JP4003495B2

JP4003495B2 - Toner production method

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Publication number: JP4003495B2
Application number: JP2002071252A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　　誠; 一宏佐藤; 成二船倉
Original assignee: Zeon Corp
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP2003268031A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色重合体粒子分散液から粗大粒子を除去するトナーの製造方法に関し、さらに詳しくは特定の濾過装置を用いて着色重合体粒子分散液中の粗大粒子を効率よく除去する方法に関するものである。また、本発明の方法は、カブリや白筋などの画像品質劣化の少ない電子写真用トナーを製造する方法に好適に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置や静電記録装置等において使用されるトナーは、例えば、（１）結着樹脂を着色剤、静電制御剤、離型剤等と混練し、粉砕し、分級して着色粒子を得る粉砕法や、（２）重合性単量体、又は重合性単量体、着色剤、静電制御剤、離型剤等の混合物を、懸濁重合、乳化重合又は分散重合し、必要に応じて凝集又は会合させて着色重合体粒子を得る重合法により製造されている。
【０００３】
重合法による場合には、着色剤と重合性単量体を重合して得られた着色重合体粒子分散液から未反応の重合性単量体を除去し、酸又は水等による洗浄により無機塩類を除去した後、必要に応じて分級工程を経、次いで外添剤を添加する外添工程を経てトナーを得ることができる。このようにして得られるトナーは流動性に優れ、粒径分布がシャープであって、高解像度の現像に適したものである。
【０００４】
しかしながら、このような重合法によるトナーの製造方法においては、次のような問題点があった。
（１）重合性単量体の重合温度は、通常、得られる重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）付近になることがあるため、反応中に生成した重合体が溶融し、これがスケールとして粗大粒子になりやすい。また、重合後に得られる着色重合体粒子分散液を重合工程以降の工程に移送し、処理する場合に、反応槽内に粗大粒子が残存していると、それが核となって粗大粒子がさらに成長、増大して、収率低下を招く場合があった。特に粗大粒子が多い場合には、分級処理後であっても粗大粒子が一部製品トナー中に混入し、白スジが発生する等の画像品質に悪影響を与える。さらに、スケール状の粗大粒子が多い状態で重合以降の工程に移送し、処理する場合においては、移送管の詰まりや流量低下等の移送不良が発生する場合があった。
【０００５】
(２)未反応の重合性単量体を除去する工程においては、除去効率の観点から、処理温度を高くすることが望まれる。また、除去工程中においては着色重合体粒子分散液の固形分濃度が上昇するため粗大粒子が発生し易い。そして、この工程で発生した粗大粒子も重合工程で発生した粗大粒子と同様に粗大粒子のさらなる成長、収率の低下、画像品質の劣化、製造時における移送不良を引き起こす場合があった。
【０００６】
（３）また、酸又は水等により洗浄する工程においては、洗浄によって着色重合体粒子の周りに付いていた分散安定剤や乳化剤がなくなり、かつ中和熱やｐＨ変化により重合体粒子が凝集しやすくなるため、粗大粒子が発生し易い。そして、この工程で発生した粗大粒子も重合工程で発生した粗大粒子と同様に粗大粒子のさらなる成長、収率の低下、画像品質の劣化、製造時における移送不良を引き起こす場合があった。
そこで、通常は、上記各工程の後に篩を設置して、その篩に着色重合体粒子分散液を通過させて、粗大粒子を除去している。しかしながら、この方法では、該分散液の粗大粒子の除去条件（処理流量、篩の種類）によっては、篩が目詰まりを起こして粗大粒子の除去が十分でなかったり、篩を何段階かに分けて通過させる必要があったり、篩の交換が必要になったりする問題が残る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記問題のない、着色重合体粒子分散液から効率よくかつ安定して粗大粒子を除去する工程を含むトナーの製造方法を提供することにある。本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、着色剤と重合性単量体を含有する重合性単量体組成物を重合して得られる着色重合体粒子分散液から粗大粒子を除去するにあたり、特定の構造を有する濾過装置を用いればよいことを見出し、この知見に基づいてさらに研究を進め、本発明を完成するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、着色剤と重合性単量体とを含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で重合して着色重合体粒子分散液を得る工程を含むトナーの製造方法において、
分散安定剤を含有する水系媒体中で、着色剤と重合性単量体とを含有する重合性単量体組成物を重合して着色重合体粒子分散液を得る工程ａ；
着色重合体粒子分散液から揮発成分を除去する工程ｂ；
着色重合体粒子分散液に酸またはアルカリを添加して、酸またはアルカリによる洗浄を行う工程ｃ；
着色重合体粒子分散液を脱水し、着色重合体粒子を水洗浄する工程ｄ；及び
着色重合体粒子を乾燥する工程ｅ；
の各工程をａからｅへ順次配置することにより着色重合体粒子を製造し、
その際、前記の工程ａ、工程ｂ、及び工程ｃの内の少なくとも工程ａで得られた着色重合体粒子分散液を、９０℃以下の温度で、
三角形の断面形状のウェッジワイヤーを等間隔で並べて幅０．０５〜１．０ｍｍのスリットを形成させたウェッジワイヤースクリーンを、該ウエッジワイヤーの三角形の頂点が外側を向くように円筒状にしたドラムスクリーンと、これを回転させる回転駆動装置と、ドラムスクリーンの内周に螺旋状に固定されている排出羽根とを備えた回転式ドラムスクリーン型濾過装置に供給し、
着色重合体粒子分散液から粗大粒子を除去する工程を配置する
ことを特徴とするトナーの製造方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
粗大粒子の除去方法は、重合性単量体とを含有する重合性単量体組成物を重合して得られた重合体粒子分散液から粗大粒子を除去するにあたり、円筒状のドラムスクリーンと、これを回転させる回転駆動装置とからなる回転式ドラムスクリーン型濾過装置を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
粗大粒子の除去方法は、重合性単量体を含有する重合性単量体組成物を重合して得られる重合体粒子分散液に適用できる。重合性単量体を含む重合性単量体組成物を重合する方法としては、重合性単量体を含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で懸濁重合、乳化重合又は分散重合させ、必要に応じて凝集させる方法が挙げられる。
【００１１】
粗大粒子の除去方法は、前記の方法により得られる重合体粒子分散液であれば特に限定されない。
【００１２】
粗大粒子の除去方法に適用できる重合性単量体としては、モノビニル系単量体、架橋性単量体、マクロモノマー等を挙げることができる。
【００１３】
モノビニル系単量体としては、具体的にはスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル系単量体；（メタ）アクリル酸；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリル酸の誘導体；エチレン、プロピレン等のモノオレフィン単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン；２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等の含窒素ビニル化合物；等が挙げられる。
モノビニル系単量体は、単独で用いても、複数の単量体を組み合わせて用いても良い。これらモノビニル系単量体のうち、芳香族ビニル系単量体単独、芳香族ビニル系単量体と（メタ）アクリル酸の誘導体との併用などが好適に用いられる。
【００１４】
モノビニル系単量体と共に、架橋性単量体又は架橋性重合体を用いることもできる。架橋性単量体は、重合可能な炭素−炭素不飽和二重結合を２以上有する単量体である。具体的には、ジビニルベンゼンおよびこれらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジメタクリレート、等のジエチレン性不飽和カルボン酸エステル；Ｎ，Ｎ−ジビニルアニリン等のビニル基を２個有する化合物、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル等のビニル基を３個以上有する化合物等を挙げることができる。架橋性重合体は、重合体中に２個以上のビニル基を有する重合体のことであり、具体的には、分子内に２個以上の水酸基を有するポリエチレングリコール等の単量体と、アクリル酸やメタクリル酸等の不飽和カルボン酸単量体を縮合反応することにより得られるエステルを挙げることができる。これらの架橋性単量体又は架橋性重合体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。使用量は、モノビニル単量体１００重量部当たり、通常１０重量部以下、好ましくは、０．１〜２重量部である。
【００１５】
また、モノビニル系単量体と共に、マクロモノマーを用いることもできる。マクロモノマーは、分子鎖の末端にビニル重合性官能基を有するもので、数平均分子量が、通常、１，０００〜３０，０００のオリゴマーまたはポリマーである。マクロモノマー分子鎖の末端に有るビニル重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基などを挙げることができ、共重合のしやすさの観点からメタクリロイル基が好ましい。
【００１６】
マクロモノマーの具体例としては、スチレン、スチレン誘導体、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を単独でまたは２種以上を重合して得られるマクロモノマー、ポリシロキサン骨格を有するマクロモノマーなどを挙げることができるが、その中でも、親水性のもの、特にメタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルを単独でまたはこれらを組み合わせて重合して得られるマクロモノマーが好ましい。
マクロモノマーを使用する場合、その量は、モノビニル系単量体１００重量部に対して、通常、０．０１〜１０重量部、好適には０．０３〜５重量部、さらに好適には０．０５〜１重量部である。
【００１７】
重合性単量体組成物には、前記重合性単量体のほかに、他の添加剤を含有させることができる。他の添加剤としては、離型剤、分子量調整剤等が挙げられる。
【００１８】
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリブチレンなどのポリオレフィンワックス類；キャンデリラ、カルナウバ、ライス、木ロウ、ホホバなどの植物系天然ワックス；パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラクタムなどの石油系ワックスおよびその変性ワックス；フィッシャートロプシュワックスなどの合成ワックス；ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラパルミテート、ジペンタエリスリトールヘキサミリステートなどの多官能エステル化合物；などが挙げられる。
これらは１種あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１９】
これらのうち、合成ワックス、末端変性ポリオレフィンワックス類、石油系ワックス、多官能エステル化合物などが好ましい。多官能エステル化合物のなかでも示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時の吸熱ピーク温度が３０〜２００℃、好ましくは４０〜１６０℃、更に好ましくは５０〜１２０℃の範囲にあるペンタエリスリトールエステルや、同吸熱ピーク温度が５０〜８０℃の範囲にあるジペンタエリスリトールエステルなどの多価エステル化合物である。上記離型剤の量は、重合性単量体１００重量部に対して、通常０．５〜５０重量部、好ましくは１〜２０重量部である。
【００２０】
分子量調整剤としては、例えば、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタンなどのメルカプタン類；四塩化炭素、四臭化炭素などのハロゲン化炭化水素類；を例示することができる。上記分子量調整剤は、重合性単量体１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部の割合で用いられる。
【００２１】
粗大粒子の除去方法において、重合性単量体組成物の重合方法としては、懸濁重合、乳化重合、分散重合などが挙げられ、いずれの方法を採用してもよい。例えば、重合性単量体組成物を分散安定剤を含有する水系媒体中に投入、攪拌して液滴粒子を造粒し、必要に応じて重合開始剤の存在下に、攪拌しながら、昇温して重合する方法を挙げることができる。
【００２２】
分散安定剤としては、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの硫酸塩；炭酸バリウム、炭酸カルシウムなどの炭酸塩；リン酸カルシウムなどのリン酸塩；酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物；などの金属化合物や、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物；ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ゼラチン等の水溶性高分子；アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等を挙げることができる。これらのうち、金属化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドを含有する分散剤は、重合体粒子の粒径分布を狭くすることができ、画像の鮮明性が向上するので好適である。特に架橋性モノマーを共重合させなかった場合には、難水溶性金属水酸化物のコロイドを含有する分散剤が、重合体粒子の分散安定性を改善するために好適である。
上記分散安定剤は、重合性単量体１００重量部に対して、通常、０．１〜２０重量部、好ましくは０．３〜１０重量部の割合で用いられる。この割合が少ないと充分な重合安定性や分散安定性を得ることが困難であり、凝集物が生成し易くなる。逆に、この割合が多いと重合体粒子の粒径が細かくなりすぎるので好ましくない。
【００２３】
水系媒体中には、上記分散安定剤の他に、水溶性の有機化合物、あるいは無機化合物が含有されていてもよい。その中でも、水溶性オキソ酸塩が好ましい。水溶性オキソ酸塩としては、ホウ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩、硝酸塩等が挙げられ、その中でもケイ酸塩、ホウ酸塩又はリン酸塩が好ましく、ホウ酸塩が特に好ましい。水溶性オキソ酸塩は、上記分散安定剤１００重量部に対して、通常０．１〜１０００重量部、好ましくは１〜１００重量部の割合で用いられる。水溶性オキソ酸塩は、溶解させて水系媒体中に含有させる。
【００２４】
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス[２−メチル−Ｎ−[２−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；メチルエチルパーオキシド、アセチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート等の過酸化物類などを例示することができる。上記重合開始剤は、重合性単量体１００重量部に対して、０．１〜２０重量部、好ましくは０．３〜１５重量部、更に好ましくは０．５〜１０重量部の割合で用いられる。
【００２５】
重合性単量体の重合は一段で行ってもよいし、二段以上の重合を行ってもよい。二段以上の重合を行う方法としては、（１）最初に重合する単量体（コア用重合性単量体）とその後に重合する単量体（シェル用重合性単量体）の組成をかえて、まず低Ｔｇのコアを形成させ、ついで高Ｔｇの層（シェル）を形成させる方法、（２）最初に単量体を重合させ粒子を形成させた後、任意の重合体成分を添加して当該粒子に重合体成分を吸着または固着させる方法などがあり、これらの方法によれば、コア・シェル型の重合体粒子を製造することもできる。
【００２６】
粗大粒子を除去する方法に使用する回転式ドラムスクリーン型濾過装置について、図面を用いて詳述する。図１は、本発明の一実施態様を示す回転式ドラムスクリーン型濾過装置の概念図である。図１において、ドラムスクリーン１の一端の口には、重合体粒子分散液の供給口２が、他端の口には除去された粗大粒子を排出する粗大粒子の排出口３が設けられている。供給口２には、重合体粒子分散液の供給管４が配置されている。排出口３には排出する粗大粒子を受ける排出シュート５が設けられている。ドラムスクリーン１の下部には粗大粒子を除去した後の重合体粒子分散液を受けるための液受け６が設けられている。
【００２７】
粗大粒子を除去する方法において、ドラムスクリーン１の内周に、排出羽根８がドラムスクリーン１の一端の重合体粒子分散液供給口２から他端の粗大粒子排出口３へ向けて螺旋状に固定されていることが好ましい。ドラムスクリーンの内周が前記構造を有していることにより、ドラムスクリーンの回転によって粗大粒子を粗大粒子排出口３へ容易に送ることができる。羽根の構造は、スクリーン上に残った粗大粒子がドラムスクリーンの回転によって粗大粒子排出口へ向けて移動するような構造をとっていればよく、特に限定されない。
【００２８】
ドラムスクリーン１は、一対のローラー９、１０に載置され、ひとつのローラー９は、モーター（図示しない）により回転（図中の矢印１１）し、ローラー９の回転によりドラムスクリーン１が回転する（図中の矢印１２）。
【００２９】
ドラムスクリーン１の外周の上半分の位置には、洗浄水給水管１３にドラムスクリーン１に向けて昇圧ポンプ１４で昇圧された高圧水を噴出する複数の高圧水ノズル１５が配設されている。この高圧水ノズル１５は、ドラムスクリーン内に付着した粗大粒子を落とすためのものである。高圧水ノズル１５は、ドラムスクリーン１の回転軸方向に固定して配設してもよいし、高圧水の噴出する位置を移動させてドラムスクリーン１の洗浄を効率的に行うように、シリンダ１６によりドラムスクリーン１の回転軸方向に往復運動可能に配設してもよい。なお、この操作は、通常、ドラムスクリーンに詰まった粗大粒子を落とす時に行うものであり、重合体粒子分散液中の粗大粒子の除去する際には行わない。
図１のような構造を有する回転式スクリーンドラム型濾過装置の具体例としては、ＴＳドラムスクリーン（東洋スクリーン工業株式会社製）が挙げられる。
【００３０】
回転式ドラムスクリーン型濾過装置を用いて、上記方法で得られた重合体粒子分散液から粗大粒子を除去する操作について、図１を用いて以下に説明する。
【００３１】
図１において、モーター（図示しない）によるローラー９、１０の回転（図中の矢印１１）によりドラムスクリーン１を回転させる（図中の矢印１２）。そして、回転するドラムスクリーンの供給口２からドラムスクリーン内に重合体粒子分散液を供給する（図中の矢印１７）。供給量は、使用する回転式ドラムスクリーン型濾過装置の大きさに応じて調節すればよい。ドラムスクリーン１内では、重合体粒子分散液はスクリーンで該分散液中の粗大粒子が除去され、粗大粒子除去後の重合体粒子分散液はドラムスクリーンを通って下部から外部へ排出され(図中の矢印１８)、粗大粒子は螺旋状の排出羽根による送り機構により粗大粒子排出口３へ向かって移動し、粗大粒子排出口３へ排出される（図中の矢印１９）。ドラムスクリーンの回転数は、重合体粒子分散液の流量、除去する粗大粒子の大きさなどに応じて適宜調節すればよい。通常は、３〜３０ｒｐｍの範囲である。
【００３２】
スクリーンをクリーニングする時は、ドラムスクリーンを回転させ、ドラムスクリーンの周りに設けられた高圧水ノズル１４から噴出する高圧水によりドラムスクリーンに付着した粗大粒子等を下に落として、排出羽根により排出すればよい。
【００３３】
粗大粒子を除去する方法において、ドラムスクリーン１は、円筒状のドラムスクリーンが、三角形の断面形状を有するウェッジワイヤーを等間隔で並べてスリットを形成させたウェッジワイヤースクリーンを円筒状にしたスクリーンであることが好ましい。ドラムスクリーンとしてウェッジワイヤースクリーンを円筒状にしたスクリーンを用いることにより、（１）目詰まりの防止、（２）スクリーンの耐久性やスクリーン面の平滑性を向上させることができ、効率よく重合体粒子分散液中の粗大粒子を除去することができる。
【００３４】
ウェッジワイヤーの材質としては、ステンレス鋼、チタン、ニッケル合金等の金属が挙げられるが、強度や腐食性などを考慮して適宜選択すればよい。ウェッジワイヤースクリーンの種類としては、冷間成形したワイヤーをサポートロッド上に等間隔に配列し、その後、サポートロッドに圧着電溶接し、スリットを形成させた溶接式ウェッジワイヤー（１）、丸い素線を冷間で逆三角形にプレス成形し、ループ部にロッドを通してスリットを形成させたループ式ウェッジワイヤー（２）などが挙げられる。ウェッジワイヤーの配列方法としては、サポートロッドに対して平行になるように配列する方法、サポートロッドに対して直角になるように配列する方法、サポートロッドに対して斜めに配列する方法などが挙げられるが特に限定されない。
【００３５】
上記ウェッジワイヤーを円筒状にする方法としては、前記（１）又は（２）でスリットを形成させたウェッジワイヤースクリーンを、ウェッジワイヤーをその長さ方向に曲げて円筒状にする方法；ウェッジワイヤーの配列方向に曲げて円筒状にする方法などが挙げられるが特に限定されない。また、断面の三角形の向きとしては、（Ａ）三角形の頂点がドラムスクリーンの外側を向く場合と、（Ｂ）三角形の頂点がドラムスクリーンの内側を向く場合とがあるが、スクリーン面の平滑性の点から、（Ａ）が好ましい。
【００３６】
粗大粒子の除去方法において、スクリーンのスリット幅は、除去する粗大粒子の大きさに応じて適宜調節すればよい。通常は、０．０５〜１．０ｍｍの範囲である。図２にウェッジワイヤースクリーンの一例（溶接式ウェッジワイヤーをワイヤーの配列方向に曲げて円筒状にしたもので断面の三角形の向きは三角形の頂点がドラムスクリーンの外側を向いている）の断面模式図を示す。なお、図では省略しているが、破線部分も三角形の断面形状のワイヤーは全円周にわたって配列している。
【００３７】
上記の粗大粒子の除去方法は、本発明のトナーの製造方法において好適に使用できる。
【００３８】
本発明のトナーの製造方法は、着色剤と重合性単量体とを含有する重合性単量体組成物を重合して着色重合体粒子分散液を得る工程と、円筒状のドラムスクリーンと、これを回転させる回転駆動装置とからなる回転式ドラムスクリーン型濾過装置を用いて、着色重合体粒子分散液から粗大粒子を除去する工程とを含むものである。
【００３９】
本発明のトナーの製造方法において、着色重合体粒子分散液は、着色剤と重合性単量体とを含有する重合性単量体組成物を重合することにより得られる。
【００４０】
本発明のトナーの製造方法に適用できる重合性単量体としては、本発明の除去方法に適用できる重合体粒子分散液を得るために用いられる重合性単量体が挙げられる。
【００４１】
着色剤としては、黒色着色剤、カラー用着色剤があげられる。
黒色着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシンベースの染顔料類；コバルト、ニッケル、四三酸化鉄、酸化鉄マンガン、酸化鉄亜鉛、酸化鉄ニッケル等の磁性粒子；などを挙げることができる。カーボンブラックを用いる場合、一次粒径が２０〜４０ｎｍであるものを用いる。一次粒径が２０ｎｍより小さいとカーボンブラックの分散が得られず、かぶりの多いトナーになる。一方、４０ｎｍより大きいと、多価芳香族炭化水素化合物、例えばベンズピレン等の量が多くなって、環境安全上の問題を起こすことがある。
【００４２】
カラー用着色剤としては、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤が挙げられる。
イエロー着色剤としては、アゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー３、１２、１３、１４、１５、１７、６２、６５、７３、８３、９０、９３、９７、１２０、１３８、１５５、１８０及び１８１、１８５及び１８６等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、アゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１６３、１７０、１８４、１８５、１８７、２０２、２０６、２０７、２０９及び２５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン着色剤としては、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等が利用できる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、６、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、１７、及び６０等が挙げられる。
こうした着色剤の量は、重合性単量体１００重量部に対して１〜１０重量部である。
【００４３】
重合性単量体組成物には、前記着色剤及び重合性単量体のほかに、他の添加剤を含有させることができる。他の添加剤としては、帯電制御剤、離型剤、分子量調整剤等が挙げられる。
【００４４】
帯電制御剤としては、従来からトナーに使用されている帯電制御剤を用いることができる。例えば、ボントロンＮ−０１（オリエント化学工業社製）、ニグロシンベースＥＸ（オリエント化学工業社製）、スピロンブラックＴＲＨ（保土ケ谷化学工業社製）、Ｔ−７７（保土ケ谷化学工業社製）、ボントロンＳ−３４（オリエント化学工業社製）、ボントロンＥ−８１（オリエント化学工業社製）、ボントロンＥ−８４（オリエント化学工業社製）、ＣＯＰＹＣＨＡＲＧＥＮＸ（クラリアント社製）、ＣＯＰＹＣＨＡＲＧＥＮＥＧ（クラリアント社製）等の帯電制御剤が挙げられ、また、特開昭６３−６０４５８号公報、特開平３−１７５４５６号公報、特開平３−２４３９５４号公報、特開平１１−１５１９２号公報などの記載に準じた４級アンモニウム（塩）基含有共重合体や、特開平１−２１７４６４号公報、特開平３−１５８５８号公報などの記載に準じたスルホン酸（塩）基含有共重合体を合成して、帯電制御剤（以下、「帯電制御樹脂」という。）として用いることもできる。
【００４５】
これらの中でも、帯電制御樹脂を使用することが好ましい。帯電制御樹脂は、結着樹脂との相溶性が高く、無色であり高速でのカラー連続印刷においても帯電性が安定したトナーを得ることができるので好ましい。
帯電制御樹脂のガラス転移温度は、通常４０〜８０℃、好ましくは４５〜７５℃、さらに好ましくは４５〜７０℃である。これよりも低いとトナーの保存性が悪くなり、逆に高いと定着性が低下することがある。
帯電制御剤の量は、重合性単量体１００重量部に対して、通常０．０１〜２０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部である。
【００４６】
離型剤、及び分子量調整剤としては、本発明の除去方法に適用できる重合体粒子分散液を得るために用いられるものが挙げられる。
【００４７】
本発明のトナーの製造方法において、重合性単量体組成物の重合方法としては、上記の粗大粒子の除去方法に適用できる重合体粒子分散液を得るために用いられる重合方法が挙げられる。
【００４８】
本発明のトナーの製造方法においては、得られた着色重合体粒子分散液を重合工程以降の工程に移送、処理する場合、反応槽内に粗大粒子が残存していると、それが核となって粗大粒子がさらに成長、増大して、収率低下を引き起こしたり、分級工程に大きな負担をかけたりすることになる。
【００４９】
したがって、本発明のトナーの製造方法においては、重合により得られた着色重合体粒子分散液を重合工程以降の工程に移送又は処理する前に前記回転式ドラムスクリーン型濾過装置を用いて、着色重合体粒子分散液中の粗大粒子の除去を行うことが好ましい。粗大粒子を除去する時の着色重合体粒子分散液の温度は、９０℃以下、好ましくは８０℃以下である。分散液の温度を９０℃以下とすることにより、移送中の粗大粒子の発生を防止することができる。
【００５０】
本発明のトナーの製造方法においては、着色重合体粒子分散液から揮発性成分を除去する工程を含むことが好ましい。揮発性成分とは、未反応の重合性単量体、有機溶媒、重合開始剤残渣、分子量調整剤などが挙げられる。これらを除去することによって着色重合体粒子をトナーとして使用したときに、画像定着時の加熱等により発生する不快な臭気や、印字不良、トナー保管中に発生するブロッキングなどを防止することができる。
【００５１】
揮発性成分の除去方法には特に制限はなく、例えば、着色重合体粒子分散液に減圧雰囲気下でスチームや窒素などの気体を吹き込みながらあるいは水を添加しながら水とともに留去する方法；着色重合体粒子分散液を減圧雰囲気下において水とともに蒸発させる方法；着色重合体粒子分散液を外部熱交換機で加熱して減圧雰囲気の中に注入してフラッシングさせる方法；重合体粒子分散液を蒸留塔の塔頂から供給し、塔底で水分散液を加熱し又は水分散液にスチームを吹き込んで蒸留する方法などが挙げられる。揮発性成分を除去するために水分散液は、通常（重合体粒子の溶融開始温度−１５）℃〜１００℃、好ましくは６０〜９０℃の温度にする。揮発性成分を除去するときの圧力は通常、５〜７０ｋＰａ、好ましくは２０〜６０ｋＰａである。
【００５２】
本発明のトナーの製造方法において、着色重合体粒子分散液から前記ドラムスクリーン型濾過装置を用いて、粗大粒子を除去する工程を、前記揮発性成分を除去する工程の後に設けることが好ましい。粗大粒子を除去する工程を揮発性成分を除去する工程の後に設けることにより、前記揮発性成分を除去する工程において発生する粗大粒子を除去することができ、さらなる粗大粒子の発生や製造時における移送不良などの防止することができる。
【００５３】
本発明のトナーの製造方法において、前記粗大粒子を除去する工程の後に、着色重合体粒子分散液中の着色重合体粒子を洗浄する工程を含むことが好ましい。着色重合体粒子を洗浄する方法としては、酸又はアルカリによる洗浄、水による洗浄が挙げられる。
【００５４】
酸洗浄又はアルカリ洗浄は、中性域では非水溶性あるいは難水溶性であるが、酸性又はアルカリ性域で水溶性となる物質を除去するために行われる。酸又はアルカリ洗浄の方法は特に限定されない。例えば、分散液に酸又はアルカリを添加して攪拌する方法；分散液を脱水しケーキ状にした後、酸又はアルカリをケーキに吹きかける方法などが挙げられる。酸洗浄においては水分散液のｐＨを６．５以下に調整するのが好ましい。調整には、硫酸、塩酸などの鉱酸；カルボン酸などの有機酸を用いる。特に硫酸が好適である。アルカリ洗浄においては、アンモニア、アミン類、アルカリ金属の水酸化物などを用いる。
【００５５】
水洗浄は、中性域で水溶性の物質を除去するためと、酸又はアルカリ洗浄において酸性又はアルカリ性になった媒体を中性域に戻すために行われる。水洗浄の方法の具体例としては、分散液を脱水してケーキ状にし、これを洗浄水に分散し攪拌する方法；分散液を脱水してケーキ状にした後洗浄水を吹きかける方法などが挙げられる。
【００５６】
分散液を脱水する方法は特に限定されず、例えば、加圧ろ過、真空ろ過、遠心ろ過などの方法が挙げられる。これらのうち遠心ろ過法が好適である。
濾過脱水装置としては、ピーラーセントリフュージ、サイホンピーラーセントリフュージなどを挙げることができる。
【００５７】
ケーキ状の着色重合体粒子に水を吹きかける方法も特に限定されない。例えばベルトフィルターに着色重合体粒子のケーキを載せ、上から水を降りかけ、フィルターの下から水を吸引するという方法を採ることができる。
【００５８】
本発明のトナーの製造方法において、酸又はアルカリ洗浄を行う際の着色重合体粒子分散液の固形分濃度は、通常５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％の範囲である。分散液の固形分濃度を上記範囲にして酸又はアルカリ洗浄を行うと、酸又はアルカリと、分散液との混合不良を防止することができる。
【００５９】
洗浄は、着色重合体粒子を脱水し乾燥した後に得られた粒子の導電率σ２が、通常２０μＳ／ｃｍ以下、好ましくは１５μＳ／ｃｍ以下に、σ２−σ１が、１０μＳ／ｃｍ以下、好ましくは５μＳ／ｃｍ以下になるように行う。水の導電率σ１は、通常、０〜１５μＳ／ｃｍである。
σ２が大きい場合あるいはσ２−σ１が大きい場合には、帯電量の環境に対する依存性が高くなって、環境変動（温度や湿度の変化）による画質の低下を引き起こすようになる。
導電率σ２は、乾燥後のトナー６ｇを導電率σ１のイオン交換水１００ｇに分散して分散液を得、この分散液を１０分間煮沸した後、別途１０分間煮沸しておいたイオン交換水を添加して煮沸前の容量に戻し、室温に冷却した後、導電率計で測定した値である。
【００６０】
酸又はアルカリ洗浄をした場合には、乾燥後のトナーのｐＨが通常４〜８、好ましくは４．５〜７．５になるようにする。ｐＨは、トナー６ｇをイオン交換水（陽イオン交換処理と陰イオン交換処理を行ったもの）１００ｇに分散し、これを１０分間煮沸した後、別途１０分間煮沸しておいたイオン交換水を添加して煮沸前の容量に戻し、室温に冷却した後、ｐＨ計を用いて測定した値である。
【００６１】
本発明のトナーの製造方法において、重合体粒子分散液を前記ドラムスクリーン型濾過装置を用いて、粗大粒子を除去する工程を、前記洗浄する工程の後に設けることが好ましい。粗大粒子を除去する工程を洗浄する工程の後に設けることにより、洗浄工程において添加される酸又はアルカリによる発生する中和熱やｐＨ変化によって発生する重合体粒子の凝集体由来の粗大粒子を除去することができ、収率低下の防止、画像品質の劣化及び製造時における移送不良を防ぐことができる。
【００６２】
本発明のトナーの製造方法では、上記工程のほかに、着色重合体粒子を乾燥する工程、必要に応じて該着色重合体粒子を分級する工程及び着色重合体粒子表面に外添剤を添加する工程を含む。
【００６３】
着色重合体粒子を乾燥する方法としては、流動乾燥、真空乾燥などが挙げられ、特に限定されないが、低温度での乾燥が可能な真空乾燥が好ましく、特に攪拌翼を備えた真空乾燥機による乾燥が好ましい。
【００６４】
乾燥した着色重合体粒子は、必要に応じて分級を行い、そのままでトナーとして使用することもできるが、乾燥後又は分級後の着色重合体粒子表面に外添剤を添加したものをトナーとして通常使用する。
【００６５】
外添剤としては、無機微粒子や有機樹脂微粒子が挙げられる。無機微粒子としては、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの無機酸化物微粒子が挙げられる。有機樹脂微粒子としては、メタクリル酸エステル重合体粒子、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体粒子、コアがスチレン重合体で、シェルがメタクリル酸エステル共重合体で形成されたコア・シェル型重合体粒子などが挙げられる。これらのうち、無機酸化物微粒子、特に二酸化ケイ素微粒子が好適である。さらに疎水化処理された二酸化ケイ素微粒子が特に好適である。外添剤の量は、特に限定されないが、着色重合体粒子１００重量部に対して、通常、０．１〜６重量部である。また、外添剤は２種以上を組み合わせて用いてもよい。外添剤を組み合わせて用いる場合には、平均粒子径の異なる２種の無機酸化物微粒子または有機樹脂微粒子を組み合わせるのが好適である。
外添剤の付着は、通常、外添剤と着色重合体粒子とをヘンシェルミキサーなどの混合機に入れて撹拌して行う。
【００６６】
本発明のトナーの製造方法により得られるトナーは、その体積平均粒子径（Ｄｖ）が、通常、０．５〜２０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは２〜８μｍである。粒径が大きくなると解像度が低下傾向になる。
上記トナーは、一成分現像剤として、あるいはキャリアと組み合わせて二成分現像剤としても適用できる。
【００６７】
【実施例】
本発明を、重合例及び実施例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の参考例及び実施例のみに限定されるものではない。なお部及び％は特に断りのない限り重量基準である。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
【００６８】
（粒径）
着色重合体粒子の体積平均粒子径（Ｄｖ）、個数平均粒子径（Ｄｐ）、１６μｍ以上体積％、２０μｍ以上体積％、及び５％以下個数％は、マルチサイザー（ベックマン・コールター社製）により測定する。このマルチサイザーによる測定は、アパーチャー径：１００μｍ、媒体：イソトンＩＩ、濃度１０％、測定粒子数：１００，０００個の条件で行う。
【００６９】
（操業性）
操業性を以下の基準で評価する。
○：着色重合体粒子分散液の移送中に配管に詰まりが生じるなどの操業上の不具合がない。
×：着色重合体粒子分散液の移送中に配管に詰まりが生じるなどの操業上の不具合がみられる。
【００７０】
（画像評価）
市販の非磁性一成分現像方式のプリンター（沖データ社製、商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ１２ｎ」）を用いて、２３℃×５０ＲＨ％の環境下で一昼夜放置後、初期から５％濃度の印字画像で連続印字を行い、５００枚ごとに黒べた印字を行って、白筋の発生の有無を確認する。
【００７１】
（重合例）
スチレン８０．５部及びｎ−ブチルアクリレート１９．５部からなるコア用重合性単量体（これらの単量体を共重合して得られた共重合体のＴｇ＝５５℃）、ポリメタクリル酸エステルマクロモノマー（東亜合成化学工業社製、商品名「ＡＡ６」、Ｔｇ＝９４℃）０．３部、ジビニルベンゼン０．５部、ｔ−ドデシルメルカプタン１．２部、カーボンブラック（三菱化学社製、商品名「＃２５」）７部、帯電制御剤（保土ヶ谷化学工業社製、商品名「スピロンブラックＴＲＨ」）１部、離型剤（フィッシャートロプシュワックス、サゾール社製、商品名「パラフリントＨ１」、吸熱ピーク温度：１００℃）２部を、メディア型湿式粉砕機を用いて湿式粉砕を行い、コア用重合性単量体組成物Ａを得た。
【００７２】
他方、イオン交換水２５０部に塩化マグネシウム（水溶性多価金属塩）１０．２部を溶解した水溶液に、イオン交換水５０部に水酸化ナトリウム（水酸化アルカリ金属）６．２部を溶解した水溶液を攪拌下で徐々に添加して、水酸化マグネシウムコロイド（難水溶性の金属水酸化物コロイド）分散液Ａを調製した。生成した上記コロイドの粒径分布をマイクロトラック粒径分布測定器（日機装社製）で測定したところ、粒径は、Ｄ５０（個数粒径分布の５０％累積値）が０．３５μｍで、Ｄ９０（個数粒径分布の９０％累積値）が０．８４μｍであった。このマイクロトラック粒径分布測定器における測定においては、測定レンジ＝０．１２〜７０４μｍ、測定時間＝３０秒、媒体＝イオン交換水の条件で行った。
【００７３】
一方、メチルメタクリレート（Ｔｇ＝１０５℃になる）３部と水１００部を超音波乳化機にて微分散化処理して、シェル用重合性単量体の水分散液Ａを得た。シェル用重合性単量体の液滴の粒径は、得られた液滴を１％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液中に濃度３％で加え、マイクロトラック粒径分布測定器で測定したところ、Ｄ９０が１．６μｍであった。
【００７４】
上記により得られた水酸化マグネシウム分散液Ａに、コア用重合性単量体組成物Ａを投入し、液滴が安定するまで攪拌し、そこに重合開始剤：ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（日本油脂社製、商品名「パーブチルＯ」）６部添加後、エバラマイルダーを用いて１５，０００ｒｐｍの回転数で３０分間高剪断攪拌して、単量体混合物の液滴を造粒した。この造粒した単量体混合物の水分散液に四ホウ酸ナトリウム十水和物１部を添加し、この混合物を、攪拌翼を装着した反応器に入れ、８５℃で重合反応を開始させ、重合転化率がほぼ１００％に達した後、前記シェル用重合性単量体の水分散液Ａに水溶性開始剤（和光純薬社製、商品名「ＶＡ−０８６」＝２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−（２−ハイドロキシエチル）−プロピオンアミド）０．３部を溶解し、それを反応器に入れた。４時間重合を継続した後、反応を停止し、着色重合体粒子の水分散液を得た。このときの着色重合体粒子分散液の固形分濃度は３１％、温度は８０℃であった。
【００７５】
（実施例１）
重合例で得られた分散液の温度を５０℃に下げたのち、反応器から抜き出し、配管を通して洗浄槽へ移送した。この配管の途中に図１に示すようなスリット幅０．３ｍｍのウェッジワイヤースクリーンを用いた回転式スクリーンドラム型濾過装置（東洋スクリーン工業株式会社製、製品名「ＴＳドラムスクリーン型式０９１５」）を設置し、ドラムスクリーン１を１２ｒｐｍで回転しながら、分散液を供給管４から流量１５０ｍ^３／時間でドラムスクリーン内に通過させて粗大粒子を除去した。この分散液を分散液１とする。この分散液１を８０℃に加熱し、槽内圧力１０１ｋＰａで、窒素ガスを吹き込んで、分散液中に含まれる揮発性成分を除去した。そして、この分散液の温度を４０℃に下げた後、分散液を前記回転式スクリーンドラム型濾過装置（スリット幅０．３ｍｍ、ドラムスクリーン回転数１２ｒｐｍ、分散液流量１５０ｍ^３／時間）に再度通過させて粗大粒子を除去した。この分散液を分散液２とする。
【００７６】
次いで、この分散液２を撹拌しながら、１０％硫酸を滴下して、分散液のｐＨを４付近にした。この状態で１０分間撹拌した後、この分散液を前記回転式スクリーンドラム型濾過装置（スリット幅０．３ｍｍ、ドラムスクリーン回転数１２ｒｐｍ、分散液流量１５０ｍ^３／時間）に再度通過させて粗大粒子を除去した。この分散液を分散液３とする。分散液３を遠心濾過機に移送して脱水を行い、濾過ケーキを得た。そしてこの濾過ケーキにイオン交換水５００部を加えて再スラリー化して水洗浄を行った。その後、再度、脱水と水洗浄を数回繰り返し行って固形分を濾過分離して、濾過ケーキを得、得られた濾過ケーキを真空乾燥して、体積平均粒径６．９μｍの着色重合体粒子を得た。この時の着色重合体粒子の含水率は、０．３％以下であった。得られた着色重合体粒子１００部に、疎水化処理したコロイダルシリカ（商品名「ＲＸ−３００」、日本アエロジル社製）０．６部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、外添剤を着色重合体粒子に付着させてトナーを得た。結果を表１に示す。なお表１中の収率は、重合時の仕込み量を基準に算出した。なお、同様な操作を１０回繰り返して行っても、配管の詰まりは発生しなかった。
【００７７】
（比較例１）
実施例１で粗大粒子の除去を行わなかった他は、同様にしてトナーを得た。着色重合体粒子分散液の移送中に配管の詰まりが発生し、トナー収率が低下した。また、画像評価においても、印字３０００枚で白筋が発生した。結果を表１に示す。
【００７８】
（比較例２）
実施例１で、回転式スクリーンドラム型濾過装置の代わりに移送配管の途中に目開き４２メッシュの篩を設置したほかは、同様にしてトナーを得た。着色重合体粒子分散液の移送中に、篩より分散液がオーバーフローして粗大粒子を除去した分散液を回収することができなかったり、篩が目詰まりを起こしたりした。
【００７９】
【表１】

【００８０】
表１の結果から以下のことがわかる。本発明のトナーの製造方法によれば、実施例１のとおり、重合性単量体を含有する重合性単量体組成物を分散媒体中で重合して得られる着色重合体粒子分散液から粗大粒子を除去するにあたり、円筒状のドラムスクリーンと、これを回転させる回転駆動装置とからなる回転式ドラムスクリーン型濾過装置を用いることにより、着色重合体粒子分散液中の粗大粒子を効率よく除去できるので、白筋などの画像品質の劣化のないトナーを得ることができる。一方、比較例において、粗大粒子を除去する工程を有しない場合（比較例１）は、粗大粒子除去のための分級が必要となり、収率の低下を招くとともに、完全に除去できない粗大粒子がトナー中に存在するため、画像評価にて白筋が発生してしまう。また、篩を設置した場合（比較例２）は、篩から分散液がオーバーフローしたり、篩が目詰まりを起こしたりして、操業性が悪化してしまう。
【００８１】
【発明の効果】
本発明のトナーの製造方法によれば、重合工程又はそれ以降の処理工程において発生する粗大粒子を効率よく除去することが可能なので、白筋などの画像品質の劣化のないトナーを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するために用いられる回転式スクリーンドラム型濾過装置の模式図。
【図２】本発明に用いられる回転式スクリーンドラム型濾過装置のドラムスクリーンに好適に用いられるウェッジワイヤースクリーンの一例の断面模式図。
【符号の説明】
１：ドラムスクリーン
２：供給口
３：排出口
４：供給管
５：排出シュート
６：液受け
７：ウェッジワイヤースクリーン
８：排出羽根
９、１０：ローラー
１１：ローラーの回転方向
１２：ドラムスクリーンの回転方向
１３：洗浄水給水管
１４：昇圧ポンプ
１５：高圧水ノズル
１６：シリンダ
１７：重合体粒子分散液の供給方向
１８：重合体粒子分散液の排出方向
１９：粗大粒子の排出方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention Coloring Remove coarse particles from polymer particle dispersion Toner production For the method, more specifically using a specific filtration device Coloring The present invention relates to a method for efficiently removing coarse particles in a polymer particle dispersion. Further, the method of the present invention can be suitably used for a method for producing an electrophotographic toner with little image quality deterioration such as fog and white streaks.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, toner used in an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus or the like is, for example, (1) a binder resin is kneaded with a colorant, an electrostatic control agent, a release agent, etc., pulverized, classified, and colored. Pulverization method for obtaining particles, (2) a polymerizable monomer, or a mixture of a polymerizable monomer, a colorant, a static control agent, a release agent, suspension polymerization, emulsion polymerization or dispersion polymerization, It is produced by a polymerization method in which colored polymer particles are obtained by aggregating or associating as necessary.
[0003]
In the case of the polymerization method, inorganic salts are removed by removing the unreacted polymerizable monomer from the colored polymer particle dispersion obtained by polymerizing the colorant and the polymerizable monomer, and washing with acid or water. After removing the toner, a toner can be obtained through a classification step as necessary and then an external addition step of adding an external additive. The toner thus obtained is excellent in fluidity, has a sharp particle size distribution, and is suitable for high resolution development.
[0004]
However, the toner production method using such a polymerization method has the following problems.
(1) Since the polymerization temperature of the polymerizable monomer is usually near the glass transition temperature (Tg) of the resulting polymer, the polymer produced during the reaction melts and this is a coarse particle as a scale It is easy to become. In addition, when the colored polymer particle dispersion obtained after the polymerization is transferred to the process after the polymerization process and processed, if coarse particles remain in the reaction vessel, the coarse particles further serve as a nucleus. In some cases, the yield increased due to growth and decrease. In particular, when there are many coarse particles, even after the classification process, some of the coarse particles are mixed in the product toner, which adversely affects image quality such as white streaks. Furthermore, in the case of transferring and processing in a process after polymerization in a state where there are a lot of coarse particles in scale, there may be a case where transfer failure such as clogging of the transfer pipe or a decrease in flow rate occurs.
[0005]
(2) In the step of removing the unreacted polymerizable monomer, it is desired to increase the treatment temperature from the viewpoint of removal efficiency. In addition, during the removing step, the solid content concentration of the colored polymer particle dispersion increases, so that coarse particles are likely to be generated. In addition, the coarse particles generated in this step may cause further growth of the coarse particles, a decrease in yield, deterioration of image quality, and poor transfer during production, similar to the coarse particles generated in the polymerization step.
[0006]
(3) In the step of washing with acid or water, the dispersion stabilizer and emulsifier attached around the colored polymer particles are eliminated by washing, and the polymer particles are aggregated due to heat of neutralization and pH change. Therefore, coarse particles are likely to be generated. In addition, the coarse particles generated in this step may cause further growth of the coarse particles, a decrease in yield, deterioration of image quality, and poor transfer during production, similar to the coarse particles generated in the polymerization step.
Therefore, usually, a sieve is installed after each of the above steps, and the colored polymer particle dispersion is passed through the sieve to remove coarse particles. However, in this method, depending on the removal conditions (treatment flow rate, type of sieve) of the coarse particles in the dispersion, the sieve may become clogged and the coarse particles may not be sufficiently removed, or the sieve may be divided into several stages. The problem remains that it is necessary to pass through the screen or that the sieve needs to be replaced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the object of the present invention is to disperse colored polymer particles without the above-mentioned problems. Liquid Efficient and stable removal of coarse particles Work Another object of the present invention is to provide a toner manufacturing method including the process. As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained coarse particles from a colored polymer particle dispersion obtained by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer. The inventors have found that a filtration device having a specific structure may be used to remove the water, and have further advanced research based on this finding, and have completed the present invention.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Thus, according to the present invention If In a method for producing a toner comprising a step of polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer in an aqueous medium to obtain a colored polymer particle dispersion,
A process of obtaining a colored polymer particle dispersion by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer;
Removing the volatile component from the colored polymer particle dispersion b;
A step c of adding acid or alkali to the colored polymer particle dispersion and washing with acid or alkali;
Dehydrating the colored polymer particle dispersion and washing the colored polymer particles with water d; and
Drying the colored polymer particles e;
Each process Sequentially from a to e To produce colored polymer particles,
At that time, the colored polymer particle dispersion obtained in at least step a among steps a, b and c is at a temperature of 90 ° C. or less.
A drum screen in which a wedge wire screen in which wedge wires having a triangular cross-sectional shape are arranged at equal intervals to form a slit having a width of 0.05 to 1.0 mm is cylindrical so that the vertex of the triangle of the wedge wire faces outward And a rotary drive device that rotates the rotary drive device, and a rotary drum screen type filtration device that includes a discharge blade that is helically fixed to the inner periphery of the drum screen,
Arrange the step of removing coarse particles from colored polymer particle dispersion
A toner production method is provided.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Coarse particles In the removal method, in removing coarse particles from a polymer particle dispersion obtained by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer, a cylindrical drum screen, It is characterized by using a rotary drum screen type filtration device comprising a rotary drive device for rotation.
[0010]
Coarse particles This removal method can be applied to a polymer particle dispersion obtained by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer. As a method for polymerizing a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer, a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer is subjected to suspension polymerization, emulsion polymerization or dispersion polymerization in an aqueous medium. And aggregating as necessary.
[0011]
Coarse particles The removal method is not particularly limited as long as it is a polymer particle dispersion obtained by the above method.
[0012]
Coarse particles Examples of the polymerizable monomer that can be applied to the removal method include a monovinyl monomer, a crosslinkable monomer, and a macromonomer.
[0013]
Specific examples of monovinyl monomers include aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene; (meth) acrylic acid; methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth ) Derivatives of (meth) acrylic acid such as 2-ethylhexyl acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide; monoolefin monomers such as ethylene and propylene; vinyl such as vinyl acetate and vinyl propionate Examples include esters; vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone and methyl isopropenyl ketone; nitrogen-containing vinyl compounds such as 2-vinyl pyridine and 4-vinyl pyridine;
Monovinyl monomers may be used alone or in combination with a plurality of monomers. Of these monovinyl monomers, an aromatic vinyl monomer alone or a combination of an aromatic vinyl monomer and a (meth) acrylic acid derivative is preferably used.
[0014]
A crosslinkable monomer or a crosslinkable polymer can be used together with the monovinyl monomer. The crosslinkable monomer is a monomer having two or more polymerizable carbon-carbon unsaturated double bonds. Specifically, aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and derivatives thereof; diethylenically unsaturated carboxylic acid esters such as ethylene glycol dimethacrylate; compounds having two vinyl groups such as N, N-divinylaniline, penta Examples thereof include compounds having 3 or more vinyl groups such as erythritol triallyl ether. The crosslinkable polymer is a polymer having two or more vinyl groups in the polymer. Specifically, a monomer such as polyethylene glycol having two or more hydroxyl groups in the molecule, and an acrylic polymer. Mention may be made of esters obtained by condensation reaction of unsaturated carboxylic acid monomers such as acid and methacrylic acid. These crosslinkable monomers or crosslinkable polymers can be used alone or in combination of two or more. The amount used is usually 10 parts by weight or less, preferably 0.1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the monovinyl monomer.
[0015]
Moreover, a macromonomer can also be used with a monovinyl-type monomer. The macromonomer has a vinyl polymerizable functional group at the end of the molecular chain, and is usually an oligomer or polymer having a number average molecular weight of 1,000 to 30,000. Examples of the vinyl polymerizable functional group at the end of the macromonomer molecular chain include an acryloyl group and a methacryloyl group, and a methacryloyl group is preferred from the viewpoint of ease of copolymerization.
[0016]
Specific examples of macromonomers include macromonomers obtained by polymerizing styrene, styrene derivatives, methacrylic esters, acrylic esters, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc., alone or in combination of two or more, and macromonomers having a polysiloxane skeleton. Among them, a hydrophilic monomer, particularly a macromonomer obtained by polymerizing methacrylic acid ester or acrylic acid ester alone or in combination thereof is preferable.
When the macromonomer is used, the amount thereof is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.03 to 5 parts by weight, and more preferably 0.03 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monovinyl monomer. 05 to 1 part by weight.
[0017]
In addition to the polymerizable monomer, the polymerizable monomer composition may contain other additives. Examples of other additives include mold release agents and molecular weight modifiers.
[0018]
Examples of the release agent include polyolefin waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, and low molecular weight polybutylene; plant-based natural waxes such as candelilla, carnauba, rice, wood wax, jojoba; paraffin, microcrystalline, petrolactam, and the like. And other modified waxes; synthetic waxes such as Fischer-Tropsch wax; polyfunctional ester compounds such as pentaerythritol tetramyristate, pentaerythritol tetrapalmitate, dipentaerythritol hexamyristate; and the like.
These can be used alone or in combination of two or more.
[0019]
Of these, synthetic waxes, terminal-modified polyolefin waxes, petroleum waxes, polyfunctional ester compounds and the like are preferable. Among polyfunctional ester compounds, in the DSC curve measured by a differential scanning calorimeter, the endothermic peak temperature at the time of temperature rise is in the range of 30 to 200 ° C, preferably 40 to 160 ° C, more preferably 50 to 120 ° C. It is a polyvalent ester compound such as pentaerythritol ester or dipentaerythritol ester having the same endothermic peak temperature in the range of 50 to 80 ° C. The amount of the release agent is usually 0.5 to 50 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0020]
Examples of the molecular weight modifier include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan and n-octyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide. The molecular weight modifier is usually used in a proportion of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0021]
Coarse particles In this removal method, the polymerization method of the polymerizable monomer composition includes suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization and the like, and any method may be adopted. For example, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium containing a dispersion stabilizer and stirred to granulate droplet particles. If necessary, the polymerizable monomer composition is raised with stirring in the presence of a polymerization initiator. The method of polymerizing by heating can be mentioned.
[0022]
Examples of the dispersion stabilizer include sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate; carbonates such as barium carbonate and calcium carbonate; phosphates such as calcium phosphate; oxides such as aluminum oxide and titanium oxide; Examples thereof include metal hydroxides such as aluminum oxide and magnesium hydroxide; water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, and gelatin; anionic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants. Of these, a dispersant containing a metal compound, particularly a colloid of a poorly water-soluble metal hydroxide, is preferable because the particle size distribution of the polymer particles can be narrowed and the sharpness of the image is improved. . In particular, when a crosslinkable monomer is not copolymerized, a dispersant containing a colloid of a hardly water-soluble metal hydroxide is suitable for improving the dispersion stability of the polymer particles.
The dispersion stabilizer is usually used in a proportion of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer. When this ratio is small, it is difficult to obtain sufficient polymerization stability and dispersion stability, and aggregates are easily generated. Conversely, if this ratio is large, the particle diameter of the polymer particles becomes too fine, which is not preferable.
[0023]
The aqueous medium may contain a water-soluble organic compound or an inorganic compound in addition to the dispersion stabilizer. Of these, water-soluble oxoacid salts are preferred. Examples of water-soluble oxoacid salts include borates, phosphates, sulfates, carbonates, silicates, nitrates, etc. Among them, silicates, borates or phosphates are preferable, and boric acid A salt is particularly preferred. The water-soluble oxoacid salt is usually used in a proportion of 0.1 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the dispersion stabilizer. The water-soluble oxoacid salt is dissolved and contained in an aqueous medium.
[0024]
As a polymerization initiator, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis [2-methyl-N- [2-hydroxyethyl] Azo compounds such as propionamide, 2,2′-azobisisobutyronitrile; methyl ethyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, Examples thereof include peroxides such as t-butyl peroxyneodecanoate and t-butyl peroxypivalate. The polymerization initiator is used in a proportion of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.3 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer. It is done.
[0025]
Polymerization of the polymerizable monomer may be performed in one stage, or may be performed in two or more stages. As a method of performing polymerization in two or more stages, (1) the composition of the first polymerized monomer (core polymerizable monomer) and the subsequent polymerized monomer (shell polymerizable monomer) Instead, a method of forming a low Tg core first and then a high Tg layer (shell), (2) first polymerizing monomers to form particles, and then adding an optional polymer component Then, there is a method of adsorbing or fixing a polymer component to the particles, and according to these methods, core / shell type polymer particles can also be produced.
[0026]
Coarse A rotary drum screen type filtration apparatus used in the method for removing large particles will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a rotary drum screen type filtration apparatus showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a supply port 2 for polymer particle dispersion is provided at one end of the drum screen 1, and a discharge port 3 for coarse particles for discharging the removed coarse particles is provided at the other end. . The supply port 2 is provided with a supply pipe 4 for polymer particle dispersion. The discharge port 3 is provided with a discharge chute 5 for receiving coarse particles to be discharged. A liquid receiver 6 for receiving the polymer particle dispersion liquid after removing coarse particles is provided at the lower part of the drum screen 1.
[0027]
Coarse In the method of removing large particles, a discharge blade 8 is fixed to the inner periphery of the drum screen 1 in a spiral manner from the polymer particle dispersion supply port 2 at one end of the drum screen 1 to the coarse particle discharge port 3 at the other end. It is preferable that Since the inner periphery of the drum screen has the above-described structure, coarse particles can be easily sent to the coarse particle discharge port 3 by the rotation of the drum screen. The structure of the blades is not particularly limited as long as the coarse particles remaining on the screen move toward the coarse particle discharge port by the rotation of the drum screen.
[0028]
The drum screen 1 is placed on a pair of

rollers

9, 10, and one roller 9 is rotated (arrow 11 in the drawing) by a motor (not shown), and the drum screen 1 is rotated by the rotation of the roller 9 ( Arrow 12 in the figure).
[0029]
In the upper half of the outer periphery of the drum screen 1, a plurality of high-pressure water nozzles 15 that eject high-pressure water that has been pressurized by the booster pump 14 toward the drum screen 1 are disposed in the cleaning water supply pipe 13. The high-pressure water nozzle 15 is for dropping coarse particles adhering to the drum screen. The high-pressure water nozzle 15 may be fixedly arranged in the direction of the rotation axis of the drum screen 1, or the cylinder 16 may be used to efficiently clean the drum screen 1 by moving the position where the high-pressure water is ejected. Thus, the drum screen 1 may be disposed so as to be able to reciprocate in the rotation axis direction. This operation is usually performed when the coarse particles clogged in the drum screen are dropped, and is not performed when removing the coarse particles in the polymer particle dispersion.
As a specific example of the rotary screen drum type filtration apparatus having the structure as shown in FIG.
[0030]
The operation of removing coarse particles from the polymer particle dispersion obtained by the above method using a rotary drum screen type filtration apparatus will be described below with reference to FIG.
[0031]
In FIG. 1, the drum screen 1 is rotated (arrow 12 in the figure) by rotation of rollers 9 and 10 (arrow 11 in the figure) by a motor (not shown). Then, the polymer particle dispersion is supplied into the drum screen from the supply port 2 of the rotating drum screen (arrow 17 in the figure). The supply amount may be adjusted according to the size of the rotary drum screen type filtration device to be used. In the drum screen 1, the polymer particle dispersion liquid removes coarse particles in the dispersion liquid with a screen, and the polymer particle dispersion liquid after the coarse particle removal is discharged from the lower part to the outside through the drum screen (in the figure). ), The coarse particles are moved toward the coarse particle discharge port 3 by a feed mechanism using a spiral discharge blade, and are discharged to the coarse particle discharge port 3 (arrow 19 in the figure). The number of rotations of the drum screen may be appropriately adjusted according to the flow rate of the polymer particle dispersion, the size of coarse particles to be removed, and the like. Usually, it is the range of 3-30 rpm.
[0032]
When cleaning the screen, the drum screen is rotated, and coarse particles adhering to the drum screen are dropped down by the high-pressure water ejected from the high-pressure water nozzle 14 provided around the drum screen, and discharged by the discharge blade. That's fine.
[0033]
Coarse In the method for removing large particles, the drum screen 1 is a screen in which a cylindrical drum screen is a cylindrical wedge wire screen in which slits are formed by arranging wedge wires having a triangular cross-sectional shape at equal intervals. Is preferred. By using a screen with a cylindrical wedge wire screen as a drum screen, (1) Prevention of clogging, (2) The durability of the screen and the smoothness of the screen surface can be improved, and the coarse particles in the polymer particle dispersion can be efficiently removed.
[0034]
Examples of the material of the wedge wire include metals such as stainless steel, titanium, and nickel alloy, and may be appropriately selected in consideration of strength and corrosivity. As for the type of wedge wire screen, a welded wedge wire (1) in which cold-formed wires are arranged on a support rod at equal intervals and then crimped to the support rod to form slits (1), round wire And a loop type wedge wire (2), in which a slit is formed by cold-pressing into an inverted triangle and passing a rod through the loop portion. Examples of the method of arranging the wedge wires include a method of arranging the wedge wires so as to be parallel to the support rod, a method of arranging them so as to be perpendicular to the support rod, and a method of arranging them obliquely with respect to the support rod. Is not particularly limited.
[0035]
As a method of making the wedge wire cylindrical, the wedge wire screen in which the slit is formed in the above (1) or (2) is used. The Bending the wedge wire along its length to make it cylindrical ; Examples of the method include bending the wedge wires in the arrangement direction of the wedge wires into a cylindrical shape, but are not particularly limited. The orientation of the triangle in the cross section includes (A) the case where the vertex of the triangle faces the outside of the drum screen, and (B) the case where the vertex of the triangle faces the inside of the drum screen. From this point, (A) is preferable.
[0036]
Coarse particles In this removal method, the slit width of the screen may be appropriately adjusted according to the size of coarse particles to be removed. Usually, it is in the range of 0.05 to 1.0 mm. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a wedge wire screen (a welded wedge wire is bent in the wire arrangement direction into a cylindrical shape, and the triangular direction of the cross section is such that the apex of the triangle faces the outside of the drum screen). Indicates. Although omitted in the figure, the broken-line portions of the triangular cross-section wires are arranged over the entire circumference.
[0037]
Coarse particles above How to remove Of the present invention It can be suitably used in a toner production method.
[0038]
The toner production method of the present invention comprises a step of polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer to obtain a colored polymer particle dispersion, a cylindrical drum screen, And a step of removing coarse particles from the colored polymer particle dispersion using a rotary drum screen type filtration device comprising a rotation driving device for rotating the same.
[0039]
In the method for producing a toner of the present invention, the colored polymer particle dispersion is obtained by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer.
[0040]
Examples of the polymerizable monomer applicable to the method for producing a toner of the present invention include polymerizable monomers used for obtaining a polymer particle dispersion that can be applied to the removal method of the present invention.
[0041]
Examples of the colorant include a black colorant and a colorant for color.
Examples of the black colorant include carbon black and nigrosine-based dyes and pigments; magnetic particles such as cobalt, nickel, iron tetroxide, manganese iron oxide, zinc iron oxide, and nickel iron oxide. When carbon black is used, one having a primary particle size of 20 to 40 nm is used. If the primary particle size is smaller than 20 nm, the dispersion of carbon black cannot be obtained and the toner has a lot of fog. On the other hand, if it is larger than 40 nm, the amount of polyvalent aromatic hydrocarbon compound such as benzpyrene increases, which may cause environmental safety problems.
[0042]
Examples of colorants include yellow colorants, magenta colorants, and cyan colorants.
As the yellow colorant, compounds such as azo pigments and condensed polycyclic pigments are used. Specifically, C.I. I. Pigment yellow 3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 65, 73, 83, 90, 93, 97, 120, 138, 155, 180 and 181, 185 and 186.
As the magenta colorant, compounds such as azo pigments and condensed polycyclic pigments are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 48, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 144, 146, 149, 163, 170, 184, 185, 187, 202, 206, 207, 209 and 251; I. Pigment violet 19 and the like.
As the cyan colorant, copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, and the like can be used. Specifically, C.I. I.

Pigment Blue

2, 3, 6, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 17, and 60.
The amount of such a colorant is 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0043]
The polymerizable monomer composition may contain other additives in addition to the colorant and the polymerizable monomer. Examples of other additives include a charge control agent, a release agent, and a molecular weight adjusting agent.
[0044]
As the charge control agent, a charge control agent conventionally used in toners can be used. For example, Bontron N-01 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), Nigrosine Base EX (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), Spiron Black TRH (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), T-77 (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Bontron S -34 (manufactured by Orient Chemical Industries), Bontron E-81 (manufactured by Orient Chemical Industries), Bontron E-84 (manufactured by Orient Chemical Industries), COPY CHARGE NX (manufactured by Clariant), COPY CHARGE NEG (manufactured by Clariant) ) And the like, and in accordance with the description in JP-A-63-60458, JP-A-3-175456, JP-A-3-243594, JP-A-11-15192, etc. Quaternary ammonium (salt) group-containing copolymers, JP-A-1-217464, JP-A-3-1 A sulfonic acid (salt) group-containing copolymer according to the description of No. 5858 can be synthesized and used as a charge control agent (hereinafter referred to as “charge control resin”).
[0045]
Among these, it is preferable to use a charge control resin. The charge control resin is preferable because it has high compatibility with the binder resin, is colorless, and can obtain a toner having stable chargeability even in color continuous printing at high speed.
The glass transition temperature of the charge control resin is usually 40 to 80 ° C., preferably 45 to 75 ° C., more preferably 45 to 70 ° C. If the temperature is lower than this range, the storage stability of the toner is deteriorated.
The amount of the charge control agent is usually 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0046]
Examples of the release agent and the molecular weight adjusting agent include those used for obtaining a polymer particle dispersion that can be applied to the removal method of the present invention.
[0047]
In the method for producing a toner of the present invention, as a polymerization method of the polymerizable monomer composition, Coarse particles above The polymerization method used in order to obtain the polymer particle dispersion liquid applicable to this removal method is mentioned.
[0048]
In the method for producing a toner of the present invention, when the obtained colored polymer particle dispersion is transferred and processed in the steps subsequent to the polymerization step, if coarse particles remain in the reaction vessel, it becomes a nucleus. As a result, the coarse particles further grow and increase, resulting in a decrease in yield and a heavy burden on the classification process.
[0049]
Therefore, in the method for producing the toner of the present invention, the colored polymer particle dispersion obtained by polymerization is transferred to or processed in the steps subsequent to the polymerization step using the rotary drum screen type filtration device, and the color weight is reduced. It is preferable to remove coarse particles in the combined particle dispersion. The temperature of the colored polymer particle dispersion when removing coarse particles is , 9 0 ℃ or less Good It is preferably 80 ° C. or lower. By setting the temperature of the dispersion to 90 ° C. or less, generation of coarse particles during transfer can be prevented.
[0050]
The toner production method of the present invention preferably includes a step of removing volatile components from the colored polymer particle dispersion. Examples of the volatile component include an unreacted polymerizable monomer, an organic solvent, a polymerization initiator residue, and a molecular weight modifier. By removing these, it is possible to prevent unpleasant odors generated by heating during image fixing, printing defects, blocking occurring during toner storage, and the like when the colored polymer particles are used as toner.
[0051]
There is no particular limitation on the method for removing volatile components, for example, a method of distilling together with water while blowing a gas such as steam or nitrogen into a colored polymer particle dispersion under a reduced pressure atmosphere or adding water; A method of evaporating a coalescent particle dispersion together with water in a reduced-pressure atmosphere; a method of heating a colored polymer particle dispersion with an external heat exchanger and injecting it into a reduced-pressure atmosphere; and flushing the polymer particle dispersion; Examples include a method of supplying from the tower top, heating the aqueous dispersion at the bottom of the tower, or blowing steam into the aqueous dispersion and distilling. In order to remove volatile components, the aqueous dispersion is usually at a temperature of (melting start temperature of polymer particles −15) ° C. to 100 ° C., preferably 60 to 90 ° C. The pressure when removing the volatile component is usually 5 to 70 kPa, preferably 20 to 60 kPa.
[0052]
In the method for producing a toner of the present invention, it is preferable that the step of removing coarse particles from the colored polymer particle dispersion using the drum screen type filtration device is provided after the step of removing the volatile component. By providing the step of removing coarse particles after the step of removing volatile components, the coarse particles generated in the step of removing volatile components can be removed, and the generation of further coarse particles and the transfer during production Defects can be prevented.
[0053]
The toner production method of the present invention preferably includes a step of washing the colored polymer particles in the colored polymer particle dispersion after the step of removing the coarse particles. Examples of the method for washing the colored polymer particles include washing with an acid or alkali and washing with water.
[0054]
Acid cleaning or alkali cleaning is performed to remove substances that are water-insoluble or poorly water-soluble in the neutral range but become water-soluble in the acidic or alkaline range. The method of acid or alkali washing is not particularly limited. For example, a method of adding acid or alkali to the dispersion and stirring; a method of spraying acid or alkali on the cake after dehydrating the dispersion to form a cake, and the like can be mentioned. In the acid cleaning, it is preferable to adjust the pH of the aqueous dispersion to 6.5 or less. For the adjustment, mineral acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid; organic acids such as carboxylic acid are used. In particular, sulfuric acid is preferred. In alkali cleaning, ammonia, amines, alkali metal hydroxides, or the like are used.
[0055]
The water washing is performed to remove water-soluble substances in the neutral region and to return the medium that has become acidic or alkaline in the acid or alkali washing to the neutral region. Specific examples of the water washing method include a method in which the dispersion is dehydrated to form a cake, which is dispersed in washing water and stirred; a method in which the dispersion is dehydrated to form a cake and then sprayed with washing water, and the like. It is done.
[0056]
The method for dehydrating the dispersion is not particularly limited, and examples thereof include pressure filtration, vacuum filtration, and centrifugal filtration. Of these, the centrifugal filtration method is preferred.
Examples of the filtration dehydration device include peeler centrefuge and siphon peeler centrefuge.
[0057]
A method of spraying water on the cake-like colored polymer particles is not particularly limited. For example, a method of placing a colored polymer particle cake on a belt filter, pouring water from above, and sucking water from under the filter can be employed.
[0058]
In the method for producing a toner of the present invention, the solid content concentration of the colored polymer particle dispersion when performing acid or alkali cleaning is usually 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight. When acid or alkali cleaning is performed with the solid content concentration of the dispersion within the above range, poor mixing of the acid or alkali with the dispersion can be prevented.
[0059]
In the washing, the conductivity σ2 of the particles obtained after dehydrating and drying the colored polymer particles is usually 20 μS / cm or less, preferably 15 μS / cm or less, and σ2-σ1 is 10 μS / cm or less, preferably 5 μS. / Cm or less. The conductivity σ1 of water is usually 0 to 15 μS / cm.
When σ2 is large or σ2−σ1 is large, the dependency of the charge amount on the environment becomes high, and the image quality is deteriorated due to environmental fluctuations (changes in temperature and humidity).
The conductivity σ2 is obtained by dispersing 6 g of dried toner in 100 g of ion-exchanged water having the conductivity σ1 to obtain a dispersion. After boiling this dispersion for 10 minutes, the ion-exchanged water boiled for another 10 minutes is used. It is the value measured by a conductivity meter after adding and returning to the capacity before boiling and cooling to room temperature.
[0060]
When acid or alkali cleaning is performed, the pH of the toner after drying is usually 4 to 8, preferably 4.5 to 7.5. For pH, 6 g of toner is dispersed in 100 g of ion-exchanged water (performed with cation exchange treatment and anion exchange treatment), boiled for 10 minutes, and then ion-exchanged water boiled for another 10 minutes is added. And after returning to the capacity | capacitance before boiling and cooling to room temperature, it is the value measured using the pH meter.
[0061]
In the method for producing a toner of the present invention, it is preferable that the step of removing coarse particles of the polymer particle dispersion using the drum screen type filtration device is provided after the step of washing. By providing the step of removing the coarse particles after the step of washing, the coarse particles derived from the aggregate of polymer particles generated by the heat of neutralization or pH change generated by the acid or alkali added in the washing step are removed. It is possible to prevent yield reduction, image quality deterioration, and transfer failure during manufacturing.
[0062]
In the toner production method of the present invention, in addition to the above steps, a step of drying the colored polymer particles, a step of classifying the colored polymer particles as necessary, and an external additive is added to the surface of the colored polymer particles. Process.
[0063]
Examples of the method for drying the colored polymer particles include fluidized drying and vacuum drying, but are not particularly limited, but vacuum drying capable of drying at a low temperature is preferable, particularly drying by a vacuum dryer equipped with a stirring blade. Is preferred.
[0064]
The dried colored polymer particles can be classified as required and used as toners as they are. Usually, toners are those obtained by adding an external additive to the surface of the colored polymer particles after drying or classification. use.
[0065]
Examples of the external additive include inorganic fine particles and organic resin fine particles. Examples of the inorganic fine particles include inorganic oxide fine particles such as silicon dioxide, aluminum oxide, and titanium oxide. Examples of organic resin fine particles include methacrylic acid ester polymer particles, styrene-methacrylic acid ester copolymer particles, core / shell type polymer particles in which the core is a styrene polymer and the shell is a methacrylic acid ester copolymer. Is mentioned. Of these, inorganic oxide fine particles, particularly silicon dioxide fine particles are preferred. Further, silicon dioxide fine particles that have been subjected to a hydrophobization treatment are particularly suitable. The amount of the external additive is not particularly limited, but is usually 0.1 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colored polymer particles. Further, two or more external additives may be used in combination. In the case of using a combination of external additives, it is preferable to combine two kinds of inorganic oxide fine particles or organic resin fine particles having different average particle diameters.
The attachment of the external additive is usually carried out by stirring the external additive and the colored polymer particles in a mixer such as a Henschel mixer.
[0066]
The toner obtained by the toner production method of the present invention has a volume average particle diameter (Dv) of usually 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 10 μm, more preferably 2 to 8 μm. As the particle size increases, the resolution tends to decrease.
The toner can be applied as a one-component developer or a two-component developer in combination with a carrier.
[0067]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to polymerization examples and examples, but the present invention is not limited to the following reference examples and examples. Parts and% are based on weight unless otherwise specified.
Evaluation in this example is performed by the following method.
[0068]
(Particle size)
The volume average particle diameter (Dv), number average particle diameter (Dp), 16 μm or more, volume%, 20 μm or more, and 5% or less of the colored polymer particles are measured by Multisizer (manufactured by Beckman Coulter). To do. The measurement with this multisizer is performed under the conditions of an aperture diameter: 100 μm, a medium: Isoton II, a concentration of 10%, and a measurement particle number: 100,000.
[0069]
(Operability)
Operability is evaluated according to the following criteria.
○: There are no operational problems such as clogging of piping during the transfer of the colored polymer particle dispersion.
X: Operational troubles such as clogging of piping during transfer of the colored polymer particle dispersion are observed.
[0070]
(Image evaluation)
Using a commercially available non-magnetic one-component developing printer (trade name “MICROLINE 12n”, manufactured by Oki Data Corporation), it is left as it is overnight at 23 ° C. × 50 RH%, and then continuously prints with a 5% density printed image from the beginning. Printing is performed, and printing is performed every 500 sheets to check for the occurrence of white stripes.
[0071]
(Example of polymerization)
Polymeric monomer for core comprising 80.5 parts of styrene and 19.5 parts of n-butyl acrylate (Tg = 55 ° C. of copolymer obtained by copolymerizing these monomers), polymethacrylic acid Ester macromonomer (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd., trade name “AA6”, Tg = 94 ° C.) 0.3 part, divinylbenzene 0.5 part, t-dodecyl mercaptan 1.2 part, carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) , Trade name "# 25") 7 parts, charge control agent (made by Hodogaya Chemical Co., Ltd., trade name "Spiron Black TRH"), release agent (Fischer-Tropsch wax, made by Sasol, trade name "Paraflint" 2 parts of “H1”, endothermic peak temperature: 100 ° C.) were wet-ground using a media-type wet pulverizer to obtain a polymerizable monomer composition A for core.
[0072]
On the other hand, 6.2 parts of sodium hydroxide (alkali metal hydroxide) was dissolved in 50 parts of ion-exchanged water in an aqueous solution obtained by dissolving 10.2 parts of magnesium chloride (water-soluble polyvalent metal salt) in 250 parts of ion-exchanged water. The aqueous solution was gradually added under stirring to prepare a magnesium hydroxide colloid (slightly water-soluble metal hydroxide colloid) dispersion A. When the particle size distribution of the produced colloid was measured with a Microtrac particle size distribution measuring instrument (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), the particle size was D50 (50% cumulative value of the number particle size distribution) of 0.35 μm and D90 ( 90% cumulative value of the number particle size distribution) was 0.84 μm. The measurement with this microtrack particle size distribution measuring instrument was performed under the conditions of measurement range = 0.12 to 704 μm, measurement time = 30 seconds, medium = ion-exchanged water.
[0073]
On the other hand, 3 parts of methyl methacrylate (Tg = 105 ° C.) and 100 parts of water were finely dispersed with an ultrasonic emulsifier to obtain an aqueous dispersion A of a polymerizable monomer for shell. The droplet diameter of the polymerizable monomer for shell was measured by adding the obtained droplet to a 1% sodium hexametaphosphate aqueous solution at a concentration of 3% and measuring with a Microtrac particle size distribution analyzer. .6 μm.
[0074]
Into the magnesium hydroxide dispersion A obtained above, the core polymerizable monomer composition A is added and stirred until the droplets are stabilized, and there is polymerization initiator: t-butylperoxy-2- After adding 6 parts of ethyl hexanoate (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name “Perbutyl O”), high shear stirring at 15,000 rpm using an Ebara milder for 30 minutes, droplets of monomer mixture Granulated. 1 part of sodium tetraborate decahydrate is added to the aqueous dispersion of the granulated monomer mixture, and the mixture is placed in a reactor equipped with a stirring blade to initiate a polymerization reaction at 85 ° C. After the polymerization conversion rate reached almost 100%, the water-soluble initiator (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name “VA-086” = 2, 2′−) was added to the aqueous dispersion A of the polymerizable monomer for shell. Dissolve 0.3 part of azobis (2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide) and put it into the reactor.After continuing the polymerization for 4 hours, the reaction was stopped to give a colored polymer. An aqueous dispersion of particles was obtained, in which the colored polymer particle dispersion had a solid content concentration of 31% and a temperature of 80 ° C.
[0075]
(Example 1)
After the temperature of the dispersion obtained in the polymerization example was lowered to 50 ° C., the dispersion was extracted from the reactor and transferred to a washing tank through a pipe. A rotary screen drum type filtration device (product name “TS drum screen type 0915” manufactured by Toyo Screen Industry Co., Ltd.) using a wedge wire screen with a slit width of 0.3 mm as shown in FIG. Then, while rotating the drum screen 1 at 12 rpm, the dispersion is supplied from the supply pipe 4 at a flow rate of 150 m. ³ Coarse particles were removed by passing through a drum screen / hour. This dispersion is designated as Dispersion 1. The dispersion 1 was heated to 80 ° C. and nitrogen gas was blown at a tank internal pressure of 101 kPa to remove volatile components contained in the dispersion. Then, after the temperature of this dispersion liquid is lowered to 40 ° C., the dispersion liquid is filtered through the rotary screen drum type filtration device (slit width 0.3 mm, drum screen rotation speed 12 rpm, dispersion liquid flow rate 150 m. ³ ) To remove coarse particles. This dispersion is designated as Dispersion 2.
[0076]
Next, 10% sulfuric acid was added dropwise while stirring the dispersion 2, thereby bringing the pH of the dispersion to around 4. After stirring for 10 minutes in this state, the dispersion was added to the rotary screen drum type filtration device (slit width 0.3 mm, drum screen rotation speed 12 rpm, dispersion flow rate 150 m. ³ ) To remove coarse particles. This dispersion is designated as Dispersion 3. Dispersion 3 was transferred to a centrifugal filter and dehydrated to obtain a filter cake. And 500 parts of ion exchange water was added to this filter cake, and it reslurried and washed with water. Thereafter, again, dehydration and water washing are repeated several times to separate the solid content by filtration to obtain a filter cake. The obtained filter cake is vacuum-dried to give colored polymer particles having a volume average particle size of 6.9 μm. Got. At this time, the water content of the colored polymer particles was 0.3% or less. To 100 parts of the obtained colored polymer particles, 0.6 part of hydrophobized colloidal silica (trade name “RX-300”, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is added, mixed using a Henschel mixer, and externally added. The toner was obtained by attaching the agent to the colored polymer particles. The results are shown in Table 1. The yields in Table 1 were calculated based on the amount charged during polymerization. Even when the same operation was repeated 10 times, the piping was not clogged.
[0077]
(Comparative Example 1)
A toner was obtained in the same manner except that coarse particles were not removed in Example 1. During the transfer of the colored polymer particle dispersion, the piping was clogged, and the toner yield was reduced. Also, in the image evaluation, white streaks occurred on 3000 sheets printed. The results are shown in Table 1.
[0078]
(Comparative Example 2)
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 42 mesh sieve was installed in the middle of the transfer pipe instead of the rotary screen drum type filtration device. During the transfer of the colored polymer particle dispersion, the dispersion overflowed from the sieve and the dispersion from which coarse particles were removed could not be recovered, or the sieve was clogged.
[0079]
[Table 1]

[0080]
From the results in Table 1, the following can be understood. Of the present invention Toner production According to the method, as in Example 1, it is obtained by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer in a dispersion medium. Coloring In removing coarse particles from the polymer particle dispersion, by using a rotary drum screen type filtration device comprising a cylindrical drum screen and a rotary drive device for rotating the drum screen. , Wearing Since coarse particles in the color polymer particle dispersion can be efficiently removed, a toner having no image quality deterioration such as white streaks can be obtained. On the other hand, in the comparative example, when there is no step of removing coarse particles (Comparative Example 1), classification for removing coarse particles is required, which causes a decrease in yield and causes coarse particles that cannot be completely removed to the toner. Therefore, white streak occurs in the image evaluation. Moreover, when a sieve is installed (Comparative Example 2), the dispersion liquid overflows from the sieve or the sieve is clogged, resulting in poor operability.
[0081]
【The invention's effect】
The present invention No According to the toner manufacturing method, it is possible to efficiently remove coarse particles generated in the polymerization step or subsequent processing steps, and therefore, it is possible to manufacture a toner having no deterioration in image quality such as white streaks.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a rotary screen drum type filtration device used for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a wedge wire screen preferably used for a drum screen of a rotary screen drum type filtration device used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Drum screen
2: Supply port
3: Discharge port
4: Supply pipe
5: Discharge chute
6: Liquid receiver
7: Wedge wire screen
8: Discharge blade
9, 10: Roller
11: Roller rotation direction
12: Drum screen rotation direction
13: Washing water supply pipe
14: Booster pump
15: High pressure water nozzle
16: Cylinder
17: Supply direction of polymer particle dispersion
18: Discharge direction of polymer particle dispersion
19: Discharge direction of coarse particles

Claims

In a method for producing a toner comprising a step of polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer in an aqueous medium to obtain a colored polymer particle dispersion,
A process of obtaining a colored polymer particle dispersion by polymerizing a polymerizable monomer composition containing a colorant and a polymerizable monomer in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer;
Removing the volatile component from the colored polymer particle dispersion b;
A step c of adding an acid or alkali to the colored polymer particle dispersion and washing with the acid or alkali;
A step d of dehydrating the colored polymer particle dispersion and washing the colored polymer particles with water; and a step e of drying the colored polymer particles;
The colored polymer particles are produced by sequentially arranging the steps from a to e ,
At that time, the colored polymer particle dispersion obtained in at least step a among steps a, b, and c is a temperature of 90 ° C. or less.
A drum screen in which a wedge wire screen in which wedge wires having triangular cross-sectional shapes are arranged at equal intervals to form a slit having a width of 0.05 to 1.0 mm is cylindrical so that the vertex of the triangle of the wedge wire faces outward And a rotary drive device that rotates the rotary drive device, and a rotary drum screen type filtration device that includes a discharge blade that is helically fixed to the inner periphery of the drum screen,
A method for producing a toner, comprising a step of removing coarse particles from a colored polymer particle dispersion.

After removing coarse particles from the colored polymer particle dispersion obtained in the step a, the colored polymer particle dispersion obtained in the step b is supplied to the rotary drum screen type filtration device to obtain a colored polymer. the process of claim 1 wherein the further arrangement the step of removing coarse particles from the particle dispersion.

After removing coarse particles from the colored polymer particle dispersion obtained in the step a, the colored polymer particle dispersion obtained in the step c is supplied to the rotary drum screen type filtration device, and the colored polymer is obtained. The production method according to claim 1 or 2 , further comprising a step of removing coarse particles from the particle dispersion.

In the step b, a solid concentration of 5 to 40 wt% of the colored polymer particles dispersion in the dispersion temperature 60 to 90 ° C., of claims 1 to 3 to remove the volatile components under a pressure of 5~70kPa Any one manufacturing method.

The production method according to any one of claims 1 to 4 , wherein colored polymer particles having a volume average particle diameter of 2 to 8 µm are obtained.