JPH02259658A - 電子写真用現像剤 - 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に使用される乾式二成分現像剤に関
し、とくに負帯電性のトナーを構成する電子写真用現像
剤に関する。

〔従来の技術〕

電子写真用現像剤（以下現像剤と称す）は通常、結着樹
脂、電荷制御剤、着色剤、その他必要に応じて添加され
る添加剤を所定の配合にドライブレンドした後、溶融混
線、粉砕、分級工程を経てトナー化し、鉄粉などのキャ
リア粒子と混合し作製している。

このような現像剤において良好な画質の可視画像を形成
するためには、トナーが高い流動性を有し、かつ均一な
帯電性を有することが必要であり、そのために従来より
疎水性シリカをトナーに添加混合することが行なわれて
いる。

しかしながら、従来技術による疎水性シリカは、周囲の
環境によりその帯電量が変化しやすいために必然的にト
ナーに対して環境依存性を生じさせるという問題を有し
ていた。すなわち、疎水性シリカをトナーに添加した現
像剤を１０℃／１５％ＲＨという低温低湿環境下におい
て使用すると、疎水性シリカとキャリアの帯電量が２０
℃／６５％ＲＨの常温常湿環境下と比較して著しく高く
なる結果、トナーの帯電量も高（なる為、画像濃度が低
下するという問題を生ずるものであった。−方、３０℃
／８５％ＲＨという高温高温環境下においては、疎水性
シリカとキャリアの帯電量が常温常温環境下より著しく
低いものとなり、結果的にトナーの帯電量を低下させる
。ゆえに画像濃度が必要以上に高くなり階調性の悪い複
写画像となったり、トナー消費量の増加、トナー飛散の
増大、地力ブリの発生等の問題が生じていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、周囲
の環境により画像濃度が変化することな（、トナー飛散
、地力ブリが少なく、更に複写耐久性に優れた現像剤を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、前記問題点を改良すべく鋭意研究を重ねた
結果、キャリアとの組合せにおいて特定の飽和帯電量と
なるよう疎水性シリカを選択してトナーに付着させたも
のを現像剤に使用することにより前記問題点が著しく改
善されることを見出し本発明に至った。

すなわち本発明の電子写真用現像剤の１つは、負帯電性
トナーと、該負帯電性トナーに付着してなる疎水化度が
５０％以上であり且つＢＥＴ比表面積が１８０ｍ”／ｇ
以下の疎水性シリカと、キャリアからなる現像剤であっ
て、前記キャリアに対する疎水性シリカの飽和帯電量が
一３００〜＋２００μｃ／ｇであることを特徴とする電
子写真用現像剤である。

以下に本発明の構成を詳細に説明する。

まず、本発明に主たる構成要素である疎水性シリカとし
ては、ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、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、Ｐ−クロルフェニルトリクロル
シラン、３−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、
ジビニルクロルシラン等の疎水化剤、特にジメチルジク
ロルシランあるいはへキサメチレンジシラザンで処理さ
れたコロイド状の二酸化ケイ素であって、５０％以上の
疎水化度と１８０ｍ！／ｇ以下のＢＥＴ比表面積とキャ
リアに対する飽和帯電量が一３００〜＋２００μｃ／ｇ
のものが本発明に適用される。

この場合における飽和帯電量は組合せるキャリアとの相
対的な測定値がこの数値限定の範囲内に入るよう上記の
疎水性シリカの中から選択して本発明に適用される。

ここで本発明でいう疎水化度とは、別名メタノールウェ
ツタビリテイ−値（ＭＷ値）ともいい、疎水性シリカの
表面の疎水性を表わす尺度として一般に用いられている
ものである。該疎水化度の測定方法は次のようにして行
う。まず、疎水性シリカ０．２ｇを２５０ｃｃのフラス
コに入れ、これに水を５０ｃｃ添加する。次にマグネチ
ックスクーラーで上記水中における疎水性シリカを攪拌
しながら、メタノールをビューレットから滴下する。疎
水性シリカの全量がメタノールによって湿潤し、水とメ
タノールの混合系に良分散したと目視によって判断した
時にメタノールの滴下を止める。この時の水とメタノー
ルの混合相中におけるメタノールの重量を百分率であら
れし、この数値を疎水化度とする。

次に本発明でいう飽和帯電量について説明する。

一般にキャリアと疎水性シリカをある一定の力で持続的
に攪拌混合すると疎水性シリカの帯電量は時間と共に、
負帯性シリカの場合は負極性側に、正帯性シリカの場合
は正極性側に上昇していく。

しかしながら、疎水性シリカの帯電量は時系列上ある時
点で最大となり、それ以後は低下するという挙動を示す
。本発明においては、この最大となる帯電量を飽和帯電
量とする。具体的には以下のような測定方法により飽和
帯電量を求めた。すなわち、常温常温（２０°Ｃ／６５
％ＲＨ）の環境条件に２０時間放置したキャリア１９９
．６ｇとシリカ０．４ｇを２５０ｃｃのポリビンに入れ
、定回転の回転装置に該ポリビンを設置した後回転させ
混合攪拌を行う。上記のように混合攪拌する過程におい
て、疎水性シリカの帯電量をブローオフ帯電量測定装置
にて初期より５分おきに３回ずつ測定し、３回の平均値
をその時の攪拌時間における帯電量とする。このように
測定された帯電量のうち最大の帯電量を飽和帯電量とす
る。

本発明では疎水性シリカの飽和帯電量が一３００〜＋２
００μｃ／ｇである疎水性シリカとキャリアの組合せで
あっても、疎水性シリカの疎水化度が５０％より小さい
場合、あるいはＢＥＴ比表面積が１８０ｍ”／ｇよりも
大きい場合には高温高温環境下において、トナーの帯電
量が低下しやすく、トナー消費量の増加や地力ブリ、ト
ナー飛散の発生という問題を生じる。

また、疎水性シリカの飽和帯電量が一３００μｃ／ｇよ
り負極性側のものは低温低湿環境下においてトナーの帯
電量が上昇し画像濃度が低下するという問題を生じる。

一方、飽和帯電量が＋２００μｃ／ｇより正極性側のも
のは低温低湿環境下においてトナーの帯電量が低下し地
力ブリ、トナー飛散の問題が発生する。

次に、本発明の電子写真用現像剤の別の１つは、負帯電
性トナーと、該負帯電性トナーに付着してなる疎水化度
が５０％以上であり且つＢＥＴ比表面積が１８０ｍｔ／
ｇ以下の疎水性シリカＡおよび疎水化度が５０％以上の
疎水性シリカＢの混合物と、キャリアからなる現像剤で
あって、（Ａ）前記キャリアに対する疎水性シリカＡの
飽和帯電量が一３００〜＋２００μｃ　／　ｇであり、
（Ｂ）前記キャリアに対する疎水性シリカＢの飽和帯電
量が一３００μｃ／ｇより負極性側に高い関係を有し、 （Ｃ）疎水性シリカＡに対する疎水性シリカＢの配合比
率が５０重量％以下であることを特徴とする電子写真用
現像剤である。

本発明において疎水性シリカＡに対する疎水性シリカＢ
の配合比率が５０％を越えると低温低湿環境下において
トナーの帯電量が上昇し、画像濃度が低下するという問
題を生ずる。

本発明における疎水性シリカをトナーの表面に付着させ
る手段としては、Ｖ型混合機、タービン型攪拌機、ヘン
シェルミキサー等の一般的な混合機を用い、トナー粒子
の表面にまぶしといわれる弱い状態で付着させる方法と
共に、機械的な衝撃力により芯材の表面に微粉体の一部
を埋没又は熱融着等により強固に付着させることができ
る表面改質装置を使用してトナー粒子の表面に疎水性シ
リカを付着させてもよい。

トナー粒子の表面に付着させる疎水性シリカの量は、低
温低湿あるいは高温高湿においての現像物性を良好に保
つために、０゜０５〜１重量％であることが好ましい。

次に本発明を構成する負帯電性トナーおよびキャリアに
ついて説明する。

負帯電性トナーは、スチレン樹脂、ポリアクリル酸エス
テル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体樹脂
、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂を主成分とし、カ
ーボンブラック、その他の顔料および染料からなる着色
剤、含金属錯塩染料、オイルブラック、脂肪酸の金属塩
等の負帯電性を与える電荷制御剤およびポリテトラフル
オロエチレン粉、低分子量ポリプロピレン等の潤滑剤、
定着剤等の添加物を所定の配合比で混合後、溶融混練し
然るのち冷却後粉砕分級して得られる。

また、キャリアとしては、鉄粉、フェライト、造粒マグ
ネタイトおよびそれらをシリコーン系樹脂、アクリル系
樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂にてコー
トしたコーティングキャリア等、通常現像剤に使用され
るキャリアの中からトナーへの帯電付与および疎水性シ
リカとの飽和帯電量が所望の範囲内になるよう適宜選択
して使用することができる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により具体的に説明する。

なお、本発明はその要旨をこえない限り以下の実施例に
限定されるものではない。

〈実施例１〜４、比較例１〜８〉 下記の配合の材料を混合して溶融混線後、粉砕分級して
平均粒子径が１１μｍの負帯電性のトナーを得た。

次に第１表に示すような各疎水性シリカをヘンシェルミ
キサーを使用して上記トナーと混合し、各疎水性シリカ
をトナー粒子表面に付着せしめた。

この各トナー３．５重量部と各キャリア１００重量部と
を混合して本発明の電子写真用現像剤及び比較用の現像
剤を作製した。

なお第１表に記した疎水性シリカの明細は第２表に示す
とおりである。

第 表 ブリはマクベス反射濃度計により測定し、トナー飛散は
目視により評価した。

以下余白 上記実施例１〜４にもとづく本発明の現像剤および比較
例１〜８にもとづく比較用の現像剤を電子複写機にて１
５０００枚まで常温常温環境条件（２０℃／６５％ＲＨ
）、低温低湿環境条件（１０℃／１５％ＲＨ）　、高温
高温環境条件（３０℃／８５％ＲＨ）において多数枚複
写を行い、画像濃度、非画像部の地力ブリ及び複写後の
現像器周辺のトナー飛散について評価を行った。

その結果を第３表に示す。なお、画像濃度と地力上記第
３表から明らかなように本発明の電子写真用現像剤は常
温常温、低温低湿、高温高湿の各環境条件においても安
定した画像濃度が得られ、地力ブリも少なく、トナー飛
散も少ないことが確認された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は特定の疎水性シリカを使
用し、かつキャリアとの組合せにおいて特定の飽和帯電
量となるようトナーに付着させることにより周囲の環境
により画像濃度が変化することなくトナー飛散、地力ブ
リが少なく、さらに多数枚の連続複写をおこなっても優
れた耐久性を示す電子写真用現像剤を提供することがで
きる。

特許出願人　株式会社巴川製紙所

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）負帯電性トナーと、該負帯電性トナーに付着して
   なる疎水化度が５０％以上であり且つＢＥＴ比表面積が
   １８０ｍ＾２／ｇ以下の疎水性シリカと、キャリアから
   なる電子写真用現像剤であって、前記キャリアに対する
   疎水性シリカの飽和帯電量が−３００〜＋２００μｃ／
   ｇであることを特徴とする電子写真用現像剤。
2. （２）前記負帯電性トナーに対する疎水性シリカの付着
   量が０．０５〜１重量％であることを特徴とする請求項
   １記載の電子写真用現像剤。
3. （３）負帯電性トナーと、該負帯電性トナーに付着して
   なる疎水化度が５０％以上であり且つＢＥＴ比表面積が
   １８０ｍ＾２／ｇ以下の疎水性シリカＡおよび疎水化度
   が５０％以上の疎水性シリカＢの混合物と、キャリアか
   らなる現像剤であって、 （Ａ）前記キャリアに対する疎水性シリカＡの飽和帯電
   量が−３００〜＋２００μｃ／ｇであり、 （Ｂ）前記キャリアに対する疎水性シリカＢの飽和帯電
   量が−３００μｃ／ｇより負極性側に高い関係を有し、 （Ｃ）疎水性シリカＡに対する疎水性シリカＢの配合比
   率が５０重量％以下であること、を特徴とする電子写真
   用現像剤。
4. （４）前記負帯電性トナーに対する疎水性シリカＡおよ
   び疎水性シリカＢの混合物の付着量が０．０５〜１重量
   ％であることを特徴とする請求項３記載の電子写真用現
   像剤。