JPS62227159A

JPS62227159A - 負帯電性現像剤

Info

Publication number: JPS62227159A
Application number: JP61071597A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ozawa; 義夫小沢
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1987-10-06

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】（発明の分野）本発明は、電子写真法において、感光体表面に形成され
た正電荷の潜像を現像するのに用いられる負帯電性現像
剤に関し、より詳細には、流動性、帯電安定性に優れ、
高濃度の画像を長期に亘り供給し得る現像剤に関する。

（従来技術）電子写真法は、一般的には、光導電体からなる感光体表
面に静電潜像を形成し、その潜像に現像剤を付与して可
視像化し、必要に応じて転写体に転写、定着して複写物
を得るものである。

このような電子写真法に用いられる現像剤としては、定
着用媒質中に着色剤、電荷制御剤等を分散してものを単
独で使用する一成分系現像剤、またはキャリアと混合し
た二成分系現像剤等が知られている。これらの現像剤は
各種の現像方法において、流動化剤を施すことが提案さ
れている。また、現像剤の表面特性は、現像剤自体の帯
電特性にも大きく寄与しており、表面処理剤の材質によ
り帯電特性が決定されるといっても過言ではない。

従来から、このような表面処理剤としては、シリカ、ア
ルミナ、チタニア等の金属酸化物の他、カーボン等の導
電性物質等が知られているが、いずれも満足し得る結果
は得られていない。例えば疎水性シリカは、初期におい
ては、流動性に優れた特性を示すが、長期使用において
は、現像剤に電荷が蓄積され、現像剤同士の静電凝集を
引き起こし、流動性の初期特性を維持させるのが困難で
ある。アルミナ、チタニアは、電気抵抗が小さく、帯電
性が低いために、現像剤に対する帯電付与性が小さい。

また、これらの表面処理剤は、粉体粒子への付着性が不
十分で、現像工程中、表面処理剤の脱落が生じ易く、長
期に亘り安定な画像が得られない等の欠点があった。

このような欠点に対し、本発明者は表面処理剤として疎
水性シリカと、アミノ性シリコーンオイルで処理した金
属酸化物を同時に用いることによって、流動性、帯電安
定性が改善できることを提案した。しかしながら、さら
に研究を進めた結果、流動性、帯電安定性においては、
十分であるが、画像温度が不十分であり、しかも環境安
定性、特に高温多湿および低温下での条件において濃度
低下、耐剛性が不十分であることがわかった。

（問題点を解決するための手段）本発明者は上記欠点に対し、研究を重ねた結果、疎水性
シリカとして疎水化度の高いものを用いて、オイル処理
した金属酸化物を組み合わせて用いることによって、現
像剤の帯電量を充分に高められることかでき、それによ
って高濃度の画像が得られ、しかも環境安定性に優れた
現像剤が得られることを見出した。

即ち、本発明によれば、定着用媒質、着色剤を主体とす
る粉体粒子の表面に表面処理剤を担持して成る負帯電性
現像剤において、該表面処理剤が疎水化度５０以上の疎
水性シリカとアミノ変性シリコーンオイルで処理された
金属酸化物であることを特徴とする負帯電性現像剤が提
供される。

本発明を以下に詳細に説明する。

通常、現像剤の帯電特性は用いる定着用媒質の帯電性に
よってほぼ決定されるが、この媒質は定着性の点から決
定され得る傾向が強いため帯電特性の細かい制御はほと
んど不可能である。また、帯電特性はその現像剤の表面
特性により左右されるため、表面処理剤はその制御を行
う大きな因子である。

本発明における基本的な構成は表面処理剤として疎水性
シリカと、アミノ変性シリコン−オイルにより被覆処理
した金属酸化物を同時に用いることにある。疎水性シリ
カの単独使用では、前述したように疎水性シリカ自体が
大きな負帯電性を示すために流動性の低下を招くが、上
述の所定の被覆処理を施した金属酸化物を添加すると、
この流動性の低下を抑えることができ、長期にわたって
優れた流動性を維持することが可能となる。

一方被覆処理された金属酸化物のみでは、流動性が向上
するものの、逆に負帯電性が減少するため、濃度の低下
を引き起こす。上記の理由から、疎水性シリカと被覆処
理された金属酸化物とは重量比で１＝５乃至１０：１、
特に１：２乃至５：１の割合で現像剤の粒子表面に担持
されるのが好ましい。

本発明において重要な特徴は、用いられる疎水性シリカ
の疎水化度が５０以上、であること矧ある。

疎水性シリカは、乾式法によって製造されるものであっ
て表面のシラノール基がジメチルシロルシラン、ヘキサ
メチルジシラザン、オクチルトリメトキシシラン等によ
って封鎖されて、疎水化されたものである。

この疎水化によって、負帯電性が高まり、現像剤自体の
帯電量を高めることができ、しかも例えば多湿環境下に
おいても水分の吸着性が低減され、現像剤自体の性質を
普遍的に保持することができ、環境安定性を向上させる
ことができる。よって疎水化度が５０を下回ると初期濃
度が低く、高温多湿下での耐剛性が低下し画像濃度が低
下する。

本発明において用いられる金属酸化物としては、ＳｉＯ
□＋ＡｌｔＯｚ４ｉ０ｚが用いられ、特に湿式法により
製造される湿式法シリカ（親木性シリカ）もしくは気相
法等により製造されるアルミナ、チタニアのそれぞれの
単独あるいは組合せが使用できる。

本発明において、前述の金属酸化物を被覆するためのア
ミノ変性シリコーンオイルは、一般的シリコーンオイル
であるジメチルポリシロキサンのシロキサン結合のうち
、側鎖のメチル基の一部をすくなくとも窒素を含む有機
基に変性したものであり、次の一般式（１）によって表
される。

但し　　ｍ≧１　　ｎ≧１Ｒ１：アルキレン基Ｉｂ、Ｒ：−二水素、アルキル基又は　−Ｒ，−Ｎ）ｌ
。

（Ｒ４：アルキレン基）Ｒ６二メチル基又はメトキシ基代表的なものに下記のＣＩ）、（ＩＩ）等がある。

（Ｔ）Ｒ：ＣＩｈ　　または　ＯＣＨ。

（ＩＩ）本発明において、金属酸化物の被覆処理は前述した変性
シリコーンオイルをトルエン等の溶剤中に溶解し、金属
酸化物を分散させた後１００〜２００℃の加熱または真
空処理によって乾燥することにより得られる。このよう
な処理により得られた表面処理剤は、オイルにより被覆
され言わば疎水化された状態となる。なお、被覆処理に
際して、２種の金属酸化物を得る場合は、各々別個に処
理を行ってもよいが、用いるオイルが同一の場合は、オ
イルの溶液に２種の金属酸化物を同時分散して行うこと
も可能である。なお、前記オイルの処理量は表面処理剤
の量は、処理前の現像剤１００重量部に対し、０．１乃
至５重量部、特に０．５乃至２重量部の割合で処理され
るのが好ましい。表面処理剤が０．１重量部未満では、
表面処理剤としての効果を発揮できずしかも帯電量にお
いても不十分である。一方、５重量部を超えると現像剤
粒子光たりの表面処理剤の担持能力以上となり、表面処
理剤の脱離が多くなり、機内汚染とともに感光体に対し
ても弊害を及ぼす結果となる。

本発明の現像剤は、基本的には定着用媒質中に現像剤全
量に対し、３０乃至６０重量％の割合で着色剤、所望に
より電荷制御剤を分散して成る粉体組成物から成る。こ
れらの分散物はその分散性の点から０．１乃至５ミクロ
ンの範囲のものを使用するのが好ましい。

本発明において使用される定着用樹脂は、特に負帯電用
の樹脂に限定されるものであり、好適には、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、ビニルナフタレン、ビニルキシレン等のビニル芳
香族単量体、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、ブチルメタクリレート
、ブチルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレー
ト、２−エチルへキシルメタクリレート等のアクリル単
量体の単独重合体もしくはそれらの共重合体が使用され
る。さらにこれらの樹脂に組合せ得る単量体としては、
ブタジェン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジオレ
フィン系単量体や、フマル酸、無水マレイン酸等のエチ
レン不飽和カルボン酸或いはそのエステル類の他酢酸ビ
ニル等のビニルエステル類等を挙げることができる。

また、これらの定着用媒質として、媒質全体当たり２乃
至２０重量％の割合で、低分子量ポリプロレン、低分子
量ポリエチレン等の低分子量オレフィン樹脂、パラフィ
ンワックス、カルナバロウ等の各種ワックスをオフセッ
ト防止剤として加えることも可能である。なお、この時
、これらのオフセット防止剤は、単に前述の樹脂類と混
練することもできるが定着用媒質の重合時に共存させて
行うこともできる。

着色剤としてはカーボンブラックをはじめ各種の顔料、
染料が使用できる他、−成分系現像剤においてはマグネ
タイト、フェライト等の磁性体を配合することもできる
。

また、本発明によれば、所望によりクロム、鉄酸はコバ
ルトを含有する錯塩アゾ染料等の電荷制御剤を使用する
ことができる。

本発明の現像剤の製造に際しては、定着用媒質、着色剤
等を所定の割合で混合した後、３本ロール、２軸押出法
により混練を行い、粉砕、分級を行うことにより粒径５
〜３０μの粉体組成物を製造する。

この粉体組成物に対し前述した表面処理剤をス−パーミ
キサー等によりまぶし処理することにより粉体の表面に
表面処理剤を担持させることができる。なお、表面処理
剤は粉体表面にはファンデルワールス力などの静電的引
力によって担持されるが、所望によっては熱処理等によ
って粉体表面に固着させて担持つさせることも可能であ
る。

本発明を次の例で説明する。

〔実施例１〕スチレン−アクリル樹脂　　　　５５重量部低分子量ポ
リプロピレン　　　　　５　〃マグネタイト　　　　　
　　　　　４０　〃負帯電制御剤　　　　　　　　　０
．５〜上記処方の混合物を２軸押出機で溶融混練後、ジ
ェットミルで粉砕、分級を行い粒径５〜２０μの粉体を
得た。なお、得られた粉体のブローオフ帯電量は一１５
μｃ／ｇであった・得られた粉体について第２表の組成に従い、表面処理剤
をスーパーミキサによりまぶし処理を行った。

なお、表面処理剤のうち、疎水性シリカとして、第１表
のものを使用した。

第１表なお、疎水化度の測定は、メタノール滴定法により行っ
た。

また、金属酸化物のオイル処理は前述した式〔Ｉ〕およ
び（ｎ）のオイルを用いてオイル０．５ｇをトルエン１
５０ｍ　ｌに溶かした溶液中に、第２表の金属酸化物の
いずれかのＬｏｇを分散させた後、１５０℃で加熱乾燥
する。冷却後、ミキサにて凝集した表面処理剤を粉砕後
６０メツシュのフルイによって凝集物を取り除いた。

帯電性の測定はブローオフ法に従い、鉄粉（ｚ−２００
、日本鉄粉社）　２８．５０ｇと現像剤１．５ｇとを混
合し、ブローオフ帯電測定機で測定した。

また、流動性の測定はパウダーテスタ（ホソカワミクロ
ン社製）によって安息角を測定した。

現像剤への付着性は、現像剤表面から脱離し、フルイ中
に残存した表面処理剤の量を目視で判断した。複写テス
トとして得られた現像剤を常温常温の環境下で内部に磁
石を有するＡＩ製ススリーブ上１００〜１５０μの層厚
で担持させ、正電荷の潜像を有するセレン感光体と非接
触状態で対面させ、スリーブに所定のバイアスおよびパ
ルス電圧を印加させて現像剤を感光体に飛翔させて現像
を行った。

得られた複写物に対し、初期および３０００枚目の画像
濃度を測定し、濃度変化（Δ１０　”）を測定した。

また、画質として、カブリ、ニジミ、画像流れを観察し
、評価した。

結果は第２表に示す。

第２表からも明らかなように疎水性シリカの疎水化度が
５０を下回るＳ−１，２，３を用いたＮ１１１乃至３は
、帯電量は一２５μｃ／ｇ以下で、画像濃度も最高１．
３５であって、連続複写テストでは、０．１以上の濃度
低下が見られた。これに対し、本発明のＮ［Ｌ４乃至７
はいずれも１．４０以上の高濃度が初期において確保で
き、連続テストでも、濃度低下は０．０５以下に抑える
ことができた。

〔実施例２〕複写テストの環境を気温３５℃、湿度８５χの環境下に
変更し、実施例１と同様にして、第３表の組成に従い、
現像剤を調製し、実験を行った。

結果は第３表に示す。

第３表からも明らかなように疎水化度５０を下回る隘８
，９は、常温常温時の第２表として比較して、極端に初
期濃度の低下が目立ち、連続複写テストでも濃度低下が
目立った。

本発明の＋ｉｏ、ｔｉは初期濃度１．３０以上が確保で
き、連続テストでも低下が小さく、画質も常温常温時と
ほとんど変化なかった。

（発明の効果）本発明の負帯電性現像剤によれば、表面処理剤として、
疎水化度５０以上の疎水性シリカと、アミノ変性シリコ
ーンオイル処理した金属酸化物を使用することによって
、流動性、帯電安定性に優れた現像剤が得られ、それに
よって高濃度の良質な画像が長期に亘り、環境の変化に
対しても画像の変動なく安定して得られる。

なお、本発明の現像剤は正規現像にとどまらず、反転現
像用としても十分に使用可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

定着用媒質、着色剤を主体とする粉体粒子の表面に表面
処理剤を担持して成る負帯電性現像剤において、該表面
処理剤が疎水化度５０以上の疎水性シリカとアミノ変性
シリコーンオイルで処理された金属酸化物であることを
特徴とする負帯電性現像剤。