(57)【要約】【課題】  トナー保存時にトナー粒子が凝縮することを防止し、画像形成時には画像汚染のない良好なトナー画像が得られるとともに、熱定着時に臭気発生がない快適な画像形成環境を提供。さらに樹脂部材のリサイクル使用を促進させるトナー技術の提供。【解決手段】  重合工程を経てトナー粒子分散液を製造し、これを乾燥してトナーを得るトナー製造方法であって、該重合工程は、反応系から気化した有機物の凝縮を行うものであって、凝縮した有機物を反応系に戻す工程と凝縮した有機物を反応系から除去する工程とを有することを特徴とするトナー製造方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合工程を経てトナー粒子分散液を製造し、これを乾燥してトナーを得るトナー製造方法であって、該重合工程は、反応系から気化した有機物の凝縮を行うものであって、凝縮した有機物を反応系に戻す工程と凝縮した有機物を反応系から除去する工程とを有することを特徴とするトナー製造方法。
【請求項２】
前記反応系にガス検知手段を設け、該ガス検知手段の結果に基づいて前記凝縮した有機物を反応系に戻す工程から反応系から除去する工程に変更することを特徴とする請求項１に記載のトナー製造方法。
【請求項３】
前記凝縮した有機物を反応系に戻す工程が、該有機物を介して行われるものであることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー製造方法。
【請求項４】
重合工程を経てトナー粒子分散液を製造し、これを乾燥してトナーを得るトナー製造装置であって、該重合工程では、反応系から気化した有機物を凝縮する凝縮手段と、該凝縮手段によって凝縮した有機物を反応系に戻す工程と凝縮した有機物を反応系から除去する工程とを行う手段を有することを特徴とするトナー製造装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー製造方法、または、請求項４に記載のトナー製造装置により製造されたことを特徴とするトナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等に用いられるトナーの製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式による画像形成方法では、デジタル技術の進展により、デジタル方式の画像形成が主流となってきている。デジタル方式の画像形成方法は、１２００ｄｐｉ（本発明でいうｄｐｉとは、１インチ、即ち２．５４ｃｍあたりのドット数を表す）等の１画素の小さなドット画像を顕像化することを基本としており、これらの小さなドット画像を忠実に再現する高画質化の技術が要求されている。
【０００３】
この様な高画質化の観点からトナーの小粒径化が進められている。これまでの電子写真方式による画像の形成には、結着樹脂と顔料とを混合、混練後に粉砕して得られるトナー粉体を分級工程で分級した、いわゆる粉砕トナーが主として用いられてきた。しかしながら、この様な粉砕トナーでは、トナー粒子の小粒径化や粒度分布の均一化に限界がり、小さなドット画像を忠実に再現して十分な高画質化を達成することは困難であった。
【０００４】
近年、トナー粒子の小粒径化、粒度分布及び形状の均一化を達成する手段として、懸濁重合法や乳化重合法により得られる重合トナーが注目されている。
【０００５】
この重合トナーの製造方法には、樹脂粒子と必要に応じて着色剤粒子とを会合あるいは塩析／融着させてトナーを製造する方法や、ラジカル重合性単量体に着色剤を混合分散し、得られた分散液を所望のトナー粒径になるような液滴にして水系媒体中に分散させて、これを懸濁重合してトナーを得る方法が挙げられる。これらの中でも前者の重合法は、トナーの形状を制御し易いメリットを有し、後者の重合法は球形のトナーを作りやすいと云うメリットを有している。これらの重合法では、溶液中で水溶性の重合開始剤を使用して重合を行うが、この際、分子量分布を制御するためメルカプタン系化合物等の連鎖移動剤を使用して重合が行われる。
【０００６】
この様に重合トナーの製造工程は、重合性単量体や連鎖移動剤、さらには溶媒といった有機物を介在させてトナーを製造するものであり、トナー製造装置は、これらの化合物が効率よく作用してトナー粒子の製造が行えるように設計されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
ところで、これらの有機物は、トナー製造工程中で、生成したトナー粒子中に取り込まれて不純物として残存するために良好な画像形成を阻害する要因となっていた。トナー粒子中にこれらの有機物が残存していると、トナー保存中にトナー粒子同士が凝縮し易く、凝集トナーを含有した現像剤で画像形成を行うと感光体や転写ベルトにトナーがフィルム状に付着して画像汚染を発生させて画質低下を招いたり、熱定着を行ったときに残留有機物が気化して臭気発生の原因ともなっていた。また、気化した有機物は画像形成装置の樹脂部品を劣化させる要因としても作用し、部品のリサイクル使用にも影響を与えていた。
【０００８】
そこで、トナー中の残留モノマー量が特定量以下になるように制御することで、これらの問題を解消させようとする技術が提案されたが、これらの技術では、不純物をトナー粒子中に含有させないようにするための具体的な方法までは言及されてはいなかったので、前述した課題を十分に解消できるものではなかった（例えば、特許文献２、３参照。）。
【０００９】
また、前述の特許文献１に開示されたトナー製造装置も、トナー製造時にトナー粒子中に有機物が取り込まれる問題に対して対策を講じではいなかったので、前述の課題を解消する技術を示唆するものではなかった。
【特許文献１】特開２００１−３６３８２１号公報
【特許文献２】特開２００２−２５１０３７号公報
【特許文献３】特開２００２−４９１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を鑑み提案されたもので、重合法により生成されたトナー粒子中に反応時の有機物が残存しないようにすることで、トナー保存中にトナー粒子が凝縮することを防止し、感光体や転写ベルトにフィルム状に付着しないトナーを得るトナー製造技術を提供することを目的とするものである。そして、画像形成時には、画像汚染のない良好なトナー画像が得られるとともに、熱定着時に臭気発生がない快適な画像形成環境を提供することを目的とする。さらには、トナーからのガス発生を抑制することにより、画像形成装置を構成する樹脂部材のガスによる劣化を防いで樹脂部材のリサイクル使用を促進させるトナー技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、上記課題を解決すべく検討を重ねた末、円滑なトナー生成を行うためには、重合トナー製造工程のある時期までは、反応系から出た揮発性の有機物を反応系に積極的に戻さないと十分なトナー生成が行われず、ある時期を過ぎた後は、反応系から出た揮発性の有機物を反応系に戻さなくても、トナーがきちんと生成されることを見いだした。この知見から、本発明者等は揮発性の有機物を反応系に戻す必要のないタイミングと条件をトナー製造工程に構築することにより、本発明の課題を達成することを見いだした。即ち、本発明の課題は下記構成を採ることにより達成される。
【００１２】
（請求項１）
重合工程を経てトナー粒子分散液を製造し、これを乾燥してトナーを得るトナー製造方法であって、該重合工程は、反応系から気化した有機物の凝縮を行うものであって、凝縮した有機物を反応系に戻す工程と凝縮した有機物を反応系から除去する工程とを有することを特徴とするトナー製造方法。
【００１３】
（請求項２）
前記反応系にガス検知手段を設け、該ガス検知手段の結果に基づいて前記凝縮した有機物を反応系に戻す工程から反応系から除去する工程に変更することを特徴とする請求項１に記載のトナー製造方法。
【００１４】
（請求項３）
前記凝縮した有機物を反応系に戻す工程が、該有機物を介して行われるものであることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー製造方法。
【００１５】
（請求項４）
重合工程を経てトナー粒子分散液を製造し、これを乾燥してトナーを得るトナー製造装置であって、該重合工程では、反応系から気化した有機物を凝縮する凝縮手段と、該凝縮手段によって凝縮した有機物を反応系に戻す工程と凝縮した有機物を反応系から除去する工程とを行う手段を有することを特徴とするトナー製造装置。
【００１６】
（請求項５）
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー製造方法、または、請求項４に記載のトナー製造装置により製造されたことを特徴とするトナー。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、重合反応時に気化した有機物を凝縮して反応容器に積極的に戻すことにより、粒子形成を確実に行うようにした。そしてある時点で、気化した有機物を反応容器から除去することで、トナー粒子中に有機物が取り込まれないようにした。このように本発明によれば、トナー粒子形成を円滑に行えるようにするとともに、得られたトナーを用いて画像形成を行うと、画像汚染のない良好なトナー画像が得られ、熱定着を行った時に臭気の発生がない快適な画像形成環境を実現することが可能になった。また、熱定着時に樹脂部材を劣化させるトナーからのガス発生が無いので画像形成装置の樹脂部材のリサイクル使用を促進させるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者等は、２成分現像剤中のキャリアへの付着物や現像剤搬送部材等の画像形成装置を構成する部材に付着しているトナー付着物を解析したところ、これらの付着物がトナー製造時に用いられた有機物を多く含有するトナーであることを確認した。この結果から、トナー製造工程でトナー粒子中に有機物を含有させないようにする方法を検討した。検討を進めていくうちに、本発明者等は、トナー製造に使用する原料が揮発性を有していることに着目し、原料が気化することによりトナー粒子を生成する反応系のバランスがくずれて反応が進行しなくなると推定した。そこで、反応の前段階では、揮発成分を凝縮して反応系に戻すようにした。また、最後まで揮発成分を反応系に戻すと、揮発成分が生成したトナー粒子中に取り込まれてしまうのでこの問題を回避させて、トナー粒子を円滑に生成する方法を検討し、本発明に至ったのである。
【００１９】
即ち、本発明では、トナー製造工程の前段階では、反応系から出た揮発成分を凝縮して反応系に戻して揮発成分が反応に確実に寄与するようにした。そして、ある時期を過ぎたところで、揮発成分が反応系に戻れないようにするとともに、不要となった揮発成分を反応系外に排出して生成したトナー粒子が有機物を含有しない反応系を作り出すことを可能にしたのである。
【００２０】
凝縮して回収される揮発性の有機物の例としては、未反応の重合性単量体、連鎖移動剤、トナー製造時の副生成物、製造に用いた有機溶媒等が挙げられる。
【００２１】
重合性単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等の重合性単量体、ジビニルベンゼン、ポリエチレングリコールジメタクリレート等の架橋性の重合性単量体、あるいはそれらのオリゴマー等が挙げられる。
【００２２】
連鎖移動剤としては、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン等が挙げられる。
【００２３】
トナー製造時の副生成物としては、例えば、ブタノール、ドデカノール、ドデカナール、アクリル酸エステル、ベンズアルデヒド等を挙げることができる。
【００２４】
トナー製造に用いた有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、キシレン、エチルベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。
【００２５】
本発明では、トナー粒子中に有機物が取り込まれないようにするため、重合が進行した後に反応容器を加熱して樹脂粒子を熟成させるとともに反応系に残存する有機物を気化させてトナー粒子中に有機物が取り込まれないようにしたり、前述の加熱状態下で、熟成を行うときに反応容器内の反応液中にオゾンガス等を吹き込んで残存有機物を分解し、気化しやすい状態にして気化させ、有機物が取り込まれないようにしている。なお、この様にオゾンガスを吹き込むことにより有機物を分解させることは、特に臭気を発生させる有機物には特に効果的である。
【００２６】
トナー中に残存する有機物の量は、ヘッドスペースガスクロマトグラフ法により測定することができる。
【００２７】
有機物の定量に用いられるヘッドスペースガスクロマトグラフ式とは、トナーを開閉容器中に封入し、複写機等の熱定着時程度に加温し、容器中に揮発成分が充満した状態で速やかに容器中のガスをガスクロマトグラフに注入し、揮発成分量を測定するとともに、のヘッドスペース法では、ＭＳ（質量分析）も行うものである。結着樹脂由来の不純物や微量の添加物量を測定する方法としては、溶媒により結着樹脂又はトナーを溶解して、ガスクロマトグラフに注入する方法も良く知られているが、この方法では溶媒のピークに不純物や測定しようとする微量の添加物成分のピークが隠れてしまうことがあり、トータルの有機物の量を測定するには適さない。本発明で用いるヘッドスペース法ではガスクロマトグラフにより、有機物の全ピークを観測することを可能にするとともに、電磁気的相互作用を利用した分析方法を用いることによって残存成分の定量化により高度な精度を付与することを達成したものである。
【００２８】
本発明のトナー製造方法は、下記の図１に記載の装置を用いて行うことを特徴としている。具体的には、反応容器中の気相部のガス濃度を測定し、ガス濃度が規定した値を越えている間は気化してくる有機物を凝縮器で液化して液シール管の液体（有機物）を通して反応容器に戻し、ガス濃度が規定した値以下になったら液排出管から液体（有機物）を除去してトナー粒子分散液を作製する。
【００２９】
好ましい態様として、反応容器の気相部にガス検知装置を取り付け、気相中での有機物の含有量が０．１〜１０質量％になった時点で凝縮した液体を反応容器に戻すバルブを閉じ、凝縮した液体が反応容器に戻らないようにする。なお、気相中での有機物の含有量は、例えば、ガス濃度計や気相中における有機物の分圧を測定する等の公知の測定方法を用いて算出することが可能である。
【００３０】
本発明のトナー製造方法で作製されたトナー粒子分散液は、その後、公知の方法で固液分離、洗浄、乾燥されてトナーが作製される。また、前記トナーには、必要に応じ外添剤を添加して用いられる。
【００３１】
このトナー製造方法で作製されたトナーを用いて画像を形成すると、感光体や転写ベルトへトナーがフィルミング状に付着せず良好なトナー画像が得られ、熱定着時に臭気を発生させない優れた特性を有する。
【００３２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００３３】
本発明に係るトナーは、水系媒体中で重合を行いトナー粒子分散液を作製し、該トナー粒子分散液を固液分離・乾燥して作製することができる。
【００３４】
まず、トナー粒子分散液の製造装置について説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る反応容器と凝縮器を設けたトナー粒子分散液の製造装置の一例を示す概略図である。
【００３６】
図１において、１１は反応容器、１２は重合反応液、１３は攪拌翼、１４は気相部、１５は気体導入管、１６は凝縮器、１７は冷却装置、１８は排気装置、、１９は液排出管、２０は液シール管、２１は液体、２２は気体導入部、２５は原材料や水の投入部、２７はトナー粒子分散液排出部、２８はガス濃度検知部、３０は加熱装置、３１は温度検知部、４１はバルブ１、４２はバルブ２、４３はバルブ３、４４はバルブ４、４５はバルブ５、４６はバルブ６を示す。
【００３７】
図１に記載の製造装置は、重合を行う反応容器１１、該反応容器１１から気化した有機物を冷却して液体とする凝縮器１６とからなる。前記反応容器１１には、原材料や水を投入するバルブ４５付き投入部２５、窒素やオゾンガスを導入するバルブ４４付き気体導入部２２、ガス濃度検知部２８、温度検知部３１、形成されたトナー粒子分散液を排出するバルブ４６付きトナー粒子分散液排出部等が設けられている。また、凝縮器１６には気体導入管１５から導入された気体を液化する冷却装置１７、液化して凝縮した液体（有機物含有）を排出する液排出管１９、液体を反応容器１１に戻すバルブ４１、液体を除去するバルブ４３、気体の逆流防止のための液シール部２０等が設けられている。なお、バルブ４２は液シール管２０中の凝縮した液体（有機物含有）２１を抜くためのバルブである。
【００３８】
図２は、凝縮器のバルブ４２とバルブ４３を閉じ、バルブ４１を開き、液化して凝縮した有機物を含む液体２１を反応容器へ戻す手段の模式図である。
【００３９】
図３は、凝縮器のバルブ４１とバルブ４２を閉じ、バルブ４３を開き、液化して回収した有機物を含む液体２１を反応容器に戻さず、除去する手段の模式図である。
【００４０】
図４は、３方バルブを用いた凝縮器の一例を示す概略図である。
【００４１】
図４において、４７は３方バルブ１を示す。
【００４２】
なお、ガス濃度検知部で用いられるガス濃度測定装置は、ガス吸着を利用したタイプ、或いはガス反応性を利用したタイプのものを用いることができるが特に限定されるものではない。
【００４３】
図５は、図１に記載の製造装置に、オゾンガスを吹き込む装置を追加したトナー製造装置の一例を示す概略図である。
【００４４】
図５において、５１はオゾンガス吹き込み管、４７はバルブ７、５３はオゾンガス吹き込みノズルを示す。
【００４５】
次に、上記製造装置を用いてトナー粒子分散液の作製方法について説明する。
【００４６】
トナー粒子分散液の作製方法としては、特に限定されないが、具体的には乳化重合法により樹脂粒子を形成し、その樹脂粒子を会合してトナー粒子分散液を作製する方法、懸濁重合法によりトナー粒子分散液を作製する方法等を挙げることができる。
【００４７】
具体的には、重合に必要な水系媒体と原材料を反応容器に投入し重合反応を行い、その後熟成を行ってトナー粒子分散液を作製する。この時、重合反応中は、反応容器から気化した有機物を含む気体を気体流入部から凝縮器に送り、該凝縮器で冷却して液体とし、この液体を反応容器に戻す。
【００４８】
このとき、気化した有機物を含む気体は、気体流入部のみから凝縮器へ流入させることが好ましい。
【００４９】
凝集器に液シール管を設け、液シール管により液シールを行うと、気化した有機物を含む気体は、凝縮器に気体導入管からのみ流入し、液化され、液シール管を通って反応容器へ戻され、重合反応に寄与する。
【００５０】
重合反応が進んだ時点の後は、重合を完結させるため反応容器中の液体を一定時間加熱し熟成を行い、同時に品質を確保する上で問題となる有機物を気化させて凝縮器で液化し、反応系外へ除去してトナー粒子分散液を作製する。
【００５１】
ここで、重合反応が進んだ時点とは、重合添加率が５０〜１００％の段階のことをいい、重合添加率の判断は重合容器中の気相部に気化した有機物を含む気体のガス濃度を測定し、その測定結果から行うことができる。
【００５２】
なお、重合添加率とは、重合に必要な重合性単量体が重合により消費された率のことをいう。
【００５３】
次に、トナー粒子分散液を作製する具体的方法の一例として懸濁重合法の各工程を説明する。
【００５４】
第１工程：懸濁重合法に必要な原材料（例えば、重合性単量体、着色剤、分散媒等）を、投入部２５から反応容器１１に投入した後、撹拌翼１３を回転し均一な重合反応液１２を作製する。
【００５５】
第２工程：上記重合反応液１２を加熱して重合性単量体を重合させ、トナー粒子の生成を開始する。
【００５６】
第３工程：上記重合反応液を加熱すると、有機物を含む気体が反応容器１１の気相部１４へ気化し、気化した気体は気体導入管１５から凝縮器１６へ導入され、冷却装置１７により冷却されて液化し、有機物を含有する液体が液排出管１９から排出される。なお、液化された後の気体は排気装置１８により系外へ排出する。
【００５７】
第４工程：液排出管１９から排出される液体は、反応容器１１に戻すバルブ４１を開き、反応容器１１に戻す。
【００５８】
第５工程：液排出管１９から排出される液体は、ある時点で、バルブ４１を閉じ、バルブ４３を開いて除去する。
【００５９】
第６工程：その後、温度を下げ、トナー粒子分散液の作製を完了する。
【００６０】
第７工程：上記トナー粒子分散液を、反応容器１１に設けたバルブ４６を開いて次工程の容器へ移す。
【００６１】
上記工程を繰り返すことにより安定してトナー分散液を作製することができる。
【００６２】
なお、第４工程、第５工程では、気化した気体の濃度をガス濃度検知部２８で測定し、その結果に基づいて、液排出管１９から排出される液体を、反応容器１１に戻す工程と、、除去する工程に変更するものであっても良い。
【００６３】
さらに、凝集器に、液シール管２０を設け、凝集した液体を、液シール管２０の液体を介して反応容器１１に戻すことが好ましい。液シール管２０を設けることにより、気化した気体は、液排出管１９が液シール管２０の液体によりシールされているので、気体導入管１５からのみ凝縮器１６へ導入され好ましい。
【００６４】
さらに、加熱状態を保ち熟成を行う工程では、気体導入部２０から空気、窒素、オゾンガス等の気体を反応容器１１の単位断面積（ｍ2）当たり２〜３００Ｌ／ｍｉｎの気体を導入することが好ましい。
【００６５】
また、加熱状態を保ち熟成を行う工程では、バブル４３から除去された液体に相当する量を、バルブ４５から水を補充することが好ましい。
【００６６】
次に、上記トナー粒子分散液を固液分離・水洗浄・乾燥してトナーを作製する工程について説明する。
【００６７】
固液分離と水洗浄の工程では、上記の工程で得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を濾別してトナーケーキを作製し、このトナーケーキから界面活性剤や塩析剤等の付着物を除去する水洗浄処理とが施される。
【００６８】
固液分離方法としては、回転円筒型脱水機等を使用して行う遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス法等を挙げることができるが、これらでは遠心分離法が好ましい。
【００６９】
水洗浄処理されたトナーケーキは、乾燥されトナーとなる。
【００７０】
乾燥方法としては、特に限定されないが減圧乾燥が好ましい。減圧乾燥機としては、例えば、減圧スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。具体的には、減圧可能な静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機或いは攪拌式乾燥機等を使用することが好ましい。
【００７１】
減圧乾燥時の条件は、乾燥温度がトナーに用いた樹脂のＴｇ以下であればよく、減圧度、乾燥時間等は特に限定されず、適宜設定することができる。
【００７２】
なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝縮している場合には、当該凝縮体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
【００７３】
本発明に係るトナーは、上記で作製されたトナーをそのままで使用してもよいが、流動性の改良やクリーニング性の向上等の目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することが好ましい。これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
【００７４】
外添剤として使用できる無機微粒子としては、従来公知のものを挙げることができる。具体的には、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子等を好ましく用いることができる。これら無機微粒子は疎水性であることが好ましい。
【００７５】
シリカ微粒子の具体例としては、日本アエロジル株式会社製の市販品Ｒ−８０５、Ｒ−９７６、Ｒ−９７４、Ｒ−９７２、Ｒ−８１２、Ｒ−８０９、ヘキスト株式会社製のＨＶＫ−２１５０、Ｈ−２００、キャボット株式会社製の市販品ＴＳ−７２０、ＴＳ−５３０、ＴＳ−６１０、Ｈ−５、ＭＳ−５、球形単分散シリカ等が挙げられる。
【００７６】
酸化チタン微粒子の具体例としては、例えば、日本アエロジル株式会社製の市販品Ｔ−８０５、Ｔ−６０４、テイカ株式会社製の市販品ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｂ、ＭＴ−５００ＢＳ、ＭＴ−６００、ＭＴ−６００ＳＳ、ＪＡ−１等が挙げられる。
【００７７】
酸化チタン微粒子の具体例としては、富士チタン株式会社製の市販品ＴＡ−３００ＳＩ、ＴＡ−５００、ＴＡＦ−１３０、ＴＡＦ−５１０、ＴＡＦ−５１０Ｔ、出光興産株式会社製の市販品ＩＴ−Ｓ、ＩＴ−ＯＡ、ＩＴ−ＯＢ、ＩＴ−ＯＣ、ルチル型酸化チタン等が挙げられる。
【００７８】
アルミナ微粒子の具体例としては、例えば、日本アエロジル株式会社製の市販品ＲＦＹ−Ｃ、Ｃ−６０４、石原産業株式会社製の市販品ＴＴＯ−５５等が挙げられる。
【００７９】
外添剤として使用できる有機微粒子としては、数平均一次粒子径が１０〜２０００ｎｍ程度の球形の微粒子を挙げることができる。かかる有機微粒子の構成材料としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体等のを挙げられる。
【００８０】
外添剤として使用できる滑剤としては、高級脂肪酸の金属塩を挙げることができる。かかる高級脂肪酸の金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸金属塩；オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩；パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウム等のパルミチン酸金属塩；リノール酸亜鉛、リノール酸カルシウム等のリノール酸金属塩；リシノール酸亜鉛、リシノール酸カルシウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられる。
【００８１】
外添剤の添加量としては、トナーに対して０．１〜５質量％程度であることが好ましい。
【００８２】
外添剤をトナーに添加混合する装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシエルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機等の種々の公知の混合装置を挙げることができる。
【００８３】
本発明に係るトナーの用途は、特に限定されず、非磁性１成分トナーとしてもキャリアと混合して２成分現像剤としても用いることができる。
【００８４】
以下、本発明に係るトナーを、２成分現像剤として用いる場合につてい説明する。
【００８５】
キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等からなる公知の磁性粒子を用いることができ、これらの中ではフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子の体積平均粒径は１５〜１００μｍのものが好ましく、２５〜８０μｍのものがより好ましい。
【００８６】
キャリアの体積平均粒径の測定は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス」（シンパティック株式会社製）により測定することができる。
【００８７】
また、キャリアとして、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアも用いることができる。被覆用の樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂またはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、具体的には、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【００８８】
本発明に係るトナーは、トナー画像の定着に加熱定着を採用した画像形成方法に用いるのが好ましい。
【００８９】
加熱定着の方法としては、特に限定されず、接触定着（ヒートロール）方法、非接触定着（オーブン定着、フラッシュ定着、マイクロ波定着等）方法のいずれも用いることができる。
【００９０】
図６は、本発明に係るトナーを用いる画像形成方法の一例を示す画像形成装置の断面構成図である。
【００９１】
図６に示す画像形成装置は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ（図示省略）、画像形成部Ｃ、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Ｄから構成されている。
【００９２】
加熱定着器１５０は加熱定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とを有しており、転写紙Ｐを加熱定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを熔着させる。トナー画像の加熱定着を終えた転写紙Ｐは、定着排出ローラ１６３により冷却され排紙トレイ１６４上に排出される。排紙トレイ１６４に排紙された転写紙Ｐは、手で揃えられ使用される。この際、連続プリント時における排紙直後の転写紙が８０℃以下になるように冷却器により冷却することが好ましい。
【実施例】
【００９３】
以下に、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【００９４】
《トナーの製造》
〈実施例１〉
（樹脂粒子分散液の調製）
スチレン５８８ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１６０ｇ、メタクリル酸５２ｇ、ｎ−オクタンチオール８ｇを混合して溶解した液を、アニオン性界面活性剤「エマール２７Ｃ」（花王株式会社製）１０ｇをイオン交換水２７００ｇに溶解した図１に記載の反応容器中で乳化重合させ、１０分間低速で攪拌しながら、これに過硫酸カリウム１５ｇを溶解したイオン交換水５００ｇを投入した。窒素置換を行った後、前記反応容器内を攪拌しながら内容物が８０℃になるまで加熱装置で加熱し、１時間そのまま重合を継続した。この時、バルブ４２、４３は閉じ、バルブ４１は開（図２の状態）で、液化して回収された液体は全て反応容器１１に戻した。
【００９５】
１時間経過した後、ガス濃度検知部２８の測定値が５００ｐｐｍを下回ったので、バルブ４１は閉じ、バルブ４３を開（図３の状態）に切換え、凝縮器１６で液化した有機物を含む液体の除去を開始し、さらに２時間乳化重合を継続（熟成）し、樹脂粒子分散液を調製した。
【００９６】
なお、２時間乳化重合後の重合度（重合添加率）は１００％であった。
【００９７】
得られた樹脂粒子の粒径は１５ｎｍ、ガラス転移点（Ｔｇ）は５８℃、重量平均分子量（Ｍｗ）は１１５００であった。樹脂粒子分散液の固形分濃度は２０質量％であった。
【００９８】
（着色剤粒子分散液の調製）
Ｃｙａｎ顔料「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３」        ６０ｇ
アニオン性界面活性剤「エマールＥ２７Ｃ」（花王株式会社製）        １３ｇ
イオン交換水                                                    ２４０ｇ
上記成分を、混合した後、ホモジナイザー「ウルトラタラックスＴ５０」（ＩＫＡ社製）を用いて１０分間混合し、その後、ＳＣーミルにて分散処理して平均粒径が２５０ｎｍである着色剤（Ｃｙａｎ顔料）が分散された着色剤粒子分散液を調製した。
【００９９】
（離型剤分散液の調製）
パラフィンワックス「ＨＮＰＯ１９０」（融点８５℃）              １００ｇ
（日本精蝋株式会社製）
カチオン性界面活性剤「サニゾールＢ５０」（花王株式会社製）          ５ｇ
イオン交換水                                                    ２４０ｇ
上記成分を、丸型ステンレス鋼製反応容器中でホモジナイザー「ウルトラタラックスＴ５０」（ＩＫＡ社製）を用いて１０分間混合した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が５５０ｎｍである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
【０１００】
（トナー粒子分散液の調製）
樹脂微粒子分散液                                                ２３４質量部
着色剤粒子分散液                                                  ３０質量部
離型剤分散液                                                      ４０質量部
塩化マグネシウム（赤穂化成株式会社製）                              ８質量部
上記の成分を、反応容器中で混合し、分散した後、反応容器内を攪拌しながら加熱装置により９０℃まで加熱した。なお、この反応容器にも図１のようなバルブが開閉できる凝縮器１６を取り付け、液化して回収された液体を反応容器に戻さず除去し、その液体に相当する量の水をバルブ４５から補充した。
【０１０１】
体積平均粒径を確認しながら継続加熱し、体積平均粒径６．２μｍにて塩化ナトリウム３３部を添加し、粒径成長を停止させ「トナー粒子分散液１」を調製した。
【０１０２】
〈実施例２〉
実施例１では、バルブ４３を閉じ、バルブ４１を開（図２の状態）で、１時間重合を継続したが、重合のはじめから最後までバルブ４１を閉じ、バルブ４３を開（図３の状態）で、回収した液体を反応容器へ戻さず全て除去した以外は実施例１と同様にして「トナー粒子分散液２」を調製した。
【０１０３】
〈実施例３〉
実施例１では、１時間経過後、バルブ４１を閉じ、バルブ４３を開（図３の状態）にして凝縮器１６で液化した有機物を含む液体を反応容器に戻さず除去したが、バルブ４３を閉じ、バルブ４１を開（図２の状態）にして凝縮器１６で液化した有機物を含む液体を反応容器に全て戻した以外は実施例１と同様にして「トナー粒子分散液３」を調製した。
【０１０４】
〈実施例４〉
（水系分散液の調製）
水１０００質量部に炭酸マグネシウム１０質量部を微分散させ、７０℃に昇温し、「水系分散液４」を調製した。
【０１０５】
（重合性単量体組成物の調製）
スチレン                                                        １５０質量部
２−エチルヘキシルアクリレート                                    １８質量部
メチルメタクリレート                                                ２質量部
着色剤「Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３」                        １０質量部
ホウ素化合物                                                        ２質量部
ポリエステル樹脂（酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ピーク分子量８０００）  １０質量部
エステル系ワックス（融点７０℃）                                  ２０質量部
ジビニルベンゼン                                                ０．５質量部
上記成分を、７０℃に加温して十分に溶解し「重合性単量体組成物４」を調製した。
【０１０６】
（トナー粒子分散液の調製）
上記で調製した「水系分散媒４」を高速回転剪断撹拌機「クレアミックス」（エムテクニック社製）で、高撹拌下に、上記で調製した「重合性単量体組成物４」を投入して１０分間造粒を行った。造粒終了後、これを攪拌翼（マックスブレンド型翼）を備えた図１に記載の反応容器内に移し、回転翼の回転数を、単位時間あたりのパス回数Ｎが２回／秒になるように調整した。これに重合開始剤として、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）５質量部を、スチレン３０質量部に溶解したものを、６０秒間かけて添加した。この液を内温７０℃に加温し、重合を５時間継続した。この時、バルブ４２、４３は閉じ、バルブ４１は開（図２の状態）で、気化して回収された液体は全て反応容器１１に戻した。その後、重合温度を８０℃に昇温し、バルブ４１、４２は閉じ、バルブ４３は開（図３の状態）で、加熱撹拌を５時間継続して重合を完了した。重合反応終了後、さらに、バルブ４１、４２は閉じ、バルブ４３は開（図３の状態）で、２時間熟成を行い「トナー粒子分散液４」を調製した。
【０１０７】
なお、重合度（重合添加率）は１００％であった。
【０１０８】
上記で得られた粒子を、コールターマルチサイザーで粒度分布を測定したところ、質量平均粒径が７．０μｍで、４．０μｍ以下の粒子が２４個数％、１０．１μｍ以上の粒子が２．０体積％であり、小粒径で、且つ非常にシャープな粒度分布を有していた。
【０１０９】
〈実施例５〉
実施例４では、バルブ４２、４３は閉じ、バルブ４１は開（図２の状態）で重合を５時間継続後、重合温度を８０℃に昇温し、バルブ４１、４２は閉じ、バルブ４３は開（図３の状態）で、加熱撹拌を５時間継続して重合を完了し、さらに２時間熟成たが、重合の初期段階からバルブ４１は閉じ、バルブ４３は開（図３の状態）で、反応容器１１に回収した液体を戻さないで全て除去した以外は実施例４と同様にして「トナー粒子分散液５」を調製した。
【０１１０】
〈実施例６〉
実施例４では、バルブ４２、４３は閉じ、バルブ４１は開（図２の状態）で重合を５時間継続後、重合温度を８０℃に昇温し、バルブ４１、４２は閉じ、バルブ４３は開（図３の状態）で、加熱撹拌を５時間継続して重合を完了し、さらに２時間熟成たが、加熱撹拌以降もバルブ４３は閉じ、バルブ４１は開（図２の状態）で、反応容器１１に回収した液体を全て戻した以外は実施例４と同様にして「トナー粒子分散液６」を調製した。
【０１１１】
表１に、トナー粒子分散液の生成方法等を示す。
【０１１２】
【表１】
2005202183.tif 000002
【０１１３】
〈トナー粒子の作製工程〉
上記で作製した「トナー粒子分散液１〜６」をフィルターが装着された回転円筒型脱水機「ＭＡＲＫIII  型式番号６０×４０」（松本機械株式会社製）で固液分離してトナーケーキを作製した。作製したトナーケーキは回転円筒型脱水機内で水洗浄し、機内に挿入したスクレーパーでトナーケーキを掻き落し、機内から排出して容器に保管した。その後、保管していたトナーケーキは乾燥機「フラッシュジェットドライヤー」（セイシン企業株式会社製）に供給し、トナー粒子の水分量が０．５質量％になるまで乾燥して「トナー粒子１〜６」を作製した。
【０１１４】
〈外添剤添加工程〉
上記で作製した「トナー粒子１〜６」１００質量部に、それぞれルチル型酸化チタン（平均一次粒径＝２０ｎｍ、ｎ−デシルトリメトキシシラン処理）０．８質量部、単分散球状シリカ（ゾルゲル法で得られたシリカゾルにＨＭＤＳ処理を行い、乾燥、粉砕処理を施した体積平均粒子径Ｄ５０＝１２７ｎｍ）１．８質量部を、混合機「ヘンシェルミキサー」（周速３０ｍ／ｓ）（三井三池化工株式会社製）で１５分間混合を行った。その後、目開き４５μｍのフルイを用いて粗粒を除去して「トナー１〜６」を得た。これらを「本発明１、２」、「比較例１、２、３、４」とした。
【０１１５】
《現像剤の調製》
上記で作製した「トナー１〜６」のそれぞれに、体積平均粒径６０μｍのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が６質量％の「現像剤１〜６」を調製した。
【０１１６】
《評価》
上記で作製したトナーについて、下記の項目を評価した。なお、現像剤は各トナーに対応したものを用いた。
【０１１７】
評価機としては、電子写真方式を採用した市販の複合機「Ｓｉｔｉｏｓ７１６５」（コニカミノルタビジネステクノロジー社製）を用いた。
【０１１８】
〈定着臭〉
上記トナーを、上記評価機に搭載し、９．９ｍ２の換気設備のない常温常湿の部屋で、画像面積率１０％の原稿を連続５０００枚プリントを行った後、１０人の被験者に部屋に入ってもらい、定着臭の評価をさせた。
【０１１９】
評価基準
◎  １０人中９人以上が、ほとんど定着臭を感じないと答えた
○  １０人中７人以上が、わずかな定着臭を感じるが不愉快は無いと答えた
△  １０人中５人以上が、定着臭を感じるが不愉快はないと答えた
×  １０人中５人以上が、が不愉快な定着臭を感じると答えた。
【０１２０】
〈樹脂部品のリサイクル性〉
上記トナーを使用してライフ（５００万枚プリント）となった評価機から、定着排出ローラ（ゴム製）を取り出して外観等の検査を行い、定着排出ローラが新画像形成装置に何回リユースできるかを調べた。
【０１２１】
評価基準
◎  ３回以上リユースが可能
○  １回以上リユースが可能
×  ゴム劣化のため、リユース不可。
【０１２２】
〈トナー保存性と定着性〉
トナーの保存性は、５５℃、８５％ＲＨの環境下に２４時間放置し、その後、目開き４５μｍのフルイを通過したトナーの質量比で比較した。
【０１２３】
トナーの定着性は、上記画像形成装置を用い、低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）の環境下で定着を行い、定着不良の発生状態より評価した。
【０１２４】
評価基準
◎  フルイ通過率は９０％以上（保存性良好）。また、低温低湿で定着試験を行っても定着不良は発生しなかった。
【０１２５】
○  フルイ通過率は６０％以上、９０％未満（保存性良好）。また、低温低湿で定着試験を行っても定着不良は発生しなかった。
【０１２６】
×  フルイ通過率は６０％未満（保存性不良）。また、低温低湿で定着試験を行ったところ、定着不良による画像汚れが認められた。
【０１２７】
〈感光体のトナーフィルミング〉
上記評価機を用い、３０℃、９０％ＲＨの環境下で、２０万枚のプリントを行い、感光体表面に付着したトナーフィルミングの状態を目視とプリント画像で評価した。
【０１２８】
評価基準
◎  感光体表面を目視してトナーフィルミングによる光沢むらが全く認められなかった。また、画像にトナーフィルミングによるかぶりや白すじは発生しなかった。
【０１２９】
○  感光体表面を目視してトナーフィルミングによる光沢むらがかすかに認められた。また、画像にトナーフィルミングによるかぶりや白すじは発生しなかった。
【０１３０】
×  感光体表面を目視してトナーフィルミングによる光沢むらが認められ、それに対応した画像の場所にかぶりや白すじが発生した。
【０１３１】
〈原材料収率〉
原材料として用いた重合性単量体がトナー粒子に有効に用いられた率で評価した。
【０１３２】
評価基準
◎  重合性単量体仕込み量をベースに求めた原材料収率が９８％以上であった。
【０１３３】
○  重合性単量体仕込み量をベースに求めた原材料収率が９６％以上であった
×  重合性単量体仕込み量をベースに求めた原材料収率が９６％未満であった。
【０１３４】
表２に評価結果を示す。
【０１３５】
【表２】
2005202183.tif 000003
【０１３６】
表２より明らかなように、本発明のトナー製造方法により作製した「トナー１、４」は、熱定着時に臭気が発生せず、画像形成装置の樹脂部品の劣化が少なくリユース使用回数が伸び、トナーの保存中にトナー粒子の凝縮が発生しにくく、また定着性に優れ、感光体表面にトナーフィルミングが発生せず、原材料収率にも優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明に係る反応容器と凝縮器を設けたトナー粒子分散液の製造装置の一例を示す概略図である。
【図２】凝縮器のバルブ４２とバルブ４３を閉じ、バルブ４１を開き、液化して回収した有機物を含む液体２１を反応容器へ戻す手段の模式図である。
【図３】凝縮器のバルブ４１とバルブ４２を閉じ、バルブ４３を開き、液化して回収した有機物を含む液体２１を反応容器に戻さず、除去する手段の模式図である。
【図４】３方バルブを用いた凝縮器の一例を示す概略図である。
【図５】図１に記載の製造装置に、オゾンガスを吹き込む装置を追加したトナー製造装置の一例を示す概略図である。
【図６】本発明に係るトナーを用いる画像形成方法の一例を示す画像形成装置の断面構成図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１１  反応容器
１２  重合反応液
１３  攪拌翼
１４  気相部
１５  気体導入管
１６  凝縮器
１７  冷却装置
１８  排気装置
１９  液排出管
２０  液シール管
２１  回収した液体
２２  気体導入部、
２５  原材料や水の投入部
２７  トナー粒子分散液排出部
２８  ガス濃度検知部
３０  加熱装置
３１  温度検知部
４１  バルブ１
４２  バルブ２
４３  バルブ３
４４  バルブ４
４５  バルブ５
４６  バルブ６
【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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【図６】
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