(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結着樹脂及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練して得た混練物を、結着樹脂を溶解する有機溶剤中に分散させた分散液を形成する工程、
前記分散液を核粒子に噴霧して、前記核粒子表面に前記分散液を被覆する工程、及び
前記核粒子表面の分散液から有機溶剤を除去して、前記核粒子表面に結着樹脂及び着色剤を含む分散体の皮膜を形成する工程
を具備す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】
前記核粒子が球形であり、単分散していることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナーの製造方法に係り、特に、球形で粒度分布がシャープな電子写真用トナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成は、静電荷像をトナーにより現像して可視化し、現像により得られたトナー像を用紙に転写した後、熱と圧力により定着させることにより行われる。
【０００３】
このような画像形成に用いられるトナーの製造方法には、大きく分けて粉砕法と重合法がある。粉砕法の一般的な製造方法としては、結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤等の原料を乾式で混合した後、２軸押出機などで溶融混練し、冷却固化した後に粗粉砕を行い、混練粗砕物を得る。その後ジェットミルなどで微粉砕を行い、適切な粒度分布になるように分級機で粒度調整を行う。さらにシリカなどと一緒に混合機で混合することで表面処理を行い、トナーを得る。
【０００４】
一方、重合法は、乳化重合法、懸濁重合法などがあるが、いずれの方法も、樹脂重合時に、モノマーと一緒に顔料等の添加剤を混ぜあわせ、樹脂微粒子を成長させて得る方法である。
【０００５】
近年、電子写真には、高画質化が求められている。高画質の評価の一つに、ハーフトーンでの画像の均一性が上げられるが、均一な画像を形成するには、特に、トナーの均一な帯電性や高転写性が要求される。
【０００６】
それらの特性を満足するためには、粒径が小さく、粒度分布がシャープであるとともに、形状が球形であることが望ましい。これら要求を満たすため、例えば、粉砕法では、トナーを熱処理して、球形化度をあげる方法が提案されているが、小粒径になるほど、エネルギーコストがかさんでしまう。
【０００７】
これに対し、重合法で作られたトナーは、粉砕法と比較し、小粒径に向いており、形状も球形化度が高く、反応温度の制御などで、任意に形状をコントロールすることも可能である。しかしながら、それには多大な設備投資が必要である。
【０００８】
一方、樹脂微粒子の表面に、顔料、帯電制御剤などを被覆する方法が提案されている。例えば、樹脂微粒子にカーボンブラック、電荷制御剤を圧縮力、摩擦力を付与することにより埋設する方法（例えば、特許文献１参照）、微小ポリマーの水分散液に核粒子と着色剤を加え、均一な状態を保ったまま、高温雰囲気に噴霧することで、核粒子の周りに微小ポリマーと着色剤の層を形成する方法（例えば、特許文献２参照）、核粒子に対し、顔料や樹脂を機械的に付着させ、積層構造を作る方法（例えば、特許文献３、４参照）である。
【０００９】
これらの提案によれば、核粒子を任意に選択することで、トナーの粒度分布、形状を調整することが可能となる。しかし、特許文献１、３及び４に示す方法は、機械的な処理により核粒子表面に層を形成する方法であり、付着強度が十分でない。また、特許文献２に示す方法では、着色剤が表面に露出してしまい、特にカラートナーの場合、色毎にトナーの帯電性、付着性が大きく異なるなどの不具合がより顕著になってしまう。
【特許文献１】特開昭６４−１８１５２号公報
【特許文献２】特開昭６０−１７５０５８号公報
【特許文献３】特開昭６４−６２６６６号公報
【特許文献４】特開平７−８４４０２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、以上の事情を考慮してなされ、核粒子表面に付着強度が強く、被覆性の優れた皮膜を被覆してなる、球形で粒度分布がシャープな電子写真用トナーの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、結着樹脂及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練して得た混練物を、結着樹脂を溶解する有機溶剤中に分散させた分散液を形成する工程、前記分散液を核粒子に噴霧して、前記核粒子表面に前記分散液を被覆する工程、及び前記核粒子表面の分散液から有機溶剤を除去して、前記核粒子表面に結着樹脂及び着色剤を含む分散体の皮膜を形成する工程を具備することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法を提供する。
【００１２】
このような電子写真用トナーの製造方法において、前記核粒子が球形であり、単分散しているものを用いることが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、核粒子表面に付着強度が強く、被覆性の優れた皮膜を被覆してなる、球形で粒度分布がシャープな電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーの製造方法は、結着樹脂及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練して得た混練物を、結着樹脂を溶解する有機溶剤中に分散させた分散液を核粒子に噴霧した後、前記核粒子表面の分散液から有機溶剤を除去して、前記核粒子表面に結着樹脂及び着色剤を含む分散体の皮膜を形成することを特徴とする。
【００１７】
このような電子写真用トナーの製造方法では、核粒子として球形で粒度分布のシャープなものを用いることにより、球形で粒度分布がシャープな電子写真用トナーを得ることが出来る。また、トナー原料を含む分散液を核粒子に噴霧し、有機溶剤を除去することにより核粒子表面に結着樹脂及び着色剤を含む分散体の皮膜を形成しているため、付着強度が強く、被覆性の優れた皮膜を被覆した電子写真用トナーを得ることが出来る。
【００１８】
このような特徴を有する電子写真用トナーの製造方法において、結着樹脂を溶解する有機溶剤としては、溶解可能な溶媒であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、以下のものを挙げることが出来る。
【００１９】
例えば、除去の容易性の点で沸点が１５０℃未満の揮発性のものが好ましく、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、クロロホルム、が好ましい。
【００２０】
使用可能な結着樹脂としては、公知のものを含む広い範囲から選択することができる。具体的には、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、およびスチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系樹脂をはじめ、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、キシレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが例示でき、これらの樹脂を二種類以上組み合わせて用いてもよい。なお、これらの樹脂のうち、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００２１】
着色剤としては、通常、トナーに用いるものであればよい。
【００２２】
トナー原料には、結着樹脂及び着色剤以外に、荷電制御剤及び離型剤が含まれる。荷電制御剤及び離型剤もまた、通常、電子写真用トナーに使用される任意のものを使用可能である。
【００２３】
分散液中のトナー原料の濃度は、核粒子に噴霧して、その表面に均一な皮膜を形成し得る濃度であればよく、例えば、１〜１５  ％の固形濃度が好ましい。
【００２４】
有機溶剤中への結着樹脂及び着色剤等の分散は、結着樹脂及び着色剤を含むトナー原料を溶融混練して得た混練物を有機溶剤中に高分散させることにより、通常の粉砕トナーと比較し同等以上の分散を得るという利点がある。
【００２５】
核粒子としては、球形でシャープな粒度分布を得ることが出来るものであればよい。そのようなものとして、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、PMMA、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の樹脂微粒子、アルミナ、シリカ  チタニア、ジルコニア、ガラス等の無機微粒子が挙げられる。球形でシャープな粒度分布のトナーを得るためには、核粒子自体が球形であり、単分散しているものであることが望ましい。このような核粒子を用いることにより、球形で粒度分布がシャープな電子写真用トナーを得ることが出来る。
【００２６】
分散液の核粒子への噴霧は、分散液を圧縮空気により霧状にして核粒子に吹き付けることにより行うことが出来る。また、核粒子表面の分散液からの有機溶剤の除去は、加熱炉内で加熱することにより、又は温風を吹き付けることにより、有機溶剤を蒸発させることにより行うことが出来る。
【００２７】
なお、加熱空気により核粒子の流動層を形成し、その上部からスプレーノズルにより分散液を噴霧することにより、分散液の噴霧と分散液の除去とを同一の装置内で行うことが出来る。
【００２８】
図１は、核粒子表面に分散液の皮膜を形成し、有機溶剤を除去した状態を示す図である。核粒子２表面を覆うように結着樹脂、着色剤等の分散体の皮膜２ａが形成されている。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーの製造方法において、分散液の噴霧と分散液の除去を行なうために使用される流動層装置を示す図である。図２において、装置本体１の内部には、核粒子２が、多孔板３上に保持されて収容されている。また、装置本体１には、核粒子２を投入するための投入口４と、被覆された核粒子２を排出する排出口５とが設けられている。
【００３０】
装置本体１の側部から内部にスプレーノズル６が導入されており、スプレーノズル６は、ギアポンプ７を介して溶液タンク８に接続され、また圧縮エア９に接続されている。
【００３１】
装置本体１の底部は、ブロア１０に接続され、その流路には、ブロア１０からの空気を加熱するためのヒータ１１及び流路を遮断するダンパー１２が設けられている。
【００３２】
装置本体１の上部には、サイクロン１３が取り付けられており、装置本体１から排気される空気中の微紛を回収して、装置本体１内に戻している。
【００３３】
以下、本発明の種々の実施例を示し、本発明についてより具体的に説明する。
【００３４】
実施例１
結着樹脂として、トナー用ポリエステル樹脂（軟化点１３５℃、ガラス転移点５８℃）を８４質量部、着色剤としてＣ．Iピグメントレッド５７：１を１０質量部、荷電制御剤として「ＬＲ−１４７」（日本カーリット（株）製：有機ホウ素化合物）を１質量部、離型剤として、「カルナバワックス１号粉末」（加藤洋行社輸入品）５質量部をヘンシェルミキサー（三井鉱山（株）製）により混合した。
【００３５】
次いで、混合物を二軸押出機（スクリュウ径４３ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３４）で溶融混練し、延伸し、冷却し、ロートプレックス（ホソカワミクロン（株）製、２ｍｍスクリーン）で粗粉砕し、混練物を得た。
【００３６】
次に、ビーカーに固形濃度が３０％となるようにトルエンと混練物を入れ、撹拌し、混練物を溶解分散させた分散液を作成した。
【００３７】
皮膜装置として、図２に示すような流動層装置に、核粒子として、平均粒径５．０μｍの球状で単分散な架橋アクリル単分散粒子（綜研化学（株）製）を仕込み、ダンパー１２をあけてブロア１０によりヒーター１１を介して加熱空気を送ることにより、架橋アクリル単分散粒子を流動させ、この状態で前記分散液をスプレーノズル６から少量ずつ噴霧した。
【００３８】
途中でサンプリングを行いながら、平均粒径が６．０μｍになるまで噴霧を続け、架橋アクリル単分散粒子表面にトナー原料皮膜が被覆された着色微粒子を得た。
【００３９】
得られた着色微粒子１００質量部に外添剤として、「Ｒ９７２」（日本アエロジル（株）製：疎水性シリカ）を２質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合した後、目開き１０６μｍの節を通してトナーを得た。
【００４０】
実施例２
着色剤として、Ｃ．１ピグメントブルー１５：３を１０質量部用いた以外は、実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００４１】
実施例３
着色剤として、Ｃ．Iピグメントイエロー１８５を１０質量部用いた以外は、実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００４２】
実施例４
着色剤としてカーボンブラックを１０質量部用いた以外は、実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００４３】
以上の実施例１〜４で得られたトナーは、いずれも形状が球形であり、粒度分布がシャープであった。これらのトナーを非磁性一成分現像装置「カシオページプレストＮ３５００」（カシオ計算機（株）製：カラープリンタ）にトナーを実装し、通常環境（２５℃、５０％ＲＨ）において、印字を行ったところ、良好な画像を得た。
【００４４】
実施例５
核粒子として、平均粒径５．０μｍの球形で単分散なアルミナ粒子（住友化学ＡＡ−５）を使用した以外は、実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００４５】
得られたトナーは、形状が球形であり、粒度分布がシャープであった。このトナーを非磁性一成分現像装置「カシオページプレストＮ３５００」（カシオ計算機（株）製：カラープリンタ）にトナーを実装し、通常環境（２５℃、５０％ＲＨ）において、印字を行ったところ、良好な画像を得た。
【００４６】
なお、以上の実施例１〜５では、核粒子として、アクリル樹脂微粒子、アルミナを使用したが、本発明は、これらに限定はされるものではない。また、実施例１〜５では、トナー成分を溶融混練することで、高分散化を行ったが、ホモジナイザーなどを用いて高分散化を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態により得たトナー粒子を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いる流動層装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…装置本体、２…核粒子、２a…皮膜、３…多孔板、４…投入口、５…排出口、６…スプレーノズル、７…ギアポンプ、８…溶液タンク、９…圧縮エア、１０…ブロア、１１…ヒータ、１２…ダンパー、１３…サイクロン。
【図１】
0005071205.tif 000002
【図２】
0005071205.tif 000003