JP4007963B2 - 長期安定性に優れた非磁性一成分系カラートナー組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
優れており、帯電保持性が著しく向上した、非磁性一成分系カラートナー組成物及びその製造方法に関するものである。
1.ドラムの表面を均一に帯電される帯電工程、
2.ドラムの表面を露光し、静電潜像を形成する露光工程、
3.現像ローラーの表面に形成されたトナーを利用して、ドラムの表面に潜像を現像してトナー画像を得る現像工程、
4.前記トナー画像を転写する転写工程、
5.トナー画像を固着させる定着工程、及び
6.前記転写工程から、ドラムの表面に残留しているトナーを除去するクリーニング工程、から構成されている。
ニング性能、耐汚染性などが要求される。特に最近は、高画質化、高速化、フルカラー化への進展に伴い、前記特性がさらに重要になってきている。
、感光ドラムで4色を直接混合する方法が挙げられる。また、最近では、高速及び高画質が実現可能性なため、間接転写型画像形成方式(indirect transfer image formation)
がフルカラープリンターに主に用いられてきている。間接転写型画像方式においては、ドラムの表面のトナー画像を、中間転写ベルトにカラー別に重ねて転写した後、前記画像を全体として紙に転写する。
)などに付着したり、フィルミング(filming)、定着性障害などが発生するという問題
がある。特に、シリカ粒子は環境依存性が大きいため、低温低湿で画像濃度の染み、高温高湿で非画像部の汚染などの問題が発生する恐れがある。
本発明は、また、帯電分布が狭く、高帯電性を示し、環境非依存性が優れているだけでなく、画像特性、転写効率、及び長期安定性に優れており、帯電保持性が著しく向上した、非磁性一成分系カラートナー組成物の製造方法を提供することを目的とする。
(a)バインダー樹脂、着色剤、及び4級アンモニウム塩 を含むトナー母粒子100重
量部;
(b)前記トナー母粒子にコーティングされる平均粒径0.3〜2.0μmの有機微粒子0.1〜1.5重量部;
(c)前記トナー母粒子にコーティングされる平均粒径0.05〜0.25μmの有機微粒子0.1〜1.5重量部;及び
(d)前記トナー母粒子にコーティングされるシリカ1.0〜3.0重量部;を含んでなる、非磁性一成分系カラートナー組成物を提供する。
子100重量部に対し、平均粒径0.3〜2.0μmの有機微粒子0.2〜1.5重量部、平均粒径0.05〜0.25μmの有機微粒子0.1〜1.5重量部、及びシリカ1.0〜3.0重量部を、前記トナー母粒子の表面にコーティングする段階を含む、非磁性一成分系カラートナー組成物の製造方法を提供する。
本発明者は、トナーの転写において帯電分布が狭く、高帯電性を示し、環境非依存性が優れており、長期にわたって安定した画質を得ることができる静電画像現像用カラートナーの製造方法について研究した。その結果、トナー母粒子に、平均粒径0.3〜2.0μmの有機微粒子、平均粒径0.05〜0.25μmの有機微粒子、及びシリカをコーティングすると、帯電分布が狭く、高帯電性を示し、環境非依存性が優れているだけでなく、画像特性、転写効率、及び帯電保持性が著しく向上して長期安定性に優れることを確認し、これに基づいて本発明を完成した。
1〜1.5重量部、平均粒径0.05〜0.25μmの有機微粒子0.1〜1.5重量部、及
びシリカ1.0〜3.0重量部をコーティングして製造された、非磁性一成分系カラートナー組成物に関する。
るとその効果が極めて小さくなり、1.5重量部を超えるとトナー粒子の表面の過剰な有
機微粒子によってPCR汚染、ドラムフィルミングなどのような汚染の問題点が生じる。
であるとその効果が極めて小さくなり、1.5重量部を超えるとむしろ転写効率が低下す
る問題点が生じる。
ることができる。また、前記単量体は、スチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、又はポリウレタン樹脂などと混合して用いることができる。
、3.0重量部を超えると定着(fixing)が困難になるという問題点がある。また、前記
シリカの粒径は7〜40nmであるのが好ましい。
く、特に最近のフルカラー化傾向に伴って多く利用されるようになった間接転写方式でも安定した画像を実現することができるトナーを提供することができる。
度が必要である。また、バインダー樹脂に静電気的又は機械的に付着させるためには高剪断力が必要である。さらに、固体付着を防止するには、前記有機微粒子をコーティングする際に10m/sec(チップスピード基準)以上の攪拌速度で混合することができるヘ
ンシェルミキサーを利用するのが好ましい。
前記バインダー樹脂としては、スチレン、クロロスチレン、又はビニルスチレンなどのスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、又はイソプレンなどのオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、又は酪酸ビニルなどのビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、又はメタクリル酸ドデシルなどのメタクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、又はビニルブチルエーテルなどのビニルエーテル類;又はビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、又はビニルイソプロフェニルケトンなどのビニルケトン類;などを単独又は混合して用いることができる。
オキシプロピレン(2,2)、エチレングリコール、又はポリテトラメチレングリコール
などのマレイン酸エステル、フタル酸エステル、シトラコチック酸エステル(cytracotate)などの樹脂を用いることができ、ここにポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂
などを配合して用いても良い。
・レッド257、C.I.顔料・イエロー97、C.I.顔料・イエロー12、C.I.顔料・イエロー17、C.I.顔料・イエロー14、C.I.顔料・イエロー13、C.I.顔料・イエロー16、C.I.顔料・イエロー81、C.I.顔料・イエロー126、C.I.顔料・イエロー127、C.I.顔料・ブルー9、C.I.顔料・ブルー15、C.I.顔料・ブルー15:1、又はC.I.顔料・ブルー15:3などがある。
O2、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO、K2O・(TiO2)n、又はAl2O3
・2SiO2などの無機酸化物微粒子を流動促進剤としてさらに添加することができ、そ
の他にも離型剤又は電荷制御剤をさらに添加することができる。
、リノレン酸、アラキン酸、ベヘン酸、エルカ酸、モンテン酸(montenic acid)、イソ
ステアリン酸、又はエポキシステアリン酸(epoxystearic acid)などがある。
本発明の製造方法によって製造された非磁性一成分系カラートナーの平均粒径は、20μm以下であるのが好ましく、より好ましくは、3〜15μmである。
[実施例]
実施例1
(シアン(cyan)トナー母粒子の製造)
ポリエステル樹脂(分子量:2.5×104)を92重量部、フタロシアニンP.BI.15:3を5重量部、4級アンモニウム塩を1重量部、及び低分子量ポリプロピレンを2重量部、をヘンシェルミキサーで混合した。これを、2軸溶融混練機(two-axis melt kneader)を用いて165℃の温度で溶融混練した。その後、ジェットミル粉砕器で微粉砕し
、風力分級器で分級して、平均粒子径が9.0μmであるトナー母粒子を製造した。
(非磁性一成分系カラートナーの製造)
前記のように製造したトナー母粒子100重量部に対し、有機微粒子として平均粒径0.1μmのポリフッ化ビニリデン(PVDF)を0.1重量部、及び平均粒径2.0μmの
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を0.1重量部、をトナー母粒子の表面にコー
ティングした。この時、トナー母粒子100重量部に対し、平均粒径12nmのシリカ2重量部を前記有機微粒子と共に線速度20m/sで5分間攪拌し、混合及びコーティング
を行って、非磁性一成分系カラートナー組成物を製造した。
下記表1の通りの組成比率としたことを除いては、前記実施例1と同一な方法で実施した。
下記表2の通りの組成比率としたことを除いては、前記実施例1と同一な方法で実施した。
前記実施例1〜39及び比較例1〜43で製造した非磁性一成分系カラートナー組成物について、市販の非磁性単一成分現像方式のプリンター(HP4500,Hewlett Packard社)を利用して、常温、常湿(20℃、55%RH)の条件で5,000枚プリントした。下記
の方法で画像濃度、転写効率、及び長期性を測定して、その結果を下記表3に示した。
計RD918で測定した。
A:画像濃度が1.4以上
B:画像濃度が1.3以上
C:画像濃度が1.2以下
D:画像濃度が1.0以下
b)転写効率:前記プリントした5,000枚に対し、消耗量から浪費量を引いた純消
耗量を計算し、純粋に紙に転写されたトナーの比率を計算した。
B:転写効率70〜80%
C:転写効率60〜70%
D:転写効率50〜60%
c)長期安定性:5,000枚プリントして、画像濃度(I.D.)及び転写効率が維持
されているかを確認した。
B:I.D.1.3以上、転写効率70%以上
C:I.D.1.2以下、転写効率60%以上
D:I.D.1.0以下、転写効率40%以上
Claims (8)
- バインダー樹脂、着色剤、及び4級アンモニウム塩を含む、トナー母粒子100重量部;
前記トナー母粒子にコーティングされる平均粒径0.3〜2.0μmの有機粉末0.1〜1.5重量部;
前記トナー母粒子にコーティングされる平均粒径0.05〜0.25μmの有機粉末0.1〜1.5重量部;及び
前記トナー母粒子にコーティングされる平均粒径7〜40nmのシリカ1.0〜3.0重量部;
を含んでなる、前記平均粒径0 . 3〜2 . 0μmの有機粉末及び前記平均粒径0 . 05〜0 . 25μmの有機粉末の含量比が1:1〜15:1である、非磁性単一成分系カラートナー組成物。 - 前記平均粒径0.3〜2.0μmの有機微粒子及び前記平均粒径0.05〜0.25μmの有機微粒子が、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、フェニルスチレン、クロロスチレン、ヘキシルスチレン、オクチルスチレン、ノニルスチレン、塩化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸フェニル、テトラフルオロエチレン、及び1,1−ジフルオロエチレンからなる群より1種
以上選択される単量体の重合体である、請求項1に記載の非磁性一成分系カラートナー組成物。 - 前記バインダー樹脂が、スチレン、クロロスチレン、ビニルスチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、及びビニルイソプロフェニルケトンからなる群より1種以上選択される、請求項1に記載の非磁性一成分系カラートナー組成物。
- 前記着色剤が、ニグロシン染料、アニリンブルー、チャコールブルー、クロムイエロー、濃紺色ブルー、デュポンオイルレッド、メチレンブルー塩化物、フタロシアニンブルー、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.顔料・レッド48:1、C.I.顔料・レッド48:4、C.I.顔料・レッド122、C.I.顔料・レッド57:1、C.I.顔料・レッド257、C.I.顔料・イエロー97、C.I.顔料・イエロー12、C.I.顔料・イエロー17、C.I.顔料・イエロー14、C.I.顔料・イエロー13、C.I.顔料・イエロー16、C.I.顔料・イエロー81、C.I.顔料・イエロー126、C.I.顔料・イエロー127、C.I.顔料・ブルー9、C.I.顔料・ブルー15、C.I.顔料・ブルー15:1、及びC.I.顔料・ブルー15:3からなる群より1種以上選択される、請求項1に記載の非磁性一成分系カラートナー組成物。
- 前記カラートナーの平均粒径が20μm以下である、請求項1に記載の非磁性一成分系カラートナー組成物。
- バインダー樹脂、着色剤、及び4級アンモニウム塩を含むトナー母粒子100重量部に対し、平均粒径0.3〜2.0μmの有機微粒子0.2〜1.5重量部、平均粒径0.05〜
0.25μmの有機微粒子0.1〜1.5重量部、及び平均粒径7〜40nmのシリカ1.0〜3.0重量部を、前記平均粒径0.3〜2.0μmの有機粉末及び前記平均粒径0 . 05〜0 . 25μmの有機粉末の含量比が1:1〜15:1になるようにして前記トナー母粒子の表面にコーティングする段階を有する、非磁性一成分系カラートナー組成物の製造方法。 - 前記平均粒径0.3〜2.0μmの有機微粒子及び前記平均粒径0.05〜0.25μmの有機微粒子が、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、フェニルスチレン、クロロスチレン、ヘキシルスチレン、オクチルスチレン、ノニルスチレン、塩化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸フェニル、テトラフルオロエチレン、及び1,1−ジフルオロエチレンからなる群より1種
以上選択される単量体の重合体である、請求項6に記載の非磁性一成分系カラートナー組成物の製造方法。 - 前記平均粒径0.3〜2.0μmの有機粉末及び前記平均粒径0.05〜0.25μmの有機粉末が互いに異なる成分を含む、請求項1に記載の非磁性一成分系カラートナー組成物。
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