JPH0619583B2

JPH0619583B2 - 電子写真用トナ−

Info

Publication number: JPH0619583B2
Application number: JP60190923A
Authority: JP
Inventors: 幸二前川; 要中谷
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1985-08-31
Filing date: 1985-08-31
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPS6252561A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真用トナーに関するもので、より詳細
には、トナーの色相に悪影響を及ぼすことなしに、強い
プラス帯電特性を付与し得るトナーに関する。また、本
発明はカラー用トナー、特に重ね合せ現像処理が可能
で、カラーコピー及びオーバーヘッドプロジエクト用ト
ランペアレンシー等の作成に有利に使用し得る透光性カ
ラートナーに関する。

（従来の技術及び発明の技術的課題）電子写真法における静電潜像の現像に使用するトナー
は、静電像の極性とは逆の極性に帯電特性が制御されて
いることが重要である。例えばマイナスの電荷像の現像
には、トナー粒子はプラスの帯電特性を有することが重
要であり、この目的のために、プラスへの電荷制御剤を
トナー粒子中に配合することが必要である。従来使用さ
れている正電荷制御剤の殆んどのものは、染料系のも
の、例えば油溶性染料系のものであり、これらはトナー
自身を固有の色相に着色するのを避け得ない。特に、カ
ラートナーでは、正規の着色剤に電荷制御用の染料が混
入することにより、カラートナーの色調に悪い影響が及
ぼされ、オーバーヘッドプロジエクト用トランスペアレ
ンシー等の作成に用いる透光性カラートナーの場合に
は、カラーの鮮明さが失われることになる。

固有の色相を示さない正電荷制御剤も既に知られてお
り、例えば特公昭５３−２２４４７号公報には、アミノ
シラン処理した金属酸化物粉末をトナーの正電荷制御剤
として用いることが提案されている。

（発明の要旨及び発明の目的）本発明者等は、比表面積が５０ｍ²／ｇ以上の気相法シ
リカをエポキシ基含有シラン次いでアミン類で処理して
成る微粒子は、トナー粒子中に配合したとき、極めて強
い正電荷制御作用を示すと共に、正電荷制御作用の持続
性及び安定性にも優れていることを見出した。

即ち、本発明の目的は、極めて強い正電荷制御作用を有
すると共に、正電荷制御作用の持続性と安定性とに優れ
ている制御剤を含有した電子写真用トナーを提供するに
ある。

本発明の他の目的は、トナー粒子を固有の色調に着色す
ることなく、上記作用を有する制御剤を含有した電子写
真用トナーを提供するにある。

本発明の更に他の目的は、透光性に優れ、重ね合せ現像
処理が可能なカラートナーを提供するにある。

（発明の構成）本発明によれば、比表面積が５０ｍ²／ｇ以上の気相法
シリカをエポキシ基含有シラン、次いで複数個のアミノ
基を有するアミン化合物（以下、単にアミン類と呼ぶこ
とがある）で処理して成る微細粒子を含有することを特
徴とする電子写真用トナーが提供される。

（発明の特徴及び作用効果）本発明は、気相法シリカに先ずエポキシ基含有シランを
反応させ、次いでこれにアミン類を反応させるという２
段の反応手段を採用することにより、この反応生成物は
トナー粒子中に配合したとき、極めて強い正電荷制御作
用を示すと共に、正電荷制御作用の持続性及び安定性に
も優れているという知見に基づくものである。

気相法シリカはエアロジルの名前で一般に知られてお
り、種々の無機充填剤の内でも粒径の最も小さいものの
一つであり、樹脂バインダー中への分散性に優れてお
り、しかもそれ自体透明性を損わないという特性を有し
ている。気相法シリカは、通常の非晶質シリカと同様
に、それ自体負電荷への帯電性を有しており、一方、塩
基性窒素原子を含む有機化合物は一般に正電荷への帯電
性を有している。本発明においては、かかる見地から、
上述した微細非晶質シリカ粒子を、塩基性窒素原子を含
有し且つそれ自体発色団を有しない有機化合物、即ちア
ミン類で表面処理するのであるが、この際、気相法シリ
カをエポキシ基含有シランと反応させ、次いでこれをア
ミン類と反応させることが本発明の目的に重要である。

先ず、本発明で用いるエポキシ基含有シラン類は、シリ
カ表面のシラノール基に対して易反応性であると共に、
アミン類に対して反応性の大きなエポキシ基を有すると
いう特徴を有している。かくして、気相法シリカに対し
て、エポキシシランを反応させた後、これにアミン類を
作用させれば、エポキシ基とアミノ基との易反応性によ
り、シリカ表面にアミン類を化学的に結合させ、シリカ
表面に高濃度のアミノ基を固定させ得ることになる。気
相法シリカは、通常の非晶質シリカ、例えば湿式法シリ
カに比べれば、表面シラノール基の濃度が著しく小さ
く、従ってアミノシラン類を直接作用させた場合には、
アミノシラン類が化学的に固定される割合いが比較的小
さく、これが十分に大きな正電荷制御作用が得難く、ま
たその持続性及び安定性が十分でない原因と考えられ
る。

これに対して、本発明によれば、気相法シリカの表面シ
ラノール濃度が小さく、従ってシラン類の固定される量
が比較的小さい場合にも、エポキシ基とアミノ基との反
応性によつて、シリカ表面に化学的に結合されたアミノ
基濃度を増大させることが可能となるものである。この
作用効果は、分子内に複数個のアミノ基を有するアミン
化合物を用いた場合に特に顕著となる。

また、本発明の上記正電荷制御剤を使用すると、このも
のの着色がなく、透明性にも優れていることから、透光
性カラーの用途に有利に使用できることになる。更に、
高価なシラン類の使用量を低減させて、電荷制御剤のコ
ストを安価できるという利点もある。

（発明の好適実施態様）本発明において、気相法シリカとしては、その比表面積
が５０ｍ²／ｇ以上、特に１５０ｍ²／ｇ以上のものが使
用される。この気相法シリカはシリカ単独のものでもよ
いし、若干のAl₂O₃やTiO₂を有するものであつてもよ
い。シリカ粒子の粒径は、粒径0.2μｍ以下、特に0.05
μｍ以下の範囲にあることが望ましい。

エポキシ基含有シランとしては、グリシジル基、エポキ
シシクロヘキシル基等のエポキシ基を有すするトリアル
コキシシラン類が使用され、その適当な例は次の通りで
ある。

γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン。

本発明において、分子内に複数個のアミノ基を有するア
ミン化合物としては、例えばジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミン、ジメチルアミノプロピルアミ
ン、１，３−プロパンジアミン、エチレンジアミン、テ
トラメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミ
ン、ｍ−フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、等
を挙げることができる。

気相法シリカのエポキシ基含有シランによる表面処理
は、上記シラン類又はその溶液とシリカとを、十分に接
触させることにより行われ、この処理は、例えば攪拌注
下法、攪拌スプレー法等により容易に行われる。このエ
ポキシシラン処理シリカに、前述したアミン類又はその
溶液を作用させて、アミン類とエポキシ基との反応を行
わせる。反応は室温でも十分に進行するが、必要により
加熱して反応を促進させることができる。反応処理は、
同一容器内で逐次的に行つてもよいし、また異なる容器
内で行わせることもできる。

気相法シリカに対するエポキシ基含有シランの添加量
は、広範囲に変化させ得るが、一般にシリカ当り0.01乃
至１０重量％、特に0.1乃至５重量％の範囲が適当であ
り、一方アミン類の添加量は0.005乃至５重量％、特に
0.05乃至0.5重量％の範囲が適当である。未反応の成分
は、洗浄、抽出等の手段で除去することができる。

上述した電荷制御剤は、定着用樹脂当り0.乃至２０重量
％、特に0.2乃至１５重量％の量で使用することも重要
であり、上記量よりも少ない場合には、所望の電荷制御
作用が得られず、一方上記範囲よりも多いと透光性が損
われる傾向がある。

本発明においては、着色剤として粒径0.2μｍ以下、特
に0.05μｍ以下の有機顔料又は染料を用いることが望ま
しく、これにより、最終トナー像に透光性を与え且つ重
ね合せ現像処理を可能とすることができる。無機顔料の
多くのものは、その粒径が上記粒径範囲よりもかなり粗
大であり、本発明の目的は適さない。また、有機顔料で
も上述した粒径よりも粗大なものでは透光性が著しく損
われる。

有機顔料の種類は、上述した粒度を有する限り特に制限
されないが、例えば青色−緑色系のフタロシアニン系顔
料、黄色−赤色系のアゾ系顔料、金属錯塩顔料、トリフ
エニルメタン系顔料、バツト染料近縁顔料等が使用され
る。上記粒度の有機顔料は、顔料製造最終段階で、顔料
の結晶化を微細結晶となるようにすることにより得られ
る。また、染料としては、プラスチツクの着色に使用さ
れる油溶性染料が使用される。

これらの有機顔料又は染料は、定着用樹脂媒質当り１乃
至２０重量％、特に２乃至１５重量％の量で用いるのが
よい。

定着用樹脂媒質としては、この種のトナーの製造に使用
されている樹脂類が使用され、特に好適なものとして種
々のモノ乃至はジエチレン系不飽和単量体、特に (a) ビニル芳香族単量体、 (b) アクリル系単量体の単独重合体や共重合体等が使
用される。

上記(a)の単量体としては、スチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、α−クロルスチレン、ビニル
キシレン等やビニルナフタレン等を挙げることができ、
また(b)の単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチ
ルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘ
キシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
ト、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、３−アミノプロピルアクリ
レート、３−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリレ
ート、アクリルアミド等を挙げることができる。

これらの単量体(a)或いは(b)と組合せで、或いは単独で
使用される他の単量体としては、ブタジエン、イソプレ
ン、クロロプレン等他には無水マレイン酸、フマル酸、
クロトン酸、イタコン酸等の他のエチレン系不飽和カル
ボン酸或いはそのエステル類や、酢酸ビニル等のビニル
エステル類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニ
ルエーテル類、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン等を挙げることもできる。

これらの樹脂の分子量は3,000乃至は300,000、特に5,00
0乃至200,000の範囲にあるのが望ましい。

この定着用樹脂媒質に、前述した着色剤及び荷電制御剤
を、必要により他の配合助剤と共に配合し、これを均一
且つ一様に混練し、次いで粒状化してトナーとする。配
合剤としては、例えば、現像剤を熱ロールで定着する方
式では、シリコーンオイル、低分子量オレフイン樹脂
類、各種ワツクス類等のオフセツト防止剤を、全体当り
２乃至１５重量％の量で使用できる。また、現像剤を圧
力ロールで定着する用途には、パラフインワツクス、各
種動・植物ロウ、脂肪酸アミド等の圧力定着性賦与剤を
全体当り５乃至３０重量％の量で使用してもよい。

粒状化に当つては、前述した混練組成物を冷却した後、
これを粉砕し、必要により篩分けすることにより得られ
る。勿論、不定形粒子の角取りを行うために、機械的な
急速攪拌を行つても特に差支えはない。このトナー粒子
の粒度は、解像力等にも関連するが、一般に５乃至３５
ミクロンの範囲内にあることが望ましい。

本発明によるトナーは、四三酸化鉄、フエライト、鉄粉
等の磁性キヤリヤーとの組合せで、カラー現像用の二成
分系磁性現像剤として使用され、鮮明でしかも透光性の
ある多色コピーの作成に有用である。

本発明を次の例で説明する。

（実施例）本発明のトナーに用いる電荷制御剤の製造メタノール２００ｍ、水２０ｍから成る混合溶媒に
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１ｇを溶
かして処理溶液とした。これにシリカ（アエロジル２０
０；１次粒子平均径0.012μｍ）２０ｇを分散させ約１
０時間還流した。反応後、メタノールにて２回洗浄し、
真空デシケータで２４時間乾燥した。続いて、酢酸を触
媒量含むテトラヒドロフラン２００ｍ中にて、１，３
−プロパンジアミン0.5ｇと反応させた（還流）。反応
後、テトラヒドロフランにて２回洗浄し、真空デシケー
タで１２時間乾燥した。最後に、粉砕を行ない電荷制御
剤とした。

本発明のトナーの帯電特性上記の材料をミキサにて均一攪拌混合した。この混合物
を２本ロールを用いて１５０℃で混練し、次にこれをカ
ツテイングミルで粗粉砕した後、ジエツトミルで微粉砕
した。最後に分級して５〜２５μｍ（平均粒径１５μ
ｍ）のトナーとした。

このトナーを鉄粉系キヤリア（日本鉄粉製ＳＴＶ−２５
Ｔ）と１：２０（重量比）の割合で混合攪拌し、現像剤
とした。この本発明のトナーの帯電量をブローオフ法よ
り測定した所、正に強く（１８μＣ／ｇ）を帯電する事
を確認した。製造した黄色現像剤を、複写機ＤＣ−１６
１改造機（三田工業社製）にセツトしてＯＨＰフイルム
上にサンプル原稿を用いて複写を行なつた所、鮮明な画
像を得た。同時に、この複写物は透光性に優れ、プロジ
エクター用の原稿とした場合スクリーン上に鮮やかな黄
色画像が映し出された。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比表面積が５０ｍ²／ｇ以上の気相法シリ
カをエポキシ基含有シラン、次いで複数個のアミノ基を
有するアミン化合物で処理して成る微細粒子を含有する
ことを特徴とする電子写真用トナー。