JPH04345168A

JPH04345168A - 静電荷像現像用トナー

Info

Publication number: JPH04345168A
Application number: JP3118432A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Izumi; 一郎出水; Mitsutoshi Nakamura; 中村　光俊
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-12-01

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録、
静電印刷等における静電荷像現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真においては、トナーとキャリア
との混合系現像剤を用いたカスケード現像法（アメリカ
合衆国特許（ＵＳＰ）第２２９７９６９１号、ＵＳＰ第
２６１８５５２号）もしくは磁気ブラシ現像法（ＵＳＰ
第２８３２３１１号）によるか、またはトナーのみから
なる現像剤を用いたタッチダウン現像法（ＵＳＰ第４１
２１９３１号）、非磁性一成分現像法（ＵＳＰ第３７３
１１４６号）などにより、静電荷像を可視化してまたは
静電荷像を反転現像により可視化して高品質な安定した
画像をえる。

【０００３】一般に電子写真に使用されるトナーは、ト
ナーの流動性、クリーニング性等の改良のため、シリカ
（二酸化ケイ素）、チタニア（二酸化チタン）またはア
ルミナ（酸化アルミニウム）等の後処理剤が添加された
ものが使用されている。シリカが最も入手容易であるた
め、シリカが汎用後処理剤として主に添加されているが
、シリカのみでは、高い初期帯電レベル、環境不安定性
、埋め込みによる流動性の低下等の問題があるため、そ
れらの問題を防止するために、シリカに加え、さらにチ
タニアあるいはアルミナ等を組み合わせて添加したトナ
ーが提案されている（例えば特開昭６０−１３６７５５
号公報）。

【０００４】これらの添加剤は親水性であり、その結果
トナーの流動性や摩擦帯電性に湿度が大きく影響する。このような環境条件の影響を防ぐため、これらの無機微
粉末の表面を疎水化剤を用いて表面処理したものを用い
てトナーとし、複写機の現像装置に適用するのが普通で
ある（ＵＳＰ第３７２０６１７号、特公昭５４−２０３
４４号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記トナーは耐環境性
について改善されるものの、画像欠損、トナー飛散、カ
ブリ、キメ等の問題は依然として存在し、それらの改良
が望まれている。本発明は、このような事情に鑑みなさ
れたものであり、耐湿性に優れ、画像欠損、トナー飛散
、カブリ等が問題とならず、キメ等の画質に優れた画像
を形成できる静電荷像現像用トナーを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は後処
理剤として疎水性シリカと疎水性チタニアまたは疎水性
シリカと疎水性アルミナを組み合わせて含有するトナー
において、疎水性シリカおよび疎水性チタニア、または
疎水性シリカおよび疎水性アルミナが、同一の疎水化剤
で処理されていることを特徴とする静電荷像現像用トナ
ーに関する。

【０００７】本発明においては、シリカとチタニアまた
は、シリカとアルミナ等の後処理剤を添加するに際して
は、同一の疎水化剤で処理した組み合わせで使用する。そうすることにより、両者の荷電レベルが等しくなり、
シリカとチタニア、または、シリカとアルミナがクーロ
ン力による凝集が生じにくくなるため、シリカとチタニ
ア等の各後処理剤がトナーに均一に付着する。その結果
トナー流動性が十分確保されるのみならず均一な帯電が
得られ、トナー飛散が生じにくくなり、地肌カブリ等が
防止される。さらに、シリカ・チタニアまたは、シリカ
・アルミナ等凝集物による画像欠損（白抜け）等の発生
もなく、キメのある良質の画像が形成される。

【０００８】シリカとチタニアまたはシリカとアルミナ
に異なる疎水化剤を処理した場合、両疎水化剤による荷
電レベルが異なることにより両粒子間にクーロン力が発
生し、シリカとチタニアまたはシリカとアルミナが凝集
する。そのためトナー表面への後処理剤の付着が不均一
となりシリカ、チタニア等各後処理剤の特性を生かすこ
とができず、流動性等の低下の原因となる。凝集物はト
ナーの後処理工程後、振動フルイ等である程度除去され
るものの、全ては取り除けないため、現像剤中に浮遊し
、現像転写後に残存し、画像上に白斑点が発生したりす
る。

【０００９】シリカ、チタニアまたはアルミナに施す疎
水化剤としては、シラン系、チタネート系、アルミニウ
ム系、ジルコアルミネート系等の各種のカップリング剤
及びシリコーンオイル等が用いられる。シラン系ではク
ロロシラン、アルキルシラン、アルコキシシラン、シラ
ザン等を挙げることができる。

【００１０】具体的に例えば

【化１】

【化２】等を挙げることができる。

【００１１】チタネート系では例えば

【化３】

【化４】

【化５】等を挙げることができる。

【００１２】シリコーンオイル系では、例えば

【化６】

【化７】

【化８】等を挙げることができ特に限定するものではない。

【００１３】疎水化剤を用いて後処理剤粉末の表面を処
理するには、次のような方法による。まず、疎水化剤単
独かまたはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、
酢酸エチル、メチルエチルケトンあるいはアセトン等の
溶剤を用いて混合希釈し、後処理剤粉末をブレンダー等
で強制的に攪拌しつつカップリング剤の希釈液を滴下し
たりスプレーしたりして加え充分混合する。次に得られ
た混合物をバット等に移してオーブンに入れ加熱し乾燥
させる。その後、再びブレンダーにて攪拌し充分に解砕
する。このような方法において各々の疎水化剤は同時に
用いて処理してもよい。このような乾式法の他に後処理
剤を疎水化剤を有機溶剤に溶かした溶液に浸漬し、乾燥
させ解砕するというような湿式による処理法もある。

【００１４】また、後処理剤は、上記疎水化処理を施す
前に、１００℃以上で加熱処理した方が望ましい。

【００１５】疎水化剤の使用量は、後処理剤の種類等に
より調整する必要があるが。後処理剤に対して０．１〜
５重量％、好ましくは０．２〜３重量％使用する。０．
１重量％より少ないと疎水化の効果がなく、５重量％よ
り多いと後処理剤同士の凝集物が多く生じて現像剤の流
動性改善等の後処理剤本来の効果が阻害される。

【００１６】本発明においては、トナーに対して、上記
のごとく処理された疎水性シリカと疎水性チタニアある
いは疎水性アルミナが添加される。

【００１７】本発明に使用するシリカは、通常トナーに
添加されるもの、即ち１次粒径で５〜２０ｍμｍのもの
で、疎水化処理されたものである。シリカの添加によっ
て、現像剤の流動性を改善するとともに、トナー帯電量
を高くすることができる。

【００１８】本発明においては、トナーに対して、０．
１〜１．０重量％、好ましくは０．１〜０．５重量％添
加する。その量が０．１重量％より少ないと、シリカの
添加効果がなく、１．０重量％を越えると、シリカの高
い帯電レベル、劣った耐環境性を改良することはできな
い。

【００１９】本発明はシリカに加えて、シリカに施した
のと同様の疎水化剤と疎水化された疎水性チタニアある
いは疎水性アルミナ粒子を加える。そのチタニアまたは
アルミナの添加によって、特に低粘度のポリエステル系
トナーにおいて問題となるトナー中へのシリカの埋め込
みによる耐刷時の流動性低下の問題、シリカ添加によっ
て生じる帯電量が高くなり過ぎる問題および環境安定性
の問題を改善できる。

【００２０】チタニアまたはアルミナは、望ましくは１
次粒径で、１０〜１００ｍμｍのものを使用する。

【００２１】トナーに添加されるチタニア、アルミナの
量は、トナーに対して、０．２〜３．０重量％、好まし
くは０．２〜２．０重量％である。０．２重量％より少
ないと、それらの微粒子の添加の効果が得られず、３．
０重量％より多いと、帯電レベルが低くなりすぎるとい
う問題が生じる。

【００２２】本発明の処理された後処理剤をトナーに含
有させるには、トナーと後処理剤とを通常の割合でブレ
ンダーやミキサーにて混合攪拌してトナー表面に後処理
剤を一様に付着させる等公知の方法を適用すればよい。また、トナー混練時に該処理剤を同時に練り込んでトナ
ー内部に均一に分散させてもよい（内添）。重合法によ
りトナーを作製する場合は、重合時に後処理剤を加えて
トナーの形成と同時に後処理剤を取り込ませる方法等も
利用できる。さらにトナー表面に後処理剤をハイブリダ
イゼーションシステム、メカノフュージョンシステム等
で機械的剪断力で固着させる方法も利用できる。

【００２３】本発明の後処理剤が添加されるトナーは一
般に少なくともアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ
エステル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂またはエ
ポキシ樹脂等のバインダー樹脂、着色剤からなる微小粒
子で、磁性キャリア粒子とともに二成分で使用するもの
、トナーを非磁性一成分で使用するもの、トナー内部に
磁性剤を含有させたトナー（磁性トナー）として一成分
で使用するもの等存在するが、本発明はいずれの方式に
採用されるトナーにも適用できる。

【００２４】キャリアの製造例　　スチレン、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、メタクリル酸からなるスチレン−
アクリル系共重合体（１．５：７：１．０：０．５）８
０重量部とブチル化メラミン樹脂２０重量部をトルエン
で希釈し、固形比２％のスチレンアクリル樹脂溶液を調
合した。

【００２５】芯材として焼成フェライト粉（Ｆ−３００
；平均粒径：５０μｍ、嵩密度：２．５３ｇ／ｃｍ３；
パウダーテック社製）を用い、上記スチレンアクリル樹
脂溶液をスピラーコーター（岡田精工社製）により塗布
し、乾燥した。得られたキャリアを熱風循環式オーブン
中にて１４０℃で２時間放置して焼成した。冷却後、フ
ェライト粉バルクを目開き２１０μｍと９０μｍのスク
リーンメッシュを取り付けたフルイ振盪器を用いて解砕
し、樹脂被覆されたフェライト粉とした。このフェライ
ト粉に対し、上記塗布、焼成、解砕をさらに３回繰り返
し樹脂被覆キャリアを得た。得られたキャリアの平均粒
径は５２μｍ、電気抵抗は約３×１０１０Ωｃｍであっ
た。

【００２６】製造例１　　疎水化剤として、ヘキサメチルジシラザン２ｇをテ
トラヒドロフラン１０ｇに溶解した混合液を準備した。無機微粒子としてコロイダルシリカ；アエロジル＃２０
０（日本アエロジル社製）を乾燥器で１２０℃、２時間
処理し２０ｇを高速ミキサーに入れ、攪拌しながら、上
記混合液を２５００ｒｐｍ５分間で徐々に添加した後、
１５０℃の恒温槽で２時間加熱処理し、解砕し、疎水性
シリカ微粒子を得た。

【００２７】製造例２　　製造例１において、コロイダルシリカ：アエロジル
＃２００に代えてコロイダルチタン；アエロジルＰ−２
５（日本アエロジル社製）にする以外は製造例１と同様
に行ない、疎水性チタン微粒子を得た。

【００２８】製造例３　　製造例１において疎水化剤のヘキサメチルジシラザ
ン２ｇに代えて、疎水化剤のオクチルトリメトキシシラ
ン４ｇにする以外は製造例１と同様に行ない疎水性シリ
カ微粒子を得た。

【００２９】製造例４　　製造例１において、疎水化剤のヘキサメチルジシラ
ザン２ｇに代えて、疎水化剤としてオクチルトリメトキ
シシラン４ｇとし、かつ、コロイダルシリカ；アエロジ
ル＃２００に代えてコロイダルチタン；アエロジルＰ−
２５にする以外は製造例１と同様に行ない疎水性チタン
微粒子を得た。

【００３０】製造例５　　製造例１において、コロイダルシリカ：アエロジル
＃２００に代えてコロイダルアルミナ：アエロジルアル
ミナＣ（日本アエロジル社製）とする以外は製造例１と
同様に行ない、疎水性アルミナ微粒子を得た。

【００３１】製造例６　　製造例１において疎水化剤のヘキサメチルジシラザ
ン２ｇに代えて疎水化剤のジメチルジクロルシラン２ｇ
とし、かつ、コロイダルシリカ：アエロジル＃２００に
代えてコロイダルチタン：アエロジルＰ−２７にする以
外は製造例１と同様に行ない疎水性チタン微粒子を得た
。

【００３２】実施例１　　・ポリエステル樹脂（Ｍｎ：５０００，Ｍｗ／Ｍｎ
：２８．３、Ｔｇ：６５℃。ＡＶ３４、ＯＨＶ：１７、
Ｔｍ：１２３℃）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１００重量部　　・銅フタロシアニン顔
料（Ｌｉｏｎｏｌ　　Ｂｌｕｅ　　ＦＧ−７３５０；東
洋インキ製造社製）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　３重量部　　・帯電制
御剤（ボントロンＥ−８４；オリエント化学社製）　　
　　　　　　２重量部上記材料をヘンシェルミキサーで
十分混合し、二軸押出機で混練後、冷却した。混練物を
フェザーミルで粗粉砕し、その後、ジェット粉砕機と風
力分級機を用い、粒径５〜２５μｍ（平均粒径１１．０
μｍ）の粒子■を得た。

【００３３】次に製造例１で得られた疎水性シリカ微粒
子０．２重量％、製造例２で得られた疎水性チタン微粒
子を５．０重量％をヘンシェルミキサー中で上記で得ら
れた粒子■に対して、添加し、トナー■を得た。

【００３４】次に得られたトナー■８重量部に対して前
記で得られたキャリアを９２重量部混合し、現像剤とし
た。

【００３５】さらに、上記現像剤をフルカラー複写機Ｃ
Ｆ−７０（ミノルタカメラ社製）を使用し、画像評価を
したところ良好な画質の複写画像が得られた。

【００３６】トナー■の見掛け比重［ｇ／ｃｍ３］およ
び実効後処理量の結果および現像剤の画像性能（地肌カ
ブリおよびキメ）とトナー飛散量の結果を表１に示した
。なお、「実効後処理量」は後処理剤のトナー表面への
実際の付着量を示し、ケイ光Ｘ線分析法により各元素値
から求めた。また、「トナーの飛散量」はブローオフ帯
電測定法におけるトナーの落下量により測定した。「地
肌カブリ」は、白地画像上のトナーカブリを評価し、ラ
ンク付を行なった。△ランク以上で実用上使用可能であ
るが、○以上が望ましい。「キメ」はハーフ画像上のキ
メを評価し、ランク付を行なった。△ランク以上で実用
上使用可能であるが、○以上が望ましい。

【００３７】実施例２　　製造例１で得られた疎水性シリカ微粒子に代えて製
造例３で得られた疎水性シリカ微粒子を０．３重量％と
製造例２で得られた疎水性チタン微粒子に代えて製造例
４で得られた疎水性チタン微粒子０．７重量％添加した
以外、実施例１と同様にしてトナー■を得た。

【００３８】次に、実施例１と同様にトナー■を使用し
、現像剤を調製し画像評価を行ったところ、良好な画質
の複写画像が得られた。トナーおよび現像剤の物性およ
び画像性能の結果を表１に示した。

【００３９】実施例３　　製造例１に得られた疎水性シリカ微粒子０．５重量
％と製造例２で得られた疎水性チタン微粒子に代えて製
造例５で得られた疎水性アルミナ微粒子１．２重量％添
加した以外、実施例１と同様にしてトナー■を得た。

【００４０】次に実施例１と同様にトナー■を使用し、
現像剤を調製し画像評価を行ったところ、良好な画質の
複写画像が得られた。トナーおよび現像剤の物性および
画像性能の結果を表１に示した。

【００４１】比較例１　　製造例１で得られた疎水性シリカ微粒子に代えて製
造例３で得られた疎水性シリカ微粒子を０．５重量％と
製造例２で得られた疎水性チタン微粒子に代えて製造例
６で得られた疎水性チタン微粒子０．５重量％添加した
以外、実施例１と同様にしてトナー■を得た。

【００４２】次に、実施例１と同様にトナー■を使用し
、現像剤を調製し、画像評価を行なったところ、若干地
肌カブリが悪くキメも悪く白抜けが発生した。またトナ
ーの流動性もやや劣っており、実効後処理量も外添剤の
投入量より少なくなっている。その結果を表１に示した
。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明により、同一の疎水化剤で処理し
た、シリカとチタニア、またはシリカとアルミナをトナ
ーに添加処理することにより、帯電性が安定し、トナー
飛散が防止され、カブリのない優れた画質の画像を形成
することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　後処理剤として疎水性シリカと疎水性
チタニアまたは疎水性シリカと疎水性アルミナを組み合
わせて含有するトナーにおいて、疎水性シリカおよび疎
水性チタニア、または疎水性シリカおよび疎水性アルミ
ナが、同一の疎水化剤で処理されていることを特徴とす
る静電荷像現像用トナー。