JP2003270858A - 電子写真用トナー及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小粒径であっても、粉砕性がよく、フィルミ
ングを防止できる電子写真用トナー及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 本発明のトナーは、少なくとも樹脂、顔
料、電荷制御剤を材料に含み、該材料の混練工程を経て
製造される電子写真用トナーであって、混練工程後の溶
融固化したチップ状の混練物のマイクロビッカース硬度
を荷重５０ｇ以下で繰返し測定したとき、測定値の最大
値が１８以下であり、かつ、最大値と最小値の差が２以
上であることを特徴とする。即ち、混練物の硬度の高い
均一な状態の中に、ある程度の大きさの軟らかい部分が
存在する。そのため、粉砕性が向上し、その結果小粒径
のトナーを製造したときも、連続使用後のフィルミング
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１成分現像又は２
成分現像装置を備える電子写真装置に用いるトナー及び
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラープリンターや複写機等の電子写真
装置は、オフィスのＯＡ化が進むにつれて近年ますます
需要が高まり、それと共に電子写真もより高画質のもの
が要望されるようになっている。電子写真装置で形成す
る画像の品質は、使用する電子写真用トナーの粒径によ
っても影響を受けることが知られており、高画質で微細
な画像を得るために、より小粒径のトナーが用いられる
ようになってきている。

【０００３】電子写真用トナーは通常、材料の混合、溶
融混練、圧延冷却、粉砕及び分級の工程を経て製造され
る。電子写真用トナーとして小粒径のものが求められる
現状に対応すべく、トナーを製造する際の材料の粉砕性
が注目されるようになっている。粉砕性がよくないと、
トナーを現像剤として電子写真に用いた際に感光体フィ
ルミング等の問題を引き起こし、特に長期に亘って使用
したときに画質の劣化となって現れる。

【０００４】ところで、トナー材料の粉砕性は、その硬
さと相関がある。トナーの硬さに注目した従来技術とし
て、特開昭６２−２０９４６６号公報には、ビッカース
硬さが２〜８ｋｇ／ｍｍ^２である硬度付与作用を有する
樹脂を含むことを特徴とするトナー組成物が開示されて
いる。しかし、このトナー組成物の狙いは、長期に亘り
安定な保形性、低温定着性、耐オフセット性を有するよ
うにすることであり、３種の樹脂を機能分離して用いる
ものであって、トナーの粉砕性には着目しておらず、こ
の点で十分ではなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
小粒径化が進んでも、粉砕しやすく、耐摩耗性のある電
子写真用トナー及びその製造方法を提供することを目的
とする。さらには、電子写真装置において、耐久特性と
して問題になる帯電特性の変化、感光体、現像ローラや
ドクターローラ等へのフィルミング発生を無くし、画質
劣化を生じないような電子写真用トナー及びその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、トナーを製造するある段階での硬度を評価する
ことにより、本発明の目的を達成できることを見出し
た。すなわち、本発明は以下の（１）〜（９）からな
る。

【０００７】（１） 少なくとも樹脂、顔料、電荷制御
剤を材料に含み、該材料の混練工程を経て製造される電
子写真用トナーであって、混練工程後の溶融固化したチ
ップ状の混練物のマイクロビッカース硬度を荷重５０ｇ
以下で繰返し測定したとき、測定値の最大値が１８以下
であり、かつ、最大値と最小値の差が２以上であること
を特徴とする電子写真用トナー。

【０００８】（２） 上記混練物の内部に５μｍ以上の
軟らかい部分が存在することを特徴とする（１）に記載
の電子写真用トナー。

【０００９】（３） 上記５μｍ以上の軟らかい部分
が、混練物の着色した内部に透明部分として点在するこ
とを特徴とする（２）に記載の電子写真用トナー。

【００１０】（４） 上記混練物の内部に、１０μｍ以
上の楕円状の軟らかい部分が点在していることを特徴と
する（１）に記載の電子写真用トナー。

【００１１】（５） 上記混練物の内部に、縞状の軟ら
かい部分が硬い部分の中に存在していることを特徴とす
る（１）に記載の電子写真用トナー。

【００１２】（６） 上記混合工程において、水を用い
て顔料を樹脂中に分散させることを特徴とする（１）〜
（５）のいずれか一項に記載の電子写真用トナー。

【００１３】（７） （１）〜（６）のいずれか一項に
記載の電子写真用トナーを用いて、接触又は非接触現像
を行なうことを特徴とする１成分現像方法。

【００１４】（８） （１）〜（６）のいずれか一項に
記載の電子写真用トナーと粒径３０〜５００μｍのキャ
リアを用いて現像することを特徴とする２成分現像方
法。

【００１５】（９） 電子写真用トナーの製造方法であ
って、少なくとも樹脂、顔料及び電荷制御剤を混合し、
該混合物を、溶融固化したチップ状の混練物のマイクロ
ビッカース硬度を荷重５０ｇ以下で繰返し測定したと
き、測定値の最大値が１８以下であり、かつ、最大値と
最小値の差が２以上となるように混練し、圧延冷却し、
粉砕し、分級することを特徴とする電子写真用トナーの
製造方法。

【００１６】以下に本発明について詳しく説明する。本
発明に係るトナーは、製造工程に次のような混練工程を
経て製造される。まず、樹脂、着色剤としての顔料及び
電荷制御剤、必要に応じて添加剤等を混合機により充分
に混合する。その後、熱混練機を用いて構成材料をよく
混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後に、溶融固
化したチップ状の混練物が得られる。本発明では、この
混練物のビッカース硬度を規定する。なお、混練以外の
工程を含むトナーの製造方法については、発明の実施の
形態の欄に後述する。

【００１７】このトナー混練物のマイクロビッカース硬
度Ｈｖは、粉砕性と相関があり、Ｈｖが大きいと粉砕性
が悪く、製造時の単位時間当たりのトナー収率が低下す
る。この傾向は、トナーの小粒径化に伴ない顕著にな
り、粉砕性を向上させる工夫が必要になってきている。
Ｈｖの値は、後述する実施例及び比較例の評価結果であ
る図１及び図２で示すように、粉砕性を良くするには最
大値が１８以下で、かつ、繰返し測定したときの最大値
と最小値の差を２以上にする必要があった。つまり、本
発明者らの検討により、トナー混練物の硬度が硬くても
その中に軟らかい部分が存在していれば、すなわち混練
物の硬度にある程度の分布があれば、粉砕性が向上する
ことが分かった。Ｈｖは５未満では、トナーの耐久特性
が悪くなり、ドクターブレードへの固着、フィルミング
やトナー飛散等が発生し易くなる。Ｈｖが１８より大き
くなると、粉砕の収率が悪くなり、環境（エネルギー）
問題やコスト問題に影響してくる。

【００１８】この混練物の硬度測定は、マイクロビッカ
ース硬度測定装置（例：アカシ製・ＭＶＫ−Ｇ１型）に
て行なう。測定法はＪＩＳ Ｚ２２５１−８０、ＪＩＳ
Ｂ７７３４−９１に準ずる。測定荷重は、５０ｇ以下
の範囲でクラックや陥没現象が生じない条件を選択す
る。このとき、測定荷重は変化してもＨｖ値は変化しな
いが、測定精度を高くするために測定するチップ状の混
練物が割れない範囲でなるべく大きい値を用いることが
好ましい。また、微小な部分の硬さの分布を測定する必
要があるため、出来るだけ圧痕のサイズが小さくなるよ
うに荷重を調整する必要がある。測定の繰り返し数は多
い方がよいが、通常１０回程度測定すれば十分である。
また、実際に測定する際には、まず荷重５０ｇで測定
し、チップ状混練物に割れが生じた場合には４５ｇで測
定する。４５ｇでも割れが生じた場合には４０ｇ、と５
ｇ刻みで荷重を減らし、割れのないところで最大の荷重
で測定することが好ましい。

【００１９】トナー混練物の硬度は、プレ混合条件、混
練工程での混練条件（スクリュー形状、混練回転数、温
度、真空度、冷却有無等）、圧延冷却工程での圧延冷却
条件（冷却温度、回転数、プレス圧等）や混練物の組
成、構造によって変化する。特に、混練物の内部構造は
硬度の測定結果に重要な役割を果たし、光学顕微鏡によ
り観察した結果、以下のような状態のとき硬度に望まし
い分布が生じることが分かった。 混練物内部に５μｍ以上の微小な軟らかい部分が点在
する。 混練物の内部に、１０μｍ以上の楕円状の柔かい部分
が点在する。 混練物の内部に、縞状の軟らかい部分が硬い部分の中
に存在している。 ここで、の状態は、縞状の部分がチップ状の混練物全
体に分布している状態を指す。混練物中に軟らかい部分
があれば、その位置を測定したときのＨｖは最小値を与
え、軟らかい部分の周囲の硬い部分を測定したときのＨ
ｖは最大値を与えることになる。上述のように本発明の
トナーを製造するための混練物ではこの差は２以上であ
る。硬度は、測定位置を変えながら繰り返し測定し、表
面の分布の様子を調べることが好ましい。

【００２０】本発明において、５μｍ以上の軟らかい部
分とは、チップ状混練物の内部の構造を反映して硬度測
定をする混練物表面に現れた軟らかい部分について、そ
の部分を円形とみなしたときの直径が５μｍ以上である
ことを言う。１０μｍ以上の楕円状とは、同様にチップ
状混練物の表面に現れた軟らかい部分を楕円とみなした
ときの長径が１０μｍ以上であることを言う。チップ状
混練物の表面に光学顕微鏡で観察されるこのような軟ら
かい部分は、混練物内部の構造を反映している。そのた
め、このような表面が観察されるときには、混練物の内
部に直径５μｍ以上のほぼ球形の軟らかい部分が点在す
る、又は、全長が１０μｍ以上のほぼ楕円体状の軟らか
い部分が点在することを示している。

【００２１】また、光学顕微鏡で観察した結果、軟らか
い部分は他の着色した部分に比較して、透明に見えるか
又は白く見える。したがって、この部分は樹脂やワック
ス等で構成されていると考えられる。

【００２２】これらの内部構造は、上記混練条件や圧延
冷却条件によって決まり、それぞれの条件を複合的に適
切に組み合わせることで形成できる。また、人為的に樹
脂と相溶しない材料を細かく分布させるようにしてこの
内部構造を実現させてもよい。この軟らかい部分の状態
の違いは、基本的にはバレル温度や混練回転数等の混練
工程の条件により制御できる。具体的には、以下のよう
に変化する。 バレル温度……………… 低い → 中 → 高い 軟らかい部分の形状……縞状 → 楕円状 → 微細な点状 混練回転数……………… 低い → 中 → 高い 軟らかい部分の形状……縞状 → 楕円状 → 微細な点状

【００２３】しかし、これら軟らかい部分の形状の傾向
は複合的に変化するので、例えばバレル温度を序々に高
くしていったときに、縞状構造が観察されることなく楕
円状の軟らかい部分が観察され始めることもある。さら
に、この２条件の他の要因も密接に関係してくるので、
適当な硬度の分布を得るためには他の条件も適当に選択
することが望ましい。具体的条件の組み合わせとして
は、後述する実施例に示すとおりである。

【００２４】このような内部構造が得られたとしても、
より望ましい混練物の状態として、軟らかい部分以外の
領域はトナ―の構成材料が均一な状態であることが挙げ
られる。つまり、着色された均一な状態の中に軟らかい
部分が点在している構造をしていることが好ましい。こ
の構造を実現するためには、プレ混合工程時に顔料を直
接樹脂や電荷制御剤と一緒に投入するのではなく、顔料
を予め樹脂中に均一に分散させ、細かいブロック状にし
たものを用いて投入し、混練するとよい。

【００２５】混練物中の軟らかい部分は、粉砕時に他の
部分より軟らかいために細かく粉砕され、分級工程で微
分として処理される。すなわち、この混練物は良好な粉
砕性を示し、より小粒径のトナーを製造する際にも顕著
な効果がある。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明についてさらに具体
的に説明する。本発明のトナーは、少なくとも樹脂、顔
料及び電荷制御剤を含む。樹脂としては、ポリスチレン
樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹
脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹
脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラ
ール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。

【００２７】ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ
−ｐ−クロロスチレン、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−クロロス
チレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、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−アクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−
アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オク
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロ
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−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチ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、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重
合体等のスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル等がある。

【００２８】ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示
したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二
塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したよう
な３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分
として加えてもよい。

【００２９】Ａ群：エチレングリコール、トリエチレン
グリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−
プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，４
−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェ
ノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチ
レン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，
２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチ
レン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，
２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。

【００３０】Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニ
ン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタ
ール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン
酸、マロン酸、リノレイン酸、又はこれらの酸無水物又
は低級アルコールのエステル等。

【００３１】Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、
トリメリット酸、ピロメリット酸等の３価以上のカルボ
ン酸等。

【００３２】ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂
と、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物又は
そのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水
素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応
する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応し
てなるもの等がある。

【００３３】本発明で用いる顔料としては以下のものが
用いられる。下記の顔料は１種又は２種以上を使用する
ことができる。

【００３４】黒色顔料としては、カーボンブラック、オ
イルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプ
ブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等の
アジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属
酸化物が挙げられる。

【００３５】黄色顔料としては、カドミウムイエロー、
ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、
ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイ
エローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエロー
ＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエロー
ＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。

【００３６】橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、
パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バ
ルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジ
ＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリア
ントオレンジＧＫが挙げられる。

【００３７】赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウム
レッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピ
ラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レ
ーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレ
ーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリ
アントカーミン３Ｂが挙げられる。

【００３８】紫色顔料としては、ファストバイオレット
Ｂ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。

【００３９】青色顔料としては、コバルトブルー、アル
カリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニン
ブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニン
ブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダ
ンスレンブルーＢＣが挙げられる。

【００４０】緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化
クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレ
ーキ等がある。

【００４１】特にカラートナーにおいては、良好な顔料
の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投
入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマス
ターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式
が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助
けるために溶剤が使用されていたが、環境への悪影響等
の問題があり、本発明のトナーにおいては溶剤を用いず
に水を用いて顔料を分散させることができる。実際に、
後述する実施例では、水を使用して分散させた。水を使
用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならな
いように、温度コントロールが重要になる。

【００４２】本発明のトナーでは電荷制御剤をトナー粒
子内部に配合（内添）している。しかし、電荷制御剤を
トナー粒子に内添した後、さらにトナー粒子と混合（外
添）して用いてもよい。電荷制御剤によって、現像シス
テムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、
特に本発明では、粒度分布と電荷量とのバランスを更に
安定したものとすることが可能である。

【００４３】トナーを正電荷性に制御するものとして、
ニグロシン及び四級アンモニウム塩、トリフェニルメタ
ン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるい
は２種類以上組み合わせて用いることができる。また、
トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属
錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合
物等が用いられる。

【００４４】また、本発明におけるトナーには、定着時
のオフセット防止のために離型剤を内添することも可能
である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カル
ナウバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、モ
ンタンワックス、パラフィンワックス、サゾールワック
ス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点
は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低
い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しや
すくなり、この範囲より高い場合には定着ローラ温度が
低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。

【００４５】本発明に係るトナーを作製する方法の一例
としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料、
電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミ
キサーの如き混合機により充分に混合する。その後、上
記課題を解決するための手段の欄で説明した混練工程を
経る。このとき、混練機としては、バッチ式の２本ロー
ル、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、例え
ば神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製
ＴＥＭ型２軸押出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝
鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ
型２軸押出し機や、連続式の１軸混練機、例えばブッス
社製コ・ニーダ等の熱混練機を用いて構成材料をよく混
練し、圧延冷却後、切断を行なう。この切断後のチップ
状の混練物について、同様に上述したビッカース硬度の
測定を行って評価する。

【００４６】切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハ
ンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用
いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流
を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所
定の粒度に分級する。その後、無機微紛体等からなる添
加剤を粒子表面に付着もしくは固着させ、２５０メッシ
ュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し本
発明のトナーを得る。さらに２成分現像剤として使用す
る場合は、後述する磁性キャリアと所定の混合比率で混
合することによって２成分現像剤とする。

【００４７】本発明のトナーの重量平均粒径は５〜１０
μｍであり、さらに好ましくは６〜８μｍである。重量
平均粒径５μｍ未満では長期間の使用でのトナー飛散に
よる機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体
クリーニング不良等という問題が生じやすい。また重量
平均粒径が１０μｍを超える場合では１００μｍ以下の
微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散
りも多く画像品位が劣る傾向となる。

【００４８】本発明のトナーは、接触又は非接触現像方
式に使用する１成分現像剤として用いる。接触又は非接
触現像方式は、公知の様々なものを使用できる。例え
ば，アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベ
ルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボン
ブラック等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブ
を用いる非接触現像法等がある。

【００４９】また、１成分現像方式においては、トナー
供給部の出口にトナー層を均一にするためのローラ状の
ブレードを設けた現像方式に、本発明のトナーを用いる
ことが好ましい。このような方式の場合には、感光体へ
のフィルミングだけではなく、ドクターローラへのフィ
ルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成
できないばかりかトナー帯電が不均一になり、トナー電
荷量も小さくなる。このため現像不良が生じる。しかし
本発明のトナーを用いると、ドクターローラへのフィル
ミングは発生せず、安定した現像が行なわれ、耐久特性
に優れた方式となる。

【００５０】また、１成分現像方式において、トナー供
給部の中にトナーのくみ上げ量を安定化するための供給
ローラを設けた現像方式に、本発明のトナーを用いるこ
とができる。このような方式の場合には、感光体へのフ
ィルミングだけではなく、供給ローラへのフィルミング
が発生する。このため、トナーの安定供給が出来ないば
かりかトナー帯電が不均一になり、トナー電荷量が小さ
くなる。このため現像不良が生じる。しかし、本発明の
トナーを用いると、供給ローラへのフィルミングは発生
せず、安定した現像が行なわれ、耐久特性に優れた方式
となる。

【００５１】また、磁性トナーとする場合には、トナー
粒子の中に磁性体の微粒子を内添すればよい。磁性体と
しては、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、コ
バルト、それらの合金等の強磁性体等が考えられる。磁
性体の平均粒径は０．１〜１μｍが好ましい。磁性体の
含有量はトナー１００重量部に対して、１０から７０重
量部であることが好ましい。

【００５２】２成分現像剤に使用されるキャリアとして
は公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライ
ト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉の如き磁性粒子ある
いはこれら磁性粒子の表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹
脂、シリコーン系樹脂等で処理したもの、あるいは磁性
粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等
が挙げられる。

【００５３】これら磁性キャリアの平均粒径は３０〜５
００μｍがよい。好ましくは３０〜１００μｍがよい。
キャリアの平均粒径がこの範囲にあると、本発明のトナ
ーと組み合わせることにより、現像機内部のトナー濃度
が２〜１０重量％の範囲内において、トナーの帯電量を
より均一にすることができる。３０μｍ未満ではキャリ
ア粒子の感光体上への付着等が生じやすく、さらにトナ
ーとの撹拌効率が悪くなりトナーの均一な帯電量が得ら
れにくくなる。また１００μｍを超える場合では、細か
い画像再現性が悪くなる。

【００５４】また、前述したように本発明の２成分現像
剤は流動性向上剤として無機微粉体をトナーに添加して
用いることが可能である。トナーに添加する無機微粉体
としては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、
Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸
化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素（シリ
カ）、二酸化チタン（チタニア）、アルミナの微粒子が
好適に用いられる。無機微粉体はトナーに対して０．１
〜２重量％使用されるのが好ましい。０．１重量％未満
では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、２重量
％を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚
染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向があ
る。

【００５５】さらに、本発明のトナーは疎水化処理剤等
により表面改質処理することが有効である。疎水化処理
剤の代表例としては以下のものが挙げられる。ジメチル
ジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリ
クロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリル
フェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラ
ン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエ
チルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシ
ラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチ
ルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキ
サトリルジシラザン等である。

【００５６】また、本発明の現像剤には、実質的な悪影
響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン
（登録商標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化
ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；あるいは酸化セリウム
粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末等の
研磨剤；あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜
鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤
として少量用いることもできる。

【００５７】以下、実施例を説明するが、これは本発明
をなんら限定するものではない。なお、以下の配合にお
ける部数は全て重量部である。

【００５８】 ―実施例１― 樹脂 ポリオール樹脂 １００部 顔料 マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７） ５部 電荷制御剤 サリチル酸亜鉛塩 ５部 離型剤 低分子量ポリエチレン ５部 上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し
機により混練物温度１２０℃混練機回転数８０ｒｐｍで
溶融混練した。得られた混練物の荷重２５ｇにおけるマ
イクロビッカース硬度及び粉砕フィード量は後述する表
１のようになった。この混練物を光学顕微鏡で観察した
ところ、その内部には縞状の軟らかい部分や１０μｍ以
上の楕円状の軟らかい部分が多数存在していた。

【００５９】得られた混練物を圧延冷却後カッターミル
で粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、
旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が７μｍの粒度
分布に分級し、母体着色粒子を得た。さらに、母体着色
粒子１００部に対して、シリカ微粉末１部をスーパーミ
キサーにて混合し、本発明のトナーを得た。さらに、本
トナーを平均粒径１００μｍのフェライト粒子にシリコ
ン樹脂を表面にコートしたキャリア９７．５部に対し、
２．５部の割合で混合し、２成分現像剤を作製した。

【００６０】得られた現像剤を、潜像担持体がＯＰＣド
ラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニン
グである複写機にセットし、連続複写の耐久試験を行っ
た。トナーの評価は、フィルミングの発生時期で評価し
た。その結果は下記の表１に示した。表１において、評
価項目はトナー混練物のマイクロビッカース硬度Ｈｖを
１０回測定したときの最大値及び最小値、Ｈｖ（最大値
−最小値）の値、粉砕フィード量、耐久試験時のフィル
ミングが発生した時点のコピー枚数である。粉砕フィー
ド量は大きいほど粉砕性がよいことを示す。さらに、ト
ナー混練物の最大Ｈｖと粉砕フィード量との関係を後述
する実施例２〜６及び比較例１、２の結果と共に図１に
示す。

【００６１】 ―実施例２― 樹脂 ポリエステル樹脂 １００部 顔料 カーボンブラック ７部 電荷制御剤 サリチル酸亜鉛塩 ５部 上記原材料を、混練回転数を１３０ｒｐｍに上げた以外
は実施例１と同様の方法で、混練、粉砕及び分級を行な
い、平均粒径が７μｍの粒度分布に分級した。さらに、
母体着色粒子１００部に対して、シリカ微粉末１部をス
ーパーミキサーにて混合し、１成分現像剤すなわち本発
明のトナーを得た。

【００６２】実施例１と同様の測定を行ったところ、得
られたトナー混練物の荷重５０ｇにおけるマイクロビッ
カース硬度、粉砕フィード量は下記の表１のようになっ
た。トナー混練物を光学顕微鏡で観察したところ、その
内部には、５μｍ以上の微小な軟らかい部分や１０μｍ
以上の楕円状の軟らかい部分が点在していた。また、本
トナーはＯＰＣドラム及びドクターブレードを用いた１
成分現像装置で連続複写の耐久試験を行った。トナー評
価の結果を下記の表１及び図１に示す。また、Ｈｖの最
大値と最小値の差と、粉砕フィード量との関係を後述す
る実施例３〜６及び比較例２の結果と共に図２に示す。

【００６３】 ―実施例３― 樹脂 ポリエステル樹脂 １００部 顔料 銅フタロシアニンブルー顔料 （Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３） ３．５部 電荷制御剤 サリチル酸亜鉛塩 ５部 上記原材料を実施例２と同様の方法で混練、粉砕及び分
級を行ない、平均粒径が７μｍの粒度分布に分級した。
さらに、得られた母体着色粒子１００部に対して、シリ
カ微粉末１部をスーパーミキサーにて混合し、１成分現
像剤すなわち本発明のトナーを得た。

【００６４】実施例２と同様の測定を行ったところ、本
実施例のトナー混練物の荷重５０ｇにおけるマイクロビ
ッカース硬度、粉砕フィード量は下記の表１のようにな
った。本トナー混練物を光学顕微鏡で観察したところ、
その内部には、楕円状の軟らかい部分が点在していた。
また、本トナーはＯＰＣドラム及びドクターローラを用
いた１成分現像装置で連続複写の耐久試験を行った。ト
ナー評価の結果を下記の表１、図１及び図２に示す。

【００６５】 ―実施例４― 樹脂 スチレン−メチルアクリレート共重合体 １００部 磁性体 四三酸化鉄 ８０部 電荷制御剤 サリチル酸亜鉛塩 ４部 上記原材料を実施例１と同様の方法で混練、粉砕及び分
級を行ない、平均粒径が７μｍの粒度分布に分級し、母
体着色粒子を得た。さらに、得られた母体着色粒子１０
０部に対して、シリカ微粉末を１部スーパーミキサーに
て混合し、１成分現像剤すなわち本発明のトナーを得
た。なお、本実施例では、磁性体が顔料を兼ねる。

【００６６】実施例１と同様の測定をしたところ、本実
施例のトナー混練物の荷重５０ｇにおけるマイクロビッ
カース硬度、粉砕フィード量は下記の表１のようになっ
た。本トナー混練物を光学顕微鏡で観察したところ、そ
の内部には縞状の軟らかい部分が存在していた。また、
本トナーはＯＰＣドラム及びドクターローラを用いた１
成分現像装置で連続複写の耐久試験を行った。トナー評
価の結果を下記の表１、図１及び図２に示す。

【００６７】―実施例５― 実施例３の母体着色粒子製造において、水を使用して分
散させたマスターバッチを用いた以外は、実施例３と同
様にしてトナーを作製し、同様の測定を行った。トナー
混練物を光学顕微鏡で観察したところ、その内部には５
μｍ以上の軟らかい部分が点在していた。また、本トナ
ーはＯＰＣドラム及びドクターローラを用いた１成分現
像装置で連続複写の耐久試験を行った。得られたトナー
混練物の荷重５０ｇにおけるマイクロビッカース硬度、
粉砕フィード量及びトナー評価の結果を下記の表１、図
１及び図２に示す。

【００６８】―実施例６― 実施例２において、ポリエステル樹脂の代りにスチレン
アクリル樹脂を使用した以外は、実施例２と同様にし
て、トナーを作製した。実施例２と同様の測定をしたと
ころ、得られたトナー混練物の荷重５０ｇにおけるマイ
クロビッカース硬度、粉砕フィード量は下記の表１のよ
うになった。トナー混練物を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、その内部には楕円状の軟らかい部分が存在してい
た。また、本トナーはＯＰＣドラム及びドクターブレ―
ドを用いた１成分現像装置で連続複写の耐久試験を行っ
た。トナー評価の結果を下記の表１、図１及び図２に示
す。

【００６９】―比較例１― 実施例１で混練工程のバレル温度を８０℃に下げ、混練
物硬度の最大値と最小値の差が１になるようにした以外
は実施例１と同様にして、２成分現像剤を作製し、実施
例１と同様の評価を行なった。トナー混練物を光学顕微
鏡で観察したところ、その内部には縞状の軟らかい部分
が多数存在していた。トナー評価の結果を下記の表１及
び図１に示す。

【００７０】―比較例２― 実施例２で混練工程の混練回転数を１８０ｒｐｍに上
げ、混練物硬度の最大値と最小値の差が１．１になるよ
うにした他は実施例２と同様にして、トナーを作製し、
実施例２と同様の評価を行なった。トナー混練物を光学
顕微鏡で観察したところ、その内部には５μｍ以上の軟
らかい部分は存在していなかった。トナー評価の結果を
表１、図１及び図２に示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】表１及び図１、２から、トナー混練物の硬
度Ｈｖの最大値を１８以下で、最大値と最小値との差を
２以上にすることにより、粉砕性が良くて耐久特性のよ
いトナーが得られること分かる。

【００７３】

【発明の効果】本発明では、混練工程後の溶融固化した
チップ状の混練物のマイクロビッカース硬度の最大値が
１８以下で、最大値と最小値との差が２以上になるよう
に、溶融混練後の冷却固化した物の状態を規定すること
により、小粒径トナーでも粉砕しやすい特徴を持ち、長
期安定性に優れているトナーを提供することが出来る。
そのため、連続して多数枚の画像を現像する時でも、他
の部材との摩擦によりトナーが粉砕されることもなく、
いつまでも安定した電荷量のトナーを現像部に供給する
ことができる。加えて、耐久特性として問題になる帯電
特性の変化、トナー飛散、感光体、現像ローラやドクタ
ーローラ等へのフィルミング発生を無くし、画質劣化を
生じないようにすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例及び比較例で得られたトナー混練物の
最大硬度Ｈｖと粉砕フィード量の関係を表すグラフであ
る。

【図２】 実施例及び比較例で得られたトナー混練物
の、最大硬度と最小硬度の差と粉砕フィード量の関係を
表すグラフである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも樹脂、顔料、電荷制御剤を材
   料に含み、該材料の混練工程を経て製造される電子写真
   用トナーであって、混練工程後の溶融固化したチップ状
   の混練物のマイクロビッカース硬度を荷重５０ｇ以下で
   繰返し測定したとき、測定値の最大値が１８以下であ
   り、かつ、最大値と最小値の差が２以上であることを特
   徴とする電子写真用トナー。
2. 【請求項２】 上記混練物の内部に５μｍ以上の軟らか
   い部分が存在することを特徴とする請求項１に記載の電
   子写真用トナー。
3. 【請求項３】 上記５μｍ以上の軟らかい部分が、混練
   物の着色した内部に透明部分として点在することを特徴
   とする請求項２に記載の電子写真用トナー。
4. 【請求項４】 上記混練物の内部に、１０μｍ以上の楕
   円状の軟らかい部分が点在していることを特徴とする請
   求項１に記載の電子写真用トナー。
5. 【請求項５】 上記混練物の内部に、縞状の軟らかい部
   分が硬い部分の中に存在していることを特徴とする請求
   項１に記載の電子写真用トナー。
6. 【請求項６】 上記混合工程において、水を用いて顔料
   を樹脂中に分散させることを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか一項に記載の電子写真用トナー。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電
   子写真用トナーを用いて、接触又は非接触現像を行なう
   ことを特徴とする１成分現像方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電
   子写真用トナーと粒径３０〜５００μｍのキャリアを用
   いて現像することを特徴とする２成分現像方法。
9. 【請求項９】 電子写真用トナーの製造方法であって、
   少なくとも樹脂、顔料及び電荷制御剤を混合し、該混合
   物を、溶融固化したチップ状の混練物のマイクロビッカ
   ース硬度を荷重５０ｇ以下で繰返し測定したとき、測定
   値の最大値が１８以下であり、かつ、最大値と最小値の
   差が２以上となるように混練し、圧延冷却し、粉砕し、
   分級することを特徴とする電子写真用トナーの製造方
   法。