(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも樹脂と着色剤と離型剤とを熔融混練し、閉回路粉砕して製造される静電荷像現像剤用トナーにおいて、粉砕原料を粉砕機に供給し粉砕を行って、粉砕物は分級機に送られ、分級機によって分離された粗粉は粉砕機に返送循環される工程を経て製造され、粗粉の体積平均粒径（ＤB）は所望のトナーの体積平均粒径（ＤA）に比し１．１＜ＤB／ＤA＜１．３であり、下記リターン量が0.10〜1.00の範囲であることを特徴とする静電荷像現像剤用トナー。
リターン量＝（循環される粗粉量）／（粉砕原料供給量）
【請求項２】
形状係数が0.25〜0.38、かつ、トナー表面に存在する離型剤量が0.18〜0.25であることを特徴とする請求項１のトナーをもちいた現像剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等に用いられる静電荷像現像用トナーに関するもである。
【０００２】
【従来の技術】
静電荷像現像法の代表例の一つである 電子写真法において説明すれば、通常光導電性感光体よりなる静電荷像担持体に帯電、露光により静電潜像を形成する。
【０００３】
ついで静電潜像を、バインダー樹脂中に着色剤等を含有させた粒子状のトナーにより現像し、さらに未定着のトナー像を転写紙等の支持体に転写し、定着して画像形成するのが普通である。
【０００４】
このように可視画像形成を完成するためには、トナー像を定着することが必要である。それゆえ、従来においては、熱効率が高くて、高速定着が可能な熱ローラ定着が最も多く採用されている。
【０００５】
このような定着方式に適用されるトナーにおいては、耐ブロッキング性、クリーニング性のほかに、低温定着性、耐オフセット性の条件を満足するこが必要とされる。この観点からは、ポリオレフィン系等のトナー離型剤を含有させることが有効である。
【０００６】
また、トナー製造における粉砕方法としては、例えば特開平3-209266号に記述されている閉回路粉砕法がある。閉回路粉砕法は、トナーの収率の向上や、生産性向上さらには、粗粉分級工程が不要等の利点がある
しかし、閉回路粉砕においては、繰り返しトナーに粉砕エネルギーが付与される為に、トナー表面に過大なる熱エネルギー付与がなされる。この熱エネルギーにより、トナー形状の変化、表面離型剤の増加等、所望の表面性から変化してしまうという問題を生じている。
【０００７】
このような熱エネルギーを抑制する手段として、冷却粉砕も提案されているが、冷却に多大のエネルギーが必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冷却粉砕など特別な手段を用いず、閉回路粉砕法にてトナーを作成し、しかも上記のごとき問題を生じない製造法を完成することにある。
【０００９】
離型剤を含有するトナーにおいては、正帯電性トナーは離型剤の負帯電性が問題となり、帯電量分布が広がり転写率が低下する問題がある。負帯電トナーには、帯電量の蓄積が離型剤の表面存在量増加に伴って増加し、現像性が変化する問題がある。この問題は、また、トナー形状の変化よっても起こり、粉砕時の状態で変化することがある。
【００１０】
何れにしろトナーの組成と製造法・条件により、画像形成時において、帯電特性からの静電付着力に加えて物理付着力も変化し、静電像担持体に対する付着力変化及び、転写性低下の問題を生じる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、検討の結果、閉回路粉砕システムにおいて、トナーの表面性と形状の制御をすることにより、目的を達成できることを見いだした。それには、閉回路粉砕での、繰り返し粉砕されることにより発生するエネルギー付与を下げること、すなわち、粉砕工程へ戻す量（以下、リターン量という）を、制御すればよいことを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、少なくとも樹脂と着色剤と離型剤とを熔融混練し、閉回路粉砕して製造される静電荷像現像剤用トナーにおいて、粉砕原料を粉砕機に供給し粉砕を行って、粉砕物は分級機に送られ、分級機によって分離された粗粉は粉砕機に返送循環される工程を経て製造され、粗粉の体積平均粒径（ＤB）は所望のトナーの体積平均粒径（ＤA）に比し１．１＜ＤB／ＤA＜１．３であり、下記リターン量が0.10〜1.00の範囲であることを特徴とする静電荷像現像剤用トナーにより、本発明の目的は達成される。
リターン量とは、図１に示す粉砕原料定量供給機１からの供給量に対する粉砕機に戻り分として循環される粗粉量の比をいい
リターン量＝（循環される粗粉量）／（粉砕原料供給量）
で表される。
【００１３】
リターン量については、従来考えられていたよりずっと少ない0.10〜1.00が好ましく0.10以下では、安定した閉回路粉砕が困難となり、生産性不良が起こり、得られるトナーの画像形成特性もよくない。1.00以上では、過大な粉砕エネルギーが付与され、トナー形状変化が起こり、形状係数が大きくなることで静電荷像担持体への付着力増加及び、転写性低下の問題を生ずる。
【００１４】
本発明において、少なくても、樹脂と着色剤と離型剤とを熔融混練し、閉回路粉砕して製造されるトナーにおいて、閉回路粉砕でのリターン量は、0.10〜1.00の範囲であり、特に望ましくは、0.20〜0.80の範囲である。ここにおいて、形状係数が0.25〜0.38であり、かつ、トナー表面に存在する離型剤量が0.18〜0.25であることが望ましい。
【００１５】
【作用】
本発明に用いられるトナー用樹脂は、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレン-アクリル重合体、ポリエステル樹脂などがあり、これらの少なくても一つを含む共重合体などがある。その中で特に優れた適性を示すのがスチレン−アクリル共重合体とポリエステル樹脂である。
【００１６】
着色剤はカーボンブラックや各種の染料・顔料であり、離型剤は低分子量ポリオレフィンが代表的なものである。
【００１７】
これらの配合比は、樹脂100重量部にたいして、着色剤５〜12重量部、離型剤２〜５重量部である。
【００１８】
又、本発明において望ましいトナー粒径の範囲は、５〜10μm（コールターカウンター法による体積平均粒径）である。トナーは一般にはキャリア粒子と混合使用するいわゆる二成分現像法に用いられるが、これに限らず一成分現像法に使用することも出来る。なお、二成分現像法に用いる場合のトナー濃度は、３〜８％程度である。ここでトナー濃度とは現像剤におけるトナーの重量含有率である。
【００１９】
本発明の閉回路粉砕方法とは、粉砕機で粉砕した後に、粗粉分級機により、分離された粗粉を直接粉砕機に戻す方法であって、その基本プロセス図を図１に示す。
【００２０】
粉砕原料を、粉砕原料定量供給機１から、粉砕機２に供給し粉砕を行う。粉砕物は、粗粒分級機３に送られ、粗粒を分級機により分級した後、サイクロン４で捕集して、粉砕製品を得る。サイクロンからの排気は、バグフィルター５により微粉を分離した後、ブロアー６によって排出される。
一方、粗粒分級機３によって分離された粗粉は、粉砕機に戻り粉として返送循環される。ここにおいて粗粉とは、所望のトナー体積平均粒径（ＤA)に比べ粗大な粒子をいい、その体積平均粒径をＤBとしたときに1.１＜ＤB/ＤA＜1.3であるものである。
【００２１】
形状係数としては、前記閉回路粉砕システムで得られたトナーのＢＥＴ表面積と粒度分布測定（日科機・コールターカウンター粒度分布測定器）により得られる表面積との比を言い、
形状係数＝（ＢＥＴ表面積）／（コールターカウンターによる表面積）
であらわされる。
【００２２】
形状係数については、0.25〜0.38が望ましく0.25以下ではトナーの流動性が低下するので現像性が悪くなり、画質が低下する。又、転写性の問題も生じる。一方0.38以上では、トナー形状が丸くなるため静電荷像担持体への付着力増加により転写性低下の問題が生ずる。
【００２３】
この場合必要に応じて、トナー中に存在する微粉量を調節するために、微粉分級工程を入れてもよい。
【００２４】
表面離型剤量とは、例えば、樹脂がスチレン−アクリル重合体のごとく酸素を含有しているものを使用しさらに離型剤が低分子量ポリオレフィンのごとく炭化水素系の化合物である場合は、トナー表面をＥＳＣＡで表面分析を行って、得られた酸素量により定義することが出来る。
【００２５】
本発明における表面とは、最表面からおおむね0.1μmの深さまでと定義する。即ちトナー表面の帯電性に寄与し得る表面からの実効深さは、概ね0.1μmまであることから定めたものである。表面の存在割合を測定する場合には、測定値としての深さは、測定法によって異なるが、ＥＳＣＡにおいては表面のエッチング等の手法により測定の深さを制御できる。
【００２６】
ＥＳＣＡ測定機器については、アルバックファイ社製 モデル5400シリーズ等がある。
【００２７】
ＥＳＣＡの分析についての測定条件は、本発明においては、下記のように実施した。
【００２８】
測定装置：パーキンエルマー社製  ＰＨＩ モデル560ＥＳＣＡ／ＳＡＭ
測定条件：Ｘ線出力 15ｋｖ，26.7ｍＡ
サンプル調整：トナーを両面テープ上に散布し試料台に固定して測定
定量計算には、
炭素   Ｃ1S
酸素   Ｏ1S
窒素   Ｎ1S
のピークを使用しピークの面積からそれぞれの量を求めた。これらのピーク面積を使用し各元素による強度補正として感度係数による補正を行い、強度比とした。
【００２９】
感度係数は、パーキンエルマー社製「Handbook of Xray PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY」に従った。以上によって求めた元素比（A.C.）から表面に存在する酸素の量を算出し、逆数にて表した。
【００３０】
トナー表面酸素離型剤量は、0.18未満であると定着特性に悪影響を与え、0.25を越えると離型剤の負帯電性が問題となり、特に、正帯電性のトナーでは帯電量分布が広がり、転写性低下の問題が出る。一方負帯電トナーにおいては帯電量の蓄積による現像性低下の問題が起きる。
【００３１】
【実施例】
以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【００３２】
〔トナー作成例１〕
粉砕原料として、スチレン／ブチルアクリレート＝85／15の組成比を有するバインダー樹脂100重量部、カーボンブラック10重量部、低分子量ポリプロピレン３重量部をエクストルーダーで混練したあと、体積平均粒径が200〜300μmに破砕したものを使用し、図１に示す閉回路粉砕システムによりリターン量を変化させて粉砕を行い、トナーを得た。
【００３３】
表１に作成例を示す。
【００３４】
【表１】
0003911528.tif 000002
【００３５】
次に、 上記トナーについての形状係数、及び、表面離型剤量を測定した。さらに現像剤を作成し転写率を測定した。
【００３６】
結果は表２に示すとおりである。
【００３７】
【表２】
0003911528.tif 000003
【００３８】
表中の、測定条件を次に示す。
【００３９】
形状係数
（ＢＥＴ表面積）／（コールターカウンターによる表面積）
ここにおいて、ＢＥＴ表面積は、フローソーブ2300を使用した一点法で測定した値である。
【００４０】
表面離型剤量
ＥＳＣＡ測定条件は、
測定装置：パーキンエルマー社製  ＰＨＩ モデル560ＥＳＣＡ／ＳＡＭ
測定条件：Ｘ線出力 15ｋｖ，26.7ｍＡ
サンプル調整：トナーを両面テープ上に散布し試料台に固定して測定。
【００４１】
転写率
黒化面積率８％の原稿を用い高温高湿（30℃、80％ＲＨ）下でのトナー消費量と感光体クリーニングで、回収されたトナー量から求めた。つまり、
転写率（％）＝｛（消費量−回収量）／（消費量）｝×100
転写率については、80％を切ると回収量過多となり、実用上問題となる。
【００４２】
使用機器
コニカ株式会社製のＵ−ＢＩＸ3035を用いた。マイナス帯電性の有機感光体、ブレードクリーニング、コロナ転写方式を採用している。
【００４３】
現像剤の調整
トナーは、疎水性シリカ（Ｒ−972：日本アエロジル製）を、0.6％添加したものを使用。
【００４４】
キャリアは、フッ素樹脂をコーティングした80μmフェライトキャリアをもちい、トナー濃度は、４％に調整した。
【００４５】
上記のごとく、本発明内のものは極めて優れた特性を示していることがわかる。
【００４６】
〔トナー作成例２〕
樹脂としてポリエステル樹脂を用い実施例１と同様な実験を行い、トナーを得た。表３に作製例を示す。
【００４７】
【表３】
0003911528.tif 000004
【００４８】
上記トナーについて形状係数、表面離型剤量、帯電変化量（ΔＱ／Ｍ）を測定した。さらに現像剤を作成し、画像濃度を測定した。
【００４９】
結果は、表４に示すとおりである。
【００５０】
【表４】
0003911528.tif 000005
【００５１】
なお、測定条件を次に示す。
【００５２】
帯電量
低温低湿（10℃、20％ＲＨ）下での振とう時間変化での帯電量変化をみた。振とう時間は、20分、60分とし、その時の帯電量変化量をΔＱ／Ｍとして比較した。
【００５３】
帯電量測定には、東芝株式会社製ブローオフ帯電測定器（ＴＢ−200）を用いた。
【００５４】
最高濃度
低温低湿（10℃、20％ＲＨ）下で、画像だし実写評価を行い原稿濃度1.30の部分の画像濃度を調べた。濃度は、マクベス反射濃度計を用いて測定し、コピー用紙の濃度をゼロにしたときの、相対反射濃度で示した。
【００５５】
使用機器
コニカ株式会社製のＵ−ＢＩＸ3035を用いた。
【００５６】
現像剤の調整
トナーは、疎水性シリカ（Ｒ−972：日本アエロジル製）を、0.6％添加したものを使用。
【００５７】
キャリアは、メタアクリル酸とスチレンの共重合樹脂をコーティングした80μmフェライトキャリアをもちい、トナー濃度は、４％に低温低湿（10℃、20％ＲＨ）下で、混合調整した。
【００５８】
ポリエステル樹脂においても、本発明のトナーは優れた特性を示すことがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明により、静電荷像現像剤のトナーを製造する場合、流動性低下をきたさず、静電荷像担持体への付着力を増加させず、従って、転写性低下を来さないトナーを造ることが出来る。また、本発明のトナーは帯電性に悪影響がなく定着性がよい。本発明において明らかになった効果は、トナー表面離型剤量および、トナー形状係数を所定の範囲に収めることにより、得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる閉回路粉砕装置のプロセス図である。
【符号の説明】
１  粉砕原料定量供給機
２  粉砕機
３  粗粒分級機
４  サイクロン
５  バグフィルター
６  ブロアー
７  粉砕原料供給量
８  戻り粉供給量（循環される粗粉量）
【図１】
0003911528.tif 000006