JP2008304788A - 電子写真用トナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー粒子と、前記トナー粒子に外添された外添剤とを含み、前記外添剤として、
(1) 一次粒子径が0.1μm以下の凝集体からなる研磨材粒子と、
(2) 一次粒子径が、研磨材粒子の凝集粒子径以下で、かつ、前記研磨材粒子の一次粒子径より大きい第2の粒子と
を含む電子写真用トナーである。
【選択図】なし
Description
(1) 一次粒子径が0.1μm以下の凝集体からなる研磨材粒子と、
(2) 一次粒子径が、研磨材粒子の凝集粒子径以下で、かつ、前記研磨材粒子の一次粒子径より大きい第2の粒子と、
を含むことを特徴とするものである。前記本発明の電子写真用トナーにおいては、研磨材粒子と共にトナー粒子に外添される第2の粒子の一次粒子径が、研磨材粒子の一次粒子径よりも大きいため、前記第2の粒子が、いわばスペーサとして、研磨材粒子が、前記第2の粒子の一次粒子径より小さい状態まで解砕されるのを防止するために機能する。また、第2の粒子は、研磨材粒子が直接にストレスを受ける確率を低下させるためにも機能する。
(1) 一次粒子径が0.1μm以下の凝集体からなる研磨材粒子と、
(2) 一次粒子径が、研磨材粒子の凝集粒子径以下で、かつ、前記研磨材粒子の一次粒子径より大きい第2の粒子と、
を含むことを特徴とするものである。
本発明の電子写真用トナーにおいては、前記のように、外添剤として、
(1) 一次粒子径が0.1μm以下の凝集体からなる研磨材粒子と、
(2) 一次粒子径が、研磨材粒子の凝集粒子径以下で、かつ、前記研磨材粒子の一次粒子径より大きい第2の粒子と、
が少なくとも用いられる。このうち、(1)の研磨材粒子の一次粒子径が1μm以下に限定されるのは、先に説明したように、できるだけ高い研磨効果を得るためである。すなわち、一次粒子径が前記範囲を超える場合には、たとえ、研磨材粒子が凝集構造を有していたとしても、良好な研磨効果が得られないためである。
本発明の構成は、先に説明した各種現像方法用のトナーに適用することができる。例えば、非磁性1成分現像方法、2成分現像方法、ハイブリッド現像方法等に使用される電子写真用トナーは、主に結着樹脂と着色剤とワックスとからなり、磁性粉等の磁性成分を含有しない非磁性のトナー粒子に、外添剤として、少なくとも前記研磨材粒子と第2の粒子とを外添することで構成される。また、磁性1成分現像方法に使用される電子写真用トナーは、前記各成分のうち着色剤に代えて、あるいは着色剤と共に、磁性粉等の磁性成分を含有する磁性トナー粒子に、外添剤として、少なくとも前記研磨材粒子と第2の粒子とを外添することで構成される。
結着樹脂としては、例えばスチレン系樹脂;アクリル系樹脂;スチレン−アクリル系樹脂;塩素化ポリスチレン、ホリプロピレン、アイオノマー等のオレフィン系樹脂;塩化ビニル系樹脂;ポリエステル系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリウレタン系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;ビニルエーテル系樹脂;ポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ−N−ビニルカルバゾール等のN−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等の、従来公知の種々の熱可塑性樹脂の1種または2種以上が挙げられ、特にスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。このうちスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂としては、スチレンの単独重合体や、スチレンと他の単量体との共重合体が挙げられる。
着色剤としては、トナー粒子の色に合わせた各色の着色剤を用いることができる。その好適な例は下記の通りである。
黒色顔料:アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック。
橙色顔料:赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK。
紫色顔料:マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ。
緑色顔料:クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG。
体質顔料:バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト。
着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して1〜20質量部、特に2〜8質量部であるのが好ましい。
磁性1成分現像方法に使用される電子写真用トナーにおいて、着色剤に代えて、あるいは着色剤と共にトナー粒子に含有される磁性成分としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属やその合金、または、これらの元素を含む化合物、強磁性元素を含まないが、適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、および二酸化クロム等の磁性粉が挙げられ、中でもフェライト、マグネタイトからなる磁性粉が好ましい。磁性粉は、トナー粒子中に均一に分散させることを考慮すると、個数平均粒径が0.05〜0.35μm、特に0.15〜0.30μmであるのが好ましい。磁性粉の添加量は、結着樹脂100質量部に対して50〜200質量部であるのが好ましい。
ワックスとしては、トナー粒子を、例えば定着手段の、一対の定着ロール等の間を通すことで、加熱下で加圧する等して被印刷物の表面に定着させる際に、前記トナー粒子が、定着ロールの表面に付着する、いわゆるオフセットの不良が発生するのを防止するためのオフセット防止剤として機能する、種々のワックスが使用可能である。
トナー粒子には、前記以外に、他の種々の添加剤を含有させてもよい。前記他の添加剤としては、例えば電荷制御剤、安定剤等が挙げられる。電荷制御剤は、トナーの摩擦帯電特性を制御するためのもので、トナーの帯電極性に応じて正電荷制御用および/または負電荷制御用の電荷制御剤を用いる。
本発明の電子写真用トナーが、2成分現像方法、ハイブリッド現像方法用であるとき、前記電子写真用トナーと共に2成分現像剤を構成するキャリアとしては、従来公知の、種々の構成を有するキャリアが使用可能であり、特に、磁性を有するコアの表面を、樹脂のコート層でコートした、いわゆる樹脂コートタイプのキャリアが好適に使用される。前記樹脂コートタイプのキャリアを構成するコアとしては、例えば鉄、酸化処理鉄、還元鉄、マグネタイト、銅、ケイ素鋼、フェライト、ニッケル、コバルト、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、マンガン−マグネシウム合金等の金属または合金の粒子や、前記金属または合金と、マンガン、亜鉛、アルミニウム等との合金の粒子、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、チタン酸マグネシウム、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム等のセラミックスの粒子、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム、ロッシェル塩等の高誘電率物質の粒子、または、前記いずれかの材料からなる微粒子を、樹脂の粒子中に分散させた樹脂キャリア等の1種または2種以上が挙げられる。
2成分現像剤は、非磁性のトナー粒子を含む本発明の電子写真用トナーと、前記キャリアとを、所定の割合で配合して製造することができる。前記2成分現像剤をスタート現像剤、同じ電子写真用トナーを補給用トナーとして、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置に用いて、先に説明した2成分現像方法やハイブリッド現像方法を実施することで、紙等の被印刷物の表面に、画像を形成することができる。
本発明の電子写真用トナーは、先に説明したように、アモルファスシリコン感光体を備えた画像形成装置に、好適に使用される。アモルファスシリコン感光体としては、例えば、ドラム状等の所定の形状に形成した導電性基体の表面に、a−Si感光層を形成したものが挙げられ、特に、厚みが30μm以下である薄膜型のa−Si感光層を有するものが好ましい。a−Si感光層は、実際に感光層として機能する、単層もしくは2層以上の層の他に、キャリア阻止層や表面保護層等を有していてもよく、前記積層構造を有するa−Si感光層の場合には、そのトータルの膜厚が、30μm以下であるのが好ましい。薄膜型のa−Si感光層を有するアモルファスシリコン感光体は、生産性に優れる上、解像度の高い画像を形成できるという利点がある。
アモルファスシリコン感光体の、a−Si感光層の表面に残留した磁性トナーを除去するためのクリーニング手段としては、前記a−Si感光層の表面に圧接させた弾性ブレードを用いることができる。また、弾性ブレードとしては、ゴムや軟質の樹脂等からなる、従来公知の種々の弾性ブレードを採用することができる。具体的には、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ウレタン樹脂等からなる弾性ブレードが挙げられる。弾性ブレードは、磁性トナーを良好に除去すると共に、a−Si感光層の表面に圧接痕等を生じないことを考慮すると、10〜50g/cmの線圧で、a−Si感光層の表面に圧接させるのが好ましい。
(結着樹脂の合成)
温度計、かく拌機、窒素導入管が接続された反応容器中に、キシレン300質量部を入れ、かく拌下、前記窒素導入管から連続的に窒素を導入した窒素気流中で、170℃に加熱しなから、単量体としてのスチレン854質量部、およびアクリル酸n−ブチル155質量部と、重合開始剤としてのジ−tert−ブチルペルオキシド8.5質量部と、キシレン125質量部との混合溶液を、3時間かけて滴下した後、液温を170℃に維持しながら、さらに1時間、反応させた。そして、反応終了後に脱溶剤処理をして、結着樹脂を得た。
前記結着樹脂49質量部と、磁性粉〔796kA/m印加時の保持力5.0kA/m、飽和磁化82Am2/kg、残留磁化11Am2/kg、個数平均粒子径0.25μm〕45質量部と、フィッシャー・トロプシュワックス〔サゾール社製のサゾールワックスH1〕3質量部と、正電荷制御剤としての4級アンモニウム塩〔オリエント化学工業(株)製のボントロンP−51〕3質量部とを、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、2軸押出機を用いて混練し、冷却した後、ハンマーミルを用いて粗粉砕した。次いで、機械式粉砕機を用いて微粉砕した後、気流式分級機を用いて分級して、体積基準の中心粒径が8.0μmである磁性トナー粒子を作製した。
研磨材粒子としては、チタネートカップリング剤で表面処理をした、一次粒子径が0.09μm(90nm)、凝集粒子径が1.1μmのアナタース型酸化チタンを用いた。また、第2の粒子としては、一次粒子径が0.27μm(270nm)の、アナタース型酸化チタンを用いた。そして、前記磁性トナー粒子100質量部と、研磨材粒子1質量%と、第2の粒子0.8質量%と、流動化剤としてのシリカ〔日本アエロジル(株)製のRA−200H、アミノシラン/シリコーンオイル処理、一次粒子径0.02μm(20nm)〕1質量部とを加え、ヘンシェルミキサーを用いて混合して電子写真用トナーを製造した。
研磨材粒子として、チタネートカップリング剤で表面処理をした、一次粒子径が0.03μm(30nm)、凝集粒子径が1.3μmのアナタース型酸化チタンを同量、外添したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真用トナーを製造した。
〈実施例3〉
研磨材粒子として、チタネートカップリング剤で表面処理をした、一次粒子径が0.03μm(30nm)、凝集粒子径が1.3μmのアナタース型酸化チタンを同量、外添すると共に、第2の粒子として、一次粒子径が0.07μm(70nm)のシリカを同量、外添したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真用トナーを製造した。
研磨材粒子として、チタネートカップリング剤で表面処理をした、一次粒子径が0.03μm(30nm)、凝集粒子径が1.3μmのアナタース型酸化チタンを同量、外添すると共に、第2の粒子として、一次粒子径が0.07μm(70nm)のアクリル系樹脂粒子を同量、外添したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真用トナーを製造した。
第2の粒子を外添しなかったこと以外は、実施例1と同様にして電子写真用トナーを製造した。
〈比較例2〉
第2の粒子を外添しなかったこと以外は、実施例2と同様にして電子写真用トナーを製造した。
第2の粒子として、一次粒子径が0.07μm(70nm)のシリカを同量、外添したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真用トナーを製造した。
〈実機試験〉
前記各実施例、比較例で調製した2成分現像剤を、a−Si感光層を有するアモルファスシリコン感光体を搭載し、磁性1成分現像方法を採用した、京セラミタ(株)製のモノクロレーザプリンタFS3900Dに使用して、温度20〜23℃、相対湿度50〜65%RHの常温、常湿環境下で、10万枚の連続画像形成をした。そして、画像形成1枚目と、1万枚目ごとの画像を観察して、画像流れが発生した枚数を記録した。また、画像形成1枚目、1万枚目、および10万枚目の画像のベタ部分の画像濃度を、マクベス反射濃度計〔グレタグマクベス社製のRD914〕を用いて測定し、下記の基準で評価をした。
△:1.20以上、1.30未満
×:1.20未満
さらに、画像形成1枚目、5万枚目、および10万枚目の画像の余白部分のかぶり濃度を、反射濃度計〔東京電色(株)製のTC−6D〕を用いて測定して、下記の基準で評価した。
△:0.010以上、0.020未満
×:0.020以上
以上の結果を表1に示す。
Claims (3)
- トナー粒子と、前記トナー粒子に外添された外添剤とを含む電子写真用トナーであって、前記外添剤として、
(1) 一次粒子径が0.1μm以下の凝集体からなる研磨材粒子と、
(2) 一次粒子径が、研磨材粒子の凝集粒子径以下で、かつ、前記研磨材粒子の一次粒子径より大きい第2の粒子と、
を含むことを特徴とする電子写真用トナー。 - 研磨材粒子が酸化チタンであると共に、第2の粒子が無機粒子または樹脂粒子である請求項1に記載の電子写真用トナー。
- アモルファスシリコン感光体を備えた画像形成装置に使用される請求項1に記載の電子写真用トナー。
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