JP3110184B2 - 非磁性一成分現像剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤に関し、更に詳
しくは電子写真装置または静電記録装置によって感光体
もしくは誘電体上に形成された静電潜像を可視化する非
磁性一成分現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも結着樹脂と着色剤から成る着
色微粒子に、流動化剤として、更に細かいコロイダルシ
リカ（気相法で製造されているシリカ微粒子）等を外添
した（すなわち、着色微粒子と独立して加えた）ものは
「トナー」として用いられ、そのトナーとキャリヤーか
ら成る二成分現像剤は画質の良いことから広範囲に用い
られている。

【０００３】しかしながら、その反面、二成分現像剤に
共通する欠点として以下に示すような点がある。即ち

【０００４】（１）トナーは、トナーとキャリヤー間の
相互摩擦により摩擦電荷を受け取るが、長期にわたり使
用していると、キャリヤー表面にトナーのフィルムが形
成され、その結果、トナーが充分摩擦電荷を獲得できな
くなり、カブリ等が発生する。

【０００５】（２）トナーとキャリヤーは所定範囲の混
合比に調整されていなければならないが、二成分現像剤
を長期間にわたって使用していると、その混合比が変動
して所定範囲から外れてしまい、画質が安定しない。又
上記混合比の制御方法が難しい。

【０００６】（３）キャリヤーとして、一般に、表面を
酸化した鉄粉もしくはガラスビーズが多用されている
が、これらのキャリヤーによって感光体の表面が機械的
に損傷され、感光体の寿命を縮めてしまう。

【０００７】（４）一定期間使用したら、現像剤を交換
する必要があるので、メンテナンスが省けない。

【０００８】（５）トナーの他に大量のキャリヤーが不
可欠になるために小型化が出来ない。

【０００９】そこで、近年、キャリヤーを用いないで、
トナーの中に磁性粉を含有させた磁性一成分現像剤を用
いた種々の現像法が提案されている（例えば米国特許
３，９０９，２５８号、米国特許第４，１２１，９３１
号）。

【００１０】しかしながら、これら公知の方法にも次の
ような欠点がある。即ち、 （１）磁性一成分現像剤は電気抵抗が小さい磁性粉を多
量に含有しているので、帯電量を高くするのが困難で、
結果として感光体上の現像剤の像は普通紙等の支持部材
へ静電的に転写することが困難である。特に、多湿の雰
囲気下では充分な転写性能が得られない。

【００１１】（２）黒い磁性粉が多量に含有されるた
め、現像剤のカラー化が困難である。 （３）磁性粉が多量に含有されているため二成分現像剤
に比較して、磁性一成分現像剤は定着力が低下する。そ
の結果、定着器の温度や圧力を高くしなければならず、
ランニングコストが高くなる。

【００１２】ところで、最近、磁性粉を含有せず、抵抗
の大きい非磁性一成分現像剤を用いた現像法が注目を集
めている。それらの現像法としては、例えば、米国特許
第２，８９５，８４７号、米国特許第３，１５２，０１
２号、特公昭４１−９４７５号、特公昭４５−２８７７
号、特公昭５４−３６２４号等に記載されているタッチ
ダウンまたインプレッション現像に基づくものが挙げら
れる。

【００１３】これらの方法では、従来二成分現像方式に
用いられた現像剤の内、キャリヤーを除いたトナーを非
磁性一成分現像剤として利用している。しかしながら、
この場合にも、以下に述べるように、非磁性一成分現像
剤に関連する種々の問題が発生する。

【００１４】（１）現像ロールや現像ブレード、感光体
上に対する現像剤の付着現象がある。 これまでの二成
分現像剤では、トナーの他に多量の鉄粉やガラスビーズ
等のキャリヤーが混合されているため、現像ロールや現
像ブレード、感光体上に一時的にトナーの付着が有って
も、キャリヤーによって研磨され問題とはならなかっ
た。

【００１５】しかしながら、従来の非磁性一成分現像剤
を用いた場合、長期間使用した際に、現像ロールや現像
ブレード、感光体上に現像剤が付着して、現像剤のフィ
ルムが形成されることが多かった。このような現像剤の
フィルムが形成されると、帯電させるべき現像剤と現像
ロールあるいは現像ブレードとが充分に接触できなくな
り、現像剤の帯電不足が起き、画質が低下する。また、
現像剤が感光体に付着すると、黒い汚れとなって画像に
現れ、画質の低下が問題となる。

【００１６】更に、これまでのゴム製の現像ブレード
は、長期間使用していると、劣化や低分子量のオリゴマ
ーのブリードが原因と考えられるカブリやカスレが発生
して、現像器の寿命を著しく縮めており、改善の要求が
強かった。この点に関して、本発明者が種々検討したと
ころ、金属製のブレードにすると改善されることが判明
した。

【００１７】しかしながら、非磁性一成分現像方式で金
属製ブレードを使用すると、現像ローラーへの押圧が部
分的に大きくなりやすく、又、摩耗しにくいので結果と
して金属ブレードへの現像剤の付着が起き易くなってい
ることも判明した。このように金属ブレードの使用に対
しては、これまで以上に現像剤の耐久性の向上が望まれ
ることとなる。

【００１８】一方、従来より、現像剤の耐久性を改善す
るため、例えば特公昭４８−８１４１号、同５１−１１
３０号、特開昭５０−１２０６３１号、同５２−８４７
４１号、同６０−１８６８５１号等で現像剤組成物に添
加剤を混合する方法が提案されている。

【００１９】即ち特公昭４８−８１４１号はポリテトラ
フルオロエチレン、フッ化ポリビニリデン等の表面エネ
ルギーの低い有機重合体を、特公昭５１−１１３０号は
摩擦帯電列が硫黄より小さい付着性の無い重合体を、特
開昭５０−１２０６３１号は摩擦帯電列が硫黄より小さ
い付着性の無い重合体とコロイド状シリカ等の研磨剤
を、また特開昭５２−８４７４１号はポリスチレン粒子
を、特開昭６０−１８６８５１号はアクリル系重合体微
粉末を、それぞれ現像剤中に添加し、付着性の低下ある
いは研磨効果等により現像ローラーや現像ブレード、そ
して感光体等の表面へのクリーニング不良あるいは現像
剤のフィルム発生を防止しようとするものである。

【００２０】これらの方法はクリーニング不良あるいは
現像剤のフィルム発生の防止という面ではある程度有用
な方法であるが、本発明者の検討によれば、現像ブレー
ドとして金属製のものを取り付け、長期間使用する場合
には、現像ローラ上あるいは感光体上に上記した添加剤
たる有機微粒子が現像されずに残り、現像剤がその部分
白く抜けていた。より具体的には印字枚数が約５０００
〜１万枚で、画像濃度の低下やカブリの増大が生じ、遂
には印字出来ない現象が生じてしまっていた。

【００２１】（２）非磁性一成分現像法では、現像剤の
流動性が低いと、現像剤の供給が不充分になり、画像が
カスレたり、画像濃度が低下する。通常、二成分現像剤
では鉄粉キャリヤー等を磁気ローラーの磁性で強制的に
移動させることができるので、トナー自身の流動性の低
下による現像剤供給不良への影響は少ない。同様に、磁
性一成分現像剤においても、磁気ローラーにて現像剤自
身を強制的に移動させることができる。

【００２２】このように、現像剤の供給性の観点から流
動性の向上が重要であるが、更に、本発明者の検討によ
れば、現像ローラー上の現像剤の層厚は流動性が高い
程、厚くなる。したがって画像濃度を高く維持するため
にも、流動性の向上が重要になっている。

【００２３】（３）非磁性一成分現像法では帯電性が低
いとカブリ易い。先に述べたように、二成分現像方式あ
るいは一成分磁性現像方式では、磁気力で現像剤を強制
的に撹拌するので、現像剤は帯電され易い。しかしなが
ら非磁性一成分現像方式では、現像剤の帯電は現像ロー
ラーと現像ブレードの摩擦に依存するので、現像剤の帯
電能力が大きくないとカブリ易く、帯電性が極めて重要
になる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の有する問題点を克服し、接触現像あるいは非
接触現像方式において用いる現像剤として、充分な流動
性と帯電性を有し、画像濃度が高く、カブリの少ない、
画質レベルの高い画像を与える非磁性一成分現像剤を提
供することにある。

【００２５】本発明の他の目的は、長期間使用した場合
においても、現像ロールや現像ブレード（特に金属製の
ブレード）あるいは感光体に、現像剤の付着によるフィ
ルムの形成が無く、画質の低下のない非磁性一成分現像
剤を提供することにある。本発明の更に他の目的は、長
期間使用した場合においても、現像剤中の研磨剤である
有機微粒子の分離が無く、画質の安定した非磁性一成分
現像剤を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、金属製の現像ブレードを用いる接触現像あるいは非
接触現像方式に適用する現像剤においては、結着樹脂と
着色剤とからなる着色微粒子に、重合体あるいは共重合
体からなる小粒径の有機微粒子の特定量と、シリカ微粒
子の特定量とを混合することにより、前記目的の達成が
可能であることを見出した。

【００２７】本発明の非磁性一成分現像剤は上記知見に
基くものであり、より詳しくは、現像剤の層厚を規制す
る現像ブレードとして金属製現像ブレードを現像ロール
表面に圧接するよう配置し、現像ロール表面に現像剤を
均一に塗布し、感光体上の静電潜像に現像ロールを直接
接触させ、あるいは非接触に対峙させ、現像する方法に
おいて使用される現像剤であって、少なくとも結着樹脂
と着色剤からなり且つ形状が球形であって、球形化度が
０．８以上の着色微粒子１００重量部に対して、重合体
あるいは共重合体からなり帯電量が−４０〜−１００μ
ｃ／ｇの範囲に入る有機微粒子０．０１〜５．０重量部
と、シリカ微粒子０．１〜２．０重量部とを混合してな
るものである。

【００２８】本発明の好ましい一態様によれば、前記着
色微粒子の形状が球形であって、球形化度が０．８以上
であり、且つ該着色微粒子の帯電極性が負帯電性である
上記非磁性一成分現像剤が提供される。

【００２９】本発明の好ましい一態様によれば、前記有
機微粒子は重合法で製造される微粒子であり、該微粒子
の形状が球形で、粒径が０．０１〜３μｍの範囲に入る
上記非磁性一成分現像剤が提供される。

【００３０】

【００３１】以下、本発明の現像剤について詳しく説明
する。

【００３２】（現像方法） 本発明の非磁性一成分現像剤は、現像剤の層厚を規制す
る現像ブレード（特に金属製ブレード、すなわち、少く
ともその表面が金属からなるブレード）を現像ロール表
面に圧接するよう配置し、現像ロール表面に現像剤を均
一に塗布し、感光体上の静電潜像に現像ロールを直接接
触させ、あるいは非接触に対峙させ、現像する方法にお
いて使用される現像剤である。

【００３３】上記金属製ブレードとしては、弾性および
コストの点からは、ブレード全体が金属からなるブレー
ドを用いることが好ましい。上記金属製ブレードを構成
する金属としては、弾性、耐腐蝕性ないしはコストの点
からステンレスを用いることが好ましい。この金属製ブ
レードの厚さは１ｍｍ以下程度（更には０．３ｍｍ以下
程度）であることが好ましい。

【００３４】本発明の現像剤が適用可能な現像装置およ
び現像方法の一態様について図１を参照しながら説明す
る。図１に示すように、現像剤容器５に入った現像剤４
は、撹拌棒６で現像ロール２と現像ブレード３の間に移
動させられ、ここで現像剤は強制的に薄層化され、か
つ、帯電される。

【００３５】感光体１は、予めチャージャー線９で帯電
させ、そこに光信号や光画像１０を照射し、静電潜像を
形成させ、次いで該感光体１に現像ロール２上の現像剤
を接触させて、上記静電潜像を現像する。次に、転写チ
ャージャー線１１を用いて、現像された感光体上の現像
剤（現像剤からなる可視化像）を紙等の支持部材１３に
転写し、それを定着ロール１２に通し、上記現像剤を支
持部材１３上に定着する。

【００３６】転写後の感光体上の現像剤ないしトナーは
ブレード法、ウエブ法、ロール法等で除去される。除去
されたトナーは廃棄するか、あるいは回収して再使用し
ても良い。このように、感光体上の静電潜像に現像ロー
ルを直接接触させて現像する方式において、本発明現像
剤は特に効果的である。このような接触現像法において
は感光体にトナーのフィルムができ易いため、本発明の
現像剤に含有させる有機微粒子の研磨剤としての効果が
発揮され易い。

【００３７】（現像剤）本発明の非磁性一成分現像剤
は、少なくとも結着樹脂と着色剤から成る着色微粒子１
００重量部に対し、各種単量体を重合した重合体あるい
は共重合体からなる有機微粒子を０．０１〜５．０重量
部と、シリカ微粒子０．１〜２．０重量部を混合したも
のである。

【００３８】（着色微粒子）本発明においては、着色微
粒子として、少くとも結着樹脂と着色剤とを含む微粒子
が用いられる。

【００３９】着色微粒子を構成する結着樹脂の単量体組
成は特に制限されず、トナー用結着樹脂として一般に使
用されているもの（例えば、後述する有機微粒子用の単
量体組成と同様のもの）を用いることができる。本発明
においては、スチレンとアクリル酸エステルあるいはメ
タクリル酸エステルとの共重合物を用いることが、帯電
の安定性およびこれに基づく有機微粒子の脱離防止の点
から好ましい。

【００４０】着色剤としては染、顔料が用いられ、トナ
ー用着色剤として一般に使用されているものを使用する
ことができる。着色微粒子中での分散を良好なものとす
るために、高分子鎖の一部に極性基を導入した分散助剤
を染、顔料の半分量程度添加して重合を行って着色微粒
子を得てもよい。

【００４１】着色微粒子は上述したように少なくとも結
着樹脂と着色剤とを含むが、その他、例えば帯電制御剤
や、ワックスないしポリエチレン、ポリプロピレン等の
低分子量物からなるオフセット防止剤を必要に応じて使
用（例えば内添）することが出来る。

【００４２】上記した着色微粒子は重合法によって得て
もよく、またスプレードライ法等の造粒法、あるいは粉
砕法によって得てもよい。

【００４３】着色微粒子を重合法で得る場合は、各種重
合法を用いて重合された微粒子を用いることができる。
例えば、エマルジョン重合、ソープフリーエマルジョン
重合、サスペンジョン重合等により液体状のモノマー成
分を液滴として球形状態に維持しながら重合すればよ
い。

【００４４】本発明においては、上記したような重合法
又は溶液重合、バルク重合等により得られた重合体を、
スプレードライ法等の造粒法によって造粒して着色微粒
子を得てもよい。

【００４５】粉砕法にて着色微粒子を得る場合は、例え
ば通常のトナー処方を配合し、混練機にて溶融混合し、
冷却後、粗砕、微粉砕、分級すればよい。

【００４６】本発明においては、着色微粒子の平均粒径
は２〜２０μｍが好ましく、６〜１２μｍが更に好まし
い。

【００４７】上述したような重合法、造粒法、粉砕法等
の方法により製造した着色微粒子は、必要に応じて、機
械的あるいは熱的処理により球形化することが好まし
い。

【００４８】形状の球形化は、（１）現像剤の流動性を
高くするために、（２）感光体上の静電潜像を現像した
トナーを紙等の像保持材に静電的に転写する際に、この
転写率を高くするために（３）更に、長期間使用した場
合には、現像ローラー、現像ブレード、そして感光体に
対して、現像剤の付着による現像剤フィルムの形成が少
ない現像剤を得る点から好ましい。

【００４９】着色微粒子の球形化の程度は、後述するよ
うな球形化度で０．８以上（更には０．９以上）である
ことが好ましい。

【００５０】（有機微粒子）本発明で用いる有機微粒子
としては、各種重合法を用いて重合されたものを用いる
ことができる。即ちエマルジョン重合、ソープフリーエ
マルジョン重合、サスペンジョン重合等により粒子化し
た有機微粒子、あるいは上記各重合法または溶液重合、
バルク重合等によって得られた重合体を溶剤に溶解した
後、スプレードライ法等により造粒された有機微粒子や
機械的粉砕等の手法によって得られた有機微粒子を用い
ることができる。

【００５１】本発明に係わる有機微粒子を構成する重合
体あるいは共重合体の分子量は特に限定されず、本発明
の目的を逸脱しない範囲で任意の分子量を有する重合体
を用いることができる。

【００５２】上記有機微粒子を構成する重合体あるいは
共重合体のガラス転移点は室温（２５℃）以上であるこ
とが好ましく、更には５０℃以上が好ましい。

【００５３】本発明に係わる有機微粒子を構成する単量
体の具体例としては、以下の化合物を挙げる事ができ
る。

【００５４】即ち、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ
−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシ
スチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレ
ン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチルスチレン、
２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、
ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチ
レン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチ
レン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチ
レン等のスチレンおよびその誘導体；エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノ
オレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニ
ル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニル
エステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、
メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−２−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸
ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカル
ボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル
酸ドデシル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ステアリル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エ
ステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブ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、ビニルヘキシルケトン、ビニルメ
チルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；Ｎ−ビ
ニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルイ
ンドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合
物；ビニルナフタリン類；アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸もしくはメ
タクリル酸誘導体等のビニル系単量体がある。

【００５５】本発明に係わる有機微粒子には、これら単
量体の１種または２種以上のものを重合した重合体ある
いは共重合体を用いることができる。重合により得られ
る樹脂の組成は限定されないが、スチレン系共重合体、
メタクリル酸メチル系共重合体、塩化ビニル系共重合体
等が、硬度が高く、研磨効果の点から好ましく用いられ
る。

【００５６】本発明において、単量体組成物を重合させ
る際、次のような架橋剤を存在させて重合し、架橋重合
体を生成させても良い。

【００５７】この架橋剤としては、ジビニルベンゼン、
ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジビニルスル
ホン、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエ
チレングリコールジメタクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレン
グリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサングリコ
ールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタ
クリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレー
ト、プロピレングリコールジメタクリレート、２，２′
−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）プロ
パン、２，２′−ビス（４−アクリロキシジエトキシフ
ェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
テトラメタンテトラアクリレート、ジブロムネオペンチ
ルグリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等、
一般の架橋剤を適宜用いることができる。

【００５８】本発明に係わる有機微粒子には、これら架
橋剤の１種または２種以上のものを存在させて重合した
重合体あるいは共重合体を用いることができる。

【００５９】これら架橋剤の使用量は、単量体総量に対
して０．００１〜１５重量％、より好ましくは０．１〜
１０重量％で使用することが好ましい。

【００６０】有機微粒子そのもの（単品）が負帯電性で
ある場合、その帯電量は、−４０〜−１００μc ／ｇの
範囲にあることが好ましい。帯電量の絶対値が−４０μ
c ／ｇより小さいと、有機微粒子が着色微粒子から分離
し易く、−１００μc ／ｇより絶対値が大きいと画質に
カブリが生じ易くなる。

【００６１】帯電量の範囲が不適当（上記範囲外）にな
る場合は、有機微粒子に帯電制御剤を含有させることが
好ましい。帯電制御剤を含有させる場合は、例えば有機
微粒子を与えるべき重合前の単量体に帯電制御剤を溶解
した後、該単量体を重合させる方法が好ましく用いられ
る。

【００６２】有機微粒子としては重合法で製造されるも
のを用いることが好ましく、またその形状が球形である
ほうが好ましい。有機微粒子の形状が球形であると、現
像剤としての流動性の低下が少ないため好ましい。

【００６３】有機微粒子としては、その平均粒径（Ｂ）
が着色微粒子の平均粒径（Ａ）より小さいものが用いら
れるが、有機微粒子の平均粒径は０．０１〜３μｍが好
ましい。該粒径が０．０１μｍより小さいと研磨効果の
発揮が困難であり、３μｍより大きいと流動性が低下
し、画質が低下し易くなる。これらの平均粒径の比（Ｂ
／Ａ）は、１／２００〜１／２であることが好ましい。
Ｂ／Ａが１／２００未満では研磨効果が不充分となり易
く、またＢ／Ａが１／２を越えると現像剤としての流動
性が不充分になり易い。

【００６４】上記有機微粒子としては、各種重合法を用
いて重合されたものを用いることができる。即ち、エマ
ルジョン重合、ソープフリーエマルジョン重合、サスペ
ンジョン重合等により液体状の単量体成分を液滴として
球形状態に維持しながら重合すればよい。上記のように
粒子化された重合体が本発明において好ましく用いられ
るが、上記重合法又は溶液重合、バルク重合等により得
られた重合体をスプレードライ法等を用い、乾燥して粒
子化したものを有機微粒子として用いることも可能であ
る。

【００６５】有機微粒子の使用量は、着色微粒子１００
重量部に対し、０．０１〜５．０重量部であり、好まし
くは０．１〜１．０重量部の範囲である。この使用量が
０．０１重量部より少ないと研磨効果が不足し、５重量
部より多くなると流動性が低下し、画質が低下する。

【００６６】（外添剤）本発明の現像剤は、上述した着
色微粒子、有機微粒子の他に、外添剤たるシリカ微粒子
を（着色微粒子１００重量部に対して）０．１〜２．０
重量部含有する。シリカ微粒子の添加量は、好ましくは
０．２〜０．５重量部である。この添加量が０．１重量
部未満では流動性と転写性が低下し、２．０重量部以上
入れるとカブリが発生する。

【００６７】上記シリカ微粒子としてはコロイダルシリ
カ（気相法で製造されるシリカ微粒子）が好ましく用い
られる。このコロイダルシリカとしては、特にシリコー
ンオイルあるいはヘキサメチルジシラザン等の疎水化処
理剤で処理したコロイダルシリカを用いることが特に好
ましい。

【００６８】以下、実施例及び比較例により本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみ
に限定されるものではない。尚、本発明における物性の
評価は次の方法で行った。

【００６９】（流動性）現像剤の流動性は、ホソカワミ
クロン（株）社製のパウダーテスター装置を使用して測
定し、評価した。すなわち、現像剤を一定量秤量し、６
０メッシュのふるいに乗せ、一定の振幅（スライダック
の目盛＝２．５）で、１５秒間振動させ、通過するトナ
ー量を１分当たりの重量に換算して表示した。

【００７０】（ブローオフ帯電量）有機微粒子の帯電量
は以下の方法で行った。すなわちパウダーテック（株）
社製キャリヤーＴＥＦＶ１５０／２５０、５９．７ｇと
有機微粒子、０．３ｇを秤量し、２００ｃｃＳＵＳ製ポ
ットに入れ、３０分間、１５０回転／分の回転により摩
擦帯電させ、東芝ケミカル社製ブローオフメーターで、
窒素ガス１ｋｇ／ｃｍ² の圧力で有機微粒子をブローオ
フし、帯電量を測定した。

【００７１】（球形化度）着色微粒子の球形化度測定に
おいては、該微粒子の電子顕微鏡写真を何枚か撮り、粉
体１個の全容が明らかになるところを選んで、粉体の直
径の中から、一番長い径（長径）と一番短い径（短径）
を選んで測定し、短径を長径で割った値を１００個求め
て、これらの平均値を求め、この値を球形化度とした。

【００７２】（画像特性）耐久試験として、図１に示す
現像装置を用いて２０，０００枚印字し、画像濃度、カ
ブリの有無、金属製現像ブレードにおける現像剤付着に
よるフィルムの有無を目視で観察して評価した。

【００７３】画像濃度（ＩＤ）の評価は、マクベス反射
の濃度計を用い、「黒べた部」を測定することにより行
った画像特性は、次の３段階で評価した。

【００７４】（画像濃度） ○：画像濃度が高い（画像濃度が１．３を超える） △：画像濃度がやや低い（画像濃度＝１．１〜１．３） ×：画像濃度が低い（画像濃度１．１未満） （カブリ） ○：カブリが無い △：カブリが少し見られる ×：カブリが発生する （耐久性） ○：２万枚印字してもカスレない △：２万枚印字すると少しカスレる ×：２万枚印字した場合、途中でカスレる

【００７５】実施例１（重合法による着色微粒子の製
造） まず着色微粒子製造に用いる分散助剤を製造した。

【００７６】（分散助剤の製造）不飽和結合を有する重
合体に＞Ｃ＝Ｎ⁺ ＜結合を有する化合物を導入すること
により分散助剤を製造した。スチレン／ブタジエン＝９
０／１０で分子量がＭＷ＝５万のスチレン−ブタジエン
ランダム共重合体１００ｇをベンゼン５００ｍＬに溶解
し、撹拌機、温度計還流冷却管および試薬投入口を備え
た反応容器に入れた後、撹拌しながら６０℃まで加温し
た。

【００７７】ベンジリデンブチルアミン（Ｐｈ−ＣＨ＝
Ｎ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）と、アセチルクロライド（ＣＨ₃ ＣＯＣ
ｌ）と、四塩化スズとの、各０．１モルを上記反応容器
に添加し、１時間反応させた。反応終了後、反応生成物
を１リットルのメタノールに注ぎ完全に凝固させた。次
いでこの生成物を真空乾燥器にて乾燥し、分散助剤を得
た。

【００７８】（着色微粒子の製造）スチレン７０重量
部、メタクリル酸ブチル３０重量部、上記で得た分散助
剤４重量部、カーボンブラック（商品名プリンテックス
１５０Ｔ、デグサ社製）８重量部、Ｃｒ系染料（商品名
ボントロンＳ−３４、オリエント化学工業社製）０．５
重量部、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）２重量部を室温でボールミル分散を行い、均
一混合液を得た。

【００７９】次に、上記混合液を、りん酸カルシウム５
重量部が微細に分散した蒸留水３５０重量部中に添加
し、分散液を得た。上記分散液をｐＨ９以上の条件下に
ローターステーター型ホモミキサーにより高剪断撹拌を
行い、上記混合液を水中に微細化し分散させた。

【００８０】次に、この単量体の水分散液を撹拌機、温
度計、窒素導入管、還流冷却管を装着した１Ｌ（リット
ル）の４つ口フラスコに入れ、６５℃で４時間撹拌下に
重合を行った。

【００８１】このようにして得られた重合体の分散液を
酸洗、水洗を十分に行ったあと分離、乾燥し、着色微粒
子たるトナー材料を得た。得られた着色微粒子の粒径は
体積平均粒径１１．８μｍで、球形化度は０．９７であ
った。

【００８２】（有機微粒子の製造）撹拌機、温度計、窒
素導入管、還流冷却管を装着した１Ｌの４つ口フラスコ
にスチレン単量体８０重量部、アクリロニトリル２０重
量部、ジビニルベンゼン０．５重量部、蒸留水２００重
量部、過硫酸カリウム０．６重量部、ポリオキシエチレ
ンノニルフェノール４重量部、およびナトリウムラウリ
ルサルフェート１重量部を入れ窒素気流中８０℃で４時
間乳化重合を行った。

【００８３】重合終了後反応液を２０℃まで冷却し、限
外濾過装置および熱風乾燥機を用いて平均粒径０．３μ
ｍの球形の有機微粒子を得た。得られた有機微粒子の帯
電量は−６２μｃ／ｇであった。

【００８４】（現像剤の製造）上記により得た着色微粒
子１００重量部に上記有機微粒子０．５重量部、シリコ
ーンオイルで疎水化処理をしたコロイダルシリカ０．３
部重量部を入れ、ヘンシェルミキサーで混合し、現像剤
を得た。得られた現像剤の流動性は５２ｇ／ｍｉｎと良
好であった。

【００８５】（評価）市販のレーザービームプリンター
（沖電気工業社製、ＯＬ−８００）の現像部を開けて、
ゴム製の現像ブレードに代えて、図１に示すような金属
製の現像ブレード３（ステンレス製、厚さ０．１ｍｍ）
を取り付け、上記により得た現像剤を入れて評価したと
ころ、２万枚の印字をしても初期の印字品質が保たれ、
良好な結果が得られた。

【００８６】比較例１ 有機微粒子を添加しなかった以外は実施例１と同様に現
像剤を製造し、評価した。この結果３千枚の印字で画像
濃度が低下し、カスレの発生が見られ、金属製の現像ブ
レードに現像剤の付着によるフィルムが見られた。

【００８７】比較例２ 実施例１の現像剤の製造において、シリコーンオイルで
疎水化処理したコロイダルシリカを混合しなかった以外
は実施例１と同様にして現像剤を製造した。このように
して得られた現像剤の流動性は２５ｇ／ｍｉｎと低い値
であった。上記現像剤を実施例１と同様に評価したとこ
ろ、初期から画像濃度が低く、現像剤として使用に耐え
なかった。

【００８８】実施例２ メタクリル酸メチル８０重量部とアクリル酸２０重量部
とを実施例１の有機微粒子の製造と同様に重合した。得
られた有機微粒子の粒径は０．４μｍで、帯電量が−６
４μｃ／ｇであった。

【００８９】この有機微粒子０．３重量部を、実施例１
で用いた着色微粒子１００重量部に、コロイダルシリカ
０．３重量部とともに添加し、現像剤とした。このよう
にして得た現像剤の流動性は５５ｇ／ｍｉｎであった。
この現像剤を実施例１と同様に評価したところ、実施例
１の結果と同様に良好な結果が得られた。

【００９０】実施例３ 有機微粒子を以下のように製造した。撹拌機付きオート
クレーブに、蒸留水１８０重量部、ラウロイルパーオキ
サイド０．１７重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ１．０重量部、塩素化パラフィン１．９重量部、お
よびメチルメタアクリレート２０重量部を仕込んで空間
を窒素置換した後、塩化ビニル単量体８０重量部を導入
し混合した。

【００９１】次に、この混合分散液をホモジナイザーに
より均質化後撹拌しながら、５０℃で缶圧が４．０ｋｇ
／ｃｍ² となるまで反応させた。重合終了後反応液を２
０℃まで冷却し、限外濾過装置および熱風乾燥機を用い
て平均粒径０．３μｍの球形の有機微粒子を得た。

【００９２】このようにして得た有機微粒子の帯電量は
−６８μｃ／ｇであった。この有機微粒子０．５重量部
とコロイダルシリカ０．３重量部とを、実施例１で使用
した着色微粒子１００重量部に添加、混合し、現像剤を
作製した。このようにして得た現像剤の流動性は５８ｇ
／ｍｉｎであった。上記現像剤を実施例１と同様に評価
したところ、実施例１と同様に良好な結果が得られた。

【００９３】実施例４ スチレン１００重量部と、エチレングリコールジメタク
リレート０．５重量部と、帯電制御剤（保土ヶ谷化学社
製のＴＮ−１００１）０．５重量部を、実施例１の有機
微粒子の製造と同様に重合した。得られた有機微粒子の
粒径は０．３μｍで、帯電量が−５４μc ／ｇであっ
た。この有機微粒子０．３重量部を、実施例１で用いた
着色微粒子１００重量部に、コロイダルシリカ０．３重
量部とともに添加し、現像剤とした。このようにして得
られた現像剤の流動性は６０ｇ／ｍｉｎであった。この
現像剤を実施例１と同様に評価したところ、実施例１の
結果と同様に良好な結果が得られた。以上により得られ
た結果を表１にまとめて表示する。

【００９４】

【表１】

【００９５】上記表１において使用した略号の意味は以
下の通りである。 略号：ＳＴ ：スチレン ＭＭＡ ：メタクリル酸メチル ＢＭＡ：メタクリル酸ブチル ＡＡ ：アクリル酸 ＡＮ ：アクリロニトリル ＶＣ ：塩化ビニル ＤＶＢ：ジビニルベンゼン ＥＧＤＭＡ：エチレングリコールジ メタクリレート

【００９６】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、金属製
現像ブレードを使用する接触現像あるいは非接触現像方
式において用いる現像剤として、充分な流動性と帯電性
を有し、画像濃度が高く、カブリの少ない、画質レベル
の高い画像を与える非磁性一成分現像剤が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】非磁性一成分現像剤を適用可能な現像装置およ
び現像方法の一実施態様を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像ロール ３ 現像ブレード（金属製） ４ 現像剤 ５ 現像剤容器 ６ 撹拌棒 ７ クリーニングブレード ８ 廃トナーボックス ９ チャージャ線 １０ 光信号、光画像 １１ 転写チャージャ線 １２ 定着ロール １３ 現像剤支持部材（紙等）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 富美雄 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目２番１ 号 日本ゼオン株式会社研究開発センタ ー内 (72)発明者 重森 和法 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目２番１ 号 日本ゼオン株式会社研究開発センタ ー内 (72)発明者 長谷川 勝弘 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目２番１ 号 日本ゼオン株式会社研究開発センタ ー内 (72)発明者 斉藤 純 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目２番１ 号 日本ゼオン株式会社研究開発センタ ー内 (56)参考文献 特開 昭64−77075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−218460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−273556（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143767（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−302271（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤の層厚を規制する現像ブレードと
   して金属製現像ブレードを現像ロール表面に圧接するよ
   う配置し、現像ロール表面に現像剤を均一に塗布し、感
   光体上の静電潜像に現像ロールを直接接触させ、あるい
   は非接触に対峙させ、現像する方法において使用される
   現像剤であって、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり
   且つ形状が球形であって、球形化度が０．８以上の着色
   微粒子１００重量部に対して、重合体あるいは共重合体
   からなり帯電量が−４０〜−１００μｃ／ｇの範囲に入
   る有機微粒子０．０１〜５．０重量部と、シリカ微粒子
   ０．１〜２．０重量部とを混合してなる非磁性一成分現
   像剤。
2. 【請求項２】 前記着色微粒子の帯電極性が負帯電性で
   ある請求項１記載の非磁性一成分現像剤。
3. 【請求項３】 前記着色微粒子が重合法で製造されるも
   のである請求項１又は２記載の非磁性一成分現像剤。
4. 【請求項４】 前記有機微粒子は重合法で製造される微
   粒子であり、該微粒子の形状が球形で、粒径が０．０１
   〜３μｍの範囲に入る請求項１〜３のいずれかに記載の
   非磁性一成分現像剤。