JP2007025655A - トナーの製造方法、およびトナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸性基を有する樹脂と、第1の溶剤と、正帯電性の荷電制御剤と、着色剤とを含む油相を、塩基の存在下で水性分散媒中に分散させることによって球状の液滴を作成し、その液滴から溶媒を除去することにより、液滴を固体粒子化する。こうして得られた固体粒子を第2の溶剤で洗浄する。第2の溶剤は、樹脂を溶解せず荷電制御剤を溶解する溶剤、例えばアルコールが選ばれ、これにより、固体粒子内部の荷電制御剤を固体粒子表層へと溶出させ、固体粒子の正帯電性を改善する。
【選択図】なし
Description
より詳しく説明すると、一般に、トナーは、正帯電性のものと負帯電性のものとに大別することができ、トナーの製造時に正帯電性の荷電制御剤を添加することにより、正帯電性のトナーを得ることができる。
本発明の第1の態様に従えば、酸性基を有する樹脂、前記樹脂を溶解可能な疎水性の第1の溶剤、着色剤、および正帯電性の荷電制御剤を含む液滴と、前記液滴を分散させる水性分散媒とを有するエマルションを形成する工程と、前記エマルション中の前記液滴から前記第1の溶剤を除去することにより、前記液滴を固化させてなる固体粒子を形成する工程と、前記樹脂を溶解せず前記荷電制御剤を溶解可能な第2の溶剤で、前記固体粒子を洗浄する工程とを備えているトナーの製造方法が提供される。
本発明のトナーの製造方法において、前記固体粒子を形成した後、前記第2の溶剤で前記固体粒子を洗浄する前に、前記固体粒子を酸で洗浄することを含んでもよい。
本発明のトナーの製造方法において、前記荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、トリフェニルメタン系荷電制御剤、および4級アンモニウム塩系荷電制御剤の中から選ばれる少なくとも1種であり、前記第2の溶剤は、炭素数1〜3のアルコールであってもよい。
本発明のトナーの製造方法において、前記荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、またはトリフェニルメタン系荷電制御剤であり、前記第2の溶剤は、メタノールであってもよい。
本発明の第3の態様に従えば、正帯電性の荷電制御剤を含む固体粒子を形成する第1の工程と、前記正帯電性の荷電制御剤を溶解可能な溶剤で前記固体粒子を洗浄する第2の工程とを備えているトナーの製造方法が提供される。
以下、本発明の好ましい構成について、さらに詳しく説明する。
そして、最初の工程では、上記酸性基を有する樹脂、第1の溶剤、着色剤、および荷電制御剤を含む液滴と、それを分散させている水性分散媒とからできているエマルションが形成される。また、この工程は、前記酸性基を塩基によって中和する工程を含んでもよい。このようなエマルションは、例えば、油相となる成分(樹脂、第1の溶剤、着色剤、および荷電制御剤)と水相となる成分(水性分散媒)とを攪拌、混合しながら、その系内に塩基を加えても形成できるし、油相となる成分に塩基を加えて攪拌、混合した後、その系内に水相となる成分を加えても形成できる。あるいは、水相となる成分に塩基を加えて攪拌、混合した後、その系内に油相となる成分を加えても形成できる。さらに、油相となる成分の添加、混合順序も任意であり、油相となる成分の一部を水相となる成分と混合した後、その系内に油相となる成分の残りの一部を添加しても構わない。つまり、上記「酸性基を有する樹脂、第1の溶剤、着色剤、および荷電制御剤を含む液滴と、それを分散させている水性分散媒とからできているエマルション」は、各成分の添加順序を厳密に決めなくても形成することができる。
(1)トナーの製造手順
以下の手順で、本発明の実施例に相当するトナーの試料を作製した。
具体的には、まず、上記エマルションを60℃の湯浴に浸した丸底フラスコに移し、送風しながら、エマルション全体が緩く流動するように攪拌翼で1時間半攪拌して(攪拌回転数120rpm)、油相液滴からメチルエチルケトンを取り除き、油相液滴を固体粒子化した。
次に、第3の工程においては、第2の工程で得られた固体粒子を酸で洗浄した。
具体的には、第3の工程において濾過された固体粒子を、アルコール(本実施例ではメタノール;本発明でいう「第2の溶剤」に相当)の入ったビーカー(300ml〜1000mlビーカーのいずれか)に入れ(アルコールの量については後述)、ビーカーに揮発防止のラップをし、6枚平羽根タービン攪拌翼(φ50〜75mm、下から2.5cm、200〜400rpm)で、全体が流動する程度に攪拌した(攪拌時間については後述)。
次に、第5の工程においては、第4の工程でアルコール処理が施された固体粒子に対し、シリカを外添した。
まず、試料21〜24は、それぞれ、荷電制御剤として、オリエント化学工業製荷電制御剤BONTRON N01,BONTRON N04,BONTRON N07,BONTRON N21を使用したものであり、上記第1,第2,第3,第5の工程を順に実施することにより、試料21〜24を得た。すなわち、試料21〜24は、第4の工程に相当するアルコール処理が施されていない点で、試料1〜20とは相違するものである。
上述の手順で作製した試料1〜28,30〜32,40〜42について、以下の方法で物性を測定した。
レーザープリンタ(ブラザー工業株式会社製、HL1850)の現像器を改造して使用した。具体的には、図1(a)に示すように、評価に使用するトナーを減らすために、現像器1内にある現像室3とトナー室5との間に、間仕切り7を設けたものを使用した。
かぶりは、未使用の印字用紙の白色度と、無印字データを送信してレーザープリンタ内を空通しした印字用紙の白色度を測定し、その白色度の差によって定量化した。
試料1〜28,40〜42の作成時に使用した4種の荷電制御剤BONTRON N01,BONTRON N04,BONTRON N07,BONTRON N21について、以下の方法で物性を測定した。
更に、ここに攪拌子を入れ蓋をして1分間超音波分散させる(超音波:28kHz、650W)。次いで、液全体が流動するようにマグネチックスターラーで2時間攪拌する。
(4)評価
表2に示した測定結果から、本発明の実施例に相当する試料1〜20は、帯電量が0.4〜48.7μC/gとなり、いずれの試料とも、比較例となる試料21〜24(帯電量−19.0〜−5.5μC/g)よりも帯電量が大きくなった。また、試料1〜20は、かぶり(白色度差)が0.27〜8.99となり、いずれの試料とも、試料21〜24(かぶり14.49〜24.63)よりもかぶりが小さい値となった。試料1〜20と試料21〜24の相違点は、アルコール処理を施しているか否かであり、この結果から、アルコール処理を施すことにより、トナー粒子の正帯電性が改善されることがわかる。
さらに、同じ量の荷電制御剤とアルコールを用いても、染着によるものはかぶりが大きく、帯電量が小さいことから、染着よりもアルコール処理の効果が高いことがわかる。
例えば、上記実施例では、市販のポリエステル樹脂や、スチレンアクリル樹脂のポリエステル変性樹脂の中から特定の製品を選んで利用していたが、トナー原料として好適な物性を持っていて、且つ、酸性基を有する樹脂であれば、上記実施例で例示した樹脂以外のものであっても構わない。
また、本発明においては、会合させる工程を経て得られた固体粒子を、樹脂を溶解せず荷電制御剤を溶解可能な第2の溶剤を用いて洗浄してもよい。
Claims (19)
- 酸性基を有する樹脂、前記樹脂を溶解可能な疎水性の第1の溶剤、着色剤、および正帯電性の荷電制御剤を含む液滴と、前記液滴を分散させる水性分散媒とを有するエマルションを形成する工程と、
前記エマルション中の前記液滴から前記第1の溶剤を除去することにより、前記液滴を固化させてなる固体粒子を形成する工程と、
前記樹脂を溶解せず前記荷電制御剤を溶解可能な第2の溶剤で、前記固体粒子を洗浄する工程と
を備えているトナーの製造方法。 - 前記エマルションを形成する工程は、前記酸性基を塩基によって中和することを含む請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記固体粒子を形成した後、前記第2の溶剤で前記固体粒子を洗浄する前に、前記固体粒子を酸で洗浄することを含む請求項1または請求項2に記載のトナーの製造方法。
- 前記固体粒子を前記第2の溶剤で洗浄する工程の後に、シリカを外添することを含む請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、トリフェニルメタン系荷電制御剤、および4級アンモニウム塩系荷電制御剤の中から選ばれる少なくとも1種であり、前記第2の溶剤は、炭素数1〜3のアルコールである請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記アルコールは、メタノールである請求項5に記載のトナーの製造方法。
- 前記荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、またはトリフェニルメタン系荷電制御剤であり、前記第2の溶剤は、メタノールである請求項5に記載のトナーの製造方法。
- 前記樹脂は、ポリエステル樹脂、またはスチレンアクリル樹脂のポリエステル変性樹脂である請求項1〜請求項7のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- カルボキシル基を末端に有する樹脂、前記樹脂を溶解可能な疎水性の第1の溶剤、着色剤、および正帯電性の荷電制御剤を含む液滴と、前記液滴を分散させる水性分散媒とを有するエマルションを形成する工程と、
前記エマルション中の前記液滴から前記第1の溶剤を除去することにより、前記液滴を固化させてなる固体粒子を形成する工程と、
前記樹脂を溶解せず前記荷電制御剤を溶解可能な第2の溶剤で、前記固体粒子を洗浄する工程と
を備えているトナーの製造方法。 - 前記エマルションを形成する工程は、前記酸性基を塩基によって中和することを含む請求項9に記載のトナーの製造方法。
- 前記固体粒子を形成した後、前記第2の溶剤で前記固体粒子を洗浄する前に、前記固体粒子を酸で洗浄することを含む請求項9または請求項10に記載のトナーの製造方法。
- 前記固体粒子を前記第2の溶剤で洗浄する工程の後に、シリカを外添することを含む請求項9〜請求項11のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、トリフェニルメタン系荷電制御剤、および4級アンモニウム塩系荷電制御剤の中から選ばれる少なくとも1種であり、前記第2の溶剤は、炭素数1〜3のアルコールである請求項9〜請求項12のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記アルコールは、メタノールである請求項13に記載のトナーの製造方法。
- 前記荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、またはトリフェニルメタン系荷電制御剤であり、前記第2の溶剤は、メタノールである請求項13に記載のトナーの製造方法。
- 正帯電性の荷電制御剤を含む固体粒子を形成する第1の工程と、
前記正帯電性の荷電制御剤を溶解可能な溶剤で前記固体粒子を洗浄する第2の工程と
を備えているトナーの製造方法。 - 前記正帯電性の荷電制御剤は、ニグロシン系荷電制御剤、またはトリフェニルメタン系荷電制御剤であり、前記溶剤はメタノールである請求項16に記載のトナーの製造方法。
- 前記固体粒子がさらに樹脂、および着色剤を含む請求項16または請求項17に記載のトナーの製造方法。
- 酸性基を有する樹脂、前記樹脂を溶解可能な疎水性の第1の溶剤、着色剤、および正帯電性の荷電制御剤を含む液滴と、前記液滴を分散させる水性分散媒とを有するエマルションを形成し、前記エマルション中の前記液滴から前記第1の溶剤を除去することにより、前記液滴を固化させてなる固体粒子を形成し、前記樹脂を溶解せず前記荷電制御剤を溶解可能な第2の溶剤で、前記固体粒子を洗浄してなる組成物を含有するトナー。
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