JP4680174B2 - 非磁性一成分トナーの製造方法及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
非磁性１成分現像用トナー、特にオイルレス定着可能な非磁性１成分現像用トナー及び該トナーを用いたオイルレス定着を用いた画像形成方法及び画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。又、２成分現像剤にも適用可能である。
従来、電子写真法では、感光体表面を帯電、露光して形成した静電潜像に着色トナーで現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写紙等の被転写体に転写し、これを熱ロール等で定着して画像を形成している。電子写真や静電記録等で採用される乾式現像方式には、トナー及びキャリアからなる二成分系現像剤を用いる方式と、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる方式とがある。前者の方式は、比較的安定して良好な画像が得られるが、キャリアの劣化並びにトナーとキャリアとの混合比の変動等が発生しやすいことから長期間にわたっての一定品質の画像は得られにくく、また、装置の維持管理性やコンパクト化に難点がある。そこで、こうした欠点を有しない後者の一成分系現像剤を用いる方式が注目されるようになっている。
ところで、この方式においては、通常少なくとも１つのトナー搬送部材によってトナー（現像剤）を搬送し、かつ、搬送されたトナーによって潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する手段が採られているが、その際、トナー搬送部材表面を搬送するトナーの層厚は極力薄くしなければならないとされている。また、特に一成分系現像剤を使用しそのトナーとして電気抵抗の高いものを用いたときには、現像装置によってこのトナー帯電させる必要があるため、トナーの層厚は著しく薄くされねばならない。このトナー層が厚いとトナー層の表面近くだけが帯電し、トナー層全体が均一に帯電されにくくなるからである。
かかる要請から、トナー搬送部材上のトナー層厚を規制する手段（トナー層厚規制手段）にはいろいろな方法が提案されており、代表例としては、規制ブレードを用い、このブレードをトナー搬送部材に対置させ、これによりトナー搬送部材表面の搬送されるトナーを押圧部材（規制ブレード）で押えつけてトナー層厚を制御するものである。またブレードの代わりにローラを当接させて同様の効果を得るタイプのものもある。
また、近年定着装置の小型化及び低コスト化の観点より、定着オイル塗布機構を省いた、もしくは塗布量を低減したオイルレス定着装置が主流になってきており、オフセット防止策としてトナーに離型剤（ワックス）を含有させる必要が出てきている。しかし、ワックスをトナーに多量に含有すると、遊離ワックスまたはトナーの表面ワックス量が多くなり、機械的／熱的作用で、現像機内の規制ブレード及び感光体にワックス起因によりトナーが規制ブレード等の部材に固着したり、ベタ画像中にこれら固着成分が起因する白抜け／白スジが発生し易いという問題がある。またフルカラー用トナーの場合、透光性、発色性および光沢性等の特性を満足させるため、バインダー樹脂として低軟化点を有するものを使用する必要があり、トナーの耐熱保管性が不十分になり易く、高温下で保管した場合にトナーの凝集が生じるという問題もあった。
また、ワックス量を増大しつつ他品質に弊害を及ぼすことなく上記透光性、発色性および光沢性等の特性を改善する技術としては、これまで数々の技術が提案されている。特に上記のような問題を解決する為に、複数の樹脂を用いてそれぞれの樹脂に上記機能を別々に持たせるような発明が特許文献１や特許文献２で出願されている。このようなものは結晶性樹脂と２種類の非結晶性樹脂の組み合わせであるが、１成分現像用トナーで結晶性樹脂を用いると、低温定着性は向上するものの、トナー自体の粘性が低下し、現像ブレード固着を完全に抑えることは難しい。また、特許文献３のような複数のビニル樹脂を用いる系では、縮重合系のような強靭性が得られずに、現像器内での攪拌でトナーが割れる問題が指摘されている。
特開２００５−０１０４００号公報
特開２００５−０７７９２７号公報
特開平９−２９７４３２号公報
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ワックスの添加量を比較的増大しても現像ブレードにおける固着や感光体へのフィルミングを引き起こすことなく、ワックス添加によるトナー特性の向上効果を十分に発揮できる非磁性１成分用フルカラー画像形成用トナーを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は定着部材（加熱部材および／または加圧部材）と記録紙との分離性、光沢性、現像性、およびクリーニング性の良好なオイルレス定着可能な非磁性１成分用フルカラー画像形成用トナーを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は定着部材（加熱部材および／または加圧部材）と記録紙との分離性、光沢性、現像性、およびクリーニング性の良好なオイルレス定着可能な非磁性１成分用フルカラー画像形成用トナーを提供することを目的とする。
本発明は、３種類の非晶質縮重合系樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、ワックス及び着色剤を含有するトナーにおいて、軟化点の関係が樹脂Ａ＞樹脂Ｂ＞樹脂Ｃとした場合、樹脂Ａ、樹脂Ｂがあらかじめワックスを内添する樹脂であり、前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂにおける前記ワックスの内添量比の関係が、樹脂Ａ＜樹脂Ｂの関係でありかつ樹脂Ａ：樹脂Ｂの比率が２：８〜４：６であり、更には前記バインダーＡ、Ｂ、Ｃ樹脂及び前記ワックスの総重量に対する前記ワックスの重量の比が３％以上３．５％以下であることを特徴とする非磁性一成分トナーに関する。
すなわち、本発明は以下の構成を採用する。
すなわち、本発明は以下の構成を採用する。
（１）軟化点の関係が樹脂Ａ＞樹脂Ｂ＞樹脂Ｃである少なくとも３種類の非晶質な縮重合系高分子骨格を有する樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、を用い、このうち樹脂Ａ、樹脂Ｂがあらかじめワックスを内添する樹脂であり、樹脂Cはワックスを内添しない樹脂であって、ワックスを内添する樹脂Ａが軟化点１３５〜１４５℃、ワックスを内添する樹脂Ｂが軟化点１３０〜１４０℃、ワックスを内添しない樹脂Ｃの軟化点が１０５〜１１５℃であって、前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂにおける前記ワックス重量の内添量比の関係が、樹脂Ａ＜樹脂Ｂの関係でありかつ樹脂Ａ：樹脂Ｂの重量比率が２：８〜４：６であり、前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂは、前記ワックスの存在下で合成された樹脂を含有することを特徴とし、更には前記樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ及び前記ワックスの総重量に対する前記ワックスの重量の比が３％以上３．５％以下である材料を、着色剤と共に混練することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
（２）前記樹脂Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの重量比率が樹脂Ａが１０〜２５％、樹脂Ｂが３０〜５０％、樹脂Ｃが３５〜５０％である上記（１）に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（２）前記樹脂Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの重量比率が樹脂Ａが１０〜２５％、樹脂Ｂが３０〜５０％、樹脂Ｃが３５〜５０％である上記（１）に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（３）前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂに内添されるワックスは、パラフィンワックスを含有することを特徴とする上記（１）乃至（２）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（４）前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂは、前記ワックスの存在下で合成された樹脂を含有することを特徴とし、更には少なくとも縮重合系高分子骨格及びビニル系高分子骨格を有するハイブリッド樹脂であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（４）前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂは、前記ワックスの存在下で合成された樹脂を含有することを特徴とし、更には少なくとも縮重合系高分子骨格及びビニル系高分子骨格を有するハイブリッド樹脂であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（５）前記トナーの軟化点が１２４℃以上１３３℃以下であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（６）前記ワックスの融点が７０℃以上８０℃以下である事を特徴とする上記（１）
乃至（５）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（７）上記（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーを製造する方法であって、少なくとも樹脂並びにワックスの存在下で合成されたハイブリッド樹脂と着色剤顔料とからなるドライブレンド品を臼式混練機で溶融混練し、得られた溶融混練物を押出し成形することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
（８）上記（１）乃至（７）のいずれかに一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
（６）前記ワックスの融点が７０℃以上８０℃以下である事を特徴とする上記（１）
乃至（５）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
（７）上記（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーを製造する方法であって、少なくとも樹脂並びにワックスの存在下で合成されたハイブリッド樹脂と着色剤顔料とからなるドライブレンド品を臼式混練機で溶融混練し、得られた溶融混練物を押出し成形することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
（８）上記（１）乃至（７）のいずれかに一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
（９）像担持体と対向配置され、現像剤を担持して前記像担持体に形成される潜像を現像するための現像剤担持部材と、
前記現像剤担持部材と接触状に対向配置され、
前記現像剤担持部材に現像剤を供給するための供給部材と、
前記現像剤担持部材の移動方向における前記供給部材との対向位置と
前記像担持体との対向位置との間において、前記現像剤担持部材と対向配置され、
前記供給部材によって供給された現像剤を前記現像剤担持部材に薄層状に担持させるための層厚規制部材とを備える現像装置において、
前記現像装置の上側にトナー補給機構を持つ縦型構成を持ち
該縦型現像装置に用いるトナーが請求項１乃至８のいずれか一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーであって、
前記規制部材と前記現像剤担持部材が接触している部分が前記現像剤担持部材に対して腹当て状態である事を特徴とする現像装置。
（１０）少なくとも上記（９）に記載された現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
（１１）定着器が加熱ローラ及び加圧ローラにより構成される２ロール定着方式であり、更には定着器が定着部材にオイル塗布を必要としないオイルレス定着を特徴とする上記（８）に記載の画像形成方法を用いた画像形成装置。
前記現像剤担持部材と接触状に対向配置され、
前記現像剤担持部材に現像剤を供給するための供給部材と、
前記現像剤担持部材の移動方向における前記供給部材との対向位置と
前記像担持体との対向位置との間において、前記現像剤担持部材と対向配置され、
前記供給部材によって供給された現像剤を前記現像剤担持部材に薄層状に担持させるための層厚規制部材とを備える現像装置において、
前記現像装置の上側にトナー補給機構を持つ縦型構成を持ち
該縦型現像装置に用いるトナーが請求項１乃至８のいずれか一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーであって、
前記規制部材と前記現像剤担持部材が接触している部分が前記現像剤担持部材に対して腹当て状態である事を特徴とする現像装置。
（１０）少なくとも上記（９）に記載された現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
（１１）定着器が加熱ローラ及び加圧ローラにより構成される２ロール定着方式であり、更には定着器が定着部材にオイル塗布を必要としないオイルレス定着を特徴とする上記（８）に記載の画像形成方法を用いた画像形成装置。
請求項１に記載の発明により、トナー粘度の最適化、特に定着性と現像性のバランスを保つ事が可能となる。
請求項２に記載の発明は、トナー粘弾性許容差の上下限トナーの領域において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項３に記載の発明は、トナー流動特性許容差の上下限トナーの領域において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項４に記載の発明は、オイルレス定着における定着分離性能の維持において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項５に記載の発明は、樹脂中におけるＷａｘ均一分散性能の維持において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項６に記載の発明は、現像固着性能と定着光沢、透明性の両立において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項７に記載の発明は、定着分離性とその他の定着性能の両立において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項９に記載の発明は、現像ローラと規制部材との接触部が、腹当て状態になっている事で、現像ローラと規制部材との隙間に流動特性の悪いトナーがたまり易く、請求項１記載の条件のような、ワックス量を限定したトナーが効力を発揮する。
請求項２に記載の発明は、トナー粘弾性許容差の上下限トナーの領域において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項３に記載の発明は、トナー流動特性許容差の上下限トナーの領域において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項４に記載の発明は、オイルレス定着における定着分離性能の維持において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項５に記載の発明は、樹脂中におけるＷａｘ均一分散性能の維持において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項６に記載の発明は、現像固着性能と定着光沢、透明性の両立において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項７に記載の発明は、定着分離性とその他の定着性能の両立において請求項１記載の条件にて効果を発揮する。
請求項９に記載の発明は、現像ローラと規制部材との接触部が、腹当て状態になっている事で、現像ローラと規制部材との隙間に流動特性の悪いトナーがたまり易く、請求項１記載の条件のような、ワックス量を限定したトナーが効力を発揮する。
本発明のフルカラー画像形成用トナーを構成するトナー粒子は、後で詳述するあらかじめワックスを内添する非晶質な縮重合系高分子骨格を有する樹脂Ａ並びにＢ、更にはワックスを内添しない非晶質な縮重合系高分子骨格を有する樹脂Ｃおよび着色剤からなっている。すなわち、本発明のトナーを構成するトナー粒子を製造するに際しては、ワックスが内添された非晶質な樹脂Ａ、非晶質な樹脂Ｂ、ワックスが内添されていない非晶質な樹脂Ｃの３種類の樹脂、および着色剤を用いる。
このようにワックスを非晶質な樹脂Ａ、Ｂの合成時に予め内添して用いることによって、比較的多量のワックスを用いてもワックスのトナー粒子からの遊離を有効に防止できる。例えば、トナーを混練粉砕法によって製造する場合において、ワックスをトナー製造時の材料混合の工程で添加すると、混練物の粉砕時にワックスが遊離し、定着分離性更には現像性およびクリーニング性が著しく低下し、得られる画像に多量のスジが発生する。
このようにワックスを非晶質な樹脂Ａ、Ｂの合成時に予め内添して用いることによって、比較的多量のワックスを用いてもワックスのトナー粒子からの遊離を有効に防止できる。例えば、トナーを混練粉砕法によって製造する場合において、ワックスをトナー製造時の材料混合の工程で添加すると、混練物の粉砕時にワックスが遊離し、定着分離性更には現像性およびクリーニング性が著しく低下し、得られる画像に多量のスジが発生する。
本発明において３種類のバインダー樹脂としては、軟化点が樹脂Ａ＞樹脂Ｂ＞樹脂Ｃの関係とした場合、内添されているワックス量の関係が樹脂Ａ＜樹脂Ｂである事が重要である。３種類の中で軟化点が中心の樹脂Ｂに多くのワックスを含有させる事で、樹脂Ａの比率を調整する事でトータルの軟化点を大きく変動させる事なく、トータルワックス量の微調整が可能となるからである。逆に上記比率が樹脂Ａ＞樹脂Ｂだと、軟化点の中心樹脂である樹脂Ｂ中のワックス含有量が少なくなり、定着分離性に支障をきたす。理由は、軟化点のバランスをとるために、軟化点制御に最も影響の大きい樹脂Ｂの比率は大きく変更する事は難しいからである。
また更には樹脂Ａと樹脂Ｂの比率が本発明における最大のポイントである。本発明においては、樹脂Ａと樹脂Ｂの比率が２：８から４：６にする事が重要であり、樹脂Ａの比率が２より極端に小さくなると、樹脂全体としての強靭性が低下し、現像ブレードへの固着が発生する。また、逆に樹脂Ａの比率が４より極端に大きくなると現像ブレードへの固着は抑制されるものの透光性、発色性および光沢性が低下し、画質の低下が著しくなる。故に、樹脂Ａと樹脂Ｂの比率を上記比率に限定する事により、現像性と定着性の微妙な制御が可能となる。この事は、これまでの２種類の樹脂による組み合わせや３種類の樹脂による組み合わせの技術でも詳細に述べられていなかった固有の技術であると認識している。更に本発明では、トナー中におけるワックスの総重量を３．０ｐｈｒから３．５ｐｈｒに規定している事も大きなポイントである。定着分離性と現像性に非常に大きな影響をもたらすワックス含有量を上記のように規定する事で両者のバランスをとるというものである。更には、そのバランスも前述で述べた樹脂Ａと樹脂Ｂ並びに樹脂Ｃの絶妙な比率の上に成り立っている。これらの調整因子として樹脂Ｃの比率も見逃せない。何故なら樹脂Ｃだけにワックスを内添していない理由は、樹脂Ｃには、軟化点を調整する為だけでなく、トナー中のワックス量をコントロールする役目があるからである。３種類の樹脂の中で一番軟化点の低い樹脂Ｃにワックスを内添させなかった理由が、まさに上記の理由からである。仮に樹脂Ｃにワックスを内添した場合、軟化点とワックス量の両方の調整は、困難になり、上記課題の達成は難しくなる。
また、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの重量比率は、樹脂Ａが１０〜２５％、樹脂Ｂが３０〜５０％、樹脂Ｃが３５〜５０％であることが好ましい。これらの範囲の重量比率で組み合わせることにより、トナーの粘度を制御し、カラートナーとしての色再現性を確保すると同時に、ポリエステル特有の強靭性を維持し、現像ブレードへの固着の抑制、更には、定着分離性能維持が可能になる。詳細には、性能が一部重複するが、樹脂Ａが１０％未満だと現像ブレードへの固着の抑制は困難、２５％超だと、色再現性が大きく低下、樹脂Ｂが３０％未満だと定着分離性が低下、５０％超だと現像ブレードへの固着の抑制は困難、樹脂Ｃが３５％未満だと色再現性が大きく低下、５０％超だと、ポリエステル特有の強靭性が弱まり、現像ブレードへの固着の発生を抑えきれない。
さらに、ワックスを内添する樹脂Ａの軟化点は１３５〜１４５℃、ワックスを内添する樹脂Ｂの軟化点は１３０〜１４０℃、ワックスを内添しない樹脂Ｃの軟化点は１０５〜１１５℃であることが好ましい。詳細には、これも性能が一部重複するが、樹脂Ａの軟化点が１３５℃未満だと現像ブレードへの固着の抑制は困難、１４５℃超だと、色再現性が大きく低下、樹脂Ｂの軟化点が１３０℃未満だと定着分離性が低下、１４０℃超だと色再現性が低下、樹脂Ｃの軟化点が１０５℃未満だと現像ブレードへの固着の抑制は困難、１１５℃超だと、色再現性の調整が困難になる。
また、主成分樹脂が３種ある場合の一成分現像において、良好なオイルレス定着と現像ブレードにおける固着の防止を両立させるには、以下の３つの制御因子を最適設計することが重要である。
すなわち、３つの制御因子とは、
Ｘ：トナーＴｍ 単位（℃）
Ｙ：トナー粒径（Ｄ５０）重量平均粒径（μｍ）
Ｚ：トナー中のＷａｘ総量（添加部数）ｐｈｒ
である。Ｘは小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど画像光沢が低下する。Ｙは小さいほど流動特性並びにそれらに起因する現像性が低下し、逆に大きいほど画質が低下する。Ｚは小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど規制ブレード固着が発生しやすくなる。
すなわち、３つの制御因子とは、
Ｘ：トナーＴｍ 単位（℃）
Ｙ：トナー粒径（Ｄ５０）重量平均粒径（μｍ）
Ｚ：トナー中のＷａｘ総量（添加部数）ｐｈｒ
である。Ｘは小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど画像光沢が低下する。Ｙは小さいほど流動特性並びにそれらに起因する現像性が低下し、逆に大きいほど画質が低下する。Ｚは小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど規制ブレード固着が発生しやすくなる。
これらの３因子が、
４０＜ＸＺ／Ｙ＜５７ 規定式Ｉ
を満足する場合に最適設計が可能である。ＸＺ／Ｙが好ましい範囲より小さいほど画質が低下し、逆に大きいほど規制ブレードにおける固着の防止とオイルレス定着の両立が難しくなる。
４０＜ＸＺ／Ｙ＜５７ 規定式Ｉ
を満足する場合に最適設計が可能である。ＸＺ／Ｙが好ましい範囲より小さいほど画質が低下し、逆に大きいほど規制ブレードにおける固着の防止とオイルレス定着の両立が難しくなる。
更に、規定式Ｉ中のＸＺにおける更に好ましい範囲として
３７０＜ＸＺ＜４７０ 規定式ＩＩ
を満足する場合には、上記３つの複合因子の最適設計が可能となる。ＸＺが好ましい範囲より小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど規制ブレードにおける固着の発生、画像光沢の低下といった問題が生じる。
３７０＜ＸＺ＜４７０ 規定式ＩＩ
を満足する場合には、上記３つの複合因子の最適設計が可能となる。ＸＺが好ましい範囲より小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど規制ブレードにおける固着の発生、画像光沢の低下といった問題が生じる。
本発明においても、トナーの軟化点（Ｔｍ）を［Ｘ］、トナー粒径を［Ｙ］、トナー中へのＷａｘ添加量を［Ｚ］としたとき、少なくとも以下の式を満足する事が好ましい。
３７０＜ＸＺ＜４７０・・・・式Ｉ
４０＜ＸＺ／Ｙ＜５７・・・・式ＩＩ
トナーの軟化点（Ｔｍ）［Ｘ］とトナー中へのＷａｘ添加量［Ｚ］は、本発明の目的を達成する手段として非常に重要な特性であるが、両者の特性はトレードオフの関係にあり、それらの数値は共に大きすぎても小さすぎても本発明の効果を得ることは難しい。従って、［Ｘ］［Ｚ］の数値はある一定の範囲内にある事が好ましく、本発明では、［Ｘ］［Ｚ］の積がある一定の範囲内にある事が非常に重要である事が判明した。それが式Ｉに示したものである。更には、それら［Ｘ］［Ｚ］の積と密接な関係にあるのが、トナー粒径［Ｙ］である。トナー粒径［Ｙ］が大きすぎるとトナー粉砕時の粉砕ストレスが軽減され、トナー中へのワックス表面露出が抑制され、規制ブレードにおける固着の防止に有利であるが、ドット再現性、画質の低下は著しく低下してしまう。逆にトナー粒径［Ｙ］が小さすぎるとトナー粉砕時の粉砕ストレスが増大し、必要以上の過粉砕を繰り返し、トナー中へのワックス表面露出が多くなり、規制ブレードにおける固着の防止を抑制する事が不可能になる。従って、両者のバランスをとる事が、本発明の効果を達成するのに更に重要である事が判り、それらを式ＩＩに示した。式ＩＩでは、［Ｘ］［Ｚ］の積をトナー粒径［Ｙ］で割ることで、上記の課題を解決すると共に、［Ｘ］［Ｚ］［Ｙ］の関係を最適な範囲に設定する事が可能となる。
３７０＜ＸＺ＜４７０・・・・式Ｉ
４０＜ＸＺ／Ｙ＜５７・・・・式ＩＩ
トナーの軟化点（Ｔｍ）［Ｘ］とトナー中へのＷａｘ添加量［Ｚ］は、本発明の目的を達成する手段として非常に重要な特性であるが、両者の特性はトレードオフの関係にあり、それらの数値は共に大きすぎても小さすぎても本発明の効果を得ることは難しい。従って、［Ｘ］［Ｚ］の数値はある一定の範囲内にある事が好ましく、本発明では、［Ｘ］［Ｚ］の積がある一定の範囲内にある事が非常に重要である事が判明した。それが式Ｉに示したものである。更には、それら［Ｘ］［Ｚ］の積と密接な関係にあるのが、トナー粒径［Ｙ］である。トナー粒径［Ｙ］が大きすぎるとトナー粉砕時の粉砕ストレスが軽減され、トナー中へのワックス表面露出が抑制され、規制ブレードにおける固着の防止に有利であるが、ドット再現性、画質の低下は著しく低下してしまう。逆にトナー粒径［Ｙ］が小さすぎるとトナー粉砕時の粉砕ストレスが増大し、必要以上の過粉砕を繰り返し、トナー中へのワックス表面露出が多くなり、規制ブレードにおける固着の防止を抑制する事が不可能になる。従って、両者のバランスをとる事が、本発明の効果を達成するのに更に重要である事が判り、それらを式ＩＩに示した。式ＩＩでは、［Ｘ］［Ｚ］の積をトナー粒径［Ｙ］で割ることで、上記の課題を解決すると共に、［Ｘ］［Ｚ］［Ｙ］の関係を最適な範囲に設定する事が可能となる。
＜バインダー樹脂＞
樹脂Ａおよび樹脂Ｂ、更には樹脂Ｃの種類は、非磁性１成分現像用フルカラートナーの分野で用いるという事もあり、トナー自体に適度な強靭性を持たせる必要がある事からポリエステル系樹脂をメインバインダーにすることが重要である。更には、ワックスを内添する樹脂Ａ並びに樹脂Ｂに限っては、ワックスとの相溶性の観点から（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂等をＷａｘ分散相溶化剤として用いたポリエステル系ハイブリッド樹脂として使用することがオイルレス定着の観点からも好ましい。
樹脂Ａおよび樹脂Ｂ、更には樹脂Ｃの種類は、非磁性１成分現像用フルカラートナーの分野で用いるという事もあり、トナー自体に適度な強靭性を持たせる必要がある事からポリエステル系樹脂をメインバインダーにすることが重要である。更には、ワックスを内添する樹脂Ａ並びに樹脂Ｂに限っては、ワックスとの相溶性の観点から（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂等をＷａｘ分散相溶化剤として用いたポリエステル系ハイブリッド樹脂として使用することがオイルレス定着の観点からも好ましい。
本発明において好ましく使用されるポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。多価アルコール成分のうち２価アルコール成分としては、例えば、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、ポリオキシプロピレン（６）−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）プロパン等のビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、ジ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、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。３価以上の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−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
また、多価カルボン酸成分のうち２価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。
３価以上のカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、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、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、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、ピロメリット酸これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。
また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行わせて得られる、ポリエステル骨格とビニル共重合骨格の双方を有するハイブリッド樹脂（以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」という）も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分が挙げられる。またビニル系樹脂の原料モノマーとしては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸３−（メチル）ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸３−（メチル）ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸；アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。
樹脂Ａ、樹脂Ｂ及び樹脂Ｃとしては上記のような各種ポリエステル系樹脂が好ましく使用されるが、中でも、オイルレス定着用トナーとしての分離性および耐オフセット性をさらに向上させる観点から、以下に示す樹脂Ａ、樹脂Ｂおよび樹脂Ｃを使用することがより好ましい。
より好ましい樹脂Ｃとしては、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸およびフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
より好ましい樹脂Ｃとしては、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸およびフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
より好ましい樹脂Ａ並びに樹脂Ｂとしてはビニル系ポリエステル樹脂、特にポリエステル樹脂の原料モノマーとしてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸およびコハク酸を用い、ビニル系樹脂の原料モノマーとしてスチレンおよびブチルアクリレートを用い、両反応性モノマーとしてフマル酸を用いて得られたビニル系ポリエステル樹脂である。
本発明においては上述したように樹脂Ａ、樹脂Ｂの合成時に炭化水素系ワックスが内添される。樹脂Ａ並びに樹脂Ｂに炭化水素系ワックスを予め内添するには、樹脂Ａ並びに樹脂Ｂを合成する際に、樹脂Ａ並びに樹脂Ｂを合成するためのモノマー中に炭化水素系ワックスを添加した状態で樹脂Ａ並びに樹脂Ｂの合成を行えば良い。例えば、樹脂Ａ並びに樹脂Ｂとしてのポリエステル系樹脂を構成する酸モノマーおよびアルコールモノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で縮重合反応を行えば良い。樹脂Ａ並びに樹脂Ｂがビニル系ポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂の原料モノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で、当該モノマーを撹拌および加熱しながら、これにビニル系樹脂の原料モノマーを滴下して重縮合反応およびラジカル重合反応を行えばよい。
＜ワックス＞
一般に、ワックスの極性が低いほうが定着部材ローラとの離型性に優れている。
本発明に用いられるワックスは、極性の低い炭化水素系ワックスである。
一般に、ワックスの極性が低いほうが定着部材ローラとの離型性に優れている。
本発明に用いられるワックスは、極性の低い炭化水素系ワックスである。
＜炭化水素系ワックス＞
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まない。具体的な炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体、などのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、などの合成ワックスなどが挙げられる。このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、本発明の非磁性一成分現像用トナーに用いられる好ましいワックスとしては、パラフィンワックスが挙げられる。
パラフィンワックスは、他のワックスに比べて粘度が低く、トナー表面にワックスが染み出しやすい性質が非常に強い、その結果として必要最小限にワックス量を抑制する事が可能になる。
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まない。具体的な炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体、などのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、などの合成ワックスなどが挙げられる。このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、本発明の非磁性一成分現像用トナーに用いられる好ましいワックスとしては、パラフィンワックスが挙げられる。
パラフィンワックスは、他のワックスに比べて粘度が低く、トナー表面にワックスが染み出しやすい性質が非常に強い、その結果として必要最小限にワックス量を抑制する事が可能になる。
＜ワックスの融点＞
本発明におけるワックスの融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークであり、７０℃〜８０℃の範囲にあることが必要である。８０℃よりも高いと、比較的低温定着領域でのトナー中におけるワックスの表面への染み出しが不十分となり、定着部材との分離性が確保できなくなる傾向にある。また７０℃よりも低いと、高温高湿環境においてトナー粒子同士が融着するなど、保存安定性に問題が生じる。
本発明におけるワックスの融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークであり、７０℃〜８０℃の範囲にあることが必要である。８０℃よりも高いと、比較的低温定着領域でのトナー中におけるワックスの表面への染み出しが不十分となり、定着部材との分離性が確保できなくなる傾向にある。また７０℃よりも低いと、高温高湿環境においてトナー粒子同士が融着するなど、保存安定性に問題が生じる。
＜ワックスの吸熱ピーク＞
また、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークの半値幅は、７℃以下であることが好ましい。本発明におけるワックスの融点は比較的低いため、吸熱ピークがブロード、つまり低温域から溶融するようなワックスは、トナーの保存安定性に悪影響を及ぼす。
また、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークの半値幅は、７℃以下であることが好ましい。本発明におけるワックスの融点は比較的低いため、吸熱ピークがブロード、つまり低温域から溶融するようなワックスは、トナーの保存安定性に悪影響を及ぼす。
＜ワックスの含有量＞
本発明のトナー中におけるワックスの含有量は、３〜３．５質量％、好ましくは３．２〜３．３質量％の範囲にある事が重要である。ワックスの含有量が３質量％未満であると、定着プロセスにおいて溶融トナーと定着部材との間に染み出すワックスの量が不十分であり、溶融トナー−定着部材間の接着力が下がらないため、記録部材が定着部材から離れない。一方、ワックスの含有量が３．５質量％を超過すると、トナー表面に露出するワックス量が増加し、トナー粒子の流動性の悪化により、現像ユニットから感光体、感光体から記録部材への転写効率が低下し、画像品位が著しく低下するだけでなく、トナーの表面のワックスが離脱し、現像部材や感光体の汚染を引き起こすため、好ましくない。
本発明のトナー中におけるワックスの含有量は、３〜３．５質量％、好ましくは３．２〜３．３質量％の範囲にある事が重要である。ワックスの含有量が３質量％未満であると、定着プロセスにおいて溶融トナーと定着部材との間に染み出すワックスの量が不十分であり、溶融トナー−定着部材間の接着力が下がらないため、記録部材が定着部材から離れない。一方、ワックスの含有量が３．５質量％を超過すると、トナー表面に露出するワックス量が増加し、トナー粒子の流動性の悪化により、現像ユニットから感光体、感光体から記録部材への転写効率が低下し、画像品位が著しく低下するだけでなく、トナーの表面のワックスが離脱し、現像部材や感光体の汚染を引き起こすため、好ましくない。
＜樹脂Ａ、樹脂Ｂと樹脂Ｃの含有割合＞
トナー粒子中における樹脂Ａ、樹脂Ｂ（内添ワックス重量を含む）と樹脂Ｃの含有割合は重量比で４５／５５〜６５／３５、好ましくは５０／５０〜６０／４０である。樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂが少なすぎると分離性、耐高温オフセット性が低下して問題となる。逆に樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂが多すぎると光沢性、耐熱保管性が低下する。
より好ましくは上記のような重量比で使用された樹脂Ａ並びに樹脂Ｂと樹脂Ｃから溝成される混合樹脂の軟化点は１２０〜１３５℃、特に１２５〜１３０℃である。本発明においては樹脂Ｃとワックスが内添された樹脂Ａ並びに樹脂Ｂからなる混合樹脂の軟化点が上記範囲内であればよい。
トナー粒子中における樹脂Ａ、樹脂Ｂ（内添ワックス重量を含む）と樹脂Ｃの含有割合は重量比で４５／５５〜６５／３５、好ましくは５０／５０〜６０／４０である。樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂが少なすぎると分離性、耐高温オフセット性が低下して問題となる。逆に樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂが多すぎると光沢性、耐熱保管性が低下する。
より好ましくは上記のような重量比で使用された樹脂Ａ並びに樹脂Ｂと樹脂Ｃから溝成される混合樹脂の軟化点は１２０〜１３５℃、特に１２５〜１３０℃である。本発明においては樹脂Ｃとワックスが内添された樹脂Ａ並びに樹脂Ｂからなる混合樹脂の軟化点が上記範囲内であればよい。
ワックス内添樹脂Ａ並びに樹脂Ｂおよび樹脂Ｃのいずれも酸価は５〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇ、好ましくは１０〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇであることが望ましい。特に、ポリエステル系樹脂を用いる場合このような酸価を有する樹脂を用いることによって、各種着色剤等の分散性を向上させるとともに、十分な帯電量を有するトナーとすることができる。
樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に不溶な成分を含有していることが、耐現像固着性能の観点から好ましい。ワックス内添樹脂Ａ並びにＢ中でのＴＨＦ不溶成分含有量で０．１〜１５重量％、特に０．２〜１０重量％、さらに０．３〜５重量％が好ましく、その残存割合は樹脂Ａ＞樹脂Ｂである事が、両者のブレンド比率の観点からも好ましい。
樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に不溶な成分を含有していることが、耐現像固着性能の観点から好ましい。ワックス内添樹脂Ａ並びにＢ中でのＴＨＦ不溶成分含有量で０．１〜１５重量％、特に０．２〜１０重量％、さらに０．３〜５重量％が好ましく、その残存割合は樹脂Ａ＞樹脂Ｂである事が、両者のブレンド比率の観点からも好ましい。
＜着色剤＞
本発明で使用される着色剤としては、従来からフルカラートナーの着色剤として使用されている公知の顔料及び染料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を挙げることができる。トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹１００重量部に対し２〜１５重量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂと樹脂Ｃとの混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は２０〜４０重量％が好適である。
本発明で使用される着色剤としては、従来からフルカラートナーの着色剤として使用されている公知の顔料及び染料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を挙げることができる。トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹１００重量部に対し２〜１５重量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される樹脂Ａ、並びに樹脂Ｂと樹脂Ｃとの混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は２０〜４０重量％が好適である。
＜荷電制御剤＞
本発明のトナーにおいて、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。
例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、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、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．０５〜５重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．１〜３重量部の範囲がよい。５重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
本発明のトナーにおいて、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。
例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、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、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．０５〜５重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．１〜３重量部の範囲がよい。５重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
＜外添剤＞
本発明では、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として好ましくは２種の無機微粒子が用いられる。第１の無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては、１００ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇであり、第２の無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては、４０ｍ２／ｇ〜１００ｍ２／ｇである事が好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
本発明における外添剤総量としては、トナー母体に対して２．５〜５．０重量部である事が好ましい。外添剤総量が上記の範囲より多い場合、カブリ、現像性、定着分離性が悪化する。外添剤総量が上記の範囲より少ない場合、流動性、転写性、耐熱保管性が悪化する。
本発明では、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として好ましくは２種の無機微粒子が用いられる。第１の無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては、１００ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇであり、第２の無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては、４０ｍ２／ｇ〜１００ｍ２／ｇである事が好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
本発明における外添剤総量としては、トナー母体に対して２．５〜５．０重量部である事が好ましい。外添剤総量が上記の範囲より多い場合、カブリ、現像性、定着分離性が悪化する。外添剤総量が上記の範囲より少ない場合、流動性、転写性、耐熱保管性が悪化する。
＜製法＞
本発明のトナーは、上記炭化水素系ワックスが内添された樹脂Ａ並びに樹脂Ｂ、樹脂Ｃ、および着色剤を従来の方法で混合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有するトナー粒子（着色樹脂粒子）を得、外添剤と混合することにより得ることができる。トナー粒子の平均粒径としては７〜１０μｍ、好ましくは８〜１０μｍである。
本発明のトナーは、上記炭化水素系ワックスが内添された樹脂Ａ並びに樹脂Ｂ、樹脂Ｃ、および着色剤を従来の方法で混合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有するトナー粒子（着色樹脂粒子）を得、外添剤と混合することにより得ることができる。トナー粒子の平均粒径としては７〜１０μｍ、好ましくは８〜１０μｍである。
＜現像器構成＞
図１は本発明の実施形態に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットの断面図である。
現像装置は、トナーを収容するトナー収容室（１０１）と、トナー収容室（１０１）の下方に設けられたトナー供給室（１０２）から構成され、トナー供給室（１０２）の下部には、現像ローラ（１０３）と、現像ローラ（１０３）に当接して設けられた層規制部材（１０４）および供給ローラ（１０５）が設けられる。現像ローラ（１０３）は感光体ドラム（２）に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室（１０１）内にはトナー攪拌部材（１０６）が設けられ、反時計回りの方向で回転する。トナー攪拌部材（１０６）は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分（１０６Ａ）では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分（１０６Ｂ）では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしてあり、過剰な量のトナーを開口部（１０７）へ導くことを防止している。開口部（１０７）近傍のトナーは、トナー攪拌部材（１０６Ｂ）によって適度にほぐされ、自重によって開口部（１０７）を通過しトナー供給室（１０２）へと落下移動する。供給ローラ（１０５）の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室（１０２）内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ（１０３）との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は３乗〜１４乗Ωの電気抵抗値に設定される。
図１は本発明の実施形態に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットの断面図である。
現像装置は、トナーを収容するトナー収容室（１０１）と、トナー収容室（１０１）の下方に設けられたトナー供給室（１０２）から構成され、トナー供給室（１０２）の下部には、現像ローラ（１０３）と、現像ローラ（１０３）に当接して設けられた層規制部材（１０４）および供給ローラ（１０５）が設けられる。現像ローラ（１０３）は感光体ドラム（２）に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室（１０１）内にはトナー攪拌部材（１０６）が設けられ、反時計回りの方向で回転する。トナー攪拌部材（１０６）は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分（１０６Ａ）では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分（１０６Ｂ）では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしてあり、過剰な量のトナーを開口部（１０７）へ導くことを防止している。開口部（１０７）近傍のトナーは、トナー攪拌部材（１０６Ｂ）によって適度にほぐされ、自重によって開口部（１０７）を通過しトナー供給室（１０２）へと落下移動する。供給ローラ（１０５）の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室（１０２）内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ（１０３）との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は３乗〜１４乗Ωの電気抵抗値に設定される。
供給ローラ（１０５）には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、現像ローラ（１０３）との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ（１０３）に押し付ける方向に作用する。ただし、オフセットの方向はこれに限ったものではなく、トナーの種類によってはオフセットを０もしくはオフセットの方向を変えてもよい。供給ローラ（１０５）は反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ（１０３）の表面に塗布供給する。現像ローラ（１０３）には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、感光体ドラム（２）との接触状態を均一に保つ為に、ＪＩＳ‐Ａで５０度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるため３乗〜１０乗Ωの電気抵抗値に設定される。表面粗さはＲａで０．２〜２．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。現像ローラ（１０３）は反時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを層規制部材（１０４）および感光体ドラム（２）との対向位置へと搬送する。層規制部材（１０４）は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ（１０３）表面２１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを薄層化すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材（１０４）には、摩擦帯電を補助する為に、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。感光体ドラム（２）は時計回りの方向に回転しており、従って現像ローラ（１０３）表面は感光体ドラム（２）との対向位置において感光体ドラム（２）の進行方向と同方向に移動する。薄層化されたトナーは、現像ローラ（１０３）の回転によって感光体ドラム（２）との対向位置へ搬送され、現像ローラ（１０３）に印加された現像バイアスと感光体ドラム（２）上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム（２）表面に移動し現像される。感光体ドラム（２）上に現像されずに現像ローラ（１０３）上に残されたトナーが再びトナー供給室（１０２）内へと戻る部分には、封止シール（１０８）が現像ローラ（１０３）に当接して設けられ、トナーは現像装置外部に漏れでないように封止される。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例中、部はすべて重量部を表わす。
＜ハイブリッド樹脂（ＡＷ、ＢＷ）の合成＞
ビニル系樹脂の単量体として、スチレン（Ｓｔ）及びアクリル酸ブチル（ＢＡ）、アクリル酸エチルヘキシル（ＥｈＡ）、重合開始剤として、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を表１に示す組成で滴下ロートに入れた。次に、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付けたガラス製４つ口フラスコに、ポリエステル樹脂の単量体のアルコール成分として、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物（ＢＰＡ−ＥＯ）及びビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ＢＰＡ−ＰＯ）、酸成分として、アクリル酸（ＡＡ）、コハク酸誘導体（ＤＳＡ）、フマル酸（ＦＡ）、トリメリット酸（ＴＭＡ）及びテレフタル酸（ＴＰＡ）、エステル化触媒として、ジブチルパーオキシド（ＤＢＯ）をベース樹脂（樹脂Ａ）に対応する組成（表１参照）で仕込み、さらに、ワックスを表２に示す添加量で仕込んだ後、窒素雰囲気下、マントルヒーター中で加熱撹拌しながら、ビニル系樹脂の単量体及び重合開始剤を滴下した。その後、一定の温度に保持し、付加重合反応を熟成させた後、再び昇温して縮重合反応を行った。なお、反応の進行は、軟化点を測定することにより追跡した。所定の軟化点に達した時点で反応を停止させて室温まで冷却し、複合ポリエステル樹脂Ａ１ＷIを得た。
＜ハイブリッド樹脂（ＡＷ、ＢＷ）の合成＞
ビニル系樹脂の単量体として、スチレン（Ｓｔ）及びアクリル酸ブチル（ＢＡ）、アクリル酸エチルヘキシル（ＥｈＡ）、重合開始剤として、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を表１に示す組成で滴下ロートに入れた。次に、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付けたガラス製４つ口フラスコに、ポリエステル樹脂の単量体のアルコール成分として、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物（ＢＰＡ−ＥＯ）及びビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ＢＰＡ−ＰＯ）、酸成分として、アクリル酸（ＡＡ）、コハク酸誘導体（ＤＳＡ）、フマル酸（ＦＡ）、トリメリット酸（ＴＭＡ）及びテレフタル酸（ＴＰＡ）、エステル化触媒として、ジブチルパーオキシド（ＤＢＯ）をベース樹脂（樹脂Ａ）に対応する組成（表１参照）で仕込み、さらに、ワックスを表２に示す添加量で仕込んだ後、窒素雰囲気下、マントルヒーター中で加熱撹拌しながら、ビニル系樹脂の単量体及び重合開始剤を滴下した。その後、一定の温度に保持し、付加重合反応を熟成させた後、再び昇温して縮重合反応を行った。なお、反応の進行は、軟化点を測定することにより追跡した。所定の軟化点に達した時点で反応を停止させて室温まで冷却し、複合ポリエステル樹脂Ａ１ＷIを得た。
また、複合ポリエステル樹脂ＡＷ、ＢＷと同様に、表１記載の組成のビニル系樹脂単量体およびポリエステル樹脂の単量体をベース樹脂（樹脂Ａ並びに樹脂Ｂ）に対する組成で仕込み、更にワックスを表２に示す添加量で仕込み、複合ポリエステル樹脂Ａ１ＷII〜Ａ１ＷVIII、Ａ２ＷI、Ａ３ＷI、Ｂ１ＷI〜ＢＷVII、Ｂ３ＷIを得た。
なお、表２の内添ワックスの７３パラ、７８天然、６７パラ、８２ＦＴ、ＰＰは、それぞれ融点が７３℃のパラフィンワックス、融点が７８℃のカウナウバワックス、融点が６７℃のパラフィンワックス、融点が８２℃のフィッシャートロプシュワックスを意味し、ワックス内添量は、樹脂の製造に使用するモノマー及びワックスの総重量に対するワックスの重量の割合を意味する。
樹脂Ａ〜Ｂに関しても、ワックスを添加しないこととビニル系モノマーを用いない以外は樹脂ＡＷ並びにＢＷと同様の方法で作成し、表１、表２の物性を得た。
樹脂Ａ〜Ｂに関しても、ワックスを添加しないこととビニル系モノマーを用いない以外は樹脂ＡＷ並びにＢＷと同様の方法で作成し、表１、表２の物性を得た。
＜樹脂Ｃの作成＞
（ワックスを内添しないポリエステル樹脂（Ｃ１樹脂、Ｃ２樹脂およびＣ３樹脂）の製造）
温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取り付けたガラス製４つ口フラスコに、表１に示す量のアルコール成分および酸成分を重合開始剤（ジブチル錫オキシド）とともに入れた。これをマントルヒーター中において窒素気流下にて、撹拌加熱しながら加熱することにより反応させた。そして、この反応の進行は、軟化点を測定することにより追跡した。所定の軟化点に達した時点でそれぞれ反応を終了させて室温まで冷却し、ポリエステル樹脂Ｃ１を得た。得られた各ポリエステル樹脂は１ｍｍ以下に粗砕したものを以下のトナーの製造で用いた。なお、ここで得られたポリエステル樹脂の物性は、表２に示す通りのガラス転移温度（Ｔｇ）、軟化点（Ｔｍ）を有する。
（ワックスを内添しないポリエステル樹脂（Ｃ１樹脂、Ｃ２樹脂およびＣ３樹脂）の製造）
温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取り付けたガラス製４つ口フラスコに、表１に示す量のアルコール成分および酸成分を重合開始剤（ジブチル錫オキシド）とともに入れた。これをマントルヒーター中において窒素気流下にて、撹拌加熱しながら加熱することにより反応させた。そして、この反応の進行は、軟化点を測定することにより追跡した。所定の軟化点に達した時点でそれぞれ反応を終了させて室温まで冷却し、ポリエステル樹脂Ｃ１を得た。得られた各ポリエステル樹脂は１ｍｍ以下に粗砕したものを以下のトナーの製造で用いた。なお、ここで得られたポリエステル樹脂の物性は、表２に示す通りのガラス転移温度（Ｔｇ）、軟化点（Ｔｍ）を有する。
樹脂の合成 Ｃ２〜Ｃ３
ビニル系樹脂の単量体、重合開始剤及びワックスを使用せず、表２に示す組成でポリエステル樹脂の単量体のアルコール成分及び酸成分を使用し、工程中の重合条件を調整した事以外、上記と同様に、樹脂Ｃ２、Ｃ３を製造した。
また、得られた樹脂の軟化点Ｔｍ及びガラス転移温度Ｔｇを表１及び表２に示した。
ビニル系樹脂の単量体、重合開始剤及びワックスを使用せず、表２に示す組成でポリエステル樹脂の単量体のアルコール成分及び酸成分を使用し、工程中の重合条件を調整した事以外、上記と同様に、樹脂Ｃ２、Ｃ３を製造した。
また、得られた樹脂の軟化点Ｔｍ及びガラス転移温度Ｔｇを表１及び表２に示した。
Ｔｍは、以下のようにして測定した。試料１．０ｇを秤量し、フローテスターＣＦＴ−５００（島津製作所社製）及び直径０．５ｍｍ、高さ１．０ｍｍのダイを使用し、昇温速度３．０℃／分、予熱時間３分、荷重３０ｋｇの条件で、４０℃から１４０℃の範囲で測定を行い、試料が１／２流出したときの温度をＴｍとした。
Ｔｇは、以下のようにして測定した。示差走査熱量計ＤＳＣ−２００（セイコー電子社製）を用い、試料１０ｍｇを精密に秤量して、アルミニウムパンに入れ、昇温速度３０℃／分で常温から２００℃まで昇温した後、冷却し、次に、昇温速度１０℃／分で２０℃から１２０℃の間で測定を行い、この昇温過程で３０℃から９０℃の範囲におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をＴｇとした。なお、リファレンスとして、アルミナをアルミニウムパンに入れたものを使用した。
Ｔｇは、以下のようにして測定した。示差走査熱量計ＤＳＣ−２００（セイコー電子社製）を用い、試料１０ｍｇを精密に秤量して、アルミニウムパンに入れ、昇温速度３０℃／分で常温から２００℃まで昇温した後、冷却し、次に、昇温速度１０℃／分で２０℃から１２０℃の間で測定を行い、この昇温過程で３０℃から９０℃の範囲におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をＴｇとした。なお、リファレンスとして、アルミナをアルミニウムパンに入れたものを使用した。
得られた各樹脂を１ｍｍ以下に粗砕したものを以下のトナーの製造で用いた。
また、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７−１（富士色素社製）５０部、実施例及び比較例で使用するバインダー樹脂５０部、水３０部をヘンシェルミキサーで混合したものを、ロールの表面温度を１３０℃に設定した２本ロールで１時間混練し、冷却後、パルベライザーで直径１ｍｍの粒子に粉砕し、マスターバッチとして使用した。
また、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７−１（富士色素社製）５０部、実施例及び比較例で使用するバインダー樹脂５０部、水３０部をヘンシェルミキサーで混合したものを、ロールの表面温度を１３０℃に設定した２本ロールで１時間混練し、冷却後、パルベライザーで直径１ｍｍの粒子に粉砕し、マスターバッチとして使用した。
（実施例１）
バインダー樹脂として、表３に示すように樹脂ＡＷI及び樹脂ＢＷI、樹脂Ｃを表に示す重量比で混合した樹脂を用いた。バインダー樹脂１００部（ワックスの重量を含む）及びＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７−１を５．０部含有するマスターバッチをヘンシェルミキサーで混合した後、図２に示すような臼式混練機を使用して溶融混練した。得られた混練物を冷却プレスローラで圧延し、２ｍｍ厚の試料になるように延伸し、ベルトで搬送した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機（１００ＡＦＧ：ホソカワミクロン社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機タイプ：５０ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して行い８ミクロンのトナー粒子１を得た。
得られたトナー粒子１００部に対して、疎水性シリカＲ９７２（日本アエロジル社製）１．０部と、疎水性シリカＡＥＲＯＳＩＬ ９０Ｇ（日本アエロジル社製）のヘキサメチレンジシラザン処理品（ＢＥＴ比表面積６５ｍ２／ｇ、ｐＨ６．０、疎水化度６５％以上）１．０部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて周速４０ｍ／秒で９０秒間混合処理し、目開き７５μｍの篩で篩って、トナーを得た。
バインダー樹脂として、表３に示すように樹脂ＡＷI及び樹脂ＢＷI、樹脂Ｃを表に示す重量比で混合した樹脂を用いた。バインダー樹脂１００部（ワックスの重量を含む）及びＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７−１を５．０部含有するマスターバッチをヘンシェルミキサーで混合した後、図２に示すような臼式混練機を使用して溶融混練した。得られた混練物を冷却プレスローラで圧延し、２ｍｍ厚の試料になるように延伸し、ベルトで搬送した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機（１００ＡＦＧ：ホソカワミクロン社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機タイプ：５０ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して行い８ミクロンのトナー粒子１を得た。
得られたトナー粒子１００部に対して、疎水性シリカＲ９７２（日本アエロジル社製）１．０部と、疎水性シリカＡＥＲＯＳＩＬ ９０Ｇ（日本アエロジル社製）のヘキサメチレンジシラザン処理品（ＢＥＴ比表面積６５ｍ２／ｇ、ｐＨ６．０、疎水化度６５％以上）１．０部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて周速４０ｍ／秒で９０秒間混合処理し、目開き７５μｍの篩で篩って、トナーを得た。
（実施例２〜１６及び比較例１〜１７）
樹脂Ａ、樹脂Ｂ及び樹脂Ｃの種類および混合比率、ワックス種類並びに添加量、ならびにトナー粒径等を表３に記載したように変更したこと以外、実施例１と同様にして各実施例及び比較例のトナーを得た。
なお、比較例１１については、材料組成を表３に示す以外に、混練機が、臼式混練機ではなく従来の二軸混練機を用いて表３に示す条件で混練した以外は、実施例１とほぼ同様にトナーを得た。
表３記載のワックス量は、バインダー樹脂及びワックスの総重量に対するワックスの重量の割合を意味する。また、トナーのＴｍは、上述した方法で測定した。
樹脂Ａ、樹脂Ｂ及び樹脂Ｃの種類および混合比率、ワックス種類並びに添加量、ならびにトナー粒径等を表３に記載したように変更したこと以外、実施例１と同様にして各実施例及び比較例のトナーを得た。
なお、比較例１１については、材料組成を表３に示す以外に、混練機が、臼式混練機ではなく従来の二軸混練機を用いて表３に示す条件で混練した以外は、実施例１とほぼ同様にトナーを得た。
表３記載のワックス量は、バインダー樹脂及びワックスの総重量に対するワックスの重量の割合を意味する。また、トナーのＴｍは、上述した方法で測定した。
比較例１２〜１７においては、ワックス内添樹脂ではなく、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃにワックスを外添したものを用いた。ワックスは、表３-２に記述されている７３℃のパラフィンワックスを用い、実施例１と同様にして比較例のトナーを得た。
（顔料マスターバッチの製造）
ワックスが内添されていないこと以外、各実施例または比較例で使用されるバインダー樹脂と同様の樹脂とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７‐１（富士色素社製）とを重量比で７：３の割合で加圧ニーダーに仕込み、１２０℃で１時間混練した。冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、顔料含有率３０重量％の顔料マスターバッチを得た。
ワックスが内添されていないこと以外、各実施例または比較例で使用されるバインダー樹脂と同様の樹脂とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７‐１（富士色素社製）とを重量比で７：３の割合で加圧ニーダーに仕込み、１２０℃で１時間混練した。冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、顔料含有率３０重量％の顔料マスターバッチを得た。
＜評価＞
○トナー粒子径（コールター）
トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。まず、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フォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を固形分にして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、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｐ）を求めることができる。チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
○トナー粒子径（コールター）
トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。まず、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フォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を固形分にして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、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｐ）を求めることができる。チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
＜軟化点（Ｔｍ）＞
フローテスター（ＣＦＴ−５００／島津製作所社製）を用い、測定試料１．５ｇを秤量し、Ｈ１．０ｍｍ×φ１．０ｍｍのダイを用いて、昇温速度３．０℃／ｍｉｎ、予熱時間１８０秒、荷重３０ｋｇ、測定温度範囲８０〜１４０℃の条件で測定を行い、上記の試料が１／２流出した時の温度をトナーの軟化点とした。
フローテスター（ＣＦＴ−５００／島津製作所社製）を用い、測定試料１．５ｇを秤量し、Ｈ１．０ｍｍ×φ１．０ｍｍのダイを用いて、昇温速度３．０℃／ｍｉｎ、予熱時間１８０秒、荷重３０ｋｇ、測定温度範囲８０〜１４０℃の条件で測定を行い、上記の試料が１／２流出した時の温度をトナーの軟化点とした。
＜定着分離性＞
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ７５００の定着機を取り外した改造機に、トナー５部とシリコーン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌して作成した二成分現像剤を入れ、転写紙（リコー製タイプ６２００Ｙ目紙）に縦方向の先端余白３ｍｍを有するベタ画像で、１．１±０．１ ｍｇ／ｃｍ２のトナーが現像される様に調整を行ない、未定着状態の転写紙を６枚出力した。
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ２５００の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度１２５ｍｍ／ｓｅｃに設定して、定着ベルトの温度を１４０℃から１９０℃の範囲で１０℃刻みの温度で先端余白３ｍｍのほうから転写紙の定着を行った。転写紙が定着ベルトに巻きついたり、定着機の出口で蛇腹のようになって詰まったりすることなく、正常に定着できた枚数によって、下記基準に基づき評価した。
○：正常に定着できた枚数が５枚以上。
△：正常に定着できた枚数が３〜４枚。
×：正常に定着できた枚数が２枚以下。
「○」および「△」を合格とした。
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ７５００の定着機を取り外した改造機に、トナー５部とシリコーン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌して作成した二成分現像剤を入れ、転写紙（リコー製タイプ６２００Ｙ目紙）に縦方向の先端余白３ｍｍを有するベタ画像で、１．１±０．１ ｍｇ／ｃｍ２のトナーが現像される様に調整を行ない、未定着状態の転写紙を６枚出力した。
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ２５００の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度１２５ｍｍ／ｓｅｃに設定して、定着ベルトの温度を１４０℃から１９０℃の範囲で１０℃刻みの温度で先端余白３ｍｍのほうから転写紙の定着を行った。転写紙が定着ベルトに巻きついたり、定着機の出口で蛇腹のようになって詰まったりすることなく、正常に定着できた枚数によって、下記基準に基づき評価した。
○：正常に定着できた枚数が５枚以上。
△：正常に定着できた枚数が３〜４枚。
×：正常に定着できた枚数が２枚以下。
「○」および「△」を合格とした。
＜光沢度＞
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ２５００の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度１２５ｍｍ／ｓｅｃ、定着ベルト温度１６０℃に設定して、定着強度の評価と同様の方法で出力した未定着状態の転写紙の定着を行った。定着後の画像の光沢度を、日本電色工業株式会社製のグロスメーターにより入射角６０°により計測した。オフィスで使用されるフルカラー画像としては適度な光沢が好まれ、５〜１５％程度が好ましい。
光沢度が、５以上のものを○、３以上５未満のものを△（実用上問題ない）、３未満のものを×（実用上問題あり）として判定した。
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ２５００の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度１２５ｍｍ／ｓｅｃ、定着ベルト温度１６０℃に設定して、定着強度の評価と同様の方法で出力した未定着状態の転写紙の定着を行った。定着後の画像の光沢度を、日本電色工業株式会社製のグロスメーターにより入射角６０°により計測した。オフィスで使用されるフルカラー画像としては適度な光沢が好まれ、５〜１５％程度が好ましい。
光沢度が、５以上のものを○、３以上５未満のものを△（実用上問題ない）、３未満のものを×（実用上問題あり）として判定した。
＜規制ブレード固着＞
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ３０００を用いて、印字率６％の所定のプリントパターンを、Ｎ／Ｎ環境下（２３℃、４５％）の２０００枚連続複写後（耐久後）に現像器の現像ローラの状態および複写画像を目視により観察し、評価した。判定基準は以下の通りである。
○：現像ローラ上にスジ、ムラの発生はなかった。
△：現像ローラ上にスジあるいはムラが若干発生しているものの、
複写画像上に縦スジがなく、実用上問題なかった。
×：現像ローラ上にスジあるいはムラが多数発生しており、
複写画像上に縦スジ状の抜けが発生し、実用上問題があった。
「○」および「△」を合格とした。
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ３０００を用いて、印字率６％の所定のプリントパターンを、Ｎ／Ｎ環境下（２３℃、４５％）の２０００枚連続複写後（耐久後）に現像器の現像ローラの状態および複写画像を目視により観察し、評価した。判定基準は以下の通りである。
○：現像ローラ上にスジ、ムラの発生はなかった。
△：現像ローラ上にスジあるいはムラが若干発生しているものの、
複写画像上に縦スジがなく、実用上問題なかった。
×：現像ローラ上にスジあるいはムラが多数発生しており、
複写画像上に縦スジ状の抜けが発生し、実用上問題があった。
「○」および「△」を合格とした。
＜フィルミング＞
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ３０００を用いて、印字率６％の所定のプリントパターンをＮ／Ｎ環境下（２３℃、４５％）で連続印字した。Ｎ／Ｎ環境下の２０００枚連続印字後（耐久後）に、感光体および中間転写体ベルト上を目視で観察評価した。判断基準は以下の通りである。
○：感光体上および中間転写体上にはフィルミングの発生がなく、全く問題なかった。
△：感光体上および中間転写体上、どちらか片方でフィルミングの発生が見られたが、
複写画像上には見えず、実用上問題なかった。
×：感光体上および／または中間転写体上にフィルミングの発生があり、
画像上でも確認でき、実用上問題があった
「○」および「△」を合格とした。
リコー製ｉｐｓｉｏ ＣＸ３０００を用いて、印字率６％の所定のプリントパターンをＮ／Ｎ環境下（２３℃、４５％）で連続印字した。Ｎ／Ｎ環境下の２０００枚連続印字後（耐久後）に、感光体および中間転写体ベルト上を目視で観察評価した。判断基準は以下の通りである。
○：感光体上および中間転写体上にはフィルミングの発生がなく、全く問題なかった。
△：感光体上および中間転写体上、どちらか片方でフィルミングの発生が見られたが、
複写画像上には見えず、実用上問題なかった。
×：感光体上および／または中間転写体上にフィルミングの発生があり、
画像上でも確認でき、実用上問題があった
「○」および「△」を合格とした。
２ 感光体ドラム
１０１ トナー収容室
１０２ トナー供給室
１０３ 現像ローラ
１０４ 層規制部材
１０５ 供給ローラ
１０６ トナー攪拌部材
１０７ 開口部
１０８ 封止シール
１０１ トナー収容室
１０２ トナー供給室
１０３ 現像ローラ
１０４ 層規制部材
１０５ 供給ローラ
１０６ トナー攪拌部材
１０７ 開口部
１０８ 封止シール
Claims (11)
- 軟化点の関係が樹脂Ａ＞樹脂Ｂ＞樹脂Ｃである少なくとも３種類の非晶質な縮重合系高分子骨格を有する樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、を用い、このうち樹脂Ａ、樹脂Ｂがあらかじめワックスを内添する樹脂であり、樹脂Cはワックスを内添しない樹脂であって、ワックスを内添する樹脂Ａが軟化点１３５〜１４５℃、ワックスを内添する樹脂Ｂが軟化点１３０〜１４０℃、ワックスを内添しない樹脂Ｃの軟化点が１０５〜１１５℃であって、前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂにおける前記ワックス重量の内添量比の関係が、樹脂Ａ＜樹脂Ｂの関係であり、かつ樹脂Ａ：樹脂Ｂの重量比率が２：８〜４：６であり、更には前記樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ及び前記ワックスの総重量に対する前記ワックスの重量の比が３％以上３．５％以下である材料を、着色剤と共に混練することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記樹脂Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの重量比率が樹脂Ａが１０〜２５％、樹脂Ｂが３０〜５０％、樹脂Ｃが３５〜５０％である請求項１に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂに内添されるワックスは、パラフィンワックスを含有することを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記樹脂Ａ及び樹脂Ｂは、前記ワックスの存在下で合成された樹脂を含有することを特徴とし、更には少なくとも縮重合系高分子骨格及びビニル系高分子骨格を有するハイブリッド樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記トナーの軟化点が１２４℃以上１３３℃以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記ワックスの融点が７０℃以上８０℃以下である事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーを製造する方法であって、少なくとも樹脂並びにワックスの存在下で合成されたハイブリッド樹脂と着色剤顔料とからなるドライブレンド品を臼式混練機で溶融混練し、得られた溶融混練物を押出し成形することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
- 請求項１乃至７のいずれかに一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
- 像担持体と対向配置され、現像剤を担持して前記像担持体に形成される潜像を現像するための現像剤担持部材と、
前記現像剤担持部材と接触状に対向配置され、
前記現像剤担持部材に現像剤を供給するための供給部材と、
前記現像剤担持部材の移動方向における前記供給部材との対向位置と
前記像担持体との対向位置との間において、前記現像剤担持部材と対向配置され、
前記供給部材によって供給された現像剤を前記現像剤担持部材に薄層状に担持させるための層厚規制部材とを備える現像装置において、
前記現像装置の上側にトナー補給機構を持つ縦型構成を持ち
該縦型現像装置に用いるトナーが請求項１乃至７のいずれか一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーであって、
前記規制部材と前記現像剤担持部材が接触している部分が前記現像剤担持部材に対して腹当て状態である事を特徴とする現像装置。 - 少なくとも請求項９に記載された現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 定着器が加熱ローラ及び加圧ローラにより構成される２ロール定着方式であり、更には定着器が定着部材にオイル塗布を必要としないオイルレス定着を特徴とする請求項８に記載の画像形成方法を用いた画像形成装置。
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| JP2006347942A JP4680174B2 (ja) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | 非磁性一成分トナーの製造方法及び画像形成方法 |
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| JP2006347942A JP4680174B2 (ja) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | 非磁性一成分トナーの製造方法及び画像形成方法 |
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|---|---|---|---|---|
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