JPH11218957A

JPH11218957A - 粉体トナーによる画像形成方法

Info

Publication number: JPH11218957A
Application number: JP1901698A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nomura; 実野村; Takayuki Ito; 孝之伊東; Hitoshi Takayanagi; 均高柳; Kazuo Itotani; 一男糸谷
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10
Also published as: US6127083A

Abstract

(57)【要約】【課題】画像品質に優れ、かつページ当たりのトナー消
費量の少ない非磁性一成分現像方法を提供する。【解決手段】少なくとも現像剤担持ロールと層形成部
材とを有する非磁性一成分現像装置を用いて、感光体に
現像剤を供給し、感光体上の静電潜像を顕在化する非磁
性一成分現像方法に於いて、現像剤として体積平均粒径
が２〜６μｍである球形トナーを用い、現像剤担持ロー
ル上のトナー付着量を０．１ｍｇ／ｃｍ²以上から０．
４５ｍｇ／ｃｍ²以下の範囲とすることで解決を図っ
た。さらに現像剤として使用する球形トナーの形状特
性、使用する樹脂の種類と着色剤含有率、外添する無機
酸化物微粒子の添加量を最適化して、本発明の効果をよ
り顕著に実現する条件を見出し、乳化法、重合法などの
湿式法でそのような球形トナーを作製するための最適の
方法を見出した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンターや複写機などに於ける、静電荷像現像に使用す
るのに好適な、高品質な画像を形成しうる新規な非磁性
一成分現像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現状の電子写真方式の複写機やプリンタ
ーの画質は、平版印刷や銀塩写真などに比べると格段に
劣り、画像形成装置とそれに使用される粉体トナーの両
面から種々の改良がなされている。

【０００３】トナーの面からは、解像度などの画像品質
を向上させる手段として、近年、ますます小粒径化が重
要となり種々技術開発が行われている。

【０００４】しかしながら、現在市販されている静電荷
像現像用の粉体トナーの大部分が体積平均粒径８〜１３
μｍ程度であり、最も小粒径なもので７μｍ程度である
（粒径の測定はコールターマルチサイザー（日科機器）
による）。このように画質の高解像度化に極めて有用で
あるトナーの小粒径化に関しては、現在のところ７μｍ
程度に止まっており、それよりも小粒径トナーの商業的
な生産は行われていないし、そのようなトナーを使用す
る現像装置の開発もあまりなされていないのが実状であ
る。

【０００５】そこで、トナーのさらなる小粒径化と優れ
た摩擦帯電性の付与、ならびにその現像方式の開発・出
現が待たれている。

【０００６】粉体トナーは、その製法として、乾式法と
しては粉砕法があり、また湿式法としては重合法や、特
開平５−６６６００号公報などに記載されているいわゆ
る転相乳化法などがある。粉砕法によるトナーでは、現
状の粉砕機を用いた工業的生産では７μｍ程度が小粒径
化の限界といわれている。勿論５μｍ程度の小粒径トナ
ーも生産は可能であるが、コストアップになること、お
よびトナーの小粒径化に伴う摩擦帯電性や粉体流動性の
悪化という問題があり実用的とは言い難い。

【０００７】重合法や乳化法などの湿式法では、粉体ト
ナーの小粒径化は基本的には困難性はないといわれてい
る。しかしながら、従来の湿式法トナーでは、上記のよ
うな通常の平均粒径（７〜１３μｍ程度）を持った粉砕
法トナーの置き換えを主たる開発あるいは生産目標にし
ており、平均粒径が６μｍ程度以下の小粒径である粉体
トナーについては、現在までのところ断片的にしか知ら
れておらず、実用的な処方は分かっていない。

【０００８】一方、画像形成装置についても、画像品質
向上のためトナーの小粒径化に対応した様々な研究がな
されているが、上記したように、十分な小粒径を持つト
ナーが安定的に生産出来ないため、画像形成装置の側で
もそのような小粒径のトナーに対応した画像形成方法を
十分に開発することが出来なかった。このため現在のと
ころ、高解像度の画像形成を可能にする、平均粒径が６
μｍ程度以下の小粒径トナーに対応した、画像形成方法
はいまだ十分確立していない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
写真方式の複写機やプリンターの静電荷像現像に用いら
れる、摩擦帯電性に優れた２〜６μｍ程度の小粒径粉体
トナーを用いた高品質の画像形成方法を提供するもので
あり、その中でも特に、非磁性一成分の現像方法を提供
するものである。これによって複写機やプリンターの画
像品質の向上が実現される。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、非磁性一成
分現像に於ける画像品質の向上を目指して鋭意検討を重
ねた結果、従来０．５〜０．７ｍｇ／ｃｍ２程度であっ
た現像剤担持ロール上のトナー付着量を、０．１〜０．
４５ｍｇ／ｃｍ２に設定することで格段の画像品質の向
上が実現できることを見いだした。この際、体積平均粒
径が２〜６μｍの球形トナーを用いることで、現像剤担
持ロール上のトナー付着量を上記範囲にすることが容易
に可能となる。

【００１１】さらに発明者らは、黒色用の現像剤として
は、着色剤がカーボンブラックで、該カーボンブラック
の含有率が８重量％以上である球形トナーを用いること
で、画像の解像度や階調性に加えて、画像濃度を高い水
準で実現出来ることを見いだし、とくに結着用樹脂とし
てスチレンアクリル樹脂を用いると格段の効果を発揮す
ることを見いだした。

【００１２】さらにまた発明者らは、カラー用の現像剤
としては、着色剤が有機顔料で、該有機顔料の含有率が
３重量％以上である球形トナーを用いることで、高画像
品質を実現出来ることを見出し、とくに結着用樹脂とし
てポリエステル樹脂を用いると、格別の効果を発揮する
ことを見出した。

【００１３】また発明者らは、平均円形度（（粒子投影
面積と同じ面積の円の周長）／（粒子投影像の周長）で
定義される円形度の平均値）が０．９７以上で、着色剤
が結着用樹脂に内包されていることを特徴とする粉体ト
ナーを用いることによって、上記現像剤担持体上のトナ
ー付着量の条件をさらに容易に達成でき、画像品質が向
上することを見いだした。これは、真球度の高い球形
で、しかも小粒径のトナーを用いることによって、現像
剤担持ロール上に均一に薄いトナー層を形成することが
できるからである。

【００１４】さらに発明者らは、５０％体積粒径／５０
％個数粒径が１．２５以下で、かつ８４％体積粒径／１
６％体積粒径の平方根が１．２５以下、という粒度分布
を有することを特徴とする球形トナーを使用することに
よって、さらに画像品質を向上させることが出来ること
を見いだした。

【００１５】さらにまた発明者らは、無機酸化物微粒子
が次式で示される量だけ外添されている球形トナーを用
いることによって、より一層画像品質を向上させること
ができることを見いだした。

【００１６】

【式１】３．５７１４Ｘ^-0.9942 ≦Ｙ≦３１．３９９Ｘ^-0.9477 〔ここでＸは粒子（Ｃ）の体積平均粒径（μｍ）、Ｙは
粒子（Ｃ）に対する外添量（重量％）。〕

【００１７】これは、上記条件を満たしたトナーを用い
ることによって、トナーの重要な基本的特性である帯電
性や流動性を著しく改良できるからである。

【００１８】さらにまた発明者らは、着色剤と非水溶性
の結着用樹脂を必須成分とする有機溶媒溶液と、水性媒
体とを混合し、乳化させて球形着色微粒子を形成後、液
媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体として取り出す
方法で得られたものである粉体トナー、もしくは、着色
剤を分散させた重合性モノマーを、液媒体中で重合させ
て球形着色微粒子を形成後、液媒体中に分散している該
粒子を乾燥粉体として取り出す方法で得られたものであ
る粉体トナーを用いることによって、上記本発明の非磁
性一成分現像方法に適合したトナー粒子を容易に得るこ
とが出来ることを見出した。

【００１９】以下に本発明に至った経緯と発明の詳細に
ついて述べる。

【００２０】本発明者らは、解像性、階調性、カブリ、
画像濃度などの画像品質を向上するためには、トナーの
小粒径化もさることながら、画像形成装置にかかわる画
像形成方法の最も基本的なところにおいて、その条件を
高画質化に適した条件に設定することに着目して鋭意検
討した結果、現在実用化されている非磁性一成分現像装
置に於ける現像剤担持ロール上のトナー付着量０．５〜
０．７ｍｇ／ｃｍ²程度に対し、０．１〜０．４５ｍｇ
／ｃｍ²に、さらに望ましくは０．２〜０．４ｍｇ／ｃ
ｍ²に設定することにより、画像品質を著しく向上させ
ることができることを見いだした。

【００２１】現像剤担持ロール上のトナー付着量が多い
と、感光体を介して、被印字体上に過剰のトナーが転写
される結果、印刷画像の解像性や階調性の低下を引き起
こす。また現像剤担持ロール上のトナー付着量が少なす
ぎると印刷画像の濃度が不十分となり実用性に欠ける。

【００２２】画像品質を格段に向上させるには、被印字
体上のトナー層の厚みを適切な範囲に制御することが必
要で、そのためには現像剤担持ロール上のトナー付着量
を最適な範囲に設定することが不可欠である。本発明者
らは、このような画像品質の向上に最適の特性を持つ粉
体トナーを見いだすとともに、そのようなトナーを安定
製造できる手法の開発に成功し、さらにそのトナーを用
いて画像の品質を格段に向上することが可能な上記最適
付着量からなる画像形成方法を見出した。

【００２３】本発明にかかる、現像剤担持ロール上のト
ナー付着量を実現するためには、トナーの粒径を小さく
するとともに、必要な粉体流動性を確保するためにトナ
ー形状は球形が好適である。

【００２４】本発明者らは、現像剤担持ロール上のトナ
ー付着量を前記の最適値に調整するためのトナーの粒径
は、体積平均粒径にして２〜６μｍ、さらに望ましくは
３〜５．５μｍであることを見出した。

【００２５】現状の粉体トナーによって印刷された画像
のトナー層の厚みは、平版印刷インキなどによって印刷
された高品質な画像のインキ層の厚みに比べて非常に厚
くなっているが、画像品質向上のためには、印刷された
画像のトナー層の厚みを現状よりも薄くすることが重要
である。トナーを小粒径化し、現像剤担持ロール上のト
ナー付着量を減少させると、画像形成に関与するトナー
量が減少するため、画像の濃度低下が起こりやすい。そ
こでトナーの着色剤含有率を増加させて、必要な画像濃
度を確保する必要がある。

【００２６】従って、本発明が対象とする２〜６μとい
う小粒径トナーで十分な印刷画像濃度を得るには、トナ
ー中の顔料濃度をある程度以上に設定することが不可欠
であり、市販の普通サイズ（７μｍ〜１３μｍ程度）の
トナーよりも高い着色剤濃度にすることが必要になる場
合がある。

【００２７】本発明の２〜６μｍの粉体トナーでは、着
色剤にカーボンブラック顔料を用いた黒色トナーにおい
ては、結着用樹脂と着色剤の合計重量に対し８重量％以
上、更に望ましくは９重量％以上含有させる必要があ
る。また、着色剤に有機顔料を用いたカラートナーに於
いては、結着用樹脂と着色剤の合計重量に対し３重量％
以上、更に望ましくは４重量％以上含有させる必要があ
る。

【００２８】黒色用トナーに関しては、スチレンアクリ
ル樹脂を結着用樹脂に用いることで定着性の制御が容易
になり本発明に好適である。またカラートナーに関して
は、ポリエステル樹脂を結着用樹脂に用いることでより
優れた発色性や光沢が得られるので本発明に好適であ
る。

【００２９】さらにまた、トナー粒子の平均円形度
（（粒子投影面積と同じ面積の円の周長）／（粒子投影
像の周長）で定義される円形度の平均値）が０．９７以
上、より好ましくは０．９８以上の粒子であることを特
徴とする粉体トナーを用いることによって、上記現像剤
担持ロール上のトナー付着量の条件を容易に達成でき
る。これは、このような真球度の高い球形でしかも小粒
径のトナーを用いることによって、現像剤担持ロール上
に均一に薄いトナー層が形成されやすいからである。

【００３０】粉砕法による粉体トナーを小粒径化してゆ
く場合には、平均粒径が６μｍ程度から、急激に粉砕エ
ネルギーコストが増大するだけでなく、得られるトナー
粒子の形状が不定形であるため、得られるトナーの摩擦
帯電性や粉体流動性が悪化する。これが６μｍ程度以下
の小粒径トナーを実用化する上での大きな問題点であ
る。

【００３１】しかしながら、トナーの小粒径化による粉
体流動性の低下は、トナーの粒子形状を球形化すること
により大きく改善でき、本発明が対象とする２〜６μｍ
の小粒径トナーでは平均円形度０．９７以上が必要であ
る。この平均円形度は、トナー粒子のＳＥＭ（走査型電
子顕微鏡）写真を撮影し、それを測定し計算することな
どによっても求められるが、東亜医用電子（株）製フロ
ー式粒子像分析装置ＦＰＩＰー１０００を使用すると容
易に測定できる。

【００３２】さらに一方、小粒径化による帯電性の悪化
に関しては、含有する着色剤やその他の添加物（通常ワ
ックスや帯電制御剤など）の一部がトナー粒子表面に露
出することに主たる原因があるものと本発明者らは推察
している。即ち、着色剤等の含有率（重量％）が同じで
あっても、小粒径化によりトナー粒子の表面積が増大
し、トナー粒子表面に露出する着色剤等の比率が増大
し、その結果、トナー粒子表面の組成が大きく変化し、
トナー粒子の摩擦帯電性能が大きく変わり、制御が難し
くなるわけである。

【００３３】トナーを小粒径化しても摩擦帯電性能を良
好に保持するには、着色剤等がトナー粒子表面に露出し
ないようにすること、即ち着色剤等がトナー粒子に内包
されるトナー構造にすることが有効である。

【００３４】トナー粒子表面に着色剤や帯電制御剤（Ｃ
ＣＡ）、ワックス等が露出していないことは、例えば粒
子の断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察すること
により容易に判定できる。より具体的には、トナー粒子
を樹脂包埋してミクロトームで切断した断面を、必要な
らば酸化ルテニウム等で染色し、ＴＥＭで観察すると、
着色剤等が粒子に内包されているかどうかは明瞭に分か
る。

【００３５】上記のような着色剤等がトナー粒子に内包
された２〜６μの小粒径球形トナーは、理論的には、粉
砕法で作った不定形の粒子を樹脂で表面処理するなどし
て球形化することによっても得ることは可能であるが、
製造の容易さやコスト等から、重合法や乳化法などのよ
うな湿式法によって作るのが実際的であり好適である。
とりわけ、乳化法は、結着用樹脂の種類を幅広く変えて
も粒度分布の良好な球形着色粒子が形成でき、また顔料
濃度のアップが容易であることなどから、本発明の粉体
トナーの製法として特に好適である。

【００３６】またこのような方法を用いたほうが、以下
に述べるようなトナーの粒径分布もシャープなものがで
きるので、画像品質の向上への効果がより大きくなる。

【００３７】トナー粒子の粒度分布も帯電性能に影響を
与えるが、知見として、特に本発明が対象とする小粒径
トナーでは、現在商品化されている７〜１３μｍ程度の
トナーよりもよりシャープな粒度分布が要求される。即
ち、本発明の対象である体積平均粒径が２〜６μｍの粉
体トナーに於いては、コールタマルチサイザーによる測
定で、５０％体積粒径／５０％個数粒径が１．２５以
下、特に好ましくは１．２０以下で、かつ８４％体積粒
径／１６％体積粒径の平方根が１．２５以下、より好ま
しくは１．２０以下の粒度分布を有することが良好な帯
電性を発現し、カブリの無い高品質な印刷画像を得るた
めに重要な要件である。

【００３８】またこのように、球形で小粒径のトナーの
粒度分布がシャープであるトナー粒子を用いることによ
って、現像ロール上のトナーの配列の均一度が増し、よ
り少量のトナーで現像ロールを被覆することが出来るも
のと考えられる。

【００３９】このような粒度分布の狭い、小粒径の球形
トナーを用いることは、画像品質の向上のみならず、印
刷１枚当たりのトナー消費量の大幅な低減にもつながる
という格別顕著な効能が発揮される。印刷１枚当たりの
トナー消費量が低減されることにより、印刷／複写のコ
ストが低減され、またマシーンのトナーボックス容量を
小型化することができるなどのメリットも生じる。

【００４０】さらに、トナー表面に添加して使用する無
機酸化物微粒子の種類や量を適切に選択することによっ
ても、小粒径トナーの摩擦帯電性および粉体流動性を向
上することができる。本発明に使用できる無機酸化物微
粒子としては、例えばシリカ（酸化珪素）、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アン
チモン、酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらは
単独使用でも二種以上の併用でもよい。

【００４１】これらの内でも、一次粒子径が５〜５０ｎ
ｍ程度の疎水性処理されたシリカが特に好適であり、ま
たシリカは、必要に応じて他の無機酸化物微粒子と併せ
て使用することも好適である。トナー用の疎水性シリカ
は多数市販されており、それらの中から選択して使用す
るのが実用上好都合である。

【００４２】無機酸化物微粒子の添加量としては、粉体
トナーの使用目的によって異なるが、一般的にトナー粒
径の小さいもの程、添加量を多くすることが好ましい。
本発明の２〜６μｍトナー粒子では、粒子（Ｃ）に対し
次式で示される量を外添するのが好適である。

【００４３】

【式３】３．５７１４Ｘ^ー0.9942 ≦Ｙ≦３１．３９９Ｘ^ー0.9477

【００４４】〔式中、Ｘは粒子（Ｃ）の５０％体積粒径
（μｍ）、Ｙは粒子（Ｃ）に対する外添量（重量
％）。〕

【００４５】これらの外添は、ヘンシェルミキサーやハ
イブリダイザーなどを用いて公知慣用の方法で行えばよ
い。

【００４６】すなわち、上記条件を満たしたトナーを用
いることによって、トナーの帯電性や流動性を著しく改
良できる。

【００４７】上記のように、本発明の非磁性一成分現像
方法では、現像剤担持ロール上のトナー付着量を０．１
ｍｇ／ｃｍ²以上で０．４５ｍｇ／ｃｍ²以下の範囲に設
定することを特徴としており、これによって著しい画像
の品質向上が達成できるが、トナー付着量をこの範囲に
設定し、なおかつより良い画像品質を持つようにするた
めには、前記したように使用するトナーについても、組
成や製法等についてより望ましい条件を設定する必要が
ある。

【００４８】以下に、これら本発明の画像形成方法で用
いるトナーの好適な組成や製法について、その詳細を述
べる。

【００４９】本発明の粉体トナーに使用される着色剤と
しては、特に制限はなく、従来、電子写真用トナー等で
使用されてきた着色剤を用いることができ、顔料が好ま
しく、以下のようなものが例示できる。

【００５０】黒色顔料としては、例えば、カーボンブラ
ック、シアニンブラック、アニリンブラック、フェライ
ト、マグネタイト等が挙げられる。又は、以下の有彩色
顔料を黒色となる様に調製したものを使用することが出
来るが、カーボンブラックがより好適である。

【００５１】黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛
黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、チタン
黄、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー１０Ｇ、ハ
ンザイエロー５Ｇ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー
ＧＲ、ハンザイエローＡ、ハンザイエローＲＮ、ハンザ
イエローＲ、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロ
ー、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、
パーマネントイエローＮＣＧ、バルカンファーストイエ
ロー５Ｇ、バルカンファーストイエローＲ、キノリンイ
エローレーキ、アンスラゲンイエロー６ＧＬ、パーマネ
ントイエローＦＧＬ、パーマネントイエローＨ１０Ｇ、
パーマネントイエローＨＲ、アンスラピリミジンイエロ
ー、その他イソインドリノンイエロー、クロモフタルイ
エロー、ノボパームイエローＨ２Ｇ、縮合アゾイエロ
ー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー等が
挙げられる。

【００５２】赤色顔料としては、例えば、赤色黄鉛、モ
リブデンオレンジ、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、インダスレンブリ
リアントオレンジＲＫ、インダスレンブリリアントオレ
ンジＧＫ、ベンジジンオレンジＧ、パーマネントレッド
４Ｒ、パーマネントレッドＢＬ、パーマネントレッドＦ
５ＲＫ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチ
ンングレッド、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリ
リアントカーミン６Ｂ、ブリリアントカーミン３Ｂ、ロ
ーダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、パーマネントカ
ーミンＦＢＢ、ベリノンオレンジ、イソインドリノンオ
レンジ、アンスアンスロンオレンジ、ピランスロンオレ
ンジ、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ、キ
ナクリドンスカーレット、ペリレンレッド等が挙げられ
る。

【００５３】青色顔料としては、例えば、コバルトブル
ー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコ
ックブルーレーキ、ファナトーンブルー６Ｇ、ビクトリ
アブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、銅フタ
ロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、インダス
レンブルーＲＳ、インダスレンブルーＢＣ、インジコ等
が挙げられる。

【００５４】本発明に使用するトナー粒子の乳化法によ
る作り方は次のようである。着色剤と非水溶性の結着用
樹脂を必須成分とする有機溶媒溶液と、水性媒体とを混
合し、乳化させて球形着色樹脂粒子を形成後、有機溶媒
を除去し、水性媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体
として取り出し、必要あれば分級を行って粒度分布を整
え、トナー粒子を作る。

【００５５】結着用樹脂の溶解および着色剤等の分散の
ために用いられる前記有機溶媒としては、例えばペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサン、石油エーテルなどの炭化水素類；
塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロ
ロエチレン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、
四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類；メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルア
ルコール、ブタノールなどのアルコール類；アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケ
トン類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、な
どが挙げられ、これらの二種以上を混合して用いてもよ
い。

【００５６】前記結着用樹脂としては、上記有機溶媒に
可溶であればよく、特に限定はないが、それ自体では水
性媒体に分散せず乳化剤または分散安定剤を用いて初め
て水性媒体に分散しうる非水溶性樹脂と、それ自体で水
性媒体に分散しうる、「自己水分散性」を有する非水溶
性樹脂とがある。

【００５７】この様なトナー用の非水溶性樹脂として
は、例えばスチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂あるいはエポ
キシ系樹脂などがある。中でも、スチレン系モノマーと
（メタ）アクリル酸エステルを必須成分として重合され
た、いわゆるスチレン（メタ）アクリル樹脂が好適であ
る。本発明において、（メタ）アクリルには、メタアク
リルとアクリルとを包含する。

【００５８】前記樹脂としては、充分な機械的強度を発
現するに必要なレベルの分子量、通常重量平均分子量と
して３０００〜３０００００で、かつ、ＤＳＣ（示差走
査熱量計）測定において、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５
０〜１００℃であるものが好適である。

【００５９】前記結着用樹脂の内で、自己水分散性樹脂
とは、中和によりアニオン型となりうる官能基を含有し
た樹脂で、それら親水性となりうる官能基の一部または
全部が塩基で中和された、水性媒体の作用下で、乳化剤
または分散安定剤を用いることなく安定した水分散体を
形成できる樹脂をいう。

【００６０】中和により親水性基となりうる官能基とし
ては、例えば、カルボキシル基、燐酸基、スルホン酸基
などのいわゆる酸性基が挙げられる。これら官能基を含
有する樹脂としては、スチレン系樹脂、（メタ）アクリ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、
エポキシ系樹脂などが挙げられる。この様な中でも、酸
性基を有するスチレン（メタ）アクリル樹脂が好適に用
いられる。

【００６１】本発明で用いるのに好適な、中和により自
己水分散性となりうるアニオン型スチレン（メタ）アク
リル樹脂としては、スチレン系モノマーを必須成分とし
て酸基を含有した（メタ）アクリル系重合性ビニル単量
体類と、この酸基を含有した重合性ビニル単量体類以外
の、（メタ）アクリル酸エステルに代表される重合性ビ
ニル単量体を、ラジカル開始剤存在下でラジカル重合さ
せて得られるものが使用できる。それを得るための重合
反応は、溶液重合でも、懸濁、乳化重合でも適宜利用で
きる。

【００６２】こうした酸基含有（メタ）アクリル系重合
性単量体類としては、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸モノブチル、マレイン酸モノブチルなどが挙
げられる。

【００６３】酸基含有重合性単量体類以外の重合性単量
体類としては、例えば、スチレン系モノマー（芳香族ビ
ニルモノマー）類として、スチレン、ビニルトルエン、
２−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンもしくはクロ
ルスチレンがある。

【００６４】アクリル酸エステル類としては、例えばア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、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ｎ−アミル、アクリル酸イソアミル、ア
クリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸デシルもしく
はアクリル酸ドデシル、アクリル酸２−クロルエチル、
アクリル酸フェニル、アルファクロルアクリル酸メチル
が挙げられる。

【００６５】メタクリル酸エステルとしては、例えばメ
タクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル、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−アミル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸
２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸
２−クロルエチル、メタクリル酸フェニル、アルファク
ロルメタクリル酸メチルが挙げられる。

【００６６】また、アクリロニトリル、メタアクリロニ
トリル、アクリルアミド等のアクリル酸もしくはメタク
リル酸誘導体、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
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、ビニルヘキシルケトン、メチ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニ
ルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルイン
ドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物等
を挙げることができる。

【００６７】また、中和により自己水分散性となりうる
樹脂を得るに際し、溶液重合の場合には、汎用の有機溶
剤を使用できる。具体的には、例えばトルエン、キシレ
ンもしくはベンゼンの如き、各種の芳香族炭化水素；メ
タノール、エタノール、プロパノールもしくはブタノー
ルの如き、各種のアルコール類；セロソルブもしくはカ
ルビトールの如き、各種のエーテルアルコール類；アセ
トン、メチルエチルケトンもしくはメチルイソブチルケ
トンの如き、各種のケトン類；酢酸エチルもしくは酢酸
ブチルの如き、各種のエステル類；またはブチルセロソ
ルブアセテートの如き、各種のエーテルエステル類など
の、いわゆる不活性溶剤である。

【００６８】また、使用する重合開始剤としては、公知
慣用の各種の有機過酸化物系の開始剤、アゾ系の開始剤
が使用できる。具体的には、例えばベンゾイルパーオキ
サイド、クメンヒドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系化合物が挙げられ
る。

【００６９】中和により親水性基となりうるカルボキシ
基含有アニオン型樹脂のカルボキシル基の含有量は、特
に制限されるものではないが、スチレン系樹脂、（メ
タ）アクリル系樹脂および好適なスチレン（メタ）アク
リル樹脂においては、好ましくは酸価（樹脂１ｇを中和
するに必要なＫＯＨのｍｇ数）３０〜１５０である。

【００７０】本発明では、公知慣用のポリエステル系樹
脂が使用できるが、それは多価アルコールと、多塩基酸
又はそのエステル形成性誘導体とを反応させたものが使
用できる。

【００７１】本発明で用いるのに好適なポリエステル樹
脂は、溶剤の存在下もしくは非存在下において原料の多
塩基酸と多価アルコールとを触媒の存在下に脱水重縮合
を行って製造できる。多塩基酸の一部は、それのエステ
ル形成性誘導体のひとつである、そのメチルエステル化
物を使用して脱メタノール重縮合を行ってもよい。

【００７２】より具体的には、フタル酸の様な、芳香族
ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体を必須成分
として反応させた芳香族ポリエステル系樹脂が好まし
い。乳化法には、それに用いる溶剤に可溶な結着用樹脂
を用いる。

【００７３】使用する多塩基酸の例としては、例えばテ
レフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメ
リット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸な
どの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール
酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸な
どの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸
などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多塩
基酸を１種又は２種以上用いることができる。

【００７４】使用する多価アルコールの例としては、例
えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタ
ンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、グリセリンなどの脂肪族ジオール類、シクロヘキサ
ンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフ
ェノールＡなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールＡ
のエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロ
ピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類が挙
げられる。これらの多価アルコールの１種又は２種以上
用いることができる。

【００７５】ポリエステル樹脂のガラス転移点は５０〜
７５℃であるのが好ましく、より好ましくは５５〜７０
℃である。ガラス転移点が５０℃未満であるとトナーと
しての耐熱凝集性が不良となり、７５℃を越えると定着
性が不良となるので好ましくない。

【００７６】ポリエステルの酸基の含有量は、上記の多
塩基酸と多価アルコールの配合比と反応率により、ポリ
エステルの末端のカルボキシル基を制御することによっ
て調整することができる。あるいは多塩基酸成分として
無水トリメリット酸を使用することによってポリエステ
ルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られる。
ポリエステル系樹脂の酸基の含有量は、酸価として１〜
３０ｍｇ・ＫＯＨ／ｇが好適である。

【００７７】これらに用いられる塩基性の中和剤として
は、特に限定はないが、例えば、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭
酸ナトリウム、アンモニアなどの無機アルカリや、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンな
どの有機塩基が挙げられる。

【００７８】結着用樹脂である非水溶性樹脂として、前
記した様なそれ自体で水に分散しない、即ち自己水分散
性を有しない非水溶性樹脂を用いる場合には、樹脂溶液
及び／又はそれと混合する水性媒体（水性媒体とは、水
または水を主成分とした液媒体をいう）に、乳化剤及び
／又は分散安定剤を添加して用いることが必要である。

【００７９】その分散安定剤としては、水溶性高分子化
合物が好ましく、例えばポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロースなどが挙げられる。また乳化剤と
しては、例えばポリオキエチレンアルキルフェノールエ
ーテル等のノニオン系、アルキルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム等のアニオン系、或いはカチオン系の各種界面
活性剤が挙げられる。勿論、乳化剤の２種以上を併用し
てもよいし、分散安定剤の２種以上を併用してもよい
し、乳化剤と分散安定剤とを併用してもよいが、分散安
定剤を主体にして乳化剤を併用するのが一般的である。

【００８０】この場合、乳化剤や分散安定剤を用いる場
合には、その水性媒体中における濃度は、０．５〜３重
量％程度となる様にするのが適当である。

【００８１】更に、前述した中和することにより自己水
分散性となりうる樹脂を使用する場合であっても、必要
であれば、本発明の効果を損なわない限りにおいて、乳
化剤及び／叉は分散安定剤を使用してもよい。

【００８２】本発明が対象とする球形着色樹脂粒子に
は、必要に応じて、含金属アゾ化合物やサリチル酸系金
属錯体等の帯電制御剤（ＣＣＡ）や、ポリエチレンワッ
クス、ポリプロピレンワックス、パラフインワックスな
どのワックス類（離型剤）、さらにシリコンオイル等の
添加剤を、結着用樹脂に対し０．１〜１０重量％程度添
加してもよい。

【００８３】これらの添加剤や前記着色剤の添加につい
ては、結着用樹脂の有機溶媒溶液にこれらを添加後、ボ
ールミルや連続式ビーズミルのような一般的な混合・分
散機を用いて十分に粉砕・混合させるなどの方法でよ
い。

【００８４】この様にして乳化により得られた球形着色
樹脂粒子の分散液は、蒸留等の手段により先ず有機溶媒
を除去してから、水性分散液を濾過等の手段で濾別し
て、粒子を乾燥することにより、原体粒子を得る。乳化
剤や分散安定剤を用いて得た着色樹脂微粒子は、より充
分に洗浄して用いることが好ましい。

【００８５】勿論、結着用樹脂として、中和によりアニ
オン性の親水性基となる、酸性基を有する非水溶性樹脂
を塩基性の中和剤で中和して得た自己水分散性樹脂を用
いて樹脂微粒子を本発明で得る場合においては、有機溶
剤を予め除去した後、例えば塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、
蓚酸などの酸性の中和剤で、微粒子表面の、塩基性化合
物でもって中和されて得られた親水性基をもとの官能基
に戻す逆中和処理を行い、微粒子そのものの親水性をよ
り低下させてから、水を除去して濾別乾燥するという方
法を採用することが好ましい。

【００８６】前記乾燥は、公知慣用の方法がいずれも採
用できるが、例えばトナー粒子が熱融着や凝集しない温
度で、常圧下又は減圧下で乾燥してもよいし、凍結乾燥
するという方法も挙げられる。また、スプレードライヤ
ー等を用いて、水性媒体からのトナー粒子の分離と乾燥
とを同時に行うという方法もある。特に、トナー粒子が
熱融着や凝集しない温度で加熱しながら、減圧下で、粉
体を撹拌して乾燥するのが効率的で好ましい。

【００８７】トナー粒子の粒度分布を整えるために、粗
大粒子や微細粒子を除去するための分級が必要な場合に
は、トナー用等に市販されている一般的な乾式分級機を
用いて公知慣用の方法で行ってもよいし、粒径による沈
降性の違いを利用して、球形着色粒子の水スラリーを遠
心分離機を用いて分級する方法で行っても良い。また、
粗大粒子の除去は、球形着色粒子の水スラリーをフイル
ターを使って濾過することによっても効率的に行える。

【００８８】本発明に使用するトナー粒子の重合法によ
る作り方は次のようである。着色剤を分散させた重合性
モノマーを、液媒体中で重合させて球形着色樹脂粒子を
形成後、液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体とし
て取り出し、必要あれば分級を行って粒度分布を整え、
トナー粒子を作る。

【００８９】具体的には、例えば分散安定剤や乳化剤の
存在下に、着色剤と、結着剤樹脂を形成しうる反応性モ
ノマーとを液媒体中に懸濁もしくは乳化分散させ、重合
開始剤の存在下、攪拌しながら、ラジカル重合によるポ
リマー化反応を行って、球形の、結着用樹脂中に着色剤
を内包したトナー粒子の水性分散液を得ることができ
る。

【００９０】上記したラジカル重合性単量体としては、
具体的には、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ク
ロロスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレ
フィン類、酢酸ビニル、プロピオンビニル、酪酸ビニ
ル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸ドデシルアクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルメタクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂
肪族モノカルボン酸エステル類、エチレングリコールモ
ノアクリレート、プロピレングリコールモノアクリー
ト、テトラメチレンエーテルグリコールモノアクリレー
ト等のグリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル、ビ
ニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブ
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、ビニルヘキシルケトン、ビニルプロペニルケトン等
のビニルケトン類等のアクリルモノマーが挙げられ、こ
れらは、それぞれ単独で、もしくは二種類以上を組み合
わせて使用することができる。

【００９１】前記した結着剤樹脂を構成する単量体組成
は、重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が５０〜８０℃と
なる様に調製される。

【００９２】必要に応じて、少量の、２つ以上のエチレ
ン性不飽和二重結合を有する反応性モノマーをそれに併
用しても良い。２つ以上のエチレン性不飽和二重結合を
有する反応性モノマーとしては、例えばブタジエン、イ
ソプレン等の共役ジエン、ジビニルベンゼン、ビスフェ
ノールＡアルキレンオキサイド付加物のジ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ート等が挙げられる。

【００９３】尚、こうしたポリマー樹脂を得るのに使用
される重合開始剤としては、勿論、通常の油溶性又は水
溶性のものが使用できるが、例えば過酸化ベンゾイル、
ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシ
ド、ｔ−ブチルペルオキシドもしくは２−エチルヘキサ
ノエートの如き、各種の過酸化物；またはアゾビスイソ
ブチロニトリルもしくはアゾビスイソバレロニトリルの
如き、各種のアゾ化合物などが挙げることができる。

【００９４】懸濁重合に際しては、重合に用いる液媒体
に不溶かつ単量体可溶の重合開始剤を必須として選択し
て用い、乳化重合に際しては、水溶性重合開始剤を必須
として選択して使用される。重合開始剤の使用量は、特
に制限されないが、全反応性モノマー（総単量体）重量
１００重量部当たり、０．０１〜５重量部である。

【００９５】重合によって形成される結着用樹脂は、重
合条件等により任意に調製することができるが、重量平
均分子量として、１０，０００〜５００，０００となる
様にするのが好ましい。

【００９６】本トナー粒子における着色剤や帯電制御
剤、ワックスなどは、前記乳化法トナーの場合と同様
で、公知慣用のものを用いることができる。

【００９７】懸濁重合時に使用できる、前記分散安定剤
としては、一般的には、水溶性高分子化合物が用いら
れ、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、セルロースガム、ラムザンガム等が挙げられ
る。

【００９８】さらには水不溶性で粒径が０．０１〜５μ
ｍの無機微粉末も、懸濁分散安定剤として使用でき、例
えばリン酸三カルシウム、タルク、ベントナイト、カオ
リン、酸化チタン、アルミナ、亜鉛華、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、塩基性ケイ酸マグネシウ
ム、水酸化チタン、水酸化第二鉄、硫酸バリウム、シリ
カ、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等が挙げられ
る。

【００９９】これらは分散安定剤は、単独使用でもよい
し、２種以上の併用でもよい。その使用量は、全反応性
モノマー１００重量部当たり、通常０．１〜１０重量部
である。

【０１００】乳化重合に使用できる前記乳化剤として
は、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラ
ウリル硫酸ナトリウム、ドデシルジフェニルオキサイド
ジスルホン酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、ポ
リオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレ
ンノニルフェノールエーテル等の非イオン性界面活性剤
等を挙げることができる。これらは単独使用でもよい
し、２種以上の併用でもよい。その使用量は、全反応性
モノマー１００重量部当たり、通常０．０１〜５重量部
である。

【０１０１】懸濁重合に当たって、分散安定剤に乳化剤
を一部併用してもよいし、乳化重合に当たって、乳化剤
に分散安定剤を一部併用してもよい。また、上記分散安
定剤や乳化剤に代えて、自己乳化性エポキシ樹脂や自己
乳化性ポリウレタン樹脂を用いることもできる。

【０１０２】重合性単量体、着色剤、分散安定剤及び前
記単量体不溶の液媒体、前記液媒体に不溶かつ前記単量
体に可溶の重合開始剤を同時に加えて、攪拌して単量体
液滴を重合してもよいが、重合性単量体及び着色剤を、
例えばボールミルやコロイドミル等で、予め充分に混合
して、次いでそれを重合開始剤、分散安定剤を含む前記
液媒体に加えて、例えばホモジナイザー、ローターステ
ーター式ミキサー、スタティックミキサー等により攪拌
を行い、重合性単量体を必須とする単量体液滴を液媒体
中に懸濁させ、攪拌を続けながら、所定の粒子径のトナ
ー粒子が形成されるまで重合を行うことが好ましい。

【０１０３】このような重合を行うに当たって使用でき
る液媒体としては、蒸留水、イオン交換水等の水の他、
例えばトルエン、キシレンもしくはベンゼンの如き、各
種の芳香族炭化水素；メタノール、エタノール、プロパ
ノールもしくはブタノールの如き、各種のアルコール
類；セロソルブもしくはカルビトールの如き、各種のエ
ーテルアルコール類；アセトン、メチルエチルケトンも
しくはメチルイソブチルケトンの如き、各種のケトン
類；酢酸エチルもしくは酢酸ブチルの如き、各種のエス
テル類；またはブチルセロソルブアセテートの如き、各
種のエーテルエステル類などが挙げられる。

【０１０４】尚、いずれの重合方法においても、コア−
シェル重合処方、パワーフィード重合処方、グラフト重
合処方を採用することにより、粒子の化学構造・層構造
等に変化をつけることもできる。上記各発明の各懸濁重
合法及び乳化重合法における、反応条件は、特に制限さ
れるものではなく、いずれの方法においても、通常室温
〜８０℃で、１５分〜２４時間である。

【０１０５】この様にして得られた球形着色樹脂粒子の
分散液は、液媒体を除去し、乾燥することにより、容易
に球形着色樹脂粒子の粉体を得ることができる。尚、前
記分散液中の分散安定剤や乳化剤を除去するために、洗
浄を繰り返し行うことが好ましい。液媒体除去・乾燥工
程を実施するに当たっては、球形着色樹脂粒子を濾別
後、該粒子が融着しない温度で熱風乾燥したり、凍結乾
燥を行うこともできるし、スプレードライヤー等で液媒
体除去と乾燥を同時に行う様にしてもよい。乾燥は、減
圧下でトナー粒子を撹拌しながら加熱乾燥するのが効率
的である。

【０１０６】なおトナー粒子の粒度分布を整えるため
に、必要あれば乳化法トナーの場合と同様な分級操作を
行うことが出来る。

【０１０７】この様にして得られたトナーを用いること
により、本発明である、現像剤担持ロール上のトナー付
着量を０．１ｍｇ／ｃｍ２以上から０．４５ｍｇ／ｃｍ
２以下の範囲に容易に設定出来ると共に、画像の解像度
や階調性に優れ、画像濃度が高く、かつカブリの少ない
優れた画像品質を得ることが出来る。

【０１０８】

【発明の実施形態】本発明は、以下の実施形態を含む。

【０１０９】１．少なくとも現像剤担持ロールと層形成
部材とを有する非磁性一成分現像装置を用いて、感光体
に現像剤を供給し、感光体上の静電潜像を顕在化する非
磁性一成分現像方法に於いて、現像剤として体積平均粒
径が２〜６μｍである球形トナーを用い、現像剤担持ロ
ール上のトナー付着量が０．１ｍｇ／ｃｍ²以上から
０．４５ｍｇ／ｃｍ²以下の範囲であることを特徴とす
る非磁性一成分現像方法。

【０１１０】２．現像剤として、結着用樹脂がスチレン
（メタ）アクリル樹脂で、着色剤がカーボンブラック
で、該カーボンブラックの含有率が８重量％以上である
球形トナーを用いる上記１記載の非磁性一成分現像方
法。

【０１１１】３．現像剤として、結着用樹脂がポリエス
テル樹脂で、着色剤が有機顔料で、該有機顔料の含有率
が３重量％以上である球形トナーを用いる上記１記載の
非磁性一成分現像方法。

【０１１２】４．現像剤として、着色剤が結着用樹脂に
内包された、平均円形度が０．９７以上の球形トナーを
用いる上記１，２又は３記載の非磁性一成分現像方法。

【０１１３】５．現像剤として用いる球形トナーの粒度
分布が、５０％体積粒径／５０％個数粒径が１．２５以
下で、かつ８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方根が
１．２５以下である上記１，２，３又は４記載の画像形
成方法。

【０１１４】６．現像剤として用いる球形トナー粒子
に、無機酸化物微粒子が次式で示される量だけ外添され
ている上記１，２，３，４又は５記載の非磁性一成分現
像方法。

【０１１５】

【式１】３．５７１４Ｘ^-0.9942 ≦Ｙ≦３１．３９９Ｘ^-0.9477 〔ここでＸはトナー粒子の体積平均粒径（μｍ）、Ｙは
トナー粒子に対する外添量（重量％）。〕

【０１１６】７．トナー粒子が、着色剤と非水溶性の結
着用樹脂を必須成分とする有機溶媒溶液と、水性媒体と
を混合し、乳化させて球形着色微粒子を形成後、液媒体
中に分散している該粒子を乾燥粉体として取り出す方法
で得られたものである上記４，５又は６記載の非磁性一
成分現像方法。

【０１１７】８．トナー粒子が、着色剤を分散させた重
合性モノマーを、液媒体中で重合させて球形着色微粒子
を形成後、液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体と
して取り出す方法で得られたものである上記４，５又は
６記載の非磁性一成分現像方法。

【０１１８】

【実施例】次に、本発明を参考例、実施例および比較例
により、具体的に説明をする。部および％はすべて重量
基準である。

【０１１９】（参考例１）カルボキシル基含有のスチレ
ン−アクリル樹脂の合成例滴下装置、温度計、窒素ガス導入管、撹拌装置及び還流
冷却器を備えた３リットルのフラスコに、メチルエチル
ケトンの６６７部を仕込み、８０℃に昇温してから、下
記の単量体類及び重合開始剤からなる混合物を、２時間
かけて滴下した。反応は窒素ガス気流下で行った。

【０１２０】スチレン６６８部アクリル酸ブチル２２３部アクリル酸１０９部「パーブチルＯ」５０部ついで、滴下終了してから、３時間毎に３回「パーブチ
ルＯ」（日本油脂（株）社製ラジカル重合開始剤）の３
部を添加し、さらに４時間反応を継続してから終了し
た。その後脱溶剤を行い、固形樹脂（Ｒ−１）を得た。
この樹脂のガラス転移温度は７２℃、重量平均分子量は
２００００、酸価は８１であった。

【０１２１】（参考例２）カルボキシル基含有のスチレ
ン−アクリル樹脂の合成例滴下装置、温度計、窒素ガス導入官、撹拌装置及び還流
冷却器を備えた３リットルのフラスコに、メチルエチル
ケトン/イソプロピルアルコール/水の１１４/１２/２４
部を仕込んでから、８０℃に昇温し、組成１の単量体類
及び重合開始剤からなる混合物を一括して仕込み、反応
を開始した。

【０１２２】組成１スチレン３３０部アクリル酸ブチル２１６部アクリル酸５４部「パーブチルＯ」０.６部

【０１２３】ついで、３時間後から１時間おきに、反応
樹脂溶液の約１０部をサンプリングし、同量のメチルエ
チルケトンで希釈し、ガードナー粘度計で粘度を測定し
た。粘度がＰ−Ｑとなる時点で、メチルエチルケトン/
イソプロピルアルコールの５６７/６３部を添加し、温
度が８０℃になってから、組成２に示されるような混合
物を１時間にわたって滴下した。なお、この時のモノマ
ー残存率をガスクロマトグラフィーで定量することで１
段目の重合率を計算すると、６０％であった。

【０１２４】組成２スチレン４１３部アクリル酸ブチル１３３部アクリル酸５４部「パーブチルＯ」１８部

【０１２５】滴下終了後、３時間毎に３回「パーブチル
Ｏ」の２部を添加し、さらに４時間反応を継続してから
終了した。その後、脱溶剤を行い、固形樹脂（Ｒ−２）
を得た。この樹脂のガラス転移温度は６１℃、重量平均
分子量は１２４０００、酸価は７０であった。

【０１２６】（トナー製造の実施例１）Ｒ−２の２００
０部と、カーボンブラック（キャボット社製ＥＬＦＴＥ
Ｘ８）の５００部とを、ニーダーを使用して１時間の間
混練せしめた。このマスターバッチの樹脂固形分/顔料
の割合は、８０/２０になる。このマスターバッチ７５
０部と、Ｒ−２の固形樹脂４５０部と、Ｒ−１の固形樹
脂３００部をメチルエチルケトンの１０００部に溶解
し、次に、得られたカーボン分散樹脂溶液に、ワックス
分散体「Ｈ８０８」（中京油脂社製のエマルジョン型ワ
ックス、フィッシャートロプシュワックス、粒子径０.
５μｍ、固形分含有量３０％）の１５０部を添加し、
「アイガー・モーターミルＭ−２５０」を使って１０
分間のあいだ混合・分散させた。ついで、メチルエチル
ケトンで不揮発分濃度を５３％に調整し、ミルベースを
作製した。

【０１２７】次いで、このミルベースの５６６部に対し
て、１規定の水酸化ナトリウム水溶液の４８部およびイ
ソプロピルアルコールの５８部及び、脱イオン水の１５
０部を加え、良く混合した後、内温を３０℃に保持し、
攪拌しながら脱イオン水４３部を滴下し転相乳化させ樹
脂微粒子を形成させた。さらに、３０分後に脱イオン水
の５００部を加えた。

【０１２８】次に、減圧蒸留によって有機溶剤を除去
し、水媒体より樹脂微粒子を濾別したのち、当粒子を水
中に再分散させた。続いてこの分散液を、０．１Ｎ塩酸
水溶液にてｐＨ２に調整し、３０分間攪拌してから、こ
の水スラリーを遠心分離機で処理して微粉を除去し、次
いで水スラリーをフイルター（チッソフイルター（株）
製）に通過させて粗大粒子を除去した。水スラリーを濾
別した後、さらに水中に再分散洗浄する操作をした後、
樹脂微粒子を水媒体より分離させウエットケーキを得、
これを凍結乾燥させ、黒色樹脂微粒子の粉末とした。

【０１２９】得られた黒色樹脂微粒子の体積平均粒子径
は、コールター・マルティサイザー２を用いた測定によ
り、５．０μｍで、５０％体積粒径／５０％個数粒径が
１．１０，８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方根が
１．２１という良好な粒度分布であった。東亜医用電子
（株）製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＰー１０００で
測定すると平均円形度が０．９８９の球形であった。こ
の粒子を樹脂包埋しミクロトームで切削した断面をＴＥ
Ｍ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、カーボンブ
ラック顔料は粒子に内包されて均一に分散していた。

【０１３０】この粉体１００部に、酸化チタン微粒子Ｍ
Ｔ−１５０（テイカ製）の１．３部および疎水性シリカ
ＷａｃｋｅｒＨＤＫＳＬＭ５０６５０の１．９部を
ヘンシェルミキサーを使用して外添し球形の粉体トナー
１を調製した。

【０１３１】（トナー製造の実施例２）ミルベースの５
６６部に対して、１規定の水酸化ナトリウム水溶液の５
４部およびイソプロピルアルコール５２部及び、脱イオ
ン水の１３０部を加え、良く混合した後、内温を３０℃
に保持し、攪拌しながら脱イオン水２１部を滴下し転相
乳化させた以外は実施例１と同様の操作により、目的と
する黒色樹脂微粒子粉末を得た。

【０１３２】此処で得られた樹脂微粒子粉末の体積平均
粒子径は３．２μｍで、５０％体積粒径／５０％個数粒
径が１．１１，８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方
根が１．２０という良好な粒度分布であった。平均円形
度は０．９９０の球形で、この粒子断面をＴＥＭ観察し
たところ、カーボンブラック顔料は粒子に内包されて均
一に分散していた。

【０１３３】この粉体１００部に、酸化チタン微粒子Ｍ
Ｔ−１５０の１．５部および疎水性シリカＳＬＭ５０６
５０の２．５部を外添し球形の粉体トナー２を調製し
た。

【０１３４】（トナー製造の実施例３）カーボンブラッ
クの結着用樹脂に対する含有率を６％とした以外は、ト
ナー製造の実施例１と同じ条件で造粒し、体積平均粒径
が５．０μｍ、５０％体積粒径／５０％個数粒径が１．
０９，８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方根が１．
１８という良好な粒度分布を有する黒色樹脂微粒子粉体
を得た。平均円形度は０．９８９で、粒子断面をＴＥＭ
観察したところ、カーボンブラック顔料は粒子に内包さ
れて均一に分散していた。この粉体に、実施例１と同じ
外添を施して球形の粉体トナー３を調製した。

【０１３５】（トナー製造の実施例４）酸価が４ｍｇ・
ＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量が１２０００，ガラス転移
点が６１℃、１００℃における溶融粘度が４００００ポ
イズであるポリエステル樹脂１２００部に、メチルエチ
ルケトンの８００部を加え、よく溶解した樹脂溶液に、
フタロシアニン顔料「ＫｅｔＢｌｕｅ１２３」（大
日本インキ化学工業製）７６．５部を加えて撹拌混合し
て十分に分散した。分散終了後、メチルエチルケトンに
より、固形分含有量を５０％に調整した。

【０１３６】次いで、この混合物の２００部に、メチル
エチルケトン５０部、１規定アンモニア水３．５部を加
え、撹拌しながら水２２５部を一度に添加し転相乳化さ
せ、青色樹脂微粒子を形成した。希釈水として水１５０
部と、分散安定性を増すために１規定アンモニア水４部
を添加した。

【０１３７】次いで、減圧蒸留により有機溶剤を除去
し、水性分散液を得た。これに１規定塩酸水溶液を加え
てＰＨを２．５とし、水スラリーを遠心分離機で処理し
て微粉を除去し、ついで水スラリーをフイルター（チッ
ソフイルター（株）製）に通過させて粗大粒子を除去し
た。濾過・水洗して得られたウエットケーキを、減圧下
に撹拌しながら加熱乾燥して、青色樹脂微粒子（顔料含
有率６％）の粉末を得た。

【０１３８】この青色樹脂微粒子は体積平均粒子径が
４．８μｍで、５０％体積粒径／５０％個数粒径が１．
１１，８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方根が１．
１９という良好な粒度分布であった。平均円形度が０．
９８８の球形で、この粒子断面をＴＥＭ観察したとこ
ろ、フタロシアニン顔料は粒子に内包されて均一に分散
していた。

【０１３９】この粉体１００部に、酸化チタン微粒子Ｍ
Ｔ−１５０の０．５部および疎水性シリカＲＹ２００
（日本アエロジル社製）の２．８部を外添し球形の粉体
トナー４を調製した。

【０１４０】（トナー製造の比較例１）ミルベースの５
６６部に対して、１規定の水酸化ナトリウム水溶液の５
２部およびイソプロピルアルコールの７５部及び、脱イ
オン水の１３０部を加え、良く混合した後、内温を３０
℃に保持し、攪拌しながら脱イオン水５０部を滴下し転
相乳化させた以外はトナー製造の実施例１と同様の操作
により、目的とする黒色樹脂微粒子粉体を得た。

【０１４１】この粉体の体積平均粒子径は７．８μｍ
で、５０％体積粒径／５０％個数粒径が１．１０，８４
％体積粒径／１６％体積粒径の平方根が１．２０という
良好な粒度分布であった。平均円形度が０．９８９の球
形で、この粒子断面をＴＥＭで観察したところ、カーボ
ンブラック顔料は粒子に内包されて均一に分散してい
た。

【０１４２】この粉体１００部に、酸化チタン微粒子Ｍ
Ｔ−１５０の０．５部および疎水性シリカＳＬＭ５０６
５０の１．０部を外添し球形の粉体トナー５を調製し
た。

【０１４３】（トナー製造の比較例２）トナー製造の実
施例１で作ったミルベースを減圧下で十分に脱溶剤して
から、粉砕し、次いで乾式分級機を用いて分級し、体積
平均粒径が７．３μｍ、５０％体積粒径／５０％個数粒
径が１．２４，８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方
根が１．２７という粒度分布を有する、平均円形度０．
９４７の黒色樹脂微粒子粉体を得た。この粉体１００部
に酸化チタン微粒子ＭＴ−１５０の０．５部および疎水
性シリカＳＬＭ５０６５０の１．２部を外添して不定形
の粉体トナー６を調製した。

【０１４４】（トナー製造の比較例３）トナー製造の実
施例４で使用したポリエステル樹脂９４０部とフタロシ
アニン顔料「ＫｅｔＢｌｕｅ１２３」６０部を溶融
混練してから、粉砕し、次いで乾式分級機を用いて分級
し、体積平均粒径が５．３μｍ、５０％体積粒径／５０
％個数粒径が１．３４，８４％体積粒径／１６％体積粒
径の平方根が１．３２という粒度分布を有する平均円形
度０．９４１の青色樹脂微粒子粉体（顔料含有率６％）
を得た。この粉体１００部に、酸化チタン微粒子ＭＴ−
１５０の０．５部および疎水性シリカＲＹ２００の２．
７部を外添して不定形の粉体トナー７を調製した。

【０１４５】（現像試験の実施例および比較例）このよ
うにして調製した７種の粉体トナーの非磁性一成分現像
剤試験は次のように行った。市販の一成分プリンター
（ＯＫＩマイクロライン４００）のトナーカートリッジ
に、試作した粉体トナーを充填し、テストパターンの画
出しを行い、その画像品質をカブリ、解像性、階調性、
画像濃度の項目について評価した（画像濃度はマクベス
濃度計を使用して測定した）。尚、カラートナーについ
ては、前記プリンターで画出しのみを行ってから、シリ
コンオイル塗布型の定着ユニットを用いて定着させた。

【０１４６】現像剤担持ロール上のトナー付着量は、現
像剤担持ロール上のトナーを接着テープにて一定面にわ
たって剥離し、その重さを測ることによって測定した。

【０１４７】また、テストパターンの画像を１０００枚
連続して印刷したときのトナーの消費量を測定した。こ
れらの結果を表ー１にまとめた。

【０１４８】

【表１】

【０１４９】

【発明の効果】本発明による非磁性一成分の現像方法を
用いることにより、画像品質を格段に向上することがで
きるとともに、印刷紙１枚当たりのトナー消費量を大幅
に低減することができる。本現像方法においては、小粒
径の球形トナーを用いるが、該トナーの粒度分布、組
成、製造方法等を特定化することにより、さらにその性
能を高度に発揮させられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 9/08 ３７５３８４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも現像剤担持ロールと層形成部材
とを有する非磁性一成分現像装置を用いて、感光体に現
像剤を供給し、感光体上の静電潜像を顕在化する非磁性
一成分現像方法に於いて、現像剤として体積平均粒径が
２〜６μｍである球形トナーを用い、現像剤担持ロール
上のトナー付着量が０．１ｍｇ／ｃｍ ²以上から０．４
５ｍｇ／ｃｍ²以下の範囲であることを特徴とする非磁
性一成分現像方法。
【請求項２】現像剤として、結着用樹脂がスチレン（メ
タ）アクリル樹脂で、着色剤がカーボンブラックで、該
カーボンブラックの含有率が８重量％以上である球形ト
ナーを用いる請求項１記載の非磁性一成分現像方法。
【請求項３】現像剤として、結着用樹脂がポリエステル
樹脂で、着色剤が有機顔料で、該有機顔料の含有率が３
重量％以上である球形トナーを用いる請求項１記載の非
磁性一成分現像方法。
【請求項４】現像剤として、着色剤が結着用樹脂に内包
された、平均円形度（（粒子投影面積と同じ面積の円の
周長）／（粒子投影像の周長）で定義される円形度の平
均値）が０．９７以上の球形トナーを用いる請求項１，
２又は３記載の非磁性一成分現像方法。
【請求項５】現像剤として用いる球形トナーの粒度分布
が、５０％体積粒径／５０％個数粒径が１．２５以下
で、かつ８４％体積粒径／１６％体積粒径の平方根が
１．２５以下である請求項１，２，３又は４記載の画像
形成方法。
【請求項６】現像剤として用いる球形トナー粒子に、無
機酸化物微粒子が次式で示される量だけ外添されている
請求項１，２，３，４又は５記載の非磁性一成分現像方
法。【式１】３．５７１４Ｘ^-0.9942 ≦Ｙ≦３１．３９９Ｘ^-0.9477 〔ここでＸはトナー粒子の体積平均粒径（μｍ）、Ｙは
トナー粒子に対する外添量（重量％）。〕
【請求項７】トナー粒子が、着色剤と非水溶性の結着用
樹脂を必須成分とする有機溶媒溶液と、水性媒体とを混
合し、乳化させて球形着色微粒子を形成後、液媒体中に
分散している該粒子を乾燥粉体として取り出す方法で得
られたものである請求項４，５又は６記載の非磁性一成
分現像方法。
【請求項８】トナー粒子が、着色剤を分散させた重合性
モノマーを、液媒体中で重合させて球形着色微粒子を形
成後、液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体として
取り出す方法で得られたものである請求項４，５又は６
記載の非磁性一成分現像方法。