JP5460522B2 - 正帯電二成分現像剤 - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明に用いるトナーは、トナー母粒子に外添剤を外添してなるトナーであり、外添剤によるトナー母粒子の被覆率が特定の範囲にある。トナー母粒子に外添された外添剤は、トナー母粒子の表面に付着する。なお、外添された外添剤の一部は、トナー母粒子に付着せず、遊離の状態でトナーに含まれていてもよい。
前記トナー母粒子は、結着樹脂及び着色剤等を含有し、トナー母粒子として使用可能な形態のものであれば、特に限定されない。また、その粒子径としては、前記トナーの粒子径と同程度であり、具体的には、例えば、体積平均粒子径で、4.5〜9.0μmであることが好ましい。
前記結着樹脂としては、従来からトナー母粒子の結着樹脂として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。具体的には、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等のポリスチレン系樹脂;アクリル系樹脂;ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂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;N−ビニル系樹脂等が挙げられる。この中でも、ポリエステル系樹脂が、比較的軟化点が低く、低温定着性に優れ、非オフセット温度範囲が広い点から好ましく用いられる。また、前記結着樹脂としては、上記各結着樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記着色剤としては、トナーとして所望の色になるように、公知の顔料や染料を用いることができる。具体的には、例えば、色に応じて、以下のような着色剤が挙げられる。黒色顔料としては、例えば、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等が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー180等が挙げられる。橙色顔料としては、例えば、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等が挙げられる。赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド238等が挙げられる。紫色顔料としては、例えば、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等が挙げられる。青色顔料としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC、C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニンブルー顔料)等が挙げられる。緑色顔料としては、例えば、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、ファナルイエローグリーンG等が挙げられる。白色顔料としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛、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、アルミナホワイト等が挙げられる。この中でも、例えば、以下の着色剤が好ましい。ブラックトナーの着色剤としては、カーボンブラックが好ましい。イエロートナーの着色剤としては、C.I.ピグメントイエロー180が好ましい。シアントナーの着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニンブルー顔料)が好ましい。そして、マゼンタトナーの着色剤としては、C.I.ピグメントレッド238が好ましい。
前記トナー母粒子には、トナーの摩擦帯電性等の帯電性を制御するために、電荷制御剤を含有させることが一般的である。そして、トナーの帯電極性等に応じて、正電荷制御剤及び負電荷制御剤が必要に応じて組み合わせて用いられる。また、前記電荷制御剤としては、従来からトナー母粒子の電荷制御剤として用いられているものであれば、特に限定なく用いられる。
前記トナー母粒子には、定着性やオフセット性等を向上させるために、ワックスを含有させることが一般的である。前記ワックスとしては、従来からトナー母粒子のワックスとして用いられているものであれば特に限定なく用いられる。その具体例としては、例えば、カルナバワックスやサトウキビワックス、木ワックス等の植物性ワックス;蜜ワックスや昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス;フィッシャートロプシュ(以下、「FT」と記すことがある)ワックスやポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックス等が挙げられる。
前記トナー母粒子の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記トナーは、前記トナー母粒子に対して、外添剤を外添して得られるものである。すなわち、前記トナー母粒子に外添工程を施すことによって得られるものである。
本発明に使用する酸化亜鉛微粒子は正帯電性処理を施したことを特徴とするものである。正帯電処理の方法としては、具体的には、酸化亜鉛微粒子と正帯電極性基を有するカップリング剤とを湿式法又は乾式法にて混合分散させ、解砕する方法が挙げられる。
まず最初に、二成分現像剤と帯電性との関係について説明する。
前記正帯電二成分現像剤中に含まれるものと同一種のシリカ微粒子、及びノンコートフェライトキャリアを用い、シリカ微粒子1重量%に対するノンコートフェライトキャリアの重量比を100重量%とし、内容積20mlのプラスチック容器に10.1gのシリカ微粒子とノンコートフェライトキャリアの混合物を入れ、容器の蓋を閉めた状態で小型ボールミルに容器を搭載し、小型ボールミルで回転数100rpmの条件にて攪拌混合して攪拌混合物を得、前記攪拌混合物からq/mメーターにてシリカ微粒子を吸引し、該シリカ微粒子の吸引重量及びq/mメーターに表示された電荷量から算出した値を帯電量(μC/g)とする。
本発明における磁性キャリアとしては、磁性を有するコア材と前記コア材を被覆するコート樹脂とを含む、いわゆる樹脂コートタイプのキャリアを用いることができる。
また、前記キャリアの製造方法としては、前記コート樹脂が前記コア材に被覆されれば、特に限定されない。具体的には、例えば、液状の前記コート樹脂を、前記コア材に被覆した後に熱処理することによって、前記コート樹脂を固化させる方法等が挙げられる。前記被覆方法としては、例えば、流動コーティング法や浸漬法等が挙げられる。そして、前記熱処理としては、前記コート樹脂の組成等によって異なり、特に限定されない。
<現像剤の製造>
(外添剤の調整)
酸化亜鉛(テイカ株式会社製:MZ−300)100質量部を密閉型ヘンシェルに入れ、正帯電処理剤であるアミノシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製:KBM−603)8質量部と、疎水化処理剤であるアルキルシランカップリング剤20質量部を、スプレーで上から均一に塗布し、さらに混合させながら110℃で2時間反応させ、正帯電処理及び疎水化処理した。次にその後、副反応生成物を減圧除去し、200℃で1時間加熱することで、所望の酸化亜鉛微粒子aを得た。各処理剤の処理量を表1に示す。
結着樹脂として、(酸化:5.6mgKOH/g、融点120℃)100重量部、着色剤として、銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.Pigment Blue 15:3)(三菱化学株式会社製のMA−100)4質量部、離型剤としてワックス(カルナバロウWAX)5重量部、及び電荷制御剤(クラリアント社製、「P51」)1重量部をヘンシェルミキサ(三井三池工業社製)にて混合し、押出機(池貝社製、PCM−30)にて混練し、ターボミル(ターボ工業社製)にて粉砕した後、エルボージェット分級機(日鉄鉱業社製)にて分級を行ない、平均粒子6.8μmのトナー母粒子を得た。
[実施例2〜6]
表2に示す各外添剤を用いた以外は、実施例1と同様にしてトナー、および現像剤を製造し、各評価を実施した。結果を表2に示す。
[比較例1〜4]
表2に示す各外添剤を用いた以外は、実施例1と同様にしてトナー、および現像剤を製造し、各評価を実施した。結果を表2に示す。
得られた二成分現像剤については、以下のような方法で評価した。
(画像濃度)
前記スタート現像剤を、前記評価機にセットし、前記評価機の電源を入れて安定させた。その後、画像を出力させた。なお、この画像を初期画像(1枚目)とした。次に、補給用トナーを補給しながら、印字率1%の画像を5000枚印字した。なお、5000枚目に評価用のサンプル画像を出力し、この画像を低濃度印刷画像とした。その後、補給用トナーを補給しながら、印字率30%の画像を1000枚印字した。なお、1000枚目(初期画像から6000枚目)に評価用のサンプル画像を出力し、この画像を高濃度印刷画像とした。
得られた画像において、前記反射濃度計で測定した白紙相当部の画像濃度の値から、ベースペーパー(すなわち、画像出力前の白紙)の画像濃度の値を引いた値をかぶり濃度とした。そして、かぶり濃度を所定枚数毎に測定し、その最大値でかぶりを評価した。
各現像剤を前記評価機にセットし、現像機を2時間空回しした後、トナー3.5gを現像機に強制補給した。その後、5分間空回しを行い、その間に現像機の下部に設置したトレーに滞留したトナー(飛散トナー)を回収し、その量(飛散量)を計測した。判定は、飛散量が50mg以下のものを「○」、50mgを超え200mg以下のものを「△」、200mgを超えたものを「×」と評価した。
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像を印字した直後の現像剤を取り出し、得られた各現像剤を、吸引式帯電量測定装置(MODEL 210HS:TREK社製)を用いて、各帯電量を測定した。
Claims (3)
- トナーと、
磁性キャリアと、
からなり、
前記トナーが、
(a)アミノシランカップリング剤によって正帯電処理され、且つアルキルシランカップリング剤によって疎水化処理された酸化亜鉛微粒子と、
(b)アミノシランカップリング剤によって正帯電処理され、且つアルキルシランカップリング剤によって疎水化処理されたシリカ微粒子と、
を含む外添剤によって表面処理されており、
(b)シリカ微粒子の帯電量は、ノンコートフェライトキャリアとの混合攪拌物において、前記攪拌混合物中のシリカ微粒子の帯電量として−40〜70μC/gである
ことを特徴とする正帯電二成分現像剤。 - 30分間混合攪拌後のシリカ微粒子の帯電量と、1分間混合攪拌後のシリカ微粒子の帯電量との差が−5〜30μC/gであることを特徴とする請求項1に記載の正帯電二成分現像剤。
- 前記(a)酸化亜鉛微粒子を正帯電処理するための前記アミノシランカップリング剤の添加量が、酸化亜鉛微粒子100重量%に対して5〜30重量%である請求項1または2に記載の正帯電二成分現像剤。
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