(57)【要約】【課題】製造工程が簡単であり、凝集工程によってトナーラテックスを製造でき、トナー内部の着色剤及びワックスを容易に分散することが可能なトナーの製造方法及びこれを利用して製造されたトナーを提供する。【解決手段】親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマー、一つ以上の重合性単量体、着色剤、及びワックスを含むトナー組成物を重合して高分子ラテックス粒子を製造する段階と、無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態で高分子ラテックス粒子を凝集する段階と、凝集されたトナーを分離及び乾燥する段階とを含むトナーの製造方法、該製造方法を利用して製造したトナー、該トナーを利用する画像形成方法、及び該トナーを収容した画像形成装置である。これにより、単一工程によって重合トナー粒子を製造でき、トナー内部の着色剤及びワックスを容易に分散することができる。【選択図】図１
2007183650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスと、を含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造する段階と、
乳化剤、着色剤及びワックスが無い状態で前記高分子ラテックス粒子を凝集する段階と、
前記凝集したトナーを分離及び乾燥する段階と、
を含むことを特徴とする、トナーの製造方法。
【請求項２】
前記高分子ラテックス粒子を凝集する段階では、ｐＨを調節して凝集速度を制御することを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項３】
前記高分子ラテックス粒子を凝集する段階は、電解液または無機塩を加えてイオン強度を調節する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項４】
前記無機塩は、ＮａＣｌまたはＭｇＣｌ２を含むことを特徴とする、請求項３に記載のトナーの製造方法。
【請求項５】
前記高分子ラテックスを、ガラス転移温度以上の温度に加温して凝集することを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項６】
前記トナー組成物は、開始剤、連鎖移動剤、帯電制御剤、及び離型剤から選択された一つ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項７】
前記マクロモノマーの質量平均分子量は、１００〜１０００００であることを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項８】
前記マクロモノマーは、ポリエチレングリコール−メタクリレート、ポリエチレングリコール−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール−改質ウレタン、ポリエチレングリコール−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質エポキシアクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであることを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項９】
前記マクロモノマーの含有量は、組成物の総含有量１００質量部を基準として１〜５０質量部であることを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項１０】
前記重合性単量体は、ビニル系単量体、カルボキシル基を有する極性単量体、不飽和ポリエステル基を有する単量体、及び脂肪酸基を有する単量体のうちから選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項１１】
前記重合性単量体は、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、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、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、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、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリアミド、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドンのうちから選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項１０に記載のトナーの製造方法。
【請求項１２】
前記重合性単量体の含有量は、組成物の総含有量１００質量部を基準として３〜５０質量部であることを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項１３】
前記着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック顔料のうちから選択された一つであることを特徴とする、請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項１４】
親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマー、一つ以上の重合性単量体、着色剤、及びワックスを含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造し、
乳化剤、着色剤及びワックスが無い状態で前記高分子ラテックス粒子を凝集した後、
凝集したトナーを分離及び乾燥して製造する
ことを特徴とする、トナー。
【請求項１５】
前記高分子ラテックス粒子を凝集する過程において、ｐＨを調節して凝集速度を制御することを特徴とする、請求項１４に記載のトナー。
【請求項１６】
前記高分子ラテックス粒子を凝集する過程において、電解液または無機塩を加えて前記高分子ラテックスのイオン強度を調節することを特徴とする、請求項１４に記載のトナー。
【請求項１７】
前記マクロモノマーは、ポリエチレングリコール−メタクリレート、ポリエチレングリコール−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール−改質ウレタン、ポリエチレングリコール−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質アクリレート、ポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであることを特徴とする、請求項１４に記載のトナー。
【請求項１８】
前記トナーは、開始剤、連鎖移動剤、帯電制御剤、及び離型剤のうちから選択された一つ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載のトナー。
【請求項１９】
静電潜像が形成された感光体表面にトナーを付着させて可視像を形成し、前記可視像を転写材に転写する工程を含む画像形成方法において、
トナーとして請求項１４〜請求項１８のいずれかに記載のトナーを使用する
ことを特徴とする、画像形成方法。
【請求項２０】
有機感光体と、有機感光体の表面を帯電する手段と、有機感光体の表面に静電潜像を形成する手段と、トナーを収容する手段と、前記トナーを供給して有機感光体表面の静電潜像を現像してトナー像を現像する手段と、前記トナー像を感光体表面から転写材に転写する手段と、を含む画像形成装置において、
前記トナーは、請求項１４〜請求項１８のいずれかに記載のトナーである
ことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２１】
親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスを含むトナー組成物と、を反応媒質中で重合して、高分子ラテックス粒子分散液を得る段階と、
乳化剤、無着色剤及びワックスが無い状態で、反応媒質で前記高分子ラテックス粒子を凝集する段階と、
前記凝集した高分子ラテックス粒子を分離及び乾燥する段階と、
を含むことを特徴とする、トナーの製造方法。
【請求項２２】
前記重合は、
反応媒質中で開始剤の存在下にマクロモノマー及び一つ以上の単量体を重合して第１反応混合物を形成する段階と、
着色剤及びマクロモノマーの着色剤分散液を製造し、前記重合段階の間に前記着色剤分散液を第１反応混合物と混合する段階と、
単量体を含有するワックス分散液を前記第１反応混合物に導入し、さらに重合して前記高分子ラテックス粒子を製造する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項２１に記載のトナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーの製造方法、トナー、画像形成方法および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法や静電記録法において、静電荷像または静電潜像を表面化する現像剤としては、トナーとキャリア粒子とからなる２成分現像剤と、実質的にトナーだけからなるキャリア粒子を使用しない１成分現像剤とがある。１成分現像剤には、磁性成分を含有する磁性１成分現像剤と、磁性成分を含有しない非磁性１成分現像剤とがある。非磁性１成分現像剤では、トナーの流動性を高めるために、コロイド性シリカなどの流動化剤を独立的に添加することが多い。トナーとしては、一般的に結着樹脂中にカーボンブラックなどの着色剤や、その他の添加剤を分散させて粒子化した着色粒子が使われている。
【０００３】
トナーの製造方法には、粉砕法と重合法とがある。粉砕法では、合成樹脂と着色剤、必要に応じてその他の添加剤を溶融混合した後に粉砕し、次いで所望の粒径の粒子が得られるように分級してトナーを得ている。重合法では、重合性単量体に、着色剤、重合開始剤、必要に応じて架橋剤、帯電防止剤などの各種添加剤を均一に溶解または分散させた重合性単量体組成物を製造し、次いで、分散安定剤を含有する水系分散媒質中に攪拌器を利用して分散して、重合性単量体組成物の微細な液滴粒子を形成し、次いで昇温させて懸濁重合して所望の粒径を有する着色重合体粒子の重合トナーを得ている。
【０００４】
電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置において、均一に帯電させた感光体上に像露光を行なって静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させてトナー像にして、トナー像を転写紙などの転写材上に転写し、次いで、未定着のトナー像を加熱、加圧、溶剤蒸気などの様々な方式によって、転写材上に定着させている。定着工程では、ほとんどの場合、定着ローラと加圧ローラとの間にトナー像を転写した転写材を通じ、トナーを加熱圧着して転写材上に融着させている。
【０００５】
電子写真複写機などの画像形成装置によって形成される画像には、精密さ及び微細さの向上が要求されている。従来、画像形成装置に利用されるトナーとしては、粉砕法により得られたトナーが主流であった。粉砕法によれば、粒径分布の広い着色粒子が形成されやすいので、満足すべき現像特性を得るためには、粉砕品を分級してある程度狭い粒径分布に調整する必要がある。しかし、電子写真工程や静電記録工程に適したトナー粒子の製造時に、一般的な混練／粉砕工程は、粒度及び粒度分布の精密制御が困難であり、小粒径トナーの製造時に分級によるトナー製造の収率が低下する。また、帯電特性及び定着特性のためのトナー設計の変更／調節が制限されるという問題点がある。したがって、最近では、粒径制御が容易であり、分級などの煩雑な製造工程を経る必要のない重合トナーが注目されている。
【０００６】
重合法によってトナーを製造すれば、粉砕や分級を実施せず、所望の粒径と粒径分布を有する重合トナーを得ることができる。
【０００７】
Ｈａｓｅｇａｗａらによる特許文献１には、分子中に着色されたポリマー粒子からなるコア及びコアをカバーするシェルを含み、懸濁重合によって製造される重合トナーが開示されている。
【０００８】
また、Ｍｉｃｈａｅｌらによる特許文献２には、狭い範囲の多分散性を有する二管能性ポリマーが開示されており、共有結合した自由ラジカル基をポリマーの両端部に有するポリマーを製造する乳化−凝集重合方法が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，０３３，８２２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２５８，９１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の方法によっても、トナーの形態を調節し難く、粒子サイズを調節し難いだけでなく、その粒径の分布が広いという問題点があった。
【００１１】
また、特許文献２に記載の方法によっても、界面活性剤が逆効果を誘導し、ラテックスのサイズを調節し難いという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、製造工程が簡単であり、凝集工程によってトナーラテックスを製造でき、トナー内部の着色剤及びワックスを容易に分散することが可能な、新規かつ改良されたトナーの製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の技術的課題は、粒径制御、保存性及び耐久性などの物性に優れるトナーを使用して、高画質の低温定着が可能な画像形成方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに別の技術的課題は、粒径制御、保存性及び耐久性などの物性に優れるトナーを収容した、高画質の低温定着が可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスと、を含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造する段階と、乳化剤、着色剤及びワックスが無い状態で上記の高分子ラテックス粒子を凝集する段階と、上記の凝集したトナーを分離及び乾燥する段階と、を含むトナーの製造方法が提供される。
【００１６】
上記の高分子ラテックス粒子を凝集する段階では、ｐＨを調節して凝集速度を制御してもよい。
【００１７】
また、上記の高分子ラテックス粒子を凝集する段階は、電解液または無機塩を加えてイオン強度を調節する段階をさらに含んでもよい。
【００１８】
上記の無機塩は、ＮａＣｌまたはＭｇＣｌ２を含んでもよい。
【００１９】
上記の高分子ラテックスを、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度に加温して凝集してもよい。
【００２０】
上記のトナー組成物は、開始剤、連鎖移動剤、帯電制御剤、及び離型剤から選択された一つ以上をさらに含んでもよい。
【００２１】
上記のマクロモノマーの質量平均分子量は、１００〜１０００００であってもよい。
【００２２】
上記のマクロモノマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−メタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ウレタン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質エポキシアクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであってもよい。
【００２３】
上記のマクロモノマーの含有量は、組成物の総含有量１００質量部を基準として１〜５０質量部であってもよい。
【００２４】
上記の重合性単量体は、ビニル系単量体、カルボキシル基を有する極性単量体、不飽和ポリエステル基を有する単量体、及び脂肪酸基を有する単量体のうちから選択された一つ以上であってもよい。
【００２５】
上記の重合性単量体は、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体と、アクリル酸、メタクリル酸と、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、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、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、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸の誘導体と、エチレン、プロピレン、ブチレン等のエチレン性不飽和モノオレフィンと、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニルと、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステルと、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテルと、ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトンと、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン等の窒素含有ビニル化合物と、から選択された一つ以上であってもよい。
【００２６】
上記の重合性単量体の含有量は、組成物の総含有量１００質量部を基準として３〜５０質量部であってもよい。
【００２７】
上記の着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック顔料のうちから選択された一つであってもよい。
【００２８】
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点によれば、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマー、一つ以上の重合性単量体、着色剤、及びワックスを含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造し、乳化剤、着色剤及びワックスが無い状態で上記の高分子ラテックス粒子を凝集した後、凝集したトナーを分離及び乾燥して製造するトナーが提供される。
【００２９】
上記の高分子ラテックス粒子を凝集する過程においては、ｐＨを調節して凝集速度を制御してもよい。
【００３０】
上記の高分子ラテックス粒子を凝集する過程においては、電解液または無機塩を加えて高分子ラテックスのイオン強度を調節してもよい。
【００３１】
上記のマクロモノマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−メタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ウレタン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質アクリレート、ポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであってもよい。
【００３２】
上記のトナーは、開始剤、連鎖移動剤、帯電制御剤、及び離型剤のうちから選択された一つ以上をさらに含んでもよい。
【００３３】
上記課題を解決するために、本発明の第３の観点によれば、静電潜像が形成された感光体表面にトナーを付着させて可視像を形成し、可視像を転写材に転写する工程を含む画像形成方法において、上記のトナーを使用することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【００３４】
上記課題を解決するために、本発明の第４の観点によれば、有機感光体と、有機感光体の表面を帯電する手段と、有機感光体の表面に静電潜像を形成する手段と、トナーを収容する手段と、トナーを供給して有機感光体表面の静電潜像を現像してトナー像を現像する手段と、トナー像を感光体表面から転写材に転写する手段と、を含む画像形成装置において、上記のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００３５】
上記課題を解決するために、本発明の第５の観点によれば、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスを含むトナー組成物と、を反応媒質中で重合して、高分子ラテックス粒子分散液を得る段階と、乳化剤、着色剤及びワックスが無い状態で、反応媒質で上記の高分子ラテックス粒子を凝集する段階と、凝集した高分子ラテックス粒子を分離及び乾燥する段階と、を含むトナーの製造方法が提供される。
【００３６】
上記の重合は、反応媒質中で開始剤の存在下にマクロモノマー及び一つ以上の単量体を重合して第１反応混合物を形成する段階と、着色剤及びマクロモノマーの着色剤分散液を製造し、上記の重合段階の間に着色剤分散液を第１反応混合物と混合する段階と、単量体を含有するワックス分散液を第１反応混合物に導入し、さらに重合して高分子ラテックス粒子を製造する段階と、を含んでもよい。
【００３７】
以上のように、本発明は、トナーの製造方法、トナー、画像形成方法および画像形成装置に係り、さらに詳細には、ラテックス粒子を利用してトナーを製造する方法、これを利用したトナー、該トナーを利用した画像形成方法、及び該トナーを収容した画像形成装置に関する。
【００３８】
本発明によれば、凝集工程において乳化剤はもとより、ワックスや着色剤などを使用せずに重合トナーを製造することによって、製造工程を単純化し、かつ生産コストを節減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、高分子ラテックス粒子を乳化剤、着色剤、及びワックスを使用せずに凝集して、重合トナーを製造することができる。トナー粒子のサイズと形状を調節しやすいので、小粒径トナー製造に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４１】
本発明の第１の実施形態は、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスと、を含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造する段階と、乳化剤、着色剤及びワックスが無い状態で上記の高分子ラテックス粒子を凝集する段階と、凝集したトナーを分離及び乾燥する段階と、を含むトナーの製造方法を提供する。
【００４２】
本実施形態によれば、一回の重合工程で着色剤及びワックスを含有するトナー用ラテックス粒子を製造でき、このような高分子ラテックスを無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態で凝集して、重合トナーを製造することができる。
【００４３】
本実施形態は、重合トナー（ＣＰＴ）の製造法に関し、凝集過程で乳化剤などを全く使用せず、ワックス及び着色剤が含まれていた重合トナー用の高分子ラテックスを凝集して重合トナーを製造することができる。ｐＨ及びイオン強度を調節して凝集速度を調節することができる。また、温度、加熱時間、またはｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ：１分間あたりの回転数）のような反応条件を調節してトナーのサイズと形状を調節することができる。
【００４４】
本実施形態に係る凝集工程では、乳化剤、ワックス、または着色剤などを全く添加しない。すなわち、無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態で高分子ラテックス粒子を凝集することを特徴とする。このような製造工程は、乳化−凝集（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ−Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ：ＥＡ）トナーにおいて摩擦電荷が環境（特に、湿度と温度）によって敏感に影響を受けることや、高湿で紙とトナーとの接着力（あるいは定着性）が低下する問題を解決できる。
【００４５】
すなわち、上記の問題は、乳化−凝集トナー製造時に使われる残存乳化剤などによって発生するため、凝集工程で乳化剤を全く使用せずにトナーを製造することによって、上記の問題を解決することが可能になる。洗浄工程で残存乳化剤を除去しても良いが、このような乳化剤の除去は、平衡（Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ）工程であるため、完全に除去するためには多量の汚廃水を発生させて、環境及び製造コスト側面でも望ましくない。
【００４６】
本実施形態では、ラテックス重合過程で共単量体として使われたマクロモノマーが、水溶液上でラテックスの安定性を維持することにより、凝集過程で乳化剤を使用しなくてもよい。
【００４７】
従来では、乳化剤を利用した重合トナーの製造において、イオン性乳化剤（具体的には陰イオン性乳化剤）を使用してワックスと着色剤分散液とを別途に準備した。乳化剤を使用して高分子ラテックスを完成した後、高分子ラテックスをワックス分散液及び着色剤分散液と共に混合分散した後、凝集工程を通じてトナー粒子を製造した。
【００４８】
しかし、本実施形態では、着色剤及びワックスが既に含まれているラテックスを使用し、無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態でｐＨ、電解液、または無機塩の濃度を調節して、Ｔｇ以上の温度で凝集と融合の工程を行うことで、トナーを製造できる。トナー粒子のサイズ（大きさ）及び形状は、温度、加熱時間、及びｒｐｍなどを利用して調節する。
【００４９】
凝集初期には、ｐＨを調節するかまたは無機塩、例えば、ＮａＣｌやＭｇＣｌ２を添加して、着色剤とワックスとが含まれたラテックス粒子を凝集できる。アルカリを添加してｐＨが増加すれば、粒子表面は負電荷に変わるか、相対的に正電荷が少なくチャージされる。このような粒子表面は、主に化学的に表面に結合されたマクロモノマー鎖の存在、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）のような開始剤の硫酸塩基、及び共単量体として使用した酸基に主に起因する。
【００５０】
もし、粒子が大きい負の値、すなわち、高いｐＨあるいは高い値のゼータ電位を有すれば、互いに反発力が強くなって凝集がよく起こらない。一方、ｐＨあるいはゼータ電位が低い値を有すれば、粒子の分散安定性が低下して凝集が起こる。そして、電解液または無機塩の濃度が臨界凝固濃度（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｃｅｔｒａｔｉｏｎ：ＣＣＣ）より高ければ、電解液の静電気的な反発力が相殺されてラテックス粒子のブラウン運動によって急激に凝集が起こる。臨界凝固濃度より低い濃度では、凝集が徐々に起こる。
【００５１】
高分子ラテックス粒子を凝集する段階において、電解液または無機塩を加えてイオン強度を調節する段階をさらに含んでもよい。凝集過程では、イオン強度や粒子間の衝突などによって粒子のサイズが大きくなる。
【００５２】
本実施形態によれば、高分子ラテックスをＴｇ以上の温度に加温して凝集できる。これは、ラテックスＴｇ以上の温度では、ラテックス高分子鎖のギブズ自由エネルギー（Ｇｉｂｂｓ  ｆｒｅｅ  ｅｎｅｒｇｙ）が増加して、自由に運動できるようになり、滑らかな表面のトナー粒子形状が作られる。温度条件によって、粒子の形状を調節することが可能である。
【００５３】
トナー粒子の形態的差異点は、粒子の界面力とレオロジーに起因する。所望のサイズ及び形状が得られた後に、Ｔｇ以下に冷却した後に、ろ過過程を経てトナー粒子を分離及び乾燥する。乾燥されたトナーは、シリカなどを使用して外添処理し、帯電電荷量などを調節して最終レーザープリンタ用トナーを製造できる。
【００５４】
本実施形態に用いられるマクロモノマーは、親水性基及び疎水性基をいずれも有する両親媒性物質であり、末端に一つ以上の反応性官能基を有するポリマーまたはオリゴマー形態を有する。
【００５５】
粒子表面に化学的に結合されたマクロモノマーの親水性基は、立体的安定化によって粒子の安定性を高め、投入されたマクロモノマーの含有量や分子量によってラテックスの粒子サイズを調節できる。マクロモノマーの疎水性基は、トナー粒子の表面に存在して乳化重合反応を促進させることができる。マクロモノマーは、組成物に含まれていた重合性単量体と、グラフト化、分枝化、または架橋結合などの多様な形態に結合して、共重合体を形成することができる。
【００５６】
本実施形態に係るマクロモノマーの質量平均分子量は、例えば、１００〜１０００００、望ましくは、１０００〜１００００である。マクロモノマーの質量平均分子量が１００未満である場合には、完成されたトナーの物性が向上しないか、安定剤としての役割が悪いため望ましくなく、１０００００を超過する場合には、反応転換率が低くなるため望ましくない。
【００５７】
マクロモノマーは、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−メタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ウレタン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質エポキシアクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであることが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００５８】
マクロモノマーの含有量は、トナー組成物の総含有量１００質量部を基準として、例えば１〜５０質量部であることが望ましい。トナー組成物の総含有量１００質量部を基準として１質量部未満である場合には、粒子の分散安定性が低下するために望ましくなく、５０質量部を超過する場合には、トナーの物性が悪くなるために望ましくない。
【００５９】
両親媒性マクロモノマーは、共単量体（コモノマー：ｃｏｍｏｎｏｍｅｒ）としてだけでなく安定化剤として作用できる。初期のラジカルと単量体との反応は、オリゴマーラジカルを生成してインサイチュ（ｉｎ  ｓｉｔｕ）安定化効果を表す。熱により分解された開始剤は、ラジカルを生成し、水溶液上で単量体単位と反応してオリゴマーラジカルを形成して疎水性が増大する。このようなオリゴマーラジカルの疎水性特性は、ミセル内部への拡散及び重合性単量体との反応を促進させ、これと共にマクロモノマーとの共重合反応が進みうる。
【００６０】
両親媒性マクロモノマーの親水性特性によって、共重合反応は、トナー粒子の表面近く（ｖｉｃｉｎｉｔｙ）でさらに容易に起こる。粒子表面に位置するマクロモノマーの親水性部分は、立体的安定化によってトナー粒子の安定性を高め、投入されるマクロモノマーの含有量や分子量によって粒子のサイズを調節できる。また、粒子表面で反応する官能基は、トナーの摩擦電気的特性を向上させることができる。
【００６１】
本実施形態に係る重合性単量体は、ビニル系単量体、カルボキシル基を有する極性単量体、不飽和ポリエステル基を有する単量体、及び脂肪酸基を有する単量体のうちから選択されうる。
【００６２】
重合性単量体は、これらに限定されるものではないが、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体や、アクリル酸、メタクリル酸や、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、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、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、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸の誘導体や、エチレン、プロピレン、ブチレン等のエチレン性不飽和モノオレフィンや、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニルや、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステルや、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテルや、ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトンや、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン等の窒素含有ビニル化合物のうちから選択された一つ以上であることが望ましい。
【００６３】
重合性単量体の含有量は、トナー組成物の総含有量１００質量部を基準として、例えば３〜５０質量部であることが望ましい。トナー組成物の総含有量１００質量部を基準として３質量部未満である場合には、収率が低下して望ましくなく、５０質量部を超過する場合には、安定性が低下して望ましくない。
【００６４】
本実施形態に係る凝集工程で使われうる媒質は、水溶液であるか、有機溶媒、またはこれらの混合物であってもよい。
【００６５】
本実施形態に係る重合トナーを製造するための具体的な工程は、次の通りである。
【００６６】
まず、マクロモノマー、重合性単量体、着色剤、及びワックスを含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造する。反応器の内部を窒素ガスなどでパージする間に、蒸留された脱イオン水（または水と有機溶媒との混合物）などの媒質とマクロモノマーとの混合液を反応器に入れ、撹拌しつつ加熱する。このとき、反応媒質のイオン強度を調節するために、ＮａＣｌのような電解質または無機塩などを添加してもよい。反応器の内部の温度が適正な数値に達すれば、開始剤、望ましくは水溶性自由ラジカル開始剤を投入する。
【００６７】
次いで、一つ以上の重合性単量体を、望ましくは連鎖移動剤と共に半連続的な方式で反応器内に投入する。このとき、反応速度と分散度を調節するために、重合性単量体の供給はｓｔａｒｖｅｄ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ工程で十分にゆっくり行う。
【００６８】
着色剤は、分散器を通じてマクロモノマーと脱イオン水との混合液に分散する。重合反応途中に反応に影響を及ぼさないように、着色剤分散液を反応器に投入して重合反応を続ける。このとき、着色剤分散液の投入時期が早すぎると、転換率（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）に影響を与え、投入時期が遅すぎると、着色剤含有の程度や分散性がよくない。そして、重合反応が進んだ後に反応速度及び転換率などを考慮してワックスの投入時期を決定する。
【００６９】
反応がある程度進んだ後、ワックスを単量体の混合液に分散させた分散液を反応器内に投入し、開始剤をさらに投入して反応を続ける。重合反応時間は、６時間〜１２時間程度であり、温度や実験条件などによって決定され、反応速度や転換率などを測定して決定する。反応後にトナーの耐久性やその他の物性などを調節するために、追加で単量体を投入して高分子ラテックス粒子を製造できる。
【００７０】
次に、無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態で反応が完了した高分子ラテックス粒子は、凝集過程を経てトナー粒子のサイズと形状を調節できる。本実施形態では、乳化剤を全く使用せず、Ｔｇ以上の温度で上記のように着色剤とワックスが既に含まれているラテックスを凝集する凝集工程を行う。反応媒質のｐＨと電解液（または無機塩）の濃度を調節することによって、凝集の速度を調節できる。
【００７１】
本実施形態によれば、高分子ラテックス粒子を凝集する工程は、乳化剤、着色剤、及びワックスなどを使用しないことにより、製造されたトナー粒子の分離及びろ過工程で洗浄工程を最小化できる。洗浄工程を最小化することによって、製造工程を単純化してトナーの製造コストを減らし、排出される汚廃水の量を減らすことによって、環境的な側面でも非常に有利である。また、乳化剤を使用しないことによって、高い湿度での敏感性、低い摩擦電荷、誘電性の低下、弱いトナー流れなどの問題点を除去することが可能になり、トナーの保存安定性を著しく向上させることができる。
【００７２】
最後に、凝集されたトナーを分離及び乾燥した後、シリカなどを使用して外添処理し、帯電電荷量などを調節して最終トナーを完成する。
【００７３】
本実施形態に係るトナーは、着色剤及びワックスを含む。白黒トナーの場合には、着色剤として、例えば、カーボンブラックまたはアニリンブラックを使用できる。本実施形態に係る非磁性トナーは、カラートナーを製造しやすい。カラートナーの場合には、着色剤のうち黒色はカーボンブラックを利用し、カラーは、イエロー、マゼンタ及びシアンの着色剤のうちから選択された一つ以上をさらに含む。
【００７４】
上記のイエロー着色剤は、例えば、縮合窒素化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、またはアリールイミド化合物が使われる。具体的には、Ｃ．Ｉ．顔料イエロー１２、１３、１４、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８、１８０などが使われうる。
【００７５】
上記のマゼンタ着色剤は、例えば、縮合窒素化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、チオインジゴ化合物、またはペリレン化合物が使われる。具体的には、Ｃ．Ｉ．顔料レッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、または２５４などが使われうる。
【００７６】
上記のシアン着色剤は、例えば、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、または塩基染料レーキ化合物などが使われる。具体的には、Ｃ．Ｉ．顔料ブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、または６６などが使われうる。
【００７７】
このような着色剤は、単独または２種以上の混合物に混合して使われ、色相、彩度、明度、耐候性、トナー中の分散性などを考慮して選択される。
【００７８】
着色剤の含有量は、重合性単量体１００質量部を基準として、例えば０．１〜２０質量部であることが望ましい。着色剤の含有量は、トナーを着色するのに十分な量であればよく、重合性単量体１００質量部を基準として０．１質量部未満である場合には、着色効果が不十分であるために望ましくなく、２０質量部を超過する場合には、トナーの製造コストが上昇するために十分な摩擦帯電量を得られないので望ましくない。
【００７９】
ワックスは、最終トナー組成物の目的遂行特性を提供する任意の適したワックスを選択できる。使われうるワックスの形態の例は、これらに限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、シリコンワックス、パラフィン系ワックス、エステル系ワックス、カルナウバワックス、及びメタロセンワックスを含む。望ましくは、ワックスの融点は、約５０〜約１５０℃である。ワックス成分は、トナー粒子と物理的に密着されるが、トナー粒子と共有的に結合しない。最終画像受容体上に低定着温度で定着され、優秀な最終画像耐久性及び耐摩耗特性を表すトナーを提供する。
【００８０】
本実施形態に係るトナーは、例えば、開始剤、連鎖移動剤、離型剤、及び帯電制御剤のうちから選択された一つ以上をさらに含んでもよい。
【００８１】
トナー組成物は、開始剤によってラジカルが発生し、ラジカルが上記の重合性単量体と反応することが望ましい。ラジカルは、重合性単量体及びマクロモノマーの反応性官能基と反応して共重合体を形成できる。
【００８２】
ラジカル重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩や、４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、ジメチル−２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２−アゾビス−２−メチル−Ｎ−１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチルプロピオアミド、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’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）などのアゾ化合物や、過酸化メチルエチル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、過酸化アセチル、過酸化ジクミル、過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイル、過酸化ｔ−ブチル−２−エチルヘキサノエート、過酸化ジ−イソプロピルジカルボネート、過酸化ジ−ｔ−ブチルイソフタレートなどの過酸化物などを例示できる。また、これらの重合開始剤と還元剤とを組み合わせた酸化−還元開始剤を挙げることができる。
【００８３】
連鎖移動剤は、連鎖反応において連鎖運搬体の種類を変化させる物質である。新しい連鎖が前のものに比べて著しく活性が低下したものを含む。連鎖移動剤を通じて単量体の重合度を低下させ、新しい鎖を開始させうる。連鎖移動剤を通じて分子量の分布を調節できる。
【００８４】
連鎖移動剤としては、これらに限定されないが、例えば、ドデカンチオール、チオグリコール酸、チオ酢酸、及びメルカプトエタノール等の硫黄含有化合物や、例えば亜リン酸及び亜リン酸ナトリウム等の亜リン酸化合物や、例えば、次亜リン酸及び次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸化合物や、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、及びｎ−ブチルアルコール等のアルコールなどがある。
【００８５】
離型剤は、感光体を保護し、現像特性の劣化を防止して高品質の画像を得るために適切に使われうる。本実施形態に係る離型剤は、高純度固体脂肪酸エステル系物質を使用できる。具体的には、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリブチレンなどの低分子量ポリオレフィンや、パラフィンワックスや、多官能性エステル化合物などを挙げることができる。本実施形態で利用する異型剤としては、３官能以上のアルコールとカルボン酸とからなる多官能性エステル化合物が望ましい。
【００８６】
３官能性以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ペンタグリセロールなどの脂肪族アルコールや、クロログリシトール、クエルシトール、イノシトールなどの脂環族アルコールや、トリス（ヒドロキシメチル）ベンゼンなどの芳香族アルコールや、Ｄ−エリトロース、Ｌ−アラビノース、Ｄ−マンノース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−フルクトース、Ｌ−ラムノース、スクロース、マルトース、ラクトースなどの糖や、エリトリット、Ｄ−トレート、Ｌ−アラビット、アドニット、キシリットなどの糖アルコールなどを挙げることができる。
【００８７】
カルボン酸としては、例えば、酢酸、ブチル酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、マルガリン酸、アラキジン酸、セロチン酸、メリキシン酸、エリカ酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、ベヘン酸、テトロール酸、キシメニン酸などの脂肪族カルボン酸や、シクロヘキサンカルボン酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、３，４，５，６−テトラヒドロフタル酸などの脂環族カルボン酸や、ベンゾ酸、トルイル酸、クミン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメチン酸、トリメリット酸、ヘミメリットなどの芳香族カルボン酸などを挙げることができる。
【００８８】
帯電制御剤は、例えば、亜鉛またはアルミニウムのような金属含有サリチル酸化合物、ビスジフェニルグリコール酸のホウ素錯体、シリケートからなる群から選択されることが望ましい。さらに具体的には、ジアルキルサリチル酸亜鉛、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチルカリウム塩）などが使われうる。
【００８９】
本実施形態の他の具現例によれば、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスと、を含むトナー組成物を重合して高分子ラテックス粒子を製造し、無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態で上記の高分子ラテックス粒子を凝集した後、凝集されたトナーを分離及び乾燥して製造することを特徴とするトナーを提供する。
【００９０】
開始剤によって発生したラジカルが上記の重合性単量体と反応し、ラジカルが重合性単量体及びマクロモノマーの反応性官能基と反応して共重合体を形成できる。共重合体は、ビニル系単量体、カルボキシル基を有する極性単量体、不飽和ポリエステル基を有する単量体、及び脂肪酸基を有する単量体のうちから選択された一つ以上を共重合して得られる。また、得られた共重合体の質量平均分子量は、例えば２０００〜２０００００であることが望ましい。
【００９１】
マクロモノマーの質量平均分子量は、例えば１００〜１０００００、望ましくは、１０００〜１００００である。マクロモノマーは、これらに限定されるものではないが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−メタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ウレタン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質アクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであってもよい。
【００９２】
上記のトナーは、高分子ラテックス粒子を凝集する過程でｐＨを調節して凝集速度を制御できる。また、高分子ラテックス粒子を凝集する過程で電解液または無機塩を加えて、高分子ラテックスのイオン強度を調節することが望ましい。
【００９３】
本実施形態の他の具現例によれば、静電潜像が形成された感光体表面にトナーを付着させて可視像を形成し、可視像を転写材に転写する工程を含む画像形成方法において、上記のトナーは、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスとを含むトナー組成物を重合して高分子ラテックス粒子を製造し、無乳化剤、無着色剤、及び無ワックス状態で上記の高分子ラテックス粒子を凝集した後、凝集されたトナーを分離及び乾燥して製造されたものであることを特徴とする画像形成方法を提供する。
【００９４】
代表的な電子写真画像形成工程は、帯電、露光、現像、転写、定着、クリニーング及び除電段階を含み、受容体上に画像を形成する一連の段階を含む。
【００９５】
帯電段階において、感光体は、一般的にコロナまたは帯電ローラにより負または正のうち一方である、所望の極性の電荷で覆われる。露光段階において、光学システム、一般的にレーザースキャナーまたはダイオード配列は、最終画像受容体上に形成される目的画像に対応する画像方式で感光体の帯電表面を選択的に放電させて潜像を形成する。“光”と言及できる電磁気照射は、例えば、赤外線照射、可視光線、及び紫外線照射を含むことができる。
【００９６】
現像段階において、適した極性のトナー粒子は、一般的に感光体上の潜像と接触するが、トナー極性に同じポテンシャル極性を有する、一般的に電気的に偏向された現像器を使用する。トナー粒子は、感光体に移動して静電気力により潜像に選択的に付着され、感光体上にトナー画像を形成する。
【００９７】
転写段階において、トナー画像は、感光体から目的とする最終画像受容体に転写されるが、時には中間体転写要素がトナー画像の後続の転写と共に感光体から最終画像受容体へのトナー画像の転写に影響を与えるために利用される。
【００９８】
定着段階において、最終画像受容体上のトナー画像は、加熱されてトナー粒子が軟化または溶融されることによって、トナー画像を最終受容体に定着させる。他の一つの定着方法は、熱を加えるか、または加えない高圧下で最終受容体にトナーを固定させることを含む。
【００９９】
クリニーング段階では、感光体上に残っている残留トナーが除去される。
【０１００】
最後に、除電段階では、感光体電荷が特定波長バンドの光に露光されて実質的に均一に低い値に減少することによって、本来潜像の残留物が除去され、次の画像形成サイクルのために感光体が準備される。
【０１０１】
本実施形態の他の具現例によれば、有機感光体、有機感光体の表面を帯電する手段、有機感光体の表面に静電潜像を形成する手段、トナーを収容する手段、トナーを供給して有機感光体表面の静電潜像を現像してトナー像を現像する手段、及びトナー像を感光体表面から転写材に転写する手段を含む画像形成装置において、上記のトナーは、親水性基及び疎水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体と、着色剤と、ワックスとを含むトナー組成物を重合して高分子ラテックス粒子を製造し、上記の高分子ラテックス粒子を凝集した後、凝集されたトナーを分離及び乾燥して製造したものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０１０２】
図１は、本実施形態に係る製造方法によって製造されたトナーを収容した非接触現像方式の画像形成装置の一具現例を示したものであって、下記に作動原理を説明する。
【０１０３】
非磁性１成分現像剤は、ポリウレタンフォーム、スポンジなどの弾性部材で構成された供給ローラ６により現像剤８を現像ローラ５上に供給する。現像ローラ５上に供給された現像剤８は、現像ローラ５の回転によって現像剤規制ブレード７と現像ローラ５との接触部に到達する。現像剤規制ブレード７は、金属、ゴムなどの弾性部材で構成されている。現像剤規制ブレード７と現像ローラ５との接触部間を現像剤が通過するとき、現像剤８の層が一定の層に規制されて薄層が形成されて現像剤を十分に帯電させる。薄層化された現像剤８は、現像ローラ５によって潜像担持体である感光体１の静電潜像に現像剤８が現像される現像領域へ移送される。
【０１０４】
現像ローラ５は、感光体１と一定の間隔をおいて接触せずに互いに対向して位置している。現像ローラ５は、逆時計回り方向に回転し、感光体１は、時計回り方向に回転する。現像領域へ移送された現像剤８は、現像ローラ５に印加されたＤＣ重畳されたＡＣ電圧と感光体１の潜像電位との電位差により発生した電気力によって、感光体１の静電潜像として現像される。
【０１０５】
感光体１に現像された現像剤８は、感光体１の回転方向によって転写手段９の位置に到達する。感光体１に現像された現像剤は、コロナ放電またはローラ形態で現像剤８に対する逆極性高電圧が印加された転写手段９によって、印刷用紙１３が通過しつつ印刷用紙に現像剤が転写されて画像が形成される。
【０１０６】
印刷用紙に転写された画像は、高温、高圧の定着器（図示せず）を通過しつつ印刷用紙に現像剤が融着されて画像が定着される。一方、現像ローラ５上の定未現像の残留現像剤は、現像ローラ５と接触している供給ローラ６により回収される。上記の過程が反復される。
【実施例】
【０１０７】
本発明を下記の実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明が以下の実施例に限定されるわけではない。
【０１０８】
（実施例１）
スチレン、ｎ−ブチルアクレレート、メタクリル酸等の単量体混合物（７：２：１〜７．５：１：０．５の比率のもの、１００ｇ）と巨大単量体のポリエチレングリコール−エチルメタクリルレート（ＰＥＧ−ＥＥＭ）５ｇと連鎖移動剤である１−ドデカンチオール２．５ｇとを添加した。シアン顔料のＰＢ１５：３を８ｇとモノマー混合物とを混ぜ、分散器にて５０００ＲＰＭの回転数で約１時間、顔料を分散させた。得られた分散液を、エステルワックス１０ｇに加熱混合した。この時、６０℃を超えない範囲で加熱した。
【０１０９】
続いて、超純度窒素で脱酸素化した超純度水５００ｇにＰＥＧ−ＥＥＭ５ｇを溶かして混合した水溶液を作り、反応槽に入れた。準備した水溶液と単量体顔料混合物とを１リットル反応器で混合した後、均質器を利用して均質化した。均質化時間は３０分であり、回転数は７０００ＰＲＭであった。混合物を反応水槽に入れて３００ＲＰＭで攪拌しながら、８０℃まで加熱した。反応器の内部温度が適正数値になったら、過硫酸カリウム１ｇ、アゾアミド０．５ｇの開示剤を投入し、窒素ガスで反応器内部をパージさせた。反応時間は８時間であり、反応が終わったら攪拌しながら自然冷却させた。このようにして、共重合体ラテックスを製造した。なお、この時得られた粒子の体積平均サイズ（粒径）は、０．６μｍであった。また、上記で使用した巨大単量体の質量平均分子量（Ｍｗ）は、１０００であった。この共重合体ラテックスを用いて、以下の工程を行なった。
【０１１０】
１リットル反応器に、脱イオン水を４０７ｇ、一段階重合工程によりシアン顔料（１５：３、Ｃｕ−Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＤＩＣ）及びワックス（Ｅｓｔｅｒ  ｗａｘ、ＷＥ−５）が含まれているスチレン−ｎブチルアクリレートメタクリル酸−ポリエチレングリコール−エチルエーテルメタクリレート共重合体ラテックスを２４６ｇ入れ、３００ｒｐｍで撹拌した。ｐＨを２に合わせた後、徐々に段階的に加熱した。トナーの体積平均粒子サイズ（粒径）が７μｍ程度に大きくなったとき、ｐＨを１１に調節した後に９５℃まで加熱した。１時間程度加熱して粒子形状が形成された後、冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１１】
（実施例２）
３リットル反応器に脱イオン水を１２２１ｇ、一段階重合工程によりシアン顔料及びワックスが含まれている実施例１で使われた共重合体ラテックスを７３８ｇ入れ、３５０ｒｐｍで撹拌した。ｐＨを２に合わせた後、徐々に段階的に加熱した。トナーの体積平均粒子サイズが７μｍ程度に大きくなったとき、ｐＨを１１に調節した後に９５℃まで加熱した。２時間程度加熱して粒子形状が形成された後、冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１２】
（実施例３）
反応器に脱イオン水を１２２１ｇ、シアン顔料及びワックスが含まれている実施例１で使われた共重合体ラテックスを７３８ｇ入れ、常温で撹拌しつつｐＨを２に合わせ、凝集初期にＮａＣｌ３０ｇを脱イオン水４８０ｇに溶かして添加し、３５０ｒｐｍで撹拌した。段階的に８５℃まで温度を上昇させた後、トナーの体積平均粒子サイズが７μｍ程度に大きくなったら、９０℃に上昇させ、３０分間さらに加熱した後に冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１３】
（実施例４）
反応器に脱イオン水を１２２１ｇ、シアン顔料及びワックスが含まれている実施例１で使われた共重合体ラテックスを７３８ｇ入れ、常温で撹拌しつつｐＨを１１に合わせ、凝集初期にＮａＣｌ３０ｇを脱イオン水４８０ｇに溶かして添加し、３５０ｒｐｍで撹拌した。段階的に９５℃まで温度を上昇させた後、トナーの体積平均粒子サイズが７μｍ程度に大きくなったら、３０分間さらに加熱した後に冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１４】
（実施例５）
反応器に脱イオン水を４０７ｇ、シアン顔料及びワックスが含まれている実施例１で使われた共重合体ラテックスを２４６ｇ入れ、常温で３００ｒｐｍで撹拌しつつ、ｐＨを１１に合わせて１時間以上撹拌した。その後、凝集初期にＭｇＣｌ２１２．５ｇを脱イオン水２０ｇに溶かして添加し、撹拌した。段階的に８５℃まで温度を上昇させた後、トナーの体積平均粒子サイズが５μｍ程度に大きくなるまで待った。トナーの粒子が所望のサイズになった後、ｒｐｍを３５０に上げ、ＮａＣｌ４０ｇを脱イオン水１６０gに溶かして添加した。温度を９５℃に上昇させて２時間程度さらに加熱した後、トナーの体積平均粒子サイズが７μｍ、数平均粒子サイズが５μｍ以上になったら、加熱を止めて冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１５】
（実施例６）
反応器に脱イオン水を１２２１ｇ、シアン顔料及びワックスが含まれている実施例１で使われた共重合体ラテックスを７３８ｇ入れ、常温で３００ｒｐｍで撹拌しつつ、ｐＨを１１に合わせて１時間以上撹拌した。その後、凝集初期にＭｇＣｌ２３７．５ｇを脱イオン水６０ｇに溶かして添加し、撹拌した。段階的に８５℃まで温度を上昇させた後、トナーの体積平均粒子サイズが５μｍ程度に大きくなるまで待った。トナー粒子が所望のサイズになった後、ｒｐｍを３５０に上げ、ＮａＣｌ  １２０ｇを脱イオン水４８０ｇに溶かして添加した。温度を９５℃に上昇させて２時間程度さらに加熱した後、トナーの体積平均粒子サイズが７μｍ、数平均粒子サイズが５μｍ以上になったら、加熱を止めて冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１６】
（実施例７）
反応器に脱イオン水を１２２１ｇ、シアン顔料及びワックスが含まれている実施例１で使われた共重合体ラテックスを７３８ｇ入れ、常温で３５０ｒｐｍで撹拌しつつｐＨを１１に合わせ、凝集初期にＭｇＣｌ２３７．５ｇを脱イオン水６０ｇに溶かして添加した。段階的に９５℃まで温度を上昇させた後、トナーの体積平均粒子サイズが５μｍ程度に大きくなるまで待った。トナーの粒子サイズが大きくなった後に、ＮａＣｌ１２０ｇを脱イオン水４８０ｇに溶かして添加した。その後、２時間程度さらに加熱してトナーの体積平均粒子サイズが７μｍ、数平均粒子サイズが５μｍ程度になったら、加熱を止めて冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
【０１１７】
（比較例１）
予め乳化剤を使用して重合されたスチレン−（ｎ−ブチルアクリレート）共重合体ラテックス粒子３４６ｇを２．０ｇのＳＤＳ乳化剤が溶解されている超純水３０７ｇに入れて撹拌した。そして、ＳＤＳ乳化剤により分散された顔料粒子（シアン１５：３、４０固形体％）水溶液１８．２ｇとＳＤＳ乳化剤に分散されたワックス分散液とを添加して混合した。３５０ｒｐｍで撹拌しつつ、ラテックス顔料分散水溶液のｐＨを１０％ＮａＯＨ緩衝溶液を利用してｐＨ１０に滴定した。凝集剤ＭｇＣｌ２  １０ｇに超純水３０ｇを溶解した後、約１０分間にかけてラテックス顔料水溶液に滴加した。その後、温度を９５℃まで上昇させた。約７時間加熱して所望の粒子サイズが得られた後、反応を終えて自然冷却させた。このとき、得られた粒子のサイズは、体積平均約１０．５μｍの粒径を示した。
【０１１８】
以上説明したように、本発明によれば、高分子ラテックス粒子を乳化剤、着色剤、及びワックスを使用せずに凝集して、重合トナーを製造することができる。トナー粒子のサイズと形状を調節しやすいので、小粒径トナー製造に有利である。また、トナー製造時に生産コストを節減でき、洗浄工程を単純化でき、汚廃水の発生量を減少させることができるので、環境的な側面でも非常に有利である。ワックスの分散性向上によってトナーの定着性を向上させ、耐オフセット性、摩擦電荷特性、及び保存安定性に優れ、高品質の画像を実現できる。さらに、高湿環境下で優秀な性質の重合トナーを製造できる。
【０１１９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、画像形成関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明によって製造されたトナーを収容した画像形成装置の一具現例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１    感光剤
５    現像ローラ
６    供給ローラ
７    現像剤規制ブレード
８    現像剤
９    転写手段
１３  印刷用紙
【図１】
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