JP4037325B2

JP4037325B2 - Toner for electrophotography and production method

Info

Publication number: JP4037325B2
Application number: JP2003168692A
Authority: JP
Inventors: 孝洋門田; 寛高橋; 昇黒田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP2005004021A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子写真や静電記録などにおいて、感光体表面に形成された静電荷像を顕像化する電子写真用トナーの製造方法、及び電子写真用トナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真、静電記録、静電印刷等に於いて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている感光体等の像担持体に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像する為の現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が知られている。
【０００３】
従来、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられるトナーとしては、スチレン系樹脂、ポリエステルなどのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混練し、微粉砕したものが用いられている。高品位、高画質の画像を得るためには、トナーの粒子径を小さくすることにより改良が図られているが、通常の混練、粉砕法による製造方法ではその粒子形状が不定形であり、機械内部では現像部内でのキャリアとの攪拌や、一成分系現像剤として用いる場合は現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらにトナーが粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が発生している。またその形状ゆえに粉体としての流動性が悪く、多量の流動化を必要としたり、トナーボトル内への充填率が低く、コンパクト化への阻害要因となっている。そのため小粒径化したメリットが生かされていないのが現状である。粉砕法では粒子径の限界が存在し、さらなる小粒径化には対応できない。また、粉砕トナーのような不定形の形状による転写性の悪さから、転写された画像のぬけやそれを補うためトナー消費量が多いなどの問題が発生している。
【０００４】
従って、さらなる転写効率の向上によりトナーの消費量を減少させて画像のぬけの無い高品位の画像を得たり、ランニングコストを低減させたいという要求も高まっている。転写効率が非常に良いならば、感光体や転写媒体から未転写トナーを取り除くためのクリーニングユニットが必要なくなり、機器の小型化、低コスト化が図れ、廃棄トナーも無くなるというメリットも同時に有しているからである。このような不定形の形状効果の欠点を補うために種々の球状トナー製造法が考案されている。
【０００５】
球状トナーの製造方法として、少なくとも樹脂、着色剤からなるトナー組成物を有機溶剤に溶解または分散し、該溶解物または分散物を水系媒体中で乳化する方法が挙げられる。この方法で得られる球状トナーは粒径が様々で、トナー粒度分布幅が広い。トナーの粒度分布が広い場合、トナー粒径が不均一なため帯電量、溶融速度等様々なトナー物性が不均一となり、画像抜け、オフセット等が発生する原因となる。よってトナーにおいて、高画質、高耐久性を確保する為には粒度分布がシャープなトナーすなわちＤｖ／Ｄｐが小さいトナーが求められている。
所定外の粒径であるトナーを排除し、所定内の粒径トナーのみを得るためには、上記の乳化工程で発生したトナー粒子径のばらつきを抑える為、乳化後に乾式分級、湿式分級を行う必要がある。
【０００６】
従来は、トナー粒子を乾燥後に乾式分級工程にて分級していたが、非効率である為、トナー粒子乾燥前の工程である湿式工程中で分級する記載として、粉体の分散液を静置し微粉を除去する方法について特開２００２−２８５２７公報（特許文献１）にある。またトナー製造工程で発生してしまった粗大粒子や超微粒子を再利用する記載として、乾燥工程を経た後に分級し再溶解しリサイクルする方法について特開平１０−３０１３３０公報（特許文献２）にある。同じく粗大粒子の発生を防ぐ記載として、液の移送ポンプに関するものとして特開２００２−２７８１５０公報（特許文献３）にある。しかし、いずれも乳化時の粒度分布を制御するものではなく、乳化工程にて所定内外粒径のトナー粒子を造粒した後に分級工程等にて、所定内粒径粒子のみを製品として取出し、もしくは所定外粒径トナー粒子を再利用などして省エネルギー化を図っている。これらの方法では、乳化段階でいくらかの割合のトナー粒子粒径が所定外であっても、継続してその後の工程を経て、しかる後に乾式、湿式の分級により所定外粒径のトナー粒子を選別排除し、さらには再利用することを目的としている。乳化段階において所定外粒径であるトナー粒子に、分級工程へ至るまではそれ以降の工程の加工エネルギーを与えていることになり無駄な加工エネルギーが多く、効率が悪い。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２８５２７号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０１３３０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２７８１５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上の技術的背景をもとに本発明が解決しようとする課題は、以下の通りである。
１）高画質、高品位の画像を得るために必要なトナーを製造すること。
２）そのようなトナーをエネルギー効率良く製造すること。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高画質、高品位なトナーを得るため、少なくとも樹脂、着色剤からなるトナー組成物を有機溶剤に溶解または分散し、該溶解物または分散物を水系媒体中で乳化して粒子を得るトナーの製造方法において、乳化時のトナー粒子径が微小であり、かつ粒度分布幅がシャープであるトナーを開発し、また、該トナーを得るために可能な限り労力、エネルギーの高効率化を達成すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち本発明によれば、連続乳化工程内に分級機を組込むことにより、乳化段階での、所定内の粒径のトナーを効率良く製造できる。所定内粒径より大きなトナー粒子は乳化工程に戻し、所定内粒径のトナー粒子もしくは所定内粒径以下のトナー粒子は次工程に送ることが可能となり、この乳化工程内分級により、分級無しで粒度分布幅の広いトナー粒子を一様に乳化した際に比べ、乳化工程、更には乳化以降の工程での不必要なエネルギーおよび労力を省ける事を見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は、
１）少なくとも樹脂、着色剤からなるトナー組成物を有機溶剤に溶解または分散し、該溶解物または分散物を水系媒体中で連続乳化する工程を含むトナーの製造方法であって、前記連続乳化する工程中において分級機構を有することを特徴とするトナーの製造方法、
２）得られたトナーの体積分布から求めた体積基準の体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜１０μmであり、体積平均粒径（Ｄｖ）を個数分布から求めた個数基準の個数平均粒径（Ｄｐ）で除した値（Ｄｖ／Ｄｐ）が１．０５〜１．２５であることを特徴とする前記１）記載のトナーの製造方法、
３）分級機構が遠心力を利用した分級機構であることを特徴とする前記１）記載のトナーの製造方法、
４）分級機構が湿式サイクロンであり、与える遠心効果が１５００G以上であることを特徴とする前記３）記載のトナーの製造方法、
５）上記の分級機構が三液分離型であり、所定内粒径より大きな粒子は乳化工程に戻し、所定内粒径より小さな粒子は工程外に排出し、所定内粒径の粒子は次工程に送ることを可能とした前記１）〜４）のいずれか１項に記載のトナーの製造方法に関する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
現在、連続乳化工程は公知の工法として一般的に行われている。発明者らも従来よりこの工法にてトナー粒子とする乳化液滴を製造してきた。しかし、出来あがるブロードな粒度分布のトナー粒子に悩まされていた。ブロードな粒度分布をもつトナー粒子では高品質の電子写真画質が得られないからである。そのため、対処方法として後工程にて分級を行い、所定外粒径トナー粒子を排除することにより粒度分布幅を狭く抑えている。
【００１３】
そこで本発明者らは、乳化段階でシャープなトナー粒子を作ることを目的とし鋭意検討した結果、乳化工程内で乳化油滴を作る際に各々の乳化油滴に与える乳化エネルギーを等しくしようとの考えに至った。つまりは、過分なエネルギーを受ける乳化油滴、与えられるエネルギーが不足している乳化油滴を極力減らしていこうとした。与えられる乳化エネルギーを均一化することによりトナー粒子粒径をそろえようということである。それを具現化する工法として、連続乳化工程内にて、必要量の乳化エネルギーを受けて所定内粒径となったトナー粒子のみを次工程に流せる、本発明を考案するに至った。結果、本発明によりシャープな粒度分布を持つトナー粒子を得ることに成功しただけでなく、今まで行っていた分級工程も省け、今まで所定外粒径として排除していたトナーを減らせたことにより、製造コストも軽減できる画期的な発明となった。
【００１４】
本発明では、前述の様にトナーの乳化工程においてシャープな粒度分布のトナーを効率良く得る目的で、乳化工程内に湿式分級機構を組み込むことを特徴としている。まずは本発明の特徴である乳化工程に湿式分級機を組込んだ工程から説明する。
【００１５】
本発明で用いる分級機としては公知の湿式分級機が用いられる。湿式分級機としては静置式、遠心力を利用した方式等が使用できるが、本発明においては生産効率の面からも遠心力による湿式分級機が好ましい。遠心力式湿式分級機の中で、より好ましい物としては湿式サイクロンが挙げられる。湿式サイクロンも様々な物があるが、本発明においてはスーパークロン（村田工業株式会社製）を使用した。この湿式サイクロンを連続乳化工程内に組込む。
【００１６】
湿式サイクロンにおいては、通常の２液分離式を用いることができるが、更に好ましくは三液分離式を用いることである。乳化工程中の乳化機構部分の排出口から配管し、湿式サイクロンの液投入部分へ接続し、乳化機構部分から排出された、乳化段階途中の樹脂と顔料の混合液滴と水系媒体からなるスラリー液を流入させる。この時投入するスラリー液に湿式サイクロン内で与える遠心効果が１０００G以上、更に好ましくは１５００Ｇ以上となる様な流速を与える。この流速は乳化機で与えられれば良いが、不足の場合は、公知の様々な機器が適用される。ポンプが最適であるが、その種類は問わない。例えば、遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプ、渦巻きポンプ等が挙げられる。
【００１７】
湿式サイクロン内に流入したスラリー液は、湿式サイクロン内で与えられる遠心効果により、樹脂と顔料の混合液滴の粒径により分級される。
二液分離式湿式分級機を用いた場合、乳化後のスラリー液は、所定粒径以下のトナー粒子を含んだスラリー液と所定粒径より大きなトナー粒子を含んだスラリー液とに分離できる。この場合、乳化により与えられたエネルギーが足りないトナー粒子、すなわち所定粒径より大きなトナー粒子は再度乳化工程に戻す必要がある。また、既に充分な乳化エネルギーを与えられたトナー粒子、すなわち所定粒径以下のトナー粒子はこれ以上のエネルギー付与は無駄である。そればかりか、更に乳化エネルギーを与えることにより、粒子が微粒子化してしまう恐れがある。そのため、このスラリー液は乳化工程から排出する必要がある。このように、乳化段階において、粒径によりスラリー液を分別できることが本発明の特徴であり、これにより、前記のような取捨選択を意図的に行えることが注目すべき点である。なお、分別後スラリー液の用い方については前記の例に限らない。例えば逆に、所定内粒径より大きなトナー粒子を排出することなどもありうる。
【００１８】
この二液分離式を前記のように使用した場合、使用しない場合に比べ明らかな効果が現れるが、更に大きな効果をあげるには三液分離式のほうがより好ましい。二液分離式では、例えば前記の例では、乳化によって作られた所定粒径より小さな微粒子に対処できないからである。
【００１９】
これに対し三液に分級した場合は、所定内粒径のトナー粒子と所定内粒径より大きなトナー粒子と所定内粒径より小さなトナー粒子とに分けることが出来る。
この様に三液に分級した後、充分な乳化をなされた所定内粒径のトナー粒子を含むスラリー液のみをこれ以上のエネルギー付加を避けるために乳化工程から次の工程、例えば脱溶剤工程などが挙げられるが、その工程へ流すことが出来る。更に不充分な乳化のままである所定内粒径より大きなトナー粒子が含まれているスラリー液を再度乳化工程へ戻し、再乳化させることにより所定内粒径のトナーへと加工して次工程へ排出することが出来る。更に分級により得た、過分な分散力による乳化を受けて所定内粒径より小さくなってしまったトナー粒子が含まれているスラリー液は乳化工程から排出する。所定内粒径より小さなトナー粒子は現状のままではトナーとしての使用は不可能であり、早期に工程外に排出した後、例えば原材料としてリサイクルするなどの使用方法が望ましい。この様に、本発明では必要な部分に必要なだけエネルギーを、つまりは乳化に対する最適なエネルギー掛ける事により、シャープな粒度分布を持つトナーを得ることが可能である。
【００２０】
さらに、乳化段階で最適乳化エネルギーによる省エネルギー化にとどまらず、乳化段階以降にも省エネルギー効果が得られる。従来の製造方法では、乳化終了段階でのスラリー液は所定内外粒径のトナーを含み、このスラリー液を例えば脱溶剤工程や洗浄工程などの乳化後の工程に投入するので、トナーとして不充分な粒径の粒子までそれらの工程を経ている。その後分級工程にてトナーとして不充分な粒径の粒子を排除することが行われている。しかし、本発明を用いると乳化段階で所定内粒径のトナー粒子のみを得られれば、従来の製造方法での乳化工程から分級工程間の、トナーとして不充分な粒径の粒子に対する不必要な加工エネルギーも省くことが出来る。
【００２１】
本発明に用いられる樹脂としてはスチレンアクリル樹脂、ポリオール樹脂、ポリエステル樹脂など通常のトナー用に用いられる樹脂であればどのようなものでも適用可能である。特に定着性の観点からフルカラー画像の再現にはポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としてはポリエステル樹脂中に酸、アルコールのモノマーユニットに含まれる官能基とエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態である、変性ポリエステル樹脂が好ましい。
【００２２】
例えば、ポリエステル末端をエステル結合以外のもので反応させたもの。具体的には末端に酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、活性水素化合物とさらに反応させ末端を変性したり伸長反応させたものも含まれる。
さらに活性水素基が複数存在する化合物であればポリエステル末端同士を結合させたものも含まれる（ウレア変性ポリエステル、ウレタン変性ポリエステルなど）。
【００２３】
また、ポリエステル主鎖中に二重結合などの反応性基を導入し、そこからラジカル重合を起こして側鎖に炭素−炭素結合のグラフト成分を導入したり二重結合同士を橋かけしたものも含まれる（スチレン変性、アクリル変性ポリエステルなど）。
また、ポリエステルの主鎖中に構成の異なる樹脂成分を共重合させたり末端のカルボキシル基や水酸基と反応させたもの。例えば末端がカルボキシル基、水酸基、エポキシ基、メルカプト基によって変性されたシリコーン樹脂と共重合させたものも含まれる（シリコーン変性ポリエステルなど）。
【００２４】
ウレア変性ポリエステル樹脂（ｉ）としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との反応物などが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００２５】
ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。
【００２６】
これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００２７】
ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、（２−１）単独、および（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（２−１）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。
【００２８】
なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。
ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率は、水酸基[ＯＨ]とカルボキシル基[ＣＯＯＨ]の当量比[ＯＨ]／[ＣＯＯＨ]として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
【００２９】
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００３０】
ポリイソシアネート（３）の比率は、イソシアネート基[ＮＣＯ]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[ＯＨ]の当量比[ＮＣＯ]／[ＯＨ]として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。[ＮＣＯ]／[ＯＨ]が５を超えると低温定着性が悪化する。[ＮＣＯ]のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。
【００３１】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３２】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。
【００３３】
３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００３４】
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００３５】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基[ＮＣＯ]と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基[ＮＨｘ]の当量比[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ウレア変性ポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３６】
本発明のウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ii）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００３７】
本発明においては、前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、未変性ポリエステル（ii）をトナーバインダー成分として含有させることもできる。（ii）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ii）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ii）は未変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ii）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ii）は類似の組成が好ましい。（ii）を含有させる場合の（ｉ）と（ii）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００３８】
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ii）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ii）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【００３９】
本発明において、トナーバインダーとなるこれらの樹脂ののガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。５０℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。トナーバインダーの貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ²となる温度（ＴＧ’）が、通常１００℃以上、好ましくは１１０〜２００℃である。１００℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。トナーバインダーの粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０℃以下、好ましくは９０〜１６０℃である。１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。
【００４０】
すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましい。さらに好ましくは１０℃以上であり、特に好ましくは２０℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００℃が好ましい。さらに好ましくは１０〜９０℃であり、特に好ましくは２０〜８０℃である。
【００４１】
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００４２】
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００４３】
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得る事ができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには三本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【００４４】
また、トナーバインダー、着色剤とともに離型剤としてワックスを含有させることもできる。本発明のワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８-オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
【００４５】
本発明のワックスの融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【００４６】
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、含金属アゾ染料のボントロンＳー３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥー８４、フェノール系縮合物のＥー８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰー３０２、ＴＰ一４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡー９０１、ホウ素錯体であるＬＲー１４７（日本カ一リット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００４７】
本発明において帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練する事もできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００４８】
これらの樹脂、着色料、更には必要に応じて添加される帯電制御剤等を混合分散させる。この混合分散には通常の攪拌による混合機、より好ましくは高速回転体とステータを有すホモジナイザー、高圧ホモジナイザーの他ボールミル、ビーズミル、サンドミルといったメディアを用いた分散機など内容物が充分に均一分散される装置が適する。
【００４９】
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
【００５０】
乳化機を用いて、これら樹脂、着色料等の均一分散体の乳化液滴を水系媒体中に作成する。この乳化の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。回転羽根を有する乳化機としては、特に限定されるものではなく、乳化機、分散機として一般に市販されているものであれば使用することができる。例えば、ウルトラタラックス（ＩＫＡ社製）、ポリトロン（キネマティカ社製）、ＴＫオートホモミクサー（特殊機化工業（株）製）、エバラマイルダー（荏原製作所（株）製）、ＴＫパイプラインホモミクサー、ＴＫホモミックラインフロー（特殊機化工業（株）製）、コロイドミル（神鋼パンテック社製）、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機（三井三池化工機（株）製）、キャビトロン（ユーロテック社製）、ファインフローミル（太平洋機工（株）製）等の連続式乳化機、クレアミックス（エムテクニック社製) 、フィルミックス（特殊機化工業（株）製）等のバッチまたは連続両用乳化機等が挙げられる。
【００５１】
高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。乳化時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。乳化時の温度としては、通常、０〜１５０℃(加圧下)、好ましくは１０〜９８℃である。高温なほうが、樹脂、着色料等の均一分散体の粘度が低く、乳化が容易な点で好ましい。
この樹脂、着色料等の均一分散体内にて、樹脂が伸長または架橋反応を起こし、トナーバインダーとなる。
【００５２】
トナーバインダーの重合反応例について述べる。樹脂、着色料等の均一分散体内では、プレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）が反応し、トナーバインダーとなるウレア結合で変性されたポリエステルを得る。プレポリマー（Ａ）とはポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下で１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して得られる水酸基を有するポリエステルに４、０〜１４０℃にてポリイソシアネート（３）を反応させたイソシアネート基を有するものである。ポリイソシアネート（３）を反応させる際およびプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。
【００５３】
使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ii）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ii）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【００５４】
伸長または架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００５５】
また、トナー組成物の油相の粘度を低くし、乳化可能とするために、変性ポリエステル（ｉ）や（Ａ）が可溶の揮発性溶剤を使用する。該溶剤は沸点が１００℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。その他アルコール、水等の水性媒体に溶解可能な溶剤を併用することによりトナー形状をさらに調節したすることもできる。トナー組成物１００部に対する溶剤の使用量は、通常１０〜９００部である。
【００５６】
トナー粒子となる乳化液滴は、水系媒体中で例えば上記の様にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）とその他の樹脂、着色料等のトナー組成物からなる分散体を、アミン類（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、もしくはあらかじめ製造した変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。
水系媒体中に乳化液滴を安定させて作るため、分散剤を用いることもある。使用できる分散剤の種類としては様々な物が挙げられる。以下、分散剤の種類について述べる。
【００５７】
固体微粒子分散剤は水系媒体中で水に難溶の固体状で存在するものであり、平均粒径が０．０１から1μｍの微粒子のものが好ましい。
無機の固体微粒子分散剤の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００５８】
さらに好ましくはリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、コロイド状酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いる事が出来る。特に水中でリン酸ナトリウムと塩化カルシウムを塩基性下反応させて合成したヒドロキシアパタイトが好ましい。
【００５９】
有機物の固体微粒子分散剤としては低分子有機化合物の微結晶や高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるメタクリル酸等のカルボキシル基を有すモモノマーと共重合されたポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
固体微粒子分散剤を水中で調整後、リン酸三カルシウム塩などの酸に溶解可能な無機物質はあらかじめ塩酸等を必要量加え、部分的に溶解しておく。酸の添加量は無機物質を完全に溶解できる量の０．０１％から１０％が好ましく、より好ましくは０．１％から５％である。
【００６０】
カルボキシル基を有す（メタ）アクリル酸と共重合された高分子微粒子などのアルカリに溶解可能な物を用いた場合は、水酸化ナトリウム等の塩基を必要量加え、部分的に溶解しておく。アルカリの添加量は無機物質を完全に溶解できる量の０．０１％から１０％が好ましく、より好ましくは０．１％から５％である。
【００６１】
その他、乳化重合時併用もしくは後で加える分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮーアルキルーＮ,Ｎージメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００６２】
またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３一［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ〕ー１ーアルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３ー［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）一Ｎーエチルアミノ］ー１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及ぴ金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、ＮープロピルーＮ一（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）ーＮーエチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【００６３】
商品名としては、サーフロンＳー１１１、Ｓ−１１２、Ｓー１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣー９３、ＦＣー９５、ＦＣー９８、ＦＣーｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ一１０１、ＤＳーｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦーｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ一１１３、Ｆー１９１、Ｆー８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ一１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００６４】
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６一Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳーｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳー２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦーｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ一３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００６５】
高分子系保護コロイドにより分散液滴の安定化を調節しても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３ークロロー２一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００６６】
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、残りの固体微粒子分散剤を溶解洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【００６７】
このような乳化によりトナー粒子を作るが、往々にして出来あがったトナー粒子の粒度分布幅が広い事がある。本発明では、この乳化時に分級機能を組み込むことによりシャープな粒度分布を持つトナー粒子の製造を達成しているが、通常はその広い粒度分布幅を持ったトナーを乳化工程以降の例えば洗浄や乾燥等の工程を経させた後、所望のシャープな粒度分布になるよう湿式もしくは乾式分級する。その際分級機としてはサイクロン、デカンター、遠心分離機、エルボージェット等を用いている。そこで得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることもある。本発明においては、この不要微粒子または粗粒子を通常よりも前工程、すなわち乳化工程にて排出し再利用できることにより無駄な加工エネルギー、労力を省けることが特徴となっている。
【００６８】
乳化にてトナー粒子を作った後もしくは加えて湿式分級も行った後、トナー粒子表面もしくは内部に含有されている前記有機溶剤や分散剤など、トナー粒子とするために不要な物質を取り除く洗浄作業が行われる。洗浄水として使用するのは低電気伝導度を有するイオン交換水が好ましい。また、これらの不要な物質を洗浄除去するために、洗浄水中に酸やアルカリを混入することもある。
更に工程中で凝集したトナー粒子を元の微粒子に解砕する工程を経た後、篩にかけて残存する粗粒子を取り除く工程を経る。
【００６９】
このようにして得られた乾燥後のトナーの粉体を帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、クリーニング性向上剤などの外添剤とともに混合し、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、複合体粒子をつくる。
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、I式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【００７０】
外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ²／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００７１】
この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００７２】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００７３】
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、Ｄｖが０．０１から１μｍのものが好ましい。
【００７４】
本発明のトナーを２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１〜１０重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。
【００７５】
また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない１成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
【００７６】
以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
【実施例】
（原材料の調整）
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS-30：三洋化成工業製)11部・スチレン138部、メタクリル酸138部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液]とする。
【００７７】
さらに[微粒子分散液]83部に水990部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON-7)：三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。
これを[水相]とする。
【００７８】
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル]を得た。
【００７９】
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリツト酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応させ[中間体ポリエステル]を得た。次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル］410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[A油相]を得た。
【００８０】
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物]を得た。
水1200部、カーボンブラック（Printex35 デクサ製）540部〔DBP吸油量=42ｍｌ／100mg、ｐＨ=9.5〕、ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ]を得た。
【００８１】
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル]378部、カルナバWAX11O部、CCA(サリチル酸金属錯体E-84：オリエント化学工業)22部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液]を得た。
【００８２】
[原料溶解液]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液]を得た。
[顔料・WAX分散液]664部、[ケチミン化合物]5.9部を容器に入れ、ディスパーにて充分に混合し [B油相]を得る。
【００８３】
（使用設備・機器）
本発明を行うにあたり使用した設備・機器の概略図を後記しておりその簡単な説明を行う。
図１は本発明による、二液分離式湿式分級機を連続乳化設備に組込んだ概略図である。実施例１にて用いている。
図２は本発明による、三液分離式湿式分級機を連続乳化設備に組込んだ概略図である。実施例３にて用いている。
図３は比較例１に用いた、従来の分級機構のない連続乳化設備の概略図である。
図４は実施例１にて用いた設備に組込んである二液分離式湿式サイクロン分級機の詳細図である。
図５は実施例３にて用いた設備に組込んである三液分離式湿式サイクロン分級機の詳細図である。
【００８４】
まず、今回の実施例、比較例で共通条件となる、すなわち、図１,２,３において、《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》に[Ａ油相] と[B油相]と [水相]の混合液が送られる過程を説明する。
【００８５】
図１に本発明による、二液分離式湿式分級機を連続乳化設備に組込んだ概略図を示す。《001[Ａ油相]用タンク》内の[Ａ油相]および《002[B油相]用タンク内》の[B油相]は、それぞれ《004送液ポンプ（ロータリーポンプ）》にて《005スタテッィクミキサー》へ送り込まれる。送液量は[Ａ油相]7.4部に対し、[Ｂ油相]を60.4部となる様に調整する。ここで充分に混合され一様になったもの（[油相]と呼ぶ）は、同様に《003[水相]用タンク》から送り出された[水相]101.6部と《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》（Ｔ．Ｋ．パイプラインホモミクサー２ＳＬ型、特殊機化工業（株）製）の直前にて合流し、《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》にて多大なせん断力を受け、乳化される。
【００８６】
この時、[水相]媒体中に微小な[油相]液滴が存在するスラリー液となる。このスラリー液は《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》の排出口側から排出される。この実験において、《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》の回転数は8400rpmとし、[A油相] と[Ｂ油相]と [水相]の送液量は前記の混合割合にて、合わせて3.0kg/minとなるようにした。また、液に加えられるせん断エネルギーによる液温上昇を冷却器により抑え、常時30℃を維持した。
【００８７】
実施例１
本発明による、連続乳化機構内に二液分離式湿式分級機を組込んだ設備（図１）を用いて、連続乳化実験を行った。
《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》の排出側から排出されたスラリー液は《102遠心力付加用ポンプ》にて加速され、《101二液分離式湿式サイクロン分級機》へ図４に示す《401液流入口》より流入する。この《101二液分離式湿式サイクロン分級機》内にて高速回転しているスラリー液内の、[油相]液滴すなわちトナー粒子は、粒径の違いにより受ける遠心力が異なる。
【００８８】
つまり、大きな粒径を持つ粒子はより外側へ、小さな粒径を持つ粒子はより内側へ集まる。外側に集まった所定粒径よりも大きな粗粒子を含んだスラリー液は、図４に示す《402大粒径粒子排出口》より排出され《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》へ再投入し、再度せん断力を与え所定内粒径を作る。それ以外の所定粒径以下の小さな微粒子を含んだスラリー液は図４に示す《403小粒径粒子排出口》より排出され、《008 所定内粒径トナー回収タンク》へ送った。《102遠心力付加用ポンプ》の吐き出し流速は湿式サイクロン分級機内でスラリー液が受ける遠心力が1600Gとなるように設定した。
【００８９】
実施例２
この実施例２では、実施例1と設備は全く同じとして、《102遠心力付加用ポンプ》の吐き出し流速を湿式サイクロン分級機内でスラリー液が受ける遠心力が1300Gとなるように設定し、連続乳化実験を行った。
【００９０】
実施例３
実施例1、２とは異なり、図２に示すように二液分離式湿式サイクロンの代わりに《201三液分離式湿式サイクロン》（図５）を用いた。《102遠心力付加用ポンプ》の吐き出し流速は湿式サイクロン分級機内でスラリー液が受ける遠心力が1600Gとなるように設定した。三液分離式湿式サイクロンにより分けられた、所定粒径よりも大きな粗粒子を含んだスラリー液は、図5に示す《502大粒径粒子排出口》より排出され《007乳化機（パイプラインホモミキサー）》へ再投入し、再度せん断力を与え所定内粒径を作るようにした。所定粒径よりも小さな微粒子を含んだスラリー液は《504小粒径粒子排出口》より排出され、《２03所定内粒径以下の微粒子トナー回収タンク》へ送った。そして、《503中粒径粒子排出口》より排出されるスラリー液を《008所定内粒径トナー回収タンク》へ回収した。
【００９１】
比較例１
図３に示すような通常行われている、分級機能を持っていない連続乳化工程で実験を行った。この時、[油相] とと [水相]の投入により、次第に溢れ出してくるスラリー液をそのまま、《008所定内粒径トナー回収タンク》へ回収した。
【００９２】
（評価方法）
以上の実施例および比較例により得た、それぞれの《008所定内粒径トナー回収タンク》内のスラリー液に含まれるトナー粒子のＤｖおよび、Ｄｖ／Ｄｐを測定した。トナーのＤｖ及びＤｖ／ＤｐはコールターマルチサイザーIII（コールター社製）を用い、パーソナルコンピューター
（ＩＢＭ社製）を接続し専用解析ソフト（コールター社製）を用いてデータ解析した。Ｋｄ値は１０μｍの標準粒子を用いて設定し、アパーチャカレントはオートマティックの設定で行なった。電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。
【００９３】
その他に、ＩＳＯＴＯＮ −ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、１００μｍアパーチャーチューブを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を5万カウント測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わるＤｖ及びＤｐを求めた。Ｄｖ／Ｄｐが１．０に近いほど粒度分布がシャープである。
【００９４】
ついで本発明で製造したシャープな粒度分布のトナーの画像特性を評価する為、この混合液を攪拌棒および温度計付の容器に移し、ラウリル硫酸ナトリウムを０．３部加え、３０分室温下で攪拌溶解した。ついで３０℃、５０ｍｍＨｇの減圧下で溶剤を除去した。ここで、分級していない比較例１のスラリー液のみ遠心力を用いた湿式分級を行いトナー微粒子を除いた。そして実施例１、２、３および比較例１のスラリー液にそれぞれ３５％濃塩酸を１２０部加えた後に、濾別、得られたケーキを蒸留水に再分散してろ過する操作を３回繰り返し洗浄した。
【００９５】
その後４０℃２４時間減圧乾燥しトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に疎水性シリカ０．７部と、疎水化酸化チタン０．３部を加えヘンシェルミキサーにて混合した。これら外添剤処理を施したトナー５部とシリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が４０μｍの銅−亜鉛フェライトキャリア９５部からなる現像剤を調製した。帯電量は、トナーの十分な現像性を得る事と逆帯電トナーによる地汚れを防止する為に、絶対値で１５〜２５（μｃ／ｇ）程度になるように攪拌時間と速度を調節し、現像剤を作成した。
【００９６】
今回評価した画像特性項目である、細線再現性はこの現像剤を中間転写方式の市販カラー複写機（イマジオカラー５０００；リコー社製）の定着オイル部分を除去した改造機に入れ、画像占有率７％の印字率でリコー社製６０００ペーパーを用いてランニングを実施して行った。その時の初期１０枚目の画像と３万枚目の画像の細線部を原稿と比較し、光学顕微鏡で１００倍で拡大観察し、ラインの抜けの状態を段階見本と比較しながら5段階で評価した。いずれも ◎ ＞ ○ ＞ ●＞△ ＞ ×の順に画像品質が高い。特に×の評価は製品として採用できないレベルである。
【００９７】
また、今回の実験より実際にトナーを製造した場合（１００ｔ／月と仮定）、製造にかかるトータルコストの比較を行い、製造コスト比として、材料費、人件費、設備費、エネルギー費から算出した。
実施例１，２，３および比較例１におけるこれら評価法による比較は下記表１のようになった。
【００９８】
【表１】

【００９９】
表１から判るように、本発明の特徴である分級機構を乳化工程に組込んだ実施例１，２，３は分級機構を持たない通常の乳化工程（比較例１の乳化工程後）に比べてＤｖ／Ｄｐの値がより１．０に近く、粒度分布がシャープになっていることが解る。更には二液分離式よりも三液分離式のほうがシャープな粒度分布となっている。画像評価の結果は粒度分布の広がり度合いと比例していて、三液分離式が最も良い結果となった。また、二液分離式において付加遠心力が１３００Ｇだと、粒度分布はやや広くなっていることがわかる。１６００Ｇでは粒度分布幅はよりシャープになり、画像評価結果も良くなっている。
また製造コストを比較すると、本発明を行う事により、材料や工数の削減、無駄なエネルギーや労力削減の効果が現れていることが判る。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトナー製造方法においては、高品質な画像を形成し得るトナーを、乳化工程中に分級機構を組み入れることにより、エネルギーの無駄を省くことができ、低コストにて製造することが可能となる。
【０１０１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、二液分離式湿式分級機を連続乳化設備に組込んだ概略図である。
【図２】本発明による、三液分離式湿式分級機を連続乳化設備に組込んだ概略図である。
【図３】従来の、分級機構のない連続乳化設備の概略図である。
【図４】二液分離式湿式サイクロン分級機詳細図
【図５】三液分離式湿式サイクロン分級機詳細図
【０１０２】
【符号の説明】
001 [Ａ油相]用タンク
002 [Ｂ油相]用タンク
003 [水相]用タンク
004 送液ポンプ（ロータリーポンプ）
005 スタテッィクミキサー
006 冷却器
007 乳化機（パイプラインホモミキサー）
008 所定内粒径トナー回収タンク
101 二液分離式湿式サイクロン分級機
102 遠心力付加用ポンプ
201三液分離式湿式サイクロン分級機
203 所定内粒径以下の微粒子トナー回収タンク
401 液流入口
402 大粒径粒子排出口
403 小粒径粒子排出口
501液流入口
502 大粒径粒子排出口
503 中粒径粒子排出口
504 小粒径粒子排出口[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for producing an electrophotographic toner that visualizes an electrostatic image formed on the surface of a photoreceptor in electrophotography and electrostatic recording, and to an electrophotographic toner.
[0002]
[Prior art]
In the developing process, the developer used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, etc. is once attached to an image carrier such as a photoreceptor on which an electrostatic charge image is formed, and then After being transferred from the photoreceptor to a transfer medium such as transfer paper in the transfer process, it is fixed on the paper surface in the fixing process. At that time, as a developer for developing the electrostatic image formed on the latent image holding surface, a two-component developer composed of a carrier and a toner, and a one-component developer that does not require a carrier (magnetic toner, Non-magnetic toners are known.
[0003]
Conventionally, as a toner used for electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, a toner binder such as a styrene resin and polyester is melt-kneaded together with a colorant and finely pulverized. In order to obtain high-quality and high-quality images, improvements have been made by reducing the particle diameter of the toner, but the particle shape is indefinite in the production method using the usual kneading and pulverization methods. Internally, the toner is further pulverized by agitation with the carrier in the developing unit, and when it is used as a one-component developer, contact stress between the developing roller and the toner supply roller, the layer thickness regulating blade, the friction charging blade, etc. Or the phenomenon that the image quality deteriorates because the fluidizing agent is embedded in the toner surface. Further, because of its shape, the fluidity as a powder is poor, a large amount of fluidization is required, and the filling rate into the toner bottle is low, which is an obstacle to downsizing. Therefore, the current situation is that the merit of reducing the particle size is not utilized. In the pulverization method, there is a limit of the particle size, and it cannot cope with further reduction in the particle size. Further, due to the poor transferability due to the irregular shape such as the pulverized toner, there are problems such as the transfer of the transferred image and the consumption of toner to compensate for it.
[0004]
Therefore, there is an increasing demand for further improving transfer efficiency to reduce toner consumption to obtain a high-quality image without missing images and to reduce running costs. If the transfer efficiency is very good, there is no need for a cleaning unit for removing untransferred toner from the photoreceptor or transfer medium, which has the advantages of reducing the size and cost of the equipment and eliminating waste toner. Because. Various spherical toner manufacturing methods have been devised to compensate for the disadvantages of such irregular shape effects.
[0005]
As a method for producing the spherical toner, there is a method in which a toner composition comprising at least a resin and a colorant is dissolved or dispersed in an organic solvent, and the dissolved or dispersed material is emulsified in an aqueous medium. The spherical toner obtained by this method has various particle sizes and a wide toner particle size distribution range. When the toner particle size distribution is wide, the toner particle size is non-uniform, and various toner physical properties such as the charge amount and the melting rate become non-uniform, causing image omission and offset. Therefore, in order to ensure high image quality and high durability, a toner having a sharp particle size distribution, that is, a toner having a small Dv / Dp is required.
In order to eliminate the toner having a particle diameter outside the predetermined range and obtain only a toner having a predetermined particle diameter, dry classification and wet classification are performed after the emulsification in order to suppress variation in the toner particle diameter generated in the above emulsification step. There is a need.
[0006]
Conventionally, the toner particles are classified in a dry classification process after drying, but because of inefficiency, the powder dispersion is left as a description as classification in the wet process, which is a process before drying the toner particles. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-28527 (Patent Document 1) discloses a method for removing fine powder. Japanese Patent Laid-Open No. 10-301330 (Patent Document 2) discloses a method of reusing coarse particles and ultrafine particles generated in the toner manufacturing process, after classifying, re-dissolving and recycling after the drying process. Similarly, as a description for preventing the generation of coarse particles, JP-A-2002-278150 (Patent Document 3) relates to a liquid transfer pump. However, none of them controls the particle size distribution during emulsification, and after the toner particles having a predetermined inner and outer particle diameter are granulated in the emulsification process, only the predetermined inner particle diameter particles are taken out as a product in the classification process or the like, or Energy saving is achieved by reusing toner particles having a predetermined outer diameter. In these methods, even if a certain proportion of toner particle size is outside the predetermined range in the emulsification stage, the toner particles having a predetermined outer particle size are selected through subsequent processes and then by dry or wet classification. The goal is to eliminate and even reuse. In the emulsification stage, the toner particles having a predetermined outer particle diameter are given processing energy in the subsequent steps until the classification step, so there is a lot of wasted processing energy and the efficiency is low.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-28527 A
[Patent Document 2]
JP-A-10-301330
[Patent Document 3]
JP 2002-278150 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Problems to be solved by the present invention based on the above technical background are as follows.
1) To produce toner necessary for obtaining a high-quality and high-quality image.
2) producing such toners in an energy efficient manner.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to obtain a high-quality and high-quality toner, the present inventors dissolve or disperse a toner composition comprising at least a resin and a colorant in an organic solvent, and emulsify the dissolved or dispersed material in an aqueous medium. In a toner production method for obtaining particles, a toner having a fine toner particle diameter at the time of emulsification and a sharp particle size distribution width is developed, and in order to obtain the toner, as much effort and energy as possible are obtained. As a result of intensive investigations to achieve this, the present invention has been achieved.
[0010]
That is, according to the present invention, by incorporating a classifier in the continuous emulsification step, toner having a predetermined particle diameter can be efficiently produced in the emulsification stage. Toner particles larger than the predetermined internal particle diameter are returned to the emulsification process, and toner particles having a predetermined internal particle diameter or toner particles having a predetermined internal particle diameter or less can be sent to the next process. It has been found that unnecessary energy and labor can be saved in the emulsification step and further in the steps after the emulsification, compared with the case where toner particles having a wide particle size distribution width are uniformly emulsified.
[0011]
That is, the present invention
1) A method for producing a toner, comprising a step of dissolving or dispersing a toner composition comprising at least a resin and a colorant in an organic solvent, and continuously emulsifying the dissolved or dispersed material in an aqueous medium. A toner production method characterized by having a classification mechanism in the process;
2) The volume-based volume average particle diameter (Dv) determined from the volume distribution of the obtained toner is 3 to 10 μm, and the volume-average number average particle diameter (Dv) determined from the number distribution ( The toner production method as described in 1) above, wherein the value (Dv / Dp) divided by Dp) is 1.05 to 1.25,
3) The toner production method according to 1) above, wherein the classification mechanism is a classification mechanism using centrifugal force;
4) The toner production method as described in 3) above, wherein the classification mechanism is a wet cyclone, and the centrifugal effect applied is 1500 G or more.
5) The above classification mechanism is a three-component separation type, particles larger than the predetermined inner particle diameter are returned to the emulsification step, particles smaller than the predetermined inner particle diameter are discharged out of the process, and particles having the predetermined inner particle diameter are the next process. The method for producing a toner according to any one of 1) to 4), wherein the toner can be sent to a toner.About.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Currently, the continuous emulsification process is generally performed as a known method. The inventors have also conventionally produced emulsified droplets as toner particles by this method. However, it was troubled by the toner particles having a broad particle size distribution. This is because high quality electrophotographic image quality cannot be obtained with toner particles having a broad particle size distribution. For this reason, as a coping method, classification is performed in a later process, and the particle size distribution width is kept narrow by eliminating toner particles having a predetermined outer diameter.
[0013]
Therefore, the inventors of the present invention have intensively studied for the purpose of producing sharp toner particles in the emulsification stage, and as a result, tried to equalize the emulsification energy given to each emulsified oil drop when making the emulsified oil drop in the emulsification process. I came up with an idea. In other words, the emulsified oil droplets that receive excessive energy and the emulsified oil droplets that lack the applied energy were reduced as much as possible. It is intended to make the toner particle diameter uniform by equalizing the emulsification energy applied. As a method for embodying the present invention, the present invention has been devised in which only toner particles having a predetermined internal particle diameter after receiving a required amount of emulsification energy can be flowed to the next process in the continuous emulsification process. As a result, the present invention not only succeeded in obtaining toner particles having a sharp particle size distribution, but also eliminated the classification process that had been performed so far, and reduced the amount of toner that had been excluded as a predetermined outside particle size until now. This is an epoch-making invention that can reduce manufacturing costs.
[0014]
The present invention is characterized in that a wet classification mechanism is incorporated in the emulsification step for the purpose of efficiently obtaining a toner having a sharp particle size distribution in the toner emulsification step as described above. First, the process of incorporating a wet classifier into the emulsification process, which is a feature of the present invention, will be described.
[0015]
A known wet classifier is used as the classifier used in the present invention. As the wet classifier, a stationary type, a system using centrifugal force, or the like can be used. In the present invention, a wet classifier using centrifugal force is preferable from the viewpoint of production efficiency. Among the centrifugal wet classifiers, a wet cyclone is more preferable. Although there are various types of wet cyclones, Supercron (Murata Kogyo Co., Ltd.) was used in the present invention. This wet cyclone is incorporated into the continuous emulsification process.
[0016]
In the wet cyclone, a normal two-liquid separation type can be used, but a three-part separation type is more preferable. A slurry liquid consisting of a mixed droplet of resin and pigment in the middle of the emulsification stage and an aqueous medium, piped from the discharge port of the emulsification mechanism part during the emulsification process, connected to the liquid input part of the wet cyclone, and discharged from the emulsification mechanism part. Inflow. At this time, a flow rate is applied such that the centrifugal effect given to the slurry liquid to be added in the wet cyclone is 1000 G or more, more preferably 1500 G or more. This flow rate may be given by an emulsifier, but if it is insufficient, various known devices are applied. The pump is optimal, but the type is not limited. For example, a centrifugal pump, a mixed flow pump, an axial flow pump, a vortex pump, etc. are mentioned.
[0017]
The slurry liquid that has flowed into the wet cyclone is classified by the particle size of the mixed droplets of resin and pigment by the centrifugal effect given in the wet cyclone.
When a two-component separation type wet classifier is used, the emulsified slurry liquid can be separated into a slurry liquid containing toner particles having a predetermined particle diameter or less and a slurry liquid containing toner particles having a predetermined particle diameter or larger. In this case, toner particles lacking the energy given by emulsification, that is, toner particles larger than a predetermined particle size, need to be returned to the emulsification step. Further, toner particles to which sufficient emulsification energy has already been given, that is, toner particles having a predetermined particle size or less are useless. In addition, there is a possibility that the particles are finely divided by further emulsifying energy. Therefore, this slurry liquid needs to be discharged from the emulsification step. Thus, in the emulsification stage, it is a feature of the present invention that the slurry liquid can be separated according to the particle diameter, and it is noteworthy that the selection as described above can be intentionally performed. In addition, about the usage of the slurry liquid after a classification, it is not restricted to the said example. For example, conversely, toner particles larger than a predetermined inner particle diameter may be discharged.
[0018]
When this two-component separation method is used as described above, an obvious effect appears compared to the case where it is not used, but the three-component separation method is more preferable to obtain a larger effect. This is because, in the two-liquid separation type, for example, in the above-mentioned example, it is impossible to deal with fine particles smaller than a predetermined particle size made by emulsification.
[0019]
On the other hand, when the liquid is classified into three liquids, it can be divided into toner particles having a predetermined inner particle diameter, toner particles larger than the predetermined inner particle diameter, and toner particles smaller than the predetermined inner particle diameter.
In this way, after the classification into three liquids, only the slurry liquid containing toner particles having a predetermined inner particle diameter which has been sufficiently emulsified is avoided from the emulsification process to the next process, for example, a solvent removal process, etc. Can be flowed to that process. Furthermore, the slurry liquid containing toner particles larger than the predetermined internal particle diameter that remains insufficiently emulsified is returned to the emulsification step, and is re-emulsified to be processed into a toner having a predetermined internal particle size, and then proceeds to the next step. It can be discharged. Further, the slurry liquid containing toner particles obtained by classification and emulsified by an excessive dispersion force and having become smaller than a predetermined internal particle diameter is discharged from the emulsification step. Toner particles smaller than a predetermined internal particle diameter cannot be used as toner as they are, and a method of use is preferable in which they are discharged out of the process at an early stage and then recycled as a raw material, for example. In this way, in the present invention, it is possible to obtain a toner having a sharp particle size distribution by applying as much energy as necessary, that is, optimum energy for emulsification, to a necessary portion.
[0020]
Furthermore, the energy saving effect is obtained not only after the emulsification stage but also after the emulsification stage. In the conventional manufacturing method, the slurry liquid at the end of the emulsification contains toner having a predetermined inner and outer particle diameter, and this slurry liquid is put into a post-emulsification process such as a solvent removal process or a washing process, which is insufficient as a toner. These steps are performed up to the particle size. Thereafter, particles having an insufficient particle diameter as a toner are eliminated in a classification step. However, if only toner particles having a predetermined inner particle diameter can be obtained in the emulsification stage using the present invention, there is no need for particles having an insufficient particle diameter as a toner between the emulsification process and the classification process in the conventional production method. Processing energy can also be saved.
[0021]
As the resin used in the present invention, any resin such as styrene acrylic resin, polyol resin, polyester resin and the like used for ordinary toners can be applied. Particularly from the viewpoint of fixability, a polyester resin is suitable for reproducing a full-color image.
As polyester resin, there are bonding groups other than ester bonds and functional groups contained in acid and alcohol monomer units in polyester resins, and resin components with different configurations are bonded through covalent bonds and ionic bonds in polyester resins. A modified polyester resin is preferable.
[0022]
For example, the polyester terminal is reacted with something other than an ester bond. Specifically, a functional group such as an isocyanate group that reacts with an acid group or a hydroxyl group is introduced at the terminal and further reacted with an active hydrogen compound to modify or extend the terminal.
Further, compounds having a plurality of active hydrogen groups include those in which polyester ends are bonded to each other (urea-modified polyester, urethane-modified polyester, etc.).
[0023]
In addition, a reactive group such as a double bond is introduced into the polyester main chain, radical polymerization is caused therefrom, and a carbon-carbon bond graft component is introduced into the side chain or the double bonds are bridged. Included (styrene modified, acrylic modified polyester, etc.).
In addition, a resin component having a different structure is copolymerized in the polyester main chain or reacted with a terminal carboxyl group or hydroxyl group. For example, those obtained by copolymerization with a silicone resin having a terminal modified with a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, or a mercapto group (such as a silicone-modified polyester) are also included.
[0024]
Examples of the urea-modified polyester resin (i) include a reaction product of a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a product obtained by further reacting a polyester having an active hydrogen group with a polyisocyanate (3), which is a polycondensate of polyol (1) and polycarboxylic acid (2). Can be mentioned. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.
[0025]
Examples of the polyol (1) include a diol (1-1) and a tri- or higher valent polyol (1-2). (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2) Mixtures are preferred. Diol (1-1) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the alicyclic diol; bisphenol And alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts.
[0026]
Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyol (1-2) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
[0027]
Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). (2-1) alone and (2-1) with a small amount of ( The mixture of 2-2) is preferred. Dicarboxylic acid (2-1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like).
[0028]
In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
The ratio of the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1. as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
[0029]
Examples of the polyisocyanate (3) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactams And a combination of two or more of these.
[0030]
The ratio of the polyisocyanate (3) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate. The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
[0031]
The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0032]
As amines (B), diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), aminoalcohol (B3), aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1-B5 blocked (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like.
[0033]
Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of B1 to B5 blocked amino groups (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
[0034]
Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
[0035]
The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester (i) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates. In the present invention, the urea-modified polyester (i) may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
[0036]
The urea-modified polyester (i) of the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
[0037]
In the present invention, not only the urea-modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a toner binder component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to single use. Examples of (ii) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (i) above, and preferred ones are also the same as (i). Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. When (ii) is contained, the weight ratio of (i) and (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. If the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
[0038]
The peak molecular weight of (ii) is usually 1000-30000, preferably 1500-10000, more preferably 2000-8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is usually 1-30, preferably 5-20. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
[0039]
In the present invention, the glass transition point (Tg) of these resins used as the toner binder is usually 50 to 70 ° C., preferably 55 to 65 ° C. If it is less than 50 ° C., the heat resistant storage stability of the toner is deteriorated, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the dry toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. The storage elastic modulus of the toner binder is 10,000 dyne / cm at a measurement frequency of 20 Hz.²The temperature (TG ′) at which is reached is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. If it is less than 100 ° C., the resistance to hot offset deteriorates. As the viscosity of the toner binder, the temperature (Tη) at 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is usually 180 ° C. or lower, preferably 90 to 160 ° C. If it exceeds 180 ° C., the low-temperature fixability deteriorates.
[0040]
That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.
[0041]
As the coloring agent of the present invention, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide , Ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa Yellow (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow ( 5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red , Fais red, parachlorol Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake , Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone , Polyazo red, chrome vermillion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, in Dunslen Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake Phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
[0042]
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the above-mentioned modified and unmodified polyester resins, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and substituted polymers thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
[0043]
This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, a so-called flushing method called watering paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
[0044]
Further, a wax may be included as a release agent together with the toner binder and the colorant. Known waxes can be used as the wax of the present invention, such as polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. It is done. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecandiol diol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylene diamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred.
[0045]
The melting point of the wax of the present invention is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
[0046]
The toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. All known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified). Quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Nitronine dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (above, Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP 1415 (above, Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (above, manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, quinaclide And azo pigments, and other high molecular compounds having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium salt.
[0047]
In the present invention, the amount of charge control agent used is determined uniquely by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents and mold release agents can be melt-kneaded together with the masterbatch and resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
[0048]
These resins, colorants, and charge control agents added as necessary are mixed and dispersed. In this mixing and dispersing, the contents are sufficiently uniformly dispersed, such as a mixer using ordinary stirring, more preferably a homogenizer having a high-speed rotating body and a stator, a high-pressure homogenizer, and a dispersing machine using a media such as a ball mill, a bead mill, and a sand mill. Suitable equipment.
[0049]
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
[0050]
Using an emulsifier, emulsified droplets of a uniform dispersion of these resins, colorants and the like are prepared in an aqueous medium. The emulsification method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. The emulsifier having rotating blades is not particularly limited, and any emulsifier and disperser that are generally commercially available can be used. For example, Ultra Turrax (manufactured by IKA), Polytron (manufactured by Kinematica), TK auto homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), Ebara Milder (manufactured by Ebara Corporation), TK pipeline homomixer , TK homomic line flow (manufactured by Special Machine Industries Co., Ltd.), colloid mill (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), slasher, trigonal wet pulverizer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), Cavitron (Eurotech Co., Ltd.) ), Fine flow mill (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), and other continuous emulsifiers, CLEARMIX (manufactured by M Technique Co., Ltd.), fill mix (manufactured by Koki Kogyo Co., Ltd.), etc. Etc.
[0051]
When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The emulsification time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during emulsification is usually 0 to 150 ° C (under pressure), preferably 10 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the uniform dispersion of resin, colorant, etc. has a low viscosity and is easily emulsified.
Within the uniform dispersion of the resin, colorant, etc., the resin elongates or undergoes a crosslinking reaction to become a toner binder.
[0052]
An example of the polymerization reaction of the toner binder will be described. The prepolymer (A) and the amines (B) react in a uniform dispersion such as a resin or a colorant to obtain a polyester modified with a urea bond serving as a toner binder. Prepolymer (A) refers to polyol (1) and polycarboxylic acid (2) heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc. It has an isocyanate group obtained by reacting a polyisocyanate (3) at 4, 0 to 140 ° C. with a polyester having a hydroxyl group obtained by distilling off generated water. When the polyisocyanate (3) is reacted and when the prepolymer (A) and the amines (B) are reacted, a solvent can be used as necessary.
[0053]
Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to the isocyanate (3), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When polyester (ii) not modified with urea bond is used in combination, (ii) is produced by the same method as polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in the solution after completion of the reaction of (i) and mixed. To do.
[0054]
The elongation or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity depending on the combination of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
[0055]
Further, a volatile solvent in which the modified polyesters (i) and (A) are soluble is used in order to lower the viscosity of the oil phase of the toner composition and enable emulsification. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. In addition, the toner shape can be further adjusted by using a solvent that can be dissolved in an aqueous medium such as alcohol or water. The amount of solvent used with respect to 100 parts of the toner composition is usually 10 to 900 parts.
[0056]
The emulsified droplets serving as toner particles are obtained by, for example, dispersing a dispersion composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group as described above and a toner composition such as other resins and colorants in an aqueous medium with amines (B). The modified polyester (i) produced in advance may be used.
A dispersant may be used in order to stabilize the emulsified droplets in the aqueous medium. Various types of dispersants can be used. Hereinafter, the kind of the dispersing agent will be described.
[0057]
The solid fine particle dispersant is present in a solid form hardly soluble in water in an aqueous medium, and is preferably fine particles having an average particle diameter of 0.01 to 1 μm.
Specific examples of the inorganic solid fine particle dispersant include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, silica Examples include apatite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
[0058]
More preferably, tricalcium phosphate, calcium carbonate, colloidal titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can also be used. In particular, hydroxyapatite synthesized by reacting sodium phosphate and calcium chloride in water under a basic condition is preferable.
[0059]
The organic solid fine particle dispersant was copolymerized with a monomer having a carboxyl group such as methacrylic acid obtained by microcrystals of low molecular weight organic compounds or polymer fine particles such as soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization or dispersion polymerization. Examples include polystyrene, methacrylic acid ester, acrylic acid ester copolymer, polycondensation systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon, and polymer particles made of thermosetting resin.
After adjusting the solid fine particle dispersant in water, an inorganic substance that can be dissolved in an acid such as tricalcium phosphate is partially dissolved by adding a necessary amount of hydrochloric acid or the like in advance. The addition amount of the acid is preferably 0.01% to 10%, more preferably 0.1% to 5% of the amount capable of completely dissolving the inorganic substance.
[0060]
When using a polymer soluble in alkali such as polymer fine particles copolymerized with (meth) acrylic acid having a carboxyl group, add a necessary amount of a base such as sodium hydroxide and partially dissolve it. . The amount of alkali added is preferably 0.01% to 10%, more preferably 0.1% to 5% of the amount capable of completely dissolving the inorganic substance.
[0061]
In addition, as a dispersing agent to be used at the time of emulsion polymerization or to be added later, alkylbenzene sulfonate, α-olefin sulfonate, phosphate anion surfactants such as phosphate ester, alkylamine salt, amino alcohol fatty acid derivative, polyamine fatty acid derivative, Cationic surfactants of amine salt type such as imidazoline and quaternary ammonium salt type such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride , Nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium Amphoteric surfactants such as tines and the like.
[0062]
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group preferably used include fluoroalkylcarboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 31- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) mono-N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and metal Salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and their metal salts, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and their metal salts, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2 hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
[0063]
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-1101 , DS-102, (Taikin Kogyo Co., Ltd.), Megafuck F-l0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-

ichi

102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fagento F-100, F150 (manufactured by Neos).
[0064]
Further, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6 1 C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which right the fluoroalkyl group, Benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-21 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries Co., Ltd.) ), Megafuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-32 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F 1300 (Neos Co., Ltd.), and the like.
[0065]
The stabilization of the dispersed droplets may be adjusted by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride or other (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group, For example, β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-acrylate -Hydroxypropyl, 3-chloro-2-methacrylic acid methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N -Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups For example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinylviridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or its heterocyclic ring, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Oxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonylphenyl Polyoxyethylenes such as esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
[0066]
When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles. However, after the elongation and / or cross-linking reaction, it is better to dissolve and wash away the remaining solid fine particle dispersant. From the aspect, it is preferable.
[0067]
Toner particles are produced by such emulsification, but the resulting toner particles often have a wide particle size distribution width. In the present invention, toner particles having a sharp particle size distribution are achieved by incorporating a classification function at the time of emulsification. Usually, a toner having a wide particle size distribution range is, for example, washed or dried after the emulsification step. After passing through such processes, wet or dry classification is performed so as to obtain a desired sharp particle size distribution. At that time, a cyclone, a decanter, a centrifuge, an elbow jet or the like is used as a classifier. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained there may be returned to the kneading process and used for forming particles. In the present invention, the unnecessary fine particles or coarse particles can be discharged and reused in a pre-process, that is, an emulsification process, so that unnecessary processing energy and labor can be saved.
[0068]
After the toner particles are formed by emulsification or in addition to wet classification, a cleaning operation is performed to remove unnecessary substances such as the organic solvent and dispersant contained in the toner particle surface or inside the toner particles. Is done. It is preferable to use ion-exchanged water having low electrical conductivity for use as washing water. In addition, in order to wash away these unnecessary substances, acid or alkali may be mixed in the washing water.
Furthermore, after passing through a step of crushing the toner particles aggregated in the process into original fine particles, a step of removing the remaining coarse particles through a sieve.
[0069]
By mixing the thus-dried toner powder together with external additives such as charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and cleaning improvers, and applying mechanical impact force to the mixed powder. Immobilize and fuse on the surface to make composite particles.
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar, etc.
[0070]
As the external additive, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. The specific surface area according to the BET method is 20 to 500 m.²/ G is preferable. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
[0071]
Other polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, and thermosetting resin Examples include polymer particles.
[0072]
Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
[0073]
Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, zinc stearate, calcium stearate, fatty acid metal salts such as stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, etc. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a Dv of 0.01 to 1 μm.
[0074]
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the content ratio of the carrier to the toner in the developer is 1 to 10 weights of toner with respect to 100 parts by weight of the carrier. Part is preferred. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoro Propylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride And fluoro such as terpolymers of non-fluoride monomers including, and silicone resins.
[0075]
Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
[0076]
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, a part shows a weight part.
【Example】
(Raw material adjustment)
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30: Sanyo Chemical Industries), 138 parts of styrene, 138 parts of methacrylic acid, When 1 part of ammonium persulfate was charged and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% aqueous ammonium persulfate solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours. An aqueous dispersion of a vinyl resin (a copolymer of a sodium salt of styrene-methacrylic acid-methacrylic acid ethyne oxide adduct sulfate) [fine particles Dispersion liquid].
[0077]
Further, 83 parts of [fine particle dispersion] 990 parts of water, 37 parts of 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white liquid. Obtained.
This is called [Aqueous phase].
[0078]
In a reaction vessel equipped with a condenser, stirrer and nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl Add 2 parts of tin oxide, react at 230 ° C for 8 hours at normal pressure, and then react for 5 hours under reduced pressure of 10-15mmHg, then put 44 parts of trimellitic anhydride into the reaction vessel, at 180 ° C at normal pressure By reacting for 2 hours, [low molecular weight polyester] was obtained.
[0079]
In a reaction vessel equipped with a condenser, stirrer and nitrogen introduction pipe, 682 parts bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts terephthalic acid, 22 parts trimellitic anhydride Then, 2 parts of dibutyltin oxide was added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain an [intermediate polyester]. Next, 410 parts of [intermediate polyester], 89 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate were placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Phase].
[0080]
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound].
Add 1200 parts of water, 540 parts of carbon black (manufactured by Printex35 Dexa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5], 1200 parts of polyester resin, and mix with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). After kneading at 150 ° C. for 30 minutes using a roll, the product was cooled by rolling and pulverized with a pulverizer to obtain a [master batch].
[0081]
A container equipped with a stir bar and thermometer was charged with 378 parts of [low molecular weight polyester], Carnauba WAX11O part, 22 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industries), and 947 parts of ethyl acetate, and stirred at 80 ° C. The temperature was raised to 80 ° C. and maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [master batch] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [raw material solution].
[0082]
[Raw material solution] 1324 parts were transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), liquid feeding speed 1 kg / hr, disk peripheral speed 6 m / sec, filled with 80% by volume of 0.5 mm zirconia beads, Carbon black and WAX were dispersed under three-pass conditions. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX dispersion].
[Pigment / WAX dispersion] 664 parts and [ketimine compound] 5.9 parts are put in a container and thoroughly mixed with a disper to obtain [B oil phase].
[0083]
(Used equipment / equipment)
A schematic diagram of the facilities and equipment used in carrying out the present invention is described below, and a brief description thereof will be given.
FIG. 1 is a schematic view of a two-component separation type wet classifier according to the present invention incorporated in a continuous emulsification facility. Used in Example 1.
FIG. 2 is a schematic view of a three-component separation type wet classifier according to the present invention incorporated in a continuous emulsification facility. Used in Example 3.
FIG. 3 is a schematic view of a conventional continuous emulsification facility without a classification mechanism used in Comparative Example 1.
FIG. 4 is a detailed view of a two-component separation type wet cyclone classifier incorporated in the equipment used in Example 1.
FIG. 5 is a detailed view of a three-component separation type wet cyclone classifier incorporated in the equipment used in Example 3.
[0084]
First, the conditions common to the present example and the comparative example, that is, in FIGS. 1, 2, and 3, [A oil phase], [B oil phase] and [ The process of sending the aqueous phase mixture is described.
[0085]
FIG. 1 shows a schematic view of a two-component separation type wet classifier according to the present invention incorporated in a continuous emulsification facility. The [A oil phase] in the << 001 [A oil phase] tank >> and the [B oil phase] in the << 002 [B oil phase] tank >> are respectively in the << 004 liquid pump (rotary pump) >> It is sent to “005 Static Mixer”. The feed amount is adjusted so that [B oil phase] is 60.4 parts with respect to [A oil phase] 7.4 parts. In this case, the one that was sufficiently mixed and uniform (referred to as the “oil phase”) was similarly fed with 101.6 parts of the “water phase” sent from the “003 [water phase] tank” and the “007 emulsifier (pipe). Line homomixer) ”(T.K. Pipeline homomixer 2SL type, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and merged with 007 emulsifier (pipeline homomixer). And emulsified.
[0086]
At this time, a slurry liquid in which minute [oil phase] droplets are present in the [aqueous phase] medium is obtained. This slurry liquid is discharged from the discharge port side of << 007 emulsifier (pipeline homomixer) >>. In this experiment, the rotational speed of the << 007 emulsifier (pipeline homomixer) is 8400 rpm, and the amount of [A oil phase], [B oil phase], and [aqueous phase] is the above-mentioned mixing ratio. The total was set to 3.0 kg / min. Moreover, the liquid temperature rise by the shear energy added to a liquid was suppressed with the cooler, and 30 degreeC was always maintained.
[0087]
Example 1
A continuous emulsification experiment was conducted using an apparatus (FIG. 1) in which a two-component separation type wet classifier was incorporated in a continuous emulsification mechanism according to the present invention.
The slurry liquid discharged from the discharge side of the << 007 emulsifier (pipeline homomixer) >> is accelerated by the << 102 centrifugal force addition pump >>, and shown in FIG. 4 to the << 101 two-component separation type wet cyclone classifier >>. It flows in from "401 liquid inlet". [Oil phase] droplets, ie, toner particles, in the slurry liquid rotating at a high speed in the << 101 two-component separation type wet cyclone classifier >> have different centrifugal force depending on the particle diameter.
[0088]
That is, particles having a large particle size gather more outward, and particles having a small particle size gather more inside. The slurry liquid containing coarse particles larger than the predetermined particle size gathered on the outside is discharged from the << 402 large particle diameter discharge port >> shown in Fig. 4 and re-injected into the << 007 emulsifier (pipeline homomixer) >>. Then, a predetermined internal particle size is made by applying a shearing force again. The other slurry liquid containing small fine particles having a predetermined particle diameter or less was discharged from the << 403 small particle diameter discharge port >> shown in FIG. 4 and sent to the << 008 predetermined inner particle diameter toner recovery tank >>. The discharge flow rate of the << 102 centrifugal force adding pump >> was set so that the centrifugal force received by the slurry liquid in the wet cyclone classifier was 1600G.
[0089]
Example 2
In Example 2, the equipment is exactly the same as in Example 1, and the discharge flow rate of << 102 centrifugal force adding pump >> is set so that the centrifugal force received by the slurry liquid in the wet cyclone classifier is 1300G, and continuous emulsification The experiment was conducted.
[0090]
Example 3
Unlike Examples 1 and 2, << 201 three-component separation type wet cyclone >> (FIG. 5) was used instead of the two-component separation type wet cyclone as shown in FIG. The discharge flow rate of the << 102 centrifugal force adding pump >> was set so that the centrifugal force received by the slurry liquid in the wet cyclone classifier was 1600G. Slurry liquid containing coarse particles larger than a predetermined particle size separated by a three-component separation type wet cyclone is discharged from the << 502 large particle diameter discharge port >> shown in Fig. 5 << 007 emulsifier (pipeline homogenizer). The mixture was reintroduced into the mixer), and a shearing force was applied again to make a predetermined internal particle size. The slurry liquid containing fine particles smaller than the predetermined particle diameter was discharged from the << 504 small particle diameter discharge port >> and sent to the << 203 fine particle toner collection tank having a predetermined internal particle diameter or less >>. And the slurry liquid discharged | emitted from << 503 particle diameter particle | grain discharge port >> was collect | recovered to << 008 predetermined inside particle diameter toner collection tank >>.
[0091]
Comparative Example 1
Experiments were conducted in a continuous emulsification process that does not have a classification function, which is normally performed as shown in FIG. At this time, by adding [oil phase] and [water phase], the slurry liquid which gradually overflowed was recovered as it was in the “008 predetermined inner particle size toner recovery tank”.
[0092]
(Evaluation methods)
The Dv and Dv / Dp of the toner particles contained in the slurry liquid in each of the << 008 predetermined inner particle diameter toner recovery tanks "obtained by the above Examples and Comparative Examples were measured. Dv and Dv / Dp of the toner is a personal computer using Coulter Multisizer III (manufactured by Coulter).
(IBM) was connected, and data analysis was performed using dedicated analysis software (Coulter). The Kd value was set using 10 μm standard particles, and the aperture current was set at an automatic setting. As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride.
[0093]
In addition, ISOTON-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the volume and number distribution of the toner is measured by 50,000 counts and the number of toners of 2 μm or more using a 100 μm aperture tube. And calculated. Then, Dv and Dp according to the present invention were obtained. The closer the Dv / Dp is to 1.0, the sharper the particle size distribution.
[0094]
Next, in order to evaluate the image characteristics of the toner having a sharp particle size distribution produced in the present invention, this mixed solution was transferred to a vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 0.3 parts of sodium lauryl sulfate was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Dissolved with stirring. Subsequently, the solvent was removed under reduced pressure at 30 ° C. and 50 mmHg. Here, only the slurry liquid of Comparative Example 1 which was not classified was subjected to wet classification using a centrifugal force to remove toner fine particles. And after adding 120 parts of 35% concentrated hydrochloric acid to each of the slurry liquids of Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1, the operation of separating by filtration and redispersing the obtained cake in distilled water and filtering was repeated three times. Washed.
[0095]
Thereafter, it was dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours to obtain toner particles. To 100 parts of the toner particles obtained, 0.7 part of hydrophobic silica and 0.3 part of hydrophobic titanium oxide were added and mixed with a Henschel mixer. A developer comprising 5 parts of the toner subjected to the external additive treatment and 95 parts of a copper-zinc ferrite carrier coated with a silicone resin and having an average particle diameter of 40 μm was prepared. The charge amount is adjusted to an agitation time and speed of about 15 to 25 (μc / g) in order to obtain sufficient developability of the toner and to prevent background contamination due to the reversely charged toner, A developer was created.
[0096]
The fine line reproducibility, an image characteristic item evaluated this time, is obtained by putting this developer in a remodeling machine from which a fixing oil portion of an intermediate transfer type commercial color copying machine (IMAGIO COLOR 5000; manufactured by Ricoh) is removed, and an image occupancy rate of 7 The running was carried out using 6000 paper manufactured by Ricoh with a printing rate of%. Compare the original 10th image and the 30,000th image of the thin line with the original, observe it at 100x magnification with an optical microscope, and evaluate the missing state of the line in 5 stages while comparing it with the stage sample. did. In either case, the image quality is higher in the order of ◎> ○> ●> △> ×. In particular, the evaluation of x is a level that cannot be adopted as a product.
[0097]
In addition, when toner was actually manufactured from this experiment (assuming 100 t / month), the total cost for manufacturing was compared, and the ratio of manufacturing cost was calculated from material cost, personnel cost, equipment cost, and energy cost. .
The comparison by these evaluation methods in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1 is as shown in Table 1 below.
[0098]
[Table 1]

[0099]
As can be seen from Table 1, Examples 1, 2, and 3 in which the classification mechanism, which is a feature of the present invention, is incorporated in the emulsification process, are compared with a normal emulsification process that does not have a classification mechanism (after the emulsification process of Comparative Example 1). It can be seen that the value of Dv / Dp is closer to 1.0 and the particle size distribution is sharp. Furthermore, the three liquid separation type has a sharper particle size distribution than the two liquid separation type. The result of the image evaluation was proportional to the degree of spread of the particle size distribution, and the three-liquid separation type gave the best result. In addition, when the additional centrifugal force is 1300 G in the two-liquid separation type, it can be seen that the particle size distribution is slightly wider. With 1600G, the particle size distribution width is sharper and the image evaluation result is also improved.
Moreover, when manufacturing costs are compared, it can be seen that the present invention has the effect of reducing materials and man-hours, reducing unnecessary energy and labor.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, in the toner manufacturing method of the present invention, energy that is capable of forming a high-quality image can be eliminated by incorporating a classification mechanism in the emulsification process, and at low cost. It can be manufactured.
[0101]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a two-liquid separation type wet classifier according to the present invention incorporated in a continuous emulsification facility.
FIG. 2 is a schematic view of a three-component separation type wet classifier according to the present invention incorporated in a continuous emulsification facility.
FIG. 3 is a schematic view of a conventional continuous emulsification facility without a classification mechanism.
Fig. 4 Detailed view of two-component separation type wet cyclone classifier
Fig. 5 Detailed view of three-component separation type wet cyclone classifier
[0102]
[Explanation of symbols]
001 [A oil phase] tank
002 [B oil phase] tank
003 [Water Phase] Tank
004 Liquid feed pump (rotary pump)
005 Static mixer
006 cooler
007 Emulsifier (pipeline homomixer)
008 Toner collection tank with specified internal particle size
101 Two-component separation type wet cyclone classifier
102 Pump for adding centrifugal force
201 Three-component separation type wet cyclone classifier
203 Particulate toner collection tank with a specified internal particle size or less
401 Liquid inlet
402 Large particle outlet
403 Small particle outlet
501 liquid inlet
502 Large particle outlet
503 Medium particle outlet
504 Small particle outlet

Claims

A method for producing a toner comprising a step of dissolving or dispersing a toner composition comprising at least a resin and a colorant in an organic solvent, and continuously emulsifying the dissolved or dispersed material in an aqueous medium, wherein the step of continuously emulsifying And a method for producing a toner, comprising a classification mechanism.

The volume-based volume average particle diameter (Dv) obtained from the volume distribution of the obtained toner is 3 to 10 μm, and the volume-average number average particle diameter (Dp) obtained from the volume average particle diameter (Dv) from the number distribution. The toner production method according to claim 1, wherein a value (Dv / Dp) divided by is 1.05 to 1.25.

The toner production method according to claim 1, wherein the classification mechanism is a classification mechanism using centrifugal force.

4. The toner production method according to claim 3, wherein the classification mechanism is a wet cyclone, and the centrifugal effect applied is 1500 G or more.

The classification mechanism is a three-part separation type, particles larger than the predetermined internal particle size are returned to the emulsification step, particles smaller than the predetermined internal particle size are discharged out of the process, and particles with the predetermined internal particle size are sent to the next step. The toner production method according to claim 1, wherein the toner production method is enabled.