(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂及び着色剤からなる静電荷像現像用トナー粒子と外添剤とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、着色剤はＢＥＴ法で４０〜３００ｍ2／ｇの比表面積を有するカーボンブラックであり、結着樹脂は酸価が４〜１７ＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量が１５０００〜６００００、酸成分がテレフタル酸とトリメリット酸であるポリエステル樹脂であり、かつ前記トナー粒子には荷電制御剤が含有されず、またフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度が０．８８〜０．９２であり、外添剤として比表面積が１５０〜１９０ｍ2／ｇ、メタノール法にて求めた疎水化度が４０〜５０％である疎水性シリカを有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項２】
結着樹脂が飽和共重合ポリエステル樹脂であって、該結着樹脂の酸価が６〜１５ＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項３】
酸価が４〜１７ＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量が１５０００〜６００００、酸成分がテレフタル酸とトリメリット酸であるポリエステル樹脂である結着樹脂及びＢＥＴ法による比表面積が４０〜３００ｍ2／ｇのカーボンブラックを溶融混練し、冷却後粗粉砕し、次いで微粉砕して、フロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度が０．８８〜０．９２であるトナー粒子を得、これを分級した後、比表面積が１５０〜１９０ｍ2／ｇ、メタノール法にて求めた疎水化度が４０〜５０％である疎水性シリカと混合してトナーを製造する方法において、微粉砕がカラーコーン型または９０°平板型のいずれかの衝突板を有する気流式衝突型粉砕機により行われることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【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、静電記録法等を利用して画像の形成がなされる電子写真複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置等において、静電荷像の現像のために用いられる静電荷像現像用トナー粒子（以下、「トナー粒子」という。）及び外添剤を含む静電荷像現像用トナー（以下、「トナー」という。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置等においては、所望の複写物或いは送信画像などの記録物を得るため、電子写真感光体や静電記録体などの静電荷像担持体上に種々の手段で静電荷像を形成し、この静電荷像担持体上に形成された静電荷像を現像した後、得られたトナー像を転写紙などの転写材に転写し、次いで転写されたトナー像を加熱、加圧或いは加熱・加圧して定着する方法が広く採用されている。そして、静電荷像の現像法としては、電気絶縁性液体に分散された微細トナーからなる液体現像剤を用いて現像する湿式現像法、及び結着樹脂中に着色剤などを分散、含有する粉体トナーとキャリア粒子を用いる二成分現像剤、或いは結着樹脂中に磁性粉体などを分散、含有する一成分磁性トナーを用いた乾式現像法が知られており、後者の乾式現像法が一般的に用いられている。
【０００３】
ところで、電子写真複写機での複写やレーザービームプリンターによる画像あるいはデータの打ち出し、更にはファクシミリなどによる送信画像の打ち出しなどにおいては、近年、装置の小型化、低価格化、パーソナル化、出力の高速化、低エネルギー化が要求される一方、カラー化の要求も大きくなり、これらへの対応が必要とされている。また近年の自由競争の中で消耗品であるトナーの大幅なコストダウンが望まれている。
【０００４】
ところで、トナーの帯電特性を良好なものとするため従来荷電制御剤が用いられているが、このように、荷電制御剤を使用することにより、高い帯電量をトナーに付与することができるものの、他方では荷電制御剤を結着樹脂中に分散させるのが困難で、分散不良を起こし易かったり、荷電制御剤は結着樹脂や着色剤等の原料と比べてコストが高いことによりトナー全体としてコストが高くなってしまう等の点で問題がある。このため荷電制御剤を用いることなく良好な帯電特性を有するトナーを得ることができれば生産のしやすさ、コストパフォーマンスの上からは好ましいが、荷電制御剤を用いない場合には、帯電特性の良好なトナーを形成することが難しいという問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような現状に鑑み、本発明は、上述した問題を解決した静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。具体的には、荷電制御剤を用いなくても、帯電性に優れ、トナーの機内飛散がなく、流動性、耐オフセット性、ブロッキングなどの問題もなく、かつ長期にわたり良質の現像画像を安定して得ることのできるコストパフォーマンスに優れたトナーを提供することを目的とするものである。
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、色再現性の観点から荷電制御剤を用いない場合においても、着色剤として特定のカーボンブラックを用い、またトナーの平均円形度を特定の範囲のものとすることにより、またより好ましくは特定の結着樹脂、さらには特定の外添剤を選択することにより上記目的を達成することができることを見出して、本発明を成したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と外添剤とからなるトナーにおいて、前記トナー粒子は、荷電制御剤を含有せず、また着色剤としてＢＥＴ法による比表面積が４０〜３００ｍ2／gのカーボンブラックを用い、結着樹脂として酸価が４〜１７ＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量が１５０００〜６００００、酸成分がテレフタル酸とトリメリット酸であるポリエステル樹脂を用い、かつ、フロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度が０．８８〜０．９２であり、外添剤として比表面積が１５０〜１９０ｍ2／ｇ、メタノール法にて求めた疎水化度が４０〜５０％である疎水性シリカを有することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明のトナーは、上記記載のトナーにおいて、結着樹脂が飽和共重合ポリエステル樹脂であって、該結着樹脂の酸価が６〜１５ＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、酸価が４〜１７ＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量が１５０００〜６００００、酸成分がテレフタル酸とトリメリット酸であるポリエステル樹脂である結着樹脂及びＢＥＴ法による比表面積が４０〜３００ｍ2／gのカーボンブラックを溶融混練し、冷却後粗粉砕し、次いで微粉砕して、フロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度が０．８８〜０．９２であるトナー粒子を得、これを分級した後、比表面積が１５０〜１９０ｍ2／ｇ、メタノール法にて求めた疎水化度が４０〜５０％である疎水性シリカと混合してトナーを製造する方法において、微粉砕が、カラーコーン型または９０°平板型のいずれかの衝突板を有する気流式衝突型粉砕機により行われることを特徴とする。
【００１５】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明において使用できるカーボンブラックはファーネスブラックとチャンネルブラックの２種類に大別することができる。これらの種類、添加量により、トナーの電気的物性、摩擦帯電性が影響を受けるが、その中でもカーボンブラックの比表面積が本発明のトナーの特性に大きく関わっている。
【００１６】
本発明のトナーにおいて使用するカーボンブラックは上記のうち、ＢＥＴ法による比表面積が４０〜３００ｍ2／ｇのものが、トナー中に荷電制御剤を添加しない場合においても、帯電性など現像特性が良好で、所望の効果を見い出すことができる。カーボンブラックのＢＥＴ法による比表面積が３００ｍ2／ｇを超えるものを用いると、カブリが増大して、かつトナーの機内飛散が増大して行く傾向があり複写画像の品質が悪化してしまう。特に高温高湿環境では顕著にかぶりが生じ、機内中のトナー飛散が生じてしまう。また比表面積が４０ｍ2／ｇより小さいものを用いると、カーボンブラックの粒子がトナー粒子に十分な着色を行うことが困難になり、トナーとして所望の画像濃度を得ることができなくなる。ここでカーボンブラックの比表面積とカブリの関係は一定の相関関係を見出すことができる。カーボンブラックの比表面積とカブリの関係については、カーボンブラックの分散性に大きな関係がある。カーボンブラックの比表面積が３００ｍ2／ｇを超えるとトナー粒子中への均一な分散が困難になり分散不良を起こしやすい。これによりトナー粒子中にカーボンブラックの偏在が生じてしまうこととなりトナー粒子の抵抗値がばらついてしまい、均一な安定した電荷を保持することができなくなる。このカーボンブラックの偏在が大きい物ほどカブリが生じやすい。
【００１７】
またカーボンブラックを結着樹脂に分散させる方法としては、フラッシュ法により予め着色剤を高濃度に含む樹脂チップを製造し、これを結着樹脂と混合、混練する方法などを含め、従来から公知のいずれの方法をも採用することができる。
【００１８】
本発明に使用する場合はこれらのカーボンブラックは、通常結着樹脂の１００重量部に対し、０．１〜２０重量部、好ましくは０．３〜２０重量部の添加量で用いることができる。
【００１９】
また、本発明においては、トナー粒子について、フロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度を０．８８〜０．９２とすることにより、特定の比表面積を有するカーボンブラックの使用と相俟って、帯電性に優れたトナーを得ることができる。本発明において、トナー粒子の円形度は、トナー粒子の形状を定量的に表現するための方法として用いられているものであり、フロー式粒子像測定装置としてシスメックス株式会社製ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定を行い、下記式（１）により得られた値として定義される。
【００２０】
円形度ａ＝Ｌｏ／Ｌ              …(1)
（式中、Ｌｏは、粒子像と同じ投影面積の円の周囲長を示し、Ｌは、粒子の投影像の周囲長を示す。）
【００２１】
測定法は、具体的には次のとおりに行われる。すなわち、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は、超音波分散器で約１〜３分間処理を行い、分散液濃度を３，０００〜１０，０００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１を示し、表面形状が複雑になる或いは球形から外れるほど円形度の値は小さくなる。
【００２２】
また、本発明においては、フロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度Ｃは、円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の円形度頻度分布の平均値を意味するものであり、粒度分布の分割点ｉでの円形度（中心値）をｃｉ、頻度をｆｃｉとすると、下記式（２）により算出される。
【００２３】
【数１】
0004254088.tif 000002
【００２４】
上記式で得られる平均円形度Ｃが０．８８より小さいと、トナー粒子の形状は全体として円形から離れて複雑な形状を有する粒子が多くなり、トナーが過度に帯電することになり、画像濃度の低下が生じてしまう。また流動性が低下してしまいトナー収納容器から現像器へのトナーの供給が困難になったり、トナー回収経路にてブロッキングを起こしてしまうなどの問題も生じることがある。他方、平均円形度Ｃが０．９２より大きいと、粒子の形状は全体として円い粒子が多くなりトナーに十分な摩擦帯電を与えることができず帯電量が小さくなり、かぶりの発生、機内飛散の発生に繋がってしまう。また過度に流動性が良くなることも十分な摩擦帯電を付与できないことと関係がある。
【００２６】
以下、本発明を具体的に説明する。まず、本発明のトナーの結着樹脂としては、ポリエステル樹脂を用いることができる。
【００３０】
また、本発明のトナーにおいては、より安定した負帯電性を得る目的から、結着樹脂としてポリエステル樹脂が好ましく用いられる。このポリエステル樹脂を構成するアルコール成分および酸成分は、従来トナー用ポリエステル樹脂に使用されているものがいずれも使用できる。またポリエステル樹脂は、ホモポリエステル或いはコポリエステルの単独でも、或いはこれらの２種以上からなるブレンド物であってもよい。さらに、ポリエステル樹脂は、架橋したポリエステル樹脂であってもよい。その合成法も特に制限されるものではない。
【００３１】
ポリエステル樹脂を構成する酸成分およびアルコール成分について具体的に説明すると、酸成分としては、二価のカルボン酸として、テレフタル酸などのベンゼンジカルボン酸類またはその無水物が挙げられ、三価以上のカルボン酸としてはトリメリット酸やその無水物等が挙げられ、これらは単独で或いは２種以上の組み合わせで使用される。
【００３２】
一方、アルコール成分を例示すると、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブテンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、下記一般式（Ｉ）で示されるビスフェノール誘導体等のジオール類、グリセロール、ジグリセロール、ソルビット、ソルビタン、ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、等の多価アルコール類が挙げられ、これらは単独で或いは２種以上の組み合わせで使用される。
【００３３】
【化１】
0004254088.tif 000003
（式中、Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙはそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２〜１０である。）
【００３４】
本発明においては、ポリエステル樹脂は、飽和共重合ポリエステル樹脂が特に好ましい。この好ましい飽和共重合ポリエステル樹脂を製造するために好ましく用いることができる酸成分としては、テレフタル酸またはその無水物等のジカルボン酸類、トリメリット酸またはその無水物等のトリカルボン酸類などが挙げられる。また、好ましいアルコール成分としては、前記一般式（Ｉ）で表されるビスフェノール誘導体、およびエチレングリコール、１，２−プロピレングリコールなどの脂肪族ジアルコールである。
【００３５】
また、ポリエステル樹脂は、酸価が４〜１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるものがトナーの帯電性の観点から好ましく、より好ましくは６〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇである。ポリエステル樹脂の酸価が４ｍｇＫＯＨ／ｇより低い場合には、トナーの帯電量が低く、カブリや機内の飛散が生じる傾向が大きくなる。またポリエステル樹脂の酸価が１７ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合には、得られたトナーの帯電量が高くなりすぎ、画像濃度が低下するという問題が発生するとともに、酸価が高すぎると高温多湿下では吸湿により帯電量が不足し、結果的に画像の劣化が生じることがある。ポリエステル樹脂の酸価が６〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇである場合には、連続多数枚複写、複写環境の変化によっても、これら特性の劣化はみられず、良好な現像を行うことができる。なお、本発明においては、ポリエステルの酸価は、ＪＩＳ  Ｋ００７０に規定される方法に準じて測定されたものである。
【００３６】
更に、ポリエステル樹脂は、耐オフセット性および低温定着性の点から、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定される分子量において、重量平均分子量（Ｍｗ）が５，０００以上のものが好ましく、１５，０００〜６０，０００のものがより好ましい。また、数平均分子量Ｍｎは２，０００〜６，５００、より好ましくは２，５００〜４，０００、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が４〜１８、より好ましくは６〜１７であるものが好ましい。ポリエステル樹脂の重量平均分子量が小さくなると、トナーの耐オフセット性が低下する傾向にあり、また、重量平均分子量が大きくなると定着性が低下する傾向を示す。また、数平均分子量Ｍｎが小さいとトナーのブロッキングを起こしやすく、大きすぎると定着性が低下する傾向がある。また、Ｍｗ／Ｍｎが小さい場合には画像のゆがみが生じやすく、大きすぎる場合には定着性が低下する傾向がある。このためトナーの定着性の点から上記ＭｗおよびＭｎの範囲が好ましい。さらに、用いられるポリエステル樹脂は、特定の低分子量の縮重合体成分と特定の高分子量の縮重合体成分とからなる二山の分子量分布曲線を有するタイプ、或いは一山の単分子量分布曲線を有するタイプのいずれのものであってもよい。また、ポリエステル樹脂は、イソシアネート化合物などにより変性した変性ポリエステル樹脂であってもよい。また、トナーの凝集防止の点からは、ポリエステル樹脂は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定されるガラス転移点温度が５０℃以上であるものが好ましい。
【００３７】
これらポリエステル樹脂のうち、特に好ましいポリエステル樹脂を具体的に例示すると、７０〜９５モル％、より好ましくは７０〜８５モル％の芳香族ジカルボン酸成分（ａ）と３０〜５モル％、より好ましくは３０〜１５モル％の３価以上の多価カルボン酸成分（ｂ）とからなるカルボン酸成分１モルに対し、０．１〜１．２モルのプロポキシ化及び／またはエトキシ化したエーテル化ジフェノール成分（ｃ）及び０．１５モル以下、より好ましくは０．０１〜０．１５モルの脂肪族ジオール成分（ｄ）を重縮合させることにより得られた、酸価が４〜１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは６〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量Ｍｗが１５，０００〜６０，０００、より好ましくは２０、０００〜６０，０００、数平均分子量Ｍｎが２，０００〜６，５００、より好ましくは２，５００〜４，０００、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が４〜１８、より好ましくは６〜１７、メインピークが１５，０００以下にあり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０〜６０℃、軟化点（Ｔｍ）が１００〜１２０℃である飽和共重合ポリエステル樹脂が挙げられる。
【００３９】
さらに、本発明においては、外添剤として、１５０〜１９０ｍ2／gの比表面積を有する、従来流動化剤として用いられている疎水化処理されたシリカが好ましいものとして用いられる。外添剤の比表面積が５０ｍ2／gより小さい場合には、帯電量が低くなり、かぶり、機内飛散の原因となってしまう。また外添剤の比表面積が２００ｍ2／gを超える場合には、過度に帯電量が上昇してしまい画像濃度低下の原因となるので好ましくない。シリカの疎水化処理には、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、シリコーンワニス、テトラメチルジシラザン、オルガノアルコキシシラン類、オルガノクロロシラン類などのシランカップリング剤、その他の有機珪素化合物、有機チタン化合物による処理等があげられる。本発明においては、疎水性シリカの比表面積の測定は、ドイツのストレーライン社製エリアメーターを用いて行い、吸着ガスとして窒素ガス（乾燥したもの）を用い、脱気条件として、予め恒温乾燥器にて試料を適当量分散し（約０．２ｇ）試料管に移し入れた後窒素ガスにより１５０℃×３０分以上脱気を行う、ＢＥＴ 一点法（定圧法）により行った。また、疎水性シリカの平均粒径としては、例えば、０．００５〜０．０５μｍのものを好ましく用いることができる。これら疎水化処理されたシリカは、単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
【００４０】
さらに、疎水化処理された無機シリカの疎水化度は、アルコール法により測定した値で、４０〜５０％であるものが好ましい。このアルコール法による疎水化度は、２５ｍｌの共栓付試験管に２．５重量％のメタノール溶液を１０ｍｌ採取し、少量（約１０ｍｇ）の試料を投入し、沈降しない試料の重量％を疎水化度としたものである。疎水化処理されたシリカなど疎水化無機微粒子の使用量は、トナー重量当り、０．０１〜２０％、好ましくは０．０３〜５％である。疎水化度が４０％より低い場合には、帯電安定性が悪く耐刷試験を行っていくうちに画像濃度が低下する問題がある。
【００４２】
本発明のトナー粒子には、必要であれば、１４０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下のワックスを離型剤として用いることができる。このようなワックスとしては、例えばポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックスなどのポリオレフィンワックス及びその誘導体、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンおよびペトロラクタムなどの石油系ワックスおよびその誘導体、フェッシャートロプシュ法による炭化水素ワックスおよびその誘導体、カルナウバワックスおよびモンタンワックスなどの天然ワックス、部分けん化脂肪酸エステルワックス、脂肪酸金属塩等が挙げられる。なお、ワックスの１４０℃における溶融粘度は、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて測定したもので、測定温度以外の条件は、ＪＩＳ  Ｋ１５５７に準じて測定したものである。
【００４３】
本発明のトナーには、必要であれば、滑剤、研磨剤、導電性付与剤、画像剥離防止剤等、トナーの製造に当たり使用されている公知の添加剤を内添、あるいは外添することもできる。これら添加剤の例としては、滑剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ステアリン酸亜鉛などが、研磨剤としては窒化珪素、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウムおよびこれらを疎水化処理したものなどが、導電性付与剤としては酸化スズなどがあげられる。
【００４４】
本発明のトナー粒子の重量平均粒径は、１〜３０μｍが好ましく、より好ましくは３〜１５μｍが望ましい。
【００４５】
本発明のトナー粒子は、従来から公知のトナーの製造方法を用いて製造することができる。一般的には、上述したようなトナー粒子構成材料を、ボールミル、ヘンシェルミキサーなどの混合機により充分混合したのち、熱ロールニーダー、一軸あるいは二軸のエクストルーダーなどの熱混練機を用いて良く混練し、冷却固化後、ハンマーミルなどの粉砕機を用いて機械的に粗粉砕し、次いでジェットミルなどにより微粉砕した後、分級する方法が挙げられる。このとき微粉砕の条件を適宜設定することにより、フロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上のトナー粒子の平均円形度が０．８８〜０．９２のトナー粒子を得ることができる。分級されたトナーは、外添剤とともにヘンシェルミキサー等の混合機を用いて十分に混合され、本発明のトナーとされる。
【００４６】
上記平均円形度０．８８〜０．９２の範囲を満足するトナー粒子を製造するには、トナーの微粉砕工程が重要である。微粉砕工程に用いる粉砕機としては、ジェットミル等のジェット気流を用いた衝突型粉砕機やターボミル、ＫＴＭ、ＭＶＭ、ＡＣＭ等の機械式衝撃粉砕機が知られているが、本発明においてはジェット気流を用いた衝突型粉砕機を用いることが好ましい。ジェット気流を用いた衝突型粉砕機の粉砕部の一例（概略断面図）を図１に示す。図１において、１は圧縮空気の噴出口であり、２は衝突板である。ホッパー３から供給され粗粉砕された粒子Ｔは圧縮空気噴出口１から噴出されたジェット流により衝突板２に衝突され、微粉砕される。このときトナー粒子の円形度を決める要因としては、▲１▼衝突板の形状、▲２▼粉砕圧力、及び▲３▼粉砕ノズルと衝突板との距離が挙げられる。
【００４７】
まず、衝突板の形状としては、図２に示されるカラーコーン型、図３に示される９０°平板型、及び図４に示される４５°型の３種類が通常用いられる。本発明においては、カラーコーン型或いは９０°平板型の衝突板を用いるものが好ましい。衝突板の形状として４５°型を用いると、穏やかに粉砕が行われ、トナー粒子の形状が丸くなる傾向があり、円形度が０．９２より大きくなり易い。他方９０°平板型を用いると円形度は小さくなる傾向がある。また、粉砕圧力は、一般的には３〜８ｋｇ／ｃｍ2の範囲で調節すれば良いが、４〜６ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましい。粉砕圧力が高いと円形度は小さくなり、一方、粉砕圧力が低いと円形度が大きくなる傾向がある。更に、粉砕ノズル出口から衝突板までの距離は、通常、６０〜８０ｍｍとされ、原料の融点が低く、融着し易い場合は１００ｍｍ以上に離して用いればよい。本発明においては、これら衝突板の形状、粉砕圧力、粉砕ノズルと衝突板の距離を適宜選択或いは調節して、トナー粒子のフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上の平均円形度が０．８８〜０．９２になるようにすれば良い。
【００４８】
また、粉砕工程において円形度が調整されたトナー粒子を分級して、粒度分布の調節されたトナー粒子を得るため、各種分級機を用いることができる。粉砕粒子の凝集をほぐすことを考慮すればＤＳ分級機（ディスパージョン・セパレータ）、ＤＳＸ分級機を用いることが好ましい。
【００４９】
本発明のトナーは、キャリアと混合して二成分系現像剤として用いられる。本発明のトナーとともに用いることのできるキャリアとしては、従来公知のキャリアのいずれのものをも用いることができる。使用することができるキャリアの具体例としては、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のような磁性粉体やガラスビーズなどが挙げられる。これらのキャリア粒子は、必要に応じ表面を樹脂などで被覆処理したものであってもよい。キャリア表面を被覆する樹脂としては、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、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、フッ素含有樹脂、シリコン含有樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂など、あるいはこれらの混合物があげられる。これらのなかでは、スペントトナーの形成が少ないためフッ素含有樹脂、シリコン含有樹脂が特に好ましいものである。
【００５０】
本発明のトナーは、従来公知の電子写真、静電記録或いは静電印刷法などにより形成された静電荷像を乾式現像するための複写方法および複写装置の黒色の現像剤として用いることができる。これら複写法および複写装置としては、アナログ方式であってもデジタル方式であってもよく、また単色、マルチカラー、あるいはフルカラー複写方式のいずれであってもよい。現像法としては、キャリアとして磁性粉を用いる磁気ブラシ現像法が好ましく、また定着法としては、加熱体を内包する加熱ローラと、加熱ローラに圧接する加圧ローラからなる定着器でトナーを加熱定着する方式、或いは加熱体が定着ベルトを介して加圧ローラと対向圧接している定着器でトナーを加熱定着する方式などが、好ましい方法として挙げられる。
【００５１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例中などにおける「部」は特に指定がない場合は重量部である。
【００５２】
製造例１（ポリエステル樹脂Ａの製造）
原料化合物
テレフタル酸                                              ７５モル
トリメリット酸                                            ２５モル
ポリオキシプロピレン−２，２−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）プロパン（ポリオキシプロピレンの付加モル
数：２．３）                                            １１８モル
エチレングリコール                                          ２モル
上記原料化合物及び上記原料化合物１００部に対し０．０８部のジブチル錫オキシドを、蒸留塔を有する反応容器に投入し、常圧下、２６０℃で攪拌し、水を留出させて、エステル化反応を行った後、減圧下、２２０℃でジオール成分を留去させながら、縮合反応を行い、飽和共重合ポリエステル樹脂であるポリエステル樹脂Ａを得た。
ポリエステル樹脂Ａの酸価は、１２ｍｇＫＯＨ／ｇであり、Ｍｗは２４，０００、Ｍｎは３，２００、Ｍｗ／Ｍｎは７．５、Ｔｇは５７℃、Ｔｍは１１１℃であった。
【００５３】
製造例２〜５（ポリエステル樹脂Ｂ〜Ｅの製造）
下記表１に記載された原料化合物を表１に記載した量用いることを除き、製造例１と同様にして、飽和共重合ポリエステル樹脂であるポリエステル樹脂Ｂ〜Ｅを製造した。得られたポリエステル樹脂の、酸化、Ｍｗ、Ｍｎ、Ｍｗ／Ｍｎ、Ｔｇ及びＴｍは表１に記載のとおりであった。
【００５４】
【表１】
0004254088.tif 000004
【００５５】
実施例２
ポリエステル樹脂  Ａ                        ９０部
カーボンブラック  Ｆ（比表面積１３３ｍ2／g）  ７部
パラフィンワックス                            ３部
をヘンシェルミキサーにより予備混合した後、二軸押出機で溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでカラーコーン型衝突板を備えたジェットミルを用い、粉砕圧力５．０ｋｇ／ｃｍ2の条件で微粉砕した後、風力分級機で分級し体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを調製した。このときトナー粒子のフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径で３μｍ以上の粒子の平均円形度は０．９０３であった。
【００５６】
さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を得た。この現像剤の摩擦帯電量をブローオフ帯電量測定装置（東芝ケミカル社製）で測定したところ−１９．３μｃ／ｇであった。
【００５７】
上記で得られたトナー及び現像剤を用いて、市販の複写機である東芝社製レオドライ６５５０にて２３℃、５０％ＲＨの環境下で画像試験を行い、画像特性の評価を行ったところ濃度の安定した、かぶりの少ない画像が得られた。さらに該現像剤にトナーを補給しながら、２３℃５０％ＲＨ環境下で１０万枚の耐刷試験を行ったところ、初期画像と同様に良好な画像が得られた。
【００５９】
実施例３
流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカを０．４部添加することに代えて、平均粒径０．０３μｍの疎水性酸化チタン微粒子（ＢＥＴ比表面積１０４ｍ2／ｇ、疎水化度６０．０）を０．２部および平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．２部併用することを除き実施例２と同様にして、現像剤を得た。この現像剤の帯電量をブローオフ帯電量測定装置（東芝ケミカル社製）で測定したところ−１９．０μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様の画像試験、画像特性評価および耐刷試験を行ったところ、実施例２同様の良好な結果が得られた。
【００６１】
実施例５
トナー粒子を製造する際の微粉砕工程において用いる粉砕機の衝突板をカラーコーン型とすることに代えて９０°平板型とし、また粉砕圧力を５．０ｋｇ／ｃｍ2とすることに代えて６．０ｋｇ／ｃｍ2とすることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．８８１であった。さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−２１．６μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様の画像試験、画像特性評価および耐刷試験を行ったところ、実施例２同様の良好な結果が得られた。
【００６２】
実施例６
カーボンブラックＦを用いる代わりにカーボンブラックＧ（比表面積４２ｍ2／g）を用いることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．９０２であった。さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−２２．９μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様の画像試験、画像特性評価および耐刷試験を行ったところ、実施例２同様の良好な結果が得られた。
【００６３】
実施例７
カーボンブラックＦを用いる代わりにカーボンブラックＨ（比表面積３００ｍ2／g）を用いることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．９００であった。さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−１９．１μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様の画像試験、画像特性評価および耐刷試験を行ったところ、実施例２同様の良好な結果が得られた。
【００６４】
比較例１
ポリエステル樹脂 Ａ ８９部 カーボンブラック Ｆ （比表面積１３３ｍ2／g） ７部 ３，５−ジ−ｔｅｒｔブチルサリチル酸クロム錯体 １部 パラフィンワックス ３部上記の各処方量をヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出機で溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでジェットミルで微粉砕した後、風力分級機で分級し体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０３μｍの疎水性酸化チタン微粒子（ＢＥＴ比表面積１０４ｍ2／ｇ、疎水化度６０．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときトナー粒子のフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．９０１であった。
【００６５】
さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−２８．４μｃ／ｇであった。この現像剤について実施例２と同様に画像試験を行ったところ、初期から画像濃度が低く、また画像上にキャリア付着が見られたため画像試験を中止した。
【００６６】
比較例２
トナー粒子を製造する際の微粉砕工程において用いる粉砕機の衝突板をカラーコーン型とすることに代えて４５°型とし、また粉砕圧力を５．０ｋｇ／ｃｍ2とすることに代えて３．０ｋｇ／ｃｍ2とすることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときトナー粒子のフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は０．９２７であった。
【００６７】
さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−１５．３μｃ／ｇであり実施例２と比べて低い数値であった。この現像剤について実施例２と同様に評価を行ったところ、画像濃度は良好であったものの、初期からカブリが多くトナーの機内飛散が見られたため、画像試験を中止した。
【００６８】
比較例３
トナー粒子を製造する際の微粉砕工程において用いる粉砕機の衝突板をカラーコーン型とすることに代えて９０°平板型とし、また粉砕圧力を５．０ｋｇ／ｃｍ2とすることに代えて８．０ｋｇ／ｃｍ2とすることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．６μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０３μｍの疎水性酸化チタン微粒子（ＢＥＴ比表面積１０４ｍ2／ｇ、疎水化度６０．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときトナー粒子のフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．８７４であった。
【００６９】
さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−２５．４μｃ／ｇであり実施例２と比べて若干高い数値であった。この現像剤について実施例２と同様に評価を行ったところ、初期から画像濃度が低く満足の行く画質が得られなかった。またトナー容器から現像器へトナーを搬送する際にトナーの流動性が悪いため詰まってしまった。
【００７０】
比較例４
カーボンブラックＦを用いる代わりにカーボンブラックＩ（比表面積３０ｍ2／g）を用いることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．６μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．８９７であった。さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−２５．６μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様に評価を行ったところ、初期から画像濃度が低く満足の行く画質が得られなかった。
【００７１】
比較例５
カーボンブラックＦを用いる代わりにカーボンブラックＪ（比表面積３４３ｍ2／g）を用いることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．９０２であった。さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−１７．６μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様に評価を行ったところ、初期画像は良好であったものの１万枚を過ぎたあたりから、かぶりが増大し機内飛散が多くなり２万枚後に画像試験を中止した。
【００７３】
実施例９
ポリエステル樹脂Ａを用いる代わりにポリエステル樹脂Ｃを用いることを除き実施例２と同様にして、体積平均粒径１１．５μｍのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対し流動性向上剤として平均粒径０．０１μｍの疎水性シリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積１６０ｍ2／ｇ、疎水化度４２．０）を０．４部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。このときトナー粒子のフロー式粒子像測定装置にて得られた円相当径３μｍ以上の粒子の平均円形度は、０．８９８であった。さらに該トナー５部と平均粒径５０μｍのシリコーンコートされたフェライトキャリア９５部とをボールミルにて混合して現像剤を調製した。該現像剤中のトナーの帯電量は−１８．７μｃ／ｇであった。またこの現像剤について実施例２と同様の画像試験、画像特性評価および耐刷試験を行ったところ、実施例２同様の良好な結果が得られた。
【００７８】
以上の実施例及び比較例をまとめて表２に示す。
【００７９】
【表２】
0004254088.tif 000005
【００８０】
【発明の効果】
特定の比表面積のカーボンブラックと特定の形状とを有するトナーを用いることにより、荷電制御剤を用いなくても、帯電量が安定であり、画像特性に優れた静電荷像現像用トナーを得た。
また荷電制御剤を使用しないことにより組成が簡素になりコストパフォーマンスに優れたトナーを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】ジェット気流を用いた衝突型粉砕機の粉砕部の一例の概略断面図である。
【図２】ジェット気流を用いた衝突型粉砕機の衝突板の一例の斜視図である。
【図３】ジェット気流を用いた衝突型粉砕機の衝突板の他の例の斜視図である。
【図４】ジェット気流を用いた衝突型粉砕機の衝突板の更に他の例の斜視図である。
【符号の説明】
１  圧縮空気の噴出口
２  衝突板
３  ホッパー
Ｔ  粗粉砕トナー粒子
【図１】
0004254088.tif 000006
【図２】
0004254088.tif 000007
【図３】
0004254088.tif 000008
【図４】
0004254088.tif 000009