JPH10153878A - 重合トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 懸濁重合法により、通常の球形の重合トナー
以外の大粒径で異形化した重合トナーの生成を抑制する
ことができる重合トナーの製造方法、及び該製造方法に
使用される重合装置を提供すること。 【解決手段】 少なくとも重合性単量体と着色剤とを含
有する重合性単量体組成物を、分散剤を含有する水系分
散媒体中で懸濁させ、重合開始剤により重合して着色重
合体粒子からなる重合トナーを製造する方法において、
重合器及び／または重合器の付帯機器の気相部分の内壁
に、水または分散剤を混合した水系分散媒体を散布する
ことを特徴とする重合トナーの製造方法、及び該重合ト
ナーの製造方法に使用される重合装置であって、重合器
及び／または重合器の付帯機器の気相部分の内壁に、水
または分散剤を混合した水系分散媒体を散布するための
散布装置を配置してなる重合装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、静電記
録、静電印刷等において用いられる静電荷像現像用トナ
ーの製造方法に関し、さらに詳しくは、懸濁重合法によ
り粒径が揃った球形の重合トナーを製造する方法に関す
る。また、本発明は、このような重合トナーを製造する
ための重合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真装置や静電記録装置
等において、電気的または磁気的潜像は、トナーによっ
て顕像化されている。例えば、電子写真法では、感光体
上に静電荷像（潜像）を形成し、次いで、該潜像をトナ
ーを用いて現像して、トナー画像を形成している。トナ
ー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、
加熱等の方法で定着させている。静電荷像現像に使用さ
れるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制
御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、そ
の製造方法には、大別して粉砕法と懸濁重合法とがあ
る。静電荷像現像剤としては、トナーとキャリア粒子と
からなる二成分現像剤と、実質的にトナーのみからなる
一成分現像剤が知られている。一成分現像剤には、トナ
ーの中に磁性粉を含有させた磁性一成分現像剤と、磁性
粉を含有しない非磁性一成分現像剤とがある。これらの
現像剤の中でも、非磁性一成分現像剤は、画像形成装置
の小型化やカラー化に対応することができ、転写性や定
着性も良好であるため、汎用されるに至っている。

【０００３】トナーには、優れた流動性と、安定した摩
擦帯電性を有し、長期にわたって感光体上のカブリや画
像濃度の低下が発生せず、高品質の印字が可能であるこ
とが求められている。トナーの流動性が悪いと、現像剤
の供給不良となって、画像がカスレたり、画像濃度が低
下する。また、トナーの流動性が悪いと、クリーニング
不良となって現像剤が感光体上に残留し、カブリを生じ
たり、トナーフィルミングが生じたりする。感光体上に
トナーのフィルムが形成されると、画像に白抜けや黒色
の汚れが発生し、画質が低下する。

【０００４】トナーが優れた流動性を示し、高品質の画
像を形成するには、球形であって、その粒度分布が小さ
いことが望ましい。トナーの製造方法のうち、粉砕法に
よるトナーは、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御
剤、オフセット防止剤などを溶融混練して均一に分散さ
せた後、粉砕し、次いで、所望の粒径になるように分級
することにより製造されている。粉砕法では、広い粒径
分布の粒子が形成されやすく、特に、トナーを小粒子化
する場合、過度に微粉砕された微粒子が大量に発生す
る。トナーが満足できる現像特性を示すには、その粒径
分布がある程度狭いものでなければならない。そこで、
粉砕して得られた粒子を分級して、粗大粒子と微粒子を
除去する必要がある。そのため、粉砕法では、歩留が悪
くトナーの収率が低い。また、粉砕法では、球形で表面
が均一なトナーを作製することが困難である。

【０００５】これに対して、懸濁重合法によりトナーを
製造すると、粉砕工程を必要とすることなく、重合によ
って直接的に着色重合体粒子（重合トナー）を製造する
ことができる。懸濁重合法では、通常、重合性単量体
に、着色剤、帯電制御剤、油溶性重合開始剤、その他の
添加剤を均一に溶解ないしは分散せしめた重合性単量体
組成物を調製し、次いで、分散剤（分散安定剤）を含有
する水系分散媒体中に攪拌機を用いて分散させて、重合
性単量体組成物の微細な液滴粒子を形成させ、しかる
後、昇温して懸濁重合することにより、所望の粒径を有
する重合トナーを得ている。重合トナーは、球形で表面
が均一であり、良好な現像特性を示す。

【０００６】そのため、近年、小型化やカラー化が容易
な非磁性一成分現像方式であって、しかも非磁性一成分
現像剤として、帯電が均一な球形粒子として得やすい重
合トナーを用いた現像方式が注目されている。非磁性一
成分現像方式でかつクリーナーレス現像方式は、クリー
ニング装置が不要なために、部品コストが少なく、小型
化に有利である。このクリーナーレス方式では、クリー
ニング装置がないために、トナー転写後の感光体上の残
存トナー量が少ないことが要求されるが、重合トナー
は、球形であるので、帯電が均一となり、高転写性を満
足することができる。

【０００７】このように、懸濁重合法による重合トナー
は、一般に、球形であるため、転写性が良好で、多数枚
の印字を行っても、トナーへのストレスが少なく、フィ
ルミングの発生が少ないという特徴を有している。しか
し、重合トナーを仔細に観察すると、一部に大粒径で、
不定形の形状をした「異形化トナー」が存在する。異形
化トナーは、電子顕微鏡で観察すると、通常の球形トナ
ーとまったく異なっており、例えば、板状のものがねじ
れたような形状のもの、ペン先のようにとがったもの、
球形に近くとも粉砕法トナーと同様に平滑でなく、表面
にしわが多くあるものなど、明らかに生成過程が通常の
重合トナーと異なることが判明した。大粒径のトナー
は、分級することにより除去することができるが、工程
数が増えるので、分級は好ましくない。しかし、異形化
トナーを分級工程で除去しないと、印字評価で、白い
筋、カブリの発生が見られる。したがって、重合トナー
の製造方法において、重合工程において、大粒径の異形
化トナーの発生を防止することは、トナーの特性上のみ
ならず、製造コスト上も重要事項になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、懸濁
重合法により粒径が揃った球形の重合トナーを製造する
方法を提供することにある。より具体的に、本発明の目
的は、懸濁重合法により、通常の球形の重合トナー以外
の大粒径で異形化した重合トナーの生成を抑制すること
ができる重合トナーの製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、大粒径で異形化した重合トナーの
生成を抑制することができる重合トナーの製造方法に使
用される重合装置を提供することにある。本発明者は、
懸濁重合法による重合トナーの製造工程を点検したとこ
ろ、重合器の気液界面や気相部分の器壁にスケールの発
生が観察された。そして、このスケールが異形化トナー
の発生原因ではないかと推測し、昇温中及び重合中、重
合器及び／または重合器の付帯機器の気相部分の内壁
に、水または分散剤を混合した水系分散媒体を散布した
ところ、スケールの発生が防止され、それによって、従
来に比べて、大粒径の異形化トナーの発生率が顕著に抑
制された重合トナーの得られることを見いだした。本発
明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも重合性単量体と着色剤とを含有する重合性単量体組
成物を、分散剤を含有する水系分散媒体中で懸濁させ、
重合開始剤により重合して着色重合体粒子からなる重合
トナーを製造する方法において、重合器及び／または重
合器の付帯機器の気相部分の内壁に、水または分散剤を
混合した水系分散媒体を散布することを特徴とする重合
トナーの製造方法が提供される。また、本発明によれ
ば、上記の重合トナーの製造方法に使用される重合装置
であって、重合器及び／または重合器の付帯機器の気相
部分の内壁に、水または分散剤を混合した水系分散媒体
を散布するための散布装置を配置してなる重合装置が提
供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の重合トナーは、少なくと
も重合性単量体と着色剤とを含有する重合性単量体組成
物を、分散剤を含有する水系分散媒体中に投入し、攪拌
して液滴粒子を造粒し、次いで、昇温して懸濁重合する
ことにより製造することができる。重合開始剤として
は、油溶性の重合開始剤を用い、通常、重合性単量体組
成物中に添加する。

【００１１】重合性単量体 本発明で使用する重合性単量体としては、ビニル基を有
する単量体が好ましく使用される。重合性単量体の具体
例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ビニルトル
エン等の芳香族ビニル単量体類；アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等の不飽和ニトリル類；メチル（メ
タ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチ
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、ラウリル（メタ）アクリレート、ステア
リル（メタ）アクリレート等の不飽和（メタ）アクリル
酸エステル類；アクリル酸、メタクリル酸などのアクリ
ル酸類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレ
ン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類；塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハ
ロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等
のビニルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエ
チルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケト
ン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；
２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニル
ピロリドン等の含窒素ビニル化合物；ブタジエン、イソ
プレン等の共役ジオレフィン類；等を挙げることができ
る。これらの重合性単量体は、それぞれ単独で、あるい
は２種以上を組み合わせて使用することができる。これ
らの単量体の中でも、スチレンなどの芳香族ビニル単量
体及び／または不飽和（メタ）アクリル酸エステル類が
好ましい。

【００１２】着色剤 本発明で使用する着色剤としては、例えば、カーボンブ
ラック、ニグロシンベース、アニリンブルー、カルコオ
イルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、
オリエントオイルレッド、フタロシアニンブルー、マラ
カイトグリーンオクサレート、ローダミンＢ、クリスタ
ルバイオレット等の顔料及び染料を挙げることができ
る。染顔料は、重合性単量体１００重量部に対して、通
常、０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部の
割合で用いられる。また、着色剤として、酸化チタン、
二酸化ケイ素、酸化亜鉛等の金属酸化物；鉄、コバル
ト、ニッケル、三二酸化鉄、四三酸化鉄、酸化鉄マンガ
ン、酸化鉄亜鉛、酸化鉄ニッケル等の磁性粒子；なども
適量の範囲で使用することができる。これらの金属酸化
物や磁性粉を着色剤として使用する場合には、１μｍ以
下の微粒子を用いることが好ましい。

【００１３】重合開始剤 重合開始剤としては、使用する単量体に可溶な油溶性の
ものであればよく、例えば、メチルエチルパーオキシ
ド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、アセチルパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、
ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−
エチルヘキサノエート、ジ−イソプロピルパーオキシジ
カーボネート、ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレ
ート等の過酸化物類；２，２′−アゾビス（２，４−ジ
メチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチ
ロニトリル、１，１′−アゾビス（１−シクロヘキサン
カルボニトリル）等のアゾ化合物；などを挙げることが
できる。重合開始剤は、重合性単量体１００重量部に対
して、通常、０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０
重量部の割合で用いられる。重合開始剤は、重合性単量
体組成物中に予め添加することができるが、場合によっ
ては、造粒工程終了後の懸濁液に添加することもでき
る。

【００１４】各種添加剤 重合性単量体組成物には、帯電制御剤、分子量調整剤、
架橋性単量体、離型剤などを添加することができる。帯
電制御剤としては、ニグロシン染料、モノアゾ染料、含
金染料、亜鉛ヘキサドデシルサクシネート、ハフトエ酸
のアルキルエステルまたはアルキルアミド、ニトロフミ
ン酸、Ｎ，Ｎ′−テトラメチルジアミンベンゾフェノ
ン、Ｎ，Ｎ′−テトラメチルベンジジン、トリアジン、
サリチル酸金属錯体、第４級アンモニウム塩とナフト−
スルホン酸との造塩化合物などを挙げることができる。
帯電制御剤は、重合性単量体１００重量部に対して、通
常、０．０１〜５重量部、好ましくは０．０５〜３重量
部の割合で用いられる。

【００１５】分子量調整剤としては、例えば、ｔ−ドデ
シルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オ
クチルメルカプタン等のメルカプタン類；四塩化炭素、
四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類；などを挙げるこ
とができる。これらの分子量調整剤は、重合開始前、あ
るいは、重合の途中で添加することができる。分子量調
整剤は、重合性単量体１００重量部に対して、通常、
０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部の
割合で用いられる。架橋性単量体としては、例えば、ジ
ビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、グリシジル（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリ（メタ）アクリレート等の多官能性単
量体類を挙げることができる。これらの架橋性単量体
は、重合開始前、あるいは、重合の途中で添加すること
ができる。架橋性単量体は、重合性単量体１００重量部
に対して、通常、０．０１〜１０重量部、好ましくは
０．１〜５重量部の割合で用いられる。

【００１６】離型剤としては、例えば、低分子量ポリエ
チレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリブチレ
ン等の低分子量ポリオレフィン類、パラフィンワックス
類、高級アルコール類、高級脂肪酸類、高級脂肪酸エス
テル類、及び高級脂肪酸の金属塩類等を挙げることがで
きる。離型剤は、重合性単量体１００重量部に対し、通
常、０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部の
割合で用いられる。着色剤のトナー粒子中への均一分散
化を目的として、オレイン酸、ステアリン酸等の滑剤；
シラン系またはチタン系カップリング剤等の分散助剤；
などを重合性単量体組成物中に存在させてもよい。この
ような滑剤や分散助剤は、着色剤の重量を基準として、
通常、１／１０００〜１／１程度の割合で用いられる。

【００１７】懸濁重合法 重合性単量体組成物は、分散剤を含有する水系分散媒体
中に投入し、攪拌して液滴粒子を造粒し、次いで、昇温
して懸濁重合する。本発明では、水系分散媒体として、
水または水を主成分とする水性液体を用いることができ
る。分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、
メチルセルロース、ゼラチン等の水溶性高分子類；リン
酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バ
リウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の難水溶
性塩類；珪酸等の無機高分子物質；酸化アルミニウム、
酸化チタン等の金属酸化物；水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、水酸化第二鉄等の金属水酸化物；等を
挙げることができる。特に、水溶性多価金属塩に水酸化
アルカリ金属を反応させて難水溶性金属水酸化物コロイ
ドを調製し、用いるのが好ましい。分散剤は、それぞれ
単独で、または２種以上を組み合わせて用いることがで
きる。分散剤は、水系分散媒体１００重量部に対して、
通常、０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１８重
量部の割合で用いられる。

【００１８】本発明において、重合性単量体組成物と水
系分散媒体との割合は、特に限定されないが、分散媒体
中での造粒のし易さや重合反応中での粒子の分散安定性
を考慮すると、系中の重合性単量体組成物の濃度が、通
常、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％、よ
り好ましくは２０〜３５重量％程度となる範囲が好まし
い。造粒工程の後、造粒された重合性単量体組成物は、
常法により懸濁重合して重合トナーを形成するが、本発
明では、重合器及び／または重合器の付帯機器の気相部
分の内壁に、水または分散剤を混合した水系分散媒体を
散布して、スケールの発生を防止する。スケールの発生
を防止することにより、大粒径の異形化トナーの発生率
が顕著に抑制された重合トナーの得られることは、本発
明者らが初めて見いだした事実である。

【００１９】懸濁重合法による重合トナーの製造方法に
おいては、反応熱の除去、安全上及び操作上の要請、重
合器の構造上の制限など様々な理由により、重合器の全
空間を水系分散媒体で満たした状態で重合を行うことは
少なく、通常は、気相部分が存在する状態で重合が行わ
れる。この際、気相中のガス状単量体が気相部分の壁面
に吸着し、そこへ飛散した重合開始剤によって、あるい
は加熱されることによって、その部分で重合を開始した
り、あるいは攪拌によって重合性単量体組成物が壁面上
に付着し、その部分で重合を開始するなど、種々の理由
によって、気相部分の重合器内壁にもスケールが発生し
て付着したり、水系分散媒体中に脱落する。すなわち、
気相部分の重合器内壁で、周囲に分散剤がない状態で単
量体が重合するため、異形化した重合体が生成し、一部
は水系分散媒体中に戻り、他の一部はそのまま内壁にス
ケールとして付着すると考えられる。したがって、気相
部分内壁での異形化したトナーの発生を防止することが
必要である。気相部分におけるスケールの付着は、重合
器の内壁だけではなく、例えば、フランジ部分、覗窓部
分、重合資材を導入するためのパイプの内壁、安全装置
を備えたパイプの内壁、攪拌機のシャフトなどの重合器
の付帯機器の気相部分の内壁にも生じる。

【００２０】スケールを防止する方法としては、水ある
いは分散剤を混合した水系分散媒体を重合容器及び／ま
たはその付帯機器の気相部の内壁に散布すると効果があ
ることが判った。懸濁重合中、連続して散布することが
スケールを防止するうえで好ましいが、反応系の水の量
が多くなるために生産性が低下する。そこで検討した結
果、重合器及び／またはその付帯機器の気相部の内壁が
少なくとも水または分散剤を混合した水系分散媒体で濡
れていれば、スケールの発生を防止できることを見いだ
した。したがって、間欠的散布が好ましい。間欠的散布
を行うには、重合器の大きさ等にもよるが、水または分
散剤を混合した水系分散媒体を連続的に１０秒以上散布
し、その後、１時間以下散布をやめる方法がある。連続
的に１分以上散布し、２０分以下散布をやめることが好
ましい。いずれにしても、スケールが付着するおそれの
ある内壁が濡れた状態に保持されるようにすることが重
要である。

【００２１】散布装置としては、できるだけ広角度に水
または分散剤を含む水系分散媒体を散布できるものが好
ましく、例えば、３６０度の全角、上面１８０度、また
は下面１８０度の角度で散布できるものが用いられる。
ただし、上面１８０度だけでは、気相と液相との界面及
び散布装置本体へのスケール防止が不十分になることが
あり、また、下面１８０度だけでは、上面内壁に付着す
るスケール防止が不十分になることがあるので、上面１
８０度及び下面１８０度の角度で散布できるものである
ことがより好ましい。散布装置としては、上下方向と３
６０度の方位を向くことができるものがより好ましい。
図１に、ステンレス製重合器２１の上部に、シャワーノ
ズル２３を設置し、水や水系分散媒体を散布２５するよ
うにした重合装置の例を示す。この重合器２１は、攪拌
翼２２を備えており、攪拌により液相部分２４は、図１
に示すような形状になっている。散布装置としては、固
定化したシャワーノズルだけではなく、広角度で回転し
て水や水系分散媒体を噴射できる各種の洗浄ノズルを使
用することができる。また、散布装置は、複数個設置し
てもよい。

【００２２】水または分散剤を混合した水系分散媒体の
散布は、散布量によっても異なるが、通常、昇温開始か
ら重合転化率８０％以上、好ましくは９５％以上になる
まで行う。また、水または分散剤を混合した水系分散媒
体には、水溶性の重合禁止剤を含有させることが、スケ
ール防止の上で好ましい。懸濁重合反応終了後、通常、
酸洗、及び水洗により粒子表面に残留している分散剤を
除去し、しかる後、脱水、乾燥することにより重合トナ
ーを得ることができる。重合トナーとしては、多段重合
により製造されたもの（例えば、カプセル型構造のトナ
ー）であってもよい。重合トナーの体積平均粒径は、通
常、１〜５０μｍ、好ましくは２〜３０μｍ、より好ま
しくは３〜２０μｍである。重合トナーには、コロイダ
ルシリカなどの流動化剤を外添することができる。

【００２３】現像装置 図２に、本発明の重合トナー（現像剤）を適用するのに
好適な画像形成装置の一例の断面図を示す。この画像形
成装置では、潜像担持体として感光体ドラム１が矢印方
向に回転自在に装着されている。感光体ドラム１は、通
常、導電性基体の外周に感光体層を設けた構造を有して
いる。感光体ドラム１の周囲には、その周方向に沿っ
て、帯電手段３、潜像形成手段４、及び転写手段６が配
置されている。この画像形成装置では、図３に示すよう
な通常用いられるクリーニング手段２が設けられていな
い。感光体ドラム１の表面（感光体層）をマイナスに帯
電させる。帯電手段３としては、オゾンの発生を防止す
る上で帯電ロールを用いるのが好ましい。潜像形成手段
４は、画像信号に対応した光を、一様に帯電された感光
体ドラム１の表面に所定のパターンで照射して、被照射
部分に静電潜像を形成する（反転現像方式）か、あるい
は光が照射されない部分に静電潜像を形成する（正規現
像方式）作用を行う。潜像形成手段４は、例えば、レー
ザ装置と光学系との組み合わせ、またはＬＥＤアレイと
光学系との組み合わせにより構成される。

【００２４】現像手段５は、感光体ドラム１の表面に形
成された静電潜像に現像剤（トナー粒子）を付着させる
作用を行う。現像手段５は、通常、現像ローラ８、現像
ローラ用ブレード９、トナー粒子１０の収容手段（収容
ケーシング）１１、及び現像剤供給手段（供給ローラ）
１２を備えた現像装置である。現像ローラ８は、感光体
ドラム１に対向して配置されており、通常、その一部が
感光体ドラム１に接触するように近接して配置され、感
光体ドラム１とは反対方向に回転させる。供給ローラ１
２は、現像ローラ８に接触して現像ローラ８と同じ方向
に回転するようにし、現像ローラ８の外周にトナー粒子
１０を供給する。現像ローラ８は、現像装置内で回転さ
せると、摩擦による静電気力などにより現像剤収容手段
１１内のトナー粒子１０が外周面に付着する。現像ロー
ラ用ブレード９は、回転する現像ローラ８の外周面に当
接し、現像ローラ８の外周面に形成されるトナー粒子層
の層厚を調節する。反転現像方式においては、感光体ド
ラム１表面の光照射部にのみトナー粒子を付着させ、正
規現像方式においては、光非照射部にのみトナー粒子を
付着させるように、現像ローラ８と感光体ドラム１との
間にバイアス電圧が印加される。現像ローラ８は、通
常、導電性シャフトの外周にゴム弾性体（例、ＳＢＲ、
ＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリ
コンゴムなど）を被覆することにより製造される。現像
ローラ用ブレード９は、通常、前記の如きゴム弾性体に
より作成されるが、必要に応じて、導電性カーボンブラ
ックなどの導電性粒子を含有させて、電気抵抗値を調整
する。

【００２５】転写手段６は、現像手段５により形成され
た感光体ドラム１表面のトナー像を転写材（転写紙）７
に転写するためのものであり、例えば、コロナ放電装
置、転写ローラなどで構成される。転写手段５として
は、好ましくは転写ローラを用いる。このような画像形
成装置を用いて、現像手段により現像と同時に感光体上
の残存トナーを回収するクリーナーレス方式（現像同時
クリーニング方式）を適用するには、通常、特定の条件
下で反転現像を行う方法を採用することができる。感光
体ドラム１表面の未露光部（非潜像領域）の表面電位を
Ｖ_Cとし、露光部（潜像領域）の表面電位をＶ_Lとする。
現像ローラ８に印加される現像バイアス電圧をＶ_Bと
し、現像ローラ８の表面電位Ｖ_Dを現像バイアス電圧Ｖ_B
と等しいものとする。感光体ドラム１上の静電潜像は、
静電潜像と同一極性に帯電したトナー粒子により反転現
像される。Ｖ_C、Ｖ_L、及びＶ_Dは、同一極性である。そ
して、反転現像において、各表面電位が｜Ｖ_C｜＞｜Ｖ_D
｜＞｜Ｖ_L｜の関係を満たすように設定する。

【００２６】反転現像を行うためには、帯電手段３によ
り、感光体ドラム１の表面を例えばＶ_C＝−８００Ｖ程
度に一様に帯電させる。次に、潜像形成手段４により所
定のパターンで光を照射して、帯電された感光体ドラム
１の表面の帯電を部分的に解除し、所定のパターンで静
電潜像を形成する。静電潜像が形成される領域の電位Ｖ
_Lは、例えば、−５０Ｖに近い電圧である。次に、現像
手段５により、感光体ドラム１の表面の静電潜像を現像
する。現像手段５の現像ローラ８の表面には、現像ロー
ラ用ブレード９の作用により層厚が規制されて、実質的
に球形トナー粒子１０の単層が形成されている。現像ロ
ーラ８の表面電位Ｖ_Dが例えば−４００Ｖとなるよう
に、現像ローラ８と感光体ドラム１との間にはバイアス
電圧Ｖ_B（例、−４００Ｖ）が印加してある。現像ロー
ラ８の周面に付着している帯電されたトナー粒子は、光
照射部である静電潜像のパターンで、感光体ドラム１の
表面に移動し、感光体ドラム１の表面には、静電潜像の
パターンでトナー像が形成される。感光体ドラム１の静
電潜像以外の領域に付着している残留トナー粒子１０
は、感光体ドラム１の表面電位と現像ローラ８の表面電
位に基づく電界により、現像ローラ８側に移動する。そ
の結果、現像と同時に、感光体ドラム１の表面のクリー
ニングを行うことができる。したがって、この反転現像
方式では、図３に示すクリーニング手段２が不要とな
る。

【００２７】現像同時クリーニングを行うための条件と
しては、感光体ドラム１の表面帯電電位をＶ_Cとし、現
像ローラ８の表面電位をＶ_Dとした場合に、｜Ｖ_C−Ｖ_D
｜（絶対値）が５０Ｖ以上であればよい。図２に示す現
像ローラ用ブレード９の先端の電位をＶ_BLとし、供給ロ
ーラ１２の表面電位をＶ_Sとした場合には、｜Ｖ_D｜≦｜
Ｖ_BL｜≦｜Ｖ_S｜であることが好ましい。トナー粒子１
０の帯電電極及び感光体ドラム１の表面電位の極性が正
である場合には、Ｖ_C−Ｖ_D≧５０Ｖであり、Ｖ_D≦Ｖ_BL
≦Ｖ_Sの関係にあればよい。この関係は、正規現像にお
ける現像同時クリーニングの場合にも同様である。もち
ろん、本発明の重合トナーは、前記特定の画像形成装置
に使用する態様に限定されず、各種の正帯電プリンター
を用いた画像形成装置に好適に使用することができる。

【００２８】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
についてより具体的に説明する。なお、部及び％は、特
に断りのない限り、重量基準である。

【００２９】［実施例１］スチレン７０部、ブチルメタ
クリレート３０部、低分子量ポリプロピレン２部、カー
ボンブラック（デグサ社、商品名プリンテックス１５０
Ｔ）７部、Ｃｒ系染料（保土ケ谷化学社、商品名ＴＲ
Ｈ）１部、重合開始剤としてサクシニックパーオキサイ
ド６部を室温のボールミルで分散を行い、均一な混合液
を得た。上記混合液（重合性単量体組成物）を、リン酸
カルシウム４部を微細に分散した純水３５０部に添加
し、次いで、ｐＨ９以上の条件下に、ローターステター
型ホモミキサーにより高剪断撹拌を行い、上記混合液を
水中に微細化して分散させた。次に、この水分散液を図
１に示すように、ステンレス製重合器２１の上部より
１．０ｍｍφの吐出穴を有するシャワーノズル２３を設
置した、撹拌翼２２が付いた重合器２１に入れ、重合器
内の上部及び側壁に向けて１Ｌ／分の割合で水を連続的
に散布し、８０℃で８時間撹拌下に重合した。重合転化
率が１００％に達したとき、散布を停止した。このよう
にして得られた重合体の分散液を、酸洗、水洗を十分に
行った後、分離、乾燥して、体積平均粒径（ｄｖ）８μ
ｍの重合トナーを得た。体積平均粒径は、コールターカ
ウンター法（コルター社製コールターカウンターＴＡ−
ＩＩ）により測定した値である。上記重合トナーを電子
顕微鏡で観察したところ、異形化トナーの割合は、０．
３個数％であった。上記重合トナー１００部に、流動化
剤として疎水性シリカ０．３部を外添し、非磁性トナー
を得た。

【００３０】＜画像形成装置＞ステンレスシャフト１０
ｍｍφの外周にゴム弾性体を４ｍｍ厚に形成させ、その
表面を研磨し、現像ローラ８を製造した。この現像ロー
ラを、図２に示すように、感光ドラム１に接触幅が２ｍ
ｍになるように接触させて配置した。感光ドラム１は、
有機感光体を用い、その外径は３０ｍｍであった。帯電
装置３としては、感光ドラム１の表面電位がＶｃ＝−８
００Ｖ程度に一様になるような帯電ロールを用いた。静
電潜像形成装置４としては、レーザー照射装置と光学系
装置とを組み合わせたものを用いた。供給ローラ１２と
しては、外径１３ｍｍのウレタンゴム製のスポンジロー
ラを用いた。この供給ローラ１２は、現像ローラ８に接
触幅が２ｍｍになるように接触させた。層厚規制ブレー
ド９として、ウレタン製のゴム弾性体で構成された平板
状のブレードを用いた。このブレードの電気抵抗は６×
１０⁴Ωであった。このブレード９を、図２に示すよう
に、現像ローラ８に対する線圧が０．７〜２ｇ／ｍｍと
なるように現像ローラ８の外周に接触させて取り付け
た。

【００３１】＜クリーナーレス現像方式＞また、本実施
例では、反転現像方式で現像同時クリーニングを行うた
めに、現像ローラ８と感光ドラム１との間に−４００Ｖ
のバイアス電圧を印加した。層厚規制ブレード９には、
−６００Ｖのバイアス電圧を印加した。供給ローラ１２
には、−６００Ｖのバイアス電圧を印加した。本実施例
では、現像同時クリーニングなので、図３に示すような
クリーニング手段２は使用しなかった。本実施例に係る
画像形成装置において、感光体ドラム１を周速４０ｍｍ
／秒で矢印方向に回転し、現像ローラ８を周速１００ｍ
ｍ／秒で矢印方向に回転し、供給ローラ１２を周速５０
ｍｍ／秒で矢印方向に回転し、転写紙７に転写し、画像
評価を実施した。得られた画像は、画像濃度が高く、地
肌汚れ、ちり、ムラのない鮮明なものであり、２万枚の
連続印字においても安定した画質が得られた。

【００３２】［比較例１］水の散布を止めた以外は実施
例１と同様に重合し、重合トナーを得た。得られた重合
トナーを電子顕微鏡で観察したところ、５．３個数％の
異形化トナーが見られた。実施例１と同様に印字評価し
たところ、２０００枚で白い筋が見られ、３０００枚で
カブリがひどくなった。

【００３３】［実施例２］実施例１における、重合器内
の上部に向けて１Ｌ／分の割合で水の散布に替えて、リ
ン酸カルシウム０．４部を微細に分散した純水３５０部
に添加して調製した水系分散液を散布した以外は、実施
例１と同様な方法で重合トナーを得た。得られた重合ト
ナーを電子顕微鏡で観察したところ、異形化トナーは
０．２個数％見られた。上記重合トナー１００部に、流
動化剤として疎水化シリカ０．５部を外添し、非磁性ト
ナーを得た。次に、上記非磁性トナーを用い、実施例１
と同様な装置で画像評価を行った。得られた画像は、画
像濃度が高く、地肌汚れ、ちり、ムラがなく、鮮明なも
のであり、２万枚の連続印字においても安定した画質が
得られた。

【００３４】［実施例３］実施例１において、固定した
シャワーノズルの代わりに，イーグルパーツ社製の商品
名スピンボールという回転式散布装置を取り付けた。こ
の散布装置は、自己回転することで上下３６０度に水を
散布できる散布装置で、５分間連続散布した後１５分間
停止する間欠散布を１０Ｌ／１分の割合で行った。ま
た、実施例１におけるリン酸カルシウムの水分散液の代
わりに、下記の水酸化マグネシウムコロイド分散液を用
いた。

【００３５】＜水酸化マグネシウムコロイド分散液の調
製＞イオン交換水２５０部に塩化マグネシウム９．８部
を溶解した水溶液に、イオン交換水５０部に水酸化ナト
リウム６．９部を溶解した水溶液を攪拌下で徐々に添加
して、水酸化マグネシウムコロイド分散液を調製した。
生成した上記コロイドの粒径分布をマイクロトラック粒
径分布測定器（日機装社製）で測定したところ、粒径
は、Ｄ₅₀（個数粒径分布の５０％累積値）が０．３８μ
ｍで、Ｄ₉₀（個数粒径分布の９０％累積値）が０．８２
μｍであった。このマイクロトラック粒径分布測定器に
よる測定においては、測定レンジ＝０．１２〜７０４μ
ｍ、測定時間＝３０秒、媒体＝イオン交換水の条件で行
った。以上の他は実施例１と同様にして得られた重合体
の分散液を、酸洗、水洗を十分に行った後、分離、乾燥
して体積平均粒径８μｍの重合トナーを得た。この重合
トナーを電子顕微鏡で観察したところ、異形化トナーは
０．１個数％見られた。上記重合トナー１００部に、流
動化剤として疎水性シリカ０．５部を外添し、非磁性ト
ナーを得た。次に、上記非磁性トナーを用い、実施例１
と同様の装置を用いて、画像評価を実施した。得られた
画像は、画像濃度が高く、地肌汚れ、ちり、ムラのない
鮮明なものであり、２万枚の連続印字においても安定し
た画質が得られた。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、懸濁重合法により、大
粒径の異形化重合トナーの含有率が小さく、粒径が揃っ
た球形の重合トナーの製造方法が提供される。本発明の
製造方法によれば、大粒径で異形化した重合トナーを分
級手段を用いて除去する必要がないため、製造コストを
低下させることができる。本発明の製造方法により得ら
れた重合トナーを用いて画像形成を行うと、画像濃度が
高く、地肌汚れ、ちり、ムラのない鮮明な高品質の画像
を得ることができ、２万枚の連続印字においても安定し
た画質を維持することができる。また、本発明によれ
ば、大粒径で異形化した重合トナーの生成を抑制するこ
とができる重合トナーの製造方法に使用される重合装置
が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の重合トナーの製造方法に使用
される重合装置の一例を示す断面略図である。

【図２】図２は、本発明の製造方法により得られる重合
トナーにより画像形成をすることができる画像形成装置
の一例を示す断面略図である。

【図３】図３は、本発明の製造方法により得られる重合
トナーにより画像形成をすることができる画像形成装置
の他の一例を示す断面略図である。

【符号の説明】

２１：ステンレス製重合器 ２２：攪拌翼 ２３：シャワーノズル ２４：液相 ２５：水の散布状態 １：潜像担持体（感光体ドラム） ２：クリーニング手段 ３：帯電手段 ４：潜像形成手段 ５：現像手段 ６：転写手段 ７：転写材（転写紙） ８：現像ローラ ９：現像ローラ用ブレード（層厚規制ブレード） １０：現像剤（トナー） １１：現像剤収容手段 １２：現像剤供給ローラ Ａ：ロールの回転方向を示す。 Ｂ：ロールの回転方向を示す。 Ｃ：ロールの回転方向を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｆ 2/44 Ｃ０８Ｆ 2/44 Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも重合性単量体と着色剤とを含
   有する重合性単量体組成物を、分散剤を含有する水系分
   散媒体中で懸濁させ、重合開始剤により重合して着色重
   合体粒子からなる重合トナーを製造する方法において、
   重合器及び／または重合器の付帯機器の気相部分の内壁
   に、水または分散剤を混合した水系分散媒体を散布する
   ことを特徴とする重合トナーの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の重合トナーの製造方法に
   使用される重合装置であって、重合器及び／または重合
   器の付帯機器の気相部分の内壁に、水または分散剤を混
   合した水系分散媒体を散布するための散布装置を配置し
   てなる重合装置。