(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素イオンをイオン注入した結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする負帯電性電子写真トナー。
【請求項２】
前記結着樹脂はポリエステル樹脂又はスチレンアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の負帯電性電子写真トナー。
【請求項３】
フッ素イオンをイオン注入した結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする負帯電性電子写真トナー用顔料マスターバッチ。
【請求項４】
前記結着樹脂はポリエステル樹脂又はスチレンアクリル樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の負帯電性電子写真トナー用顔料マスターバッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負帯電性電子写真トナー及び顔料マスターバッチに係り、特に、帯電制御剤を用いることなく優れた帯電性能を示す負帯電性電子写真トナー、及びそれに用いる顔料マスターバッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真法等における現像方式としては、（１）結着樹脂を主成分とする絶縁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を摩擦により帯電させ、感光体上に形成した静電潜像を磁気ブラシにより現像する二成分現像方式、（２）磁性トナー粒子のみからなる一成分現像剤を用いて現像する磁性一成分現像方式、（３）非磁性トナー粒子のみからなる非磁性一成分現像剤を用いて現像ローラ上に薄層（現像剤層）を形成し、感光体と接触又は非接触で現像する非磁性一成分現像方式が知られている。
【０００３】
これらの現像方式の中で、非磁性一成分現像方式では、二成分現像方式と同様に、良好な可視画像を得るためには、使用する非磁性一成分現像剤に十分な摩擦帯電性を付与することが必要である。非磁性一成分現像剤に十分な摩擦帯電性を付与するために、現像ローラに圧接して現像剤層の厚みを規制し、かつ現像剤への帯電性を付与するブレード部材として、ゴム又は金属製のものを用いることが一般的である。
【０００４】
しかしながら、このように現像ローラ側の構成を工夫しても、現像剤に磁性キャリアを使用しない非磁性一成分トナーは、二成分トナーに比べて帯電しにくい傾向にある。そのため、非磁性一成分現像方式では、現像剤に、摩擦帯電性を一定に制御するための帯電制御剤を含有させて、比較的高い電荷を確保することが必須となっている（例えば、特許文献１参照）。しかし、帯電制御剤を用いても、トナー中への帯電制御剤の分散性が悪かったり、樹脂との相性が悪かったりして、帯電にばらつきが生じ、帯電が安定せず、十分な帯電性を得ることは困難であった。
【０００５】
また、帯電制御剤を用いると、混練物の粉砕の際に帯電制御剤が粉砕界面となって露出し、帯電制御剤が欠落して、帯電制御剤の添加量が減少してしまうという問題もある。
一方、電子写真トナーの分野ではないが、樹脂粉末に陽イオンをイオン注入する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７０４６４号公報
【０００７】
【特許文献２】特開平５−２１７５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情の下になされ、帯電制御剤を用いることなく、優れた帯電性を示す負帯電性電子写真トナー、及びそれに用いる顔料マスターバッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、フッ素イオンをイオン注入した結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする負帯電性電子写真トナーを提供する。
本発明の第２の態様は、フッ素イオンをイオン注入した結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする負帯電性電子写真トナー用顔料マスターバッチを提供する。
【００１０】
上記第１及び第２の態様に係る負帯電性電子写真トナー及び負帯電性電子写真トナー用顔料マスターバッチにおいて、前記結着樹脂として、ポリエステル樹脂又はスチレンアクリル樹脂を用いることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、帯電制御剤を用いることなく、優れた耐電性を示す負帯電性電子写真トナー及びそれに使用される顔料マスターバッチが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る電子写真トナーは、負電荷イオンをイオン注入した結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする。
結着樹脂にイオン注入される負電荷イオンとしては、電子受容性物質の負電荷イオンが用いられ、特に電子受容性が強く、摩擦によりトナーを負帯電性とする傾向の強いフッ素イオンを好ましく用いることができる。フッ素イオン以外の負電荷イオンとしては、酸素イオン、塩化物イオン等が挙げられる。
【００１３】
負電荷イオンのイオン注入方法としては、公知のイオン注入装置を用いて行うことができる。イオン注入は、半導体装置の分野において半導体へ不純物の導入に多用されてきたが、近年、様々な物質の表面処理にも用いられるようになっており、そのためのイオン注入装置が市販されている。そのようなイオン注入装置は、イオン源、イオン源から放出されたイオンを電界により加速する手段、及びイオン注入されるべき試料を真空チャンバー内に配置して構成されている。
【００１４】
本発明の一実施形態において、負電荷イオンを結着樹脂にイオン注入するためのイオン注入装置は、例えば、イオンビーム入射口を有する真空容器の底部に結着樹脂粉末を収容し、この真空容器を鉛直軸から所定の角度傾斜した回転軸で回転させつつイオンビーム入射口からイオンビームを結着樹脂粉末に照射するものである。真空容器を回転させるのは、負電荷イオンがイオン注入される深さは非常に浅いため、真空容器を回転させない場合には、照射された極く浅い部分の結着樹脂粉末しか負電荷イオンがイオン注入されず、大部分の結着樹脂粉末はイオン注入されない結果となってしまうためである。真空容器を鉛直軸から所定の角度傾斜した回転軸で回転させることにより、結着樹脂粉末は攪拌され、常に新しい部分が照射面に出て、収容された結着樹脂粉末が全体として照射に供されることになる。
【００１５】
このようなイオン注入装置を用いて結着樹脂に負電荷イオンをイオン注入すると、結着樹脂は高い帯電性を示すものに変化する。この結着樹脂を用いて電子写真トナーを製造すると、得られた電子写真トナーは、帯電制御剤を用いなくても高い帯電性を示す。帯電制御剤を用いないことは、従来問題となっていた帯電制御剤の分散性が悪いことや、混練原料の粉砕の際に帯電制御剤が粉砕界面となるため帯電制御剤が露出し、帯電制御剤が欠落してしまうという問題を考慮する必要がなくなるという利点がある。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る電子写真トナーは、イオン注入された結着樹脂、顔料、及び帯電制御剤以外の添加剤等の原料混合物を混練し、粉砕し、分級し、外添剤を添加することにより製造されるが、予め結着樹脂と同一の樹脂と顔料を混練して顔料マスターバッチを形成し、これを結着樹脂と混合し、混練してもよい。顔料マスターバッチを用いることにより、顔料の分散性を向上させることができる。この場合、顔料マスターバッチに用いる樹脂として、上述したイオン注入樹脂を用いることができる。
以下、本発明の実施例と比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。
実施例１
ポリエステル樹脂（花王（株）製：Ｔｍ１３５℃）に、イオン注入装置を使用してフッ素イオンを注入した。イオン注入の条件は、下記の通りである。
注入エネルギー：４０ｋｅＶ
電流：３５Ａ
電力：１０ｋＷ
パルス幅：２〜３００μｓ
繰返し周波数１００Ｈｚ〜５ｋＨｚ
このようにして得たイオン注入ポリエステル樹脂１０質量部及びマゼンタ顔料（セイカ  ファースト  カーミン１４７６Ｔ−７（大日精化（株）製））５質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて攪拌し、二軸押出機により溶融混練する。得られた混練物を冷却延伸してフェザーミル（ホソカワミクロン製）にて２ｍｍ以下に粉砕し、顔料マスターバッチを得た。
得られたマスターバッチ１０質量部、イオン注入ポリエステル樹脂１００質量部、及び離型剤（１号カルナバワックス：日本ワックス（株）製）３質量部をヘンシェルミキサーで攪拌した後、２軸押出機で溶融混練し、冷却した後、衝突版式粉砕機を用いて、粉砕し、分級工程を経て、平均粒子径９．０μｍの粉体を得た。得られた粉体１００質量部に、外添剤として疎水性シリカ１．５質量部を添加し、ヘンシェルミキサー（羽根周速４０ｍ／ｓ）で攪拌し、粉体に表面処理をして、下記表１に示す組成のマゼンタトナー（１ａ）を製造した。
次に、顔料（シアニンブルー４９２０（大日精化（株）製））、イエロー顔料（パリオトールイエローＤ１１５５（ＢＡＳＦジャパン（株）製））、及びカーボンブラック（ＭＯＧＵＬ−Ｌ（キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク（株）製））を用いたことを除いて、上述したマゼンタトナー（１ａ）の製造方法と同様の方法で、下記表１に示す組成のシアントナー（１ｂ）、イエロートナー（１ｃ）、及びブラックトナー（１ｄ）を製造した。
【００１７】
実施例２
イオン注入ポリエステル樹脂の代わりに、同様の方法でフッ素イオンをイオン注入したスチレンアクリル樹脂（山洋化成（株）製））を用いたことを除いて、実施例１と同様にして、下記表１に示す組成のマゼンタトナー（２ａ）、シアントナー（２ｂ）、イエロートナー（２ｃ）、及びブラックトナー（２ｄ）を製造した。
【００１８】
比較例１
イオン注入ポリエステル樹脂の代わりに、フッ素イオンをイオン注入しないポリエステル樹脂（花王（株）製：Ｔｍ１３５℃）を用いるとともに、帯電制御剤（ＬＰ−１４７、日本カーリット（株）製）１質量部を用いたことを除いて、実施例１と同様にして、下記表１に示す組成のマゼンタトナー（比１ａ）、シアントナー（比１ｂ）、イエロートナー（比１ｃ）、及びブラックトナー（比１ｄ）を製造した。
【００１９】
比較例２
帯電制御剤（ＬＰ−１４７、日本カーリット（株）製）を用いないことを除いて、比較例１と同様にして、下記表２に示す組成のマゼンタトナー（比２ａ）、シアントナー（比２ｂ）、イエロートナー（比２ｃ）、及びブラックトナー（比２ｄ）を製造した。
【００２０】
比較例３
イオン注入ポリエステル樹脂の代わりに、フッ素イオンをイオン注入しないスチレンアクリル樹脂（山洋化成（株）製））を用いるとともに、帯電制御剤（ＬＰ−１４７、日本カーリット（株）製）１質量部を用いたことを除いて、実施例１と同様にして、下記表２に示す組成のマゼンタトナー（比３ａ）、シアントナー（比３ｂ）、イエロートナー（比３ｃ）、及びブラックトナー（比３ｄ）を製造した。
【００２１】
比較例４
帯電制御剤（ＬＰ−１４７、日本カーリット（株）製）を用いないことを除いて、比較例３と同様にして、下記表２に示す組成のマゼンタトナー（比４ａ）、シアントナー（比４ｂ）、イエロートナー（比４ｃ）、及びブラックトナー（比４ｄ）を製造した。
【００２２】
【表１】
0004924295.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004924295.tif 000003
以上の実施例１、２、比較例１〜４の電子写真トナーについて、以下のようにして画像の均一性を評価した。
即ち、非磁性一成分現像装置「カシオページプレストＮ−５」（カシオ計算機（株）製：カラープリンタ毎分２９枚（Ａ４横換算）機）にトナーを実装し、通常環境（２５℃、５０％ＲＨ）において、普通紙（ＸＥＲＯＸ−Ｐ紙Ａ４サイズ）を用いてハーフトーン画像を印字し、画像の均一性を評価した。
【００２４】
その結果、イオン注入樹脂を含む実施例１及び２に係るトナーを用いた場合、濃度ムラがなく、均一なハーフトーン画像が得られた。
これに対し、比較例１及び３に係るトナーを用いた場合、帯電制御剤を用いているため実用上問題のないレベルではあるが、若干濃度ムラが見られた。比較例２及び３に係るトナーを用いた場合、実用上問題のあるレベルの濃度ムラが見られた。
なお、以上の実施例では、イオン注入される負電荷イオンとしてフッ素イオンを用いたが、酸素イオン、塩化物イオンを用いることもできる。また、以上の実施例では、２軸押し出し混練機にてマスターバッチを製造したが、バッチ式加圧ニーダー、バンバリーミキサーを用いることも可能である。また、上記実施例では、２軸押し出し混練機にてマスターバッチの希釈トナー化を行ったが、連続式２本ロールを用いてもよい。