(57)【要約】【課題】  定着性及び画像高さの均一性に優れた立体画像を得ることができる、新規な立体画像形成用トナーとその製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び形成装置を提供する。【解決手段】  熱発泡性トナーを構成する１粒のトナー粒子中に、最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる複数種類の発泡剤が内包されている立体画像形成用トナーである。また、このような立体画像形成用トナーの製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び形成装置である。【選択図】        図２
2005242316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱発泡性トナーを構成する１粒のトナー粒子中に、最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる複数種類の発泡剤を内包せしめたことを特徴とする立体画像形成用トナー。
【請求項２】
互いに種類の異なる複数の熱発泡性トナーを混合してなる混合トナーであって、各種類の熱発泡性トナーには最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる発泡剤が内包されていることを特徴とする立体画像形成用トナー。
【請求項３】
熱発泡性トナーに内包された発泡剤が外殻を有するカプセル型発泡剤である請求項１又は２に記載の立体画像形成用トナー。
【請求項４】
結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる複数種類のカプセル型発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する混合工程と、
この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する懸濁工程と、
前記懸濁液から有機溶剤を除去してトナーを調製する溶剤除去工程と
を有することを特徴とする立体画像形成用トナーの製造方法。
【請求項５】
結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える第一の加熱温度を有するカプセル型発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する第一の混合工程と、
この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する第一の懸濁工程と、
前記懸濁液から有機溶剤を除去して第一のトナーを調製する第一の溶剤除去工程と、
結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える加熱温度が前記第一の加熱温度とは異なる第二の加熱温度を有するカプセル型発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する第二の混合工程と、
この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する第二の懸濁工程と、
前記懸濁液から有機溶剤を除去して第二のトナーを調製する第二の溶剤除去工程と、
前記第一のトナーと前記第二のトナーとを混合し、互いに種類の異なる複数の熱発泡性トナーからなる混合トナーを調製するトナー混合工程と
を有することを特徴とする立体画像形成用トナーの製造方法。
【請求項６】
トナーとキャリアとを含有してなる現像剤であって、前記トナーが請求項１〜３のいずれかに記載の立体画像形成用トナーであることを特徴とする立体画像形成用現像剤。
【請求項７】
静電潜像担持体表面上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記静電潜像担持体表面上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写する転写工程と、該記録媒体上にトナー画像を定着する定着工程と、を有する立体画像の形成方法において、
前記トナーが請求項１〜３のいずれかに記載の立体画像形成用トナーであり、前記定着工程においてこの立体画像形成用トナーに含有される発泡剤を発泡させ、記録媒体上に立体画像を形成することを特徴とする立体画像の形成方法。
【請求項８】
静電潜像担持体と、この静電潜像担持体表面上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体表面上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、この記録媒体上にトナー画像を定着する定着手段とを備えてなる立体画像の形成装置において、
前記トナーが請求項１〜３のいずれかに記載の立体画像形成用トナーであり、前記定着手段においてこの立体画像形成用トナーに含有される発泡剤を発泡させ、記録媒体上に立体画像を形成することを特徴とする立体画像の形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立体画像形成用トナーとその製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び形成装置に係り、より詳細には、静電プロセス等を用いて立体画像（立体・隆起画像）を形成する場合に好適に用いられる立体画像形成用トナーとその製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
宣伝用や教育材料用の資料として、立体画像の資料が用いられている。この立体画像は、視覚を通じて立体的な情報を与えるだけでなく、陰影や指の感触等からも三次元的な情報を与えることができ、看る者や触れる者等に対して強い印象や具体的な理解を持たせることができるために極めて有用である。特に有効な使われ方として、点字用の文字、点字用の画像がある。立体画像は、言語情報だけでなく、地図等の画像情報として使われ、視覚障害（盲人・弱視）の人については必要不可欠のものとなっている。
【０００３】
このような立体画像を形成する方法としては、従来より以下の方法が知られている。すなわち、パンフレット等において立体画像を作製する方法としては、通常のシルクスクリーン等の印刷技術を利用して記録媒体上に紫外線硬化性の高粘度ポリマーインクを立体的に印刷し、その後、紫外線で硬化させて立体画像を形成する方法があるが、この方法は、一般のオフィス等で簡便に利用できる方法ではない。また、点字文字等の作製には、点字用タイプライタで紙面に突起をエンボス加工して形成する方法が広く用いられており、更に、立体画像を複製して点字本等を作製する方法としては、前記点字用タイプライタと同様の原理により、亜鉛の板に点字画像を形成したものを原版として使用し、点字製版機や点字印刷機を用いて複製する方法がある。
【０００４】
しかしながら、これら従来の立体画像形成方法においては、画像形成に多くの時間がかかる上、装置が特殊であるために使用場所が限定されるという問題がある。更に、立体画像を複製する場合には、複製のための工程及び用いる装置が複雑で大掛かりとなり、今日の情報化社会には適さないものである。すなわち、今日のオフィス機器は目覚しい進歩をとげ、特にパーソナルコンピュータの進歩、浸透により、資料の作成が迅速、容易となり、その出力機器も小型化、軽量化、低コスト化、高速化、及びカラー化が達成されている。
【０００５】
このような事情は立体画像についても例外ではなく、容易に出力及び複製が可能な機器の開発が望まれており、昨今では、通常文字（平面状の文字）を点字文字に変換可能なソフトが容易に入手できるようになり、視覚障害者（盲人・弱視者）の社会参加が促進されている。また、視覚障害者同士間での電子メールのやり取りの可能性を広げるためにも、点字文字等を容易に出力できる出力装置が望まれている。すなわち、立体画像の出力や複製の分野においても、従来の複雑で大型の印刷システムに替えて、今日のオフィス環境に対応した簡便なシステムの開発が嘱望されている。
【０００６】
これに対し、特許文献１には、紫外線分解型気体発生感光性化合物を含有したインクジェット用インク、これを用いた装置、及びこれを用いた立体画像の形成方法が提案されている。この特許文献１に開示されている出力装置は小型であってパーソナルコンピュータからの出力も可能であるので、立体画像の形成手段として有用である。しかしながら、立体画像を普通紙に出力しようとすると、液体インクが紙の繊維間に浸透し、紫外線で画像を膨張させても十分な立体画像が得られないという問題がある。そのため、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の非吸液性の被記録材料を使用する提案もあるが、高コストで、しかも製本等には向かず、実用化は困難である。
【０００７】
そこで、簡易に立体画像を形成する方法として、広くオフィスやパーソナルユースに利用されている電子写真方式を用いる方法が提案されている。例えば、特許文献２や特許文献３には熱膨張性シートを用いる方法が提案されている。これは、紙等の支持体の上に熱膨張性材料を均一に塗布して得られた熱膨張性シートを用い、画像部分だけを加熱して熱膨張させ、立体画像を形成する方法である。この方法は、通常の複写機を用い、従来の普通紙の代わりに上記の熱膨張性シートを用い、この熱膨張性シート上に黒色トナーからなる画像を作製し、その黒色トナーの熱吸収性を利用してトナー画像下の熱膨張性材料を部分的に熱膨張させ、立体画像を形成するものである。この方法は、容易に立体画像を形成できるという点で好ましいが、熱膨張性材料を十分に熱膨張させるために黒色トナーの使用が不可欠であり、カラー立体画像が得られず、定着装置とは別の加熱装置が必要であり、充分な画像厚みを有する立体画像を形成するには時間がかかり、また、シート全面に熱膨張性材料を塗布しておく必要があって省資源化の要請に応えられない、更には、記録媒体が厚くて多数枚を本等のように製本することには不向きである、等の観点から好ましくなく、実用化するのは困難である。
【０００８】
一方、特許文献４や特許文献５には、従来の電子写真方式を用い、画像上のトナー量を多くして立体画像を形成する方法が提案されている。この方法は、従来のトナーを従来よりも多量に使用してトナー画像を形成し、画像高さを高くする方法であるので、紙等へのトナーの定着が不充分になったり、反対に、定着を充分にするために定着温度を高くした結果として、トナーが溶け出して紙の繊維中に浸み込み、所望の画像高さが得られなくなる等の問題がある。
【０００９】
更に、特許文献６には、乾燥泡沸剤を含有させた電子写真用トナーが提案されている。この電子写真用トナーは、従来のトナーと乾燥泡沸剤とを粉体状態で混合したものであり、画像形成後に乾燥泡沸剤を熱により膨張させ、これによって立体画像を得るものである。しかしながら、粉体混合によっては、トナーと泡沸剤とを完全には均一に混合することができず、形成された立体画像と紙との界面において接着力のない泡沸剤が比較的多量に存在し、部分的にあるいは、全体的に十分な定着性を有する立体画像が得られない場合が生じる。そして、この問題を解決するために、トナー中に乾燥泡沸剤をある程度含有させ（この際に含有させた乾燥泡沸剤はトナー作製時の過熱混練により泡沸し、その熱膨張性は消失する）、そこに乾燥泡沸剤を更に粉体混合し、トナー粒子と泡沸剤との接着性を向上させる等の工夫も提案されている。しかし、この方法によっても、紙とトナーとの間の接着性は必ずしも向上せず、画像と紙との間の定着性を充分に高めることは困難である。また、一般に、結着樹脂と乾燥泡沸剤とはその帯電性が異なるため、その帯電性の差に起因してトナーの帯電分布が広くなり、環境が変化するにつれて、及び長期使用するにつれて、得られる画像の画質が低下するという問題もある。
【００１０】
また、特許文献７には、感熱発泡剤入りトナーを用いて突起画像を形成するための情報の入出力方法が提案されている。この方法で用いられるトナーは、結着樹脂、着色剤、及び感熱発泡剤を混合し、得られた混合物（スラブ）を微粉砕して作製されるものであり、粉砕して形成されたトナーの表面には部分的にかつ不可避的に感熱発泡剤が露出し、形成された画像において紙とトナーとの界面に感熱発泡剤が露出し、前記特許文献６の場合と同様に、トナーと紙との間の接着性が低下して得られた画像の定着性が不十分になる。また、感熱発泡剤がトナー表面に露出するので、トナー表面の帯電性も不均一になり、トナーの帯電分布が広くなって、低温低湿環境下でトナーを使用したり、長期間使用すると、画像にかぶり等の画質低下の問題が生じる。更に、使用しているトナーが通常の混練、粉砕法で作製されるため、混練時の熱により、大部分の感熱発泡剤がある程度まで発泡してしまうことがあり、その結果として、通常の複写機等の熱定着だけでは発泡剤が十分に膨張せず、出力された画像を確実に発泡させるために更に加熱装置で加熱する必要が生じ、簡便性の点でも不十分である。
【００１１】
そして、本出願人は、既に特許文献８〜１０等において、熱発泡性トナーを用いて立体画像を得るための幾つかの技術を提案している。
例えば、特許文献８には、発泡剤を含有するトナーを用いることによって、一般の複写機やプリンタ等の電子写真画像形成装置を使用し、定着と同時にトナー中の発泡剤を発泡させて立体画像を形成することや、従来の画像形成装置に定着速度を制御する手段を付加することによって、平面画像と立体画像の双方を形成し得る画像形成装置とすることができること、等が記載されている。
【００１２】
また、特許文献９には、ロータリー方式の現像装置を備えた画像形成装置において、イエロー（Y）、マゼンタ（M）、シアン（C）、及びブラック（BK）の４色の現像器の少なくともいずれか１つで、結着樹脂と発泡剤とを含有する発泡性トナーを使用するように構成した例や、５つの現像器を備えたロータリー方式の現像装置を使用し、その一の現像器（W）でのみ発泡性トナーを使用するように構成した例が記載されている。
【００１３】
更に、特許文献１０には、画像形成装置において、発泡性トナーに含有される発泡剤を発泡させて立体画像を支持体上に形成すると共に、定着後のトナー画像の画像構造中に発泡剤が発泡して形成されるガス泡の層が二層以上含まれるように構成することにより、熱定着処理後に十分な高さ及び耐久性を有する立体画像を形成できることが記載されている。
また、本出願人が上記の特許文献８〜１０等において提案した画像形成用トナーの多くは、結着樹脂によって被覆されたその１粒のトナー粒子中に、３〜４粒程度のカプセル型発泡剤を含んでいる。
【００１４】
【特許文献１】特開平８−６０，０５４号公報
【特許文献２】特公平５９−３５，３５９号公報
【特許文献３】特開昭６１−７２，５８９号公報
【特許文献４】特開平４−３３３，８５８号公報
【特許文献５】特開平８−６３，０３９号公報
【特許文献６】特開昭５２−２８，３２５号公報
【特許文献７】特開平７−０６１，０４７号公報
【特許文献８】特開２０００−１３１，８７５号公報
【特許文献９】特開２００１−１３４，０９１号公報
【特許文献１０】特開２００１−１３４，００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、これら特許文献８〜１０等に開示された熱発泡性トナーにおいては、用いられている発泡剤の種類が１種類のみであって、最大の熱膨張状態を与える加熱温度の範囲が比較的狭い温度範囲内に特定されてしまい、一方、支持体面内の温度分布ムラや連続通紙時の定着温度ドゥループ（低下）に起因して定着温度が変化し、このために立体画像を得る際に安定した画像高さの立体画像を形成することが困難であるという問題があった。特に特許文献１０においては、目標とする画像高さを確保することはできるものの、安定した画像高さを実現するには至らず、形成される立体画像の画像高さにムラが生じるという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明者らは、上記した問題点や不都合点を招来することなく、定着性及び画像高さの均一性に優れた立体画像を得ることができる、新規な立体画像形成用トナーとその製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び形成装置を開発することについて鋭意検討した結果、最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる複数種類の発泡剤を用いることにより、加熱温度の比較的広い温度領域で安定した画像高さを達成できることを見出し、本発明を完成した。
【００１７】
従って、本発明の目的は、定着性及び画像高さの均一性に優れた立体画像を得ることができる、新規な立体画像形成用トナーとその製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び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】
【００１８】
すなわち、本発明は、熱発泡性トナーを構成する１粒のトナー粒子中に、最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる複数種類の発泡剤が内包されている立体画像形成用トナーである。ここで、「最大の熱膨張状態を与える加熱温度」とは、ある発泡剤について加熱温度に対する体積変化を調べたとき、最も大きな体積変化を示すときの加熱温度をいい、以下において「最大熱膨張時加熱温度」と略称することがある。
【００１９】
また、本発明は、互いに種類の異なる複数の熱発泡性トナーを混合してなる混合トナーであって、各種類の熱発泡性トナーには最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる発泡剤が内包されている立体画像形成用トナーである。
【００２０】
更に、本発明は、結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える加熱温度が互いに異なる複数種類の発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する混合工程と、この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する懸濁工程と、前記懸濁液から有機溶剤を除去してトナーを調製する溶剤除去工程とを有する立体画像形成用トナーの製造方法である。
【００２１】
更にまた、本発明は、結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える第一の加熱温度を有する発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する第一の混合工程と、この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する第一の懸濁工程と、前記懸濁液から有機溶剤を除去して第一のトナーを調製する第一の溶剤除去工程と、結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える加熱温度が前記第一の加熱温度とは異なる第二の加熱温度を有する発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する第二の混合工程と、この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する第二の懸濁工程と、前記懸濁液から有機溶剤を除去して第二のトナーを調製する第二の溶剤除去工程と、前記第一のトナーと前記第二のトナーとを混合し、互いに種類の異なる複数の熱発泡性トナーからなる混合トナーを調製するトナー混合工程とを有する立体画像形成用トナーの製造方法である。
【００２２】
また、本発明は、トナーとキャリアとを含有してなる現像剤であって、前記トナーが上記いずれかの立体画像形成用トナーである立体画像形成用現像剤である。
【００２３】
更に、本発明は、静電潜像担持体表面上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記静電潜像担持体表面上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写する転写工程と、該記録媒体上にトナー画像を定着する定着工程と、を有する立体画像の形成方法において、前記トナーが上記いずれかの立体画像形成用トナーであり、前記定着工程においてこの立体画像形成用トナーに含有される発泡剤を発泡させ、記録媒体上に立体画像を形成する立体画像の形成方法である。
【００２４】
更にまた、本発明は、静電潜像担持体と、この静電潜像担持体表面上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体表面上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、この記録媒体上にトナー画像を定着する定着手段とを備えてなる立体画像の形成装置において、前記トナーが上記いずれかの立体画像形成用トナーであり、前記定着手段においてこの立体画像形成用トナーに含有される発泡剤を発泡させ、記録媒体上に立体画像を形成する立体画像の形成装置である。
【００２５】
本発明の立体画像形成用トナーは、上記の通り、熱発泡性トナーを構成する１粒のトナー粒子中に、最大の熱膨張状態を与える加熱温度（最大熱膨張時加熱温度）が互いに異なる複数種類の発泡剤が内包されているか（以下、このタイプのものを「単一型」ということがある。）、あるいは、互いに種類の異なる複数の熱発泡性トナーを混合してなる混合トナーであって、各種類の熱発泡性トナーには最大熱膨張時加熱温度が互いに異なる発泡剤が内包されている（以下、このタイプのものを「混合型」ということがある。）点に特徴を有するものである。
【００２６】
そして、この立体画像形成用トナーについては、内包される発泡剤の全て、あるいは、少なくともその一部が外殻を有するカプセル型発泡剤であることが好ましく、熱膨張性が向上するという観点から、より好ましくはこのカプセル型発泡剤が低沸点物質を内包するマイクロカプセル粒子である。
【００２７】
本発明の立体画像形成用トナーにおいて、使用する複数種類の発泡剤とその割合については、当該立体画像形成用トナーが用いられる立体画像の形成装置、特にその熱発泡性トナーを発泡させて立体画像を形成せしめる定着手段において、種々の要因、例えば支持体面内の温度分布ムラ、連続通紙時の定着温度ドゥループ等を始めとして、用紙種、使用される場所の環境等の外乱要因による影響により定着温度が変化する可能性のある温度範囲（定着温度の温度変化領域）を考慮し、この定着温度の温度変化領域の全体をカバーできるように、発泡剤の種類を選定し、また、その配合割合を決定する。
【００２８】
本発明の立体画像形成用トナーは、このトナー組成物中に離型剤を配合することにより、定着器（熱ロール）にオイル供給の必要の無いシステム、いわゆるオイルレス定着機構を備えた画像形成装置、あるいは画像形成方法に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、定着性及び画像高さの均一性に優れた立体画像を確実にかつ容易に形成することができる立体画像形成用トナーを提供することができ、また、このような立体画像形成用トナーの製造方法、このような立体画像形成用トナーを含む立体画像形成用現像剤、並びにこの立体画像形成用現像剤を用いた立体画像の形成方法及び形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、説明を簡単にするために、発泡剤として２種類の発泡剤を内包させる場合を中心に、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
〔立体画像形成用トナー〕
本発明の立体画像形成用トナーは、基本的には、結着樹脂と複数種類の発泡剤とで構成され、必要により、着色剤、離型剤、無機微粒子（内添剤）、帯電制御剤（内添剤）、無機微粒子（外添剤）等のその他の添加剤を配合してもよい。
【００３１】
以下、各トナー材料について詳しく説明する。
先ず、本発明の立体画像形成用トナーに好適に用いられる結着樹脂については、トナーが単一型であると混合型であるとを問わず、ＰＰＣ用紙等の支持体上に発泡剤を熱融着させる機能を有するものであれば特に制限されるものでなく、トナー用樹脂として一般に用いられる樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂等を挙げることができ、より具体的には、以下に示すものを例示することができる。
【００３２】
アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合によって得られるポリエステル（アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡエチレンオキサイド、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド）、ソルビトール、グリセリン等の２価以上のアルコール及びアルコール誘導体等；カルボン酸成分としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロペンタンジカルボン酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水マレイン酸、ドデセニル無水コハク酸等の２価以上のカルボン酸、カルボン酸誘導体や無水カルボン酸等；なお、アルコール成分及びカルボン酸成分はそれぞれ２種類以上、組み合わせてもかまわない）。
【００３３】
アクリル酸又はメタクリル酸エステル重合体（例えばポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸2-エチルヘキシル、ポリアクリル酸ラウリル等のアクリル酸エステル重合体；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸ヘキシル、ポリメタクリル酸2-エチルヘキシル、ポリメタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル重合体）、アクリル酸エステルとメタアクリル酸エステルとの共重合体。
【００３４】
スチレン系モノマーとアクリル酸エステル若しくはメタクリル酸エステルとの共重合体。
【００３５】
エチレン系重合体（例えばポリ酢酸ビニル、ポリプロピレン酸ビニル、ポリエチレン、及びポリプロピレン等）及びその共重合体。
【００３６】
スチレン系共重合体（例えばスチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・イソプレン共重合体、スチレン・マレイン酸共重合体等）。
【００３７】
その他、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ゴム類、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂等。
【００３８】
これらの中でも、特にポリエステルが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００３９】
また、本発明の立体画像形成用トナーに好適に用いられる発泡剤については、トナーが単一型であると混合型であるとを問わず、また、トナーが混合型である場合の第一のトナーであると第二のトナーであるとを問わず、後述する発泡材料を内包するマイクロカプセル粒子状の発泡剤（以下、「マイクロカプセル型発泡剤」という場合がある。）であることが好ましい。内包される発泡剤としては、特に制限されるものではなく、熱により体積膨張するものであればいずれも使用可能である。常温で固体のものであっても、液体のものであっても、気体状のものであってもよい。
【００４０】
これらの発泡剤に用いられる発泡材料としては、例えば、熱分解によりガスを発生する物質を主原料とするものを用いることができ、具体的には、熱分解により炭酸ガスを発生する炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩類、窒素ガスを発生するＮａＮＯ2とＮＨ4Ｃｌの混合物、アゾビスイソブチルニトリル、ジアゾアミノベンゼン等のアゾ化合物類、酸素等を発生する過酸化物類等が挙げられる。
【００４１】
また、他の発泡材料としては、低温で気化する低沸点物質（常温で液体状態であっても固体状態であってもよい。）が挙げられる。上記低沸点物質を内包するマイクロカプセル型発泡剤はその発泡性が高いのでより好ましい。本発明の立体画像形成用トナーを通常の複写機に使用する場合は、上記マイクロカプセル型発泡剤中に内包されている低沸点物質が少なくとも加熱定着温度よりも低い温度で気化することが必要であり、具体的には１００℃以下、好ましくは５０℃以下で気化する物質である。
【００４２】
但し、マイクロカプセル型発泡剤の熱応答性は、芯材である低沸点物質の沸点のみならず、外殻（すなわち、壁材）の軟化点にも依存するので、低沸点物質の好ましい沸点範囲は前記範囲に限定されない。低沸点物質としては、例えば、ネオペンタン、ネオヘキサン、イソヘキサン、イソブチレン、イソブタン等が挙げられる。中でもマイクロカプセルの壁材に対して安定で、熱膨張率の高いイソブタンが好ましい。
【００４３】
本発明の立体画像形成用トナーにおいて、マイクロカプセル型発泡剤の外殻にもちいられる壁材は、トナーの製造工程で用いられる種々の溶剤に対して耐溶剤性を有すると共に、マイクロカプセル型発泡剤に内包される低沸点物質が気化した際に、気体に対して非透過性を有する材料が好ましい。また、本発明の画像形成用トナーを、通常の複写機装置やプリンタに使用する場合は、上記壁材が加熱定着温度よりも低い温度で軟化し、膨張する必要がある。上記壁材としては、従来使用されている壁材を広く使用することができる。
【００４４】
例えば、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体、ポリブタジエン、ポリアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル等の単重合体等のアクリル系樹脂、ポリエステル、又は上述のポリマーを形成するモノマーを２種以上組み合わせた共重合体が好ましく用いられる。中でも、ポリアクリロニトリルが結着樹脂との接着性が高い点、耐溶剤性が高い点で好ましい。上記外殻の官能基は、酸性基又は塩基性基のいずれであってもよい。
【００４５】
本発明の立体画像形成用トナーにおいて用いられる発泡剤の全体としての配合量は、使用される発泡剤の種類によって異なるが、トナーが単一型であると混合型であるとを問わず、通常は、５質量%以上５０質量%以下、好ましくは１０質量%以上４０質量%以下である。この発泡剤の配合量が５質量%未満であると、トナーの熱膨張が実使用上不充分となる場合があり、反対に、５０質量%を越えると、トナー中の結着樹脂の割合が相対的に不足し、十分な定着性（強度）が得られない等の問題が生じる場合がある。
【００４６】
また、使用する複数種類の発泡剤における配合割合については、上述したように、基本的には外乱要因による影響により変化する可能性のある定着手段における定着温度の温度変化領域を考慮し、特に制限されるものではないが、例えば２種類の発泡剤を用いる場合には、発泡剤の混合割合（配合重量比率）を適正化して決定される。
【００４７】
そして、本発明の立体画像形成用トナー中に必要により添加される着色剤としては、公知の有機若しくは無機の顔料及び染料等を用いることができ、具体的には以下に掲げるものを例示することができる。
【００４８】
例えば、顔料として、カーボンブラック（例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等）、無機顔料（例えば、ベンガラ、紺青、酸化チタン等）、アゾ顔料（例えば、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン、ベンズイミダゾロン等）、フタロシアニン顔料（例えば、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等）、縮合多環系顔料（例えば、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等）、カーミンレーキ顔料等が挙げられる。
【００４９】
顔料としては、中間色の再現性の観点から、特にC.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド185、カーボンブラックであることが好適である。
【００５０】
顔料は、その分散状態を安定に保つ目的で、顔料分散剤と併用することが好ましい。顔料分散剤としては、具体的には、ＥＦＫＡ４７、ＥＦＫＡ４００９、ＥＦＫＡ４０１０（変性ポリウレタン：EFKA CHEMICALS社製）、アジスパーPA111（味の素社製）、ディスパロンDA-705、ディスパロンDA-725、ディスパロンDA-400N（ポリエステル：楠本化成社製）等が挙げられる。
【００５１】
顔料は、顔料分散剤とより強固な結合をさせて顔料の分散をより安定化させる目的で、顔料誘導体等を併用したり、表面処理を行った顔料を用いたりすることが好ましい。顔料誘導体として具体的には、ジメチルアミノエチルキナクリドン、アントラキノンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのカルボン酸誘導体、ソルスパース5000、ソルスパース12000、ソルスパース2000（ゼネカ社製）、ＥＦＫＡ７４５、ＬＰ６７５０（EFKA CHEMICALS社製）等が挙げられる。また、顔料の表面処理剤としては、天然ロジン（例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トールロジン等）、アビエチン酸誘導体（例えば、アビエチン酸、レボピマル酸、デキストロピマル酸等）とそれらの金属塩（例えば、カルシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩等）、ロジン・マレイン酸樹脂、ロジン・フェノール樹脂等が挙げられる。顔料誘導体量又は顔料表面処理剤量としては、顔料に対して好ましくは０．１〜１００質量%、より好ましくは０．１〜１０質量%である。
【００５２】
着色剤は、本発明の電子写真用トナーを磁性一成分トナーとして用いる場合、黒色着色剤の全部又は一部を磁性粉で置き換えることができる。磁性粉としては、金属単体（例えばマグネタイト、フェライト、又は、コバルト、鉄、ニッケル等）、及びそれらの合金が挙げられる。
【００５３】
これらの着色剤は、トナー粒径や現像量に依存するが、一般にトナー１００質量部に対して１〜８０質量部程度の割合が適切である。着色剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対して好ましくは１〜５０質量部程度であり、より好ましくは２〜２０質量部である。
【００５４】
また、本発明の立体画像形成用トナー中に必要により添加される離型剤は、接触定着時のオフセット現象等を防止する目的で添加されるものであり、その平均粒径（分散粒径）が０．１μm以上１μm以下、好ましくは０．３μm以上０．８μm以下である。この離型剤の平均粒径が０．１μm未満であると、定着時に離型剤が効果的に作用せず、定着機への転写媒体の巻き付きが発生する場合があり、反対に、１μmを超えると、発色性が低下する場合がある。
なお、ここでいう離型剤の平均粒径は、トナー断面の透過型電子顕微鏡から、倍率１００００倍に拡大した離型剤微粒子像を５０個無作為にサンプリングし、各々（離型剤の長径＋短径）／２を計測し、５０個の平均により算出した値である。
【００５５】
離型剤は、その長径と短径との比（長径／短径比）が１．１以上１０以下、好ましくは１．２以上５以下であるのがよい。この長径／短径比が１．１未満であると、離型剤が定着時に染込み難く、定着機への定着媒体の巻き付きが発生する場合があり、反対に、１０を超えると発色性が低下する。
なお、ここでいう離型剤の長径／短径比は、トナー断面の透過型電子顕微鏡から、倍率１００００倍に拡大した離型剤微粒子像を５０個無作為にサンプリングし、各々の長径／短径比を測定し、５０個の平均により算出した値である。
【００５６】
離型剤は、通常、微粒子化して添加するのが好ましい。更に、トナー表面に離型剤が露出しないほうが好ましい。トナー表面への離型剤の露出は、トナーの粉体流動性の低下や、現像性、特に画像の維持性の低下を招く。
【００５７】
離型剤の微粒子化の方法としては、メディア式ミルで離型剤を有機溶剤中で湿式粉砕して微粒子化する方法、離型剤を有機溶剤中に溶解させた後、冷却析出させて微粒子化させる方法、あるいは離型剤を気相中で蒸発させて、微粒子化させる方法が挙げられる。ここで用いられる有機溶剤は、後述する結着樹脂を溶解する際に用いる有機溶剤と必ずしも同一である必要はない。この有機溶剤の量は、離型剤１質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましい。離型剤の溶解方法としては、加熱、加圧等して行うことができる。また、離型剤を気相中で蒸発させて、微粒子化させる方法においては、ヘリウム、アルゴン、窒素の不活性ガスを用い、離型剤を１００〜４００℃の温度に加熱し、１．３３３〜１３３３Paの減圧下で蒸発させて、蒸発した離型剤微粒子を冷却した基体に付着させた後、かきとるあるいは溶剤に分散させる等して、特定の形状を有する微粒子を得ることができる。本方法では、温度及び減圧度を調整することで、分子量分布の狭い留分を分離することも可能である。
【００５８】
離型剤としては、具体的には、石油ワックス（例えばパラフィンワックス、酸化パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等）、鉱物ワックス（例えばモンタンワックス等）、動植物ワックス（例えばみつろう、カルナバワックス等）、合成ワックス（例えばポリオレフィンワックス、酸化ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等）等が挙げられる。これらの中でも、パラフィンワックスが好ましい。これらの離型剤は単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００５９】
また、離型剤の融点については、好ましくは５０℃以上１１０℃以下であるのがよく、より好ましくは６０℃以上１００℃以下である。離型剤としては、特に融点５０〜１１０℃のパラフィンワックスが好ましい。
更に、離型剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上２０質量部以下程度であり、より好ましくは３質量部以上１０質量部以下であるのがよい。
【００６０】
更に、本発明の立体画像形成用トナー中に必要により添加される無機微粒子（内添剤）は、帯電性の制御を目的に、トナー中の結着樹脂に含有させる、いわゆる内添させるものであり、具体的には、例えば、金属塩（例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム等）、金属酸化物（例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等）、セラミック等が挙げられる。これらの中でも、発色性が良好な、酸化ケイ素等の結着樹脂との屈折率差が小さい無機微粒子が好ましい。無機微粒子は単独でもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６１】
無機微粒子（内添剤）は、通常、その親油性が弱いとトナー粒子の結着樹脂中への取り込み率が小さくなる傾向にあり、製造工程でトナー粒子中から脱離するのを防止する目的で、その表面を疎水性にするための表面処理を施したものであることが好ましい。このような表面疎水化のための表面処理剤としては、カップリング剤等が挙げられる。カップリング剤として具体的には、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,N-(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N-(トリメチルシリル)ウレア、tert-ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシキドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤やチタンカップリング剤等が挙げられる。特に、無機微粒子として、このような疎水化処理した酸化ケイ素を用いることが好ましい。
【００６２】
無機微粒子（内添剤）の平均粒径は、好ましくは４nm以上５００nm以下であり、特に好ましくは６nm以上５０nm以下であるのがよい。この平均粒径が上記範囲外であると、十分な定着性が得られない場合がある。
また、無機微粒子（内添剤）の添加量（内添量）は、トナー１００質量部に対して好ましく２０質量部以下であり、特に好ましくは２質量部以上１０質量部以下である。この添加有量が上記範囲外であると、定着性が不十分となる場合がある。
【００６３】
更にまた、本発明の立体画像形成用トナー中に必要により添加される帯電制御剤（内添剤）はトナー中の結着樹脂に内添剤として添加されるものであり、従来より現像剤において用いられてきた種々のものを使用することができ、具体的には、電子写真用粉体トナーにおいて使用されている安息香酸の金属塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジウム塩からなる群より選ばれる化合物、極性基を含有したレジンタイプの帯電制御剤、更にはこれらを適宜組み合わせたものを挙げることができる。
これら帯電制御剤の添加量（内添量）は、一般に結着樹脂に対して１０質量%以下程度であることが好ましい。
【００６４】
また、本発明の立体画像形成用トナー中に必要により添加される無機微粒子（外添剤）は、トナーに流動性等を与える目的でトナー表面に添加されるものであり、具体的には、金属塩、樹脂、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、セラミック、カーボンブラック等が挙げられる。
【００６５】
このような無機微粒子（外添剤）については、帯電性等を制御する目的で、その表面を疎水性にするために表面処理されたものであることが好ましい。このような表面疎水化のための表面処理剤としては、上記無機微粒子（内添剤）で用いられたものと同様のカップリング剤等が挙げられる。
なお、本発明の立体画像形成用トナーは、必要に応じて、その他の公知の外添剤を添加してもよい。
【００６６】
（立体画像形成用トナーの製造方法）
本発明の立体画像形成用トナーの製造方法は、トナーが単一型である場合には、結着樹脂と最大熱膨張時加熱温度が互いに異なる複数種類の発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する混合工程と、この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する懸濁工程と、前記懸濁液から有機溶剤を除去してトナーを調製する溶剤除去工程とを有する。
【００６７】
また、トナーが混合型である場合には、結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える第一の加熱温度（第一の最大熱膨張時加熱温度）を有する発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する第一の混合工程と、この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する第一の懸濁工程と、前記懸濁液から有機溶剤を除去して第一のトナーを調製する第一の溶剤除去工程と、結着樹脂と最大の熱膨張状態を与える加熱温度が前記第一の加熱温度とは異なる第二の加熱温度（第二の最大熱膨張時加熱温度）を有する発泡剤とを前記結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中で混合し、油性トナー組成物を調製する第二の混合工程と、この油性トナー組成物を水性媒体中に懸濁させ、油性トナー組成物を粒子化させて懸濁液を調製する第二の懸濁工程と、前記懸濁液から有機溶剤を除去して第二のトナーを調製する第二の溶剤除去工程と、前記第一のトナーと前記第二のトナーとを混合し、互いに種類の異なる複数の熱発泡性トナーからなる混合トナーを調製するトナー混合工程とを有する。
【００６８】
上記の混合型の立体画像形成用トナーを製造する方法において、互いに最大熱膨張時加熱温度の異なる発泡剤を３種類以上使用する必要がある場合には、用いる発泡剤の種類に応じて、上記第一のトナーを調製する工程及び第二のトナーを調製する工程に加えて、第三のトナーを調製する工程、第四のトナーを調製する工程等、第三、第四、……等のトナーを調製する工程が必要になることは勿論である。
【００６９】
なお、上記の単一型の立体画像形成用トナーを製造する場合や、混合型の立体画像形成用トナーを製造する際に第一、第二、第三、……等のトナーを製造する場合に使用される発泡剤は、それが最大熱膨張時加熱温度の異なる複数種類の発泡剤であるか、第一の最大熱膨張時加熱温度を有する発泡剤であるか、第二、第三、……等の最大熱膨張時加熱温度を有する発泡剤であるか、等のように「最大熱膨張時加熱温度」が異なるだけなので、以下、これらの発泡剤を区別することなく単に「発泡剤」として説明する。また同様に、トナーの製造方法において、単一型の立体画像形成用トナーを製造する場合や、混合型の立体画像形成用トナーを製造する場合において、第一、第二、第三、……等のトナーを調製する各工程、すなわち混合工程、第一、第二、第三、……等の混合工程や、懸濁工程、第一、第二、第三、……等の懸濁工程や、溶剤除去工程、第一、第二、第三、……等の溶剤除去工程は、いずれも同じ工程操作なので、それぞれ単に「混合工程」、「懸濁工程」、及び「溶剤除去工程」として説明する。
【００７０】
先ず、本発明の立体画像形成用トナーの製造方法における混合工程は、結着樹脂が溶解可能な有機溶剤中に、結着樹脂、カプセル型発泡剤、着色剤分散液、離型剤分散液、無機微粒子、及び必要に応じてその他の添加剤を混合して油性トナー組成物を調製する工程である。この際に用いる有機溶剤としては、一般の有機溶剤を用いることができ、具体的には、トルエン、キシレン等の炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン、シクロヘキサン等のケトン類等が挙げられる。これら有機溶剤は単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００７１】
なお、これらの有機溶剤は、主として結着樹脂を溶解させる目的で用いられ、着色剤のその他の添加剤については溶解していてもよいし、分散させるのみでもよい。また、溶剤除去工程でこの有機溶剤が除去されてトナーを構成するトナー成分（Ｔ）と有機溶剤（Ｓ）との配合割合は、造粒し易さや最終的なトナー収率の観点から、好ましくは質量比（Ｔ／Ｓ）で１０／９０から８０／３０の範囲がよい。
【００７２】
本発明の立体画像形成用トナーの製造方法において、着色剤を用いる場合には、該着色剤はそのまま、他の材料と共に有機溶剤中に混合してもよいが、予め着色剤を分散させた着色剤分散液を用いることが好ましい。この着色剤混合液は、例えば、サンドミル、ボールミル、アトライター、コボールミル等のメディア式分散機、三本ロールミル等のロールミル、ナノマイザー等のキャビテーションミル、コロイドミル等を用いて、上記有機溶剤に着色剤を分散することで得ることができる。
【００７３】
また、この際、必要に応じて、顔料分散剤、顔料誘導体等のその他の添加物も分散される。着色剤分散液調整時に適度なせん断力を加えるために、前記結着樹脂を一部添加して粘度を調整してもよい。なお、ここで用いる有機溶剤は、油性トナー組成物を調整する際に用いる有機溶剤と必ずしも同一である必要はない。上記混合工程及び懸濁調製工程において、無機微粒子は、着色剤及び離型剤同様に、そのまま、他の材料と共に有機溶剤中に混合してもよいが、予め無機微粒子を分散させた無機微粒子分散液を用いることもできる。この無機微粒子分散液は、例えば、着色剤同様に有機溶剤に無機微粒子を分散させることで得ることができる。なお、ここで用いる有機溶剤は、油性トナー組成物を調整する際に用いる有機溶剤と必ずしも同一である必要はない。
【００７４】
上記混合工程において、油性トナー組成物を調整する際の混合（攪拌）には、ホモジナイザー、コロイドミル等のローターステーター型攪拌機、ディゾルバー等のインペラー型攪拌機、超音波攪拌機等が用いられる。
【００７５】
次に、上記懸濁工程においては、油性トナー組成物を水性媒体中に分散安定化させるために、又は油性トナー組成物中に水性媒体を分散安定化させるために、分散安定剤を用いることが好ましい。このような分散安定剤としては、無機微粒子、水溶性高分子が挙げられる。この無機微粒子としては、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、酸化珪素等ガ挙げられる。水溶性高分子としては、セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸等が挙げられる。分散安定剤量は、水性媒体１００質量部に対して、１〜３０質量部が好ましい。また、分散安定剤として用いる無機微粒子の平均粒径は１μm以下が好ましい。
【００７６】
また、上記懸濁工程で用いる水性媒体については、例えば、代表的には水等の水性溶剤を挙げることができる。
【００７７】
この懸濁工程においては、分散安定補助剤を併用してもよい。分散安定補助剤には各種界面活性剤が使用できる。該界面活性剤としては、イオン性、非イオン性の界面活性剤類がある。具体的には、アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩等が使用できる。カチオン性界面活性剤としては、第１級ないし第３級のアミン塩や、第４級アンモニウム塩等が好適に使用できる。非イオン製界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が使用できる。これらの分散安定剤は、水性媒体に対して０．００１〜５質量部の範囲で用いるのが好ましい。
【００７８】
上記懸濁工程における油性トナー組成物（Ｏc）と水性媒体（Ｗc）との使用割合は、最終的なトナーの粒径や製造装置によっても異なるが、通常、質量比（Ｏc／Ｗc）で１０／９０から９０／１０が好ましい。
【００７９】
上記懸濁工程において、油性トナー組成物の粒子化は、高速せん断下で行うのが好ましい。中でも各種ホモミキサー、ホモジナイザー、コロイドミル等の高速羽根回転型や強制間隔通過型の乳化機を用いるのが好ましい。
【００８０】
更に、上記溶剤除去工程においては、上記懸濁液から有機溶剤を除去することで、粒子化したトナーを得ることができる。また、該懸濁液に貧溶剤を添加して、トナー（粒子）を析出させた後、有機溶剤の除去を行ってもよい。貧溶剤としては、例えばメタノール、エタノール等が挙げられる。
【００８１】
有機溶剤の除去は、常圧で行ってもよいし、あるいは減圧で行ってもよい。常圧で行う場合は、溶剤除去の温度を溶剤の沸点より低く、かつ樹脂のガラス転移温度（以下、「Tg」と称する場合がある）を考慮した温度に設定する必要がある。樹脂のTgを大きく越える温度で行うと、トナー同士の合一が起こり好ましくない。溶剤の除去は、通常４０℃近傍で３〜２４時間攪拌しながら行うのが好ましい。減圧して溶剤除去を行う場合は、２．６７×１０3〜２．００×１０4Paで行うのが好ましい。
【００８２】
以上の工程を経て得られたトナーは、ろ過により、取り出された後、通常、水洗され、乾燥され、分級される。
【００８３】
上記洗浄は、トナーの表面に付着している無機分散安定剤等を溶解する塩酸、硝酸、蟻酸、酢酸等の酸類で行うのが好ましい。無為分散安定剤や有機分散安定剤がトナー表面に残留した場合、残留付着物の持つ吸湿性の為に、トナーとしての帯電性の湿度依存性が高くなる場合がある。従って、分散安定剤を洗浄により除去すると、トナーの帯電安定性がより向上するので好ましい。トナーを酸で洗浄した後、所望により更に水酸化ナトリウム等のアルカリ水で再度洗浄してもよい。これにより、酸性雰囲気下に置かれることで、不溶化したトナー表面の一部のイオン性物質が、再度、可溶化除去され帯電性や粉体流動性が更に改善される。
【００８４】
上記洗浄は、洗浄時のｐＨ、洗浄の回数、洗浄時の温度等の条件を調整することにより効率的に行うことができる。更に、攪拌機や超音波分散装置等を用いるとより効果的に洗浄操作を実施できるので好ましい。トナーを洗浄後、所望により更にろ過、デカンテーション、遠心分離等の如き工程を実施し、トナーを乾燥する。
【００８５】
乾燥には、通気乾燥装置、噴霧乾燥装置、回転乾燥装置、気流乾燥装置、流動乾燥装置、電熱加熱乾燥装置、凍結乾燥装置等、公知の装置が用いられる。
【００８６】
この態様のトナー製造方法においては、いずれの工程中にも、高温加熱下で行う処理は含まれていないので、製造工程中に発泡剤の熱膨張性が失活することがなく、得られるトナーは高い熱膨張性を有する。
【００８７】
本発明の立体画像形成用トナーの製造方法においては、必要に応じて、無機微粒子等の外添剤が添加されるが、この外添剤の添加方法としては、トナーの乾燥後、Ｖブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いて、乾式でトナー表面に外添剤を付着させてもよいし、水性媒体中に懸濁させ、粒子化した後、スラリー状態のトナー（懸濁液）に添加し乾燥させトナー表面に外添剤を付着させてもよいし、また、外添剤にスラリー状のトナー（懸濁液）をスプレーしながら乾燥して、トナー表面に外添剤を付着させてもよい。
【００８８】
本発明の立体画像形成用トナーの製造方法により、前記本発明の立体画像形成用トナーを得ることができる。
【００８９】
（現像剤）
本発明の現像剤は、前記本発明の立体画像形成用トナーとキャリアとを含有してなる二成分系の現像剤である。本発明の現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば、芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアを挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料等が分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
【００９０】
キャリアに使用される被覆樹脂（マトリックス樹脂）としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブラチール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００９１】
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００９２】
また、キャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには磁性材料であることが好ましい。また、このキャリアの芯材の体積平均粒径としては一般的には１０〜５００μmであり、好ましくは３０〜２００μmである。
【００９３】
更に、キャリアの芯材の表面に樹脂被覆を行うには、前記被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶剤に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶剤としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。
【００９４】
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
【００９５】
本発明の電子写真用現像剤における本発明の電子写真用トナーとキャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリアが通常１：１００〜５０：１００程度の範囲であり、好ましくは３：１００〜３０：１００程度の範囲である。
【００９６】
（立体画像の形成方法及び形成装置）
本発明の立体画像の形成方法は、静電潜像担持体表面上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記静電潜像担持体表面上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写する転写工程と、該記録媒体上にトナー画像を定着する定着工程と、を有する立体画像の形成方法において、前記トナーが前記本発明の立体画像形成用トナーであり、前記定着工程において、該立体画像形成用トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成することを特徴とする。
【００９７】
また、本発明の立体画像の形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体表面上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上にトナー画像を定着する定着手段と、を備えてなる立体画像の形成装置において、前記トナーが前記本発明の立体画像形成用トナーであり、前記定着手段が該立体画像形成用トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成する手段であることを特徴とする。
【００９８】
本発明の立体画像形成用トナーを用いれば、一般の複写機やプリンター等の電子写真画像形成装置の定着装置をそのまま利用して、画像を支持体上に定着すると同時にトナー中の発泡剤を発泡させて立体画像を形成することができる。定着装置としては、オーブン方式、熱ロール方式、熱ベルト方式等、従来の加熱方式の定着装置が適宜利用できるが、この中で最も広く電子写真方式に適用されている熱ロール定着装置を用いるのが好ましい。このように、本発明の立体画像形成用トナーを用いることによって、画像形成装置を立体画像形成用に新たに設計することなく、及び実質的な改造を施さずに、一般の電子写真方式を利用した装置を使用して、容易に立体画像を形成することができる。また、オフィスで複写やプリントするような手軽さで、容易に立体画像を多数枚複写することができるので、点字文字や立体画像を含む冊子等も容易に作成することができる。
【００９９】
現像装置（現像手段）には、シアン、マゼンタ、イエロー、及び本発明の立体画像形成用トナーの現像剤を収容することができる。また、現像装置に収容されている現像剤のいずれもが、本発明の立体画像形成用トナーを主成分とする現像剤であってもよいし、いずれか１色のみ、あるいは２〜３色が本発明のトナーを主成分とする現像剤であってもよい。更に、現像装置を制御する手段を付加して、ユーザー等の入力に応じて本発明のトナーを格納する現像装置を選択できるシステムを組み込み、選択的に立体画像を形成してもよい。現像装置は、磁気ブラシ現像方式であっても非磁性一成分現像方式であってもよい。本発明のトナーは、発泡剤が実質的に表面に露出していないので帯電安定性が高く、従来の現像装置によって良好な現像特性を発揮することができる。
【０１００】
本発明の立体画像形成用トナーを用いて得られた画像における、単位面積当たりのトナー量は５〜１５０g/m2が好ましく、１０〜１００g/m2がより好ましく、２０〜６０g/m2が特に好ましい。
【０１０１】
本発明の立体画像形成用トナーを熱発泡させるには、定着温度を、好ましくは１２０℃以上２４０℃以下、より好ましくは１４０℃以上１８０℃以下に設定する。定着温度が１２０℃未満であると発泡剤が充分に発泡しない場合があり充分な画像厚みが得られない場合がある。一方、２４０℃を越えると、結着樹脂等が分解し、分解物が環境安全上問題となる場合がある。尚、必ずしも定着と発泡剤の発泡を同時に行う必要はなく、一旦、比較的低温の定着ロール等で画像を定着した後、更に前記温度範囲の比較的高温の定着ロールにより、別途、発泡剤を発泡させてもよい。
【０１０２】
また、本発明の立体画像形成用トナーを用いれば、従来の電子写真画像形成装置に定着温度を制御する手段を付加するだけで、通常の画像（平面画像）と立体画像の双方を形成し得る画像形成装置となる。定着温度を制御する手段としては、例えば、ユーザーからの情報に応じて、定着ロールに内蔵されているヒータを制御し、通常画像の形成モードにおける定着ロールの設定温度よりも、高い温度とする制御システムが挙げられる。この際の定着温度は、設定された定着温度において、トナー中に含有される発泡剤が発泡するのに充分な温度である。また、発泡剤の発泡開始は定着温度のみならず、定着速度にも依存するので、従来の画像形成装置に定着速度を制御する手段を付加することによっても、平面画像と立体画像の双方を形成し得る画像形成装置とすることもできる。定着速度を制御する手段としては、例えば、ユーザーからの情報の入力に応じて、定着ロールの回転速度を制御し、未定着画像有する記録媒体がニップ部を通過する速度を、より遅い速度にするシステムが挙げられる。定着速度は、定着ロールの設定温度において、記録媒体が定着速度でニップを通過した場合にトナー中の発泡剤が熱発泡するのに充分な速度である。
【０１０３】
本発明の方法で得られた立体画像形成用トナーは、公知の乾式静電荷用現像法に制限はなく使用できる。例えば、カスケード法、磁気ブラシ法、マイクロトーニング法等の二成分現像法、導電性一成分現像法、絶縁性一成分現像法等の一成分現像法、更には非磁性一成分現像法等を採用する画像形成装置に使用可能である。更に、前記球形のトナー形状に起因するトナー付着力の低さを高率的に利用したユニークなプロセスを設計することも可能である。
【０１０４】
次に、本発明の立体画像形成用トナーを用いた立体画像の形成方法に利用される画像形成装置の例を、図１により説明するが、本発明が適用される画像形成装置はこれに限定されるものではない。
【０１０５】
図１は、一般のカラー複写機である画像形成装置であって、本発明の立体画像形成用トナーを用いてフルカラーの立体画像を形成する装置の一例である。感光体（静電潜像担持体）14は、ＯＰＣ（有機感光体）、ａ−Ｓｅ、ａ−Ｓｉ、ＺｎＯの様な光導電絶縁質層を持つ感光ドラム若しくはベルトである。なかでもＯＰＣやａ−Ｓｉ感光体が好ましく用いられる。感光体はコロナ帯電器16により一様に帯電される。感光体の帯電には、このような非接触帯電装置の他に、ローラや磁気ブラシを用いた接触型帯電装置を用いてもよい。
【０１０６】
感光体14は露光装置により露光され、感光体14上には静電潜像が形成される。個々の現像装置（現像手段）には、シアン、マゼンタ、イエロー、及び本発明の立体画像形成用トナーの現像剤が収容されている。
【０１０７】
感光体14上に形成された各色のトナー画像は、順次、中間転写体（ベルト）に転写される。中間転写体（ベルト）は、その周囲に電気抵抗値を制御した弾性層が設けられた構成となっている。中間転写体(ベルト)の表面に転写されたトナー画像は、トナーの摩擦電荷と逆極性のバイアスを転写器（転写手段）により印加され記録媒体の表面に転写される（転写工程）。感光体はその後、脱着可能なクリーニング手段によるクリーニング工程を経て、初期状態に戻る。
【０１０８】
トナー画像が転写された記録媒体は、加熱ロール及び加圧ロールからなる定着装置（定着手段）に供され、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵する加熱ロール３１と、これに押圧力をもって圧接される弾性体の加圧ロール３２と、のニップ部を通過することによって、記録媒体上に定着されるとともに、トナーに含有される発泡剤が熱発泡し、立体画像化される（定着工程）。本発明のトナーを用いたこのプロセスによって得られる立体画像は、充分に認識可能な画像厚みを有するとともに、記録媒体等の紙に対する定着性が高い。
【０１０９】
以下、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明する。ただし、これらの実施例は、本発明を制限するものではない。
【実施例１】
【０１１０】
ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡエチレノキサイド付加物、及びテレフタル酸誘導体からなるポリエステル樹脂（Mn 6700：Mn 36000：酸化15mgKOH/g：水酸基価27mgKOH/g：Tg62℃：軟化点110℃：１30℃での力学正接損失2.8）３００質量部と、発泡剤ａ（エクスパンセル051-DU：日本フェライト（株）製）２５０質量部と、発泡剤ｂ（マツモトマイクロスフェア―F-46D：松本油脂製薬（株）製）２５０質量部と、酢酸エチル２０００質量部と、疎水性酸化ケイ素微粒子（アエロジル社製R972、平均粒径16nm）２０質量部とを、混合し均一になるまでよく攪拌した（この液をＡ液とする）。なお、本実施例における「エクスパンセル051-DU」と「マツモトマイクロスフェア―F-46D」は、外殻がポリアクリロニトリルからなりイソブタンを内包するマイクロカプセル型発泡剤である。
【０１１１】
一方、炭酸カルシウム４０質量部と、塩化マグネシウム（MgCl2）１質量部、水６０質量部に分散した炭酸カルシウム分散液１２４質量部と、セロゲンBS−H（第一工業製薬（株））の２質量%水溶液９９質量部と、水１５７質量部とをホモジナイザー（ウルトラタラックス：IKA社製）を用いて３分間攪拌した（この液をＢ液とする）。
【０１１２】
更に、ホモジナイザー（ウルトラタラックス：IKA社製）を用いて前記B液３４５質量部と前記Ａ液２５０質量部とを１００００ｒｐｍで１分間攪拌し混合液を懸濁した後、0.3wt%-アンモニア水１１０質量部を加え、室温、常圧で４８時間プロペラ型攪拌機で攪拌し溶媒を除去した。次に塩酸を加えて、炭酸カルシウムを除去した後、水洗、乾燥、分級して実施例１に係る単一型の立体画像形成用トナーを得た。
【０１１３】
次に、このトナー１００質量部に平均粒径４０nmのシリコンオイル処理酸化ケイ素微粒子（RX515H：日本エアロジル社製）１．３質量部と、平均粒径２０nmの酸化チタン（MT3103：テイカ（株）製）をデシルトリメトキシシラン２０%で処理した微粒子１．５質量部とをサンプルミルで混合し、実施例１に係る立体画像形成用の現像剤を作製した。
【実施例２】
【０１１４】
ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡエチレノキサイド付加物、及びテレフタル酸誘導体からなるポリエステル樹脂（Mn 6700：Mn 36000：酸化15mgKOH/g：水酸基価27mgKOH/g：Tg62℃：軟化点110℃：130℃での力学正接損失2.8）３００質量部と、発泡剤ａ（エクスパンセル051-DU：日本フェライト（株）製）５００質量部と、酢酸エチル２０００質量部と、疎水性酸化ケイ素微粒子（アエロジル社製R972、平均粒径16nm）２０質量部とを、混合し均一になるまでよく攪拌した（この液をＣ液とする）。
【０１１５】
一方、実施例１と同様にして、Ｂ液を調製した。
【０１１６】
更に、ホモジナイザー（ウルトラタラックス：IKA社製）を用いて前記Ｂ液３４５質量部と前記Ｃ液２５０質量部とを１００００rpmで１分間攪拌し混合液を懸濁した後、0.3wt%-アンモニア水１１０質量部を加え、室温、常圧で４８時間プロペラ型攪拌機で攪拌し溶媒を除去した。次に塩酸を加えて、炭酸カルシウムを除去した後、水洗、乾燥、分級してトナー（Ｘ）を得た。
【０１１７】
ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡエチレノキサイド付加物、及びテレフタル酸誘導体からなるポリエステル樹脂（Mn 6700：Mn 36000：酸化15mgKOH/g：水酸基価27mgKOH/g：Tg62℃：軟化点110℃：130℃での力学正接損失2.8）５００質量部と、発泡剤ｂ（マツモトマイクロスフェア―F-46D：松本油脂製薬（株）製）２５０質量部と、酢酸エチル２０００質量部と、疎水性酸化ケイ素微粒子（アエロジル社製R972、平均粒径16nm）２０質量部とを、混合し均一になるまでよく攪拌した（この液をＤ液とする）。
【０１１８】
更に、ホモジナイザー（ウルトラタラックス：IKA社製）を用いて前記Ｂ液３４５質量部と前記Ｄ液２５０質量部とを１００００rpmで１分間攪拌し混合液を懸濁した後、0.3wt%-アンモニア水１１０質量部を加え、室温、常圧で４８時間プロペラ型攪拌機で攪拌し溶媒を除去した。次に塩酸を加えて、炭酸カルシウムを除去した後、水洗、乾燥、分級してトナー（Ｙ）を得た。
【０１１９】
次に、このトナー（Ｘ）５０質量部とトナー（Ｙ）５０質量部をあらかじめ混合し（実施例２に係る混合型の立体画像形成用トナー）、平均粒径４０nmのシリコンオイル処理酸化ケイ素微粒子（RX515H：日本エアロジル社製）１．３質量部、平均粒径２０nmの酸化チタン（MT3103：テイカ（株）製）をデシルトリメトキシシラン２０%で処理した微粒子１．５質量部をサンプルミルで混合し、実施例２に係る立体画像形成用の現像剤を作製した。
【０１２０】
（比較例１）
実施例２と同様にして調製したトナー（Ｘ）のみを用い、トナー（Ｘ）１００質量部に平均粒径４０nmのシリコンオイル処理酸化ケイ素微粒子（RX515H：日本エアロジル社製）１．３質量部、平均粒径２０nmの酸化チタン（MT3103：テイカ（株）製）をデシルトリメトキシシラン２０%で処理した微粒子１．５質量部をサンプルミルで混合し立体画像形成用の現像剤を作製した。
【０１２１】
（比較例２）
実施例２と同様にして調製したトナー（Ｙ）のみを用い、このトナー（Ｙ）１００質量部に平均粒径４０nmのシリコンオイル処理酸化ケイ素微粒子（RX515H：日本エアロジル社製）１．３質量部、平均粒径２０nmの酸化チタン（MT3103：テイカ（株）製）をデシルトリメトキシシラン２０%で処理した微粒子１．５質量部をサンプルミルで混合し立体画像形成用の現像剤を作製した。
【実施例３】
【０１２２】
一般のカラー複写機である画像形成装置（図１）において、上記の立体画像形成用の現像剤を１５ＫＢの現像器に収容して、立体画像形成試験を実施した。
【０１２３】
図２のグラフにおいて、Ｆ４６−ａｖで示した線は比較例１の現像剤を用いて得られた立体画像の定着温度と画像高さとの関係を示したものであり、ＥＰ０５１−ａｖで示した線は比較例２の立体画像形成用の現像剤を用いて得られた立体画像の定着温度と画像高さとの関係を示したものである。
【０１２４】
図２のグラフにおいて、ＥＰ０５１＋Ｆ４６−ａｖで示した線は、本発明に係る実施例２の立体画像形成用の現像剤を用いて得られた立体画像の定着温度と画像高さとの関係を示したものである。
【０１２５】
実施例２の立体画像形成用トナーを用いた場合には、比較例の立体画像形成用の現像剤を用いた場合に比べて、広い温度範囲で安定した画像高さを有し、画像高さの均一性に優れた立体画像を得ることができると共に、特に画像高さを容易に調節できることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の立体画像形成用トナーとその製造方法及びそれを用いた現像剤、並びにその現像剤を用いる立体画像の形成方法及び形成装置は、定着性及び画像高さの均一性に優れた立体画像を得る上で極めて有用であり、立体画像を必要とする分野において好適に利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１は、本発明に係る立体画像の形成装置（カラー複合機）の一例を示す概略説明図である。
【０１２８】
【図２】図２は、実施例３で測定した定着温度と画像高さとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…カラー複合機（画像形成装置）、２…原稿、３…プラテンカバー、４…原稿読み取り装置、５…プラテンガラス、６…照明ランプ、７〜９…ミラー、10…レンズ、11…受光素子、12…画像処理装置、13…ROS（レーザー書き込み装置）、14…感光体、15…現像器、16…帯電器、17…ＰＴＣ（除電器）、Ｔ…トナー、18…中間転写ベルト、19…１次転写ロール、20〜23…アイドラーロール、24…用紙トレイ・パン、25…２次転写ロール、26…用紙トレイ・ボックス、27…用紙排出ロール、28〜29…用紙搬送ロール、30〜32…定着装置、33…クリーニング装置、34…中間転写ベルト・クリーナ、35…２次転写ロール・クリーナ、Ｐ…パーソナルコンピュータ、101〜102…用紙トレイ、103…両面プリント・トレイ。
【図１】
2005242316.tif 000003
【図２】
2005242316.tif 000004