JP2003167386A - 非磁性黒トナー - Google Patents
非磁性黒トナーInfo
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- JP2003167386A JP2003167386A JP2001365066A JP2001365066A JP2003167386A JP 2003167386 A JP2003167386 A JP 2003167386A JP 2001365066 A JP2001365066 A JP 2001365066A JP 2001365066 A JP2001365066 A JP 2001365066A JP 2003167386 A JP2003167386 A JP 2003167386A
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Abstract
度ムラの少ない高品質な画像が得られる非磁性黒トナー
を提供すること。 【解決手段】結着樹脂、黒色着色剤及び荷電制御剤を含
有してなる非磁性黒トナーであって、前記黒色着色剤と
して金属酸化物を含有し、前記荷電制御剤として式
(I)又は式(II)の有機鉄錯体を含有してなる非磁
性黒トナー。 (式中、R1及びR2は、それぞれ独立してハロゲン原子
又はニトロ基、R3及びR4は、それぞれ独立して水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基又は−C
O−NH−(C6H5)基、Xn+はカチオン、nは1又は
2の整数をR5〜R8は、それぞれ独立して水素原子又は
炭素数1〜6のアルキル基を示す。
Description
記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に
用いられる非磁性黒トナーに関する。
ーボンブラックが使用されているが、カーボンブラック
は体積固有抵抗値が低く、現像に必要な帯電量を保持す
ることが出来ず十分な黒色度が得られ難いという欠点を
有しており、また、安全衛生上の問題も指摘されてい
て、カーボンブラックに変わる黒色着色剤として、各種
金属酸化物が提案されている(特開2000−1034
4号公報、特開平9−25126号公報等)。
様に、レーザービームプリンター(LBP)もまた、目
覚ましく進歩している。PPCの場合、感光体上に電荷
を有する静電潜像を形成し、画像階調は光源の強さを変
えることにより表面電位を変えて行っている(正規現
像)のに対し、LBPの場合、オン/オフの二段階のみ
で電荷を持たない潜像を形成することから、網点の数に
よる面積階調を行っている(反転現像)。
子の均一性が強く要求されるが、金属酸化物を含有した
トナーは、得られる画像に濃度ムラが生じやすく、特に
ベタ画像やハーフトーン画像の場合には濃度ムラによる
画質の低下が大きい。
として金属酸化物を含有し、かつ濃度ムラの少ない高品
質な画像が得られる非磁性黒トナーを提供することを目
的とする。
色着色剤及び荷電制御剤を含有してなる非磁性黒トナー
であって、前記黒色着色剤として金属酸化物を含有し、
前記荷電制御剤として有機鉄錯体を含有してなる非磁性
黒トナーに関する。
ある金属酸化物を有機鉄錯体と併用している点に特徴を
有する。通常、金属酸化物を含有したトナーは画像に濃
度ムラが生じやすい。この画像ムラが生じる詳細なメカ
ニズムは不明であるが、金属酸化物と結着樹脂との混練
時に、金属酸化物によって樹脂が後架橋する、金属酸化
物が増粘剤として働く、フィラー効果が生じる等の原因
により、一部に軟化点が2〜3℃上昇したトナー粒子が
生じ、トナーの均一性が低下したためと推定される。本
発明では、有機鉄錯体を金属酸化物とともに併用するこ
とにより、一部のトナー粒子の軟化点上昇が抑制され、
トナー粒子の均一性が向上し、濃度ムラも低減するとい
う全く新規な知見が得られた。メカニズムの詳細は不明
であるが、金属酸化物の金属と有機鉄錯体の相互作用と
ともに、有機鉄錯体の分子サイズが大きいため、樹脂の
後架橋等が抑制されるためと考えられる。
属の酸化物でもよいが、トナーの黒色度の観点から、元
素周期表の第4周期の3〜11族に属する金属の酸化物
により構成されているのが好ましい。元素周期表の第4
周期の3〜11族には、スカンジウム(Sc)、チタン
(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガ
ン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル
(Ni)及び銅(Cu)が属しており、これらの中で
は、Ti、Mn、Fe及びCuが好ましく、Mn、Fe
及びCuが特に好ましい。さらに、金属酸化物は、2種
以上の金属により構成された金属酸化物が好ましく、特
にその少なくとも1種、好ましくは2種以上、より好ま
しくは3種以上が前記元素周期表の第4周期の3〜11
族に属する金属であるのが好ましい。金属酸化物におけ
る金属の組成比は特に限定されない。
れ、金属酸化物の分散性が高まることから、本発明にお
ける金属酸化物の単位面積当たりの吸油量は、0.07
ml/m2 以下が好ましく、より好ましくは0.000
1〜0.05ml/m2 、特に好ましくは0.001〜
0.02ml/m2 である。なお、本発明において、前
記吸油量(ml/m2 )は、JIS K5101の方法
により測定される吸油量(ml/100g)と、比表面
積(m2 /100g)との値を用い、次式より求める。
力の観点から、5nm〜1μmが好ましく、5〜500
nmがより好ましく、5〜300nmが特に好ましい。
を芯粒子とし、その表面に他の酸化物を付着させる方法
(特開2000−10344号公報)、数種の酸化物を
焼成して金属酸化物にする方法(特開平9−25126
号公報)等が挙げられるが、特に限定されない。
としては、「ダイピロキサイドブラックNo.1」(大
日精化工業社製、主要含有金属:Cu,Mn,Fe)、
「ダイピロキサイドブラックNo.2」(大日精化工業
社製、主要含有金属:Fe,Mn,Cu)、「HSB−
603Rx」(戸田工業社製、主要含有金属:Mn,F
e)、「HSB−605」(戸田工業社製、主要含有金
属:Fe,Mn)、「ETB−100」(チタン工業社
製、主要含有金属:Ti,Fe)、「MC−3」(三井
金属鉱業社製、主要含有金属:Fe,Mn,Cu)、
「MC−6」(三井金属鉱業社製、主要含有金属:F
e,Mn)、「MC−7」(三井金属鉱業社製、主要含
有金属:Fe,Mn)等が挙げられる。
び比重の観点から、結着樹脂100重量部に対して、1
〜30重量部が好ましく、5〜20重量部がより好まし
い。
ロキシカルボン酸系鉄錯体、4級アンモニウム系鉄錯体
等が挙げられるが、特に、式(I):
てハロゲン原子又はニトロ基、R3 及びR4 は、それぞ
れ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のア
ルキル基又は−CO−NH−(C6 H5 )基、Xn+はカ
チオン、nは1又は2の整数を示す)又は式(II):
水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基、Xn+及びnは
前記と同じ)で表される化合物が好ましく、式(I)で
表される化合物がより好ましい。なお、式(I)で表さ
れる化合物と式(II)で表される化合物は、それぞれ単
独であっても両者が併用されていてもよい。
H+ 、Na+ 、K+ 、Li+ 等のアルカリ金属イオン、
NH4 + 等の1価カチオン;Ca2+、Mg2+、Zn2+等
の2価カチオンが挙げられ、これらの中では、1価カチ
オンが好ましく、NH4 + 、H+及びNa+ がより好ま
しい。
ましく、塩素原子がより好ましい。
(C6 H5 )基が好ましい。
しい。
昭61−155464号公報等にその製造方法が詳細に
記載されており、これに準じて容易に合成することがで
きるが、市販品としては、例えば、式(Ia):
を示す)で表される化合物からなる「T−77」(保土
谷化学工業社製)が挙げられる。
としては、式(IIa):
−88」(オリエント化学工業社製)等の市販品とし
て、入手することができる。
量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、0.3
〜3重量部がより好ましい。
の荷電制御剤が適宜併用されていてもよい。
ステル、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
カーボネート、ポリウレタン等が挙げられ、特に限定さ
れないが、本発明の効果が顕著である点から、水酸基及
び/又はカルボキシル基を有する樹脂が好ましく、ポリ
エステルがより好ましい。水酸基及び/又はカルボキシ
ル基を有する樹脂の含有量は、結着樹脂中、50〜10
0重量%が好ましく、80〜100重量%がより好まし
く、100重量%が特に好ましい。
価以上の多価アルコールからなるアルコール成分と2価
以上の多価カルボン酸化合物からなるカルボン酸成分が
挙げられる。
シプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等
のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチ
レングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフ
ェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられ
る。
ばソルビトール、ペンタエリスリトール、グリセロー
ル、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
は、例えばマレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸、アジピン酸、コハク酸等のジカル
ボン酸、テトラプロペニルコハク酸、n−ドデセニルコ
ハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク
酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸等
の炭素数1〜20のアルキル基または炭素数2〜20の
アルケニル基で置換されたコハク酸、及びこれらの酸の
無水物、もしくは低級アルキル(炭素数1〜3)エステ
ル等が挙げられる。
は、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリ
メリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン
酸、ピロメリット酸及びこれらの酸無水物、低級アルキ
ル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。なお、本
発明の効果が有効に発揮される点から、3価以上の多価
カルボン酸化合物は、カルボン酸成分中に、1〜20モ
ル%含有されているのが好ましい。
とカルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて、要すれ
ばエステル化触媒を用いて、180〜250℃の温度で
縮重合することにより製造することができる。
ら、ポリエステルの酸価は0.5〜60mgKOH/g
が好ましく、水酸基価は1〜60mgKOH/gが好ま
しいが、特に、酸価、水酸基価の高いポリエステルにお
いてより本発明の効果がより顕著に発揮されることか
ら、酸価は10〜30mgKOH/gがより好ましく、
水酸基価は20〜50mgKOH/gがより好ましい。
の観点から、90〜160℃が好ましく、100〜14
0℃がより好ましい。また、ガラス転移点は50〜85
℃が好ましい。
脂、黒色着色剤及び荷電制御剤以外に、離型剤、流動性
向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強
充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上
剤等の添加剤を適宜用いてもよい。
法、重合法、転相乳化法等の従来より公知のいずれの方
法であってもよいが、本発明のトナーは混練粉砕法によ
る粉砕トナーであるのが好ましく、例えば、結着樹脂、
黒色着色剤、荷電制御剤等をボールミル等の混合機で均
一に混合した後、密閉式ニーダー又は1軸もしくは2軸
の押出機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造す
ることができる。トナーの体積平均粒子径は、3〜15
μmが好ましい。トナーの表面には、さらに、疎水性シ
リカ等の流動性向上剤等が外添剤として添加されていて
もよい。
の均一性に優れているため、反転現像方式にも好適に用
いられる。なお、本発明において、非磁性トナーとは、
常磁性体、反磁性体、又は飽和磁化が2.5Am2 /k
g以下の磁性体をいう。
アン、マゼンタ等の着色剤の抵抗と類似しているため
に、本発明の非磁性黒トナーはフルカラー画像の形成に
も好適に用いられる。
り実測し、数平均の粒子径を求める。
g)〕JIS K5101の方法により、アマニ油吸油
量を測定する。
g)〕窒素吸着法(BET法)により測定する。
070の方法により測定する。
「DSC210」(セイコー電子工業(株)製)を用い
て昇温速度10℃/分で測定する。
「CFT−500D」(島津製作所製)を用い、樹脂又
はトナーの半分が流出する温度を軟化点とする(試料:
1g、昇温速度:6℃/分、荷重:1.96MPa、ノ
ズル:1mmφ×1mm)。
ラン(THF)可溶分をGPC法〔カラム:GMHLX
+G3000HXL(東ソー社製)、標準試料:単分散
ポリスチレン、溶媒:THF〕により測定する。
2モル)34.9重量部、ビスフェノールAのエチレン
オキサイド付加物(2.2モル)32.4重量部、イソ
フタル酸25.3重量部、イソオクテニルコハク酸3.
4重量部、トリメリット酸3.9重量部及びジブチル錫
オキサイド0.1重量部を、窒素気流下、210℃にて
攪拌しつつ反応させた。ASTM D36−86に準じ
て測定した軟化点が130℃に達した時点で反応を終了
した。得られた樹脂は淡黄色の固体であり、ガラス転移
点は65℃、酸価は18mgKOH/g、水酸基価は3
5mgKOH/gであった。当該樹脂を樹脂Aとする。
部、表1に示す荷電制御剤1重量部及びポリプロピレン
ワックス「NP−055」(三井化学社製)1重量部を
ヘンシェルミキサーに投入し、槽内温度40℃において
3分間攪拌混合して混合物を得た。得られた混合物を連
続型二軸混練機で100℃において溶融混練を行い混練
物を得、次いで、該混練物を空気中で冷却、粗粉砕、微
粉砕した後、分級し、体積平均粒子径が8.5μmの黒
色粉体を得た。
−2000」(ワッカーケミー社製、平均粒子径:12
nm)0.7重量部をヘンシェルミキサーで3分間攪拌
混合して黒色トナーを得た。
ロライン 703n」(沖データ社製)にトナーを実装
し、50%のハーフトーン画像を印字した際の濃度ムラ
を目視で確認し、以下の評価基準に従って測定した。結
果を表1に示す。
ウ素錯体では、濃度ムラを抑制することができず、濃度
ムラの抑制は有機鉄錯体に特有の効果であることが分か
る。
化物を含有し、かつ濃度ムラの少ない高品質な画像が得
られる非磁性黒トナーを提供することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 結着樹脂、黒色着色剤及び荷電制御剤を
含有してなる非磁性黒トナーであって、前記黒色着色剤
として金属酸化物を含有し、前記荷電制御剤として有機
鉄錯体を含有してなる非磁性黒トナー。 - 【請求項2】 結着樹脂が水酸基及び/又はカルボキシ
ル基を有する樹脂を含有してなる請求項1記載の非磁性
黒トナー。 - 【請求項3】 有機鉄錯体が、式(I): 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立してハロゲン原
子又はニトロ基、R3 及びR4 は、それぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基又は
−CO−NH−(C6 H5 )基、Xn+はカチオン、nは
1又は2の整数を示す)又は式(II): 【化2】 (式中、R5 〜R8 は、それぞれ独立して水素原子又は
炭素数1〜6のアルキル基、Xn+及びnは前記と同じ)
で表される化合物である請求項1又は2記載の非磁性黒
トナー。 - 【請求項4】 金属酸化物を構成する金属の少なくとも
1種が、マンガン(Mn)、鉄(Fe)及び銅(Cu)
からなる群より選ばれたものである請求項1〜3いずれ
か記載の非磁性黒トナー。 - 【請求項5】 反転現像方式に用いられる請求項1〜4
いずれか記載の非磁性黒トナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001365066A JP2003167386A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 非磁性黒トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001365066A JP2003167386A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 非磁性黒トナー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003167386A true JP2003167386A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19175150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001365066A Pending JP2003167386A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 非磁性黒トナー |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003167386A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007206323A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Kao Corp | 電子写真用トナー |
-
2001
- 2001-11-29 JP JP2001365066A patent/JP2003167386A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007206323A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Kao Corp | 電子写真用トナー |
JP4549982B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2010-09-22 | 花王株式会社 | 電子写真用トナー |
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