JPS6123159A - 一成分現像剤 - 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〕 本発明は静電潜像を現像する一成分現像剤に関する。

〔従来技術〕

静電潜像の現像に用いられる現像剤としてはトナーとキ
ャリアとの二成分からなる二成分現像剤及びトナーのみ
からなる一成分現像剤が使用されている。−成分現像剤
の場合にはトナー粒子のみを使用するため、如何にして
トナーに電荷を付与するかが問題である。比較的導電性
のトナーを用いて静電誘導により、トナーに電荷を付与
する場合は、摩擦帯電の様な帯電の経時変化、環境依存
は無視でき、常に良好な現像性が得られる。しかし、導
電性もしくは半導電性のトナーを使用するために、紙等
への転写がうまく行えない。ブレード、現像機スリーブ
等の現像装置部材とトナーとの接触、摩擦帯電、或いは
トナー粒子どうしの摩擦帯電によってトナーに電荷を付
与する方法も実用化されているが、摩擦帯電を利用する
ため帯電性の経時変化、環境依存といった従来の二成分
現像剤の欠点は、本質的に解消しえない。コロトロン等
を用い、イオン照射によってトナーを帯電する方法（特
開昭５０−９８３３号）も、帯電むら、コロトロン汚染
、オゾン発生等実用上問題が多い。又誘電分極を利用す
る方法（特開昭４９−９０９３１号〕も提案されている
が、この場合、原理的に電場強度変化の大きい部分しか
現像できないので、一般的ではない。

この様に、従来の一成分現像法に用いられる現像剤は、
トナーの帯電性、現像性及び転写性を十分満足しうるも
のではなく、二成分現像剤の欠点を解消するには　至っ
ていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は現像性と共に転写性の優れた一成分現像
剤を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、帯電、現像、転写性が温度、
湿度等の環境変化に対して安定な−成分現像剤を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

前述の目的は、含窒素極性官能基を有する単量体成分を
含有する結着樹脂を必須成分として含む絶縁性粒子の少
なくとも表面層に、電子眼ｇ１性極性基を有する外添剤
粒子からなる不連続層を形成し、現像剤粒子全体の電気
抵抗率を１０１４０謂以上に調整した現像剤を用い、電
場中での現像剤の運動による電荷交換、移動により現像
を行うことにより達成することができる。

以丁、本発明の構成を、より詳細に説明する。

先づ、現像剤の結着樹脂に含窒素極性官能基を導入する
ための単量体成分としては、Ｎ−メチルアミノエチルア
クリレート、Ｎ−エチルアミノエチルアクリレート、　
Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレ−１−１Ｎ、Ｎ
−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ、Ｎ−ジブチ
ルアミノエチルアクリレート、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノ
プロピルアクリレート等の置換アミノ基含有アクリレー
ト類、アミノエチルメタクリレ−１−１Ｎ、Ｎ−ジメチ
ルアミノエチルメタクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ
ノエチルアクリレ′−ト、Ｎ−メチルアミノエチルメタ
クリレート、Ｎ−エテルアミノエチルメタクリレート、
２−Ｎ、Ｎ−ジシクロへキシルアミノエチルメタクリレ
ート、Ｎ、Ｎ−ジプチルアミノエテルメタクリレート、
２−７エニルアミノエテルメタクリレート、２−ジベン
ジルアミノエチルメタクリレート等の置換アミン基含有
メタクリレート類、アミノスチレン、ジメチルアミノエ
テルスチレン、Ｎ−メチルアミノエテルスチレン、ジメ
チルアミノエトキシスチレン等のアミノスチレン類、ア
リルアミン、アリルメチルアミン等のアリルアミン類、
Ｎ−ビニルピリジン、２−ビニル−５−メチルピリジン
等のビニルピリジン類、ビニルアミン類、ビニルキノリ
ン類及びアリルキノリン類、アクリルアミド類、Ｎ−ビ
ニルアミド類等が利用可能である。

この様にして、結着樹脂中に導入された含窒素極性官能
基、特に置換アミン基等の電子ドナー性もしくはカチオ
ン性に富む官能基は、電子吸引性成分、特にイオンもし
くは、電子の移動が生じやすい、表面導電性の電子吸引
性成分、ｐＨ≦６特に−く４の−ＣＯＯＨ基、−ＯＨ基
、／％ロゲンのうち少なくとも一種を含む外添剤粒子と
の共存下で、概ね良好な電荷交換性を呈するが、現像剤
として、画像形成のあらゆる工程からの多様な、物理的
、化学的要求をすべて満足するためには、下記一般式（
Ａ）で示される置換アミノ基含有メタクリレートもしく
はアクリレートを単量体成分として含有する結着樹脂の
使用が望ましい。

上記式中、Ｒ７は水素原子またはメチル基であり、Ｒ２
およびＲ８は水素または炭素原子数１〜４の低級アルギ
ル基であり、同一でも異なっていてもよく、かつＲ２お
よびＲ３の少なくとも一方は炭素原子数１〜４の低級ア
ルキル基であり、ｎは１〜４の整数である。

外添剤としては、脱イオン水に分散もしくは８１％した
時ｐＨｍ６の金属酸化物等の無機酸化物（例えば、Ａ／
４０３、Ｔ　ｉ　０２、シリカ、酸化スズ等ン無機ハロ
ゲン化物、無機塩類、カーボン等を用いる事ができる。

これらは必要に応じて、シランカップリング剤、ナタネ
ー　トカップリング剤、高級脂肪酸及びその誘導体高級
アルコール等で表面を処理し有機化してから用いてもよ
い。又、他の無機物質と複合化処理（例えばアルミナ、
酸化チタン等によるコーティング処理）してもよい。更
に又、乳化重合や懸濁重合で作成した、もしくは゛粉砕
法で得た樹脂微粒子や高級脂肪酸及びその誘導体、有機
酸化物、有機ハロゲン化物、有機塩類等をも用いる事が
できる。

中でも、田く４で、かつ−ＣＯＯＨ基、−ＯＨ基、ハロ
ゲンのうちの少なくとも一種の極性官能基を有する無機
系微粒子を用いるき、現像剤としての総合性能である転
写特性、定着特性と現像特性を制御しやすい。好ましく
は酸性カーボンブラック、シリカ微粉末、酸化チタン微
粉末等であり、粒径は１μｍ以下、特に０９１μｍ以下
の物が都合よく用いられる。

上記本発明の構成からなる一成分現像剤を用いることに
より現像時に含窒素極性官能基を有する絶縁粒子と外添
剤の極性基との電荷交換により生じた電荷を利用するこ
とができる。

例えば第１図に示す様に絶縁性粒子１のアミノ基と外添
剤２の極性基との電荷交換により第２図に示すように絶
縁粒子は■、外添剤はθとなり、絶縁粒子表面に電荷の
対を形成する。

現像領域においては、第３図に示す様に現像電場中での
現像剤粒子の相互作用による電化交換の発生（図中Ａ）
あるいは、外添剤が導電性の場合には外添剤を通した電
荷の移＠（図中Ｂ）を生じ現像剤中の感光体３側に真電
荷を生じる。

すなわち、前者の電荷交換の発生は、第４図（ａ）に示
すように、トナー間の衝突による電荷交換によりトナー
は全体として正、負にわかれ、矢印方向にトナーが移動
する。また後者の電荷の移動は、第４図（ｂ）に示すよ
うに外添剤中の負電荷が現像電場により移動し、絶縁性
粒子が正に帯電する。この真電荷はアミノ基と外添剤の
極性基との電荷交換により生じた、絶縁粒子中の電荷で
ある。このように本発明の現像剤では転写時には絶縁粒
子中に生じた真電荷を利用する為に湿度依存性はなく高
湿時もすぐれた転写性を示す。

本発明の現像剤は前記のように、トナー樹脂として電子
吸引性の極性基をもつものを使用することによって、ト
ナー樹脂中のアミン基と外添剤中の極性基間での電荷交
換により生じる電荷を利用するものであり、外添剤は絶
縁性でもあるいは導電性でもよい。但し導電性外添剤を
用いる場合は、絶縁粒子の表面層に不連続層を形成し電
気抵抗率を１０′４０の以上に調整する必要がある。

〔実施例〕

１、シエチルアぐノエチルメタクリレートーステレン共
重合体（ジエチルアミノエチルメタクリレート成分７モ
ルチ、数平均分子量４．０００、アξン価〜３０）　　
　　　　４０部λ　スチレン／ローブチルメタクリレー
ト共重合体（スチレン＝６０チ、数平均分子量４０．０
００　）　　　　　　　　　　　　５０部３、四三酸化
鉄（粒径＝０．３μｍ１粒状粉）１００部 をローター回転型混線機で溶融混練し、冷却後粉砕、更
に分級を行い、平均粒径１３．５μｍのトｆ−Ａを調整
した。このトナーに更にカーボンブラックを０．６重量
％添加混合し、トナーＣＢ）を調整した。

こレラのトナ〜（Ａ）及び（１３）についてテストした
結果を下記の表に示す。

○・・・すぐれている Δ・・・ふつう 表から分る様に、本発明のトナー（Ｂ）は、非常に良好
な画像特性を呈し、温度１０℃、湿度１５係の低温低湿
環境から温度３０℃、湿度８５チの高温高湿環境までの
環境変化に対しても画質は極めて安定であった。父、５
０，０００枚の連続複写においても、画質は常番こ鮮明
であり経時変化、現像剤の劣化は見られなかった。

〔発明の効果〕

本発明は電子、供与性極性基、電子吸引性極性基の対か
らなるトナー樹脂、外添剤の構成からなる一成分現像剤
を提供したものであり、この現像剤は電子供与性極性基
、電子吸引性極性基間の電荷交換により生じた電荷を利
用する現像、転写性にすぐれた現像剤であり、トナーの
スリーブとの摩擦帯電を利用しない為に環境特性にすぐ
れ（かつ選択現像が発生せず、経時特性もすぐれている
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図（ａ）及び第４図（ｂ
）は本発明の一成分現像剤による真電荷形成の説明図で
ある。 図中符号 １・−・絶縁性粒子；２・・・外添剤；３・・・感光体
：４・・・現像スリーブ。 （ほか３名） 第　　１　　図 第　　３　　図 第　　２　　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、含窒素極性基を有する単量体の重合体を含有する結
   着樹脂を必須成分とする絶縁性粒子の少なくとも表面層
   にｐＨ≦６の外添剤粒子の不連続層を形成してなること
   を特徴とする一成分現像剤。 ２、含窒素極性基を有する単量体が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、ｎは１〜４の整数であり、Ｒ＿１は水素原子又
   はメチル基であり、Ｒ＿２及びＲ＿３は同一であっても
   異なっていてもよく、水素原子又は炭素原子数１〜４の
   低級アルキル基であるが、Ｒ＿２及びＲ＿３は同時に水
   素原子ではないものとする。〕 で示される化合物である特許請求の範囲第１項に記載の
   一成分現像剤。 ３、外添剤粒子が−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−Ｘ（Ｘはハロ
   ゲンである。）の少なくとも１種類を含み、かつｐＨ≦
   ４である特許請求の範囲第１項に記載の一成分現像剤。 ４、外添剤粒子がカーボンブラックである特許請求の範
   囲第３項に記載の一成分現像剤。