JPH05127415A

JPH05127415A - 静電潜像現像用トナー

Info

Publication number: JPH05127415A
Application number: JP3319965A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kobayashi; 誠小林; Masahiro Yasuno; 政裕安野; Oichi Sano; 央一佐野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【目的】流動化剤がトナー粒子の表面に付着されてな
る静電潜像現像用トナーにおいて、流動化剤が一次粒子
の状態で、トナー粒子の表面に均一に分散された状態で
付着され、流動性に優れると共に帯電性等の特性にもば
らつきがなく、高品位な画像形成が安定して行える静電
潜像現像用トナーを提供する。【構成】少なくとも熱可塑性樹脂を主成分するトナー
粒子と流動化剤とが混合されて、流動化剤がトナー粒子
の表面に付着されてなる静電潜像現像用トナーにおい
て、トナー粒子の表面に付着された流動化剤の個数平均
粒径Ｄ_N が０．００５μｍ≦Ｄ_N ≦０．５μｍであり、
かつこの個数平均粒径Ｄ_N の３倍以上の粒径を有する流
動化剤が５個数％以下になるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機，プリンター
等の画像形成装置において、静電潜像を現像するのに使
用される静電潜像現像用トナーに係り、特に、少なくと
も熱可塑性樹脂を主成分するトナー粒子と流動化剤とが
混合されて、流動化剤がトナー粒子の表面に付着されて
なる静電潜像現像用トナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機，プリンター等の画像
形成装置においては、感光体に形成された静電潜像を現
像するにあたり、その現像剤として様々な静電潜像現像
用トナーが使用されていた。

【０００３】そして、近年においては、上記のような画
像形成装置によって形成される画像の高画質化が望ま
れ、このため、現像に使用する上記のような静電潜像現
像用トナーについても様々な研究がなされ、静電潜像現
像用トナーの流動性を向上させて、その搬送性や帯電性
等を改善することが行われるようになった。

【０００４】そして、このように静電潜像現像用トナー
の流動性を向上させるにあたり、従来においては、例え
ば、特開昭４８−４７３４６号公報，特開昭５６−１２
８９５６号公報，特開昭５９−５２２５５号公報等に示
されるように、トナー粒子にコロイダルシリカや酸化チ
タン等の流動化剤を混合させて、トナー粒子の表面に上
記の流動化剤を付着させた静電潜像現像用トナーが開発
された。

【０００５】ここで、上記のようにトナー粒子と流動化
剤とを混合させて、トナー粒子の表面に流動化剤を付着
させるにあたり、従来においては、一般にトナー粒子と
流動化剤とをＶ型混合機，自動乳鉢，ヘンシェルミキサ
ー等の混合機を用いて混合させるようにしていた。

【０００６】しかし、このようにしてトナー粒子と流動
化剤とを混合させた場合、流動化剤の粒径がかなりの小
さいため、流動化剤同志が凝集してしまい、このように
凝集した状態で流動化剤がトナー粒子の表面に不均一に
付着した。

【０００７】そして、このように流動化剤がトナー粒子
の表面に不均一に付着すると、得られた静電潜像現像用
トナーの流動性が充分に向上されず、またその帯電性等
の特性にもばらつきが生じ、静電潜像現像用トナーの帯
電量等が一定しなくなり、この静電潜像現像用トナーを
用いて現像を行った場合、形成される画像の画質が低下
する等の問題があった。

【０００８】また、トナーにおける流動性を高めるため
に、トナー粒子に混合させる流動化剤の添加量を多くす
ると、得られた静電潜像現像用トナーの耐環境安定性が
悪くなり、またトナー粒子から遊離した流動化剤の凝集
体が増加して、得られた静電潜像現像用トナーにおける
帯電性等の特性にさらに大きなばらつきが生じる等の問
題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複写機，
プリンター等の画像形成装置において、静電潜像を現像
するのに使用する静電潜像現像用トナーにおける上記の
ような問題を解決することを課題とするものである。

【００１０】すなわち、この発明は、少なくとも熱可塑
性樹脂を主成分するトナー粒子と流動化剤とが混合され
て、流動化剤がトナー粒子の表面に付着されてなる静電
潜像現像用トナーにおいて、流動化剤が一次粒子の状態
で、トナー粒子の表面に均一に分散された状態で付着さ
れるようにし、流動性に優れると共に帯電性等の特性に
もばらつきがなく、高品位な画像形成が安定して行える
静電潜像現像用トナーを提供することを課題とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、少なくとも熱可塑性樹
脂を主成分するトナー粒子と流動化剤とが混合されて、
流動化剤がトナー粒子の表面に付着されてなる静電潜像
現像用トナーにおいて、トナー粒子の表面に付着された
流動化剤の個数平均粒径Ｄ_N が０．００５μｍ≦Ｄ_N ≦
０．５μｍであり、かつこの個数平均粒径Ｄ_N の３倍以
上の粒径を有する流動化剤が５個数％以下になるように
したものである。さらに好ましくはＤ_N の５倍以上の粒
径を有する流動化剤が１個数％以下になるようにしたも
のである。

【００１２】ここで、この発明に係る静電潜像現像用ト
ナーにおいては、上記トナー粒子として、一般に、トナ
ーを製造するのに用いられている混練−粉砕法、スプレ
ードライ法、湿式造粒法等、各種の公知の方法によって
製造されたものを用いることができる。

【００１３】また、湿式造粒法によってトナー粒子を製
造する場合、その方法は公知の何れの方法であってもよ
く、懸濁重合法、乳化重合法、ソープフリー乳化重合
法、マイクロカプセル法（界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ
重合法等）、非水分散重合法等の重合過程を含むもので
あっても、懸濁法等の重合過程を伴わない造粒法であっ
てもよい。

【００１４】ここで、上記のような湿式造粒法によりト
ナー粒子を製造するにあたっては、通常、そのトナー粒
子の平均粒径が１〜１５μｍになるようにし、好ましく
は２〜１０μｍになるようにする。なお、このように湿
式造粒法によってトナー粒子を製造すると、平均粒径±
２５％の範囲内に、トナー粒子が３０％以上含まれるよ
うになり、粒径分布の揃ったものの調整が容易となる。

【００１５】また、上記トナー粒子に使用する樹脂は、
一般にトナーを製造する場合に結着剤として用いられて
いるものであればどのようなものであってもよく、例え
ば、ポリスチレン系樹脂，ポリ（メタ）アクリル系樹
脂，ポリオレフィン系樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリカ
ーボネート系樹脂，ポリエーテル系樹脂，ポリスルフォ
ン系樹脂，ポリエステル系樹脂，エポキシ樹脂，ブタジ
エン系樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは尿素樹脂，ウレ
タン樹脂，ウレア樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂、さらにはこれらの共重合体，ブロック重合体，グラ
フト重合体およびポリマーブレンド等を用いることがで
きる。なお、上記樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂
のような完全なポリマーの状態にあるものに限られず、
熱硬化性樹脂におけるようなオリゴマーまたはプレポリ
マー、架橋剤等を含んだものを用いることも可能であ
る。

【００１６】また、この発明に係る静電潜像現像用トナ
ーを高速システムに使用させる場合においては、トナー
を転写紙等に短時間で定着させたり、定着ローラからの
分離性を向上させる必要があるため、トナー粒子を構成
する樹脂として、スチレン系モノマー、（メタ）アクリ
ル系モノマー、（メタ）アクリレート系モノマーから合
成されるホモポリマーあるいは共重合系ポリマー、また
はポリエステル系樹脂を用いることが好ましい。

【００１７】そして、このような樹脂においては、その
数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗが、１０００≦
Ｍｎ≦１００００、２０≦Ｍｗ／Ｍｎ≦７０であり、さ
らに数平均分子量Ｍｎについては、２，０００≦Ｍｎ≦
７，０００であるものを使用することが望ましい。

【００１８】また、この静電潜像現像用トナーをオイル
レス定着用トナーとして用いる場合には、トナー粒子を
構成する樹脂にガラス転移点が５５〜８０℃、軟化点が
８０〜１５０℃で、さらに５〜２０重量％のゲル化成分
が含有されているものを用いることが望ましい。

【００１９】さらに、この発明に係る静電潜像現像用ト
ナーをフルカラー用の透光性カラートナーとして使用す
る場合には、トナー粒子を構成する樹脂にポリエステル
系樹脂を用いるようにすることが好ましい。

【００２０】ここで、透光性カラートナーにおけるトナ
ー粒子を構成するポリエステル樹脂としては、ガラス転
移温度が５５〜７０℃、軟化点が８０〜１５０℃で、そ
の数平均分子量Ｍｎが２０００〜１５０００、分子量分
布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３以下の線状ポリエステルを用いる
ことが望ましい。

【００２１】また、上記の線状ポリエステル樹脂にジイ
ソシアネートを反応させて得られる線状ウレタン変性ポ
リエステルも用いることができる。

【００２２】ここで、この線状ウレタン変性ポリエステ
ルとしては、ジカルボン酸とジオールからなり、数平均
分子量Ｍｎが２０００〜１５０００、酸化が５以下で実
質的に末端基が水酸基からなる線状ポリエステル樹脂１
モルに対して、０．３〜０．９５モルのジイソシアネー
トを反応させて得られる線状ウレタン変性ポリエステル
樹脂であって、この樹脂のガラス転移温度が４０〜８０
℃、酸化が５以下であるものを主成分とするものを用い
るようにする。

【００２３】さらに、上記の線状ポリエステルにスチレ
ン系，アクリル系，アミノアクリル系モノマー等をグラ
フト，ブロック重合等の方法によって変性し、上記線状
ウレタン変性ポリエステルと同様のガラス転移温度、軟
化点、分子量特性を有するものも好適に用いることがで
きる。

【００２４】なお、上記トナー粒子においては、前記の
ような樹脂の他に、着色剤，荷電制御剤，オフセット防
止剤等を加えるようにしてもよい。

【００２５】ここで、この発明に係る静電潜像現像用ト
ナーにおいて使用する着色剤としては、従来よりトナー
の製造に使用されている公知の有機もしくは無機の各
種，各色の顔料や染料を用いることができ、これらの着
色剤を単独で、あるいは複数の種類組合わせて用いるよ
うにすることも可能である。

【００２６】なお、これらの着色剤を静電潜像現像用ト
ナーに含有させるにあたっては、着色剤の量が多くなり
すぎると、トナーの定着性が低下する一方、着色剤の量
が少なすぎると、所望の画像濃度が得られなくなるた
め、静電潜像現像用トナー中における前記のような樹脂
１００重量部に対して、着色剤が１〜２０重量部、好ま
しくは２〜１０重量部になるようにすることが好まし
い。

【００２７】また、この発明に係る静電潜像現像用トナ
ーにおいて荷電制御剤を加えるにあたっては、正荷電制
御剤として、例えば、アジン化合物ニグロシンベースＥ
Ｘ、ボントロンＮ−０１，０２，０４，０５，０７，０
９，１０，１３（オリエント化学工業社製）、オイルブ
ラック（中央合成化学社製）、第４級アンモニウム塩Ｐ
−５１、ポリアミン化合物Ｐ−５２、スーダンチーフシ
ュバルツＢＢ（ソルベントブラック３：Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．
２６１５０）、フェトシュバルツＨＢＮ（Ｃ．Ｉ．Ｎ
ｏ．２６１５０）、ブリリアントスピリッツシュバルツ
ＴＮ（ファルベンファブリケン・バイヤ社製）、さらに
アルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キ
レート顔料、イミダゾール化合物等を使用することがで
き、一方、負荷電制御剤としては、例えば、クロム錯塩
型アゾ染料Ｓ−３２，３３，３４，３５，３７，３８，
４０，４４（オリエント化学工業社製）、アイゼンスピ
ロブラックＴＲＨ，ＢＨＨ（保土ケ谷化学社製）、カヤ
セットブラックＴ−２２，００４（日本化薬社製）、銅
フタロシアニン系染料Ｓ−３９（オリエント化学工業社
製）、クロム錯塩Ｅ−８１，８２（オリエント化学工業
社製）、亜鉛錯塩Ｅ−８４（オリエント化学工業社
製）、アルミニウム錯塩Ｅ−８６（オリエント化学工業
社製）等を使用することができる。

【００２８】なお、これらの荷電制御剤を静電潜像現像
用トナーに加える場合、この荷電制御剤の添加量は、ト
ナーの種類、トナーに添加する添加剤の種類、トナー粒
子の製造に用いた前記樹脂の種類等により、またこの静
電潜像現像用トナーを用いて現像を行う場合の現像方式
（二成分方式或いは一成分方式）等に応じて適宜選択す
べきものである。

【００２９】ここで、静電潜像現像用トナーに加える荷
電制御剤の量が多すぎると、一般に得られた静電潜像現
像用トナーの帯電性が不安定になると共に、この静電潜
像現像用トナーの定着性が低下する一方、荷電制御剤の
量が少なすぎると、所望の帯電量が得られなくなる。

【００３０】このため、混練−粉砕法，懸濁法等によっ
て製造されるトナー粒子の内部に上記のような荷電制御
剤を含有させる場合には、上記トナー粒子に使用した樹
脂１００重量部に対して上記荷電制御剤を０．１〜２０
重量部、好ましくは、１〜１０重量部加えるようにす
る。また、荷電制御剤をトナー粒子の表面に付着させて
固定化させる場合、荷電制御剤の量が多いと、トナー粒
子の表面への荷電制御剤の付着が不充分になり、この静
電潜像現像用トナーを使用した際に、トナー粒子の表面
から荷電制御剤が遊離するという問題が生じるため、ト
ナー粒子１００重量部に対して荷電制御剤を０．００１
〜１０重量部、好ましくは、０．０５〜２重量部、さら
に好ましくは、０．１〜１重量部加えるようにする。

【００３１】また、この発明に係る静電潜像現像用トナ
ーにオフセット防止剤を加える場合には、このようなオ
フセット防止剤として、各種ワックス、特に低分子量ポ
リプロピレン、ポリエチレン、あるいは酸化型のポリプ
ロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックス
が好適に用いられる。

【００３２】一方、上記トナー粒子と混合させてこのト
ナー粒子の表面に付着させる流動化剤としては、従来よ
りトナーに流動性を付与するために用いられている公知
の材料を用いることができ、例えば、シリカ、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、フッ化マグネシウム、酸化ジル
コニウム、フッ素系樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子
等を用いることができ、またこれらを単独で使用するほ
か、複数個組み合わせて用いることもできる。

【００３３】そして、このような流動化剤を上記のトナ
ー粒子と混合させて、トナー粒子の表面に流動化剤を付
着させるにあたり、トナー粒子の表面に付着した流動化
剤の個数平均粒径Ｄ_N が０．００５μｍ≦Ｄ_N ≦０．５
μｍで、且つこの個数平均粒径Ｄ_N の３倍以上の粒径を
有する流動化剤が５個数％になるようにしてこれらを混
合させるにあたっては、その混合装置として、図１及び
図２に示すような混合装置を好適に使用することができ
る。

【００３４】ここで、図１に示す混合装置においては、
トナー粒子と流動化剤とを混合させる処理室１０の下部
が半球状に形成される一方、その上部が円筒状に形成さ
れている。

【００３５】また、この処理室１０内において流動化剤
をトナー粒子と混合させるにあたっては、これらを混合
・撹拌させる撹拌手段２０として、回転軸２１に複数の
撹拌羽根２２が設けられたものを用いるようにした。

【００３６】ここで、この撹拌手段２０においては、上
記回転軸２１を処理室１０の半球状になった下部から所
要角度傾斜させて処理室１０内に延出させ、この回転軸
２１に設けられた上記撹拌羽根２２が処理室１０内にお
いて所要角度傾斜するようにした。

【００３７】そして、この回転軸２１をモータ２３によ
りベルト２４とプーリー２５を介して回転させ、これに
より上記撹拌羽根２２を処理室１０内において所要角度
傾斜した状態で回転させ、このように回転する撹拌羽根
２２によって流動化剤をトナー粒子と処理室１０内で混
合させるようにした。

【００３８】また、この混合装置においては、上記処理
室１０の内壁１１に流動化剤やトナー粒子が付着するの
を抑制する付着抑制手段３０として、上記撹拌手段２０
の回転軸２１を挿通させた円筒状の回転軸３１ａに、上
記処理室１０下部の内部形状に対応した円弧状になった
第１の掻き落とし部材３１を取り付け、この第１の掻き
落とし部材３１を処理室１０下部の内壁１１に密接させ
るようにすると共に、処理室１０の上部より処理室１０
内に延出させた回転軸３２ａに、処理室１０上部の内部
形状に対応した溝型状になった第２の掻き落とし部材３
２を取り付け、この第２の掻き落とし部材３２を処理室
１０上部の内壁１１に密接させるようにした。

【００３９】そして、上記第１の掻き落とし部材３１が
取り付けられた回転軸３１ａをモータ３１ｂによりベル
ト３１ｃとプーリー３１ｄを介して回転させ、第１の掻
き落とし部材３１を処理室１０下部の内壁１１に密接さ
せて回転させると共に、上記第２の掻き落とし部材３２
が取り付けられた回転軸３２ａをモータ３２ｂによりベ
ルト３２ｃとプーリー３２ｄを介して回転させ、第２の
掻き落とし部材３２を処理室１０上部の内壁１１に密接
させて回転させるようにし、処理室１０の下部及び上部
の内壁１１に付着する流動化剤やトナー粒子を、上記第
１及び第２の各掻き落とし部材３１，３２によって処理
室１０の内壁１１から掻き落とすようにした。

【００４０】そして、この混合装置において、上記のよ
うに処理室１０下部及び上部の内壁１１に付着する流動
化剤やトナー粒子を第１及び第２の各掻き落とし部材３
１，３２によって掻き落としながら、流動化剤をトナー
粒子と上記撹拌手段２０の撹拌羽根２２によって混合さ
せると、流動化剤が処理室１０の内壁１１に付着して固
まるということがなく、流動化剤が一次粒子の状態に解
砕されて充分に分散された状態でトナー粒子と混合され
て、トナー粒子の表面に上記流動化剤が一次粒子の状態
で均一に分散されて付着されるようになり、トナー粒子
の表面に付着した流動化剤の個数平均粒径Ｄ_N が０．０
０５μｍ≦Ｄ_N ≦０．５μｍで、且つこの個数平均粒径
Ｄ_N の３倍以上の粒径を有する流動化剤が５個数％以下
になった静電潜像現像用トナーが簡単に得られるように
なる。

【００４１】なお、この混合装置においては、上記のよ
うに撹拌羽根２２を処理室１０内において所要角度傾斜
した状態で回転させるようにしているため、この撹拌羽
根２２によって流動化剤をトナー粒子と混合撹拌する際
に、これらの粒子に加わるストレスも少なくなった。

【００４２】また、図２に示す混合装置も、上記の図１
に示す混合装置と略同様のものであるが、この混合装置
においては、流動化剤をトナー粒子と混合させる処理室
１０を球状に形成し、この処理室１０自体が自由に傾斜
できるようにした。そして、この処理室１０の内壁１１
に流動化剤やトナー粒子が付着するのを抑制する付着抑
制手段３０としては、撹拌手段２０の回転軸２１を挿通
させた円筒状の回転軸３３ａに、上記処理室１０の内部
形状に対応したリング形状になった掻き落とし部材３３
を取り付け、この掻き落とし部材３３を処理室１０の内
壁１１に密接させるようにした。

【００４３】そして、この混合装置においても、上記掻
き落とし部材３３が取り付けられた回転軸３３ａをモー
タ３３ｂによりベルト３３ｃとプーリー３３ｄを介して
回転させて、この掻き落とし部材３１を処理室１０の内
壁１１に密接した状態で回転させ、この処理室１０の内
壁１１に付着する流動化剤やトナー粒子をこの掻き落と
し部材３３によって掻き落とすようにした。

【００４４】また、上記図１及び図２に示す各混合装置
を使用してトナー粒子と流動化剤とを混合させ、トナー
粒子の表面に流動化剤を付着させるにあたっては、一般
に上記処理室１０の温度を５〜６０℃，混合時間を３０
秒〜１０分間，各撹拌羽根２２の先端部の周速を１０〜
８０ｍ／ｓｅｃの範囲になるようにすることが好まし
い。

【００４５】なお、図１及び図２に示す各混合装置にお
いては、流動化剤やトナー粒子が処理室１０の内壁１１
に付着するのを抑制する付着抑制手段３０として、上記
のような各掻き落とし部材３１，３２，３３を設けるよ
うにしたが、この付着抑制手段３０は、特に上記のよう
なものに限定されず、例えば、処理室１０の内壁１１を
振動させて、流動化剤やトナー粒子が処理室１０の内壁
１１に付着するのを抑制する超音波振動機等を付着抑制
手段３０として用いるようにすることも可能である。ま
た、上記の各掻き落とし部材３１，３２，３３の動作条
件は、処理室１０の内壁１１に流動化剤やトナー粒子が
付着しないように、流動化剤やトナー粒子の種類，量等
によって適宜設定する必要がある。

【００４６】また、この発明に係る静電潜像現像用トナ
ーを二成分現像方式に使用するにあたっては、この静電
潜像現像用トナーを磁性キャリアと混合させるようにす
る。ここで、この静電潜像現像用トナーと混合させる磁
性キャリアとしては、従来より一般に使用されている公
知の磁性キャリアを使用することができ、例えば、鉄、
ニッケル、コバルト等の金属と亜鉛、アンチモン、アル
ミニウム、鉛、スズ、ビスマス、ベリリウム、マンガ
ン、セレン、タングステン、ジルコニウム、バナジウ
ム、等の金属との合金或いは混合物、酸化物、酸化チタ
ン、酸化マグネシウム等の金属酸化物、窒化クロム、窒
化バナジウム等、炭化ケイ素、炭化タングステン等の炭
化物との混合物及び強磁性フェライト、並びにこれらの
混合物等の材料から構成される鉄、フェライトキャリア
等を用いることができる。

【００４７】また、上記の磁性キャリアとしては、鉄や
フェライトキャリアを芯材とし、その表面を各種合成樹
脂やセラミック層によりコートしたものを用いることが
できる。ここで、芯材をコートする上記の合成樹脂とし
ては、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリ（メタ）アク
リル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリスルフ
ィン酸系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リブチラール系樹脂、尿素樹脂、ウレタン／ウレア系樹
脂、シリコン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、テフロン系
樹脂等の各種熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂及びその混
合物、並びにこれら樹脂の共重合体、ブロック重合体、
グラフト重合体及びポリマーブレンド等を用いることが
でき、さらに、その帯電性を改良するため、各種極性基
を有する樹脂を用いるようにしてもよい。一方、上記芯
材の表面をセラミック層によってコートするにあたって
は、熱溶射法、各種プラズマ法、ゾル−ゲル法等の方法
により、各種セラッミック材料を芯材の表面にコートさ
せるようにする。

【００４８】さらに、上記の磁性キャリアとしては、コ
ーティングに用いた上記の各種合成樹脂をバインダー樹
脂として使用し、上記の各種磁性材料と、必要に応じて
各種有機及び／又は無機材料を加え、これらを混合−混
練−粉砕して、必要に応じた粒径に調整したバインダー
型キャリアを用いるようにしてもよい。

【００４９】なお、この発明において使用する上記のよ
うな各磁性キャリアにおいては、その粒径が２０μｍよ
り小さいと、一般に磁性キャリア自身が感光体に付着し
て現像されてしまう等の問題がある一方、その粒径が２
００μｍより大きいと、一般に形成される画像のキメが
粗くなる等の問題があるため、通常は、その平均粒径が
２０〜２００μｍ、好ましくは３０〜１００μｍのもの
を用いるようにし、現像方式等に応じて適当な粒径にな
った磁性キャリアを適宜選択して用いるようにする。

【００５０】

【作用】この発明に係る静電潜像現像用トナーにおいて
は、少なくとも熱可塑性樹脂を主成分とするトナー粒子
と流動化剤とを混合させて、流動化剤をトナー粒子の表
面に付着させるにあたり、このトナー粒子の表面に付着
された流動化剤の個数平均粒径Ｄ_N が０．００５μｍ≦
Ｄ_N ≦０．５μｍで、且つこの個数平均粒径Ｄ_Nの３倍
以上の粒径を有する流動化剤が５個数％以下になるよう
にしたため、流動化剤の大部分が一次粒子の状態に解砕
されてトナー粒子の表面に均一に分散した状態で付着さ
れ、流動性に優れると共に、帯電性等の特性にもばらつ
きの少ない静電潜像現像用トナーが得られるようにな
る。

【００５１】また、このように静電潜像現像用トナーの
流動性が向上すると共に、帯電性等の特性も安定するた
め、この静電潜像現像用トナーを用いて画像形成を行っ
た場合に、高品位な画像が安定して得られるようにな
る。

【００５２】

【実施例】以下、トナー粒子と流動化剤とを混合させ
て、トナー粒子の表面に流動化剤を付着させた静電潜像
現像用トナーの具体的な製造例について説明すると共
に、このようにして製造された静電潜像現像用トナーに
ついて、この発明に規定する前記の条件を満たす静電潜
像現像用トナーと、この発明に規定する前記の条件を満
たさない静電潜像現像用トナーとを比較し、この発明に
規定する前記の条件を満たす静電潜像現像用トナーが優
れていることを明らかにする。

【００５３】ここで、各静電潜像現像用トナーを製造す
るにあたっては、下記のようにして製造した４種類のト
ナー粒子ａ〜ｄを用いるようにした。

【００５４】（トナー粒子ａの製造）トナー粒子ａを製
造するにあたっては、スチレン７０重量部と、ｎ−ブチ
ルメタクリレート２８重量部と、メタクリル酸２重量部
と、２，２−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニト
リル）（和光純薬工業社製，１級）０．５重量部と、カ
ーボンブラック（三菱化成工業社製，ＭＡ＃８）８重量
部と、クロム錯塩（オリエント化学工業社製，Ｅ−８
１）３重量部とをサンドスターラにより混合して重合組
成物を調製した。

【００５５】そして、この重合組成物を濃度３％のアラ
ビアゴム水溶液中で撹拌機（特殊機化工業社製，Ｔ．
Ｋ．オートホモミクサー）を用いて回転数４０００ｒｐ
ｍで撹拌しながら６０℃の温度で６時間重合反応させ、
さらに温度を９０℃に昇温させて重合反応させた。次い
で、この重合反応終了後に、この反応系を冷却して５回
水洗した後、これを濾過し、乾燥させて球状粒子を得
た。

【００５６】そして、このようにして得られた球状粒子
をさらに風力分級し、平均粒径が８μｍになった黒色の
トナー粒子を製造した。

【００５７】（トナー粒子ｂの製造）トナー粒子ｂを製
造するにあたっては、上記トナー粒子ａの製造において
使用したクロム錯塩の代わりに、第４級アンモニウム塩
（オリエント化学工業社製，Ｐ−５１）を３重量部加え
るようにし、それ以外については、上記トナー粒子ａの
場合と全く同様の方法によって、平均粒径が８μｍにな
った黒色のトナー粒子を得た。

【００５８】（トナー粒子ｃの製造）トナー粒子ｃを製
造するにあたっては、ポリエステル樹脂（花王社製，タ
フトンＮＥ−１１１０）１００重量部と、カーボンブラ
ック（三菱化成工業社製，ＭＡ＃８）８重量部と、低分
子量ポリプロピレン（三洋化成工業社製，ビスコール６
０５Ｐ）３重量部と、クロム錯塩型アゾ染料（オリエン
ト化学工業社製，Ｓ−３４）３重量部とをボールミルで
充分混合した後、１４０℃に加熱した３本ロールで混練
した。

【００５９】次いで、このようにして得られた混練物を
放置して冷却した後、フェザーミルを用いて粗粉砕し、
さらにジェットミルで微粉砕し、このように微粉砕した
ものを風力分級して、平均粒径が９μｍになった黒色の
トナー粒子を得た。

【００６０】（トナー粒子ｄの製造）トナー粒子ｄを製
造するにあたっては、スチレン−メチルメタクリレート
樹脂（軟化点；１３８℃，ガラス転移点；６５℃）１０
０重量部と、青色顔料（フタロシアニンブルー）５重量
部と、第４級アンモニウム塩（オリエント化学工業社
製，Ｐ−５１）５重量部とを用いるようにし、それ以外
については、上記トナー粒子ｃの場合と全く同様の方法
によって、平均粒径が９μｍになった青色のトナー粒子
を得た。

【００６１】次に、トナー粒子として上記の４種類のト
ナー粒子ａ〜ｄを用いる一方、流動化剤として平均粒径
が０．０２μｍのコロイダルシリカ（Ｗａｃｋｅｒ社
製，ＨＤＫＨ−２０００）を用い、以下の実験例１〜
８に示すようにして８種類の静電潜像現像用トナーを製
造した。

【００６２】（実験例１）この実験例においては、上記
のトナー粒子ａ１００重量部に対して、上記のコロイダ
ルシリカを０．３重量部加え、これらを前記の図１に示
す混合装置によって混合撹拌し、上記トナー粒子ａの表
面に流動化剤のコロイダルシリカを付着させて、静電潜
像現像用トナーを製造するようにした。

【００６３】ここで、図１に示す混合装置によってトナ
ー粒子ａとコロイダルシリカとを混合撹拌させるにあた
っては、前記撹拌羽根２２の内、羽根の長さが一番長い
撹拌羽根２２の先端部の周速が６０ｍ／ｓｅｃになるよ
うにして、前記回転軸２１により各撹拌羽根２２を回転
させると共に、前記第１および第２の各掻き落とし部材
３１，３２を上記撹拌羽根２２の回転方向に対して正
転，反転を１０秒毎に行うようにして、これらの掻き落
とし部材３１，３２をそれぞれ適当な回転数で回転さ
せ、処理室２０の内壁１１にコロイダルシリカ等が付着
して凝集するのを防止しながら、上記の各撹拌羽根２２
によりトナー粒子ａとコロイダルシリカとを混合撹拌し
て、トナー粒子ａの表面に流動化剤のコロイダルシリカ
を付着させるようにした。

【００６４】ここで、このようにして製造した静電潜像
現像用トナーにおいて、トナー粒子ａの表面に付着した
コロイダルシリカの状態を調べると、図３の電子顕微鏡
写真に示されるように、コロイダルシリカが細かな一次
粒子の状態で、トナー粒子ａの表面に均一に分散されて
付着していた。

【００６５】（実験例２）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記のトナー粒子ｂを用いるようにし、そ
れ以外については上記実験例１の場合と同様にして、静
電潜像現像用トナーを製造した。

【００６６】（実験例３）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記のトナー粒子ｃを用いるようにすると
共に、このトナー粒子ｃと上記のコロイダルシリカとを
混合撹拌するにあたり、前記の図２に示す混合装置を用
いるようにした。

【００６７】そして、この図２に示す混合装置におい
て、上記トナー粒子ｃとコロイダルシリカとを上記実験
例１の場合と同様の条件にして混合撹拌し、このトナー
粒子ｃの表面に流動化剤のコロイダルシリカを付着させ
て、静電潜像現像用トナーを製造した。

【００６８】（実験例４）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記のトナー粒子ｄを用いるようにし、そ
れ以外については上記実験例３の場合と同様にして、静
電潜像現像用トナーを製造した。

【００６９】（実験例５）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記実験例１と同じトナー粒子ａを用い、
このトナー粒子ａ１００重量部に対して、上記のコロイ
ダルシリカを０．２重量部加えるようにした。そして、
このトナー粒子ａとコロイダルシリカとを混合撹拌する
にあたっては、ホモジナイザー（日本精機社製）を用
い、その周速を５０ｍ／ｓｅｃにしてこれらを１分間混
合撹拌し、トナー粒子ａの表面に流動化剤のコロイダル
シリカを付着させて、静電潜像現像用トナーを製造し
た。

【００７０】このようにして製造した静電潜像現像用ト
ナーにおいて、トナー粒子ａの表面に付着したコロイダ
ルシリカの状態を調べると、図４の電子顕微鏡写真に示
されるように、コロイダルシリカが凝集したある程度大
きな粒子の状態で、トナー粒子ａの表面に不均一に付着
していた。

【００７１】（実験例６）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記実験例２と同じトナー粒子ｂを用いる
ようにし、それ以外については上記実験例５の場合と同
様にして、静電潜像現像用トナーを製造した。

【００７２】（実験例７）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記実験例３と同じトナー粒子ｃを用い、
このトナー粒子ｃ１００重量部に対して、上記のコロイ
ダルシリカを０．３重量部加えるようにした。そして、
このトナー粒子ｃとコロイダルシリカとを混合撹拌させ
るにあたっては、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機
社製）を用い、その周速を５０ｍ／ｓｅｃにしてこれら
を１分間混合撹拌し、トナー粒子ｃの表面に流動化剤の
コロイダルシリカを付着させて、静電潜像現像用トナー
を製造した。

【００７３】（実験例８）この実験例においては、トナ
ー粒子として上記実験例４と同じトナー粒子ｄを用いる
ようにし、それ以外については上記実験例７の場合と同
様にして、静電潜像現像用トナーを製造した。

【００７４】なお、これらの実験例１〜８において使用
した各トナー粒子ａ〜ｄの平均粒径は、レーザー回折式
粒度分布測定装置（島津製作所社製，ＳＡＬＤ−１１０
０）を用いて測定し、また流動化剤として用いたコロイ
ダルシリカの平均粒径は、流動式比表面積測定装置（島
津製作所社製，フローソーブ２３００）を用いてその比
表面積を測定し、この測定値を粒径に換算して求めた。

【００７５】そして、上記のようにして製造した実験例
１〜８の各静電潜像現像用トナーについて、流動化剤の
コロイダルシリカが各トナー粒子ａ〜ｄの表面に付着し
た状態を調べ、各トナー粒子ａ〜ｄの表面に付着したコ
ロイダルシリカの個数平均粒径Ｄ_N と、この個数平均粒
径Ｄ_N の３倍以上の粒径を有する流動化剤が付着してい
る個数％とを求めると共に、実験例１〜８の各静電潜像
現像用トナーの流動性を調べるため、各静電潜像現像用
トナーの嵩密度を測定し、これらの結果を下記の表１に
示した。

【００７６】なお、トナー粒子の表面に付着したコロイ
ダルシリカの個数平均粒径Ｄ_N と、この個数平均粒径Ｄ
_N の３倍以上の粒径を有する流動化剤が付着している個
数％とを求めるにあたっては、走査型電子顕微鏡を用い
て実験例１〜８の各静電潜像現像用トナーをそれぞれ写
真撮影し、各トナー粒子の表面に付着したコロイダルシ
リカを無作為に１００粒子選択して、各コロイダルシリ
カの粒子径を測定し、この測定結果に基づいてコロイダ
ルシリカの個数平均粒径Ｄ_N を求め、さらにこのように
して求めた個数平均粒径Ｄ_N の３倍以上の粒径を有する
コロイダルシリカ粒子の個数％を求めた。また、実験例
１〜８の各静電潜像現像用トナーの嵩密度はタップデン
サーＫＹＴ−２０００（セイシン企業社製）を用いて測
定した。

【００７７】

【表１】

【００７８】この結果、前記図１及び図２の混合装置を
用いてトナー粒子ａ〜ｄとコロイダルシリカとを混合撹
拌させた実験例１〜４の各静電潜像現像用トナーは、流
動化剤の個数平均粒径Ｄ_N が０．００５μｍ≦Ｄ_N ≦
０．５μｍで、且つこの個数平均粒径Ｄ_N の３倍以上の
粒径を有する流動化剤が５個数％以下という、この発明
の条件を満たしていたが、ホモジナイザーやヘンシェル
ミキサーを用いてトナー粒子ａ〜ｄとコロイダルシリカ
とを混合撹拌させた実験例５〜８の各静電潜像現像用ト
ナーは、この発明の前記のような条件を満たしていなか
った。

【００７９】そして、静電潜像現像用トナーの流動性を
調べるために測定した嵩密度の点において、実験例１〜
４の各静電潜像現像用トナーと、実験例５〜８の各静電
潜像現像用トナーとを比較すると、この発明の条件を満
たしている実験例１〜４の各静電潜像現像用トナーの方
が、この発明の条件を満たしていない実験例５〜８の各
静電潜像現像用トナーに比べて嵩密度が大きく、その流
動性が優れていた。

【００８０】次に、上記のようにして製造した実験例１
〜８の各静電潜像現像用トナーについてそれぞれその平
均帯電量［μＣ／ｇ］、不良帯電トナー量［重量％］、
トナー飛散量を測定するようにした。

【００８１】ここで、実験例１〜８の各静電潜像現像用
トナーについてこれらの測定を行うにあたっては、各静
電潜像現像用トナーを、以下のようにして製造したバイ
ンダー型のキャリアと混合させて評価するようにした。

【００８２】ここで、バインダー型のキャリアを製造す
るにあたっては、ポリエステル樹脂（花王社製，ＮＥ−
１１１０）１００重量部と、無機微粒子（戸田工業社
製，ＥＰＴ−１０００）５００重量部と、カーボンブラ
ック（三菱化成社製，ＭＡ＃８）２重量部とをヘンシェ
ルミキサーにより充分に混合して粉砕した後、これらを
シリンダ部１８０℃，シリンダヘッド部１７０℃に設定
した押出し混練機を用いて溶融混練した。そして、この
混練物を冷却し、フェザーミルで粗粉砕した後、ジェッ
トミルで微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級し
て、平均粒径が５５μｍになったバインダー型キャリア
を得た。

【００８３】なお、このバインダー型キャリアの平均粒
径は、各トナー粒子ａ〜ｄの平均粒径を求めた場合と同
様に、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社
製，ＳＡＬＤ−１１００）を用いて測定した。

【００８４】そして、上記のバインダー型キャリアを用
いて上記実験例１〜８の各静電潜像現像用トナーにおけ
る平均帯電量および不良帯電トナー量を測定するにあた
っては、各静電潜像現像用トナー２ｇに対してそれぞれ
上記のキャリアを２８ｇ加え、これらをそれぞれ５０ｃ
ｃのポリ瓶に入れ、回転架台において１２０ｒｐｍで３
分間回転させたものと、１０分間回転させたものとを用
意した。

【００８５】次いで、このように回転させて調整した各
静電潜像現像用トナーを含む現像剤をそれぞれ精密天秤
で３ｇ計量し、図５に示す装置を用いて各静電潜像現像
用トナーの平均帯電量および不良帯電トナー量を測定す
るようにした。

【００８６】ここで、図５に示す装置を用いて各トナー
の平均帯電量及び不良帯電トナー量を測定するにあたっ
ては、上記のように計量した各現像剤をそれぞれ導電性
スリーブ１の表面全体に均一になるように載せると共
に、この導電性スリーブ１内に設けられたマグネットロ
ール２を１００ｒｐｍで回転させるようにした。

【００８７】そして、バイアス電源３よりバイアス電圧
を０〜１０ＫＶ逐次印加し、５秒間上記導電性スリーブ
１を回転させ、この導電性スリーブ１を停止させた時点
での円筒電極４における電位Ｖｍを読み取ると共に、上
記導電性スリーブ１からこの円筒電極４に付着したトナ
ーの重量を精密天秤で計量して、各静電潜像現像用トナ
ーの平均帯電量［μＣ／ｇ］を求め、その結果を下記の
表２に示した。

【００８８】また、このように測定した結果を集計し
て、現像剤中に含まれる各静電潜像現像用トナーの帯電
量分布を求め、各静電潜像現像用トナーの平均帯電量
［μＣ／ｇ］に対して帯電量が１／５以下になったトナ
ーの量を、この帯電量分布に基づいて求め、その値を不
良帯電トナー量［重量％］として下記の表２に示した。

【００８９】また、実験例１〜８の各静電潜像現像用ト
ナーにおける飛散量を調べるにあたっては、上記の平均
帯電量［μＣ／ｇ］を測定する場合と同様にして、実験
例１〜８の各静電潜像現像用トナーを含む現像剤を調整
した。

【００９０】そして、各静電潜像現像用トナーにおける
飛散量を調べるにあたっては、デジタル粉塵計Ｐ５Ｈ２
型（柴田化学社製）を用い、この粉塵計をマグネットロ
ールから１０ｃｍ離れた位置にセットし、このマグネッ
トロール上に上記のように調整した各トナーを含む現像
剤をそれぞれ２ｇセットした後、このマグネットロール
を２０００ｒｐｍで回転させた時に発塵する各トナーの
量を上記粉塵計によって読み取り、１分間のカウント数
［ｃｐｍ］を求めた。

【００９１】そして、このようにして求めた１分間のカ
ウント数が１００ｃｐｍ以下の場合を〇で、３００ｃｐ
ｍ以下の場合を△で、３００ｃｐｍより多い場合を×で
下記の表２に示した。

【００９２】

【表２】

【００９３】この結果から明らかなように、この発明の
条件を満たしている実験例１〜４の各静電潜像現像用ト
ナーと、これらの静電潜像現像用トナーと同じトナー粒
子を用い、この発明の条件を満たしていない実験例５〜
８の各静電潜像現像用トナーとを比較した場合、この発
明の条件を満たしている実験例１〜４の各静電潜像現像
用トナーの方が、この発明の条件を満たしていない実験
例５〜８の各静電潜像現像用トナーに比べて、トナーの
帯電量が所定の帯電量に素速く立ち上がると共に、不良
帯電トナーの量も少なくなっており、さらに飛散するト
ナーの量も少なくなっていた。

【００９４】また、このようにこの発明の条件を満たし
ている実験例１〜４の各静電潜像現像用トナーにおいて
は、トナーの帯電量が所定の帯電量に素速く立ち上が
り、不良帯電トナーの量も少なく、飛散するトナーの量
も少ないため、この実験例１〜４の各静電潜像現像用ト
ナーを用いて画像形成を行った場合、かぶり等のない良
好な画像が安定して得られた。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係る静
電潜像現像用トナーにおいては、少なくとも熱可塑性樹
脂を主成分とするトナー粒子と流動化剤とを混合させ
て、流動化剤をトナー粒子の表面に付着させるにあた
り、このトナー粒子の表面に付着された流動化剤の個数
平均粒径Ｄ_N が０．００５μｍ≦Ｄ_N ≦０．５μｍで、
且つこの個数平均粒径Ｄ_N の３倍以上の粒径を有する流
動化剤が５個数％以下になるようにしたため、従来の静
電潜像現像用トナーのように流動化剤が凝集した状態で
トナー粒子の表面に不均一に付着するということがな
く、流動化剤の大部分が一次粒子に解砕された状態で、
トナー粒子の表面に均一に分散した状態で付着されてお
り、流動性に優れると共に、帯電性等の特性についても
ばらつきが少ない静電潜像現像用トナーが得られるよう
になった。

【００９６】また、この発明に係る静電潜像現像用トナ
ーを用いて画像形成を行った場合、この発明に係る静電
潜像現像用トナーは、上記のように流動性に優れると共
に、帯電性等の特性についてもばらつきが少なくなって
いるため、従来の静電潜像現像用トナーを用いて画像形
成を行った場合に比べて、良好な画像が安定して得られ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る静電潜像現像用トナーにおい
て、トナー粒子と流動化剤とを混合撹拌させて、トナー
粒子の表面に流動化剤を付着させるのに使用する混合装
置の一例を示した概略説明図である。

【図２】この発明に係る静電潜像現像用トナーにおい
て、トナー粒子と流動化剤とを混合撹拌させて、トナー
粒子の表面に流動化剤を付着させるのに使用する混合装
置の他の例を示した概略説明図である。

【図３】実験例１における静電潜像現像用トナーの粒子
構造を示した図面に代わる写真である。

【図４】実験例５における静電潜像現像用トナーの粒子
構造を示した図面に代わる写真である。

【図５】トナーの平均帯電量及び不良帯電トナー量を測
定するのに使用した装置の概略図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも熱可塑性樹脂を主成分するト
ナー粒子と流動化剤とが混合されて、流動化剤がトナー
粒子の表面に付着されてなる静電潜像現像用トナーにお
いて、トナー粒子の表面に付着された流動化剤の個数平
均粒径Ｄ_Nが０．００５μｍ≦Ｄ_N ≦０．５μｍであ
り、かつこの個数平均粒径Ｄ_N の３倍以上の粒径を有す
る流動化剤が５個数％以下であることを特徴とする静電
潜像現像用トナー。