JP4390734B2 - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents
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〔1〕 結晶性樹脂、非晶質樹脂及び着色剤を含む原料と、該原料由来の粉体とを含むトナー組成物を用い、溶融混練工程、冷却工程、粉砕工程、分級工程及び表面処理工程を有する方法により得られる電子写真用トナーであって、前記トナー中の前記結晶性樹脂の含有量が5〜50重量%であり、前記原料由来の粉体の体積中位粒径(D50)が0.5〜8μmである電子写真用トナー、並びに
〔2〕 結晶性樹脂、非晶質樹脂及び着色剤を含む原料と、該原料由来の粉体とを含むトナー組成物を用い、溶融混練工程、冷却工程、粉砕工程、分級工程及び表面処理工程を有する電子写真用トナーの製造方法であって、前記トナー中の前記結晶性樹脂の含有量が5〜50重量%であり、前記原料由来の粉体の体積中位粒径(D50)が0.5〜8μmである電子写真用トナーの製造方法
に関する。
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール;エチレングリコール、プロピレングリコール等の等の脂肪族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の3価以上のアルコール等が挙げられる。
高化式フローテスター((株)島津製作所製、CFT-500D)を用い、1gの試料を4時間減圧乾燥した後、昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルを押し出すようにし、これによりフローテスターのプランジャー降下量(流れ値)-温度曲線を描き、そのS字曲線の高さをhとするときh/2に対応する温度(樹脂の半分が流出した温度)を軟化点とする。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/分で測定する。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とする。最高ピーク温度が軟化点と20℃以内の差であれば融点とし、軟化点との差が20℃を超えるピークはガラス転移に起因するピークとする。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/分で測定する。結着樹脂が結晶性樹脂の他に非晶質樹脂を含むか、あるいは結晶性樹脂が非晶質部分を含む場合は、吸熱の最高ピーク温度より低い温度で観測されるピーク温度を、あるいは吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線と、該ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点として読み取る。
上記に従って測定した軟化点及び吸熱の最高ピーク温度を用い、下記式から、結晶性の度合いとして結晶性指数を算出する。
結晶性指数=軟化点/吸熱の最高ピーク温度
JIS K0070の方法により測定する。
表1に示す原料、酸化ジブチル錫4g及びハイドロキノン1gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、160℃で5時間かけて反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させ、8.3kPaにてさらに所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂aを得た。
表1に示す原料及び酸化ジブチル錫4gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、160℃で5時間かけて反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させ、8.3kPaにてさらに所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂bを得た。
表2に示すトリメリット酸以外の原料及び酸化ジブチル錫4gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、230℃で20時間かけて反応させた後、8.3kPaにて1時間反応させた。さらに、210℃にて無水トリメリット酸を添加し、所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂Aを得た。
表2に示す無水トリメリット酸以外の原料、酸化ジブチル錫4g及びハイドロキノン1gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、200℃で8時間かけて反応させた後、8.3kPaにて1時間反応させた。さらに、210℃にて無水トリメリット酸を添加し、所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂B、Cを得た。
〔予備混合工程〕
表3に示す結着樹脂、着色剤「Regal 330R」(キャボット社製)4重量部、荷電制御剤「ボントロン S−34」(オリエント化学工業社製)1重量部、ポリプロピレンワックス「SP-105」(サゾール社製、融点:105℃)1重量部及びポリエチレンワックス「パラフリント C80」(サゾール社製、融点:82℃)1重量部を、ヘンシェルミキサーで5分間攪拌した。
得られた混合物を、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出機を用いて溶融混練した。ロール回転速度は200r/minであった。ロール内の設定温度は100℃であり、混練物の出口温度は約150℃、混合物の供給速度は10kg/h、平均滞留時間は、約18秒であった。
得られた混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕し、分級して、体積中位粒径(D50)が7.5μmの未処理トナーを得た。
表3に示す結着樹脂及び原料由来の粉体を使用した以外は、未処理トナーの製造例1と同じ着色剤、荷電制御剤及びワックスを使用し、未処理トナーの製造例1と同様にして、未処理トナーを得た。
樹脂C35重量部、樹脂B 28重量部、樹脂a 14重量部、及び未処理トナー2の製造時に得られた回収粉体30重量部を使用した以外は、未処理トナーの製造例1と同じ着色剤、荷電制御剤及びワックスを使用し、未処理トナーの製造例1と同様にして、体積中位粒径(D50)7.7μmの未処理トナーを得た。なお、使用した回収粉体は、未処理トナー2の製造時に、分級工程で除去された微粉を回収したものであり、体積中位粒径(D50)を測定したところ2.6μmであった。また、NMRを用いて回収粉体中の樹脂aの含有量を算出したところ、27重量%であった。
〔表面処理工程〕
表4に示す未処理トナー各100重量部に、外添剤として、疎水性シリカ「SI-Y」(日本アエロジル社製)1重量部及び疎水性シリカ「H2000」(クラリアント社製)0.5重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナーを得た。
現像剤を、「プリテール50」(リコー社製)に実装し、印字率5%の画像を5時間連続印刷した後、現像剤を取り出した。現像剤から、目開き32μmの篩を用いてトナーのみを吸引し、キャリアを残した。残存したキャリアの炭素量を、炭素分析装置「EMIA-110」(堀場製作所製)を用いて測定し、あらかじめトナーと混合する前に測定しておいたキャリアの炭素量との差を求め、以下の評価基準に従って耐久性を評価した。即ち、炭素量の差が大きいほど、キャリアに多量のトナーが付着しており、トナー耐久性が低いと判断できる。
(評価基準)
◎:炭素量の差が0.1未満
○:炭素量の差が0.1以上、0.2未満
×:炭素量の差が0.2以上
複写機「AR-505」(シャープ(株)製)に、現像剤を実装し、トナー付着量が0.6mg/cm2の未定着画像(2cm×12cm)を得た。複写機「AR-505」(シャープ(株)製)の定着機をオフラインで定着可能なように改良した定着機(定着速度:150mm/sec)で、90℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら定着試験を行った。定着紙には、「CopyBond SF-70NA」(シャープ社製、75g/m2)を使用した。
◎:最低定着温度が140℃未満
○:最低定着温度が140℃以上、160℃未満
×:最低定着温度が160℃以上
Claims (4)
- 結晶性樹脂、非晶質樹脂及び着色剤を含む原料と、該原料由来の粉体とを含むトナー組成物を用い、溶融混練工程、冷却工程、粉砕工程、分級工程及び表面処理工程を有する電子写真用トナーの製造方法であって、前記原料由来の粉体が、結晶性樹脂、非晶質樹脂、着色剤等を含む原料が、トナーの製造とは別に、溶融混練され、粉砕されて準備されたもの又はトナーを製造する際の分級工程により排出された粉砕物を回収した回収粉体であり、前記トナー中の前記結晶性樹脂の含有量が10〜35重量%であり、前記トナー組成物中の原料由来の粉体の含有量が10〜40重量%であり、前記原料由来の粉体の体積中位粒径(D50)が0.5〜8μmであり、前記原料由来の粉体中の結晶性樹脂の含有率がトナー中の結晶性樹脂の含有率よりも5重量%以上高い、電子写真用トナーの製造方法。
- 結晶性樹脂が結晶性ポリエステルを含有してなる請求項1記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 非晶質樹脂が非晶質ポリエステルを含有してなる請求項1又は2記載の電子写真用トナーの製造方法。
- さらに、溶融混練工程前に、トナー組成物を予備混合する工程を有する請求項1〜3いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
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