JPS6357787B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷などに
おける静電荷像を現像するための現像剤に関す
る。詳しくはカスケード法、磁気ブラシ法などの
所謂乾式現像方式において有効に用いられるキヤ
リアおよびトナーから成る２成分系乾式現像剤に
関する。

一般に乾式現像方式においては、天然または合
成の樹脂中にカーボンブラツクなどの着色剤を分
散含有せしめたトナーと呼ばれる微粉末と鉄粉あ
るいはガラス玉などからなるキヤリアとを混合し
た２成分系現像剤が使用されている。この時、現
像される静電荷像の極性に応じてトナーには正ま
たは負の電荷が保有せしめられる。トナーに電荷
を保有せしめる方法として、トナーの構成成分で
ある樹脂の摩擦帯電性を利用することもできる
が、この方法ではトナーに付与される帯電性が小
さいので現像によつて得られる画像はカブリが生
じ易く不鮮明なものとなる。そこで所望の摩擦帯
電性を付与するために、トナー中にニグロシン等
の染料を帯電制御剤として含有せしめることが行
なわれている。

しかしながら、従来の帯電制御剤の多くは、ト
ナーに付与する摩擦帯電性が過大になり易いとい
う問題がある。そのため、キヤリアに対するトナ
ーの混入率を比較的少量で使用した場合、現像に
よつて得られる画像は画像濃度が低くかつ濃度ム
ラを発生し易い不鮮明なものとなる。これはトナ
ーに付与される過大の摩擦帯電性のためにトナー
と鉄粉キヤリアとの間に働く静電な保持力が大き
くなり、そのため現像時においてはトナーが感光
体の静電潜像に吸引されにくく、また転写時にお
いても転写紙に吸引されにくくなるためと考えら
れる。

そこで、従来は、キヤリアに対するトナーの混
入率を増大することによつて、トナーに付与する
摩擦帯電性を減少させるような方法がとられた。
即ち、キヤリアに対するトナーの混入率を増大す
ると個々のトナーとキヤリア表面との接触頻度が
減ぜられ、個々のトナーに付与されるべき摩擦帯
電電荷が減少するため、トナーとキヤリアとの間
に働く静電的保持力は弱くなり、画像濃度の低
下、濃度ムラ等のない適正な画像が得られるよう
になる。

しかしながら、かかる方法においては、トナー
中に含まれる微粒子部分のキヤリアへの付着汚
染、さらには現像器内での現像剤の混合撹拌によ
つて発生する摩擦熱によるトナーのキヤリアへの
融着現象などにより、現像剤の現像能力が低下
し、現像剤の現像能力を長期に亘つて安定に保つ
ことが困難となる。

かかる問題を解決する方法として、特開昭52−
113739は、帯電制御剤の改質に着目し、特定の一
般式で表わされるアミノトリフエニルメタン系染
料をリンタングステンモリブデン酸等でレーキ化
して水不溶性としたものを帯電制御剤として使用
することを提案している。

本発明者等は、キヤリアに対するトナーの含有
量を従来より低下させた系に着目して、更に長期
安定現像能力を有し、しかも、カブリ、濃度ムラ
のない鮮明な画像を与える現像剤について鋭意検
討した結果、キヤリアに対するトナーの含有量を
0.5〜５重量％とし、且つ、帯電制御剤としてス
ルホン酸基またはスルホン酸塩の基を置換基とし
て有するトリアミノトリフエニルメタン系染料を
使用すれば、所期の目的が達成されることを知得
し、本発明を完成するに至つた。

即ち、本発明の要旨は、(a)キヤリアおよび(b)樹
脂中にカーボンブラツクとスルホン酸基またはス
ルホン酸塩の基を置換基として有するトリアミノ
トリフエニルメタン系染料（以下単に「トリアミ
ノトリフエニルメタン系染料」という）を含有せ
しめてなる正帯電トナーから成り、且つ、該トナ
ー含有量が0.5〜５重量％であることを特徴とす
る乾式現像剤に存する。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明で使用される(a)キヤリアとしては、鉄
粉、ガラスビーズ等が挙げられる。特に鉄粉が好
ましく、通常、平均粒径15〜500μ、好ましくは、
50〜200μのものが使用される。

本発明で使用される(b)トナーは、樹脂中にカー
ボンブラツクおよびトリアミノトリフエニルメタ
ン系染料を含有せしめることにより調製する。

樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロル
スチレン等のスチレン類；ビニルナフタリン；塩
化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲン
化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、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ｎ−ブチル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエ
チル、アクリル酸フエニル、α−クロルアクリル
酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル
酸エチル、メタアクリル酸ブチル等のα−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸のエステル類；アクリル
ニトリル；メタクリルニトリル；アクリルアミ
ド；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテル、ビニルエ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、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケト
ン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾ
ール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリ
ドン等の−ビニル置換複素環式化合物等から選ば
れた１種以上の化合物を重合して得られる単独重
合体または共重合体、ロジン変性フエノールホル
マリン樹脂、油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、セルローズ樹脂、ポリエーテル樹脂、或い
はそれらの混合物を挙げることができる。これら
樹脂中において、スチレン類の単独重合体、スチ
レン類とα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエ
ステル類との共重合体が好ましい。かかる重合体
は通常20℃以上のガラス転移点を有し、1000〜
200000の重量平均分子量を有する。

カーボンブラツクとしては、種々の公知のもの
が使用できる。例えば、三菱カーボンブラツク
＃30、＃32、＃33、＃40、＃44、＃45、＃50、
＃52、＃55、＃600、MA−８、MA−11、MA−
100、MA−600、MCF−88（以上三菱化成工業株
式会社製、商品名）等が挙げられる。

本発明で使用するトリアミノトリフエニルメタ
ン系染料は、スルホン酸基またはスルホン酸塩の
基を置換基として有するものであり、スルホン酸
塩の基としてはスルホン酸基の水素をナトリウ
ム、カリウム等の金属で置換したものが挙げられ
る。具体的には、例えば、下記の式で表わされる
ようなものが挙げられる。

上記式中、（）、（）および（）で表わさ
れるものが特に好ましい。

(b)トナーは、上記樹脂、カーボンブラツクおよ
びトリアミノトリフエニルメタン系染料を卓上ニ
ーダー等で混練し、冷却後ジエツトミル等で粉砕
し、分級することによつて調製する。

カーボンブラツクおよびトリアミノトリフエニ
ルメタン系染料の使用量は、樹脂100重量部に対
し、カーボンブラツク３〜20重量部およびトリア
ミノトリフエニルメタン系染料１〜20重量部、好
ましくは、２〜10重量部の範囲から選ばれる。

本発明で使用する(b)トナーは、平均粒径５〜
20μのものが好適である。

本発明の現像剤は、上記(a)キヤリアおよび(b)ト
ナーの組合せから成る。現像剤中、(b)トナーの含
有量は0.5〜５重量％、好ましくは0.5〜３重量％
である。トナー含有量が上記範囲より少ないと、
画像濃度が低く、また濃度ムラが生じ易く、鮮明
な画像を得ることができない。逆に、トナー含有
量が上記範囲より多いと長期に亘つて安定した現
像能力を保つことができない。

かくして得られる本発明の現像剤は、トナー混
入率が少量でよいという経済的な利点の他に、 トナー混入率が少量であるため、トナーによ
るキヤリアの汚染が少なく、現像剤の現像能力
が低下しにくく、長期に亘つて安定な画像が得
られる。

画像濃度の低下、カブリ、濃度ムラの発生が
なく解像力の高い均質な画像が得られる。

トナーの飛散が少なく複写装置内部を汚染し
ない。

転写方式による繰り返し使用の感光原板を用
いる場合に発生するトナーフイルミングの現象
が生じない。

等の利点がある。

本発明の現像剤は、カスケード法、磁気ブラシ
法等の各種乾式現像方式において有利に使用する
ことができる。また、本発明の現像剤は、所謂、
反転現像剤としても有利に使用できる。

以下に実施例を挙げて更に本発明を詳細に説明
する。実施例中、「部」は「重量部」を意味する。

実施例 １ 65部のスチレンおよび35部のメタクリル酸ｎ−
ブチルを共重合して得られた軟化点約120℃（ボ
ールアンドリング軟化点測定法）の共重合体100
部、着色剤として三菱カーボンブラツク＃30（商
品名、三菱化成工業株式会社製）10部、および、
電荷制御剤として前記式（）で表わされるトリ
アミノトリフエニルメタン系染料３部を型ブレ
ンダーに仕込み、約１時間予備混合した後、卓上
型ニーダーを用いて150℃にて30分混練した。混
練物を冷却し、予備粉砕した後ジエツトミルにて
粉砕し、分級して平均粒径15μのトナーを調製し
た。

得られたトナー１部と平均粒径100μの鉄粉キ
ヤリア99部とを混合して現像剤を調製し、普通紙
転写型複写機（Ｕ−Bix800複写機、小西六社製）
で画像形成を行なつた。

その結果、得られた画像はカブリ、濃度ムラの
発生がなく、画像濃度も充分に高い極めて鮮明な
ものであつた。

更に、この現像剤を用いて繰り返し画像形成を
行なつたところ、鉄粉キヤリアへのトナーの汚染
がほとんど発生せず、約40000回の画像形成を行
なつても鮮明な画像が得られ、初期の画像形成に
よつて得られた画像とその画質はほとんど変わら
ないことが確認された。また、トナーフイルミン
グの発生もみられなかつた。

実施例 ２ 実施例１において、前記式（）で表わされる
トリアミノトリフエニルメタン系染料３部の代り
に同染料７部を使用するほかは実施例１と全く同
様にして現像剤を調製し、画像形成を行なつた。

その結果、得られた画像はカブリ、濃度ムラの
ない鮮明なものであつた。更に、約40000回の画
像形成を行なつてもトナーの汚染がなく、画像も
初期のものとほとんど変わらないことが確認され
た。また、トナー飛散による複写機の汚染は認め
られなかつた。

実施例 ３ 実施例１において、前記式（）で表わされる
トリアミノトリフエニルメタン系染料３部の代り
に、前記式（）で表わされる染料３部を使用す
るほかは実施例１と全く同様にして現像剤を調製
し、画像形成を行なつた。

その結果、約40000回の画像形成を行なつても
トナーの汚染がなく、画像も初期のものとほとん
ど変わらないことが確認された 比較例 １ 実施例１において、トナー１部および鉄粉キヤ
リア99部の代りに、トナー10部および鉄粉キヤリ
ア90部を使用するほかは実施例１と全く同様にし
て現像剤を調製し、画像形成を行なつた。

その結果、鉄粉キヤリアへのトナーの汚染が発
生し、約15000回の画像形成で不鮮明な画像とな
り、実用に供し得なくなることが確認された。

比較例 ２および３ 実施例１において、前記式（）で表わされる
トリアミノトリフエニルメタン系染料３部の代り
に、ニグロシンオイルブラツクBS（商品名、オリ
エント化学社製）１部および３部を使用したほか
は、実施例１と全く同様にして現像剤を調整し、
画像形成を行なつた。

その結果、いずれの画像も画像濃度が低く、濃
度ムラのある不鮮明なものであることが確認され
た。

比較例 ４ 比較例３において、調製したトナーを１部使用
する代りに５部使用するほかは比較例３と全く同
様にして現像剤を調製し、画像形成を行なつた。

その結果、初期においては、濃度ムラのない鮮
明な画像が得られたが、約15000回の画像形成に
より得られる画像は不鮮明なものであることが確
認された。

比較例 ５ 実施例１において、前記式（）で表わされる
トリアミノトリフエニルメタン系染料３部の代り
に、ニグロシンオイルブラツクBS0.5部とするほ
かは実施例１と全く同様にして現像剤を調製し、
画像形成を行なつた。

その結果、得られた画像はカブリの発生が激し
く、しかも解像力の低い不鮮明なものであること
が確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) キヤリアおよび (b) 樹脂中にカーボンブラツクとスルホン酸基ま
   たはスルホン酸塩の基を置換基として有するト
   リアミノトリフエニルメタン系染料とを含有せ
   しめてなる正帯電トナー から成り、且つ、該トナー含有量が0.5〜５重量
   ％であることを特徴とする乾式現像剤。