JPH0157905B2

JPH0157905B2 -

Info

Publication number: JPH0157905B2
Application number: JP58072432A
Authority: JP
Inventors: Masaki Uchama; Yasuo Mihashi; Kazunori Murakawa; Masanori Takenochi; Eiichi Imai; Hiroyuki Suematsu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-04-25
Filing date: 1983-04-25
Publication date: 1989-12-07
Also published as: JPS59197052A

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、磁気
記録等に於ける潜像を現像するための現像剤に関
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
静電荷像を可視化して、高品質な画像を与える電
子写真用現像剤に関する。従来電子写真法としては米国特許第2297691号
明細書等、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、種々の手段により感光
体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像を現像
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像を転写した後、
加熱、圧力あるいは溶剤蒸気などにより定着し複
写物を得るものである。またトナー画像を転写す
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。電気的潜像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2874063号明細書に記載
されている磁気ブラシ法、同2618552号明細書に
記載されているカスケード現像法及び同2221776
号明細書に記載されている粉末雲法、米国特許第
3909258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１〜30μ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。いわゆる二成分現像剤を用いる方式
の場合には、トナーは通常ガラスビーズ、鉄粉な
どのキヤリアー粒子と混合されて用いられる。この様な乾式現像用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
がある。通常の正電荷制御剤は、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、サフラニンγ及びクリス
タルバイオレツト等である。特にニグロシン塩基
及び、ニグロシン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、
必要に応じて適当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いなく、安定性
に乏しい。また、熱混練時の分解、機械的衝撃、
摩擦、温湿度条件の変化、などにより分解又は変
質し易く、荷電制御性が低下する現象を生じ易
い。従つて、これらの荷電制御剤を用いたトナーを
複写機に用いて現像すると、複写回数の増大に従
い、荷電制御剤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ことがある。又、正荷電制御剤は、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、溶融混練
後、粉砕した時に、染料がトナー表面に露出す
る。従つて高湿条件下での該トナーの使用の時に
は、これら制御剤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、従来の正荷電制御剤をトナーに用い
た際には、トナー粒子間に於いて、あるいは、ト
ナーとキヤリヤー間、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
する電荷量にバラツキを生じ、現像カブリ、トナ
ー飛散、キヤリヤー汚染等の障害が発生し易い。
また、この障害は、複写枚数を多く重ねた際に顕
著な現象となつて現われ、実質上、複写機には適
さない結果となる。さらに、高湿条件下に於いては、トナー画像の
転写効率が著しく低下し、使用に耐えないものが
多い。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、用いた正荷電制御剤の不安
定性のために、変質を起こし、使用不可能になる
場合が多い。さらに、これらの荷電制御剤の大部分は着分し
ており、正荷電性カラートナーへの適用が難かし
いのが現状である。本発明の目的は、正帯電性を有する現像剤を提
供することにある。本発明の更なる目的は、現像剤を長期にわたり
連続使用した際も初期の特性を維持し、トナーの
凝集や帯電特性の変化のない現像剤の提供にあ
る。さらに他の目的は、温度、湿度の変化に影響を
受けない安定した画像を再現する現像剤、特に高
湿時及び低湿時の転写時の飛び散りや転写ぬけな
どのない転写効率の高い現像剤の提供にある。さらに他の目的は、長期間の保存でも初期の特
性を維持する保存安定性の優れた現像剤の提供に
ある。さらに他の目的は、正帯電性を示すカラートナ
ー用の無色の荷電制御剤の提供にある。具体的には、本発明は、トナー粒子中に、側鎖
にアミンを有するシリコーンオイルを添加したこ
とを特徴とする正荷電性現像剤に関する。さらに、本発明は、側鎖にアミンを有するシリ
コーンオイルがトナー粒子中に添加されている磁
性トナーを含有する正荷電性現像剤、または、側
鎖にアミンを有するシリコーンオイルがトナー粒
子中に添加されている非磁性トナー及びキヤリア
を含有する正荷電性現像剤で静電荷像を現像する
ことを特徴とする現像方法に関する。側鎖にアミンを有するシリコーンオイルとして
は、一般に、()式で表わせる構成単位を含むシ
リコーンオイルが使用できる。（ここでR₁は水素、アルキル基、アリール基又
はアルコキシ基を表わし、R₂はアルキレン基、
フエニレン基を表わし、R₃、R₄は水素、アルキ
ル基或いはアリール基を表わす。ただし上記アル
キル基、アリール基、アルキレン基、フエニレン
基はアミンを含有していても良いし、また帯電性
を損ねない範囲でハロゲン等の置換基を有してい
ても良い。）市販の側鎖にアミンを有するシリコーンオイル
としては、例えば次の構造式で表わされるアミノ
変性シリコーンオイルがあり、好ましい。それ
は、（ここで、R₁はアルキル基、アリール基を表わ
し、R₅、R₆はアルキル基、アリール基、水酸基
を表わし、R₂はアルキレン基又はフエニレン基
或いはアミンを含むアルキレン基を表わし、R₃
は水素、アルキル基、アリール基を表わす。ｍ、
ｎは１以上の数である。）で表わされるシリコー
ンオイルであり、具体的には次のものが好まし
く、これらは１種又は２種以上の混合系で用いて
もよい。

【表】社製）
なお上記表中のアミン当量とは、アミン基１個
あたりの当量（ｇ／eqiv.）で、分子量を１分子
あたりのアミンの数で割つた値である。特にアミ
ン当量が上記の如く25000以下（例えば、225000
〜320）のものが好ましく、特に5000以下が好ま
しい。さらに、上記の如く、側鎖にアミンを有するシ
リコーンオイルは25℃における粘度20〜3500cps
を有するものが正荷電性の制御、環境安定性及び
現像特性の点で好ましい。本発明で使用する変性シリコーンオイルは、無
色或いは薄い白色なので、正帯電性のカラー用現
像剤に適用した場合、非常に鮮明な色調のカラー
用現像剤が得られる。また、本発明で使用する変性シリコーンオイル
は、安定で、300℃程度の耐熱温度を有し、熱的
或いは機械的衝撃などによる分解又は変質が非常
に起りにくく、荷電制御性が低下する等の問題は
なく、耐久中のトナー劣化が著しく軽減される。さらに、本発明で使用する変性シリコーンオイ
ルは強い正帯電性を有し湿度安定性が高いので、
高湿下でも良好な正帯電性を有し、鮮明な画像が
得られる。本発明では、側鎖にアミンを有するシリコーン
オイルをトナー中に添加して使用することがで
き、トナー重量に対して0.01〜30重量％を使用し
た場合に好ましい結果が得られ、0.02〜10重量％
用いた場合、特に良好な結果を与える。本発明で使用できるトナーの結着樹脂として
は、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、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン
−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−アクリル酸エチル共重合
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クロルメタクリル
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−ビニルエチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、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
ンデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合
体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等の
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、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹
脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フエノ
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、塩素化パラフイン、パラフインワ
ツクスなどが単独或いは混合して使用できる。トナーに使用される着色材としては、公知の染
顔料、例えばカーボンブラツク、フタロシアニン
ブルー、インダンスレンブルー、ピーコツクブル
ー、パーマネントレツド、レーキレツド、ローダ
ミンレーキ、ハンザイエロー、パーマネントイエ
ロー、ベンジジンイエロー等広く使用することが
できる。トナーを磁性トナーとして用いるために、磁性
粉を含有せしめても良い。このような磁性粉とし
ては、磁場の中に置かれて磁化される物質が用い
られ、鉄、コバルト、ニツケルなどの強磁性金属
の粉末もしくはマグネタイト、γ−酸化鉄、フエ
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％であ
る。トナーは、必要に応じて鉄粉、ガラスビーズ、
ニツケル粉、フエライト粉などのキヤリヤー粒子
と混合され、電気的潜像の現像剤として用いられ
る。本発明の現像剤は種々の現像方法に適用されう
る。例えば、磁気ブラシ現像方法、カスケード現
像方法、米国特許第3909258号明細書に記載され
た導電性磁性トナーを用いる方法、特開昭53−
31136号公報に記載された高抵抗磁性トナーを用
いる方法、特開昭54−42121号公報、同55−18656
号公報、同54−43027号公報などに記載された方
法、フアーブラシ現像方法、パウダークラウド
法、タツチダウン現像法、インプレツシヨン現像
法などがある。実施例１スチレン−ブチルメタクリレート（重量比７：
３）共重合体100重量部、マグネタイト60重量部、
ポリエチレンワツクス３重量部、アミノ変性シリ
コーンオイル（25℃における粘度70cps、アミン
当量830）1.2重量部を混合し、ロールミルにて溶
融混練する。冷却後ハンマーミルにて粗粉砕した
後、ジエツト粉砕機にて微粉砕する。次いで風力
分給機を用いて分給し、および粒径が５〜20μの
微粉体（トナー）を得た。この微粉体100重量部
にコイダルシリカ0.4重量部を添加混合し、正荷
電性現像剤を調製した。この正荷電性現像剤を市
販の複写機（商品名、ミニコピアPC20、キヤノ
ン製）に適用して画出しをしたところ、カブリの
ない鮮明な画像が得られた。実施例２スチレン−ブチルメタクリレート（重量比７：
３）共重合体100重量部、γ−酸化鉄50重量部、
ポリエチレンワツクス４重量部、アミノ変性シリ
コーンオイル（25℃における粘度3500cps、アミ
ン当量3800）１重量部を用いることを除いては実
施例１と同様に行なつたところ、カブリのない鮮
明なセピア色画像が得られた。実施例３スチレン−ブチルメタクリレート（重量比７：
３）共重合体80重量部、スチレン−ブタジエン
（重量比85：15）共重合体20重量部、フタロシア
ニンブルー５重量部、低分子量ポリプロピレン４
重量部、アミノ変性シリコーンオイル（25℃にお
ける粘度3500cps、アミン当量3800）0.8重量部を
混合し、実施例１とほぼ同様にして、粒径がおよ
そ５〜20μのトナーを得た。このトナー12重量部
とキヤリアー鉄粉（商品名、EFV250／400日本
鉄粉社製）88重量部とを混合し現像剤とした。一
方、OPC感光体上に負の静電潜像を形成し、こ
れを上記現像剤で現像し、生成する粉像を普通紙
に転写した後、普通紙上の転写画像を熱ロール
（フツ素樹脂で表面を被覆されて定着ロールとシ
リコーンゴムで表面を被覆された加圧ロールとか
ら成る）で定着した。カブリのない鮮明な青色画
像が得られた。実施例４〜６（25℃の粘度、アミン当量）がそれぞれ
（3500cps、2000）、（90cps、8800）、（60cps、
22500）のアミノ変性シリコーンオイルを用いる
ことを除いては実施例１とほぼ同様に行なつたと
ころ良好な結果が得られた。比較例１〜３アミノ変性シリコーンオイルを用いないことを
除いては実施例１〜３と同様に行なつたが、貧弱
な画像しか得られなかつた。

【表】比較例４側鎖にアミンを有するシリコーンオイルである
アミノ変性シリコーンオイルのかわりに、ジメチ
ルシリコーンオイル（25℃における粘度50cps）
を使用することを除いて実施例１と同様にして現
像剤を調製し、実施例１と同様にして画出しをお
こなつたところ、画像濃度0.19の濃度の薄い貧弱
な画像であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１トナー粒子中に、側鎖にアミンを有するシリ
コーンオイルを添加したことを特徴とする正荷電
性現像剤。２側鎖にアミンを有するシリコーンオイルは、
下記構成単位［式中、R₁は水素、アルキル基、アリール基又
はアルコキシ基を表わし、R₂はアルキレン基又
はフエニレン基を表わし、R₃及びR₄は水素、ア
ルキル基またはアリール基を表わす。］を有する特許請求の範囲第１項記載の正荷電性現
像剤。３側鎖にアミンを有するシリコーンオイルは、
アミン当量320〜22500及び25℃における粘度20〜
3500cpsを有する特許請求の範囲第１項または第
２項の正荷電性現像剤。４側鎖にアミンを有するシリコーンオイルがト
ナー粒子中に添加されている磁性トナーを含有す
る正荷電性現像剤、または、側鎖にアミンを有す
るシリコーンオイルがトナー粒子中に添加されて
いる非磁性トナー及びキヤリアを含有する正荷電
性現像剤で静電荷像を現像することを特徴とする
現像方法。５側鎖にアミンを有するシリコーンオイルは、
下記構成単位［式中、R₁は水素、アルキル基、アリール基又
はアルコキシ基を表わし、R₂はアルキレン基又
はフエニレン基を表わし、R₃及びR₄は水素、ア
ルキル基またはアリール基を表わす。］を有する特許請求の範囲第４項記載の現像方法。６側鎖にアミンを有するシリコーンオイルは、
アミン当量320〜22500及び25℃における粘度20〜
3500cpsを有する特許請求の範囲第４項または第
５項の現像方法。