JPH0812448B2 - 電子写真用現像剤 - Google Patents

電子写真用現像剤

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JPH0812448B2
JPH0812448B2 JP1078013A JP7801389A JPH0812448B2 JP H0812448 B2 JPH0812448 B2 JP H0812448B2 JP 1078013 A JP1078013 A JP 1078013A JP 7801389 A JP7801389 A JP 7801389A JP H0812448 B2 JPH0812448 B2 JP H0812448B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真法に使用される乾式二成分現像剤に
関し、とくに負帯電性のトナーを構成する電子写真用現
像剤に関する。
〔従来の技術〕
電子写真用現像剤(以下現像剤と称す)は通常、結着
樹脂、電荷制御剤、着色剤、その他必要に応じて添加さ
れる添加剤を所定の配合にドライブレンドした後、溶融
混練、粉砕、分級工程を経てトナー化し、鉄粉などのキ
ャリア粒子と混合し作製している。
このような現像剤において良好な画質の可視画像を形
成するためには、トナーが高い流動性を有し、かつ均一
な帯電性を有することが必要であり、そのために従来よ
り疎水性シリカをトナーに添加混合することが行なわれ
ている。
しかしながら、従来技術による疎水性シリカは、周囲
の環境によりその帯電量が変化しやすいために必然的に
トナーに対して環境依存性を生じさせるという問題を有
していた。すなわち、疎水性シリカをトナーに添加した
現像剤を10℃/15%RHという低温低湿環境下において使
用すると、疎水性シリカとキャリアの帯電量が20℃/65
%RHの常温常湿環境下と比較して著しく高くなる結果、
トナーの帯電量も高くなる為、画像濃度が低下するとい
う問題を生ずるものであった。一方、30℃/85%RHとい
う高温高湿環境下においては、疎水性シリカとキャリア
の帯電量が常温常湿環境下より著しく低いものとなり、
結果的にトナーの帯電量を低下させる。ゆえに画像濃度
が必要以上に高くなり階調性の悪い複写画像となった
り、トナー消費量の増加、トナー飛散の増大、地カブリ
の発生等の問題が生じていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、周
囲の環境により画像濃度が変化することなく、トナー飛
散、地カブリが少なく、更に複写耐久性に優れた現像剤
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者は、前記問題点を改良すべく鋭意研究を重ね
た結果、キャリアとの組合せにおいて特定の飽和帯電量
となるよう疎水性シリカを選択してトナーに付着させた
ものを現像剤に使用することにより前記問題点が著しく
改善されることを見出し本発明に至った。
すなわち本発明の電子写真用現像剤の1つは、負帯電
性トナーと、該負帯電性トナーに付着してなる疎水化度
が50%以上であり且つBET比表面積が180m2/g以下の疎水
性シリカと、キャリアからなる現像剤であって、前記キ
ャリアに対する疎水性シリカの飽和帯電量が−300〜+2
00μc/gであることを特徴とする電子写真用現像剤であ
る。
以下に本発明の構成を詳細に説明する。
まず、本発明の主たる構成要素である疎水性シリカと
しては、ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシ
ラン、メチルトリクロルシラン、アリルフェニルジクロ
ルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチ
ルジメチルクロルシラン、P−クロルフェニルトリクロ
ルシラン、3−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、ジビニルクロルシラン等の疎水化剤、特にジメチル
ジクロルシランあるいはヘキサメチレンジシラザンで処
理されたコロイド状の二酸化ケイ素であって、50%以上
の疎水化度と180m2/g以下のBET比表面積とキャリアに対
する飽和帯電量が−300〜+200μc/gのものが本発明に
適用される。
この場合における飽和帯電量は組合せるキャリアとの
相対的な測定値がこの数値限定の範囲内に入るよう上記
の疎水性シリカの中から選択して本発明に適用される。
ここで本発明でいう疎水化度とは、別名メタノールウ
ェッタビリティー値(MW値)ともいい、疎水性シリカの
表面の疎水性を表わす尺度として一般に用いられている
ものである。該疎水化度の測定方法は次のようにして行
う。まず、疎水性シリカ0.2gを250ccのフラスコに入
れ、これに水を50cc添加する。次にマグネチックスター
ラーで上記水中における疎水性シリカを攪拌しながら、
メタノールをビューレットから滴下する。疎水性シリカ
の全量がメタノールによって湿潤し、水とメタノールの
混合系に良分散したと目視によって判断した時にメタノ
ールの滴下を止める。この時の水とメタノールの混合相
中におけるメタノールの重量を百分率であらわし、この
数値を疎水化度とする。
次に本発明でいう飽和帯電量について説明する。一般
にキャリアと疎水性シリカをある一定の力で持続的に攪
拌混合すると疎水性シリカの帯電量は時間と共に、負帯
性シリカの場合は負極性側に、正帯性シリカの場合は正
極性側に上昇していく。しかしながら、疎水性シリカの
帯電量は時系列上ある時点で最大となり、それ以後は低
下するという挙動を示す。本発明においては、この最大
となる帯電量を飽和帯電量とする。具体的には以下のよ
うな測定方法により飽和帯電量を求めた。すなわち、常
温常湿(20℃/65%RH)の環境条件に20時間放置したキ
ャリア199.6gとシリカ0.4gを250ccのポリビンに入れ、
定回転の回転装置に該ポリビンを設置した後回転させ混
合攪拌を行う。上記のように混合攪拌する過程におい
て、疎水性シリカの帯電量をブローオフ帯電量測定装置
にて初期より5分おきに3回ずつ測定し、3回の平均値
をその時の攪拌時間における帯電量とする。このように
測定された帯電量のうち最大の帯電量を飽和帯電量とす
る。
本発明では疎水性シリカの飽和帯電量が−300〜+200
μc/gである疎水性シリカとキャリアの組合せであって
も、疎水性シリカの疎水化度が50%より小さい場合、あ
るいはBET比表面積が180m2/gよりも大きい場合には高温
高湿環境下において、トナーの帯電量が低下しやすく、
トナー消費量の増加や地カブリ、トナー飛散の発生とい
う問題を生じる。
また、疎水性シリカの飽和帯電量が−300μc/gより負
極性側のものは低温低湿環境下においてトナーの帯電量
が上昇し画像濃度が低下するという問題を生じる。一
方、飽和帯電量が+200μc/gより正極性側のものは低温
低湿環境下においてトナーの帯電量が低下し地カブリ、
トナー飛散の問題が発生する。
次に、本発明の電子写真用現像剤の別の1つは、負帯
電性トナーと、該負帯電性トナーに付着してなる疎水化
度が50%以上である且つBET比表面積が180m2/g以下の疎
水性シリカAおよび疎水化度が50%以上の疎水性シリカ
Bの混合物と、キャリアからなる現像剤であって、 (A)前記キャリアに対する疎水性シリカAの飽和帯電
量が−300〜+200μc/gであり、 (B)前記キャリアに対する疎水性シリカBの飽和帯電
量が−300μc/gより負極性側に高い関係を有し、 (C)疎水性シリカAに対する疎水性シリカBの配合比
率が50重量%以下であることを特徴とする電子写真用現
像剤である。
本発明において疎水性シリカAに対する疎水性シリカ
Bの配合比率が50%を越えると低温低湿環境下において
トナーの帯電量が上昇し、画像濃度が低下するという問
題を生ずる。
本発明における疎水性シリカをトナーの表面に付着さ
せる手段としては、V型混合機、タービン型攪拌機、ヘ
ンシェルミキサー等の一般的な混合機を用い、トナー粒
子の表面にまぶしいといわれる弱い状態で付着させる方
法と共に、機械的な衝撃力により芯材の表面に微粉体の
一部を埋没又は熱融着等により強固に付着させることが
できる表面改質装置を使用してトナー粒子の表面に疎水
性シリカを付着させてもよい。
トナー粒子の表面に付着させる疎水性シリカの量は、
低温低湿あるいは高温高湿においての現像物性を良好に
保つために、0.05〜1重量%であることが好ましい。
次に本発明を構成する負帯電性トナーおよびキャリア
について説明する。
負帯電性トナーは、スチレン樹脂、ポリアクリル酸エ
ステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体樹
脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂を主成分とし、
カーボンブラック、その他の顔料および染料からなる着
色剤、含金属錯塩染料、オイルブラック、脂肪酸の金属
塩等の負帯電性を与える電荷制御剤およびポリテトラフ
ルオロエチレン粉、低分子量ポリプロピレン等の潤滑
剤、定着剤等の添加物を所定の配合比で混合後、溶融混
練し然るのち冷却後粉砕分級して得られる。
また、キャリアとしては、鉄粉、フェライト、造粒マ
グネタイトおよびそれらをシリコーン系樹脂、アクリル
系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂にてコ
ートしたコーティングキャリア等、通常現像剤に使用さ
れるキャリアの中からトナーへの帯電付与および疎水性
シリカとの飽和帯電量が所望の範囲内になるよう適宜選
択して使用することができる。
〔実施例〕
次に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、
本発明はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
〈実施例1〜4、比較例1〜8〉 下記の配合の材料を混合して溶融混練後、粉砕分級し
て平均粒子径が11μmの負帯電性のトナーを得た。
次に第1表に示すような各疎水性シリカをヘンシェル
ミキサーを使用して上記トナーと混合し、各疎水性シリ
カをトナー粒子表面に付着せしめた。この各トナー3.5
重量部と各キャリア100重量部とを混合して本発明の電
子写真用現像剤及び比較用の現像剤を作製した。
なお第1表に記した疎水性シリカの明細は第2表に示
すとおりである。
上記実施例1〜4にもとづく本発明の現像剤および比
較例1〜8にもとづく比較用の現像剤を電子複写機にて
15000枚まで常温常湿環境条件(20℃/65%RH)、低温低
湿環境条件(10℃/15%RH)、高温高湿環境条件(30℃/
85%RH)において多数枚複写を行い、画像濃度、非画像
部の地カブリ及び複写後の現像器周辺のトナー飛散につ
いて評価を行った。その結果を第3表に示す。なお、画
像濃度と地カブリはマクベス反射濃度計により測定し、
トナー飛散は目視により評価した。
上記第3表から明らかなように本発明の電子写真用現
像剤は常温常湿、低温低湿、高温高湿の各環境条件にお
いても安定した画像濃度が得られ、地カブリも少なく、
トナー飛散も少ないことが確認された。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は特定の疎水性シリカを
使用し、かつキャリアとの組合せにおいて特定の飽和帯
電量となるようトナーに付着させることにより周囲の環
境により画像濃度が変化することなくトナー飛散、地カ
ブリが少なく、さらに多数枚の連続複写をおこなっても
優れた耐久性を示す電子写真用現像剤を提供することが
できる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負帯電性トナーと、該負帯電性トナーに付
    着してなる疎水化度が50%以上であり且つBET比表面積
    が180m2/g以下の疎水性シリカと、キャリアからなる電
    子写真用現像剤であって、前記キャリアに対する疎水性
    シリカの飽和帯電量が−300〜+200μc/gであることを
    特徴とする電子写真用現像剤。
  2. 【請求項2】前記負帯電性トナーに対する疎水性シリカ
    の付着量が0.05〜1重量%であることを特徴とする請求
    項1記載の電子写真用現像剤。
  3. 【請求項3】負帯電性トナーと、該負帯電性トナーに付
    着してなる疎水化度が50%以上であり且つBET比表面積
    が180m2/g以下の疎水性シリカAおよび疎水化度が50%
    以上の疎水性シリカBの混合物と、キャリアからなる現
    像剤であって、 (A)前記キャリアに対する疎水性シリカAの飽和帯電
    量が−300〜+200μc/gであり、 (B)前記キャリアに対する疎水性シリカBの飽和帯電
    量が−300μc/gより負極性側に高い関係を有し、 (C)疎水性シリカAに対する疎水性シリカBの配合比
    率が50重量%以下であること、を特徴とする電子写真用
    現像剤。
  4. 【請求項4】前記負帯電性トナーに対する疎水性シリカ
    Aおよび疎水性シリカBの混合物の付着量が0.05〜1重
    量%であることを特徴とする請求項3記載の電子写真用
    現像剤。
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