(57)【要約】【課題】トナー、該トナーの製造方法、該トナーを利用した画像形成方法及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックスの複合体及び顔料を含むコアと、第２ラテックス粒子を含んでコア表面の少なくとも一部を覆う第１シェル層と、を含む複数の微粒子を含むトナー。これにより、トナー内部に分散されたワックスドメインのサイズが小さくて、ワックス分散性が大きいので、優秀な定着特性、帯電特性を持つことができ、高温高湿保存性、光沢性、耐オフセット性なども向上しうる。【選択図】図１
2009145885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックスの複合体及び顔料を含むコアと、
第２ラテックス粒子を含んで前記コア表面の少なくとも一部を覆う第１シェル層と、を含む複数の微粒子を含むトナー。
【請求項２】
前記トナー内部に分散されたワックスドメインの平均粒径は、０．２μｍ〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記第１シェル層の平均厚さは、０．１μｍ〜１．５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー。
【請求項４】
前記ワックスの酸価、前記第１ラテックス粒子の酸価及び前記第２ラテックス粒子の酸価は、ワックスの酸価≦前記第１ラテックス粒子の酸価≦前記第２ラテックス粒子の酸価の関係を持つことを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のトナー。
【請求項５】
前記トナーのうち、前記微粒子ドメインの平均粒径は０．５μｍ〜３μｍであることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のトナー。
【請求項６】
平均粒径は、５μｍ〜１０μｍであることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のトナー。
【請求項７】
第３ラテックス粒子を含む第２シェル層をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載のトナー。
【請求項８】
前記第１シェル層の平均厚さ及び第２シェル層の平均厚さの和は、０．２μｍ〜０．５μｍであることを特徴とする、請求項７に記載のトナー。
【請求項９】
第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び顔料を含むコアを形成する工程と、
前記コア表面に、前記コア表面の少なくとも一部を覆って第２ラテックス粒子を含む第１シェル層を形成し、前記コア及び第１シェル層を含む微粒子を形成する工程と、
前記複数の微粒子を凝集させる工程と、
を含むトナーの製造方法。
【請求項１０】
前記コア形成工程を、前記第１ラテックス粒子、前記ワックス及び前記顔料を含む混合物の凝集反応によって行うことを特徴とする、請求項９に記載のトナーの製造方法。
【請求項１１】
前記コア形成工程は、前記第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び前記顔料を含む混合物の凝集反応によって行うことを特徴とする、請求項９に記載のトナーの製造方法。
【請求項１２】
前記複数の微粒子を凝集させる工程から得た微粒子凝集体の表面に、第３ラテックス粒子を含む第２シェル層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項９〜１１の何れかに記載のトナーの製造方法。
【請求項１３】
トナーとして請求項１〜８のうちいずれか１項に記載のトナーであって、
静電潜像が形成された感光体の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、前記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１４】
感光体と、
前記感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成手段と、
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載のトナーを受容する手段と、
前記感光体の表面で静電潜像をトナー像として現像するために、前記トナーを感光体の表面に供給するトナー供給手段と、
前記トナー像を感光体の表面から転写材に転写するトナー転写手段と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトナー、上記トナーの製造方法及び上記トナーを利用した画像形成方法と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、静電画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、実質的にトナーのみからなって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、磁成分を含有する磁性１成分現像剤と、磁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、一般的に結着樹脂のうちカーボンブラックなどの顔料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】
トナーは粉砕法及び重合法により製造されうる。粉砕法では、合成樹脂と顔料、必要に応じてその他の添加剤を溶融混合した後で粉砕し、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、重合性モノマーに顔料、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〜分散させた重合性モノマー組成物を製造し、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モノマー組成物の微細な液滴粒子を形成させ、次いで、昇温させて懸濁重合して所望の粒径を持つ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って静電潜像を形成し、上記静電潜像にトナーを付着させてトナー像にして、上記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、溶剤蒸気などの色々な方式により、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に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過させて、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り形成される画像には、精密かつ微細なことが要求されている。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、通例的な混練／粉砕工程は粒度及び粒度分布の精密制御が難しく、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、最近に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るようになった。例えば、特許文献１などを参照する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，６１７，０９１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来技術によれば、トナーに含まれたワックスは、トナー樹脂部分との相容性によって可塑効果を起こして、トナーの熱保管性、流動性、定着特性などを低下させるなどの問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、トナーの熱保管性、流動性、定着特性などを改善することが可能な、新規かつ改良されたトナー、該トナーの製造方法、該トナーを利用した画像形成方法及び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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックスの複合体及び顔料を含むコアと、第２ラテックス粒子を含んで上記コア表面の少なくとも一部を覆う第１シェル層と、を含む複数の微粒子を含むトナーを提供する。
【００１０】
また本発明は、第１ラテックス粒子、ワックス、及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び顔料を含むコアを形成する工程と、上記コア表面に、上記コア表面の少なくとも一部を覆って第２ラテックス粒子を含む第１シェル層を形成し、上記コア及び第１シェル層を含む微粒子を形成する工程と、上記複数の微粒子を凝集させる工程と、を含むトナーの製造方法を提供する。
【００１１】
さらに本発明は、静電潜像が形成された感光体の表面にトナーを付着させて可視像を形成し、上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、トナーとして上記トナーを使用することを特徴とする画像形成方法を提供する。
【００１２】
最後に本発明は、感光体と、上記感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成手段と、上記トナーを受容する手段と、上記感光体の表面で静電潜像をトナー像として現像するために、上記トナーを感光体の表面に供給するトナー供給手段と、上記トナー像を感光体の表面から転写材に転写するトナー転写手段と、を備える画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したようによるトナーは、トナー内部に分散されたワックスドメインのサイズが小さくて、ワックス分散性が大きいので、優秀な定着特性、帯電特性を持つことができ、高温高湿保存性、光沢性、耐オフセット性なども向上できる。これにより、優秀な高画質の高速プリンタ用トナーを具現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
本発明の一具現例によるトナーは、複数の微粒子を含む。本明細書において、“微粒子”という用語は、コア及び第１シェル層を含む粒子を称し、上記コアは、ｉ）第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、またはｉｉ）第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び顔料を含み、上記第１シェル層は第２ラテックス粒子を含み、上記コアの表面の少なくとも一部を覆う。上記コア、第１シェル層などについての詳細な説明は後述するところを参照する。より具体的に、本発明の一具現例によるトナーのうち複数の微粒子は互いに凝集される。すなわち、本発明の一具現例によるトナーは、複数の微粒子が凝集された凝集体でありうる。
【００１６】
図１は、本発明の一具現例によるトナー１０の断面を簡略に示したものである。図１のうち、点線で表示された外部円内には一つの微粒子１２が図示されている。このように微粒子１２が複数凝集されてトナー１０をなす。図１は、トナー１０の断面図を示したものであり、３個の微粒子が図示されているように見えるが、トナー１０の立体的構造を考慮する場合、トナー１０を構成する微粒子の数はそれ以上でありうる。
【００１７】
微粒子１２はコア１３及び第１シェル層１７を備えるが、上記第１シェル層１７は、コア１３表面の少なくとも一部を覆う。すなわち、上記第１シェル層１７は、コア１３表面の一部またはコア１３表面全体を覆う。望ましくは、上記第１シェル層１７はコア１３表面に被覆されている。
【００１８】
上記コア１３は、第１ラテックス粒子１４、顔料１５及びワックス１６を含む。この時、上記ワックス１６は、コア１３全体に分散されて存在できる。
【００１９】
上記トナー１０の内部に分散されたワックス１６ドメインの平均粒径は０．２μｍ〜０．５μｍ、望ましくは０．２μｍ〜０．３μｍでありうる。このようなワックス１６ドメインの平均粒径は、特定理論に限定されるものではないが、本発明の一具現例によるトナー１０が複数の微粒子１２を含み、ワックス１６はコア１３のみに存在するためであると分析されうる。したがって、本発明によるトナー１０は、トナー１０中に分散されたワックスドメインのサイズが前述したような範囲内にあるので、優秀な定着特性、帯電特性を持つことができて、結果的にトナー１０内部のワックス分散性が向上できるので、高温高湿保存性、光沢性、耐オフセット性なども向上できる。
【００２０】
上記ワックス１６は以下に限定されるものではないが、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、カルバウナワックス及びメタロセンワックスを含む。望ましくは、上記ワックス１６の融点は約５０〜約１５０℃である。
【００２１】
上記第１ラテックス粒子１４は、一つ以上の重合性モノマーを含む組成物を重合して得たものでありうる。
【００２２】
上記重合性モノマーは重合反応が可能なモノマーであり、以下に限定されるものではないが、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンのようなスチレン系モノマー；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、メタクリルアミド、ｂ−カルボキシルエチルアクリレートのような（メタ）アクリル酸の誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレンのエチレン性不飽和モノオレフィン；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニルのハロゲン化ビニル；アセト酸ビニル、プロピオン酸ビニルのビニルエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルのビニルエーテル；ビニルメチルケトン、メチルイソプロフェニルケトンのビニルケトン；２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン及びＮ−ビニルピロリドンの窒素含有ビニル化合物のうち選択された一つ以上であることが望ましい。
【００２３】
上記第１ラテックス粒子１４を製造する工程及び後述するような微粒子１２を製造する工程、上記微粒子１２を凝集させてトナー１０を製造する工程、及び選択的に第２シェル層を形成する工程のうち一つ以上の工程は、界面活性剤が存在しない状態で行われうる。
【００２４】
したがって、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コストダウンができ、排出される汚廃水の量を低減させることによって、環境的な側面でも非常に有利である。また界面活性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、誘電性減少、弱いトナーフローなどの問題点を除去でき、トナーの保存安定性を顕著に向上させることができる。
【００２５】
上記第１ラテックス粒子１４の形成用組成物は、前述したような重合性モノマー以外に、ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、離型剤、帯電制御剤、架橋剤、乳化剤のうち選択された一つ以上をさらに含むことができる。
【００２６】
ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩；４，４−アゾビス（４−シアノバレリアン酸）、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；過酸化メチルエチル、ジ−ｔ−過酸化ブチル、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、ｔ−過酸化ブチル−２−へキサン酸エチル、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ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。
【００２７】
上記ラジカル重合開始剤によってラジカルが発生し、ラジカルが第１ラテックス粒子１４の形成用組成物に含まれた上記重合性モノマーと反応することが望ましい。
【００２８】
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をいう。新たな連鎖が前に比べて顕著に活性を低下させたものを含む。連鎖移動剤を通じてモノマーの重合度を低下させることができ、新たな鎖を開始可能にする。連鎖移動剤を通じて分子量の分布を調節できるようになる。
【００２９】
上記連鎖移動剤の例は以下に限定されないが、硫黄含有化合物、例えば、ドデカンチオール（例えば、１−ドデカンチオールなど）、チオグリコール酸、チオアセト酸及びメルカプトエタノール；亜燐酸化合物、例えば、亜燐酸及び亜燐酸ナトリウム；次亜リン酸化合物、例えば、次亜リン酸及び次亜リン酸ナトリウム；及びアルコール、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−ブチルアルコールなどがある。
【００３０】
上記離型剤は、感光体を保護して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。本発明の一具現例による離型剤は、高純度の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；パラフィンワックス；多官能エステル化合物などを挙げることができる。本発明で利用する離型剤としては、３官能以上のアルコールと、カルボキシル酸とからなる多官能エステル化合物が望ましい。
【００３１】
上記離型剤の一例である３官能以上の多価アルコールは、例えば、グリセリン、ペンタエリトリトール、ペンタグリセロールなどの脂肪族アルコール；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；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；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、サッカロース、マルトース、ラクトースなどの糖アルコールなどを挙げることができる。
【００３２】
上記離型剤の一例であるカルボキシル酸は、例えば、アセト酸、酪酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、エナント酸、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、メルキシン酸、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、ベヘニン酸、テトロル酸、キシメニン酸などの脂肪族カルボキシル酸；シクロヘキサンカルボキシル酸、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キシル酸；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、トリメシン酸、トリメリト酸、ヘミメリト酸などの芳香族カルボキシル酸などを挙げることができる。
【００３３】
上記帯電制御剤は、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。
【００３４】
上記架橋剤は、上記重合性モノマーの重合反応で生成されたポリマーの架橋度を調節する役割を行う。上記架橋剤の例は特別に限定されないが、２つ以上の重合性二重結合を持つ化合物を使用できる。例えば、Ａ−デカンジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロペントリメタクリルレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、及びジペンタエリトリトールヘキサアクリレートのうち２つ以上を使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
上記乳化剤は、第１ラテックス粒子１４の形成用組成物に含まれた成分間の乳化反応を促進させる役割を行う。乳化重合で乳化剤は、ＣＭＣ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｍｉｃｅｌｌｅ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）以上でミセルを形成して、重合性モノマーが上記ミセル内で反応できるようにする。また、第１ラテックス粒子１４の形成用組成物に含まれた成分間の反応で形成された粒子が水系で安定に存在するように安定化させる役割を行う。上記乳化剤の例は特別に限定されないが、陰イオン性界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｄｏｄｅｃｙｌ  Ｓｕｌｆａｔｅ：ＳＤＳ）、ラウリル硫酸アンモニウム（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｌａｕｒｙｌ  Ｓｕｌｆａｔｅ：ＳＬＳ）、ラウリル硫酸ナトリウムなどを利用できる。
【００３６】
上記第１ラテックス粒子１４の形成用組成物での溶媒は、水、有機溶媒、またはこれらの混合物でありうる。
【００３７】
上記第１ラテックス粒子１４の平均粒径は５０ｎｍ〜１μｍ、望ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍでありうる。上記第１ラテックス粒子１４の平均粒径は、トナー１０の平均粒径を考慮して前述した範囲内で選択されうる。
【００３８】
上記顔料１５は、トナー１０のカラーによって公知の顔料中から選択されることができる。例えば、図１のトナー１０が白黒トナーである場合、顔料１５としては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。また、トナー１０がカラートナーである場合、顔料１５のうち黒色はカーボンブラックまたはアニリ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顔料のうち選択された一つ以上をさらに含むことができるなど、多様な変形が可能である。カーボンブラックまたはアニリンブラックについては、公知の一般的なカーボンブラックまたはアニリンブラックを使用することができる。
【００３９】
上記イエロー顔料は、縮合窒素化合物、イソインドリノン化合物、アトラキン化合物、アゾ金属錯体、またはアリルイミド化合物が使われる。具体的にＣ．Ｉ．ピグメントイエロー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。
【００４０】
上記マゼンタ顔料は、縮合窒素化合物、アントラキン、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Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド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。
【００４１】
上記シアン顔料は銅フタルシアニン化合物及びその誘導体、アントラキン化合物、または塩基染料レーキ化合物などが使われる。具体的にＣ．Ｉ．ピグメントブルー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。
【００４２】
これらの顔料は単独または２種以上の混合物で混合して使われることができ、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。
【００４３】
一方、上記コア１３は、前述したような第１ラテックス粒子１４、顔料１５及びワックス１６以外に、無機塩または有／無機凝集剤をさらに含むことができる。上記無機塩または有／無機凝集剤は、第１ラテックス粒子１４、顔料１５及びワックス１６を含むコア１３形成用組成物に含まれて、上記組成物に含まれた成分間の凝集反応を起こすことによってコア１３を形成させるものである。例えば、無機塩の添加によって増加したイオン強度や、コア１３形成用組成物に含まれた成分間の衝突などによりコア１３が形成されうる。
【００４４】
具体的には、無機塩の濃度が臨界凝固濃度（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ＣＣＣ）より高ければ、静電気的反撥力が相殺されて上記第１ラテックス粒子１４のブラウン運動により急激に凝集が起き、上記無機塩の濃度が上記臨界凝固濃度より低ければ凝集の速度が遅くなるので、コア１３の形成用組成物に含まれた成分間の凝集を制御することが可能になる。
【００４５】
上記無機塩の具体例としては、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＭｇＣｌ２・８Ｈ２０、［Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６−ｎ］ｍ（（１≦ｎ≦５、１≦ｍ≦１０）及び（Ａｌ２（ＳＯ４）３・１８Ｈ２Ｏからなる群から選択された一つ以上を使用できるが、これらに制限されるものではない。
【００４６】
上記有／無機凝集剤の具体例としては、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、ＰＡＳ（ポリ硫酸アルミニウム）、ＰＡＳＳ（ポリアルミニウムスルフェートシリケート）、ＰＡＣＣ（ポリ塩化アルミニウムカルシウム）、ＰＳＩ（ポリシリカ鉄）、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、塩化第２鉄、消石灰、炭酸カルシウムなどであるが、これに限定されるものではない。
【００４７】
上記コア１３の表面のうち少なくとも一部は、第１シェル層１７によって覆われている。すなわち、上記コア１３の表面一部または表面全体は、第１シェル層１７によって覆われている。望ましくは、上記コア１３の表面は第１シェル層１７によって被覆されている。上記第１シェル層１７は、第２ラテックス粒子１８からなっている。望ましくは、上記第２ラテックス粒子はワックスを含まない。
【００４８】
上記第２ラテックス粒子１８は、一つ以上の重合性モノマーを含む組成物を重合して得たものである。上記第２ラテックス粒子１８の形成用組成物に含まれうる重合性モノマーは前述したところを参照する。それ以外に、第２ラテックス粒子１８がさらに含むことができるラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、離型剤、帯電制御剤、架橋剤、乳化剤なども前述したところを参照する。
【００４９】
上記第２ラテックス粒子１８の平均粒径は５０ｎｍ〜１μｍ、望ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍでありうる。上記第２ラテックス粒子１８の平均粒径は、トナー１０の平均粒径を考慮して前述した範囲内で選択されうる。
【００５０】
上記第１シェル層１７の平均厚さは０．１μｍ〜１．５μｍ、望ましくは０．１μｍ〜０．５μｍでありうる。前述したような厚さ範囲を持つことができる第１シェル層１７には、望ましくはワックスが存在しない。したがって、トナー１０は耐久性、熱保管性、流動性、低温蒸着性が向上される。上記第１シェル層１７の平均厚さが０．１μｍ以上である場合、良好なトナー帯電特性を持つことができ、上記第１シェル層１７の平均厚さが１．５μｍ以下である場合に良好なトナー定着性を得ることができる。上記の平均厚さは、ＴＥＭによる観察を基に測定されうる。
【００５１】
上記ワックス１６の酸価、上記第１ラテックス粒子１４の酸価及び上記第２ラテックス粒子１８の酸価は、ワックスの酸価≦上記第１ラテックス粒子の酸価≦上記第２ラテックス粒子の関係を持つことができる。望ましくは、上記第１ラテックス粒子１４と上記第２ラテックス粒子１８との酸価差は５〜１０の範囲を超えない。上記ワックス１６の酸価、上記第１ラテックス粒子１４の酸価及び上記第２ラテックス粒子１８の酸価が前述したような関係を持つ場合、コア１３の表面に第２ラテックス粒子１８が効果的に付着されて第１シェル層１７が効果的に形成されうる。酸価の測定は、一般的なＫＯＨ−エタノール溶液を利用した中和適定法によって測定される。
【００５２】
前述したようなコア１３及び第１シェル層１７を含む微粒子１２ドメインの平均粒径は０．５μｍ〜３μｍ、望ましくは１μｍ〜３μｍでありうる。微粒子１２の平均粒径は、トナー１０の体積平均粒径を考慮して、前述したような範囲内で適切に選択されうる。
【００５３】
図１のトナー１０は、前述したような微粒子１２を複数含む。望ましくは、トナー１０は前述したような微粒子１２が複数凝集された凝集体でありうる。
【００５４】
トナー１０の体積平均粒径は５μｍ〜１０μｍ、望ましくは５．５μｍ〜６．５μｍでありうる。前述したような体積平均粒径範囲を持つトナー１０は特に、高画質の高速プリンタ用ドライトナー溶液の製造に使われうる。
【００５５】
上記トナー１０のトナー表面のワックス含有量は０．１％未満でありうる。これは、上記トナー１０をＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で分析して得たピーク高から分析できるものであって、これより、トナー１０はトナーの表面に露出されたワックス含有量が実質的に非常に少ないということが分かる。
【００５６】
上記ワックス１６とトナー１０とのサイズ比率Ｄ５０ワックス／Ｄ５０トナーは０．１未満、望ましくは０．０９〜０．０２でありうる。これより、トナー１０に分散されたワックス１６のドメインが非常に小さく、トナー１０のうちワックス１６の分散性が非常に高いということが分かる。
【００５７】
図２は、本発明の一具現例による他のトナー２０の断面図を概略的に示したものである。トナー２０は複数の微粒子２２を含む。望ましくは、複数の微粒子２２は凝集されている。微粒子２２は、コア２３及び第１シェル層２７を含む。コア２３は、第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４及び顔料２５を含む。
【００５８】
上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４は、前述したような重合性モノマーを含む混合物にワックスを溶解させた後、これを水に分散させて分散液を得た後、乳化させるか、水溶性ラジカル重合開始剤を添加して乳化重合することによって得ることができる。
【００５９】
上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４のうちワックスは、以下に限定されるものではないが、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、カルバウナワックス及びメタロセンワックスを含む。望ましくは、上記ワックスの融点は約５０〜約１５０℃である。
【００６０】
上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４のうち、ワックスドメインの平均粒径は０．２μｍ〜０．５μｍ、望ましくは０．２μｍ〜０．３μｍでありうる。このようにワックスドメインの平均粒径は、特定理論に限定されるものではないが、本発明の一具現例によるトナー２０は複数の微粒子２２を含み、ワックスはコア２３の第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４から由来するためであると分析されうる。したがって、本発明によるトナー２０は、トナー２０中に分散されたワックスドメインのサイズが前述したような範囲内にありうるので、優秀な定着特性、帯電特性を持つことができ、結果的にトナー２０内部のワックス分散性が向上できるので、高温高湿保存性、光沢性、耐オフセット性なども向上しうる。
【００６１】
上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４の平均粒径は５０ｎｍ〜１μｍ、望ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍでありうる。上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４の平均粒径は、トナー２０の平均粒径を考慮して前述した範囲内で選択されうる。
【００６２】
前述したようなコア２３及び第１シェル層２７を含む微粒子２２の平均粒径は０．５μｍ〜３μｍ、望ましくは１μｍ〜３μｍでありうる。微粒子２２の体積平均粒径は、トナー２０の体積平均粒径を考慮して、前述したような範囲内で適切に選択されうる。
【００６３】
図２のトナー２０は、前述したような微粒子２２を複数含む。望ましくは、トナー２０は、前述したような微粒子２２が複数凝集された凝集体でありうる。
【００６４】
トナー２０の体積平均粒径は５μｍ〜１０μｍ、望ましくは５．５μｍ〜６．５μｍでありうる。前述したような体積平均粒径範囲を持つトナー２０は特に、高画質の高速プリンタ用ドライトナー溶液の製造に使われうる。
【００６５】
トナー２０中、上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４の製造のための重合性モノマー、及びこれら以外に含まれうる追加成分、上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４以外の他の成分及びこれら間の関係、例えば、上記コア２３に含まれうる追加成分、顔料２５、第１シェル層２７、第１シェル層２７に含まれた第２ラテックス粒子２８、Ｄ５０ワックス／Ｄ５０トナーなどについての詳細な説明は、図１についての説明を参照する。
【００６６】
図３は、本発明の一具現例によるさらに他のトナー３０の断面を簡略に示したものである。図３中、点線で表示された外部円中には一つの微粒子３２が図示されている。このような微粒子３２が複数凝集されてトナー３０をなし、上記微粒子３２は、前述したように第１ラテックス粒子３４、ワックス３６及び顔料３５を含むコア３３及び上記コア３３表面の少なくとも一部を覆う第１シェル層３７を含む。上記第１シェル層３７は、第２ラテックス粒子３８を含む。図３のトナー３０は、複数の微粒子３２が凝集された凝集体の表面に第３ラテックス粒子３９ａを含む第２シェル層３９ｂがさらに形成されたものである。上記第３ラテックス粒子３９ａはワックスを含有せず、第２ラテックス粒子３８と同一または異なる。参考までに、上記第３ラテックス粒子３９ａを含む第２シェル層３９ｂのみをさらに図示した。
【００６７】
図３中、第１シェル層３７の平均厚さ及び第２シェル層３８ｂの平均厚さの和は０．２μｍ〜３μｍ、望ましくは０．２μｍ〜１μｍ、更に望ましくは０．２μｍから０．５μｍである。でありうる。前述したような厚さ範囲を持つことができる第１シェル層３７及び第２シェル層３８ｂには、望ましくはワックスが存在しない。したがって、トナー３０は熱保管性、流動性、定着特性が向上できる。
【００６８】
図３中、第３ラテックス粒子３９ａについての詳細な説明は、図１中の第２ラテックス粒子１８についての説明を参照して、その他の残りの事項は、図１についての説明を参照する。
【００６９】
これ以外に、図２のトナー２０のコア２３がワックスをさらに含むか、図２のトナー２０が図３で説明したような第２シェル層３９ｂをさらに含むことができるなど、多様な変形例ができることはいうまでもない。
【００７０】
本発明によるトナーの製造方法は、第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び顔料を含むコアを形成する工程、上記コア表面に、上記コア表面の少なくとも一部を覆って第２ラテックス粒子を含む第１シェル層を形成して、コア及び第１シェル層を含む微粒子を形成する工程、及び上記複数の微粒子を凝集させる工程を含むことができる。
【００７１】
上記トナーの製造方法のうち上記コア形成工程は、上記第１ラテックス粒子、上記ワックス及び上記顔料を含む混合物、上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び上記顔料を含む混合物、または上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体、ワックス及び顔料を含む混合物の凝集反応によって行われうる。
【００７２】
一方、上記トナーの製造方法は、上記複数の微粒子を凝集させる工程から得た微粒子凝集体の表面に、第３ラテックス粒子を含む第２シェル層を形成する工程をさらに含むことによって、例えば、図３に示したようなトナーを得ることができる。
【００７３】
図４は、それぞれ本発明の一具現例によるトナーの製造方法を工程別に概略的に説明したものである。これを参照して本発明の一具現例によるトナーの製造方法を説明すれば、次の通りである。
【００７４】
まず、第１ラテックス粒子１４、顔料１５及びワックス１６を含むコア１３形成用組成物を準備した後、上記成分を凝集させてコア１３を形成する（図４中（ａ）工程）。
【００７５】
上記第１ラテックス粒子１４は、前述したような一つ以上の重合性モノマーを含む第１ラテックス粒子１４の形成用組成物から得ることができる。一方、上記第１ラテックス粒子１４の形成用組成物は、重合性モノマー以外にラジカル重合開始剤、離型剤、帯電制御剤、架橋剤、乳化剤などをさらに含むことができる。
【００７６】
さらに具体的には、反応器の内部を窒素ガスなどでパージしつつ蒸留された脱イオン水（または水と有機溶媒との混合物）などの媒質と共に、重合性モノマーを含むモノマー混合物を反応器に入れて攪拌しつつ加熱する。ここで反応媒質のイオン強度を調節するために、ＮａＯＨまたはＮａＣｌのような電解質または無機塩などを添加することもできる。反応器内部の温度が適正数値に達すれば、ラジカル重合開始剤を投入できる。次いで、一つ以上の重合性モノマーを、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できる。この時、反応速度及び分散度を調節するために重合性モノマーの供給は、スターブドフィード工程で十分にゆっくり行うことが望ましい。
【００７７】
上記重合反応時間は、２時間〜１２時間程度であって温度や実験条件などにより決定され、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、さらにモノマーを投入して第１ラテックス粒子を製造できる。
【００７８】
一方、顔料１５は乳化剤などに分散された顔料分散液の形態で準備されうる。この時に使用可能な分散装備としては、ミリングまたは均質化器などを制限なしに使用できる。
【００７９】
ワックス１６は公知のワックスのうちから選択され、この具体例は、前述したところを参照する。
【００８０】
前述したように準備された第１ラテックス粒子１４、顔料１５及びワックス１６の混合物に前述したような無機塩または有／無機凝集剤を添加して凝集反応を進めて、第１ラテックス粒子１４、顔料１５及びワックス１６を含むコア１３を製造する。
【００８１】
この後、上記コア１３を含む反応物に第２ラテックス粒子１８を添加して凝集反応を進めて、第２ラテックス粒子１８を含む第１シェル層１７をコア１３表面の少なくとも一部に形成させて、コア１３及び第１シェル層１７を含む微粒子１２を製造する（図４中（ｂ）工程参照）。
【００８２】
第２ラテックス粒子１８の製造は、前述したような第１ラテックス粒子１４の製造方法の一具現例を参照する。この時、第２ラテックス粒子１８の製造のための重合性モノマーは、第１ラテックス粒子１４の酸価が第２ラテックス粒子１８の酸価以下になるように選択されることが望ましい。
【００８３】
次いで、上記微粒子１２を含む反応物中で複数の微粒子１２を凝集させて、複数の微粒子１２が凝集されたトナー１０を製造する（図４中工程（ｃ）参照）。この時、効果的な凝集反応の進行のために、無機塩または有／無機凝集剤を上記反応物に添加できる。
【００８４】
一方、図４には具体的に図示していないが、複数の微粒子１２を凝集させた後、これから得た凝集体を含む反応物に第３ラテックス粒子を添加し、凝集反応を進めて上記凝集体の表面に第３ラテックス粒子を含む第２シェル層をさらに形成することによって、例えば、図３に示したような構造を持つトナーを形成できる。
【００８５】
このように製造されたトナーを反応物から分離して乾燥させて得たトナーは、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的なドライトナーを得ることができる。
【００８６】
一方、図５は、本発明によるトナーの製造方法の他の具現例を概略的に説明したものである。
【００８７】
図５で概略的に説明されたトナーの製造方法のうち図４と異なる点は、コア２３製造時に第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４及び顔料２５を含む組成物を利用したという点である（図５中（ｄ）工程参照）。
【００８８】
上記第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４は、さらに具体的に、一つ以上の重合性モノマーにワックスが分散された分散液で形成されたワックス層をさらに備えたものでありうる。例えば、前述したような重合性モノマーを含むモノマー混合物にワックスを分散させて得られた分散液を、第１ラテックス粒子を含む混合物内に投与し、開始剤などをさらに投入して第１ラテックス粒子の表面にワックス層を形成できるなど、多様な方法を利用できる。
【００８９】
この後、上記コア２３を含む反応物に第２ラテックス粒子２８を添加し、凝集反応を進めて、第２ラテックス粒子２８を含む第１シェル層２７をコア２３表面の少なくとも一部に形成させて、コア２３及び第１シェル層２７を含む微粒子２２を製造する（図４中（ｅ）工程参照）。次いで、上記微粒子２２を含む反応物中で複数の微粒子２２を凝集させて、複数の微粒子２２が凝集されたトナー２０を製造する（図４中工程（ｆ）参照）。一方、図５には具体的に図示していないが、複数の微粒子２２を凝集させた後、これから得た凝集体を含む反応物に第３ラテックス粒子を添加して凝集反応を進め、上記凝集体の表面に第３ラテックス粒子を含む第２シェル層をさらに形成するなど、多様な変形例が可能である。
【００９０】
本発明の他の一具現例によれば、静電潜像が形成された感光体の表面にトナーを付着させて可視像を形成し、上記可視像を転写材に転写する工程を含む画像形成方法であって、上記トナーは、第１ラテックス粒子、顔料及びワックス、または第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び顔料を含むコアと、第２ラテックス粒子を含み、上記コア表面の少なくとも一部を覆う第１シェル層とを含む複数の微粒子を含むことができる。コア用ラテックス粒子、顔料及び無機塩を含有する１次凝集トナーと、上記１次凝集トナー像に被覆されたシェル層用ラテックス粒子とを含むトナーの画像形成方法を提供する。上記トナーについての詳細な説明は、前述したところを参照する。
【００９１】
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、クリーニング及び除電工程を含み、受容体上に画像を形成する一連の工程を含む。
【００９２】
上記帯電工程で、感光体は通例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つである、所望の極性の電荷で覆われる。露光工程で光学システム、通例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。
【００９３】
現像工程で、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持つ、通例的に電気的に偏向し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。
【００９４】
転写工程で、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、時々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こともある。
【００９５】
定着工程で、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で、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。
【００９６】
クリーニング工程では、感光体上に残っている残留トナーが除去される。
【００９７】
最後に、除電工程では、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。
【００９８】
本発明の他の一具現例によれば、感光体、感光体の表面を帯電する手段、感光体の表面に静電潜像を形成する手段、トナーを受容する手段、上記トナーを供給して感光体の表面の静電潜像を現像してトナー像を現像する手段、及び上記トナー像を感光体の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、上記トナーは、第１ラテックス粒子、ワックス及び顔料、または第１ラテックス粒子−ワックス複合体及び顔料を含むコアと、第２ラテックス粒子を含み、上記コア表面の少なくとも一部を覆う第１シェル層とを含む複数の微粒子を含むあるトナーである画像形成装置を提供する。上記トナーについての詳細な説明は前述したところを参照する。
【００９９】
図６は、本発明のトナーを受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。
【０１００】
電源１１２をオンにすることよって作動可能な状態となる。現像装置１０４の非磁性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１０６により、現像剤１０８を現像ローラ１０５上に供給する。上記現像ローラ１０５上に供給された現像剤１０８は、現像ローラ１０５の回転によって現像剤規制ブレード１０７と現像ローラ１０５との接触部に達する。上記現像剤規制ブレード１０７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１０７と現像ローラ１０５との接触部間を現像剤が通過する時、現像剤１０８の層が一定の層に規制されて薄層が形成され、現像剤を十分に帯電させる。薄層化した現像剤１０８は、現像ローラ１０５によって潜像担持体である感光体１０１の静電潜像に現像剤１０８が現像される現像領域へ移送される。この時、上記静電潜像は、上記感光体１０１に光１０３を走査することによって形成される。
【０１０１】
現像ローラ１０５は、感光体１０１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１０５は逆時計回り方向に回転し、感光体１０１は時計回り方向に回転する。
【０１０２】
上記感光体１０１の現像領域へ移送された現像剤１０８は、現像ローラ１０５に印加されたＤＣ重畳されたＡＣ電圧と、帯電手段１０２により帯電された感光体１０１の潜像電位との電位差により発生した電気力により、上記感光体１０１に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する。
【０１０３】
感光体１０１に現像された現像剤１０８は、感光体１０１の回転方向に沿って転写手段１０９の位置に達する。感光体１０１に現像された現像剤は、コロナ放電によって、またはローラ形態で現像剤１０８に対する逆極性高電圧が印加された転写手段１０９によって印刷媒体（印刷用紙）１１３が通過しつつ、印刷媒体（印刷用紙）に現像剤が転写されて画像が形成される。
【０１０４】
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１０５上の残留トナー（未現像残留現像剤）１０８’は、上記現像ローラ１０５と接触している供給ローラ１０６により回収され、感光体１０１上の残留トナー（未現像残留現像剤）１０８’は、クリーニングブレード１１０により回収される。上記の過程が反復される。
【実施例】
【０１０５】
発明は下記の実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
【０１０６】
（ラテックス粒子またはラテックス粒子−ワックスの複合体の合成）
＜実施例１：ラテックス粒子１−ワックス複合体の合成＞
スチレン２３４ｇ、ｎ−ブチルアクリレート９６ｇ、メタクリル酸１４ｇを含むモノマー混合物を準備した後、上記混合物に連鎖移動剤である１−ドデカンチオール５ｇを添加した後、エステル系ワックスとしてＷＥ−５（ＮＯＦ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）４５ｇを溶解させて、これから得た結果物を乳化剤であるＳＤＳ（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）水溶液１５００ｇに添加し、超音波攪拌器を利用して６０℃〜７０℃間の温度で乳化させる。これから得たワックス−モノマー分散液を反応温度８０℃に加熱された反応器に投入した後、これにラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ、ＫＰＳ）水溶液（３．２％）７６０ｇを投入した後、２時間窒素ガスパージしつつ反応を進めた。反応終了後、スチレン１４５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート６６ｇ及びメタクリル酸９ｇを含むモノマー混合物と１−ドデカンチオール３．３ｇを、反応器にスターブドフィード方式で６０分間投入して６時間さらに反応させた後、自然冷却させる。反応後粒子のサイズを光散乱方式で測定（Ｈｏｒｉｂａ  ９１０を利用）して、２００〜３００ｎｍの平均粒径を持つことを確認した。これから得た粒子を“ラテックス粒子１−ワックス複合体”という。
【０１０７】
＜実施例２：ラテックス粒子２の合成＞
３Ｌビーカーにスチレン８９９ｇ、ｎ−ブチルアクリレート２６２ｇ、ｂ−カルボキシエチルアクリレート（Ｓｉｐｏｍｅｒ、Ｒｈｏｄｉａ）３６ｇを含むモノマー混合物、架橋剤としてＡ−デカンジオールジアクリレート４．２ｇ及び連鎖移動剤として１−ドデカンチオール１８．８ｇを添加した後、乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｄｏｄｅｃｙｌ  Ｓｕｌｆａｔｅ：ＳＤＳ）水溶液（水に比べて２％の濃度、Ａｌｄｒｉｃｈ社製品）５００ｇを添加して攪拌して、モノマー乳化液を製造した。この後、７５℃に加熱された３Ｌ二重ジャケット反応器に、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム（ＫＰＳ）水溶液（３．２％）５００ｇと、乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウム水溶液（水に比べて０．１３％の濃度である）１１６０ｇとを入れて攪拌しつつ上記モノマー乳化液を２時間徐々に滴加し、上記反応温度で８時間反応させた。これから得たラテックス粒子のサイズを光散乱方式で測定（Ｈｏｒｉｂａ  ９１０を利用）して、１５０〜２００ｎｍの範囲を持つことを確認した。これから得たラテックス粒子を“ラテックス粒子２”という。
【０１０８】
（顔料分散液の製造）
＜実施例３＞
負イオン性反応性乳化剤（ＨＳ−１０；第一工業製）１０ｇを取ってＢｌａｃｋ顔料６０ｇと共にミーリングバスに入れて、０．８〜１ｍｍ径のガラスビード４００ｇを投入して常温でミーリングして顔料分散液Ｋ−Ａを製造した。この時、分散器は超音波分散器を使用した。これをＹｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ及びＣｙａｎ顔料に対しても反復して、顔料分散液Ｙ−Ａ、Ｍ−Ａ及びＣ−Ａをそれぞれ製造した。使用した顔料種類は下記表１の通りである。
【０１０９】
【表１】
2009145885.tif 000003
【０１１０】
（トナー製造工程）
＜実施例４＞
１Ｌ反応器に脱イオン水５００ｇ中にラテックス粒子１−ワックス複合体３００ｇと顔料分散液Ｋ−Ａ  ３５ｇとの混合物を添加した後、１５ｇの硝酸（０．３ｍｏｌ）とＰＳＩ（水道機工株式会社製、ＰＳＩ  ＨＭ  １００）１５ｇとの混合液を入れ、均質化器を利用して１１０００ｒｐｍで６分間攪拌して１．５〜２．５μｍの凝集体を製造した。１Ｌ用二重ジャケット反応器に上記凝集体を含む混合液を入れて、常温から分当たり１℃で昇温させつつ５０℃（ラテックス粒子１のＴｇ−５℃）になるまで攪拌して、粒子サイズが約２〜３μｍになったことを確認（すなわち、コアが生成されること）した後、上記実施例２から得たラテックス粒子２を５０ｇ添加して２時間反応させて、ラテックス粒子２を含む第１シェル層が上記コア表面に形成された微粒子を製造した。次いで、上記微粒子を凝集させて上記微粒子の凝集体のＤ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）が５．８μｍになれば、ＮａＯＨ（１ｍｏｌ）を添加してｐＨを７に調節した。１０分間粒子サイズＤ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）の値が一定に保持されれば、９６℃まで昇温（１℃／ｍｉｎ）させて、９６℃到達後に硝酸（０．３ｍｏｌ）を添加してｐＨを６．６に調節した後、３〜５時間反応させて５〜６μｍのポテト型トナーを得た。上記トナー粒子を含む凝集反応物をＴｇ下に冷却させた後、ろ過過程を経てトナー粒子を分離して乾燥させた。乾燥されたトナー粒子にＮＸ−９０  ０．５ｐａｒｔ（日本アエロジル社製）、ＲＸ−２００１．０ｐａｒｔ（日本アエロジル社）、ＳＷ−１０００．５ｐａｒｔ（チタン工業製）を添加してミキサー（ピッコロ、カワタ）３，０００ｒｐｍで５分間攪拌して外添して、Ｄ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）が５．８μｍであるトナーを得た。
【０１１１】
＜実施例５＞
１Ｌ反応器に脱イオン水５００ｇ中にラテックス粒子１−ワックス複合体３００ｇ及び顔料分散液Ｋ−Ａ３５ｇを入れた混合物を添加した後、１５ｇの硝酸（０．３ｍｏｌ）及びＰＳＩ（水道機工株式会社製、ＰＳＩ  ＨＭ  １００）１５ｇ混合物を添加し、均質化器を利用して１１０００ｒｐｍで６分間攪拌して１．５〜２．５μｍの凝集体を製造した。１Ｌ用二重ジャケット反応器に上記凝集体を含む混合物を入れて、常温で分当たり１℃で５０℃（ラテックスのＴｇ−５℃）まで昇温させつつ攪拌して、粒子サイズが約２〜３μｍになったことを確認（すなわち、コアが生成される）した後、上記実施例２から得たラテックス粒子２を２５ｇ添加して反応させて、ラテックス粒子２を含む第１シェル層が上記コア表面に形成された微粒子を製造した。この後、上記微粒子を凝集させて微粒子の凝集体を形成した後、Ｄ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）が５．８μｍになれば、ラテックス粒子２を２５ｇ添加して上記微粒子の凝集体の表面に第２シェル層を形成して、６μｍになれば、ＮａＯＨ（１ｍｏｌ）を添加してｐＨを７に調節した。１０分間粒子サイズＤ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）の値が一定に保持されれば、９６℃まで昇温（１℃／ｍｉｎ）させて、９６℃に達すれば、硝酸（０．３ｍｏｌ）を添加してｐＨを６．６に調節した後、３〜５時間反応させて５〜６μｍのポテト型トナーを製造した後、これを含む反応物をＴｇ下に冷却させ、ろ過過程を経てトナー粒子を分離して乾燥させた。乾燥されたトナー粒子にＮＸ−９０  ０．５ｐａｒｔ（日本アエロジル社製）、ＲＸ−２００  １．０ｐａｒｔ（日本アエロジル社製）、ＳＷ−１００  ０．５ｐａｒｔ（チタン工業製）を添加してミキサー（ピッコロ、カワタ）３，０００ｒｐｍで５分間攪拌して外添し、Ｄ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）が５．８μｍであるトナーを得た。
【０１１２】
＜実施例６＞
顔料分散液として、Ｋ−Ａの代わりにＣ−Ａを使用したという点を除いては、上記実施例４と同じ方法でトナーを製造した。
【０１１３】
＜実施例７＞
顔料分散液として、Ｋ−Ａの代わりにＭ−Ａを使用したという点を除いては、上記実施例４と同じ方法でトナーを製造した。
【０１１４】
＜実施例８＞
顔料分散液としてＫ−Ａの代わりにＹ−Ａを使用したという点を除いては、上記実施例４と同じ方法でトナーを製造した。
【０１１５】
＜実施例９＞
コア形成のために、５００ｇの脱イオン水にラテックス粒子１−ワックス複合体３００ｇを添加した代わりに、ラテックス粒子２（ワックス非含有）１５０ｇ及びパラフィン系ワックス分散液（中国の重慶油脂製）２５．４ｇを添加したという点を除いては、上記実施例４と同じ方法でトナーを製造した。
【０１１６】
＜比較例１＞
１Ｌ反応器に脱イオン水５００ｇ中にラテックス粒子２  １５０ｇ、パラフィン系ワックス分散液（中国の重慶油脂製）２５．４ｇ及び顔料分散液Ｋ−Ａ分散液３５ｇの混合物を添加した後、１５ｇの硝酸（０．３ｍｏｌ）とＰＳＩ（水道機工株式会社製、ＰＳＩ  ＨＭ  １００）１５ｇとの混合物を添加した後、均質化器を利用して１１０００ｒｐｍで６分間攪拌して１．５〜２．５μｍの凝集体を得た。１Ｌ用二重ジャケット反応器に上記凝集体を含む混合物を入れて、常温で分当たり１℃で５０℃（ラテックスのＴｇ−５℃）まで昇温させつつ攪拌して、約３〜５．５μｍの粒子が体積（Ｖｏｌｕｍｅ）対比２％以下に達すれば、ラテックス２をさらに５０ｇ滴加し、Ｄ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）が５．８μｍになればＮａＯＨ（１ｍｏｌ）を添加してｐＨを７に調節した。１０分間粒子サイズＤ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）の値が一定に保持されれば、９６℃まで昇温（１度／ｍｉｎ）させた。９６℃到達後に硝酸（０．３ｍｏｌ）を添加してｐＨを６．６に調節した後、３〜５時間反応させて平均粒径５〜６μｍのポテト型トナー粒子が生成されれば、反応物をＴｇ下に冷却させた後、ろ過過程を経てトナー粒子を分離して乾燥させた。乾燥されたトナー粒子にＮＸ−９０  ０．５ｐａｒｔ（日本アエロジル社製）、ＲＸ−２００  １．０ｐａｒｔ（日本アエロジル社製）、ＳＷ−１００  ０．５ｐａｒｔ（チタン工業製）を添加してミキサー（ピッコロ、カワタ）３，０００ｒｐｍで５分間攪拌して外添し、Ｄ５０（Ｖｏｌｕｍｅ）が５．８μｍであるトナー粒子を得た。
【０１１７】
＜評価例１：トナー粒子の断面観察＞
上記実施例４〜９及び比較例１から得たトナー粒子の断面を四酸化オスミウムで染色してＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察した。これより、染色された部分、すなわち、トナー内に分散されたワックスドメイン平均粒径を測定して下記表２に表した。
【０１１８】
＜評価例２：トナー粒子のＸＰＳ分析＞
上記実施例４〜９及び比較例１から得たトナー粒子をＸＰＳで分析し、各トナーの表面に存在するワックス含有量を分析して、その結果を下記の表２に表した。
【０１１９】
＜評価例３：トナー粒子の定着領域評価＞
−装備：ベルト型定着器
−テスト用未定着画像：１００％  ｐａｔｔｅｒｎ
−テスト温度：１００〜２００℃（１０℃間隔）
−速度：１６０ｍｍ／ｓｅｃ
−ドエル時間（ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ）：０．０８ｓｅｃ
【０１２０】
上記条件下で、実施例４〜９及び比較例１のトナー粒子を利用して定着画像を形成した。各定着画像のＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）を測定した後、定着画像部位に３Ｍ  ８１０  テープを取り付けて５００ｇの錘を利用して５回往復移動した後、テープを除去してテープ除去後のＯＤを測定した。定着性（％）は下記の数式１によって計算した。
定着性（％）＝（テープ除去後のＯＤ／テープ除去前のＯＤ）×１００  ・・・（数式１）
【０１２１】
定着性９０％以上の定着温度領域を該当トナーの定着領域として見なした。
ＭＦＴ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｆｕｓｉｎｇ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｃｏｌｄ−ｏｆｆｓｅｔなしに定着性９０％以上になる最低温度］
ＨＯＴ：Ｈｏｔ  Ｏｆｆｓｅｔ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｈｏｔ−ｏｆｆｓｅｔが発生する最低温度］
【０１２２】
＜評価例４：トナー粒子の光沢特性評価＞
上記実施例４〜９及び比較例１のトナー粒子の光沢を、光沢測定器を利用して測定し、その結果を下記の表２に表した（上記評価例３の定着器を使用して１６０℃で測定する）。
測定角度：６０°
測定パターン：１００％パターン
【０１２３】
＜評価例５：トナー粒子の高温保存性評価＞
上記実施例４〜９及び比較例１から得たトナー粒子をそれぞれ１００ｇずつ取って外添した後、現像器に投入して包装状態で恒温恒湿オーブンで２３℃、５５％ＲＨ（相対湿度）で２時間、４０℃、９０％ＲＨで４８時間、５０℃、８０％ＲＨで４８時間、４０℃、９０％ＲＨで４８時間、２３℃、５５％ＲＨで６時間の順に保管した。
【０１２４】
上記条件でトナー粒子を保管した後、現像器内のトナーの固結（Ｃａｋｉｎｇ）如何を肉眼で把握した後、１００％画像を出力してこれを評価し、その結果を表２に表した。
−評価基準
◎：画像優秀、固結なし
○：画像良好、固結なし
△：画像不良、固結なし
Ｘ：固結なし発生
【０１２５】
＜評価例６：トナー粒子の凝集度評価＞
上記実施例４〜９及び比較例１で得られたトナー粒子の凝集度をＡＳＴＭ−６３９３−９９に基づいて測定し、その結果を表２に表した。具体的な測定装置及び方法は下記の通りである。
【０１２６】
測定装置では、デジタル振動計が装着されたパウダーテスターＰＴ−Ｓ（ホソカワミクロン株式会社から購入）を使用した。
【０１２７】
測定法としては、溝のサイズが５３μｍである篩（ｓｉｅｖｅ）、４５μｍである篩、及び３８μｍである篩を持ち、上記溝のサイズが大きいものから上から下に、すなわち、５３μｍ、４５μｍ及び３８μｍの順に積層し、一番上の篩（溝のサイズが５３μｍである篩）で正確に測定した２ｇのトナー試料を置き、２３℃及び５５％の相対湿度下で２時間保管後、同一条件下で振動計（震動計）の振動強度は１ｍｍ＿ダイヤルの目盛りが３〜３．５になるようにし、１２０秒間振動を加えた。以後、各篩に残った試料の質量を測定し、下記式を利用して凝集度を計算した。
［（溝のサイズが５３μｍである篩に残った試料の質量）／２ｇ］×１００              ・・・（１）
［（溝のサイズが４５μｍである篩に残った試料の質量）／２ｇ］×１００×（３／５）            ・・・（２）
［（溝のサイズが３８μｍである篩に残った試料の質量）／２ｇ］×１００×（１／５）  ・・・（３）
凝集度＝（１）＋（２）＋（３）                                      ・・・（４）
−評価基準
◎：２０％未満の凝集度
○：２０％−４０％の凝集度
△：４０％−５０％の凝集度
Ｘ：５０％以上の凝集度
【０１２８】
＜評価例７：トナー粒子の帯電特性評価＞
ガラス容器６０ｍｌに磁性キャリア２８．５ｇ、実施例４から得たトナー粒子１．５ｇを入れてターブラーミキサーを利用して攪拌した後、電界分離法を利用して上記トナー粒子の帯電量測定を測定したが、より具体的に、常温常湿条件で攪拌時間によるトナー粒子の帯電安定性及び高温高湿／低温低湿帯電量比を評価した。これを実施例５〜９及び比較例１から得たトナー粒子に対し反復して、その結果を表２に表した。
−常温常湿：２３℃、ＲＨ５５％
−高温高湿：３２℃、ＲＨ８０％
−低温低湿：１０℃、ＲＨ１０％
−評価基準
◎：帯電安定性が非常に優秀
○：帯電安定性が優秀
△：帯電安定性が普通
Ｘ：帯電安定性が不良
【０１２９】
【表２】
2009145885.tif 000004
【０１３０】
図７は、本発明の一具現例によるトナーの製造方法を説明したフローチャートである。図４及び図７を参照すれば、Ｓ７１０工程で第１ラテックス粒子１４、ワックス１６及び顔料１５を含むコア１３、または第１ラテックス粒子−ワックス複合体２４（図５参照）及び顔料２５（図５参照）を含むコア１３が形成される。Ｓ７２０工程で、第２ラテックス粒子１８を含んで上記コア１３の表面のうち一部以上を覆う第１シェル層を形成して、上記コア１３及び上記第１シェル層を含む微粒子１２を形成する。Ｓ７３０工程で、複数の微粒子１２を凝集させる。
【０１３１】
本発明はトナー、上記トナーの製造方法及び上記トナーを利用した画像形成方法と画像形成装置に係り、より詳細には、トナー内部に分散されたワックスドメインサイズを縮めて上記ワックスの分散性を向上させて、定着性、帯電特性、高温高湿保存性、光沢性、耐オフセット性などが向上したトナー、その製造方法、これを利用した画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【０１３２】
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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、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】
【０１３３】
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】
【０１３４】
【図１】本発明の一具現例によるトナーをそれぞれ概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一具現例によるトナーをそれぞれ概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の一具現例によるトナーをそれぞれ概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の一具現例によるトナーの製造方法をそれぞれ概略的に説明したフローチャートである。
【図５】本発明の一具現例によるトナーの製造方法をそれぞれ概略的に説明したフローチャートである。
【図６】本発明による画像形成装置の一具現例を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明によるトナーの一具現例の製造方法を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３５】
１０１    感光体
１０２    帯電手段
１０３    光
１０４    現像装置
１０５    現像ローラ
１０６    供給ローラ
１０７    現像剤規制ブレード
１０８    現像剤
１０８’    残留トナー
１０９    転写手段
１１０    クリーニングブレード
１１２    電源
１１３    印刷媒体
【図１】
2009145885.tif 000005
【図２】
2009145885.tif 000006
【図３】
2009145885.tif 000007
【図４】
2009145885.tif 000008
【図５】
2009145885.tif 000009
【図６】
2009145885.tif 000010
【図７】
2009145885.tif 000011