JPS63101855A

JPS63101855A - 静電荷像現像剤

Info

Publication number: JPS63101855A
Application number: JP61247346A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kimura; 博木村; Akira Takagi; 明高木; Toshihiko Oguchi; 小口　寿彦
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1988-05-06

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】［発明の詳細な説明］本発明は静電荷像現像剤に関し、さらに詳しくは静電荷
像をカブリなく鮮明に現像でき、しかも極めて安定した
現像特性を備えた静電荷像現像剤に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］周知のように電子写真においては光導電体面に所要の静
電荷像乃至静電荷模様（潜像）を形成し、この静電潜像
上に、これと反対の電荷を有する着色粉末（トナー）を
含む現像剤を接触させ前記トナーを付着させて可視像乃
至顕素を得ている。ところで上記静電荷像の可視像化即
ち現像は、トナーとキャリヤとの混合系現像剤を用いた
カスケード現像法もしくは磁気ブラシ現像法によるか、
またはトナーのみからなる現像剤を用いたファーブラシ
現像法、タッチダウン現像法などによるかして行なわれ
ている。

しかしながら従来行なわれているこれらの現像法によれ
ばキャリヤ表面の汚染に起因する現像剤の劣化（現像特
性が損なわれ易い）、または現像像のスキャベンジング
効果や現像電極効果の欠除による現像画質の劣悪さ、も
しくは現像像の転写特性の悪さから光導電体面（感光面
）が汚染され易いなどの欠点が認められる。

これらの問題を解消するべく、トナーの構成成分として
アミノシランで処理した全屈酸化物粉末あるいは二酸化
ケイ素粉末を有する静電荷像現像剤が提案されている（
特開昭５２−１３５７３９号公報参照）。この方法によ
ればトナーが正の帯電特性を維持できるため、前述の問
題点を解決することができる。しかしながら、これらの
全屈酸化物粉末又は二酸化ケイ素粉末を粉末トナーのベ
ースレジンである樹脂およびカーボンブラックとの混合
を行う場合には、その分散に長い時間を要することや、
製造したトナー粉末が凝集しやすいということなどの点
で、さらなる改良の余地がある。

［発明の目的〕本発明は、トナー製造時における作業性が優れており、
また、トナー粉末間における凝集現象が生じることがほ
とんどなく、さらにはキャリヤや光導電体面に対する汚
染現象の発生を著しく抑制することができ、強い正の帯
電特性を示すトナーからなる静電荷像現像剤を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成］本発明の静電荷像現像剤は、正の帯電特性を有するポリ
メチルシルセスキオキサン粉末を含有するトナーからな
ることを特徴とする。

本発明におけるトナーの構成成分をなすポリメチルシル
セスキオキサン粉末は、トナーの製造時において樹脂へ
の分散性がよく、また製造されたトナーの凝集が極めて
少なく、さらに波動性に優れた性質を付与するものであ
る０本発明に用いられるポリメチルシルセスキオキサン
としては、メチルトリアルコキシシランまたはその加水
分解骨部分縮合物をアンモニアまたはアミノ類の水溶液
中で加水分解・縮合させて得られたものが、塩素原子、
アルカリ土類金属、アルカリ金属などの不純物がほとん
どなく、また球状で自由流動性が優れていることから好
ましく、特に粒子が各々独立したほぼ真球状のものであ
ることが、トナーに優れた流動性を付与しうる点で好ま
しい。

このようなポリメチルシルセスキオキサン粉末の平均粒
子径はとくに制限はされないが、０．１〜ｌ〇−である
ことが好ましい。

かかるポリメチルシルセスキオキサン粉末は、そのまま
では負の帯電特性を宥するため、本発明においては表面
処理を行うことにより正の帯電特性を有する粉末にする
。この際の表面処理剤としては、　　　　　　　　　　
　　ＣＨ３Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２
Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）　２、Ｈ２ＮＣ０ＮＨＣＨ２ＣＨ
２ＣＨ２Ｓ　ｉ　（ＱＣ２Ｈ５）　ｓ、Ｈ２ＮＣＨ２Ｃ
Ｈ２ＣＨ２Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ２ＣＨ３）　３、（ＣＨ３
）　２　ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ　１（ＯＣＨ２ＣＨ３
）　３、Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ
　ｉ　（ＯＣＨ３）　３、Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ
　ｉ　（ＯＣＨ３）　ｓ、（ＣＨ３）　２　ＮＣＨ２Ｃ
）１２　ＣＨ２Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）　！、（ＣＨ３Ｃ
Ｈ２）　２　ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３
）　３、Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ
２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ　１（ＯＣＨ３）３、Ｈ５Ｃ２０ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ
　ｆ　（ＯＣＨ３）　３、Ｈ５Ｃ２０ＣＯＣＨｚ　ＣＨ
２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ　１（Ｏ
ＣＨ３）　３、Ｈｓ　Ｃ２０ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣ
Ｈ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２（
Ｓ　ｉ　０ＣＨｓ　）　ｓ、ＮＨ２Ｃ＠　Ｈ４Ｓ　ｉ　
（ＱＣ：Ｈ３）　３、Ｃ６Ｈ５ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２
Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）　ｓなどのアミノ基含有シラン、
ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジ
フェニルジクロロシランなどのクロロシラン；ジメチル
ジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシランなどのアルキルアルコキシシラン：
アルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレー
ト、モノ−５ｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピ
レート、アルミニバー５ｅｃ−ブチレート、エチルアセ
トアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどのア
ルミニウム化合物および／またはその部分加水分解・縮
合物、テトラブチルチタネートのようなチタニウム化合
物および／またはその加水分ｍ−縮合物などを挙げるこ
とができるが、正の帯電特性を容易に付与するためには
アミノ基含有シランであることが好ましい。

ポリメチルシルセスキオキサン粉末の表面処理法は、ポ
リメチルシルセスキオキサン粉末の表面が、上記の表面
処理剤で被覆された状態にすることができる方法であれ
ば、如何なる方法であってもよく、例えば、シリカ粉末
の表面処理法を適用することができる。すなわち、ポリ
メチルシルセスキオキサン粉末を適当な容器中に投入し
、次いで表面処理剤を投入したのち、攪拌しながら常温
〜１２０℃の温度で１〜８時間混合し、接触させること
により行う、この場合に、表面処理剤をメタノールなど
のアルコール溶液としたのち、これを徐々に滴下しなが
ら混合番接触を行うことにより、より均一な表面処理を
行うことができる。この接触により、ポリメチルシルセ
スキオキサン粉末の表面に、表面処理剤を吸着させるこ
とができる。また、ポリメチルシルセスキオキサン粉末
の表面に吸着させる表面処理剤の量は、付与しようとす
る接触帯電量に応じて表面処理剤の種類や処理時間及び
ポリメチルシルセスキオキサン粉末の粒径等を適宜選択
することにより調整することができる。このようにして
表面処理したのち、被処理物を１２０℃以上の温度で加
熱処理することにより不要物を除去して、表面処理され
たポリメチルシルセスキオキサン粉末を得ることができ
る。

本発明の現像剤を構成するトナーは、このようにして得
られる正の帯電特性を有するポリメチルシルセスキオキ
サン粉末、バインダーとなる樹脂及び着色剤、さらには
、必要に応じて他の成分を配合し、均一になるように混
練したのち、粉砕、分級することにより、得ることがで
きる。なお、かかるトナーの製造時において、上記した
表面処理剤を配合することにより、ポリメチルシルセス
キオキサン粉末の表面処理とトナーの製造を併行して行
うこともできる。

かかるトナーにおけるポリメチルシルセスキオキサン粉
末の含有量は特に制限されないが、０．１〜４０重量％
程度である。ポリメチルシルセスキオキサン粉末の含有
量があまり少なすぎる場合は、正の帯電特性が劣り、含
有量があまり多すぎる場合は、トナーの調製が困難にな
る。

本発明の静電荷像現像剤は、上記のトナーのみで構成す
ることもできるが、例えば、ガラスピーズや鉄粉などの
キャリヤとの混合系にすることもできる。

［発明の効果］以上説明したとおり、正の帯電特性を有するポリメチル
シルセスキオキサン粉末を、トナーの一構成成分として
なる本発明の現像剤によれば、光導電体上の静電荷像（
静電模様乃至潜像）をカブリのない鮮明の画像、顕像に
現像しうる。したがって、静電荷像面に付着され易くな
り、その後も良好な転写特性を示すばかりでなく、トナ
ーの光導電体面やキャリヤに対する付着に対して研磨材
的効果をも発揮する。したがって現像に際し、常にカブ
リのない鮮明な画像を得ることができる。しかも本発明
の現像剤は、長期間に亘って所定の現像特性を維持発揮
することができる。したがって本発明に係る現像剤は、
上記！１明な画像を得られること、光導電体面の汚染も
従来の現像剤と比較して飛Ｗ的に抑止されクリーニング
し易いことなどと相俟って、実用上多くの利点をもたら
すものといえる。

［実施例］以下、本発明を実施例を掲げて説明する。なお、実施例
中の「部」はすべて「重量部」を表す。

製造例１温度計、還流器および攪拌機のついた４ツロフラスコに
水４，０００部と２８％アンモニア水溶液５０部を仕込
み、ｌ　ＯＯｒ、ｐ、ａ　テｔ　０分間攪拌して均一な
アンモニア水溶液にした。このアンモニア水溶液に、塩
素原子換算量で１０ｐｐｍのメチルトリメトキシシラン
６００部を、５　ｒ、ｐ、腸で攪拌機を回しながらアン
モニア水溶液中に混ざらないようにすみやかに加え、上
層にメチルトリメトキシシラン層、下層にアンモニア水
溶液層の２層状態になるようにした１次いで攪拌機の攪
拌速度を２　Ｏｒ、ｐ、ｍにして２Ｆ！！状態を保持し
ながらメチルトリメトキシシランとアンモニア水溶液と
の界面において加水分解＋１１ｉ１合反応を進行させた
０反応が進むにつれ、反応物は下層に徐々に沈降し、下
層は反応物が浮遊して白濁し、上層のメチルトリメトキ
シシラン層は、徐々に層が薄くなり、約３時間で消失し
た（目視により確認）、さらに温度を５０〜６０℃に保
持し、同条件で３時間攪拌を行った後、２５℃に冷却し
た０次いで析出した生成物を１００メツシユの金網で濾
過後、遠心分離により脱水してケーキ状にし、このケー
キ層を２００℃の乾燥基中で乾燥させた。これを、　ラ
ボジェットを用いて解砕して、白色粉末を得た。

このようにして得たポリメチルシルセスキオキサン粉末
を、電子顕微鏡で観察したところ、粒子径のＸ軸とＹ軸
の比が１．０−１．２であるほぼ真球状であり、平均粒
子径が約１．９−のものであった。

製造例２〜４円筒状のガラスフラスコ中に、製造例１で得たポリメチ
ルシルセスキオキサン２００部を秤取し、次いで、攪拌
して均一に分散させたのち、フラスコ内の温度を８０℃
に保持した。第１表に示す配合比の表面処理剤溶液２０
部を、フラスコ内を攪拌しながら２時間かけて滴下した
０滴下終了後、フラスコ内を１５０℃まで昇温せしめた
のち、この温度を保持しながら１００　ｍｍＨｇまで減
圧し、メタノール等の不要物を除去した。メタノール等
が完全に除去されたのち、さらに１５０℃で２時間攪拌
を行って、表面処理されたポリメチルシルセスキオキサ
ン粉末を得た。

このようにして得られた表面処理されたポリメチルシル
セスキオキサン粉末の接触帯電量を接触帯電量測定器（
東芝ケミカル■製）を用いて、ブローオフ法により測定
した。なお、表面処理剤で未処理のもの（製造例１で得
たポリメチルシルセスキオキサン粉末）を同様に測定し
た。結果を第１表に示す。

第１表実施例１製造例２により得られた表面処理されたポリメチルシル
セスキオキサン粉末２０部にエポキシ樹脂エピコー）　
１００４　（シェル社製、商品名）１００部、カーボン
ブラック１０部を加え１００℃で約２時間、混練、配合
した。冷却後前記混線物を粉砕、分級して径５〜２０終
の粉末トナーを得た。このトナーを、一端が３００メツ
シユの金、網で封止された金属製円筒から成るファラデ
ーケージ内に収容し、他端側から高圧ガスを吹きつけ前
記トナーが金網を通して除去される際の摩擦帯電量を測
定（ブローオフ法）したところトナーは明瞭な正の帯電
を示した。

上記トナーを棒磁石に付着させ所謂磁気ブラシ現像法に
よって負の静電荷像を有する宥機光導電体面について現
像したところ鮮明なポジ像が得られ、そのポジ像は転写
特性も良好であった。

実施例２融点１２０℃のスチレン−アクリル（７０：３０）共重
合体１００部８す、カーボンブラック１０部を加え熱混
練、粉砕、分級した。かくして得た粒径５〜２０終のも
の１００部当り、製造例３で得たポリメチルシルセスキ
オキサン粉末５部加え混合し、５０〜７０℃に加熱され
回転する金居製円筒内に収容したのち、回転混合処理し
てトナーを調製した。このトナーについて走査型電子顕
微鏡で観察したところ樹脂−カーポンブラック系粒子表
面に表面処理されたポリメチルシルセスキオキサン粉末
がほぼ均一に被覆されていた。

上記調製したトナー５部と粒径約１００川の酸化鉄粉末
１００部とを混合して現像剤を得、この現像剤について
実施例１の場合と同じくブローオフ法で帯′７１！量を
測定したところ強い正の帯電を示した、また、この現像
剤を用いて磁気ブラシ法によって有機光導電体上の負の
静電荷像を現像したところ鮮明な黒色ポジ像が得られた
。この現像画像は転写特性がすぐれており、また光導電
体のクリーニングが容易で３０，０００枚のコピー後に
おいても現像剤および光導電体の特性変化は認められな
かった。

比較例１製造例３で得たポリメチルシルセスキオキサン粉末の代
わりにベンガラ１００部に対しＨ２Ｎ（ＣＨ２）２　Ｎ
Ｈ（ＣＨ２）２　ＮＨ（ＣＨ２）３　Ｓ　１（ＯＣＨ３
）３を５部の割合で処理したものを用いた以外は実施例
２と同様の方法でトナーを調整し、同様の方法で現像を
行った。その結実現像剤は強い正の帯電を示し、転写特
性も優れていたが、２１．０００枚のコピー後に光導電
体面のクリーニングが困難になった。

比較例２製造例３で得たポリメチルシルセスキオキサン粉末の代
わりに、製造例１のポリメチルシルセスキオキサン粉末
を用いた以外は実施例２と同様の方法でトナーを調整し
、現像を行った。その結果、現像剤は負の帯電を示し、
またこの現像剤で現像した場合の現像画像は、ネガ、ポ
ジが共に不明瞭で、また転写特性も悪かった。

実施例３エポキシ樹脂エピコートｔｏ０４（シェル社製、商品名
）１００部、粒径０．１〜０．３鉢の針状γ−フェライ
ト粉末８０部およびカーボンブラック５部の混合物を１
００℃で約３時間熱混練した。冷却後微粉砕し分級して
得た粒径５〜２０終の粉末１００重量部当り、製造例４
で得たポリメチルシルセスキオキサン粉末１０部加え、
下方から上方に向って３０ｃｍ／秒の速度で熱風（８０
〜９０℃）が流れる金属製円筒中に落下させて縁状粒子
からなるトナーを調製した。

このようにして得たトナーのみからなる現像剤を用いて
磁気ブラシ法によって亜鉛感光紙上の負の静電荷像を現
像したところ鮮明な黒色ポジ像が得られた。この現像画
像の普通紙への転写特性は著しく良好で、転写後の感光
面クリーニングも容易であった。

比較例３製造例４のポリメチルシルセスキオキサン粉末の代わり
に、製造例１のポリメチルシルセスキオキサン粉末を用
いた以外は同じ条件で調製した現像剤で現像した場合の
現像画像はネガ、ポジが不明瞭でまた普通紙への転写特
性も悪かった。

実施例４製造例４で得たポリメチルシルセスキオキサン粉末に融
点１２０℃のスチレン−アクリル共重合体８０部および
フタロシアニンブルー５部を加え１２０℃で約３時間熱
混練した。この混練物につき冷却後粉砕、分級を施し、
粒径５〜２０ｇのトナーを得た。

このようにして得たトナー２部を平均粒径３００μの鉄
球１００部と混合し現像剤を調製した。

この現像剤を用いカスケード法により、有機光導電体上
の負の静電荷像を現像したところ鮮明な青色ポジ像が得
られた。この現像画像は非常に転写特性がすぐれており
、転写後における光導電体面のクリーニングも著しく容
易で、７０，０００枚のコピー後も現像画像について変
化がほとんど認められなかった。

比較例４製造例４で得たポリメチルシルセスキオキサン粉末の代
わりに、平均粒子径１終の滑石２０部にＮＨ２（ＣＨ２
）　３Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）　ｓの２０部濃度のエタノ
ール溶液５部からなる処理剤で処理したものを用いた以
外は、実施例２と同様の方法でトナーを調整し、同様の
方法で現像を行った。その結果も現像剤は強い正の帯電
を示し、転写特性も優れていたが、５３．０００枚のコ
ピーにおいて光帯電体面のクリーニング性が悪くなった
。

比較例５製造例４のポリメチルシルセスキオキサン粉末の代わり
に、製造例１のポリメチルシルセスキオキサン粉末を用
いた以外は実施例２と同様の方法でトナー調整し、現像
を行った。その結果、現像剤は負の帯電を示し、またこ
の現像剤で現像した場合の現像画像は、ネガ、ポジが共
に不明瞭で、また転写特性も悪かった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）正の帯電特性を有するポリメチルシルセスキオキ
サン粉末を含有するトナーからなることを特徴とする静
電荷像現像剤。
（２）ポリメチルシルセスキオキサン粉末の表面が、ア
ミノ基を含有するシラン化合物で処理されている特許請
求の範囲第１項記載の静電荷像現像剤。
（３）ポリメチルシルセスキオキサン粉末の粒子が、各
々独立したほぼ真球状のポリメチルシルセスキオキサン
粉末である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の静電
荷像現像剤。