JP2004012650A - Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an electrostatic charge image developing toner capable of controlling the shape and particle size distribution of particle agglomerates, imparting sharpness to the particle size distribution of toner particles, capable of attaining the objective circularity in a short period of time and ensuring a small amount of coarse powder produced in aging. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing the toner including an agglomeration step in which polymer primary particles are agglomerated in a dispersion containing the particles and a colorant and an aging step in which fusion between particles in the resulting particle agglomerates is caused, polymer primary particles are additionally added in the agglomeration step. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。詳しくは本発明は、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像現像用トナーの製造方法に関する。さらに詳しくは本発明は、重合体一次粒子の粒子凝集体の形状及び粒度分布が制御され、より狭い粒度分布を持ち、そして形状制御が容易に行える静電荷像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、スチレン/アクリレート系共重合体あるいはポリエステル等の各種バインダー樹脂に、カーボンブラックや顔料のような着色剤、必要に応じて帯電制御剤、磁性体を添加して得られた混合物を押出機により溶融混練し、ついで粉砕・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、トナーの粒径制御に限界があり、実質的に10μm以下、特に8μm以下の平均粒径のトナーを歩留まり良く製造することが困難であり、今後の電子写真に要求される高解像度化を達成するために十分なものとは言えなかった。
【0003】
また、低温定着性を達成するために、溶融混練時に低軟化点のワックスをトナー中にブレンドする方法が提案されているが、溶融混練粉砕法においては5%程度のブレンドが限界であり、十分な低温定着性能のトナーを得ることができなかった。また、溶融混練してから得られるフレークを機械的に粉砕してトナーとする場合には、歩留まりが悪く、粒度分布も広いものとなる。特に小粒径のトナーを得ようとする場合にはこの傾向は著しい。
【0004】
一方、近年、溶融混練粉砕法に代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って原料の分散の制御は可能である。特に乳化重合凝集法では、粒径及び粒径分布もトナー形状も制御可能である。
乳化重合凝集法によりトナーを製造する場合、乳化重合により得られた粒子径0.05μm〜0.5μmの重合体一次粒子を含む乳化分散液に、顔料、電荷制御剤等を加え、更に電荷質等を加えて重合体一次粒子を凝集させて3〜9μmの粒子凝集体とし、次いでこれを重合体一次粒子のガラス転移温度(Tg)以上の高温で粒子凝集体の表面及び内部の粒子同士を融着させる熟成を行ってトナー粒子とし、最後にトナー粒子スラリーを洗浄及び乾燥して製品のトナー粒子を得る。ここにおいてトナーの性質に重要な影響を及ぼすトナー粒子の形状は、高温での熟成工程によって制御する。
【0005】
しかし、この方法において、凝集工程で得られた粒子凝集体は、一般に粒度分布が広く、しかも粒子凝集体の円形度が低い。また高めのガラス転移温度(Tg)を持つ粒子凝集体では、熟成時に粒子凝集体が変形しにくく、粒子間の融着が難しくなる。従って、この方法で得られたトナーは、粒度分布が広く形状制御が困難な上、トナー粒子の強度が弱く、微粉が発生しやすく、画質に影響が表れるという問題点を抱えていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明の課題は、重合体一次粒子の粒子凝集体の形状及び粒度分布が制御され、トナー粒子の形状及び粒度分布の制御が容易に行える静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、凝集工程において、重合体一次粒子の追加添加を行うことにより、課題が解決されることを見出して、本発明に到達した。
即ち本発明の要旨は、重合体一次粒子及び着色剤を含む分散液中で粒子を凝集させる凝集工程及び得られた粒子凝集体中の粒子間の融着を起こさせる熟成工程を含むトナーの製造方法において、凝集工程中に重合体一次粒子を追加して添加する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。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
本発明によって得られる静電荷像現像用トナーは、必須の成分として重合体一次粒子及び着色剤樹脂微粒子を含み、必要に応じて、ワックス、帯電制御剤、及びその他の添加剤等を含む粒子状物である。
【0009】
本発明のトナーは、通常、乳化重合凝集法によって製造される。乳化重合凝集法においては、少なくとも乳化重合で得られた重合体一次粒子及び着色剤一次粒子、並びに必要に応じて帯電制御剤一次粒子等を共凝集させて粒子凝集体とし、更に樹脂微粒子等を付着または固着させることによってトナーを製造する。
先ず、本発明に用いられる重合体一次粒子を製造するための乳化重合工程について説明する。
【0010】
乳化重合工程においては、乳化剤及び重合開始剤を含有する水性媒体に、逐次、モノマーを添加することにより、エマルション内でモノマーの重合を進行させて、重合体一次粒子を含有する乳化重合ラテックスを製造する。
上記乳化剤としては、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等の界面活性剤が使用される。これらの界面活性剤は2種以上を併用してもよい。
【0011】
上記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挙げられる。
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、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【0012】
さらに、ノニオン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ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアートエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
乳化重合をするにあたっては、逐次、ブレンステッド酸性基(以下、単に酸性基ともいう)を有するモノマーもしくはブレンステッド塩基性基(以下、単に塩基性基ともいう)を有するモノマー、及びブレンステッド酸性基又はブレンステッド塩基性基をいずれも有しないモノマー(以下、その他のモノマーともいう)とを添加することにより、重合を進行させる。この際、モノマー同士は別々に加えてもよいし、予め複数のモノマー混合しておいてから添加してもよい。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。また、モノマーはそのまま添加してもよいし、予め水や乳化剤などと混合、調整した乳化液として添加することもできる。乳化剤としては、上記の界面活性剤から1種又は2種以上の併用系が選択される。
【0013】
上記ブレンステッド酸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、ビニルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド基を有するモノマー等が挙げられる。
また、ブレンステッド塩基性基を有するモノマーとしては、アミノスチレン等のアミノ基を有する芳香族ビニル化合物、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等が挙げられる。
【0014】
これら酸性基を有するモノマー及び塩基性基を有するモノマーは、それぞれ対イオンを伴って塩として存在していてもよい。
このようなブレンステッド酸性基又はブレンステッド塩基性基を有するモノマーの、重合体一次粒子を構成するモノマー混合物中の配合率は、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上であり、また、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。
【0015】
上記その他のモノマーとしては、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−n−ノ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、アクリル酸エチルヘキシル、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、メタクリル酸エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル、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。この中で、特にスチレン、ブチルアクリレート等が好ましい。
【0016】
また、重合体一次粒子に用いられる樹脂は、架橋されているものが好ましい。架橋は、少なくとも2つの官能基を有するモノマー(多官能性モノマー)を配合することによってなされる。
重合体一次粒子に架橋樹脂を用いる場合、上述のモノマーと共用される架橋剤としては、ラジカル重合性を有する多官能性モノマーが用いられ、例えばジビニルベンゼン、ヘキサンジオ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、ジ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アクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、ジアリルフタレート等が挙げられる。また、反応性基をペンダントグループに有するモノマー、例えばグリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアミド、アクロレイン等を用いることも可能である。
【0017】
このような多官能性モノマーの、モノマー混合物中の配合率は、好ましくは0.005重量%以上、より好ましくは0.01重量%以上、さらに好ましくは0.05重量%以上であり、また、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、さらに好ましくは1重量%以下である。
これらのモノマーは単独でまたは混合して用いられるが、その際、重合体のガラス転移温度が40〜80℃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過ぎたり、OHP透明性の悪化が問題となることがあり、他方、重合体のガラス転移温度が40℃未満の場合は、トナーの保存安定性が悪くなる場合がある。
【0018】
上記乳化重合を行う際の重合開始剤としては、公知の水溶性重合開始剤を用いることができる。具体的には例えば、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−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド等の水溶性重合開始剤、及びこれら水溶性重合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。
【0019】
これら重合開始剤はモノマー添加前、モノマー添加と同時、モノマー添加後のいずれの時期に重合系に添加してもよく、必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせてもよい。
上記方法において、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、そのよう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等が挙げられる。連鎖移動剤は単独でも2種類以上の併用でもよく、モノマー100重量部に対して通常0〜5重量部の範囲で用いられる。
【0020】
上記のようにトナー粒子中にワックスを含有させる場合、ワックスは後記の凝集工程で添加してもよいが、好ましくは重合体一次粒子自体がワックスを含有するように乳化重合工程で添加する。その方法としては、モノマー中にワックスを溶解しておき、それを乳化重合する方法、或いはより好ましくは乳化剤の存在下で乳化させて得られたワックス微粒子をシードとしてモノマー混合物をシード乳化重合する方法等が挙げられる。
【0021】
上記ワックスとしては、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。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;エイコサノール等の長鎖脂肪族アルコール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールと長鎖脂肪酸により得られる多価アルコールのカルボン酸エステル、または部分エステル;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;低分子量ポリエステル等が例示される。
【0022】
これらのワックスの中で定着性を改善するためには、ワックスの融点は30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましい。また、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下がさらに好ましい。融点が低すぎると定着後にワックスが表面に露出してべたつきを生じやすく、融点が高すぎると低温での定着性が劣りやすい。
【0023】
また、ワックスの化合物種としては、脂肪族カルボン酸と一価又は多価アルコールとから得られるエステル系ワックスが好ましく、エステル系ワックスの中でも炭素数が20〜100のものがより好ましく、炭素数が30〜60のものがさらに好ましい。
一価アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルの内、特に好ましい化合物として、ベヘン酸ベヘニルとステアリン酸ステアリルが挙げられる。また、多価アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルの内、特に好ましい化合物として、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル及びその部分エステル、グリセリンのモンタン酸エステル及びその部分エステルが挙げられる。
【0024】
上記ワックスは単独で用いても混合して用いてもよい。また、製品トナーを定着するための定着温度により、ワックス化合物の融点を適宜選択することができる。
定着性を高めるためには、二種以上、好ましくは三種以上のワックスを混合して用いることが有効である。なかでも、三種以上のワックス化合物を併用し、いずれのワックス化合物も、ワックス全体に対して60重量%を超えないように配合するのが好ましく、また、いずれのワックス化合物も、ワックス全体に対して45重量%を超えないように配合することがより好ましく、40重量%を超えないように配合することがさらに好ましい。
【0025】
併用するワックス化合物のうち、少なくとも1種は、上記の1価または多価アルコールのカルボン酸エステルであることが好ましい。また、最も含有割合の大きいワックス化合物が1価または多価アルコールのアルカン酸エステルであることがより好ましく、アルカン酸のアルキルエステルであるのがさらに好ましい。最も含有割合の大きいワックス化合物がアルカン酸のアルキルエステルである場合、2番目に配合量の大きいワックス化合物は、別種のアルカン酸アルキルエステルであるか、または多価アルコールのアルカン酸エステルであることが好ましい。
【0026】
また、併用するワックス化合物の種類は、4種以上が好ましく、5種以上がより好ましい。また、併用するワックス化合物の種類の上限は特に制限はないが、製造上、50種以下であることが好ましい。
また、少なくとも3種のワックス化合物の内、配合量の多い2種のワックス化合物の合計が、ワックス全体に対して、88重量%以下であることが好ましく、85重量%以下であることがより好ましく、80重量%以下であることがさらに好ましい。
【0027】
また、最も配合量の多いワックス化合物の融点が40℃以上のものが好ましく、50℃以上のものがより好ましい。また、90℃以下のものが好ましく、80℃以下のものがより好ましい。また、配合量の多い2種のワックス化合物の融点が、いずれも40℃以上90℃以下であるのがさらに好ましい。
上記のようにワックス微粒子をシードとしてモノマー混合物をシード乳化重合する方法によって得られた重合体一次粒子から得られたトナーは、トナー中にワックス微粒子が比較的均一に分布した構造を有しており、融解の開始から終了までの温度幅が比較的広いワックス成分である方が、即ち、混合物であってかつ純度が低い方が、定着温度が変化しても定着時にトナーからのワックスの排出が良好であり、従って、定着性が良好であるものと推定している。
【0028】
上記のワックス微粒子は、上記ワックスを前記したような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等の乳化剤の存在下で乳化して得られる。これらの界面活性剤は2種以上を併用してもよい。この際、ワックスの融点以上の温度で乳化するのが好ましい。ワックスの融点以上であれば、ワックスが融解して水中で液滴となりほぼ球形のワックス微粒子の分散液を得ることができる。
【0029】
上記ワックス微粒子の平均粒径は、0.01〜3μmが好ましく、0.1〜2μmがより好ましく、0.3〜1.5μmがさらに好ましい。なお、平均粒径は、例えばホリバ社製LA−500を用いて測定することができる。
ワックスエマルジョンの平均粒径が3μmよりも大きい場合にはシード重合して得られる重合体粒子の平均粒径が大きくなり過ぎる傾向がある。また、エマルジョンの平均粒径が0.01μmよりも小さい場合には、一般に分散液を調製するのが困難となり易い。
【0030】
上記のようにシード乳化重合することによって得られるワックスを含有する重合体一次粒子は、実質的にワックスを包含した形の重合体粒子であるが、そのモルフォロジーとしては、コアシェル型、相分離型、オクルージョン型等のいずれの形態をとっていてもよく、またこれらの形態の混合物であってもよい。特に好ましいのはコアシェル型である。
【0031】
また、重合体一次粒子の製造に用いるワックス微粒子として小粒径のものを用いた場合等で、トナー中のワックス含有量を高めたい場合には、後記の凝集工程において重合体一次粒子を凝集させる際に、別のワックス微粒子を共凝集させることもできる。しかしながら、トナー中のワックス微粒子の分散性を考慮すると、ワックスは実質的に全てを重合体一次粒子に内包させて用いるのが好ましい。
【0032】
また、重合体一次粒子を得る際に着色剤微粒子をワックス微粒子と同時に乳化重合のシードとして用いたり、着色剤をモノマー又はワックスに溶解又は分散させて用いたりしてもよいが、重合体一次粒子と同時に着色剤微粒子を凝集させて粒子凝集体を形成させてトナー芯材とすることが好ましい。この時、ワックスを含んだ重合体一次粒子を用いるが、必要に応じて2種類以上の重合体一次粒子を用いてもよい。また、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よく、またはこれらの組み合わせでもよい。
【0033】
乳化重合で得られた重合体一次粒子の体積平均粒径は、通常0.02〜3μmの範囲であり、好ましくは0.05〜3μm、より好ましくは0.1〜2μmであり、さらに好ましくは0.1〜1μmである。なお、平均粒径は、例えば日機装社製マイクロトラックUPAを用いて測定することができる。平均粒径が0.02μmより小さくなると凝集速度の制御が困難となりやすい。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過ぎる可能性がある。
【0034】
上記重合体一次粒子のテトロヒドロフラン不溶分は、15〜80重量%であるのが好ましい。重合体一次粒子に架橋樹脂を用いる場合、重合体一次粒子のテトラヒドロフラン不溶分は、15重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましく、25重量%以上がさらに好ましい。また、80重量%以下が好ましく、70重量%以下がより好ましい。テトラヒドロフラン不溶分が上記範囲であれば、耐オフセット性とOHP透明性が優れる傾向にある。
【0035】
重合体一次粒子を構成する成分の内、テトラヒドロフラン可溶分の分子量ピーク(Mp)は、30,000以上が好ましく、40,000以上がより好ましい。また、150,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましい。特に架橋樹脂を用いる場合には、分子量ピークは100,000以下が好ましく、60,000以下が更に好ましい。分子量ピークが上記範囲よりも著しく小さい場合には高温側のオフセット性が悪くなり、上記範囲より著しく大きい場合には、低温側のオフセット性が悪くなる傾向にある。
【0036】
また、重合体一次粒子を構成する成分の内、テトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量(Mw)は、30,000以上が好ましく、80,000以上がより好ましい。また、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましい。
次に、凝集工程について説明する。
【0037】
凝集工程においては、上記重合体一次粒子を含有する乳化重合ラテックスに、着色剤一次粒子、及び必要に応じて帯電制御剤微粒子、ワックス微粒子、その他の内添剤を、それぞれ乳化して添加し分散させて得られる重合体一次粒子含有分散液中で共凝集を起こさせて粒子凝集体を生成させる。
上記着色剤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。なお、上記「バインダー樹脂」とは、重合体一次粒子を構成する樹脂成分と樹脂微粒子を構成する樹脂成分とを併せたものを意味する。
【0038】
本発明において、粒子凝集体(トナー芯材)を得るための好ましい一実施態様としては、上記の重合体一次粒子と着色剤一次粒子とを共凝集させて粒子凝集体を得る方法が挙げられる。
上記着色剤一次粒子としては、実質的に水に不溶である有機顔料を乳化剤の存在下で水中に乳化させてエマルションの状態としたものを用いるのが好ましく、この場合の着色剤一次粒子の体積平均粒径としては、0.01〜3μmが好ましい。
【0039】
本発明においては、必要に応じてトナー中に帯電制御剤を含有させることができる。その方法として、乳化重合工程において重合体一次粒子を得る際に、帯電制御剤をワックスと同時にシードとして用いたり、帯電制御剤をモノマー又はワックスに溶解又は分散させてて用いたり、あるいは凝集工程において重合体一次粒子と同時に帯電制御剤一次粒子を凝集させて粒子凝集体を形成させてトナーとしたりしてもよいが、樹脂微粒子を付着または固着する工程の前、または同工程と同時に、または同工程の後に帯電制御剤一次粒子を付着又は固着することが好ましい。この場合、帯電制御剤も水中で平均粒径0.01〜3μmのエマルション(帯電制御剤一次粒子)として使用することが好ましい。
【0040】
上記帯電制御剤としては、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。例えば、正帯電性帯電制御剤として4級アンモニウム塩、塩基性・電子供与性の金属物質が挙げられ、負帯電性帯電制御剤として金属キレート類、有機酸の金属塩、含金属染料、ニグロシン染料、アミド基含有化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物及びそれらの金属塩、ウレタン結合含有化合物、酸性もしくは電子吸引性の有機物質が挙げられる。
【0041】
また、カラートナー適応性(帯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、正帯電性帯電制御剤としては4級アンモニウム塩化合物が、負帯電性帯電制御剤としてはサリチル酸又はアルキルサリチル酸のクロム、亜鉛又は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、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〕等のヒドロキシナフタレン化合物が好ましい。そ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100重量部に対し0.01〜10重量部、より好ましくは0.1〜10重量部である。
【0042】
本発明においては重合体一次粒子を凝集させて粒子凝集体とし、これに後述する樹脂微粒子を付着または固着させてトナーを得ることもできる。トナーの製造条件によって、トナー中の一次粒子が観測できる場合と、一次粒子が融合して、元の一次粒子が観測できない場合とがある。
本発明の好ましい実施態様では、重合体一次粒子と樹脂微粒子とが融着して、それらの境界が不明確であるか境界が認められない形状のものとなる。
【0043】
また、別の好ましい実施態様では、重合体一次粒子、または粒子凝集体を被覆する樹脂微粒子のいずれか又は両方に架橋樹脂を用い、テトラヒドロフラン不溶分を有するものである。
上記樹脂微粒子は、前記の界面活性剤のような乳化剤により水または水を主体とする液中に分散してエマルションとして用いる。樹脂微粒子は、乳化重合によって得られたものが好ましい。
【0044】
また、樹脂微粒子は実質的にワックスを含まないものが好ましい。なお、実質的にワックスを含まないとは、樹脂微粒子中のワックス含有量が、1重量%以下、好ましくは0.5重量%以下、更に好ましくは0.1重量%以下であることを意味する。樹脂微粒子が実質的にワックスを含まない場合は、定着機によってトナーが定着される前にはトナー表面部にワックスが浸出しにくく、装置汚れを防ぐことができ、また、耐ブロッキング性も良好となる。
【0045】
樹脂微粒子としては、好ましくは体積平均粒径が0.02〜3μm、より好ましくは0.05〜1.5μmであって、前述の重合体一次粒子に用いられるモノマーと同様なモノマーを重合して得られたもの等を用いることができる。
樹脂微粒子に用いられる樹脂は架橋されているのが好ましい。架橋剤としては、前記の重合体一次粒子に用いられる多官能性モノマーが使用できる。
【0046】
樹脂微粒子に架橋樹脂を用いる場合の架橋度は、テトラヒドロフラン不溶分として通常5重合%以上であり、10重合%以上が好ましく、15重合%以上がより好ましく、60重合%以上がさらに好ましい。また、通常70重合%以下である。上記の好適な範囲のテトラヒドロフラン不溶分とするために、多官能性モノマーの配合率は、樹脂微粒子に用いられるモノマー混合物中の0.005重量%以上が好ましく、0.01重量%以上がより好ましく、0.05重量%以上がさらに好ましい。また、5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましく、1重量%以下がさらに好ましい。
【0047】
樹脂微粒子を構成する成分の内、テトラヒドロフラン可溶分の分子量ピーク(Mp)は、30,000以上が好ましく、40,000以上がより好ましい。また、150,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましい。特に、架橋樹脂を用いる場合には、分子量ピークは100,000以下が好ましく、60,000以下がより好ましい。
【0048】
また、樹脂微粒子を構成する成分の内、テトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量(Mw)は、30,000以上が好ましく、50,000以上がより好ましい。また、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましい。
本発明は、凝集工程中に重合体一次粒子を追加して添加することを特徴とする。
【0049】
本発明の凝集工程の好ましい態様においては、上記の重合体一次粒子、着色剤一次粒子、及び必要に応じて帯電制御剤微粒子、ワックス微粒子、その他の内添剤を、それぞれ乳化して乳化液とし、重合体一次粒子を複数回に分けて或いは連続的に追加して添加しつつ、共凝集させて粒子凝集体とする。通常、断続的な添加の方が、連続的な添加の場合よりも粒子凝集体の粒度分布がシャープになり好ましい。連続的な添加の場合は、添加時間の合計が全凝集時間の3分の1以上を占めるように行う方が好ましい。凝集を行う各成分のうち、帯電制御剤分散液は、凝集工程の途中で添加してもよく、凝集工程後に添加してもよい。
【0050】
ここで、凝集の方法としては、加熱して凝集を行う方法と電解質を加えて凝集を行う方法とがあり、これらを併用してもよい。
加熱して凝集を行う場合の凝集温度は、通常、5℃〜Tgの温度範囲(但し、Tgは重合体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、特に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。
【0051】
また、加温して凝集を行う場合、凝集工程に引き続いて熟成工程を行う場合には、凝集工程と熟成工程とが連続的に行われてその境界が曖昧となる場合があるが、Tg−20℃〜Tgの温度範囲に少なくとも30分間保持する工程があれば、これを凝集工程とみなすこととする。
凝集温度は所定の温度で通常少なくとも30分保持することにより所望の粒径のトナー粒子とすることが好ましい。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よい。保持時間は、Tg−20℃〜Tgの範囲で30分以上8時間以下が好ましく、1時間以上4時間未満がさらに好ましい。このようにすることによって、小粒径であり、粒度分布のシャープなトナーを得ることができる。
【0052】
本発明の凝集工程では、凝集液中の固形分濃度を通常10〜40重量%、好ましくは10〜20重量%とする。
また、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、有機塩、無機塩のいずれでもよいが、好ましくは1価あるいは2価以上の多価の金属塩が用いられる。具体的には、NaCl、KCl、LiCl、NaSO、KSO、LiSO、MgCl、CaCl、MgSO、CaSO、ZnSO、Al(SO、Fe(SO、CHCOONa、CSONa等が挙げられる。
【0053】
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、より好ましくは0.1〜10重量部である。
電解質の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1μm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ものになるなどの問題を生じる傾向にある。
【0054】
また、電解質を加えて凝集を行う場合の凝集温度は5℃〜Tgの温度範囲が好ましい。
凝集工程には、通常の攪拌槽が用いられ、形状としては、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。反応槽が略円筒状の場合、底面の形状に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。
【0055】
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2/3以下が好ましく、3/5以下が更に好ましい。他方、混合分散液の体積が反応槽の体積に比べて極端に小さいと、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以上がより好ましい。
【0056】
凝集工程に用いる攪拌翼としては、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、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)、ダブルヘリカルリボン翼(神鋼パンテック社製)等の攪拌翼を挙げることができる。また、攪拌槽にはバッフルを設けてもよい。
【0057】
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、反応槽の形状及び大きさ等により好適なものを選択し使用されるが、好ましい攪拌翼としては具体的には、ダブルヘリカルリボン翼またはアンカー翼が挙げられ、中でもダブルヘリカルリボン翼がより好ましい。
本発明の製造法の特徴は、凝集工程において重合体一次粒子を追加的に添加することにより、トナー粒子の形状及び粒度分布の制御を容易にする点にある。
【0058】
凝集工程に入る前に、初期の重合体一次粒子、着色剤一次粒子、及び必要に応じて帯電制御剤微粒子、ワックス微粒子、その他の内添剤の乳化液を混合する。初期の重合体一次粒子の量を100重量部として、着色剤一次粒子の添加量は1〜20重量部が好ましく、3〜15重量部がより好ましく、4〜10重量部がさらに好ましい。帯電制御剤微粒子の添加量は0〜10重量部が好ましい。ワックス微粒子の添加量は0〜40重量部が好ましく、0〜20重量部がより好ましい。混合液中の固形分濃度の合計は5〜40重量%が好ましく、10〜20重量%がより好ましい。必要に応じて、水を添加することにより、混合液の量及び固形分濃度を調整する。
【0059】
凝集工程においては、上記混合液に対して、加熱或いは電解質の添加を行い、或いはこれらを併用することにより、凝集を開始させ、その後、重合体一次粒子を追加的に添加する。
凝集工程における追加の重合体一次粒子の添加温度は、特に限定されないが、初期の重合体一次粒子と着色剤との混合温度より高い温度で追加の重合体一次粒子を添加する方が好ましい。また、添加は混合液を一定の温度に保持中でもよいし、昇温中でもよいが、粒子凝集体の形状及び粒度分布の制御の面で、一定の凝集温度での添加の方が望ましい。
【0060】
凝集工程における追加の重合体一次粒子の添加方法は、連続的な添加でもよいし、断続的な添加でもよい。粒子凝集体の粒度分布の面で、2回以上に分割して添加するのが好ましく、その際、各回の添加の間に安定時間を置くことが好ましい。また、追加の重合体一次粒子の添加を、連続的に、かつ添加時間が全凝集時間の3分の1以上を占めるように行うのも好ましい。
【0061】
凝集工程における追加の重合体一次粒子の添加と同時に電解質液を追加的に添加してもよい。粒子凝集体の形状及び粒度分布の制御の面で、添加する方が好ましい。さらに、追加の重合体一次粒子の添加の後に電解質液を追加的に添加する方が好ましい。さらに、追加の重合体一次粒子を分割して添加する時には、追加の重合体一次粒子と追加の電解質液とを交替に添加するのが好ましい。
【0062】
凝集工程で添加する追加の重合体一次粒子は、初期の重合体一次粒子と同種のものを使用すればよい。そして、初期の重合体一次粒子の固形分重量をA1、凝集工程で添加する追加の重合体一次粒子の固形分重量をA2としたとき、1.0>A2/(A1+A2)≧0.05、の関係があるのが好ましく、0.9≧A2/(A1+A2)≧0.05、の関係があるのがより好ましく、0.8≧A2/(A1+A2)≧0.5、の関係があるのがさらに好ましい。
【0063】
凝集工程において、追加の重合体一次粒子と同時に着色剤一次粒子、帯電制御剤微粒子、ワックス微粒子、その他の内添剤を追加的に添加してもよい。添加方法については、別々に添加してもよいが、予めこれらを混合し、混合液を添加してもよい。
上記の凝集処理後の粒子凝集体の表面に、必要に応じて樹脂微粒子を被覆(付着又は固着)してトナー粒子を形成するのが好ましい。なお、上述した荷電制御剤を凝集処理後に加える場合には、粒子凝集体を含む分散液に荷電制御剤を加えた後、樹脂微粒子を加えるのが好ましい。
【0064】
次に、熟成工程について説明する。
熟成工程においては、上記凝集工程で得られた粒子凝集体を含有する分散液中で粒子凝集体中の粒子間の融着を起こさせてトナー粒子を生成させる。
即ち、凝集工程に引き続き、凝集工程で得られた粒子凝集体(トナー粒子)の安定性を増すために、重合体一次粒子のガラス転移温度(Tg)より10℃以上高い温度で所定時間保持することにより、凝集した粒子間の融着を起こさせる。熟成工程の温度は、通常、(Tg+80℃)以下で、かつ重合体一次粒子の軟化点以下の温度範囲とするが、好ましくは、(Tg+20℃)〜(Tg+80℃)の温度範囲であり、かつ重合体一次粒子の軟化点以下の温度範囲である。この熟成工程は、通常、1〜24時間であり、好ましくは2〜10時間である。
【0065】
熟成工程は、凝集工程に用いた攪拌槽と同様な攪拌槽を用いて行うことができる。
熟成工程での粒子凝集体間の凝集を防止するため、熟成工程に入る前に、界面活性剤を添加するか、凝集液のpH値を上げるのが好ましい。界面活性剤とpH調節剤のいずれか又は両方を添加することにより、凝集工程は終了する。即ち、界面活性剤及びpH調節剤は、凝集反応中止剤となるので、その後、反応液を所定の温度まで昇温して、熟成工程に入る。
【0066】
熟成工程を加えることにより、トナー粒子の形状を球状に近いものとすることができ、形状制御も可能になる。トナー粒子の形状変化のし易さは重合体一次粒子と他の添加剤からなる粒子凝集体のガラス転移温度(Tg)及び軟化温度(Sp)によって決まる。粒子凝集体のガラス転移温度(Tg)あるいは軟化温度(Sp)が高いほど、トナー粒子の形状変化はしにくくなり、一定の形状になるまで、より長い熟成時間が必要となる。これらの温度が余りに高いと、場合により形状制御できないこともある。また、長時間の熟成により、トナーの性質に影響する15μm以上の粗粉が発生する恐れも出てくる。
【0067】
熟成工程において、水添加などで分散液の固形分濃度を調整することにより、トナー粒子の形状制御をより容易にすることができる。固形分濃度を調整する為に混合する水は、凝集工程の終了時、その後の昇温中、または所定の熟成工程温度に到達後のいずれの時期にでも混合することが出来る。ただし、水の混合時期は早い方が好ましく、凝集工程終了時、即ち、凝集中止剤となる界面活性剤又は/及びpH調節剤を添加するのと同時に混合するのが好ましい。また、溶液の温度が、(Tg+10℃)に到達する前に添加する方が好ましい。
【0068】
上記の各工程を経ることにより得られたトナー粒子は、公知の方法に従って固液分離し、トナー粒子を回収し、次いで、これを必要に応じて、洗浄した後、乾燥する。
トナーを高解像度のプリンターやコピー機に使用する場合、トナーが比較的小粒径であり、粒度分布がシャープである方が、個々のトナー粒子の帯電量が均一になりやすいことから好ましい。
【0069】
本発明方法で得られるトナーの体積平均粒径は、通常3〜12μm、好ましくは4〜10μm、より好ましくは5〜9μm、さらに好ましくは6〜8μmである。また、粒度分布を表す指標として、体積平均粒径(DV)と個数平均粒径(DN)との比(DV/DN)を用いた場合に、DV/DNの値が1.20以下が好ましく、1.15以下がより好ましく、1.10以下がさらに好ましい。DV/DNの値の理論的最小値は1であり、これは全ての粒子の径が等しいことを意味し、高解像の画像形成には有利ではあるが、実際的に1となるような粒度分布を得ることは極めて困難である。本発明により、実用的に十分なDV/DNが1.10以下のトナーの製造が可能となったのである。
【0070】
【実施例】
次に実施例により本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
なお、以下の例で「部」とあるのは「重量部」を意味する。また、平均粒径、重量平均分子量、ガラス転移点(Tg)、50%円形度及びワックスの融点は、それぞれ下記の方法により測定した。
【0071】
[測定方法]
体積平均粒径、個数平均粒径、5μm以下及び15μm以上のトナー粒子の割合:ホリバ社製LA−500、日機装社製マイクロトラックUPA(ultraparticle analyzer)、コールター社製コールターカウンターマルチサイザーII型(コールターカウンターと略)により測定した。
【0072】
重量平均分子量(Mw)、分子量ピーク(Mp):ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した(装置:東ソー社製GPC装置 HLC−8020、カラム:Polymer Laboratory社製PL−gel Mixed−B 10μ、溶媒:THF、試料濃度:0.1wt%、検量線:標準ポリスチレン)
ガラス転移温度(Tg):パーキンエルマー社製DSC7により測定した(30℃から100℃まで7分で昇温し、100℃から−20℃まで急冷し、−20℃から100℃まで12分で昇温し、2回目の昇温時に観察されたTgの値を用いた)。
【0073】
50%円形度:シスメックス社製フロー式粒子像分析装置FPIA−2000にてトナーを測定し、下記式より求められた値の50%における累積粒度値に相当する円形度を用いた。
【0074】
【数1】
円形度=粒子投影面積と同じ面積の円の周長/粒子投影像の周長
ワックスの融点:セイコーインスツルメンツ社製DSC−20を用いて、昇温速度10℃/minで測定を行い、DSCカーブにおいて最大の吸熱を示すピークの頂点の温度をワックスの融点とした。
【0075】
[実施例1]
(ワックス分散液−1)
脱塩水68.33部、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル(日本油脂製、ユニスターH476)30部、及びネオゲンSC1.67部を混合し、90℃で高圧剪断をかけて乳化し、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350nmであった。また、ワックスの融点は63℃であった。
【0076】
(重合体一次粒子分散液−1)
攪拌装置(マクスブレンド翼、住友重機械工業社製))、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2m)にワックス分散液−1を44部、脱塩水を404部仕込み、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。
【0077】
その後、下記のモノマー類と乳化剤水溶液との混合物を重合開始から5時間かけて、また、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。
【0078】
【表1】
[モノマー類]
スチレン               76部(281kg)
アクリル酸ブチル           24部
アクリル酸               3部
ブロモトリクロロメタン       0.2部
2−メルカプトエタノール    0.004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165,000、UPAで測定した平均粒子径は195nm、Tgは不明瞭であった。
【0079】
(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(大日精化製、EP−700 BlueGA、顔料有効成分24%)。UPAで測定した平均粒径は150nmであった。
(トナーの製造−1)
【0080】
【表2】
重合体一次粒子分散液−1(初期混合用) 22部(64g:固形分として)重合体一次粒子分散液−1(追加添加用) 78部(38g:固形分として)(各回13部、合計6回添加)
着色剤微粒子分散液−1        3.0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。
【0081】
反応器(容積2リットル、バッフル付きダブルヘリカル翼)に重合体一次粒子分散液−1(初期混合用)及び着色剤微粒子分散液−1を添加し、均一に混合した。得られた混合分散液を攪拌しながら硫酸アルミニウム水溶液を滴下した(固形分として0.2部)。その後、攪拌しながら30分かけて45℃に昇温して0.5時間保持した。次いで、凝集液に重合体一次粒子分散液−1(追加添加用)及び硫酸アルミニウム水溶液(固形分として0.04部)をこの順に添加し、45℃で30分保持する操作を全部で6回繰り返した。最後にネオゲンSC水溶液(固形分として4部)を添加してから1時間かけて95℃に昇温して2時間保持した。その後、冷却し、濾過し、水洗し、乾燥することによりトナー(トナー−1)を得た。
【0082】
(トナーの評価−1)
トナー−1のコールターカウンターによる体積平均粒径は5.7μm、体積粒径の4μm以下の割合は1.19体積%、10μm以上の割合は0.441体積%、体積平均粒径と数平均粒径との比は1.05であった。50%円形度は0.96であった。
【0083】
[実施例−2]
凝集工程において、重合体一次粒子−1(追加添加用)と硫酸アルミニウム水溶液との添加を、6回に分けて分割添加する代りに、両者を2時間かけて同時に連続的に添加する方法により行ったこと以外は、実施例1と同様に行い、熟成は95℃、2時間で行った。その後冷却し、濾過し、水洗し、乾燥することによりトナー(トナー−2)を得た。
【0084】
このトナー100部に対し、疎水性の表面処理をしたシリカを0.6部混合攪拌し、現像用トナー(現像用トナー−2)を得た。
(トナーの評価−2)
トナー−2のコールターカウンターによる体積平均粒径は6.1μm、体積粒径の4μm以下の割合は0.618体積%、10μm以上の割合は0.678体積%、体積平均粒径と数平均粒径の比は1.06であった。50%円形度は0.96であった。
【0085】
[実施例−3]
攪拌装置(マクスブレンド翼、住友重機械工業社製)、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2m)に15%ネオゲンSC水溶液5部及び脱塩水372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。
【0086】
その後、下記のモノマー類と乳化剤水溶液と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。
【0087】
【表3】
[モノマー類]
スチレン               88部(308kg)
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87,000、UPAで測定した平均粒子径は123nm、Tgは85℃であった。
【0088】
(トナーの製造−3)
【0089】
【表4】
重合体一次粒子分散液−1(初期混合用) 33部(60g:固形分として)重合体一次粒子分散液−1(追加添加用) 66部(41g:固形分として)(各回22部、合計3回添加)
着色剤微粒子分散液−1        4.6部(固形分として)
樹脂微粒子分散液−1          5 部(10g: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。
【0090】
反応器(容積2リットル、バッフル付きダブルヘリカル翼)に重合体一次粒子分散液−1(初期混合用)及び着色剤微粒子分散液−1を添加し、均一に混合した。得られた混合分散液を攪拌しながら硫酸アルミニウム水溶液を滴下した(固形分として0.4部)。その後、攪拌しながら30分かけて50℃に昇温して0.5時間保持した。そして、凝集液に重合体一次粒子分散液−1(追加添加用)を添加し、50℃で30分保持する操作を全部で3回繰り返した。次いで、樹脂微粒子分散液−1と硫酸アルミニウム水溶液(固形分として0.04部)とを添加し、52℃で30分保持した。最後にネオゲンSC水溶液(固形分として4部)を添加してから1時間かけて95℃に昇温して2時間保持した。その後冷却し、濾過し、水洗し、乾燥することによりトナー(トナー−3)を得た。
【0091】
(トナーの評価−3)
トナー−3のコールターカウンターによる体積平均粒径は6.4μm、体積粒径の4μm以下の割合は2.52体積%、10μm以上の割合は0.156体積%、体積平均粒径と数平均粒径との比は1.06であった。50%円形度は0.95であった。
【0092】
[比較例1]
反応器(容積2リットル、バッフル付きダブルヘリカル翼)に重合体一次粒子分散液−1(実施例1における初期混合用及び追加添加用の全量)及び着色剤微粒子分散液−1(実施例1と同様)を添加し、均一に混合した。得られた混合分散液を攪拌しながら硫酸アルミニウム水溶液を滴下した(固形分として0.45部)。その後、攪拌しながら30分かけて50℃に昇温して2時間保持した。最後にネオゲンSC水溶液(固形分として4部)を添加し、45分かけて95℃に昇温して2時間保持した。その後、冷却し、濾過し、水洗し、乾燥することによりトナー(トナー−4)を得た。
【0093】
(トナーの評価−4)
トナー−4のコールターカウンターによる体積平均粒径は6.1μm、体積粒径の4μm以下の割合は9.799体積%、10μm以上の割合は0.180体積%、体積平均粒径と数平均粒径との比は1.13であった。50%円形度は0.94であった。
【0094】
実施例1〜3及び比較例1の粒度分布と円形度の変化値を表−1にまとめた。
【0095】
【表5】

Figure 2004012650
【0096】
上記の結果から、本発明により、凝集工程での粒子凝集体の形状及び粒度分布を制御することができ、トナー粒子の粒度分布がシャープとなり、短時間で目標円形度にすることができ、しかも熟成時の粗粉の発生量も少ないことが分かる。
【0097】
【発明の効果】
本発明により、粒子凝集体の形状及び粒度分布を制御することができ、トナー粒子の粒度分布がシャープとなり、短時間で目標円形度にすることができ、しかも熟成時の粗粉の発生量も少ない。
また、本発明で製造された静電荷像現像用トナーは、小粒径であり、かつ粒度分布がシャープであるので、高画像及び高画質に適している。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic image. More specifically, the present invention relates to a method for producing an electrostatic image developing toner used in an electrophotographic copying machine and a printer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, in which the shape and particle size distribution of particle aggregates of polymer primary particles are controlled, the particle size distribution is narrower, and the shape can be easily controlled.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the toner for developing an electrostatic image, which has been widely used in electrophotography, comprises a binder such as styrene / acrylate copolymer or polyester, a coloring agent such as carbon black or a pigment, and a charge if necessary. It has been manufactured by melt-kneading a mixture obtained by adding a control agent and a magnetic substance with an extruder, followed by pulverization and classification. However, the conventional toner obtained by the above-described melt-kneading and pulverizing method has a limitation in controlling the particle size of the toner, and it is possible to produce a toner having an average particle size of substantially 10 μm or less, particularly 8 μm or less with a high yield. It was difficult and could not be said to be enough to achieve the high resolution required for electrophotography in the future.
[0003]
Further, in order to achieve low-temperature fixability, a method has been proposed in which a wax having a low softening point is blended into a toner at the time of melt-kneading. A toner having excellent low-temperature fixing performance could not be obtained. Also, when flakes obtained after melt-kneading are mechanically pulverized into toner, the yield is poor and the particle size distribution is wide. This tendency is remarkable especially when a toner having a small particle diameter is to be obtained.
[0004]
On the other hand, in recent years, a method of producing a polymerized toner by an emulsion polymerization aggregation method, a suspension polymerization method, or the like has been known as a production method replacing the melt-kneading-pulverization method. If these methods are used, the dispersion of the raw materials can be controlled unlike the melt-kneading and pulverizing method. In particular, in the emulsion polymerization aggregation method, the particle size, the particle size distribution, and the toner shape can be controlled.
When a toner is produced by an emulsion polymerization aggregation method, a pigment, a charge controlling agent, and the like are added to an emulsified dispersion containing primary polymer particles having a particle diameter of 0.05 μm to 0.5 μm obtained by emulsion polymerization, and a charge material is further added. And the like to aggregate the polymer primary particles into particle aggregates of 3 to 9 μm, which are then heated at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the polymer primary particles to form particles on the surface and inside of the particle aggregates. The toner particles are aged by fusing to obtain toner particles. Finally, the toner particle slurry is washed and dried to obtain product toner particles. Here, the shape of the toner particles, which has an important effect on the properties of the toner, is controlled by an aging process at a high temperature.
[0005]
However, in this method, the particle aggregate obtained in the aggregation step generally has a wide particle size distribution and a low circularity of the particle aggregate. In the case of a particle aggregate having a higher glass transition temperature (Tg), the particle aggregate is less likely to be deformed at the time of aging, and fusion between particles becomes difficult. Therefore, the toner obtained by this method has a problem that the particle size distribution is wide and the shape control is difficult, the strength of the toner particles is weak, fine powder is easily generated, and the image quality is affected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to control the shape and particle size distribution of the particle aggregates of the polymer primary particles, and to easily control the shape and particle size distribution of the toner particles for electrostatic image development. An object of the present invention is to provide a method for producing a toner.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the problems can be solved by additionally adding polymer primary particles in the aggregation step, and have reached the present invention.
That is, the gist of the present invention is to produce a toner including an aggregation step of aggregating particles in a dispersion containing primary polymer particles and a colorant, and an aging step of causing fusion between particles in the obtained particle aggregate. A method for producing a toner for developing electrostatic images, characterized by additionally adding polymer primary particles during the aggregation step.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The toner for developing an electrostatic image obtained according to the present invention contains, as essential components, primary particles of a polymer and fine particles of a colorant resin, and if necessary, a particle containing a wax, a charge control agent, and other additives. Things.
[0009]
The toner of the present invention is usually produced by an emulsion polymerization aggregation method. In the emulsion polymerization agglomeration method, at least the polymer primary particles and colorant primary particles obtained by emulsion polymerization, and if necessary, the charge control agent primary particles and the like are coaggregated to form a particle aggregate, and further resin fine particles and the like. The toner is manufactured by attaching or sticking.
First, the emulsion polymerization step for producing the polymer primary particles used in the present invention will be described.
[0010]
In the emulsion polymerization step, by sequentially adding the monomer to the aqueous medium containing the emulsifier and the polymerization initiator, the polymerization of the monomer proceeds in the emulsion to produce an emulsion polymerization latex containing polymer primary particles. I do.
As the emulsifier, a known surfactant such as a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant is used. Two or more of these surfactants may be used in combination.
[0011]
Specific examples of the cationic surfactant include dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, dodecyl pyridinium bromide, hexadecyl trimethyl ammonium bromide and the like.
Specific examples of the anionic surfactant include fatty acid soaps such as sodium stearate and sodium dodecanoate, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium lauryl sulfate and the like.
[0012]
Further, specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene dodecyl ether, polyoxyethylene hexadecyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene sorbitan monooleate ether, and monodecanoyl. Sucrose and the like.
In carrying out the emulsion polymerization, a monomer having a Bronsted acidic group (hereinafter, also simply referred to as an acidic group) or a monomer having a Bronsted basic group (hereinafter, also simply referred to as a basic group) and a Bronsted acidic group are successively used. Alternatively, by adding a monomer having no Bronsted basic group (hereinafter, also referred to as other monomer), the polymerization proceeds. At this time, the monomers may be added separately, or a plurality of monomers may be mixed in advance and then added. Further, the monomer composition can be changed during the addition of the monomer. Further, the monomer may be added as it is, or may be added as an emulsified liquid which is previously mixed and adjusted with water or an emulsifier. As the emulsifier, one or a combination of two or more of the above surfactants is selected.
[0013]
Examples of the monomer having a Bronsted acidic group include monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and cinnamic acid; monomers having a sulfonic acid group such as sulfonated styrene; and vinylbenzenesulfonamide. And the like having a sulfonamide group.
Examples of the monomer having a Bronsted basic group include aromatic vinyl compounds having an amino group such as aminostyrene, nitrogen-containing heterocyclic-containing monomers such as vinylpyridine and vinylpyrrolidone, dimethylaminoethyl acrylate, and diethylaminoethyl methacrylate. (Meth) acrylate having an amino group of
[0014]
The monomer having an acidic group and the monomer having a basic group may each be present as a salt with a counter ion.
The blending ratio of the monomer having a Bronsted acidic group or a Bronsted basic group in the monomer mixture constituting the polymer primary particles is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more. And preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less.
[0015]
Examples of the other monomers include styrenes such as styrene, methylstyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, pt-butylstyrene, pn-butylstyrene, and pn-nonylstyrene, methyl acrylate, and ethyl acrylate. , Propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate (Meth) acrylic acid esters such as ethylhexyl methacrylate, acrylamide, N-propylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dipropylacrylamide, N, N-dibutylacrylamide , It may be mentioned acrylic acid amide or the like. Among them, styrene, butyl acrylate and the like are particularly preferable.
[0016]
The resin used for the polymer primary particles is preferably a crosslinked resin. Crosslinking is performed by blending a monomer having at least two functional groups (polyfunctional monomer).
When a crosslinked resin is used for the polymer primary particles, a polyfunctional monomer having radical polymerizability is used as a crosslinker used in combination with the above-described monomer, for example, divinylbenzene, hexanediol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, Examples thereof include diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol acrylate, and diallyl phthalate. It is also possible to use a monomer having a reactive group in the pendant group, for example, glycidyl methacrylate, methylolacrylamide, acrolein and the like.
[0017]
The compounding ratio of such a polyfunctional monomer in the monomer mixture is preferably 0.005% by weight or more, more preferably 0.01% by weight or more, and further preferably 0.05% by weight or more. It is preferably at most 5% by weight, more preferably at most 3% by weight, further preferably at most 1% by weight.
These monomers may be used alone or as a mixture. In this case, the glass transition temperature of the polymer is preferably 40 to 80 ° C. If the glass transition temperature exceeds 80 ° C., the fixing temperature may become too high, or the OHP transparency may deteriorate. On the other hand, if the glass transition temperature of the polymer is less than 40 ° C., the storage stability of the toner may be reduced. May worsen.
[0018]
A known water-soluble polymerization initiator can be used as the polymerization initiator when performing the emulsion polymerization. Specifically, for example, persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate and ammonium persulfate, and a redox initiator in which these persulfates are combined as a component with a reducing agent such as sodium acid sulfite, hydrogen peroxide, Water-soluble polymerization initiators such as 4,4'-azobiscyanovaleric acid, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and a redox initiator obtained by combining these water-soluble polymerization initiators as one component with a reducing agent such as a ferrous salt System, benzoyl peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile and the like are used.
[0019]
These polymerization initiators may be added to the polymerization system at any time before, at the same time as, or after the addition of the monomers, and these addition methods may be combined as necessary.
In the above method, a known chain transfer agent can be used if necessary. Specific examples of such a chain transfer agent include t-dodecylmercaptan, 2-mercaptoethanol, diisopropylxanthogen, and tetrachloride. Carbon, trichlorobromomethane and the like. The chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more kinds, and is usually used in the range of 0 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.
[0020]
When the wax is contained in the toner particles as described above, the wax may be added in the coagulation step described later, but is preferably added in the emulsion polymerization step so that the primary polymer particles themselves contain the wax. As the method, a method in which wax is dissolved in a monomer and emulsion polymerization is performed, or more preferably, a method in which a wax mixture obtained by emulsification in the presence of an emulsifier is used as a seed and a monomer mixture is subjected to seed emulsion polymerization. And the like.
[0021]
As the wax, any known wax can be used. Specifically, olefin waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, and copolymerized polyethylene; paraffin wax; ester waxes having a long-chain aliphatic group such as behenyl behenate, montanic acid ester, and stearyl stearate; Vegetable waxes such as castor oil and carnauba wax; ketones having a long-chain alkyl group such as distearyl ketone; silicones having an alkyl group; higher fatty acids such as stearic acid; long-chain aliphatic alcohols such as eicosanol; glycerin, pentaerythritol and the like Carboxylic acid esters or partial esters of polyhydric alcohols obtained from polyhydric alcohols and long-chain fatty acids; higher fatty acid amides such as oleic acid amide and stearic acid amide; and low molecular weight polyesters.
[0022]
In order to improve the fixing property among these waxes, the melting point of the wax is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and even more preferably 50 ° C. or higher. Further, the temperature is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, and further preferably 80 ° C. or lower. If the melting point is too low, the wax is exposed to the surface after fixing, and stickiness tends to occur. If the melting point is too high, the fixability at low temperatures tends to be poor.
[0023]
Further, as the compound species of the wax, an ester wax obtained from an aliphatic carboxylic acid and a monohydric or polyhydric alcohol is preferable, and among the ester waxes, those having 20 to 100 carbon atoms are more preferable, and those having carbon atoms of 20 to 100 are preferable. Those having 30 to 60 are more preferred.
Among the esters of monohydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, particularly preferred compounds include behenyl behenate and stearyl stearate. Among the esters of polyhydric alcohol and aliphatic carboxylic acid, particularly preferred compounds include stearic acid ester of pentaerythritol and its partial ester, montanic acid ester of glycerin and its partial ester.
[0024]
The waxes may be used alone or as a mixture. Further, the melting point of the wax compound can be appropriately selected depending on the fixing temperature for fixing the product toner.
In order to enhance the fixability, it is effective to use a mixture of two or more, preferably three or more waxes. Above all, it is preferable to use three or more kinds of wax compounds in combination, and to mix any of the wax compounds so as not to exceed 60% by weight based on the whole wax. It is more preferable that the content is not more than 45% by weight, more preferably not more than 40% by weight.
[0025]
At least one of the wax compounds used in combination is preferably a carboxylic acid ester of the above-mentioned monohydric or polyhydric alcohol. Further, the wax compound having the largest content is more preferably an alkanoic acid ester of a monohydric or polyhydric alcohol, and further preferably an alkanoic acid alkyl ester. When the wax compound having the largest content is an alkyl ester of an alkanoic acid, the second largest amount of the wax compound may be another alkyl alkanoate or an alkanoate of a polyhydric alcohol. preferable.
[0026]
Further, the type of the wax compound used in combination is preferably 4 or more, and more preferably 5 or more. The upper limit of the type of the wax compound used in combination is not particularly limited, but is preferably 50 or less in terms of production.
In addition, the sum of two wax compounds having a large blending amount among the at least three wax compounds is preferably 88% by weight or less, more preferably 85% by weight or less, based on the whole wax. , 80% by weight or less.
[0027]
In addition, the melting point of the wax compound having the largest amount is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher. Further, those having a temperature of 90 ° C. or lower are preferable, and those having a temperature of 80 ° C. or lower are more preferable. Further, it is more preferable that the melting points of the two wax compounds having a large blending amount are both 40 ° C. or more and 90 ° C. or less.
The toner obtained from the polymer primary particles obtained by the method of seed emulsion polymerization of the monomer mixture using the wax fine particles as a seed as described above has a structure in which the wax fine particles are relatively uniformly distributed in the toner. If the wax component has a relatively wide temperature range from the start to the end of the melting, that is, if the mixture is a mixture and the purity is low, even if the fixing temperature changes, the wax is discharged from the toner at the time of fixing even if the fixing temperature changes. It is presumed that the toner is good, and that the fixing property is good.
[0028]
The wax fine particles can be obtained by emulsifying the wax in the presence of an emulsifier such as a known cationic surfactant, anionic surfactant, or nonionic surfactant as described above. Two or more of these surfactants may be used in combination. At this time, it is preferable to emulsify at a temperature higher than the melting point of the wax. When the melting point of the wax is equal to or higher than the melting point of the wax, the wax is melted to form droplets in water, and a dispersion of substantially spherical wax fine particles can be obtained.
[0029]
The average particle diameter of the wax fine particles is preferably 0.01 to 3 μm, more preferably 0.1 to 2 μm, and still more preferably 0.3 to 1.5 μm. The average particle diameter can be measured using, for example, LA-500 manufactured by Horiba.
When the average particle size of the wax emulsion is larger than 3 μm, the average particle size of the polymer particles obtained by seed polymerization tends to be too large. When the average particle size of the emulsion is smaller than 0.01 μm, it is generally difficult to prepare a dispersion.
[0030]
The wax-containing polymer primary particles obtained by seed emulsion polymerization as described above are polymer particles substantially containing wax, and as a morphology, core-shell type, phase separation type, Any form such as an occlusion type may be used, and a mixture of these forms may be used. Particularly preferred is the core-shell type.
[0031]
In addition, when the wax content in the toner is to be increased, for example, when the wax fine particles used in the production of the polymer primary particles have a small particle diameter, the polymer primary particles are aggregated in the aggregation step described below. At this time, another wax fine particle can be co-aggregated. However, in consideration of the dispersibility of the wax fine particles in the toner, it is preferable to use substantially all of the wax contained in the primary polymer particles.
[0032]
When obtaining polymer primary particles, the colorant fine particles may be used as seeds for emulsion polymerization simultaneously with the wax fine particles, or the colorant may be used by dissolving or dispersing it in a monomer or wax. At the same time, it is preferable that the colorant fine particles are aggregated to form a particle aggregate, thereby forming a toner core material. At this time, polymer primary particles containing a wax are used, but two or more types of polymer primary particles may be used as necessary. The colorant used here may be any of an inorganic pigment, an organic pigment, an organic dye, or a combination thereof.
[0033]
The volume average particle size of the polymer primary particles obtained by emulsion polymerization is generally in the range of 0.02 to 3 μm, preferably 0.05 to 3 μm, more preferably 0.1 to 2 μm, and further preferably It is 0.1 to 1 μm. The average particle size can be measured, for example, using a Microtrack UPA manufactured by Nikkiso Co., Ltd. When the average particle size is smaller than 0.02 μm, it becomes difficult to control the aggregation speed. If it is larger than 3 μm, the particle size of the toner obtained by aggregation may be too large.
[0034]
The tetrohydrofuran insoluble content of the polymer primary particles is preferably 15 to 80% by weight. When a crosslinked resin is used for the polymer primary particles, the content of tetrahydrofuran insoluble in the polymer primary particles is preferably 15% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, and further preferably 25% by weight or more. Further, it is preferably at most 80% by weight, more preferably at most 70% by weight. When the tetrahydrofuran insoluble content is in the above range, offset resistance and OHP transparency tend to be excellent.
[0035]
Among the components constituting the polymer primary particles, the molecular weight peak (Mp) of the tetrahydrofuran-soluble component is preferably 30,000 or more, more preferably 40,000 or more. Moreover, 150,000 or less is preferable, and 100,000 or less is more preferable. In particular, when a crosslinked resin is used, the molecular weight peak is preferably 100,000 or less, more preferably 60,000 or less. If the molecular weight peak is significantly smaller than the above range, the offset property on the high-temperature side will be poor, and if it is significantly larger than the above range, the offset property on the low-temperature side will tend to be poor.
[0036]
Further, among the components constituting the polymer primary particles, the weight average molecular weight (Mw) of the tetrahydrofuran-soluble component is preferably 30,000 or more, more preferably 80,000 or more. Further, it is preferably at most 500,000, more preferably at most 300,000.
Next, the aggregation step will be described.
[0037]
In the aggregation step, the colorant primary particles, and, if necessary, the charge control agent fine particles, the wax fine particles, and other internal additives are emulsified, added to the emulsion polymerization latex containing the polymer primary particles, and dispersed. Coaggregation is caused in the polymer primary particle-containing dispersion obtained by the above-mentioned process to form a particle aggregate.
Specific examples of the coloring agent include carbon black, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow, rhodamine dyes, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dyes, and monoazo dyes. Any known dyes and pigments such as azo, disazo and condensed azo dyes can be used alone or in combination. In the case of a full-color toner, it is preferable to use benzidine yellow, monoazo-based and condensed azo-based dyes and pigments for yellow, quinacridone and monoazo-based dyes and pigments for magenta, and phthalocyanine blue for cyan, respectively. The colorant is usually used in an amount of 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The “binder resin” means a combination of a resin component constituting the polymer primary particles and a resin component constituting the resin fine particles.
[0038]
In the present invention, as a preferred embodiment for obtaining a particle aggregate (toner core material), there is a method for obtaining a particle aggregate by coaggregating the above-mentioned polymer primary particles and colorant primary particles.
As the colorant primary particles, it is preferable to use those obtained by emulsifying an organic pigment substantially insoluble in water in water in the presence of an emulsifier to form an emulsion, and in this case, the volume of the colorant primary particles The average particle size is preferably from 0.01 to 3 μm.
[0039]
In the present invention, a charge control agent can be contained in the toner as needed. As a method, when obtaining polymer primary particles in the emulsion polymerization step, the charge control agent is used as a seed simultaneously with the wax, or the charge control agent is used by being dissolved or dispersed in a monomer or wax, or in the aggregation step. The toner may be formed by aggregating the primary particles of the charge control agent at the same time as the primary particles of the polymer to form a particle aggregate, or may be used before or simultaneously with or simultaneously with the step of attaching or fixing the resin fine particles. After the step, it is preferable to attach or fix the primary particles of the charge control agent. In this case, the charge control agent is also preferably used as an emulsion (primary particles of the charge control agent) having an average particle size of 0.01 to 3 μm in water.
[0040]
As the charge control agent, any known charge control agent can be used alone or in combination. For example, a quaternary ammonium salt and a basic / electron-donating metal substance can be used as the positively chargeable charge control agent, and metal chelates, metal salts of organic acids, metal-containing dyes, nigrosine dyes can be used as the negatively chargeable charge control agent. Amide group-containing compounds, phenol compounds, naphthol compounds and metal salts thereof, urethane bond-containing compounds, and acidic or electron-withdrawing organic substances.
[0041]
In consideration of the color toner adaptability (the charge control agent itself is colorless or light-colored and there is no color hindrance to the toner), the quaternary ammonium salt compound is used as the positive charge control agent, and the negative charge control agent is used. Metal salts of salicylic acid or alkyl salicylic acid with chromium, zinc or aluminum, metal complexes, metal salts of benzylic acid, metal complexes, amide compounds, phenol compounds, naphthol compounds, phenolamide compounds, 4,4′-methylenebis Hydroxynaphthalene compounds such as [2- [N- (4-chlorophenyl) amide] -3-hydroxynaphthalene] are preferred. The amount used may be determined depending on the desired charge amount of the toner, and is usually 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the binder resin.
[0042]
In the present invention, the toner can also be obtained by aggregating primary polymer particles into a particle aggregate, and adhering or fixing resin fine particles described later thereto. Depending on the toner manufacturing conditions, there are cases where the primary particles in the toner can be observed, and cases where the primary particles are fused and the original primary particles cannot be observed.
In a preferred embodiment of the present invention, the polymer primary particles and the resin fine particles are fused to form a shape in which the boundaries are unclear or boundaries are not recognized.
[0043]
In another preferred embodiment, a crosslinked resin is used for one or both of the polymer primary particles and the resin fine particles covering the particle aggregate, and has a tetrahydrofuran-insoluble content.
The resin fine particles are dispersed in water or a liquid mainly composed of water using an emulsifier such as the above-mentioned surfactant and used as an emulsion. The resin fine particles are preferably obtained by emulsion polymerization.
[0044]
The resin fine particles preferably do not substantially contain wax. In addition, substantially containing no wax means that the wax content in the resin fine particles is 1% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less. . When the resin fine particles do not substantially contain wax, it is difficult for the wax to leach to the toner surface portion before the toner is fixed by the fixing device, and it is possible to prevent the device from being stained and to have good blocking resistance. Become.
[0045]
The resin fine particles preferably have a volume average particle size of 0.02 to 3 μm, more preferably 0.05 to 1.5 μm, and are obtained by polymerizing a monomer similar to the monomer used for the aforementioned polymer primary particles. Those obtained can be used.
The resin used for the resin fine particles is preferably crosslinked. As the crosslinking agent, the polyfunctional monomer used for the above-mentioned polymer primary particles can be used.
[0046]
When a crosslinked resin is used as the resin fine particles, the degree of crosslinking is usually at least 5 polymer%, preferably at least 10 polymer%, more preferably at least 15 polymer%, even more preferably at least 60 polymer% as the tetrahydrofuran insoluble matter. Also, it is usually 70% by polymerization or less. In order to make the tetrahydrofuran-insoluble content within the above preferred range, the blending ratio of the polyfunctional monomer is preferably 0.005% by weight or more, more preferably 0.01% by weight or more in the monomer mixture used for the resin fine particles. , 0.05% by weight or more is more preferable. Further, it is preferably at most 5% by weight, more preferably at most 3% by weight, further preferably at most 1% by weight.
[0047]
Among the components constituting the resin fine particles, the molecular weight peak (Mp) of the tetrahydrofuran-soluble component is preferably 30,000 or more, more preferably 40,000 or more. Moreover, 150,000 or less is preferable, and 100,000 or less is more preferable. In particular, when a crosslinked resin is used, the molecular weight peak is preferably 100,000 or less, more preferably 60,000 or less.
[0048]
Further, among the components constituting the resin fine particles, the weight average molecular weight (Mw) of the tetrahydrofuran-soluble component is preferably 30,000 or more, more preferably 50,000 or more. Further, it is preferably at most 500,000, more preferably at most 300,000.
The present invention is characterized in that polymer primary particles are additionally added during the aggregation step.
[0049]
In a preferred embodiment of the aggregation step of the present invention, the above-mentioned polymer primary particles, colorant primary particles, and, if necessary, charge control agent fine particles, wax fine particles, and other internal additives, are each emulsified to form an emulsion. Further, the polymer primary particles are coagulated while being added plural times or continuously and added to form a particle aggregate. Usually, the intermittent addition is preferable since the particle size distribution of the particle aggregate becomes sharper than the case of the continuous addition. In the case of continuous addition, it is preferable to perform the addition so that the total addition time accounts for one third or more of the total aggregation time. Among the components for performing aggregation, the charge control agent dispersion may be added during the aggregation step or may be added after the aggregation step.
[0050]
Here, as a method of aggregation, there are a method of performing aggregation by heating and a method of performing aggregation by adding an electrolyte, and these may be used in combination.
The aggregation temperature when performing aggregation by heating is usually in a temperature range of 5 ° C. to Tg (where Tg is the glass transition temperature of the polymer primary particles), and is in a range of Tg−10 ° C. to Tg−5 ° C. preferable. Within the above temperature range, the toner can be aggregated to a preferable toner particle size without using an electrolyte.
[0051]
In addition, in the case of performing aggregation by heating and performing the aging step subsequent to the aggregation step, the aggregation step and the aging step are performed continuously, and the boundary may be ambiguous. If there is a step in which the temperature is kept in a temperature range of 20 ° C. to Tg for at least 30 minutes, this is regarded as an aggregation step.
The aggregation temperature is preferably maintained at a predetermined temperature for at least 30 minutes to obtain toner particles having a desired particle size. The temperature may be raised at a constant rate up to a predetermined temperature, or may be raised stepwise. The holding time is preferably from 30 minutes to 8 hours, more preferably from 1 hour to less than 4 hours, in the range of Tg-20 ° C to Tg. By doing so, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be obtained.
[0052]
In the aggregation step of the present invention, the solid content concentration in the aggregation liquid is usually 10 to 40% by weight, preferably 10 to 20% by weight.
When the electrolyte is added to the mixed dispersion to perform aggregation, the electrolyte may be either an organic salt or an inorganic salt, but preferably a monovalent or divalent or higher polyvalent metal salt is used. Specifically, NaCl, KCl, LiCl, Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , Li 2 SO 4 , MgCl 2 , CaCl 2 , MgSO 4 , CaSO 4 , ZnSO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , CH 3 COONa, C 6 H 5 SO 3 Na and the like.
[0053]
The amount of the electrolyte to be added varies depending on the type of the electrolyte, but is usually used in an amount of 0.05 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid component of the mixed dispersion. Preferably it is 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight.
When the amount of the electrolyte added is significantly less than the above range, the agglutination reaction progresses slowly, and fine powder of 1 μm or less remains after the agglutination reaction, and the average particle size of the obtained agglomerated particles becomes 3 μm or less. Tend to occur. On the other hand, when the amount of the electrolyte added is significantly larger than the above range, the aggregation tends to be rapid and difficult to control, and coarse particles of 25 μm or more are mixed in the obtained aggregated particles, and the shape of the aggregates is irregular and unsharp. It tends to cause problems such as becoming a fixed form.
[0054]
In addition, in the case of performing aggregation by adding an electrolyte, the aggregation temperature is preferably in the range of 5 ° C. to Tg.
In the aggregating step, an ordinary stirring tank is used, and the shape is preferably a substantially cylindrical shape or a substantially spherical shape. When the reaction tank is substantially cylindrical, the shape of the bottom surface is not particularly limited, but an ordinary substantially arc-shaped one is preferably used.
[0055]
In order to improve the stirring efficiency, the volume of the mixed dispersion is preferably 2/3 or less of the volume of the reaction tank, more preferably 3/5 or less. On the other hand, if the volume of the mixed dispersion is extremely small compared to the volume of the reaction tank, bubbling is sharply increased, thickening is increased, coarse powder particles are easily generated, and there are cases where stirring is not performed depending on the shape of the stirring blade, and This ratio is preferably 1/10 or more, more preferably 1/5 or more, since the production efficiency also decreases.
[0056]
As the stirring blade used in the coagulation step, conventionally known and commercially available stirring blades having various shapes can be used.
Commercially available stirring blades include, for example, anchor blades, full zone blades (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), Sun Meller blades (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.), max blend blades (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), and Hi-F mixer blades (Soken) Stirring wings such as a double helical ribbon wing (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.). Further, a baffle may be provided in the stirring tank.
[0057]
Usually, from among these stirring blades, those suitable for the viscosity and other physical properties of the reaction solution, or the reaction form, the shape and size of the reaction tank, and the like are selected and used. May be a double helical ribbon wing or an anchor wing, of which a double helical ribbon wing is more preferable.
A feature of the production method of the present invention is that the shape and particle size distribution of toner particles are easily controlled by additionally adding polymer primary particles in the aggregation step.
[0058]
Prior to the agglomeration step, the initial polymer primary particles, colorant primary particles, and, if necessary, an emulsion of charge control agent fine particles, wax fine particles, and other internal additives are mixed. With the initial amount of the polymer primary particles being 100 parts by weight, the amount of the colorant primary particles added is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 3 to 15 parts by weight, and even more preferably 4 to 10 parts by weight. The added amount of the charge control agent fine particles is preferably 0 to 10 parts by weight. The addition amount of the wax fine particles is preferably 0 to 40 parts by weight, more preferably 0 to 20 parts by weight. The total solid concentration in the mixed solution is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 20% by weight. If necessary, the amount of the mixed solution and the solid content concentration are adjusted by adding water.
[0059]
In the agglomeration step, the mixture is heated or an electrolyte is added, or the both are used in combination to start agglomeration, and then the polymer primary particles are additionally added.
The addition temperature of the additional polymer primary particles in the aggregation step is not particularly limited, but it is preferable to add the additional polymer primary particles at a temperature higher than the initial mixing temperature of the polymer primary particles and the colorant. The addition may be carried out while the mixture is kept at a constant temperature or while the mixture is being heated. From the viewpoint of controlling the shape and particle size distribution of the particle aggregate, it is preferable to add the mixture at a constant aggregation temperature.
[0060]
The method of adding the additional polymer primary particles in the aggregation step may be continuous addition or intermittent addition. In terms of the particle size distribution of the particle aggregates, it is preferable to add in two or more portions, and in that case, it is preferable to allow a stabilization time between each addition. It is also preferred that the addition of the additional polymer primary particles be performed continuously and so that the addition time accounts for one third or more of the total coagulation time.
[0061]
The electrolyte solution may be added simultaneously with the addition of the additional polymer primary particles in the aggregation step. Addition is more preferable in terms of controlling the shape and particle size distribution of the particle aggregate. Furthermore, it is preferable to additionally add the electrolyte solution after the addition of the additional polymer primary particles. Further, when the additional polymer primary particles are divided and added, it is preferable that the additional polymer primary particles and the additional electrolyte solution are alternately added.
[0062]
The additional polymer primary particles added in the aggregation step may be the same as the initial polymer primary particles. When the solid content weight of the initial polymer primary particles is A1, and the solid content weight of the additional polymer primary particles added in the aggregation step is A2, 1.0> A2 / (A1 + A2) ≧ 0.05, It is preferable that there is a relationship of 0.9 ≧ A2 / (A1 + A2) ≧ 0.05, and it is more preferable that there is a relationship of 0.8 ≧ A2 / (A1 + A2) ≧ 0.5. Is more preferred.
[0063]
In the aggregation step, primary colorant particles, charge control agent fine particles, wax fine particles, and other internal additives may be added simultaneously with the additional polymer primary particles. Regarding the addition method, they may be added separately, but they may be mixed in advance and a mixed solution may be added.
It is preferable that toner particles are formed by coating (adhering or fixing) resin fine particles as necessary on the surface of the particle aggregate after the above-mentioned aggregation treatment. When the above-mentioned charge control agent is added after the aggregation treatment, it is preferable to add the fine particles of the resin after adding the charge control agent to the dispersion containing the particle aggregate.
[0064]
Next, the aging step will be described.
In the aging step, toner particles are generated by causing fusion between particles in the particle aggregate in the dispersion containing the particle aggregate obtained in the above-described aggregation step.
That is, after the aggregation step, in order to increase the stability of the particle aggregate (toner particles) obtained in the aggregation step, the polymer is held at a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the primary particles by 10 ° C. or more for a predetermined time. This causes fusion between the aggregated particles. The temperature of the aging step is usually (Tg + 80 ° C.) or lower and a temperature range not higher than the softening point of the polymer primary particles, but preferably in a temperature range of (Tg + 20 ° C.) to (Tg + 80 ° C.), and The temperature range is equal to or lower than the softening point of the primary polymer particles. This aging step is usually for 1 to 24 hours, preferably 2 to 10 hours.
[0065]
The aging step can be performed using a stirring tank similar to the stirring tank used in the aggregation step.
In order to prevent aggregation between the particle aggregates in the aging step, it is preferable to add a surfactant or raise the pH value of the aggregation liquid before starting the aging step. The aggregation step is completed by adding one or both of the surfactant and the pH adjuster. That is, since the surfactant and the pH adjusting agent serve as an agglutination reaction stopping agent, the temperature of the reaction solution is then raised to a predetermined temperature, and the aging process is started.
[0066]
By adding the aging step, the shape of the toner particles can be made nearly spherical, and the shape can be controlled. The ease with which the shape of the toner particles changes is determined by the glass transition temperature (Tg) and the softening temperature (Sp) of the particle aggregate composed of the primary polymer particles and other additives. The higher the glass transition temperature (Tg) or softening temperature (Sp) of the particle aggregate, the more difficult it is for the shape of the toner particles to change, and a longer aging time is required until the toner particles have a constant shape. If these temperatures are too high, shape control may not be possible in some cases. Further, with the aging for a long time, a coarse powder having a size of 15 μm or more which affects the properties of the toner may be generated.
[0067]
In the aging step, the shape of the toner particles can be more easily controlled by adjusting the solid content concentration of the dispersion by adding water or the like. The water to be mixed to adjust the solid concentration can be mixed at the end of the aggregation step, during the subsequent temperature increase, or at any time after reaching the predetermined ripening step temperature. However, the mixing time of water is preferably earlier, and it is preferable to mix the water at the end of the aggregation step, that is, at the same time as the addition of the surfactant and / or the pH adjuster that serves as the aggregation stopping agent. Further, it is preferable to add the solution before the temperature of the solution reaches (Tg + 10 ° C.).
[0068]
The toner particles obtained through each of the above steps are subjected to solid-liquid separation according to a known method, and the toner particles are collected, washed, and dried if necessary.
When the toner is used in a high-resolution printer or copier, it is preferable that the toner has a relatively small particle size and a sharp particle size distribution because the charge amount of each toner particle tends to be uniform.
[0069]
The volume average particle size of the toner obtained by the method of the present invention is usually 3 to 12 μm, preferably 4 to 10 μm, more preferably 5 to 9 μm, and still more preferably 6 to 8 μm. When the ratio (DV / DN) between the volume average particle size (DV) and the number average particle size (DN) is used as an index representing the particle size distribution, the value of DV / DN is preferably 1.20 or less. , 1.15 or less, more preferably 1.10 or less. The theoretical minimum value of DV / DN is 1, which means that all particles have the same diameter, which is advantageous for high-resolution image formation, but is practically 1 Obtaining a particle size distribution is extremely difficult. According to the present invention, a toner having a practically sufficient DV / DN of 1.10 or less can be produced.
[0070]
【Example】
Next, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
In the following examples, “parts” means “parts by weight”. The average particle size, weight average molecular weight, glass transition point (Tg), 50% circularity, and melting point of the wax were measured by the following methods.
[0071]
[Measuring method]
Volume average particle size, number average particle size, ratio of toner particles having a particle size of 5 μm or less and 15 μm or more: LA-500 manufactured by Horiba, Ultratrack analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd., Coulter Counter Multisizer II manufactured by Coulter Co., Ltd. (Abbreviated as counter).
[0072]
Weight average molecular weight (Mw), molecular weight peak (Mp): measured by gel permeation chromatography (GPC) (apparatus: GPC apparatus HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation, column: PL-gel Mixed-B 10 μm manufactured by Polymer Laboratories, (Solvent: THF, sample concentration: 0.1 wt%, calibration curve: standard polystyrene)
Glass transition temperature (Tg): measured by DSC7 manufactured by PerkinElmer (heated from 30 ° C to 100 ° C in 7 minutes, rapidly cooled from 100 ° C to -20 ° C, and raised from -20 ° C to 100 ° C in 12 minutes) And the Tg value observed during the second heating was used).
[0073]
50% circularity: The toner was measured by a flow particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Sysmex Corporation, and the circularity corresponding to the cumulative particle size value at 50% of the value obtained from the following equation was used.
[0074]
(Equation 1)
Circularity = Perimeter of a circle with the same area as the projected area of the particle / Perimeter of the projected image
Melting point of wax: Measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min using DSC-20 manufactured by Seiko Instruments Inc., and the temperature at the peak of the peak showing the maximum endotherm in the DSC curve was defined as the melting point of the wax.
[0075]
[Example 1]
(Wax dispersion-1)
68.33 parts of demineralized water, 30 parts of stearic acid ester of pentaerythritol (manufactured by NOF Corporation, Unistar H476) and 1.67 parts of neogen SC are mixed, emulsified by high-pressure shearing at 90 ° C., and the ester wax fine particles are dispersed. A liquid was obtained. The average particle size of the ester wax fine particles measured by LA-500 was 350 nm. The melting point of the wax was 63 ° C.
[0076]
(Polymer primary particle dispersion-1)
A reactor equipped with a stirrer (Max Blend Blade, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), a heating / cooling device, a concentrating device, and a device for charging raw materials and auxiliaries (volume 2 m) 3 )), 44 parts of wax dispersion-1 and 404 parts of demineralized water were charged, and the temperature was raised to 90 ° C. under a nitrogen stream, 1.6 parts of an 8% aqueous hydrogen peroxide solution and 1.6 parts of an 8% ascorbic acid aqueous solution. Was added.
[0077]
Thereafter, a mixture of the following monomers and an aqueous solution of an emulsifier was added over 5 hours from the start of the polymerization, and an aqueous solution of the initiator was added over 6 hours from the start of the polymerization, and the mixture was further held for 30 minutes.
[0078]
[Table 1]
[Monomers]
76 parts of styrene (281 kg)
24 parts of butyl acrylate
Acrylic acid 3 parts
Bromotrichloromethane 0.2 parts
2-mercaptoethanol 0.004 parts
Hexanediol diacrylate 0.9 parts
[Emulsifier aqueous solution]
1 part of 15% Neogen SC aqueous solution
Demineralized water 25 parts
[Initiator aqueous solution]
9 parts of 8% hydrogen peroxide solution
9 parts of 8% ascorbic acid aqueous solution
After the completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled to obtain a milky white polymer dispersion. The weight-average molecular weight of the THF-soluble component of the polymer was 165,000, the average particle size measured by UPA was 195 nm, and the Tg was unclear.
[0079]
(Colorant fine particle dispersion liquid-1)
Pigment Blue 15: 3 aqueous dispersion (manufactured by Dainichi Seika, EP-700 BlueGA, pigment active ingredient 24%). The average particle size measured by UPA was 150 nm.
(Production of toner-1)
[0080]
[Table 2]
Polymer Primary Particle Dispersion-1 (for initial mixing) 22 parts (64 g: as solid content) Polymer Primary Particle Dispersion-1 (for additional addition) 78 parts (38 g: as solid content) (13 parts each time, total) (Added 6 times)
Colorant fine particle dispersion liquid-1 3.0 parts (as solid content)
Using each of the above components, a toner was manufactured by the following procedure.
[0081]
The polymer primary particle dispersion-1 (for initial mixing) and the colorant fine particle dispersion-1 were added to a reactor (2 liter, double helical blade with baffle) and mixed uniformly. While stirring the obtained mixed dispersion, an aqueous solution of aluminum sulfate was added dropwise (0.2 part as a solid content). Thereafter, the temperature was raised to 45 ° C. over 30 minutes with stirring and maintained for 0.5 hour. Next, the polymer primary particle dispersion-1 (for additional addition) and the aluminum sulfate aqueous solution (0.04 part as a solid content) are added to the coagulation liquid in this order, and the operation of holding at 45 ° C. for 30 minutes is performed a total of six times. Repeated. Finally, an aqueous solution of neogen SC (4 parts as a solid content) was added, and the temperature was raised to 95 ° C. over 1 hour and maintained for 2 hours. Thereafter, the mixture was cooled, filtered, washed with water, and dried to obtain a toner (toner-1).
[0082]
(Evaluation of toner-1)
The volume average particle size of Toner-1 measured by a Coulter counter is 5.7 μm, the ratio of the volume particle size of 4 μm or less is 1.19% by volume, and the ratio of 10 μm or more is 0.441% by volume. The ratio to the diameter was 1.05. The 50% circularity was 0.96.
[0083]
[Example-2]
In the agglomeration step, instead of adding the polymer primary particles-1 (for additional addition) and the aqueous solution of aluminum sulfate in six separate portions, the two are simultaneously and continuously added over 2 hours. Except for this, the same procedure was performed as in Example 1, and aging was performed at 95 ° C. for 2 hours. Thereafter, the mixture was cooled, filtered, washed with water, and dried to obtain a toner (toner-2).
[0084]
To 100 parts of this toner, 0.6 part of silica subjected to hydrophobic surface treatment was mixed and stirred to obtain a developing toner (developing toner-2).
(Evaluation of toner-2)
The volume average particle diameter of Toner-2 measured by a Coulter counter is 6.1 μm, the ratio of the volume particle size of 4 μm or less is 0.618 vol%, the ratio of the toner particles of 10 μm or more is 0.678 vol%, the volume average particle size and the number average particle size. The diameter ratio was 1.06. The 50% circularity was 0.96.
[0085]
[Example-3]
A reactor equipped with a stirrer (Max Blend Wing, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), a heating / cooling device, a concentrating device, and a raw material / auxiliary charging device (volume: 2 m) 3 ) Is charged with 5 parts of 15% neogen SC aqueous solution and 372 parts of demineralized water, heated to 90 ° C. under a nitrogen stream, and 1.6 parts of 8% hydrogen peroxide aqueous solution and 1.6 parts of 8% ascorbic acid aqueous solution are added. did.
[0086]
Thereafter, a mixture of the following monomers and an aqueous solution of an emulsifier was added over 5 hours from the start of the polymerization, and an aqueous solution of the initiator was added over 6 hours from the start of the polymerization, and further maintained for 30 minutes.
[0087]
[Table 3]
[Monomers]
88 parts of styrene (308 kg)
12 parts of butyl acrylate
Acrylic acid 2 parts
Bromotrichloromethane 0.5 parts
0.01 parts of 2-mercaptoethanol
Hexanediol diacrylate 0.4 parts
[Emulsifier aqueous solution]
2.5 parts of 15% Neogen SC aqueous solution
Demineralized water 24 parts
[Initiator aqueous solution]
9 parts of 8% hydrogen peroxide solution
9 parts of 8% ascorbic acid aqueous solution
After the completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled to obtain a milky white polymer dispersion. The weight-average molecular weight of the polymer soluble in THF of the polymer was 87,000, the average particle diameter measured by UPA was 123 nm, and the Tg was 85 ° C.
[0088]
(Production of toner-3)
[0089]
[Table 4]
Polymer Primary Particle Dispersion-1 (for initial mixing) 33 parts (60 g: as solids) Polymer Primary Particle Dispersion-1 (for additional addition) 66 parts (41 g: as solids) (22 parts each time, total) (Added 3 times)
4.6 parts of colorant fine particle dispersion liquid-1 (as solid content)
Resin fine particle dispersion-15 parts (10 g: as solid content)
Using each of the above components, a toner was manufactured by the following procedure.
[0090]
The polymer primary particle dispersion-1 (for initial mixing) and the colorant fine particle dispersion-1 were added to a reactor (2 liter, double helical blade with baffle) and mixed uniformly. While stirring the obtained mixed dispersion, an aqueous solution of aluminum sulfate was added dropwise (0.4 part as a solid content). Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C. over 30 minutes with stirring and maintained for 0.5 hour. Then, the operation of adding the polymer primary particle dispersion liquid-1 (for additional addition) to the aggregated liquid and maintaining the dispersion at 50 ° C. for 30 minutes was repeated a total of three times. Next, the resin fine particle dispersion liquid 1 and an aqueous solution of aluminum sulfate (0.04 part as a solid content) were added, and the mixture was kept at 52 ° C for 30 minutes. Finally, an aqueous solution of neogen SC (4 parts as a solid content) was added, and the temperature was raised to 95 ° C. over 1 hour and maintained for 2 hours. Thereafter, the mixture was cooled, filtered, washed with water, and dried to obtain a toner (toner-3).
[0091]
(Evaluation of toner-3)
The volume average particle diameter of Toner-3 measured by a Coulter counter is 6.4 μm, the ratio of the volume particle diameter of 4 μm or less is 2.52% by volume, and the ratio of the toner particles of 10 μm or more is 0.156% by volume. The ratio with the diameter was 1.06. The 50% circularity was 0.95.
[0092]
[Comparative Example 1]
In a reactor (2 liter capacity, double helical blade with baffle), polymer primary particle dispersion-1 (all amounts for initial mixing and additional addition in Example 1) and colorant fine particle dispersion-1 (Example 1 and Example 2) The same was added and mixed uniformly. While stirring the obtained mixed dispersion, an aqueous solution of aluminum sulfate was added dropwise (0.45 part as a solid content). Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C. over 30 minutes with stirring and maintained for 2 hours. Finally, an aqueous solution of neogen SC (4 parts as a solid content) was added, and the temperature was raised to 95 ° C. over 45 minutes and maintained for 2 hours. Thereafter, the mixture was cooled, filtered, washed with water, and dried to obtain a toner (toner-4).
[0093]
(Evaluation of Toner-4)
The volume average particle diameter of Toner-4 measured by a Coulter counter is 6.1 μm, the ratio of the volume particle diameter of 4 μm or less is 9.799 volume%, and the ratio of the toner particle of 4 μm or more is 0.180 volume%. The ratio to the diameter was 1.13. The 50% circularity was 0.94.
[0094]
Table 1 summarizes the change in particle size distribution and circularity of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.
[0095]
[Table 5]
Figure 2004012650
[0096]
From the above results, according to the present invention, the shape and particle size distribution of the particle aggregate in the aggregation step can be controlled, the particle size distribution of the toner particles becomes sharp, and the target circularity can be obtained in a short time. It can be seen that the amount of coarse powder generated during aging is also small.
[0097]
【The invention's effect】
According to the present invention, the shape and particle size distribution of the particle aggregate can be controlled, the particle size distribution of the toner particles is sharpened, the target circularity can be achieved in a short time, and the amount of coarse powder generated during aging is also reduced. Few.
Further, the toner for developing an electrostatic charge image produced by the present invention has a small particle size and a sharp particle size distribution, and thus is suitable for high images and high image quality.

Claims (8)

重合体一次粒子及び着色剤を含む分散液中で粒子を凝集させる凝集工程及び得られた粒子凝集体中の粒子間の融着を起こさせる熟成工程を含むトナーの製造方法において、凝集工程中に重合体一次粒子を追加して添加することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。In a toner production method including an aggregation step of aggregating particles in a dispersion liquid containing polymer primary particles and a colorant and a ripening step of causing fusion between the particles in the obtained particle aggregate, during the aggregation step A method for producing a toner for developing electrostatic images, characterized by additionally adding polymer primary particles. 着色剤と混合する初期の重合体一次粒子の固形分重量をA1、凝集工程で添加する追加の重合体一次粒子の固形分重量をA2としたとき、1.0>A2/(A1+A2)≧0.05、である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。When the solid content weight of the primary polymer primary particles to be mixed with the colorant is A1, and the solid content weight of the additional polymer primary particles added in the aggregation step is A2, 1.0> A2 / (A1 + A2) ≧ 0 The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to claim 1, wherein 初期の重合体一次粒子と着色剤との混合温度より高い温度で追加の重合体一次粒子を添加する、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to claim 1, wherein additional polymer primary particles are added at a temperature higher than the initial mixing temperature of the polymer primary particles and the colorant. 追加の重合体一次粒子を2回以上に分割して添加する、請求項1〜3の何れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the additional polymer primary particles are added in two or more portions. 追加の重合体一次粒子の添加を、連続的に、かつ添加時間が全凝集時間の3分の1以上を占めるように行う、請求項1〜3の何れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。The toner for developing an electrostatic image according to any one of claims 1 to 3, wherein the addition of the additional polymer primary particles is performed continuously and in such a manner that the addition time accounts for one third or more of the total aggregation time. Manufacturing method. 重合体一次粒子が、乳化重合法によって得られたものである、請求項1〜5の何れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to claim 1, wherein the polymer primary particles are obtained by an emulsion polymerization method. 重合体一次粒子が、ワックス微粒子をシードとした乳化重合法によって得られたものである、請求項6に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 6, wherein the polymer primary particles are obtained by an emulsion polymerization method using wax fine particles as seeds. 重合体一次粒子のテトラヒドロフラン不溶分が15〜80重量%である、請求項1〜7の何れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to any one of claims 1 to 7, wherein the primary particles of the polymer have a tetrahydrofuran-insoluble content of 15 to 80% by weight.
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