TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021056379
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210408
出願番号2019179241
出願日20190930
発明の名称トナー
出願人京セラドキュメントソリューションズ株式会社
代理人個人
主分類G03G 9/097 20060101AFI20210312BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】本発明は、現像性に優れ、かつ現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できるトナーの提供を目的とする。
【解決手段】トナーは、トナー粒子を含む。前記トナー粒子は、トナー母粒子を備える。前記トナー母粒子は、結着樹脂、磁性粉及び電荷制御剤を含有する。前記結着樹脂は、ブロックポリマーを含む。前記ブロックポリマーは、ポリエステル部位と、ビニルポリマー部位とを有する。前記電荷制御剤は、4級アンモニウム基を有するスチレンアクリル樹脂を含む。前記トナー母粒子における前記電荷制御剤の含有割合は、1.5質量%以上12.0質量%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
トナー粒子を含むトナーであって、
前記トナー粒子は、トナー母粒子を備え、
前記トナー母粒子は、結着樹脂、磁性粉及び電荷制御剤を含有し、
前記結着樹脂は、ブロックポリマーを含み、
前記ブロックポリマーは、ポリエステル部位と、ビニルポリマー部位とを有し、
前記電荷制御剤は、4級アンモニウム基を有するスチレンアクリル樹脂を含み、
前記トナー母粒子における前記電荷制御剤の含有割合は、1.5質量%以上12.0質量%以下である、トナー。
続きを表示(約 560 文字)【請求項2】
温度20℃、湿度65%RHでの時定数τは、0.10秒以上20.00秒以下である、請求項1に記載のトナー。
【請求項3】
水中でのゼータ電位測定により測定される等電点は、3.00以上5.00以下である、請求項1又は2に記載のトナー。
【請求項4】
前記ブロックポリマーは、前記ポリエステル部位及び前記ビニルポリマー部位を連結する連結部位を更に有し、
前記連結部位は、ビニル基と、カルボキシ基及びアルコール性水酸基のうち少なくとも1種とを有する特定化合物に由来する、請求項1〜3の何れか一項に記載のトナー。
【請求項5】
前記特定化合物は、(メタ)アクリル酸を含む、請求項4に記載のトナー。
【請求項6】
前記4級アンモニウム基を有するスチレンアクリル樹脂は、下記一般式(1)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する、請求項1〜5の何れか一項に記載のトナー。
(一般式(1)中、R
1
〜R
3
は、各々独立に、炭素原子数1以上5以下のアルキル基を表し、R
4
は、水素原子又はメチル基を表し、R
5
は、炭素原子数1以上5以下のアルキレン基を表す。)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、トナーに関する。
続きを表示(約 5,600 文字)【背景技術】
【0002】
電子写真法による画像形成においては、トナー粒子を含むトナーが用いられる。トナー粒子は、例えば、結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子を備える。このようなトナー粒子を用いたトナーは、一成分現像剤として用いられる。
【0003】
一成分現像剤として用いるトナーには、現像性に優れ、優れた画像濃度を有する画像を形成できることが要求される。現像性に優れるトナーとしては、例えば、ポリエステル部位と、ビニルポリマー部位とを有するブロックポリマーを結着樹脂として用いたトナーが提案されている(特許文献1及び2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2004−117958号公報
特開2004−53863号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしならが、特許文献1及び2に記載のトナーは、現像性について更なる改善の余地がある。また、一成分現像剤として用いるトナーには、現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できることも要求されている。
【0006】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像性に優れ、かつ現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できるトナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のトナーは、トナー粒子を含む。前記トナー粒子は、トナー母粒子を備える。前記トナー母粒子は、結着樹脂、磁性粉及び電荷制御剤を含有する。前記結着樹脂は、ブロックポリマーを含む。前記ブロックポリマーは、ポリエステル部位と、ビニルポリマー部位とを有する。前記電荷制御剤は、4級アンモニウム基を有するスチレンアクリル樹脂を含む。前記トナー母粒子における前記電荷制御剤の含有割合は、1.5質量%以上12.0質量%以下である。
【発明の効果】
【0008】
本発明のトナーは、現像性に優れ、かつ現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明のトナーが含むトナー粒子の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、トナーは、トナー粒子の集合体(例えば粉体)である。外添剤は、外添剤粒子の集合体(例えば粉体)である。粉体(より具体的には、トナー粒子の粉体、外添剤粒子の粉体等)に関する評価結果(形状、物性等を示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から粒子を相当数選び取って、それら粒子の各々について測定した値の個数平均である。
【0011】
粉体の体積中位径(D
50
)の測定値は、何ら規定していなければ、ベックマン・コールター株式会社製「コールターカウンターマルチサイザー3」を用いてコールター原理(細孔電気抵抗法)に基づき測定した値である。
【0012】
粉体の個数平均一次粒子径は、何ら規定していなければ、走査型電子顕微鏡を用いて測定した一次粒子の円相当径(ヘイウッド径:一次粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。粉体の個数平均一次粒子径は、例えば100個の一次粒子の円相当径の個数平均値である。なお、粒子の個数平均一次粒子径は、特に断りがない限り、粉体中の粒子の個数平均一次粒子径を指す。
【0013】
帯電性は、何ら規定していなければ、摩擦帯電における帯電性を意味する。摩擦帯電における正帯電性の強さ(又は負帯電性の強さ)は、公知の帯電列などで確認できる。
【0014】
材料の「主成分」は、何ら規定していなければ、質量基準で、その材料に最も多く含まれる成分を意味する。
【0015】
軟化点(Tm)は、何ら規定していなければ、高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)を用いて測定した値である。高化式フローテスターで測定されたS字カーブ(横軸:温度、縦軸:ストローク)において、「(ベースラインストローク値+最大ストローク値)/2」となる温度が、Tm(軟化点)に相当する。
【0016】
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰り返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。
【0017】
<トナー>
本発明の実施形態に係るトナーは、トナー粒子を含む。トナー粒子は、トナー母粒子を備える。トナー母粒子は、結着樹脂、磁性粉及び電荷制御剤を含有する。結着樹脂は、ブロックポリマーを含む。ブロックポリマーは、ポリエステル部位と、ビニルポリマー部位とを有する。電荷制御剤は、4級アンモニウム基を有するスチレンアクリル樹脂(以下、特定スチレンアクリル樹脂と記載することがある)を含む。トナー母粒子における電荷制御剤の含有割合は、1.5質量%以上12.0質量%以下である。
【0018】
本発明のトナーは、例えば正帯電性を有する磁性トナー(一成分現像剤)として、静電潜像の現像に用いることができる。
【0019】
本発明のトナーは、上述の構成を備えることにより、現像性に優れ、かつ現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できる。ここで、現像スリーブ上でのトナー層乱れについて説明する。一成分現像剤を用いた画像形成の際、トナー及び現像スリーブには鏡像力が働く。この鏡像力により、トナーは、現像スリーブに付着する。その結果、トナーを含むトナー層が現像スリーブ上に形成される。トナー層に含まれるトナーは、必要に応じて現像に供される。しかし、トナー及び現像スリーブに働く鏡像力が過度に大きい場合、トナー層に含まれるトナーのうち一部(具体的には、トナー層の厚さ方向において現像スリーブに近い側の領域に存在するトナー)は、現像スリーブに強固に付着し、現像に供されなくなる傾向がある。その結果、トナー層にムラが発生する。このような現象を現像スリーブ上でのトナー層乱れという。現像スリーブ上でのトナー層乱れは、形成される画像の濃度ムラの原因となる。
【0020】
本発明のトナーが現像性に優れ、かつ現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できる理由を以下に説明する。以下の説明では、トナー層の厚さ方向において、現像スリーブ側の方向を「下」と記載し、現像スリーブと反対側の方向を「上」と記載することがある。まず、現像スリーブ上に形成されるトナー層が帯電するメカニズムを説明する。トナー層では、トナー層の最下部に位置するトナー(現像スリーブと直接接触しているトナー)が、現像スリーブと摩擦することで帯電する。そして、帯電した最下部のトナーから隣接する別のトナーへと電荷移動が発生することで、トナー層の上方のトナーも帯電し、最終的にトナー層に含まれる全てのトナーが帯電する。トナー層における電荷の移動速度は、トナーの時定数τ(トナーの電気抵抗及び誘電率の積)に依存する傾向がある。具体的には、時定数τが小さいトナーにより形成されるトナー層は、電荷の移動速度が高く、トナーの帯電量分布が狭小となる(トナー層に含まれる全てのトナーが安定的に帯電している)傾向がある。トナー層に含まれるトナーの帯電量分布が狭小であると、トナーの現像性が増大し、形成される画像の画像濃度が増大する。また、トナー層は、現像ニップ部において、トナーに対して電界が作用し、トナー層に電荷が注入される現象が発生する。時定数τが小さいトナーにより形成されるトナー層は、上述の現象によって多量の電荷が注入される傾向がある。トナー層に多量の電荷が注入されると、トナーの現像性が更に増大する。但し、時定数τが過度に小さいトナーにより形成されたトナー層は、最下部のトナーから現像スリーブへと電荷が抜けることにより帯電量が低下し(帯電緩和)、トナー層の厚さが低下する傾向がある。トナー層の厚さが低下すると、トナーの現像性が低下する。以上から、トナーは、現像性の観点から、時定数τが適度に低いことが好ましい。
【0021】
本発明のトナーにおいて、時定数τは、トナー母粒子における特定スチレンアクリル樹脂の分散性によって主に決定される。具体的には、特定スチレンアクリル樹脂がトナー母粒子に高度に分散しているトナーは、電気抵抗が高くなるため、時定数τが大きい傾向がある。ここで、本発明のトナーが備えるトナー母粒子は、ブロックポリマーを結着樹脂として含有する。ブロックポリマーは、スチレンアクリル樹脂と親和性の高いビニルポリマー部位と、スチレンアクリル樹脂と親和性の低いポリエステル部位とを有する。その結果、ブロックポリマーは、特定スチレンアクリル樹脂が過度に分散することを抑制する。このように、本発明のトナーは、特定スチレンアクリル樹脂及びブロックポリマーを組み合わせて用いることにより、時定数τが適度に低く調整されているため、現像性に優れる。
【0022】
また、トナーは、トナー母粒子における電荷制御剤の含有割合が高いほど時定数τが低くなる傾向がある。そのため、電荷制御剤の含有割合は、ある程度高いことが好ましい。但し、電荷制御剤の含有割合が過度に高いトナーは、過剰に帯電し易く、現像スリーブ上に強固に付着してトナー層乱れを発生させる傾向がある。これに対して、本発明のトナーは、電荷制御剤の含有割合が1.5質量%以上12.0質量%以下であるため、優れた現像性を発揮しつつ、現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生を抑制できる。
【0023】
[時定数τ]
本発明のトナーは、温度20℃、湿度65%HRでの時定数τ(トナーの電気抵抗及び誘電率の積)が0.10秒以上20.00秒以下であることが好ましく、0.50秒以上5.00秒以下であることがより好ましい。本発明のトナーの時定数τを0.10秒以上20.00秒以下とすることで、現像スリーブ上に形成されるトナー層でのトナーの帯電量分布が狭小化する。その結果、本発明のトナーは、より優れた現像性を発揮できる。ここで、本発明のトナーの時定数τは、実施例に記載の方法又はこれに準拠する方法により測定される。本発明のトナーの時定数τは、例えば、結着樹脂の種類、又は電荷制御剤の種類及び含有割合を変更することにより調整することができる。具体的には、トナー母粒子における電荷制御剤の含有割合を高くするほど、本発明のトナーの時定数τは低くなる傾向がある。
【0024】
[等電点]
本発明のトナーは、水中でのゼータ電位測定により測定される等電点(ゼータ電位が0となるpH)が3.00以上5.00以下であることが好ましく、3.00以上4.00以下であることがより好ましい。本発明のトナーの等電点を3.00以上とすることで、現像性をより向上できる。本発明のトナーの等電点を5.00未満とすることで、現像スリーブ上でのトナー層乱れの発生をより効果的に抑制できる。ここで、本発明のトナーの等電点は、実施例に記載の方法又はこれに準拠する方法により測定される。本発明のトナーの等電点は、例えば、電荷制御剤の種類及び含有割合を変更することにより調整することができる。具体的には、トナー母粒子における電荷制御剤の含有割合を高くするほど、本発明のトナーの等電点が高くなる傾向がある。
【0025】
なお、上述の等電点は、現像スリーブ及びトナー間の仕事関数差を示す指標である。詳しくは、トナーの仕事関数は、高精度で測定することが困難である。そこで、トナーの仕事関数と相関する上述の等電点を調整することにより、現像スリーブ及びトナー間の仕事関数差を適切に設計することができる。上述の等電点(ゼータ電位が0となるpH)が3.00以上5.00以下であるトナーは、正帯電性トナーとして適切な帯電性を発揮する傾向がある。
【0026】
以下、トナーの詳細を更に説明する。なお、以下に記載する各成分については、特に断りのない限り、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0027】
[トナー粒子]
図1は、トナーに含まれるトナー粒子1の一例を示す。図1に示すトナー粒子1は、トナー母粒子2と、トナー母粒子2の表面に付着した外添剤とを備える。外添剤は、外添剤粒子3を含む。
【0028】
但し、トナー粒子は、図1に示すトナー粒子1とは異なる構造であってもよい。具体的には、トナー粒子は、外添剤を含んでいなくてもよい。以上、トナー粒子の詳細について、図1を基に説明した。
【0029】
[トナー母粒子]
トナー母粒子は、結着樹脂、磁性紛及び電荷制御剤を含有する。トナー母粒子は、必要に応じて、内添剤(例えば、離型剤及び着色剤の少なくとも1つ)を更に含有してもよい。
【0030】
良好な画像を形成する観点から、トナー母粒子の体積中位径(D
50
)としては、4μm以上9μm以下が好ましい。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

京セラドキュメントソリューションズ株式会社
トナー
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
トナー
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
包装体
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
トナー
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
給送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
電子機器
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
把持機構
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
印刷装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
電子機器
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
電子機器
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
緩衝部材
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
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
表示装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
給紙装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
磁性トナー
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
後処理装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
原稿搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
原稿搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
原稿搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
原稿搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像読取装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像処理装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像読取装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像形成装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
原稿搬送装置
京セラドキュメントソリューションズ株式会社
画像処理装置
続きを見る