JP2002156788A - 静電荷像現像用トナーの分級方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーの分級方法

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JP2002156788A JP2000355532A JP2000355532A JP2002156788A JP 2002156788 A JP2002156788 A JP 2002156788A JP 2000355532 A JP2000355532 A JP 2000355532A JP 2000355532 A JP2000355532 A JP 2000355532A JP 2002156788 A JP2002156788 A JP 2002156788A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒径3μm以下のトナ−粒子を除去する静電
荷像現像用トナー粒子の分級方法を提供する。 【解決手段】 トナー粒子を通気量3〜50cc/mi
n/cm2(JIS L1079に従って測定した値)
の濾過材で濾過する。

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
分級方法に関する。更に詳しくは、粒径3μm以下のト
ナ−粒子を除去する静電荷像現像用トナー粒子の分級方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、プリンターや複写機の高画質化が
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。また、3μ未満のトナ−微粒子が存在すると、トナ
ーの飛散、かぶりの原因にもなり、帯電性,転写性,定
着性などの重要な因子となる。
【0003】一方、トナーの製造方法は、従来の溶融混
練/粉砕法に代わり、乳化重合凝集法や懸濁重合法等の
分散重合法が用いられる様になった。この分散重合法
は、溶融混練/粉砕法と比較し、小粒径で粒度分布の良
いトナーを得ることが可能である。特に乳化凝集重合法
では、粒径及び粒径分布のみならずトナー形状も制御が
可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】最近、プリンターや複
写機の更なる高画質化の要求が高まったきており、トナ
ーの粒径及び粒度分布を更に小さくする技術が求められ
ている。しかし、トナーの粒径を小さくすると、かぶり
等の原因になる3μm以下のトナ−微粒子の含有率も相
対的に高まり、高画質化を図ることが困難となってい
る。
【0005】現在のところ、3μm以下の微粒子を効率
良く除去する方法は知られておらず、その開発が求めら
れていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記課題を解決すべく鋭意検討した結果、トナー粒子を特
定の濾過材で濾別することにより、3μm以下のトナー
粒子を、容易にかつ効率的に除去できることを見出し、
本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は、トナー
粒子を通気量3〜50cc/min/cm 2(JIS
L 1079に従って測定した値)の濾過材で濾過する
ことを特徴とする静電荷像現像用トナーの分級方法に存
する。
【0007】本発明の第2の要旨は、トナー粒子を洗浄
及び分級する工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方
法において、洗浄及び分級工程が、撹拌翼及び通気量3
〜50cc/min/cm2(JIS L 1079に
従って測定した値)の濾過材を備えた容器内でトナー粒
子を洗浄液と共に撹拌する操作、及び該容器内でトナー
粒子を該濾過材で濾別する操作を含む静電荷像現像用ト
ナーの製造方法に存する。
【0008】
【発明の実施形態】以下、本発明の詳細について説明す
る。本発明の分級方法は、粒径3μm以下のトナ−粒子
を含むトナ−粒子を、通気量3〜50cc/min/c
2の濾過材で濾別して、粒径3μm以下の粒子を分級
(除去)する方法である。
【0009】本方法で分級されるトナー粒子は、いかな
る製造方法によって製造されたものでもよい。溶融混練
/粉砕法によって製造されたものでもよいが、通常は、
乳化重合凝集法や懸濁重合法等の分散重合法で製造され
たものである。好ましくは、乳化重合凝集法によって製
造されたトナ−粒子である。本発明で使用する濾過材
は、通気量3〜50cc/min/cm2である。通気
量は、JIS L 1079の方法で測定されたもので
ある。通気量が50cc/min/cm2以上では、3
μmを越えるトナー粒子が濾過材から漏れ、好ましくな
い。また、3cc/min/cm2未満では、濾過効率
が落ち好ましくない。通気量は、4〜30cc/min
/cm2が好ましく、5〜20cc/min/cm2未満
が更に好ましい。
【0010】濾過材の素材は、ナイロン、ポリプロピレ
ン、テトロン、綿、テフロン(登録商標)、ガラス、サ
ラン、焼結金属等が挙げられるが、中でもポリプロピレ
ンが耐酸性、耐アルカリに優れているため好ましい。濾
過材は、一般に、上記素材をモノフィラメント糸、マル
チフィラメント糸、スパン糸等とし、これを平織り、綾
織り、朱子織り等した布状のものである。織り方は、平
織り、2/2綾、3/1綾2重織り、緯畝織り等のいずれで
もよい。また、上記素材でできた不織布でもよい。ま
た、上記素材でできた基板に微細な穴が空いたものでも
よい。好ましくは、スパン糸を素材とした布状のもので
あり、2/2綾織りしたものが好ましい。
【0011】濾過方法は、トナー粒子のみを濾過材に通
して3μm以下の微粒子を除去しても良いが、通常は、
トナー粒子を溶媒に分散させたスラリーを、本発明の濾
過材で濾過する。溶媒は、トナー粒子を溶解せず、常態
で液状のものを用いることができるが、水、又は、メタ
ノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノ
ール、1−ブタノール等のアルコール、或いはこれらの
混合物が好ましく用いられる。
【0012】尚、トナー粒子を分散重合法で製造する場
合、重合後のトナー粒子表面には界面活性剤が付着し、
このままでは帯電特性等に悪影響を与えるので、トナー
粒子の洗浄工程が必要である。トナー粒子の洗浄工程
で、洗浄液からトナー粒子を濾別する際に、本発明の分
級方法を用いることにより、トナー粒子の洗浄と分級を
同時に行うことが可能となる。
【0013】以下、本方法の好ましい実施態様を例に挙
げ、具体的に説明する。本方法の使用に適した分級装置
を、図1に示す。図1の装置1は、トナ−粒子の洗浄、
分級、乾燥の3つの操作を、1つのポットで行うことが
できる。装置1には、濾過部2、撹拌翼3、撹拌駆動部
4、真空排気筒5,原料搬入口6、ケーキ排出口7、コ
イルジャケット8、加圧装置(図示せず)が設けられて
いる。
【0014】装置1に、乳化重合凝集法で得られたポリ
マー分散液及び洗浄液を入れ、撹拌翼3で撹拌する(撹
拌操作)。次いで、装置内を加圧して濾過し、濾過部2
より溶媒を除去し、さらに、撹拌翼をトナーケーキを押
しつぶす様に回転させて加圧濾過する(濾過操作)。最
後に、撹拌翼でケーキを解砕しつつ減圧乾燥を行う(乾
燥操作)。以下の詳細に説明にする。 (1)撹拌操作 原料搬入口6から、乳化重合凝集法で得られたポリマー
分散液と洗浄液を、装置1内に入れる。
【0015】洗浄液としては、トナー粒子を溶解せず、
常態で液状のものを用いることができるが、水、又は、
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロ
パノール、1−ブタノール等のアルコール、或いはこれ
らの混合物が好ましく用いられる。また、洗浄の度合い
を電気伝導度で測定する場合には、主成分が水である洗
浄液が用いられ、中でも、電気伝導度が1μS/cm以
下の脱塩水が好ましい。脱塩水としては電気伝導度が
0.5μmS/cm以下のものが更に好ましく、0.2
μS/cm以下のものが最も好ましい。電気伝導度のよ
り小さい脱塩水を用いれば、洗浄工程の繰り返し回数を
低減することができる。なお、脱塩水の電気伝導度の下
限は0であり、理論上電気伝導度0のものを用いるのが
良いが、現状では電気伝導度0の脱塩水は工業的に得る
のは困難であって、実際の下限値は、測定限界以下のも
のである。
【0016】トナー粒子分散液及び洗浄液からなるスラ
リーを、撹拌翼3を撹拌駆動部4で回転させることによ
り、所定時間、撹拌する。その際、撹拌翼3は、装置1
の容器内の中ごろの位置で回転させる。撹拌翼3は、加
圧濾過(スムーシング)する操作と、解砕する操作を行
うことができるものであれば、従来公知のものがいずれ
も使用できるが、好ましくはWDフィルター((株)ニ
ッセン)、フィルタードライヤー(神鋼パンテック
(株))、ロゼンムンドータナベフィルタードライヤー
(タナベウィルテック(株))製等の、濾過材と共に反
応装置に組み込まれたものが用いられる。 (2)濾過操作 装置1内部を1〜3kgf/cm2、好ましくは1.5
〜2.5kgf/cm2に加圧して、濾過部2から本発
明の濾過材を通して溶媒を除去する。尚、濾過部2を外
部から減圧して濾過してもよい。
【0017】濾過の進捗に伴いトナーのケーキ面が表れ
てきたら、撹拌翼をケーキ層にあたるまで下降させ、上
述の撹拌操作時とは逆回転で撹拌翼を回転させ、撹拌翼
でケーキを押しつぶすようにし、加圧濾過して水を切る
(以下、この操作を「スムーシング」という)。通常、
スムージングは、10〜20分行う。スムージングによ
り、トナー粒子からの洗浄液について分離を促進するこ
とが出来るので、洗浄工程の繰り返し回数を少なくする
ことができる。スムージングを行うためには、濾過材
は、装置1の下面に位置しているのが好ましい。
【0018】この濾過操作により、ポリマー分散液中の
3μm以下のトナー微粒子が、除去される。最初のスム
ージングが終了したら、搬入口6より再度洗浄液を入
れ、上記の撹拌、濾過、スムージングの一連の操作を繰
り返す。この操作は、2回以上、好ましくは3回以上、
更に好ましくは5回以上行うのが好ましい。操作回数が
多ければ多いほど洗浄という点では好ましいが、製造効
率を考慮すると、一般には20回以下、好ましくは15
回以下である。
【0019】また、洗浄の度合いを電気伝導度で測定す
る場合には、濾過された洗浄剤の電気伝導度が、好まし
くは50μS/cm以下となるまで、更に好ましくは1
0μmS/cm以下となるまで、最も好ましくは5μm
S/cm以下となるまで洗浄工程を繰り返し行う。 (3)乾燥操作 スムージングにより固ったトナーケーキを撹拌翼を逆回
転させながら解砕する。装置外周のジャケット部8及び
撹拌翼3の内部に温水を流し、装置内部を加熱する。装
置の内部温度は、好ましくは35〜80℃であって、且
つトナーのガラス転移温度以下になるように調整する。
更に、系内を好ましくは10mmHg以下、更に好まし
くは1mmHg以下の減圧下にしてトナー粒子を減圧乾
燥する。
【0020】この際、真空側にはバグフィルター及び窒
素ガスの噴出弁を備えた経路を設け、乾燥トナー粒子の
真空側への飛散を防止し、一定時間毎にフィルターにパ
ルス噴射をして、容器内に飛散トナーを戻すことが好ま
しい。乾燥時間は、反応スケールにもよるが、トナー1
0kg程度であれば、好ましくは5〜20時間である。
【0021】なお、乾燥終了後は温度を下げて、例えば
乾燥窒素ガスで復圧しながら、缶体側部の排出口7より
トナー粒子を取り出す。尚、上記方法では、最初から洗
浄液を添加して撹拌・濾過しているが、乳化重合凝集法
で得られたポリマー分散液に洗浄液を添加せず、一旦濾
過して、次のステップから洗浄液を添加し撹拌・濾過し
ても良い。しかし、最初から洗浄液を入れて撹拌・濾過
した方が、洗浄効率が良く好ましい。
【0022】また、上記方法では、洗浄、分級、乾燥を
1つの装置で行うので、トナーの製造を低コストで容易
に行うことができるが、洗浄、分級、乾燥を別々の容器
で行ってもよい。以下、上記ポリマー分散液の一般的な
製造方法を説明する。界面活性剤、重合開始剤の存在下
で、乳化重合を行い、樹脂一次粒子を含有する樹脂乳化
分散液を製造する(乳化重合工程)。次いで、この乳化
分散液に、顔料、電荷制御剤、電解質等を加えて、一次
粒子を凝集させる(凝集工程)。これにより、上記ポリ
マー分散液が得られる。 (乳化重合工程)本発明で用いられる樹脂一次粒子を少
なくとも含有する樹脂乳化分散液とは、樹脂一次粒子が
水中に乳化分散された乳化分散液であれば特に限定され
るものではない。
【0023】樹脂としては、ポリエステル、スチレン/
アクリレート系共重合体、ポリウレタン等が用いられ
る。中でもポリエステルやスチレン/アクリレート系共
重合体が好ましい。特にスチレン/アクリレート系共重
合体が好ましい。スチレン/アクリレート系共重合体の
分散液は、乳化重合により容易に得ることができるし、
ポリエステルの場合、ポリエステル樹脂を乳化分散する
ことにより容易に得ることができる。
【0024】その際、樹脂のガラス転移温度が0〜80
℃となることが好ましい。ガラス転移温度が80℃を越
えると定着温度が高くなりすぎたり、OHP透明性の悪
化が問題となる。一方、重合体のガラス転移温度が0℃
未満の場合は、トナーのハンドリングが悪くなったり、
後で付着するカプセル剤の量が多量に必要となったりし
て問題を生じる。
【0025】本発明で用いるモノマーとしては、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、α−メチルスチレン、p−クロロスチレ
ン、3,4−ジクロロスチレン、p−n−ブチルスチレ
ン、p−tert−ブチルスチレン、p−ノニルスチレ
ン、p−フェニルスチレン、等のスチレン類、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n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル
酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、
等のアクリル酸エステル類、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
n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、等
のメタクリル酸エステル類、ブタジエン、イソプレン、
シクロヘキセン、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、塩化ビニル、酢酸ビニル、等を挙げることができ
る。
【0026】本発明で用いられる酸性極性基を有するモ
ノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、フマル酸、ケイ皮酸、等のカルボキシル基を有する
モノマー、スルホン化スチレン等のスルホン酸基を有す
るモノマー、等が挙げられる。また、塩基性極性基を有
するモノマーとしては、アミノスチレン及びその四級
塩、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、等の窒素含有
複素環含有モノマー、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、等のアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エ
ステル、及びこれらのアミノ基を四級化したアンモニウ
ム塩を有する(メタ)アクリル酸エステル、更には、ア
クリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N,N−
ジメチルアクリルアミド、N,N−ジプロピルアクリル
アミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、アクリル酸
アミド等を挙げることができる。
【0027】本発明では、モノマーとしてスチレン、ア
クリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルが、酸性
極性基を持つモノマーとしてアクリル酸が好適に使用さ
れる。界面活性剤としては、公知のカチオン系界面活性
剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤の中
から選ばれる少なくとも一種を用いる。これらの界面活
性剤は二種以上を併用してもよい。この中で特にアニオ
ン系界面活性剤を主として用いることが好ましい。
【0028】カチオン系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、等が挙げられる。また、アニオン系界
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、等が挙げられる。更に、ノニオン系界面活性剤の具
体例としては、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、
ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノオレエートエーテル、モノデカノイルシ
ョ糖、等が挙げられる。
【0029】重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過
硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、等の過硫酸塩、
及び、これら過硫酸塩を一成分として酸性亜硫酸ナトリ
ウム等の還元剤を組み合わせたレドックス開始剤、過酸
化水素、4,4′−アゾビスシアノ吉草酸、t−ブチル
ハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイ
ド、等の水溶性重合開始剤、及び、これら水溶性重合性
開始剤を一成分として第一鉄塩等の還元剤と組み合わせ
たレドックス開始剤系、過酸化ベンゾイル、2,2′−
アゾビス−イソブチロニトリル、等が用いられる。これ
ら重合開始剤はモノマー添加前、添加と同時、添加後の
いずれの時期に重合系に添加しても良く、必要に応じて
これらの添加方法を組み合わせても良い。
【0030】本発明では、必要に応じて公知の連鎖移動
剤を使用することができるが、その様な連鎖移動剤の具
体的な例としては、t−ドデシルメルカプタン、2−メ
ルカプトエタノール、ジイソプロピルキサントゲン、四
塩化炭素、トリクロロブロモメタン、オクタンチオー
ル、ステアリルチオール等が挙げられる。連鎖移動剤は
単独又は二種類以上の併用でもよく、重合性単量体10
0重量部に対して0〜5重量部用いられる。
【0031】乳化重合は、例えば、スチレン/アクリレ
ート系共重合体の乳化重合をするに際しては、逐次、モ
ノマーを添加することにより重合を進行させる。この
際、極性基を有するモノマー(酸性極性基を有するモノ
マーもしくは塩基性官能基を有するモノマー)を添加す
ることが好ましい。この際、モノマー同士は別々に加え
ても良いし、予め複数のモノマーを混合しておいて添加
しても良い。更に、モノマー添加中にモノマー組成を変
更することも可能である。
【0032】また、モノマーはそのまま添加しても良い
し、予め水や界面活性剤等と混合、調整した乳化液とし
て添加することもできる。乳化重合樹脂粒子の平均粒径
は、通常0.05〜3μm、好ましくは0.1〜1μ
m、更に好ましくは0.1〜0.5μmである。尚、平
均粒径は、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。粒径が0.
05μmより小さくなると凝集速度の制御が困難となり
好ましくない。また、3μmより大きいと凝集して得ら
れるトナー粒径が大きくなりすぎるため、トナーとして
高解像度を要求される用途には不適当である。
【0033】(凝集工程)上記方法で得られた樹脂一次
粒子を分散させてなる樹脂乳化分散液は、必要に応じ
て、着色剤分散液、ワックス分散液と共に凝集させ、凝
集粒子を形成させる。尚、ワックス分散液を、凝集工程
ではなく、乳化重合工程の反応液中に存在させ、重合体
のシードとするシード乳化重合法の方が、好ましい。
【0034】ここで用いられる着色剤としては、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良い。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
等、公知の任意の染顔料を単独或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、イエローと
してベンジジンイエロー、モノアゾ系、縮合アゾ系染顔
料、マゼンタとしてキナクリドン、モノアゾ系染顔料、
シアンとして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。
これらの着色剤も公知の前記界面活性剤の存在下で水中
に乳化させエマルジョンの状態で用いるが、平均粒径と
しては、1μm以下のものを用いるのが好ましい。平均
粒径が1μmを越えると、凝集粒子の粒径分布が悪くな
るため問題となる。
【0035】前述のワックス分散液は、凝集の際に、添
加してもよい。これらの分散液を凝集する際は、必要に
応じて電解質を添加して更に加温することで凝集粒子を
得ることができる。本発明で使用する電解質としては、
有機の塩、無機塩のいずれでも良いが、好ましくは、一
価、或いは二価以上の多価の金属塩を用いると良い。こ
のような塩の具体例としては、NaCl、KCl、Li
Cl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、MgC
2、CaCl2、MgSO4、CaSO4、ZnSO4
Al2(SO43、Fe2(SO43等が挙げられる。
【0036】電解質を添加するに当って、混合分散液の
温度は40℃以下に保つことが好ましい。温度が40℃
を越える条件で電解質を添加すると急速な凝集が起こ
り、粒径制御が困難となったり、得られた粒子のかさ密
度が低く問題となる場合がある。更にその後、加熱して
凝集粒子を生成させる。撹拌は通常の公知の撹拌装置、
例えばパドル翼、イカリ翼、三枚後退翼、マックスブレ
ンド翼、ダブルヘリカル等を有する反応槽で行っても良
いし、ホモジナイザー、ホモミキサー、ヘンシェルミキ
サー、等を用いることもできる。
【0037】凝集反応による粒径成長は、実質的にトナ
ー粒子の大きさの粒子が得られるまで行われるが、分散
液のpHと温度を調節することにより、比較的容易に制
御することが可能である。pHの値は使用する乳化剤の
種類、量、目標とするトナーの粒径によって変わるため
一義的には定義できないが、アニオン界面活性剤を主に
用いる場合には、通常pH2〜6、カチオン界面活性剤
を用いるときには、通常pH8〜12程度が用いられ
る。
【0038】反応温度は、樹脂のガラス転移点(Tg)
に対して、通常(Tg±20℃)が好ましい。なお、ガ
ラス転移点は示差走査熱量計(DSC)によって測定さ
れる。より好ましい温度範囲は、(Tg±10℃)にあ
る。反応温度が(Tg+20℃)よりも高い場合には、
所望の粒径に制御することが難しく、粗粉ができやすい
という問題がある。
【0039】反応は、所定の温度で少なくとも10分以
上保持し、より好ましくは20分以上保持することによ
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よいし、段階的に昇温しても良い。
【0040】
【実施例】次に、実施例をあげて本発明をより具体的に
説明するが、本発明は実施例によって制限されるもので
はない。尚、文中に「部」とあるのは特に断りのない限
り重量基準を表す。 (実施例1) (1)乳化重合分散液の製造 (ワックス分散液−1)脱塩水68.33部、ベヘン酸ベヘ
ニルを主体とするエステル混合物(日本油脂製ユニスタ
ーM-2222SL)とステアリン酸ステアリルを主体とするエ
ステル混合物(日本油脂製 ユニスターM9676)7:3の混
合物30部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第
一工業製薬製 ネオゲンSC 有効成分66%)1.67部を混
合し、90℃にて高圧剪断をかけ乳化し、エステルワッ
クス微粒子の分散液を得た。LA-500で測定したエステル
ワックス微粒子の平均粒径は340nmであった。 (重合体一次粒子分散液−1)攪拌装置(3枚翼)、加
熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を
備えた反応器(容積60リットル、内径400mm)にワック
ス分散液−1 28部、15%ネオゲンSC水溶液1.2部、脱塩
水393部を仕込み、窒素気流下で90℃に昇温し、8%過酸
化水素水溶液1.6部、8%アスコルビン酸水溶液1.6部を添
加した。
【0041】その後、下記のモノマー類・乳化剤水溶液
の混合物を、重合開始から5時間かけて、開始剤水溶液
を重合開始から6時間かけて添加し、さらに30分保持し
た。 [モノマー類] スチレン 79部(5530g) アクリル酸ブチル 21部 アクリル酸 3部 オクタンチオール 0.38部 2-メルカプトエタノール 0.01部 ヘキサンジオールジアクリレート 0.9部 [乳化剤水溶液] 15%ネオゲンSC水溶液 1部 脱塩水 25部 [開始剤水溶液] 8%過酸化水素水溶液 9部 8%アスコルビン酸水溶液 9部 重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体分散液を得た。
重合体のTHF可溶分の重量平均分子量は119,000、UPAで
測定した平均粒子径は189nm、Tgは57℃であった。 (樹脂微粒子分散液−1)攪拌装置(3枚翼)、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
た反応器(容積60リットル、内径400mm)に15%ネオゲン
SC水溶液5部、脱塩水372部を仕込み、窒素気流下で90℃
に昇温して、8%過酸化水素水溶液1.6部、8%アスコルビ
ン酸水溶液1.6部を添加した。
【0042】その後、下記のモノマー類・乳化剤水溶液
の混合物を重合開始から5時間かけて、開始剤水溶液を
重合開始から6時間かけて添加し、さらに30分保持し
た。 [モノマー類] スチレン 88部(6160g) アクリル酸ブチル 12部 アクリル酸 2部 ブロモトリクロロメタン 0.5部 2-メルカプトエタノール 0.01部 ヘキサンジオールジアクリレート 0.4部 [乳化剤水溶液] 15%ネオゲンSC水溶液 2.5部 脱塩水 24部 [開始剤水溶液] 8%過酸化水素水溶液 9部 8%アスコルビン酸水溶液 9部 重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体分散液を得た。
重合体のTHF可溶分の重量平均分子量は54,000、UPAで測
定した平均粒子径は83nm、Tgは85℃であった。 (着色剤微粒子分散液−1)ピグメントブルー15:3の水
分散液(EP-700 Blue GA、大日精化製、固形分35%)。U
PAで測定した平均粒径は150nmであった。 (帯電制御剤微粒子分散液−1)4,4'-メチレンビス〔2
-〔N-(4-クロロフェニル)アミド〕-3-ヒドロキシナフ
タレン〕20部、アルキルナフタレンスルホン酸塩4部、
脱塩水76部をサンドグラインダーミルにて分散し、帯電
制御剤微粒子分散液を得た。UPAで測定した平均粒径は2
00nmであった。現像用トナ−の製造―1(凝集工程) 重合体一次粒子分散液−1 104.5部(固形分として)(23.4Kg) 樹脂微粒子分散液−1 5.5部 (固形分として) 着色剤微粒子分散液−1 6.7部 (固形分として) 帯電制御剤微粒子分散液−1 2部 (固形分として) 15%ネオゲンSC水溶液 0.65部(固形分として) 上記の各成分を用いて、以下の手順によりトナーを製造
した。
【0043】SUS316製(内径400mm×高さ7
50mm)凝集槽にダブルヘリカルリボン翼(内側φ3
5丸棒バッフル1本付;翼径380mm;翼幅35m
m)をセットし、上記の重合体一次粒子分散液−1、15
%ネオケ゛ンSC水溶液、着色剤微粒子分散液−1の順で添加
し、ダブルヘリカルリボン翼で分散攪拌(回転数90rp
m)した。次に撹拌回転数を190rpmに上げ、0.5%硫酸アルミ
水溶液(固形分に対して0.6部)を添加した。その後5
5℃まで1℃/minで昇温し1時間保持し、57℃で
45分間保持し、その後、帯電制御剤微粒子分散液−
1,樹脂微粒子分散液−1,0.5%硫酸アルミニウム水溶
液(固形分として0.07部)を添加し、63℃で30分間
保持し、15%ネオゲンSC水溶液(固形分として3部)を添
加した。その後、撹拌回転数を90rpmに落とし60分かけ
て95℃に昇温して、3時間保持で体積平均粒径7.5μmの
トナーを得た。これを常温まで冷却してスラリ−Aを得
た。
【0044】(2)洗浄及び分級 濾布(ポリプロピレン製P26−2C、通気量(20c
c/cm2/min)を容器内下部の分離式濾盤に取り
付けたフィルタードライヤー機(タナベウィルテック社
製:TR−25F型、濾過面積0.24m3)に、スラ
リーAを移送した。この時のスラリー液の導電度をラコ
ムテスター(Eutech Inst. Pte. Ltd製)で測定すると
4mS/cmであった。
【0045】次に容器内を密閉して、容器内を1.9k
g/cm2に加圧後、濾盤下にある排水コックを開き加
圧下で濾過を行った。この時、容器内の攪拌翼は液面よ
り上に移動させておき、濾過の進捗に伴いケーキ面が現
れて来たら、5rpmで回転させながら攪拌翼を下のケ
ーキ面に押しつけて水を押し切る(スムージング)。次
に、容器内へ脱イオン水64kgを入れ、30rpmで
攪拌しながらケーキをリスラリー化した。1時間攪拌
後、再び加圧濾過、スムージングを行った。
【0046】更に、脱イオン水64kg仕込み、攪拌洗
浄(30rpm/30分)を行い、前と同じ条件で加圧
濾過・スムージングを行って、排水の導電度を測定し
た。この水洗浄を10回繰り返した際の導電度は1.6
μS/cmであった。この結果から電解質やアニオン性
の界面活性剤が十分にトナーから除去出来たことが判明
した。そのトナー洗浄終了液の粒度分布を、島津製作所
社製 SALD2100レーザー回析式粒度分布計によ
り個数平均値(微粉3μm以下)を測定したところ、洗
浄前で、34%あったものが、洗浄後では、12%まで
微粉カット出来た。
【0047】(実施例−2)上記の凝集液を使い、濾布
の違いによる差を確認した。濾布(ポリプロピレン製P
91SC、通気量5cc/cm2/min)を容器内下
部の分離式濾盤に取り付けたフィルタードライヤー機
(タナベウィルテック社製:TR−25F型、濾過面積
0.24m3)に、スラリーAを26.2kg移送し
た。この時のスラリー液の導電度をラコムテスター(Eu
tech Inst. Pte. Ltd製)で測定すると15.4mS/
cmであった。
【0048】次に容器内を密閉して、1.9kg/cm
2に加圧後、濾盤下にある排水コックを開き加圧下で濾
過を行った。この時、容器内の攪拌翼は液面より上に移
動させておき、濾過の進捗に伴いケーキ面が現れて来た
ら、5rpmで回転させながら攪拌翼を下のケーキ面に
押しつけて水を押し切る(スムージング)。次に、容器
内へ脱イオン水30kgと2w%のクエン酸水溶液0.
3kgを加えて、30rpmで攪拌しながらケーキをリ
スラリー化した。1時間攪拌後、再び加圧濾過、スムー
ジングを行った。この時の排水の導電度は、1.05m
S/cmであった。再度クエン酸洗浄を同じ条件で行う
と、導電度は130μS/cmに低下した。更に、脱イ
オン水30kgのみで攪拌洗浄(30rpm/15分)
を行い、前と同じ条件で加圧濾過・スムージングを行っ
て、排水の導電度を測定した。この水洗浄を3回繰り返
した際の導電度の変化は、6.5→3.2→2.9μS
/cmであり、この結果から電解質やアニオン性の界面
活性剤が十分にトナーから除去出来たことが判明した。
そのトナー洗浄終了液の粒度分布を、島津製作所社製
SALD2100レーザー回析式粒度分布計により個数
平均値(微粉3μm以下)を測定したところ、洗浄前
で、20%あったものが、洗浄後では、16%まで微粉
カット出来た。
【0049】
【発明の効果】本発明の分級方法では、粒径3μm以下
のトナー粒子を、効率良く除去できることから、更なる
高画質化が可能となる。また、本発明の濾過材を洗浄工
程の濾過に用いることにより、洗浄と分級を同時に行う
ことができる。
【0050】更に、同一容器で、トナー粒子を洗浄液と
共に撹拌した後、本発明の濾過材による濾過、及び乾燥
を行うことにより、洗浄、分級、乾燥の3つの操作を同
時に行うことができ、トナーの製造を簡便に行うことが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の使用に適した装置図
【符号の説明】
1:装置 2:濾過部 3:撹拌翼 4:撹拌駆動部 5:真空排気筒 6:原料搬入口 7:ケーキ排出口 8:コイルジャケット
───────────────────────────────────────────────────── 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) B01D 29/04 530Z G03G 9/08 384

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー粒子を通気量3〜50cc/min
    /cm2(JISL 1079に従って測定した値)の
    濾過材で濾過することを特徴とする静電荷像現像用トナ
    ーの分級方法。
  2. 【請求項2】1〜3kgf/cm2の圧力下で濾過する
    ことを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナ
    ーの分級方法。
  3. 【請求項3】分級されるトナー粒子が分散重合法を用い
    て製造されたものであることを特徴とする請求項1また
    は2に記載のトナー粒子の分級方法。
  4. 【請求項4】撹拌翼及び通気量3〜50cc/min/
    cm2の濾過材を備えた容器内でトナー粒子及び溶媒を
    撹拌する操作と、該容器内でトナ−粒子を該濾過材で濾
    別する操作を含むことを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれかに記載のトナー粒子の分級方法。
  5. 【請求項5】濾過後のトナー粒子を、該容器内で乾燥す
    る操作を含む請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー
    粒子の分級方法。
  6. 【請求項6】トナー粒子を洗浄及び分級する工程を含む
    静電荷像現像用トナーの製造方法において、洗浄及び分
    級工程が、撹拌翼及び通気量3〜50cc/min/c
    2(JIS L 1079に従って測定した値)の濾
    過材を備えた容器内でトナー粒子を洗浄液と共に撹拌す
    る操作、及び該容器内でトナー粒子を該濾過材で濾別す
    る操作を含む静電荷像現像用トナーの製造方法。
  7. 【請求項7】濾過後のトナー粒子を、該容器内で乾燥す
    る操作を含む請求項6に記載の静電荷像現像用トナーの
    製造方法。
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