JPH11295930A - 乾式トナーおよび画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写効率、定着性に代表される電子写真特性
や帯電性の環境依存性の小さな乾式トナーを提供するも
のである。 【解決手段】 カーボンブラックを含有しているトナー
粒子を有する乾式トナーにおいて、 前記カーボンブラックをトルエン還流下にて１０時間
固液抽出することにより得られるトルエン可溶分が、カ
ーボンブラック全重量の２００ｐｐｍ以下であり、 前記カーボンブラックのトルエン可溶分をＣＤＣｌ₃
中にて測定した¹Ｈ−ＮＭＲのシグナルにおいて０．２
から１０ｐｐｍの範囲に検出されるシグナルの総面積の
うち、６．５ｐｐｍ（δ）以上の範囲に検出されるシグ
ナルの総面積が２％以下であることを特徴とする乾式ト
ナーに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法、トナージェット法などを利用した
記録方法に用いられる乾式トナー（以下トナーと称す）
及び該トナーを用いた画像形成方法に関するものであ
る。詳しくは、複写機、プリンター、ファクシミリ、プ
ロッター等に利用し得る画像記録装置に用いられるトナ
ー及び該トナーを用いた画像形成方法に関するものであ
る。特に、転写効率や画像カブリ抑制などに代表される
電子写真特性に優れ、かつ現像剤保持部材，感光体，転
写ローラー，定着器等への汚染が少ないトナー、及び、
該トナーを用いる画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真における画像品質を向上させる
手段として、現像剤に用いる樹脂の骨格や官能基などの
成分を変化させることにより特性値を調整することが、
一般的に行われている。それに対して、カーボンブラッ
クなどの顔料に主眼をおいた同様な検討は、樹脂成分に
おける検討と比較してあまり多くはなされていない。そ
のほとんどは現像剤に含有される顔料の表面特性を変化
させることにより分散性を向上させて画像品質の向上を
試みているものである。例えば、特開昭６１−２６０５
８号公報においてはカーボンブラックの表面をアルミキ
レート系カップリング剤により表面改質することで顔料
の分散性を向上させてカブリ抑制を向上させているが、
その他の画像品質などは決して十分ではない。

【０００３】電子写真画像の品質を向上させるために、
樹脂の特性値や構成成分の組成からアプローチするだけ
でなく、顔料に含まれる成分の面から画像品質の向上を
図ることは、材料設計する上で材料選択の幅が広がり大
変有利である。現状において、前述のような検討は特開
平６−１７５４０３号公報および特開平６−１７５４０
４号公報に提案されているが、転写効率は９０％足らず
とまだ決して十分ではないのが実状である。

【０００４】ここ数年来、画像の高解像性がより求めら
れるようになり、従来からのトナーの製造方法である粉
砕法に加えて、粒径コントロールなどがしやすいなどの
メリットを有する重合法によるトナーも用いられるよう
になってきた。現状において、重合法により得られるト
ナーは、水中に懸濁させたビニルモノマーをラジカル重
合することにより得られているものが多い。ラジカル重
合は、工業的にもっとも汎用的に用いられている重合法
の一つであるが、ラジカル重合をトナーの製造方法に採
用した場合に、重合系へ原料に由来するラジカル捕捉能
を有する物質などが少量混入したりすると、バインダー
ポリマーの分子量が設計どおりにならず、ひいては期待
される電子写真特性、画像品質を得られないなどの不具
合を生じる場合があった。

【０００５】また、画像の高解像性に対する要求が一層
強まってきたため、それに伴い、トナー粒子の静電特性
もさらに均一でなくてはならず、トナーを設計していく
上で、トナー粒子のモルフォロジー的なデザインや使用
される原材料の構成成分にまで踏み込む必要性が出てき
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来技術の欠点を大幅に改良し、転写効率、定着性に代
表される電子写真特性や帯電性の環境依存性の小さな乾
式トナーおよび該トナーを用いる画像形成方法を提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、以下の乾式トナーおよび該トナーを用いる
画像形成方法により前述の課題を解決することができる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、カーボンブラックを
含有しているトナー粒子を有する乾式トナーにおいて、
前記カーボンブラックをトルエン還流下にて１０時間
固液抽出することにより得られるトルエン可溶分が、カ
ーボンブラック全重量の２００ｐｐｍ以下であり、前
記カーボンブラックのトルエン可溶分をＣＤＣｌ₃中に
て測定した¹Ｈ−ＮＭＲのシグナルにおいて０．２から
１０ｐｐｍの範囲に検出されるシグナルの総面積のう
ち、６．５ｐｐｍ（δ）以上の範囲に検出されるシグナ
ルの総面積が２％以下であることを特徴とする乾式トナ
ーに関する。

【０００９】さらに、本発明は、外部より帯電部材に電
圧を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う帯電工程と；
帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する工程
と；静電荷像をトナーにより現像してトナー像を静電潜
像担持体上に形成する現像工程と；外部より転写部材に
電圧を印加し静電潜像担持体上のトナー像を転写体に転
写する転写工程と；トナー画像を記録材上に加熱定着す
る定着工程とを少なくとも有する画像形成方法であり、
該トナーとして、上記トナーを用いることを特徴とする
画像形成方法に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のトナーに用いられるカー
ボンブラックは、トルエン還流下にて抽出される成分の
重量がカーボンブラックの総重量に対して２００ｐｐｍ
以下でなければならない。その理由としては、カーボン
ブラック中に存在する各種夾雑物によりトナーの静電特
性が悪影響を受けるからであり、しかも２００ｐｐｍを
超える夾雑物存在下においては、トナーの静電特性が急
激に悪化することが挙げられる。電子写真プロセスにお
いてトナーの静電特性が悪くなると、トナーの帯電不良
などに起因する画像不良が発生したり、現像や転写のス
テップではトナーの静電特性の不良に起因するカブリや
ゴーストなど画像の不具合が極めて生じやすくなってし
まう。このような現象は、トルエン可溶分が少なくなる
と発生頻度が低下する傾向にあるが、１０ｐｐｍ以下に
なると前述した画像不良の発生頻度がさらに低下し、
０．０１ｐｐｍ以下になるとほとんど発生しなくなる。
このような理由から、本発明のカーボンブラック中に含
まれるトルエン可溶分の割合が規定される。

【００１１】本発明において、前述のトルエン可溶分の
抽出方法は以下のとおりである。

【００１２】（カーボンブラック中の不純物の定量）ク
ロム酸混液により２４時間室温で処理したのちに脱イオ
ン水で十分に洗浄した１０リットルのガラス製セパラブ
ルフラスコに、同様の処理をしたジムロート冷却管、温
度計、撹拌装置を装備し、そこへカーボンブラック２ｋ
ｇとトルエン４リットルを仕込み、１０時間還流させ
た。所定時間経過後、放冷し、６０℃まで冷却したのち
に撹拌を停止した。さらに６時間静置し、上澄みをデカ
ンテーションしたのちに、混入したカーボンブラックを
遠心分離装置にて１００００回転／分の条件で１時間か
けて分離し、得られた液体を減圧下ロータリーエバポレ
ーターにて濃縮し、さらに、溶媒であるトルエンを高真
空下にて完全に留去し、残渣の重量を精秤した。また、
残渣が少量の場合には同様の走査を複数回行い、サンプ
ル量を確保した。

【００１３】次に、トルエン可溶分中に含まれる成分に
ついて記述する。そのトルエン可溶分の¹Ｈ−ＮＭＲ
（核磁気共鳴）測定装置により測定されるスペクトルに
おいて、測定溶媒に起因するピークの面積を除いて、
０．２〜１０ｐｐｍの範囲に検出されるピークの総面積
（Ｓ）、および６．５〜１０ｐｐｍ（好ましくは７．５
〜１０ｐｐｍ）の範囲に検出されるシグナルの総面積
（Ｓ₁）の関係を特定することにより、トナーの静電特
性をより向上させることができ、さらにはトナーの貯蔵
安定性が向上する。具体的には、Ｓ₁／Ｓ×１００≦２
である場合にトナーの静電特性ならびに貯蔵安定性が向
上する。その理由としては、前述のトルエン還流下にて
抽出される成分のうちトナーの静電特性ならびに貯蔵安
定性を低下させる原因物質の主成分が芳香族化合物であ
り、これらの化合物のピークは¹Ｈ−ＮＭＲのスペクト
ルにおいて通常６．５ｐｐｍ（δ）以上の範囲で観測さ
れ、さらにそのほとんどが７．５ｐｐｍ（δ）に検出さ
れることが挙げられる。本発明においては、前述の芳香
族化合物が数種の化合物の混合物であり、かつ微量成分
であること、さらには燃焼にて製造されるカーボンブラ
ックの製法上、含まれる化合物のバラツキが大きいこと
により、前述の夾雑物を特定の化合物名にて規定せず
に、¹Ｈ−ＮＭＲのスペクトルにおけるシグナルの範囲
と強度にて規定している。

【００１４】本発明において、¹Ｈ−ＮＭＲの測定方法
は以下のとおりである。

【００１５】（¹Ｈ−ＮＭＲの測定）毛細試料管にサン
プルを４０μｇ秤量し、高分解能核磁気共鳴スペクトル
測定装置（日本電子製 ＦＴ ＮＭＲ装置 ＪＮＭ−Ｅ
Ｘ４００，¹Ｈ測定周波数：４００ＭＨｚ）にてＣＤＣ
ｌ₃溶液中で積算回数１０万回にて測定した。 測定温度：２５℃ 測定溶媒：ＣＤＣｌ₃（重水素化クロロホルム） 内部標準：ＴＭＳ（テトラメチルシラン）

【００１６】一例として、前述した内容で規定される夾
雑物としては、芳香族化合物，複素環化合物などが挙げ
られる。

【００１７】これらの化合物量が少なければ、電子写真
特性ならびにトナーの貯蔵安定性は向上する。その理由
については前述のとおりであるが、さらに科学的なメカ
ニズムについて補足する。

【００１８】芳香族化合物は複数のπ電子を有してお
り、それらが共役系を形成しているため、微妙な環境条
件により発生した電荷を変動させてしまう。具体的に述
べると、電荷は電子写真における画像形成プロセスにお
いて根幹をなす役割を果たしており、それが微妙な環境
条件により逆の電荷を持ったり、電位が変動してしまう
と得られる画像が全く安定せず、根本的にプロセスが成
立し得なくなる。そのため、前述のような現象の原因と
なる芳香族化合物量が少ないことは必要不可欠である。

【００１９】また芳香族化合物が共役系を形成している
ことに起因して、励起状態に達するために必要なエネル
ギーが脂肪族系の化合物と比較した場合に低く、紫外線
や可視光により励起しやすい。これらの化合物が励起す
ると、系内の他の化合物から水素原子を引き抜いたり、
そのもの自身が一電子放出あるいは獲得してラジカルを
発生する。このようにして発生したラジカルは、重合法
においてトナー粒子を形成させる過程において重合を阻
害することが多い。重合法においては、通常ラジカル重
合法によりビニル化合物を重合して粒子を形成させてお
り、この粒子形成過程における反応開始、連鎖成長段階
にて種々のラジカルが存在している。芳香族化合物が励
起して発生したラジカルは、粒子形成過程における各段
階において系中に存在するラジカルを捕捉したり、安定
ラジカルに変えたり、停止反応を引き起こしたりするな
ど、反応の進行を妨げる働きをする。その結果、粒子の
分子量が低下したり、ゲル成分の分率が低下してしま
い、最終的に、トナー化して電子写真プロセスに供する
と、得られる画像に不具合が多くなってしまう。

【００２０】さらに、このような現象は、共役系が発達
すればするほど励起に要するエネルギーが低下する。そ
のことに起因して、不具合の発生頻度は増加する傾向に
ある。

【００２１】一方、前述の芳香族化合物の存在が貯蔵安
定性を低下させる理由としては、以下に述べるようなこ
とが挙げられる。

【００２２】このような化合物が存在すると、前述した
ように粒子の分子量低下や、ゲル分量の低下により、ト
ナー表面の粘着性が上がり、トナー同士が融着しやすく
なるような環境となる。トナーがこうした状態で一定の
期間さらされると、表面の融着が進行し不可逆的な凝集
体を形成し、ひいてはブロックとなり、最終的にトナー
としての機能を発現することができなくなってしまう。
こうした理由により、前述の芳香族化合物の存在は好ま
しくないことが言及される。

【００２３】前述の理由から、静電荷像現像用トナーに
使用するカーボンブラックが以下の条件を満足するとき
に、安定して良好な画像濃度、ドット再現性を得られ、
カブリ、白抜け、ゴーストのない電子写真画像が得ら
れ、トナー自身の貯蔵安定性も良好なものとなる。 静電荷像現像用トナーに使用されるカーボンブラック
をトルエン還流下にて１０時間固液抽出することにより
得られるトルエン可溶分が２００ｐｐｍ以下、好ましく
は１０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは０．０１ｐｐｍ以
下である。 前記カーボンブラックのトルエン可溶分をＣＤＣｌ₃
中にて測定した¹Ｈ−ＮＭＲのシグナルにおいて０．２
から１０ｐｐｍの範囲に検出されるシグナルの総面積の
うち、６．５ｐｐｍ（δ）以上の範囲に検出されるシグ
ナルの総面積が２％以下である。

【００２４】本発明のカーボンブラックは、窒素吸着比
表面積が２５〜３２０ｍ²／ｇ、粒径が１２〜７０μ
ｍ、ＤＢＰ吸油量が５０〜２００ｃｃ／１００ｇである
ものが好ましく用いられ、特に、比着色力が５０〜１５
０であるものが好ましく用いられる。

【００２５】その理由としては、比着色力が５０未満の
場合には、凝集状態に相当する成分が多数存在すること
になり、トナーの帯電性が不均一となり画像カブリや環
境安定性に問題が生じることが挙げられ、１５０を超え
る場合にはカーボンブラックの分散状態が過剰になり、
やはりトナーの帯電性に悪影響を及ぼすことが挙げられ
る。

【００２６】窒素吸着比表面積はＢＥＴ法に従って、比
表面積測定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社
製）を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多
点法を用いて比表面積を算出し、その値を元に粒径を計
算した。

【００２７】比着色力は、ＪＩＳ Ｋ ６２２１（１９
８２）Ａ法（ｖｓＩＲＢ＃３）、ＤＢＰ吸油量は、ＪＩ
Ｓ Ｋ ６２２１（１９８２）に基づき測定した。

【００２８】本発明に使用されるカーボンブラックは、
前記のような要件を満たしていればよく、それ以外の特
性については電子写真特性に悪影響を与えなければ特に
限定されない。また、このようなカーボンブラックを２
種以上用いることも電子写真特性に悪影響を与えなけれ
ば何ら差し支えない。

【００２９】前記カーボンブラックを使用して重合法に
よりトナーを製造する場合には、重合を阻害する物質が
生長ラジカルを捕捉したりするなどの悪影響を及ぼさな
い程度の量しか存在しないため、得られる樹脂分の分子
量を設計通りに出来ることなどについては前述したが、
さらに、同様の理由から、重合の生長反応の初期に停止
反応が極めて起こりにくくなり系中に残存する重合性単
量体成分が通常のカーボンブラックを使用した際に比べ
て微量となる。本発明において、残存する重合性単量体
成分の量は、重合の条件にもよるが、該トナー全重量の
５０〜１００ｐｐｍ未満である。

【００３０】本発明において、トナーの帯電性をコント
ロールする目的で使用される荷電制御剤としては、公知
のものが使用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一
定の帯電量を安定して維持できるものが好ましい。その
中でも、トナー粒子を直接重合法にて製造する場合に
は、重合阻害性がなく水系分散媒への溶解性がないもの
が好ましい。そうした化合物の具体例として、ネガ型荷
電制御剤としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン
酸のような芳香族カルボン酸の金属化合物；アゾ染料系
金属錯体；スルホン酸、またはカルボン酸基を側鎖にも
つ高分子型化合物；ホウ素化合物；尿素化合物；ケイ素
化合物；カリックスアレーン等が挙げられる。ポジ系荷
電制御剤として、四級アンモニウム塩；該四級アンモニ
ウム塩を側鎖に有する高分子型化合物；グアニジン化合
物；イミダゾール化合物等が挙げられる。

【００３１】本発明においては、上記の荷電制御剤のう
ち下記一般式（Ｉ）、および／又は、一般式（ＩＩ）に
示される化合物がより好ましい。

【００３２】

【化５】 ［式中、Ｘ₁およびＸ₂は水素原子、低級アルキル基、低
級アルコキシ基、ニトロ基またはハロゲン原子を表わ
し、Ｘ₁とＸ₂は同じであっても異なっていてもよく、ｍ
およびｍ’は１〜３の整数を表わし、Ｒ₁およびＲ₃は水
素原子、Ｃ₁〜Ｃ₁₈のアルキル、アルケニル、スルホン
アミド、メシル、スルホン酸、カルボキシエステル、ヒ
ドロキシ、Ｃ₁〜Ｃ₁₈のアルコキシ、アセチルアミノ、
ベンゾイルアミノ基またはハロゲン原子を表わし、Ｒ₁
とＲ₃は同じであっても異なっていてもよく、ｎおよび
ｎ’は１〜３の整数を表わし、Ｒ₂およびＲ₄は水素原子
またはニトロ基を表わし、Ａ⁺は水素イオン、ナトリウ
ムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンを表わ
す。］

【００３３】

【化６】

【００３４】前記荷電制御剤の代表的な具体例として
は、次のような化合物が挙げられる。

【００３５】

【化７】

【００３６】

【化８】

【００３７】

【化９】

【００３８】

【化１０】

【００３９】このような荷電制御剤は、樹脂１００重量
部に対して０．５〜１０重量部使用することが好まし
い。その理由としては、０．５重量部未満だと各種の環
境下においてトナーに対し十分な帯電性を付与すること
が出来ないし、１０重量部を超えるとトナーの帯電性が
高すぎてコントロールできないため、例えば、転写効率
が極端に低下してしまうような不具合が発生したりする
ことが挙げられる。

【００４０】これら荷電制御剤は、単独で、あるいは２
種以上を併用しても何ら差し支えない。

【００４１】本発明のトナーは、前記のカーボンブラッ
クを必須成分として使用することで高品質の電子写真画
像を得ることが出来るが、その形状が以下の条件を満足
するときに、さらに高品質の画像を得ることが出来る。

【００４２】（１）該トナーを画像解析装置で測定した
形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０、好ましくは１
００〜１４０である。

【００４３】（２）同様にして得られる形状係数ＳＦ−
２の値が１００〜１４０、好ましくは１００〜１２０で
ある。

【００４４】トナーが画像となるには、必要な電荷を帯
び、潜像を顕像化し、次に被転写体に移行し、最後に定
着される４つのプロセスを経るが、定着を除くいずれの
プロセスにおいてもトナー粒子の電荷が関与しており、
それが画像の品質に大きな影響を与える。即ち、トナー
粒子の電荷が均一に、かつ、安定であれば、得られる電
子写真の画像品質が極めて向上するものである。一般
に、物質上の静電荷の安定性が表面の形状と相関がある
ことは広く知られるところであるが、本発明において
は、電子写真の画像に大きな悪影響を与える不純物を排
除したトナーを規定しており、その形状が真球に近いと
きに、相乗効果によりトナー粒子の電荷は一層均一に、
かつ、安定となるものである。その際のトナー粒子の形
状が、前記の形状係数にて定義される。

【００４５】本発明にて規定されている形状係数ＳＦ−
１，ＳＦ−２を以下に説明する。

【００４６】走査型電子顕微鏡にて倍率５００倍に拡大
したトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その
画像情報をインターフェースを介し解析し、下式より算
出したものである。

【００４７】

【数１】 ［式中、ＭＸＬＮＧはトナー粒子の絶対最大長を示し、
ＡＲＥＡはトナー粒子の投影面積を示す。］

【００４８】

【００４９】

【数２】 ［式中、ＰＥＲＩは、トナー粒子の周長を示し、ＡＲＥ
Ａはトナー粒子の投影面積を示す。］

【００５０】これら形状係数のうちＳＦ−１はトナー粒
子の丸さの度合いを示し、形状係数ＳＦ−２は、トナー
粒子の凹凸の度合いを示している。

【００５１】本発明において使用した走査型電子顕微鏡
は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）、使用し
た画像解析装置は、ニコレ社製Ｌｕｚｅｘ ＩＩＩであ
る。

【００５２】前記ＳＦ−１は１６０を超える場合、トナ
ーの形状が不定型となるため、トナーの帯電分布がブロ
ードになり、かつ、現像器内部でトナー表面が磨砕され
やすくなるため、画像濃度低下や画像カブリの一因とな
る。このＳＦ−１は、１４０以下であれば、より好まし
い。また、トナー像の転写効率を高めるためには、前記
ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることが好ましく、
１００〜１２０であればさらに好ましい。

【００５３】本発明のトナーに用いられる樹脂として
は、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビ
ニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；
スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビ
ニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共
重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチ
レン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−
クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル共重合体、スチレン−メチルビニルエーテル
共重合体、スチレン−エチルビニルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ス
チレン−アクリロニトリル−インデン共重合体等のスチ
レン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天
然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シ
リコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ
アミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹
脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンイ
ンデン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。また、架橋さ
れたスチレン系樹脂も好ましい樹脂として挙げられる。

【００５４】重合法により直接トナー粒子を得る方法に
おいては、それらを形成するための重合性単量体が用い
られ、具体的には、スチレン：ｏ（ｍ−，ｐ−）−メチ
ルスチレン，ｍ（ｐ−）−エチルスチレンに代表される
スチレン系単量体；アクリル酸、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキ
シル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチ
ル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその誘導体：
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチル、等のような二重結合を有す
るジカルボン酸及びその置換体：例えば、塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のようなビニルエステル
類、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のよう
なエチレン系オレフィン類：例えば、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン等のようなビニルケトン類：
例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、イソブチルビニルエーテル等のようなビニルエーテ
ル類；等のビニル単量体：ブタジエン、イソプレン、シ
クロヘキセン等のようなオレフィン系単量体が単独もし
くは組み合わせて用いられる。また、ゲル成分を導入す
るために架橋剤を使用することもできる。その場合に
は、主として２個以上の重合可能な二重結合を有する化
合物が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニル
ナフタレン等のような芳香族ジビニル化合物；例えば、
エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、１、３−ブタンジオールジメタク
リレート等のような二重結合を２個有するカルボン酸エ
ステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニ
ルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合
物、；及び３個以上のビニル基を有する化合物；が単独
もしくは混合物として使用できる。

【００５５】該トナーの結着樹脂の分子量は特に制限さ
れるものではないが、主たるバインダー成分のメインピ
ーク分子量において、４０００以上１０００００以下が
好ましい。その理由としては、４０００未満の場合は、
低分子量成分の影響で現像プロセスにおいて不具合が生
じ、得られる画像にカブリなどが発生してしまうため好
ましくなく、１０００００を超えると画像の定着が不十
分になってしまい好ましくないことが挙げられる。その
中でも、５０００以上３００００以下の分子量範囲にお
いて良好な画像が得られるため、特に好ましい。

【００５６】本発明において、トナー中の樹脂の分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰ
Ｃ）における分子量分布からポリスチレン換算分子量と
して求めた。ＧＰＣの測定方法としては、以下のとおり
である。

【００５７】まず、サンプルの調製として、トナーをソ
ックスレー抽出器にてトルエン還流下にて１０時間還流
させた後に、ロータリエバポレーターでトルエンを留去
し、残留物をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に、試料中
の樹脂成分が０．５〜５ｍｇ／ｍｌとなるように溶解
し、その溶液をポア径が０．３μｍの耐溶剤性メンブラ
ンフィルターでろ過する。

【００５８】次に、４０℃のヒートチャンバー中でカラ
ムを安定化させ、溶媒としてＴＨＦ（テトラハイドロフ
ラン）を毎分１ｍｌの流速で流し、ＴＨＦ試料溶液を約
１００μｌ注入して測定する。試料の分子量測定にあた
っては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリ
スチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカ
ウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポ
リスチレン試料は、少なくとも１０点程度の標準ポリス
チレン試料を用いることが好ましい。また、検出器は、
ＲＩ（屈折率）検出器とＵＶ（紫外線）検出器とを直列
に配列し用いた。なおカラムとしては、市販のポリスチ
レンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、本発
明では、昭和電工社製のｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦ−
８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８
０７，８００Ｐの組み合わせにて測定した。

【００５９】本発明においては、最外殻に低軟化点物質
を内包化するため、極性樹脂が好ましく添加される。そ
のような極性樹脂としては、スチレンと（メタ）アクリ
ル酸のおよび／またはその誘導体の共重合体、マレイン
酸共重合体、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステ
ル樹脂、またはエポキシ樹脂が好ましい。

【００６０】これらの樹脂は、単独で、あるいは２種以
上を併用しても何ら差し支えない。

【００６１】さらに、本発明において熱ロール定着時の
離型性を向上させる目的で、トナー中に炭化水素系化合
物、高級脂肪酸、高級アルコール、およびそれらの誘導
体など離型剤として用いられているワックス類を配合す
ることが好ましい。そのようなワックス類として具体的
には、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロク
リスタリンワックス、およびその誘導体、フィッシャー
トロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィン
ワックスおよびその誘導体、カルナバワックスおよびそ
の誘導体、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル、
ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワック
ス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタム
等が挙げられ、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマー
とのブロック共重合物、グラフト変性物が含まれる。

【００６２】これら離型剤は、単独で、あるいは２種以
上を併用しても何ら差し支えない。

【００６３】特定のカーボンブラックを用いる本発明の
トナーを製造する方法としては、カーボンブラックの特
性を効果的に発現することのできる、重合法が好まし
い。その中でも、トナーとして必要な粒径を最も安定
に、且つ、均一に製造できる懸濁重合方法や、単量体に
は可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直
接トナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性重合開
始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー
重合法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造
することが好適であり、しかもそれらをラジカル重合法
にて重合することが、さらに好ましい。

【００６４】トナーの製造方法として直接重合方法を利
用する場合、トナー粒子の粒度分布制御や粒径の制御
は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤
の種類や添加量を変える方法や機械的装置条件（例えば
ローターの周速、パス回数、撹拌羽根形状等の撹拌条件
や容器形状）又は、水溶液中での固形分濃度等を制御す
ることにより所定のトナー粒子を得ることができる。

【００６５】直接重合法によりトナーを製造する際、用
いられる重合開始剤として例えば、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、
アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系又はジアゾ系
重合開始剤；ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケ
トンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネ
ート、クメンヒドロペルオキシド、２，４−ジクロロベ
ンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き
過酸化物系重合開始剤が用いられる。該重合開始剤の使
用量は、目的とする重合度により変化するが一般的には
重合性単量体に対し０．５〜２０重量％用いられる。重
合開始剤の種類は、重合法により若干異なるが、十時間
半減期温度を参考に、単独又は混合して使用される。

【００６６】重合度を制御するため公知の架橋剤，連鎖
移動剤，重合禁止剤等を更に添加し用いても良い。

【００６７】トナーの製法として分散安定剤を用いた懸
濁重合法を利用する場合、用いる分散安定剤としては、
無機化合物として、リン酸三カルシウム，リン酸マグネ
シウム，リン酸アルミニウム，リン酸亜鉛，炭酸カルシ
ウム，炭酸マグネシウム，水酸化カルシウム，水酸化マ
グネシウム，水酸化アルミニウム，メタケイ酸カルシウ
ム，硫酸カルシウム，硫酸バリウム，ベントナイト，シ
リカ，アルミナ等が挙げられる。有機化合物としては、
ポリビニルアルコール，ゼラチン，メチルセルロース，
メチルヒドロキシプロピルセルロース，エチルセルロー
ス，カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩，ポリ
アクリル酸及びその塩，デンプン等が挙げられる。これ
らを水相に分散させて使用できる。これら分散安定剤
は、重合性単量体１００重量部に対して０．２〜２０重
量部を使用することが好ましい。

【００６８】分散安定剤として、無機化合物を用いる場
合、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい粒子
を得るために、分散媒体中にて該無機化合物の微粒子を
生成しても良い。例えば、リン酸三カルシウムの場合、
高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カ
ルシウム水溶液を混合すると良い。

【００６９】これら分散安定剤の微細な分散の為に、
０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を併用してもよ
い。これは上記分散安定剤の所期の作用を促進するため
のものであり、例えば、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウ
ム，テトラデシル硫酸ナトリウム，ペンタデシル硫酸ナ
トリウム，オクチル硫酸ナトリウム，オレイン酸ナトリ
ウム，ラウリル酸ナトリウム，ステアリン酸カリウム，
オレイン酸カルシウム等が挙げられる。

【００７０】本発明で使用するトナーの製造方法として
直接重合法を用いる場合においては、以下の如き製造方
法が可能である。

【００７１】重合性単量体中に、低軟化点物質からなる
離型剤，着色剤，荷電制御剤，重合開始剤その他の添加
剤を加え、ホモジナイザー，超音波分散機等によって均
一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤
を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー，
ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量
体組成物の液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するよ
うに撹拌速度，撹拌時間を調整し、造粒する。その後は
分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒
子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温
度は４０℃以上、一般的には５０〜９０℃の温度に設定
して重合を行うのが良い。重合反応後半に昇温しても良
く、更に、本発明における画像形成方法における耐久性
向上の目的で、未反応の重合性単量体、副生成物等を除
去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒
体を反応系から留去しても良い。反応終了後、生成した
トナー粒子を洗浄・濾過により回収し、乾燥する。懸濁
重合法においては、通常単量体組成物１００重量部に対
して水３００〜３０００重量部を分散媒体として使用す
るのが好ましい。

【００７２】また、本発明の乾式トナーにおいて、電子
写真特性及び画像品質を向上させる目的で前述の原材料
以外のものを添加しても何ら差し支えない。

【００７３】本発明のトナーが適用可能な画像形成方法
を添付図面を参照しながら以下に説明する。

【００７４】本発明のトナーは、一成分現像にも二成分
現像にも好適に用いることが出来る。ここでは、一成分
現像における静電潜像担持体上に形成された静電像を現
像する装置の一例を示すが必ずしもこれに限定されるも
のではない。

【００７５】図１において、１０は静電潜像担持体（感
光体ドラム）であり、潜像形成は電子写真プロセス手段
又は静電記録手段により成される。１７はトナー担持体
（現像スリーブ）であり、アルミニウムあるいはステン
レス等からなる非磁性スリーブからなる。

【００７６】現像スリーブ１７にはトナー塗布ローラー
１６が常時接触していて、そのトナー塗布ローラー面近
傍のトナーがトナー塗布ローラー面にトナー塗布ローラ
ー内の静電気力により付着保持され、そのトナーが現像
スリーブへ搬送され、現像スリーブ面に静電気力により
付着保持される。

【００７７】本発明では、トナー担持体の表面粗度Ｒａ
（μｍ）を１．５以下となるように設定する。好ましく
は１．０以下である。更に好ましくは０．５以下であ
る。

【００７８】該表面粗度Ｒａを１．５以下とすることで
トナー担持体の有するトナー粒子の搬送能力を抑制し、
該トナー担持体上のトナー層を薄層化すると共に、該ト
ナー担持体とトナーの接触回数が多くなる為、該トナー
の帯電性も改善されるので相乗的に画質が向上する。

【００７９】該トナー担持体の表面粗度Ｒａが１．５を
超えると、該トナー担持体上のトナー層の薄層化が困難
となるばかりか、トナーの帯電性が改善されないので画
質の向上は望めない。

【００８０】本発明において、トナー担持体の表面粗度
Ｒａは、ＪＩＳ表面粗さ「ＪＩＳＢ ０６０１」に基づ
き、表面粗さ測定器（サーフコーダＳＥ−３０Ｈ、株式
会社小坂研究所社製）を用いて測定される中心線平均粗
さに相当する。具体的には、粗さ曲線からその中心線の
方向に測定長さａとして２．５ｍｍの部分を抜き取り、
この抜き取り部分の中心線をＸ軸，縦倍率の方向をＹ
軸，粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表わした時、次式によっ
て求められる値をミクロメートル（μｍ）で表わしたも
のをいう。

【００８１】

【数３】

【００８２】本発明に用いられるトナー担持体として
は、たとえばステンレス，アルミニウム等から成る円筒
状、あるいはベルト状部材が好ましく用いられる。また
必要に応じ表面を金属，樹脂等のコートをしても良く、
樹脂や金属類，カーボンブラック，帯電制御剤等の微粒
子を分散した樹脂をコートしても良い。

【００８３】本発明では、トナー担持体の表面移動速度
を静電潜像担持体の表面移動速度に対し１．０５〜３．
０倍となるように設定することで、該トナー担持体上の
トナー層は適度な撹拌効果を受ける為、静電潜像の忠実
再現が一層良好なものとなる。

【００８４】該トナー担持体の表面移動速度が、静電潜
像担持体の表面移動速度に対し１．０５倍未満である
と、該トナー層の受ける撹拌効果が不十分となり、良好
な画像形成は望めない。また、ベタ黒画像等、広い面積
にわたって多くのトナー量を必要とする画像を現像する
場合、静電潜像へのトナー供給量が不足し画像濃度が薄
くなる。逆に３．０を超える場合、上記の如きトナーの
過剰な帯電によって引き起こされる種々の問題の他に、
機械的ストレスによるトナーの劣化やトナー担持体への
トナー固着が発生、促進され、好ましくない。

【００８５】トナーＴは現像剤収納容器１５に貯蔵され
ており、供給部材１６によって現像スリーブ上へ供給さ
れる。供給部材として、多孔質弾性体、例えば軟質ポリ
ウレタンフォーム等の発泡材より成る供給ローラーが好
ましく用いられる。該供給ローラーを現像スリーブに対
して、順または逆方向に０でない相対速度をもって回転
させ、現像スリーブ上へのトナー供給と共に、スリーブ
上の現像後のトナー（未現像トナー）のはぎ取りをも行
う。この際、供給ローラーの現像スリーブへの当接幅
は、トナーの供給及びはぎ取りのバランスを考慮する
と、２．０〜１０．０ｍｍが好ましく、４．０〜６．０
ｍｍがより好ましい。その一方で、トナーに対する過大
なストレスを余儀なくされ、トナーの劣化による凝集の
増大、あるいは現像スリーブ，供給ローラー等へトナー
の融着・固着が生じやすくなるが、本発明の現像法に用
いられるトナーは、流動性，離型性に優れ、耐久安定性
を有しているので、該供給部材を有する現像法において
も好ましく用いられる。また、供給部材として、ナイロ
ン，レーヨン等の樹脂繊維より成るブラシ部材を用いて
もよい。尚、これらの供給部材は磁気拘束力を利用でき
ない非磁性一成分トナーを使用する一成分現像方法にお
いて極めて有効であるが、磁性一成分トナーを使用する
一成分現像方法に使用してもよい。

【００８６】現像スリーブ上に供給されたトナーは規制
部材によって薄層かつ均一に塗布される。トナー薄層化
規制部材は、現像スリーブと一定の間隙をおいて配置さ
れる金属ブレード、磁性ブレード等のドクターブレード
である。あるいは、ドクターブレードの代りに、金属，
樹脂，セラミックなどを用いた剛体ローラーやスリーブ
を用いても良く、それらの内部に磁気発生手段を入れて
も良い。

【００８７】また、トナー薄層化の規制部材としてトナ
ーを圧接塗布する為の弾性ブレードや弾性ローラーの如
き弾性体を用いても良い。例えば図１において、弾性ブ
レード１８はその上辺部側である基部を現像剤収納容器
１５側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に抗
して現像スリーブ１７の順方向或いは逆方向にたわめ状
態にしてブレード内面側（逆方向の場合には外面側）を
現像スリーブ１７表面に適度の弾性押圧をもって当接さ
せる。この様な装置によると、環境の変動に対しても安
定で、緻密なトナー層が得られる。その理由は必ずしも
明確ではないが、該弾性体によって現像スリーブ表面と
強制的に摩擦される為トナーの環境変化による挙動の変
化に関係なく常に同じ状態で帯電が行われる為と推測さ
れる。

【００８８】その一方で帯電が過剰になり易く、現像ス
リーブや弾性ブレード上にトナーが融着し易いが、本発
明に用いられるトナーは離型性に優れ摩擦帯電性が安定
しているので好ましく用いられる。

【００８９】該弾性体には所望の極性にトナーを帯電さ
せるのに適した摩擦帯電系列の材質を選択することが好
ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲの如き
ゴム弾性体；ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹
脂弾性体；ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体
が使用できる。また、それらの複合体であっても良い。

【００９０】また、弾性体とトナー担持体に耐久性が要
求される場合には、金属弾性体に樹脂やゴムをスリーブ
当接部に当るように貼り合わせたり、コーティング塗布
したものが好ましい。

【００９１】更に、弾性体中に有機物や無機物を添加し
ても良く、溶融混合させても良いし、分散させても良
い。例えば、金属酸化物、金属粉、セラミックス、炭素
同素体、ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、界面活性
剤などを添加することにより、トナーの帯電性をコント
ロールできる。特に、弾性体がゴムや樹脂等の成型体の
場合には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、酸化
ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物微粉末、カーボン
ブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤等を含
有させることも好ましい。

【００９２】またさらに、規制部材である現像ブレー
ド，供給部材である供給ローラー，ブラシ部材に直流電
場及び／または交流電場を印加することによっても、ト
ナーへのほぐし作用のため現像スリーブ上の規制部位に
おいては、均一薄層塗布性，均一帯電性がより向上し、
供給部位においては、トナーの供給／はぎとりがよりス
ムーズになされ、十分な画像濃度の達成及び良質の画像
を得ることができる。

【００９３】該弾性体とトナー担持体との当接圧力は、
トナー担持体の母線方向の線圧として、０．１ｋｇ／ｍ
以上、好ましくは０．３〜２５ｋｇ／ｍ、更に好ましく
は０．５〜１２ｋｇ／ｍが有効である。これによりトナ
ーの凝集を効果的にほぐすことが可能となり、トナーの
帯電量を瞬時に立ち上げることが可能になる。当接圧力
が０．１ｋｇ／ｍより小さい場合、トナーの均一塗布が
困難となり、トナーの帯電量分布がブロードになりカブ
リや飛散の原因となる。また当接圧力が２５ｋｇ／ｍを
超えると、トナーに大きな圧力がかかり、トナーが劣化
したり、トナーの凝集物が発生するなど好ましくない。
またトナー担持体を駆動させるために大きなトルクを要
するため好ましくない。

【００９４】静電潜像担持体とトナー担持体との間隙α
は、５０〜５００μｍに設定され、ドクターブレードと
トナー担持体との間隙は、５０〜４００μｍに設定され
ることが好ましい。

【００９５】トナー担持体上のトナー層の層厚は、静電
潜像担持体とトナー担持体との間隙αよりも薄いことが
最も好ましいが、場合によりトナー層を構成する多数の
トナーの穂のうち、一部は静電潜像担持体に接する程度
にトナー層の層厚を規制してもよい。

【００９６】一方、トナー担持体には、バイアス電源に
より静電潜像担持体との間に交番電界を印加することに
よりトナー担持体から静電潜像担持体へのトナーの移動
を容易にし、更に良質の画像を得ることが出来る。交番
電界のＶｐｐは１００Ｖ以上、好ましくは２００〜３０
００Ｖ、更に好ましくは３００〜２０００Ｖで用いるの
が良い。また、ｆは５００〜５０００Ｈｚ、好ましくは
１０００〜３０００Ｈｚ、更に好ましくは１５００〜３
０００Ｈｚで用いられるこの場合の波形は、矩形波、サ
イン波、のこぎり波、三角波等の波形が適用できる。ま
た、正、逆の電圧、時間の異なる非対称交流バイアスも
利用できる。また直流バイアスを重畳するのも好まし
い。

【００９７】図１において静電潜像担持体１０は、ａ−
Ｓｅ，ＣｄＳ，ＺｎＯ₂，ＯＰＣ，ａ−Ｓｉの様な光導
電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトであ
る。静電潜像担持体１０は図示しない駆動装置によって
矢印方向に回転される。

【００９８】静電潜像担持体１０としては、アモルファ
スシリコン感光層、又は有機系感光層を有する感光体が
好ましく用いられる。

【００９９】有機感光層としては、感光層が電荷発生物
質及び電荷輸送性能を有する物質を同一層に含有する、
単一層型でもよく、又は、電荷輸送層を電荷発生層を成
分とする機能分離型感光層であっても良い。導電性基体
上に電荷発生層、次いで電荷輸送層の順で積層されてい
る構造の積層型感光層は好ましい例の一つである。

【０１００】有機感光層の結着樹脂はポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転写
性、クリーニング性が良く、クリーニング不良、感光体
へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりにく
い。

【０１０１】帯電工程では、コロナ帯電器を用いる静電
潜像担持体１０とは非接触である方式と、ローラ等を用
いる接触型の方式がありいずれのものも用いられる。効
率的な均一帯電、シンプル化、低オゾン発生化のために
図１に示す如く接触方式のものが好ましく用いられる。

【０１０２】帯電ローラ１１は、中心の芯金とその外周
を形成した導電性弾性層とを基本構成とするものであ
る。帯電ローラ１１は、静電潜像担持体１０面に押圧力
をもって圧接され、静電潜像担持体１０の回転に伴い従
動回転する。

【０１０３】帯電ローラを用いた時の好ましいプロセス
条件としては、ローラの当接圧が５〜５００ｇ／ｃｍ
で、直流電圧に交流電圧を重畳したものを用いた時に
は、交流電圧は０．５〜５ｋＶｐｐ、交流周波数は５０
Ｈｚ〜５ｋＨｚ、直流電圧は±０．２〜±１．５ｋＶで
あり、直流電圧のみを用いた時には、直流電圧は±０．
２〜±５ｋＶである。

【０１０４】この他の帯電手段としては、帯電ブレード
を用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。こ
れらの接触帯電手段は、高電圧が不必要になったり、オ
ゾンの発生が低減するといった効果がある。

【０１０５】接触帯電手段としての帯電ローラ及び帯電
ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その
表面に離型性被膜をもうけても良い。離型性被膜として
は、ナイロン系樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）などが適用可能
である。

【０１０６】クリーニング手段１３により、記録材への
トナー像の転写後に、静電潜像担持体１０の表面がクリ
ーニングされる。

【０１０７】静電潜像担持体１０の下面部は転写手段１
９として転写ローラを接触させて配設した。

【０１０８】転写ローラとしては、一般的な材料を用い
ることが可能である。

【０１０９】例えば、転写ローラ１９の導電性弾性層
は、カーボン等の導電材を分散させたポリウレタン、エ
チレン−プロピレン−ジエン系三元共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）等の体積抵抗１０⁶〜１０¹⁰Ωｃｍ程度の弾性体で
つくられている。芯金には定電圧電源によりバイアスが
印加されている。バイアス条件としては、±０．２〜±
１０ｋＶが好ましい。

【０１１０】本発明のトナーは、前述の如く特定のカー
ボンブラックを用いることでトナー表面の粘着性を最小
限としているので、静電潜像担持体上にフィルミングを
生じにくい。さらに、多数枚耐久試験を行っても従来の
トナーよりも、本発明のトナーは外添剤のトナー粒子表
面への埋没が少ないため、良好な画質を長期にわたって
維持し得る。特に静電潜像担持体上の転写残トナーをク
リーニングブレードの如きクリーニング手段で除去し、
回収された該転写残トナーを再度利用するいわゆるリユ
ース機構を有する画像形成装置に好ましく用いられる。

【０１１１】次いで記録材上のトナー画像は加熱加圧定
着手段によって定着される。加熱加圧定着手段として
は、ハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵した加熱ローラ
ーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ロー
ラーを基本構成とする熱ロール方式や、フィルムを介し
てヒーターにより加熱定着する方式（図２，３）が挙げ
られるが、本発明のトナーは定着性と耐オフセット性に
優れるので上記の如き加熱加圧定着手段と良好なマッチ
ングを示す。

【０１１２】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。

【０１１３】［カーボンブラック］カーボンブラックの
着色力指数、窒素吸着比表面積、粒径、ＤＢＰ吸油量、
重量から得られた不純物量、¹Ｈ−ＮＭＲにおけるδ
６．５ｐｐｍ以上の領域に検出されるピーク面積の割合
を表１にまとめる。

【０１１４】

【表１】

【０１１５】［トナーの製造例及び比較製造例］本発明
のトナーの製造例並びに比較製造例について述べる。

【０１１６】トナーの製造例１ 高速撹拌装置ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業社製）
を備えた２リットル用４つ口フラスコ中にイオン交換水
６５０ｇと０．１ｍｏｌ／リットル−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液
５００ｇを投入し、回転数を１２０００ｒｐｍに調整
し、７０℃に加温せしめた。ここに１．０ｍｏｌ／リッ
トル−ＣａＣｌ₂水溶液８０ｇを添加し、微小な難水溶
性分散安定剤Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系分散媒体を調
製した。

【０１１７】一方、分散質として ・スチレン ８２重量部 ・２−エチルヘキシルアクリレート １８重量部 ・前記表１のカーボンブラック＜Ａ＞ １０重量部 ・ポリエステル樹脂（ピーク分子量＝５５００、Ｔｇ＝６０℃） ４重量部 ・負荷電性制御剤（錯体［Ｉ］−１） ２重量部 ・ワックス（エステルワックス、ｍｐ＝７５℃） ７重量部 上記混合物をアトライター（三井金属社製）を用い３時
間分散させた後、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチ
ルバレロニトリル）３重量部を添加し重合性単量体組成
物を調製した。

【０１１８】次に、前記水系分散媒体中に該重合性単量
体組成物を投入し、内温７０℃のＮ₂雰囲気下で、高速
撹拌器の回転数を１２０００ｒｐｍに維持しつつ、１５
分間撹拌し、該重合性単量体組成物を造粒した。その
後、撹拌器をプロペラ撹拌羽根に換え５０ｒｐｍで撹拌
しながら同温度で１０時間保持して重合を完了した。

【０１１９】重合終了後、懸濁液を冷却し、次いで希塩
酸を添加し分散安定剤を除去せしめた。更に水洗浄を数
回繰り返した後、乾燥させ、重合体粒子（トナー粒子
Ａ）を得た。該トナー粒子Ａは、重量平均径が５．５μ
ｍ、個数分布における変動係数が２４％であり、ＧＰＣ
による分子量分布で重量平均分子量が１．９万、Ｍｗ／
Ｍｎが１．９を呈するものであった。

【０１２０】上記トナー粒子Ａ１００重量部と疎水性シ
リカ微粉体（ＢＥＴ；２００ｍ²／ｇ）２重量部をヘン
シェルミキサーで乾式混合して、トナー（Ａ）を得た。

【０１２１】トナーの製造例２〜４ カーボンブラック＜Ａ＞に代え、カーボンブラック＜Ｂ
＞〜＜Ｄ＞を各々用い、荷電制御剤を表２に示すものを
用いる以外は、前記のトナーの製造例１と同様にしてト
ナー（Ｂ）〜（Ｄ）を調製した。

【０１２２】トナーの比較製造例１ カーボンブラック＜Ａ＞に代え、比較製造例１において
はカーボンブラック＜Ｅ＞を用いる以外は、前記のトナ
ーの製造例１と同様にしてトナー（Ｅ）を調製した。

【０１２３】上記で得られた重合体成分（Ａ）〜（Ｅ）
の諸性状を表２にまとめる。

【０１２４】尚、トナー中のゲル分は、精秤した１ｇの
トナーをソックスレー抽出装置内の円筒ろ紙中に入れ、
ＴＨＦを６時間還流させた後の円筒ろ紙中残分から算出
した。

【０１２５】

【数４】

【０１２６】

【表２】

【０１２７】実施例１〜４および比較例１ 本実施例に用いた画像形成装置について説明する。本実
施例中では、市販のレーザービームプリンターＬＢＰ−
ＰＸ（キヤノン製）を非磁性一成分現像用に改造して用
いた。

【０１２８】画像形成装置の好ましい一具体例を図１〜
図３を参照しながら説明する。

【０１２９】本実施例では感光体上のネガ（負極性）潜
像をネガ（負極性）トナーを用いて現像する反転現像の
装置を例にして説明する。

【０１３０】図１は本発明に適用するレーザービームプ
リンターの断面の概略的説明図である。

【０１３１】ＯＰＣ感光体ドラム１０（直径２４ｍｍ）
は、矢印の方向に回転し、帯電ロール１１により暗部電
位（Ｖｄ）が−６００Ｖになる様に均一に帯電される。
次に露光装置１４により、画像部に露光が行われ、明部
電位（Ｖ１）が−１５０Ｖの静電潜像が形成される。感
光体ドラム１０とトナー塗布ローラー１６を有するトナ
ー担持体１７上の現像剤層を非接触に間隙（３００μ
ｍ）を設定し、交流バイアス（ｆ＝１８００Ｈｚ、Ｖｐ
ｐ＝１４００Ｖ）、及び、直流バイアス（Ｖｄｃ＝−４
００Ｖ）とをバイアス印加手段Ｖによりトナー担持体１
７に印加しながら画像部をネガトナーで現像してトナー
像を感光体ドラム上に形成した。得られた該トナー像を
転写ロール１９によって記録材上にトナーを転写し、感
光体表面上に残ったトナーをクリーナー１３によりクリ
ーニングする。一方、感光体ドラム１０から分離された
記録材Ｐは加熱定着装置Ｈにより記録材Ｐ上のトナー画
像を定着する為に加熱定着処理される。以上の工程を繰
り返して画像形成を行っている。この時、加熱定着装置
Ｈの、加熱体２１の検温素子２１ｄの表面温度は１３０
℃、加熱体２１−加圧ローラー２３間の総圧は６ｋｇ、
加圧ローラーとフィルムのニップは３ｍｍとし、定着フ
ィルム２２には、記録材との接触面にＰＴＥＦに導電性
物質を分散させた低抵抗の離型層を有する厚さ５０μｍ
の耐熱性ポリイミドフィルムを使用した。

【０１３２】以上の設定条件で、常温常湿（２５℃、６
０％Ｒｈ）及び、低温低湿（１５℃、１０％Ｒｈ）環境
下、６枚（Ａ４サイズ）／分のプリントアウト速度で、
本発明に係るトナー、及び、比較用トナーを補給しなが
ら連続して４，０００枚にわたりプリントアウト試験を
行い、得られた画像を下記項目について評価した。ま
た、同時に、用いた画像形成装置とトナーとのマッチン
グも評価した。

【０１３３】［プリントアウト画像評価］ 〈１〉画像濃度 通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ²）に１０，０００
枚プリントアウト終了時の画像濃度維持により評価し
た。尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計」（マクベス
社製）を用いて、原稿濃度が０．００の白地部分のプリ
ントアウト画像に対する相対濃度を測定した。

【０１３４】 ◎：非常に良好（１．４０以上） ○：良好 （１．３５以上、１．４０未満） △：普通 （１．００以上、１．３５未満） ×：悪い （１．００未満）

【０１３５】〈２〉ドット再現性 図４に示す模様をプリントアウトし、そのドット再現性
を評価した。

【０１３６】 ◎：非常に良好（欠損２個以下／１００個） ○：良好 （欠損３〜５個／１００個） △：普通 （欠損６〜１０個／１００個） ×：悪い （欠損１１個以上／１００個）

【０１３７】〈３〉画像カブリ 「リフレクトメータ」（東京電色社製）により測定した
プリントアウト画像の白地部分の白色度と転写紙の白色
度の差から、カブリ濃度（％）を算出し、画像カブリを
評価した。

【０１３８】 ◎：非常に良好（１．５％未満） ○：良好 （１．５％以上、２．５％未満） △：普通 （２．５％以上、４．０％未満） ×：悪い （４．０％以上）

【０１３９】［画像形成装置マッチング評価］ 〈１〉現像スリーブとのマッチング プリントアウト試験終了後、現像スリーブ表面への残留
トナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目
視で評価した。

【０１４０】 ◎：非常に良好（未発生） ○：良好 （殆ど発生せず） △：普通 （固着があるが、画像への影響が少な
い） ×：悪い （固着が多く、画像ムラを生じる）

【０１４１】〈２〉感光ドラムとのマッチング 感光体ドラム表面の傷や残留トナーの固着の発生状況と
プリントアウト画像への影響を目視で評価した。

【０１４２】 ◎：非常に良好（未発生） ○：良好 （わずかに傷の発生が見られるが、画像
への影響はない） △：普通 （固着や傷があるが、画像への影響が少
ない） ×：悪い （固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生
じる）

【０１４３】〈３〉定着装置とのマッチング 定着ローラー表面の様子を観察し、その耐久性を評価し
た。

【０１４４】（１）表面性 プリントアウト試験終了後の定着フィルム表面の傷や削
れの発生の様子を目視で評価した。

【０１４５】 ◎：非常に良好（未発生） ○：良好 （殆ど発生せず） △：普通 （傷や削れがあるが、画像への影響が少
ない） ×：悪い （顕著）

【０１４６】（２）残留現像剤の固着状況 プリントアウト試験終了後の定着フィルムや定着ローラ
ー表面の残留現像剤の固着状況を目視で評価した。

【０１４７】 ◎：非常に良好（未発生） ○：良好 （殆ど発生せず） △：普通 （固着があるが、画像への影響が少な
い） ×：悪い （顕著）

【０１４８】以上の結果を表３、４にまとめた。

【０１４９】

【表３】

【０１５０】

【表４】

【０１５１】

【発明の効果】以上のように本発明の静電荷像現像用ト
ナーは、電子写真特性に優れ、高精細な画像を与え、現
像剤保持部材、感光体、定着器等への汚染も少ないもの
である。しかも、安全性の面においても優れたものであ
る。また、本発明の画像形成方法により高品位で解像性
に優れた画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いた画像形成装置の概略的
説明図である。

【図２】本発明の実施例に用いた定着装置の要部の分解
斜視図である。

【図３】本発明の実施例に用いた定着装置の非駆動時の
フィルム状態を示した要部の拡大横断面図である。

【図４】トナーの現像特性をチェックする為のチェッカ
ー模様の説明図である。

【符号の説明】

１０ 静電潜像担持体（感光体ドラム） １１ 帯電器（帯電ロール） １２ カートリッジ １３ クリーニング手段 １４ 露光手段 １５ 現像剤収納容器 １６ トナー塗布ローラー １７ トナー担持体（現像スリーブ） １８ 弾性層厚規制部材 １９ 転写手段（転写ロール） ２０ ステー ２１ 加熱体 ２１ａ ヒーター基板 ２１ｂ 発熱体 ２１ｃ 表面保護層 ２１ｄ 検温素子 ２２ 定着フィルム ２３ 加圧ローラー ２４ コイルばね ２５ フィルム端部規制フランジ ２６ 給電コネクター ２７ 断電部材 ２８ 入口ガイド ２９ 出口ガイド（分離ガイド）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 智史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 綾木 保和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーボンブラックを含有しているトナー
   粒子を有する乾式トナーにおいて、 前記カーボンブラックをトルエン還流下にて１０時間
   固液抽出することにより得られるトルエン可溶分が、カ
   ーボンブラック全重量の２００ｐｐｍ以下であり、 前記カーボンブラックのトルエン可溶分をＣＤＣｌ₃
   中にて測定した¹Ｈ−ＮＭＲのシグナルにおいて０．２
   から１０ｐｐｍの範囲に検出されるシグナルの総面積の
   うち、６．５ｐｐｍ（δ）以上の範囲に検出されるシグ
   ナルの総面積が２％以下であることを特徴とする乾式ト
   ナー。
2. 【請求項２】 前記カーボンブラックをトルエン還流下
   にて１０時間固液抽出することにより得られるトルエン
   可溶分が、カーボンブラック全重量の１０ｐｐｍ以下で
   あることを特徴とする請求項１に記載の乾式トナー。
3. 【請求項３】 前記カーボンブラックをトルエン還流下
   にて１０時間固液抽出することにより得られるトルエン
   可溶分が、カーボンブラック全重量の０．０１ｐｐｍ以
   下であることを特徴とする請求項１に記載の乾式トナ
   ー。
4. 【請求項４】 該トナーをトルエン還流下にて１０時間
   固液抽出することにより得られるトルエン可溶分中に含
   まれる重合性単量体成分が、該トナー全重量の１００ｐ
   ｐｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れかに記載の乾式トナー。
5. 【請求項５】 該トナーをトルエン還流下にて１０時間
   固液抽出することにより得られるトルエン可溶分中に含
   まれる重合性単量体成分が、該トナー全重量の５０ｐｐ
   ｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の乾式トナー。
6. 【請求項６】 前記カーボンブラックの比着色力が５０
   から１５０であることを特徴とする請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の乾式トナー。
7. 【請求項７】 該トナー中に、下記式に示される荷電制
   御剤を少なくとも一つ以上含有することを特徴とする請
   求項１乃至６のいずれかに記載の乾式トナー。 【化１】 ［式中、Ｘ₁およびＸ₂は水素原子、低級アルキル基、低
   級アルコキシ基、ニトロ基またはハロゲン原子を表わ
   し、Ｘ₁とＸ₂は同じであっても異なっていてもよく、ｍ
   およびｍ’は１〜３の整数を表わし、Ｒ₁およびＲ₃は水
   素原子、Ｃ₁〜Ｃ₁₈のアルキル、アルケニル、スルホン
   アミド、メシル、スルホン酸、カルボキシエステル、ヒ
   ドロキシ、Ｃ₁〜Ｃ₁₈のアルコキシ、アセチルアミノ、
   ベンゾイルアミノ基またはハロゲン原子を表わし、Ｒ₁
   とＲ₃は同じであっても異なっていてもよく、ｎおよび
   ｎ’は１〜３の整数を表わし、Ｒ₂およびＲ₄は水素原子
   またはニトロ基を表わし、Ａ⁺は水素イオン、ナトリウ
   ムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンを表わ
   す。］ 【化２】
8. 【請求項８】 該トナー粒子の画像解析装置で測定した
   形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係
   数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることを特徴とす
   る請求項１乃至７のいずれかに記載の乾式トナー。
9. 【請求項９】 該トナー粒子の画像解析装置で測定した
   形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１４０であり、形状係
   数ＳＦ−２の値が１００〜１２０であることを特徴とす
   る請求項１乃至７のいずれかに記載の乾式トナー。
10. 【請求項１０】 外部より帯電部材に電圧を印加し、静
    電潜像担持体に帯電を行う帯電工程と；帯電された静電
    潜像担持体に静電荷像を形成する工程と；静電荷像をト
    ナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成
    する現像工程と；外部より転写部材に電圧を印加し静電
    潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写工程
    と；トナー画像を記録材上に加熱定着する定着工程とを
    少なくとも有する画像形成方法であり、 該トナーは、カーボンブラックを含有しているトナー粒
    子を有しており、該カーボンブラックが、トルエン還
    流下にて１０時間固液抽出することにより得られるトル
    エン可溶分がカーボンブラック全重量の２００ｐｐｍ以
    下であり、トルエン可溶分をＣＤＣｌ₃中にて測定し
    た¹Ｈ−ＮＭＲのシグナルにおいて０．２から１０ｐｐ
    ｍの範囲に検出されるシグナルの総面積のうち６．５ｐ
    ｐｍ（δ）以上の範囲に検出されるシグナルの総面積が
    ２％以下であり、 少なくとも一つ以上の重合性単量体とを含有する単量体
    組成物を重合せしめたものであることを特徴とする画像
    形成方法。
11. 【請求項１１】 前記カーボンブラックをトルエン還流
    下にて１０時間固液抽出することにより得られるトルエ
    ン可溶分が、カーボンブラック全重量の１０ｐｐｍ以下
    であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方
    法。
12. 【請求項１２】 前記カーボンブラックをトルエン還流
    下にて１０時間固液抽出することにより得られるトルエ
    ン可溶分が、カーボンブラック全重量の０．０１ｐｐｍ
    以下であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形
    成方法。
13. 【請求項１３】 該トナーをトルエン還流下にて１０時
    間固液抽出することにより得られるトルエン可溶分中に
    含まれる重合性単量体成分が、該トナー全重量の１００
    ｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１０乃至１２
    のいずれかに記載の画像形成方法。
14. 【請求項１４】 該トナーをトルエン還流下にて１０時
    間固液抽出することにより得られるトルエン可溶分中に
    含まれる重合性単量体成分が、該トナー全重量の５０ｐ
    ｐｍ未満であることを特徴とする請求項１０乃至１２の
    いずれかに記載の画像形成方法。
15. 【請求項１５】 該トナー中に含有される荷電制御剤が
    下記式に示される少なくとも一つ以上の化合物であるこ
    とを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の
    画像形成方法。 【化３】 ［式中、Ｘ₁およびＸ₂は水素原子、低級アルキル基、低
    級アルコキシ基、ニトロ基またはハロゲン原子を表わ
    し、Ｘ₁とＸ₂は同じであっても異なっていてもよく、ｍ
    およびｍ’は１〜３の整数を表わし、Ｒ₁およびＲ₃は水
    素原子、Ｃ₁〜Ｃ₁₈のアルキル、アルケニル、スルホン
    アミド、メシル、スルホン酸、カルボキシエステル、ヒ
    ドロキシ、Ｃ₁〜Ｃ₁₈のアルコキシ、アセチルアミノ、
    ベンゾイルアミノ基またはハロゲン原子を表わし、Ｒ₁
    とＲ₃は同じであっても異なっていてもよく、ｎおよび
    ｎ’は１〜３の整数を表わし、Ｒ₂およびＲ₄は水素原子
    またはニトロ基を表わし、Ａ⁺は水素イオン、ナトリウ
    ムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンを表わ
    す。］ 【化４】
16. 【請求項１６】 該トナー粒子の画像解析装置で測定し
    た形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状
    係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることを特徴と
    する請求項１０乃至１５のいずれかに記載の画像形成方
    法。
17. 【請求項１７】 該トナー粒子の画像解析装置で測定し
    た形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１４０であり、形状
    係数ＳＦ−２の値が１００〜１２０であることを特徴と
    する請求項１０乃至１５のいずれかに記載の画像形成方
    法。