(57)【要約】【課題】トナー粒子表面でのレーザ光の反射が少なくレーザ光の利用効率が高いレーザ定着用トナー及びそれを用いた画像形成装置の提供。【解決手段】レーザ定着方法を採用する画像形成装置に用いられるトナーであって、少なくとも結着樹脂と着色材料を含むコア粒子２１の表面に、定着に用いられるレーザ光に対する反射防止膜２２が形成されて成る。レーザ光源として波長７８０ｎｍのものを用い、コア粒子２１の結着樹脂の材料として屈折率が約１.５７のポリエステルを用いる場合、屈折率１.３〜１.４の材料で形成される１層の膜で反射防止膜２２を構成することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ定着方法を採用する画像形成装置に用いられるトナーであって、
少なくとも結着樹脂と着色材料を含むコア粒子の表面に、定着に用いられるレーザ光に対する反射防止膜が形成されて成ることを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記反射防止膜は屈折率１.３〜１.４の材料で形成される１層の膜から成ることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記反射防止膜は、２層の膜から成ることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項４】
前記反射防止膜は、樹脂粒子を融着して形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のトナー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載のトナーを用いる画像形成装置。
【請求項６】
カラー画像を形成するものであり、
少なくとも、前記カラー画像を形成するために最後に重ね合わせる色について、前記トナーを用いる請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関わり、より詳細には、記録紙上に形成された未定着トナー像を、レーザ光照射手段により定着する定着装置を備えた画像形成装置及びそれに用いるトナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（例えばプリンタ）には、記録部材（記録紙や用紙）上に形成されたトナー像を熱溶融することによって記録部材上に定着させる定着装置が備えられている。この定着装置の一例として、特許文献１に示されるように、定着ローラと加圧ローラとから構成されるローラ対方式の定着装置が知られている。
【０００３】
しかし、従来のローラ対方式では、電源投入後に定着ローラ及び加圧ローラを所定温度にまで上昇させる必要があるため、ウォームアップ時間を要する。また、コピー動作が行われていない待機状態中、ローラ表面を所定温度に保持する必要があるため、コピー動作が行われていない時も常に加熱していなければならず、無駄なエネルギーを消費する。
そこで、無駄なエネルギーを消費せず効率良くトナーのみを定着させる方法として、トナーにレーザ光やキセノンフラッシュランプからの光を照射して熱溶融させて定着させる方法（光定着方法）が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３８８０２号公報
【特許文献２】特開平７−１９１５６０号公報
【特許文献３】特開２００３−２８０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、光定着方法を用いる場合、光を効率的にトナーに吸収させることが重要であるが、現状のトナーでは、トナー粒子表面での反射があるために、粒子内部へ侵入する光の割合が少なく、光の利用効率が低いという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トナー粒子表面でのレーザ光の反射が少なくレーザ光の利用効率が高いレーザ定着用トナー及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、レーザ定着方法を採用する画像形成装置に用いられるトナーであって、少なくとも結着樹脂と着色材料を含むコア粒子の表面に、定着に用いられるレーザ光に対する反射防止膜が形成されて成ることを特徴としたものである。
【０００８】
本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記反射防止膜が屈折率１.３〜１.４の材料で形成される１層の膜から成ることを特徴としたものである。
【０００９】
本発明の第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記反射防止膜が、２層の膜から成ることを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、前記反射防止膜は、樹脂粒子を融着して形成されることを特徴としたものである。
【００１１】
本発明の第５の技術手段は、第１〜第４のいずれか１の技術手段のトナーを用いるが像形成装置である。
【００１２】
本発明の第６の技術手段は、第５の技術手段において、当該画像形成装置が、カラー画像を形成するものであり、少なくとも、前記カラー画像を形成するために最後に重ね合わせる色について、前記トナーを用いることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、トナー粒子表面でのレーザ光の反射が少なく、粒子内部へ侵入する光の割合が多いので、定着用の光の利用効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係わる画像形成装置の一例を説明する図である。
【図２】図１の画像形成装置に用いられる定着装置の一例を説明する図である。
【図３】本発明のトナーの一例を模式的に示す断面図である。
【図４】被覆層が１層から成るトナーの反射率と、被膜層の厚さ及び屈折率との関係を示す図である。
【図５】被覆層が２層から成るトナーの反射率と、内側の層の膜厚との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明のトナーが用いられる画像形成装置について、図１及び図２を用いて説明する。図１の画像形成装置１は、電子写真方式にてそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナー像を形成する画像形成ユニット２Ｂ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙを備える。
【００１６】
画像形成ユニット２Ｂ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、用いるトナーの色を除き、同じ構成を有するので、以下では、画像形成ユニット２としてまとめて説明する。画像形成ユニット２は、感光層を有する感光体ドラム３と、上記感光層を所定の電位に帯電させる帯電装置４と、帯電された感光体ドラム３にレーザ光を照射し静電潜像を形成する露光装置５と、対応する色のトナーを収容しトナーによって感光体ドラム３上の静電潜像を現像する現像装置６と、感光体ドラム３上のトナー像を後述の中間転写ベルト９に一次転写する一次転写装置７と、一次転写後の感光体ドラム３上のトナー等を除去するドラムクリーナ８と、を有する。
【００１７】
また、画像形成装置１は、各画像形成ユニット２Ｂ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙで形成された各色のトナー像を順次転写される中間転写ベルト９と、中間転写ベルト９に重ねて転写された画像を、用紙収容部１０からローラ対１１によって搬送されてきた用紙Ｐ（記録部材の一例）に転写する二次転写装置１２と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置１３と、を備える。定着装置１３から排出された用紙Ｐは、排出ローラ１４によって装置外へと送り出される。
【００１８】
画像形成装置１は、レーザ定着法を用いるものであり、そのため、定着装置１３が例えば図２に示すような構成を有する。すなわち、定着装置１３が、レーザ光を発生するレーザ光源１３ａと、レーザ光源１３ａから照射されたレーザ光を反射して無端ベルト１３ｂ上を走査露光する回転多面鏡１３ｃと、を備える。なお、レーザ光源１３ａと回転多面鏡１３ｃとの間の光路には、コリメータレンズ等を設けることができ、回転多面鏡１３ｃと無端ベルト１３ｂとの間には、ｆθレンズ、折り返しミラー等を設けることができる。
【００１９】
用紙Ｐが通過する間、レーザ光源１３ａからのレーザ光は回転多面鏡１３ｃによって走査され、用紙Ｐ上に保持されたトナーに照射される。すると、光の吸収によって発熱したトナーが溶融し、用紙上に定着される。
この例では、１つの半導体レーザの光を回転多面鏡によって走査する構成を用いているが、複数の半導体レーザを並べ、走査することなく、光を照射する構成を用いることもできる。
【００２０】
続いて、本発明のトナーの例について、図３〜図５を用いて説明する。図３は、本発明のトナーの一例を模式的に示す断面図である。本発明のトナーのトナー粒子は、図の参照符号２０で例示するように、樹脂粒子であるコア粒子２１と、コア粒子の表面を被膜する被覆層（反射防止膜）２２とから成る。被覆層２２は光の干渉を利用するので、利用するレーザ波長が異なる場合は、波長に比例して膜厚を変える必要がある。以下の説明の例では、定着用のレーザには７８０ｎｍの波長の半導体レーザを用いるものとする。
【００２１】
コア粒子２１は、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤及び離型剤等から構成され、用いる光源によっては赤外線吸収剤が添加されている場合もある。トナー粒子の表面での反射を考える場合、結着樹脂の屈折率がもっとも重要であり、結着樹脂には、ポリエステル、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂等が用いられる。この例では、結着樹脂としてポリエステル（屈折率＝約１.５７）を用いるものとする。
【００２２】
被覆層２２は１層で構成する場合と２層で構成する場合がある。
【００２３】
（被覆層２２を１層で構成する場合）
コア粒子２１の結着樹脂として屈折率１.５７の材料を用い、屈折率の異なる被覆層２２を設けた場合の垂直方向の反射率を計算した結果を図４に示す。被覆層が無い場合（すなわち図４の膜厚０ｎｍのとき）、表面反射率が５％弱である。それに対し、屈折率１.３や１.３５，１.４の被覆層２２を１００〜２００ｎｍの厚さで設けると、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、表面反射率を２％以下程度に抑えることができ、トナー粒子２０のコア粒子２１内に入っていくレーザ光を増やすことができるので、レーザ光の利用効率を上げることができる。被覆層２２の屈折率が１.４５以上になると、図４（Ｄ）に示すように、表面反射率を２％以下とすることができないため、被覆層２２の反射防止効果が少なくなる。
【００２４】
このように、被覆層２２を１層で構成する場合は、屈折率が約１.３〜１.４の材料を使用することが望ましい。具体的な材料としては、シリコン樹脂や非晶質フッ素系樹脂、フッ化マグネシウム等を用いることができる。
【００２５】
（被覆層２２を２層で構成する場合）
一般に、２層構成の膜は、下記の式（１），（２）の条件を満たすときに反射率が０になる。
（１）ｎｓ・ｎ１２＝ｎ０・ｎ２２
（２）４・ｎ１・ｄ１＝４ｎ２・ｄ２＝λ
ｎ０：空気の屈折率
ｎｓ：トナー粒子２０のコア粒子２１の屈折率
λ：レーザ光の波長
ｎ１：外側の層の屈折率、ｄ１：外側の層の膜厚
ｎ２：内側の層の屈折率、ｄ２：内側の層の膜厚
【００２６】
上記の２式に近い条件を採用できれば、反射率を下げることができる。
例えば、外側の層を屈折率１.４、膜厚１４０ｎｍとし、内側の層の屈折率を１.７５とした場合に内側の層の膜厚と反射率の関係を図５に示す。図示するように、内側の層の膜厚を１００ｎｍ程度にすれば、屈折率１.４以上の材料だけで被覆層２２を構成しながら、反射率を抑えることができる。屈折率１.４以上の材料は、屈折率１.４未満の材料のものに比べ、選択の幅が広く、つまり、被覆層２２を反射防止膜として形成する際、被覆層を１層で構成するより２層で構成した方が形成材料の自由度が高い。なお、２層で構成する被覆層２２は、外側の層にシリコン樹脂、内側の層に酸化チタン等を添加したポリエステル樹脂やチアウレタン系樹脂等の高屈折率樹脂を用いて実現できる。
【００２７】
３層以上で反射防止膜としての被覆層２２を形成することも可能であるが、作製工程が長くなるので、１層または２層で形成することが望ましい。
【００２８】
この被覆層２２を形成する方法としては様々な方法が考えられる。例えば、無機のフッ化マグネシウムの微粒子をコア粒子２１の表面に付着させた後で、噴霧乾燥法などのカプセル手法によってポリマー層とする方法がある。以下では、他の方法について、すなわち、被覆層２２を樹脂粒子であるシェル粒子を用いて形成する方法と、シェル粒子の条件について説明する。
【００２９】
この方法により作製されるトナー（のトナー粒子）は、コア粒子の表層部をシェル粒子により被膜しているカプセルトナーであり、シェル粒子は、コア粒子及び隣り合うシェル粒子の少なくともいずれか一方と融着して被覆層を形成する。
シェル粒子同士が融着して一体化することによって、被覆層の強度が高くなると共に、光学的にも一体化し表面での散乱が減少し、反射防止膜としての役割を果たすようになっている。
【００３０】
また、シェル粒子とコア粒子とが融着して一体化することによって、被覆層とコア粒子との間の付着強度が高くなる。これによって、たとえば現像容器内での攪拌による被覆層のコア粒子からの脱離を防止することができ、被覆層の剥離が起こりにくくなるので、トナー表面は均一化され、流動性、耐ブロッキング性、帯電安定性等のトナーの性質が長期使用によって変化することを防止することもできる。またキャリアへのトナースペントを防止する。
【００３１】
本トナーに用いるシェル粒子の体積平均粒径は、被覆層（反射防止膜）の膜厚に関連する。反射防止膜の膜厚は５０ｎｍから４００ｎｍ程度であるので、シェル粒子の体積平均粒径も５０ｎｍから４００ｎｍが望ましい。
また、シェル粒子の体積平均粒径が５０ｎｍ未満である場合、コア粒子表面にシェル粒子が固定化されにくく、形成される被覆層の厚さが薄くなり、コア粒子表面を均一に覆うことが難しくなり、均一な厚みの被覆層が得られない。したがって、流動性、耐ブロッキング性、帯電安定性などのトナー特性が悪化する恐れがあるので、トナー特性の面からも５０ｎｍ以上が望ましい。
【００３２】
また、コーティング工程において、シェル粒子と付着補助剤とを含むシェル粒子分散液を同一の噴霧ノズルから噴霧させる方法を選んだ場合、シェル粒子の体積平均粒径が５０ｎｍ未満である場合、シェル粒子分散液中でのシェル粒子の分散性が低下する恐れがある。
【００３３】
シェル粒子からなる被覆層は、コア粒子表面に形成される。被覆層は、反射防止膜として使用されることから、コア粒子の表面の大部分に形成されることが好ましい。コア粒子の表面の大部分とは、コア粒子の表面積の９０％以上を占める部分である。
【００３４】
本トナーは、例えば、コア粒子とシェル粒子との付着力を増大させる付着補助剤を用いて、コア粒子にシェル粒子を付着させ融着させることによって製造され、その製造方法は、例えば、コア粒子作製工程と、シェル粒子及び付着補助剤調整工程と、コーティング工程とを含む。コア粒子作製工程と、シェル粒子及び付着補助剤調整工程とは、時間的な順序が逆になってもよい。
【００３５】
〈コア粒子作製工程〉
コア粒子作製工程では、少なくとも結着樹脂および着色剤を含むコア粒子を作製する。コア粒子は、前述のように、さらに電荷制御剤（帯電制御剤）、離型剤等も含む。
結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として常用されるものであれば特に限定されず、たとえば、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂が好ましい。これらの樹脂は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。また同一種の樹脂であっても、分子量、単量体組成などのいずれか１つまたは複数が異なる樹脂を複数種併用することができる。
【００３６】
ポリエステルは透明性に優れ、凝集粒子に良好な粉体流動性、低温定着性および二次色再現性などを付与できるので、カラートナー用の結着樹脂に好適である。ポリエステルとしては公知のものを使用でき、多塩基酸と多価アルコールとの重縮合物などが挙げられる。多塩基酸としては、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、たとえば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物などが挙げられる。多塩基酸は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。多価アルコールとしても、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類などが挙げられる。多価アルコールは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応は常法に従って実施でき、たとえば、有機溶媒の存在下または非存在下および重縮合触媒の存在下に、多塩基酸と多価アルコールとを接触させることによって行われ、生成するポリエステルの酸価、軟化点などが所定の値になったところで終了する。これによって、ポリエステルが得られる。多塩基酸の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用いると、脱メタノール重縮合反応が行われる。この重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率などを適宜変更することによって、たとえば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整でき、ひいては得られるポリエステルの特性を変性できる。また多塩基酸として無水トリメリット酸を用いると、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を容易に導入することによっても、変性ポリエステルが得られる。なお、ポリエステルの主鎖および／または側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基などの親水性基を結合させ、水中での自己分散性ポリエステルも使用できる。またポリエステルとアクリル樹脂とをグラフト化して用いてもよい。
【００３７】
スチレン−アクリル樹脂としては、たとえば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体などが挙げられる。
【００３８】
着色剤としては、電子写真分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。
【００３９】
黒色の着色剤としては、たとえば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライトおよびマグネタイトなどが挙げられる。
黄色の着色剤としては、たとえば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、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９４、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
【００４０】
橙色の着色剤としては、たとえば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ.Ｉ.ピグメントオレンジ３１、Ｃ.Ｉ.ピグメントオレンジ４３などが挙げられる。
赤色の着色剤としては、たとえば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、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１７７、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド１７８、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
【００４１】
紫色の着色剤としては、たとえば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。
青色の着色剤としては、たとえば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、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１５：３、Ｃ.Ｉ.ピグメントブルー１６、Ｃ.Ｉ.ピグメントブルー６０などが挙げられる。
【００４２】
緑色の着色剤としては、たとえば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン７などが挙げられる。
白色の着色剤としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などの化合物が挙げられる。
着色剤は１種を単独で使用でき、または２種以上の異なる色のものを併用できる。また同色であっても、２種以上を併用できる。着色剤の使用量は特に制限されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０.１〜２０重量部、さらに好ましくは０.２〜１０重量部である。
【００４３】
離型剤としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、パラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）およびその誘導体、低分子量ポリプロピリンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィン系重合体ワックス（低分子量ポリエチレンワックスなど）およびその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、ライスワックスおよびその誘導体、キャンデリラワックスおよびその誘導体、木蝋などの植物系ワックス、蜜蝋、鯨蝋などの動物系ワックス、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系合成ワックス、長鎖カルボン酸およびその誘導体、長鎖アルコールおよびその誘導体、シリコン系重合体、高級脂肪酸などが挙げられる。なお、誘導体には、酸化物、ビニル系モノマーとワックスとのブロック共重合物、ビニル系モノマーとワックスとのグラフト変性物などが含まれる。ワックスの使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０.２〜２０重量部、さらに好ましくは０.５〜１０重量部、特に好ましくは１.０〜８.０重量部である。
【００４４】
帯電制御剤としてはこの分野で常用される正電荷制御用および負電荷制御用のものを使用できる。正電荷制御用の帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、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、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。負電荷制御用の帯電制御剤としては、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸などが挙げられる。帯電制御剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。帯電制御剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できる。帯電制御剤は、コア粒子中に含有させてもよく、後述のコーティング工程において反射防止膜となる被覆層中に混ぜて使用してもよい。帯電制御剤を、コア粒子中に含有させる場合、帯電制御剤は、結着樹脂１００重量部に対して０.５〜３重量部であることが好ましい。
【００４５】
レーザ定着に用いるレーザ波長でのトナーによる吸収率が低い場合は、トナー粒子に赤外線吸収剤を添加することもある。赤外線吸収剤としては、置換ベンゼンジチオールニッケル錯体類、フタロシアニン類、アントラキノン類、ビスジチオベンジルニッケル錯体類等を用いることができる。
【００４６】
コア粒子は、一般的なトナーの製造方法に従って製造できる。一般的なトナーの製造方法としては、たとえば、粉砕法などの乾式法、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、溶解懸濁法、溶融乳化法などの湿式法である。以下粉砕法によるコア粒子の作製方法を説明する。
粉砕法では、結着樹脂、着色剤およびその他のトナー添加成分を含むトナー組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機によって溶融混練する。溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、固化物を粉砕機によって粉砕する。その後必要に応じて分級などの粒度調整を行い、コア粒子を得る。
【００４７】
混合機としては公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサー（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【００４８】
混練機としても公知のものを使用でき、たとえば、二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。さらに具体的には、たとえば、ＴＥＭ１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸または２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機が挙げられる。
【００４９】
着色剤などの合成樹脂用添加剤は、合成樹脂用添加剤を混練物中に均一に分散させるために、マスターバッチ化して用いてもよい。また合成樹脂用添加剤の２種以上を複合粒子化して用いてもよい。複合粒子は、たとえば、合成樹脂用添加剤の２種以上に適量の水、低級アルコールなどを添加し、ハイスピードミルなどの一般的な造粒機で造粒し、乾燥させることによって製造できる。マスターバッチおよび複合粒子は、乾式混合の際に粉体混合物に混入される。
【００５０】
〈シェル粒子および付着補助剤調製工程〉
シェル粒子および付着補助剤調製工程では、少なくとも樹脂を含むシェル粒子を作製する。またコア粒子とシェル粒子との付着力を増大させる付着補助剤を調製する。
シェル粒子に用いることができる樹脂としては、特に限定されることはない。
【００５１】
このようなシェル粒子は、たとえば、シェル粒子原料をホモジナイザーなどで乳化分散させて細粒化することによって得ることができる。またモノマーの重合によって得ることもできる。
この工程で調製する付着補助剤とは、シェル粒子のコア粒子に対する濡れ性を向上させることができる液体である。付着補助剤は、コア粒子を溶解しない液体であることが好ましい。また付着補助剤は、シェル粒子のコーティング後に除去される必要があるので、蒸発し易い液体であることが好ましい。
【００５２】
これらの条件を満たす付着補助剤としては、たとえば、水および低級アルコールを少なくとも１種以上含むことが好ましい。低級アルコールとしては、たとえば、メタノール、エタノール、プロパノールなどが挙げられる。付着補助剤としてこれらを含む材料を用いることによって、シェル粒子のコア粒子に対する濡れ性を高めることができ、コア粒子の表面全面または大部分にシェル粒子を含む被覆層を形成することが一層容易となる。また付着補助剤を除去するための乾燥時間を一層短縮することができる。
また付着補助剤としては、上記例示のものに限定されることなく、たとえば、ブタノール、ジエチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類などを用いてもよい。
【００５３】
〈コーティング工程〉
コーティング工程では、調整された付着補助剤を用いて、コア粒子にシェル粒子を付着させ融着させる。これによって、コア粒子にシェル粒子をコーティングし、被覆層を形成する。
付着補助剤は、シェル粒子のコア粒子に対する濡れ性を向上させることによってコア粒子とシェル粒子との付着力を増大させる。付着補助剤を用いることによって、コア粒子の表面全面または大部分にシェル粒子を含む被覆層を形成することが容易となる。このような被覆層は、コア粒子と融着するシェル粒子が存在することによってコア粒子から脱離し難くなる。したがって長期使用によって被覆層が脱離し、トナーの性質が変化することを防止できる。
【００５４】
コーティング工程は、たとえば表面改質装置を用いて行われる。表面改質装置は、コア粒子およびシェル粒子を内部に収容する容器と、容器内部に付着補助剤を噴霧する噴霧手段とを備える装置である。また本実施の形態において、表面改質装置は、容器内のコア粒子を撹拌する撹拌手段を備える。
【００５５】
コア粒子およびシェル粒子を内部に収容する容器としては、閉鎖系の容器を用いることができる。噴霧手段は、付着補助剤を貯留する付着補助剤貯留部および／またはキャリアガスを貯留するキャリアガス貯留部と、付着補助剤および／またはキャリアガスとを混合し、得られる混合物を容器内に収容されるコア粒子に向けて噴射し、付着補助剤の液滴をコア粒子に噴霧する液体噴霧ユニットとを備える。キャリアガスとしては、圧縮エアなどを用いることができる。液体噴霧ユニットとしては、市販品を用いることができ、たとえば、付着補助剤をチューブポンプ（商品名：ＭＰ−１０００Ａ、東京理化器械株式会社製）を通して二流体ノズル（商品名：ＨＭ−６型、扶桑精機株式会社製）に定量送液するように接続したものを使用することができる。撹拌手段としては、衝撃力を主体とする機械的および熱的エネルギーをコア粒子に付与することができる撹拌ロータなどが用いられる。
【００５６】
撹拌手段を備える容器としては、市販品を用いることができ、たとえば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサー（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。このような混合機の容器内に液体噴霧ユニットを取付けることによって、この混合機を本実施の形態の表面改質装置として用いることができる。
【００５７】
コア粒子へのシェル粒子のコーティングは、次のようにして行う。まずコア粒子とシェル粒子とを容器に投入し、撹拌手段によってコア粒子およびシェル粒子が撹拌される状態で、容器内部に付着補助剤を噴霧する。コア粒子およびシェル粒子は、付着補助剤が噴霧され、かつ撹拌による熱的エネルギーが加えられることによって、その表面が膨潤軟化し、濡れ性が向上する。これに、撹拌手段による機械的衝撃力が付加されて、コア粒子表面にシェル粒子が固着するとともに、シェル粒子の一部が、コア粒子および隣合うシェル粒子の少なくともいずれか一方と融着する。これによってコア粒子の表面の全面にシェル粒子を付着させることができ、コア粒子の表面の全面にシェル粒子を融着させることができる。
【００５８】
付着補助剤は、コア粒子が容器内において浮遊する状態で噴霧されることが好ましい。コア粒子が容器内で浮遊する状態で、シェル粒子と付着補助剤との混合物が噴霧されると、付着補助剤が噴霧されたコア粒子同士が接触する時間を短縮することができる。これによってトナー製造時におけるトナーの凝集を防止することができ、粗大粒子の発生が防止されるので、粒径の整ったトナーを得ることができる。コア粒子が容器内において浮遊する状態は、たとえば、撹拌手段による撹拌や、付着補助剤が噴霧されるのに十分な強さの圧縮エアの供給などによって実現できる。
【００５９】
また付着補助剤の使用量は、特に限定されないけれども、コア粒子の表面全面を濡らす程度の量であることが好ましい。付着補助剤の使用量は、コア粒子の使用量によって決定される。また付着補助剤は、噴霧手段による噴霧時間、噴霧回数などによってその量を調整することができる。したがってコア平均粒径、コア粒子とシェル粒子との使用割合、コア粒子の材料およびシェル粒子の材料などに応じて噴霧手段による単位時間当りの噴霧量を設定し、たとえば容器内のシェル粒子のうちほとんどがコア粒子に付着した時点で、噴霧手段による付着補助剤の噴霧を終了すればよい。
【００６０】
このような表面改質装置によるコア粒子へのシェル粒子のコーティングは、次のようにして行う。まずコア粒子を容器に投入し、撹拌手段によってコア粒子が撹拌される状態で、容器内部に付着補助剤とシェル粒子との混合物を噴霧する。コア粒子は、付着補助剤が噴霧され、かつ撹拌による熱的エネルギーが加えられることによって、その表面が膨潤軟化し、濡れ性が向上する。またシェル粒子は、付着補助剤とともに混合されており、容器内部に噴霧された後、撹拌されて熱的エネルギーが加えられ、コア粒子と同様にその表面が膨潤軟化した状態となる。これに、撹拌手段による機械的衝撃力が付加されて、コア粒子表面にシェル粒子が固着するとともに、シェル粒子の一部が、コア粒子および隣合うシェル粒子の少なくともいずれか一方と融着する。これによってコア粒子の表面の全面にシェル粒子を付着させることができ、コア粒子の表面の全面にシェル粒子を融着させることができる。
【００６１】
付着補助剤とシェル粒子との混合物を噴霧する場合、付着補助剤は、シェル粒子１重量部に対して１重量部以上９９重量部以下の割合で用いられることが好ましい。付着補助剤とシェル粒子との混合物であるコーティング液は、シェル粒子および付着補助剤調製工程において調製しておく。シェル粒子と付着補助剤との混合物を同一の噴霧手段から噴霧する場合に、上記割合でシェル粒子と付着補助剤とが混合される混合物が用いられることによって、シェル粒子のコア粒子に対する濡れ性を充分に高めることができるとともに、付着補助剤を除去するための時間を短縮することができる。また混合物の粘度が好適であり、噴霧手段による混合物の噴霧が容易である。付着補助剤が１重量部未満であると、混合物の粘度が高くなり過ぎ、噴霧ユニットのノズル孔が詰まるおそれがある。付着補助剤が９９重量部を超えると、付着補助剤の含有率が高くなり過ぎ、付着補助剤を除去するための時間が長くなり過ぎる。
【００６２】
シェル粒子と付着補助剤との混合物の使用量は、特に限定されないけれども、コア粒子の表面全面を被覆することができる量のシェル粒子を含む量であることが必要である。コア粒子の表面全面を被覆することができるシェル粒子の好ましい量は、前述と同様にコア粒子１００重量部に対して、１重量部以上３０重量部以下であるので、混合物の使用量は、混合物中におけるシェル粒子の含有率に応じて決定される。
【００６３】
コア粒子の表面全面に対するシェル粒子のコーティングが終了すると、付着補助剤の除去を行う。付着補助剤の除去は、たとえば乾燥機で付着補助剤を気化させることによって行われる。付着補助剤の除去には、たとえば、熱風受熱式乾燥機、伝導伝熱式乾燥機、凍結乾燥機などの通常用いられる乾燥機が用いられるが、自然乾燥で行うこともできる。
２層構造の被覆層の場合は、２種類のシェル粒子を作製しておいて、コーティング工程を２回行うことによって作製することができる。
【００６４】
本発明のトナーには、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤が添加されてもよい。外添剤としては公知のものを使用でき、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末などが挙げられる。またこれらは、シリコン樹脂、シランカップリング剤などによって表面処理されていることが好ましい。外添剤は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響およびトナーの環境特性などを考慮し、トナー１００重量部に対して０.１〜１０重量部であることが好ましい。
【００６５】
また、本発明のトナーは、一成分現像剤としても二成分現像剤としても使用することができる。１成分現像剤として使用する場合、キャリアを用いることなくトナーのみで使用する。また１成分現像剤として使用する場合、ブレードおよびファーブラシを用い、現像スリーブで摩擦帯電させてスリーブ上にトナーを付着させることによってトナーを搬送し、画像形成を行う。二成分現像剤として使用する場合、本発明のトナーをキャリアとともに用いる。
【００６６】
また、図１のようなカラートナーを重ね合わせてから定着する画像形成装置の場合は、本トナーは最後に形成される色のトナーだけを反射防止膜付きトナーにしてもかまわない。積層された下の方のトナーは直接レーザ光が当たらないので通常のトナーでもかまわない。最も定着にエネルギーが必要なときは、必ず、最後に形成される色のトナーが載っているはずであるので、一番最後に形成される色のトナーに反射防止膜を付けておいて、レーザ光の利用効率を上げることが有効である。
【符号の説明】
【００６７】
１…画像形成装置、２…画像形成ユニット、３…感光体ドラム、４…帯電装置、５…露光装置、６…現像装置、７…一次転写装置、８…ドラムクリーナ、９…中間転写ベルト
１０…用紙収容部、１１…ローラ対、１２…二次転写装置、１３…定着装置、１３ａ…レーザ光源、１３ｂ…無端ベルト、１３ｃ…回転多面鏡、１４…排出ローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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