(57)【要約】【課題】  電子写真の画像形成装置用トナーを提供する。【解決手段】  トナー帯電量及び帯電分布を安定的に保持し，高温高湿環境条件でトナーの固化によるストリーク，及び現像ローラとトナー層規制装置とでのフィルム化を改善したことを特徴とする電子写真の画像形成装置用トナー。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーレジン，着色剤，離型剤及び帯電制御剤を含む電子写真の画像形成装置用トナーにおいて：
前記バインダーレジンは，トリメシン酸残基を含むポリエステル樹脂であることを特徴とする電子写真の画像形成装置用トナー。
【請求項２】
前記トリメシン酸残基の含有量は，前記バインダーレジンの重量を基準に５〜３０重量％であることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真の画像形成装置用トナー。
【請求項３】
前記バインダーレジンは，マロン酸，コハク酸，アジピン酸及びセバシン酸からなる群から選択された脂肪族ジカルボン酸；またはフタル酸，イソフタル酸及びテレフタル酸からなる群から選択された芳香族ジカルボン酸をさらに含むことを特徴とする，請求項１に記載の電子写真の画像形成装置用トナー。
【請求項４】
前記バインダーレジンの酸価は，１２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真の画像形成装置用トナー。
【請求項５】
前記バインダーレジンの融点（Ｔｍ）は，１３０〜１５０℃であることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真の画像形成装置用トナー。
【請求項６】
請求項１項〜請求項５のうちいずれか１項に記載の現像剤を採用したことを特徴とする，電子写真の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子写真の画像形成装置用トナーに係り，さらに具体的にはトナー帯電量及び帯電分布を安定的に保持し，高温高湿環境条件でトナーの固化によるストリーク（ｓｔｒｅａｋ）及び現像ローラ及びトナー層規制装置でのフィルム化（ｆｉｌｍｉｎｇ）が改善された電子写真の画像形成装置用の非磁性トナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１には，一般的な非接触現像方式電子写真の画像形成装置の一例が概略的に図示されており，その作動方式は下記詳述する通りである。すなわち，帯電装置６によって感光体１が帯電された後，レーザスキャニングユニット（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＬＳＵ）９を介した像露光によって感光体に静電潜像が形成される。トナー４は，トナー供給ローラ３によって現像ローラ２に供給される。現像ローラ２に供給されたトナーは，トナー層規制装置５によって均一な厚さに薄層化されると共に，高摩擦帯電される。トナー層規制装置５を通過したトナーは，感光体１に形成された静電潜像に静電気力によって現像され，現像されたトナーは転写ローラ（図示せず）によって用紙に転写され，定着器（図示せず）によって定着される。また，感光体上の転写後の残留トナー８は，クリーニングブレード７によって清掃される。
【０００３】
上記の通り，帯電→露光→現像→転写→クリーニング→帯電（以後，反復）と続く画像形成方式において，画像形成は，トナー層規制装置を利用して現像領域に搬送されるトナーのＭ／Ａ（ｍｇ／ｃｍ２：トナー層規制装置を通過した後，現像ローラ上で測定した単位面積当たりのトナー重量）及びＱ／Ｍ（μＣ／ｇ：トナー層規制装置を通過した後，現像ローラ上で測定した単位重量当たりトナー帯電量）を調節した後，現像ローラと感光体との間に作用する電界によってなされる。前記工程のうち現像工程は，接触式と非接触式方式とに分かれるが，接触式は，現像ローラと感光体表面とが接触することにより潜像に現像剤が転写される方式を指し，非接触方式は，現像ローラと感光体表面とが一定距離をおいて離隔されており，現像剤は，現像ローラに印加された電圧と感光体の潜像電位との電位差によって発生する電気力により潜像に転写されて現像される方式を意味する。このような現像方式のうち，接触式は感光体及び現像ローラの摩耗問題がある一方，非接触式は装置の耐久性が優秀であって電気力により現像されるために解像度にすぐれるという長所がある。
【０００４】
一般的に，前記のような電子写真方式の画像処理装置において，現像剤というのは，トナーにキャリアが混合された状態を意味するが，キャリアを使用しない場合には，トナー自体を現像剤と呼ぶこともある。非磁性現像剤は，磁力を利用せずに現像剤粒子自らの流動性により移動する現像剤を言い，磁性現像剤は，現像剤内にフェライトなどの磁性物質を混合することによって磁力を利用して移動させるようになっている現像剤を言うが，非磁性現像剤は磁性体を使用しないために価格が低廉であってカラー印刷が可能であるという長所がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０８３１０７号公報
【特許文献２】特開平０５−２８１７８１号公報
【特許文献３】特開昭５８−０１４１４６号公報
【特許文献４】米国特許第６４３６５９９号明細書
【特許文献５】米国特許第６１１７６０７号明細書
【特許文献６】米国特許第５１１６７１３号明細書
【特許文献７】米国特許第５８３０９７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，最近，低エネルギー化，印刷待機時間の短縮などのためのトナーの低温定着特性が要求されており，このために広範囲の優秀な定着特性を有する結着樹脂及び離型剤が使われている。併せて，現像性，耐久性，転写効率向上及び非画像部のｆｏｇ防止などのためにトナー粒子の球形化及びシリカ，ＴｉＯ２などの外挿（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ａｄｄｉｔｉｏｎ）を介したトナー粒子の流動性，帯電特性の向上を図っている。
【０００７】
従来，一般的に使われるトナーの場合に，低温低湿環境のもとでは過帯電が発生し，高温高湿環境のもとでは帯電量低下によって非画像部が汚染されるｆｏｇ，トナー飛散などの問題が発生するなど，環境変化に対するトナー帯電特性の変動性が非常に大きい。さらに，印刷初期には，均一な帯電量及び帯電分布を有するが，放置時に帯電量低下が大きく発生し，長期間にわたる画像印刷時に帯電量減少及び不均一な帯電量分布発生により，画像濃度の低下，ｆｏｇ及びトナー飛散が発生する。
【０００８】
上記問題点を解決し，トナーに均一な帯電性を付与するために，現像ローラ上に薄層のトナー層を形成する方法も可能であるが，トナー層を薄すぎるようにするならば，トナーストレスによるトナー劣化及びトナー帯電量の急激な上昇で現像効率が急激に低下し，これによる画像濃度の低下が発生しやすく，このような現像効率の低下を改善するためにトナー帯電量を下方調節すれば，ｆｏｇの増加及びトナー飛散による汚染問題などが発生する。また，長期作動時にトナーの帯電安定性と均一な帯電量分布とを保持するために，シリカ，ＴｉＯ２などの外挿剤を添加してトナー帯電量を制御できるが，この場合にも印刷作動後半部のｆｏｇ防止，現像性改善などには限界がある実情である。
【０００９】
本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，トナー帯電量及び帯電分布を安定的に保持し，高温高湿環境条件でトナーの固化によるストリーク，及び現像ローラとトナー層規制装置とでのフィルム化を防止可能な，新規かつ改良された電子写真の画像形成装置用トナー，そのトナーを用いた電子写真の画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題を解決するために本発明は，バインダーレジン，着色剤，離型剤及び帯電制御剤（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ａｇｅｎｔ：ＣＣＡ）を含む電子写真の画像形成装置用トナーにおいて，前記バインダーレジンは，トリメシン酸残基を含むポリエステル樹脂であることを特徴とする電子写真の画像形成装置用トナーを提供する。
【００１１】
前記他の技術的課題を解決するために本発明は，前記トナーを採用した電子写真の画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように，本発明によれば，トナー帯電量及び帯電分布を安定的に保持し，高温高湿環境条件でトナーの固化によるストリーク，及び現像ローラとトナー層規制装置とでのフィルム化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００１４】
本発明は，レーザプリンタ，ファクシミリ，複写機のような電子写真の画像形成装置に使われるトナーにおいて，バインダーレジン，着色剤，離型剤及びＣＣＡを含み，前記バインダーレジンは，トリメシン酸残基を含むポリエステル樹脂であることを特徴とする電子写真の画像形成装置用トナーを提供する。
【００１５】
一般的に，電子写真の画像形成装置用トナーに使われうるバインダーレジンとしては，ポリスチレン−コ−ブタジエン，ポリスチレン−コ−アクリロニトリル，変性されたアクリル系ポリマー，ポリビニルアクリレート，スチレン−アルキド樹脂類，ソヤ−アルキル樹脂類，ポリビニルクロライド，ポリビニリデンクロライド，ポリアクリロニトリル，ポリカーボネート類，ポリアクリル酸，ポリアクリレート類，ポリメタアクリレート類，スチレンポリマー類，ポリビニルブチラル，アルキル樹脂類，ポリアミド類，ポリウレタン類，ポリエステル類，ポリスルホン類，ポリエーテル類，ポリケトン類，フェノキシ樹脂類，エポキシ樹脂類，シリコン樹脂類，ポリシロキサン，ポリ（ヒドロキシエーテル）樹脂類，ポリヒドロキシスチレン樹脂類，ノボラック，ポリ（フェニルグリシジルエーテル）−コ−ジシクロペンタジエン，上記言及したポリマーに使われたモノマーの共重合体，及びその組み合わせがあり，そのうちでもポリエステル系樹脂は定着性及び透明性にすぐれてカラー現像剤に適している。
【００１６】
本実施の形態にかかるトナーのうちバインダーレジンは，ジカルボン酸とジオール成分，またはトリメシン酸とジオール成分とのエステル化反応によって形成されたポリエステル樹脂である。
【００１７】
より望ましくは，上記トリメシン酸残基の含有量は，前記バインダーレジンの重量を基準に５〜３０重量％である。
【００１８】
前記ポリエステル化反応に使われるジカルボン酸としては，トナーバインダーレジンの製造に使われる一般的なジカルボン酸が使われ，その非制限的な例としては，脂肪族カルボン酸として，マロン酸，コハク酸，アジピン酸及びセバシン酸などを例に挙げられ，芳香族カルボン酸として，フタル酸，イソフタル酸及びテレフタル酸などを例に挙げられ，ジカルボン酸の含有量は，当業界で一般的に使われる水準である。
【００１９】
また，ジオール成分もトナーバインダーレジンの製造に使われる一般的なジオールが使われ，その非制限的な例としては，エチレングリコール，ブチレングリコール，ビスフェノール−Ａ及びその誘導体などを例に挙げられる。
【００２０】
本実施の形態にかかるバインダーレジンの酸価は，１２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが望ましいが，バインダーレジンの酸価が１２ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合には，ブレードにトナーが付着する傾向が大きくなるという問題点がある。また，前記バインダーレジンの融点（Ｔｍ）は１３０〜１５０℃（ＦＴ条件重量：２０ｋｇｆ，Ｄｉｅ：１ｍｍ，Ｉｎｃ．温度：６℃／分）であることが望ましい。
【００２１】
一方，前記ベンゼントリメシン酸モノマーの分子量は，１００〜３００であることが望ましい。
【００２２】
また，本実施の形態によるトナーは，着色剤をさらに含み，このような着色剤として白黒トナーの場合には，カーボンブラックまたはアニリンブラック（ａｎｉｌｉｎｅ  ｂｌａｃｋ）を使用でき，カラートナーの場合には，着色剤のうち黒色はカーボンブラックを利用し，カラーはイエロー，マゼンタ及びシアン着色剤をさらに含みうる。
【００２３】
上記イエロー着色剤は，縮合窒素化合物，イソインドリノン化合物，アントラキン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｅ）化合物，アゾ金属錯体，アリルイミド化合物が使われる。具体的に，Ｃ．Ｉ．顔料イエロー１２，１３，１４，１７，６２，７４，８３，９３，９４，９５，１０９，１１０，１１１，１２８，１２９，１４７または１６８などが使われうる。
【００２４】
上記マゼンタ着色剤は，縮合窒素化合物，アントラキン，キナクリドン化合物，ナフトール化合物，ベンゾイミダゾール化合物，チオインジゴ化合物またはフェリレン化合物が使われる。具体的に，Ｃ．Ｉ．顔料レッド２，３，５，６，７，２３，４８：２，４８：３，４８：４，５７：１，８１：１，１４４，１４６，１６６，１６９，１７７，１８４，１８５，２０２，２０６，２２０，２２１，または２５４などが使われうる。
【００２５】
上記シアン着色剤は，銅フタロシアニン化合物及びその誘導体またはアントラキン化合物などが使われる。具体的に，Ｃ．Ｉ．顔料ブルー１，７，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，６０，６２，または６６などが使われうる。
【００２６】
このような着色剤は，単独または２種以上の混合物に混合して使われ，色相，彩度，明度，耐候性，トナー中の分散性などを考慮して選択される。
【００２７】
離型性を向上させるための離型剤も，やはり公知の離型剤が使われ，低分子量ポリプロピレン，低分子ポリエチレンなどのポリアルキレンワックス，エステルワックス，カルナウバ（ｃａｒｎａｕｂａ）ワックス，パラフィンワックス，高級脂肪酸，脂肪酸アミドなどを使用でき，その他に感光体を保護して現像特性の劣化を防止して高品質の画像を得るために高級脂肪酸及びその金属塩などを適切に添加することもできる。具体的には，フルオロポリマー，シロキサンポリマー，フルオロシリコンポリマー，ポリシラン，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリアクリレート，ポリ（メチルメタクリレート−コ−メタクリル酸），ウレタン樹脂類，ウレタン−エポキシ樹脂類，アクリル化−ウレタン樹脂類，ウレタン−アクリル系樹脂類，またはその組み合わせが使われうる。
【００２８】
上記負帯電性ＣＣＡは，クロム含有アゾ錯体またはモノアゾ金属錯体のような有機金属錯体またはキレート化合物；クロム，鉄，亜鉛のような金属含有サリチル酸化合物；及び芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との有機金属錯体が使われ，公知のものならば特別に制限されない。また，正帯電性ＣＣＡとしては，ニグロシンとその脂肪酸金属塩などで改質された生成物，トリブチルベンジルアンモニウム１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホネート及びテトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの４級アンモニウム塩を含むオニウム塩などを単独で，または２種以上混合して使用できる。また，本実施の形態によるトナーは，外挿剤として前記バインダーレジン，着色剤，離型剤及びＣＣＡ以外にも他の粒子をさらに含むことができ，例えばシリカ類，酸化チタン類，炭化ケイ素類，アルミナ類，及びその他ポリマービードなどを含むことができる。
【００２９】
そのうち，特にシリカを外挿剤として含む場合，流動性，転写性及び耐久性改善のような効果を得ることができる。前記シリカは１種類以上添加でき，望ましくは２種の異なる粒径を有するシリカを添加できる。この時，添加される２種のシリカのうち粒径の大きいものを第１シリカ，粒径の小さい他の一つを第２シリカと称することができる。前記第１シリカは，３０〜２００ｎｍ範囲の比較的大きい一次粒径を有し，前記第２シリカは，５〜２０ｎｍ範囲の小さい一次粒径を有するようになる。このように，相異なる粒径を有するシリカ粒子を使用するにあたり，第１シリカの主な役割は，スペーサ粒子として耐久によるトナー劣化を防止して転写性を向上させ，第２シリカは，主にトナーに流動性を付与する役割を行う。前記第１及び第２シリカ粒子の使用量は，前記トナー１００重量部を基準にそれぞれ０．１〜３．０重量部を使用でき，前記含有量が０．１重量部未満の場合には，シリカ添加による効果を得難く，３．０重量部を超える場合には，定着性低下，過帯電及びクリーニング不良のような問題があって望ましくない。
【００３０】
本実施の形態によるトナーは，粉砕法はもとより，重合法によっても製造でき，前記外挿剤をトナー粒子に付着させるためには，前記トナー粒子と前記外挿剤とを所定割合で配合し，ヘンシェルミキサなどの撹拌装置に装填して撹拌し，トナー粒子の表面に外挿剤を塗った状態で付着させるか，または両粒子を「ナラハイブリダイザ（Ｎａｒａ  Ｈｙｂｒｉｄｉｚｅｒ）」などの表面改質器に装填して撹拌し，トナー粒子の表面に外挿剤粒子の少なくとも一部分を埋め込んで固着することもできる。
【００３１】
本実施の形態はまた，前記トナーを採用した電子写真の画像形成装置を提供する。本実施の形態によるトナーが採用できる電子写真の画像形成装置は，レーザプリンタ，ファクシミリ，複写機のような一般的な電子写真の画像形成装置を含み，具体的にはレーザビームまたはＬＥＤプリントヘッドタイプのプリンタ，ファクシミリ，複写機及び複合機などをその例に挙げられる。
【００３２】
以下，実施例を挙げて本発明に係る実施形態をさらに詳細に説明するが，本発明に係る実施形態が下記実施例に限定されるものではない。
【００３３】
（実施例）
（本実施の形態によるトナーの製造）
ジオール成分としてビスフェノール−Ａ６０重量％，ジカルボン酸成分としてフタル酸無水物１５重量％，トリカルボン酸成分としてトリメシン酸モノマー１５重量％，着色剤としてカーボンブラック（三菱化学株式会社製）５重量％，ＣＣＡ（オリエントケミカル社製）３重量％，低分子量ポリプロピレンワックス（山陽色素（株）製）２重量％をヘンシェルタイプミキサを利用して予備混合させた。次に，前記混合物をニ軸圧出機に投入し，１３０℃で溶融混合物を圧出して冷却凝固した後，粉砕分級器を利用して平均粒径約８μｍである非処理トナー粒子を得た後，外挿剤として，一次粒径３０〜５０ｎｍ（−３００〜−６００μＣ／ｇ）の第１シリカを１．０重量％，一次粒径７〜１６ｎｍ（−４００〜−８００μＣ／ｇ）の第２シリカを１．０重量％添加して本実施の形態によるトナーを製造した。
【００３４】
（比較例）
トリメシン酸モノマーを添加しないことを除いては，実施例と同じ方法でトナーを製造した。
【００３５】
＜画像評価試験＞
上記実施例と比較例のトナーを対象にして２０ｐｐｍクラスのＬＢＰプリンタを利用して画像を評価した。この画像について画像濃度，フィルム化，ドット再現性（部分的な画像濃度差の発生程度）及びストリークを測定してトナーの性能を評価した。この時，画像濃度は，用紙上の黒色パターンの濃度を濃度計（ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ，ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社）を利用して測定し，フィルム化，ドット再現性及びストリークは肉眼で評価した。現像装置の実施条件は，次の通りであった。
表面電位（Ｖｏ）：−７００Ｖ
潜像電位（ＶＬ）：−１００Ｖ
現像ローラ印加電圧：Ｖｐ−ｐ＝１．８ＫＶ，周波数＝２．０ｋＨｚ，
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ，効率比＝３５％（矩形波）
現像ギャップ：１５０〜４００現像ローラ
（１）アルミニウムの場合
粗度：Ｒｚ＝１〜２．５（ニッケルメッキ後）
（２）ゴムローラの場合（ＮＢＲ系弾性ゴムローラ）
抵抗：１Ｘ１０５〜５ｘ１０６Ω
硬度：５０
トナー：帯電量（ｑ／ｍ）＝−５〜−３０μＣ／ｇ（層規制装置通過後の現像ローラ上で）
面積当たりのトナー量＝０．３〜１．０ｍｇ／ｃｍ２
実施例によるトナー及び比較例によるトナーについての印刷枚数増加による画像評価結果をそれぞれ下記表１及び表２に示した。
【００３６】
（表１）
（実施例によるトナー）
2005173600.tif 000002
【００３７】
（表２）
（比較例によるトナー）
2005173600.tif 000003
画像濃度：
１．１未満＝Ｘ，１．１〜１．３＝△，１．３以上＝○
フィルム化，ドット再現性及びストリーク：
肉眼による判定で問題発生が認識されない場合＝○
肉眼による判定で問題発生が認識されるが激しくない場合＝△
肉眼による判定で問題発生がひどく認識される場合＝Ｘ
【００３８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は，レーザプリンタ，ファクシミリ，複写機等の電子写真の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】一般的な非接触現像方式電子写真の画像形成装置の一例を図示したものである。
【符号の説明】
【００４１】
１        感光体
２        現像ローラ
３        トナー供給ローラ
４        トナー
５        トナー層規制装置
６        帯電装置
７        クリーニングブレード
８        残留トナー
９        ＬＳＵ
【図１】
2005173600.tif 000004