JP2013241560A - 離型剤分散液およびそれを用いた画像形成用トナー、現像剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】離型剤を溶融させる溶融工程と、次いで、溶融させた離型剤と第一の圧縮性流体とを混合し溶融体−圧縮性流体の混合物を得る混合工程と、前記混合物に第二の圧縮性流体を供給しつつ、前記溶融体を離型剤の融点以上に温度を保ち噴霧ノズルから急速膨張させ、圧縮性流体を除去し、固化することで得られる離型剤微粒子を造粒する造粒工程と、次いで造粒された離型剤微粒子を、分散剤を添加した液体溶媒中に捕集・分散させる回収工程を有することを特徴とする離型剤分散液の製造方法。
【選択図】図1
Description
本発明の課題は、下記(1)〜(6)項に記載の「離型剤分散液の製造方法」、「画像形成用トナー」及び「画像形成用トナーの製造方法」によって解決される。
(1)「離型剤を溶融させる溶融工程と、次いで、溶融させた離型剤と第一の圧縮性流体とを混合し、溶融体−圧縮性流体の混合物を得る混合工程と、前記混合物に第二の圧縮性流体を供給しつつ、前記溶融体を離型剤の融点以上に温度を保ち噴霧ノズルから急速膨張させ、圧縮性流体を除去し、固化することで得られる離型剤微粒子を造粒する造粒工程と、次いで造粒された離型剤微粒子を、分散剤を添加した液体溶媒中に捕集・分散させる回収工程を有することを特徴とする離型剤分散液の製造方法」、
(2)「前記混合物の粘度が20mPa・s以下であることを特徴とした前記第(1)項に記載の離型剤分散液の製造方法」、
(3)「前記圧縮性流体が、少なくとも超臨界又は亜臨界二酸化炭素を含むことを特徴とした前記第(1)項又は第(2)項に記載の離型剤分散液の製造方法」、
(4)「前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の離型剤分散液の製造方法により得られたことを特徴とする離型剤分散液」、
(5)「前記第(4)項に記載の離型剤分散液を用いて作製されたことを特徴とする画像形成用トナー」、
(6)「前記第(4)項に記載の離型剤分散液及び樹脂成分を用いてトナー母体粒子を作製する工程を有することを特徴とする画像形成用トナーの製造方法」。
離型剤を溶融させる溶融工程と、次いで、溶融させた離型剤と第一の圧縮性流体とを混合し(溶融体−圧縮性流体)混合物を得る混合工程と、前記混合物に第二の圧縮性流体を供給しつつ、前記溶融体を離型剤の融点以上に温度を保ち噴霧ノズルから急速膨張させ、圧縮性流体を除去し、固化することで得られる離型剤微粒子を造粒する造粒工程と、次いで造粒された離型剤微粒子を分散剤を添加した液体溶媒中に捕集・分散させる回収工程を有することを特徴とする離型剤分散液の製造方法により、生産性及び生産エネルギーの両面で効率良く小粒径かつ均一な離型剤微粒子を含有する離型剤分散液を製造することができること、及び該離型剤分散液を用いて製造したトナーは長期にわたり良好な画像を得ることが可能なことを見出して本発明を完成した。
すなわち、超臨界流体又は亜臨界流体に離型剤を全量溶解させなくとも、溶融した離型剤と超臨界流体相又は亜臨界流体相を混合した混合物を噴霧造粒処理に給するとで生産性及び生産エネルギーの両面で効率よく離型剤分散液を製造可能になる。このときの混合状態としては、離型剤相と超臨界流体相又は亜臨界流体相から形成されていれば目的に応じて適宜選択することができるが、噴霧造粒させる前に離型剤を液滴化し超臨界流体又は亜臨界流体中に懸濁させた状態であることが特に好ましい。離型剤を懸濁させない場合、急速膨張時の離型剤へのせん断効果が一様でなく離型剤分散液の粒度分布が広くなりやすい。
また、超臨界流体を2段階で供給することにより噴霧造粒時の圧力分布が均一となりせん断効果が一様となることにより粒度分布が狭くなる。ここで、「亜臨界流体」とは、温度又は圧力のいずれか一方が超臨界に達していない流体を意味する。
すなわち、前記第(1)項に記載のように、離型剤と圧縮性流体とを静止型混合機を用いて混合することで、混合物中において離型剤が液滴として懸濁した状態を形成することができるため急速膨張時に離型剤が一様かつ効率よくせん断される上、離型剤粒子間の再凝集を抑制することができる。また、溶融させた離型剤を圧縮性流体と混合させて混合物として、比較的少量の圧縮性流体でも20mPa・s以下の低粘度を達成することにより、従来法とは異なり離型剤を更に効率よくかつ好適にせん断することができる。
続いて、本実施形態の粒子の製造方法に用いられる粒子製造装置について説明する。
図1は、本実施形態の粒子の製造方法に用いられる粒子製造装置1の一例を示す模式図である。図1(A)、(B)において、粒子製造装置(1)には、超高圧管等によって接続されて第1の経路を構成する温調器付きタンク(11)、ポンプ(12)、及びバルブ(13)と、超高圧管等によって接続されて第2の経路を構成するボンベ(21)、ポンプ(22)、及びバルブ(23)とが設けられており、これら2つの経路より送り出される物質を混合する静止型混合器(14)と、超高圧管などによって接続されて第3の経路を構成するボンベ(31)、ポンプ(32)、バルブ(33)とバルブ(15)、ノズル(16)、回収タンク(17)が設けられている。
第1の経路上に設置された、温調器付きタンク(11)は、材料を加熱溶融させるための装置である。また、温調器付きタンク(11)には攪拌装置が取り付けられていても良く、これにより材料が溶融するスピードを早くすることができる。ポンプ(12)は、温調器付きタンク(11)内の溶融した材料に圧力を加えて送り出す装置である。ここで、温調器付きタンク(11)より先の配管、ポンプ、バルブはヒータにて温度管理されていることが望ましい。
第2の経路上に設置された、ボンベ(21)は圧縮性流体となる物質(二酸化炭素等)を貯蔵するための耐圧容器である。尚、貯蔵される物質は、ボンベ(21)は圧縮性流体となるものであれば気体や液体等の状態であっても良い。ポンプ(22)は、ボンベ(21)に貯蔵された物質に圧力を加えて送り出す装置である。バルブ(23)は、ポンプ(21)と静止型混合機(14)との間の経路を開閉して流量を調整したり遮断したりするための装置である。静止型混合器(14)は第1の経路より送り出された溶融した材料と第2の経路より送り出された物体とを混合させる静止型混合器である。
静止型混合器としては、内部に流体を分割、混合することができる構造を持つタイプ、もしくは、混合部で乱流を起こすような構造とし、乱流を利用し流体を混合するタイプなどの静止型混合器を使用できる。ここで、静止型混合器もヒータもしくはジャケットなどで温度管理ができることが望ましい。
第3の経路上に設置された、ボンベ(31)は圧縮性流体となる物質(二酸化炭素等)を貯蔵するための耐圧容器である。尚、貯蔵される物質は、ボンベ(31)は圧縮性流体となるものであれば気体や液体等の状態であっても良い。
ポンプ(32)は、ボンベ(31)に貯蔵された物質に圧力を加えて送り出す装置である。バルブ(33)は、ポンプ(32)と静止型混合機(14)との間の経路を開閉して流量を調整したり遮断したりするための装置である。ここで、第3の経路はできるだけ圧力損失を減らしたい場合はノズル(16)直前に設置することもできる(図1(B)参照)。バルブ(15)は、静止型混合器(14)とノズル(16)との間の経路を開閉して溶体の流量や圧力を調整したり遮断したりするための装置である。ノズル(16)は静止型混合器(14)にて得られた混合物を噴射する装置である。ここで、静止型混合器(14)からノズル(16)までの経路をヒータなどで温度管理していることが望ましい。回収タンク(17)には攪拌装置が取り付けられていても良く、これにより造粒された粒子の合一や再凝集が抑制される。
続いて、本実施形態の分散液の製造方法における溶融工程について説明する。ここでは、図1の分散液製造装置(1)を用いた一例について説明する。本実施形態の分散液の製造方法における溶融工程は、材料を加熱する方法、圧縮性流体を接触させる方法、もしくは、液体媒体を添加する方法の少なくともいずれかの方法を含む方法にて材料を溶融させる工程である。
先ず、材料が温調器付きタンク(11)内に入れられる。次にタンクを加熱しつつ攪拌することで材料を溶融させる。また、温調付きタンク(11)を高圧セルとして高圧セル内で圧縮性流体と接触させることで、ポンプ(12)で送液可能な粘度となる材料であれば、高圧セルを加熱せずに圧縮性流体のみを利用する方法も可能である。また、溶融工程で液体溶媒を添加してもよい。液体溶媒を添加することで溶融が容易となると共に造粒工程での混合物の粘度が低下するので粒径、粗大粒子率が低下するなど造粒が容易となる。添加する液体溶媒としては材料より粘度が低ければ特に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回収工程で使用している液体溶媒が好ましい。液体溶媒の添加量としては特に制限はないが、材料に対し50wt%以下が好ましい。50wt%以上添加すると材料の流量が相対的に下がることにより生産性が低下したり、液体溶媒の添加によるコスト増加したりする。
本実施形態の分散液の製造方法の混合工程において、混合機として静止型混合機が好ましい。静止型混合機を用いることで、噴射される混合物が均一・低粘度となるため、短時間で小粒径かつ狭分布の粒子を得ることが可能となる。静止型混合機としては、内部に流体を分割、混合することができる構造を持つタイプ、もしくは、混合部で乱流を起こすような構造とし、乱流を利用し流体を混合するタイプなどの静止型混合器を使用できる。また、好ましくは静止型混合機の温度制御するために、ヒータもしくはジャケットを設けることが好ましい。
本実施形態の粒子の製造方法の混合工程において、材料と圧縮性流体とを混合させる際の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、大気圧下での材料の熱分解温度以下であることが好ましい。ここで、熱分解温度は、熱分析装置(TGA:Thermo Gravimetry Analyzer)の測定において試料の熱分解に伴う重量減少が開始する温度を意味する。
材料を低粘度化させる際の温度がこの材料の大気圧での熱分解温度を超えると、材料が劣化して耐久性が低下したり、材料の分子鎖が切断されて分子量が低下したり、材料の酸化により変色又は透明性の低下が生じたり、材料を含むトナーの定着特性が低下したり、材料を含むトナーの耐熱保存性が低下したり、材料を含むトナーの帯電性能が低下したり、加熱処理によるエネルギーの消費が大きくなることがある。
材料と圧縮性流体が混合された混合物の粘度は、20mPa・s以下であることが好ましい。溶体の粘度が20mPa・sより大きい場合には、粗大粒子の発生や、粒子を造粒することが不可能となるなどの可能性がある。
また、混合工程で新たに液体溶媒を添加する経路を設けてもよい。ここで液体溶媒を添加することで造粒工程での混合物の粘度が低下するので粒径、粗大粒子率が低下するなど造粒が容易となる。添加する液体溶媒としては材料より粘度が低ければ特に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回収工程で使用している液体溶媒が好ましい。液体溶媒の添加量としては特に制限はないが、材料に対し50wt%以下が好ましい。50wt%以上添加すると材料の流量が相対的に下がることにより生産性が低下したり、液体溶媒の添加によるコストが増加したりする。
続いて、本実施形態の分散液の製造方法における造粒工程について説明する。本実施形態の分散液の製造方法における造粒工程は、材料と圧縮性流体を混合した混合物を噴射して造粒する工程である。
まず、それぞれボンベ(21)、(31)から供給された二酸化炭素等の物質を、ポンプ(22)、(32)により加圧してバルブ(23)、(33)、静止型混合機(14)等を介してノズル(16)から噴射する。このとき、物質が通る配管等を加熱して、この物質が一定の温度、圧力を維持するように運転条件を調整する。次に、温調器付きタンク(11)内で溶融されて得られた溶体をポンプ(12)で加圧し、バルブ(13)を介して静止型混合機(14)に送液する。次いで、静止型混合機(14)で溶体と二酸化炭素等の物質とが混合されノズル(16)から噴出させる。このとき、温調器付きタンク(11)内の温度及び圧力が一定に維持されるよう、ポンプ(12)、バルブ(15)、温調器等が制御される。
前記噴霧造粒の温度としては、離型剤の融点以上かつ200℃以下であれば特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。融点以下の場合離型剤が固体であるため噴霧造粒することができず、200℃以上の場合離型剤が熱分解する可能性がある。噴霧時の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1MPa以上が好ましく、3MPa〜200MPaがより好ましく、5MPa〜100MPaが特に好ましい。圧縮性流体に付与される圧力が、1MPaより小さいと、離型剤溶融液への二酸化炭素の溶解量が少ない上、圧力が低いため噴霧造粒時の微粒子化が不十分になり粒子径が大きくなったり、粗大粒子率が増加したりすることがある。圧力はいくら高くても問題はないが、高圧になるほど装置が重厚になり設備コストは高くなるとともに、生産時のエネルギー効率が悪くなることがある。
続いて、本実施形態の分散液の製造方法における造粒工程について説明する。実施形態の分散液の製造方法における回収工程は、造粒工程で造粒された離型剤を液体溶媒中に回収・分散させる工程である。
まず、回収タンク(17)に液体溶媒を入れておき、再凝集を防ぐために分散剤を添加し攪拌することで液体溶媒に溶解させる。次いで造粒工程でノズル(16)から分散剤を溶解させた液体溶媒中に直接噴霧させることで回収する。ここで回収タンク(17)内の温度が一定に維持されることが望ましい。また、攪拌することで造粒された粒子が分散剤に接触しやすくなるので粒子の合一や再凝集を防ぐことができる。
図2及び図3を用いて本実施形態の粒子の製造方法で用いられる圧縮性流体について説明する。図2は、温度と圧力に対する物質の状態を示す一般的な相図である。図3は、本実施形態において圧縮性流体の範囲を定義するための相図である。本実施形態において、圧縮性流体とは、物質が、図2で表される相図の中で、図3に示す(1)、(2)、(3)の何れかの領域に存在するときの状態を意味する。このような領域においては、物質はその密度が非常に高い状態となり、常温常圧時とは異なる挙動を示すことが知られている。なお、物質が(1)の領域に存在する場合には超臨界流体となる。超臨界流体とは、気体と液体とが共存できる限界(臨界点)を超えた温度・圧力領域において非凝縮性高密度流体として存在し、圧縮しても凝縮を起こさず、臨界温度以上かつ臨界圧力(Pc)以上の状態にある流体のことである。また、物質が(2)の領域に存在する場合には液体となるが、本実施形態においては、常温(25℃)、常圧(1気圧)において気体状態である物質を圧縮して得られた液化ガスを表す。また、物質が(3)の領域に存在する場合には気体状態であるが、本実施形態においては、圧力が1/2Pc以上の高圧ガスを表す。尚、圧縮性流体が二酸化炭素の場合には、3.7MPa以上の圧力が必要であり、5MPa以上が好ましく、より好ましくは臨界圧力の7.4MPa以上である。
圧縮性流体としては、圧力を付与した状態で流体となるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、超臨界流体、亜臨界流体、液化流体等が挙げられる。具体的には、超臨界二酸化炭素、液化二酸化炭素、メタンガス、超臨界メタン、エタンガス、超臨界エタン、超臨界プロパン、液化プロパン、プロパンガス、超臨界ブタン、液化ブタン、ブタンガスなどを例に挙げることができる。中でも、二酸化炭素を含むもの、例えば、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素、液化二酸化炭素、などが好ましい。また、これら群から選ばれる1種以上のものを混合した高圧ガス、超臨界流体であってもよい。
本実施形態において、超臨界流体とは、気体と液体の中間的な性質を持ち、物質移動や熱移動が早く、粘度が低いなどの性質を有すると共に、温度、圧力を変化させことによって、その密度、誘電率、溶解度パラメータ、自由体積などを連続的に大きく変化させることができる流体を意味する。この超臨界流体は、有機溶媒と比べて極めて界面張力が小さいため、微少な起伏(表面)であっても追随し、超臨界流体で濡らすことができる。
この超臨界流体としては、気体と液体とが共存できる限界(臨界点)を超えた温度及び圧力領域において非凝縮性高密度流体として存在し、圧縮しても凝縮を起こさず、臨界温度以上、かつ、臨界圧力以上の状態にある流体が好ましい。また、超臨界流体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臨界温度、臨界圧力が低いものが好ましい。また、上記の亜臨界流体としては、臨界点近傍の温度及び圧力領域において高圧液体や高圧ガスとして存在する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
このような超臨界流体又は亜臨界流体としては、例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化二窒素、アンモニア、窒素、メタン、エタン、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソブタン、クロロトリフロロメタン、などが挙げられる。これらの中でも、特に二酸化炭素は臨界温度が約31.3℃と低く温和な条件で超臨界流体となり取扱い性に優れる上、不燃性で安全性が高く、無極性、無害かつ安価である。また、二酸化炭素は有機物との親和性が高く、すなわち溶融した離型剤中への溶解量が高く噴霧造粒時に高いせん断効果が得られる。
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えばワックス類等が好適に挙げられる。前記ワックス類としては、例えば、低分子量ポリオレフィンワクス、合成炭化水素系ワックス、天然ワックス類、石油ワックス類、高級脂肪酸及びその金属塩、高級脂肪酸アミド、これらの各種変性ワックス等が挙げられる。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。
前記天然ワックス類としては、例えば、蜜ろう、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックスなどが挙げられる。前記石油ワックス類としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。前記高級脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等が挙げられる。
前記含有量が40質量部を超えると、低温定着性の阻害や画質の劣化(光沢度が高すぎる)を生ずることがある。
前記液体媒体としては、前記離型剤を分散可能であれば特に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、たとえば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。これらの中でも酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素などが特に好ましい。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。
前記液体媒体の温度としては、液体媒の融点以上かつ液体媒体沸点及び離型剤の融点以下であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20℃〜100℃が好ましい。
前記液体媒体は分散剤を含有していることが好ましい。
前記分散剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、たとえば、離型剤分散剤類等が好適に挙げられる。前記離型剤分散剤としては、たとえば、離型剤と相溶性の高いユニットと前期液体媒体又は樹脂と相溶性の高いユニットがブロック体として存在するジブロックコポリマー又はグラフトコポリマー及びこれらのオリゴマー、又はエチレン・プロピレン・ブテン・スチレン・α−スチレンなどの不飽和炭化水素と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などのα、β−不飽和カルボン酸やそのエステルもしくはその無水物との共重合体、ビニル系樹脂とポリエステルとのブロック、もしくはグラフト体などが挙げられる。
上記離型剤のとの相溶性の高いユニットとしては、炭素数が12以上の長鎖アルキル基や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエンとそれらの共重合体があり、樹脂との相溶性の高いユニットとしては、ポリエステル、ビニル系樹脂などが挙げられる。これらを用いることで微粒子化した離型剤の合着・凝集を防止できる。
前記分散剤濃度としては、前記液体媒体に対して分散剤が50wt%以下であることが好ましく、30wt%以下であることがより好ましい。分散剤濃度が50wt%を超えると前記液体媒体の粘度が増加することで流動性が低下し、離型剤微粒子の合着・凝集が起こりやすくなると共に粒度分布が広がることがある。また、前記分散剤濃度を変化させることで離型剤微粒子の粒子径を制御することができる。
前記トナー粒子形成工程は、上述したトナー粒子を形成する工程である。
(トナー)
前記トナー粒子としては、特に制限はなく、公知のものの中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、懸濁重合法、分散重合法、乳化凝集法、ポリマー溶液懸濁法、ポリマー伸長法等によって製造されたケミカルトナー等が挙げられる。なかでもポリマー溶液を水系媒体中に懸濁させてトナー粒子を得る方法や、ポリマー伸長法によりトナー粒子を得る方法が好ましく、特に、ポリマー伸長法において、活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を少なくとも反応させて水系媒体中で接着性基材を生成しつつトナー粒子を形成し、必要に応じて、樹脂微粒子、着色剤、離型剤、非反応性ポリエステル樹脂、帯電制御剤等の成分を含んでなるトナー粒子とするのが好ましい。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体としては、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂,ポリアクリル樹脂,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,これらの誘導体樹脂、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。これらの中でも、溶融時の高流動性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
前記活性水素基含有化合物および該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体の質量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1000以上が好ましく、2000〜1000000がより好ましく、8,000〜100000が特に好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg)が30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が十分でないことがある。
前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物であり、かつ前記活性水素基含有ポリエステル樹脂をポリイソシアネート(PIC)と反応させてなるもの、などが挙げられる。
前記アルキレングリコールとしては、炭素数2〜12のものが好ましく、例えば、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、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。前記アルキレンエーテルグリコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。前記脂環式ジオールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類としては、例えば、トリスフェノールPA,フェノールノボラック,クレゾールノボラック等が挙げられる。前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記3価以上のポリフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサキド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
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。これらの中でも、ジカルボン酸(DIC)単独、またはDICと少量の3価以上のポリカルボン酸(TC)との混合物が好ましい。前記ジカルボン酸としては、例えば、アルキレンジカルボン酸、アルケニレンジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、などが挙げられる。
前記芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20のものが好ましく、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
前記ポリカルボン酸(PC)としては、前記ジカルボン酸(DIC)、前記3価以上のポリカルボン酸(TC)、および、前記ジカルボン酸(DIC)と前記3価以上のポリカルボン酸との混合物、から選択される何れかの酸無水物又は低級アルキルエステル物を用いることもできる。前記低級アルキルエステルとしては、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
前記ポリイソシアネート(PIC)の前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%が更に好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記イソシアネート基の平均数が、2未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記活性水素基含有化合物は、前記水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、該イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、前記アミン類(B)が好適である。前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基又はフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、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。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、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。
前記混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記水系媒体としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、水、該水と混和可能な溶媒、これらの混合物、などが挙げられる。
前記樹脂微粒子としては、水系媒体中で水性分散液を形成しうる樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。
前記樹脂微粒子の体積平均粒径としては、20〜400nmが好ましく、30〜350nmがより好ましい。該体積平均粒径が20nm未満であると、前記トナー粒子の表面上に残存する前記樹脂微粒子が皮膜化したり、前記トナー粒子の表面全体を密に覆ってしまうことがあり、その結果、該樹脂微粒子が前記トナー粒子内部の前記結着樹脂、転写材としての定着紙との接着性を阻害し、定着下限温度が上昇してしまうことがあり、400nmを超えると、前記樹脂微粒子がワックス成分の染み出しを阻害し、十分な離型性が得られず、オフセットが発生することがある。
前記樹脂微粒子の前記トナー粒子における含有量としては、0.5〜8.0質量%が好ましく、0.6〜7.0質量%がより好ましい。該含有量が、0.5質量%未満であると、前記トナーの保存性が悪化してしまい、保管時乃至使用時にブロッキングの発生が見られることがあり、8.0質量%を超えると、前記樹脂微粒子がワックスの染み出しを阻害し、十分な離型性が得られず、オフセットが発生することがある。
前記帯電制御剤の前記トナー粒子における含有量としては、前記結着樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法等により異なり、一概に規定することができないが例えば、前記結着樹脂100質量部に対し、0.1〜10質量部が好ましく、1〜5質量部がより好ましい。
該含有量が0.1質量部未満であると、トナーの帯電特性の悪化が見られることがあり、10質量部を超えると、トナー粒子の帯電性が大きくなりすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させて、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。
前記未変性ポリエステル樹脂の酸価としては、1〜40が好ましく、4〜30がより好ましい。一般に前記トナーに酸価をもたせることによって負帯電性となり易くなる。
前記画像濃度が、1.90未満であると、画像濃度が低く、高画質が得られないことがある。
前記平均円形度は、前記トナーの形状と投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値であり、例えば、0.900〜0.980が好ましく、0.950〜0.975がより好ましい。なお、前記平均円形度が0.94未満の粒子が15%以下であるのが好ましい。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)が、1.25を超えると、二成分現像剤では、現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーが薄層化し、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、また、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記体積平均粒径、及び、前記体積平均粒子径と個数平均粒子径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)は、例えば、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTAII」を用いて測定することができる。
前記工程では例えば水系媒体相の調製、有機溶媒相の調製、乳化・分散、その他(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)の合成、前記活性水素基含有化合物の合成など)を行う。
前記有機溶媒相の調製は、前記有機溶媒中に前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記未変性ポリエステル樹脂等のトナー原料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。
なお、前記トナー原料の中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)以外の成分は、前記水系媒体相調製において、前記樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させる際に該水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、前記有機溶媒相を前記水系媒体相に添加する際に、該有機溶媒相と共に前記水系媒体相に添加してもよい。
前記乳化・分散は、先に調製した前記有機溶媒相を、先に調製した前記水系媒体相中に乳化・分散させることにより行うことができる。そして、該乳化・分散の際、前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを伸長反応乃至架橋反応させると、前記接着性基材が生成する。
前記分散は、その方法としては特に制限はなく、公知の分散機等を用いて適宜選択することができ、該分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。これらの中でも、前記分散体の粒径を2〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記乳化・分散において、前記水系媒体の使用量としては、前記トナー原料100質量部に対し、50〜2000質量部が好ましく、100〜1000質量部がより好ましい。
前記使用量が、50質量部未満であると、前記トナー原料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2000質量部を超えると、生産コストが高くなることがある。
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、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、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸またはその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸またはその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)またはその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸またはその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)等が挙げられる。
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト、等が挙げられる。前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物またはこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、などが挙げられる。
前記乳化・分散においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。
該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能なものなどが挙げられる。該分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法などによって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
前記有機溶媒の除去が行われると、トナー粒子が形成される。本法においては、該トナー粒子をウエットケーキとして濾取し、洗浄、乾燥等を行うことができ、更にその後、所望により分級等を行うことができる。該分級は、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができ、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよい。
こうして、得られたトナー粒子を、前記着色剤、離型剤、前記帯電制御剤等の粒子と共に混合したり、更に機械的衝撃力を印加することにより、該トナー粒子の表面から該離型剤等の粒子が脱離するのを防止することができる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、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て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、などが挙げられる。この方法に用いる装置としては、例えば、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、などが挙げられる。
以上の工程により、前記トナー粒子が形成される。
本発明の現像剤は、本発明のトナーを少なくとも含有してなり、キャリアなどの適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。本発明のトナーとしての前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性および画像が得られる。また、本発明の前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−亜鉛(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。
前記平均粒径(体積平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、150μmを超えると比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがある。
前記アミノ系樹脂としては例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる前記ポリビニル系樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。前記ポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂等が挙げられる。前記ハロゲン化オレフィン樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。前記ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。
前記溶媒としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、等が挙げられる。
前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
前記現像剤が前記二成分現像剤である場合、前記キャリアの該二成分現像剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、90〜98質量%が好ましく、93〜97質量%がより好ましい。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下の本発明のトナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法に特に好適に用いることができる。
融点86.4℃のマイクロクリスタリンワックス(東洋アドレ Be Square 180white)を図1で示される粒子製造装置(1)の温調付きタンク(11)に投入、加熱し溶融させた。次に、バルブ(23)だけでなく、バルブ(33)をも開き、ポンプ(22)、ポンプ(32)とヒータとを使用し、130℃、30MPaを維持するように、超臨界二酸化炭素をノズル(16)より噴射した。この状態でバルブ(13)を開き、ポンプ(12)を作動させ、超臨界二酸化炭素と溶融させたマイクロクリスタリンワックスを静止型混合機(14)にて混合した。このときに得られた混合物の粘度は1.9mPa・sであった。尚、溶融体の粘度の測定には、Hydramotion社製の振動式粘度計(XL7)を使用した。高圧セルに試料と圧縮性流体(二酸化炭素)を入れ、130℃、30MPaの条件で、粘度が一定になったところをその温度、圧力における粘度とした。次に得られた混合物を離型剤分散剤としてスチレン−アクリロニトリル−ブチルアクリレート共重合体(共重合体組成比80/10/10)を3wt%含む酢酸エチル溶液中に噴射することにより[離型剤分散液1]を得た。このときの[離型剤分散液1]の固形分濃度は10.2%であった。
得られた離型剤分散液の離型剤分散粒子径をレーザー散乱式粒子径測定装置(堀場製作所LA−920)にて測定した。具体的には、酢酸エチル約200mLに10wt%離型剤分散剤を2mL加えた後、[離型剤分散液1]を透過率85±2%になるまで加え、超音波処理を1.75分間行い測定した。体積基準粒度分布におけるメジアン径は0.49μm、1.0μm以上の粗大粒子率は0.0%であった。
実施例1においてマイクロクリスタリンワックスと同時に酢酸エチルをマイクロクリスタリンワックスに対して10wt%を投入した以外は実施例1と同様に操作して、[離型剤分散液2]を得た。
実施例1において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液3]を得た。
実施例2において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液4]を得た。
実施例2において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液5]を得た。
実施例2において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液6]を得た。
実施例2において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液7]を得た。
実施例2において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液8]を得た。
実施例2において、処理温度、処理圧力、離型剤種類、圧縮性流体種類を表1で示されるとおりに変更する以外は、実施例2と同様に操作して、[離型剤分散液9]を得た。
実施例1において第二圧縮性流体を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様に操作して、[離型剤分散液10]を得た。
比較例1においてマイクロクリスタリンワックスと同時に酢酸エチルをマイクロクリスタリンワックスに対して10wt%を投入した以外は、比較例1と同様に操作して、[離型剤分散液11]を得た。
比較例1において処理温度を下げた以外は、比較例1と同様に操作して、[離型剤分散液2]を得た。
実施例1において圧縮性流体を窒素とした以外は、実施例1と同様に操作して、[離型剤分散液13]を得た。
<トナー形成工程(ポリマー伸長法によるトナーの作製)>
(有機微粒子エマルションの合成)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。更に、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、105nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは59℃であり、質量平均分子量は15万であった。
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
冷却管、撹拌機およ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229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529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧,230℃で8時間反応し、更に10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリト酸44部を入れ、180℃,常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2500、質量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
冷却管、撹拌機および窒索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、無水トリメリツト酸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、更に10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、質量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価51であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー]の遊離イソシアネート質量%は、1.53%であった。
撹拌棒およ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時間反応を行い、[ケチミン化合物]を得た。[ケチミン化合物]のアミン価は418であった。
水1200部、カーボンブラック(Printex35 デクサ製)540部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ]を得た。
(油相の作成)
撹拌翼をセットした容器に、[離型剤分散液1]186部、を仕込み、酢酸エチル101部を仕込んだ。次いで容器内容物を攪拌しながら容器に[マスターバッチ1]60部、[低分子ポリエステル1]246部を投入し、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]600部を容器に移しTKホモミキサーで回転数8000rpmで1時間混合し、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度は55%であった。
[顔料・WAX分散液1]600部、[プレポリマー1]を60部、[ケチミン化合物1]4.6部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで1分間混合し[乳化スラリー1]を得た。撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶媒した後、40℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。[分散スラリー1]は、体積平均粒径5.16μm、個数平均粒径4.56μm(マルチサイザーIIで測定)であった。
得られた重合体(トナー)100質量部に疎水化処理された平均粒子径12nmのシリカ(日本アエロジル社製、商品名「RX200」)0.8部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて表面処理を行い、常法により[現像剤1]を作製した。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤2]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤3]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤4]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤5]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤6]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤7]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤8]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤9]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤10]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤11]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤12]を得た。
実施例10において、使用する離型剤分散液を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例10と同様に操作して[現像剤13]を得た。
普通紙の転写紙(株式会社リコー製、TYPE6200)に低付着量となる0.3±0.1mg/cm2の付着量におけるベタ画像出力後、画像濃度を分光計(X−ライト社製、938スペクトロデンシトメータ)により測定し、画像濃度1.4以上を◎、1.35以上1.4未満を○、1.3以上1.35未満を△、1.3未満を×とした。
画像面積率95%チャートを1000枚出力後の清掃工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:ブランクとの差が0.005未満である。
○:ブランクとの差が0.005〜0.010である。
△:ブランクとの差が0.011〜0.02である。
×:ブランクとの差が0.02を超える。
各トナーを用いて、画像面積率12%の文字画像パターンを用いて、連続10万枚出力耐久試験を実施し、そのときの帯電量の変化を評価した。スリーブ上から現像剤を少量採取し、ブローオフ法により帯電量変化を求め、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○:帯電量の変化が5μc/g未満である。
△:帯電量の変化が5μc/g以上10μc/g以下である。
×:帯電量の変化が10μc/gを超える。
<フィルミング性>
画像面積率100%、75%、及び50%の帯チャートを1000枚出力後の現像ローラ、及び感光体上のフィルミングを観察し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:まったくフィルミングが発生していない。
○:うっすらとフィルミングの発生を確認できる。
△:スジ状にフィルミングが発生している。
×:全面にフィルミングが発生している。
定着ローラとしてテフロン(登録商標)ローラを用いた電子写真方式の複写機(MF−200、リコー社製)の定着部を改造した装置を用い、定着ベルトの温度を変化させて、普通紙と厚紙の転写紙タイプ6200(リコー社製)及び複写印刷用紙<135>(NBSリコー社製)に、トナーの付着量が0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を形成した。このとき、普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また、厚紙でベタ画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる下限温度を定着下限温度とした。A〜Cの評価が合格基準である。
〔定着上限温度の評価基準〕
◎:190℃以上
○:180℃以上190℃未満
△:170℃以上180℃未満
×:170℃未満
〔定着下限温度の評価基準〕
◎:135℃未満
○:135℃以上145℃未満
△:145℃以上155℃未満
×:155℃以上
11 温調器付きタンク
12,22,32 ポンプ
13,23,33 バルブ
14 静止型混合機
15 圧力調整弁
16 ノズル
17 回収タンク
41(破線部) リボンヒータ
Claims (6)
- 離型剤を溶融させる溶融工程と、次いで、溶融させた離型剤と第一の圧縮性流体とを混合し溶融体−圧縮性流体の混合物を得る混合工程と、前記混合物に第二の圧縮性流体を供給しつつ、前記溶融体を離型剤の融点以上に温度を保ち噴霧ノズルから急速膨張させ、圧縮性流体を除去し、固化することで得られる離型剤微粒子を造粒する造粒工程と、次いで造粒された離型剤微粒子を、分散剤を添加した液体溶媒中に捕集・分散させる回収工程を有することを特徴とする離型剤分散液の製造方法。
- 前記混合物の粘度が20mPa・s以下であることを特徴とした請求項1に記載の離型剤分散液の製造方法。
- 前記圧縮性流体が、少なくとも超臨界又は亜臨界二酸化炭素を含むことを特徴とした請求項1又は2に記載の離型剤分散液の製造方法。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の離型剤分散液の製造方法により得られたことを特徴とする離型剤分散液。
- 請求項4に記載の離型剤分散液を用いて作製されたことを特徴とする画像形成用トナー。
- 請求項4に記載の離型剤分散液及び樹脂成分を用いてトナー母体粒子を作製する工程を有することを特徴とする画像形成用トナーの製造方法。
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