JP2006065197A - トナー製造装置と製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents
トナー製造装置と製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006065197A JP2006065197A JP2004250113A JP2004250113A JP2006065197A JP 2006065197 A JP2006065197 A JP 2006065197A JP 2004250113 A JP2004250113 A JP 2004250113A JP 2004250113 A JP2004250113 A JP 2004250113A JP 2006065197 A JP2006065197 A JP 2006065197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- emulsification
- stage
- resin
- emulsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】トナー組成分の処方に拠らず常に安定した体積平均粒径とシャープな粒度分布を有し、加えて定着温度幅が広く、耐ホットオフセット性と低温定着性を満たすトナーを容易に製造することが可能な静電荷像現像用トナーの製造装置を提供する。
【解決手段】トナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部を乳化分散機と乳化液循環・滞留部から構成するとともに、直列、多段に配置した装置とし、この装置用いて有機溶媒中に少なくとも樹脂、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化し、次工程で溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥してトナー母体粒子とし、これから体積平均粒径(Dv)が3〜8μmで、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv/Dn)が1.05〜1.20のトナーを得る。そのトナーを用いたプロセスカートリッジ、および画像形成装置とする。
【選択図】図1
【解決手段】トナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部を乳化分散機と乳化液循環・滞留部から構成するとともに、直列、多段に配置した装置とし、この装置用いて有機溶媒中に少なくとも樹脂、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化し、次工程で溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥してトナー母体粒子とし、これから体積平均粒径(Dv)が3〜8μmで、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv/Dn)が1.05〜1.20のトナーを得る。そのトナーを用いたプロセスカートリッジ、および画像形成装置とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像するための現像剤に使用される電子写真用トナー技術に関し、さらに詳しくは、直接または間接電子写真現像方式を用いた複写機、レーザープリンター、普通紙ファックス等に使用される静電荷像現像用トナーの製造装置、それを用いたトナーの製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。
電子写真法において従来から広く用いられてきた静電荷像現像用トナーは、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を粉砕、分級することにより製造されてきた。このような粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ないという制約がある。
このため、実際に上記組成物を粉砕してトナー粒子とする際に、広範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下の微粉と、20μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなるという欠点がある。
このため、実際に上記組成物を粉砕してトナー粒子とする際に、広範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下の微粉と、20μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなるという欠点がある。
近年、これらの粉砕法における問題点を克服するために、ポリマー懸濁法によるトナーの製造方法が提案され、実施されている。この方法では、樹脂、顔料等の着色剤、ワックス等を含むトナー組成分を有機溶剤に溶解あるいは分散した油相を、水系媒体からなる水相中で機械的乳化手段によってトナーサイズの液滴まで乳化する工程が含まれている。そして、この乳化工程における水相中に固体の有機微粒子分散剤を乳化液滴の安定剤として用いると、比較的粒度分布(Dv/Dn)の狭い微細な液滴を造ることができる。
従来の一般的な懸濁法や乳化法では、トナーサイズの液滴を生成する過程において、液滴粒子は乳化機構の乳化液滞留領域内で、せん断力の付加による微粒子化と該微粒子の合一を繰り返し、バランスがとれたところで一時的に粒径サイズが決定されと考えられるが、この際、トナー組成分の処方の差によって合一速度が異なり、乳化工程で体積平均粒径に差異が生じて粒度分布がブロード化するという問題が発生していた。なお、乳化液滞留領域内とは、乳化液が一旦滞留する乳化機構を構成する経路の、いわゆる容積内を指す。
粒度分布がシャープなトナーを得る方法として、湿式分級法によって目的とする粒子径の範囲外の微粉成分を、乾燥工程前に分級する方法、すなわち重合後の乳化分散液を静置し、微粉と製品分粒子を沈降分離させ、微粉分のみを除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、この方法は、乳化後の工程を増やすことによって微粒子を除去する方法であり、生産コストという面では難点がある。
しかし、この方法は、乳化後の工程を増やすことによって微粒子を除去する方法であり、生産コストという面では難点がある。
また、狭い粒子径分布を示す重合性単量体組成物からなる粒子を得る方法として、重合液二相を静止型管内混合機に通した後、高速せん断機で液滴を生成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかし、この方法では静止型管内混合機によって粒径をほぼ決定しており、工程面での粒径制御因子は少なく、処方変更した場合には粒度分布がブロードになる可能性もあり、また微粉や粗粉の発生を抑えるには限界があり好ましくないという問題がある。
しかし、この方法では静止型管内混合機によって粒径をほぼ決定しており、工程面での粒径制御因子は少なく、処方変更した場合には粒度分布がブロードになる可能性もあり、また微粉や粗粉の発生を抑えるには限界があり好ましくないという問題がある。
また、単に乳化機構滞留部分容積内でスラリーを循環させながら乳化分散機によってせん断する方法では、本来循環するスラリーが均一回数乳化分散機を通過することが望ましいが、実際には所望の回数を通過せずに循環部より次工程に排出されてしまうスラリーが存在し、これが粒度分布のブロード化、組成の不均一化へと繋がっている。
また、画像形成工程でこれらのトナーは、紙などに現像転写された後、熱ロールを用いて加熱溶融することによって定着が行われている。その際、熱ロール温度が高すぎるとトナーが過剰に溶融して熱ロールに融着する、いわゆるホットオフセットの問題が発生する。また、熱ロール温度が低すぎるとトナーが充分に溶融せず定着が不充分になる問題が発生する。省エネルギー化や、画像形成装置(複写機等)の小型化などの観点から、よりホットオフセット発生温度が高く(耐ホットオフセット性)、かつ定着温度が低い(低温定着性)トナーが求められている。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、トナー組成分の処方に拠らず常に安定した体積平均粒径とシャープな粒度分布を有し、加えて定着温度幅が広く、耐ホットオフセット性と低温定着性を満たすトナーを容易に製造することが可能な静電荷像現像用トナーの製造装置と、その製造装置を用いた製造方法、この製造方法により得られたトナー、およびそれを用いたプロセスカートリッジ、ならびに画像形成装置を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、トナー製造の乳化工程において、少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成される乳化機構部を直列、多段に配置することによって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。
すなわち、本発明は、トナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部が、少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成されるとともに、直列、多段に配置されたことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造装置である。
また、本発明は、トナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部が、少なくとも樹脂、着色剤、ワックスを有機溶媒中に含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成されるとともに、直列、多段に配置されたことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造装置である。
ここで、上記いずれかの静電荷像現像用トナーの製造装置において、前記直列、多段に配置される乳化機構部の台数が、2〜4台であることが好ましい。
また、前記本発明のいずれかの静電荷像現像用トナーの製造装置において、前記乳化液循環・滞留部が、ループ形状であることが望ましい。
さらに、前記本発明のいずれかの静電荷像現像用トナーの製造装置において、前記直列、多段に配置された各乳化分散機のせん断速度が15〜24m/sであることが好ましい。
そして、上記本発明の静電荷像現像用トナーの製造装置において、前記乳化分散機の1段目におけるせん断速度を1.0とした場合、2段目の周速は0.9〜1.0、3段目の周速は0.8〜1.0、4段目の周速は0.7〜1.0であることが好ましい。
また、前記本発明のいずれかの静電荷像現像用トナーの製造装置において、前記各段の乳化機構部における循環流量Q(kg/min)と、前記油相と水相の乳化機構部への合計流量F(kg/min)との比(Q/F=乳化分散機通過平均回数M)が、M≧6であることが望ましい。
さらに、本発明は、前記いずれかに記載の製造装置を用いたことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法に係るものである。
そして、本発明は、上記記載の製造方法により得られたことを特徴とする静電荷像現像用トナーに係るものである。
ここで、前記トナーの体積平均粒径(Dv)が3〜8μmであることが好ましい。
また、上記静電荷像現像用トナーにおいて、前記トナーの体積平均粒径(Dv)を個数平均粒径(Dn)で除した値(Dv/Dn)が1.05〜1.20であることが好ましい。
また、上記静電荷像現像用トナーにおいて、前記トナーの体積平均粒径(Dv)を個数平均粒径(Dn)で除した値(Dv/Dn)が1.05〜1.20であることが好ましい。
さらに、本発明は、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像し、該トナー現像を記録媒体上に転写、定着する画像形成方法において、前記トナーは上記いずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法に係るものである。
また、本発明は、感光体と、帯電手段、現像剤が収納された現像手段、クリ−ニング手段から選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカ−トリッジであって、前記現像剤に用いられるトナーは上記いずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカ−トリッジに係るものである。
さらにまた、本発明は、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカ−トリッジを搭載した画像形成装置であって、前記プロセスカ−トリッジは上記に記載のプロセスカ−トリッジであることを特徴とする画像形成装置に係るものである。
本発明の製造装置によれば、トナー組成分の処方に拠らず常に安定した体積平均粒径とシャープな粒度分布を有するトナーを容易に製造することができ、この製造装置を用いた製造方法により定着温度幅が広く、耐ホットオフセット性と低温定着性を満たすトナーが得られ、当該トナートナーおよびそれを用いたプロセスカートリッジならびに画像形成装置を用いることによって安定した高品質の画像が形成される。
以下、本発明の好適な実施の形態について図を参照してさらに詳細に説明する。
前述のように、本発明におけるトナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部は、少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成されるとともに、直列、多段に配置されたことを特徴とする。
なお、本発明において用いられる樹脂前駆体としてはモノマー成分であってもよく、また、「乳化する」とは「乳化重合する」ことも含む。
図1に本発明におけるトナー製造の乳化工程、すなわち、トナー組成分として少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化、分散させるために用いられる乳化機構部の構成を説明するための概念図を示す。なお、図1では2段構成の配置としているが、図は一例であってこれに限定されるものではない。
前述のように、本発明におけるトナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部は、少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成されるとともに、直列、多段に配置されたことを特徴とする。
なお、本発明において用いられる樹脂前駆体としてはモノマー成分であってもよく、また、「乳化する」とは「乳化重合する」ことも含む。
図1に本発明におけるトナー製造の乳化工程、すなわち、トナー組成分として少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化、分散させるために用いられる乳化機構部の構成を説明するための概念図を示す。なお、図1では2段構成の配置としているが、図は一例であってこれに限定されるものではない。
図1において、少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを必要により有機溶媒中に含むトナー組成分が分散された油相と、水相をある一定量で連続的に送液し、1段目の乳化機構部2を構成する乳化分散機1の回転翼によるせん断によって乳化が行われる。乳化機構部2の乳化液循環・滞留部8から排出された乳化液は、2段目の乳化機構部6を構成する乳化分散機5の回転翼により、さらにせん断を受け、乳化液排出口7から次工程に排出される。なお図中、3は水相の供給口、4は油相の供給口を示す。
1段目の乳化機構部2から2段目の乳化機構部6に排出される乳化液は、所定の乳化分散機通過回数を経て排出されるのが理想的であるが、実際には1段目の乳化機構部で所定の乳化分散機通過回数を受けずにショートパスして排出されてしまう乳化液の割合が多く、特に1〜3回で通過する割合は全体の10〜15%に達する。
このショートパスした乳化液の割合が多いほど、乳化液の均一性は悪化するが、乳化機構部を2段、3段と増やすことにより乳化液のショートパス率は低減し、乳化液の均一化、組成の均一化が可能となる。
このショートパスした乳化液の割合が多いほど、乳化液の均一性は悪化するが、乳化機構部を2段、3段と増やすことにより乳化液のショートパス率は低減し、乳化液の均一化、組成の均一化が可能となる。
ここで、乳化分散機の回転翼の回転数と乳化液循環・滞留部の滞留容積により循環流量Q(kg/min)が決り、この循環流量Qと、油相と水相の合計流量である全送液量F(kg/min)によって乳化分散機通過平均回数M(回)が決る。
そして、各単段での乳化分散機通過平均回数(M)は、M=Q/Fで表され、このときM≧6となることが望ましい。この回数が少ないとショートパス率は増加し、段数を増加しても粒度分布のシャープ化、組成の均一化の効果が低減してしまう。
そして、各単段での乳化分散機通過平均回数(M)は、M=Q/Fで表され、このときM≧6となることが望ましい。この回数が少ないとショートパス率は増加し、段数を増加しても粒度分布のシャープ化、組成の均一化の効果が低減してしまう。
また、乳化機構部の段数をn段に増加することにより、乳化機構部内、すなわち乳化工程内への全送液量もn倍にすることが可能となり、結果的に全送液量を増加しても乳化液のショートパス率は単段よりも少なくなる。一般的に乳化機構部の段数を増加することにより生産性を向上させることが可能となるが、一方、設備コストの上昇をもたらす懸念がある。また、乳化機構部の段数を増加するほど乳化液の均一性は向上する反面、操作性が悪くなる等の傾向もあり、直列処理の台数としては2〜4台が好ましい。
各段の乳化機構部に送液された油相および水相は、乳化液循環・滞留部を循環しながら乳化分散機を通過、乳化して次工程に排出される。乳化液は循環中に均一に乳化分散機を通過することが理想であり、そのためには乳化液滞留部はループ形状をしていることが望ましい。
各段の乳化機構部に送液された油相および水相は、乳化液循環・滞留部を循環しながら乳化分散機を通過、乳化して次工程に排出される。乳化液は循環中に均一に乳化分散機を通過することが理想であり、そのためには乳化液滞留部はループ形状をしていることが望ましい。
乳化分散機としては、特に限定されるものではなく、乳化機あるいは分散機として一般に市販されているものであれば使用することができる。例えば、ウルトラタラックス(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミクサー(特殊機化工業(株)製)、エバラマイルダー(荏原製作所(株)製)、TKパイプラインホモミクサー、TKホモミックラインフロー(特殊機化工業(株)製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機(株)製)、キャビトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工(株)製)等の連続式乳化機、クレアミックス(エムテクニック社製) 、フィルミックス(特殊機化工業(株)製)等のバッチまたは連続両用乳化機等が挙げられる。
各乳化分散機の回転翼の周速、すなわちせん断速度は、15〜24m/sの範囲内が好ましい。乳化物に加わる単位重量当り、単位時間当りのせん断エネルギーに最も効く因子であり、せん断速度がこの範囲外だと粒径が小さくなりすぎたり、あるいは大きくなりすぎたりする可能性がある。
2段目以降の乳化分散機については、1段目の乳化機構部で所望の分散機通過回数を受けずにショートパスしてしまった乳化液に対するせん断の付与が主目的であり、1段目の乳化分散機の周速よりも高い周速でせん断を与える必要はなく、1段目のせん断速度を1.0とした時、2段目は0.9〜1.0、3段目は0.8〜1.0、4段目は0.7〜1.0の範囲内で設定されることが好ましい。
なお、分散時の温度としては、通常、0〜60℃(加圧下)、好ましくは10〜50℃である。高温である方が、例えば、後述の本発明において好ましく用いられる変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低くなり、分散が容易であることから好ましい。
次に、本発明において用いられるトナー組成分について説明する。
前記油相に含まれる樹脂前駆体としては、前述のようにモノマー成分であってもよく、乳化重合等の反応によって樹脂化するものでもよい。また、樹脂としては、通常のトナー用に用いられる樹脂(スチレンアクリル樹脂、ポリオール樹脂など)を用いることができるが、特に、フルカラー画像の再現性のよいポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、下記の変性ポリエステル、変性ポリエステルと未変性のポリエステルとを用いた組成とするのが、低温定着性、耐熱保存性、耐ホットオフセット性のバランスをとることができるため好ましい。
以下、変性ポリエステルと未変性のポリエステルを主体に説明する。
前記油相に含まれる樹脂前駆体としては、前述のようにモノマー成分であってもよく、乳化重合等の反応によって樹脂化するものでもよい。また、樹脂としては、通常のトナー用に用いられる樹脂(スチレンアクリル樹脂、ポリオール樹脂など)を用いることができるが、特に、フルカラー画像の再現性のよいポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、下記の変性ポリエステル、変性ポリエステルと未変性のポリエステルとを用いた組成とするのが、低温定着性、耐熱保存性、耐ホットオフセット性のバランスをとることができるため好ましい。
以下、変性ポリエステルと未変性のポリエステルを主体に説明する。
上記変性ポリエステルとは、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基を有したり、あるいはポリエステル樹脂中に共有結合、イオン結合などで結合した構成の異なる樹脂成分を有するポリエステルを指す。
例えば、ポリエステル末端をエステル結合以外の結合によって変性した樹脂が挙げられる。具体的には、ポリエステル樹脂の末端の酸基、あるいは水酸基と反応する化合物(例えば、イソシアネート化合物)と反応させ、イソシアネート基などの官能基を導入し、さらにこの官能基と活性水素化合物を反応させて末端を変性したり伸長反応させた樹脂が挙げられる。このような変性ポリエステル樹脂としては、ウレア変性ポリエステル、ウレタン変性ポリエステルなどが含まれる。
例えば、ポリエステル末端をエステル結合以外の結合によって変性した樹脂が挙げられる。具体的には、ポリエステル樹脂の末端の酸基、あるいは水酸基と反応する化合物(例えば、イソシアネート化合物)と反応させ、イソシアネート基などの官能基を導入し、さらにこの官能基と活性水素化合物を反応させて末端を変性したり伸長反応させた樹脂が挙げられる。このような変性ポリエステル樹脂としては、ウレア変性ポリエステル、ウレタン変性ポリエステルなどが含まれる。
前記変性ポリエステルの組成分原料としては、伸張剤および/または架橋剤と反応可能な、例えば、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)などが挙げられる。このプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物で、かつ活性水素を有するポリエステルにポリイソシアネート(3)を反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素を有する基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
また、上記架橋剤および/または伸張剤としては、アミン類(B)を好ましく用いることができる。本発明におけるトナーの、いわゆるトナーバインダーとして、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応により得ることができるウレア変性ポリエステル(i)を含有することが好ましい。
上記ポリオール(1)としては、ジオール(1−1)および3価以上のポリオール(1−2)が挙げられ、(1−1)単独、または(1−1)と少量の(1−2)の混合物が好ましい。
ジオール(1−1)としては、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。
上記のうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。
3価以上のポリオール(1−2)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
ポリカルボン酸(2)としては、ジカルボン酸(2−1)および3価以上のポリカルボン酸(2−2)が挙げられ、(2−1)単独、および(2−1)と少量の(2−2)の混合物が好ましい。
ジカルボン酸(2−1)としては、アルキレンジカルボン酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。
3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。
ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
ポリイソシアネート(3)としては、脂肪族ポリイソシアネート(例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(例えば、α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
ポリイソシアネート(3)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5/1を超えると低温定着性が悪化する。当量比[NCO]/[OH] が1/1未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。0.5重量%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40重量%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、架橋および/または伸長後の変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(例えば、4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。
3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
さらに、必要により停止剤を用いて架橋および/または伸長反応を停止し、反応終了後における変性ポリエステル樹脂(i)の分子量を調整することができる。停止剤としては、モノアミン(例えば、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(例えば、ケチミン化合物)などが挙げられる。
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。ここで、アミノ基[NHx]の式中、xは1または2である。
[NCO]/[NHx]が2/1を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステル(i)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
[NCO]/[NHx]が2/1を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステル(i)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
本発明においてウレア変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、通常10,000以上、好ましくは20,000〜10,000,000、さらに好ましくは30,000〜1,000,000である。この時のピーク分子量は1,000〜10,000で1,000未満では伸張反応しにくくトナーの弾性が少なく、その結果耐ホットオフセット性が悪化する。また、10,000を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。
ウレア変性ポリエステル(i)の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステル(i)単独の場合は、数平均分子量は、通常20,000以下、好ましくは1,000〜10,000、さらに好ましくは2,000〜8,000である。20,000を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
(未変性のポリエステル)
前述のように本発明のトナーは、ウレア変性ポリエステル(i)単独使用だけでなく、このポリエステル(i)と共に変性されていないポリエステル(ii)(未変性のポリエステル)をトナーバインダー成分として含有させることもできる。ポリエステル(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。
前述のように本発明のトナーは、ウレア変性ポリエステル(i)単独使用だけでなく、このポリエステル(i)と共に変性されていないポリエステル(ii)(未変性のポリエステル)をトナーバインダー成分として含有させることもできる。ポリエステル(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。
ポリエステル(ii)としては、前記ウレア変性ポリエステル(i)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものもウレア変性ポリエステル(i)と同様である。また、ポリエステル(ii)は、いわゆる無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えば、ウレタン結合で変性されていてもよい。ウレア変性ポリエステル(i)とポリエステル(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。
従って、ポリエステル(i)のポリエステル成分とポリエステル(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。ポリエステル(ii)のピーク分子量は、通常1,000〜10,000、好ましくは2,000〜8,000、さらに好ましくは2,000〜5,000である。
ポリエステル(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは1500〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ポリエステルii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。ポリエステル(ii)の酸価は、通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
本発明において、トナーバインダーとしての樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常50〜70℃、好ましくは55〜65℃である。50℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル(i)の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
(着色剤)
本発明におけるトナー組成分として用いられる着色剤としては、公知の染料および顔料が全て使用できる。
このような着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンおよびそれらの混合物が使用できる。
着色剤の含有量はトナー組成分全体に対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
本発明におけるトナー組成分として用いられる着色剤としては、公知の染料および顔料が全て使用できる。
このような着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンおよびそれらの混合物が使用できる。
着色剤の含有量はトナー組成分全体に対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
本発明におけるトナー組成分として用いる着色剤は、予め樹脂と複合化したマスターバッチの形で用いることもできる。 マスターバッチの製造、あるいはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先に挙げた変性や、未変性ポリエステル樹脂の他に、スチレン系共重合体(例えば、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、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−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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ウレタン変性あるいはウレア変性ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用することができる。
前記マスターバッチ(MB)は、MB用の樹脂と着色剤とを、高せん断力をかけて混合、混練して得ることができる。このMBを製造する際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、水を含んだ着色剤水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法、いわゆるフラッシング法も好ましく用いられる。この方法であると、着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができ、乾燥する必要がないため好都合である。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
(離型剤)
本発明におけるトナー組成分として用いる離型剤としてワックスを含有させることもできる。
本発明で用いられるワックスとしては公知のものが使用でき、例えば、ポリオレフィンワッックス(例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(例えば、エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(例えば、トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(例えば、ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
本発明におけるトナー組成分として用いる離型剤としてワックスを含有させることもできる。
本発明で用いられるワックスとしては公知のものが使用でき、例えば、ポリオレフィンワッックス(例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(例えば、エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(例えば、トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(例えば、ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
本発明におけるトナー組成分として用いるワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cps(5〜1000mPa・s)が好ましく、さらに好ましくは10〜100cps(10〜100mPa・s)である。1000cps(1000mPa・s)を超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
本発明のトナー中のワックス量は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を使用してIRスペクトルを測定する事により求められる。本発明の場合には、まずPerkin Elmer製FT−IR Spectrum GXを用いて、KBr錠剤法でIRスペクトルを測定した。
次に、Thermo Nicolet製FT−IR Nexus 670を用いてATR法でIRスペクトルを測定した。ATR法は、IREとしてゲルマニウムを使用し、入射角を40℃で測定した。
次いで、KBr錠剤法(透過法)とATR法それぞれについて、トナーバインダーのピークに対するワックスのピーク強度比を求めた。
次に、Thermo Nicolet製FT−IR Nexus 670を用いてATR法でIRスペクトルを測定した。ATR法は、IREとしてゲルマニウムを使用し、入射角を40℃で測定した。
次いで、KBr錠剤法(透過法)とATR法それぞれについて、トナーバインダーのピークに対するワックスのピーク強度比を求めた。
上記により、KBr錠剤法ではトナー全体の情報が得られるのに対し、ATR法で測定した場合はトナー粒子表面の情報が得られ、この情報からトナー粒子の深さ方向におけるトナー成分としての分布状態を知ることができる。
従って、トナーバインダーのピークに対するワックスのピーク強度比が、透過法よりも全反射測定法(ATR法)の方が大きい場合には、トナー粒子の表面付近に存在するワックスの割合が大きいことを示し、トナーバインダーのピークに対するワックスのピーク強度比が同程度のトナーよりも、離型性の良いトナーであることを示す。
従って、トナーバインダーのピークに対するワックスのピーク強度比が、透過法よりも全反射測定法(ATR法)の方が大きい場合には、トナー粒子の表面付近に存在するワックスの割合が大きいことを示し、トナーバインダーのピークに対するワックスのピーク強度比が同程度のトナーよりも、離型性の良いトナーであることを示す。
本発明におけるトナー組成分を溶解または分散させ油相を形成する有機溶剤としては、後で除去を容易にすることを考えると、沸点が150℃未満の揮発性であるものが好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等を単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。
前述のように、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)をアミン(B)と反応させることにより、ウレア変性ポリエステル(UMPE)を得ることができる。水系媒体中でウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成分を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)と他のトナー組成分である着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、未変性ポリエステル樹脂などは、予めトナー原料を有機溶剤に溶解または分散させ、水系媒体(水相)中にその溶解物または分散物を加えて分散させる。
ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)を含むトナー組成分100部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
本発明で用いる水相、すなわち水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(例えば、メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
なお、前記伸長および/または架橋反応時間は、例えば、プレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
また、トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に、乳化、分散するために各種の分散剤が用いられる。本発明においては無機微粒子分散剤、ポリマー微粒子分散剤等の微粒子分散剤を用いるが、この他、界面活性剤等を併用してもよい。
水に難溶の無機微粒子分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等を用いることができる。
また、微粒子ポリマーも無機分散剤と同様な効果があることが確認された。微粒子ポリマーとしては、例えば、MMAポリマー微粒子1μmおよび3μm、スチレン微粒子0.5μmおよび2μm、スチレン−アクリロニトリル微粒子ポリマー1μm、(PB−200H(花王製)SGP(総研)、テクノポリマーSB(積水化成品工業)、SGP−3G(総研)ミクロパール(積水ファインケミカル))等が挙げられる。
水に難溶の無機微粒子分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等を用いることができる。
また、微粒子ポリマーも無機分散剤と同様な効果があることが確認された。微粒子ポリマーとしては、例えば、MMAポリマー微粒子1μmおよび3μm、スチレン微粒子0.5μmおよび2μm、スチレン−アクリロニトリル微粒子ポリマー1μm、(PB−200H(花王製)SGP(総研)、テクノポリマーSB(積水化成品工業)、SGP−3G(総研)ミクロパール(積水ファインケミカル))等が挙げられる。
また、上記の無機分散剤、微粒子ポリマーと併用して使用可能な分散剤としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体(例えば、アクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3ークロロー2一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、Nーメチロールメタクリルアミドなど)、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類(例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど)、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類(例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど)、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
その他、乳化時に必要により加える界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやNーアルキルーN,Nージメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸およびその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3一[オメガーフルオロアルキル(C6〜C11)オキシ〕ー1ーアルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3ー[オメガーフルオロアルカノイル(C6〜C8)一Nーエチルアミノ]ー1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸および金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)およびその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸およびその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、NープロピルーN一(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)ーNーエチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
上記フルオロアルキル基を有する界面活性剤として、市販材料を用いることができる。例えば、商品名として、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6一C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩などが挙げられる。
例えば、商品名として、サーフロンSーl21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDSー202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEFーl32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF一300(ネオス社製)などが挙げられる。
例えば、商品名として、サーフロンSーl21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDSー202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEFーl32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF一300(ネオス社製)などが挙げられる。
さらに、トナー組成分を含む分散媒体の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)等のポリエステルが可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が、粒度分布がシャープになる点で好ましい前記のように、溶剤は沸点が150℃未満、好ましくは100℃未満で揮発性のあるものが除去を容易とすることから好適である。このような溶剤として前記有機溶剤が用いられるが、特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。プレポリマー(A)100部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300部、好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25〜70部である。
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー母体となる微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質のトナー母体粒子が得られる。
トナーの体積平均粒径Dvは、小さい方が細線再現性を向上させることができるために、大きくとも8μm以下が好ましい。しかし、粒径が小さくなるとクリーニング性が低下するために、小さくとも3μm以上が好ましい。特に、2μm以下のトナーが20%以上存在すると、磁性キャリアまたは現像ローラの表面に現像されにくい微小粒径のトナーが多くなるために、その他のトナーにおける磁性キャリアまたは現像ローラとの接触・摩擦が不十分となり逆帯電性トナーが多くなり、地肌汚れが生じ画像品位が低下する。
また、体積平均粒径Dvと数平均粒径Dnとの比(Dv/Dn)で表される粒径分布は、1.05〜1.20の範囲であることが好ましい。粒径分布をシャープにすることで、トナー帯電量分布が均一になり、地肌かぶりを少なくすることができる。Dv/Dnが1.20を越えるとトナーの帯電量分布も広くなるため高品位な画像を得るのが困難になる。
ここまでのトナーの粒径は、コールターカウンターマルチサイザー(コールター社製)を用い、測定するトナーの粒径に対応させて測定用穴の大きさが100μmのアパーチャーを選択して使用し、50,000個の粒子の粒径平均を測定した値を示す。
ここまでのトナーの粒径は、コールターカウンターマルチサイザー(コールター社製)を用い、測定するトナーの粒径に対応させて測定用穴の大きさが100μmのアパーチャーを選択して使用し、50,000個の粒子の粒径平均を測定した値を示す。
(帯電制御剤)
さらに、本発明におけるトナー組成分として、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては、公知のものが全て使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩(例えば、フッ素変性四級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩およびサリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。
さらに、本発明におけるトナー組成分として、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては、公知のものが全て使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩(例えば、フッ素変性四級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩およびサリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンPー51、含金属アゾ染料のボントロンSー34、オキシナフトエ酸系金属錯体のEー82、サリチル酸系金属錯体のEー84、フェノール系縮合物のEー89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTPー302、TP一415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRAー901、ホウ素錯体であるLRー147(日本カ一リット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
本発明において上記荷電制御剤の使用量は、バインダー用の樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大き過ぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
(外添剤)
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他 高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
この他 高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を向上し、高湿度下においても流動特性や帯電特性が悪化するのを防止することができる。例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
転写後の感光体や一次転写媒体に残存する現像剤を除去するために用いるクリーニング性向上剤としては、脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など)、ソープフリー乳化重合などによって製造されたポリマー微粒子(例えば、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子など)などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好ましい。
(2成分用キャリア)
本発明の製造方法によって得られるトナーを2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いればよく、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。
本発明の製造方法によって得られるトナーを2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いればよく、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。
また、キャリアの被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。
また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。
上記導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナーあるいは、非磁性トナーとしても用いることができる。
上記導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナーあるいは、非磁性トナーとしても用いることができる。
前記トナーを感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像し、該トナー現像を記録媒体上に転写、定着する画像形成方法に用いることによって、品質の高い画像が形成される。
また、感光体と、帯電手段、現像剤が収納された現像手段、クリ−ニング手段から選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカ−トリッジの現像剤に用いられるトナーとして、本発明のトナーを用いれば、安定した高品質の画像が提供される。
また、感光体と、帯電手段、現像剤が収納された現像手段、クリ−ニング手段から選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカ−トリッジの現像剤に用いられるトナーとして、本発明のトナーを用いれば、安定した高品質の画像が提供される。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。また、以下の例において、部および%は、特に断りのない限り重量基準である。
(実施例1)
まず、油相の調製に必要な、変性されていないポリエステル、プレポリマー、マスターバッチ(MB)、ケチミンなど各原料を準備するとともに、油相と水相を調製し、前記図1に示したのと同様の構成からなる乳化機構部を備えた装置を用いて、油相と水相を混合し乳化分散液とした後、脱溶剤、濾別、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得、これを処理してトナーとした。
まず、油相の調製に必要な、変性されていないポリエステル、プレポリマー、マスターバッチ(MB)、ケチミンなど各原料を準備するとともに、油相と水相を調製し、前記図1に示したのと同様の構成からなる乳化機構部を備えた装置を用いて、油相と水相を混合し乳化分散液とした後、脱溶剤、濾別、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得、これを処理してトナーとした。
<変性されていないポリエステルの合成>
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸256部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応し、次いで10〜15mmHgの減圧下で5時間反応した後160℃まで冷却した。これに18部の無水フタル酸を加えて2時間反応し、変性されていない〔ポリエステル(B)〕を得た。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸256部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応し、次いで10〜15mmHgの減圧下で5時間反応した後160℃まで冷却した。これに18部の無水フタル酸を加えて2時間反応し、変性されていない〔ポリエステル(B)〕を得た。
<プレポリマーの合成>
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧下で5時間反応した後、160℃まで冷却した。これに、32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート230部と2時間反応を行いイソシアネート基含有プレポリマー〔プレポリマー(A)〕を得た。
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧下で5時間反応した後、160℃まで冷却した。これに、32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート230部と2時間反応を行いイソシアネート基含有プレポリマー〔プレポリマー(A)〕を得た。
<MBの合成>
水1200部、カーボンブラック(Printex35 デクサ製)540部、 ポリエステル樹脂(三洋化成製:RS−801)1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、〔マスターバッチ(1)〕を得た。
水1200部、カーボンブラック(Printex35 デクサ製)540部、 ポリエステル樹脂(三洋化成製:RS−801)1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、〔マスターバッチ(1)〕を得た。
<ケチミンの合成>
攪拌機および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、〔ケチミン化合物(1)〕を得た。
攪拌機および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、〔ケチミン化合物(1)〕を得た。
<水相の調製>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液、〔微粒子分散液(1)〕を得た。この〔微粒子分散液(1)〕83部、水990部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを〔水相(1)〕とする。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液、〔微粒子分散液(1)〕を得た。この〔微粒子分散液(1)〕83部、水990部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを〔水相(1)〕とする。
<油相の調製>
タンク内に前記の〔ポリエステル(B)〕55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスワックス(融点83℃)10部、〔マスターバッチ(1)〕4部を入れ、60℃にてTKホモミキサーで12,000rpmで15分攪拌し、ビーズミルで60分間20℃で分散した。次いで、〔ケチミン化合物(1)〕2.7部を入れ、TKホモミキサーで5、000rpmで1分間混合し、〔油相(C)〕を得た。
タンク内に前記の〔ポリエステル(B)〕55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスワックス(融点83℃)10部、〔マスターバッチ(1)〕4部を入れ、60℃にてTKホモミキサーで12,000rpmで15分攪拌し、ビーズミルで60分間20℃で分散した。次いで、〔ケチミン化合物(1)〕2.7部を入れ、TKホモミキサーで5、000rpmで1分間混合し、〔油相(C)〕を得た。
<トナーの製造>
上記で得た〔油相(C)〕60.4部、〔プレポリマー(A)〕7.6部、〔水相(1)〕101.5部を用い、下記乳化条件1により乳化を行った。
上記で得た〔油相(C)〕60.4部、〔プレポリマー(A)〕7.6部、〔水相(1)〕101.5部を用い、下記乳化条件1により乳化を行った。
〈乳化条件1〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:2台
全送液量:10kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:2台
全送液量:10kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
なお、乳化条件1における各段の循環流量(F)と、油相と水相の乳化機構部への合計流量(全送液量)(Q)との比(Q/F=乳化分散機通過平均回数M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
上記条件の乳化工程で得られた乳化分散液を攪拌翼および温度計付のタンクに移し、45℃まで昇温して、大気圧下(101.3kPa)で溶剤を除去した。その後、濾別、洗浄、乾燥した後、トナー母体粒子(1)を得た。
次に、得られたトナー母体粒子(1)100部に疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き37μmのスクリーンにて粗大粒子を除去しトナー(1)を得た。
次に、得られたトナー母体粒子(1)100部に疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き37μmのスクリーンにて粗大粒子を除去しトナー(1)を得た。
外添剤処理を施したトナー(1)5重量%とシリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が40μmの銅−亜鉛フェライトキャリア95重量%からなる現像剤を調製し、毎分A4サイズの用紙を45枚印刷できるリコー製imagio Neo 450を用いて、画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性など下記の評価法と基準で評価した。
下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(評価方法)
(a)定着性:普通紙および厚紙の転写紙(リコー製 タイプ6200およびNSリコー複写印刷用紙(135))にベタ画像で、1.0±0.1mg/cm2のトナーが現像されるように調整を行ない、定着ベルトの温度が可変となるように調整して、普通紙でオフセットの発生しない温度を、また厚紙で定着下限温度を測定した。 定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
(a)定着性:普通紙および厚紙の転写紙(リコー製 タイプ6200およびNSリコー複写印刷用紙(135))にベタ画像で、1.0±0.1mg/cm2のトナーが現像されるように調整を行ない、定着ベルトの温度が可変となるように調整して、普通紙でオフセットの発生しない温度を、また厚紙で定着下限温度を測定した。 定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
(b)画質(細線再現性)
画像チャート上の白黒1対の線を1mm中に5本有する細線の再現性を、現像終了後の感光体上の再現性をレンズで拡大して、目視で判断した。
◎:良好、○:実用上問題なし、△:やや劣るが実用上問題なし、×:実用上問題あり、として評価した。
画像チャート上の白黒1対の線を1mm中に5本有する細線の再現性を、現像終了後の感光体上の再現性をレンズで拡大して、目視で判断した。
◎:良好、○:実用上問題なし、△:やや劣るが実用上問題なし、×:実用上問題あり、として評価した。
(実施例2)
乳化条件を下記乳化条件2に変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー母体粒子(2)を得た。なお、乳化条件2における各段の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
乳化条件を下記乳化条件2に変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー母体粒子(2)を得た。なお、乳化条件2における各段の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
〈乳化条件2〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:4台
全送液量:20kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
3段目循環流量:180kg/min
3段目乳化機のせん断速度:18m/sec
4段目循環流量:160kg/min
4段目乳化機のせん断速度:16m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:4台
全送液量:20kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
3段目循環流量:180kg/min
3段目乳化機のせん断速度:18m/sec
4段目循環流量:160kg/min
4段目乳化機のせん断速度:16m/sec
上記条件で得られたトナー母体粒子(2)に実施例1と同様にして外添剤処理を施し、トナー(2)を得た。
トナー(2)を用いて、実施例1と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(2)を用いて、実施例1と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(比較例1)
乳化条件を下記乳化条件3に変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー母体粒子(3)を得た。なお、乳化条件3における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
乳化条件を下記乳化条件3に変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー母体粒子(3)を得た。なお、乳化条件3における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
〈乳化条件3〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:5kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:5kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
上記条件で得られたトナー母体粒子(3)に実施例1と同様にして外添剤処理を施し、トナー(3)を得た。
トナー(3)を用いて、実施例1と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(3)を用いて、実施例1と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(実施例3)
実施例1と同様にして、〔ポリエステル(B)〕、〔プレポリマー(A)〕、〔ケチミン化合物(1)〕を得た。マスターバッチ(MB)、油相、水相を以下のように調製し、下記乳化条件4に変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー母体粒子(4)を得た。
実施例1と同様にして、〔ポリエステル(B)〕、〔プレポリマー(A)〕、〔ケチミン化合物(1)〕を得た。マスターバッチ(MB)、油相、水相を以下のように調製し、下記乳化条件4に変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー母体粒子(4)を得た。
<MBの合成>
水1200部、PY155(クラリアント製)500部、 ポリエステル樹脂(三洋化成製:RS−801)1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、〔マスターバッチ(2)〕を得た。
水1200部、PY155(クラリアント製)500部、 ポリエステル樹脂(三洋化成製:RS−801)1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、〔マスターバッチ(2)〕を得た。
<水相の調製>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液、〔微粒子分散液(1)〕を得た。この〔微粒子分散液(1)〕83部、水990部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業製)45部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを〔水相(2)〕とする。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液、〔微粒子分散液(1)〕を得た。この〔微粒子分散液(1)〕83部、水990部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業製)45部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを〔水相(2)〕とする。
<油相の調製>
タンク内に〔ポリエステル(B)〕55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスワックス(融点83℃)10部、〔マスターバッチ(1)〕4部を入れ、60℃にてTKホモミキサーで12,000rpmで15分攪拌し、ビーズミルで60分間20℃で分散した。次いで、〔ケチミン化合物(1)〕2.7部を入れ、TKホモミキサーで5、000rpmで1分間混合し、〔油相(D)〕を得た。
タンク内に〔ポリエステル(B)〕55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスワックス(融点83℃)10部、〔マスターバッチ(1)〕4部を入れ、60℃にてTKホモミキサーで12,000rpmで15分攪拌し、ビーズミルで60分間20℃で分散した。次いで、〔ケチミン化合物(1)〕2.7部を入れ、TKホモミキサーで5、000rpmで1分間混合し、〔油相(D)〕を得た。
<トナーの製造>
上記で得た〔油相(D)〕48.9部、〔プレポリマー(A)〕6.1部、〔水相(2)〕101.5部を用いた処方を、下記条件4により乳化を行った。
上記で得た〔油相(D)〕48.9部、〔プレポリマー(A)〕6.1部、〔水相(2)〕101.5部を用いた処方を、下記条件4により乳化を行った。
〈乳化条件4〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:2台
全送液量:8kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:2台
全送液量:8kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
なお、乳化条件4における各段の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
上記条件の乳化工程で得られた乳化分散液を攪拌翼および温度計付のタンクに移し、45℃まで昇温して、大気圧下(101.3kPa)で溶剤を除去した。その後、濾別、洗浄、乾燥した後、トナー母体粒子(4)を得た。
上記条件で得られたトナー母体粒子(4)に実施例1と同様にして外添剤処理を施し、トナー(4)を得た。
トナー(4)を用いて、実施例1と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(4)を用いて、実施例1と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(実施例4)
乳化条件を下記乳化条件5に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(5)を得た。なお、乳化条件5における各段の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
乳化条件を下記乳化条件5に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(5)を得た。なお、乳化条件5における各段の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
〈乳化条件5〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:4台
全送液量:16kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
3段目循環流量:180kg/min
3段目乳化機のせん断速度:18m/sec
4段目循環流量:160kg/min
4段目乳化機のせん断速度:16m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:4台
全送液量:16kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
2段目循環流量:180kg/min
2段目乳化機のせん断速度:18m/sec
3段目循環流量:180kg/min
3段目乳化機のせん断速度:18m/sec
4段目循環流量:160kg/min
4段目乳化機のせん断速度:16m/sec
上記条件で得られたトナー母体粒子(5)に実施例3と同様にして外添剤処理を施し、トナー(5)を得た。
トナー(5)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(5)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(比較例2)
乳化条件を下記乳化条件6に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(6)を得た。なお、乳化条件6における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
乳化条件を下記乳化条件6に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(6)を得た。なお、乳化条件6における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
〈乳化条件6〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:4kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:4kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
上記条件で得られたトナー母体粒子(6)に実施例3と同様にして外添剤処理を施し、トナー(6)を得た。
トナー(6)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(6)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(比較例3)
乳化条件を下記乳化条件7に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(7)を得た。なお、乳化条件7における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
乳化条件を下記乳化条件7に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(7)を得た。なお、乳化条件7における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
〈乳化条件7〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:2kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:2kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
上記条件で得られたトナー母体粒子(7)に実施例3と同様にして外添剤処理を施し、トナー(7)を得た。
トナー(7)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(7)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
(比較例4)
乳化条件を下記乳化条件8に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(8)を得た。なお、乳化条件8における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
乳化条件を下記乳化条件8に変更した以外は、実施例3と同様の方法でトナー母体粒子(8)を得た。なお、乳化条件8における1段目の循環流量(F)と、油相と水相の全送液量(Q)との比(Q/F=M)、および乳化機のせん断速度(回転翼の周速)を下記表1に示す。
〈乳化条件8〉
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:8kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
乳化液循環・滞留部/乳化分散機の台数:1台
全送液量:8kg/min
1段目循環流量:200kg/min
1段目乳化機のせん断速度:20m/sec
上記条件で得られたトナー母体粒子(8)に実施例3と同様にして外添剤処理を施し、トナー(8)を得た。
トナー(8)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
トナー(8)を用いて、実施例3と同じ条件で画質評価、定着下限温度、ホットオフセット発生温度、離型性を評価した。下記表2にトナーの体積平均粒径(Dv)、(Dv)と個数平均粒径(Dn)の比(Dv)/(Dn)と併せて評価結果を示す。
以上の細線再現性の試験結果、実施例1と比較例1、および実施例3と比較例2から、本発明における乳化機構部を2台直列に配置構成したことにより、粒度分布のシャープ化と定着温度幅向上の効果が得られることが分る。さらに、実施例1と実施例2、および実施例3と実施例4から、乳化機構部を4台直列に配置構成したことにより、さらに効果が向上することが明確である。
実施例3、4と比較例2〜4のトナー処方は、実施例1、2と比較例1におけるトナー処方と異なり、油性相の粘度が高くせん断のシェアがかかりにくい処方系である。このため、特に単段からなる乳化機構部(乳化分散機と乳化液循環・滞留部が1段のみの構成)では、満足できる品質を得るための条件を設定することが難しい。これに対して、本発明の乳化機構部を直列、多段に配置構成すれば、優れた画質形成が可能なトナーを提供することが可能である。
実施例3、4と比較例2〜4のトナー処方は、実施例1、2と比較例1におけるトナー処方と異なり、油性相の粘度が高くせん断のシェアがかかりにくい処方系である。このため、特に単段からなる乳化機構部(乳化分散機と乳化液循環・滞留部が1段のみの構成)では、満足できる品質を得るための条件を設定することが難しい。これに対して、本発明の乳化機構部を直列、多段に配置構成すれば、優れた画質形成が可能なトナーを提供することが可能である。
1 1段目の乳化分散機
2 1段目の乳化機構部
3 水相の供給口
4 油相の供給口
5 2段目の乳化分散機
6 2段目の乳化機構部
7 乳化液排出口
8 1段目の乳化液循環・滞留部
9 2段目の乳化液循環・滞留部
2 1段目の乳化機構部
3 水相の供給口
4 油相の供給口
5 2段目の乳化分散機
6 2段目の乳化機構部
7 乳化液排出口
8 1段目の乳化液循環・滞留部
9 2段目の乳化液循環・滞留部
Claims (14)
- トナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部が、少なくとも樹脂及び/又は樹脂前駆体、着色剤、ワックスを含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成されるとともに、直列、多段に配置されたことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造装置。
- トナー製造の乳化工程で用いられる乳化機構部が、少なくとも樹脂、着色剤、ワックスを有機溶媒中に含む油相を水相中で乳化する乳化分散機と、該乳化分散機で乳化された乳化液を循環・滞留させる乳化液循環・滞留部とから構成されるとともに、直列、多段に配置されたことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造装置。
- 前記直列、多段に配置される乳化機構部の台数が、2〜4台であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
- 前記乳化液循環・滞留部が、ループ形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
- 前記直列、多段に配置された各乳化分散機のせん断速度が15〜24m/sであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
- 前記乳化分散機の1段目におけるせん断速度を1.0とした場合、2段目の周速は0.9〜1.0、3段目の周速は0.8〜1.0、4段目の周速は0.7〜1.0であることを特徴とする請求項5に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
- 前記各段の乳化機構部における循環流量Q(kg/min)と、前記油相と水相の乳化機構部への合計流量F(kg/min)との比(Q/F=乳化分散機通過平均回数M)が、M≧6であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の製造装置を用いたことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 請求項8に記載の製造方法により得られたことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒径(Dv)が3〜8μmであることを特徴とする請求項9に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒径(Dv)を個数平均粒径(Dn)で除した値(Dv/Dn)が1.05〜1.20であることを特徴とする請求項10に記載の静電荷像現像用トナー。
- 感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像し、該トナー現像を記録媒体上に転写、定着する画像形成方法において、前記トナーは請求項9〜11のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法。
- 感光体と、帯電手段、現像剤が収納された現像手段、クリ−ニング手段から選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカ−トリッジであって、前記現像剤に用いられるトナーは請求項9〜11のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。
- 画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカ−トリッジを搭載した画像形成装置であって、前記プロセスカ−トリッジは請求項13に記載のプロセスカ−トリッジであることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004250113A JP2006065197A (ja) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | トナー製造装置と製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004250113A JP2006065197A (ja) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | トナー製造装置と製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006065197A true JP2006065197A (ja) | 2006-03-09 |
Family
ID=36111724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004250113A Pending JP2006065197A (ja) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | トナー製造装置と製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006065197A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009265311A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Ricoh Co Ltd | トナーの製造方法 |
JP2015175950A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 株式会社リコー | 貯留設備及びトナー製造装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55120630A (en) * | 1979-03-01 | 1980-09-17 | Hoechst Ag | Condensed dispersion of fluorinated polymer and its manufacture |
JPH03275154A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-05 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 固体物質の湿式微粉砕方法及び固体物質微粒子の水分散液を塗布した記録体 |
JPH11209477A (ja) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 水性樹脂エマルションの連続的製造方法及びその装置 |
JPH11249336A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Minolta Co Ltd | 電子写真用トナーの製造方法 |
JP2002293812A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Nitto Denko Corp | 水分散型重合物の製造方法および製造装置 |
-
2004
- 2004-08-30 JP JP2004250113A patent/JP2006065197A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55120630A (en) * | 1979-03-01 | 1980-09-17 | Hoechst Ag | Condensed dispersion of fluorinated polymer and its manufacture |
JPH03275154A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-05 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 固体物質の湿式微粉砕方法及び固体物質微粒子の水分散液を塗布した記録体 |
JPH11209477A (ja) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 水性樹脂エマルションの連続的製造方法及びその装置 |
JPH11249336A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Minolta Co Ltd | 電子写真用トナーの製造方法 |
JP2002293812A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Nitto Denko Corp | 水分散型重合物の製造方法および製造装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009265311A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Ricoh Co Ltd | トナーの製造方法 |
JP2015175950A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 株式会社リコー | 貯留設備及びトナー製造装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4829489B2 (ja) | トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2007249079A (ja) | トナー | |
JP2011141514A (ja) | トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2005301261A (ja) | トナー及びこれを用いる画像形成装置 | |
JP2009069862A (ja) | トナーの製造方法、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP5434344B2 (ja) | トナーとその製造方法、現像剤、現像剤収容容器および画像形成方法 | |
JP2005181835A (ja) | 画像形成用トナー、静電潜像現像剤、画像形成用トナーの製造方法、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2007233030A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2005181839A (ja) | 画像形成用トナーおよびその製造方法、並びにそれを用いた静電潜像現像剤、画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジ | |
JP3938748B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤及び定着方法 | |
JP4632956B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP4307857B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP4115793B2 (ja) | 乾式トナー | |
JP2008225419A (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤および画像形成方法 | |
JP3947194B2 (ja) | 電子写真用トナーの製造方法 | |
JP4049679B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよび現像剤、並びにこれらを用いた画像形成方法、画像形成装置 | |
JP4219872B2 (ja) | トナーとその製造方法、画像形成方法及び装置とプロセスカートリッジ | |
JP2005010208A (ja) | 乾式トナー | |
JP3764954B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2005031159A (ja) | 乾式トナー | |
JP2006065197A (ja) | トナー製造装置と製造方法、トナー、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP4141355B2 (ja) | 電子写真用トナー及びそれを用いる画像形成装置 | |
JP4657935B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP4178086B2 (ja) | 連続乳化装置及び該装置を用いたトナーの製造方法 | |
JP4037325B2 (ja) | 電子写真用トナーおよび製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091222 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100420 |