JP3030603B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真，静電記録，
静電印刷等における静電荷像を現像するための乾式の静
電荷像現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】静電手段によって光導電材料の表面に像
を形成し、トナーにより現像することは従来周知であ
る。

【０００３】即ち、米国特許第２，２９７，６９１号明
細書、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４３−
２４７４８号公報等、多数の方法が知られているが、一
般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体
上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像上にトナーと呼
ばれる極く微細に粉砕された検電材料を付着させること
によって静電潜像に相当するトナー像を形成する。

【０００４】次いで必要に応じて紙の如き画像支持体表
面にトナーを転写した後、加熱，加圧或は溶剤蒸気など
により定着し複写物を得るものである。また、トナー画
像を転写する工程を有する場合には、通常残余のトナー
を除去するための工程が設けられる。

【０００５】電気的潜像をトナーを用いて可視化する現
像方法は、例えば、米国特許第２，２２１，７７６号明
細書に記載されている粉末雲法、同第２，６１８，５５
２号明細書に記載されているカスケード現像法、同第
２，８７４，０６３号明細書に記載されている磁気ブラ
シ法、及び同第３，９０９，２５８号明細書に記載され
ている導電性磁性トナーを用いる方法などが知られてい
る。

【０００６】これらの現像法に適用されるトナーとして
は一般には熱可塑性樹脂に着色剤を混合分散後、微粉化
した着色剤含有樹脂粒子が用いられる。熱可塑性樹脂と
しては、ポリスチレン系樹脂が最も一般的であるが、ポ
リエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、
ウレタン系樹脂等も用いられる。着色剤としてはカーボ
ンブラックが最も広く使用され、また磁性トナーの場合
は、酸化鉄系の黒色の磁性粉が多く用いられる。いわゆ
る二成分系現像剤を用いる方式の場合には、トナーは通
常ガラスビーズ，鉄粉，フェライト粉などのキャリア粒
子と混合されて用いられる。

【０００７】紙などの最終複写画像形成部材上のトナー
像は、熱，圧力等により支持体上に永久的に定着され
る。従来より、この定着工程は熱によるものが多く採用
されている。

【０００８】また、トナー画像を転写する工程を有する
場合には、通常、感光体上の残余のトナーを除去するた
めの工程が設けられる。

【０００９】近年、複写機等においてモノカラー複写か
らフルカラー複写への展開が急速に進みつつあり、２色
カラー複写機やフルカラー複写機の検討及び実用化も大
きくなされている。例えば「電子写真学会誌」Ｖｏｌ
２２，Ｎｏ．１（１９８３）や「電子写真学会誌」Ｖｏ
ｌ ２５，Ｎｏ．１，Ｐ５２（１９８６）のごとく色再
現性、階調再現性の報告もある。

【００１０】しかしテレビ、写真、カラー印刷物のよう
に実物と直ちに対比されることはなく、また、実物より
も美しく加工されたカラー画像を見なれた人々にとって
は、現在実用化されているフルカラー電子写真画像は必
ずしも満足しうるものとはなっていない。

【００１１】フルカラー電子写真法によるカラー画像形
成は一般に３原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの
３色のカラートナーを用いて全ての色の再現を行うもの
である。

【００１２】その方法は、まず原稿からの光をトナーの
色と補色の関係にある色分解光透過フィルターを通して
光導電層上に静電潜像を形成させ、次いで現像、転写工
程を経てトナーを支持体に保持させる。この工程を順次
複数回行い、レジストレーションを合わせつつ、同一支
持体上にトナーを重ね合わせた後、一回の定着によって
最終のフルカラー画像を得る。

【００１３】一般に現像剤がトナーとキャリアとからな
るいわゆる二成分系の現像方式の場合において現像剤
は、キャリアとの摩擦によってトナーを所要の帯電量及
び帯電極性に帯電せしめ、静電引力を利用して静電像を
現像するものであり、従って良好な可視画像を得るため
には、主としてキャリアとの関係によって定まるトナー
の摩擦帯電性が良好であることが必要である。

【００１４】今日上記の様な問題に対してキャリアコア
剤、キャリアコート剤の探索やコート量の最適化、或は
トナーに加える電荷制御剤、流動性付与剤の検討、更に
は母体となるバインダーの改良などいずれも現像剤を構
成するあらゆる材料において優れた摩擦帯電性を達成す
べく多くの研究がなされている。

【００１５】例えば帯電性微粒子の如き帯電補助剤をト
ナーに添加する技術として、特公昭５２−３２２５６号
公報、特開昭５６−６４３５２号公報には、トナーと逆
極性の樹脂微粉末を、また特開昭６１−１６０７６０号
公報にはフッ素含有化合物をそれぞれ現像剤に添加し、
安定した摩擦帯電性を得るという技術が提案されており
今日でも多くの帯電補助剤の開発が行なわれている。

【００１６】更に上記の如き帯電補助剤を添加する手法
としては色々工夫されている。例えばトナー粒子と帯電
補助剤との静電力或いは、ファンデルワールス力等によ
りトナー粒子表面に付着せしめる手法が一般的であり、
撹拌、混合機等が用いられる。しかしながら、該手法に
おいては均一に添加剤をトナー粒子表面に分散させるこ
とは容易ではなく、またトナー粒子に未付着で添加剤同
士が凝集物となって、いわゆる遊離状態となった添加剤
の存在を避けることは困難である。この傾向は、帯電補
助剤の比電気抵抗が大きいほど、粒径が細かいほど顕著
となってくる。この様な場合、トナーの性能に影響が出
てくる。例えば、摩擦帯電量が不安定となり画像濃度が
一定せず、またカブリの多い画像となる。

【００１７】或いは連続コピー等を行うと帯電補助剤の
含有量が変化し、初期時の画像品質を保持することが出
来ない、などの問題点を有していた。

【００１８】他の添加手法としては、トナーの製造時に
結着樹脂や着色剤と共に、あらかじめ帯電補助剤を添加
する手法がある。しかしながら、荷電制御剤の均一化が
容易でないこと、また実質的に帯電性に寄与するのは、
トナー粒子表面近傍のものであり、また粒子内部に存在
する帯電補助剤や荷電制御剤は帯電性に寄与しないた
め、帯電補助剤の添加量や表面への分散量等のコントロ
ールが容易ではない。また、この様な手法で得られたト
ナーにおいてもトナーの摩擦帯電量が不安定であり、前
述の如く現像剤特性を満足するものを容易に得ることは
出来ないなど、帯電補助剤を使用するだけでは十分満足
な品質のものが得られていないのが実情である。

【００１９】トナー粒子に外添剤を付与して、トナーの
摩擦帯電性を安定化することが提案されている。例え
ば、疎水化処理したアルミナを使用することは、特開昭
６１−２７５８６２号公報，特開昭６１−２７５８６３
号公報等に提案されている。これらはアミノ変性シリコ
ーンオイルにより被覆されたアルミナであり、処理後の
アルミナ粒子の凝集が避けられず、トナーに高流動性を
付与することは困難である。

【００２０】また、疎水化処理したアルミナを用いるこ
とは、特開昭６２−８１６４号公報，特開昭６２−１２
９８６０号公報，特開昭６２−１２９８６６号公報，特
開昭６２−２０９５３８号公報，特開平４−３４５１６
８号公報，特開平４−３４５１６９号公報に提案されて
いる。しかしながら、これらは、均一疎水化処理するた
めのアルミナ粒子の表面活性ならびに結晶構造等に関し
ては一切言及しておらず、またこれらは主に帯電の安定
化のために使われているにすぎず、シリカ等と併用する
ことによってトナーに高い流動性を付与しており、アル
ミナ自身による高流動性の付与という点において改善す
べき点である。

【００２１】さらに、特開平２−２５１９７０号公報に
は、カップリング剤による表面処理が施された外部滑性
剤としてアルミナも記載されているが、通常のアルミナ
を処理しただけでは特に高温高湿下での帯電安定化に問
題が生じやすく、必ずしも帯電の安定化の点で満足のい
くものではなかった。

【００２２】また、疎水化処理したアルミナ微粉体を用
いて、流動性の確保と帯電の安定化、特に低温低湿下で
の過帯電防止を目的として特開平４−２８０２５４号公
報，特開平４−２８０２５５号公報，特開平４−３４５
１６９号公報に、疎水化度４０％以上のアルミナ微粉体
が提案されている。確かに帯電の安定化には効果がある
ものの、やはりシリカ等の高ＢＥＴ比表面積の微粉体と
比較して、流動性付与の点でさらなる改善が求められる
ところであり、均一処理が施されており、なおかつ凝集
粒子が少なく高ＢＥＴ比表面積を維持した疎水化アルミ
ナ微粉体が強く求められている。

【００２３】さらに特開平３−１９１３６３号公報に、
疎水性γ晶アルミナ研磨物質を含有するトナーの記載が
あるが、これは従来から示されているアルミナの研磨効
果を非晶質シリコンの感光体を用いた時に均一かつ効果
的に発揮されるべく検討されたものであり、流動性の付
与と帯電安定化の２つの機能を同時に満足するアルミナ
微粉体とは性質を異にするものである。

【００２４】更に近年、複写機の高精細，高画質化の要
求が市場では高まっており、当該技術分野では、トナー
の粒径を細かくして高画質カラー化を達成しようという
試みがなされているが、粒径が細かくなると単位重量当
りの表面積が増え、トナーの帯電量が大きくなる傾向に
あり、画像濃度薄や、耐久劣化が懸念されるところであ
る。加えて、トナーの帯電量が大きいために、トナー同
士の付着力が強く、流動性が低下し、トナー補給の安定
性や補給トナーへのトリボ付与に問題が生じてくる。

【００２５】また、カラートナーの場合は、磁性体やカ
ーボンブラック等の導電性物質を含まないので、帯電を
リークする部分がなく一般に帯電量が大きくなる傾向に
ある。この傾向は、特に帯電性能の高いポリエステル系
バインダーを使用した時により顕著である。

【００２６】特にカラートナーにおいては、下記に示す
ような特性が強く望まれている。 （１）定着したトナーは、光に対して乱反射して、色再
現を妨げることのないように、トナー粒子の形が判別出
来ないほどのほぼ完全溶融に近い状態となることが必要
である。 （２）そのトナー層の下にある異なった色調のトナー層
を妨げない透明性を有する着色トナーでなければならな
い。 （３）構成する各トナーはバランスのとれた色相及び分
光反射特性と十分な彩度を有しなければならない。

【００２７】このような観点から多くの結着樹脂に関す
る検討がなされており、上記の特性を満足するトナーが
待望されている。今日当該技術分野においてはポリエス
テル系の樹脂がカラー用結着樹脂として多く用いられて
いるが、ポリエステル系樹脂からなるトナーは一般に温
度及び／又は湿度の影響を受け易く、低湿下での帯電量
過大、高湿下での帯電量不足といった問題が起こり、広
範な環境においても安定した帯電量を有するカラートナ
ーの開発が急務とされている。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決した静電荷像現像用トナーを提供す
ることにある。

【００２９】すなわち、本発明の目的は、カブリのない
鮮明な画像特性を有し、且つ耐久安定性に優れた静電荷
像現像用トナーを提供することにある。

【００３０】本発明の更なる目的は、流動性に優れ、且
つ現像忠実性と転写性に優れた静電荷像現像用トナーを
提供することにある。

【００３１】本発明の更なる目的は、温度及び／又は湿
度等の環境に左右されにくく、安定した摩擦帯電性を有
する静電荷像現像用トナーを提供することにある。

【００３２】本発明の更なる目的は、クリーニング性が
良好であり、感光体へのフィルミング、または汚染の少
ない静電荷像現像用トナーを提供することにある。

【００３３】本発明の更なる目的は、定着性に優れ、Ｏ
ＨＰ透明性にも優れた静電荷像現像用トナーを提供する
ことにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、トナ
ー粒子及び有機処理アルミナ粉体を少なくとも有する静
電荷像現像用トナーにおいて、有機処理アルミナ粉体
は、Ｘ線回折分析において、２θが２０乃至７０ｄｅｇ
の範囲における最大Ｘ線強度レベルＩ_a-maxと最低Ｘ線
強度レベルＩ_a-minとの比（Ｉ_a-max／Ｉ_a-min）が６未
満であることを特徴とする静電荷像現像用トナーに関す
る。

【００３５】本発明者らは、静電荷像現像用トナーの帯
電安定化と高流動性の確保を目的として鋭意検討した結
果、外添剤として、結晶性の低い有機処理アルミナ粉体
が有効であることを知見した。

【００３６】本発明で使用する有機処理アルミナ粉体
は、Ｘ線回折データより算出される、範囲２０≦２θ≦
７０（ｄｅｇ）における最大Ｘ線強度レベルＩ_a-maxと
最低Ｘ線強度レベルＩ_a-minとの比（Ｉ_a-max／
Ｉ_a-min）が６未満であり、明確な結晶形態をとらない
ことを大きな特徴とする（添付図面の図３及び図４参
照）。

【００３７】一般にα−アルミナ粉体のごとき、結晶性
のアルミナ粉体の製造法では高温での焼結あるいは加水
分解あるいは熱分解工程が必須であるため、結晶成長過
程における粒子界面での合一ならびに粒子成長が発生
し、粒径の大きなアルミナ微粉体が生成してしまう。ま
た、α−アルミナ粉体は図５に示す如く、比Ｉ_a-max／
Ｉ_a-minの値が約６７と大きい。

【００３８】さらに、無水塩化アルミニウムの高温（火
焔）加水分解法によって作られるアルミナ微粉体では結
晶成長が若干抑えられ、比較的一次粒子径の細かいアル
ミナ粉体を生成することが可能であるが、高温で処理さ
れているため比Ｉ_a-max／Ｉ_a-minの値が６以上の大きな
値を示し、この場合、アルミナ粒子とアルミナ粒子との
間の凝集力が高くなりしかも表面の活性が低いため、有
機処理剤（疎水化処理剤）との処理に不利である。

【００３９】それに対して本発明で使用するアルミナ粉
体は、明確な結晶形態をとらないため、すなわち結晶成
長が抑えられているため、アルミナ粒子とアルミナ粒子
との間の合一が極めて少なく、またその凝集の程度も極
めて弱い。そのため、溶液中で機械的に一次粒径となる
よう分散する際、アルミナ粒子は低エネルギーの分散で
ほぐれ易く、しかも表面の活性が高いため、均一に有機
処理が進行する。

【００４０】よって、トナー粒子に良好な流動性を付与
することが可能になり、オリジナル原稿の細線再現性，
ハイライト再現性に優れた高品位のトナー画像を提供し
得る。

【００４１】加えて、通常のアルミナ粉体と比較して、
粉体表面の活性Ａｌ−ＯＨ基が多く、それゆえ表面活性
が高く、有機処理剤との反応に有利であり、均一に表面
処理を施こすことができる。しかもトナー粒子に分散さ
せた場合には、良好な分散性を示し、またトナー粒子の
表面に付着せしめた時には、結着樹脂と有機処理アルミ
ナ粉体の付着力が高く、耐久によってトナー粒子表面か
ら有機処理アルミナ粉体が脱離してキャリア粒子表面や
感光ドラムを汚染するといったこともなく、長期の耐久
においても初期の特性を長く維持することが可能であ
る。

【００４２】また、本発明で使用する有機処理アルミナ
微粉体は、構造水を多く含んでおり、その量はαタイプ
のアルミナと比較してはるかに多い。それゆえ、一種の
リークポイントを有する粉体としても機能し、トナー粒
子の帯電量過大を抑制する。特に低温低湿下でその効果
を発揮し、さらにまた結着樹脂としてポリエステル系樹
脂を用いた時、その効果は顕著である。さらに、トナー
粒子を小粒径化した時、その効果は顕著である。

【００４３】更に、本発明で使用する有機処理アルミナ
微粉体は、一次粒子が小さくて、しかも二次凝集体を非
常に少なくすることが可能であり、フルカラー画像を形
成するためのカラートナーの外添剤に使用した場合、ト
ナー粒子への外添が均一におこなえ、可視光における光
透過性に優れ、鮮明なＯＨＰ画像が得られる。これは、
従来のアルミナ微粉体では達成し得なかったことであ
る。

【００４４】本発明で使用する有機処理アルミナ粉体に
ついてさらに詳細に説明する。

【００４５】Ｘ線回折データより算出される最大Ｘ線強
度レベルＩ_a-maxと最低Ｘ線強度レベルＩ_a-minの比Ｉ
_a-max／Ｉ_a-minの値が６未満であることに加えて、さら
に、３０≦２θ≦４０（ｄｅｇ）の測定範囲内における
最大Ｘ線強度レベルＩ_b-maxと最低Ｘ線強度レベルＩ
_b-minとの比Ｉ_b-max／Ｉ_b-minの値が２未満であること
がより好ましい。

【００４６】すなわち、Ｉ_max／Ｉ_min＜６を満足するア
ルミナであっても、より高温で加水分解あるいは熱分解
したものについては、一部結晶化が進み、Ｘ線回折デー
タにおける３０≦２θ≦４０（ｄｅｇ）の範囲内に新た
なピークが出現した場合、アルミナ粒子同士の凝集力が
強まる傾向にある。これは、一部のアルミナがα化し始
めたためと考えられ、このアルミナ粉体を粒径の小さい
トナー粒子と混合して適用する場合には、流動性が低下
しやすい。

【００４７】ここで、３０≦２θ≦４０（ｄｅｇ）の測
定範囲を選んだ理由は、アルミナ粒子を高温で徐々に処
理していくと、この範囲内にいくつかのピークが出現
し、さらに結晶化が進につれて、ピークはよりシャープ
になり、加えて比Ｉ_b-max／Ｉ_b-minの値はしだいに大き
くなり、やがてα−アルミナと呼ばれている明確な結晶
構造を有するアルミナ特有の回折パターンを示す様に転
移していく。

【００４８】よって、一次粒子径の小さい、しかも凝集
性が低いアルミナ粉体を入手とするためにはＩ_b-max／
Ｉ_b-minの値が２未満であるアルミナ粉体を有機処理ア
ルミナのベースとすることが好ましい。

【００４９】特に、有機処理アルミナ粉体のベースとな
るアルミナ粉体は、アルミニウムアンモニウムカーボネ
ートハイドロオキサイドを３００〜１２００℃の温度範
囲内で熱分解して得られるアルミナ微粉体が好ましい。

【００５０】一般式 ＮＨ₄ＡｌＯ（ＯＨ）ＨＣＯ₃又は
ＮＨ₄ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂で示されるアルミニウムアン
モニウムカーボネートハイドロオキサイドを、例えば酸
素雰囲気下で３００〜１０００℃の温度範囲内で焼成し
アルミナ微粉体を得るのが好ましい。すなわち、下記式 ２ＮＨ₄ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂→Ａｌ₂Ｏ₃＋２ＮＨ₃＋３Ｈ
₂Ｏ＋２ＣＯ₂ で示される化学反応の後、得られるアルミナ微粉体が好
ましい。ここで焼成温度として３００〜１２００℃の範
囲内の温度が選択されるのは、本発明で目的とする活性
が高くしかも高ＢＥＴ比表面積のアルミナが高収率で得
られるからである。

【００５１】焼成温度が１２００℃よりも高い場合、生
成されるアルミナ微粉体中にαアルミナの割合が急激に
増す。当然粉体は構造成長し、一次粒径は大きくなり、
ＢＥＴ値で示される比表面積は低下する。加えて、粉体
同士の凝結の程度が強まり、処理工程での原体の分散に
多大なエネルギーが必要となるし、こういう状態の粉体
では、いくら処理工程を最適化しても凝集粒子の少ない
微粉体は生成されにくい。

【００５２】一方、焼成温度が３００℃よりも低い場
合、アルミニウムアンモニウムカーボネートハイドロオ
キサイドの完全な、もしくは充分な熱分解が行なわれ
ず、生成したアルミナ中にＨ₂Ｏ，ＮＨ₃，ＣＯ₂等のガ
ス成分が残存してしまう場合がある。この場合、均一に
疎水化処理しようとしても、目的とするレベルまで疎水
化度は上げられず、また見かけの疎水化度は仮に上げら
れたとしても、どうしても安定した帯電性が得られず耐
久で種々の問題が発生してしまう。

【００５３】アルミニウムアンモニウムカーボネートハ
イドロオキサイドの熱処理温度は、より好ましくは３０
０〜１１００℃、さらに好ましくは３５０〜１０００
℃、もっとも好ましくは４００〜５００℃が良い。

【００５４】比Ｉ_a-max／Ｉ_a-minの値が６未満のアルミ
ナ粉体は、シラン系有機化合物で処理されていることが
好ましく、特に、溶液中においてシラン系カップリング
剤を加水分解しながら表面処理をおこなって、疎水性に
することが良い。

【００５５】有機処理アルミナ粉体は、メタノール疎水
化度３０〜９０％を有することは環境安定性の点で好ま
しい。

【００５６】シリカ微粒子がそれ自身強いネガ帯電性で
あるのに対して、アルミナ粉体は、ほぼ中性の帯電性で
あり、疎水化処理の程度によっては、目的とする帯電の
レベルにコントロールできることに起因する。従来よ
り、トナー疎水性アルミナ粉体を添加することが提案さ
れているが、アルミナ粉体は、本来、表面の活性がシリ
カに比べてはるかに低く、疎水化は必ずしも充分に行な
われなかった。そこで処理剤等を多量に使用したり、高
粘度の処理剤等を使用した場合、疎水化度は確かに上げ
られるものの、粒子同士の合一等が生じ、ＢＥＴ比表面
積が低下し、流動性付与能が低下するなど、帯電の安定
化と流動性付与の両立は必ずしも達成されていない。

【００５７】本発明に用いられる疎水化処理剤として
は、表面改質の目的、たとえば帯電特性のコントロー
ル、さらには高湿下での帯電の安定化および反応性に応
じて適宜選択すれば良い。例えばアルキルアルコキシシ
ラン，シロキサン，シラン，シリコーンオイル等のシラ
ン系有機化合物であり、反応処理温度にて、それ自体が
熱分解しないものが良い。

【００５８】特に好ましいものとしては、カップリング
剤等の揮発性を有し、疎水性基及び反応性に富んだ結合
基の双方を有している下記一般式で示されるアルキルア
ルコキシシランを用いるのが良い。

【００５９】Ｒ_mＳｉＹ_n ［式中、Ｒはアルコキシ基を示し、ｍは１〜３の整数を
示し、Ｙはアルキル基，ビニル基，グリシドキシ基，メ
タクリル基の如き炭化水素基を示し、ｎは、１〜３の整
数を示す］

【００６０】例えばビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イ
ソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシ
ラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニ
ルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシ
シラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン等を挙げ
ることができる。

【００６１】より好ましくは、式Ｃ_aＨ_2a+1−Ｓｉ−
（ＯＣ_bＨ_2b+1）₃［式中、ａは４〜１２の整数を示し、
ｂは１〜３の整数を示す］で示されるアルキルアルコキ
シシラン化合物が良い。

【００６２】ここで一般式における、ａが４より小さい
と、処理は容易となるが良好な疎水性が得られにくい。
また、ａが１３より大きいと疎水性は十分になるが、微
粉体同士の合一が多くなり流動性付与能が低下してしま
う傾向を示す。

【００６３】また、ｂは３より大きいと反応性が低下し
て良好な疎水化が得られにくい。

【００６４】したがって本発明において、ａは好ましく
は４〜１２、より好ましくは４〜８であり、ｂは好まし
くは１〜３、より好ましくは１〜２が良い。

【００６５】その処理量は、アルミナ微粉体１００重量
部に対して１〜５０重量部、好ましくは３〜４５重量部
とし、疎水化度を３０〜９０％、好ましくは４０〜８０
％にすれば良い。

【００６６】すなわち、疎水化度は３０％より小さい
と、高湿下での長期放置による帯電量低下が大きく、ハ
ード側での帯電促進の機構が必要となり、装置の複雑化
は避けられない。また、疎水化度が９０％を超えると、
アルミナ微粉体自身の帯電コントロールが難しくなり、
結果として低湿下でトナーがチャージアップしやすく好
ましくない。

【００６７】さらに本発明における処理アルミナ微粉体
は、流動性付与の点から平均粒径は、好ましくは０．０
０２〜０．１μｍ、より好ましくは０．００５〜０．０
５μｍが良い。

【００６８】平均粒径が０．１μｍより大きいと、流動
性が低下し、トナーの帯電が不均一となりやすく、結果
として、トナーの飛散，カブリ等が生じやすく、高画質
な画像を生成しにくくなる。また、平均粒径が０．００
２μｍより小さいと、着色剤含有樹脂粒子表面に処理ア
ルミナ微粉体が埋め込まれやすくなり、トナー劣化が早
く生じやすく、耐久性が低下しやすい。この傾向はシャ
ープメルト性のカラートナーに適用した場合、より顕著
である。また、０．００２μｍより小さいと、どうして
もアルミナ粒子の活性が高く、粒子同士が凝集しやすく
なり、目的とする高流動性が得られにくくなる。なお、
本発明における処理アルミナ微粉体の粒径は、透過型電
子顕微鏡により測定した。

【００６９】本発明において、アルミナ微粉体の処理方
法は、溶液中でアルミナ微粉体を機械的に一次粒径とな
るように分散しながら、カップリング剤を加水分解させ
て処理する方法が効果的であるが、特に何ら限定するも
のではない。

【００７０】本発明に好適な処理アルミナ微粉体の含有
量は、トナー粒子１００重量部に対して０．５〜５重量
部、好ましくは０．６〜３重量部、より好ましくは０．
７〜２．５重量部である。

【００７１】０．５重量部より少ないと、トナーの流動
性が低下しやすく、また逆に５重量部より多い時にはト
ナーから離脱しやすい。離脱した処理アルミナ粉体が、
キャリア表面を汚染しやすくキャリア自身の帯電付与能
を低下させたりして好ましくなく、また遊離した有機処
理アルミナ粉体は現像時に感光体表面上に飛びやすく、
クリーニング不良の原因にもなりやすい。さらにカラー
トナーとして用いる場合、有機処理アルミナ粉体が多く
含有されていると、ＯＨＰの投影像にかげりが生じ、鮮
明なものが得られなくなってしまう。

【００７２】さらに本発明においては、有機処理アルミ
ナ粉体のＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇ以上、好まし
くは１５０ｍ²／ｇ以上であることが好ましい。

【００７３】ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇより小さ
い場合、結晶成長が抑制された構造を示していたとして
も、アルミナ粒子が成長して大きくなっているか、もし
くはαアルミナまで結晶変化したアルミナが一部混在し
ているので、高流動性が得られにくい。また、処理前の
未処理の段階では非常に高いＢＥＴ比表面積値を示して
いたにもかかわらず、疎水化処理の工程で大きくＢＥＴ
比表面積値も低下させてしまい、結果的にＢＥＴ比表面
積が１３０ｍ²／ｇより小さくなってしまったものは、
アルミナ粒子が溶液中で均一に分散されずに凝集体にな
ったまま処理剤と反応してしまったケースや、もしくは
処理剤自体が自己縮合し、一部オイル状となってアルミ
ナ粒子またはアルミナ凝集体表面に付着してしまったケ
ース等がこれに相当し、目的とする均一表面処理アルミ
ナ微粉体が得られにくい。

【００７４】次にトナーの粒度分布について説明する。

【００７５】本発明者らは、現像剤の画像濃度，ハイラ
イト再現性，細線再現性等について鋭意検討した結果、
トナーの重量平均粒径が３〜７μｍにある時、感光体上
の潜像に対して忠実に現像可能であることと、また、粒
径４μｍ以下のトナー粒子の量が特にハイライト再現性
向上に大きく寄与することを見い出した。

【００７６】すなわち、トナーの重量平均粒径が７μｍ
より大きい時は基本的に高画質化に寄与し得るトナー粒
子が少ないことを意味し、確かに高い画像濃度が得られ
易く、トナーの流動性に優れる等のメリットもあるもの
の、ドラム上微細な潜像上には忠実にトナー粒子が付着
しづらく、ハイライト再現性に乏しく、さらに充分な解
像性も得られなくなってしまう。また、必要以上の現
像、すなわちトナーの乗りすぎが起こり、トナー消費量
の増大を招きやすい傾向にもある。

【００７７】逆にトナーの重量平均粒径が３μｍより小
さい時にはトナーの単位重量あたりの帯電量が極端に高
くなることを意味し、濃度薄、特に低温低湿下での画像
濃度薄が顕著となる。これでは、グラフィック画像など
の画像面積比率の高い用途には不向きである。

【００７８】さらに、トナーの重量平均粒径が３μｍよ
り小さい時には、キャリアとの接触帯電がスムーズに行
なわれにくく、充分に帯電し得ないトナー粒子が増大
し、非画像部への飛び散り、すなわちカブリが目立つ様
になる。これに対処すべくキャリアの比表面積を稼ぐべ
くキャリアの小径化が考えられるが、重量平均粒径が３
μｍ未満のトナーでは、トナー自己凝集も起こり易く、
キャリアとの均一混合が短時間では達成されず、トナー
の連続補給耐久においては、どうしてもカブリトナーが
生じてしまう傾向にある。

【００７９】よって本発明においては、トナーの重量平
均粒径は３〜７μｍが好ましい。

【００８０】また本発明のトナーは、粒径４μｍ以下の
トナー粒子を全トナー粒子数の１０〜７０個数％、好ま
しくは１５〜６０個数％とするのが良い。粒径４μｍ以
下のトナー粒子が１０個数％未満であると、高画質のた
めに必須な成分である微小のトナー粒子が少ないことを
意味し、特に、コピー又はプリントアウトを続けること
によってトナーが連続的に使われるに従い、有効なトナ
ー粒子成分が減少して、トナーの粒度分布のバランスが
悪化し、画質がしだいに低下する傾向を示す。

【００８１】また、粒径４μｍ以下のトナー粒子が７０
個数％を超えると、トナー粒子相互の凝集状態が生じ易
く、本来の粒径以上のトナー粒子塊としてふるまうこと
も多くなり、その結果、荒れた画像となったり、解像性
を低下させたり、又は潜像のエッジ部と内部との濃度差
が大きくなり、中抜け気味の画像となり易く、好ましく
ない。

【００８２】また、粒径８μｍ以上のトナー粒子が２〜
２０体積％であることが良く、好ましくは３．０〜１
８．０体積％が良い。粒径８μｍ以上のトナー粒子が２
０体積％より多いと画質が悪化するとともに、必要以上
の現像、すなわちトナーの乗り過ぎが起こり、トナー消
費量の増大を招きやすい。一方、粒径８μｍ以上のトナ
ー粒子が２体積％未満であると、トナーの流動性の低下
により、画像性が低下する恐れがある。

【００８３】さらに、本発明の効果をより一層向上させ
るために、トナーの帯電性，流動性を向上させる目的
で、粒径５．０４μｍ以下のトナー粒子が４０個数％乃
至９０個数％、好ましくは、４０個数％乃至８０個数
％、また粒径１０．０８μｍ以上のトナー粒子が、０〜
６体積％、より好ましくは０〜４体積％とするのが良
い。

【００８４】特に、微粒径のトナーを使いこなすために
は、流動性の向上と帯電の安定化が大きなポイントであ
り、そのどちらかが欠けていても決して良好な画像は望
めない。

【００８５】それゆえ、上記のごとき粒度分布を有する
トナーの特性を最大限に引き出し、高解像度，高階調を
達成するためには、前述のごとき流動性付与能の大きな
表面処理アルミナ微粉体を外添して用いることが重要で
あり、両者の組み合わせによって良好な画像が得られ
る。

【００８６】また、トナーの微粒子化によってトナー粒
子１個当たりの有する電荷は小さくなり、トナー飛散し
やすくなる傾向を示すが、本発明のアルミナ微粉体は帯
電付与能も高く、流動性向上と帯電安定化の両立が図れ
る。

【００８７】さらに、本発明においては、トナーの凝集
度が２〜２５％（好ましくは２〜２０％、より好ましく
は２〜１５％）であることが良い。

【００８８】凝集度が２５％を超える場合は、トナーホ
ッパーから現像器へのトナーの搬送性の低下、トナーと
キャリアとの混合不良、さらにはトナーの帯電不良等の
問題が発生しやすい。したがって、トナーを細かくし、
トナーの着色力を適正化しても、高品位な画質が得られ
にくい。

【００８９】トナーの凝集度を下げる目的で、ＢＥＴ比
表面積の大きいシリカ微粉体を添加するのが一般的であ
るが、シリカ微粉体を添加すると、トナーの環境特性が
低下しやすく、高湿下でのトナーの帯電量の低下、低湿
下でのトナーの帯電量の増加が生じやすい。さらにシリ
カ微粉体は、それ自身が大きな負帯電性を示すので、外
添剤として用いた時、トナー粒子間の静電的凝集力が高
まり、目的とする流動性の高いトナーは得られにくい。

【００９０】着色剤含有樹脂粒子に使用する結着物質と
しては、従来電子写真用トナーの結着樹脂として知られ
る各種の樹脂が用いられる。

【００９１】例えば、ポリスチレン、スチレン・ブタジ
エン共重合体、スチレン・アクリル共重合体等のスチレ
ン系共重合体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共
重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体のような
エチレン系共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹
脂、アクリルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエ
ステル樹脂、マレイン酸系樹脂等である。

【００９２】これらの樹脂の中で、特に負帯電能の高い
ポリエステル系樹脂を用いた場合本発明の効果は絶大で
ある。すなわち、ポリエステル系樹脂は、定着性にすぐ
れ、カラートナーに適している反面、負帯電能が強く帯
電が過大になりやすいが、アルミナ微粉体を用いると弊
害は改善され、優れたトナーが得られる。

【００９３】特に、次式

【００９４】

【化１】

【００９５】（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１以上の整数であり、かつｘ＋
ｙの平均値は２〜１０である。）で代表されるビスフェ
ノール誘導体もしくは置換体をジオール成分とし、２価
以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級ア
ルキルエステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など）とを共
縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有
するのでより好ましい。

【００９６】本発明に使用される着色剤としては、非磁
性トナーとしては公知の染顔料、例えばフタロシアニン
ブルー、インダスレンブルー、ピーコックブルー、パー
マネントレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハ
ンザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエ
ロー等を使用することができる。その含有量としては、
ＯＨＰ用フィルムの透過性に対し敏感に反映するため
に、結着樹脂１００重量部に対して１２重量部以下であ
り、好ましくは０．５〜９重量部である。

【００９７】また、本発明のトナーは、負帯電性、正帯
電性を限定するものではないが、負帯電性トナーをつく
る場合は、特に負荷電特性を安定化させる目的で荷電制
御剤を添加することが好ましい。負荷電制御剤としては
例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体（例えば、ジ
−ターシャリーブチルサリチル酸のクロム錯体，アルミ
ニウム錯体又は亜鉛錯体）の如き有機金属錯体が挙げら
れる。

【００９８】正帯電性のトナーをつくる場合には、正帯
電性を示す荷電制御剤として、ニグロシンやトリフェニ
ルメタン系化合物、ローダミン系染料、ポリビニルピリ
ジンなどを用いてもかまわない。また、カラートナーを
つくる場合においては、トナーの色調に影響を与えない
無色又は淡色の正荷電制御剤を用いることが良い。

【００９９】本発明のトナーには必要に応じてトナーの
特性を損ねない範囲で他の添加剤を混合しても良い。そ
のような添加剤としては、例えば有機樹脂粒子、金属酸
化物の如き帯電助剤、あるいはテフロン、ステアリン酸
亜鉛、ポリフッ化ビニリデンの如き滑剤、あるいは定着
助剤（例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロ
ピレン，エステルワックスなど）が挙げられる。

【０１００】本発明に係るトナー粒子を作製するには熱
可塑性樹脂を必要に応じて着色剤としての顔料又は染
料、荷電制御剤、その他の添加剤等をボールミルの如き
混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダー、
エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏和及
び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた中に顔料又は染
料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密な分
級をおこなって本発明に係るところのトナー粒子を得る
ことが出来る。

【０１０１】本発明のトナーを二成分系現像剤として用
いる場合、使用されるキャリアとしては、例えば表面酸
化または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、
マンガン、クロム、希土類等の金属およびそれらの磁性
合金または磁性酸化物及び磁性フェライトなどが使用で
きる。

【０１０２】キャリアがキャリアコアを被覆材で被覆し
たキャリアの場合、キャリアコアの表面を樹脂等で被覆
する方法としては、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もし
くは懸濁せしめて塗布しキャリアコアに付着せしめる方
法、単に粉体で混合する方法等、従来公知の方法がいず
れも適用できる。

【０１０３】キャリアコア表面への固着物質としてはト
ナー材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエ
チレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリ
フッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属錯体、ス
チレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニ
ルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、
塩基性染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミナ微
粉末などを単独或は複数で用いるのが適当であるが、必
ずしもこれに制約されない。

【０１０４】上記化合物の処理量は、適宜決定すれば良
いが、一般には総量でキャリアに対し０．１〜３０重量
％（好ましくは０．５〜２０重量％）が好ましい。

【０１０５】キャリアの平均粒径は１０〜１００μｍ、
好ましくは２０〜７０μｍを有することが好ましい。

【０１０６】特に好ましい態様としては、磁性フェライ
トであり、その表面をシリコーン樹脂またはフッ素系樹
脂とスチレン系樹脂の如き樹脂の組み合せ、例えばポリ
フッ化ビニリデンとスチレン−メチルメタアクリレート
樹脂；ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メチル
メタアクリレート樹脂、フッ素系共重合体とスチレン系
共重合体；シリコーン系樹脂などを９０：１０〜２０：
８０、好ましくは７０：３０〜３０：７０の比率の混合
物としたもので、０．０１〜５重量％、好ましくは０．
１〜１重量％コーティングし２５０メッシュパス、４０
０メッシュオンのキャリア粒子が７０重量％以上ある上
記平均粒径を有するコート磁性フェライトキャリアであ
るものが挙げられる。該フッ素系共重合体としてはフッ
化ビニリデンテトラフルオロエチレン共重合体（共重合
重量比１０：９０〜９０：１０）が例示され、スチレン
系共重合体としてはスチレン−アクリル酸２−エチルヘ
キシル（共重合重量比２０：８０〜８０：２０）、スチ
レン−アクリル酸２−エチルヘキシル−メタクリル酸メ
チル（共重合重量比２０〜６０：５〜３０：１０〜５
０）が挙げられる。

【０１０７】上記コート磁性フェライトキャリアは粒径
分布がシャープな場合、本発明のトナーに対し好ましい
摩擦帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる
効果がある。

【０１０８】本発明におけるトナーと混合して二成分現
像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー
濃度として、２重量％〜１５重量％、好ましくは３重量
％〜１３重量％、より好ましくは４重量％〜１０重量％
にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が２重
量％未満では画像濃度が低くくなりやすく、１５重量％
を超える場合ではカブリや機内飛散が生じやすく、現像
剤の耐用寿命が短くなる傾向にある。

【０１０９】次に本発明のトナーを使用して非磁性一成
分トナー現像を行う場合の現像装置の一例を説明する。
必ずしもこれに限定されるものではない。図１に、潜像
保持体上に形成された静電像を現像する装置を示す。潜
像保持体１において、潜像形成は図示しない電子写真プ
ロセス手段または静電記録手段により成される。現像剤
担持体２は、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。非磁性一成分カラートナー
はホッパー３に貯蔵されており、供給ローラー４により
現像剤担持体２上へ供給される。供給ローラー４は現像
後の現像剤担持体２上のトナーのはぎ取りも行ってい
る。現像剤担持体２上に供給されたトナーは現像剤塗布
ブレード５によって均一かつ薄層に塗布される。現像剤
塗布ブレード５と現像剤担持体２との当接圧力は、スリ
ーブ母線方向の線圧として、３〜２５０ｇ／ｃｍ、好ま
しくは１０〜１２０ｇ／ｃｍが有効である。当接圧力が
３ｇ／ｃｍより小さい場合、トナーの均一塗布が困難に
なり、トナーの帯電量分布がブロードになり、カブリや
飛散の原因となりやすい。当接圧力が２５０ｇ／ｃｍを
超えると、トナーに大きな圧力がかかるために、トナー
同士が凝集したり、あるいは粉砕されやすく好ましくな
い。当接圧力を３〜２５０ｇ／ｃｍに調整することで小
粒径トナーの凝集を良好にほぐすことが可能になり、ト
ナーの摩擦帯電量を瞬時に立ち上げることが可能にな
る。現像剤塗布ブレード５は、所望の極性にトナーを帯
電するに適した摩擦帯電系列の材質のものを用いること
が好ましい。

【０１１０】本発明においては、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等が好適である。
導電性ゴムを使用すれば、トナーが過剰に摩擦帯電する
のを防ぐことができて好ましい。更に必要に応じて、ブ
レード５の表面コートを行ってもよい。特に、ネガトナ
ーとして使用する場合、ポリアミド樹脂の如き正帯電性
樹脂をコートするのが好適である。

【０１１１】ブレード５により現像剤担持体２上にトナ
ーを薄層コートするシステムにおいては、充分な画像濃
度を得るために、現像剤担持体２上のトナー層の厚さを
現像剤担持体２と潜像保持体１との対向空隙長よりも小
さくし、この空隙に交番電場を印加することが好まし
い。図１に示すバイアス電源６により現像剤担持体２と
潜像保持体１間に交番電場または交番電場に直流電場を
重畳した現像バイアスを印加することにより、現像剤担
持体２上から潜像保持体１上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できる。

【０１１２】本発明のトナーをフルカラー画像形成方法
を良好に実施し得るための画像形成装置を図２を参照し
ながら説明する。

【０１１３】図２に示されるカラー電子写真装置は、装
置本体１の右側（図１右側）から装置本体の略中央部に
わたって設けられている転写材搬送系１と、装置本体１
の略中央部に、上記転写材搬送系Ｉを構成している転写
ドラム３１５に近接して設けられている潜像形成部ＩＩ
と、上記潜像形成部ＩＩと近接して配設されている現像
手段（すなわち回転式現像装置）ＩＩＩとに大別され
る。

【０１１４】上記転写材搬送系Ｉは、以下の様な構成と
なっている。上記装置本体１の右壁（図２右側）に開口
部が形成されており、該開口部に着脱自在な転写材供給
用トレイ３０２及び３０３が一部機外に突出して配設さ
れている。該トレイ３０２及び３０３の略直上部には給
紙用ローラー３０４及び３０５が配設され、これら給紙
用ローラー３０４及び３０５と左方に配された矢印Ａ方
向に回転自在な転写ドラム３０５とを連係するように、
給紙用ローラー３０６及び給紙ガイド３０７及び３０８
が設けられている。上記転写ドラム３１５の外周面近傍
には回転方向上流側から上流側に向かって当接用ローラ
ー３０９、グリッパ３１０、転写材分離用帯電器３１
１、分離爪３１２が順次配設されている。

【０１１５】上記転写ドラム３１５の内周側には転写帯
電器３１３、転写材分離用帯電器３１４が配設されてい
る。転写ドラム３１５の転写材が巻き付く部分にはポリ
弗化ビニリデンの如き、ポリマーで形成されている転写
シート（図示せず）が貼り付けられており、転写材は該
転写シート上に静電的に密着貼り付けされている。上記
転写ドラム３１５の右側上部には上記分離爪３１２と近
接して搬送ベルト手段３１６が配設され、該搬送ベルト
手段３１６の転写材搬送方向終端（右側）には定着装置
３１８が配設されている。該定着装置３１８よりもさら
に搬送方向後流には装置本体３０１の外へと延在し、装
置本体３０１に対して着脱自在な排出用トレイ３１７が
配設されている。

【０１１６】次に、上記潜像形成部ＩＩの構成を説明す
る。図２矢印方向に回転自在な潜像担持体である感光ド
ラム（例えば、ＯＰＣ感光ドラム）３１９が、外周面を
上記転写ドラム３１５の外周面と当接して配設されてい
る。上記感光ドラム３１９の上方でその外周面近傍に
は、該感光ドラム３１９の回転方向上流側から下流側に
向かって除電用帯電器３２０、クリーニング手段３２１
及び一次帯電器３２３が順次配設され、さらに上記感光
ドラム３１９の外周面上に静電潜像を形成するためのレ
ーザービームスキャナのごとき像露光手段３２４、及び
ミラーのごとき像露光反射手段３２５が配設されてい
る。

【０１１７】上記回転式現像装置ＩＩＩの構成は以下の
ごとくである。上記感光ドラム３１９の外周面と対向す
る位置に、回転自在な筐体（以下「回転体」という）３
２６が配設され、該回転体３２６中には四種類の現像装
置が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム３１９
の外周面上に形成された静電潜像を可視化（すなわち現
像）するようになっている。上記四種類の現像装置は、
それぞれイエロー現像装置３２７Ｙ、マゼンタ現像装置
３２７Ｍ、シアン現像装置３２７Ｃ及びブラック現像装
置３２７ＢＫを有する。

【０１１８】上記したごとき構成の画像形成装置全体の
シーケンスについて、フルカラーモードの場合を例とし
て説明する。上述した感光ドラム３１９が図２矢印方向
に回転すると、該感光ドラム３１９上の感光体は一次帯
電器３２３によって帯電される。図２の装置において
は、各部動作速度（以下、プロセススピードとする）は
１００ｍｍ／ｓｅｃ以上（例えば、１３０〜２５０ｍｍ
／ｓｅｃ）である。一次帯電器３２３による感光ドラム
３１９に対する帯電が行われると、原稿３２８のイエロ
ー画像信号にて変調されたレーザー光Ｅにより画像露光
が行われ、感光ドラム３１９上に静電潜像が形成され、
回転体３２６の回転によりあらかじめ現像位置に定置さ
れたイエロー現像装置３２７Ｙによって上記静電潜像の
現像が行われ、イエロートナー画像が形成される。

【０１１９】給紙ガイド３０７、給紙ローラー３０６、
給紙ガイド３０８を経由して搬送されてきた転写材は、
所定のタイミングにてグリッパ３１０により保持され、
当接用ローラー３０９と該当接用ローラー３０９と対向
している電極とによって静電的に転写ドラム３１５に巻
き付けられる。転写ドラム３１５は、感光ドラム３１９
と同期して図２矢印方向に回転しており、イエロー現像
装置３２７Ｙにより形成されたイエロートナー画像は、
上記感光ドラム３１９の外周面と上記転写ドラム３１５
の外周面とが当接している部位にて転写帯電器３１３に
よって転写材上に転写される。転写ドラム３１５はその
まま回転を継続し、次の色（図２においてはマゼンタ）
の転写に備える。

【０１２０】感光ドラム３１９は、上記除電用帯電器３
２０により除電され、クリーニングブレードによるクリ
ーニング手段３２１によってクリーニングされた後、再
び一次帯電器３２３によって帯電され、次のマゼンタ画
像信号により画像露光が行われ、静電潜像が形成され
る。上記回転式現像装置は、感光ドラム３１９上にマゼ
ンタ画像信号による像露光により静電潜像が形成される
間に回転して、マゼンタ現像装置３２７Ｍを上述した所
定の現像位置に配置せしめ、所定のマゼンタトナーによ
り現像を行う。引き続いて、上述したごときプロセスを
それぞれシアン色及びブラック色に対しても実施し、四
色のトナー像の転写が終了すると、転写材上に形成され
た四色顕画像は各帯電器３２２及び３１４により除電さ
れ、上記グリッパ３１０による転写材の把持が解除され
ると共に、該転写材は、分離爪３１２によって転写ドラ
ム３１５より分離され、搬送ベルト３１６で定着装置３
１８に送られ、熱と圧力により定着され一連のフルカラ
ープリントシーケンスが終了し、所要のフルカラープリ
ント画像が転写材の一方の面に形成される。

【０１２１】このとき、定着装置３１８での定着動作速
度は、本体のプロセススピード（例えば１６０ｍｍ／ｓ
ｅｃ）より遅い（例えば９０ｍｍ／ｓｅｃ）で行われ
る。これは、トナーが二層から四層積層された未定着画
像を溶融混色させる場合、十分な加熱量をトナーに与え
なければならないためで、現像速度より遅い速度で定着
を行うことによりトナーに対する加熱量を多くしてい
る。

【０１２２】以下に各特性値の測定法について述べる。

【０１２３】トナーの粒度分布の測定 測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ或
いはコールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）
を用いる。電解液は、１級塩化ナトリウムを用いて、約
１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。例えば、ＩＳＯＴＯＮ
−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社
製）が使用できる。測定方法としては、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、さらに測定試料を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
散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーと
して１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子の体
積及び個数を各チャンネルごとに測定して、トナーの体
積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子
の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径
（Ｄ４）（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表
値とする）を求める。

【０１２４】チャンネルとしては、２．００〜２．５２
μｍ；２．５２〜３．１７μｍ；３．１７〜４．００μ
ｍ；４．００〜５．０４μｍ；５．０４〜６．３５μ
ｍ；６．３５〜８．００μｍ；８．００〜１０．０８μ
ｍ；１０．０８〜１２．７０μｍ；１２．７０〜１６．
００μｍ；１６．００〜２０．２０μｍ；２０．２０〜
２５．４０μｍ；２５．４０〜３２．００μｍ；３２．
００〜４０．３０μｍの１３チャンネルを用いる。

【０１２５】凝集度測定 試料（外添剤を有するトナー等）の流動特性を測定する
一手段として凝集度を用いるものであり、この凝集度の
値が大きいほど試料の流動性は悪いと判断する。

【０１２６】測定装置としては、デジタル振動計（デジ
バイブロ ＭＯＤＥＬ １３３２）を有するパウダーテ
スター（細川ミクロン社製）を用いる。

【０１２７】測定法としては、振動台に２００メッシ
ュ，１００メッシュ，６０メッシュのフルイを目開の狭
い順に、すなわち６０メッシュフルイが最上位にくるよ
うに２００メッシュ，１００メッシュ，６０メッシュの
フルイ順に重ねてセットする。

【０１２８】このセットした６０メッシュフルイ上に正
確に秤量した試料５ｇを加え、振動台への入力電圧を２
１．７Ｖになるようにし、デジタル振動計の変位の値を
０．１３０にし、その際の振動台の振幅が６０〜９０μ
ｍの範囲に入るように調整し（レオスタット目盛約２．
５）、約１５秒間振動を加える。その後、各フルイ上に
残った試料の重量を測定して下式にもとずき凝集度を算
出する。

【０１２９】

【数１】

【０１３０】尚、試料は温度２３℃，湿度６０％ＲＨの
環境下で約１２時間放置したものを用い、測定環境は温
度２３℃，湿度６０％ＲＨである。

【０１３１】アルミナ微粉体の平均粒径の測定方法 一次粒子径は、アルミナ微粉体を透過電子顕微鏡で観察
し、視野中の１００個の粒子径を測定して平均粒子径を
求め、トナー粒子上の分散粒子径は走査電子顕微鏡で観
察し視野中の１００個のアルミナ微粉体をＸＭＡにより
定性し、その粒子径を測定して平均粒子径を求める。

【０１３２】疎水化度測定 メタノール滴定試験は、疎水化された表面を有するアル
ミナ微粉体の疎水化度を確認する実験的試験である。

【０１３３】処理されたアルミナ微粉体の疎水化度を評
価するために本明細書において規定される“メタノール
滴定試験”は次の如く行う。供試アルミナ粉体０．２ｇ
を容器中の水５０ｍｌに添加する。メタノールをビュー
レットからアルミナ微粉体の全量が湿潤されるまで滴定
する。この際、容器内の溶液はマグネチックスターラー
で常時撹拌する。その終点はアルミナ微粉体の全量が液
体中に懸濁されることによって観察され、疎水化度は終
点に達した際のメタノールおよび水の液状混合物中のメ
タノールの百分率として表わされる。

【０１３４】ＢＥＴ比表面積の測定方法 アルミナ微粉体のＢＥＴの実測は次のようにして行う。

【０１３５】ＢＥＴ比表面積は、湯浅アイオニクス
（株）製、全自動ガス吸着量測定装置：オートソーブ１
を使用し、吸着ガスに窒素ガスを用い、ＢＥＴ多点法に
より求める。なお、サンプルの前処理としては、温度５
０℃で１０時間の脱気を行う。

【０１３６】結晶構造解析の方法 本発明においてアルミナ微粉体の結晶構造解析は次のよ
うにして行う。

【０１３７】Ｘ線結晶構造解析は、Ｃｕの特性Ｘ線のＫ
α線を線源として用いたＸ線回折スペクトルにより求め
る。測定機としては、例えば強力型全自動Ｘ線回折装置
ＭＸＰ¹⁸（マックサイエンス社製）が利用できる。

【０１３８】アルミナが明確な結晶構造を有する場合、
すなわちαタイプのアルミナである場合は２θが２０〜
７０ｄｅｇの範囲にシャープなピークが観測される。α
−アルミナのＸ線回折パターンの一例を図５に示す。ま
た、非晶質アルミナのＸ線回折パターンの一例を図４に
示し、γ−アルミナのＸ線回折パターンの一例を図３に
示す。

【０１３９】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。

【０１４０】有機処理アルミナ微粉体の合成例１ ２Ｍ重炭酸アンモニウム溶液に、０．２Ｍアンモニウム
明バン溶液を、液温を３５℃に保ちながら滴下し、攪拌
しながら反応させ、こうして生成及び熟成させたＮＨ₄
ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂結晶を、濾過，乾燥後、約６５０℃
で加熱処理し、アルミナ微粉体を生成した。この微粉体
のＸ線回折データには明確なピークが認められず、比Ｉ
_a-max／Ｉ_a-minの値は３．１６であった。

【０１４１】次に、トルエン中で上記アルミナ微粉体を
均一分散せしめた後、シラン系カップリング処理剤であ
るイソブチルトリメトキシシランをアルミナ微粉体１０
０重量部に対して固型分で３０重量部になる様に粒子が
合一しないように滴下混合し、加水分解反応せしめた。
その後、濾過，乾燥した後、１８０℃で２時間焼き付け
し、その後充分に解砕処理して、目的とする表面疎水化
処理アルミナ微粉体１を得た。この処理アルミナ微粉体
の一次粒子径は０．００５μｍ，ＢＥＴ比表面積は２７
０ｍ²／ｇ，メタノール疎水化度は６３％であった。

【０１４２】有機処理アルミナ微粉体の比較合成例１ ＡｌＣｌ₃を気相中にて比較的高温で処理して焼結さ
せ、比Ｉ_a-max／Ｉ_a-minの値が６．１２のγタイプの親
水性アルミナ微粉体を得た後、これを合成例１と同様に
して表面疎水化処理して比較処理アルミナ微粉体１を得
た。

【０１４３】有機処理アルミナ微粉体の比較合成例２ 合成例１で使用したＮＨ₄ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂結晶を、
約１２６０℃で約６０分間焼成し、αアルミナ微粉体を
生成した。このアルミナ微粉体はＸ線回折データに鋭い
明確なピークを示し、αタイプであることが確認され
た。

【０１４４】このαアルミナ微粉体を用いて合成例１と
同じように（但し、処理剤の量は１０重量％に減らし
て）処理して、比較処理アルミナ微粉体２を入手した。

【０１４５】有機処理アルミナ微粉体の合成例２ 合成例１で生成したＮＨ₄ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂結晶を約
９５０℃で焼成し、アルミナ微粉体を生成した。このア
ルミナ微粉体のＸ線回折データには２θ＝４５と６７
（ｄｅｇ）付近にブロードなピークが認められ、γ型の
結晶形態を有していた。

【０１４６】次にトルエン中で上記アルミナ微粉体を均
一分散せしめた後、アルミナ微粉体１００重量部に対し
てノルマル−ブチルトリメトキシシランを固型分で２５
重量部になる様に滴下混合し、合成例１と同様にして、
有機処理アルミナ微粉体２を生成した。

【０１４７】有機処理アルミナ微粉体の合成例３ 合成例２においてノルマル−ブチルトリメトキシシラン
を固形分で４０重量部に増量したことを除いて合成例２
と同様にして有機処理アルミナ微粉体３を得た。

【０１４８】有機処理アルミナ微粉体の合成例４ 合成例１とほぼ同様にして生成されたＮＨ₄ＡｌＣＯ
₃（ＯＨ）₂の結晶を約１０５０℃で焼成し、その後充分
に解砕してアルミナ微粉体を生成した。

【０１４９】得られたアルミナ微粉体を合成例１と同様
にして（但し処理剤量は２０重量部に減らして）有機処
理アルミナ微粉体４を得た。

【０１５０】有機処理アルミナ微粉体の比較合成例３ γ−アルミナ（ＢＥＴ比表面積１３０ｍ²／ｇ）を用い
たことを除いて合成例４と同様にして比較処理アルミナ
微粉体３を得た。

【０１５１】有機処理チタン微粉体の比較合成例４ 高温で焼結させた一次粒子径約３０ｎｍのルチル型の親
水性酸化チタンを合成例３と同様にして処理して、比較
処理酸化チタン微粉体４を得た。

【０１５２】上記有機処理微粉体の物性値を表１にまと
めて示す。

【０１５３】実施例１ ・プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を １００重量部 縮合して得られたポリエステル樹脂 ・フタロシアニン顔料 ４重量部 ・ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯塩 ４重量部

【０１５４】上記材料をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、２軸式押出し機で溶融混練し、冷却後
ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次
いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
更に得られた微粉砕物を分級して重量平均粒径約５．７
μｍの着色剤含有樹脂粒子を得た。

【０１５５】この着色剤含有樹脂粒子１００重量部と合
成例１の疎水化処理アルミナ微粉体１の１．２重量部と
をヘンシェルミキサーで混合し、シアントナーとした。
このシアントナーは、重量平均粒径が５．７μｍであっ
た。着色剤含有樹脂粒子上の処理微粉体をＳＥＭにて観
察してみると、均一にほぼ一次粒子の状態でトナー表面
に付着している様子を確認した。トナー凝集度は１２％
であった。

【０１５６】平均粒径５０μｍのＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系磁
性フェライトキャリアに、スチレン５０重量％およびメ
チルメタクリレート２０重量％および２エチルヘキシル
アクリレート３０重量％からなる共重合体を、０．５重
量％コーティングしたコートフェライトキャリア９５重
量部と、シアントナー５重量部を混合し二成分系現像剤
とした。

【０１５７】この二成分系現像剤を用いて市販の普通紙
カラー複写機（カラーレーザーコピア５５０、キヤノン
製）にて現像コントラストを３００Ｖに設定し、温度２
３℃／湿度６５％ＲＨ下で画出しを行った。得られた画
像はマクベスＲＤ９１８型でＳＰＩフィルターを使用し
て反射濃度測定を行った（以後の画像濃度測定方法も同
様）。トナー画像濃度は１．６２と高く、カブリもない
鮮明なものであった。以後、更に１０，０００枚のコピ
ーを行ったが、その間の濃度変動は０．０８と小さく、
カブリ、鮮明さも初期と同様のものが得られた。低温低
湿下（温度２０℃／湿度１０％ＲＨ）においても現像コ
ントラストを３００Ｖに設定し、画出しを行ったとこ
ろ、画像濃度は１．５４と高く、低湿下での帯電量制御
にも効果があった。

【０１５８】ＯＨＰ用フィルムにシアントナー像を転写
し、定着したものをオーバーヘッドプロジェクトで透光
したところ鮮明なシアン色の像がスクリーン上に投影さ
れた。

【０１５９】高温高湿下でも（温度３０℃／湿度８０％
ＲＨ）同様に現像コントラストを３００Ｖに設定し、画
出しを行ったところ、画像濃度も１．６８と非常に安定
で良好な画像が得られた。

【０１６０】更に２３℃／６０％ＲＨ、２０℃／１０％
ＲＨ、３０℃／８０％ＲＨの各環境に１カ月間放置後の
初期画像においても、異常は認められなかった。

【０１６１】表２にトナーの粒度分布・凝集度を示し、
表３に画像特性を示す（以下同様）。

【０１６２】比較例１ 未処理のアルミナ微粉体（Ｉ_a-max／Ｉ_a-min＝３．１
６，Ｉ_b-max／Ｉ_b-min＝１．７，ＢＥＴ比表面積３６０
ｍ²／ｇ，一次平均粒子径＝５ｎｍ，メタノール疎水化
度０％）を使用することを除いて、実施例１と同様にし
てトナー及び二成分系現像剤を調製し、高温高湿下（３
０℃／８０％ＲＨ）でテストしたところ、実施例１と比
較して画像濃度が高くなり、全体的にカブリの多い画像
になった。

【０１６３】比較例２ 表面疎水化処理した比較処理微粉体Ｎｏ．１を用いるこ
と以外は、実施例１と同様にしてトナー及び二成分系現
像剤を調製し、実施例１と同様にテストした。

【０１６４】高温高湿環境下で耐久評価したところ、初
期は帯電的にも安定していたが、耐久が進むにつれて帯
電量は低下し、トナー機内飛散が激しくなり耐久を中断
した。

【０１６５】比較例３ 比較処理微粉体Ｎｏ．２を用いること以外実施例１と同
様にしてトナー及び二成分系現像剤を調製し、評価し
た。トナー凝集度は５６％と高く、この傾向は比較処理
微粉体Ｎｏ．２の外添量を２．０重量部及び３．０重量
部と増量してもトナーの凝集度はさほど変わらなかっ
た。

【０１６６】また、トランスペアレンシーの透明性が低
く、鮮やかなＯＨＰ画像が得られなかった。常温常湿
（２３℃／６５％ＲＨ）下でもガサついたトナー画像が
生成した。

【０１６７】実施例２ 実施例１において、フタロシアニン顔料をキナクリドン
系のマゼンタ顔料に代えたことを除いて、同様にして重
量平均粒径約６μｍのトナー粒子を得た。

【０１６８】このトナー粒子１００重量部と合成例２に
記載の有機処理アルミナ微粉体Ｎｏ．２を１．５重量部
用いることを除いて実施例１と同様にしてトナー及び二
成分系現像剤を調製し評価した。トナーの凝集度は１６
％であり、すぐれた流動性を示した。

【０１６９】低温低湿環境下ではハーフトーン部の再現
性に優れた画像が得られた。長期の耐久評価を行なった
が、画像濃度も帯電量もともに安定していた。高温高湿
環境下でも特に問題は発生しなかった。

【０１７０】比較例４ 比較処理アルミナ微粉体Ｎｏ．３を用いることを除いて
実施例２と同様にしてトナー及び二成分系現像剤を調製
し評価した。トナー凝集度は２９％と高く、低温低湿環
境下では全体にガサついた画像が生成し、画像濃度も
１．３７と低めであった。また多数枚耐久を進めるにつ
れてこの傾向はますます顕著となったので、耐久を中断
した。これはトナーの帯電量過大によるチャージアップ
と考えられる。

【０１７１】実施例３ 処理微粉体７を用いること以外実施例２と同様にして評
価した。低温低湿環境下、並びに高温高湿環境下で耐久
を行なったが問題は発生しなかった。ただ、低温低湿環
境下で耐久を進めるにつれて、ハーフトーン部でのガサ
つきが目立ちはじめたが、充分実用レベルであった。

【０１７２】比較例５ 処理微粉体８を用いること以外、実施例２と同様にし
て、評価した。トナー凝集度は３２％と高く、耐久初期
から全体にガサついた画像が得られなかった。

【０１７３】処理微粉体の添加量を２．０重量部，２．
５重量部と増量するにつれてハイライト再現性は向上し
たものの、高温高湿下でのカブリ、トナー飛散が目立ち
はじめ、低温低湿環境下との両立は達成できなかった。

【０１７４】比較例６ 処理微粉体９を用いること以外、実施例３と同様にして
評価した。耐久初期から全体にガサついた画像しか得ら
れなかった。

【０１７５】実施例４ 実施例１に記載のトナー製造方法と同様にして、重量平
均粒径約８．５μｍの着色剤含有樹脂粒子を得た。この
着色剤含有樹脂粒子１００重量部と処理微粉体１の１．
０重量部とを混合してシアントナーとし、あとは実施例
１とほぼ同様にして二成分系現像剤を得た（但し、トナ
ー濃度は８％）。

【０１７６】この現像剤を用いて低温低湿環境下で耐久
評価した。濃度は１．６３と高く、安定していたもの
の、ハイライト再現性が実施例１と比較して若干低下し
てしまった。但し、充分実用範囲内であった。

【０１７７】

【表１】

【０１７８】

【表２】

【０１７９】

【表３】

【０１８０】

【発明の効果】本発明のトナーは、結晶性の低い有機処
理アルミナ微粉体を含有することにより、流動性に優
れ、安定した帯電特性を有し、ＯＨＰ透明性にも優れた
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静電荷像現像用トナーを適用し得る非
磁性一成分系トナーを使用する現像装置の一具体例を示
す概略説明図である。

【図２】本発明の静電荷像現像用トナーを適用し得るフ
ルカラー複写機の一具体例を示す概略的説明図である。

【図３】アルミナのＸ線回折パターンを示す図である。

【図４】非晶質なアルミナのＸ線回折パターンを示す図
である。

【図５】α−アルミナのＸ線回折パターンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 潜像保持体（感光ドラム） ２ 現像剤担持体（現像スリーーブ） ３ ホッパー ４ 供給ローラー ５ 現像剤塗布ブレード ６ 電源

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー粒子及び有機処理アルミナ粉体を
   少なくとも有する静電荷像現像用トナーにおいて、 有機処理アルミナ粉体は、Ｘ線回折分析において、２θ
   が２０乃至７０ｄｅｇの範囲における最大Ｘ線強度レベ
   ルＩ_a-maxと最低Ｘ線強度レベルＩ_a-minとの比（Ｉ
   _a-max／Ｉ_a-min）が６未満であることを特徴とする静電
   荷像現像用トナー。
2. 【請求項２】 有機処理アルミナ粉体は一次粒径が０．
   ００２〜０．１μｍである請求項１に記載の静電荷像現
   像用トナー。
3. 【請求項３】 有機処理アルミナ粉体は、窒素ガスによ
   るＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇ以上であり、メタノ
   ール疎水化度が３０〜９０％である請求項１または２に
   記載の静電荷像現像用トナー。
4. 【請求項４】 有機処理アルミナ粉体は、液状媒体中で
   疎水化処理されたアルミナ粉体である請求項１乃至３の
   いずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
5. 【請求項５】 有機処理アルミナ粉体は、シラン系有機
   化合物で処理されている請求項１乃至４のいずれかに記
   載の静電荷像現像用トナー。
6. 【請求項６】 シラン系有機化合物がシラン系カップリ
   ング剤である請求項５に記載の静電荷像現像用トナー。
7. 【請求項７】 有機処理アルミナ粉体は、ＢＥＴ比表面
   積が１５０ｍ²／ｇ以上である請求項１乃至６に記載の
   静電荷像現像用トナー。
8. 【請求項８】 トナーは、重量平均粒径３〜７μｍを有
   する請求項１乃至７のいずれかに記載の静電荷像現像用
   トナー。
9. 【請求項９】 有機処理アルミナ粉体は、トナー粒子１
   ００重量部当り０．５〜５重量部添加されている請求項
   １乃至８のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
10. 【請求項１０】 有機処理アルミナ粉体は、２θが３０
    乃至４０ｄｅｇの範囲における最大Ｘ線強度レベルＩ
    _b-maxと最低Ｘ線強度レベルＩ_b-minとの比（Ｉ_b-max／
    Ｉ_b-min）が２未満である請求項１乃至９のいずれかに
    記載の静電荷像現像用トナー。