JPH05297635A

JPH05297635A - 黒色トナー

Info

Publication number: JPH05297635A
Application number: JP4121113A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kanbayashi; 誠神林; Tatsuya Nakamura; 達哉中村; Tatsuhiko Chiba; 建彦千葉; Takashige Kasuya; 貴重粕谷; Kazuyuki Miyano; 和幸宮野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】長時間の使用でもトナー濃度が安定で、環境
変動に対して性能の変化もなく、画質のよい黒色トナー
を提供することにある。【構成】透明材料で形成された光検知部を有する光検
知自動トナー濃度制御装置を装備する現像装置に適用で
きる、非磁性の着色剤含有樹脂粒子と外添剤ならびに磁
性粒子を有する２成分系現像剤に適用される黒色トナー
において、該黒色トナーが２種類以上の着色剤を分散せ
しめた重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して直接
得られる重合法トナーであって、近赤外領域、特に９０
０〜１０００ｎｍの範囲で３０％以上の分光反射率を有
していることを特徴とする黒色トナーである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置及び
種々の用途に使用されている静電記録装置等において、
光検知トナー濃度制御装置を有する現像装置に用いられ
るカラー用の黒色トナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トナーとキャリアを含む２成分現像剤を
用いる現像装置においては、トナーとキャリアの混合比
率が極めて重要な要素となる。即ちトナー濃度が適正以
下になると、画像濃度が低くなり、またトナー濃度が適
正以上になると、トナーが十分帯電できなくなり、カブ
リが発生したりトナー飛散が起こるなどの不都合を生じ
てくる。従って良好な画像を得るためには、現像剤のト
ナー濃度を正確に検知し常に一定にこれを制御する必要
がある。

【０００３】自動トナー濃度制御（ＡＴＲ）方法に関し
ては、従来種々の提案がなされているが、特に特公昭３
８−１７２４５号公報等に提案されている、現像剤の色
味を検知してトナー補給量を制御する手段は、環境変動
や耐久による現像剤の嵩密度等の物性変化の影響を受け
にくく、安定した検知手段として今日広く採用されてい
る。上記光検知ＡＴＲ方法のトナー濃度検知部として
は、例えば図１に示すものが一般的に知られている。こ
れはトナーとキャリアを含む。現像剤の移送路Ａの所定
箇所に設けられた透明材料で形成されたセンサー窓１３
から移送路Ａ内の現像剤に光を照射するランプ（光源）
１０と、その現像剤で反射した反射光を受光する第１セ
ンサー１１と、ランプ１０の光を直接受光する第２セン
サー１２とから構成されている。

【０００４】そして、このトナー濃度検知方法は、第１
センサー１１が現像剤で反射した反射光を受光して出力
する電圧と、第２センサー１２がランプ１０からの光を
直接受光して出力する電圧との差からトナー濃度を検知
するというものである。

【０００５】しかしながら、上記のごとき光検知ＡＴＲ
方式では、トナー濃度検知装置に現像剤が直接接触する
ため、センサー窓部表面がキャリアとの摺擦により傷つ
いたりあるいはまた帯電量の小さなトナーや逆極性に帯
電したトナーがセンサー窓部表面に付着してしまうとい
う問題点がつきまとう。

【０００６】一般に上述のごとき窓部表面に付着したト
ナーは、現像剤が窓部表面に接触したときの摺擦によっ
て、除去できるような構成になっているが、現像剤の摺
擦能力は、トナー濃度が高い程、帯電量の小さいトナー
が多い程低下しやすい。従って、一旦窓部表面にトナー
が付着すると、センサーはトナーが十分に有ると判断
し、トナー補給を中止する。その結果、現像剤のトナー
濃度は低下し、それにつれて現像剤の摺擦能力が回復
し、窓部表面に付着したトナーが除去されることによっ
て、センサーはトナーが不足と判断し急激にトナー補給
を開始する。その結果として、トナー濃度は急激に高ま
り、新たに窓部表面にトナー付着が発生するという悪循
環が繰り返されてしまう。

【０００７】したがって、センサー窓部表面にトナーが
付着すると、トナー濃度の制御範囲が広がり（トナー濃
度の変動が大きくなり）、その結果、画像濃度の変動、
カブリ、トナー飛散などの画像欠陥が生じる。この傾向
は、以下に述べるような理由からトナー粒径をより小さ
くした場合により顕著となる。

【０００８】すなわち、トナーの粒径を細かくしていく
と、トナーの比表面積が増大するため、キャリアとの接
触帯電により帯電気量が過大となりキャリアとの混合性
の低下あるいはまたトナー自身の凝集性の悪化という新
たな問題が生じてくる。上記のごとき理由によりトナー
とキャリアとが均一に混合撹拌できない場合には、トナ
ーの帯電が均一に行なわれなくなり、その結果、トナー
とキャリアとの接触帯電においてブロードな帯電気量分
布を有する様になり、充分に帯電しきれないトナーやあ
るいはまた逆極性に帯電したトナーなどを生じてしまう
ことになる。

【０００９】また、センサー窓部を有する光検知型の自
動トナー濃度制御装置においては、上述のトナーのごと
き正常に帯電しきれないトナーがセンサー窓部に特に付
着しやすいため、トナーを小粒径化する際には、センサ
ーの窓よごれがより一層深刻になってくるわけである。

【００１０】しかしながら今日の様に、カラー複写機等
の画像形成装置が広く普及しその用途も多種多様に広が
ってくると、その画像品質への要求もより一層厳しいも
のになってくるのも実状であり、トナーの小粒径化は必
須の技術でもある。

【００１１】従来、これらの目的に用いるトナーは一般
に熱可塑性樹脂中に染・顔料からなる着色剤を溶融混合
し、均一に分散した後、微粉砕装置、分級機により所望
の粒径を有するトナーを製造してきた。

【００１２】この製造方法はかなり優れたトナーを製造
し得るが、ある種の制限、即ちトナー用材料の選択範囲
に制限がある。例えば樹脂着色剤分散体が充分に脆く、
経済的に可能な製造装置で微粉砕し得るものでなくては
ならない。ところがこういった要求を満たすために樹脂
着色剤分散体を脆くすると、実際に高速で微粉砕した場
合に形成された粒子の粒径範囲が広くなり易く、特に比
較的大きな割合の微粒子がこれに含まれるという問題が
生ずる。

【００１３】さらに上記のごとき製法においては、６μ
ｍ以下の微粒子トナーとなるとその粒径制御が困難とな
り分級収率も極端に低下してしまう。また、この方法で
は、着色剤等の固体微粒子を樹脂中へ完全に均一に分散
することは困難であり、その分散の度合によっては、カ
ブリの増大、画像濃度の低下や混色性・透明性の不良の
原因となるので、分散に注意を払わなければならない
し、また、破断面に着色剤が露出することにより、現像
特性の変動を引き起こす場合もある。

【００１４】加えて上記のごときトナーはＡＴＲ方式の
トナー検知センサー窓部表面に付着しやすく常に一定の
トナー濃度を制御することが一般に難しいとされてい
る。

【００１５】特に黒色トナーにおいては、顔料を均一に
樹脂中に分散、混合して充分な黒色度を出すことができ
ず、これまで満足すべきトナーが得られていないのが実
状である。

【００１６】一方、これら粉砕法によるトナーの問題点
を克服するため、特公昭３６−１０２３１号、同４３−
１０７９９号及び同５１−１４８９５号公報等により懸
濁重合法によるトナーの製造方法が提案されている。懸
濁重合法においては、重合性単量体、着色剤、重合開始
剤さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他添加
剤を均一に溶解又は分散せしめて単量体組成物とした
後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続相、
例えば水相中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重
合反応を行なわせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得
るというものである。

【００１７】この方法は粉砕工程が全く含まれないた
め、トナーに脆性が必要ではなく軟質の材料を使用する
ことができ低温定着しやすいこと、さらにトナーの小粒
径化が容易であり加えて、粒子表面への着色剤の露出等
が生ぜず、均一な摩擦帯電性を有するという利点があ
る。

【００１８】しかしながら、黒色トナーを入手するにあ
たっては、カーボンブラックの顔料分散不良あるいはま
た造粒阻害等々が原因となってこれまでは満足すべき黒
色トナー、言いかえれば着色力に優れ、流動分布のシャ
ープな黒色トナーを入手できずにいたのもまた実状であ
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき問題点を解決した負帯電性の黒色トナーを懸濁
重合法を用いて直接提供することにある。

【００２０】すなわち、本発明の目的は、画像濃度が高
く、細線再現性、ハイライト階調性に優れた黒色トナー
を提供するものである。

【００２１】さらに本発明の目的は、長時間の使用でも
トナー濃度が安定で環境変動に対しても性能の変化のな
い黒色トナーを提供することにある。

【００２２】さらに本発明の目的は、少ない着色剤量と
少ないトナー消費量で高い画像濃度を得ることのできる
黒色トナーを提供することにある。

【００２３】本発明の他の目的は、粒度分布がシャープ
で、流動性，耐ブロッキング性に優れた、画質の良い黒
色トナーを提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、透明
材料で形成された光検知部を有する光検知自動トナー濃
度制御装置を装備する現像装置に適用できる、非磁性の
着色剤含有樹脂粒子と外添剤ならびに磁性粒子を有する
２成分系現像剤に適用される黒色トナーにおいて、該黒
色トナーが２種類以上の着色剤を分散混合せしめた重合
性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して直接得られる重
合法トナーであって、近赤外領域、特に９００〜１００
０ｎｍの範囲で３０％以上の分光反射率を有しているこ
とを特徴とする黒色トナーである。

【００２５】以下に本発明の重合トナーに関して詳細に
説明する。

【００２６】本発明の重合トナーは、以下の如き方法に
て得られる。

【００２７】即ち、重合性単量体中に離型剤・着色剤・
荷電制御剤等の添加剤を加え、離型剤が溶解、又は融解
するまで加温しホモジナイザー・超音波分散機等によっ
て均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安定剤
を含有する単量体系と同温の水相中に通常の撹拌機又は
ホモミキサー・ホモジナイザー等により分散せしめる。
好ましくは単量体液滴が所定のトナー粒子のサイズ、一
般に３０μｍ以下の粒径を有するように撹拌速度・時間
を調整し、その後は分散安定剤の作用により、粒子状態
が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を
行えば良い。重合温度は離型剤の析出温度以下の温度に
設定して重合開始剤を添加し、重合を行う。反応終了
後、生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収し、乾
燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系１００重
量部にたいして水３００〜３０００重量部を分散媒とし
て使用するのが好ましい。

【００２８】上記重合トナーに使用できる重合性単量体
としては、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、ｐ−メトキシスチレ
ン、ｐ−エチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−プロピル、
アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアク
リル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ｎ−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ｎ−オ
クチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリ
ル酸エチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類そ
の他アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミド等の単量体が挙げられる。

【００２９】これらの単量体は単独又は混合して使用し
得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン誘
導体を単独で、又は他の単量体と混合して使用すること
がトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。

【００３０】本発明では、単量体系に、極性基を有する
樹脂を添加して重合しても良い。本発明に使用できる極
性樹脂を以下に例示する。（１）カチオン性重合体としては、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル，メタクリル酸ジエチルアミノエチルな
どの含窒素単量体の重合体もしくはスチレン，不飽和カ
ルボン酸エステル等との共重合体が挙げられる。（２）アニオン性重合体としては、アクリロニトリル等
のニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量
体、アクリル酸・メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、
その他不飽和二塩基酸・不飽和二塩基酸無水物、ニトロ
系単量体等の重合体もしくはスチレン系単量体等との共
重合体が挙げられる。これら極性樹脂は、トナーの表面
付近に局在化することで、トナーの耐ブロッキング性を
向上する。

【００３１】本発明に適用される黒色トナーは一般に言
うところの黒色でない染顔料等の着色剤を２種以上、適
度に重合性単量体系に添加して分散混合した後懸濁重合
して直接得られる黒色化されたトナーであり、本発明の
目的に適合する着色剤としては公知の染顔料例えば銅フ
タロシアニン、不溶性アゾ、ジスアゾイエロー、アント
ラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジスアゾ系油溶
性染料等々広く使用することができる。その際、樹脂と
着色剤との親和性を増大する目的で何らかの表面処理を
施した着色剤であっても何らかまわない。

【００３２】特に好ましい顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント
イエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド
２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメント
レッド１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２、Ｃ．Ｉ．
ピグメントレッド２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２
２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１６などである。

【００３３】また、本発明においては重合法を用いてト
ナーを得るため、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性
に注意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、例え
ば、重合阻害のない物質による疎水化処理を施しておい
たほうが良い。特に、染料系やカーボンブラックは、重
合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を
要する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、
あらかじめこれら染料の存在下に重合性単量体を重合せ
しめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系
に添加する。また、カーボンブラックについては、上記
染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基
と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で
グラフト処理を行っても良い。

【００３４】着色剤の含有量は、ＯＨＰフィルムの透過
性に対し敏感に反映するので、できる限り少ない方が良
くかつそれを均一に樹脂中に分散するのが良い。その含
有量は重合性単量体系１００重量部に対して１０重量部
以下が良く、好ましくは１〜７重量部が望ましい。

【００３５】特に２色以上の着色剤を重合性単量体系に
分散混合して黒色化した本黒色トナーにおいては、１０
重量部を超える総着色剤量の添加はキャリアへのスペン
ト化を生じやすくなるのみではなく、着色剤がトナー表
面に数多く露出することによるトナーのドラム融着や、
定着性の不安も増加させる。

【００３６】黒色トナーを形成するための好ましい着色
剤の組合わせとしては、ジスアゾ系イエロー顔料、モノ
アゾ系レッド顔料及び銅フタロシアニン系ブルー顔料等
の顔料を１：１．５〜２．５：０．５〜１．５の配合割
合にて用いるのが好ましいが、本発明においては前述の
ごとき着色剤をいかように組み合わせても良く、その配
合比については何ら規制するものではない。

【００３７】また本発明においてはカーボンブラック、
ニグロシン染料、鉄黒等の赤外領域での分光反射率が小
さいものについては黒色トナー用着色剤として単一では
用いることができない。

【００３８】これは、本発明使用の光検知型の自動トナ
ー濃度制御装置においては、現像剤で反射した反射光を
受光して出力する電圧と光源ランプの光を直接受光して
出力する電圧との差からトナー濃度を検知するため、あ
る一定値以上の赤外光反射特性を有していることが、本
トナー濃度制御装置に適用されるトナーにおいては必須
の条件であるからである。それゆえ、トナーの赤外領
域、特に９００〜１０００ｎｍの範囲での分光反射率が
少なくとも３０％以上あることが好ましく、カーボンブ
ラックのごとき赤外領域での反射特性の小さな着色剤を
単一で用いることはできない。

【００３９】しかしながら、黒色トナーの黒味を若干調
整するという意味で他の着色剤と併用して少量用いる分
には何ら問題はなく、加えた着色剤と電荷制御剤とによ
り赤外領域での反射率が最終的に３０％以上確保できれ
ば本発明用のトナーとして充分に機能する。

【００４０】理論的にはトナーとキャリアの分光反射率
の差が微小でも、あれば良いはずであるが、３０％未満
の場合、検出装置の持つ検出能力すなわちファイバーの
分光透過率、ダイクロイックミラーの分光透過率、電気
信号処理回路のＳ／Ｎ比、検出装置の組立て公差など、
検出精度を決定する因子の総合力の限界以下となり、キ
ャリアとトナーを安定的に識別することが出来ず定量的
に現像剤濃度を定められなくなる。

【００４１】また、本発明において熱ロール定着時の離
型性を良くする目的で、トナー中に炭化水素系化合物等
一般に離型剤として用いられているワックス類を配合し
ても良い。本発明に用いられるワックス類としては、パ
ラフィン・ポリオレフィン系ワックス及び、これらの変
性物、例えば、酸化物やグラフト処理物の他、高級脂肪
酸、及びその金属塩、アミドワックスなどが挙げられ
る。これらワックスは環球法（ＪＩＳＫ２５３１）に
よる軟化点が４０〜１３０℃、好ましくは５０〜１２０
℃を有するものが望ましく、軟化点が４０℃未満ではト
ナーの耐ブロッキング性及び保形性が不十分であり、１
３０℃を越える場合では離型性の効果が不十分となる。
これら離型剤の添加量としては一般に重合性単量体１０
０重量部あたり２〜５０重量部使用することが好まし
い。

【００４２】本発明においては、トナーの帯電性を制御
する目的でトナー材料中に荷電制御剤を添加しておくこ
とが望ましい。これら荷電制御剤としては、公知のもの
のうち、重合阻害性・水相移行性の殆ど無いものが用い
られ、例えば正荷電制御剤としてニグロシン系染料・ト
リフェニルメタン系染料・四級アンモニウム塩・アミン
系及びポリアミン系化合物等が挙げられ、負荷電制御剤
としては、含金属サリチル酸系化合物・含金属モノアゾ
系染料化合物・スチレン−アクリル酸共重合体・スチレ
ン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。

【００４３】重合開始剤としては、いずれか適当な重合
開始剤、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、アゾビスイソブチ
ロニトリル等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾ
イルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、
ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロ
ペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシ
ド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤
が挙げられる。これら重合開始剤は、重合性単量体の
０．５〜２０重量％の添加量が好ましい。

【００４４】本発明では、架橋剤を添加してもよく、好
ましい添加量としては、０．００１〜１５重量％であ
る。

【００４５】本発明で用いられる各種特性付与を目的と
した添加剤は、トナーに添加した時の耐久性の点から、
トナー粒子の重量平均径の１／１０以下の粒径であるこ
とが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡にお
けるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を
意味する。これら特性付与を目的とした添加剤として
は、例えば、以下のようなものが用いられる。

【００４６】１）流動性付与剤：金属酸化物（酸化ケイ
素，酸化アルミニウム，酸化チタンなど）・カーボンブ
ラック・フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理を
行ったものが、より好ましい。

【００４７】２）研磨剤：金属酸化物（チタン酸ストロ
ンチウム，酸化セリウム，酸化アルミニウム，酸化マグ
ネシウム，酸化クロムなど）・窒化物（窒化ケイ素な
ど）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カルシ
ウム，硫酸バリウム，炭酸カルシウムなど）など。

【００４８】３）滑剤：フッ素系樹脂粉末（フッ化ビニ
リデン，ポリテトラフルオロエチレンなど）・脂肪酸金
属塩（ステアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウムな
ど）など。

【００４９】４）荷電制御性粒子：金属酸化物（酸化
錫，酸化チタン，酸化亜鉛，酸化ケイ素，酸化アルミニ
ウムなど）・カーボンブラックなど。

【００５０】これら添加剤は、トナー粒子１００重量部
に対し、０．１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、
０．１〜５重量部が用いられる。これら添加剤は、単独
で用いても、また、複数併用しても良い。

【００５１】本発明に使用される磁性粒子としては、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、希土類等の金属及びそれ
らの合金または酸化物及びフェライトなどが使用出来
る。また、その製造方法として特別な制約はない。

【００５２】本発明においては、上記磁性粒子の表面を
樹脂等で被覆するが、その方法としては、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磁性粒子
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。被覆層の安定のため
には、被覆材が溶剤中に溶解する方が好ましい。

【００５３】上記磁性粒子の表面への被覆物質として
は、トナー材料により異なるが、例えば、アミノアクリ
レート樹脂、アクリル樹脂、あるいはそれらの樹脂とス
チレン系樹脂との共重合体、シリコーン樹脂、ポリエス
テル樹脂、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など
が好適であるが、必ずしもこれに制約されない。本発明
に最適なものは、アクリル樹脂あるいはそれらの樹脂と
スチレン系樹脂との共重合体などである。

【００５４】本発明に用いられる磁性粒子の材質として
最適なのは、９８％以上のＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ（組成比
（５〜２０）：（５〜２０）：（３０〜８０））の組成
からなるフェライト粒子であって、これは表面平滑化が
容易で帯電付与能が安定し、かつコートを安定にできる
ものである。

【００５５】上記化合物の被覆量は、磁性粒子の帯電付
与特性が前述の条件を満足するよう適宜決定すれば良い
が、一般には総量で本発明の磁性粒子に対し０．１〜３
０重量％（好ましくは０．３〜２０重量％）である。

【００５６】これら磁性粒子の重量平均粒径は３５〜６
５μｍ、好ましくは４０〜６０μｍを有することが好ま
しい。さらに、重量分布２６μｍ以下が２〜６％であ
り、かつ重量分布３５μｍ〜４３μｍ間が５％以上２５
％以下であり、かつ７４μｍ以上が２％以下であるとき
に良好な画像を維持できる。

【００５７】本発明において、上述の磁性粒子とトナー
粒子の混合比率は現像剤中のトナー濃度として、２重量
％〜９重量％、好ましくは３重量％〜８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実用不可となり、９重量％を超える
場合ではカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用
寿命を短める。

【００５８】本発明において用いられる水系媒体には、
いずれ適当な安定化剤を添加する。例えば、無機化合物
として、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン
酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミ
ナ等が挙げられる。有機化合物として、ポリビニルアル
コール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキ
シプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩・ポリアクリル酸及び
その塩・デンプン等を水相に分散させて使用できる。こ
の安定化剤は、重合性単量体１００重量部に対して、
０．２〜２０重量部を使用することが好ましい。

【００５９】また、これら安定化剤の微細な分散のため
に、０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を使用して
もよい。これは上記分散安定剤の所期の作用を促進する
ためのものであり、その具体例としては、ドデシルベン
ゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、
オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア
リン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられ
る。

【００６０】これら分散安定剤の中で、無機化合物を用
いる場合、市販のものをそのまま用いても良いがより細
かい粒子を得るために、水系媒体中にて該無機化合物を
生成させても良い。

【００６１】例えばリン酸カルシウムの場合、高撹拌下
において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水
溶液を混合するとよい。

【００６２】本発明において、センサー窓部材として
は、磁性粒子との帯電によりトナーと同極性となる透明
材料であれば何ら構わないが、特にフッ素系樹脂がその
低表面エネルギー性および帯電特性の点から望ましい。
このようなフッ素系樹脂としては例えば、ポリ弗化ビニ
ル、ポリ弗化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、
ポリトリフルオルクロルエチレンのようなハロ−フルオ
ロポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフ
ルオロプロピレン、弗化ビニリデンとアクリル単量体と
の共重合体、弗化ビニリデンとトリフルオルクロルエチ
レンとの共重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフ
ルオロプロピレンとの共重合体、弗化ビニルと弗化ビニ
リデンとの共重合体、弗化ビニリデンとテトラフルオロ
エチレンとの共重合体、弗化ビニリデンとヘキサフルオ
ロプロピレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと
弗化ビニリデン及び非弗素化単量体のターポリマーのよ
うなフルオロターポリマー等が好ましく用いられる。な
かでも、ポリテトラフルオロエチレンあるいはポリテト
ラフルオロエチレンとポリフッ化ビニリデンとの共重合
体などが強度の点および帯電特性の点から好ましい。

【００６３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。

【００６４】実施例１イオン交換水７０９ｇに０．１Ｍ−Ｎａ₃ ＰＯ₄ 水溶液
４５１ｇを投入し６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキ
サー（特殊機化工業製）を用いて１２０００ｒｐｍにて
撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂ 水溶液６７．７
ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ を含む水系媒体
を得た。

【００６５】スチレン１８０部２−エチルヘキシルアクリレート３０部銅フタロシアニン系ブルー顔料２．５部ジスアゾ系イエロー顔料２部モノアゾ系レッド顔料３部パラフィンワックス（ｍ．ｐ＝７０℃）６０部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸金属化合物２部一方、上記処方のうち、銅フタロシアニン系ブルー顔
料、ジスアゾ系イエロー顔料、モノアゾ系レッド顔料、
ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸金属化合物とスチレン
だけを湿式のアトライター（三井三池化工機製）を用い
て予備混合を行ない、上記の顔料を充分に分散混合せし
めた。次に上記処方すべてを６０℃に加温し、溶解・分
散して単量体混合物とした。さらに６０℃に保持しなが
ら、開始剤ジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート
１０部を加えて溶解し、単量体組成物を調製した。

【００６６】次に前記ホモミキサーの２リットルフラス
コ中で調製した水系媒体に、上記単量体組成物を投入し
た。６０℃で、窒素雰囲気としたＴＫホモミキサーを用
いて１０００ｒｐｍで２０分間撹拌し、単量体組成物を
造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ６０℃で
３時間反応させた後、８０℃で１０時間重合させた。

【００６７】重合反応終了後、反応生成物を冷却し、５
Ｎの塩酸５４ｇを加えて、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ を溶解
し、濾過、水洗、乾燥することにより、重合黒色トナー
を得た。

【００６８】得られたトナーの粒径をコールターカウン
ターで測定したところ、重量平均径８．２μｍでシャー
プな粒度分布を有していた。

【００６９】得られたトナー１００部に対してＢＥＴ法
による比表面積が２００ｍ² ／ｇである疎水性シリカ
０．７部を外添した。このトナー６部に対してスチレン
−メタクリル酸メチル−アクリル酸２−エチルヘキシル
共重合体で表面被覆したＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライト
粒子（平均粒径４７μｍ）９４部を混合して現像剤とし
た。

【００７０】次に市販の普通紙カラー複写機（ＣＬＣ−
５００キヤノン製）のＡＴＲ窓部材をポリテトラフル
オロエチレンとして、上記現像剤を用いて２００００枚
のランニングテストを常温常湿（２３℃／６０％Ｒ
Ｈ）、低温低湿（２０℃／１０％ＲＨ）、高温高湿（３
０℃／８０％ＲＨ）の各環境で行った結果、いずれの環
境においても十分な画像濃度の高画質な画像が得られ
た。このときのトナー濃度はいずれの環境も６±０．５
％の範囲内で常に一定の値を示していた。

【００７１】実施例２実施例１で用いた電荷制御剤のかわりに、下記の構造式
で示される化合物を同じく２部用い、加えて酸価２０の
スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体
を５部スチレンに加え、予備混合したことを除いてほぼ
同様にして重合黒色トナーを得た。

【００７２】

【化１】実施例１と同様にして画出しを行なったところ、低温低
湿下、高温高湿下いずれの環境下においても帯電が安定
しており、画像濃度の変動もほとんど見られなかった。
各環境５０００枚耐久時のトナー濃度変動は（６−０．
３）％〜（６＋０．５）％であり、黒色度の高い画像が
得られた。さらに上記トナーは両環境下においても良好
な耐ブロッキング性と流動性を有していた。

【００７３】比較例１実施例１において３種類の着色剤のかわりにカーボンブ
ラック５部を用いたことを除いて同様にして黒色トナー
を作り画出ししたところ、初期画像は両環境ともまずま
ずであったものの耐久とともにトナー濃度が大幅にずれ
始め耐久を途中で中断せざるを得なかった。

【００７４】これは本トナーが、本発明使用の赤外光反
射式のトナー濃度制御装置を有する現像方式に適用でき
なかったことを意味するものである。

【００７５】比較例２実施例１においてＡＴＲ窓部材をポリメチルメタクリル
酸メチルとする以外は実施例１と同様に画出しを行った
ところ、低温低湿下で画像濃度が低下してしまった。こ
のときのトナー濃度の変動は（６−２．０）％〜（６＋
０．２）％であった。

【００７６】実施例３実施例１においてＡＴＲ窓部材をポリテトラフルオロエ
チレンとポリフッ化ビニリデン（５０：５０）の共重合
体とする以外は実施例１と同様に行ったところ、実施例
１同様良好な結果が得られた。

【００７７】このときのトナー濃度の変動は（６−０．
９）％〜（６＋１）％であった。

【００７８】実施例４実施例１で用いた銅フタロシアニン系ブルー顔料、ジス
アゾ系イエロー顔料、モノアゾ系レッド顔料、の添加量
をそれぞれ２．０部、１．８部、２．５部に減らし、そ
のかわり、ポリスチレンでグラフト処理したカーボンブ
ラック０．５部を添加して実施例１と同様にして重合黒
色トナーを得た。

【００７９】同様に画出しをおこなったところ、マクベ
ス画像濃度１．５以上の黒色度の高い画像が長期にわた
って得られ、５０００枚耐久後のトナー濃度も６．３％
と初期の値を保っていた。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、画像濃度が高く、ハイ
ライト階調性や耐ブロッキング性に優れ、長時間の使用
でもトナー濃度が安定で環境変動に対しても性能の変化
のない黒色トナーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナー濃度検知部の説明図である。

【符号の説明】１０光源１１第１センサー１２第２センサー１３センサー窓部材１４光源光１５現像剤反射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者粕谷貴重東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者宮野和幸東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明材料で形成された光検知部を有する
光検知自動トナー濃度制御装置を装備する現像装置に適
用できる、非磁性の着色剤含有樹脂粒子と外添剤ならび
に磁性粒子を有する２成分系現像剤に適用される黒色ト
ナーにおいて、該黒色トナーが２種類以上の着色剤を分散混合せしめた
重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して直接得られ
る重合法トナーであって、近赤外領域、特に９００〜１
０００ｎｍの範囲で３０％以上の分光反射率を有してい
ることを特徴とする黒色トナー。
【請求項２】前記透明材料が磁性粒子との摩擦帯電に
よりトナーと同極性に帯電することを特徴とする請求項
１に記載の黒色トナー。
【請求項３】前記透明材料がフッ素樹脂からなること
を特徴とする請求項１又は２に記載の黒色トナー。