WO2007013388A1

WO2007013388A1 - 電子写真用トナー

Info

Publication number: WO2007013388A1
Application number: PCT/JP2006/314551
Authority: WO
Inventors: Masaya Iwanabe
Original assignee: Tomoegawa Co., Ltd.
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2007-02-01
Also published as: EP1914597A1; EP1914597A4; JP2007033583A; US20090111041A1; CN101228482A

Abstract

【課題】本発明の課題は、電子写真法による画像形成方法、特に一成分現像方法において、安定した帯電性を有し、現像スリーブ上のトナー層厚が適切で均一であり、高画像濃度でロングライフ性を有し（多数枚連続プリントを通じて高画像濃度を維持すること）、かつ、トナー消費量が少ない電子写真用トナーを提供することにある。【解決手段】本発明の電子写真用トナーは、少なくとも結着樹脂及び磁性体とを含有する母体トナー粒子の表面に、少なくとも無機微粒子、導電性金属酸化物微粒子及びカーボンブラックを付着したものであって、該無機微粒子が、少なくとも環状シラザンで表面処理された比表面積１００～１７５ｍ２／ｇを有するものであることを特徴とする。また、上記トナーは、その円形度が０．８９０～０．９７５であることが好ましい。

Description

明細書

電子写真用トナー

技術分野

[0001] 本発明は、電子写真法による画像形成方法に用いられる電子写真用トナーに関する。

背景技術

[0002] 一般に電子写真法とは、感光体上に静電気的に潜像を形成して、ついで該潜像を帯電したトナーによって現像し、紙などの転写材にトナー画像を転写した後、加熱、加圧などの手段によって転写材にトナー画像を定着し、複写物を得る方法である。このような電子写真法に用いられる現像剤には、トナー成分とキャリア成分とからなる二成分現像剤と、トナー成分のみからなる一成分現像剤とがある。

[0003] 二成分現像剤は、転写性、定着性、耐環境特性などの電子写真特性に優れる。し力しながら、トナー成分とキャリア成分の混合比を制御する必要があるため、現像装置にトナー濃度センサーが必要になり、また、トナー成分とキャリア成分を攪拌する攪拌機構が必要であり、そのため装置が大型化、複雑ィ匕するなどの問題点を有していた。また、二成分現像剤はキャリアとトナーとが混合攪拌されるため劣化しやすぐ寿命が短!、と!/、う問題があった。

[0004] 前記二成分現像方法の問題を改良し現像装置の小型簡易化と電子写真特性を両立させた一成分現像方法が提案され、実用化されている。一成分現像方法には、現像スリーブ上に担持された帯電したトナーを静電潜像が保持された感光体に接触させること〖こよって、トナーを静電潜像に移行させて現像を行なう接触型の一成分現像方法と、トナーが担持された非磁性スリーブと静電潜像が保持された感光体との間に一定の間隙 (ギャップ)を設け、トナーを静電潜像に、非接触で飛翔 (ジヤンビング)させて現像を行なう非接触型の一成分現像方法とがある。

[0005] 接触型の一成分現像方法では、現像スリーブ上のトナーに感光体が接触するため、現像性は良好である。しかしながら、トナーは、現像装置内で攪拌されるときの摩擦だけではなぐ感光体との接触による摩擦も受けるため、トナーに対する機械的な負担は大きくなり、耐久性に劣り（現像剤の寿命が短い)、また、感光体が有機感光体（

OPC)である場合には、 OPCが傷付きやすいという問題があった。従って、上記の問題を考慮すると非接触型の一成分現像方法が好ましヽ。

[0006] 一方、非接触型の一成分現像方法では、トナーと現像部材との接触は帯電ブレードとの接触のみであるから、トナーに力かる機械的負担は少ない。し力しながら、非接触型の場合は、現像に際し間隙を介するため、接触型と比べて一般的に現像量が劣り、十分な画像濃度を得ることができな力つた。

[0007] この課題を解決する方法としては、現像装置にお!ヽて、現像スリーブと帯電ブレードとの間隙を広げてトナーの通過量を多くすることが検討されている。しかしながら、このようにトナーの通過量を多くした場合は、ブレードによるトナーへの電荷注入が十分に行なわれず、トナーの摩擦帯電量が不十分となり、現像スリーブ表面上のトナーの薄層が不均一となっていた。トナーの薄層が不均一の状態で、黒ベタやハーフトーン等の原稿を現像した場合、画像にカスレが生じ、部分的に画像濃度が不十分であるという問題があった。また、現像スリーブ表面上の薄層が不均一であると接触型であっても上記問題を生じるものであった。

[0008] よって、一成分現像方法においては、現像スリーブ上のトナー層厚が適切で均一であること、帯電量が適切で安定していること、及び高画像濃度でロングライフ性を有すること (多数枚連続プリントを通じて高画像濃度を維持すること）が重要である。また、コピーコストも重要で、高画像濃度でロングライフ性を有しながら、トナー消費量をも軽減させることが必要である。

[0009] 上記のような高画像濃度、ロングライフ性及びトナー消費量の軽減等を達成するには、バランスのとれた適切な帯電量を長時間維持することが望まれ、そのため従来から母体トナー粒子表面に各種微粒子を付着させることが行なわれてきた。しかしながら、それらの種類や添加量の最適な選択は容易ではなぐ中々満足する結果が得られないのが実状であった。

[0010] 特許文献 1 :特開平 10— 330115号公報

特許文献 2：特開 2002— 244340号公報

特許文献 3 :特開 2005— 121867号公報特許文献 4：特開平 6— 19191号公報

特許文献 5：特開平 4— 276762号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 本発明の課題は、電子写真法による画像形成方法、特に一成分現像方法において、安定した帯電性を有し、現像スリーブ上のトナー層厚が適切で均一であり、高画像濃度でロングライフ性を有し (多数枚連続プリントを通じて高画像濃度を維持すること）、かつ、トナー消費量が少ない電子写真用トナーを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明の電子写真用トナーは、母体トナー粒子の表面に、少なくとも無機微粒子、導電性金属酸ィ匕物微粒子及びカーボンブラックを付着したものであって、該無機微粒子が、少なくとも環状シラザンで表面処理された比表面積 100〜 175m²Zgを有するものであることを特徴とする。本発明の電子写真用トナーは、円形度が 0. 890〜 0. 975であることが好ましい。本発明の電子写真用トナーは、一成分現像方法に好ましく使用される。本発明の電子写真用トナーは、非接触型一成分現像方法に好ましく使用される。本発明の電子写真用トナーは、磁性トナーであることが好ましい。発明の効果

[0013] 本発明は、電子写真法による画像形成方法において、安定した帯電性を有し、現像スリーブ上のトナー層厚が適切で均一であり、高画像濃度でロングライフ性を有し（多数枚連続プリントと通じて高画像濃度を維持すること）、かつ、トナー消費量が少な V、電子写真用トナーを提供することができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]非接触型磁性一成分現像方法で用いられる現像装置の一例を示す概略図である。

[図 2]本発明で使用した電子写真用トナーの帯電量の測定装置を示す概略図である [図 4]プリント枚数と画像濃度との関係を示すグラフである。

符号の説明

[0015] 1…感光体ドラム、 2…ホッパー、 3…磁性トナー (磁性一成分現像剤）、 4…帯電ブレード、 5…マグネットローラ、 6…非磁性スリーブ、 7…攪拌機、 11· ··現像ロール (表面にスリーブを有する）、 12· ··トナー、 13· ··吸引機、 14…摩擦帯電量測定装置、 15· ·· フイノレタ

発明を実施するための最良の形態

[0016] 本発明の電子写真用トナーは、母体トナー粒子の表面に、少なくとも無機微粒子、導電性金属酸ィ匕物微粒子及びカーボンブラックを付着させたトナーであって、該無機微粒子が、少なくとも環状シラザンで表面処理された比表面積 100〜175m²/g を有するものであることを特徴とする。

[0017] 本発明の母体トナー粒子は少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する。

結着榭脂としては、通常トナーに使用されているものであれば特に限定されず、スチレン系榭脂、アクリル酸エステル系榭脂、スチレンアクリル酸エステル共重合体系榭脂、スチレンーメタクリル酸エステル共重合体系榭脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビュル、ポリ塩ィ匕ビユリデン、フエノール榭脂、エポキシ榭脂、ポリエステル系榭脂、水添ロジン、ォレフィン系榭脂、シクロォレフイン共重合体系榭脂、環化ゴム、ポリ乳酸系榭脂、テルペンフエノール榭脂等が単独、または複数種混合して使用できる。

[0018] 本発明の電子写真用トナーは、必要に応じて磁性体を含有することが好ましい。磁性体としてはトナーに従来力使用されているものであれば特に限定されず、例えば、コノルト、鉄、ニッケル等の金属；アルミニウム、銅、ニッケル、マグネシウム、スズ、亜鉛、金、銀、セレン、チタン、タングステン、ジルコニウム、その他の金属の合金；酸化アルミニウム、酸化鉄、酸ィ匕ニッケル、フェライト、マグネタイト、マグへマイト等の金属酸ィ匕物等の微粒子が挙げられる。本発明においては、フェライト、マグネタイトが好ましぐマグネタイトが特に好ましい。フェライト粉としては MeO— Fe Oの混合焼結

2 3

体が本発明に使用できる。この場合の MeOは、 Mn、 Zn、 Ni、 Ba、 Co、 Cu、 Li、 Mg 、 Cr、 Ca、 V等の酸ィ匕物を意味し、そのいずれかの 1種または 2種以上を用いることができる。また、マグネタイト粉としては FeO— Fe Oの混合焼結体が使用される。 [0019] 磁性体の平均粒径は、 0. 05〜3 μ mのものが好ましぐ 0. 1〜1 μ mがより好ましい。 0. 05 m未満ではトナー表面での露出度が小さくなり、電荷の流れが悪化し、現像スリーブ上のトナー層厚が不均一になるとか、トナー消費量の増加、カプリの発生などを起こしやすくなる。 3 mを超えると磁性体の分散が均一でなくなり、画像濃度の低下やカプリの原因となる。また、トナー表面での露出度が大きくなり、感光体や現像スリーブ表面を磨耗させ、ロングライフ性を低下させる原因となる。

磁性体の平均粒径の測定方法は下記の通りである。

走査電子顕微鏡（日本電子製、 JSM— 5300)を用いて、磁性体の電子顕微鏡写真を撮影する。電子顕微鏡写真カゝら無作為に 100個の磁性体を選び、個々の長径 D及び短径 dを測定し、（D+d) Z2を求め、これらの平均値を平均粒径とした。

[0020] 磁性体の形状には、球状、針状、六面体、八面体、多面体、不定形などがあるが、特には限定されない。本発明に好ましく使用される例としては、六面体マグネタイトの戸田工業社製商品名： MTH— 310等、八面体マグネタイトの戸田工業社製商品名： EPT— 500、 EPT— 1000、 EPT— 1001、 EPT— 1002等が挙げられる。

[0021] 磁性体の含有量は、磁性トナーとして使用する場合は、母体トナー粒子中に 10〜 60重量％であることが好ましい。二成分現像剤として使用する場合は 10〜35重量 %がより好ましい。一成分現像剤として使用する場合は 25〜60重量％であることがより好ましぐ 35〜50重量％であることがさらに好ましい。 25重量％未満ではカプリが増える傾向となり、 60重量％を超えると画像濃度が低くなる傾向となる。

[0022] 本発明の電子写真用トナーには必要に応じて着色剤を含有することが好ましい。これらの着色剤としては、通常トナーに使用されているものであれば特に限定されず、カーボンブラック、ァニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイェロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイェロー、メチレンブルーク口ライド、フタロシア -ンブノレ一、マラカイトグリーンォキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、などがある。

着色剤は、十分な濃度の可視像が形成されるのに十分な割合の含有量が必要であり、例えば、母体トナー粒子中に 0. 5〜20重量％程度、好ましくは 1〜6重量％、さらに好ましくは 1〜3重量％の割合で含有される。また、黒色トナーの場合は、黒色の磁性体を着色剤としても使用できる。

[0023] 本発明の電子写真用トナーは、低温定着性と定着時の離型性向上のため、ヮックスを含有することが好ましい。ワックスにはポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフイン系ワックス、フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス、パラフインワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス、カルナゥバワックス、キヤンデリラワックス、ライスワックス等の植物系ワックス、硬化ひまし油等の硬化油、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、高級脂肪酸及びそのエステル、脂肪酸アミド等が挙げられる。これらの内、離型性向上にはポリエチレンワックスやポリプロピレンワックス等のポリオレフイン系ワックスやその変性ワックスが好まし、。変性ワックスとしては酸化ワックスゃグラフト変性ワックス等がある。

[0024] 低温定着性と定着時の離型性 (耐オフセット性、耐卷付き性)を十分に満足するためには、融点 60〜105°Cの低融点ワックスと融点 115〜150°Cの高融点ワックスとを併用することが好ましい。低融点ワックスの融点は 70〜95°Cがより好ましぐ高融点ワックスの融点は 125〜145°Cであることがより好ましい。

低融点ワックスとしては、植物系ワックスやフィッシャートロプシュワックスが好ましぐフィッシャートロプシュワックスでは天然ガス系フィッシャートロプシュワックスが好ましい。高融点ワックスとしては、ポリオレフイン系ワックスが好ましぐポリプロピレンヮックスが特に好ましい。

[0025] ワックスの融点の測定方法は、 ASTM D3418— 82に準じ下記の通りである。

試料約 5mgを計量してアルミニウム製セルに入れて、示差走査熱量計 (DSC) (セイコーインスツルメンッ社製、商品名： SSC— 6200)に載置し、 1分間に 50mlの N

2 ガスを吹き込む。そして、 20〜200°Cの間を 1分間あたり 10°Cの割合で昇温させ、 2 00°Cで 10分間保持し、次に、 200°Cから 20°Cに 1分間あたり 10°Cの割合で降温させ、次に上記条件で 2回目の昇温をし、その時の吸熱ピークの頂点の温度を融点とする。ピークが複数存在する場合は、最高のピークの頂点の温度とする。

[0026] ワックスは、母体トナー粒子中に 0. 5〜 15重量％含有されていることが好ましぐ 1 〜 10重量％含有されていることがより好ましぐ 2〜6重量％含有されていることがさらに好ましい。ワックスの含有量が 0. 5重量％未満では低温定着性や離型性への寄与が不十分である。 15重量％を超えると、保存安定性に問題を生じるようになり、またトナ一力分離しやすくなつて感光体の黒点やフィルミング等を生じやすくなる。

[0027] 本発明の電子写真用トナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有することが好ましい。帯電制御剤は、トナーに極性を付与するために添加され、正帯電性のものと、負帯電性のものとがあるが、これらを併用する場合もある。

正帯電トナー用としては、ニグ口シン染料、第 4級アンモ-ゥム塩、ピリジ-ゥム塩、ァジン、トリフエニルメタン系化合物及びカチオン性官能基を有する低分子量ポリマ一等が用いられる。また、負帯電トナー用としては、ァゾ系含金属錯体、サリチル酸系金属錯体、ホウ素系錯体、及びァニオン性官能基を有する低分子量ポリマー等が用いられる。

好ましい含有量は母体トナー粒子中に 0. 1〜5重量％であり、より好ましくは 0. 5〜 2. 5重量％である。

本発明にお、ては、外添剤として使用する環状シラザンで表面処理した無機微粒子が正帯電性であることから、帯電制御剤も正帯電性のものを用いた正帯電トナーであることが好ましい。

[0028] 本発明の電子写真用トナーは、上記材料及び必要に応じて使用するその他の材料を所定の割合で配合して混合し、その混合物を、溶融混練、粉砕、分級等の工程を経て製造することができる。また、他の造粒法、例えばスプレードライ法や重合法にて製造することもできる。

[0029] 本発明の電子写真用トナーの体積平均粒子径は（コールターマルチサイザ一 IIで測定した体積 50%径）は、 5〜12 mであることが好ましぐ 6〜10 μ mであることがより好ましぐ 6〜9 μ mであることがさらに好ましい。体積平均粒子径が 5 μ m未満では、 5 m以下の超微紛が多く含まれ、カプリ、画像濃度低下、感光体での黒点ゃフイルミングの発生、現像フリーブゃ層厚規制ブレードでの融着の発生、等を引き起こす。一方、 12 mを越えると解像度が低下し高画質画像が得られない。

[0030] 本発明の電子写真用トナーは、下記式（1)で示される円形度が 0. 890〜0. 975 であること力 S好ましく、 0. 900〜0. 960であること力 Sより好ましく、 0. 920〜0. 950であることがさらに好ましい。円形度が 0. 890未満では、流動性が劣るため、帯電量が減少して画像濃度の低下をもたらし、 0. 975を超えると、帯電量が過剰となり、画像厚さが必要以上に大きくなりトナー消費量が増大する。

円形度 =兀'（粒子像の面積と等しい円の直径) Z粒子像の周囲長 · · · (1) 円形度の測定は、フロー式粒子像分析装置 (シメックス社製、商品名： FPIA— 210

0)により行なった。

[0031] 円形度を 0. 890-0. 975とする方法としては、特に限定するものではない。しかしながら、例えば気流式粉砕機 (例えば日本-ユーマチック工業社製、商品名：ジェットミル IDS)で粉砕した後、トナー粒子をトナー表面が軟ィ匕ある!/、は溶融するような高温雰囲気下に通す方法は、工程数の増力！]、トナー粒子同士の付着 '凝集による粗大粒子の発生、熱によるトナーの性能低下などをもたらすので好ましくなぐ本発明においては、上記のような不具合を生じない例えば衝撃式粉砕機 (例えば川崎重工業社製、商品名：クリプトロンエディ KTM— EX型)で粉砕することが好ましい。

[0032] 本発明の電子写真用トナーは、外添剤として少なくとも無機微粒子、導電性金属酸化物微粒子及びカーボンブラックを付着していることが必要であり、該無機微粒子は、少なくとも環状シラザンで表面処理された比表面積 100〜175m²Zgを有するものであることが必要である。環状シラザンで表面処理された無機微粒子を用いると、高帯電が得られ、高画像濃度を得やすい。さらに、環状シラザンで表面処理された無機微粒子の比表面積は 110〜 155m²Zgであることが好ましく、 115〜 150m²Zgであることがより好ましい。 100m²Zg未満であると、一次粒子径が大きくなり、流動性が低下しスリーブ上のトナー層厚が不均一になり、 175m²Zgを超えると、一次粒子径力、さくなるということであり、トナー粒子表面に埋め込まれやすくなり、トナーの帯電性又は流動性が維持できず、多数枚の連続プリントを継続すると画像濃度が次第に低下する。

[0033] 比表面積は BET法で測定した。 BET法比表面積の測定方法は下記の通りである高精度自動ガス吸着装置（日本ベル社製、商品名： BELOSORP28)により測定する。吸着ガスとして不活性ガスである Nガスを用いる。具体的には試料の表面に

2

単分子層を形成するのに必要な吸着量 Vm (cc/g)を測定し、次式にお、て BET 法比表面積 S (mVg)を求める。

[0034] 無機微粒子を表面処理する環状シラザンは周知のものであれば特に限定されず、例えば特開平 10— 330115号公報 (特許文献 1)に記載されたものが挙げられる。環状シラザンとしては、下記一般式（1)により表されるものが好ましい。

[化 1]

一般式（1 )

(式中、 R及び Rは水素、ハロゲン、アルキル、アルコキシ、ァリールおよびァリール

1 2

ォキシからなる群から独立に選ばれ、 Rは水素、（CH ) CH (式中、 nは 0〜3の整

3 2 n 3

数である）、 C (O) (CH ) CH (式中、 nは 0〜3の整数である）、 C (0) NH、 C (O)

2 n 3 2

NH (CH ) CH (式中、 nは 0〜3の整数である）および C (0) N[ (CH ) CH ] (CH

2 n 3 2 n 3

) CH (式中、 nおよび mは 0〜3の整数である）からなる群から選ばれ、 Rは式： [ (

2 m 3 4

CH ) (CHX) (CYZ) ] (式中、 X、 Yおよび Zは水素、ハロゲン、アルキル、アルコ

2 a b c

キシ、ァリールおよびァリールォキシ力なる群から独立に選ばれ、 a、 bおよび cは a + b + cが 2〜6の整数に等しいという条件を満たす 0〜6の整数である）により表される）により表される。

[0035] 上記一般式（1)の環状シラザンの中でも、下記一般式（2)により表されるものがより好ましい。

[化 2] -般式（2 )

(式中、 Rは式： [ (CH ) (CHX) (CYZ) ] (式中、 X、 Yおよび Zは水素、ハロゲン、

4 2 a b e

アルキル、アルコキシ、ァリールおよびァリールォキシからなる群力独立に選ばれ、 a、 bおよび cは a + b + cが 3または 4の整数に等しいという条件を満たす 0〜4の整数である）により表される）により表され、一般式（2)は 5員または 6員環を形成する。

[0036] 上記一般式（2)の中でも、最も好ましく用いられるのは、下記構造式で表される化合物である。

[化 3]

CH₃

[0037] 本発明の無機微粒子としては、シリカ、ァノレミナ、セリア、ゲノレマニア、チタ-ァ、ジルコユア等、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中、シリカ、アルミナが好ましぐシリカが特に好ましい。

[0038] 上記無機微粒子を環状シラザンで表面処理する方法としては、無機微粒子表面上に環状シラザンを均一に分布させる当業者に周知の乾式法または湿式法を使用することができる。例えば、乾式処理法は流動層反応器内で無機微粒子と環状シラザンを攪拌または混合する方法が挙げられる。湿式処理法は無機微粒子を溶剤中に分散させて無機微粒子スラリーを形成させ、次いでこのスラリーに環状シラザンをカロえ、それにより無機微粒子表面を環状シラザンにより変性させる方法が挙げられる。さらに、乾燥状態の無機微粒子を十分に攪拌しながら液体環状シラザンまたは環状シラザン蒸気にバッチ法または連続法で接触させて表面処理することができる。好ま

L ヽ態様にぉ、て、次に混合物は無機微粒子の表面の特性を変性するのに十分な温度に十分な時間保たれる。典型的には、約 30分間〜約 16時間の間の時間に対しては約 25°C〜200°Cの範囲にわたる温度が適切であることが見出された。好ましい態様において、約 30分間〜約 2時間の間の時間に対して約 80°C〜100°Cの範囲にわたる温度が無機微粒子の特性を効果的に変性することが見出された。

[0039] 本発明の無機微粒子は、個々のトナー組成物又は現像剤組成物にお!ヽて望まし Vヽ流動性および帯電性を達成するために十分なレベルの環状シラザンにより処理される。

[0040] さらに、無機微粒子は、その表面をより疎水性にするために、疎水化処理されてもよい。疎水ィ匕剤の種類および使用量は、疎水性および他の特性の望ましい範囲に合わせて適宜選択すればよい。疎水ィ匕剤としては、オルガノポリシロキサン、オルガノシロキサン、オノレガノシラザン、オルガノシラン、ハロゲノオルガノポリシロキサン、ハロゲノォルガノシロキサン、ハロゲノオルガノシラザンまたはハロゲノオルガノシラン等が例示され、好ましいものとしてジメチルジクロロシラン、トリメトキシォクチルシラン、へキサメチルジシラザンおよびポリジメチルシロキサン等が挙げられる。疎水化処理は、環状シラザンによる処理の後でも前でもよ、。

[0041] 環状シラザンで表面処理された無機微粒子の付着量は、母体トナー粒子に対し 0.

3〜3. 0重量⁰ /₀であること力 S好ましく、 0. 3〜2. 0重量⁰ /₀力 Sより好ましく、 0. 5〜1. 5 重量％であることがさらに好ましい。

0. 3重量％未満であると初期から画像濃度が低ぐかつ連続プリントを続けると画像濃度が維持されない。 3. 0重量％を超えるとスリーブ上のトナー層厚が不均一になるとか、感光体汚染が発生するなどの不都合が生じる。

[0042] 本発明の電子写真用トナーは、表面に導電性金属酸ィ匕物微粒子が付着していることが必要である。

導電性金属酸化物微粒子は、トナー間で電荷が逃げやすくする作用があり、安定した帯電性を与え、現像スリーブ上のトナー層厚を適正かつ一定にする効果があり、トナー消費量や画像濃度を適正化する。

導電性金属酸化物微粒子は、特に限定されな、が錫やアンチモンで表面処理されたものが好ましい。具体的には、錫 ·アンチモンドープ導電性酸ィ匕チタンとして、 E C— 100T— U、 ECT— 52、 ECT— 62、 ECTR— 72、 ECTT— 1、 EC— 300 (いずれもチタン工業社製）、 ET— 300、 FT- 500W, ET— 600W、 ET— 300W、 FT— 1000、 FT— 2000、 FT— 3000、 HJ— 1、 HI— 2 (いずれも石原産業社製）、 W—P (三菱マテリアル社製)等が挙げられ、アンチモンドープ酸化錫として、 SN- 100P ( 石原テクノ社製)、 T— 1 (三菱マテリアル社製)、 SH— S (日本ィ匕学産業社製)等が挙げられる。

[0043] 導電性金属酸化物粒子の一次粒子の平均粒径は、通常 0. 01〜： L 0 /z m、好ましくは 0. 1〜0. 6 mである。平均粒径が小さいと感光体フィルミングの発生が防止できないことがあり、逆に大きいと流動性が低下することがある。平均粒径の測定方法は磁性体の場合と同様である。

[0044] 導電性金属酸化物粒子の付着量は、母体トナー粒子に対して 0. 3〜3重量％が好ましく、 0. 5〜1. 5重量％がさらに好ましい。 0. 3重量％未満ではトナー消費量が増加する、流動性が不足する等の問題を生じる。また、 3重量％を超えると画像濃度の低下や感光体汚染などの不具合を生じる。

[0045] 本発明の電子写真用トナーには、表面にカーボンブラックが付着していることが必要である。トナー帯電量は、母体トナー粒子の表面抵抗によるところが多々あるが、内添剤の調整では十分に制御しきれな、。カーボンブラックを表面に付着させることで、トナー粒子の表面抵抗を下げる作用があり、現像スリーブ上のトナー層厚を適正かつ均一とし、帯電量を安定させ画像濃度を安定させる。

[0046] カーボンブラックの個数平均粒子径、吸油量、 PH等は特に限定されな、。市販品としては、例えば、米国キャボット社製商品名：リーガル (REGAL) 400、 660、 330 、 330R、 300、ステリング（STERLING) SO、 V、 NS、 R;コロンビア 'カーボン日本社製商品名：ラーベン (RAVEN) H20、 MT— P、 410、 420、 430, 450, 500、 7 60、 780、 1000、 1035、 1060、 1080 ;三菱ィ匕学社製商品名： # 5B、 # 10B、 # 40、 # 2400B、 MA— 100等が挙げられる。これらのカーボンブラックは、単独で、または 2種以上組み合わせて使用できる。

[0047] カーボンブラックの付着量は、母体トナー粒子に対して 0. 05-0. 5重量％が好ましく、 0. 1〜0. 3重量％がより好ましぐ 0. 1〜0. 2重量％がさらに好ましい。

0. 05重量％未満ではスリーブ上のトナー層が不均一であったり、トナー消費量が増大する。一方、 0. 5重量％を越えると画像濃度が低下し、かつ連続プリントにおいて画像濃度が維持できない、カプリが悪ィ匕するなどの不具合を生じる。

[0048] 本発明の電子写真用トナーは、環状シラザンで処理した無機微粒子、導電性金属酸化物微粒子、カーボンブラックの他、必要に応じて、トナーの流動性、帯電性、タリ一ユング性、及び保存性等の制御のため、環状シラザンで処理していない無機微粒子、磁性粉、タルク、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、炭化珪素、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、各種の榭脂微粒子、またはシリコーンオイル等の外添剤が付着されてもょ、。

[0049] 母体トナー粒子に外添剤を付着させるためには、タービン型攪拌機、ヘンシェルミキサ一、スーパーミキサー等の一般的な攪拌機により混合して攪拌する等の方法が挙げられる。

[0050] 本発明の電子写真用トナーは、現像方法を問わず、キャリアと使用する二成分現像方法、非磁性一成分現像方法、磁性一成分現像方法に使用できるが、磁性一成分現像方法に好適に使用できる。また、一成分現像方法においては、接触型、非接触型いずれにも適用できるが特に非接触型現像方法において効果を発揮する。

[0051] 次に、本発明の代表的な適用例である非接触型一成分現像方法について図 1により説明する。

図 1は、非接触型磁性一成分現像方法に使用される現像装置の概略図の一例である。この現像装置は、静電潜像保持体である円筒状の感光体ドラム 1と、磁性一成分現像剤 3が収容されたホッパー 2と、感光体ドラム 1に対して一定の間隙を設けて設置され、右半周面がホッパー 2内に収納され、左半周面が感光体ドラム 1に面したアルミニウム製の非磁性スリーブ 6と、非磁性スリーブ 6内に内蔵されたマグネットローラ 5と、非磁性スリーブ 6に担持された磁性一成分現像剤 3からなる層の厚さを均一にする帯電ブレード 4と、ホッパー 2内の磁性一成分現像剤 3を攪拌する攪拌機 7と、非磁性スリーブ 6と帯電ブレード 4とを電気的に導通状態に保ち、感光体ドラム 1に交番バイアス電圧と直流バイアス電圧を印加する電源 ₈とを具備して概略構成される。非磁性スリーブ 6と感光体ドラム 1との間隙は、およそ 50〜400 μ mとされている。

[0052] この現像装置を用いた非接触型磁性一成分現像方法は以下のようにして行われる。まず、感光体ドラム 1表面に公知の電子写真法によって静電潜像が形成される。一方ホッパー 2内の磁性一成分現像剤 3は、帯電ブレード 4によってマグネットローラ 5 を内包する非磁性スリーブ 6の表面に一定の層厚になるように担持され、搬送される。ここで、電源 8から交番バイアス電圧及び直流バイアス電圧を感光体ドラム 1に印加することにより、非磁性スリーブ 6と感光体ドラム 1との間には直流電界と交流電界が生じ、非磁性スリーブ 6表面上の磁性一成分現像剤 3がジヤンビングして感光体ドラム 1表面上の静電潜像に現像される。

実施例

[0053] 以下実施例に基づき本発明をより詳しく説明する。なお、実施例において「部」とは「重量部」を示すものとする。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。 <環状シラザンで処理した無機微粒子の作製 >

(無機微粒子 1)未処理の無機微粒子として比表面積 130m²/gのシリカ（キャボット社製、商品名： CAB -O-SIL LM- 130)を、下記構造式の環状シラザンで、特開平 10— 330115 (特許文献 1)段落 [0036]に記載の方法に準じて処理して、環状シラザンで表面処理された比表面積 125m²/gの無機微粒子 1を得た。

(無機微粒子 2)未処理の無機微粒子として比表面積 150m²/gのシリカ（キャボット社製、商品名： CAB— O— SIL LM— 150)を使用した以外は無機微粒子 1の場合と同様にして、環状シラザンで表面処理された比表面積 145m²/gの無機微粒子 2 を得た。

(無機微粒子 3)未処理の無機微粒子として比表面積 95m²/gのシリカ（キャボット社製、商品名： CAB— O— SIL L— 90)を使用した以外は無機微粒子 1の場合と同様にして、環状シラザンで表面処理された比表面積 90m²Zgの無機微粒子 3を得た。 (無機微粒子 4)未処理の無機微粒子として比表面積 195m²/gのシリカ（キャボット社製、商品名： CAB— O— SIL M— 5)を使用した以外は無機微粒子 1の場合と同様にして、環状シラザンで表面処理された比表面積 190m²Zgの無機微粒子 4を得た。

<環状シラザンで表面処理されて、な、無機微粒子 >

(無機微粒子 5)比表面積 130m²Zgの疎水性シリカ（キャボット社製、商品名： CAB -O-SIL LM—130)。

<金属酸化物微粒子 >

(導電性金属酸化物微粒子）

錫'アンチモンド一プ酸ィ匕チタン:チタン工業社製商品名： EC— 100T— U、平均粒径 0. 35

(非導電性金属酸化物微粒子）

酸化チタン:ティカ社製商品名： JMT— 150ANO、平均粒径 0. 015 m

<カーボンブラック >

三菱化学社製商品名： # 40

<母体トナー粒子の作製 >

下記原料をスーパーミキサーで混合し、二軸混練機で熱溶融混練後、圧延冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕処理し、衝撃式粉砕機 (川崎重工業社製、商品名：クリブトロンエディ KTM— EX型)で粉砕し、その後乾式気流式分級機で分級して体積平均粒子径が 8. 5 /ζ πι、円形度が 0. 94の母体トナー粒子を得た。

'スチレン—アクリル酸エステル共重合体榭脂： 53部

(三井化学社製、商品名： CPR— 100)

'ポリプロピレンワックス： 2. 5部 (三洋化成工業社製、商品名：ビスコール 550P、融点 139°C)

'フィッシャートロプシュワックス（天然ガス系）： 2. 5部

(日本精鎩社販売、商品名： FT— 100、融点 92. 4°C)

•帯電制御剤 (ニグ口シン系、正帯電性）： 2部

(オリエント化学工業社製、商品名：ボントロン N— 04)

•マグネタイト（八面体）： 40部

(戸田工業社製、商品名： EPT— 1002、平均粒径 0. 23 μ πι)

[0055] <トナーの作製 >

(実施例 1〜2、比較例 1〜6)

上記母体トナー粒子 100部に対し、外添剤配合の組み合わせを下記に表 1に示す組み合わせとして、ヘンシェルミキサーにて混合'攪拌し、実施例:!〜 2、及び比較例 1〜6のトナーを作製した。なお、無機微粒子の添加量は、 1. 0部、金属酸化物微粒子の添カ卩量は、 1. 0部、カーボンブラックの添力卩量は 0. 15部とした。

[0056] [表 1]

<トナーの評価 >

実施例 1〜2、比較例 1〜6のトナーを図 1に示すような現像装置を有する市販の非接触型磁性一成分現像方法のプリンター (プリント速度: A4縦 30枚 Z分、感光体に OPCを使用した反転現像方式）にて、黒色印字率 5%の A4原稿をプリントした。先ず、プリント開始初期のスリーブ上のトナー層の状態を評価した。

トナー層の評価が良好であったトナーに対して連続プリントを実施し、プリント初期、 2000枚、 4000枚、 6000枚、 30000枚プリント後の帯電量、画像濃度を測定しロングライフ性の評価を実施した。

また、 30000枚プリント後にトナー消費量を算出した。

なお、評価試験環境は 23°C、 55%RHである。

[0058] 各評価項目の評価方法は下記のとおりである。

(1)スリーブ上のトナー層の状態:スリーブ上のトナー層及びプリント画像の状態を目視で確認した。

評価基準は次のとおりである。

〇：スリーブ上のトナー層の厚さ及びプリント画像の厚さともに均一

△:スリーブ上のトナー層の厚さ及びプリント画像の厚さのいずれかが不均一

X：スリーブ上のトナー層の厚さ及びプリント画像の厚さともに不均一

(2)画像濃度 (ID)：ベタ画像部の反射濃度をマクベス反射濃度計 RD— 914で測定した。

画像濃度は 1. 35以上であれば良好である。

[0059] (3)帯電量:実施例 1〜2、比較例 2、 3、 4、 6のトナーを装填した現像装置を 24時間放置した後、現像装置の攪拌機を 10分間攪拌した後、図 2に示す測定装置を用いて測定した。

図 2はトナー帯電量の測定装置の概略図であり、この装置には、吸引機 13と摩擦帯電量測定装置 14とが備えられている。なお、図 2において、符号 11は現像装置に備えられた現像ロール、符号 12はその表面に付着したトナーを示している。吸引機 1 3には先端に吸引口 13Aを有する吸引ノズル 13Bが備えられており、吸引口 13Aを現像ロール 11上のトナー 12の表面に近接させて吸引するように構成されている。また、吸引ノズル 13Bの吸引口 13Aと反対側の端部にフィルタ 15を装着できるようになつている。なお、フィルタ 15としては紙製のフィルタを 2枚重ねたものを用いた。また、摩擦帯電量測定装置 14としては東芝ケミカル社製のブローオフ摩擦帯電量測定装置 (商品名：ブローオフ粉体帯電量測定装置)を用いた。

以上のように概略構成された装置を用い、以下のようにしてトナー帯電量を求めたはじめに、吸引機 13の吸引ノズル 13Bにフィルタ 15 (紙製のフィルタを 2枚重ねたもの）を装着した後、吸引ノズル 13Bの吸引前の質量 ma (g)を測定した。次に、現像ロール 11表面に付着して、るトナー 12を現像ロール 11の長手方向に 20cm移動させながら吸引機 13により 1分間吸引し、摩擦帯電量測定装置 14により、吸引したトナ一 12の電荷量 q ( c)を測定した後、トナー吸引後の吸引ノズル 13Bの質量 mb (g) を測定した。最後に、吸引されたトナー 12の質量 m (g)を mb— maから求め、下記式に基づいて、トナー帯電量 Aを求めた。

A = qZ ί μ ο gj

帯電量は、 7. 0 cZg以上が好ましい。

(4)トナー消費量

連続プリントの過程でトナーを補給する際、補給前のトナー消費量を測定し、 3000 0枚プリント後にトナー消費量の合計を求め、プリント 1000枚当たりのトナー消費量（ gZlOOO枚）を求めた。

トナー消費量は、 30gZl000枚以下が目標である。

[0060] 現像スリーブ上のトナー層の状況、及びトナー消費量の結果を表 1に示した。

現像スリーブ上のトナー層の状況が良好なものについて連続プリントを実施し、帯電量と画像濃度及びトナー消費量を測定し、結果を表 2に示した。

[0061] [表 2]

[0062] <評価結果 >

本発明の実施例 1、 2の電子写真トナーは、現像スリーブ上のトナー層及びプリント画像は均一であり、 30000枚連続プリントにおいても帯電量は安定し、画像濃度の減少もなぐかつトナー消費量も少なかった。なお、 LZL (8°C : 15%RH)、 HZH (33°C : 83%RH)環境下においても、 30000 枚までの連続プリントを実施したが、トナー消費量は少なぐ帯電量、画像濃度ともに安定していた。

[0063] 比較例 1のトナーは、環状シラザンで表面処理された無機微粒子の比表面積が 10 0m²Zg未満であったため、スリーブ上のトナー層厚が不均一であった。

比較例 2のトナーは、環状シラザンで表面処理された無機微粒子の非表面積が 17 5m²Zgを超えたため、連続プリントの過程で帯電量が低下し、かつ画像濃度が低下した。

比較例 3のトナーは、無機微粒子が環状シラザンで表面処理されたものでな、ため、帯電量が初期から小さぐかつ連続プリントの過程で帯電量及び画像濃度が低下した。

比較例 4のトナーは、導電性金属酸ィ匕物微粒子を使用しな力たため、トナー消費量が多かった。

比較例 5のトナーは、カーボンブラックを使用しなかったため、スリーブ上のトナー層厚が不均一であった。

比較例 6のトナーは、金属酸ィ匕物微粒子が導電性でないため、トナー消費量が多かった。

上記、実施例と比較例との差を明確に示すために、図 3にプリント枚数と帯電量との関係、図 4にプリント枚数と画像濃度 (ID)の関係を図示した。

産業上の利用可能性

[0064] 本発明の電子写真用トナーは、現像方法を問わず、二成分現像方法、非磁性一成分現像方法、磁性一成分現像方法などに使用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 母体トナー粒子の表面に、少なくとも無機微粒子、導電性金属酸化物微粒子及びカーボンブラックを付着したトナーであって、該無機微粒子が、少なくとも環状シラザンで表面処理された比表面積 100〜175m²Zgを有するものであることを特徴とする電子写真用トナー。

[2] 下記式（1)で示される円形度が 0. 890-0. 975であることを特徴とする請求項 1 に記載の電子写真用トナー。

円形度 =兀'（粒子像の面積と等しい円の直径) Z粒子像の周囲長 · · · (1)

[3] 一成分現像方法に使用されることを特徴とする請求項 1または 2に記載の電子写真用トナー。

[4] 非接触型一成分現像方法に使用されることを特徴とする請求項 3に記載の電子写真用トナー。

[5] 磁性トナーであることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の電子写真用トナー。