JPH11295925A - 静電潜像現像用磁性トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速領域だけでなく、高速領域においても、
選択現像や感光体カブリが起こらず、薄層形成が良好に
行われ得る、耐久性に優れた静電潜像現像用磁性トナー
を提供すること。 【解決手段】 平均円形度が０．９５０以上、円形度の
標準偏差が０．０４４以下であり、表面性状が以下の条
件式：Ｄ／d５０≧０．２０（但し Ｄ＝６／（ρ・
Ｓ））（式中、Ｄはトナーの形状を球と仮定した時のＢ
ＥＴ比表面積からの換算粒径（μm）；d５０は粒径別相
対重量分布の５０％相当粒径(μm)；ρは真密度(g／c
m³)；ＳはＢＥＴ比表面積(m²／g)をそれぞれ表す。)を
満たし、１kg／cm²圧縮時の付着応力が６g／cm²以下で
あることを特徴とする静電潜像現像用磁性トナー。

Description

【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、静電印刷
等に用いられる静電潜像現像用トナー、詳しくは磁性現
像方式に用いられる静電潜像現像用磁性トナーに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真の分野では、１成分
現像方式と２成分現像方式が知られているが、１成分現
像方式において現像剤はキャリアを必要としないため、
当該方式を採用した画像形成装置は小型化が可能である
ことから、１成分現像方式がよく採用されている。１成
分現像方式とは、現像スリーブとトナー規制ブレードと
の圧接間隙をトナーに通過させることによりトナーを帯
電させつつ、スリーブ上にトナー薄層を形成し、当該ト
ナー薄層をもって像担持体上の静電潜像を現像する方式
である。しかしながら、１成分現像方式においては、上
記のようにトナーの帯電およびトナー薄層の形成は現像
スリーブとトナー規制ブレードとの圧接間隙をトナーに
通過させることにより行われるため、トナーに大きなス
トレスがかかることから、当該ストレスによって後処理
剤がトナーに埋没されたり、トナーに割れが起こって小
径成分が発生したり、規制ブレードにトナー固着が起こ
ったり、トナー薄層の形成が良好に行われず帯電不良が
起こることに起因して、現像スリーブ上にトナー成分融
着によるフィルミングが発生したり、感光体上にカブリ
が発生するという問題が生じていた。さらには、特定の
粒径・帯電量のトナーから先に消費されていく選択現像
という現象が生じて問題となっていた。

【０００３】このような問題を解決するために、トナー
粒子を球形化する技術が検討されている。トナーを球形
化することによって、上記ストレスを緩和しようとする
ものである。具体的には、懸濁重合法や乳化重合法等の
湿式法によって球形トナーを製造する技術（特開平１−
２５７８５７号公報）や粉砕トナーを熱処理することに
よってトナーを球形化する技術（特開平４−２７８９７
号公報および特開平６−３１７９２８号公報）が報告さ
れている。しかしながら、このような技術によっても上
記問題を完全に解決することはできない。

【０００４】一方、このような状況の中、当該分野で
は、画像形成の高速化が望まれているが、上記問題を解
決しつつ、高速化を達成することは未だなされていない
のが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、低速領域だけでなく、高速領域
においても、選択現像や感光体カブリが起こらず、薄層
形成が良好に行われ得る、耐久性に優れた静電潜像現像
用磁性トナーを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均円形度が
０．９５０以上、円形度の標準偏差が０．０４４以下で
あり、表面性状が以下の条件式［Ｉ］： Ｄ／d５０≧０．２０ 但し Ｄ＝６／（ρ・Ｓ） ［Ｉ］ （式中、Ｄはトナーの形状を球と仮定した時のＢＥＴ比
表面積からの換算粒径（μm）；d５０は粒径別相対重量
分布の５０％相当粒径(μm)；ρは真密度(g／cm³)；Ｓ
はＢＥＴ比表面積(m²／g)をそれぞれ表す。）を満た
し、１ｋｇ／cm²圧縮時の付着応力が６g／cm²以下であ
ることを特徴とする静電潜像現像用磁性トナーに関す
る。

【０００７】本発明のトナーにおいては、１個１個のト
ナー粒子を球形化し、その形状のばらつきを低減するこ
とにより良好なトナー流動性を確保し、また、Ｄ／d５
０を規定して表面平滑性を高めることにより粒子の割れ
を抑制して粒子強度を高め、さらに付着応力を低減する
ことによりトナー粒子同士の凝集を抑制することができ
る。このため、良好なトナーの流動性が確保され、トナ
ー薄層形成能が向上することから、画像形成速度が高速
領域であっても選択現像や感光体カブリが起こらず、良
好な画像を提供することができると考えられる。また、
本発明のトナーは形状の揃った球形形状を有するため、
帯電の立ち上がり特性が向上し、帯電量分布のシャープ
化が達成できることから、帯電不良によるカブリ等のノ
イズも少なく、画像品位の向上が図れる。さらには、選
択現像等の現象(特定の粒径・帯電量のトナーから先に
消費されていく現象)等が発生せず、耐刷時においても
安定的なトナー品質が確保できる。

【０００８】本発明のトナーは、平均円形度が０．９５
０以上、好ましくは０．９５５以上であり、円形度の標
準偏差が０．０４４以下、好ましくは０．０４０以下で
ある。平均円形度が０．９５０未満になったり、円形度
標準偏差が０．０４４を越えると、流動性の悪化に伴い
トナーの薄層形成能が低下し、選択現像や感光体カブリ
が起こり易く、また、規定の付着応力の確保が困難にな
る。

【０００９】本明細書中、平均円形度とは次式:

【数１】 により算出される値の平均値であり、「粒子の投影面積
に等しい円の周囲長」および「粒子投影像の周囲長」は
フロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−１０００またはＦ
ＰＩＡ−２０００；東亞医用電子株式会社製）を用いて
水分散系で測定を行って得られる値をもって示してい
る。１に近い程、真円に近いことを示している。このよ
うに平均円形度は、「粒子の投影面積に等しい円の周囲
長」および「粒子投影像の周囲長」から求められるた
め、当該値はトナー粒子の形状、すなわち粒子表面の凹
凸状態を正確に反映する指標となる。また、平均円形度
はトナー粒子３０００個の平均値として得られる値であ
るため、本発明における平均円形度の信頼性は極めて高
い。なお、本明細書中において、平均円形度は上記装置
によって測定されなければならないというわけでなく、
原理的に上式に基づいて求めることができる装置であれ
ばいかなる装置によって測定されてもよい。

【００１０】円形度の標準偏差は円形度分布における標
準偏差を指し、当該値は上記フロー式粒子像分析装置に
よって平均円形度と同時に得られる。当該値が小さいほ
どトナー粒子形状がそろっていることを意味する。

【００１１】また、本発明のトナーは表面性状が以下の
条件式［Ｉ］： Ｄ／d５０≧０．２０ 但し Ｄ＝６／（ρ・Ｓ） ［Ｉ］ （式中、Ｄはトナーの形状を球と仮定した時のＢＥＴ比
表面積からの換算粒径（μm）；d５０は粒径別相対重量
分布の５０％相当粒径(μm)；ρは真密度(g／cm³)；Ｓ
はＢＥＴ比表面積(m²／g)をそれぞれ表す。)を満たして
いる。好ましくはＤ／d５０は０．２２以上である。こ
のＤ／d５０は、トナー粒子表面あるいは内部に細孔の
存否を示す指標であり、上記値を有するトナーであれ
ば、細孔部を中心にしてトナーが割れたり、凹部に外添
剤として加えられる流動化剤であるシリカ等が埋め込ま
れたり、また凸部が削られて微粉が発生するなどの不都
合が生じない。一方、当該値が０．２０未満であると、
トナーの割れや外添剤の埋め込みによる流動性の低下に
伴ってトナー薄層形成能が低下する。

【００１２】ここでＢＥＴ比表面積は、フローソーブ２
３００型（島津製作所社製）で測定された値を用いてい
るが、同様の測定原理、方法で測定されるのであれば前
記装置で測定されなければならないということを意味し
ない。

【００１３】粒径別相対重量分布の５０％相当粒径（d
５０）は、コールタマルチサイザ（コールタカウンタ社
製）により測定された値を用いているが、同様の測定原
理、方法で測定されるのであれば前記装置で測定されな
ければならないということを意味しない。

【００１４】真密度（ρ）は、空気比較式比重計（ベッ
グマン社製）により測定された値を用いているが、同様
の測定原理、方法で測定されるのであれば前記装置で測
定されなければならないということを意味しない。

【００１５】さらに本発明のトナーは１kg／cm²圧縮時
の付着応力が６g／cm²以下である。１kg／cm²圧縮時の
付着応力が６g／cm²を越えると現像時にトナー規制ブレ
ードにおいて固着が発生し、現像スリーブ上にトナー薄
層が良好に形成されず、画像品質が低下したり、転写部
においてトナー粒子同士の凝集が生じ、複写画像上に中
抜けが発生し易くなる。

【００１６】トナーの付着応力とは、粉体層の圧縮・引
張特性計測装置（アグロボット：ホソカワミクロン社
製）を用い、下記条件下で上下２分割の円筒セル（深さ
４０ｍｍ）内に一定量の粉体を充填し、粉体を１ｋｇ／
ｃｍ²の圧力下で保持した後、上部セルを持ち上げ粉体
層が破断されたときの最大引張応力（ｇ／ｃｍ²）をい
う。

【００１７】測定条件： サンプル量：圧縮時において１０ｃｍ³になるよう調整 環境温度：２３℃ 湿度：５０％ セル内径：２５ｍｍ セル温度：２５℃ バネ線径：１．０ｍｍ 圧縮速度：０．１ｍｍ／ｓｅｃ 圧縮応力：１kg/cm² 圧縮保持時間：６０秒 引張速度：０．４ｍｍ／ｓｅｃ

【００１８】なお、付着応力は、上記と同様の原理法則
によって求められるのであれば、特に上記機種で測定さ
れなければならないということを意味しない。

【００１９】本発明のトナーは、少なくともバインダー
樹脂、および着色剤から構成されている。

【００２０】バインダー樹脂としては、トナー構成用バ
インダー樹脂として使用される熱可塑性樹脂を用いるこ
とができるが、本発明においては、ガラス転移点が５０
〜７０℃、軟化点が８０〜１６０℃、数平均分子量が１
０００〜３００００および重量平均分子量／数平均分子
量が２〜１００である樹脂を用いることが好ましい。

【００２１】トナーバインダ樹脂成分としては、より好
ましくは、上記特性を有し、酸価２〜５０ＫＯＨmg／
g、好ましくは３〜３０ＫＯＨmg／gのポリエステル系樹
脂を使用する。このような酸価を有するポリエステル系
樹脂を用いることによって、カーボンブラックを含む各
種顔料や荷電制御剤の分散性を向上させるとともに、十
分な帯電量を有するトナーとすることができる。酸価が
２ＫＯＨmg／gより小さくなると上述した効果が小さく
なり、また酸価が５０ＫＯＨmg／gより大きくなると環
境変動、特に湿度変動に対するトナー帯電量の安定性が
損なわれる。

【００２２】ポリエステル系樹脂としては、多価アルコ
ール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることによ
り得られたポリエステル樹脂が使用可能である。

【００２３】多価アルコール成分のうち２価アルコール
成分としては、例えば、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(３,３)−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
オキシエチレン(２,０)−２,２−ビス(４−ヒドロキシ
フェニル)プロパン等のビスフェノールＡアルキレンオ
キサイド付加物、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、１,４−ブテ
ンジオール、１,５−ペンタンジオール、１,６−ヘキサ
ンジオール、１,４−シクロヘキサンジメタノール、ジ
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添
加ビスフェノールＡ等が挙げられる。

【００２４】３価以上のアルコール成分としては、例え
ば、ソルビトール、１,２,３,６−ヘキサンテトロー
ル、１,４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペ
ンタエリスリトール、トリ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、グリセロール、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
ヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。

【００２５】また、多価カルボン酸成分のうち２価のカ
ルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル
酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼラ
イン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデ
セニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、イソドデシル
コハク酸、n−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコ
ハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク
酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステル
が挙げられる。

【００２６】３価以上のカルボン酸成分としては、例え
ば、１,２,４−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット
酸)、１,２,５−ベンゼントリカルボン酸、２,５,７−
ナフタレントリカルボン酸、１,２,４−ナフタレントリ
カルボン酸、１,２,４−ブタントリカルボン酸、１,２,
５−ヘキサントリカルボン酸、１,３−ジカルボキシル
−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１,
２,４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレ
ンカルボキシル)メタン、１,２,７,８−オクタンテトラ
カルボン酸、ピロメリット酸、エンボール二量体酸、こ
れらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられ
る。

【００２７】また、本発明においてはポリエステル系樹
脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル
系樹脂の原料モノマーと、これら両方の樹脂の原料モノ
マーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中
でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびスチレン系
樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行わせて得られ
た樹脂も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原
料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合
反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノ
マーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジ
カル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、
例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル
酸等が挙げられる。

【００２８】ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては
上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分
が挙げられる。

【００２９】またビニル系樹脂の原料モノマーとして
は、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p
−エチルスチレン、２,４−ジメチルスチレン、p−tert
−ブチルスチレン、p−クロルスチレン等のスチレンま
たはスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン
類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メ
タクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタ
クリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メ
タクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸３−(メチル)ブ
チル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、
メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル
酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸
アルキルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸n−
プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブ
チル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、
アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、ア
クリル酸ネオペンチル、アクリル酸３−(メチル)ブチ
ル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシ
ル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステ
ル類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイ
ン酸等の不飽和カルボン酸;アクリロニトリル、マレイ
ン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸
ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、
ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニル
エチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙
げられる。ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際
の重合開始剤としては、例えば、２,２'−アゾビス(２,
４−ジメチルバレロニトリル、２,２'−アゾビスイソブ
チロニトリル、１,１'−アゾビス(シクロヘキサン−１
−カルボニトリル)、２,２'−アゾビス−４−メトキシ
−２,４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系またはジ
アゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチル
エチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシ
カーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物
系重合開始剤等が挙げられる。

【００３０】本発明において、定着性を向上させ、かつ
耐オフセット性を向上させるため、ポリエステル系樹脂
として軟化点の異なる２種類のポリエステル系樹脂を使
用することが好ましい。定着性を向上させるために軟化
点が９５〜１２０℃の第１ポリエステル系樹脂を使用
し、耐オフセット性を向上させるために軟化点が１３０
〜１６０℃の第２ポリエステル系樹脂を使用する。この
場合に第１ポリエステル樹脂の軟化点が９５℃より低く
なると耐オフセット性が低下したりドットの再現性が低
下し、１２０℃より高いと定着性向上の効果が不十分と
なる。また第２ポリエステル系樹脂の軟化点が１３０℃
より低いと耐オフセット性向上の効果が不十分となり、
１６０℃より高くなると定着性が低下する。このような
観点からより好ましい第１ポリエステル系樹脂の軟化点
は１００〜１１５℃で、第２ポリエステル系樹脂の軟化
点は１３５〜１５５℃である。また第１および第２ポリ
エステル系樹脂のガラス転移点は５０〜７５℃、好まし
くは５５〜７０℃とすること望ましい。これはガラス転
移点が低いとトナーの耐熱性が不十分となり、また高す
ぎると製造時の粉砕性が低下し生産効率が低くなるため
である。

【００３１】第１ポリエステル系樹脂としては、上述し
た多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合さ
せて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成
分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物
を主成分とし、多価カルボン酸成分としてテレフタル
酸、フマル酸、ドデセニルコハク酸、ベンセントリカル
ボン酸のみからなる群より選択される少なくとも１種を
主成分として用いて得られたポリエステル樹脂が好まし
い。

【００３２】また、第２ポリエステル系樹脂としては、
ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原
料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応する両
反応性モノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエ
ステル樹脂を得る縮重合反応およびビニル系樹脂を得る
ラジカル重合反応を並行して行わせて得られたポリエス
テル系樹脂がワックスの分散性、トナーの強靭性、定着
性、耐オフセット性を向上させる観点から好ましい。第
２ポリエステル系樹脂中のビニル系樹脂の含有量は５〜
４０重量％、好ましくは１０〜３５重量％とする。これ
はビニル系樹脂の含有量が５重量％より低いとトナーの
定着強度が低下し、４０重量％を超えると耐オフセット
性やトナーの強靭性の低下、負の帯電レベルの低下等が
生じ易くなる。また、トナーにワックスを含有させた場
合にはビニル系樹脂の含有量が５重量％より低いとポリ
エチレンワックスの分散性が低下し、４０重量％を超え
るとポリプロピレンワックスの分散性が低下する傾向が
ある。

【００３３】第１ポリエステル系樹脂と第２ポリエステ
ル系樹脂との重量比は７:３〜２:８、好ましくは６:４
〜３:７とすることが好ましい。第１ポリエステル系樹
脂と第２ポリエステル系樹脂とをこのような範囲で使用
することにより、トナーとして定着時のつぶれによる広
がりが小さくドット再現性に優れており、さらに低温定
着性に優れ低速および高速の画像形成装置においても優
れた定着性を確保することができる。また、両面画像形
成時(定着機を２度通過時)にも優れたドット再現性を維
持することができる。第１ポリエステル系樹脂の割合が
上記範囲より少ない場合は、低温定着性が不十分となり
幅広い定着性を確保できなくなる。また、第２ポリエス
テル系樹脂の割合が上記範囲より少ない場合は、耐オフ
セット性が低下するとともに定着時のトナーのつぶれが
大きくなりドット再現性が低下する傾向がある。

【００３４】その他、エポキシ系樹脂も好適に使用でき
る。本発明で使用されるエポキシ樹脂としては、ビスフ
ェノールＡとエピクロルヒドリンとの重縮合物などが好
適に使用できる。例えば、エポミックＲ３６２、Ｒ３６
４、Ｒ３６５、Ｒ３６７、Ｒ３６９(以上 三井石油化
学工業社製)、エポトートＹＤ−０１１、ＹＤ−０１
２、ＹＤ−０１４、ＹＤ−９０４、ＹＤ−０１７(以上
東都化成社製)、エピコート１００２、１００４、１
００７(以上 シエル化学社製)等、市販のものも使用で
きる。

【００３５】なお、本発明において樹脂の軟化点はフロ
ーテスター(ＣＦＴ−５００:島津製作所社製)を用い、
ダイスの細孔(径１mm、長さ１mm)、加圧２０kg／cm²、
昇温速度６℃／minの条件下で１cm³の試料を溶融流出さ
せたときの流出開始点から流出終了点の高さの１／２に
相当する温度を軟化点とした。ガラス転移点は示差走査
熱量計(ＤＳＣ−２００:セイコー電子社製)を用いて、
リファレンスをアルミナとし、１０mgの試料を昇温速度
１０℃／minの条件で２０〜１２０℃の間で測定し、メ
イン吸熱ピークのショルダー値をガラス転移点とした。
酸価は、１０mgの試料をトルエン５０mlに溶解し、０．
１％のブロムチモールブルーとフェノールレッドの混合
指示薬を用いて、予め標定されたＮ／１０水酸化カリウ
ム／アルコール溶液で滴定し、Ｎ／１０水酸化カリウム
／アルコール溶液の消費量から算出した値である。また
分子量(数平均分子量、重量平均分子量）はゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー(ＧＰＣ)によりスチレン
換算により算出した値を示している。

【００３６】さらに、本発明のトナーには耐オフセット
性等の特性を向上させるためにワックスを含有させても
よい。このようなワックスとしてはポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、ライ
スワックス、サゾールワックス、モンタン系エステルワ
ックス、フィッシャートロプシュワックス等を挙げるこ
とができる。このようにトナーにワックスを含有させる
場合は、その含有量をバインダー樹脂１００重量部に対
して０．５〜５重量部とすることがフィルミング等の問
題を生じることなく添加による効果を得る上で好まし
い。

【００３７】なお、耐オフセット性向上の観点からポリ
プロピレンワックスを含有させることが好ましく、また
スミア性(自動原稿送り時あるいは両面複写時に片面に
既に画像が形成された用紙の紙送りの際にローラで画像
が擦られて画像ににじみや汚れ等の画質低下を起こす現
象)を向上させる観点からはポリエチレンワックスを含
有させることが好ましい。上述した観点から特に好まし
いポリプロピレンワックスは１６０℃における溶融粘度
が５０〜３００cps、軟化点が１３０〜１６０℃および
酸価が１〜２０ＫＯＨmg／gであるポリプロピレンワッ
クスであり、また特に好ましいポリエチレンワックス
は、１６０℃における溶融粘度が１０００〜８０００cp
sおよび軟化点が１３０〜１５０℃であるポリエチレン
ワックスである。即ち、上記溶融粘度、軟化点および酸
価を有するポリプロピレンワックスは上記バインダー樹
脂に対する分散性が優れており、遊離ワックスによる問
題を生じることなく耐オフセット性の向上を達成するこ
とができる。特にポリエステル樹脂をバインダ樹脂とし
て使用する場合には、酸化型ワックスを使用することが
好ましい。

【００３８】酸化型ワックスとしては、ポリオレフィン
系の酸化型ワックス、カルナバワックス、モンタワック
ス、ライスワックス、フィッシャー・トロプシュワック
スが挙げられる。

【００３９】ポリオレフィン系ワックスであるポリプロ
ピレン系ワックスとしては、低分子量のポリプロピレン
は硬度が小さい為、トナーの流動性を低下させる欠点を
持っており、この欠点を改良する為に、カルボン酸また
は酸無水物で変性したものが好ましい。特に、低分子量
ポリプロピレン系樹脂を(メタ)アクリル酸、マレイン酸
および無水マレイン酸からなる群より選ばれる１種以上
の酸モノマーで変成した変成ポリプロピレン樹脂が好適
に使用できる。該変性ポリプロピレンは、例えばポリプ
ロピレン系樹脂に(メタ)アクリル酸、マレイン酸および
無水マレイン酸からなる群より選ばれる１種以上の酸モ
ノマーを過酸化物触媒存在下もしくは無触媒下でグラフ
トあるいは付加反応することにより得られる。変性ポリ
プロピレンを使用する場合には、酸価が０．５〜３０Ｋ
ＯＨmg／g好ましくは１〜２０ＫＯＨmg／gである。

【００４０】上記酸化型ポリプロピレンワックスとして
は、市販されているものでは、三洋化成工業社製のビス
コール２００ＴＳ(軟化点１４０℃,酸価３．５),ビスコ
ール１００ＴＳ(軟化点１４０℃,酸価３．５),ビスコー
ル１１０ＴＳ(軟化点１４０℃,酸価３．５)等が使用で
きる。

【００４１】酸化型ポリエチレンとして市販されている
ものでは、三洋化成工業社製のサンワックスＥ３００
(軟化点１０３．５℃、酸価２２)、サンワックスＥ２５
０Ｐ(軟化点１０３．５℃、酸価１９．５)、三井石油化
学工業社製のハイワックス４０５３Ｅ(軟化点１４５
℃、酸価２５)、４０５ＭＰ(軟化点１２８℃、酸価１．
０)、３１０ＭＰ(軟化点１２２℃、酸価１．０)、３２
０ＭＰ(軟化点１１４℃、酸価１．０)、２１０ＭＰ(軟
化点１１８℃、酸価１．０)、２２０ＭＰ(軟化点１１３
℃、酸価１．０)、２２０ＭＰ(軟化点１１３℃、酸価
１．０)、４０５１Ｅ(軟化点１２０℃、酸価１２)、４
０５２Ｅ(軟化点１１５℃、酸価２０)、４２０２Ｅ(軟
化点１０７℃、酸価１７)、２２０３Ａ(軟化点１１１
℃、酸価３０)等が使用できる。

【００４２】カルナバワックスを使用する場合は、微結
晶のものが良く、酸価が０．５〜１０ＫＯＨmg／g好ま
しくは１〜６ＫＯＨmg／gのものである。

【００４３】モンタンワックスは、一般的に鉱物より精
製されたモンタン系エステルワックスを指しカルナバワ
ックス同様微結晶であり、酸価が１〜２０好ましくは３
〜１５である。

【００４４】ライスワックスは米ぬかワックスを空気酸
化したものであり、酸価が５〜３０ＫＯＨmg／gである
ことが好ましい。

【００４５】フィッャー・トロプシュワックスは、石炭
より合成石油を炭化水素合成法により製造する際、副生
するワックスで例えばサゾール社製の商品名「サゾール
ワックス」として市販されているものである。またこれ
とは別に天然ガスを出発原料とするフィッシャー・トロ
プシュワックスも低分子量成分が少なくトナーに用いた
場合の耐熱性に優れる為、好適に使用できる。

【００４６】フィッシャー・トロプシュワックスの酸価
としては、０．５〜３０ＫＯＨmg／gの物が使用でき、
サゾールワックスの中では、特に酸価が３〜３０ＫＯＨ
mg／gを有する酸化タイプのもの(商品名、サゾールワッ
クスＡ１、Ａ２等)が好適に使用できる。また、上記溶
融粘度および軟化点を有するポリエチレンワックスも上
記バインダー樹脂に対する分散性が優れており、遊離ワ
ックスによる問題を生じることなく定着画像表面の摩擦
係数を低減させてスミア性の向上を達成することができ
る。なお、ワックスの溶融粘度はブルックフィールド型
粘度計により測定した。

【００４７】また、着色剤としては、公知の顔料及び染
料が使用される。例えば、各種カーボンブラック、活性
炭、チタンブラック等、従来から黒トナーに着色剤とし
て含有されるいかなるものも使用可能である。これら着
色剤の添加量としてはバインダー樹脂１００重量部に対
して２〜１０重量部が好適である。

【００４８】本発明のトナーには、磁性体が含まれる。
このような磁性体としては、例えば、フェライト、マグ
ネタイト、鉄等、公知の磁性体微粒子が使用可能であ
る。磁性粒子の平均粒径は製造時における分散性を得る
意味において、好ましくは１μm以下、特に０．５μm以
下が好ましい。これら磁性体は、着色剤の一部または全
部と置き換えて用いることができるが、添加量としては
バインダー樹脂１００重量部に対して２０重量部から６
０重量部が好ましい。添加量が２０重量部以下では、ト
ナー飛散が増加する傾向にあり、６０重量部を超えると
トナー帯電量が安定的に確保できず、画像品質の低下を
引き起こす。

【００４９】本発明のトナーには、目的に応じて帯電制
御剤や上記ワックス等の添加剤を結着樹脂中に添加して
用いることができる。例えば、帯電制御剤としては、フ
ッ素系界面活性剤、サリチル酸金属錯体、アゾ系金属化
合物のような含金属染料、マレイン酸を単量体成分とし
て含む共重合体の如き高分子酸、第４級アクモニウム
塩、ニグロシン等のアジン系染料、カーボンブラック等
を添加することができる。

【００５０】さらに、本発明のトナーは、トナー粒子を
調整した後の流動性調整剤として各種有機／無機微粒子
を添加することが好ましい。無機の微粒子としては、炭
化けい素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウ
ム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、
炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリ
ブデン、炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタ
ム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジル
コニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等のホウ
化物、酸化物、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、シリ
カ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、チタン酸カルシ
ウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム
等の各種チタン酸化合物、二硫化モリブデン等の硫化
物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフッ化物、ス
テアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金
属石鹸、滑石、ベントナイト等の各種非磁性無機微粒子
を単独であるいは組み合わせて用いることができる。特
にシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛等の無機微
粒子においては、シランカップリング剤、チタネート系
カップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニス
等の従来から使用されている疎水化処理剤、さらにはフ
ッ素系シランカップリング剤、またはフッ素系シリコー
ンオイル、さらにアミノ基や第４級アルミニウム塩基を
有するカップリング剤、変性シリコーンオイル等の処理
剤で公知の方法で表面処理されていることが好ましい。

【００５１】有機微粒子としては乳化重合法、ソープフ
リー乳化重合法、非水分散重合法等の湿式重合法、気相
法等により造粒した、スチレン系、(メタ)アクリル系、
ベンゾグアナミン、メラミン、テフロン、シリコン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等の各種有機微粒子を用い
ることもできる。この有機微粒子はクリーニング助剤と
しての機能も有する。

【００５２】チタン酸金属塩等の比較的大径の無機微粒
子ならびに各種有機微粒子は、疎水化処理してもしなく
ても良い。これら流動化剤の添加量はトナー粒子１００
重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは、０．
５〜３重量部が好適であるが、トナー粒子製造時に既に
流動化剤が添加されている場合、例えば、後述するよう
に熱処理前に流動化剤が添加されている場合は、熱処理
前と熱処理後で適宜添加量を調整して使用することが好
ましい。

【００５３】本発明のトナーは、前記の物性を制御する
ことができる方法であれば、いかなる方法によって製造
されてもよいが、本発明においては上記したバインダー
樹脂、着色剤、その他所望の添加剤を、従来の方法で混
合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有するトナー母
粒子を得、得られた粒子を瞬間的加熱処理することが好
ましい。以下、トナー母粒子の製造方法として混練−粉
砕法を採用する場合について説明するが、本発明におい
ては、従来から公知の乳化分散造粒法、乳化重合法、懸
濁重合法等の湿式法を採用してトナー母粒子を得、得ら
れた粒子を瞬間的加熱処理してもよい。

【００５４】瞬間的加熱処理前のトナー母粒子の体積平
均粒径としては４〜１０μm、好ましくは５〜９μmであ
り、また、体積平均粒径の２倍（２Ｄ）以上の粒径の含
有割合は０．５重量％以下、好ましくは０．４重量％以
下、体積平均粒径の１／３（Ｄ／３）以下の粒径の含有
割合は５個数％以下、好ましくは４個数％以下であるこ
とが望ましい。この段階で得られる粒子は瞬間加熱処理
された後でも、その粒径分布はほとんど変わらない。

【００５５】分級工程は、本発明での瞬間加熱処理を施
した後、行っても良い。この際、粉砕工程で使用する粉
砕装置として被粉砕粒子を球形化できる粉砕装置を用い
ることにより、この後で処理する瞬間的熱処理の制御が
行いやすくなる為好ましい。このような装置として、イ
ノマイザーシステム(ホソカワミクロン社製)、クリプト
ロンシステム(川崎重工業社製)等を挙げることができ
る。また、分級工程で使用する分級装置として被処理粒
子を球形化できる分級装置を用いることにより、円形度
等の制御が容易になる。このような分級装置としてティ
ープレックス型分級機(ホソカワミクロン社製)等を挙げ
ることができる。

【００５６】また、本発明において好ましく行われる瞬
間的加熱処理と組み合わせて各種現像剤の表面改質装置
における各種処理と組み合わせても良い。これら表面改
質装置としては、ハイブリダイゼーションシステム(奈
良機械製作所社製)、クリプトロンコスモスシステム
（川崎重工業社製)、イノマイザーシステム(ホソカワミ
クロン社製)等の高速気流中衝撃法を応用した表面改質
装置、メカノフュージョンシステム(ホソカワミクロン
社製)、メカノミル(岡田精工社製)等の乾式メカノケミ
カル法を応用した表面改質装置、ディスパーコート(日
清エンジニアリング社製)、コートマイザー(フロイント
産業社製)の湿式コーティング法を応用した表面改質装
置を適宜、組み合わせて使用できる。

【００５７】本発明においては、瞬間的加熱処理を施す
ことにより、混練−粉砕法で得られたトナー母粒子の形
状を球状でかつ均一な形状に制御し、さらには、トナー
表面の平滑性を上げ、付着応力を低減することができ
る。また、当該加熱処理によってトナー粒子表面に露出
している磁性体が、トナーバインダー樹脂表面の溶融に
伴って埋め込まれ、さらには遊離しているトナー微粉が
上記露出磁性体に固定化されるため、磁性トナーであっ
ても、表面平滑性の高いトナーを提供することができ
る。このことにより、薄層形成能、転写性、帯電の均一
性ならびに画像性能に優れ、また、現像剤中の特定の粒
径・形状成分、また、特定の帯電量を有するトナーから
先に消費されるといった選択現像や感光体カブリが起こ
らず、長期にわって安定した画像性能を達成することが
できるトナーを提供できる。

【００５８】また、本発明においてなるトナーは、近年
要求の高い、高画質、低消費(色材高充填型)、省エネル
ギー定着方式に適した低軟化点のバインダ樹脂を主成分
とし、色材部数を高充填した小粒径トナーにおいても、
トナー担持体(キャリア、現像スリーブ、現像ローラー
等)、感光体、転写部材に対する付着性が適正化され、
移動性に優れる。さらに、流動性に優れ、帯電の均一性
が向上され、長期に渡って安定した耐久特性を有する。
また、本発明の磁性トナーにおいては、このような瞬間
的加熱処理を施すことにより、磁性粒子のバインダー樹
脂が溶融されて球状化されてなり、表面に露出している
磁性粉がなくなるとともに遊離の微粉が磁性粒子表面に
固定化される。

【００５９】従来、熱による表面改質を行う例は知られ
ているが、熱風流が循環している中に現像剤を供給して
なるものが多い。これでは、現像剤同士が凝集しやす
く、処理した後の形状もバラツキが大きくなる。また、
熱風気流中に現像剤粒子を分散供給させることにより、
現像剤粒子の表面を溶融させ、瞬時に現像剤粒子を球状
化処理する方法が知られている。さらに、現像剤粒子の
熱風中での分散状態を向上させる目的で予め、疎水性シ
リカ等で表面処理しておくことも知られている。しかし
ながら、これらの方法を持ってしても、現像剤特性を飛
躍的に向上させるべく、前記の球形度とその均一性、表
面性状ならびに付着応力を達成することは困難であっ
た。

【００６０】本発明において瞬間的加熱処理は、熱風中
にトナー粒子を圧縮空気により分散噴霧することによ
り、トナーを熱により表面改質することがより好まし
い。本発明において規定する上記物性を容易に制御する
ことができるためである。

【００６１】本発明において瞬間的加熱処理を行うに際
して好ましい装置の概略構成図を図１および図２を用い
て説明する。図１に示す如く、熱風発生装置１０１にて
調製された高温高圧エアー(熱風)は導入管１０２を経て
熱風噴射ノズル１０６より噴射される。一方、トナー粒
子１０５は定量供給器１０４から所定量の加圧エアーに
よって導入管１０２'を経て搬送され、前記熱風噴射ノ
ズル１０６の周囲に設けられた試料噴射室１０７へ送り
込まれる。

【００６２】試料噴射室１０７は、図２に示す如く、中
空のドーナツ形状をしており、その内壁には複数の試料
噴射ノズル１０３が等間隔に配置されている。試料噴射
室１０７へ送り込まれたトナー粒子は、噴射室１０７で
拡散して均等に分散した状態となり、引き続き送り込ま
れてくるエアーの圧力によって複数の試料噴射ノズル１
０３から熱風気流中へ噴射される。

【００６３】この場合、試料噴射ノズル１０３の噴出流
が熱風気流を横切ることがないように試料噴射ノズル１
０３に所要の傾きを設けておくことが好ましい。具体的
には、トナー噴出流が熱風気流にある程度沿うように噴
射することが好ましく、トナー噴出流と熱風気流の中心
領域の流れ方向とのなす角度が２０〜４０°、好ましく
は２５〜３５°が好ましい。４０°よりも広いとトナー
噴出流が熱風気流を横切るように噴射されることにな
り、他のノズルから噴射されたトナー粒子と衝突してト
ナー粒子の凝集が発生し、一方、２０°よりも狭いと熱
風中に取り込まれないトナー粒子が発生し、トナー粒子
の形状が不均一となる。

【００６４】また、試料噴射ノズル１０３は複数本必要
であり、少なくとも３本以上、４本以上が好ましい。複
数本の試料噴射ノズルを使用することによって熱風気流
中へのトナー粒子の均一な分散が可能となり、トナー粒
子１つ１つの加熱処理を確実に行うことができる。試料
噴射ノズルから噴出された状態としては、噴出時点で広
く拡散し、他のトナー粒子と衝突することなく熱風気流
全体へ分散されることが望ましい。

【００６５】このようにして噴射されたトナー粒子は高
温の熱風と瞬間的に接触して均質に加熱処理される。こ
こで瞬間的とは、処理温度並びにトナー粒子の熱風気流
中での濃度により異なるが、必要なトナー粒子の改質
(加熱処理)が達成され、かつトナー粒子同士の凝集が発
生しない時間であり、通常２秒以下、好ましくは１秒以
下がよい。この瞬間的時間は、トナー粒子が試料噴射ノ
ズルから噴射され、導入管１０２"に導入されるまでの
トナー粒子の滞留時間として表わされる。この滞留時間
が２秒を越えると合一粒子が発生しやすくなる。

【００６６】次いで、瞬間加熱されたトナー粒子は直ち
に冷却風導入部１０８から導入される冷風によって冷却
され、装置器壁へ付着したり粒子同士凝集したりするこ
となく導入管１０２"を経てサイクロン１０９により捕
集され、製品タンク１１１に貯まる。トナー粒子が捕集
された後の搬送エアーはさらにバグフィルター１１２を
通過して微粉が除去された後、ブロアー１１３を経て大
気中へ放出される。なお、サイクロン１０９には冷却水
が流れている冷却ジャケットが設けられており、トナー
粒子の凝集を防止している。

【００６７】その他、瞬間的加熱処理を行うに重要な条
件としては、熱風風量、分散風量、分散濃度、処理温
度、冷却風温度、吸引風量、冷却水温度である。

【００６８】熱風風量とは、熱風発生装置１０１により
供給される熱風の風量である。この熱風風量は、多くす
る方が熱処理の均一性、処理能力を向上させる意味で好
ましい。

【００６９】分散風量とは、加圧エアーによって、導入
管１０２'に送り込まれる風量のことである。その他の
条件にもよるが、この分散風量は、押さえて熱処理した
方が、トナー粒子の分散状態が向上、安定する為好まし
い。

【００７０】分散濃度とは、熱処理領域、具体的にはノ
ズル吐出領域でのトナー粒子の分散濃度をいう。好適な
分散濃度はトナー粒子の比重によって異なり、分散濃度
を各トナー粒子の比重で割った値が、５０〜３００g／m
³、好ましくは５０〜２００g／m³で処理することが好ま
しい。

【００７１】処理温度とは、熱処理領域での温度をい
う。熱処理領域では、中心から外側に向け温度勾配が実
状存在するが、この温度分布を低減して処理することが
好ましい。装置面からはスタビライザー等により風を安
定化層流状態で供給することが好ましい。分子量分布の
シャープなバインダー樹脂、例えば重量平均分子量／数
平均分子量が２〜２０を有するバインダー樹脂を使用し
てなるトナーにおいては、バインダー樹脂のガラス転移
点＋１００℃以上〜ガラス転移点＋３００℃のピーク温
度範囲で処理することが好ましい。より好ましくはバイ
ンダー樹脂のガラス転移点＋１２０℃以上〜ガラス転移
点＋２５０℃のピーク温度範囲で処理する。なお、ピー
ク温度範囲とはトナーが熱風と接触する領域での最高温
度をいう。

【００７２】トナー粒子にワックスを添加すると合一粒
子が発生しやすくなる。そのため、熱処理前に流動化処
理(特に大粒径成分の流動化剤)を多めに設定することが
好ましい。処理時の分散濃度を低めに設定する等のチュ
ーニングが形状並びに形状のバラツキを押さえた均一な
トナー粒子を得る上で重要となる。この操作は分子量分
布の比較的広いタイプのバインダー樹脂を使用している
ときや、球形度を高めようとして、処理温度を高めに設
定するときにより重要となる。

【００７３】冷却風温度とは、冷却風導入部１０８から
導入される冷風の温度である。トナー粒子は瞬間的加熱
処理後、トナー粒子の凝集あるいは合一が発生しない温
度領域まで瞬時に冷却すべく、冷却風によりガラス転移
点以下の雰囲気下に戻すことが好ましい。この為、冷却
風の温度は、２５℃以下、好ましくは１５℃以下、さら
に好ましくは、１０℃以下で冷却する。しかしながら、
必要以上に温度を下げると条件によっては結露が発生す
る可能性があり、逆に副作用が生じるので注意が必要で
ある。かかる瞬間的加熱処理では、次に示す装置内の冷
却水による冷却と併せて、バインダ樹脂が溶融状態にあ
る時間が非常に短い為、粒子相互および熱処理装置の器
壁への粒子付着がなくなる。この結果、連続性生産時の
安定性に優れ、製造装置の清掃頻度も極端に少なくで
き、また、収率を高く安定的に制御できる。

【００７４】吸引風量はブロアー１１３により処理され
たトナー粒子をサイクロンに搬送する為のエアー量をい
う。この吸引風量は、多くする方が、トナー粒子の凝集
性を低減させる意味で好ましい。

【００７５】冷却水温度とは、サイクロン１０９、１１
４ならびに導入管１０２”に設けられている冷却ジャケ
ット内の冷却水の温度をいう。冷却水温度は、２５℃以
下、好ましくは１５℃以下、さらに好ましくは１０℃以
下である。

【００７６】瞬間的加熱処理を行うに際して、得られる
トナーの平均円形度、円形度標準偏差、表面平滑性およ
び付着応力を一層容易に制御するためには、以下の工夫
を施すことがより好ましい。

【００７７】熱風気流中に供給するトナー粒子量を一
定に制御し、脈動等を発生させないこと。このために
は; (i)図１中、１１５で使用されるテーブルフィーダーお
よび振動フィーダー等を複数種組み合わせて使用して、
定量供給性を高める。テーブルフィーダーおよび振動フ
ィーダーを使用して、精度の高い定量供給を行うことが
できれば、微粉砕あるいは分級工程を連結し、そのまま
オンラインで熱処理工程にトナー粒子を供給することも
可能となる; (ii)トナー粒子を圧縮空気で供給後、熱風中に供給する
前に、トナー粒子を試料供給室１０７内で再分散させ、
均一性を高める。例えば、二次エアーにより再分散させ
る、バッファ部を設けてトナー粒子の分散状態を均一化
する、または同軸二重管ノズル等で再分散させる等の手
段を採用する；

【００７８】熱風気流中に噴霧供給した際のトナー粒
子の分散濃度を最適化かつ均一に制御すること。このた
めには； (i)熱風気流中への供給は、全周方向から均一に、か
つ、高分散状態で投入する。より具体的には分散ノズル
から供給する場合には、スタビライザ等を有するノズル
を使用し、個々のノズルから分散されるトナー粒子の分
散均一性を向上させる; (ii)熱風気流中のトナー粒子の分散濃度を均一化する
為、ノズル本数は、前記したように少なくとも３本以
上、好ましくは、４本以上とできる限り多くし、かつ、
全周方向に対して、対称形で配置する。３６０度全周領
域に設けられたスリット部から均一にトナー粒子を供給
してもよい;

【００７９】すべての粒子に対して、均一な熱エネル
ギーがかかる様、トナー粒子が処理される領域での熱風
の温度分布がなき様制御され、かつ、熱風が層流状態に
制御されていること。このためには; (i)熱風を供給する熱源の温度バラツキを低減すること; (ii)熱風供給前の直管部分をできる限り長くしたりす
る。または、熱風供給口付近に熱風を安定化させる為の
スタビライザを設けることも好ましい。さらに、図１に
例示した装置構成は、開放系であり、そのため外気と接
する方向に熱風が拡散する傾向にある為、熱風の供給口
を必要に応じて絞っても良い;

【００８０】トナー粒子が熱処理中に均一分散状態が
保持できるだけの流動化処理されていること。このため
には; (i)トナー粒子の分散・流動性を確保する為、トナー粒
子の粒径の１／２０以下、好ましくは、１／５０以下の
各種有機／無機微粒子を使用することが好ましい。特
に、一次粒子の平均径が２０nm以下（ＢＥＴ比表面積が
１００m²／g以上)の疎水化処理されてなる無機微粒子
（第１無機微粒子）が好ましい。このような第１無機微
粒子の材料としては、前述の無機微粒子材料が使用可能
であるが、特に疎水性シリカを用いることがより好まし
い。添加量についてはトナー粒子１００重量部に対し
て、０．１〜５重量部、好ましくは、０．５〜３重量部
添加される; (ii)分散・流動性を向上させる為の混合処理は、トナー
粒子表面に均一かつ強く固定化されない付着した状態で
存在することが好ましい;

【００８１】トナー粒子表面が熱を受けた時点でもト
ナー粒子表面に各トナー粒子間のスペーサ効果が保持で
き軟化しない粒子がトナー粒子表面に存在させること。
このためには; (i)上記で示した各種有機／無機微粒子と比較して大
き目の粒径を有し、かつ、処理温度で軟化しない各種有
機／無機微粒子を添加することが好ましい。特に、一次
粒子の平均径が２０〜３０ｎｍ（ＢＥＴ比表面積が５０
〜１００m²／g)の疎水化処理されてなる無機微粒子（第
２無機微粒子）が好ましい。このような第２無機微粒子
の材料としては、前述の無機微粒子材料が使用可能であ
るが、特に疎水性のシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸
化亜鉛を用いることがより好ましい。トナー粒子表面の
本粒子の存在により、熱を受け始めた後においても、ト
ナー粒子表面が完全な樹脂成分のみの表面とはならず、
トナー粒子間においてスペーサ効果をもたらし、トナー
粒子同士の凝集・合一を防止する。さらには、付着応力
の低減にも大きく寄与し、トナー凝集を防止する;さら
に、 (ii)第２無機微粒子の添加量はトナー粒子１００重量部
に対して、０．２〜５重量部、好ましくは０．３〜３重
量部であり、第１無機微粒子との合計量としては０．３
〜１０重量部、好ましくは０．８〜６重量部とすること
が望ましい。

【００８２】熱処理品の補収は、熱を発生させないよ
う制御されてなること。このためには; (i)熱処理ならびに冷却されてなる粒子は、配管系(特に
アール部分)ならびに通常トナー粒子の捕収で使用され
ているサイクロンで発生する熱を押さえる為、チラーで
の冷却をすることが好ましい。

【００８３】熱の処理に寄与できる樹脂成分が少な
く、また比較的比重の大きいトナーの処理においては、
熱処理される空間を円筒状に囲い、実質的に処理される
時間を増加させたり、複数回の処理を行うことが好まし
い。

【００８４】以上のようにして得られる本発明のトナー
は、トナー担持体上でのトナー選別(形状粒径等)や感光
体カブリを発生させず、長期的に渡って安定した画像を
提供することができる。さらに本発明のトナーはトナー
形状ならびに表面平滑性が高いため、ストレスに対して
強く、後処理剤の埋没およびトナーの割れによる微粉発
生が低減できる。これは、近年要求されている低温定着
性に対応できる軟化点の低い樹脂を用いても要求性能
(品質)に対して向上が図れることを示している。また、
プリンタ等の画像形成装置においてのシステムスピード
アップ、ライフアップに対してもオペレーティングウイ
ンドウが拡大できる。

【００８５】このような本発明のトナーは磁性トナー現
像方法を採用した図３に示すタイプの現像装置において
有効に用いられ得る。磁性トナー現像方法を実施する現
像装置の一例を図３を用いて説明する。図３に示すよう
に、現像剤を搬送させる現像剤搬送部材（５１１）とし
て複数のＮ₁、Ｓ₁、Ｎ₂、Ｓ₂を有するマグネットローラ
ー（５１１ａ）が内周側に設けられた円筒状の現像スリ
ーブ（５１１）を用い、この現像スリーブ（５１１）を
現像領域において、像担持体である感光体（５０１）と
適切な間隔（Ｄｓ）を介して対向する様にして回転可能
に保持されている。

【００８６】そして、この現像剤担持体５１１が像担持
体５０１と対向する現像領域と反対側における装置本体
５１０内に現像剤５１２を収容させると共にアジテータ
ー５１３を設け、このアジテーター５１３を回転させて
装置本体５１０内に収容された現像剤５１２を上記の現
像剤担持体５１１の表面に供給するようにしている。そ
して、この現像剤担持体５１１を回転させ、上記のよう
に表面に供給された現像剤５１２をこの現像剤担持体５
１１により像担持体５０１と対向する現像領域に搬送さ
せる途中において、装置本体５１０内に設けられた規制
部材５１４をこの現像剤担持体５１１の表面に圧接さ
せ、この現像剤担持体５１１によって現像領域に搬送さ
れる現像剤５１２の量を規制すると共に、この現像剤担
持体５１１の表面における現像剤５１２を摩擦帯電させ
るようにしている。

【００８７】そして、このように規制部材５１４により
搬送量が規制されて摩擦帯電された現像剤５１２を上記
の現像剤担持体５１１によって像担持体５０１と対向す
る現像領域に搬送し、この現像剤担持体５１１に電源５
１５から現像バイアス電圧を印加して、現像剤担持体５
１１の表面に保持された現像剤５１２を像担持体５０１
に形成された静電潜像に供給して現像をおこなうように
なっている。

【００８８】像担持体５０１と所要間隔を介して対向す
る現像剤担持体５１１の表面に現像剤５１２を保持させ
て像担持体と対向する現像領域に導くと共に、現像剤担
持体に交番電圧を印加させて現像を行なう現像装置にお
いて、現像剤担持体に印加させる交番電圧のピークピー
ク値Ｖppと、この現像剤担持体における導電性基体と上
記の像担持体とが対向する間隔Ｄとが、３kＶ／mm≦Ｖp
p／Ｄ≦８kＶ／mmの関係を満たすようにした。

【００８９】本発明のトナーは、現像装置が上記のよう
にトナー規制ブレードと現像スリーブとの圧接部を通過
させることによりトナーの帯電が行われる１成分現像方
式を採用していても、またはキャリアとの摩擦によりト
ナーの帯電が行われる２成分現像方式を採用していても
有効に使用され得る。一般に、トナー粒子にかかるスト
レスは２成分現像方式より１成分現像方式の方が大きい
ため、１成分現像方式で使用されるトナーは、２成分現
像方式で使用されるトナー以上に耐ストレス性が要求さ
れる。また、現像の方法は接触現像、非接触現像いずれ
の場合にも好適に使用できる。本発明を以下の実施例に
よりさらに詳しく説明する。

【００９０】

【実施例】(ポリエステル系樹脂Ｈ(Ｌ体)の製造例)温度
計、撹拌器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取
り付けたガラス製４つ口フラスコに、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、ポリオキシエチレン(２,２)−２,２−ビス(４
−ヒドロキシフェニル)プロパン、イソドデセニル無水
コハク酸、テレフタル酸およびフマル酸を重量比８２:
７７:１６:３２:３０に調整して重合開始剤であるジブ
チル錫オキサイドとともに入れた。これをマントルヒー
ター中で窒素雰囲気下にて、２２０℃で撹拌しつつ反応
させた。得られたポリエステル系樹脂Ｈ（Ｌ体）の軟化
点は１１０℃、ガラス転移点は６０℃、酸価は１７．５
ＫＯＨmg／gであった。

【００９１】(ポリエステル系樹脂Ｉ(Ｈ体)の製造例)ス
チレンおよび２−エチルヘキシルアクリレートを重量比
１７:３．２に調整し、重合開始剤であるジグミルパー
オキサイドとともに滴下ロートに入れた。一方、温度
計、撹拌器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取
り付けたガラス製４つ口フラスコに、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、ポリオキシエチレン(２,２)−２,２−ビス(４
−ヒドロキシフェニル)プロパン、イソドデセニル無水
コハク酸、テレフタル酸、無水１,２,４−ベンゼントリ
カルボン酸およびアクリル酸を重量比４２:１１:１１:
１１:８:１に調整して重合開始剤であるジブチル錫オキ
サイドとともに入れた。これをマントルヒーター中で窒
素雰囲気下にて、１３５℃で撹拌しつつ、滴下ロートよ
りスチレン等を滴下した後、昇温して２３０℃で反応さ
せた。得られたポリエステル系樹脂Ｉ（Ｈ体）の軟化点
は１５０℃、ガラス転移点は６２℃、酸価は２４．５Ｋ
ＯＨmg／gであった。

【００９２】（トナーの製造例）製造例 Ｂk−２１〜２２ ポリエステル系樹脂Ｈ(Ｌ体)を４０重量部、ポリエステ
ル系樹脂Ｉ(Ｈ体)を６０重量部、ポリエチレンワックス
(８００Ｐ;三井石油化学工業社製;１６０℃における溶
融粘度５４００cps;軟化点１４０℃)２重量部、ポリプ
ロピレンワックス(ＴＳ−２００;三洋化成工業社製;１
６０℃における溶融粘度１２０cps;軟化点１４５℃;酸
価３．５ＫＯＨmg／g)２重量部、磁性粒子(マグネタイ
ト;ＥＰＴ−１０００:戸田工業社製)５０重量部および
負荷電制御剤としてクロム錯体(アイゼンスピロンブラ
ックＴＲＨ;保土ケ谷化学工業社製)２重量部をヘンシェ
ルミキサーで充分混合し、二軸押出混練機で溶融混練
後、冷却しその後、ハンマーミルで粗粉砕しジェット粉
砕機で微粉砕した後、分散して体積平均粒径７．０μm
のトナー粒径Ｂk−２１を得た。

【００９３】このトナー粒子(Ｂk−２１)１００重量部
に対して、疎水性シリカ(ＴＳ−５００:キャボジル社
製)０．６重量部と、疎水性シリカ(ＡＥＲＯＳＩＬ ９
０Ｇ（日本アエロジル社製)のヘキサメチレンジシラザ
ン処理品;ＢＥＴ比表面積６５m²／g、pＨ６．０、疎水
化度９６％)（＃９０ ＨＭＤＳ）１．２重量部を添加
し、ヘンシェルミキサーで(周速４０m／sec、６０秒間)
混合処理した後、図１に示す構成を有する瞬間加熱装置
により、以下の条件で熱による表面改質を行ない、磁性
トナー粒子(Ｂk−２２)を得た。

【００９４】(表面改質処理の条件)（熱処理装置条件
１） 現像剤供給部; テーブルフィーダー＋振動フィーダー 分散ノズル ; ４本(全周に対して、各９０度の対称形
配置) 噴出角度 ; ３０度 熱風風量 ; ８００Ｌ／min 分散風量 ; ５５Ｌ／min 吸引風量 ; −１２００Ｌ／min 分散濃度 ; １００g／m³ 処理温度 ; ３００℃ 滞留時間 ; ０．５秒 冷却風温度 ; １５℃ 冷却水温度 ; １０℃

【００９５】製造例 Ｂk−２３〜２５ トナーの製造例Ｂk−２２において、熱処理時の処理温
度を１７０、２５０、３５０℃に変更する以外は、同様
の方法組成により、トナー粒子Ｂk−２３〜２５を得
た。

【００９６】製造例 Ｂk−３１ トナーの製造例Ｂk−２４において、熱処理前の流動化
処理（前処理）でトナー粒子１００重量部に対して疎水
性シリカ(ＴＳ−５００:キャボジル社製)を０．６重量
部、疎水性シリカ(ＡＥＲＯＳＩＬ ９０Ｇ（日本アエ
ロジル社製)のヘキサメチレンジシラザン処理品;ＢＥＴ
比表面積６５m²／g、pＨ６．０、疎水化度９６％)（＃
９０ ＨＭＤＳ）を０．６重量部に変更する以外は、同
様の方法組成により、トナー粒子Ｂk−３１を得た。

【００９７】製造例 Ｂk−３２ このトナー粒子(Ｂk−３１)に、熱処理後の流動化処理
（後処理）で疎水性シリカ(ＴＳ−５００:キャボジル社
製)０．５重量％とチタン酸ストロンチウム（平均一次
粒径３５０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積９m²／g）０．５重量
％を添加混合してトナー粒子Ｂk−３２を得た。

【００９８】製造例 Ｂk−２６ トナー粒子(Ｂk−２１)１００重量部に対して、疎水性
シリカ(ＲＸ２００;日本アエロジル社製;BET比表面積１
４０m²／g、pＨ７．０)１．０重量部を添加し、ヘンシ
ェルミキサーで(周速４０m／sec、１８０秒間)混合処理
した後、図１に示す構成を有する瞬間加熱装置により、
以下の条件で熱による表面改質を行い、磁性トナー粒子
(Ｂk−２６)を得た。

【００９９】(表面改質処理の条件)（熱処理装置条件
２） 現像剤供給部; テーブルフィーダー 分散ノズル ; ２本(全周に対して、対称形配置) 噴出角度 ; ４５度 熱風風量 ; ６２０Ｌ／ｍｉｎ 分散風量 ； ６８Ｌ／min 吸引風量 ; −９００Ｌ／min 分散濃度 ; １５０g／m³ 処理温度 ; ３００℃ 滞留時間 ; ０．５秒 冷却風温度 ; ３０℃ 冷却水温度 ; ２０℃

【０１００】製造例 Ｂk−２７〜２９ トナーの製造例Ｂk−２６において、熱処理時の処理温
度を１７０、２５０、３５０℃に変更する以外は、同様
の方法組成により、トナー粒子Ｂk−２７〜２９を得
た。

【０１０１】製造例 Ｂk−３３ トナーの製造例Ｂk−２９において、熱処理前の流動化
処理（前処理）で疎水性シリカ(ＲＸ２００;日本アエロ
ジル社製;BET比表面積１４０m²／g、pＨ７．０)を２．
０重量部添加する以外は同様の組成・方法でそれぞれト
ナーＢk−３３を得た。

【０１０２】製造例 Ｂk−３０ スチレン６０重量部、n−ブチルメタクリレート３５重
量部、メタクリル酸５重量部、２−２アゾビス(２,４−
ジメチルバレロニトリル)０．５重量部、低分子量ポリ
プロピレン(ビスコール６６０Ｐ;三洋化成工業社製)３
重量部、磁性粒子(フェライト粒子;ＭＦＰ−２:ＴＤＫ
社製３５重量部およびクロム錯体(アイゼンスピロンブ
ラックＴＲＨ;保土ケ谷化学工業社製)をサンドスターラ
ーにより混合して重合組成物を調整した。この重合組成
物を濃度３重量％のアラビアゴム水溶液中で撹拌機ＴＫ
オートホモミクサー(特殊機化工業社製)を用いて回転数
５０００rpmで撹拌しながら、６０℃で６時間重合反応
させ、平均粒径６．８μmの球状粒子を得た。球状粒子
の濾過／水洗を３回繰り返した後、濾過物を３５℃、３
０％ＲＨの環境下にて風乾し、トナー粒子Ｂk−３０を
得た。

【０１０３】なお、トナー粒子Ｂｋ−１〜２０は欠番と
した。

【０１０４】以上のようにして得られたトナーについ
て、前処理条件（無機微粒子種およびその添加量（重量
部））、熱処理装置条件、熱処理温度（℃）、後処理条
件（無機微粒子種およびその添加量（重量部））、トナ
ー体積平均粒径（Ｄｖ）（μｍ）、体積平均粒径の２倍
以上の粒子の含有割合（＞２Ｄ（ｗｔ％））、体積平均
粒径の１／３以下の粒子の含有割合（＜Ｄ／３（個数
％））、平均円形度、円形度標準偏差（ＳＤ）、トナー
表面形状性（Ｄ／ｄ５０）、真密度（ρ）、ＢＥＴ比表
面積（Ｓ）（ｍ²／ｇ）、付着応力（ｇ／ｃｍ²）を表１
〜２にまとめた。

【０１０５】なお平均粒径、その分布については、コー
ルタマルチサイザーＩＩ（コールタカウンタ社製）を用
い、アパチャーチューブ径５０μｍで測定することによ
り求めた。

【０１０６】平均円形度、ＳＤ値については、フロー式
粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２０００：東亞医用電子社
製）を用いて水分散系で測定した。

【０１０７】システム速度２００ｍｍ／ｓｅｃに改造し
た図３の構成を有する複写機(Ｄｉ３３;ミノルタ社製)
に上記トナーを搭載し、各種評価を行った。評価方法を
以下に示す。なお、上記のトナーを使用するに際して
は、トナー粒子Ｂｋ−３２を除いて、後処理として疎水
性シリカ(Ｒ９７４:キャボジル社製、ＢＥＴ比表面積２
００m²／g、)０．５重量部とチタン酸ストロンチウム
（平均一次粒径３５０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積９m²／g）
０．５重量部を添加混合して使用した。

【０１０８】粒径選別は、Ｂ／Ｗ比３０％の画像をＮ／
Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）下で複写し、１０枚複写
後（初期）および５０００枚複写後（耐久後）において
スリーブ上に形成されたトナー薄層を吸い取り、トナー
の個数基準粒度分布をコールタマルチサイザ（コールタ
カウンタ社製）により測定することによって、スリーブ
上に形成されたトナー薄層に占める粒径５μｍ以下のト
ナー粒子の割合（個数％）を求めた。ランク付けは以下
にしたがった。 ○:粒径５μｍ以下のトナー粒子の割合は２５個数％以
下であった； △:粒径５μｍ以下のトナー粒子の割合は２５個数％を
越え、３５個数％以下であった； ×:粒径５μｍ以下のトナー粒子の割合は３５個数％を
越えていた。

【０１０９】感光体（Ｐ／Ｃ）カブリは、Ｂ／Ｗ比３０
％の文字パターンをＨ／Ｈ環境(３０℃、８５％ＲＨ)下
およびＬ／Ｌ環境(１０℃、１５％ＲＨ)下において複写
し、１０枚複写後（初期）に白紙を複写した際、途中で
停止させた時の感光体表面を目視で観察することによっ
て評価した。また、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）
下で３万枚複写した後（耐久後）の評価も同様におこな
った。ランク付けは以下にしたがった。 ○:感光体表面にカブリは発生していなかった； △:感光体表面にカブリが若干発生していたが、実用上
問題なかった； ×:感光体表面にカブリがひどく発生しており、実用上
問題があった。

【０１１０】薄層状態は、Ｂ／Ｗ比３０％の画像をＮ／
Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）下で複写し、５０００枚
複写後（耐久後）においてスリーブ上に形成されたトナ
ー薄層を目視により観察することによって評価した。ラ
ンク付けは以下にしたがった。 ○:均一でムラのない薄層が形成されていた； △:若干ムラはあるが、実用上問題ない； ×:ムラが生じていた。

【０１１１】以上の評価結果を、トナー物性値および製
造条件とともにまとめて以下の表１〜２に示す。

【表１】

【０１１２】

【表２】

【０１１３】

【発明の効果】本発明により、低速領域だけでなく、高
速領域においても、選択現像や感光体カブリが起こら
ず、薄層形成が良好に行われ得る、耐久性に優れた静電
潜像現像用磁性トナーを提供することができる。本発明
のトナーにおいては、良好なトナーの流動性が確保さ
れ、薄層形成能が向上することから、カブリやフィルミ
ング等の画像ノイズのない良好な画像を提供することが
でき、画像形成の高速化にも容易に対応することができ
る。また、帯電の立ち上がり特性が向上し、帯電量分布
のシャープ化が達成できることから、帯電不良によるカ
ブリ等のノイズも少なく、画像品位の向上が図れる。さ
らには、選択現像等の現象(特定の粒径・帯電量のトナ
ーから先に消費されていく現象)等が発生せず、耐刷時
においても安定的なトナー品質が確保できる。また、本
発明によってなるトナーを用いれば、移動性(現像性、
転写性)等の効率が上がる為、マシンの設定条件のウィ
ンドウが広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 瞬間的加熱処理を行なうための装置の概略構
成図を示す。

【図２】 図１の装置における試料噴射室の概略水平断
面図を示す。

【図３】 磁性トナー現像方法を実施する現像装置の概
略構成図を示す。

【符号の説明】

１０１：熱風発生装置、１０２、１０２'、１０２"：導
入管、１０３：試料噴射ノズル、１０４：定量供給器、
１０５：トナー粒子、１０６：熱風噴射ノズル、１０
７：噴射室、１０８：冷却風導入部、１０９：サイクロ
ン、１１１：製品タンク、１１２：バグフィルター、１
１３：ブロアー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安野 政裕 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 筒井 主税 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 福田 洋幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均円形度が０．９５０以上、円形度の
   標準偏差が０．０４４以下であり、表面性状が以下の条
   件式［Ｉ］： Ｄ／d５０≧０．２０ 但し Ｄ＝６／（ρ・Ｓ） ［Ｉ］ （式中、Ｄはトナーの形状を球と仮定した時のＢＥＴ比
   表面積からの換算粒径（μm）；d５０は粒径別相対重量
   分布の５０％相当粒径(μm)；ρは真密度(g／cm³)；Ｓ
   はＢＥＴ比表面積(m²／g)をそれぞれ表す。)を満たし、
   １kg／cm²圧縮時の付着応力が６g／cm²以下であること
   を特徴とする静電潜像現像用磁性トナー。