JPS61236559A - 静電像現像用トナ− - 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
いて形成される静電像を現像するための静電像現像用ト
ナーに関するものである。

〔従来の技術〕

静電像の現像は、帯電させたトナー粒子を静電引力を利
用して感光体表面に形成された静電像に付着させ、この
静電像を可視化するプロセスである。そして、この現像
プロセスを繰り返して行うためには、現像プロセスの１
サイクルごとに、感光体上に残留したトナー粒子を除去
して感光体をクリーニングする必要がある。このような
りリーニングには、例えば、ゴム製ブレードなどの接触
部材（以下、単に「ブレード」という。）によって感光
体上の残留トナーをこすり取る、いわゆるブレードクリ
ーニング法が好ましく用いられている。

ところで、静電像現像用トナーを用いた現像プロセスに
おいては、上述のブレードクリーニングだけでは除去す
ることのできないトナーによる感光体汚染やブレードに
よる摺擦傷を生じやすく、感光体の早期劣化を招くとい
う問題を有する。

感光体汚染の代表的なものとして、いわゆるトナーフィ
ルミングがある。このトナーフィルミングは、感光体に
おいて帯電・露光・現像・転写ならびにクリーニングの
一連の工程が繰り返される場合に、例えばクリーニング
工程においてトナー粒子がクリーニングブレードによっ
て感光体表面よりこすり取られるときに、このトナー粒
子を構成する樹脂成分が感光体の表面に徐々に付着・堆
積してゆきこれを被覆してしまう現象によって引き起こ
される。また、このようなフィルミング現象はトナーに
よるのみでなく、クリーニングプレ−ド自体によって生
ずることもある。

トナーあるいはクリーニングブレードによる感光体のフ
ィルミングが生ずると、感光体の帯電特性が変化して残
留電荷の増大あるいは感度の低下などの問題を招き、複
写画像におけるカブリ、にじみなどの発生原因となるば
かりでなく、ブレードによるクリーニングが十分に行わ
れなくなり、残留トナーによる画像汚れを生じやすいと
いう問題も生ずる。そして、このようなフィルミングに
よる感光体汚染は、クリーニングブレードによる摺擦に
よってももはや除去することができないものであり、感
光体の劣化を著しく早めてしまう原因の１つとなってい
る。

また、ブレードを用いて感光体をクリーニングすること
により、感光体表面にブレードによる摺擦傷を生じるこ
とがある。この摺擦傷により感光体表面の電荷が不均一
となり、摺擦傷に対応した画像荒れを生じる。このこと
も感光体の劣化を早める一因となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ブレードクリーニングによっても除去するこ
とのできないフィルミング現象による感光体汚染の発生
という問題を解決し、画像濃度が高く鮮明な複写画像を
長期にわたって安定に形成することができる静電像現像
用トナーを提供することを目的とする。

本発明のさらに他の目的は、ブレードクリーニングにお
いてブレードによって生じる摺擦傷の発生という問題を
解決し、長期にわたって鮮明な複写画像を形成すること
ができる静電像現像用トナーを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕以上の問題
点は、トナー粉末に対してランタン化合物の微粉末を０
．０１〜２０重量％混合してなることを特徴とする静電
像現像用トナーによって解決される。

すなわち、本発明の静電像現像用トナーは、例えばバイ
ンダー樹脂、着色剤および必要に応じて加えられる添加
剤を混合、練肉、粉砕して製造されたトナー粉末に対し
、研磨剤として機能するランタン化合物の微粉末を０．
０１〜２０重量％混合して構成される。

以上の構成の静電像現像用トナーにおいては、現像プロ
セスにおいてランタン化合物の微粉末が感光体表面に均
一な状態で付着し、これがブレードクリーニングの際に
ブレードの掃き取り操作に伴って感光体表面を摺擦して
これを研磨するので、感光体表面における付着物質なら
びにブレードによって発生した摺擦傷が取り除かれ、そ
の結果感光体の表面は常に清浄な状態を保持することが
できることとなる。したがって、トナーフィルミングな
どによる感光体汚染あるいはブレードによる摺擦傷の発
生を防止することができる。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるランタン化合物としては、酸化ランタン
を好ましく用いることができる。ランタン化合物の微粉
末の粒径は、好ましくは０．０１〜１０μｍ１より好ま
しくはＯ，ＯＳ〜５μｍ２特に好ましくは微粉末の粒子
の５０重量％以上が０．０５〜３μｍの範囲に存在する
ものとされる。ランタン化合物の微粉末の粒径が０．０
１μｍより小さい場合にはその研磨力は小さく、感光体
表面を清浄化する作用が小さい、一方、粒径が１０μｍ
より大きい場合には、ランタン化合物の微粉末自身によ
り感光体に傷を発生させてしまい、研磨剤としての効果
を失う、上記ランタン化合物の微粉末の使用量は、トナ
ー粉末に対して０．０１〜２０重量％、好ましくは０．
０２〜１０重量％である。ランタン化合物の微粉末の使
用量が０．０１重量％に満たない場合にはその研磨効果
が小さく、−労使用量が２０重量％を越える場合にはト
ナーの流動性が低下し、画像濃度ならびに画像の鮮鋭性
が不十分となる。

本発明におけるランタン化合物はダイヤモンド研磨剤、
アルミナ研磨剤等と比べると硬度が小さいものであるの
で感光体をソフトに研磨することができる。アルミナや
ダイヤモンドは相当な硬さを持っており、その研削力は
大きく、そのためセレンや有機材料で構成される電子写
真用感光体に対する損傷度合が大きく、したがって感光
体の交換サイクルが早まりコストが大きくなる。またア
ルミナやダイヤモンドはその硬さが大きいために、粒子
の粒径分布に幅があり、大径の粒子によって感光体に研
摩傷を発生させやすい、アルミナやダイヤモンドの粒径
を一定の好ましい範囲にしようとすれば、粒度の調整が
必要となり、コストが大きくなる。この点ランタン化合
物は製法のｎａ４ｉＦ＋から１μｍ以下の粒子を作りや
すく、またその粒径分布はシャープなものとなる。

本発明にけるランタン化合物の微粉末には必要に応じて
他の希土類元素化合物の微粉末が含まれていてもよい。

本発明のトナーは、トナー粉末と上記ランタン化合物の
微粉末を混合して調製される。トナー粉末は、バインダ
ー樹脂に着色剤その他の添加剤が分散されて構成され、
磁性トナーとする場合にはさらに磁性体が含有されて構
成され、通常用いられるトナーの製造法、例えば溶融混
線法、懸濁重合法などによって製造される。

トナーに用いられるバインダー樹脂としては、例えばｐ
゛−クロルスチレン、メチルスチレン等のスチレン類；
塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化
ビニル頬：酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ
酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸ｎ−オクチル、アクリル＃Ｉ３−クロルエチル、アク
リル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−
ブチル、メタクリル酸１ｓｏ−ブチル等のα−メチレン
脂肪族モノカルボン酸のエステル類；アクリロニトリル
、メタアクリロニトリル、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；ビニルメチルケトン、
ビニルへキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等
のビニルケトン類などの単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樹脂、ロジン変
性フェノールホルマリン樹脂、セルローズ樹脂、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、ポリウレタン樹脂、
ポリビニルホルマール樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂・テフロン等のフッ素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。また、バ
インダー樹脂は、単量体成分として上記単量体の他にジ
ビニルベンゼン等のジビニル化合物あるいはジアリル化
合物などの架橋性単量体を添加して得られる三次元構造
を有するホモポリマーであってもよい。

トナーに用いられる着色剤としては、例えばカーボンブ
ラック、ニグロシン染料（Ｃ、Ｉ　、　Ｎａ５０４１５
Ｂ）、アニリンブルー（Ｃ８ｆ　、ｌ１ｋ５０４０５）
、カルコオイルブルー（Ｃ，Ｉ　、Ｎａａｚｏｅｃ　Ｂ
ｌｕｅ３）、クロームイエロー（Ｃ，１，−１４０９０
）、ウルトラマリンブルー（Ｃ、ｒ　、　Ｎａ７７１０
３）　、デュポンオイルレッド（Ｃ，Ｉ。

嵐２６１０５）、オリエントオイルレッド＃３３０（ｃ
、ｒ　。

磁６０５０５）、キノリンイエロー（Ｃ，１，嵐４７０
０５）、メチレンブルークロライド（Ｃ，！、！１ｋＬ
５２０１５）、フタロシアニンブルー（Ｃ，Ｉ　、ｌ１
ｈ７４１６０）、マラカイトグリーンオフサレート（Ｃ
，１，１ｌｈ４２０００）、ランプブラック（Ｃ，１，
嵐７７２６６）、ローズベンガル（Ｃ，１，患４５４３
５）、オイルブラック、アゾオイルブラック、その他の
ものを単独で、または混合して用いることができる。こ
れら着色剤は、十分な濃度の可視像が形成されるに十分
な割合で含有されることが必要であり、通常バインダー
樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部重量部側合と
される。

トナーに用いられる磁性体の具体例としては、コバルト
、鉄、ニッケルなどの金属、アルミニウム、コバルト、
銅、鉄、鉛、ニッケル、マグネシウム、スズ、亜鉛、金
、銀、セレン、チタン、タングステン、ジルコニウムな
どの金属の合金及びそれらの混合物、酸化アルミニウム
、酸化鉄、酸化ニッケルなどの磁性金属酸化物及びこれ
を含む金属化合物、強磁性フェライト及びその混合物を
挙げることができる。これらの磁性体は微粉末とされて
トナー粒子中に分散され、その割合は、トナー粉末全量
に対して１０〜８０重量％、好ましくは３５〜６５重量
％とされる。なお磁性体が着色剤としての効果を示すこ
ともある。

また、トナーには必要に応じて他の添加剤、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレンなどよりなるオフセット防止
剤、外部添加剤としてシリカ、アルミナ、酸化チタン、
フッ化ビニリデン、フッ素化微粉末粒子などの流動性向
上剤を添加することができる。なお流動性向上剤のトナ
ー粉末全量に対する割合は０．０１〜５．０重量％であ
ることが好ましい。この流動性向上剤の添加によってト
ナーの流動性が更に良好なものとなって現像性が向上す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれ
らに限定されるものではない、なお「％」および「部」
はそれぞれ重量％および重量部を表す。

実施例１ ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　１００部カー
ボンブラック　　　　　　　　　　　１０部ポリプロピ
レン　　　　　　　　　　　３．５部「ビスコール６６
０ＰＪ　　（三洋化成社製）以上の物質を混合し、溶融
、混練、冷却、粉砕及び分級の工程による通常のトナー
製造方法により平均粒径１１．２μｍのトナー粉末を製
造した。

つぎに、このトナー粉末に以下の外部添加物質、疎水性
シリカ　　　　　　　　　　　　　０．８部ｒ　Ｒ−９
７２Ｊ　（日本アエロジル社製）酸化ランタン（平均粒
径：０．５μｍ）１３０部を添加し、これらをタービュ
ラーミルで均一に混合して本発明の静電像現像用トナー
を得た。

このトナーと、粒度が１００〜２００メツシユの球形フ
ェライトの表面をスチレン−アクリル樹脂によってコー
ティングした絶縁性キャリアとを混合し、トナー濃度が
２％の二成分系現像剤を調製した。

つぎに、この現像剤を用い、ブレードクリーニング機構
を用いてなる電子写真複写機ｒ　Ｕ　−Ｂｉｘ４５００
Ｊ改造機によって実写テストを行った。その結果、４０
．０００回の連続複写後においても黒点状の画像汚れの
ない鮮明な複写画像が得られ、クリーニング不良の発生
もなかった。また感光体表面を観察したところ、付着物
はみられずフィルミングの生じていないことが確認され
、さらにブレードによる摺擦傷も認められなかった。

実施例２〜６ 実施例１におけるバインダー樹脂、酸化ランタンの平均
粒径および使用量を第１表のようにしたほかは、実施例
１と同様にしてトナーを製造した・さらに、これらのト
ナーを用いて実施例１と同様にして現像剤を調製し、実
写テストを行い、感光体におけるフィルミングおよび摺
擦傷の発生状態ならびに画像の品質について検討した。

その結果を第１表に併せて記載する。第１表の実写テス
トの欄において、ｒＯＪは良好、「Δ」はＯよりは劣る
が実用上支障のないことを表す。

実施例７ ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　５０部磁性粉
（マグネタイト）５０部 ポリプロピレン「ビスコール６６０　Ｐ　４　　３．５
部以上の物質を混合し、溶融、混練、冷却、粉砕及び分
級の工程による通常のトナー製造方法により平均粒径１
０．９μｍのトナー粉末を製造した。

つぎに、このトナー粉末に以下の外部添加物質、疎水性
シリカｒ　Ｒ−９７２Ｊ　　　　　　　　Ｏ，８部酸化
ランタン（平均粒径：０．５μｍ）　　　　１．０部を
添加し、これらをタービュラーミルで均一に混合して本
発明の静電像現像用トナー（ｉｆｆ性トナー）を得た。

このトナーを用い、ブレードクリーニング機構を用いた
電子写真複写機ｒ　Ｕ　−Ｒｉｍ　１２００Ｊ改造機に
よって実写テストを行った。その結果、４０，０００回
の連続複写後においても黒点状の画像汚れのない鮮明な
複写画像が得られ、クリーニング不良の発生もなかった
。また感光体表面を観察したところ、付着物はみられず
フィルミングの生じていないことが確認され、さらにブ
レードによる摺擦傷も認められなかった。

実施例８〜１２ 実施例７におけるバインダー樹脂、酸化ランタンの平均
粒径および使用量を第２表のようにしたほかは、実施例
７と同様にしてトナーを製造した。

さらに、これらのトナーを用いて実施例７と同様に実写
テストを行い、感光体におけるフィルミングおよび摺擦
傷の発生状態ならびに画像の品質について検討した。そ
の結果を第２表に併せて記載する。第２表の実写テスト
の欄において、「○」ｉ良好、「△」はＯよりは劣るが
実用上支障のないことを表す。

比較例１ 実施例１における酸化ランタンを用いないほかは、実施
例１と同様にして平均粒径が１０．９μｍのトナーを得
た。

このトナーを用いて実施例１と同様に現像剤を調製しさ
らに実写テストを行ったところ、複写回数が２５．００
０回に及ぶ時点で画像に荒れが生じ、複写回数が３２．
０００回に及ぶ頃からクリーニング不良による黒点状の
画像汚れが生じた。また感光体表面を観察したところ、
トナーフィルミングが生じており、さらにブレードによ
る摺擦傷が多数認められた。

比較例２ 実施例７における酸化ランタンを用いないほかは、実施
例７と同様にして平均粒径が１２．５μｍのトナーを得
た。

このトナーを用いて実施例７と同様に実写テストを行っ
たところ、複写回数がｉｏ、ｏｏｏ回に及ぶ時点で画像
に荒れが生じ、複写回数が１２，０００回に及ぶ頃から
クリーニング不良による黒点状の画像汚れが生じた。ま
た感光体表面を観察したところ、トナーフィルミングが
生じており、さらにブレードによる摺擦傷が多数認めら
れた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、静電像現像用トナーが研磨剤として機
能するランタン化合物の微粉末を含有しており、このラ
ンタン化合物の微粉末がブレードクリーニングなどの接
触部材を用いたクリーニング工程において感光体の表面
を常時研磨していることから、この感光体を常に清浄で
平滑な状態に保持することができる。すなわち、トナー
あるいはクリーニングブレードを構成する樹脂成分等が
感光体の表面に付着したりあるいはブレードによる摺擦
傷が発生したとしても、ランタン化合物の微粉末の研磨
作用によって付着成分および摺擦傷などの損傷が除去さ
れ、感光体のフィルミング汚染および損傷による画像荒
れを効果的に防止することができる。その結果、感光体
は長時間にわたって良好な状態を保持することができ、
その帯電特性等の劣化を生じにくいことから、カブリあ
るいは荒れのない高品質の複写画像を安定に形成するこ
とができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）トナー粉末に対してランタン化合物の微粉末を０．
   ０１〜２０重量％混合してなることを特徴とする静電像
   現像用トナー。