JP3321675B2 - 現像剤 - Google Patents
現像剤Info
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- JP3321675B2 JP3321675B2 JP09605792A JP9605792A JP3321675B2 JP 3321675 B2 JP3321675 B2 JP 3321675B2 JP 09605792 A JP09605792 A JP 09605792A JP 9605792 A JP9605792 A JP 9605792A JP 3321675 B2 JP3321675 B2 JP 3321675B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真法、静
電記録法、静電印刷法等に適用される現像剤に関する。
電記録法、静電印刷法等に適用される現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真法等に適用される現像剤として
は、従来、現像剤中に複合有機微粒子を含有させる技術
が提案されている (特開昭６４−９１１４３号公報参
照) 。この技術は、結着樹脂粒子の粒子より小径で平均
粒径が０．０５〜３．０μｍの有機微粒子の表面に無機
微粒子が固着されてなる複合有機微粒子を使用して、そ
の研磨作用により感光体の表面を良好な状態に維持し、
クリーニング性の向上を図るものである。
は、従来、現像剤中に複合有機微粒子を含有させる技術
が提案されている (特開昭６４−９１１４３号公報参
照) 。この技術は、結着樹脂粒子の粒子より小径で平均
粒径が０．０５〜３．０μｍの有機微粒子の表面に無機
微粒子が固着されてなる複合有機微粒子を使用して、そ
の研磨作用により感光体の表面を良好な状態に維持し、
クリーニング性の向上を図るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６４−
９１１４３号公報の現像剤は環境依存性が大きく、当該
現像剤を画像形成プロセスに使用した場合には以下のよ
うな問題がある。 （１）複合有機微粒子は、これを構成する無機微粒子の
表面が水酸基で覆われているため、高温高湿の環境下で
は当該表面に水分を吸着してしまう。高温高湿の環境下
での水分の吸着は、トナー粒子の摩擦帯電性に影響を与
え、電荷のリークの箇所となり、画像形成を繰返して行
うと画像濃度の低下を導く。 （２）感光体としてアモルファスシリコン感光体を用い
る場合、クリーニング工程において残留トナーを掻き取
る際、複合有機微粒子の表面に存在する水分が、当該ア
モルファスシリコン感光体の表面に吸着されてリークが
起こり、潜像が流れ、当該劣化部分に対応する画像部分
が不鮮明となるかあるいは横線が消失しやすい現象（画
像流れ）が起こりやすい。
９１１４３号公報の現像剤は環境依存性が大きく、当該
現像剤を画像形成プロセスに使用した場合には以下のよ
うな問題がある。 （１）複合有機微粒子は、これを構成する無機微粒子の
表面が水酸基で覆われているため、高温高湿の環境下で
は当該表面に水分を吸着してしまう。高温高湿の環境下
での水分の吸着は、トナー粒子の摩擦帯電性に影響を与
え、電荷のリークの箇所となり、画像形成を繰返して行
うと画像濃度の低下を導く。 （２）感光体としてアモルファスシリコン感光体を用い
る場合、クリーニング工程において残留トナーを掻き取
る際、複合有機微粒子の表面に存在する水分が、当該ア
モルファスシリコン感光体の表面に吸着されてリークが
起こり、潜像が流れ、当該劣化部分に対応する画像部分
が不鮮明となるかあるいは横線が消失しやすい現象（画
像流れ）が起こりやすい。
【０００４】このような問題を解決するために、本発明
者らは、複合有機微粒子を構成する無機微粒子として、
疎水化処理を施した無機酸化物粒子を用いる技術を提案
した（特願平３−５５５２７号明細書参照）。斯かる技
術において、無機酸化物粒子の表面を疎水化処理するた
めの化合物としては、高級脂肪酸、シランカップリング
剤、チタンカップリング剤等が記載されている。
者らは、複合有機微粒子を構成する無機微粒子として、
疎水化処理を施した無機酸化物粒子を用いる技術を提案
した（特願平３−５５５２７号明細書参照）。斯かる技
術において、無機酸化物粒子の表面を疎水化処理するた
めの化合物としては、高級脂肪酸、シランカップリング
剤、チタンカップリング剤等が記載されている。
【０００５】しかしながら、上記のような化合物では、
無機微粒子の表面を十分均一に疎水化処理することは困
難である。すなわち、高級脂肪酸は無機微粒子表面とは
反応しないため、完全に疎水化処理することは不可能で
ある。また、シランカップリング剤およびチタンカップ
リングは当該表面との反応速度が遅いため、均一に疎水
化処理することができない。従って、特願平３−５５５
２７号明細書に記載の現像剤においても、上記の問題を
十分に解決することはできない。
無機微粒子の表面を十分均一に疎水化処理することは困
難である。すなわち、高級脂肪酸は無機微粒子表面とは
反応しないため、完全に疎水化処理することは不可能で
ある。また、シランカップリング剤およびチタンカップ
リングは当該表面との反応速度が遅いため、均一に疎水
化処理することができない。従って、特願平３−５５５
２７号明細書に記載の現像剤においても、上記の問題を
十分に解決することはできない。
【０００６】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たものであって、その目的は、高温高湿の環境下におい
て、画像濃度が安定し、画像流れが発生しない、環境依
存性の少ない現像剤を提供することにある。
たものであって、その目的は、高温高湿の環境下におい
て、画像濃度が安定し、画像流れが発生しない、環境依
存性の少ない現像剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の現像剤は、少な
くとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と、平均粒
径が０．１〜５．０μｍの有機微粒子の表面に、一次平
均粒径が５〜１００ｎｍの無機微粒子が固着された複合
有機微粒子とを混合して得られるトナーを含み、前記無
機微粒子の表面は、下記一般式で表される化合物による
疎水化処理が施されていることを特徴とする。 一般式：Ｒ−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 （式中、Ｒは、炭素数が４〜１８のアルキル基またはフ
ェニル基若しくはメチルフェニル基を示す。）
くとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と、平均粒
径が０．１〜５．０μｍの有機微粒子の表面に、一次平
均粒径が５〜１００ｎｍの無機微粒子が固着された複合
有機微粒子とを混合して得られるトナーを含み、前記無
機微粒子の表面は、下記一般式で表される化合物による
疎水化処理が施されていることを特徴とする。 一般式：Ｒ−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 （式中、Ｒは、炭素数が４〜１８のアルキル基またはフ
ェニル基若しくはメチルフェニル基を示す。）
【０００８】
【作用】複合有機微粒子の疎水性を向上させるために
は、無機微粒子の表面が均一に疎水化処理されているこ
とが重要である。そして、無機微粒子の表面を均一に処
理するためには、当該表面との反応性が高く、さらに疎
水性の高い化合物を用いることが必要となる。本発明
は、これらの点について鋭意検討を重ねた結果完成され
たものである。すなわち、上記一般式で表される化合物
は、トリメトキシシリル基を分子中に有しているため反
応速度が速く、無機微粒子の表面を均一に処理すること
が可能となる。また、炭素数が４〜１８のアルキル基ま
たはフェニル基若しくはメチルフェニル基を分子中に有
しているため疎水性が高く、複合有機微粒子の疎水性を
向上させることが可能となる。
は、無機微粒子の表面が均一に疎水化処理されているこ
とが重要である。そして、無機微粒子の表面を均一に処
理するためには、当該表面との反応性が高く、さらに疎
水性の高い化合物を用いることが必要となる。本発明
は、これらの点について鋭意検討を重ねた結果完成され
たものである。すなわち、上記一般式で表される化合物
は、トリメトキシシリル基を分子中に有しているため反
応速度が速く、無機微粒子の表面を均一に処理すること
が可能となる。また、炭素数が４〜１８のアルキル基ま
たはフェニル基若しくはメチルフェニル基を分子中に有
しているため疎水性が高く、複合有機微粒子の疎水性を
向上させることが可能となる。
【０００９】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の現像剤を構成する複合有機微粒子は、有機微粒子の表
面に、上記一般式で表される化合物（以下「特定処理化
合物」という）で疎水化処理された無機微粒子が固着さ
れてなるものである。特定処理化合物の具体例を以下に
例示する。
の現像剤を構成する複合有機微粒子は、有機微粒子の表
面に、上記一般式で表される化合物（以下「特定処理化
合物」という）で疎水化処理された無機微粒子が固着さ
れてなるものである。特定処理化合物の具体例を以下に
例示する。
【００１０】 例示化合物（１）：ｎ−Ｃ4 Ｈ9 −Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（２）：ｉ−Ｃ4 Ｈ9 −Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（３）：ｎ−Ｃ6 Ｈ13−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（４）：ｎ−Ｃ8 Ｈ17−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（５）：ｎ−Ｃ10Ｈ21−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（６）：ｎ−Ｃ12Ｈ25−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（７）：Ｃ6 Ｈ5 −Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 例示化合物（８）：ＣＨ3 −Ｃ6 Ｈ4 −Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）3 例示化合物（９）：ｎ−Ｃ18Ｈ37−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3
Ｈ3 ）3 例示化合物（９）：ｎ−Ｃ18Ｈ37−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3
【００１１】上記に例示した特定処理化合物は、単独で
あるいは２種以上を混合して用いることができる。
あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【００１２】無機微粒子の表面は特定処理化合物によっ
て被覆されていることが好ましい。このため、疎水化処
理の際における特定処理化合物の添加量としては、処理
される無機微粒子に対して１〜１０重量％とされ、好ま
しくは３〜７重量％とされる。
て被覆されていることが好ましい。このため、疎水化処
理の際における特定処理化合物の添加量としては、処理
される無機微粒子に対して１〜１０重量％とされ、好ま
しくは３〜７重量％とされる。
【００１３】無機微粒子の表面を処理する好ましい方法
としては、無機微粒子と上記特定処理化合物とを混合し
て溶媒等へ分散し、加熱等を行いながら所定時間処理を
行った後に濾過乾燥を行う方法を挙げることができる。
としては、無機微粒子と上記特定処理化合物とを混合し
て溶媒等へ分散し、加熱等を行いながら所定時間処理を
行った後に濾過乾燥を行う方法を挙げることができる。
【００１４】複合有機微粒子を構成する無機微粒子の一
次平均粒径は、クリーニング性、研磨性、耐フィルミン
グ性を向上させる観点から、５〜１００ｎｍが好まし
い。なお、無機微粒子の一次平均粒径は、走査型電子顕
微鏡により観察して、画像解析により測定される個数基
準の平均粒径をいう。
次平均粒径は、クリーニング性、研磨性、耐フィルミン
グ性を向上させる観点から、５〜１００ｎｍが好まし
い。なお、無機微粒子の一次平均粒径は、走査型電子顕
微鏡により観察して、画像解析により測定される個数基
準の平均粒径をいう。
【００１５】無機微粒子の構成材料としては、酸化ケイ
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジ
ルコニウム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化ア
ンチモン、酸化銅、酸化テルル、酸化マンガン、チタン
酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネ
シウム、窒化ケイ素、窒化炭素等が用いられる。
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジ
ルコニウム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化ア
ンチモン、酸化銅、酸化テルル、酸化マンガン、チタン
酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネ
シウム、窒化ケイ素、窒化炭素等が用いられる。
【００１６】複合有機微粒子を構成する有機微粒子は、
アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン−アク
リル重合体等からなる樹脂粒子であることが好ましい。
アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン−アク
リル重合体等からなる樹脂粒子であることが好ましい。
【００１７】有機微粒子を構成するアクリル系重合体と
しては、アクリル酸もしくはアクリル酸エステル、メタ
クリル酸もしくはメタクリル酸エステルから選ばれる単
量体を重合して得られる単独重合体あるいは共重合体で
ある。かかるアクリル系重合体を得るために用いられる
アクリル系単量体としては、アクリル酸、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、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ
−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリ
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２−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、メタクリル酸ラウリル、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が挙げられる。上記アクリル系
単量体の１種または２種以上からアクリル系重合体が得
られるが、本発明においては、必要に応じてその他の単
量体が１種または２種以上共重合されたものであっても
よい。この場合には、単量体組成物においてアクリル系
単量体を５０重量％以上の割合で用いることが好まし
い。
しては、アクリル酸もしくはアクリル酸エステル、メタ
クリル酸もしくはメタクリル酸エステルから選ばれる単
量体を重合して得られる単独重合体あるいは共重合体で
ある。かかるアクリル系重合体を得るために用いられる
アクリル系単量体としては、アクリル酸、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、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ
−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリ
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２−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、メタクリル酸ラウリル、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が挙げられる。上記アクリル系
単量体の１種または２種以上からアクリル系重合体が得
られるが、本発明においては、必要に応じてその他の単
量体が１種または２種以上共重合されたものであっても
よい。この場合には、単量体組成物においてアクリル系
単量体を５０重量％以上の割合で用いることが好まし
い。
【００１８】有機微粒子を構成するスチレン系重合体を
得るために用いられるスチレン系単量体としては、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、α−メチルスチレン、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、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−ジクロルスチレン等
が挙げられる。上記スチレン系単量体の１種または２種
以上からスチレン系重合体が得られるが、本発明におい
ては、必要に応じてその他の単量体が１種または２種以
上共重合されたものであってもよい。この場合には、単
量体組成物においてスチレン系単量体を５０重量％以上
の割合で用いることが好ましい。
得るために用いられるスチレン系単量体としては、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、α−メチルスチレン、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、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−ジクロルスチレン等
が挙げられる。上記スチレン系単量体の１種または２種
以上からスチレン系重合体が得られるが、本発明におい
ては、必要に応じてその他の単量体が１種または２種以
上共重合されたものであってもよい。この場合には、単
量体組成物においてスチレン系単量体を５０重量％以上
の割合で用いることが好ましい。
【００１９】有機微粒子を構成するスチレン−アクリル
系共重合体は、上記アクリル系単量体の１種または２種
以上と上記スチレン系単量体の１種または２種以上とに
より得られるが、必要に応じてその他の単量体が１種ま
たは２種以上共重合されたものであってもよい。この場
合には、単量体組成物において、アクリル系単量体およ
びスチレン系単量体の合計が５０重量％以上の割合で用
いることが好ましい。前記その他の単量体としては、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、酢酸ビニ
ル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル
類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等の
ビニルエーテル類、ビニルメチルケトン等のビニルケト
ン類、ブタジエン、イソプレン等のジエン類、マレイン
酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸類、その他が挙げ
られる。
系共重合体は、上記アクリル系単量体の１種または２種
以上と上記スチレン系単量体の１種または２種以上とに
より得られるが、必要に応じてその他の単量体が１種ま
たは２種以上共重合されたものであってもよい。この場
合には、単量体組成物において、アクリル系単量体およ
びスチレン系単量体の合計が５０重量％以上の割合で用
いることが好ましい。前記その他の単量体としては、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、酢酸ビニ
ル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル
類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等の
ビニルエーテル類、ビニルメチルケトン等のビニルケト
ン類、ブタジエン、イソプレン等のジエン類、マレイン
酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸類、その他が挙げ
られる。
【００２０】複合有機微粒子を構成する有機微粒子の平
均粒径は、クリーニング性の向上、摩擦帯電性の安定性
の観点から０．１〜５．０μｍが好ましく、特に０．２
〜３．０μｍが好ましい。なお、有機微粒子の平均粒径
は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」 (シンパテック（ＳＹＭＰＡ
ＴＥＣ）社製) により測定される体積基準の平均粒径を
いう。ただし、測定前に、有機微粒子数１０ｍｇを界面
活性剤と共に水５０ｍｌに分散させ、その後超音波ホモ
ジナイザー（出力１５０Ｗ）で発熱による再凝集に注意
しながら１〜１０分間分散させる前処理を行った。
均粒径は、クリーニング性の向上、摩擦帯電性の安定性
の観点から０．１〜５．０μｍが好ましく、特に０．２
〜３．０μｍが好ましい。なお、有機微粒子の平均粒径
は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」 (シンパテック（ＳＹＭＰＡ
ＴＥＣ）社製) により測定される体積基準の平均粒径を
いう。ただし、測定前に、有機微粒子数１０ｍｇを界面
活性剤と共に水５０ｍｌに分散させ、その後超音波ホモ
ジナイザー（出力１５０Ｗ）で発熱による再凝集に注意
しながら１〜１０分間分散させる前処理を行った。
【００２１】複合有機微粒子は、有機微粒子の表面に、
上記特定処理化合物で処理された無機微粒子が固着され
て構成される。ここで固着とは、無機微粒子が有機微粒
子に単に静電気力により付着しているのではなくて、無
機微粒子の有機微粒子中に埋め込まれた部分の長さが５
〜９５％である状態をいう。このような状態は、透過電
子顕微鏡または通常の電子顕微鏡により複合有機微粒子
の表面を観察することにより確認することができる。無
機微粒子を有機微粒子の表面に固着させるに際しては、
まず有機微粒子を球形化し、その後に無機微粒子を有機
微粒子の表面に固着させるのが好ましい。これは、有機
微粒子が球形であると、無機微粒子が均一に固着される
ようになって、無機微粒子の遊離が有効に防止されるか
らである。有機微粒子を球形化する手段としては、有
機微粒子を熱によっていったん溶融し、その後噴霧造粒
を行う方法、熱溶融した有機微粒子を水中にジェット
で放出して球形化する方法、懸濁重合法あるいは乳化
重合法によって球形の有機微粒子を合成する方法、等が
挙げられる。
上記特定処理化合物で処理された無機微粒子が固着され
て構成される。ここで固着とは、無機微粒子が有機微粒
子に単に静電気力により付着しているのではなくて、無
機微粒子の有機微粒子中に埋め込まれた部分の長さが５
〜９５％である状態をいう。このような状態は、透過電
子顕微鏡または通常の電子顕微鏡により複合有機微粒子
の表面を観察することにより確認することができる。無
機微粒子を有機微粒子の表面に固着させるに際しては、
まず有機微粒子を球形化し、その後に無機微粒子を有機
微粒子の表面に固着させるのが好ましい。これは、有機
微粒子が球形であると、無機微粒子が均一に固着される
ようになって、無機微粒子の遊離が有効に防止されるか
らである。有機微粒子を球形化する手段としては、有
機微粒子を熱によっていったん溶融し、その後噴霧造粒
を行う方法、熱溶融した有機微粒子を水中にジェット
で放出して球形化する方法、懸濁重合法あるいは乳化
重合法によって球形の有機微粒子を合成する方法、等が
挙げられる。
【００２２】有機微粒子の表面に無機微粒子を固着する
手段としては、有機微粒子と無機微粒子とを混合し、そ
の後に熱を加える方法、有機微粒子の表面に無機微粒子
を機械的に固着するいわゆるメカノケミカル法等が用い
られる。具体的には、有機微粒子と無機微粒子とを混
合し、ヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、タービュラー
ミキサー等により撹拌混合を行い、有機微粒子の表面に
静電気力により無機微粒子を付着させ、次いで表面に無
機微粒子が付着した有機微粒子をニロアトマイザー、ス
プレードライヤー等の熱処理装置に導入し、熱を加えて
有機微粒子の表面を軟化させて当該表面に無機微粒子を
固着させる方法、有機微粒子の表面に静電気力により
無機微粒子を付着させた後に、衝撃式粉砕機を改造した
機械的エネルギーを付与することのできる装置、例えば
オングミル、自由ミル、ハイブリダイザー等の装置を使
用して有機微粒子の表面に無機微粒子を固着させる方
法、等が用いられる。
手段としては、有機微粒子と無機微粒子とを混合し、そ
の後に熱を加える方法、有機微粒子の表面に無機微粒子
を機械的に固着するいわゆるメカノケミカル法等が用い
られる。具体的には、有機微粒子と無機微粒子とを混
合し、ヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、タービュラー
ミキサー等により撹拌混合を行い、有機微粒子の表面に
静電気力により無機微粒子を付着させ、次いで表面に無
機微粒子が付着した有機微粒子をニロアトマイザー、ス
プレードライヤー等の熱処理装置に導入し、熱を加えて
有機微粒子の表面を軟化させて当該表面に無機微粒子を
固着させる方法、有機微粒子の表面に静電気力により
無機微粒子を付着させた後に、衝撃式粉砕機を改造した
機械的エネルギーを付与することのできる装置、例えば
オングミル、自由ミル、ハイブリダイザー等の装置を使
用して有機微粒子の表面に無機微粒子を固着させる方
法、等が用いられる。
【００２３】複合有機微粒子を得るに際して、有機微粒
子に対する無機微粒子の配合量は、有機微粒子の表面を
均一に覆うことができる量であればよい。具体的には、
無機微粒子の比重によって異なるが、有機微粒子に対し
て、通常５〜１００重量％、好ましくは５〜８０重量％
の割合で無機微粒子を使用する。無機微粒子の割合が過
小であるとクリーニング性が低下しやすく、逆に無機微
粒子の割合が過大であると無機微粒子が遊離しやすくな
る。
子に対する無機微粒子の配合量は、有機微粒子の表面を
均一に覆うことができる量であればよい。具体的には、
無機微粒子の比重によって異なるが、有機微粒子に対し
て、通常５〜１００重量％、好ましくは５〜８０重量％
の割合で無機微粒子を使用する。無機微粒子の割合が過
小であるとクリーニング性が低下しやすく、逆に無機微
粒子の割合が過大であると無機微粒子が遊離しやすくな
る。
【００２４】以上の複合有機微粒子は着色粒子に添加混
合されてトナーが構成されるが、複合有機微粒子の配合
割合は、クリーニング性の向上、摩擦帯電性の安定性の
観点から、着色粒子に対して０．０１〜５．０重量％が
好ましく、特に、０．０１〜２．０重量％が好ましい。
合されてトナーが構成されるが、複合有機微粒子の配合
割合は、クリーニング性の向上、摩擦帯電性の安定性の
観点から、着色粒子に対して０．０１〜５．０重量％が
好ましく、特に、０．０１〜２．０重量％が好ましい。
【００２５】本発明の現像剤を構成する着色粒子は、少
なくとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子である。
着色粒子の平均粒径は、通常、１〜３０μｍの範囲であ
る。着色粒子を構成する樹脂としては、ポリエステル樹
脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アク
リル系共重合体樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。着
色粒子を構成する着色剤としては、カーボンブラック、
ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブル
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
ライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオ
クサレート、ランプブラック、ローズベンガル、マグネ
タイト等が用いられる。着色粒子中には、必要に応じて
その他の添加剤が含有されていてもよい。かかるその他
の添加剤としては、荷電制御剤、定着性改良剤等が挙げ
られる。荷電制御剤としては、例えばサリチル酸誘導体
等が用いられ、定着性改良剤としては、例えば低分子量
ポリプロピレン等が用いられる。また、磁性トナーを得
る場合には、着色粒子中に添加剤として磁性体粒子が含
有される。かかる磁性体粒子としては、平均粒径が０．
１〜２μｍのフェライト、マグネタイト等の粒子が用い
られる。磁性体粒子の添加量は、複合有機微粒子等の外
部添加剤を除いた状態の着色粒子の通常２０〜７０重量
％となる範囲である。
なくとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子である。
着色粒子の平均粒径は、通常、１〜３０μｍの範囲であ
る。着色粒子を構成する樹脂としては、ポリエステル樹
脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アク
リル系共重合体樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。着
色粒子を構成する着色剤としては、カーボンブラック、
ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブル
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
ライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオ
クサレート、ランプブラック、ローズベンガル、マグネ
タイト等が用いられる。着色粒子中には、必要に応じて
その他の添加剤が含有されていてもよい。かかるその他
の添加剤としては、荷電制御剤、定着性改良剤等が挙げ
られる。荷電制御剤としては、例えばサリチル酸誘導体
等が用いられ、定着性改良剤としては、例えば低分子量
ポリプロピレン等が用いられる。また、磁性トナーを得
る場合には、着色粒子中に添加剤として磁性体粒子が含
有される。かかる磁性体粒子としては、平均粒径が０．
１〜２μｍのフェライト、マグネタイト等の粒子が用い
られる。磁性体粒子の添加量は、複合有機微粒子等の外
部添加剤を除いた状態の着色粒子の通常２０〜７０重量
％となる範囲である。
【００２６】また、本発明においては、着色粒子と複合
有機微粒子の混合物に、さらに無機微粒子を外部から添
加混合してトナーを構成してもよい。この無機微粒子に
よりトナーの流動性をさらに高めることができる。かか
る無機微粒子としては、特に、シランカップリング剤、
チタンカップリング剤等の疎水化処理剤により表面処理
されたシリカ微粒子等が好ましく用いられる。
有機微粒子の混合物に、さらに無機微粒子を外部から添
加混合してトナーを構成してもよい。この無機微粒子に
よりトナーの流動性をさらに高めることができる。かか
る無機微粒子としては、特に、シランカップリング剤、
チタンカップリング剤等の疎水化処理剤により表面処理
されたシリカ微粒子等が好ましく用いられる。
【００２７】本発明の現像剤を構成するトナーの製造方
法の一例においては、着色粒子を構成する結着樹脂と、
着色剤と、その他必要に応じて用いられる添加剤とを混
合し、溶融混練し、冷却後粉砕し、分級して所望の平均
粒径の着色粒子を得る。次いで、この着色粒子と、複合
有機微粒子とを、ヘンシェルミキサー等の装置により混
合し、着色粒子の表面に複合有機微粒子を静電気力によ
り付着させ、トナーを製造する。
法の一例においては、着色粒子を構成する結着樹脂と、
着色剤と、その他必要に応じて用いられる添加剤とを混
合し、溶融混練し、冷却後粉砕し、分級して所望の平均
粒径の着色粒子を得る。次いで、この着色粒子と、複合
有機微粒子とを、ヘンシェルミキサー等の装置により混
合し、着色粒子の表面に複合有機微粒子を静電気力によ
り付着させ、トナーを製造する。
【００２８】本発明の現像剤は、上記トナーにキャリア
が混合されて構成された２成分系現像剤であってもよい
し、トナーが磁性トナーである場合には、当該磁性トナ
ーのみにより構成された１成分系現像剤であってもよ
い。２成分系現像剤を構成するキャリアとしては、現像
剤の耐久性を高める観点から、磁性体粒子の表面が樹脂
により被覆されてなるコーティングキャリアが好まし
い。かかる磁性体粒子としては、フェライト、マグネタ
イト等の粒子が用いられる。また、被覆用樹脂として
は、スチレン−アクリル系共重合体等の樹脂が用いられ
る。キャリアの平均粒径は、通常、３０〜１５０μｍで
ある。
が混合されて構成された２成分系現像剤であってもよい
し、トナーが磁性トナーである場合には、当該磁性トナ
ーのみにより構成された１成分系現像剤であってもよ
い。２成分系現像剤を構成するキャリアとしては、現像
剤の耐久性を高める観点から、磁性体粒子の表面が樹脂
により被覆されてなるコーティングキャリアが好まし
い。かかる磁性体粒子としては、フェライト、マグネタ
イト等の粒子が用いられる。また、被覆用樹脂として
は、スチレン−アクリル系共重合体等の樹脂が用いられ
る。キャリアの平均粒径は、通常、３０〜１５０μｍで
ある。
【００２９】本発明の現像剤は、従来用いられている現
像方法の全てに使用することができ、特に、薄層形成方
式を採用する１成分系の現像方式に好適に使用すること
ができる。
像方法の全てに使用することができ、特に、薄層形成方
式を採用する１成分系の現像方式に好適に使用すること
ができる。
【００３０】
【実施例】以下、さらに具体的な実施例について説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、以下において「部」は「重量部」を示す。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、以下において「部」は「重量部」を示す。
【００３１】〔処理例１〕一次平均粒径が１５ｎｍの酸
化チタン１００部に、上記例示化合物（１）のキシレン
溶液（濃度：１０重量％）２００部を添加混合し、２０
℃で３時間攪拌した。次いで、噴霧乾燥装置にてキシレ
ンを乾燥除去することにより、例示化合物（１）で処理
された酸化チタンを得た。これを「無機微粒子１」とす
る。
化チタン１００部に、上記例示化合物（１）のキシレン
溶液（濃度：１０重量％）２００部を添加混合し、２０
℃で３時間攪拌した。次いで、噴霧乾燥装置にてキシレ
ンを乾燥除去することにより、例示化合物（１）で処理
された酸化チタンを得た。これを「無機微粒子１」とす
る。
【００３２】〔処理例２〕処理例１において、例示化合
物（１）に代えて例示化合物（２）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子２」とする。
物（１）に代えて例示化合物（２）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子２」とする。
【００３３】〔処理例３〕処理例１において、例示化合
物（１）に代えて例示化合物（４）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子３」とする。
物（１）に代えて例示化合物（４）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子３」とする。
【００３４】〔処理例４〕処理例１において、例示化合
物（１）に代えて例示化合物（５）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子４」とする。
物（１）に代えて例示化合物（５）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子４」とする。
【００３５】〔処理例５〕処理例１において、例示化合
物（１）に代えて例示化合物（７）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子５」とする。
物（１）に代えて例示化合物（７）を用いたほかは同様
にして処理された酸化チタンを得た。これを「無機微粒
子５」とする。
【００３６】〔処理例６〕処理例１において、一次平均
粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が５
０ｎｍの酸化チタンを用いたほかは同様にして処理され
た酸化チタンを得た。これを「無機微粒子６」とする。
粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が５
０ｎｍの酸化チタンを用いたほかは同様にして処理され
た酸化チタンを得た。これを「無機微粒子６」とする。
【００３７】〔処理例７〕処理例１において、一次平均
粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が２
０ｎｍの酸化アルミニウムを用いたほかは同様にして処
理された酸化アルミニウムを得た。これを「無機微粒子
７」とする。
粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が２
０ｎｍの酸化アルミニウムを用いたほかは同様にして処
理された酸化アルミニウムを得た。これを「無機微粒子
７」とする。
【００３８】〔処理例８〕処理例５において、一次平均
粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が２
０ｎｍの酸化アルミニウムを用いたほかは同様にして処
理された酸化アルミニウムを得た。これを「無機微粒子
８」とする。
粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が２
０ｎｍの酸化アルミニウムを用いたほかは同様にして処
理された酸化アルミニウムを得た。これを「無機微粒子
８」とする。
【００３９】〔処理例９〕処理例７において、例示化合
物（１）に代えて例示化合物（６）を用いたほかは同様
にして処理された酸化アルミニウムを得た。これを「無
機微粒子９」とする。
物（１）に代えて例示化合物（６）を用いたほかは同様
にして処理された酸化アルミニウムを得た。これを「無
機微粒子９」とする。
【００４０】〔処理例１０〕処理例４において、一次平
均粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が
２０ｎｍの酸化ジルコニウムを用いたほかは同様にして
処理された酸化ジルコニウムを得た。これを「無機微粒
子１０」とする。
均粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が
２０ｎｍの酸化ジルコニウムを用いたほかは同様にして
処理された酸化ジルコニウムを得た。これを「無機微粒
子１０」とする。
【００４１】〔処理例１１〕処理例４において、一次平
均粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が
３０ｎｍの窒化ケイ素を用いたほかは同様にして処理さ
れた窒化ケイ素を得た。これを「無機微粒子１１」とす
る。
均粒径が１５ｎｍの酸化チタンに代えて一次平均粒径が
３０ｎｍの窒化ケイ素を用いたほかは同様にして処理さ
れた窒化ケイ素を得た。これを「無機微粒子１１」とす
る。
【００４２】〔処理例１２（比較用）〕処理例１におい
て、例示化合物（１）に代えてメチルトリメトキシシラ
ンを用いたほかは同様にして処理された酸化チタンを得
た。これを「無機微粒子１２（比較用）」とする。
て、例示化合物（１）に代えてメチルトリメトキシシラ
ンを用いたほかは同様にして処理された酸化チタンを得
た。これを「無機微粒子１２（比較用）」とする。
【００４３】〔処理例１３（比較用）〕処理例１におい
て、例示化合物（１）に代えてステアリン酸アルミニウ
ムを用いたほかは同様にして処理された酸化チタンを得
た。これを「無機微粒子１３（比較用）」とする。
て、例示化合物（１）に代えてステアリン酸アルミニウ
ムを用いたほかは同様にして処理された酸化チタンを得
た。これを「無機微粒子１３（比較用）」とする。
【００４４】〔複合有機微粒子作製例〕平均粒径が１．
０μｍのスチレン−アクリル系共重合体よりなる有機微
粒子１００部と、下記表１に示す配合量の無機微粒子１
〜１３の各々とを、ヘンシェルミキサーにて混合し、有
機微粒子の表面に無機微粒子を静電気力により付着させ
た後、この混合物を「ハイブリダイザー」（奈良機械製
作所社製）により１００ｍ／ｓｅｃの条件下で３分間処
理し、有機微粒子の表面に無機微粒子が固着された複合
有機微粒子を作製した。
０μｍのスチレン−アクリル系共重合体よりなる有機微
粒子１００部と、下記表１に示す配合量の無機微粒子１
〜１３の各々とを、ヘンシェルミキサーにて混合し、有
機微粒子の表面に無機微粒子を静電気力により付着させ
た後、この混合物を「ハイブリダイザー」（奈良機械製
作所社製）により１００ｍ／ｓｅｃの条件下で３分間処
理し、有機微粒子の表面に無機微粒子が固着された複合
有機微粒子を作製した。
【００４５】〔実施例１〜１１および比較例１〜２〕 ポリエステル樹脂 ……１００部 マグネタイト …… ５０部 低分子量ポリプロピレン …… ３部 含金属染料 …… １部 上記材料を、ヘンシェルミキサーにより混合し、溶融混
練・粉砕・分級を行うことによって、平均粒径が１１μ
ｍの着色粒子を得た。この着色粒子１００部に、疎水性
コロイダルシリカ「Ｒ−９７２」（日本アエロジル社
製）０．４部と、上記作製例により得られた各複合有機
微粒子０．５部とを添加し、ヘンシェルミキサーにて混
合することにより、トナーよりなる１成分系の現像剤を
製造した。
練・粉砕・分級を行うことによって、平均粒径が１１μ
ｍの着色粒子を得た。この着色粒子１００部に、疎水性
コロイダルシリカ「Ｒ−９７２」（日本アエロジル社
製）０．４部と、上記作製例により得られた各複合有機
微粒子０．５部とを添加し、ヘンシェルミキサーにて混
合することにより、トナーよりなる１成分系の現像剤を
製造した。
【００４６】＜画像形成テスト＞以上のようにして得ら
れた現像剤の各々について、温度３３℃、相対湿度８０
％の高温高湿環境の下で５万回にわたり画像を形成する
テストを行った。画像形成テストは、印字速度を毎分３
０枚とし、Ｄｓｄ＝０．２ｍｍとし、現像領域下の現像
器表面におけるトナー層を０．１５ｍｍとし、非接触現
像方式へ改造したレーザープリンター「ＬＰ−３０１
５」（コニカ（株）製）改造機により行った。以上のテ
ストにより、「画像濃度推移」および「画像流れ」の項
目について評価した。
れた現像剤の各々について、温度３３℃、相対湿度８０
％の高温高湿環境の下で５万回にわたり画像を形成する
テストを行った。画像形成テストは、印字速度を毎分３
０枚とし、Ｄｓｄ＝０．２ｍｍとし、現像領域下の現像
器表面におけるトナー層を０．１５ｍｍとし、非接触現
像方式へ改造したレーザープリンター「ＬＰ−３０１
５」（コニカ（株）製）改造機により行った。以上のテ
ストにより、「画像濃度推移」および「画像流れ」の項
目について評価した。
【００４７】（１）画像濃度推移 高温高湿環境下において、５％画素率のパターンを５万
枚連続で印字し、ベタ黒画像の絶対濃度を初期と５万回
印字後でそれぞれ測定した。ここで、感光体としては積
層型有機感光体を使用し、現像電位を−５００Ｖとし、
現像バイアスをピークからピークで−５０Ｖ〜−５５０
Ｖとし、周波数２ｋＨｚのＡＣバイアスおよび−２５０
ＶのＤＣバイアスを印加した。なお、画像濃度はマクベ
ス濃度測定機「ＲＤ−９１８」により測定した絶対濃度
であり、１２点測定した平均値を表１に示す。
枚連続で印字し、ベタ黒画像の絶対濃度を初期と５万回
印字後でそれぞれ測定した。ここで、感光体としては積
層型有機感光体を使用し、現像電位を−５００Ｖとし、
現像バイアスをピークからピークで−５０Ｖ〜−５５０
Ｖとし、周波数２ｋＨｚのＡＣバイアスおよび−２５０
ＶのＤＣバイアスを印加した。なお、画像濃度はマクベ
ス濃度測定機「ＲＤ−９１８」により測定した絶対濃度
であり、１２点測定した平均値を表１に示す。
【００４８】（２）画像流れ 積層型有機感光体に代えてアモルファスシリコン感光体
を使用し、高温高湿環境下において、１万回／１日のペ
ースで１０日間にわたり画像形成を行い、画像を目視で
観察し、画像流れの有無を調べた。なお、画像流れと
は、感光体の表面の劣化により潜像がリークにより流れ
て当該劣化部分に対応する画像部分が不鮮明となるかも
しくは横線が消失しやすい現象をいう。結果を併せて表
１に示す。
を使用し、高温高湿環境下において、１万回／１日のペ
ースで１０日間にわたり画像形成を行い、画像を目視で
観察し、画像流れの有無を調べた。なお、画像流れと
は、感光体の表面の劣化により潜像がリークにより流れ
て当該劣化部分に対応する画像部分が不鮮明となるかも
しくは横線が消失しやすい現象をいう。結果を併せて表
１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の現
像剤は、複合有機微粒子を構成する無機微粒子の表面が
特定処理化合物によって疎水化処理されているため、高
温高湿の環境下でもトナーの摩擦帯電性が安定して環境
依存性の少ないものであり、これを用いて画像形成を繰
返し行った場合、画像濃度が安定で、さらに、画像流れ
も発生しない。
像剤は、複合有機微粒子を構成する無機微粒子の表面が
特定処理化合物によって疎水化処理されているため、高
温高湿の環境下でもトナーの摩擦帯電性が安定して環境
依存性の少ないものであり、これを用いて画像形成を繰
返し行った場合、画像濃度が安定で、さらに、画像流れ
も発生しない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 嶋矢 督 審判官 阿久津 弘 審判官 伏見 隆夫 (56)参考文献 特開 平３−203743（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−123374（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−101475（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197964（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−296070（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197962（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−290674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−129860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139370（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 9/08 374 G03G 9/08 372
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる
着色粒子と、平均粒径が０．１〜５．０μｍの有機微粒
子の表面に、一次平均粒径が５〜１００ｎｍの無機微粒
子が固着された複合有機微粒子とを混合して得られるト
ナーを含み、前記無機微粒子の表面は、下記一般式で表
される化合物による疎水化処理が施されていることを特
徴とする現像剤。 一般式：Ｒ−Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 （式中、Ｒは、炭素数が４〜１８のアルキル基またはフ
ェニル基若しくはメチルフェニル基を示す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09605792A JP3321675B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 現像剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09605792A JP3321675B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 現像剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273785A JPH05273785A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3321675B2 true JP3321675B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=14154817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09605792A Expired - Lifetime JP3321675B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 現像剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321675B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10162280B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009122175A (ja) | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Canon Inc | トナー |
| JP2013092748A (ja) | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Cabot Corp | 複合体粒子を含むトナー添加剤 |
| CN106103615B (zh) | 2013-12-20 | 2018-10-30 | 卡博特公司 | 用于化学机械平坦化的金属氧化物-聚合物复合颗粒 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP09605792A patent/JP3321675B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10162280B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273785A (ja) | 1993-10-22 |
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