JP2003295512A - 磁性トナーの製造方法 - Google Patents

磁性トナーの製造方法

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JP2003295512A
JP2003295512A JP2002100938A JP2002100938A JP2003295512A JP 2003295512 A JP2003295512 A JP 2003295512A JP 2002100938 A JP2002100938 A JP 2002100938A JP 2002100938 A JP2002100938 A JP 2002100938A JP 2003295512 A JP2003295512 A JP 2003295512A
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magnetic toner
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Yoshinori Tsuji
善則 辻
Takeshi Tsujino
武 辻野
Yoshihiro Nakagawa
義広 中川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に左右されにくく、安定した帯電性能を
有し、カブリがなく、長時間の使用においても画像濃度
が高く、画像再現性に優れた磁性トナーを製造する製造
方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明は、少なくとも結着樹脂及び磁性
粉体を有する磁性トナーであり、該磁性トナーの平均円
形度が0.970以上であり、該磁性トナーの表面に実
質的に磁性粉体が露出していない磁性トナーの製造方法
であって、少なくとも重合性単量体と磁性粉体を有する
重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有し、且つ重合
性単量体組成物と実質的に非相溶性である液状分散媒体
中へ分散させて、重合性単量体組成物粒子を造粒容器内
で得た後、該粒子中の単量体を重合するトナー製造方法
において、該造粒容器内には、高剪断力を有する撹拌装
置が具備されており、造粒容器の内径Dと、容器内存在
物から得られる液面高さLと、造粒容器底面から該撹拌
装置の距離lとの間に 0.5<L/D<2.0、0.04<l/L<0.6 の関係を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、トナージェット記録法などの記録方法に用いら
れる磁性トナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁性を有するトナーに関しては多
くの提案がなされている。
【0003】米国特許第3,909,258号明細書に
は電気的に導電性を有する磁性トナーを用いて現像する
方法が提案されている。これは、内部に磁性を有する円
筒状の導電性スリーブ上に導電性磁性トナーを支持し、
これを静電像に接触せしめ現像するものである。この
際、現像部において、記録体表面とスリーブ表面の間に
トナー粒子により導電路が形成され、この導電路を経て
スリーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電像の画像
部との間のクーロン力によりトナー粒子が画像部に付着
して現像される。この導電性磁性トナーを用いる現像方
法は従来の二成分現像方法にまつわる問題点を回避した
優れた方法であるが、反面トナーが導電性であるため、
現像した画像を、記録体から普通紙等の最終的な支持部
材へ静電的に転写することが困難であるという問題を有
している。
【0004】静電的に転写することが可能な高抵抗の磁
性トナーを用いる現像方法として、トナー粒子の誘電分
極を利用した現像方法がある。しかし、かかる方法は本
質的に現像速度がおそい、現像画像の濃度が十分に得ら
れていない等の問題点を有しており、実用上困難であ
る。
【0005】高抵抗の絶縁性の磁性トナーを用いるその
他の現像方法として、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒
子とスリーブ等との摩擦等によりトナー粒子を摩擦帯電
し、これを静電像保持部材に接触して現像する方法が知
られている。しかしこの方法は、トナー粒子と摩擦部材
との接触回数が少なく、また、用いられる磁性トナーは
トナー粒子表面に磁性体が多く露出しているため、摩擦
帯電が不十分となりやすく帯電不良による画像不良など
の問題があった。
【0006】さらに、特開昭55−18656号公報等
において、ジャンピング現像方法が提案されている。こ
れはスリーブ上に磁性トナーを極めて薄く塗布し、これ
を摩擦帯電し、次いでこれを静電像に極めて近接して現
像するものである。この方法は、磁性トナーをスリーブ
上に薄く塗布することによりスリーブとトナーの接触す
る機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にしている点で優
れた方法である。
【0007】しかしながら、絶縁性磁性トナーを用いる
現像方法には、用いる絶縁性磁性トナーに関わる不安定
要素がある。それは、絶縁性磁性トナー中には微粉末状
の磁性体が相当量混合分散されており、該磁性体の一部
がトナー粒子の表面に露出しているため、磁性トナーの
流動性及び摩擦帯電性に影響し、結果として、磁性トナ
ーの現像特性、耐久性等の磁性トナーに要求される種々
の特性の変動あるいは劣化を引き起こすというものであ
る。
【0008】従来の磁性体を含有する磁性トナーを用い
た場合に、上述した問題が生じてしまうのは、磁性トナ
ーの表面に磁性体が露出していることがその大きな原因
と考えられる。すなわち、磁性トナーの表面に、トナー
を構成する樹脂に比して相対的に抵抗の低い磁性体微粒
子が露出することにより、トナー帯電性能の低下、トナ
ー流動性の低下、その上、長期間の使用においては、ト
ナー同士あるいは規制部材との摺擦による磁性体の剥離
に伴う画像濃度の低下やスリーブゴーストと呼ばれる濃
淡のムラの発生などトナーの劣化などが引き起こされる
のである。
【0009】従来より、磁性トナーに含有される磁性酸
化鉄に関する提案は出されているが、いまだ改良すべき
点を有している。
【0010】例えば、特開昭62−279352号公報
においては、ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄を含有す
る磁性トナーが提案されている。かかる磁性酸化鉄は、
意識的にケイ素元素を磁性酸化鉄内部に存在させている
が、該磁性酸化鉄を含有する磁性トナーの流動性に、い
まだ改良すべき点を有している。
【0011】また、特公平3−9045号公報において
は、ケイ酸塩を添加することで、磁性酸化鉄の形状を球
形に制御する提案がされている。この方法で得られた磁
性酸化鉄は、粒子形状の制御のためにケイ酸塩を使用す
るため磁性酸化鉄内部にケイ素元素が多く分布し、磁性
酸化鉄表面におけるケイ素元素の存在量が少なく、磁性
酸化鉄の平滑度が高いため、磁性トナーの流動性はある
程度改良されるが、磁性トナーを構成する結着樹脂と磁
性酸化鉄との密着性が不十分である。
【0012】また、特開昭61−34070号公報にお
いては、四三酸化鉄への酸化反応中にヒドロシソケイ酸
塩溶液を添加して四三酸化鉄の製造方法が提案されてい
る。この方法による四三酸化鉄は、表面近傍にSi元素
を有するものの、Si元素が四三酸化鉄表面近傍に層を
成して存在し、表面が摩擦のごとき機械的衝撃に対して
弱いという問題点を有している。
【0013】一方従来からトナーは、結着樹脂、着色剤
等を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置により
粉砕し、分級機により分級して、所望の粒径を有するト
ナーとして製造(粉砕法)されて来たが、トナーの微小
粒径化には材料の選択範囲に制限がある。例えば、樹脂
着色剤分散体が充分に脆く、経済的に使用可能な製造装
置で微粉砕し得るものでなくてはならない。この要求か
ら、樹脂着色剤分散体を脆くするため、この樹脂着色剤
分散体を実際に高速で微粉砕する場合に、広い粒径範囲
の粒子が形成され易く、特に比較的大きな割合の微粒子
(過度に粉砕された粒子)がこれに含まれるという問題
が生ずる。更に、このように高度に脆性の材料は、複写
機等において現像用トナーとして使用する際、しばし
ば、更に微粉砕ないし粉化を受ける。
【0014】また、粉砕法では、磁性粉あるいは着色剤
等の固体微粒子を樹脂中へ完全に均一に分散することは
困難であり、その分散の度合によっては、カブリの増
大、画像濃度の低下の原因となる。さらに、粉砕法は、
本質的に、トナーの表面に磁性酸化鉄粒子が露出してし
まうため、トナーの流動性や過酷環境下での帯電安定性
にどうしても問題が残る。すなわち、粉砕法において
は、高精細、高画質化で要求されるトナーの微粒子化に
限界があり、それに伴い粉体特性、特にトナーの均一帯
電性および流動性が著しく減衰する。
【0015】上述の様な粉砕法によるトナーの問題点を
克服するため、更には上記のごとき要求を満たすため、
特公昭36−10231号公報、特公昭43−1079
9号公報及び特公昭51−14895号公報による懸濁
重合法トナーを始めとして、各種重合法によるトナーの
製造方法が提案されている。
【0016】例えば懸濁重合によるトナーでは、重合性
単量体、着色剤(磁性体)、及び重合開始剤、更に必要
に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他添加剤を均一に溶
解または分散せしめて単量体組成物とした後、該単量体
組成物を分散安定剤を含有する連続相、例えば、水相中
に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重合反応を行わ
せて所望の粒径を有するトナー粒子を得る。
【0017】このトナー製造方法では、粉砕工程が全く
含まれないために、トナーに脆性が必要でなく、樹脂と
して軟質の材料を使用することができ、トナーの微粒子
化が容易に可能であることから、得られるトナーの粒度
分布が比較的シャープで分級工程を省略することがで
き、または分級したとしても、高収率でトナーが得られ
る。
【0018】また、離型剤として低軟化点物質を多量に
トナー中に内包化することができるから、得られるトナ
ーが耐オフセット性に優れると言う利点がある。
【0019】更には、得られるトナーの形状が球状であ
ることから流動性に優れ、高画質化に有利となる。
【0020】しかしながら、この重合トナー中に磁性体
を含有することにより、その流動性及び帯電特性は著し
く低下する。これは、磁性粒子は一般的に親水性である
ために磁性トナーを製造する際、水系分散媒体の影響か
ら磁性体粒子がトナー表面に存在しやすいためであり、
この問題を解決するためには磁性体の有する表面特性の
改質が重要となる。
【0021】重合トナー中の磁性体の分散性向上のため
の表面改質に関しては、数多く提案されている。例え
ば、特開昭59−200254号公報、特開昭59−2
00256号公報、特開昭59−200257号公報、
特開昭59−224102号公報等に磁性体の各種シラ
ンカップリング剤処理技術が提案されており、特開昭6
3−250660号公報、特開昭10−239897号
公報では、ケイ素元素含有磁性粒子をシランカップリン
グ剤で処理する技術が開示されている。
【0022】しかしながら、これらの処理によりトナー
中の分散性はある程度向上するものの、磁性体表面の疎
水化を均一に行うことが困難であるという問題があり、
したがって、磁性体同士の合一や疎水化されていない磁
性体粒子の発生を避けることができず、トナー中の分散
性を良好なレベルにまで向上させるには不十分である。
【0023】更には、重合法磁性トナーはその製法の特
徴から、造粒工程が非常に重要であり、所望の粒子径と
シャープな粒度分布を有するトナー粒子を得るために
は、この造粒工程における撹拌技術が非常に重要であ
る。従来、この造粒工程においては、種々の撹拌装置、
乳化装置等が用いられているが、微小で均一且つシャー
プな粒度分布の重合体粒子を得ることが非常に困難であ
ると言う問題があった。また、従来よりこの造粒工程に
おいて、造粒容器内で液が滞留することがあった。特に
重合法磁性トナーを製造する際には、造粒容器内の重合
性単量体組成物の比重が高いことからこの容器内の液滞
留が従来にも増して顕著に見られる。かかる場合には、
撹拌する剪断力が低下し、所望する液滴が充分に造られ
ない。また液滴が造られたとしても造粒された液滴が合
一することになり、ブロードな粒度分布の重合体粒子と
なってしまうと言う問題がある。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき問題を解決した磁性トナーの製造方法を提供す
ることにある。
【0025】すなわち、本発明の目的は、環境に左右さ
れにくく、安定した帯電性能を有し、カブリがなく、長
時間の使用においても画像濃度が高く、画像再現性に優
れた磁性トナーを製造する製造方法を提供することにあ
る。
【0026】更に、本発明の目的は、重合法による磁性
トナーの製造方法において、平均粒子径の制御が容易
で、かつ粒度分布のシャープな磁性トナーを効率良く製
造する方法を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は以下
の本発明によって達成される。
【0028】即ち、本発明は、少なくとも結着樹脂及び
磁性粉体を有する磁性トナーであり、該磁性トナーの平
均円形度が0.970以上であり、該磁性トナーの表面
に実質的に磁性粉体が露出していない磁性トナーの製造
方法であって、少なくとも重合性単量体と磁性粉体を有
する重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有し、且つ
重合性単量体組成物と実質的に非相溶性である液状分散
媒体中へ分散させて、重合性単量体組成物粒子を造粒容
器内で得た後、該粒子中の単量体を重合するトナー製造
方法において、該造粒容器内には、高剪断力を有する撹
拌装置が具備されており、造粒容器の内径Dと、容器内
存在物から得られる液面高さLと、造粒容器底面から該
撹拌装置の距離lとの間に 0.5<L/D<2.0、0.04<l/L<0.6 の関係を有することを特徴とする磁性トナーの製造方法
である。
【0029】更に、該撹拌装置が高速回転する撹拌羽根
と撹拌室とを備えており、該撹拌室への液状流体が、該
撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴出する様
に構成されていることが望ましい。
【0030】更に、造粒容器内存在物容積V(m3)と
該撹拌装置の使用動力P(kW)の間に 15<P/V<100 の関係を有することが望ましい。
【0031】更に、磁性トナーに含有される磁性粉体
が、主にマグネタイトからなり、磁性粉体が、水系媒体
中でカップリング剤を加水分解しながら表面処理されて
いることが望ましい。
【0032】本発明者等は鋭意検討の結果、環境に左右
されにくく、安定した帯電性能を有し、カブリがなく、
長時間の使用においても画像濃度が高く、画像再現性に
優れた磁性トナーを得るには、平均円形度が0.970
以上であり、該磁性トナーの表面に実質的に磁性粉体が
露出していない磁性トナーを製造する必要があることを
見出した。すなわち、重合法により磁性トナー製造する
際、磁性体と水系分散媒体である水との作用を抑え、ト
ナー表面に磁性体を存在させないために磁性体粒子の表
面特性の改質が重要であることを見出した。本発明の重
合法による磁性トナーの製造方法は、この様な知見に基
くものである。
【0033】また、シャープな粒度分布を持つ液滴粒子
を得るには、容器内に存在する液状物が前記した撹拌室
へ吸引される方向、該液状物が撹拌室から噴出する方
向、造粒容器の内径D、造粒工程中に容器内に存在する
液状物から得られる液面高さL、造粒容器底面から該撹
拌装置までの距離l、これらの関係、即ち、造粒容器内
での液のフローパターンが効率良く形成されることが非
常に重要であることを見出した。本発明の重合法による
磁性トナーの製造方法は、この様な知見に基くものであ
る。
【0034】
【発明の実施の態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。
【0035】本発明で製造し得る磁性トナーは実質上ト
ナー表面に磁性体が露出していないため、粉砕法のトナ
ーと異なりトナーの帯電量がリークし難く、そのため導
電性粉体を多く表面に有していても、帯電量の低下が少
なく、画像濃度の高い良好な画像を得ることが可能であ
る。また、平均円形度が非常に高い為に磁性トナー1個
1個の帯電を均一にすることができてカブリの非常に少
ない良好な画像を得ることが可能である。
【0036】ここで、トナーの平均円形度について説明
する。
【0037】平均円形度が0.970以上のトナー(ト
ナー粒子群で構成される粉体)から構成されるトナーは
転写性に非常に優れている。これはトナー粒子と感光体
との接触面積が小さく、鏡像力やファンデルワールス力
等に起因するトナー粒子の感光体への付着力が低下する
ためと考えられる。従って、このようなトナーを用いれ
ば転写率が高く、転写残トナーが非常に低減するため、
帯電部材と感光体との圧接部におけるトナーが非常に少
なく、トナー融着が防止され、画像欠陥が著しく抑制さ
れるものと考えられる。
【0038】さらに、平均円形度が0.970以上のト
ナー粒子は表面のエッジ部がほとんど無いため、帯電部
材と感光体との圧接部において摩擦が低減され、感光体
表面の削れが抑制され、画像欠陥が著しく抑制されるも
のと考えられる。
【0039】次に本発明で製造される磁性トナーを製造
する好ましい造粒装置の概略断面図を図1及び図2に示
す。図1において、1は造粒容器、2は撹拌装置、3は
撹拌装置を駆動させる為の撹拌シャフト、7はジャケッ
ト、8は液状物の液面、9は撹拌装置を駆動するための
モータ、10はモータの回転数を制御するインバータ、
11はモータの負荷電流値を測定する電流計である。
【0040】また、図2は、図1における撹拌装置の拡
大断面図であり、4は撹拌羽根、5はスクリーン、6は
撹拌室であり、これらは、造粒容器の内径D、造粒工程
中に容器内存在物から得られる液面高さL、造粒容器底
面から該撹拌装置までの距離lとすると 0.5<L/D<2.0、0.04<l/L<0.6 の関係を有する。
【0041】この様な造粒撹拌装置において、重合性単
量体組成物と液状分散媒体とからなる分散液は、撹拌装
置2の上部及び撹拌装置2の下部から撹拌室6に入り、
高速回転する撹拌羽根4とスクリーン5との間に生じる
強力な剪断力、衝撃及び乱流によって撹拌され、ミクロ
ンオーダーの単量体組成物粒子が形成された後、スクリ
ーンの間隙から造粒容器内に噴出する。上記構成の撹拌
装置においては、撹拌羽根の形状、スクリーンのメッシ
ュ径及び撹拌羽根とスクリーンとの間隙は変更可能であ
り、単量体組成物の粘度や最終的に所望する単量体組成
物の粒子径等により適宜好ましい形態のものを用いるこ
とができる。
【0042】造粒工程では、通常、ある一定の温度で造
粒を行う為に、造粒容器をジャケット構造とし、かかる
ジャケット内に温水或いは蒸気、必要に応じて冷水等を
流し、容器内の温度制御を行うのが好ましい。
【0043】かかる造粒撹拌装置では、流体の流れが該
撹拌装置の上部及び下部から該撹拌装置に吸引され側面
に噴出する様になる。この場合、重合性単量体組成物が
非常に効率良く撹拌室に送り込まれ、粒度分布のシャー
プな単量体組成物粒子が得られる。
【0044】特に、重合により磁性トナーを製造するに
は、重合性単量体組成物に含まれる磁性体の比重が水系
分散媒に比べ大きいことから造粒容器内の液滞留が起こ
りやすく、粒度分布のシャープな磁性トナーを製造する
際には、重合性単量体組成物を効率良く撹拌室に送り込
む必要がある。
【0045】しかし、造粒容器の内径D、造粒工程中に
容器内に存在する液状物から得られる液面高さL、造粒
容器底面から該撹拌装置までの距離lとすると 0.04<l/L<0.6 であって、 l/L≧0.6 の場合、容器内に存在する液状物が形成する自由液面に
該撹拌装置の撹拌により得られる該撹拌装置上部への吸
引流れの作用により、激しい渦流が形成され、流体中に
キャビテーションが発生する。一般に撹拌装置により形
成されるキャビテーションは撹拌効率を低下させること
はよく知られているが、本発明においてもこのキャビテ
ーションに起因する撹拌効率の低下から、撹拌羽根とス
クリーンの間に生じる強力な剪断力及び衝撃力を形成さ
せるのが困難となり、得られる粒子の粒度分布が幅広の
ものになるという問題点がある。
【0046】また、 l/L≦0.04 である場合、撹拌装置の撹拌により得られる該撹拌装置
下部からの吸引流れが造粒容器底面からの距離が短いた
め、充分な吸引流路を得られない。この結果、該吸引流
は圧力損失により妨げられ、充分な液状物の吸引が得ら
れないことから側面からの噴出が弱まり、撹拌羽根4と
スクリーン5との間に必要な剪断力、衝撃力、及び造粒
容器内の全体流(撹拌に起因する容器内液の全体流れ)
が充分に得られず、所望するシャープな製品の粒度分布
を得られないと言う問題が生じた。この現象はとくに重
合法により磁性トナーを製造する際に造粒容器内の重合
性単量体組成物の比重が高いことから全体流(撹拌に起
因する容器内液の全体流れ)が充分に得られず顕著に見
られた。
【0047】これに対して、本発明は、造粒容器の内径
Dと造粒工程中に容器内に存在する液状物から得られる
液面高さLと造粒容器底面から該撹拌装置の距離lとの
間に 0.5<L/D<2.0、0.04<l/L<0.6 の関係を有する様に撹拌装置を設置しており、更に好ま
しくは 0.6<L/D<1.8、0.06<l/L<0.3 の関係を有する様に撹拌装置を設置して磁性トナーを製
造することから、かかる問題を改善するものである。
【0048】更には、通常、造粒を行う場合、単量体組
成物と非相溶性の液状分散媒を仕込んである造粒容器
に、重合性単量体組成物を投入し、分散させて造粒を行
うわけであるが、その際、分散媒体中に水系分散媒体の
比重(≒1)と比較して比重の大きい磁性体を含んだ重
合性単量体組成物が十分に混ざり込むことが重要である
が、本発明の如く、造粒容器の内径Dと造粒工程中に容
器内に存在する液状物から得られる液面高さLと造粒容
器底面から該撹拌装置の距離lとの間に 0.5<L/D<2.0、0.04<l/L<0.6 の関係を有する様に撹拌装置を設置しており、更に好ま
しくは 0.6<L/D<1.8、0.06<l/L<0.3 の関係を有する様に撹拌装置を設置していることから、
非常にスムーズに投入させることができる。
【0049】また、撹拌装置を駆動させるモータ9の回
転数はインバータ11の電圧E(V)により制御されて
おり、それぞれ固有の電圧Eに対して固有の回転数を持
つ。撹拌機を駆動させるとモータの負荷電流値I(A)
は電流計11によって測定される。
【0050】本発明における使用動力P(kW)は以下
の式で示され、 P(kW)=I×E/1000 造粒容器に存在する液状物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の間に 15<P/V<100 の関係を有し、更に好ましくは造粒容器に存在する液状
物容積V(m3)と該撹拌装置の使用動力P(kW)の
間に 20<P/V<80 の関係を有する。
【0051】P/V≦15である場合、該撹拌装置の撹
拌力が弱く、本発明における造粒工程において造粒容器
内での液の滞留が見られる。特に、磁性トナーを製造す
るには、重合性単量体組成物に含まれる磁性体の比重が
大きいことから造粒容器内の液滞留が起こりやすく、か
かる場合には、重合性単量体組成物及び分散安定剤を含
有する液状分散媒体への剪断力が非常に弱く、所望して
いる該液状分散媒体へ重合性単量体組成物の分散が得ら
れない。この結果、所望のトナー粒子径を得られないば
かりか、造粒された液滴が合一することになり、ブロー
ドな粒度分布になってしまう。また、粒子の合一によ
り、得られた重合体粒子の液滴が大きくなることによ
り、粒子からの反応熱にかかる発熱量が非常に大きくな
り、造粒容器内の温度制御が難しくなる。温度制御が難
しくなると、得られるトナー粒子は熱劣化等の悪影響を
受けてトナー品質に悪影響を及ぼす。
【0052】P/V≧100である場合、該撹拌装置の
撹拌力が過剰な状態となる。この場合、撹拌羽根先端に
多くのキャビテーションを生じて、この気泡破壊に基づ
くエロージョンが発生し、撹拌羽根の表面を損傷させる
など撹拌羽根の耐久性を大きく落とす。更に、過剰な撹
拌は必要以上の電力も必要になることからトナー製造ラ
ンニングコストを悪化させることにつながる。
【0053】これに対して、本発明は、造粒容器に存在
する液状物容積V(m3)と該撹拌装置の使用動力P
(kW)の間に 15<P/V<100 の関係を有し、更に好ましくは 20<P/V<80 の関係を有して重合法による磁性トナーを製造すること
から、かかる問題を改善するものである。
【0054】また、撹拌羽根の直径dと造粒容器の内径
Dの比であるd/Dの値が、容器内での均一な撹拌を達
成する上で非常に重要な因子である。即ち、d/Dは小
さいと十分な撹拌が得られず、また、d/Dが大きすぎ
ると撹拌装置の側面から噴出する流体の流れと容器内壁
との衝突力が大きくなり、乱流を発生させたり、噴出を
妨げ噴出量を低下させることになり、好ましくない。そ
こで、本発明者らが検討した結果、d/Dは、0.05
<d/D<0.35の範囲が好ましく、更に0.1<d
/D<0.3の範囲がより好ましいことを見出した。
【0055】また、該磁性トナーに含有される磁性粉体
は、主にマグネタイトからなり、該磁性トナーのX線光
電子分光分析により測定される該トナーの表面に存在す
る炭素元素の含有量(A)に対する鉄元素の含有量
(B)の比(B/A)が、0.001未満であること
が、トナーの帯電量を保持する上で好ましい。
【0056】X線光電子分光分析により測定される磁性
トナーの表面に存在する炭素元素の含有量(A)に対す
る鉄元素の含有量(B)の比(B/A)が、0.001
未満であることが好ましいことについて説明する。
【0057】前述したように、本発明で製造し得る磁性
トナーにおいてはトナー粒子が高い帯電量を持つことが
好ましく、そのためには表面に電荷のリークサイトとな
る磁性体が露出していないことが好ましい。
【0058】トナー粒子表面に磁性体が露出している磁
性トナーを用いた場合、露出した磁性体による感光体の
削れが、より顕著となって現れやすい。しかしながら、
上述の如き(B/A)が0.001未満である、すなわ
ち磁性体がトナー粒子表面に実質的にほとんど露出して
いない磁性トナーを用いれば、帯電部材によりトナーが
感光体表面に圧接されても感光体表面が削れることはほ
とんど無く、感光体の削れやトナー融着を著しく低減さ
せることが可能となる。
【0059】また、本発明で製造し得る磁性トナーは表
面に実質上磁性体が露出していないため、高く均一な帯
電量を有するが、導電性粉体を表面に有することによ
り、低温低湿下における多数枚画だしにおいても良好な
画像を得ることが可能である。
【0060】なお、粒子内部の特定の部分のみに磁性体
粒子が含有されている特殊なトナーは、特開平7−20
9904号公報においても既に開示されている。
【0061】しかしながら、特開平7−209904号
公報においては、開示されているトナーの円形度又は平
均円形度に関する言及がなされていない。
【0062】さらに、特開平7−209904号公報に
おいて開示されているトナー構成を要約すれば、トナー
粒子表面付近に磁性体粒子の存在しない樹脂層が一定量
以上の厚みで形成されている構造から成るものであり、
これは、磁性体粒子が存在しないトナー表層部分がかな
りの割合で存在することを意味している。しかしながら
言い換えると、このようなトナーは、例えば平均粒径が
10μmと小さい場合、磁性体粒子が存在しうる容積が
小さくなるため、十分な量の磁性体粒子を内包しにくい
ということでもある。しかも、こういったトナーでは、
トナーの粒度分布において粒径の大きいトナー粒子と小
さい粒子とでは磁性体粒子の存在しない表面樹脂層の割
合が異なり、従って、内包される磁性体含有量も異なる
ため、現像性や転写性もトナーの粒径によって異なって
しまい、粒径に依存する選択現像性が見られやすい。従
って、こういった磁性トナーで長期に渡り印刷を行う
と、磁性体を多く含み現像されにくい粒子、即ち粒径の
大きなトナー粒子が残りやすく、画像濃度及び画質の低
下、さらには定着性の悪化にもつながる。
【0063】上記の説明から導かれるように、トナー粒
子中における好ましい磁性体分散状態とは、磁性体粒子
が凝集せずになるべくトナー粒子全体に均一に存在する
状態である。即ち、トナーの体積平均粒径をC、透過型
電子顕微鏡(TEM)を用いた磁性トナーの断層面観察
において、磁性粒子とトナー粒子表面との距離の最小値
をEとしたとき、 0<E/C≦0.02 である磁性トナーであり、該磁性トナーを効率良く製造
することが本発明の特徴である。
【0064】ここで上記した体積平均粒径Cは、4〜8
μmであることが好ましい。体積平均粒径が4μm未満
のトナーにおいては、転写効率の低下から感光体上の転
写残トナーが多くなり、感光体の削れやトナー融着の抑
制が難しくなるため、本発明で使用するトナーには好ま
しくない。また、トナーの体積平均粒径が8μmを超え
る場合には、文字やライン画像に飛び散りが生じやす
く、高解像度が得られにくい。
【0065】さらに、特開平7−209904号公報に
おいては特殊な構造のトナーそのものが提案されている
だけであり、その具体的な使用形態に関しては何の記載
もなされていない。本発明者等は、特開平7−2099
04号公報において開示されている技術思想とは異なる
発想にて得られた特殊な重合法による磁性トナーを、効
率よく製造する方法を見出し、本発明に至ったものであ
る。
【0066】磁性トナーは、粉砕法によって製造するこ
とも可能であるが、この粉砕法で得られるトナー粒子は
一般に不定形のものであり、本発明に係わるトナーの必
須要件である平均円形度が0.970以上という物性を
得るためには機械的・熱的あるいは何らかの特殊な処理
を行うことが必要となる。さらに粉砕法は、本質的にト
ナー粒子表面に磁性酸化鉄粒子が露出してしまうため、
X線光電子分光分析により測定される表面に存在する炭
素元素の含有量(A)に対する鉄元素の含有量(B)の
比(B/A)が0.001未満であるトナーを得ること
が困難であり、感光体の削れという問題が解決できな
い。
【0067】そこで、上述の諸問題を解決するため、本
発明においては、トナーを重合法、特には懸濁重合法に
より製造することが好ましい。この懸濁重合法において
は重合性単量体および着色剤(更に必要に応じて重合開
始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に
溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単
量体組成物を分散安定剤を含有する連続層(例えば水
相)中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を
行なわせ、所望の粒径を有するトナーを得るものであ
る。この懸濁重合法で得られるトナーは、個々のトナー
粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度が
0.970以上という本発明に必須な物性要件を満たす
トナーが得られやすく、さらにこういったトナーは帯電
量の分布も比較的均一となるため高い転写性を有してい
る。
【0068】しかしながら、重合トナー中に通常の磁性
体を含有させても、粒子表面からの磁性体の露出を抑え
ることは難しい。さらにはトナー粒子の流動性及び帯電
特性が著しく低下するだけでなく、懸濁重合トナーの製
造時に磁性体と水との相互作用が強いことにより、平均
円形度が0.970以上のトナーが得られ難い。これ
は、磁性体粒子は一般的に親水性であるためにトナー
表面に存在しやすいこと、水溶媒撹拌時に磁性体が乱
雑に動き、それに単量体から成る懸濁粒子表面が引きず
られ、形状が歪んで円形になりにくいこと等が原因と考
えられる。こういった問題を解決するためには磁性体粒
子の有する表面特性の改質が重要である。
【0069】重合トナーに使用される磁性体の表面改質
に関しては、数多く提案されている。例えば、特開昭5
9−200254号公報、特開昭59−200256号
公報、特開昭59−200257号公報、特開昭59−
224102号公報等に磁性体の各種シランカップリン
グ剤処理技術が提案されており、特開昭63−2506
60号公報では、ケイ素元素含有磁性粒子をシランカッ
プリング剤で処理する技術が開示されている。
【0070】しかしながら、これらの処理によりトナー
粒子表面からの磁性体の露出はある程度抑制されるもの
の、磁性体表面の疎水化を均一に行うことが困難である
という問題があり、したがって、磁性体同士の合一や疎
水化されていない磁性体粒子の発生を避けることができ
ず、磁性体の露出を完全に抑制するには不十分である。
また、疎水化磁性酸化鉄を用いる例として特公昭60−
3181号公報に、アルキルトリアルコキシシランで処
理した磁性酸化鉄を含有するトナーが提案されている。
この磁性酸化鉄の添加により、確かにトナーの電子写真
諸特性は向上しているものの、磁性酸化鉄の表面活性は
元来小さく、処理の段階で合一粒子が生じたり、疎水化
が不均一であったりで、必ずしも満足のいくものではな
い。さらに、処理剤等を多量に使用したり、高粘性の処
理剤等を使用した場合、疎水化度は確かに上がるもの
の、粒子同士の合一等が生じて分散性は逆に悪化してし
まう。このような磁性体を用いて製造されたトナーは、
摩擦帯電性が不均一であり、それに起因してカブリや転
写性が良くないものとなる。
【0071】このように、従来の表面処理磁性体を用い
た重合トナーでは、疎水性と分散性の両立は必ずしも達
成されていない。
【0072】そこで、本発明において製造し得る磁性ト
ナーに使用される磁性体においては、その粒子表面を疎
水化する際、水系媒体中で、磁性体粒子を一次粒径とな
るよう分散しつつカップリング剤を加水分解しながら表
面処理する方法を用いることが非常に好ましい。この疎
水化処理方法は気相中で処理するより、磁性体粒子同士
の合一が生じにくく、また疎水化処理による磁性体粒子
間の帯電反発作用が働き、磁性体はほぼ一次粒子の状態
で表面処理される。
【0073】カップリング剤を水系媒体中で加水分解し
ながら磁性体表面を処理する方法は、クロロシラン類や
シラザン類のようにガスを発生するようなカップリング
剤を使用する必要もなく、さらに、これまで気相中では
磁性体粒子同士が合一しやすくて、良好な処理が困難で
あった高粘性のカップリング剤も使用できるようにな
り、疎水化の効果は絶大である。本発明に係わる磁性体
の表面処理において使用できるカップリング剤として
は、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤等が挙げられる。より好ましく用いられるのはシラ
ンカップリング剤であり、一般式 Rm SiYn [式中、Rはアルコオキシ基を示し、mは1〜3の整数
を示し、Yはアルキル基、ビニル基、グリシドキシ基、
メタクリル基の如き炭化水素基を示し、nは1〜3の整
数を示す。]で示されるものである。例えばビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタ
クリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリ
アセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルト
リメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−
ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルト
リメトキシシラン等を挙げることができる。
【0074】特に、式 Cp2p+1−Si−(OCq2q+13 [式中、pは2〜20の整数を示し、qは1〜3の整数
を示す。]で示されるアルキルトリアルコキシシランカ
ップリング剤を使用して水系媒体中で磁性粒子を疎水化
処理するのが良い。
【0075】上記式におけるpが2より小さいと、疎水
化処理は容易となるが、疎水性を十分に付与することが
困難であり、トナー粒子からの磁性粒子の露出を抑制す
るのが難しくなる。またpが20より大きいと、疎水性
は十分になるが、磁性体粒子同士の合一が多くなり、ト
ナー中へ磁性体粒子を十分に分散性させることが困難に
なり、カブリや転写性が悪化傾向となる。
【0076】また、qが3より大きいとシランカップリ
ング剤の反応性が低下して疎水化が十分に行われにくく
なる。
【0077】特に、式中のpが2〜20の整数(より好
ましくは、3〜15の整数)を示し、qが1〜3の整数
(より好ましくは、1又は2の整数)を示すアルキルト
リアルコキシシランカップリング剤を使用するのが良
い。
【0078】その処理量は磁性体100質量部に対し
て、0.05〜20質量部、好ましくは0.1〜10質
量部とするのが良い。
【0079】ここで、水系媒体とは、水を主要成分とし
ている媒体である。具体的には、水系媒体として水その
もの、水に少量の界面活性剤を添加したもの、水にpH
調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが
挙げられる。界面活性剤としては、ポリビニルアルコー
ルの如きノンイオン系界面活性剤が好ましい。界面活性
剤は、水に対して0.1〜5質量%添加するのが良い。
pH調整剤としては、塩酸の如き無機酸が挙げられる。
【0080】こうして得られる磁性体は粒子の凝集が見
られず、個々の粒子表面が均一に疎水化処理されている
ため、重合トナー用の材料として用いた場合、トナー粒
子中への分散性が非常に良好である。しかもトナー粒子
表面からの露出が無く、ほぼ球形に近い重合トナーが得
られる。従って、こういった磁性体を用いることによ
り、平均円形度が0.970以上で、X線光電子分光分
析により測定されるトナーの表面に存在する炭素元素の
含有量(A)に対する鉄元素の含有量(B)の比(B/
A)が0.001未満という磁性トナーを得ることが可
能となり、感光体の削れやトナー融着がより一層抑制さ
れ、低湿環境下においても高画質の安定化が達成できる
のである。さらには、(B/A)を0.0005未満と
すれば、高画質及び耐久安定性が格段に向上する。
【0081】本発明で使用されるトナーに用られる磁性
体は、結着樹脂100質量部に対して、10乃至200
質量部を用いることが好ましい。さらに好ましくは20
〜180質量部を用いることが良い。10質量部未満で
はトナーの着色力が乏しく、カブリの抑制も困難であ
る。一方、200質量部を超えると、トナー担持体への
磁力による保持力が強まり現像性が低下したり、個々の
トナー粒子への磁性体の均一な分散が難しくなるだけで
なく、定着性が低下してしまう。
【0082】更には、トナーにコア/シェル構造をもた
せることが好ましい。
【0083】トナーにコア/シェル構造をもたせると、
定着性と耐ブロッキング性を両立させるトナーの製造が
可能となる。つまり、シェル部分が重合により形成され
た様な重合法による磁性トナーの製造の場合、各トナー
粒子中に低軟化点物質を同じ割合で存在させることが必
要となるが、この点において造粒時の粒度分布の制御は
重要となる。本発明の磁性トナー製造方法では、造粒時
の重合性単量体組成物の液滴粒子の粒度分布をシャープ
にすることができる為に、かかる課題も解消することが
できる。
【0084】また、コア部の主たる成分としては低軟化
点物質が好ましく、ASTM D3418−8に準拠し
測定された主体極大ピーク値が、40〜90℃を示す化
合物が好ましい。極大ピークが40℃未満であると低軟
化点物質の自己凝集力が弱くなり、結果としてトナー像
転写時の耐高温オフセット性が弱くなり好ましくない。
一方、極大ピークが90℃を超えるとトナーの定着温度
が高くなり好ましくない。更には、極大ピーク値の温度
が高いと、主に造粒中に低軟化点物質が析出してきて懸
濁系を阻害する為に好ましくない。
【0085】本発明において低融点物質の極大ピーク値
の温度の測定には、例えば、パーキンエレマー社製DS
C−7を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと
亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの
融解熱を用いる。サンプルはアルミニウム製パンを用い
対照用にに空パンをセットし、昇温速度10℃/mi
n.で測定をした。
【0086】低融点物質としては、具体的にはパラフィ
ンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャート
ロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エ
ステルワックス及びこれらの誘導体またはこれらのグラ
フト/ブロック化合物等を利用することができる。ま
た、低軟化点物質はトナー中へ5〜30質量%添加する
ことが好ましい。仮に5質量%未満の添加では十分なト
ナーの定着性が得られず、また、30質量%を超える場
合は、重合法による製造においても造粒時にトナー粒子
同士の合一が起き易く、粒度分布の広いトナーが生成し
易く、本発明には不適当であった。
【0087】低軟化点物質を内包化せしめる具体的方法
としては、水系媒体中での材料の極性を主要単量体より
低軟化点物質の方を小さく設定し、更に少量の極性の大
きな樹脂または単量体を添加せしめることで、低軟化点
物質を外殻樹脂で被覆した所謂コア/シェル構造を有す
るトナーを得ることができる。トナーの粒度分布制御や
粒径の制御は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用を
する分散剤の種類や添加量を変える方法や、機械的装置
条件、例えば、ローターの周速、パス回数、撹拌羽根形
状等の撹拌条件や容器形状または水溶液中での固形分濃
度等を制御することにより所定の粒度分布の本発明のト
ナーを得ることができる。
【0088】本発明においてトナーの断層面を測定する
具体的方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にト
ナーを十分分散させた後、温度40℃の雰囲気中で2日
間硬化させて得られた硬化物を、四三酸化ルテニウム、
必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した
後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い、薄片
状のサンプルを切り出し透過電子顕微鏡(TEM)を用
いてトナーの断層形態を観察する方法で行った。本発明
においては、用いる低軟化点物質と外殻を構成する樹脂
との若干の結晶化度の違いを利用して材料間のコントラ
ストを付ける為に四三酸化ルテニウム染色法を用いるこ
とが好ましい。
【0089】また、本発明の磁性トナーの製造方法に関
わるトナーにおいて用いられる磁性体は、リン、コバル
ト、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、アルミニ
ウム、珪素などの元素を含んでもよい、四三酸化鉄、γ
−酸化鉄等、酸化鉄を主成分とするものであり、これら
を1種または2種以上併用して用いられる。これら磁性
体は、窒素吸着法によるBET比表面積が好ましくは2
〜30m2/g、特に3〜28m2/g、更にモース硬度
が5〜7のものが好ましい。
【0090】磁性体の形状としては、8面体、6面体、
球形、針状、鱗片状などがあるが、8面体、6面体、球
形、不定型等の異方性の少ないものが画像濃度を高める
上で好ましい。こういった磁性体の形状はSEMなどに
よって確認することができる。磁性体の平均粒径として
は0.01〜1.0μmが好ましく、さらに好ましくは
0.05〜0.5μmが好ましい。平均粒径が0.01
μm未満の場合、黒色度の低下が顕著となり、白黒用ト
ナーの着色剤としては着色力が不十分となるうえに、複
合酸化物粒子どうしの凝集が強くなるため、分散性が悪
化する傾向となる。一方、平均粒径が1.0μmを超え
てしまうと、一般の着色剤と同様に着色力が不足するよ
うになる。加えて、特に小粒径トナー用の着色剤として
使用する場合、個々のトナー粒子に同個数の磁性粒子を
分散させることが確率的に困難となり、分散性が悪化し
やすい。なお、磁性体の平均粒径は、透過型電子顕微鏡
を用いて測定できる。具体的には、測定するトナーの粉
体サンプルを透過型電子顕微鏡で観察し、視野中の10
0個の磁性体粒子径を測定して、平均粒径を求める。
【0091】さらにまた、磁性体以外に他の着色剤を併
用しても良い。併用し得る着色材料としては、磁性ある
いは非磁性無機化合物、公知の染料及び顔料が挙げられ
る。具体的には、例えば、コバルト、ニッケルなどの強
磁性金属粒子、またはこれらにクロム、マンガン、銅、
亜鉛、アルミニウム、希土類元素などを加えた合金、ヘ
マタイトなどの粒子、チタンブラック、ニグロシン染料
/顔料、カーボンブラック、フタロシアニン等が挙げら
れる。これらもまた、表面を処理して用いても良い。
【0092】トナーの結着樹脂用の重合性単量体として
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・p−メトキシスチレン・p−
エチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチ
ル・アクリル酸エチル・アクリル酸n−ブチル・アクリ
ル酸イソブチル・アクリル酸n−プロピル・アクリル酸
n−オクチル・アクリル酸ドデシル・アクリル酸2−エ
チルヘキシル・アクリル酸ステアリル・アクリル酸2−
クロルエチル・アクリル酸フェニ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n−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n−オクチル・メ
タクリル酸ドデシル・メタクリル酸2−エチルヘキシル
・メタクリル酸ステアリル・メタクリル酸フェニル・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
ルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、その他の
アクリロニトリル・メタクリロニトリル・アクリルアミ
ド等の単量体が挙げられる。
【0093】これらの単量体は単独、または混合して使
用し得る。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチ
レン誘導体を単独で、あるいはほかの単量体と混合して
使用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好
ましい。
【0094】本発明に係わる重合トナーの製造において
は、単量体系に樹脂を添加して重合しても良い。例え
ば、単量体では水溶性のため水性懸濁液中では溶解して
乳化重合を起こすため使用できないアミノ基、カルボン
酸基、水酸基、スルフォン酸基、グリシジル基、ニトリ
ル基等、親水性官能基含有の単量体成分をトナー中に導
入したい時には、これらとスチレンあるいはエチレン
等、ビニル化合物とのランダム共重合体、ブロック共重
合体、あるいはグラフト共重合体等、共重合体の形にし
て、あるいはポリエステル、ポリアミド等の重縮合体、
ポリエーテル、ポリイミン等の重付加重合体の形で使用
が可能となる。こうした極性官能基を含む高分子重合体
をトナー中に共存させると、前述のワックス成分を相分
離させ、より内包化が強力となり、耐オフセット性、耐
ブロッキング性、低温定着性の良好なトナーを得ること
ができる。このような極性官能基を含む高分子重合体を
使用する場合、その平均分子量は5,000以上が好ま
しく用いられる。5,000未満、特に4,000以下
では、本重合体が表面付近に集中し易いことから、現像
性、耐ブロッキング性等に悪い影響が起こり易くなり好
ましくない。また、極性重合体としては特にポリエステ
ル系の樹脂が好ましい。
【0095】また、材料の分散性や定着性、あるいは画
像特性の改良等を目的として上記以外の樹脂を単量体系
中に添加しても良く、用いられる樹脂としては、例え
ば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン
及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重
合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−
ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチル
アミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル
共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、ス
チレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビ
ニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチル
エーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重
合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソ
プレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチ
レン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共
重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタク
リレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアク
リル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェ
ノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族
系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。
【0096】これら樹脂の添加量としては、単量体10
0質量部に対し1〜20質量部が好ましい。1質量部未
満では添加効果が小さく、一方20質量部を超えて添加
すると重合トナーの種々の物性設計が難しくなる。
【0097】さらに、単量体を重合して得られるトナー
の分子量範囲とは異なる分子量の重合体を単量体中に溶
解して重合すれば、分子量分布の広い、耐オフセット性
の高いトナーを得ることができる。
【0098】本発明の磁性トナーの製造において使用さ
れる重合開始剤としては、重合反応時に半減期0.5〜
30時間であるものを、重合性単量体に対し0.5〜2
0質量部の添加量で重合反応を行なうと、分子量1万〜
10万の間に極大を有する重合体を得、トナーに望まし
い強度と適当な溶融特性を与えることができる。重合開
始剤としては、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(シクロヘキサン−1−カ
ルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−
2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロ
ニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾ
イルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイ
ド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒ
ドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパー
オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパ
ーオキシ2−エチルヘキサノエート等の過酸化物系重合
開始剤が挙げられる。
【0099】また、重合度を制御するために、公知の架
橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤を更に添加し用いること
も可能である。
【0100】本発明の磁性トナーを製造する際は、架橋
剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、0.0
01〜15質量%である。
【0101】ここで架橋剤としては、主として2個以上
の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物;例えばエチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
1,3−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニ
リン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物;及び3個以上のビニル
基を有する化合物;が単独もしくは混合物として用いら
れる。
【0102】本発明のトナー製造方法として懸濁重合を
利用する場合には、用いる分散剤として、例えば、無機
系酸化物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシ
ウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シ
リカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙げられる。
有機系化合物としては、例えば、ポリビニルアルコー
ル、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプ
ロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が水相に分散
又は溶解させて使用される。
【0103】これら分散剤は、重合性単量体100質量
部に対して0.2〜10.0質量部を使用することが好
ましい。これら分散剤は、市販のものをそのまま用いて
もよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得る為
に、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成さ
せることもできる。例えば、リン酸三カルシウムの場
合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩
化カルシウム水溶液とを混合することで、懸濁重合方法
に好ましい分散剤を得ることができる。また、これら分
散剤の微細化の為に0.001〜0.1質量部の界面活
性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、ア
ニオン、カチオン型の界面活性剤を利用することがで
き、例えば、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、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナ
トリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウ
ム等が好ましく用いられる。
【0104】本発明の具体的なトナー製造方法は、単量
体中に低軟化物質からなる離型剤、着色剤、荷電制御
剤、重合開始剤、その他の添加剤を加え、ホモジナイザ
ー、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめ
た単量体組成物を、分散安定剤を含有する図1又は図2
に示す様な撹拌装置を内蔵した造粒容器中で、分散せし
める。
【0105】単量体組成物からなる液滴が所望のトナー
粒子のサイズが得られた段階で、造粒を停止する。その
後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且
つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えばよい。重
合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に
設定して重合を行う。また、重合反応後半に昇温しても
よく、更に、未反応の重合性単量体、副生成物等を除去
する為に反応後半、または反応終了後に一部水系媒体を
留去してもよい。反応終了後、生成したトナー粒子を洗
浄及び濾過により回収し、乾燥する。懸濁重合法におい
ては、通常単量体系100質量部に対して水300〜
3,000質量部を分散媒として使用するのが好まし
い。
【0106】各種トナー特性付与を目的として使用され
る外添剤としては、トナーに添加した時の耐久性の点か
ら、トナー粒子の重量平均径の1/10以下の粒径であ
ることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡
におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒
径を意味する。外添剤としては、例えば、以下の様なも
のが用いられる。
【0107】金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等)、窒化物
(窒化ケイ素等)、炭化物(炭化ケイ素等)、金属塩
(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム
等)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム等)、カーボンブラック、シリカ等。これら
外添剤は、トナー粒子100質量部に対し、0.01〜
10質量部が用いられ、好ましくは0.05〜5質量部
が用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、ま
た、複数併用してもよい。それぞれ、疎水化処理を行っ
たものがより好ましい。
【0108】本発明に係わる各種物性データの測定法を
以下に詳述する。
【0109】(1)トナーの平均粒径及び粒度分布 トナーの平均粒径および粒度分布はコールターカウンタ
ーTA−II型或いはコールターマルチサイザー(コー
ルター社製)等、種々の方法で測定可能であるが、本発
明においてはコールターカウンターTA−II型(コー
ルター社製)を用い、個数分布及び体積分布を出力する
インターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソ
ナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解質液は
1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製
する。例えば、ISOTON R−II(コールターサ
イエンティフィックジャパン社製)を使用することがで
きる。
【0110】測定法としては、前記電解質水溶液100
〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくは
アルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加
え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁し
た電解質液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行
ない、前記コールターカウンターTA−II型によりア
パーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2
μm以上のトナーの体積及び個数を測定して体積分布と
個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積
分布から求めた体積基準の体積平均粒径(D4:各チャ
ンネルの中央値をチャンネルの代表値とする)と体積変
動係数(S4)、個数分布から求めた個数基準の長さ平
均粒径(D1)と個数変動係数(S1)を求めた。
【0111】(2)トナーの円形度
【0112】
【数2】
【0113】具体的な測定方法としては、容器中の予め
不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤
として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォ
ン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.
1〜005g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音
波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度
を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナー
の形状を測定する。
【0114】本発明における円形度はトナーを構成する
粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形
の場合1.000を示し、表面形状が複雑になるほど円
形度は小さな値となる。
【0115】(3)トナー表面に存在する炭素元素の含
有量(A)に対する鉄元素の含有量(B)の比(B/
A) 本発明に係わる、トナー表面に存在する炭素元素の含有
量(A)に対する鉄元素の含有量(B)の比(B/A)
は、ESCA(X線光電子分光分析)により表面組成分
析を行い算出した。
【0116】本発明では、ESCAの装置および測定条
件は、下記の通りである。 使用装置:PHI社製 1600S型 X線光電子分光装置 測定条件:X線源 MgKα(400W) 分光領域800μmφ
【0117】本発明では、測定された各元素のピーク強
度から、PHI社提供の相対感度因子を用いて表面原子
濃度を算出した。
【0118】本測定はトナーを超音波洗浄し、表面に付
着している外添剤を除去した後、乾燥し測定することが
好ましい。
【0119】(4)トナー中の断層面を測定する方法 本発明においてトナーの断層面を測定する具体的方法と
しては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナーを十分分
散させた後、温度40℃の雰囲気中で2日間硬化させて
得られた硬化物を、四三酸化ルテニウム、必要により四
三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダイヤモン
ド歯を備えたミクロトームを用い、薄片状のサンプルを
切り出し透過電子顕微鏡(TEM)を用いてトナーの断
層形態を観察する方法で行った。本発明においては、用
いる低軟化点物質と外殻を構成する樹脂との若干の結晶
化度の違いを利用して材料間のコントラストを付ける為
に四三酸化ルテニウム染色法を用いることが好ましい。
【0120】本発明に係わる磁性トナーに用いられる磁
性体は、例えばマグネタイトの場合、下記方法で製造さ
れる。
【0121】第一鉄塩水溶液に、鉄成分に対して当量ま
たは当量以上の水酸化ナトリウムの如きアルカリを加
え、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製する。調製した水
溶液のpHをpH7以上(好ましくはpH8〜10)に
維持しながら空気を吹き込み、水溶液を70℃以上に加
温しながら水酸化第一鉄の酸化反応をおこない、磁性酸
化鉄粒子の芯となる種晶をまず生成する。
【0122】次に、種晶を含むスラリー状の液に前に加
えたアルカリの添加量を基準として約1当量の硫酸第一
鉄を含む水溶液を加える。液のpHを6〜10に維持し
ながら空気を吹込みながら水酸化第一鉄の反応をすすめ
種晶を芯にして磁性酸化鉄粒子を成長させる。酸化反応
がすすむにつれて液のpHは酸性側に移行していくが、
液のpHは6未満にしない方が好ましい。酸化反応の終
期に液のpHを調整し、磁性酸化鉄が一次粒子になるよ
う十分に撹拌し、カップリング剤を添加して十分に混合
撹拌し、撹拌後に濾過し、乾燥し、軽く解砕することで
疎水性処理磁性酸化鉄粒子が得られる。あるいは、酸化
反応終了後、洗浄、濾過して得られた酸化鉄粒子を、乾
燥せずに別の水系媒体中に再分散させた後、再分散液の
pHを調整し、十分撹拌しながらシランカップリング剤
を添加し、カップリング処理を行っても良い。いずれに
せよ、酸化反応終了後に乾燥工程を経ずに表面処理を行
うことが肝要であり、本発明における重要なポイントで
もある。
【0123】第一鉄塩としては、一般的に硫酸法チタン
製造に副生する硫酸鉄、鋼板の表面洗浄に伴って副生す
る硫酸鉄の利用が可能であり、更に塩化鉄等が可能であ
る。
【0124】水溶液法による磁性酸化鉄の製造方法は一
般に反応時の粘度の上昇を防ぐこと、及び、硫酸鉄の溶
解度から鉄濃度0.5〜2mol/リットルが用いられ
る。硫酸鉄の濃度は一般に薄いほど製品の粒度が細かく
なる傾向を有する。また、反応に際しては、空気量が多
い程、そして反応温度が低いほど微粒化しやすい。
【0125】このようにして製造された疎水性磁性体粒
子を材料とした磁性トナーを使用することにより、感光
体の削れ及びトナー融着が発生せず、高画質及び高安定
性が可能となる。
【0126】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これは本発明をなんら限定するものではない。な
お、以下の配合における部数は全て質量部である。
【0127】(表面処理磁性体の製造例)硫酸第一鉄水
溶液中に、鉄イオンに対して1.0〜1.1当量の苛性
ソーダ溶液を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製
した。
【0128】水溶液のpHを9前後に維持しながら、空
気を吹き込み、80〜90℃で酸化反応を行い、種晶を
生成させるスラリー液を調製した。次いで、このスラリ
ー液に当初のアルカリ量(苛性ソーダのナトリウム成
分)に対し0.9〜1.2当量となるよう硫酸第一鉄水
溶液を加えた後、スラリー液をpH8に維持して、空気
を吹込みながら酸化反応をすすめ、酸化反応後に生成し
た磁性酸化鉄粒子を洗浄、濾過して一旦取り出した。こ
の時、含水サンプルを少量採取し、含水量を計っておい
た。次に、この含水サンプルを乾燥せずに別の水系媒体
中に再分散させた後、再分散液のpHを約6に調整し、
十分撹拌しながらシランカップリング剤(n−C1021
Si(OCH33)を磁性酸化鉄に対し1.0部(磁性
酸化鉄の量は含水サンプルから含水量を引いた値として
計算した)添加し、カップリング処理を行った。生成し
た疎水性酸化鉄粒子を常法により洗浄、濾過、乾燥し、
次いで若干凝集している粒子を解砕処理して、表面処理
磁性体1を得た。
【0129】(磁性体の製造例)表面処理磁性体の製造
例1と同様に酸化反応を進め、酸化反応後に生成した磁
性酸化鉄粒子を洗浄、濾過後、表面処理を行わずに、乾
燥し、凝集している粒子を解砕処理し磁性体1を得た。
【0130】<実施例1>イオン交換水710部に0.
1M−Na3PO4水溶液450部を投入し60℃に加温
した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌した。これ
に1.0M−CaCl2水溶液68部を添加して微小な
難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系分散媒体を
得た。
【0131】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散混合した。これに重合開始剤
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)5部を溶解して重合性単量体組成物を調製した。
【0132】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=25 であった。
【0133】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)で確認したところ、図1に示され
るように撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴
出されているのがはっきり確認された。
【0134】また、重合性単量体組成物を造粒容器内に
投入直後、造粒容器内を上記高速ビデオカメラで確認し
たところ、重合性単量体組成物がスムーズに水系媒体中
に混入していくのを確認することができた。
【0135】重合性単量体組成物を投入10分後、撹拌
装置を停止し、パドル撹拌翼を具備した重合槽に移送し
た。重合槽では、60℃,N2雰囲気下で、パドル撹拌
翼で撹拌しつつ10時間反応させた。重合反応終了後、
減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えて
リン酸カルシウムを溶解させた後、濾過、水洗及び乾燥
をして着色懸濁粒子を得た。
【0136】上記着色懸濁粒子をコールタマルチサイザ
ーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.5μ
mで個数変動係数は30%であった。
【0137】個数変動係数は、 個数変動係数=[S/D1]×100 で示され、式中、Sはトナー粒子の個数分布における標
準偏差を示し、D1はトナー粒子の個数平均径(μm)
を示す。すなわち、変動係数の値が小さいほどトナー粒
子の粒度分布はシャープであり、値が大きいとブロード
な粒度分布であることを示す。
【0138】その他のトナー物性は表1に示す。また、
トナー断層面を観察したところコア/シェル構造が確認
された。
【0139】このトナー100部と、一次粒径8nmの
シリカにヘキサメチルジシラザンで表面を処理し処理後
のBET値が250m2/gの疎水性シリカ微粉体1.
2部とをヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))
で混合して、現像剤とした。
【0140】この現像剤を用いてキヤノン製LBP−1
760改造機(概ね図3に示すように改造)で連続5,
000枚の画出し評価を行ったところ、カブリもなく、
画像濃度も安定し、良好な画像が得られた。
【0141】<実施例2>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0142】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0143】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=74 であった。
【0144】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0145】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
6μmで個数変動係数は26%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0146】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0147】<実施例3>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0148】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0149】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.15 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=24 であった。
【0150】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0151】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
7μmで個数変動係数は26%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0152】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0153】<実施例4>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0154】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0155】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.15 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=60 であった。
【0156】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0157】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
7μmで個数変動係数は23%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0158】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0159】<実施例5>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0160】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0161】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D:0.15 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=17 であった。
【0162】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)で確認したところ、図1に示され
るように撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴
出されているのがはっきり確認されたが、流れは弱く、
撹拌力は不足ぎみであった。
【0163】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0164】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
5μmで個数変動係数は32%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0165】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリ及び画像濃度に若干の問
題を生じたが製品上問題のないレベルであった。
【0166】<実施例6>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0167】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0168】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=90 であった。
【0169】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0170】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
9μmで個数変動係数は27%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0171】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリ、画像濃度に若干問題を
生じたが製品上問題のないレベルであった。このトナー
を電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、撹拌過剰時
に現れる、超微粒子が若干生じていた。コールターマル
チサイザーで検出されない超微粒子が画像に若干影響を
及ぼしたものと考えられる。
【0172】<実施例7>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0173】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0174】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.06、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=25 であった。
【0175】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)で確認したところ、図1に示され
るように撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴
出されているのがはっきり確認されたが、図1内の下方
からの吸込みが弱く観察された。
【0176】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0177】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
7μmで個数変動係数は32%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0178】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリ、画像濃度に若干の問題
を生じたが製品上問題のないレベルであった。
【0179】<実施例8>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0180】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0181】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.4、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=25 であった。
【0182】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)で確認したところ、図1に示され
るように撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴
出されているのがはっきり確認されたが、造粒容器内の
自由液面に乱れを生じ液面に渦流が観察された。
【0183】また、重合性単量体組成物を造粒容器内に
投入直後、造粒容器内を上記高速ビデオカメラで確認し
たところ、重合性単量体組成物が水系媒体中に混入して
いく時間が実施例1に比べ若干時間を要した。
【0184】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0185】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
9μmで個数変動係数は38%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0186】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリ、画像濃度に若干の問題
を生じたが製品上問題のないレベルであった。
【0187】<実施例9>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0188】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0189】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.33 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=50 であった。
【0190】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0191】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
5μmで個数変動係数は32%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0192】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0193】<実施例10>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0194】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0195】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.8、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=25 であった。
【0196】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0197】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
6μmで個数変動係数は29%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0198】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0199】<実施例11>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0200】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製し
た。
【0201】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=0.7、l/L=0.1、 d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=25 であった。
【0202】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)で確認したところ、図1に示され
るように撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴
出されているのがはっきり確認されたが、造粒容器内の
自由液面に乱れを生じ液面に渦流が観察された。
【0203】また、重合性単量体組成物を造粒容器内に
投入直後、造粒容器内を上記高速ビデオカメラで確認し
たところ、重合性単量体組成物が水系媒体中に混入して
いく時間が実施例1に比べ若干時間を要した。
【0204】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0205】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.
6μmで個数変動係数は36%であった。その他のトナ
ー物性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したと
ころコア/シェル構造が確認された。
【0206】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリ、画像濃度に若干の問題
を生じたが製品上問題のないレベルであった。
【0207】<実施例12>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0208】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
t−ブチルパーオキシジエチルヘキサノエート3部を溶
解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0209】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.15 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=35 であった。
【0210】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)で確認したところ、図1に示され
るように撹拌室の上方及び下方から吸引され側面から噴
出されているのがはっきり確認された。
【0211】また、重合性単量体組成物を造粒容器内に
投入直後、造粒容器内を上記高速ビデオカメラで確認し
たところ、重合性単量体組成物がスムーズに水系媒体中
に混入していくのを確認することができた。
【0212】重合性単量体組成物を投入10分後、撹拌
装置を停止し、パドル撹拌翼を具備した重合槽に移送し
た。重合槽では、80℃に昇温して、N2雰囲気下で、
パドル撹拌翼で撹拌しつつ6時間反応させた。重合反応
終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸
を加えてリン酸カルシウムを溶解させた後、濾過、水洗
及び乾燥をして着色懸濁粒子を得た。
【0213】上記着色懸濁粒子をコールタマルチサイザ
ーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.8μ
mで個数変動係数は26%であった。その他のトナー物
性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したところ
コア/シェル構造が確認された。
【0214】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0215】<実施例13>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0216】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
t−ブチルパーオキシジエチルヘキサノエート3部を溶
解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0217】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=74 であった。
【0218】上記着色懸濁粒子をコールタマルチサイザ
ーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径6.8μ
mで個数変動係数は26%であった。その他のトナー物
性は表1に示す。また、トナー断層面を観察したところ
コア/シェル構造が確認された。
【0219】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0220】<実施例14>実施例12において、表面
処理磁性体1の使用量を50部とする以外は同様の手法
により、体積平均粒径6.8μmで個数変動係数は24
%のトナー粒子を得た。その他のトナー物性は表1に示
す。また、トナー断層面を観察したところコア/シェル
構造が確認された。
【0221】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0222】<実施例15>実施例12において、表面
処理磁性体1を150部使用する以外は同様の手法によ
り、体積平均粒径7.2μmで個数変動係数は29%の
トナー粒子を得た。その他のトナー物性は表1に示す。
また、トナー断層面を観察したところコア/シェル構造
が確認された。
【0223】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、カブリもなく、画像濃度も安定
し、良好な画像が得られた。
【0224】<比較例1>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0225】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0226】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=110 であった。
【0227】この後、実施例1と同様に10分間運転す
る予定であったが、途中から撹拌翼内に異音が生じたた
め、運転を中止した。この後、撹拌装置を分解して撹拌
羽根4を検査したところ無数の損傷が確認さた。これ
は、撹拌装置の撹拌力が過剰な状態が続いたことによ
り、撹拌羽根先端に多くのキャビテーションを生じて、
この気泡破壊に基づくエロージョンが発生し、撹拌羽根
の表面を損傷させたものと考えられる。
【0228】<比較例2>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0229】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0230】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内に存在する液状物容積V(m3)と
該撹拌装置の使用動力P(kW)の関係 P/V=10 であった。
【0231】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)及び目視で確認したところ、上方
及び下方からの吸引は弱く、また明らかに造粒容器内の
液は撹拌されておらず、液表面部分において重合性単量
体組成物が容器内上部に滞留しているのが観察された。
【0232】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0233】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径9.
7μmで個数変動係数は48%であり、粒度分布が明ら
かにブロードであった。その他のトナー物性は表1に示
す。
【0234】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、耐久1,000枚当りからカブ
リが発生し、また、画像濃度も低下して画質は荒れたも
のであった。
【0235】<比較例3>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0236】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0237】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=0.4、l/L=0.65、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=81 であった。
【0238】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)及び目視で確認したところ、撹拌
室の上方部からの吸引により造粒容器内の液体自由表面
が乱され、撹拌装置周辺には多くのキャビテーションが
発生しているのが確認された。
【0239】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0240】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径9.
5μmで個数変動係数は48%であり、粒度分布が明ら
かにブロードであった。その他のトナー物性を表1にま
とめる。
【0241】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、耐久1,000枚当りからカブ
リが発生し、また、画像濃度も低下して画質も荒れたも
のであった。
【0242】<比較例4>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0243】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0244】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=2.1、l/L=0.03、 d/D=0.2
5 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=10 であった。
【0245】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)及び目視で確認したところ下方か
らの吸引は確認されなかった。また、明らかに造粒容器
内の液は撹拌されておらず、液表面部分において重合性
単量体組成物が造粒容器内上部に滞留しているのが観察
された。
【0246】以下、実施例1と同様にして着色懸濁粒子
を得た。
【0247】得られた着色懸濁粒子をコールタマルチサ
イザーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径1
0.4μmで個数変動係数は48%であり、粒度分布が
明らかにブロードであった。
【0248】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、耐久1,000枚当りからカブ
リが発生し、また、画像濃度も低下して画質も荒れたも
のであった。
【0249】<比較例5>イオン交換水710部に、
0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃
に加温した後、図1及び2に示す装置を用いて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加
し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含む水系
分散媒体を得た。
【0250】 ・スチレン 80部 ・n−ブチルアクリレート 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 1部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部 ・表面処理磁性体1 90部 ・エステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃) 6部 上記処方を60℃に加温し、溶解槽(撹拌機付)を用い
て、均一に溶解又は分散した。これに重合開始剤として
t−ブチルパーオキシジエチルヘキサノエート3部を溶
解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0251】前記水系分散媒体中に上記重合性単量体組
成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、重合性
単量体組成物を造粒した。この時の図1及び2に示す関
係は L/D=1.3、l/L=0.1、d/D=0.25 であり、造粒容器内存在物容積V(m3)と該撹拌装置
の使用動力P(kW)の関係 P/V=10 であった。
【0252】なお、この時の流体の流れ方向を高速ビデ
オカメラ(コダック社製、エクタプロモーションアナラ
イザーHS4540)及び目視で確認したところ、上方
及び下方からの吸引は弱く、また明らかに造粒容器内の
液は撹拌されておらず、液表面部分において重合性単量
体組成物が容器内上部に滞留しているのが観察された。
【0253】上記着色懸濁粒子をコールタマルチサイザ
ーで粒度分布を測定したところ、体積平均粒径10.0
μmで個数変動係数は47%であり、粒度分布が明らか
にブロードであった。その他の物性は表1に示す。
【0254】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、耐久1,000枚当りからカブ
リが発生し、また、画像濃度も低下して画質も荒れたも
のであった。
【0255】<比較例6>実施例1において、表面処理
磁性体1に代えて磁性体1を90部使用する以外は同様
の手法により、着色懸濁粒子を得た。得られた着色懸濁
粒子をコールタマルチサイザーで粒度分布を測定したと
ころ、体積平均粒径9.8μmで個数変動係数は49%
であった。その他のトナー物性は表1に示す。
【0256】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、耐久1,000枚当りからカブ
リが発生し、また、画像濃度も低下して画質も荒れたも
のであった。
【0257】 <比較例7> ・スチレン/n−ブチルアクリレート共重合体(質量比80/20) 20部 ・不飽和ポリエステル樹脂 2部 ・飽和ポリエステル樹脂 3部 ・負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 4部 ・表面処理磁性体1 80部 ・実施例1で用いたエステルワックス 5部 上記材料をブレンダーにて混合し、110℃に加熱した
二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物を
ハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微
粉砕後、得られた微粉砕物を風力分級して重量平均粒径
9.3μmのトナーを得た。個数変動係数は28%であ
った。その他のトナー物性は表1に示す。
【0258】得られた粒子を実施例1と同様にして画出
し評価を行ったところ、画像初期からカブリが発生した
ため耐久テストを中止した。この初期カブリの悪化は転
写効率の悪化が原因であった。
【0259】
【表1】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、重合性単量
体組成物の造粒時の粒度分布をシャープにすることがで
き、最終的に分級工程を必要とせず、また、分級したと
しても、高収率で粒度分布のシャープな磁性トナーが得
られる。
【0260】また、本発明の製造方法によれば、環境に
左右されにくく、安定した帯電性能を有し、カブリがな
く、長時間の使用においても画像濃度が高く、画像再現
性に優れた磁性トナーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法に用いられる造粒装置概略断
面図の一例である。
【図2】図1における撹拌装置の断面図である。
【図3】本発明の実施例に用いた画像形成装置の一例で
ある。
【符号の説明】
1. 造粒容器 2. 撹拌装置 3. 撹拌シャフト 4. 撹拌羽根 5. スクリーン 6. 撹拌室 7. ジャケット 8. 液面 9. モータ 10. インバーター 11. 電流計 100. 感光体(像担持体、被帯電体) 102. 現像スリーブ(現像剤担持体) 114. 転写ローラー(転写部材) 116. クリーナー 117. 帯電ローラー(接触帯電部材) 121. レーザービームスキャナー(潜像形成手段、
露光装置) 124. 給紙ローラ 125. 搬送部材 126. 定着装置 140. 現像装置 141. 撹拌部材
フロントページの続き (72)発明者 中川 義広 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H005 AA02 AA03 AA11 AA12 AB06 CA14 CA26 CB03 EA03 EA10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂及び磁性粉体を有す
    る磁性トナーであり、該磁性トナーの下記式により求め
    られる平均円形度が0.970以上であり、該磁性トナ
    ーの表面に実質的に磁性粉体が露出していない磁性トナ
    ーの製造方法であって、 少なくとも重合性単量体と磁性粉体を有する重合性単量
    体組成物を、分散安定剤を含有し、且つ重合性単量体組
    成物と実質的に非相溶性である液状分散媒体中へ分散さ
    せて、重合性単量体組成物粒子を造粒容器内で得た後、
    該粒子中の単量体を重合するトナー製造方法において、 該造粒容器内には、高剪断力を有する撹拌装置が具備さ
    れており、 造粒容器の内径Dと、容器内存在物から得られる液面高
    さLと、造粒容器底面から該撹拌装置の距離lとの間に 0.5<L/D<2.0、0.04<l/L<0.6 の関係を有することを特徴とする磁性トナーの製造方
    法。 【数1】
  2. 【請求項2】 造粒容器の内径Dと、造粒容器内存在物
    から得られる液面高さLと、造粒容器底面から該撹拌装
    置の距離lとの間に 0.6<L/D<1.8、0.06<l/L<0.3 の関係を有することを特徴とする請求項1に記載の磁性
    トナーの製造方法。
  3. 【請求項3】 該撹拌装置が、高速回転する撹拌羽根と
    撹拌室とを備えており、 該撹拌室への液状流体が、該撹拌室の2方向から吸引さ
    れ噴出するように構成されていることを特徴とする請求
    項1又は2に記載の磁性トナーの製造方法。
  4. 【請求項4】 該撹拌室への液状流体が該撹拌室の上方
    及び下方から吸引され、側面から噴出するように構成さ
    れていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
    記載の磁性トナーの製造方法。
  5. 【請求項5】 該撹拌羽根の径dと該造粒容器の内径D
    が 0.05<d/D<0.35 の関係を有することを特徴とする請求項1乃至4のいず
    れかに記載の磁性トナーの製造方法。
  6. 【請求項6】 造粒工程において造粒容器内存在物容積
    V(m3)と該撹拌装置の使用動力P(kW)の間に 15<P/V<100 の関係を有することを特徴とする請求項1乃至5のいず
    れかに記載の磁性トナーの製造方法。
  7. 【請求項7】 造粒工程において造粒容器内存在物容積
    V(m3)と該撹拌装置の使用動力P(kW)の間に 20<P/V<80 の関係を有することを特徴とする請求項1乃至6のいず
    れかに記載の磁性トナーの製造方法。
  8. 【請求項8】 該磁性トナーに含有される磁性粉体が、
    主にマグネタイトからなり、該磁性トナーのX線光電子
    分光分析により測定される該トナーの表面に存在する炭
    素元素の含有量(A)に対する鉄元素の含有量(B)の
    比(B/A)が、0.001未満であることを特徴とす
    る請求項1乃至7のいずれかに記載の磁性トナーの製造
    方法。
  9. 【請求項9】 該磁性トナーの体積平均粒径をC、透過
    型電子顕微鏡(TEM)を用いた該磁性トナーの断層面
    観察において、磁性粒子とトナー粒子表面との距離の最
    小値をEとしたとき、 0<E/C≦0.02 であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記
    載の磁性トナーの製造方法。
  10. 【請求項10】 該磁性トナー中の磁性粉体が、水系媒
    体中でカップリング剤を加水分解しながら表面処理され
    ていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記
    載の磁性トナーの製造方法。
  11. 【請求項11】 トナーが、コア/シェル構造を有する
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の
    磁性トナーの製造方法。
  12. 【請求項12】 コア部の主たる成分が、融点40〜9
    0℃の低軟化点物質であることを特徴とする請求項1乃
    至11のいずれかに記載の磁性トナーの製造方法。
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