JPS5810749A - 静電荷像現像剤 - 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】 本発明は、電子写真法、静電記録法、静１印刷法などに
おける静電荷像を現像するための現像剤に関する。

電子写真法におψては光導電性要素よりなる感光体に暗
所にて均一なＩＩ面電荷を与え先後、露光を・行つ５て
静電荷像をｗＷＩｌ、シ、シかるＩ！に現像してＶＩｉ
ＩＩＩ・を形成する。

１襞に斯かる静電荷像を現像する方法は、液体ＩＥ−法
と乾式贋像法とに大別される。筐体現像法は絶―性有ｍ
液体中に各種の１料や染料を微細粒子として分散して成
る液体現像剤を用いて瑣像する方法であ秒、又乾式ＩＩ
僚決は天然又は合成の樹雪中にカーダンブラック等の着
色剤を分散含有しく２） てなる）ナーと、鉄、ガラスピーズ等のキャリアとから
なる混合体を使用する現像法である。又一般にキャリア
は絶縁性キャリアと導電性キャリアに分ける事ができる
。導電性キャリアとしては酸化された又は未酸化の鉄粉
が用いられる。又絶縁性キャリアとしては鉄、ニッケル
、コパル）、７工ライＦ等Ｏ磁性体よシなるキャリア用
棲体粒子Ｏ表面が絶縁性Ｗ脂によ）被覆されたキャリア
が代表的なものである。

又乾式現像法には前記）ナーのみを主成分としえ現像剤
を用いる所謂毛ブラシ法、インプレッシ冒ン法、パウダ
ークラウド法のほか、鉄粉或いはガラスピーズ等よシな
るキャリアと）ナーとの混合体を現像剤として用いる所
謂毛ブラシ法、カスケード法がある。

これらの現像法により、１ＦＩＩ剤中に含有される電荷
を有するシナ−粒子等の検電粒子が静電荷−に付着して
可視像が形成される。この可視像は熱、圧力、溶媒蒸気
等によシそのまｔ感光体上に或−は紙等の鉋の像支持体
に転写され、そ０１１に定着゛（３） される。

本発明け、上記現像方法のうち磁気ブラシ法及びカスケ
ード法に用いる現像剤、即ち）ナー及びキャリアによっ
て構成される静電荷像現像剤に関するものである。

従来定着は、静電荷像を支持して−る光導電性感光体、
もしくは静電記録体上に、現ｆＩＩＫよって得られ九）
ナー像を直接融着させるか、或いは現像によって得られ
た）ナー像を光導電性感光体もしくは静電記録体上から
紙などの転写シーシ上に一旦転写した俵これを融着させ
る事によって行われる。そ０ＩＩ）ナー像の融着は溶媒
蒸気との接触又は加熱方式の何れかＫよって行なわれて
―る。

加熱方式としては電気炉による非接触加熱方式及び加熱
−−ラによる圧着加熱方式が一般に採用されて―る・ 加熱ローラによ°るｆＥ着着熱熱方式、）ナーに幇して
離型性を有する材料で表面を構成した加熱−−ラの表面
に曽定着シー）のトナー像面を圧接触させなから透過さ
せる事によシ定着を行うもの″特開昭５８−　１０７４
９（２） であシ、一般に加熱ローラ定着法と呼ばれている。

この方法は加熱ｐ−ラの表面と被定着シートのトナー像
面とが圧接触するため、トナー像を被定着シーシ上に融
着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を行
う事ができるので特に高速−写を目的とする転写方式の
電子寥真ＩＩ写１１Ｋｔ；！極めて有効である。

しかしながらこの方法にお―ては加熱ローラ表面とシナ
−像とが加熱溶融状叢で圧接触するため、）ナー像の一
部が加熱ローラ表面に付着して移転し、次の被定着シー
ト上に汚れを発生せしめる事がある。新雪オフセット現
象である。その為加熱ローラ表面に対してトナーが付着
しないようにする事が加熱定着法における必原要件の一
つとされている。

従来加熱リーラ表面にトナーを付着させｆｋ−ために、
例えば加熱ローラの表面を７ツ素系樹脂などの離型性の
優れた材料で構成するとともにその表面にさらにシリコ
ンオイルがどのオフセラ）防止用液体を供給して液体の
薄膜により加熱ローラ（５） の褒−を被覆する事が行なわれている。

この方法はオフセラ）現象を防止する点では極めて有効
危ものであるが、オフセット防止用液体が加熱宴れる事
によ染臭気を発生し、又オフ七ツ）防止用筐体を供給す
るための装置を必要とするので、璽寥装置の機構が接線
になると共に１安定性Ｏｊ１％ｐ結果を得るためＫｔｊ
高い精度が要求されるので、ＩＩ写装置が高価力ものＫ
なるという欠点がある。

時８Ｗｓ５２−３３０４号公報にこれらの欠点を補うた
めに開発されたオフセラｌ防止剤を含む）ナーに胃する
事項が詳細に記載されている。オフセラＴｈ′防止剤を
含有する）ナーを使用する事により、加熱ローラＯ＊１
面にシリコンオイルを供給しない場合に％、オフセラ）
現象を発生する事なく効率良く良好な加熱リーラ定着を
行なう事ができる。

従って定着装置の機構を簡素化する事ができると＃に、
飼えば仁のよＪＳ′ｆｋ定ｌＩ蒙置を組装んだ高速１１
ｆｌｌｃ＋精度、安定度、及び信額度を向上する事がで
き、しかも価格の面で亀低域化可能という利（６） 点を有する。

しかし力からオ７セツシ防止剤を含んだトナーはそれ自
体の流動性が悪く自由流動性を示さな―。

オフ七ツシ防止剤を含んだシナ−とｗｗ被被覆れていな
い鉄粉キャリアを混合して現像剤を作成した場合、シナ
−粒子表面に存在していたオフ七ツ）防止剤が長期間の
使用の間に導電性キャリアの表面に移動し、キャリアの
表面を汚染し又はその表面に付着してしまい現像剤を劣
化させてし壇う。即ち導電性キャリアとオフセラ）防止
剤を含んだシナ−とを成分とする現像剤にお―ては、そ
の長期使用において、）ナーに対する摩擦帯電特性が不
安定となシ、又現像によって構成される可視１１にカブ
リが発生する欠点がある。即ち現像剤の使用に伴い欽粉
キャリア粒子褒面にオフセラ）防止剤１分が付着するた
め、キャリア粒子の電気抵抗が増大してバイアス電流が
低下」、シか％摩擦帯電時性が不安定と′＆シ、この結
果構成される画像連室が低下しカブリが増大する事とな
る。よって早期に現像剤を交換する事が必要とな夛結局
コス）が高−ものとなってしまう。

１紀欠点を解決すぺ〈オフ七ツ）防止側を構成成分とし
た高耐久性の現像剤の出現が強く望まれていた。

即ち本発明の目的は、その表面にオフ七ツ）防止用液体
を供給しない定着ｐ−ラを使用した場合に％オ７セツシ
現象を発生させずに効率良く良好な加熱ローラ定着を行
う事ができる静電荷像現像用シナ−を用いて高耐久性を
実現できる現像剤を提供する事にある。

本尭ａＳ等は、樹脂被覆された鉄粉キャリアとぎツプロ
ピレンを含んだ）ナーとからなる現像剤が前記目的を達
成するものである事を見出した。

即ち本発明に係る！像ｍＫ用いる樹脂被覆された鉄粉キ
ャリアと〆リプロピレンを含んだ）ナーとからなる現像
剤は、その構ｔＥにおいて、）ナー表−に含まれている
オ７セツシ訪止−分が樹脂被覆されたキャリアの賽面に
転移もしくは融着する事が未曽蒙のキャリアを甲いた場
合に比べて著［、〈＋１　＜　、耐久性に優れている点
で箒に高速の電子写真書写１１に好適であると−り事を
見出したのである。

樹脂被覆されたキャリアはその彩状が球であっても、も
しくは不定彫であっても良く、又抵抗として導電性であ
っても、絶縁性であっても良ψが、好ましくは絶縁で球
状の被覆キャリアが最適である。

本発明において、キャリアの鉄粉粒子を被覆するためＯ
＊Ｖｇとしては、ｐ−り四ルスチレン、メチルスチレン
等のスチレン類；塩化ビニル、臭化ビニル、７ツ化ビニ
ル等のハロゲン化ヒニ＃ＩＩ：酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、ベンジェ酸ビニル　Ｓ＊ビニル等のビニルエ
ステルー−アクリル−メチル、アクリル醗エチル、アク
リル酸Ｆ　−ブチル、アクリル醗イソブチル、アクリル
醗ドデシル、アクリル酸−−オクチル、アクリル１１３
−り０ルヱチル、アクリル酸フェニル、ｇ−り豐ルアク
リル酸メチル、メタ了タリｌ＆酸メチル、メタアクリル
蒙エチル、メタアクリル−ブチル等の一−メチレン脂肪
族モノカルボン醗のエステル−；（９） アクリル二Ｆリル、メタアクリルニ）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
ルメチルヶシン、ビニルへキシルケトン、メチルイソプ
ロペニルケトン等のビニルケトン―などの革量体を重合
させたホモポリマー或いは、この他の樹脂としてエポキ
シＷ脂、ロジン変性フェノールホルマリン樹脂、セルロ
ーズ１１！脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルブチラー
ル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジェン樹脂
、ｌリウレタン樹脂、ポリビニルホルマールＩｌｌ脂、
メラミン樹脂、ぎリカーｌキー）４！ｌ詣、テフロン等
のフッ素ｍ詣等の樹脂を牟独で若しくけブレンド゛し：
て使用することができる。

このうち、スチレン−アクリル系樹ＩＩ　（例ＬＦ！ス
チレンーメチルメタアクリレージ、スチレン−ブチルメ
タアクリレ−Ｙ等）、エポキシ樹脂、スチレンープタヅ
エン樹脂、ブチラール樹脂、セルルーズ樹ｌｉｔ等が特
に有用である。

又感光体が有機光導電物質、硫化カドミウム等（１０） より成る貴帯電時性のものである場合には、テフロン等
のフッ素樹脂、塩化ビニル酢讃ビニル樹脂、ポリエステ
Ａｌｌ１脂のような樹脂が好適である。

本発明において用いるキャリアをＷ造するためには、前
述した樹脂を溶剤に溶解し塗布液を作り、この塗布液を
キャリア用核体粒子としての鉄粉の表面に塗布する。こ
の塗布のためＫｔｉ、浸漬法、スプレー法等を用いるこ
とができるが、特に流動化ベッド法によるのが好適であ
る。この流動化ベッド法は、流動化ベッド装置内におい
て上昇する加圧ガス流によシ、核体粒子を平衡高さに迄
上昇浮遊させ、当該核体粒子が再び落下する迄の聞に前
記塗布液を上方からスプレー［７て各粒子に塗布し、こ
れを繰り返し、て所望の厚さの塗膜を形成する方法であ
り、この方法によシ各粒子に均一な塗布を行なうことが
できる。前記塗布液にけ相溶性の良い仲のｔＷを混合し
溶解しても良い。

以上において用いられる溶剤とｉてけ、前記樹脂を溶解
するものであればよく、例えばメタノール、エタノール
、ブタノール、イソプロバノール（１１） 等のアルコールＩＩ：メチレンクｐライド、ジクｐルエ
タン、トリクロルエチレン等のハｐゲン化炭化水素−；
）ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素＊、アセＦン、
メチルスチレン）ン等のケ）ンー；その他テ）ラヒドａ
７ラン、ジオキサン等の有欅溶剤又けこれらの混合溶剤
が用いられる。

以上において、接体粒子としての鉄粉は、その粒径が１
０〜１０００ミクロン、特に２０〜３ｏｏミク四ンのも
のが好ましく、又樹脂被覆層の厚さは、０．１〜１０ミ
クレン、特ＫＯ，２〜５ミクロンであることが好ましい
・ 本発明において、）す−の成分であるバインダーのえめ
のｗｌｌとしては、ｐ−クロルスチレン、メチルスチレ
ン等のスチレン額；アクリル書メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル−イソブチル、メ
タアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアク
リル書ブチル等の−−メチレン脂訪族モノカルｌン酸の
ヱス予ル１ｌＩ１１！にどの単量体を重合させたホモｌ
ウマ−或−は、この他ｔ）ｆｌｌＭとしてｌリビニルプ
チラール樹脂、特開昭５８−　１０７４９（４） スチレン−ブタジェン樹脂等の樹脂を単独で若しくはブ
レンドして使用することができる。

本発明現像剤に係る）ナーけ、以上の如きバインダー中
に後述するポリプロピレンをｔｉｔ、更に必要に応じて
加えられる特性改良剤を含有して成るものである。

着色剤としては、カーボンブラック、ニクロシン染料（
Ｃ，ＬＡ５０４１５　Ｂ　）　、アニリンブルー（Ｃ，
１，４５０４０５）　、力１ｋ　：ｒ　ｔイルブＲｙ−
（Ｃ，Ｉ。

Ａ　ａｓｓ＠ｔ　Ｂｌｌ＠　３　）　、りｐムイエロー
（Ｃ，■、／に１４０９０　）　ｆ）ル）　５７’Ｊ　
ンフル−（Ｃ，１，Ａ７７１０３）、ｆ　−！　＆　ン
ｔ　イＡ／　Ｌ／　ラド（Ｃ，１，Ａ２６１０５　）　
、＋　／９ンイｘ＊　−（Ｃ，１，Ａ４７００５　）　
、ｌ＋レンフル−クロ５イ）’　（Ｃ，１，Ａ３２０１
５）　、７＃ｏシ７二＞ブルー　（Ｃ，１，Ａ　７４１
６０）、マ５カイト！リーンｔ　ｌ’ｔレ−）　（Ｃ，
Ｔ、Ａ　４２０００　）　、？　＞フ１５　’／り（Ｃ
，１，Ａ　７７２６６　）　、ｔ”−ズヘンガｋ（Ｃ，
１゜扁４５４３５３　、これらの混合物、その他を挙げ
ることができる。これら着色剤は、十分な製炭の可視像
が形成さｉるに十分な割合で含有されること（１３） が必要であり、通常バインダー１００重量部に対して１
〜２０重量部Ｓ痩である。

又シナー粒千に含有せしめるボリプ豐ピレンけ、ＪＩＢ
Ｋ　２５３１−１９６０　Ｋ規定される環球法によシ測
定したときの斬化点が８０〜１８０℃、好ましくは１０
０〜１６０℃のものである。

このポリプロピレンの前記バインダーに対する割合は、
通常ｏ、ｉ　−ｓ　ｏ重量襲であシ、好ましくけｌ〜２
０３１量弧である。

又ポリプロピレンを含んだトナーは一般に流動性が低下
する傾向にある。よって、流動性向上剤を０１〜５重量
襲、好ましくけ０．２〜２重量−添加してもよい。この
流動性向上剤としては日本アエロジル社から市販されて
いる微粉宋シリカｒＲ−９７２」等を拳けることができ
る。

以下本発明の実１１ｉＮＫついて説明するが、これらに
よシ本発明が限定されるものではない・〔キャリアのｗ
造〕 ロキャリア１ 平均分子量１５万のスチレン−メチルメタアク（１４） リレー）樹脂５ぎをメチルエチルケトン３０〇−中に溶
解して塗布液を調製し、２００〜３００メツシユの焼結
鉄粉１”ＥＦＶＳＪ　　（日本鉄粉社製）ＩＩｃｆを前
記塗布液中に入れ、上澄液を除去したＩＩ写写真用フッ
中で攪拌しながら熱風を吹き付けて乾燥し、次に粉体を
温度１００℃のオーブン中で２時間熱処理し、以ってＷ
脂被膜を有するキャリア１を得た。このキャリア１１０
体積固有抵抗Ｆ１１３Ｘ１ψｇ−であった。

なお、「体積固有抵抗」け、阻積１ｄ、深さｌ傷の凹所
を有し内円底面が真鍮の電極析とされた容器内に試料１
Ｋを入れ、上方から訳さＩｗ４の真鍮電極を試料層上に
載せた条件下で測定された値で島る。

２）キャリア２ ｓ酸ｓｍセルロース１１１１３ｇをメチルエチルケトン
３００−中に溶解［７て塗布液をＩｗ製し、２００〜３
００メツシユのスチール鉄粉ｒＤｓＰ−１７９ＤＪ（同
和鉄粉社１１）ＩＥｔを＃ＩＦ！塗布液中に入れ、上澄
液をＷｋ来した後写真用バット内申で撹拌し（１５） 力から熱風を吹き付けて乾燥し、次に粉体を温度１２０
℃のオーブン中で１時間熱処理し、以って樹脂被膜を盲
するキャリア２を得た。このキ＋’Ｊア２の体積固有抵
抗ｔｉ　４．５　Ｘ　１０’Ω・−であった。

３）今ヤリア３ 平均分子量１０万のメタアクリル階メチルーアクリル醗
エチルの共重合体樹脂３ｇをメチルエチルケトン３０〇
−中に溶解した塗布液を用い、２００４００１　’ｙ　
シュｆＤ焼結鉄粉「〒ＩＦＶＳＪ（日本鉄粉社製）１ｋ
を用いたほかは、キャリア１０Ｗ造と同様にして、樹脂
被膜を有するキャリア３をｌｌ九。このキャリア３の体
積固有抵抗ｔ！　１．８　Ｘ　１０”　ＩＪ−一であっ
た。

４）キャリア４ 工〆キシ＠１１２０ｇをメチルエチルケトン３０〇−中
に溶解して塗布液をＩＩＩｍシ、流動化ベッド１１ｗを
用いて平均粒径ｔｏｏ　ｔりｐンの球彫蒙シ１ツ）１（
に、流動乾燥Ｓ痩を６０℃とした条件下でスプレーし、
次に粉体を温度１００℃のオープン中で２時間熱処理し
、以って樹脂被膜を有するキャリア４を得た。このキャ
リア４０体積固有抵抗は一１４ｇ・−以上であった。

５）キャリア５ 工メキシ樹脂の代りにｌリビニルブチラール樹脂「エス
レツタ１」　（積水化学社ＩＩ）を用％ｐたはかけ、キ
ャリア４のＷ造と同様Ｋ　Ｌ、て樹脂被膜を有するキャ
リア５を得た、このキャリア５０体積＠有抵抗ｔ！　６
．８　ＸＩ　０１１ｇ・−であった。

６）午ヤリアロ 平均分子量１３万のスチレン−ブチルメタアクリレ−）
ＩｒＩ！Ｉｌを被覆用！Ｉｔとして用い、鉄粉ｒ０８Ｆ
−１３ＳＣＪ　　（Ｎｅｏ鉄粉社製）ｔｗＡＺｌ！かけ
、キャリア４０ｗＩＩと同様にして、樹脂被膜を有する
キャリア６を得た。このキャリア６０体ＩＩ８！ｉ！有
抵抗は、１０１４　Ｒ６１以上であった。

［）ナーのｌ１ｌｉ） １））ナー１ ポリスチレンＩＩｆ脂［ピコラスティックＤ　−１２５
１（エツソ社製）　１００重量部と、低軟化点＆ｖ）プ
（１７） ロビレン［ビスコール６６０ＰＪ（三洋化ａ　工ＩＮ社
製）５重量部と、カーボンブラック１０重量部とをｌ−
ルミルで混合した徒、通常の）す−の製造方法に従い、
練肉、粉砕、分級を行なって平均粒径１１ミクロンのト
ナーを得、これＫｌｌ動性を向上させるために疎水性シ
リカｒＲ−９７２Ｊ　　（日本アエロジル社製）を１重
量襲添加し分散させてトナーｌとした。

２）　）ナー２ スチレン−アクリル樹脂「エスレツク」（種水化学Ｉ！
１．ｌｌ１）１００重量部と、低軟化点ポリプロピレン
［ビスコール５５０ＰＪ（三洋化成工業社ＩＩ）４重量
部と、カーボンブラック１０重量部とを用い、シナ−１
と同様の方法で平均粒径１１．２”クロンのトナーを得
、これに疎水性シリカ「Ｒ−９７２」を０．５重量％添
加し分散させてトナー２とした。

３））ナー３ ぎリエステルＩＩＦＩＩ　（花王石鹸工業社から入手し
大実験サンプル）１００重量部と、ｌリプロビレＣ１８
） ン［ビスコール６６０Ｉ’　Ｊ　３．５重量部と、カー
ボンブラック１０重量部とを用い、トナー１と同様の方
法で平均粒径１２．１ミクロンのシナ−を得、これＫｉ
ｌ水性シリカ「Ｒ−９７２」を１．５重量−添加し分散
させてトナー３とした。

４））ナー４ スチレン−アクリル樹脂「エスレツク１　（種水化学社
製）１００重量部と、ポリプロピレン［ビスコール６６
０ＰＪ５重量部と、カーボンブラック１０重量部とを２
用い、トナー１と同様な方法で平均粒径ｔｉ、ｓミクロ
ンのトナー４を得た。

実施例 以上のキャリア１〜６のうちの一種と、トナー１〜４の
うちの一種とを下表に示す組合せにより、同表に示すト
ナー濃度Ｃ菫量襲）となる割合で混合して合計６！の本
発明静電荷像現像側を作り、電子写真複写書［１丁−Ｂ
ｉｘＷｒ改造型）１　（小西六マ真工業社製）を用い、
て各現像剤について連続複写による耐久性試験を行なっ
た。結果Ｆ！！！ｉＩＫ示す遡りである。

（１９） 表 以上の結果から一理堺されるように５本発明静電荷像寧
像ｌｌＩ！け、多数回に亘る現像に供されてもカプリが
生ずることがなくて良好な現像を達成することができて
大きな耐久性を有し、しかもオフセラ）双象による画像
汚れもなく、優れたｗｖｍ会が得られる。

比較例 スチレン−アクリル＊ｗｒエスレツクＪ　　（Ｉｌ水化
学社製）１００重量部と、ボリプ田ピレン［ビスコール
６６０ＰＪ５重量部と、カーボンブラック１０重量部と
を用い、）ナー１と同様の方法で作り九平均粒径１２．
６ミクｐンのシナ−５重量部を、鉄粉「１ＦＶＪ　　（
日本鉄粉社Ｉｆ）よシ成るキャリア９５重量部と混合し
て現Ｉ１割とし、この現像剤を用−て実施例と同様の耐
久性試験を行なったところ、ＩＩｖ回数が１万回に達す
る前ＫＩＩ写画像画像ブリが生じ、実用に耐えな―もの
であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）樹脂により被覆された鉄粉粒子よシ成るキャリアと
   、１９プロピレンを含有する）ナーとよシ威ることを特
   徴とする静電荷像現像剤。