JP2022096310A - トナー製造方法 - Google Patents
トナー製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022096310A JP2022096310A JP2020209350A JP2020209350A JP2022096310A JP 2022096310 A JP2022096310 A JP 2022096310A JP 2020209350 A JP2020209350 A JP 2020209350A JP 2020209350 A JP2020209350 A JP 2020209350A JP 2022096310 A JP2022096310 A JP 2022096310A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- particles
- pigment
- resin
- binder
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 308
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 280
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 267
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 69
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 116
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 116
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 89
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 66
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 63
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 50
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 36
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 31
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 28
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 27
- 229920006127 amorphous resin Polymers 0.000 claims description 25
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 24
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 24
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 229920006038 crystalline resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 7
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 65
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 45
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 43
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 29
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 28
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 26
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 25
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- -1 anthraquinone compounds Chemical class 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 19
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 18
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 16
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 16
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 16
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 16
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 12
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 10
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 9
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 9
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 8
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 8
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 7
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 7
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 6
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- ASTWEMOBIXQPPV-UHFFFAOYSA-K trisodium;phosphate;dodecahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O ASTWEMOBIXQPPV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 4
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N dodecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCC(O)=O TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 4
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L calcium chloride dihydrate Chemical compound O.O.[Cl-].[Cl-].[Ca+2] LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 3
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC1CCCCC1 OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- KHAYCTOSKLIHEP-UHFFFAOYSA-N docosyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C KHAYCTOSKLIHEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010558 suspension polymerization method Methods 0.000 description 3
- OPQYOFWUFGEMRZ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,2-dimethylpropaneperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C(C)(C)C OPQYOFWUFGEMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 3
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229940038773 trisodium citrate Drugs 0.000 description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000000981 basic dye Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N docosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QHMGJGNTMQDRQA-UHFFFAOYSA-N dotriacontane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC QHMGJGNTMQDRQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 2
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- CNNRPFQICPFDPO-UHFFFAOYSA-N octacosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO CNNRPFQICPFDPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M sodium;(2r)-2-[6-(4-chlorophenoxy)hexyl]oxirane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].C=1C=C(Cl)C=CC=1OCCCCCC[C@]1(C(=O)[O-])CO1 RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229960002666 1-octacosanol Drugs 0.000 description 1
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N Bromadiolone Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(Br)=CC=2)C=CC=1C(O)CC(C=1C(OC2=CC=CC=C2C=1O)=O)C1=CC=CC=C1 OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical class N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001204 arachidyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000002511 behenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000008641 benzimidazolones Chemical class 0.000 description 1
- ABBZJHFBQXYTLU-UHFFFAOYSA-N but-3-enamide Chemical class NC(=O)CC=C ABBZJHFBQXYTLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 1
- JSKZWIGBDHYSGI-UCSXVCBISA-L disodium;(6r,7r)-7-[[(2e)-2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)-2-[1-[2-(3,4-dihydroxybenzoyl)hydrazinyl]-2-methyl-1-oxopropan-2-yl]oxyiminoacetyl]amino]-3-[(2-carboxylato-5-methyl-[1,2,4]triazolo[1,5-a]pyrimidin-7-yl)sulfanylmethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2. Chemical compound [Na+].[Na+].N([C@H]1[C@@H]2N(C1=O)C(=C(CS2)CSC1=CC(=NC2=NC(=NN21)C([O-])=O)C)C([O-])=O)C(=O)C(\C=1N=C(N)SC=1)=N\OC(C)(C)C(=O)NNC(=O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 JSKZWIGBDHYSGI-UCSXVCBISA-L 0.000 description 1
- 229960000735 docosanol Drugs 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical class [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N isoindolin-1-one Chemical class C1=CC=C2C(=O)NCC2=C1 PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 125000001434 methanylylidene group Chemical group [H]C#[*] 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 125000001802 myricyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000004780 naphthols Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- FVXBCDWMKCEPCL-UHFFFAOYSA-N nonane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCCCC(O)O FVXBCDWMKCEPCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N phthalic acid di-n-butyl ester Natural products CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 1
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 description 1
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 description 1
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical class C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229960001790 sodium citrate Drugs 0.000 description 1
- 235000011083 sodium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 239000001433 sodium tartrate Substances 0.000 description 1
- 229960002167 sodium tartrate Drugs 0.000 description 1
- 235000011004 sodium tartrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003066 styrene-(meth)acrylic acid ester copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005792 styrene-acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- NWCXWRNETRHMRW-UHFFFAOYSA-N tetracosyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C NWCXWRNETRHMRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOUDBUYBGJYFFP-FOCLMDBBSA-N thioindigo Chemical class S\1C2=CC=CC=C2C(=O)C/1=C1/C(=O)C2=CC=CC=C2S1 JOUDBUYBGJYFFP-FOCLMDBBSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0802—Preparation methods
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0802—Preparation methods
- G03G9/0804—Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0802—Preparation methods
- G03G9/0804—Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
- G03G9/0806—Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium whereby chemical synthesis of at least one of the toner components takes place
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0802—Preparation methods
- G03G9/081—Preparation methods by mixing the toner components in a liquefied state; melt kneading; reactive mixing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0819—Developers with toner particles characterised by the dimensions of the particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08742—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08755—Polyesters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08795—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08797—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 磨砕剤と粘結剤のを除去が必要なく、且つトナー中に分散される顔料を小粒径化することができるトナーの製造方法を提供する。【解決手段】 顔料、粘結剤及び磨砕剤を混練して、該磨砕剤と解砕された該顔料とが、粘結剤中に分散した顔料分散体を得る顔料解砕工程、及び該顔料分散体を用いて、所定の方法でトナー粒子を得る工程、を有し、得られるトナー粒子に該粘結剤と該磨砕剤が含まれるトナーの製造方法。【選択図】 なし
Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式、トナージェット方式に用いられるトナー製造方法に関する。
近年、電子写真方式のフルカラー複写機が広く普及し、印刷市場への適用も始まっている。印刷市場では、幅広いメディア(紙種)に対応しながら、高速、高画質、高い生産性が要求されるようになってきている。高画質を達成するためには、さらなる着色力の拡大が求められており、そのためには顔料の小粒径化が有効である(特許文献1)。そこで、顔料を小粒径化するための方法として、従来、ソルベントソルトミリング法が知られている(特許文献2)。ソルベントソルトミリング法とは、粒径の大きい顔料を磨砕剤である水溶性無機塩と粘結剤である水溶性有機溶剤と混練することで顔料を解砕し、小粒径顔料を得る方法である。しかし、トナーの製造に適用した場合、水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を取り除くための洗浄工程、およびそれに付随する乾燥工程も必要となるため、生産性が著しく悪化してしまっていた。そのため、粘結剤として有機溶剤を用いないミリング法が求められていた。
本発明の目的は、上記の如き問題点を解決することにある。即ち、磨砕剤と粘結剤の除去が必要なく、且つトナー中に分散される顔料を小粒径化することができるトナーの製造方法を提供することにある。
本発明は、顔料、粘結剤及び磨砕剤を混練して、該磨砕剤と解砕された該顔料とが、粘結剤中に分散した顔料分散体を得る顔料解砕工程、及び
該顔料分散体を用いて、以下の(i)~(v)の少なくともいずれかの方法でトナー粒子を得る工程、
を有するトナーの製造方法であって、
該粘結剤は、非水溶性で、25℃で固体の熱可塑性成分であり、
該磨砕剤は、非水溶性で、個数平均粒径が0.1~5μmの粒子であり、
該顔料分散体の質量を基準として、該粘結剤の割合が、5~50質量%であり、
該顔料分散体中の該磨砕剤に対する該顔料の質量比が0.2~1.5であり、
該顔料解砕工程においては、該粘結剤の溶融粘度が6000Pa・sec以下となる温度で混練が行われ、
該トナー粒子が、該粘結剤と該磨砕剤を含有することを特徴とするトナーの製造方法に関する。
該顔料分散体を用いて、以下の(i)~(v)の少なくともいずれかの方法でトナー粒子を得る工程、
を有するトナーの製造方法であって、
該粘結剤は、非水溶性で、25℃で固体の熱可塑性成分であり、
該磨砕剤は、非水溶性で、個数平均粒径が0.1~5μmの粒子であり、
該顔料分散体の質量を基準として、該粘結剤の割合が、5~50質量%であり、
該顔料分散体中の該磨砕剤に対する該顔料の質量比が0.2~1.5であり、
該顔料解砕工程においては、該粘結剤の溶融粘度が6000Pa・sec以下となる温度で混練が行われ、
該トナー粒子が、該粘結剤と該磨砕剤を含有することを特徴とするトナーの製造方法に関する。
(i)該顔料分散体と樹脂Aとを溶融混練する工程、および得られた混練物を粉砕する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
(ii)該顔料分散体と樹脂Aとが有機溶剤に溶解した樹脂溶液を調製する工程、得られた樹脂溶液を水系媒体中に分散して造粒して液滴粒子Aを形成する工程、および該液滴粒子Aに含有される該有機溶剤を脱溶剤する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
(iii)該顔料分散体と重合性単量体とを混合して、重合性単量体組成物を調製する工程、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して造粒して液滴粒子Bを形成する工程、および該液滴粒子Bに含有される該重合性単量体を重合する工程を経て、該重合性単量体の重合で形成された樹脂Aを含有するトナー粒子を得る方法。
(iv)該顔料分散体の微粒子を含有する分散液と、樹脂Aを含有する微粒子を含有する分散液とを混合し、それらの微粒子を凝集させて凝集体粒子を形成する工程、および該凝集体粒子を加熱し融合する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
(v)該顔料分散体と樹脂Aとを含有する樹脂組成物を調製する工程、該樹脂組成物の微粒子を含有する分散液を調製する工程、該微粒子を凝集させて凝集体粒子を形成する工程、および該凝集体粒子を加熱し融合する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
本発明により、磨砕剤と粘結剤の除去が必要なく、且つトナー中に分散される顔料を小粒径化することができるトナーの製造方法を提供することができる。
着色力を向上させるために顔料の小粒径化が求められているが、従来のソルベントソルトミリング法では磨砕剤と粘結剤を取り除く必要があり、取り除くための洗浄工程と、それに伴う乾燥工程が追加となることで、生産性が低下してしまった。本発明者らが検討を進めた結果、非水溶性の磨砕剤と非水溶性の粘結剤を用いて顔料解砕を行って顔料分散剤を得て、それを用いてトナー粒子を製造することで、工程の追加をすることなくトナーを製造することに成功した。
本発明では、磨砕剤として、非水溶性で、個数平均粒径が0.1μm以上5.0μm以下である粒子を用いることが重要である。上記範囲とすることでトナー中に磨砕剤を含んでいても、帯電維持性や低温定着性、着色力を阻害しない。さらに粘結剤は、非水溶性で、25℃で固体の熱可塑性成分である。このような粘結剤を用いて、溶融粘度が6000Pa・sec以下である状態で混錬を行う。この場合、混練前は固体であるためにハンドリング性が良く、混練時に低粘度化することで、粘結剤として機能するようになり、トナーに含んでも耐ブロッキング性や帯電維持性を阻害しない。
さらに、顔料分散体の質量を基準として、粘結剤の割合が5~50質量%であることで、磨砕剤により顔料を解砕するための均一な分散状態が得られ、かつ顔料に磨砕剤によるせん断力が強く加えられ、顔料解砕が効率的に行われる。
また、顔料分散体中の磨砕剤に対する顔料の質量比を0.2~1.5とすることで、顔料解砕性を損なうことなく、トナー中に含まれる磨砕剤量が抑えられ、帯電維持性や低温定着性、着色力を阻害しない。
<顔料解砕工程の製造方法>
次に、本発明の製造方法で、顔料分散体を得る顔料解砕工程の手順について説明するがこれに限定されることはなく、粘結剤を溶融させる加熱機構を設け、顔料が解砕され、顔料分散体が得られる溶融混練方法であれば特に詳細は問わない。
次に、本発明の製造方法で、顔料分散体を得る顔料解砕工程の手順について説明するがこれに限定されることはなく、粘結剤を溶融させる加熱機構を設け、顔料が解砕され、顔料分散体が得られる溶融混練方法であれば特に詳細は問わない。
まず、顔料と磨砕剤、粘結剤を均一に混合したのちに混練を実施することが好ましい。均一に混合する工程として、原料混合工程を説明する。原料混合工程では、少なくとも顔料、磨砕剤、粘結剤を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー等がある。
次いで、混合した原料を溶融混練機に投入し、粘結剤の溶融粘度が6000Pa・sec以下となる温度で溶融混練を行う。この溶融混錬工程により、溶融混練機内で磨砕剤により顔料が解砕され、顔料分散体が得られる。溶融混練工程では、例えば、ニーダー、加圧ニーダー、バンバリィミキサー等のバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができるが、二軸混練押し出し機を用いることが好ましい。
<顔料分散体の原料>
次に、顔料分散剤を調製する際に用いられる、原材料について説明する。尚、原材料としては、顔料、非水溶性の磨砕剤、非水溶性の粘結剤が少なくとも含まれる。
次に、顔料分散剤を調製する際に用いられる、原材料について説明する。尚、原材料としては、顔料、非水溶性の磨砕剤、非水溶性の粘結剤が少なくとも含まれる。
<顔料>
顔料分散体に含有できる顔料としては、以下のものが挙げられる。
顔料分散体に含有できる顔料としては、以下のものが挙げられる。
顔料としては、公知の有機顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。
シアン系顔料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。
マゼンタ系顔料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。
イエロー系顔料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物などが挙げられる。
黒色系顔料としては、カーボンブラック又は、前記イエロー系顔料、マゼンタ系顔料、及びシアン系顔料を用い黒色に調色されたものが挙げられる。
顔料は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
顔料解砕工程を経る前の顔料は、粗砕顔料であって、個数平均粒径は80nm~150nm程度である。顔料解砕工程を経た後、顔料分散体中に分散される顔料の個数平均粒径は30nm~65nmであることが、着色力が良化することから好ましい。顔料の個数平均粒径の測定方法は後述の測定方法を用いる。
<磨砕剤>
顔料分散体に含有できる磨砕剤としては、非水溶性のものを用いることができ、公知の非水溶性の無機塩粒子、無機酸化物粒子、鉱物粒子などが挙げられる。具体的には、以下のものが挙げられる。
顔料分散体に含有できる磨砕剤としては、非水溶性のものを用いることができ、公知の非水溶性の無機塩粒子、無機酸化物粒子、鉱物粒子などが挙げられる。具体的には、以下のものが挙げられる。
無機塩としては、炭酸塩、硫酸塩、クロム酸塩などが挙げられる。
無機酸化物としては、シリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸ストロンチウムなどが挙げられる。
鉱物としては、カオリナイト、滑石、硫酸バリウムなどが挙げられる。
上記の中でも、磨砕剤としては、トナー中に含まれても色味に影響を与えない粒子であることが好ましい。具体的には、炭酸塩や上記に例示した鉱物が好ましく、その中でも屈折率がトナー結着樹脂と近い炭酸カルシウム粒子が特に好ましい。
非水溶性磨砕剤は、良好な顔料解砕性を示すこと、トナーに含まれても影響を与えないことが求められ、この観点から、個数平均粒径0.1μm~5.0μmが好ましく、0.2~1.0μmがより好ましい。非水溶性磨砕剤の個数平均粒径の測定方法は後述する。
非水溶性磨砕剤はトナー粒子中の含有率を20質量%以下に抑えることが色味に影響を与えないことからより好ましい。
<粘結剤>
顔料分散体に含有できる粘結剤は、非水溶性であり、25℃で固体の熱可塑性成分である。
顔料分散体に含有できる粘結剤は、非水溶性であり、25℃で固体の熱可塑性成分である。
尚、本発明における粘結剤は、25℃では固体であるものの、加熱溶融混練時の温度では溶融粘度が6000Pa・sec以下になる成分である。
粘結剤は、色味と帯電維持性、耐ブロッキング性に影響が少ない物質であれば特に限定されないが、トナーを構成する材料して一般に用いられるものであることが好ましい。例えば、トナー用の結着樹脂として用いられる非晶性樹脂や結晶性樹脂;熱可塑性エラストマー;離型剤や可塑剤として用いられる低分子結晶化合物などが挙げられる。
(非晶性樹脂)
先ず、非晶性樹脂について記載する。粘結剤として非晶性樹脂を用いることで、解砕された顔料が非晶性樹脂に分散した顔料分散体を得ることができる。そのような顔料分散体を用いて、トナー粒子を製造することによって、顔料が良好に分散性しており、着色力に優れたトナーが得られるようになる。
先ず、非晶性樹脂について記載する。粘結剤として非晶性樹脂を用いることで、解砕された顔料が非晶性樹脂に分散した顔料分散体を得ることができる。そのような顔料分散体を用いて、トナー粒子を製造することによって、顔料が良好に分散性しており、着色力に優れたトナーが得られるようになる。
非晶性樹脂としては、トナーに用いられる一般的な樹脂であれば特に限定されず、ポリエステル、スチレン-アクリル酸共重合体、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、またはそれらのハイブリッド樹脂などが例示できる。この中でも、帯電維持性、低温定着性が良好な非晶性ポリエステル、スチレン-アクリル酸共重合体、およびそのハイブリッド樹脂を用いることが好ましく、非晶性ポリエステルが特に好ましい。
非晶性樹脂の含有量は、粘結剤中、20質量%以上であることがトナー中に顔料を分散させるために好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。
非晶性樹脂のガラス転移温度は30℃~80℃であることが好ましく、50℃~70℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が30℃以上であることで、顔料解砕工程前で固体として取り扱うことができる。また、ガラス転移温度が80℃以下であることによって、トナーの低温定着性に対する影響を抑えることができる。
また、非晶性樹脂の軟化点(Tm)は、80℃~200℃であることが好ましく、100℃~150℃であることがより好ましい。軟化点(Tm)が上記範囲内であれば、トナーの耐ブロッキング性、耐オフセット性に対する影響を小さくすることができる。
また、非晶性樹脂のSP値が21.0(J/cm3)0.5~24.0(J/cm3)0.5であることが好ましい。上記範囲であれば、紙との密着性、帯電維持性を良好に維持することができる。
また、粘結剤として、非晶性樹脂とともに結晶性樹脂を含むことがより好ましい。結晶性樹脂を含むことで顔料分散体の粘度が適度に下がり、磨砕剤と顔料の分散性がより良好となることから、顔料解砕性が良化する。
(低分子結晶化合物)
低分子結晶化合物は、個数平均分子量(Mn)が、250以上1000以下である化合物である。
低分子結晶化合物は、個数平均分子量(Mn)が、250以上1000以下である化合物である。
低分子結晶化合物の数平均分子量(Mn)が、前記範囲を満たすことで、融点を低くすることができ、混練後の冷却時に即座に結晶化する成分となる。その結果、顔料の動きを束縛し顔料凝集を抑制することができ、良好な顔料分散を達成できる。
なお、低分子結晶化合物の数平均分子量(Mn)は、低分子結晶化合物の種々公知の製造条件によって容易に制御が可能である。
低分子結晶化合物の数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、以下のように測定する。
ゲルクロマトグラフ用のo-ジクロロベンゼンに、特級2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を濃度が0.10質量%となるように添加し、室温で溶解する。サンプルビンに低分子結晶化合物と前記BHTを添加したo-ジクロロベンゼンとを入れ、150℃に設定したホットプレート上で加熱し、低分子結晶化合物を溶解する。
低分子結晶化合物が溶けたら、予め加熱しておいたフィルターユニットに入れ、本体に設置する。フィルターユニットを通過させたものをGPCサンプルとする。
尚、サンプル溶液は、濃度が約0.15質量%となるように調整する。
このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置: HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
検出器: 高温用RI
カラム: TSKgel GMHHR-H HT 2連(東ソー社製)
温度: 135.0℃
溶媒: ゲルクロマトグラフ用o-ジクロロベンゼン
(BHT 0.10質量%添加)
流速: 1.0ml/min
注入量: 0.4ml
低分子結晶化合物の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500」、東ソ-社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
装置: HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
検出器: 高温用RI
カラム: TSKgel GMHHR-H HT 2連(東ソー社製)
温度: 135.0℃
溶媒: ゲルクロマトグラフ用o-ジクロロベンゼン
(BHT 0.10質量%添加)
流速: 1.0ml/min
注入量: 0.4ml
低分子結晶化合物の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500」、東ソ-社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
また、低分子結晶化合物の融点は60℃~120℃であることが好ましく、より好ましくは70℃~100℃である。この場合、粉砕性に優れるため、混練冷却後の顔料解砕物の硬度を低下させる効果が得られる。その結果、粉砕エネルギーを低下し、生産性を向上させることができる。
低分子結晶化合物としては、例えば、トナー用離型剤として用いられる、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物;カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したものを例示できる。
また、ステアリン酸、ベヘン酸などの結晶性を有する長鎖アルキルカルボン酸や、1-ドコサノール、1-オクタコサノールなどの結晶性を有する調査アルキルアルコールを例示できる。
低分子結晶化合物の含有量は、非水溶性粘結剤中、20質量%以上であることがトナー中に顔料を分散させるために好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。
(結晶性樹脂)
結晶性樹脂としては、トナーに用いられる一般的な結晶性樹脂であれば特に限定されず、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリイソブチレート、ポリビニル、エチレン-プロピレンコポリマー、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレン、アクリル樹脂などの結晶性樹脂が挙げられる。中でも、結晶性ポリエステルや結晶性アクリル樹脂であることが好ましい。
結晶性樹脂としては、トナーに用いられる一般的な結晶性樹脂であれば特に限定されず、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリイソブチレート、ポリビニル、エチレン-プロピレンコポリマー、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレン、アクリル樹脂などの結晶性樹脂が挙げられる。中でも、結晶性ポリエステルや結晶性アクリル樹脂であることが好ましい。
その他、結晶性アクリル樹脂は、下記式であらわされるモノマーユニットを有していることが好ましい。下記式であらわされるモノマーユニットは、炭素数18~36のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルを用いて共重合することで形成される。
[式中、RZ1は、水素原子、又はメチル基)を表し、Rは、炭素数18~36のアルキル基を表す。]
炭素数18~36のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル、(メタ)アクリル酸ヘンエイコサニル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸リグノセリル、(メタ)アクリル酸セリル、(メタ)アクリル酸オクタコサ、(メタ)アクリル酸ミリシル、(メタ)アクリル酸ドトリアコンタン、(メタ)アクリル酸2-デシルテトラデシル等が挙げられる。
炭素数18~36のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル、(メタ)アクリル酸ヘンエイコサニル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸リグノセリル、(メタ)アクリル酸セリル、(メタ)アクリル酸オクタコサ、(メタ)アクリル酸ミリシル、(メタ)アクリル酸ドトリアコンタン、(メタ)アクリル酸2-デシルテトラデシル等が挙げられる。
これらの内、低温定着性の観点から、炭素数18~36の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも一つが好ましく、炭素数18~30の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも一つがより好ましく、直鎖の(メタ)アクリル酸ステアリル及び(メタ)アクリル酸ベヘニルの少なくとも一方がさらに好ましい。
また、結晶性樹脂の融点は60℃~120℃であることが好ましく、より好ましくは70℃~100℃であり、特に好ましくは、70℃~90℃である。この場合、粉砕性に優れるため、混練冷却後の顔料解砕物の硬度を低下させる効果が得られる。その結果、粉砕エネルギーを低下し、生産性を向上させることができる。
(粘結剤のSP値)
トナー粒子を得る工程においては、粘結剤として用いた非晶性樹脂、結晶性低分子化合物または結晶性樹脂と、その他の樹脂(樹脂A)とが共存する状態を経るが、粘結剤成分とその他の樹脂(樹脂A)とは、SP値差が3.0(J/cm3)0.5以下であることが好ましい。
トナー粒子を得る工程においては、粘結剤として用いた非晶性樹脂、結晶性低分子化合物または結晶性樹脂と、その他の樹脂(樹脂A)とが共存する状態を経るが、粘結剤成分とその他の樹脂(樹脂A)とは、SP値差が3.0(J/cm3)0.5以下であることが好ましい。
SP値は、Fedorsの式を用いて求めることができる。ここで、Δei、及びΔviの値は著「コーティングの基礎科学」54~57頁、1986年(槇書店)の表3~9による原子及び原子団の蒸発エネルギーとモル体積(25℃)を参照した。
式:δi=[Ev/V](1/2)=[Δei/Δvi](1/2)
Ev:蒸発エネルギー
V:モル体積
Δei:i成分の原子又は原子団の蒸発エネルギー
Δvi:i成分の原子又は原子団のモル体積
<トナーの原料>
次に、トナー粒子に含有される成分について説明する。
式:δi=[Ev/V](1/2)=[Δei/Δvi](1/2)
Ev:蒸発エネルギー
V:モル体積
Δei:i成分の原子又は原子団の蒸発エネルギー
Δvi:i成分の原子又は原子団のモル体積
<トナーの原料>
次に、トナー粒子に含有される成分について説明する。
本発明の製造方法で製造されるトナーは、一般的なトナーが含有する成分を含有する。具体的には、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤などを含有する。
<結着樹脂>
トナー粒子を得る工程においては、顔料分散体と樹脂(樹脂A)とが共存する状態を経る。顔料分散体に結着樹脂として作用する樹脂成分が含有される場合には、顔料分散体に含有された樹脂成分と、混合された樹脂(樹脂A)とが、トナー粒子中において結着樹脂として働く。一方、顔料分散剤が樹脂成分を含有しない場合には、混合された樹脂(樹脂A)が、トナー粒子中において結着樹脂として働く。尚、顔料分散体と樹脂との混合割合は、トナー粒子中の顔料の割合が、3~20質量%となる範囲であればよい。
トナー粒子を得る工程においては、顔料分散体と樹脂(樹脂A)とが共存する状態を経る。顔料分散体に結着樹脂として作用する樹脂成分が含有される場合には、顔料分散体に含有された樹脂成分と、混合された樹脂(樹脂A)とが、トナー粒子中において結着樹脂として働く。一方、顔料分散剤が樹脂成分を含有しない場合には、混合された樹脂(樹脂A)が、トナー粒子中において結着樹脂として働く。尚、顔料分散体と樹脂との混合割合は、トナー粒子中の顔料の割合が、3~20質量%となる範囲であればよい。
トナー粒子の製造工程において、混合/合成される樹脂(樹脂A)は、トナー用の結着樹脂として一般的な樹脂を用いることができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂(スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体)、フッ素樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが例示できる。この中でも、低温定着性を良好にするという観点から、非晶性ポリエステルが好ましい。非晶性ポリエステルとしては、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、低分子量ポリエステルと高分子量ポリエステルを併用してもよい。また、さらなる低温定着性の向上と保管時の耐ブロッキング性の観点から結晶性ポリエステルを含有させてもよい。
<トナー粒子の製造方法>
顔料解砕工程で得られた顔料分散体を用いて、トナー粒子を得る方法としては、混練粉砕法、溶解懸濁法、懸濁重合法、及び乳化凝集法が挙げられる。いずれか単独の製造方法でトナー粒子を製造しても良いし、組み合わせてトナー粒子を製造しても良い。
顔料解砕工程で得られた顔料分散体を用いて、トナー粒子を得る方法としては、混練粉砕法、溶解懸濁法、懸濁重合法、及び乳化凝集法が挙げられる。いずれか単独の製造方法でトナー粒子を製造しても良いし、組み合わせてトナー粒子を製造しても良い。
作製したトナー粒子には、必要に応じて、シリカ、アルミナ、チタニア、及び炭酸カルシウム等の無機微粒子や、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びシリコーン樹脂等の樹脂微粒子を、乾燥状態で剪断力を印加して添加してもよい。これらの無機微粒子や樹脂微粒子は、流動性助剤やクリーニング助剤等の外添剤として機能する。
以下、混練粉砕法、溶解懸濁法、懸濁重合法、及び乳化凝集法における、トナー粒子の製造方法について具体的に記載する。
<混練粉砕法>
混練粉砕法では、先ず、顔料分散体及び樹脂A、並びに、必要に応じて離型剤、着色剤及びその他の添加剤を、混合機を用いて十分混合する。次いで、得られた混合物を熱混練機を用いて溶融混練する(混練工程)。その後、得られた混錬物を所望のトナー粒子径になるまで粉砕し(粉砕工程)、必要に応じて所望の粒度分布になるよう分級を行い(分級工程)、トナー粒子を得る。
混練粉砕法では、先ず、顔料分散体及び樹脂A、並びに、必要に応じて離型剤、着色剤及びその他の添加剤を、混合機を用いて十分混合する。次いで、得られた混合物を熱混練機を用いて溶融混練する(混練工程)。その後、得られた混錬物を所望のトナー粒子径になるまで粉砕し(粉砕工程)、必要に応じて所望の粒度分布になるよう分級を行い(分級工程)、トナー粒子を得る。
混合機としては、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げられる。
熱混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられる。
粉砕工程においては、衝突板式ジェットミル、流動層式ジェットミル、及び回転型機械ミル等の公知の粉砕機を用いることができる。具体的には、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)などが挙げられる。
分級工程で用いられる分級機としては、風力分級機、慣性式分級機、及び篩式分級機等の公知の装置を例示することができる。具体的には、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラッシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボフレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)が挙げられる。
<溶解懸濁法>
溶解懸濁法では樹脂溶解工程、造粒工程、脱溶剤工程、洗浄乾燥工程を経てトナーが製造される。
溶解懸濁法では樹脂溶解工程、造粒工程、脱溶剤工程、洗浄乾燥工程を経てトナーが製造される。
(樹脂溶解工程)
樹脂溶解工程は、有機溶剤に、顔料分散体及び樹脂Aを溶解させ樹脂溶液を調製する工程である。必要に応じて、その他の樹脂、可塑剤、着色剤及び離形剤などを、有機溶剤に溶解又は分散させてもよい。
樹脂溶解工程は、有機溶剤に、顔料分散体及び樹脂Aを溶解させ樹脂溶液を調製する工程である。必要に応じて、その他の樹脂、可塑剤、着色剤及び離形剤などを、有機溶剤に溶解又は分散させてもよい。
有機溶剤としては、顔料分散体中の粘結剤及び樹脂Aを溶解可能な有機溶剤を任意に用いることができる。具体的には、トルエン及びキシレンなどが挙げられる。
有機溶剤の使用量には制限がないが、樹脂組成物が水系媒体中に分散し造粒できる粘度となる量であればよい。具体的には、顔料分散体、樹脂A、必要に応じてその他の樹脂、可塑剤及び着色剤などを含む樹脂組成物と有機溶剤の質量比が10/90~50/50であることが造粒性及びトナーの生産効率の観点から好ましい。
一方、顔料分散体中の顔料及び磨砕剤、必要に応じて添加される着色剤や離型剤は有機溶剤に溶解している必要はなく、分散していてもよい。着色剤や離型剤を分散状態で使用する場合は、ビーズミルなどの分散機を使用して分散させることが好ましい。
(造粒工程)
造粒工程は、得られた樹脂溶液を分散剤を含む水系媒体中に分散し、所定のトナー粒子径になるように造粒して、液滴粒子Aが分散された分散体(造粒物)を調製する工程である。水系媒体は、主に水が用いられる。また、水系媒体は、1価の金属塩を1質量%以上30質量%以下含有することが好ましい。1価の金属塩を含有していることにより、樹脂溶液中の有機溶媒が水系媒体中へ拡散することが抑制され、トナーの粒度分布がシャープになりやすい。
造粒工程は、得られた樹脂溶液を分散剤を含む水系媒体中に分散し、所定のトナー粒子径になるように造粒して、液滴粒子Aが分散された分散体(造粒物)を調製する工程である。水系媒体は、主に水が用いられる。また、水系媒体は、1価の金属塩を1質量%以上30質量%以下含有することが好ましい。1価の金属塩を含有していることにより、樹脂溶液中の有機溶媒が水系媒体中へ拡散することが抑制され、トナーの粒度分布がシャープになりやすい。
1価の金属塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、臭化カリウムが例示でき、これらのうち、塩化ナトリウム、塩化カリウムが好ましい。
また、水系媒体と樹脂溶液の混合比(質量比)は、水系媒体/樹脂溶液=90/10~50/50が好ましい。
分散剤は特に限定されないが、有機系分散剤として、陽イオンタイプ、陰イオンタイプ及びノニオンタイプの界面活性剤が用いられ、陰イオンタイプのものが好ましい。例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。一方、無機系分散剤としてリン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、酸化チタン及びシリカ粉末などが挙げられる。中でも造粒の安定性の観点から、無機系分散剤のリン酸三カルシウムが特に好ましい。
分散剤の添加量は造粒物の粒子径に応じて決定され、分散剤の添加量が増加すれば粒子径が小さくなる。そのために、所望の粒子径によって分散剤の添加量は異なるが、樹脂溶液100質量部に対して0.1~15質量部が好ましい。0.1質量部以上であると粗粉が発生しにくく、15質量部以下であると不必要な微細粒子が発生しにくい。
また、水系媒体中で樹脂溶液の分散体を調製する際は、高速剪断下で行うことが好ましい。水系媒体中に分散された樹脂溶液の分散体は、体積平均粒子径が10μm以下に造粒されることが好ましく、4~9μm程度に造粒されることがより好ましい。
高速剪断を与える装置としては各種の高速分散機や超音波分散機が挙げられる。
(脱溶剤工程)
脱溶剤工程では、液滴粒子Aから有機溶剤を除去する工程である。有機溶剤の除去は撹拌を行いながら、行うことが好ましい。また、必要に応じて加熱、減圧をすることで有機溶剤の除去速度を制御することもできる。
脱溶剤工程では、液滴粒子Aから有機溶剤を除去する工程である。有機溶剤の除去は撹拌を行いながら、行うことが好ましい。また、必要に応じて加熱、減圧をすることで有機溶剤の除去速度を制御することもできる。
(洗浄乾燥工程)
脱溶剤工程の後に、水等で複数回洗浄し、トナー粒子をろ過及び乾燥する洗浄乾燥工程を実施してもよい。また、分散剤にリン酸三カルシウムなどの酸性条件で溶解する分散剤を使用した場合は、塩酸などで洗浄後に水洗することが好ましい。洗浄を行うことで造粒のために使用した分散剤を除去し、トナー特性を向上させることができる。
脱溶剤工程の後に、水等で複数回洗浄し、トナー粒子をろ過及び乾燥する洗浄乾燥工程を実施してもよい。また、分散剤にリン酸三カルシウムなどの酸性条件で溶解する分散剤を使用した場合は、塩酸などで洗浄後に水洗することが好ましい。洗浄を行うことで造粒のために使用した分散剤を除去し、トナー特性を向上させることができる。
<懸濁重合法>
先ず、重合性単量体と、顔料分散体及びその他必要な成分(例えば、離型剤、架橋剤、荷電制御剤、連鎖移動剤、可塑剤、顔料分散剤、離型剤分散剤)とを混合し、溶解或いは分散させて重合性単量体組成物を調製する。この際には、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機の如き分散機を用いることができる。次いで、重合性単量体組成物を、水系媒体中に投入し、高速攪拌機もしくは超音波分散機の如き高速分散機を用いて分散(懸濁)させて造粒し、液滴粒子Bを形成する。水系媒体には、分散安定剤を含有させることが好ましい。重合開始剤は、重合性単量体組成物を調製する際に他の添加剤とともに混合してもよく、分散させる直前に水系媒体中に加えてもよい。また、造粒中や造粒完了後、すなわち重合反応を開始する直前に、必要に応じて重合性単量体や他の溶媒に溶解した状態で重合開始剤を加えることもできる。その後、懸濁液中の重合性単量体組成物の液滴粒子が粒子状態を維持し、且つ粒子の浮遊や沈降が生じることがないよう、撹拌しながら、重合反応を行い、液滴粒子Bに含有される重合性単量体を重合することで樹脂粒子が形成される。その後、懸濁液を冷却し、必要に応じて洗浄を行い、種々の方法によって乾燥、分級を行うことでトナー粒子を得ることができる。尚、得られたトナー粒子には、重合性単量体の重合で生じた樹脂Aが含有されることとなる。
先ず、重合性単量体と、顔料分散体及びその他必要な成分(例えば、離型剤、架橋剤、荷電制御剤、連鎖移動剤、可塑剤、顔料分散剤、離型剤分散剤)とを混合し、溶解或いは分散させて重合性単量体組成物を調製する。この際には、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機の如き分散機を用いることができる。次いで、重合性単量体組成物を、水系媒体中に投入し、高速攪拌機もしくは超音波分散機の如き高速分散機を用いて分散(懸濁)させて造粒し、液滴粒子Bを形成する。水系媒体には、分散安定剤を含有させることが好ましい。重合開始剤は、重合性単量体組成物を調製する際に他の添加剤とともに混合してもよく、分散させる直前に水系媒体中に加えてもよい。また、造粒中や造粒完了後、すなわち重合反応を開始する直前に、必要に応じて重合性単量体や他の溶媒に溶解した状態で重合開始剤を加えることもできる。その後、懸濁液中の重合性単量体組成物の液滴粒子が粒子状態を維持し、且つ粒子の浮遊や沈降が生じることがないよう、撹拌しながら、重合反応を行い、液滴粒子Bに含有される重合性単量体を重合することで樹脂粒子が形成される。その後、懸濁液を冷却し、必要に応じて洗浄を行い、種々の方法によって乾燥、分級を行うことでトナー粒子を得ることができる。尚、得られたトナー粒子には、重合性単量体の重合で生じた樹脂Aが含有されることとなる。
<乳化凝集法>
乳化凝集法では、微粒子分散液の調製工程、凝集工程、融合工程、冷却工程、及び洗浄工程を経てトナーが製造される。以下、乳化凝集法を用いたトナーの製造方法を具体的に記載するが、これに限定されるわけではない。
乳化凝集法では、微粒子分散液の調製工程、凝集工程、融合工程、冷却工程、及び洗浄工程を経てトナーが製造される。以下、乳化凝集法を用いたトナーの製造方法を具体的に記載するが、これに限定されるわけではない。
(微粒子分散液を調製する工程)
先ず、樹脂微粒子の分散液の調製について記載する。樹脂微粒子は公知の方法で製造できるが、以下の方法で作製することが好ましい。
先ず、樹脂微粒子の分散液の調製について記載する。樹脂微粒子は公知の方法で製造できるが、以下の方法で作製することが好ましい。
樹脂(例えば、ポリエステル樹脂)を有機溶媒に溶解し、均一な溶解液を形成する。その後、必要に応じて塩基性化合物及び界面活性剤を添加する。さらに、ホモジナイザーなどによりせん断を付与しながら水系媒体をゆっくり添加することで、又は、水系媒体を添加後にホモジナイザーなどによりせん断を付与することで、微粒子を形成させる。そして、溶剤を除去し樹脂微粒子が分散された樹脂微粒子分散液を得る。
有機溶媒に溶解させる際の樹脂の濃度は、10質量%以上50質量%以下が好ましく、30質量%以上50質量%以下がより好ましい。有機溶媒は、樹脂を溶解できるものであればどのようなものでも使用可能であるが、トルエン、キシレン、テトラヒドロフランなどが好ましい。
界面活性剤は、特に限定されるものでは無い。例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系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、多価アルコール系の非イオン系界面活性剤が挙げられる。
塩基は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの無機塩基やトリエチルアミン、トリメチルアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノールなどの有機塩基が挙げられる。塩基は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。
樹脂微粒子の体積基準のメジアン径は0.05~1.0μmであることが好ましく、0.1~0.6μmがより好ましい。メジアン径が前記の範囲内である場合、所望の粒径を有するトナー粒子が得られやすくなる。なお、体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布計(ナノトラックUPA-EX150:日機装製)を使用することで測定可能である。
次いで、顔料分散体の微粒子分散液の調製について記載する。単独で顔料分散体の微粒子を含有する分散液(乳化液)を作製する場合は、顔料分散体と界面活性剤と水系媒体を混合した後、顔料分散体中の粘結剤が溶融する温度まで昇温し、ホモジナイザーなどによりせん断を付与した後、冷却することで、顔料分散体が水系媒体に分散した顔料分散体の分散液が得られる。
尚、樹脂微粒子の分散液と顔料分散体の分散液とを別に調製せずに、顔料分散体と樹脂Aとを含有する微粒子分散体を調製してもよい。この場合、樹脂微粒子分散液の調製工程において、樹脂を有機溶媒に溶解する際に顔料分散体を添加することで、樹脂Aと顔料分散体とを含有する微粒子の分散液が得られる。
(凝集工程)
樹脂微粒子の分散液と顔料分散体の分散液に、必要に応じて離型剤微粒子分散液などを混合し、混合液を調製する。尚、樹脂微粒子の分散液と顔料分散体の分散液とを用いる代わりに、樹脂と顔料分散体とを含有する微粒子の分散液を用いてもよい。ついで、調製された混合液中に含まれる微粒子を凝集させて、凝集体粒子を形成する。凝集体粒子を形成させる方法としては、例えば混合液中に凝集剤を添加・混合し、温度を上げたり、機械的動力等を適宜加えたりする方法が好適に例示できる。
樹脂微粒子の分散液と顔料分散体の分散液に、必要に応じて離型剤微粒子分散液などを混合し、混合液を調製する。尚、樹脂微粒子の分散液と顔料分散体の分散液とを用いる代わりに、樹脂と顔料分散体とを含有する微粒子の分散液を用いてもよい。ついで、調製された混合液中に含まれる微粒子を凝集させて、凝集体粒子を形成する。凝集体粒子を形成させる方法としては、例えば混合液中に凝集剤を添加・混合し、温度を上げたり、機械的動力等を適宜加えたりする方法が好適に例示できる。
凝集工程で必要に応じて使用する離型剤微粒子の分散液は、上述の離型剤を分散させて調製される。離型剤微粒子は公知の方法で分散されるが、例えば、離型剤と水系媒体を混合し、離型剤が溶融する温度まで昇温し、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等を用いてせん断した後、冷却して水系媒体に分散した離型剤分散液が得られる。また、必要に応じて分散安定性を付与する界面活性剤や高分子分散剤を添加することができる。
凝集工程で使用する凝集剤としては、例えば、ナトリウム、カリウム等の1価の金属の金属塩;カルシウム、マグネシウム等の2価の金属の金属塩;鉄、アルミニウム等の3価の金属の金属塩;ポリ塩化アルミなどの多価金属塩が挙げられる。凝集工程の粒子径制御性の観点から塩化カルシウムや硫酸マグネシウムなどの2価の金属塩が好ましい。
凝集剤の混合は、室温(25℃)~75℃の温度範囲で行うことが好ましい。この温度条件下で混合を行うと、凝集が安定した状態で進行する。混合は、公知の混合装置、ホモジナイザー、ミキサー等を用いて行うことができる。
凝集工程で形成される凝集体粒子の平均粒径としては、特に制限はないが、通常、得ようとするトナー粒子の平均粒径と同じ程度になるよう、重量平均粒径4.0~7.0μmに制御するとよい。制御は、例えば、凝集剤等の添加・混合時の温度と攪拌混合の条件を適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。なお、凝集体粒子の粒度分布はコールター法による粒度分布解析装置(コールターマルチサイザーIII:コールター製)にて測定できる。
(融合工程)
融合工程とは、凝集体粒子を、加熱し、融合することで、凝集体粒子表面を平滑化したトナー粒子を形成する工程である。融合工程に入る前に、粒子間の融着を防ぐため、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤等を適宜投入することができる。
融合工程とは、凝集体粒子を、加熱し、融合することで、凝集体粒子表面を平滑化したトナー粒子を形成する工程である。融合工程に入る前に、粒子間の融着を防ぐため、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤等を適宜投入することができる。
キレート剤の例としては、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びそのNa塩等のアルカリ金属塩、グルコン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、クエン酸カリウム及びクエン酸ナトリウム、ニトリロトリアセテート(NTA)塩、COOH及びOHの両方の官能性を含む多くの水溶性ポリマー類(高分子電解質)が挙げられる。
加熱の温度としては、凝集体に含まれる樹脂のガラス転移温度以上であり、且つ樹脂が熱分解する温度未満であればよい。加熱の時間としては、加熱の温度が高ければ短い時間で足り、加熱の温度が低ければ長い時間が必要である。即ち、加熱・融合の時間は、加熱の温度に依存するので一概に規定することはできないが、一般的には10分~10時間である。
(冷却工程)
冷却工程とは、融合工程で得られた粒子を含む水系媒体の温度を、樹脂のガラス転移温度より低い温度まで冷却する工程である。冷却をガラス転移温度より低い温度まで行うことで、粗大粒子の発生を抑制できる。具体的な冷却速度は0.1~50℃/分である。
冷却工程とは、融合工程で得られた粒子を含む水系媒体の温度を、樹脂のガラス転移温度より低い温度まで冷却する工程である。冷却をガラス転移温度より低い温度まで行うことで、粗大粒子の発生を抑制できる。具体的な冷却速度は0.1~50℃/分である。
(洗浄工程)
前記工程を経て作製した粒子を、洗浄、ろ過、繰り返すことによりトナー粒子中の不純物を除去することができる。具体的にはエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びそのNa塩などのキレート剤を含有した水溶液を用いてトナー粒子を洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄することが好ましい。イオン交換水での洗浄はろ過を複数回繰り返すことによりトナー粒子中の金属塩や界面活性剤などを除くことができる。ろ過の回数は3~20回が製造効率の点から好ましく、3~10回がより好ましい。
前記工程を経て作製した粒子を、洗浄、ろ過、繰り返すことによりトナー粒子中の不純物を除去することができる。具体的にはエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びそのNa塩などのキレート剤を含有した水溶液を用いてトナー粒子を洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄することが好ましい。イオン交換水での洗浄はろ過を複数回繰り返すことによりトナー粒子中の金属塩や界面活性剤などを除くことができる。ろ過の回数は3~20回が製造効率の点から好ましく、3~10回がより好ましい。
(乾燥工程)
前記工程で得た粒子の乾燥を行い、トナー粒子を得ることができる。
前記工程で得た粒子の乾燥を行い、トナー粒子を得ることができる。
トナー及び原材料の各種物性の測定法について以下に説明する。
<顔料及び磨砕剤の個数平均粒径の測定>
顔料及び磨砕剤の個数平均粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)「JEM2800」(日本電子製)を用いて測定する。
顔料及び磨砕剤の個数平均粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)「JEM2800」(日本電子製)を用いて測定する。
まず、測定サンプルの調製を行う。顔料または磨砕剤約5mgに対し、分散可能な界面活性剤が添加されたイオン交換水1mlを加え、超音波分散機(超音波洗浄機)で5分間分散させる。次に、TEM用の支持膜付きマイクログリッド(150メッシュ)に上記分散液を1滴たらし、乾燥させることで測定サンプルを準備した。
次に、透過型電子顕微鏡(TEM)により、加速電圧200kVの条件のもと、視野中の顔料または磨砕剤が十分に測長できる倍率(例えば20k~100k倍)にて画像を取得し、ランダムに100個の顔料または磨砕剤の一次粒子の粒径を測定して個数平均粒径を求める。一次粒子の粒径の測定は手動、または計測ツールを用いても良い。
顔料解砕工程後の顔料分散体中に含まれる顔料の個数平均粒径を測定する場合は、顔料分散体から顔料を抽出する必要がある。以下、一例を示す。
顔料分散体中の粘結剤を溶剤で溶解させるため、粘結剤の種類により、溶剤を選択し、スイングロールミキサーなどを用いて粘結剤を溶融させる。例えば、粘結剤が非晶性ポリエステル樹脂であれば、テトラヒドロフランやメチルエチルケトンなどを用いることができる。その後、ろ過、洗浄することで顔料分散体から粘結剤を分離し、顔料と磨砕剤の混合物を抽出する。抽出した顔料と磨砕剤の混合物を前記方法と同様にして観察し、顔料と磨砕剤を形状から顔料のみを抽出し、手動または計測ツールで個数平均粒径を測定した。
<樹脂のガラス転移温度(Tg)の測定>
樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。
樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、樹脂約5mgを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定範囲30℃以上180℃以下の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。
一度、180℃まで昇温させ10分間保持し、続いて30℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。この2度目の昇温過程で、温度30℃以上100℃以下の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースラインを延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、DSC曲線におけるガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度を、樹脂のガラス転移温度(Tg:℃)とする。
<吸熱ピークのピーク温度(融点)の測定>
結晶性樹脂や離型剤などの最大吸熱ピークのピークトップ温度(融点)は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TAインストルメント社製)を用いて、ASTM D3418-82に準じて測定する。
結晶性樹脂や離型剤などの最大吸熱ピークのピークトップ温度(融点)は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TAインストルメント社製)を用いて、ASTM D3418-82に準じて測定する。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、試料約5mgを精秤し、銀製のパンの中に入れ、一回測定を行う。リファレンスとしては銀製の空パンを用いる。測定条件は以下の通りである。
昇温速度:10℃/min
測定開始温度:20℃
測定終了温度:180℃
なお、最大吸熱ピークとは、ピークが複数あった場合に、吸熱量が最大となるピークのことを意味する。また、最大吸熱ピークのピーク温度を、融点とする。
昇温速度:10℃/min
測定開始温度:20℃
測定終了温度:180℃
なお、最大吸熱ピークとは、ピークが複数あった場合に、吸熱量が最大となるピークのことを意味する。また、最大吸熱ピークのピーク温度を、融点とする。
<樹脂の溶融粘度及び軟化点(Tm)の測定>
樹脂の溶融粘度及び軟化点(Tm)は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」(島津製作所社製)を用いて測定することができる。
樹脂の溶融粘度及び軟化点(Tm)は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」(島津製作所社製)を用いて測定することができる。
尚、CFT-500Dは、上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダに充填した測定試料を昇温させながら溶融してシリンダ底部の細管孔から押し出し、この際のピストンの降下量(mm)と温度(℃)から流動曲線をグラフ化できる装置である。
本発明においては、溶融粘度は「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」を用いてサンプルを測定することで得られる、せん断応力(Pa)と加熱温度ごとのせん断速度(sec-1)から、「せん断応力/加熱温度ごとのせん断速度」を計算することで得られる値を溶融粘度(Pa・sec)とする。
本発明においては、「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」に付属のマニュアルに記載の「1/2法における溶融温度」を軟化点(Tm)とする。
なお、1/2法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。
まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量(流出終了点、Smaxとする)と、流出が開始した時点におけるピストンの降下量(最低点、Sminとする)との差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax-Smin)/2)。そして、ピストンの降下量がXとSminの和となるときの流動曲線の温度を、1/2法における溶融温度とする。
測定試料は、1.2gの樹脂を、25℃の環境下で、錠剤成型圧縮機(例えば、標準手動式ニュートンプレス NT-100H、エヌピーエーシステム社製)を用いて10MPaで、60秒間圧縮成型し、直径8mmの円柱状としたものを用いる。
測定における具体的な操作は、装置に付属のマニュアルに従って行う。
CFT-500Dの測定条件は、以下の通りである。
試験モード:昇温法
開始温度:40℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):5.0kgf
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)は、50μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
試験モード:昇温法
開始温度:40℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):5.0kgf
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)は、50μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を1μm以上30μm以下に設定する。
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
以下の実施例において、特に断りがない場合は、部数は質量基準である。
<顔料分散体A-1の製造>
顔料 35部
(シアン顔料 :Pigment Blue 15:3、個数平均粒径102nm)
磨砕剤 35部
(軽質炭酸カルシウム、個数平均粒径0.4μm)
粘結剤 30部
(樹脂1;非晶性ポリエステル:組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて120℃で混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて粒径100μm以下に粗粉砕し、顔料分散体A-1の粗砕物を得た。樹脂1の120℃の溶融粘度は2080Pa・secだった。得られた顔料分散体A-1中の顔料の個数平均粒径は55nmであった。
顔料 35部
(シアン顔料 :Pigment Blue 15:3、個数平均粒径102nm)
磨砕剤 35部
(軽質炭酸カルシウム、個数平均粒径0.4μm)
粘結剤 30部
(樹脂1;非晶性ポリエステル:組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて120℃で混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて粒径100μm以下に粗粉砕し、顔料分散体A-1の粗砕物を得た。樹脂1の120℃の溶融粘度は2080Pa・secだった。得られた顔料分散体A-1中の顔料の個数平均粒径は55nmであった。
<顔料分散体A-2の製造>
粘結剤を以下の樹脂2に変更した以外は顔料分散体A-1と同様にして、顔料分散体A-2の粗砕物を得た。樹脂2の120℃の溶融粘度は1490Pa・secだった。得られた顔料分散体A-2中の顔料の個数平均粒径は57nmであった。
樹脂2:
スチレン-ブチルアクリレート共重合体:組成(モル%)〔スチレン:ブチルアクリレート=72.5:27.5〕、軟化点(Tm)=118℃、ガラス転移温度(Tg)=55℃、SP値=21.1(J/cm3)0.5
<顔料分散体A-3~A-35の製造>
下記、表1に示す粘結剤、磨砕剤、顔料を用い、表2に示す条件で混練する以外は顔料分散体A-1と同様にして、顔料分散体A-3~A-35を得た。得られた顔料分散体A-3~A-35中の顔料の個数平均粒径を表2に示す。
粘結剤を以下の樹脂2に変更した以外は顔料分散体A-1と同様にして、顔料分散体A-2の粗砕物を得た。樹脂2の120℃の溶融粘度は1490Pa・secだった。得られた顔料分散体A-2中の顔料の個数平均粒径は57nmであった。
樹脂2:
スチレン-ブチルアクリレート共重合体:組成(モル%)〔スチレン:ブチルアクリレート=72.5:27.5〕、軟化点(Tm)=118℃、ガラス転移温度(Tg)=55℃、SP値=21.1(J/cm3)0.5
<顔料分散体A-3~A-35の製造>
下記、表1に示す粘結剤、磨砕剤、顔料を用い、表2に示す条件で混練する以外は顔料分散体A-1と同様にして、顔料分散体A-3~A-35を得た。得られた顔料分散体A-3~A-35中の顔料の個数平均粒径を表2に示す。
尚、樹脂3、5~9は、表1に記載の物性を有する非晶性ポリエステルであり、樹脂4は、表1に記載の物性を有するスチレンアクリル樹脂である。
また、顔料分散体A-18における結晶性樹脂は、以下の樹脂である。
結晶性ポリエステル:組成(モル%)〔1,6-ヘキサンジオール:ドデカン二酸=100:100〕、融点=72℃
更に、顔料分散体A-19における合成ワックスは、以下のワックスである。
合成ワックス(日本精蝋製 FNP0090、融点=90℃)
また、顔料分散体A-5の製造においては、二軸押し出し混練機に代えて、一軸押し出し混練機を用いた。
結晶性ポリエステル:組成(モル%)〔1,6-ヘキサンジオール:ドデカン二酸=100:100〕、融点=72℃
更に、顔料分散体A-19における合成ワックスは、以下のワックスである。
合成ワックス(日本精蝋製 FNP0090、融点=90℃)
また、顔料分散体A-5の製造においては、二軸押し出し混練機に代えて、一軸押し出し混練機を用いた。
<顔料分散体A-36の製造>
粘結剤をポリエステル系熱可塑性エラストマー(ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレンエーテルグリコールのブロック共重合体、融点=163℃)]に変更し、混練温度を200℃とした以外は顔料分散体A-1と同様にして、顔料分散体A-36の粗砕物を得た。ポリエステル系熱可塑性エラストマーの200℃の溶融粘度は5040Pa・secだった。得られた顔料分散体A-36中の顔料の個数平均粒径は65nmであった。
粘結剤をポリエステル系熱可塑性エラストマー(ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレンエーテルグリコールのブロック共重合体、融点=163℃)]に変更し、混練温度を200℃とした以外は顔料分散体A-1と同様にして、顔料分散体A-36の粗砕物を得た。ポリエステル系熱可塑性エラストマーの200℃の溶融粘度は5040Pa・secだった。得られた顔料分散体A-36中の顔料の個数平均粒径は65nmであった。
<トナーA-1の製造例>
・非晶性ポリエステル 77.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・顔料分散体A-1 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 8.0部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて溶融混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて目的粒径となるように回転数やパス回数を調整して微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子を得た。回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)の運転条件は、目的粒径および粒度分布が得られるように回転数を調整して分級を行った。
・非晶性ポリエステル 77.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・顔料分散体A-1 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 8.0部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて溶融混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて目的粒径となるように回転数やパス回数を調整して微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子を得た。回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)の運転条件は、目的粒径および粒度分布が得られるように回転数を調整して分級を行った。
得られたトナー粒子100部に、シリコーンオイルにより疎水化処理されたシリカ微粒子(BET比表面積200m2/g)1.8部を添加し、ヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)で、回転数30s-1、回転時間10minで混合し、トナーA-1を得た。
<トナーA-2~A-20、A-24~A-40の製造例>
表3に示す材料、条件に変更した以外は、トナー1と同様に製造し、トナーA-2~A-20、A-24~A-40を得た。
表3に示す材料、条件に変更した以外は、トナー1と同様に製造し、トナーA-2~A-20、A-24~A-40を得た。
尚、トナーA-11においては、非晶性ポリエステルとして、SP値が23.9(J/cm3)0.5の樹脂を用いた。
また、顔料分散体A-28~A-35を用いて製造したトナーA-32~A-39は、比較例として記載するものである。
<トナーA-21の製造例>
・顔料分散体A-1 160部
・有機溶剤(トルエン) 150部
・ガラスビーズ(直径1mm) 130部
以上の材料を混合し、アトライター[日本コークス工業(株)製]で3時間分散させ、顔料分散体分散液を得た。
・顔料分散体A-1 160部
・有機溶剤(トルエン) 150部
・ガラスビーズ(直径1mm) 130部
以上の材料を混合し、アトライター[日本コークス工業(株)製]で3時間分散させ、顔料分散体分散液を得た。
次いで、
・トナーA-1の製造で用いた非晶性ポリエステル 75.7部
・顔料分散体分散液 50部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 10部
・トルエン 350部
を混合し、撹拌しながら80℃まで昇温して、各材料を溶解及び分散させて、樹脂溶液を作製した。
・トナーA-1の製造で用いた非晶性ポリエステル 75.7部
・顔料分散体分散液 50部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 10部
・トルエン 350部
を混合し、撹拌しながら80℃まで昇温して、各材料を溶解及び分散させて、樹脂溶液を作製した。
次に、水浴にセットしたビーカーにリン酸三ナトリウム12水和物(和光純薬製)を11.7部とイオン交換水1200部を加えて、リン酸三ナトリウム12水和物を溶解した。続いて、水浴の温度を60℃まで上げた。60℃に到達後、5.15部の塩化カルシウム(キシダ化学製)をイオン交換水100部に溶解した水溶液を添加した。添加後30分間撹拌を行い、リン酸三カルシウムを含有する水系媒体を得た。
一方、上記水系媒体600部を、クレアミックス(エム・テクニック社製)で撹拌を行いながら、80℃に加熱した。この水系媒体に樹脂溶液を添加し、10000rpmで10分間撹拌を行うことで造粒し、液滴粒子が分散した分散液を得た。80℃に保持しつつ、撹拌翼を用いて攪拌を5時間継続することで、液滴粒子に含有されるトルエンを除去した。その後、25℃まで10分間で冷却し、トナー粒子が分散した分散液を得た。
撹拌しながら、トナー粒子の分散液に希塩酸を添加した。pH1.5で2時間撹拌し、リン酸三カルシウムを溶解した後に、濾過器で固液分離し、樹脂粒子を得た。
これを水中に投入して撹拌し、再び分散液とした後に、濾過器で固液分離した。この操作をリン酸三カルシウムが十分に除去されるまで繰り返し行い、得られた粒子を、乾燥機で十分に乾燥し、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーA-1と同様の外添を行い、トナーA-21を得た。
<トナーA-22の製造例>
・スチレン 47.6部
・n-ブチルアクリレート 15.1部
・顔料分散体A-2 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 20.0部
・トナーA-1の製造で用いた非晶性ポリエステル 3.0部
上記の材料を混合し、アトライター(日本コークス社製)に投入し、直径5mmのジルコニアビーズを用いて、200rpmの条件で2時間分散を行い、重合性単量体組成物を得た。
・スチレン 47.6部
・n-ブチルアクリレート 15.1部
・顔料分散体A-2 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 20.0部
・トナーA-1の製造で用いた非晶性ポリエステル 3.0部
上記の材料を混合し、アトライター(日本コークス社製)に投入し、直径5mmのジルコニアビーズを用いて、200rpmの条件で2時間分散を行い、重合性単量体組成物を得た。
一方、高速撹拌装置ホモミクサー(プライミクス社製)および温度計を備えた容器に、イオン交換水735.0部とリン酸三ナトリウム(12水和物)16.0部を添加し、12000rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。そこに、イオン交換水65.0部に塩化カルシウム(2水和物)9.0部を溶解した塩化カルシウム水溶液を投入し、60℃を保持しながら12000rpmで30分間撹拌した。そこに、10%塩酸を加えてpHを6.0に調整し、分散安定剤を含む水系媒体を得た。
続いて、上記重合性単量体組成物を撹拌装置および温度計を備えた容器に移し、100rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。そこに、重合開始剤としてt-ブチルパーオキシピバレート(日油社製:パーブチルPV)8.0部を添加して60℃を保持しながら100rpmで5分間撹拌した。その後、上記高速撹拌装置にて12000rpmで撹拌している水系媒体中に、重合開始剤を加えた重合性単量体組成物を投入した。60℃を保持しながら上記高速撹拌装置にて12000rpmで20分間撹拌を継続して造粒を行い、液滴粒子が分散した分散液を得た。上記分散液を還流冷却管、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に移し、窒素雰囲気下において150rpmで撹拌しながら70℃に昇温した。70℃を保持しながら150rpmで10時間、液滴粒子に含有される重合性単量体の重合を行った。その後、反応容器から還流冷却管を外し、反応液を95℃に昇温した後、95℃を保持しながら150rpmで5時間撹拌することで、トナー粒子分散液を得た。
得られたトナー粒子分散液を150rpmで撹拌しながら20℃まで冷却した後、撹拌を保持したままpHが1.5になるまで希塩酸を加えて分散安定剤を溶解させた。固形分をろ別し、イオン交換水で充分に洗浄した後、40℃で24時間真空乾燥して、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーA-1と同様の外添を行い、トナーA-22を得た。
<トナーA-23の製造例>
-樹脂微粒子の分散液の製造-
・テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
・トナーA-1の製造で用いた非晶性ポリエステル 120部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.6部
上記材料を混合後、12時間攪拌し、樹脂をテトラヒドロフランに溶解した。
-樹脂微粒子の分散液の製造-
・テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
・トナーA-1の製造で用いた非晶性ポリエステル 120部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.6部
上記材料を混合後、12時間攪拌し、樹脂をテトラヒドロフランに溶解した。
次いで、N,N-ジメチルアミノエタノール2.7部を加え、超高速攪拌装置T.K.ロボミックス((株)プライミクス製)を用いて4000rpmで攪拌した。
さらに、イオン交換水359.4部を1g/minの速度で添加し、樹脂微粒子を析出させた。その後、エバポレーターを用いて、テトラヒドロフランを除去し、非晶性樹脂微粒子が分散した分散液を得た。
-顔料分散体微粒子の分散液の製造-
・テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
・顔料分散体A-1 42.9部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.5部
上記材料を混合後、12時間撹拌し、顔料分散体中の粘結剤をテトラヒドロフランに溶解した。
-顔料分散体微粒子の分散液の製造-
・テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
・顔料分散体A-1 42.9部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.5部
上記材料を混合後、12時間撹拌し、顔料分散体中の粘結剤をテトラヒドロフランに溶解した。
次いで、N,N-ジメチルアミノエタノール0.3部とイオン交換水255.6部を加え、超高速攪拌装置T.K.ロボミックス((株)プライミクス製)を用いて4000rpmで攪拌した。
さらに、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散させた。その後、エバポレーターを用いて、テトラヒドロフランを除去し、顔料分散体が分散した分散液を調製した。
-離型剤微粒子の分散液の製造-
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 20.0部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0部
・イオン交換水 79.0部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環しながらローター外径が3cm、クリアランスが0.3mmの剪断攪拌部位にて、ローター回転数19000rpm、スクリーン回転数19000rpmの条件にて攪拌し、60分間分散処理した。
-離型剤微粒子の分散液の製造-
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 20.0部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0部
・イオン交換水 79.0部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環しながらローター外径が3cm、クリアランスが0.3mmの剪断攪拌部位にて、ローター回転数19000rpm、スクリーン回転数19000rpmの条件にて攪拌し、60分間分散処理した。
その後、ローター回転数1000rpm、スクリーン回転数0rpm、冷却速度10℃/minの冷却処理条件にて40℃まで冷却することで、離型剤微粒子の分散液を得た。
-凝集-
・樹脂微粒子の分散液 310.8部
・顔料分散体微粒子の分散液 100部
・離型剤微粒子の分散液 50部
・イオン交換水 400部
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、ここに98部のイオン交換水に対し、硫酸マグネシウム2部を溶解させた水溶液を添加し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。
-凝集-
・樹脂微粒子の分散液 310.8部
・顔料分散体微粒子の分散液 100部
・離型剤微粒子の分散液 50部
・イオン交換水 400部
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、ここに98部のイオン交換水に対し、硫酸マグネシウム2部を溶解させた水溶液を添加し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。
その後、加熱用ウォーター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を適宜調節しながら58℃まで加熱した。58℃で1時間保持し、凝集体粒子を得た。
-融合-
該凝集体粒子を含む分散液に、380部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム20部を溶解させた水溶液を追加した後、95℃まで加熱した。
-融合-
該凝集体粒子を含む分散液に、380部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム20部を溶解させた水溶液を追加した後、95℃まで加熱した。
95℃で2時間保持し、凝集体粒子の融合を行った後、撹拌を維持したまま25℃まで冷却することで、トナー粒子分散液を得た。
その後、ろ過・固液分離した後、ろ物をイオン交換水で十分に洗浄し、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーA-1と同様の外添を行い、トナーA-23を得た。
<二成分系現像剤A-1の製造例>
Mn-Mg-Srフェライトキャリアコアの表面に、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメチルメタクリレートマクロモノマーの共重合体のコート層を形成した、体積分布基準の50%粒径(D50)が38.2μmの磁性キャリアを用意した。
Mn-Mg-Srフェライトキャリアコアの表面に、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメチルメタクリレートマクロモノマーの共重合体のコート層を形成した、体積分布基準の50%粒径(D50)が38.2μmの磁性キャリアを用意した。
この磁性キャリア92.0部と8.0部のトナーA-1をV型混合機(V-20、セイシン企業製)により混合し、二成分系現像剤A-1を得た。
<二成分系現像剤A-2~A-40の製造例>
トナーA-1をトナーA-2~A-40に変更した以外は、二成分系現像剤A-1の製造例と同様に製造し、二成分系現像剤A-2~A-40を得た。
トナーA-1をトナーA-2~A-40に変更した以外は、二成分系現像剤A-1の製造例と同様に製造し、二成分系現像剤A-2~A-40を得た。
<保存性の評価>
各トナーを恒温恒湿槽中で3日間静置し、目開き75μmの篩を用いて、振とう幅1mmで300秒間篩がけを行った際に篩の上に残存するトナーの量を下記基準にて評価した。結果は表4に示す。
各トナーを恒温恒湿槽中で3日間静置し、目開き75μmの篩を用いて、振とう幅1mmで300秒間篩がけを行った際に篩の上に残存するトナーの量を下記基準にて評価した。結果は表4に示す。
(評価基準)
A:温度55℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量が10質量%以下
B:温度55℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量が10質量%以上だが、温度50℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量は10質量%以下
C:温度50℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量は10質量%以上
<トナーの着色力の評価方法>
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5255の改造機を用い、シアンステーションの現像器に各二成分系現像剤を投入して、評価を行った。
A:温度55℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量が10質量%以下
B:温度55℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量が10質量%以上だが、温度50℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量は10質量%以下
C:温度50℃、湿度10%RHの恒温恒湿槽中で3日間静置後、篩処理した際、篩上に残存したトナー量は10質量%以上
<トナーの着色力の評価方法>
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5255の改造機を用い、シアンステーションの現像器に各二成分系現像剤を投入して、評価を行った。
評価環境は、常温常湿環境下(23℃、50%RH)とし、評価紙は、コピー用普通紙GFC-081(A4、坪量81.4g/m2 キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用いた。
まず該評価環境において、紙上のトナー載り量を変化させて、画像濃度と、紙上のトナー載り量との関係を調べた。
次いで、FFH画像(ベタ部)の画像濃度が1.40になるように調整し、画像濃度が1.40になる際の、トナー載り量を求めた。
FFH画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hを1階調目(白地部)、FFHを256階調目(ベタ部)とする。
画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X-Rite社製)を使用して測定した。
トナー載り量(mg/cm2)から、下記の基準でトナーの着色力を評価した。評価結果を表4に示す。
(評価基準)
A:0.35未満
B:0.35以上、0.50未満
C:0.50以上、0.65未満
D:0.65以上
<帯電維持性の評価>
ホソカワミクロン(株)のEspartアナライザーを用いて、各二成分系現像剤を使用し、トナーの摩擦帯電量を測定した。下記基準でトナーの帯電性を評価した。
A:0.35未満
B:0.35以上、0.50未満
C:0.50以上、0.65未満
D:0.65以上
<帯電維持性の評価>
ホソカワミクロン(株)のEspartアナライザーを用いて、各二成分系現像剤を使用し、トナーの摩擦帯電量を測定した。下記基準でトナーの帯電性を評価した。
初期のトナーの摩擦帯電量を測定後、二成分系現像剤を恒温恒湿槽中(温度30℃、湿度80%RH)で一週間静置し、それを用いて再度摩擦帯電量を測定した。
測定結果を下記式に代入して摩擦帯電量の保持率を算出し、下記基準で評価した。評価結果を表4に示す。
トナーの摩擦帯電量保持率(%)=[一週間後のトナーの摩擦帯電量]/[初期トナーの摩擦帯電量]×100
(評価基準)
A:摩擦帯電量保持率が80%以上
B:摩擦帯電量保持率が60%以上80%未満
C:摩擦帯電量保持率が60%未満
トナーの摩擦帯電量保持率(%)=[一週間後のトナーの摩擦帯電量]/[初期トナーの摩擦帯電量]×100
(評価基準)
A:摩擦帯電量保持率が80%以上
B:摩擦帯電量保持率が60%以上80%未満
C:摩擦帯電量保持率が60%未満
トナーA-32は、水溶性である塩化ナトリウムを使用しつつ、ろ過洗浄、乾燥工程を経ずに製造したトナーであるため、トナー中に塩化ナトリウムを含有していることで、保存性と帯電維持性が許容できない結果となっている。
トナーA-33は、顔料に対する磨砕剤の量が多すぎる条件で製造されたため、帯電維持性と着色力低く、許容できない結果となっている。
トナーA-34は、顔料に対する磨砕剤の量が少なすぎる条件で製造されたため、十分な解砕が行われず、顔料粒径が大きくなり、着色力が許容できない結果となっている。
トナーA-35は、顔料分散体中の粘結剤の量が少なすぎる条件で製造されたため、顔料と磨砕剤が十分混合できておらず、顔料粒径が大きくなり、着色力が許容できない結果となっている。
トナーA-36は、顔料分散体中の粘結剤の量が多すぎる条件で製造されたため、磨砕剤による顔料解砕の程度が低く、顔料粒径が大きくなり、着色力が許容できない結果となっている。
トナーA-37は、磨砕剤の粒径が小さすぎる条件で製造されたため、磨砕剤による顔料解砕の程度が低く、顔料粒径が大きくなり、着色力が許容できない結果となっている。
トナーA-38は、磨砕剤の粒径が大きすぎる条件で製造されたため、帯電維持性と着色力が低く、許容できない結果となっている。
トナーA-39は、顔料解砕時の粘結剤の粘度が高すぎたため、顔料と磨砕剤が十分混合できず、顔料粒径が大きくなり、着色力が許容できない結果となっている。
<顔料分散体B-1の製造>
顔料 35部
(シアン顔料 :Pigment Blue 15:3、体積平均粒径102nm)
磨砕剤 35部
(軽質炭酸カルシウム、個数平均粒径0.4μm)
粘結剤B-1 30部
(合成ワックス;日本精蝋製 FNP0090、融点=90℃、数平均分子量578)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて100℃で混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、顔料分散体B-1の粗砕物を得た。粘結剤B-1の100℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-1中の顔料の個数平均粒径は59nmであった。
顔料 35部
(シアン顔料 :Pigment Blue 15:3、体積平均粒径102nm)
磨砕剤 35部
(軽質炭酸カルシウム、個数平均粒径0.4μm)
粘結剤B-1 30部
(合成ワックス;日本精蝋製 FNP0090、融点=90℃、数平均分子量578)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて100℃で混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、顔料分散体B-1の粗砕物を得た。粘結剤B-1の100℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-1中の顔料の個数平均粒径は59nmであった。
<顔料分散体B-2の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-2[ステアリン酸(東京化成工業製、融点=70℃、数平均分子量286)]とし、混練温度を80℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-2の粗砕物を得た。粘結剤B-2の80℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-2中の顔料の個数平均粒径は58nmであった。
粘結剤B-1を粘結剤B-2[ステアリン酸(東京化成工業製、融点=70℃、数平均分子量286)]とし、混練温度を80℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-2の粗砕物を得た。粘結剤B-2の80℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-2中の顔料の個数平均粒径は58nmであった。
<顔料分散体B-3の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-3[炭化水素系ワックス(日本精蝋製 HNP-51 、融点=77℃、数平均分子量522)]とし、混練温度を90℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-3の粗砕物を得た。粘結剤B-3の90℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-3中の顔料の個数平均粒径は55nmであった。
粘結剤B-1を粘結剤B-3[炭化水素系ワックス(日本精蝋製 HNP-51 、融点=77℃、数平均分子量522)]とし、混練温度を90℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-3の粗砕物を得た。粘結剤B-3の90℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-3中の顔料の個数平均粒径は55nmであった。
<顔料分散体B-4の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-4[カルナバワックス(山桂産業製 カルナバワックス、融点=83℃、数平均分子量396)]とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-4の粗砕物を得た。粘結剤B-4の100℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-4中の顔料の個数平均粒径は56nmであった。
粘結剤B-1を粘結剤B-4[カルナバワックス(山桂産業製 カルナバワックス、融点=83℃、数平均分子量396)]とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-4の粗砕物を得た。粘結剤B-4の100℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-4中の顔料の個数平均粒径は56nmであった。
<顔料分散体B-5の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-5[炭化水素系ワックス(日本精蝋製 Paraffin Wax-135、融点=58℃、数平均分子量370)]とし、混練温度を70℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-5の粗砕物を得た。粘結剤B-5の70℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-5中の顔料の個数平均粒径は58nmであった。
粘結剤B-1を粘結剤B-5[炭化水素系ワックス(日本精蝋製 Paraffin Wax-135、融点=58℃、数平均分子量370)]とし、混練温度を70℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-5の粗砕物を得た。粘結剤B-5の70℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-5中の顔料の個数平均粒径は58nmであった。
<顔料分散体B-6の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-6[炭化水素系ワックス(日本精蝋製 SX-105、融点=117℃、912)]とし、混練温度を130℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-6の粗砕物を得た。粘結剤B-6の130℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-6中の顔料の個数平均粒径は59nmであった。
粘結剤B-1を粘結剤B-6[炭化水素系ワックス(日本精蝋製 SX-105、融点=117℃、912)]とし、混練温度を130℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-6の粗砕物を得た。粘結剤B-6の130℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-6中の顔料の個数平均粒径は59nmであった。
<顔料分散体B-7の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-7[ポリオレフィンワックス(三井化学製 NP-056、融点=129℃、数平均分子量7000)]とし、混練温度を140℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-7の粗砕物を得た。粘結剤B-7の140℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-7中の顔料の個数平均粒径は58nmであった。
粘結剤B-1を粘結剤B-7[ポリオレフィンワックス(三井化学製 NP-056、融点=129℃、数平均分子量7000)]とし、混練温度を140℃とした以外は顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-7の粗砕物を得た。粘結剤B-7の140℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体B-7中の顔料の個数平均粒径は58nmであった。
<顔料分散体B-8~B-15、B-18~B-28の製造>
粘結剤B-1を粘結剤B-3とし、下記表5に示す磨砕剤、顔料を用い、表6に示す条件で混練して製造する以外は、顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-8~B-15、B-18~B-28を得た。得られた各顔料分散体の顔料の個数平均粒径を表6に示す。
粘結剤B-1を粘結剤B-3とし、下記表5に示す磨砕剤、顔料を用い、表6に示す条件で混練して製造する以外は、顔料分散体B-1と同様にして、顔料分散体B-8~B-15、B-18~B-28を得た。得られた各顔料分散体の顔料の個数平均粒径を表6に示す。
<顔料分散体B-16、B-17の製造>
粘結剤B-1を、粘結剤B-3と結晶性ポリエステルとを下記表5に示す比率で混合した混合物に代える以外は顔料分散体B-3と同様にして、顔料分散体B-16、B-17の粗砕物を得た。粘結剤の90℃の溶融粘度、得られた顔料分散体の個数平均粒径は表6に示す。
粘結剤B-1を、粘結剤B-3と結晶性ポリエステルとを下記表5に示す比率で混合した混合物に代える以外は顔料分散体B-3と同様にして、顔料分散体B-16、B-17の粗砕物を得た。粘結剤の90℃の溶融粘度、得られた顔料分散体の個数平均粒径は表6に示す。
尚、顔料分散体B-16、B-17における結晶性ポリエステルは、以下のものである。
結晶性ポリエステル:
組成(モル%)〔1,6-ヘキサンジオール:ドデカン二酸=100:100〕、融点=72℃
また、顔料分散体B-8においては、二軸押し出し混練機に代えて、一軸押し出し混練機を用いた。
結晶性ポリエステル:
組成(モル%)〔1,6-ヘキサンジオール:ドデカン二酸=100:100〕、融点=72℃
また、顔料分散体B-8においては、二軸押し出し混練機に代えて、一軸押し出し混練機を用いた。
<トナーB-1の製造例>
・非晶性ポリエステルI 77.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・顔料分散体B-1 14.3部
・炭化水素ワックス 8.0部
(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて溶融混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて目的粒径となるように回転数やパス回数を調整して微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子を得た。回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)の運転条件は、目的粒径および粒度分布が得られるように回転数を調整して分級を行った。
・非晶性ポリエステルI 77.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・顔料分散体B-1 14.3部
・炭化水素ワックス 8.0部
(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて溶融混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて目的粒径となるように回転数やパス回数を調整して微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子を得た。回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)の運転条件は、目的粒径および粒度分布が得られるように回転数を調整して分級を行った。
得られたトナー粒子100部に、シリコーンオイルにより疎水化処理されたシリカ微粒子(BET比表面積200m2/g)1.8部を添加し、ヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)で、回転数30s-1、回転時間10minで混合し、トナーB-1を得た。
<トナーB-2~B-7、B-9~B-18、B-21~B-32の製造例>
表7に示す材料、条件に変更した以外は、トナーB-1と同様に製造し、トナーB-2~B-7、B-9~B-18、B-21~B-32を得た。
表7に示す材料、条件に変更した以外は、トナーB-1と同様に製造し、トナーB-2~B-7、B-9~B-18、B-21~B-32を得た。
また、顔料分散体B-22~B-28を用いて製造したトナーB-26~B-32は、比較例として記載するものである。
<トナーB-8の製造例>
非晶性ポリエステルIに代えて、以下の非晶性ポリエステルIIを用いた以外は、トナーB-1と同様に製造し、トナーB-8を得た。
非晶性ポリエステルII:
組成(モル%)〔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:フマル酸:テレフタル酸=100:76:24〕、軟化点(Tm)=106℃、ガラス転移温度(Tg)=59℃、SP値=21.7(J/cm3)0.5
<トナーB-19の製造例>
顔料分散体B-3を60部、溶媒としてトルエン150部、ガラスビーズ(直径1mm)130部を混合し、アトライター[日本コークス工業(株)製]で3時間分散させ、顔料分散体分散液を得た。
非晶性ポリエステルIに代えて、以下の非晶性ポリエステルIIを用いた以外は、トナーB-1と同様に製造し、トナーB-8を得た。
非晶性ポリエステルII:
組成(モル%)〔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:フマル酸:テレフタル酸=100:76:24〕、軟化点(Tm)=106℃、ガラス転移温度(Tg)=59℃、SP値=21.7(J/cm3)0.5
<トナーB-19の製造例>
顔料分散体B-3を60部、溶媒としてトルエン150部、ガラスビーズ(直径1mm)130部を混合し、アトライター[日本コークス工業(株)製]で3時間分散させ、顔料分散体分散液を得た。
次に、水浴にセットしたビーカーにリン酸三ナトリウム12水和物(和光純薬製)を11.7部とイオン交換水1200部を加えて、リン酸三ナトリウム12水和物を溶解した。続いて、水浴の温度を60℃まで上げた。60℃に到達後、5.15部の塩化カルシウム(キシダ化学製)をイオン交換水100部に溶解した水溶液を添加した。添加後30分間撹拌を行い、リン酸三カルシウムを含有する水系媒体を得た。
・非晶性ポリエステルI 80.0部
・顔料分散体分散液 50.0部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 5.7部
・トルエン 350.0部
上記材料を混合し、撹拌しながら80℃まで昇温して、各材料を溶解及び分散させて、樹脂組成物を作製した。
・非晶性ポリエステルI 80.0部
・顔料分散体分散液 50.0部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 5.7部
・トルエン 350.0部
上記材料を混合し、撹拌しながら80℃まで昇温して、各材料を溶解及び分散させて、樹脂組成物を作製した。
一方、上記リン酸三カルシウムを含有する水系媒体600部を、クレアミックス(エム・テクニック社製)で撹拌を行いながら、80℃に加熱した。該リン酸三カルシウムを含有する水系媒体に樹脂組成物を添加し、10000rpmで10分間撹拌を行うことで分散液を得た。得られた分散液を、撹拌翼を用いて攪拌を行いながら80℃で5時間継続することでトルエンを除去した。その後、25℃まで10分間で冷却しトナー粒子の水系分散体を得た。
得られたトナー粒子の水系分散液を、撹拌しながら、希塩酸を添加した。pH1.5で2時間撹拌し、リン酸三カルシウムを溶解した後に、濾過器で固液分離し、トナー粒子を得た。
これを水中に投入して撹拌し、再び分散液とした後に、濾過器で固液分離した。この操作をリン酸三カルシウムが十分に除去されるまで繰り返し行い、得られたトナー粒子を、乾燥機で十分に乾燥し、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーB-1と同様の外添を行い、トナーB-19を得た。
<トナーB-20の製造例>
・スチレン 50.9部
・n-ブチルアクリレート 16.1部
・顔料分散体B-7 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 15.7部
・非晶性ポリエステルI 3.0部
上記からなる混合物を調製した。上記混合物をアトライター(日本コークス社製)に投入し、直径5mmのジルコニアビーズを用いて、200rpmで2時間分散することで原材料分散液を得た。
・スチレン 50.9部
・n-ブチルアクリレート 16.1部
・顔料分散体B-7 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 15.7部
・非晶性ポリエステルI 3.0部
上記からなる混合物を調製した。上記混合物をアトライター(日本コークス社製)に投入し、直径5mmのジルコニアビーズを用いて、200rpmで2時間分散することで原材料分散液を得た。
一方、高速撹拌装置ホモミクサー(プライミクス社製)および温度計を備えた容器に、イオン交換水735.0部とリン酸三ナトリウム(12水和物)16.0部を添加し、12000rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。そこに、イオン交換水65.0部に塩化カルシウム(2水和物)9.0部を溶解した塩化カルシウム水溶液を投入し、60℃を保持しながら12000rpmで30分間撹拌した。そこに、10%塩酸を加えてpHを6.0に調整し、分散安定剤を含む水系媒体を得た。
続いて、上記原材料分散液を撹拌装置および温度計を備えた容器に移し、100rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。そこに、重合開始剤としてt-ブチルパーオキシピバレート(日油社製:パーブチルPV)8.0部を添加して60℃を保持しながら100rpmで5分間撹拌した後、上記高速撹拌装置にて12000rpmで撹拌している水系媒体中に投入した。60℃を保持しながら上記高速撹拌装置にて12000rpmで20分間撹拌を継続し、造粒液を得た。上記造粒液を還流冷却管、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に移し、窒素雰囲気下において150rpmで撹拌しながら70℃に昇温した。70℃を保持しながら150rpmで10時間重合反応を行った。その後、反応容器から還流冷却管を外し、反応液を95℃に昇温した後、95℃を保持しながら150rpmで5時間撹拌することで、トナー粒子分散液を得た。
得られたトナー粒子分散液を150rpmで撹拌しながら20℃まで冷却した後、撹拌を保持したままpHが1.5になるまで希塩酸を加えて分散安定剤を溶解させた。固形分をろ別し、イオン交換水で充分に洗浄した後、40℃で24時間真空乾燥して、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーB-1と同様の外添を行い、トナーB-20を得た。
<トナーB-21の製造例>
・非晶性樹脂微粒子の製造
テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
非晶性ポリエステルI 120部
アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.6部
上記を混合後、12時間攪拌し、樹脂を溶解した。
・非晶性樹脂微粒子の製造
テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
非晶性ポリエステルI 120部
アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.6部
上記を混合後、12時間攪拌し、樹脂を溶解した。
次いで、N,N-ジメチルアミノエタノール2.7gを加え、超高速攪拌装置T.K.ロボミックス((株)プライミクス製)を用いて4000rpmで攪拌した。
さらに、イオン交換水359.4部を1g/minの速度で添加し、樹脂微粒子を析出させた。その後、エバポレーターを用いて、テトラヒドロフランを除去し、非晶性樹脂微粒子及びその分散液を得た。
・顔料分散体微粒子の製造
顔料分散体B-3 10.0部
アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.5部
イオン交換水 89.5部
以上を混合し、90℃で加熱溶解し、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、顔料分散体を水中分散させてなる顔料分散体微粒子の分散液を調製した。
・離型剤微粒子の製造
炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)20.0部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0部
イオン交換水 79.0部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環しながらローター外径が3cm、クリアランスが0.3mmの剪断攪拌部位にて、ローター回転数19000rpm、スクリーン回転数19000rpmの条件にて攪拌し、60分間分散処理した。
・顔料分散体微粒子の製造
顔料分散体B-3 10.0部
アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.5部
イオン交換水 89.5部
以上を混合し、90℃で加熱溶解し、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、顔料分散体を水中分散させてなる顔料分散体微粒子の分散液を調製した。
・離型剤微粒子の製造
炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)20.0部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0部
イオン交換水 79.0部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環しながらローター外径が3cm、クリアランスが0.3mmの剪断攪拌部位にて、ローター回転数19000rpm、スクリーン回転数19000rpmの条件にて攪拌し、60分間分散処理した。
その後、ローター回転数1000rpm、スクリーン回転数0rpm、冷却速度10℃/minの冷却処理条件にて40℃まで冷却することで、離型剤微粒子の分散液を得た。
上記分散液を用いてトナーを製造する方法を以下に例示する。
・非晶性ポリエステルIの分散液 320部
・顔料分散体微粒子の分散液 143部
・離型剤微粒子の分散液 28.5部
・イオン交換水 400部
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、ここに98部のイオン交換水に対し、硫酸マグネシウム2部を溶解させた水溶液を添加し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。
・非晶性ポリエステルIの分散液 320部
・顔料分散体微粒子の分散液 143部
・離型剤微粒子の分散液 28.5部
・イオン交換水 400部
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、ここに98部のイオン交換水に対し、硫酸マグネシウム2部を溶解させた水溶液を添加し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。
その後、加熱用ウォーター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を適宜調節しながら58℃まで加熱した。58℃で1時間保持し、凝集粒子を得た。
該凝集粒子を含む分散液に、380部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム20部を溶解させた水溶液を追加した後、95℃まで加熱した。
95℃で2時間保持した後、撹拌を維持したまま25℃まで冷却することで、トナー粒子分散液を得た。
その後、ろ過・固液分離した後、ろ物をイオン交換水で十分に洗浄し、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーB-1と同様の外添を行い、トナーB-21を得た。
<二成分系現像剤B-1の製造例>
Mn-Mg-Srフェライトキャリアコアの表面に、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメチルメタクリレートマクロモノマーの共重合体のコート層を形成した、体積分布基準の50%粒径(D50)が38.2μmの磁性キャリアを用意した。
Mn-Mg-Srフェライトキャリアコアの表面に、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメチルメタクリレートマクロモノマーの共重合体のコート層を形成した、体積分布基準の50%粒径(D50)が38.2μmの磁性キャリアを用意した。
この磁性キャリア92.0部と8.0部のトナーB-1をV型混合機(V-20、セイシン企業製)により混合し、二成分系現像剤B-1を得た。
<二成分系現像剤B-2~B-32の製造例>
トナーB-1をトナーB-2~B-32に変更した以外は、二成分系現像剤B-1の製造例と同様に製造し、二成分系現像剤B-2~B-32を得た。
トナーB-1をトナーB-2~B-32に変更した以外は、二成分系現像剤B-1の製造例と同様に製造し、二成分系現像剤B-2~B-32を得た。
<粉砕性の評価>
各トナーの製造過程において、粗粉砕物1000kgを機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)を用いて粉砕し、重量平均粒径が6.2μmの微粉砕品を作成する。このときの機械式粉砕機の消費電力を計測し、その値を粉砕性の指標とした。尚、トナーB-27での消費電力を基準消費電力とし、下記の基準で評価した。消費電力が小さいほど粉砕性が良好で生産性が優れている。結果は表8に示す。
各トナーの製造過程において、粗粉砕物1000kgを機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)を用いて粉砕し、重量平均粒径が6.2μmの微粉砕品を作成する。このときの機械式粉砕機の消費電力を計測し、その値を粉砕性の指標とした。尚、トナーB-27での消費電力を基準消費電力とし、下記の基準で評価した。消費電力が小さいほど粉砕性が良好で生産性が優れている。結果は表8に示す。
(評価基準)
A:基準消費電力の90%未満
B:基準消費電力の90%以上~110%未満
C:基準消費電力の110%以上
<トナーの着色力の評価方法>
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5255の改造機を用い、シアンステーションの現像器に各二成分系現像剤を投入して、評価を行った。
A:基準消費電力の90%未満
B:基準消費電力の90%以上~110%未満
C:基準消費電力の110%以上
<トナーの着色力の評価方法>
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5255の改造機を用い、シアンステーションの現像器に各二成分系現像剤を投入して、評価を行った。
評価環境は、常温常湿環境下(23℃、50%RH)とし、評価紙は、コピー用普通紙GFC-081(A4、坪量81.4g/m2 キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用いた。
まず該評価環境において、紙上のトナー載り量を変化させて、画像濃度と、紙上のトナー載り量との関係を調べた。
次いで、FFH画像(ベタ部)の画像濃度が1.40になるように調整し、画像濃度が1.40になる際の、トナー載り量を求めた。
FFH画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hを1階調目(白地部)、FFHを256階調目(ベタ部)とする。
画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X-Rite社製)を使用して測定した。
該トナー載り量(mg/cm2)から、下記の基準でトナーの着色力を評価した。評価結果を表8に示す。
(評価基準)
A:0.35未満
B:0.35以上、0.50未満
C:0.50以上、0.65未満
D:0.65以上
<帯電維持性の評価>
各二成分系現像剤を使用し、トナーの摩擦帯電量を測定し、下記基準でトナーの帯電性を評価した。
A:0.35未満
B:0.35以上、0.50未満
C:0.50以上、0.65未満
D:0.65以上
<帯電維持性の評価>
各二成分系現像剤を使用し、トナーの摩擦帯電量を測定し、下記基準でトナーの帯電性を評価した。
トナーの摩擦帯電量は、ホソカワミクロン(株)のEspartアナライザーにて測定した。
初期のトナーの摩擦帯電量を測定後、各二成分系現像剤を恒温恒湿槽中(温度30℃、湿度80%RH)で一週間静置し、それを用いて再度摩擦帯電量を測定した。
測定結果を下記式に代入して摩擦帯電量の保持率を算出し、下記基準で評価した。評価結果を表8に示す。
トナーの摩擦帯電量保持率(%)=[一週間後のトナーの摩擦帯電量]/[初期トナーの摩擦帯電量]×100
(評価基準)
A:摩擦帯電量保持率が80%以上
B:摩擦帯電量保持率が60%以上80%未満
C:摩擦帯電量保持率が60%未満
トナーの摩擦帯電量保持率(%)=[一週間後のトナーの摩擦帯電量]/[初期トナーの摩擦帯電量]×100
(評価基準)
A:摩擦帯電量保持率が80%以上
B:摩擦帯電量保持率が60%以上80%未満
C:摩擦帯電量保持率が60%未満
トナーB-26は、ろ過洗浄、乾燥工程を実施しなかったため、トナー中に塩が含有し帯電性が許容できない結果となっている。また、粉砕時には塩の影響で粉砕性を低下させている。
トナーB-27は、顔料に対する磨砕剤の量が少ないため、十分な解砕ができず、顔料粒径が大きいため着色力が許容できない結果となっている。
トナーB-28は、顔料に対する磨砕剤の量が多すぎるため、トナーにした時の帯電維持性と着色力が低下するため許容できない結果となっている。
トナーB-29は、顔料分散体中の粘結剤の量が少ないため、顔料と磨砕剤が十分混合できず、顔料粒径が大きいため着色力が許容できない結果となっている。
トナーB-30は、顔料分散体中の粘結剤の量が多すぎるため、磨砕剤による顔料解砕性が低下し、顔料粒径が大きいため着色力が許容できない結果となっている。
トナーB-31は、磨砕剤の粒径が小さいため、磨砕剤による顔料解砕が低下し、顔料粒径が大きいため着色力が許容できない結果となっている。
トナーB-32は、磨砕剤の粒径が大きいため、トナーにした時の帯電維持性と着色力が低下するため許容できない結果となっている。
<顔料分散体C-1の製造>
顔料 35部
(シアン顔料 :Pigment Blue 15:3、体積平均粒径102nm)
磨砕剤 35部
(軽質炭酸カルシウム、個数平均粒径0.4μm)
粘結剤C-1 30部
(結晶性ポリエステル:組成(モル%)〔セバシン酸:ノナンジオール=50:50〕、融点(Tp)=72℃、SP値=19.8(J/cm3)0.5)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて85℃で混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、顔料分散体C-1の粗砕物を得た。粘結剤C-1の85℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-1中の顔料の個数平均粒径は52nmであった。
顔料 35部
(シアン顔料 :Pigment Blue 15:3、体積平均粒径102nm)
磨砕剤 35部
(軽質炭酸カルシウム、個数平均粒径0.4μm)
粘結剤C-1 30部
(結晶性ポリエステル:組成(モル%)〔セバシン酸:ノナンジオール=50:50〕、融点(Tp)=72℃、SP値=19.8(J/cm3)0.5)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて85℃で混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、顔料分散体C-1の粗砕物を得た。粘結剤C-1の85℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-1中の顔料の個数平均粒径は52nmであった。
<顔料分散体C-2の製造>
粘結剤C-1を粘結剤C-2[結晶性ビニル樹脂(組成(モル%)〔ベヘニルアクリレート:アクリロニトリル:スチレン=25.3:59.5:15.2〕、融点(Tp)=62℃、SP値=20.7(J/cm3)0.5)]とし、75℃で混練した以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-2の粗砕物を得た。粘結剤C-2の75℃の溶融粘度は2200Pa・secだった。得られた顔料分散体C-2中の顔料の個数平均粒径は49nmであった。
粘結剤C-1を粘結剤C-2[結晶性ビニル樹脂(組成(モル%)〔ベヘニルアクリレート:アクリロニトリル:スチレン=25.3:59.5:15.2〕、融点(Tp)=62℃、SP値=20.7(J/cm3)0.5)]とし、75℃で混練した以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-2の粗砕物を得た。粘結剤C-2の75℃の溶融粘度は2200Pa・secだった。得られた顔料分散体C-2中の顔料の個数平均粒径は49nmであった。
<顔料分散体C-3の製造>
粘結剤C-1を粘結剤C-3[結晶性ポリエステル(組成(モル%)〔デカンジカルボン酸:ヘキサンジオール=50:50〕、融点(Tp)=75℃、SP値=19.9(J/cm3)0.5)]とした以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-3の粗砕物を得た。粘結剤C-3の85℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-3中の顔料の個数平均粒径は51nmであった。
粘結剤C-1を粘結剤C-3[結晶性ポリエステル(組成(モル%)〔デカンジカルボン酸:ヘキサンジオール=50:50〕、融点(Tp)=75℃、SP値=19.9(J/cm3)0.5)]とした以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-3の粗砕物を得た。粘結剤C-3の85℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-3中の顔料の個数平均粒径は51nmであった。
<顔料分散体C-4~C-11、C-14~C-28の製造>
下記、表9に示す粘結剤、磨砕剤、顔料を用い、表10に示す条件で混練して得られた顔料分散体C-4~C-11、C-14~C-28中の顔料の個数平均粒径を表10に示す。
下記、表9に示す粘結剤、磨砕剤、顔料を用い、表10に示す条件で混練して得られた顔料分散体C-4~C-11、C-14~C-28中の顔料の個数平均粒径を表10に示す。
尚、顔料分散体C-14、C-15における非晶性ポリエステルは、以下のものである。
非晶性ポリエステル:組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5
また、顔料分散体C-4においては、二軸押し出し混練機に代えて、一軸押し出し混練機を用いた。
非晶性ポリエステル:組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5
また、顔料分散体C-4においては、二軸押し出し混練機に代えて、一軸押し出し混練機を用いた。
<顔料分散体C-12の製造>
粘結剤C-1を粘結剤C-4[結晶性ポリエステル;数平均分子量約6000、融点(Tp)=71℃、SP値=18.8(J/cm3)0.5]に変更し、混練温度を75℃とした以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-12の粗砕物を得た。粘結剤C-4の75℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-12中の顔料の個数平均粒径は52nmであった。
粘結剤C-1を粘結剤C-4[結晶性ポリエステル;数平均分子量約6000、融点(Tp)=71℃、SP値=18.8(J/cm3)0.5]に変更し、混練温度を75℃とした以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-12の粗砕物を得た。粘結剤C-4の75℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-12中の顔料の個数平均粒径は52nmであった。
<顔料分散体C-13の製造>
粘結剤C-1を粘結剤C-5[結晶性ポリエステル;数平均分子量約2000、融点(Tp)=69℃、SP値=18.3(J/cm3)0.5]に変更し、混練温度を75℃とした以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-13の粗砕物を得た。粘結剤C-5の75℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-13中の顔料の個数平均粒径は53nmであった。
粘結剤C-1を粘結剤C-5[結晶性ポリエステル;数平均分子量約2000、融点(Tp)=69℃、SP値=18.3(J/cm3)0.5]に変更し、混練温度を75℃とした以外は顔料分散体C-1と同様にして、顔料分散体C-13の粗砕物を得た。粘結剤C-5の75℃の溶融粘度は1000Pa・secより小さかった。得られた顔料分散体C-13中の顔料の個数平均粒径は53nmであった。
<トナーC-1の製造例>
・非晶性ポリエステル 77.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・顔料分散体C-1 14.3部
・炭化水素ワックス 8.0部
(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて目的粒径となるように回転数やパス回数を調整して微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子を得た。回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)の運転条件は、目的粒径および粒度分布が得られるように回転数を調整して分級を行った。
・非晶性ポリエステル 77.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・顔料分散体C-1 14.3部
・炭化水素ワックス 8.0部
(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて目的粒径となるように回転数やパス回数を調整して微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子を得た。回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)の運転条件は、目的粒径および粒度分布が得られるように回転数を調整して分級を行った。
得られたトナー粒子100部に、シリコーンオイルにより疎水化処理されたシリカ微粒子(BET比表面積200m2/g)1.8部を添加し、ヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)で、回転数30s-1、回転時間10minで混合し、トナーC-1を得た。
<トナーC-2~C-12、C-14~C-19、C-23~C-32の製造例>
表11に示す材料、条件に変更した以外は、トナーC-1と同様に製造し、トナーC-2~C-12、C-14~C-19、C-23~C-32を得た。
表11に示す材料、条件に変更した以外は、トナーC-1と同様に製造し、トナーC-2~C-12、C-14~C-19、C-23~C-32を得た。
尚、トナーC-12においては、非晶性ポリエステルを以下の結晶性ビニル樹脂に変更した。
結晶性ビニル樹脂(組成(モル%)〔ベヘニルアクリレート:アクリロニトリル:スチレン=25.3:59.5:15.2〕、融点(Tp)=62℃、SP値=20.7(J/cm3)0.5)
また、トナーC-14においては、非晶性ポリエステルを以下の非晶性ポリエステルに変更した。
非晶性ポリエステル:組成(モル%)〔ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸:トリメリット酸=100:80:20〕、軟化点(Tm)=135℃、ガラス転移温度(Tg)=69℃、SP値=23.6(J/cm3)0.5
また、顔料分散体C-22~C-28を用いて製造したトナーC-26~C-32は、比較例として記載するものである。
結晶性ビニル樹脂(組成(モル%)〔ベヘニルアクリレート:アクリロニトリル:スチレン=25.3:59.5:15.2〕、融点(Tp)=62℃、SP値=20.7(J/cm3)0.5)
また、トナーC-14においては、非晶性ポリエステルを以下の非晶性ポリエステルに変更した。
非晶性ポリエステル:組成(モル%)〔ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸:トリメリット酸=100:80:20〕、軟化点(Tm)=135℃、ガラス転移温度(Tg)=69℃、SP値=23.6(J/cm3)0.5
また、顔料分散体C-22~C-28を用いて製造したトナーC-26~C-32は、比較例として記載するものである。
<トナーC-13の製造例>
非晶性ポリエステルを下記の非晶性ポリエステルに変更した以外はトナーC-1と同様に製造し、トナーC-13を得た。
非晶性ポリエステル;組成(モル%)〔ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸:トリメリット酸=100:80:20〕、軟化点(Tm)=135℃、ガラス転移温度(Tg)=69℃、SP値=23.6(J/cm3)0.5
<トナーC-21の製造例>
顔料分散体C-1を60部、溶媒としてトルエン150部、ガラスビーズ(直径1mm)130部を混合し、アトライター[日本コークス工業(株)製]で3時間分散させ、顔料分散体分散液を得た。
非晶性ポリエステルを下記の非晶性ポリエステルに変更した以外はトナーC-1と同様に製造し、トナーC-13を得た。
非晶性ポリエステル;組成(モル%)〔ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:テレフタル酸:トリメリット酸=100:80:20〕、軟化点(Tm)=135℃、ガラス転移温度(Tg)=69℃、SP値=23.6(J/cm3)0.5
<トナーC-21の製造例>
顔料分散体C-1を60部、溶媒としてトルエン150部、ガラスビーズ(直径1mm)130部を混合し、アトライター[日本コークス工業(株)製]で3時間分散させ、顔料分散体分散液を得た。
次に、水浴にセットしたビーカーにリン酸三ナトリウム12水和物(和光純薬製)を11.7部とイオン交換水1200部を加えて、リン酸三ナトリウム12水和物を溶解した。続いて、水浴の温度を60℃まで上げた。60℃に到達後、5.15部の塩化カルシウム(キシダ化学製)をイオン交換水100部に溶解した水溶液を添加した。添加後30分間撹拌を行い、リン酸三カルシウムを含有する水系媒体を得た。
・非晶性ポリエステル 75.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・上記顔料分散体分散液 50.0部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 10.0部
・トルエン 350.0部
上記材料を混合し、撹拌しながら80℃まで昇温して、各材料を溶解及び分散させて、樹脂組成物を作製した。
・非晶性ポリエステル 75.7部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
・上記顔料分散体分散液 50.0部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 10.0部
・トルエン 350.0部
上記材料を混合し、撹拌しながら80℃まで昇温して、各材料を溶解及び分散させて、樹脂組成物を作製した。
一方、上記リン酸三カルシウムを含有する水系媒体600部を、クレアミックス(エム・テクニック社製)で撹拌を行いながら、80℃に加熱した。該リン酸三カルシウムを含有する水系媒体に樹脂組成物を添加し、10000rpmで10分間撹拌を行うことで分散液を得た。得られた分散液を、撹拌翼を用いて攪拌を行いながら80℃で5時間継続することでトルエンを除去した。その後、25℃まで10分間で冷却しトナー粒子の水系分散体を得た。
得られたトナー粒子の水系分散液を、撹拌しながら、希塩酸を添加した。pH1.5で2時間撹拌し、リン酸三カルシウムを溶解した後に、濾過器で固液分離し、トナー粒子を得た。
これを水中に投入して撹拌し、再び分散液とした後に、濾過器で固液分離した。この操作をリン酸三カルシウムが十分に除去されるまで繰り返し行い、得られたトナー粒子を、乾燥機で十分に乾燥し、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーC-1と同様の外添を行い、トナーC-21を得た。
<トナーC-22の製造例>
・スチレン 47.6部
・n-ブチルアクリレート 15.1部
・顔料分散体C-1 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 20.0部
・非晶性ポリエステル 3.0部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
上記からなる混合物を調製した。上記混合物をアトライター(日本コークス社製)に投入し、直径5mmのジルコニアビーズを用いて、200rpmで2時間分散することで原材料分散液を得た。
・スチレン 47.6部
・n-ブチルアクリレート 15.1部
・顔料分散体C-1 14.3部
・炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 20.0部
・非晶性ポリエステル 3.0部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
上記からなる混合物を調製した。上記混合物をアトライター(日本コークス社製)に投入し、直径5mmのジルコニアビーズを用いて、200rpmで2時間分散することで原材料分散液を得た。
一方、高速撹拌装置ホモミクサー(プライミクス社製)および温度計を備えた容器に、イオン交換水735.0部とリン酸三ナトリウム(12水和物)16.0部を添加し、12000rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。そこに、イオン交換水65.0部に塩化カルシウム(2水和物)9.0部を溶解した塩化カルシウム水溶液を投入し、60℃を保持しながら12000rpmで30分間撹拌した。そこに、10%塩酸を加えてpHを6.0に調整し、分散安定剤を含む水系媒体を得た。
続いて、上記原材料分散液を撹拌装置および温度計を備えた容器に移し、100rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。そこに、重合開始剤としてt-ブチルパーオキシピバレート(日油社製:パーブチルPV)8.0部を添加して60℃を保持しながら100rpmで5分間撹拌した後、上記高速撹拌装置にて12000rpmで撹拌している水系媒体中に投入した。60℃を保持しながら上記高速撹拌装置にて12000rpmで20分間撹拌を継続し、造粒液を得た。上記造粒液を還流冷却管、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に移し、窒素雰囲気下において150rpmで撹拌しながら70℃に昇温した。70℃を保持しながら150rpmで10時間重合反応を行った。その後、反応容器から還流冷却管を外し、反応液を95℃に昇温した後、95℃を保持しながら150rpmで5時間撹拌することで、トナー粒子分散液を得た。
得られたトナー粒子分散液を150rpmで撹拌しながら20℃まで冷却した後、撹拌を保持したままpHが1.5になるまで希塩酸を加えて分散安定剤を溶解させた。固形分をろ別し、イオン交換水で充分に洗浄した後、40℃で24時間真空乾燥して、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーC-1と同様の外添を行い、トナーC-22を得た。
<トナーC-23の製造例>
・非晶性樹脂微粒子の製造
テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
非晶性ポリエステル 120部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.6部
上記を混合後、12時間攪拌し、樹脂を溶解した。
・非晶性樹脂微粒子の製造
テトラヒドロフラン(和光純薬製) 200部
非晶性ポリエステル 120部
(組成(モル%)〔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:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、軟化点(Tm)=122℃、ガラス転移温度(Tg)=70℃、SP値=22.6(J/cm3)0.5)
アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 0.6部
上記を混合後、12時間攪拌し、樹脂を溶解した。
次いで、N,N-ジメチルアミノエタノール2.7部を加え、超高速攪拌装置T.K.ロボミックス((株)プライミクス製)を用いて4000rpmで攪拌した。
さらに、イオン交換水359.4部を1部/minの速度で添加し、樹脂微粒子を析出させた。その後、エバポレーターを用いて、テトラヒドロフランを除去し、非晶性樹脂微粒子及びその分散液を得た。
・顔料分散体微粒子の製造
顔料分散体C-1 24.0部
メチルエチルケトン 76.0部
容器に上記材料を徐々に投入して、攪拌を行い、完全に溶解して40℃に設定し、攪拌しながら、N,N-ジメチルアミノエタノール0.1部を加え、その後ネルゲンRK(第一工業製薬社製)1.5部をイオン交換水74.5部に混合した水溶液を徐々に滴下して転相乳化した。さらに減圧して脱溶剤を行った後、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、顔料分散体を水中分散させてなる顔料分散体微粒子の分散液を調製した。
・離型剤微粒子の製造
炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 10.0部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0部
イオン交換水 89.0部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環しながらローター外径が3cm、クリアランスが0.3mmの剪断攪拌部位にて、ローター回転数19000rpm、スクリーン回転数19000rpmの条件にて攪拌し、60分間分散処理した。
・顔料分散体微粒子の製造
顔料分散体C-1 24.0部
メチルエチルケトン 76.0部
容器に上記材料を徐々に投入して、攪拌を行い、完全に溶解して40℃に設定し、攪拌しながら、N,N-ジメチルアミノエタノール0.1部を加え、その後ネルゲンRK(第一工業製薬社製)1.5部をイオン交換水74.5部に混合した水溶液を徐々に滴下して転相乳化した。さらに減圧して脱溶剤を行った後、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、顔料分散体を水中分散させてなる顔料分散体微粒子の分散液を調製した。
・離型剤微粒子の製造
炭化水素ワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 10.0部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0部
イオン交換水 89.0部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環しながらローター外径が3cm、クリアランスが0.3mmの剪断攪拌部位にて、ローター回転数19000rpm、スクリーン回転数19000rpmの条件にて攪拌し、60分間分散処理した。
その後、ローター回転数1000rpm、スクリーン回転数0rpm、冷却速度10℃/minの冷却処理条件にて40℃まで冷却することで、離型剤微粒子の分散液を得た。
上記分散液を用いてトナーを製造する方法を以下に例示する。
・非晶性ポリエステルの分散液 302.8部
・顔料分散体微粒子の分散液 59.6部
・離型剤微粒子の分散液 100.0部
・イオン交換水 400.0部
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、ここに98部のイオン交換水に対し、硫酸マグネシウム2部を溶解させた水溶液を添加し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。
・非晶性ポリエステルの分散液 302.8部
・顔料分散体微粒子の分散液 59.6部
・離型剤微粒子の分散液 100.0部
・イオン交換水 400.0部
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、ここに98部のイオン交換水に対し、硫酸マグネシウム2部を溶解させた水溶液を添加し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。
その後、加熱用ウォーター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を適宜調節しながら58℃まで加熱した。58℃で1時間保持し、凝集粒子を得た。
該凝集粒子を含む分散液に、380部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム20部を溶解させた水溶液を追加した後、95℃まで加熱した。
95℃で2時間保持した後、撹拌を維持したまま25℃まで冷却することで、トナー粒子分散液を得た。
その後、ろ過・固液分離した後、ろ物をイオン交換水で十分に洗浄し、真空乾燥機を用いて乾燥することにより、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、トナーC-1と同様の外添を行い、トナーC-23を得た。
<二成分系現像剤C-1の製造例>
Mn-Mg-Srフェライトキャリアコアの表面に、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメチルメタクリレートマクロモノマーの共重合体のコート層を形成した、体積分布基準の50%粒径(D50)が38.2μmの磁性キャリアを用意した。
Mn-Mg-Srフェライトキャリアコアの表面に、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメチルメタクリレートマクロモノマーの共重合体のコート層を形成した、体積分布基準の50%粒径(D50)が38.2μmの磁性キャリアを用意した。
この磁性キャリア92.0部と8.0部のトナーC-1をV型混合機(V-20、セイシン企業製)により混合し、二成分系現像剤C-1を得た。
<二成分系現像剤C-2~C-32の製造例>
トナーC-1をトナーC-2~C-32に変更した以外は、二成分系現像剤C-1の製造例と同様に製造し、二成分系現像剤C-2~C-32を得た。
トナーC-1をトナーC-2~C-32に変更した以外は、二成分系現像剤C-1の製造例と同様に製造し、二成分系現像剤C-2~C-32を得た。
<トナーの着色力の評価方法>
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5255の改造機を用い、シアンステーションの現像器に各二成分系現像剤を投入して、評価を行った。
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5255の改造機を用い、シアンステーションの現像器に各二成分系現像剤を投入して、評価を行った。
評価環境は、常温常湿環境下(23℃、50%RH)とし、評価紙は、コピー用普通紙GFC-081(A4、坪量81.4g/m2 キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用いた。
まず該評価環境において、紙上のトナー載り量を変化させて、画像濃度と、紙上のトナー載り量との関係を調べた。
次いで、FFH画像(ベタ部)の画像濃度が1.40になるように調整し、画像濃度が1.40になる際の、トナー載り量を求めた。
FFH画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hを1階調目(白地部)、FFHを256階調目(ベタ部)とする。
画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X-Rite社製)を使用して測定した。
該トナー載り量(mg/cm2)から、下記の基準でトナーの着色力を評価した。評価結果を表12に示す。
(評価基準)
A:0.35未満
B:0.35以上、0.50未満
C:0.50以上、0.65未満
D:0.65以上
<トナーの低温定着性評価>
紙:GFC-081(81.0g/m2)
(キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)
紙上のトナーの載り量:0.50mg/cm2
(現像剤担持体の直流電圧VDC、静電潜像担持体の帯電電圧VD、及びレーザーパワーにより調整)
評価画像:上記A4用紙の中心に2cm×5cmの画像を配置
試験環境:低温低湿環境:温度15℃/湿度10%RH(以下「L/L」)
定着温度:130℃
プロセススピード:377mm/sec
上記評価画像を出力し、低温定着性を評価した。画像濃度低下率の値を低温定着性の評価指標とした。画像濃度低下率は、X-Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X-Rite社製)を用い、まず、中心部の画像濃度を測定した。次に、画像濃度を測定した部分に対し、4.9kPa(50g/cm2)の荷重をかけてシルボン紙により定着画像を摺擦(5往復)し、画像濃度を再度測定した。そして、下記式を用いて摺擦前後での画像濃度の低下率を算出した。得られた画像濃度の低下率を下記の評価基準に従って評価した。
画像濃度の低下率 = (摩擦前の画像濃度-摩擦後の画像濃度)/摩擦前の画像濃度×100
(評価基準)
A:画像濃度の低下率3.0%未満
B:画像濃度の低下率3.0%以上10.0%未満
C:画像濃度の低下率10.0%以上15.0%未満
D:画像濃度の低下率15.0%以上
<トナーの帯電維持性の評価>
各二成分系現像剤を使用し、トナーの摩擦帯電量を測定し、下記基準でトナーの帯電性を評価した。
A:0.35未満
B:0.35以上、0.50未満
C:0.50以上、0.65未満
D:0.65以上
<トナーの低温定着性評価>
紙:GFC-081(81.0g/m2)
(キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)
紙上のトナーの載り量:0.50mg/cm2
(現像剤担持体の直流電圧VDC、静電潜像担持体の帯電電圧VD、及びレーザーパワーにより調整)
評価画像:上記A4用紙の中心に2cm×5cmの画像を配置
試験環境:低温低湿環境:温度15℃/湿度10%RH(以下「L/L」)
定着温度:130℃
プロセススピード:377mm/sec
上記評価画像を出力し、低温定着性を評価した。画像濃度低下率の値を低温定着性の評価指標とした。画像濃度低下率は、X-Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X-Rite社製)を用い、まず、中心部の画像濃度を測定した。次に、画像濃度を測定した部分に対し、4.9kPa(50g/cm2)の荷重をかけてシルボン紙により定着画像を摺擦(5往復)し、画像濃度を再度測定した。そして、下記式を用いて摺擦前後での画像濃度の低下率を算出した。得られた画像濃度の低下率を下記の評価基準に従って評価した。
画像濃度の低下率 = (摩擦前の画像濃度-摩擦後の画像濃度)/摩擦前の画像濃度×100
(評価基準)
A:画像濃度の低下率3.0%未満
B:画像濃度の低下率3.0%以上10.0%未満
C:画像濃度の低下率10.0%以上15.0%未満
D:画像濃度の低下率15.0%以上
<トナーの帯電維持性の評価>
各二成分系現像剤を使用し、トナーの摩擦帯電量を測定し、下記基準でトナーの帯電性を評価した。
トナーの摩擦帯電量は、ホソカワミクロン(株)のEspartアナライザーにて測定した。
初期のトナーの摩擦帯電量を測定後、二成分系現像剤を恒温恒湿槽中(温度30℃、湿度80%RH)で一週間静置し、それを用いて再度摩擦帯電量を測定した。
測定結果を下記式に代入して摩擦帯電量の保持率を算出し、下記基準で評価した。評価結果を表12に示す。
トナーの摩擦帯電量保持率(%)=[一週間後のトナーの摩擦帯電量]/[初期トナーの摩擦帯電量]×100
(評価基準)
A:摩擦帯電量保持率が80%以上
B:摩擦帯電量保持率が60%以上80%未満
C:摩擦帯電量保持率が60%未満
トナーの摩擦帯電量保持率(%)=[一週間後のトナーの摩擦帯電量]/[初期トナーの摩擦帯電量]×100
(評価基準)
A:摩擦帯電量保持率が80%以上
B:摩擦帯電量保持率が60%以上80%未満
C:摩擦帯電量保持率が60%未満
Claims (18)
- 顔料、粘結剤及び磨砕剤を混練して、該磨砕剤と解砕された該顔料とが、粘結剤中に分散した顔料分散体を得る顔料解砕工程、及び
該顔料分散体を用いて、以下の(i)~(v)の少なくともいずれかの方法でトナー粒子を得る工程、
を有するトナーの製造方法であって、
該粘結剤は、非水溶性で、25℃で固体の熱可塑性成分であり、
該磨砕剤は、非水溶性で、個数平均粒径が0.1μm~5.0μmの粒子であり、
該顔料分散体の質量を基準として、該粘結剤の割合が、5~50質量%であり、
該顔料分散体中の該磨砕剤に対する該顔料の質量比が0.2~1.5あり、
該顔料解砕工程においては、該粘結剤の溶融粘度が6000Pa・sec以下となる温度で混練が行われ、
該トナー粒子が、該粘結剤と該磨砕剤を含有することを特徴とするトナーの製造方法。
(i)該顔料分散体と樹脂Aとを溶融混練する工程、および得られた混練物を粉砕する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
(ii)該顔料分散体と樹脂Aとが有機溶剤に溶解した樹脂溶液を調製する工程、得られた樹脂溶液を水系媒体中に分散して造粒して液滴粒子Aを形成する工程、および該液滴粒子Aに含有される該有機溶剤を脱溶剤する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
(iii)該顔料分散体と重合性単量体とを混合して、重合性単量体組成物を調製する工程、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して造粒して液滴粒子Bを形成する工程、および該液滴粒子Bに含有される該重合性単量体を重合する工程を経て、該重合性単量体の重合で形成された樹脂Aを含有するトナー粒子を得る方法。
(iv)該顔料分散体の微粒子を含有する分散液と、樹脂Aを含有する微粒子を含有する分散液とを混合し、それらの微粒子を凝集させて凝集体粒子を形成する工程、および該凝集体粒子を加熱し融合する工程を経て、トナー粒子を得る方法。
(v)該顔料分散体と樹脂Aとを含有する樹脂組成物を調製する工程、該樹脂組成物の微粒子を含有する分散液を調製する工程、該微粒子を凝集させて凝集体粒子を形成する工程、および該凝集体粒子を加熱し融合する工程を経て、トナー粒子を得る方法。 - 前記トナー粒子中に含まれる該磨砕剤が、前記トナー粒子の質量を基準として、20質量%以下である請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記磨砕剤が、無機塩粒子、無機酸化物粒子および鉱物粒子からなる群から選択されるいずれか1の粒子を含む請求項1または2に記載のトナーの製造方法。
- 前記粘結剤が、非晶性樹脂を20質量%以上含み、
該非晶性樹脂は、ガラス転移温度が30℃~80℃であり、軟化点Tmが80℃~200℃である請求項1~3のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。 - 前記粘結剤が、前記非晶性樹脂を50質量%以上含有している請求項4に記載のトナーの製造方法。
- 前記非晶性樹脂のガラス転移温度Tgが50℃~70℃である請求項4または5に記載のトナーの製造方法。
- 前記非晶性樹脂の軟化点Tmが100℃~150℃である請求項4~6のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記非晶性樹脂と前記樹脂AとのSP値の差が3.0(J/cm3)0.5以下である請求項4~7のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記非晶性樹脂のSP値が21.0(J/cm3)0.5~24.0(J/cm3)0.5である請求項4~8のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記非晶性樹脂が非晶性ポリエステルである請求項4~9のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記粘結剤が、個数平均分子量250以上1000以下である低分子結晶化合物を20質量%以上含む請求項1~3のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記粘結剤が、前記低分子結晶化合物を50質量%以上含有している請求項11に記載のトナーの製造方法。
- 前記低分子結晶化合物の融点が、60℃~120℃である請求項11または12に記載のトナーの製造方法。
- 前記粘結剤が、融点60℃~120℃である結晶性樹脂を20質量%以上含む請求項1~3のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記磨砕剤の個数平均粒径が0.2~1.0μmである請求項1~14のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記磨砕剤が炭酸カルシウム粒子である請求項1~15のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記顔料解砕工程に用いる混練機が、二軸混練押し出し機である請求項1~16のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記トナー粒子を製造する工程が、前記(i)の工程である請求項1~17のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020209350A JP2022096310A (ja) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | トナー製造方法 |
US17/545,597 US20220197164A1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-08 | Toner manufacturing method |
CN202111550109.9A CN114647163A (zh) | 2020-12-17 | 2021-12-17 | 调色剂的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020209350A JP2022096310A (ja) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | トナー製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022096310A true JP2022096310A (ja) | 2022-06-29 |
Family
ID=81991819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020209350A Pending JP2022096310A (ja) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | トナー製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220197164A1 (ja) |
JP (1) | JP2022096310A (ja) |
CN (1) | CN114647163A (ja) |
-
2020
- 2020-12-17 JP JP2020209350A patent/JP2022096310A/ja active Pending
-
2021
- 2021-12-08 US US17/545,597 patent/US20220197164A1/en active Pending
- 2021-12-17 CN CN202111550109.9A patent/CN114647163A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114647163A (zh) | 2022-06-21 |
US20220197164A1 (en) | 2022-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6942614B2 (ja) | トナー | |
JP6921609B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
CN110597034B (zh) | 双组分显影剂 | |
JP2018010285A (ja) | トナー、現像装置、及び画像形成装置 | |
JP2018084740A (ja) | トナー | |
JP5545173B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP6758912B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP2016224420A (ja) | トナー | |
JP6537413B2 (ja) | トナー、トナーの製造方法 | |
JP6748439B2 (ja) | トナー及びトナーの製造方法 | |
US10394145B2 (en) | Toner for electrophotography | |
WO2019035435A1 (ja) | 静電荷像現像用正帯電性トナー | |
JP6525739B2 (ja) | 磁性トナー | |
JP6261077B2 (ja) | 電子写真用トナーの製造方法 | |
JP2012002977A (ja) | トナー | |
JP2022096310A (ja) | トナー製造方法 | |
JP6503791B2 (ja) | イエロー顔料を含有するシアントナー | |
JP6693036B2 (ja) | 電子写真用トナー | |
JP6227997B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP7309844B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP7335734B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP2022096559A (ja) | 顔料分散体、及びトナーの製造方法 | |
JP2018091987A (ja) | シアントナー用顔料分散液及びシアントナーの製造方法 | |
JP6798691B2 (ja) | 電子写真用トナー | |
JP2024022530A (ja) | トナー及びトナーの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20210108 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20231213 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231215 |