JP2014098799A - トナー用外添剤、これを被覆したトナー、現像剤、トナー収容容器、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異なる金属化合物含有粒子から選択される2種以上の微粒子(例えば、シリカ含有物とシリカ含有物以外のもの;一方が表面疎水化処理されたシリカ粒子で、他方がケイ素以外の金属酸化物、金属石鹸および金属塩から選択される金属化合物粒子)で覆われた樹脂粒子をトナー用外添剤として用いる。
【選択図】図1
Description
上記のようにトナーの外添剤として、疎水化処理されたシリカ、また金属酸化物等を添加することで、トナー母体粒子だけでは得ることのできない、流動性、帯電性、環境安定性等を付与することが可能となる。
また、特許文献2には、着色粒子と、外添剤と、表面に細孔を有する有機粒子(例えば、架橋密度が3重量%以上15重量%以下、細孔の容積の総和が0.01cc/g以上0.50cc/g以下、比表面積が5m2/g以上50m2/g以下、細孔の平均孔径が0.01μm以上2.0μm以下)を有するトナーが提案されている。この提案によれば、画像劣化を抑制すると共に、画像形成装置および現像剤の寿命を延ばすことが可能トナー並びに該トナーを用いる現像剤、画像形成方法およびプロセスカートリッジが提供される。
また、特許文献3には、トナーの外添剤として特定の平均一次粒子径の異なる三種類以上の疎水性微粉末を用いることが提案されている。この提案によれば、良好な転写性およびクリーニング性を長期にわたり維持することができ、感光体フィルミングの発生を防止し、画像むらの変動がなく、また、使用時の現像剤撹拌によって外添剤の埋没がない、流動性、および帯電性が長期にわたり変化の少ない安定性に優れたトナー、当該トナーを用いた現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、および画像形成方法が提供される。
改善手法としては、例えば、トナー母体表面の外添剤の埋没の抑制、付着状態の改善手法、劣化による特性変化の防止、脱離、離脱などといった問題点の抑制等が挙げられる。
したがって、トナー表面を効果的に被覆、少ない添加量であっても優れたクリーニング性、画像品質性、および耐久性を兼ね備えたトナー、並びに該トナーを用いた現像剤、および画像形成方法の速やかな提供が望まれているのが現状である。
以降、「トナー」を「電荷像現像用トナー」と呼称することがある。
すなわち、上記課題は、樹脂粒子上に異なる組成の2種以上の微粒子が存在することを特徴とするトナー用外添剤により解決される。
ここで、前記微粒子の体積平均径Dvが100nm以下であることが好ましく、さらに6nm〜80nmであることが好ましい。詳細については後述する。
上記トナー用外添剤は、結着樹脂(必要により着色剤等を含む)を含有する母体粒子を被覆する外添剤として好適に用いられる。
すなわち、結着樹脂を含有する母体粒子上に本発明のトナー用外添剤が存在すれば、少なくとも2種類の微粒子で覆われた樹脂粒子により、帯電量、流動性、凝集度などの特性変化が少なく、温・湿度環境条件下での帯電性の維持、保持帯電量の変動が抑制される。また、外部のストレスによって外添剤が母体粒子表面から移動、離脱したり、あるいは母体粒子へ埋没するなどの現象が起生しにくい。
なお、「母体粒子上に本発明のトナー用外添剤が存在する」とは、「本発明のトナー用外添剤で母体粒子を被覆した状態」を指す。
また、上記外添剤(樹脂粒子)の有する効果に伴うトナー母体表面被覆性の向上(低下を抑制)により高耐久性を兼ね備えたトナーが提供される。
また、該トナーを用いた現像剤、トナー収容容器、および画像形成装置を提供することができる。
以降、「異なる組成の2種以上の微粒子」を、「2種以上の微粒子」と略称することがある。
ここで、前記2種以上の微粒子は、異なる金属化合物含有粒子から選択されることが好ましく、シリカ含有物とシリカ含有物以外のものから選択されることが特に好ましい。また、前記2種以上の微粒子として、少なくとも1種は表面疎水化処理されたものを用いることが好ましい。
なお、以降「表面疎水化処理」を「表面処理」と略称することがある。
例えば、2種類の微粒子の一方は表面処理されたシリカ粒子であり、他方はケイ素以外の金属酸化物、金属石鹸および金属塩から選択される金属化合物粒子であることが好ましい。
このような形態をとることで、詳しいメカニズムはまだ判明していないが、母体粒子を被覆した場合に帯電の保持、維持において高い効果が得られることが判った。
また2種以上の微粒子によって被覆された樹脂粒子を用いることで、同一径のシリカ粒子と比較して高い流動性付与効果があることが判った。これは樹脂粒子表面を2種以上の微粒子によって被覆することによって生じる微小な凹凸により、均質な表面の粒子よりも高い摩擦低減効果が発揮されることによる効果であると考えられる。
また、少なくとも2種類の微粒子の一方を表面処理されたシリカ粒子とすることにより、帯電性の付与、流動性の制御、例えば、過剰な流動性、凝集性を抑制し、適切な値に安定させるなどの効果があり、画像形成工程において接触する構成部位での滑り性などが獲得でき、その結果、転写性の向上、残留時のクリーニング性を高め、感光体へのダメージを抑制するなどの効果が発揮されると期待される。
さらに、少なくとも2種類の微粒子の他方に金属化合物粒子(例えば、表面疎水化処理された酸化チタン)を用いることにより、温・湿度環境条件下での帯電性維持、保持帯電量の変動抑制、迅速な帯電立ち上がり性付与などの効果があり、その結果、電子写真用トナーとしての性能向上、機器のロングライフ化といった効果が発揮されると期待される。
すなわち、2種以上の微粒子(例えば、シリカ含有物とシリカ含有物以外のものから選択される)が母体粒子を効果的に被覆することで本発明の課題とする諸特性(トナーの物理特性や、耐熱保存性や定着性、帯電量、流動性、凝集度などの特性)が維持され、静電荷像現像用トナーとして要求される機能が長期間にわたって保たれる。
本発明のトナー用外添剤は、樹脂粒子が異なる組成の2種以上の微粒子(略、2種以上の微粒子)により被覆されてなるものであり、前述のように、微粒子としてはシリカ含有物とシリカ含有物以外のものから選択される2種以上のものが好ましい。特に、表面疎水化処理されたシリカ粒子とケイ素以外の金属酸化物、金属石鹸および金属塩から選択される金属化合物粒子で覆われた樹脂粒子からなるものが好ましく用いられる。
[樹脂粒子]
本発明のトナー用外添剤を構成する樹脂粒子は、粉砕法により製造されたもの、重合法により製造されたもの、あるいは超臨界法により製造されたもの等いずれも用いられる。このような樹脂粒子であれば、本発明で課題とする要求機能を達成することができる。
ここで、超臨界法により製造されたものとは、具体的には超臨界噴出法(RESS法:Rapid Expansion ofSupercritical Fluid Solutions)、貧溶媒化法(GAS法:Gas Anti-Solvent)、最近では、ポーラスな微粒子の凝集体を形成することができる超臨界凍結造粒法(FG-SCF)などにより製造される粒子を指す。
樹脂粒子を構成する樹脂としては、限定されるものではないが、例えば、非架橋アクリル樹脂(略称、アクリル樹脂)、架橋アクリル樹脂、非架橋ポリエチレン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂などが挙げられる。
樹脂粒子は、一次粒径が25nm〜200nmであることが好ましい。25nm未満であると被覆に用いる粒子との粒径差が小さくなり、安定した2種の被覆粒子で均一な被覆状態を構築することが難しくなり、250nmを超えると粒子表面の被覆は行い易くなるが、添加剤の粒径としては大きくなりすぎるため、感光体表面の傷、クリーニングブレードの欠損を生じさせる恐れがある。
ここで、前記表面処理されたシリカ粒子としては、親水性のシリカ表面を疎水性基(例えば、アルキル基やアルキルシラン)により処理された疎水性シリカが挙げられる。
疎水化のための表面処理剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ポリジメチルシロキサン、メチルクロロシランなどが挙げられる。
前記表面処理されたシリカ粒子の含有量(重量比)は、前記樹脂粒子の総量に対して30%以上95%以下であることが好ましい。表面処理されたシリカ粒子の含有量を30%以上95%以下とすることにより、トナー表面を効果的に被覆し、少ない添加量であっても外部からのストレスに対して耐久性を有し、トナー粒子としての流動性、凝集性、経時における安定性等を良好に維持することができる。
前記金属化合物粒子が、表面処理されたものであることが更に好ましく、例えば、酸化チタン表面を疎水性基(例えば、アルキル基、アルキルシラン、反応性シリコーンオイル等)により処理された疎水性チタンが挙げられる。
前記金属化合物粒子の含有量(重量比)は、前記樹脂粒子の総量に対して5%以上70%以下であることが好ましい。表面処理された金属化合物粒子の含有量を5%以上70%以下とすることにより、トナー表面を効果的に被覆し、少ない添加量であっても外部からのストレスに対して耐久性を有し、トナー粒子としての流動性、凝集性、経時における安定性等を良好に維持することができる。
体積平均径(Dv)が100nmを超えると、微粒子の大きさ由来の形状により、被覆された樹脂粒子表面の見かけの凹凸が激しくなる。
さらに詳細には、微粒子の体積平均径(Dv)が6nm未満であれば、粒子自身の凝集性が強いため、樹脂粒子上で強固な凝集体を形成したまま付着させることになり、好ましい効果を安定して得られない場合があり、80nmを超えると、被覆された樹脂粒子表面の見かけの凹凸が激しくなって物理的な摺擦抵抗を生じる様になり、安定した流動性を得られなくなる場合がある。
本発明のトナーにおける外添剤として少なくとも2種類の微粒子(例えば、表面処理されたシリカ粒子と、ケイ素以外の金属酸化物、金属石鹸および金属塩から選択される金属化合物粒子)で覆われた樹脂粒子を含有するが、本発明の目的を損なわない範囲で他の外添剤を含有しても構わない。
例えば、酸化セリウム、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、メラミン、ヒドロキシアパタイト、多孔質有機微粒子等の微粒子が挙げられる。
[結着樹脂]
本発明のトナーを構成する母体粒子に含有される結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリスチレン、ポリ(p−クロロスチレン)、ポリビニルトルエン等のスチレンおよびその置換体の単独重合体、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。
上記樹脂材料の中でもポリエステルが好ましく、ウレア変性ポリエステルがより好ましく、ウレア変性ポリエステルと未変性ポリエステルの組み合せ、あるいは、ウレア変性ポリエステルと未変性ポリエステル、結晶性ポリエステルの組み合せも好ましい。
なお、本発明において前記「トナー材料」を「トナー組成物」と呼称することがある。
上記結着樹脂として、エステル結合以外の結合単位を含まない(エステル結合単位のみを含む)、所謂、変性されていないポリエステル(未変性ポリエステル)を用いることができる。そして、このような未変性ポリエステルと、前記エステル結合を有する結着樹脂前駆体、エステル結合および該エステル結合以外の結合単位を含む変性ポリエステル、もしくは該変性ポリエステルを生成可能な樹脂前駆体、および結晶性ポリエステルなどを組み合せて結着樹脂(トナーバインダー)成分とすることができる。
変性ポリエステルと共に未変性ポリエステルを併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、変性ポリエステルの単独使用より好ましい。前記、変性ポリエステルと未変性ポリエステルは少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、変性ポリエステルを構成するポリエステル成分と未変性ポリエステルを構成する成分は類似であるものが好ましい。
未変性ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
未変性ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
また、酸価および水酸基価がそれぞれ上記範囲を越えるものは高温高湿度下、低温低湿度下の環境下において、環境の影響を受けやすく、画像の劣化を招きやすい。
前記変性ポリエステルは、分子構造中に少なくともエステル結合と該エステル結合以外の結合単位を含むものである。このような変性ポリエステルは、活性水素基を有する化合物、および該化合物の活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステルを含有する、所謂、変性ポリエステルを生成可能な樹脂前駆体の反応により得ることができる。
このような活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステルは、従来公知のイソシアネート化剤やエポキシ化剤(イソシアネート基やエポキシ基を有する化合物)と、ベースとなるポリエステルとの反応により容易に合成することができる。
例えば、イソシアネート基を有するポリエステル(ポリエステルプレポリマー)を、活性水素基を有する化合物(アミン類など)と伸長反応させた変性ポリエステル(エステル結合およびウレア結合を含む変性ポリエステル)を結着樹脂に含めば、定着下限温度とホットオフセット発生温度の差を広くすることができて、離型幅の向上にも効果を及ぼす。また、変性ポリエステルとして、ウレア変性ポリエステルを共存させることにより、本発明の母体粒子を有するトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
前述のように、本発明のトナーを構成する母体粒子のエステル結合を有する結着樹脂として、結晶性ポリエステルを含有することができる。
結晶性ポリエステルは、アルコール成分と酸成分の反応により得られたものであり、少なくとも融点を有するポリエステルである。
前記結晶性ポリエステルとしては、限定されるものではないが例えば、炭素数2〜12の飽和脂肪族ジオール化合物、特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−8オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオールまたはこれらの誘導体から選択されるアルコール成分と、二重結合(C=C結合)を有する炭素数2〜12のジカルボン酸、もしくは、炭素数2〜12の飽和ジカルボン酸、特にフマル酸、1,4−ブタン二酸、1,6−ヘキサン二酸、1,8−オクタン二酸、1,10−デカン二酸、1,12−ドデカン二酸またはこれらの誘導体から選択されるジカルボン酸成分との反応により合成される結晶性ポリエステルが好適である。
結晶性ポリエステルを用いることにより、例えば、定着時の離型性機能を劣化させることなく維持したまま、母体粒子を有するトナー表面に存在するワックスによるキャリアや帯電部材への汚染問題を抑制し、良好な結果が得られる。
変性ポリエステルとして、ウレア変性ポリエステルを共存させることにより、本発明の母体粒子を有するトトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
母体粒子を構成するトナー材料として用いられる着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料および顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、p−クロロ−o−ニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロムバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。
母体粒子(着色粒子)中の着色剤の含有量は、1〜15重量%であることが好ましく、3〜10重量%がさらに好ましい。
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。マスターバッチに用いる樹脂としては特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレンまたはその置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して用いることができる。
[離型剤]
このような離型剤としては特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類等を用いることができる。
ワックス類としては、例えば、カルボニル基を有するワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して用いることができ、中でも、カルボニル基を有するワックスが好ましい。
カルボニル基を有するワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン等が挙げられるが、中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。
ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、マレイン酸ジステアリル等が挙げられる。
ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。
ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。
ポリオレフィンワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。
離型剤の溶融粘度は、離型剤の融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsであることが好ましく、10〜100cpsがさらに好ましい。溶融粘度が5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性を向上させる効果が得られなくなることがある。
母体粒子(着色粒子)中の離型剤の含有量は、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、1〜40重量%であることが好ましく、3〜30重量%がさらに好ましい。含有量が40重量%を超えると、トナーの流動性が低下することがある。
[帯電制御剤]
帯電制御剤としては特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正または負の帯電制御剤を適宜選択して用いることができる。
負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を有する樹脂または化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(以上、オリエント化学工業社製)、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(以上、日本化薬社製))、アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(以上、保土谷化学工業社製)、FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ(以上、藤倉化成社製)等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。
正の帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(以上、オリエント化学工業社製)、TP−302、TP−415、TP−4040(以上、保土谷化学工業社製)、コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(以上、ヘキスト社製)、FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(以上、藤倉化成社製)、PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(以上、四国化成工業社製)等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。
前述のように本発明のトナーは、粉砕法により得られる母体粒子(I)の表面、もしくはトナー材料液(油相)を水系媒体(水相)中で乳化乃至分散させて得られる母体粒子(II)の表面を、少なくとも表面処理されたシリカ粒子と、ケイ素以外の金属酸化物、金属石鹸および金属塩から選択される金属化合物粒子で覆われた樹脂粒子を含む外添剤で被覆することにより製造される。
(I)もしくは(II)の製造方法は目的に応じて適宜選択することができるが、(II)の製造方法は、球形で粒度分布が制御された母体粒子(着色粒子)を得るのに好ましく用いられる。
さらに、粉砕された粉砕物を分級して、粒径を所定の範囲内に調整する。分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子を取り除く。さらに、250メッシュ以上の篩を用いて、粗大粒子、凝集粒子を除去することにより、母体粒子が得られる。
体積平均粒径(Dv)が3.0μmよりも小さい場合には、転写性やクリーニング性に対しては不利となる。本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤(トナーとキャリアからなる)では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。
逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25よりも大きい場合も同様である。また、Dv/Dnが1.05より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、トナーを十分に帯電することができなかったり、クリーニング性を悪化させる場合がある。
なお、上記ポリオールは、単独または2種以上の併用が可能であり、上記に限定されるものではない。
なお、上記ポリカルボン酸は、単独または2種以上の併用が可能であり、上記に限定されるものではない。
プレポリマー(A)1分子当たりのイソシアネート基数は、通常、1個以上であり、好ましくは、1.5〜3個、さらに好ましくは、1.8〜2.5個である。イソシアネート基数が1個未満では、変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐オフセット性が低下することがある。
3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン等が挙げられる。
アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。
アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン等が挙げられる。
アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。
アミノ基をブロックしたB1〜B5(B6)としては、B1〜B5と、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物等が挙げられる。
また、樹脂粒子を形成する樹脂としては、水性分散体を形成しうる樹脂であれば、いかなる樹脂であっても使用でき、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、2種以上を併用しても差し支えない。これらのうち、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすいことから、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂およびそれらの併用が好ましい。
母体粒子の表面に外添剤を添加する際には、一般の粉体の混合機を用いることができるが、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節することが好ましい。なお、外添剤に与える負荷の履歴を変えるためには、途中または漸次外添剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度等を変化させてもよい。また、はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。
混合機としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。
すなわち、本発明の現像剤は、本発明のトナー単独からなる一成分現像剤、または本発明のトナーとキャリアからなる二成分現像剤のいずれであってもよいが、情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命等の点で二成分現像剤を用いることが好ましい。
二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア100重量部に対して、トナー1〜10重量部であることが好ましい。
また、本発明のトナーを用いた二成分現像剤の場合、長期に亘るトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒径の変動が少なく、現像器における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
芯材の材料は、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料等であることが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、穂立ち状態となっているトナーの感光体への当たりを弱くすることができ、高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、単独または二種以上混合して使用することができる。
本発明のトナー収容容器に収容された本発明のトナーを用いて電子写真法により画像形成を行うと、画像品質の劣化(例えば、転写不良、地汚れ画像の発生など)の抑制された高品質画像が形成される。
該画像形成装置においては、前記静電潜像形成手段が、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する。前記現像手段が、該静電潜像を本発明の前記トナーを用いて現像して可視像を形成する。前記転写手段が、前記可視像を記録媒体に転写する。前記定着手段が、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる。
そして、前記画像形成方法における前記現像工程において、静電潜像が本発明のトナーを用いて現像され、可視像が形成されるため、優れたクリーニング性、画像品質性、および耐久性を兼ね備え、高品質画像が形成される。
なお、本発明の電子写真用トナーはトナー収容容器に収容した状態で使用することができる。
本発明の画像形成方法において用いられる画像形成装置に配備されるプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を本発明の前記トナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有する。該プロセスカートリッジは、画像形成装置に着脱可能であり、利便性に優れ、また、本発明の前記トナーを用いるので、優れたクリーニング性、画像品質性および耐久性を兼ね備え、高品質画像が形成される。
以下、各工程と手段について詳しく説明する。
現像装置は、本発明の現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、本発明の現像剤を収容し、静電潜像に現像剤を接触または非接触的に付与可能な現像剤担時体を少なくとも有するものが挙げられ、現像剤入り容器を着脱自在に備えていることが好ましい。
現像装置は、乾式現像方式および湿式現像方式のいずれであってもよく、また、単色用現像装置および多色用現像装置のいずれであってもよく、例えば、現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラを有するもの等が挙げられる。現像装置内では、例えば、トナーとキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、感光体の近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって、感光体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて、感光体の表面に可視像が形成される。なお、トナーを感光体の表面に移動させる際には、交番電界を印加することが好ましい。
被転写体は、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
なお、目的に応じて、定着装置と共に、または定着装置に代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
除電装置は、特に制限はなく、感光体に除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が挙げられる。
クリーニング装置は、特に制限はなく、感光体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が挙げられる。
リサイクル装置は、特に制限はなく、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。
制御装置としては、各工程の動きを制御することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
〈微粒子分散液の合成〉
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS−30(三洋化成工業社製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した重量平均粒径は、105nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。樹脂分のTgは59℃であり、重量平均分子量は15万であった。
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液エレミノールMON−7(三洋化成工業社製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルスズオキサイド2部を入れ、常圧、230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1〕は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25mgKOH/gであった。
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧、230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価51mgKOH/gであった。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418mgKOH/gであった。
水35部、フタロシアニン顔料FG7351(東洋インキ社製)40部、ポリエステル樹脂RS801(三洋化成社製)60部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を、2本ロールを用いて150℃で30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバワックス110部、CCA(サリチル酸金属錯体)E−84(オリエント化学工業社製)22部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで、容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し、[原料溶解液1]を得た。
[顔料分散液1]648部、[プレポリマー1]154部、[ケチミン化合物1]6.6部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)で、5000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、13000rpmで20分間混合し、[乳化スラリー1]を得た。
イオン交換水75.6部をTKホモミキサー(特殊機化製)で2,000rpm回転で撹拌しているところにセロゲンBS−H(第一工業製薬株式会社製)3.15部を少量ずつ添加する。添加し終え20℃に保ちながら30分間撹拌する。得られたセロゲン溶液に、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)43.3部加えて添加し終え20℃に保ちながら5分間撹拌する。この中に、[乳化スラリー1] 2000部を添加し、TKホモミキサーで2,000rpmで1時間混合し[形状制御スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[形状制御スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1)濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(12000rpmで10分間)した後、濾過した。
(2)(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(12000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3)(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(12000rpmで10分間)した後、濾過した。
(4)(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(12000rpmで10分間)した後、濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ1]を得た。
循風乾燥機を用いて、[濾過ケーキ1]を45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子A]を得た。[トナー母体粒子A]の体積平均粒径(Dv)は4.8μmであった。
市販の綜研化学製PMMA微粒子(MP−300:平均粒径0.1μm)10gに対し、Wacker社製微粒子(表面処理シリカ;H3004:平均粒径8nm)と堺化学製ステアリン酸亜鉛微粒子粉末(SZ−2000;平均粒径2.8μm)を分級することで得られた平均粒径80nmのステアリン酸亜鉛微粒子微粉末を9:1の被覆率比で、かつPMMA微粒子表面において一層被覆量となるように計量して混合した。
混合物を、奈良機械のハイブリダイゼーションシステム(NHS−0)を用いて、10000rpmの回転速度にて5分間回転させ、PMMA粒子表面に、表面処理シリカ粒子とステアリン酸亜鉛粒子からなる微粒子層を形成した。こうして得られた外添剤付与処理を施した樹脂粒子を目開き25μmメッシュで篩い、粗粒子の除去と緩い凝集物の解砕を実施して、2種の粒子により被覆された樹脂粒子AA(本発明の外添剤)を得た。
2種類の粒子により被覆された樹脂粒子AAの作成において、PMMA粒子(MP−300:平均粒径0.1μm)をMP−5500(平均粒径0.4μm)に変更し、また堺化学製ステアリン酸亜鉛微粒子粉末(SZ−2000;平均粒径2.8μm)を分級することで得られた平均粒径80nmのステアリン酸亜鉛微粒子微粉末をテイカ社製表面処理酸化チタン(MT−150AI:平均粒径15nm)に変更した以外は、樹脂粒子AAの作成と同様の方法で2種の微粒子により被覆された樹脂粒子AB(本発明の外添剤)を得た。
樹脂粒子AAの作成において、使用したPMMA粒子(MP−300:平均粒径0.1μm)をMP−1600(平均粒径0.8μm)に変更した以外は、樹脂粒子AAの作成の作成と同様の方法で2種の微粒子により被覆された樹脂粒子AC(本発明の外添剤)を得た。
2種類の微粒子が被覆されていない前記PMMA粒子(MP−300のみの構成)を樹脂粒子BAとする。
〈表面処理されたシリカ微粒子1種類により被覆された樹脂粒子BBの作成〉
樹脂粒子AAの作成において用いた堺化学製ステアリン酸亜鉛微粒子粉末(SZ−2000;平均粒径2.8μm)を分級することで得られる平均粒径80nmのステアリン酸亜鉛微粒子粉末は使用せず、Wacker社製微粒子(表面処理シリカ;H3004:平均粒径8nm)のみ用いた以外は、樹脂粒子AAの作成と同様の方法でPMMA粒子表面に、表面処理シリカ粒子からなる微粒子層を形成した。こうして得られた外添剤付与処理を施した樹脂粒子を目開き25μmメッシュで篩い、粗粒子の除去と緩い凝集物の解砕を実施して、表面処理されたシリカ微粒子1種類の微粒子により被覆された樹脂粒子BBを得た。
樹脂粒子AAの作成において用いた堺化学製ステアリン酸亜鉛微粒子粉末(SZ−2000;平均粒径2.8μm)を分級することで得られる平均粒径80nmのステアリン酸亜鉛微粒子粉末は使用せず、Wacker社製微粒子(表面処理シリカ;H3004:平均粒径8nm)を信越化学製(X−24:平均粒径120nm)に変更し、該X−24のみを用いた以外は、樹脂粒子AAの作成と同様の方法でPMMA粒子表面に、表面処理シリカ粒子からなる微粒子層を形成した。こうして得られた外添剤付与処理を施した樹脂粒子を目開き25μmメッシュで篩い、粗粒子の除去と緩い凝集物の解砕を実施して、シリカ微粒子1種類の微粒子により被覆された樹脂粒子BCを得た。
現像剤に用いるキャリアおよびトナー帯電量の測定に使用するキャリアは、フェライトコア材2500部に対して、シリコーン樹脂溶液(信越化学工業社製)200部、カーボンブラック(キャボット社製)3部をトルエン中で分散させたコート液を流動層式スプレー法で塗布し、コア材の表面を被覆した後、300℃の電気炉で2時間焼成することにより得た。なお、キャリアは、粒径分布が比較的シャープで平均粒径が30〜60μmであるものを使用した。
〔現像剤X1〕
(トナー母体粒子A)100部と樹脂粒子AA3部をヘンシェルミキサーで攪拌翼の周速が35m/秒となる条件で混合し、〔トナーX1〕を作製した。
こうして得た〔トナーX1〕7部と前記〔キャリア〕93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の〔現像剤X1〕を調製した。
実施例1において、樹脂粒子AA3部を樹脂粒子AB3部に変更すると共に、ヘンシェルミキサー攪拌翼の周速35m/秒を55m/秒となる条件に変更した以外は、実施例1と同様の工程で〔トナーX2〕を作製した。
こうして得た〔トナーX2〕7部と前記〔キャリア〕93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の〔現像剤X2〕を調製した。
実施例2において、樹脂粒子AB3部を樹脂粒子AC3部変更する以外は、実施例2と同様の工程で〔トナーX3〕を作製した。
こうして得た〔トナーX37部と前記〔キャリア〕93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の〔現像剤X3〕を作製した。
実施例1において用いた樹脂粒子AAに替えて、樹脂粒子BA[PMMA粒子(MP−300:平均粒径0.1μm)をそのままの状態(表面処理されたシリカ粒子と金属化合物粒子の種類の微粒子により被覆されていない状態)]とした以外は実施例1と同様の工程で〔トナーY1〕を作製した。
こうして得た〔トナーY1〕7部と前記〔キャリア〕93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の〔現像剤Y1〕を調製した。
実施例2において、樹脂粒子AB3部を樹脂粒子BBに変更した以外は、実施例2と同様の工程で〔トナーY2〕を作製した。
こうして得た〔トナーY2〕7部と前記〔キャリア〕93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の〔現像剤Y2〕を調製した。
実施例1において用いた樹脂粒子AAを樹脂粒子BC3部変更する以外は、実施例1と同様の工程で〔トナーY3〕を作製した。
こうして得た〔トナーY3〕7部と前記〔キャリア〕93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の〔現像剤Y3〕を調製した。
実施例1〜3および比較例1〜3の現像剤X1〜X3およびY1〜Y3を用いて下記形態の画像形成装置により、帯電安定性、画像品質、画像粒状性・鮮鋭性、耐熱保存性を評価し、総合評価した。評価項目の条件等は後述による。評価結果を下記表1に示す。
以下の評価で用いた画像形成装置の形態について説明する。
像担持体である感光体ドラムの周囲に近接または接触して、感光体ドラム上に一様な電荷を帯電させる帯電ローラ、感光体ドラム上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置、トナー像を転写紙に転写する転写ベルト、感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリーニング装置、感光体ドラム上の残電荷を除電する除電ランプ、帯電ローラが印加する電圧および現像剤のトナー濃度を制御するための光センサが配置されている。また、この現像装置には、トナー補給装置よりトナー補給口を介して実施例または比較例のトナーが補給される。作像動作は、次のように行われる。感光体ドラムは、反時計回転方向に回転する。感光体ドラムは、除電光により除電され、表面電位が0〜−150Vの基準電位に平均化される。次に、帯電ローラにより帯電され、表面電位が−1000V前後となる。次に、露光装置で露光され、光が照射された部分(画像部)は、表面電位が0〜−200Vとなる。現像装置により、スリーブ上のトナーが上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光体ドラムは、回転移動し、給紙部より、用紙先端部と画像先端部が転写ベルトで一致するようなタイミングで転写紙が送られ、転写ベルトで感光体ドラムの表面のトナー像が転写紙に転写される。その後、転写紙は、定着部へ送られ、熱と圧力によりトナーが転写紙に融着されてコピーとして排出される。感光体ドラム上に残った残留トナーは、クリーニング装置中のクリーニングブレードにより掻き落とされ、その後、感光体ドラムは、除電光により残留電荷が除電されてトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。
上記の画像形成装置において、実施例、比較例のトナーおよび現像剤を用いて以下の項目を評価した。
(1)帯電安定性(帯電能力)の評価
東芝ケミカル製ブローオフ帯電量測定装置、ホソカワミクロン製E−SAPRT(Model EST−II)を用いて評価した。
特に、帯電量分布幅については、後述の評価法に示す手法に従い、ホソカワミクロン製E−SAPRT(Model EST−II)によるデータを解析し評価した。図1のチャートに帯電安定性評価において用いられる帯電量分布曲線の一例を示す。
〔評価法〕
静電荷像現像用各調製キャリアに対し、トナー濃度が4.5%、7%、12%になるようにそれぞれ秤量して混ぜ、ボールミルで1分間攪拌・混合し静電荷像現像剤を調製した。
こうして得られた各トナーの各濃度における帯電量を測定する。測定された帯電量分布曲線(チャート)から、帯電量分布のピーク値の粒子個数NとそのNの半値であるN/2の値を算出し、N/2値と帯電量分布曲線との交点の2値[図1の(Qn、N/2)、(Qp、N/2)]をそれぞれ求める。(但し、Qn<Qp、図1参照)。
このようにして得られた、Qn、Qc、Qpから次式を用いて、Wa値、Wb値を算出し、帯電量分布グラフの先鋭化性(帯電安定性:帯電能力)を評価する。
|(Qn−Qc)/Qc|×100=Wa値
|(Qp−Qc)/Qc|×100=Wb値
帯電安定性(帯電能力)の評価基準は以下の通りである。
Wa値、Wb値共に20以下 ○
Wa値、Wb値いずれかが20以上 △
Wa値、Wb値共20以上 ×
(2)画像品質
画像品質は、通紙後の画像品質の劣化(具体的には、転写不良、地汚れ画像の発生)を総合的に判断した。転写不良は、画像形成装置(リコー社製)で5000枚の通紙を行い、その後、黒ベタ画像を通紙させて、その画像の転写不良レベルを目視でランク付けして判断した。また、地汚れ画像については、画像形成装置(リコー社製)で5000枚の通紙を行い、その後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をスコッチテープ(住友スリーエム社製)で転写し、未転写のテープの画像濃度との差をスペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定して定量評価し、その差が0.30未満のものを良好、0.30以上のものを不良とした。これら2つを総合して画像品質が良好なものを○、画像品質良好ではないが許容なものを△、画像品質不良なものを×として評価した。
(3)画像粒状性、鮮鋭性
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、単色で写真画像の出力を行ない、粒状性、鮮鋭性の度合を目視にて評価した。良好なものから順に、「◎」はオフセット印刷並、「○」はオフセット印刷よりわずかに悪い程度、「△」はオフセット印刷よりかなり悪い程度、「×」は従来の電子写真画像程度(非常に悪い)、で評価した。
(4)耐熱保存性評価
トナーを50℃×8時間保管後、42メッシュのふるいにて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。以下の4段階で評価した。
×:30%以上
△:20〜30%
○:10〜20%
◎:10%未満
(5)総合評価
総合評価は4段階評価にて行った。
◎:画質改善効果、電子写真用現像剤適性いずれも極めて優れている。
○:画質改善効果、電子写真用現像剤適性いずれも、優れている。
△:画質改善効果、電子写真用現像剤適性が両立しない。
×:画質改善効果、電子写真用現像剤適性が従来技術より劣る。
一方、外添剤としてPMMA粒子(MP−300)をそのままの状態(2種類の微粒子で覆われていない樹脂粒子)で用いて母体粒子表面を被覆した比較例1では、帯電安定性(帯電能力)においてWa値、Wb値共に20以上(×)で、画像粒状性・鮮鋭性もオフセット印刷よりかなり悪い程度(△)であり、総合評価においても実用上問題のあるレベル(×)である。
また、母体粒子表面が、表面処理されたシリカ微粒子1種類のみにより被覆された樹脂粒子BBを外添剤として有する比較例2では、耐熱保存性において優れている(◎)が、
非常に良好であるが画像粒状性・鮮鋭性が従来の電子写真画像程度(非常に悪い)(×)であり、総合評価においても実用上問題のあるレベル(×)である。
また、母体粒子表面が、シリカ微粒子1種類のみにより被覆された樹脂粒子BCを外添剤として有する比較例3では、帯電安定性(帯電能力)においてWa値、Wb値のいずれかが20以上(△)で、耐熱保存性が20〜30%(△)であり、総合評価において画質改善効果、電子写真用現像剤適性が両立せずやや実用上問題のあるレベル(△)である。
以上の結果から、少なくとも表面処理されたシリカ粒子とケイ素以外の金属化合物粒子からなる2種類の微粒子で覆われた樹脂粒子を外添剤として用いて、結着樹脂および着色剤を含有する母体粒子表面を被覆する構成により、良好な母体粒子表面被覆効果を発揮し、耐熱保存性に優れ、帯電量、流動性、凝集度などの特性変化が少なく、画像品質の劣化(例えば、転写不良、地汚れ画像の発生など)が抑制されたトナーが提供されることが確認された。
上記のように本発明の現像剤に用いられるトナーの外添剤として、異なる組成の2種以上の微粒子(表面処理されたシリカ粒子と、ケイ素以外の金属化合物粒子からなる少なくとも2種類の微粒子)で覆われた樹脂粒子を含む。このため、本発明における電子写真装置により、本現像剤を用いて電子写真法により画像形成を行うと、優れたクリーニング性、画像品質性、および耐久性を兼ね備えた高品質画像が形成される。
Claims (12)
- 樹脂粒子上に異なる組成の2種以上の微粒子が存在することを特徴とするトナー用外添剤。
- 前記微粒子の体積平均径Dvが100nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のトナー用外添剤。
- 前記微粒子の体積平均径Dvが6nm〜80nmであることを特徴とする請求項2に記載のトナー用外添剤。
- 前記2種以上の微粒子は、異なる金属化合物含有粒子から選択されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のトナー用外添剤。
- 前記異なる金属化合物含有粒子は、シリカ含有物とシリカ含有物以外のものから選択されることを特徴とする請求項4に記載のトナー用外添剤。
- 前記2種以上の微粒子として、少なくとも1種は表面疎水化処理されたものを用いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー用外添剤。
- 前記樹脂粒子を構成する樹脂が、非架橋アクリル樹脂、架橋アクリル樹脂、非架橋ポリエチレン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂からなる群から選択される一種以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー用外添剤。
- 結着樹脂を含有する母体粒子上に、少なくとも請求項1乃至7のいずれかに記載の外添剤が存在することを特徴とするトナー。
- 前記結着樹脂として、少なくともエステル結合単位のみを含む未変性ポリエステル、エステル結合および該エステル結合以外の結合単位を含む変性ポリエステル、および結晶性ポリエステルから選択される一種以上の樹脂材料を含むことを特徴とする請求項8に記載のトナー。
- 請求項8または9に記載のトナーとキャリアからなることを特徴とする二成分現像剤。
- 請求項8または9に記載のトナーまたは請求項10に記載の二成分現像剤が収容され、トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置に着脱可能なことを特徴とするトナー収容容器。
- 少なくとも像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電手段により像担持体上に形成された静電潜像を現像するための請求項8または9に記載のトナーを備える現像手段と、該像担持体上に形成されたトナー像を画像支持体に転写する転写手段と、該転写されたトナー像を定着部材により定着して定着画像を得る定着手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
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---|---|---|---|---|
JP2017194542A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | コニカミノルタ株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04291353A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-15 | Konica Corp | 静電像現像剤 |
JPH0511491A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-22 | Konica Corp | トナー |
JP2005148378A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Canon Inc | 複合性微粒子、該複合性微粒子を用いたトナー、及び複合性微粒子の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
EP0629921B1 (en) * | 1993-06-18 | 1997-04-02 | Xeikon Nv | Electrostatographic printing including the use of colourless toner |
JPH0926672A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Brother Ind Ltd | 静電潜像現像剤 |
JP4068236B2 (ja) * | 1998-10-07 | 2008-03-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電潜像現像用黒色トナー |
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ES2385649T3 (es) | 2003-09-18 | 2012-07-27 | Ricoh Company, Ltd. | Tóner, y revelador, recipiente de tóner, cartucho de proceso, aparato de formación de imagen y método de formación de imagen |
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04291353A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-15 | Konica Corp | 静電像現像剤 |
JPH0511491A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-22 | Konica Corp | トナー |
JP2005148378A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Canon Inc | 複合性微粒子、該複合性微粒子を用いたトナー、及び複合性微粒子の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017194542A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | コニカミノルタ株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法 |
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