JPH04124680A - 電子写真用現像剤 - 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、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて、静電荷像を現像するための２成分現像剤に関する
。

（従来の技術） 電子写真法等における静電荷像を現像するための現像剤
として、トナーとキャリアとよりなる２成分現像剤がし
ばしば使用される。

２成分現像剤におけるキャリアとしては、種々のものが
知られており、例えば酸化鉄粉をはじめとする導電性キ
ャリアとコート系の絶縁性キャリアとが、代表的なもの
としてあげられる。導電性キャリアは、ソリッド現像性
には優れているものの、細線再現性に劣り、かつ、トナ
ーのキャリア表面への融着、粘着等により、帯電性を著
しく減じる等の欠点を有し、一方コート系の絶縁性キャ
リアは、寿命、細線の再現性等の点で、ソリッド再現性
に劣るという欠点を有している。

これ等の欠点を改善する目的で、磁性粉微粒子を結着樹
脂中に分散させた小粒径の磁性粉分散型キャリア、いわ
ゆるマイクロトーニング用キャリアが提案され、実用化
されている。このような分散型キャリアは、真比重が低
く、高絶縁性、小粒径であることから、磁気ブラシも、
従来のキャリアに比べて稠密、均一であり、濃度再現性
かよく、磁気ブランによる刷毛目等のノイズかなく、画
像品質を向上させることか一般によく知られている。

他方、トナーに関しては、流動性、耐ケーキング性、定
着性、帯電性、クリーニング性等を向上して、プロセス
適合性を有するようにする為に、外添剤として、種々の
無欅及び有機微粉末を添加することか知られており、例
えば、シリカ、二酸化チタン、酸化アルミニウム、二酸
化錫等を使用することが提案されている。また、これ等
トナーを上記磁性粉分散型キャリア等と組み合わせた現
像剤についても提案されている。（例えば、特開昭６０
−１３６７７５公報、特開昭６１−９６８１号公報等）
（発明が解決しようとする課題） ところが、磁性粉分散型キャリア或いは樹脂被覆キャリ
アとトナーとよりなる二成分現像剤の場合、トナーに無
機又は有機微粉末を添加しただけては、所望の帯電性、
帯電速度、電荷交換性、帯電の均一性、画像の環境依存
性及び現像剤の耐久性等の全てを満足するものではない
。特に酸化チタン微粉末を使用したトナーの場合、消費
されたトナーを追加して長期間コピー操作を行なう場合
には、追加されたトナーとキャリアの電荷交換性が著し
く悪くなり、非画像部へのトナーの付着か多くなり、カ
ブリの多いコピー画像しか得られなくなるという問題が
あった。

このような現象の発生する理由は次のように考えられる
。すなわち、磁性粉分散型キャリアや樹脂被覆キャリア
は、キャリア自身が高抵抗性であり、また、不定形であ
ること、特に、磁性粉分散型キャリアの場合は、低磁力
性であるので比較的小粒径で使用されること、通常のキ
ャリアに比して比重が小さいこと等の理由から、現像剤
全体としての流動性が悪いこと等に基づき、新たに追加
されたトナーとキャリアの接触確率が著しく減して、キ
ャリアとの摩擦接触が制限され、トナー／キャリアの電
荷交換性が著しく低下するという現象が生じる。したが
ってまた、トナー同士の摩擦帯電が促進され、逆極性ト
ナーや、低電荷トナーが発生して、画像の背景部汚れが
生じるものと考えられる。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解
決するためになされたものである。

すなわち、本発明の目的は、連続コピー操作において、
追加トナーとキャリアとの電荷交換性が良好であり、帯
電の立ち上がりか速い静電荷像用２成分現像剤を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の静電荷像用現像剤の第１のものは、結着樹脂中
に磁性体微粒子を分散してなるキャリア粒子と、トナー
粒子と、Ｎ　ａ　２Ｏ含有量０．５重量％以下の酸化チ
タン微粒子とを含有することを特徴とする。

また第２のものは、磁性体コア表面に樹脂被覆を有する
キャリア粒子と、トナー粒子と、Ｎａ２Ｏ含有量０．５
〜１．０重量％の酸化チタン微粒子とを含有することを
特徴とする。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の静電荷像用現像剤におけるトナーは、結着樹脂
と着色剤を主成分として構成される。

使用される結着樹脂としては、例えば、スチレン、クロ
ロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブ
チレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等の
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、ビニルへキシルケトン、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或いは共重合
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−メタクリル酸アルキル共重合体、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、ポリプロピレン等をあげることができる。さ
らに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、ボッアミド、変性ロジン、パラフィンワッ
クス等をあげることができる。

また、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、アニリンブルー、カルコイルブルー、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ラカイトグリーンオキサレート、ラ
ンプブラック、ローズベンガル、Ｃ，１，ピグメント・
レッド４８：１、Ｃ，１，ピグメント・レット１２２　
、Ｃ，Ｉ　ピグメント・レッド５７・１、Ｃ，１，ピグ
メント・イエロー９７、Ｃ，１，ピグメント・イエロー
１２、Ｃ，Ｉ　ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ，Ｉ　
ピグメント・ブルー１５−３等を代表的なものとして例
示することができる。

本発明におけるトナーには、所望に応して帯電制御剤、
クリーニング助剤、流動性促進剤等を含有させることも
てきる。

また、本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁
性トナーであっても、或いはカプセルトナーであっても
よい。

本発明におけるトナー粒子は、約３０虜以下、好ましく
は３〜２Ｏ虜の平均粒径を有するものが好適に使用でき
る。

本発明の第１の静電荷像用現像剤におけるキャリアは、
磁性粉分散型のものであって、結着樹脂と磁性粉を主成
分として構成される。そして、平均粒径が２Ｏ〜１５０
虜の範囲であり、また体積抵抗率は、１０１０〜１０１
６Ω・叩の範囲のものが望ましい。

結着樹脂としては、上記トナー粒子の結着樹脂として例
示したものが全て使用することができる。

また、磁性粉としては、通常用いられる強磁性体の微粒
子を用いることができ、具体的には、四三酸化鉄、γ−
三二酸化鉄、各種フェライト、酸化クロム、各種金属微
粉末等があげられる。さらに必要に応じて帯電制御剤な
どを含有させることもできる。これ等磁性粉の配合量は
、キャリア全体に対して３０〜９５重量％程度であり、
好ましくは４５〜９０重量％の範囲である。

この磁性粉分散型のキャリアは、上記成分を混線、粉砕
、分級することによって作製することかでき、或いは、
上記成分を適当な溶剤に溶解し、或いは加熱により液状
化し、スプレードライ等によって粒状化することにより
作製することができる。

また、本発明の第２の電子写真用現像剤におけるキャリ
アは、磁性体コア表面に樹脂被覆を有するものであり、
そして、平均粒径が４０〜２Ｏ０虜の範囲であり、また
体積抵抗率は、Ｉ０８〜１０Ｉ６Ω・備の範囲のものが
使用できる。

磁性体コアとしては、通常用いられる強磁性体であれば
どの様なものでも使用することができ１、具体的には、
四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄、ＭｎＺｎフェライト、Ｎ
ｉＺｎフェライト等の各種フェライト、酸化クロム等が
あげられる。また、これら磁性体コアを被覆するための
樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化
ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビ
ニノデンーヘキサフルオロプロピレン共重合体、アクリ
ル酸エステル重合体及び共重合体、メタクリル酸エステ
ル重合体及び共重合体等をあげることができる。

これらの樹脂は、通常、磁性体コアに対して００５〜３
．０重量％の範囲の量で使用される。被覆は、常法によ
り行うことができ、例えば樹脂を有機溶剤に溶解した溶
液を磁性体コアに添加し、流動コーティング装置によっ
て被覆する方法等が使用できる。

本発明において、上記トナー及びキャリアに添加し、混
合される酸化チタン微粒子は、比表面積２Ｏ〜９０イ／
ｌｒ、平均−次粒子径０．０５〜０．２Ｏ／Ｚｌｌ、水
分含量３重量％以下、灼熱減量１３重量％以下、５ｔ０
２Ｏ〜２重量％、１１２Ｏ３０〜５重量％、Ｔｉ０２８
０重量％以上のものが好ましく使用される。しかしなが
ら、第１の電子写真用現像剤において使用される酸化チ
タン微粒子は、Ｎ　ａ　２Ｏ含有量が０．５重量％以下
であることが必要である。

Ｎａ２Ｏ含有量が０．５重量％を越えると、トナーの初
期帯電量か下かり、トナー追加混合時の電荷分布がブロ
ードになり、背景カブリを生しるようになる。

また、第２の電子写真用現像剤において使用される酸化
チタン微粒子は、Ｎ　ａ　２Ｏ含有量が０６５〜１０重
量％の範囲にあることが必要である。

Ｎａ２Ｏ含有量か０．５重量％よりも低くなると、トナ
ーの初期帯電量か下がり、トナー追加混合時の電荷分布
がブロードになり、背景カブリを生じ、また、１．０重
量％を越えると、トナーの初期帯電量が上がり、画像濃
度が低下し、また、トナーの追加混合時に、背景カブリ
か生じ易くなる。

なお、Ｎ　ａ　２Ｏ含有量の測定は、次のようにして行
われる。試料をアルミニウムリング（４０ａ＋ｍφ×５
龍高さ）に充填した後、１００　ｋｇ／ｃＪで成形した
サンプルを、蛍光Ｘ線分析装置（サイマルティクスシス
テム３５３０　（理学電機社製）ロジウム対電極、最大
負荷３．５　ＫＷ）により測定し、標準含有量の検量線
から換算して求められる。

これらの酸化チタン微粒子は、トナー及びキャリアのそ
れぞれに予め別々に添加してもよい。また、酸化チタン
微粒子をトナーに添加した後、キャリアと混合してもよ
く、或いはトナーとキャリアの混合時に添加して、同時
に混合してもよい。

その際の酸化チタン微粒子の配合量は、０．００５〜１
．０重量％の範囲であるのが好ましい。

（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

しかしながら、本発明は、これらの実施例によって同等
限定されるものではない。なお、下記の説明において、
「部」は、すべて「重量部」を表わす。

実施例１ キャリアの製造： スチレン−ブチルアクリレート　　　　　３０部（８０
／２Ｏ）共重合体（Ｍｙ：　１０万）マグネタイト（Ｅ
ＰＴ−１０００、７０部戸田工業伸製） 上記成分を混線、粉砕、分級を行ない、平均粒径４０虜
のキャリアを得た。

トナーの製造。

スチレン−ブチルアクリレート　　　　　８４部（８０
／２Ｏ）共重合体（Ｍｙ：　３０万）カーボンブラック
（リーガル３３０、　　１０部キャボット社製） プロピレンワックス（Ｍｙ・３０００）　　　　　　５
部帯電制御剤（ボントロンＮ−０３、１部オリエント化
学■製） 上記成分を、混線、粉砕、分級して、平均粒径ｌＯ−の
トナーを得た。

酸化チタンの添加： 次に、これらのキャリア及びトナーに対して、後記第１
表に示す酸化チタン微粒子、ロットＮｏ。

（１）を添加混合した。

すなわち、キャリア１００重量部に対して、酸化チタン
微粒子０．１５重量部を加え、Ｖ型ブレンダーを用いて
分散混合処理を行なった。

また、トナー１００部に対して、酸化チタン微粒子１．
５重量部を加え、ヘンシェルミキサーによって分散混合
処理を行った。

現像剤の調製。

上記のキャリア１００重量部に対して、上記のトナー５
重量部を加え、Ｖ型ブレンダーで混合して、乾式現像剤
を調製した。

実施例２ 酸化チタン微粒子として、後記第１表に示すロフトＮｏ
、（２）のものを用いた以外は、実施例１と同様にして
現像剤を調製した。

実施例３ ポリフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン（８０／
　２Ｏ）共重合体１０重量部をメチルエチルケトン１０
０重量部に溶解して得た溶液を、平均粒径１００　ｔｓ
のフェライトコア１５００重量部に添加し、転勤流動コ
ーティング装置を用いて被覆処理を行い被覆キャリアを
得た。

上記実施例１と同様にして得られたトナーに、後記第１
表に示すロフトＮｏ、（３）の酸化チタン微粒子をトナ
ー１００重量部に対して２．０重量部添加し、ヘンシェ
ルミキサーによって混合してトナーを得た。

このトナー５部を上記被覆キャリア１００部と混合して
、現像剤を調製した。

実施例４ 酸化チタン微粒子として、後記第１表に示すロットＮｏ
、（４）のものを用いた以外は、実施例３と同様にして
現像剤を調製した。

実施例５ 実施例１で用いたキャリアに酸化チタン微粒子を加えず
に、実施例４て用いたトナー７重量部とキャリア１００
重量部を混合して現像剤を調製した。

比較例１ 酸化チタン微粒子として、後記第１表に示すロットＮｏ
、　（３）のものを用いた以外は、実施例１と同様にし
て現像剤を調製した。

比較例２ 酸化チタン微粒子として、後記第１表に示すロットＮｏ
、　（２）のものを用いた以外は、実施例３と同様にし
て現像剤を調製した。

比較例３ 酸化チタン微粒子として、後記第１表に示すロットＮｏ
、　（５）のものを用いた以外は、実施例３と 同様にして現像剤を調製した。

第１表 上記のようにして作製された現像剤を、二成分磁気ブラ
シ現像機に入れて、連続複写試験を行った。初期におけ
る非画像部へのカブリ、１万枚コピ操作後の弁面１象部
へのカブリ、及び画像濃度の評価を行った。結果を第２
表に示す。

第 表 東） Ｏ・・・非画像部へのカブリがなく、鮮明な画質が形成
（目視による）Ｘ・・・非画像部へのカブリあり ＩＩＩ棗） Ｏ・・・濃度が１万枚維持されたもの Δ・・・複写中、濃度維持ができなくなることがあった
もの×・・・安定した濃度維持ができなかったもの次に
、第１表に示すチタン微粒子を用いて静電荷像用現像剤
を作製した場合について、初期帯電量を測定した。

ロット魔（１）及び魔（２）のものを用い、実施例１と
同様にして作製した静電荷像用現像剤について得られた
結果を第１図に示す。図中、点線は、非画像部カブリの
許容下限を示す。また、ロフトＮｏ、　（１）ないし隘
（５）のものを用い、実施例３と同様にして作製した静
電荷像用現像剤について得られた結果を第２図に示す。

図中、下方の点線は、非画像部カブリの許容下限を示し
、上方の点線は、トナー追加混合時の帯電分布不良発生
限界および画質濃度維持性限界を示す。なお初期帯電量
は、現像機中撹拌して３０秒後の帯電量をブローオフ測
定機によって測定した値である。

（発明の効果） 本発明の静電荷像用現像剤は、上記の構成を有するから
、帯電の立ち上がりが速く、初期ランニング時から良好
な画質のコピーが得られ、また連続コピー操作を行なう
場合、追加トナーとキャリアとの電荷交換性が良好であ
って、長期間にわたりコピー画像に背景部ｔｑれが発生
するという問題が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ使用するチタン微粒子中
のＮ　ａ　２Ｏ含有量と初期帯電量との関係を示すグラ
フである。 出願人　富士ゼロックス株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結着樹脂中に磁性体微粒子を分散してなるキャリ
   ア粒子と、トナー粒子と、Ｎａ＿２Ｏ含有量０．５重量
   ％以下の酸化チタン微粒子とを含有することを特徴とす
   る電子写真用現像剤。
2. （２）磁性体コア表面に樹脂被覆を有するキャリア粒子
   と、トナー粒子と、Ｎａ＿２Ｏ含有量０．５〜１．０重
   量％の酸化チタン微粒子とを含有することを特徴とする
   電子写真用現像剤。