JP2013083854A - トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも架橋樹脂微粒子の水系分散体及び着色剤微粒子の水系分散体を混合し、2価以上の金属イオンを含有する凝集剤を添加し、凝集させる凝集工程;
該凝集工程で得られた凝集体分散液にキレート剤、及び1価の金属塩を添加し、該架橋樹脂のガラス転移点以上に加熱して、融着させ、トナー粒子を得る融合工程;を含むことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
該凝集工程で得られた凝集体分散液にキレート剤、及び1価の金属塩を添加し、該架橋樹脂のガラス転移点以上に加熱して、融着させ、トナー粒子を得る融合工程;を含むことを特徴とするトナーの製造方法に関する。
少なくとも架橋樹脂微粒子の水系分散体及び着色剤微粒子の水系分散体を混合し、2価以上の金属イオンを含有する凝集剤を添加し、凝集させる凝集工程;
該凝集工程で得られた凝集体分散液にキレート剤、及び1価の金属塩を添加し、該架橋樹脂のガラス転移点以上に加熱して、融着させ、トナー粒子を得る融合工程;
を含むことを特徴とする。
凝集工程とは、後述する水系媒体中に分散した架橋樹脂微粒子の水系分散体、着色剤微粒子の水系分散体を少なくとも混合してトナー粒子を構成するための混合分散液を得た後、調製された混合液に凝集剤を添加し、加熱及び機械的動力等を適宜加えることで、混合液中に含まれる微粒子同士を凝集させ、凝集体を形成させる工程である。
テトラヒドロフラン不溶分(質量%)=乾燥物の質量×100
前記凝集工程で得られた凝集粒子を含む水系媒体にキレート剤を添加することにより、凝集粒子を安定化した後、1価の金属塩を添加することにより、系内のイオン強度を調整し、架橋樹脂微粒子および非架橋の結着樹脂のガラス転移温度以上に加熱することで凝集粒子を融合させ所望の形状を有するトナーを得る工程である。凝集粒子の水系分散体にキレート剤を添加すると、凝集粒子が保有している凝集剤の金属イオンとキレート剤とが配位結合を形成するため、凝集粒子の酸性極性基と凝集剤とのイオン架橋が部分的に解離し、凝集粒子が安定化する。このような凝集粒子の安定化の手法は、中性条件で実施でき、かつ凝集剤の金属イオンが最終的に得られるトナー中に残存しにくいなどの利点がある。本発明は、キレート剤の添加により静電的に安定化した凝集粒子に対し、さらに1価の金属塩を添加することで、系内のイオン強度を高め、凝集粒子を安定化している電荷を静電的に遮蔽している。その結果、凝集粒子の静電的な安定性が低下することで、水系媒体に対する界面張力が高まるために、融合工程において高温条件にしなくても結着樹脂のガラス転移点より系内温度が高まると、凝集粒子はその表面積をできるだけ小さくしようと、すなわち球形形状へと変形する。このようにして、融合工程を加速化することができるため、架橋微粒子を含有する凝集粒子においても、樹脂同士の十分な合一化が進行し、ポテト形状から球形形状に至るまで所望の形状に制御したトナーが得られる。
前記キレート剤としては、公知の水溶性キレート剤であれば特に限定されない。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及びこれらのナトリウム塩、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)及びこれらのナトリウム塩などの有機金属塩を好適に用いることができる。前記キレート剤は、水系媒体中に存在する凝集剤の金属イオンに配位することで、静電的に不安定な凝集状態から、静電的に安定な状態へと粒子を安定化することができる。前記キレート剤は、添加量が少量で効果があり、粒度分布もシャープなトナーが得られることから3価以上のカルボン酸を含有するのが好ましい。また、混合するキレート剤の量は、トナー100質量部に対して、1乃至30質量部が好ましく、凝集状態からの再安定化とトナーの洗浄効率を両立する観点から、2.5乃至15質量部がより好ましい。
前記金属塩としては、酸と塩基の中和によって生じる公知の金属塩を用いることができ、分散媒に可溶なものであれば特に限定されるものではないが、以下のものが挙げられる。
架橋樹脂微粒子など粒子の粒度分布は、動的光散乱式粒度分布径(ナノトラック:日機装製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定する。具体的には、前記測定装置の試料導入部で、透過率が測定範囲内(70乃至95%)になるように、測定試料を調整し、体積分布を測定した。
上記トナーの個数平均粒径(D1)及び重量平均粒径(D4)はコールター法による粒度分布解析にて測定する。測定装置として、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーIII(コールター社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定する。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%塩化ナトリウム水溶液を調製する。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)が使用できる。具体的な測定方法としては、前記電解水溶液100乃至150ml中に分散剤として、界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1乃至5ml加え、さらに測定試料(トナー粒子)を2乃至20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1乃至3分間分散処理を行う。得られた分散処理液を、アパーチャーとして100μmアパーチャーを装着した前記測定装置により、2.00μm以上のトナーの体積、個数を測定してトナーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子の個数平均粒径(D1)と重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
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
25モル%
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
25モル%
テレフタル酸 26モル%
フマル酸 20モル%
トリメリット酸 4モル%
十分に加熱乾燥した二口フラスコに、上記の成分を投入し、上記混合物100質量部に対しジブチル錫オキサイド0.05質量部を加え、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ちながら昇温した後、230℃で約12時間共縮重合反応させ、その後、減圧して、250℃に昇温し、さらに2時間共縮重合反応し、ポリエステルAを合成した。
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
25モル%
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
25モル%
テレフタル酸 26モル%
フマル酸 12モル%
トリメリット酸 12モル%
十分に加熱乾燥した二口フラスコに、上記の成分を投入し、上記混合物100質量部に対しジブチル錫オキサイド0.05質量部を加え、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ちながら昇温した後、230℃で約12時間共縮重合反応させ、その後、減圧して、250℃に昇温し、さらに2時間共縮重合反応し、ポリエステルBを合成した。
ポリエステルA(1200質量部)及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC−A)(0.5質量部)をTHF(2400質量部)に溶解させた後、ジメチルアミノエタノール(ポリエステルAの酸価に対し、1当量)を添加し、10分間撹拌した。その後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数5000r/minにて撹拌しながら、イオン交換水(3600質量部)を滴下していった。得られた混合物を、減圧下(50mmHg)、50℃にて処理することで,THFを除去し、ポリエステルAの水系分散液を得た(固形分濃度:25質量%、体積分布基準の50%粒径(d50):0.12μm)。
ポリエステルA(1200質量部)及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC−A)(0.5質量部)をTHF(2400質量部)に溶解させた後、ジメチルアミノエタノール(ポリエステルBの酸価に対し、1当量)を添加し、10分間撹拌した。その後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数5000r/minにて撹拌しながら、イオン交換水(3600質量部)を滴下していった。得られた混合物を、減圧下(50mmHg)、50℃にて処理することで,THFを除去し、ポリエステルBの水系分散液を得た(固形分濃度:25質量%、体積分布基準の50%粒径(d50):0.060μm)。
ポリエステルAの水系分散液を400質量部秤量し、加熱用ウォーターバス中で90℃まで攪拌翼にて攪拌しながら加熱した。90℃に到達後、過硫酸アンモニウムの5質量%水溶液を20質量部添加し、10分間、90℃で加熱を続けた。次いで、攪拌を継続しながら、ウォーターバス内に水を入れ、25℃まで冷却し、架橋樹脂微粒子1の水系分散液を得た。体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布径(ナノトラック:日機装製)を用いて測定したところ、0.12μmであった。
ポリエステルAの水系分散液を400質量部秤量し、加熱用ウォーターバス中で90℃まで攪拌翼にて攪拌しながら加熱した。90℃に到達後、過硫酸アンモニウムの5質量%水溶液を20質量部添加し、15分間、90℃で加熱を続けた。次いで、攪拌を継続しながら、ウォーターバス内に水を入れ、25℃まで冷却し、架橋樹脂微粒子2の水系分散液を得た。体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布径(ナノトラック:日機装製)を用いて測定したところ、0.12μmであった。
ポリエステルAの水系分散液を400質量部秤量し、加熱用ウォーターバス中で90℃まで攪拌翼にて攪拌しながら加熱した。90℃に到達後、過硫酸アンモニウムの5質量%水溶液を20質量部添加し、30分間、90℃で加熱を続けた。次いで、攪拌を継続しながら、ウォーターバス内に水を入れ、25℃まで冷却し、架橋樹脂微粒子3の水系分散液を得た。体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布径(ナノトラック:日機装製)を用いて測定したところ、0.12μmであった。
ポリエステルBの水系分散液を400質量部秤量し、加熱用ウォーターバス中で90℃まで攪拌翼にて攪拌しながら加熱した。95℃に到達後、オキサゾリン系架橋剤(WS−700:日本触媒社製)の20質量%水溶液を15質量部添加し、240分間、95℃で加熱を続けた。次いで、攪拌を継続しながら、ウォーターバス内に水を入れ、25℃まで冷却し、架橋樹脂微粒子4の水系分散液を得た。体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布径(ナノトラック:日機装製)を用いて測定したところ、0.18μmであった。
スチレン 350質量部
n−ブチルアクリレート 100質量部
アクリル酸 3質量部
n−ドデシルメルカプタン 10質量部
上記の各成分を混合してモノマー溶液を調製し、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK)10質量部をイオン交換水1130質量部に溶解した界面活性剤水溶液と、前記モノマー溶液とを二口フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数10000r/minにて撹拌し、乳化を行った。その後、フラスコ内を窒素置換し、ゆっくり撹拌しながらウォーターバス中で内容物が70℃になるまで加熱した後、過硫酸アンモニウム3質量部を溶解したイオン交換水7質量部を投入し、重合を開始した。8時間反応を継続した後、反応液を室温まで冷却したところ、体積分布基準の50%粒径が0.15μm、ガラス転移温度が53.0℃、重量平均分子量Mwが30,000、Mw/Mnが2.6のスチレン−アクリル共重合体Aの水系分散液を得た。
スチレン 310質量部
n−ブチルアクリレート 100質量部
アクリル酸 3質量部
n−ドデシルメルカプタン 10質量部
ジビニルベンゼン 40質量部
上記の各成分を混合してモノマー溶液を調製し、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK)10質量部をイオン交換水1130質量部に溶解した界面活性剤水溶液と、前記モノマー溶液とを二口フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数10000r/minにて撹拌し、乳化を行った。その後、フラスコ内を窒素置換し、ゆっくり撹拌しながらウォーターバス中で内容物が70℃になるまで加熱した後、過硫酸アンモニウム3質量部を溶解したイオン交換水7質量部を投入し、重合を開始した。8時間反応を継続した後、反応液を室温まで冷却し、体積分布基準の50%粒径が0.15μmである架橋樹脂微粒子5を得た。
シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3) 100質量部
アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK) 10質量部
イオン交換水 890質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数24000r/min、30分間分散を行った。その後、さらに高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業社製)を用いて、圧力条件200MPaにて分散を行い、シアン顔料を分散させてなる着色剤水系分散液を調製した。着色剤水系分散液における着色剤(シアン顔料)の体積分布基準の50%粒径は、0.12μm、着色剤濃度は10質量%であった。
・エステルワックス(ベヘン酸ベヘニル、融点75℃) 100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) 10質量部
・イオン交換水 880質量部
以上をジャケット付混合容器に投入した後、90℃に加熱し、定量ポンプにて循環させながら、クレアミックスW−モーション(エム・テクニック社製)を用いて、ローター回転数19000r/min、スクリーン回転数19000r/minの条件にて撹拌し、60分間分散処理した。60分間の分散処理の後、引き続きローター回転数1000r/min、スクリーン回転数0r/min、冷却速度10℃/minの条件にて40℃まで冷却することで、離型剤水系分散液を得た。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子1の水系分散液 600質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで48℃まで加熱した。48℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.1μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、145.5質量部のイオン交換水に対し、塩化ナトリウム4.5質量部を溶解させた水溶液を添加し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、3時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.4μm、平均円形度が0.963である十分に融合、合一した粒子が形成されていることが確認された。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子1の脱離は見られなかった。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子1を得た。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子1の水系分散液 300質量部
ポリエステルAの水系分散液 300質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで48℃まで加熱した。48℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.1μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、145.5質量部のイオン交換水に対し、塩化ナトリウム4.5質量部を溶解させた水溶液を添加し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、2時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.3μm、平均円形度が0.965である十分に融合、合一した粒子が形成されていることが確認された。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子1の脱離は見られなかった。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子2を得た。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子2の水系分散液 180質量部
ポリエステルAの水系分散液 420質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで48℃まで加熱した。48℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.2μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、145.5質量部のイオン交換水に対し、塩化ナトリウム4.5質量部を溶解させた水溶液を添加し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、1時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.4μm、平均円形度が0.933である十分に融合、合一した粒子が形成されていることが確認された。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子3を得た。
塩化ナトリウム水溶液後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱して、2時間保持した以外は、上記の実施例3と同様にして、トナー粒子4を得た(重量平均粒径D4が5.52μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.959)。トナー粒子4はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。以上のように、融合工程において塩化ナトリウムを添加することで、架橋樹脂微粒子を含有する凝集トナーであっても、トナーの形状制御(円形度制御)が可能であった。
塩化ナトリウム水溶液後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱して、3時間保持した以外は、上記の実施例3と同様にして、トナー粒子4を得た(重量平均粒径D4が5.70μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.973)。トナー粒子5はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。以上のように、融合工程において塩化ナトリウムを添加することで、架橋樹脂微粒子を含有する凝集トナーであっても、トナーの形状制御(円形度制御)が可能であった。
融合工程における塩化ナトリウムを塩化カリウムとした以外は、上記の実施例4と同様にして、トナー粒子6を得た(重量平均粒径D4が5.69μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.959)。以上のように、融合工程において塩化カリウムを添加することで、架橋樹脂微粒子を含有する凝集トナーであっても、トナーの形状制御(円形度制御)が可能であった。
融合工程における塩化ナトリウムを炭酸ナトリウムとした以外は、上記の実施例4と同様にして、トナー粒子7を得た(重量平均粒径D4が5.72μm、D4/D1が1.18、平均円形度が0.949)。トナー粒子7はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。
融合工程におけるクエン酸三ナトリウムをエチレンジアミン四酢酸ナトリウムとした以外は、上記の実施例4と同様にして、トナー粒子8を得た(重量平均粒径D4が5.71μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.959)。トナー粒子8はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。
融合工程におけるクエン酸三ナトリウムをコハク酸二ナトリウムとした以外は、上記の実施例4と同様にして、トナー粒子9を得た(重量平均粒径D4が5.92μm、D4/D1が1.22、平均円形度が0.964)。トナー粒子9はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。
架橋樹脂微粒子1を架橋樹脂微粒子2とし、塩化ナトリウム水溶液後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱して、3時間保持した以外は、実施例2と同様にして、トナー粒子10を得た(重量平均粒径D4が5.44μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.966)。トナー粒子10はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子2の脱離は見られなかった。
架橋樹脂微粒子2を架橋樹脂微粒子3とし、塩化ナトリウム水溶液後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱して、4時間保持した以外は、実施例3と同様にして、トナー粒子11を得た(重量平均粒径D4が5.62μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.961)。トナー粒子11はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子3の脱離は見られなかった。
架橋樹脂微粒子2を架橋樹脂微粒子4とし、塩化ナトリウム水溶液後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱して、2時間保持した以外は、実施例3と同様にして、トナー粒子12を得た(重量平均粒径D4が5.81μm、D4/D1が1.15、平均円形度が0.961)。トナー粒子12はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子4の脱離は見られなかった。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子5の水系分散液 180質量部
スチレンアクリル共重合体Aの水系分散液 420質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで50℃まで加熱した。50℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、145.5質量部のイオン交換水に対し、塩化ナトリウム4.5質量部を溶解させた水溶液を添加し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、3時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.7μm、平均円形度が0.956である十分に融合、合一した粒子が形成されていることが確認された。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が白濁することはなく、架橋樹脂微粒子5の脱離は見られなかった。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子13を得た。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子1の水系分散液 600質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで52℃まで加熱した。52℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.3μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、12時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.4μm、平均円形度が0.909で、十分な融合、合一が進行しなかった。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が若干白濁しており、架橋樹脂微粒子1の脱離が見られた。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、比較トナー粒子1を得た。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子2の水系分散液 180質量部
ポリエステルAの水系分散液 420質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで48℃まで加熱した。48℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.2μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、12時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.4μm、平均円形度が0.908で、十分な融合、合一が進行しなかった。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が白濁しており、架橋樹脂微粒子2の脱離が見られた。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、比較トナー粒子2を得た。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子2の水系分散液 180質量部
ポリエステルAの水系分散液 420質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで48℃まで加熱した。48℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.2μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、145.5質量部のイオン交換水に対し、塩化ナトリウム4.5質量部を溶解させた水溶液を添加し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、12時間保持したところ、凝集が停止することなく、粒子同士の凝集がさらに進行し、10μm以上の粗大粒子が得られた。
架橋樹脂微粒子2の水系分散体を架橋樹脂微粒子3の水系分散体とした以外は、上記の比較例2と同様にして、比較トナー粒子4を得た(体積平均粒径が約5.5μm、平均円形度が0.899)。比較トナー粒子4はろ過・洗浄工程において、ろ液が白濁であり、架橋樹脂微粒子3の脱離が見られた。以上のように、高温下、長時間処理しても十分な融合、合一が進行せず、トナーの形状制御(円形度制御)はできなかった。
<凝集工程>
架橋樹脂微粒子5の水系分散液 180質量部
スチレンアクリル共重合体Aの水系分散液 420質量部
着色剤水系分散液 75質量部
離型剤水系分散液 150質量部
1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで50℃まで加熱した。50℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、12時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径及び平均円形度をフロー式粒子像分析装置(シスメックス社製:FPIA−3000)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。その結果、体積平均粒径が約5.7μm、平均円形度が0.892で十分な融合、合一が進行しなかった。その後、ろ過・固液分離した後、3000質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間攪拌洗浄した。その後、再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留金属塩、界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。このろ過・洗浄処理において、ろ液が白濁しており、架橋樹脂微粒子5の脱離が見られた。その後、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、比較トナー粒子5を得た。
各トナー粒子に、BET比表面積200m2/gの疎水性シリカ微粉体(一次平均粒径0.01μm)を1.7質量%混合して、それぞれシリカ粒子を外添処理したトナーを調製した。
市販のキヤノン製カラー複写機(商品名:CLC5000)を用い、温度23℃、相対湿度60%の条件下で、A4普通紙(75g/m2)上に未定着のトナー画像(トナー載り量:0.6mg/cm2)を形成した。市販のキヤノン製カラープリンター(LBP−5500)から取り外した定着ユニットを定着温度が調節できるように改造し、温度23℃、相対湿度60%の条件下で、プロセススピードを180mm/秒に設定して、未定着画像の定着試験を行った。定着ユニットの設定温度を120℃乃至200℃の範囲で10℃おきに変えて9度定着を行い、定着画像におけるオフセットの様子を目視にて評価した。
○:オフセットの発生が見られない定着画像が7度以上
△:オフセットの発生が見られない定着画像が5乃至6度
×:オフセットの発生が見られない定着画像が4度以下
市販のキヤノン製カラー複写機(商品名:CLC5000)を用い、温度23℃、相対湿度60%の条件下で、A4普通紙(75g/m2)を使用して評価を行った。上記複写機の感光体上の載り量が0.60mg/cm2になるように感光体の電位コントラストを調整し、転写紙上に転写した画像と、感光体上に残留している転写残の画像濃度を、反射濃度計(X−rite社製)を用いて測定した。それぞれの画像濃度を、載り量へと換算し転写紙上への転写効率を求めた。
○:トナーの転写効率が95%以上である。
△:トナーの転写効率が90%以上95%未満である。
×:トナーの転写効率が90%未満である。
市販のキヤノン製カラー複写機(商品名:CLC5000)を用い、温度23℃、相対湿度60%の条件下で、A4普通紙(75g/m2)を使用して評価を行った。10枚後(初期)及び1,000枚後のクリーニングブレードからのトナーの抜けを調べた。上記複写機の感光体上の載り量が0.60mg/cm2になるように感光体の電位コントラストを調整した。画像はA4普通紙の先端部分5mmを非印字とし、その後面積で印字部が10%になるようにべた画像を出し、その後が非印字になるように画像形成を行った。
○:初期10gw/cmですり抜けなし。1000枚後も良好。
△:初期10gw/cmですり抜けなし。1000枚後すりぬけ発生。
×:初期10gw/cmですり抜け発生。
Claims (4)
- 少なくとも架橋樹脂微粒子の水系分散体及び着色剤微粒子の水系分散体を混合し、2価以上の金属イオンを含有する凝集剤を添加し、凝集させる凝集工程;
該凝集工程で得られた凝集体分散液にキレート剤、及び1価の金属塩を添加し、該架橋樹脂のガラス転移点以上に加熱して、融着させ、トナー粒子を得る融合工程;を含むことを特徴とするトナーの製造方法。 - 該1価の金属塩が中性塩であることを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 該キレート剤が3価以上のカルボン酸を有する有機金属塩であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナーの製造方法。
- 該架橋樹脂微粒子がポリエステルからなる架橋樹脂微粒子であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
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