JP6023742B2 - 正帯電性静電潜像現像用トナー - Google Patents
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Description
[結着樹脂]
結着樹脂は熱可塑性樹脂であることが好ましい。結着樹脂として熱可塑性樹脂を用いることで、トナーの定着性が向上する。結着樹脂としての熱可塑性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、又はスチレン−ブタジエン樹脂のような熱可塑性樹脂が挙げられる。1種の熱可塑性樹脂を単独で使用してもよいし、2種以上の熱可塑性樹脂を組み合わせて使用してもよい。
トナーの色に合わせて顔料又は染料を着色剤として用いることができる。着色剤の使用量は、100質量部の結着樹脂に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、3質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。
離型剤は、例えばトナーの定着性及び/又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の使用量は、100質量部の結着樹脂に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、5質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。
電荷制御剤は、例えばトナーの帯電安定性、帯電立ち上がり特性、及び/又は耐久性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、所定の帯電レベルに短時間でトナーを帯電可能か否かの指標になる。
外添剤は、例えばトナー粒子の流動性及び/又は取扱性を向上させる目的で使用される。外添剤の使用量は、トナー母粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましく、1.5質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。また、外添剤の粒子径は0.01μm以上1μm以下であることが好ましい。
[トナー母粒子の作製]
トナー母粒子の作製方法の好適な例としては、粉砕法又は凝集法が挙げられる。
外添方法の好適な例としては、トナー母粒子に外添剤が埋め込まれないような条件で、ヘンシェルミキサー又はナウターミキサーのような混合機を用いてトナー母粒子と外添剤とを混合する方法が挙げられる。
以下、外添剤の作製方法の一例(反応法)について説明する。なお、効率的に外添剤を形成するためには、多数の外添剤を同時に形成することが好ましい。
本実施形態のトナーをキャリアと混合して2成分現像剤を作製してもよい。2成分現像剤の作製方法の好適な例としては、ボールミルのような混合装置を用いてトナーとキャリアとを混合する方法が挙げられる。
[トナー母粒子の作製]
混合機(日本コークス工業株式会社製「ヘンシェルミキサー」)を用いて、結着樹脂100質量部に対して着色剤4質量部と電荷制御剤1質量部と離型剤5質量部とを混合した。
続けて、混合機(日本コークス工業株式会社製「ヘンシェルミキサー」)を用いて、100質量部のトナー母粒子と3.0質量部の外添剤Paとを混合することにより、トナー母粒子を外添処理した。これにより、外添剤Paが付着したトナー粒子を多数有するトナーA(粉体)が得られた。トナーAの製造に用いた外添剤Paは、以下に示す方法で調製した。
常温環境下において、混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)を用いて、イオン交換水500mlと50gの金属酸化物粒子aとを回転速度30rpmで30分間攪拌した。金属酸化物粒子aは、金属イオン(3価のアルミニウムイオン)の電気陰性度が10.5である親水性フュームド酸化アルミニウム微粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)Alu130」)であった。これにより、アルミナ粒子が固体状態で水性媒体中に分散した分散液(以下、アルミナ分散液と記載する)が得られた。
円筒形の金属製セルに、厚みM(cm)の試料を充填し、試料の上下にそれぞれ試料に接するように電極面積S(cm2)の電極を配し、上部電極に荷重686kPa(7kgf/cm2)を加えた。この状態で電極間に電圧V0を印加し、その時に流れる電流I(A)から、式「体積抵抗率=(V0/I)×(S/M)」に基づいて体積抵抗率(Ω・cm)を求めた。電極と試料との接触面積は2.26cm2、電圧V0は100Vであった。
トナーBの製造方法は、外添剤として、外添剤Paの代わりに外添剤Pbを使用した以外は、トナーAの製造方法と同じであった。外添剤Pbの調製方法は、コート材の反応温度を65℃から90℃に変更した以外は、外添剤Paの調製方法と同じであった。外添剤Pbの体積抵抗値は3.0×1012Ω・cmであった。
トナーCの製造方法は、外添剤として、外添剤Paの代わりに外添剤Pcを使用した以外は、トナーAの製造方法と同じであった。外添剤Pcの調製方法は、金属酸化物粒子aの代わりに金属酸化物粒子bを使用した以外は、外添剤Pbの調製方法と同じであった。金属酸化物粒子bは、金属イオン(2価の亜鉛イオン)の電気陰性度が8.0である酸化亜鉛微粒子(テイカ株式会社製「MZ−500」、平均一次粒子径25nm)であった。外添剤Pcの体積抵抗値は7.0×108Ω・cmであった。
トナーDの製造方法は、外添剤として、外添剤Paの代わりに外添剤Pdを使用した以外は、トナーAの製造方法と同じであった。外添剤Pdの調製方法は、金属酸化物粒子aの代わりに金属酸化物粒子cを使用した以外は、外添剤Pbの調製方法と同じであった。金属酸化物粒子cは、金属イオン(4価のチタンイオン)の電気陰性度が13.5である酸化チタン微粒子(日本アエロジル株式会社製「P90」、未処理の乾式フュームド酸化チタン)であった。外添剤Pdの体積抵抗値は6.0×108Ω・cmであった。
トナーEの製造方法は、外添剤として、外添剤Paの代わりに外添剤Peを使用した以外は、トナーAの製造方法と同じであった。
トルエン(和光純薬工業株式会社製「トルエン一級」)500mlと、コート材としてのγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(γ−APTS)(信越化学工業株式会社製「KBE−903」)1gとを、混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)に投入して、γ−APTSをトルエンに溶解させた。さらに、50gの金属酸化物粒子aを混合装置に投入して、常温環境下において、混合装置の内容物を回転速度30rpmで30分間攪拌した。続けて、混合装置の内容物を、温度計及び攪拌羽根を備えた1リットルのセパラブルフラスコに移した。
トナーFの製造方法は、外添剤として、外添剤Paの代わりに外添剤Pfを使用した以外は、トナーAの製造方法と同じであった。
n−ヘキサン(和光純薬工業株式会社製「n−ヘキサン一級」)500mlと、コート材としてのアミノ変性シリコンオイル(信越化学工業株式会社製「KF857」)1.0gとを、混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)に投入して、アミノ変性シリコンオイルをn−ヘキサンに溶解させた。さらに、50gの金属酸化物粒子aを混合装置に投入して、常温環境下において、混合装置の内容物を回転速度30rpmで30分間攪拌した。続けて、混合装置の内容物を、温度計及び攪拌羽根を備えた1リットルのセパラブルフラスコに移した。
各試料(トナーA〜F)の評価方法は、以下のとおりである。
(現像剤の調製)
粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」)を用いて、現像剤用キャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalfa5550」用キャリア)100質量部と、試料(トナー)12質量部とを、30分間混合した。これにより、2成分現像剤が得られた。
評価機として、複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalfa5550」)を用いた。上述のようにして調製した2成分現像剤を評価機のシアン用の現像器に投入し、試料(補充用のトナー)を評価機のシアン用のトナーコンテナに投入した。
常温常湿環境(温度23℃、湿度50%RH)と、高温高湿環境(温度32.5℃、湿度80%RH)と、低温低湿環境(温度10℃、湿度20%RH)との3つの環境条件の各々で、試料(トナー)を24時間放置した後、上記評価機を用いて、ソリッド画像を含むサンプル画像を記録媒体(印刷用紙)に印刷した。そして、記録媒体に形成されたソリッド画像の画像濃度(ID)と、記録媒体のかぶり濃度(FD)と、現像剤中のトナーの帯電量とを測定した。
◎:画像濃度(ID)が1.4以上であった。
○:画像濃度(ID)が1.3以上1.4未満であった。
△:画像濃度(ID)が1.2以上1.3未満であった。
×:画像濃度(ID)が1.2未満であった。
◎:かぶり濃度(FD)が0.003以下であった。
○:かぶり濃度(FD)が0.003超0.006以下であった。
△:かぶり濃度(FD)が0.006超0.010以下であった。
×:かぶり濃度(FD)が0.010超であった。
表3〜表5に、各試料(トナーA〜F)の評価結果をまとめて示す。
Claims (3)
- 複数のトナー粒子を含む正帯電性静電潜像現像用トナーであって、
前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に付着した外添剤とを有し、
前記外添剤は、酸化アルミニウム粒子と、前記酸化アルミニウム粒子の表面に形成されたコート層とを有し、
前記コート層は含窒素樹脂を含み、
前記外添剤の体積抵抗値は1.0×10 8 Ω・cm以上1.0×10 11 Ω・cm以下である、正帯電性静電潜像現像用トナー。 - 前記含窒素樹脂は熱硬化性樹脂である、請求項1に記載の正帯電性静電潜像現像用トナー。
- 前記含窒素樹脂はメラミン樹脂である、請求項2に記載の正帯電性静電潜像現像用トナー。
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