JP2001281925A - 重合トナーの製造方法 - Google Patents

重合トナーの製造方法

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JP2001281925A JP2000099265A JP2000099265A JP2001281925A JP 2001281925 A JP2001281925 A JP 2001281925A JP 2000099265 A JP2000099265 A JP 2000099265A JP 2000099265 A JP2000099265 A JP 2000099265A JP 2001281925 A JP2001281925 A JP 2001281925A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業的規模で重合法により重合トナーを製造
する際に、後処理工程での品質のバラツキが顕著に抑制
された重合トナーの製造方法を提供すること。 【解決手段】 分散安定剤を含有する水系分散媒体中
で、少なくとも重合性単量体と着色剤を含有する単量体
混合物を懸濁重合して着色重合体粒子を生成させる重合
トナーの製造方法において、懸濁重合後、(1)水系分
散媒体、分散安定剤、及び着色重合体粒子を含有する重
合反応液のpHを調整して、分散安定剤を水系分散媒体
に溶解させる工程、(2)重合反応液を固液分離して、
着色重合体粒子のウエットケーキを採取する工程、並び
に(3)着色重合体粒子のウエットケーキを水中に分散
して再スラリー化した後、固液分離して着色重合体粒子
のウエットケーキを採取することからなる水洗浄処理を
2回以上行う工程の各工程を経て着色重合体粒子を回収
することを特徴とする重合トナーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重合トナーの製造
方法に関し、さらに詳しくは、電子写真法、静電記録法
等によって形成された静電潜像を現像するための重合ト
ナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法、静電記録法、静電印刷法な
どにおいて、感光体上に形成された静電潜像を可視化す
るための現像剤として、トナーが用いられている。トナ
ーは、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤などを含
有する着色粒子である。トナーの製造方法は、粉砕法と
重合法に大別される。粉砕法は、結着樹脂や着色剤など
の各成分を溶融混練し、次いで、粉砕し、分級してトナ
ー(粉砕法トナー)を製造する方法である。粉砕法で
は、結着樹脂として粉砕されやすい脆性のある材質のも
のを使用する必要があるため、粉砕工程で多量の微粉末
が発生する。これらの微粉末は、分級により除去しなけ
ればならないが、工程が煩雑で、しかも歩留りが低くな
る。さらに、粉砕法トナーは、結着樹脂が脆い材質であ
るため、複写機などの装置内で使用時に微粉化され、そ
の結果、画質が低下する。
【0003】一方、重合法は、分散安定剤を含有する水
系分散媒体中で、重合性単量体、着色剤、帯電制御剤、
離型剤などを含有する単量体混合物を懸濁重合すること
により、着色剤などを含有する重合体粒子を生成させる
方法である。重合法では、得られた着色重合体粒子をト
ナー(重合トナー)として使用することができる。この
ように、重合法では、粉砕工程を必要としないため、重
合性単量体として、粉砕され難い重合体を形成し得る材
料を選択することができる。重合トナーは、実質的に球
形であるため、流動性に優れ、しかも粒径分布が粉砕法
トナーと比較して格段にシャープである。
【0004】重合トナーは、このように優れた特性を有
しているものの、重合法に伴う特有の問題点を有してい
る。一般に、重合法では、懸濁重合を行った後、水系分
散媒体、分散安定剤、及び着色重合体粒子を含有する重
合反応液のpHを調整して、分散安定剤を水系分散媒体
に溶解させ、次いで、脱水、水洗浄、脱水、乾燥を行っ
て、着色重合体粒子を回収している。実験室規模で少量
の重合トナーを製造する場合は、重合後の後処理工程で
重合トナーの品質にバラツキが発生することは少ない。
ところが、工業的規模での実施では、同一ロットでも、
後処理工程で、高品質の重合トナーから連続使用に耐え
ないような低品質の重合トナーまで、品質にバラツキが
生じることが多い。低品質の重合トナーが混在すると、
得られた重合トナー全体の品質が低下する。
【0005】従来、重合トナーの製造方法において、懸
濁重合を行った後、アルカリ溶液により分散剤(分散安
定剤)を反応させて洗浄する際、洗浄−濾過の工程を2
回以上行うことが提案されている(特開昭63−535
63号公報)。具体的に、該公報の実施例1には、分散
剤としてアミノ変性コロイダルシリカを用いて懸濁重合
を行い、重合後、分散媒を濾過して、重合トナーと分散
剤を含む固形物を採取し、次いで、この固形物を水酸化
ナトリウム水溶液で24時間の洗浄を2回連続して行
い、その後、脱水、乾燥し、更に、分級してトナーを得
たことが示されている。
【0006】該公報に開示されている技術は、分散剤と
して用いた親水性のコロイダルシリカが重合トナー中に
残存すると、コロイダルシリカの吸湿性のため、高湿時
に画像濃度の低下が起こるので、アルカリ溶液による洗
浄を繰り返して、分散剤をできるだけ除去する点に特徴
を有する。しかしながら、該公報には、アルカリ溶液に
よる洗浄方法の詳細について記載されていない。また、
分散剤をアルカリ溶液と接触させて反応させるだけで
は、工業的規模での後処理工程による重合トナーの品質
のバラツキを充分に改善することは困難である。特に、
重合後、分散剤の可溶化処理を行うことなく、重合反応
液を濾過して、重合トナーと分散剤からなる固形物を取
り出すと、重合トナー粒子と分散剤粒子とが緊密に混合
するため、分散剤の洗浄除去が困難になる。しかも、こ
の方法は、分散剤として、強アルカリと反応するコロイ
ダルシリカを使用する場合に限定される。
【0007】特開平8−160661号公報には、懸濁
重合後、分散安定剤として使用した難水溶性金属化合物
を水系分散媒体に可溶化させ、次いで、脱水及び水洗浄
工程において、連続式ベルトフィルタ、サイホンピーラ
ー型セントリフュージ、またはこれらの両者を用いて、
難水溶性金属化合物に起因する金属イオンの含有率が
1,000ppm以下の重合トナーを製造する方法が開
示されている。この方法によれば、高温高湿環境下にお
いても画像特性が改善された重合トナーを得ることがで
きる。しかし、該公報に記載の方法でも、重合トナーの
品質のバラツキを充分に克服することが困難であり、さ
らなる改善が求められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、工業
的規模で重合法により重合トナーを製造する際に、後処
理工程での品質のバラツキが顕著に抑制された重合トナ
ーの製造方法を提供することにある。本発明者は、重合
法による重合トナーの製造工程を詳細に点検したとこ
ろ、重合後の後処理工程に、次のような問題点のあるこ
とを見いだした。
【0009】工業的規模での重合トナーの製造方法で
は、一般に、分散安定剤を含有する水系分散媒体中で、
少なくとも重合性単量体と着色剤を含有する単量体混合
物を懸濁重合して着色重合体粒子を生成させる。分散安
定剤として難水溶性金属化合物を用いることが多い。そ
のため、懸濁重合後、通常、重合反応液のpHを酸性ま
たはアルカリ性に調整して、分散安定剤を水系分散媒体
に溶解させる。
【0010】洗浄工程では、様々な洗浄方法が採用され
ているが、プラントスケールでは、可能な限り連続処理
が行われている。典型的には、pH調整した重合反応液
をベルトフィルタにより脱水させ、同時に、脱水により
得られたウエットケーキを貯槽(クッションタンク)に
移動させる。この移動の途中で、必要に応じてウエット
ケーキに水を振りかけて洗浄する。クッションタンクに
蓄積したウエットケーキに水を添加し、着色重合体粒子
を分散させて再スラリー化する。この際、攪拌して均一
な水洗浄が行われるようにする。その後、スラリーをベ
ルトフィルタで脱水するか、脱水機で脱水し、そして、
乾燥する。
【0011】ところが、工業的規模で着色重合体粒子の
ウエットケーキを大容量のクッションタンク内に大量に
蓄積し、そこに水を加えて、攪拌・分散して再スラリー
化しただけでは、実際には、着色重合体粒子の分散が不
均一になりやすく、洗浄ムラが生じやすい。そのため
に、同じロットの重合トナーであっても、充分に水洗浄
された部分と、水洗浄が不充分な部分とが混在すること
が判明した。
【0012】小容量のクッションタンクを用いて、同様
の方法で水洗浄を行うと、バッチ毎に重合トナーの品質
ムラが生じやすい。また、クッションタンクを用いて再
スラリー化することなく、ベルトフィルタを用いて脱水
し、ベルトフィルタ上のウエットケーキに洗浄水を振り
かけて洗浄する方法では、生産性を高めることができる
ものの、洗浄が不充分になりやすく、品質ムラも生じや
すい。
【0013】以上のような理由により、従来の脱水、洗
浄などの後処理工程を採用して工業的規模での生産を行
うと、高温高湿環境下でカブリが発生したり、印字濃度
が低下するなどの不都合を生じやすい重合トナーが得ら
れることが多い。洗浄ムラのある重合トナーは、特に帯
電量がバラツキやすい。帯電量にバラツキのある重合ト
ナーを用いると、印字の初期には、適度の帯電量を有す
る重合トナーが消費されるため、印字品質に問題を生じ
ることは少ない。しかし、印字枚数が増大したり、高速
での連続印字を行った場合には、重合トナーの帯電量の
変動に起因するカブリがひどくなる。
【0014】そこで、本発明者は、前記課題を達成すべ
く鋭意研究を行った結果、懸濁重合後、重合反応液に酸
またはアルカリを加えてpHを調整することにより分散
安定剤を可溶化させ、次いで、固液分離して着色重合体
粒子のウエットケーキを採取し、そして、水洗浄工程と
して、着色重合体粒子のウエットケーキを水中に分散し
て再スラリー化した後、固液分離して着色重合体粒子の
ウエットケーキを採取することからなる水洗浄処理を2
回以上行う方法に想到した。着色重合体粒子のウエット
ケーキの再スラリー化を2回以上繰り返す洗浄方法によ
れば、工業的規模で洗浄ムラを充分に防止することがで
き、品質のバラツキが極めて小さな重合トナーを得るこ
とができる。本発明は、これらの知見に基づいて、完成
するに至ったものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、分散安
定剤を含有する水系分散媒体中で、少なくとも重合性単
量体と着色剤を含有する単量体混合物を懸濁重合して着
色重合体粒子を生成させる重合トナーの製造方法におい
て、懸濁重合後、(1)水系分散媒体、分散安定剤、及
び着色重合体粒子を含有する重合反応液のpHを調整し
て、分散安定剤を水系分散媒体に溶解させる工程、
(2)重合反応液を固液分離して、着色重合体粒子のウ
エットケーキを採取する工程、並びに(3)着色重合体
粒子のウエットケーキを水中に分散して再スラリー化し
た後、固液分離して着色重合体粒子のウエットケーキを
採取することからなる水洗浄処理を2回以上行う工程の
各工程を経て着色重合体粒子を回収することを特徴とす
る重合トナーの製造方法が提供される。
【0016】
【発明の実施の形態】1.重合トナーと製造原料 本発明の重合トナーの製造方法は、分散安定剤を含有す
る水系分散媒体中で、少なくとも重合性単量体と着色剤
を含有する単量体混合物を懸濁重合することにより、着
色剤などを含有する重合体粒子(着色重合体粒子)を生
成させる方法である。単量体混合物には、必要に応じ
て、架橋性単量体、帯電制御剤、離型剤、分子量調整
剤、マクロモノマー、重合開始剤、その他の各種添加剤
を含有させることができる。
【0017】本発明の重合トナーの製造方法は、コア・
シェル構造を有する重合トナーの製造方法にも適用され
る。コア・シェル構造を有する重合トナーは、分散安定
剤を含有する水系分散媒体中で、少なくとも重合性単量
体と着色剤を含有する単量体混合物を懸濁重合して着色
重合体粒子を生成させ、さらに、該着色重合体粒子の存
在下に重合性単量体を重合させて、該着色重合体粒子
(コア)を被覆する重合体層(シェル)を形成すること
により得ることができる。シェルを形成する重合性単量
体としては、一般に、コアとなる着色重合体粒子を構成
する重合体成分のガラス転移温度よりも高いガラス転移
温度の重合体を生成することができる重合性単量体が用
いられる。
【0018】(1)重合性単量体 重合性単量体としては、モノビニル系単量体が好まし
い。具体的には、スチレン、ビニルトルエン、α−メチ
ルスチレン等のスチレン系単量体;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
クリルアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸の誘導
体;エチレン、プロピレン、ブチレン等のエチレン性不
飽和モノオレフィン;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フ
ッ化ビニル等のハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル等のビニルエステル;ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル;ビニル
メチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニル
ケトン;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N
−ビニルピロリドン等の含窒素ビニル化合物;などが挙
げられる。モノビニル系単量体は、それぞれ単独で、あ
るいは複数の単量体を組み合わせて用いることができ
る。モノビニル系単量体のうち、スチレン系単量体と
(メタ)アクリル酸の誘導体とを併用するのが好適であ
る。
【0019】(2)架橋性単量体及び架橋性重合体 重合性単量体と共に架橋性単量体及び/または架橋性重
合体を用いると、ホットオフセット改善に有効である。
架橋性単量体は、2以上の重合可能な炭素−炭素不飽和
二重結合を有する単量体である。具体的には、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレン、これらの誘導体等の芳
香族ジビニル化合物;エチレングリコールジメタクリレ
ート、ジエチレングリコールジメタクリレート等のジエ
チレン性不飽和カルボン酸エステル;1,4−ブタンジ
オール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族両末端アル
コール由来の(メタ)アクリーレート;N,N−ジビニ
ルアニリン、ジビニルエーテル等のジビニル化合物;3
個以上のビニル基を有する化合物;などを挙げることが
できる。架橋性重合体としては、分子内に2個以上の水
酸基を有するポリエチレンやポリプロピレン、ポリエス
テルやポリシロキサン由来の(メタ)アクリレート等を
挙げることができる。これらの架橋性単量体及び架橋性
重合体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合
わせて用いることができる。架橋性単量体及び/または
架橋性重合体は、重合性単量体100重量部に対して、
通常10重量部以下、好ましくは0.01〜5重量部、
より好ましくは0.1〜2重量部の割合で使用される。
【0020】(3)マクロモノマー 重合性単量体と共にマクロモノマーを用いると、保存性
やオフセット防止性と低温定着性とのバランスを良くす
ることができる。マクロモノマーは、分子鎖の末端に重
合可能な官能基(例えば、炭素−炭素二重結合のような
不飽和基)を有する比較的長い線状分子である。マクロ
モノマーとしては、数平均分子量が通常1,000〜3
0,000のオリゴマーまたはポリマーが好ましい。数
平均分子量が小さいマクロモノマーを用いると、トナー
粒子の表面部分が柔らかくなり、保存性が低下する。逆
に、数平均分子量が大きいマクロモノマーを用いると、
マクロモノマーの溶融性が悪く、トナーの定着性が低下
する。
【0021】マクロモノマーの具体例としては、スチレ
ン、スチレン誘導体、メタクリル酸エステル、アクリル
酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等
を単独でまたは2種以上を重合して得られる重合体、ポ
リシロキサン骨格を有するマクロモノマーなどが挙げら
れる。マクロモノマーの中でも、結着樹脂のガラス転移
温度より高いガラス転移温度を有する重合体が好まし
く、特にスチレンとメタクリル酸エステル及び/または
アクリル酸エステルとの共重合体マクロモノマーやポリ
メタクリル酸エステルマクロモノマーが好適である。マ
クロモノマーを使用する場合、その配合割合は、重合性
単量体100重量部に対して、通常0.01〜10重量
部、好ましくは0.03〜5重量部、より好ましくは
0.05〜1重量部である。マクロモノマーの使用割合
が大きすぎると、定着性が低下する傾向を示す。
【0022】(4)着色剤 着色剤としては、カーボンブラックやチタンホワイトな
どのトナーの分野で用いられている各種顔料及び染料を
使用することができる。黒色着色剤としては、カーボン
ブラック、ニグロシンベースの染顔料類;コバルト、ニ
ッケル、四三酸化鉄、酸化鉄マンガン、酸化鉄亜鉛、酸
化鉄ニッケル等の磁性粒子;などを挙げることができ
る。カーボンブラックを用いる場合、一次粒径が20〜
40nmであるものを用いると良好な画質が得られ、ま
た、トナーの環境への安全性も高まるので好ましい。
【0023】カラートナー用着色剤としては、イエロー
着色剤、マゼンタ着色剤、シアン着色剤などを使用する
ことができる。イエロー着色剤としては、例えば、C.
I.ピグメントイエロー3、12、13、14、15、
17、62、65、73、83、90、93、97、1
20、138、155、180、181;ネフトールイ
エローS、ハンザイエローG、C.I.バットイエロー
等が挙げられる。
【0024】マゼンタ着色剤としては、アゾ系顔料、縮
合多環系顔料等が挙げられ、より具体的には、例えば、
C.I.ピグメントレッド48、57、58、60、6
3、64、68、81、83、87、88、89、9
0、112、114、122、123、144、14
6、149、163、170、184、185、18
7、202、206、207、209、251;C.
I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
【0025】シアン着色剤としては、銅フタロシアニン
化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物等が挙げ
られ、より具体的には、例えば、C.I.ピグメントブ
ルー2、3、6、15、15:1、15:2、15:
3、15:4、16、17、60;フタロシアニンブル
ー、C.I.バットブルー、C.I.アシッドブルーな
どが挙げられる。該着色剤は、結着樹脂または結着樹脂
を形成する重合性単量体100重量部に対して、通常
0.1〜50重量部、好ましくは1〜20重量部の割合
で用いられる。
【0026】(5)分子量調整剤 分子量調整剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプ
タン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカ
プタン等のメルカプタン類;四塩化炭素、四臭化炭素等
のハロゲン化炭化水素類;などを挙げることができる。
これらの分子量調整剤は、重合開始前、あるいは重合途
中に添加することができる。分子量調整剤は、重合性単
量体100重量部に対して、通常0.01〜10重量
部、好ましくは0.1〜5重量部の割合で用いられる。
【0027】(6)滑剤・分散助剤 着色剤のトナー粒子中への均一分散等を目的として、オ
レイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸、脂肪酸とNa、
K、Ca、Mg、Zn等の金属とからなる脂肪酸金属塩
などの滑剤;シラン系またはチタン系カップリング剤等
の分散助剤;などを使用してもよい。このような滑剤や
分散剤は、着色剤の重量を基準として、通常1/100
0〜1/1程度の割合で使用される。
【0028】(7)帯電制御剤 トナーの帯電性を向上させるために、各種の正帯電性ま
たは負帯電性の帯電制御剤を単量体組成物中に含有させ
ることが好ましい。帯電制御剤としては、例えば、ボン
トロンN01(オリエント化学社製)、ニグロシンベー
スEX(オリエント化学社製)、スピロブラックTRH
(保土ケ谷化学社製)、T−77(保土ケ谷化学社
製)、ボントロンS−34(オリエント化学社製)、ボ
ントロンE−81(オリエント化学社製)、ボントロン
E−84(オリエント化学社製)、ボントロンE−89
(オリエント化学社製)、ボントロンF−21(オリエ
ント化学社製)、COPY CHRGE NX(クラリ
アント社製)、COPY CHRGE NEG(クラリ
アント社製)、TNS−4−1(保土ケ谷化学社製)、
TNS−4−2(保土ケ谷化学社製)、LR−147
(日本カーリット社製)などの帯電制御剤;特開平11
−15192号公報、特開平3−175456号公報、
特開平3−243954号公報などに記載の4級アンモ
ニウム(塩)基含有共重合体、特開平3−243954
号公報、特開平1−217464号公報、特開平3−1
5858号公報などに記載のスルホン酸(塩)基含有共
重合体等の帯電制御樹脂;等を用いることができる。帯
電制御剤は、結着樹脂または結着樹脂を形成する重合性
単量体100重量部に対して、通常0.01〜10重量
部、好ましくは0.1〜7重量部の割合で用いられる。
【0029】(8)低軟化点物質 本発明では、重合トナーの定着温度を下げたり、重合ト
ナーの離型性を高めるなどのために、低軟化点物質を用
いることが好ましい。低軟化点物質は、重合性単量体混
合物中に添加して、生成する重合トナー中に含有させ
る。重合トナーがコア・シェル構造を有するものである
場合には、低軟化点物質は、コアとなる着色重合体粒子
中に含有させる。
【0030】低軟化点物質は、重合性単量体の主成分と
して汎用のスチレン単量体に室温で可溶性のものである
ことが好ましい。このような低軟化点物質としては、3
官能以上のアルコールとカルボン酸とからなる多官能エ
ステル化合物や、炭素数15以上のアルコールとカルボ
ン酸とからなる芳香族カルボン酸エステル化合物が好ま
しい。低軟化点物質がスチレン単量体に非可溶性のもの
である場合には、重合性単量体組成物を調製する工程
で、低軟化点物質の溶融温度以上の温度に加熱して分散
させる必要があるが、このようにして分散させても、重
合工程で生成する重合トナー表面にブリードしやすいの
で、好ましくない。
【0031】3官能以上のアルコールとしては、グリセ
リン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトー
ル、ペンタグリセロールなどの脂肪族アルコール類;フ
ロログルシトール、クエルシトール、イノシトールなど
の脂環式アルコール類;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類;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類;エリトリッ
ト、D−トレイット、L−アラビット、アドニット、キ
シリットなどの糖アルコール類;などを挙げることがで
きる。これらのうち、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトールが好適である。
【0032】炭素原子数が15以上のアルコールの具体
例としては、ペンタデシルアルコール、セチルアルコー
ル、へプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、
ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニ
ルアルコール、セリルアルコール、メシリルアルコール
などが挙げられる。
【0033】カルボン酸としては、酢酸、酪酸、カプロ
ン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリ
ン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステ
アリン酸、マルガリン酸、アラキジン酸、セロチン酸、
メリキシン酸、エリカ酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、
リノール酸、リノレン酸、ベヘニル酸、テトロル酸、キ
シメニン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサン
カルボン酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロ
テレフタル酸、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸
などの脂環式カルボン酸類;安息香酸、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
ルボン酸類;等を挙げることができる。これらの中で
も、炭素原子数が通常10〜30個、好ましくは13〜
25個のカルボン酸、特に該炭素原子数の脂肪族カルボ
ン酸類や、カルボキシル基が2以上の芳香族カルボン酸
が好適である。
【0034】本発明に用いる多官能エステル化合物は、
3官能以上のアルコールの各水酸基と結合する複数のカ
ルボン酸が、それぞれ異なるものであっても、同じもの
であってもよいが、好適には、複数のカルボン酸中の炭
素原子数の最大値と最小値との差が9以下、好ましくは
5以下のものである。具体的には、 ペンタエリスリトー
ルテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトララ
ウレート、ジペンタエリスリトールヘキサミリステー
ト、グリセロールトリアラキン酸などを挙げることがで
きる。
【0035】低軟化点物質としては、示差走査熱量計
(DSC)により測定されるDSC曲線において、昇温
時の吸熱ピーク温度が通常30〜200℃、好ましくは
50〜180℃の範囲内にあるものが望ましい。より具
体的に、吸熱ピーク温度が60〜160℃の範囲内にあ
るペンタエリスリトールエステル、50〜80℃の範囲
内にあるジペンタエリスリトールエステルなどの多官能
エステル化合物や芳香族カルボン酸エステル化合物が挙
げられる。これらの多官能エステル化合物や芳香族カル
ボン酸エステル化合物は、低温定着性と離型性とのバラ
ンスの面で特に好ましい。
【0036】とりわけ、分子量が600以上で、25℃
のスチレン100gに対する溶解量(g/100gS
T;25℃)が5g以上、より好ましくは10g以上、
かつ、酸価が10mg/KOH以下である多官能エステ
ル化合物が好ましい。特にこれらの物性を有するジペン
タエリスリトールエステルは、定着温度の低下に著効を
示す。吸熱ピーク温度は、ASTM−D−3418−8
2によって測定した値である。酸価は、JIS−K−1
557−1970に準じて測定した値である。
【0037】芳香族カルボン酸エステル化合物の場合、
35℃で測定したスチレン100gに対する溶解量(g
/100gST;35℃)は、好ましくは5g以上、よ
り好ましくは10g以上、特に好ましくは15g以上で
ある。芳香族カルボン酸エステル化合物の酸価は、好ま
しくは2mgKOH/g以下、より好ましくは1.5m
gKOH/g以下、特に好ましくは1.3mgKOH/
g以下であり、多くの場合、1.0mgKOH/g以
下、0.1mgKOH/g以上である。低軟化点物質
は、重合性単量体100重量部に対して、通常、0.1
〜20重量部、好ましくは1〜15重量部の割合で使用
される。
【0038】(9)離型剤 多官能エステル化合物などの低軟化点物質は、離型剤と
しても作用するため、それを使用する場合には、他の離
型剤の使用は必要ないけれども、所望により、オフセッ
ト防止などの目的で各種離型剤を含有させてもよい。離
型剤としては、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
量ポリオレフィンワックス類;分子末端酸化低分子量ポ
リプロピレン、分子末端をエポキシ基に置換した低分子
量末端変性ポリプロピレン、及びこれらと低分子量ポリ
エチレンのブロックポリマー、分子末端酸化低分子量ポ
リエチレン、分子末端をエポキシ基に置換した低分子量
ポリエチレン、及びこれらと低分子量ポリプロピレンの
ブロックポリマーなどの末端変性ポリオレフィンワック
ス類;キャンデリラ、カルナウバ、ライス、木ロウ、ホ
ホバなどの植物系天然ワックス;パラフィン、マイクロ
クリスタリン、ペトロラクタムなどの石油系ワックス及
びその変性ワックス;モンタン、セレシン、オゾケライ
ト等の鉱物系ワックス;フィッシャートロプシュワック
スなどの合成ワックス;これらの混合物等が例示され
る。これらの離型剤は、結着樹脂または結着樹脂を形成
する重合性単量体100重量部に対して、0.1〜20
重量部(更には1〜15重量部)用いることが好まし
い。
【0039】(10)重合開始剤 重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が好適に用い
られる。具体的には、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ
ウム等の過硫酸塩;4,4′−アゾビス(4−シアノ吉
草酸)、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)等のアゾ化合物;イソブチリルパーオキサ
イド、2,4−ジ−クロロベンゾイルパーオキサイド、
3,5,5′−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド
等のジアシルパーオキサイド系;ビス(4−t−ブチル
シクロヘキシル)パーオキシジ−カーボネート、ジ−n
−プロピルパーオキシジ−カーボネート、ジ−イソプロ
ピルパーオキシジ−カーボネート、ジ−2−エトキシエ
チルパーオキシジ−カーボネート、ジ(2−エチルエチ
ルパーオキシ)ジ−カーボネート、ジ−メトキシブチル
パーオキシジ−カーボネート、ジ(3−メチル−3−メ
トキシブチルパーオキシ)ジ−カーボネート等のパーオ
キシジ−カーボネート類;(α,α−ビス−ネオデカノ
イルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパー
オキシネオデカノエート、1,1′,3,3′−テトラ
メチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロ
ヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエー
ト、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブ
チルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオ
キシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、メ
チルエチルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシ
ド、アセチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ラ
ウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t−
ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、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、t−ブチルパーオキシイソ
ブチレート等の他の過酸化物類などが例示される。これ
ら重合開始剤と還元剤とを組み合わせたレドックス開始
剤を使用することもできる。
【0040】これらのうち、重合性単量体に可溶な油溶
性ラジカル開始剤が好ましく、必要に応じて、水溶性の
開始剤をこれと併用することもできる。重合開始剤の使
用割合は、重合性単量体100重量部に対して、通常
0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜15重量部、
より好ましくは0.5〜10重量部である。この使用割
合が小さすぎると重合速度が遅く、大きすぎると分子量
が低くなる。重合開始剤は、単量体組成物中に予め添加
することができるが、早期重合を避けるなどの目的で、
水系分散媒体中での単量体組成物の造粒工程終了後に懸
濁液中に添加することもできる。また、重合開始剤の使
用割合は、水系分散媒体基準で、通常0.001〜3重
量%程度である。
【0041】(11)分散安定剤 本発明に用いられる分散安定剤としては、硫酸バリウ
ム、硫酸カルシウムなどの硫酸塩;炭酸バリウム、炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭酸塩;リン酸カ
ルシウムなどのリン酸塩;酸化アルミニウム、酸化チタ
ン等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化第二鉄等の金属水酸化物;などの難水溶
性金属化合物を挙げることができる。これらの難水溶性
金属化合物は、その種類によって、塩酸や硫酸などの酸
によって水系分散媒体のpHを酸性に調整すると可溶化
するものと、水酸化ナトリウムなどのアルカリによって
水系分散媒体のpHをアルカリ性に調整すると可溶化す
るものとに分かれる。
【0042】これらの中でも、難水溶性金属化合物のコ
ロイドは、トナー粒子の粒径分布を狭くすることがで
き、画像の鮮明性が向上するので好適である。特に、難
水溶性金属水酸化物コロイドは、粒径分布のシャープな
重合トナーを製造する上で好ましく、しかも、重合反応
後、反応系に酸を加えて、pHを酸性に調整することに
より、容易に水系分散媒体に可溶化させることができ
る。
【0043】難水溶性金属化合物のコロイドは、その製
法による制限はないが、水溶性多価金属塩化合物の水溶
液のpHを7以上に調整することによって得られる難水
溶性金属水酸化物のコロイド、特に、水溶性多価金属塩
化合物と水酸化アルカリ金属との水相中の反応により生
成する難水溶性金属水酸化物のコロイドが好ましい。難
水溶性金属化合物コロイドは、個数粒径分布D50(個数
粒径分布の50%累積値)が0.5μm以下で、D
90(個数粒径分布の90%累積値)が1μm以下である
ことが好ましい。コロイドの粒径が大きくなりすぎる
と、重合の安定性が崩れ、また、トナーの保存性が低下
する。
【0044】この分散安定剤は、重合性単量体100重
量部に対して、通常0.1〜20重量部、好ましくは
0.3〜10重量部の割合で使用する。この使用割合が
少なすぎると、充分な重合安定性を得ることが困難であ
り、重合凝集物が生成しやすくなる。逆に、この使用割
合が多すぎると、微粒子の増加によりトナー粒子の粒径
分布が広がったり、水溶液粘度が大きくなって重合安定
性が低くなる。
【0045】なお、必要に応じて、ポリビニルアルコー
ル、メチルセルロース、ゼラチン等の水溶性高分子;ア
ニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面
活性剤等の界面活性剤;などを併用してもよい。
【0046】2.重合トナーの製造方法 (1)着色重合体粒子の製造方法 重合トナーは、分散安定剤を含有する水系分散媒体中
で、少なくとも重合性単量体及び着色剤を含有する単量
体混合物を懸濁重合することにより、着色重合体粒子と
して得ることができる。より具体的には、重合性単量
体、着色剤、帯電制御剤、低軟化点物質などを混合し、
ビーズミルなどを用いて均一に分散させて、油性の混合
液である単量体混合物を調製する。次いで、この単量体
混合物を、分散安定剤を含有する水系分散媒体中に投入
し、攪拌機で攪拌して、単量体混合物の液滴の粒径が一
定になってから、重合開始剤を投入し、単量体混合物の
液滴中に移行させる。次に、高剪断力を有する混合装置
を用いて、単量体混合物の液滴を更に微細な液滴にまで
造粒する。このように、単量体混合物を重合トナーの粒
径にほぼ匹敵する程度の粒径を持つ微細な液滴にまで造
粒した後、通常、30〜200℃の温度で重合する。重
合により生成した着色重合体粒子は、重合トナーとして
使用される。
【0047】(2)コア・シェル構造の重合体粒子の製
造方法 コア・シェル構造の重合トナーは、スプレドライ法、界
面反応法、in situ 重合法、相分離法などの方法により
製造することができる。特にin situ 重合法や相分離法
は、製造効率がよく好ましい。in situ 重合法では、分
散安定剤を含有する水系分散媒体中で、少なくとも重合
性単量体及び着色剤を含有する単量体混合物を懸濁重合
することにより得られた着色重合体粒子をコアとし、該
コアの存在下にシェル用重合性単量体を懸濁重合するこ
とにより、コア・シェル構造の重合体粒子(重合トナ
ー)を得ることができる。
【0048】シェル用重合性単量体を重合反応系に添加
する際に、水溶性の重合開始剤を添加すると、コア・シ
ェル型の構造を持つ重合体粒子を生成しやすくなる。水
溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム等の過硫酸塩;4,4′−アゾビス(4−シア
ノ吉草酸)、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等のアゾ系開始剤;クメンパーオ
キシド等の油溶性開始剤とレドックス触媒の組合せ;な
どを挙げることができる。水溶性重合開始剤の量は、水
系分散媒体基準で、通常、0.001〜3重量%であ
る。
【0049】シェル用重合性単量体として、コアの着色
重合体粒子を構成する重合体成分のガラス転移温度より
も高いガラス転移温度の重合体を生成することができる
重合性単量体を使用することにより、重合トナーの耐ブ
ロッキング性、即ち、保存性を高めることができる。コ
ア用重合性単量体としては、ガラス転移温度が、通常6
0℃以下、好ましくは40〜60℃程度の重合体を生成
し得るものが好適である。シェル用重合性単量体として
は、コアを形成する重合体成分のガラス転移温度より1
0℃以上、好ましくは20℃以上、より好ましくは30
℃以上高いガラス転移温度の重合体を生成し得るものが
好適である。シェル用重合性単量体から形成される重合
体のガラス転移温度は、通常、50℃超過120℃以
下、好ましくは60℃超過110℃以下、より好ましく
は80〜105℃である。なお、ガラス転移温度は、各
単量体の種類と使用割合から、常法に従って計算により
算出される値である。
【0050】コア用重合性単量体とシェル用重合性単量
体は、通常、80:20〜99.9:0.1の重量比で
使用される。シェル用重合性単量体の割合が過小である
と、保存性改善効果が小さく、逆に、過大であると、定
着温度の低減の改善効果が小さくなる。シェルの厚み
は、通常、0.001〜1.0μm、好ましくは0.0
03〜0.5μm、より好ましくは0.005〜0.2
μmである。
【0051】(3)後処理工程 前記のようにして懸濁重合を行った後、後処理工程とし
て、先ず、水系分散媒体、分散安定剤、及び着色重合体
粒子(コア・シェル構造の重合体粒子を含む)を含有す
る重合反応液のpHを調整して、分散安定剤を水系分散
媒体に溶解させる。本発明では、pH7以上の水系分散
媒体中で難水溶性の金属化合物、特に難水溶性金属水酸
化物コロイドを分散安定剤として使用することが好まし
い。その場合には、重合反応液に酸を加えて、pHを7
未満、好ましくは6以下、より好ましくは5以下に調整
することにより、分散安定剤を水系分散媒体に可溶化さ
せることができる。この処理を酸洗浄と呼ぶことがあ
る。酸としては、特に制限はないが、塩酸、硫酸、硝
酸、酢酸、燐酸などが好ましく、金属に対する腐食の問
題が少ない点で硫酸が特に好ましい。酸は、そのまま
で、あるいは酸の水溶液として、重合反応液に添加す
る。
【0052】pH調整して分散安定剤を溶解させてか
ら、重合反応液を固液分離して、着色重合体粒子のウエ
ットケーキを採取する。固液分離は、例えば、減圧また
は加圧条件下での濾過、デカンテーション、遠心分離、
これらを組み合わせた方法などにより行うことができ
る。工業的規模で固液分離を行うには、例えば、連続式
ベルトフィルタを用いることが好ましい。連続式ベルト
フィルタは、ドレンネジベルト上に濾布が配置され、ド
レンネジの下方に、耐摩耗性に優れたスライドプレート
を介してバキュームパンが設置された構造を有している
ものが好ましい。
【0053】重合反応液は、上方からベルトフィルタの
濾布面に供給され、真空作用により濾過、脱水される。
濾液は、バキュームパンに集められ、濾液管より真空タ
ンクへ送られる。濾布上のウエットケーキは、ドレンネ
ジベルトと共に走行し、その間に上部より洗浄水が散布
され、ウエットケーキ中の溶解性物質が濾液と共に排出
される。したがって、この工程で洗浄水(ふりかけ水)
を散布して、溶解性物質をできるだけ除去しておくこと
が好ましい。
【0054】固液分離して得られた着色重合体粒子のウ
エットケーキは、再スラリー化−固液分離の洗浄処理を
2回以上施される。すなわち、本発明の洗浄工程では、
着色重合体粒子のウエットケーキを水中に分散して再ス
ラリー化した後、固液分離して着色重合体粒子のウエッ
トケーキを採取することからなる水洗浄処理を2回以上
行う。工業的規模でこのような洗浄工程を行うには、連
続式ベルトフィルタにより濾過・脱水して得られた着色
重合体粒子のウエットケーキを貯槽(クッションタン
ク)に一時的に蓄積し、その中に水を加えて、再スラリ
ー化する方法が好ましい。
【0055】洗浄水としては、残留金属除去の観点か
ら、イオン交換水を用いることが好ましい。着色重合体
粒子のウエットケーキを再スラリー化するには、固形分
濃度が通常5〜50重量%、好ましくは10〜40重量
%、より好ましくは15〜30重量%になるように水を
加える。添加する水の温度は、特に限定されないが、通
常は、10℃以上、着色重合体粒子の示差走査熱量計
(DSC)により測定される吸熱ピーク温度以下の範囲
内に調整することが好ましい。この吸熱ピーク温度は、
コア・シェル構造を有するトナーについては、シェルを
形成する重合体成分の吸熱ピーク温度であり、それ以外
のトナーについては、吸熱ピーク温度が複数ある場合に
は、最も低い吸熱ピーク温度である。
【0056】着色重合体粒子に水を加えて、再スラリー
化する場合、攪拌して、着色重合体粒子を充分均一に分
散させるようにすることが好ましい。攪拌温度は、特に
限定されないが、通常は、10℃以上、着色重合体粒子
のDSCにより測定される吸熱ピーク温度以下の範囲内
に調整することが好ましい。この吸熱ピーク温度は、コ
ア・シェル構造を有するトナーについては、シェルを形
成する重合体成分の吸熱ピーク温度であり、それ以外の
トナーについては、吸熱ピーク温度が複数ある場合に
は、最も低い吸熱ピーク温度である。攪拌速度は、タン
クの容量やスラリーの容量などにもよるが、通常、1回
転/分〜500回転/分、好ましくは3回転/分〜30
0回転/分である。攪拌時間は、通常、0.1〜24時
間、好ましくは0.5〜12時間である。
【0057】再スラリー化の後、スラリーを固液分離し
て、着色重合体粒子のウエットケーキを採取する。固液
分離の方法は、特に限定されないが、例えば、連続式ベ
ルトフィルタを用いる方法、脱水機を用いる方法、加圧
下で濾過する方法(加圧濾過法)などが挙げられる。脱
水機としては、例えば、サイホンピーラー型セントリフ
ュージの如き洗浄と脱水を行うことができる洗浄脱水機
が好ましい。固液分離により得られた着色重合体粒子の
ウエットケーキは、クッションタンクに蓄積され、再
度、水を加えて再スラリー化される。再スラリー化の
後、スラリーを固液分離して、着色重合体粒子のウエッ
トケーキを採取する。
【0058】このように、再スラリー化−固液分離の洗
浄処理を2回以上行うことにより、洗浄ムラを防ぎ、か
つ、溶解性成分の充分な除去を行う。洗浄処理は、通
常、2〜5回程度、好ましくは2〜3回程度で良好な結
果を得ることができる。洗浄の程度は、後で定義するウ
エットケーキのヒートロスが20%以下、濾液の5%電
導度が10μS/cm以下になることを評価基準とする
ことができる。また、着色重合体粒子中の難水溶性金属
化合物に起因する金属イオンの含有率が、通常、1,0
00ppm以下、好ましくは600ppm以下、より好
ましくは500ppm以下になるまで洗浄することが望
ましい。この洗浄処理が1回だけでは、同一ロットでの
洗浄ムラやバッチ毎の洗浄ムラが大きくなる。洗浄ムラ
の大きい着色重合体粒子が混在すると、重合トナー全体
の品質が低下する。
【0059】再スラリー化−固液分離の洗浄処理を2回
以上行った後、着色重合体粒子を乾燥する。乾燥方法と
しては、特に制限されないが、例えば、高温に保持した
乾燥器に入れて乾燥する方法、トンネル型、ベルト型、
ロール型、ドラム型などの機械搬送式減圧乾燥機を用い
て乾燥させる方法などを挙げることができる。本発明の
製造方法を工業的に実施する場合の好ましい一形態につ
いて、図1にフロー図を示す。
【0060】(4)重合トナー 本発明の製造方法により得られる重合トナー(コア・シ
ェル構造の重合トナーを含む)は、体積平均粒径(d
v)が、通常1〜12μm、好ましくは2〜11μm、
より好ましくは3〜10μmである。特に高精細な画像
を得る用途に使用する場合には、重合トナーの体積平均
粒径を好ましくは2〜9μm、より好ましくは3〜8μ
mにまで小さくすることができる。本発明の製造方法に
より得られる重合トナーの粒径分布=体積平均粒径(d
v)/個数平均粒径(dp)は、通常、1.7以下、好
ましくは1.5以下、より好ましくは1.3以下であ
る。重合トナーの体積平均粒径及び粒径分布を前記範囲
内に調整することにより、解像度を高めることができ
る。
【0061】3.現像剤 本発明の製造方法により得られた重合トナーは、そのま
まで静電荷像現像用の現像剤として使用することができ
るが、必要に応じて、流動性や研磨性などの向上を目的
として、汎用の外添剤と混合して用いることができる。
【0062】外添剤としては、無機粒子及び/または有
機樹脂粒子が挙げられる。無機粒子としては、二酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
錫、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどが
挙げられる。有機樹脂粒子としては、メタクリル酸エス
テル重合体粒子、アクリル酸エステル重合体粒子、スチ
レン−メタクリル酸エステル共重合体粒子、スチレン−
アクリル酸エステル共重合体粒子、ステアリン酸亜鉛、
ステアリン酸カルシウム、コアがメタクリル酸エステル
共重合体でシェルがスチレン重合体で形成されたコアシ
ェル型粒子などが挙げられる。これらのうち、無機酸化
物粒子、特に二酸化ケイ素粒子が好適である。また、こ
れらの粒子表面を疎水化処理することができ、疎水化処
理された二酸化ケイ素粒子が特に好適である。外添剤の
量は、特に限定されないが、重合トナー100重量部に
対して、通常、0.1〜6重量部である。
【0063】外添剤は2種以上を組み合わせて用いても
よい。外添剤を組み合わせて用いる場合には、平均粒径
の異なる無機粒子同士または無機粒子と有機樹脂粒子を
組み合わせる方法が好適である。外添剤の付着は、通
常、外添剤と重合トナーとをヘンシェルミキサーなどの
混合機に入れて攪拌して行う。
【0064】本発明の重合トナー、特にコア・シェル構
造の重合トナーを用いると、定着温度を好ましくは80
〜160℃、より好ましくは80〜140℃の低い温度
にすることができ、しかも乾燥時に凝集せず、乾燥時間
の短縮と、続く分級工程での収率が向上する。
【0065】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例の
みに限定されるものではない。なお、部及び%は、特に
断りのない限り重量基準である。実施例及び比較例にお
ける物性の測定方法は、以下のとおりである。
【0066】(1)ヒートロス 重合トナー(着色重合体粒子)のウエットケーキ約2g
を精秤(W0 )して、105℃の乾燥機の中に入れ、1
時間乾燥する。乾燥後、室温まで冷却して、さらに精秤
(W1 )する。ヒートロスの値は、以下の式から算定す
る。 ヒートロス(%)=〔(W0 −W1 )/W0 〕×100 乾燥条件(温度と時間と減圧度)を同じにした場合、こ
の値が大きいほど、脱水が不充分であったことになる。
【0067】(2)5%電導度 重合トナー(着色重合体粒子)のウエットケーキのヒー
トロスを測定して、乾燥後の重量が4gになるウエット
ケーキを採取し、予め80mlの標線を引いた100m
lの三角フラスコに入れる。ここに蒸留水を追加し、全
量を80mlにする。この5%濃度の重合トナーが入っ
た水溶液を振とう機で3時間振とう後、濾過して、その
濾液の電導度(μS/cm)を測定した。この値が高い
ほど、印字枚数が多くなるにしたがって帯電量が低下し
やすく、その結果、カブリが多くなる。
【0068】(3)実機帯電量 市販のプリンター(印字速度=16枚/分)に現像剤を
入れて、1昼夜、23℃、50%相対湿度の環境下に放
置後、画像を一定枚数印字する。その後、現像ローラ上
の現像剤を吸引式帯電量測定装置に吸引し、帯電量と吸
引量から単位重量当たりの帯電量を測定した。
【0069】(4)粒径と粒径分布 着色重合体粒子の体積平均粒径(dv)、及び体積平均
粒径(dv)と個数平均粒径(dp)の比(dv/d
p)で表される粒径分布は、マルチサイザー(ベックマ
ン・コールター社製)により測定した。マルチサイザー
による測定は、アパーチャー径=100μm、媒体=イ
ソトンII、濃度=10%、測定粒子個数=100,00
0個の条件で行った。
【0070】(5)球形度 走査型電子顕微鏡で重合体粒子の写真を撮り、その写真
をネクサス9000型画像処理装置で読み込み、重合体
粒子の長径(rl)と短径(rs)との比(rl/r
s)を測定し、球形度とした。測定個数は、100個で
ある。
【0071】(6)シェル厚 コア・シェル構造の重合体粒子のシェル厚は、以下の式
を用いて算定した。 x=r(1+s/100ρ)1/3 −r ただし、r=シェル用単量体添加前のコア粒径(マルチ
サイザーによる体積平均粒径:μm)の半径、x=シェ
ル厚(μm)、s=コア用単量体100部に対するシェ
ル用単量体の添加部数、ρ=シェル重合体密度(g/c
3 )である。ρ=1.0g/cm3 として、xの値を
算出した。
【0072】(7)印字試験 市販の非磁性一成分現像方式のプリンター(印字速度=
16枚/分)を用い、このプリンターの現像装置に評価
する現像剤を入れて、35℃、85%相対湿度の環境下
で一昼夜放置後、初期から連続印字を一万枚行った。初
期及び1万枚印字後、反射濃度計(マクベス社製)で印
字濃度を測定し、また、非画像部の感光体上のカブリを
白色度計(日本電色社製)で測定した。印字後の感光体
上の非画像部の現像剤を粘着テープ(住友スリーエム社
製スコッチメンディングテープ810−3−18)に付
着させ、それを印字用紙に貼り付けて、その白色度をB
とし、粘着テープだけを印字用紙に貼り付け、この白色
度をAとしたとき、カブリ(%)は、A−Bにより算出
することができる。
【0073】[実施例1] (1) 単量体混合物の調製 スチレン80.5部及びn−ブチルアクリレート19.
5部からなるコア用重合性単量体(得られる共重合体の
計算Tg=55℃)、ジペンタエリスリトールヘキサミ
リステート10部、ジビニルベンゼン0.3部、カーボ
ンブラック(三菱化学社製、商品名「#25B」)7
部、帯電制御剤(保土ヶ谷化学社製、商品名「TR
H」)0.5部、及びt−ドデシルメルカプタン1部を
通常の攪拌装置で攪拌・混合した後、さらにメディヤ型
湿式粉砕機を用いて湿式粉砕を行い、重合性単量体混合
物を得た。
【0074】(2) 水系分散媒体の調製 イオン交換水200部に塩化マグネシウム9.0部を溶
解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウ
ム5.5部を溶解した水溶液を攪拌下で徐々に添加し
て、水酸化マグネシウムコロイド(難水溶性金属水酸化
物コロイド)分散液を調製した。生成したコロイドの粒
径分布をSALD粒径分布測定器(島津製作所社製)で
測定したところ、D50(個数粒径分布の50%累積値)
が0.32μmで、D90(個数粒径分布の90%累積
値)が0.62μmであった。
【0075】(3) シェル用重合性単量体の調製 メチルアクリレート(計算Tg=105℃)2部及び水
65部を超音波乳化機にて微分散化処理して、シェル用
重合性単量体の水分散液を得た。シェル用重合性単量体
の液滴の粒径は、D90が1.6μmであった。
【0076】(4) 造粒工程 上記(2) により得られた水酸化マグネシウムコロイド分
散液に、上記(1) で調製した単量体混合物を投入し、液
滴が安定するまで攪拌し、そこに重合開始剤としてt−
ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日本油
脂社製、商品名「パーブチルO」)6部を添加後、クリ
アミックス(エムテクニック社製、商品名「CLM−
0.8S」)を用いて、21,000rpmの回転数で
30分間高剪断攪拌し、単量体混合物の液滴を造粒し
た。
【0077】(5) 懸濁重合工程 上記(4) で造粒した単量体混合物の水分散液を、攪拌翼
を装着した反応器に入れ、90℃で重合反応を開始さ
せ、重合転化率がほぼ100%に達したときに、サンプ
リングして、コアの粒径を測定した。この結果、コアの
体積平均粒径は、6.2μmであった。次に、前記(3)
で調製したシェル用重合性単量体2部及び水溶性開始剤
のVA−086[和光純薬製、2、2′−アゾビス〔2
−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオン
アミド〕]0.2部を蒸留水65部に溶解した水溶液を
反応器に入れた。4時間重合を継続した後、反応を停止
し、pH9.5の重合体粒子の水分散液を得た。
【0078】(6) 後処理工程 上記(5) により得た重合体粒子の水分散液(重合反応
液;スラリー)を攪拌しながら、硫酸により系のpHを
約5.0にして酸洗浄(25℃、10分間)を行った。
次いで、連続式ベルトフィルタ(住友重機械工業社製、
商品名イーグルフィルター)を用いて、水分散液を脱水
し、脱水後、洗浄水を振りかけて水洗浄を行った。連続
式ベルトフィルタを用いた脱水・洗浄条件は、次のとお
りである。 濾過面積 :1m2 スラリー供給量:200kg/時間 ベルトスピード:0.8m/分 洗浄水の量 :400kg/時間 真空度 :400〜500mmHg
【0079】ベルトフィルタ上の重合体粒子のウエット
ケーキを容量4m3 のクッションタンクに投入し、イオ
ン交換水2500リットルを加えて、攪拌(攪拌速度=
100rpm)し、分散させて、再スラリー化した(重
合体粒子の濃度=30%)。攪拌を3時間続けた。その
後、サイホンピーラー型セントリフュージ(三菱化工機
社製、商品名「HZ40Si」)にスラリーを投入し、
3時間かけて脱水・洗浄を行った。脱水・洗浄条件は、
次のとおりである。 濾過面積 :0.25m2 スラリー供給量:120kg/時間 遠心効果 :2000G 洗浄水の量 :40kg/時間 上記の脱水・洗浄の後、得られた重合体粒子のウエット
ケーキをクッションタンクに投入し、前記と同様の再ス
ラリー化−脱水・洗浄を繰り返した。このようにして得
られた重合体粒子のウエットケーキを乾燥器にて45℃
で48時間乾燥を行い、乾燥した重合体粒子を得た。
【0080】(7) 重合トナーと現像剤 上記(8) で得られた重合体粒子(重合トナー)の体積平
均粒径は6.9μm、体積平均粒径(dv)/個数平均
粒径(dp)=1.27、球形度(rl/rs)は1.
1、シェル厚(計算値)は0.02μmであった。上記
で得られた重合体粒子100部に、疎水化処理した平均
粒子径12nmのシリカ(日本アエロジル社製;商品名
「RX−200」)0.8部を添加し、ヘンシェルミキ
サーを用いて混合して、非磁性一成分現像剤を製造し
た。この現像剤の体積固有抵抗は、11.5(logΩ
・cm)であった。
【0081】(8) 分割処理 前記と同じ方法により重合して、コア・シェル構造の重
合体粒子を含有する重合反応液を得た。この重合反応液
を前記と同様に酸洗浄し、連続式ベルトフィルタを用い
て脱水・洗浄を行った。このようにして得られた重合体
粒子のウエットケーキを30分割した。この30分割し
た試料の各々について、前記と同様にして再スラリー化
−脱水・洗浄を2回繰り返した。乾燥後、各試料の半分
について物性評価と印字評価を行い、残りの半分を全て
混合して物性評価と印字評価を行った。結果を表1に示
す。ただし、試料番号No.1、6、11、16、2
1、26、及び混合試料の評価結果を示す。
【0082】
【表1】
【0083】[比較例1]実施例1において、重合後の
(6) 後処理工程で、酸洗浄及び連続式ベルトフィルタを
用いた脱水・洗浄を行った後、乾燥させたこと以外は、
実施例1と同様の方法により重合体粒子を得、同様に評
価した。結果を表2に示す。
【0084】
【表2】
【0085】[比較例2]実施例1において、重合後の
(6) 後処理工程で、再スラリー化−脱水・洗浄を1回行
った後、乾燥させたこと以外は、実施例1と同様の方法
により重合体粒子を得、同様に評価した。結果を表3に
示す。
【0086】
【表3】
【0087】
【発明の効果】本発明によれば、工業的規模で重合法に
より重合トナーを製造する際に、後処理工程での品質の
バラツキが顕著に抑制された重合トナーの製造方法が提
供される。本発明の製造方法により得られた重合トナー
は、画像品質に優れ、かつ、長期に印字を行っても、帯
電量があまり変化せず、画質の低下が殆ど見られないの
で、非磁性一成分現像方式の印刷機や複写機の現像剤と
して好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の製造方法の一形態を示すフロ
ー図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散安定剤を含有する水系分散媒体中
    で、少なくとも重合性単量体と着色剤を含有する単量体
    混合物を懸濁重合して着色重合体粒子を生成させる重合
    トナーの製造方法において、懸濁重合後、(1)水系分
    散媒体、分散安定剤、及び着色重合体粒子を含有する重
    合反応液のpHを調整して、分散安定剤を水系分散媒体
    に溶解させる工程、(2)重合反応液を固液分離して、
    着色重合体粒子のウエットケーキを採取する工程、並び
    に(3)着色重合体粒子のウエットケーキを水中に分散
    して再スラリー化した後、固液分離して着色重合体粒子
    のウエットケーキを採取することからなる水洗浄処理を
    2回以上行う工程の各工程を経て着色重合体粒子を回収
    することを特徴とする重合トナーの製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202700A (ja) * 2001-11-02 2003-07-18 Ricoh Co Ltd 静電画像現像用トナー、その製造方法及び現像方法
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WO2009069593A1 (ja) * 2007-11-29 2009-06-04 Zeon Corporation トナーの製造方法
JP2018173574A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 キヤノン株式会社 画像形成方法、及び画像形成装置

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