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JP2003173041A - 電子写真装置 - Google Patents

電子写真装置

Info

Publication number
JP2003173041A
JP2003173041A JP2001372595A JP2001372595A JP2003173041A JP 2003173041 A JP2003173041 A JP 2003173041A JP 2001372595 A JP2001372595 A JP 2001372595A JP 2001372595 A JP2001372595 A JP 2001372595A JP 2003173041 A JP2003173041 A JP 2003173041A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
particles
odor
image
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001372595A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Omura
大村  健
Hisahiro Hirose
尚弘 廣瀬
Asao Matsushima
朝夫 松島
Shiro Hirano
史朗 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2001372595A priority Critical patent/JP2003173041A/ja
Publication of JP2003173041A publication Critical patent/JP2003173041A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、最近ますます身近に使われ
るようになった複写機、プリンタ等の電子写真装置が出
す臭いを正確に評価・設計し、人間が心地よい臭い(芳
香)を出し、かつ作業効率の向上が達成されるトナーを
用いた電子写真装置を提供することにある。 【解決手段】 静電電位差による静電潜像が表面に形成
される像担持体と、該静電潜像にトナーを付着させてト
ナー像を形成する現像装置とを有し、記録シート上に転
写された該トナー像を加熱加圧して定着させる電子写真
装置において、該トナーが水系媒体中で粒子を形成する
工程、香料処理工程及び乾燥工程を経て製造されたもの
であり、トナー質量として毎分4〜158gを定着する
ことを特徴とする電子写真装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等に適用され、像担持上に静電潜像を
形成し、形成された静電潜像をトナーで現像して画像を
形成する電子写真装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真等で用いられている静電潜像現
像用トナー(以降、単にトナーということがある)中に
含まれる不純物、特に低分子量の臭いをもつ成分は、ト
ナー使用の際、トナー容器を開封したとき等に不快感を
与える臭気を発するなどの不具合をもたらすことがあ
る。
【0003】又、トナー像をコピー紙面に定着する方法
として、通常、熱定着法等が用いられている。更に、熱
定着法としては、一般的に、加熱ローラ定着法、エンド
レスベルト定着法が広く用いられている。これらの方法
は、被定着トナー像を転写材上に融着する際の熱効率が
極めて良好で、迅速に定着することができるため、定着
方法として極めて有効である。
【0004】しかしながら、これらの方法ではトナー像
を加熱して定着する方式であり、特に、加熱定着部にお
いて接触加熱時間(定着ニップ部通過時間)が長いエン
ドレスベルト定着法を用いた場合には、トナー中に含ま
れる微量成分を大気中に放出し、使用者にとって不快臭
をもたらす場合がある。更に近年、複写機やプリンタの
小型化に伴い、オフィス等ではそれらを身近で使用する
機会が益々多くなってきている。また、一般家庭で使用
される機会も増し、結果として、トナーから発せられる
臭気は、従来にも増して使用者に不快感を与えるケース
が多くなっている。一方、社会的にも臭いに対する関心
が高まってきており、良い臭い(芳香)を出すものは歓
迎されるが、逆に悪い臭いの場合は極端に忌避される傾
向が出てきている。
【0005】電子写真装置から発生する悪臭の原因とし
ては、コロナ放電によるオゾン発生があったが、ローラ
帯電やブラシ帯電等の接触帯電法、あるいはオゾン発生
を極力抑えたコロナ放電器等の技術革新により、オゾン
臭は劇的に低減され、相対的にトナーに起因するトナー
臭が不快感を与える場合が多くなった。
【0006】これらの防止策としては本体装置に臭気を
吸着するためのフィルター等を付設している場合もある
が、これらは生産コスト的にも不利であり、また、脱臭
性機能維持のため、定期的な交換等の煩わしさもある。
【0007】トナーに由来する臭気を低減させる方法と
しては、従来からバインダー樹脂(結着樹脂)中の不純
物を軽減する方法がある。例えば、特開昭64−707
65号公報、同64−88556号公報、特開平8−3
28311号公報等には、バインダー樹脂中の残存モノ
マーの低減による臭気の低減が提案されている。また、
特開平7−104515号公報、同7−104514号
公報等には、樹脂中に含まれる揮発成分の低減だけでは
十分でないとして、トナー製造工程の間に、原材料中に
微量含まれる化学的に不安定な物質が分解して生ずる揮
発物が、臭気発生の原因となることから、その原材料の
臭気を除去する技術が開示されている。
【0008】また、特開平8−171234号公報で
は、臭気の原因物質として、トナー中に含有するベンズ
アルデヒドの酸化生成物であるとし、ベンズアルデヒド
の含有量を低減する試みがなされている。一方、特開平
9−230628号公報では、樹脂の分子量制御剤であ
り、トナーの基本性能上欠かすことのできないアルキル
メルカプタンの使用量を低減しつつ、これを必要最低量
に抑えることにより、臭気改善を行うと同時に、定着性
に悪影響が現れることを防止する工夫がなされている。
【0009】また、特開平3−105350号公報で
は、臭気物質と反応、あるいは吸着する物質としてアル
キルベタイン化合物をトナー中に添加する試みが記載さ
れている。更に、特開平2−240663号公報には粉
砕、分級工程において、脱臭剤とトナーを5時間以上接
触させ、脱臭する方法が記載されているが、この方法で
は、製造時間が長時間にわたることや製造終了後に発生
する臭気については、低減されるものではない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記いずれの方法も、
人間が知覚し得る臭気物質の含有量は極めて微量である
ため、その対策には困難が伴う。
【0011】しかし、もう一つ重要なことは、臭気に対
する人間の知覚は微妙なものであり、これを良い臭い
(芳香)と感じるか、悪い臭いと感じるかの判断が付き
にくいこと、及び無臭状態にすれば心地よいと人間は感
じるかという観点から、この問題を見る必要があること
である。
【0012】この観点に立つなら、極めて微量な含有物
が発生させる臭いの質を精度良く、客観的な基準に基づ
いて評価・設計する技術と、それに基づき、どんな臭い
がどの程度出れば、人間は心地よいと感ずるかを知る必
要がある。
【0013】即ち、本発明の目的は、最近ますます身近
に使われるようになった複写機、プリンタ等の電子写真
装置が出す臭いを正確に評価・設計し、人間が心地よい
臭い(芳香)を出すものとする。また、電子写真装置が
出す臭いの最も大きな原因を作るものは静電潜像現像用
トナーであるから、予め画像形成に当たって心地よい臭
いを出すという観点からトナーの評価・設計を行うこと
が出来るようにする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の構成により達成された。
【0015】1.静電電位差による静電潜像が表面に形
成される像担持体と、該静電潜像にトナーを付着させて
トナー像を形成する現像装置とを有し、記録シート上に
転写された該トナー像を加熱加圧して定着させる電子写
真装置において、該トナーが水系媒体中で粒子を形成す
る工程、香料処理工程及び乾燥工程を経て製造されたも
のであり、トナー質量として毎分4〜158gを定着す
ることを特徴とする電子写真装置。
【0016】2.前記トナーが、スチレンとn−ブチル
アクリレートで形成される臭い空間におけるスチレン臭
に対するcosθが0.990〜0.998、n−ブチ
ルアクリレート臭に対するcosθが0.986〜0.
994にあり、かつその強度が1.8〜2.6であるこ
とを特徴とする前記1項に記載の電子写真装置。
【0017】3.前記トナーが、スチレンとメルカプト
カルボン酸エステル類で形成される臭い空間におけるス
チレン臭に対するcosθが0.990〜0.998、
メルカプトカルボン酸エステル類臭に対するcosθが
0.991〜0.999にあり、その強度が1.8〜
2.6であることを特徴とする前記1項に記載の電子写
真装置。
【0018】本発明者らは、上記課題を鑑みて鋭意検討
を進めた結果、トナーに起因する加熱定着時の臭気を改
良する方法として、トナーが水系媒体中で粒子を形成す
る工程、香料処理工程及び乾燥工程を経て製造されたも
のであり、トナー質量として毎分4〜158gを定着す
ることにより改良されることを見いだし、本発明を完成
するに至った。
【0019】更に、トナーとして、スチレンとn−ブチ
ルアクリレートで形成される臭い空間におけるスチレン
臭に対するcosθが0.990〜0.998、n−ブ
チルアクリレートに対するcosθが0.986〜0.
994にあり、かつその強度が1.8〜2.6であるこ
と、あるいはスチレンとメルカプトカルボン酸エステル
類で形成される臭い空間におけるスチレン臭に対するc
osθが0.990〜0.998、メルカプトカルボン
酸エステル類に対するcosθが0.991〜0.99
9にあり、その強度が1.8〜2.6であることによ
り、その効果がより一層発揮されることが明らかになっ
た。
【0020】一般に、乳化重合トナーは、画質に優れる
反面、定着時に特有の臭気を発生する問題があり、特
に、エンドレスベルト定着方式を使用した定着装置で
は、上述のように加熱定着時間が長いため、臭気の影響
が顕在化してくる。この改良手段として、本発明で規定
する消臭手段を設けることにより、解消されるものであ
る。消臭工程の具体的手段については、後述するが、例
えば、酵素、植物抽出成分等による化学的消臭剤の添
加、香料/マスキング剤の添加である。トナーの特性と
して、本発明で規定する条件とすることにより、自由に
トナーの芳香を設定することができ、特に好ましくは、
請求項2及び請求項3で規定する条件である。
【0021】以下、本発明の詳細について説明する。は
じめに、本発明に係るトナーについて説明する。
【0022】本発明においては、水系媒体中で粒子を形
成する工程、香料処理工程及び乾燥工程を経て製造され
たものであることが特徴であり、更に請求項2に係る発
明では、スチレンとn−ブチルアクリレートで形成され
る臭い空間におけるスチレン臭に対するcosθが0.
990〜0.998、n−ブチルアクリレート臭に対す
るcosθが0.986〜0.994にあり、かつその
強度が1.8〜2.6であることが特徴であり、また請
求項3に係る発明では、スチレンとメルカプトカルボン
酸エステル類で形成される臭い空間におけるスチレン臭
に対するcosθが0.990〜0.998、メルカプ
トカルボン酸エステル類臭に対するcosθが0.99
1〜0.999にあり、その強度が1.8〜2.6であ
ることが特徴である。
【0023】本発明でいう香料処理工程とは、水系媒体
中で粒子を形成せしめた樹脂と着色剤を含有するトナー
粒子を水系媒体から分離するまでのいずれかの工程で、
香料による香料処理を施すことをいう。
【0024】本発明で用いることのできる香料の例を以
下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。また、本発明においては、香りを付加するだけでは
なく、不快な臭いを化学的に分解する消臭機能を併せ持
つ香料が好ましく用いられる。
【0025】(植物抽出成分)本発明で用いることので
きる植物抽出成分とは、植物に由来する抽出物、抽出成
分、あるいは植物抽出成分と同等の構造を有する合成物
を水等に分散させたものを指す。本発明において、植物
抽出成分に係る消臭性物質としては、硫黄系の悪臭成分
を無臭化するものが好ましく、例えば、緑茶エキス、柿
縮合タンニンや竹エキスなどの植物抽出物が好ましく、
これらは硫化水素やメチルメルカプタン等を化学的に分
解して無臭分子に変えたり、あるいはこれらの悪臭分子
を包み込んで(包接して)無臭化させる効果を有する。
【0026】本発明の植物抽出成分を含有する香料を緑
茶から製造する場合には、茶葉の生葉粉砕物をエタノー
ルに浸し、次いでこれにより得られたカテキン類、ビタ
ミン類、糖類及び酵素類を含むエタノール抽出溶液を濾
過、濃縮することで本発明に係る植物抽出成分を含有す
る香料を得ることができる。より具体的には、茶葉の生
葉を80℃以下のエタノール、例えば50〜70℃のエ
タノールで抽出して製造されたものであり、この溶液に
は、茶葉の生葉に含まれるエタノール可溶性の成分及び
水溶性成分を包含する。茶葉の生葉のエタノールでの抽
出において、そのエタノール抽出液には、(−)−エピ
カテキン(EC)、(−)−エピガロカテキン(Eg
C)、(−)−エピカテキンガレート(ECg)及び
(−)−エピガロカテキンガレート(EGCg)等のフ
ラバノール類、酸化還元酵素、転移酵素、加水分解酵素
及び異性化酵素等の酵素類、フラボノール類、例えば、
フラボン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、
フラバリール、オーロン、アントアニジン、カルコン、
ジヒドロカルコン等とフラボノール類のグリコシド、カ
フェイン、アミノ酸類、フラバンジオール類、多糖類及
び蛋白質類、ビタミン類等を含む緑茶エキスと略同様の
抽出成分が含まれている。茶葉の生葉成分は、天候、気
温、収穫時及び収穫地により変動するので、香料として
均一で安定した消臭持続時間をもたらすと共に、香料の
消臭効果及び消臭力を補強するために、合成、精製され
たビタミンC及びビタミンB1を、エタノール抽出液
に、その固形分の1乃至2質量%添加することが好まし
い。
【0027】本発明に係る香料は、カテキン類、ビタミ
ン類、糖類及び酵素類を含むエタノールなどのアルコー
ル溶液であり、さらに、茶葉の生葉のアルコールの抽出
残渣を含ませることができる。したがって、本発明に係
る香料は、茶葉の生葉の粉砕物をアルコールに浸して、
生葉に含まれる茶葉の成分を抽出することにより製造す
ることができる。
【0028】植物抽出成分を含有する香料の他の具体例
としては、ヒノキ、青森ヒバ、ブナ、スギ、クスノキ、
ユーカリなどの樹木、香草、カラシ、ワサビ、レモン、
カリン、ハッカ、チョウジ、セイロンニッケイ、竹、イ
リオモテアザミ根茎、あるいはヤエヤマヤシ根などであ
り、これらの植物体を、粉砕、圧搾、煮沸、あるいは水
蒸気蒸留などにより処理することで、抽出物や抽出成分
を得ることができる。植物由来の抽出成分、あるいは植
物抽出成分と同等の構造を有する合成物の具体的な例と
しては、ヒノキチオールなどのトロポロン類、α−ピネ
ン、β−ピネン、カンファ、メントール、リモネン、ボ
ルネオール、α−テルピネン、γ−テルピネン、α−テ
ルピネオール、テルピネン−4−オール、シネオールな
どのモノテルペン類、α−カジノール、t−ムロールな
どのセスキテルペン類、カテキン、タンニンなどのポリ
フェノール類、2,3,5−トリメチルナフタレンなど
のナフタレン誘導体、シトロネロールなどの長鎖脂肪族
アルコール、シンナムアルデヒド、シトラール、ペリラ
アルデヒドなどのアルデヒド類、アリルイソチオシアネ
ートなどのアリル化合物などが挙げられる。植物由来の
抽出成分、あるいは植物抽出成分と同等の構造を有する
合成物が水に不溶の場合は、界面活性剤など分散剤をも
ちいて、水に分散して用いることができる。
【0029】市販の植物抽出成分香料としては、例え
ば、F118(株式会社ファイン2製)、デルセン(有
恒薬品工業社製)などが好ましく用いられる。
【0030】本発明においては、植物抽出成分の少なく
とも1つが、フィトンチッド類であることが好ましい。
【0031】フィトンチッド系脱臭剤とは、フィトンチ
ッドを含有する植物抽出物を主成分とするもので、針葉
樹より抽出した分子量15,000〜2,300,00
0の天然高分子物質にアニオン活性剤、グリコール類、
特殊活性剤、ホスト化合物等を添加して製造され、その
効果は、中和包接法により臭気成分を完全に化学的に分
解し、他の物質に変える作用を有する。市販の商品とし
ては、バイオダッシュD−200(ダイソー社製)が好
ましく用いられる。
【0032】(植物製油香料1)本発明に有効な素材と
は、クスノキ科、セリ科、フトモモ科、シソ科、マツ
科、ヒノキ科、イネ科の植物から得られる植物精油であ
る。
【0033】具体的には、以下の植物精油をあげること
ができる。これらは例えばシナモン油はシナモンから水
蒸気蒸留法で抽出された精油であることを示す。また、
()内にはこの精油成分中の主たる構成化合物名称を記
載した。これら植物精油は単独でも、混合してもよい。
また、主たる構成化合物自体を使用してもよいことは自
明である。
【0034】クスノキ科としては、例えばシナモン油
(ケイ皮アルデヒド、シンナムアルデヒド)、カンファ
ー油(リナロール)、ラベンサラ油(1,8−シネオー
ル、α−テルピネオール)、ラベンサラ・オイゲノール
油(1,8−シネオール、オイゲノール)、ローズウッ
ド油(リナロール、α−テルピネオール)、ローリエ油
(リナロール、1,8−シネオール、オイゲノール)等
を、セリ科としては、例えば、キャラウェイ油(d−カ
ルボン、リモネン)、アニス油(アネトール、アニスア
ルデヒド)、アンジェリカ油(α−ピネン、α−フェラ
ンドレン)、ガルバナム油(ピネン、γ−カジノー
ル)、キャロットシード油(カロトール)、クミン油
(クミナール)、コリアンダー油(リナロール、デカナ
ール、デセナール、オクタナール)、ディル油(エポキ
シメンタン、フェランドレン、カルポン)、フェンネル
油(アネトール、フェンコン)、ロベジ油(プチリデン
フタライド、β−フェランドレン、酢酸テルピニル、オ
シメン)等を、フトモモ科としては、例えば、クローブ
油(酢酸オイゲノール、オイゲノール)、カユプテ油
(1,8−シネオール、α−テルピネオール)、ティー
トリー油(テルピネノール−4、γ−テルピネン)、ニ
アウリ油(1,8−シネオール、ビリジフロロール)、
ニアウリ・ネロリドール油(ネロリドール)、マートル
(ミルテ又はギンパイカ)油(1,8−シネオール、α
−ピネン、酢酸ゲラニル)、ユーカリグローブルス油
(グロブロール、ピノカルポン、1,8−シネオー
ル)、ユーカリシュタイゲリアナ(ユーカリレモン)油
(シトラール、酢酸ゲラニル)、ユーカリスミン油(α
−テルピネオール、1,8−シネオール)、ユーカリデ
ィーベス油(ピペリトン、フェラドレン)、ユーカリラ
ジアタ油(α−テルピネオール、1,8−シネオー
ル)、ユカリシトリオドラ油(シトロネラール、シトロ
ネロール)を、シソ科としては、例えば、セージ油(ツ
ヨン、カンファー)、パチュリー油(パチュリアルコー
ル、グアイエン)、ラベンダー(高Rラベンダー)油
(酢酸リナリル、リナロール)、ローズマリー・カンフ
ァー油(カンファー、1,8−シネオール)、ローズマ
リー・シネオール油(1,8−シネオール)、スペアミ
ント油(L−カルポン、リモネン)、タイム・ゲラニオ
ール油(ゲラニオール、酢酸ゲラニル)、タイム・チモ
ール油(チモール、p−シメン)、タイム・ツヤノール
油(ツヤノール−4、テルピネノール−4)、タイム・
リナロール油(シナロール、酢酸リナリル)、タイムサ
ツレイオイデス油(ボルネオール、α−テルピネオー
ル、カルバクロール)、パジル油(メチルカビコール)
を、マツ科としては、例えば、シダーウッド油(カジネ
ン、アトラントン)、パイン油(α−ピネン、β−ピネ
ン、β−カリオフィレン、α−テルピネオール)、オー
シュアカマツ油(α−ピネン、β−ピネン)、シベリア
モモ油(酢酸ボルニル、カンフェン)、バルサムモミ油
(β−ピネン、酢酸ボルニル)を、ヒノキ科としては、
例えば、サイプレス油(α−ピネン、β−ピネン、酢酸
テルピニル、セドロール)、ジュニバー・ブランチ油
(α−ピネン、β−ピネン、ツヨプセン、サビネン)、
ジュニバー・ベリー油(α−ピネン、テルピネノール−
4、ゲルマクロン)を、またイネ科としては、例えば、
シトロネラ油(メチルイソオイゲノール、ゲラニオー
ル)、パルマローザ油(ゲラニオール、酢酸ゲラニ
ル)、ベチバー油(ベチボ)、レモングラス油(ゲラニ
アール、ネラール、ゲラニオール)等をそれぞれ挙げる
ことができる。
【0035】(植物製油香料2)本発明に有効な素材と
は、オイゲノール、シンナムアルデヒド、p−シメン、
ベンズアルデヒド、酢酸ベンジル及び安息香酸ベンジル
であり、これらより選択される少なくとも1種を含有す
ることが特徴である。
【0036】オイゲノールには、例えばラベンサラオイ
ゲノール(クスノキ科)、パジルオイゲノール(シソ
科)、クローブ(フトモモ科)があり、シンナムアルデ
ヒドにはシナモン(クスノキ科)、p−シメンにはタイ
ムチモール(シソ科)があり、また、安息香酸ベンジル
には、イランイラン(バンレイシ科)がある。
【0037】なお、植物製油とは、種々の植物の花、
葉、果実、枝、根等から得られる芳香、揮発性の油を指
す。
【0038】(アミリスオイル系香料)本発明における
アミリスオイルとは、南アメリカ北部のミカン科のアミ
リス・バルサミフェラ(Amyris Balsami
fera)の木部や種子から水蒸気蒸留で抽出された植
物精油である。その主成分はカジノール、カジネン、カ
リオフィレンである。
【0039】本発明における使用方法は、アミリスオイ
ルを界面活性剤を使用して水中に乳化させる。この乳化
液を重合反応あるいは塩析/融着反応させた後の濾過・
洗浄時に洗浄液として使用する。その結果、着色粒子表
面に残存する連鎖移動剤と反応し、化学反応によりその
臭気成分を分解、消臭する機能を併せ持つものである。
【0040】(大環状ラクトン、大環状ケトン化合物)
香料として用いられる大環状ラクトン化合物としては、
例えば、14−テトラデカノリド、15−ペンタデカノ
リド、11(または12)−ペンタデセン−15−オリ
ド、16−ヘキサデカノリド及び9−ヘキサデセン−1
6−オリド等を挙げることができる。
【0041】また、香料として用いられる大環状ケトン
化合物としては、例えば、シクロペンタデカノン、3−
メチル−シクロペンタデカノン、シクロヘキサデカノ
ン、5−シクロヘキサデセン−1−オン、8−シクロヘ
キサデセン−1−オン、シクロヘプタデカノン、3−エ
チル−シクロペンタデカノン、3−プロピル−シクロペ
ンタデカノン、9−シクロヘプタデセン−1−オン、シ
クロヘンエイコサノン、3−メチル−シクロヘンエイコ
サノン、11−シクロヘンエイコセン−1−オン等を挙
げることができる。
【0042】(ピルビン酸エステル類)本発明において
は、以下に示すピルビン酸エステル類を用いることによ
り安全性の高い効果的な香料効果を得ることが出来るこ
とを見いだした。
【0043】
【化1】
【0044】ここにおいて、Rは炭素数1〜18の直
鎖、分岐或いは環状のアルキル基、アルケニル基、アリ
ール基、アラルキル基を表す。更に具体的には、アルキ
ル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソ
アミル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニ
ル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基等の基が挙げられ、アリール基
としては、フェニル基、また、トリル基、p−クロルフ
ェニル基等の置換フェニル基が挙げられる。また、アラ
ルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニ
ルプロピル基、メチルベンジル基、ジメチルベンジル
基、トリメチルベンジル基、p−イソプロピルベンジル
基等を挙げることが出来る。アラルキル基としてはノル
ボルニル基、シトロネリル基、ゲラニル基等を挙げるこ
とが出来る。
【0045】これらの化合物の使用に関しては単独若し
くは混合物としても用いる事が出来る。ピルビン酸の調
製はピルビン酸を公知の方法でエステル化する、或いは
乳酸エステルを酸化する方法等により得ることが出来
る。
【0046】使用方法は、先ずピルビン酸エステル類を
界面活性剤を使用して水中に乳化させる。次いで洗浄時
に着色粒子全体に対してピルビン酸エステル類が0.0
01〜1質量%程度となるようにトナー粒子の洗浄液に
添加し洗浄することが好ましい。この工程については繰
り返すことでその効果は増大するため、繰り返し洗浄し
てもよい。
【0047】(補助的に用いる消臭剤)本発明において
は、重合性単量体を水系媒体中で重合せしめ、少なくと
も樹脂と着色剤を含有するトナー粒子を水系媒体から分
離する以前に、水に溶解または分散させた消臭剤液によ
り処理することが好ましく、詳しくは、トナー製造工程
である重合工程、塩析/融着工程、固液分離工程、乾燥
工程、外添工程のうち、重合工程〜固液分離工程のいず
れかの工程で消臭処理することが特に好ましい。
【0048】本発明に係る消臭剤溶液は、水を50質量
%以上含有し、更にアルコール類、アルコールアミン
類、界面活性剤、クエン酸等の有機酸を含有しても良
い。
【0049】(トナー粒子表面への香料の吸着)本発明
においては、乾燥時または密封包装後、トナー臭気成分
がトナー内部より滲出しても、消臭作用を持続させる観
点から、香料は表面に吸着した状態をとることが好まし
い。吸着させる方法としては、特に限定されないが、ト
ナーを重合、塩析凝集させる水系媒体に香料を溶解また
は分散させることが好ましく、後述するトナー濾過洗浄
工程で、界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去した後
に、高濃度の香料液で処理することが特に好ましい。吸
着させる香料濃度は、トナーに対して、0.01〜10
ppmであることが好ましい。0.01ppm以下では
消臭作用の持続性が低く、10ppm以上では帯電特性
が安定しない。
【0050】また、水系媒体中で後述の各連鎖移動剤を
含有するラジカル重合性単量体を重合せしめて形成され
た樹脂と着色剤とからなる重合法トナーでは、重合法ト
ナー中のラジカル重合性単量体が200ppm以下であ
り、かつ連鎖移動剤が50ppm以下であることが好ま
しい。そのためには、少なくとも水系媒体中で水溶性重
合開始剤を使用し、連鎖移動剤を含むラジカル重合性単
量体を重合せしめて形成された樹脂粒子を、水系媒体中
で融着させてなる重合法トナーの製造方法では、水溶性
重合開始剤を複数回添加して製造することが好ましい。
【0051】次いで、本発明に係る臭い空間について、
以下説明する。本発明でいう臭い空間とは、臭い識別装
置FF−1(島津製作所社製)を用いた測定により得ら
れる空間であり、例えば、1)スチレン、2)n−ブチ
ルアルコール、3)メルカプトカルボン酸類(好ましく
は、n−オクチルメルカプトプロピオン酸)を含む任意
の化合物を混合して調製した試料を用いて、1)、2)
及び3)をそれぞれ増量した際に変化する主成分分析上
のベクトルを座標として表した空間であり、発生する臭
いの質を表す指標である。
【0052】本発明では、トナー中の臭気原因物質とサ
ンプル間の各ベクトルの角度を求め、その余弦(cos
θ)を求める。この時、ベクトルの角度が小さいほど、
つまり、cosθの値が大きいほど、そのサンプルは臭
気原因物質に類似した臭いということが出来る。
【0053】例えば、トナーa、bのベクトルを標準物
質のベクトルと共に示すと、図1のごとくなったとす
る。この場合には、cosθb>cosθaであるか
ら、トナーbの方がより標準物質の臭いに近いことにな
る。
【0054】本発明における臭い空間における特定物質
に対するcosθの測定方法は、下記の如くである。
【0055】測定試料としてトナー0.1gをポリエチ
レンテレフタレート製の2リットルサンプルバッグに入
れる。
【0056】窒素ガスを充填後、サンプルバッグごと1
60℃のホットプレートで30秒の加熱を行う。
【0057】標準試料の調製 スチレン臭用標準試料:2リットルサンプルバッグにス
チレン飽和ガス0.2mlを入れ窒素ガスで希釈する。
【0058】ここで飽和ガスとしては、常温で密閉保存
した試薬ビンの液面付近からマイクロシリンジで採取し
たガスをいう。
【0059】n−ブチルアクリレート臭用標準試料:2
リットルサンプルバッグにn−ブチルアクリレート飽和
ガス0.2mlを入れ窒素ガスで希釈する。
【0060】メルカプトカルボン酸エステル類臭用標準
試料:標準試料としてn−オクチル−3−メルカプトプ
ロピオン酸エステルを使用する。2リットルサンプルバ
ッグにn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エス
テル飽和ガス0.5mlを入れ窒素ガスで希釈し1時間
放置する。
【0061】測定条件 測定装置:臭い識別装置 FF−1(島津製作所社製) センサ室温度 60℃ サンプリング流量:165ml/分 予備サンプリング時間:10秒 サンプリング時間:45秒 捕集管温度:40℃ ドライパージ 温度:40℃、流量:500ml/分、時間:45秒 デソープション 捕集管温度:220℃、時間:90秒、流量:20ml
/分 1サンプルあたりの測定回数:5回 本発明において、請求項2又は3で規定する臭い空間と
する方法として、特に制限はないが、上述の各種香料を
適宜選択、あるいは組み合わせることにより達成するこ
とができる。
【0062】また、本発明に係る重合法トナーにおいて
は、連鎖移動剤自体として臭気の少ないものを使用する
ことが好ましく、本発明で用いることのできる連鎖移動
剤を以下に列挙するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
【0063】本発明で用いることのできる連鎖移動剤の
一例としては、下記一般式(1)あるいは一般式(2)
で表される化合物を挙げることができる。
【0064】一般式(1) HS−R1−COOR2 (式中、R1は置換基を有してもよい炭素数が1〜10
の炭化水素基であり、R2は置換基を有してもよい炭素
数が2〜20の炭化水素基を示す。)前記一般式(1)
の化合物として、好ましいものとしては、チオグリコー
ル酸エステル類、3−メルカプトプロピオン酸エステル
類をあげることができる。具体的にはチオグリコール酸
エステル類として、チオグリコール酸エチル、チオグリ
コール酸ブチル、チオグリコール酸t−ブチル、チオグ
リコール酸2−エチルヘキシル、チオグリコール酸オク
チル、チオグリコール酸イソオクチル、チオグリコール
酸デシル、チオグリコール酸ドデシル、エチレングリコ
ールのチオグリコール酸エステル、ネオペンチルグリコ
ールのチオグリコール酸エステル、トリメチロールプロ
パンのチオグリコール酸エステル、ペンタエリスリトー
ルのチオグリコール酸エステル、ソルビトールのチオグ
リコール酸エステルをあげることができ、3−メルカプ
トプロピオン酸エステル類としては、エチルエステル、
オクチルエステル、デシルエステル、ドデシルエステ
ル、ペンタエリスリトールテトラキスエステル、エチレ
ングリコールの3−メルカプトプロピオン酸エステル、
ネオペンチルグリコールの3−メルカプトプロピオン酸
エステル、トリメチロールプロパンの3−メルカプトプ
ロピオン酸エステル、ペンタエリスリトールの3−メル
カプトプロピオン酸エステル、ソルビトールの3−メル
カプトプロピオン酸エステルを挙げることができる。
【0065】一般式(2) HS−R3 (式中、R3は置換基を有してもよい炭素数が1〜20
の炭化水素基を表す。)好ましいものとしては、n−オ
クチルメルカプタン、2−エチルヘキシルメルカプタ
ン、n−ドデシルメルカプタン、sec−ドデシルメル
カプタン、t−ドデシルメルカプタンなどをあげること
ができる。
【0066】また、他の好ましい連鎖移動剤として、テ
ルペン系化合物を挙げることができる。テルペン系化合
物は、連鎖移動剤としてメルカプタン系化合物と同じ性
能を持ち、且つ加熱による定着時に臭気を発生しない性
能を有する化合物がある。即ち、本発明に係るトナーに
おいて、テルペン系化合物の中で、モノあるいはセスキ
テルペン系化合物を連鎖移動剤として使用した重合法に
より作られた樹脂微粒子を用いたトナーであることが好
ましい。更に、モノテルペン系化合物の中で特に好まし
い化合物としては、α−ピネン、β−ピネン、3−カレ
ン、カンフェン、リモネン、ターピノーレン、α−ター
ピネン、ミルセン、α−ターピネオール、β−ターピネ
オール、リナロール、ネロール、ゲラニオールが挙げら
れ、セスキテルペン系化合物の中で特に好ましい化合物
としては、リンゴフォーレン、カリオフィレンが挙げら
れる。
【0067】本発明で用いることのできるモノテルペン
系化合物及びセスキテルペン系化合物連鎖移動剤は、従
来知られているチオグリセリン、チオグリコール酸、チ
オグリコール酸エステル、メルカプタン系化合物、四塩
化炭素、クロロホルム等の連鎖移動剤と同じ方法で使用
することが可能である。
【0068】本発明において、モノテルペン系化合物又
はセスキテルペン系化合物の使用量としては、ラジカル
重合性単量体組成物に対して0.01〜5質量%が好ま
しく、より好ましくは0.05〜4質量%である。0.
01質量%以下では効果を発揮することができない、5
質量%を越えた場合は未反応の状態で連鎖移動剤が残存
し好ましくない。
【0069】また、他の好ましい連鎖移動剤としては、
メルカプトシラン系連鎖移動剤を使用することができ
る。
【0070】本発明で用いることのできるメルカプトシ
ラン系連鎖移動剤としては、例えば、メルカプトメチル
ジメトキシシラン、メルカプトメチルジエトキシシラ
ン、メルカプトメチルエチルジメトキシシラン、メルカ
プトメチルエチルジエトキシシラン、2−メルカプトエ
チルジメトキシシラン、2−メルカプトエチルジエトキ
シシラン、2−メルカプトエチルエチルジメトキシシラ
ン、2−メルカプトエチルエチルジエトキシシラン、3
−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メ
ルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカ
プトプロピルエチルジメトキシシラン、3−メルカプト
プロピルエチルジエトキシシラン、4−メルカプトブチ
ルメチルジメトキシシラン、4−メルカプトブチルメチ
ルジエトキシシラン、4−メルカプトブチルエチルジメ
トキシシラン、4−メルカプトブチルエチルジエトキシ
シラン、8−メルカプトオクチルエチルジメトキシシラ
ン、8−メルカプトオクチルエチルジエトキシシラン、
12−メルカプトドデシルエチルジメトキシシラン、1
2−メルカプトドデシルエチルジエトキシシラン等を挙
げることができる。上記化合物の使用量としては、全ト
ナー質量の0.01〜5質量%が好ましい。
【0071】また、他の好ましい連鎖移動剤として、公
知の水溶性連鎖移動剤を用いることができ、例えば、亜
硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウ
ム、ピロ亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、クロ
ロメタノール、2−クロロエタノール、1−クロロ−2
−プロパノール、2−クロロ−n−プロパノール、3−
クロロ−n−プロパノール、2−クロロ−n−ブタノー
ル、3−クロロ−n−ブタノール、4−クロロ−n−ブ
タノール、クロロペンタノール、クロロヘキサノール、
クロロヘプタノール、クロロオクタノール、モノクロロ
酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、クロロジフルオ
ロ酢酸、α−クロロプロピオン酸、β−クロロプロピオ
ン酸、p−クロロ安息香酸、2−クロロ−6−フルオロ
安息香酸、α−ブロモプロピオン酸、β−ブロモプロピ
オン酸、2−ブロモ−n−吉草酸、5−ブロモ吉草酸、
11−ウンデカン酸、α−ブロモフェニル酢酸、p−ブ
ロモフェニル酢酸、2−ブロモオクタン酸、2−ブロモ
ペンタン酸、2−ブロモヘキサン酸、6−ブロモヘキサ
ン酸、クロロこはく酸、クロロフマル酸、クロロマレイ
ン酸、クロロマロン酸等が挙げられる。
【0072】次に、本発明で用いられるトナーの製造方
法について説明する。 (トナー製造方法)本発明に係るトナーの製造方法にお
いては、重合性単量体を水系媒体中で重合することが1
つの特徴である。すなわち、離型剤を含有する樹脂粒子
(核粒子)または被覆層(中間層)を形成する際に、離
型剤を単量体に溶解させ、得られる単量体溶液を水系媒
体中で油滴分散させ、この系に重合開始剤を添加して重
合処理することにより、ラテックス粒子として得る方法
である。
【0073】本発明でいう水系媒体とは、水50〜10
0質量%と水溶性の有機溶媒0〜50質量%とからなる
媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、例えば、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、
アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等
を例示することができ、得られる樹脂を溶解しないアル
コール系有機溶媒が好ましい。
【0074】本発明に係るトナーの製造方法の一例を以
下に示す。トナーの製造工程は、主に、以下に示す工程
より構成されている。
【0075】1:離型剤及び/又は結晶性ポリエステル
が最外層以外の領域(中心部または中間層)に含有され
ている複合樹脂粒子を得るための多段重合工程(I) 2:複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてト
ナー粒子を得る塩析/融着工程(II) 3:トナー粒子の分散液系から当該トナー粒子を濾別
し、当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過
・洗浄工程 4:洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程、 5:乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する工程 から構成される。
【0076】以下、各工程について、詳細に説明する。 〔多段重合工程(I)〕多段重合工程(I)は、多段重
合法により、樹脂粒子の表面に、単量体の重合体からな
る被覆層を形成することにより、複合樹脂粒子を製造す
る工程である。
【0077】本発明においては、製造の安定性および得
られるトナーの破砕強度の観点から三段重合以上の多段
重合法を採用することが好ましい。
【0078】以下に、多段重合法の代表例である二段重
合法および三段重合法について説明する。
【0079】〈二段重合法〉二段重合法は、離型剤を含
有する高分子量樹脂から形成される中心部(核)と、低
分子量樹脂から形成される外層(殻)とにより構成され
る複合樹脂粒子を製造する方法である。すなわち、二段
重合法で得られる複合樹脂粒子は、核と1層の被覆層よ
り構成されるものである。
【0080】この方法を具体的に説明すると、先ず、離
型剤を単量体Lに溶解させて単量体溶液を調製し、この
単量体溶液を水系媒体(例えば、界面活性剤水溶液)中
に油滴分散させた後、この系を重合処理(第1段重合)
することにより、離型剤を含む高分子量の樹脂粒子の分
散液を調製するものである。
【0081】次いで、この樹脂粒子の分散液に、重合開
始剤と低分子量樹脂を得るための単量体Lとを添加し、
樹脂粒子の存在下で単量体Lを重合処理(第2段重合)
を行うことにより、樹脂粒子の表面に、低分子量の樹脂
(単量体Lの重合体)からなる被覆層を形成する方法で
ある。
【0082】〈三段重合法〉三段重合法は、高分子量樹
脂から形成される中心部(核)、離型剤を含有する中間
層及び低分子量樹脂から形成される外層(殻)とにより
構成される複合樹脂粒子を製造する方法である。すなわ
ち、三段重合法で得られる複合樹脂粒子は、核と2層の
被覆層から構成されるものである。
【0083】この方法を具体的に説明すると、先ず、常
法に従った重合処理(第1段重合)により得られた樹脂
粒子の分散液を、水系媒体(例えば、界面活性剤の水溶
液)に添加するとともに、上記水系媒体中に、離型剤を
単量体Mに溶解させてなる単量体溶液を油滴分散させた
後、この系を重合処理(第2段重合)することにより、
樹脂粒子(核粒子)の表面に、離型剤を含有する樹脂
(単量体Mの重合体)からなる被覆層(中間層)を形成
して、複合樹脂粒子(高分子量樹脂−中間分子量樹脂)
の分散液を調製する。
【0084】次いで、得られた複合樹脂粒子の分散液
に、重合開始剤と低分子量樹脂を得るための単量体Lと
を添加し、複合樹脂粒子の存在下で単量体Lを重合処理
(第3段重合)することにより、複合樹脂粒子の表面
に、低分子量の樹脂(単量体Lの重合体)からなる被覆
層を形成する。上記方法において、第2段重合を組み入
れることにより、離型剤を微細かつ均一に分散すること
ができ好ましい。
【0085】離型剤を含有する樹脂粒子または被覆層を
形成するために好適な重合法としては、臨界ミセル濃度
以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中に、
離型剤を単量体に溶解した単量体溶液を、機械的エネル
ギーを利用して油滴分散させて分散液を調製し、得られ
た分散液に水溶性重合開始剤を添加して、油滴内でラジ
カル重合させる方法(以下、本発明では「ミニエマルジ
ョン法」という。)を挙げることができ、本発明の効果
をより発揮することができ好ましい。なお、上記方法に
おいて、水溶性重合開始剤に代えて、あるいは水溶性重
合開始剤と共に、油溶性重合開始剤を用いても良い。
【0086】機械的に油滴を形成するミニエマルジョン
法によれば、通常の乳化重合法とは異なり、油相に溶解
させた離型剤が脱離することがなく、形成される樹脂粒
子または被覆層内に十分な量の離型剤を導入することが
できる。
【0087】ここで、機械的エネルギーによる油滴分散
を行うための分散機としては、特に限定されるものでは
なく、例えば、高速回転するローターを備えた攪拌装置
「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テク
ニック(株)製)、超音波分散機、機械式ホモジナイザ
ー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなど
を挙げることができる。また、分散粒子径としては、1
0〜1000nmとされ、好ましくは50〜1000n
m、更に好ましくは30〜300nmである。
【0088】なお、離型剤を含有する樹脂粒子または被
覆層を形成するための他の重合法として、乳化重合法、
懸濁重合法、シード重合法などの公知の方法を採用する
こともできる。また、これらの重合法は、複合樹脂粒子
を構成する樹脂粒子(核粒子)または被覆層であって、
離型剤及び結晶性ポリエステルを含有しないものを得る
ためにも採用することができる。
【0089】この重合工程(I)で得られる複合樹脂粒
子の粒子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−80
0」(大塚電子社製)を用いて測定される質量平均粒径
で10〜1000nmの範囲にあることが好ましい。
【0090】また、複合樹脂粒子のガラス転移温度(T
g)は48〜74℃の範囲にあることが好ましく、更に
好ましくは52〜64℃である。
【0091】また、複合樹脂粒子の軟化点は95〜14
0℃の範囲にあることが好ましい。 〔塩析/融着工程(II)〕この塩析/融着工程(II)
は、前記多段重合工程(I)によって得られた複合樹脂
粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させる(塩析と融着と
を同時に進行させる)ことによって、不定形(非球形)
のトナー粒子を得る工程である。
【0092】本発明でいう塩析とは、水性媒体中に分散
した状態にある複合樹脂粒子を塩の作用を利用して凝集
させることをいう。また、融着とは、上記塩析によって
凝集した樹脂粒子同士の粒子間界面を消失させることを
いう。本発明の塩析/融着とは、塩析と融着の2つの工
程が順次に起こること、または順次におこさせる行為を
さす。塩析と融着とを同時に行わせるためには、複合樹
脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の
温度条件下において粒子(複合樹脂粒子、着色剤粒子)
を凝集させる必要がある。
【0093】この塩析/融着工程(II)では、複合樹脂
粒子および着色剤粒子とともに、荷電制御剤などの内添
剤粒子(数平均一次粒子径が10〜1000nm程度の
微粒子)を塩析/融着させてもよい。また、着色剤粒子
は、表面改質されていてもよく、表面改質剤としては、
従来公知のものを使用することができる。
【0094】着色剤粒子は、水性媒体中に分散された状
態で塩析/融着処理が施される。着色剤粒子が分散され
る水性媒体は、臨界ミセル濃度(CMC)以上の濃度で
界面活性剤が溶解されている水溶液が好ましい。
【0095】着色剤粒子の分散処理に使用する分散機
は、特に限定されないが、好ましくは、高速回転するロ
ーターを備えた攪拌装置「クレアミックス(CLEAR
MIX)」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散
機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式
ホモジナイザー等の加圧分散機、ゲッツマンミル、ダイ
ヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
【0096】複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着
させるためには、複合樹脂粒子および着色剤粒子が分散
している分散液中に、臨界凝集濃度以上の塩析剤(凝集
剤)を添加するとともに、この分散液を、複合樹脂粒子
のガラス転移温度(Tg)以上に加熱することが必要で
ある。
【0097】塩析/融着させるために好適な温度範囲と
しては、(Tg+10)〜(Tg+50℃)とされ、特
に好ましくは(Tg+15)〜(Tg+40℃)とされ
る。また、融着を効果的に行なわせるために、水に無限
溶解する有機溶媒を添加してもよい。
【0098】〔濾過・洗浄工程〕この濾過・洗浄工程で
は、上記の工程で得られたトナー粒子の分散系から当該
トナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒
子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの
付着物を除去する洗浄処理とが施される。
【0099】ここに、濾過処理方法としては、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
プレス等を使用して行う濾過法など特に限定されるもの
ではない。
【0100】〔乾燥工程〕この工程は、洗浄処理された
トナー粒子を乾燥処理する工程である。
【0101】この工程で使用される乾燥機としては、ス
プレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを
挙げることができ、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、攪拌式乾燥機などを使用す
ることが好ましい。
【0102】乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質
量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量
%以下とされる。
【0103】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集している場合には、当該凝集体を
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。
【0104】本発明に係るトナーは、着色剤の不存在下
において複合樹脂粒子を形成し、当該複合樹脂粒子の分
散液に着色剤粒子の分散液を加え、当該複合樹脂粒子と
着色剤粒子とを塩析/融着させることにより調製される
ことが好ましい。
【0105】このように、複合樹脂粒子の調製を着色剤
の存在しない系で行うことにより、複合樹脂粒子を得る
ための重合反応が阻害されることない。このため、本発
明に係るトナーによれば、優れた耐オフセット性が損な
われることはなく、トナーの蓄積による定着装置の汚染
や画像汚れを発生させることはない。
【0106】また、複合樹脂粒子を得るための重合反応
が確実に行われる結果、得られるトナー粒子中に単量体
やオリゴマーが残留するようなことはなく、当該トナー
を使用する画像形成方法の熱定着工程において、異臭を
発生させることはない。
【0107】さらに、得られるトナー粒子の表面特性は
均質であり、帯電量分布もシャープとなるため、鮮鋭性
に優れた画像を長期にわたり形成することができる。こ
のようなトナー粒子間における組成・分子量・表面特性
が均質であるトナーによれば、接触加熱方式による定着
工程を含む画像形成方法において、画像支持体に対する
良好な接着性(高い定着強度)を維持しながら、耐オフ
セット性および巻き付き防止特性の向上を図ることがで
き、適度の光沢を有する画像を得ることができる。
【0108】次に、トナー製造工程で用いられる各構成
因子について、詳細に説明する。 (重合性単量体)本発明に用いられる樹脂(バインダ
ー)を造るための重合性単量体としては、疎水性単量体
を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋性単量体が用
いられる。また、下記するごとく酸性極性基を有する単
量体又は塩基性極性基を有するモノマーを少なくとも1
種類含有するのが望ましい。
【0109】(1)疎水性単量体 単量体成分を構成する疎水性単量体としては、特に限定
されるものではなく従来公知の単量体を用いることがで
きる。また、要求される特性を満たすように、1種また
は2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【0110】具体的には、モノビニル芳香族系単量体、
(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル
系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系
単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン
系単量体等を用いることができる。
【0111】ビニル芳香族系単量体としては、例えば、
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチル
スチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単
量体およびその誘導体が挙げられる。
【0112】アクリル系単量体としては、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、
アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、
アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ア
ミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メ
タクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチ
ルアミノエチル等が挙げられる。
【0113】ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げ
られる。
【0114】ビニルエーテル系単量体としては、ビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられ
る。
【0115】モノオレフィン系単量体としては、エチレ
ン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペン
テン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
【0116】ジオレフィン系単量体としては、ブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
【0117】(2)架橋性単量体 樹脂粒子の特性を改良するために架橋性単量体を添加し
ても良い。架橋性単量体としては、例えば、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエ
チレングリコールメタクリレート、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ジメタクリ
レート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有
するものが挙げられる。
【0118】(3)酸性極性基を有する単量体 酸性極性基を有する単量体としては、(a)カルボキシ
ル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和
化合物及び(b)スルホン基(−SO3H)を有する
α,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができ
る。
【0119】(a)の−COO基を有するα,β−エチ
レン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メタア
クリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ
皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノ
オクチルエステル、およびこれらのNa、Zn等の金属
塩類等を挙げることができる。
【0120】(b)の−SO3H基を有するα,β−エ
チレン性不飽和化合物の例としてはスルホン化スチレ
ン、そのNa塩、アリルスルホコハク酸、アリルスルホ
コハク酸オクチル、そのNa塩等を挙げることができ
る。
【0121】(4)塩基性極性基を有するモノマー 塩基性極性基を有するモノマーとしては、(i)アミン
基或いは4級アンモニウム基を有する炭素原子数1〜1
2、好ましくは2〜8、特に好ましくは2の脂肪族アル
コールの(メタ)アクリル酸エステル、(ii)(メタ)
アクリル酸アミド或いは随意N上で炭素原子数1〜18
のアルキル基でモノ又はジ置換された(メタ)アクリル
酸アミド、(iii)Nを環員として有する複素環基で置
換されたビニール化合物及び(iv)N,N−ジアリル−
アルキルアミン或いはその四級アンモニウム塩を例示す
ることができる。中でも、(i)のアミン基或いは四級
アンモニウム基を有する脂肪族アルコールの(メタ)ア
クリル酸エステルが塩基性極性基を有するモノマーとし
て好ましい。
【0122】(i)のアミン基或いは四級アンモニウム
基を有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エス
テルの例としては、ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタク
リレート、上記4化合物の四級アンモニウム塩、3−ジ
メチルアミノフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−
3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム
塩等を挙げることができる。
【0123】(ii)の(メタ)アクリル酸アミド或いは
N上で随意モノ又はジアルキル置換された(メタ)アク
リル酸アミドとしては、アクリルアミド、N−ブチルア
クリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、ピペ
リジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチル
メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、
N−オクタデシルアクリルアミド等を挙げることができ
る。
【0124】(iii)のNを環員として有する複素環基
で置換されたビニル化合物としては、ビニルピリジン、
ビニルピロリドン、ビニル−N−メチルピリジニウムク
ロリド、ビニル−N−エチルピリジニウムクロリド等を
挙げることができる。
【0125】(iv)のN,N−ジアリル−アルキルアミ
ンの例としては、N,N−ジアリルメチルアンモニウム
クロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロリ
ド等を挙げることができる。
【0126】(重合開始剤)本発明に用いられるラジカ
ル重合開始剤は、水溶性であれば適宜使用が可能であ
る。例えば、過硫酸塩(例えば、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(例えば、4,4′
−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−ア
ゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド
化合物等が挙げられる。更に、上記ラジカル性重合開始
剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開
始剤とする事が可能である。レドックス系開始剤を用い
ることにより、重合活性が上昇し、重合温度の低下が図
れ、更に重合時間の短縮が達成でき好ましい。
【0127】重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生
成温度以上であればどの温度を選択しても良いが例えば
50℃から90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始
の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤(アスコルビ
ン酸等)の組み合わせを用いる事で、室温またはそれ以
上の温度で重合する事も可能である。
【0128】(界面活性剤)前述の重合性単量体を使用
して、特にミニエマルジョン重合を行うためには、界面
活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行うことが好
ましい。この際に使用することのできる界面活性剤とし
ては、特に限定されるものでは無いが、下記のイオン性
界面活性剤を好適な化合物の例として挙げることができ
る。
【0129】イオン性界面活性剤としては、例えば、ス
ルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、
3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−
ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリ
ウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルア
ニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニル
メタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−
スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル
硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタ
デシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、
脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウ
ム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カ
プロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン
酸カルシウム等)が挙げられる。
【0130】また、ノニオン性界面活性剤も使用するこ
とができる。具体的には、例えば、ポリエチレンオキサ
イド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキ
サイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエ
チレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキル
フェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリ
エチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロ
ピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等を
あげることができる。
【0131】本発明において、これら界面活性剤は、主
に乳化重合時の乳化剤として使用されるが、他の工程ま
たは他の目的で使用してもよい。
【0132】(樹脂粒子、トナーの分子量分布)本発明
に係るトナーは、ピークまたは肩が100,000〜
1,000,000、および1,000〜50,000
に存在することが好ましく、さらにピークまたは肩が1
00,000〜1,000,000、25,000〜1
50,000及び1,000〜50,000に存在する
ことがさらに好ましい。
【0133】樹脂粒子の分子量は、100,000〜
1,000,000の領域にピークもしくは肩を有する
高分子量成分と、1,000から50,000未満の領
域にピークもしくは肩を有する低分子量成分の両成分を
少なくとも含有する樹脂が好ましい。さらに好ましく
は、ピーク分子量で15,000〜100,000の部
分にピーク又は肩を有する中間分子量体の樹脂を使用す
ることが好ましい。
【0134】トナーあるいは樹脂の分子量測定方法は、
THF(テトラヒドロフラン)を溶媒としたGPC(ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー)による測定が
よい。すなわち、測定試料0.5〜5mg、より具体的
には1mgに対してTHFを1.0ml加え、室温にて
マグネチックスターラーなどを用いて撹拌を行い、充分
に溶解させる。ついで、ポアサイズ0.45〜0.50
μmのメンブランフィルターで処理した後に、GPCへ
注入する。GPCの測定条件は、40℃にてカラムを安
定化させ、THFを毎分1.0mlの流速で流し、1m
g/mlの濃度の試料を約100μl注入して測定す
る。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組み
合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和電工社
製のShodex GPC KF−801、802、8
03、804、805、806、807の組合せや、東
ソー社製のTSKgelG1000H、G2000H、
G3000H、G4000H、G5000H、G600
0H、G7000H、TSKguard column
の組合せなどを挙げることができる。又、検出器として
は、屈折率検出器(IR検出器)、あるいはUV検出器
を用いるとよい。試料の分子量測定では、試料の有する
分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて作
成した検量線を用いて算出する。検量線作成用のポリス
チレンとしては10点程度用いるとよい。
【0135】(凝集剤)本発明で用いられる凝集剤は、
金属塩の中から選択されるものが好ましい。
【0136】金属塩としては、一価の金属、例えばナト
リウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二
価の金属、例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカ
リ土類金属の塩、マンガン、銅等の二価の金属塩、鉄、
アルミニウム等の三価の金属塩等が挙げられる。
【0137】これら金属塩の具体的な例を以下に示す。
一価の金属の金属塩の具体例として、塩化ナトリウム、
塩化カリウム、塩化リチウム、二価の金属の金属塩とし
て塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウ
ム、硫酸マンガン等が挙げられる。三価の金属塩として
は、塩化アルミニウム、塩化鉄等が挙げられる。これら
は、目的に応じて適宜選択される。一般的には一価の金
属塩より二価の金属塩のほうが臨界凝集濃度(凝析値或
いは凝析点)が小さく、更に三価の金属塩の臨界凝集濃
度は小さい。
【0138】本発明で言う臨界凝集濃度とは、水性分散
液中の分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添
加し、凝集が起こる点の濃度を示している。この臨界凝
集濃度は、ラテックス自身及び分散剤により大きく変化
する。例えば、岡村誠三他著高分子化学17,601
(1960)等に記述されており、これらの記載に従え
ば、その値を知ることが出来る。又、別の方法として、
目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加
し、その分散液のζ電位を測定し、ζ電位が変化し出す
点の塩濃度を臨界凝集濃度とすることも可能である。
【0139】本発明では、金属塩を用いて臨界凝集濃度
以上の濃度になるように重合体微粒子分散液を処理す
る。この時、当然の事ながら、金属塩を直接加えるか、
水溶液として加えるかは、その目的に応じて任意に選択
される。水溶液として加える場合には、重合体粒子分散
液の容量と金属塩水溶液の総容量に対し、添加した金属
塩が重合体粒子の臨界凝集濃度以上になる必要がある。
【0140】本発明における凝集剤たる金属塩の濃度
は、臨界凝集濃度以上であれば良いが、好ましくは臨界
凝集濃度の1.2倍以上、更に好ましくは1.5倍以上
添加される。
【0141】(着色剤)本発明に係るトナーは、上記の
複合樹脂粒子と、着色剤粒子とを塩析/融着して得られ
る。
【0142】本発明に係るトナーを構成する着色剤(複
合樹脂粒子との塩析/融着に供される着色剤粒子)とし
ては、各種の無機顔料、有機顔料、染料を挙げることが
できる。無機顔料としては、従来公知のものを用いるこ
とができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。
【0143】黒色の顔料としては、例えば、ファーネス
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラッ
ク、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。
【0144】これらの無機顔料は所望に応じて単独また
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは
3〜15質量%が選択される。
【0145】磁性トナーとして使用する際には、前述の
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜6
0質量%添加することが好ましい。
【0146】有機顔料及び染料としても従来公知のもの
を用いることができる。具体的な有機顔料及び染料を以
下に例示する。
【0147】マゼンタまたはレッド用の顔料としては、
例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメ
ントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.
ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、
C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレ
ッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.
I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレ
ッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.
I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッ
ド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.
ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド1
66、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグ
メントレッド178、C.I.ピグメントレッド222
等が挙げられる。
【0148】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.
I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.
ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー
15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー9
4、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグ
メントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー1
85、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピ
グメントイエロー156等が挙げられる。
【0149】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグ
メントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー1
5:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグ
メントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が
挙げられる。
【0150】また、染料としては、例えば、C.I.ソ
ルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、
同111、同122、C.I.ソルベントイエロー1
9、同44、同77、同79、同81、同82、同9
3、同98、同103、同104、同112、同16
2、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、
同70、同93、同95等を用いることができ、またこ
れらの混合物も用いることができる。
【0151】これらの有機顔料及び染料は、所望に応じ
て、単独または複数を選択併用することが可能である。
また、顔料の添加量は、重合体に対して2〜20質量%
であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。
【0152】本発明に係るトナーを構成する着色剤(着
色剤粒子)は、表面改質されていてもよい。表面改質剤
としては、従来公知のものを使用することができ、具体
的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、
アルミニウムカップリング剤等を好ましく用いることが
できる。シランカップリング剤としては、例えば、メチ
ルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、
メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキ
シシラン等のアルコキシシラン、ヘキサメチルジシロキ
サン等のシロキサン、γ−クロロプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシ
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、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げ
られる。チタンカップリング剤としては、例えば、味の
素社製の「プレンアクト」と称する商品名で市販されて
いるTTS、9S、38S、41B、46B、55、1
38S、238S等、日本曹達社製の市販品A−1、B
−1、TOT、TST、TAA、TAT、TLA、TO
G、TBSTA、A−10、TBT、B−2、B−4、
B−7、B−10、TBSTA−400、TTS、TO
A−30、TSDMA、TTAB、TTOP等が挙げら
れる。アルミニウムカップリング剤としては、例えば、
味の素社製の「プレンアクトAL−M」等が挙げられ
る。
【0153】これらの表面改質剤の添加量は、着色剤に
対して0.01〜20質量%であることが好ましく、更
に好ましくは0.1〜5質量%とされる。
【0154】着色剤粒子の表面改質法としては、着色剤
粒子の分散液中に表面改質剤を添加し、この系を加熱し
て反応させる方法を挙げることができる。
【0155】表面改質された着色剤粒子は、濾過により
採取され、同一の溶媒による洗浄処理と濾過処理が繰り
返された後、乾燥処理される。
【0156】(離型剤)本発明に使用されるトナーは、
離型剤を内包した樹脂粒子を水系媒体中に於いて融着さ
せたトナーであることが好ましい。この様に樹脂粒子中
に離型剤を内包させた樹脂粒子を着色剤粒子と水系媒体
中で塩析/融着させることで、微細に離型剤が分散され
たトナーを得ることができる。
【0157】本発明に係るトナーでは、離型剤として、
低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=1500〜9
000)や低分子量ポリエチレン等が好ましく、特に好
ましくは、下記式で表されるエステル系化合物である。
【0158】R1−(OCO−R2n 式中、nは1〜4の整数、好ましくは2〜4、さらに好
ましくは3〜4、特に好ましくは4である。R1、R
2は、各々置換基を有しても良い炭化水素基を示す。R1
は、炭素数1〜40、好ましくは1〜20、さらに好ま
しくは2〜5がよい。R2は、炭素数1〜40、好まし
くは16〜30、さらに好ましくは18〜26がよい。
【0159】次に代表的な化合物の例を以下に示す。
【0160】
【化2】
【0161】
【化3】
【0162】上記化合物の添加量は、トナー全体に対し
1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%、さらに好
ましくは3〜15質量%である。
【0163】本発明に係るトナーでは、ミニエマルジョ
ン重合法により樹脂粒子中に上記離型剤を内包させ、ト
ナー粒子とともに塩析、融着させて調製することが好ま
しい。
【0164】(荷電制御剤)トナーは、着色剤、離型剤
以外にトナー用材料として種々の機能を付与することの
できる材料を添加することができる。具体的には、荷電
制御剤等が挙げられる。これらの成分は前述の塩析/融
着段階で樹脂粒子と着色剤粒子と同時に添加し、トナー
中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々
の方法で添加することができる。
【0165】荷電制御剤は、種々の公知のもので、且つ
水中に分散することができるものを使用することができ
る。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または
高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級ア
ンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属
塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0166】(外添剤)本発明に係るトナーには、流動
性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆ
る外添剤を添加して使用することができる。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。
【0167】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、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。
【0168】シリカ微粒子の具体例としては、日本アエ
ロジル(株)製の市販品R−805、R−976、R−
974、R−972、R−812、R−809、ヘキス
ト(株)製のHVK−2150、H−200、キャボッ
ト(株)製の市販品TS−720、TS−530、TS
−610、H−5、MS−5等が挙げられる。
【0169】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)製の市販品T−805、T−60
4、テイカ(株)製の市販品MT−100S、MT−1
00B、MT−500BS、MT−600、MT−60
0SS、JA−1、富士チタン(株)製の市販品TA−
300SI、TA−500、TAF−130、TAF−
510、TAF−510T、出光興産(株)製の市販品
IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙
げられる。
【0170】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)製の市販品RFY−C、C−
604、石原産業(株)製の市販品TTO−55等が挙
げられる。
【0171】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などの
を挙げることができる。
【0172】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などのリシノール酸金属塩
等が挙げられる。
【0173】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。
【0174】〈外添剤の添加工程〉この工程は、乾燥処
理されたトナー粒子に外添剤を添加する工程である。
【0175】外添剤を添加するために使用される装置と
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型混合機などの種々の公知の混合
装置を挙げることができる。
【0176】(トナー粒子)本発明に係るトナーの粒径
は、個数平均粒径で3〜10μmであることが好まし
く、更に好ましくは3〜8μmとされる。この粒径は、
トナーの製造方法において、凝集剤(塩析剤)の濃度や
有機溶媒の添加量、融着時間、重合体の組成によって制
御することができる。
【0177】個数平均粒径が3〜10μmであることに
より、定着工程において、飛翔して加熱部材に付着しオ
フセットを発生させる付着力の大きいトナー微粒子が少
なくなり、また、転写効率が高くなってハーフトーンの
画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【0178】トナーの個数平均粒径は、コールターカウ
ンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLAD
1100(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装
置)等を用いて測定することができる。
【0179】本発明においては、コールターマルチサイ
ザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース(日
科機社製)、パーソナルコンピューターを接続して使用
した。前記コールターマルチサイザーにおけるアパーチ
ャーとしては、100μmのものを用いて、2μm以上
(例えば2〜40μm)のトナーの体積分布を測定して
粒度分布および平均粒径を算出した。
【0180】〈トナー粒子の好ましい形状係数の範囲〉
本発明に係るトナーの形状係数は、1.0〜1.6のも
のが65個数%以上、好ましくは1.2〜1.6のもの
が65個数%以上、特に好ましくは1.2〜1.6のも
のが70個数%以上のものである。
【0181】本発明に係るトナーの形状係数は、下記式
により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合い
を示す。
【0182】 形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積 ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を
2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大
となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒
子の平面上への投影像の面積をいう。本発明では、この
形状係数は、走査型電子顕微鏡により2000倍にトナ
ー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づ
いて「SCANNING IMAGE ANALYZE
R」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行う
ことにより測定した。この際、100個のトナー粒子を
使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したも
のである。
【0183】本発明に係るトナーとしては、トナー粒子
の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸
にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた
個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻
階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記
最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の
相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナ
ーであることが好ましい。
【0184】相対度数(m1)と相対度数(m2)との
和(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の
粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成
工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制す
ることができる。
【0185】本発明において、前記の個数基準の粒度分
布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々の
トナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜
0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:
0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜
1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:
1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜
2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基
準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグ
ラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザ
ーにより測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユ
ニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュー
タにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成された
ものである。
【0186】〔測定条件〕 1:アパーチャー:100μm 2:サンプル調製法:電解液〔ISOTON R−11
(コールターサイエンティフィックジャパン社製)〕5
0〜100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加えて
攪拌し、これに測定試料10〜20mgを加える。この
系を超音波分散機にて1分間分散処理することにより調
製する。
【0187】(現像剤)本発明に係るトナーは、一成分
現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
【0188】一成分現像剤として用いる場合は、非磁性
一成分現像剤、あるいはトナー中に0.1〜0.5μm
程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたもの
があげられ、いずれも使用することができる。
【0189】また、キャリアと混合して二成分現像剤と
して用いることができる。この場合は、キャリアの磁性
粒子として、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の
従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェラ
イト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒
径としては15〜100μm、より好ましくは25〜8
0μmのものがよい。
【0190】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
に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(HELOS)」(シンパティック(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。
【0191】キャリアは、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が好ましい。コーティ
ング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例え
ば、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、エステル系樹脂或い
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、例えば、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。
【0192】(画像形成方法)本発明の電子写真装置の
一例を説明する。
【0193】図2は本発明の一実施態様例を示した電子
写真装置の概略構成図である。4は感光体であり、本発
明における静電潜像形成体の代表例である。アルミニウ
ム製のドラム基体の外周面に感光体層である有機光導電
体(OPC)を形成してなるもので、矢印方向に所定の
速度で回転する。本実施態様例において、感光体4は外
径60mmである。
【0194】図2において、図示しない原稿読み取り装
置にて読み取った情報に基づき、半導体レーザ光源1か
ら露光光が発せられる。これをポリゴンミラー2によ
り、図2の紙面と垂直方向に振り分け、画像の歪みを補
正するfθレンズ3を介して、感光体面上に照射され静
電潜像を作る。感光体は、あらかじめ帯電器5により一
様帯電され、像露光のタイミングにあわせて時計方向に
回転を開始している。
【0195】感光体面上の静電潜像は、現像器6により
現像され、形成された現像像はタイミングを合わせて搬
送されてきた記録材8に転写器7の作用により転写され
る。さらに感光体4と記録材8は分離器(分離極)9に
より分離されるが、トナー現像像は記録材8に転写担持
されて、定着器10へと導かれて定着される。
【0196】本発明に係るトナーは、トナー像が形成さ
れた転写材を、定着器を構成する加熱ローラと加圧ロー
ラとの間に通過させて定着する工程を含む画像形成方法
に好適に使用される。
【0197】以下、本発明で好ましく用いることのでき
る定着器について説明する。図3は、本発明に係るトナ
ーを用いた電子写真装置において使用する加熱ローラ方
式の定着器の一例を示す概略断面図であり、図3に示す
定着器は、加熱ローラ80と、これに当接する加圧ロー
ラ70とを備えている。なお、図3において、Tは転写
材(基材)8上に形成された未現像のトナー像、T′は
定着済みにトナー像である。
【0198】加熱ローラ80は、フッ素樹脂または弾性
体からなる被覆層82が芯金81の表面に形成されてな
り、線状ヒーターよりなる加熱部材75を内包してい
る。
【0199】芯金81は、金属から構成され、その内径
は10〜70mmとされる。芯金81を構成する金属と
しては特に限定されるものではないが、例えば鉄、アル
ミニウム、銅等の金属あるいはこれらの合金を挙げるこ
とができる。
【0200】芯金81の肉厚は0.1〜15mmとさ
れ、省エネルギーの要請(薄肉化)と、強度(構成材料
に依存)とのバランスを考慮して決定される。例えば、
0.57mmの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミ
ニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を
0.8mmとする必要がある。
【0201】被覆層82の表面層71を構成するフッ素
樹脂としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)およびPFA(テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体)などを例示する
ことができる。
【0202】フッ素樹脂からなる被覆層82の厚みは1
0〜500μmとされ、好ましくは20〜400μmと
される。
【0203】フッ素樹脂からなる被覆層82の表面層7
1の厚みが10μm未満であると、表面層としての機能
を十分に発揮することができず、定着器としての耐久性
を確保することができない。一方、500μmを超える
と表面には紙粉によるキズがつきやすく、当該キズ部に
トナーなどが付着し、これに起因する画像汚れを発生す
る問題がある。
【0204】また、被覆層82を構成する弾性体として
は、LTV、RTV、HTVなどの耐熱性の良好なシリ
コーンゴムおよびシリコーンスポンジゴムなどを用いる
ことが好ましい。
【0205】被覆層82を構成する弾性体のアスカーC
硬度は、80°未満とされ、好ましくは60°未満とさ
れる。
【0206】また、弾性体からなる被覆層82の厚みは
0.1〜30mmとされ、好ましくは0.1〜20mm
とされる。
【0207】被覆層82を構成する弾性体のアスカーC
硬度が80°を超える場合、および当該被覆層82の厚
みが0.1mm未満である場合には、定着のニップを大
きくすることができず、ソフト定着の効果(例えば、平
滑化された界面のトナー層による色再現性の向上効果)
を発揮することができない。
【0208】加熱部材75としては、ハロゲンヒーター
を好適に使用することができる。加圧ローラ70は、弾
性体からなる被覆層84が芯金83の表面に形成されて
なる。被覆層84を構成する弾性体としては特に限定さ
れるものではなく、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど
の各種軟質ゴムおよびスポンジゴムを挙げることがで
き、シリコーンゴムおよびシリコーンスポンジゴムを用
いることが好ましい。
【0209】被覆層84を構成する弾性体のアスカーC
硬度は、80°未満とされ、好ましくは70°未満、更
に好ましくは60°未満とされる。
【0210】また、被覆層84の厚みは0.1〜30m
mとされ、好ましくは0.1〜20mmとされる。
【0211】被覆層84を構成する弾性体のアスカーC
硬度が80°を超える場合、および被覆層84の厚みが
0.1mm未満である場合には、定着のニップを大きく
することができず、ソフト定着の効果を発揮することが
できない。
【0212】芯金83を構成する材料としては特に限定
されるものではないが、アルミニウム、鉄、銅などの金
属またはそれらの合金を挙げることができる。
【0213】加熱ローラ80と加圧ローラ70との当接
荷重(総荷重)としては、通常40〜350Nとされ、
好ましくは50〜300N、さらに好ましくは50〜2
50Nとされる。この当接荷重は、加熱ローラ80の強
度(芯金81の肉厚)を考慮して規定され、例えば0.
3mmの鉄よりなる芯金を有する加熱ローラにあって
は、250N以下とすることが好ましい。
【0214】また、耐オフセット性および定着性の観点
から、ニップ幅としては4〜10mmであることが好ま
しく、当該ニップの面圧は0.6×105〜1.5×1
5Paであることが好ましい。
【0215】図3に示した定着器による定着条件の一例
を示せば、定着温度(加熱ローラ80の表面温度)が1
50〜210℃とされ、定着線速が80〜640mm/
secとされる。
【0216】図4は、本発明に係るトナーを用いた電子
写真装置において使用する加熱ローラ方式の定着器の他
の一例を示す概略断面図である。
【0217】図4に示すように、加熱ローラ80と、加
圧ローラ70と、加熱手段である加熱部材75、75′
を有しており、未定着トナー像Tを担持する基材8を加
熱ローラ80と加圧ローラ70との間に搬送して定着処
理を行うようになっている。
【0218】加熱ローラ80は、アルミニウム等からな
る芯金81と、芯金81上に被覆層82及び表面層71
をこの順に有し、必要に応じて各層間にプライマー層を
設けても良い。加熱ローラ80の各構成層は、上記図3
の加熱ローラ80で記載したのと同様の材料及び構成を
することが好ましい。
【0219】一方、加圧ローラ70は、アルミニウム等
からなる芯金83と、芯金83上に被覆層84及び表面
層85をこの順に有し、必要に応じて各層間にプライマ
ー層を設けても良い。加圧ローラ70の各構成層は、上
記図3の加熱ローラ80で記載したのと同様の材料及び
構成をすることが好ましい。
【0220】又、加圧ローラ70は、バネ(図示せず)
により加熱ローラ80に圧接されており、適当な加圧力
によりニップ幅を構成している。
【0221】加熱ローラ80は、モータ(図示せず)に
よりギヤ(図示せず)を介して駆動力が伝達されて回転
し、それに伴い加圧ローラ70が従動回転するようにな
っている。加熱ローラ80の芯金81には、約1kV〜
2kVのDCバイアス(未定着像の極性と逆極性)が高
圧電源によって印加されるようになっており、トナーの
静電オフセットやニップ付近の未定着画像の乱れを防止
するようになっている。
【0222】また、加圧ローラ70の芯金83には、ダ
イオード1と、ダイオードの電流制限保護抵抗とが接続
され、加圧ローラ70の表面電位が未定着像の極性(本
実施形態では、マイナス)と逆極性(本実施形態では、
プラス)になりやすくなるようになっている。
【0223】加熱部材75、75′は、それぞれ芯金8
1、83内部に配設されている。加熱ローラ80及び加
圧ローラ70は、温度センサー86、86′によって表
面の温度を検知され、予め設定された温度になるよう、
ヒータ駆動回路によって加熱部材75、75′の点灯が
制御され温調されている。
【0224】又、周速度が約120mm/sとなるよう
加熱ローラ80及び加圧ローラ70が回転駆動されてい
る。
【0225】記録媒体である基材8は、入力ガイドによ
ってニップ部に進入するよう導かれ、加熱ローラ80及
び加圧ローラ70によって挟持搬送され、基材8上の未
定着トナー像Tが加熱定着される。
【0226】図5は、本発明に係るトナーを用いた電子
写真装置において使用するエンドレスベルト方式の定着
器の一例を示す概略断面図である。
【0227】図5において、加熱部材75を内蔵する加
熱ローラ80と、この加熱ローラ80に圧接するように
配置されるエンドレスベルト90と、このエンドレスベ
ルト90を張架する加圧ローラ70および2本のサポー
トローラ91、92と、エンドレスベルト90を加熱ロ
ーラ80に押圧してニップ部を形成する圧力サポートロ
ーラ93とで主に構成されている。
【0228】加熱ローラ80は、金属製の芯金81の周
囲に弾性体からなる被覆層82および表面層(離型層と
もいう)71を形成したものであり、芯金81は、例え
ば、鉄製、アルミニウム製、SUS製等の円筒体で構成
されている。芯金81の表面には、被覆層82が設けら
れている。被覆層82としては、耐熱性の高い弾性体で
あれば用いることができ、例えば、ゴム硬度45°(J
IS−A)のHTV(HighTemperature
Vulcanization)シリコーンゴムが所望
の厚さをもって形成することができ、また他の材料を使
用することができる。被覆層のその上には離型層5が設
けられており、例えば、RTV(Room Tempe
rature Vulcanization)シリコー
ンゴムの他に、Vitonなどのフッ素ゴムや、PFA
(パーフルオロアルコキシビニールエーテル共重合樹
脂)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FE
P(四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合樹脂)
などのフッ素樹脂を被覆して用いることができ、これら
の離型層は、例えば、ディップコートなどの方法を用い
て形成することができる。
【0229】また、芯金81としては、鉄の他に、例え
ば、アルミニウムやSUSなどの金属製のものを使用す
ることができる。表面層71としては、シリコーンゴム
以外にも、Vitonなどのフッ素ゴムや、PFA(パ
ーフルオロアルコキシビニールエーテル共重合樹脂)、
PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(四
フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合樹脂)などの
フッ素樹脂を被覆してもよい。
【0230】芯金81の内部には、加熱源として例え
ば、ハロゲンランプ等の加熱部材75が固定支持されて
いる。また、加熱ローラ80の表面に近接して温度セン
サー86が配置されており、加熱ローラ80の表面の温
度が計測される。そして温度センサー86の計測信号に
基づいて、図示しない温度コントローラによって加熱部
材75がフィードバック制御され、加熱ローラ80の表
面が規定の温度となるように調整されている。
【0231】エンドレスベルト90は、圧力ローラ70
およびサポートローラ91、92の周囲に、一定の張力
で張架されている。圧力ローラ70およびサポートロー
ラ91、92は、主にステンレス等で形成されている。
これらのうち圧力ローラ70は所望の荷重で加熱ローラ
80の中心に向けて押圧され、これによりエンドレスベ
ルト90が加熱ローラ80に巻き回されるように圧接さ
れる。このときのニップ幅(記録シートの搬送方向にお
ける長さ)は、通常20mm程度である。
【0232】また、エンドレスベルト90上には、表面
層94を設けても良く、例えば、フッ素ゴム100質量
部当たり、低分子量四フッ化エチレン樹脂微粒子または
ポリフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)樹脂粒
子を3〜50質量部を配合したフッ素ゴム組成物の加硫
物等を用いることが好ましい。
【0233】一方、加圧ローラ70に対し、トナーTを
有する基材8の搬送方向上流側に配置された圧力サポー
トローラ93は、ステンレスコアに、例えば、シリコー
ンスポンジ(シリコーンゴム発泡体)を被覆したもので
ある。この圧力サポートローラ93は、エンドレスベル
ト90の内側から加熱ローラ80の中心方向に一定の荷
重で押圧されている。しかし、圧力サポートローラ93
は、加熱ローラ80の被覆層82よりも柔らかい材料で
形成されているので、圧力サポートローラ93のスポン
ジ層が変形し、加熱ローラ80にはほとんど歪みは発生
しない。
【0234】加熱ローラ80は、図示しないモータによ
り、適当な周速度で回転駆動されており、この回転によ
りエンドレスベルト90もほぼ同じ速度で従動回転する
ようになっている。
【0235】本発明において使用する定着装置には、必
要に応じてクリーニング機構を付与してもよい。この場
合には、シリコーンオイルを定着部の上ローラ(加熱ロ
ーラ)に供給する方式として、シリコーンオイルを含浸
したパッド、ローラ、ウェッブ等で供給し、クリーニン
グする方法が使用できる。
【0236】シリコーンオイルとしては耐熱性の高いも
のが使用され、ポリジメチルシリコーン、ポリフェニル
メチルシリコーン、ポリジフェニルシリコーン等が使用
される。粘度の低いものは使用時に流出量が大きくなる
ことから、20℃における粘度が1〜100Pa・sの
ものが好適に使用される。
【0237】但し、本発明による効果は、シリコーンオ
イルを供給しない、または、シリコーンオイルの供給量
がきわめて低い定着装置により、画像を形成する工程を
含む場合に特に顕著に発揮される。従って、シリコーン
オイルを供給する場合であっても、その供給量はA4用
紙1枚当たり2mg以下とすることが好ましい。
【0238】シリコーンオイルの供給量をA4用紙1枚
当たり2mg以下とすることにより、定着後の転写紙
(画像支持体)に対するシリコーンオイルの付着量が少
なくなり、転写紙へ付着したシリコーンオイルによるボ
ールペン等の油性ペンの記入しずらさがなく、加筆性が
損なわれることはない。
【0239】また、シリコーンオイルの変質による耐オ
フセット性の経時的な低下、シリコーンオイルによる光
学系や帯電極の汚染などの問題を回避することができ
る。
【0240】ここに、シリコーンオイルの供給量は、所
定温度に加熱した定着装置(ローラ間)に転写紙(A4
サイズの白紙)を連続して100枚通過させ、通紙前後
における定着装置の質量変化(Δw)を測定して算出さ
れる(Δw/100)。
【0241】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されるもの
ではない。
【0242】実施例1 《トナー、現像剤の調製》 (ラテックスの調製) 〔ラテックス1HMLの調製〕 〈1:核粒子の調製(第1段重合)〉攪拌装置、温度セ
ンサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000m
lのセパラブルフラスコに、アニオン系界面活性剤A
(C1021(OCH2CH22OSO4Na)7.08g
をイオン交換水3010gに溶解した界面活性剤溶液
(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌
速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温した。
【0243】この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫
酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200g
に溶解した開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート1
9.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合
液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間に
わたり加熱、攪拌することにより重合(第1段重合)を
行い、ラテックス(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分
散液)を調製した。これをラテックス1Hとする。
【0244】〈2:中間層の形成(第2段重合)〉攪拌
装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン10
5.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタク
リル酸6.4g、n−オクチル−3−メルカプトプロピ
オン酸エステル5.6gからなる単量体混合液に、離型
剤として例示化合物19を72.0g添加し、80℃で
加温、溶解して単量体溶液1を調製した。次いで、上記
アニオン系界面活性剤A1.6gを、イオン交換水27
00mlに溶解した界面活性剤溶液を80℃に加熱し、
この界面活性剤溶液に、核粒子の分散液である前記ラテ
ックス1Hを固形分換算で28g添加した後、循環経路
を有する機械式分散機「クレアミックス(CLEARM
IX)」(エム・テクニック(株)製)により、上記調
製した単量体溶液1を混合分散し、均一な分散粒子径
(284nm)を有する乳化粒子を含む乳化液を調製し
た。
【0245】次いで、この乳化液に重合開始剤(KP
S)5.1gをイオン交換水240mlに溶解した開始
剤溶液とイオン交換水750mlとを添加し、この系を
80℃にて3時間にわたり加熱攪拌することにより重合
(第2段重合)を行い、ラテックス(高分子量樹脂から
なる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂により被覆された
構造の複合樹脂粒子の分散液)を得た。これをラテック
ス(1HM)とする。
【0246】〈3:外層の形成(第3段重合)〉上記調
製したラテックス1HMに、重合開始剤(KPS)7.
4gをイオン交換水200mlに溶解した開始剤溶液を
添加し、80℃の温度条件下で、スチレン300g、n
−ブチルアクリレート95g、メタクリル酸15.3
g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステ
ル10.4gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下
した。滴下終了後、2時間にわたり加熱攪拌することに
より重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却
し、ラテックス(高分子量樹脂からなる中心部と、中間
分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹脂からなる外
層とを有し、中間層に離型剤として例示化合物19が含
有されている複合樹脂粒子の分散液)を得た。このラテ
ックスをラテックス1HMLとする。
【0247】このラテックス1HMLを構成する複合樹
脂粒子は、138,000、80,000および13,
000にピーク分子量を有するものであり、また、この
複合樹脂粒子の質量平均粒径は122nmであった。
【0248】〔ラテックス2HMLの調製〕上記ラテッ
クス1HMLの調製において、アニオン系界面活性剤A
に代えて、アニオン系界面活性剤B(ドデシルスルホン
酸ナトリウム:SDS)を使用した以外は同様にして、
ラテックス(高分子量樹脂からなる中心部と、中間分子
量樹脂からなる中間層と、低分子量樹脂からなる外層と
を有する複合樹脂粒子の分散液)を得た。このラテック
スをラテックス2HMLとする。
【0249】このラテックス2HMLを構成する複合樹
脂粒子は、138,000、80,000および12,
000にピーク分子量を有するものであり、また、この
複合樹脂粒子の質量平均粒径は110nmであった。
【0250】(トナーの調製) 〔トナー粒子の調製〕 〈トナー粒子1〜9の調製:本発明〉アニオン系界面活
性剤Aを59.0g、イオン交換水1600mlに攪
拌、溶解した。この溶液を攪拌しながら、カーボンブラ
ック「リーガル330」(キャボット社製)420.0
gを徐々に添加し、次いで、「クレアミックス」(エム
・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、
着色剤粒子の分散液(以下、着色剤分散液1という。)
を調製した。この着色剤分散液1における着色剤粒子の
粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」
(大塚電子社製)を用いて測定したところ、質量平均粒
子径で98nmであった。
【0251】前記調製したラテックス1HMLを42
0.7g(固形分換算)と、イオン交換水を900g
と、着色剤分散液1を166gとを、温度センサー、冷
却管、窒素導入装置、攪拌装置を取り付けた反応容器
(四つ口フラスコ)に入れ攪拌した。内温を30℃に調
整した後、この溶液に5モル/Lの水酸化ナトリウム水
溶液を加えてpHを9.0に調整した。
【0252】次いで、塩化マグネシウム6水和物12.
1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を、
攪拌下で30℃にて10分間かけて添加した。3分間放
置した後に昇温を開始し、この水溶液を6分間かけて9
0℃まで昇温した(昇温速度:10℃/分)。その状態
で、「コールターカウンターTA−II」にて会合粒子の
粒径を測定し、個数平均粒径が5.5μmになった時点
で、塩化ナトリウム80.4gをイオン交換水1000
mlに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、
さらに、熟成処理として液温度85℃にて2時間にわた
り加熱攪拌することにより融着を継続させた。その後、
8℃/分の条件で30℃まで冷却し、表1に記載の様
に、各香料1を20μlと各香料2を10μlとをそれ
ぞれ添加した。次いで、塩酸を添加してpHを2.0に
調整し、攪拌を停止した。生成した会合粒子をヌッチェ
で濾過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄し、表
1に記載の各種香料をそれぞれヌッチェ上に注いで濾過
し、40℃の温風で乾燥した後、疎水性シリカ0.8質
量部、疎水性酸化チタン1.0質量部を添加し、10L
のヘンシェルミキサーの回転翼の周速を30m/sに設
定し25分間混合することにより、トナー粒子1〜21
を調製した。
【0253】
【表1】
【0254】〔各トナーの臭い空間の測定〕下記に記載
の方法に従って、上記調製したトナー1〜21の臭い空
間における各cosθの測定を行った。
【0255】測定試料として上記調製した各トナー0.
1gをポリエチレンテレフタレート製の2リットルサン
プルバッグに入れる。窒素ガスを充填後、サンプルバッ
グごと160℃のホットプレートで30秒の加熱を行
う。
【0256】〈標準試料の調製〉 スチレン臭用標準試料:2リットルサンプルバッグにス
チレン飽和ガス0.2mlを入れ窒素ガスで希釈する。
【0257】n−ブチルアクリレート臭用標準試料:2
リットルサンプルバッグにn−ブチルアクリレート飽和
ガス0.2mlを入れ窒素ガスで希釈する。
【0258】メルカプトカルボン酸エステル類臭用標準
試料:標準試料としてn−オクチル−3−メルカプトプ
ロピオン酸エステルを使用する。2リットルサンプルバ
ッグにn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エス
テル飽和ガス0.5mlを入れ窒素ガスで希釈し1時間
放置する。
【0259】〈測定条件〉 測定装置:臭い識別装置 FF−1(島津製作所社製) センサ室温度:60℃ サンプリング流量:165ml/分 予備サンプリング時間:10秒 サンプリング時間:45秒 捕集管温度:40℃ ドライパージ 温度:40℃、流量:500ml/分、時間:45秒 デソープション 捕集管温度:220℃、時間:90秒、流量:20ml
/分 1サンプルあたりの測定回数:5回 以上により得られた各測定結果を表2に示す。
【0260】
【表2】
【0261】(現像剤の調製)現像剤としては体積平均
粒径60μmのシリコーンコートキャリアを用い、トナ
ー濃度が6%となるようそれぞれのトナーと混合し用い
た。
【0262】《画像形成及び臭気の評価》 (画像形成)評価用の電子写真装置として、図2に記載
の画像形成プロセスを有するデジタル複写機(コロナ帯
電、レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分離を有す
る)に、感光体及び各現像剤を搭載して評価した。
【0263】上記デジタル複写機は、以下の条件に設定
し評価を行った。 〈帯電条件〉 帯電器:スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−750
V 露光条件:露光部電位を−50Vにする露光量に設定 現像条件:DCバイアス;−550V 転写極;コロナ帯電方式 〈定着装置〉定着装置としては、図5に記載のエンドレ
スベルト方式の定着装置を用いた。
【0264】定着装置は、加熱部材75を内蔵する加熱
ローラ80と、この加熱ローラ80に圧接するように配
置されるエンドレスベルト90と、このエンドレスベル
ト90を張架する加圧ローラ70および2本のサポート
ローラ91、92と、エンドレスベルト90を加熱ロー
ラ80に押圧してニップ部を形成する圧力サポートロー
ラ93とで構成されている。
【0265】加熱ローラ80の金属製の芯金81は、外
径63mm、内径60mmの鉄製の円筒体であり、被覆
層82はゴム硬度45°(JIS−A)のHTV(Hi
ghTemperature Vulcanizati
on)シリコーンゴムを厚さ1mmで形成し、さらにそ
の上に表面層71は厚さ20μmのRTV(RoomT
emperature Vulcanization)
シリコーンゴムをディップコートして形成した。また、
芯金81の内部に、加熱部材75として出力550Wの
ハロゲンランプが固定支持されている。また、加熱ロー
ラ80の表面に近接して温度センサー86を設置し、加
熱ローラ80の表面温度を165℃に調整した。
【0266】エンドレスベルト90は、厚さが75μm
で、周長が204mmのポリイミドフィルムの基材上
に、表面層94としてRTVシリコーンゴムを厚さ10
0μmで被覆した。このエンドレスベルト90は、加圧
ローラ70および圧力サポートローラ91、92の周囲
に200Nの張力で張架した。加圧ローラ70およびサ
ポートローラ91、92はステンレスで構成、その直径
はそれぞれ23mm、20mm、20mmである。これ
らのうち加圧ローラ70は300Nの荷重で加熱ローラ
80の中心に向けて押圧した。
【0267】圧力サポートローラ93は、直径13mm
のステンレスコアにシリコーンスポンジ(シリコーンゴ
ム発泡体)を厚さ5mmに被覆したものである。
【0268】なお、定着装置には、クリーニング機構及
びシリコンオイル供給機構は装着していない。
【0269】〈現像条件〉上記装置に各トナーを装填
し、線速420mm/sec、定着温度165℃で、各
トナー量の定着量として表3に記載の条件で、連続30
分間の出力運転を行った。
【0270】(臭気の評価) 〈評価条件〉上記作製した電子写真装置を、広さ19.
8m2、高さ3.8m(空間容積:75.2m3)の密閉
された部屋の中心部に設置し、その周囲に被験者10人
を配置して、前記条件で連続30分間の連続運転を行
い、下記に記載の方法により、アルファ波及びクレペリ
ンテストを行った。
【0271】〈アルファ波の測定〉リラクセーションの
指標となるアルファ波は、各被験者に対し、後頭部を中
心に出現する8〜13Hzの脳波を、計30分の連続定
着処理後に測定した。
【0272】〈クレペリンテスト〉クレペリンテスト
は、一桁の数字をたし算する「連続第一加算作業」と呼
ばれ、作業能率を評価する精神的作業負荷試験としても
っとも一般的に行われている試験である。
【0273】具体的には、前記試験環境下で、定着処理
前及び30分間の連続定着処理を行った後にクレペリン
テストを実施し、被験者10人の各平均値を求めた。
【0274】なお、基準となる定着処理前の加算作業進
捗率は61%であった。以上により得られた測定結果
を、表3に示す。
【0275】
【表3】
【0276】表3より明らかなように、本発明に係る水
系媒体中で粒子を形成する工程、香料処理工程及び乾燥
工程を経て製造されたトナーを用い、更に請求項2又は
3で規定する臭い空間に位置するトナーを用いて、トナ
ー質量として毎分4〜158g範囲で定着を行った本発
明に係る水準は、比較例に対し、各被験者のアルファ波
の出現比率が高く、かつクレペリンテストによる作業効
率が高くなることを確認することができた。
【0277】実施例2 実施例1で調製したトナー1〜21を用いて、電子写真
装置の定着方式として、エンドレスベルト方式に代え
て、図3及び図4に記載の加熱ロール方式を用いた以外
は同様にして、連続画像の出力を行い、実施例1に記載
の方法に従い、被験者によるアルファ波の測定及びクレ
ペリンテストを行った結果、実施例1の結果と同様に、
本発明に係るトナーを用いることにより、加熱ローラ方
式においても良好な結果を確認することができた。
【0278】
【発明の効果】本発明により、最近ますます身近に使わ
れるようになった複写機、プリンタ等の画像形成装置が
出す臭いを正確に評価・設計し、トナー定着時に、トナ
ーによる悪臭を抑制し、人間に心地よい臭い(芳香)を
発散することのできるトナーを用いることにより、アル
ファ波の出現比率が高くなり、かつ作業効率の向上を得
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】トナーの臭いのベクトルを標準物質のベクトル
と共に示した図。
【図2】本発明の一実施態様例を示した画像形成装置の
概略構成図。
【図3】本発明に係る電子写真装置で使用する加熱ロー
ラ方式の定着器の一例を示す概略断面図。
【図4】本発明に係る電子写真装置で使用する加熱ロー
ラ方式の定着器の他の一例を示す概略断面図。
【図5】本発明に係る電子写真装置において使用するエ
ンドレスベルト方式の定着器の一例を示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
1 半導体レーザ光源 4 感光体 5 帯電器 6 現像器 7 転写器 8 基材 10 定着器 11 クリーニング器 12 帯電前露光(PCL) 13 クリーニングブレード 70 加圧ローラ 71、85、94 表面層 75、75′ 加熱部材 80 加熱ローラ 81、83 芯金 82、84 被覆層 86、86′ 温度センサー 90 エンドレスベルト 91、92 サポートローラ 93 圧力サポートローラ T 未現像トナー像 T′ 定着済みトナー像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/08 381 (72)発明者 平野 史朗 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA08 AB06 AB09 CA04 CA30 EA10 2H033 AA00 BA11 BA58 BB03 BB05 BB06 BB13 BB14 BB15 BB28 BB34 CA36

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電電位差による静電潜像が表面に形成
    される像担持体と、該静電潜像にトナーを付着させてト
    ナー像を形成する現像装置とを有し、記録シート上に転
    写された該トナー像を加熱加圧して定着させる電子写真
    装置において、該トナーが水系媒体中で粒子を形成する
    工程、香料処理工程及び乾燥工程を経て製造されたもの
    であり、トナー質量として毎分4〜158gを定着する
    ことを特徴とする電子写真装置。
  2. 【請求項2】 前記トナーが、スチレンとn−ブチルア
    クリレートで形成される臭い空間におけるスチレン臭に
    対するcosθが0.990〜0.998、n−ブチル
    アクリレート臭に対するcosθが0.986〜0.9
    94にあり、かつその強度が1.8〜2.6であること
    を特徴とする請求項1に記載の電子写真装置。
  3. 【請求項3】 前記トナーが、スチレンとメルカプトカ
    ルボン酸エステル類で形成される臭い空間におけるスチ
    レン臭に対するcosθが0.990〜0.998、メ
    ルカプトカルボン酸エステル類臭に対するcosθが
    0.991〜0.999にあり、その強度が1.8〜
    2.6であることを特徴とする請求項1に記載の電子写
    真装置。
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