JPS6261948B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法、静電記録法あるいは静
電印刷法等で形成した静電像を現像するに用いら
れるキヤリアとトナーとよりなる乾式現像剤の改
良に関する。

例えば、電子写真法において感光体上に形成さ
れた静電潜像は現像剤により現像された後、必要
に応じて転写シート上に転写、定着される。ここ
で用いられる現像剤としては、従来よりトナーと
キヤリアとよりなる二成分系乾式現像剤が知られ
ているが、これは、キヤリア粒子とは逆極性に摩
擦帯電されたトナー粒子が比較的粒子サイズの粗
いキヤリア粒子表面に保持されたものであり、現
像時、感光体表面に流下又はカスケードされると
感光体の潜像領域の静電気力がキヤリア粒子とト
ナー粒子間の結合力に打ち勝つてトナー粒子が潜
像上に付着してトナー可視像を形成するものであ
る。そして、現像剤は現像によつて消費されたト
ナーを補充しながら長時間の複写に反復使用され
る。

従つて、キヤリアは長時間の使用中、常にトナ
ーを所望とする極性で、かつ十分な帯電量に摩擦
帯電しなければならない。しかしながら従来の現
像剤は、粒子間の衝突又は粒子と現像機械との衝
突の機械的衝撃又はこれらによる発熱でキヤリア
表面にトナー膜が形成、所謂スペント化が生じ、
キヤリアの帯電特性が使用時間と共に低下し、現
像剤全体を取換える必要が生ずる。

このようなスペント化を防止するため、従来よ
りキヤリア表面に種々の樹脂を被覆することが提
案され、中でも、低表面エネルギ物質であるシリ
コーン樹脂を被覆し、キヤリアの絶縁性を高め、
くり返し使用によるトナーの融着を防ぐことが知
られている。しかし、被覆層の剥離、摩耗などが
生じ末だ十分なものがない。

そこで本出願人はさきにシリコーン樹脂を被覆
したキヤリアを用いた長寿命、高安定性の現像剤
を開発したが、さらに検討を続けた結果、さらに
高性能の現像剤が得られる本発明に到達した。

すなわち本発明は、トナーとキヤリアとを主成
分とする乾式現像剤において、キヤリア表面が、
未硬化分が30重量％以下のシリコーン樹脂にて被
覆されていることを特徴とするものである。

本発明で用いられるシリコーン樹脂としては、
例えば下記〔〕又は〔〕で示される繰返し単
位を有するものがある。

Ｘ，Ｙ，Ｚ：水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキ
シ基、メトキシ基、 C₁〜_４の低級アルキル基又はフエ
ニル基を表わす。

上記のシリコーン樹脂自体は、四三酸化鉄など
の未被覆キヤリアと帯電系列は同レベルであるに
も係らず、公知のトナーと混合して現像剤とした
場合には、前述のようにその帯電能力は安定せ
ず、地汚れの発生やトナー飛散等の問題がある
が、それは常温で硬化させても通常未硬化成分は
50重量％以上あることによるものであることを本
発明者らはつきとめた。

そこで、常温硬化型のシリコーン樹脂であつて
も強制的に200〜300℃程度で焼成して未硬化成分
30重量％以下としたものが、塗膜の強度が増し、
塗膜削れが抑制され、トナースペント化も防止で
き、かつトナーに対する帯電付与性も安定してい
ることが判明した。すなわち、第１図は上記シリ
コーン樹脂の未硬化分の量とトナーの帯電量
（Ｑ／Ｍ）との関係を示し、第２図は同じく未硬
化分と塗膜削れ量との関係を示すグラフである
が、総合すると、未硬化分が30重量％を越えると
トナーの帯電量が低下し、又、塗膜の強度が弱い
ため、塗膜の削れ量が急激に多くなり使用に耐え
ない。

キヤリア塗膜中の未硬化成分は溶媒の使用によ
り容易に溶出してくるから、その溶出量を定量す
れば、その量が測定できる。そしてその重量百分
率の算出はキヤリア塗膜上の全シリコーン樹脂量
を真比重法で算出して、それとの百分率として行
う。

本発明において、前記シリコーン樹脂を被覆す
るキヤリア芯材としては、平均粒径が20〜1000
μ、より好ましくは50〜500μの砂、コバルト、
鉄、銅、ニツケル、亜鉛、アルミニウム、黄銅、
ガラス等の非金属や金属等従来使用されている材
料が広く用いられる。シリコーン樹脂の被覆法と
しては、該樹脂を溶剤に溶解して、芯材表面に塗
布すればよい。

トナーとしては、染料あるいは顔料と樹脂との
混合物が用いられ、樹脂としては、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチ
ルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル等の単独ビニル重合体やそれらの共重合体お
よびエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フ
エノール樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂等
公知のものが用いられる。公知の帯電制御剤が任
意にトナー中に含有されるが、下記構造例で例示
される如き含金属モノアゾ染料を用いることによ
りトナーを負に安定的に帯電させることができる
ので有利である。

つぎに本発明の実施例について説明する。

実施例 １ シリコーン樹脂（商品名KR 250，信越化学(株)
製）を100μの酸化鉄粉に流動床コーテイング装
置を用いてコーテイングした。このコーテイング
した材料を電気炉に入れ250℃で２時間焼成して
キヤリアとした。このときのシリコーン樹脂の未
硬化分は18重量％であつた。

一方スチレン樹脂85重量部、染料（前記構造例
１）１重量部、カーボンブラツク14重量部を混合
してトナーをつくつた。

このトナーと前記キヤリアとを混合して現像剤
とし、複写機（商品名FT6600、(株)リコー製）に
セツトし、10万枚コピー終了後の現像剤中のキヤ
リアを走査型の電子顕微鏡で観察したが、コート
膜に損傷は見られず、トナーのスペント化も見ら
れなかつた。又キヤリア抵抗は初期の10¹⁵Ωcmに
対し10¹⁵Ωcmと変化がなかつた。

実施例 ２ 70μの酸化鉄粉５重量部にシリコーン樹脂（商
品名SR2406、トーレシリコーン社製）１重量部
をコートし、250℃で２時間焼成してキヤリアと
した。このときのシリコーン樹脂の未硬化分は18
重量％であつた。

一方、スチレン・アクリル樹脂（商品名SBM
700、三洋化成社製）90重量部、染料（前記構造
例６）１重量部、カーボンブラツク９重量部を混
合してトナーをつくつた。

このトナーと前記キヤリアとを混合して現像剤
をつくつた。帯電量は−20μｃ／ｇであつた。こ
の現像剤を用いて実施例１と同様の複写テストを
行なつたところ、実施例１と同様の結果がられ
た。

実施例 ３ 100μのフエライトパウダ５重量部にシリコー
ン樹脂（商品名SR2411、トーレシリコーン社
製）１重量部をコートし、280℃で２時間焼成し
てキヤリアとした。このときのシリコーン樹脂の
未硬化分は12重量％であつた。

一方、スチレン樹脂（商品名Ｄ 125、ハーキ
ユレイ社製）85重量部、染料（前記構造例８）２
重量部、カーボンブラツク13重量部を混合してト
ナーをつくつた。

このトナーを前記キヤリアに対しトナー濃度が
３重量％になるように混合し現像剤をつくつたと
ころ、その帯電量は−25μｃ／ｇであつた。この
現像剤を複写機（商品名FT6600、(株)リコー製）
にセツトし、15万枚コピーしたところで現像剤の
帯電量を測定したところ、−21μｃ／ｇで、ほと
んど低下がみられなかつた。さらにキヤリア表面
を走査型電子顕微鏡で観察したところ、塗膜の削
れは見られず、キヤリア抵抗は初期の10¹⁵Ωcmに
対し10¹⁴Ωcmとほとんど変化していなかつた。

実施例 ４ 実施例３におけるシリコーン樹脂に代えて、下
記に示す構造式のシリコーン樹脂を用いた他は実
施例３と同様に行なつた。このときのシリコーン
樹脂の未硬化分は12重量％であつた。

テストの結果15万枚コピー後も画像は鮮明であ
り、キヤリアを観察したところコート膜の損傷は
見られず、トナーのスペント化もほとんど見られ
なかつた。

比較例 実施例２において、キヤリアを焼成せず、常温
で24時間放置してシリコーン樹脂を硬化させた以
外はすべて同様にして試験をした。このときのシ
リコーン樹脂の未硬化分は45重量％であつた。現
像剤の帯電量は−10μｃ／ｇと低く、又10万枚を
コピーする間にキヤリア抵抗が変化したためと考
えられるγ特性の変化が現われ、低濃度部の再現
が不良となつた。そして帯電量は−５μｃ／ｇ程
度に低下し、トナー飛散も多くなつた。キヤリア
表面を観察したところ、コート膜の損傷が見ら
れ、地肌の露出やトナーのスペント化も見られ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図はシリコーン樹脂の未硬化分の量とトナ
ー帯電量との関係を示すグラフ、第２図はシリコ
ーン樹脂の未硬化分の量と塗膜削れ量との関係を
示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナーとキヤリアとを主成分とする乾式現像
   剤において、キヤリア表面が未硬化分が30重量％
   以下のシリコーン樹脂にて被覆されていることを
   特徴とする静電像現像用乾式現像剤。 ２ トナーは含金属モノアゾ染料を含有している
   特許請求の範囲第１項記載の静電像現像用乾式現
   像剤。