JP2013061486A - 静電荷像現像用トナーの製造方法、及び製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供すること。
【解決手段】樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、樹脂粒子を少なくとも凝集させ、凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温工程と、昇温した凝集粒子分散液をさらに加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する融合・合一工程と、を有する静電荷像現像用トナーの製造方法である。
【選択図】図1

Description

本発明は、静電荷像現像用トナーの製造方法、及び製造装置に関する。
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電工程、露光工程により感光体上に形成される静電潜像がトナーを含む現像剤により現像されて、転写工程、定着工程を経て可視化される。
トナーの製造方法としては、従来の混練粉砕法から、溶液もしくは水中で粒子を造粒する湿式製法へ転換し、湿式による製法が主流となってきている。
湿式製法としては、懸濁重合法や溶解懸濁法、乳化凝集合一法などが挙げられる。その中で、乳化凝集合一法は、凝集工程でpHを酸性に調整し、昇温工程以前に、粒子間の凝集力を抑制し、粒径成長を停止する方法がこれまでに採られている。
乳化凝集合一法において、凝集を停止する方法としては、例えば、アルカリを添加し、pHをアルカリ性に調整する方法(例えば特許文献1参照)や、キレート剤や界面活性剤を添加し、トナー間の反発力を増加させることで、凝集を防止する方法(例えば特許文献2、3参照)が知られている。
特開2009−223153号公報 特開2009−301026号公報 特開2008−176346号公報
本発明の課題は、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、前記樹脂粒子を凝集させ、凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、
前記凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温工程と、
昇温した前記凝集粒子分散液をさらに加熱して、前記凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する融合・合一工程と、
を有する静電荷像現像用トナーの製造方法。
請求項2に係る発明は、
前記昇温工程が、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+20℃に至る昇温過程において、前記凝集粒子分散液を分散する工程である請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
請求項3に係る発明は、
前記昇温工程が、昇温後の前記凝集粒子分散液の前記凝集粒子の粒度分布に応じて、前記凝集粒子分散液に対する分散力を調整する工程である請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
請求項4に係る発明は、
前記凝集粒子分散液の分散が、超音波の付与により行われる請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
請求項5に係る発明は、
樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、前記樹脂粒子を凝集させ、凝集粒子を形成する凝集粒子形成手段と、
前記凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を分散する分散部を有し、前記分散部により前記凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温手段と、
昇温した前記凝集粒子分散液をさらに加熱して、前記凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する融合・合一手段と、
を備える静電荷像現像用トナーの製造装置。
請求項6に係る発明は、
前記昇温手段が、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+20℃に至る昇温過程において、前記分散部により前記凝集粒子分散液を分散する手段である請求項5に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
請求項7に係る発明は、
昇温後の前記凝集粒子分散液の前記凝集粒子の粒度分布を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記凝集粒子分散液に対する分散力を調整するように前記分散部を制御する制御部と、
をさらに備える請求項5又は6に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
請求項8に係る発明は、
前記分散部が、超音波発生装置により構成される請求項5〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
請求項1に係る発明によれば、凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温工程を有さない場合に比べ、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供できる。
請求項2に係る発明によれば、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+20℃に至る昇温過程において、凝集粒子分散液を分散しない場合に比べ、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供できる。
請求項3に係る発明によれば、昇温工程において、昇温後の凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布に応じて、凝集粒子分散液に対する分散力を調整しない場合に比べ、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供できる。
請求項4に係る発明によれば、凝集粒子分散液の分散を分散媒体を用いた分散機(メディア式分散機)により行う場合に比べ、省スペースで、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供できる。
請求項5に係る発明によれば、昇温手段が凝集粒子分散液を分散する分散部を有さない場合に比べ、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造装置を提供できる。
請求項6に係る発明によれば、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−5℃からTg+5℃に至る昇温過程において、分散部により凝集粒子分散液を分散しない場合に比べ、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造装置を提供できる。
請求項7に係る発明によれば、昇温後の前記凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づき、凝集粒子分散液に対する分散力を調整するように分散部を制御する制御部と、を有さない場合に比べ、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造装置を提供できる。
請求項8に係る発明によれば、分散部が分散媒体を用いた分散機(メディア式分散機)である場合に比べ、小型で、狭い粒度分布を持つトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造装置を提供できる。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの製造装置の一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と称することがある)の製造方法は、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する樹脂粒子分散液準備工程と、樹脂粒子分散液中で、樹脂粒子を少なくとも凝集させ、凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温工程と、昇温した凝集粒子分散液をさらに加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する融合・合一工程と、を有する。
ここで、従来、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、樹脂粒子を少なくとも凝集させ、凝集粒子を形成した後、凝集粒子分散液を昇温工程を経て、凝集粒子を融合・合一させてトナー粒子を形成する乳化凝集合一法では、凝集工程でpHを酸性に調整し、昇温工程以前に、粒子間の凝集力を抑制し、粒径成長を停止(つまり凝集を停止)する方法が採用されている。
この凝集停止用の副資剤は、例えばアルカリ剤やキレート剤、界面活性剤等が知られており、凝集を停止する目的のみならず、得られるトナーを狭い粒度分布(シャープな粒度分布)とするために、昇温工程での凝集粒子の過融合・合一を抑制する目的で、凝集粒子分散液に対して添加するものもある。
このため、凝集粒子分散液に対して、副資剤を過融合・合一が発生しなくなるまで、多量に添加する必要があるのが現状である。
しかしながら、もともと、副資剤は、トナー中に過剰に含まれる必要がないものであり、少ない量とすることが求められている。つまり、副資剤を多量に添加しなくとも、昇温工程での凝集粒子の過融合・合一を抑制し、狭い粒度分布(シャープな粒度分布)のトナーを得ることが求められている。
そこで、本実施形態に係るトナーの製造方法では、凝集粒子形成工程を経た凝集粒子分散液を昇温させる昇温工程において、凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する。昇温するときに、凝集粒子分散液を分散することにより、凝集粒子の過融合・合一が抑制されると考えられる。
また、昇温工程において、凝集粒子の融合・合一も進行し、融合・合一により形成されたトナー粒子同士の融着が発生し易い(特に、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度近くで当該融着が発生し易い)が、昇温工程において、凝集粒子分散液を分散することにより、当該トナー粒子同士の融着も抑制されると考えられる。
このため、本実施形態に係るトナーの製造方法では、狭い粒度分布(シャープな粒度分布)のトナーを得られる。
そして、本実施形態に係るトナーの製造方法では、昇温工程において凝集粒子分散液を分散することにより、凝集粒子の過融合・合一が抑制されると考えられることから、副資剤の添加量も低減される。
また、本実施形態に係るトナーの製造装置では、凝集粒子形成装置10から融合・合一装置30へ連続して凝集粒子分散液を送液しつつ昇温させる連続方式の装置構成とすることにより、昇温工程において、局所的に、凝集粒子分散液の分散が実現されることから、
小型化、省スペースで、凝集粒子の過融合・合一が抑制され、狭い粒度分布(シャープな粒度分布)のトナーを得られる。
これは、非連続方式(バッチ方式)で昇温工程を行うと、凝集粒子分散液の内部体積が大きいことから、局所的に、昇温工程において凝集粒子分散液の分散が実現され難いためである。
以下、本実施形態に係るトナーの製造方法に用いられる製造装置(本実施形態に係るトナーの製造装置)について説明する。
本実施形態に係るトナーの製造装置101は、例えば、図1に示すように、凝集粒子形成装置10(凝集粒子形成の一例)と、昇温装置20(昇温手段の一例)と、凝集粒子形成装置10で形成された凝集粒子(少なくとも樹脂粒子が凝集した凝集粒子)の融合・合一装置30(トナー粒子形成手段の一例)と、を備える。
また、本実施形態に係るトナーの製造装置101は、昇温装置20による昇温後の凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布を検出する粒度分布検出部40(検出手段の一例)を備えている。
そして、本実施形態に係るトナーの製造装置101は、その動作を制御する制御部50を備えている。
凝集粒子形成装置10と昇温装置20(その内配管22供給口)とは、配管51で連結されている。配管51の経路途中には、送液ポンプ51Aが設けられている。
昇温装置20(その内配管22排出口)と融合・合一装置30とは、配管52で連結されている。
配管52の経路途中には、流液する凝集粒子分散液の一部を分流させ、再び配管52へ戻す分岐配管53が設けられている。
そして、分岐配管53の経路途中に、粒度分布検出部40が設けられている。粒度分布検出部40によって、分岐配管53に分流した昇温後の凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布が検出される。
凝集粒子形成装置10は、少なくとも樹脂粒子(これに加え、必要に応じて着色剤粒子、離型剤粒子等その他添加剤)が分散された樹脂粒子分散液(原料分散液)中で、樹脂粒子(これに加え、必要に応じて着色剤粒子、離型剤粒子等その他添加剤)の凝集粒子を形成するための装置である。
具体的には、凝集粒子形成装置10は、例えば、凝集槽11と、攪拌機12と、加熱・冷却源(不図示:例えば熱媒又は冷媒が流通するジャケット等)と、で構成されている。
昇温装置20は、凝集粒子分散液を加熱して昇温する装置である。そして、昇温装置20には、分散部23を有している。
具体的には、昇温装置20は、例えば、加熱源として熱媒体が流通する外配管21と、外配管21内部に配置され、凝集粒子分散液が流通する内配管22と、の二重管型の昇温配管で構成され、外配管21に熱媒体(例えばジャケット温水)を流通させ、この熱媒体により内配管22に流通させる凝集粒子分散液を加熱し、昇温させる構成としている。つまり、昇温装置20は、凝集粒子形成装置10から融合・合一装置30へ連続して凝集粒子分散液を送液しつつ昇温させる連続方式の装置構成としている。
また、外配管21の供給口には、熱媒体(例えばジャケット温水)を供給する供給管24が連結され、外配管21の排出口には、熱媒体(例えばジャケット温水)を排出する排出管25が連結されている。供給管24の経路中には、送液ポンプ24Aが設けられている。
なお、凝集粒子分散液を昇温させる昇温装置20の構成は、上記構成に限られず、連続的に凝集粒子分散液を昇温させ、融合・合一装置30へ送液する構成であれば、特に制限はなく、例えば、熱交換器等の周知の構成が適用される。
そして、昇温装置20の内配管22内部に、昇温過程において凝集粒子分散液を分散する分散部23を有している。つまり、分散部23により、昇温過程において、凝集粒子分散液中の粒子に対して分散処理を行う。
分散部23としては、例えば、超音波発生装置(超音波分散機)、分散媒体(例えば、サンドミル、ボールミル、バスケットミルなどのサンド;綱球、ガラスボール、セラミックボール:球状体)を用いたメディア分散機等で構成される。
なお、本実施形態では、超音波発生装置(その超音波振動子)を、昇温装置20の内配管22内部に、内配管22の軸方向に沿って配置し、昇温過程において凝集粒子分散液に対して超音波を付与して、凝集粒子分散液を分散する形態を示している。
分散部23として超音波発生装置を採用すると、昇温装置(トナー製造装置)の小型化、省スペース化が実現され易い。
ここで、分散部23は、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+20℃に至る昇温過程)において、凝集粒子分散液に対して分散するように配置されている。
具体的には、昇温装置20の内配管22内部において、凝集粒子分散液の温度が昇温されてゆき上記温度範囲となる領域に、分散部23(本実施形態では、内配管22内部の軸方向に沿って超音波発生装置(その超音波振動子))を配置されている。
なお、分散部23による凝集粒子分散液に対する分散は、凝集粒子の過融合・合一を抑制し、凝集粒子のばらけ発生が抑制される範囲の分散力で行う。
融合・合一装置30は、昇温した前記凝集粒子分散液をさらに加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する装置である。
具体的には、融合・合一装置30は、例えば、融合・合一槽31と、攪拌機32と、加熱・冷却源(不図示:例えば熱媒又は冷媒が流通するジャケット等)と、で構成されている。
粒度分布検出部40は、インライン型の粒度分布測定装置(例えば、日機装製、インライントラックIMT3000)が挙げられる。
制御部50は、トナーの製造装置101の各部(例えば、粒度分布検出部40、分散部23、各種攪拌機(その駆動部)、各種送液ポンプ、各種開閉バルブ(不図示)、各種加熱・冷却源(不図示)等)に、信号が授受されるように接続されている。
制御部50は、図示しないが、例えば、コンピュータとして構成され、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース(I/O)を介して各々接続された構成となっており、I/Oには、トナーの製造装置101の各部(例えば、粒度分布検出部40、分散部23、各種攪拌機(その駆動部)、各種送液ポンプ、各種開閉バルブ(不図示)、各種加熱・冷却源(不図示)等)が接続される。
また、不揮発性メモリには、処理(例えば、凝集工程の処理、昇温工程の処理、融合・合一工程の処理等)の制御プログラムや、各種テーブルデータ等が記憶される。不揮発性メモリに記憶された制御プログラムは、CPUにより読み込まれて実行される。なお、制御プログラムは、CD−ROM、DVD−ROM、USBメモリ等の記録媒体により提供するようにしてもよい。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について、工程毎に詳細に説明する。
なお、本実施形態に係るトナーの製造方法は、本実施形態に係るトナーの製造装置の制御部50において実行される処理として行われる。
また、以下の説明では、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じてトナーに含ませるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
−樹脂粒子分散液準備工程−
まず、結着樹脂で構成された樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤分散液を準備する。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用されてもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法が挙げられる。また、用いる樹脂粒子の種類によっては、転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下の範囲が挙げられ、0.08μm以上0.8μm以下であってもよく、0.1μm以上0.6μmであってもよい。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、例えばレーザ回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−920)で測定することができる。以下、他に断りがないかぎり、粒子の体積平均粒径は同様に測定される。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が挙げられ、10質量%以上40質量%以下であってもよい。
なお、樹脂粒子分散と同様にして、例えば、着色剤分散液、離型剤分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
ここで、樹脂粒子を構成する樹脂、着色剤、離型剤、その他添加剤、つまり、トナー粒子を構成する各成分について説明する。
・結着樹脂
結着樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン類;等の単量体などの重合体、若しくはこれらを2種以上組み合せた共重合体、又はこれらの混合物等が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、上記樹脂の中でも、ポリエステル樹脂を用いることがよい。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂を単独で用いてもよいし、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。
なお、非晶性樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)とは、示差走査熱量測定(DSC)を用いた熱分析測定において、明確な吸熱ピークではなく、階段状の吸熱変化のみを有するものであり、常温固体で、ガラス転移温度以上の温度において熱可塑化するものを指す。 一方、結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものをいう。
具体的には、例えば、結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)とは、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを意味し、非晶性樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)とは、半値幅が10℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂を意味する。
・着色剤
着色剤としては、特に制限はなく、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤としては、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を併用したりしてもよい。
着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が得られる。
・離型剤
離型剤としては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、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等の鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が挙げられる。
離型剤の融解温度としては、例えば、50℃以上100℃以下の範囲が挙げられる。
・その他添加剤
その他添加剤としては、例えば、帯電制御剤等が挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用してもよいが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いてもよい。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤分散液と、を混合する。
そして、これら粒子が混合して分散された樹脂粒子分散液(以下、原料分散液)中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、凝集粒子形成装置10において、攪拌機12(その駆動部)を駆動し、攪拌機12により攪拌を行いながら、凝集槽11に、樹脂粒子分散液(原料分散液)を投入し(又は、各分散液を凝集槽11に投入し)、凝集剤を添加すると共に、原料分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、凝集槽11に設けられた加熱・冷却源(不図示)ジャケットに熱媒体を流通させることにより、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下の温度に加熱し、原料分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、原料分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、原料分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、原料分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。
次に、原料分散液中で、各粒子の凝集が進行し、目的とする粒径まで凝集粒子が成長したところで、凝集を停止させる。
この凝集停止は、例えば、原料分散液に副資剤(例えばアルカリ剤やキレート剤、界面活性剤等)を添加することにより行う。
具体的には、凝集停止は、原料分散液にアルカリ剤を添加して、pHをアルカリ性に調整する方法、凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成するキレート剤や界面活性剤を添加する方法等により行う。
アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液が挙げられる。
キレート剤としては、例えば、水溶性のキレート剤が挙げられ、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)などが挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジドデシルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。
−昇温工程−
次に、凝集粒子分散液を分散しつつ、例えば、凝集粒子が融合・合一が進行しない程度の温度((凝集粒子の樹脂粒子(それ構成する樹脂)のガラス転移温度+15℃(望ましくはガラス転移温度+5℃))まで、凝集粒子分散液を加熱して昇温する。
具体的には、送液ポンプ51Aを駆動し、配管51を通じて、凝集粒子形成装置10で形成した凝集粒子分散液を昇温装置20(その内配管22供給口)に供給し、内配管22内に凝集粒子分散液を流通させる。
そして、送液ポンプ24Aを駆動し、供給管24から解熱源である熱媒体(ジャケット温水)を外配管21に流通させ、この熱媒体(ジャケット温水)により凝集粒子分散液を加熱し昇温させる。なお、熱媒体(ジャケット温水)は、外配管21を流通した後、排出管25に排出する。
この凝集粒子分散液を昇温させる過程において、分散部23により、凝集粒子分散液を分散する(本実施形態では、分散部23としての超音波発生装置により超音波を付与して分散する)。この分散が行われつつ、凝集粒子分散液が昇温する。
分散部23による分散は、例えば、少なくとも樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+15℃に至る昇温過程(望ましくはガラス転移温度Tg−5℃からTg+10℃に至る昇温過程、より望ましくはガラス転移温度Tg−5℃からTg+5℃に至る昇温過程)において行う。
これにより、凝集粒子の過融合・合一が発生し易い温度範囲の昇温過程において、凝集粒子の過融合・合一が抑制され、狭い粒度分布を持つトナーが得られ易くなる。
次に、昇温後の凝集粒子分散液は、配管52を通じて、融合・合一装置30へ送られる。
ここで、配管52を流通する昇温後の凝集粒子分散液の一部は分岐配管53により分流し、分流した凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布を粒度分布検出部40により検出する。分流した凝集粒子分散液は、粒度分布検出部40による粒度分布の測定後、配管52を通じて、融合・合一装置30へ送られる。
そして、昇温後の凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布に応じて、分散部23による凝集粒子分散液に対する分散力を調整する。つまり、粒度分布検出部40の検出結果に基づき、凝集粒子分散液に対する分散力を調整するように分散部23を制御する。
具体的には、昇温後の凝集粒子分散液の凝集粒子の粒度分布について、粒度分布検出部40により測定し、その測定結果とメモリ等に記憶された目的とする粒度分布の設定値(設定範囲)とを比較し、大径側の粒子が増えて粒度分布が推移し、粒度分布の設定値を外れて、分散部23の分散力が弱すぎて凝集粒子の過融合・合一が発生していると判定した場合、分散部23の分散力を上昇させるように制御(調整)する。
一方、小径側の粒径が増えて粒度分布が推移し、粒度分布の設定値を外れて、分散部23の分散力が強すぎて凝集粒子のばらけが発生していると判定した場合、分散部23の分散力を低下させるように制御(調整)する。
この分散部23の分散力の制御(調整)により、狭い粒度分布を持つトナーが得られ易くなる。
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、凝集粒子が融合・合一が進行する温度(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より15から30℃高い温度以上)に加熱し、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成し、その後、冷却する。
具体的には、融合・合一装置30において、攪拌機32(その駆動部)を駆動し、攪拌機32により攪拌を行いながら、融合・合一槽31に、配管52を通じて昇温後の凝集粒子分散液を投入し、融合・合一槽31に設けられた加熱・冷却源(不図示)ジャケットに熱媒体を流通させることにより、例えば、凝集粒子が融合・合一が進行する温度(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より15から30℃高い温度以上)に、凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
ここで、例えば、凝集粒子形成装置10(凝集槽11)で形成された全ての凝集粒子分散液が、昇温装置20により昇温後、融合・合一装置30の融合・合一槽31に投入されるまでは、融合・合一槽31の投入された凝集粒子分散液は、融合・合一が進行しない昇温後の温度に保持させる。そして、全ての凝集粒子分散液が融合・合一槽31に投入された後、凝集粒子が融合・合一が進行する温度まで加熱し、凝集粒子を融合・合一を進行させる。
次に、凝集粒子が融合・合一し、トナー粒子が形成された後、融合・合一槽31に設けられた加熱・冷却源(不図示)ジャケットに冷熱媒体を流通させることにより、例えば、トナー粒子が分散したトナー粒子分散液を冷却する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
融合・合一工程終了後は、形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことが望ましい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が望ましく用いられる。更に乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が望ましく用いられる。
そして、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造してもよい。混合は、例えばVブレンダーやヘンシュルミキサー、レディーゲミキサーなどによっておこなうことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機などを使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられ、該無機粒子として、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
外添剤としての無機粒子の表面は、予め疎水化処理をしてもよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部程度である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、PMMA、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子粉末)等も挙げられる。
なお、以上説明した本実施形態では、凝集粒子形成装置10、融合・合一装置30は、共に非連続方式(バッチ方式)の装置について説明したが、これに限られず、昇温装置20と同様に、連続方式の装置を採用してもよい。
以下、実施例を挙げて本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態は以下に示す実施例にのみ限定されるものではない。なお、実施例中において「部」及び「%」は、特に断りのない限り「質量部」及び「質量%」を意味する。
[各種特性の測定方法]
まず、実施例、比較例で用いたトナー等の物性測定方法について説明する。
(体積平均粒径、及び粒度分布)
体積平均粒径、及び粒度分布は、以下の通り測定される。
まず、粒度分布(体積粒度分布、個数粒度分布)の測定装置として、コールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)を用いる。測定方法としては、電解水溶液100ml以上150ml以下中に分散剤として、界面活性剤(望ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1ml以上5ml以下加え、さらに測定試料を2mg以上20mg以下加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で1分間以上3分間以下分散処理を行ない、測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー(トナー粒子)の体積又は個数を各チヤンネルごとに測定して、トナーの体積粒度分布又は個数粒度分布を算出する。また、上記測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
そして、測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒子径を体積粒子径D16v、数粒子径D16P、累積50%となる粒子径を体積平均粒子径D50v、数平均粒子径D50P、累積粒子径84%となる粒子径を体積粒子径D84v、数粒子径D84Pと定義する。そして、上記体積平均粒子径は、体積平均粒子径D50に相当する。また、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V1/2として算出され、個数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p1/2として算出される。
なお、チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm以下;2.52μm以上3.17μm以下;3.17μm以上4.00μm以下;4.00μm以上5.04μm以下;5.04μm以上6.35μm以下;6.35μm以上8.00μm以下;8.00μm以上10.08μm以下;10.08μm以上12.70μm以下;12.70μm以上16.00μm以下;16.00μm以上20.20μm以下;20.20μm以上25.40μm以下;25.40μm以上32.00μm以下;32.00μm以上40.30μm以下の13チャンネルを用いる。
一方、測定する粒子直径が2μm未満の場合、マイクロトラック(日機装(株)製、マイクロトラックUPA9340)を用いて測定した。測定法としては分散液となっている状態の試料を固形分で約2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、約40mlにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、約2分待って、セル内の濃度がほぼ安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とした。
(円形度)
円形度は、次の通りである。FPIA−3000(シスメックス社製)を使用し、撮影された少なくとも5000個以上各々の粒子に対して画像解析を行い、統計処理することによって、平均円形度として求めた。個々の円形度は下記式に基づいて求めた。そして、Upper値(最大値)、Lower値(最小値)を調べた。
式: 円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(A×π)1/2]/PM
(上記式において、Aは粒子の投影面積、PMは粒子の周囲長を表す。)
なお、測定はHPFモード(高分解能モード)、希釈倍率10倍で行った。また、データの解析に当たっては、測定ノイズ除去の目的で、個数粒径解析範囲を3μm以上80μm以下の範囲、円形度解析範囲を0.850乃至1.000の範囲で実施した。
(樹脂の溶解温度、ガラス転移温度の測定方法)
非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)及び結晶性樹脂の溶解温度(Tm)は、ASTMD3418−8に準拠して、示差走査熱量計(島津社製:DSC−50)を用い、室温(25℃)から150℃まで昇温速度10℃/分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とし、溶解温度は、JIS規格(JIS K−7121参照)により解析して、吸熱ピークの頂点の温度とした。
(樹脂の分子量)
樹脂の分子量は、テトラヒドロフラン可溶分(THF可溶物)を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
(分散液の固形分濃度)
固形分濃度は、水分率計MA35 (ザルトリウス・メカトロニクス・ジャパン(株)社製)を用いて求めた。
(流体粘度)
流体粘度は、振動式粘度計VM−10A (セコニック社製)を用いて測定した。
[実施例1]
(樹脂粒子分散液の作製)
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン10モル部と、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン90モル部と、テレフタル酸10モル部と、フマル酸67モル部と、n−ドデセニルコハク酸3モル部と、トリメリット酸20モル部と、これらの酸成分(テレフタル酸、n−ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、フマル酸の合計モル数に対して0.05モル部のジブチル錫オキサイドとを入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150℃乃至230℃で12時間から20時間共縮重合反応させ、その後、210℃乃至250℃で徐々に減圧して、非結晶性ポリエステル樹脂を合成した。この樹脂の重量平均分子量Mwは55000、ガラス転移温度Tgは55℃であった。
次に、高温・高圧乳化装置(キャビトロンCD1010、スリット:0.4mm)の乳化タンクに、得られた非結晶性ポリエステル樹脂3000部、イオン交換水10000部、界面活性剤ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム90部を投入した後、130℃に加熱溶融後、110℃で流量3L/mにて10000回転で30分間分散させ、冷却タンクを通過させて非結晶性樹脂粒子分散液(高温・高圧乳化装置(キャビトロンCD1010 スリット0.4mm)を回収し、分散樹脂粒子の体積平均粒径が150nmの樹脂粒子分散液を得た。樹脂粒子分散液の固形分濃度は、40質量%であった。
(着色剤粒子分散液の作製)
カーボンブラック(キャボット社製、モーガルL) 50質量部、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK) 6質量部、イオン交換水 200質量部、上記成分を常温にて十分混合した後、分散機で60分間分散し、体積平均粒径(D50v)が200nmの着色剤粒子分散液を得た。着色剤粒子分散液の固形分濃度は、20質量%であった。
(離型剤粒子分散液の作製)
パラフィンワックス(日本精蝋社製、HNP0190、溶解温度85℃) 50質量部、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR) 3質量部、イオン交換水 150質量部、上記成分を混合し120℃に加熱した後、圧力吐出型ホモジナイザ(ゴーリン社製、高圧ホモジナイザ)に通して分散処理を行い、体積平均粒径(D50v)が200nmの離型剤粒子分散液を得た。離型剤粒子分散液の固形分濃度は、20質量%であった。
(トナー粒子1の作製)
樹脂粒子分散液 400質量部、着色剤分散液 80質量部、離型剤分散液 90質量部、イオン交換水 600質量部を加熱冷却可能なジャケットを有した凝集槽に投入し、pHを4.0に調整し、混合した。
次に、さらに硫酸アルミニウム 1.12質量部を加え、分散機(大平洋機工株式会社製、キャビトロン)を用いて混合分散させた後、攪拌機としての4枚傾斜パドルにて、気液界面の壁面近傍においてスラリー滞留を起こさない回転数で撹拌しながらジャケット温度50℃で加熱した。体積平均粒径D50vが5.0μmに達した段階で、樹脂粒子分散液を120質量部加え、10分間攪拌し、コア/シェル凝集粒子を形成した。
その後、キレート剤としてEDTA(エチレンジアミン四酢酸)を16.2質量部添加し、アルカリ剤として1M水酸化ナトリウム水溶液を7.3質量部添加し、10分間攪拌し、凝集粒子分散液を得た。
熱媒体を流通させる外配管と、凝集粒子分散液を流通させる内配管と、内配管内に配置された超音波振動子(超音波発生装置)と、で構成され、内径21.6mm、外径27.2mmの二重管型の昇温配管(昇温装置)の外配管に95℃のジャケット温水を流通させ、内配管に流量100cm/minで凝集粒子分散液を流通し、昇温した。
ここで、超音波振動子の周波数は50kHzとし、二重管型の昇温配管の流通前の凝集粒子分散液の温度は50℃で、二重管型の昇温配管の流通後(昇温後)の凝集粒子分散液の温度は65℃であった。
そして、超音波振動素子による超音波の付与が凝集粒子分散液が50℃から60℃へ至るまでの昇温過程において、行われるように、超音波振動素子を配置した。
次に、昇温後の凝集粒子分散液を、内温75℃に加熱された融合・合一槽に投入し、攪拌機としての4枚傾斜パドルにて200rpmで攪拌した。
凝集槽内で作製した全ての凝集粒子分散液を融合・合一槽に投入完了した後、内温を90℃に加熱した。その後、攪拌しながら、内温を90℃で、2時間保持した。
次に、凝集粒子分散液の凝集粒子が融合・合一し、トナー粒子が形成されたことを確認した後、40℃まで冷却し、トナー粒子分散液を得た。
そして、得られたトナー粒子分散液を、目開き20μm網で篩分した後、ろ過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、真空乾燥機で乾燥し、トナー粒子1を得た。トナー粒子1の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.2μmであった。
[実施例2]
前記EDTAを5.7質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を29.1質量部とした以外は、実施例1と同様の方法でトナー粒子2を得た。トナー粒子2の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.3μmであった。
[実施例3]
前記EDTAを8.1質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を14.6質量部とした以外は、実施例1と同様の方法でトナー粒子3を得た。トナー粒子3の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.2μmであった。
[比較例1]
樹脂粒子分散液 400質量部、着色剤分散液 80質量部、離型剤分散液 90質量部、イオン交換水 600質量部を加熱冷却可能なジャケットを有した凝集槽に投入し、pHを4.0に調整し、混合した。
次に、さらに硫酸アルミニウム 1.12質量部を加え、分散機(大平洋機工株式会社製、キャビトロン)を用いて混合分散させた後、攪拌機としての4枚傾斜パドルにて、気液界面の壁面近傍においてスラリー滞留を起こさない回転数で撹拌しながらジャケット温度50℃で加熱した。体積平均粒径D50vが5.0μmに達した段階で、樹脂粒子分散液を120質量部加え、10分間攪拌し、コア/シェル凝集粒子を形成した。
その後、EDTAを16.2質量部添加し、1M水酸化ナトリウム水溶液を29.1質量部添加し、10分間攪拌し、凝集粒子分散液を得た。
次に、そのまま凝集槽の内温を90℃とし、2時間加熱攪拌し、凝集粒子が融合・合一したことを確認した後、40℃まで冷却し、トナー粒子分散液を得た。
得られたトナー粒子分散液を、目開き20μm網で篩分した後、ろ過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、真空乾燥機で乾燥し、トナー粒子4を得た。トナー粒子4の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.2μmであった。
[比較例2]
前記EDTAを16.2質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を14.6質量部とした以外は、比較例1と同様の方法でトナー粒子5を得た。トナー粒子5の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.3μmであった。
[比較例3]
前記EDTAを8.1質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を29.1質量部とした以外は、比較例1と同様の方法でトナー粒子6を得た。トナー粒子6の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.3μmであった。
[比較例4]
前記EDTAを16.2質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を29.1質量部とし、昇温装置として、超音波振動子(超音波発生装置)を有しない二重管型の昇温配管を用いた以外(つまり、昇温過程において超音波を付与しない以外)は、実施例1と同様の方法でトナー粒子7を得た。トナー粒子7の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.0μmであった。
[比較例5]
前記EDTAを16.2質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を14.6質量部とし、昇温装置として、超音波振動子(超音波発生装置)を有しない二重管型の昇温配管を用いた以外(つまり、昇温過程において超音波を付与しない以外)は、実施例1と同様の方法でトナー粒子8を得た。トナー粒子8の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.4μmであった。
[比較例6]
前記EDTAを8.1質量部、1M水酸化ナトリウム水溶液を29.1質量部とし、昇温装置として、超音波振動子(超音波発生装置)を有しない二重管型の昇温配管を用いた以外(つまり、昇温過程において超音波を付与しない以外)は、実施例1と同様の方法で、トナー粒子9を得た。トナー粒子9の体積平均粒径D50vを測定したところ、5.9μmであった。
[比較例7]
超音波振動素子による超音波の付与が凝集粒子分散液が50℃から80℃に至るまでの昇温過程において、行われるように、超音波振動子を配置した以外は、実施例1と同様の方法で、トナー粒子10を得た。トナー粒子10の体積平均粒径D50vを測定したところ、6.3μmであった。
以下、各例の詳細、得られたトナー粒子の特性について表1に示す。
上記結果から、本実施例では、体積平均粒度分布指標(GSDv)、個数平均粒度分布指標(GSDp)が共に良好な結果となり、狭い(シャープ)な粒度分布を持つトナーが得られていることがわかる。
特に、本実施例では、比較例に比べ、副資剤の添加量を低減した上で、体積平均粒度分布指標(GSDv)、個数平均粒度分布指標(GSDp)が共に良好な結果となり、狭い(シャープ)な粒度分布を持つトナーが得られていることがわかる。
10 凝集粒子形成装置
11 凝集槽
12 攪拌機
20 昇温装置
21 外配管
22 内配管
23 分散部
24 供給管
24A 送液ポンプ
25 排出管
30 融合・合一装置
31 融合・合一槽
32 攪拌機
40 粒度分布検出部
50 制御部
51 配管
51A 送液ポンプ
52 配管
53 分岐配管
101 トナーの製造装置

Claims (8)

  1. 樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、前記樹脂粒子を凝集させ、凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、
    前記凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温工程と、
    昇温した前記凝集粒子分散液をさらに加熱して、前記凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する融合・合一工程と、
    を有する静電荷像現像用トナーの製造方法。
  2. 前記昇温工程が、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+20℃に至る昇温過程において、前記凝集粒子分散液を分散する工程である請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  3. 前記昇温工程が、昇温後の前記凝集粒子分散液の前記凝集粒子の粒度分布に応じて、前記凝集粒子分散液に対する分散力を調整する工程である請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  4. 前記凝集粒子分散液の分散が、超音波の付与により行われる請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  5. 樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、前記樹脂粒子を少なくとも凝集させ、凝集粒子を形成する凝集粒子形成手段と、
    前記凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を分散する分散部を有し、前記分散部により前記凝集粒子分散液を分散しつつ、加熱して昇温する昇温手段と、
    昇温した前記凝集粒子分散液をさらに加熱して、前記凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する融合・合一手段と、
    を備える静電荷像現像用トナーの製造装置。
  6. 前記昇温手段が、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Tg−10℃からTg+20℃に至る昇温過程において、前記分散部により前記凝集粒子分散液を分散する手段である請求項5に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
  7. 昇温後の前記凝集粒子分散液の前記凝集粒子の粒度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出結果に基づき、前記凝集粒子分散液に対する分散力を調整するように前記分散部を制御する制御部と、
    をさらに備える請求項5又は6に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
  8. 前記分散部が、超音波発生装置により構成される請求項5〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造装置。
JP2011199905A 2011-09-13 2011-09-13 静電荷像現像用トナーの製造方法、及び製造装置 Withdrawn JP2013061486A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015079247A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation 連続トナー合一プロセス
JP2016194679A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation ポリエステルシェルを有し、ポリエステルおよびスチレンアクリレートポリマーの両方を含むトナー粒子
JP2016194680A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation ポリエステルシェルを有し、ポリエステルおよびスチレンアクリレートポリマーの両方を含むトナー粒子

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