JP2013083837A - 正帯電性トナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含むトナー母粒子の表面に、正帯電性の無機微粒子が表面に付着した結晶性樹脂微粒子が付着している静電潜像現像用トナーについて、無機微粒子の質量(X)と、結晶性樹脂微粒子の質量(Y)と、トナー母粒子の質量(Z)とを、所定の関係を満たすものとする。
【選択図】なし
Description
前記無機微粒子の質量(X)と、前記結晶性樹脂微粒子の質量(Y)との質量比率((X)/(Y))が、5〜100%であり、
前記トナー母粒子の質量(Z)に対する、前記無機微粒子の質量と前記結晶性樹脂微粒子の質量の合計((X)+(Y))の質量比率(((X)+(Y))/(Z))が、0.1〜2.0%である、正帯電性トナー。
少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含トナー母粒子の表面に、正帯電性の無機微粒子が表面に付された結晶性樹脂微粒子が付されており、
前記無機微粒子の質量(X)と、前記結晶性樹脂微粒子の質量(Y)との質量比率((X)/(Y))が、5〜100%であり、
前記トナー母粒子の質量(Z)に対する、前記無機微粒子の質量と前記結晶性樹脂微粒子の質量の合計((X)+(Y))の質量比率(((X)+(Y))/(Z))が、0.1〜2.0%である、正帯電性トナーに関する。
本発明の正帯電性トナーは、結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含み、必要に応じ、離型剤等の成分が配合されたトナー母粒子の表面に、正帯電性無機微粒子が付着した結晶性樹脂微粒子が付着したものである。トナー母粒子に含まれる結着樹脂は、従来からトナー粒子の結着樹脂として用いられている樹脂であれば特に制限されない。結着樹脂の具体例としては、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、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、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、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂の中でも、トナー中の着色剤に対する分散性、トナーの帯電性、用紙に対する定着性の面から、スチレンアクリル系樹脂、及びポリエステル樹脂が好ましい。以下、スチレンアクリル系樹脂、及びポリエステル樹脂について説明する。
正帯電性トナーに含まれる着色剤は、トナー粒子の色に合わせて、公知の顔料や染料を用いることができる。トナーに添加する好適な着色剤の具体例としては、カーボンブラック、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黒色顔料;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等の黄色顔料;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GK等の橙色顔料;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等の赤色顔料;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等の紫色顔料;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等の青色顔料;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等の緑色顔料;亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の白色顔料;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、アルミナホワイト等の体質顔料が挙げられる。これらの着色剤は、トナーを所望の色相に調整する目的等で2種以上を組み合わせて用いることもできる。
電荷制御剤は、トナーの帯電レベルや、トナーを所定の帯電レベルに短時間で帯電可能か否かの指標となる帯電立ち上がり特性を向上させ、耐久性や安定性に優れたトナーを得る目的で使用される。本発明のトナーは正帯電性のトナーであるため、正帯電性の電荷制御剤が使用される。
正帯電性トナーは、定着性や耐オフセット性を向上させる目的で、離型剤を含んでいてもよい。トナーに添加する離型剤の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。離型剤としてはワックスが好ましく、ワックスの例としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等が挙げられる。これらの離形剤は2種以上を組み合わせて使用できる。かかる離型剤をトナーに添加することにより、オフセットや像スミアリング(画像をこすった際の画像周囲の汚れ)の発生をより効率的に抑制することができる。
本発明のトナーでは、その表面に正帯電性の無機微粒子が付された、正帯電性無機微粒子により処理された結晶性樹脂微粒子が外添剤として用いられる。以下、結晶性樹脂微粒子、正帯電性無機微粒子、正帯電性無機微粒子による処理について説明する。
高化式フローテスター(CFT−500D(株式会社島津製作所製))により軟化点の測定を行う。測定試料作成用の成形型にトナー約1.8gを充填し、4MPaの圧力を印加して、直径1cm長さ2cmの円柱状のトナーのペレットを作成する。得られたペレットをフローテスターにセットし、プランジャー荷重:30kg、ダイ穴直径:1mm、ダイ長さ:1mm、昇温速度4℃/分、測定温度範囲70〜160℃で軟化点を測定する。フローテスターの測定により得られた、温度(℃)とストローク(mm)とに関するS字カーブより、軟化点を読み取る。
正帯電性無機微粒子は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。正帯電性を有する無機微粒子の具体例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、及びチタン酸バリウム等の無機酸化物が挙げられる。中でも、正帯電性のシリカ微粒子を用いるのが好ましい。正帯電性のシリカ微粒子を用いることにより、結晶性樹脂微粒子に良好に正帯電性を付与することができる。
正帯電性無機微粒子を結晶性樹脂微粒子の表面に付着させる方法は特に限定されず、従来知られる方法から適宜選択できる。正帯電性無機微粒子による結晶性樹脂微粒子の処理方法との具体例としては、ヘンシェルミキサーやナウターミキサー等の混合機によって、正帯電性無機微粒子と、結晶性微粒子とを混合する方法が挙げられる。
本発明の正帯電性トナーは、本発明の目的を阻害しない範囲で、トナーの流動性、保存安定性、クリーニング性等を改良する目的で、正帯電性無機微粒子が付着された結晶性樹脂微粒子とともに、他の無機微粒子を外添剤としてトナー母粒子の表面に付着させてもよい。
正帯電性トナーは、トナー母粒子の表面に、外添剤として前述の正帯電性無機微粒子が付着した結晶性樹脂微粒子を付着させることにより製造される。
正帯電性トナーは、所望のキャリアと混合して2成分現像剤として使用することもできる。2成分現像剤を調製する場合、磁性キャリアを用いるのが好ましい。
(結晶性樹脂微粒子aの製造例)
結晶性樹脂(ハイワックス100P(三井化学株式会社製、分子量900、融点116℃、軟化点121℃))100質量部、蒸留水900質量部、界面活性剤(モノステアリン酸エチレングリコール)2質量部を、クレアミックス(エム・テクニック株式会社製)に投入し、90℃、10000回転/分の回転速度で10分間、分散を行い、結晶性樹脂微粒子の分散液を得た。次いで、分散液を40℃まで冷却した後、真空乾燥機にて、25℃で分散液を真空乾燥して、粒子径200nm、BET比表面積50m2/gの結晶性樹脂微粒子aを得た。結晶性樹脂微粒子aの平均一次粒子径、BET比表面積は、下記方法に従って測定した。
電気泳動光散乱光度計(ELS−800(大塚電子株式会社製))により、結晶性樹脂微粒子の体積平均粒子径(D50)を測定した。
BET比表面積測定装置(HM MODEL−1208(株式会社マウンテック製))を用い、試料1gを専用セルに入れ、BET比表面積を測定した。
〔結晶性樹脂微粒子b、cの製造例〕
クレアミックスの回転速度を3000回転/分に変えた他は、製造例1と同様にして、粒子径1000nm、BET比表面積5m2/gの結晶性樹脂微粒子bを得た。
クレアミックスの回転速度を20000回転/分に変えた他は、製造例1と同様にして、粒子径50nm、BET比表面積80m2/gの結晶性樹脂微粒子cを得た。
(正帯電性無機微粒子により処理された結晶性樹脂微粒子Aの調製)
結晶性樹脂微粒子a100質量部と、正帯電性無機微粒子(正帯電性シリカ、REA200(日本アエロジル株式会社製、平均一次粒子径12nm))20質量部とを、マルチパーパスミキサー(MP5(日本コークス工業株式会社製))により混合して、正帯電性無機微粒子を結晶性樹脂微粒子aの表面に付着させて、結晶性樹脂微粒子Aを得た。結晶性樹脂微粒子aのBET比表面積(X)と、結晶性樹脂微粒子AのBET比表面積(Y)の比率((Y)/(X))は、1.40であった。
結着樹脂として、スチレン−アクリル系共重合体(SE−0040(積水化学工業株式会社製))100質量部、着色剤として、カーボンブラック(MA−100(三菱化学株式会社製))6質量部、電荷制御剤として、ニグロシン化合物(N−07(オリヱント化学工業株式会社製))4重量部、ワックスとして、カルナバワックス(カルナバ1号(東亜化成株式会社製))4重量部を、ヘンシェルミキサーにて混合した。得られた混合物を2軸押出機にて溶融混練した後に冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した。粗粉砕された粉体を機械式粉砕機にてさらに微粉砕した後に、気流式分級機により分級し、体積平均粒子径6.8μmのトナー母粒子を得た。
得られたトナー母粒子、及び、トナー母粒子100質量部に対して1質量%の結晶性樹脂微粒子Aと、1.5質量%の酸化チタン(JR−405(テイカ株式会社製))とを、翼周速度3000回転/分、混合時間10分、ジャケット冷却水温5℃の条件にてヘンシェルミキサー(FM−20B(日本コークス株式会社製))により混合して、結晶性樹脂微粒子Aと、酸化チタンとをトナー母粒子の表面に付着させてトナーを得た。
TASKalfa5500i(複合機(京セラミタ株式会社製))用の現像剤に使用されているキャリアと、外添処理されたトナーとを、現像剤全量の質量に対してトナーの比率が12質量%となるように混合し、ボールミルにて30分処理して2成分現像剤を調製した。得られた2成分現像剤を用いて、下記方法に従って、実施例1のトナーについて低濃度印字試験と、標準濃度印字試験とを行った。表2に実施例1のトナーの低濃度印字試験と、標準濃度印字試験との試験結果を記す。
常温常湿環境(20℃、65%RH)にて、複合機(TASKalfa5500i(京セラミタ株式会社製))によりベタ画像を印字して初期画像を得た。その後、常温常湿環境(20℃、65%RH)にて原稿濃度0.2%で1万枚連続印字した後に、ベタ画像を印字した。初期画像、及び1万枚印字後に印字されたベタ画像の画像濃度を、反射濃度計(RD914、グレタグマクベス社製)により測定した。評価結果より、初期画像の画像濃度(ID1)と、1万枚連続印字後の画像濃度(ID2)との画像濃度差(ID1−ID2)を算出した。画像濃度差0.2以上を「×」と判定し、画像濃度差0.1以上0.2未満を「△」と判定し、画像濃度差0.03以上0.1未満を「○」と判定し、画像濃度差0.03未満を◎と判定した。判定について、×以外を合格とした。
常温常湿環境(20℃、65%RH)にて、複合機(TASKalfa5500i(京セラミタ株式会社製))によりベタ画像を印字して初期画像を得た。その後、常温常湿環境(20℃、65%RH)にて原稿濃度5%で1万枚連続印字した後に、ベタ画像を印字した。初期画像、及び1万枚印字後に印字されたベタ画像の画像濃度を、反射濃度計(RD914、グレタグマクベス社製)により測定した。評価結果より、初期画像の画像濃度(ID1)と、1万枚連続印字後の画像濃度(ID2)との画像濃度差(ID1−ID2)を算出した。画像濃度差0.2以上を「×」と判定し、画像濃度差0.1以上0.2未満を「△」と判定し、画像濃度差0.03以上0.1未満を「○」と判定し、画像濃度差0.03未満を「◎」と判定した。判定について、×以外を合格とした。
結晶性樹脂微粒子aに変えて、結晶性樹脂微粒子bを用いることと、正帯電性無機微粒子の使用量を10質量部に変えることの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Bを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Bに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。実施例2のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。実施例2のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
結晶性樹脂微粒子aに変えて、結晶性樹脂微粒子bを用いることと、正帯電性無機微粒子の使用量を5質量部に変えることの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Cを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Cに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。実施例3のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。実施例3のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
結晶性樹脂微粒子aに変えて、結晶性樹脂微粒子cを用いることと、表1に記載の正帯電性無機微粒子(正帯電性シリカ、REA90(日本アエロジル株式会社製、20nm))80質量部を用いることの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Dを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Dに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。実施例4のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。実施例3のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
結晶性樹脂微粒子aに変えて、結晶性樹脂微粒子cを用いることと、表1に記載の正帯電性無機微粒子(正帯電性シリカ、REA90(日本アエロジル株式会社製、20nm))100質量部を用いたことの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Eを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Eに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。実施例5のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。実施例3のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
結晶性樹脂微粒子aをそのまま、結晶性樹枝微粒子Fとして用いた。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Fに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。比較例1のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。比較例1のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
正帯電性無機微粒子(正帯電性シリカ、REA200(日本アエロジル株式会社製、平均一次粒子径12nm))の使用量を4質量部に変えることの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Gを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Gに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。比較例2のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。実施例3のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
正帯電性無機微粒子(正帯電性シリカ、REA200(日本アエロジル株式会社製、平均一次粒子径12nm))の使用量を110質量部に変えることの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Hを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Hに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。比較例2のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。比較例3のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
結晶性樹脂微粒子Aの使用量を、トナー母粒子100質量部に対して0.05質量部に変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。比較例2のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。比較例4のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。なお、比較例4は、低濃度印字試験、及び標準濃度印字試験のいずれにおいても、初期画像で十分な画像濃度が得られなかったため、その後の連続印字試験は行わなかった。
正帯電性無機微粒子(シリカ(正帯電なし)、RY200(日本アエロジル株式会社製、12nm))20質量部を用いることの他は、実施例1と同様にして、結晶性樹脂微粒子Jを得た。結晶性樹脂微粒子Aを、結晶性樹脂微粒子Jに変えることの他は、実施例1と同様にして、トナー母粒子、トナー、及び2成分現像剤を調製した。比較例5のトナーについて実施例1と同様に評価を行った。比較例5のトナーの評価結果を、表1、及び表2に記す。
Claims (4)
- 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含トナー母粒子の表面に、正帯電性の無機微粒子が表面に付された結晶性樹脂微粒子が付されており、
前記無機微粒子の質量(X)と、前記結晶性樹脂微粒子の質量(Y)との質量比率((X)/(Y))が、5〜100%であり、
前記トナー母粒子の質量(Z)に対する、前記無機微粒子の質量と前記結晶性樹脂微粒子の質量の合計((X)+(Y))の質量比率(((X)+(Y))/(Z))が、0.1〜2.0%である、正帯電性トナー。 - 前記正帯電性の無機微粒子が、正帯電性シリカである、請求項1記載の正帯電性トナー。
- 前記質量比率((X)/(Y))が、10〜80%である、請求項1又は2記載の正帯電性トナー。
- 前記質量比率(((X)+(Y))/(Z))が、0.5〜1.5%である、請求項1〜3のいずれか1項記載の正帯電性トナー。
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