JP2001242663A

JP2001242663A - 静電荷像現像用トナーの製造方法

Info

Publication number: JP2001242663A
Application number: JP2000053145A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tanabe; 孝之田辺; Akihito Nemoto; 明史根本
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-07
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP3687469B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微粉、粗粉の少ない粒度分布のシャープなトナ
ー粒子を得る静電荷現像用トナーの製造方法を提供す
る。【解決手段】少なくとも、バインダー一次粒子、着色
剤粒子、及び荷電制御剤粒子を含む混合分散液を、加温
することによって凝集粒子を得る凝集工程を有する静電
荷像現像用トナーの製造方法において、凝集工程におけ
る攪拌時の液面形状が下式（Ｉ）及び式（ＩＩ）を満た
すことを特徴とする、静電荷像現像用トナーの製造方
法。Ｈ_C≦０．５Ｈ（Ｉ）、１．５Ｈ≦Ｈ_E （ＩＩ）Ｈ：定常の混合分散液水平面（攪拌していない時）と反
応槽中央部底面との距離Ｈ_C：攪拌時の混合分散液中央部液面と反応槽中央部底
面との距離Ｈ_E：攪拌時の混合分散液端部液面と反応槽中央部底面
との距離

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機及びプリンターに用いられる静電荷現像用トナーの
製造方法に関する。更に詳しくは、凝集工程において粒
径制御を行い、微粉、粗粉の少ない粒度分布のシャープ
なトナー粒子を得る静電荷現像用トナーの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法において従来一般に広く用い
られてきた静電荷像現像用トナーは、樹脂にカーボンブ
ラックや顔料のような着色剤、ワックス及び又は磁性体
を含む混合物を押出機により溶融混練し、次いで粉砕・
分級することによって製造されてきた。しかし、上記の
ような溶融混練／粉砕法で得られる従来のトナーは、原
料の分散が困難であった。一方、近年プリンターや複写
機の性能として、高画質化及び高速化が求められてい
る。高画質化のためには、トナー粒径が３〜９μｍと小
さく、かつ粒度分布が狭いことが必要である。又、高速
化のためには、定着速度を速くすること、つまり低温定
着にすることで、待機時間が短縮される以外に高熱を発
しない、消費電力が小さくなる等の環境に優しいプリン
ターや複写機を実現することができる。

【０００３】トナーを低温定着可能にするためには樹脂
の軟化点を下げればよい。ところが、溶融混練／粉砕法
で得られる従来のトナーは、樹脂の軟化点を下げれば低
温定着性は改善されるが、同時にトナーのＴｇが下がり
耐ブロッキング性は悪化するといった裏腹の関係にあっ
た。つまり原料の分散の制御は不可能であり耐ブロッキ
ング性と低温定着性を両立する構造制御はほぼ不可能で
あった。ワックス等の添加剤を混合する方法もあるが、
溶融混練では添加剤の添加量には限度があり、樹脂１０
０部に対して４〜５部程度であり、十分な低温定着性を
加味することができなかった。また、溶融混練して得ら
れたフレークを機械的に粉砕してトナーとするため小粒
径であればある程、歩留まりが悪くなり、粒度分布も悪
くなった。

【０００４】一方、近年、溶融混練／粉砕法に変わる製
造法として乳化重合凝集法や懸濁重合法等による重合ト
ナーの製造法が知られている。これらの方法を用いれば
溶融混練／粉砕法と違い原料の分散の制御は可能であ
る。また、小粒径で粒度分布の良いトナーを得ることも
可能である。特に乳化凝集重合法では、粒径及び粒径分
布もトナー形状も制御可能である。乳化重合法によりト
ナーを製造する場合、重合により得られた粒子径０．０
５μｍ〜０．５μｍの樹脂一次粒子をを含む樹脂乳化分
散液に、顔料，電荷制御剤等を加え、更に電解質等を加
えて一次粒子を凝集させ、３〜９μmのトナー粒子と
し、次いでトナー粒子スラリーを洗浄，乾燥して製品の
トナー粒子を得る。しかし、凝集工程で、ただ攪拌させ
凝集させたのであれば、均一な粒径のトナー粒子は得ら
れない。この一次粒子を凝集させるには、攪拌工程が重
要な役割をもっており、凝集時の粘度変化に対応出来る
翼の選定が凝集粒子の制御には不可欠であるが、未だ、
凝集粒子の制御は十分でなく、小粒径で均一なトナーを
得ることは困難であり、重合法によって得られたトナー
であっても、目的の性能を達成するために、さらに分級
等を行う必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、凝集
時の粘度変化に対応し、小粒径であり且つ粒度分布がシ
ャープである乳化凝集重合トナーの製造方法を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意検討した結果、トナーの凝集工程で、一定
の条件で攪拌することで、凝集時の増粘時凝集液の混合
均一性の面、凝集粒子の粒度分布のシャープ差、粒径制
御のし易さから、上記課題が解決できることを見出し、
本発明に達した。即ち、本発明の要旨は、少なくとも、
バインダー一次粒子、着色剤粒子、及び荷電制御剤粒子
を含む混合分散液を、加温することにより凝集粒子を得
る凝集工程を有する静電荷像現像用トナーの製造方法で
あって、凝集工程における攪拌時の液面形状が下式
（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすことを特徴とする、静電荷
像現像用トナーの製造方法に存する。

【０００７】

【数３】Ｈ_C≦０．５Ｈ（Ｉ）、１．５Ｈ≦Ｈ_E （ＩＩ）Ｈ：定常の混合分散液水平面（攪拌していない時）と
反応槽中央部底面との距離Ｈ_C：攪拌時の混合分散液中央部液面と反応槽中央部底
面との距離Ｈ_E：攪拌時の混合分散液端部液面と反応槽中央部底面
との距離

【０００８】本発明の別の要旨は、少なくとも、バイン
ダー一次粒子、着色剤粒子、及び荷電制御剤粒子を含む
混合分散液に、電解質を添加することにより凝集粒子を
得る凝集工程を有する静電荷像現像用トナーの製造方法
であって、凝集工程における攪拌時の液面形状が下式
（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすことを特徴とする、静電荷
像現像用トナーの製造方法。

【数４】Ｈ_C≦０．５Ｈ（Ｉ）、１．５Ｈ≦Ｈ_E （ＩＩ）Ｈ：定常の混合分散液水平面（攪拌していない時）と
反応槽中央部底面との距離Ｈ_C：攪拌時の混合分散液中央部液面と反応槽中央部底
面との距離Ｈ_E：攪拌時の混合分散液端部液面と反応槽中央部底面
との距離

【０００９】また、本発明の別の要旨は、上記凝集工程
に用いられる攪拌翼がヘリカル翼である静電荷像現像用
トナーの製造方法に存する。

【００１０】

【発明の実施形態】以下本発明の詳細について説明す
る。本発明のトナーの製造は、乳化重合凝集法による。
乳化重合法によりトナーを製造する場合、重合により得
られた通常粒子径０．０５μｍ〜０．５μｍの樹脂一次
粒子（以下、バインダー一次粒子と称することがある）
をを含む乳化分散液に、顔料、電荷制御剤等を混合し、
一次粒子を凝集させて体積平均粒径３〜９μｍのトナー
粒子（以下、洗浄前のトナー粒子を単に凝集粒子と称す
ることがある）とし、次いで凝集粒子スラリーを洗浄，
乾燥して製品のトナー粒子を得る。ここで、凝集工程に
おいては、１）加温して凝集を行う方法と、２）電解質
を加えて凝集を行う方法とがある。加温して凝集を行う
場合に、凝集温度としては具体的には、Ｔｇ−２０°〜
Ｔｇの温度範囲（但し、Ｔｇはバインダー一次粒子のガ
ラス転移温度）であり、Ｔｇ−１０°〜Ｔｇ−５°の範
囲が好ましい。上記温度範囲であれば、電解質を用いる
ことなく好ましいトナー粒径に凝集させることができ
る。また、電解質を加えて凝集を行う場合には、凝集温
度は２０°〜４０°が好ましく、２５〜３５°が更に好
ましい。

【００１１】所定の粒径（３〜９μm）のトナー粒子に
粒径制御するため、凝集温度は所定の温度で通常少なく
ても３０分〜１時間保持することにより所望の粒径のト
ナー粒子とする。所定の温度までは一定速度で昇温して
も良いし、ステップワイズに昇温しても良い。更に、凝
集で得られた凝集粒子（トナー粒子）の安定性を増すた
めにＴｇ＋２０°〜Ｔｇ＋８０°の範囲で凝集した粒子
間の融着を起こす熟成工程を加えることが好ましい。熟
成工程を加えることにより、トナー粒子の形状も球状に
近いものすることができ、形状制御も可能になる。この
熟成工程は、通常１時間から２４時間であり、好ましく
は２時間から１０時間である。また、こうして得られ
た、トナーの体積平均粒径（Ｄ_V）と、個数平均粒径
（Ｄ_N）との比は好ましくは、Ｄ_V：Ｄ_N＝１．６：１〜
１：１であり、更に好ましくは、Ｄ_V：Ｄ_N＝１．５：１
〜１．１：１である。本発明のトナーの製造方法では、
この様な粒度分布の良好なトナーを製造する場合に特に
有効である。

【００１２】乳化重合凝集法に用いられるバインダー樹
脂は、従来公知のものがもちいられるが、好ましいもの
としては、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ス
チレンーメタクリル酸エステル共重合体、又はこれらの
樹脂のアクリル酸共重合体等のスチレン系ポリマー、飽
和もしくは不飽和ポリエステル系ポリマー、エポキシ系
ポリマーを挙げることができる。また、上記バインダー
樹脂は単独で使用するに限らず２種以上併用することも
できる。バインダー樹脂は乳化重合によって、樹脂一次
粒子とし、凝集工程で用いられるが、ワックス微粒子を
をシードとしてシード重合したものも用いることができ
る。

【００１３】着色剤としては、従来公知の無機顔料又は
有機顔料、有機染料のいずれでも良く、またはこれらの
組み合わせでもよい。これらの具体的な例としては、カ
ーボンブラック、アニリンブルー、フタロシアニンブル
ー、フタロシアニングリーン、ハンザイエロー、ローダ
ミン系染顔料、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジ
ジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染
料、モノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系染顔料など、
公知の任意の染顔料を単独あるいは混合して用いること
ができる。フルカラートナーの場合にはイエローはベン
ジジンイエロー、モノアゾ系、縮合アゾ系染顔料、マゼ
ンタはキナクリドン、モノアゾ系染顔料、シアンはフタ
ロシアニンブルーをそれぞれ用いるのが好ましい。着色
剤は、通常、バインダー樹脂１００重量部に対して３〜
２０重量部となるように用いられる。混合分散液中の着
色剤の平均粒径は、０．０５〜３μｍであることが好ま
しく、０．１〜１μｍであることが更に好ましい。

【００１４】荷電制御剤としては、公知の任意のものを
単独ないしは併用して用いることができる。カラートナ
ー適応性（荷電制御剤自体が無色ないしは淡色でトナー
への色調障害がないこと）を勘案すると、正荷電性とし
ては４級アンモニウム塩化合物が、負荷電性としてはサ
リチル酸もしくはアルキルサリチル酸のクロム、亜鉛、
アルミニウムなどとの金属塩、金属錯体や、ベンジル酸
の金属塩、金属錯体、アミド化合物、フェノール化合
物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物等が好
ましい。混合分散液中の荷電制御剤の平均粒径は、０．
０１〜１μｍであることが好ましく、０．０５〜０．８
μｍであることが更に好ましい。平均粒径が上記範囲よ
り著しく大きいと良好な帯電性及び帯電安定性を発揮す
る必要量が多くなったり、付着が弱くなったりする傾向
にある。また、同様の理由で最大粒径は３μm 以下であ
ることが好ましく、粒径分布の良好なものが好ましい。
なお、粒径分布、平均粒径は、各種の微粒子測定装置
（例えば、マイクロトラック社製ＵＰＡ）を用いて測定
することができる。

【００１５】荷電制御剤の使用量はトナーに所望の帯電
量により決定すればよいが、通常はバインダー樹脂１０
０重量部に対し通常０．００１〜５重量部であり、好ま
しくは０．００３〜２重量部、更に好ましくは０．０１
〜１重量部用いる。本発明の製造法によれば帯電制御剤
を確実にトナー表面に付着することができるので、通常
より少量の添加量で良好な帯電性及び帯電安定性を発揮
することができる。本発明の製造法を用いることで、使
用する帯電制御剤を少量に抑えることができ、トナーを
より安価に製造することができる。

【００１６】また、必要に応じて静電荷像現像用トナー
中に、ワックスを含有させることができる。ワックスと
しては公知のワックス類の任意のものを使用することが
できるが、具体的には低分子量ポリエチレン、低分子量
ポリプロピレン、共重合ポリエチレン等のオレフィン系
ワックス、パラフィンワックス、ベヘン酸ベヘニル、モ
ンタン酸エステル、ステアリン酸ステアリル等の長鎖脂
肪族基を有するエステル系ワックス、水添ひまし油、カ
ルナバワックス等の植物系ワックス、ジステアリルケト
ン等の長鎖アルキル基を有するケトン、アルキル基を有
するシリコーン、ステアリン酸等の高級脂肪酸、長鎖脂
肪酸アルコール、ペンタエリスリトール等の長鎖脂肪酸
多価アルコール、及びその部分エステル体、オレイン酸
アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、等
が例示される。ワックスは、通常、バインダー樹脂１０
０重量部に対して、１〜２５重量部となるように用いら
れる。

【００１７】トナー中にワックスを含有させる方法とし
ては、バインダー一次粒子、着色剤粒子、荷電制御剤粒
子を含む混合分散液に、さらにワックス微粒子を混合
し、これに、電解質を添加して凝集粒子をえる方法の
他、前述のバインダー一次粒子を作製する際、酸性極性
基又は塩基性極性基を有する単量体を含む単量体にワッ
クス微粒子を加え、そのワックス微粒子をシードとして
シード重合してバインダー一次粒子中にワックスを含有
させることもできる。混合分散液中にワックス微粒子を
混合する場合のワックス微粒子の平均粒径は、０．０３
〜１μｍであることが好ましく、０．０５〜０．８μｍ
であることが更に好ましい。また、シードとして、バイ
ンダー一次粒子中に含有させる場合には、ワックス微粒
子の平均粒径は、０．０３〜１μｍであることが好まし
く、０．０５〜０．８μｍであることが更に好ましい。
上記各成分の粒子は、乳化剤を用いて水中に分散し、混
合分散液とする。乳化剤としては、公知のカチオン界面
活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤の中
から選ばれる少なくともひとつの乳化剤を用いることが
できる。これらの界面活性剤は２種以上を併用してもよ
い。

【００１８】カチオン界面活性剤の具体例としては、ド
デシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウム
ブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイ
ド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジ
ニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド、等があげられる。また、アニオン界面活
性剤の具体例としては、ステアリン酸ナトリウム、ドデ
カン酸ナトリウム、等の脂肪酸石けん、硫酸ドデシルナ
トリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、等
があげられる。さらに、ノニオン界面活性剤の具体例と
しては、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサ
デシルポリオキシエチレンエーテル、ノニルフェニルポ
リオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレ
ンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチ
レンエーテル、スチリルフェニルポリオキシエチレンエ
ーテル、モノデカノイルショ糖、等があげられる。これ
らの中でアニオン界面活性剤及び／又はノニオン界面活
性剤が好ましい。この他、分散安定剤として、保護コロ
イドを使用することもできる。保護コロイドの具体例と
しては、ポリビニルアルコール類、セルロース誘導体、
天然多糖類、リン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、
リン酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等があげられる。

【００１９】また、着色剤、荷電制御剤、必要に応じて
ワックスの各成分の粒子は、バインダー一次粒子分散液
に混合して分散するが、予めそれぞれの成分の分散液、
即ち着色剤分散液、荷電制御剤分散液、必要に応じワッ
クス微粒子分散液を作製しておき、これらを混合して混
合分散液を得ることが好ましい。荷電制御剤分散液は、
凝集工程の途中で添加しても良く、最終的なトナー粒径
まで粒子を成長させた後に添加しても良い。混合分散液
に電解質を添加して凝集を行う場合の電解質としては、
有機の塩、無機塩のいずれでも良いが、好ましくは１価
あるいは２価以上の多価の金属塩が好ましく用いられ
る。具体的には、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＣｌ、Ｎａ₂
ＳＯ₄、Ｋ₂ＳＯ₄、Ｌｉ₂ＳＯ₄、ＭｇＣｌ₂、ＣａＣ
ｌ₂、ＭｇＳＯ₄、ＣａＳＯ₄、ＺｎＳＯ４、Ａｌ₂（ＳＯ
₄）₃、Ｆｅ₂（ＳＯ₄）₃等が挙げられる。

【００２０】電解質の添加量は、電解質の種類によって
も異なるが、通常は混合分散液の固形成分１００重量部
に対して、０．０５〜２５重量部が用いられる。好まし
くは０．１〜１５重量部、更に好ましくは０．１〜１０
重量部である。電解質添加量が上記範囲より著しく少な
い場合には、凝集反応の進行が遅くなり凝集反応後も１
μｍ以下の微粉が残ったり、得られた凝集粒子の平均粒
径が３μｍ以下となるなどの問題を生じる傾向にある。
また、電解質添加量が上記範囲より著しく多い場合に
は、急速で制御の困難な凝集となりやすく、得られた凝
集粒子の中に２５μｍ以上の粗粉が混じったり、凝集体
の形状がいびつで不定形の物になるなどの問題を生じる
傾向にある。混合分散液は、加温するか、または電解質
を添加して各成分の粒子を凝集させ、凝集粒子を得る
が、この凝集工程において、各成分が均等に凝集し、且
つ凝集粒子を小粒径とし、粒度分布を制御するには、混
合分散液を均等に且つ相応の強度で攪拌を行う必要があ
る。しかし、乳化重合凝集法の凝集工程は、種々の成分
の粒子が分散したスラリー状となっており、液の粘度が
比較的高いので、均等に且つ相応の強度で攪拌を制御す
ることが困難であった。本発明の製造方法は、この凝集
工程における液面の形状を下式（Ｉ）及び式（ＩＩ）と
なるようにしたものである。

【００２１】

【数５】Ｈ_C≦０．５Ｈ（Ｉ）、１．５Ｈ≦Ｈ_E （ＩＩ）Ｈ：定常の混合分散液水平面（攪拌していない時）と
反応槽中央部底面との距離Ｈ_C：攪拌時の混合分散液中央部液面と反応槽中央部底
面との距離Ｈ_E：攪拌時の混合分散液端部液面と反応槽中央部底面
との距離

【００２２】なお、本発明においては、凝集工程の何れ
か一部において、上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される
液面形状をとれば良いが、加温して凝集を行う場合に
は、少なくとも攪拌時の温度がＴｇ−２０°（但し、Ｔ
ｇはバインダー一次粒子のガラス転移温度）に達してか
ら３０分間、また、電解質を加えて凝集を行う場合に
は、電解質を加え始めてから３０分間は、上記式（Ｉ）
及び（ＩＩ）で表される液面形状をとることが好まし
い。また、それぞれ、凝集工程の開始時においても上記
式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される液面形状をとることが
更に好ましく、具体的には、加温して凝集を行う場合に
はＴｇ−２５°からＴｇ−２０°の間、また、電解質を
加えて凝集を行う場合には、電解質を加え始める直前の
１分間である。また、凝集工程の終了時まで、即ち攪拌
を終了するまで上記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）で表される
液面形状をとることが最も好ましい。

【００２３】上記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）で表される液
面形状を図を参照して具体的に説明する。図１は、攪拌
されていない状態の液面であり混合分散液の液面は水平
面となっている。ここで、反応槽は、通常の略円筒状の
ものあるいは略球状のものが好ましく用いられる。反応
槽のが略円筒状の場合、底面の形状は特に制限はない
が、通常の略円弧状のものが好ましく用いられる。図１
には好ましく用いられる典型的な容器が示されている。
また、反応槽の高さ（反応槽内部の全高：Ｌ）と、横幅
（全幅：Ｄ）との比率は、Ｌ：Ｄ＝５：１〜１：２が好
ましく、Ｌ：Ｄ＝４：１〜１：１が更に好ましい。ま
た、用いる攪拌翼の形状によっては、反応槽にバッフル
（じゃま板）を設けることもできるが、中心軸を有さな
い攪拌翼を用いて、攪拌翼の内側にバッフルを設けるの
が好ましい。攪拌効率を良好にするためには、混合分散
液の体積は、反応槽の体積の１／２以下が好ましく、２
／５以下が更に好ましい。また、極端に混合分散液の体
積が反応溶液の体積に比べて小さいと、泡立ちが激しく
増粘が大きくなり、粗粉粒子が発生しやすく、攪拌翼の
形状によっては攪拌されない場合があり、また、生産効
率も低下するので、この比率は、１／１０以上が好まし
く、１／５以上が更に好ましい。

【００２４】図２は、攪拌状態の混合分散液の液面の一
例である。攪拌すると、通常の反応液では、図２に示す
ように中心部が液面が下がり、端部が液面が上がった形
状をとる。しかしながら、乳化重合凝集法によるトナー
の製造においては前述したように、各成分の粒子が分散
し液の粘性が高くなっているため、通常の攪拌では、攪
拌時に空気を取り込み、発泡する（図３）。図３の様な
攪拌状態では、攪拌翼の近傍の混合分散液のみが攪拌さ
れ、攪拌翼から遠い部分では、ほとんど攪拌されず、従
って、攪拌が均等に行われず、粒径分布の広いトナーが
できてしまう結果となる。そのため、スラリーであって
も、図２のような攪拌状態に制御することが必要であ
る。

【００２５】次に上記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の各符号
について説明すると、Ｈは、定常の混合分散液水平面
（攪拌していない時）と反応槽中央部底面との距離を表
しており、図１中に示されている。反応槽中央部底面に
排出口等が配置されている場合は、混合分散液との距離
は排出口等の下部からではなく、容器としての実質上の
底面から測定する。ここで、Ｈは、定常の混合物分散液
水平面（攪拌していないとき）と反応槽中央底部との距
離を表すが、具体的には、反応槽に樹脂一次粒子、着色
剤、ワックス、帯電制御剤の各成分を含む混合分散液を
導入した状態で、攪拌を行う前に測定する。また、帯電
制御剤分散液等の何れか一部の成分を攪拌の中途で導入
する場合には、混合分散液を反応槽に全て導入したと想
定したときの定常の混合物分散液水平面と反応槽中央底
部との距離を表す。Ｈ_Cは攪拌時の混合分散液中央部液
面と反応槽中央部底面との距離、Ｈ_Eは攪拌時の混合分
散液端部液面と反応槽中央部底面との距離を表し、図２
及び図３に示されている。この場合も、反応槽中央部底
面に排出口等が配置されている場合は、混合分散液との
距離は排出口等の下部からではなく、容器としての実質
上の底面から測定する。

【００２６】また、混合分散液が発泡した場合は図３に
示す液面形状となるが、液面と、反応槽中央部底面との
距離（Ｈ_C、Ｈ_E）は、発泡した部分も含めて測定する。
従って、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）により、攪拌翼の回転
数が足りずに攪拌力が十分でない場合と、発泡により攪
拌が均等に行われない場合の両方が、本発明の製造方法
から区別される。本発明の製造方法が上記した優れた効
果を発揮する理由は必ずしも明確ではないが、凝集時の
粒径は、凝集時にネットワークが生成し増粘し、攪拌翼
のせん断力の大きさで粒径が決まり、増粘時の混合均一
性で粒径分布が決まると推定され、混合均一性を確保す
るために、発泡を抑えしかも相応のせん断力を保持した
上記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）を満たす条件が必要が有効
であるものと推定している。

【００２７】凝集工程に用いる反応槽としては、通常、
攪拌槽タイプのものが用いられる。また、攪拌翼として
は、上記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の攪拌条件を満たす限
り、従来公知であり、市販されている各種の形状の攪拌
翼を用いることが出来る。市販の攪拌翼としては、例え
ば、アンカー翼（自社制作）、フルゾーン翼（神鋼パン
テック社製）、サンメラー翼（三菱重工社製）、マック
スブレンド翼（住友重機械工業社製）、Ｈｉ−Ｆミキサ
ー翼（綜研化学社製）、ダブルヘリカル翼（神鋼パンテ
ック社、自社共同製作）、バッフル付ダブルヘリカル翼
等の攪拌翼を挙げることができる。

【００２８】通常はこれらの攪拌翼の中から、反応液の
粘度その他の物性、あるいは反応形態等により選択し使
用されるが、実際には、乳化重合凝集法の凝集工程で
は、式（Ｉ）に適合するように攪拌翼を選定するのはか
なり困難である。しかし、上記の攪拌翼のうち、好まし
いものとしては、攪拌翼の上方からの投影面積が側面か
らの投影面積に対して比較的大きなもの、具体的には上
方からの投影面積（Ｓ_U）と側面からの投影面積（Ｓ_S）
との比がＳ_U：Ｓ_S＝５：１〜１：１であるものである。
なお、各投影面積は、攪拌を行っていない状態で、混合
分散液に接触している部分を測定する。

【００２９】更に好ましい攪拌翼の形状を具体的に示す
と、ヘリカル翼が挙げられる。ヘリカル翼の中でも、中
心軸を有さないヘリカルリボン翼が好ましい。また、ヘ
リカル翼の場合、螺旋構造を１つ有するシングルヘリカ
ル、螺旋構造を２つ有するダブルヘリカル、さらにトリ
プルあるいはそれ以上のものがあるが、攪拌効率とヘリ
カル翼の製造面とを合わせて考慮すると、ダブルヘリカ
ル翼が好ましい。

【００３０】また、ヘリカル翼の場合、ピッチ（１つの
螺旋構造における横幅と１周期を含む縦幅との比）は、
横幅：縦幅＝１：１〜１：２が好ましい。また、攪拌の
均一性を確保する目的で、反応槽にじゃま板（バッフ
ル）を設けることが好ましい。じゃま板は、中心軸を有
する翼の場合は翼の外側に設ける。また、中心軸を有し
ない翼を用いる場合は翼の内側に設けることが好まし
い。

【００３１】

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。以下の例で「部」とあるは「重量部」を意味
する。また、凝集粒子の平均粒子径は、下記の方法によ
り測定した。平均粒子径：島津製作所社製ＳＡＬＤ２０００Ｊレ
ーザー回析式粒度分布計を用いて測定した。

【００３２】（乳化重合分散液：バインダー一次粒子分
散液の作製）攪拌装置、加熱冷却装置、濃縮装置、及び
各原料・助剤仕込み装置を備えたガラス製反応器に、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（以下ＤＢＳと
略）０．２６８部、脱イオン水３６７部を仕込み、窒素
気流下で９０℃に昇温。その後、下記の開始剤−１を添
加し、モノマー類＋ＤＢＳ＋脱イオン水を５時間で添加
し、開始剤−２を６時間で添加し乳化重合を行った。

【００３３】

【表１】＜モノマー類＞スチレン７９部アクリル酸ブチル２１部アクリル酸３部トリクロロブロモメタン０．５部＜乳化剤＞ＤＢＳ０．２７部１％ノニオン系界面活性剤０．０１部脱イオン水２２部＜開始剤−１＞８％過酸化水素水溶液０．１３部８％アスコルビン酸水溶液０．１３部＜開始剤−２＞８％過酸化水素水溶液０．７２部８％アスコルビン酸水溶液０．７２部

【００３４】重合反応終了後冷却し、乳白色のバインダ
ー一次粒子分散液（Ａ）を得た。得られたエマルション
の平均粒径は１８８ｎｍ（マイクロトラック社製ＵＰＡ
で測定）、重合体のＭｗ＝７．１万、Ｍｐ＝５．４万で
あった。

【００３５】

【表２】（凝集粒子の製造）バインダー一次粒子分散液（Ａ）１００部（固形分）青色色素ＥＰ７００ＢｌｕｅＧＡ（３０％分散液：大日精化社製）６．７部（固形分）ワックスＨＹＴＥＣＥ−４３３Ｎ（３０％分散液：東邦化学社製）５部（固形分）荷電制御剤４，４’−メチレンビス[２−Ｎ−（４ークロロフェニル）アミド] −３−ヒドロキシナフタレン]の２０％分散液０．１部（固形分）

【００３６】[実施例１]ガラス製セパラブルフラスコ
（内径１００ｍｍ×高さ３００ｍｍ）凝集槽にダブルヘ
リカルリボン翼（内側φ１０丸棒バッフル２本付；翼径
９０ｍｍ；翼幅９ｍｍ；回転数５００ｒｐｍ）をセット
し、上記の分散液の混合物をダブルヘリカルリボン翼で
分散攪拌しながら、２５℃より６０℃まで１℃／ｍｉｎ
で昇温し２時間保持し、６５℃で２時間保持し、、その
後荷電制御剤添加し、７２℃で１時間保持、さらに８０
℃で１時間保持、さらに９０℃で１時間保持した。各温
度でレーザ回析式粒度分布計で体積平均粒子径を測定し
たところ、６５℃〜９０℃まで約６μmで推移しており
粒径は安定していた。昇温過程においても粒径変化は起
きず均一に攪拌混合されていた。更に、凝集物の粒度分
布も狭く小粒径であった。また、増粘時の泡の巻き込み
も少なかった。

【００３７】[比較例１]実施例１で用いたダブルヘリカ
ルリボン翼を、アンカー翼（翼径９３ｍｍ；翼幅１０ｍ
ｍ；回転数４８０ｒｐｍ）に変更した以外は実施例１と
同様に凝集工程を行ったところ、９０℃での体積平均粒
子径は２０．０μｍになり、粒度分布も広く、大粒径
で、攪拌の不均一混合が起こっていた。また、泡を巻き
込み、増粘が激しすぎて攪拌翼だけが空回りしていた。 [比較例２]実施例１で用いたダブルヘリカルリボン翼
を、Ｈｉ−Ｆミキサー翼（翼径６２ｍｍ；回転数６１０
ｒｐｍ）に変更した以外は実施例１と同様に凝集工程を
行ったところ、９０℃での体積平均粒子径は１１．７μ
ｍになり、粒度分布も広く、大粒径で、攪拌の不均一混
合が起こっていた。また、泡を巻き込み、増粘が激しす
ぎて攪拌翼だけが空回りしていた。 [比較例３]実施例１で用いたダブルヘリカルリボン翼
を、サンメラー翼（翼径６０ｍｍ；回転数６３０ｒｐ
ｍ）に変更した以外は実施例１と同様に凝集工程を行っ
たところ、９０℃での体積平均粒子径は１１．７μｍに
なり、粒度分布も広く、大粒径で、攪拌の不均一混合が
起こっていた。また、泡を巻き込み、増粘が激しすぎて
攪拌翼だけが空回りしていた。各実施例、比較例におけ
るＨ_C、Ｈ_Eの値及び、島津製作所社製ＳＡＬＤ２００
０Ｊレーザー回析式粒度分布計による凝集終了時の平
均粒径と体積平均値／個数平均値の正を下記第１表に示
す。

【００３８】

【表３】

【００３９】

【発明の効果】本発明により、増粘時の混合均一性は良
くなり、凝集粒子は小粒径、粒径分布も狭いトナー粒子
の製造が可能となる。また、分級工程を必要としない事
から安価にトナーを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】攪拌されていない状態の反応槽中の混合分散液
（スラリー）を表す。

【図２】本発明の製造方法の一態様であって、攪拌して
いる状態の反応槽中の混合分散液（発砲していないも
の）を表す。

【図３】攪拌している状態の反応槽中の混合分散液（発
砲しているもの）を表す。

【符号の説明】

１反応槽２混合分散液（スラリー）３排出口４発砲した混合分散液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、バインダー一次粒子、着色
剤粒子、及び荷電制御剤粒子を含む混合分散液を、加温
することにより凝集粒子を得る凝集工程を有する静電荷
像現像用トナーの製造方法であって、凝集工程における
攪拌時の液面形状が下式（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすこ
とを特徴とする、静電荷像現像用トナーの製造方法。【数１】Ｈ_C≦０．５Ｈ（Ｉ）、１．５Ｈ≦Ｈ_E （ＩＩ）Ｈ：定常の混合分散液水平面（攪拌していない時）と
反応槽中央部底面との距離Ｈ_C：攪拌時の混合分散液中央部液面と反応槽中央部底
面との距離Ｈ_E：攪拌時の混合分散液端部液面と反応槽中央部底面
との距離
【請求項２】少なくとも、バインダー一次粒子、着色
剤粒子、及び荷電制御剤粒子を含む混合分散液に、電解
質を添加することにより凝集粒子を得る凝集工程を有す
る静電荷像現像用トナーの製造方法であって、凝集工程
における攪拌時の液面形状が下式（Ｉ）及び（ＩＩ）を
満たすことを特徴とする、静電荷像現像用トナーの製造
方法。【数２】Ｈ_C≦０．５Ｈ（Ｉ）、１．５Ｈ≦Ｈ_E （ＩＩ）Ｈ：定常の混合分散液水平面（攪拌していない時）と
反応槽中央部底面との距離Ｈ_C：攪拌時の混合分散液中央部液面と反応槽中央部底
面との距離Ｈ_E：攪拌時の混合分散液端部液面と反応槽中央部底面
との距離
【請求項３】バインダー一次粒子が、ワックス微粒子
をシードとして単量体がシード重合したものである請求
項１または２に記載の静電荷像現像用トナーの製造方
法。
【請求項４】単量体が、酸性極性基又は塩基性極性基
を有する化合物を含む請求項３に記載の静電荷像現像用
トナーの製造方法。
【請求項５】混合分散液が、バインダー一次粒子、着
色剤粒子、荷電制御剤粒子にさらにワックス微粒子を含
む請求項１乃至４の何れかに記載の静電荷像現像用トナ
ーの製造方法。
【請求項６】凝集工程に用いられる攪拌翼がヘリカル
翼である請求項１乃至５の何れかに記載の静電荷像現像
用トナーの製造方法。
【請求項７】トナーの体積平均粒径が、３〜９μｍで
ある請求項１乃至５の何れかに記載の静電荷像現像用ト
ナーの製造方法。
【請求項８】トナーの体積平均粒径（Ｄ_V）と、個数
平均粒径（Ｄ_N）との比が、Ｄ_V：Ｄ_N＝１．６：１〜
１：１である請求項１乃至７の何れかに記載の静電荷像
現像用トナーの製造