JP2015125345A - トナー粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重合性単量体、又は結着樹脂が有機溶媒に溶解した樹脂溶解液に着色剤を分散させる工程を有するトナー粒子の製造方法であって、分散装置は、第一撹拌部材2、第二撹拌部材3及び撹拌槽9を有し、第一撹拌部材及び該第二撹拌部材は、それぞれ撹拌羽根を有し、同一の撹拌軸4によって回転するものであり、撹拌軸は撹拌槽の下部から撹拌槽内に挿入されており、第二撹拌部材は、該第一撹拌部材の下端と該撹拌槽の内壁との間に設けられており、撹拌軸を中心とする径方向の外向きに突出した撹拌羽根を有する。
【選択図】図1
Description
該分散装置は、第一撹拌部材、第二撹拌部材及び撹拌槽を有し、
該第一撹拌部材及び該第二撹拌部材は、それぞれ撹拌羽根を有し、同一の撹拌軸によって回転するものであり、該撹拌軸は該撹拌槽の下部から該撹拌槽内に挿入されており、
該第二撹拌部材は、該第一撹拌部材の下端と該撹拌槽の内壁との間に設けられており、該撹拌軸を中心とする径方向の外向きに突出した撹拌羽根を有することを特徴とするトナー粒子の製造方法である。
重合性単量体に着色剤を分散させ重合性単量体組成物を得る。着色剤は重合性単量体と直接混合してもよく、適宜選定される重合性単量体又は有機溶媒と着色剤とを別途混合した混合液と、重合性単量体とを合わせてもよい。分散工程では、重合性単量体組成物を所定の温度に冷却又は加温しながら行うことが好ましい。加熱冷却手段としては撹拌槽にジャケットを設けてもよく、また、外部循環経路を設け熱交換機を外部循環経路内に設置してもよい。分散装置としては、図1に示すような撹拌軸4が撹拌槽9の下部より挿入され、撹拌部材2、3および撹拌軸4が重合性単量体組成物に包括される位置に具備されるものが好ましい。撹拌部材および撹拌軸が重合性単量体組成物に包括されるため、撹拌軸に重合性単量体組成物の気液界面が存在せず付着が発生しないため、付着物の製品への混入によるトナー品質の低下や、撹拌装置の可動部分を可動不能にさせるといった問題が生じない。
分散安定剤を含む水系分散媒を調製し、高剪断力を有する撹拌機を設置した竪型撹拌槽に投入し、ここに重合性単量体組成物を添加し、撹拌することにより分散させ、重合性単量体組成物分散液とする。また、一般的な竪型撹拌槽に分散安定剤を含む水系分散媒を投入し、さらに重合性単量体組成物を投入して撹拌し、重合性単量体組成物予備分散液とした後に、ここから連続的に重合性単量体組成物予備分散液を抜き出し、インライン型の高速撹拌機を通過させることによって連続的に重合性単量体組成物分散液を得ることもできる。さらには上記のようにして得られた重合性単量体組成物分散液を再度前述の竪型撹拌槽に戻す循環式とすることもできる。
上述のようにして得られた重合性単量体組成物分散液を重合工程に導入することにより、トナー粒子分散液を得る。本発明における重合工程には、温度調節可能な一般的な撹拌槽を用いることができる。
必要であれば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、重合終了後に一部水系媒体を蒸留工程により留去してもよい。蒸留工程は常圧もしくは減圧下で行うことができる。
重合体粒子表面に付着した分散安定剤を除去する目的で、重合体粒子分散液を酸またはアルカリで処理をすることもできる。この後、一般的な固液分離法により重合体粒子は液相と分離されるが、酸またはアルカリおよびそれに溶解した分散安定剤成分を完全に取り除くため、再度水を添加して重合体粒子を洗浄する。この洗浄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。
こうして得られたトナー粒子は従来の粉砕法トナーと比較して十分シャープな粒度を有するものであるが、さらにシャープな粒度を要求される場合には風力分級機などで分級を行なうことにより、所望の粒度分布から外れる粒子を分別して取り除くこともできる。
結着樹脂を有機溶媒に溶解させ樹脂溶解液に着色剤を分散させトナー粒子組成物を分散させたトナー粒子混合物を作製する方法としては、有機溶媒中に撹拌をしながら樹脂、着色剤などを徐々に添加していき、溶解あるいは分散させればよい。ただし、着色剤として顔料を用いる場合や、離型剤や帯電制御剤などのなかで有機溶媒に溶解しにくいようなものを添加する場合、有機溶媒への添加に先立って粒子を小さくしておくことが好ましい。分散に際して使用できる分散装置や構成は、前述の懸濁重合法における手段と同様である。
少なくとも界面活性剤もしくは、無機分散安定剤を含む水系媒体中に前述の工程で得られたトナー粒子組成物を分散させ、トナー粒子組成物の分散液を作製する。トナー粒子組成物の末端にイソシアネート基を有する変性樹脂を添加している場合は、活性水素基含有化合物を添加し、水系媒体中で、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する変性樹脂を反応させることにより結着樹脂を生成しながら、トナー粒子組成物の分散液を形成してもよい。造粒工程で使用する装置としては、前述した懸濁重合法同様、例えば高剪断力を有する撹拌機を設置した竪型撹拌槽で行なうことができる。高剪断力を有する撹拌機としてはハイシェアミキサー(IKA社製)、T.K.ホモミクサー(プライミクス社製)、T.K.フィルミックス(プライミクス社製)、クレアミックス(エム・テクニック社製)の如き市販のものを用いることができる。
得られたトナー粒子組成物の分散液から有機溶剤を除去するためには、系全体を撹拌しながら徐々に昇温し、液滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。もしくは、トナー粒子組成物の分散液を撹拌しながら減圧し、有機溶媒を蒸発除去しても良い。
末端にイソシアネート基を有する変性樹脂を添加している場合は、イソシアネートの伸長・架橋反応を進めるために、熟成工程を行っても良い。熟成時間は通常10分乃至40時間、好ましくは2乃至24時間である。反応温度は、通常、0乃至65℃、好ましくは35乃至50℃である。
上記の工程については、前述した懸濁重合法における手法と同様の操作を行えばよい。
本発明のトナー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。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性のものまたは多官能性のものを使用することが出来る。単官能性重合性単量体としては以下のものが挙げられる。
本発明に好ましく使用される着色剤として、以下の有機顔料または染料、無機顔料が挙げられる。
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よい。
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よい。荷電制御剤としては公知のものが利用できる。例えばトナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。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。さらに、以下のものが挙げられる。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。
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以下のものが挙げられる。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。
本発明には各種架橋剤を用いることもできる。架橋剤としては、以下のものが挙げられる。ジビニルベンゼン、4,4’−ジビニルビフェニル、ヘキサンジオールジアクリレート、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。
本発明の懸濁重合法及び溶解懸濁法で用いられる結着樹脂としては、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るが、例えばスチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;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、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、などの単独重合体、又は共重合体などが挙げられる。
本発明の溶解懸濁法で用いられる有機溶剤としては、種々の有機溶剤を用いることが出来る。例えば、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などを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。また、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の溶剤除去が容易になる点から好ましい。有機溶媒中に溶解あるいは分散させる樹脂がポリエステル骨格を有する樹脂である場合、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系の溶媒もしくはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系の溶媒を用いたほうが溶解性が高く好ましく、このなかでは溶媒除去性の高い酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトンが特に好ましい。
本発明の溶解懸濁法で用いられる変性樹脂(以下「プレポリマー」と称することがある)としては、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。
本発明の溶解懸濁法で用いられる活性水素基含有化合物は、水系媒体中で、活性水素基含有化合物と反応可能な変性樹脂が伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
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、以下のものが挙げられる。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、酸化亜鉛の如き金属酸化物;窒化ケイ素の如き窒化物;炭化ケイ素の如き炭化物;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムの如き無機金属塩;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムの如き脂肪酸金属塩;カーボンブラック、シリカ。
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、トナー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、フェライトの如き酸化鉄;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およびその混合物。
また、トナー粒子中でのこれらの磁性体の分散性を向上させるために、磁性体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などのカップリング剤類が用いられる。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以下のものが挙げられる。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。
100mlのメスシリンダー(ガラス製)の質量X(g)を測定する。63℃に調節したウォーターバスに前述のメスシリンダーを入れる。分散工程にて調製した、重合性単量体組成物を前述のメスシリンダーにて100ml秤取り、その質量Y(g)を測定する。液密度d(g/cm3)は下記(1)式にて算出する。
(1)式:(X−Y)/100
<未処理磁性体の製造>
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄元素に対して1.0当量以上1.1当量以下の苛性ソーダ溶液、鉄元素に対してケイ素元素換算で1.5質量%のケイ酸ソーダを混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。水溶液をpH9.0に維持しながら、空気を吹き込み、80℃以上90℃以下で酸化反応を行い、種晶を生成させるスラリー液を調製した。次いで、このスラリー液に当初のアルカリ量(苛性ソーダのナトリウム成分)に対し1.0当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた。その後、スラリー液をpH8.0に維持して、空気を吹込みながら酸化反応をすすめ、磁性酸化鉄を含むスラリー液を得た。このスラリーをろ過と洗浄を行った後、再びろ過をした。その後、解砕、乾燥を行い、未処理の磁性体を得た。
イソブチルトリメトキシシラン20質量部をイオン交換水80質量部に対して撹拌しながら滴下した。その後、この水溶液をpH5.5、温度40℃に保持し、ディスパー翼を用いて0.46m/sで2時間分散させて加水分解を行い、加水分解物を含有する水溶液であるシラン化合物1を得た。
未処理の磁性体をヘンシェルミキサー(日本コークス社製)に入れ、34.5m/sで分散しながら、シラン化合物1を噴霧して加えた。そのまま10分間分散させた後、シラン化合物1が吸着した磁性体を取り出し、160℃で2時間静かに置いて処理磁性体を乾燥すると共にシラン化合物の縮合反応を進行させた。その後、目開き100μmの篩を通過させた磁性体を処理磁性体1として得た。
(水系媒体の調製)
イオン交換水720質量部に0.1M−Na3PO4水溶液450質量部を投入して60℃に加温した後、1.0M−CaCl2水溶液67.7質量部を添加して、分散安定剤を含む水系媒体を得た。
・スチレン 76.00質量部
・n−ブチルアクリレート 24.00質量部
・ジビニルベンゼン 0.52質量部
・モノアゾ染料の鉄錯体(T−77:保土ヶ谷化学社製) 1.00質量部
・処理磁性体1 90.00質量部
・非晶質ポリエステル 3.00質量部
(ビスフェノールAのE.O.付加物とテレフタル酸との縮合反応により得られる飽和ポリエステル樹脂:Mn=5,000、酸価=12mgKOH/g、Tg=68℃)
上記成分を第一撹拌部材と第二撹拌部材および撹拌槽を有する分散装置を用いて30分間分散処理を行った。用いた分散装置の装置構成は表1に示す。均一に分散混合して単量体組成物を得た。この単量体組成物を60℃に加温し、そこにパラフィンワックス(吸熱ピークトップ温度:77.2℃)15.0質量部を加え70分混合溶解した後、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)4.5質量部を溶解させ重合性単量体組成物を得た。
上記水系媒体中に上記単量体組成物を投入し、60℃、N2雰囲気下においてハイシェアミキサー(IKA社製)にて3000rpmにて15分間撹拌し重合性単量体組成物の分散液を得た。
造粒工程終了後、重合性単量体組成物の分散液を、パドル撹拌羽根を具備した撹拌槽に移し、撹拌しつつ0.5℃/分の速度で70℃まで昇温し、70℃に保持したまま4時間反応させた。その後、90℃に昇温し、2時間保持した後、0.5℃/分の速度で30℃まで徐々に冷却した。
冷却後、塩酸を加えて洗浄した後に濾過・乾燥してトナー粒子を得た。
このトナー粒子を100質量部と個数平均1次粒径12nmの疎水性シリカ微粉体1.0質量部をヘンシェルミキサー(日本コークス社製)で混合し、重量平均粒径(D4)が7.0μmのトナーを得た。
該第二撹拌部材の撹拌羽根の、撹拌軸と直交する平面上で撹、拌羽根を通る直線と撹拌羽根との交点間の最大長J(m)と、最大長J(m)を規定した直線と直交する直線と撹拌羽根との交点間の最大長I(m)との関係が、I/J=0.1となる以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
該第二撹拌部材の撹拌羽根の、撹拌軸と直交する平面上で撹、拌羽根を通る直線と撹拌羽根との交点間の最大長J(m)と、最大長J(m)を規定した直線と直交する直線と撹拌羽根との交点間の最大長I(m)との関係が、I/J=0.9となる以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
該第二撹拌部材の撹拌羽根の形状を正四角柱としI/J=1.0となる以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸の中心を通る遠心方向の直線で、隣接する第二撹拌部材の撹拌羽根とを結ぶ直線のなす最小角度B(°)がB=15で、撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、第二撹拌部材とが成す角度C(°)をC=10とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸の中心を通る遠心方向の直線で、隣接する第二撹拌部材の撹拌羽根とを結ぶ直線のなす最小角度B(°)がB=170で、撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、第二撹拌部材とが成す角度C(°)をC=10とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸の中心を通る遠心方向の直線で、隣接する第二撹拌部材の撹拌羽根とを結ぶ直線のなす最小角度B(°)がB=10で、撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、第二撹拌部材とが成す角度C(°)をC=10とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、第二撹拌部材とが成す角度C(°)をC=10とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、第二撹拌部材とが成す角度C(°)をC=80とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、第二撹拌部材とが成す角度C(°)をC=5とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の直径A(m)と第二撹拌部材の最小回転径H(m)との関係をH/A=0.1とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の直径A(m)と第二撹拌部材の最小回転径H(m)との関係をH/A=0.6とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の直径A(m)と第二撹拌部材の最小回転径H(m)との関係をH/A=0.7とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の直径A(m)と、第一撹拌部材の上端と該撹拌槽内壁との該撹拌軸方向の距離L(m)との関係をA/L=1.5とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の直径A(m)と、第一撹拌部材の上端と該撹拌槽内壁との該撹拌軸方向の距離L(m)との関係をA/L=3.8とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の直径A(m)と、第一撹拌部材の上端と該撹拌槽内壁との該撹拌軸方向の距離L(m)との関係をA/L=1.0とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌槽内壁と、第一撹拌部材下端との撹拌軸方向の距離Fと、第二撹拌部材の撹拌羽根の撹拌軸方向の距離Gとの関係がG/F=0.3とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌槽内壁と、第一撹拌部材下端との撹拌軸方向の距離Fと、第二撹拌部材の撹拌羽根の撹拌軸方向の距離Gとの関係がG/F=0.9とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌槽内壁と、第一撹拌部材下端との撹拌軸方向の距離Fと、第二撹拌部材の撹拌羽根の撹拌軸方向の距離Gとの関係がG/F=0.2とした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の最外周の周速を5.0m/sとした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
第一撹拌部材の最外周の周速を30m/sとした以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
分散工程での処理磁性体1を130質量部とし、液比重が3.0であった以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
分散工程での処理磁性体1を50質量部とし、液比重が2.0であった以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
分散工程で、処理磁性体1を加えず、C.I.ピグメントイエロー155を6質量部とし、液比重が0.9であった以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
分散装置の第二撹拌部材を取り外した以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
分散装置の第二撹拌部材を取り外し、図4に示す櫛歯状の部材を取り付けた以外は、実施例1と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。なお、表1における比較例2のI/J乃至G/Fのデータは、櫛歯状部材に基づくものである。
分散装置の第二撹拌部材を取り外した以外は、実施例24と同様の条件、方法によりトナー粒子を製造し、トナーを得た。得られたトナーを用いて下記の評価を行った。
撹拌軸シール部材への堆積物評価
20サイクル繰り返し、重合性単量体組成物を分散装置から排出し、分散装置に水を投入し撹拌し水を排出した後、撹拌軸および撹拌軸シール部材への堆積物又は付着物の状態を目視にて確認した。
ランクA:堆積物が全くない(実用可能なレベル)
ランクB:径が1cm程度の堆積物が複数確認出来る(実用可能なレベル)
ランクC:堆積物が繋がっているものがある(実用可能なレベル)
ランクD:堆積物が撹拌軸シール部材を覆っているが、撹拌軸シール部材の凹凸は確認出来る(実用上好ましくないレベル)
ランクE:堆積物が撹拌軸シール部材を完全に覆ってしまい撹拌軸シール部材の形が確認できない。(実用上好ましくないレベル)
(実施例1から23、比較例1,2のトナー)
分散工程を繰り返し行った20サイクル目の重合性単量体組成物使用して、上記の方法にて製造したトナーを、画像形成装置としてLBP3000(キヤノン製)を用い、常温常湿環境下(23℃/60%RH)及び高温高湿環境下(32.5℃/80%RH)にて印字率が4%の横線を連続モードで2,000枚画出し試験を行った。なお、記録媒体としてはA4の75g/m2の紙を使用した。通紙耐久後に、印字紙全面にベタ画像部を形成したチャートを1枚ずつ出力し、このベタ画像をマクベス濃度計(マクベス社製)でSPIフィルターを使用して、反射濃度計にて測定を行った。原稿は画像比率5%のチャートを使用した。評価は耐久初期の反射濃度と、耐久前後の濃度差という2つの観点で行った。
ランクA:耐久前の反射濃度が1.55以上。(実用可能なレベル)
ランクB:耐久前の反射濃度が1.50以上1.55未満(実用可能なレベル)
ランクC:耐久前の反射濃度が1.45以上1.50未満(実用可能なレベル)
ランクD:耐久前の反射濃度が1.35以上1.45未満(実用可能なレベル)
ランクE:耐久前の反射濃度が1.35未満(実用上好ましくないレベル)
カブリ(反射率)(%)=標準紙の反射率(%)−白画像サンプルの反射率(%)
A:非常に良好(0.5%未満)
B:実用可能なレベル(0.5%以上1.5%未満)
C:実用可能なレベル(1.5%以上3.0%未満)
D:実用上好ましくないレベル(3.0%以上)
分散工程を繰り返し行った20サイクル目の重合性単量体組成物使用して、上記の方法にて製造したトナーを非磁性一成分系現像剤とし、画像形成装置としては市販のレーザプリンタであるLBP−5400(キヤノン製)の改造機を用い、温度23℃、相対湿度50%環境下でA4のカラーレーザーコピー用紙(キヤノン製、80g/m2)を用いて画像評価を行った。評価機の改造点は以下のとおりである。評価機本体のギアおよびソフトウエアを変更することにより、プロセススピードが200mm/secとなるようにした。評価に用いるカートリッジはシアンカートリッジを用いた。すなわち、市販のシアンカートリッジから製品トナーを抜き取り、エアーブローにて内部を清掃した後、本発明によるトナーを150g充填して評価を行った。なお、マゼンタ、イエロー、ブラックの各ステーションにはそれぞれ製品トナーを抜き取り、トナー残量検知機構を無効としたマゼンタ、イエロー、およびブラックカートリッジを挿入して評価を行った。以上の条件で、0.5%の印字比率の画像を15000枚まで間歇モード(すなわち、1枚プリントアウトする毎に10秒間現像器を休止させ、再起動時の現像装置の予備動作でトナーの劣化を促進させるモード)でプリントアウトした。その際、初期と5000枚後耐久後と15000枚耐久後に後述の項目について画像評価を行った。
A4のカラーレーザーコピー用紙(キヤノン製、80g/m2)を転写材として用いて、ベタ画像を出力し、その濃度を測定(右上、右下、中心、左上、左下の5点平均)することにより評価した。尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定した。
A:画像濃度が1.45以上(実用可能なレベル)
B:画像濃度が1.30以上1.45未満(実用可能なレベル)
C:画像濃度が1.15以上1.30未満(実用可能なレベル)
D:画像濃度が1.15未満(実用上好ましくないレベル)
カブリの測定については、東京電色社製の反射濃度計、REFLECTMETER MODEL TC−6DSを使用して、標準紙及びプリントアウト画像の非画像部の反射率を測定した。測定で用いられるフィルターには、グリーンフィルターを用いた。測定結果から下記の式よりカブリを算出し、以下の基準で評価した。
カブリ(反射率:%)=標準紙上の反射率(%)−サンプル非画像部の反射率(%)
A:カブリ(反射率)が0.5%未満(実用可能なレベル)
B:カブリ(反射率)が0.5%以上1.0%未満(実用可能なレベル)
C:カブリ(反射率)が1.0%以上2.0%未満(実用可能なレベル)
D:カブリ(反射率)が2.0以上(実用上好ましくないレベル)
Claims (7)
- 分散装置を用いて、重合性単量体、又は結着樹脂が有機溶媒に溶解した樹脂溶解液に着色剤を分散させる分散工程を有するトナー粒子の製造方法であって、
該分散装置は、第一撹拌部材、第二撹拌部材及び撹拌槽を有し、
該第一撹拌部材及び該第二撹拌部材は、それぞれ撹拌羽根を有し、同一の撹拌軸によって回転するものであり、該撹拌軸は該撹拌槽の下部から該撹拌槽内に挿入されており、
該第二撹拌部材は、該第一撹拌部材の下端と該撹拌槽の内壁との間に設けられており、該撹拌軸を中心とする径方向の外向きに突出した撹拌羽根を有することを特徴とするトナー粒子の製造方法。 - 該第二撹拌部材の撹拌羽根は、該撹拌軸と直交する平面上で該撹拌羽根を通る直線と撹拌羽根との交点間の最大長J(m)と、該撹拌軸と直交する平面上で該直線と直交する直線と撹拌羽根との交点間の最大長I(m)とがI/J≦0.9であることを特徴とする請求項1に記載のトナー粒子の製造方法。
- 該撹拌軸の中心を通る遠心方向の直線で、隣接する第二撹拌部材の撹拌羽根とを結ぶ直線のなす最小角度B(°)が15≦B≦170であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー粒子の製造方法。
- 該撹拌軸の回転中心を通り該遠心方向の直線と、該第二撹拌部材とが成す角度C(°)が10≦C≦80以下である、第二撹拌部材を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトナー粒子の製造方法。
- 該第一撹拌部材の直径A(m)と該第二撹拌部材の最小回転径H(m)が、
0.2≦H/A≦0.6ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のトナー粒子の製造方法。 - 該第一撹拌部材の直径A(m)と、該第一撹拌部材の上端と該撹拌槽内壁との該撹拌軸方向の距離L(m)が、1.5≦A/L≦3.8であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のトナー粒子の製造方法。
- 該撹拌槽内壁と、該第一撹拌部材下端との該撹拌軸方向の距離Fと、該第二撹拌部材の撹拌羽根の該撹拌軸方向の距離Gとが0.3≦G/F≦0.9であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のトナー粒子の製造方法。
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