JP2624027B2

JP2624027B2 - 表面処理無機微粉末を用いた電子写真現像剤

Info

Publication number: JP2624027B2
Application number: JP3137042A
Authority: JP
Inventors: 孝史今井; 敏司井上; 正則市村; 裕杉崎; 進斉藤; 優三浦; 道男武; 保夫山本; 浩次福島; 学芹澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: US5665511A; JPH04340558A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は、外添剤として表面処理
無機微粉末を用いた負帯電性電子写真現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真現像剤において、流動性
改善のために金属酸化物等の無機微粉末を用いることが
行われており、さらに現像性を左右する現像剤の帯電量
の制御に関して種々の提案がなされている。外添剤によ
り帯電制御をする場合、正、負それぞれの処理剤で表面
処理された無機微粉末を用い、トナーに添加することが
行われている。例えば、負帯電性のシリカ微粉末をアミ
ノ基含有シランカップリング剤で処理して正帯電性電子
写真現像剤を得ている。さらに現像剤に疎水性を付与す
るために、アミノ基含有シランカップリング剤と共に疎
水化剤を用い、金属酸化物微粉末に対してそれぞれ５〜
２０重量％の範囲で用いて表面処理された金属酸化物微
粉末が提案されている。（特開昭５８−１８５４０５号
公報）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
外添剤として提案されている無機微粉末は、帯電性及び
帯電量の制御は可能であるものの、トナー補給時に現像
剤中へのトナーの混合（トナーアドミックス性）が十分
でなく、広い帯電分布のトナーが発生するために、現像
装置内の汚染を引き起こしたり、コピー像に地よごれを
生じる等の問題があった。したがって、トナーの帯電制
御とトナーアドミックス性改善の両者を両立させること
ができないのが現状である。

【０００４】本発明は、上記のような実情に鑑みてなさ
れたものである。したがって、本発明の目的は、使用さ
れるトナーの帯電制御及びトナーアドミックス性改善の
両者が両立した外添剤を用い、帯電量が経時的にも、ま
た環境変動に対しても安定した長寿命の負帯電性電子写
真現像剤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討の結
果、無機微粉末を、疎水化剤及びアミノ基含有カップリ
ング剤を用いて処理する場合、疎水化剤とアミノ基含有
カップリング剤とを、特定の割合で用いると、トナーの
帯電制御とトナーアドミックス性改善の両者が両立する
ことを見出だした。また、疎水化剤及びアミノ基含有カ
ップリング剤を用いて表面処理された無機微粉末を他の
無機微粉末と併用することによっても、上記の問題点が
解決されることを見出だした。

【０００６】本発明の負帯電性電子写真現像剤は、トナ
ーに外添剤が添加されてなるものであって、その外添剤
が、疎水化剤及び疎水化剤１重量部に対して、アミノ基
含有カップリング剤０．１重量部以下を用いて処理され
た表面処理無機微粉末を含有し、かつトナーが結着樹脂
としてポリエステルを含有してなることを特徴とする。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において用いられる無機微粉末としては、それ自体
が、または鉄粉との摩擦帯電により負に帯電するか、ま
たは零帯電性を示すものが使用される。例えば、シリ
カ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、アルミナ等の金属
酸化物があげられる。これ等の無機微粉末の粒径は、
０．００５〜０．２μｍの範囲のものが好ましく使用さ
れる。

【０００８】上記無機微粉末を表面処理するために使用
される疎水化剤としては、シランカップリング剤、例え
ば、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、シリ
ル化剤等や、シリコーンオイル、チタネート系、アルミ
ニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップ
リング剤等が使用される。

【０００９】また、アミノ基含有カップリング剤として
は、アミノ基を有する有機ケイ素化合物が好ましく使用
できる。例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメ
トキシシラン、下記構造式で示されるアミノシラン類を
あげることができる。

【００１０】

【００１１】本発明において、上記の疎水化剤およびア
ミノ基含有カップリング剤による処理は、あらかじめ調
製した疎水化剤およびアミノ基含有カップリング剤の有
機溶媒溶液、アルコール溶液、または水溶液を、攪拌さ
れている無機微粉末に分散後、加熱乾燥を行う方法があ
る。また、アルコール、有機溶媒、水等に無機微粉末を
分散させ、そこへ調製された疎水化剤およびアミノ基含
有カップリング剤を添加し、加熱、乾燥を行う方法等が
ある。

【００１２】疎水化剤およびアミノ基含有カップリング
剤の無機微粉末への処理量は、無機微粉末１部に対し
て、両者の合計が０．０５〜０．２部の範囲が好まし
い。また、本発明においては、両者の割合は、疎水化剤
１重量部に対して、アミノ基含有カップリング剤が０．
１重量部以下であることが必要である。アミノ基含有カ
ップリング剤が０．１重量部よりも多くなると、正帯電
の効果がでてしまい、帯電の電荷分布がブロードにな
り、クラウドが発生したり、或いはコピー像に地よごれ
が発生したりする。

【００１３】本発明における電子写真現像剤は、トナー
に外添剤が添加されて構成されるが、第１の電子写真現
像剤は、トナーに、上記表面処理微粉末が添加されて構
成される。その場合、表面処理無機微粉末の添加量は、
トナーに対して０．１〜１０重量％の範囲に設定すれば
よい。

【００１４】また、第２の電子写真現像剤は、外添剤と
して少なくとも２種類の無機微粉末が添加されてなり、
そしてその内の少なくとも１種は、疎水化剤及びアミノ
基含有カップリング剤によって処理された無機微粉末で
ある。この場合、無機微粉末の添加量は、トナーに対し
て合計０．１〜１０重量％の範囲に設定すればよい。

【００１５】本発明の電子写真現像剤におけるトナー
は、着色剤と結着樹脂とより構成されるが、着色剤とし
ては公知のものであればどの様なものでも使用すること
ができる。

【００１６】また、トナー粒子の結着樹脂としては、ポ
リエステル樹脂を使用することが必要である。

【００１７】ポリエステルをトナーの結着樹脂として用
いた場合、ポリエステル自体が負帯電性を有しているた
め、帯電性制御剤を用いないか、或いは少量の使用で負
帯電性が得られるとされているが、しかし帯電の環境依
存性、つまり高温高湿下及び低温低湿下での帯電量の差
が大きいという欠点を有している。特にカーボンブラッ
ク以外の顔料をトナーの着色剤として用いたときに顕著
である。本発明において、ポリエステルを使用した場合
には、ポリエステルの有する上記のような欠点が解消さ
れる。その詳しいメカニズムは明らかでないが、ポリエ
ステルの負帯電性は、ポリエステルの有する極性基であ
るカルボキシル基、或いはエステル結合によっていると
考えられるが、これら極性基の帯電性は温度湿度の変化
の影響を受けやすいため、トナー化した場合にも、その
帯電性が温度湿度の変化の影響を受けるものと考えられ
る。さらにポリエステルに帯電制御剤を添加しても、帯
電の温度湿度変化を著しく改良することはできない。し
かしながら、本発明により、トナー表面に、特定の混合
比を有する少なくとも二種の処理剤で処理した微粉末を
存在させることにより、特に低温低湿でのトナー表面の
電荷の均一性、トナー間の電荷交換性を速めて、帯電の
立ち上がりを改善し、電荷の分布をシャープにすること
ができるものと考えられる。

【００１８】又、トナーの着色剤としては、カーボンブ
ラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコイル
ブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュ
ポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルー
クロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン
オキザレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント
・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：
１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグ
メント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１
５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、等を代
表的なものとして例示することができる。

【００１９】これ等トナー粒子には、所望により公知の
帯電制御剤、定着助剤等の添加剤を含有させてもよい。
本発明において、トナー粒子は、約３０μｍより小さ
く、好ましくは３〜２０μｍの平均粒径を有するものを
用いることができる。

【００２０】本発明の電子写真用トナーは、キャリアを
用いない一成分トナー現像剤であってもよく、また、キ
ャリアを用いる二成分現像剤であってもよい。しかしな
がら、二成分現像剤として用いられるのが好ましい。キ
ャリアを使用する場合には、公知のキャリアであれば特
に制限されるものではなく、鉄粉系キャリア、フェライ
ト系キャリア、表面コートフェライトキャリア、磁性粉
末分散型キャリア等が使用できる。本発明の電子写真用
トナーにおいて、上記添加剤をトナー粒子表面に付着さ
せるには、公知の手段、例えば高速混合機によって行う
ことができる。具体的には、ヘンシェルミキサーやＶ型
ブレンダー等をあげることができる。

【００２１】

【実施例】

実施例１（外添剤の製造）１）外添剤１無機微粉末として、ＳｉＯ₂（Ａ１３０、日本アエロジ
ル社製、粒径約１６ｎｍ）１００ｇを５００ｇのメタノ
ール中に分散させ、その中に疎水化剤としてヘキサメチ
ルジシラザン１０ｇ、およびアミノ基含有カップリング
剤として、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．
５ｇを混合したものを滴下し、１時間攪拌した後、濾過
し、１２０℃で５時間乾燥し、その後、ピンミルにて解
砕して外添剤を得た。２）外添剤２外添剤１におけるγ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ンの使用量を２．０ｇに代えた以外は、同様にして外添
剤を得た。３）外添剤３無機微粉末として、アモルファスＴｉＯ₂（平均粒径。
２０ｎｍ、商品名：ＩＴＳ、出光興産株式会社製）１０
０ｇを用いた以外は、外添剤１の場合と同様にして外添
剤を得た。４）外添剤４無機微粉末として、アモルファスＴｉＯ₂１００ｇ、疎
水化剤として、デシルトリメトキシシラン１０ｇ、およ
びアミノ基含有カップリング剤として、ポロンＭＦ５０
（信越化学株式会社製）０．５ｇを用いた以外は、外添
剤１の場合と同様にして外添剤を得た。

【００２２】（現像剤の作製）Ｔｇ６０℃、軟化点１１
０℃のポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業株式会
社製）９７重量部と、色材としてカーミン６ＢＣ３重量
部を溶融・混練、粉砕し、分級して平均粒子径８μｍの
トナーを得た。このトナーに上記外添剤１〜４のそれぞ
れをトナー１００重量部に対して１．５重量部の割合で
添加し、混合してトナー組成物を得た。キャリアとし
て、含フッ素アクリル系樹脂で被覆した平均粒径５０μ
ｍの鉄粉をキャリアとして用い、このキャリア７００ｇ
に対して、上記トナー組成物５６ｇを混合して得た現像
剤組成物を用い、複写機（ＦＸ５０３０、富士ゼロック
ス（株）製）によってコピーテストを行った。その結
果、上記外添剤２を添加したトナー組成物を用いた場合
は、２０００枚のコピーテストで地よごれが発生し、複
写機内汚染を引き起こしたが、本発明の外添剤１、３お
よび４を添加したトナー組成物を用いた場合は、５００
００枚のコピーテストにおいても、帯電量は変わらず、
地よごれや複写機内汚染の発生もなく、良好な画質の画
像を作製することができた。

【００２３】実施例２平均粒径約２０ｎｍのアモルファスＴｉＯ₂（出光興産
社製）１００ｇを、デシルトリメトキシシラン１０ｇの
みを用いて処理した以外は、実施例１と同様にして外添
剤５を作製した。実施例１におけると同様のトナーに、
上記外添剤５を１重量％、および外添剤１〜４をそれぞ
れ０．５重量％添加して、トナー組成物を作製し、実施
例１と同様にしてコピーテストを行った。いずれの場合
においても、画像、帯電量の安定性が優れており、地カ
ブリ、複写機内汚染等の発生は認められなかった。

【００２４】

【発明の効果】本発明における表面処理無機微粉末は、
上記の構成を有するから、これを電子写真現像剤におけ
る外添剤として添加した場合、トナーの帯電制御及びト
ナーアドミックス性改善の両者が達成される。そして、
本発明の電子写真現像剤は、上記の構成を有するから、
負帯電性であって、帯電量が経時的にも、また環境変動
に対しても安定しており、すなわち低温低湿でのトナー
表面の電荷が均一となり、かつ長寿命であると共に、地
汚れや複写機内の汚染もなく、良好な画質の画像を作製
することができるという効果を生じる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉崎裕神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者斉藤進神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者三浦優神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者武道男神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者山本保夫神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者福島浩次神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者芹澤学神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献特開昭58−185405（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−129862（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−113158（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−298354（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−33560（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−209538（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーに外添剤が添加されてなる電子写
真現像剤において、該外添剤が、疎水化剤、及び該疎水
化剤１重量部に対して、アミノ基含有カップリング剤
０．１重量部以下を用いて処理された表面処理無機微粉
末を含有し、かつトナーが結着樹脂としてポリエステル
を含有してなることを特徴とする負帯電性電子写真現像
剤。