JP2007079444A

JP2007079444A - 静電荷像現像用トナーの製造方法

Info

Publication number: JP2007079444A
Application number: JP2005270352A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tomonaga; 淳一朝長; Yuji Isshiki; 勇治一色
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】網の目詰りをほとんど起こさずに篩分処理が行え、網目詰りにより引き起こされる粗粉混入のほとんど無い静電荷像現像用トナーの製造方法を提供する。
【解決手段】トナー母粒子に外部添加剤を添加、混合する外添工程後、風力篩分機によりトナー母粒子及び外部添加剤の混合品から粗粉を取り除く粗粉除去工程において、特定のエア流量条件で風力篩分機を使用して静電荷像現像用トナーの粗粉除去を行うことにより、網の目詰りをほとんど起こさずに篩分処理が行え、網目詰りにより引き起こされる粗粉混入がほとんど無く、外部添加剤の濃度が確保されたトナーが得られることから、画像むらがほとんどなく、感光体上のフィルミング発生もほとんどないので信頼性低下を防ぐことが出来る。また篩分機に対しても目詰りがほとんど無く、製品回収率も良好な安定した運転が確保出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した電子写真装置等において、静電荷像の現像の為に使用する静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。

電子写真法などの静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法では、帯電、露光工程を経て感光体上に静電潜像を形成し、静電荷像現像用トナー（以下、トナーと略すこともある）を含む現像剤で静電潜像を現像し、トナー画像を転写し、定着する工程を経て可視化するものである。ここで用いる現像剤は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤と、磁性トナー又は非磁性トナーを単独で用いる１成分現像剤とがある。

近年、電子写真法により得られた画像の高画質化を目的として粒子径８μｍ以下の静電荷像現像用トナーが主流となっており、これに関わる多くの提案がなされている。小粒径トナーを効率良く製造する方法として、乳化重合凝集法（例えば、特許文献１から特許文献３参照）、懸濁重合法（例えば、特許文献４から特許文献６参照）、液中乾燥法（例えば、特許文献７から特許文献１０参照）等の湿式製法が挙げられる。

これら湿式製法に共通する問題点として、撹拌不良や、反応容器、撹拌翼に付着する固着分に起因する粗粉の発生が挙げられる。これらの粗粉は、転写工程における感光体と転写体との間隔即ちギャップを不均一にする原因となり、また非画像部への散らばりを発生しやすくなり、さらに粒径差による帯電差の発生により画像むらを発生しやすくなる等、画質を劣化する大きな要因となる。さらには、現像時におけるトナー飛散の原因ともなるため、機内汚染による信頼性の低下をも引き起こす。

これら粗粉の問題について、例えば特許文献１１には、体積平均粒子径Ｄｖの３倍以上の粒子を取り除くことによって改善されることが記載されている。

粗粉の除去方法としては、乾燥後に風力分級する方法や篩い分ける方法、または粒子分散液の状態で篩い分ける方法（例えば、特許文献１１及び特許文献１２）等が挙げられるが、２５μｍあるいは２０μｍ以下の粒子を、安価で効果的に粗粉を除去するためには、粒子分散液の状態で篩い分ける方法が望ましく、この方法に関して提案されている（例えば特許文献１３、特許文献１４等）。

しかし、昨今、より一層の低温定着性が望まれることから、トナーの分子量やガラス転移温度（Ｔｇ）自体を下げているが、湿式での粗粉除去を経た後でも、熱ストレスや製造工程中の摺動により粗粉が形成されやすくなっている為、トナー粒子に有機もしくは無機の外部添加剤を混合した後に、篩分工程を入れることが必要となっている。この篩分処理においては、篩分に用いる網への目詰まりが大きな問題となるが、その目詰まりは、網目開き近傍の粒子量が多い場合や、篩分の網目開きを小さくする場合に発生し易くなる。

また外部添加剤によっては、例えばステアリン酸亜鉛のように、トナーの平均粒径よりも大きい粒子が５０％以上存在するものがある。このような外部添加剤は、トナーの粗粉と同程度もしくはそれ以上の粒径も多く含むものとなる。また、ステアリン酸亜鉛のような付着性が強い外部添加剤を用いた場合、その外面に製品粒径のトナー粒子を塗した状態で粗粉となってしまう。従って、このような外部添加剤に起因する粗粉もこのような形態の粗粉も網目詰りを招くものとなる。

一方、風力を用いた篩分機の網目詰りに対して、風力篩の網前後の差圧を規定すること、エジェクタ使用で分散を向上させた状態で篩分するトナー及び外部添加剤の混合品を供給すること、網を通過するエアの線速度を規定すること、篩分に用いるエア供給速度とトナー及び外部添加剤の混合品供給速度との比を規定すること、網上面からエアを吹き付けること（そのエアの露点、エアを吹出す部分の孔面積、吹き付けるエア速度を規定）、また網目詰り除去の為のエアブラシを網面に対し、垂直ではなく傾斜させることなどが提案されている（例えば特許文献１５、１６、１７等）。

特開昭６３−２８２７５２号公報特開平６−２５０４３９号公報特開平１０−２６８４２号公報特公昭３６−１０２３１号公報特公昭４３−１０７９９号公報特公昭５１−１４８９５号公報特開昭５０−１２０６３２号公報特開昭６３−２５６６４号公報特開平５−１２７４２２号公報特開平８−１７９５５６号公報特開２０００−１７２００７号公報特開２００２−１９６５３４号公報特開２００４−１９８７９３公報特開２００４−２４５９９０公報特開２００３−０４３７４４号公報特開２００１−０３４０１２号公報特開２０００−１７６３７８号公報

しかし、これら提案にあるような篩分条件の適正化、目詰り品の除去機能の付加を行っても、これらの粒子が網に目詰りする状態に陥る現象や、目詰りが進行すると、網がブロワなどの排風機側に引っ張られた状態になるため網が弛み、目詰っていた粗粉が製品側に混入する現象等が起こる。

特に、粗粉が形成されやすいトナー、大粒径の粒子が存在する外部添加剤、付着性が強いためにトナー粒子などがその外周にコーティングされて粗粉になってしまう外部添加剤などを使用する場合には、この網目詰りや製品側への混入が発生しやすいこととなる。

本発明は、網の目詰りをほとんど起こさずに篩分処理が行え、網目詰りにより引き起こされる粗粉混入のほとんど無い静電荷像現像用トナーの製造方法である。

本発明は、結着樹脂及び着色剤を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記結着樹脂及び着色剤を含むトナー母粒子に、外部添加剤を添加、混合する外添工程と、風力篩分機により前記トナー母粒子及び外部添加剤の混合品から粗粉を取り除く粗粉除去工程と、を含み、前記風力篩分機において、前記混合品とともに供給される１次エアの流量Ｆ１[ｍ^３／ｍｉｎ]と、前記粗粉の回収口側から供給される２次エアの流量Ｆ２[ｍ^３／ｍｉｎ]とを、７≦（Ｆ１／Ｆ２）≦１７の範囲とした条件にて篩分を行う。

また、前記静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記外部添加剤は、前記トナー母粒子の体積平均粒径よりも大きい粒子を５０％以上含有する添加剤を含むことが好ましい。

本発明では、トナー母粒子に外部添加剤を添加、混合する外添工程後、風力篩分機によりトナー母粒子及び外部添加剤の混合品から粗粉を取り除く粗粉除去工程において、特定のエア流量条件で風力篩分機を使用して静電荷像現像用トナーの粗粉除去を行うことにより、網の目詰りをほとんど起こさずに篩分処理が行え、網目詰りにより引き起こされる粗粉混入がほとんど無く、外部添加剤の濃度が確保されたトナーが得られることから、画像むらがほとんどなく、感光体上のフィルミング発生もほとんどないので信頼性低下を防ぐことが出来る。また篩分機に対しても目詰りがほとんど無く、製品回収率も良好な安定した運転が確保出来る。

本発明の実施の形態について以下説明する。

風力篩分機において、網上品回収口から網側にエアを導入する２次吸気機構を有するものがある。この２次吸気エア（２次エア）の役割は、網上品として回収される粒子（粗粉）中に混入した製品（網パス品）を網側に巻き上げ、再び篩分する機会を与え、製品側の回収率を高める為に設けられているが、本発明者らは、この２次エア流量とトナー母粒子及び外部添加剤の混合品とともに篩分機に供給される１次エア流量の比が、種々の粗粉の網目詰りに影響していることを見出した。

つまり、この２次エア流量が適正範囲以上にあると、網上品側に混入した製品粒子を網側に導入するだけでなく、粗粉さえも巻上げることになり、網上側に粗粉が蓄積した状態を形成することになる。粗粉は網側に導かれ、網の目開き近傍の粒子は、網の目に刺さったり、通過し製品側へ混入したりする。網の目詰りが進行すると網の前後の差圧が上昇し抵抗が増す。網はブロワ側へ引っ張られる為、網は徐々に弛んでいく。そうなると網の目開きが開いてしまうので、本来ならば通過させたくない粒子まで通過し製品側に混入することになる。

本実施形態では、トナー母粒子及び外部添加剤の混合品とともに篩分機に供給される１次エア流量と、粗粉回収口側の吸気口から供給される２次吸気のエア流量とを適正な範囲とすることで、上記問題を解決することを提案するものである。

即ち、トナー母粒子及び外部添加剤の混合品とともに篩分機に供給される１次エア流量Ｆ１[ｍ^３／ｍｉｎ]と、粗粉回収口側の吸気口から供給される２次吸気のエア流量Ｆ２[ｍ^３／ｍｉｎ]とを、７≦（Ｆ１／Ｆ２）≦１７の範囲とした条件にて篩分を行うことにより、製品側への粗粉混入のほとんど無く、網の目詰りがほとんど起こらない篩分運転及び静電荷像現像用トナーを得ることが出来る。

本発明の実施形態に係る篩分システムの一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。篩分システム１は、篩分機１０と、供給機１２と、サイクロン１４と、回収ホッパー１６と、バタフライバルブ１８と、回収容器２０と、バグフィルタ２２と、セフティフィルタ（予備フィルタ）２４と、フレキシブルコンテナ２６と、ブロワ２８と、粗粉落下口３０と、粗粉回収容器３２とを備える。

次に、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの製造方法及び篩分システムの動作について説明する。図１において、網５０を具備した篩分機１０には、１次エア３４が流れるようになっており、供給機１２からトナー母粒子及び外部添加剤の混合品が供給される。尚、篩分機１０には、網目詰りを抑える為に、特開２０００−１７６３７８号公報に提案されたエアブラシ機構を設けておくことが、より効果的である。

網５０を通過したトナー母粒子及び外部添加剤の混合品は、ブロワ２８による気流に乗って、サイクロン１４にて導入、捕集され、回収ホッパー１６に溜まる。回収ホッパー１６の下にはバタフライバルブ１８が設置されており、バタフライバルブ１８は篩分運転中は常に閉鎖されている。このバタフライバルブ１８は、粗粉発生防止の観点からポジフレートバルブなどの無摺動弁であることが望ましい。所定量のトナーが回収された時点で供給機１２は停止され、バタフライバルブ１８が開放されて、回収ホッパー１６内に貯蔵された製品トナーが回収容器２０により回収される。回収時はエアノッカー等（図示せず）のような排出補助機構を作動させることにより排出時間を短縮することができる。

サイクロンで捕集出来なかった微粉は、バグフィルタ２２により完全に捕集され、フレキシブルコンテナ２６にて回収される。バグフィルタ２２で分離されたエア気流は、更にセフティフィルタ（予備フィルタ）２４を経て、ブロワ２８へ流入する。

一方、篩分機１０の網５０を通過しなかった粗粉は、篩分機１０本体の下側に設けられた粗粉落下口３０を経て、粗粉回収容器３２に回収される。

本実施形態においては、篩分機１０に流入するエア流量を以下のように調整する。粗粉落下口３０途中に設けた２次吸気エア口３６には、流量調整用バルブ３８が設けられ、流量計４０にてエア流量が分るようになっている。一方、ブロワ２８手前にも流量調整用バルブ４２及びエア流量計４４が設けられているが、エア流量計４４で測定される流量は１次エア３４の流量と２次エア４８の流量とを合わせたものであるから、エア流量計４４で測定される流量から２次エア４８の流量を差し引いたものが１次エア３４の流量となる。１次エア流量と２次エア流量の合計については、公知のように網の線速度として５０〜１００（ｍ／ｍｉｎ）程度の範囲とすることが望ましい。これよりも低いと、網の通過力が低下する為、篩分時の供給能力を下げることになり、これよりも速いと通過力は増えるがエアによる網の押えも強まり網の耐久性が低下する場合がある。

本実施形態では、１次エア流量Ｆ１[ｍ^３／ｍｉｎ]と、粗粉回収口（粗粉落下口３０）側の吸気口から流入する２次吸気のエア流量Ｆ２[ｍ^３／ｍｉｎ]とを、７≦（Ｆ１／Ｆ２）≦１７の範囲とした条件にて調整し、好ましくは１０≦（Ｆ１／Ｆ２）≦１５の範囲とした条件にて調整する。Ｆ１／Ｆ２が７より小さい場合、巻上げ流が強すぎるため、篩分機１０の網上側に粗粉が蓄積した状態を形成することになり、網５０の目開き近傍の粒子は、網５０の目に刺さり、向きによっては網５０を通過し製品側へ混入する。更に網５０の目詰りが進行すると網５０の前後の差圧が上昇し抵抗が増す。網５０はブロワ２８側へ引っ張られる為、網５０は徐々に弛んでいく。そうなると網５０の目開きが開いてしまうので、本来ならば通過させたくない粒子まで通過するし、それまで網目に刺さっていた粒子も脱離し一気に製品側に混入することになる。一方、Ｆ１／Ｆ２が１７より大きい場合には、粗粉落下口３０側から網５０側への巻き上げ流が弱い為、篩分機１０の網５０への粗粉の詰りは抑えられるが、粗粉回収容器３２に粗粉と共に回収されてしまう粒子が増える為、製品得率が低下し、外部添加剤の添加濃度が下がってしまいトナー性能に欠陥が出る。

本実施形態において、トナー母粒子の体積平均粒径よりも大きい粒子が５０％以上存在する外部添加剤が含まれる際に上記条件にて篩分を行うことにより特に効果を発揮する。例えば、ステアリン酸亜鉛は、トナー母粒子の体積平均粒径よりも大きい粒子を５０％以上含み、付着性が強いためにトナー粒子などをその外周にコーティングして粗粉を形成してしまうことが多く、本実施形態に係るトナー製造方法が特に有効であり、網の目詰まりがほとんどなく安定した運転を行うことができる。

本実施形態において篩分処理されるトナーは、混練粉砕法のような乾式製法で製造されたものであってもよいし、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、懸濁重合法等の湿式製法により製造されたものであってもよい。

本実施形態において、静電荷像現像用トナー組成物は、結着樹脂と着色剤を主成分とする公知のものを使用することができる。

即ち、トナー結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルエステル、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、アクリル酸フェニル、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、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を挙げることができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン・アクリル酸アルキル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス類等を挙げることができる。

また、着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、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、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の種々の顔料、または、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系等の各種染料を単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。

これら着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザや、メディアを有するボールミル、サンドミル、高圧分散機、超音波式分散機など、任意の方法を採用することができ、なんら制限されるものではない。

本実施形態に係る静電荷像現像用トナーにおける、前記着色剤の含有量としては、結着樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部の範囲であることが好ましいが、また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等を得ることができる。

他に、離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系ワックス；石油系ワックス；及びそれらの変性物等を使用することができる。

これらのワックス類は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散させ、融点以上に加熱するとともに強い剪断を付与できるホモジナイザや圧力吐出型分散機で微粒子化し、１μｍ以下の粒子の分散液を作製することができる。離型剤の添加量は、トナーに対して５０重量％以下の範囲で添加することができる。

その他内添剤として、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、それらの合金、又はそれら金属を含む化合物などの磁性体を使用することができる。帯電制御剤としては、４級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。

湿式添加する無機微粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外部添加剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して湿式添加することができる。

トナー製造工程における乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤、またポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。

また、本実施形態において使用する外部添加剤は、特に制限は無く、無機微粒子や有機微粒子等の公知の外部添加剤を用いることができるが、その中でも、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウムおよびりん酸カルシウム等の無機微粒子、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、フッ素含有樹脂微粒子、シリカ含有樹脂微粒子および窒素含有樹脂微粒子等の有機樹脂微粒子が好ましい。また、目的に応じて外部添加剤表面に表面処理を施してもよい。表面処理剤としては、疎水化処理を行うためのシラン化合物、シランカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられる。

＜静電荷像現像用トナーの物性＞
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒径としては、４μｍ〜８μｍの範囲が好ましく、５μｍ〜７μｍの範囲がより好ましく、また、個数平均粒径としては、３μｍ〜７μｍの範囲が好ましく、４μｍ〜６μｍの範囲がより好ましい。

前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、コールタカウンタ［ＴＡ−ＩＩ］型（コールタ社製）を用いて、５０μｍのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液（アイソトン水溶液）に分散させ、超音波により３０秒以上分散させた後に行う。

また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、１．２７以下であり、好ましくは１．２５以下である。ＧＳＤｖが１．２７を超えると粒度分布がシャープとならず、解像性が低下し、トナー飛散やかぶり等の画像欠陥の原因となる。

なお、体積平均粒径Ｄ５０ｖ及び体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、以下のようにして求めることができる。コールタカウンタＴＡＩＩ（ベックマン−コールター社製）で測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャネル）に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積１６％となる粒径を体積Ｄ１６ｖ、数Ｄ１６ｐ、累積５０％となる粒径を体積Ｄ５０ｖ、数Ｄ５０ｐ、累積８４％となる粒径を体積Ｄ８４ｖ、数Ｄ８４ｐと定義する。この際、Ｄ５０ｖは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標（ＧＳＤｖ）は（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）^１／２として求められる。なお、（Ｄ８４ｐ／Ｄ１６ｐ）^１／２は数平均粒度分布指標（ＧＳＤｐ）を表す。

また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの、下記式で表される形状係数ＳＦ１は１１０〜１４０の範囲、好ましくは１１５〜１３０の範囲である。
ＳＦ１＝（ＭＬ^２／Ａ）×（π／４）×１００
〔ただし、上記式において、ＭＬはトナーの最大長（μｍ）を表し、Ａはトナーの投影面積（μｍ^２）を表す。〕
トナーの形状係数ＳＦ１が１１０より小さい、または１４０を越えると、長期に渡って、優れた帯電性、クリーニング性、転写性を得ることができない。

なお、形状係数ＳＦ１はルーゼックス画像解析装置（株式会社ニレコ製、ＦＴ）を用いて次のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個のトナーについて最大長（ＭＬ）と投影面積（Ａ）を測定し、個々のトナーについて、（ＭＬ^２／Ａ）×（π／４）×１００を算出し、これを平均した値を形状係数ＳＦ１として求めた。

＜静電荷像現像剤＞
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、あるいは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。

二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。

キャリアに使用される被覆樹脂、マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。

導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。

またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には１０μｍ〜５００μｍの範囲であり、好ましくは３０μｍ〜１００μｍの範囲である。

またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。

具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。

前記二成分現像剤における本実施形態に係るトナーと上記キャリアとの混合比（重量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲であり、３：１００〜２０：１００程度の範囲がより好ましい。

＜画像形成方法＞
本実施形態に係る画像形成方法は、潜像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、潜像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、潜像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、被転写体表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を含む画像形成方法において、現像剤として、本実施形態の静電荷像現像用トナーを含有する静電荷像現像剤を用いる。

前記現像剤は、一成分系、二成分系のいずれの態様であってもよい。上記の各工程は、いずれも画像形成方法において公知の工程が利用できる。また、本実施形態に係る画像形成方法は、上記した工程以外の工程を含むものであってもよい。

前記潜像保持体としては、例えば、電子写真感光体および誘電記録体等が使用できる。電子写真感光体の場合、該電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電潜像を形成する（潜像形成工程）。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーの粒子を付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する（現像工程）。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の被転写体表面に転写される（転写工程）。さらに、被転写体表面に転写されたトナー像は、定着機により熱定着等され（定着工程）、最終的なトナー像が形成される。

尚、定着機による熱定着の際には、オフセット等を防止するため、通常、定着機における定着部材に離型剤が供給される。

離型剤は、定着後の被転写体および画像へのオイルの付着をなくす観点からは使用しない方が好ましいが、離型剤の供給量を０ｍｇ／ｃｍ^２にすると、定着時に定着部材と紙等の被転写体とが接触した際に、定着部材の磨耗量が増大し、定着部材の耐久性が低下してしまう場合があるので、必要ならば、離型剤の使用量が８．０×１０^−３ｍｇ／ｃｍ^２以下の範囲で、定着部材に微量に供給されていることが好ましい。

離型剤の供給量が、８．０×１０^−３ｍｇ／ｃｍ^２を越えると、定着後に画像表面に付着した離型剤のために画質が低下し、特にＯＨＰのような透過光を利用する場合には、かかる現象が顕著に現れることがある。また、被転写体への離型剤の付着が顕著になり、ベタ付きが発生することもある。さらに、離型剤の供給量は、多くなるほど離型剤を貯蔵しておくタンク容量も大きくしなければならず、定着装置自体の大型化を招く要因ともなる。

離型剤としては、特に制限はないが、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル等の変性オイル等の液体離型剤が挙げられる。中でも、定着部材の表面に吸着し、均質な離型剤層を形成しうる観点より、アミノ変性シリコーンオイル等の変性オイルが、定着部材に対する塗れ性に優れ、好ましい。また、均質な離型剤層を形成しうる観点より、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルが好ましい。

離型剤として、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルを使用するのは、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを用いない従来の画像形成方法においては、離型剤自体の供給量を低減し得ないためコストの面で実用的ではないが、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを使用する場合においては、離型剤の供給量を激減できるのでコスト面でも実用上問題がない。

前記加熱定着に用いる定着部材であるローラあるいはベルトの表面に、離型剤を供給する方法としては、特に制限はなく、例えば、液体離型剤を含浸したパッドを用いるパッド方式、ウエブ方式、ローラ方式、非接触型のシャワー方式（スプレー方式）等が挙げられ、なかでも、ウエブ方式、ローラ方式が好ましい。これらの方式の場合、離型剤を均一に供給でき、しかも供給量をコントロールすることが容易な点で有利である。尚、シャワー方式により定着部材の全体に均一に前記離型剤を供給するには、別途ブレード等を用いる必要がある。

離型剤の供給量は、以下のようにして測定することができる。すなわち、その表面に離型剤を供給した定着部材に、一般の複写機で使用される普通紙（代表的には、富士ゼロックス（株）製の複写用紙、商品名Ｊ紙）を通過させると、該普通紙上に離型剤が付着する。そして、ソックスレ抽出器を用いてこの付着した離型剤を抽出する。ここで、溶媒にはヘキサンを用いる。

このヘキサン中に含まれる離型剤の量を、原子吸光分析装置にて定量することで、普通紙に付着した離型剤の量を定量することができる。この量を離型剤の定着部材への供給量と定義する。

トナー像を転写する被転写体（記録材）としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
［トナー母粒子の製造］
＜樹脂微粒子分散液の調製＞
スチレン（和光純薬製）３２０重量部
ｎ−ブチルアクリレート（和光純薬製）８０重量部
β−カルボキシエチルアクリレート（ローディア日華製）９重量部
１，１０デカンジオールジアクリレート（新中村化学製）１．５重量部
ドデカンチオール（和光純薬製）２．７重量部
以上を混合溶解し、これをアニオン性界面活性剤ダウファックス（ダウ・ケミカル日本製）４重量部を含有するイオン交換水５５０重量部に溶解し、さらに撹拌槽中で分散、乳化し１０分間ゆっくりと撹拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム６重量部を溶解したイオン交換水５０重量部を投入した。次いで系内の窒素置換を十分に行った後、撹拌槽内を撹拌しながら撹拌槽ジャケットを槽内温度が７０℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。これにより体積平均粒径２３２ｎｍ、固形分量４２．９％、オンセットガラス転移点５０．７℃、重量平均分子量（Ｍｗ）３３８００、数平均分子量（Ｍｎ）１０２００の樹脂粒子分散液を得た。なお、樹脂の分子量は、ＴＨＦ可溶物を、東ソー製ＧＰＣ・ＨＬＣ−８１２０、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を使用し、ＴＨＦ溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出した。樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計ＤＳＣ６２００型（セイコーインスツル（株）製）を用いた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求めた。

＜着色剤粒子分散液の調製＞
フタロシアニン顔料（大日精化社製、ＰＶＦＡＳＴＢＬＵＥ）９０重量部
アニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）１０重量部
イオン交換水２４０重量部
以上を撹拌槽で混合し、これを分散圧力１９６ＭＰａに設定したアルティマイザＨＪＰ−２５０７０（株式会社スギノマシン製）を用いて分散処理し、着色剤粒子分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤の体積平均粒径は１１８ｎｍであった。

＜離型剤分散液の調製＞
パラフィンワックス（ＰｏｌｙＷａｘ８５０、東洋ペトロライト社製）３０重量部
アニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）２．５重量部
イオン交換水６７．５重量部
上記成分を９５℃に加熱して、ホモジナイザを用いて分散した後、ダイノーミルで分散処理してワックス分散液を得た。分散ワックスの体積平均粒径は２４２ｎｍであった。尚、これらの樹脂粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液の体積平均粒径測定は、マイクロトラック（日機装（株）製、マイクロトラックＵＰＡ９３４０）を用いて行った。

＜トナー粒子の作製＞
〔凝集工程〕
イオン交換水４００重量部
樹脂粒子分散液２４０重量部
着色剤分散液４４重量部
離型剤分散液５６重量部
無機微粒子分散液（日産化学社製、スノーテックスＯＬ）１２重量部
無機微粒子分散液（日産化学社製、スノーテックスＯＳ）１０重量部
以上の混合成分を撹拌槽中に投入し、ホモジナイザで十分に混合、分散した後、凝集剤（浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム）０．５重量部、イオン交換水１００重量部の混合液を、撹拌槽を撹拌しながら１０分間かけて添加し、添加終了後そのまま４０℃まで緩やかに加熱して３０分間保持した後４９℃まで加熱した。４９℃で４０分保持した後、コールタカウンタ（コールター社製マルチサイザ２）で粒子サイズを測定すると体積平均粒径４．６μｍの凝集粒子が生成していることが確認された。さらに加熱用ジャケットの温度を上げて５２℃で４０分間保持した。

〔付着工程〕
上記調製した凝集粒子を含む分散液に、さらに前記樹脂粒子分散液６５重量部を緩やかに添加し、さらに加熱用ジャケットの温度を上げて５３℃で１時間保持した。得られた付着粒子について、粒子サイズを測定すると体積平均粒径５．６μｍであった。

〔融合工程〕
次に、１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液をｐＨが６．０になるように添加した後、撹拌を継続しながら８５℃まで緩やかに加熱し６０分間保持した。その後９６℃まで加熱し、１ｍｏｌ／リットルの硝酸水溶液をｐＨ５．０になるまで加え、５時間保持した。

その後、得られたトナースラリを４０℃まで冷却し、さらにこのスラリを目開き１５μｍ網で篩分処理した後、フィルタプレス（東京エンジニアリング社製）でろ過した。

得られたトナー母粒子１００重量部に対して５００重量部のイオン交換水（導電率２μＳ以下）をフィルタプレス装置内のトナーに通過させ、続けて３００重量部のイオン交換水に１ｍｏｌ／リットルの硝酸水溶液をｐＨ３．０になるまで加えた酸洗浄水を通過させ、更に４００重量部のイオン交換水を通過させ、圧搾、脱水した後、水分率３３．２％の湿潤トナーを得た。水分率は、湿量基準であり、ザルトリウス製ＭＡ３０を用い、１０５℃２０分の測定を行った。

この湿潤トナーをランデルミルＲＭ−１（徳寿工作所製）にて解砕し、乾燥原料としての湿潤トナーを得た。この湿潤トナー（トナー母粒子）の体積平均粒径Ｄ５０ｖは５．６μｍであった。

湿潤トナーの供給機として、ロスインウェイトフィーダ（（株）クマエンジニアリング製、６０２型）を、気流式乾燥機として、フラッシュジェットドライヤ（セイシン企業製）を用い、乾燥を実施した。外部添加剤混合装置としては、混合羽根としてＺｏ羽根とＢｏ羽根を備えたヘンシェルミキサ（三井鉱山製）を用いた。上記の容器に計量されたトナー１００重量部に対し、外部添加剤として疎水性シリカ（体積平均粒径０．１μｍ、トナー母粒子Ｄ５０ｖよりも大きい粒子が０．０１体積％未満）を１．５重量部、酸化セリウム（体積平均粒径０．７μｍ、トナー母粒子Ｄ５０ｖよりも大きい粒子が０．０１体積％未満）を０．５５重量部、ステアリン酸亜鉛（体積平均粒径７．６９μｍ、トナー母粒子Ｄ５０ｖよりも大きい粒子が６３体積％）を０．３重量部とを混合した。上羽根先端周速を５５ｍ／ｓｅｃとし、混合時間１５ｍｉｎとした。これらを篩分用のトナー及び外部添加剤混合物として用意した。

篩分機としては、風力篩分機（ハイボルタＮＲ−３００型、新東京機械株式会社製）を使用した。スクリーン直径は３００ｍｍ、特開２０００−１７６３７８号公報に提案されたエアブラシを用い、その回転数は３００ｒｐｍ、目開き４５μｍのステンレス網を用いて、流量計４４における１次エアの風量を５．６ｍ^３／ｍｉｎ、流量計４０における２次エアの流量を０．４７ｍ^３／ｍｉｎとした。つまり、Ｆ１は５．１３ｍ^３／ｍｉｎ、Ｆ１／Ｆ２は、１０．９とし、上記トナー及び外部添加剤混合物を１００ｋｇ／ｈｒの供給速度で３時間篩分した。

＜篩分運転の評価＞
図１中の差圧計４６に示すように篩分機の網の前後圧力差を６０ｋｇ処理毎にモニタした。また篩分処理が終わった時点での、製品回収率を（〔回収した製品量〕／〔回収した製品量＋粗粉側に回収された量〕×１００）にて算出した。

＜処理後のトナーの評価＞
篩分処理を施したトナーを、１０ｇをサンプリングし４５μｍメッシュの篩で篩別し、篩上に残った粗大粒子の個数を数え、５回計測の平均値を粗大粒子の個数とした。島津製作所製波長分散型蛍光Ｘ線分析装置ＬＡＢＣＥＮＴＥＲＸＲＦ−１５００を用いて、６０ｋｇ毎に篩分処理品のセリウム量、ステアリン酸亜鉛中の亜鉛の量、シリカの量を事前に用意した濃度既知の標準サンプル検量線に基づいて測定し、それぞれ５回測定の平均値を求めた。

＜篩分機網の評価＞
３時間の篩分処理が終わった後に、篩分機から網を外し、マイクロスコープ（（株）キーエンス製）の５００倍レンズにて網の観察を行い、１視野中の網目の目詰り率（＝〔目詰りした網目個数〕÷〔網目総数〕×１００）を求めた。

外部添加剤混合処理を施したトナーを、ポリメチルメタクリレート（綜研科学社製）を１．０ｗｔ％コートした体積平均粒径５０μｍのフェライトキャリアに対して、トナー濃度が６．０ｗｔ％になるように上記の外添トナーを秤量し、ボールミルで５分間撹拌、混合して現像剤を調製した。富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００ＣＰ改造機を用いて複写試験を行い、５０００枚画質評価を実施した。トナーの転写特性として０．１ｇ／ｍ^２のトナー載り量の全面ハーフトーン画像を目視により評価した。評価基準は以下の通りとした。その結果、トナーの転写むらがほとんどなく、良好な画像を得られることを確認できた。結果を表１に示す。
○：転写むらが全く見られない
×：転写むらが僅かに見られる

また上記の試験終了後の感光体表面のフィルミングの発生有無も合わせて確認した。評価基準は以下の通りとした。結果を表１に示す。
○：フィルミング発生無し
×：フィルミング発生僅かに有り

（実施例２）
流量計４４におけるエアの風量を５．６ｍ^３／ｍｉｎ、流量計４０における２次エアの流量を０．６８ｍ^３／ｍｉｎとし、Ｆ１は４．９２ｍ^３／ｍｉｎ、Ｆ１／Ｆ２＝７．２とした以外には、実施例１と同様に篩分処理及び評価を行った。結果を表１に示す。

（実施例３）
流量計４４におけるエアの風量を５．６ｍ^３／ｍｉｎ、流量計４０における２次エアの流量を０．３２ｍ^３／ｍｉｎとし、Ｆ１は５．２８ｍ^３／ｍｉｎ、Ｆ１／Ｆ２＝１６．７とした以外には、実施例１と同様に篩分処理及び評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例１）
流量計４４におけるエアの風量を５．６ｍ^３／ｍｉｎ、流量計４０における２次エアの流量を０．１４ｍ^３／ｍｉｎとし、Ｆ１は５．４６ｍ^３／ｍｉｎ、Ｆ１／Ｆ２＝３８．６とした以外には、実施例１と同様に篩分処理及び評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例２）
流量計４４におけるエアの風量を５．６ｍ^３／ｍｉｎ、流量計４０における２次エアの流量を０．９４ｍ^３／ｍｉｎとし、Ｆ１は４．６６ｍ^３／ｍｉｎ、Ｆ１／Ｆ２＝４．９とした以外には、実施例１と同様に篩分処理を及び評価行った。結果を表１に示す。

（比較例３）
流量計４４におけるエアの風量を５．６ｍ^３／ｍｉｎ、流量計４０における２次エアの流量を０．２９ｍ^３／ｍｉｎとし、Ｆ１は５．３１ｍ^３／ｍｉｎ、Ｆ１／Ｆ２＝１８．３とした以外には、実施例１と同様に篩分処理を及び評価行った。結果を表１に示す。

（実施例４）
外部添加剤として疎水性シリカ（体積平均粒径０．１μｍ、トナー母粒子Ｄ５０ｖよりも大きい粒子が０．０１体積％未満）を１．５重量部、酸化セリウム（体積平均粒径０．７μｍ、トナー母粒子Ｄ５０ｖよりも大きい粒子が０．０１体積％未満）を０．５５重量部を０．３重量部を使用した以外は、実施例１と同様にしてトナー粒子の作製、篩分処理を及び評価行った。結果を表１に示す。

このように、７≦（Ｆ１／Ｆ２）≦１７を満たす実施例１〜４のトナーは、転写むら評価が良好で、網目詰まりが少なく、製品回収率も高かった。特に、実施例１〜３では、ステアリン酸亜鉛のようなトナー母粒子の体積平均粒径よりも大きい粒子を５０％以上含む外部添加剤を使用した場合でも、網目詰まりがほとんどなく安定した運転を行うことができた。一方、（Ｆ１／Ｆ２）＞１７の比較例１，３のトナーは、外部添加剤（酸化セリウム）の添加濃度が下がってしまい、感光体上にフィルミングが僅かに発生した。また、（Ｆ１／Ｆ２）＜７の比較例２のトナーは、粗粉混入に起因する転写むらが発生した。

本発明の実施形態に係る篩分システムの一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１篩分システム、１０篩分機、１２供給機、１４サイクロン、１６回収ホッパー、１８バタフライバルブ、２０回収容器、２２バグフィルタ、２４セフティフィルタ（予備フィルタ）、２６フレキシブルコンテナ、２８ブロワ、３０粗粉落下口、３２粗粉回収容器、３４１次エア、３６２次吸気エア口、３８２次エア流量調整用バルブ、４０２次エア流量計、４２流量調整用バルブ、４４エア流量計、４６差圧計（網前後の圧力モニタ）、４８２次エア、５０網。

Claims

結着樹脂及び着色剤を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
前記結着樹脂及び着色剤を含むトナー母粒子に、外部添加剤を添加、混合する外添工程と、
風力篩分機により前記トナー母粒子及び外部添加剤の混合品から粗粉を取り除く粗粉除去工程と、
を含み、
前記風力篩分機において、前記混合品とともに供給される１次エアの流量Ｆ１[ｍ^３／ｍｉｎ]と、前記粗粉の回収口側から供給される２次エアの流量Ｆ２[ｍ^３／ｍｉｎ]とを、７≦（Ｆ１／Ｆ２）≦１７の範囲とした条件にて篩分を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
請求項１に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
前記外部添加剤は、前記トナー母粒子の体積平均粒径よりも大きい粒子を５０％以上含有する添加剤を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。