JPH0519526A - 乾式電子写真用現像剤 - Google Patents

乾式電子写真用現像剤

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JPH0519526A
JPH0519526A JP3200116A JP20011691A JPH0519526A JP H0519526 A JPH0519526 A JP H0519526A JP 3200116 A JP3200116 A JP 3200116A JP 20011691 A JP20011691 A JP 20011691A JP H0519526 A JPH0519526 A JP H0519526A
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JP
Japan
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developer
metal oxide
treated
org
silazane bond
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Pending
Application number
JP3200116A
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English (en)
Inventor
Ichirou Ono
猪智郎 小野
Hiroshi Yoshioka
博 吉岡
Hideo Higuchi
英夫 樋口
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐湿性及び正の帯電特性に優れると共に、安価
であり、製造適性にも優れた乾式電子写真用現像剤を提
供すること。 【構成】シラザン結合を有する有機ケイ素化合物で処理
された正の帯電特性を有する金属酸化物粉末を含有する
ことを特徴とする、乾式電子写真用現像剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真用現像剤に関
し、特に、耐湿性及び流動性に優れると共に、正の帯電
特性を有する乾式電子写真用現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、SeやCdS等の光導電性感光体
上に静電々荷による潜像(静電潜像)を形成し、該潜像
を、それを形成する電荷と反対符号の電荷を有するトナ
ーを用いて現像するゼログラフィー技術が急速に進歩し
た。
【0003】一方、自然環境や有害物質についての関心
が高まるにつれ、SeやCdSの代替品として有機光導
電体が開発され、その使用が急増している。この場合、
通常、静電潜像は負電荷によって形成されるので、静電
潜像を可視化するトナーとしては性能の安定した正帯電
性トナーが必要不可欠である。
【0004】係るトナーの流動性を高めて解像度を高め
る目的及び画像再現時における温湿度等の環境の変化に
影響されずに安定した帯電特性を維持することを目的と
して、正帯電性の金属酸化物粉体を現像剤中の樹脂成分
中に内添したり、樹脂成分とは独立に現像剤の一成分と
して添加する方法が一般的に行われている。
【0005】このような方法としては、例えばトナー構
成成分(バインダー樹脂、着色剤等)中に、アミノ基含
有オルガノシリコーン化合物で処理された二酸化ケイ素
粉末を添加する方法(特開昭52−135739号、同
63−73271号、同63−101855号)が知ら
れているが、この方法により得られるトナーは、アミノ
基が親水性であるために耐湿性に劣るという欠点があっ
た。
【0006】一方、耐湿性に優れるものとしては、アミ
ノ基含有シランカップリング剤で処理した後、アルキル
クロルシラン等で疎水化処理を行った二酸化ケイ素粉末
を添加する方法(特公平1−57903号)が提案され
ている。
【0007】この方法によれば、正帯電性を維持するこ
とができ、耐湿性に優れるトナーが得られるが、高価な
アミノ基含有シランカップリング剤を使用すること及び
処理工程が2段階になって煩雑であるという欠点があっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、上記欠点を解決すべく鋭意検討した結果、トナーの
構成成分中に、異臭を有しないシラザン結合を有するケ
イ素化合物を用いて簡便に処理した金属酸化物を含有せ
しめることにより、耐湿性及び流動性に優れると共に、
安定した正の帯電特性を有する乾式電子写真用現像剤を
得ることができることを見出し、本発明に到達した。
【0009】従って、本発明の第1の目的は、耐湿性及
び正の帯電特性の安定性に優れると共に、製造適性にも
優れた乾式電子写真用現像剤を提供することにある。本
発明の第2の目的は、安価であると共に、耐湿性、流動
性及び正の帯電特性の安定性にも優れた乾式電子写真用
現像剤を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、シラザン結合を有する有機ケイ素化合物で処理され
た正の帯電特性を有する金属酸化物粉末を含有すること
を特徴とする、乾式電子写真用現像剤によって達成され
た。
【0011】本発明で使用する、シラザン結合を有する
有機ケイ素化合物の代表的な例としては、ヘキサメチル
ジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン及びオク
タメチルシクロテトラシラザンを挙げることができる
が、疎水化能力並びにコストの観点から、ヘキサメチル
ジシラザンが最も好ましい。
【0012】上記シラザン結合を有する有機ケイ素化合
物で処理される金属酸化物粉末としては、Si、Ti、
Al、Zrの酸化物の中から選択される1種又は2種以
上の酸化物粉末が好ましく、特にシラザン結合を有する
有機ケイ素化合物との反応性の観点から、二酸化ケイ素
粉末が最も好ましい。
【0013】上記二酸化ケイ素粉末は、四塩化ケイ素の
酸水素炎中での高温加水分解により合成する乾式法、ケ
イ酸ナトリウムの酸による分解により合成する湿式法の
何れの方法で合成されたものでも良いが、表面のシラノ
ールの量及びイオン性不純物が少ないという点から、乾
式法によるものの方が好ましい。
【0014】本発明においては、特にシラザン結合含有
有機ケイ素化合物で処理した後の金属酸化物粉末の平均
一次粒子径が3〜50nm、炭素含有量が2%以上及び
pHが5〜9となるようにすることが好ましい。尚、上
記pHは金属酸化物粉末4gを20%のメタノール水溶
液100mlで抽出したときの値である。
【0015】又、乾式法または湿式法により合成される
二酸化ケイ素粉末の比表面積は通常50〜500m2
gであるので、シラザン処理後の、BET法で測定した
比表面積は、通常40〜400m2 /gとなる。平均一
次粒子径が3nm未満では分散が困難となり、50nm
を超えると均一な帯電特性が得られにくくなる。
【0016】一方、炭素含有量が2%未満の場合には疎
水性能が不十分となり、pHが5未満では金属酸化物粉
末表面の水酸基が残存し、9以上ではシラザン結合含有
有機ケイ素化合物のシラザン結合が表面に残存するの
で、何れの場合も疎水性能が不十分となる。
【0017】シラザン結合を有する有機ケイ素化合物を
金属酸化物粉末の表面に処理する方法は、最終的に該表
面が前記有機ケイ素化合物で被覆された状態になる方法
であれば特に限定されるものではないが、例えば、室温
又は加熱下で金属酸化物粉末を攪拌しながらシラザン結
合を有する有機ケイ素化合物を添加若しくは滴下し、又
は吹きつけて処理したり、シラザン結合を有する有機ケ
イ素化合物をトルエン、ベンゼン、アセトン、メチルエ
チルケトン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩化エチ
レンなどの適当な溶剤で希釈した溶液中に金属酸化物粉
末を加え、攪拌して処理することができる。
【0018】本発明においては、上記の如き処理の後、
更に100〜200℃に加熱処理することによって不要
物を除去することが好ましい。金属酸化物に対するシラ
ザン結合を有する有機ケイ素化合物の処理量は1〜40
重量%で良く、特に5〜30重量%とすることが好まし
い。
【0019】本発明の電子写真用現像剤は、上記のよう
にして得られた正帯電性金属酸化物粉末をバインダー樹
脂及び着色剤並びに必要に応じて更に加えられる帯電制
御剤、磁性材料等の他の成分と混合・溶融・混練した
後、冷却・固化し、次いで粉砕し、分級することにより
得られる。又、バインダー樹脂と着色剤等から成るトナ
ーに添加混合しても良い。現像剤中における処理された
金属酸化物の割合は特に制限されるものではないが、
0.1〜30重量%程度であることが好ましい。
【0020】バインダー樹脂としては、ポリスチレンや
スチレン−ブタジエン共重合体等のスチレン系重合体、
ポリエチレンやエチレン−酢ビ共重合体等のエチレン系
重合体、ポリメチルメタクリレートやポリブチルメタク
リレート等のアクリル系重合体、ポリビニルブチラール
やポリビニルホルマール等のビニル系重合体の他、フェ
ノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂等
が好適に用いられる。
【0021】着色剤としてはカーボンブラック、鉄黒、
アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニ
ングリーン、クロムイエロー等の公知の顔料及び染料が
使用される。本発明において、シラザン結合を有する有
機ケイ素化合物で処理された金属酸化物粉末が、何故正
の帯電性を示すようになるのかの理由については明らか
ではないが、ごく微量の残存シラザン結合によるものと
推測することができる。
【0022】シラザン結合を有する有機ケイ素化合物で
処理された金属酸化物粉末は表面が疎水化されているた
め、これを含有せしめることによって乾式電子写真用現
像剤の耐湿性を向上させ、これによって湿気による凝集
が起きず、流動性に優れたトナーを得ることができる。
又、本発明の現像剤は、吸湿して帯電特性が変化すると
いうことがないので、安定した正の帯電特性を示すこと
ができる。
【0023】
【発明の効果】金属酸化物をシラザン結合を有する有機
ケイ素化合物で処理することにより、該金属酸化物に正
の帯電性を付与すると共に疎水化することもできるの
で、このように処理された金属酸化物を含有する本発明
の現像剤は、耐湿性及び流動性に優れると共に、安定し
た正の帯電特性を有する正帯電性現像剤となる。又、シ
ラザン結合を有する有機ケイ素化合物は特に高価である
ということがない上異臭もなく、処理方法も容易である
ので、得られた現像剤は安価であり、又製造適性にも優
れている。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例により、更に具体的に
説明するが、本発明はこれによって限定されるものでは
ない。尚、製造例及び比較製造例とは、現像剤中に含有
せしめるために表面処理した金属酸化物粉末の製造例を
意味する。
【0025】製造例1.50℃に加熱したヘンシェルミ
キサーに、乾式法により合成した二酸化ケイ素粉末(デ
グッサ社製のアエロジル300(商品名);BET比表
面積:300m2 /g、平均粒径7nm)を100部入
れ、激しく攪拌させながらヘキサメチルジシラザン25
部を滴下し、140℃で2時間加熱処理を行った。更
に、系内にN2 ガスを通して150℃で2時間処理する
ことにより揮発性の不要物を除去し、下記の特性を有す
る、ヘキサメチルジシラザン処理された二酸化ケイ素粉
末を得た。
【0026】BET比表面積:200m2 /g 平均一次粒子径:7nm 炭素含有量:4.0% pH:7.0
【0027】製造例2.製造例1で使用した二酸化ケイ
素粉末をアエロジル200(デグッサ社製の商品名;B
ET比表面積:200m2 /g、平均粒径12nm)に
変えた他は実施例1と同様に処理して、下記の特性を有
する二酸化ケイ素粉末を得た。
【0028】BET比表面積:150m2 /g 平均一次粒子径:12nm 炭素含有量:2.5% pH:6.5
【0029】比較製造例1.製造例1で使用したヘキサ
メチルジシラザンの代わりにジメチルジクロルシランを
使用した他は実施例1と全く同様にして、下記特性を有
する二酸化ケイ素粉末を得た。
【0030】BET比表面積:250m2 /g 平均一次粒子径:7nm 炭素含有量:1.0% pH:3.5
【0031】比較製造例2.製造例1で使用したヘキサ
メチルジシラザンの代わりにγ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン10部を使用した他は実施例1と全く同様
にして、下記の特性を有する二酸化ケイ素粉末を得た。
得られた粉末中には凝集体が多く見られた。
【0032】BET比表面積:210m2 /g 平均一次粒子径:7nm 炭素含有量:5.0% pH:8.5 このようにして表面処理された4種類の二酸化ケイ素粉
末の接触帯電量及び疎水化度を測定したところ、表1に
示す結果が得られた。
【0033】
【表1】 ─────────────────────────────────── 製 造 例 比較製造例 1 2 1 2 ── ───────────────────────────────── 接触帯電量(μC/g) +15 +20 −80 +120 ─────────────────────────────────── 疎水化度 (%) 65 70 30 純水に分散 ───────────────────────────────────
【0034】但し、表中の接触帯電量は、ブローオフ粉
体帯電量測定装置(東芝ケミカル株式会社製)を用いて
測定した。又、疎水化度は、試料0.2g及び純水50
mlを300mlの三角フラスコ中でマグネチックスタ
ーラーにより攪拌しながら、その中にメタノールをビュ
レットを用いて滴下し、試料が完全に分散したときのメ
タノール量(ml)を測定して、次式により疎水化度を
求めた。
【0035】疎水化度(%)={メタノール量/(メタ
ノール量+50)}×100 表1の結果から明らかな如く、シラザン結合を有する化
合物を用いて表面処理した製造例1及び2の場合が、特
に良好であることが確認された。 実施例1.
【0036】
【表2】 ────────────────────────── ポリスチレン樹脂 100重量部 マグネタイト 50重量部 カーボンブラック 10重量部 ニグロシン染料 4重量部 ───────────────────────────
【0037】上記表2の組成で表される混合物を、加熱
ロールミルにより、溶融し、混練した後、冷却・粉砕及
び分級することにより、粒径5〜20μmで一成分系の
正帯電性トナーを得た。
【0038】次に、製造例1で得た二酸化ケイ素粉末を
上記のトナー100重量部に対して1.0重量部添加
し、ヘンシェルミキサーで混合して現像剤を得た。得ら
れた現像剤を用いて、有機光導電体の感光体上に形成さ
れた負の静電荷潜像を現像したところ、黒色の鮮明な画
像が得られた。又、35℃、90%の高温高湿条件下で
2万回の耐刷試験を行った後も現像剤の流動性は良好で
あり、画像も鮮明であった。
【0039】実施例2.製造例1で得た二酸化ケイ素粉
末の量を10重量部とした他は実施例1と全く同様にし
て現像剤を得た。得られた現像剤を用いて実施例1と同
様な試験を行ったところ、実施例1と同様に良好な結果
が得られた。
【0040】実施例3.実施例1で使用した二酸化ケイ
素粉末を製造例2で得た二酸化ケイ素粉末に変えた他は
実施例1と全く同様にして現像剤を得た。得られた現像
剤を用いて実施例1と同様な試験を行ったところ、実施
例1と同様に良好な結果が得られた。
【0041】比較例1.実施例1で使用した二酸化ケイ
素粉末を比較製造例1で得られた二酸化ケイ素粉末に変
えた他は実施例1と全く同様にして現像剤を得た。得ら
れた現像剤を用いて、有機光導電体の感光体上に形成さ
れた負の静電荷潜像を現像したところ、ネガ、ポジの境
界が不明瞭な画像しか得られなかった。
【0042】比較例2.実施例1で使用した二酸化ケイ
素粉末を比較製造例2で得られた二酸化ケイ素粉末に変
えた他は実施例1と全く同様にして現像剤を得た。得ら
れた現像剤を用いて、有機光導電体の感光体上に形成さ
れた負の静電荷潜像を現像したところ、黒色の鮮明な画
像が得られた。しかしながら、35℃、90%の高温高
湿条件下で耐刷試験を行ったところ、約2000枚で現
像剤の凝集が顕著になって流動性が低下し、鮮明な画像
を得ることができなくなった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】シラザン結合を有する有機ケイ素化合物で
    処理された正の帯電特性を有する金属酸化物粉末を含有
    することを特徴とする、乾式電子写真用現像剤。
JP3200116A 1991-07-15 1991-07-15 乾式電子写真用現像剤 Pending JPH0519526A (ja)

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JP3200116A JPH0519526A (ja) 1991-07-15 1991-07-15 乾式電子写真用現像剤

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