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【発明の名称】 静電荷像現像用黄色トナー及び現像方法
【発明者】 【氏名】吉田 政博

【氏名】大塚 俊一

【氏名】小倉 克之

【氏名】中村 正延

【要約】 【課題】退色が少なく、連続印刷時における帯電量変化が安定しており、高画像品質が長期にわたって維持される非磁性一成分現像用黄色トナー。

【解決手段】着色剤として化学式1で表される化合物を含有し、結着樹脂としてビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物を好ましくは30%以上、より好ましくは95%以上と、2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを縮重合したポリエステル樹脂を含有し、かつ平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子で、より好ましくはシリコンオイル、もしくはシランカップリング剤で表面処理されたシリカを含有する非磁性一成分現像用黄色トナー。
【特許請求の範囲】
【請求項1】着色剤と結着樹脂とを主成分とする静電荷像現像用トナーにおいて、着色剤として下記化学式1で表される化合物を含有し、結着樹脂としてビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物と、2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを縮重合したポリエステル樹脂を含有し、かつ平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子とを含有することを特徴とする非磁性一成分現像用黄色トナー。
【化1】

【請求項2】ポリエステル樹脂の酸価が5.0〜20.0mgKOH/gであることを特徴とする請求項1記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【請求項3】ポリエステル樹脂の全アルコール成分の30〜100%がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項1、2に記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【請求項4】ポリエステル樹脂の全アルコール成分の95〜100%がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項1、2に記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【請求項5】第一無機微粒子と第二無機微粒子がシリコンオイル、もしくはシランカップリング剤で表面処理されたコロイダルシリカであることを特徴とする請求項1、2、3、4記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【請求項6】シリカの疎水化度が80〜200であることを特徴とする請求項5記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【請求項7】非磁性一成分現像方法において、現像スリーブの材質にアルミニウムを使用し、それに接する帯電ブレードの材質にウレタン樹脂を使用し、請求項1、2、3、4、5、6に記載のトナーを使用することを特徴とする非磁性一成分現像方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静電荷像を現像するための静電荷像現像用黄色トナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真法における現像方法として多くの方法が知られているが、大別すると鉄粉、フェライト、ニッケル、ガラス等の微粒子(20〜500μm)からなるキャリアとトナーとの混合物を現像剤として用いる二成分現像法と、トナーのみからなる現像剤を用いる一成分現像方法とがある。何れの方法においても、一般的には、摩擦帯電的にトナーに電荷が注入される。
【0003】二成分現像方法の代表例として米国特許第2、618、552号明細書記載のカスケード法、及び米国特許第2、874、063号明細書記載の磁気ブラシ法がある。これらの方法によると、比較的安定して良好な画像が得られるが、その反面、トナー等によるキャリア表面の汚染、キャリアとトナーとの混合比の変動等による摩擦帯電性の変化にともなう画質の劣化等が発生し易く、その防止策として様々な装置面、材料面での工夫が必要となる。
【0004】磁気ブラシ一成分現像方法は、このような二成分現像方法の問題点を回避するものであり、例えば、米国特許第4、336、318号明細書に、電気絶縁性磁性トナーを用いて現像する方法が記載されている。これらの方法においては、トナー粒子とトナー坦持体及びトナー薄層化部材との間の摩擦帯電、または、トナー粒子同士の摩擦帯電によりトナーに電荷が注入されて、感光体上の静電潜像に静電的に付着する。この現像方法は、キャリアを使用しないこと、及びキャリアとトナーとの混合比を制御する装置が不要なことから、前記二成分現像方法の問題点を回避でき、且つ現像装置が小型になるという利点を有するが、磁性材料が無色或いは白色でないために鮮明なカラー画像が得にくいと言う欠点がある。
【0005】また、近年、トナーに磁気特性を必要としない非磁性一成分現像方法が提案されている。非磁性一成分現像方法として、種々の装置が検討されているが、その多くは、現像剤坦持体としての現像スリーブ等に対し静電気力でトナーを付着させ、感光体等の静電潜像坦持体上の静電気潜像面へトナーを搬送させ現像せしめるものであり、従来の磁性一成分現像方法と比較して、用いられるトナーの構成上、磁性材料を必須成分としない点が大きく相違し、前記の磁性材料含有に起因する諸問題回避が期待できるものである。非磁性一成分現像方法に対しては、種々の手法が提唱されているが、その中で現像スリーブとそれに圧接されたブレード等の帯電付与部材との間にトナーを通過せしめ、トナーを摩擦帯電させる方法が一般的である。しかしながらこの場合のトナーの帯電は、主にトナーがブレードを通過する短時間の間に行われることになり、瞬時に適正レベルまで均一に帯電させる技術が必要になる。また、トナーは現像スリーブと圧接された帯電付与部材との間を通過するときに劣化しやすく長期にわたって安定した画像を得にくい欠点がある。従って、非磁性一成分現像方式においては、特にカラー画像形成においても画像濃度が高く、カブリの少ない画像を得ることや、それを連続印字において維持することは実際には極めて困難であった。
【0006】一方、各種の電子写真方法に対応し、可視画像を得るためのトナー組成物として一般的にはカーボンブラックのような黒色着色剤を結着樹脂中に分散させたものが多く使用されている。また、近年電子写真方法により多色画像を得るためにシアン、マゼンタ、イエローの各着色剤を結着樹脂中に分散させて作られるカラートナーが用いられる。
【0007】従来より、このようなカラートナーに関し多くの技術が開示されている。特に、マゼンタ(赤色)トナーに関しては、特開昭51-24234号公報、特開昭59-165069公報、などでキナクリドン顔料或いは各種モノアゾ系顔料を使用したマゼンタトナーに関する技術が公開されている。
【0008】一方、黄色トナーに使用する顔料としては一般にベンジジンイエローが使用されている。しかしながらベンジジンイエローは耐光性に劣り経時的に色の退色があり信頼性に欠けるものであった。また、非磁性1成分現像に用いた場合、長期に安定した帯電を保つのが難しいと言う欠点があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は黄色トナーとして退色が少なく、また、連続印刷時における帯電量の変動が少なく画質の安定した非磁性一成分現像用黄色トナーを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題を解決すべく種々検討した結果、本発明を完成させるに至った。
【0011】すなわち発明者らは、着色剤として化学式1で表される化合物を含有し、結着樹脂としてビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物と2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを縮重合したポリエステル樹脂を含有し、さらに外添剤として平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子とを含有する非磁性1成分現像用黄色トナーを製造することにより、トナーの退色がなく、連続印刷時の帯電量変化が少ないことを見出した。化学式1の化合物で表される黄色顔料はそれ自体耐退色性に優れた顔料であるが、同時に上記組成の結着樹脂とともに使用した場合、連続走行時における現像剤担持体上のトナー付着量の経時変化が安定しており、帯電量変化の少ないことと相まって、多色のトナーと併用して多色の連続印字に用いた場合に、混色後の色相の変化がなく安定した画質を実現することができる。
【0012】また結着樹脂としては、酸価が5.0〜20.0mgKOH/gであるポリエステル樹脂を用いることが好ましい。非磁性一成分現像用トナーのほとんどを占める負帯電性トナーの場合は、帯電極性の点で酸価5.0以上が好ましく、また帯電の長期安定性、環境安定性等の点で酸価20.0以下が好ましい。
【0013】さらに、樹脂については、ポリエステル樹脂のアルコール成分の30〜100%がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることが好ましく、95%〜100%がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることがさらに好ましい。このような樹脂を用いた場合は定着性等、他の特性を低下させることなく樹脂の硬度を高くすることができるため、ランニング時のトナー粒子中への外添剤の埋め込みが抑制されるため、流動性が維持され、帯電量変化が少なくなり長期安定して多色印刷を行うことが出来る。
【0014】本発明で使用する平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子は、トナー粒子に良好な流動性を付与し、長期にわたる帯電安定性と良好な画像品質の維持に必須である。特にこのような、2種の粒径の異なるシリカ等の無機微粒子を用いることにより、粒径の大きい微粒子が粒径の小さな微粒子の、トナー粒子中への埋没を効果的に抑制するため、連続印刷時においても良好な流動性と均一な帯電性を維持することができる。
【0015】添加する無機微粒子としてはシリコーンオイルで疎水化処理されたコロイダルシリカであることが好ましく、特にシリカの疎水化度が80〜200のシリカを用いることによって、長期の帯電安定性に加えて、長期の耐候保存性を実現することができ、カラートナーの発色の長期にわたる安定性を実現することができる。
【0016】またさらに、非磁性一成分現像方法において、現像スリーブの材質にアルミニウムを使用し、それに接する帯電ブレードの材質にウレタン樹脂を使用した場合、帯電性能付与の効率が良好でかつ帯電量が安定している。
【0017】次に本発明を詳細に説明する。本発明の静電荷現像用黄色トナーは、本質的には化学式1の構造を有する有機顔料とビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物と2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを縮重合したポリエステル樹脂とを含有していればよく、これ以外の顔料や染料及び樹脂と混合して使用することも可能である。
【0018】さらに結着樹脂としては、一般に使用される結着樹脂として公知慣用のものを何れも併用できる。例えば、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、キシレン樹脂、クロマンインデン樹脂などが挙げられる。これらの結着樹脂は2種以上組み合わせ併用しても良い。
【0019】非磁性1成分現像方式では、膜厚規制ブレード等の帯電付与部材との摩擦帯電によってトナー粒子を帯電させるが、この際トナー粒子にストレスがかかるため、トナー粒子自体に耐久性が要求される。このため本発明で使用できる結着樹脂としては比較的硬度の高い樹脂を用いることが好ましい。また、ポリエステル樹脂の酸価は帯電性、画像濃度、カブリの特性面から5.0〜20.0mgKOH/gが好ましく10.0〜15.0mgKOH/gが特に好ましい。
【0020】すなはち、本発明におけるポリエステル樹脂の組成では、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール或いはこれらの誘導体からなる熱可塑性の結晶性芳香族ポリエステルであることが望ましく、特にフタル酸とビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物からなる熱可塑性の結晶性芳香族ポリエステルであることが特に望ましい。前記バインダー樹脂に含まれるビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の含有量は全アルコール成分の30mol%以上であることが好ましく、50mol%以上であることがさらに好ましい。ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物はその含有量が多いほど、連続運転時のトナー粒子の帯電安定性が増す方向となるため、全量がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることが特に望ましい。
【0021】本発明で用いられるポリエステル系樹脂を得るために用いる芳香族ジカルボン酸としては、例えば無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、及びその誘導体等が挙げられる。
【0022】また、同様に、芳香族ジオールとしては、エチレンオキサイド付加物として、例えばポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、及びその誘導体が、またその他の芳香族ジオールとしては、ポリオキシプロピレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.2)−ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン及びその誘導体が挙げられる。
【0023】本発明によるポリエステルを構成するその他の成分としては、必要に応じて以下の化合物を使用することができる。
【0024】ジカルボン酸成分としては、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。三価以上のカルボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物等が挙げられる。
【0025】また、本発明においてポリエステル系樹脂を得るのに使用できるその他のジオール成分としては、例えば水添ビスフェノールA、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、等が挙げられる。
【0026】三価以上のアルコール成分としてはソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラオール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリメチロールベンゼン等が挙げられる。
【0027】二価カルボン酸と二価のアルコールのみを用いる様にして得た線状ポリエステル系樹脂のほうが、OHP画像の透明性や画像の光沢性で勝るため好ましいが、この場合、定着装置によっては十分な定着特性(耐オフセット性等)や耐久性が得られないこともある。OHP画像の透明性や光沢よりも定着特性(耐オフセット性等)や耐久性等を重視する場合には三価以上のカルボン酸、及びアルコールを使用することも良い。
【0028】非磁性一成分現像方式においては、現像剤担持体、現像スリーブ、もしくは現像ローラ等と呼称される担体上にトナー粒子の薄層を形成してから、それを感光体上に移送するが、均一な薄層の形成のためには、トナー粒子の流動性、帯電の均一性が重要で、この目的のために無機微粒子のトナー粒子表面への外添が行われる。さらに、非磁性一成分現像方式においては、摩擦帯電によるトナー粒子の帯電過程でトナー粒子にストレスがかかり易く、トナー表面への外添剤の埋没が起こり易いため、これが連続印字において画像劣化発生の原因となる。それを防止する目的で、本発明では平均粒径の異なる2種類以上の外添剤を併用する。具体的には、一方が平均粒径20nm以下の第1無機微粒子であり、もう一方が平均粒径30nm〜1μmの第2無機微粒子である。この場合、主に前者が流動性の確保に働き、後者は前者の埋没防止の役割を担っている。
【0029】通常前者の無機微粒子のみで外添を行うと、微粒子がトナー粒子内に埋没してしまい、流動性付与という本来の機能を果たさない。
【0030】無機微粒子は疎水性処理されたシリカであることが好ましく、特に疎水化度80以上の疎水性シリカであることが好ましい。本発明でいうところの外添剤の疎水化度は、以下の方法で測定することができる。
【0031】200mlのビーカーに純水50mlを入れ、更に0.2gの外添剤を添加する。そして、マグネットスターラーでゆるやかに撹拌しつつ滴下時に先端が水中に浸漬されたビュレットからメタノールを加え、浮かんでいる外添剤が沈み始め、完全に沈んだ時の滴下メタノールのml数を読み疎水化度とする。メタノールはこの場合界面活性剤の役割をし、メタノールの滴下に伴って浮いている外添剤がメタノールを介して水中に分散するので、滴下メタノール量が大きいほど外添剤の疎水化度は高い。
【0032】このようなシリカとしては、例えば二酸化珪素を各種のシリコーンオイルやシランカップリング剤等で表面処理したものが好ましく、このなかでもとくにシリコーン処理されたものが好ましい。シリコーンオイルやシランカップリング剤で表面処理されたシリカとしては、例えば、次のような商品名で市販されているものがある。
【0033】
AEROSIL R972,R974,R202,R805,R812, RX200,RY200、 R809,RX50,RY50、 RA200HS,RA200H 〔日本アエロジル(株)〕 WACKER HDK H2000、H1018、H2050EP HDK H3050EP、HVK2150 〔ワッカーケミカルズイーストアジア(株)〕 Nipsil SS−10、SS−15,SS−20,SS−50, SS−60,SS−100、SS−50B,SS−50F, SS−10F、SS−40、SS−70,SS−72F、 〔日本シリカ工業(株)〕 CABOSIL TG820F、TS−530、TS−720 〔キャボット・スペシャルティー・ケミカルズ・インク〕 【0034】シリカとしては、比較的大きい平均粒子径を有するものと、比較的小さい平均粒子径を有するものがあり、本発明ではこれらを併用するが、シリカの外添量としては、トナー粒子に必要な帯電量の付与、感光体ドラムへの影響、トナーの環境特性等を考慮して、トナー粒子100重量部に対し0.1〜5.0重量部が実用上好適である。
【0035】トナー母体の成分としては、特に本発明の非磁性一成分現像用トナーの場合は負の帯電制御剤が好適に用いられ、いわゆる帯電制御剤として従来公知の物質、例えば有機硼素化合物、サリチル酸金属錯体、四級アンモニウム塩等の無色或いは白色のものを用いることができ、この中で特に有機硼素化合物が望ましい。
【0036】離型剤は例えばヒートロール定着用途において、トナー粒子のヒートロール付着汚れ(オフセット)によるトラブル防止を目的にするなど離型効果を高めるために使用するものであり、種々の金属石鹸、ワックス類が必要に応じて使用される。例えば、モンタン酸エステルワックスの如き天然ワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンの如きポリオレフィン系ワックス等を掲げることができる。
【0037】外添剤は、トナー粒子の流動性向上、帯電特性改良などトナー母体の表面改質のために、前記の第1無機微粒子、第2無機微粒子にさらに加えて用いても良い。外添剤としては、二酸化珪素、酸化チタン、アルミナ等の無機微粉体及びそれらをシリコーンオイルなどの疎水化処理剤で表面処理したもの、樹脂微粉体等が用いられる。また、これら外添剤の使用割合はトナー母体に対して、通常0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%である。
【0038】本発明のトナーを得るための製造方法は、公知慣用の任意の手段に依って得る事ができるが、例えば樹脂と着色剤と必要に応じて各種添加剤を樹脂の融点(軟化点)以上で溶融混練した後、粉砕し、分級することにより得ることが出来る。勿論、重合法、マイクロカプセル化法など湿式法でも良い。
【0039】具体的には例えば、上記の樹脂と着色剤とを必須成分として混合し、2本ロール、3本ロール、加圧ニーダー、又は2軸押し出し機等の混練手段により混合して混練物を得る。この際、樹脂中に着色剤が均一に分散すればよく、その溶融混練の条件は特に限定されるものではないが、通常80〜180℃で10分〜2時間である。
【0040】着色剤は樹脂中に均一に分散しやすいようにあらかじめフラッシング処理、あるいは2本ロール、3本ロール、加圧ニーダー、押し出し機等で樹脂と高濃度で混練したマスターバッチを用いることが好ましい。これにより直接混練したときに比べ顔料分散が向上し、反射、透過とも色再現性の高い画像を得ることが出来る。
【0041】次いで、混練物を冷却後、ジェットミル等の粉砕機で微粉砕し、風力分級機等により分級するという方法が挙げられる。トナー粒子としては、平均粒子径1〜15μmのものが好ましい。さらに本発明では、シリカ等の無機微粒子を外添することにより、粉体流動性等を向上させて帯電の長期安定性を確保する。
【0042】前記シリカ等の無機微粒子をトナー粒子に外添させる方法としては、例えば通常の粉体用混合機であるヘンシェルミキサーなどや、ハイブリダイザー等のいわゆる表面改質機を用いて行うことができる。尚、この外添は、トナー粒子の表面にシリカが付着させるようにしても良いし、シリカの一部がトナー粒子に埋め込まれるようにしても良い。但し外添時間、外添時の撹拌条件等を適切に制御して、埋没が起こらないよう外添条件を設定することが必要である。
【0043】外添に際しては、前記の2種の平均一次体積粒径の異なる、シリカ等の無機微粒子を用いることにより、第一無機微粒子に相当するシリカの埋没が抑制され、長期連続使用時にもトナー粒子へのシリカの埋没が起こらないため、トナー粒子の流動性を長期にわたって確保でき、長期の帯電安定性を実現できる。
【0044】非磁性一成分現像方法としては、公知慣用の方法が採用できるが、例えばトナー担持体によって搬送されるトナーを、層厚規制部材により摩擦帯電すると共にその層厚を規制して、当該担持体上に薄層化し、静電潜像担持体に接触または非接触に対向させて、静電潜像を現像する方法が挙げられる。トナー担持体や層厚規制部材には各種の金属(アルミニウム、SUSなど)或いはポリウレタン樹脂、シリコーンゴムなどが用いられる。この場合、帯電性、耐久性の面でトナー担持体或いは層厚規制部材の少なくとも一方が金属製(アルミニウム、SUS等)であることが望ましく、トナー担持体にアルミニウム、層厚規制部材にポリウレタン樹脂を用いることが特に望ましい。
【0045】
【発明の実施の形態】本発明の静電荷現像用トナーを得るには、着色剤として、化学式1で表される化合物(C.I.Pigment Yelow 155)をそのまま、或いは結着樹脂とあらかじめ混練してマスターバッチとして用いる。また結着樹脂としては以下に記載の芳香族ポリエステル系樹脂を使用する。
【0046】着色剤又はそのマスターバッチ、結着樹脂、電荷制御剤、を以下の質量比で溶融混練する。
着色剤 1〜10 部結着樹脂 85〜100部電荷制御剤 0.1〜5 部【0047】ここで化学式1で表される着色剤とともに用いる結着樹脂としては、以下の組成のものを用いる。すなわち、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物と2価の以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを縮重合したポリエステル樹脂成分用い、好ましくは酸価5.0〜20.0mgKOH/gのポリエステル樹脂であり、また好ましくはビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の含有量が、全アルコール成分の50mol%以上、さらに好ましくは95%以上のポリエステル樹脂を用いる。また必要に応じてワックスなどのオフセット防止剤を0.5〜5部添加しても良い。
【0048】この混練物を粉砕分級し、平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子とを、0.1〜5重量%トナー粒子表面に外添させて、5〜15μm程度のトナー粒子を得る。
【0049】本発明は以下の発明及び実施形態を含むものである。
【0050】1.着色剤と結着樹脂とを主成分とする静電荷像現像用トナーにおいて、着色剤として化学式1で表される化合物を含有し、結着樹脂としてビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物と2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを縮重合したポリエステル樹脂を含有し、かつ平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子とを含有することを特徴とする非磁性一成分現像用黄色トナー。
【0051】2.ポリエステル樹脂の酸価が5.0〜20.0mgKOH/gであることを特徴とする前記1記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【0052】3.ポリエステル樹脂に用いるアルコール成分の30〜100%が、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする前記1、2記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【0053】4.ポリエステル樹脂に用いるアルコール成分の95〜100%がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする前記1、2に記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【0054】5.第一無機微粒子と第二無機微粒子がシリコンオイル、もしくはシランカップリング剤で表面処理されたコロイダルシリカであることを特徴とする前記1、2、3、4記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【0055】6.シリカの疎水化度が80〜200であることを特徴とする前記5記載の非磁性一成分現像用黄色トナー。
【0056】7.非磁性一成分現像方法において、現像スリーブの材質にアルミニウムを使用し、それに接する帯電ブレードの材質にウレタン樹脂を使用し、前記1、2、3、4、5、6に記載のトナーを使用することを特徴とする非磁性一成分現像方法。
【0057】
【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下実施例及び比較例中の「部」及び「%」は各々「質量部」「質量%」を表す。
【0058】
(樹脂合成例)
樹脂A ポリオキシエチレン−(2,0)−2,2 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 5モル イソフタル酸 2.5モル テレフタル酸 2.5モル以上全原料の質量に対して0.05%のジブチル錫オキサイドをフラスコに仕込み220℃で反応させて、ポリエステル樹脂Aを得た。(酸価=12 Mw=約10,000)
【0059】樹脂B樹脂Aの酸価を6に変更調整した以外は樹脂Aと同様の組成、方法で樹脂Bを得た。
樹脂C樹脂Aの酸価を18に変更調整した以外は樹脂Aと同様の組成、方法で樹脂Cを得た。
樹脂D樹脂Aの酸価を3に変更調整した以外は樹脂Aと同様の組成、方法で樹脂Dを得た。
【0060】
樹脂E ポリオキシプロピレン−(2,0)−2,2 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 3モル ポリオキシエチレン−(2,0)−2,2 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 2モル イソフタル酸 2.5モル テレフタル酸 2.5モル 以上の原料で樹脂Aと同じ合成法で樹脂Eを得た。(酸価=11 Mw=約9000)
【0061】
樹脂F ポリオキシプロピレン−(2,0)−2,2 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 2モル イソフタル酸 1モル テレフタル酸 1モル 以上の原料で樹脂Aと同じ合成法で樹脂Fを得た。(酸価=13 Mw=約10000)
【0062】(実施例1)ポリエステル樹脂A50部と化学式1で表される着色剤(C.I.Pigment Yellow 155)50部を二本ロールを用いて混練し、顔料マスターAを得た。この顔料マスターAを含む以下のトナー組成(1)を押し出し機により溶融混練し、ジェットミルにより粉砕、気流式分級機により平均粒径が約8μmのトナー母体を得た。
【0063】
(トナー組成1)
ポリエステル樹脂A 89% 顔料マスターA 10% 帯電制御剤LR−147(日本カーリット製) 1% この母体トナーの表面に 第1無機微粒子 疎水製シリカ微粉末A TS720(キャボット社製)
(疎水化度80以上 平均一次体積粒径 14nm)
0.5% 第2無機微粒子 疎水性シリカ微粉末B RY50(日本アエロジル社製)
(疎水化度80以上 平均一次体積粒径 40nm)
1.0%を添加処理して黄色トナー(1)を得た。以後第1無機微粒子を外添剤A、第2無機微粒子を外添剤Bとした略記を併用する。
【0064】(着色力の評価)黄色トナー(1)をアルミニウム製の現像スリーブとステンレス板にウレタンゴムを張り付けた層厚規制部材を有する非磁性一成分現像方式の市販のカラープリンター(以下A機と言う)に入れイエロー印刷物を得た。この印刷物についてトナー付着量が1mg/cm2 である画像部の画像濃度をマクベス濃度計により測定したところ画像濃度は1.83であった。
【0065】(退色評価)黄色トナー(1)をA機に入れイエロー印刷物を得た。この印刷物について、促進耐光性試験器(Heraeus社製、SUN TEST CTS)を用いて10時間露光し、露光後の印刷物の濃度をマクベス濃度計で測定し、次式により残存率を求めたところ90%であった。
残存率(%)=(露光後濃度/露光前濃度)×100【0066】(初期、及びランニング後の帯電性評価)初期及び2000枚ランニング後のA機の現像スリーブ上のトナー帯電量を吸引式帯電量測定装置で測定したところ、−25μC/g、−18μC/gであった。
【0067】(初期、及びランニング後の現像ロール上のトナー付着量の評価)初期及び2000枚ランニング後のA機の現像スリーブ上のトナー帯電量を吸引式帯電量測定装置で測定したところ、0.52mg/cm2、0.45mg/cm2であった。
【0068】(初期、及びランニング後の画像濃度、カブリの評価)黄色トナー(1)をA機に入れ 印字試験を行った結果、画像濃度が十分で、カブリの少ない画像が得られた。さらに2000枚印字後も画質の劣化は少なく、画像濃度が十分で、カブリの少ない画像が得られた。
【0069】(実施例2)実施例1におけるトナー組成1のうちポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Bに変更した以外は全く同様の方法により、平均粒径約8μmのトナー母体を製造し、外添剤A、Bを添加処理して黄色トナー(2)を得た。このトナーをA機を用い実施例1と同じ評価を実施した所、着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−22μC/g、−15μC/gで実施例1より若干下がるが使用上問題無いレベルであった。画像濃度は初期、2000枚印字後とも実施例1より若干増加した。またカブリは実施例1よりやや悪化したが使用上問題無いレベルであった。
【0070】(実施例3)実施例1におけるトナー組成1のうちポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Cに変更した以外は全く同様の方法により、平均粒径約8μmのトナー母体を製造し、外添剤A、Bを添加処理して黄色トナー(3)を得た。このトナーをA機を用い実施例1と同じ評価を実施した所、着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−27μC/g、−16μC/gで実施例1よりランニングでの減衰がやや大きくなるが使用上問題無いレベルであった。画像濃度は初期、2000枚印字後とも実施例1より若干減少した。またカブリは実施例1よりやや悪化したが使用上問題無いレベルであった。
【0071】(実施例4)実施例1におけるトナー組成1のうちポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Dに変更した以外は全く同様の方法により、平均粒径約8μmのトナー母体を製造し、外添剤A、Bを添加処理して黄色トナー(5)を得た。このトナーをA機を用い実施例1と同じ評価を実施した所、着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−21μC/g、−16μC/gで実施例1より若干低下しているが耐久性上問題はない。画像濃度は初期、2000枚印字後とも実施例1より若干増加した。しかしカブリは実施例1より悪化している。
【0072】(実施例5)実施例1におけるトナー組成1のうちポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Eに変更した以外は全く同様の方法により、平均粒径約8μmのトナー母体を製造し、外添剤A、Bを添加処理して黄色トナー(6)を得た。このトナーをA機を用い実施例1と同じ評価を実施した所、着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−26μC/g、−15μC/gで実施例1より減衰幅が大きくなったが耐久性上問題はない。画像濃度は初期、2000枚印字後とも実施例1とほぼ同じである。カブリは実施例1よりやや悪化したが使用上問題無いレベルであった。
【0073】(実施例6)実施例1における評価用プリンターA機をシリコンゴム製の現像スリーブとステンレス製の層厚規制部材を有する非磁性一成分現像方式の市販のカラープリンター(以下B機と言う)で評価した以外は全く同様の方法により黄色トナー(1)を評価した。 着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−20μC/g、−13μC/gで実施例1より低下しているが耐久性上問題はない。画像濃度は初期、2000枚印字後とも実施例1より若干増加した。しかしカブリは実施例1より悪化している。
【0074】(比較例1)実施例1における顔料マスターAに使用する顔料をC.I.PigmentYellow 17に変更した顔料マスターBをトナー組成(1)における顔料マスターAに替わって使用した以外は全く同様の方法により、平均粒径約8μmのトナー母体を製造し、外添剤A、Bを添加処理して黄色トナー(4)を得た。このトナーをA機を用いて実施例1と同じ評価を実施した所、着色力は実施例1を上回る結果であったが、退色評価では実施例1よりも劣る結果となった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−26μC/g、−19μC/gで実施例1とほぼ同じレベルであった。カブリは初期、2000枚印字後とも実施例1とほぼ同じで問題無いレベルであった。しかし、現像ロール上のトナー付着量は初期、2000枚印字後で0.60mg/cm2、0.41mg/cm2でP.Y.155を使用した他のトナーと比較して変化量が大である。そのため画像濃度も初期、2000枚印字後で1.7、1.2と大きく変動してしまっている。
【0075】(比較例2)実施例1におけるトナー組成1のうちポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Fに変更した以外は全く同様の方法により、平均粒径約8μmのトナー母体を製造し、外添剤A、Bを添加処理して黄色トナー(7)を得た。このトナーをA機を用いて実施例1と同じ評価を実施した所、着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−24μC/g、−11μC/gで実施例1より特に減衰幅が大きくなり耐久性上問題がある。画像濃度は初期、2000枚印字後とも実施例1とほぼ同じである。カブリは実施例1より悪化した。
【0076】(比較例3)実施例1における外添剤シリカA、Bの内、Aのみを1.5部用いて添加処理した以外は全く同様の方法により、黄色トナー(8)を得た。このトナーをA機を用いて実施例1と同じ評価を実施した所、着色力、退色評価は実施例1とほぼ同じ結果であった。帯電量は初期及び2000枚ランニング後で−25μC/g、−8μC/gで実施例1より特に減衰幅が大きくなり耐久性上問題がある。画像濃度は初期、2000枚印字後で1.5、1.7となり帯電量が下がり、現像ロールの付着量が増加した分、他とは逆に画像濃度が上がった。カブリは特に2000枚印字後で悪い結果となった。以上、実施例、比較例の結果を表にまとめると表1のようになる。
【0077】
【表1】

【0078】
【発明の効果】本発明の非磁性1成分現像用黄色トナーは、上述したように着色剤として化学式1で表される化合物を含有し、かつ結着樹脂としてビスフェノール誘導体もしくはその置換体からなるジオール成分と2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物、及び2価以上のカルボン酸の低級アルキルエステルから選択される多価カルボン酸成分とを共縮重合したポリエステル樹脂を含有しかつ平均一次体積粒径20nm以下の第一無機微粒子と、平均一次体積粒径30nm〜1μmの第二無機微粒子とを含有するしており、良好な色再現性、画像の安定性、耐光性、及び帯電安定性が達成できる。さらに該樹脂が5.0〜20.0mgKOH/gの酸価を有することが好ましく、樹脂については、該ポリエステル樹脂中のビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の含有量が全アルコール成分の30mol%以上で、より好ましくは95mol%以上であることが望ましく、長期連続運転における帯電安定性が増し、長期の安定した画像品質を実現できる。また現像方法において現像スリーブの材質にアルミニウムを使用し、それに接する帯電ブレードの材質にウレタン樹脂を使用した時、上記の各特性の向上はより顕著に現れる。
【出願人】 【識別番号】000002886
【氏名又は名称】大日本インキ化学工業株式会社
【出願日】 平成12年3月17日(2000.3.17)
【代理人】 【識別番号】100088764
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 勝利
【公開番号】 特開2001−265063(P2001−265063A)
【公開日】 平成13年9月28日(2001.9.28)
【出願番号】 特願2000−75902(P2000−75902)