JP6444088B2 - トナー - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真法の如き画像形成方法に使用されるトナーに関する。
電子写真画像形成装置には、より高速化、長寿命化、省エネルギー化が求められており、これらに対応する為に、トナーに対しても種々の性能のより一層の向上が求められている。特に、長寿命化に対しては、長期の使用によってもトナーの現像性が維持されていることが重要である。また、高速化、省エネルギー化の観点から、トナーに対しては、より一層の低温定着性の向上が要求されている。
さらに市場の拡大に伴い、東南アジアや中近東をはじめとした暑い地域での使用頻度も増えているため、そのような地域を想定した高温下での放置によるトナーの保存安定性も重要になってきている。
そのため、長期に亘る安定した現像性、より一層の低温定着性の向上、及び、高温下での保存安定性を満足させるべく、種々のトナーが提案されている。
例えば、無機スペーサー粒子として、大粒径シリカを外添することで、帯電性を安定させる提案がなされている(特許文献1)。
また、トナー粒子に結晶性樹脂微粒子を外添することで、低温定着性を向上させることができる提案がなされている(特許文献2)。更に、トナー粒子にシリカ粒子とメラミン樹脂微粒子の複合粒子を外添することで、現像性、画像流れ、クリーニング性を向上させることができる提案がなされている(特許文献3)。
また、有機微粒子の表面に無機微粒子を固着させた複合粒子を外添することで、環境依存性を少なくする提案がなされている(特許文献4)。
更に、樹脂微粒子の表面に無機微粒子が埋め込まれた複合粒子からなるトナー用の外添剤が提案されている(特許文献5)。
特開2012−168222号公報 特開2011−17913号公報 特許第4321272号公報 特許第3321675号公報 WO2013/063291号公報
本発明者らは、上記した文献に記載のトナーについて検討を重ねてきた。
その結果、特許文献1に係るトナーは、低温定着性については未だ改善の余地があった。また、特許文献2に係るトナーについては、現像性及び保存安定性において、未だ改善の余地があった。更に、特許文献3、4に係るトナーは、低温定着性について、未だ改善の余地があった。
更に、特許文献5に係る外添剤及びそれを用いたトナーは、外添剤の樹脂脂粒子が架橋性の樹脂を用いて形成されたものであるため、この外添剤を用いたトナーの低温定着性については、未だ改善の余地があった。
そこで、本発明の目的は、現像性及び高温下での保存安定性に優れると共に、低温定着性にも優れた、トナーを提供することである。
本発明は、トナー粒子、及び、該トナー粒子の表面に存在する有機無機複合微粒子を有するトナーであって、該有機無機複合微粒子は、樹脂微粒子と、該樹脂微粒子に埋め込まれた無機微粒子とを有するものであり、該有機無機複合微粒子中の該無機微粒子の含有量は、有機無機複合微粒子の質量を基準として、10質量%以上80質量%以下であり、該樹脂微粒子を構成する樹脂は、融点が60℃以上150℃以下であることを特徴とするトナーに関する。
本発明のトナーを用いることにより、現像性及び高温下でも優れた保存安定性が得られ、更に、良好な低温定着性が得られる。
先に述べたように、トナーに対しては、優れた現像性、低温定着性、及び保存安定性をより高いレベルで満足させることが求められている。
低温定着性の改善を図るためにトナー粒子(トナー母体を意味する)の粘度を下げていくと、現像性、高温下での保存安定性が低下することがある。また、電子写真画像の形成プロセスの高速化に伴うトナーの現像性維持のために無機微粒子を多量に外添することがある。このようなトナーは、現像性や保存安定性は良好となるものの、低温定着性に劣るものとなることがある。このように、現像性、低温定着性、及び保存安定性を高いレベルで満たしたトナーを得ることは容易なことではなかった。
ここで、本発明者らはトナーの低温定着性に着目した。特に、電子写真画像形成のプロセス速度の速い電子写真装置においては、未定着トナーが載った紙が、熱定着時に定着器から熱を受けることができるのは、ごく短時間であることに着目した。そしてこの短い加熱時間内で、いかにトナーを溶融させて、トナー同士、及び/又はトナーと紙とを結合させることができるかが、低温定着性の改善には重要であると考えた。
そこで本発明者らは、トナー粒子の表面に低温で溶融する材料を外添等によってトナー粒子表面に存在させれば、短い加熱時間であっても、トナーの表面を溶融させ、トナー同士やトナーと紙とを結合させることができ、低温定着性の改善を図ることができるものと考察した。
しかしながら、単に低融点材料をトナー粒子に外添しただけでは、トナー表面に低融点材料が存在することにより、帯電性の低下や現像器のトナー担持体への低融点材料の付着を招き、ひいては現像性の低下をも招来する可能性がある。なお、現像剤担持体への低融点材料の付着は、現像剤担持体のトナーに対する帯電付与能力を低下させ、現像性の低下を招来することとなる。さらに、低融点材料を外添したトナーは、その保存安定性が低下してしまう可能性もある。
そこで、本発明者らは、低融点材料を有する外添剤に対して、帯電性の低下や現像剤担持体の汚染を抑制する工夫を施した。これにより、低温定着性を維持しながら、帯電性の低下や現像剤担持体の汚染を抑えて現像性も維持することができ、また、保存安定性をも改善できることを見出した。
具体的には、本発明者らは、樹脂微粒子及び該樹脂微粒子に埋め込まれた無機微粒子を有するものであって、該樹脂微粒子を構成する樹脂の融点が60℃以上150℃以下である有機無機複合微粒子をトナー粒子表面に存在させることで、現像性、低温定着性及び保存安定性を高いレベルで同時に満足できるトナーが得られることを見出した。尚、無機微粒子は、少なくとも粒子の一部分が埋め込まれていればよく、残りの部分は有機無機複合微粒子の表面に露出していてもよい。
60℃以上150℃以下の温度範囲に融点を有する樹脂で構成された樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれてなる有機無機複合微粒子を外添剤として使用した場合、外添剤は、定着器から受けた熱により極めて短時間で溶融する。そして、トナー表面に存在する外添剤が短時間で溶融することにより、トナー同士やトナーと紙とを速やかにつなげることができるため、低温定着性が良化する。なお、60℃以上150℃以下に融点を有するとは、DSC(示差走査熱量測定)において、60℃以上150℃以下の範囲に1個又は複数の吸熱ピークを有することを指す。
有機無機複合微粒子における樹脂微粒子を構成する樹脂が上記温度範囲に融点を持たない場合、樹脂微粒子を定着器からの熱で短時間で溶融させることが困難となり、低温定着性の改善効果を得ることが困難となる。特に、樹脂微粒子を構成する樹脂の融点が60℃未満の場合は、現像性、保存安定性が低下しやすい。また、樹脂微粒子を構成する樹脂の融点が150℃より大きい場合、低温定着性の改善効果が得られにくくなる。
さらに、本発明に係る、所定の温度範囲に融点を有する樹脂で構成された樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれてなる有機無機複合微粒子の構造により、有機無機複合微粒子の帯電性を高めやすくなり、トナーの現像性の改良を図ることができる。
また、このような有機無機複合微粒子によれば、樹脂微粒子と現像剤担持体との直接的な接触機会を減少させることができるため、現像剤担持体の表面に樹脂が付着することを抑制できる。その結果として、現像性の低下を防ぐことができる。
更に、この有機無機複合微粒子によれば、樹脂微粒子と他のトナーとの直接的な接触機会が減少しやすくなるため、高温下での保存安定性をより改善することができる。
低温定着性に関して、有機無機複合微粒子はトナーの最表面に存在するので、定着器から十分な熱を受けることができる。そのため、有機無機複合微粒子の樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれた構造を有していても、樹脂微粒子が溶融してトナー同士やトナーと紙をつなげるのを妨げる可能性は低い。
本発明に係る有機無機複合微粒子について説明する。
本発明に係る有機無機複合微粒子は、融点が60℃以上150℃以下の樹脂で構成された樹脂微粒子と、該樹脂微粒子の表面に無機微粒子が埋め込まれた構造を有している。このような構造を有していれば、樹脂微粒子内部に無機微粒子が分散されていてもよい。
なお、樹脂微粒子と無機微粒子とを同時に外添する場合や、樹脂微粒子と無機微粒子を順番に外添する場合は、トナー粒子上で樹脂微粒子と無機微粒子が凝集などを起こして、見かけ上、一体の有機無機複合微粒子となっている場合がある。しかし、この方法では樹脂微粒子と無機微粒子の均一性が不十分であったり、無機微粒子の樹脂微粒子への埋め込みが不十分である場合が多いため、本発明の効果を得られにくい。
本発明に係る有機無機複合微粒子を構成する無機微粒子の例としては、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化亜鉛微粒子、チタン酸ストロンチウム微粒子、酸化セリウム微粒子及び炭酸カルシウム微粒子等を挙げることができる。これらの微粒子群の中から任意の組み合わせで選択される2種以上を用いることもできる。
特に、無機微粒子としてシリカ微粒子を用いた有機無機複合微粒子を外添してなる本発明に係るトナーは、特に優れた帯電性を備えたものとなるため、好ましい。シリカ微粒子は、ヒュームドシリカのように乾式法で得られたものでも、ゾルゲル法のように湿式法で得られたものでも用いることができる。
無機微粒子は、個数平均粒径が5nm以上100nm以下であることが好ましい。無機微粒子の個数平均粒径が5nm以上100nm以下であると、樹脂微粒子の表面を覆いやすく、現像剤担持体汚染の抑制や高温下での保存安定性に効果がある。
本発明に係る有機無機複合微粒子を得る方法としては、公知の方法を用いることができる。
例えば、樹脂微粒子に対して無機微粒子を打ち込んで、有機無機複合微粒子を作成する方法では、まずは樹脂微粒子を作成する。樹脂微粒子の作成方法は、樹脂を冷凍粉砕して微粒子化する方法や、樹脂を溶剤に溶解させて転相乳化により樹脂微粒子を得る方法が挙げられる。そして、得られた樹脂微粒子に無機微粒子を打ち込む方法としては、ハイブリダイザー(奈良機械製作所社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン社製)、メカノフュージョン(ホソカワミクロン社製)、ハイフレックスグラル(アーステクニカ社製)等を用いることができる。樹脂微粒子と無機微粒子をこれらの装置で処理することで、樹脂微粒子の表面に無機微粒子を埋め込み、有機無機複合微粒子を作成することができる。
また、無機微粒子の存在下で樹脂微粒子を乳化重合で作成して、有機無機複合微粒子を作成することもできる。また、樹脂を有機溶媒に溶解させ、その溶液中に無機微粒子を添加しておき、この状態で転相乳化を行う方法でも、樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれた構造を有する有機無機複合微粒子を作成することができる。
樹脂を溶解させる有機溶媒としては、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、メチルエチルケトン、ヘキサン等が使用できる。
本発明に係る有機無機複合微粒子の樹脂微粒子は、60℃以上150℃以下に融点を有する樹脂微粒子であれば特に樹脂の種類は限定されない。しかしながら、より一層の低温定着性の改善を図る上では、樹脂微粒子に結晶性ポリエステルを含有させることが好ましい。
樹脂微粒子に結晶性ポリエステルを含有させる場合において、当該結晶性ポリエステルの合成に使用可能な脂肪族ジオールとしては、例えば以下のものを挙げることが出来る。1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール等。これらは、各々単独で、または、混合して用いることもできる。なお、本発明に係る脂肪族ジオールは、これらに限定されるものではない。
また、当該脂肪族ジオールとしては、二重結合を持つ脂肪族ジオールを用いることもできる。前記二重結合を持つ脂肪族ジオールとしては、例えば以下のものを挙げることができる。
2−ブテン−1,4−ジオール、3−ヘキセン−1,6−ジオール、4−オクテン−1,8−ジオール等。
次に、当該結晶性ポリエステルの合成に用いることのできる酸成分について述べる。
当該結晶性ポリエステルの合成に用い得る酸成分としては、多価カルボン酸が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば以下のものを挙げることができる。蓚酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸。あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物。これらのうち、セバシン酸、アジピン酸、1,10−デカンジカルボン酸あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物等。これらは、単独で、または、混合して用いることも可能である。また、これらに限定されるものではない。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば以下を挙げることができる。テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸等。中でも、テレフタル酸は、入手容易性、低融点のポリマーを形成しやすいという点で好ましい。
さらに、当該酸成分としては、二重結合を有するジカルボン酸を用いることもできる。このようなジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられる。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物を用いることもできる。中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸が好ましい。
前記結晶性ポリエステルの製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができる。例えば、モノマーの種類に応じて、直接重縮合やエステル交換法を適宜使い分けて製造することができる。
前記結晶性ポリエステルの製造は、重合温度180℃以上230℃以下の間で行うのが好ましく、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させるのが好ましい。
モノマーが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させるのがよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーとそのモノマーと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分とともに重縮合させるのが好ましい。
前記結晶性ポリエステルの製造において使用可能な触媒としては、例えばチタン触媒やスズ触媒を挙げることができる。
チタン触媒の例としては、例えば、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド等が挙げられる。また、スズ触媒の例としては、例えば、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド等が挙げられる。
本発明に係る有機無機複合微粒子の樹脂微粒子中に含まれる、60℃以上150℃以下の融点を有する樹脂の該樹脂微粒子に対する割合は、50質量%以上であることが好ましい。これにより、外添剤が、定着器から受けた熱によって瞬時に溶融しやすくなり、トナーの低温定着性のより一層の改善を図ることができる。
本発明に係る有機無機複合微粒子は、表面が有機ケイ素化合物又はシリコーオイルで処理されていることが好ましい。有機ケイ素化合物又はシリコーオイルで処理することによって、外添剤の疎水性を高めることができるため、高温高湿環境においても安定した現像性を有するトナーとすることができる。
有機ケイ素化合物やシリコーンオイルによって表面処理されてなる外添剤の製造方法としては、有機無機複合微粒子に表面処理を施す方法、及び、有機ケイ素化合物やシリコーンオイルで予め表面処理した無機微粒子を樹脂と複合化させる方法が挙げられる。
有機無機複合微粒子または有機無機複合微粒子に使用される無機微粒子は、有機無機複合微粒子または無機微粒子と、反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物で化学的に処理することによって疎水化することができる。
好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粒子を有機ケイ素化合物で処理する。有機ケイ素化合物の例としては、以下のものが挙げられる。
ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、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、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、1−ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等。これらは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。
有機無機複合微粒子、または有機無機複合微粒子に使用される無機微粒子は、シリコーンオイルで処理されていても良く、また、上記疎水化処理と併せて処理されても良い。
好ましいシリコーンオイルとしては、25℃における粘度が30mm/s以上1000mm/s以下のものが用いられる。このようなシリコーンオイルの具体例としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。
シリコーンオイル処理の方法としては、以下の方法が挙げられる。シランカップリング剤で処理されたシリカ微粒子とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサーの如き混合機を用いて直接混合する方法。ベースとなるシリカ微粒子にシリコーンオイルを噴霧する方法。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、シリカ微粒子を加え混合し溶剤を除去する方法がより好ましい。
本発明に係る有機無機複合微粒子の個数平均粒径は、30nm以上500nm以下であることが好ましい。個数平均粒径が上記の範囲であると、定着器から熱を受けた時に外添剤そのものが溶融するのに好ましく、さらにトナー同士やトナーと紙を強固につなげることができて低温定着性に効果がある。また、現像性の維持にも効果がある。
本発明に係る有機無機複合微粒子に含まれる無機微粒子の添加量は、有機無機複合微粒子の質量を基準として、10質量%以上80質量%以下であることが、現像性、現像剤担持体汚染の抑制、保存安定性の点で好ましい。
本発明に係るトナーは、有機無機複合微粒子以外の他の外添剤を含んでいても構わない。特にトナーの流動性や帯電性を向上させるために、他の外添剤として流動性向上剤を添加するのが好ましい。
流動性向上剤としては、以下のものを用いることができる。
例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフウルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシラン化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカ;酸化亜鉛、酸化スズの如き酸化物;チタン酸ストロンチウムやチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウムやジルコン酸カルシウムの如き複酸化物;炭酸カルシウム及び、炭酸マグネシウムの如き炭酸塩化合物等。
好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉末であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次のようなものである。
SiCl+2H+O→SiO+4HCl
この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、シリカとしてはそれらも包含する。
個数基準での粒度分布における平均1次粒径は5nm以上30nm以下であると、高い帯電性と流動性を持たせることができることができるので好ましい。
さらには、本発明に用いられる流動性向上剤としては、前記ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体がより好ましい。疎水化処理は、有機無機複合微粒子または有機無機複合微粒子に使用される無機微粒子への表面処理と同様の方法を用いることができる。
流動性向上剤は、BET法で測定した窒素吸着による比表面積が30m/g以上300m/g以下のものが好ましい。また、トナー100質量部に対して流動性向上剤を総量で0.01質量部以上、3質量部以下使用することが良い。
本発明に係るトナーは、前記流動性向上剤と混合して、また必要に応じてさらに他の外添剤(例えば帯電制御剤等)と混合して一成分現像剤として用いることができる。また、キャリアと併用して二成分現像剤として用いることができる。
二成分現像方法に用いる場合のキャリアとしては、従来知られているものがすべて使用可能である。具体的には、表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金又は酸化物が好ましくは使用される。
また、それらキャリア粒子の表面に、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂の物質を付着又は被覆させたものが好ましく使用される。
次に、本発明に係るトナー粒子について説明する。
まず、本発明に係るトナー粒子に用いられる結着樹脂について説明する。
結着樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が挙げられる。特に、極性を有する荷電制御剤を均一に分散させるという観点から、一般的に高い極性を有するポリエステル樹脂を含有することが、現像性の点で好ましい。
結着樹脂は、保存安定性という観点で、ガラス転移点(Tg)が45℃以上70℃以下、であることが好ましい。
本発明に係るトナーは更に磁性酸化鉄粒子を含有させ磁性トナーとしても使用しても構わない。この場合、磁性酸化鉄粒子は着色剤の役割をかねることもできる。
本発明において、磁性トナー中に含まれる磁性酸化鉄粒子としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトのような酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ビスマス、カルシウム、マンガン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物が挙げられる。
これらの磁性酸化鉄粒子は平均粒子径が2μm以下であることが好ましい。より好ましくは0.05μm以上0.5μm以下である。トナー中に含有させる量としては樹脂成分100質量部に対し20質量部以上200質量部以下であることが好ましく、より好ましくは樹脂成分100質量部に対し40質量部以上150質量部以下である。
本発明に用いられる着色剤の例を以下に挙げる。
黒色着色剤としては、例えば、カーボンブラック、グラフト化カーボンや以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用可能である。イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が挙げられる。マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が挙げられる。シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。
本発明に係る着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対し1質量部以上20質量部以下添加して用いられる。
本発明に係るトナーは更にワックスを含有してもよい。ワックスの具体例としては、例えば、以下のものが挙げられる。
・低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;
・酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;
・脂肪族炭化水素系ワックスのブロック共重合物、それらの酸化物;
・キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワックス;
・みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス;
・オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス;
・モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス類;
・脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部又は全部を脱酸化したもの等。
更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、或いは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸;ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、或いは更に長鎖のアルキル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコール;ソルビトールの如き多価アルコール;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものも好適に用いることができる。さらに、低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物等の不純物を除去したワックスも好適に用い得る。
離型剤として使用できるワックスの具体的な例としては、ビスコール(登録商標)330−P、550−P、660−P、TS−200(三洋化成工業社)、ハイワックス400P、200P、100P、410P、420P、320P、220P、210P、110P(三井化学社)、サゾールH1、H2、C80、C105、C77(シューマン・サゾール社)、HNP−1、HNP−3、HNP−9、HNP−10、HNP−11、HNP−12(日本精蝋株式会社)、ユニリン(登録商標)350、425、550、700、ユニシッド(登録商標)、ユニシッド(登録商標)350、425、550、700(東洋ペトロライト社)、木ろう、蜜ろう、ライスワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス(株式会社セラリカNODAにて入手可能)が挙げられる。
本発明に係るトナーには、その帯電性を安定化させるために電荷制御剤を用いることが好ましい。このような電荷制御剤としては、本発明に用いられる結着樹脂の末端に存在する酸基あるいは水酸基と中心金属が相互作用し易い、有機金属錯体、キレート化合物が有効である。その例としては、モノアゾ金属錯体;アセチルアセトン金属錯体;芳香族ヒドロキシカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸の金属錯体又は金属塩が挙げられる。
使用できる具体的な例としては、Spilon Black TRH、T−77、T−95(保土谷化学社)、BONTRON(登録商標)S−34、S−44、S−54、E−84、E−88、E−89 (オリヱント化学社)が挙げられる。また、電荷制御樹脂も上述の電荷制御剤と併用することもできる。
本発明に係るトナー粒子の製造方法は特に限定されず、例えば粉砕法や、乳化重合法、懸濁重合法及び溶解懸濁法などのいわゆる重合法を用いることができる。
粉砕法では、まず、トナー粒子を構成する結着樹脂、着色剤、ワックス、電荷制御剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により充分に混合する。次いで、得られた混合物を二軸混練押出機、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等の熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後、粉砕及び分級を行う。これによって、本発明に係るトナー粒子を得られる。
さらに必要に応じ所望の外添剤をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分混合し、本発明に係るトナーを得ることができる。
混合機としては、以下のものが挙げられる。ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)。
混練機としては、以下のものが挙げられる。KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)。
粉砕機としては、以下のものが挙げられる。カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボエ業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)。
分級機としては、以下のものが挙げられる。クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチックエ業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)。
本発明に係るトナーに係る各種物性の測定について以下に説明する。
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
尚、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行った。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液約30mLを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(商品名;非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤及び有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3mL加える。

(3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(商品名;日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2mL添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
<トナーの凝集度の測定方法>
トナーの凝集度は、以下のようにして測定した。
測定装置としては、「パウダーテスター」(商品名;ホソカワミクロン社製)の振動台側面部分に、デジタル表示式振動計「デジバイブロ MODEL 1332A」(商品名;昭和測器社製)を接続したものを用いた。そして、パウダーテスターの振動台上に下から、目開き38μm(400メッシュ)の篩、目開き75μm(200メッシュ)の篩、目開き150μm(100メッシュ)の篩の順に重ねてセットした。測定は、23℃、60%RH環境下で、以下の様にして行った。
(1)デジタル表示式振動計の変位の値を0.60mm(peak−to−peak)になるように振動台の振動幅を予め調整した。
(2)予め23℃、60%RH環境下において24時間放置したトナー5gを精秤し、最上段の目開き150μmの篩上に静かにのせた。
(3)篩を15秒間振動させた後、各篩上に残ったトナーの質量を測定して、下式にもとづき凝集度を算出した。
凝集度(%)
={(目開き150μmの篩上の試料質量(g))/5(g)}×100
+{(目開き75μmの篩上の試料質量(g))/5(g)}×100×0.6
+{(目開き38μmの篩上の試料質量(g))/5(g)}×100×0.2
<有機無機複合微粒子の個数平均粒径の測定方法>
有機無機複合微粒子の個数平均粒径の測定は、走査型電子顕微鏡「S−4800」(商品名;日立製作所製)を用いて行う。有機無機複合微粒子が外添されたトナーを観察して、最大20万倍に拡大した視野において、ランダムに100個の有機無機複合微粒子の一次粒子の長径を測定して個数平均粒径を求める。観察倍率は、有機無機複合微粒子の大きさによって適宜調整する。
<有機無機複合微粒子の樹脂の融点、ガラス転移温度Tgの測定方法>
有機無機複合微粒子の樹脂の融点、ガラス転移温度Tgは、示差走査熱量分析装置「Q1000」(商品名;TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、試料約0.5mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲20℃以上220℃以下の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。尚、測定においては、一度220℃まで昇温させ、続いて30℃まで降温速度10℃/minで降温し、その後に再度、昇温速度10℃/minで昇温を行う。この2度目の昇温過程において得られたDSC曲線を用いて、本発明で規定する物性を求める。
このDSC曲線において、温度20〜220℃の範囲におけるDSC曲線の最大の吸熱ピークを示す温度を、有機無機複合微粒子の融点とする。
このDSC曲線において、比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線とDSC曲線との交点を、ガラス転移温度Tgとする。
例えば、外添剤が外添されたトナーから、有機無機複合微粒子の樹脂の融点、ガラス転移温度Tgを測定する場合は、トナーから有機無機複合微粒子を単離して測定することができる。トナーをイオン交換水に超音波分散させて外添剤を外して、24時間静置する。上澄み液を採取して乾燥することで、外添剤を単離することができる。トナーに複数の外添剤が外添されている場合は、上澄み液を遠心分離法で分離して単離することで測定することも可能である。
<樹脂微粒子の融点の測定方法>
樹脂微粒子の融点は、有機無機複合微粒子の樹脂の融点の測定方法と同様の方法で求めた。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は何らこれに制約されるものではない。
結晶性樹脂として、下記表1に示す結晶性樹脂1及び結晶性樹脂2を用意した。
<有機無機複合微粒子1の製造例>
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、結晶性樹脂1を10gとトルエン40gを仕込み、60℃に加熱して溶解した。
次いで、撹拌しながら、ジアルキルスルホコハク酸塩(商品名:サンモリンOT−70、三洋化成工業(株)社製)を0.8g、ジメチルアミノエタノールを0.17g、無機微粒子として、オルガノシリカゾル(商品名:オルガノシリカゾルMEK−ST−40、日産化学工業製、平均粒子径15nm、固体重量比40%)を20g添加した。続いて撹拌しながら、60gの水を2g/分の速度で添加しながら、転相乳化を行った。続いて温度を40℃に設定して窒素を100mL/分でバブリングしながらトルエンを揮発させて、有機無機複合微粒子1の分散液を得た。分散液の固形分濃度は30%に調整した。
有機無機複合微粒子1の分散液を乾燥させてDSCを測定したところ、87℃に吸熱ピークを有していた。
有機無機複合微粒子1は、樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれた構造を有し、無機微粒子の一部が有機無機複合微粒子の表面に露出しているものであった。
<有機無機複合微粒子2の製造例>
有機無機複合微粒子1の製造例において、用いる樹脂を結晶性樹脂2とし、ジメチルアミノエタノールを0.56gとした。それら以外は、有機無機複合微粒子1の製造例と同様にして、有機無機複合微粒子2の分散液を得た。分散液の固形分濃度は30%に調整した。有機無機複合微粒子2の分散液を乾燥させてDSCを測定したところ、116℃に吸熱ピークを有していた。
有機無機複合微粒子2は、樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれた構造を有し、無機微粒子の一部が有機無機複合微粒子の表面に露出しているものであった。
<有機無機複合微粒子3の製造例>
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、860gの水、無機微粒子として、196gのオルガノシリカゾル(商品名:オルガノシリカゾルMEK‐ST‐40、日産化学工業社製:平均粒子径15nm、固体重量比40%)を投入した。続いて20gのアクリル酸ブチル、78gのスチレンを添加して、撹拌しつつ60℃まで加熱昇温し、乳化粒子溶液を作製した。続いて乳化粒子溶液中に重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)50質量%トルエン溶液5gを添加し、60℃で4時間保持し重合反応させた。その後、ろ過、乾燥して有機無機複合微粒子3を得た。有機無機複合微粒子3のDSCを測定したところ、吸熱ピークは見られず、88℃にTgを有していた。
有機無機複合微粒子3は、樹脂微粒子に無機微粒子が埋め込まれた構造を有し、無機微粒子の一部が有機無機複合微粒子の表面に露出しているものであった。
<樹脂微粒子1の製造例>
有機無機複合微粒子1の製造例において、オルガノシリカゾルを使わなかった以外は、有機無機複合微粒子1の製造例と同様にして、樹脂微粒子1の分散液を得た。分散液の固形分濃度は30%に調整した。樹脂微粒子1の分散液を乾燥させてDSCを測定したところ、86℃に吸熱ピークを有していた。
<トナー粒子1の製造例>
・非晶性ポリエステル樹脂(Tg:59℃、軟化点Tm:112℃):100部
・磁性酸化鉄粒子:75部
・フィッシャートロプッシュワックス(サゾール社製C105、融点:105℃):2部
・荷電制御剤(保土谷化学社製、T−77):2部
上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、2軸押出機(商品名:PCM−30、池貝鉄工所社製)を用いて、吐出口における溶融物温度が150℃になるように、温度を設定し、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、粉砕機(商品名:ターボミルT250、ターボ工業社製)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級して、重量平均粒径(D4)7.2μmのトナー粒子1を得た。トナー粒子1の軟化点Tmは120℃であった。
<トナー1の製造例>
トナー粒子1への有機無機複合微粒子の外添は湿式で行った。水2000質量部に「コンタミノンN」(商品名、和光純薬工業社製)を添加し、100質量部のトナー粒子を分散させた。トナー粒子分散液を撹拌しながら3質量部の有機無機複合微粒子1の分散液(固形分濃度は30%)を添加した。続いて温度を50℃に保持し、2時間撹拌を続け、トナー粒子1の表面へ有機無機複合微粒子1を外添した。ろ過、乾燥をすることで、トナー粒子1の表面に有機無機複合微粒子1が外添されたトナーを得ることができた。さらにこのトナーに対して、ヒュームドシリカ(BET比表面積:200m/g)を100質量部のトナー粒子1に対して1.5質量部となる量で、ヘンシェルミキサーを用い外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナー1を得た。SEMでトナー1の表面上の有機無機複合微粒子1を観察したところ、個数平均粒径は135nmであった。
<トナー2の製造例>
有機無機複合微粒子1の代わりに有機無機複合微粒子2を用いた以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー2を得た。SEMでトナー2表面上の有機無機複合微粒子2を観察したところ、個数平均粒径は122nmであった。
<比較トナー1の製造例>
有機無機複合微粒子1の代わりに有機無機複合微粒子3を用いた以外は、トナー1の製造例と同様にして、比較トナー1を得た。SEMで比較トナー1表面上の有機無機複合微粒子3を観察したところ、個数平均粒子径は129nmであった。
<比較トナー2の製造例>
有機無機複合微粒子1の代わりに樹脂微粒子1を用いた以外は、トナー1の製造例と同様にして、比較トナー2を得た。SEMで比較トナー2表面上の樹脂微粒子1を観察したところ、個数平均粒径は140nmであった。
<比較トナー3の製造例>
100質量部のトナー粒子1に対して、コロイダルシリカ(粒径:120nm)0.9質量部とヒュームドシリカ(BET:200m/g)1.5質量部を、ヘンシェルミキサーを用い外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、比較トナー3を得た。SEMで比較トナー3表面上のコロイダルシリカを観察したところ、個数平均粒径は120nmであった。
トナー1及び2、比較トナー1乃至3に使用した外添剤と、トナー粒子100質量部に対する外添剤の添加量を表2に示す。
<実施例1>
本実施例において評価に用いるマシンは、市販の磁性一成分方式のプリンターHP LaserJet Enterprise600 M603dn(ヒューレットパッカード社製:プロセススピード350mm/s)を用いた。この評価機において、トナー1を用いて下記の評価を実施した。評価結果を表3に示す。
<現像性の評価>
トナーを所定のプロセスカートリッジに充填した。印字率2%となる横線パターンを2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計5000枚の画出し試験を実施し、10枚目と5000枚目での画像濃度を測定した。評価は常温常湿下(温度25.0℃、相対湿度60%)と、現像剤担持体の汚染に厳しい高温高湿下(温度32.5℃、相対湿度85%)で行った。画像濃度は、反射濃度計であるマクベス濃度計(マクベス社製)でSPIフィルターを使用して、5mm丸のベタ画像の反射濃度を測定することにより測定した。数値が大きい方が良いことを示す。
<現像剤担持体汚染の評価>
高温高湿下(温度32.5℃、相対湿度85%)での現像性の評価において、計5000枚の画出し試験を実施した後の現像剤担持体を取り外し、エアブローで付着しているトナーを清掃して、汚染の有無を目視で確認した。
<低温定着性の評価>
定着装置の定着温度を任意に設定できるように改造した。
この装置を用いて、定着器の温度180℃以上220℃以下の範囲で5℃おきに温調して、ボンド紙(75g/m)に画像濃度が0.60〜0.65となるようにハーフトーン画像を出力する。得られた画像を4.9kPaの荷重をかけたシルボン紙で5往復摺擦し、摺擦前後の画像濃度の濃度低下率が10%以下になる最も低い温度をもって、低温定着性の評価とした。この温度が低い方が低温定着性が良いことを示す。
<保存安定性の評価>
10gのトナーを100mLのポリカップに入れ、50℃で3日間放置した後の凝集度を測定することで、トナーの保存安定性を評価した。数値が小さい方が流動性に優れることを示す。
実施例1に関しては、何れも良好な結果が得られた。
<実施例2、比較例1乃至3>
トナー2、比較トナー1乃至3を用いて実施例1と同様の評価を実施した。評価結果を表3に示す。

Claims (6)

  1. トナー粒子、及び、該トナー粒子の表面に存在する有機無機複合微粒子を有するトナーであって、
    該有機無機複合微粒子は、樹脂微粒子と、該樹脂微粒子に埋め込まれた無機微粒子とを有するものであり、
    該有機無機複合微粒子中の該無機微粒子の含有量は、有機無機複合微粒子の質量を基準として、10質量%以上80質量%以下であり、
    該樹脂微粒子を構成する樹脂は、融点が60℃以上150℃以下であることを特徴とするトナー。
  2. 前記無機微粒子が、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化亜鉛微粒子、チタン酸ストロンチウム微粒子、酸化セリウム微粒子及び炭酸カルシウム微粒子からなる群から選択される少なくとも1種の微粒子である請求項1に記載のトナー。
  3. 前記無機微粒子が、シリカ微粒子である請求項1に記載のトナー。
  4. 前記有機無機複合微粒子の個数平均粒径が、30nm以上500nm以下である請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトナー。
  5. 前記無機微粒子の個数平均粒径が5nm以上100nm以下である請求項1乃至4のいずれか一項に記載のトナー。
  6. 前記樹脂微粒子を構成する樹脂が結晶性ポリエステルである請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10101683B2 (en) * 2015-01-08 2018-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Toner and external additive for toner
CN106997161B (zh) 2016-01-26 2020-12-29 佳能株式会社 调色剂和调色剂用外部添加剂
US10241430B2 (en) 2017-05-10 2019-03-26 Canon Kabushiki Kaisha Toner, and external additive for toner
JP7066439B2 (ja) * 2018-02-14 2022-05-13 キヤノン株式会社 トナー用外添剤、トナー用外添剤の製造方法及びトナー
US10768540B2 (en) * 2018-02-14 2020-09-08 Canon Kabushiki Kaisha External additive, method for manufacturing external additive, and toner
JP7091083B2 (ja) * 2018-02-14 2022-06-27 キヤノン株式会社 トナー用外添剤、トナー用外添剤の製造方法及びトナー
JP7199814B2 (ja) * 2018-02-28 2023-01-06 キヤノン株式会社 トナー用外添剤、トナーおよびトナー用コアシェル微粒子
JP7171314B2 (ja) 2018-08-28 2022-11-15 キヤノン株式会社 トナー
JP7330725B2 (ja) 2019-03-19 2023-08-22 キヤノン株式会社 トナー用外添剤及びトナー
JP2021085929A (ja) * 2019-11-26 2021-06-03 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3321675B2 (ja) 1992-03-24 2002-09-03 コニカ株式会社 現像剤
JPH09230619A (ja) * 1996-02-20 1997-09-05 Konica Corp 複合粒子、静電荷像現像剤および画像形成方法
JP2002131976A (ja) * 2000-10-30 2002-05-09 Konica Corp 現像方法、現像装置、画像形成方法、画像形成装置
JP2004013940A (ja) 2002-06-03 2004-01-15 Ricoh Co Ltd 情報再生装置
JP4136668B2 (ja) 2003-01-06 2008-08-20 株式会社リコー 画像形成用トナー、トナー容器および画像形成方法
JP4167553B2 (ja) 2003-06-30 2008-10-15 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、画像形成方法及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP4321272B2 (ja) 2004-01-15 2009-08-26 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、画像形成方法、及び画像形成装置
JP2011017913A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
JP2011090168A (ja) 2009-10-23 2011-05-06 Kyocera Mita Corp 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、及び画像形成装置
JP2012168222A (ja) 2011-02-10 2012-09-06 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電荷像現像用トナー
JP2012189881A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー
JP5811711B2 (ja) 2011-09-07 2015-11-11 株式会社リコー 機器連携システム、機能提供方法
JP5629668B2 (ja) * 2011-10-11 2014-11-26 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 正帯電性トナー
JP2013092748A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Cabot Corp 複合体粒子を含むトナー添加剤

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