JPH10319624A

JPH10319624A - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法ならびに静電荷像現像剤及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH10319624A
Application number: JP12904097A
Authority: JP
Inventors: Shuji Sato; 修二佐藤; Yasuo Matsumura; 保雄松村; Manabu Serizawa; 学芹澤; Masaaki Suwabe; 正明諏訪部; Yasuo Sumikura; 康夫角倉; Hisao Morijiri; 久雄森尻; Takeshi Shoji; 毅庄子; Takuhiro Mizuguchi; 卓裕水口; Junichi Tomonaga; 淳一朝長; Koichi Sugiyama; 航一杉山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-19
Also published as: US5985501A; JP3685905B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粒度分布をシャープ化でき、かつ、小粒径の
トナーの洗浄方法を改善し、環境の変化にかかわらず安
定した帯電性、現像性、転写性を達成し、高精細な画像
を得ることを特徴とする静電荷像現像用トナーを提供す
る。【解決手段】湿式製法で得られる静電荷像現像用トナ
ーにおいて、トナー粒子の誘電損率が１００以下であ
る。また、このトナー粒子を有機溶媒中で溶解後、脱イ
オン水と混合した際の、溶液の電気伝導度は１００μｓ
以下であり、かつ表面張力が２０ｍＮ以上であることが
望ましい。このトナーは、樹脂粒子を分散させてなる分
散液中で攪拌しながら凝集粒子を形成して造粒した後の
トナー粒子を結着樹脂のＴｇ以上に加熱して攪拌洗浄す
ることによって得られる。この湿式製法によれば、添加
される界面活性剤等の安定剤が確実に除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法または
静電記録法等により形成される静電荷像を現像剤により
現像する際に用いられる静電荷現像用トナーとそのトナ
ーの製造方法、並び該トナーを用いる静電荷像現像剤と
この静電荷像現像剤を用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法など静電荷像を経て画像情報
を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されてい
る。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光
体上に、静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電
荷像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。

【０００３】ここで、用いられる現像剤には、トナーと
キャリアとからなる２成分現像剤と、磁性トナーまたは
非磁性トナーを単独で用いる１成分現像剤があり、これ
らの現像剤におけるトナー粒子の製造方法は、通常、熱
可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、ワックス等の離型剤と
共に溶融混練し、冷却後、微粉砕し、さらに分級する混
練粉砕法がある。この混練粉砕法により製造されたトナ
ー粒子には、必要に応じて流動性やクリーニング性を改
善するための無機の微粒子あるいは有機の微粒子がトナ
ー粒子表面に添加される。

【０００４】通常の混練粉砕法で製造されるトナー粒子
の場合、トナー形状は不定型であり、トナー粒子の表面
組成は、均一ではない。使用材料の粉砕性や粉砕工程の
条件によりトナー粒子の形状及び表面組成は微妙に変化
するが、意図的なトナー粒子の形状及びトナー粒子の表
面組成の制御が困難である。また、特に粉砕性の高い材
料を用いてトナー粒子が製造された場合、しばしば現像
機内における剪断力による機械力等によりさらに微粉の
発生を招いたり、トナー粒子の形状の変化を招いたりす
る。

【０００５】これらの影響より２成分現像剤において
は、微粉されたトナー粒子がキャリア表面に固着して現
像剤の帯電劣化が加速されたり、１成分現像剤において
は、トナー粒子の粒度分布の拡大によりトナー飛散が生
じたり、トナー粒子の形状の変化による現像性の低下に
より画質の劣化が生じやすくなる。

【０００６】また、トナー粒子形状が不定型であると、
流動性助剤を添加しても流動性が充分でなく、使用中に
剪断力等の機械力により流動性助剤の微粒子がトナー粒
子の凹部へ埋没し、経時的にトナーの流動性が低下した
り、現像性、転写性、クリーニング性が悪化するという
問題がある。また、このようなトナーをクリーニングに
より回収し再び現像機に戻して使用すると、さらに画質
の低下を生じやすい。これらの現像を防止するためにさ
らに流動性助剤を増加することも考えられるが、この場
合、感光体上への黒点の発生や流動性助剤の飛散が生じ
るという状態に陥る問題がある。

【０００７】一方、ワックス等の離型剤を内添したトナ
ーの場合、熱可塑性樹脂との組み合わせによりトナー粒
子表面への離型剤の露出が生じることが多い。特に高分
子量成分により弾性が付与されたやや粉砕されにくい樹
脂と、ポリエチレンのような脆いワックスとを組み合わ
せたトナーの場合、トナー粒子表面にポリエチレンの露
出が多く見られる。このようなトナーは、定着時の離型
性や感光体からの未転写トナーのクリーニングには有利
ではあるが、トナー粒子表層のポリエチレンが現像機内
での剪断力等によりトナー粒子表面から離脱し、容易に
現像ロールや感光体、キャリア等に移行するため、これ
らの汚染が生じやすくなり、現像剤としての信頼性が低
下するという問題がある。

【０００８】このような情勢の下、近年、トナー粒子の
形状及び表面組成を意図的に制御したトナーを製造する
手段として、特に湿式製法によるトナーの作製が盛んに
行われている。このような湿式製法には、大きく分け
て、トナー粒子の形状制御が可能な湿式球形化法、トナ
ー粒子の表面組成制御が可能な懸濁造粒法、トナー粒子
の内部組成まで制御可能な懸濁重合法、乳化重合凝集法
等が検討されている。

【０００９】近年、このように盛んになっている湿式製
法トナーの持つ大きな問題点は、トナー粒子径を制御あ
るいは維持するために、多少の程度差はあれ、界面活性
剤あるいは分散剤（以下安定剤とも称す）と呼ばれるも
のを添加していることである。トナー粒子の製造時に、
前記の安定剤を添加すると、反応終了時にはこれらの安
定剤はトナー液中に残存し、また、トナー粒子表面にも
大量の安定剤が残存する。

【００１０】トナー中に安定剤が残存すると、トナーの
低帯電、低抵抗への影響があり、特に高温高湿下での悪
影響が大きく、安定したトナーの現像性、転写性が達成
されない。従って、トナー中に安定剤が残存すると、湿
式製法トナーの大きな狙いのひとつであるトナー粒子の
構造粒度分布をシャープ化でき、かつトナー粒子の小粒
径化による高精細な画像を実現できるという利点を損な
う。またトナー粒子表面の汚染により流動性、保存性等
が低下し信頼性の低下にもつながる。そのため、特に湿
式製法によるトナー粒子を形成した後は安定剤をトナー
粒子から除去するための洗浄工程が実施されている。

【００１１】従来実施されているトナー粒子から安定剤
を除去するための方法は、多くがトナー粒子を水で洗浄
する方法であるが、トナー粒子表面に付着する安定剤を
完全に除去することは不可能である。また、溶液中に浮
遊している大量の安定剤についても分離しがたいという
問題点があり、なるべく安定剤を減少させようとすると
必要な洗浄水量が莫大なものとなってしまう。さらに、
乳化重合凝集法トナーなどでは、トナー内部に残存して
いる安定剤に関しては、理論的に除去できない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のトナ
ーにおける上記問題点を解消し、以下の特徴を有する静
電荷像現像用トナー及びその製造方法ならびにこの静電
荷像現像用トナーを用いる静電荷像現像剤及びこの静電
荷像現像剤を用いる画像形成方法を提供するものであ
る。

【００１３】すなわち、本発明の目的は、１）トナー粒子の粒度分布をシャープ化でき、かつ小粒
径なトナー粒子の洗浄方法を改善し、いかなる環境下で
も安定した帯電性、現像性、転写性を達成し、高精細な
画像を得ることができる静電荷像現像用トナー及びその
製造方法を提供することにある。２）上記特性を維持する長寿命な静電荷像現像剤を提供
することにある。３）高い転写効率により、トナー消費量の少ない画像形
成方法を提供することにある。４）高画質で信頼性の高いフルカラー画像を得ることが
できる画像形成方法を提供することにある。５）クリーナーから回収されたトナーを再使用するシス
テム（トナーリサイクルシステム）において高い信頼性
を有する画像形成方法を提供することにある。６）クリーニング機構を有さないシステム（クリーナー
レスシステム）において、高画質を得ることができる画
像形成方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の手段
によって達成される。本発明者等は、鋭意検討の結果、
詳細な理由は必ずしも明らかではないが、トナー中の残
留安定剤をある一定範囲内に低減させ、かつトナー粒子
の誘電特性を一定値以下に保持した静電荷像現像用トナ
ーとすることにより良好な帯電特性、転写特性、高画質
が得られることを見出し本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、水若しくは有機溶媒中、又はそれら
の混合溶媒中で造粒される湿式製法トナーにおいて、静
電荷像現像用トナー粒子の誘電損率が１００以下である
ことを特徴とする静電荷像現像用トナーである。

【００１５】トナー中の残留安定剤を除去した程度は、
湿式製法で得られるトナー粒子を有機溶媒中に溶解後、
脱イオン水と混合した際の、溶液の電気伝導度と表面張
力によって測定することができる。本発明において、こ
のような電気伝導度と表面張力は、それぞれ１００μＳ
以下、２０ｍＮ以上が目安となる。造粒後のトナー粒子
をトナー粒子を構成する樹脂のガラス転移低温度（Ｔ
ｇ）以上の温度に加熱することによってトナー中に残存
する安定剤を効果的に除去することができる。

【００１６】湿式製法トナーにはトナー粒子の粒子径制
御、形状制御、安定性確保のため安定剤の添加が必要不
可欠である。従って反応終了後トナー液中には大量の安
定剤が残存し、特にトナー表面に残存する。これら界面
活性剤等の安定剤は、トナー粒子化後のトナー粒子の洗
浄工程によりある程度除去することが可能である。水洗
浄については特開平７−３１９２０５号公報に見られる
ように脱イオン水中に１０重量部添加して撹拌して得た
溶液の電気伝導度１〜１００μＳ／ｃｍであるトナーと
記載されているが、トナー特性に影響する表面近傍及び
内部に残存する安定剤に関して規定できているとはいえ
ない。このトナー粒子では、具体的には初期的にはトナ
ー表面の外添剤の効果により優れた帯電特性、誘電特
性、流動性が得られるが、実機走行中のトナー粒子から
の外添剤の剥離、トナー表面の凹部における外添剤の埋
没によってトナー粒子が劣化してきた際の上記特性が低
下することは避けられない。

【００１７】また、これらの問題に対しては更に洗浄水
量を増加する等が方法が有効と考えられるが、この方法
によってもトナー構造によっては必ずしもごく表面に残
存する安定剤を除去する効果しかもたないため、長期に
わたって良好なトナー特性、例えば帯電特性、現像特
性、転写特性を維持するには不十分である。このため、
湿式製法で得られるトナー粒子の小粒径、狭粒度分布、
形状等によって達成される初期の高画質、高細線再現性
は長期的に問題が生じてくる場合が多い。また洗浄水量
の増加はコストへの影響も大きく問題である。

【００１８】湿式製法トナー洗浄方法としては、主に上
記の水洗浄以外には特開平５−１４２８４７号公報に見
られるようにアルカリ洗浄を行うことがある。確かにア
ルカリにより安定剤の洗浄水への溶解度は高まり、洗浄
性は高まると予想されるが、これも上記の様にトナー表
面近傍及び内部に残存する安定剤を除去する効果は小さ
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明ではかかる問題を解決する
ため、鋭意検討したところ上記のような水洗浄を実施し
た後、トナー粒子を再度洗浄水に分散し、トナー粒子を
トナー粒子を構成する樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）
以上に加熱して撹拌する洗浄方法が用いられる。これに
よって洗浄後のトナー粒子を有機溶媒中に溶解した後、
脱イオン水と混合した際の溶液の電気伝導度、表面張力
をある一定の範囲にまで制御できる。

【００２０】電気伝導度は１００μＳ／ｃｍ以下、更に
好ましくは５０μＳ／ｃｍ以下にすることが好ましい。
また溶液の表面張力も２０ｍＮ以上、更に好ましくは３
０ｍＮ以上にすることが好ましい。この電気伝導度が規
定範囲（１００μＳ／ｃｍ）よりも高い場合、また、表
面張力が規定範囲（２０ｍＮ）より低い場合、トナーの
抵抗が低下し、特に高温高湿下での帯電不良によりかぶ
り、飛び散りなどを生じ、画質低下をもたらす。また、
トナーの誘電特性についても、交流電界印加時の電流損
失を表す誘電損率値を１００以下の範囲に抑える事が必
要である。誘電損率が１００を越えると、トナー抵抗が
低下し、特に転写特性に影響がでることがわかってお
り、特にクリーニングにて回収されたトナーを再利用す
るシステム、及びクリーナーレスを達成するシステムに
おいても長期に渡る信頼性では劣る。

【００２１】前記静電荷像現像用トナー粒子は、樹脂粒
子と着色剤とを分散させた分散液中で攪拌しなから、凝
集／会合させて造粒して形成される。また、樹脂粒子と
着色剤の他に必要に応じて、無機微粒子、離型剤微粒
子、帯電制御剤微粒子等を添加することができる。これ
らの微粒子分散液を複数回に分けて添加混合することが
望ましい。

【００２２】本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法
においては、少なくとも樹脂粒子を分散させた分散液中
で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調整する第１の工
程と、前記凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させた微
粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に微粒子を付着
させて付着粒子を形成する第２の工程と、この付着粒子
を加熱して融合する第３の工程を有することが望まし
い。

【００２３】前記第２の工程は複数回行われるのが望ま
しい。この第２の工程においては、凝集粒子分散液中
に、離型剤微粒子を分散させてなる離型剤微粒子分散液
を添加混合して凝集粒子に離型剤微粒子を付着させて付
着粒子を形成した後、樹脂含有微粒子を分散させてなる
樹脂含有微粒子分散液を添加混合して前記付着粒子に樹
脂含有微粒子をさらに付着させて付着粒子を形成する工
程であるのが好ましい。

【００２４】また、前記第２の工程は、樹脂微粒子の凝
集粒子分散液中に、着色剤微粒子を分散させてなる着色
剤微粒子分散液を添加混合して凝集粒子に着色剤微粒子
を付着させて付着粒子を形成した後、樹脂含有微粒子を
分散させてなる樹脂含有微粒子分散液を添加混合して前
記付着粒子に樹脂含有微粒子をさらに付着させて付着粒
子を形成する工程であるのが好ましい。

【００２５】さらにこの２工程は、凝集粒子分散液中
に、樹脂含有微粒子を分散させてなる樹脂含有微粒子分
散液を添加混合して凝集粒子に樹脂含有微粒子を付着さ
せて付着粒子を形成した後、無機微粒子を分散させてな
る無機微粒子分散液を添加混合して前記付着粒子に無機
微粒子をさらに付着させて付着粒子を形成する工程であ
るのが好ましい。

【００２６】前記第２の工程においては、第１の工程に
おいて調製された凝集粒子分散液中に、前記微粒子分散
液を添加混合して、前記凝集粒子に前記微粒子を付着さ
せて付着粒子を形成する。前記微粒子は、前記凝集粒子
から見て新たに追加される粒子に該当するので、「追加
粒子」と称されることがある。

【００２７】前記微粒子分散液の添加混合の方法として
は、特に制限はなく、例えば、徐々に連続的に行っても
よいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。この
ようにして、前記微粒子（追加粒子）を添加混合するこ
とにより、微小な粒子の発生を抑制し、得られる静電荷
像現像用トナーの粒度分布をシャープにすることができ
る。なお、複数回に分割して段階的に添加混合を行う
と、前記凝集粒子の表面に段階的に前記微粒子による層
が積層され、静電荷像現像用トナーの粒子の内部から外
部にかけて構造変化や組成勾配をもたせることができ、
粒子の表面硬度を向上させることができ、しかも、第３
工程における融合時において、粒度分布を維持し、その
変動を抑制することができると共に、融合時の安定性を
高めるための界面活性剤や塩基又は酸等の安定剤の添加
を不要にしたり、それらの添加量を最少限度に抑制する
ことができ、コストの削減や品質の改善が可能となる点
で有利である。

【００２８】上記の樹脂粒子に使用される樹脂は、熱可
塑性結着樹脂となる重合体の例としては、スチレン、パ
ラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ｎ−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有
するエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル等のビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニ
ルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメ
チルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニ
ルケトン等のビニルケトン類、エチレン、プロピレン、
ブタジエンなどのポリオレフィン類などの単量体などの
重合体またはこれらを２種以上組み合せて得られる共重
合体またはこれらの混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、
セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系
樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物や
これらの共存下でビニル系単量体を重合する際に得られ
るグラフト重合体等を挙げることができる。

【００２９】樹脂粒子分散液は、上記の樹脂を水中に２
〜４０重量％の濃度になるように分散させて形成される
が、分散する樹脂粒子の平均粒径は１μｍ以下が望まし
く、より望ましくは０．０１〜１μｍである。樹脂粒子
の平均粒径が１μｍを越えると、最終的に得られる静電
荷像現像用トナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子
の発生が生じ、性能や信頼性の低下につながる。一方、
樹脂粒子の平均粒径が前記範囲内にあると、前記欠点が
ない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が
良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が
有利である。なお、樹脂粒子の平均粒径は、例えば、コ
ールターカウンター等を用いて測定することができる。

【００３０】なお、ビニル系単量体の場合は、イオン性
界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合を実施し
て樹脂粒子分散液を作成することができ、その他の樹脂
の場合は油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解す
るものであれば樹脂をそれらの溶剤に解かして水中にイ
オン性の界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイ
ザーなどの分散機により水中に微粒子分散し、その後加
熱または減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂分散
液を作成することができる。

【００３１】着色剤の例としては、カーボンブラック、
クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロ
ー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネント
オレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレン
ジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリ
リアントカーミン３Ｂ、ブリリアントカーミン６Ｂ、デ
ュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッ
ド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベン
ガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコ
オイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリ
ーンオキサレート、などの種々の顔料、アクリジン系、
キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、ア
ントラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、チ
アジン系、アゾメチン系、インジゴ系、フタロシアニン
系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニル
メタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾー
ル系、キサンテン系などの各種染料、など着色剤は１種
または複数種類を併せて使用することができる。

【００３２】着色剤分散液は、上記の着色剤を水中に２
〜４０重量％の濃度になるように添加し、使用する樹脂
とは逆極性のイオン性界面活性剤を用い、回転剪断型ホ
モジナイザーやボールミル、サンドミル、ダイノミル等
の公知の分散装置によって作製することができる。着色
剤の平均粒径は、散乱式の測定機（ＨＯＲＩＢＡ製ＬＡ
７００）等の測定機によって、０．０５〜０．５０μｍ
の範囲にあることが好ましい。

【００３３】本発明において、上記樹脂粒子と上記着色
剤分散液とを混合する際に、内添剤を添加しても良い。
内添剤としてフェライト、マグネタイト、還元鉄、コバ
ルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら
金属を含む化合物などの磁性体を使用使用することがで
きる。

【００３４】帯電制御剤として４級アンモニウム塩化合
物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯
体からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使
用される種々の帯電制御剤を使用することが出来るが、
凝集や会合時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃
水汚染減少の点から水に溶解しにくい材料が好適に使用
される。

【００３５】また、上記樹脂粒子分散液と上記着色剤分
散液とを混合する際に、離型剤微粒子分散液を添加する
のが好ましい。離型剤の例としてはポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン
類、加熱により軟化点を有するシリコーン類、オレイン
酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステ
アリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類やカルナウバ
ワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木
ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウの
ような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライ
ト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタ
リンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のよ
うな鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用
できる。

【００３６】これらのワックス類は、水中にイオン性界
面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と
ともに分散し、融点以上に加熱するとともに強い剪断を
かけられるホモジナイザーや圧力吐出型分散機により微
粒子化し、１μｍ以下の粒子の分散液として添加するこ
とができる。

【００３７】上記樹脂粒子と上記着色剤分散液とを所定
の割合で混合し、室温〜樹脂のガラス転移温度の範囲お
いて加熱することにより樹脂粒子と着色剤を凝集させ、
凝集体粒子を形成する。凝集体微粒子の平均粒径は、２
〜９μｍの範囲にあることが好ましい。次いで、凝集体
粒子を含む混合液を樹脂の軟化点以上の温度、一般には
７０〜１２０°Ｃで加熱処理して凝集体粒子を融合させ
てトナー粒子を含有するトナー粒子含有液（トナー粒子
分散液）を得ることができる。

【００３８】なお、乳化重合、シード重合、顔料分散、
樹脂粒子、離型剤分散、凝集、またはその安定化などに
用いる界面活性剤の例としては、硫酸エステル塩系、ス
ルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニ
オン界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等
のカチオン系界面活性剤、またポリエチレングリコール
系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、
多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用する
ことも効果的であり、分散のため手段としては、回転せ
ん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、
サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものが使用可能
である。

【００３９】次いで、得られたトナー粒子含有液は、遠
心分離または吸引濾過によりトナー粒子を分離して、イ
オン交換水にて１〜３回洗浄する。その後トナー粒子を
濾別し、イオン交換水中に再度分散したのち、トナー粒
子をトナー粒子を構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）以上に加熱し、３０分〜２時間程度撹拌する。室温
まで冷却後再度トナー粒子を濾別し、イオン交換水にて
１〜３回洗浄し、乾燥することによって、本発明の静電
荷像現像用トナーを得ることができる。

【００４０】トナー粒子をトナー粒子を構成する樹脂の
ガラス転移温度（Ｔｇ）以上に加熱するに際しては、余
り高い温度であると、トナー粒子中の着色剤、離型剤の
遊離が発生しやすく、帯電性、誘電特性を悪化させやす
く、また、Ｔｇ未満では、内部に残存する安定剤を抽出
する効果が小さく、良好な帯電性、誘電特性を得ること
が困難となるので特にＴｇよりも１０〜３５℃程度高い
温度に加熱することが望ましい。

【００４１】また、この加熱工程の前のトナー粒子含有
液（トナー粒子分散液）のｐＨを７〜１２の範囲に調整
して攪拌することが望ましい。トナー粒子含有液（トナ
ー粒子分散液）のｐＨが７よりも低いと、安定剤の抽出
が不十分となりやすく、低帯電トナーの発生や、高温で
の安定性が低下しやすく、特に解離基を有するトナーに
おいては著しい。また、１２よりも高いと、アルカリが
残存しやすく、帯電特性が不十分となりやすい。

【００４２】なお、上記のようにして最終的に加熱して
得られた静電荷像現像用トナーには、シリカ、アルミ
ナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子やビニル
系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂微粒子を
乾燥状態で剪断力をかけて表面へ添加して流動性助剤や
クリーニング助剤として用いることもできる。

【００４３】本発明の静電荷現像用トナーは、その画像
解析によるトナー形状係数平均値（周囲長の二乗／投影
面積）が、１０５〜１５０であるのが好ましい。特に形
状が球形（真球）に近い形状である程、通常の水あるい
はアルカリによる表面の洗浄だけでは、安定剤の除去が
困難になり、帯電性への悪影響があり、画像濃度の低下
など実使用上好ましくないことがある。本発明の静電荷
像現像用トナーは形状が球形〜不定形まで安定した帯電
特性を達成することが可能である。

【００４４】なお、前記トナー形状平均値は、例えば、
以下のようにして算出することができる。即ち、スライ
ドガラス上に散布したトナーの光学顕微鏡をビデオカメ
ラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、１０
０個以上のトナーの、周囲長の二乗／投影面積（ＭＬ２
／Ａ）を計算し、平均値を求めることにより得られる。

【００４５】前記本発明の静電荷現像用トナーは、誘電
特性のなかで特に誘電損率（比誘電損率ともいう）が１
００以下であり、特に５０以下のものが好ましく用いら
れる。誘電損率は、交流電場下に置かれた誘電体の抵抗
を表し、値が大きいほど抵抗は低下することが知られて
いる。測定は例えばトナー粉体を錠剤成型し、誘電体測
定用電極に設置し、〜１００ＫＨｚまでの交流電場をか
けて測定される。

【００４６】本発明の静電荷現像用トナーの残留安定剤
量は以下の様に測定することができる。トナーを有機溶
媒１〜１０重量部に溶解させた後、この溶液に脱イオン
水を１０〜１００重量部程度添加する。残留安定剤は水
層あるいは油層に抽出できるので、抽出液の電気伝導度
および表面張力を測定することで残留安定剤量を測定で
きる。有機溶媒としては極性の大小問わず、一般公知の
ものを用いることができる。

【００４７】次に静電荷像現像用トナー粒子の電気伝導
度、表面張力と帯電特性との関係を図１および図２に示
し、静電荷像現像用トナー粒子における誘電損率と転写
効率との関係を図３に示す。図１〜図３中、●はトナー
粒子を湿式製法で製造する際に従来洗浄方法によって得
られたトナー粒子であり、■はトナー粒子を湿式製法で
製造する際に本発明の洗浄方法によって得られたトナー
粒子である。

【００４８】ここで、従来の洗浄方法とは、トナー粒子
分散液を水洗浄よりトナー粒子を得た場合であり、本発
明の洗浄方法とは、トナー粒子分散液を水洗浄した後、
トナー粒子を再度洗浄水に分散し、その後トナー粒子を
Ｔｇ以上に加熱した場合であり、その他の条件と実質的
に両者同じである。

【００４９】従来の洗浄方法によって得られるトナー粒
子では、トナーの誘電損率が１００以上と高い。しか
し、本発明の洗浄方法によって得られるトナー粒子で
は、電気伝導度が約２５〜３０μＳ／ｃｍ程度の範囲内
にあり、従来の洗浄方法で得られたトナー粒子に比べて
電気伝導度が低く、トナー粒子の誘電損率は約２５以下
であり、従来の洗浄方法で得られたトナー粒子に比べて
低くなっている。したがって、本発明の洗浄方法で得ら
れたトナー粒子では、界面活性剤等の安定剤が充分に除
去され、誘電特性が優れていることを示している。

【００５０】本発明の洗浄方法で得られたトナー粒子で
は、表面張力が約３２〜４４ｍＮ程度と比較的高く、界
面活性剤等の安定剤が充分に除去されており、誘電損率
は４０以下と低くなっており、誘電特性に優れているこ
とを示している。

【００５１】次に図１に示されるように、本発明の洗浄
方法で得られたトナー粒子は、従来の洗浄方法で得られ
たトナー粒子に比べて電気伝導度が低く、帯電レベルが
高い。また、図２に示されるように、本発明の洗浄方法
で得られたトナー粒子は、従来の洗浄方法で得られたト
ナー粒子に比べて表面張力が高く、帯電レベルが高くな
っている。したがって、本発明の洗浄方法で得られたト
ナー粒子は、従来の洗浄方法で得られたトナー粒子に比
べて帯電特性が高いことを示している。

【００５２】次に図３において、転写効率を富士ゼロッ
クス社製Ａｂｌｅ１３０２改造機にて測定したもので
あり、図３に示されるように、静電荷像現像用トナーに
おける誘電損率と転写効率をみると、誘電損率が低いと
転写効率が高いことを示している。ここで、転写効率と
は、感光体上の現像像と、未転写残像の反射濃度の比率
を表したものであり、現像像濃度が０．７のときの転写
効率を示している。したがって、図１〜図３からも明ら
かなように、本発明の洗浄方法で得られたトナー粒子
は、誘電特性、帯電特性に優れ、転写効率が優れてい
る。

【００５３】本発明の静電荷現像用トナーを、キャリア
と組み合せることにより、静電荷現像剤を得ることがで
きる。前記キャリアとしては、特に制限はなく、それ自
体公知のキャリアが挙げられる。前記静電荷現像剤にお
ける、前記本発明の静電荷現像用トナーと、キャリアと
の混合比としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選
択することができる。

【００５４】本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体
に潜像を形成する工程、現像剤担持体上の静電荷像現像
剤層を用いて静電潜像担持体の静電潜像を現像する工
程、潜像担持体上のトナー画像を転写体上に転写する工
程、潜像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング
工程を有し、前記静電荷像現像剤層が、本発明の静電荷
像現像用トナーを含んでおれば、特に制限はない。前記
各工程は、静電荷像現像剤層以外は各々それ自体一般的
な工程であり公知のコピー機、ファクシミリ機等の画像
形成装置を用いて実施することができる。

【００５５】本発明の画像形成方法においては、更には
リサイクル工程をも含む態様が好ましい。前記クリーニ
ング工程は、トナー画像を形成する際の余分な静電荷現
像用トナーを回収する工程である。前記リサイクル工程
は、前記クリーニング工程において回収した静電荷現像
用トナーを現像剤層に移す工程である。

【００５６】クリーニング工程とリサイクル工程とを含
む態様の画像形成方法は、トナーリサイクルタイプのコ
ピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施
することができる。また、クリーニング工程を省略し、
現像と同時にトナーを回収する態様のリサイクルシステ
ムにも適用することができる。

【００５７】

【実施例】次に具体的な実施例に基づいて本発明を説明
するが、これによって何ら本発明が限定されるものでは
ない。実施例１トナー粒子の作製樹脂分散液〔スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合体（共重合体比８２：１８：２）、Ｍｗ＝２３０００、Ｔｇ＝６５°Ｃ〕２６０ｇ顔料分散液（モーガルＬ（キャボット）３０ｇ離型剤分散液（ＨＮＰ０１９０、日本精蝋社製）２０ｇカチオン系界面活性剤〔サニゾールＣ花王（株）製〕１．５ｇ

【００５８】以上の成分を丸型ステンレス製フラスコ中
でウルトラタラックスＴ５０（ＩＫＡ社製）で混合分散
した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら５
０℃まで加熱した。５０℃で６０分保持した後、コール
ターカウンター（コールター社製マルチサイザー２）で
粒子サイズを測定すると約４．５ミクロンの凝集粒子が
生成していることが確認された。さらに加熱用オイルバ
スの温度を上げて５２℃で１時間保持した。粒子サイズ
を測定すると約５．０ミクロンの凝集粒子が生成してい
ることが確認された。その後、この凝集体粒子を含む分
散液に、アニオン性界面活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工
業製薬）３ｇを追加した後、ステンレス製フラスコを密
閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら９７℃ま
で加熱し、４時間保持した。冷却後、コールターカウン
ターで粒径を測定すると５．１ミクロンであった。

【００５９】作製したトナー粒子含有液よりトナー粒子
を濾別しイオン交換水洗浄を３回実施した。その後トナ
ー粒子をイオン交換水３リットルに分散し１Ｎ水酸化ナ
トリウム加えてｐＨを９．５に調節した後、再び丸型ス
テンレス製フラスコ中に移し、加熱用オイルバスでフラ
スコを撹拌しながら８０℃まで加熱２時間保持した。そ
の後トナー粒子を濾別しイオン交換水洗浄を３回実施
し、真空乾燥を１０時間実施し、篩分して平均粒径５．
２ミクロンのトナーを得た。

【００６０】電気伝導度、表面張力の測定乾燥後のトナー中の残存安定剤の量は以下のように電気
伝導度、表面張力により測定した。ここではアセトン１
〜１０ｇを用いトナー１〜１０ｇを溶解した後、イオン
交換水１０〜１００ｍｌを添加したのち、析出物を濾別
して溶液の電気伝導度、表面張力を測定した。実施例１
において、電気伝導度は１５μＳ／ｃｍ、表面張力は５
０ｍＮであった。

【００６１】誘電損率の測定また乾燥後のトナーの誘電損率は以下のように測定し
た。トナー５ｇをペレット成型し、電極〔ＳＥ−７１型
固体用電極、安藤電気（株）製〕間にセットし、ＬＣＲ
メーター（４２７４Ａ型、横川ヒューレットパッカード
製）にて５Ｖで測定した。なお、誘電損率は下記の式
（１）によって求められる。〔１４．３９／（Ｗ×Ｄ²）〕×Ｇ_X×Ｔ_X×１０¹² ・・・式（１）ここで、Ｗ＝２πｆ（ｆ：測定周波数１００ＫＨｚ）、
Ｄ：電極直径（ｃｍ）Ｇ_X：電導度（Ｓ）、Ｔ_X：試料
厚み（ｃｍ）を表す。測定の結果、実施例１において、
誘電損率は１５であった。

【００６２】実施例２実施例１と同様にしてトナー粒子含有液を作製した。作
製したトナー粒子含有液よりトナー粒子を濾別しイオン
交換水洗浄を３回実施した。その後トナー粒子をイオン
交換水３リットルに分散し１Ｎ水酸化ナトリウム加えて
ｐＨを９．５に調節したのち再び丸型ステンレス製フラ
スコ中に移し、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しな
がら７０°Ｃまで加熱２時間保持した。その後トナー粒
子を濾別しイオン交換水洗浄を３回実施し、真空乾燥を
１０時間実施し、篩分してトナーを得た。

【００６３】電気伝導度、表面張力の測定実施例１と同様にしてして電気伝導度及び表面張力を測
定した。その結果、電気伝導度は２０μＳ／ｃｍ、表面
張力は４０ｍＮであった。誘電損率の測定実施例と同様にして誘電損率を測定した結果、実施例２
の誘電損率は２０であった。

【００６４】実施例３トナー粒子の作製樹脂分散液（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合体Ｍｗ＝２００００、Ｔｇ＝６０°Ｃ）２１０ｇ顔料分散液（モーガルＬ（キャボット）３０ｇ離型剤分散液（ＨＮＰ０１９０、日本精蝋社製）２０ｇカチオン系界面活性剤〔サニゾールＣ花王（株）製〕１．５ｇ

【００６５】以上の成分を丸型ステンレス製フラスコ中
でウルトラタラックスＴ５０（ＩＫＡ社製）で混合分散
した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら５
０℃まで加熱した。４８℃で６０分保持した後、コール
ターカウンターで粒子サイズを測定すると約４．０ミク
ロンの凝集粒子が生成していることが確認された。ここ
で樹脂分散液を５０ｇ追加添加した後更に加熱用オイル
バスの温度を上げて５１℃で１時間保持した。粒子サイ
ズを測定すると約５．２ミクロンの凝集粒子が生成して
いることが確認された。

【００６６】その後、この凝集体粒子を含む分散液に、
アニオン性界面活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工業製薬）
３ｇを追加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁
力シールを用いて撹拌を継続しながら９７Ｃまで加熱
し、４時間保持した。冷却後、コールターカウンターで
粒径を測定すると５．１ミクロンであった。トナー粒子
を濾別した後、イオン交換水にて３回洗浄した。更にイ
オン交換水に分散して１Ｎ水酸化ナトリウムにてｐＨを
１０．０に調節して丸型ステンレス製フラスコ中で８０
°Ｃ時間保持した。その後イオン交換水にて３回洗浄
し、真空乾燥１０時間を実施した後篩分して、トナーを
得た。このトナーの電気伝導度は１７μＳ／ｃｍ、表面
張力は４８ｍＮであった。また、誘電損率は１６であっ
た。

【００６７】比較例実施例１と同様にしてトナー液を作製した。作製したト
ナー粒子含有液よりトナー粒子を濾別しイオン交換水洗
浄を３回実施した。その後トナー粒子を濾別しイオン交
換水洗浄を３回実施し、真空乾燥を１０時間実施し、篩
分して平均粒径５．０ミクロンのトナーを得た。このト
ナーの電気伝導度は１１５μＳ／ｃｍ、表面張力は１８
ｍＮ、誘電損率は１２０であった。

【００６８】前記のようにして得られた実施例１〜３の
トナー、及び比較例のトナーで用いて静電荷像現像剤を
作製し、各特性の評価を行った。まず、Ｖ型ブレンダー
によりそれぞれのトナーとキャリアとを混合して静電荷
像現像剤とした。このキャリアとしては、アクリルコー
トキャリア（平均粒径８０ミクロン、富士ゼロックス社
製）を用いトナー濃度が５％になるように混合した。こ
の静電荷像現像剤について、複写機（Ａｂｌｅ１３０２
α改造ＭＣ富士ゼロックス社製）に入れ、Ａｚｏｎｅ
（２８°Ｃ、９０ＲＨ％）の環境下で初期帯電性、現像
性、転写性を評価した後、５万枚のランニングテストを
行い、同様の評価をした。

【００６９】＜帯電性＞帯電性はブローオフトライボ測
定装置（東芝ケミカル社製）により、磁気ロール上の現
像剤の帯電量を測定し、その低下度合いにより判定し
た。 ○・・・変化が５μｃ／ｇ以下 △・・・５〜１０μｃ／ｇ ×・・・１０μｃ／ｇ以上

【００７０】＜転写性＞転写性の評価は感光体上のソリ
ッド像（反射濃度ＩＤ＝０．７）をテープ転写し官能評
価を実施した。 ○・・・ムラなく良好 △・・・実使用上問題とはならないがややムラ有り ×．．．ムラ多く問題あり

【００７１】＜現像性＞現像性はチャート上のソリッド
サンプルの反射濃度測定により行った。その低下度合い
により判定した。 ○・・・変化が０．１５以下 △・・・．１５〜０．３ ×・・・０．３以上以上の結果を表１に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】表１から明らかなように、本発明の静電荷
像現像剤は、帯電性、現像性、転写性に優れ、特に長期
の使用（５００００枚）後においてこれらの特性が維持
されており、転写効率も高いことを示している。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明の静電荷像現像用ト
ナーによれば、誘電損率が１００以下と低く誘電特性に
優れており、転写効率が高い。また、この静電荷像現像
用トナーを用いた静電荷像現像剤はいかなる環境下でも
極めて良好な帯電性を維持することができるため、湿式
製法トナーの長所である高転写効率、良好な転写性、画
質欠陥のない細線再現性に優れた高品位な画質を維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】静電荷像現像用トナー粒子の電気伝導度と帯電
特性との関係を示すグラフである。

【図２】静電荷像現像用トナー粒子の表面張力と帯電特
性との関係を示すグラフである。

【図３】静電荷像現像用トナー粒子による誘電損率と転
写効率との関係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者諏訪部正明神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者角倉康夫神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者森尻久雄神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者庄子毅神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者水口卓裕神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者朝長淳一神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者杉山航一神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水若しくは有機溶媒中、又はそれらの混
合溶媒中で造粒される湿式製法トナーにおいて、静電荷
像現像用トナー粒子の誘電損率が１００以下であること
を特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項２】静電荷像現像用トナー粒子を有機溶媒中
に溶解後、脱イオン水と混合した際の、溶液の電気伝導
度が１００μＳ以下、かつ表面張力が２０ｍＮ以上であ
る請求項１に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項３】静電荷像現像用トナー粒子が、樹脂粒子
及び着色剤とを分散させた分散液中で攪拌しながら凝集
／会合させて造粒してなることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項４】静電荷像現像用トナー粒子のトナー形状
係数平均値（周囲長の二乗／投影面積）が１０５〜１５
０であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項５】造粒後のトナー粒子を、そのトナー粒子
を構成する結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上に
加熱して形成されたものであることを特徴とする請求項
１乃至請求項４に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項６】樹脂粒子の平均粒子径が１μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに
記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項７】生成したトナー粒子が、離型剤微粒子を
含有することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいず
れか記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項８】樹脂微粒子と着色剤を凝集／会合させる
工程において、段階的に樹脂粒子及び／又は着色剤を添
加してなることを特徴とする請求項３乃至請求項７のい
ずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項９】樹脂粒子を分散させた分散液中で攪拌し
ながら凝集粒子を形成して造粒するトナーの製造方法に
おいて、造粒後のトナー粒子を、そのトナー粒子を構成
する結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上に加熱す
る工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナー
の製造方法。
【請求項１０】造粒後のトナー粒子分散液をｐＨ７〜
１２に調節して攪拌することを特徴とする請求項９に記
載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項１１】加熱工程後の樹脂粒子を含む分散液
を、水に分散させ攪拌することを特徴とする請求項９の
記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項１２】電子写真用キャリアと静電荷像現像用
トナーとからなる静電荷像現像剤において、該静電荷像
現像用トナーが請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
のトナーであることを特徴とする静電荷像現像剤。
【請求項１３】電子写真用キャリアが樹脂被覆層を有
することを特徴とする請求項１２の記載の静電荷像現像
剤。
【請求項１４】静電潜像担持体に潜像を形成する工
程、現像剤担持体上の静電荷像現像剤層を用いて静電潜
像担持体の静電潜像を現像する工程、潜像担持体上のト
ナー画像を転写体上に転写する工程、潜像担持体上の残
留トナーを除去するクリーニング工程を有する画像形成
方法において、前記静電荷像現像剤層が、請求項１２ま
たは請求項１３に記載の静電荷像現像剤からなることを
特徴とする画像形成方法。
【請求項１５】クリーニング工程で回収した静電荷像
現像用トナーを現像剤層に移す工程を有することを特徴
とする請求項１４に記載の画像形成方法。