(57)【要約】【課題】長期の印字においても現像ローラ上のトナー薄膜形成が維持され、帯電量が安定化し、高濃度でベタ均一性が良好でカブリのない高画質の画像が得られ、ブレードへの融着や選択現像が防止される非磁性１成分トナーを提供する。現像ローラ、規制ブレード、供給ローラなどが再利用される再生カートリッジに対しても好適に適用することができる。【解決手段】トナー母粒子１００重量部に対して、(Ａ)体積抵抗率１×１０5〜５×１０7Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.３５〜０.６５μｍである無機酸化物粒子０.５〜３重量部、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部、及び、(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部を添加してなることを特徴とする非磁性１成分トナー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー母粒子１００重量部に対して、（Ａ）体積抵抗率１×１０5〜５×１０7Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.３５〜０.６５μｍである無機酸化物粒子０.５〜３重量部、（Ｂ）平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部、及び、（Ｃ）平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部を添加してなることを特徴とする非磁性１成分トナー。
【請求項２】
無機酸化物粒子が、吸油量２５ｍＬ／１００ｇ未満の八面体マグネタイトである請求項１記載の非磁性１成分トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非磁性１成分トナーに関する。さらに詳しくは、本発明は、長期の印字においても現像ローラ上のトナー薄膜形成が維持され、帯電量が安定化し、高濃度でベタ均一性が良好でカブリのない高画質の画像が得られ、ブレードへの融着や選択現像が防止され、特に現像ローラ、規制ブレード、供給ローラなどが再利用される再生カートリッジに好適に適用することができる非磁性１成分トナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成方法においては、感光体を一様に帯電させ、次いで感光体を露光して露光部分の電荷を消散させることにより静電荷的な潜像を形成し、静電荷像にトナーを付着させることにより可視化して現像し、可視化像を紙などの材料に転写し、転写された像を加熱などの手段により定着させる。現像方式には、磁性又は非磁性トナー１種類のみを用いる１成分方式と、トナーとキャリアの２種類の粉体を用いる２成分方式がある。１成分方式の現像法は、装置の小型化、簡略化が可能であり、特に非磁性１成分トナーは、鮮やかなカラートナーが可能であるという特徴を有する。
非磁性１成分現像の画像形成装置においては、長期の印字における現像ローラ上のトナーの帯電量の均一化のために、トナー母粒子に疎水化シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化スズなどの金属酸化物、ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂微粉子などが添加されている。近年にいたり、再生カートリッジが、高品質化と地球環境保護の観点から普及してきた。しかし、再生カートリッジには、現像ローラ、規制ブレード、供給ローラなどを再利用する場合、これらの部材の劣化で印字不良が発生するという問題がある。例えば、現像ローラでは、ローラ表面の劣化やトナー含有物質による汚染のために、トナー搬送が不良となり、ベタ画像のカスレ、帯電不良によるカブリなどが発生する。規制ブレードでは、現像ローラとの接触部の摩耗のために、トナーの帯電不良によるカブリが発生する。また、金属製の規制ブレードの場合は、金属のひび割れを生じ、そこを起点にブレードへのトナーの融着が起こる。供給ローラは、材質がスポンジで構成されることが多く、スポンジの表面が破損して、現像ローラへのトナー供給不良でベタ画像のムラが発生する。また、未現像トナーの剥離性が低下し、トナー層の厚さが増大して帯電不良となり、現像ローラのトルクが上昇し、ギアの破損という最悪の事態に至る場合もある。
トナー母粒子への無機微粒子の添加によりトナーを改質する試みが、さまざまになされている。例えば、均一な摩擦帯電性を効率よく立ち上げ、高画質画像を達成できる現像剤として、母体粒子の表面に異種元素を含有する酸化亜鉛を担持した微粒子が存在し、Ｚｎ／母体粒子の質量比が０.０１〜２、異種元素／Ｚｎのモル比が０.００１〜０.３、体積平均径が０.１〜５μｍ、粒径５μｍ以上の粒子が３個数％未満、抵抗が１×１０9Ωｃｍ以下である現像剤が提案されている（特許文献１）。実施例では、磁性１成分現像システムと２成分現像システムが例示されているが、非磁性１成分現像に適用すると、長期の画像印字においてブレード融着が発生するおそれがある。
また、長期の連続印字においても画像濃度が低下せず、回収トナーを再利用できる１成分現像剤の現像方法として、体積固有抵抗１×１０15Ω・ｃｍ以上の熱可塑性樹脂、体積固有抵抗１×１０5〜１×１０12Ω・ｃｍの帯電安定剤、着色剤、体積固有抵抗１×１０5〜１×１０8Ω・ｃｍ、平均粒径０.０５〜１.０μｍの金属酸化物微粒子０.０５〜５重量％を含有する１成分トナーを用いる方法が提案されている（特許文献２）。この方法では、トナー電荷リークにより帯電量を調整し、画像濃度の安定化を図っているが、実施例は５００枚までの印字結果が開示されているだけで、長期の画像印字においては問題が残る。また、部材が劣化した再生カートリッジに適用すると、ベタ画像のムラ、カブリ、ブレード融着の問題が発生して使用することができない。
カブリが少なく、黒ベタ再現性に優れ、転写性が良好な画像特性に優れる非磁性１成分現像用トナーとして、Ａｌ2Ｏ3含有量が９０重量％以上であるアルミナ粒子、疎水性シリカ粒子及び磁性粉が、トナー粒子の表面に付着してなる非磁性１成分現像用トナーが提案されている（特許文献３）。その効果として、トナー個々の粒子の摩擦帯電安定化による画質向上が挙げられているが、アルミナは純度と粒子径の規定、マグネタイトは粒子径のみの規定なので、長期の画像印字においてブレード融着や、所定の粒度のトナーのみが選択的に現像され、長期の印字においてトナーホッパーに残るトナーの粒度分布が大きく変化する選択現像が発生し、非磁性１成分トナーとして改良の余地がある。また、再生カートリッジには、上記の問題が著しく使用することができない。
【特許文献１】特開２００３−５７８７２号公報
【特許文献２】特開平６−１７５３９２号公報
【特許文献３】特開２００１−３１８４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、長期の印字においても現像ローラ上のトナー薄膜形成が維持され、帯電量が安定化し、高濃度でベタ均一性が良好でカブリのない高画質の画像が得られ、ブレードへの融着や選択現像が防止され、特に現像ローラ、規制ブレード、供給ローラなどが再利用される再生カートリッジに好適に適用することができる非磁性１成分トナーを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、トナー母粒子に体積抵抗率１×１０5〜５×１０7Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.３５〜０.６５μｍである無機酸化物粒子と、平均一次粒子径の小さい疎水性シリカと、平均一次粒子径の大きい疎水性シリカを添加することにより、長期間の印字においても安定して良好な画像が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）トナー母粒子１００重量部に対して、(Ａ)体積抵抗率１×１０5〜５×１０7Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.３５〜０.６５μｍである無機酸化物粒子０.５〜３重量部、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部、及び、(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部を添加してなることを特徴とする非磁性１成分トナー、及び、
（２）無機酸化物粒子が、吸油量２５ｍＬ／１００ｇ未満の八面体マグネタイトである(１)記載の非磁性１成分トナー、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の非磁性１成分トナーは、(Ａ)体積抵抗率が低く、個数平均粒径が０.３５〜０.６５μｍで、粒径の大きい粒子の含有量が少ない無機酸化物粒子、(Ｂ)平均一次粒子径の小さい疎水性シリカ及び(Ｃ)平均一次粒子径の大きい疎水性シリカをトナー母粒子に添加することにより、容易に製造することができ、トナー凝集度が低く流動性が良好であり、長期間にわたって安定して高画質の印字画像を得ることができる。本発明の非磁性１成分トナーは、ローラやブレードなどへの融着が防止され、現像ローラ、規制ブレード、供給ローラなどが再利用される再生カートリッジに好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の非磁性１成分トナーは、トナー母粒子１００重量部に対して、(Ａ)体積抵抗率１×１０5〜５×１０7Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.３５〜０.６５μｍである無機酸化物粒子０.５〜３重量部、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部、及び、(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部を添加してなる非磁性１成分トナーである。
本発明に用いる(Ａ)無機酸化物粒子としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化銅、酸化鉄、酸化セリウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどの粒子を挙げることができる。これらの中で、酸化鉄粒子を好適に用いることができ、マグネタイトをより好適に用いることができ、八面体マグネタイトをさらに好適に用いることができる。八面体マグネタイトは、マグネタイトの中で体積抵抗率が最も低く、少量の添加により非磁性１成分トナーの性能を効果的に改良することができる。本発明に用いるマグネタイトは、ＪＩＳ Ｋ ５１０１にしたがってあまに油を用いて測定した吸油量が、２５ｍＬ／１００ｇ未満であることが好ましい。吸油量２５ｍＬ／１００ｇ未満のマグネタイトは、凝集体が少ないので、非磁性１成分トナーの添加剤として好適に用いることができる。
【０００７】
本発明に用いる(Ａ)無機酸化物粒子は、体積抵抗率が１×１０5〜５×１０7Ω・ｃｍであり、より好ましくは１×１０6〜３×１０7Ω・ｃｍである。体積抵抗率が１×１０5Ω・ｃｍ未満であると、トナー粒子の帯電量が低下し、カブリが発生するおそれがある。体積抵抗率が５×１０7Ω・ｃｍを超えると、長期間の印字において帯電量の上昇を抑制することができず、供給ローラの剥離性が不十分でトナーの入れ替わりがなく、選択現像とブレード融着が生ずるおそれがあり、また、トナー粒子の帯電電位が高くなりすぎて、濃度低下やベタ画像にムラが生ずるおそれがある。
本発明において、(Ａ)無機酸化物粒子の個数平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したトナー粒子の表面に付着した無機酸化物粒子５０個について求めた値である。本発明に用いる無機酸化物粒子は、個数平均粒径が０.３５〜０.６５μｍであり、より好ましくは０.４５〜０.６０μｍである。無機酸化物粒子の平均一次粒子径は０.３５μｍ未満でも良く、トナーに外添したときに凝集した状態でトナー表面に存在し、そのときの個数平均粒径が０.３５〜０.６５μｍであれば良い。無機酸化物粒子の個数平均粒径が０.３５μｍ未満であると、粒径が小さすぎてトナー粒子間のスペーサにならず、トナー粒子同士の摩擦帯電が生じて帯電が不均一化し、カブリを生ずるおそれがあり、また、トナー粒子と現像ローラ間の付着力を抑制することができず、供給ローラの剥離性が不十分となり、選択現像とブレード融着が生ずるおそれがある。無機酸化物粒子の個数平均粒径が０.６５μｍを超えると、トナー粒子から遊離しやすく、無機酸化物粒子を添加した効果が十分に発現しないおそれがある。
【０００８】
本発明に用いる無機酸化物粒子は、粒径０.８μｍ以上の粒子が２５個数％未満であることが好ましく、２２個数％未満であることがより好ましい。本発明において、(Ａ)無機酸化物粒子の粒径０.８μｍ以上の粒子の個数％は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したトナー粒子の表面に付着した無機酸化物粒子５０個について求めた値である。粒径０.８μｍ以上の粒子が２５個数％以上であると、トナー粒子から遊離する無機酸化物粒子が多くなり、無機酸化物粒子を添加した効果が十分に発現しないおそれがある。
本発明において、(Ａ)無機酸化物粒子の添加量は、トナー母粒子１００重量部に対して０.５〜３重量部であり、より好ましくは１〜２重量部である。無機酸化物粒子の添加量がトナー母粒子１００重量部に対して０.５重量部未満であると、トナー粒子間スペーサとして不十分なため、トナー粒子同士の摩擦帯電が生じて帯電が不均一化し、カブリを生ずるおそれがある。無機酸化物粒子の添加量がトナー母粒子１００重量部に対して３重量部を超えると、感光体表面の摩耗が激しかったり、トナーの流動性が悪化し、現像ローラへの搬送が不良となるおそれがある。
本発明においては、(Ａ)無機酸化物粒子として、シリコーンオイルやシランカップリング剤などで表面処理した無機酸化物粒子を使用することができる。
【０００９】
本発明の非磁性１成分トナーにおいては、トナー母粒子１００重量部に対して、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満、より好ましくは平均一次粒子径７ｎｍ以上２０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部、より好ましくは０.４〜２重量部を添加する。トナー母粒子に平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカを添加することにより、非磁性１成分トナーの流動性を向上することができる。疎水性シリカの平均一次粒子径が５ｎｍ未満であると、疎水性シリカがトナー母粒子に埋め込まれ、流動性向上効果が十分に発現しないおそれがある。平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカの添加量がトナー母粒子１００重量部に対して０.３重量部未満であると、非磁性１成分トナーの流動性が向上せず、現像ローラへの搬送が不良となるおそれがあり、この傾向は再利用品において特に顕著に現れるおそれがある。平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカの添加量がトナー母粒子１００重量部に対して３重量部を超えると、トナー粒子の帯電電位が高くなりすぎて、濃度低下やベタ画像にムラが発生するおそれがある。
【００１０】
本発明の非磁性１成分トナーにおいては、トナー母粒子１００重量部に対して、(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満、より好ましくは平均一次粒子径３５ｎｍ以上６０ｎｍ未満の疎水性シリカ０.３〜３重量部、より好ましくは０.６〜２重量部を添加する。トナー母粒子に平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカを添加することにより、疎水性シリカのトナー母粒子への埋没を防止でき、長期の繰り返しの画像形成においても良好な画像品質が得られる。疎水性シリカの平均一次粒子径が８０ｎｍを超えると、疎水性シリカがトナー母粒子から遊離して、耐久性向上効果が十分に発現しないおそれがある。平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカの添加量がトナー母粒子１００重量部に対して０.３重量部未満であると、耐久性が向上せず、ブレード融着が発生しやすくなるおそれがある。平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカの添加量がトナー母粒子１００重量部に対して３重量部を超えると、非磁性１成分トナーの流動性が低下するおそれがある。
本発明において、疎水性シリカとして、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカのみを添加すると、疎水性シリカのトナー母粒子への埋没を防止できず、長期の繰り返しの画像形成において安定した画像品質が得られず、また、ブレード融着も発生しやすくなるおそれがある。本発明において、疎水性シリカとして、(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカのみを添加すると、非磁性１成分トナーの流動性が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明に用いるシリカの製造方法に特に制限はなく、例えば、乾式法シリカ、湿式沈降法シリカ、湿式ゲル法シリカなどのいずれをも用いることができる。本発明に用いる疎水性シリカは、これらのシリカを、シランカップリング剤、シリコーンオイルなどを用いて表面処理することにより製造することができる。シランカップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルアミノシランなどのアミン官能シラン、(３−グリシジルオキシプロピル)トリメトキシシランなどのエポキシ官能シラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト官能シランなどを挙げることができる。
本発明に用いるトナー母粒子の製造方法に特に制限はなく、例えば、バインダー樹脂、着色剤、電荷制御剤、離型剤などを溶融混練し、粉砕し、分級により粗粒子と微粒子を除去して粒径分布を狭くして、トナー母粒子とすることができる。バインダー樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ケトン樹脂、マレイン酸樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体などを挙げることができる。本発明方法に用いるバインダー樹脂は、ガラス転移温度が５０〜７５℃であることが好ましく、５５〜７０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が５０℃未満であると、非磁性１成分トナーの保存性が低下するおそれがある。ガラス転移温度が７５℃を超えると、非磁性１成分トナーの低温定着性が不十分となるおそれがある。着色剤としては、例えば、カーボンブラック、四三酸化鉄、パーマネントイエロー、キナクリドン、銅フタロシアニンなどを挙げることができる。電荷制御剤としては、例えば、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ヒドロキシカルボン酸、モノアゾ金属化合物、含金属サリチル酸系化合物などの負帯電性電荷制御剤や、トリフェニルメタン染料、ニグロシン、４級アンモニウム塩などの正帯電性電荷制御剤などを挙げることができる。離型剤としては、例えば、カルナウバワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エステル系ワックスなどを挙げることができる。
【００１２】
本発明において、バインダー樹脂、着色剤、電荷制御剤、離型剤などを溶融混練する方法に特に制限はなく、例えば、これらの材料をリボン型混合機、二重円錐型混合機、高速混合機、円錐型スクリュー混合機などを用いてあらかじめ混合したのち、バンバリーミキサー、二軸混練押出機、３本ロールなどを用いて溶融混練することができる。溶融混練物は、冷却後、粉砕される。用いる粉砕機としては、例えば、インパクトクラッシャー、ハンマークラッシャーなどの衝撃式粉砕機、ロッドミル、ボールミルなどの打撃式粉砕機、カウンタージェットミルなどの圧縮空気源を利用したジェット式粉砕機などを挙げることができる。粉砕された粒子は、分級することにより粗粒子と微粒子を除いて粒径分布の狭いトナー粒子とすることが好ましい。分級する方法に特に制限はなく、例えば、気流式分級装置などを用いて分級することができる。
本発明において、トナー母粒子に、(Ａ)無機酸化物粒子、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカ及び(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカを添加、混合する方法に特に制限はなく、例えば、水平円筒型混合機、撹拌羽根付きＶ型混合機、二重円錐型混合機、振動回転型混合機、短軸リボン型混合機、複軸パドル型混合機、回転鋤型混合機、二軸遊星撹拌型混合機、円錐スクリュー型混合機、高速撹拌型混合機、回転円盤型混合機、ローラ付き回転容器型混合機、撹拌付き回転容器型混合機、高速楕円ロータ型混合機、気流撹拌型混合機、無撹拌型混合機などを用いて添加、混合することができる。これらの中でも、高速撹拌型混合機［三井鉱山(株)、ヘンシェルミキサー(登録商標)］で羽根の周速３０ｍ／ｓ以上で混合することが好ましい。トナー母粒子に、(Ａ)無機酸化物粒子、(Ｂ)平均一次粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の疎水性シリカ及び(Ｃ)平均一次粒子径３０ｎｍ以上８０ｎｍ未満の疎水性シリカを添加して混合することにより、無機酸化物粒子と平均一次粒子径の異なる２種類の疎水性シリカは、トナー母粒子の表面に付着する。
本発明の非磁性１成分現像用トナーは、長期間の印字においても、現像ローラ上のトナー薄膜形成が維持され、帯電量が安定化し、高濃度でベタ均一性が良好でカブリもなく、ブレード融着や選択現像が防止される。本発明の非磁性１成分トナーは、特に再生カートリッジにおいて、現像ローラや規制ブレードや供給ローラが再利用される場合にも、良好な画像品質が得られる。
【実施例】
【００１３】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例において、評価は下記の方法により行った。
（１）バインダー樹脂の軟化温度
ＪＩＳ Ｋ ７１９９に規定するキャピラリーレオメータ［(株)島津製作所、ＣＦＴ−５００Ｃ］を用い、シリンダ内径１１.３２９ｍｍ、キャピラリーダイ内径１ｍｍ、長さ１ｍｍとし、シリンダ内に樹脂１.０ｇを充填し、ピストンに荷重９８Ｎをかけ、５０℃から５℃／分で昇温し、充填された樹脂の２分の１が流出したときの温度をフローテスタＴ1/2とする。
（２）吸油量
ＪＩＳ Ｋ ５１０１にしたがって、あまに油を用いて測定する。
（３）外添の無機酸化物の体積抵抗率
両端が金属で構成された直径１.２９ｍｍの円筒状容器にトナー１.０ｇを充填し、タッピングを３回行ったのち、電圧１００Ｖを印加して測定する。
（４）トナー粒子表面上の無機酸化物の粒子径
走査型電子顕微鏡［日本電子(株)、ＪＳＭ−５２００］により、トナー表面に付着する無機酸化物５０個の粒子径を調べ、個数平均と、０.８μｍ以上の粒子の割合を求める。
（５）トナーの凝集度
パウダーテスター［ホソカワミクロン(株)］を用いて、１００メッシュ、２００メッシュ、４４０メッシュの篩を３段重ねにし、最上位置の１００メッシュ篩にトナー５ｇを載置し、１５秒間振動させたのち、各篩の上のトナー重量を測定し、次式により凝集度を算出する。
凝集度（％）＝{[５×(１００メッシュ残量)＋３×(２００メッシュ残量)＋(４４０メッシュ残量)］／(５×５)}×１００
（６）画像濃度
マクベス濃度計［マクベス社、ＲＤ−１９］を用いて測定する。
○：１.１１以上（良好）
△：１.０５以上１.１１未満（実用上問題ない）
×：１.０５未満（不良）
（７）ベタ均一性
目視により判定する。
○：全く濃淡がない（良好）
△：ベタ印字画像を透かして見たときに濃淡が確認される（実用上問題ない）
×：明らかに濃淡が確認される（不良）
（８）カブリ
ＪＩＳ Ｐ ８１５２にしたがって、色彩色差計［ミノルタ(株)］を用いて未使用紙の反射率と画像白地部の反射率を測定し、その差を求める。
○：１.０％未満（良好）
△：１.０％以上２.０％未満（実用上問題ない）
×：２.０％以上（不良）
（９）トナー消費量
Ａ４版用紙６,０００枚に印字率５％で印字し、印字試験前と印字試験後のカートリッジ現像器ユニットの重量差から使用されたトナー量を算出し、印字枚数で除する。
○：２６ｍｇ／枚未満（良好）
△：２６ｍｇ／枚以上２９ｍｇ／枚未満（実用上問題ない）
×：２９ｍｇ／枚以上（不良）
（１０）ブレード融着
画像上の白抜けの縦スジを目視により観察し、縦スジ発生までの印字用紙枚数を記録する。また、評価終了後にドクターブレードを観察し、トナーの融着物（固着物）の有無を確認し、融着物がある場合は、画像上の白抜けの位置と一致するか確認する。
（１１）現像ローラ上のトナー搬送量
現像ローラ上のトナーを１ｃｍ×５ｃｍのメンディングテープ［ニチバン製］で採取して、トナー重量を測定し、測定値を５ｃｍ2で除して、単位面積当たりのトナー搬送量を算出する。
（１２）選択現像
印字試験前と６,０００枚印字後のトナーの体積平均粒径を、コールターマルチサイザーII［コールター社］を用いてアパチャー径１００μｍのアパチャーチューブを使用して測定し、試験前後の体積平均粒径の差を評価する。
○：体積平均粒径の差１.０μｍ未満（良好）
△：体積平均粒径の差１.０μｍ以上２.０μｍ未満（実用上問題ない）
×：体積平均粒径の差２.０μｍ以上（トナー消費量増加、ベタ均一性悪化により、実用上問題あり）
【００１４】
実施例１
ポリエステル樹脂［数平均分子量４,０００、重量平均分子量２０６,０００、酸価５.５ｍｇKOH／ｇ、ガラス転移温度６１℃、フローテスタＴ1/2１３６℃］９１.６重量部、カーボンブラック［キャボット社、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ］５.０重量部、電荷制御剤［オリエント化学工業(株)、Ｅ−３０４］０.９重量部及び離型剤［三洋化成工業(株)、ユーメックス１１０ＴＳ］２.５重量部を予め高速撹拌混合機［三井鉱山(株)、ヘンシェルミキサー(登録商標)］を用いて混合し、得られた混合物を二軸押出機［(株)池貝、ＰＣＭ３０］を用いて１５０℃で溶融混練したのち、ジェット式粉砕機［ホソカワミクロン(株)、カウンタージェットミル］で体積平均粒径９μｍに粉砕し、気流式分級装置［日鉄鉱業(株)、エルボージェットＥＪ−ＰＵＲＯ］を用いて粗粉と微粉を分級し、粒度分布が狭いトナー母粒子を得た。
このトナー母粒子１００重量部、八面体マグネタイト［体積抵抗率１.４×１０7Ω・ｃｍ、吸油量１９.２ｍＬ／１００ｇ］１.５重量部、疎水性シリカ［キャボット社、ＴＳ−５３０、平均一次粒子径７ｎｍ、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理］０.５重量部及び疎水性シリカ［日本アエロジル(株)、ＲＸ−５０、平均一次粒子径４０ｎｍ、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理］１.０重量部をヘンシェルミキサー［三井鉱山(株)］を用いて周速４０ｍ／ｓ相当の回転数で混合し、さらに２００メッシュスクリーンを備えた超音波振動篩を通して、非磁性１成分トナーを得た。
走査型電子顕微鏡［日本電子(株)、ＪＳＭ−５２００］を用いてトナー粒子の表面上の八面体マグネタイトの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.５５μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子２０個数％であった。トナーの凝集度は、２７.７％であった。
非磁性１成分現像方式のレーザープリンタ［Ｓａｍｓｕｎｇ社、ＭＬ−２１５０］を用いて、先ず純正カートリッジにてＡ４版用紙に印字率５％の画像パターンの３枚連続印字と３０秒間の休止を繰り返す３枚間欠モードで６,０００枚印字したのち、カートリッジを分解、清掃して再度組み立てて上記の非磁性１成分トナー２２０ｇを充填し、３枚間欠モードで印字して、初期、３,０００枚目及び６,０００枚目に評価を行った。
画像濃度は、初期１.５２、３,０００枚目１.５４、６,０００枚目１.５０であった。ベタ均一性は、初期と３,０００枚目は良好であり、６,０００枚目は実用上問題ないレベルではあるがやや不良であった。カブリは、初期０.４２％、３,０００枚目０.３９％、６,０００枚目０.７７％であった。トナー消費量は、２５.４ｍｇ／枚であった。画像上に白抜けの縦スジはなく、ブレード融着は発生しなかった。現像ローラ上のトナー搬送量は、初期０.６６ｍｇ／ｃｍ2、３,０００枚目０.６２ｍｇ／ｃｍ2、６,０００枚目０.６６ｍｇ／ｃｍ2であった。トナー粒子の体積平均粒径は、印字試験開始前９.２μｍ、６,０００枚の印字試験終了後１０.１μｍであった。
【００１５】
比較例１
八面体マグネタイトの代わりに、チタン酸バリウム［体積抵抗率１.０×１０8Ω・ｃｍ］１.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上のチタン酸バリウムの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.７０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子２７個数％であった。トナーの凝集度は、３７.９％であった。
印字試験において、２,０００枚目にブレード融着が発生したために、試験を中止した。初期において、画像濃度は１.５４、ベタ均一性は良好、カブリは０.３１％、２,０００枚までのトナー消費量は２４.５ｍｇ／枚、現像ローラ上のトナー搬送量は０.６０ｍｇ／ｃｍ2であった。
比較例２
八面体マグネタイトの代わりに、チタン酸バリウム［体積抵抗率１.２×１０9Ω・ｃｍ］１.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上のチタン酸バリウムの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.６０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子１０個数％であった。トナーの凝集度は、４４.６％であった。
画像濃度は、初期１.５４、３,０００枚目１.５３、６,０００枚目１.５１であった。ベタ均一性は、初期は良好であり、３,０００枚目は実用上問題ないレベルではあるがやや不良であり、６,０００枚目は不良であった。カブリは、初期０.５３％、３,０００枚目０.５６％、６,０００枚目０.８０％であった。トナー消費量は、２４.１ｍｇ／枚であった。画像上に白抜けの縦スジはなく、ブレード融着は発生しなかった。現像ローラ上のトナー搬送量は、初期０.６４ｍｇ／ｃｍ2、３,０００枚目０.７４ｍｇ／ｃｍ2、６,０００枚目０.７６ｍｇ／ｃｍ2であった。トナー粒子の体積平均粒径は、印字試験開始前９.１μｍ、６,０００枚の印字試験終了後１０.８μｍであった。
【００１６】
比較例３
無機酸化物粒子として、球形マグネタイト［体積抵抗率４.３×１０10Ω・ｃｍ、吸油量１７.０ｍＬ／ｇ、シリコーンオイルにより表面処理］１.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上の球形マグネタイトの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.２０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子５個数％であった。トナーの凝集度は、３５.２％であった。
印字試験において、初期からカブリが激しく、２５０枚目でも良くならないので、試験を中止した。初期において、画像濃度は１.４４、ベタ均一性は実用上問題ないレベルではあるがやや不良、カブリは２.１７％、現像ローラ上のトナー搬送量は０.６４ｍｇ／ｃｍ2であった。
比較例４
無機酸化物粒子として、不定形マグネタイト［チタン工業(株)、ＲＢ−ＢＬ、体積抵抗率１.０×１０6Ω・ｃｍ、吸油量１９.０ｍＬ／ｇ］３.０重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上の不定形マグネタイトの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.８０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子５０個数％であった。トナーの凝集度は、３９.６％であった。
印字試験において、５,０００枚目にブレード融着が発生したが、そのまま６,０００枚目まで試験を継続した。画像濃度は、初期と３,０００枚目は１.４６、６,０００枚目１.２７であった。ベタ均一性は、初期は良好であり、３,０００枚目は実用上問題ないレベルではあるがやや不良であり、６,０００枚目は不良であった。カブリは、初期０.８２％、３,０００枚目０.７６％、６,０００枚目１.３９％であった。トナー消費量は、３０.２ｍｇ／枚であった。現像ローラ上のトナー搬送量は、初期０.５４ｍｇ／ｃｍ2、３,０００枚目０.６０ｍｇ／ｃｍ2、６,０００枚目０.７２ｍｇ／ｃｍ2であった。トナー粒子の体積平均粒径は、印字試験開始前９.２μｍ、６,０００枚の印字試験終了後１２.５μｍであった。
比較例５
無機酸化物粒子として、酸化チタン［体積抵抗率１.２×１０6Ω・ｃｍ］１.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上の酸化チタンの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.３０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子７個数％であった。トナーの凝集度は、２５.７％であった。
印字試験において、３,０００枚目にブレード融着が発生したので、試験を中止した。画像濃度は、初期１.５１、３,０００枚目１.５２であった。ベタ均一性は、初期は良好であり、３,０００枚目は実用上問題ないレベルではあるがやや不良であった。カブリは、初期０.６３％、３,０００枚目０.７１％であった。３,０００枚までのトナー消費量は、２９.４ｍｇ／枚であった。現像ローラ上のトナー搬送量は、初期０.６０ｍｇ／ｃｍ2、３,０００枚目０.６６ｍｇ／ｃｍ2であった。
【００１７】
比較例６
実施例１で調製したトナー母粒子１００重量部に、八面体マグネタイト［体積抵抗率１.４×１０7Ω・ｃｍ、吸油量１９.２ｍＬ／１００ｇ］１.５重量部と疎水性シリカ［キャボット社、ＴＳ−５３０、平均一次粒子径７ｎｍ、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理］１.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上の八面体マグネタイトの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.５５μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子２０個数％であった。トナーの凝集度は、２１.０％であった。
印字試験において１,０００枚目でブレード融着が発生したため、試験を中止した。画像濃度は、初期１.５３であった。ベタ均一性は、初期は良好であり、カブリは、初期０.５９％であった。現像ローラ上のトナー搬送量は、初期０.６４ｍｇ／ｃｍ2であった。
比較例７
実施例１で調製したトナー母粒子１００重量部に、八面体マグネタイト［体積抵抗率１.４×１０7Ω・ｃｍ、吸油量１９.２ｍＬ／１００ｇ］１.５重量部と疎水性シリカ［日本アエロジル(株)、ＲＸ−５０、平均一次粒子径４０ｎｍ、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理］１.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、非磁性１成分トナーを製造し、印字試験を行った。
走査型電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面上の八面体マグネタイトの粒径を観察したところ、個数平均粒径０.５５μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子２０個数％であった。トナーの凝集度は、４８.２％であった。
画像濃度は、初期１.４１、３,０００枚目１.３６、６,０００枚目１.１７であった。ベタ均一性は、初期は実用上問題ないレベルであり、３,０００枚目と６,０００枚目は不良であった。カブリは、初期０.２２％、３,０００枚目０.３８％、６,０００枚目０.３４％であった。トナー消費量は、１９.６ｍｇ／枚であった。ブレード融着は、発生しなかった。現像ローラ上のトナー搬送量は、初期０.４４ｍｇ／ｃｍ2、３,０００枚目０.３８ｍｇ／ｃｍ2、６,０００枚目０.３４ｍｇ／ｃｍ2であった。トナー粒子の体積平均粒径は、印字試験開始前９.１μｍ、６,０００枚の印字試験終了後１０.６μｍであった。
実施例１及び比較例１〜７の無機酸化物及び疎水性シリカの性状と添加量を第１表に、得られた非磁性１成分トナーの試験結果を第２表に示す。
【００１８】
【表１】
2007164082.tif 000002
【００１９】
【表２】
2007164082.tif 000003
【００２０】
第１表及び第２表に見られるように、トナー母粒子１００重量部に、体積抵抗率１.４×１０7Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.５５μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子２０個数％の八面体マグネタイト１.５重量部、平均一次粒子径７ｎｍの疎水性シリカ０.５重量部及び平均一次粒子径４０ｎｍの疎水性シリカ１.０重量部を添加した実施例１の非磁性１成分トナーは、凝集度が小さく、６,０００枚の印字試験において、画像濃度が１.５０〜１.５４で安定し、ベタ均一性は３,０００枚までは良好で、６,０００枚でも実用上問題ないレベルであり、カブリは発生せず、トナー消費量が少なく、ブレード融着が発生せず、トナー搬送量は０.６２〜０.６６ｍｇ／ｃｍ2で安定し、６,０００枚印刷後の体積平均粒径の増加は０.９μｍである。
これに対して、八面体マグネタイトの代わりに、体積抵抗率１.０×１０8Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.７０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子２７個数％のチタン酸バリウムを添加した比較例１の非磁性１成分トナーは、トナー凝集度が大きく、２,０００枚でブレード融着が発生している。体積抵抗率１.２×１０9Ω・ｃｍのチタン酸バリウムを添加した比較例２の非磁性１成分トナーは、トナー凝集度が大きく、印刷枚数が増すとベタ均一性が低下し、トナー搬送量が増加し、６,０００枚印刷後の体積平均粒径の増加が１.７μｍとやや大きい。
無機酸化物粒子として、体積抵抗率４.３×１０10Ω・ｃｍ、個数平均粒径０.２０μｍの球形マグネタイトを添加した比較例３の非磁性１成分トナーは、トナー凝集度が大きく、印刷初期にカブリが発生している。体積平均粒径０.８０μｍ、粒径０.８μｍ以上の粒子５０個数％の不定形マグネタイトを添加した比較例４の非磁性１成分トナーは、トナー凝集度が大きく、画像濃度が薄く、印刷枚数が増すとベタ均一性が低下し、トナー搬送量が増加し、トナー消費量が多く、５,０００枚でブレード融着が発生し、６,０００枚印刷後の体積平均粒径の増加が３.３μｍであって大きい。体積平均粒径０.３０μｍの酸化チタンを添加した比較例５の非磁性１成分トナーは、３,０００枚でブレード融着が発生している。
疎水性シリカとして、平均一次粒子径７ｎｍの疎水性シリカのみを添加した比較例６の非磁性１成分トナーは、初期の濃度、カブリとも良好であるが、１,０００枚でブレード融着が発生したため、試験を中止した。平均一次粒子径４０ｎｍの疎水性シリカのみを添加した比較例７の非磁性１成分トナーは、流動性が悪く、初期から現像ローラ上のトナー搬送が不十分で、低濃度やベタ均一性が不良となる結果である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の非磁性１成分トナーは、(Ａ)体積抵抗率が低く、個数平均粒径が０.３５〜０.６５μｍで、粒径の大きい粒子の含有量が少ない無機酸化物粒子、(Ｂ)平均一次粒子径の小さい疎水性シリカ及び(Ｃ)平均一次粒子径の大きい疎水性シリカをトナー母粒子に添加することにより、容易に製造することができ、トナー凝集度が低く流動性が良好であり、長期間にわたって安定して高画質の印字画像を得ることができる。本発明の非磁性１成分トナーは、ローラやブレードなどへの融着が防止され、現像ローラ、規制ブレード、供給ローラなどが再利用される再生カートリッジに好適に適用することができる。