JP2010122313A - 電子写真用トナーの製造方法及びトナー、トナー製造用篩装置、並びにトナーの再生方法 - Google Patents
電子写真用トナーの製造方法及びトナー、トナー製造用篩装置、並びにトナーの再生方法Info
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Abstract
【解決手段】 少なくとも結着樹脂と着色剤とを含む粗トナーを製造する粗トナー製造行程と、前記粗トナーを篩装置によって篩分けする篩分け工程とを有し、篩分け工程における篩装置1は、上下2段の篩を備えており、上段篩2は、目開きが26〜43μmの範囲にあり、超音波振動及び機械的振動により50℃以下で篩分けする構造であり、下段篩3は、目開きが54〜150μmの範囲にあり、機械的振動により35℃以下で篩分けする電子写真用トナーの製造方法。
【選択図】 図1
Description
湿式製法による本発明に用いられる粗トナーの製造方法について説明する。なお、粗トナーとは、本発明の電子写真用トナーの製造方法において、篩装置による篩分け工程に供する篩分け前のものをいう。粗トナーは、有機溶媒中に少なくとも結着樹脂と着色剤と好ましくは分散剤とを含有する有機溶媒組成物、又は少なくとも重合性単量体と着色剤と好ましくは分散剤とを含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中に混合し、混合液に剪断力を与えて、乳化液又は懸濁液を得た後に、有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥し、さらに、外添剤を添加・混合して製造する。この粗トナーから、次工程である篩分け工程により、不要な凝集物、粗大粒子等を除去して本発明の電子写真用トナーを製造できる。まず、粗トナー製造用の主な原料について説明する。
本実施形態で使用することのできる結着樹脂にはポリエステル樹脂がある。通常、ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られるものである。
アルコールとしては、例えば、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、プロピレングリコール等のグリコール類、1.4‐ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。
ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(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(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(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(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。
本実施形態における着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、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、リトボン及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に対して通常1〜15質量%、好ましくは3〜12質量%である。
本実施の形態で用いる着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。このマスターバッチは、マスターバッチ製造用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得る事ができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ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も、着色剤を乾燥することなくウエットケーキのまま用いることができ好ましい。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。
本発明の実施形態のトナーの製造には、結着樹脂、着色剤とともに、ワックスなどの分散剤を含有させることもできる。本発明のトナーの製造方法に用いる分散剤としての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(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(パラフィンワックス、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。
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が好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cps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。
本実施形態に用いる水系媒体としては、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(メタノール、イソプロピルアルコール、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(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
本実施形態におけるトナーは、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、4級アンモニウム塩(フッ素変性4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、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
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。
本実施の形態におけるトナーの流動性や現像性、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、5nm〜2000nmであることが好ましく、特に5nm〜500nmであることが好ましい。この無機微粒子の一次粒子径の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質量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0質量%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、クレイ、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、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。
本実施形態の粗トナーの具体的な製造工程を説明する。なお、本発明における粗トナーの製造方法は、この製造方法に限定されるものではない。
<ポリエステル樹脂の作製>
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を溜去して、ポリエステル樹脂を得る。
上記ポリエステル樹脂と同様の方法で得られた水酸基を有するポリエステルに、40〜140℃にて、多価イソシアネート(PIC)を反応させ、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)を得る。多価イソシアネート(PIC)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、イソシアネート化合物に対して不活性である、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(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);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などが挙げられる。
ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応は、他のトナー構成材料と混合させて行わせるものであっても良いし、予め作製しておくものでもよい。予め作製する場合は、ポリエステルプレポリマー(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステル樹脂を得る。ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)を反応させる場合にも、プレポリマー(A)の場合と同様に、必要に応じて溶剤を用いることができる。使用可能な溶剤は、先に挙げた通りである。
本実施形態に用いる水系媒体としては、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(メタノール、イソプロピルアルコール、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(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。トナー粒子は、水系媒体中で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)からなる分散体を、アミン類(B)と反応させて形成しても良いし、予め作製した変性ポリエステル樹脂を用いても良い。
また、水系媒体中に予め固体の微粒子分散剤を添加しておくことで、水相中での油滴の分散が均一化する。これは、分散時に油滴の表面に固体微粒子分散剤が配置するようになり、油滴の分散が均一化するものであり、それと共に油滴同士の合一が防止され、粒度分布のシャープなトナーが得られるようになる。固体微粒子分散剤は、水系媒体中で水に難溶の固体状で存在するものであり、平均粒径が0.01〜1μmの無機微粒子が好ましい。
トナー組成物が分散された油相を水系媒体中に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、α‐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剤、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4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‐アルキル‐N,N‐ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
社製)、ユニダインDS‐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‐l32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF‐300(ネオス社製)などが挙げられる。
伸長および/または架橋反応時間は、ポリエステルプレポリマー(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。
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。
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微粒子を形成し、合わ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により短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
得られた乾燥後の粗トナーの粉体と帯電制御剤、流動化剤、着色剤などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えたりすることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。混合装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などがあげられる。
本発明の実施の形態のトナーは、磁性体を含有した磁性トナーとして用いることができ、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あるいはこれら金属のアルミニウム、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およびその混合物などが挙げられる。特にマグネタイトが磁気特性の点で好ましい。これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜2μm程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量としては樹脂成分100質量部に対し約15〜200質量部、特に好ましくは樹脂成分100質量部に対し20〜100質量部である。
外添剤混合後、粗トナーから凝集体や粗大粒子、異物を篩にて取除く篩分け工程について説明する。図1は、本発明のトナーの製造方法に用いることのできる、連続篩式の篩装置の概略図である。また、図2は、この篩装置の上段篩の説明図である。この篩装置1を参照しながら、本発明における篩分け工程について説明する。この篩装置1は、2段の篩を備えており、上段篩2は、図2に詳しく示すように、網13に超音波発振器10の超音波振動に共振する振動リング11が配置されている。超音波発振器10は、超音波発生装置9で発生する超音波信号により超音波振動を発生し、振動装置である振動リング11ひいては上段篩の網13全体を振動させる。なお、上段篩2には、できるだけ安定した振動を発生させるように、網枠12や補強桟14を設け、振動リング11の共振を助けている。
本発明の実施の形態のトナーは、キャリアを使用しない磁性トナー、非磁性トナーの一成分系現像剤、或いは磁性キャリアと混合して二成分現像剤としても用いることができる。二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質量部に対してトナー1〜10質量部が好ましい。磁性キャリアとしては、公知のものがすべて使用可能であり、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等およびこれらの表面を樹脂などで処理したものなどが挙げられる。例えば、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が使用できる。
以下に、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、以下の実施例および比較例において、部および%は、特に断りのない限り質量基準である。
(粗トナーの作製)
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し、これらの原料等から油相と水相を調製し、乳化機構部を備えた混合装置を用いて、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、このトナー母体粒子を篩分け処理してトナーとした。以下に、各工程毎に詳述する。
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、常圧で230℃、8時間反応させ、次いで10〜15mmHg(1.3〜2.0Pa)の減圧で5時間反応させた後、160℃まで冷却し、これに18部の無水フタル酸を加えて2時間反応させて変性されていない〔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、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHg(1.3〜2.0Pa)の減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却し、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時間反応を行ない、イソシアネート基を含有する〔プレポリマー(A)〕を得た。
攪拌機及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時間反応を行ない、〔ケチミン化合物(1)〕を得た。
タンク内に前記の〔プレポリマー(A)〕14.3部、〔ポリエステル(B)〕55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌して溶解し、次いで、離型剤であるライスワックス(融点83℃)10部、銅フタロシアニンブルー顔料4部を入れ、60℃にてTKホモミキサーで12,000rpmで15分攪拌し、ビーズミルを用い20℃で60分間分散した。これを〔トナー材料溶液(1)〕とする。
次に、タンク内にイオン交換水306部、リン酸三カルシウム10%懸濁液265部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ、均一に溶解した。次いで、TKホモミキサーで12,000rpmに攪拌しながら、〔トナー材料溶液(1)〕749部、及び〔ケチミン化合物(1)〕2.7部を加えウレア反応させた。粒径及び粒径分布を光学顕微鏡で観察しながら、平均粒径がおよそ10μmより大きい場合は、攪拌回転数を14,000rpmに上げさらに5分間攪拌を続けた。その後、脱溶剤工程として、上記の乳化溶液を45℃まで昇温して、攪拌翼外周端周速10.5m/s、大気圧(101.3kPa)で、5時間かけ脱溶剤を行なった。その後、濾別、洗浄、乾燥し、母体粒子Aを得た。
得られた母体粒子A100部に疎水性シリカ1.0部をKAWATA製スーパーミキサーに投入後、1100rpmで60秒運転し、60秒停止させた後、1300rpmで120秒運転、60秒停止させ、次に疎水化酸化チタン0.7部を投入した後、同様に1100rpm及び1300rpmで運転、停止し、再度疎水性シリカ1.0部を投入し、1000rpmで60秒運転、60秒停止、1100rpmで60秒運転、60秒停止させ混合し[粗トナーA]を得た。
この後、興和工業所製円型振動ふるい機(図1の概略図に示す篩装置の下段篩にも振動リングを備えた篩装置)にて、上段篩の目開き34μm、超音波振動及び機械的振動、超音波の片側振幅8μm、下段篩の目開き104μm、機械的振動のみ(超音波振動無)で、篩分け作業を通算5時間行ない[トナーA1]を得た。
篩分け作業後に得られた[トナーA1]50gを200メッシュ(線径50μm、目開き75μm)にて篩分け、篩上に残ったトナー(凝集体トナー)を電子天秤(SHMADZU製、型式:AUW120D)を用いて測定した所、[トナーA1]に対する凝集体トナーの割合は0.045mg/gであった。結果を表1に示す。
実施例1の篩分け工程において、上段篩の目開きを34μmから26μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA2]を製造し、得られた[トナーA2]を実施例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA2]中の凝集体トナーの割合は0.060mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーA2]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
実施例1の篩分け工程において、上段篩の目開きを34μmから43μmに変更し、下段篩の目開きを104μmから150μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA3]を製造し、得られた[トナーA3]を実施例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA3]中の凝集体トナーの割合は0.030mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーA3]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
実施例1の篩分け工程において、下段篩の目開きを104μmから150μmに変更し、超音波の片側振幅を8μmから3μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA4]を製造し、得られた実施例1と同様にして[トナーA4]を評価した。その結果、[トナーA4]中の凝集体トナーの割合は0.024mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーA4]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
実施例1の(篩分け工程)において、下段篩の目開きを104μmから54μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA5]を製造し、得られた[トナーA5]を実施例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA5]中の凝集体トナーの割合は0.036mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーA5]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
実施例1の(篩分け工程)において、上段篩の目開きを34μmから26μmに変更し、下段篩の目開きを104μmから54μmに変更し、超音波の片側振幅を8μmから3μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA6]を製造し、得られた[トナーA6]を実施例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA6]中の凝集体トナーの割合は0.040mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーA6]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
(母体粒子Bの製造)
フマール酸、アジピン酸、ドデセニルコハク酸と1,4−ブタンジオール、1ネ6−ヘキサンジオールとの共重合体であるポリエステル樹脂1を15部、テレフタル酸、フマール酸、無水トリメリット酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールとの共重合体であるポリエステル樹脂2を85部、エステルワックス(融点85℃)を5部、サルチル酸ジルコニウムを1部、及びジスアゾイエロー顔料を7部からなるトナー形成材料を、ヘンシェルミキサー(三井三池加工機社製、「MF20C/I型」)に仕込み、十分攪拌混合した後、2軸押出機(東芝機械社製)にて、押出機出口での混練組成物の温度が120℃前後となるように設定して混練して、混練組成物を押し出した。
実施例1の(粗トナーAの製造)工程において、[母体粒子A]の代わりに[母体粒子B]を用いた以外は、実施例1と同様にして[粗トナーB]を得た。
実施例1の(篩分け工程)において、[粗トナーA]の代わりに[粗トナーB]を用いた以外は、実施例1と同様にして[トナーB1]を得た。
実施例1の(トナーA1の評価)において、[トナーA1]の代わりに[トナーB1]を用いた以外は、実施例1と同様にして[トナーB1]を評価した。その結果、[トナーB1]中の凝集体トナーの割合は0.055mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーB1]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
(トナーA1の保管)
トナーA1を250kgフレコンに梱包して、温度40℃、湿度70%の環境下で2週間保管し、これを[保管後のトナーA1]とした。実施例1の凝集体トナーの割合の測定と同様にして、[保管後のトナーA1]中の凝集体トナーの割合を測定した。その結果、[保管後のトナーA1]中の凝集体トナーの割合は、28.83mg/gであった。
[粗トナーA]に代えて[保管後のトナーA1]を原料として、実施例1の(篩分け工程)と同様の操作により、再度篩分けした。この篩分けした[保管後のトナーA1]を[トナーA8]とした。
実施例1の(トナーA1の評価)において、[トナーA1]の代わりに[トナーA8]を用いた以外は、実施例1と同様にして[トナーA8]を評価した。その結果、[トナーA8]中の凝集体トナーの割合は0.048mg/gであり、画像評価においては、ホタルは確認されなかった。[トナーA8]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
実施例8の(トナーA1の保管)において、[トナーA1]に代えて[トナーB1]を保管した以外は、実施例8の(トナーA1の保管)と同様にして、[保管後のトナーB1]を作製した。[保管後のトナーB1]中の凝集体トナーの割合は、30.6mg/gであった。
(トナーA11の作製)
実施例1の(篩分け工程)において、篩装置の下段篩の振動リングにも超音波発振器を取り付け、機械的振動に加えて、片側振幅8μmの超音波振動を与えた以外は、実施例1と同様にして、[トナーA11]を作製した。
実施例1と同様にして、トナーA11の評価をした。[トナーA11]中の凝集体トナーの割合は、5.4mg/gであり、ホタルの数は15個であった。
実施例1の(篩分け工程)において、下段篩の目開きを104μmから198μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA12]を製造し、得られた[トナーA12]を実施例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA12]中の凝集体トナーの割合は0.934mg/gであり、画像評価においては、ホタルの数は4個であった。[トナーA12]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
実施例1の(篩分け工程)において、上段篩の超音波振動を停止した以外は、実施例1と同様にして[トナーA13]の製造を試みた。しかし、粗トナーAが上段篩上に堆積してしまい、上段篩上部からオーバーフローし、ほとんど製品トナーを得ることができなかったので、中断した。
実施例1の(篩分け工程)において、上段篩の目開きを34μmから54μmに変更し、た以外は、実施例1と同様にして[トナーA14]の製造を試みた。しかし、[粗トナーA]が上段篩を素通りして、下段篩上に粗トナーAが堆積してしまい、下段篩上部からオーバーフローし、ほとんど製品トナーを得ることができなかったので、中断した。
実施例1の(篩分け工程)において、上段篩の超音波振動の片側振幅を8μmから10μmに変更し、下段篩の目開きを104μmから150μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA15]の製造を試みた。しかし、上段篩の温度が上がり、2時間後には粗トナーAが上段篩に融着してしまい、製品トナーを得ることができなかったので、中断した。
実施例1の(篩分け工程)において、上段篩の目開きを34μmから20μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA16]の製造を試みた。しかし、粗トナーAが上段篩上に堆積してしまい、上段篩上部からオーバーフローし、ほとんど製品トナーを得ることができなかったので、中断した。
実施例1の(篩分け工程)において、下段篩の目開きを104μmから45μmに変更し、上段篩の超音波振動の片側振幅を8μmから3μmに変更した以外は、実施例1と同様にして[トナーA17]の製造を試みた。しかし、粗トナーAが下段篩上に[粗トナーA]が堆積してしまい、下段篩上部からオーバーフローし、ほとんど製品トナーを得ることができなかったので、中断した。
実施例1の(篩分け工程)において、下段篩を取り除いて上段篩のみとした以外は、実施例1と同様にして[トナーA18]を製造し、得られた[トナーA18]を実施例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA18]中の凝集体トナーの割合は2.100mg/gであり、画像評価においては、ホタル数は7個であった。[トナーA18]の評価結果を、実施例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
比較例1の(篩分け工程)において、[トナーA1]に代えて[トナーB1]とした以外は、比較例1と同様にして[トナーA19]を製造し、得られた[トナーA19]を比較例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA19]中の凝集体トナーの割合は4.523mg/gであり、画像評価においては、ホタル数は7個であった。[トナーA19]の評価結果を、比較例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
比較例2の(篩分け工程)において、[トナーA1]に代えて[トナーB1]とした以外は、比較例2と同様にして[トナーA20]を製造し、得られた[トナーA20]を比較例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA20]中の凝集体トナーの割合は0.675mg/gであり、画像評価においては、ホタル数は3個であった。[トナーA20]の評価結果を、比較例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
比較例8の(篩分け工程)において、[トナーA1]に代えて[トナーB1]とした以外は、比較例8と同様にして[トナーA21]を製造し、得られた[トナーA21]を比較例8と同様にして評価した。その結果、[トナーA21]中の凝集体トナーの割合は1.805mg/gであり、画像評価においては、ホタル数は6個であった。[トナーA21]の評価結果を、比較例8と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
比較例1の(篩分け工程)において、[トナーA1]に代えて実施例8で作製した[保管後のトナーA1]とした以外は、比較例1と同様にして[トナーA22]を製造し、得られた[トナーA22]を比較例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA22]中の凝集体トナーの割合は8.874mg/gであり、画像評価においては、ホタル数は20個であった。[トナーA22]の評価結果を、比較例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
比較例1の(篩分け工程)において、[トナーA1]に代えて実施例9で作製した[保管後のトナーB1]とした以外は、比較例1と同様にして[トナーA23]を製造し、得られた[トナーA23]を比較例1と同様にして評価した。その結果、[トナーA23]中の凝集体トナーの割合は6.675mg/gであり、画像評価においては、ホタル数は17個であった。[トナーA23]の評価結果を、比較例1と同様に篩分け工程の篩の目開き条件等とともに表1に示す。
本発明のトナーの製造方法によれば、上段篩で効率よく粗トナー中の凝集体を破砕し、トナー粒子とすることができ、超音波振動により加熱され、緩凝集したり凝集しやすくなったりしているトナーを、下段篩で冷却しながら破砕して製品トナーとすることができる。上段篩と下段篩の目開きを調整し、上段篩に超音波振動を与えることにより、製品製造の生産性が高く、安定した品質のトナーを製造することができる。さらに、超音波振動の振幅管理や、上段篩と下段篩の温度管理を行うことにより、さらに効率よく高品質のトナーを製造できる。
2 :上段篩
3 :下段篩
4 :粗トナー入口
5 :製品トナー出口
6 :粗粉排出口1
7 :粗粉排出口2
8 :機械振動装置
9 :超音波発生装置
10 :超音波発振器
11 :振動リング
12 :網外枠
13 :網
14 :補強桟
Claims (11)
- 少なくとも結着樹脂と着色剤とを含む粗トナーを製造する粗トナー製造行程と、
前記粗トナーを篩装置によって篩分けする篩分け工程とを有する電子写真用トナーの製造方法であって、
前記篩装置は、上下2段の篩を備え、
上段篩は、目開きが26μm〜43μmの範囲にあり、超音波振動及び機械的振動により、50℃以下で篩分けし、
下段篩は、目開きが54μm〜150μmの範囲にあり、機械的振動により、35℃以下で篩分けすることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。 - 前記上段篩は、超音波振動に対して共振する共振装置を備えていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナーの製造方法。
- ポリエステルとポリオレフィンのブロック共重合体を含む結着樹脂と、着色剤とを含有する電子写真用トナーであって、
請求項1又は2に記載の電子写真用トナーの製造方法により製造したことを特徴とする電子写真用トナー。 - 200メッシュ(線径50μm、目開き75μm)の篩で篩分けたとき、前記篩上に残るトナーの割合が0.5mg/g以下であることを特徴とする請求項3に記載の電子写真用トナー。
- 分散剤をさらに含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の電子写真用トナー。
- 上下2段の篩を備え、
上段篩は、目開きが26μm〜43μmの範囲にあり、超音波振動及び機械的振動し、
下段篩は、目開きが54μm〜150μmの範囲にあり、機械的振動することを特徴とするトナー製造用篩装置。 - 前記上段篩は、超音波振動に対して共振する共振装置を備えていることを特徴とする請求項6に記載のトナー製造用篩装置。
- 一部が凝集した電子写真用トナー(凝集トナーという。)の再生方法であって、
少なくとも結着樹脂と着色剤とを含む前記凝集トナーを上下2段の篩を備えた篩装置によって篩分けする篩分け工程を含み
前記篩装置の上段篩は、目開きが26μm〜43μmの範囲にあり、超音波振動及び機械的振動により篩分けし、
下段篩は、目開きが54μm〜150μmの範囲にあり、機械的振動により篩分けすることを特徴とする電子写真用トナーの再生方法。 - 前記上段篩は、超音波振動に対して共振する共振装置を備えていることを特徴とする請求項8に記載の電子写真用トナーの再生方法。
- 前記上段篩は、50℃以下で篩分けし、前記下段篩は、35℃以下で篩分けすることを特徴とする請求項8又は9に記載の電子写真用トナーの再生方法。
- 前記超音波振動における片側振幅を、3〜8μmとして篩分けすることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載の電子写真用トナーの再生方法。
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