JP2008292783A - 重合トナーの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部循環型造粒を利用した重合トナーの製造方法において、得られるトナーの粒度分布が極めてシャープであり、かつ造粒工程時に必要な動力を小さくすることができる新たな製造方法を提供する。
【解決手段】重合開始剤の添加を造粒工程終了後に行なうことにより、造粒中に不要な粘度上昇が起こることがないため小さな所要動力でも粒度分布がシャープになる。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法等に用いられる、静電荷像を現像するための重合トナーの製造方法に関する。
電子写真法に用いられるトナー粒子の製造方法として、重合性単量体を液滴状に分散させ、重合を行うことにより直接トナー粒子を得る重合トナー粒子の製造方法が提案されている。例えば、懸濁重合法によるトナー粒子の製造方法では、重合性単量体、着色剤、離型剤、重合開始剤、更に必要に応じて架橋剤、荷電制御剤及びその他の添加剤を均一に溶解又は分散せしめて重合性単量体組成物とした後、これを、分散安定剤を含有する水性媒体中に適当な撹拌機を用いて分散し、重合反応を行わせて、所望の粒径を有する重合トナー粒子の懸濁液を得る。重合トナー粒子の懸濁液を必要であれば酸又はアルカリで処理し、分散安定剤を取り除いた後に、固液分離工程で水性媒体を分離することによりトナー粒子を得る。
このような方法によって得られる重合トナー粒子は、球形もしくは球に近い形状で表面が均一である。このため、流動性、転写性が良好で、多数回の連続現像を行っても良好な現像特性を示し、トナー粒子へのストレスが少なく、感光体へのフィルミングの発生が少ないという特徴を有している。また、前記方法は、粉砕工程が含まれないため、得られるトナー粒子の粒度分布がシャープなことから、分級工程を行ってもほとんど損失を生じない。だが、さらに生産性を高めるためには、分級による損失を最小限にする必要があり、よりシャープな粒度分布とすることが求められる。
懸濁重合法による重合トナーの製造法としては、重合性単量体組成物を水性媒体中に分散する造粒工程において、高剪断撹拌機を内部に設置した竪型撹拌槽を用いて回分式で行うことが多い。しかし、この方法では剪断力を付与しつつ、液全体の循環を良好に保つ必要がある。このため、分散される液全てに等しい剪断力を及ぼすことが難しく、結果としてこれを重合して得られるトナー粒子の粒度分布が広くなってしまう。
この問題を解決するための一つの方法として、撹拌機の吐出を増やして竪型撹拌槽内の液の循環状態をよくする目的で、高剪断撹拌機の所要動力を大きくすることもできる。しかしこの方法では特に竪型撹拌槽のスケールが大きい場合に、高剪断撹拌機の所要動力が著しく大きくなり、装置コストの面で不利となる。また液の循環をよくするために所要動力を大きくした結果、剪断力が過剰となって粒度分布を乱してしまうことも起こる。
上述のように高剪断撹拌機を設置した竪型撹拌槽を用いないで造粒を行う方法としては、重合性単量体組成物を通常の撹拌槽中で水性媒体中に分散させた後、この分散液の一部を抜き出し、前記撹拌槽の外部に設けた高剪断撹拌機を通過させた後に前記撹拌槽に戻すことが行われている(特許文献1参照)。しかし、この方法では使用する高剪断撹拌機が一般的なインライン型の分散機であるため、分散液への剪断力の均一さが不十分であり、得られるトナー粒子の粒度のシャープさは満足できるものではない。また、重合開始剤の添加が重合性単量体組成物を調製する工程または造粒工程中であるため、造粒工程の最中に重合が進行することによる粘度上昇が起こり、これが粒度分布のブロード化の原因となる。
一方、重合開始剤の添加時期を造粒工程終了後とすることにより、造粒工程途中での重合性単量体組成物の粘度上昇を防ぐことができ、これにより粒度分布をシャープにすることが行なわれている(特許文献2参照)。しかし、この方法においても造粒工程は竪型撹拌槽で回分式で行なわれており、特に装置のスケールが大きくなった場合には高剪断撹拌機の所要動力を大きくせざるを得ない。
特開2001−356523号公報 特公平7−120072号公報
本発明の目的は、重合性単量体組成物を水性媒体中に分散させる造粒工程を含む重合トナーの製造方法において、粒度分布が極めてシャープなトナーの新たな製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、以下の方法を見出した。
(1)少なくとも着色剤および重合性単量体を含む重合性単量体組成物を水性媒体中に分散させて重合性単量体組成物の水性媒体分散液を得る造粒工程を、撹拌手段が設置された第1の容器と、剪断力を有する撹拌手段が設置された第2の容器の間を循環流通させることによって行う重合トナーの製造方法において、造粒工程が終了した後に重合開始剤を重合性単量体組成物の水性媒体分散液に添加することを特徴とする重合トナーの製造方法。
(2)前述の造粒工程における第2の容器に設置された剪断力を有する撹拌手段を駆動するための動力P(kW)と、造粒工程により得られる重合性単量体組成物の水性媒体分散液の体積V(m3)の関係が、下式の関係を満たすことを特徴とする(1)に記載の重合トナーの製造方法。
2≦P/V≦20
(3)前述の造粒工程を行う時間が30分以上であることを特徴とする(1)または(2)に記載の重合トナーの製造方法。
(4)重合開始剤の添加が重合性単量体の重合転化率が90%に達する前に終了することを特徴とする(1)乃至(3)に記載の重合トナーの製造方法。
(5)重合開始剤の添加が複数回に分割して行われることを特徴とする(1)乃至(4)に記載の重合トナーの製造方法。
(6)重合開始剤が油溶性であることを特徴とする(1)乃至(5)に記載の重合トナーの製造方法。
(7)重合開始剤が有機過酸化物系開始剤であることを特徴とする(1)乃至(6)に記載の重合トナーの製造方法。
本発明によれば、重合性単量体組成物を水性媒体中に分散させる造粒工程を含む重合トナー粒子および重合トナーの製造方法において、粒度分布が極めてシャープな重合トナーの新たな製造方法を提供することができる。
本発明は、重合性単量体組成物を機械的撹拌手段を用いて水性媒体中に分散させた後に、重合を行って重合トナー粒子を得る懸濁重合法に好適に用いることができる。
本発明の製造方法に用いる装置の一例を図1に示す。重合性単量体組成物および水性媒体を図中符号7で表わされる撹拌槽に投入し、撹拌することによって重合性単量体組成物の予備分散液を得る。このとき重合性単量体組成物または水性媒体のどちらか一方を撹拌槽内で調製し、外部で調製した他方をここに投入してもよい。得られた予備分散液は符号1で表わされるタンク1に移送される。あるいは重合性単量体組成物または水性媒体のどちらか一方を撹拌槽内で調製し、タンク1内で調製した他方に投入し、タンク1内で予備分散を行うこともできる。タンク1内の予備分散液を撹拌しながら、その一部を符号5の抜き出しラインの途中に設置された符号2のポンプで抜き出し、符号3のタンク2に導入する。タンク2には符号4で表わされる高速撹拌機が設置してあり、予備分散液はここで造粒され重合性単量体組成物分散液となった後に、符号6の戻しラインを通じてタンク1に戻される。所定の時間造粒を行った後に、重合性単量体組成物分散液は符号8の重合槽に移送される。重合性単量体組成物分散液を重合槽へ移送しながら、または移送した後に重合開始剤を添加し、撹拌しながら重合工程を行うことにより重合トナー粒子を得る。
次に本発明の製造方法に用いる装置の他の例を図2に示す。重合性単量体組成物および水性媒体を図中符号17で表わされる撹拌槽に投入し、撹拌することによって重合性単量体組成物の予備分散液を得る。このとき重合性単量体組成物または水性媒体のどちらか一方を撹拌槽内で調製し、外部で調製した他方をここに投入してもよい。得られた予備分散液は符号11で表わされるタンク1に移送される。あるいは重合性単量体組成物または水性媒体のどちらか一方を撹拌槽内で調製し、タンク1内で調製した他方に投入し、タンク1内で予備分散を行うこともできる。タンク1内の予備分散液を撹拌しながら、その一部を符号15の抜き出しラインの途中に設置された符号12のポンプで連続的に抜き出し、符号13のタンク2に導入する。タンク2には符号14で表わされる高速撹拌機が設置してあり、予備分散液はここで造粒され重合性単量体組成物分散液となった後に、符号16の戻しラインを通じてタンク1に戻される。所定の時間造粒を行った後に、造粒工程を停止し、得られた重合性単量体組成物分散液をそのままタンク1内で撹拌しながら重合開始剤を添加して、重合工程を行うことにより重合トナー粒子を得る。
次に本発明の製造方法に用いる装置の他の例を図3に示す。重合性単量体組成物および水性媒体を図中符号21で表わされるタンク1に投入し、撹拌することによって重合性単量体組成物の予備分散液を得る。このとき重合性単量体組成物または水性媒体のどちらか一方をタンク1内で調製し、外部で調製した他方をここに投入してもよい。予備分散液の一部を符号25の抜き出しラインの途中に設置された符号22のポンプで連続的に抜き出し、符号23のタンク2に導入する。タンク2には符号24で表わされる高速撹拌機が設置してあり、予備分散液はここで造粒され重合性単量体組成物分散液となった後に、符号26の戻しラインを通じてタンク1に戻される。所定の時間造粒を行った後に、重合性単量体組成物分散液は符号27の重合槽に移送される。重合性単量体組成物分散液を重合槽へ移送しながら、または移送した後に重合開始剤を添加し、撹拌しながら重合工程を行うことにより重合トナー粒子を得る。
次に本発明の製造方法に用いる装置の他の例を図4に示す。重合性単量体組成物および水性媒体を図中符号31で表わされるタンク1に投入し、撹拌することによって重合性単量体組成物の予備分散液を得る。このとき重合性単量体組成物または水性媒体のどちらか一方をタンク1内で調製し、外部で調製した他方をここに投入してもよい。予備分散液の一部を符号35の抜き出しラインの途中に設置された符号32のポンプで連続的に抜き出し、符号33のタンク2に導入する。タンク2には符号34で表わされる高速撹拌機が設置してあり、予備分散液はここで造粒され重合性単量体組成物分散液となった後に、符号36の戻しラインを通じてタンク1に戻される。所定の時間造粒を行った後に、重合性単量体組成物分散液をそのままタンク1中で撹拌しながら重合開始剤を添加して、重合工程を行うことにより重合トナー粒子を得る。
以下、本発明の製造方法の例を図3に示される装置を用いてさらに詳細に説明する。
重合性単量体に少なくとも着色剤、必要であれば離型剤、荷電制御剤およびその他の添加物を混合/分散して重合性単量体組成物を調製する。
一方、符号21で表わされるタンク1で懸濁安定剤を含む水性媒体を調製する。前述の重合性単量体組成物をタンク1に投入し、撹拌することによって重合性単量体組成物の予備分散液を得る。造粒工程を行う前に予め重合性単量体組成物を水性媒体中に分散させておくと、造粒工程での高剪断力を有する撹拌手段の負荷を低減でき、より粒度をシャープ化できる。
次にタンク1内の重合性単量体組成物の予備分散液の一部を符号25の抜き出しラインの途中に設置された符号22で表わされるポンプで抜き出し、符号23のタンク2に導入する。タンク2には符号24で表わされる高剪断力を有する撹拌手段が設置してあり、導入された予備分散液はここで造粒工程に供せられた後に、符号26の戻りラインを通じてタンク1に戻される。
造粒工程中に循環配管内を流れる分散液の線速は0.1乃至2.5m/sの範囲であることが好ましい。線速が0.1m/sより小さいと所定の流量を出すために配管径を非常に大きくしなければならなくなり、この場合、重合性単量体組成物の比重によっては流速不足による配管内での沈降が生じる可能性があり好ましくない。線速が2.5m/sより大きい場合には、配管内での乱流による過剰な剪断力が造粒性に悪影響を及ぼす可能性があり、また、配管の異常振動の原因となるためやはり好ましくない。
造粒工程に用いる高剪断力を有する撹拌手段としては一般的なエッジドタービン翼やウルトラタラックス(IKA社製)、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業社製)、クレアミックス(エム・テクニック社製)等の高速撹拌機を用いることができる。
これらの高剪断力を有する撹拌手段を駆動するための動力P(kW)と、造粒工程により得られる重合性単量体組成物の水性媒体分散液体積V(m3)の関係が2≦P/V≦20の関係にあることが好ましい。P/Vが2より小さいと、造粒に要する絶対的な動力が不足するため、造粒性が悪化する。P/Vを20より大きくするためには撹拌手段を駆動するための動力を大きくしなければならず、例えばVが15m3を超えるようなスケールとなった場合に現実的でなくなる。
前述の高剪断力を有する撹拌手段24の最外周部の回転径d(m)およびタンク2の内径D(m)の比は0.3≦d/D≦0.8の範囲であることが好ましい。d/Dが0.3より小さいと撹拌手段による吐出量が小さくなり、タンク2内部での循環流量が不足するため、分散液の剪断履歴に不均一が生じるため粒度が悪化する。d/Dが0.8より大きいと撹拌手段最外周部とタンク2内壁との距離が近くなりすぎるため、この部分で余分な剪断力が発生するためやはり好ましくない。
タンク1に用いられる撹拌翼は、重合性単量体組成物分散液を滞留させることなく流動させ、かつ槽内の温度を均一に保てるようなものならば、どのようなものを用いても良い。例えば、パドル翼、傾斜パドル翼、三枚後退翼、プロペラ翼、ディスクタービン翼、ヘリカルリボン翼、アンカー翼、フルゾーン(神鋼パンテック社製)、ツインスター(神鋼パンテック社製)、マックスブレンド(住友重機社製)、スーパーミックス(佐竹化学機械工業社製)、Hi−Fミキサー(綜研化学社製)等を用いることができる。
また、タンク1内の撹拌については過度な気泡の巻き込みについても考慮する必要がある。気泡の巻き込み量が過剰であると造粒工程を行う際に、ポンプの吐出が不安定になったり、そのまま気泡がタンク2まで到達した場合には撹拌機の動力がうまく伝達されなくなり、結果として造粒性が乱れる原因となる。
また造粒工程時のタンク2内の圧力は、ゲージ圧で0.01MPa以上に保たれていることが好ましい。タンク2内の圧力が0.01MPaより小さいと高剪断力を有する撹拌手段で撹拌を行った際にキャビテーションが発生しやすくなる。キャビテーションが発生すると撹拌のエネルギーが分散液に伝わりにくくなり、粒度がシャープでなくなるため好ましくない。
造粒工程を行っている間のタンク2の内部は分散液で満たされており、気相部が存在しない状態となっていることが好ましい。気相部が存在すると自由液面ができるためここで撹拌エネルギーが散逸し、結果的に造粒性が低下する。
造粒工程は任意の時間で行なうことができるが、時間が短い場合には必要なパス回数を得るために、ポンプの能力を上げる必要がある。さらには時間あたりの処理量が増えるため、タンク2内の高剪断力を有する撹拌手段を駆動するための所要動力を大きくせざるを得なくなる。以上の理由により造粒時間は30分以上であることが好ましい。
造粒工程の後、タンク1、タンク2、ポンプおよびそれらをつなぐ配管内の重合性単量体組成物分散液を符号27で表わされる重合槽に移送し重合工程を行う。重合工程では重合性単量体組成物分散液を所定の温度に保ちながら撹拌を行う。重合槽にはタンク1に用いるものと同様の撹拌翼を使用することができる。
重合開始剤は造粒工程が終了後に、重合性単量体組成物分散液中に添加する。重合開始剤は重合性単量体組成物分散液をタンク1から重合槽へ移送する途中、もしくは重合槽へ移送された後に添加される。このとき重合開始剤の添加は一括でもよいが、一括添加の場合には全体が均一に混合されるまでの時間差が大きくなり、個々の重合性単量体組成物分散液滴への重合開始剤の取り込み量に不均一が生じる。このことから、一回あたりの重合開始剤の添加量を少なくするために、複数回に分けて添加することも好ましい。
重合開始剤の添加は造粒工程終了後であれば任意の時期と所要時間で行なうことができるが、重合性単量体の重合転化率が90%に達する前に終了することが望ましい。重合性単量体組成物の重合転化率が90%を超えてから重合開始剤の添加を行うと、分散した重合性単量体組成物の液滴中に添加された重合開始剤がうまく取り込まれにくくなるため、所望の分子量のトナー粒子が得られなくなったり、トナー粒子間で分子量分布に差が生じるため好ましくない。
重合温度は40℃以上、一般的には50乃至90℃で行われる。重合温度は終始一定でも良いが、所望の分子量分布を得る目的で重合工程後半に昇温しても良い。
上述の製造装置に用いられる装置を構成する各部材の材料としては、ステンレス、鋼、ガラス、FRP(繊維強化プラスチック)、セラミック等の通常使用されるものを用いることができる。また、これらの表面は、電解研磨、フッ素樹脂コーティング、グラスライニング等の処理が施されていても良い。
未反応の重合性単量体や副生成物等の揮発性不純物を除去するために、重合工程終了後に一部水性媒体を蒸留工程により留去しても良い。蒸留工程は常圧もしくは減圧下で行うことができる。
上述の各工程においては、主に回転する撹拌手段を有する撹拌槽が用いられるが、撹拌手段を駆動するためには、撹拌槽外部に設置したモーターなどの動力源と撹拌手段を連結する駆動軸が必要である。このとき駆動軸は撹拌槽壁または上下鏡板を貫通するが、この部分からの撹拌槽内容物の漏出防止のために、なんらかの封止手段を設ける必要がある。これらの目的にはグランドパッキンやメカニカルシールなど通常の封止手段を用いることができるが、撹拌槽内部を加圧または減圧する操作を伴う場合にはよりシール性の高いメカニカルシールの方が好ましく用いられる。また、メカニカルシールのなかでもPSSIIIスプリットシール(フローサーブ社製)のように二分割できるタイプのものは、メンテナンスに要する時間を大幅に短縮できるため生産性の観点から好ましい。
重合体微粒子表面に付着した分散安定剤を除去する目的で、重合体微粒子分散液を酸またはアルカリで処理することもできる。その後、一般的な固液分離法により、重合体微粒子は液相と分離されるが、酸またはアルカリ及びそれに溶解した分散安定剤を完全に取り除くため、再度水を添加して重合体微粒子を洗浄する。この工程を何度か繰り返し、十分な洗浄が行われた後に、再び固液分離してトナー粒子を得る。得られたトナー粒子は、必要であれば公知の乾燥手段により乾燥される。
本発明により得られるトナーは、上述した重合法により得られるトナー粒子のみ、又は必要に応じて他の添加剤をトナー粒子に外添して得られる一成分現像剤であっても良いし、上記トナー粒子とキャリアとを混合して二成分現像剤としたものであっても良い。
本発明に好適に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。前記ビニル系重合性単量体としては、単官能性重合性単量体又は多官能性重合性単量体を使用することができる。
前記単官能性重合性単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体類;
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体類;
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体類;
メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル類;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトン類等が挙げられる。
前記多官能性重合性単量体としては、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、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、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、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。
本発明では、上記した単官能性重合性単量体を単独で、あるいは二種以上組み合わせて、又は上記した単官能性重合性単量体と多官能性重合性単量体とを組み合わせて、又は多官能性重合性単量体を単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用する。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を単独もしくは混合して、又はそれらとほかの単量体と混合して使用することが、トナーの現像特性及び耐久性等の観点から好ましい。
本発明で用いられる着色剤としては、例えばカーボンブラック、鉄黒の他、
C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6の如き染料、
黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ベンジジンオレンジG、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン3B、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ローダミンレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンGの如き顔料が挙げられる。
着色剤を選択する上で、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要がある。特に染料やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので、使用の際に注意を要する。好ましくはこれらに表面改質、例えば重合阻害のない物質による疎水化処理、を施すことが好ましい。染料を表面処理する方法としては、予めこれら染料の存在下に重合性単量体を重合させる方法が挙げられ、得られた着色重合体を重合性単量体組成物に添加する。さらにカーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えばポリオルガノシロキサンでグラフト処理を行っても良い。
本発明で用いられる離型剤としては、室温で固体状態のワックスがトナーの耐ブロッキング性、多数枚耐久性、低温定着性、耐オフセット性の点で好ましい。
ワックスとしては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如きポリメチレンワックス、炭素数15乃至100個の直鎖状のアルキルアルコール、直鎖状脂肪酸、直鎖状酸アミド、直鎖状エステルあるいはモンタン系誘導体のワックス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体が挙げられる。これらは低分子量成分が除去されており、示差走査熱量計によって得られる吸熱曲線の最大吸熱ピークがシャープなものが好ましい。
OHPに定着した画像の透光性を向上させるためには、特に直鎖状エステルワックスが好適に用いられる。
直鎖状エステルワックスは、重合性単量体100質量部に対して1乃至40質量部、より好ましくは4乃至30質量部含有されることが好ましい。
本発明により製造されるトナーは、荷電制御剤を含有しても良い。荷電制御剤としては公知のものが利用できる。荷電制御剤は、トナー粒子に対して外添することも可能であるが、重合性単量体組成物中への分散等により、トナー粒子の内部に添加することも可能である。
例えばトナーを負荷電性に制御するものとしては、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ系染料金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類等がある。また、トナーを負荷電性に制御するものとしては、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、非金属カルボン酸系化合物等が挙げられる。
トナーを正荷電性に制御するものとしては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等)、高級脂肪酸の金属塩、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート類等があり、これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でもニグロシン系、4級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用いられる。
これらの荷電制御剤は、重合性単量体100質量部に対して0.01乃至20質量部、より好ましくは0.5乃至10質量部使用することが好ましい。
前記重合性単量体を重合させるために、重合開始剤を用いることができる。本発明においては重合性単量体組成物への取り込みが容易であることから、油溶性の重合開始剤が好適に用いられる。本発明に用いることができる重合開始剤としては、アゾ系重合開始剤がある。アゾ系重合開始剤としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスメチルブチロニトリル等が挙げられる。
また、有機過酸化物系開始剤を用いることもできる。有機過酸化物系開始剤としてはベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジ−α−クミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t−ブチルパーオキシマレイン酸、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
前記重合開始剤は10時間半減期温度を参考に選択され、単独又は混合して利用される。前記重合開始剤の添加量は目的とする重合度により変化するが、一般的には重合性単量体100質量部に対し0.5〜20質量部が添加される。また、これらの重合開始剤が使用する温度において固体である場合、あらかじめ有機溶媒等に溶解し液状とするほうが取り扱い性や均一混合の観点から好ましい。
本発明では、例えば重合性単量体を重合させる場合に、各種架橋剤を用いることもできる。架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、4,4’−ジビニルビフェニル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート等の多官能性化合物が挙げられる。
重合性単量体組成物を分散させる際の連続相である分散媒には、各種重合法に使用される公知のものを用いることができ、使用する重合性単量体や重合法等によって適宜選択され特に限定されない。なお、懸濁重合においては、水性媒体が用いられる。水性媒体は、水、又は水溶性有機溶剤や水溶性無機塩等の水溶性成分を含有する水を主成分とする媒体であり、重合性単量体組成物が液滴として分散するものであれば特に限定されない。
重合性単量体組成物を水性媒体中に良好に分散させるための分散安定剤としては、無機化合物及び有機化合物のいずれも用いることができる。無機化合物としては、例えばリン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、チタニア、ハイドロキシアパタイト等が挙げられる。有機系化合物としては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が挙げられる。分散安定剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2乃至10.0質量部が使用されることが好ましい。
前記分散安定剤は市販のものをそのまま用いても良いが、上記の無機化合物を用いる場合、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中撹拌下にて無機化合物を生成させることもできる。例えばリン酸三カルシウムの場合、十分な撹拌下にリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を投入混合することで懸濁重合法に好適な分散安定剤を得ることができる。
懸濁重合のように水性媒体を用いる重合法の場合には、重合性単量体組成物に極性樹脂を添加することにより、離型剤の内包化の促進を図ることができる。水性媒体に懸濁した重合性単量体組成物中に極性樹脂が存在する場合、水に対する親和性の違いから、極性樹脂が水性媒体と重合性単量体組成物との界面付近に移行しやすいため、トナー粒子の表面に極性樹脂が偏在することになる。その結果トナー粒子はコア−シェル構造を有し、多量の離型剤を含有する場合でも離型剤の内包性が良好になる。
また、シェルに用いる極性樹脂に溶融温度の高いものを選択すれば、低温定着を目的としてバインダー樹脂をより低温で溶融するような設計とした場合でも、保存中にブロッキング等の弊害の発生を抑制することができる。
このような極性樹脂としては、トナー粒子の表面に偏在してシェルを形成した際に極性樹脂自身のもつ流動性が期待できることから、特に飽和又は不飽和のポリエステル系樹脂が好ましい。
前記ポリエステル系樹脂としては、下記に挙げる酸成分単量体とアルコール成分単量体とを縮合重合したものを用いることができる。酸成分単量体としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、しょうのう酸、シクロヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸等が挙げられる。
前記アルコール成分単量体としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等のアルキレングリコール類及びポリアルキレングリコール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
本発明の製造方法では、トナーへの各種特性付与を目的として外添剤を使用することができる。外添剤はトナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の平均粒径の1/10以下の粒径であることが好ましい。外添剤としては、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、
窒化ケイ素等の窒化物、炭化ケイ素等の炭化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、カーボンブラック、シリカ等が用いられる。
これら外添剤はトナー粒子100質量部に対し0.01乃至10質量部が用いられ、好ましくは0.05乃至5質量部が用いられる。外添剤は単独で用いても、また複数併用しても良いが、疎水化処理を行ったものを用いることがより好ましい。
さらに、本発明の製造方法は磁性材料を含有する磁性トナーの製造方法にも適用できる。この場合、トナー粒子に含有される磁性材料は、着色剤の役割を兼ねることもできる。本発明において磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの磁性材料は平均粒径が2μm以下、好ましくは0.1乃至0.5μm程度のものが良い。上記磁性材料のトナー粒子中への含有量は、重合性単量体100質量部に対して約20乃至200質量部、特に好ましくは重合性単量体100質量部に対して40乃至150質量部が良い。
また、上記磁性材料は800kA/m印加時の磁気特性として、保磁力(Hc)が1.6乃至24kA/m、飽和磁化(σs)が50乃至200Am2/kg、残留磁化(σr)が2乃至20Am2/kgであることが好ましい。これらの磁気特性は振動型磁力計、例えばVSM P−1−10(東英工業社製)を用いて、例えば25℃,外部磁場800kA/mの条件下において測定することができる。
また、これらの磁性材料のトナー粒子中での分散性を向上させるために、磁性材料の表面を疎水化処理することも好ましい。疎水化処理には、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング剤類が用いられるが、中でもシランカップリング剤が好ましく用いられる。シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
本発明により製造されるトナーは、前述したように一成分現像剤及び二成分現像剤のいずれにも使用できる。本発明で製造されるトナーは、その種類に応じた適当な方法で画像形成に用いられる。例えば一成分系現像剤として磁性材料をトナー粒子中に含有させた磁性トナーの場合、この磁性トナーを用いる画像形成時には、現像スリーブ中に内蔵されたマグネットを利用して磁性トナーを搬送し帯電する方法が用いられる。また、磁性材料を含有しない非磁性トナーの場合、この非磁性トナーを用いる画像形成時には、例えばブレード及びファーブラシを用い、現像スリーブにて強制的に摩擦帯電し、スリーブ上にトナーを付着させることで搬送させる方法が用いられる。
一方、本発明の製造方法により得られるトナーを、一般的に利用されている二成分現像剤として用いる場合には、トナーと共にキャリアを用い現像剤として使用する。本発明に使用されるキャリアとしては、特に限定されるものではないが、主として鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン及びクロム元素からなる単独又は複合のフェライトを含有する粒子が用いられる。
飽和磁化、電気抵抗を広範囲にコントロールできる点から、キャリアの形状も重要である。例えば球状、扁平、不定形等の中からキャリアの形状を選択し、更にキャリアの表面の状態の微細構造、例えば表面凹凸性をもコントロールすることが好ましい。
前記キャリアとしては、一般的には上記金属の化合物を焼成、造粒することによりキャリアコア粒子を生成し、これに樹脂をコーティングして得られる樹脂コーティングキャリアが用いられる。キャリアのトナーへの負荷を軽減する意味合いから、磁性材料と樹脂とを混練後、粉砕、分級して得られる低密度分散キャリアや、さらには直接金属化合物とモノマーとの混練物を水性媒体中にて懸濁重合させて真球状に分散して得られる重合キャリア等も用いることが可能である。
これらキャリアの平均粒径は10乃至100μm、より好ましくは20乃至50μmであることが望ましい。
二成分現像剤を調製する場合のキャリアと本発明で製造されるトナーとの混合比率は、現像剤中のトナー濃度として2乃至15質量%、好ましくは4〜13質量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2質量%未満では画像濃度が低く実用が困難であり、15質量%を超えるとカブリや機内飛散が増加し、画像の劣化及び現像剤の消費量増加が起こることがある。
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はこれらによってなんら限定されるものではない。以下に各測定および評価方法を示す。
(1)トナー粒子の体積平均粒径の測定
1質量%塩化ナトリウム水溶液100乃至150ml中に、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1乃至5ml加える。さらに測定試料を0.5乃至50mg加え、この試料分散液を、超音波分散機で約1〜3分間分散処理し、100μmアパチャーを用いたコールターマルチサイザー(コールター社製)により、トナー粒子の個数基準および体積基準の粒度分布を測定した。またコールターマルチサイザーにより得られた個数平均径および個数標準偏差から下式により個数変動係数を求め、粒度分布のシャープさの指標とした。ここに個数変動係数は値が小さいほど粒度分布がシャープであることを示す。
個数変動係数(%)=個数標準偏差÷個数平均径×100
(2)画質評価
トナー粒子100質量部に対して、BET法で測定した比表面積が300m2/gである疎水性シリカ微粉体を1.5質量部となるよう外添し、一成分系現像剤を得た。この現像剤を、キヤノン製レーザープリンターLBP−2160を用いて、変動のない環境下において連続通紙による画出し耐久試験を行い、画像濃度の変動や画像のムラ等を目視にて評価した。
また、画出し前の普通紙の反射率、およびベタ白画像の反射率をリフレクトメーター(東京電色(株)社製TC−6DS)によって測定し、下記の式によりカブリ(%)を算出した。
カブリ(%)=普通紙の反射率−ベタ白画像の反射率
得られたカブリの値により下の評価基準に従い5段階で評価した。
A:非常に良好なレベル(0.5%未満)
B:良好なレベル(0.5%以上1.0%未満)
C:問題ないレベル(1.0%以上2.0%未満)
D:許容レベル(2.0%以上3.0%未満)
E:悪いレベル(3.0%以上)
(3)重合性単量体の重合転化率の測定
島津製作所社製のガスクロマトグラフィー装置GC−14Aに溶融シリカキャピラリカラム(J&W SCIENTIFIC社製;サイズ…30m×0.249mm、液相…DB−WAX、膜厚…0.25μm)を設置する。100mlのアセトンに2.55mgのDMFを加えて内部標準品入り溶媒をつくる。次に重合性単量体組成物分散液約0.2gを精秤し上記溶媒で10mlの溶液とする。30分間超音波振とう機にかけた後、1時間放置する。次に0.5μmのメンブレンフィルターで濾過する。GC−14Aの条件を下記とし、ガスクロマトグラフ測定を行なった。
検出器:FID(スプリット比…1:20)
キャリアガス:N2ガス
オーブン温度:70℃→220℃(70℃で2分待機後、5℃/分の割合で昇温
注入口温度:200℃
検出器温度:200℃
打ち込み試料量:4μl
あらかじめ検量線を作成し、重合性ビニル系単量体と内部標準品DMFの質量比/面積比を求めておく。得られたクロマトグラムから未反応の重合性単量体量を計算し、重合転化率を求めた。
<実施例1>
図3に例示される構成の装置を用い、以下の手順によりトナー粒子を製造した。
(着色剤の分散液の調製)
スチレン 50.0質量部
サリチル酸系化合物アルミニウム錯体(オリエント化学工業社製ボントロンE−88)
0.95質量部
カーボンブラック 10.0質量部
上記の成分を温度調節可能な撹拌槽に仕込み、撹拌を行って十分均一になじませた後に、SCミル(三井鉱山社製)を途中に組み込んだ循環ライン中をポンプを用いて、90分間循環させることによって着色剤の分散液を調製した。SCミルには直径0.5mmのジルコニアビーズを用い、SCミルにおけるローター周速を10.0m/sとした。
(重合性単量体組成物の調製)
スチレン 33.0質量部
着色剤の分散液 60.95質量部
n−ブチルアクリレート 17.0質量部
テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA重合体
(平均分子量:7500、酸価:10mgKOH/g) 5.0質量部
ベヘン酸ベヘニル(融点:73℃) 13.75質量部
上記の成分のうちベヘン酸ベヘニル以外を温度調節が可能な撹拌槽に投入し、常温下で撹拌混合した後、これを60℃まで昇温してからベヘン酸ベヘニルを前記撹拌槽に投入し、さらに撹拌を継続して重合性単量体組成物を得た。
(水性媒体の調製)
水 97.8質量部
リン酸三ナトリウム 1.4質量部
上記の成分をフルゾーン翼(神鋼パンテック社製)を備えた温度調節可能な撹拌槽(タンク1)に投入し、60℃まで昇温した後、低速でリン酸三ナトリウムが完全に溶解するまで撹拌した。次に塩化カルシウム0.8質量部を水に溶解した水溶液を添加して、回転数170回転/分で30分間撹拌を行い、ハイドロキシアパタイトの微粒子の水懸濁液である水性媒体を得た。
(予備分散工程)
前述のタンク1内の水性媒体を60℃に保ち、この中に同じく60℃の重合性単量体組成物を水性媒体と重合性単量体組成物の質量比が2:1となるように投入し、フルゾーン翼で撹拌して重合性単量体組成物の予備分散液を調製した。
(造粒工程)
タンク1内の重合性単量体組成物の予備分散液の一部を、タンク1底部に開口した抜き出しラインよりロータリーポンプを使って抜き出し、クレアミックス0.8S(エム・テクニック社製)を備えたタンク2に2.5×10-43/sの流量で導入した。クレアミックスのローター径とタンク2の内径との比d/Dは0.38であった。タンク2に導入された予備分散液は、267s-1で回転するクレアミックスにより造粒された後、戻りラインを通してタンク1に戻る。このような循環流通を30分間行うことによって、重合性単量体組成物分散液を得た。このときP/Vは10.8kW/m3であった。
(重合工程)
上述の重合性単量体組成物分散液を、重合槽に移送し、フルゾーン翼で撹拌を行いながら、重合性単量体100質量部に対して重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート7.0質量部を5分おきに3回に分け、1回あたりの添加時間を1分で添加した。3回目の重合開始剤の添加終了時の重合性単量体の重合転化率は40%であった。液温を67℃まで昇温させ5時間重合を行った後、さらに液温を80℃に昇温し4時間重合工程を継続して重合体微粒子分散液を得た。
(洗浄/固液分離/乾燥工程)
得られた重合体微粒子分散液に塩酸を添加して撹拌し、重合体微粒子を覆ったハイドロキシアパタイトを溶解した後に、加圧ろ過器で固液分離し、重合体微粒子を得た。これを水中に投入して撹拌し、再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。重合体微粒子の水への再分散と固液分離とを、ハイドロキシアパタイトが十分に除去されるまで繰り返し行った後に、最終的に固液分離した重合体微粒子を、気流式乾燥機によって十分に乾燥してトナー粒子を得た。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、体積平均粒径は6.3μmで、個数変動係数は21.8%と極めてシャープな粒度分布であった。
(トナーの画質評価)
得られたトナー粒子に前記疎水性シリカ微粉体を外添してトナー(一成分現像剤)とした。このトナーを用いて連続20000枚の画出しを行って画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
<実施例2>
t−ブチルパーオキシピバレートのかわりに、重合性単量体組成物100質量部に対して2.3質量部の2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)を9.2質量部のスチレンに溶解した溶液を用いた他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.5μmであり、個数変動係数は22.1%と極めてシャープな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
<実施例3>
重合開始剤の添加を一括で1分間で行なった他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.7μmであり、個数変動係数は22.3%とシャープな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
<実施例4>
重合開始剤の添加の最後の1回を重合性単量体の重合転化率が90%を超えてから行なった他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.9μmであり、個数変動係数は23.1%と比較的シャープな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始画像濃度に変動はなく、また画像にムラほとんどはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はCであった。
<実施例5>
造粒時間を20分とした他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.8μmであり、個数変動係数は22.9%と比較的シャープな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
<実施例6>
クレアミックスの回転数を322s-1とすることによってP/Vを18.8とした他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.2μmであり、個数変動係数は21.6%と極めてシャープな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
<実施例7>
クレアミックスの回転数を160s-1とすることによってP/Vを2.3とした他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.8μmであり、個数変動係数は22.8%とわずかにブロードな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
<実施例8>
クレアミックスの回転数を150s-1とすることによってP/Vを1.8とした他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は7.0μmであり、個数変動係数は23.4%とわずかにブロードな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はCであった。
<比較例>
重合開始剤を重合性単量体組成物の調製工程時に添加した他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は7.3μmであり、個数変動係数は24.8%と実施例1と比較してブロードな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、比較的早い時期から白い筋や濃度ムラの発生が見られた。カブリの評価はDであった。
<参考例>
重合開始剤を造粒工程時に添加した他は実施例1と全く同様にしてトナー粒子の製造を行った。得られたトナー粒子の体積平均粒径は6.8μmであり、個数変動係数は22.4%とシャープな粒度分布であった。このトナー粒子に実施例1と同様に外添し、画質評価を行ったところ、終始画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
以上の実施例、比較例、参考例の実施条件及び結果を比較のために表1に示した。
Figure 2008292783
本発明の重合トナー粒子の製造方法に用いる装置の一例を示す概略図である。 本発明の重合トナー粒子の製造方法に用いる装置の他の一例を示す概略図である。 本発明の重合トナー粒子の製造方法に用いる装置の他の一例を示す概略図である。 本発明の重合トナー粒子の製造方法に用いる装置の他の一例を示す概略図である。
符号の説明
1 タンク1
2 ポンプ
3 タンク2
4 高速撹拌機
5 抜き出しライン
6 戻りライン
7 撹拌槽
8 重合槽
11 タンク1
12 ポンプ
13 タンク2
14 高速撹拌機
15 抜き出しライン
16 戻りライン
17 撹拌槽
21 タンク1
22 ポンプ
23 タンク2
24 高速撹拌機
25 抜き出しライン
26 戻りライン
27 重合槽
31 タンク1
32 ポンプ
33 タンク2
34 高速撹拌機
35 抜き出しライン
36 戻りライン

Claims (7)

  1. 少なくとも着色剤および重合性単量体を含む重合性単量体組成物を水性媒体中に分散させて重合性単量体組成物の水性媒体分散液を得る造粒工程を、撹拌手段が設置された第1の容器と、剪断力を有する撹拌手段が設置された第2の容器の間を循環流通させることによって行う重合トナーの製造方法において、
    造粒工程が終了した後に重合開始剤を重合性単量体組成物の水性媒体分散液に添加することを特徴とする重合トナーの製造方法。
  2. 前述の造粒工程における第2の容器に設置された剪断力を有する撹拌手段を駆動するための動力P(kW)と、造粒工程により得られる重合性単量体組成物の水性媒体分散液の体積V(m3)の関係が、下式の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の重合トナーの製造方法。
    2≦P/V≦20
  3. 前述の造粒工程を行う時間が30分以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の重合トナーの製造方法。
  4. 重合開始剤の添加が重合性単量体の重合転化率が90%に達する前に終了することを特徴とする請求項1乃至3に記載の重合トナーの製造方法。
  5. 重合開始剤の添加が複数回に分割して行われることを特徴とする請求項1乃至4に記載の重合トナーの製造方法。
  6. 重合開始剤が油溶性であることを特徴とする請求項1乃至5に記載の重合トナーの製造方法。
  7. 重合開始剤が有機過酸化物系開始剤であることを特徴とする請求項1乃至6に記載の重合トナーの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012159751A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Canon Inc トナー粒子の製造方法

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