JP2005292705A

JP2005292705A - トナー用粒子の製造方法

Info

Publication number: JP2005292705A
Application number: JP2004111086A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kadota; 拓也門田; Takeshi Ikuma; 健井熊
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】粒子の均一性に優れ、耐久性および定着性に優れるトナーの製造方法を提供す
ること。
【解決手段】（ａ）大粒径樹脂粒子Ａの分散液Ａを調製する工程；（ｂ）小粒径樹脂粒子
Ｂの分散液Ｂを調製する工程；（ｃ）該分散液Ａと分散液Ｂとを混合し、樹脂粒子Ｂを樹
脂粒子Ａに付着させる工程；および、（ｄ）該（ｃ）の工程で得られた付着粒子を噴霧乾
燥する工程；を含む方法が提供される。好ましくは、前記噴霧乾燥手段が、ピエゾ式吐出
方式またはサーマルジェット式吐出方式を有する乾燥手段である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静電潜像を現像し、熱定着によ
り画像を形成するために用いられるトナーの製造方法に関する。

一般に、静電画像形成用のトナーは、ポリエステル樹脂、スチレン／アクリル系共重合
体樹脂などのトナー用樹脂（結着樹脂）に着色剤などを溶融混練し、粉砕、分級すること
により、得られている。しかし、この粉砕法で得られるトナーは、球形度が低いため、球
形度が高い（真球により近い）トナーに比べて流動性（円滑性）が悪く、転写性に劣る。
さらに、近年、プリンターの高画質化、低温定着化が要求され、さらにトナーを小粒子化
する動きがある。しかし、粉砕法では、粉砕の問題、分級の問題などで、目的とする小粒
子径のトナーが得られにくい。そこで、重合法によるトナー（重合トナー）製造の試みが
なされている。

特許文献１は、まず重合粒子エマルジョンを合成し、このエマルジョンに定着性向上剤
と重合性単量体とを順に含有させ、重合することによって、トナー粒子を製造する方法を
記載している。この方法で得られるトナーは、定着性は向上するものの、単一樹脂で構成
されているため、低温定着化を行う場合は、低溶融点の樹脂を使用しなければならず、耐
久性に問題がある。

特許文献２は、結着樹脂および着色剤を含むトナー材料を有機溶媒中に溶解し、懸濁造
粒により形成された微粒子を凝集させてコア粒子を得、ついで、このコア粒子の周囲に別
の粒子を凝集させ、必要に応じて乾燥させて、カプセル構造を有するトナー粒子を得てい
る。このトナーは、低温定着性に優れているものの、凝集工程を２度行わなければならな
いという工程の複雑さがある、単一樹脂により構成されているためカプセル状態が不安定
になりやすくシェルが均一に形成されない、および単なる凝集によりカプセル構造が形成
されているため、使用時の耐久性に劣る、保存安定性に欠けるという問題がある。さらに
、重合トナーを凝集させて得られるトナーは、粒度分布がブロードで均一性に欠け、画質
が劣化する場合がある。
特開平５−６６６１１号公報特開平１１−７１５６号公報

本発明は、低温定着性に優れ、かつ、耐久性、保存安定性をも備えたトナーの製造方法
を提供することを目的とする。

本発明は、トナー用材料からなる粒子を凝集させてトナーを製造する方法を提供する。
本発明の方法は、（ａ）大粒径樹脂粒子Ａの分散液Ａを調製する工程；（ｂ）小粒径樹脂
粒子Ｂの分散液Ｂを調製する工程；（ｃ）該分散液Ａと分散液Ｂとを混合し、樹脂粒子Ａ
に樹脂粒子Ｂを付着させる工程；および、（ｄ）該（ｃ）の工程で得られた付着粒子を噴
霧乾燥する工程；を含んでいる。

好ましい実施態様においては、前記噴霧乾燥手段がピエゾ式吐出方式またはサーマルジ
ェット式吐出方式を有する乾燥手段である。

本発明の製造方法によれば、凝集前に、大粒径樹脂粒子Ａ（コア）の周囲に小粒径樹脂
粒子Ｂ（シェル）を付着させて、予めカプセル構造（コアシェル構造）に類似する構造を
有する付着粒子を形成しておき、これを噴霧乾燥するという、凝集、加熱工程を含まない
簡単なトナーの製造方法が提供される。さらに、本発明の方法によれば、付着粒子が噴霧
乾燥中に加熱され、付着粒子を構成する樹脂粒子が溶解し、樹脂粒子同士が溶融した状態
で噴射されるので、均一な粒度分布のトナーが形成される。さらに、一種のコアシェル構
造を有する樹脂粒子が凝集して加熱により溶解しているため、内部断面が海島構造に類似
する構造を有していると考えられる。従って、粒子の均一性が高く、比較的低軟化点の樹
脂を用いても、トナーの耐久性を向上させることができ、さらに低温定着性も維持される
。従って、均一な粒度分布を有し、低温定着性、耐久性にも優れたトナーが提供される。

以下、まず、トナー用粒子の製造に用いられる材料について説明し、ついで、本発明の
トナー用粒子の製造方法を説明する。

（i）材料
一般にトナー用粒子には、着色剤、帯電制御剤、離型剤などの内添剤が含まれているこ
とが好ましい。従って、トナー用粒子の調製時に着色剤などの内添剤を添加しておくこと
が好ましい。

（i-1）樹脂
本発明には、トナー用の材料として一般的に用いられる樹脂が用いられる。このような
樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、アクリレート系樹脂あるいはメタアクリレ
ート系樹脂（以下、（メタ）アクリレート系樹脂という）、スチレン−アクリル系樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレン
樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リビニルブチラール樹脂、およびこれらの樹脂の構成成分を含む共重合体などが用いられ
る。

低温定着性を目的とする場合、トナーに用いる樹脂のフロー軟化点（Ｔｆ_１／２）は低
いことが好ましく、保存性の観点からは、ガラス転移温度（Ｔｇ）は高いことが好ましい
。Ｔｆ_１／２は、例えば、８５〜１５０℃であることが好ましく、９０〜１３０℃がより
好ましく、１００〜１２０℃であることがさらに好ましい。トナー用粒子のガラス転移温
度（Ｔｇ）は、４０〜１５０℃であることが好ましく、５０〜９０℃であることがさらに
好ましい。

樹脂のフロー軟化点およびガラス転移温度を容易に調整できるという観点から、（メタ
）アクリル酸および（メタ）アクリレート系の樹脂を主成分とすることが好ましく、ポリ
（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリレート共重合体、スチレン−
官能基を有する（メタ）アクリレート共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体
、スチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリレート共重合体などが好ましく用いら
れる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。

上記樹脂粒子の製造に用いる単量体には、特に制限がなく、上記樹脂組成に応じた単量
体を選択し、組合せて使用すればよい。

（i-2）トナー用粒子の原料となる単量体
以下、本発明に好ましく用いられる（メタ）アクリレート系単量体、（メタ）アクリル
酸系単量体、およびスチレン系単量体についてさらに詳しく説明する。なお、アクリル酸
というときには、その無機塩（例えば、アンモニウム塩、あるいはナトリウム塩、カリウ
ム塩などの金属塩）も含むものとする。

（i-2-1）（メタ）アクリレート系単量体
（メタ）アクリレート系単量体としては、アルキル（メタ）アクリレート；ヒドロキシ
ル基を有する（メタ）アクリレート；アミノ基を有する（メタ）アクリレート；グリシジ
ル基を有する（メタ）アクリレート；多官能性（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

アルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチ
ル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリ
レート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチ
ル（メタ）アクリレート、ｎ-アミル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリ
レート、ｎ-ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチ
ルヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アク
リレート、ステアリル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレートなどが
挙げられる。

ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレートなどが挙げられる。

アミノ基を有する（メタ）アクリレートとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アク
リレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

グリシジル基を有する（メタ）アクリレートとしては、グリシジル（メタ）アクリレー
トなどが挙げられる。

多官能性（メタ）アクリレートとしては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート
、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど挙げられる。

その他、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなどのシクロアルキル（メタ）アクリレ
ート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどのアリール（
メタ）アクリレート、アラルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）ア
クリレートなども使用できる。

（i-2-2)（メタ）アクリル酸系単量体
（メタ）アクリル酸系単量体としては、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリル
酸、エチル（メタ）アクリル酸、プロピル（メタ）アクリル酸、イソプロピル（メタ）ア
クリル酸、ｎ−ブチル（メタ）アクリル酸、イソブチル（メタ）アクリル酸、ｔ−ブチル
（メタ）アクリル酸、ペンチル（メタ）アクリル酸、ヘキシル（メタ）アクリル酸、オク
チル（メタ）アクリル酸、２−エチルヘキシル（メタ）アクリル酸、デシル（メタ）アク
リル酸、ドデシル（メタ）アクリル酸、ステアリル（メタ）アクリル酸などが挙げられる
。

また、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリル酸、ジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリル酸、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリル酸、
エチレングリコールジ（メタ）アクリル酸、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
ル酸などの、カルボン酸に加えてカルボン酸と異なる官能基（例えばヒドロキシル基）を
樹脂粒子中に提供し得る単量体が用いられる。

（i-2-3）スチレン系単量体
スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン
などが含まれる。スチレンが好ましく用いられる。スチレンスルホン酸、ビニルスルホン
酸を用いてもよい。

（i-3）着色剤
着色剤に制限はなく、有機顔料、無機顔料、および染料が使用できる。以下に示すよう
な、種々の色を有する顔料などが用いられる。

本発明に用いられる黒色着色料としては、カーボンブラック、酸化銅、四三酸化鉄、二
酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭などが挙げられる。

本発明に用いられるイエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合
物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物などに代
表される化合物が挙げられる。具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、
１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０
、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４７、１６８、１７４、１７６、１８０
、１８１、１９１などが好適に用いられる。

本発明に用いられるマゼンダ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール
化合物、アンスラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトー
ル化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などに代表
される化合物が挙げられる。具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５
、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４４
、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１
、２５４、２６９などを用いることが特に好ましい。

本発明に用いられるシアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物およびその誘導体
、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などに代表される化合物が挙げられる。
具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１
５：３、１５：４、６０、６２、６６などが特に好適である。

これらの着色剤は、単独であるいは複数組合せて用いることができるが、トナー用粒子
１００質量部に対して、１〜２０質量部、好ましくは２〜１０質量部使用することが望ま
しい。２０質量部より多いとトナーの定着性および透明性が低下し、一方、１質量部より
少ないと所望の画像濃度が得られない虞れがある。

（i-4）離型剤
離型剤としては、パラフィン系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、芳香族基を有す
る変性ワックス、脂環基を有する炭化水素化合物、天然ワックス、炭素数１２以上の長鎖
炭化水素鎖（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_１１またはＣＨ_３（ＣＨ_２）_１２以上の脂肪族炭素鎖）を
有する長鎖カルボン酸およびそのエステル、長鎖脂肪酸金属塩（金属石鹸）、脂肪酸アミ
ド、脂肪酸ビスアミド等が使用される。これらは、単独で用いてもよく、組合わせて用い
てもよい。

具体的な離型剤としては、パラフィンワックス（日本石油（株）製）、パラフィンワッ
クス（日本精蝋（株）製）、マイクロワックス（日本石油（株）製）、マイクロクリスタ
リンワックス（日本精蝋（株）製）、硬質パラフィンワックス（日本精蝋（株）製）、PE
−130（ヘキスト製）、三井ハイワックス110P（三井石油化学（株）製）、三井ハイワッ
クス220P（三井石油化学（株）製）、三井ハイワックス660P（三井石油化学（株）製）、
三井ハイワックス210P（三井石油化学（株）製）、三井ハイワックス320P（三井石油化学
（株）製）、三井ハイワックス410P（三井石油化学（株）製）、三井ハイワックス420P（
三井石油化学（株）製）、変性ワックスJC−1141（三井石油化学（株）製）、変性ワック
スJC−2130（三井石油化学（株）製）、変性ワックスJC−4020（三井石油化学（株）製）
、変性ワックスJC−1142（三井石油化学（株）製）、変性ワックスJC−5020（三井石油化
学（株）製）、密ロウ、カルナバワックス、モンタンワックス等を挙げることができる。

長鎖脂肪酸金属塩（金属石鹸）としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム
、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネ
シウム等が好ましく用いられる。

ポリオレフィン系ワックスとしては、例えば低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエ
チレン、酸化型のポリプロピレン、酸化型のポリエチレン等が挙げられる。ポリオレフィ
ン系ワックスの具体例としては、例えば、Hoechst Wax PE520、Hoechst Wax PE130、Hoec
hst Wax PE190（ヘキスト製）、三井ハイワックス200、三井ハイワックス210、三井ハイ
ワックス210M、三井ハイワックス220、三井ハイワックス220M（三井石油化学工業（株）
製）、サンワックス131−Ｐ、サンワックス151−Ｐ、サンワックス161−Ｐ（三洋化成工
業（株）製）などのような非酸化型ポリエチレンワックス、Hoechst Wax PED121、Hoechs
t Wax PED153、Hoechst Wax PED521、Hoechst Wax PED522、同Ceridust 3620 、同Ceridu
st VP130、同Ceridust VP5905、同Ceridust VP9615A、同Ceridust TM9610F、同 Ceridust
3715 （ヘキスト製）、三井ハイワックス420M（三井石油化学工業（株）製）、サンワッ
クスＥ−300、サンワックスＥ−250P（三洋化成工業（株）製）などのような酸化型ポリ
エチレンワックス、Hoechst Wachs PP230（ヘキスト製）、ビスコール330−Ｐ、ビスコー
ル550−Ｐ、ビスコール660P（三洋化成工業（株）製）などのような非酸化型ポリプロピ
レンワックス、およびビスコールTS−200（三洋化成工業（株）製）などのような酸化型
ポリプロピレンワックスが例示される。

これらの離型剤は、単独であるいは組合せて使用することができる。必要に応じて添加
される離型剤としては、セイコーインスツルメント（株）製「ＤＳＣ１２０」で測定され
るＤＳＣ吸熱曲線における吸熱メインピーク値である軟化点（融点）が４０〜１３０℃、
好ましくは５０〜１２０℃のものが使用される。

離型剤は、樹脂１００質量部に対して、０〜１０質量部、好ましくは３〜８質量部添加
される。

（ii）本発明のトナー用粒子の製造方法
本発明のトナー用粒子の製造方法は、（ａ）大粒径樹脂粒子Ａの分散液Ａを調製する工
程；（ｂ）小粒径樹脂粒子Ｂの分散液Ｂを調製する工程；（ｃ）該分散液Ａと分散液Ｂと
を混合し、樹脂粒子Ａに樹脂粒子Ｂを付着させる工程；および、（ｄ）該（ｃ）の工程で
得られた付着粒子を噴霧乾燥する工程を含んでいる。この工程を経て得られるトナー用粒
子は、後述のように、さらに外添剤などを添加して、トナーとされる。

本発明のトナー用粒子の製造方法の概略を図１に従って説明する。大粒径樹脂粒子Ａお
よび小粒径樹脂粒子Ｂのそれぞれを、エマルジョンの状態で合成し（図１（ａ）、（ｂ）
）、エマルジョン状態の分散液Ａ（エマルジョンＡ）および分散液Ｂ（エマルジョンＢ）
を得る。ついで、それぞれの分散液Ａと分散液Ｂとをエマルジョンのまま混合し、大粒径
樹脂粒子Ａに周囲に小粒径樹脂粒子Ｂを付着させ、付着粒子を得る（図１（ｃ））。そし
て、この付着粒子を噴霧乾燥する（図１（ｄ））。

（ii-1）樹脂粒子の調製（工程（ａ）および（ｂ））
樹脂粒子の製造は、当業者が通常行う、懸濁重合、乳化重合などの方法で行われる。例
えば、界面活性剤、乳化剤などの水溶液に重合開始剤、単量体および着色剤を含有するモ
ノマー混合物を攪拌し、窒素置換を行いながら重合を行う。

大粒径樹脂粒子Ａおよび小粒径樹脂粒子Ｂは、上記方法で調製される。樹脂粒子の粒径
は、攪拌条件、単量体の濃度などを調整することにより、調整される。なお、「大粒径」
と「小粒径」は、粒子Ａと粒子Ｂとを比較した場合の相対的な大きさを表す用語である。
大粒径樹脂粒子Ａの粒径Ａは、１００〜６００ｎｍであることが好ましく、２００〜４０
０ｎｍであることがより好ましい。小粒径樹脂粒子の粒径Ｂは、２０〜１５０ｎｍである
ことが好ましく、３０〜１００ｎｍであることがより好ましい。本発明においては、大粒
径樹脂粒子Ａの粒径Ａと小粒径樹脂粒子Ｂの粒径Ｂとが、１／１０≧Ｂ／Ａの関係を満た
すように、それぞれの樹脂粒子の粒径を調整することが、より好ましい。この関係を満た
すことにより、小粒径樹脂粒子Ｂが大粒径樹脂粒子Ａの周囲に効率よく、かつ密に付着で
きる。

さらに、大粒径樹脂粒子Ａと小粒径樹脂粒子Ｂとは、軟化点が異なるように、単量体を
選択して調製することが好ましい。本発明のトナー用粒子の製造方法によれば、図１（ｄ
）に示されるトナー用粒子の模式図からわかるように、トナー用粒子の表面には、樹脂粒
子Ｂを構成する樹脂が存在するので、小粒径樹脂粒子Ｂの軟化点を大粒径樹脂粒子Ａの軟
化点よりも高くする方が、保存安定性、耐久性の点から好ましい。

このように、大粒径樹脂粒子Ａの粒径Ａと小粒径樹脂粒子Ｂの粒径Ｂとが、上記関係を
満たし、かつ、小粒径樹脂粒子Ｂの軟化点を大粒径樹脂粒子Ａの軟化点よりも高くなるよ
うにすることによって、得られるトナー用粒子、ひいてはトナーの保存性、耐久性が高め
られる。従って、このような構成となるように単量体を選択し、そして、所望の大きさの
粒子となるように、懸濁重合、乳化重合などの条件を設定することが好ましい。

上記重合により得られた樹脂粒子Ａおよび樹脂粒子Ｂの分散液は、そのまま（すなわち
、エマルジョンの状態で）、次の反応に用いられる。

（ii-2）付着粒子の調製（工程（ｃ））
上記得られた大粒径樹脂粒子Ａの分散液Ａ（エマルジョンＡ）および小粒径樹脂粒子Ｂ
の分散液Ｂ（エマルジョンＢ）を、エマルジョンのまま混合する（図１（ｃ）参照）。す
なわち、分散液Ａおよび分散液Ｂを適量混合し、これに、離型剤、凝集剤、分散剤などを
添加して、混合分散液とし、適切な温度で、適切な時間、緩やかに攪拌する。

この工程において、凝集剤は、大粒径樹脂粒子分散液Ａ１００質量部あたり、２質量部
以下、好ましくは１質量部以下の量で添加される。この量は、通常、樹脂粒子を凝集させ
る場合に使用する凝集剤量の１／３〜１／５量に相当する。このような量の範囲で凝集剤
を添加することにより、凝集剤は、凝集剤としての機能よりも、凝集助剤的な機能を有す
ると考えられ、大粒径樹脂粒子Ａおよび小粒径樹脂粒子Ｂの各粒子間におけるランダムな
凝集が防止されると考えられる。その結果、大粒径樹脂粒子Ａの周囲に小粒径樹脂粒子Ｂ
が付着した、付着粒子が調製される（図１（ｃ）参照）。

なお、離型剤は樹脂粒子の調製の際にも添加することができるが、単量体の重合時に離
径剤がコアとなる可能性があり、トナーの物性にあまりよい影響を与えないことを考慮す
ると、この付着粒子の調製工程において添加するほうが、好ましい。

離型剤は、エマルジョンとして添加することが好ましい。離型剤をエマルジョン化する
方法としては、離型剤を有機溶媒に溶解し、水中に分散する方法、あるいは水中に分散さ
せた後、加熱してエマルジョン化する方法などが挙げられる。市販の離型剤エマルジョン
も使用できる。離型剤エマルジョンの粒径に特に制限はないが、大粒径樹脂粒子の粒径よ
りも小さい方が、得られるトナー用粒子の物性の点から、好ましい。

離型剤をエマルジョン化して、付着粒子製造のための分散液に添加することにより、離
型剤が小粒径樹脂粒子Ｂとともに大粒径樹脂粒子Ａの周囲に付着し、付着粒子が形成され
る（図１（ｃ）参照）。あるいは、離型剤が小粒径樹脂粒子Ｂよりも大きい場合は、離型
剤の周囲に小粒径樹脂粒子Ｂが付着した付着粒子が形成される場合もある。いずれの場合
であって、付着粒子の外表面には、小粒径樹脂粒子Ｂが存在する（図１（ｃ））ようにす
ることが好ましい。

このようにして得られる付着粒子は、そのまま（すなわち、分散液のまま）、噴霧乾燥
工程に供される。

（ii-3）噴霧乾燥工程（工程（ｄ））
この工程では、上記工程（ｃ）で得られたエマルジョン（分散液）中の付着粒子を噴霧
乾燥する。噴霧乾燥方法に、特に制限はないが、スプレードライ方式、ピエゾ式吐出方式
を有する噴霧乾燥機、あるいはサーマルジェット吐出方式を有する噴霧乾燥機などの乾燥
装置が用いられる。中でも、スプレードライ方式、ピエゾ式吐出方式を有する噴霧乾燥機
が好ましく用いられる。

ピエゾ式吐出方式は、分散液を加熱しつつ、ピエゾ素子を用いて電気エネルギーを機械
エネルギーに変換し、定量的に分散液を噴出する方式である。サーマルジェット吐出方式
の代表的なものは、バブルジェット（登録商標）吐出方式であり、ノズル内に形成された
ヒーターの発熱エネルギーを分散液に作用させて分散液を加熱し、その膨張エネルギーを
利用して分散液を噴射する方式である。いずれの方式においても、分散液を定量的に加熱
し、加熱により付着粒子を構成する樹脂粒子が溶解して互いに溶融し、ノズルから噴出す
ることにより、均一な粒径のトナー用粒子が回収される。

得られるトナー用粒子は、小粒径樹脂粒子Ｂおよび離型剤を外表面に有する付着粒子が
凝集して、溶融しているため、外表面およびその付近にも離型剤が存在する。そのため、
定着性に優れている。さらに、一種のコア・シェル構造を有する樹脂粒子が凝集し、加熱
により樹脂粒子同士が溶融し、融着しているため、トナー内部は、断面が海島構造に類似
する構造を有していると考えられる。従って、軟化点が比較的低い樹脂粒子を用いても、
トナーの耐久性を向上させることができ、さらに低温定着性も維持される。従って、定着
性に優れ、耐久性にも優れている。

（ii-4）トナーの製造
得られたトナー用粒子には、着色剤、離型剤などの内添剤が含まれているが、トナー用
粒子の帯電性、流動性などを改善する目的で外添剤が添加され、トナーが調製される。外
添剤としては、負帯電性シリカ微粒子、酸化チタン、金属石鹸、正帯電性シリカ微粒子な
どが挙げられる。

負帯電性シリカ微粒子としては、一般に、平均粒子径が４〜１２０ｎｍ、好ましくは５
〜５０ｎｍ、さらに好ましくは平均粒子径が６〜４０ｎｍの負帯電性シリカ微粒子が用い
られる。負帯電性シリカ微粒子は、トナーの流動性および帯電性向上の観点から、疎水化
処理されていることが好ましい。疎水性負帯電性シリカ微粒子としては、市販の日本アエ
ロジル（株）製のＲＸ２００（平均粒径１２ｎｍ）、同ＲＸ５０（平均粒径４０ｎｍ）、
キャボット（株）製のＴＧ８１１Ｆ、同ＴＧ８１０Ｇ、同ＴＧ３０８Ｆなどが用いられる
。平均粒子径の異なる負帯電性シリカ微粒子を組合せて用いてもよい。

負帯電性シリカ微粒子の添加量は、一般にトナー用粒子１００質量部に対して０．５〜
２．０質量部、好ましくは０．７〜１．５質量部である。なお、本明細書で、微粒子につ
いて平均粒子径というときは、特に断らない限り、体積平均粒子径を意味する。

酸化チタン微粒子はトナーの電荷調整などのために、必要に応じて用いられる。酸化チ
タン微粒子の大きさに特に制限はないが、粒径あるいは長軸の大きさが１０〜３０ｎｍの
大きさであることが好ましい。酸化チタン微粒子は、トナー用粒子１００質量部に対して
０．２〜２．０質量部、好ましくは０．３〜１．５質量部添加される。なお、酸化チタン
微粒子と正帯電性シリカ微粒子とは、質量比で１：３〜３：１の範囲で添加されることが
、トナーの電気抵抗の極端な低下を引き起こすことなく電荷の調整が行える点で、好まし
い。

酸化チタン微粒子の表面が疎水性であることが、トナーの外部環境の変化に対する帯電
性の変化を小さくし（すなわち、安定な帯電性を維持し）、かつトナーの流動性を良好に
するために、好ましい。疎水性酸化チタン微粒子としては、チタン工業（株）製のＳＴＴ
−３０Ｓなどが用いられる。

金属石鹸は、トナーの流動性改善、外添剤の結着性の向上、トナー凝集防止などを目的
として、必要に応じて添加される。例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。金属石鹸は、体積平均粒子径もしくは長軸
の径が０．５〜１０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることがより好ましい。
金属石鹸は、トナー用粒子１００質量部に対して０．１〜１．０質量部、好ましくは０．
１〜０．５質量部添加される。

正帯電性シリカ微粒子は、トナーの電荷調整などのために、必要に応じて用いられる。
本発明で用いられる正帯電性シリカ微粒子には、特に制限がない。正帯電性シリカ微粒子
の体積平均粒子径は、流動性などを考慮して、１０〜５０ｎｍであることが好ましく、１
５〜４０ｎｍであることがさらに好ましい。正帯電性シリカ微粒子は、帯電性の維持、流
動性の向上などの観点から、疎水化処理されていることが好ましい。疎水性正帯電性シリ
カ微粒子としては、市販の日本アエロジル（株）製のＮＡ５０Ｈ、キャボット（株）製の
ＴＧ８２０Ｆなどが用いられる。正帯電性シリカ微粒子は、必要に応じて、トナー用粒子
１００質量部に対して０．１〜１．０質量部、好ましくは０．２〜０．８質量部添加され
る。

その他、例えば、帯電性の制御、流動性の向上などを目的として添加する無機微粒子な
どの、上記以外の当業者が通常用いる外添剤も用いられる。

外添処理は、トナー用粒子に上記外添剤を所定量添加し、例えば、ヘンシェルミキサー
を用いて、攪拌・混合処理を行うことにより、行われる。

このようにして、本発明の製造方法によって得られたトナー用粒子から、トナーが調製
される。

得られるトナーは、どのようなタイプの画像形成装置にも用いられる。１成分系のトナ
ーを用いる画像形成装置でもよく、２成分系のトナーを用いる画像形成装置でもよい。ま
た、接触現像方式の画像形成装置であってもよく、非接触式方式の画像形成装置であって
もよい。本発明のトナーを用いることができる一成分系の接触式画像形成装置は、例えば
、特開２００２−２０２６２２号公報に詳細に説明されている。本発明の画像形成装置は
、感光体で代表される静電潜像が形成される潜像担持体；この潜像担持体上の静電潜像を
現像するためにトナーを潜像担持体に搬送する、現像ロールで代表されるトナー担持体；
およびこのトナー担持体により潜像担持体へ搬送されるトナー量を規制するトナー規制部
材を有する現像器を少なくとも備えている。本発明のトナーはトナー収容部に収容されて
おり、トナー収容部から現像ロール（トナー担持体）に搬送され、現像ロール（トナー担
持体）を介して感光体（潜像担持体）に供給され、転写されて画像を形成する。トナー規
制部材は、現像ロール（トナー担持体）から感光体（潜像担持体）に過剰な供給がされな
いように、トナー供給量を調整する。

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこの実施例に制限されることはな
い。

本実施例において、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ：℃）は、以下方法で測定した。樹脂
１０ｍｇをアルミニウム製セルにパッキングし、セイコーインスツルメント（株）製「Ｄ
ＳＣ２２０Ｃ／ＥＸＴＲＡ６０００ＰＣステーション」を用いて下記の条件で測定する
。測定開始温度２０℃、測定終了温度２００℃；昇温速度１０℃／分で昇温した後、降温
速度１０℃／分で２０℃まで降温する。その後昇温速度１０℃／分で２００℃まで昇温し
、この際のガラス転移点に相当する吸熱が生じた位置（吸熱カーブのショルダー位置）の
温度をガラス転移点とした。

また、分散液（エマルジョン）中の樹脂粒子の粒子径は、日機装社製マイクロトラック
UPA150を用いて測定した。トナー用粒子の体積平均粒子径および個数平均粒子径は、マル
チサイザーIII（コールター社製）で測定した。

（実施例１）
（1-a）顔料分散型大粒径樹脂粒子分散液Ａの作成
スチレン４００ｇ、ｎ−ブチルアクリレート２０ｇ、アクリル酸５ｇ及びＥＣＢ−３０
１（大日精化製シアン顔料）１２ｇを混合し、混合物を得た。イオン交換水５００ｇを含
むフラスコを準備し、これにアニオン性界面活性剤（日本サーファクタント工業製ＮＩ
ＫＫＯＬＴＤＰ−６）１３ｇを投入して溶解した。この溶解液中に前記混合物を投入し
、分散、乳化した。乳化液に過硫酸アンモニウム４ｇを投入し、窒素置換を行い、前記フ
ラスコ内を攪拌しながら７０℃まで加熱し、６時間乳化重合を行った。その後、室温まで
冷却し、固形分濃度４５質量％（以下、ｗｔ％）、平均粒子径が３２０ｎｍ、Ｔｇ５５℃
の顔料分散型大粒径樹脂粒子分散液Ａ（エマルジョンＡ）を得た。

（1-b）小粒径樹脂粒子分散液Ｂの作成
スチレン３５０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート４０ｇ、アクリル酸１０ｇを混合し、混合
物を得た。イオン交換水５００ｇを含むフラスコを準備し、これにアニオン性界面活性剤
（日本サーファクタント工業製ＮＩＫＫＯＬＴＤＰ−６）２５ｇを投入して溶解した
。この溶解液中に前記混合物を投入し、分散、乳化した。乳化液に過硫酸アンモニウム４
ｇを投入し、窒素置換を行い、前記フラスコ内を攪拌しながら７０℃まで加熱し、６時間
乳化重合を行った。その後、室温まで冷却し、固形分濃度４５ｗｔ％、平均粒子径が３０
ｎｍ、Ｔｇ６２℃の小粒径樹脂粒子分散液Ｂ（エマルジョンＢ）を得た。

（1-ｃ）付着粒子分散液Ｃの作成
前記（1-a）で得られたエマルジョンＡ１００質量部、（1-b）で得られたエマルジョン
Ｂ４０質量部、離型剤エマルジョン（中京油脂製トラソルＣＮ粒子径：２００ｎｍ
軟化点：８６℃ 固形分濃度：３２ｗｔ％）７質量部および凝集剤としてカチオン性界面
活性剤（日本サーファクタント工業製ＮＩＫＫＯＬＴＡＭＤＳ−１５）１質量部を添
加し、分散機ＣＬＥＲＭＩＸ−１．５Ｓ（エム・テクニック社製）を用いて分散・混合し
、付着粒子分散液Ｃ（エマルジョンＣ）を得た。

（1-ｄ）噴霧乾燥
エマルジョンＣを、ピエゾ式吐出ヘッドを取り付けた噴霧乾燥機で噴霧乾燥し、トナー
用粒子１を得た。得られた粒子の体積平均粒径は５．６μｍ、個数平均粒径は、５．１μ
ｍであった。

（1-e）トナーの作成
トナー用粒子１への外添剤の付与は、２０Ｌ型のヘンシェルミキサーを用いて行った。
外添剤としては、トナー用粒子１の１００質量部に対し、負帯電性小粒径シリカＲＸ２０
０（日本アエロジル社製平均粒径：１２ｎｍ）を１質量部、負帯電性大粒径シリカＲＸ
５０（日本アエロジル社製平均粒径：４０ｎｍ）を０．５質量部、および酸化チタンＳ
ＴＴ−３０Ｓ（平均粒径：２０ｎｍ）を０．５質量部用いた。なお、負帯電性シリカ（負
帯電性小粒径シリカ、負帯電性大粒径シリカ）として、ヘキサメチルジシラザンで表面処
理（疎水化処理）を施したものを用いた。これにより、トナー１を得た。

（実施例２）
エマルジョンＣを、バブルジェット（登録商標）式吐出ヘッドを取り付けた噴霧乾燥機
を用いて噴霧乾燥し、トナー用粒子２を得た。得られた粒子の体積平均粒径は５．８μｍ
、個数平均粒径は、５．３μｍであった。実施例１と同じ方法で外添剤を添加し、トナー
２を得た。

（実施例３）
分散液Ｃを、スプレードライ式噴霧乾燥機を用いて乾燥し、トナー用粒子３を得た。得
られた粒子の体積平均粒径は５．５μｍ、個数平均粒径は、３．９μｍであった。実施例
１と同じ方法で外添剤を添加し、トナー３を得た。

（比較例１）
（1-a）で得られたエマルジョンＡ１００質量部、エマルジョンＢ４０質量部、および
離型剤エマルジョン（中京油脂製トラソルＣＮ粒子径：２００ｎｍ軟化点：８６℃
固形分濃度：３２ｗｔ％）７質量部を、分散機ＣＬＥＲＭＩＸ−１．５Ｓ（エム・テク
ニック社製）を用いて分散、混合し、分散液Ｄ（エマルジョンＤ）を得た。分散液Ｄを、
ピエゾ式吐出ヘッドを取り付けた噴霧乾燥機で噴霧乾燥し、トナー用粒子４を得た。得ら
れた粒子の体積平均粒径は５．６μｍ、個数平均粒径は、４．７μｍであった。実施例１
と同じ方法で外添剤を添加し、トナー４を得た。

上記、実施例１〜３のトナー用粒子および比較例１のトナー用粒子について、評価を行
った。まず、トナー用粒子の粒度分布の均一性を、体積平均粒径／個数平均粒径の値（粒
径比）で評価した。この粒径比が小さい程、粒度分布がシャープであることを示す。結果
を表１に示す。

なお、評価の基準は以下の通りである。
○：粒径比が１．２以下である。
△：粒径比が１．２を超えて１．４以下である。
×：粒径比が１．４を超える。

次に、上記得られたトナー１〜３（実施例１〜３）およびトナー４（比較例１）につい
て、セイコーエプソン（株）製カラーレーザープリンタＬＰ−９０００Ｃを使用し、５％
画像による印字耐久性試験を行った。

６０００枚まで印字不良が発生しなければ、実際の使用には問題がないため、以下の基
準：
◎：７０００枚を超えても印字不良が発生しない。
○：６０００枚〜７０００枚の間で、印字不良が発生する。
×：６０００枚未満で印字不良が発生する。
で判断し、◎および○の場合を合格と判定した。

結果を表１に示す。

ピエゾ式あるいはサーマルジェット式吐出方式の噴霧乾燥装置を用いたトナー用粒子１
および２（実施例１および２）の粒径比は１．１であり、また、ピエゾ式吐出方式の噴霧
乾燥装置を用いたトナー用粒子４（比較例１）の粒径比は、１．２であり、いずれも、均
一性に優れていた。他方、スプレードライ装置を用いたトナー用粒子３（実施例３）の粒
径比は１．４で、ややシャープさに欠ける。

また、耐久性については、付着粒子を形成させて噴霧乾燥したトナー粒子を用いたトナ
ーはいずれも、合格であった。すなわち、実施例１および２（トナー１および２）は、８
０００枚を超えても印字不良が発生せず、非常に優れた印字耐久性を示した。トナー３は
、６５００枚に近いところで、印字不良が発生したが、実用性に問題はなかった。しかし
、比較例１のトナー４は、５０００枚でトナーの融着による印字不良が発生したため、実
用的でなく不合格であった。

実施例３のトナー３は、トナー１およびトナー２に比べて、やや粒子分布のシャープさ
に欠けるが、実用的に問題はなかった。また、比較例１のトナー４は、付着粒子を形成さ
せないで噴霧しているため、粒子の分布はシャープであるが、耐久性に欠けていることが
わかる。

このように、本発明により、粒子が均一で、耐久性および定着性に優れたトナーが提供
される。

本発明は、大粒径樹脂粒子Ａの分散液（エマルジョンＡ）と小粒径樹脂粒子Ｂの分散液
（エマルジョンＢ）を調製し、これらのエマルジョンＡおよびＢを混合して、そのまま噴
霧乾燥させるという簡単な方法でトナー用粒子を製造する方法を提供する。しかも得られ
るトナーは、粒子の均一性に優れ、耐久性および定着性にも優れている。従って、本発明
のトナーの製造方法は、静電写真用のトナーの製造方法として汎用される。

本発明のトナーの製造方法を示す模式図である。

Claims

トナー用材料からなる粒子を凝集させてトナー用粒子を製造する方法であって、
（ａ）大粒径樹脂粒子Ａの分散液Ａを調製する工程；
（ｂ）小粒径樹脂粒子Ｂの分散液Ｂを調製する工程；
（ｃ）該分散液Ａと分散液Ｂとを混合し、樹脂粒子Ａに樹脂粒子Ｂを付着させる工程；
および、
（ｄ）該（ｃ）の工程で得られた付着粒子を噴霧乾燥する工程；を含む方法。
前記噴霧乾燥手段が、ピエゾ式吐出方式またはサーマルジェット式吐出方式を有する乾
燥手段である、請求項１に記載の方法。