JPS62227160A

JPS62227160A - 電子写真用現像剤の製造方法

Info

Publication number: JPS62227160A
Application number: JP61071598A
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）本発明は電子写真用現像剤、特に表面処理剤を有する現
像剤の製造方法に関し、より詳細には現像剤の粉体粒子
表面からの表面処理剤の脱落を防止し、処理剤の効果を
長期に亘り、持続させ得る現像剤の製造方法に関する。

（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たものを単
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、流動性が要求されることから
、現像剤に各種の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。

このようなことから、表面処理剤は、現像剤の粉体粒子
表面に均一に且つ、安定に保持される必要がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、現像剤の粉体粒子表面への表面処理剤の
付着は、両者の摩擦帯電によるファンデルワールス力に
よるのがほとんどであるため、現像工程において、攪拌
手段等による機械的力によって表面処理剤の脱落が生じ
易い。特に、表面処理剤が複数種から成る場合、それら
を偏りなく、均一に粉体粒子表面に分布させることは難
しく、個々の粉体特性が異なることもあり、また、粉体
粒子表面からの脱落も顕著である。このような脱落によ
って現像剤自体の特性が変化し、初期における良好な画
像を長期に亘り、供給するのが難しい。また、脱落した
表面処理剤によって機内が汚染されることもある。

〔発明の目的〕

本発明者は上記問題点を解決することを主たる目的とす
るものであって、具体的には、表面処理剤、特に粉体粒
子と帯電極性が同じ処理剤を粉体粒子にまぶし処理する
場合、表面処理剤が均一に粉体粒子表面に分布するとと
もに粉体表面に長期的に安定して担持させるための方法
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、帯電極性が粉体粒子と同じである表面
処理剤をまぶし処理するに際し、予め、帯電極性が粉体
粒子と異なる無機微粉末をまぶし処理して粉体粒子表面
に担持させておくことにより、上記目的が達成される。

通常、分級後の未処理の粉体粒子は、粒子間の静電気に
よって電荷の偏りが生じ、またはファンデルワールス力
によ、て凝集性が強い。例えば粉体粒子の帯電性が負極
性と仮定すると分級手段等によって粉体は強く負に帯電
し、しがも負電荷が偏り、その部分で粒子同士が凝集す
る。そこへ例えば疎水性シリカ等それ自体負帯電性を示
す表面処理剤を施すと、凝集体は一時的にほぐされるが
、表面処理剤の分散が不均一であり、経時的に電荷が蓄
積されるとともに電荷分布の偏りを逆に大きくしてしま
う傾向にある。本発明によれば、上記のような場合、疎
水性シリカを処理する前に、粉体に対しそれ自体の帯電
極性が正極性である無機微粉末でまぶし処理することが
重要である。即ち、この処理によって静電気凝集してい
た粉体はそれ自体が有していた負電荷が無機微粉末の有
する正電荷によって中和されることによって、十分にほ
ぐされ、流動性の優れた粉体となる。こうした状態で疎
水性シリカをまぶすことによって、疎水性シリカを粉体
側々の粒子表に面均−に分散することができるのである
。

また、本発明の上記構成によって、疎水性シリカの粒子
表面からの脱落が有効に防止される。これは正帯電性の
無機微粉末が粉体粒子と疎水性シリカとの間に介在する
ことで、両者間の同極性による静電的反発を柔げ、逆に
両者を静電的に引き付ける接着剤的な働きを成すためと
考えられる。

本発明において用いられる無機微粉末としては、シリカ
、アルミナ、チタニア等の金属酸化物が有効的に用いら
れ、それらは疎水化処理あるいはオイル処理等によって
それ自体の帯電性が制御されたものを用いることができ
、それらは粉末の帯電極性に応じて任意に選択すること
が可能である。

例えば、粉末の帯電特性が負の場合、表面処理剤として
シリカが用いられ、特に表面のシラノール基がジメチル
ジクロルシラン、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
ので日本アエロジル社から、Ｒ−９７２，Ｒ−９７４，
Ｒ−９７６、Ｒ−８１１，Ｒ−８１２，Ｒ−８０５゜Ｒ
−２０２，ＲＸ−１７０等、またタルコ社からタラノッ
クス５００等の商品名で販売されているものが有用であ
る。

一方、この疎水性シリカを処理するに対し、予め粉体に
処理すべき無機微粉末としてアルミナが有用である。ア
ルミナはそれ自体で、正帯電性であり、そのまま用いる
こともできるが、アミノ基を含有するシランカップリン
グ剤、またはアミノ基を有するシリコーンオイル等で表
面処理したものが有用である。この処理によってアルミ
ナは疎水化され、且つより一層の正帯電性を示し、粒体
粒子への付着性を向上させることができる。ここで用い
られるアルミナは気相法によって合成されるもので、−
次粒径が１０μｍ〜３０μｍの微粒子である。アミノ基
を含有するシランカップリング剤としてはＨｚＮＣＨｚＣＨｚＣＨｚＳｉ　（ＯＣ１１３）　！１
１□ＮＣＨ２ＣＩＩ□ＣＩｌ□Ｓｔ　（ＯＣｚＨｓ）　
：＋ＨＪＣＩＩ□ＣＨｚＣＨｚＳｉ（ＯＣＲ，、）　ｚ
ＨＪＣＩＩ□Ｃ１１ＺＮＨＣ１１２Ｃ１１２Ｃ）ＩＺＳ
ｉ　（ＯＣＨｆｆ）　３ＨｚＮＣＯＮＨＣＨ２ＣＩＩ□
Ｃ１ｈＳｉ　（ＯＣＪｓ）　３等が挙げられる。

また、アミノ基を有するシリコーンオイルとしては、下
記一般式（１）にて表されるものが使用できる。

但し　　ｍ≧１　　ｎ≧１Ｒ８：アルキレン基Ｒ，Ｒ，、：水素、アルキル基又は　−Ｒ４−ＮＨｇ（
Ｒ４：アルキレン基）Ｒ５：メチル基又はメトキシ基代表的なものに下記の〔■〕、〔■〕等がある。

Ｒ：Ｃ１ｈ　　または　０ＣＩＩ＊（ｎ）なお、このシリコーンオイルの処理量は、無機微粉末の
１００重量部当たり１乃至１０重量部が適当である。

上述した無機微粉末および疎水性シリカ等の表面処理剤
の粉体粒子に対する各々の処理量は、現像剤として有す
べき帯電量などによって決定され、特に現像剤の帯電量
が１５乃至３０μｃ／ｇの範囲となるように調整される
。処理剤の好ましい処理量は、粉体に最初に処理される
無機微粉末が粉体粒子１００重量部当たり０．１乃至０
．５重量部であり、表面処理剤が０．２乃至１　ＭＭ部
であることが望ましく、両者の合計は１．５重量部を超
えない程度に処理すべきである。この１．５重量部より
も大きいと、粉体粒子表面での担持能力以上となり、処
理剤の脱落、および機内汚染等の問題が生じる。

本発明における粉体粒子は定着用媒質、着色剤、必要に
より電荷制御剤等を混練、粉砕、分級して得られるもの
であって平均粒径５乃至２０μｍに調整される。

使用される定着用媒質としては、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ＷＪ］ｉ、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・／り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が挙げられ、これらは
粉体粒子全量中、３０乃至６０重量％の割合で配合され
る。

また、電荷制御剤としては正帯電用として第４級アンモ
ニウム化合物、ニグロシン、ニグロシン塩基、クリスタ
ルバイオレット等の塩基性染料、負帯電用として１．２
型クロム合金錯塩染料等が用いられる。

この粉体粒子に対して前述した処理剤は公知の手段によ
って例えば、スーパーミキサ等によってまぶし処理され
て、現像剤となる。

本発明によれば、表面処理剤が複数の場合は、粉体粒子
に対し該粉体粒子と同極性の無機微粉末を施した後、そ
の複数の表面処理剤のうち帯電量の絶対値の大きいもの
から順に、また、異極の表面処理剤が含まれる場合は極
性が正負交互で且つ、絶対値の大きい順序で行う方法が
望ましい。このような順序で行うことによって各々の処
理剤の粒子表面への付着性を向上させることができる。

疎水性シリカに対する他の表面処理剤としては湿式法シ
リカ、特に前述したアミン変性シリコンオイルによって
被覆処理された湿式法シリカが望ましい。湿式法シリカ
は、通常、次式の反応ＮａｚＯ・　ｘＳｉＯｚ＋ＨＣ１
十ＨｚＯ５ｉＯｚ　　・　ｎ１ｌｚｏ＋Ｎａｃ１によっ
て製造され、内部構造中に微小な細孔を有し、その細孔
表面にはシラノール基に結合した水分子が５％前後含ま
れている。

この湿式法シリカの表面をアミノ変性シリコーンオイル
で被覆処理することによって、この含水骨を環境変化に
対し安定に維持し、それによって現像剤の電荷の蓄積を
適度のリークによって防止し、現像剤の帯電性を安定に
することができる。

なお、湿式法シリカは未処理で負帯電性を示すがこのオ
イル処理によって適度に帯電量を調整されて用いられる
。

本発明を次の例で説明する。

実施例１スチレン−アクリル酸ブチル共重合体　５５重量部低分
子量ポリプロピレン　　　　　　　５重量部マグネタイ
ト（保磁力１００エルステッド４０重量部平均粒径０．
２μｍ）負電荷制御剤　　　　　　　　　　　０．５重量部上記
処方の混合物を２軸押比機で溶融混練後、ジェットミル
で粉砕、分級を行い粒径５〜２０Ｉｉｍの現像剤を得た
。なお、得られた粉体のブローオフ帯電量は一２５μｃ
／ｇであった。

得られた負帯電性の粉体に対する表面処理剤として第１
表の疎水性シリカを選択した。

第１表注１）メタノール滴定法による測定値性２）　ＤＭＤＣＳ　ニジメチルジクロロシランＨＭＤ
Ｓ：へキサメチルジシラザンさらに他の表面処理剤として、湿式法シリカ（ファイン
シールＥ−５０．徳山ソーダ社製）に対し、アミン基含
存シリコーンオイル（式〔Ｉ〕）を１０２処理したもの
（Ｔ−１）を用いた。なおこの表面処理剤の帯電量は＋
８０μｃ／ｇであった。

また、疎水性シリカ処理を行う前のまぶし処理に使用す
る無機微粉末として第２表のアルミナを使用した。

第２表なお、オイル処理は、オイル０．５ｇをトルエン１５０
ｍｌに溶かした溶液中に、アルミナＬｏｇを分散させた
後、１５０℃で加熱乾燥し、冷却、粉砕後、６０メツシ
ユのフルイにて凝集物を取り除いた。

これらの添加剤を第３表の順序及び量に従って処理を行
い現像剤としての緒特性を測定した。

帯電量の測定は、ブローオフ法に従い、鉄粉（２−２０
０、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、現像剤を１００メツシユのフルイ
にかけた時、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。

得られた現像剤は、内部に磁石を有するＡＬ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（△Ｉｎ　）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３表に示す。

第３表から明らかなように、粉体粒子に対して直接疎水
性シリカをまぶし処理した陽１は、シリカの付着性が悪
く、画像安定性、画質共に悪い。

そこで、アルミナを最初、処理した後、疎水性シリカを
処理した１１ｈ５は付着性が向上し、画質、画像安定性
が向上した。比較例のため、アルミナと疎水性シリカと
の組合せで順序を逆にした阻２では良好な結果は得られ
なかった。

アルミナ、疎水性シリカに対し、さらに湿式シリカを添
加した系で、１番目にアルミナを処理した１１ｋ１６〜
８，１０〜１３はいずれも画像安定性に優れたものであ
った。

これに対し、１番目に負帯電性である疎水性シリカおよ
び湿式シリカを処理したｍ３　、Ｎａ９は付着性が不十
分で濃度が低い。

また、表面処理剤として、疎水性シリカ−湿式法シリカ
の処理順序を逆に行った阻１３では、付着性は良好であ
るが２、濃度安定性に問題があった。

（発明の効果）上述した通り、本発明の現像剤の製造方法によれば、表
面処理剤の処理に際し、原粉（粉体粒子）の帯電極性と
異なる無機微粉末を処理した後、原粉と同極の帯電特性
の表面処理剤を処理することによって、表面処理剤の処
理を均一化および粉体粒子への付着性を向上させること
ができ、それによって長期に亘り高濃度でカブリ、ニジ
ミ、画像流れのない高品質な画像を提供することが可能
となる。

Claims

【特許請求の範囲】

定着用媒質および着色剤を主成分とする粉体粒子表面に
該粉体と同極性の帯電特性の表面処理剤をまぶし処理す
るに際し、該粉体粒子に予め該粉体と逆極性の帯電特性
を示す無機微粉末をまぶし処理することを特徴とする電
子写真用現像剤の製造方法。