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JPH07113788B2 - 二成分系現像剤 - Google Patents

二成分系現像剤

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Publication number
JPH07113788B2
JPH07113788B2 JP2100774A JP10077490A JPH07113788B2 JP H07113788 B2 JPH07113788 B2 JP H07113788B2 JP 2100774 A JP2100774 A JP 2100774A JP 10077490 A JP10077490 A JP 10077490A JP H07113788 B2 JPH07113788 B2 JP H07113788B2
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carrier
image
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俊幸 鵜飼
明彦 仲沢
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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、静電記録、静電印刷等における静
電荷像を現像するための二成分系現像剤に関する。
〔従来の技術〕
静電手段によって光導電材料の表面に像を形成し現像す
ることは従来周知である。
即ち米国特許第2,297,691号明細書、特公昭42-23910号
公報及び特公昭43-24748号公報等、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、次いで該潜像上
にトナーと呼ばれる極く微細に粉砕された検電材料を付
着させることによって静電潜像に相当するトナー像を形
成する。
次いで必要に応じて紙の如き画像支持体表面にトナーを
転写した後、加熱、加圧或は溶剤蒸気などにより定着し
複写物を得るものである。又トナー画像を転写する工程
を有する場合には、通常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2,221,776号明細書に記載されている粉
末雲法、同第2,618,552号明細書に記載されているカス
ケード現像法、同第2,874,063号明細書に記載されてい
る磁気ブラシ法、及び同第3,909,258号明細書に記載さ
れている導電性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されるトナーとしては一般には熱
可塑性樹脂に着色剤を混合分散後、微粉化したものが用
いられる。熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂
が最も一般的であるが、ポリエステル系樹脂、エポキシ
系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等も用いられ
る。着色剤としてはカーボンブラツクが最も広く使用さ
れ、また磁性トナーの場合は、酸化鉄系の黒色の磁性粉
が多く用いられる。いわゆる二成分系現像剤を用いる方
式の場合には、トナーは通常ガラスビーズ、鉄粉などの
キヤリア粒子と混合されて用いられる。
紙などの最終複写画像形成部材上のトナー像は、熱、圧
力等により支持体上に永久的に定着される。従来より、
この定着工程は熱によるものが多く採用されている。
又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。
近年、複写機等においてモノカラー複写からフルカラー
複写への展開が急速に進みつつあり、2色カラー複写機
やフルカラー複写機の検討及び実用化も大きくなされて
いる。例えば「電子写真学会誌」Vol22,No.1(1983)や
「電子写真学会誌」Vol25,No.1,P52(1986)のごとく色
再現性、階調再現性の報告もある。
しかしテレビ、写真、カラー印刷物のように実物と直ち
に対比されることなく、又、実物よりも美しく加工され
たカラー画像を見なれた人々にとっては、現在実用化さ
れているフルカラー電子写真画像は必ずしも満足しうる
ものとはなっていない。
フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は一般に3
原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの3色のカラー
トナーを用いて全ての色の再現を行うものである。
その方法は、まず原稿からの光をトナーの色と補色の関
係にある色分解光透過フイルターを通して光導電層上に
静電潜像を形成させ、次いで現像、転写工程を経てトナ
ーを支持体に保持させる。この工程を順次複数回行い、
レジストレーシヨンを合わせつつ、同一支持体上にトナ
ーを重ね合わせた後、一回の定着によって最終のフルカ
ラー画像を得る。
一般に現像剤がトナーキヤリアとからなるいわゆる二成
分系の現像方式の場合において現像剤は、キヤリアとの
摩擦によってトナーを所要の帯電量及び帯電極性に帯電
せしめ、静電引力を利用して静電像を現像するものであ
り、従って良好な可視画像を得るためには、主としてキ
ヤリアとの関係によって定まるトナーの摩擦帯電性が良
好であることが必要である。
今日上記の様な問題に対してキヤリアコア剤、キヤリア
コート剤の探索やコート量の最適化、或はトナーに加え
る電荷制御剤、流動性付与剤の検討更には母体となるバ
インダーの改良などいずれも現像剤を構成するあらゆる
材料において優れた摩擦帯電性を達成すべく多くの研究
がなされている。
例えば帯電性微粒子のごとき帯電補助剤をトナーに添加
する技術として、特公昭52-32256号公報、特開昭56-643
52号公報には、トナーと逆極性の樹脂微粉末を、又特開
昭61-160760号公報にはフツ素含有化合物をそれぞれ現
像剤に添加し、安定した摩擦帯電性を得るという技術が
提案されており今日でも多くの帯電補助剤の開発が行わ
れている。
更に上記のごとき帯電補助剤を添加する手法としては色
々工夫されている。例えばトナー粒子と帯電補助剤との
静電力あるいは、フアンデルワールス力等によりトナー
粒子表面に付着せしめる手法が一般的であり、攪拌、混
合機等が用いられる。しかしながら該手法においては均
一に添加剤をトナー粒子表面に分散させることは容易で
はなく、又トナー粒子に未付着で添加剤同志が凝集物と
なって、いわゆる遊離状態となった添加剤の存在を避け
ることは困難である。この傾向は、帯電補助剤の比電気
抵抗が大きい程、粒径が細かい程顕著となってくる。こ
の様な場合、現像剤としての性能に影響が出てくる。例
えば、トナーの摩擦帯電量が不安定となり画像濃度が一
定せず、又カブリの多い画像となる。
或は連続コピー等を行うと帯電補助剤の含有量が変化し
初期時の画像品質を保持することが出来ない、などの問
題点を有していた。
他の添加手法としては、トナーの製造時に結着樹脂や着
色剤と共に、あらかじめ帯電補助剤を添加する手法があ
る。しかしながら、荷電制御剤の均一化が容易でないこ
と、又実質的に帯電性に寄与するのは、トナー粒子表面
近傍のものであり、又粒子内部に存在する帯電補助剤や
荷電制御剤は帯電性に寄与しないため、帯電補助剤の添
加量や表面への分散量等のコントロールが容易ではな
い。又この様な手法で得られたトナーにおいてもトナー
の摩擦帯電量が不安定であり前述のごとく現像剤特性を
満足するものを容易に得ることが出来ないなど帯電補助
剤を使用するだけでは十分満足な品質のものが得られて
いないのが実情である。
更に近年、複写機の高精細、高画質化の要求が市場では
高まっており、当該技術分野では、トナーの粒径を細か
くして高画質カラー化を達成しようという試みがなされ
ているが、粒径が細かくなると単位重量当たりの表面積
が増え、トナーの帯電気量が大きくなる傾向にあり、画
像濃度薄や、耐久劣化が懸念されるところである。加え
てトナーの帯電気量が大きいために、トナー同士の付着
力が強く、流動性が低下し、トナー補給の安定性や補給
トナーへのトリボ付与に問題が生じてくる。
又、カラートナーの場合が、磁性体や、カーボンブラツ
ク等の導電性物質を含まないので、帯電をリークする部
分がなく一般に帯電気量が大きくなる傾向にある。この
傾向は、とくに帯電性能の高いポリエステル系バインダ
ーを使用したときにより顕著である。
又、特にカラートナーにおいては、下記に示すような特
性が強く望まれている。
(1)定着したトナーは、光に対して乱反射して、色再
現を妨げることのないように、トナー粒子の形が判別出
来ないほどのほぼ完全溶融に近い状態となることが必要
である。
(2)そのトナー層の下にある異なった色調のトナー層
を妨げない透明性を有する着色トナーでなければならな
い。
(3)構成する各トナーはバランスのとれた色相及び分
光反射特性と十分な彩度を有しなければならない。
このような観点から多くの結着樹脂に関する検討がなさ
れているが未だ上記の特性を全て満足するトナーは開発
されていない。今日当該技術分野においてはポリエステ
ル系の樹脂がカラー用結着樹脂として多く用いられてい
るが、ポリエステル系樹脂からなるトナーは一般に温湿
度の影響を受け易く、低湿下での帯電量過大、高湿下で
の帯電量不足といった問題が起こり、広範な環境におい
ても安定した帯電量を有しカラートナーの開発が急務と
されている。
〔発明が解決しようとする課題及び作用〕
本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した静電荷像
を現像するための二成分系現像剤を提供することにあ
る。
すなわち本発明の目的は、湿温度の変化等、種々の環境
下において常に安定した摩擦帯電性を有し、カブリのな
い鮮明な画像特性を与えることのできる二成分系現像剤
を提供することにある。
本発明の他の目的は、感光体上に形成された潜像に忠実
に再現することが可能で、かつ画像耐久性を写えること
ができる二成分系現像剤を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、帯電付与能が安定でかつ長
寿命化を計ることのできるキヤリアを有する二成分系現
像剤を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、ドラムに付着することな
く、かつ耐久性がありまたトナー離れの良いキヤリアを
有する二成分系現像剤を提供することにある。
さらにまた、本発明の他の目的は、トナーの過度の帯電
をさらに積極的に防止し種々の環境下においても良好な
画像を提供することのできる二成分系現像剤を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
本発明は、少なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子と外添
剤とを有するカラートナー及びキヤリアを有する二成分
系現像剤において、該外添剤は、粒径20〜200mμ及び比
電気抵抗106〜1014Ωcmを有しかつ該キヤリアと摩擦帯
電させたときに該非磁性着色剤含有樹脂粒子と逆極性に
帯電する有機樹脂粒子を含んでおり、該カラートナー
は、体積平均粒径が6〜10μmであり、5μm以下の粒
径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜40個数%含
有され、12.7〜16.0μmの粒径を有する非磁性着色剤含
有樹脂粒子が0.1〜5.0体積%含有され、16μm以上の粒
径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0体積%以下
含有される粒度分布を有することを特徴とする二成分系
現像剤に関する。
さらに、本発明は、上記キヤリアが、キヤリア芯材重量
に対して0.05〜10重量%の樹脂で被覆され、重量平均粒
径25〜65μmを有することを特徴とする二成分系現像剤
に関する。
さらに、本発明は、上記キヤリア芯材が、98%以上のCu
-Zn-Fe(金属組成比(5〜20):(5〜20):(30〜8
0))の組成からなるフェライトであることを特徴とす
る二成分系現像剤に関する。
さらにまた、本発明は、上記キヤリアと上記非磁性着色
剤含有樹脂粒子の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でAL、 30℃/80%RH下でAH 上記キヤリアと上記有機樹脂粒子の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でBL、 30℃/80%RH下でBH としたとき、下記条件 1.1≦|AL/AH|≦3.0 1.2≦|BL/BH|≦8.0 1.0≦|(BL/BH)/(AL/AH)|≦3.0 を満足することを特徴とする請求項(1)記載の二成分
系現像剤に関する。
本発明者らは、静電荷像を現像するための二成分系現像
剤の帯電性の環境安定性について鋭意検討した結果、外
添剤として非磁性着色剤含有樹脂粒子と逆極性で粒径20
〜200mμ、比電気抵抗106〜1014Ωcmの有機樹脂粒子を
添加した現像剤が温湿度の変化等種々の環境下での帯電
性の安定性に極めて優れ、カブリのない良好な画像を提
供することを見出したのである。
その理由としては、非磁性着色剤含有樹脂粒子と本発明
で用いるキヤリアとの過度の摺擦によるチヤージアツプ
が前述の有機樹脂粒子によって中和されるからである。
さらに、この有機樹脂粒子を添加することにより、トナ
ーの帯電の立ち上がりが促進され、初期から非常に安定
した帯電特性が達成される。
この理由は未だ明確ではないが、以下の様に推察され
る。すなわち有機樹脂粒子は、キヤリアとトナーの摺擦
当初には、非磁性着色剤含有樹脂粒子よりもむしろキヤ
リア側に強く引き付けられ帯電している。それ故、逆極
性の非磁性着色剤含有樹脂粒子の帯電の立ち上がりが促
進される。一方、一旦立ち上がった後は、逆にキヤリア
よりも非磁性着色剤含有樹脂粒子に強く引き付けられ、
過度の帯電を中和する機能が働き、したがって本発明の
構成のトナーは、帯電の立ち上りおよび飽和帯電量レベ
ルが種々の環境で良好かつ安定に維持できるのである。
上述の作用をより一層効果的にするために本発明の二成
分系現像剤では、有機樹脂粒子の粒径は20〜200mμ、好
ましくは30〜150mμ、比電気抵抗は106〜1014Ωcmであ
る。
粒径が上記範囲より小さいと、有機樹脂粒子は非磁性着
色剤含有樹脂粒子に強く付着しすぎたり、埋め込まれた
りする他、有機樹脂粒子同志が、凝集物となって遊離状
態となったりして、上述の効果が消失してしまう。一
方、上記範囲より大きいと、分散が不均一となったり、
遊離したりして効果が消失してしまう。また比電気抵抗
は、1014Ωcmより大きいと、有機樹脂粒子の凝集性が増
し、混合性が低下すると同時に有機樹脂粒子自身がチヤ
ージアツプしてしまい非画像部にトナーと共に飛翔して
カブリが生じたり、キヤリアスペント等の弊害が生じて
しまう。また106Ωcmより小さいと、特に高温高湿下で
トナー帯電量が低下し、結果としてトナー飛散によるカ
ブリが生じたり、現像時にリーク現象が発生したりして
画像欠陥が発生してしまう。
本発明においては、その性能を確実に発揮し安定な負帯
電性を得るためには、有機樹脂粒子を非磁性着色剤含有
樹脂粒子に対して0.1〜5.0重量%含有することが好まし
い。
この有機樹脂粒子の含有率が0.1重量%より小さい場合
には、負帯電性が安定に得られず、また5.0重量%より
大きい場合には、混合性の不良や帯電が不安定になる等
の問題点がある。
また、トナーを小径化した場合も本発明の有機樹脂粒子
は好適である。
すなわち、トナーを小径化すると、トナーとキヤリアの
接触点が増え、キヤリアスペントが起こりやすくなった
り、トナーとトナーの接触点が増え、トナーブロツキン
グが起りやすくなる等の問題点がある。
これに対して、20〜200mμと適度な大きさの球形の有機
樹脂粒子が良好なスペーサーとなり、前記問題点が生じ
ず良い効果を及ぼす。トナーブロツキングに対しては、
逆極性樹脂粒子の材質を非磁性着色剤含有樹脂粒子に用
いられる樹脂よりもガラス転移温度(Tg)の高いものを
用いるとより一層効果的である。
先に述べた様に逆極性の樹脂粒子をトナーに添加する例
はいくつか見られ、たとえば特開昭54-45135号公報や、
特公昭52-32256号公報ではトナー粒径より小さな無色の
樹脂粒子の添加が提案されている。
しかし、これらの例ではトナーと逆極性の樹脂粒子は別
々に挙動し、現像時にトナーは潜像部に付着するのに対
して逆極性樹脂粒子は背景部に付着するとしている。
すなわち逆極性樹脂粒子は、トナーの帯電を助長する働
きをしていることになる。しかしながら、本発明では、
トナー粒径に対して十分小さな逆極性の有機樹脂粒子を
用い、最終的に非磁性着色剤含有樹脂粒子と強く付着さ
せ、一体となって挙動させることに特徴がある。
また従来逆極性の樹脂粒子は、大きな帯電量を持たせる
のが困難な磁性トナーに対して、帯電を補助する目的で
用いられていた。それに対して本発明では、むしろ帯電
が過大になりやすい非磁性カラートナーに対して積極的
に用いることに特徴がある。
さらに最近では、特開平1-113767号公報に記載されてい
るように、シリカと有機樹脂粒子を併用することが提案
されているが、これはドラムとトナーの付着力を弱める
ために使用されているもので本発明の二成分系現像剤に
用いるカラートナーとは異なるものである。
さらにまた特公平2-3173号公報、同3174号公報、同3175
号公報に記載されているように現像剤中に平均粒径0.05
〜5μm(5〜500mμ)の樹脂製の微粉末を混合するも
のが知られている。
しかしながら、これらの微粉末は、公報中に記載されて
いるように一般的な(アクリル酸エステルモノマー、メ
タクリル酸エステルモノマー、スチレン系モノマー、含
窒素付加重合性モノマー、重合性不飽和カルボン酸モノ
マーから選択される1種類以上のモノマーから得られる
単独もしくは共重合体からなる)樹脂によって構成され
ているだけであり、その微粉末の比電気抵抗は、通常知
られている様に1015以上となるため、前述に述べたとお
り混合性の低下、カブリの発生、キヤリアスペント等の
問題を生じるものである。
これに対し本発明の逆極性の有機樹脂粒子は、例えばそ
の粒子中に両性界面活性剤等の特定の分散安定剤を含ま
せたり、または親水基が枝として含まれているような重
合開始剤を用いて重合させたりすることによって粒子の
少なくとも表面に親水性を持たせることにより比電気抵
抗を106〜1014Ωcmに下げれば良いが、これに限定され
ることなく他の方法によって比電気抵抗を106〜1014Ωc
mにしても良い。
また本発明においては、トナー帯電を積極的に中和する
目的のためにキヤリアと非磁性着色剤含有樹脂粒子の摩
擦帯電量が、 15℃/10%RH下でAL、 30℃/80%RH下でAH 上記キヤリアと上記有機樹脂粒子の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でBL、 30℃/80%RH下でBH としたとき、下記条件 1.1≦|AL/AH|≦3.0 1.2≦|BL/BH|≦8.0 1.0≦|(BL/BH)/(AL/AH)|≦3.0 であることが好ましい。
各値が上記範囲にないと、中和効果が不十分のために低
湿下での画像濃度低下や高湿下でトリボ電荷量が下がり
すぎてトナー飛散が生じカブリ等の問題が発生する。
なお、本発明における有機樹脂粒子の粒子径は、APA-50
0型(堀場製作所製)にて測定した体積平均粒子径であ
る。
本発明に添加剤として用いられる逆極性の有機樹脂粒子
を構成するモノマーは特に限定されるものではないが、
トナーの帯電性等を考慮し選択する必要がある。本発明
に用いることのできる付加重合性を有するモノマーの具
体例として次の各モノマーを挙げることができる。
即ち、スチレン及びその誘導体、例えばメチルスチレ
ン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルス
チレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロ
ピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、へ
プチルスチレン、オクチルスチレンの如きアルキルスチ
レン、フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレ
ン、ジブロモスチレン、ヨードスチレンの如きハロゲン
化スチレン、更にニトロスチレン、アセチルスチレン、
メトキシスチレン等が挙げられる。
また、付加重合性不飽和カルボン酸類、即ちアクリル
酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン
酸、α−メチルクロトン酸、α−エチルクロトン酸、イ
ソクロトン酸、チグリン酸、ウンゲリカ酸の如き付加重
合性不飽和脂肪族モノカルボン酸、又はマレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グル
タコン酸、ジヒドロムコン酸の如き付加重合性不飽和脂
肪族ジカルボン酸が挙げられる。
また、これらカルボン酸の金属塩化したものも用いられ
ることができ、この金属塩化は重合終了後に行うことが
できる。
また、前記付加重合性不飽和カルボン酸とアルキルアル
コール、ハロゲン化アルキルアルコール、アルコキシア
ルキルアルコール、アラルキルアルコール、アルケニル
アルコールの如きアルコールとのエステル化物等が挙げ
られる。そして、上記アルコールの具体例としてメチル
アルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、
ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコ
ール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニ
ルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアル
コール、ヘキサデシルアルコールの如きアルキルアルコ
ール;これらアルキルアルコールを一部ハロゲン化した
ハロゲン化アルキルアルコール;メトキシエチルアルコ
ール、エトキシエチルアルコール、エトキシエトキシエ
チルアルコール、メトキシプロピルアルコール、エトキ
シプロピルアルコールの如きアルコキシアルキルアルコ
ール;ベンジルアルコール、フエニルエチルアルコー
ル、フエニルプロピルアルコールの如きアラキルアルコ
ール;アリルアルコール、クロトニルアルコールの如き
アルケニルアルコールが挙げられる。
また、前記付加重合性不飽和カルボン酸より誘導される
アミド及びニトリル;エチレン、プロピレン、ブテン、
イソブチレンの如き脂肪族モノオレフイン;塩化ビニ
ル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、1,2−ジクロルエチレ
ン、1,2−ジブロムエチレン、1,2−ジヨードエチレン、
塩化イソプロペニル、臭化イソプロペニル、塩化アリ
ル、臭化アリル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビ
ニリデンの如きハロゲン化脂肪族オレフイン;1,3−ブタ
ジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ブタジ
エン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2,4−ヘキサ
ジエン、3−メチル−2,4−ヘキサジエンの如き共役ジ
エン系脂肪族ジオレフインが挙げられる。
更に、酢酸ビニル類、ビニルエーテル類;ビニルカルバ
ゾール、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等の含窒素
ビニル化合物が挙げられる。
本発明に係る有機樹脂粒子にはこれらモノマー1種又は
2種以上を重合したものを用いることができる。
本発明に用いる逆極性の有機樹脂粒子は1種類だけを用
いることに限定されるものではなく、複数の種類を併用
することができる。
また、本発明に用いられる逆極性の有機樹脂粒子の製造
方法としては、スプレードライ法、懸濁重合法、乳化重
合法、ソープフリー重合法、シード重合法、機械粉砕法
など、球形微粒子を製造できる方法ならどの方法でも用
いることができる。この中で特に適しているものとし
て、残存乳化剤が皆無である為、トナーの帯電性を阻害
せず比電気抵抗値の環境変動が少ないソープフリー重合
法が挙げられるが、特に限定されるものではない。
逆極性の有機樹脂粒子は、必要に応じて粒子表面処理を
施しても良い。表面処理の方法としては、鉄、ニツケ
ル、コバルト、銅、亜鉛、金、銀等の金属を蒸着法やメ
ツキ等で表面処理する方法、又は上記金属や磁性体、導
電性酸化亜鉛等の金属酸化物などをイオン吸着や、外添
などにより固定させる方法、顔料又は染料、さらには重
合体樹脂等々摩擦帯電可能な有機化合物をコーテイング
や外添などにより担持させても良い。
また本発明に用いる有機樹脂粒子の分子量分布は、ピー
ク分子量が1万〜500万の範囲にある必要があり、好ま
しくは2万〜100万の範囲にあるのが良い。ピーク分子
量が500万より大きい場合はカラートナーの定着性に悪
影響を与え、また1万よりも小さい場合には汚染したり
耐ブロツキング性が悪くなる等の問題点が生じる。
本発明の現像剤には前述の有機樹脂粒子に加え、流動向
上剤を添加しても良い。この流動向上剤としては、疎水
性無機酸化物を用いると、帯電性及び流動性に関し有機
樹脂粒子の働きを助長するように作用するため特に好ま
しい。その作用を十分に発揮させるためには、BET比表
面積が80m2/g以上であることが望まれ、特に150m2/g以
上である場合には、前述の作用をより顕著に生じさせる
ことができる。
この疎水性無機酸化物としては、特にケイ素ハロゲン化
合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化
処理した処理シリカ微粉体を用いることがより好まし
い。該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験
によって測定された疎水化度が30〜80の範囲の値を示す
ようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。
疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応、或は物理吸
着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理することに
よって付与される。
好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物
で処理する。
その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフエニルジエトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチ
ルジシロキサン、1,3−ジフエニルテトラメチルジシロ
キサン及び1分子当たり2から12個のシロキサン単位を
有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSiに結合し
た水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等がある。
これらは1種或は2種以上の混合物で用いられる。
市販品としては、タラノツクス−500(タルコ社)、ア
エロジル(AEROSIL)R-972(日本アエロジル社)等があ
る。その添加量は、着色剤含有樹脂粒子に対して0.3〜
2重量%である。
この添加量は、後述する非磁性着色剤含有樹脂粒子の粒
度分布とも関係するが、0.3重量%未満では適度な流動
性が達成できにくくなり、2重量%以上であるとトナー
飛散やカブリなどの弊害が生じやすい。
本発明に係るトナーには、荷電特性を安定化するために
荷電制御剤を配合しても良い。その際トナーの色調に影
響を与えない無色又は淡色の荷電制御剤が好ましい。そ
の際の負荷電制御剤としては例えばアルキル置換サリチ
ル酸の金属錯体(例えばジ−tert−ブチルサリチル酸の
クロム錯体又は亜鉛錯体)の如き有機金属錯体が挙げら
れる。負荷電制御剤をトナーに配合する場合には結着樹
脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜
8重量部添加するのが良い。
本発明に係るトナーとキヤリアとを混合して二成分現像
剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃
度として、2〜10重量%、好ましくは3〜9重量%にす
ると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2重量%
未満では画像濃度が低く実用不可となり、10重量%を越
えるとカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿
命を短める。
本発明に使用される着色剤としては、公知の染顔量、例
えばフタロシアニンブルー、インダスレンブルー、ピー
コツクブルー、パマネントレツド、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。
その含有量としては、OHPフイルムの透過性に対し敏感
に反映するよう結着樹脂110重量部に対して12重量部以
下であり、好ましくは0.5〜9重量部である。
本発明のトナーには必要に応じてトナーの特性を損ねな
い範囲で添加剤を混合しても良いが、そのような添加剤
としては、例えばポリ四フツ化エチレン、ステアリン酸
亜鉛、ポリフツ化ビニリデンの如き滑剤、あるいは定着
助剤(例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロ
ピレンなど)等がある。
本発明のトナーの製造にあたっては、熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダー等の熱混練機によって構成材料を
良く混練した後、機械的な粉砕、分級によって得る方
法、或は結着樹脂溶液中に着色剤等の材料を分散した
後、噴霧乾燥することにより得る方法、又は、結着樹脂
を構成すべき単量体に所定材料を混合した後、この乳化
懸濁液を重合させることによりトナーを得る重合トナー
製造法等それぞれの方法が応用できる。
本発明において、カラートナーは、体積平均粒径が6〜
10μmであり、5μm以下の粒径を有する非磁性着色剤
含有樹脂粒子が15〜40個数%含有され、12.7〜16.0μm
の粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が0.1〜5.0体
積%含有され、16μm以上の粒径を有する非磁性着色剤
含有樹脂粒子が1.0体積%以下含有される粒度分布を有
している。
さらに、本発明において、カラートナーは、6.35〜10.1
μmの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が下記式 ここで、V:6.35〜10.1μmの粒径を有する非磁性着色剤
含有樹脂粒子の体積% N:6.35〜10.1μmの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂
粒子の個数% dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒径 を満足する粒度分布を有するとき、効果はより顕著であ
り特に好ましい。
上記の粒度分布を有するトナーは、感光体上に形成され
た潜像に忠実に再現することが可能であり、網点及びデ
ジタルのような微小なドツト潜像の再現性にも優れ、特
にハイライト部の階調性及び解像性に優れた画像を与え
る。更に、コピー又はプリントアウトを続けた場合でも
高画質を保持し、且つ、高濃度の画像の場合でも、従来
の非磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現像を
行うことが可能であり、経済性、及び複写機又はプリン
ター本体の小型化にも利点を有するものである。
本発明の非磁性カラートナーにおいて、このような効果
が得られる理由は、必ずしも明確でないが、以下のよう
に推定される。(以下のトナーの粒度分布に関する説明
において、「非磁性着色剤含有樹脂粒子」を「トナー粒
子」と略す。) 従来、非磁性カラートナーにおいて5μm以下のトナー
粒子は、帯電量コントロールが困難であったり、トナー
としての流動性を損ない、又、トナー飛散して機械を汚
す成分として、更に、画像のカブリを生ずる成分とし
て、積極的に減少することが必要であると考えられてい
た。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、5μm程度
のトナー粒子が高品質な画質を形成するための必須の成
分であることが判明した。
例えば、0.5μm〜30μmにわたる粒度分布を有する非
磁性トナー及びキヤリアを有する二成分系現像剤を用い
て、感光体上の表面電位を変化し、多数のトナー粒子が
現像され易い大きな現像電位コントラストから、ハーフ
トーンへ、更に、ごく僅かのトナー粒子しか現像されな
い小さな微小ドツトの潜像まで、感光体上の潜像電位を
変化させた潜像を現像し、感光体上の現像されたトナー
粒子を集め、トナー粒度分布を測定したところ、8μm
以下のトナー粒子が多く、特に5μm程度のトナー粒子
が微小ドツトの潜像上に多いことが判明した。即ち、5
μm程度の粒径のトナー粒子が感光体の潜像の現像に円
滑に供給される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ
出すことなく、真に再現性の優れた画像が得られるもの
である。
これは、前述の5μm程度の粒径のトナー粒子の存在の
必要性と関係があるが、5μm以下の粒径のトナー粒子
は、確かに微小ドツトの潜像を忠実に再現する能力を有
するが、それ自身かなり凝集性が高く、そのため非磁性
トナーとしての流動性が損なわれることがある。
本発明者らは、流動性の改善を目的として、流動性向上
剤を添加することによって流動性の向上を図ったが、画
像濃度、トナー飛散、カブリ等全ての項目を満足させる
ことは難しかった。そこで本発明者は、更にトナーの粒
度分布について検討を重ねたところ、5μm以下の粒径
のトナー粒子を15〜40個数%含有させた上で、12.7〜1
6.0μmのトナー粒子を0.1〜5.0体積%含有させること
によって流動性が更に向上し、高画質化が達成できるこ
とを知見した。即ち、12.7〜16.0μmの範囲のトナー粒
子が5μm以下のトナー粒子に対して、適度にコントロ
ールされた流動性を持つためと考えられ、その結果、コ
ピー又はプリントアウトを続けた場合でも高濃度で解像
性及び階調性の優れたシヤープな画像が提供されるもの
である。
更に本発明者らは、粒度分布の状態と現像特性を検討す
るなかで、6.35〜10.1μmのトナー粒子について前記式
で示すような最も目的を達成するに適した粒度分布の存
在状態があることも知見した。
即ち、一般的な風力分級によって粒度分布を調整した場
合、前記式の値が大きいということは微小ドツト潜像を
忠実に再現する5μm程度のトナー粒子が増加し、値が
小さいということは逆に5μm程度のトナー粒子が減少
することを示していると解される。
従って、vが6〜10μmの範囲にあり、且つ、前記関
係式を更に満足する場合に、さらに良好なトナー流動性
及び忠実な潜像再現が達成される。
又、16μm以上の粒径のトナー粒子については、1.0体
積%以下にし、できるだけ少ない方が好ましい。
更に詳しく説明する。5μm以下の粒径のトナー粒子が
全粒子数の15〜40個数%、更に好ましくは20〜35個数%
が良い。5μm以下の粒径のトナー粒子が15個数%未満
であると、高画質に有効なトナー粒子が少なく、特に、
コピー又はプリントアウトを続けることによってトナー
が使われるに従い、有効なトナー粒子成分が減少して、
本発明で示すところのカラートナーの粒度分布のバラン
スが悪化し、画質がしだいに低下する恐れが有る。又、
40個数%を越えると、トナー粒子相互の凝集状態が生じ
易く、本来の粒径以上のトナー魂となり易いため、荒れ
た画質となったり、解像性を低下させたり、又は潜像の
エツジ部と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味の
画像となり易い。
また、12.7〜16.0μmの範囲のトナー粒子が0.1〜5.0体
積%であることが良く、好ましくは0.2〜3.0体積%が良
い。5.0体積%よりも多いと、画質が悪化すると共に、
必要以上の現像、即ち、トナーののり過ぎが起り、トナ
ー消費量の増大を招く。一方、0.1体積%未満である
と、流動性の低下により画像濃度が低下する恐れが有
る。
また、16μm以上の粒径のトナー粒子が1.0体積%以下
であることが良く、更に好ましくは0.6体積%以下であ
り、1.0体積%より多いと、細線再現における妨げにな
るばかりでなく、転写において、感光体上に現像された
トナー粒子の薄層面に16μm以上の粗めのトナー粒子が
突出して存在することで、トナー層を介した感光体と転
写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条
件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生する要因と
なり易い。又、カラートナーの体積平均径は6〜10μ
m、好ましくは7〜9μmが良く、この値は先に述べた
各構成要素と切りはなして考えることはできないもので
ある。体積平均粒径6μm未満では、グラフイツク画像
などの画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナー
ののり量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じ
易い。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対し
て、内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えら
れる。体積平均粒径10μm以上では解像度が良好でな
く、又、複写の始めは良くとも使用を続けていると画質
低下を発生し易い。
トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できるが、
本発明においてはコールターカウンターを用いて行っ
た。
即ち、測定位置としてはコールターカウンターTA-II型
(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力
するインターフエイス(日科機製)及びCX-1パーソナル
コンピユータ(キヤノン製)を接続し、電解液は1級塩
化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。測定
法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として
界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩
を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料
を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処
理を行い、前記コールターカウンターTA-II型により、
アパチヤーとして100μmアパチヤーを用いて、個数を
基準として2〜40μmの粒子の粒度分布を測定して、そ
れから本発明に係るところの値を求めた。
本発明の非磁性着色剤含有樹脂粒子に使用する結着物質
としては、従来電子写真用トナー結着樹脂として知られ
る各種の材料樹脂が用いられる。
例えば、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン共重合
体、スチレン・アクリル共重合体等のスチレン系共重合
体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エ
チレン・ビニルアルコール共重合体のようなエチレン系
共重合体、フエノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリ
ルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、マレイン酸系樹脂等である。また、いずれの樹脂も
その製造方法等は特に制約されるものではない。
これらの樹脂の中で、特に負帯電能の高いポリエステル
系樹脂を用いた場合、本発明の効果は絶大である。すな
わち、ポリエステル系樹脂は定着性にすぐれ、カラート
ナーに適している反面、負帯電能が強く帯電が過大にな
りやすいが、本発明の構成にポリエステル樹脂を用いる
と弊害は改善され、優れたトナーが得られる。
特に、次式 (式中Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x,yは
それぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均値は2
〜10である。)で代表されるビスフエノール誘導体もし
くは置換体をジオール成分とし、2価以上のカルボン酸
またはその酸無水物またはその低級アルキルエステルと
からなるカルボン酸成分(例えばフマル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメ
リツト酸、ピロメリツト酸など)とを共縮重合したポリ
エステル樹脂がシヤープな溶融特性を有するのでより好
ましい。
本発明においてはキヤリア芯材表面への被覆樹脂として
は電気絶縁性樹脂を用いるが、トナー材料、キヤリア芯
材材料により適宜選択される。本発明においては、キヤ
リア芯材表面との接着性を向上するために、少なくとも
アクリル酸(又はそのエステル)単量体およびメタクリ
ル酸(又はそのエステル)単量体から選ばれる少なくと
も一種の単量体を含有することが必要である。特にトナ
ー材料として、負帯電能の高いポリエステル樹脂粒子を
用いた場合、帯電を安定する目的でさらにスチレン系単
量体との共重合体とすることが好ましく、スチレン系単
量体の共重合重量比を5〜70重量%とすることガ好まし
い。
上記共重合体の平均分子量は、キヤリア芯材表面の被覆
の均一性、被覆強度を考慮して数平均分子量が10,000〜
35,000、好ましくは17,000〜24,000、重量平均分子量が
25,000〜100,000、好ましくは49,000〜55,000であるこ
とが好ましい。
本発明に使用できるキヤリア芯材の被覆樹脂用モノマー
としては、スチレン系モノマーとしては、例えば、スチ
レンモノマー、クロロスチレンモノマー、α−メチルス
チレンモノマー、スチレン−クロロスチレンモノマーな
どがあり、アクリル系モノマーとしては、例えばアクリ
ル酸エステルモノマー(アクリル酸メチルモノマー、ア
クリル酸エチルモノマー、アクリル酸ブチルモノマー、
アクリル酸オクチルモノマー、アクリル酸フエニルモノ
マー、アクリル酸2エチルヘキシルモノマー)などがあ
り、メタクリル酸エステルモノマー(メタクリル酸メチ
ルモノマー、メタクリル酸エチルモノマー、メタクリル
酸ブチルモノマー、メタクリル酸フエニルモノマー)な
どがある。
本発明においては、キヤリア芯材に対して0.05〜10重量
%の範囲で被覆樹脂で被覆するのが好ましい。この被覆
樹脂が0.05重量%より少ない場合には、ドラムにキヤリ
アが付着してしまい良好な現像を行えず、また10重量%
より多い場合には、キヤリアの耐久性が低下すると共
に、キヤリアからトナー放れが悪くなり現像効率が低下
しやすくなる。
またキヤリアの重量平均粒径は25〜65μの範囲であるこ
とが好ましい。この重量平均粒径が25μより小さい場合
には、ドラムにキヤリアが付着してしまい良好に現像を
行えず、また65μより大きい場合には、ハーフトーンの
均一性の低下による画質低下が生じやすい。
本発明に使用されるキヤリア芯材(磁性粒子)として
は、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニツケル、銅、亜
鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及び
それらの合金又は酸化物などが使用できる。又、その製
造方法として特別な制約はない。
本発明においては、上記キヤリア芯材としては、98%以
上のCu-Zn-Fe(金属組成比(5〜20):(5〜20):
(30〜80)の組成からなるフエライトキヤリア芯材を使
用すると、銅の含有によりキヤリア芯材の表面が適度な
平滑面となるため被覆樹脂の被覆厚が均一になることに
より帯電の安定化及び長寿命化が計れ特に好ましい。
以下に本発明の測定法について述べる。
(1)摩擦帯電量測定: 測定法を図面を用いて詳述する。
第1図はトナー及び外添剤のトリボ電荷量を測定する装
置の説明図である。先ず、底に500メツシユのスクリー
ン3のある金属製の測定容器2に摩擦帯電量を測定しよ
うとするトナーとキヤリアの重量比1:19の混合物又、外
添剤の場合には、1:99の混合物を50〜100ml容量のポリ
エチレン製のビンに入れ、約10〜40秒間手で振盪し、該
混合物(現像剤)約0.5〜1.5gを入れ金属製のフタ4を
する。このときの測定容器2全体の重量を秤りW1(g)
とする。次に、吸引機1(測定容器2と接する部分は少
なくとも絶縁体)において、吸引口7から吸引し風量調
節弁6を調整して真空計5の圧力を250mmAqとする。こ
の状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナー(又
は外添剤)を吸引除去する。このとき電位計9の電位を
V(ボルト)とする。ここで8はコンデンサーであり、
容量をC(μF)とする。又、吸引後の測定容器全体の
重量を秤りW2(g)とする。このトナー(又は外添剤)
の摩擦帯電量(μc/g)は下式の如く計算される。
(但し、測定条件は23℃、60%RHとする。) 又測定に用いるキヤリアは250メツシユパス、350メツシ
ユオンのキヤリア粒子が70〜90重量%有する本発明のフ
エライトキヤリアを使用する。
(2)体積固有抵抗測定: ペレツト(20mmφ×2〜3mm厚)を10t×30秒の加圧成形
でつくり、このペレツトを22℃/55%RHの環境チヤンパ
ーに24時間放置した後、体積固有抵抗測定器(タケダ理
研社製TR-8601 HIGH MEGAOHM METER)により、電場を変
えて抵抗値を測定し、データプロツトにより1kv/cmの値
を読みとる。
〔実施例〕
以下に実施例をもって本発明を詳細に説明する。尚、%
及び部は全て重量%及び重量部を示す。
実施例1 プロポキシ化ビスフエノールとフマル酸を 縮合して得られたポリエステル樹脂 100部 フタロシアニン顔料 4部 ジ−tert−ブチルサリチル酸のクロム錯塩 2部 をヘンシエルミキサーにより十分予備混合を行い、3本
ロールミルで少なくとも2回以上溶融混練し、冷却後ハ
ンマーミルを用いて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次いで
エアージエツト方式による微粉砕機で微粉砕した。さら
に得られた微粉砕物を分級して本発明の粒度分布となる
ように2〜10μを選択し、非磁性着色剤含有樹脂粒子を
得た。得られた着色剤含有樹脂粒子100部に外添剤とし
て粒径が55mμ、比電気抵抗が3×1010Ωcmであるモノ
マー構成としてメタクリル酸メチルユニツトおよび重合
性アミノ酸化合物CCH2=CH-N(CH3)-C2H4-SO3Hを含有する
アクリル系樹脂粒子1.0部を合せてシアントナーとし
た。
このシアントナーは、 であった。
このシアントナー5部に対しスチレン50%、メチルメタ
クリレート20%、2エチルヘキシルアクレート30%から
なる共重合体(数平均分子量21250、重量平均分子量523
60)を重量平均粒径45μ、35μ以下4.2%、35〜40μ、
9.5%、34μ以上0.2%の粒度分布を有するCu-Zn-Fe系フ
エライトキヤリアに0.5%コーテイングしたキヤリアを
総量100部になるように混合し二成分系現像剤とした。
このときの AL=33μc/g、AH=−18μc/g、AL/AH=1.83、BL=+220
μc/g、BH=+50μc/g、BL/BH=4.4 (BL/BH)/(AL/AH)=2.40 であった。
この二成分系現像剤を用いて市販の普通紙カラー複写機
(カラーレーザーコピア500キヤノン製)にて現像コン
トラストを270Vに設定し、23℃/65℃下で画出ししたと
ころ得られた画像は濃度1.52と高く、カブリも全くなく
鮮明なものであった。以後更に10,000枚のコピーを行っ
たがその間の濃度低下は0.05と小さく、カブリ、鮮明さ
も初期と同等のものが得られた。又低温低湿下(20℃/1
0%RH)において、現像コントラストを330Vに設定し、
画出しを行ったところ、画像濃度も1.48と高く、本発明
により低湿下での帯電量制御に効果のあったことを示唆
している。
また高温高湿下で(30℃/80%)現像コントラストを250
Vに設定し画出しを行ったところ、画像濃度も1.55と非
常に安定で良好な画像が得られた。
更に23℃/60%RH、20℃/10%、30℃/80%、の各環境に
1ヵ月放置後の初期画像においても、全く異常は認めら
れなかった。
実施例2 外添剤として、実施例1に使用したアクリル系樹脂粒子
0.5部、ヘキサメチルジシラザンで処理したシリカ微粉
体(BET比表面積230m2/g)0.5部を使用する以外は実施
例1と同様に画出しを行ったところ、 20℃/10%下で 1.35〜1.50 23℃/65%下で 1.45〜1.55 30℃/80%下で 1.50〜1.60 と実施例1に比べて若干環境特性は低下したが良好な結
果が得られた。
実施例3 外添剤としてメタクリル酸メチル含有量を減らして、比
電気抵抗が2×109Ωcm、個数平均分子量68,000、粒径6
5mμのアクリル系樹脂粒子を0.8部使用する以外は実施
例1と同様にしてシアントナーとした。
このときの BL=+250μc/g、BH=+100μc/g、BL/BH=2.5 (BL/BH)/(AL/AH)=1.37 であった。
このシアントナーを用いて実施例1と同様に画出しを行
ったところ 30℃/80%下で 1.55〜1.70 と実施例1に比べて若干高くなったが、良好な結果が得
られた。
比較例1 実施例1において、アクリル系粒子を使用しない以外は
実施例1と同様に画出しを行ったところ、20℃/10%下
でカブリが発生し、画像濃度も低下した。
比較例2 実施例2において、アクリル系粒子を使用しない以外は
実施例2と同様に行ったところ 20℃/10%下で 1.15〜1.30 23℃/65%下で 1.40〜1.55 30℃/80%下で 1.50〜1.60 と環境特性が悪化した。
比較例3 外添剤として、比電気抵抗が3×1015Ωcm、粒径が60m
μのアクリル系樹脂粒子0.8部を使用する以外は、実施
例1と同様に行ったところ、20℃/10%以下で背景部に
カブリが生じた。
〔発明の効果〕
本発明において、二成分系現像剤は、少なくとも非磁性
着色剤含有樹脂粒子と外添剤とを有するカラートナー及
びキヤリアを有しており、 該外添剤は、粒径20〜200mμ及び比電気抵抗106〜1014
Ωcmを有しかつ該キヤリアと摩擦帯電させたときに該非
磁性着色剤含有樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒
子を含んでおり、該カラートナーは、体積平均粒径が6
〜10μmであり、5μm以下の粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子が15〜40個数%含有され、12.7〜16.0μ
mの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が0.1〜5.0
体積%含有され、16μm以上の粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子が1.0体積%以下含有される粒度分布を
有することから、トナーが十分に帯電していない帯電当
初には、その摺擦当初にはキヤリア側に強く引き付けら
れて帯電しており、トナー帯電の立ち上りが促進される
一方、一旦立ち上がった後、逆にトナーに強く引き付け
られ、トナーの過度の帯電を中和する機能が働くので、
トナーが特定の粒度分布を有する小さい粒径のトナーで
あっても、トナーは帯電の立ち上りおよび飽和帯電量レ
ベルが種々の環境で良好かつ安定に維持することがで
き、さらに、カラートナーが特定の粒度分布を有するこ
とで、感光体上に形成された潜像に忠実に再現すること
が可能であり、網点及びデジタルのような微小なドツト
潜像の再現性にも優れ、特にハイライト部の階調性及び
解像性に優れた画像を与える。更に、コピー又はプリン
トアウトを続けた場合でも高画質を保持し、且つ、高濃
度の画像の場合でも、従来の非磁性トナーより少ないト
ナー消費量で良好な現像を行うことが可能であり、経済
性及び、複写機又はプリンター本体の小型化にも利点を
有するものある。
さらに、上記キヤリアが、キヤリア芯材重量に対して0.
05〜10重量%の樹脂で被覆され、重量平均粒径25〜65μ
mを有する場合には、キヤリアがドラムに付着しないの
で耐久性があり、またことを特徴する二成分系現像剤に
関する。キヤリアからのトナー離れが良いので各種環境
下においてさらに安定した画像が得られる。
さらにまた、上記キヤリア芯材が、98%以上のCu-Zn-Fe
(金属組成比(5〜20):(5〜20):(30〜80))の
組成からなるフェライトである場合には、表面平滑性が
容易で帯電付与能力が安定し、かつコートを安定にでき
ると共にキヤリアの長寿命化を計ることができる。
さらにまた、上記キヤリアと上記非磁性着色剤含有樹脂
粒子の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でAL、 30℃/80%RH下でAH 上記キヤリアと上記有機樹脂粒子の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でBL、 30℃/80%RH下でBH としたとき、下記条件 1.1≦|AL/AH|≦3.0 1.2≦|BL/BH|≦8.0 1.0≦|(BL/BH)/(AL/AH)|≦3.0 である場合には、トナーの過度の帯電をさらに積極的に
防止し、種々の環境下においてもさらに安定した画像が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は摩擦帯電量測定におけるトナーのトリボ電荷量
を測定する装置の説明図である。 1……吸引機、2……測定容器、3……導電性スクリー
ン、4……フタ、5……真空計、6……風量調節弁、7
……吸引口、8……コンデンサー、9……電位計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/10 9/107 9/113 G03G 9/08 361 9/10 351 321 (56)参考文献 特開 平2−877(JP,A) 特開 平2−879(JP,A) 特開 平1−281457(JP,A) 特開 平1−237560(JP,A) 特開 平1−156764(JP,A) 特開 昭64−81966(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子と外
    添剤とを有するカラートナー及びキヤリアを有する二成
    分系現像剤において、該外添剤は、粒径20〜200mμ及び
    比電気抵抗106〜1014Ωcmを有しかつ該キヤリアと摩擦
    帯電させたときに該非磁性着色剤含有樹脂粒子と逆極性
    に帯電する有機樹脂粒子を含んでおり、該カラートナー
    は、体積平均粒径が6〜10μmであり、5μm以下の粒
    径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜40個数%含
    有され、12.7〜16.0μmの粒径を有する非磁性着色剤含
    有樹脂粒子が0.1〜5.0体積%含有され、16μm以上の粒
    径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0体積%以下
    含有される粒度分布を有することを特徴とする二成分系
    現像剤。
  2. 【請求項2】該キヤリアは、キヤリア芯材重量に対して
    0.05〜10重量%の樹脂で被覆され、重量平均粒径25〜65
    μmを有することを特徴とする請求項(1)記載の二成
    分系現像剤。
  3. 【請求項3】該キヤリア芯材は、98%以上のCu-Zn-Fe
    (金属組成比(5〜20):(5〜20):(30〜80))の
    組成からなるフェライトであることを特徴とする請求項
    (2)記載の二成分系現像剤。
  4. 【請求項4】該キヤリアと該非磁性着色剤含有樹脂粒子
    の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でAL、 30℃/80%RH下でAH 該キヤリアと該有機樹脂粒子の摩擦帯電量が、 15℃/10%RH下でBL、 30℃/80%RH下でBH としたとき、下記条件 1.1≦|AL/AH|≦3.0 1.2≦|BL/BH|≦8.0 1.0≦|(BL/BH)/(AL/AH)|≦3.0 を満足することを特徴とする請求項(1)記載の二成分
    系現像剤。
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