JPS6252561A - 電子写真用トナ− - Google Patents

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】 （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ェクト用トラ
ンペアレンジ−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ｌｌｌ！題う電子写真法
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１ｔ％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手
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は得ない。

特に１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ェクト用トラン
スペアレンジ−等の作成に用いる透光性力２−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５０　ｍ２７１１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く優れ
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５０　ｍ２７ｉ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。

本発明は、上記アミン類として分子中に複数個のアミノ
基を有するアミン類、特に高分子量アミンを用いた場合
に著効ある。

（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【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１そ
れ自体負電蕎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ジ類は、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（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、こ九にアミン類を
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、本発明疋よれば、気相法シリカの表面ク
ラノール製置が小さく、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ξ）基との反
応性によって、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
作用効果はアミン類として、分子内に複数個のアミノ基
を有するアミン類、特に高分子量アミン類を用いた場合
に一層顕著である。

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（、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；−ては、その比表
面積が５０　ｍ２７＆以上、特に１５０晩４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Ａｔ、０．やＴｉＯ２を有するもので
あってもよい。シリカ粒子の粒径は、粒径０．２μｍ以
下、特に０．０５μｍ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。

ｒ−グリシドキシプロビ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。

アミン類としては、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、ジメチ
ルアミノメチルフェノール、トリ（ジメチルアミノメチ
ル）フェノール、エチレンジアミン、テトラメチレンシ
アミン、ジエチルア、ミノプロピルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、簿−７二二レンジアミン、キシリレンジ
アミン、ポリビニルアミン、ポリビニルピリジン、ポリ
ビニルイミダゾール、ポリエチレンイミン、ポリエチレ
ンポリアミン、ポリアミドポリアミン等を挙げることが
でき、これらの中でも、分子内に複数個のアミノ基を有
するもの、％に高分子ポリアミンが本発明の目的に好都
合である。

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
内で逐次的に行ってもよいし、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−ｊｌｑｂＸ特ＫＯ１１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０．１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、本発明の目的には適さない。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、上述した粒度な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二ノ系顔
料、黄色−赤色系のアゾ系顔料、金属錯塩原料、トリフ
ェニルメタン系顔料、バッ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ＫすることＫより得られ
る。ま゛た、−染料としては、プラスチックの着色に使
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 （α）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（α）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−エチルへ
キシルアクリレ−）、２−エチルへキシルメタクＩ）Ｖ
−）、５−ヒドロキシグロビルアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、６−アミツプロビルアク
リレート、５−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（（１）或いは（Ａ）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、ブタジェン、
イソプレン、クロロプレン等地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５，０００乃至は６００゜００
０、特ＶＣ５，０００乃至２　［１０，００［）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−
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、低分子量オレフィン樹脂類
、各種ワックス類等のオフセット防止剤を、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、パラフィンワックス、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６０重、童チの量で使用してもよい。

成形に当っては、前述した混線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
速攪拌を行っ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６５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、７エライト、鉄粉
等の磁性キャリヤーとの組合せで、カラー現像用の二成
分来由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２
００ｍ、水２０ｍ１から成る混合溶媒にγ−グリシドキ
シグロビ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＃２００；１次粒子平
均径０．０１２μｍ）２０ｇを分散させ約１０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２００＋１／中にて、１，６−ブロパ
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１
２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 上記の材料な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
ッティングミルで粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕
した。最後に分級して５〜２５μｍ（平均粒径１５μ７
７りのトナーとした。

このトナーを鉄粉系キャリア（日本鉄粉製５ＴＶ−２５
７）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￥！Ｌｉ′をブローオ
フ法より測定した所、正に強（（１８μＣ／１１　）帯
電する事を確認した。製造した黄色現像剤を、複写機Ｄ
Ｃ−１６１改造機（三田工業社製）にセットしてＯＨＰ
フィルム上にサンプル原稿を用いて複写を行なった所、
鮮明な画像を得た。

同時に、この複写物は透光性に優れ、プロジェクタ−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。

特許出願人　　三田工業株式会社 −“Ｘ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）比表面積が５０ｍ＾２／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
   細粒子を含有することを特徴とする電子写真用トナー。
2. （２）前記アミン類が複数個のアミノ基を有するアミン
   類である特許請求の範囲第１項記載のトナー。
3. （３）前記アミン類が高分子量アミンである特許請求の
   範囲第１項記載のトナー。