JP2002341590A - 磁性トナー及びプロセスカートリッジ - Google Patents

磁性トナー及びプロセスカートリッジ

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JP2002341590A JP2002067004A JP2002067004A JP2002341590A JP 2002341590 A JP2002341590 A JP 2002341590A JP 2002067004 A JP2002067004 A JP 2002067004A JP 2002067004 A JP2002067004 A JP 2002067004A JP 2002341590 A JP2002341590 A JP 2002341590A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高湿及び低湿環境においても帯電の立ち上が
りが速く、カブリ・ゴーストが発生しない磁性トナーを
提供することにある。 【解決手段】 結着樹脂及び磁性酸化鉄を少なくとも有
している磁性トナー粒子を有する磁性トナーであって、
メタノール/水混合溶媒に対する該磁性トナーの濡れ性
は、波長780nmの光の透過率で測定した場合、透過
率が80%の時のメタノール濃度が65〜75%の範囲
であり、また透過率20%の時のメタノール濃度が66
〜76%の範囲内であることを特徴とする磁性トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真や静電記
録などの画像形成方法における静電荷潜像を顕像化する
ための磁性トナー、またはトナージェット方式の画像形
成方法に使用される磁性トナー及び該磁性トナーを有す
るプロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法を用いた機器は、オリジナル
原稿を複写するための複写機以外にも、コンピューター
の出力用のプリンター、ファクシミリなどにも需要が広
がっている。最近はよりコンパクトで高速アウトプット
マシンの需要が増えつつあることから、より高速機にお
いても優れた現像特性をもつトナーが必要とされてい
る。しかし、そのような需要に対応するために、トナー
に要求される性能として現像性、低温定着性、低温低湿
環境での画像劣化、高温多湿環境においての長期耐久性
などにおいていくつかの改善項目があった。
【0003】このことから、より高速化した印刷機器に
対応するトナーであるためには、高速の印字スピードに
おいても確実にスリーブ上で均一に高いトリボを保持
し、それらのトナーがドラムへと現像されることが必要
である。そのために、トナーの帯電量を向上させる一つ
の方法として、トナーの形状を球形に近付けるものがあ
り、それら噴霧造粒法、溶液溶解法、重合法といった製
造方法によるトナーが特開平3−84558号公報、特
開平3−229268号公報、特開平4−1766号公
報及び特開平4−102862号公報等により開示され
ている。
【0004】一般に、トナーの製造方法としては、樹
脂、着色剤、離形剤などの材料が用いられ、これらを乾
式混合したのちにロールミル、エクストルーダー等の汎
用混練装置にて溶融混練した後、冷却固化した後、混練
物を粉砕し、風力分級機等で分級することによって、ト
ナーとして必要な粒径をそろえた後、さらに必要に応じ
て流動化剤や滑剤などを外添して画像形成に供するトナ
ーとしている。
【0005】粉砕手段としては、各種粉砕装置が用いら
れるが、結着樹脂を主とするトナー粗砕物の粉砕には、
ジェット気流を用いたジェット気流式粉砕機、特に衝突
式気流粉砕機が用いられている。
【0006】しかしながら、上記の衝突式気流粉砕機
は、粉体原料を高圧気体とともに噴出して衝突部材の衝
突面に衝突させ、その衝撃によって粉砕するという構成
のため、粉砕されたトナーは、不定形で角張ったものと
なり、トナー表面に磁性酸化鉄が多く存在するため、ト
リボの絶対値が低目であり、高温多湿環境でトリボが低
くなり、画像濃度が低下しやすいという問題がある。
【0007】角が取れた滑らかな表面をもつ、形状が球
状に近いトナーは、現像スリーブ、感光体ドラムと粉体
自体の接触面積が少ないため、それらの部材に付着する
力も小さくなることから現像・転写効率の良いトナーが
得られるという効果がある。
【0008】特開平2−87157号公報や特開平10
−097095号公報では、粉砕法で製造されたトナー
を機械式衝撃(ハイブリタイザー)により粒子の形状及
び表面性を改質することで転写効率を向上させる方法が
開示されている。この方法では、トナーの形状が気流式
粉砕法により得られるトナーと比較してより球状のトナ
ーが得られ、より高いトリボを持つことができるが、粉
砕後に更に処理工程が入るため、トナー生産性やコスト
の面で問題があり、また、表面処理をかけることで微粉
量が増加してしまうため、トナーの局所的な帯電量のみ
が増加し、カブリなどの画像悪化につながる場合があ
る。
【0009】特開平6−51561号公報には、熱気流
で表面を溶かしてトナーを球状化処理させる方法が開示
されている。しかし、この方法でトナーを処理した場合
には、トナー表面の組成が変化し、摩擦帯電の際に帯電
量の上昇率が不安定となりやすい。そのため、高速機な
どの機械においてスリーブ上での摩擦回数が増えてくる
と、新しいトナーが供給された際に新旧トナーの帯電量
の差が大きくなり、画像濃度差が発生するゴースト現象
という弊害が生じやすい。このとき、特に低温低湿環境
や高温多湿環境では、補給された新トナーと、スリーブ
上に乗っている旧トナーとの間に帯電量の差が生じ、ネ
ガゴーストやポジゴーストという現象が生じる(図7お
よび8参照)。また、高熱をかけてしまうと、ワックス
がトナー表面にしみだしやすくなり、耐ブロッキング性
や高温多湿環境での保存においては問題がある。また、
特許第3094676号公報においては、熱風気流中で
の処理、もしくは回転または振動する撹拌衝撃部材が発
生する連続衝撃力を磁性トナーに与えてトナー表面の改
質処理が行われており、トナーの誘電体損が規定されて
いる。これらの方法では、トナー表面の磁性酸化鉄が積
極的に覆われるため、チャージアップの防止目的として
のリークサイトとなって、帯電を適正化するなどのこれ
らの機能を利用することができなくなってしまう。
【0010】このようにトナーの表面状態は、トナーの
帯電量、更にはトナーの現像性に影響を与える。特開平
6−342224号公報には、トナー母体に樹脂微粒子
を機械的衝撃力により固着させてトナー表面の樹脂量と
ワックス量を制御する方法が開示されている。この方法
を用いた場合、機械的な衝撃力により樹脂微粒子を固着
させているため、摩擦帯電の際にトナー表面から樹脂の
剥離が起こりうるため、トナー全体を均一に処理するこ
とは難しい。
【0011】また、特開平11−194533号公報で
は、特定の濃度のエタノール/水混合溶液(体積比2
7:73)にトナー粒子を分散させた時の吸光度よりト
ナー粒子表面の磁性体の存在状態を調べ、その吸光度を
特定の範囲にコントロールすることにより、トナーの帯
電性や感光体に対する融着を抑制するという提案がなさ
れている。しかしながら、この方法だとトナーのある一
点の状態しか測ることができず、トナー全体としての挙
動やその分布を知るにはいたらず、未だ改善の余地を残
していた。
【0012】また、EP1058157には、懸濁重合
法によって製造され、鉄の表面存在量が少ない磁性トナ
ーが記載されているが、このトナーにおいてもメタノー
ル濡れ性は低く、耐久時の帯電安定性には、改善の余地
があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を解決した磁性トナーを提供することにある。
【0014】すなわち、本発明の目的は、帯電の立ち上
がりが速く、カブリ・ゴーストが抑制された磁性トナー
を提供することにある。
【0015】本発明の目的は、画像飛び散りが少なく、
ドット再現性の高い磁性トナーを提供することにある。
【0016】本発明の目的は、低湿環境においても、白
筋などの現像不良の発生が抑制された磁性トナーを提供
することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂及び
磁性酸化鉄を少なくとも有している磁性トナー粒子を有
する磁性トナーであって、メタノール/水混合溶媒に対
する該磁性トナーの濡れ性は、波長780nmの光の透
過率で測定した場合、透過率が80%の時のメタノール
濃度が65〜75%の範囲であり、また透過率20%の
時のメタノール濃度が66〜76%の範囲内であること
を特徴とする磁性トナーに関する。
【0018】また、本発明は、該磁性トナーの円相当径
3μm以上の粒子において、下記式(1) 円形度a=L0/L (1) [式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を表し、Lは粒子像の周囲長を表す。]より求められる
円形度が0.900以上の粒子を個数基準の累積値で9
0%以上有し、円形度0.950以上の粒子の個数基準
累積値Yが、 Y≧exp5.51×X-0.645 (2) [式中、Xは磁性トナーの重量平均粒子径を表し、Xは
4.5〜11.0μmである。]となることを特徴とす
る磁性トナーに関する。
【0019】本発明は、該磁性トナー粒子のBET比表
面積が0.7〜1.3m2/gであることを特徴とする
磁性トナーに関する。
【0020】本発明は、該磁性トナーの密度が1.3〜
2.2g/cm3であることを特徴とする磁性トナーに
関する。
【0021】更に、本発明は、画像形成装置本体に着脱
可能に装着されるプロセスカートリッジであって、該プ
ロセスカートリッジは、静電潜像を保持するための静電
潜像担持体及び該静電潜像を現像し、現像画像を形成す
るための磁性トナーを保有する現像手段を少なくとも有
しており、該磁性トナーは、結着樹脂及び磁性酸化鉄を
少なくとも含有している磁性トナー粒子を有しており、
メタノール/水混合溶媒に対する該磁性トナーの濡れ性
は、波長780nmの光の透過率で測定した場合、透過
率が80%の時のメタノール濃度が65〜75%の範囲
であり、また透過率20%の時のメタノール濃度が66
〜76%の範囲内であることを特徴とするプロセスカー
トリッジに関する。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明者らは、磁性トナーの表面
状態に関して検討を進め、磁性トナー表面の磁性酸化鉄
露出度合いを制御することにより、優れた現像性を発揮
する磁性トナーを作製できることを見出した。
【0023】本発明者等は、まず磁性トナーとしての表
面状態に注目した。すなわち、磁性トナーが極性有機溶
媒水溶液に対して、特定の濡れ特性(疎水特性)を有す
るものであれば、表面の材料組成が適正な状態となり良
好な画像特性を達成することを見出し、本発明に至っ
た。本発明では特定の条件下でのメタノール/水混合溶
媒のメタノールの濃度推移に対し、メタノールに対して
の磁性トナーの濡れ(沈降度合い)を透過率で測定し
た。メタノールに対する濡れ特性(水に対する疎水特
性)に影響を与えるトナー原材料としては、樹脂、ワッ
クス、磁性酸化鉄、荷電制御剤などが挙げられる。この
中でも特に疎水特性に影響を与えるものとして、表面の
樹脂と磁性酸化鉄の存在量が疎水特性に大きく影響を与
える。例えば、磁性トナー表面に磁性酸化鉄が多く存在
する場合、磁性酸化鉄は一般に親水性のため、磁性トナ
ー全体の疎水化度(メタノール濡れ性)が低い。つま
り、低メタノール濃度で磁性トナーが濡れやすくなる。
また反対に、磁性トナー表面に樹脂が多く存在する場合
は、樹脂は疎水性が高いため、磁性トナー全体の疎水化
度(メタノ−ル濡れ性)も高く、メタノール濃度が高い
ときに磁性トナーが濡れやすくなる。
【0024】本発明者等は、これを利用して、一定の条
件下でのメタノール滴下透過率曲線に関し、特定の要件
を満足させることで、優れた効果を有するトナーが得ら
れるという知見を得た。
【0025】磁性トナーの表面状態は局部的な表面観察
だけではなかなか判別しにくいため、メタノールの濡れ
性によって磁性トナーの疎水特性をモニターする方法が
有用である。帯電の保持、放電は空気中の水分と磁性ト
ナー表面との界面で行われるため、磁性トナーの疎水特
性を調べることが、トナーの帯電・放電の性質を捕らえ
るのに最も適当である。
【0026】透過率曲線は、特定の濃度のメタノール/
水混合溶媒中に、特定量の磁性トナーを加えて磁性トナ
ーの疎水性特性を測定するためのサンプル溶液を調製
し、これに一定の滴下速度でメタノールを添加していっ
た場合におけるサンプル溶液の透過率の変化を連続的に
測定できるように構成された装置を用いることによって
測定される。そして、このようにして得られた透過率曲
線において、特定のメタノール濃度を有する磁性トナー
が本発明の磁性トナーである。透過率曲線は、磁性トナ
ーを構成する原材料の表面への露出状態によって変化す
る。従って、磁性トナーを製造する場合に、これらの種
類や性状を知り、それに見合った製造方法を選択するこ
とで本発明の磁性トナーを得ることができる。
【0027】先ず、本発明の磁性トナーの構成要件であ
る疎水特性を特定するためのメタノール滴下透過率曲線
について説明する。本発明の磁性トナーにおいては、磁
性トナーの疎水特性は、メタノール滴下透過率曲線で、
透過率が80%のときのメタノール/水混合溶媒のメタ
ノール濃度が65〜75%の範囲内であり、また、透過
率が20%の時のメタノール濃度が66〜76%の範囲
内であることを特徴としている。透過率曲線がその範囲
の軌跡を描く時に、磁性トナー表面の磁性酸化鉄の存在
状態が適正であるため、帯電量の絶対値が高く、かつ長
期に亘り一定の帯電量を保持できる。そのため、低温低
湿環境や高温高湿環境においても、ゴースト・カブリ等
の現象を起こしにくい磁性トナーとなり、優れた現像性
を示すことができる。
【0028】本発明においては、磁性トナーの疎水特性
をメタノール滴下透過率曲線を用いて評価するが、具体
的には、その測定装置として、例えば、(株)レスカ社
製の粉体濡れ性試験機WET−100Pを用い、下記の
条件及び手順で測定したメタノール滴下透過率曲線を利
用する。
【0029】先ず、メタノール/水混合溶媒(メタノー
ル濃度60%)を70ml、フラスコに入れて透過率を
測定する。このときの透過率を100%、全く光が透過
しない状態を透過率0%として、透過率の測定を行う。
即ち、透過光強度が、メタノール/水混合溶媒(メタノ
ール濃度60%)を透過させた時の透過光強度の半分に
なった場合には、透過率50%となる。
【0030】透過率の測定は以下の様にして行う。
【0031】メタノール/水混合溶媒(メタノール濃度
60%)を70mlいれたフラスコに、マグネティック
スターラーをいれる。そして、目開き150μmのメッ
シュでふるった磁性トナーを0.1g精秤し、それを上
記フラスコに入れる。次に、撹拌速度300rpm(5
回転/秒)でマグネティックスターラーによって撹拌を
開始し、この測定用サンプル液中に、ガラス管によって
1.3ml/minの添加速度でメタノールを連続的に
加えながら波長780nmの光の透過率を測定し、図1
に示したようなメタノール滴下透過率曲線を作成する。
この際に、メタノールを滴定溶媒としたのは、磁性トナ
ーに含有される染料、顔料、荷電制御剤等の溶出の影響
が少なく、磁性トナーの表面状態をより正確に観察でき
るためである。
【0032】尚、この測定において、フラスコとして
は、直径5cmの円形で、1.75mmのガラス製のも
のを用い、マグネティックスターラーとしては、長さ2
5mm、最大径8mmの紡錘形でありテフロン(登録商
標)コーティングを施されたものを用いた。
【0033】上記条件では、濡れ性の初期メタノール濃
度を60%に設定しているが、透過率が100%から下
がり始める点(トナーが濡れ始める点)が60%未満で
ある場合、測定開始と同時に透過率曲線はほぼ垂直方向
に降下する。その時に適正な60%以上のメタノール濃
度で濡れるトナーが存在する場合は、それに相当するメ
タノール濃度での透過率減衰を示す(図12参照)。
【0034】本発明においては、透過率が80%のとき
と20%の時に示されるメタノール濃度を規定してい
る。透過率が80%のとき示されるメタノール濃度は、
磁性トナー全体のうち疎水化度が相対的に低い磁性トナ
ーの疎水化度に相当する。また、透過率が20%の時に
示されるメタノール濃度は、磁性トナーの多くがそのメ
タノール濃度で濡れるという疎水化度を表しており、磁
性トナー全体のうち疎水化度の相対的に高い磁性トナー
の疎水化度に相当する。また、透過率曲線の透過率が下
がり始める始点(濡れ始める磁性トナーが存在する点)
から透過率が下がっていく挙動で磁性トナーの疎水化度
の分布を知ることができる。
【0035】本発明の磁性トナーにおいては、特定の測
定方法によって得られるメタノール滴下透過率曲線が、
透過率80%のときのメタノール濃度が65〜75%で
ある場合、疎水化度の低い磁性トナーであっても、磁性
トナー表面の磁性酸化鉄が樹脂によって適度に覆われて
おり、露出している磁性酸化鉄量が適正であり、トリボ
の絶対値が高くなる。透過率80%のときのメタノール
濡れ性は、65〜72%であることが好ましく、更に好
ましくは、66〜71%である。この場合、帯電量の飽
和値が高く、十分に濃度の高い画像が得られる。また、
ある一定以上の疎水性を持つことから、疎水化度の低い
磁性トナーを含有する場合であっても、一度保持した帯
電を長期に亘って保持することができる。
【0036】また、透過率20%の時のメタノール濃度
が66〜76%の範囲内であれば、多くの磁性トナー表
面に一定量の磁性酸化鉄が存在している状態となってい
る。透過率20%の時のメタノール濃度は、66〜74
%であることが好ましく、更に好ましくは67〜72%
である。
【0037】このように、磁性トナーがメタノールに対
して濡れ始める付近のメタノール濃度と、ある程度の粒
子が濡れた時点でのメタノール濃度とを測定すること
で、磁性トナー表面の疎水性の度合いと、またその全体
としての磁性トナーの疎水性分布を把握することがで
き、ひいては磁性トナー品質をモニターすることが可能
となる。
【0038】透過率80%になるメタノール濃度が65
%未満の場合、疎水化度の低い磁性トナーが存在し、磁
性トナー表面には磁性酸化鉄など、親水性の高い物質の
露出度合いが多いものと思われる。このような磁性トナ
ーの表面状態では、絶対値としての帯電量が低くなる。
また、表面に多く存在する磁性酸化鉄がリークサイトと
なり一度帯電しても帯電の保持を阻害してしまうため、
特に高温高湿環境などにおいて現像性が低くなってしま
う。
【0039】一方、透過率が80%のときのメタノール
濃度が75%を超える場合、疎水化度の適度な磁性トナ
ーが少なく、磁性酸化鉄が表面に露出した磁性トナーの
割合が少なくなる。この結果、磁性トナーの帯電量が増
加しつづけてしまうため、特に低温低湿環境においては
チャージアップにより、飛び散りなどが発生するため、
ドット再現性に劣るようになってしまう。
【0040】透過率20%の時のメタノール濃度が66
%未満の場合、疎水化度の低い磁性トナーが多く、磁性
トナー表面の磁性酸化鉄量が多い磁性トナー数が多く、
十分に高い帯電量を得ることが困難となるため、特に長
期耐久後の画像濃度が低くなる。
【0041】また、透過率20%の時のメタノール濃度
が76%を超える場合、疎水化度の高い磁性トナーが多
く存在し、磁性トナー表面に磁性酸化鉄の存在が少ない
磁性トナーが多く存在することとなる。そのため、帯電
のバランスが悪く、トリボ分布がブロードとなり、地カ
ブリや反転カブリが多くなってしまう。
【0042】透過率80%の時にメタノール濃度が65
〜75%であり、透過率20%の時のメタノール濃度が
66%未満である場合には、比較的疎水化度の高い磁性
トナーがほとんど存在しないため、磁性トナー全体の帯
電量が低くなってしまう。このため、画像濃度が低くな
ってしまい、現像性を満足することが困難となってしま
う。また反対に、透過率80%の時のメタノール濃度が
65〜75%であり、透過率20%の時のメタノール濃
度が76%を超える場合、一定以上の高い疎水化度を有
する磁性トナーの割合が多くなる。この結果、帯電のバ
ランスが悪くなり、特に低温低湿環境においてカブリ等
の画像劣化を引き起こしやすくなる。
【0043】また、透過率20%の時のメタノール濃度
が66〜76%であり、透過率80%の時のメタノール
濃度が65%未満であるときには、疎水化度の低い磁性
トナーが多く存在する。この場合には、帯電量が低い磁
性トナーが生じるため、帯電量の低さに起因する反転カ
ブリなどを引き起こしやすい。また反対に、透過率20
%の時のメタノール濃度が66〜76%であり、透過率
80%の時のメタノール濃度が75%を超える場合、磁
性トナーが全体的に疎水化度が高すぎるため、帯電量が
過剰になり、ドット再現性に問題が生じやすくなる。
【0044】また、外添前のトナー粒子に関しても、同
様な方法でトナー表面の濡れ性を測定することが可能で
ある。トナー粒子の濡れ性測定において、透過度が80
%の時のメタノール濃度は、61〜75%であることが
好ましい。
【0045】上記の濡れ性を達成することのできる磁性
トナーの製造法としては、詳細には後述するが、図3、
図4及び図5に示したような機械式粉砕機を用いること
が、粉体原料の粉砕処理及び表面処理を同時に行うこと
ができ、効率向上が図られるために好ましい。この粉砕
機において、粉砕時の温度や粉砕機の回転子、固定子の
表面性を調整することで、磁性トナーの表面の磁性酸化
鉄量を制御できる。
【0046】本発明で使用する磁性トナーは、高精細な
画像を得、メタノール濡れ特性の効果を十分に発揮する
為には、重量平均粒径が4.5乃至11.0μmである
ことが好ましい。更には5.0〜10.0μm、特には
5.5〜9.0μmの重量平均粒径であることが好まし
い。
【0047】磁性トナー粒子及び磁性トナーの重量平均
粒径は、コールターカウンター法により測定する。な
お、具体的な測定は、以下の通りである。
【0048】粒度分布については、種々の方法によって
測定できるが、本発明においてはコールターカウンター
のマルチサイザーを用いて行った。測定装置としては、
コールターカウンターのマルチサイザーII型或いはI
I−E型(いずれもコールター社製)を用い、個数分
布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)
及び一般的なパーソナルコンピューターを接続する。電
解液としては、特級又は1級塩化ナトリウムを用いて1
%NaCl水溶液を調製する。測定法としては、前記電
解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性
剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.
1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分
散処理を行い、前記コールターカウンターのマルチサイ
ザーにより、100μmアパーチャーを用いて測定す
る。磁性トナーの体積、個数を測定して、体積分布と個
数分布とを算出し、体積分布から重量平均粒径を求め
る。
【0049】磁性トナーは、現像器内の撹拌翼により現
像スリーブに搬送され、そこでブレードによりある量に
規制される際に、ブレードと磁性トナー間で摩擦されて
帯電する。高速機においてはドラムやスリーブの周速が
従来の機械と比べて格段に早くなるため、磁性トナーの
帯電量の立ち上がりが遅いと、画像濃度も立ち上がりが
遅くなり、また低温低湿環境などにおいては、ネガゴー
ストなどの現像不良を起こす。前述した、本発明の如き
メタノール濡れ性を示す磁性トナーであれば、トリボの
立ち上がりが速く高速機に対応可能となるが、各磁性ト
ナーの形状にばらつきがある場合、その効果は減少して
しまうことがある。このような磁性トナーは帯電分布が
ブロードとなり、現像した際にカブリや現像ムラを起こ
すことがあり、ドット再現性に弱いという点もある。
【0050】そこで、本発明者らの検討により、粉砕ト
ナーにおいて、スリーブ上で高い帯電量を瞬時にもち、
チャージアップが抑制されるためには、前述したメタノ
ール濡れ性を満足することに加えて、また特定の円形度
を有していることが好ましいとの知見を得た。
【0051】本発明における円形度は、粒子の形状を定
量的に表現する簡便な指標として用いたものであり、本
発明では東亞医用電子社製フロー式粒子像分析装置FP
IA−1000を用いて測定を行うことにより得られ、
下式(1)で定義される値である。
【0052】円形度a=L0/L (1) [式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Lは粒子像の周囲長を示す。] 本発明に用いている円形度aはトナー粒子の凹凸の度合
いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.000
を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値と
なる。
【0053】なお、本発明で用いている測定装置である
「FPIA−1000」は、具体的な測定方法として
は、予め容器中の不純物を除去した水100〜150m
l中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベ
ンゼンスルホン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測
定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した
懸濁液は超音波(50kHz,120W)を1〜3分間
照射し、分散液濃度を1.2〜2.0万個/μlとし
て、上記フロー式粒子像測定装置を用い、3μm以上1
59.21μm未満の円相当径を有する粒子の円形度分
布を測定する。尚、分散液濃度を1.2〜2.0万個/
μlとすることで、装置の精度が保てるだけの粒子濃度
を維持することができる。
【0054】測定の概略は、東亞医用電子社(株)発行
のFPIA−1000のカタログ(1995年6月
版)、測定装置の操作マニュアル及び特開平8−136
439号公報に記載されているが、以下の通りである。
【0055】試料分散液は、フラットで扁平なフローセ
ル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広が
っている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交
差して通過する光路を形成するように、ストロボとCC
Dカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置
するように装着される。試料分散液が流れている間に、
ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得る
ために1/30秒間隔で照射され、その結果、それぞれ
の粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元
画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像面
積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として
算出する。それぞれの粒子の2次元画像投影面積及び投
影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の
円形度を算出する。
【0056】本発明の磁性トナーは、円形度aが0.9
00以上の粒子を個数基準の累積値で90%以上含有
し、円形度aが0.950以上の粒子の個数基準累積値
Yが、下式(2) Y≧exp5.51×X−0.645 (2) [式中、Xは磁性トナーの重量平均粒子径を表し、Xは
4.5〜11.0μmである。]を満足することが好ま
しい。
【0057】本発明の磁性トナーが、上述の円形度を有
する場合には、磁性トナーと現像スリーブ等の摩擦帯電
付与部材との接触回数が増加し、磁性トナーの帯電の立
ち上がりが速くなるため、ゴースト現象を起こさず、耐
久初期からの現像性に関してより良い磁性トナーを得る
ことができる。結果として、以上のような形状を持つ磁
性トナーでは、長期に亘って現像性が良好な磁性トナー
を得ることができる。
【0058】該磁性トナーの円形度aが0.900以上
の粒子の存在が個数基準の累積値で90%未満となる場
合には、磁性トナーの帯電の立ち上がりが若干遅くなる
ため、特に低温環境でゴースト等の現象を生じやすい。
【0059】また、該磁性トナーの円形度aが0.95
0以上の粒子の、個数基準の累積値Yに関して、式
(2)を満足しない場合には、転写効率が低下しやす
く、また流動性も低下しやすいため、高温多湿環境にお
いての現像障害が生じやすく、また、帯電の立ち上がり
も遅くなってしまいやすい。
【0060】本発明の範囲のメタノール濡れ性を持ち、
高い円形度を持つ磁性トナーとすることで、帯電量の立
ち上がりが速く、その帯電を環境によらず長期に亘って
保持することが可能となるため、高温多湿環境や低温低
湿環境においても画像特性に優れた磁性トナーを得るこ
とができる。
【0061】円形度が高い磁性トナーを得ることで、磁
性トナー同士の接触面積が最小限に抑えられるため、磁
性トナー同士の凝集性が低くなる。また、角張った磁性
トナーよりも、摩擦帯電されるポイントが多くなるた
め、高い帯電量を素早く持つことができる。しかし、円
形度だけを制御したのでは、磁性トナーの表面状態によ
りその帯電量を維持することができず、耐久が進むとと
もに現像性の低下が生じる。本発明においては、特定の
メタノール濡れ性を示す磁性トナーとすることにより、
高い帯電量を持つことができ、また、その帯電量を安定
して長期に亘って保持できるようにしている。
【0062】磁性トナーの形状を規定の円形度に制御
し、本発明のメタノール濡れ性を示すことで、高い帯電
量を瞬時に保持でき、またその帯電量を長期に亘って保
持することができるため、カブリ・ゴースト等の現像不
良がおきず、長期に亘って良好な現像性を示すことがで
きるようになる。
【0063】また、低温低湿環境においては、トリボの
立ち上がりや、その帯電量が不安定になりやすく、それ
に伴いプリントスタート時にハーフトーン画像などを印
字させると、磁性トナーの帯電が安定していないため画
像に白く縦筋が入ってしまうという問題があった。(図
9参照)。しかし、本発明のメタノール濡れ性を満足す
ることで、低温低湿環境においてもトリボの立ち上がり
が安定しているため、スタート時にハーフトーン画像な
どを印字した場合においても、画像に白縦筋が入ってし
まうのを抑制することができる。
【0064】本発明の磁性トナーの製造方法に使用され
る粉砕手段として好ましく用いられる機械式粉砕機につ
いて説明する。機械式粉砕機としては、例えば、川崎重
工業(株)製粉砕機KTM、クリプトロン、ターボ工業
(株)製ターボミル等を挙げることができ、これらの装
置をそのまま、或いは適宜改良して使用することが好ま
しい。
【0065】例えば、本発明においてはこれらの中で
も、前述の如く、図3、図4及び図5に示したような機
械式粉砕機を用いることが、粉体原料の粉砕処理を行う
うえで好ましい。
【0066】具体的な機械式粉砕機での粉砕操作は、例
えば次の様にして行う。
【0067】以下、図3、図4及び図5に示した機械式
粉砕機について説明する。図3は、本発明において使用
される機械式粉砕機の一例の概略断面図を示しており、
図4は図3におけるD−D’面での概略的断面図を示し
ており、図5は図3に示す回転子314の斜視図を示し
ている。
【0068】即ち、図3に示した機械式粉砕機の粉体入
口311から、所定量の粉体原料が投入されると、粒子
は、粉砕処理室313内に導入され、該粉砕処理室31
3内にあって中心回転軸312に取り付けられた回転体
からなり、表面に多数の溝が設けられている回転子31
4と、回転子314の外周に一定間隔を保持して配置さ
れている表面に多数の溝が設けられている固定子310
との間に発生する衝撃と、この背後に生じる多数の超高
速渦流、並びにこれによって発生する高周波の圧力振動
によって瞬時に粉砕される。その後、原料排出口302
を通り、排出される。磁性トナーを搬送しているエアー
(空気)は粉砕処理室を経由し、原料排出口302、パ
イプ219、補集サイクロン229、バグフィルター2
22及び吸引ブロワー224を通って装置システムの系
外に排出される。尚、220はディストリビューター、
240は粉体原料ホッパー、315は第1定量供給機で
ある。本発明においては、このようにして粉体原料の粉
砕が行われ、微粉及び粗粉を増やすことなく所望の粉砕
処理を容易に行うことができる。
【0069】また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する
際に、冷風発生手段321により、粉体原料と共に、機
械式粉砕機内に冷風を送風することが好ましい。更に、
機械式粉砕機本体の機内冷却手段として、ジャケット構
造316を有する構造とし、冷却水(好ましくはエチレ
ングリコール等の不凍液)を通水することが好ましい。
更に、上記の冷風装置及びジャケット構造により、機械
式粉砕機内の粉体導入口に連通する渦巻室212内の室
温T1を0℃以下、より好ましくは−5〜−20℃とす
ることがトナー生産性という点から好ましい。粉砕機内
の渦巻室の室温T1を0℃以下、より好ましくは−5〜
−20℃とすることにより、過剰な熱の発生を抑えるこ
とができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。
【0070】なお、冷却水(好ましくはエチレングリコ
ール等の不凍液)は、冷却水供給口317よりジャケッ
ト内部に供給され、冷却水排出口318より排出され
る。
【0071】また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する
際に、機械式粉砕機の渦巻室212の室温T1と後室3
20の室温T2の温度差ΔT(T2−T1)を30〜8
0℃とすることが好ましく、より好ましくは35〜75
℃、更に好ましくは37〜72℃とすることにより、過
剰な熱による磁性トナーの表面へのワックス溶出を抑え
ることができ、適度に表面の磁性酸化鉄の一部を樹脂が
覆う状態となり、効率良く粉砕原料を粉砕することがで
きる。機械式粉砕機の温度T1(入口温度)と温度T2
(出口温度)とのΔTが30℃より小さい場合、粉砕さ
れずに粉砕機中を通過してしまう、所謂、ショートパス
を起こしている可能性がある。また、80℃より大きい
場合、粉砕時に過粉砕されている可能性があり、機内融
着を起こしやすい。
【0072】通常、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する
際には機械式粉砕機の渦巻室212の温度T1や後室3
20の温度T2の温度を制御し、樹脂のTg以下で粉砕
を行い、表面改質を全く行わない方法を選択している。
しかし、前述したような性質の磁性トナーを得るために
は、後室320の温度T2をTgから−10℃〜+5℃
(好ましくは、−5乃至0℃)に設定し、実際の粉砕状
態(粉砕域における粒子の表面温度)ではTgの−5〜
+10℃の温度にすることが好ましい。この温度範囲に
設定することにより、粉砕後の磁性トナー表面に存在す
る磁性酸化鉄の一部を樹脂の薄皮で被覆し、磁性酸化鉄
の露出度をコントロールすることができる。この表面状
態を作り出すことで、本発明のメタノール濡れ性を満足
する磁性トナーを得ることができ、トリボの絶対値が高
いが、その後の過剰なチャージアップがおきにくい帯電
特性を有する磁性トナーを得ることができる。また、T
2をこの温度範囲で制御するとき、効率良く粉砕原料を
粉砕することができる。
【0073】T2が樹脂のTgよりも−10℃より低い
場合、トナーは機械的な衝撃力のみで粉砕されるため、
トナー表面への磁性酸化鉄の露出度合いが多い。この結
果、表面に磁性酸化鉄が多く存在することでメタノール
濡れ性は低くなる(疎水化度が低い)。そのため、前述
したように現像性が低いという問題が生じやすい。
【0074】また反対に、T2が樹脂のTgよりも+5
℃より高い場合、磁性トナー表面に過剰な熱がかかり、
磁性酸化鉄が樹脂で厚く覆われてしまう。この結果、メ
タノール濡れ性は規定以上の高い濡れ挙動を示す(疎水
化度が高い)。そのため、前述したようにカブリ・ゴー
ストが起こりやすく、現像不良が生じやすい。
【0075】粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する際、粉
砕原料を樹脂のTgの−25〜+5℃、好ましくは−2
0〜0℃の範囲に予め加温しておくことが好ましい。樹
脂のTgの−25〜+5℃の範囲に予め加温しておき、
それから粉砕機に投入することにより、粗砕物が熱変形
を受けやすいようになるために、樹脂成分・ワックス成
分といった疎水性成分が表面へ染み出しやすくなり、粉
砕時に、部分的に粉砕物表面に疎水性成分層が形成され
やすくなり、本発明の構成を有するトナーが得られやす
くなる。
【0076】また、回転する回転子314の先端周速と
しては、80〜180m/sであることが好ましく、よ
り好ましくは90〜170m/s、更に好ましくは10
0〜160m/sとすることが磁性トナー生産性の点か
ら好ましい。回転する回転子314の周速を80〜18
0m/sであることが好ましく、より好ましくは90〜
170m/s、更に好ましくは100〜160m/sと
することで、磁性トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えるこ
とができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。
回転子の周速が80m/sより遅い場合、粉砕されずに
ショートパスを起こしやすい。また、回転子314の周
速が180m/sより速い場合、装置自体の負荷が大き
くなるのと同時に、粉砕時に過粉砕されて熱による磁性
トナーの過度の表面変質や機内融着を起こしやすい。
【0077】これら機械式粉砕機の回転子や固定子の母
材にはS45Cなどの炭素鋼やSCM材などのクロムモ
リブデン鋼などが用いられることが多いが、耐摩耗性は
十分ではなく、回転子および固定子の交換頻度が高いと
いう問題があるため、これらの表面を、耐摩耗性を有す
るめっきや自溶性合金で耐摩耗処理して用いることが、
粉砕されたトナーの表面を均一にし、メタノール濡れ性
を維持する為にも好ましい。
【0078】耐摩耗性を有するめっきや自溶性合金で耐
摩耗処理することにより、表面硬さが大きく、耐摩耗性
が高くなり、長寿命の回転子や固定子となる。めっきや
自溶性合金により表面を均一かつ滑らかに仕上げ、摩擦
係数を小さくして耐摩耗性を向上させ、トナー特性を均
一かすることが可能となる。耐摩耗処理した後、回転子
や固定子の表面粗さを整えるために、バフ研磨の如き研
磨処理やショットブラストの如きブラスト処理を施して
も良い。
【0079】前記回転子及び固定子の表面硬さは、ビッ
カース硬度400乃至1300であることが好ましい。
更に好ましい表面硬さはビッカース硬度500乃至12
50であり、特に好ましくは900〜1230である。
本発明における表面硬さは、荷重0.4903Nを30
秒間保持する条件で測定した。
【0080】上述のような、回転子および/または固定
子の表面が、耐摩耗性を有するめっきや自溶性合金で耐
摩耗処理されている機械式粉砕機によって粉砕すると、
回転子および/または固定子の粉砕面の摩耗を少なく
し、その寿命を長くするだけでなく、所望の粒径に粉砕
するにも表面が硬いため回転子の回転を低周速にして粉
砕することができるので、粉砕負荷が低下し、その分粉
砕処理能力を向上させることができる。これにより、ト
ナー品質をより安定させることが可能となる。
【0081】また、回転子314と固定子310との間
の最小間隔は0.5〜10.0mmであることが好まし
く、より好ましくは1.0〜5.0mm、更に好ましく
は1.0〜3.0mmとすることが好ましい。回転子3
14と固定子310との間の間隔をこのような範囲にす
ることで、磁性トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えること
ができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。回
転子314と固定子310との間の間隔が10.0mm
より大きい場合、粉砕されずにショートパスを起こしや
すい。また回転子314と固定子310との間の間隔が
0.5mmより小さい場合、装置自体の負荷が大きくな
るのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱による磁性トナー
の表面変質や機内融着を起こしやすい。
【0082】上述の粉砕方法においては、結着樹脂、磁
性酸化鉄を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得
られた混練物を冷却した後、冷却物を粉砕手段によって
粉砕して得られた粗粉砕物が、機械式粉砕機に投入され
る粉体原料として使用される。上述の如く、粗粉砕物を
機械式粉砕機に投入する際、結着樹脂のガラス転移温度
に対して−25〜+5℃の範囲に粗粉砕物を加温してお
くことが好ましい。機械式粉砕機を用いるこの方法にお
いては、粗粉砕工程後の第1分級工程を必要としないた
め、微粒子化されることにより生じる粒子間の静電凝集
によって、本来は第2分級手段に送られるべき磁性トナ
ーが再度第1分級手段に循環され、結果、過粉砕されて
しまい微粉及び超微粉となるのを防ぐことができ、その
ため分級収率が良好となる。更に、シンプルな構成に加
え、粉砕原料を粉砕するのに多量のエアーを必要としな
いため、電力消費が低く、エネルギーコストを低く抑え
ることができる。
【0083】本発明の磁性トナー粒子は、BET比表面
積が0.7〜1.3m2/gであることが好ましい。よ
り好ましくは0.8〜1.25m2/g、特に好ましく
は0.85〜1.20m2/gである。粉砕条件とあわ
せて考えた場合、この範囲のBET比表面積を持つ磁性
トナー粒子であれば、磁性トナーの単位面積あたりの電
荷が十分に持てるようになるので、長期に亘って安定し
た画像濃度を得ることができる。BET比表面積が0.
7m2/g未満の場合、磁性トナーの単位面積あたりの
電荷密度が大きいため、帯電量の絶対値は高くなり、カ
ブリ・ゴーストなどの現象が生じやすい。また、BET
比表面積が1.3m2/gより大きい場合、磁性トナー
の単位面積あたりの電荷密度が小さいため十分満足な帯
電量が得られず、結果的に濃度薄などの問題が生じやす
い。
【0084】BET比表面積の測定法としては、BET
比表面積法に従って、比表面積測定装置ジェミニ237
5(島津製作所)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着
させ、BET比表面積多点法を用いて比表面積を計算し
た。
【0085】本発明に係る結着樹脂は、保存性の観点か
ら、ガラス転移温度(Tg)が45〜80℃であること
が好ましく、より好ましくは50〜70℃であり、Tg
が45℃より低いと高温雰囲気下でのトナーの劣化や定
着時のオフセットの原因となる。また、Tgが80℃を
超えると、定着性が低下する傾向にある。
【0086】本発明に係る結着樹脂のガラス転移温度
は、示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、例えばD
SC−7(パーキンエルマー社製)を用い、下記の条件
にて測定することができる。
【0087】 <樹脂のガラス転移温度測定方法> 試料:0.5〜2mg、好ましくは1mg 温度曲線:昇温I(20℃〜180℃、昇温速度10℃/min) 降温I(180℃〜10℃、降温速度10℃/min) 昇温II(10℃〜180℃、昇温速度10℃/min) 測定法 :試料をアルミパン中にいれ、リファレンスとして空のアルミパンを 用いる。吸熱ピークが出る前と出た後のべースラインの中間点の線と示差熱曲線 との交点をガラス転移点Tgとした。
【0088】本発明において、結着樹脂は、磁性トナー
の製造に際し、予めワックス成分を混合、分散させてお
くこともできる。特に、バインダー製造時にワックス成
分と高分子量重合体とを溶剤に予備溶解した後、低分子
量重合体溶液と混合する方法が好ましい。予めワックス
成分と高分子量成分を混合しておくことで、ミクロ領域
での相分離が緩和され、高分子量成分を再凝集させず、
低分子量成分との良好な分散状態が得られる。
【0089】本発明において、THF(テトラハイドロ
フラン)を溶媒としたGPCによるトナーまたは結着樹
脂の分子量は次の条件で測定される。
【0090】40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定
化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHF
を毎分1mlの流速で流し、試料のTHF溶液を約10
0μl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する。検量線作成用の標準ポリス
チレン試料としては、例えば東ソー社製、或いは昭和電
工社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少な
くとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが
適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用い
る。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い。例えば昭和電工社製の
shodex GPC KF−801,802,80
3,804,805,806,807,800Pの組み
合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(H
XL),G2000H(HXL),G3000H(H
XL),G4000H(HXL),G5000H(H
XL),G6000H(HXL),G7000H(H
XL),TSKguardcolumnの組み合わせを
挙げることができる。
【0091】試料は以下のようにして作製する。
【0092】試料をTHFに入れ、数時間放置した後、
十分振とうしTHFとよく混ぜ(試料の合一体がなくな
るまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF
中への試料の放置時間が24時間以上となるようにす
る。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.
45〜0.5μm、例えばマイショリディスクH−25
−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマ
ン サイエンス ジャパン社製等が利用できる)を通過
させたものを、GPCの測定試料とする。試料濃度は、
樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整す
る。
【0093】本発明における結着樹脂の種類としては、
スチレン系樹脂、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、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
ニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、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、石油系樹脂が挙げられる。
【0094】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、ビニルトルエンの如きスチ
レン誘導体、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、ア
クリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル;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の如きメタクリ
ル酸エステル;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の如き二重結合を有す
るジカルボン酸エステル;アクリルアミド、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、ブタジエン;塩化ビニ
ル;酢酸ビニル、安息香酸ビニルの如きビニルエステ
ル;エチレン、プロピレン、ブチレンの如きエチレン系
オレフィン;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ンの如きビニルケトン;ビニルメチルエーテル、ビニル
エチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニ
ルエーテルが挙げられる。これらのビニル系単量体が単
独もしくは2つ以上用いられる。
【0095】本発明における結着樹脂は、1〜100m
gKOH/gの範囲で酸価を有することが好ましい。と
くに好ましくは、1〜70mgKOH/gの酸価を有す
る樹脂である。
【0096】結着樹脂の酸価を調整するモノマーとして
は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルア
クリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソク
ロトン酸、アンゲリカ酸の如きアクリル酸及びそのα−
或いはβ−アルキル誘導体、フマル酸、マレイン酸、シ
トラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコ
ン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不
飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体又は無水
物が挙げられ、このようなモノマーを単独、或いは混合
して他のモノマーと共重合させることにより所望の重合
体を作ることができる。この中でも、特に不飽和ジカル
ボン酸のモノエステル誘導体を用いることが酸価をコン
トロールする上で好ましい。
【0097】より具体的には、例えば、マレイン酸モノ
メチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチ
ル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノアリル、
マレイン酸モノフェニル、フマル酸モノメチル、フマル
酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノフェ
ニルなどのようなα,β−不飽和ジカルボン酸のモノエ
ステル類;n−ブテニルコハク酸モノブチル、n−オク
テニルコハク酸モノメチル、n−ブテニルマロン酸モノ
エチル、n−ドデセニルグルタル酸モノメチル、n−ブ
テニルアジピン酸モノブチルの如きアルケニルジカルボ
ン酸のモノエステル類が挙げられる。
【0098】以上のようなカルボキシル基含有モノマー
は、結着樹脂を構成している全モノマー100質量部に
対し0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量
部添加すればよい。
【0099】本発明に係る結着樹脂の合成方法として本
発明に用いることのできる重合法として、溶液重合法、
乳化重合法や懸濁重合法が挙げられる。
【0100】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)
と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結
果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。更
に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生
成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、
着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易で
あること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の製造
方法として有利な点がある。
【0101】しかしながら、乳化重合法では、添加した
乳化剤のため生成重合体が不純になり易く、重合体を取
り出すには塩析などの操作が必要で、この不便を避ける
ためには懸濁重合が好都合である。
【0102】懸濁重合法においては、水系溶媒100質
量部に対して、モノマー100質量部以下(好ましくは
10〜90質量部)で行うのが良い。使用可能な分散剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコー
ル部分ケン化物、リン酸カルシウムの如き分散剤を用い
ることができ、一般に水系溶媒100質量部に対して
0.05〜1質量部で用いられる。重合温度は50〜9
5℃が適当であるが、使用する開始剤、目的とするポリ
マーによって適宜選択される。
【0103】本発明に用いられる結着樹脂は、以下に例
示する様な多官能性重合開始剤単独あるいは単官能性重
合開始剤と併用して生成することが好ましい。
【0104】多官能構造を有する多官能性重合開始剤の
具体例としては、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス
−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)
ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチ
ルパーオキシ)ヘキサン、トリス−(t−ブチルパーオ
キシ)トリアジン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ
シクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブ
タン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリックア
シッド−n−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキ
シヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパー
オキシアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチ
ルアジペート、2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチ
ルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−t−
ブチルパーオキシオクタンの如き1分子内に2つ以上の
パーオキサイド基などの重合開始機能を有する官能基を
有する多官能性重合開始剤;ジアリルパーオキシジカー
ボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチ
ルパーオキシアリルカーボネート及びt−ブチルパーオ
キシイソプロピルフマレートの如き1分子内にパーオキ
サイド基などの重合開始機能を有する官能基と重合性不
飽和基の両方を有する多官能性重合開始剤が挙げられ
る。
【0105】これらのうち、より好ましいものは、1,
1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ
シクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイ
ドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレ
ート及び2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパー
オキシシクロヘキシル)プロパン、及びt−ブチルパー
オキシアリルカーボネートである。
【0106】これらの多官能性重合開始剤は、トナー用
バインダーとして要求される種々の性能を満足するため
には、単官能性重合開始剤と併用されることが好まし
い。特に、半減期10時間を得るための分解温度に関
し、該多官能性重合開始剤のよりも低い単官能性重合開
始剤を併用することが好ましい。具体的には、ベンゾイ
ルパーオキシド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)
−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル
−4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ
クミルパーオキシド、α,α’−ビス(t−ブチルパー
オキシジイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルパーオキ
シクメン、ジ−t−ブチルパーオキシドの如き有機過酸
化物;アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノアゾ
ベンゼンの如きアゾおよびジアゾ化合物が挙げられる。
【0107】これらの単官能性重合開始剤は、前記多官
能性重合開始剤と同時にモノマー中に添加しても良い
が、該多官能性重合開始剤の効率を適正に保つために
は、重合工程において該多官能性重合開始剤の示す半減
期を経過した後に添加するのが好ましい。
【0108】これらの開始剤は、効率の点からモノマー
100質量部に対し0.05〜2質量部で用いるのが好
ましい。
【0109】結着樹脂は架橋性モノマーで架橋されてい
ることも好ましい。架橋性モノマーとしては主として2
個以上の重合可能な二重結合を有するモノマーが用いら
れる。具体例としては、芳香族ジビニル化合物(例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン);アルキ
ル鎖で結ばれたジアクリレート化合物(例えば、エチレ
ングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコ
ールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリ
レート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアク
リレートをメタクリレートに代えたもの);エーテル結
合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物
(例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、テトラエチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#4
00ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600
ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレー
ト、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレート
に代えたもの);芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で
結ばれたジアクリレート化合物(例えば、ポリオキシエ
チレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン
(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンジアクリレート、及び、以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに代えたもの);更には、ポリエス
テル型ジアクリレート化合物(例えば、商品名MAND
A(日本化薬))が挙げられる。多官能の架橋剤として
は、ペンタエリスリトールアクリレート、トリメチロー
ルエタントリアクリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート、テトラメチロールプロパントリアクリ
レート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、
オリゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアク
リレートをメタアクリレートに代えたもの;トリアリル
シアヌレート、トリアリルトリメリテート;が挙げられ
る。
【0110】これらの架橋剤は、他のモノマー成分10
0質量部に対して、0.00001〜1質量部、好まし
くは0.001〜0.05質量部の範囲で用いることが
好ましい。
【0111】これらの架橋性モノマーのうち、トナーの
定着性,耐オフセット性の点から好適に用いられるもの
として、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼ
ン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジ
アクリレート化合物類が挙げられる。
【0112】その他の合成方法としては、塊状重合法、
溶液重合法を用いることができる。しかし、塊状重合法
では、高温で重合させて停止反応速度を速めることで、
低分子量の重合体を得ることができるが、反応をコント
ロールしにくい問題点がある。その点、溶液重合法は、
溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利用して、また、
開始剤量や反応温度を調整することで、所望の分子量の
重合体を温和な条件で容易に得ることができるので好ま
しい。特に、開始剤使用量を最小限に抑え、開始剤が残
留することによる影響を極力抑えるという点で、加圧条
件下での溶液重合法も好ましい。
【0113】本発明において、結着樹脂としてポリエス
テル樹脂を用いる場合には、以下の如き化合物を酸成
分、或いはアルコール成分として用いることができる。
【0114】2価のアルコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、また
(E)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
【0115】
【化1】
【0116】(式中Rはエチレンまたはプロピレン基で
あり、x,yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x
+yの平均値は0〜10である。)及び(F)式で示さ
れるジオール類;
【0117】
【化2】
【0118】2価の酸成分としては、例えばフタル酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きベン
ゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエス
テル;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級
アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデ
シルコハク酸の如きアルケニルコハク酸類もしくはアル
キルコハク酸類、又はその無水物、低級アルキルエステ
ル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸
の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アル
キルエステル;の如きジカルボン酸類及びその誘導体が
挙げられる。
【0119】また、架橋成分として働く3価以上のアル
コール成分と3価以上の酸成分を併用することが好まし
い。
【0120】3価以上の多価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−トリヒドロキシベンゼンが挙げられる。
【0121】また、三価以上の多価カルボン酸成分とし
ては、例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、1,
2,4−ベンゼントリカルボン酸、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、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、エンポール三量体酸、及びこれらの無水
物、低級アルキルエステル;次式
【0122】
【化3】
【0123】(式中、Xは炭素数3以上の側鎖を1個以
上有する炭素数5〜30のアルキレン基又はアルケニレ
ン基)で表わされるテトラカルボン酸、及びこれらの無
水物、低級アルキルエステル;の如き多価カルボン酸類
及びその誘導体が挙げられる。
【0124】本発明に用いられるアルコール成分として
は40〜60mol%、好ましくは45〜55mol
%、酸成分としては60〜40mol%、好ましくは5
5〜45mol%であることが好ましい。また三価以上
の多価の成分は、全成分中の5〜60mol%であるこ
とが好ましい。
【0125】該ポリエステル樹脂は、通常一般に知られ
ている縮重合によって得ることができる。
【0126】本発明の磁性トナーには、ワックスを含有
させることが好ましく、用いられるワックスには次のよ
うなものがある。例えば低分子量ポリエチレン、低分子
量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラ
フィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如
き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワック
スの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;又は、そ
れらのブロック共重合物;キャンデリラワックス、カル
ナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワック
ス;みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワック
ス;オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱
物系ワックス;モンタン酸エステルワックス、カスター
ワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス
類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部
又は全部を脱酸化したものが挙げられる。更に、パルミ
チン酸、ステアリン酸、モンタン酸、或いは更に長鎖の
アルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽
和直鎖脂肪酸;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バ
リナリン酸の如き不飽和脂肪酸;ステアリルアルコー
ル、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウ
ナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコ
ール、或いは更に長鎖のアルキル基を有するアルキルア
ルコールの如き飽和アルコール;ソルビトールの如き多
価アルコール;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、
ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド;メチレンビスス
テアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エ
チレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステ
アリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド;エチレン
ビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸
アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,
N’−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸
アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,
N’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系
ビスアミド;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カル
シウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム
の如き脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれている
もの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリ
ル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させた
ワックス;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多
価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添
加することによって得られるヒドロキシル基を有するメ
チルエステル化合物が挙げられる。
【0127】また、これらのワックスを、プレス発汗
法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法
又は融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたも
のや低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低
分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好
ましく用いられる。
【0128】本発明の磁性トナーには、磁性酸化鉄が含
有されており、この磁性酸化鉄は着色剤の役割も果た
す。磁性酸化鉄としては、マグネタイト,マグヘマイ
ト,フェライトの如き酸化鉄が用いられ、その磁性酸化
鉄表面あるいは内部に非鉄元素を含有するものが好まし
い。
【0129】本発明に用いられる磁性酸化鉄は、鉄元素
基準で異種元素を0.05〜10質量%含有することが
好ましい。とくに好ましくは、0.1〜5質量%であ
る。
【0130】また、本発明において磁性酸化鉄は、結着
樹脂100質量部に対して20〜200質量部含有され
ていることが好ましい。更に好ましくは、50〜150
質量部含有されていることが好ましい。
【0131】異種元素としては、マグネシウム、アルミ
ニウム、ケイ素、リン、イオウから選択される元素であ
ることが好ましい。その他には、リチウム,ベリリウ
ム,ボロン,ゲルマニウム,チタン,ジルコニウム,
錫,鉛,亜鉛,カルシウム,バリウム,スカンジウム,
バナジウム,クロム,マンガン,コバルト,銅,ニッケ
ル,ガリウム,カドミウム,インジウム,銀元素,パラ
ジウム,金,水銀,白金,タングステン,モリブデン,
ニオブ,オスミウム,ストロンチウム,イットリウム,
テクネチウムの如き金属が挙げられる。
【0132】これらの磁性酸化鉄は、個数平均粒径0.
05〜1.0μmであることが好ましく、更には0.1
〜0.5μmのものが好ましい。磁性酸化鉄は、BET
比表面積2〜40m2/g(より好ましくは、4〜20
2/g)のものが好ましく用いられる。形状には特に
制限はなく、任意の形状のものが用いられる。磁気特性
としては、磁場795.8kA/m下で飽和磁化が10
〜200Am2/kg(より好ましくは、70〜100
Am2/kg)、残留磁化が1〜100Am2/kg(よ
り好ましくは、2〜20Am2/kg)、抗磁力が1〜
30kA/m(より好ましくは、2〜15kA/m)で
あるものが好ましく用いられる。
【0133】磁性酸化鉄の個数平均粒径は、磁性酸化鉄
粒子の透過型電子顕微鏡写真を撮影し、4万倍に拡大し
たものにつき、任意に250個選定後、投影径の中のM
artin径(定方向に投影面積を2等分する線分の長
さ)を測定し、これより個数平均粒径を算出する。ま
た、磁気特性の測定は、例えば東英工業株式会社製のV
SMP−1によって測定することができる。磁気特性の
測定にあたっては、磁性酸化鉄の試料0.1〜0.15
gを感度1mg程度の直示天秤で精秤する。磁気特性の
測定は、25℃前後の環境下で行う。磁気特性測定時の
外部磁場は、795.8kA/m(10kエルステッ
ド)とし、ヒステリシスルーブを描く場合の掃引速度
は、10分に設定して行う。
【0134】また、本発明の磁性トナーに関しては、該
磁性トナーの密度が、1.3〜2.2g/cm3である
ことが望ましい。更には、1.4〜2.0g/cm3
範囲であることが好ましく、特には1.5〜1.85g
/cm3である。磁性トナーの重量(密度)は磁性トナ
ーに働く磁気力、静電気力、重力の作用に相関があり、
磁性トナーの密度がこの範囲である場合、磁性酸化鉄の
作用が適正であるため、帯電と磁気力とのバランスが良
く、優れた現像力を示すことができる。
【0135】また、磁性トナーの密度が1.3g/cm
3未満の場合、磁性トナーに対する磁性酸化鉄の作用が
弱いため、磁気力が低くなりやすい。このため、現像時
に感光体ドラムへ飛翔するための静電気力が勝り、現像
過多の状態となり、カブリや、消費量の増加につなが
る。反対に磁性トナー密度が2.2g/cm3を超える
場合、磁性トナーに対する磁性酸化鉄の作用が強くなり
磁気力が静電気力に勝るようになり、磁気力作用が大き
く比重も重くなるため、現像時にスリーブから飛翔しに
くく、現像不足の状態となり、画像濃度薄や画像劣化に
つながってしまうことがある。
【0136】磁性トナーの密度の測定は、いくつかの方
法で行うことができるが、正確かつ簡便な方法としてヘ
リウムによるガス置換式の測定法を採用した。
【0137】測定器はアキュピック1330(島津製作
所社製)を用い測定を行った。測定法は、ステンレス製
の内径18.5mm,長さ39.5mm,容量10cm
3のセルに、測定サンプルを4g入れる。次いで、試料
セル中の磁性トナーの容積をヘリウムの圧力変化によっ
て測定し、求められた容積とサンプルの重さから磁性ト
ナーの密度が求められる。
【0138】また、場合により、本発明の磁性トナーに
用いる磁性酸化鉄は、シランカップリング剤、チタンカ
ップリング剤、チタネート、アミノシランで処理しても
良い。
【0139】本発明のトナーは荷電制御剤を含有するこ
とが好ましい。
【0140】トナーを負荷電性に制御する荷電制御剤と
しては、下記化合物が挙げられる。有機金属錯体、キレ
ート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチル
アセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳
香族ダイカルボン酸の金属錯体が挙げられる。他には、
芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカ
ルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフ
ェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。中でも、
下記式(I)で表されるアゾ系金属錯体が好ましい。
【0141】
【化4】
【0142】〔式中、Mは配位中心金属を表し、Sc,
Ti,V,Cr,Co,Ni,Mn又はFeであり、A
rはフェニル基、ナフチル基の如きアリール基であり、
置換基を有してもよく、この場合の置換基としては、ニ
トロ基、ハロゲン基、カルボキシル基、アニリド基及び
炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数1〜18のアル
コキシ基であり、X,X’,Y及びY’は−O−,−C
O−,−NH−又は−NR−(Rは炭素数1〜4のアル
キル基)であり、Cはカウンターイオンを表し、水
素、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、脂肪族アン
モニウム或いはそれらの混合イオンを表す。〕 特に中心金属としてはFe又はCrが好ましく、置換基
としてはハロゲン、アルキル基又はアニリド基が好まし
い。カウンターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく
用いられる。
【0143】トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤と
しては、下記の化合物が挙げられる。
【0144】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグ
ロシン変成物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−
ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチル
アンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモ
ニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の
如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニル
メタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤として
は、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタン
グステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食
子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物を用いるこ
とができる。);高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオ
キサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシ
ルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド;ジ
ブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシク
ロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート
類;グアニジン化合物;イミダゾール化合物が挙げられ
る。これらを単独で或いは2種類以上組み合わせて用い
ることができる。これらの中でも、トリフェニルメタン
化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四級アンモ
ニウム塩が好ましく用いられる。
【0145】また、下記式(II)
【0146】
【化5】
【0147】〔式中R1はH又はCH3を示し、R2及び
3は置換または未置換のアルキル基(好ましくは、C
1〜C4)を示す。〕で表されるモノマーの単重合体、
或いは下記式(II)で表されるモノマーと前述したス
チレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの
如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤とし
て用いることもできる。この場合、この単重合体及び共
重合体は荷電制御剤としての機能と、結着樹脂としての
機能を有する。
【0148】荷電制御剤をトナーに含有させる方法とし
ては、トナー粒子内部に添加する方法と外添する方法が
ある。これらの荷電制御剤の使用量としては、結着樹脂
の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製
造方法によって決定されるもので、一義的に限定される
ものではないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対
して0.1〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質
量部の範囲で用いられる。
【0149】本発明のトナーには、流動性向上剤を添加
しても良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添するこ
とにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るも
のである。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテト
ラフウルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;
湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、
微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシラン化
合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより
表面処理を施した処理シリカがあり、その他、酸化亜
鉛、酸化スズの如き酸化物;チタン酸ストロンチウムや
チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸ス
トロンチウムやジルコン酸カルシウムの如き複酸化物;
炭酸カルシウム及び、炭酸マグネシウムの如き炭酸塩化
合物がある。
【0150】好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハ
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉末であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称さ
れるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔
中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎とな
る反応式は次の様なものである。
【0151】 SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタ
ン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物
と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複
合微粉体を得ることも可能であり、シリカとしてはそれ
らも包合する。その粒径は、平均の一次粒径として、
0.001〜2μmの範囲内であることが好ましく、特
に好ましくは、0.002〜0.2μmの範囲内のシリ
カ微粉体を使用するのが良い。
【0152】ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により
生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の
様な商品名で市販されているものがある。
【0153】 AEROSIL(日本アエロジル社) 130 200 300 380 TT600 MOX170 MOX80 COK84 Ca−O−SiL(CABOT Co.社) M−5 MS−7 MS−75 HS−5 EH−5 Wacker HDK N 20(WACKER−CHEMIE GMBH社) V15 N20E T30 T40 D−C Fine Silica(ダウコーニングCo.社) Fransol(Fransil社) 更には、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成
されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体
がより好ましい。該処理シリカ微粉体において、メタノ
ール滴定試験によって測定された疎水化度が30〜80
の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが
特に好ましい。
【0154】疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応
或いは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理
することによって付与される。好ましい方法としては、
ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシ
リカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
【0155】有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチル
ジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシ
ラン、アリルフェニルジクロロシラン、ベンジルジメチ
ルクロロシラン、ブロモメトリジメチルクロロシラン、
α−クロロエチルトリクロロシラン、β−クロロエチル
トリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラ
ン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリ
ルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビ
ニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラ
メチルジシロキサン及び1分子当り2〜12個のシロキ
サン単位を有し末端に位置する単位に、Siに結合する
1個の水酸基を有するジメチルポリシロキサンが挙げら
れる。更に、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコー
ンオイルが挙げられる。これらは1種或いは2種以上の
混合物で用いられる。
【0156】流動性向上剤は、BET比表面積法で測定
した窒素吸着によるBET比表面積が30m2/g以
上、好ましくは50m2/g以上のものが良好な結果を
与える。トナー100質量部に対して流動性向上剤0.
01〜8質量部、好ましくは0.1〜4質量部使用する
のが良い。
【0157】BET比表面積の測定法としては、BET
比表面積法に従って、比表面積測定装置ジェミニ237
5(島津製作所)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着
させ、BET比表面積多点法を用いて比表面積を計算し
た。
【0158】磁性トナーの製造方法においては、前述の
如くにして、機械式粉砕機で粉砕原料を粉砕した後、微
粉砕された粉砕原料は分級工程に導入され分級されて、
好ましい粒度を有する粒子群からなるトナー原料となる
分級品が得られる。この際、分級工程では、少なくとも
粗粉領域、中粉領域及び微粉領域を有する多分割気流式
分級機が好ましく用いられる。例えば、3分割気流式分
級機を使用した場合には、粉体原料は、少なくとも微粉
体、中粉体及び粗粉体の3種類に分級される。このよう
な分級機を用いる分級工程で、好ましい粒度よりも粒径
の大きな粒子群からなる粗粉体及び好ましい粒度未満の
粒子群からなる微粉体は除かれ、適度な粒径を有する中
粉体が得られる。得られた中粉体は、磁性トナーとして
そのまま使用されるか、又は、外添剤と混合された後、
磁性トナーとして使用される。
【0159】上記の分級工程で分級された好ましい粒度
未満の粒子群からなる微粉体は、一般的には、粉砕工程
に導入されてくるトナー材料からなる粉体原料を生成す
るための溶融混練工程に供給されて再利用される。ま
た、上記微粉体より更に粒子径が小さい、粉砕工程及び
分級工程で僅かに発生する超微粉体も同様に、溶融混練
工程に供給されて再利用されるか、或いは廃棄される。
また、好ましい粒度よりも大きい粒子からなる粗粉体
も、粉砕工程、溶融混練工程に戻され、再利用される。
【0160】図2に本発明のトナーの製造方法に適用し
た装置システムの一例を示し、説明する。この装置シス
テムに導入されるトナー原料である粉体原料には結着樹
脂、磁性酸化鉄を少なくとも含有する着色樹脂粒子粉体
が用いられるが、該粉体原料は、例えば、結着樹脂、磁
性酸化鉄とを有する混合物を溶融混練し、得られた混練
物を冷却し、更に冷却物を粉砕手段によって粗粉砕した
ものが用いられる。
【0161】この装置システムにおいて、トナー粉原料
となる粉砕原料は、先ず、粉砕手段である機械式粉砕機
301に第1定量供給機315を介して所定量導入され
る。導入された粉砕原料は、機械式粉砕機301で瞬間
的に粉砕され、補集サイクロン229を介して第2定量
供給機2に導入される。次いで振動フィーダー3を介
し、更に原料供給ノズル16を介して分級手段である多
分割気流式分級機1内に供給される。
【0162】また、この装置システムにおいて、第1定
量供給機315から粉砕手段である機械式粉砕機301
に導入される所定量と、第2定量供給機2から分級手段
である多分割気流式分級機1に導入される所定量との関
係を、第1定量供給機315から機械式粉砕機301に
導入される所定量を1とした場合、第2定量供給機2か
ら多分割気流式分級機1に導入される所定量を好ましく
は0.7〜1.7、より好ましくは0.7〜1.5、更
に好ましくは1.0〜1.2とすることがトナー生産性
及び生産効率という点から好ましい。
【0163】通常、この気流式分級機は、相互の機器を
パイプの如き連通手段で連結し、装置システムに組み込
まれて使用される。そうした装置システムの好ましい例
を図2は示している。図2に示す一体装置システムは、
多分割分級装置1(図6に示される分級装置)、定量供
給機2、振動フィーダー3、補集サイクロン4、補集サ
イクロン5、補集サイクロン6を連通手段で連結してな
るものである。
【0164】この装置システムにおいて、粉体は、適宜
の手段により、第2定量供給機2に送り込まれ、次いで
振動フィーダー3を介し、原料供給ノズル16により3
分割分級装置1内に導入される。導入に際しては、10
〜350m/秒の流速で3分割分級機1内に粉体を導入
する。3分割分級機1の分級室を構成する大きさは通常
[10〜50cm]×[10〜50cm]なので、粉体
は0.1〜0.01秒以下の瞬時に3種類以上の粒子群
に分級し得る。そして、3分割分級機1により、大きい
粒子(粗粉体)、中間の粒子、小さい粒子に分級され
る。その後、大きい粒子は排出導管11aを介して、補
集サイクロン6に送られ機械式粉砕機301に戻され
る。中間の粒子(中粉体)は排出導管12aを介して系
外に排出され補集サイクロン5で補集されトナーとなる
べく回収される。小さい粒子(微粉体)は排出導管13
aを介して系外に排出され補集サイクロン4で補集さ
れ、トナー材料からなる粉体原料を生成する為の溶融混
練工程に供給されて再利用される。補集サイクロン4,
5,6は粉体を原料供給ノズル16を介して分級室に吸
引導入するための吸引減圧手段としての働きをすること
も可能である。尚、分級装置内に気体を導入する入気管
14及び15には、ダンパーの如き第1気体導入調節手
段20及び第2気体導入調節手段21と静圧計28及び
29を設けてある。
【0165】また、多分割気流式分級機1から機械式粉
砕機301に再導入される大きい粒子(粗粒子)の再導
入する場合の量は、第2定量供給機2から供給される微
粉砕品の質量を基準として、0乃至10.0質量%、更
には0乃至5.0質量%とすることがトナー生産上好ま
しい。多分割気流式分級機1から機械式粉砕機301に
再導入される大きい粒子(粗粒子)の再導入量が10.
0質量%を超えると、機械式粉砕機301内の粉塵濃度
が増大し、装置自体の負荷が大きくなる。
【0166】また、この装置システムにおいて、重量平
均粒径が4.5乃至11μmのシャープな粒度分布を有
するトナーを得るためには、機械式粉砕機で微粉砕さ
れ、分級される前の微粉砕物の重量平均粒径が4乃至1
2μm、4.0μm以下が70個数%以下、更には65
個数%以下、10.1μm以上が40体積%以下、更に
は35体積%以下であることが好ましい。また、分級さ
れた中粉体の粒度は、重量平均粒径が4.5乃至11μ
m、4.0μm以下が40個数%以下、更には35個数
%以下、10.1μm以上が35体積%以下、更には3
0体積%以下であることが好ましい。
【0167】次に、これらのトナー製造方法を構成して
いる分級手段として好ましく用いられる気流式分級機に
ついて説明する。
【0168】本発明に使用される好ましい多分割気流式
分級機の一例として、図6(断面図)に示す形式の装置
を一具体例として例示する。
【0169】図6において、側壁122及びGブロック
123は分級室の一部を形成し、分級エッジブロック1
24及び125は分級エッジ117及び118を具備し
ている。Gブロック123は左右に設置位置をスライド
させることが可能である。また、分級エッジ117及び
118は、軸117a及び118aを中心にして、回動
可能であり、分級エッジを回動して分級エッジ先端位置
を変えることができる。各分級エッジブロック124及
び125は左右に設置位置をスライドさせることが可能
であり、それに伴ってそれぞれのナイフエッジ型の分級
エッジ117及び118も左右にスライドする。この分
級エッジ117及び118により、分級室132の分級
域130は3分割されている。
【0170】原料粉体を導入するための原料供給口14
0を原料供給ノズル116の最後端部に有し、該原料供
給ノズル116の後端部に高圧エアーノズル141と原
料粉体導入ノズル142とを有し、且つ分級室132に
開口部を有する原料供給ノズル116を側壁122の右
側に設け、該原料供給ノズル116の下部接線の延長方
向に対して長楕円弧を描く様にコアンダブロック126
が設置されている。分級室132の左部ブロック127
は、分級室132の右側方向にナイフエッジ型の入気エ
ッジ119を具備し、更に分級室132の左側には分級
室132に開口する入気管114及び115を設けてあ
る。また、図2に示すように、入気管114及び115
には、ダンパーの如き第1気体導入調節手段及び第2気
体導入調節手段と静圧計を設けてある。
【0171】分級エッジ117、118、Gブロック1
23及び入気エッジ119の位置は、被分級処理原料で
あるトナーの種類及び所望の粒径により調整される。
【0172】また、分級室132の上面にはそれぞれの
分画域に対応させて、分級室内に開口する排出口11
1、112及び113を有し、排出口111、112及
び113にはパイプの如き連通手段が接続されており、
それぞれにバルブ手段の如き開閉手段を設けて良い。
【0173】原料供給ノズル16は直角筒部と角錘筒部
とからなり、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭い個所
の内径の比を20:1から1:1、好ましくは10:1
から2:1に設定すると、良好な導入速度が得られる。
【0174】以上の様に構成してなる多分割分級域での
分級操作は、例えば次の様にして行う。即ち、排出口1
11、112及び113の少なくとも一つを介して分級
室内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料供給ノズ
ル116中を該減圧によって流動する気流と高圧エアー
供給ノズル141から噴射される圧縮エアーのエゼクタ
ー効果により、好ましくは流速10〜350m/sec
の速度で粉体を原料供給ノズル116を介して分級室に
噴射し、分散する。
【0175】分級室に導入された粉体中の粒子は、コア
ンダブロック126のコアンダ効果による作用と、その
際流入する空気の如き気体の作用とにより湾曲面を描い
て移動し、それぞれの粒子の粒径及び慣性力の大小に応
じて、大きい粒子(粗粒子)は気流の外側、すなわち分
級エッジ118の外側の第1分画、中間の粒子は分級エ
ッジ118と117の間の第2分画、小さい粒子は分級
エッジ117の内側の第3分画に分級され、分級された
大きい粒子は排出口111より排出され、分級された中
間の粒子は排出口112より排出され、分級された小さ
い粒子は排出口113よりそれぞれ排出される。
【0176】上記の粉体の分級において、分級点は、粉
体が分級室132内へ飛び出す位置であるコアンダブロ
ック126の下端部分に対する分級エッジ117及び1
18のエッジ先端位置によって主に決定される。更に、
分級点は、分級気流の吸引流量或いは原料供給ノズル1
16からの粉体の噴出速度等の影響を受ける。
【0177】また、上述のトナーの製造方法及び製造シ
ステムにおいては、粉砕及び分級条件をコントロールす
ることにより、重量平均粒径が4.5〜11μmである
粒径のシャープな粒度分布を有するトナーを効率良く生
成することができる。
【0178】トナーを作製するには、結着樹脂、磁性酸
化鉄を少なくとも含有する混合物が材料として用いられ
るが、その他、必要に応じて荷電制御剤、着色剤、ワッ
クス、及びその他の添加剤等が用いられる。これらの材
料をヘンシェルミキサー又はボールミルの如き混合機に
より十分混合してから、ロール、ニーダー及びエクスト
ルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏和及び混練し
て樹脂類を互いに相溶せしめた中に、顔料又は染料を用
いる場合にはこれらを分散又は溶解せしめ、冷却固化
後、粉砕及び分級を行ってトナーを得ることができる。
本発明のトナーの製造方法は、前記のものに限定される
ものではなく、望ましい円形度、粒径を持ったトナーを
得るために状況に応じて以下の製造装置を用いることも
できる。
【0179】例えば混合機としては、ヘンシェルミキサ
ー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社
製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキ
サー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワ
ミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工
社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げら
れ、混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社
製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型
押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本
製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本
ロールミル、ミキシングロール、ニーダー(井上製作所
社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニ
ーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリ
ーミキサー(神戸製鋼所社製)等が挙げられる。粉砕機
としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェッ
ト、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミ
ル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社
製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマ
ックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・
オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎
重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製);スーパ
ーローター(日清エンジニアリング社製)が挙げられ、
分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシフ
ァイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企
業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニア
リング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス
(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社
製);エルボジェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージ
ョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);YM
マイクロカット(安川商事社製)が挙げられ、粗粒など
をふるい分けるために用いられる篩い装置としては、ウ
ルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャ
イロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシス
テム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社
製); ターボスクリーナー(ターボ工業社製);ミク
ロシフター(槙野産業社製);円形振動篩いが挙げられ
る。
【0180】次に本発明のプロセスカートリッジについ
て図16を用いて説明する。
【0181】本発明のプロセスカートリッジは、少なく
とも現像手段と静電潜像担持体とが一般的にカートリッ
ジ化されたものであり、画像形成装置本体(例えば、複
写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置)
に着脱可能に構成されている。
【0182】図16に示した実施形態では、現像手段7
09、ドラム状の静電潜像担持体(感光ドラム)1、ク
リーニングブレード708aを有するクリーニング手段
708、一次帯電手段としての接触帯電手段742を一
体としたプロセスカートリッジ750が例示される。
【0183】本実施形態では、現像手段709は、トナ
ー層厚規制手段としての規制ブレード711とトナー容
器760内に磁性トナー710を有し、該磁性トナー7
10を用い、現像時にはバイアス印加手段からの現像バ
イアス電圧により静電潜像担持体1とトナー担持体とし
ての現像スリーブ704との間に所定の電界が形成され
て現像工程が実施される。この現像工程を好適に実施す
るためには、静電潜像担持体1と現像スリーブ704と
の間の距離が調整される。静電潜像担持体と該トナー担
持体とが、間隔を有して配置されており、該トナー担持
体の表面に担持される磁性トナーによるトナー層の層厚
が、該間隔よりも薄いことが好ましい。
【0184】上記では、現像手段709、静電潜像担持
体1、クリーニング手段708及び一次帯電手段742
の4つの構成要素を一体的にカートリッジ化した実施形
態について説明したが、本発明においては、現像手段と
静電潜像担持体との少なくとも2つの構成要素が一体的
にカートリッジ化されたものであればよく、現像手段、
静電荷像保持体及びクリーニング手段の3つの構成要
素、現像手段、静電荷像保持体及び一次帯電手段の3つ
の構成要素、或いは、その他の構成要素を加えて一体的
にカートリッジ化することも可能である。
【0185】尚、709Aは現像室、709bはトナー
送り部材、709cは固定磁石、709eはトナー撹拌
部材、709hは電極棒、710bは廃トナー溜めを表
す。
【0186】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。なお、本発
明は以下の実施例に示される範囲に限定されるものでは
ない。
【0187】<実施例1> ・スチレン−アクリル樹脂(DSC測定によるガラス転
移温度Tgが58℃、酸価23.0mgKOH/g、G
PCによる数平均分子量6300、重量平均分子量41
5000、モノマー比:スチレン72.5部、n−ブチ
ルアクリレート20部、モノ−n−ブチルマレート7
部、ジビニルベンゼン0.5部) 100質量部 ・磁性酸化鉄(平均粒径:0.20μm、BET比表面
積:8.0m2/g、抗磁力:3.7kA/m、飽和磁
化:82.3Am2/kg、残留磁化:4.0Am2/k
g) 95質量部 ・ポリプロピレンワックス(融点143℃、25℃にお
ける針入度0.5mm)4質量部 ・荷電制御剤(t−ブチル基を置換基にもつアゾ化合物
の鉄錯体) 2質量部 トナー原料はそれぞれ、実施例1で使用したものを以下
の実施例2〜13、比較例1〜7においても使用した。
【0188】上記原料を、130℃に加熱された二軸エ
クストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマ
ーミルで粗粉砕した。微粉砕は、図3〜5に示す構成を
有するターボミル(ターボ工業社製)を用い、表1の条
件に基づき、エアー温度を調整して機械式粉砕させた。
この時、粉砕機に供給される粗砕物は、40℃に加温し
た状態でフィードした。また、今回用いた機械式粉砕機
の回転子と固定子は、それぞれ炭素鋼S45Cの表面を
Ni−Cr自溶性合金で形成させた、ビッカース硬度が
1000のものを用いた。回転子の周速は110m/
s、回転子と固定子の間隔は1.3mmとした。得られ
た微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級装置
(日鉄鉱業社製エルボジェット分級機)によって、超微
粉および粗粉を厳密に分級除去し、トナー粒子1を得
た。トナー粒子1のBET比表面積は1.00m2/g
であった。 ・トナー粒子1 100質量部 ・ジメチルシリコーンオイルとヘキサメチルジシラザン
で疎水化処理された疎水性シリカ(BET比表面積11
0m2/g、メタノールウエッタビリティ68%)
1.2質量部 上記の材料をヘンシェルミキサーにて混合し、磁性トナ
ー1を得た。得られた磁性トナー1のトナーの密度は
1.70g/cm3であった。また重量平均粒径、円形
度測定を上記の方法で測定した。この磁性トナーの重量
平均粒径は6.8μm、円形度0.900以上の個数基
準累積値が95.1%、円形度0.950以上の個数基
準累積値が74.2%であった。また、メタノール濡れ
性は明細書中に記載の測定方法を用いて行ったところ、
透過率80%のときのメタノール濃度が68.0%、透
過率20%の時のメタノール濃度が69.2%であっ
た。粒度分布、円形度、メタノール濡れ性を表2に示
す。また、重量平均粒径と0.950以上の円形度の個
数基準累積値との相関を図14に、メタノール濡れ性の
透過率曲線を図10に示す。
【0189】(画出し試験)上記磁性トナー1を図16
に示す如き構造を有するプロセスカートリッジに充填
し、キヤノン製レーザービームプリンターLBP950
(A4横送りで32枚/分、プロセススピード=14
4.5mm/sec)を用いて、低温低湿環境下(1
5.0℃、10%RH)、常温常湿環境下(23℃、6
0%RH)、及び、高温高湿環境下(32.5℃、80
%RH)の試験環境において画出しを行い、以下の項目
に関して評価を行った。評価結果を表3に示す。
【0190】(1)画像濃度 常温常湿環境下、高温高湿環境下及び低温低湿環境下に
おいて、通常の複写機用普通紙(75m2/g)に2枚
プリントした後、2秒休むという間欠モードで2000
0枚プリントアウトした。プリントスタート時1枚目の
画像濃度と20000枚耐久後の画像濃度との測定を行
った。なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計(マクベ
ス社製)」を用いて測定した。
【0191】(2)カブリ 通常の複写機用普通紙(75g/m2)に、低温低湿下
で20000枚プリントアウトし、終了時の画像を用い
てカブリの評価を行った。「リフレクトメーターTC−
6DS(東京電色(株)製)」により測定した転写紙の
白色度と、ベタ白をプリント後の転写上の白色度との比
較からカブリを算出した。この値が大きいほど、カブリ
が発生しているということを示す。
【0192】(3)ネガゴースト 通常の複写機用普通紙(75g/m2)に、低温低湿下
で10000枚プリントアウトした時点でネガゴースト
の評価を行った。ネガゴーストとは、一般的にスリーブ
2周目で出る濃度に関して、1周目に画像部であった部
分の濃度が非画像部の濃度よりも低くなり、1周目で出
したパターンの形がそのまま現れるゴースト現象であ
る。ネガゴーストに関する画像評価には、スリーブ1周
分だけベタ黒の帯を出力した後、1ドット2スペースの
ハーフトーンの画像を出力した。パターンの概略図を図
7に示す。評価方法は、1枚のプリント画像のうち、ス
リーブ2周目で、1周目でベタ黒画像が形成された場所
(黒印字部)と、画像が形成されていない場所(非画像
部)での、マクベス反射濃度計により測定された反射濃
度の差を下記のごとく算出した。ここの濃度差利用して
反射濃度差により評価を行った。反射濃度差が小さいほ
どゴーストの発生は小さく、優れていることを表す。
【0193】反射濃度差=(1周目に非画像部だった部
分の濃度)−(1周目に黒印字部だった部分の濃度) (評価基準) A : 反射濃度差が、0.00以上、0.02未満 B : 反射濃度差が、0.02以上、0.04未満 C : 反射濃度差が、0.04以上、0.06未満 D : 反射濃度差が、0.06以上、0.08未満 E : 反射濃度差が、0.08以上 (4)ドット再現性 常温常湿環境下における20000枚のプリントアウト
終了後、図15に示すチェッカー模様をプリントアウト
し、ドット再現性を以下の評価基準に基づいて評価し
た。 (評価基準) A : 非常に良好(欠損2個以下/100個) B : 良好(欠損3〜5個/100個) C : 普通(欠損6〜10個/100個) D : 悪い(欠損11個以上/100個) (5)白筋評価 白筋は、低温低湿環境におけるプリントアウト初期に生
じやすい現象である。そのため、今回の発明の評価とし
て、低温低湿環境下、プリントスタート時(5枚目)
と、100枚目及び500枚目でハーフトーンをプリン
トアウトした際の画像を用いて評価を行った。 (評価基準) A : 白筋が見られない、或いはプリントスタート時
において白筋が見られる。 B : 100枚目まで白筋が見られる。 C : 500枚目まで白筋が見られる。
【0194】<実施例2>機械式粉砕機の粉砕条件をT
1:−10℃、T2:+54℃とし、さらに回転子の周
速を90m/sに変更し、且つ分級の条件を調整したほ
かは、実施例1と同様に製造し、トナー粒子2を得た。
トナー粒子2のBET比表面積は0.96m2/gであ
った。実施例1と同様に、トナー粒子2に疎水性シリカ
を外添混合して磁性トナー2を得た。磁性トナー2の密
度は1.70g/cm3、重量平均粒径は9.0μm、
0.900以上の円形度の累積値は92.1%、0.9
50以上の円形度の累積値は63.2%であり、メタノ
ール濡れ性は、透過率80%のときメタノール濃度が6
7.0%、透過率20%の時のメタノール濃度は69.0
%であった。粉砕機の条件と磁性トナーの物性を表1及
び3に示す。重量平均粒径と0.950以上の円形度の
個数基準累積値との相関を図14に示す。評価について
も実施例1と同様の方法を用いて行った。評価結果を表
3に示す。
【0195】<実施例3>機械式粉砕機の粉砕条件をT
1:−13℃、T2:+52℃とし、さらに分級の条件
を調整したほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒
子3を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は
1.05m2/gであった。実施例1と同様に、トナー
粒子3に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー3を得
た。磁性トナー3のトナー密度は1.70g/cm3
重量平均粒径は7.6μm、0.900以上の円形度の
累積値は94.8%、0.950以上の円形度の累積値
は68.3%、メタノール濡れ性は、透過率80%のと
きメタノール濃度が66.2%、透過率20%の時のメ
タノール濃度が67.7%であった。粉砕機の条件と磁
性トナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と
0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関を図
14に示す。評価についても実施例1と同様の方法を用
いて行った。評価結果を表3に示す。
【0196】<実施例4>機械式粉砕機の粉砕条件をT
1:−5℃、T2:+58℃とし、さらに分級の条件を
調整したほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒子
4を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は0.
82m2/gであった。実施例1と同様に、トナー粒子
4に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー4を得た。
磁性トナー4のトナー密度は1.70/cm3、重量平
均粒径は6.2μm、0.900以上の円形度の累積値
は96.6%、0.950以上の円形度の累積値は7
8.8%、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメ
タノール濃度が71.2%、透過率20%の時のメタノ
ール濃度が72.7%であった。粉砕機の条件と磁性ト
ナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.9
50以上の円形度の個数基準累積値との相関を図14に
示す。評価についても実施例1と同様の方法を用いて行
った。評価結果を表3に示す。
【0197】<実施例5>磁性酸化鉄の混合量を結着樹
脂100質量部に対して70質量部にし、機械式粉砕機
の粉砕条件をT1:−15℃、T2:+53℃とし、さ
らに回転子の周速を100m/sに変更し、且つ分級の
条件を調整したほかは、実施例1と同様に製造し、トナ
ー粒子5を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積
は1.03m2/gであった。実施例1と同様に、トナ
ー粒子5に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー5を
得た。磁性トナー5の密度は1.50g/cm3、重量
平均粒径は8.2μm、0.900以上の円形度の累積
値は92.9%、0.950以上の円形度の累積値は6
3.8%、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメ
タノール濃度が72.3%、透過率20%の時のメタノ
ール濃度が74.4%であった。粉砕機の条件と磁性ト
ナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.9
50以上の円形度の個数基準累積値との相関を図14に
示す。評価についても実施例1と同様の方法を用いて行
った。評価結果を表3に示す。
【0198】<実施例6>磁性酸化鉄の混合量を結着樹
脂100質量部に対して140質量部とし、機械式粉砕
機の粉砕条件をT1:−18℃、T2:+45℃とし、
さらに回転子の周速を120m/sに変更し、且つ分級
の条件を調整したほかは、実施例1と同様に製造しトナ
ー粒子6を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積
は1.20m2/gであった。実施例1と同様に、トナ
ー粒子6に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー6を
得た。磁性トナー6の密度は2.00g/cm3、重量
平均粒径は5.2μm、0.900以上の円形度の累積
値は98.5%、0.950以上の円形度の累積値は8
6.2%、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメ
タノール濃度が65.4%、透過率20%の時のメタノ
ール濃度が66.8%であった。粉砕機の条件と磁性ト
ナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.9
50以上の円形度の個数基準累積値との相関を図14に
示す。評価についても実施例1と同様の方法を用いて行
った。評価結果を表3に示す。
【0199】<実施例7>磁性酸化鉄の混合量を結着樹
脂100質量部に対して40質量部にし、機械式粉砕機
の粉砕条件をT1:−15℃、T2:+55℃とし、さ
らに分級の条件を調整したほかは、実施例1と同様に製
造し、トナー粒子7を得た。得られたトナー粒子のBE
T比表面積は1.11m2/gであった。実施例1と同
様に、トナー粒子7に疎水性シリカを外添混合して磁性
トナー7を得た。磁性トナー7の密度は1.30g/c
3、重量平均粒径は6.7μm、0.900以上の円
形度の累積値は95.5%、0.950以上の円形度の
累積値は76.8%、メタノール濡れ性は、透過率80
%のときメタノール濃度が73.9%、透過率20%の
時のメタノール濃度が78.1%であった。粉砕機の条
件と磁性トナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒
径と0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関
を図14に示す。評価についても実施例1と同様の方法
を用いて行った。評価結果を表3に示す。
【0200】<実施例8>磁性酸化鉄の混合量を結着樹
脂100質量部に対して200質量部とし、機械式粉砕
機の粉砕条件をT1:−10℃、T2:+56℃とし、
さらに分級の条件を調整したほかは、実施例1と同様に
製造しトナー粒子8を得た。得られたトナー粒子のBE
T比表面積は1.03m2/gであった。実施例1と同
様に、トナー粒子8に疎水性シリカを外添混合して磁性
トナー8を得た。磁性トナー8の密度は2.20g/c
3、重量平均粒径は6.6μm、0.900以上の円
形度の累積値は96.3%、0.950以上の円形度の
累積値は77.6%、メタノール濡れ性は、透過率80
%のときメタノール濃度が70.1%、透過率20%の
時のメタノール濃度が77.2%であった。粉砕機の条
件と磁性トナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒
径と0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関
を図14に示す。評価についても実施例1と同様の方法
を用いて行った。評価結果を表3に示す。
【0201】<実施例9>機械式粉砕機の粉砕条件をT
1:−3℃、T2:+60℃とし、さらに回転子の周速
を90m/sに変更し、且つ分級の条件を調整したほか
は、実施例1と同様に製造し、トナー粒子9を得た。得
られたトナー粒子のBET比表面積は0.70m2/g
であった。実施例1と同様に、トナー粒子9に疎水性シ
リカを外添混合して磁性トナー9を得た。磁性トナー9
のトナー密度は1.70/cm3、重量平均粒径は9.
6μm、0.900以上の円形度の累積値は97.3
%、0.950以上の円形度の累積値は87.3%、メ
タノール濡れ性は、透過率80%のときメタノール濃度
が70.7%、透過率20%の時のメタノール濃度が7
8.1%であった。粉砕機の条件と磁性トナーの物性を
表1及び3に示す。重量平均粒径と0.950以上の円
形度の個数基準累積値との相関を図14に示す。評価に
ついても実施例1と同様の方法を用いて行った。評価結
果を表3に示す。
【0202】<実施例10>機械式粉砕機の粉砕条件を
T1:−10℃、T2:+53℃とし、さらに回転子の
周速を120m/sに変更し、且つ分級の条件を調整し
たほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒子10を
得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は1.30
2/gであった。実施例1と同様に、トナー粒子10
に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー10を得た。
磁性トナー10のトナー密度は1.70/cm3、重量
平均粒径は5.1μm、0.900以上の円形度の累積
値は95.0%、0.950以上の円形度の累積値は8
9.1%、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメ
タノール濃度が63.6%、透過率20%の時のメタノ
ール濃度が69.5%であった。粉砕機の条件と磁性ト
ナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.9
50以上の円形度の個数基準累積値との相関を図14に
示す。評価についても実施例1と同様の方法を用いて行
った。評価結果を表3に示す。
【0203】<実施例11>機械式粉砕機の粉砕条件を
T1:−15℃、T2:+54℃とし、さらに回転子の
周速を120m/sに変更し、且つ分級の条件を調整し
たほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒子11を
得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は1.21
2/gであった。実施例1と同様に、トナー粒子11
に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー11を得た。
磁性トナー11のトナー密度は1.70/cm3、重量
平均粒径は4.5μm、0.900以上の円形度の累積
値は98.1%、0.950以上の円形度の累積値は9
4.2%、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメ
タノール濃度が74.1%、透過率20%の時のメタノ
ール濃度が78.2%であった。粉砕機の条件と磁性ト
ナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.9
50以上の円形度の個数基準累積値との相関を図14に
示す。評価についても実施例1と同様の方法を用いて行
った。評価結果を表3に示す。
【0204】<実施例12>機械式粉砕機の粉砕条件を
T1:−15℃、T2:+53℃とし、さらに回転子の
周速を90m/sに変更し、且つ分級の条件を調整した
ほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒子12を得
た。得られたトナー粒子のBET比表面積は0.76m
2/gであった。実施例1と同様に、トナー粒子12に
疎水性シリカを外添混合して磁性トナー12を得た。磁
性トナー12のトナー密度は1.70/cm3、重量平
均粒径は11.0μm、0.900以上の円形度の累積
値は91.9%、0.950以上の円形度の累積値は6
3.7%、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメ
タノール濃度が62.3%、透過率20%の時のメタノ
ール濃度が67.7%であった。粉砕機の条件と磁性ト
ナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.9
50以上の円形度の個数基準累積値との相関を図14に
示す。評価についても実施例1と同様の方法を用いて行
った。評価結果を表3に示す。
【0205】<実施例13>機械式粉砕機の粉砕条件を
T1:−5℃、T2:+60℃とし、さらに分級の条件
を調整したほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒
子13を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は
0.91m2/gであった。実施例1と同様に、トナー
粒子13に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー13
を得た。磁性トナー13のトナー密度は1.70/cm
3、重量平均粒径は7.0μm、0.900以上の円形
度の累積値は97.6%、0.950以上の円形度の累
積値は88.3%、メタノール濡れ性は、透過率80%
のときメタノール濃度が75.0%、透過率20%の時
のメタノール濃度が76.0%であった。粉砕機の条件
と磁性トナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径
と0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関を
図14に示す。評価についても実施例1と同様の方法を
用いて行った。評価結果を表3に示す。
【0206】<比較例1>機械式粉砕機の粉砕条件をT
1:−27℃、T2:+38℃とし、さらに分級の条件
を調整したほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒
子14を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は
1.30m2/gであった。実施例1と同様に、トナー
粒子14に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー14
を得た。磁性トナー14の密度は1.70g/cm3
重量平均粒径は6.9μm、0.900以上の円形度の
累積値は94.6%、0.950以上の円形度の累積値
は72.0%、メタノール濡れ性は、透過率80%のと
きメタノール濃度が62.8%、透過曲20%の時のメ
タノール濃度が66.2%であった。粉砕機の条件と磁
性トナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と
0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関を図
14に示す。評価についても実施例1と同様の方法を用
いて行った。評価結果を表3に示す。
【0207】<比較例2>機械式粉砕機の粉砕条件をT
1:+5℃、T2:+65℃とし、さらに分級の条件を
調整したほかは、実施例1と同様に製造し、トナー粒子
15を得た。得られたトナー粒子のBET比表面積は
0.72m2/gであった。実施例1と同様に、トナー
粒子15に疎水性シリカを外添混合して磁性トナー15
を得た。磁性トナー15の密度は1.70g/cm3
重量平均粒径は6.0μm、0.900以上の円形度の
累積値は95.8%、0.950以上の円形度の累積値
は78.0%、メタノール濡れ性は、透過率80%のと
きメタノール濃度が71.3%、透過率20%の時のメ
タノール濃度が76.5%であった。粉砕機の条件と磁
性トナーの物性を表1及び3に示す。重量平均粒径と
0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関を図
14に示す。評価についても実施例1と同様の方法を用
いて行った。評価結果を表3に示す。
【0208】<比較例3>実施例1と同様の原料を同じ
混合比で用い、原料化合物を130℃に加熱された二軸
エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハン
マーミルで粗粉砕した。粗粉砕物をジェット気流を用い
たジェット気流式衝突式気流粉砕機で微粉砕し、ハイブ
リダイザー(奈良機械製作所社製)で表面改質処理を行
い、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して
トナー粒子を生成した。さらに、得られたトナー粒子を
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去してトナー粒子16を得た。得られた磁性ト
ナー粒子のBET比表面積は0.80m2/gであっ
た。このトナー粒子100質量部と実施例1と同様に疎
水性シリカ微粉体1.2質量部とをヘンシェルミキサー
で混合して磁性トナー16を調製した。磁性トナーの物
性を表1及び3に示す。重量平均粒径と0.950以上
の円形度の個数基準累積値との相関を図14に示す。
【0209】磁性トナー16の密度は1.70g/cm
3、重量平均粒径は6.7μm、0.900以上の円形
度の累積値は95.5%、0.950以上の円形度の累
積値は76.0%、メタノール濡れ性は、透過率80%
のときメタノール濃度が63.2%、透過率20%の時
のメタノール濃度が64.7%であった。物性を表1
に、円形度と濡れ性の結果を表2に、メタノール濡れ性
の透過率曲線を図11に示す。評価については実施例1
と同様の方法を用いて行った。評価結果を表3に示す。
【0210】<比較例4>実施例1と同様の原料を同じ
混合比で用い、比較例3記載の製造法でハイブリダイザ
ー処理を省いた方法で製造し、トナー粒子17を得た。
得られたトナー粒子のBET比表面積は1.70m2
gであった。実施例1と同様に、トナー粒子17に疎水
性シリカを外添混合し磁性トナー17を得た。磁性トナ
ー17の密度は1.70g/cm3、重量平均粒径は
5.8μm、0.900以上の円形度の累積値は89.
6%、0.950以上の円形度の累積値は70.6%、
メタノール濡れ性は、透過率80%のときメタノール濃
度が60%未満であり、透過率20%の時のメタノール
濃度が61.8%であった。物性を表1に、円形度と濡
れ性の結果を表2に、メタノール濡れ性の透過率曲線を
図12に、重量平均粒径と0.950以上の円形度の個
数基準累積値との相関を図14に示す。評価については
実施例1と同様の方法を用いて行った。評価結果を表3
に示す。
【0211】<比較例5>実施例1と同様の原料を同じ
混合比で用い、その原料を加熱混練し、ハンマーミルに
よって粗粉砕を行った後、気流を用いた衝突式粉砕機で
粉砕した。その後、分級し、分級された粒子の表面を3
00℃の熱気流を用いて熱処理し、トナー粒子18を得
た。得られたトナー粒子のBET比表面積は0.65m
2/gであった。その後、実施例1と同様に外添し、磁
性トナー18を得た。磁性トナー18の密度は1.70
g/cm3、重量平均粒径は7.0μm、0.900以
上の円形度の累積値は97.0%、0.950以上の円
形度の累積値は78.0%、メタノール濡れ性は、透過
率80%のときメタノール濃度が80.2%、透過率2
0%の時のメタノール濃度が82.1%であった。物性
を表1に、円形度とメタノール濡れ性の結果を表2に、
メタノール濡れ性の透過率曲線を図13に、重量平均粒
径と0.950以上の円形度の個数基準累積値との相関
を図14に示す。評価については実施例1と同様の方法
を用いて行った。評価結果を表3に示す。
【0212】<比較例6>ヘキサメチルジシラザン及び
100センチストークス(25℃)のジメチルシリコー
ンオイルによって処理された高疎水化度の疎水性シリカ
微粉体(トナーのメタノール滴下透過率曲線と同様にし
て求められる、シリカ微粉体のメタノール滴下透過率曲
線において、メタノール含有率72体積%における透過
率が97%で、メタノール含有率74体積%における透
過率が93%で、メタノール含有率75体積%における
透過率が90%で、メタノール含有率76体積%におけ
る透過率が86%)に外添剤を変更した以外は、比較例
4と同様にして磁性トナー19を得た。磁性トナー19
は、メタノール濡れ性は、透過率80%のときメタノー
ル濃度が61.1%、透過率20%の時のメタノール濃
度が64.3%であった。物性を表1に、円形度と濡れ
性の結果を表2に示す。評価については実施例1と同様
の方法を用いて行った。評価結果を表3に示す。
【0213】<比較例7>粗砕物を加温せずに機械式粉
砕機に供給(供給時の温度は20度)し、さらに分級の
条件を調整することを除いては、実施例1と同様にし
て、トナー粒子20を得た。得られたトナー粒子のBE
T比表面積は1.20m/gであった。その後、実施
例1と同様にして、トナー粒子20に疎水性シリカを外
添混合し磁性トナー20を得た。磁性トナー20の密度
は1.70g/cm3、重量平均粒径は6.7μm、
0.900以上の円形度の累積値は94.8%、0.9
50以上の円形度の累積値は73.1%、メタノール濡
れ性は、透過率80%のときメタノール濃度が63.9
%であり、透過率20%の時のメタノール濃度が65.
8%であった。物性を表1に、円形度と濡れ性の結果を
表2に、重量平均粒径と0.950以上の円形度の個数
基準累積値との相関を図14に示す。評価については実
施例1と同様の方法を用いて行った。評価結果を表3に
示す。
【0214】
【表1】
【0215】
【表2】
【0216】
【表3】
【0217】
【発明の効果】本発明のメタノール濡れ性をもつような
磁性トナーを用いた場合、高湿、低湿環境においても帯
電の立ち上がりが速く、カブリ、ゴーストの発生を抑制
することができる。また、画像飛び散りが少なく、優れ
たドット再現性が得られ、低湿環境などにおいても白筋
などの現像不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】メタノール濡れ性透過率曲線の説明図を示す。
【図2】本発明のトナー製造方法を実施するための装置
システムの一具体例を示す概略図である。
【図3】本発明のトナーの粉砕工程において使用される
一例の機械式粉砕機の概略断面図である。
【図4】図3におけるD−D’面での概略図である。
【図5】図3に示す回転子の斜視図である。
【図6】本発明のトナーの分級工程に好ましく用いられ
る多分割気流式分級装置の概略断面図である。
【図7】ネガゴーストの説明図である。
【図8】ポジゴーストの説明図である。
【図9】画像白筋の説明図である。
【図10】実施例1のメタノール濡れ性透過率曲線であ
る。
【図11】比較例3のメタノール濡れ性透過率曲線であ
る。
【図12】比較例4のメタノール濡れ性透過率曲線であ
る。
【図13】比較例5のメタノール濡れ性透過率曲線であ
る。
【図14】粒径と円形度0.950以上の累積個数相関
グラフである。
【図15】ドット再現性評価のパターン図を示す。
【図16】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を
示す概略図である。
【符号の説明】
2 第2定量供給機 3 振動フィーダー 4,5,6,229 捕集サイクロン 11,12,13 排出口 11a,12a,13a 排出導管 14,15 入気管 16 原料供給ノズル 17,18 分級エッジ 19 入気エッジ 20 第1気体導入調節手段 21 第2気体導入調節手段 22,23 側壁 24,25 分級エッジブロック 26 コアンダブロック 27 左部ブロック 28,29 静圧計 30 分級域 32 分級室 40 原料供給口 41 高圧エアー供給ノズル 42 原料粉体導入ノズル 65 インジェクションフィーダー 212 渦巻室 219 パイプ 220 ディストリビューター 222 バグフィルター 224 吸引ブロワー 229 捕集サイクロン 301 機械式粉砕機 302 粉体排出口 310 固定子 311 粉体投入口 312 回転軸 313 ケーシング 314 回転子 315 第1定量供給機 316 ジャケット 317 冷却水供給口 318 冷却水排出口 320 後室 321 冷風発生手段 331 第3定量供給機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沼 努 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 中西 恒雄 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 谷川 博英 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 Fターム(参考) 2H005 AA02 AA15 CB03 EA05 EA10 2H077 AD06 DB14 EA13 EA15

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂及び磁性酸化鉄を少なくとも有
    している磁性トナー粒子を有する磁性トナーであって、
    メタノール/水混合溶媒に対する該磁性トナーの濡れ性
    は、波長780nmの光の透過率で測定した場合、透過
    率が80%の時のメタノール濃度が65〜75%の範囲
    であり、また透過率20%の時のメタノール濃度が66
    〜76%の範囲内であることを特徴とする磁性トナー。
  2. 【請求項2】 該磁性トナーの円相当径3μm以上の粒
    子において、下記式(1) 円形度a=L0/L (1) [式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
    を表し、Lは粒子像の周囲長を表す。]より求められる
    円形度が0.900以上の粒子を個数基準の累積値で9
    0%以上有し、円形度0.950以上の粒子の個数基準
    累積値Yが、 Y≧exp5.51×X-0.645 (2) [式中、Xは磁性トナーの重量平均粒子径を表し、Xは
    4.5〜11.0μmである。]となることを特徴とす
    る請求項1に記載の磁性トナー。
  3. 【請求項3】 該磁性トナー粒子のBET比表面積が
    0.7〜1.3m2/gであることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の磁性トナー。
  4. 【請求項4】 該磁性トナーの密度が1.3〜2.2g
    /cm3であることを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れかに記載の磁性トナー。
  5. 【請求項5】 画像形成装置本体に着脱可能に装着され
    るプロセスカートリッジであって、 該プロセスカートリッジは、静電潜像を保持するための
    静電潜像担持体及び該静電潜像を現像し、現像画像を形
    成するための磁性トナーを保有する現像手段を少なくと
    も有しており、 該磁性トナーは、結着樹脂及び磁性酸化鉄を少なくとも
    含有している磁性トナー粒子を有しており、 メタノール/水混合溶媒に対する該磁性トナーの濡れ性
    は、波長780nmの光の透過率で測定した場合、透過
    率が80%の時のメタノール濃度が65〜75%の範囲
    であり、また透過率20%の時のメタノール濃度が66
    〜76%の範囲内であることを特徴とするプロセスカー
    トリッジ。
  6. 【請求項6】 該磁性トナーの円相当径3μm以上の粒
    子において、下記式(1) 円形度a=L0/L (1) [式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
    を表し、Lは粒子像の周囲長を表す。]より求められる
    円形度が0.900以上の粒子を個数基準の累積値で9
    0%以上有し、 円形度0.950以上の粒子の個数基準累積値Yが、 Y≧exp5.51×X-0.645 (2) [式中、Xは磁性トナーの重量平均粒子径を表し、Xは
    4.5〜11.0μmである。]となることを特徴とす
    る請求項5に記載のプロセスカートリッジ。
  7. 【請求項7】 該磁性トナー粒子のBET比表面積が
    0.7〜1.3m2/gであることを特徴とする請求項
    5又は6に記載のプロセスカートリッジ。
  8. 【請求項8】 該磁性トナーの密度が1.3〜2.2g
    /cm3であることを特徴とする請求項5乃至7のいず
    れかに記載のプロセスカートリッジ。
  9. 【請求項9】 該プロセスカートリッジは、該静電潜像
    担持体の表面をクリーニングするためのクリーニング手
    段をさらに有していることを特徴とする請求項5乃至8
    のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
  10. 【請求項10】 該プロセスカートリッジは、該磁性ト
    ナーを担持し、且つ搬送するためのトナー担持体を有し
    ており、該静電潜像担持体と該トナー担持体とは間隔を
    有して配置されており、該トナー担持体の表面に担持さ
    れる磁性トナーによるトナー層の層厚は、該間隔よりも
    薄いことを特徴とする請求項5乃至9のいずれかに記載
    のプロセスカートリッジ。
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US7379693B2 (en) 2005-04-18 2008-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus
US7440718B2 (en) 2005-01-28 2008-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus featuring image defect supression
JP2011085828A (ja) * 2009-10-19 2011-04-28 Canon Inc トナー及び画像形成方法
JP2011090121A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Canon Inc トナー及び画像形成方法

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