JP2009169241A - モノクロトナー - Google Patents

Abstract

【課題】コアにカーボンブラックを均一に分散させるとともに、カーボンブラックの影響がトナー表面に出さない様にシェルを有するモノクロトナーを提供する。
【解決手段】着色剤にｐＨ２．０以上７．０以下のカーボンブラックを用い、１００ｋＨｚにおける誘電正接が１０以上４０以下であるコアシェル構造のモノクロトナー。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に使用されるモノクロトナーに関し、特に、低温定着性対応で、かつ、カーボンブラックの分散性に着目したコアシェル構造のモノクロトナーに関する。

近年、地球環境に優しい製品開発が求められ、電子写真方式の画像形成装置でもプリント作製時における環境負荷を低減させる技術が検討される様になってきた。その中でも、トナー画像を溶融させて支持体上に固定させる定着工程でエネルギー消費量を低減させようとする検討が行われ、従来よりも低い温度で定着が可能な低温定着トナーと呼ばれるトナーの検討が行われていた。

低温定着トナーは、低軟化点の樹脂が用いられているが、この様な樹脂を用いるとトナー同士が付着し易くなるため、保存時の安定化が求められた。つまり、トナーカートリッジ内に保管してあるトナーがくっついてしまうブロッキングの問題を解消させなくてはならなかった。そこで、低軟化点の樹脂を含有する粒子の周囲に高軟化点の樹脂を被覆したコアシェル構造と呼ばれる構造のトナーを設計することが行われた（たとえば、特許文献１参照）。また、定着温度をより低くするために、低融点のワックスや溶融粘度の低い樹脂を用いるといった技術がコアシェル構造のトナー設計に盛り込まれていった（たとえば、特許文献２、３参照）。

ところで、コアシェル構造のトナーは、シェルの存在により着色剤等の成分がトナー表面に露出しにくい構造をとり、これらの影響がトナー表面にあらわれにくくなるので、帯電性能等の表面性能を揃え易い性質が得られるものと考えられる。反面、シェルに着色剤を存在させないので、シェルの存在により画像濃度や色調に影響が出やすい構造になっていることも考えられる。本発明者は、帯電分布がシャープで、かつ、良好な画像濃度や色調が得られるコアシェル構造のトナーの開発をさらに検討した。
特開平１１−２３１５７０号公報 特開２００１−４２５６４号公報 特開２００４−１６３６１２号公報

上記思想に基づき、着色剤にカーボンブラックを用いたいわゆるモノクロトナーを設計したところ、本発明者は、コア内にカーボンブラックを均一に分散させること、及び、コア表面へのシェルの均一な形成が意外に困難なことであることに気がついた。たとえば、カーボンブラックが局所的に集中した領域を有するコアが形成されることがあり、この様なコアにシェルを形成させるとカーボンブラックが集中した領域でシェルの形成が進行しにくくなった。その結果、均一なシェル形成が行えくなり、ところどころコアが露出した構造のトナーや、不均一なシェル形成によりいびつな形状のトナーが形成された。

この様に、シェルが均一に形成されないトナーは、形状にばらつきが存在するために帯電分布にもばらつきが生ずる様になり、感光体表面に形成した潜像をムラなく現像することが困難になった。また、画像形成時に安定した帯電立ち上がり性能が発現しにくく、画像形成時に環境の影響が作製画像に反映され易くなった。さらに、コア表面にシェルが均一に形成されていないことにより、保存時にガラス転移温度の低い樹脂より構成されるコア領域を介してトナー同士が付着し、ブロッキングを発生させる原因となった。

この様に、カーボンブラックをムラなく均一に分散させた構造のコアを作製するとともに、コア表面にシェルを均一に形成することは意外に難しいものであった。本発明は、カーボンブラックをムラなく均一に分散させた構造のコアを形成し、カーボンブラックの影響を受けることなくコア表面にシェルを形成したコアシェル構造のモノクロトナーを提供することを目的とするものである。すなわち、本発明は、カーボンブラックを含有したコア表面にシェルをきちんと形成させることで、感光体上の静電潜像を所定レベルに現像することが可能な良好な帯電量分布を有するコアシェル構造のモノクロトナーを提供することを目的とする。

具体的には、作製画像に濃度ムラを発生させず、安定した帯電立ち上がり性能と環境の影響による帯電量の変動がない低温定着対応のモノクロトナーを提供することを目的とする。さらに、トナー同士がブロッキングを起こすことなく安定した保存性を発現することが可能なコアシェル構造のモノクロトナーを提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題が以下に記載のいずれかの構成により解消されるものであることを見出した。

請求項１に記載の発明は、
『少なくとも樹脂と着色剤を含有するコアのまわりにシェルを被覆してなるコアシェル構造のモノクロトナーであって、
前記コアは、前記着色剤にｐＨ２．０以上７．０以下のカーボンブラックが用いられるとともに、１００ｋＨｚにおける誘電正接が１０以上４０以下であることを特徴とするモノクロトナー。』というものである。

請求項２に記載の発明は、『前記モノクロトナーの平均円形度が、０．８９５以上０．９８０以下であることを特徴とする請求項１に記載のモノクロトナー。』というものである。

本発明によれば、コア中にカーボンブラックを均一分散させることができる様になり、安定したシェル形成が行える様になった。その結果、カーボンブラックを含有したコア表面にシェルがきちんと形成された低温定着対応のコアシェルトナーが得られ、感光体上の静電潜像を所定レベルにムラなく現像することができる様になった。

また、画像形成時に安定した帯電立ち上がり性能が発現され、かつ、画像形成装置の設置環境の影響を受けて帯電量がみだりに変動することがなくなった。さらに、高温高湿環境の下でトナーを保管しても、トナー同士がブロッキングを起こさず、安定した保存性を発現することができる様になった。

本発明は、コアシェル構造のモノクロトナーに関し、コア構成樹脂相内でカーボンブラックをムラなく均一に分散させておき、かつ、コア表面にシェルを形成できる様にしたコアシェル構造のモノクロトナーに関する。本発明では、樹脂相内にカーボンブラックがムラなく均一に分散させる条件の下でコアの形成を行っている。そして、コア表面に樹脂粒子がムラなく付着する条件の下でシェルの形成を行う様にした。この様にしてトナーを作製することにより、感光体上の静電潜像を所定レベルに現像する良好な帯電量分布を有するコアシェル構造のトナーを見出すことができたのである。

本発明者は、カーボンブラックが分散した樹脂相表面に樹脂粒子が付着する条件を見出そうと考えた。そして、カーボンブラックの分散状態とシェル層の形成に相関性が存在するものと推測した。そこで、カーボンブラックの分散状態の指標である誘電正接ｔａｎδに着目した。

検討を重ねた末、本発明者は、誘電正接が特定範囲の時にカーボンブラックの影響を受けることなく、コア表面にシェルをムラなく形成することができることを見出したのである。さらに、本発明者は樹脂粒子を付着するコアの表面状態、すなわち、このときのカーボンブラック分散状態はカーボンブラックのｐＨに起因して形成されるものと考えた。そして、さらなる検討の結果、カーボンブラックのｐＨを特定範囲にしてコアを形成したとき、シェル形成可能な表面状態が得られることを見出し、本発明に至ったのである。

以下、本発明について詳細に説明する。

最初に、本発明に係るトナーの構造について説明する。本発明に係るトナーは、樹脂中に少なくとも着色剤であるカーボンブラックを含有するコアの表面に、樹脂を被覆して形成したシェルを有するいわゆるコアシェル構造と呼ばれる構造のトナーである。コアシェル構造のトナーの例を図１に示す。図１に示すトナーＴは、いずれも着色剤１を含有する樹脂２からなるコアＡと、コアＡ表面に樹脂３を被覆して形成されたシェルＢから構成されるものである。

図１（ａ）に示すトナーＴは、コアＡ表面がシェルＢで完全に被覆された構造のものである。本発明に係るトナーは、図１（ａ）の様にコアＡ表面がシェルＢで完全に被覆した構造のものが好ましいが、この構造のもののみに限定されるものではない。たとえば、図１（ｂ）に示す様なシェルＢがコアＡを完全に被覆していない構造であっても、本発明の効果が発現されるものであればよい。つまり、本発明に係るトナーは、前述の構成を有するもので、トナー表面にところどころコアＡが露出した構造であっても、シャープな帯電分布を有してムラのない現像が行えて、かつ、保存時にブロッキングを発生させないものである。

本発明では、コアＡ表面の３０％以上をシェルＢで被覆した構造のトナーを「コアシェル構造のトナー」という。なお、コアＡ表面の３０％以上をシェルＢで被覆した構造のトナーは、帯電量分布にばらつきがほとんどなく、保管時にブロッキングが発生しないものである。また、本発明では「シェルの形成」という用語を用いているが、コアＡの表面をシェル形成用の樹脂３で３０％以上被覆することを「シェルの形成」という。

たとえば、図１（ｂ）のトナーＴは、シェルＢが、コアＡ表面の３０％以上１００％未満、好ましくは、５０％以上９５％以下を被覆している状態を示すものである。また、図１（ｃ）のトナーＴは、コアＡ表面に若干の凹凸が存在するものの、シェルＢの一部がコアＡの内部に入り込む等により、シェル形成後のトナーＴの平均円形度が０．８９５以上０．９８０以下となるものである。また、シェル形成前のコアＡの平均円形度とトナーＴの平均円形度の差が、０．００５以上０．０９０以下であることが好ましく、図１（ｃ）に示すトナーＴもコアＡの平均円形度の差が上記範囲内にある。

本発明に係るトナーの断面構造やコア表面におけるシェルの被覆率は、たとえば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）等で観察することにより、確認できる。なお、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、トナーの断面形状観察に加えてトナー構成樹脂の硬さ等の物性も評価することができる。

透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるトナーの断面構造の観察方法について説明する。トナーの断面構造は透過型電子顕微鏡によるトナーの断面構造の観察方法は、たとえば、以下の手順により、作製した試料を撮影された写真画像より観察することが可能である。

先ず、トナーを常温硬化性のエポキシ樹脂中に十分分散させた後、包埋し、粒径１００ｎｍ程度のスチレン微粉末に分散させた後、加圧成形を行ってトナーを含有させてなるブロックを作製する。作製したブロックに、必要な場合には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て染色処理を行った後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて、厚さ８０〜２００ｎｍの薄片状に切り出して測定用試料を作製する。

この様にして薄片状にした測定用試料を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にセットして、トナーの断面構造を写真撮影する。このとき、電子顕微鏡の倍率はトナー１個の断面が視野に入る倍率とすることが好ましく、具体的には、約１０，０００倍程度にすることが好ましい。また、透過型電子顕微鏡で写真撮影を行うトナーの数は、最低でも１０個以上とすることが好ましい。

透過型電子顕微鏡によるトナーの断面構造観察は、当業者の間で通常よく知られている機種で十分に対応可能で、具体的な機種としては、たとえば、「ＬＥＭ−２０００型（トプコン社製）」や「ＪＥＭ−２０００ＦＸ（日本電子製）」等が挙げられる。

本発明に係るトナーが、コアシェル構造を有することは、撮影した断面構造写真を観察すると、着色剤等が存在する領域とこれらが存在しない領域とが確認され、コアとシェルとの界面となる境界が存在することが確認できる。

また、コア表面におけるシェルの被覆率は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、撮影された画像情報を画像処理装置「ルーゼックスＦ」（ニレコ社製）で演算処理することにより算出される。すなわち、「ルーゼックスＦ」による演算処理により、撮影されたトナーのコア領域とシェル領域の面積が算出され、少なくとも１０個以上のトナーの断面構造写真よりコア表面におけるシェルの平均被覆率を算出することが可能である。

次に、トナーの誘電正接（ｔａｎδ）について説明する。前述したコアシェル構造のトナーを作製するにあたり、本発明では以下に示す様に、コアの誘電正接ｔａｎδの値が特定範囲にあるとき、コア表面に樹脂粒子が付着し易くシェルが確実に形成されることを見出したのである。

本発明者は、カーボンブラックが分散したコア表面に樹脂粒子を付着させてシェル形成を行うにあたり、コアの動的粘弾性の物性値を介して樹脂粒子の付着を可能にするカーボンブラックの分散状態を特定しようと考えた。そして、動的粘弾性の１つの形態である誘電正接ｔａｎδの値が特定範囲内にある時、コア内に分散しているカーボンブラックの影響を受けることなく、シェルの形成が促進されることを見出したのである。

誘電損率ε”と誘電率ε’の比で表される誘電正接ｔａｎδは、トナー中におけるカーボンブラックの分散性の程度を示す因子であるが、本発明ではコア中のカーボンブラックの分散性とコア表面へのシェル形成性能との関係を誘電正接を介して見出したのである。すなわち、シェル形成用の樹脂粒子がカーボンブラックの影響を受けずにコア表面に付着する条件が、周波数１００ｋＨｚにおける誘電正接ｔａｎδの値が１０以上４０以下であることを見出したのである。

コアの誘電率ε’、誘電損率ε”、及び、誘電正接ｔａｎδは、誘電率測定に使用されるインピーダンス測定装置を用いて測定することが可能である。具体的な測定装置としては、たとえば、「４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメーター（ヒューレット・パッカード社製）」等が代表的なものである。

以下に、「４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメーター（ヒューレット・パッカード社製）」を用いて、トナーのトナーの誘電率ε’、誘電損率ε”、及び、誘電正接ｔａｎδを算出する手順を説明する。
（１）先ず、２５℃、トナー０．６ｇを秤量し、３４３００ｋＰａ（３５０ｋｇｆ／ｃｍ²）の荷重を２分間かけ、直径２５ｍｍ、厚さ１ｍｍ以下（好ましくは、０．５〜０．９ｍｍ）の円盤状の測定試料を成形する。なお、秤量時のトナー量は０．５〜０．７ｇを目安にするとよい。
（２）作製した測定試料を、直径２５ｍｍの誘電率測定治具（電極）を装着した「ＡＲＥＳ（レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー社製）」に装着して固定する。（３）その後、３．４３Ｎ（３５０ｇ）の荷重をかけた状態で、５Ｖの電圧を印加し、周波数１０⁵Ｈｚの周波数で３回測定し、その平均値を算出する。

次に、本発明に係るトナーに使用されるカーボンブラックについて説明する。前述した様に、本発明ではコアシェル構造のトナーを作製するにあたり、コアの誘電正接ｔａｎδの値が上記範囲の時に、コア表面への樹脂粒子付着によるシェル形成が促進されることを見出している。そして、本発明では、コアに含有させるカーボンブラックについて、そのｐＨが２．０以上７．０以下のものを用いることにより、コアの誘電正接ｔａｎδの値が上記範囲となり、シェルを形成し易いコアを作製できることを見出している。

ｐＨが２．０以上７．０以下のカーボンブラックを用いることにより、コアにおいて誘電正接の値が上記範囲となるカーボンブラックの分散状態が形成される理由は以下の様に考えられる。すなわち、ｐＨが２．０以上７．０以下のカーボンブラックは、酸性処理を行うことにより、その表面にカルボキシル基やスルホン酸基等の酸性官能基が多く存在する様になる。そして、カーボンブラック表面の酸性官能基と樹脂を構成する分子に存在する極性基により、カーボンブラックと樹脂との間には適度な親和性が形成され、その結果、カーボンブラックが樹脂相中に適度に分散し易い状態が形成されるものと考えられる。また、表面の酸性官能基の存在によりカーボンブラック同士は相互に反発し易くなり、カーボンブラック同士が凝集しにくい状態になると考えられる。その結果、樹脂相中にカーボンブラックが局所的に集まった領域が形成されにくくなり、表面にシェルを形成し易い上記範囲の誘電正接の値を有するコアが形成されるものと推測される。

カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックを公知の方法により表面処理を行うことにより調整することが可能である。具体的には、酢酸溶液やスルホン酸溶液等の酸性溶液中にカーボンブラックを浸漬処理する湿式の表面処理方法や、空気酸化法、硝酸、窒素酸化物と空気の混合ガス、オゾン等の酸化剤に接触させる乾式の表面処理方法が挙げられる。の様な表面処理により調整することが可能である。また、市販のカーボンブラックには、すでにｐＨ調整がなされて市場に提供されているものがある。

ｐＨが２．０以上７．０以下の市販のカーボンブラックとしては、たとえば、以下の物が挙げられるが、本発明に使用されるｐＨ２．０以上７．０以下のカーボンブラックはこれらに限定されるものではない。
（１）ｐＨが２．０〜３．０のカーボンブラック
＃２４００（ｐＨ２．０（三菱化学社製））、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ（ｐＨ２．５（キャボット社製））、ＭＯＧＵＬ−Ｌ（ｐＨ２．５（キャボット社製））、ＭＯＮＡＲＣＨ１３００、ＭＯＮＡＲＣＨ１４００（いずれもｐＨ２．５（キャボット社製）） Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ（ｐＨ３．０（デグサ社製））、スペシャルブラック４（ｐＨ３．０（デグサ社製））、ＯＩＬ７Ｂ（ｐＨ３．０（三菱化学（株）製））、ＭＡ−１００（ｐＨ３．０（三菱化学（株）製））
（２）ｐＨが３．１〜５．０のカーボンブラック
ＲＥＧＡＬ４００Ｒ（ｐＨ４．０（キャボット社製））、ＣＸ−ＧＬＦ−５０（ｐＨ４．０（日本触媒（株）製））、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ（ｐＨ４．５（デグサ社製））
（３）ｐＨが５．１〜７．０のカーボンブラック
ＰＣＦ＃１０（ｐＨ７．０（三菱化学（株）製））、ＭＯＮＡＲＣＨ１１００（ｐＨ７．０（キャボット社製））
カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックを蒸留水に投入し、煮沸処理を行った後、得られた上澄液のｐＨをｐＨメータで測定することにより得られるものである。

カーボンブラックのｐＨ測定は、具体的には以下の手順で行うことができる。
（１）試料５ｇを１００ｍｌの容器に採取し、これに蒸留水５０ｍｌを加える。
（２）これを１５分間煮沸した後、常温まで冷却する。
（３）この溶液中にｐＨメータ（ＨＭ５０Ｓ、東亜電波工業社製）の電極を浸し、その値を読み取る。

ｐＨが２．０以上７．０以下となるカーボンブラックを作製する原料は、酸性処理によりｐＨを前述した範囲にすることが可能なものであれば、特に限定されるものではない。具体的な例としては、以下のものが挙げられる。すなわち、
ファーネスブラック、ガスブラック、チャンネルブラック、フレームブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、プラズマブラック、ＤＥ１９５２１５６５号に開示されているインバーションブラック（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎｓｒｕｓｓ）、
ＷＯ９８／４５３６１号もしくはＤＥ１９６１３７９６号に開示されているＳｉ含有カーボンブラック、ＷＯ９８／４２７７８号に開示の金属含有カーボンブラック、アーク放電ブラック（Ｌｉｃｈｂｏｇｅｎｒｕｓｓ）、及び、化学的な製造方法で副生成物として得られるカーボンブラック等。

また、ゴム混合物中の補強充填剤として使用されるカーボンブラックやカラーブラック、あるいは、対紫外線安定化に使用されるカーボンブラック、ビチューメンなどのゴム以外の用途に補強充填剤として使用されるカーボンブラック等が挙げられる。さらには、プラスチックに充填剤として添加するカーボンブラックや、冶金において還元剤として使用されるカーボンブラック等も使用することが可能である。

次に、本発明に係るコアシェル構造のトナーを構成するコアに使用される樹脂について説明する。本発明者は、コアシェル構造のモノクロトナーを設計するにあたり、コア表面にシェルをむらなく形成させる条件として、着色剤として添加されるカーボンブラックをコア内に均一に分散させることが条件の１つと考えていた。すなわち、コアを構成する樹脂相内にカーボンブラックが凝集していたり、あるいは、カーボンブラックが局所的に集中する領域が存在すると、その領域でシェルが形成しにくいことから、カーボンブラックの均一分散が条件の１つと考えていたのである。

そして、本発明者は樹脂とカーボンブラックとの間に親和性を形成できれば、樹脂相内でのカーボンブラックの均一分散し易くなるものと考え、両者に同レベルの極性を付与することで本発明の効果をより発現させ易くしようと考えたのである。すなわち、カーボンブラックに酸性処理を施すことによりカーボンブラック表面に極性基を設けた。そして、樹脂を作製する際に、カルボキシル基等の極性基を有する重合性単量体を用いて分子構造中に極性基を含有する樹脂を形成した。この様な構造を有する樹脂と前述のカーボンブラックを用いてコアを形成したところ、樹脂相内にカーボンブラックがより均一分散し易くなると考えたのである。

この様に、樹脂とカーボンブラックにそれぞれ極性基を付与させ、お互いに極性基を有するものを用いることにより、両者間に親和性が作用することでカーボンブラックが樹脂相内でより均一分散し易い状態になると考えたのである。

そして、本発明に係るトナーを構成するコアを作製するにあたり、極性基を有する重合性単量体を用いて形成した樹脂により、ｐＨ２．０〜７．０のカーボンブラックがより均一分散し易いことを見出したのである。ここで、極性基とは、水系媒体中で解離性を示す官能基のことで、本発明では、水系媒体中で酸性を示す方向に解離する官能基である。具体的には、カルボキシル基−ＣＯＯＨ、水酸基−ＯＨ、アルコキシ基−ＯＲ、エステル基−ＣＯＯＲ、ホルミル基−ＣＨＯ、ニトリル基−ＣＮ、アミノ基−ＮＨ₂、ニトロ基−ＮＯ₂等が挙げられる。

本発明では、コア形成に使用される極性基を有する重合性単量体としては、アクリル酸やメタクリル酸等に代表されるカルボキシル基を有するものが好ましく、カルボキシル基を有する重合性単量体を用いることにより、酸性の極性基を有する樹脂が形成される。つまり、本発明ではコア形成に使用される樹脂は、カルボキシル基等の酸性の極性基を有することから酸価を示すものになる。

ここで、酸価とは、試料である樹脂あるいはコア１ｇ中に含有されるカルボキシル基等の極性基を中和するのに必要な水酸化カリウムのｍｇ数のこという。酸価の測定は、たとえば、以下の手順で行うもので、これはＪＩＳ−００７０−１９７２に示される方法に準ずるものである。

（１）試薬の作製
下記（ａ）〜（ｃ）の試薬を用いて行う。
（ａ）エチルエーテル−エタノール混合溶液（体積比１：１または２：１）、または、ベンゼン−エタノール混合溶液（体積比１：１または２：１）
（ｂ）フェノールフタレイン溶液
フェノールフタレイン１ｇをエタノール（９５体積％）１００ｍｌに溶かして作製する。
（ｃ）水酸化カリウム−エタノール溶液（０．１ｍｏｌ／リットル）
水酸化カリウム７．０ｇをできるだけ少量の水に溶解させ、これにエタノール（９５体積％）を添加して１リットルにする。溶液は２〜３日放置した後にろ過を行う。なお、溶液の標定は、ＪＩＳ Ｋ ８００６（試薬の含量試験中滴定に関する基本事項）に準じて行う。

（２）測定手順
試料１〜２０ｇを正しく秤量し、これに前記混合溶液１００ｍｌと指示薬であるフェノールフタレイン溶液数滴を添加し、試料が完全に溶解するまで撹拌する。固体試料の場合は水浴上で加温して溶かす。冷却後、これを水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の微紅色が３０秒間続いた時を中和の終点とする。

（３）酸価の算出
下記式により酸価を算出することができる。すなわち、酸価Ａ（ｍｇＫＯＨ／ｇ）は、
酸価Ａ＝（Ｂ×ｆ×５．６１１）／Ｓ
式中、Ｂは上記水酸化カリウム−エタノール溶液（０．１ｍｏｌ／リットル）の使用量（ｍｌ）を、ｆは上記水酸化カリウム−エタノール溶液のファクターを、さらに、Ｓは測定時の試料の質量（ｇ）を表すものである。

なお、コアの酸価は、ラジカル重合により樹脂形成を行う場合には、カルボキシル基等の極性基を有する重合性単量体の組成比を調整したり、コア形成時における樹脂成分の比率を調整する等により制御が可能である。また、重縮合により樹脂形成を行う場合には、たとえば、トリメリト酸の様な２つ以上のカルボキシル基を有する重合性単量体を導入したり、重合段階における酸成分とアルコール成分の比率を制御する等により制御することができる。

ラジカル重合によりコア用樹脂を形成する場合、極性基を有する重合性単量体として、アクリル酸やメタクリル酸等の分子内にカルボキシル基を１つ含有する化合物の他に、イタコン酸やマレイン酸等のカルボキシル基を２つ以上含有するものも使用できる。また、アクリル酸−２−エチルヘキシルやメタクリル酸−２−エチルヘキシルの様なエステル基を有する重合性単量体を併用してコア用樹脂を形成することもできる。

また、コア用樹脂を作製する際に使用する重合性単量体に、上述した極性基を有する重合性単量体とともに、スチレン系単量体等の重合性単量体を用いて共重合体樹脂を形成することも可能である。この様に、スチレン系単量体を併用してコア用樹脂を形成することにより、スチレン系単量体を用いて形成されることの多いシェル用樹脂がコア表面に付着し易くなり、コア表面にシェル用樹脂がムラなく均一に付着するものと見られる。本発明で使用するコア用樹脂を限定するものではないが、コア用樹脂の具体例として、たとえば、スチレン３５〜５０質量％、メタクリル酸３０〜５０質量％、イタコン酸またはマレイン酸１５〜２０質量％の比率で重合して形成したビニル系共重合体がある。

なお、本発明に係るトナーを構成するコア形成用の重合性単量体の具体例としては、上記のものに加え、後述する重合性単量体も挙げられ、これらを併用してコアを構成する樹脂を形成することが可能である。

本発明では、トナーの平均円形度を０．８９５以上０．９８０以下とすることが好ましい。トナーの平均円形度は、下記式で定義されるトナーの円形度を足し合わせた値を測定を行った全トナー数で除して算出した値である。

円形度
＝（トナー投影像と同じ投影面積を有する円の周囲長）／（トナー投影像の周囲長）
トナーの平均円形度は、例えば「ＦＰＩＡ−２１００（Ｓｙｓｍｅｘ社製）」に代表されるフロー式粒子像分析装置を用いて算出することができる。

具体的には、トナーを界面活性剤入り水溶液にてなじませ、超音波分散処理を１分行って分散させた後、「ＦＰＩＡ−２１００」を用いて行う。測定条件は、ＨＰＦ（高倍率撮像）モードに設定して、ＨＰＦ検出数を３０００〜１００００個の適正濃度にして測定を行う。この範囲であれば、再現性のある同一測定値が得られる。

次に、本発明に係るコアシェル構造のトナーを構成するシェルを形成する樹脂について説明する。本発明では、シェルとコアを形成する樹脂の溶解度パラメータ値の差を５．０〜１０．０とすることが好ましく、溶解度パラメータの差を上記範囲にすることにより、コアとシェルの間に適度な非相溶の状態と、適度な接着力が発現されるものとみられる。

すなわち、コアとシェルとの間で非相溶の状態が維持され、コア構成樹脂やワックス、着色剤等のコア成分がトナー表面に析出することがなく、また、シェルとコアの間に作用する接着力により、トナーに強いストレスが加わっても破損することがない。その結果、トナーは、当初の構造や性能が維持されて、安定した耐熱保存性を発現するとともに、画像形成時にトナー破損による画像欠陥の発生を回避しているものとみられる。

ここで、溶解度パラメータ値（ＳＰ値）は、物質の凝集エネルギーの大きさを表す数値で、Ｆｅｏｒｓにより提案された方法「Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ１４，ｐ１４７（１９７４）」にしたがって算出することができる。すなわち、原子または原子団の蒸発エネルギー及びモル体積をそれぞれΔｅｉ、Δｖｉとすると、結着樹脂の溶解度パラメータ値σは、下記式（１）により算出される。

式（１）
σ＝（ΣΔｅｉ／ΣΔｖｉ）^1/2
また、各ビニル系共重合体の溶解度パラメータ値は、各成分の溶解度パラメータ値とモル比の積より算出されるものである。たとえば、共重合体樹脂がＸ、Ｙの２種類の単量体より構成されるものとした時、各単量体の質量組成比をｘ、ｙ（質量％）、分子量をＭｘ、Ｍｙ、及び、溶解度パラメータ値をＳＰｘ、ＳＰｙとすると、各単量体比はｘ／Ｍｘ、ｙ／Ｍｙとなる。ここで、共重合体樹脂のモル比をＣとすると、Ｃ＝ｘ／Ｍｘ＋ｙ／Ｍｙと表され、この共重合体樹脂の溶解度パラメータ値ＳＰは下記式（２）のようになる。

式（２）
ＳＰ＝｛（ｘ×ＳＰｘ／Ｍｘ）＋（ｙ×ＳＰｙ／Ｍｙ）｝×１／Ｃ
なお、各単量体の溶解度パラメータＳＰｘ、ＳＰｙは、前述の式（１）により算出されるもので、具体的な値としてはポリマーハンドブック（ワイリー社刊）第４版等の文献に記載されているものを利用することができる。

溶解度パラメータ値は、ビニル系共重合体を構成する単量体の組成比を変えることにより制御が可能である。たとえば、スチレンとメタクリル酸メチルを用いて形成した共重合体樹脂では、スチレンの組成比を減少させ、メタクリル酸メチルの組成比を増大させる方向に組成比を制御すると、溶解度パラメータ値が低減する傾向になる。

なお、高分子材料の溶解度パラメータの概要は、独立行政法人「物質・材料研究機構」提供のデータベース ＰｏｌｙＩｎｆｏに記載の溶解度パラメータの項目等を参照することができる。

また、単量体の溶解度パラメータ値（ＳＰ値）は、以下の手順で求めることができる。

ある単量体Ａの溶解度パラメータ値（ＳＰ値）を計算する場合、その単量体の分子構造中の原子または原子団に対して、Ｆｅｄｏｒｓによって提案された「Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．Ｖｏｌｌ１４．ｐ１１４（１９７４）」から蒸発エネルギー（Δｅｉ）及びモル体積（Δｖｉ）を求め、前記式（１）より算出する。

ただし、重合時開裂する２重結合については、開裂した状態をその分子構造とする。

下記の各単量体の溶解度パラメータ値は、上記計算法により求めた値を用いる。

スチレン １０．５５
ブチルアクリレート ９．７７
２−エチルヘキシルメタクリレート ９．０４
メチルメタクリレート ９．９３
メタクリル酸 １２．５４
アクリル酸 １４．０４
この値を用い、前記式（２）に従い、共重合体の溶解度パラメータ値を求める。

なお、本発明でシェル形成に使用可能な重合性単量体の具体例については後述する。

次に、本発明に係るトナーの製造方法について説明する。

本発明に係るトナーを構成する着色粒子（外添処理前のトナー粒子のこと）は、少なくとも着色剤を含有する樹脂からなるコアの表面に樹脂を被覆してシェルを形成したコアシェル構造を有するものである。本発明に係るトナーの製造方法は、特に限定されるものではなく、従来のトナー製造方法により作製することが可能である。すなわち、混練、粉砕、分級工程を経てトナーを作製するいわゆる粉砕法や、重合性単量体を重合させ、同時に、形状や大きさを制御しながら粒子形成を行ういわゆる重合法により作製可能である。

この中でも、重合法によるトナー作製は、その製造工程で粒子の形状や大きさを制御しながら所望のトナーを形成することが可能で、微小なドット画像を忠実に再現することが可能な小径トナーの作製に最適である。この様な視点からも重合法によるトナー作製が好ましく、その中でも、乳化重合法や懸濁重合法により予め１２０ｎｍ前後の樹脂粒子を形成しておき、この樹脂粒子を凝集させる工程を経て粒子形成を行う乳化会合法は有効な作製方法の１つといえる。

以下に、乳化会合法によるコアシェル構造のトナー作製例を説明する。乳化会合法では概ね以下の様な手順を経てトナーを作製する。すなわち、
（１）コア形成用樹脂微粒子分散液の作製工程
（２）着色剤（カーボンブラック）微粒子分散液の作製工程
（３）コア用樹脂粒子の凝集・融着工程
（４）第１熟成工程
（５）シェル化工程
（６）第２熟成工程
（７）冷却工程
（８）洗浄工程
（９）乾燥工程
（１０）外添剤処理工程
以下、各工程について説明する。

（１）樹脂微粒子分散液の作製工程
この工程は、コア用の樹脂粒子を形成する重合性単量体を水系媒体中に投入して重合を行って１２０ｎｍ程度の大きさの樹脂微粒子を形成する工程である。この工程では、樹脂微粒子中にワックスを含有させたものを形成することも可能で、この場合、ワックスを重合性単量体に溶解あるいは分散させておき、これを水系媒体中で重合させて、ワックスを含有する樹脂微粒子を形成する。

（２）着色剤微粒子分散液の作製工程
水系媒体中に着色剤であるカーボンブラックを分散させ、１１０ｎｍ程度の大きさの着色剤微粒子分散液を作製する工程である。

（３）コア用粒子の凝集・融着工程（コアの形成）
この工程は、水系媒体中で前述の樹脂微粒子と着色剤微粒子等を凝集させ、凝集させたこれらの粒子を融着させてコア用の粒子を作製する工程である。この工程では、樹脂粒子と着色剤粒子とを混合させた水系媒体中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等を凝集剤として添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度以上で、混合物の融解ピーク温度以下に加熱して凝集を進行させ、同時に樹脂粒子同士を融着させる。

具体的には、前述の手順で作製した樹脂粒子と着色剤粒子とを反応系に添加し、塩化マグネシウム等の凝集剤を添加することにより、樹脂微粒子と着色剤粒子とを凝集させると同時に微粒子同士を融着させて粒子形成を行う。そして、粒子の大きさが目標の大きさになった時に、食塩水等の塩を添加して凝集を停止させる。

（４）第１熟成工程
この工程は、上記凝集・融着工程に引き続き、反応系を加熱処理することによりコアの形状が所望の形状になるまで熟成を行う工程である。

（５）シェル化工程
この工程は、第１熟成工程で形成されたコアの分散液仲に、シェル形成用の樹脂粒子を添加して、コア表面にシェルを形成する工程である。

（６）第２熟成工程
この工程は、上記シェル化工程に引き続き、反応系を加熱処理することにより、コア表面へのシェルの被覆を強化するとともに、着色粒子の形状が所望の形状になるまで熟成を行う工程である。

（７）冷却工程
この工程は、前記着色粒子の分散液を冷却処理（急冷処理）する工程である。冷却処理条件としては、１〜２０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。

（８）洗浄工程
この工程は、上記工程で所定温度まで冷却された粒子分散液から粒子を固液分離する工
程と、固液分離されてウェットのケーキ状集合体にした粒子から界面活性剤や凝集剤等の付着物を除去するための洗浄工程からなる。

洗浄処理は、濾液の電気伝導度が１０μＳ／ｃｍになるまで水洗浄する。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があり、特に限定されるものではない。

（９）乾燥工程
この工程は、洗浄処理された粒子を乾燥処理し、乾燥された粒子を得る工程である。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、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。

また、乾燥された粒子の水分は、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。尚、乾燥処理された粒子同士が、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。

（１０）外添剤処理工程
この工程は、乾燥された粒子に必要に応じ外添剤を混合し、トナーを作製する工程である。外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。

乳化会合法によるトナー製造方法は、以上の工程を経て、トナー作製を行うものであり、前述した理由により、本発明に係るコアシェル構造のトナーは上記乳化会合法で作製することが好ましい。

乳化会合法によるコアシェル構造のトナーを作製する方法は、以上の工程を経て行われ、前述の様に、本発明に係るコアシェル構造のトナーは上記乳化会合法で作製することが好ましい。

次に、本発明に係るトナーに使用可能な樹脂や着色剤、及び、ワックス等の構成要素について、具体例を挙げて説明する。

先ず、本発明に係るトナーに使用可能な樹脂としては、前述した重合性単量体の他に、下記（１）乃至（１０）に示すビニル系単量体を用いて作製することも可能である。すなわち、本発明に係るトナーに使用可能な樹脂としては、下記に示すビニル系単量体を単独あるいは複数種類組み合わせて重合を行って得られるものが挙げられる。

（１）スチレンあるいはスチレン誘導体
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、α−メチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、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−ドデシルスチレン等
（２）メタクリル酸エステル誘導体
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
（３）アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
（４）オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
（５）ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
（６）ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
（７）ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
（８）Ｎ−ビニル化合物
Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等
（９）ビニル化合物類
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等
（１０）アクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等。

また、樹脂を構成する重合性単量体として、イオン性解離基を有する重合性単量体を組み合わせて使用することも可能である。イオン性解離基としては、たとえば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基が挙げられ、イオン性解離基を有する重合性単量体はこれらの置換基を有するものである。

イオン性解離基を有する重合性単量体の具体例を以下に挙げる。

アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等。

さらに、樹脂を構成する重合性単量体として、多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることも可能である。多官能性ビニル類の具体例を以下に挙げる。

ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等。

次に、本発明に係るトナーに使用可能なワックスについて説明する。本発明に係るトナーに使用可能なワックスとしては、従来公知のものが挙げられ、具体的には、以下のものが挙げられる。

（１）長鎖炭化水素系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等
（２）エステル系ワックス
トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
（３）アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
（４）ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
（５）その他
カルナウバワックス、モンタンワックス等。

ワックスの融点は、通常４０〜１３０℃であり、好ましくは５０〜１００℃、さらに好ましくは６０〜８０℃である。ワックスの融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保され、同時に、低温での定着を行う場合でもコールドオフセット等を発生させずに安定したトナー画像形成が行える。また、トナー中のワックス含有量は、１質量％〜３０質量％が好ましく、さらに好ましくは５質量％〜２０質量％である。

次に、本発明に係るトナーは、その製造工程で外部添加剤（＝外添剤）として数平均一次粒径が４０〜８００ｎｍの無機微粒子や有機微粒子等の粒子を添加して、トナー作製することが好ましい。

外添剤の添加により、トナーの流動性や帯電性が改良され、また、クリーニング性の向上等が実現される。外添剤の種類は特に限定されるものではなく、たとえば、以下に挙げる無機微粒子や有機微粒子、及び、滑剤が挙げられる。

無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等が好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては必要に応じて疎水化処理したものを用いても良い。具体的なシリカ微粒子としては、例えば日本アエロジル社製の市販品Ｒ−８０５、Ｒ−９７６、Ｒ−９７４、Ｒ−９７２、Ｒ−８１２、Ｒ−８０９、ヘキスト社製のＨＶＫ−２１５０、Ｈ−２００、キャボット社製の市販品ＴＳ−７２０、ＴＳ−５３０、ＴＳ−６１０、Ｈ−５、ＭＳ−５等が挙げられる。

チタニア微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品Ｔ−８０５、Ｔ−６０４、テイカ社製の市販品ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｂ、ＭＴ−５００ＢＳ、ＭＴ−６００、ＭＴ−６００ＳＳ、ＪＡ−１、富士チタン社製の市販品ＴＡ−３００ＳＩ、ＴＡ−５００、ＴＡＦ−１３０、ＴＡＦ−５１０、ＴＡＦ−５１０Ｔ、出光興産社製の市販品ＩＴ−Ｓ、ＩＴ−ＯＡ、ＩＴ−ＯＢ、ＩＴ−ＯＣ等が挙げられる。

アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品ＲＦＹ−Ｃ、Ｃ−６０４、石原産業社製の市販品ＴＴＯ−５５等が挙げられる。

また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が１０〜２０００ｎｍ程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。

また、クリーニング性や転写性をさらに向上させるために滑剤を使用することも可能である。滑剤としては、たとえば、以下の様な高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。すなわち、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩が挙げられる。

これら外添剤や滑剤の添加量は、トナー全体に対して０．１〜１０．０質量％が好ましい。また、外添剤や滑剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機などの種々の公知の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。

本発明に係るトナーは、キャリアとトナーより構成される二成分現像剤として、また、トナーのみから構成される非磁性一成分現像剤として使用することが可能である。

本発明に係るフルカラートナーキットを構成するトナーを二成分現像剤として使用する場合、たとえば、後述するタンデム方式の画像形成装置を用いて、高速でのフルカラープリント作成が可能である。また、トナーを構成する樹脂やワックスを選択することにより、定着時の紙温度が１００℃程度のいわゆる低温定着によるフルカラープリントの作製も可能である。

また、二成分現像剤として使用する際に用いられる磁性粒子であるキャリアは、たとえば、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を使用することが可能である。これらの中ではフェライト粒子が好ましい。キャリアの体積平均粒径は１５〜１００μｍのものが好ましく、２５〜８０μｍのものがより好ましい。

本発明に係るトナーを用いて形成されるトナー画像は、転写紙Ｐ上に転写され、定着処理により転写紙Ｐの上に固定されるものである。ここでいう転写紙Ｐとは、像担持体より転写されたトナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、記録材、転写紙、あるいは、用紙等と呼ばれるものである。具体的には、薄紙から厚紙までの普通紙や上質紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材料が挙げられる。

本発明に係るトナーは、コアシェル構造を有するもので、たとえば、コアのガラス転移温度を３０℃以上４０℃以下、シェルのガラス転移温度を４５℃以上５５℃以下にする等の対応により、現状の定着温度よりも低い温度でトナー画像を定着することができる。すなわち、本発明に係るトナーを用いて形成したトナー画像を定着するにあたり、用紙の表面温度を１２５℃以下にして、いいかえると、加熱ローラ表面温度を９０℃乃至１５０℃にしても良好な定着処理が行える。具体的には、トナー画像を形成した用紙が定着ローラに巻き付いたり、形成したトナー画像が他の用紙に接触して擦れあうことがあってもトナー剥離を起こすことはない。

本発明に係るトナーを低温定着対応の画像形成装置で使用したとき、定着装置における加熱部材の表面温度を上記範囲、特に、１４０℃未満、さらに、加熱部材の表面温度を１３０℃未満に設定することが可能である。

具体的な定着装置の形態としては、たとえば、図２に示す加熱ローラ方式の定着装置が挙げられる。図２は、加熱ローラを用いた定着装置の一例を示す概略図である。

図２に示す定着装置２４は、加熱ロール２４０と、これに当接する加圧ロール２４１とを備えている。なお、図２において、２４６は分離爪、Ｐはトナー像が形成された用紙（転写紙）である。

加熱ロール２４０ａは、たとえば、フッ素樹脂や弾性体からなる被覆層８２が芯金２４０ａの表面に形成されてなり、線状ヒーターよりなる加熱部材２４４を内包している。

芯金２４０は、金属から構成され、その内径は１０〜７０ｍｍとされる。芯金２４０を構成する金属は、特に限定されるものではないが、たとえば、鉄、アルミニウム、銅等の金属や、これらの合金を挙げることができる。

芯金２４０ａの肉厚は０．１〜１５ｍｍとされ、省エネの要請（薄肉化）と、強度（構成材料に依存）とのバランスを考慮して決定することが好ましい。たとえば、０．５７ｍｍの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を０．８ｍｍとする必要がある。

被覆層２４０ｃの表面を構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び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）などが挙げられる。

フッ素樹脂からなる被覆層２４０ｃの厚みは１０〜５００μｍとされ、好ましくは２０〜４００μｍとされる。

フッ素樹脂からなる被覆層２４０ｃの厚みが１０μｍ未満であると、被覆層としての機能を十分に発揮することができず、定着装置としての耐久性を確保することが困難になる。一方、被覆層２４０ｃの厚みが５００μｍを超えると、被覆層表面に紙粉によるキズがつき易くなる。発生したキズ部にはトナー等が付着し易いので、これに起因する画像汚れの発生が懸念されることになる。

また、被覆層２４０ｃを構成する弾性体としては、ＬＴＶ、ＲＴＶ、ＨＴＶなどの耐熱性の良好なシリコンゴム及びシリコンスポンジゴムなどを用いることが好ましい。

被覆層２４０ｃを構成する弾性体のアスカーＣ硬度は、８０°未満とされ、好ましくは６０°未満とされる。

また、被覆層２４０ｃの厚みは０．１〜３０ｍｍが好ましく、０．１〜２０ｍｍがより好ましい。

加熱部材２４４としては、ハロゲンヒーターを好適に使用することができる。

加圧ロール２５０は、弾性体からなる被覆層２５０ｂが芯金２５０ａ表面に形成されてなる。被覆層２５０ｂを構成する弾性体は、特に限定されるものではなく、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの各種軟質ゴム及びスポンジゴムが挙げられるが、この中でも、シリコンゴム及びシリコンスポンジゴムが好ましい。

被覆層２５０ｂの厚みは０．１〜３０ｍｍが好ましく、０．１〜２０ｍｍがより好ましい。

また、定着温度（加熱ロール２４０の表面温度）は定着時に用紙の温度を１００℃前後にすることのできる温度で、後述する定着線速にもよるが、７０〜１８０℃である。また、定着線速は８０〜６４０ｍｍ／ｓｅｃが好ましく、加熱ロール２４０と加圧ロール２５０のニップ幅は８〜４０ｍｍ、好ましくは１１〜３０ｍｍに設定する。

なお、分離爪２４６は、加熱ロール２４０に熱定着された用紙が、加熱ロールに巻き付くのを防止するため設けられている。

また、本発明に係るトナーを使用する場合、加熱部材から供給される熱を用紙に効率よく供給できる構造の定着装置を用いることが好ましい。具体的には、加熱部材あるいは加圧部材のいずれか一方に耐熱性のベルトを用いるベルト定着と呼ばれる方式の定着装置を用いることが好ましい。

図３に、ベルト定着方式の定着装置（ベルトと加熱ローラを用いたタイプ）の一例を示す。図３に示す定着装置２４は、ニップ幅を確保するためにベルトと加熱ローラを用いたタイプのもので、加熱ローラ２４０とシームレスベルト２４１、及びシームレスベルト２４１を介して加熱ローラ２４０に押圧される圧力パッド（圧力部材）２４２ａ、圧力パッド（圧力部材）２４２ｂ、前記潤滑剤供給部材２４３とで主要部が構成されている。

加熱ローラ２４０は、金属製のコア（円筒状芯金）２４０ａの周囲に耐熱性弾性体層２４０ｂ、及び離型層（耐熱性樹脂層）２４０ｃより形成され、コア２４０ａの内部には加熱源としてハロゲンランプ２４４が配置されている。加熱ローラ２４０の表面温度は温度センサ２４５により計測され、その計測信号に基づいて図示しない温度コントローラによりハロゲンランプ２４４がフィードバック制御され、加熱ローラ２４０表面が一定温度になるように調整される。シームレスベルト２４１は、加熱ローラ２４０に対し所定の角度で巻き付けられるように接触し、ニップ部を形成している。

シームレスベルト２４１の内側には、低摩擦層を表面に有する圧力パッド２４２がシームレスベルト２４１を介して加熱ローラ２４０に押圧される状態で配置されている。圧力パッド２４２は、強いニップ圧がかかる圧力パッド２４２ａと、弱いニップ圧がかかる圧力パッド２４２ｂとが設けられ、金属製等のホルダ２４２ｃに保持されている。

ホルダ２４２ｃには、シームレスベルト２４１がスムーズに摺動回転するようにベルト走行ガイドが取り付けられている。ベルト走行ガイドはシームレスベルト２４１内面と摺擦するため摩擦係数が低い部材が望ましく、かつ、シームレスベルト２４１から熱を奪いにくいように熱伝導の低い部材が好ましい。なお、シームレスベルト２４１の材質の具体例としては、たとえばポリイミドが挙げられる。

図４は、本発明に係るモノクロトナーが使用可能な加熱ローラ定着方式の画像形成装置の一例を示す概略図である。

図４において、５０は像担持体である感光体ドラム（感光体）で、有機感光層をドラム上に塗布し、その上に樹脂層を塗設した構造を有し、接地されて時計方向に駆動回転される。５２はスコロトロンの帯電装置（帯電手段）で、感光体ドラム５０周面に対し一様な帯電をコロナ放電により行う。この帯電装置５２による帯電に先だち、前画像形成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた帯電前露光部５１により露光を行い感光体周面を除電することができる。

感光体への一様帯電の後、像露光手段である像露光装置５３により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像露光装置５３は図示しないレーザーダイオードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー５３１、ｆθレンズ等を経て反射ミラー５３２により光路を曲げられた光により感光体ドラム上に走査されて静電潜像が形成される。

次に、静電潜像は現像手段である現像装置５４により現像される。感光体ドラム５０周縁には、たとえば、本発明に係るモノクロトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を内蔵した現像器５４が設けられている。現像装置５４には、マグネットが内蔵されて現像剤を保持しながら回転することができる現像スリーブ（現像ローラ）５４１が設けられ、現像スリーブ５４１上に保持された現像剤が感光体ドラム５０上に供給されることにより現像が行われる。現像装置５４は、現像スリーブ５４１の他に、現像剤撹拌搬送部材５４３と５４４、図示しない搬送量規制部材等から構成され、現像剤は撹拌、搬送されて現像スリーブ５４１上に供給される。現像スリーブ５４１への現像剤供給量は、搬送量規制部材５４２により制御される。また、現像剤の搬送量は、使用される感光体の線速や現像剤の比重により異なるが、一般に２０〜２００ｍｇ／ｃｍ²の範囲である。現像スリーブ（現像ローラ）径は２０〜５ｍｍ、好ましくは１８〜７ｍｍがよく、現像スリーブの線速は２００〜１８００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。

なお、図中の７０は、感光体５０、帯電装置５２、転写装置５８、分離装置５９、及び、クリーニング装置６２を一体にした構造のプロセスカートリッジで、プロセスカートリッジ７０は画像形成装置に対して着脱可能な構造となっている。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。

１．着色剤（カーボンブラック）分散液の調製
下記手順により、着色剤であるカーボンブラックを分散させてなる「着色剤分散液１〜８」を調製した。なお、使用したカーボンブラックのｐＨは、ｐＨメータ「ＨＭ５０Ｓ（東亜電波工業（株）製）」を用い、前述した手順で測定を行ったものである。

（１）「着色剤分散液１」の調製
ドデシル硫酸ナトリウム９０質量部をイオン交換水１６００質量部に撹拌溶解させて作製した溶液を撹拌させておき、当該溶液中に、市販のカーボンブラック「ＭＡ−１００（ｐＨ３．０（三菱化学（株）製））」を４２０質量部を徐々に添加した。次いで、撹拌装置「クレアミックス（エム・テクニック社製）」を用いて撹拌速度２５０ｒｐｍで分散処理を行い、カーボンブラックの粒子径が１４０ｎｍになるまで分散処理を行うことにより、「着色剤分散液１」を調製した。

（２）「着色剤分散液２」の調製
「着色剤分散液１」の調製において、カーボンブラック「ＭＡ−１００」に代えて、市販のカーボンブラック「＃２４００（ｐＨ２．０（三菱化学（株）製））」を用いた他は同様の手順で「着色剤分散液２」を調製した。

（３）「着色剤分散液３」の調製
「着色剤分散液１」の調製において、カーボンブラック「ＭＡ−１００」に代えて、市販のカーボンブラック「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００（ｐＨ２．５（キャボット社製））」を用いた他は同様の手順で「着色剤分散液３」を調製した。

（４）「着色剤分散液４」の調製
「着色剤分散液１」の調製において、カーボンブラック「ＭＡ−１００」に代えて、市販のカーボンブラック「Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ（ｐＨ４．５（デグサ（株）製））」を用いた他は同様の手順で「着色剤分散液４」を調製した。

（５）「着色剤分散液５」の調製
「着色剤分散液１」の調製において、カーボンブラック「ＭＡ−１００」に代えて、市販のカーボンブラック「ＰＣＦ＃１０（ｐＨ７．０（三菱化学（株）製））」を用いた他は同様の手順で「着色剤分散液５」を調製した。

（６）「着色剤分散液６」の調製
最初に「着色剤分散液５」の調製で用いた市販のカーボンブラック「ＰＣＦ＃１０（三菱化学（株）製）」を、ｐＨ８．０の水酸化カリウム溶液中に室温下、３５分間の浸漬処理を行うことにより、ｐＨ７．５のカーボンブラックを得た。得られたｐＨ７．５のカーボンブラックを用いた他は「着色剤分散液１」の調製と同様の手順により「着色剤分散液６」を調製した。

（７）「着色剤分散液７」の調製
「着色剤分散液１」の調製において、カーボンブラック「ＭＡ−１００」に代えて、市販のカーボンブラック「ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ７２（ｐＨ８．５（キャボット社製））」を用いた他は同様の手順で「着色剤分散液７」を調製した。

（８）「着色剤分散液８」の調製
最初に「着色剤分散液２」の調製で用いた市販のカーボンブラック「＃２４００（三菱化学（株）製）」を、ｐＨ１．５の市販のフルオロスルホン酸で浸漬処理することにより、ｐＨ１．５のカーボンブラックを得た。得られたｐＨ１．５のカーボンブラックを用いた他は「着色剤分散液１」の調製と同様の手順で「着色剤分散液８」を作製した。

２．「トナー１〜１３」の作製
２−１．「コア形成用樹脂微粒子Ａ、Ｂ」の作製
（１）「コア形成用樹脂微粒子Ａ」の作製
（ａ）第１段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、アニオン系界面活性剤ポリオキシ（２）ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウム塩４．０質量部とイオン交換水３０００質量部を投入して界面活性剤溶液を調製した。前記界面活性剤溶液を窒素気流下で２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら８０℃に昇温した。

８０℃に昇温後、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）１０質量部をイオン交換水４００質量部に溶解させてなる開始剤水溶液を添加して液温を７５℃にして、下記化合物よりなる「単量体混合溶液１」を１時間かけて滴下した。

スチレン ５３２質量部
ｎ−ブチルアクリレート ２００質量部
メタクリル酸 ６８質量部
ｎ−オクチルメルカプタン １６質量部
上記界面活性剤溶液中に「単量体混合溶液１」を滴下後、この系を７５℃の下で２時間加熱し、２３０ｒｐｍの撹拌速度で処理を行って重合（第１段重合）させ、「樹脂微粒子分散液ａ１」を作製した。

（ｂ）第２段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、アニオン系界面活性剤ポリオキシ（２）ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウム塩３．０質量部とイオン交換水３０６０質量部を投入して界面活性剤溶液を調製した。前記界面活性剤溶液を窒素気流下で撹拌しながら８０℃に昇温した。

昇温後、上記樹脂微粒子ａ１ ３５質量部（固形分換算）と、下記化合物を含有してなる混合液を添加し、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス（エム・テクニック社製）」により３０分間混合分散処理を行って、乳化粒子（油滴）分散液を調製した。

スチレン １００質量部
ｎ−ブチルアクリレート ６２質量部
メタクリル酸 １２質量部
ｎ−オクチルメルカプタン １．７５質量部
パラフィンワックス「ＨＮＰ−５７（日本製蝋社製）」 ９６質量部
次に、上記乳化粒子分散液に、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）５質量部をイオン交換水１００質量部に溶解させてなる開始剤水溶液を添加し、この系を８０℃の下で１時間にわたり加熱し、かつ、撹拌速度２３０ｒｐｍで撹拌処理して重合（第２段重合）を行った。

（ｃ）第３段重合
前記第２段重合実施後、さらに、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）５．４５質量部をイオン交換水２２０質量部に溶解させてなる開始剤水溶液を添加し、前記反応系を８０℃にして、下記化合物よりなる混合液を１時間かけて滴下した。

スチレン ２９４質量部
ｎ−ブチルアクリレート １５５質量部
ｎ−オクチルメルカプタン ７．１質量部
滴下終了後、２時間にわたり加熱し、かつ、撹拌速度２３０ｒｐｍで撹拌処理を行って重合（第３段重合）を行い、その後反応系を２８℃まで冷却することにより、コア形成用の樹脂微粒子を含有してなる分散液を作製した。得られた樹脂微粒子を「コア形成用樹脂微粒子Ａ」とする。「コア形成用樹脂微粒子Ａ」の粒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１８５ｎｍであった。

（２）「コア形成用樹脂微粒子Ｂ」の作製
第１段重合を行う際の撹拌速度を２７０ｒｐｍ、「単量体混合溶液１」に含有される化合物の量を以下の様に変更し、
スチレン ５４０質量部
ｎ−ブチルアクリレート ２１０質量部
メタクリル酸 ３４質量部
ｎ−オクチルメルカプタン １６質量部
その他は「コア形成用樹脂微粒子Ａ」の第１段重合と同様の手順とすることにより「樹脂微粒子分散液ｂ１」を作製した。

次に、第２段重合を行う際の撹拌速度を２７５ｒｐｍ、重合に用いる化合物の量を以下の様に変更し、
スチレン １１７質量部
ｎ−ブチルアクリレート ８０質量部
メタクリル酸 ９質量部
ｎ−オクチルメルカプタン １．７５質量部
パラフィンワックス「ＨＮＰ−５７（日本製蝋社製）」 ９６質量部
その他は「コア形成用樹脂微粒子Ａ」の第２段重合と同様の手順とすることにより「樹脂微粒子分散液ｂ２」を作製した。

さらに、第３段重合を行う際の撹拌速度を２７５ｒｐｍ、重合に用いる化合物の量を以下の様に変更し、
スチレン ２８５質量部
ｎ−ブチルアクリレート １５８質量部
ｎ−オクチルメルカプタン ７．１質量部
その他は「コア形成用樹脂微粒子Ａ」の第３段重合と同様の手順とすることにより、コア形成用の樹脂微粒子を含有してなる分散液を作製した。得られた樹脂微粒子を「コア形成用樹脂微粒子Ｂ」とする。「コア形成用樹脂微粒子Ｂ」の粒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１２５ｎｍであった。

２−２．「シェル形成用樹脂微粒子」の作製
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を備えた反応容器に、前記「コア形成用樹脂微粒子１」の第１段重合時に作製した界面活性剤溶液と同様のものを作製した。この界面活性剤溶液を、窒素気流下で２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。その後、前記界面活性剤溶液中に、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）１０質量部をイオン交換水４００質量部に溶解させてなる開始剤溶液を添加し、液温を８０℃にして、下記「単量体混合溶液」を２時間かけて滴下した。

そして、８０℃の下で２時間かけて加熱し、かつ、撹拌速度を２５０ｒｐｍ撹拌処理することにより重合を行い、「シェル形成用樹脂微粒子１」の分散液を作製した。なお、単量体混合溶液は、
スチレン ６２４質量部
２−エチルヘキシルアクリレート １２０質量部
メタクリル酸 ５６質量部
ｎ−オクチルメルカプタン（ＮＯＭ） １６．４質量部
よりなるものである。得られた「シェル形成用樹脂微粒子１」の粒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１４０ｎｍであった。

２−３．「トナー１〜１０」の作製
（１）「トナー１」の作製
（ａ）「凝集・融着工程（コアの形成）」
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を備えた反応容器に、
「コア形成用樹脂微粒子Ａ」 ３６０．６質量部（固形分換算）
「着色剤分散液２」 ２００質量部（固形分換算）
イオン交換水 １１００質量部
を投入し、液温を３０℃に調整した。その後、５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１０．０に調整した。

上記反応系を撹拌させておき、この状態で塩化マグネシウム・６水和物６０質量部をイオン交換水６０質量部に溶解してなる水溶液を１０分間かけて上記反応系に添加した。添加後、３分間放置した後、昇温を開始して、この系を６０分間かけて８０℃まで昇温させて、８０℃を保持した状態で樹脂粒子の凝集を行い粒子を成長させた。この状態で「マルチサイザー３（ベックマンコールター社製）」を用いて凝集粒子の粒径測定を行った。体積基準メディアン系（Ｄ５０）が６．５μｍになった時に、塩化ナトリウム４０質量部をイオン交換水１６０質量部に溶解させてなる水溶液を反応系に添加して粒子の成長を停止させた。

さらに、反応系の温度を７０℃にして３時間にわたり、加熱撹拌を行うことにより粒子の融着を継続させて、熟成処理を行い、「コア」を形成させた。「コア」の酸価を前述したＪＩＳ−００７０−１９７２に準ずる方法で酸価を測定したところ３０であった。

（ｂ）「シェル化工程」
次いで、上記「コア」の分散液に、
「シェル形成用樹脂微粒子１」 ４４質量部（固形分換算）
を添加し、さらに、塩化マグネシウム・６水和物２質量部をイオン交換水１０００質量部に溶解させてなる水溶液を１０分間かけて添加した。

さらに、この系を８０℃に昇温させて、１時間にわたり撹拌を継続して、「コア」表面に「シェル形成用樹脂微粒子１」を融着させ、その後、この系を７５℃にして２０分間にわたり加熱撹拌を行って熟成処理を行い、シェルを形成させた。

さらに、塩化ナトリウム４０．２質量部をイオン交換水１０００質量部に溶解させた水溶液を添加して、８℃／分の条件で３０℃まで冷却することにより、コアシェル構造を有する「着色粒子１」を作製した。

（ｃ）「洗浄工程」
生成した着色粒子を、バスケット型遠心分離装置「ＭＡＲＫIII 型式番号６０×４０（松本機械社製）」で固液分離を行い、「着色粒子１」のウェットケーキを作製し、当該ウェットケーキに４０℃のイオン交換水を加えて洗浄を行った。そして、ろ液の電気伝導度が５μＳ／ｃｍ以下になるまで、前記バスケット型遠心分離装置による固液分離と洗浄を繰り返した。

（ｄ）「乾燥工程」
ろ液の電気伝導度が５μＳ／ｃｍ以下になった時に作製したウェットケーキを解砕し、「フラッシュジェットドライヤ（セイシン企業（株）製）」により、水分量が０．５質量％となるまで乾燥処理を行い、コアシェル構造を有する「着色粒子１」を得た。なお、「着色粒子１」表面のシェル被覆率を評価したところ９８％であった。

（ｅ）「外添剤処理工程」
上記「着色粒子１」に疎水性シリカ（個数平均粒径＝１２ｎｍ、疎水化度＝６８）１質量％を添加し、「ヘンシェルミキサー（三井三池化工社製）」にて処理を行うことにより、「トナー１」を作製した。なお、「トナー１」の平均円形度を「ＦＰＩＡ２０００（システックス社製）」で測定したところ、０．９５０であった。

（２）「トナー２〜５、９」の作製
「トナー１」の作製において使用した「着色剤分散液２」に代えて、「着色剤分散液３」を用いた他は「トナー１」と同様の作製手順により「トナー２」を作製した。また、「着色剤分散液２」に代えて「着色剤分散液１」を用いた他は「トナー１」と同様の作製手順で「トナー３」を、「着色剤分散液２」に代えて「着色剤分散液４」を用いた他は「トナー１」と同様の作製手順で「トナー４」を作製した。さらに、「着色剤分散液２」に代えて「着色剤分散液５」を用いた他は「トナー１」と同様の作製手順で「トナー５」を、「着色剤分散液２」に代えて「着色剤分散液７」を用いた他は同様の作製手順で「トナー９」を作製した。なお、「トナー２〜５、９」の平均円形度は「トナー１」と同様、０．９５０であった。

（３）「トナー７、８」の作製
前記「トナー３」の作製条件で、コアを形成する「凝集・融着工程」で行っている７０℃、３時間の熟成処理を２時間に短縮した他は同様の手順で「トナー７」を作製し、３時間の熟成処理を４時間に延長した他は同様の手順で「トナー８」を作製した。なお、「トナー７」の平均円形度は０．８８９、「トナー８」の平均円形度は０．９９２であった。

（４）「トナー６、１０」の作製
「トナー１」の作製でコアを形成する「凝集・融着工程」で、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を備えた反応容器に投入する樹脂微粒子と着色剤分散液を以下の様に変更した。

「コア形成用樹脂微粒子Ｂ」 ３６０．６質量部（固形分換算）
「着色剤分散液１」 ２００質量部（固形分換算）
イオン交換水 １１００質量部
それ以外は「トナー１」の時と同様の作製手順により、「トナー６」を作製した。

また、上記「トナー６」の作製で使用した「着色剤分散液１」に代えて、「着色剤分散液４」を用いた他は「トナー６」の作製と同様の手順で「トナー１０」を作製した。なお、「トナー６、１０」の平均円形度はいずれも０．９５０であった。

上記「トナー１〜１０」について、コア形成用樹脂の比率、カーボンブラックのｐＨ、コア特性を表１に示す。

３．評価実験
（１）評価その１
最初に、上記手順で作製した「トナー１〜１０」の耐熱保管性について下記の手順で評価を行った。

〈耐熱保管性〉
トナー０．５ｇを内径２１ｍｍの１０ｍｌガラス瓶に取り蓋を閉めて、タップデンサーＫＹＴ−２０００（セイシン企業製）で室温にて６００回振とうした後、蓋を取った状態で５５℃、３５％ＲＨの環境下に２時間放置した。次いで、トナーを４８メッシュ（目開き３５０μｍ）の篩上に、トナーの凝集物を解砕しないように注意しながらのせて、パウダーテスター（ホソカワミクロン社製）にセットし、押さえバー、ノブナットで固定し、送り幅１ｍｍの振動強度に調整し、１０秒間振動を加えた後、篩上の残存したトナー量の比率（質量％）を測定した。

トナー凝集率は下記式により算出される値である。

トナー凝集率（質量％）＝（篩上の残存トナー質量（ｇ）／０．５（ｇ））×１００
トナー凝集率が１５質量％未満のものを合格とし、その中でも、１０質量％未満のものはトナーの耐熱保管性が極めて良好なものと判定した。

（２）評価その２
上記耐熱保管性の評価を実施後、上記手順により作製した「トナー１〜１０」に対し、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径６０μｍのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が６％となる様にして「２成分現像剤１〜１０」を作製した。作製した上記「２成分現像剤１〜１０」を所定の現像装置（トナーカートリッジ）にそれぞれ等量充填し、当該現像装置を市販のモノクロデジタルプリンタ「ｂｉｚｈｕｂ Ｐｒｏ １０５０（コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）製）」に搭載して評価を行った。すなわち、低温定着性、濃度ムラ、帯電立ち上がり性能、及び、画像濃度の環境依存性について評価を行った。

なお、定着装置は図３に示すベルト定着方式の定着装置を用い、低温定着性の評価を行う際はベルトの表面温度を後述する様に変化させた。それ以外の評価では、定着ベルトの表面温度を１４０℃に設定して評価を行った。

また、濃度ムラ、帯電立ち上がり性能、画像濃度の環境依存性を評価する際に使用したプリント画像は、プリント上の画素率が６％となる画像で、反射濃度が０．５０となるハーフトーン画像、人物顔写真、白地画像、反射濃度が１．２のベタ画像がそれぞれ１／４等分されたＡ４サイズの画像を出力したものである。

〈低温定着性〉
以下に示す手順により、定着可能温度を算出して低温定着性を評価した。なお、定着可能温度とは定着率が９０％以上となる定着温度のことをいう。

具体的には、常温常湿（２０℃、５０％ＲＨ）環境下で、定着ベルトの表面温度を１００〜１６０℃まで５℃刻みで変更し、２．５ｃｍ角のベタ画像（トナー付着量０．３ｍｇ／ｍ²）のプリントを作製した。作製した各ベタ画像の定着率を、メンディングテープ剥離法により測定し、定着率が９０％以上となった定着温度を求め、その温度を定着可能温度として評価した。

以下、メンディングテープ剥離法について説明する。
（ａ）転写紙上の２．５ｃｍ角のベタ黒画像のトナー付着量が０．３ｍｇ／ｍ²となる設定条件下で作製したトナー画像の絶対反射濃度Ｄ₀を測定する。
（ｂ）「メンディングテープ（住友３Ｍ社製：Ｎｏ．８１０−３−１２）」をトナー画像に軽く貼り付ける。
（ｃ）１ｋＰａの圧力でテープの上を３．５回往復擦り付ける。
（ｄ）剥離角度１８０°、剥離強度２Ｎの条件の下でテープを剥離する。
（ｅ）剥離後の絶対反射濃度Ｄ₁を測定する。
（ｆ）上記絶対反射濃度Ｄ₀とＤ₁より、定着率を算出する。なお、定着率は下記式
定着率（％）＝（Ｄ₁／Ｄ₀）×１００
より算出される。また、絶対反射濃度の測定は反射濃度計「ＲＤ−９１８（マクベス社製）」を使用した。定着可能温度が１５０℃未満のものを合格とし、特に、定着可能温度が１３０℃未満のものを優れているものと評価した。

〈濃度ムラの評価〉
常温常湿環境下（２０℃、５０％ＲＨ）で３０００枚の連続プリントを実施し、１０００枚目、１５００枚目、２０００枚目、２５００枚目、及び、３０００枚目のプリント物上のハーフトーン画像を目視観察し、下記基準で評価を行った。◎と○のみのものを合格とした。

◎：ハーフトーン画像に濃度ムラが全くなく均一な画像
○：ハーフトーン画像に濃度ムラが若干見られるが、実用上全く問題がないレベル
×：ハーフトーン画像に濃度ムラが見られ、実用上問題となるレベル。

〈帯電立上り性能の評価〉
低温低湿環境下（１０℃、２０％ＲＨ）で１日３０００枚の連続プリントを５日間続けて行い、作業開始１枚目のプリント物上のハーフトーン画像を目視観察して画像上に掃き目と呼ばれるスジ状の画像欠陥の発生を目視で観察した。５日間で画像欠陥の確認された回数を評価し、スジ状の画像欠陥の発生が２回以下だったものを合格とした。

〈画像濃度の環境依存性〉
高温高湿環境下（３３℃、８０％ＲＨ）及び低温低湿環境下（１０℃、２０％ＲＨ）でそれぞれ連続１０００枚の連続プリントを行った。それぞれの環境下で１０００枚目に出力したプリント物上のベタ画像上より任意の８点を反射濃度計「ＲＤ−９１８（マクベス社製）」を用いて測定し、その平均値を画像濃度とした。そして、高温高湿環境下で得られた画像濃度と低温低湿環境下で得られた画像濃度の差を算出し、両者の画像濃度差が０．０４未満のものを合格とし、０．０１以下のものを特に優れていると評価した。

以上の結果を表２に示す。

表２に示す様に、本発明の構成要件を満たす実施例１〜８ではトナー凝集率がいずれも１５％未満となり過酷な環境下でトナーを保管してもブロッキングの発生が懸念されないものであることが確認された。なお、請求項２の構成から外れるトナー７を用いた実施例７は、流動性が若干劣る傾向を示したが、実施例１〜６と同等レベルの結果が得られ、本発明の効果を発現するとともに良好な画像形成が行えるものであることが確認された。また、トナー８を用いた実施例８もクリーニング性に若干の難点が見られたが、実施例１〜６と同等レベルの結果が得られ、本発明の効果を発現するとともに良好な画像形成が行えるものであることが確認された。

一方、本発明の構成を満たしていない比較例１と２のトナーはいずれも１５％を超えており、トナーの保管性能について本発明と差を有することが確認された。また、画像形成装置に搭載して評価を行ったところ、低温定着性については本発明と比較例との間に差はほとんど見られなかったが、連続プリント時における濃度ムラや帯電立ち上がり性能、及び、画像濃度の環境依存性の評価で、顕著な差を有することが確認された。

コアシェル構造を有するトナーの一例を示す模式図である。 加熱ローラ定着方式の定着装置の一例を示す概略図である。 ベルト定着方式の定着装置の一例を示す概略図である。 加熱ローラ定着方式の画像形成装置の一例を示す概略図である。

符号の説明

２４ 定着装置
５０ 感光体
５２ 帯電装置
５３ 像露光装置
５４ 現像装置
Ｔ トナー
Ａ コア
Ｂ シェル

Claims (2)

1. 少なくとも樹脂と着色剤を含有するコアのまわりにシェルを被覆してなるコアシェル構造のモノクロトナーであって、
   前記コアは、前記着色剤にｐＨ２．０以上７．０以下のカーボンブラックが用いられるとともに、１００ｋＨｚにおける誘電正接が１０以上４０以下であることを特徴とするモノクロトナー。
2. 前記モノクロトナーの平均円形度が、０．８９５以上０．９８０以下であることを特徴とする請求項１に記載のモノクロトナー。

Images