(57)【要約】【課題】微粒子トナーにおいて耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が良好な静電荷像現像用トナーを提供する。【解決手段】ワックス、定着用樹脂、帯電制御剤、着色剤を熱溶融混練し混練物を得た後、室温まで除冷し、得られた固化物を粉砕、分級して作製される静電荷像現像用トナーであり、ワックスはＤＳＣ曲線において、昇温時の吸熱ピークの最大吸熱ピークが１１０℃未満にあり、最大吸熱ピークに帰属するオンセット温度が５０℃を越え、且つ、吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最も低いオンセット温度が３０℃〜５０℃の範囲にある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも定着用樹脂と、ワックスとを有する静電荷像現像用トナーにおいて、
該ワックスは、
Ａ：１．５を越える重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックス、
Ｂ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０ mPa・s未満であり、結晶化度が９０％以上であるワックス、
Ｃ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックス、
の少なくとも１つを含有しており、そのＤＳＣ曲線が、昇温時の吸熱ピークの最大吸熱ピークが１１０℃未満にあり、該最大吸熱ピークに帰属するオンセット温度が５０℃を越え、且つ、吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度が３０℃〜５０℃の範囲にある特性を有し、
振動篩に内径７５mmの金網を用い、金網のワイア径５０μm、目開き７５μmとし、静電荷像現像用トナー５gを振動篩に供給し、振幅０．３５mm、振動数５０Ｈｚで１分間の振動を与えて静電荷像現像用トナーの落下量を測定した時、その落下量が２．０ｇ／分以上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】
溶融開始温度(Tfb)と、ＤＳＣ曲線における昇温時の吸収熱量曲線の該ワックスに帰属される該最大吸熱ピークに対応した融点(Tmp)とが、Tmp＜Tfb＜110℃の関係を有し、ガラス転移点(Tg)が５０℃を越えることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項３】
構成成分として、少なくともワックスと、定着用樹脂とを含む混合物を熱溶融混練し混練後室温（約２０℃）まで冷却し、冷却された混練物を粉砕、分級する静電荷像現像トナーの製造方法において、
該ワックスは、
Ａ：１．５を越える重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックス、
Ｂ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０ mPa・s未満であり、結晶化度が９０％以上であるワックス、
Ｃ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックス、
の少なくとも１つを含有しており、
該混練後に室温（約２０℃）まで除冷することを特徴とする静電荷像現像トナーの製造方法。
【請求項４】
静電荷像保持部材上に形成された静電荷潜像をトナーとキャリアから構成される二成分現像剤を用いて顕像化し、顕像化したトナー像を記録媒体上に転写し、静電荷像保持部材上に残留したトナー像を清掃すると共に、記録媒体上に転写したトナー像を定着して記録画像を得る静電荷像記録工程において、請求項１乃至２のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナーを用いることを特徴とする画像作製装置。
【請求項５】
該記録媒体上に転写したトナー像を定着する手段は、接触加熱定着手段であることを特徴とする請求項４に記載の画像作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録法等において形成された静電荷潜像を可視像化する静電荷像現像用トナー及び、同トナーの製造方法およびトナー画像の作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の静電荷像現像用トナーに添加されるワックス類は、一般にトナーのオフセット防止剤として古くから用いられているが、反面、トナーの耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が低下し、融着が発生し易くなったりする問題点がある。ワックス類には動・植物ワックス、鉱物ワックス、石油ワックス等の天然ワックス、フィッシャー・トロピッシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、それらを原料に加工した加工ワックス等多くの種類があり、その機能に応じて使い分けられる。
【０００３】
ワックス類は、分子量分布を持った比較的低分子の集合体であり、その特性は、分子量分布に大きく依存する。一般に、ワックスの効果は高温オフセットの防止に加え、低分子量成分を多くすることで低温オフセットの防止や低温定着の向上にも効果を発揮する。また、最近では低温定着の観点から低融点ワックスが着目されている。
【０００４】
例えば、トナーの低温定着性、耐オフセット性、非凝集性を改善するため、１４０℃での粘度が1万ポイズ以下のエチレンまたはプロピレンとα-オレフィン共重合体が特定の分子量分布を有するビニル系共重合体に添加されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、同様の目的で、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による吸収熱量のピーク（融点）が７５〜８５℃のパラフィンワックス（例えば、特許文献２参照。）、ＤＳＣによる融点が８５〜１００℃の天然ガス系フィッシャートロピッシュワックス（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照。）、ＤＳＣによる融点が８５〜１１０℃のポリエチレンワックス（例えば、特許文献６参照。）、融点が５０℃以下の成分を蒸留法等によって除去したＤＳＣの融点が７０〜１２０℃のポリエチレン系ワックス（例えば、特許文献７参照。）、重量平均分子量(Mw)が１０００未満のポリエチレンワックス（例えば、特許文献８参照。）がトナーに添加されている。
【０００６】
しかし、低融点ワックスをトナーに添加するとトナーの耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が低下し、現像キャリア、感光体への融着も発生し易くなる。このため既存のワックスの低分子量成分を徹底的にカットし、分子量分布をシャープにすることが試みられている。すなわち、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定できる分子量分布において、重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)が１．５以下、好ましくは１．４５以下となる様に、ワックスの分子量分布をシャープにすることが開示されている（例えば、特許文献９参照。）。
【０００７】
また、同様の目的で、１４０℃における溶融粘度が０．５〜１０mPa・sであり且つ針入度が３．０dmm以下であるエチレン系オレフィン重合体ワックスを用いること（例えば、特許文献１０参照）、平均分子量が１０００以上のフィッシャートロピッシュワックスが用いること（例えば、特許文献１１参照）が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３１３４１３号公報
【特許文献２】特開平７−２８７４１３号公報
【特許文献３】特開平８−３１４１８１号公報
【特許文献４】特開平９−１７９３３５号公報
【特許文献５】特開平９−３１９１３９号公報
【特許文献６】特開平６−３２４５１３号公報
【特許文献７】特開平７−３６２１８号公報
【特許文献８】特開平８−１１４９４２号公報
【特許文献９】特開平６−１２３９９４号公報
【特許文献１０】特開平７−２０９９０９号公報
【特許文献１１】特開平７−２８７４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、本発明者等の検討によれば、従来の静電荷像現像用トナーでは、低融点ワックスの分子量分布を上記のようにシャープにした場合、特に微粒子トナーでは、トナーの耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性を維持した上での定着性能の向上が難しく、毎分１０頁以上の高速印刷を繰返す場合に定着性能が低下し、実用に供し得るトナー及び画像作製装置を提供することができなかった。
【００１０】
そこで本発明は、ワックスの分子量分布、溶融粘度、結晶化度、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線等がトナーの諸特性に及ぼす影響や、トナーに添加する最適なワックスと添加方法の検討を行い、トナーの耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が良好でトナーによるキャリアスペントに起因する現像剤寿命の低下と、トナーによる感光体フィルミングによる感光体寿命の低下、トナーの環境による保存安定性の低下と、トナーの流動性の低下による現像特性の低下とが起こりにくく、また、定着に要するエネルギーが小さく、熱ローラ定着方式を採用した場合に熱ローラの温度と圧力を低下させることが可能で、且つ、オフセット現象が発生し難い静電荷像現像用トナーを提供し、それを用いた画像作製装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも定着用樹脂と、ワックスとを有する静電荷像現像用トナートナーにおいて、該ワックスは、Ａ：１．５を越える重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックスとＢ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０ mPa・s未満であり、結晶化度が９０％以上であるワックスとＣ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックスの少なくとも１つを含有しており、該ワックスのDSC曲線が、昇温時の吸熱ピークの該最大吸熱ピークが１１０℃未満にあり、該最大吸熱ピークに帰属するオンセット温度が５０℃を越え、且つ、吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度が３０℃〜５０℃の範囲にある特性を有し、振動篩に内径７５mmの金網を用い、金網のワイア径５０μm、目開き７５μmとし、静電荷像現像用トナー５gを振動篩に供給し、振幅０．３５mm、振動数５０Ｈｚで１分間の振動を与えて静電荷像現像用トナーの落下量を測定し、その落下量が２．０ｇ／分以上であることを特徴とする。
【００１２】
この特性の静電荷像現像用トナーは、静電荷像保持部材上に形成された静電荷潜像をトナーとキャリアから構成される二成分現像剤を用いて顕在化し、顕在化したトナー像を記録媒体上に転写し、静電荷保持部材上に残留したトナー像を清掃すると共に、記録媒体上に転写したトナー像を定着して記録画像を得る静電荷像記録工程において、環境による流動性の低下とそれに伴う低温定着性を向上することができる。また、該静電荷像記録工程において、流動性がよく、高速印刷時に安定して画像を形成することができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明の該静電荷像現像用トナーは、請求項１に記載の発明の特性に加え、その該溶融開始温度(Tfb)と、ＤＳＣ曲線における昇温時の吸収熱量曲線の該ワックスに帰属される該最大吸熱ピークに対応した該融点(Tmp)とが、Tmp＜Tfb＜110℃の関係を有し、ガラス転移点(Tg)が５０℃を越えることを特徴とする。
【００１４】
この特性の静電荷像現像用トナーは静電荷像記録工程において、良好な定着性能と耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性を得ることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、構成成分として、少なくともワックスと、定着用樹脂とを含む混合物を熱溶融混練し混練後室温（約２０℃）まで冷却し、冷却された混練物を粉砕、分級する方法であり、該ワックスは、Ａ：１．５を越える重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックスとＢ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０ mPa・s未満であり、結晶化度が９０％以上であるワックスとＣ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックスとの少なくとも１つを含有しており、混練後の室温（約２０℃）までの冷却手段は、除冷であることを特徴とする。
【００１６】
この静電荷像現像用トナーの製造方法は、混練後の室温（約２０℃）までの除冷により、冷却過程で定着用樹脂とワックスの分子同士の相分離を促進し、トナー中に適度なワックスドメインを形成し、結晶性分子であるワックスの結晶化度を高める。
【００１７】
請求項４に係る発明の画像作製装置は、静電荷像保持部材上に形成された静電荷潜像をトナーとキャリアから構成される二成分現像剤を用いて顕像化し、顕像化したトナー像を記録媒体上に転写し、静電荷像保持部材上に残留したトナー像を清掃すると共に、記録媒体上に転写したトナー像を定着して記録画像を得る静電荷像記録工程において、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用トナーを用いることを特徴とする。
【００１８】
この構成の画像形成装置では、トナーの定着性能、耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が良好であるので、高速印刷時に安定した画像を得ることができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明の画像作製装置は、請求項４に記載の発明の構成に加え、該記録媒体上に転写したトナー像を定着する手段は、接触加熱定着手段であることを特徴とする。
【００２０】
この構成の画像形成装置では、請求項１乃至２のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナーを用いた場合、熱ローラの温度と圧力を低下させることが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、請求項１に記載の静電荷像現像用トナーによれば、ワックスのＤＳＣ曲線のおける昇温時の吸熱ピークの最大吸熱ピークが１１０℃未満にあり、最大吸熱ピークに帰属するオンセット温度が５０℃を越え、且つ、吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度が３０℃〜５０℃の範囲にあるので、静電荷像記録工程においてトナーの環境による流動性の低下とそれに伴うトナーの現像特性の低下を防ぐことができ、トナーの耐環境安定性を向上することができる。また、振動篩を用いたトナー落下量測定の落下量が、２．０ｇ／分以上であるので、流動性がよく、高速印刷時に安定して画像を形成することができる。
【００２２】
請求項２に記載の静電荷像現像用トナーによれば、溶融開始温度(Tfb)と、トナーのＤＳＣ曲線のワックスに帰属する最大吸熱ピークに対応した融点(Tmp)とが、Tmp＜Tfb＜110℃の関係を有し、ガラス転移点(Tg)が５０℃以上であるため、良好な定着性能と耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性をトナーに付与することができ、トナーによるキャリアスペントに起因する現像剤寿命の低下、及びトナーによる感光体フィルミングによる感光体寿命の低下が起こりにくくなる。
【００２３】
請求項３に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法によれば、混練後に室温（約２０℃）まで除冷しているので、冷却過程で定着用樹脂とワックスの分子同士の相分離を促進し、トナー中に適度なワックスドメインを形成し、結晶性分子であるワックスの結晶化度を高めて、トナーの定着性能や定着性能と相反する耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性を向上させることができる。
【００２４】
請求項４に記載の画像作製装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用トナーを静電荷像記録工程に用いるので、定着性能、耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が良好なトナーにより、高速印刷時に安定した画像を得ることができる。
【００２５】
請求項５に記載の画像作製装置によれば、該記録媒体上に転写したトナー像を定着する手段が接触加熱定着手段であるので、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用トナーを用いた場合、熱ローラの温度と圧力を低下させることが可能であり、且つ、トナーの定着ロールへの離型効果があるのでオフセットを防止すると共に、定着強度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の静電荷現像用トナー（以下、トナーとする。）を静電荷像記録工程で使用する画像形製装置の一例であるレーザビームプリンタ１ついて図１に基づき説明する。図１はレーザビームプリンタ１の中央断面図である。
【００２７】
図１に示すように、レーザビームプリンタ１は、断面視、装置フレーム２内に、印写部３と、接触式加熱定着装置１３と、カセット８と、排出部１６、１７と、用紙搬送機構Ａと、用紙搬送切り替え部材１５と、両面印刷用送紙路２０とから構成されている。印写部３は感光体ドラム４と、帯電器５と、レーザ６と、現像装置７と、転写器１１と、清掃装置１８と、トナー補給装置１９を備えている。用紙搬送機構Ａは給紙ローラ機構１０と、搬送ベルト１２等から構成される。接触式加熱定着装置１３はその内部に一対の熱ローラ１４ａとバックアップローラ１４ｂとからなる定着ローラ１４を備えている。
【００２８】
印写部３は装置フレーム２に対し引き出し可能である。周知の電子写真プロセスによってトナー像が記録形成される感光体ドラム４は、矢印ａの方向に一定の速度で回転するように支軸によって支持される。
【００２９】
感光体ドラム４の表面を均一に帯電するための帯電器５が感光体ドラム４の表面に対向するように配置されている。均一に帯電された感光体ドラム４の表面を露光するレーザ光６は、情報処理装置から供給される印刷情報信号に従って感光体ドラム４の表面に静電荷潜像を形成する。
【００３０】
現像装置７は、静電荷潜像が形成された感光体ドラム４の表面と対向するように配置される。この現像装置７は、上述したトナーを静電荷潜像の静電力で感光体ドラム４の表面に付着させてトナー像を顕像化する機能を有する。また、現像装置７内のトナーが不足すると、必要に応じてトナー補給装置１９からトナーが補給される。
【００３１】
カセット８は、トナー像を転写および定着して画像印刷を行うためのシート状の用紙９を積層した状態で収容する。給紙ローラ機構１０は、用紙９をカセット８から取り込んで感光体ドラム４に向けて送り出す。
【００３２】
給紙ローラ機構１０から送り出された用紙９は、その表面にトナー像を転写するように感光体ドラム４の表面と接触する。転写器１１は、感光体ドラム４の表面に接触した用紙９の背面にトナー像とは反対極性の電荷を与え静電力を発生させ、感光体ドラム４の表面に形成されているトナー像を用紙９に転写させる。なお、清掃装置１８は転写器１１通過後の感光体ドラム４表面に残留するトナーや紙粉等の異物を感光体ドラム４表面から除去する。
【００３３】
搬送ベルト１２は、トナー像が転写された用紙９を接触式加熱定着装置１３に送り込む。互いに圧接した熱ローラ１４ａとバックアップローラ１４ｂとからなる一対の定着ローラ１４は、用紙９を加熱および加圧してトナー像を用紙９の表面に定着する。
【００３４】
接触式加熱定着装置１３から送り出された用紙９は、用紙搬送路切り替え部材１５の位置に応じて、排出部１６あるいは排出部１７に排出されたり、あるいは、一旦排出部１７側へ送られ、所定のタイミングで両面印刷用送紙路２０側へ搬送され、表面印刷が完了した印刷用紙を再び印写部３へ供給して用紙９の裏面に印刷が施されたりする。
【００３５】
なお、図１においては、１本の現像ローラを備えた現像装置を搭載したレーザビームプリンタを例示したが、２本以上の複数本現像ローラを備えた現像装置であってもよいし、また、感光体ドラムと同方向に回転する現像ローラと、感光体ドラムと逆方向に回転する現像ローラとを備えたセンターフィード方式の現像装置を搭載したレーザビームプリンタであってもよい。
【００３６】
次に、トナー補給装置１９に保持されるトナーおよびその製造方法について説明する。
【００３７】
静電荷像現像用トナーの基本材料は、定着用樹脂、ワックス、帯電制御剤、着色剤としての顔料または染料、磁性粉、更に必要に応じて他のワックスや添加剤から構成される。
【００３８】
これらをヘンシェルミキサー、スーパーミキサーの如き混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダ、エクストルーダーの如き熱溶融混練機を用いて溶融混練して素材類を十分に混合せしめた後、室温まで除冷し、固化後微粉砕及び分級を行って平均粒径が５〜１０μmのトナーを得る。更に、必要に応じて所望の添加剤をヘンシェルミキサーの如き混合機によりトナーの表面に付着混合せしめ、添加剤を外部添加したトナーを得ることができる。
【００３９】
本発明のトナーに使用される定着用樹脂としては、例えば、以下の樹脂が挙げられる。
ポリスチレン、ポリ-p-クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン-p-クロルスチレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体の如きスチレン系共重合体；更にはポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クロマン-インデン樹脂、石油系樹脂が挙げられるが、好ましくはスチレン〜(メタ)アクリル系共重合体もしくはポリエステル系樹脂である。また、前記したポリエステル系樹脂にスチレン〜アクリルをグラフト共重合させた低吸湿性の樹脂も使用できる。なお、スチレン〜(メタ)アクリル系共重合体、もしくはポリエステル樹脂は一部架橋されていてもよく、混合樹脂でも構わない。
【００４０】
トナーの正帯電制御剤としては、ニグロシン及びその脂肪酸等による変性物；トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルフォン酸、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類；これらの単独或いは2種類以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ニグロシン系、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料の如き帯電制御剤が特に好ましく用いられる。
【００４１】
トナーの負帯電制御剤としては、有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。
【００４２】
これらの帯電制御剤をトナーに内部添加する場合、定着用樹脂に対して０．１〜１０wt％添加することが好ましい。また、トナー粒子に帯電制御剤を配合(内部添加)、もしくは混合(外部添加)して用いることにより、トナーの帯電量を所望の値に制御することができる。
【００４３】
着色剤としては、任意の適当な顔料または染料が挙げられる。
顔料としては、例えばカーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルーがある。これらは定着画像の光学濃度を維持するのに必要十分な量が用いられ、好ましくは樹脂に対し０．２〜１５wt％添加する。
染料としては、例えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料があり、これらは樹脂に対し０．２〜１５wt％添加する。
【００４４】
本発明のトナーは通常はトナーとキャリアからなる二成分現像剤として用いられるが、トナーに更に磁性材料を含有させ磁性トナーとして一成分現像剤としても用いられる。この場合、磁性材料は着色剤の役割を兼ねることができる。
【００４５】
磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトのごとき酸化鉄、及び、又は鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属のアルムニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物が挙げられる。
これら磁性体は平均粒径が２μm以下、好ましくは０．１〜０．５μm程度のものが好ましく、トナー中に含有させる量としては、定着用樹脂に対し、３０〜７０wt％が良い。
【００４６】
添加剤としては、例えばシリカ微粉末、テフロン樹脂粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリ沸化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末、中でもポリ沸化ビニリデンが好ましい。或いは酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤、中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい。或いは例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与剤、中でも特に疎水性のものが好ましい。凝集防止剤、或いは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化アンチモン粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤、また、逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００４７】
本発明には添加剤としてシリカ微粉末を用いている。シリカ微粉末は、ＢＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積が１０m2/g以上のものが好ましく、トナーに対して０．０１〜５wt％の範囲で外部添加する。また、必要に応じてシリカ微粉末を各種有機ケイ素化合物等の処理剤、あるいは種々の処理剤で疎水化、もしくは帯電性を制御して用いられる。シリカ微粉末を外部添加することにより、現像性、流動性、帯電安定性、耐久性を向上することができる。
【００４８】
本発明のトナーは、二成分系現像剤として用いる場合には、キャリアと混合して用いられる。この場合、トナーとキャリアとの混合比はトナー濃度として２〜１０wt％が好ましい。
また、キャリアとしては公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト、マグネタイト、ガラスビーズ及びこれらの表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂或いはシリコーン系樹脂等でコートしたものが用いられる。
【００４９】
本発明では、ワックスとして、
Ａ：１．５を越える重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックスと、
Ｂ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０ mPa・s未満であり、結晶化度が９０％以上であるワックスと、
Ｃ：１．５以下の重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)を有し、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満であり、結晶化度が９０％未満であるワックスと、
の少なくとも１つを含有したワックスを用いている。
【００５０】
図２は１４０℃におけるワックスの粘度とトナーの定着強度（テープ剥離強度％）の関係を示した図である。トナーの定着強度は、トナー像を用紙に定着後、トナー像上にテープを貼付し、剥離した時のテープ貼付け前のトナー像量に対するテープ剥離後のトナー像残存量の比率である。４種類のワックス（Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ）について実験を行い、３種類のワックス（Ｏ、Ｐ、Ｑ）に対してワックス（Ｒ）は粘度が大きく、トナーの定着強度は低い結果となった。直線Ｘは４種類のワックス（Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ）の結果に対する、線形近似曲線である。実用上トナーの定着強度は７５％以上必要であり、直線Ｘにおいてトナーの定着強度が７５％以上となるのは粘度が１０mPa・s未満であることから、１４０℃におけるワックスの粘度は１０mPa・s未満であることが必要である。
【００５１】
この様な低粘度ワックスにおいて、ワックスの分子量分布と結晶化度はある程度の相関がある。即ち、ワックスの分子量分布が大きくなると結晶化度は小さくなり、ワックスの分子量分布が小さくなると結晶化度は大きくなる傾向がある。
【００５２】
前者のワックスはトナーの定着性能を向上させる効果に富み、反面、耐久性に乏しい欠点がある。後者のワックスはトナーの耐久性を向上させる効果に富み、反面、定着性能に乏しい欠点がある。ワックスＡは前者、ワックスＢは後者のワックスに属する。また、これらに属さず、分子量分布が小さいにも拘らず結晶化度が小さいワックスがあり、トナーの定着性能を向上させるが、反面、耐久性を低下させる欠点を有する。本発明のワックスＣはこれに属する。
【００５３】
これらのワックスを単独、もしくは適宜組み合わせて、トナーの諸特性を向上せしめる。本発明に用いたワックスは低粘度であり、１４０℃における溶融粘度が１０mPa・s未満である。この様な低粘度のワックスをトナーに添加して定着性能を向上させる場合、ワックスのトナー中への分散性、即ちワックスドメインの形成を制御する必要がある。
【００５４】
ワックスドメインの形成を制御するために、ワックスを定着用樹脂に添加する場合、通常の熱溶融混練を行い、混練物を得た後、室温(約２０℃)まで徐冷し、得られた固化物を粉砕、分級してトナーを得る。この様な混練物の徐冷を行うことにより、冷却の過程で定着用樹脂とワックスの分子同士の相分離が促進され、トナー中に適度なワックスドメインを形成でき、結晶性分子であるワックスの結晶化度を高めて、トナーの定着性能ばかりでなく、それと相反するトナーの耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性を向上させることができる。特に流動性については、熱溶融混練物を急冷した場合に比べて、顕著な改善効果が現われる。
【００５５】
なお、ワックスの添加量は、ワックス総量において、定着用樹脂に対し０．５〜２０wt％添加することが好ましい。０．５ wt％未満ではトナーの定着性能を改良する効果が少なくなり、２０wt％を越えるとトナーの耐久性が低下し、高温オフセットも発生し易くなる。
【００５６】
次に、ワックスや本発明のトナーの熱的特性を測定するためのＤＳＣ測定について説明する。ＤＳＣ測定ではワックスの熱のやり取りを測定し、その挙動を観測するので、測定原理から超高感度の熱流束型の示差走査熱量計で測定することが好ましい。例えば、ＴＡインスツルメンツ社製の２９１０が使用できる。測定条件としては、ワックスを約５mg計量してＤＳＣに載置し、１分間に５０mlの窒素ガスを吹き込み、０℃から２２０℃の間を１分間あたり１０℃の割合で昇温させ、次に２２０℃から０℃に１分間あたり１０℃の割合で降温し前履歴を取った後、再度１分間あたり１０℃の割合で昇温させる。
【００５７】
その時の図３に示すＤＳＣ吸収熱量曲線より、ワックスの吸熱ピークの最大値（最大吸熱ピーク）に対応したピーク温度、それに帰属するオンセット温度、また、複数の吸熱ピークが観測される場合には、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度を求める。なお、オンセット温度は、吸熱ピーク曲線の微分値が最も小さくなる点において曲線の接線を引き、接線とベースラインとの交点の温度と定義する。
【００５８】
一方、トナーのガラス転移点(Tg)は、上記のＤＳＣ測定において、トナーの加熱終了温度を１６０℃とし、トナーの吸収熱量曲線を測定し、定着用樹脂に帰属される吸収熱量曲線の図４に示すショルダーよりガラス転移点(Tg)を求めることができる。また、トナーの融点(Tmp)は、同様のＤＳＣ測定において、ワックスに帰属される吸収熱量曲線の図４に示す最大吸熱ピークのピーク温度より求めることができる。
【００５９】
ワックスのＤＳＣ曲線の特性がトナーに与える影響は大きく、ＤＳＣ昇温時の吸熱ピークの最大吸熱ピークを１１０℃未満とすることにより、トナーの低温定着性を向上することができる。一方、最大吸熱ピークに帰属するオンセット温度を５０℃を越える温度とすることにより、トナーの環境による流動性の低下とそれに伴うトナーの現像特性の低下を防ぐことができる。更に、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度を３０℃〜５０℃の範囲とすることにより、トナーの低温定着性を向上することができる。
【００６０】
また、トナーをキャリアと混合し、調製した現像剤をレーザビームプリンタに供給し、環境による画質の変化を評価する。その際、トナーとキャリアの混合割合、所謂トナー濃度が環境により変化し、画質の劣化を生じさせる原因になる。これは環境によりトナーの流動性が変化し、特に高温高湿(３２℃、８０％RH)ではトナーの流動性が低下するため、トナーがキャリアに均一に付着せず、磁気センサーを用いたトナー濃度制御装置ではトナーが不足すると判断し、トナーを過剰に補給してしまい、現像量過多により画質が劣化する。
【００６１】
そこで、トナーの環境安定性を得るために、ワックスの吸熱特性とトナーの流動性について、その特性変化と画質劣化との相関を検討した。その結果、ワックスの吸熱特性とトナーの流動性の環境、主として温度による変化には相関があり、ワックスのＤＳＣ曲線における昇温時の吸収熱量曲線の最大吸熱ピークのピーク温度が１１０℃未満にあり、最大吸熱ピークに帰属するオンセット温度が５０℃を越え、且つ、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度が３０℃〜５０℃の範囲にあれば、トナーの流動性の環境、主として温度による変化を抑制でき、現像特性を安定化できることが分かった。
【００６２】
トナーの流動性は振動篩を用いた粉体特性測定装置(ホソカワミクロン社製パウダテスタPT−R型)で測定することができる。即ち、トナーをパウダテスタの振動篩に供給し、一定の振動条件で一定時間に落下するトナー量を測定し、この量の大小からトナーの流動性を評価する。本実施の形態では、振動篩に内径７５mmのステンレス製金網を用い、金網のワイヤ径５０μm、目開き７５μmとし、トナー５gを振動篩に供給し、振幅０．３５mm、振動数５０Hzの条件で１分間の振動を与えてトナーの落下量を測定する。
【００６３】
図５はトナーの落下量と現像剤攪拌１０秒後の帯電量の関係を示した図である。図中○印は本発明者等の実験から得られた結果である。この結果からトナーの落下量が多いほど現像剤攪拌１０秒後の帯電量も大きくなることがわかる。図中の直線Ｙは、その実験結果に対する線形近似曲線である。実用上、トナーとキャリアの攪拌時間が１０秒程度で１μＣ/ｇ以上の帯電量を得る必要がある。１μＣ/ｇ以上の帯電量を得るためには、トナーの落下量が２．０ｇ/分以上必要であることが図５より分かる。従って、落下量が２．０ｇ/分以上であれば流動性の良いトナーと判定できる。
【００６４】
なお、トナーの温度による流動性の変化は、トナー５gを５０mlの広口ポリ瓶に密封し、試験温度に設定した恒温槽中に1時間保管後、上記と同様にして落下量を測定し、その温度による流動性の変化を測定することができる。本実施形態において、トナーを保管する恒温槽の雰囲気温度を室温(約２０℃)から５０℃の範囲で変化させ、流動性の温度変化を測定したが、この温度範囲での流動性の変化が少なく、特に、４５℃から５０℃にかけての変化が少ないため、高温高湿(３２℃、８０％RH)での画質の劣化が少なくなったものと考えられる。
【００６５】
これは、プリンタの環境試験において、トナーを搬送、供給する現像機の温度が高温高湿(３２℃、８０％RH)の環境下では、４５℃以上の温度になる場合があり、トナーの表面に顕在化したワックスが吸熱により軟化し、トナーの流動性を低下せしめ、これと同一の現象が恒温槽に保管したトナーについても４５℃から５０℃の温度変化において落下量の低下となって現れる。その落下量の低下の少ない本発明のトナーでは、環境に対する現像の安定性を得ることができたと考えられる。
【００６６】
また、定着用樹脂と本発明のワックスを用いて得られたトナーの溶融物性について、トナーの溶融開始温度(Tfb)と、トナーのＤＳＣ曲線における昇温時の吸収熱量曲線の該ワックスに帰属される吸熱ピークの最大値に対応した融点(Tmp)とをTmp＜Tfb＜110℃の関係にすると、トナーが定着工程で溶融を開始する前にワックスを溶融するので、トナーの定着ロールへの離型効果を高めてオフセットを防止すると共に、定着強度を高める。また、トナーのガラス転移点(Tg)を５０℃を越える温度とすることにより、トナーの保存安定性を確保する。
【００６７】
従って、良好な定着性能と耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性をトナーに付与することができる。その結果、トナーの定着性能が良いにも係わらず、トナーによるキャリアスペントに起因する現像剤寿命の低下、及びトナーによる感光体フィルミングによる感光体寿命の低下が起こりにくくなり、安定した静電トナー像作製装置を提供することができる。
【００６８】
尚、トナーの溶融開始温度(Tfb)は、定荷重押出し形細管式レオメータ(島津製作所製フローテスタCFT-500C形)を用い、昇温法で図６に示すピストンストロークの流動過程より溶融開始温度を測定し、Tfbとする。この際、フローテスタの測定条件は、荷重２０kgf/cm2、ダイ径１mm、ダイ長さ１０mm、昇温速度６℃/分とする。
【００６９】
次に、本発明における、ワックスの特性を表す分子量分布（重量平均分子量(Mw)／数平均分子量(Mn)）、結晶化度、溶融粘度の測定方法について説明する。
【００７０】
分子量分布は高温でのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により次の条件で測定する。
(GPC測定条件)
装置：ALC／GPC 150-C plus型(ウォーターズ社製)
分離カラム：GMH6-HT30cm×2、GMH6-HTL30cm×2(東ソー社製)
カラム温度：140℃
移動相：o-ジクロロベンゼン
検出器：示差屈折計
流速：1.0ml／min
試料濃度：0.2wt％
注入量：200μl
以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線を使用し、Mark-Houwink-Sakuradaの式あるいは粘度式から導き出される換算式で換算することによって算出する。
【００７１】
また、定着用樹脂の分子量分布はＧＰＣにより次の条件で測定する。
(ＧＰＣ測定条件)
装置：HLC-8120GPC(東ソー社製)
分離カラム：TSKgel Super HM-H/H4000/H3000/H2000
カラムサイズ：6.0mmI.D.×150mm
カラム温度：40℃
溶離液：テトラヒドロフラン(THF)
圧力：13.6MPa
検出器：示差屈折計
流量：0.6ml/min
試料濃度：3g/l THF
注入量：20μl
以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線を使用し、樹脂全体の分子量、分子量分布等を求める。
【００７２】
溶融粘度はブルックフィールド型、もしくはＥ型粘度計を用い、１４０℃の値を測定する。また、ワックスの結晶化度はX線回折法により、以下の条件で測定する。
X線：Cu-Kα線(グラファイトモノクロメータにより単色化)
波長λ＝1.5406Å
出力 40kV、40mA
光学系：反射法、スリットDS、SS＝1°、RS＝0.3mm
測定範囲：2θ＝10°〜35°
ステップ間隔：0.02°
走査速度：2θ／θ連続スキャン1.00°／分
以上の条件で測定し、試料のX線回折プロファイルを３本の結晶ピークと非晶散乱に分離し、それらの面積から下式により結晶化度を算出する。
結晶化度(％)＝Ic／(Ic＋Ia)×100
Ic：各結晶ピーク面積の和
Ia：各結晶ピーク面積の和＋非晶散乱面積
【００７３】
以下に、本発明の第１の実施の形態について説明する。
スチレン９０重量部、アクリル酸n-ブチル１０重量部よりなる重量平均分子量が約２３万のスチレン〜アクリル系共重合体樹脂８５wt％、クロム含金属染料(オリエント化学工業社製 商品名：ボントロンＳ-３４)１wt％、カーボンブラック(三菱化学社製 商品名：ＭＡ-１００)１０wt％、ワックスＢ-１  ２．８wt％、ワックスＡ-１  １．２wt％の配合からなるトナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷し、固化物を得た後ジェットミルで粉砕し、その後乾式気流分級機で分級して平均粒径が約９μmの粒子を得た。更に該粒子に疎水性シリカ(日本アエロジル社製 商品名：アエロジル Ｒ９７２)０．８wt％を添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌し、該粒子の表面に疎水性シリカを付着させ第１の実施の形態のトナーを得た。
【００７４】
ワックスＢ-１はポリエチレンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．２０、１４０℃における溶融粘度は６．０mPa・s、結晶化度は９３％である。また、ワックスＡ-１はパラフィンワックスとポリオレフィンワックスの混合物であり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は５．７５、１４０℃における溶融粘度は４．３mPa・s、結晶化度は８１％である。
【００７５】
ワックスＢ-１とワックスＡ-１の混合物（Ｂ-１／Ａ-１＝７／３重量）はＤＳＣ曲線において、昇温時の最大吸熱ピークが６１℃にあり、それに帰属するオンセット温度が５３℃である。また、その他の吸熱ピークは４８℃と８９℃にあり、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度は３７℃である。
【００７６】
トナーの溶融開始温度(Tfb)は１０１℃、トナーのＤＳＣ曲線において、昇温時の吸収熱量曲線のワックスに帰属される最大吸熱ピークに対応した融点(Tmp)は９１℃、トナーのガラス転移点（Tg）は５１℃であった。また、トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が３．２４g／分であり、保管温度が室温(約２０℃)から５０℃に変化してもトナーの流動性の低下が少なかった。
【００７７】
トナーをＯＰＣを感光体として用いた電子写真方式のレーザビームプリンタに適用し、ＯＰＣの帯電電位-６５０V、残留電位-５０V、現像バイアス電位-４００V、現像部コントラスト電位３５０Vで、毎分６０枚の印刷速度(印刷プロセス速度２６．７cm／sec)で画像作製を行った。
【００７８】
現像機には、キャリアとして、導電剤含有シリコーン系樹脂でコートした重量平均粒径が１００μmのマグネタイトキャリア(電気抵抗４．１×１０8Ω・cm)を使用し、トナー濃度３．０wt％で現像剤を調製し、磁気ブラシ現像法で現像ギャップ(感光体と現像ロールスリーブ間の距離)を０．８mmとし、感光体と現像ロールを同方向で移動し、両者の周速比(現像ロール／感光体)を約３とし、反転現像で画像を作製した。
【００７９】
定着機は、アルミニウム製芯金をフッ素樹脂(テトラフルオロエチレン〜パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体：ＰＦＡ)のチューブで薄く被覆し(厚さ４０μm)、中心部にヒータランプを設置したものを熱ロールとし、アルミニウム製芯金にゴム硬度約３０度のシリコーンゴム層(厚さ７mm)を設置し、最外層をＰＦＡチューブで被覆したものをバックアップロールとし、定着条件は、プロセス速度２６．７cm／sec、熱ロールとバックアップロールの外径Φ６０mm、押し付け荷重５０kgf、両者の接触域(ニップ)の幅約７mmとし、熱ロールの制御温度を１７５℃とした。なお、熱ロールにはシリコーンオイルを含浸したノーメックスペーパ巻き取りタイプの清掃機を設置した。
【００８０】
トナーの保存安定性を、トナーを金属製シャーレに入れ、調湿剤で湿度を６５％RHにコントロールしたデシケータ中に５０℃で２４時間放置し、トナーの凝集の程度を目視で評価した。その結果、トナーは目立った凝集を起こさず、保存安定性は良好であった。また、前記のレーザビームプリンタに適用し、連続印刷を行ったところ、良好な定着性能が得られ、３０万頁の連続印刷を繰り返してもトナーによるキャリアスペントに起因する現像剤寿命の低下、及びトナーによる感光体フィルミングによる感光体寿命の低下が起こらず、安定した画像を得ることができた。更に高温・高湿(３２℃、８０％RH)で連続印刷を行っても、トナー濃度の異常な変化が起こらず、安定した画像を得ることができた。
【００８１】
以下に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
スチレン９０重量部、アクリル酸n-ブチル１０重量部よりなる重量平均分子量が約２３万のスチレン〜アクリル系共重合体樹脂８５wt％、クロム含金属染料(オリエント化学工業社製 商品名：ボントロンＳ-３４)1wt％、カーボンブラック(三菱化学社製 商品名：ＭＡ-１００)１０wt％、ワックスＢ-１ ３．０wt％、ワックスＣ-１ １．０wt％の配合からなるトナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷し、固化物を得た後ジェットミルで粉砕し、その後乾式気流分級機で分級して平均粒径が約９μmの粒子を得た。更に該粒子に疎水性シリカ(日本アエロジル社製 商品名：アエロジル Ｒ９７２)０．８wt％を添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌し、該粒子の表面に疎水性シリカを付着させ第２の実施の形態のトナーを得た。
【００８２】
ワックスＢ-１はポリエチレンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．２０、１４０℃における溶融粘度は６．０mPa・s、結晶化度は９３％である。また、ワックスＣ-１はパラフィンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．０７、１４０℃における溶融粘度は２．４mPa・s、結晶化度は８６％である。
【００８３】
ワックスＢ-１とワックスＣ-１の混合物(Ｂ-１／Ｃ-１＝３／１重量比)はＤＳＣ曲線において、昇温時の最大吸熱ピークが６３℃にあり、それに帰属するオンセット温度が５６℃である。また、その他の吸熱ピークは５１℃と８９℃にあり、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度は４２℃である。
【００８４】
トナーの溶融開始温度(Tfb)は１０２℃、トナーのＤＳＣ曲線において、昇温時の吸収熱量曲線のワックスに帰属される最大吸熱ピークに対応した融点(Tmp)は９３℃、トナーのガラス転移点（Tg）は５２℃であった。また、トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が３．９０g／分であり、保管温度が室温(約２０℃)から５０℃に変化してもトナーの流動性の低下が少なかった。
トナーを第１の実施の形態と同様の方法で評価した結果、第１の実施の形態と同様に良好な結果を得た。
【００８５】
以下に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
スチレン９０重量部、アクリル酸n-ブチル１０重量部よりなる重量平均分子量が約２３万のスチレン-アクリル系共重合体樹脂８５wt％、クロム含金属染料(オリエント化学工業社製 商品名：ボントロンＳ-３４)１wt％、カーボンブラック(三菱化学社製 商品名：ＭＡ-１００)１０wt％、ワックスＢ-１ ３．０wt％、ワックスＣ-２ １．０wt％の配合からなるトナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷し、固化物を得た後ジェットミルで粉砕し、その後乾式気流分級機で分級して平均粒径が約９μmの粒子を得た。更に該粒子に疎水性シリカ(日本アエロジル社製 商品名：アエロジル Ｒ９７２)０．８wt％を添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌し、該粒子の表面に疎水性シリカを付着させ第３の実施の形態のトナーを得た。
【００８６】
ワックスＢ-１はポリエチレンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．２０、１４０℃における溶融粘度は６．０mPa・s、結晶化度は９３％である。また、ワックスＣ-２はパラフィンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．０６、１４０℃における溶融粘度は２．５mPa・s、結晶化度は８９％である。
【００８７】
ワックスＢ-１とワックスＣ-２の混合物(Ｂ-１／Ｃ-２＝３／１重量比)はＤＳＣ曲線において、昇温時の最大吸熱ピークが６８℃にあり、それに帰属するオンセット温度が６０℃である。また、その他の吸熱ピークは５８℃と９０℃にあり、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度は４９℃である。
【００８８】
トナーの溶融開始温度(Tfb)は１０２℃、トナーのＤＳＣ曲線において、昇温時の吸収熱量曲線の該ワックスに帰属される最大吸熱ピークに対応した融点(Tmp)は９３℃、トナーのガラス転移点（Tg）は５３℃であった。また、トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が２．７２g／分であり、保管温度が室温(約２０℃)から５０℃に変化してもトナーの流動性の低下が少なかった。
上記トナーを第１の実施の形態と同様の方法で評価した結果、第１の実施の形態と同様に良好な結果を得た。
【００８９】
以下に、本発明の第１の比較例について説明する。
第１の実施の形態において、トナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷せず、急冷する以外は第１の実施の形態と同様にトナーを作製した。その結果、トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が１．３０g／分に低下し、現像特性が低下すると共に、定着性能も低下し、安定した画像を得ることができなかった。
【００９０】
本発明の第２の比較例について説明する。
第２の実施の形態において、トナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷せず、急冷する以外は第２の実施の形態と同様にトナーを作製した。その結果、トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が１．６５g／分に低下し、現像特性が低下すると共に、定着性能も低下し、安定した画像を得ることができなかった。
【００９１】
本発明の第３の比較例について説明する。
第３の実施の形態において、トナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷せず、急冷する以外は第３の実施の形態と同様にトナーを作製した。その結果、トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が０．６７g／分に低下し、現像特性が低下すると共に、定着性能も低下し、安定した画像を得ることができなかった。
【００９２】
本発明の第４の比較例について説明する。
スチレン９０重量部、アクリル酸n-ブチル１０重量部よりなる重量平均分子量が約２３万のスチレン-アクリル系共重合体樹脂８５wt％、クロム含金属染料(オリエント化学工業社製 商品名：ボントロンＳ-３４)１wt％、カーボンブラック(三菱化学社製 商品名：ＭＡ-１００)10wt％、ワックスＡ-２ ３．２wt％、ワックスＣ-１ ０．８wt％の配合からなるトナー原料をスーパーミキサーで予備混合し、二軸混練機で熱溶融混練後室温(約２０℃)まで放冷し、固化物を得た後ジェットミルで粉砕し、その後乾式気流分級機で分級して平均粒径が約9μmの粒子を得た。更に該粒子に疎水性シリカ(日本アエロジル社製 商品名：アエロジル Ｒ９７２)０．８wt％を添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌し、該粒子の表面に疎水性シリカを付着させ第４の比較例のトナーを得た。
【００９３】
ワックスＡ-２はポリエチレンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．７１、１４０℃における溶融粘度は８．５mPa・s、結晶化度は８３％である。また、ワックスＣ-１はパラフィンワックスであり、重量平均分子量／数平均分子量(Mw／Mn)は１．０７、１４０℃における溶融粘度は２．４mPa・s、結晶化度は８６％である。
【００９４】
ワックスＡ-２とワックスＣ-１の混合物(Ａ-２／Ｃ-１＝４／１重量比)はＤＳＣ曲線において、昇温時の最大吸熱ピークが６２℃にあり、それに帰属するオンセット温度が４６℃である。また、その他の吸熱ピークは８２℃と１０９℃にあり、それらに帰属するオンセット温度は４６℃より高くなり、各吸熱ピークに帰属するオンセット温度の中で最低のオンセット温度は上記の４６℃である。
【００９５】
トナーの溶融開始温度(Tfb)は１００℃、トナーのＤＳＣ曲線において、昇温時の吸収熱量曲線のワックスに帰属される最大吸熱ピークに対応した融点(Tmp)は６０℃、トナーのガラス転移点は５１℃であった。また、該トナーの室温(約２０℃)での流動性は落下量が２．３５g／分で比較的良好であったが、保管温度が室温(約２０℃)から５０℃に変化した場合、トナーの流動性は大きく低下した。
【００９６】
トナーを第１の実施の形態と同様の方法で評価した結果、トナーの保存安定性はほぼ良好であった。また、レーザビームプリンタに適用し、連続印刷を行ったところ、良好な定着性能が得られ、３０万頁の連続印刷を繰り返してもトナーによるキャリアスペントに起因する現像剤寿命の低下、及びトナーによる感光体フィルミングによる感光体寿命の低下が起こらず、安定した画像を得ることができた。しかし、高温・高湿(３２℃、８０％RH)で連続印刷を行うと、トナー濃度が異常に増加し、安定した画像を得ることができなかった。
【００９７】
以上説明したように、本発明のトナーを用いれば、トナーの定着性能を大幅に向上でき、トナーの耐熱性、耐久性、保存安定性、流動性が良好で、トナーによるキャリアスペントに起因する現像剤寿命の低下、感光体フィルミングによる感光体寿命の低下、環境による保存安定性の低下、トナーの流動性の低下による現像特性の低下が起こりにくくなり、安定した静電トナー像作製装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の静電荷像記録工程の実施例。
【図２】ワックスの粘度（１４０℃）とトナーの定着強度の関係を示した図。
【図３】ワックスのＤＳＣ吸収熱量曲線による吸熱ピーク、オンセット温度の測定例。
【図４】トナーのＤＳＣ吸収熱量曲線によるガラス転移点、融点の測定例。
【図５】トナーの落下量と現像剤攪拌１０秒後の帯電量の関係を示した図。
【図６】定荷重押し出し形細管式レオメータによる溶融開始温度の測定例。
【符号の説明】
【００９９】
１  レーザビームプリンタ、２  装置フレーム、３  印写部、４  感光体ドラム、５  帯電器、６  レーザ光、７  現像装置、８  カセット、９  用紙、１０  給紙ローラ機構、
１１  転写器、１２  搬送ベルト、１３  接触式加熱定着装置、１４  定着ローラ、１４ａ熱ローラ、１４ｂバックアップローラ、１５  用紙搬送切り替え部材、１６、１７  排出部、１８  清掃装置、１９  トナー補給装置、２０  両面印刷用送紙路、Ａ  用紙搬送機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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