(57)【要約】【課題】安定して高画質の画像を形成でき、色再現域を拡大できるトナーの製造方法を実現する。【解決手段】トナー原料として、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナーを製造する方法において、前記トナー原料のうち、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練した後、平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるように粉砕する予備分散処理工程と、前記予備分散処理工程で得られた予備分散処理物と、残りのトナー原料とを混合する混合工程とを有することを特徴とするトナーの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー原料として、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナーを製造する方法において、
前記トナー原料のうち、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練した後、平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるように粉砕する予備分散処理工程と、
前記予備分散処理工程で得られた予備分散処理物と、残りのトナー原料とを混合する混合工程とを有することを特徴とするトナーの製造方法。
【請求項２】
前記予備分散処理物１００質量％中、着色剤の含有量が１０〜６０質量％になるように、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練することを特徴とする請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項３】
前記トナー１００質量％中、着色剤の含有量が２〜２０質量％になるように、予備分散処理物と残りのトナー原料とを混合することを特徴とする請求項１または２に記載のトナーの製造方法。
【請求項４】
前記着色剤が、シアン系顔料、マゼンタ系顔料、イエロー系顔料、ブラック系顔料よりなる群から選ばれる１種の顔料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真等の画像形成装置に用いられるフルカラー用トナーは、一般的に、結着樹脂と着色剤を含有する。
このようなトナーの製造工程では、画質の向上や色再現域を拡大させること目的で、着色剤として、予め結着樹脂中に着色剤を高濃度で分散させる予備分散処理、いわゆるマスターバッチ処理やフラッシング処理を施した着色剤（予備分散処理物）を用いる方法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、母材樹脂とマゼンタ系顔料とで予め分散処理が施され、分散処理後の平均粒子径が約１ｍｍであるマゼンタ顔料を含有するマゼンタトナーが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１５４４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のトナーのように、マスターバッチ処理等を施した着色剤を用いたトナーでは、色再現域を拡大させることは必ずしも十分ではなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、安定して高画質の画像を形成でき、色再現域を拡大できるトナーの製造方法の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、トナー中における着色剤の分散性が、色再現域の拡大に影響することを見出した。そして、結着樹脂中に着色剤を分散させて予備分散処理した予備分散処理物の粒子径を小さくすることで、予備分散処理物（すなわち、着色剤）の分散性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のトナーの製造方法は、トナー原料として、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナーを製造する方法において、前記トナー原料のうち、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練した後、平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるように粉砕する予備分散処理工程と、前記予備分散処理工程で得られた予備分散処理物と、残りのトナー原料とを混合する混合工程とを有することを特徴とする。
また、前記予備分散処理物１００質量％中、着色剤の含有量が１０〜６０質量％になるように、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練することが好ましい。
さらに、前記トナー１００質量％中、着色剤の含有量が２〜２０質量％になるように、予備分散処理物と残りのトナー原料とを混合することが好ましい。
また、前記着色剤が、シアン系顔料、マゼンタ系顔料、イエロー系顔料、ブラック系顔料よりなる群から選ばれる１種の顔料であれば、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、ブラックトナーといった、フルカラー画像の形成に好適なフルカラー用トナーを得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のトナーの製造方法によれば、安定して高画質の画像を形成できると共に、色再現域を拡大できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明において「色再現域」とは、カラー画像の発色可能な全領域のことであり、例えばＪＩＳ  Ｚ  ８７２９に準拠して測定されるＬ＊、ａ＊、ｂ＊空間で表される発色可能な色領域のことである。また、「色再現域の拡大」とは、発色可能な色領域の面積を拡大させることを意味し、具体的には、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊空間で表される領域を拡大させることを意味する。
【００１０】
本発明のトナーの製造方法は、トナー原料として、少なくとも結着樹脂と着色剤とを用いる。また、必要に応じて帯電制御剤、離型剤などを併用してもよい。
ここで、トナー原料として用いられる各成分について、具体的に説明する。
【００１１】
［トナー原料］
＜結着樹脂＞
結着樹脂としては、例えばポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等。）、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等。）、シアネート樹脂などの熱硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリウレタン系樹脂が好ましい。
【００１２】
＜着色剤＞
着色剤としては、トナーの色に合わせた各色の着色剤を用いることができ、例えばイエロー系顔料、シアン系顔料、マゼンタ系顔料、およびブラック系顔料よりなる群から選ばれる１種の顔料が好ましい。
イエロー系顔料としては、例えば縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物等が挙げられる。
マゼンタ系顔料としては、例えば縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、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、ペリレン化合物等が挙げられる。
シアン系顔料としては、例えば銅フタロシアニン化合物、その誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。
ブラック系顔料としては、例えばカーボンブラック、ニグロシンベースの染顔料類；コバルト、ニッケル、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等が挙げられる。
【００１３】
＜帯電制御剤＞
帯電制御剤は、トナーの摩擦帯電特性を制御するためのもので、トナーの帯電極性に応じて正帯電制御用および／または負帯電制御用の帯電制御剤を用いる。
正帯電制御用の帯電制御剤としては、例えば塩基性窒素原子を有する有機化合物、具体的には塩基性染料、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン類等や、上記各化合物で表面処理された充填剤等が挙げられる。
負帯電制御用の帯電制御剤としては、例えばニグロシンベース（ＣＩ５０４５）、オイルブラック（ＣＩ２６１５０）、ボントロンＳ、スピロンブラック等の油溶性染料；スチレン−スチレンスルホン酸共重合体等の電荷制御性樹脂；カルボキシ基を含有する化合物（例えばアルキルサリチル酸金属キレート等）、金属錯塩染料、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸、ナフテン酸金属塩等が挙げられる。
【００１４】
＜離型剤＞
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ポリオレフィンワックス類；キャンデリラ、カルナウバ、ライス、木ロウ、ホホバ等の植物系天然ワックス；パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラクタム等の石油系ワックス、その変性ワックス；フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス；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パルミテート、ジペンタエリスリトールヘキサミリステート等の多官能エステル化合物等が挙げられる。中でも、合成ワックス、末端変性ポリオレフィンワックス類、石油系ワックス、多官能エステル化合物が好ましい。
これら離型剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
［トナーの製造方法］
本発明のトナーの製造方法は、予備分散処理工程と混合工程とを有する。
予備分散処理工程は、上述したトナー原料のうち、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練した後、平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるように粉砕する工程である。
結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練する方法としては、マスターバッチ処理やフラッシング処理などが挙げられる。具体的には、加圧式ニーダやオープンロール式混練機などの混練機を用い、結着樹脂と着色剤を投入して、加熱・溶融した後、冷却しながら混練する。
加熱温度は、用いる結着樹脂の種類によって適宜設定されるが、５０〜１５０℃が好ましい。
【００１６】
結着樹脂と着色剤の混練物は、平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるように粉砕機で粉砕される。具体的には、まず混練物を平均粒子径が１〜２ｍｍ程度になるまで粗粉砕し、さらに平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるまで粉砕して予備分散処理物とする。
予備分散処理物の平均粒子径が０．１ｍｍ以下であれば、分散性が向上するので、後述する混合工程にて残りのトナー原料と混合すると、着色剤が細かくかつ均一に分散したトナーが得られる。
予備分散処理物の平均粒子径の上限値は、０．１ｍｍ未満が好ましく、０．０５ｍｍ以下がより好ましい。一方、下限値は、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０２ｍｍ以上がより好ましい。平均粒子径の下限値が０．０１ｍｍ以上であれば、混合工程において残りのトナー原料と混合する際に、混合機や混練機に負担がかかりにくくなり、予備分散処理物が混合機や混練機の細部に侵入することで生じる噛み込み不良を抑制できる。また、予備分散処理物に負荷がかかりやすくなるので、残りのトナー原料とより混合しやすくなり、着色剤がより分散しやすくなる。
【００１７】
なお、本発明でいう「平均粒子径」とは、体積基準のメジアン径のことであり、例えば粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製、「マルチマイザーＩＩＩ」）を使用して、アパーチャ径２００〜４００μｍの条件で測定した粒度分布の測定値から算出できる。
【００１８】
予備分散処理工程では、予備分散処理物１００質量％中、着色剤の含有量が１０〜６０質量％になるように、結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練するのが好ましい。着色剤の含有量は２０〜５０質量％がより好ましい。予備分散処理物中の着色剤の含有量が１０質量％未満であると、後述の混合工程において予備分散処理物の配合量を増やす必要がある。一方、着色剤の含有量が６０質量％を超えると、溶融時の粘性が上昇してしまい、予備分散処理物自体の加工が困難となると共に、予備分散処理物の分散不良を招くおそれがある。
【００１９】
なお、着色剤と混練する結着樹脂は、後述する混合工程で用いる残りのトナー原料中の結着樹脂（すなわち、製造するトナーの主成分となる結着樹脂）と同じ種類の樹脂であってもよく、異なる種類の樹脂であってもよいが、同じ種類の樹脂を用いるのが好ましい。同じ種類の樹脂を用いることで、予備分散処理物とトナー原料とがより均一に混合しやすくなる。
【００２０】
混合工程は、予備分散処理物と、残りのトナー原料とを混合する工程である。なお、混合工程で用いる残りのトナー原料には、残りの結着樹脂や必要に応じて任意成分が含まれるが、着色剤は含まれないものとする。
混合の方法としては公知の方法を用いることができ、例えば、予備分散処理物と残りのトナー原料とをヘンシェルミキサー等のミキサーで混合し、二軸押し出し機やオープンロール型混練機等で溶融混練する。
混合工程で得られた混練物は、ハンマーミルやジェットミル等の粉砕機で所望の粒子径になるまで粉砕され、さらに必要に応じて気流式分級機等の分級機で分級されてトナー母粒子となる。得られたトナー母粒子は、無機微粒子等で表面処理した後、そのままトナーとして用いることができる。
混合温度は、残りのトナー原料に含まれる結着樹脂の種類によって適宜設定されるが、３０〜６０℃が好ましい。
【００２１】
混合工程では、得られるトナー母粒子（トナー）１００質量％中、着色剤の含有量が２〜２０質量％になるように、予備分散処理物と残りのトナー原料とを混合するのが好ましい。着色剤の含有量は４〜１０質量％がより好ましい。
【００２２】
なお、トナーに帯電制御剤や離型剤を含有させる場合、帯電制御剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましく、０．５〜５質量部がより好ましい。一方、離型剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対して０．５〜１０質量部が好ましく、１〜５質量部がより好ましい。
ただし、ここでいう結着樹脂とは、予備分散処理物と混合する残りのトナー原料に含まれる結着樹脂のことである。
【００２３】
トナー母粒子の平均粒子径は、３〜１５μｍが好ましく、５〜１０μｍがより好ましい。
上述したように、トナー母粒子はそのままトナーとして用いることができるが、必要に応じてこれに外添剤を添加（外添）したものをトナーとして用いてもよい。
外添剤としては、シリカ、アルミナ、マグネタイト、酸化スズ、酸化チタン、酸化ストロンチウム、各種樹脂粉等が挙げられる。
外添剤の添加量は、トナー母粒子１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましく、１〜４質量部がより好ましい。
【００２４】
このようにして得られたトナーには、キャリアを添加してもよい。キャリアを添加したトナーは２成分現像剤として画像形成の際に用いられる。キャリアとしては、磁性体の粒子、または結着樹脂中に磁性体を分散させた樹脂粒子等が挙げられる。２成分現像剤１００質量％中のトナーの割合は、２〜２０質量％が好ましく、４〜１０質量％がより好ましい。
なお、キャリアを添加しないトナーは、１成分現像剤として画像形成の際に用いられる。
【００２５】
本発明のトナーの製造方法により得られるトナーは、トナー原料を混合する前に、予め結着樹脂の一部と着色剤の全量とを混練してマスターバッチ処理などの予備分散処理を行い、かつ、平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるまで粉砕した予備分散処理物を調製し、該予備分散処理物と残りのトナー原料とを混合させて製造するので、トナー中における着色剤の分散性が向上する。
従って、本発明により得られるトナーは、着色剤が細かくかつ均一に分散しているので、安定して高画質の画像を形成できると共に、色再現域を拡大できる。このようなトナーは、電子写真方式の一般の画像形成装置において好適に使用できる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２７】
［実施例１］
＜トナーの製造＞
加圧式ニーダに、結着樹脂としてポリエステル樹脂６０質量部と、着色剤としてシアン系顔料（大日精化工業社製、「銅フタロシアニン顔料」）４０質量部を投入し、１２０℃に加熱・溶融した後、５０℃まで冷却しながら混練し、混練物を得た。
得られた混練物を平均粒子径が２ｍｍになるまでハンマーミルにて粗粉砕した後、エア式粉砕機（ＮＰＫ社製、「ＩＤＳ−２型」）を用いてさらに粉砕し、平均粒子径が０．０３ｍｍの予備分散処理物を得た（予備分散処理工程）。
【００２８】
ついで、先に得られた予備分散処理物１５質量部と、結着樹脂としてポリエステル樹脂８０質量部と、帯電制御剤として４級アンモニウム塩（オリエント化学工業社製、「ボントロンＰ−５１」）２．０質量部と、離型剤としてワックス（加藤洋行社製、「カルナバワックス１号」）３．０質量部とをヘンシェルミキサー（三井三池社製、「ＦＭ２０Ｂ」、撹拌羽根タイプＹ１／Ｓ０、周速：３０ｍ／秒、処理量：４ｋｇ）にて混合した。その後、２軸押出機にて溶融混練したのち冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した。機械式粉砕機にてさらに微粉砕したものを気流式分級きにより分級し、平均粒子径が７．０μｍのトナー母粒子を得た（混合工程）。
得られたトナー母粒子をトナー（シアントナー）として用いた。トナー１００質量％中における着色剤の含有量は６．０質量％であった。
【００２９】
＜測定・評価＞
（平均粒子径の測定）
予備分散処理物の平均粒子径は、粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製、「マルチマイザーＩＩＩ」）を用いて測定した。なお、電解液としてアイソトンＩＩ（ベックマン・コールター社製）を使用し、アパーチャ径２８０μｍの条件で測定した。
具体的には、電解液中に界面活性剤を少量添加した溶液中に、測定試料（予備分散処理物）を１０ｍｇ加え、超音波分散器により分散処理を行い、この測定試料が分散した溶液を前記測定装置にセットして粒度分布を測定し、予備分散処理物の体積分布を求め平均粒子径を算出した。
一方、トナーの平均粒子径は、予備分散処理物の平均粒子径の測定方法と同様にして測定した。ただし、アパーチャ径を１００μｍに変更して測定した。
【００３０】
（色再現域の評価）
トナーを評価機（京セラミタ社製、「ＦＳ−５０２０Ｎ」）にセットし、紙面上のトナー載り量を０．５ｍｇ／ｃｍ２（±０．０５）となるようにバイアスを調整し、未定着のベタ画像を出力した。画像を転写する記録紙としては、Ｘｅｒｏｘ社製の「ＰａｐｅｒＣ２」を用いた。
得られた画像を定着機（京セラミタ社製、「ＦＳ−５０２０Ｎ」）により、線速：１００ｍｍ／秒、定着温度：１７０℃の条件で記録紙に定着させた。
記録紙に定着した定着画像について、マクベス反射濃度計（グレタグマクベス社製、「スペクトロアイ」）を用い、色座標（明度：Ｌ＊、色相：ａ＊、色相：ｂ＊）を測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
［実施例２］
予備分散処理工程において、混練物を粗粉砕した後、予備分散処理物の平均粒子径が０．１０ｍｍになるまで粉砕した以外は、実施例１と同様にしてトナーを製造し、各種測定および評価を行った。結果を表１に示す。
【００３２】
［実施例３］
予備分散処理工程において、混練物を粗粉砕した後、予備分散処理物の平均粒子径が０．００５ｍｍになるまで粉砕した以外は、実施例１と同様にしてトナーを製造し、各種測定および評価を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
［比較例１］
予備分散処理工程において、混練物を粗粉砕した後、予備分散処理物の平均粒子径が０．５ｍｍになるまで粉砕した以外は、実施例１と同様にしてトナーを製造し、各種測定および評価を行った。結果を表１に示す。
【００３４】
［比較例２］
予備分散処理工程において、混練物を粗粉砕した後、予備分散処理物の平均粒子径が１．０ｍｍになるまで粉砕した以外は、実施例１と同様にしてトナーを製造し、各種測定および評価を行った。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2010085669.tif 000002
【００３６】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られたトナーは、Ｌ＊の値が比較例１、２で得られたトナーのＬ＊の値を極端に下回ることなく、ａ＊、ｂ＊の値が比較例よりもマイナス方向に大きかった。従って、各実施例のトナーは、各比較例のトナーの色再現域（色座標）を上回る色座標を有し、色再現域を拡大することができた。また、各実施例のトナーは、設計思想であるＪａｐａｎ  Ｃｏｌｏｒ２０００に準拠したベタ標準測色値とほぼ同程度の測色値であった。
各実施例では、着色剤を予備分散処理し、かつ平均粒子径が０．１ｍｍ以下になるまで粉砕した予備分散処理物と、残りのトナー原料とを混合してトナーを製造したので、着色剤の分散性が向上し、トナー中で着色剤が細かくかつ均一に分散したことにより、色再現域を拡大できた。
【００３７】
なお、実施例３では、トナー製造の混合工程において混合機（ヘンシェルミキサー）にやや負担がかかり、混練機（２軸押出機）にフィードばらつきが発生すると共に、予備分散処理物が混練機の細部に侵入することで生じる噛み込み不良が発生するといった若干の不具合があったが、これらの不具合はトナーの色再現域の拡大には影響はなかった。
また、実施例１、２では、実施例３の場合のような不具合を発生することなくトナーを製造することができた。
【００３８】
また、本実施例では着色剤としてシアン系顔料を用いシアントナーを製造したが、シアン系顔料の代わりにイエロー系顔料（山陽色素社製、「TonerYellowHG  P.Y. 180」）、マゼンタ系顔料（山陽色素社製、「PermanentCarmine3810-A  P.R. 269」）、ブラック系顔料（カーボンブラック：三菱化学社製、「MA-100」）を用いて製造したイエロートナー、マゼンタトナー、ブラックトナーにおいても、予備分散処理物の平均粒子径の変化に伴う色座標の変化はシアントナーと同様の傾向を示し、色再現域が拡大したことが確認できた。