(57)【要約】      （修正有）【課題】外添剤の脱離や埋没を抑制し、長期に渡って帯電性や流動性が安定した静電潜像現像用トナーと、これを用いた画像形成装置を実現する。【解決手段】懸濁重合により生成され、円形度が０．９７０以上である懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子が固着したトナー母粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、前記樹脂微粒子の平均粒子径が３００〜７００ｎｍであることを特徴とする静電潜像現像用トナー、およびこれを用いた画像形成装置。【選択図】図１
2008241776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸濁重合により生成され、円形度が０．９７０以上である懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子が固着したトナー母粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、
前記樹脂微粒子の平均粒子径が３００〜７００ｎｍであることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【請求項２】
前記樹脂微粒子は、前記懸濁重合時に副生したものであることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像現像用トナー。
【請求項３】
前記懸濁重合粒子の表面に固着した前記樹脂微粒子の数が、１０〜４０個であることを特徴とする請求項１または２に記載の静電潜像現像用トナー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の静電潜像現像用トナーが補給される画像形成装置であって、
現像容器と、現像ローラと、該現像ローラに前記静電潜像現像用トナーを供給するトナー供給ローラと、前記現像ローラの表面に接触して配置された層厚規制部材とを有する現像装置を備え、前記静電潜像現像用トナーを前記現像容器に補給する補給ノズルを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置を複数備えたロータリー現像方式であることを特徴とする請求項４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、画像形成に用いられる静電潜像現像用トナーと、これを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真などの画像形成に用いられる静電潜像現像用トナー（以下、「トナー」という場合がある。）は、一般に、結着樹脂や着色剤に加え、必要に応じてワックスや電荷制御剤を含有するトナー母粒子を主成分とし、これにトナーの帯電性や流動性を補助する外添剤（シリカ粒子など）が添加された構成である場合が多い。トナー母粒子の製造方法としては、結着樹脂を構成するモノマーを着色剤、ワックス、電荷制御剤などの存在下で懸濁重合する懸濁重合法や、結着樹脂に着色剤、ワックス、電荷制御剤などを溶融混練した後、粉砕する溶融混練法などがある。
【０００３】
このようなトナーは、画像形成の際に補給される現像容器内で長期に渡って撹拌などによるストレスを受けると、トナー母粒子に付着した外添剤が脱離したり、トナー母粒子に埋没したりしてトナーが劣化し、トナーの帯電性や流動性が低下しやすかった。特に、ロータリー現像方式の画像形成装置では、現像装置が回転するため、現像装置内（現像容器内）のトナーは回転によって撹拌され、ストレスを受けやすい状態となる。
また、近年ではプリンター、複合機などの画像形成装置の小型化が進んでおり、それに伴い現像容器も小型化の傾向にある。そのため、現像容器に収容されるトナーの収容量が減少し、トナーがよりストレスを受けやすく劣化しやすい状態になっている。
【０００４】
そこで、外添剤として平均粒子径が０．１〜１．０μｍのアルミナ微粒子をトナー母粒子に添加する方法（例えば、特許文献１参照。）や、粒径が７ｎｍ以上２０ｎｍ未満の小粒径外添剤と粒径が２０〜８０ｎｍの大粒径外添剤とからなる外添剤を添加する方法（例えば、特許文献２参照。）により、外添剤の脱離や埋没を抑制し、トナーの劣化を防ぐことが検討されている。
【特許文献１】特開２００６−２０１５６２号公報
【特許文献２】特開平８−１５８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の方法では、トナー原粉（トナー母粒子）を製造した後、ブレンダ、ヘンシェルなどの混合機にて外添剤をトナー原粉の表面に付着させるため、粒径が大きくなるほど外添剤はトナー原粉の表面に付着しにくくなり、トナー中で浮遊した状態になりやすかった。そのため、必ずしも外添剤の脱離や埋没の抑制は充分ではなかった。
【０００６】
このように、現像容器内で撹拌やエージング動作などにより外添剤が脱離したり埋没したりしてトナーが劣化すると、劣化したトナーと現像容器内へ補給される劣化していないトナーとが現像容器内で混合されることとなり、現像容器内に帯電能が異なるトナーが存在するため、帯電不良が起こりやすかった。その結果、かぶりや画像濃度低下といった画像不良が生じるという問題があった。このような問題は、非磁性一成分現像装置を採用し、トナーを外部から現像容器に補給する構成の場合（すなわち、現像カートリッジのようにトナー収容部と現像部が一体化しており、同時に交換できる構成とは異なる場合）に顕著である。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外添剤の脱離や埋没を抑制し、長期に渡って帯電性や流動性が安定した静電潜像現像用トナーと、これを用いた画像形成装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子を固着させたものを母粒子として用いることで、樹脂微粒子がスペーサーの役割を果たし、トナーがストレスを受けても外添剤の脱離や埋没を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の静電潜像現像用トナーは、懸濁重合により生成され、円形度が０．９７０以上である懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子が固着したトナー母粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、前記樹脂微粒子の平均粒子径が３００〜７００ｎｍであることを特徴とする。
また、前記樹脂微粒子は、前記懸濁重合時に副生したものであることが好ましい。
さらに、前記懸濁重合粒子の表面に固着した前記樹脂微粒子の数が、１０〜４０個であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、前記静電潜像現像用トナーが補給される画像形成装置であって、現像容器と、現像ローラと、該現像ローラに前記静電潜像現像用トナーを供給するトナー供給ローラと、前記現像ローラの表面に接触して配置された層厚規制部材とを有する現像装置を備え、前記静電潜像現像用トナーを前記現像容器に補給する補給ノズルを具備することを特徴とする。
さらに、本発明の画像形成装置は前記現像装置を複数備えたロータリー現像方式でもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外添剤の脱離や埋没を抑制し、長期に渡って帯電性や流動性が安定した静電潜像現像用トナーと、これを用いた画像形成装置を実現できる。
また、本発明の静電潜像現像用トナーであれば、トナーを外部から補給するタイプの画像形成装置であっても、かぶりや画像濃度低下といった画像不良を防げる。さらに、現像装置が回転するロータリー現像方式であっても、かぶりや画像濃度低下といった画像不良を防げる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の静電潜像現像用トナー（以下、「トナー」という場合がある。）に含まれるトナー母粒子は、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有し、必要に応じて電荷制御剤、ワックスなどを含んでいる。また、このトナー母粒子は、懸濁重合により製造されたものであって、懸濁重合で主生成物として生成された、円形度が０．９７０以上である懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着した粒子形態となっており、該樹脂微粒子の平均粒子径が３００〜７００ｎｍである。
【００１３】
このように、トナー母粒子が、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着したものであると、樹脂微粒子がスペーサーの役割を果たすため、トナーが現像容器内で長期に渡り撹拌などのストレスを受けても、外添剤が脱離したり埋没したりするのを抑制でき、結果、トナーの帯電性や流動性を安定化できる。ここで、樹脂微粒子が懸濁重合粒子に固着しておらず、懸濁重合粒子の表面に単に凝集している場合には、トナーの使用に伴って次第に樹脂微粒子が懸濁重合粒子の表面から脱離してしまうため、外添剤の脱離や埋没が生じることとなる。
なお、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着したものがトナー母粒子全体に占める個数割合は１００％であることが望ましいが、少なくとも８０％以上であれば本発明の効果を発揮できる。
【００１４】
また、このようなトナー母粒子は、後述するように、懸濁重合により懸濁重合粒子と共に樹脂微粒子を副生させ、これを懸濁重合粒子の表面に固着させる方法（方法１）により製造してもよく、別の工程で製造した樹脂粒子を懸濁重合粒子の表面に固着させる方法（方法２）により製造してもよいが、方法１が特に好ましい。このような場合、例えば図１に示すように、懸濁重合粒子Ａの表面に樹脂微粒子Ｂがカサブタ状に固着する。樹脂微粒子が懸濁重合時に副生されるものであると、懸濁重合粒子と樹脂微粒子とが必然的にほぼ同一組成となるため、樹脂微粒子自身の埋没や脱離が生じにくくなる。さらに、方法１は簡便であり、方法２にくらべて、低コストかつ簡便にトナー母粒子を得ることができる。
【００１５】
懸濁重合粒子の円形度はフロー式粒子分析装置により求めることができる。円形度が０．９７０以上であれば、上述した効果が得られるのと共に、画像形成時における転写効率が良好となり、画質にも優れたトナーが得られる。
また、懸濁重合粒子の粒子径は、画質の観点から、体積平均粒子径で５〜１０μｍが好ましい。
【００１６】
樹脂微粒子の平均粒子径は３００〜７００ｎｍであり、４００〜６５０ｎｍが好ましい。樹脂微粒子は上述したようにスペーサーの役割を果たすので、外添剤は樹脂微粒子同士の間隙に存在しやすくなる。そのため、樹脂微粒子の平均粒子径が７００ｎｍよりも大きくなると、外添剤の効果、すなわち帯電性や流動性の効果が得られにくくなる。一方、平均粒子径が３００ｎｍよりも小さくなるとスペーサーの効果が弱まる。
【００１７】
なお、１つの懸濁重合粒子に対して、樹脂微粒子は１０〜４０個固着しているのが好ましく、より好ましくは２０〜４０個である。樹脂微粒子の個数が１０個未満であると、スペーサーの効果が得られにくくなる。一方、個数が４０個を越えると、トナーの帯電性を低下させたり、トナー母粒子がワックスを含む場合は、ワックスの溶出を妨げトナーの定着性を低下させたりする傾向にある。
ここで、樹脂微粒子の個数は下記に示す方法により求められるものであり、特に走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の倍率を１００００倍にした場合に、ＳＥＭの画像により確認される樹脂微粒子の個数である。
【００１８】
なお、１つの懸濁重合粒子に対して、粒子径が３００〜７００ｎｍの樹脂微粒子は１〜４０個固着しているのが好ましく、より好ましくは３〜４０個である。粒子径が３００〜７００ｎｍの樹脂微粒子の個数が１個未満であると、スペーサーの効果が得られにくくなる。一方、個数が４０個を越えると、トナーの帯電性を低下させたり、トナー母粒子がワックスを含む場合は、ワックスの溶出を妨げトナーの定着性を低下させたりする傾向にある。
ここで、粒子径が３００〜７００ｎｍの樹脂微粒子の個数の測定は上述した方法と同様である。
【００１９】
樹脂微粒子が懸濁重合粒子の表面に固着しているかどうか、また、そのようなトナー母粒子の個数割合、さらに固着している樹脂微粒子の平均粒子径や個数などは次のようにして確認できる。
まず、トナー母粒子を含むトナーに対し、これを分散させるのに十分な量のメタノールを加えて分散液を調製し、これに超音波洗浄器を用いて十分に分散させる。その後、この分散液をろ過して、ろ紙上のトナーを減圧乾燥する。そして、これを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により表面観察し、樹脂微粒子が懸濁重合粒子の表面に残存しているかどうか各粒子について個々に確認する。残存している場合には、樹脂微粒子が懸濁重合粒子に固着していると判断できる。また、そのような形態のトナー母粒子の個数割合、固着している樹脂微粒子の大きさや個数も、このような個々の粒子に対するＳＥＭ観察により測定できる。
なお、この際のＳＥＭ観察は、ランダムに選択した１００個のトナーについて行えば十分である。
【００２０】
このように、円形度が０．９７０以上である懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子が固着したトナー母粒子を有するトナーは、例えば次のようにして製造できる。
まず、結着樹脂を構成するためのラジカル重合性のモノマーと着色剤と、必要に応じて電荷制御剤やワックス、さらには架橋剤、重合開始剤をボールミルなどで混合して組成物を調製する。
【００２１】
モノマーとしては、例えば、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、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、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−ドデシルスチレン等のスチレンおよびその誘導体：エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンナドノエチレン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、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類：酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類：メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類：アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、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２−クロロエチル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル類：ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブ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、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類：Ｎ−ビニルピロール、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のＮ−ビニル化合物：ビニルナフタレン類：アクリロニトリル、メタクリルニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などが挙げられ、これらを１種以上使用できる。
【００２２】
着色剤としては、従来公知の顔料または染料を使用することができる。顔料としては、例えば、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、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、パーマネントイエローＮＣＧ、タートランジレーキ、赤口黄鉛、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、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウォッチングレッドカルシウム塩、エオシソレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレッドＢ、メチルバイオレッドレーキ、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、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラックなどが挙げられる。染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６などが挙げられる。
着色剤は、上述のモノマー１００質量部に対して５〜１５質量部使用することが好ましい。
【００２３】
電荷制御剤としては、例えば、含金属染料、ニグロシン染料、４級アンモニウム化合物、極性基含有樹脂などが使用できる。
ワックスとしては、例えば、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸の高級アルコールエステル、アルキレンビス脂肪酸アミド化合物、天然ワックス等の各種ワックス類；数平均分子量が１，０００〜１０，０００、好ましくは２，０００〜６，０００の範囲にあるポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体等の低分子量オレフィン系樹脂が挙げられ、これらのなかでは低分子量ポリプロピレンが好ましい。
【００２４】
架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジビニルスルホン、ジ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メタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリ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アクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサン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メタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジブロムネオペンチルグリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなどが使用でき、上述のモノマー１００質量部に対して０．５〜１．５質量部使用することが好ましい。架橋剤の使用量がこのような範囲であると、耐ブロッキング性、耐久性、定着性に優れ、オフセット現象も起こりにくいトナーを得ることができる。
【００２５】
重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイト、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等の従来公知のものを使用でき、その使用量は、上述のモノマー１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましい。
【００２６】
さらに、組成物には、本発明のトナーを磁性トナーとする場合、磁性粉を添加してもよい。磁性粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属または合金またはこれらの元素を含む化合物（例えば、フェライト、マグネタイト等）；強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金；二酸化クロム等が挙げられる。磁性粉の使用量は、上述のモノマー１００質量部に対して２０〜１００質量部が好ましい。
【００２７】
次いで、モノマーおよび着色剤と、必要に応じて添加される電荷制御剤、ワックス、架橋剤、重合開始剤などが混合した組成物を水などの水系媒体中に加え、さらにこれに懸濁安定剤を加えたものを攪拌機、ホモミキサー、ホモジナイザーなどで撹拌し、懸濁造粒して分散液を調製する。この際、水系媒体の量は、組成物を１００質量部とした場合、２００〜８００質量部程度である。また、懸濁造粒の条件は、所望の粒径、例えば３〜１５μｍの液滴を形成できる条件であればよいが、通常、２０〜５０℃、１０〜３０分間である。
【００２８】
懸濁安定剤としては、有機分散剤や無機分散剤が使用でき、有機分散剤としては、ゼラチン、デンブン、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性セルロース誘導体、ポリビニルアルコールや、アニオン系、ノニオン系、カチオン系あるいは両性系の界面活性剤などが使用できる。無機分散剤としては、難溶性の無機微粒子、例えば、第三リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、アルミナ、タルク、ベントナイトなどの各種クレイ、ケイソウ土などが挙げられ、これらを１種以上使用できる。
懸濁安定剤の使用量は、水系媒体を１００質量％とした際に、０．１〜１０質量％となる範囲が好ましい。このような範囲であれば、分散液の分散性が十分となるとともに、懸濁安定剤が過剰となり得られたトナー母粒子の表面に残存して、トナーの耐湿性を低下させるおそれもない。
【００２９】
次いで、分散液を撹拌下、好ましくは５０〜１００℃の不活性雰囲気下で３〜１２時間保持する懸濁重合法により、懸濁重合粒子を主生成物として生成させるとともに、水相に溶け出した一部のモノマーが乳化重合することによると推測される樹脂微粒子を同時に副生させる（重合工程）。
【００３０】
なお、樹脂微粒子は、懸濁重合時に一部のモノマーが水相で乳化重合することにより副生するものであると考えられるので、重合工程の途中で分散液に水溶性の重合禁止剤を適量添加して、懸濁重合時に副生する樹脂微粒子の副生量を制御してもよい。ただし、多量の重合禁止剤を添加すると、樹脂微粒子の副生が過度に抑制され、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着したトナー母粒子が生成しにくくなる。よって、重合禁止剤を添加する場合には、上述のモノマー１００質量部に対して、０．０２質量部以下の範囲で使用することが好ましい。
【００３１】
重合禁止剤としては、水溶性のものが使用でき、例えば、塩化第二銅、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムなどの金属塩や、ヒドロキノンなどが挙げられ、これらを１種以上使用できる。
【００３２】
その後、得られた重合工程後の分散液をろ過、洗浄後、乾燥することによって、懸濁重合粒子と樹脂微粒子とを含有するトナー原粉を得る。こうして得られたトナー原粉においては、樹脂微粒子は懸濁重合粒子の表面には固着していない状態である。なお、ろ過の前には、必要に応じて分散液に含まれる懸濁安定剤を洗浄により除去してもよい。また、トナー原粉における懸濁重合粒子と樹脂微粒子との質量比は、重合禁止剤の使用量などにもよるが、懸濁重合粒子１００質量部に対して、通常、樹脂微粒子が０．１〜１０質量部程度である。
【００３３】
次いで、得られたトナー原粉を攪拌機に投入し、加熱しながら高速で撹拌することにより、トナー原粉中の懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子を固着させる（固定化工程）。この際の加熱温度は、３０〜５０℃が好ましい。このような温度範囲であると、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子を十分に固着させることができるとともに、この加熱が得られるトナーの性能に悪影響を及ぼすこともない。また、撹拌は、強い剪断力のもとで実施することが好ましく、例えばヘンシェルミキサーを使用し、１０００〜５０００ｒｐｍ、１〜１０分間の条件で行うことが好ましい。
なお、固定化工程は、重合工程後の分散液からトナー原粉を一旦得て、その後、このトナー原粉を加熱下で撹拌する上述の方法でもよいが、重合工程後の分散液をろ過、洗浄した後、乾燥する際に、その乾燥処理をヘンシェルミキサーなどの攪拌機中、上述の条件で行うことにより、乾燥と固定化工程とを同時に実施してもよい。
【００３４】
このように重合工程と固定化工程とを行うことによって、円形度が０．９７０以上の懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子が固着したトナー母粒子が得られる。
【００３５】
このようにして得られたトナー母粒子に外添剤を添加して、トナーを得る。
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機酸化物、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸等が挙げられる。外添剤の量は、トナー母粒子１００質量部に対して、通常０．３〜４質量部である。
なお、外添剤は、上述の固定化工程の際に攪拌機の中に添加し、樹脂微粒子の固定化と同時に外添してもよいが、そのようにすると、上述したようなトナー母粒子であっても、外添剤がトナー母粒子に埋没し、十分な機能を発揮できなくなる可能性がある。よって、固定化工程後に別途ヘンシェルミキサーなどにより添加、混合することが好ましい。
【００３６】
また、本発明のトナーは、キャリアと組み合わせて二成分現像剤として用いてもよく、単独で一成分系現像剤として用いてもよい。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など公知のものを使用できる。
【００３７】
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が、その特性から、トナーを外部から現像容器に補給する構成の画像形成装置、非磁性一成分現像装置を採用したロータリー現像方式の画像形成装置、これらを組み合わせた装置に特に適している。
図１は、本発明の一実施形態例であるロータリー現像方式の画像形成装置の部分概略図である。この例の画像形成装置１は、現像容器１１と、現像ローラ１２と、該現像ローラ１２にトナー１３を供給するトナー供給ローラ１４と、現像ローラ１２の表面に接触して配置された層厚規制部材１５とを有する現像装置１０を複数備えたロータリー現像方式である。また、画像形成装置１は、トナー１３を現像容器１１に補給する補給ノズル１６を具備している。さらに、ドラム状の感光体１７が、現像ローラ１２と対向するように配置されている。
【００３８】
各現像装置１０には、支持体（図示略）がクラッチを介して接続されており、支持体が回転して、現像ローラ１２を順次感光体１７に対向した現像位置とさせて、感光体１７上の静電潜像を現像して、感光体１７上にトナー像を形成させる。
なお、現像容器１１は、本発明のトナー１３が収納されるトナー収納室１１ａと、現像ローラ１２とトナー供給ローラ１４が配置されるローラ収納室１１ｂとに分割され、トナー収納室１１ａとローラ収納室１１ｂは、仕切り壁１１ｃによって仕切られている。
【００３９】
現像ローラ１２は現像位置で感光体１７と対面し、トナー収納室１１ａ内には本発明のトナー１３が収納され、トナー収納室１１ａ内のトナー１３は撹拌部材（図示略）によって撹拌されつつ、ローラ収納室１１ｂに供給され、トナー供給ローラ１４によってトナー１３が現像ローラ１２に供給される。現像ローラ１２上のトナー層は層厚規制部材１５によって層厚規制されると共に摩擦帯電されて、現像ローラ１２によって感光体１７上の静電潜像が現像される。
【００４０】
本発明のトナーを現像装置１０に補給する際には、現像装置１０を回転駆動させてトナー補給位置に位置づける。そして、図１に示すように、補給ノズル１６が現像装置１０に挿入されて、トナー１３がトナー収納室１１ａに補給される。なお、現像容器１１には、補給口（図示略）が設けられており、該補給口を介して補給ノズル１６が現像装置１０に挿入される。
【００４１】
上述したように、従来の画像形成装置においては、現像容器内で撹拌やエージング動作などによりトナーが劣化すると、劣化したトナーと現像容器内へ新たに補給される劣化していないトナーとが現像容器内で混合されることとなり、両者トナーの帯電性能に差が生じて帯電不良が起こりやすくなる。その結果、かぶりや画像濃度低下といった画像不良が生じやすい。
しかしながら、本発明によれば、トナーを外部から補給するタイプの画像形成装置であっても、本発明の静電潜像現像用トナーを使用しているため、外添剤の脱離や埋没を抑制できるので、かぶりや画像濃度低下といった画像不良を防げる。さらに、現像装置を複数備えたロータリー現像方式を採用した画像形成装置であっても、かぶりや画像濃度低下といった画像不良を防げる。
【００４２】
このように、本発明の静電潜像現像用トナーによれば、円形度が０．９７０以上の懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子が固着したトナー母粒子を含有しているので、トナーにストレスが加わっても外添剤が脱離したり埋没したりするのを抑制できる。従って、長期に渡ってトナーの帯電性や流動性を安定した状態に保持できる。なお、懸濁重合粒子の表面に固着した樹脂微粒子の平均粒子径が３００〜７００ｎｍであるため、外添剤の効果を損なうことなく、スペーサーとしての役割を果たすことができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、本発明のトナーを使用するので、現像容器内でもトナーは劣化しにくい。従って、かぶりや画像濃度低下といった画像不良が生じにくい。特に、トナーを外部から現像容器に補給する構成の画像形成装置であったり、現像装置が回転するロータリー現像方式の画像形成装置であったりしても、画像不良が生じにくい。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明する。なお、「部」は「質量部」を表す。
［実施例１］
次のようにしてトナーを製造した。
（重合工程）
スチレン８０部、２−エチルヘキシルメタクリレート２０部、カーボンブラック５部（ＭＡ−７７、三菱化学社製）、低分子量ポリプロピレン３部（サンワックスＬＥＬ−２５０、三洋化成工業社製）、電荷制御剤（ボントロンＳ−３４、オリエント化学工業社製）２部、ジビニルベンゼン（架橋剤）１部の混合溶液をボールミルにて十分に分散させ、その後、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（重合開始剤）３部を加えて組成物を調製した。
次いで、この組成物をイオン交換水４００部に加え、さらにこの中に懸濁安定剤として第三リン酸カルシウム５部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１部を加え、ＴＫホモミキサー（特殊機化工業社製）を用いて、回転数６０００ｒｐｍで４５分間撹拌し、分散液とした。
その後、窒素雰囲気下、７０℃、１００ｒｐｍで５時間保持した後、塩化第二銅（重合禁止剤）０．０１部を加えてさらに５時間保持し、懸濁重合反応させた後、酸洗浄を行い、第三リン酸カルシウムを除去した。
次いで、この分散液をろ過、洗浄、乾燥して、主生成物である懸濁重合粒子と副生成物である樹脂微粒子とを含むトナー原粉を得た。得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．８μｍ、円形度は０．９７４であった。なお、体積平均粒径は、マルチサイザーIII（コールターカウンター社製）にて測定し、円形度はフロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２１００、シスメックス社製）にて測定した。
【００４４】
（固定化工程）
得られたトナー原粉５００ｇをヘンシェルミキサー（ＦＭ−１０Ｃ型、三井鉱山社製）に投入し、４５℃、３５００ｒｐｍで１０分間撹拌し、トナー原粉中の樹脂微粒子を懸濁重合粒子に固着させ、トナー母粒子を得た。
【００４５】
（外添剤の添加）
得られたトナー母粒子１００部に対して、外添剤である粒子径１２ｎｍのシリカ（Ｒ９７４、日本アエロジル社製）を０．８部加えた混合物をヘンシェルミキサー（ＦＭ−１０Ｃ型、三井鉱山社製）に投入し、２０℃、２０００ｒｐｍで２分間撹拌し、トナーを得た。
【００４６】
（樹脂微粒子の確認）
得られたトナー１ｇに対してメタノール２０ｇを加えた分散液を、超音波洗浄器を用いてさらに１分間分散させた。次いで、この分散液をろ過して、ろ紙上のトナーを減圧乾燥した。そして、このトナーのうち、ランダムに選択された１００個について表面をＳＥＭ観察（１００００倍）し、樹脂微粒子が懸濁重合粒子の表面に残存しているかどうか各粒子について確認した。そして、残存している粒子については、樹脂微粒子が固着していると判断し、固着している樹脂微粒子の粒子径と個数を測定し、粒子径に関してはその平均値を求めた。
その結果、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は５００ｎｍであった。また、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均３０個の樹脂微粒子が固着していた。
【００４７】
（トナーの評価）
得られたトナーについて、以下の評価機（画像形成装置）を用いて、トナーの劣化度合い、かぶり、画像濃度ムラを評価した。結果を表１に示す。
（１）評価機
機種：Ｃａｎｏｎ  ＬＢＰ−２４１０改造機（負帯電システム）
線速：１６６０ｍｍ／分
ドラム：負帯電  アモルファスシリコンドラム
現像：非磁性一成分現像
層厚規制部材：ＳＵＳ製
（２）画像出し条件
現像容器内のトナー重量：４０ｇ
トナー補給量：５ｇ
現像Ｖｄｃ：９０Ｖ
Ｄｕｔｙ：３７％
Ｓ／Ｄ：１．１
Ｖｐｐ：１．１ｋＶ
感光体の明電位：１０Ｖ
感光体の暗電位：３００Ｖ
【００４８】
（３）トナーの劣化度合い評価
トナーの劣化度合いの評価は、トナー母粒子に付着した外添剤がトナー母粒子にどの程度埋没しているかを判断するための測定であり、トナーが劣化しているほど、外添剤は埋没していることになる。評価方法を以下に示す。
上記評価機の現像容器にトナーをセットし、６０分間エージングした後、上記画像出し条件にて印字率６％で２００枚耐刷した。現像容器に残存するトナーのＢＥＴ比表面積をＢＥＴ比表面積測定装置（全自動ＢＥＴ比表面積測定装置、マウンテック社製）にて測定した。エージング前（使用前）のトナーのＢＥＴ比表面積も同様にして予め測定しておき、下記に示す式よりＢＥＴ値変化率を求め、トナーの劣化度合いの指標とした。ＢＥＴ値変化率の値が大きいほど、トナーが劣化していると判断する。なお、ＢＥＴ値変化率が０．３以下であれば、かぶりは発生しにくい。
ＢＥＴ値変化率＝（使用前のトナーのＢＥＴ比表面積−現像容器に残存するトナーのＢＥＴ比表面積）／使用前のトナーのＢＥＴ比表面積
【００４９】
（４）かぶり評価
上記評価機の現像容器にトナーをセットし、６０分間エージングした後、上記画像出し条件にて２００枚耐刷した。次いで、新品のトナー５ｇを補給し、さらに１分間エージングした後、上記画像出し条件にてサンプル画像を出力した。
サンプル画像の出力に用いた用紙と同じ用紙（ベースペーパー）と、サンプル画像内の非画像部（余白部分）のかぶり濃度ＦＤを、反射濃度計（ＴＣ−６Ｄ、東京電力社製）を用いて測定し、その差をかぶりＦＤ値とした。かぶりＦＤ値が０．０１０以上の場合に、かぶり発生とした。
【００５０】
（５）画像濃度ムラ評価
上記評価機にトナーをセットし、上記画像出し条件にて紙の先端に１５ｃｍ×１５ｃｍの黒画像（ベタパッチ）を出力させた。黒画像の濃度ムラを目視し、良好なものから順に◎、○、△、×の４段階で評価した。なお、◎、○を合格とした。
【００５１】
［実施例２］
重合禁止剤の添加量を０．０２部に変更した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．８μｍで、円形度は０．９７３であった。
また、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は３３０ｎｍであった。さらに、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均３７個の樹脂微粒子が固着していた。
各評価結果を表１に示す。
【００５２】
［実施例３］
重合禁止剤の添加量を０．００５部に変更した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．５μｍで、円形度は０．９８０であった。
また、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は５００ｎｍであった。さらに、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均５個の樹脂微粒子が固着していた。
各評価結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例４］
固定化工程における撹拌時間を２０分に変更した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．４μｍで、円形度は０．９８２であった。
また、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は５００ｎｍであった。さらに、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均７０個の樹脂微粒子が固着していた。
各評価結果を表１に示す。
【００５４】
［実施例５］
重合禁止剤の添加量を０．０２部に変更し、懸濁重合反応における撹拌速度を５０ｒｐｍに変更し、固定化工程における撹拌時間を２０分に変更した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．７μｍで、円形度は０．９８０であった。
また、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は６５０ｎｍであった。さらに、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均４０個の樹脂微粒子が固着していた。
各評価結果を表１に示す。
【００５５】
［比較例１］
重合禁止剤を添加せず、固定化工程を実施せずに外添剤を添加した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は８．５μｍで、円形度は０．９８５であった。
しかし、懸濁重合粒子の表面には樹脂微粒子が固着していなかった。
各評価結果を表１に示す。
【００５６】
［比較例２］
重合禁止剤の添加量を０．０７部に変更した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．５μｍで、円形度は０．９７５であった。
また、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は８０ｎｍであった。さらに、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均２０００個の樹脂微粒子が固着していた。
各評価結果を表１に示す。
【００５７】
［比較例３］
重合禁止剤の添加量を０．１部に変更し、懸濁重合反応における撹拌速度を６６．７ｒｐｍに変更した以外は実施例１と同様にして、トナーを製造、評価した。
その結果、得られたトナー原粉のうち、懸濁重合粒子の体積平均粒径は７．２μｍで、円形度は０．９７８であった。
また、全て（１００％）のトナー母粒子において、懸濁重合粒子の表面に樹脂微粒子が固着していることが確認できた。なお、樹脂微粒子の平均粒子径は９００ｎｍであった。さらに、１つ当りの懸濁重合粒子には、平均１０個の樹脂微粒子が固着していた。
各評価結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
2008241776.tif 000003
【００５９】
表１から明らかなように、懸濁重合で生成した、円形度が０．９７０以上の懸濁重合粒子の表面に、樹脂微粒子（平均粒子径：３００〜７００ｎｍ）が固着したトナー母粒子を含有する各実施例のトナーによれば、トナーの劣化度合い、かぶり、画像濃度ムラの評価が良好な結果となった。特に、１つ当りの懸濁重合粒子に固着した樹脂微粒子の個数が１０〜４０個である実施例１、２、５のトナーは、ＢＥＴ値変化率の値が０．３以下であり、外添剤の埋没をより抑制できた。また、これらのトナーを用いることにより、かぶりや画像濃度ムラといった画像不良を効果的に抑制できた。
一方、固定化工程を行わなかった比較例１で得られたトナーは、外添剤が埋没してトナーが劣化しやすかった。これは、はじめは樹脂微粒子が懸濁重合粒子の表面に凝集していたが、固定化工程を実施してないため、次第に樹脂微粒子が脱落した結果と考えられる。また、比較例１のトナーを画像形成装置に用いると、かぶりが発生し、画像濃度にムラが生じた。
比較例２のトナーは、重合禁止剤の使用量が多かったため、樹脂微粒子が２０００個も懸濁重合粒子の表面に固着していた。また、樹脂微粒子の平均粒子径は８０ｎｍであり、実施例のものに比べて小さかった。そのためトナーを画像形成装置に用いると、かぶりが発生した。
比較例３のトナーは、重合禁止剤の使用量がさらに多く、かつ、懸濁重合反応における撹拌速度が遅かったため、懸濁重合粒子の表面に固着した樹脂微粒子の平均粒子径は９００ｎｍであり、実施例のものに比べて大きかった。そのため、トナーを画像形成装置に用いると、ぶりが発生し、画像濃度にムラが生じた。
このように各実施例のトナーは、外添剤の埋没を抑制できるので、現像容器内で撹拌やエージングなどのストレスを受けたとしても、帯電性や流動性を長期間安定した状態に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】トナー母粒子の外観を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す部分概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  画像形成装置  １０  現像装置  １１  現像容器  １２  現像ローラ  １３  トナー  １４  トナー供給ローラ  １５  層厚規制部材  １６  補給ノズル  １７  感光体
【図１】
2008241776.tif 000004
【図２】
2008241776.tif 000005