JP2021086101A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像用トナー Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021086101A JP2021086101A JP2019216957A JP2019216957A JP2021086101A JP 2021086101 A JP2021086101 A JP 2021086101A JP 2019216957 A JP2019216957 A JP 2019216957A JP 2019216957 A JP2019216957 A JP 2019216957A JP 2021086101 A JP2021086101 A JP 2021086101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin particles
- colored resin
- classification
- toner
- aqueous medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生が抑えられた静電荷像現像用トナーを、高い生産性にて生産可能な静電荷像現像用トナーの製造方法を提供する。【解決手段】結着樹脂および着色剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルター40を用いた篩い分けを行う湿式分級装置10を用いて分級処理を行う工程を備える電荷像現像用トナーの製造方法を提供する。【選択図】図1
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、および静電印刷法等において静電潜像を現像するために用いられる静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
電子写真装置、静電記録装置、および静電印刷装置等の画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像を可視像化するために現像剤が用いられている。現像剤は、着色剤や帯電制御剤、離型剤等が結着樹脂中に分散した着色粒子(トナー)を主成分としている。トナーは、その機能の面から静電荷像現像用トナーと呼ばれている。
トナーの製造方法は、粉砕法と重合法に大別することができる。粉砕法では、結着樹脂と着色剤とその他の添加剤成分とを溶融混練し、溶融物を粉砕し分級する方法によって、着色樹脂粒子からなるトナー(粉砕トナー)を製造する。重合法では、重合性単量体と着色剤とその他の添加剤成分とを含む重合性組成物を、懸濁重合法、乳化重合凝集法、分散重合法、溶解懸濁法などにより重合することで、着色樹脂粒子からなるトナーを製造する。
たとえば、特許文献1には、重合性単量体および着色剤を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中に分散させた状態で重合することにより着色重合体粒子を得る重合工程、該着色重合体粒子を洗浄する洗浄工程、および該着色重合体粒子を所定の粒径分布を有するように分級する分級工程を含む重合トナーの製造方法において、前記分級工程における分級を、着色重合体粒子を含有する水系媒体分散液を、外側回転筒および該外側回転筒内に相対回転自在に設けられた、スクリューコンベアを有するデカンタ型遠心分離機により行う、重合トナーの製造方法が開示されている。
この特許文献1に開示された重合トナーの製造方法は、スクリューコンベアを有するデカンタ型遠心分離機を用いて、重合法により得られた着色重合体粒子から小粒径着色重合体粒子を除去し、これにより、着色重合体粒子の分級を行う技術である。
一方で、近年においては、さらなる高機能化という観点より、静電荷像現像用トナーには、現像ロールの削れの発生や、縦筋の発生、さらには、ベタ印字ムラの発生などが有効に抑制されたものであることが求められている。
本発明の目的は、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生が抑えられた静電荷像現像用トナーを、高い生産性にて生産可能な静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することにある。
本発明の目的は、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生が抑えられた静電荷像現像用トナーを、高い生産性にて生産可能な静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することにある。
本発明者等が、上記目的を達成すべく検討を行ったところ、結着樹脂および着色剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する際に、着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うことで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明によれば、結着樹脂および着色剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行う工程を備える静電荷像現像用トナーの製造方法が提供される。
前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行う工程を備える静電荷像現像用トナーの製造方法が提供される。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記分級処理を行う前の着色樹脂粒子の体積平均粒径と、前記湿式分級装置のフィルターの目開きとが、下記式(1)を満たすことが好ましい。
5μm≦(フィルターの目開き)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径)μm≦140μm (1)
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記分級処理を行う前の着色樹脂粒子の体積平均粒径が3〜10μmであり、前記湿式分級装置のフィルターの目開きが15〜150μmであることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の固形分濃度を3〜50質量%の範囲に調整した状態にて、前記湿式分級装置を用いた分級処理を行うことが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記湿式分級装置として、遠心力を付与することによって、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う装置を使用し、前記分級処理を行う際における、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対して与える遠心力を、20〜900Gの範囲とすることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記湿式分級装置の容積V[m3]に対する、前記湿式分級装置への、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の供給速度L[m3/h]の比L/Vが、40〜5000であることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、重合性単量体および着色剤を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中に分散させた状態で懸濁重合することにより、前記着色樹脂粒子を得る工程をさらに備えることが好ましい。
5μm≦(フィルターの目開き)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径)μm≦140μm (1)
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記分級処理を行う前の着色樹脂粒子の体積平均粒径が3〜10μmであり、前記湿式分級装置のフィルターの目開きが15〜150μmであることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の固形分濃度を3〜50質量%の範囲に調整した状態にて、前記湿式分級装置を用いた分級処理を行うことが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記湿式分級装置として、遠心力を付与することによって、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う装置を使用し、前記分級処理を行う際における、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対して与える遠心力を、20〜900Gの範囲とすることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記湿式分級装置の容積V[m3]に対する、前記湿式分級装置への、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の供給速度L[m3/h]の比L/Vが、40〜5000であることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、重合性単量体および着色剤を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中に分散させた状態で懸濁重合することにより、前記着色樹脂粒子を得る工程をさらに備えることが好ましい。
本発明によれば、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生が抑えられた静電荷像現像用トナーを、高い生産性にて生産可能な静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することができる。
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と称することがある。)の製造方法は、
結着樹脂および着色剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行う工程を備える。
結着樹脂および着色剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行う工程を備える。
<分級処理前着色樹脂粒子>
まず、本発明の製造方法で用いる、分級処理に供するための着色樹脂粒子(以下、本発明の製造方法による分級処理を行う前の着色樹脂粒子を、適宜、「分級処理前着色樹脂粒子」とする。)について説明する。
まず、本発明の製造方法で用いる、分級処理に供するための着色樹脂粒子(以下、本発明の製造方法による分級処理を行う前の着色樹脂粒子を、適宜、「分級処理前着色樹脂粒子」とする。)について説明する。
本発明の製造方法で用いる分級処理前着色樹脂粒子は、結着樹脂および着色剤を含む。このような分級処理前着色樹脂粒子の製造方法は、粉砕法等の乾式法と、乳化重合凝集法、分散重合法、懸濁重合法および溶解懸濁法等の湿式法とに大別され、画像再現性などの印字特性に優れたトナーが得られ易いことから湿式法が好ましい。また、湿式法の中でも、ミクロンオーダーで比較的小さい粒径分布を持つトナーを得やすいことから、乳化重合凝集法、分散重合法、および懸濁重合法等の重合法が好ましく、これらのなかでも懸濁重合法がより好ましい。
上記乳化重合凝集法は、乳化させた重合性単量体を重合し、樹脂微粒子を得て、着色剤等と凝集させることで、分級処理前着色樹脂粒子を製造する方法である。また、上記溶解懸濁法は、結着樹脂や着色剤等のトナー成分を有機溶媒に溶解または分散した溶液を水系媒体中に滴下することで液滴形成し、次いで、有機溶媒を除去することで分級処理前着色樹脂粒子を製造する方法であり、それぞれ公知の方法を用いることができる。
本発明の製造方法で用いる分級処理前着色樹脂粒子は、湿式法、および乾式法のいずれでも製造することができるが、湿式法の中でも好ましい懸濁重合法を採用して分級処理前着色樹脂粒子を製造する場合、以下のようなプロセスにより行なわれる。特に、懸濁重合法によれば、分級処理前着色樹脂粒子を、水系媒体分散液の状態で得ることができるため、水系媒体分散液の状態のまま、後述する分級処理工程における分散処理を行うことができ、結果として、分散処理を効率的に行うことができることから、好ましい。
<懸濁重合法>
(A−1)重合性単量体組成物の調製工程
懸濁重合法においては、まず、重合性単量体、および着色剤、さらに必要に応じて用いられるその他の添加剤を混合、溶解して重合性単量体組成物の調製を行なう。重合性単量体組成物を調製する際の混合には、たとえば、メディア式分散機を用いて行なう。
(A−1)重合性単量体組成物の調製工程
懸濁重合法においては、まず、重合性単量体、および着色剤、さらに必要に応じて用いられるその他の添加剤を混合、溶解して重合性単量体組成物の調製を行なう。重合性単量体組成物を調製する際の混合には、たとえば、メディア式分散機を用いて行なう。
本発明において、重合性単量体とは、重合可能な化合物をいい、重合性単量体が重合することで結着樹脂となる。重合性単量体としては、重合性単量体を構成する主成分として、モノビニル単量体を使用することが好ましい。モノビニル単量体としては、たとえば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、エチルスチレンなどのスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどの(メタ)アクリレート系単量体;アクリル酸、およびメタクリル酸;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル化合物;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド化合物;エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィン;が挙げられる。これらのモノビニル単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらのうち、スチレン系単量体、および(メタ)アクリレート系単量体が好ましく、スチレン、およびアクリル酸ブチルがより好ましい。また、得られるトナーの低温定着性をより高めることができるという点より、モノビニル単量体としては、スチレン系単量体および(メタ)アクリレート系単量体を少なくとも用いることが好ましい。
本発明で用いる結着樹脂中における、スチレン系単量体単位の含有割合は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは65質量%以上、さらに好ましくは68質量%以上、特に好ましくは70質量%以上であり、上限は、好ましくは85質量%以下、より好ましくは83質量%以下、さらに好ましくは81質量%以下、特に好ましくは80質量%以下である。また、(メタ)アクリレート系単量体単位の含有割合は、好ましくは15質量%以上、より好ましくは17質量%以上、さらに好ましくは19質量%以上、特に好ましくは20質量%以上であり、上限は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、さらに好ましくは32質量%以下、特に好ましくは30質量%以下である。スチレン系単量体単位および(メタ)アクリレート系単量体単位の含有割合を上記範囲とすることにより、得られるトナーを、保存安定性および低温定着性に優れたものとすることができる。
また、本発明においては、ホットオフセット改善および保存性改善のために、モノビニル単量体とともに、任意の架橋性の重合性単量体を用いてもよい。架橋性の重合性単量体とは、2つ以上の重合可能な官能基を持つモノマーのことをいう。架橋性の重合性単量体としては、たとえば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、およびこれらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等の2個以上の水酸基を持つアルコールにカルボン酸が2つ以上エステル結合したエステル化合物;N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル等の、その他のジビニル化合物;3個以上のビニル基を有する化合物;等を挙げることができる。これらの架橋性の重合性単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。架橋性の重合性単量体の使用量は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.15〜2質量部、さらに好ましくは0.2〜0.7質量部あり、本発明で用いる結着樹脂中における、架橋性の重合性単量体単位の含有割合は、好ましくは0.1〜5質量%であり、より好ましくは0.15〜2質量%、さらに好ましくは0.2〜0.7質量%である。
また、得られるトナーの保存性と低温定着性とをより高めるという観点より、重合性単量体の一部として、任意のマクロモノマーを用いてもよい。マクロモノマーとは、分子鎖の末端に重合可能な炭素−炭素不飽和結合を有するもので、数平均分子量(Mn)が、通常1,000〜30,000の反応性の、オリゴマーまたはポリマーのことをいう。マクロモノマーは、マクロモノマーを重合せずに得られる重合体のTg(ガラス転移温度)よりも、高いTgを有する重合体を与えるものが好ましい。マクロモノマーの使用量は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.03〜5質量部、より好ましくは0.05〜1質量部である。
本発明では、着色剤を用いるが、カラートナー(通常、ブラックトナー、シアントナー、イエロートナー、マゼンタトナーの4種類のトナーが用いられる。)を製造する場合、ブラック着色剤、シアン着色剤、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤をそれぞれ用いることができる。
ブラック着色剤としては、たとえば、カーボンブラック、チタンブラック、ならびに酸化鉄亜鉛、および酸化鉄ニッケル等の磁性粉等の顔料や染料を用いることができる。
シアン着色剤としては、たとえば、銅フタロシアニン顔料、その誘導体、およびアントラキノン顔料や染料等の化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Blue2、3、6、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、17:1、60等が挙げられる。
イエロー着色剤としては、たとえば、モノアゾ顔料、およびジスアゾ顔料等のアゾ顔料、縮合多環顔料や染料等の化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Yellow3、12、13、14、15、17、62、65、73、74、83、93、97、120、138、151、155、180、181、185、186、214、219、C.I.Solvent Yellow98、162等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、たとえば、モノアゾ顔料、およびジスアゾ顔料等のアゾ顔料、縮合多環顔料や染料等の化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Red31、48、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、149、150、163、170、184、185、187、202、206、207、209、251、C.I.Solvent Violet31、47、59およびC.I.Pigment Violet19等が挙げられる。
本発明では、それぞれの着色剤は、単独もしくは2種以上を組み合わせて用いてもよく、着色剤の使用量は、結着樹脂100質量部(結着樹脂を得るための重合性単量体100質量部)に対して、好ましくは1〜10質量部である。
また、分級処理前着色樹脂粒子は、帯電制御剤を含有することが好ましい。帯電制御剤としては、一般にトナー用の帯電制御剤として用いられているものであれば、特に限定されないが、帯電制御剤の中でも、重合性単量体との相溶性が高く、安定した帯電性(帯電安定性)をトナー粒子に付与させることができ、これにより着色剤の分散性を向上させることができるという観点から、正帯電性または負帯電性の帯電制御樹脂が好ましく、さらに、負帯電性トナーを得る観点からは、負帯電性の帯電制御樹脂がより好ましく用いられる。
正帯電性の帯電制御剤としては、ニグロシン染料、4級アンモニウム塩、トリアミノトリフェニルメタン化合物およびイミダゾール化合物、ならびに、好ましく用いられる帯電制御樹脂としてのポリアミン樹脂、ならびに4級アンモニウム基含有共重合体、および4級アンモニウム塩基含有共重合体等が挙げられる。
負帯電性の帯電制御剤としては、Cr、Co、Al、およびFe等の金属を含有するアゾ染料、サリチル酸金属化合物およびアルキルサリチル酸金属化合物、ならびに、好ましく用いられる帯電制御樹脂としてのスルホン酸基含有共重合体、スルホン酸塩基含有共重合体、カルボン酸基含有共重合体およびカルボン酸塩基含有共重合体等が挙げられる。
帯電制御樹脂の重量平均分子量(Mw)は、テトラヒドロフランを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されるポリスチレン換算値で、5,000〜30,000の範囲内であり、好ましくは8,000〜25,000の範囲内であり、より好ましくは10,000〜20,000の範囲内である。
また、帯電制御樹脂における4級アンモニウム基やスルホン酸塩基などの官能基を有する単量体の共重合割合は、好ましくは0.5〜12質量%の範囲内であり、より好ましくは1.0〜6質量%の範囲内であり、さらに好ましくは1.5〜3質量%の範囲内である。
帯電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部(結着樹脂を得るための重合性単量体100質量部)に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.03〜8質量部である。帯電制御剤の添加量を上記範囲とすることにより、カブリの発生および印字汚れの発生を有効に抑制しながら、着色剤の分散性を適切に高めることできる。
また、分級処理前着色樹脂粒子は、離型剤を含有することが好ましい。離型剤としては、一般にトナーの離型剤として用いられているものであれば、特に制限なく用いることができるが、得られるトナーの低温定着性および耐ホットオフセット性を適切に高めるという観点より、数平均分子量(Mn)が500〜1500であるものが好ましく、数平均分子量(Mn)が500〜1500である脂肪酸エステル化合物が好ましい。なお、「脂肪酸エステル化合物」とは、1価アルコールおよび/または多価アルコールと、飽和脂肪酸および/または不飽和脂肪酸とのエステル反応による生成物をいう。
1価アルコールおよび/または多価アルコールとしては、1〜4価の飽和脂肪族アルコールが好ましく、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールおよびペンタエリスリトールがより好ましく、ステアリルアルコールおよびベヘニルアルコールがより好ましく、ベヘニルアルコールが特に好ましい。
飽和脂肪酸および/または不飽和脂肪酸としては、好ましくは炭素数が12〜22、より好ましくは炭素数が14〜18の飽和脂肪酸および/または不飽和脂肪酸が採用される。なかでも、数平均分子量(Mn)が500〜1500である脂肪酸エステル化合物が得られ易いことから、上記炭素数を有する飽和脂肪酸が特に好ましい。
また、本発明においては、離型剤として、上述した脂肪酸エステル化合物に代えて、あるいは、脂肪酸エステル化合物とともに、脂肪酸エステル化合物以外の離型剤を用いてもよく、たとえば、低分子量ポリオレフィンワックスや、その変性ワックス;ホホバ等の植物系天然ワックス;パラフィン等の石油ワックス;オゾケライト等の鉱物系ワックス;フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス;ジペンタエリスリトールエステル等の多価アルコールエステル;等が挙げられる。これらは、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
離型剤の数平均分子量(Mn)は、好ましくは500〜1500であり、より好ましくは550〜1200、さらに好ましくは550〜1100である。なお、離型剤の数平均分子量(Mn)は、たとえば、テトラヒドロフランを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されるポリスチレン換算値にて測定することができる。
離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部(結着樹脂を得るための重合性単量体100質量部)に対して、好ましくは1〜30質量部であり、より好ましくは8〜28質量部、さらに好ましくは12〜25質量部である。離型剤の含有量を上記範囲とすることにより、得られるトナーの粒径分布を比較的均一なものとしながら、低温定着性をより高めることができる。
また、分級処理前着色樹脂粒子には、その他の添加物として、離型剤のブリードアウトを抑制するために、アクリル樹脂を用いることができる。
アクリル樹脂は、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのうちの少なくともいずれか一方とアクリル酸およびメタクリル酸のうち少なくともいずれか一方を主成分とする共重合体(アクリレート系共重合体)である。酸モノマーとしては、アクリル酸が好ましい。
アクリル樹脂は、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのうちの少なくともいずれか一方とアクリル酸およびメタクリル酸のうち少なくともいずれか一方を主成分とする共重合体(アクリレート系共重合体)である。酸モノマーとしては、アクリル酸が好ましい。
さらに、分級処理前着色樹脂粒子には、その他の添加物として、分子量調整剤を用いてもよい。分子量調整剤としては、一般にトナー用の分子量調整剤として用いられているものであれば、特に限定されないが、たとえば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン−4−チオール等のメルカプタン類;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、N,N’−ジメチル−N,N’−ジフェニルチウラムジスルフィド、N,N’−ジオクタデシル−N,N’−ジイソプロピルチウラムジスルフィド等のチウラムジスルフィド類;等が挙げられる。これらの分子量調整剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。分子量調整剤の使用量は、結着樹脂100質量部(結着樹脂を得るための重合性単量体100質量部)に対して、好ましくは0.01〜10質量部であり、より好ましくは0.1〜5質量部である。
(A−2)懸濁液を得る懸濁工程(液滴形成工程)
次いで、上記(A−1)重合性単量体組成物の調製工程により得られた、重合性単量体、および着色剤、さらに必要に応じて用いられるその他の添加剤を、水系分散媒体中に分散させ、重合開始剤を添加した後、重合性単量体組成物の液滴形成を行う。ここで、懸濁とは、水系分散媒体中で重合性単量体組成物の液滴を形成させることを意味する。液滴形成のための分散処理は、たとえば、インライン型乳化分散機(大平洋機工社製、商品名:マイルダー)、高速乳化・分散機(プライミクス社製、商品名:T.K.ホモミクサー MARK II型)等の強攪拌が可能な装置を用いて行なうことができる。
次いで、上記(A−1)重合性単量体組成物の調製工程により得られた、重合性単量体、および着色剤、さらに必要に応じて用いられるその他の添加剤を、水系分散媒体中に分散させ、重合開始剤を添加した後、重合性単量体組成物の液滴形成を行う。ここで、懸濁とは、水系分散媒体中で重合性単量体組成物の液滴を形成させることを意味する。液滴形成のための分散処理は、たとえば、インライン型乳化分散機(大平洋機工社製、商品名:マイルダー)、高速乳化・分散機(プライミクス社製、商品名:T.K.ホモミクサー MARK II型)等の強攪拌が可能な装置を用いて行なうことができる。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、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等のアゾ化合物;ジ−t−ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルブタノエート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物;等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中で、残留重合性単量体を少なくすることができ、印字耐久性も優れることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。また、有機過酸化物の中では、開始剤効率がよく、残留する重合性単量体も少なくすることができることから、パーオキシエステルが好ましく、非芳香族パーオキシエステルすなわち芳香環を有しないパーオキシエステルがより好ましい。
重合開始剤は、前記のように、重合性単量体組成物が水系媒体中へ分散された後、液滴形成前に添加してもよいが、水系媒体(水を主成分とする媒体)中へ分散される前の重合性単量体組成物へ添加してもよい。
重合性単量体組成物の重合に用いられる、重合開始剤の添加量は、結着樹脂100質量部(結着樹脂を得るための重合性単量体100質量部)に対して、好ましくは0.1〜20質量部であり、さらに好ましくは0.3〜15質量部であり、特に好ましくは1〜10質量部である。
本発明においては、水系媒体に、分散安定化剤を含有させることが好ましい。分散安定化剤としては、たとえば、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩;炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩;リン酸カルシウム等のリン酸塩;酸化アルミニウム、酸化チタン等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化第二鉄等の金属水酸化物;等の無機化合物や、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ゼラチン等の水溶性高分子;アニオン性界面活性剤;ノニオン性界面活性剤;両性界面活性剤;等の有機化合物が挙げられる。上記分散安定化剤は1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。分散安定化剤の添加量は、結着樹脂100質量部(結着樹脂を得るための重合性単量体100質量部)に対して、好ましくは0.1〜20質量部であり、より好ましくは0.2〜10質量部である。
上記分散安定化剤の中でも、無機化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドが好ましい。無機化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドを用いることにより、最終的に得られる着色樹脂粒子の粒径分布をより狭くすることができ、また、洗浄後の分散安定化剤残存量を少なくできるため、環境安定性を悪化させずに、得られるトナーによる画像の再現をより鮮明なものとすることができる。
(A−3)重合工程
上記(A−2)懸濁液を得る工程(液滴形成工程)により得られた、所望の懸濁液(重合性単量体組成物の液滴を含有する水系分散媒体)を加熱し、重合を開始させることで、結着樹脂および着色剤を含む分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液が得られる。
上記(A−2)懸濁液を得る工程(液滴形成工程)により得られた、所望の懸濁液(重合性単量体組成物の液滴を含有する水系分散媒体)を加熱し、重合を開始させることで、結着樹脂および着色剤を含む分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液が得られる。
本発明における重合温度は、50℃以上であることが好ましく、60〜95℃であることがより好ましい。また、本発明における重合時間は、1〜20時間であることが好ましく、2〜15時間であることがより好ましい。
なお、重合性単量体組成物の液滴を安定に分散させた状態で重合を行うという観点より、重合工程においては、上記(A−2)懸濁液を得る工程(液滴形成工程)に引き続いて、攪拌による分散処理を行ないながら重合反応を進行させてもよい。
また、このようにして得られる分級処理前着色樹脂粒子に、次いで、後述する分級処理を行うことで、着色樹脂粒子を得てもよいが、重合工程により得られる分級処理前着色樹脂粒子をコア層とし、その外側にコア層と異なるシェル層を形成することで得られる、いわゆるコアシェル型(または、「カプセル型」ともいう)の分級処理前着色樹脂粒子としてもよい。コアシェル型の分級処理前着色樹脂粒子は、低軟化点の物質よりなるコア層を、それより高い軟化点を有する物質で被覆することにより、得られるトナーの保存安定性および低温定着性をより高めることができる。
上記コアシェル型の分級処理前着色樹脂粒子を製造する方法としては、特に制限はなく従来公知の方法によって製造することができるが、in situ重合法や相分離法が、製造効率の観点から好ましい。
in situ重合法によるコアシェル型の分級処理前着色樹脂粒子の製造法を以下に説明する。
in situ重合法においては、分級処理前着色樹脂粒子が分散している水系分散媒体中に、シェル層を形成するための重合性単量体(シェル用重合性単量体)とシェル用重合開始剤を添加し、重合を行なうことでコアシェル型の分級処理前着色樹脂粒子を得ることができる。
in situ重合法においては、分級処理前着色樹脂粒子が分散している水系分散媒体中に、シェル層を形成するための重合性単量体(シェル用重合性単量体)とシェル用重合開始剤を添加し、重合を行なうことでコアシェル型の分級処理前着色樹脂粒子を得ることができる。
シェル用重合性単量体としては、上述した重合性単量体と同様のものを用いることができる。その中でも、スチレン、メチルメタクリレート等のTgが80℃を超える重合体が得られる単量体を、単独であるいは2種以上組み合わせて使用することが好ましい。
シェル用重合性単量体の重合に用いるシェル用重合開始剤としては、過硫酸カリウム、および過硫酸アンモニウム等の過硫酸金属塩;2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、および2,2’−アゾビス−(2−メチル−N−(1,1−ビス(ヒドロキシメチル)2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)等の水溶性のアゾ化合物;等の重合開始剤を挙げることができる。シェル用重合開始剤の使用量は、シェル用重合性単量体100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。
シェル層の重合温度は、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは60〜95℃である。また、シェル層の重合時間は、好ましくは1〜20時間、より好ましくは2〜15時間である。
以上のようにして、懸濁重合法によれば、分級処理前着色樹脂粒子を、水系媒体分散液の状態で得ることができる。
<分級処理工程>
そして、本発明の製造方法においては、上記のようにして得られる分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うことで、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得る。
そして、本発明の製造方法においては、上記のようにして得られる分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うことで、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得る。
本発明の製造方法によれば、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うことにより、分級処理前着色樹脂粒子中に含まれる、粗大粒子(分級処理前着色樹脂粒子を構成する各粒子のうち、比較的粗大な粒子)を有効に除去することができ、これにより、得られる分級処理後の着色樹脂粒子を用いて得られるトナーを、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生が有効に抑えられたものとすることができるものである。
特に、本発明の製造方法によれば、分級処理前着色樹脂粒子の分級処理を、水系媒体分散液の状態にて、湿式にて行うものである。そのため、本発明の製造方法によれば、分級処理前着色樹脂粒子の分級処理を、水系媒体分散液の状態ではなく、乾式にて行った場合における不具合、すなわち、分級処理のための加熱や分級処理時の衝撃等により、着色樹脂粒子が劣化してしまい、結果として、ベタ印字ムラの発生が顕著になってしまうという不具合を適切に防止できるものである。また、乾式にて分級処理を行った場合には、粉塵の問題も起こり得るが、本発明の製造方法によれば、このような粉塵の問題も適切に防止することができる。
フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置としては、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を、フィルターを通過させることで、分級処理前着色樹脂粒子の分級を行うことができる装置であればよく、特に限定されない。より具体的には、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置としては、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を、フィルターを通過させることで、フィルターを通過しなかった粗大粒子(分級処理前着色樹脂粒子を構成する各粒子のうち、比較的粗大な粒子)を除去できる装置であればよく、特に限定されない。
本発明の製造方法において、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置としては、分級効率に優れているという観点から、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対して遠心力を付与することによって、フィルターを用いた篩い分けを行う装置を使用ことが好ましく、たとえば、図1に示す連続式湿式分級装置10を使用することができる。以下においては、湿式分級装置として、図1に示す連続式湿式分級装置10を用いる場合を例示して、本発明の製造方法における分級処理について、説明を行うが、本発明の製造方法における分級処理は、図1に示す連続式湿式分級装置10を用いる態様に特に限定されるものではない。
図1に示す連続式湿式分級装置10は、ケーシング20内に、固定された円筒形フィルター40と、円筒形フィルター40の内側で回転するスクリューローター30を備えている。また、連続式湿式分級装置10は、供給口50、水系媒体分散液排出口60、および粗大粒子排出口70を備えており、スクリューローター30は、モーター80により回転可能とされている。
そして、連続式湿式分級装置10を用いた分級処理においては、供給口50から、円筒形フィルター40内部へ、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液を連続的に供給することで、分級処理が行われる。具体的には、供給口50から連続的に供給された分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液は、スクリューローター30の回転により、円筒形フィルター40の内壁側に向けて遠心力が付与され、付与された遠心力によって、円筒形フィルター40を通過することにより、分級処理が行われる。そして、円筒形フィルター40を通過した分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液は、水系媒体分散液排出口60から排出される。その一方で、円筒形フィルター40を通過しなかった粗大粒子は、粗大粒子排出口70から排出される。このようにして、連続式湿式分級装置10によれば、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液を、円筒形フィルター40を通過させることで、分級処理前着色樹脂粒子の分級を行うことができる。
なお、円筒形フィルター40を構成するフィルターとしては、所定の目開きを有するフィルターであればよいが、粗大粒子をより適切に除去し、これにより、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生をより適切に防止できるものとすることができるという観点より、フィルターの目開きApは、分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’との関係で、下記式(1)を満たすものであることが好ましく、下記式(2)を満たすものであることがより好ましく、下記式(3)を満たすものであることがさらに好ましい。
5μm≦(フィルターの目開きAp)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’)μm≦140μm (1)
10μm≦(フィルターの目開きAp)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’)μm≦100μm (2)
20μm≦(フィルターの目開きAp)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’)μm≦80μm (3)
5μm≦(フィルターの目開きAp)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’)μm≦140μm (1)
10μm≦(フィルターの目開きAp)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’)μm≦100μm (2)
20μm≦(フィルターの目開きAp)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’)μm≦80μm (3)
また、本発明の製造方法において、分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’としては、特に限定されないが、好ましくは3〜10μmであり、より好ましくは5〜9.5μm、さらに好ましくは6〜9.3μmである。また、円筒形フィルター40を構成するフィルターの目開きApは、好ましくは15〜150μmであり、より好ましくは20〜110μm、さらに好ましくは30〜90μmである。分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’および円筒形フィルター40を構成するフィルターの目開きApが、上記範囲にあることにより、粗大粒子をより適切に除去することができ、これにより、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生をより適切に防止できる。分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’は、たとえば、粒度分析計(ベックマン・コールター製、商品名:マルチサイザー)等を用いて測定することができる。
なお、円筒形フィルター40を構成するフィルターの素材としては、特に限定されず、フィルターの目開きApが上記範囲となるものであればよいが、たとえば、織布や不織布などの布状の素材、金網やスクリーンなどの網状の素材などが挙げられる。
分級処理を行う際における、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の固形分濃度は、分級処理をより効果的に行うという観点より、好ましくは3〜50質量%の範囲であり、より好ましくは5〜45質量%、さらに好ましくは10〜35質量%である。
なお、本発明の製造方法によれば、図1に示すような連続式湿式分級装置10などの、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うものであるから、連続式湿式分級装置10を用いた分級処理を行う際における、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対して与える遠心力を、好ましくは20〜900Gの範囲と比較的低いものとした場合でも、効率的に分級処理ができるものである。分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対して与える遠心力は、より好ましくは30〜300Gの範囲、さらに好ましくは40〜100Gの範囲である。
また、本発明の製造方法によれば、図1に示すような連続式湿式分級装置10などの、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うものであるから、湿式分級装置の容積V[m3]に対する、湿式分級装置への、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の供給速度L[m3/h]の比L/Vを、好ましくは40〜500と比較的高いものとすることができるものである。すなわち、湿式分級装置として、比較的容積が小さいものを使用した場合でも、比較的高い処理速度を実現できるものであり、これにより、分級処理の効率を高めることができ、ひいては、トナーの生産性を高めることができるものである。L/Vの値は、より好ましくは60〜450であり、さらに好ましくは100〜400である。湿式分級装置の容積V(分級処理領域の容積V)は、特に限定されないが、好ましくは1.0×10−5〜1.0×10−1m3であり、より好ましくは6.0×10−4〜1.2×10−2m3である。
また、図1に示す連続式湿式分級装置10は、分級処理効率をより高めることができるという観点より、図1に示すように、水平方向に対し、所定角度をだけ傾けた状態にて設置して、分級処理を行うことが好ましく、水平方向に対する傾斜角は、好ましくは1〜35度であり、より好ましくは20〜30度である。
図1に示す連続式湿式分級装置10において、スクリューローター30の回転数は、スクリューローター30の回転により付与される遠心力が上記範囲となるような条件とすればよいが、好ましくは300〜1800rpmであり、より好ましくは500〜1500rpm、さらに好ましくは600〜900rpmである。また、スクリューローター30の回転半径は、好ましくは2〜12cmであり、より好ましくは3〜10cm、さらに好ましくは4〜9cmである。
なお、図1に示す連続式湿式分級装置10としては、特に限定されず、市販の連続式湿式分級装置(たとえば、商品名:スラリースクリーナー、アコージャパン株式会社製)などを用いることができる。また、本発明の製造方法において、分級処理に用いるための装置としては、たとえば、「湿式分級装置 S−150W」(商品名、株式会社セムテックエンジニアリング社製)、「TSドラムスクリーン」(商品名、東洋スクリーン工業株式会社製)などを用いることもできる。
<洗浄、濾過、脱水、および乾燥工程>
そして、本発明の製造方法においては、上記分級処理工程において得られる分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液に対し、常法に従い、洗浄、ろ過、脱水、および乾燥の一連の操作を、必要に応じて数回繰り返し行なうことが好ましい。
そして、本発明の製造方法においては、上記分級処理工程において得られる分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液に対し、常法に従い、洗浄、ろ過、脱水、および乾燥の一連の操作を、必要に応じて数回繰り返し行なうことが好ましい。
具体的には、まず、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液中に残存する分散安定化剤を除去するために、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液について、酸またはアルカリを添加し洗浄を行なうことが好ましい。使用した分散安定化剤が、酸に可溶な無機化合物である場合、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液へ酸を添加して、洗浄を行うことが好ましく、一方、使用した分散安定化剤が、アルカリに可溶な無機化合物である場合、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液へアルカリを添加して、洗浄を行うことが好ましい。
また、分散安定化剤として、酸に可溶な無機化合物を使用した場合、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液へ酸を添加し、pHを、好ましくは6.5以下、より好ましくは6以下に調整することが好ましい。添加する酸としては、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸、および蟻酸、酢酸等の有機酸を用いることができるが、分散安定化剤の除去効率が大きいことや製造設備への負担が小さいことから、特に硫酸が好適である。
脱水、ろ過の方法は、種々の公知の方法等を用いることができ、特に限定されない。たとえば、遠心ろ過法、真空ろ過法、加圧ろ過法等を挙げることができる。また、乾燥の方法も、特に限定されず、種々の方法が使用できる。
本発明の製造方法によれば、以上のようにして、分級処理後の着色樹脂粒子を得ることができる。
分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvは、画像再現性の観点から、好ましくは3〜10μmであり、より好ましくは4〜9.5μm、さらに好ましくは6〜9.3μmである。分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvが、上記範囲未満である場合には、トナーの流動性が低下し、カブリ等による画質の劣化が起り易くなる場合がある。一方、分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvが、上記範囲を超える場合には、得られる画像の解像度が低下する場合がある。
また、分級処理後の着色樹脂粒子の粗大粒子の存在割合、具体的には、分級処理後の着色樹脂粒子全体に対する、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合が、好ましくは1体積%以下であり、より好ましくは0.8体積%以下、さらに好ましくは0.5体積%以下である。また、分級処理後の着色樹脂粒子全体に対する、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合が、好ましくは0.1体積%以下であり、より好ましくは0.08体積%以下、さらに好ましくは0.05体積%以下である。粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合、および粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合を上記範囲とすることにより、得られるトナーを、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生がより適切に抑制されたものとすることができる。
また、分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比である粒径分布(Dv/Dn)は、画像再現性の観点から、好ましくは1.00〜1.30あり、より好ましくは1.00〜1.20である。分級処理後の着色樹脂粒子の粒径分布(Dv/Dn)が、上記範囲を超える場合には、トナーの流動性が低下し、カブリ等による画質の劣化が起り易くなる場合がある。なお、分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv、および個数平均粒径Dnは、たとえば、粒度分析計(商品名:マルチサイザー、ベックマン・コールター製)等を用いて測定することができる。
また、分級処理後の着色樹脂粒子の平均円形度は、画像再現性の観点から、0.960〜1.000であることが好ましく、0.970〜1.000であることがより好ましく、0.980〜1.000であることがさらに好ましい。
分級処理後の着色樹脂粒子は、そのままで、あるいは分級処理後の着色樹脂粒子にキャリア粒子(フェライト、および鉄粉等)を混合することで、トナーとして使用してもよいが、トナーの帯電性、流動性、保存性等を調整するために、高速撹拌機(たとえば、FMミキサー(商品名、日本コークス工業社製)等)を用いて、分級処理後の着色樹脂粒子に外添剤を添加・混合し、1成分トナーとしてもよいし、さらには、分級処理後の着色樹脂粒子および外添剤、さらにはキャリア粒子を混合し、2成分トナーとしてもよい。
外添処理を行うための攪拌機としては、分級処理後の着色樹脂粒子の表面に外添剤を付着させることができる攪拌装置であれば特に限定されず、たとえば、FMミキサー(商品名、日本コークス工業社製)、スーパーミキサー(商品名、川田製作所社製)、Qミキサー(商品名、日本コークス工業社製)、メカノフュージョンシステム(商品名、ホソカワミクロン社製)、メカノミル(商品名、岡田精工社製)等の混合攪拌が可能な攪拌機を用いて外添処理を行うことができる。
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、および酸化セリウム等からなる無機微粒子;ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂、およびメラミン樹脂等からなる有機微粒子などが挙げられる。この中でも、無機微粒子が好ましく、シリカおよび酸化チタンがより好ましく、シリカが特に好ましい。また、外添剤として、2種類以上の微粒子を併用することが好ましい。なお、これらの外添剤は、それぞれ単独で用いることもできるが、2種以上を併用して用いることが好ましい。
外添剤は、分級処理後の着色樹脂粒子100質量部に対して、好ましくは0.3〜6質量部の割合、より好ましくは1.2〜3質量部の割合で用いることが望ましい。
以上のようにして、本発明の製造方法によれば、トナーを製造することができる。
なお、上記においては、分級処理前着色樹脂粒子を、湿式法としての懸濁重合法により製造する方法を例示して説明したが、懸濁重合法以外の湿式法を用いてもよく、乾式法を用いてもよい。
なお、上記においては、分級処理前着色樹脂粒子を、湿式法としての懸濁重合法により製造する方法を例示して説明したが、懸濁重合法以外の湿式法を用いてもよく、乾式法を用いてもよい。
乾式法としては、代表的には、粉砕法が挙げられ、粉砕法を採用して分級処理前着色樹脂粒子を製造する場合、次のようなプロセスにより行なわれる。
すなわち、結着樹脂、および着色剤、さらに必要に応じて添加されるその他の添加剤を混合機、たとえば、ボールミル、V型混合機、ヘンシェルミキサー(商品名)、高速ディゾルバ、インターナルミキサー、フォールバーグ等を用いて混合する。次に、上記により得られた混合物を、加圧ニーダー、二軸押出混練機、ローラ等を用いて加熱しながら混練する。得られた混練物を、ハンマーミル、カッターミル、ローラミル等の粉砕機を用いて、粗粉砕する。さらに、ジェットミル、高速回転式粉砕機等の粉砕機を用いて微粉砕した後、風力分級機、気流式分級機等の分級機により、所望の粒径に分級することで、粉砕法により、分級処理前着色樹脂粒子を得ることができる。
すなわち、結着樹脂、および着色剤、さらに必要に応じて添加されるその他の添加剤を混合機、たとえば、ボールミル、V型混合機、ヘンシェルミキサー(商品名)、高速ディゾルバ、インターナルミキサー、フォールバーグ等を用いて混合する。次に、上記により得られた混合物を、加圧ニーダー、二軸押出混練機、ローラ等を用いて加熱しながら混練する。得られた混練物を、ハンマーミル、カッターミル、ローラミル等の粉砕機を用いて、粗粉砕する。さらに、ジェットミル、高速回転式粉砕機等の粉砕機を用いて微粉砕した後、風力分級機、気流式分級機等の分級機により、所望の粒径に分級することで、粉砕法により、分級処理前着色樹脂粒子を得ることができる。
そして、このような粉砕法により得られる分級処理前着色樹脂粒子について、分散剤などを用いて水系媒体に分散させることにより、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、上述した分級処理に供することができる。
以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに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。なお、「部」および「%」は、特に断りのない限り質量基準である。
本実施例および比較例において行った試験方法は以下のとおりである。
本実施例および比較例において行った試験方法は以下のとおりである。
(1)着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv、Dv’)
分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’、および分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvを、以下の方法により測定した。
すなわち、着色樹脂粒子の水系媒体分散液を約5mlビーカーに取り、その中に分散剤として界面活性剤水溶液(商品名:ドライウェル、富士フィルム社製)を加えた。そして、そこへ、分散媒体(商品名:アイソトンII、ベックマン・コールター社製)を加え、着色樹脂粒子の濃度換算で10質量%まで希釈し、超音波分散器で1分間分散させてから、粒度分析計(商品名:マルチサイザー、ベックマン・コールター製)により測定を行った。測定に際しては、測定粒子個数:300,000個の条件にて、アパーチャー径:100μm、200μmの2種類の条件で測定を行った。分級処理前着色樹脂粒子および分級処理後の着色樹脂粒子に対し、アパーチャー径:100μmの条件で測定された体積平均粒径を、それぞれ、分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’、および分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvとした。
分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’、および分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvを、以下の方法により測定した。
すなわち、着色樹脂粒子の水系媒体分散液を約5mlビーカーに取り、その中に分散剤として界面活性剤水溶液(商品名:ドライウェル、富士フィルム社製)を加えた。そして、そこへ、分散媒体(商品名:アイソトンII、ベックマン・コールター社製)を加え、着色樹脂粒子の濃度換算で10質量%まで希釈し、超音波分散器で1分間分散させてから、粒度分析計(商品名:マルチサイザー、ベックマン・コールター製)により測定を行った。測定に際しては、測定粒子個数:300,000個の条件にて、アパーチャー径:100μm、200μmの2種類の条件で測定を行った。分級処理前着色樹脂粒子および分級処理後の着色樹脂粒子に対し、アパーチャー径:100μmの条件で測定された体積平均粒径を、それぞれ、分級処理前着色樹脂粒子の体積平均粒径Dv’、および分級処理後の着色樹脂粒子の体積平均粒径Dvとした。
(2)粗大粒子の存在割合
分級処理前着色樹脂粒子および分級処理後の着色樹脂粒子中における、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合、および、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合は、次のように測定した。
すなわち、上記(1)着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv、Dv’)の測定において、アパーチャー径:200μmの条件で測定された粒子径が20〜60μmの範囲である粒子の体積比率を、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合とし、アパーチャー径:200μmの条件で測定された粒子径が60μm超の範囲である粒子の体積比率を、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合とした。
分級処理前着色樹脂粒子および分級処理後の着色樹脂粒子中における、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合、および、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合は、次のように測定した。
すなわち、上記(1)着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv、Dv’)の測定において、アパーチャー径:200μmの条件で測定された粒子径が20〜60μmの範囲である粒子の体積比率を、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合とし、アパーチャー径:200μmの条件で測定された粒子径が60μm超の範囲である粒子の体積比率を、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合とした。
(3)現像ロール削れ発生枚数
市販の非磁性一成分現像方式プリンター(解像度600dpi、印刷速度28枚/分)を用いて、印字用紙をセットし、現像装置にトナーを入れた。温度23℃、湿度50%RHの常温常湿(N/N)環境の各環境下で24時間放置した後、同環境にて、5%印字濃度で最大10,000枚まで連続印字を行なった。この際に、1000枚毎印字するごとに、白ベタ印字(印字濃度0%)とベタ印字(印字濃度100%)とを交互に3回ずつ行う評価用印刷を行い、評価用印刷を行った際における現像ロールの状態を確認した。
評価用印刷を行った際に、現像ロールの削れが目視で確認され、削れ部分からトナーの漏れや噴き出しがみられた場合に、その時点における印字枚数を、現像ロール削れ発生枚数とした。
市販の非磁性一成分現像方式プリンター(解像度600dpi、印刷速度28枚/分)を用いて、印字用紙をセットし、現像装置にトナーを入れた。温度23℃、湿度50%RHの常温常湿(N/N)環境の各環境下で24時間放置した後、同環境にて、5%印字濃度で最大10,000枚まで連続印字を行なった。この際に、1000枚毎印字するごとに、白ベタ印字(印字濃度0%)とベタ印字(印字濃度100%)とを交互に3回ずつ行う評価用印刷を行い、評価用印刷を行った際における現像ロールの状態を確認した。
評価用印刷を行った際に、現像ロールの削れが目視で確認され、削れ部分からトナーの漏れや噴き出しがみられた場合に、その時点における印字枚数を、現像ロール削れ発生枚数とした。
(4)縦筋発生枚数
上記(3)現像ロール削れ発生枚数の評価における、連続印字試験において、評価用印刷を行った際に、白ベタ印字(印字濃度0%)物、またはベタ印字(印字濃度100%)物に筋が2枚以上発生していた場合に、その時点における印字枚数を、縦筋発生枚数とした。
上記(3)現像ロール削れ発生枚数の評価における、連続印字試験において、評価用印刷を行った際に、白ベタ印字(印字濃度0%)物、またはベタ印字(印字濃度100%)物に筋が2枚以上発生していた場合に、その時点における印字枚数を、縦筋発生枚数とした。
(5)ベタ印字ムラ発生枚数
上記(3)現像ロール削れ発生枚数の評価における、連続印字試験において、評価用印刷を行った際に、ベタ印字(印字濃度100%)物について濃度ムラの発生を目視にて確認し、濃度ムラが存在していると確認された場合に、ベタ印字(印字濃度100%)物について、反射濃度計(商品名:eXact Basic、エックスライト社製)を用いて、目視にて確認された色の濃い部分と、色の薄い部分とを各紙毎(合計3枚)にそれぞれ1点ずつ測定を行い、合計3点測定を行い、測定結果から、反射濃度の平均値を得た。得られた各反射濃度の平均値が、下記の条件を満たさなかった場合に、その時点での印字枚数をベタ印字ムラ発生枚数と判断した。
(色の薄い部分の3点の反射濃度の平均値)/(色の濃い部分の3点の反射濃度の平均値)≧0.85
上記(3)現像ロール削れ発生枚数の評価における、連続印字試験において、評価用印刷を行った際に、ベタ印字(印字濃度100%)物について濃度ムラの発生を目視にて確認し、濃度ムラが存在していると確認された場合に、ベタ印字(印字濃度100%)物について、反射濃度計(商品名:eXact Basic、エックスライト社製)を用いて、目視にて確認された色の濃い部分と、色の薄い部分とを各紙毎(合計3枚)にそれぞれ1点ずつ測定を行い、合計3点測定を行い、測定結果から、反射濃度の平均値を得た。得られた各反射濃度の平均値が、下記の条件を満たさなかった場合に、その時点での印字枚数をベタ印字ムラ発生枚数と判断した。
(色の薄い部分の3点の反射濃度の平均値)/(色の濃い部分の3点の反射濃度の平均値)≧0.85
(6)印字耐久枚数
上記した(3)現像ロール削れ発生枚数、(4)縦筋発生枚数、および(5)ベタ印字ムラ発生枚数のうち、最も少ないものを、印字耐久枚数とした。
上記した(3)現像ロール削れ発生枚数、(4)縦筋発生枚数、および(5)ベタ印字ムラ発生枚数のうち、最も少ないものを、印字耐久枚数とした。
[実施例1]
重合性単量体としてスチレン78部、およびn−ブチルアクリレート22部、ブラック着色剤としてカーボンブラック(商品名:#25B、三菱化学社製)5部を、インライン型乳化分散機(商品名:マイルダー、大平洋機工株式会社製)を用いて分散させて、重合性単量体混合物を得た。
重合性単量体としてスチレン78部、およびn−ブチルアクリレート22部、ブラック着色剤としてカーボンブラック(商品名:#25B、三菱化学社製)5部を、インライン型乳化分散機(商品名:マイルダー、大平洋機工株式会社製)を用いて分散させて、重合性単量体混合物を得た。
次いで、上記にて得られた重合性単量体混合物に、帯電制御剤として帯電制御樹脂(4級アンモニウム基含有スチレンアクリル樹脂)1.0部、離型剤として脂肪酸エステルワックス(ベヘニルベヘネート)5.0部、マクロモノマーとしてポリメタクリル酸エステルマクロモノマー(商品名:AA6、東亜合成化学工業社製)0.3部、架橋性の重合性単量体としてジビニルベンゼン0.6部、および分子量調整剤としてt−ドデシルメルカプタン1.6部を添加し、混合、溶解させることで、重合性単量体組成物を調製した
他方、室温下で、イオン交換水250部に塩化マグネシウム(水溶性多価金属塩)13.2部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム(水酸化アルカリ金属)8.2部を溶解した水溶液を攪拌下で徐々に添加することで、水酸化マグネシウムコロイド(難水溶性の金属水酸化物コロイド)分散液を調製した。
上記により得られた水酸化マグネシウムコロイド分散液に、上記にて得られた重合性単量体組成物を投入し、液滴が安定するまで攪拌し、そこへ重合開始剤としてt−ブチルパーオキシイソブチレート(日油社製、商品名:パーブチルIB)6部を添加した後、インライン型乳化分散機(大平洋機工社製、商品名:マイルダー)を用いて、15,000rpmの回転数で高剪断攪拌して、循環させながら分散を行い重合性単量体組成物の液滴形成を行った。
そして、上記にて調製した重合性単量体組成物の液滴が分散した懸濁液(重合性単量体組成物分散液)を、攪拌翼を装着した反応器内に投入し、90℃に昇温し、重合反応を開始させた。重合転化率が、ほぼ100%に達したときに、シェル用重合性単量体としてメチルメタクリレート1部、およびイオン交換水10部に溶解したシェル用重合開始剤である2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド)(商品名:VA−086、和光純薬社製、水溶性)0.3部を添加し、90℃で4時間反応を継続した後、水冷して反応を停止し、コアシェル型構造を有する、分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液を得た。
得られた分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径を上記方法にしたがって測定したところ、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径は8.5μmであり、水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度は20質量%であった。また、分級処理前着色樹脂粒子中における、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合、および、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合を上記方法にしたがって測定したところ、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合は1.2体積%であり、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合は0.56体積%であった。
次いで、得られた分級処理前着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液について、図1に示す連続式湿式分級装置(分級処理領域の容積V:0.011m3)を用いて、分級処理を行った。なお、分級処理の条件としては、次の通りとした。
円筒形フィルター40を構成するフィルター:目開き41μmの織布フィルター
スクリューローター30の回転数:700rpm
スクリューローター30の回転半径:8.5cm
水系媒体分散液に対して与えられる遠心力:47G
連続式湿式分級装置自体の傾斜角度:20°
連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートL:2.8m3/h
連続式湿式分級装置への、分級処理前着色樹脂粒子換算での供給レート:560kg/h
なお、分級処理における収率(収率[質量%]=(分級処理後の着色樹脂粒子の量/分級処理前着色樹脂粒子の量)×100)は99.6質量%であった。また、得られた分級処理後の着色樹脂粒子の平均体積粒径を上記方法にしたがって測定したところ、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径は8.5μmであった。さらに、分級処理後の着色樹脂粒子中における、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合、および、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合を上記方法にしたがって測定したところ、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合は0.2体積%であり、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合は0.0体積%(0.1体積%未満は測定限界とした。)であった。
円筒形フィルター40を構成するフィルター:目開き41μmの織布フィルター
スクリューローター30の回転数:700rpm
スクリューローター30の回転半径:8.5cm
水系媒体分散液に対して与えられる遠心力:47G
連続式湿式分級装置自体の傾斜角度:20°
連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートL:2.8m3/h
連続式湿式分級装置への、分級処理前着色樹脂粒子換算での供給レート:560kg/h
なお、分級処理における収率(収率[質量%]=(分級処理後の着色樹脂粒子の量/分級処理前着色樹脂粒子の量)×100)は99.6質量%であった。また、得られた分級処理後の着色樹脂粒子の平均体積粒径を上記方法にしたがって測定したところ、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径は8.5μmであった。さらに、分級処理後の着色樹脂粒子中における、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合、および、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合を上記方法にしたがって測定したところ、粒子径20〜60μmである粗大粒子の存在割合は0.2体積%であり、粒子径60μm超である粗大粒子の存在割合は0.0体積%(0.1体積%未満は測定限界とした。)であった。
そして、上記にて得られた分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液に対し、室温下で攪拌しながら、硫酸を滴下し、pHが6.5以下となるまで酸洗浄を行った。次いで、濾過分離を行い、得られた固形分にイオン交換水500部を加えて再スラリー化させて、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)を数回繰り返し行った。次いで、濾過分離を行い、得られた固形分を乾燥機の容器内に入れ、45℃で48時間乾燥を行い、乾燥した着色樹脂粒子を得た。
次いで、上記にて得られた着色樹脂粒子100部に、外添剤として個数平均粒径20nmのシリカ(商品名:TG−7120、キャボット社製)1.0部、個数平均粒径50nmのシリカ(商品名:HDKH05TA、ワッカー社製)2.0部を添加し、高速攪拌機(商品名:FMミキサー、日本コークス社製)を用いて、10分間、周速40m/sで混合攪拌し、外添処理を行い、静電荷像現像用トナーを作製した。得られた静電荷像現像用トナーを用いて、現像ロール削れ発生枚数、縦筋発生枚数、およびベタ印字ムラ発生枚数の各評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例2]
分級処理を行う際に、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが15μmの織布フィルターを使用し、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを0.7m3/hとし、かつ、スクリューローター30の回転数を1000rpmとして、水系媒体分散液に対して与えられる遠心力を95Gに調整して分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
分級処理を行う際に、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが15μmの織布フィルターを使用し、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを0.7m3/hとし、かつ、スクリューローター30の回転数を1000rpmとして、水系媒体分散液に対して与えられる遠心力を95Gに調整して分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例3]
分級処理を行う際に、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが70μmの織布フィルターを使用し、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを4.0m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
分級処理を行う際に、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが70μmの織布フィルターを使用し、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを4.0m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例4]
分級処理を行う際に、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液として、水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度を45質量%としたものを使用し、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを3.2m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
分級処理を行う際に、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液として、水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度を45質量%としたものを使用し、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを3.2m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例5]
分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を調製する際に、水酸化マグネシウムコロイド(難水溶性の金属水酸化物コロイド)分散液として、イオン交換水250部に塩化マグネシウム(水溶性多価金属塩)10.7部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム(水酸化アルカリ金属)6.8部を溶解した水溶液を使用した以外は、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液として、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径が9.6μmであるもの(水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度:20質量%)を得た。そして、分級処理を行う際に、このような水系媒体分散液を用いるとともに、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが15μmの織布フィルターを使用し、かつ、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを0.5m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を調製する際に、水酸化マグネシウムコロイド(難水溶性の金属水酸化物コロイド)分散液として、イオン交換水250部に塩化マグネシウム(水溶性多価金属塩)10.7部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム(水酸化アルカリ金属)6.8部を溶解した水溶液を使用した以外は、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液として、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径が9.6μmであるもの(水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度:20質量%)を得た。そして、分級処理を行う際に、このような水系媒体分散液を用いるとともに、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが15μmの織布フィルターを使用し、かつ、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを0.5m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例6]
分級処理を行う際に、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが120μmの織布フィルターを使用し、かつ、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを3.9m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
分級処理を行う際に、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが120μmの織布フィルターを使用し、かつ、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを3.9m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例7]
分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を調製する際に、水酸化マグネシウムコロイド(難水溶性の金属水酸化物コロイド)分散液として、イオン交換水250部に塩化マグネシウム(水溶性多価金属塩)21.4部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム(水酸化アルカリ金属)13.6部を溶解した水溶液を使用した以外は、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液として、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径が3.4μmであるもの(水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度:20質量%)を得た。そして、分級処理を行う際に、このような水系媒体分散液を用いるとともに、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが120μmの織布フィルターを使用、かつ、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを4.0m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を調製する際に、水酸化マグネシウムコロイド(難水溶性の金属水酸化物コロイド)分散液として、イオン交換水250部に塩化マグネシウム(水溶性多価金属塩)21.4部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム(水酸化アルカリ金属)13.6部を溶解した水溶液を使用した以外は、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液として、分級処理前着色樹脂粒子の平均体積粒径が3.4μmであるもの(水系媒体分散液中の分級処理前着色樹脂粒子濃度:20質量%)を得た。そして、分級処理を行う際に、このような水系媒体分散液を用いるとともに、円筒形フィルター40を構成するフィルターとして、目開きが120μmの織布フィルターを使用、かつ、連続式湿式分級装置への水系媒体分散液の供給レートLを4.0m3/hとして分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子の水系媒体分散液、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例1と同様にして、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、湿式での分級処理を行わずに、実施例1と同様にして、酸洗浄、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)、濾過分離、および乾燥を行うことで、乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子を得た。そして、得られた乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子について、アルピネ分級機(商品名:TTSPセパレータ、ホソカワミクロン社製、エア―およびローターにより遠心力を付与することで、分級を行う装置)を使用して、乾式での分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、乾式での分級処理の条件は以下の通りとした。
ローターの回転数:5000rpm
ローターの回転半径:8cm
乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子に対して与えられる遠心力:2200G
実施例1と同様にして、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、湿式での分級処理を行わずに、実施例1と同様にして、酸洗浄、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)、濾過分離、および乾燥を行うことで、乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子を得た。そして、得られた乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子について、アルピネ分級機(商品名:TTSPセパレータ、ホソカワミクロン社製、エア―およびローターにより遠心力を付与することで、分級を行う装置)を使用して、乾式での分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、乾式での分級処理の条件は以下の通りとした。
ローターの回転数:5000rpm
ローターの回転半径:8cm
乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子に対して与えられる遠心力:2200G
[比較例2]
実施例1と同様にして、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、湿式での分級処理を行わずに、実施例1と同様にして、酸洗浄、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)、濾過分離、および乾燥を行うことで、乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子を得た。そして、得られた乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子について、ブロースルー式高性能ふるい機(商品名:ハイボルター、東洋ハイテック社製)を使用して、乾式での分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、湿式での分級処理を行わずに、実施例1と同様にして、酸洗浄、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)、濾過分離、および乾燥を行うことで、乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子を得た。そして、得られた乾燥状態の分級処理前着色樹脂粒子について、ブロースルー式高性能ふるい機(商品名:ハイボルター、東洋ハイテック社製)を使用して、乾式での分級処理を行った以外は、実施例1と同様にして、分級処理後の着色樹脂粒子、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
[比較例3]
実施例1と同様にして、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、湿式での分級処理を行わずに、実施例1と同様にして、酸洗浄、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)、濾過分離、および乾燥を行い、さらには、乾式での分級処理も行わなかった以外は、実施例1と同様にして、着色樹脂粒子、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、分級処理前着色樹脂粒子の水系媒体分散液を得て、湿式での分級処理を行わずに、実施例1と同様にして、酸洗浄、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)、濾過分離、および乾燥を行い、さらには、乾式での分級処理も行わなかった以外は、実施例1と同様にして、着色樹脂粒子、および静電荷像現像用トナーを作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
また、表1中、「乾式での分級における、分級処理前着色樹脂粒子の含有割合」は、乾式の分級装置に供給される分級処理前着色樹脂粒子と、空気との合計に対する、分級処理前着色樹脂粒子の体積割合を示している。
表1に示すように、結着樹脂、着色剤、および帯電制御剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する際に、着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行うことにより、得られる分級処理後の着色樹脂粒子を、粗大粒子が適切に除去されたものとすることができ、このような分級処理後の着色樹脂粒子を用いて得られるトナーを、現像ロールの削れの発生、縦筋の発生、およびベタ印字ムラの発生が抑えられたものとすることができるものであった(実施例1〜7)。
一方、表1に示すように、乾式での分級装置としてのアルピネ分級機を用いて分級処理を行った場合には、粗大粒子の除去は可能であったが、トナーとした場合に、ベタ印字ムラの発生が起こるものとなる結果となった(比較例1)。
また、乾式での分級装置としてのブロースルー式高性能ふるい機を使用した場合には、粗大粒子の除去が不十分となり、縦筋が顕著に発生する結果となった(比較例2)。
さらに、分級処理を行わなかった場合には、現像ロールの削れ、および縦筋が顕著に発生する結果となった(比較例3)。
また、乾式での分級装置としてのブロースルー式高性能ふるい機を使用した場合には、粗大粒子の除去が不十分となり、縦筋が顕著に発生する結果となった(比較例2)。
さらに、分級処理を行わなかった場合には、現像ロールの削れ、および縦筋が顕著に発生する結果となった(比較例3)。
Claims (7)
- 結着樹脂および着色剤を含む着色樹脂粒子を含有する静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う湿式分級装置を用いて分級処理を行う工程を備える静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記分級処理を行う前の着色樹脂粒子の体積平均粒径と、前記湿式分級装置のフィルターの目開きとが、下記式(1)を満たす請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
5μm≦(フィルターの目開き)μm−(着色樹脂粒子の体積平均粒径)μm≦140μm (1) - 前記分級処理を行う前の着色樹脂粒子の体積平均粒径が3〜10μmであり、前記湿式分級装置のフィルターの目開きが15〜150μmである請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の固形分濃度を3〜50質量%の範囲に調整した状態にて、前記湿式分級装置を用いた分級処理を行う請求項1〜3のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記湿式分級装置として、遠心力を付与することによって、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対し、フィルターを用いた篩い分けを行う装置を使用し、
前記分級処理を行う際における、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液に対して与える遠心力を、20〜900Gの範囲とする請求項1〜4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記湿式分級装置の容積V[m3]に対する、前記湿式分級装置への、前記着色樹脂粒子を含む水系媒体分散液の供給速度L[m3/h]の比L/Vが、40〜5000である請求項1〜5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 重合性単量体および着色剤を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中に分散させた状態で懸濁重合することにより、前記着色樹脂粒子を得る工程をさらに備える請求項1〜6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216957A JP2021086101A (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 静電荷像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216957A JP2021086101A (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 静電荷像現像用トナー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021086101A true JP2021086101A (ja) | 2021-06-03 |
Family
ID=76087582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019216957A Pending JP2021086101A (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 静電荷像現像用トナー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021086101A (ja) |
-
2019
- 2019-11-29 JP JP2019216957A patent/JP2021086101A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7252920B2 (en) | Method for manufacturing polymerized toner | |
JP4692330B2 (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
US20060269865A1 (en) | Production process of polymerized toner | |
CN107533309B (zh) | 黄色调色剂 | |
JP2004198640A (ja) | トナー及びその製造方法 | |
JP3972842B2 (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
JP6743929B2 (ja) | イエロートナーの製造方法 | |
JP2021086101A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
US7910280B2 (en) | Method for producing polymerized toner | |
JP6447134B2 (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
JP6756118B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP6825621B2 (ja) | 静電荷像現像用マゼンタトナー | |
JP6715227B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP2007322687A (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP2007155861A (ja) | 静電荷像現像用イエロートナーの製造方法 | |
JP7497672B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP6863386B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2007010928A (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
JP2009036904A (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
JP6269653B2 (ja) | イエロートナーの製造方法 | |
US20180081289A1 (en) | Toner for developing electrostatic images | |
JP2023124522A (ja) | トナーの製造方法 | |
JP2003215841A (ja) | トナーの製造方法 | |
JP2008116480A (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
JP2005134411A (ja) | 重合トナーの製造方法 |