JP3637364B2

JP3637364B2 - 静電荷像現像用トナー

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Publication number: JP3637364B2
Application number: JP10202196A
Authority: JP
Inventors: 英之植田; 和之矢崎; 富昭伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: JPH09274333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静電荷像を現像するための乾式トナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電荷像を現像する方式には、カスケード法、磁気ブラシ法等の天然又は合成の樹脂に極性制御剤、着色剤を分散含有させたトナーと言われる微粉末現像剤を用いる静電現像方式がある。近年、デジタル式複写機、レーザープリンタの発展により、高精細画像、いわゆる高画質化の要求が多い。
特に、プリンタのように、３００ｄｐｉが主流のものが、今後は４８０ｄｐｉや６００ｄｐｉなどが予想され、高画質化が主流となる。このためトナーの小粒径化が考えられる。
【０００３】
しかし、トナーの小径化はトナー粒子の凝集性、付着性を生じやすく、静電荷像を現像する際補給部のトナーが現像部へ補給されにくく画像濃度が低下する現象、いわゆる補給不良、現像部から感光体へ現像しにくく画像濃度が低下する現象、いわゆる現像不良、感光体から転写されにくく画像濃度が低下する現象、いわゆる転写不良が発生しやすい。
これらは、いずれもトナーの小粒径化によるトナー粒子の凝集性、付着性の増加により生じるものである。小粒径化すると、トナーの比表面積が増加し、凝集性、付着性が悪化し、流動性が低下する。凝集性が高いと、現像時、キャリアとの帯電の時、トナーの偏在が生じ、トナーとキャリアの摩擦帯電が十分生じないので、短時間での帯電立ち上がりが悪く、帯電のバラツキ、帯電量の低下が生じるのである。
【０００４】
このような、帯電のバラツキ、帯電量の低下が生じると、帯電量の低いトナー粒子は非画像部に現像されやすく、地汚れの発生となる。また、画像部に現像されにくく、画像濃度低下が発生する。また、流動性が悪いと、トナー補給不良が生じ、現像部への現像量が低下し、画像濃度低下が生じる。
また、付着性が悪いとトナーと感光体部との付着が強く、転写の際、感光体部残量が多く、転写紙への転写量が少ない転写不良が生じ、画像濃度低下や、画像部での白抜け部が生じる。このような凝集性、付着性、流動性の悪化は、小粒径トナーほど顕著になる。
【０００５】
これらの問題に対し、従来よりトナー形状面、及び製造方法面から検討されてきた。製造方法からはトナー表面に添加物を付着する方法が一般に知られている。また、トナー形状面からは、トナー形状値を規定するものが知られている。また、帯電のバラツキ、帯電量の低下は、トナーの表面組成とも関係が深く、表面組成については、表面染料量を規定したものが知られている。
【０００６】
以下に従来の特許公報記載技術の詳細を説明すると、まず、トナー形状に関するもので、重合トナー、及び球形化トナー製造例が重合トナーについて記載のものは、例えば（１）ワーデルの実用球形度（ルーゼックスによる画像解析）が０．９５〜１．０で、カーボンブラック、樹脂、又は帯電量規定の磁性重合トナーにより、トビ、チリ、カブリ、高画像濃度、定着、転写、環境向上を目的とするもの（特開昭６０−１１７２５２号公報、特開昭６０−１１７２５３号公報、特開昭６０−１１７２５４号公報、特開昭６０−１１７２５５号公報記載）、（２）ワーデルの実用球形度（ルーゼックスによる画像解析）が０．９５〜１．０で、ワックス又は磁性体規定の重合トナーにより、定着性、オフセット、画像濃度向上を目的とするもの（特開昭６０−１２１４５５号公報、特開昭６０−１２１４５７号公報記載）、（３）真円度（短径／長径比）が０．９５〜１．０の噴霧造粒、重合トナーにより、解像度、耐久性向上を目的とするもの（特開平３−８４５５８号公報記載）、（４）真球度（短径／長径比）≧０．７の重合トナーにより、耐湿性向上を目的とするもの（特開平３−２２９２６８号公報記載）、（５）添加物混合前のＢＥＴ比表面積／コールター比表面積＞３．０の重合トナーにより、帯電性、クリーニング性の向上を目的とするもの（特開平３−２４８１６２号公報記載）、（６）外接円内接円比が１．０〜１．２、周辺長内接円比が１．０１〜２．０の溶融スプレー、溶剤添加、重合トナーにより、耐久性、クリーニング性の向上を目的とするもの（特開平４−１７６６号公報、特開平４−１７６７号公報記載）、（７）真球度（短径／長径比）≧０．８の重合カラートナーにより、画像再現性向上を目的とするもの（特開平４−１０２８６２号公報、特開平４−１０２８６３号公報、特開平４−１０２８６４号公報記載）がある。
【０００７】
次に、球形化トナー製造例が粉砕トナーの球形化処理を含むものについて記載のものは、例えば、（１）ワーデルの実用球形度（コールター比表面積／ＢＥＴ比表面積）が０．４〜０．８で、ポリオレフィンの表面割合が１０％〜４０％、又は特定磁性体含有の機械衝撃により粉砕トナーを球形化した磁性トナーにより、転写向上を目的とするもの（特開平２−８７１５７号公報、特開平２−１４６５５７号公報記載）、（２）短径／長径比が０．７〜０．９の、粉砕分級後に熱処理、低圧ジェットミル、衝撃式粉砕機等により、角とりしたトナーに壁剤を打ち込んだトナーにより、トナー表面制御、高画質向上を目的とするもの（特開昭６３−２４４０５２号公報記載）、（３）最大頻度粒子の形状係数（周囲長²／４π投影面積）が１．０５〜１．３０で、個数平均粒径３〜１５μｍの、熱風、摩滅により粉砕トナーを球形化したトナーや、重合トナーにより、クリーニング性向上を目的とするもの（特開平４−１０２８６１号公報記載）、（４）円形度（同面積円の周長／投影面の周長）²＝０．７〜０．８、機械衝撃の繰り返しにより粉砕トナーを球形化した、磁性トナー、特定ポリエステルトナー、定着性改良剤（ＷＡＸ等）含有トナー、又は非磁性一成分トナーにより、現像性、クリーニング性向上を目的とするもの（特開昭６３−２３５９５３号公報、特開昭６３−２３５９５４号公報、特開昭６３−２３５９５５号公報、特開昭６３−２３５９５６号公報、特開平２−８５８６５号公報記載）がある。
【０００８】
また、トナー表面特性に関するものでは、（１）表面染料濃度０．００４〜０．００９ｇ／ｇのトナーを使った現像剤により、現像剤の長寿命化を目的とするもの（特開昭６１−３６７５７号公報記載）、（２）表面染料濃度０．００４〜０．００６ｇ／ｇのトナーと、特定キャリアからなる現像剤により、帯電特性の安定化を目的とするもの（特開平４−８３２６６号公報記載）、（３）粗大粒子含有率と表面染料濃度の関係を規定した粉砕トナーにより、カブリ（非画像部の汚れ）減少を目的とするもの（特開平３−３１８５９号公報記載）、（４）表面染料濃度０．００５ｇ／ｇ未満、電荷制御用極性基含有単体量の規定したトナーにより、画像劣化をなくすことを目的とするもの（特開平３−１７１１４７号公報記載）がある。
【０００９】
形状に関する特許の多くは、重合法や溶液溶解法により製造した球形トナーであり、現状の製造設備（混練、粉砕、分級）と大きく異なるので、新規設備が必要である。
また、重合法や溶液溶解法により製造したトナーは真球状であるが、凝集性、付着性、流動性と形状の関係からは、凝集性、付着性、流動性を向上させるためであれば、真球でなくても、不定形で鋭角部分のない、表面がやや平滑なトナーで十分であるので、現状の製造設備と大きく異なる新規設備は不必要である。
トナーの形状を表わすものに、次のようなものがある。
短長度短径／長径（或いは長径／短径）
円形度（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周長／粒子投影像の輪郭の長さ）
球状係数粒子周囲長²／４π投影面積
これらの形状値は、形状が円形に近いほど数値は１．０に近づく。
【００１０】
しかし、例えば、楕円のような偏平になるほど、数値は小さく（或いは大きく）なり、不定形での鋭角部の有無、表面平滑性を表わさない。
また、その他の形状値として
Ｗａｄｅ｜｜の真の球形度＝実際の粒子と同じ体積を有する球（等体積球）の表面積／実際の粒子の表面積
Ｗａｄｅ｜｜の実用球形度＝粒子の投影面積に等しい面積の直径／粒子の投影像に外接する最小円の直径
このうち、実際の粒子と同じ体積を有する球（等体積球）の表面積は、球相当比表面積を求められるコールターカウンター比表面積を、実際の粒子の表面積は、ＢＥＴ式比表面積を使用している方法と、粒子の投影面積に等しい面積の円の直径、粒子の投影像に外接する最小円の直径は高倍率の電子顕微鏡等の画像、写真を画像解析して求めている方法がある。
Ｗａｄｅ｜｜の真の球形度、実用球形度のどちらの方法でも、形状が真球に近いほど数値は１．０に近づく。このうち、ＢＥＴ式比表面積測定による比表面積測定は、トナー表面の外部表面積、空孔や亀裂内部の表面積である内部表面積を測定できる。
また、画像解析による粒子投影面積計算や、粒子周囲長の計算も、高倍率の電子顕微鏡等の画像、写真を利用するため、空孔や亀裂などの微細表面状態の形状値、言い換えると、内部及び外部表面の形状値を計算できる。
【００１１】
しかし、帯電や、凝集に寄与するのは粒子同士が摩擦、付着する外部表面積であるので、帯電、凝集に寄与する形状係数としては、内部表面積を含まない外部表面積測定値のほうがよい。内部及び外部表面積からの形状値では、細孔、亀裂を含む形状が測定できるので、形状の厳密な数値化には適当であるが、帯電、凝集に寄与する形状値として表わすことができない。
また、トナー表面組成である表面染料量は、帯電に大きく寄与するが、摩擦帯電量にはトナーの表面積も大きく寄与することが知らされている。表面積は、トナーの粒径や形状により異なる。したがって、トナー表面の染料量を規定する場合、トナーの形状、比表面積を考慮しない規定量は帯電量を正しく制御することができない。
さらに、帯電、凝集に大きく寄与するものとして、荷電制御剤、着色剤等の分散性が挙げられる。前記の表面染料量は、表面の染料の量であって、均一な分散かどうかは判定できない。したがって、染料の凝集により偏在がある場合、トナー表面の帯電バラツキが生じ、画像特性に影響を与えるので、材料分散性は考慮されなければならない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は混練物を粉砕、分級するトナーにおいて、上記問題点を解決し、小粒径トナーでも凝集性、流動性、付着性が良好で、帯電立ち上がりがよく、補給性、現像性、転写性が良好であるトナーを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、このような課題は、（１）「結着樹脂、荷電制御剤および着色剤を含む混練物を粉砕することによって得られる、体積平均粒径が５〜２０μｍの乾式トナーであって、外部表面形状係数が０．６０以上で、かつ前記結着樹脂が可溶な溶剤にトナーを溶解させたときに生じる不溶解成分の体積平均粒径が０．３０μｍ以下であることを特徴とする二成分現像剤用乾式トナー。（ここで、外部表面形状係数＝等体積球相当粒子径より求めた比表面積／空気透過式より求めた実際の比表面積）」、（２）「単位表面積当たりの表面荷電制御剤量が７．０Ｅ−４ｇ／ｃｍ^２以上であることを特徴とする前記（１）記載のトナー」、（３）「トナーの体積固有抵抗が９．８ｌｏｇΩｃｍ以上であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のトナー」、（４）「トナーの標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］が０．６以上であることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載のトナー」、（５）「トナーの撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］が０．３以上であることを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかに記載のトナー」、（６）「トナーの撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量）／標準帯電量］が０．７以上であることを特徴とする前記（１）乃至（５）のいずれかに記載のトナー」、（７）「体積平均粒径／個数平均粒径の比が１．５以下であることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれかに記載のトナー」、及び（８）「樹脂Ｔｇが５８℃以上であることを特徴とする前記（１）乃至（７）のいずれかに記載のトナー」によって解決されることを見い出した。
【００１４】
また、本発明者らは、真球ではなく、不定形で鋭角部分が無く、表面がやや平滑なトナーにより、小粒径トナーでも凝集性、流動性、付着性が良好で、帯電立ち上がりがよく、補給性、現像性、転写性が良好であることを見い出し、比表面積測定手法を用いて、このトナーの形状係数を見い出した。
さらに、トナー結着樹脂中の材料分散が小さいほど、小粒径トナーでも凝集性、流動性、付着性が良好で、帯電立ち上がりがよく、補給性、現像性、転写性が良好であることを見い出し、結着樹脂が可溶な溶剤中にトナーを溶解させたときの不溶解分の体積平均粒径測定手法を用いて、このトナーの分散特性値を見い出した。
すなわち、樹脂、帯電制御剤、着色剤からなる混練物を粉砕、分級により製造されるトナーにおいて、トナーの外部表面形状係数が０．６０以上、結着樹脂可溶な溶剤にトナーを溶解させたときの不溶解分の体積平均粒径が０．３０μｍ以下であることを特徴とするトナーが、転写性が良好で、品質の高い画像が得られる。
【００１５】
ここで、外部表面形状係数＝等体積球相当粒子径より求めた比表面積／空気透過式より求めた実際の比表面積。
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
前記外部表面形状係数はトナー形状が不定形において鋭角部分が無く、表面が滑らかであるほど、高い値になる。通常の粉砕トナーであれば、この外部表面形状係数は０．５０になる。
この外部表面形状係数が０．６０以上の時、不定形で鋭角部分が無く、トナー表面は平滑になるので、トナーの流動性、凝集性が良好になり、トナー補給性、現像性、転写性の向上により、画像濃度が高くなる。
また、トナー流動性向上により帯電性も向上し、地汚れ（非画像部の汚れ）が減少する。
外部表面形状係数が０．６０未満の時、トナーの流動性、凝集性が悪くなり、トナー補給性、現像性、転写性が低下し、画像濃度低下、地肌汚れの増加が生じる。
【００１７】
等体積球相当粒子径より求めた比表面積は、コールターエレクトリク社製コールターマルチサイザー測定により求めた。空気透過式より求めた実際の比表面積は、三協電業（株）製のウエットテスター測定により求めた。ウエットテスター測定は、以下のように行なう。圧密金具とコンパクタにより測定セル内に空隙率５０％の粉体層を形成する。その粉体層にエアポンプを使用し空気を透過させる。比表面式が大きいほど、一定流量の空気を流すために高圧の空気が必要になる。空気圧は圧力変換機にて測定し、空気流量と空気圧の関係から、比表面積を求める。
【００１８】
また、結着樹脂可溶な溶剤にトナーを溶解させたときの不溶解分の体積平均粒径は、（株）島津製作所製の遠心沈降式粒度分布測定機により求めた。測定は、溶剤中にトナーを適量投入し、超音波洗浄機等によりよく溶解させる。この溶液をさらに同じ溶剤で希釈し、遠心沈降式粒度分布測定機の測定可能な濃度にあわせ測定する。測定に使用するトナー、溶剤の比重等により測定粒径範囲が異なるが、３μｍ〜０．０４μｍまで測定できる。測定に使用する溶剤は、一般的な溶剤でよい。
この不溶解分の体積平均粒径が０．３０μｍ以下のとき、各材料は良く分散されているので、トナーの帯電性、凝集性が良好になり、トナー現像性、転写性の向上により、画像濃度が高くなり、地汚れが減少する。
この不溶解分の体積平均粒径が０．３０μｍより大きい場合、各材料は分散されておらず、トナーの帯電性、凝集性が悪化し、トナー現像性、転写性の低下により、画像濃度が低くなり、地汚れが増加する。
【００１９】
また、球形化処理の時、熱風を使用した表面溶融処理など、樹脂軟化点を超える処理を行なった場合、凝集性が低下する。このとき、添加物混合前のトナーの凝集度を測定すると、凝集度が高いことがわかった。これは、熱風処理により、低軟化樹脂成分や低分子量樹脂成分が溶け出し、トナー表面に多くなるためと考えられる。
上記の形状係数のトナーに於いて、添加物混合前のトナーの凝集度５０以下であるトナーでは、帯電特性が安定し、品質の高い画像が得られる。凝集度５０より大きい値では、トナー凝集が大きく、帯電が不十分になる。トナーの凝集度は、ホソカワミクロン社のパウダーテスターにより測定した。
【００２０】
また、トナーの体積固有抵抗が低い場合、導電性が良くなり、帯電が生じにくい。トナーの体積固有抵抗が１０ｌｏｇΩｃｍ以上であれば、帯電しやすい。しかし、体積固有抵抗が１０ｌｏｇΩｃｍ未満であれば、帯電しにくくなり、帯電特性が不安定となり、現像しにくくなり、画像濃度低下、地汚れの増加が生じる。体積固有抵抗は、ステンレスセル内にトナーを挿入し、加圧圧縮しペレットを作成する。そのペレットの上下に電極板をはさみ、抵抗を測定する。
また、トナーの標準の帯電量（標準帯電量）は、飽和帯電量或いは飽和帯電量の８０％以上達成する撹拌時間（標準撹拌時間）での帯電量である。
帯電量の測定は、ボールミル等の筒上容器にトナー、キャリアを投入し、撹拌し、ブローオフ装置にて測定する。
【００２１】
また、トナーが帯電しやすく、帯電立ち上がりが良いと、コピー中に新たなトナーが補給されてもすばやく帯電するので、画像濃度、地汚れとも問題ない。帯電立ち上がり良さは、標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］で求めることができる。この比が０．６以上であると、帯電立ち上がりが良く、トナー補給時地汚れが向上する。この比が０．６未満であれば、トナー補給時地汚れが生じる。
さらに、トナーの撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］により、キャリア中へのトナーの分散性をみることができる。この比が０．４以上であれば、キャリア中へのトナーの分散がよく、トナー凝集による大粒状の黒斑点、地汚れが生じない。この比が０．４未満であれば、トナー凝集による大粒状の黒斑点、地汚れが生じる。
【００２２】
また、トナーの撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量）／標準帯電量］が０．８以上であれば、複写機中での長時間撹拌においても帯電低下が生じないので、現像剤寿命が長い。この比が０．８未満の場合は、長時間撹拌による帯電低下が生じ、現像剤寿命が短い。
また、トナーの体積平均粒径は５〜２０μｍが望ましく、５〜２０であれば、画像細線の再現性がよい。
また、トナーの粒径分布は、体積平均粒径／個数平均粒径で表わされ、この比が１．３以下であれば分布幅が狭いほど画像細線や１ドット再現性がよい。トナーの微粉分の帯電量が高いので、この比が１．３より大きい場合、帯電バラツキが大きく、地汚れが発生しやすくなる。
【００２３】
本発明によって得られるトナーに用いられる結着樹脂としては、公知のものがすべて使用できる。例えば、ポリスチレン、ポリｐースチレン、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ークロルスチレン共重合体、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−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−メタアクリル酸共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタア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−イソプロピル共重合体、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、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、などが単独或いは混合して使用できる。
【００２４】
これらの樹脂で、樹脂Ｔｇが５８℃以上であれば、トナージェットミル粉砕にて球形化処理を行なうときに、トナー粒子同士、或いはトナーと粉砕室壁との衝突にて生じる発熱による融着を抑えられるので、球形化加工しやすい。
また、定着助剤を含有することにより、定着ロールにトナー固着防止用オイルを塗布しない定着システム、いわゆるオイルレスシステムにおいても使用できる。
定着助剤としては、公知のものすべて混合して使用できる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワックス等使用できる。
【００２５】
着色剤としては、トナー用として公知のものが使用できる。
例えば、黒色の着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンダの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウオッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【００２６】
さらに、これらのトナーは、より効率的な帯電付与を与えるために、例えば荷電制御剤などトナー用として公知のものが使用できる。荷電制御剤として例えば、ニグロシン、塩基性染料、塩基性染料のレーキ顔料、モノアゾ染料の金属錯体、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ジカルボン酸のＣＯ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体、有機染料等がある。このうち、単位表面積当たりの表面荷電制御剤量が７．５Ｅ−４ｇ／ｃｍ²以上であるトナーでは、帯電特性が安定し、品質の高い画像が得られる。単位表面積当たりの表面荷電制御剤量が７．５Ｅ−４ｇ／ｃｍ²未満では、帯電量、帯電立ち上がり量とも低い。
帯電荷電制御剤量は、荷電制御剤は溶解するが、樹脂、その他の材料は不溶解の溶剤にトナーを投入し、撹拌後、溶液をろ過し、そのろ液の濃度を分光光度計により計測する。分光光度計により荷電制御剤濃度が求められる場合に、この測定値を、別途作成した染料と溶剤だけの溶液濃度と比較し、トナー中の荷電制御剤量を算出する。
【００２７】
また、無機或いは有機添加物をトナーと混合することで、トナーの流動性が向上し、トナー充填容器から複写機本体への補給が良好になる。本発明にて製造されるトナーは、必要に応じて、一般に広く使用されているトナー用の添加剤、例えば、コロイダルシリカのような流動化剤、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、炭化ケイ素等の研磨剤、脂肪族金属塩などの滑剤などを含有させてもよい。
添加剤をトナーに混合する方法としては、従来公知の方法でよく、ヘンシェルミキサー、スピードニーダー等の装置により混合することができる。
【００２８】
こうして得られたトナーはキャリアと混合することで、帯電特性のよい電子写真用現像剤ができる。
キャリア並びに本発明のトナーの使用方法としては、トナー粒子がキャリア粒子のキャリア表面に付着して、その表面積の３０〜９０％を占める程度に両粒子を混合するのが好ましい。キャリアとしては従来公知のものでよく、フェライト等のノンコートキャリアや、スチレン−アクリルレジン、シリコンレジン、フッ素変性アクリルレジン等をコーティングしたキャリア、造粒キャリア等を使用することができる。
【００２９】
本発明に係るトナーは、磁性材料を含有させ、磁性トナーとして使用できる。磁性材料として公知のものが使用でき、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物等がある。
本発明のトナーは樹脂、着色剤、荷電制御剤を混合後、混練し、得られた混練物を粉砕することにより製造される。不定形で鋭角部分が無く、表面がやや平滑なトナーは、粉砕後或いは粉砕時に、摩擦、摩耗、熱、衝撃を与える方法などにより作成することができる。また、気流式粉砕機の粉砕圧力の調整にても作成することができる。
【００３０】
【実施例】
以下本発明を実施例にて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例
ポリエステル樹脂１００重量部
カーボンブラック１０重量部
ポリプロピレン５重量部
四級アンモニウム塩２〜２．３重量部
上記組成の混合物を異なる混練条件下で溶融混練、冷却し、混練物を得た。これらを粉砕時に粉砕条件を変えて粉砕部とトナー間の摩耗により角とり処理を行ない、分級し、平均粒径８．０μｍの表１に示される実施例１〜９のトナーを得た。
比較例
上記組成の混合物を各種混練条件下で溶融混練、冷却し、混練物を得た。これらを粉砕条件を変えて粉砕後、分級し、表１に示される比較例１〜８の平均粒径８．０μｍのトナーを得た。
【００３１】
【表１】

【００３２】
試験方法
上記トナーは、（株）リコー製ＩＭＡＧＩＯ−３２０デジタル複写機の改造機にセットし、画像濃度、地肌汚れ、帯電量について３万枚耐久性評価を行なった。画像濃度、地肌汚れ（非画像部濃度）はマクベスの濃度計、帯電量はブロー装置を用いて測定した。
【００３３】
結果
結果を表２に示す。
実施例１
外部表面形状係数が０．６０以上、結着樹脂可溶な溶媒にトナーを溶解させたときの不溶解分の体積平均粒子径が０．３０μｍ以下である実施例１のトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．３５以上であり、形状係数が０．６０未満や、不溶解分の体積平均粒径が０．３０μｍより大きい比較例１〜３に比べ良好であった。
【００３４】
実施例２
荷電制御剤量を実施例１より多くし、単位表面積当たりの表面荷電制御剤量が７．５Ｅ−４ｇ／ｃｍ²以上のトナーは初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１や比較例４〜６に比べ良好であった。
実施例３
外部表面形状係数が実施例１より高く、添加物未混合のトナーの凝集度が５０以下にしたトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１に比べ良好であった。
実施例４
時間当たりの混練処理量を実施例１より低下させて、体積固有抵抗が１０ｌｏｇΩｃｍ以上にしたトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１、比較例７〜８に比べ良好であった。
【００３５】
実施例５
外部表面形状係数を実施例１より高くし、トナーの標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］が０．７以上にしたトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１に比べ良好であった。
実施例６
外部表面形状係数を実施例１より高くし、トナーの撹拌時間が標準撹拌時間のの１／４０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］が０．４以上にしたトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１に比べ良好であった。
【００３６】
実施例７
外部表面形状係数を実施例１より高くし、トナーの撹拌時間が標準撹拌時間のの３倍の撹拌時間の帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量）／標準帯電量］が０．８以上にしたトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１に比べ良好であった。
実施例８
体積平均粒径／個数平均粒径の比が１．３以下であるトナーは、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１に比べ良好であった。
実施例９
樹脂Ｔｇが５８℃以上であるポリエステル樹脂を使ったトナーは、実施例１より外部表面形状係数が高く、初期画像、コピー後画像とも、地汚れは０．０７以下、画像濃度１．４０以上であり、実施例１に比べ良好であった。
【００３７】
【表２】

【００３８】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的に説明したように、本発明の請求項１〜８記載のような特定のトナーは、トナーの凝集性が良好になり、これを使用することによってトナー補給性、現像性、転写性が向上し、画像濃度が高く、地汚れの少ない画像を得ることができる。

Claims

結着樹脂、荷電制御剤および着色剤を含む混練物を粉砕することによって得られる、体積平均粒径が５〜２０μｍの乾式トナーであって、外部表面形状係数が０．６０以上で、かつ前記結着樹脂が可溶な溶剤にトナーを溶解させたときに生じる不溶解成分の体積平均粒径が０．３０μｍ以下であることを特徴とする二成分現像剤用乾式トナー。
（ここで、外部表面形状係数＝等体積球相当粒子径より求めた比表面積／空気透過式より求めた実際の比表面積）
単位表面積当たりの表面荷電制御剤量が７．０Ｅ−４ｇ／ｃｍ^２以上であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
トナーの体積固有抵抗が９．８ｌｏｇΩｃｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー。
トナーの標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（標準帯電量を得る撹拌時間の１／１０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］が０．６以上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トナー。
トナーの撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の１／４０の撹拌時間での帯電量）／標準帯電量］が０．３以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のトナー。
トナーの撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量と、標準帯電量の比［（撹拌時間が標準撹拌時間の３倍の撹拌時間の帯電量）／標準帯電量］が０．７以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のトナー。
体積平均粒径／個数平均粒径の比が１．５以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のトナー。
樹脂Ｔｇが５８℃以上であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のトナー。