JPH056021A

JPH056021A - 正帯電トナー

Info

Publication number: JPH056021A
Application number: JP3158883A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Oba; 利幸大場; Akira Takano; 彰高野; Toshiaki Yamauchi; 俊昭山内; Yuzaburo Yoshikawa; 勇三郎吉川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】流動性及び保存性に優れ、かつ良好な帯電性及
びその帯電の持続性を有するとともに、連続複写におい
ても、画像濃度の低下及びカブリの少ない複写画像を得
ることができる正帯電性トナーを提供することを目的と
する。【構成】熱可塑性樹脂を有するトナー粒子と、正帯電性
シリカと、負帯電性シリカと、感光体表面より高い硬度
を有し平均粒径が０．２〜１００μｍである研磨剤とを
含むことを特徴とする正帯電トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子複写機、レーザプリ
ンター等の電子写真プロセスに使用される正帯電トナー
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真複写方式においては、帯
電、潜像形成、現像、転写、定着という工程を経るプロ
セスによって、複写画像が得られる。すなわち、まず光
半導体を用いた感光体にコロナ放電等により電位をのせ
る（帯電）。その上に光学レンズを介して原稿像を結像
させるか、あるいはレーザー光による光信号を当てるこ
と（露光）によって、照射された光量に応じた電位降下
を起こさせ、感光体表面に静電潜像を形成する。次に別
途帯電させたトナーを静電潜像と接触あるいは近接させ
ることにより静電潜像を可視化し（現像）、得られたト
ナー像を電界の力によって紙上に転写させる。最後に、
熱、圧力、あるいは光等のエネルギーを与えてトナー像
を定着させる。

【０００３】上記プロセスを連続的に繰り返すことによ
り連続複写が行われるが、次のプロセスに移る前に、感
光体上の残留トナーを除去し（クリーニング）、感光体
上の潜像電荷を除電する。このように、帯電からクリー
ニングまでの工程を繰り返すことによって連続的に複写
が行われる。これらの工程においてトナー、又はトナー
を含む現像剤は、現像、転写、定着、クリーニングに大
きく影響し、電子写真法において重要な位置を占める。

【０００４】現像方法としては、カスケード現像法、磁
気ブラシ法、パウダークラウド法、ファーブラシ現像
法、ジャンピング現像法等が知られている。これら現像
方法は、現像剤を感光体（近辺）にまで搬送するために
磁力を用いる方法と、磁力を用いない方法とに大別でき
る。磁力を用いる方法には、トナー自身に磁性を持たせ
る方法（磁性一成分方式）と、鉄粉、フェライト粉等の
磁性担体とトナーを混合する方法（磁性二成分方式）と
がある。磁性二成分方式に用いられる現像剤は、第１の
材料としてトナー、第２の材料としてキャリヤを含む。
トナーは、色素材料とバインダーを混練した後、粉砕
し、５〜３０μｍ程度の粒度に分級したものである。一
方、キャリヤは、１００〜２００μｍ程度の粒度をもつ
鉄粉、フェライト粉あるいはニッケル粉等である。この
トナーとキャリヤは混合・攪拌によって摩擦帯電し、そ
れぞれ正、負の逆の電気量を持つようになる。

【０００５】このような現像剤のトナー流動性を向上さ
せ、摩擦帯電量を調整し、あるいはクリーニング性を向
上させることなどを目的として、現像剤にさらに第３の
材料を添加（外添）することが提案されている。例え
ば、特開昭４６−５７８２号公報には、疎水性コロイダ
ルシリカ粒子を添加することが開示されている。ここで
用いられる疎水性シリカは、有機基を持つシリカカップ
リング剤でシリカ微粉末を処理し、シリカ表面の下記化
１に示す化学式で表されるシラノール基

【０００６】

【化１】

【０００７】と縮合させたものである。このシリカは、
一般に強い負の電荷を有するため、主として負帯電トナ
ーに添加されている。これに対し正帯電トナー用として
は、例えば特公昭５３−２２４４７号公報に、含窒素カ
ップリング剤等で処理された正帯電性シリカが開示され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような正帯電性シ
リカは、負帯電性シリカと比較すると耐湿性が悪く、保
存性及び流動性が良くないため、トナーに添加した場
合、複写画像の持続性が悪い。しかしながら、負帯電性
シリカを正帯電トナーに添加すると、その負帯電性がト
ナーに悪影響を及ぼす。すなわち、トナーの帯電量、及
びトナーが現像機に供給された後の帯電の立上がり速度
が低下し、複写画像のカブリや機内への現像剤の飛散が
増加するという問題がある。

【０００９】一方、感光体表面は、連続複写において現
像とクリーニングが繰り返されることによって疲労し、
微細な凹凸がその表面に形成される。このため、トナー
微粒子、及びシリカ微粉末などのトナー構成物質が残留
物として、感光体表面に付着し易くなり、十分なクリー
ニングが行なわれにくくなる。特に、前記のシリカ粒子
を含む現像剤を用いると、シリカ粒子が感光体とクリー
ニングブレードとの間の潤滑剤として作用する。そのた
め、残留トナーの付着が強固な場合に、十分なクリーニ
ングが行われない。したがって、複写時における感光体
の表面電位の低下、残留電位の増加などの感光体特性の
低下が生じ、複写画像の画像濃度の低下やカブリの増加
等の原因となる。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、流動性及び保存性に優れ、かつ良好な帯電性及びそ
の帯電の持続性を有するとともに、連続複写において
も、感光体表面に付着した残留トナーを削り取り、感光
体表面を清浄な状態に保つことで、画像濃度低下及びカ
ブリの少ない複写画像を得ることができる正帯電トナー
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の正帯電性トナーは、感光体上に形成される
静電潜像を現像する正帯電トナーにおいて、熱可塑性樹
脂を有するトナー粒子と、正帯電性シリカと、負帯電性
シリカと、前記感光体表面より高い硬度及び０．２〜１
００μｍの平均粒径を有する研磨粒子を含有することを
特徴とする。

【００１２】研磨粒子を構成する材料としては、トナー
粒子、シリカ粒子、キャリヤー粒子の帯電特性にあまり
影響を与えない材料から選択されることが望ましい。そ
のような研磨粒子としては、酸化セリウム、アルミナ、
炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化鉄、酸化クロム等が好ま
しい。研磨粒子の添加量は、その研磨効果ゆえにかえっ
て感光体の寿命を短くすることがないように調整する必
要がある。好ましい添加量は、実験により経験的な数値
として得られ、例えば現像剤中のトナー粒子に対して
０．０１〜１０重量％である。

【００１３】また、感光体は１０〜１００ｋｇ／ｍｍ³
のヌープ硬さを有するので、研磨粒子としては、それよ
りも高い硬度、例えば５００〜５０００ｋｇ／ｍｍ³ の
ヌープ硬さを有するものが好ましい。正帯電性シリカと
しては、含窒素カップリング剤等で処理された正帯電性
シリカを使用することができる。負帯電性シリカとして
は、疎水性コロイダルシリカを使用することができる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、トナー粒子に、正帯電性シリ
カ、負帯電性シリカ、及び研磨剤粒子を混合することに
より、それらの長所を生かした正帯電トナーを得ること
ができる。正帯電性シリカは帯電性に優れ、負帯電性シ
リカは流動性及び保存性に優れており、また研磨粒子は
感光体表面の残留トナーを削り取る効果を有する。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）

【００１６】スチレン−アクリル共重合体樹脂としてＳ
ＢＭ−６００（三洋化成社製）８８重量％、ポリプロピ
レンワックスとしてハイマー５５０Ｐ（三洋化成社製）
４重量％、カーボンブラックとしてＭＡ−６００（三菱
化成社製）６重量％、ニグロシン系染料としてＮ−０１
（オリエント化学社製）２重量％をロールミルで混合、
混練した。次いで、生成した混合物をジェットミルにて
粉砕し、平均粒径１２μｍとした後、分級してトナー粒
子を調製した。このトナー粒子に対し、正帯電性シリカ
粒子としてＲＰ−１３０（日本アエロジル社製）１重量
％、負帯電性シリカ粒子としてＲ−９７４（デグサ社
製）１重量％、研磨粒子として平均粒径２μｍの酸化セ
リウム質研磨剤セロックス１６００（昭和電工社製）２
重量％を添加し、Ｖ型ブレンダーにて３０分間混合し
て、正帯電トナーを得た。得られた正帯電トナーについ
て、５０℃で８時間放置した後のケーキングの状態を調
べた。

【００１７】次に、前記トナー１００重量部に対してフ
ェライトキャリヤーＦ−１５０を４重量部混合し、現像
剤を調製した。この現像剤を用い、電子写真複写機レオ
ドライＢＤ−２８１０（東芝製）にて連続複写した後の
複写画像を評価し、その際の機内へのトナーの飛散状態
を調べた。さらに、３０℃湿度８５％の環境に２４時間
放置した複写機において複写した画像を評価した。（実施例２）

【００１８】研磨粒子として平均粒径２４μｍのアルミ
ナ研磨剤モランダムＡ（昭和電工社製）２重量％を使用
する以外は、実施例１と同様にして正帯電性トナーを得
て、そのトナーについてケーキングの状態を調べた。

【００１９】次に、実施例１と同様にして現像剤を作製
し、この現像剤について実施例１と同様に複写画像を評
価し、トナーの飛散状態を調べた。さらに、高温多湿環
境下での複写による画像の評価を行なった。（実施例３）

【００２０】研磨粒子として、平均粒径２μｍの酸化セ
リウム質研磨剤セロックス１６００（昭和電工社製）
０．３重量％を使用する以外は、実施例１と同様にして
正帯電性トナーを得て、そのトナーについてケーキング
の状態を調べた。

【００２１】次に、実施例１と同様にして現像剤を作製
し、この現像剤について実施例１と同様に複写画像を評
価し、トナーの飛散状態を調べた。さらに、高温多湿環
境下での複写による画像の評価を行なった。（実施例４）

【００２２】負帯電性シリカとしてＨ−２０００（ワッ
カー社製）１重量％を使用する以外は、実施例１と同様
にして正帯電性トナーを得て、そのトナーについてケー
キングの状態を調べた。

【００２３】次に、実施例１と同様にして現像剤を作製
し、この現像剤について実施例１と同様に複写画像を評
価し、トナーの飛散状態を調べた。さらに、高温多湿環
境下での複写による画像の評価を行なった。（比較例１）シリカ粒子を負帯電性シリカ１重量％のみ
とする以外は実施例１と同様にして正帯電性トナーを得
て、そのトナーについてケーキングの状態を調べた。

【００２４】次に、実施例１と同様にして現像剤を作製
し、この現像剤について実施例１と同様に複写画像を評
価し、トナーの飛散状態を調べた。さらに、高温多湿環
境下での複写による画像の評価を行なった。（比較例２）シリカ粒子を正帯電性シリカ１重量％のみ
とする以外は、実施例１と同様にして正帯電性トナーを
得て、ケーキングの状態を調べた。

【００２５】次に、実施例１と同様にして現像剤を作製
し、この現像剤について実施例１と同様に複写画像を評
価し、トナーの飛散状態を調べた。さらに、高温多湿環
境下での複写による画像の評価を行なった。（比較例３）研磨剤を添加しないこと以外は、実施例１
と同様にして正帯電性トナーを得て、ケーキングの状態
を調べた。

【００２６】次に実施例１と同様にして現像剤を作製し
た。この現像剤について実施例１と同様に複写画像を評
価し、トナーの飛散状態を調べた。さらに、高温多湿環
境下での複写による画像の評価を行なった。

【００２７】以上の試験の結果から、実施例１〜４の正
帯電性トナーは、いずれも流動性は良好であり、また、
ケーキングも発生せず保存性に優れていることがわかっ
た。各トナーから作製した現像剤は、いずれも４万枚の
連続複写後、画像濃度の低下及びカブリは見られず、そ
の際の機内へのトナーの飛散も少なかった。さらに、高
温多湿環境下での複写の結果、感光体上の残留トナーの
吸湿による画像のボケ等は発生しなかった。

【００２８】比較例１のトナーについては、流動性は良
好であり、ケーキングも発生せず保存性に優れている
が、機内への飛散が多く、また、その現像剤はカブリが
多かった。さらに、高温多湿環境下での複写の結果、感
光体上の残留トナーの吸湿による画像のボケ等は発生し
なかった。

【００２９】比較例２のトナーについては、流動性は悪
く、ケーキングが多数発生しており、保存性が低下した
ことがわかった。なお、その現像剤は、４万枚の連続複
写の後でも画像濃度の低下およびカブリは見られず、ト
ナーの機内への飛散も少なかった。さらに、高温多湿環
境下での複写の結果、感光体上の残留トナーの吸湿によ
る画像のボケ等は発生しなかった。

【００３０】比較例３のトナーについては、流動性は良
好で、ケーキングも発生せず保存性に優れていることが
わかった。また、その現像剤は、１万枚の連続複写後に
は画像濃度の低下及びカブリは見られず、その際の機内
へのトナーの飛散は少なかった。しかしながら、２万枚
の連続複写後にはこれらの現象が現れ、その際の機内へ
の現像剤の飛散は多かった。さらに、高温多湿環境下で
の複写の結果、感光体上の残留トナーの吸湿による画像
のボケ等が発生した。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る正帯
電トナーは、流動性及び保存性に優れており、かつ良好
な帯電性を有する。また、正帯電トナーの使用により、
長期にわたる連続複写においても感光体に付着する残留
トナーを効果的に除去することができるので、連続複写
後も、画像濃度の低下やカブリがほとんど見られず、機
内への現像剤の飛散が起こりにくい。また、高温多湿環
境下に放置した複写機における複写の際も画像のボケ等
の発生のない複写画像を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山内俊昭神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (72)発明者吉川勇三郎神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】感光体上に形成される静電潜像を現像す
る正帯電トナーにおいて、熱可塑性樹脂を有するトナー
粒子と、正帯電性シリカと、負帯電性シリカと、前記感
光体表面より高い硬度を有し平均粒径が０．２〜１００
μｍである研磨剤とを含むことを特徴とする正帯電トナ
ー。