JP2006171017A - トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 逆帯電や弱帯電トナーの発生、それに伴うカブリやトナーの飛散の発生を極力抑える。
【解決手段】 平均粒径２０〜４０ｎｍのアミノシラン（ＡＳ）＋ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）で表面処理したシリカと、平均粒径６〜２０ｎｍのＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添するトナーの製造方法において、多段処理の１段目に前記ＡＳ＋ＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添処理した後、２段目以降の外添処理において前記ＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添処理するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は２種類のシリカを外添処理するトナーの製造方法に関する。

負帯電性のトナー母粒子に電荷制御剤として正帯電性の疎水性シリカ微粒子を外添することにより、トナーの帯電を安定化させるものが提案されている（特許文献１）。
また、離型性を高めるために特定のフッ素含有重合体定着助剤として使用したトナー母体に、少なくとも正帯電性の疎水性シリカ、負帯電性の疎水性シリカを添加することで、フッ素含有重合体を配合したトナーで見られるトナーの凝集、長期連続使用での過帯電を防止するものも提案されている（特許文献２）。
また、疎水化された負帯電性シリカと正帯電性シリカ（平均粒径１０〜５０ｎｍ）の付着量を所定範囲に制御し、トナー表面の一部にニュートラル乃至正極性に帯電する部分を生じさせ、この部分のコロ作用でトナー融着を防止するとともに、極端な正帯電の発生も防止して好ましい帯電量とするものも提案されている（特許文献３）。
また、負帯電性のトナー母粒子に大きさの異なる２種類の正帯電性のシリカと無機微粒子とを外添し、トナー帯電を安定化させるものも提案されている（特許文献４）。
特開２０００ー２６７３３７号公報 特開２００２ー１４４８７号公報 特開平１１ー２３１５７１号公報 特開２００２ー２１４８３４号公報

上記特許文献１〜４では、正帯電性の外添剤を添加することにより、トナーの帯電性を安定化させることは可能ではあるが、トナーの帯電性の制御が十分ではなく、帯電量分布がブロードになり、逆帯電や弱帯電トナーが生じてトナーの飛散やカブリが発生するという問題があった。

本発明は上記課題を解決しようとするもので、逆帯電や弱帯電トナーの発生、それに伴うカブリやトナーの飛散の発生を極力抑えることを目的とする。
そのために本発明は、平均粒径２０〜４０ｎｍのアミノシラン（ＡＳ）＋ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）で表面処理したシリカと、平均粒径６〜２０ｎｍのＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添するトナーの製造方法において、多段処理の１段目に前記ＡＳ＋ＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添処理した後、２段目以降の外添処理において前記ＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添処理することを特徴とする。
また、本発明は、前記外添処理をＱ型ミキサーを用いて行うことを特徴とする。

本発明は、多段処理の１段目で正帯電性疎水性シリカを外添した後、２段目以降に正帯電性疎水性シリカより粒径が小さい負帯電性疎水性シリカを外添することによって、トナー表面に正帯電性疎水性シリカを選択的に付着させ、トナー同士あるいは帯電部材（規制ブレ−ド等）との摩擦帯電を行う際に正帯電性疎水性シリカがマイクロキャリアの機能を発揮することで、帯電の立ち上がりが早くなるため、逆帯電や弱帯電のトナーの発生が極力抑えられ、カブリやトナ−飛散の発生を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明は、ＡＳ処理で正帯電性にし、ＨＭＤＳ処理で疎水性にした平均粒径２０〜４０ｎｍの正帯電性シリカを多段処理の１段目で外添処理し、２段目以降においてＨＭＤＳで表面処理した平均粒径６〜２０ｎｍのシリカを外添処理することを骨子とするものである。多段処理の１段目で正帯電性シリカを外添処理することで、トナー同士あるいは帯電部材（規制ブレ−ド等）との摩擦帯電を行う際に正帯電性疎水性シリカがマイクロキャリアの機能を発揮することで、帯電の立ち上がりが早くなるため、逆帯電や弱帯電のトナーの発生が極力抑えられる。

なお、外添処理の混合機としてＱ型ミキサーを使用し、槽内の層流を積極的に利用することにより、トナー母粒子と外添剤が転動する距離を大きくすることで、選択的付着を起こすことが可能であるので、Ｑ型ミキサーを使用するのが好ましい。

Ｑ型ミキサーの例を図１に示す。
処理槽２１０は、比較的大きな水平円板状の槽底２１を有する球形であり、上下に二分割できるように、中央部にフランジ２１８を備えている。また、球形部全体はジャケット２１９が設けられて二重構造となっており、ここに熱媒体を流すことにより、被処理物を加熱又は冷却することができる。処理槽２１０の上部には被処理物を投入するための投入口２１６が、また下部には製品を排出するための排出口２１７が設けられている。円板状の槽底２１１の中央には駆動軸２１５が貫通し、外部の動力によって回転可能となっている。駆動軸２１５には、尖端に丸みを与えた比較的大きな円錐型のボス２１２が取付けられ、ボス２１２の下端外周部には、撹拌羽根２１３が設けられている。その撹拌羽根２１３はボス２１２の外周の傾斜とは反対の勾配が付されており、その下側のエッジは処理槽２１０の球面状の内壁に沿った弧となっている。ボス２１２の上部には、撹拌羽根２１３より直径をやや小さくした補助羽根２１４が設けられている。この球形の処理槽においては、被処理物は撹拌羽根により球面状の槽壁に沿って滑らかに上昇して頂部近傍迄到達し、槽の頂部から落下した被処理物は、ボスの表面に沿って落下しボスの下端外周部の撹拌羽根に到達してボスの表面に沿って滑らかに流れる。そしてボスの表面に沿って落下し、撹拌羽根に到達した被処理物は、撹拌羽根の回転力により放出されて槽壁に沿って上昇し、処理槽内を循環する。

次に実施例及び比較例について説明する。
なお、以下において使用する各外添剤の概要を以下に示す。
〔正帯電性外添剤〕
ＮＡ５０Ｈ：日本アエロジル社製シリカ（粒径３０ｎｍ）
ＴＧ８２０Ｆ：キャボット社製シリカ（粒径８ｎｍ）
〔他の外添剤〕
ＲＸ２００：日本アエロジル社製シリカ（粒径１２ｎｍ）
ＴＧ−８１１Ｆ：キャボット社製シリカ（粒径８ｎｍ）
ＲＸ５０：日本アエロジル社製シリカ（粒径４０ｎｍ）
ＳＴＴ−３０Ｓ：チタン工業社製酸化チタン（粒径２０ｎｍ）
ＳＴ−１１０Ｓ：チタン工業社製酸化チタン（粒径８０〜１５０ｎｍ）
〔実施例〕
実施例１〜５を表１に示す。

表１において、トナーの逆電荷量とカブリＯＤ値については以下のように評価する。
セイコ−エプソン社製ＬＰ−９０００Ｃのマゼンタ現像器に上記実施例１〜５のトナ−をセットし、ベタＯＤ値が約１．２になるよう現像バイアス条件を設定し、その際の現像ローラ上の帯電特性をホソカワミクロン社製Ｅ−Ｓｐａｒｔアナライザ−ＥＳＴ−３型で測定し、逆電荷量が５０［ｆＣ］を超えた場合は「逆帯電トナ−が多い」と判断する。
さらに、その際のＯＰＣ上のカブリＯＤ値はテ−プ転写法で測定する。テープ転写法とは住友３Ｍ社製のメンディングテープを貼り付け、カブリトナーを該テ−プ上に転写し、次いで白紙上に貼り付けて反射濃度計で濃度測定し、白紙上のテープ上の濃度を差し引いたカブリＯＤ値が０．０２を超えた場合は「カブリが多い」と判断する。

表１から分かるように、多段処理の１段目において正帯電性外添剤を外添することにより、実施例１〜５の何れにおいてもカブリの発生が抑制されている。
〔比較例〕
比較例１〜２を表２に示す。

比較例１は多段処理の１段目に正帯電性外添剤と他の外添剤とを同時投入した場合、、比較例２は外添順を逆にし、他の外添剤を１段目、正帯電性外添剤を２段目に外添処理した場合であり、実施例の場合と同様にして逆電荷量とカブリＯＤ値を評価した結果、正帯電性疎水性シリカがマイクロキャリアの機能をうまく発揮できずに、逆帯電トナ−（カブリ）の発生を抑えることが出来なかった。

本発明によれば、逆帯電や弱帯電のトナーの発生が極力抑えられ、カブリやトナ−飛散の発生を抑えることができるので産業上の利用価値は大きい。

Ｑ形ミキサの例を説明する図である。

符号の説明

２００…混合処理槽、２０１…下羽根、２０２…上羽根、２１０…処理槽、２１２…ボス、２１３…撹拌羽根、２１４…補助羽根、２１５…駆動軸、２１６…投入口、２１７…排出口。

Claims (2)

1. 平均粒径２０〜４０ｎｍのアミノシラン（ＡＳ）＋ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）で表面処理したシリカと、平均粒径６〜２０ｎｍのＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添するトナーの製造方法において、多段処理の１段目に前記ＡＳ＋ＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添処理した後、２段目以降の外添処理において前記ＨＭＤＳで表面処理したシリカを外添処理することを特徴とするトナーの製造方法。
2. 前記外添処理をＱ型ミキサーを用いて行うことを特徴とする請求項１記載のトナーの製造方法。

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