JP2003173044A - 静電荷像現像用トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法

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智江 木谷
Takao Yamanouchi
貴生 山之内
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尚弘 廣瀬
Takeshi Omura
大村  健
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像光沢度、低温定着性、定着率が良好であ
り、且つ、折り目強度に優れる静電荷像現像用トナー及
び前記トナーの製造方法を提供する。 【解決手段】 静電荷像現像用トナーにおいて、該樹脂
が、極性基を有する重合性単量体の重合成分を1.0質
量%〜10質量%、多官能性重合性単量体の重合成分を
0.1質量%〜10質量%含有し、該トナーがTHF不
溶分を含まず、前記トナーのTHF溶解成分のGPC測
定から、60,000〜1,000,000の分子量領
域におけるクロマト曲線の面積が0.5%〜20%であ
り、且つ、5,000〜20,000の分子量領域にピ
ークまたはショルダーを有することを特徴とする静電荷
像現像用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は静電荷像現像用トナ
ー及び、前記トナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル複写機、レーザプリンタにおい
て、高画質でより写真ライクな画を得るためには、トナ
ーとして小粒径で、かつ光沢度の高い画像が好まれてい
る。トナーの小粒径化には、重合法によるトナー粒子作
製が注目されている。
【0003】従来公知の粉砕型トナーの場合において
は、特開2001−201887号に記載のように、少
なくとも、結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有する
トナーにおいて、該トナーのTHF溶解成分のGPCに
よる分子量に関し、積分分子量分布における5×105
以上の割合が1質量%以下であり、積分分子量分布にお
ける3×103以下の割合が30質量%以下であり、か
つ、積分分子量分布における5×103以下の割合{W
(5×103)}と、積分分子量分布における1×105
以上の割合{W(1×105)}との比{W(5×1
3)/W(1×105)}が15〜50であることを特
徴とする静電荷像現像用トナーが開示され、低温定着
性、耐オフセット性の向上、光沢度の高い画像を定着時
に得る等の効果が得られるとの開示がある。
【0004】しかしながら、上記記載の技術を従来の重
合法トナーに適用した場合、画像光沢度、低温定着性、
且つ、定着率は、市場ニーズに合致したものが得られて
いないのが現状であった。
【0005】従来公知の重合法により製造されたトナー
粒子の場合、特にカラートナー等の場合には、カラート
ナーに好まれる画像の光沢度を得るためには、樹脂の分
子量としては、低分子量かつ分子量分布の狭いものが適
しているが、その一方で安定した画像耐久性の面を考え
ると、樹脂の分子量としては、高分子量成分を含むもの
が望ましい等、光沢度と画像耐久性の両立が問題であっ
た。
【0006】例えば、特開平9−190012号では、
架橋重合トナーの不溶分量を規定し、同10−1334
19号では、架橋剤種を規定して耐機械的強度を向上さ
せ、画像耐久性の向上には成功しているが、光沢度特性
は満足するレベルではなく、画像耐久性と光沢度特性の
両立は、いまだ解決には至っていない。
【0007】また、特開2001−083730号にお
いては、粒径が1μm以下の樹脂微粒子を分散した樹脂
微粒子分散液と、着色剤粒子分散液を混合し、樹脂微粒
子と着色剤粒子を含む凝集粒子の分散液を調製し、次い
で、前記凝集粒子の融合、合一する工程を経て静電荷像
現像用トナーを製造する方法が開示され、更に、トナー
の架橋間分子量Mcを3.6×106〜7.5×108
範囲とし、且つ、架橋間分子量Mcと架橋密度Meの間
に14.0≦Log10(Mc/Me)≦16.5の関係
を保持することにより、定着シートへの定着像の付着
性、被定着シートの剥離性、耐ホットオフセット性、定
着像表面光沢性、OHP透明性等の定着特性を同時に改
善し、帯電均一性・安定性が高く、カブリ、トナー飛散
等を低減することが可能になった。
【0008】しかしながら、上記技術でも定着像折り曲
げ耐性(折り目強度ともいう)への市場ニーズへの対応
が十分ではなく、特性向上が望まれていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の上記目的は、
画像光沢度、低温定着性、定着率が良好であり、且つ、
折り目強度に優れる静電荷像現像用トナー及び前記トナ
ーの製造方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の構成1〜11により達成された。
【0011】1.樹脂と着色剤を含有する静電荷像現像
用トナーにおいて、該樹脂が、極性基を有する重合性単
量体の重合成分を1.0質量%〜10質量%、多官能性
重合性単量体の重合成分を0.1質量%〜10質量%含
有し、トナーのTHF溶解成分のGPC測定から、6
0,000〜1,000,000の分子量領域における
クロマト曲線の面積Aの前記クロマト曲線全体の面積B
に占める割合(A/B)が0.5%〜20%であり、且
つ、5,000〜20,000の分子量領域にピークま
たはショルダーを有することを特徴とする静電荷像現像
用トナー。
【0012】2.多官能性重合性単量体が、前記一般式
(1)〜(4)からなる群から選択される少なくとも1
種の化合物であることを特徴とする前記1に記載の静電
荷像現像用トナー。
【0013】3.重合性単量体を水系媒体中で重合させ
て樹脂を製造する工程を経て作製されたことを特徴とす
る前記1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
【0014】4.樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着さ
せる工程を経て作製されたトナーを含むことを特徴とす
る前記1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
【0015】5.前記1〜4のいずれか1項に記載の静
電荷像現像用トナーを製造するに当たり、重合性単量体
を水系媒体中で重合して結着樹脂を製造するという工程
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。
【0016】6.前記1〜4のいずれか1項に記載の静
電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
が、結着樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程
を経て製造さ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。
【0017】7.前記1〜4のいずれか1項に記載の静
電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
が、重合性単量体を重合して形成された結着樹脂粒子と
着色剤粒子とを塩析、凝集、融着する工程を経て製造さ
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。
【0018】8.前記1〜4のいずれか1項に記載の静
電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
が、多段重合法によって得られる結着樹脂粒子と着色剤
粒子とを塩析、凝集、融着する工程を経て製造されたこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【0019】9.前記1〜4のいずれか1項に記載の静
電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
が、樹脂粒子および着色剤を含有する着色粒子の表面
に、塩析、凝集、融着する工程を経て結着樹脂粒子を融
着させ、結着樹脂層を形成する工程を経て製造されるこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【0020】10.前記5〜9のいずれか1項に記載の
静電荷像現像用トナーの製造方法を用いて製造されたこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【0021】11.感光体上に形成された静電潜像を可
視画像化し、該可視画像を記録媒体上に転写、加熱定着
させる工程を有する画像形成方法において、該静電潜像
の形成が該感光体上へのデジタル露光照射により行われ
る工程、該加熱定着がエンドレスベルト状のフィルムを
有する定着器により行われる工程を有し、且つ、該可視
画像化が、前記1〜4及び前記10のいずれか1項に記
載の静電荷像現像用トナーを用いて行われることを特徴
とする画像形成方法。
【0022】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
等は、上記の問題点を種々検討した結果、乳化重合法ト
ナーの特徴である極性基を有する単量体の成分量、中〜
高分子量成分の割合、低分子量成分のピークを規定し、
高画質で写真ライクな画像を得るためのトナー設計を行
い、樹脂と着色剤を含有する静電荷像現像用トナーにお
いて、該樹脂が、極性基を有する重合性単量体の重合成
分を1.0質量%〜10質量%、多官能性重合性単量体
を0.1質量%〜10質量%含有し、該トナーのTHF
溶解成分のGPC測定から、60,000〜1,00
0,000の分子量領域におけるクロマト曲線の面積A
とクロマト曲線全体の面積Bに占める割合(A/B)が
0.5%〜20%であり、且つ、5,000〜20,0
00の分子量領域にピークまたは、ショルダーを有する
ことを特徴とする静電荷像現像用トナーにより、低温定
着性に優れ、定着率が向上し、且つ、高い光沢度を有す
る画像が得られる静電荷像現像用トナー及び前記トナー
の製造方法の開発に成功した。
【0023】本発明に係る極性基を有する重合性単量体
について説明する。本発明に記載の効果を得る観点か
ら、本発明に係る樹脂は、極性基を有する重合性単量体
の重合成分を樹脂の構成成分として1.0質量%〜10
質量%含むことが必須であるが、好ましくは、1質量%
〜7質量%の範囲で含むことである。
【0024】また、樹脂中の極性基を有する単量体の重
合成分としては、1種類の重合成分でもよく、複数の重
合成分が含まれていても良い。
【0025】本発明に係る極性基を有する重合性単量体
について説明する。本発明に係る極性基を有する重合性
単量体としては、酸性極性基を有する単量体、塩基性極
性基を有する単量体等が挙げられる。以下、それらにつ
いて詳細に説明する。
【0026】(1)酸性極性基を有する単量体 酸性極性基を有する単量体としては、(a)カルボキシ
ル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和
化合物、及び、(b)スルホ基(−SO3H)を有する
α,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができ
る。
【0027】(a)のカルボキシル基を有するα,β−
エチレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケ
イ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モ
ノオクチルエステル、およびこれらのNa、Zn等の金
属塩類等を挙げることができる。
【0028】中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ま
しく用いられる。(b)のスルホ基を有するα,β−エ
チレン性不飽和化合物の例としては、スルホン化スチレ
ン、及びそのNa塩、アリルスルホコハク酸、アリルス
ルホコハク酸オクチル、及びこれらのNa塩等を挙げる
ことができる。
【0029】(2)塩基性極性基を有する単量体 塩基性極性基を有するモノマーとしては、(a)アミン
基或いは4級アンモニウム基を有する炭素原子数1〜1
2、好ましくは2〜8、特に好ましくは2の脂肪族アル
コールの(メタ)アクリル酸エステル、(b)(メタ)
アクリル酸アミドあるいは、随意N上で炭素原子数1〜
18のアルキル基でモノ又はジ置換された(メタ)アク
リル酸アミド、(c)Nを環員として有する複素環基で
置換されたビニール化合物及び(d)N,N−ジアリル
−アルキルアミン或いはその四級アンモニウム塩を例示
することができる。中でも、(a)のアミン基或いは四
級アンモニウム基を有する脂肪族アルコールの(メタ)
アクリル酸エステルが塩基性極性基を有するモノマーと
して好ましい。
【0030】(a)のアミン基或いは四級アンモニウム
基を有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エス
テルの例としては、ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタク
リレート、上記4化合物の四級アンモニウム塩、3−ジ
メチルアミノフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−
3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム
塩等を挙げることができる。
【0031】(b)の(メタ)アクリル酸アミド或いは
N上で随意モノまたは、ジアルキル置換された(メタ)
アクリル酸アミドとしては、アクリルアミド、N−ブチ
ルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、
ピペリジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブ
チルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミ
ド、N−オクタデシルアクリルアミド等を挙げることが
できる。
【0032】(c)のNを環員として有する複素環基で
置換されたビニル化合物としては、ビニルピリジン、ビ
ニルピロリドン、ビニル−N−メチルピリジニウムクロ
リド、ビニル−N−エチルピリジニウムクロリド等を挙
げることができる。
【0033】(d)のN,N−ジアリル−アルキルアミ
ンの例としては、N,N−ジアリルメチルアンモニウム
クロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロリ
ド等を挙げることができる。
【0034】本発明に係る多官能性重合性単量体につい
て説明する。本発明に係る多官能性重合性単量体として
は、単量体を構成する分子軸(本発明における分子軸と
は、一方の重合性官能基から、もう一方の重合性官能基
に至る構成原子から形成される分子軸であり、水素原子
は分子軸の構成する原子としてはカウントしない)の長
さが、短鎖型の分子〜長鎖型の分子が挙げられるが、長
鎖型が好ましく用いられる。
【0035】ここで、短鎖型とは、一方の重合性官能基
〜もう一方の重合性官能基までを構成する原子の数が1
1以下のものを表す。
【0036】本発明に係る多官能性重合性単量体として
は、前記一般式(1)、(2)、(3)及び(4)で表
されるものが好ましい単量体として挙げられる。
【0037】前記一般式(1)〜(4)の各々におい
て、R1〜R8で表される炭素数1〜6のアルキル基とし
ては、分岐でもよく、直鎖でもよいが、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、i
so−ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
【0038】前記一般式(1)〜(4)の各々におい
て、R1〜R8で表されるシクロアルキル基としては、例
えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げら
れる。
【0039】上記のR1〜R8で表される基は、各々更に
置換基を有していてもよい。また、前記一般式(1)〜
(4)で各々表される多官能性重合性単量体の中でも、
主鎖中の炭素原子数が9〜40を有するものが好ましく
用いられる。
【0040】ここで、多官能性重合性単量体の主鎖と
は、一方の末端の重合性官能基(具体的には、アクリロ
イル基、メタクリロイル基等の不飽和の重合性基)か
ら、もう一方の末端の重合性官能基までを表す。主鎖の
中に、環状構造を有する場合は、炭素原子数の合計が少
なくなるような経路を選択し、主鎖中の炭素原子数をカ
ウントする本発明に係る樹脂は、多官能性重合性単量体
を0.1質量%〜10質量%含有することが必須である
が、好ましくは、0.5質量%〜7質量%の範囲で含む
ことであり、更に好ましくは、1質量%〜5質量%の範
囲で含むことである。
【0041】また、樹脂中の多官能性重合性単量体の重
合成分としては、1種類の重合成分でもよく、複数の重
合成分が含まれていても良い。
【0042】以下に、前記一般式(1)〜(4)で各々
表される多官能性重合性単量体の具体例を示すが、本発
明はこれらに限定されない。
【0043】
【化2】
【0044】
【化3】
【0045】
【化4】
【0046】
【化5】
【0047】これらの化合物は、例えば、新中村化学工
業(株)等から市販品として入手することが出来る。
【0048】上記の極性基を有する重合性単量体以外
に、本発明に係る樹脂の構成成分である重合成分を作製
するために用いられる単量体としては、従来公知の単量
体を用いることができ、また、要求される特性を満たす
ように、1種または2種以上のものを組み合わせて用い
ることができる。
【0049】具体的には、モノビニル芳香族系単量体、
(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル
系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系
単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン
系単量体等を用いることができる。
【0050】ビニル芳香族系単量体としては、例えば、
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチル
スチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単
量体およびその誘導体が挙げられる。
【0051】(メタ)アクリル酸エステル系単量体とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、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−2
−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、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、メタクリル酸ヘキシル、メタ
クリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリ
ル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、
メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
【0052】ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げ
られ、ビニルエーテル系単量体としては、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、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。
【0053】又、モノオレフィン系単量体としては、エ
チレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−
ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられ、ジ
オレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレ
ン、クロロプレン等が挙げられる。
【0054】《トナーのTHF溶解成分の分子量特性》
本発明の静電荷像現像用トナーは、THF溶解成分のG
PC測定から、60,000〜1,000,000の分
子量領域におけるクロマト曲線の面積Aとクロマト曲線
全体の面積Bに占める割合(A/B)が0.5%〜20
%であり、且つ、5,000〜20,000の分子量領
域にピークまたは、ショルダーを有することが必須であ
る。
【0055】ここで、クロマト曲線全体の面積Bは、G
PC測定において、検出器が溶媒以外の成分を感知し始
めてから、低分子量成分がカラムから流出した時点まで
のクロマト曲線全体を表し、これを100と定義し、特
定の分子量領域のクロマト曲線の占める面積を%表示で
表すこととする。
【0056】又、本発明に係わるショルダーとは前記ク
ロマト曲線上における変曲点として定義される。
【0057】本発明においては、60,000〜1,0
00,000の分子量領域におけるクロマト曲線の面積
Aとクロマト曲線全体の面積Bに占める割合(A/B)
としては、1%〜12%が好ましく、更に好ましくは、
5%〜10%である。
【0058】また、本発明においては、低分子領域にあ
たる、5,000〜20,000の分子量領域にピーク
または、ショルダーを有することが必須であるが、好ま
しくは、6,000〜15,000の分子量領域にピー
クまたは、ショルダーを有することであり、更に好まし
くは、8,000〜10,000の分子量領域にピーク
または、ショルダーを有することである。
【0059】《トナーのTHF溶解性分のGPC測定条
件》本発明において、GPCを用いてのトナーのTHF
溶解成分の分子量測定とは、THF(テトラヒドロフラ
ン)を溶媒としたGPC(ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー)による測定を表す。測定は、測定試料を
0.5mg〜5mg、通常、測定試料1mgに対してT
HFを1ml加え、室温にてマグネチックスターラーな
どを用いて撹拌を行い、充分に溶解させる。
【0060】ついで、ポアサイズ0.45μm〜0.5
0μmのメンブランフィルターで処理した後の濾液をG
PCへ注入する。GPCの測定条件としては、40℃に
てカラムを安定化させ、THFを毎分1mlの流速で流
し、1mg/mlの濃度の試料を約100μl注入して
測定する。
【0061】測定に使用するカラムは、市販のポリスチ
レンジェルカラムを組み合わせて使用することが好まし
い。例えば、昭和電工社製のShodex GPC K
F−801、802、803、804、805、80
6、807の組合せや、東ソー社製のTSKgel G
1000H、G2000H、G3000H、G4000
H、G5000H、G6000H、G7000H、TS
K guard columnの組合せなどをあげるこ
とができる。
【0062】また、検出器としては、屈折率検出器(R
I検出器)、または、紫外線(UV)検出器が好まし
い。試料の分子量測定では、試料の分子量分布を単分散
のポリスチレン標準粒子を用いて作成した検量線を用い
て算出する。検量線作成用のポリスチレンとしては10
点程度用いるとよい。
【0063】《トナーの軟化点》本発明の静電荷像現像
用トナーの軟化点は、95℃〜110℃が好ましく、更
に好ましくは、100℃〜105℃である。
【0064】ここで、軟化点の測定の詳細を以下に示
す。フローテスタCFT500型(島津製作所製)を用
いる。試料はあらかじめ約1.0gを計量しフローテス
タに投入する。この投入サンプルのエア抜きを行った
後、下記の条件で、フローテスタ測定を行う。得られた
温度−プランジャ位置曲線から180℃におけるプラン
ジャ位置を読みとり、初期プランジャ位置との差によ
り、流出量を得る。
【0065】 設定条件 昇温速度 6.0[℃/分] 開始温度 70.0[℃] 到達温度 180[℃]以上 測定間隔 3.0[℃] 予熱時間 300[秒] 測定荷重 196.13〔N〕 ダイ穴径 1.0[mm] ダイ長さ 1.0[mm] ピストン面積 1.0[cm2] 本発明に係るトナー粒子の形状の物理的パラメータにつ
いて説明する。
【0066】《トナーの形状係数》本発明のトナーは、
形状係数が1.01〜1.6の範囲にあるトナー粒子の
全トナー粒子における割合が65個数%以上であること
が好ましく、且つ、後述する形状係数の変動係数が16
%以下であることが好ましい。
【0067】本発明のトナーの形状係数は、下記式によ
り示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示
す。
【0068】 形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積 ここで、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を
2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大
となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒
子の平面上への投影像の面積をいう。本発明では、この
形状係数は、走査型電子顕微鏡により2000倍にトナ
ー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づ
いて「SCANNING IMAGE ANALYZE
R」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行う
ことにより測定した。この際、100個のトナー粒子を
使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したも
のである。
【0069】《トナーの形状係数の変動係数》本発明の
トナーの「形状係数の変動係数」は下記式から算出され
る。
【0070】変動係数(%)=(S1/K)×100 式中、S1は100個のトナー粒子の形状係数の標準偏
差を示し、Kは形状係数の平均値を示す。
【0071】帯電量分布をシャープにし、且つ、画質向
上の観点から、本発明のトナーの形状係数の変動係数は
16%以下であることが好ましく、更に好ましくは14
%以下に調整することである。
【0072】このトナーの形状係数および形状係数の変
動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御する
ために、本発明のトナーを構成する樹脂粒子(重合体粒
子)を調製(重合)、当該樹脂粒子を融着、形状制御さ
せる工程において、形成されつつあるトナー粒子(着色
粒子)の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時
期を決めてもよい。
【0073】モニタリングするとは、インラインに測定
装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制
御をするという意味である。すなわち、形状などの測定
をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体
中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナ
ーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しな
がら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反
応を停止する。
【0074】モニタリング方法としては、特に限定され
ないが、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000
(東亜医用電子社製)を使用することができる。本装置
は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行う
ことで形状をモニタリングできるため好適である。すな
わち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニター
し、形状などを測定することを行い、所望の形状などに
なった時点で反応を停止するものである。
【0075】《トナーの個数流度分布における個数変動
係数》本発明のトナーの個数粒度分布および個数変動係
数は、コールターカウンタTA−IIあるいはコールター
マルチサイザ(コールター社製)で測定される。
【0076】本発明では、コールターマルチサイザを用
い、粒度分布を出力するインターフェイス(日科機社
製)、パーソナルコンピュータを接続して使用した。
【0077】コールターマルチサイザにおいて使用する
アパーチャとしては100μmのものを用いて2μm以
上の体積径、個数径を測定して粒度分布および平均粒径
を算出した。個数粒度分布は、粒子径に対するトナー粒
子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径は、個数
粒度分布における累積50%の径、すなわちDn50を
表すものである。
【0078】トナーの個数粒度分布における個数変動係
数は下記式から算出される。 個数変動係数=〔S/Dn〕×100(%) 式中、Sは個数粒度分布における標準偏差を示し、Dn
は個数平均粒径(μm)を示す。
【0079】定着性を向上させてオフセット発生を抑制
し、帯電量分布をシャープにして転写効率を高めて更に
画質向上を図る観点から、本発明のトナーの個数粒度分
布における個数変動係数は27%以下に調整することが
好ましく、更に好ましくは25%以下である。
【0080】上記の個数変動係数を制御する方法は特に
限定されない。例えば、トナー粒子を風力により分級す
る方法も使用できるが、個数変動係数をより小さくする
ためには液中での分級が効果的である。この液中で分級
する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制御し
てトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じて
トナー粒子を分別回収し調整する方法等が挙げられる。
【0081】《角がないトナー粒子》次に、本発明に係
る、角がないトナー粒子について説明する。ここで角が
ないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部また
は、ストレスにより摩耗し易い様な突部を実質的に有し
ないトナー粒子を云い、すなわち、図1(a)に示す様
に、トナー粒子Tの長径をLとするときに、半径(L/
10)の円Cで、トナー粒子Tの周囲線に対し1点で内
側に接しつつ内側を転がした場合に、当該円Cがトナー
Tの外側に実質的にはみ出さない場合を「角がないトナ
ー粒子」という。「実質的にはみ出さない場合」とは、
はみ出す円が存在する突起が1箇所以下である場合をい
う。
【0082】また、「トナー粒子の長径」とは、当該ト
ナー粒子の平面上への投影像を2本の平行線で挟んだと
き、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。な
お、図1(b)及び(c)は、それぞれ角のあるトナー
粒子の投影像を示す模式図である。
【0083】角がないトナーの測定は、次のようにして
行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡
大した写真を撮影し、更に拡大して15,000倍の写
真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無
を測定する。この測定を1000個のトナー粒子につい
て行った。
【0084】現像剤搬送部材などとのストレスにより微
細な粒子の発生を低減して現像剤搬送部材表面に対する
汚染を抑制して、帯電量分布をシャープ化し、帯電性を
安定させ、更に良好な画質を長期にわたって形成させる
という観点から、角がないトナー粒子の全トナー粒子に
おける割合が50個数%以上であることが好ましく、更
に好ましくは70個数%以上である。
【0085】角がないトナーを得る方法は、特に限定さ
れるものではない。例えば、形状係数を制御する方法と
して前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する
方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による
機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいは
トナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与する
ことによって得ることができる。
【0086】また、本発明のトナーとしては、トナー粒
子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横
軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分け
た個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最
頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前
記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子
の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるト
ナーであることが好ましい。
【0087】相対度数(m1)と相対度数(m2)との
和(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の
粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成
工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制す
ることができる。
【0088】本発明において、前記の個数基準の粒度分
布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々の
トナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜
0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:
0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜
1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:
1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜
2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基
準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグ
ラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザ
により測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユニ
ットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータ
において、粒度分布分析プログラムにより作成した。
【0089】〔測定条件〕 1:アパーチャ:100μm 2:サンプル調製法:電解液〔ISOTON II(コー
ルターサイエンティフィックジャパン社製)〕50ml
〜100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加えて攪
拌し、これに測定試料10mg〜20mgを加える。こ
の系を超音波分散機にて1分間分散処理することにより
調製する。
【0090】本発明に係るトナー粒子の粒径について説
明する。本発明に係るトナー粒子の粒径は、個数平均粒
径で3μm〜9μmに調製することが好ましく、更に好
ましくは4.5μm〜8.5μmであり、特に好ましく
は5μm〜8μmである。
【0091】トナー粒子の粒径は、トナーの製造方法に
おいて、凝集剤(塩析剤)の濃度や有機溶媒の添加量、
融着時間、重合体の組成によって制御することができ
る。
【0092】個数平均粒径が3μm〜9μmであること
により、転写効率を高めハーフトーンの画質が向上し、
細線やドット等の画質が向上する。トナーの粒度分布の
算出、個数平均粒径の測定は、コールターカウンタTA
−II、コールターマルチサイザ(いずれもコールター社
製)、SLAD1100(島津製作所社製レーザ回折式
粒径測定装置)等を用いて測定することができる。本発
明においては、コールターマルチサイザを用い、粒度分
布を出力するインターフェース(日科機社製)、パーソ
ナルコンピュータを接続し測定、算出した。
【0093】次に、本発明のトナーの製造方法について
説明する。本発明のトナーは、重合性単量体を水系媒体
中で重合する製造方法が好ましいが、この製造方法は、
重合性単量体を懸濁重合法により重合して樹脂粒子を調
製し、あるいは、必要な添加剤の乳化液を加えた液中
(水系媒体中)にて単量体を乳化重合、あるいはミニエ
マルジョン重合を行って微粒の樹脂粒子を調製し、必要
に応じて荷電制御性樹脂粒子を添加した後、有機溶媒、
塩類などの凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を凝集、融
着する方法で製造するものである。
【0094】〈懸濁重合法〉本発明のトナーを製造する
方法の一例としては、重合性単量体中に荷電制御性樹脂
を溶解させ、着色剤や必要に応じて離型剤、さらに重合
開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サ
ンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重
合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。
この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量
体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーや
ホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大き
さの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌
翼である反応装置(攪拌装置)へ移し、加熱することで
重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去
し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナ
ーを調製する。なお、本発明でいうところの「水系媒
体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたも
のを示す。
【0095】〈乳化重合法〉また、本発明のトナーを製
造するその他の方法として樹脂粒子を水系媒体中で塩析
/融着させて調製する方法が好ましい。この方法として
は、特に限定されるものではないが、例えば、特開平5
−265252号、同6−329947号、同9−15
904号に示す方法等を挙げることができる。すなわ
ち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、ある
いは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以
上塩析、凝集、融着させる方法、特に水中に、これらを
乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集
剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体の
ガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成
しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったとこ
ろで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、
攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その
粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することによ
り、本発明のトナーを形成することができる。なお、こ
こにおいて凝集剤と同時にアルコールなど水に対して無
限溶解する溶媒を加えてもよい。
【0096】本発明のトナーの製造方法においては、重
合性単量体に結晶性物質を溶かした後、重合性単量体を
重合させる工程を経て形成した複合樹脂微粒子と着色剤
粒子とを塩析/融着させる方法が好ましく用いられる。
重合性単量体に結晶性物質を溶かすとき、結晶性物質を
溶解させて溶かしても、溶融して溶かしてもよい。
【0097】また、本発明のトナーの製造方法として
は、多段重合法によって得られる複合樹脂微粒子と着色
剤粒子とを塩析/融着させる工程が好ましく用いられ
る。ここで、多段重合法について以下に説明する。
【0098】(多段重合法により得られる複合樹脂粒子
の製造方法)多段重合法を用いる場合、本発明のトナー
の製造方法は、以下に示す工程より構成されることが好
ましい。
【0099】1:多段重合工程 2:複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてト
ナー粒子を得る塩析/融着工程 3:トナー粒子の分散系から当該トナー粒子を濾別し、
当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過・洗
浄工程 4:洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程、 5:乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する工程
から構成される。
【0100】以下、各工程について、詳細に説明する。 〔多段重合工程〕多段重合工程とは、オフセット発生防
止したトナーを得るべく樹脂粒子の分子量分布を拡大さ
せるために行う重合方法である。すなわち、1つの樹脂
粒子において異なる分子量分布を有する相を形成するた
めに重合反応を多段階に分けて行うものであって、得ら
れた樹脂粒子がその粒子の中心より表層に向かって分子
量勾配を形成させる様に意図して行うものである。例え
ば、はじめに高分子量の樹脂粒子分散液を得た後、新た
に重合性単量体と連鎖移動剤を加えることによってて低
分子量の表層を形成する方法が採られている。
【0101】本発明においては、製造の安定性および得
られるトナーの破砕強度の観点から三段重合以上の多段
重合法を採用することが好ましい。以下に、多段重合法
の代表例である二段重合法および三段重合法について説
明する。この様な多段階重合反応によって得られたトナ
ーでは破砕強度の観点から表層程低分子量のものが好ま
しい。
【0102】〈二段重合法〉二段重合法は、結晶性物質
を含有する高分子量樹脂から形成される中心部(核)
と、低分子量樹脂から形成される外層(殻)とにより構
成される複合樹脂粒子を製造する方法である。
【0103】この方法を具体的に説明すると、先ず、結
晶性物質を単量体に溶解させて単量体溶液を調製し、こ
の単量体溶液を水系媒体(例えば、界面活性剤水溶液)
中に油滴分散させた後、この系を重合処理(第一段重
合)することにより、結晶性物質を含む高分子量の樹脂
粒子の分散液を調製するものである。
【0104】次いで、この樹脂粒子の分散液に、重合開
始剤と低分子量樹脂を得るための単量体とを添加し、樹
脂粒子の存在下で単量体を重合処理(第二段重合)を行
うことにより、樹脂粒子の表面に、低分子量の樹脂(単
量体の重合体)からなる被覆層を形成する方法である。
【0105】〈三段重合法〉三段重合法は、高分子量樹
脂から形成される中心部(核)、結晶性物質を含有する
中間層及び低分子量樹脂から形成される外層(殻)とに
より構成される複合樹脂粒子を製造する方法である。本
発明のトナーでは上記の様な複合樹脂粒子として存在す
るものである。
【0106】この方法を具体的に説明すると、先ず、常
法に従った重合処理(第一段重合)により得られた樹脂
粒子の分散液を、水系媒体(例えば、界面活性剤の水溶
液)に添加するとともに、上記水系媒体中に、結晶性物
質を単量体に溶解させてなる単量体溶液を油滴分散させ
た後、この系を重合処理(第二段重合)することによ
り、樹脂粒子(核粒子)の表面に、結晶性物質を含有す
る樹脂(単量体の重合体)からなる被覆層(中間層)を
形成して、複合樹脂粒子(高分子量樹脂−中間分子量樹
脂)の分散液を調製する。
【0107】次いで、得られた複合樹脂粒子の分散液
に、重合開始剤と低分子量樹脂を得るための単量体とを
添加し、複合樹脂粒子の存在下で単量体を重合処理(第
三段重合)することにより、複合樹脂粒子の表面に、低
分子量の樹脂(単量体の重合体)からなる被覆層を形成
する。上記方法において、中間層を組み入れることによ
り、結晶性物質を微細かつ均一に分散することができ好
ましい。
【0108】本発明のトナーの製造方法の1態様におい
ては、重合性単量体を水系媒体中で重合することが1つ
の特徴である。すなわち、結晶性物質を含有する樹脂粒
子(核粒子)または被覆層(中間層)を形成する際に、
結晶性物質を単量体に溶解させ、得られる単量体溶液を
水系媒体中で油滴分散させ、この系に重合開始剤を添加
して重合処理することにより、ラテックス粒子として得
る方法である。
【0109】本発明に用いられる水系媒体とは、水50
質量%〜100質量%と水溶性の有機溶媒0〜50質量
%とからなる媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、
例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、
ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒ
ドロフラン等を例示することができ、得られる樹脂を溶
解しないアルコール系有機溶媒が好ましい。
【0110】結晶性物質を含有する樹脂粒子または被覆
層を形成するために好適な重合法としては、臨界ミセル
濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中
に、結晶性物質を単量体に溶解した単量体溶液を、機械
的エネルギーを利用して油滴分散させて分散液を調製
し、得られた分散液に水溶性重合開始剤を添加して、油
滴内でラジカル重合させる方法(以下、本発明では「ミ
ニエマルジョン法」という。)を挙げることができ、本
発明の効果をより発揮することができ好ましい。なお、
上記方法において、水溶性重合開始剤に代えて、あるい
は水溶性重合開始剤と共に、油溶性重合開始剤を用いて
も良い。
【0111】機械的に油滴を形成するミニエマルジョン
法によれば、通常の乳化重合法とは異なり、油相に溶解
させた結晶性物質が脱離が少なく、形成される樹脂粒子
または被覆層内に十分な量の結晶性物質を導入すること
ができる。
【0112】ここで、機械的エネルギーによる油滴分散
を行うための分散機としては、特に限定されるものでは
なく、例えば、高速回転するロータを備えた攪拌装置
「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テク
ニック(株)製)、超音波分散機、機械式ホモジナイザ
ー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなど
を挙げることができる。また、分散粒子径としては、1
0nm〜1000nmが好ましく、更に好ましくは50
nm〜1000nmであり、特にに好ましくは30nm
〜300nmである。
【0113】分散粒子径に分布を持たせることで、トナ
ー粒子中における結晶性物質の相分離構造、すなわちフ
ェレ水平径、形状係数及びこれらの変動係数を制御して
もよい。
【0114】なお、結晶性物質を含有する樹脂粒子また
は被覆層を形成するための他の重合法として、乳化重合
法、懸濁重合法、シード重合法などの公知の方法を採用
することもできる。また、これらの重合法は、複合樹脂
粒子を構成する樹脂粒子(核粒子)または被覆層であっ
て、結晶性物質を含有しないものを得るためにも採用す
ることができる。
【0115】この重合工程で得られる複合樹脂粒子の粒
子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大
塚電子社製)を用いて測定される質量平均粒径で10〜
1000nmの範囲にあることが好ましい。
【0116】また、複合樹脂粒子のガラス転移温度(T
g)は48℃〜74℃の範囲にあることが好ましく、更
に好ましくは52℃〜64℃である。
【0117】また、複合樹脂粒子の軟化点は95℃〜1
40℃の範囲が好ましい。本発明のトナーは、樹脂およ
び着色粒子の表面に、塩析/融着法によって樹脂粒子を
融着させて樹脂層を形成させて得られるものであるが、
このことについて以下に説明する。
【0118】〔塩析/融着工程〕この塩析/融着工程
は、前記多段重合工程によって得られた複合樹脂粒子と
着色剤粒子とを塩析/融着させる(塩析と融着とを同時
に起こさせる)ことによって、不定形(非球形)のトナ
ー粒子を得る工程である。
【0119】本発明において、塩析/融着とは、塩析
(粒子の凝集)と融着(粒子間の界面消失)とが同時に
起こること、または、塩析と融着とを同時に起こさせる
行為をいう。塩析と融着とを同時に行わせるためには、
複合樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)
以上の温度条件下において粒子(複合樹脂粒子、着色剤
粒子)を凝集させることが好ましい。
【0120】この塩析/融着工程では、複合樹脂粒子お
よび着色剤粒子とともに、荷電制御剤などの内添剤粒子
(数平均一次粒子径が10nm〜1000nm程度の微
粒子)を塩析/融着させてもよい。また、着色剤粒子
は、表面改質されていてもよく、表面改質剤としては、
従来公知のものを使用することができる。
【0121】〔熟成工程〕熟成工程は、塩析/融着工程
に後続する工程であり、樹脂粒子の融着後も温度を結晶
性物質の融点近傍、好ましくは融点±20℃に保ち、一
定の強度で攪拌を継続することにより、結晶性物質を相
分離させる工程である。この工程において結晶性物質の
フェレ水平径、形状係数及びこれらの変動係数を制御す
ることが可能である。
【0122】また、本発明においては、凝集剤に用いる
2価(3価)の金属元素と後述する凝集停止剤として加
える1価の金属元素の合計値が350〜35000pp
mであることが好ましい。トナー中の金属イオン残存量
の測定は、蛍光X線分析装置「システム3270型」
〔理学電気工業(株)製〕を用いて、凝集剤として用い
られる金属塩の金属種(例えば、塩化カルシウムに由来
するカルシウム等)から発する蛍光X線強度を測定する
ことによって求めることができる。具体的な測定法とし
ては、凝集剤金属塩の含有割合が既知のトナーを複数用
意し、各トナー5gをペレット化し、凝集剤金属塩の含
有割合(質量ppm)と、当該金属塩の金属種からの蛍
光X線強度(ピーク強度)との関係(検量線)を測定す
る。次いで、凝集剤金属塩の含有割合を測定すべきトナ
ー(試料)を同様にペレット化し、凝集剤金属塩の金属
種からの蛍光X線強度を測定し、含有割合すなわち「ト
ナー中の金属イオン残存量」を求めることができる。
【0123】〔濾過・洗浄工程〕この濾過・洗浄工程で
は、上記の工程で得られたトナー粒子の分散系から当該
トナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒
子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの
付着物を除去する洗浄処理とが施される。ここに、濾過
処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して
行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾
過法など特に限定されるものではない。
【0124】〔乾燥工程〕この工程は、洗浄処理された
トナー粒子を乾燥処理する工程である。
【0125】この工程で使用される乾燥機としては、ス
プレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを
挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流
動層乾燥機、回転式乾燥機、攪拌式乾燥機などを使用す
ることが好ましい。
【0126】乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質
量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量
%以下とされる。
【0127】なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、
弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を
解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、
ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フ
ードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用すること
ができる。
【0128】本発明のトナーは、着色剤の不存在下にお
いて複合樹脂粒子を形成し、当該複合樹脂粒子の分散液
に着色剤粒子の分散液を加え、当該複合樹脂粒子と着色
剤粒子とを塩析/融着させることにより調製されること
が好ましい。
【0129】このように、複合樹脂粒子の調製を着色剤
の存在しない系で行うことにより、複合樹脂粒子を得る
ための重合反応が阻害されることない。このため、本発
明のトナーによれば、優れた耐オフセット性が損なわれ
ることはなく、トナーの蓄積による定着装置の汚染や画
像汚れを発生させることはない。
【0130】また、複合樹脂粒子を得るための重合反応
が確実に行われる結果、得られるトナー粒子中に単量体
やオリゴマーが残留するようなことはなく、当該トナー
を使用する画像形成方法の熱定着工程において、異臭を
発生させることはない。
【0131】更に、得られるトナー粒子の表面特性は均
質であり、帯電量分布もシャープとなるため、鮮鋭性に
優れた画像を長期にわたり形成することができる。この
ようなトナー粒子間における組成・分子量・表面特性が
均質であるトナーによれば、接触加熱方式による定着工
程を含む画像形成方法において、画像支持体に対する良
好な接着性(高い定着強度)を維持しながら、耐オフセ
ット性および巻き付き防止特性の向上を図ることがで
き、適度の光沢を有する画像が得られる。
【0132】また、本発明に係る定着改良剤としては、
エステル基を有する結晶性化合物が好ましく用いられ
る。具体的には、高級脂肪酸エステル、カルナバワック
ス、ライスワックスなど天然ワックス、および結晶性ポ
リエステルが挙げられる。
【0133】エステル基を有する化合物の中でも特に好
ましく用いられるのは、下記一般式(5)で表されるエ
ステル系化合物である。
【0134】一般式(5) R1−(OCO−R2n 式中、nは1〜4の整数を表し、好ましくは2〜4、更
に好ましくは3〜4であり、特に好ましくは4である。
【0135】R1、R2は置換基を有しても良い炭化水素
基を示す。 R1:炭素数=1〜40、好ましくは1〜20、更に好
ましくは2〜5 R2:炭素数=1〜40、好ましくは13〜29、更に
好ましくは12〜25 以下に、本発明に係るエステル基を有する結晶性化合物
の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0136】
【化6】
【0137】
【化7】
【0138】本発明に係るエステル基を有する結晶性化
合物は、樹脂粒子中に含有され、樹脂粒子を融着させて
得られるトナーに良好な定着性(画像支持体に対する接
着性)を付与する機能を有する。
【0139】また、かかる結晶性化合物の融点は60℃
〜110℃の範囲にあることが好ましく、更に好ましく
は70℃〜90℃の範囲である。
【0140】60℃〜110℃の範囲に融点を有するエ
ステル基を有する結晶性化合物を用いることにより、ト
ナー全体の溶融粘度を下げることが可能となり、紙等に
対する接着性の向上を図ることができる。しかも、当該
結晶性化合物が存在しても、高温側の弾性率が好ましい
範囲に維持されるため、良好な耐オフセット性が得るこ
とが出来る。
【0141】ここに、結晶性化合物の融点とは、示差熱
量分析装置(DSC)にて測定された値をいう。具体的
には、0℃〜200℃まで10℃/minの条件で昇温
(第一昇温過程)したときに測定される吸熱ピークの最
大ピークを示す温度を融点とする。そして、この融点
は、前述した「示差熱分析におけるトナーの吸熱ピー
ク」と一致する。
【0142】本発明に係る結晶性ポリエステルの数平均
分子量は1,500〜15,000であることが好まし
く、更に好ましくは2,000〜10,000である。
【0143】1,500〜15,000の範囲に数平均
分子量を有する結晶性ポリエステルによれば、得られる
トナーにおいて、その全体の溶融粘度低下を発揮させる
ための結着樹脂(無定形高分子)との溶融状態での相溶
性が向上され、より低温側での定着性が向上する。
【0144】ここに、結晶性ポリエステルの数平均分子
量とは、下記の条件に従って測定された分子量から求め
られる値をいう。
【0145】(条件) ・使用機種:「LC−6A」(島津製作所社製) ・カラム :「ウルトラスタイラジェルPlus」 ・分析温度:60℃ ・溶媒 :m−クレゾール/クロロベンゼン=3/1
(体積比) ・検量線 :標準ポリスチレン検量線 また、エステル基を有する結晶性化合物として、結晶性
ポリエステルを用いる場合には、その溶融粘度(融点+
20℃での溶融粘度)は300dPa・s以下であるこ
とが好ましく、更に好ましくは250dPa・s以下で
ある。
【0146】溶融粘度が300dPa・s以下である結
晶性ポリエステルによれば、得られるトナーにおいて、
結着樹脂を含めた全体の溶融粘度を下げることが可能に
なり、定着性が向上する。
【0147】ここに、結晶性ポリエステルの溶融粘度
(融点+20℃での溶融粘度)とは、コーンプレート粘
度計で測定された値をいう。
【0148】結晶性ポリエステルのGPC測定でのピー
ク分子量は6,000〜50,000の範囲が好まし
い。また、結晶性ポリエステルとしては、DSCによる
第一昇温過程での吸熱ピーク(P1)が60〜120℃
の範囲に存在するものが好ましい。
【0149】《重合開始剤》本発明に用いられるラジカ
ル重合開始剤は、水溶性であれば適宜使用が可能であ
る。例えば、過硫酸塩(例えば、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(例えば、4,4′
−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−ア
ゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド
化合物等が挙げられる。更に、上記ラジカル重合開始剤
は、必要に応じて還元剤と組み合せレドックス系開始剤
とする事が可能である。レドックス系開始剤を用いるこ
とにより、重合活性を上昇させ、重合温度の低下が図
れ、更に、重合時間の短縮が達成できる等好ましい面を
有している。
【0150】重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生
成温度以上であれば、特に限定されるものではないが例
えば50℃から90℃の範囲である。但し、過酸化水素
−還元剤(アスコルビン酸等)を組み合わせた常温開始
の重合開始剤を用いることで、室温またはそれ以上の温
度で重合することも可能である。
【0151】《連鎖移動剤》本発明に係る樹脂を構成す
る重合成分の形成に用いられる重合性単量体の重合時に
おいては、得られる重合体の分子量を調整する為に、公
知の連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤とし
ては、特に限定されないが、例えば、オクチルメルカプ
タン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメル
カプタン等のメルカプト基を有する化合物が用いられ
る。
【0152】本発明では、加熱定着時の臭気を抑制し、
分子量分布がシャープな樹脂が得られることから、下記
一般式(6)で表される化合物が好ましく用いられる。
【0153】一般式(6) HS−R1−COOR2 式中、R1は炭素数が1〜10の2価の基を表し、R2
炭素数が2〜20の基を表す。
【0154】上記一般式(6)において、R1で表され
る炭素数が1〜10の2価の基としては、例えば、メチ
レン基、エチレン基、トリメチレン基、アリレン基、テ
トラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン
基、メトキシエチレン基、エトキシエチレン基、エチレ
ンオキシ基、エチレンチオ基、フェネチレン基、2−ト
リフルオロメチルエチレン基、2,2,3,3−テトラ
フルオロエチレン基、カルバモイルエチレン基、ヒドロ
キシエチレン基、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチ
レン基、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
【0155】中でも、メチレン基、エチレン基、トリメ
チレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、3−
メチル−テトラメチレン基、エチレンオキシ基等が好ま
しく、特に好ましく用いられるのは、エチレン基であ
る。
【0156】上記一般式(6)において、R2で表され
る炭素数が2〜20の基としては、例えば、炭素原子数
2〜20の分岐または直鎖のアルキル基(例えば、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル
基、オクタデシル基、ノナデシル基等)、炭素原子数2
〜20のアルケニル基(例えば、2−プロペニル基、3
−ブテニル基、1−メチル−3−プロペニル基、3−ペ
ンテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、4−ヘキセ
ニル基等)、炭素原子数7〜20のアラルキル基(例え
ば、ベンジル基、フェネチル基等)、アリール基、ナフ
チル基等が挙げられる。
【0157】上記の中でも、特にR2として好ましく用
いられるのは、オクチル基である。また、R1、R2で表
される、これらの基は、更に、ハロゲン原子(例えば、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、アルコキシル基
(例えば、メトキシ基、エトキシ基等)、アリールオキ
シ基(例えば、フェノキシ基、p−トリルオキシ基
等)、シアノ基、カルバモイル基(例えば、カルバモイ
ル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−テトラメチ
レンカルバモイル基等)、スルファモイル基(例えば、
スルファモイル基、N,N−3−オキサペンタメチレン
アミノスルホニル基等)、ハロアルキル基(例えば、
2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,3,3,
−テトラフルオロプロピル基等)、アルキルスルホニル
基(例えば、メタンスルホニル基等、エタンスルホニル
基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、エトキシカ
ルボニル基、ブトキシカルボニル基等)、アリール基
(例えば、フェニル基、カルボキシフェニル基等)、ア
シル基(例えば、アセチル基、ベンゾイル基等)、アシ
ルアミノ基(例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルア
ミノ基等)、スルホンアミド基(例えば、メタンスルホ
ンアミド基、ブタンスルホンアミド基等)等の置換基で
置換されていても良い。
【0158】上記記載の一般式(6)で表される連鎖移
動剤の具体例としては、3−メルカプトプロピオン酸エ
ステル類(チオグリコール酸エステル類ともいう)が好
ましい化合物として挙げられる。
【0159】3−メルカプトプロピオン酸エステル類と
しては、エチルエステル、オクチルエステル、デシルエ
ステル、ドデシルエステル、ペンタエリスリトールテト
ラキスエステル、エチレングリコールの3−メルカプト
プロピオン酸エステル、ネオペンチルグリコールの3−
メルカプトプロピオン酸エステル、トリメチロールプロ
パンの3−メルカプトプロピオン酸エステル、ペンタエ
リスリトールの3−メルカプトプロピオン酸エステル、
ソルビトールの3−メルカプトプロピオン酸エステル等
を挙げることができるが、中でも、トナー加熱定着時の
臭気を抑制する観点から、n−オクチル−3−メルカプ
トプロピン酸エステルが特に好ましく用いられる。
【0160】本発明に用いられる界面活性剤について説
明する。 《界面活性剤》前述の重合性単量体を使用して、特にミ
ニエマルジョン重合を行うためには、界面活性剤を使用
して水系媒体中に油滴分散を行うことが好ましい。この
際に使用することのできる界面活性剤としては、特に限
定されるものでは無いが、下記のイオン性界面活性剤を
好適な化合物の例として挙げることができる。
【0161】イオン性界面活性剤としては、例えば、ス
ルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、
3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−
ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリ
ウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルア
ニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニル
メタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−
スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル
硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタ
デシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、
脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウ
ム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カ
プロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン
酸カルシウム等)が挙げられる。
【0162】本発明においては、下記一般式(a)、
(b)の界面活性剤が特に好ましく用いられる。
【0163】一般式(a) R1(OR2nOSO3M 一般式(b) R1(OR2nSO3M 一般式(a)、(b)において、R1は炭素数6〜22
のアルキル基またはアリールアルキル基を表すが、好ま
しくは炭素数8〜20のアルキル基またはアリールアル
キル基であり、更に好ましくは炭素数9〜16のアルキ
ル基またはアリールアルキル基である。
【0164】R1で表される炭素数6〜22のアルキル
基としては、例えば、n−ヘキシル基、n−ヘプチル
基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ウンデシル
基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、R1で表さ
れるアリールアルキル基としては、ベンジル基、ジフェ
ニルメチル基、シンナミル基、スチリル基、トリチル
基、フェネチル基等が挙げられる。
【0165】一般式(a)、(b)において、R2は炭
素数2〜6のアルキレン基を表すが、好ましくは炭素数
2〜3のアルキレン基である。R2で表される炭素数2
〜6のアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレ
ン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレ
ン基等が挙げられる。
【0166】一般式(a)、(b)において、nは1〜
11の整数であるが、好ましくは2〜10、更に好まし
くは2〜5であり、特に好ましくは2〜3である。
【0167】一般式(a)、(b)において、Mで表さ
れる1価の金属元素としてはナトリウム、カリウム、リ
チウムが挙げられる。中でも、ナトリウムが好ましく用
いられる。
【0168】以下に、一般式(a)、(b)で表される
界面活性剤の具体例を示すが本発明はこれらに限定され
ない。
【0169】化合物(101):C1021(OCH2
22OSO3Na 化合物(102):C1021(OCH2CH23OSO3
Na 化合物(103):C1021(OCH2CH22SO3
a 化合物(104):C1021(OCH2CH23SO3
a 化合物(105):C817(OCH2CH(CH3))2
OSO3Na 化合物(106):C1837(OCH2CH22OSO3
Na 本発明においては、トナーの帯電保持機能を良好な状態
に保ち、高温高湿下でのカブリ発生を抑え、転写性を向
上させる観点から、また、低温低湿下での帯電量上昇を
抑え、現像量を安定化させる観点から、上記記載の一般
式(a)、(b)で表される界面活性剤の静電荷像現像
用トナー中の含有量は、1〜1000ppmが好まし
く、更に好ましくは5〜500ppmであり、特に好ま
しくは7〜100ppmである。
【0170】本発明において、トナーに含有させる界面
活性剤の量を上記記載範囲とすることで、本発明の静電
荷像現像用トナーの帯電性は、環境の影響に左右される
ことなく、常に、均一で安定な状態で付与され維持され
ることが可能である。
【0171】また、本発明の静電荷像現像用トナー中に
含有される上記記載の一般式(a)、(b)で表される
界面活性剤の含有量は以下に示す方法によって算出され
る。
【0172】トナー1gを50mlのクロロホルムに溶
解させ、100mlのイオン交換水でクロロホルム層よ
り界面活性剤を抽出する。更に抽出を行ったクロロホル
ム層を100mlのイオン交換水でもう一度抽出を行い
合計200mlの抽出液(水層)を得、この抽出液を5
00mlまで希釈する。
【0173】この希釈液を試験液として、JIS 33
636項に規定された方法に従い、メチレンブルーで呈
色させ、吸光度を測定し、別途作成した検量線より、ト
ナー中の界面活性剤の含有量を測定するものである。
【0174】また、一般式(a)、(b)で表される界
面活性剤の構造は、上記の抽出物を 1H−NMRを用い
て分析し、構造決定した。
【0175】本発明に係る着色剤について説明する。本
発明のトナーは、上記の複合樹脂粒子と着色剤粒子とを
塩析/融着して得られるものが好ましく用いられる。本
発明のトナーを構成する着色剤(複合樹脂粒子との塩析
/融着に供される着色剤粒子)としては、各種の無機顔
料、有機顔料、染料を挙げることができる。無機顔料と
しては、従来公知のものを用いることができる。具体的
な無機顔料を以下に例示する。
【0176】黒色の顔料としては、例えば、ファーネス
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック、モーガルL(キャ
ボット社製)等のカーボンブラック、更にマグネタイ
ト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
【0177】これらの無機顔料は所望に応じて単独また
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2質量%〜20質量%であり、好ま
しくは3質量%〜15質量%が選択される。
【0178】磁性トナーとして使用する際には、前述の
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20質量
%〜60質量%添加することが好ましい。
【0179】有機顔料及び染料も従来公知のものを用い
ることができ、具体的な有機顔料及び染料を以下に例示
する。
【0180】本発明に用いられるマゼンタまたはレッド
用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド
2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメント
レッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグ
メントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.
I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド
48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.
I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレ
ッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.
I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッ
ド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.
ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド1
77、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグ
メントレッド222等が挙げられる。
【0181】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.
I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.
ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー
15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー9
4、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグ
メントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー1
85、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピ
グメントイエロー156等が挙げられる。
【0182】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグ
メントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー1
5:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグ
メントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が
挙げられる。
【0183】また、染料としては、例えば、C.I.ソ
ルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、
同111、同122、C.I.ソルベントイエロー1
9、同44、同77、同79、同81、同82、同9
3、同98、同103、同104、同112、同16
2、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、
同70、同93、同95等を用いることができ、またこ
れらの混合物も用いることができる。
【0184】これらの有機顔料及び染料は、所望に応じ
て、単独または複数を選択併用することが可能である。
また、顔料の添加量は、重合体に対して2質量%〜20
質量%であり、好ましくは3質量%〜15質量%であ
る。
【0185】本発明のトナーを構成する着色剤(着色剤
粒子)は、表面改質されていてもよい。表面改質剤とし
ては、従来公知のものを使用することができ、具体的に
はシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アル
ミニウムカップリング剤等を好ましく用いることができ
る。シランカップリング剤としては、例えば、メチルト
リメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチ
ルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシ
ラン等のアルコキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン
等のシロキサン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ
る。チタンカップリング剤としては、例えば、味の素社
製の「プレンアクト」と称する商品名で市販されている
TTS、9S、38S、41B、46B、55、138
S、238S等、日本曹達社製の市販品A−1、B−
1、TOT、TST、TAA、TAT、TLA、TO
G、TBSTA、A−10、TBT、B−2、B−4、
B−7、B−10、TBSTA−400、TTS、TO
A−30、TSDMA、TTAB、TTOP等が挙げら
れる。アルミニウムカップリング剤としては、例えば、
味の素社製の「プレンアクトAL−M」等が挙げられ
る。
【0186】これらの表面改質剤の添加量は、着色剤に
対して0.01質量%〜20質量%であることが好まし
く、更に好ましくは0.1質量%〜5質量%である。ま
た、着色剤粒子の表面改質法としては、着色剤粒子の分
散液中に表面改質剤を添加し、この系を加熱して反応さ
せる方法が挙げられる。この様にして表面改質された着
色剤粒子は、濾過により採取され、同一の溶媒による洗
浄処理と濾過処理が繰り返された後、乾燥処理されて得
られるものである。
【0187】本発明に係る着色剤は、フェレ平均水平径
が10nm〜500nmであることが好ましく、該着色
剤の全粒子の中で、2nm〜300nmのフェレ水平径
を有する前記着色剤の割合が50個数%以上であること
が好ましい。
【0188】本発明に記載の効果を更に好ましく得る観
点から、着色剤のフェレ平均水平径は、50nm〜30
0nmであることが更に好ましい。また、トナー粒子中
において、2nm〜300nmのフェレ水平径を有する
前記着色剤の割合は、好ましくは60個数%以上である
が、更に好ましくは、80個数%〜100個数%であ
る。
【0189】《着色剤のフェレ水平径》本発明で用いら
れるフェレ水平径とは、トナー粒子を水平上に任意の状
態で置いたときにおける粒子の水平方向の長さを表すも
ので、着色剤のフェレ水平径とは、この様に任意に置か
れたトナー粒子の内部に存在する各着色剤の水平方向の
長さを表すものである。また、着色剤のフェレ平均水平
径とは、トナー粒子中の少なくとも100個のフェレ水
平径の平均値である。
【0190】オフセット発生を抑制する観点から、本発
明に係るトナー粒子内における着色剤のフェレ水平径の
変動係数は、40%以下が好ましく、更に好ましくは3
5%以下であり、特に好ましくは30%以下である。ト
ナー粒子内の着色剤のフェレ水平径の変動係数は、下記
の式によって得られる。
【0191】フェレ水平径の変動係数={S2/K2}
×100(%) 式中、S2は100個の着色剤のフェレ水平径の標準偏
差を示し、K2はフェレ水平径の平均値を示す。
【0192】本発明において、トナー粒子内の着色剤の
フェレ水平径の変動係数とは、フェレ水平径の平均値の
バラツキ、結着樹脂を海とした場合における、着色剤を
含む島の大きさのバラツキを表すものである。
【0193】また、本発明では、変動係数が40以下と
なることが本発明に記載の効果を更に好ましく得ること
が出来るが、必ずしもこの変動係数の値が0の場合、す
なわち、フェレ水平径のバラツキが全くない状態である
必要性はない。
【0194】上記記載のトナー粒子中における着色剤の
フェレ平均水平径、フェレ水平径等のデータは、従来公
知の透過型電子顕微鏡装置による観察、粒子写真の撮
影、画像解析により得ることが出きる。透過型電子顕微
鏡としては、通常当業者の間でよく知られた機種で十分
観察され、例えば、LEM−2000型(トプコン社
製)、JEM−2000FX(日本電子製)等が用いら
れる。
【0195】本発明では、10,000倍の倍率で10
00個以上のトナー粒子の投影面から本発明で特徴とさ
れるトナー粒子内における島部の個数等の透過型電子顕
微鏡写真の結果より、フェレ平均水平径、フェレ水平径
等のデータを算出した。
【0196】透過型電子顕微鏡を用いた撮影方法は、ト
ナー粒子を測定する際に行う通常知られた方法を用い
る、すなわち、トナーの断層面を測定する具体的方法と
しては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナーを十分分
散させた後、包埋し硬化させてもよく、粒径100nm
程度のスチレン微粉末に分散させた後加圧成形した後、
必要により得られたブロックを四三酸化ルテニウム、ま
たは、四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダ
イヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサン
プルを切り出し透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、ト
ナーの断層形態を写真撮影する。得られた写真からトナ
ー粒子中における結晶性化合物の領域の形状を目視で確
認するとともに、該電子顕微鏡装置に備えられた画像処
理装置「ルーゼックスF」(ニレコ(株)社製)によ
り、撮影された画像情報を演算処理によって、トナー粒
子内における島として存在している着色剤のフェレ平均
水平径、フェレ水平径、個数、形状係数等の値が得られ
る。
【0197】本発明のトナーに係る着色剤は、トナー製
造工程時、水系分散媒体中に重量平均粒子径が2nm〜
300nmの微粒子状態に分散された着色剤(着色剤微
粒子ともいう)を用いて、トナー粒子中に添加されるこ
とが好ましく、更に好ましくは、2nm〜200nmの
範囲の微粒子状態に分散される事である。
【0198】ここで、「水系分散媒体」とは、水50質
量%〜100質量%と、水溶性の有機溶媒0質量%〜5
0質量%とからなる媒体をいう。水溶性の有機溶媒とし
ては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブ
タノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒド
ロフランを例示することができ、得られる樹脂を溶解し
ないアルコール系有機溶媒が好ましい。また、水系分散
媒体中に微粒子状に分散された着色剤の重量平均粒子径
は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電
子社製)を用いて測定することが出来る。
【0199】本発明に係る着色剤を前記重量平均粒子径
を有する着色剤微粒子に調製する方法を以下に具体的に
詳述する。
【0200】〔着色剤微粒子の製造〕本発明のトナーを
得るために使用する着色剤微粒子は、界面活性剤を含有
する水系媒体中で着色剤微粒子を微分散させるための分
散装置を用いて形成されるものである。すなわち、図2
に示される分散装置は本発明のトナーに好ましく用いら
れる着色剤微粒子を微分散させる分散装置の一例であ
り、攪拌室を区画形成するスクリーンと前記攪拌室内に
おいて高速回転するロータとにより剪断力を生じて、そ
の剪断力の作用(さらに、衝突力・圧力変動・キャビテ
ーション・ポテンシャルコアの作用)により、着色剤を
界面活性剤を含有する水系媒体中に微分散させて微粒子
を得るものである。
【0201】ここで着色剤微粒子を分散させる水系媒体
中に含有される界面活性剤は臨界ミセル濃度(CMC)
以上の濃度で溶解しているものであり、使用される界面
活性剤は、前記重合工程で使用するものと同一のものを
使用することができる。
【0202】着色剤微粒子の重量平均粒子径(分散粒子
径)は2nm〜300nmとされ、好ましくは2nm〜
200nmである。着色剤微粒子の重量平均粒子径が1
0nm未満の場合には、水系中での着色剤の浮遊が激し
くなるために、また、重量平均粒子径が300nmを超
えると着色剤粒子が水系中に適度に分散されずに沈降し
易くなるために、着色剤をトナー粒子中に導入すること
が困難になり、着色剤粒子はトナー粒子中に取り込まれ
ることなく水系中で遊離したままであり好ましくない。
【0203】本発明のトナーに使用される着色剤微粒子
は、界面活性剤を含有する水系媒体中に着色剤を投入し
た後、最初にプロペラ攪拌機等により予備分散(粗分
散)を行い着色剤の凝集粒子の分散した予備分散液を生
成する。この予備分散液を、攪拌室を区画形成するスク
リーンと前記攪拌室内で高速回転するロータとを備えた
攪拌装置に供給して、当該攪拌装置により分散処理(微
分散処理)することにより好ましい分散状態を有する着
色剤微粒子の分散液が調製される。
【0204】本発明において、好ましい分散状態を有す
る着色剤微粒子を得るための分散処理用の攪拌装置とし
ては、「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム
・テクニック(株)製)を挙げることができる。この
「クレアミックス」は、高速で回転させるロータ(攪拌
羽根)と、このロータを取り囲む固定されたスクリーン
(固定環)とを有し、被処理液に剪断力、衝突力、圧力
変動、キャビテーション及びポテンシャルコアの作用を
付与させる構造を有するもので、これらの作用が相乗的
に機能することにより効果的に被処理液を乳化・分散さ
せるものである。
【0205】すなわち、この「クレアミックス」は、本
来はエマルジョンの生成(液体微粒子の分散)に使用さ
れるが、本発明者等は、固体である着色剤微粒子を水系
媒体中に分散させるための装置として使用することによ
り、好ましい平均粒子径を有し、かつ粒径分布のシャー
プな着色剤微粒子の分散液を得ることを見出した。
【0206】図2(a)は、高速回転するロータと、当
該ロータを取り囲む固定されたスクリーンとを示す模式
図であり、同図において、101はスクリーン、Mはス
クリーン101により区画形成された攪拌室、102は
攪拌室M内で高速回転するロータを示す。
【0207】ロータ102は、高速で回転する攪拌羽根
で、その回転数は通常4,500〜22,000rpm
で、好ましくは10,000〜21,500rpmであ
る。また、ロータ102の先端周速は通常10〜40m
/秒で、好ましくは15〜30m/秒である。
【0208】ロータ102を取り囲んで配置されるスク
リーン101は、多数のスリット(図示省略)より構成
された固定環からなる。スリットの幅は0.5〜5mm
で、好ましくは0.8〜2mmである。また、スリット
数は10〜50本で、好ましくは15〜30本である。
ロータ102とスクリーン101との間隙(クリアラン
ス)は、通常0.1〜1.5mmで、好ましくは0.2
〜1.0mmである。
【0209】着色剤微粒子の平均粒子径および粒径分布
はロータ102の回転数等の制御によって調整され、更
に、スクリーン101及びロータ102の形状を選択す
ることでも調整できる。具体的には、「クレアミック
ス」に標準装備されたスクリーン(S1.0−24、S
1.5−24、S1.5−18、S2.0−18、S
3.0−9)とロータ(R1〜R4)との組合せによっ
て好ましい分散状態のものが得られるが、自製して更に
好ましい分散状態を得るものであってもよい。
【0210】図2(b)は、ロータおよびスクリーンを
備えた連続式の処理装置(クレアミックス)を示す模式
図である。予備分散された分散液(予備分散液)は、図
2(b)に示す予備分散液入口104から、スクリーン
101とロータとの間の攪拌室に供給される。スクリー
ン101およびロータは、加圧真空アタッチメント10
3により囲まれており、温度センサー106、冷却ジャ
ケット107および冷却コイル108が配置されてい
る。予備分散液中の着色剤の凝集粒子は、高速回転する
ロータとスクリーン101とによって生じる剪断力が付
与されて解砕(微分散)される。
【0211】すなわち、スクリーン101とロータとの
間にある帯域状の攪拌室に供給された予備分散液中の着
色剤凝集粒子は、当該スクリーン101と当該ロータの
高速回転により生じる剪断力(機械的エネルギー)を受
け、また、剪断力に加えて、衝突力、圧力変動、キャビ
テーションおよびポテンションコアの作用により解砕
(微分散)されて着色剤微粒子となる。着色剤微粒子の
分散液は、スクリーン101のスリットから加圧真空ア
タッチメント103内に噴出され、好ましい平均粒子径
と粒子径分布のシャープな着色剤微粒子の分散液が得ら
れる。着色剤微粒子を含む分散液は、分散液出口105
aから次工程に送られる。
【0212】尚、105bは分散液出口として別途設け
られたドレインである。ロータとスクリーンとの作用に
より攪拌装置内において、着色剤凝集粒子は解砕されて
好ましい平均粒子径と粒子径分布のシャープな着色剤微
粒子(分散粒子)となるが、その形成機構は、以下に示
す複数の作用によるものである。
【0213】(1)高速回転するロータ(攪拌羽根)の
表面付近は、その速度勾配が大きいため表面付近では高
速剪断速度領域が形成され、この領域で発生する剪断力
により着色剤凝集粒子は解砕される。
【0214】(2)ロータ(攪拌羽根)の後方では、そ
の回転速度が大きい場合真空部(キャビテーション)が
発生し、回転によって発生した気泡を分散液の流速が低
下した段階で消滅させるが、同時に気泡の圧縮に伴い衝
撃圧力が生じ、この衝撃圧力により着色剤の凝集粒子は
解砕される。
【0215】(3)ロータ(攪拌羽根)はその高速回転
により予備分散液に圧力エネルギーを付与するが、圧力
エネルギーを急激に開放すると予備分散液の運動エネル
ギーが増大し、ロータによって流動する予備分散液はス
クリーンの開放部(スリット部)と密閉部(非スリット
部)との間を繰返し通過する際にその圧力エネルギーに
変動を与えることにより、圧力波を発生させ着色剤の凝
集粒子を解砕させる。
【0216】(4)大きな運動エネルギーを有する予備
分散液がスクリーンその他の壁に衝突する際に、衝突力
を受けた着色剤の凝集粒子は解砕され、シャープな粒子
径分布を有する着色剤微粒子となる。
【0217】(5)速度エネルギーを有する分散液がス
クリーンのスリット部を通過する際に噴流(ジェット
流)となる。噴流中のポテンシャルコア(粘流の作用を
受けない速度領域)では、周囲の流体が高速度で吸引さ
れる。このエネルギーを受けた着色剤の凝集粒子は解砕
され、シャープな粒子径分布を有する着色剤微粒子とな
る。
【0218】着色剤微粒子分散液を得るための分散時間
は、特に限定されるものではないが、5〜30分間で、
好ましくは7〜25分間である。また、循環させる場合
は、5パス以上が好ましく、更に好ましくは5〜20パ
スである。分散時間は長すぎると分散が過度になるため
に微細粒子の存在量が多くなってしまうために好ましく
ない。
【0219】また、本発明のトナーに好ましく用いられ
る着色剤微粒子を得るために、スクリーンおよびロータ
を備えた攪拌装置を具備する分散容器を使用し、この分
散容器内に収容された水系媒体中において、前記攪拌装
置の攪拌室から着色剤(着色剤を含む水系媒体)を噴出
させる回分式の分散処理を行うものであってもよい。
【0220】図2(c)は、そのような攪拌装置(クレ
アミックス)を具備する分散容器を示す模式図であり、
このような装置により分散処理が行われる。図2(c)
において、111は分散容器、112は攪拌装置、11
3は攪拌装置112を駆動させる為の攪拌シャフトであ
る。攪拌装置112は、図2(a)に示したものと同様
の構成(スクリーンおよびロータ)を有している。
【0221】予備分散液(着色剤の凝集粒子の分散液)
は、攪拌装置112の上部から攪拌室に入り、高速回転
するロータとスクリーンとの間に生じる強力な剪断力、
衝撃力および乱流によって攪拌され、重量平均粒径が3
0〜300nmの着色剤微粒子が形成され、スクリーン
のスリットから分散容器111内に噴出する。着色剤微
粒子の分散工程では、分散容器111をジャケット構造
とし、かかるジャケット内に温水または蒸気、必要に応
じて冷水等を流し、分散容器111内の温度制御を行っ
てもよい。
【0222】図2(c)に示した分散容器を使用して分
散処理を行う場合において、攪拌装置112の攪拌室か
らの着色剤の噴出方向(水系媒体中への着色剤微粒子の
噴出方向)としては、下方または水平方向であることが
好ましい。着色剤(着色剤微粒子)を下方または水平方
向に噴出させることにより、分散容器111中の水系媒
体が矢印Fに示すように流動する結果、下方に着色剤が
噴出され、その流れは壁に沿って上昇し、再度クレアミ
ックス内へ循環する方式となっている。このため、確実
に分散工程を繰り返すことができ、分散エネルギーを均
一に付与することができる。その結果、着色剤の分散径
等を均一化することができるものと推定される。これに
より、シャープな粒子径分布を有する着色剤微粒子を効
率的に形成することができる。
【0223】この様にして、本発明で好ましく用いられ
る着色剤粒子は、スクリーンとロータとによって生じる
剪断力の作用により、着色剤凝集粒子は解砕され、好適
な平均粒子径(重量平均粒径:30〜500nm)およ
びシャープな粒子径分布(標準偏差(σ)で30以下)
を有する着色剤微粒子(一次粒子に近い微粒子)の分散
液が得られ、この様な着色剤微粒子(分散粒子)を樹脂
微粒子との塩析/融着に供することにより、形成される
トナー粒子内に着色剤微粒子が確実に導入され、導入さ
れた着色剤粒子は遊離することはなく、当該トナー粒子
間において着色剤の含有割合にバラツキが生じない。
【0224】この結果、本発明のトナーを高温高湿下や
装置の長期使用停止期間を経ての画像形成に供した場合
でも、トナーの帯電量変動によるカブリや微細ドットの
チリなどの画像欠陥を発生させることがない。更に、本
発明では媒体を使用せずに着色剤微粒子をトナー粒子中
に分散させるので、トナー中に媒体の破砕片等の微細不
純物の残存することに起因する画像欠陥を発生させるこ
とがない。
【0225】着色剤粒子は、水性媒体中に分散された状
態で塩析/融着処理が施される。着色剤粒子が分散され
る水性媒体は、臨界ミセル濃度(CMC)以上の濃度で
界面活性剤が溶解されている水溶液が好ましい。
【0226】着色剤粒子の分散処理に使用する分散機
は、特に限定されないが、好ましくは、高速回転するロ
ータを備えた攪拌装置「クレアミックス(CLEARM
IX)」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散
機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式
ホモジナイザー等の加圧分散機、ゲッツマンミル、ダイ
ヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
【0227】複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着
させるためには、複合樹脂粒子および着色剤粒子が分散
している分散液中に、臨界凝集濃度以上の塩析剤(凝集
剤)を添加するとともに、この分散液を、複合樹脂粒子
のガラス転移温度(Tg)以上に加熱することが必要で
ある。
【0228】塩析/融着させるために好適な温度範囲と
しては、(Tg+10)〜(Tg+50℃)とされ、特
に好ましくは(Tg+15)〜(Tg+40℃)とされ
る。また、融着を効果的に行なわせるために、水に無限
溶解する有機溶媒を添加してもよい。
【0229】また、本発明においては樹脂粒子と着色剤
を水系媒体中において塩析、凝集、融着させて着色粒子
(本発明では、トナー粒子と呼ぶ)を得た後、前記トナ
ー粒子を水系媒体から分離するときに、水系媒体中に存
在している界面活性剤のクラフト点以上の温度で行うこ
とが好ましく、更に好ましくは、クラフト点〜(クラフ
ト点+20℃)の温度範囲で行うことである。
【0230】上記のクラフト点とは、界面活性剤を含有
した水溶液が白濁化しはじめる温度であり、クラフト点
の測定は下記のように行われる。
【0231】《クラフト点の測定》塩析、凝集、融着す
る工程で用いる水系媒体すなわち界面活性剤溶液に、実
際に使用する量の凝集剤を加えた溶液を調製し、この溶
液を1℃で5日間貯蔵した。次いで、この溶液を攪拌し
ながら透明になるまで徐々に加熱した。溶液が透明にな
った温度をクラフト点として定義する。
【0232】トナー粒子への過剰帯電を抑え、均一な帯
電性を付与するという観点から、特に環境に対して帯電
性を安定化し、維持する為に、本発明の静電荷像現像用
トナーは、上記に記載の金属元素(形態として、金属、
金属イオン等が挙げられる)をトナー中に250〜20
000ppm含有することが好ましく、更に好ましくは
800〜5000ppmである。
【0233】次に、本発明の静電荷像現像用トナーを用
いる画像形成装置の一例を図3を用いて説明する。
【0234】図3は中間転写体(転写ベルト)を用いた
画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【0235】図3において、カラー画像を得るため画像
形成装置は、複数個の画像形成ユニットを備え、各画像
形成ユニットにてそれぞれ色の異なる可視画像(トナー
画像)を形成し、該トナー画像を同一中間転写体に順次
重ねて転写するような画像形成方法である。
【0236】ここでは、第1、第2、第3及び第4の画
像形成ユニットPa、Pb、Pc及びPdが並設されて
おり、該画像形成部はそれぞれ静電潜像形成体である感
光体1a、1b、1c及び1dを具備している。感光体
1a、1b、1c及び1dはその外周側に潜像形成部2
a、2b、2c及び2d、現像部3a、3b、3c及び
3d、転写放電部4a、4b、4c及び4d、クリーニ
ング部材及びゴムブレードを有するクリーニング器5
a、5b、5c及び5d、帯電器6a、6b、6c及び
6dが配置するものである。
【0237】この様な構成にて、先ず、第1画像形成ユ
ニットPaの感光体1a上に潜像形成部2aによって原
稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成さ
れる。該潜像は現像部3aのイエロートナーを含有する
現像剤で可視画像とされ、転写放電部4aにて、転写ベ
ルト21に転写される。
【0238】一方、上記の様にイエロートナー画像が転
写ベルト21に転写されている間に、第2画像形成ユニ
ットPbではマゼンタ成分色の潜像が感光体1b上に形
成され、続いて現像部3bでマゼンタトナーを含有する
現像剤で可視画像とされる。この可視画像(マゼンタト
ナー画像)は、上記の第1画像形成ユニットPaでの転
写が終了した転写ベルトが転写放電部4bに搬入された
ときに、該転写ベルト21の所定位置に重ねて転写され
る。
【0239】以下、上記と同様な方法により第3、第4
の画像形成ユニットPc、Pdによりシアン成分色、ブ
ラック成分色の画像形成が行われ、上記同一の転写ベル
ト上に、シアントナー画像、ブラックトナー画像が重ね
て転写される。この様な画像形成プロセスが終了した時
点で、転写ベルト21上に多色重ね合せ画像が得られ
る。一方、転写が終了した各感光体1a、1b、1c及
び1dはクリーニング器5a、5b、5c及び5dによ
り残留トナーが除去され、引き続き行われる次の潜像形
成のために供せられる。
【0240】なお、前記画像形成装置では、転写ベルト
21が用いられており、図3において、転写ベルト21
は右側から左側へと搬送され、その搬送過程で、各画像
形成ユニットPa、Pb、Pc及びPdにおける各転写
放電部4a、4b、4c及び4dを通過し各色転写画像
が転写される。
【0241】転写ベルト21が第4画像形成ユニットP
dを通過すると、AC電圧が分離除電放電器22dに加
えられ、転写ベルト21は除電され、転写材Pにトナー
像が一括転写される。その後転写材Pは定着装置23に
入り、定着され、排出口25から排出され、カラー画像
が得られる。
【0242】なお、図中の22a、22b、22c及び
22dは分離除電放電器であり、トナー像の転写を終え
た転写ベルト21は、ブラシ状クリーニング部材とゴム
ブレードを併用したクリーニング器24により、転写残
トナーがクリーニングされて、次の画像形成に備えられ
る。
【0243】なお、前記の様に、搬送ベルトの如き長尺
の転写ベルト21を用いて、その上に多色重ね合せ像を
作り、それを転写材に一括転写する構成にしても、その
画像形成ユニットにそれぞれ独立した転写ベルトを具備
させ、それから転写材へ、順次各転写ベルトから転写す
る構成にしてもよい。
【0244】尚、前記転写ベルトとしては、例えばポリ
イミド、ポリエーテル、ポリアミドあるいはテトラフル
オロエチレン・パーフルオロビニルエーテル共重合体等
の表面抵抗が1014Ω以上で、厚さ20μm程度の高抵
抗フィルムの上に、フッ素系またはシリコン系樹脂に導
電剤を添加して表面抵抗を105〜108Ωとした5〜1
5μm厚の離型層を設けてなるエンドレスフィルムが用
いられる。
【0245】本発明の画像形成方法においては、現像工
程において形成されたトナー画像は、前述の様に転写材
に転写する工程を経て、定着工程にて定着される。本発
明に使用される好適な定着方法としては、いわゆる接触
加熱方式を挙げることができる。特に、接触加熱方式と
して、熱圧定着方式、更には熱ロール定着方式および固
定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により
定着する圧接加熱定着方式が挙げられる。
【0246】熱ロール定着方式では、表面にテトラフル
オロエチレンやポリテトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルコキシビニルエーテル共重合体類等を被覆した
鉄やアルミニウム等で構成される金属シリンダー内部に
熱源を有する上ローラとシリコーンゴム等で形成された
下ローラとから形成されている。熱源としては、線状の
ヒーターを有し、上ローラの表面温度を120〜200
℃程度に加熱するものが代表例である。定着部において
は上ローラと下ローラ間に圧力を加え、下ローラを変形
させ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅としては1
〜10mm、好ましくは1.5〜7mmである。定着線
速は40mm/sec〜600mm/secが好まし
い。
【0247】定着クリーニングの機構を付与して使用し
てもよい。この方式としてはシリコーンオイルを定着の
上ローラあるいはフィルムに供給する方式やシリコーン
オイルを含浸したパッド、ローラ、ウェッブ等でクリー
ニングする方法が使用できる。
【0248】また、本発明で用いられる画像形成装置で
は、感光体表面に残留した未転写トナーをリサイクル使
用するトナーリサイクルを行う機構を有するものであっ
てもよい。トナーリサイクルを行うための方式としては
特に限定されるものではないが、たとえばクリーニング
器で回収されたトナーを搬送コンベアあるいは搬送スク
リューにより補給用トナーホッパー、現像器あるいは補
給用トナーと中間室によって混合して現像器へ供給する
方法等を挙げることができる。好ましくは現像器へ直接
戻す方式あるいは中間室にて補給用トナーとリサイクル
トナーを混合して供給する方式を挙げることができる。
【0249】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらに限定されない。
【0250】実施例1 《トナー用結着樹脂粒子の製造》 (ラテックス1の調製) (1)核粒子の調製(第1段重合):ラテックス(1
H)の調製 攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り
付けた5000mlのセパラブルフラスコに、アニオン
系界面活性剤 (101) C1021(OCH2CH22OSO3Na 7.08gをイオン交換水3010gに溶解させた界面
活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230r
pmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温さ
せた。
【0251】この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫
酸カリウム:KPS)1.5gをイオン交換水200g
に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン80g、n−ブチルアクリレート16g、
メタクリル酸4g、n−オクチル−3−メルカプトプロ
ピオン酸エステル3.0gからなる単量体混合液を1時
間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間にわたり加
熱、攪拌することにより重合(第1段重合)を行い、ラ
テックスを調製した。これを「ラテックス(1H)」と
する。
【0252】(2)中間層の形成(第2段重合):ラテ
ックス(1HM)の調製 攪拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン1
20g、n−ブチルアクリレート24g、メタクリル酸
6g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エス
テル4.5gからなる単量体混合液に、結晶性物質とし
て、上記19)で表される化合物(以下、「例示化合物
(19)」という。)98.0gを添加し、90℃に加
温し溶解させて単量体溶液を調製した。
【0253】一方、アニオン系界面活性剤(上記(10
1))1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させ
た界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶
液に、核粒子の分散液である前記ラテックス(1H)を
固形分換算で28g添加した後、循環経路を有する機械
式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エ
ム・テクニック(株)製)により、前記例示化合物(1
9)の単量体溶液を8時間混合分散させ、分散粒子径
(284nm)を有する乳化粒子(油滴)を含む分散液
(乳化液)を調製した。
【0254】次いで、この分散液(乳化液)に、重合開
始剤(KPS)4.5gをイオン交換水240mlに溶
解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添
加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱攪拌す
ることにより重合(第2段重合)を行い、ラテックスを
得た。これを「ラテックス(1HM)」とする。
【0255】(3)外層の形成(第3段重合):ラテッ
クス1の調製 上記の様にして得られたラテックス(1HM)に、重合
開始剤(KPS)6gをイオン交換水200mlに溶解
させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、ス
チレン320g、n−ブチルアクリレート64g、メタ
クリル酸16g、多官能性重合性単量体(1−1)を1
2g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エス
テル12gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し
た。滴下終了後、2時間にわたり加熱攪拌することによ
り重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却しラ
テックス(1H)からなる中心部と、2段重合からなる
中間層と、3段重合からなる外層とを有し、前記中間層
に例示化合物(19)が含有されている複合樹脂粒子の
分散液を得た。このラテックスをラテックス1とする。
【0256】このラテックス1を構成する複合樹脂粒子
の重量平均粒径は122nmであった。
【0257】(ラテックス2の調製)ラテックス1の調
製において、第3段重合の多官能性重合性単量体(1−
1)を多官能性重合性単量体(2−5)に変更した以外
は同様にして、ラテックス2を調製した。
【0258】(ラテックス3の調製)ラテックス1の調
製において、第3段重合の多官能性重合性単量体(1−
1)を多官能性重合性単量体(3−2)に変更した以外
は同様にして、ラテックス3を調製した。
【0259】(ラテックス4の調製)ラテックス1の調
製において、第3段重合の多官能性重合性単量体(1−
1)を多官能性重合性単量体(4−1)に変更した以外
は同様にして、ラテックス4を調製した。
【0260】(ラテックス5の調製)ラテックス1の調
製において、第3段重合の多官能性重合性単量体(1−
1)の添加量を32gに変更した以外は同様にして、ラ
テックス5を調製した。
【0261】(ラテックス6の調製)ラテックス1の調
製において、第3段重合の多官能性重合性単量体(1−
1)をジビニルベンゼン12gに変更した以外は同様に
して、ラテックス6を調製した。
【0262】(ラテックス7の調製):比較例 ラテックス1の調製において、第3段重合の多官能性重
合性単量体(1−1)の添加量を48gに変更した以外
は同様にして、ラテックス7を調製した。
【0263】(ラテックス8の調製):比較例 ラテックス1の調製において、第3段重合の多官能性重
合性単量体(1−1)を添加しない以外は同様にして、
ラテックス8を調製した。
【0264】《着色剤分散液の調製》 (マゼンタ分散液の調製)アニオン系界面活性剤(10
1)59.0gをイオン交換水1600mlに攪拌溶解
した。この溶液を攪拌しながら、C.I.ピグメントレ
ッド122を420.0g徐々に添加し、次いで、攪拌
装置「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)
を用いて分散処理することにより、マゼンタ分散液を調
製した。
【0265】マゼンタ分散液における着色剤粒子の粒子
径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚
電子社製)を用いて測定したところ、110nmであっ
た。
【0266】《着色粒子1〜8の作製》:(凝集・融
着)会合による粒子作製 ラテックス1〜8を各々420.7g(固形分換算)
と、イオン交換水900gと上記で作製したマゼンタ分
散液200gとを、温度センサー、冷却管、窒素導入装
置、攪拌装置を取り付けた反応容器(四つ口フラスコ)
に入れ攪拌した。
【0267】容器内の温度を30℃に調整した後、この
溶液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を加
えてpHを8〜11.0に調整した。
【0268】次いで、塩化マグネシウム・6水和物1
2.1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液
を、攪拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分
間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて
90℃まで昇温した。その状態で、「コールターカウン
ターTA−II」にて会合粒子の粒径を測定し、体積平均
粒径が4μm〜7μmになった時点で、塩化ナトリウム
40.2gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶
液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、熟成処理と
して液温度98℃にて6時間にわたり加熱攪拌すること
により融着を継続させることにより、着色粒子1〜8を
各々得た。
【0269】《トナーの調製》上記記載の着色粒子1〜
8に各々、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12n
m、疎水化度=68)を1質量%及び疎水性酸化チタン
(数平均一次粒子径=20nm、疎水化度=63)を
0.3質量%添加し、ヘンシェルミキサーにより混合し
て、表1に示すように本発明の静電荷像現像用トナーの
1〜6、比較の静電荷像現像用トナー7、8を各々得
た。
【0270】得られたトナー1〜8について、極性基を
有する単量体の種類、添加量、多官能性重合性単量体の
種類、添加量、トナーの分子量特性データ、フロー軟化
点のデータなどを表1に示す。
【0271】
【表1】
【0272】《2成分現像剤の調製》上記で得られた、
本発明の静電荷像現像用トナーの1〜6、比較の静電荷
像現像用トナー7、8に対して、各々、シリコーン結着
樹脂を被覆した体積平均粒子径60μmのフェライトキ
ャリアを混合し、トナー濃度が6%になるように現像剤
を調整した。これらを現像剤1〜6、比較現像剤7、8
とした。
【0273】《2成分現像剤の評価》現像剤1〜6、比
較の現像剤7、8を各々使用し、図3の画像形成装置と
同様な構成をもつデジタルカラー複写機を用い、定着器
の構成を下記に示す構成に変更して実写試験を実施し
た。定着器としては、図5に示すような圧接方式の加熱
定着装置を用いて実写試験を実施した。
【0274】具体的構成は、下記の如くである。表面を
PFA(テトラフロオロエチレン−パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体)の被覆層(厚み:120μ
m)212を有し内径40mmで全幅が310mmのヒ
ーター213を中央部に内蔵した円柱状の厚み1.0m
mのアルミ合金パイプ211を加熱ローラ(上ローラ)
241として有し、表面が同様にスポンジ状シリコーン
ゴム(アスカーC硬度=48:厚み2mm)217で構
成された内径40mmの肉厚2.0mmの鉄パイプ21
6を有する加圧ローラ(下ローラ)242を有してい
る。ニップ幅は5.8mmとした。この定着装置を使用
して、印字の線速を250mm/秒に設定した。
【0275】尚、定着装置のクリーニング機構としてポ
リジフェニルシリコーン(20℃の粘度が10Pa・s
のもの)を含浸したウェッブ方式の供給方式を使用し、
定着の温度は上ロールの表面温度で制御し、180℃の
設定温度とした。
【0276】《画像光沢度の測定》トナー量0.5mg
/cm2の未定着トナー像を用いて、加熱ローラへの離
型剤オイル供給を止めて、実質上加熱ローラ表面に離型
剤オイルが存在しない状態で、160℃におけるテスト
を行った。このとき、定着試料の75度の光沢度をGl
oss Meter(村上色彩工学研究所製)を用いて
測定し、下記のようにランク評価した。
【0277】 ◎:70以上 ○:60以上70未満 ×:10以上60未満 《低温定着性の評価》トナー量1.5mg/cm2の未
定着トナー像を用いて、加熱ローラ温度及び加圧ローラ
温度が自由に設定でき、モニターできるようにしたもの
を用いて、加熱ローラへの離型剤オイル供給を止めて、
実質上加熱ローラ表面に離型剤オイルが存在しない状態
で、テストを行った。すなわち、加熱ローラ表面温度を
段階的に変化させ、各表面温度において、上記トナー像
を保持する転写紙を用いて、未定着トナー像の定着を行
った。この際、紙の余白部分に、加熱ローラからのトナ
ー汚れが生じるか否かの観察を行い、汚れが生じない温
度領域を非オフセット温度領域とした。非オフセット領
域の評価は、非オフセット温度の下限温度により、下記
のようにランク評価を行った。
【0278】 ◎:120℃未満 ○:120℃以上130℃未満 ×:130℃以上 《定着率評価》得られた定着画像の定着強度を「電子写
真技術の基礎と応用:電子写真学会編」第9章1.4項
に記載のメンディングテープ剥離法に準じた方法を用い
て求めた定着率により評価した。具体的には、トナー付
着量が0.6mg/cm2である2.54cm角のベタ
定着画像を定着温度160℃で作製した後、スコッチメ
ンディングテープ(住友3M社製)で剥離する前後の画
像濃度を測定し、画像濃度の残存率を定着率として求め
た。画像濃度の測定には、マクベス反射濃度計RD−9
18を使用し、定着率を下記のようにランク評価した。
【0279】○:95%以上 △:80〜95%未満 ×:80未満 《折り目強度の評価》折り目強度として、下記のように
折り目の定着率を測定した。
【0280】ここで、折り目定着率とは、トナーの定着
物を折り曲げたとき、その折り曲げ部分でのトナーはが
れの割合を定着率で示したものである。
【0281】測定方法は、画像濃度が0.8のベタ画像
を折り、3回指で擦った後、画像を開いてJKワイパー
(株式会社クレシア製)で3回ふき取り、ベタ画像の折
り目箇所の折り曲げ前後の画像濃度から下記式により算
出した値である。
【0282】折り目定着率(%)=(折り曲げ後画像濃
度)/(折り曲げ前画像濃度)×100 得られた折り目定着率から、下記のように折り目強度を
ランク評価した。
【0283】 ○:80〜100% ×:80%未満 得られた結果を表2に示す。
【0284】
【表2】
【0285】表2から、比較と比べて、本発明の試料
は、画像光沢度、低温定着性、定着率が良好であり、且
つ、折り目強度に優れていることが明らかである。
【0286】実施例2 《1成分現像剤の調製》本発明の静電荷像現像用トナー
1〜6、比較の静電荷像現像用トナー7、8について
は、これらのトナーをそのまま非磁性一成分現像剤と
し、各々、現像剤11〜16、比較現像剤17、18と
した。
【0287】《1成分現像剤の評価》現像剤11〜1
6、比較現像剤17、18を使用し、図4に示すような
現像器を搭載した図3のカラー画像形成装置により、高
温高湿環境下(温度33℃、相対湿度80%)におい
て、実写テストを行った。
【0288】また、上記カラー画像形成装置の定着装置
としては、実施例1で用いた、図5に記載のような圧接
方式の加熱定着装置を用い、印字の線速を180mm/
秒に設定した。なお、加熱ローラの表面をPFAのチュ
ーブ(50μm)で被覆した。又、定着装置のクリーニ
ング機構として、ジメチルシリコーン(20℃の粘度が
10Pa・sのもの)を含浸したウェッブ方式の供給方
式を使用した。定着温度は加熱ローラの表面温度で制御
した(設定温度175℃)。なお、シリコーンオイルの
塗布量は0.1mg/A4とした。
【0289】得られた1成分現像剤の評価は、実施例1
に記載の方法を用いて同様な評価を行った。得られた結
果を表3に示す。
【0290】
【表3】
【0291】表3から、比較と比べて、本発明の試料
は、画像光沢度、低温定着性、定着率が良好であり、且
つ、折り目強度に優れていることが明らかである。
【0292】
【発明の効果】本発明により、画像光沢度、低温定着
性、定着率が良好であり、且つ、折り目強度に優れる静
電荷像現像用トナー及び前記トナーの製造方法を提供す
ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】角がないトナー粒子、角があるトナー粒子を説
明する模式図である。
【図2】本発明に係る着色剤を得るために使用する分散
装置である。
【図3】本発明に適用される転写ベルトを用いた画像形
成装置の一例を示す概略構成図である。
【図4】本発明に用いられる現像器の概略断面図であ
る。
【図5】本発明に用いられる圧接方式の加熱定着装置の
一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
101 スクリーン 102 ロータ M 攪拌室 103 加圧真空アタッチメント 104 予備分散液入口 105a 分散液出口 105b ドレイン 107 冷却ジャケット 108 冷却コイル 111 分散容器 112 攪拌装置 113 攪拌シャフト P 転写材 Pa、Pb、Pc、Pd 画像形成ユニット 1a、1b、1c、1d 感光体 2a、2b、2c、2d 潜像形成部 3a、3b、3c、3d 現像部 4a、4b、4c、4d 転写放電部 5a、5b、5c、5d クリーニング器 6a、6b、6c、6d 帯電器 22a、22b、22c、22d 分離除電放電器 21 転写ベルト 23 定着装置 24 クリーニング器 25 排出口 51 スリーブ 52 ホッパー 53 トナー 54 ドラム 55 弾性ブレードまたは弾性ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大村 健 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA01 AB03 CA03 CA17 EA06 EA07 2H033 AA02 AA10 BA58 BE03

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂と着色剤を含有する静電荷像現像用
    トナーにおいて、該樹脂が、極性基を有する重合性単量
    体の重合成分を1.0質量%〜10質量%、多官能性重
    合性単量体の重合成分を0.1質量%〜10質量%含有
    し、トナーのTHF溶解成分のGPC測定から、60,
    000〜1,000,000の分子量領域におけるクロ
    マト曲線の面積Aの前記クロマト曲線全体の面積Bに占
    める割合(A/B)が0.5%〜20%であり、且つ、
    5,000〜20,000の分子量領域にピークまたは
    ショルダーを有することを特徴とする静電荷像現像用ト
    ナー。
  2. 【請求項2】 多官能性重合性単量体が、下記一般式
    (1)〜(4)からなる群から選択される少なくとも1
    種の化合物であ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。 【化1】 〔式中、R1〜R8は、各々水素原子、炭素数1〜6のア
    ルキル基またはシクロアルキル基を表す。n1は1〜3
    2の整数、m2+n2は2〜12の数、n3は1〜16
    の数、m4+n4は2〜15の数を表す。〕
  3. 【請求項3】 重合性単量体を水系媒体中で重合させて
    樹脂を製造する工程を経て作製されたことを特徴とする
    請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させ
    る工程を経て作製されたトナーを含むことを特徴とする
    請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静
    電荷像現像用トナーを製造するに当たり、重合性単量体
    を水系媒体中で重合して結着樹脂を製造するという工程
    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。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静
    電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
    が、結着樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程
    を経て製造さ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。
  7. 【請求項7】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静
    電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
    が、重合性単量体を重合して形成された結着樹脂粒子と
    着色剤粒子とを塩析、凝集、融着する工程を経て製造さ
    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。
  8. 【請求項8】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静
    電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
    が、多段重合法によって得られる結着樹脂粒子と着色剤
    粒子とを塩析、凝集、融着する工程を経て製造されたこ
    とを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静
    電荷像現像用トナーを製造するに当たり、トナー粒子
    が、樹脂粒子および着色剤を含有する着色粒子の表面
    に、塩析、凝集、融着する工程を経て結着樹脂粒子を融
    着させ、結着樹脂層を形成する工程を経て製造されるこ
    とを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項5〜9のいずれか1項に記載の
    静電荷像現像用トナーの製造方法を用いて製造されたこ
    とを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  11. 【請求項11】 感光体上に形成された静電潜像を可視
    画像化し、該可視画像を記録媒体上に転写、加熱定着さ
    せる工程を有する画像形成方法において、該静電潜像の
    形成が該感光体上へのデジタル露光照射により行われる
    工程、該加熱定着がエンドレスベルト状のフィルムを有
    する定着器により行われる工程を有し、且つ、該可視画
    像化が、請求項1〜4及び請求項10のいずれか1項に
    記載の静電荷像現像用トナーを用いて行われることを特
    徴とする画像形成方法。
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