(57)【要約】 【課題】  トナー粒子中における着色剤の分散性を向上させ、着色性能および帯電性能の均一性に優れる電子写真用トナーおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  着色剤の分散液を用いて、結着樹脂と着色剤とを含む電子写真用トナーを製造するに際し、着色剤の分散液として、着色剤と液状媒体との混合物を、減圧モジュール７を備える高圧ホモジナイザ１によって処理して得られ、細粒化された着色剤が液状媒体中に分散した分散液を用いる。【選択図】      図１
2008185740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤の分散液を用いて、結着樹脂と着色剤とを含む電子写真用トナーを得る電子写真用トナーの製造方法において、
着色剤の分散液は、着色剤と液状媒体との混合物を、減圧手段を備える高圧ホモジナイザによって処理して得られ、細粒化された着色剤が液状媒体中に分散した分散液であることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【請求項２】
着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂モノマーを懸濁重合させて電子写真用トナーを得ることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項３】
着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂を溶解懸濁させて電子写真用トナーを得ることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子写真用トナーの製造方法によって製造されることを特徴とする電子写真用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置は、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを備える。帯電手段は、感光体表面を帯電させる。露光手段は、帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して画像情報に対応する静電潜像を形成する。現像手段は、感光体表面に形成された静電潜像に現像剤中の電子写真用トナー（以下単に「トナー」という）を供給してトナー像を形成する。転写手段は、感光体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する。定着手段は、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる。クリーニング手段は、トナー像転写後の感光体表面を清浄化する。このような画像形成装置では、現像剤として、トナーを含む１成分現像剤、またはトナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いて静電潜像を現像し、画像を形成する。ここで用いられるトナーは、マトリックスである結着樹脂中に着色剤、離型剤であるワックスなどを分散させて粒状化した樹脂粒子である。
【０００３】
電子写真方式を用いる画像形成装置は、画像品位の良好な画像を高速でかつ安価に形成できるので、複写機、プリンタ、ファクシミリなどに利用され、最近における普及は目覚しいものがある。それに伴って、画像形成装置に対する要求は一層厳しくなっている。なかでも画像形成装置によって形成される画像の高精細化、高解像化、画像品位の安定化、画像形成速度の高速化などが特に重視される。これらを達成するには、画像形成プロセスおよび現像剤の両面からの検討が必要不可欠になっている。
【０００４】
画像の高精細化、高解像化に関して、現像剤の面からは、静電潜像を忠実に再現することが重要との観点から、トナー粒子の小径化が解決すべき課題の１つになっている。小径化トナー粒子の製造方法としては、たとえば、懸濁重合法、溶解懸濁法などの湿式法が知られている。懸濁重合法によれば、結着樹脂モノマー、着色剤、重合開始剤などを均一に溶解または分散せしめた重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系分散媒中に投入し、高剪断力を有する混合装置などを用いて分散させ造粒させた後、造粒した重合性単量体組成物を懸濁重合することによってトナーが製造される。溶解懸濁法によれば、結着樹脂および着色剤を含むトナー材料を、結着樹脂が溶解可能な有機溶媒中に溶解または分散させ、得られた溶液または分散液と、水分散液とを混合して造粒させた後、有機溶媒を除去することによってトナーが製造される。
【０００５】
このような湿式法によるトナーの製造においては、結着樹脂を構成するための結着樹脂モノマーまたは結着樹脂とともに、分散安定剤を含有する水系分散媒または有機溶媒（以下合わせて「分散液」という）に着色剤を分散させる。このとき、着色剤の分散液中での分散性が悪いと、最終的に得られたトナー粒子中においても着色剤の分散性が悪くなり、着色性能および帯電性能が個々のトナー粒子間で不均一となる。したがって、着色剤を分散液に投入する前に、着色剤を予め微粒化する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１では、３０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下の噴射圧力による衝突および剪断を利用して着色剤を分散液中に分散させることによって、着色剤を微粒化し、着色剤の分散液中での分散性を均一化するトナーの製造方法が開示されている。特許文献１では、タンクに供給された着色剤を含む分散液を、撹拌装置で撹拌しながら供給ポンプで超高圧発生装置に供給する。超高圧発生装置は、供給された分散液を加圧してチャンバ内に噴射し、このときの衝突、剪断、キャビテーションなどの効果によって、分散液中の着色剤を微粒化する。
【０００７】
しかしながら特許文献１に開示されるトナーの製造方法の分散工程では、キャビテーションに伴って気泡が発生し、この気泡が着色剤表面に付着することによって、着色剤を分散液中に分散させるための分散剤が着色剤表面で作用することができなくなり、着色剤を分散液中で充分に分散させることができなくなるという問題がある。これによって、着色剤を充分に微粒化することができず、トナー粒子中における着色剤の分散性を向上させることができない。また着色性能および帯電性能の均一性に優れたトナーを得ることができない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３２５６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、トナー粒子中における着色剤の分散性を向上させ、着色性能および帯電性能の均一性に優れる電子写真用トナーおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、着色剤の分散液を用いて、結着樹脂と着色剤とを含む電子写真用トナーを得る電子写真用トナーの製造方法において、
着色剤の分散液は、着色剤と液状媒体との混合物を、減圧手段を備える高圧ホモジナイザによって処理して得られ、細粒化された着色剤が液状媒体中に分散した分散液であることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法である。
【００１１】
また本発明は、着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂モノマーを懸濁重合させて電子写真用トナーを得ることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂を溶解懸濁させて電子写真用トナーを得ることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記本発明の電子写真用トナーの製造方法によって製造されることを特徴とする電子写真用トナーである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、着色剤の分散液を用いて、結着樹脂と着色剤とを含む電子写真用トナー（以下単に「トナー」という）を得る電子写真用トナーの製造方法において、減圧手段を備える高圧ホモジナイザによって処理して得られ、細粒化された着色剤が液状媒体中に分散した分散液である着色剤の分散液を用いる。高圧ホモジナイザによる処理は、加圧加熱下にある着色剤と液状媒体との混合物を粉砕用ノズルに通過させることによって行われ、この処理によって液状媒体中の着色剤を細粒化する。さらに高圧ホモジナイザが減圧手段を備えるので、粉砕用ノズルを通過した後の着色剤と液状媒体との混合物を減圧することができ、これによってキャビテーションの発生およびキャビテーションに伴う気泡の発生を抑制することができる。気泡の発生が抑制されると、着色剤表面と液状媒体との作用点を充分に確保することができ、安定的かつ効率的に着色剤の細粒化を行うことができ、液状媒体中における着色剤の分散性を一層向上させることができる。さらにこのような液状媒体中で優れた分散性を発揮する着色剤をトナーの製造に用いると、トナー粒子中における着色剤の分散性が向上し、着色性能および帯電性能の均一性に優れるトナーを得ることができる。
【００１５】
また本発明によれば、前記のような高圧ホモジナイザによる処理によって得られる着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂モノマーを懸濁重合させて電子写真用トナーを得る。このような製造方法では、結着樹脂モノマー、着色剤の分散液、重合開始剤などを均一に溶解または分散せしめた重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系分散媒中に投入し、高剪断力を有する混合装置などを用いて分散させ造粒させた後、造粒した重合性単量体組成物を懸濁重合することによってトナーを製造する。このような結着樹脂モノマーを懸濁重合させる懸濁重合法において、前記のような高圧ホモジナイザによる処理によって得られる着色剤の分散液であって、着色剤が液状媒体中で優れた分散性を発揮する着色剤の分散液を用いると、従来極めて困難であった分散安定剤を含有する水系分散媒中における着色剤の均一な分散を可能にし、着色剤の均一分散性に一層優れるトナーを製造することができる。
【００１６】
また本発明によれば、前記のような高圧ホモジナイザによる処理によって得られる着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂を溶解懸濁させて電子写真用トナーを得る。このような製造方法では、着色剤の分散液および結着樹脂を含むトナー材料を、結着樹脂が溶解または分散可能な有機溶媒中に溶解または分散させ、得られた溶液または分散液と、たとえば分散安定剤、乳化剤を溶解させた水溶液とを混合して造粒させた後、有機溶媒を除去することによってトナーを製造する。このような結着樹脂を溶解懸濁させる溶解懸濁法において、前記のような高圧ホモジナイザによる処理によって得られる着色剤の分散液であって、着色剤が液状媒体中で優れた分散性を発揮する着色剤の分散液を用いると、従来極めて困難であった有機溶媒中における着色剤の均一な分散を可能にし、着色剤の均一分散性に一層優れるトナーを製造することができる。
【００１７】
また本発明によれば、トナーは、前記効果を有するトナーの製造方法によって製造される。このようなトナーは、トナー中に着色剤が均一に分散しており、着色性能および帯電性能の均一性に優れる。したがってこのようなトナーを用いて画像を形成すると、着色力が高く、濃度むらのない高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のトナーの製造方法は、着色剤の分散液を用いて、結着樹脂と着色剤とを含む電子写真用トナーを製造するに際し、着色剤の分散液として、着色剤と液状媒体との混合物を、減圧手段を備える高圧ホモジナイザによって処理して得られ、細粒化された着色剤が液状媒体中に分散した分散液を用いることを特徴とする。以下着色剤の分散液を、「着色剤スラリー」という場合がある。
【００１９】
着色剤スラリーを用いて電子写真用トナーを製造する方法としては、従来から知られる湿式のトナー製造方法であれば特に限定されない。湿式のトナー製造方法としては、たとえば、懸濁重合法、溶解懸濁法などが挙げられる。すなわち本発明のトナーの製造方法としては、たとえば、細粒化された着色剤を液状媒体に分散させ、着色剤スラリーを得る工程（以下「分散工程」という）と懸濁重合工程とを含む製造方法、分散工程と溶解懸濁工程とを含む製造方法などが挙げられる。
【００２０】
〔分散工程〕
分散工程では、細粒化された着色剤が液状媒体に分散した着色剤スラリーを得る。
【００２１】
着色剤としては特に制限されず、たとえば、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。
【００２２】
黒色着色剤としては、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、マグネタイトなどが挙げられる。
【００２３】
黄色着色剤としては、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。
【００２４】
橙色着色剤としては、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。
【００２５】
赤色着色剤としては、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。
【００２６】
紫色着色剤としては、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。
【００２７】
青色着色剤としては、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。
【００２８】
緑色着色剤としては、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およびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【００２９】
白色着色剤としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白および硫化亜鉛などの化合物が挙げられる。
【００３０】
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。
【００３１】
液状媒体としては、たとえば無機または有機の分散剤を含有する水性媒体を用いることができる。水性媒体としては特に制限されないけれども、工程管理の容易さ、全工程後の廃液処理、取扱い易さなどを考慮すると、水が好ましい。水としては、イオン交換水、蒸留水、純水などを用いることができる。無機または有機の分散剤は、着色剤の粗粉を水性媒体に添加する前に、水性媒体に添加しておくことが好ましい。
【００３２】
着色剤は、水性媒体１００重量部に対して５重量部以上５０重量部以下の割合で用いられることが好ましく、２０重量部以上４０重量部以下の割合で用いられることがさらに好ましい。着色剤の使用割合が５重量部未満であると、水性媒体に対する着色剤の量が少なすぎるので分散均一性が低下する。着色剤の使用割合が５０重量部を超えると、水性媒体に対する着色剤の量が多すぎるので、液状媒体の粘度が高くなり過ぎ、これによっても分散性が低下する。
【００３３】
無機の分散剤としては、親水性の無機分散剤であることが好ましい。親水性の無機分散剤を用いることによって、液状媒体中での着色剤の微粉の粒径を一層均一にすることができる。親水性の無機分散剤としては、たとえば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、粘土、珪藻土、ベントナイトなどが挙げられる。これらの中でも、炭酸カルシウムが好ましい。
【００３４】
上記無機分散剤は、その１次粒子の個数平均粒径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。無機分散剤の１次粒子の個数平均粒径が１ｎｍ未満であると、無機分散剤を水性媒体中に分散させることが困難となる。無機分散剤の１次粒子の個数平均粒径が１０００ｎｍを超えると、着色剤の粗粉の粒径と無機分散剤の粒径との差が小さくなり、着色剤の粗粉を液体中に安定して分散維持させることが困難となる。
【００３５】
無機分散剤は、着色剤１００重量部に対して１重量部以上３００重量部以下の範囲で使用されることが好ましく、４重量部以上１００重量部以下の範囲で使用されることがより好ましい。無機分散剤の使用量が１重量部未満であると、無機分散剤を水性媒体中に分散させることが困難となる。無機分散剤の使用量が３００重量部を超えると、液状媒体の粘度が高くなり過ぎ、分散性が低下するおそれがある。
【００３６】
また水性媒体には、無機分散剤とともに高分子分散剤が添加されてもよい。高分子分散剤としては、たとえば、親水性のものを用いることが好ましく、カルボキシル基を有するものがより好ましく、ヒドロキシプロポキシル基、メトキシル基などの親油基を持たないものが特に好ましい。このような高分子分散剤としては、たとえば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロースなどの水溶性セルロースエーテルなどが挙げられる。これらの中でも、カルボキシメチルセルロースが特に好ましい。高分子分散剤は、着色剤１００重量部に対して０．１重量部以上５．０重量部以下の割合で用いられることが好ましい。
【００３７】
有機の分散剤としては、アニオン系分散剤であることが好ましい。アニオン系分散剤は、水中での着色剤粒子の分散性を向上させる能力に優れる。アニオン系分散剤としては、たとえば、スルホン酸型アニオン系分散剤、硫酸エステル型アニオン系分散剤、ポリオキシエチレンエーテル型アニオン系分散剤、リン酸エステル型アニオン系分散剤、ポリアクリル酸塩などが挙げられる。アニオン系分散剤の具体例としては、たとえば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンフェニルエーテルなどを好ましく使用できる。アニオン系分散剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００３８】
また分散剤としては、アニオン系分散剤に限定されることなく、カチオン系分散剤であってもよい。カチオン系分散剤としては、たとえば、アルキルトリメチルアンモニウム型カチオン系分散剤、アルキルアミドアミン型カチオン系分散剤、アルキルジメチルベンジルアンモニウム型カチオン系分散剤、カチオン化多糖型カチオン系分散剤、アルキルベタイン型カチオン系分散剤、アルキルアミドベタイン型カチオン系分散剤、スルホベタイン型カチオン系分散剤、アミンオキサイド型カチオン系分散剤、金属塩などが好ましい。金属塩としては、たとえば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの塩化物、硫酸塩などが挙げられる。
【００３９】
これらの中でも、アルキルトリメチルアンモニウム型カチオン系分散剤がさらに好ましい。アルキルトリメチルアンモニウム型カチオン系分散剤の具体例としては、たとえば、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化トリ（ポリオキシエチレン）ステアリルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウムなどが挙げられる。カチオン系分散剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００４０】
有機の分散剤の添加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、好ましくは着色剤１００重量部に対して０．１重量部以上５重量部以下である。添加量が０．１重量部未満では、分散剤による着色剤の分散効果が不充分になり、凝集が起こるおそれがある。有機の分散剤が５重量部を超えて添加されても、分散効果はそれ以上向上せず、着色剤スラリーの粘性が高くなることによって、却って着色剤の分散性が低下する。その結果凝集が起こるおそれがある。
【００４１】
分散剤としては、市販のものを用いることもできる。市販の分散剤としては、たとえば、ＢＹＫ−１８２、ＢＹＫ−１６１、ＢＹＫ−１１６、ＢＹＫ−１１１、ＢＹＫ−２０００（以上ビックケミー・ジャパン株式会社製）、Solsperse-2000、Solsperse-38500（以上アビシア株式会社製）、ＥＦＫＡ−４０４６、ＥＦＫＡ−４０４７（以上エフカーケミカルズ社製）、サーフィノールＧＡ（エアープロダクツ社製）などが挙げられる。これらの市販の分散剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４２】
このような市販の分散剤は、着色剤１００重量部に対して１０重量部以上１００重量部以下の割合で使用されることが好ましく、２０重量部以上５０重量部以下の割合で使用されることがより好ましい。市販の分散剤の使用割合が１０重量部未満であると、分散剤による着色剤の分散効果が不充分になり、凝集が起こるおそれがある。市販の分散剤の使用割合が１００重量部を超えると、着色剤スラリーの粘性が高くなることによって、着色剤の分散性が低下する。その結果凝集が起こるおそれがある。
【００４３】
水性媒体と分散剤との混合は、特に限定されることなく公知の方法によって行うことができる。無機の分散剤と水性媒体とを混合する場合、ボールミル、サンドミルなどのメディア入り分散機、高圧分散機、超音波分散機などを用いて、無機分散剤を水性媒体に水中に分散させることができる。有機の分散剤と水性媒体とを混合する場合、水中に分散剤を均一に溶解させることができる方法であれば、どのような方法によって添加、分散が行われてもよい。水性媒体と分散剤とを混合して得られた液状媒体と着色剤とは、たとえば図１に示すような高圧ホモジナイザで処理される。これによって着色剤が細粒化され、着色剤が液状媒体中に分散した着色剤スラリー、すなわち着色剤の分散液を得ることができる。
【００４４】
図１は、本発明のトナーの製造方法に用いられる高圧ホモジナイザ１の構成を簡略化して示す系統図である。高圧ホモジナイザ１は、タンク２と、送りポンプ３と、加圧ユニット４と、加熱器５と、粉砕用ノズル６と、減圧モジュール７と、冷却機８と、配管９と、取出し口１０とを含む。高圧ホモジナイザ１において、タンク２、送りポンプ３、加圧ユニット４、加熱器５、粉砕用ノズル６、減圧モジュール７および冷却機８はこの順番で配管９によって連結される。配管９によって連結する系内においては、冷却機８によって冷却された後の着色剤と液状媒体との混合物である着色剤スラリーを取出し口１０から系外に取出してもよく、また冷却機８によって冷却された後の粗粉スラリーを再度タンク２に戻し、矢符１１の方向に繰返し循環させてもよい。
【００４５】
タンク２は内部空間を有する容器状部材であり、着色剤の粗粉と、液状媒体との混合物である粗粉スラリー貯留する。着色剤の粗粉とは、高圧ホモジナイザで処理する前の着色剤粒子であって、着色剤の１次粒子が複数個凝集した１μｍ以上の大きさの着色剤粒子である。送りポンプ３は、タンク２内に貯留される粗粉スラリーを加圧ユニット４に向けて送給する。加圧ユニット４は、送りポンプ３から供給される粗粉スラリーを加圧して加熱器５に送給する。加圧ユニット４には、たとえば、プランジャと、プランジャによって吸入吐出駆動されるポンプとを含むプランジャポンプを使用できる。加熱器５は、加圧ユニット４から供給され、加圧状態にある粗粉スラリーを加熱する。加熱器５には、たとえば、図示しないコイル状（または螺旋状）配管と、図示しない加熱手段とを含むものを使用できる。コイル状配管は、その内部に図示しない流路を有し、混合物を流過させるパイプ状部材がコイル状（または螺旋状）に巻かれた部材である。加熱手段は、コイル状配管の外周面に沿って設けられ、水蒸気、熱媒体などが流過可能な配管と、該配管に水蒸気、熱媒体などを供給する加熱媒体供給手段とを含む。加熱媒体供給手段は、たとえば、ボイラである。
【００４６】
粉砕用ノズル６は、加熱器５の配管から供給される粗粉スラリーを、その内部に形成される流路に流過させることによって、着色剤の粗粉を、たとえば体積平均粒径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粉に粉砕する。粉砕用ノズル６には、液体流過が可能な一般的な耐圧ノズルを使用できるけれども、たとえば、流路を複数有する多重ノズルを好ましく使用できる。多重ノズルの流路は多重ノズルの軸心を中心とする同心円上に形成されてもよく、また複数の流路が多重ノズルの長手方向にほぼ平行に形成されてもよい。多重ノズルの具体例としては、入口径および出口径０．０５〜０．３５ｍｍ程度、並びに長さ０．５〜５ｃｍの流路が１または複数、好ましくは１〜２程度形成されたものが挙げられる。また、流路がノズル内部において直線状に形成されない耐圧ノズルも使用できる。このような耐圧ノズルとしては、たとえば、図２に示すものが挙げられる。
【００４７】
図２は、耐圧ノズル２１の構成を模式的に示す断面図である。耐圧ノズル２１は、その内部に流路２２を有する。本実施の形態では、流路２２は混合物の流過方向である矢符２３の方向に垂直な方向の流路断面が、入口２４側と出口２５側とで小さく、入口２４と出口２５との間の中間部で大きい。流路２２は、入口２４の径と出口２５の径とが等しく形成される。流路断面が小さい部分における流路２２の矢符２３に関する長さは、入口２４側が出口２５側よりも長い。また流路２２の混合物の流過方向である矢符２３に垂直な断面の中心が、スラリーの流過方向に平行な同一軸線上に存在する。
【００４８】
図３は、別形態の耐圧ノズル３１の構成を模式的に示す断面図である。耐圧ノズル３１はその内部に流路３２を有する。該流路３２は鉤状に屈曲し、矢符３３の方向から流路３２内に進入する混合物が衝突する衝突壁３４を少なくとも１つ有する。混合物は衝突壁３４に対してほぼ直角に衝突し、これによって合成樹脂を含む溶融混練物が粗粉砕され、たとえば体積平均粒径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下にまで小径化された着色剤の微粉になって、耐圧ノズル３１の出口から排出される。耐圧ノズル３１において、入口径と出口径とが同寸法に形成されるけれども、それに限定されず、出口径を入口径よりも小さく形成してもよい。出口および入口は通常は真円状に形成されるけれども、それに限定されず、正多角形状などに形成されてもよい。耐圧ノズルは１つ設けてもよく、複数設けてもよい。
【００４９】
以上のような耐圧ノズル２１または３１によって構成される粉砕ノズル６を流過することによって、着色剤の粗粉が細粒化され、着色剤の微粉を含み、液状媒体中に着色剤の微粉が均一に分散した着色剤スラリーが得られる。
【００５０】
減圧モジュール７は、着色剤スラリーに付加された圧力を減少させる減圧手段である。減圧モジュール７としては、国際公開第０３／０５９４９７号パンフレットに記載の多段減圧装置を用いることが好ましい。該多段減圧装置は、入口通路と、出口通路と、多段減圧通路とを含む。入口通路は、一端が配管９に連結されかつ他端が多段減圧通路に連結され、着色剤の粗粉を含み加圧状態にある着色剤スラリーを多段減圧通路に導入する。多段減圧通路は、一端が入口通路に連結されかつ他端が出口通路に連結され、入口通路を介してその内部に導入される加熱加圧状態にある着色剤スラリーを突沸による泡の発生（バブリング）が起こらないように減圧する。多段減圧通路は、たとえば、複数の減圧部材と、複数の連結部材とを含む。減圧部材にはたとえばパイプ状部材が用いられる。連結部材にはたとえばリング状シール部材が用いられる。内径の異なる複数のパイプ状部材をリング状シール部材にて連結することによって、多段減圧通路が構成される。たとえば、入口通路から出口通路に向けて、同じ内径を有するパイプ状部材Ａをリング状シール部材によって２〜４個連結し、次のパイプ状部材Ａよりも内径が２倍程度大きいパイプ状部材Ｂをリング状シール部材によって１個連結し、さらにパイプ状部材Ｂよりも内径が５〜２０％程度小さいパイプ状部材Ｃをリング状シール部材によって１〜３個程度連結してなる多段減圧通路が挙げられる。このような多段減圧通路内に加圧状態にある着色剤スラリーを流過させると、バブリングを起すことなく、該着色剤スラリーを大気圧またはそれに近い加圧状態にまで減圧できる。多段減圧通路の周囲に、冷媒または熱媒を循環させる熱交換手段を設け、着色剤スラリーに付加される圧力値に応じて減圧と同時に冷却または加熱を行ってもよい。出口通路は、一端が多段減圧通路に連結され、他端が配管９に連結され、多段減圧通路によって減圧される粗粉スラリーを配管９に送給する。この多段減圧装置では、入口径と出口径とが同じになるように構成してもよく、または出口径が入口径よりも大きくなるように構成してもよい。
【００５１】
本実施の形態では、減圧モジュール７としては、前記のような構成を有する多段減圧装置に限定されず、たとえば、減圧ノズルも使用できる。
【００５２】
図４は、減圧ノズル４１の構成を模式的に示す長手方向断面図である。減圧ノズル４１には、その内部を長手方向に貫通する流路４２が形成される。流路４２の入口４１ａおよび出口４１ｂがそれぞれ配管９に連結される。流路４２は、入口４１ａの径が出口４１ｂの径よりも大きくなるように形成される。さらに本実施の形態では、流路４２は、着色剤スラリーの流過方向である矢符４３の方向に垂直な方向の断面が、入口４１ａから出口４１ｂに近づくにつれて徐々に小さくなり、かつ該断面の中心（軸線）が矢符４３の方向に平行な同一軸線（減圧ノズル４１の軸線）上に存在する。減圧ノズル４１によれば、加圧加熱状態にある着色剤スラリーが入口４１ａから流路４２内に導入され、減圧を受けた後、出口４１ｂから配管９に向けて排出される。前記のような多段減圧装置または減圧ノズルは１つまたは複数設けることができる。複数設ける場合には、直列に設けてもよく、並列に設けてもよい。
【００５３】
冷却機８には、耐圧構造を有する一般的な液体冷却機を使用でき、たとえば、着色剤スラリーが流過する配管の周囲に冷却水を循環させる配管を設け、冷却水を循環させることによって着色剤スラリーを冷却する冷却機を使用できる。その中でも、蛇管式冷却機のような冷却面積の大きい冷却機が好ましい。着色剤スラリーの温度が常温（２５℃）以下である場合、着色剤スラリーは必ずしも冷却されなくてもよい。また冷却機入口から冷却機出口に向けて、冷却勾配が小さくなるように（または冷却能力が低下するように）構成するのが好ましい。これによって、細粒化された粗粉の再凝集が一層防止されるので、着色剤粒子の小径化が一層効率的に達成され、着色剤粒子の収率も向上する。冷却機８は１つ設けてもよくまたは複数設けてもよい。複数設ける場合は、直列に設けてもよくまたは並列に設けてもよい。直列に設ける場合は、着色剤スラリーの流過方向において、冷却能力が徐々に低下するように冷却機を設けるのが好ましい。減圧モジュール７から排出され、着色剤粒子を含みかつ加熱状態にある着色剤スラリーは、たとえば、冷却機８の配管９に連結される入口８ａから冷却機８内に導入され、冷却勾配を有する冷却機８の内部での冷却を受け、冷却機８の出口８ｂから配管９に排出される。
【００５４】
高圧ホモジナイザ１は市販されている。その具体例としては、たとえば、ＮＡＮＯ３０００（商品名、株式会社美粒製）などが挙げられる。高圧ホモジナイザ１によれば、タンク２内に貯留される粗粉スラリーを、加熱加圧状態で粉砕用ノズル６内に導入して粗粉を体積平均粒径５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粉にまで粉砕し、粉砕用ノズル６から排出され、加圧状態にある前記微粉を含む着色剤スラリーを減圧モジュール７内に導入してバブリングが起こらないように減圧し、減圧モジュール７から排出される混合物を冷却機８に導入して冷却し、着色剤スラリーを得る。着色剤スラリーは取出し口１０から排出されるか、または再度タンク２内に循環され、同様の粉砕処理が施される。
【００５５】
このような高圧ホモジナイザ１によれば、着色剤の粗粉と液状媒体との混合物である粗粉スラリーを処理して着色剤の粗粉を細粒化し、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下にまで細粒化された着色剤を液状媒体中に分散させる。高圧ホモジナイザ１による分散工程では、高圧ホモジナイザが減圧手段である減圧モジュール７および冷却手段である冷却機８を備えるので、粉砕用ノズル６を通過した後の着色剤と液状媒体との混合物を減圧および冷却することができ、これによってキャビテーションの発生およびキャビテーションに伴う気泡の発生を抑制することができる。気泡の発生が抑制されると、着色剤表面と液状媒体との作用点を充分に確保することができ、安定的かつ効率的に着色剤の細粒化を行うことができ、液状媒体中における着色剤の分散性を向上させることができる。
【００５６】
分散工程では、着色剤の粗粉と、液状媒体との混合物である粗粉スラリーが、加圧ユニット４によって１２０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下に加圧される。このような範囲の圧力下において粗粉スラリーを粉砕用ノズル６に通過させると、粗粉スラリー中の着色剤の粗粉に大きな衝突力を付与することができ、効率よく着色剤の粗粉の細粒化を行うことができる。圧力が１２０ＭＰａ未満であると、せん断エネルギーが小さくなり、粉砕が充分に進まないおそれがある。２５０ＭＰａを超えると、実際の生産ラインにおいて危険性が大きくなり過ぎ、現実的ではない。また粗粉スラリーは、１００ＭＰａ以上２３０ＭＰａ以下に加圧されることが好ましく、１５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下に加圧されることがさらに好ましい。
【００５７】
粗粉スラリーは、前記範囲の圧力および温度で粉砕用ノズル６の入口から粉砕用ノズル６内に導入される。粉砕用ノズル６の出口から排出される着色剤スラリーは、たとえば、０℃以上１００℃以下とされる。着色剤スラリーの温度が０℃未満であると、室温よりも低い温度にまで冷却するためのエネルギーが必要となる。着色剤スラリーの温度が１００℃を超えると、温度上昇によって液状媒体が揮発するなどの問題が生じる。着色剤スラリーは、１０℃以上７０℃以下であることが好ましく、２０℃以上４０℃以下であることがさらに好ましい。また着色剤スラリーは、減圧モジュール７による減圧後、冷却機８によって必要に応じて冷却される。この冷却によって、着色剤スラリーを２０〜４０℃程度とする。
【００５８】
このような分散工程によって、粗粉スラリーを耐圧ノズルに通過させ、着色剤を細粒化することができ、好ましくは５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の着色剤の微粉にまで細粒化することができる。前述のような各条件において着色剤を分散させると、カーボンブラックであれば５０〜１００ｎｍ程度の微粉、フタロシアニンであれば５０〜２００ｎｍ程度の微粉、それ以外の有機顔料であれば１００〜２００ｎｍ程度の微粉にまで細粒化することができる。このような大きさに着色剤の粗粉が粉砕されることによって、次のトナー作製工程である懸濁重合工程または溶解懸濁工程における着色剤の液体中での分散性を向上させることができ、トナー粒子中の着色剤の分散均一性に優れるトナーを製造することができる。
【００５９】
着色剤の微粉の粒径が５０ｎｍ未満であると、高圧ホモジナイザによる細粒化に長時間を要し、また微粉の再凝集が発生するおそれがある。着色剤の微粉の粒径が２００ｎｍを超えると、トナー粒子中の着色剤の分散性が低下するおそれがある。着色剤の微粉の粒径は、たとえば、レーザ光散乱方式の顕微鏡（商品名：ＤＬＳ−７００、大塚電子株式会社製）を用いて測定することができる。
【００６０】
以上のような分散工程において着色剤が分散されると、この着色剤スラリーを用いて懸濁重合工程または溶解懸濁工程のいずれか一方の工程が行われ、トナーが作製される。
【００６１】
〔懸濁重合工程〕
懸濁重合工程では、着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂モノマーを懸濁重合させて電子写真用トナーを得る。懸濁重合工程における懸濁重合法は、着色剤の分散液が用いられていれば特に限定されることなく、従来公知の懸濁重合法を用いることができる。たとえば懸濁重合工程では、前記のようにして得られた着色剤スラリー、結着樹脂モノマー、重合開始剤などを均一に溶解または分散せしめた重合性単量体組成物を調製する。次いでこの重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系分散媒中に投入し、高剪断力を有する混合装置などを用いて分散させ造粒させた後、造粒した重合性単量体組成物を懸濁重合することによってトナーを製造する。
【００６２】
結着樹脂モノマーは、懸濁重合によって結着樹脂を構成する。結着樹脂モノマーとしては、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレンなどの芳香族ビニル単量体類、アクリロニトリルなど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、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）アクリレートなどの不飽和（メタ）アクリル酸エステル類、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジオレフィン類などが挙げられる。これらの結着樹脂モノマーは、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。
【００６３】
また着色剤スラリーおよび結着樹脂モノマーを含む重合性単量体組成物には、必要に応じて油溶性の重合開始剤、分子量調整剤、架橋性単量体、離型剤、帯電制御剤などの添加剤を添加することができる。油溶性の重合開始剤としては、使用する単量体に可溶なものであればよく、たとえば、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などの過酸化物類、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′−アズビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）などのアゾ化合物などを挙げることができる。油溶性の重合開始剤は、結着樹脂モノマー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、場合によっては、造粒後の液体中に添加することもできる。
【００６４】
分子量調整剤としては、たとえば、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オキチルメルカプタンなどのメルカプタン類、四塩化炭素、四臭化炭素など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、結着樹脂モノマー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。
【００６５】
架橋性単量体としては、たとえば、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）アクリレートなど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、結着樹脂モノマー１００重量部に対して、通常、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部の割合で用いられる。
【００６６】
離型剤としては、たとえば、パラフィンワックスとその誘導体、マイクロクリスタリンワックスと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とその誘導体、ポリオレフィンワックスとその誘導体、低分子量ポリプロピリンワックスとその誘導体、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）とその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスとその誘導体、ライスワックスとその誘導体、キャンデリラワックスとその誘導体、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、長鎖カルボン酸とその誘導体、長鎖アルコールとその誘導体、シリコーン系重合体、高級脂肪酸などが挙げられる。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。これらの中でも、造粒工程における水溶性分散剤水溶液の液温以上の融点を有するワックスが好ましい。離型剤の含有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、結着樹脂モノマー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。
【００６７】
帯電制御剤としても特に制限されず、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。帯電制御剤の含有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モノマー１００重量部に対して０．５〜３重量部である。
【００６８】
以上のような結着樹脂モノマーおよび必要に応じて添加される各種添加剤、ならびに着色剤スラリーを混合し、重合性単量体組成物を得る。混合は、公知の混合機によって行うことができる。
【００６９】
重合性単量体組成物が投入される水系分散媒としては、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。また分散安定剤としては、たとえば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ゼラチンなどの水溶性高分子類、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、炭酸マグネシウムなどの難水溶性塩類、珪酸などの無機高分子物質、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化第二鉄などの金属水酸化物などを挙げることができる。分散安定剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。分散安定剤は、水系分散媒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。
【００７０】
重合性単量体組成物と水系分散媒との割合は、特に限定されないけれども、水系分散媒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。
【００７１】
懸濁重合法によるトナーの製造は、公知の方法によって行われる。具体的には、結着樹脂モノマー、重合開始剤などを均一に溶解または分散せしめた重合性単量体組成物を調製する。着色剤スラリーの使用量としては、着色剤スラリーに含まれる着色剤が、結着樹脂モノマー１００重量部に対して０．１重量部以上２０重量部以下、さらに好ましくは０．２重量部以上１０重量部以下となるような量である。次いで調製した重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系分散媒中に投入し、高剪断力を有する混合装置などを用いて分散させ造粒させる。本発明では、このときに着色剤スラリーを重合性単量体組成物とともに水系分散媒中に投入する。その後、造粒した重合性単量体組成物を懸濁重合する。
【００７２】
高剪断力を有する混合装置としては、たとえば、ホモミキサー、ホモジナイザなどで総称される撹拌機が挙げられる。このような撹拌機では、高速回転する特殊形状のタービンまたはローターと、回転部から２ｍｍ以下のクリアランスを隔ててその外周部に設置されたステーターまたはスクリーンとから構成される。そして、周速約１ｍ／秒〜約４０ｍ／秒で高速回転するタービンまたはローターと、ステーターまたはスクリーンとの間で生じる剪断力、圧力変動、キャビテーション、衝突力などの機械的エネルギーによって撹拌が行われる。懸濁重合は、撹拌翼を装着した反応器に入れ、たとえば、６５℃で８時間撹拌して重合反応させることによって行われる。
【００７３】
高剪断力を有する混合装置としては、市販されている撹拌機を用いることができる。市販されている撹拌機としては、たとえば、Ｔ．Ｋホモミキサー（特殊機化工業株式会社製）、クレアミックス（エム・テクニック株式会社製）、ポリトロンホモジナイザ（ＫＩＮＥＭＡＴＩＣＡ社製）、スープラトン（月島機械株式会社製）などが挙げられる。
【００７４】
懸濁重合工程において、前述の分散工程によって得られた着色剤スラリーであって、着色剤が液状媒体中で優れた分散性を発揮する着色剤スラリーを用いることによって、従来極めて困難であった水系分散媒中における着色剤の均一な分散を可能にし、着色剤の均一分散性に優れるトナーを製造することができる。
【００７５】
〔溶解懸濁工程〕
溶解懸濁工程では、着色剤の分散液の存在下に、結着樹脂を溶解懸濁させて電子写真用トナーを得る。溶解懸濁工程における溶解懸濁法は、着色剤の分散液が用いられていれば特に限定されることなく、従来公知の溶解懸濁法を用いることができる。たとえば溶解懸濁工程では、結着樹脂を有機溶媒に溶解または分散させた樹脂エマルジョンを調製し、この樹脂エマルジョンと着色剤スラリーとを混合する。得られた混合物を、水分散液とさらに混合して結着樹脂を溶解懸濁させて造粒させ、分離後有機溶媒を除去することによってトナーを製造する。
【００７６】
結着樹脂としては、公知のトナー用樹脂が使用可能であり、たとえば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体などのスチレン系樹脂でスチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂などが単独または混合されたものが挙げられる。特に本発明においては、スチレン−アクリル酸エステル系樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル系樹脂、およびポリエステルが好ましい。結着樹脂としては、ガラス転移温度が５０〜７５℃、フロー軟化温度が１００〜１５０℃の範囲のものが好ましい。
【００７７】
トナー材料には、離型剤、帯電制御剤などの結着樹脂および着色剤以外の添加剤が加えられてもよく、たとえば、前述の懸濁重合法において例示した各種添加剤を用いることができる。
【００７８】
有機溶剤としては、トルエン、キシレン、ヘキサンなどの炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、ベンジルアルコールエチルエーテル、ベンジルアルコールイソプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類が挙げられ、単独でも二種以上混合して用いることができる。有機溶剤は、トナー材料１００重量部に対して４０重量部以上３００重量部以下であることが好ましく、６０重量部以上１４０重量部以下であることがより好ましく、８０重量部以上１２０重量部以下であることがさらに好ましい。有機溶剤の量をこのような範囲に設定することによって、トナー材料を有機溶媒中に溶解または分散させた樹脂エマルジョンの粘度を、２５℃で２０〜５００ｍＰ・ｓ（ｃｐｓ）、好ましくは３０〜３００ｍＰ・ｓ（ｃｐｓ）とすることができる。粘度は、回転型粘度計を使用することによって測定できる。
【００７９】
着色剤スラリーと樹脂エマルジョンとの混合は、公知の混合機によって行うことができる。着色剤スラリーの使用量としては、着色剤スラリーに含まれる着色剤が、結着樹脂モノマー１００重量部に対して０．１重量部以上２０重量部以下、さらに好ましくは０．２重量部以上１０重量部以下となるような量である。
【００８０】
水分散液としては、水に分散安定剤、乳化剤を溶解または分散させた水溶液を用いることができる。分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、シリカなどの各種金属酸化物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００８１】
分散安定剤と併用される乳化剤としては、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００８２】
分散安定剤の添加量としては、水分散液に混合されるトナー材料１００重量部に対して０．０１重量部以上１０重量部以下が好ましく、０．１重量部以上５重量部以下がさらに好ましい。また乳化剤の添加量としては、水分散液に混合されるトナー材料１００重量部に対して０．０１重量部以上１０重量部以下が好ましく、０．１重量部以上５重量部以下がさらに好ましい。
【００８３】
溶解懸濁法は、公知の方法によって実施できる。具体的には、樹脂エマルジョンおよび着色剤スラリーを含む混合物を有機溶媒中に溶解または分散させた溶液または分散液を、多孔質ガラスの細孔を通して、水分散液中に圧入してエマルジョン油滴とする。このときエマルジョン油滴を振動させてトナー粒子サイズに対応するエマルジョン微粒子を造粒し、エマルジョン微粒子と水分散液とを水洗などの方法によって分離し、得られたエマルジョン微粒子から有機溶媒を除去することによってトナー粒子を得る。有機溶媒の除去は、得られたエマルジョン溶液を有機溶媒の沸点以上の温度に加熱するか、または、エマルジョン溶液をスプレードライ装置などによって有機溶媒の沸点以上の雰囲気下にスプレーすることによって行われる。このとき加熱温度を、結着樹脂のガラス転移温度以下で行うことによってトナー粒子の凝集を防止することができる。
【００８４】
溶解懸濁工程において、分散工程によって得られた着色剤であって、液状媒体中で優れた分散性を発揮する着色剤を用いることによって、従来極めて困難であった有機溶媒中における着色剤の均一な分散を可能にし、着色剤の均一分散性に優れるトナーを製造することができる。
【００８５】
以上のような懸濁重合工程または溶解懸濁工程によって、体積平均粒径が３μｍ以上８μｍ以下、好ましくは４μｍ以上７μｍ以下のトナーを得る。体積平均粒径が３μｍであると、トナーの粒径が小さくなり過ぎ、高帯電化および低流動化が起こるおそれがある。この高帯電化および低流動化が発生すると、感光体にトナーを安定して供給することができなくなり、地肌かぶりおよび画像濃度の低下などが発生するおそれがある。体積平均粒径が８μｍを超えると、トナーの粒径が大きいので、高精細な画像を得ることができない。またトナーの粒径が大きくなることによって比表面積が減少し、トナーの帯電量が小さくなる。トナーの帯電量が小さくなると、トナーが感光体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。
【００８６】
以上のようにして得られる本発明のトナーは、トナー中に着色剤が均一に分散しており、着色性能および帯電性能の均一性に優れる。したがってこのようなトナーを用いて画像を形成すると、着色力が高く、濃度むらのない高画質の画像を得ることができる。
【００８７】
また本発明のトナーには、外添剤を添加してもよい。外添剤としては、公知のものが使用でき、たとえば、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ステアリン酸金属塩粒子、フッ素系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子などが挙げられる。外添剤は、１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用できる。外添剤の使用量は特に制限されないけれども、好ましくは、トナー１００重量部に対して０．１〜３．０重量部である。
【００８８】
また本発明のトナーは、１成分現像剤としても２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。２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。キャリアとしては、公知のものを使用でき、たとえば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムなどからなる単独または複合フェライトおよびキャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆したものなどが挙げられる。被覆物質としては公知のものを使用でき、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられ、トナー成分に応じて選択するのが好ましい。また被覆物質は、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。キャリアの体積平均粒径は、好ましくは１０〜１００μｍ、さらに好ましくは２０〜５０μｍである。
【００８９】
（実施例）
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、特に限定されるものではない。実施例および比較例において、着色剤の分散粒子径、トナーの体積平均粒径および変動係数（ＣＶ値）は次のようにして得た。
【００９０】
〈着色剤の分散粒子径〉
レーザ光散乱方式の顕微鏡（商品名：ＤＬＳ−７００、大塚電子株式会社製）を用いて測定し、試料粒子の個数粒度分布から着色剤の個数平均粒径である分散粒子径を算出した。
【００９１】
〈体積平均粒径および変動係数〉
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）によって超音波周波数２０ｋＨｚで３分間分散処理して測定用試料を調製した。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：２０μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒径および体積粒度分布における標準偏差を求めた。変動係数（ＣＶ値、％）は、下記式に基づいて算出した。
ＣＶ値（％）＝（体積粒度分布における標準偏差／体積平均粒径）×１００
【００９２】
（実施例１）
〔分散工程〕
カーボンブラック５部と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（商品名：ルノックスＳ−１００、界面活性剤、東邦化学工業株式会社製）３．５部と、水９６．５部とを混合し、得られた粗粉スラリーを、高圧ホモジナイザ（商品名：ＮＡＮＯ３０００、株式会社美粒製）のタンクに投入し、２１０ＭＰａおよび７０℃に加圧加熱して配管を介して耐圧ノズルに供給した。耐圧ノズルは、孔径０．０８５ｍｍの液体流過孔２本がノズルの長手方向においてほぼ平行になるように形成された長さ０．２ｃｍの耐圧性多重ノズルである。ノズル入口における水性スラリーの温度は７０℃、水性スラリーに付加される圧力は２１０ＭＰａであり、ノズル出口における水性スラリーの温度は１２０℃であった。耐圧ノズルから排出される水性スラリーを、耐圧ノズルの出口に接続される蛇管式冷却機に導入し、冷却を行った。冷却機出口での水性スラリーの温度は３０℃であった。冷却機出口から排出される水性スラリーを、冷却機出口に接続される多段減圧装置に導入して減圧を行った。上記の高圧ホモジナイザによる処理を３回繰返し、細粒化されたカーボンブラックを含む着色剤スラリーを得た。この着色剤スラリーにおける着色剤の分散粒子径は、０．２μｍであった。
【００９３】
〔重合性単量体組成物調製工程〕
スチレン（結着樹脂モノマー）                                      ７０部
ｎ−ブチルメタクリレート（結着樹脂モノマー）                      ３０部
帯電制御剤（商品名：ＴＲＨ、保土ヶ谷化学工業株式会社製）            １部
ジビニルベンゼン（架橋性単量体）                                    １部
２，２′−アゾビスイソブチロニトリル（重合開始剤）                  ２部
着色剤スラリー                                                  １００部
【００９４】
上記材料を、高剪断力を有する混合機であるＴＫ式ホモミキサー（プライミクス株式会社製）によって６０００ｒｐｍの回転数で撹拌混合して、上記材料が均一分散した重合性単量体組成物を調製した。
【００９５】
〔懸濁重合工程〕
イオン交換水２５０部にポリビニルアルコール２．５部を溶解した分散安定剤含有水溶液に、前記調製した重合性単量体組成物を投入し、プロペラ式撹拌機を用いて撹拌混合した。５００ｃｃ加圧真空アタッチメント、ローター、およびスクリーンを装着し、ローター回転数２１，０００ｒｐｍで稼働している造粒装置（クレアミックス、エム・テクニック社製）に、ポンプを用いて、得られた混合溶液を３０ｋｇ／Ｈｒの流量で供給した。このように連続処理を行って、重合性単量体組成物の液滴（粒子）を造粒した。
【００９６】
造粒した重合性単量体組成物を含む水分散液を、撹拌翼を装着した反応器に入れ、６５℃で８時間撹拌して重合反応を行い、水分散液中に重合体（重合トナー粒子）が分散してなる水分散液を得た。
【００９７】
得られた重合体の水分散液を濾過して水を分離した後、新たにイオン交換水５００部を加え、５０℃に加温し、リスラリー化して、１０分間水洗浄を行った。この水洗浄を５回繰り返し行って、固形分を濾過分離した後、乾燥器にて、４０℃で一昼夜乾燥を行い、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子は、体積平均粒径が５．７μｍであり、変動係数（ＣＶ値）が２２であった。このトナー粒子１００重量部に対して、疎水性シリカ（商品名：Ｒ−９７４、日本アエロジル株式会社製）０．２重量部と、疎水性チタン（商品名：Ｔ−８０５、日本アエロジル株式会社製）０．３重量部とを添加し、ヘンシェルミキサで混合することによって実施例１のトナーを得た。
【００９８】
（実施例２）
〔樹脂エマルジョン調製工程〕
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部を含むモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン乳化剤１重量部、アニオン乳化剤１．５重量部、および過硫酸カリウム０．５５重量部が混合されてなる水溶性混合物に添加し、７０℃の窒素気流下で８時間撹拌し、重合反応を行わせた。重合反応後、冷却し、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【００９９】
〔分散工程〕
フタロシアニンブルー７部と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（商品名：ルノックスＳ−１００、界面活性剤、東邦化学工業株式会社製）３．５部と、水９６．５部とを混合し、得られた粗粉スラリーを、高圧ホモジナイザ（商品名：ＮＡＮＯ３０００、株式会社美粒製）のタンクに投入し、２１０ＭＰａおよび７０℃に加圧加熱して配管を介して耐圧ノズルに供給した。耐圧ノズルは、孔径０．０８５ｍｍの液体流過孔２本がノズルの長手方向においてほぼ平行になるように形成された長さ０．２ｃｍの耐圧性多重ノズルである。ノズル入口における水性スラリーの温度は７０℃、水性スラリーに付加される圧力は２１０ＭＰａであり、ノズル出口における水性スラリーの温度は１２０℃であった。耐圧ノズルから排出される水性スラリーを、耐圧ノズルの出口に接続される蛇管式冷却機に導入し、冷却を行った。冷却機出口での水性スラリーの温度は３０℃であった。冷却機出口から排出される水性スラリーを、冷却機出口に接続される多段減圧装置に導入して減圧を行った。上記のような高圧ホモジナイザによる処理を３回繰返し、細粒化されたフタロシアニンブルーを含む着色剤スラリーを得た。この着色剤スラリーにおける着色剤の分散粒子径は、０．２μｍであった。
【０１００】
〔溶解懸濁工程〕
樹脂エマルジョン調製工程で得られた樹脂エマルジョン２００部と、ポリエチレンワックスエマルジョン２０部と、着色剤スラリー１００部とを含むスラリーを、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（商品名：ルノックスＳ−１００、界面活性剤、東邦化学工業株式会社製）０．２重量部を含む水中へ投入して分散させ、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後、撹拌しながら電解質の硫酸アルミニウム０．３重量部を加え、ついでＴＫホモミキサーで高速撹拌し、水中に分散させた。
【０１０１】
さらに、スチレンモノマー４０部、アクリル酸ブチル１０部、サリチル酸亜鉛５部を水４０部と共に追加し、窒素気流下で撹拌しながら同様にて９０℃に加熱し、過酸化水素を加えて５時間重合させ、粒子を成長させた。重合停止後、会合粒子の結合強度を上げるために、ｐＨを５以上に調整しなから９５℃に昇温させ、５時間保持した。その後得られた粒子を水洗し、真空乾燥を４５℃で１０時間行った。以上のようにして、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子は、体積平均粒径が５．３μｍであり、変動係数（ＣＶ値）が２５であった。このトナー粒子１００重量部に対して、疎水性シリカ（商品名：Ｒ−９７４、日本アエロジル株式会社製）０．２重量部と、疎水性チタン（商品名：Ｔ−８０５、日本アエロジル株式会社製）０．３重量部とを添加し、ヘンシェルミキサで混合することによって実施例２のトナーを得た。
【０１０２】
（比較例１）
〔樹脂エマルジョン調製工程〕
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部を含むモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン乳化剤１重量部、アニオン乳化剤１．５重量部、および過硫酸カリウム０．５５重量部が混合されてなる水溶性混合物に添加し、７０℃の窒素気流下で８時間撹拌し、重合反応を行わせた。重合反応後、冷却し、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【０１０３】
〔分散工程〕
フタロシアニンブルー７部と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（商品名：ルノックスＳ−１００、界面活性剤、東邦化学工業株式会社製）３．５部と、水９６．５部とを混合し、得られた粗粉スラリーを、減圧機構を搭載しないシステムに組み替えた高圧ホモジナイザ（ＮＡＮＯ３０００、株式会社美粒製）のタンクに投入し、２１０ＭＰａおよび７０℃に加圧加熱して配管を介して耐圧ノズルに供給した。耐圧ノズルは、孔径０．０８５ｍｍの液体流過孔２本がノズルの長手方向においてほぼ平行になるように形成された長さ０．２ｃｍの耐圧性多重ノズルである。ノズル入口における水性スラリーの温度は７０℃、水性スラリーに付加される圧力は２１０ＭＰａであり、ノズル出口における水性スラリーの温度は１２０℃であった。耐圧ノズルから排出される水性スラリーを、耐圧ノズルの出口に接続される蛇管式冷却機に導入し、冷却を行った。冷却機出口での水性スラリーの温度は３０℃であった。冷却機出口から排出される水性スラリーを、冷却機出口に接続される多段減圧装置に導入して減圧を行った。上記のような高圧ホモジナイザによる処理を３回繰返し、細粒化されたフタロシアニンブルーを含む着色剤スラリーを得た。しかしながらこの着色剤スラリーにおける着色剤の分散粒子径は大変大きく、３μｍであった。
【０１０４】
〔溶解懸濁工程〕
樹脂エマルジョン調製工程で得られた樹脂エマルジョン２００部と、ポリエチレンワックスエマルジョン２０部と、着色剤スラリー１００部とを含むスラリーを、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（商品名：ルノックスＳ−１００、界面活性剤、東邦化学工業株式会社製）０．２重量部を含む水中へ投入して分散させ、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後、撹拌しながら電解質の硫酸アルミニウム０．３重量部を加え、ついでＴＫホモミキサーで高速撹拌し、水中に分散させた。
【０１０５】
さらに、スチレンモノマー４０部、アクリル酸ブチル１０部、サリチル酸亜鉛５部を水４０部と共に追加し、窒素気流下で撹拌しながら同様にて９０℃に加熱し、過酸化水素を加えて５時間重合させ、粒子を成長させた。重合停止後、会合粒子の結合強度を上げるために、ｐＨを５以上に調整しなから９５℃に昇温させ、５時間保持した。その後得られた粒子を水洗し、真空乾燥を４５℃で１０時間行った。以上のようにして、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子は、体積平均粒径が７．１μｍであり、変動係数（ＣＶ値）が２６であった。このトナー粒子１００重量部に対して、疎水性シリカ（商品名：Ｒ−９７４、日本アエロジル株式会社製）０．２重量部と、疎水性チタン（商品名：Ｔ−８０５、日本アエロジル株式会社製）０．３重量部とを添加し、ヘンシェルミキサで混合することによって比較例１のトナーを得た。
【０１０６】
実施例および比較例のトナー５重量部に、キャリアとして、体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリア９５重量部をＶ型混合器混合機（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）にて２０分間混合し、トナー濃度５重量％の２成分現像剤を作製した。
【０１０７】
実施例および比較例のトナーを含む２成分現像剤を用いて画像を形成した後の帯電均一性を、下記の方法によって評価した。
【０１０８】
〈帯電均一性〉
実施例および比較例のトナーを含む２成分現像剤を粒子帯電分布測定装置Ｅ−ＳＰＡＲＴ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  ｍｏｄｅｌ  ＥＳＴ−１（ホソカワミクロン株式会社製）を用いて、帯電量分布の最大ピークの半値幅（分布における最大ピーク高さの半分の値で分布を切った時の切り口幅）の大きさで評価した。分布がシャープであれば、半値幅が小さく、逆にブロードであれば、半値幅が大きくなる。これらの帯電均一性の評価結果を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
2008185740.tif 000003
【０１１０】
実施例１および２のトナーは、トナー中に着色剤が均一に分散しており、着色性能および帯電性能の均一性に優れていた。また実施例１および２のようなトナーを用いて画像を形成すると、着色性が高く、濃度むらのない高画質画像を得ることができた。
【０１１１】
これに対して比較例１のトナーは、トナー中における着色剤の分散径が大きく、分散も不良であり、着色力が低いものであった。また帯電性能も不均一であり、比較例１のトナーを用いて画像を形成すると、がさつきがあり、濃度が不足した画像となった。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明のトナーの製造方法に用いられる高圧ホモジナイザ１の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】耐圧ノズル２１の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】別形態の耐圧ノズル３１の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】減圧ノズル４１の構成を模式的に示す長手方向断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  高圧ホモジナイザ
２  タンク
３  送りポンプ
４  加圧ユニット
５  加熱器
６  粉砕用ノズル
７  減圧モジュール
８  冷却機
９  配管
１０  取出し口
２１，３１  耐圧ノズル
４１  減圧ノズル
【図１】
2008185740.tif 000004
【図２】
2008185740.tif 000005
【図３】
2008185740.tif 000006
【図４】
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