成分現像剤の場合の重量混合比によればよい。

上記のように、この発明によれば、第１に、シリカ微粉
と粉末トナー、キャリアをいずれも粉末状態で物理的に
分散混合することにより現像剤が得られるので、シリカ
微粉末の使用及び現像剤の製造が非常に簡単である。

第２に、粉末トナーに対するシリカ微粉末の添加量は、
０．５５〜士数％の範囲で上記シリカ微粉末の特性を充
分に発揮することができる。

すなわち、上記のシリカ微粉末を渾然一体に含有させた
粉末トナーの場合の約二十分の−ないし三十分の−にも
減少させることが可能である。

第３に、粉末トナーにシリカ微粉末を渾然一体に含有す
る場合は、シリカ微粉末の添加量がトナー加工性という
トナーの内在的な原因により制約を受ける。しかし、こ
の発明による現像剤においては、シリカ微粉末がトナー
の外部に存在するので、そのようなトナーの内在的な原
因の制約を受けず、純粋にシリカ微粉末の特性を発揮す
るための必要充分条件を満たすかどうかにより添加量を
決定することができる。従って、トナー構成樹脂の種類
に応じた添加量の変化の幅を非常に余裕をもって定める
ことができる利点がある。

第４に、この発明による現像剤は、シリカ微粉末を粉末
トナー及びキャリア又はキャリアを含有する粉末トナー
に、いずれも粉末状態で分散混合してなるものであるか
ら、トナーの成分樹脂、着色剤の種類に係わりなく、ト
ナーの負帯電性、凝集性、流動性などが著しく向上する
ので、バインダーとして今まで使用上難点を有していた
下記のような樹脂及び脂肪族化合物などがすべて使用可
能となり、多種多様化する複写機に対する要求に沿った
現像剤を提供することができる。

負極性帯電性制御の点において、バインダーとして今ま
で使用上難点を有していた樹脂及び脂肪族化合物には、 樹脂系バインダーとしては、 ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、マイレン酸
樹脂、キシレン樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、
石油系樹脂、ケトン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂
、などが挙げられる。

脂肪族化合物系バインダーとしては、 カルナウバワックス、モンタンワックス、イボタワック
ス１．カンデリラワックス、マイクロクリスタリンワッ
クス、フィシャートロプッシュワックス、セレシンワッ
クスなどのワックス類、あるいは、ステアリン酸、パル
ミチン酸、リノール酸、オイレン酸などの高級脂肪酸、
あるいは、それらの脂肪酸の金属塩、 などが挙げられる。

また、トナーバインダーに加えられる着色剤としては、
公知のすべての顔料及び染料が使用でき、例えば、 カーボンブラック、鉄黒、チャンネルブラック、金属錯
塩染料、ランプブラック、アセチレンブラック、フタロ
シアニンブルー、紺青、群青、ニグロシンブルー、ファ
ーナルブルー、パーマネントブルー、アニリンレッド、
ピグメントレッド、ハンザイエロー、クロムイエロー、 などが挙げられる。

［この発明の実施例］ 次に、実施例によりこの発明を具体的に説明する。

ａ　トナー組成の配合例 配合例　１ ポリアミド　　　　　　　２３５重量部カーボンブラッ
ク　　　　　１５重量部配合例　２ オリゴマーポリエチレン　　２３５重量部（商品名；三
井ハイワックス１００Ｐ／三井石油化学工業社製） カーボンブラック　　　　　　１５重量部配合例　３ 未晒モンタンワックス　　２３５重量部カーボンブラッ
ク　　　　　　１５重量部配合例　４ フィシャートロプッシュワックス ２３５重量部 カーボンブラック　　　　　　１５重量部ｂ　粉末トナ
ーの製造 上記配合例１〜４の組成分を約１３０’Ｃで１時間はど
混練し、冷却同化後、ハンマーミルにより粗粉砕し、次
いで、ジェットミルにより微粉砕し、分級して５〜２０
μｍの粒度分布を有する粉末トナーを得た。

Ｃ現像剤の製造 （イ）上記配合例１〜４のトナーをそれぞれ樹脂コート
ガラスピーズキャリアと重量で９８（キャリア）：２（
トナー）の割合で混合し、カスケード現像用２成分現像
剤（Ａ１−Ａ４）をそれぞれ作った。ざらに、上記現像
剤に含まれるトナー重量の４重量％のシリカ微粉末（商
品名；アエロジルＲ−９７２＞をＡ１−Ａ４にそれぞれ
分散混合し、カスケード用シリカ微粉末分散混合現像剤
（８１〜８４）を作った。

（ロ）上記配合例１〜４のトナーをそれぞれキャリア鉄
粉（商品名；　Ｅ　Ｆ　Ｖ　２００／３００　、日本鉄
粉社製）と重量で９６（キャリア）＝４（トナー）の割
合で混合し、磁気ブラシ現像用２成分現像剤（０１〜０
４）をそれぞれ作った。ざらに、上記現像剤に含まれる
トナー型開の４重量％のシリカ微粉末（商品名；アエロ
ジル２００）をＣ１〜Ｃ４にそれぞれ分散混合し、磁気
ブラシ現像用シリカ微粉末分散混合現像剤（０１〜０４
）を作った。

ｄ　現像剤の使用結果 カスケード現像方式複写機にて、現像剤へ１〜Ａ４．８
１〜Ｂ４をそれぞれ使用して、セレン感光体上に形成し
た正電荷静電潜像を現像し、普通紙上に転写して熱定着
した。また磁気ブラシ現像方式複写機にて、現像剤Ｃ１
〜Ｃ４、Ｄ１〜Ｄ４をそれぞれ使用して、同様に現像、
転写、熱定着した。

上記２成分現像剤（Ａ１−Ａ４．Ｃ１〜Ｃ４）で現像し
た画像は８種類とも全て、ラチチュードが狭く、ボケの
あるカブリの多い画像が形成された。

しかし、上記シリカ微粉末分散混合現像剤（８１〜Ｂ４
．Ｄ１〜Ｄ４）で現像した画像は８種類とも全て、ラチ
チュードの広い、カブリのないシャープな高コントラス
ト画像が形成された。

以上の説明のように、この発明は帯電制御性、凝集性、
流動性等の点で、使用できなかった樹脂及び脂肪族化合
物等、あるいは顔料及び染料、その他の添加剤の多くが
使用できるようになり、今後ますます高度化する静電式
複写機又はプリンターの要求に応え得る現像剤の開発が
容易になった。

一般的にｒｐｃ　＜ブレーンペーパーコピー）複写機は
普通紙、トレーシングペーパー、フィルムベース等に複
写することができる特長があるが、透明度の良好なトレ
ーシングペーパーやフィルムベースにコピーしてジアゾ
複写用の第２原図として使用したり、さらにそのコピー
に修正及び加筆して祈しい第２原図を作成することが行
なわれているが、現在一般的に使用されているコピーは
、消しゴム等で消去できないため、樹脂を溶かす溶剤類
を使用した修正液にて消去しているのが現状である。

上記配合例２，３．４は通常の消しゴムで消えるトナー
を作成する目的で考案したものである。前述のように、
Ｂ２．８３．８４の現像剤を使用して、それぞれカスケ
ード現像をし、Ｄ２、Ｄ３，０４の現像剤を使用して、
それぞれ磁気ブラシ現像をした。その後、ケミカルマッ
ト加工フィルムに転写し、さらに熱定着して６種類のコ
ピーを得た。このコピーを通常の消しゴム（ラバー消し
ゴム、プラスチック消しゴム）で消去したところ比較的
容易に消去することができた。

手続補正書 昭和５９年１１月　１６８ ２、発明の名称 静電潜像現像用乾式現像剤 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　　株式会社　フ７コー ４゜代理人〒１０５ 住所　東京都港区新橋３丁目１５番５号小松ピル　電話
４３７−０３８０ ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄 特許請求の範囲 補正の内容 〈１）特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。

（２）明細書第１頁第１９行目の「帯電性」を「負帯電
性」に訂正する。

（３）明細書第４頁第１２行目の「少なくとも」を「少
なくしても」と訂正する。

（４）明細書箱６亘第１．２行目の「μｍ」をいずれも
「ｍμ」に訂正する。

（５）明細書第７頁第７行目の「シリカ微粉」を「シリ
カ微粉末」に訂正する。

（６）明細書第９頁第１５行目の「オイレン」を「オレ
イン」に訂正する。

キャリア及び負帯電粉末トナー又はキャリアを含有する
負帯電粉末トナーにシリカ微粉末をいずれも粉末状態で
物理的に分散混合してなることを特徴とする静電潜像現
像用乾式現像剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャリア及び粉末トナー又はキャリアを含有する粉末ト
   ナーにシリカ微粉末をいずれも粉末状態で物理的に分散
   混合してなることを特徴とする静電潜像現像用乾式現像
   剤。