JP4688746B2 - トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4688746B2
JP4688746B2 JP2006193882A JP2006193882A JP4688746B2 JP 4688746 B2 JP4688746 B2 JP 4688746B2 JP 2006193882 A JP2006193882 A JP 2006193882A JP 2006193882 A JP2006193882 A JP 2006193882A JP 4688746 B2 JP4688746 B2 JP 4688746B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
rotor
cake
developing
receiving tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006193882A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007212992A (ja
Inventor
秀幸 山口
浩 野秋
正人 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006193882A priority Critical patent/JP4688746B2/ja
Publication of JP2007212992A publication Critical patent/JP2007212992A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4688746B2 publication Critical patent/JP4688746B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置に関し、特に、直接又は間接電子写真現像方式を用いたトナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置に関する。
電子写真法においては帯電、露光工程により感光体上に静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像して可視化され、これを転写、定着工程により定着化される。現像剤には、トナーおよびキャリアからなる二成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる一成分現像剤とがある。このようなトナーを製造するには、通常、熱可塑性樹脂を、顔料、帯電制御剤およびワックスなどの離型剤とともに溶融混練し、冷却した後、微粉砕し、さらに分級する、いわゆる混練粉砕製法により行われている。通常の混練粉砕製法では、トナー粒子の形状は不定形であり、またトナー粒子の表面構造は、使用材料の粉砕性や粉砕工程の条件により微妙に変化するので、トナー粒子の形状及び表面構造を意図的に制御することは困難である。
近年、トナー粒子の形状及び表面構造の制御を意図的に行うことが可能な手段として、湿式製法による電子写真用トナーの製造方法が提案されている。このような製造方法としては、形状制御が可能な湿式球形化法、表面組成制御が可能な懸濁造粒法、内部組成の制御が可能な懸濁重合法、乳化重合凝集法等があげられる。
湿式製法の持つ大きな問題点としては、トナー粒子径を制御あるいは維持するために、多少の程度の差はあれ、界面活性剤あるいは分散剤(以下、「安定剤」と称す場合もある)と呼ばれるものを添加していることである。トナー粒子の製造時にこのような安定剤を添加すると、反応終了時にはこれらの安定剤はトナー懸濁液中に残存し、またトナー粒子にも多量の安定剤が残存する。
トナーに安定剤が残存すると、トナーの帯電量や、抵抗が低くなる悪影響があり、特に高温高湿下での悪影響が大きく、安定したトナーの現像性、転写性が達成できない。従って、トナーに安定剤が残存すると、トナー粒子の小粒径化による高精細な画像を実現できるという利点を損なう。またトナー粒子表面の汚染により流動性、保存性等が低下し信頼性の低下にもつながる。そのため、湿式製法によりトナー粒子を形成した後は、安定剤をトナー粒子から除去するための洗浄が必要とされている。
従来実施されているトナー粒子から安定剤を除去するための洗浄は、多くがトナー粒子を洗浄液で洗浄する方法であり、トナー粒子に残存する安定剤を除去するためには洗浄液への分散、濾過を繰り返すことにより行われる(例えば、特許文献1、2参照)。濾過方式としては、遠心濾過、減圧濾過、加圧濾過に分類されるが、ケーキ洗浄の容易性・均一性、使用エネルギーの観点等から加圧濾過方式であるフィルタープレス方式が最も好ましく使用される(例えば、特許文献3〜5参照)。
連続的にリスラリーを行う方法が開示されているが(例えば、特許文献6参照)、連続分散装置へのケーキの投入は解砕機による解砕処理後に行う必要があり、湿潤ケーキを扱うという特性上、解砕機の目詰まり、付着、また歩留りの悪化等の問題があった。また、コンベア等の横引き装置においても同様の問題が起こる。
リスラリー工程後の分散状態を規定する内容が開示されているが(例えば、特許文献7参照)、本件で使用されるメッシュは、26メッシュ(目開き600μm)と粒径10μm以下の静電荷像現像用トナー粒子を製造する過程の凝集物の大きさを判断するには大き過ぎ、600μmの目を通過した凝集物は洗浄性を悪化させる原因となっていた。また、回転部材を有する装置による分散処理方法も開示されている。
感光体上の残留トナーの除去は、クリーニングブレードが感光体表面に当接されて行われるため、トナー除去効率は感光体とクリーニングブレードの当接圧力や、現像スリーブ、感光体の表面形状などによって大きく左右される。同様にトナー特性に関する点でも、クリーニング時のトナー除去効率はトナー形状及び微粉量に大きく左右される。トナー除去が不充分である場合は、感光体ドラムの表面上に残留トナーによるフィルミングが発生する。また、これが蓄積したフィルミング膜の影響で感光体とクリーニングブレード間にかかる応力が増大することで、発熱によるトナー融着の発生、感光体ドラムの疲労摩擦が発生する。かかる問題は、トナー粒子が小径化することでいっそう加速され、感光体への付着力が高まり転写残となり易いことで感光体とブレード間をすり抜けるトナー量が増すので、クリーニング不良がより発生してしまう課題がある。
このようなクリーニング不良を回避するために、トナーの形状や表面凹凸(形状係数SF−1及びSF−2、フロー式粒子像分析による平均円形度)を液状分散媒体中でさまざまに制御する方法が提案されている。また、トナーの平均円形度が0.900〜0.965で円形度分布が0.95未満の粒子の含有量が20乃至60個数%と規定した提案がなされている(例えば、特許文献8参照)。また、形状係数SF−1あるいはSF−2の範囲設定をすることでクリーニング性向上を狙った提案が数多くなされている(例えば、特許文献9〜11参照)。
この粒子形状はフィルタープレスでの濾過におけるケーキ充填性、水系媒体中へのリスラリーにおける分散性、凝集のし易さ、洗浄性にも影響を与える因子であり、ある範囲内にあることが望ましい。
特開平8−248676号公報 特開2001−175028号公報 特開2002−91073号公報 特開2000−10341号公報 特開2002−221823号公報 特開2002−148860号公報 特開2004−93726号公報 特許第3470244号公報 特開2000−267331号公報 特開2002−023408号公報 特開2000−292971号公報
しかしながら、フィルタープレスにて固液分離を行った、いわゆる湿潤ケーキは濾室相当の大きさであり、ケーキ排出時の衝撃である程度は解砕されるものの、濾室サイズ1000×1000mmの装置を用いた場合では、各300mm角程度のケーキ状態となる。このため次工程であるリスラリーを行う為には、下部から排出される湿潤ケーキをコンベア等で横引きし、解砕機にて解砕を行うといった複雑な工程が必要であった。また、固液分離後の湿潤ケーキの取扱いに関しては、前記した解砕機等による複雑な工程を含んでおり問題があった。更に、湿式製法によるトナー形状は球型であるため、感光体上に残留したトナーをブレードでクリーニングするのが困難であるという問題点があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、少なくともフィルタープレスによる固液分離工程とリスラリー工程を含む、湿式製法により水系媒体中で着色樹脂粒子を造粒させる静電荷像現像用トナーの製造方法において、複雑な工程を有することなく確実に洗浄効率の良いレベルまでリスラリー分散処理が行え、更には前記した工程において歩留りを悪化させることない静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することを目的とする。またマッチング品質としてトナー飛散等の問題がなく、経時での帯電特性が安定し、特に高温/高湿下においても著しい帯電性低下をともなわず、耐久時でもクリーニング不良が発生せず、安定した画像が得られる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することにある。
すなわち本発明は、水系媒体中でトナー粒子を造粒させる造粒工程と、少なくとも前記該トナー粒子を含む固形物成分を前記水系媒体中からフィルタープレスにより固液分離する固液分離工程と、固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるリスラリー工程と、を有する静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記リスラリー工程は二段階に分けて行われる工程であって、第一段階目のリスラリー工程がフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも一基取り付けられたローター/ステーター型分散機で行われるバッチ処理工程であり、第二段階目のリスラリー工程がインライン型分散機により処理される工程であることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法である。
また本発明は、前記造粒工程は有機溶媒中に活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂からなるトナーバインダーを含むトナー組成分を溶解又は分散させ、該溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で溶解又は分散させ、架橋剤及び/又は伸長剤と反応させて行うことを特徴とする。
さらに本発明は、スラリー液の80メッシュ通過した固形物通過率が80wt%〜100wt%の範囲となるまで、前記一段階目のリスラリー工程を行うことを特徴とする。
またさらに本発明は、スラリー液の80メッシュ通過した固形物通過率が95wt%〜100wt%の範囲となるまで、前記第二段階目のリスラリー工程を行うことを特徴とする。
また本発明は、ケーキ受入タンク底部に取り付けられた前記ローター/ステーター型分散機のローター表層面にケーキ解砕機能を有する凸部を有するローターを用いることを特徴とする。
さらに本発明は、前記バッチ処理工程を行うケーキ受入タンクへ固液分離後のケーキを投入した後に水系媒体を投入することを特徴とする。
またさらに本発明は、前記バッチ処理工程を行うケーキ受入タンクへの水系媒体投入が前記ローター/ステーター部の上流側に設置して、前記水系媒体を前記ローター/ステーター型分散機のローター/ステーター部に付着したケーキを洗浄しながら投入することを特徴とする。
そして本発明は、ケーキ受入タンク底部に取り付けられた前記ローター/ステーター型分散機のローターの直径Φが50〜300mmの範囲であり、前記ローター/ステーター型分散機のローターの最外周速が5m/s〜30m/sの範囲で前記リスラリー工程を行うことを特徴とする。
また本発明は、一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う製造方法であって、前記取り付けられたローター/ステーター型分散機のローターすべての回転を同一方向にして処理を行うことを特徴とする。
さらに本発明は、前記一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う製造方法にであって、前記取り付けられたローター/ステーター型分散機のローターの少なくとも一基の回転を逆方向にして処理を行うことを特徴とする。
またさらに本発明は、前記一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う製造方法であって、前記ローター/ステーター型分散機がケーキ受入タンク底面に取り付けられており、何れか二基のローター/ステーター型分散機の間のケーキ受入タンク側面に邪魔板が取り付けられたケーキ受入タンクにて分散処理を行うことを特徴とする。
また本発明は、前記複数のローター/ステーター分散機が、ケーキ受入タンク底面に略等間隔に取り付けられており、隣り合う二基のローター/ステーター型分散機間の略中央部のケーキ受入タンク側面に邪魔板が取り付けられたケーキ受入タンクにて分散処理を行うことを特徴とする。
さらに本発明は、前記二段階目のリスラリー工程への送液は、ローター/ステーター型分散機を一段目のリスラリー工程の分散処理時の10〜50%の速度でローターを回転させながら送液処理を行うことを特徴とする。
また本発明は、水系媒体中でトナー粒子を造粒させる造粒工程と、少なくとも前記トナー粒子を含む固形物成分を前記水系媒体中からフィルタープレスにより固液分離する固液分離工程と、固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるリスラリー工程とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記リスラリー工程は二段階に分けて行われる工程であって、ケーキ排出口下に設置され、その底部には二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口がローター/ステーター型分散機と同じ個数以上設けられたケーキ受入タンクにて分散処理を行うことを特徴とする。
さらに本発明は、前記二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口がローター/ステーター型分散機の側近に設置されていることを特徴とする。
またさらに本発明は、前記二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口入口がメッシュ構造となっている事を特徴とする。
また本発明は、前記第二段階目のリスラリー工程は、ローター/ステーター型分散機であり、前記ローターまたはステーターの少なくとも1つは前記ローターまたはステーターの動径方向に対して略垂直方向に凸状刃を有する環状部を複数有し前記ローターとステーター間の動径方向で形成されるギャップによるせん断付与層が二層以上のインライン分散機によりインライン分散処理を行うことを特徴とする。
さらに本発明は、前記第二段階目のリスラリー工程後に、酸によりトナー粒子の洗浄を行うこと及び/またはアルカリによりトナー粒子の洗浄を行うことを特徴とする。
そして本発明は、上記の製造方法により得られたトナーであり、体積平均粒径Dvが3〜8μmであることを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
そしてまた本発明は、水系媒体中で造粒させたトナー粒子を少なくとも含む固形物成分を前記水系媒体中から固液分離するフィルタープレスと、前記フィルタープレスにより固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるためのケーキ受入タンクと、前記ケーキ受入タンクからのスラリー液を連続的に処理するインライン型分散機と、前記インライン分散機により細分化して得られたリスラリー分散液を貯留して洗浄するためのスラリー液受入タンクとを有し、前記ケーキ受入タンクは、その底部にローター/ステーター型分散機を有し、該ローター/ステーター型分散機は、ローター表層部が抜き出た凸部を有し、前記インライン型分散機は、ローター/ステーター型分散機であり、前記ローターまたはステーターの少なくとも1つは前記ローターまたはステーターの動径方向に対して略垂直方向に複数の凸状刃を有する環状部を複数有し前記ローターとステーター間の動径方向で形成されるギャップによるせん断付与層が二層以上であることを特徴とするトナー製造システムである。
そしてさらに本発明は、上記記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアとを摩擦帯電させる工程を有することを特徴とする画像形成方法である。
そしてまたさらに本発明は、上記記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアとを摩擦帯電させる帯電手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、フィルタープレス後のケーキをリスラリーする工程で、解砕機、コンベア等への癒着等が無く、実質的に収率100%でリスラリーを行う事が可能となり、また二段階に分けて分散処理を行う事で、効率的に所望とする分散レベルを得ることが可能となる。
以下に、本発明の実施形態に係るトナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種種の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
本発明に係る実施形態としては、湿式製法を用いて水系媒体中で着色樹脂粒子を造粒させる造粒工程と、少なくとも前記着色樹脂粒子を含む固形物成分を前記水系媒体中からフィルタープレス14により固液分離する固液分離工程と、固液分離された固形物を水系媒体中にリスラリーさせるリスラリー工程とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記水系媒体中にリスラリーさせるリスラリー工程が二段階に分けて行われ、一段階目のリスラリー工程がフィルタープレス14のケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に取り付けられたローター/ステーター型分散機にて行われるバッチ処理であり、二段階目のリスラリー工程がインライン分散機12により処理されることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法が挙げられる。
湿式製法を用いて造粒された着色樹脂粒子を含む水系媒体は、フィルタープレス14により固液分離される。この際、必要に応じてケーキ状態のまま洗浄を行う為に、貫通洗浄等の処理が行われる。洗浄後、ケーキの含水分を所定の量とする為に圧搾処理、エアー等によるブロー処理が行われる。フィルタープレス14による固液分離によって得られた湿潤ケーキの含水分率は特に限定されないが、20〜45wt%の範囲が好ましく、30〜40wt%の範囲であることがより好ましい。含水分率が20wt%より低いと次工程のリスラリーにおいて分散性が難しくなり、含水分率が45wt%を超えるとケーキが液状化し、フィルタープレス14からの排出性が悪化する。
次いで、フィルタープレス14から複数枚の湿潤ケーキが下方向へ排出される。本実施形態においては、フィルタープレス14の下に排出される湿潤ケーキを受け入れることができる容量のケーキ受入タンク10が設置されており、そこに一次保管される。ケーキ受入タンク10への湿潤ケーキ排出後にリスラリーするための水を供給し、一段階目のリスラリー処理が前記ケーキ受入タンク10内でバッチ処理により行われる。この際、軸の先端に分散用インペラを取り付けた攪拌機をケーキ投入前から入れておくと、湿潤ケーキ排出時の衝撃により変形してしまうため採用できず、湿潤ケーキ排出後に攪拌機を投入し、リスラリー処理を行うという流れとなり、工程が煩雑になってしまう。ケーキ受入タンク底部に取り付けられたローター/ステーター型分散機により処理を行うことで、上記した課題を解決できる。ケーキ受入タンク底部にはローター/ステーター部のみ突出しているローター/ステーター部を有する構造となるが、湿潤ケーキ落下の衝撃によりローター/ステーター部等が変形してしまうことは無い。リスラリー時の固形分濃度は、10〜40wt%の範囲で行われるのが好ましく、15〜35wt%の範囲で行われるのがより好ましい。固形分濃度が10wt%より低いと、分散効率が極端に落ちてしまい、好ましく無く、また固形分濃度が40wt%より高いと、スラリー液に粘性が出てくるため、処理を行うのに余分なエネルギーが必要となってしまうため好ましく無い。
上記実施形態により、従来のフィルタープレス後のケーキをリスラリーするリスラリー工程での課題であった、解砕機、コンベア等への癒着等が無く、実質的に収率100%でリスラリーを行う事が可能となり、また二段階に分けて分散処理を行う事で、効率的に所望とする分散レベルを得ることが可能となる。
本発明に係る他の実施形態としては、スラリー液の80メッシュ(目開き190μm)通過した固形物通過率が80wt%〜100wt%の範囲となるまで一段階目のバッチによる分散処理を行う製造方法が挙げられる。より好ましくは85wt%〜100wt%の範囲である。固形物通過量が80wt%より低い状態では、二段階目のインライン分散処理機に輸送する過程で詰まり等を引き起こすため、連続処理が不可能となってしまう。ここで固形物通過率(wt%)は下記式(1)により算出される。下記式(1)において、スラリー液量は800メッシュの通過を試みたスラリー液の量(g)であり、メッシュ上の残留物量はスラリー液を800メッシュに通過させた後のメッシュ上に残った残留物の量(g)を表す。また、固形物濃度はスラリー液、若しくは残留物中の固形成分の重量%(wt%)を表す。本実施形態で用いられるメッシュは80メッシュ(目開き190μm)であれば特に限定されないが、例えば網篩等を用いることができる。また、スラリー液量は特に限定されないが、300g程度で十分である。
Figure 0004688746
上記実施形態により、従来のフィルタープレス後のケーキをリスラリーする工程での課題であった、解砕機、コンベア等への癒着等が無く、実質的に収率100%でリスラリーを行う事が可能となり、また二段階に分けて分散処理を行う事で、効率的に所望とする分散レベルを得ることが可能となる。
本発明に係る他の実施形態としては、スラリー液の80メッシュ(目開き190μm)通過後の固形物通過率が95wt%〜100wt%の範囲となるまで二段階目のインラインによる分散処理を行う製造方法が挙げられる。より好ましくは前記固形物通過率が98〜100wt%の範囲である。固形物通過量が95wt%より低いとトナー粒子表面の洗浄が充分に行えず、トナーの帯電品質が悪化し、トナー飛散等の不具合を引き起こしてしまう。本実施形態により、二段階目のインライン分散処理機12に輸送する過程で詰まり等を起こさず確実な二段階分散処理が可能となる。
本発明に係る他の実施形態としては、例えば図1、図2で示されるようなローター表層面にケーキ解砕機能を有する凸部1を有したローターが例示される。ここで図中のΦはローター径を示す。ローター/ステーター型分散機は、そのギャップ(ローター2とステーター3との隙間)のせん断力によって分散を行うが、本実施形態で上記「凸部を有した」というのは、ステーター3に対しローター2の表層部が抜き出た構造である凸部1を有する構成となっており、前記したギャップ間によるせん断力に寄与しない機能部、すなわちステーター部3に対して突出した部として付与されているものを指す。また、その形状は三角形あるいは矩形など以外の形状であってもよく、この凸部1の形状は特に限定されるものではない。本実施形態により、特に大きな湿潤ケーキを解砕するのに効果がある。この凸部構造は、更に攪拌能力も増すため、リスラリー時間(再度スラリーとなるのに要する時間)の短縮が行える。
本発明に係る他の実施形態としては、湿潤ケーキを投入した後に水系媒体を供給することを特徴とするトナーの製造方法が挙げられる。水系媒体を投入した後に湿潤ケーキをフィルタープレス14から落下させると水系媒体の飛散が起こり、作業環境への影響が出てくる。本実施形態により、湿潤ケーキを投入した後に水系媒体を供給するため、水系媒体を投入した後に湿潤ケーキをフィルタープレス14から落下させることがないため、リスラリー工程での水系媒体の飛散が起こらず、これによって作業環境の悪化するのを未然に防止することができる。また、リスラリー工程時におけるケーキの温度も低下させることができるなど、前記した課題を一挙に解決することができる。
本発明に係る他の実施形態としては、水系媒体投入口が、ローター/ステーター部の上流部に設置され、このローター/ステーター部に付着した湿潤ケーキが洗浄されながら水系媒体が投入されることを特徴とするトナーの製造方法が挙げられる。本実施形態により、ローター/ステーター部が水系媒体で覆われた状態からリスラリー処理が開始されるため、ローター/ステーター部への着色樹脂粒子の融解または溶融(メルト)等の問題を回避し、ローターの回転をロックして分散機を破壊することなく、また、この融解物が最終製品に含まれないため、画像上の不具合を発生することが未然に防止されることとなる。
本発明に係る他の実施形態としては、ローターの直径Φが50〜300mmの範囲であり、該ローターの最外周速が5m/s〜30m/sの範囲で前記リスラリー処理が行われることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法が挙げられる。ローターの径Φが50mmより小さいと、前記した最外周速を得る為に高回転とする必要があり、この条件下では分散液の発熱によって着色樹脂微粉への品質低下の影響がでてくる恐れがある。また、投入される湿潤ケーキのサイズが大きいと解砕能力が極端に低下してしまうので好ましくない。他方、径Φが300mm以上であるとメンテナンス性等が悪くなるため、好ましくない。最外周速は、より好ましくは10〜25m/sの範囲である。最外周速が5m/sより低いと極端に分散能力が落ちてしまい、また30m/sを超えると粒子径状を変形させてしまう恐れがある。また、ローター2とステーター3によるせん断力は、そのギャップの影響を受ける。このギャップ(ギャップ間隔)は、通常0.3〜0.7mm、より好ましくは0.4〜0.6mm程度のものが使用され、二次凝集の程度により適宜選択を行えば良い。
上記実施形態により、一段階目の分散処理として充分な結果を得ることが可能となるばかりでなく、メンテナンス性がよく、また、分散液の発熱が心配される高速回転とする必要がないので、装置にとっても負担が掛からずに、しかもトナー製品にとっても融解物などを未然に防止でき、製造装置の長期使用によるコストの面、トナーの高品質化維持の面からも好ましい。
本発明に係る他の実施形態としては、一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレス14のケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う製造方法であって、取り付けられたすべてのローターの回転を同一方向にして処理を行う。フィルタープレス14の濾室の数は処理量に応じて決められるが、濾室の数が多くなるとケーキ受入タンクも長手方向に長くする必要があり、タンク形状が長方形となり分散処理の効率が悪くなる。タンク間口のタテ/ヨコ比率がある一定の域を超えた場合には比率に応じてローター/ステーター型分散機を多く取付けた方が分散効率が上がる。本発明によればいかなる濾室の数にも対応ができる。
本発明に係る他の実施形態としては、一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレス14のケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う製造方法であって、取り付けられたローターの少なくとも一基の回転を逆方向にして処理を行うものであり、少なくとも一基の回転を逆方向とすることで各々の渦流が交わる位置において渦流を加速する効果があり、分散効率、更には消費エネルギーの抑制にも効果がある。
本発明に係る他の実施形態としては、一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレス14のケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う製造方法にであって、二基のローター/ステーター型分散機間のタンクの高さ方向に沿って邪魔板が取り付けられたケーキ受入タンク10にて分散処理を行うものであり、隣接する各々の渦流の干渉を抑制する効果があるばかりでなく、未解砕ケーキの衝突・解砕作用を加速でき、分散処理効率が向上する。また上記ローター/ステーター型分散機は、ケーキ受入タンク底面に略等間隔で取り付けられており、隣り合う二基のローター/ステーター型分散機が成す直線上のほぼ中央部に邪魔板を取り付け分散処理を行うものであり、上記構成で分散処理効率がさらに向上する。
本発明に係る他の実施形態としては、二段階目のリスラリー工程への送液工程は、送液時はローター/ステーター型分散機を分散処理時の速度以下で回転させながら送液処理を行うものであり、送液中のスラリー液の沈降を防止することができる。ローターの回転速度は液量低下時の液飛散が起こらない範囲で適宜選択すれば良く、好ましくは周速0.1m/s〜5.0m/s、更に好ましくは0.1m/s〜3.0m/sの範囲である。
また本発明に係る他の実施形態としては、上記送液処理を行う静電荷像現像用トナーの製造方法であって、ケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口がローター/ステーター型分散機と同じ個数以上設けられたケーキ受入タンク10にて分散処理を行う。排液口は液残りを防止する為に最底部に傾斜が付けられた状態で取付けられるが、排液口の数をローター/ステーター型分散機と同じ個数以上とする事で、効率的な送液が可能となり、更にはローター/ステーター型分散機の側近に設置するのが好ましい。また、排液口入口をメッシュ構造とすることで、未解砕ケーキの次工程への流出、その他インライン型分散機を破損してしまうような異物等の混入を防ぐことができる。メッシュサイズはリスラリー液の粘性、固形分濃度等に応じて適宜選択すれば良い。
本発明の他の実施形態にかかる静電荷像現像用トナーの製造方法について図3、図4を用いて説明する。フィルタープレス14より固液分離され圧縮凝集した湿潤ケーキを、水系媒体中に一次粒子の状態となるまで均一に分散を行うためには、ローター/ステーター型の分散機での処理が有効である。しかしながらバッチ処理では、せん断部にスラリー液全量を確実に通過させるためには、時間を多く要してしまい使用エネルギーの面でも好ましく無い。また、長時間処理を行うことでスラリー液の温度も上昇してしまい、トナーの低軟化点成分に対して影響もでてきてしまう。このため、一度の通過で確実にせん断力を与えることができる構造を有するインライン型分散機12が有効となる。前記したように、フィルタープレス14から排出される湿潤ケーキは、大きな塊状のものであり、インライン型分散機12で直接処理することは不可能であるため、従来は解砕機等を用いてケーキを細かくした後に水系媒体中に分散させていくという方法で行っていたが、ケーキは水分を含むため癒着等の問題が発生したり、また、スクリーンを用いた解砕においては、解砕機への目詰まり等が発生する等の問題があり、いずれも歩留りやコンタミネーション(汚染:トナー成分の目的物以外の不純物等の混入(トナーを構成する成分の過度の含有を含む))等の影響を与えていた。
本実施形態は、一段階目のリスラリー工程として、フィルタープレス14の湿潤ケーキ排出口下部に設けられた湿潤ケーキ受入タンク10内で、送液可能なレベルまで分散処理された後に底排出弁105から、二段階目のインライン分散機12に至り、このインライン分散機12による処理により一次粒子レベルにまでリスラリー分散処理を行う構成とする。排出された湿潤ケーキを次工程の処理タンク(スラリー液受入タンク)13まで実質的に全量輸送することが可能となる。図3に示すように、インライン分散機12のローター20/ステーター30のせん断付与層18が二層以上であることを特徴とする。せん断付与層18は、ローター20とステーター30の組合せによりせん断を与えるギャップのことであり、回転中心部から円周方向に配列されたローター20/ステーター30のギャップの層数及び同軸に複数個設置されたローター20/ステーター30のギャップの層数の合計を意味する。なお、図3の(a)はローター/ステーター部の横断面図であり、(b)はローターの一例を示す図であり、(c)はステ−ターの一例を表す図である。
せん断付与層18が一層ではショートパスしてしまう凝集物があり、本発明のシステムに使用する上で確実にせん断を付与するために二層以上であることが好ましい。せん断付与層18は多いほど確実に分散処理が行えるため好ましい。ただし、多段の数が増加するほど多くのエネルギーを必要とし、更に処理能力とトレードオフの関係となるため、好ましくは2〜20層の範囲で、より好ましくは2〜6層の範囲でこのせん断付与層を有する。本実施形態により、排出された湿潤ケーキを次工程のスラリー液受入タンク13まで実質的に全量輸送することが可能となり、インライン分散機のローター/ステーターのせん断付与層が二層以上であるため、凝集物のショートパス等を起こす事無く、確実に所望とするレベルまで分散処理が可能となる。
本発明の他の実施形態に係る静電荷像現像用トナーの製造方法としては、水系媒体中にトナー粒子をリスラリー(再スラリー化)させた後、酸又はアルカリ性の水系媒体によりトナー粒子表面の洗浄を行うことを特徴とする方法が挙げられる。前述の各実施形態に係る製造方法によれば、フィルタープレス14を用いて圧密脱水された湿潤ケーキを確実に一次粒子レベルまで分散させる事が可能となるので、酸及びアルカリによりトナー粒子表面の界面活性剤等の不要物質を効率的に洗浄し、トナーとして良好な帯電特性を得ることが可能となる。
(トナーの作成方法)
水系媒体中でトナー粒子を生成させる方法としては、有機溶媒中に活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂からなるトナーバインダーを含むトナー組成分を溶解又は分散させ、該溶解又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させ、かつ架橋剤及び/又は伸長剤と反応させることが好ましい。トナーの平均円形度ならびに2μm未満の微粉量がクリーニング性に対して非常に重要な因子であり、定着性と両立させるためには、微粉量を適度に制御し、更に0.60μm以上2.00μm未満の粒径範囲の粒子の円形度を制御することが重要である。鋭意検討したところによると、平均円形度としては0.940以上0.990未満であり、0.60μm以上2.00μm未満の粒径範囲の粒子が個数基準で10%以上50%未満であり、該粒径範囲における平均円形度が0.930以下であればクリーニング性が良好で、コールドオフセットが発生しない。トナーの重量平均粒径Dvとしては3〜8μmが好ましく、さらに上記の粒度分布と円形度の範囲を満たすことにより、粗大粒子に起因する転写不良が起こらず画像品質が良い。
円形度および円相当径が個数基準で0.60μm以上2.00μm未満の粒径範囲である粒子の個数%の測定は、(株)SYSMEX製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。装置および測定の概略は特開平8−136439号公報に記載されている。測定は、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液に調整した後0.45μmのフィルターを通した液50〜100ml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、試料を1〜10mg加える。これを、超音波分散機で1分間の分散処理を行ない、粒子濃度を5000〜15000個/μlに調整した分散液を用いて測定を行なう。粒子個数の測定は、CCDカメラで撮像した2次元の画像面積と、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出を行なう。CCDの画素の精度から、円相当径で0.6μm以上を有効とし粒子の測定データを得る。
重量平均粒径Dvの測定は、米国コールターエレクトロニクス社製のコールターカウンターTAIIに個数分布、重量分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続して用いる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液に調整する。測定方法としては、前記電解液50〜100ml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、試料を1〜10mg加える。これを、超音波分散機で1分間の分散処理を行なう。別のビーカーに電解水溶液100〜200mlを入れ、その中に前記サンプル分散液を所定の濃度になるように加え、前記コールターカウンターTAII型によりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて個数を基準として2〜40μm粒子の30000個の粒度分布を測定し、2〜40μmの粒子の重量分布と個数分布を算出し、重量平均粒径(Dv:各チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする)を求める。
本発明の実施形態に係るトナーの製造方法は、具体的には以下のように行われる。
(樹脂微粒子)
本発明で使用される樹脂微粒子は、ガラス転移点(Tg)が50〜90℃であることが好ましく、ガラス転移点(Tg)が50℃未満の場合、トナー保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングを発生してしまう。ガラス転移点(Tg)が90℃超の場合、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。更に好ましい範囲としては50〜70℃の範囲があげられる。また、その重量平均分子量は10万以下であることが望ましい。好ましくは5万以下である。その下限値は、通常、4000である。重量平均分子量が10万を超える場合、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。
樹脂微粒子は水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂又はそれらの併用樹脂からなるものが好ましい。ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。樹脂微粒子において、その平均粒径は5〜200nm、好ましくは20〜300nmの範囲である。
(結着樹脂)
結着樹脂としては、従来の一般的な材料を使用することができる。従来、トナー製造に用いられる結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等があるが、通常のトナーにおいては、これらの中でもスチレンとアクリル酸エステルの共重合体からなる樹脂が最も一般的に使われている。これに対して、低温定着トナーにおいては、上述したような熱特性を満たしやすい樹脂である。ポリエステル樹脂は結着樹脂の軟化温度が低くガラス転移点が高いことにより、低温定着性と保存安定性に優れている。更にポリエステル樹脂のエステル結合と紙との親和性が良好であるため、耐オフセット性にも優れたトナーになる。
本発明の実施形態に係る静電荷像現像用トナーの結着樹脂(たとえば主成分)に用いられるポリエステル樹脂は、酸成分とアルコール成分の縮合反応、或いは環状エステルの開環反応により合成されるか、或いは、ハロゲン化合物とアルコール成分及び一酸化炭素により合成される。本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法においては、上記した樹脂微粒子溶液中で、ポリエステル樹脂の合成材料となる上記したモノマーを組み合わせて重合させることによって、先に述べた優れた物性を有する本発明の静電荷像現像用トナーが容易に得られる。以下、ポリエステル樹脂の合成材料として用いられる各種モノマーについて説明する。
先ず、アルコール成分及び酸成分としては、2価以上のものが好適に用いられる。例えば、2価のアルコールとしては、エチレングリコール、トリ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、ネオペンチレングリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類;ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、α,α'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA等のビスフェノールAアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。
2価の酸としては、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、及びその他の2価の有機酸が挙げられる。又、3価の酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−カルボキシメチルプロパン、テトラ(カルボキシメチル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等が挙げられる。これら有機酸の酸無水物及び酸ハロゲン化物も使用可能であり合成上好ましい酸成分である。
本発明に係る実施形態においては、ポリエステル樹脂の合成成分として、上記に挙げた酸成分とアルコール成分のどちらか一方に、少なくとも芳香環を有するものを使用することが好ましい。又、本発明においては、ポリエステル樹脂の合成成分である酸成分とアルコール成分の合計量が、先に述べた樹脂微粒子1重量部に対して1重量部〜30重量部、好ましくは1.5重量部〜10重量部の範囲となる様にして用いることが好ましい。
又、酸成分とアルコール成分の使用比は、カルボキシル基1モル当量に対して、アルコール基0.9〜1.5モル当量、好ましくは1.0〜1.3モル当量の範囲であることが好ましい。尚、ここでいうカルボキシル基としては、上記に挙げた酸成分に相当する化合物であるハロゲン化物も含まれる。その他の添加剤としては、アミン成分を用いてもよい。具体的には例えば、トリエチルアミン、トリメチルアミン、N,N−ジメチルアニリン等が挙げられる。又、他の縮合剤、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド等を用いて反応を行ってもよい。
(活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル)
活性水素基を有する化合物と反応可能な反応性変性ポリエステル系樹脂(RMPE:以下、ポリエステル系樹脂を単にポリエステルとも言う)には、例えば、イソシアネート基等の活性水素と反応する官能基を有するポリエステルプレポリマー等が包含される。本発明で好ましく使用されるポリエステルプレポリマーは、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)である。この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)は、アルコール成分のポリオール(PO)と酸成分のポリカルボン酸(PC)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルにポリイソシアネート(PIC)を反応させることによって製造される。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。
ポリオールとしては、ジオール(DIO)および3価以上のポリオール(TO)が挙げられ、DIO単独、またはDIOと少量のTOとの混合物が好ましい。ジオールとして特に好ましいものは、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。
ポリカルボン酸(PC)としては、ジカルボン酸(DIC)および3価以上のポリカルボン酸(TC)が挙げられ、DIC単独、およびDICと少量のTCとの混合物が好ましい。ジカルボン酸として特に好ましいものは、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。なお、ポリカルボン酸としては、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と反応させてもよい。
ポリオールとポリカルボン酸の比率は、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の範囲である。
ポリイソシアネート(PIC)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。
ポリイソシアネートの比率は、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の範囲である。[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(PIC)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%の範囲である。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。
前記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)からは、これにアミン類(B)を反応させることにより、ウレア変性ポリエステル系樹脂(UMPE)を得ることができる。このものは、トナー結着樹脂としてすぐれた効果を示す。所望により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステル等の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。
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の範囲である。[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、ウレア結合で変性されたポリエステル中に、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の範囲である。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。
本発明に係る実施形態で用いるウレア変性ポリエステルは、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等の変性ポリエステル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3万〜100万の範囲である。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等の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。ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステル単独の場合は、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の範囲である。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。
(未変性ポリエステル)
本発明に係る実施形態においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル等の変性ポリエステル(MPE)単独使用だけでなく、このものと共に、変性されていないポリエステル(PE)をトナー結着樹脂成分として含有させることもできる。PE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。PEとしては、前記MPEのポリエステル成分と同様なポリオールとポリカルボン酸との重縮合物などが挙げられ、好ましいものもMPEと同様である。また、PEは無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。MPEとPE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、MPEのポリエステル成分とPEは類似の組成が好ましい。PEを含有させる場合のMPEとPE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の範囲である。MPE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。
PE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の範囲である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、30000を超えると低温定着性が悪化する。PE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の範囲である。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。PEの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20の範囲である。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。
本発明に係る実施形態において、トナー中の結着樹脂(トナーバインダー)のガラス転移点(Tg)は、通常50〜70℃、好ましくは55〜65℃の範囲である。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系樹脂等の変性ポリエステルの共存により、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。
(着色剤)
本発明に係る実施形態において用いる着色剤としては、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%の範囲である。
本発明に係る実施形態において用いる着色剤は、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、脂肪族又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。
(離型剤)
本発明の実施形態に係るトナーにおいては、結着樹脂(トナーバインダー)、着色剤とともに離型剤となるワックスを含有させても良く、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(カルナウバワックス、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。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℃の範囲である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、融点が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(mPa・s)が好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cps(=1000mPa・s)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%の範囲である。
(トナー結着樹脂の製造方法)
トナー結着樹脂は、例えば以下の方法などで製造することができる。ポリオールとポリカルボン酸を、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、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃でポリイソシアネートと反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。さらにこのAにアミン類(B)を0〜140℃で反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。ポリイソシアネートを反応させる際およびAとBとを反応させる際には、必要により溶剤を加えて反応させることもできる。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)などのポリイソシアネート(PIC)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(PE)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルの場合と同様な方法でこのPEを製造し、これを前記ウレア変性ポリエステルの反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
(水系媒体中でのトナー製造法)
本発明の実施形態に係る静電荷像現像用トナーは以下の方法で製造することができるが、勿論これらに限定されることはない。
まず、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。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、アミン類(B)と反応させて形成することができる。水系媒体中でウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成分を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)と他のトナー組成分(以下トナー原料と呼ぶ)である着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
分散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。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の範囲である。分散時間は特に限定はないが、バッチ式の場合には、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃の範囲である。高温なほうが、ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)を含むトナー組成分(組成物)100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部で、好ましくは100〜1000重量部の範囲である。50重量部未満ではトナー組成分の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
トナー組成分が分散された油性相を、水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−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剤、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−アルキル−N,N−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。
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上げることができる。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びその金属塩、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−[ω−フルオロアルキル(C〜C11)オキシ]−1−アルキル(C〜C)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C〜C)−N−エチルアミノ]−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)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C〜C12)スルホン酸及びその金属塩、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−プロピル−N−(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(C〜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(C〜C10)−N−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(C〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−l29(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−l02(タイキン工業社製)、メガファックF−ll0、F−l20、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−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。
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有する脂肪族一級、二級もしくは三級アミン酸、パーフルオロアルキル(C〜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−l21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−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−l32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸カルシウム、炭酸カルシウム、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。
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−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−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−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−クロロ−2−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−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ーテル類、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、ビニルビリジン、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ェニルエーテル、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。
また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。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、活性水素基を有する化合物との伸長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
さらに、トナー組成分を含む液体の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになる点で好ましい。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であるいは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。プレポリマー(A)100重量部に対する溶剤の使用量は、通常、0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部の範囲である。溶剤を使用した場合には、伸長および/または架橋反応後、常圧または減圧下で加温し除去する。
活性水素と反応可能な変性ポリエステルに活性水素基を有する化合物である架橋剤及び/又は伸長剤としてのアミン類(B)を反応させる場合、その伸長及び/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)と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時間の範囲である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃の範囲である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。たとえばこのような触媒としては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。
(形状制御工程)
所望の形状を得るためには、例えば、乳化分散液(油相)に、増粘剤や活性剤等を加えた高粘度の水溶液(水相)を混合し、この混合溶液にホモミキサー、エバラマイルダーなどのよってせん断力を与える装置を使用して、油相と水相の粘度差を利用して乳化粒子を変形させることができる。このときの条件としては、装置のせん断力を調整する方法、例えば、処理時間や処理回数、もしくは、油相・水相間の粘度差を調整する方法、例えば、油相内の非水溶性有機溶媒の濃度、温度、水相内の増粘剤、活性剤、温度を最適化すること等によって、所望の形状を制御することが出来る。
(脱溶剤)
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
(脱水・洗浄)
脱水・洗浄工程では、上記の工程で得られた着色粒子の分散液から、当該着色粒子の固化物である含水ケーキを濾別する濾過処理と、濾別された含水ケーキから、界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。洗浄は洗浄する界面活性剤等によって適宜選択すれば良いが、通常、酸・アルカリ等により洗浄が行われる。酸による洗浄の場合、塩酸、硫酸、硝酸、臭化水素酸、クロム酸、ヨウ化水素酸、亜硫酸、クエン酸、酢酸、ホウ酸、炭酸、フッ酸、リン酸、亜硝酸等が挙げられるが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等が、価格や取扱いの点で好ましい。アルカリによる洗浄の場合、水への溶解性が良好なアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物があげられる。具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、あるいは水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物があげられる。しかし一部の金属水酸化物のように水に溶けにくいアルカリまたは酸は水による洗浄の際除去しにくいため適当ではない。その他アンモニア水も水に良く溶けるので適当である。次の乾燥工程への供給を考慮した場合、上記脱水・洗浄工程を経て得られる湿潤トナーの含水率は40%以下であることが好ましく、更に好ましくは30%以下である。含水率が40%以上だと湿潤トナーに粘性が発現し、扱いが困難となる。また、上記脱水・洗浄工程を繰り返す場合、濾別したケーキの分散に用いる水に電荷制御剤を添加しても良い。特に電荷制御剤として極性の高い材料を用いる場合は、酸性水で分散した後、加圧ろ過で濾別した後、得られたケーキを純水で分散した後、添加するとトナーの帯電特性が良い。
上記実施形態により、ポリエステル系樹脂をバインダーとして用い、ポリエステル樹脂の特徴である軟化温度が低くガラス転移点が高くしたので、低温定着性と保存安定性に優れ、更にポリエステル樹脂のエステル結合と紙との親和性が良好であるため、耐オフセット性に優れたトナーを得ることが可能となる。
電荷制御剤としては、公知のものがすべて利用でき、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。本発明において電荷制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、必要に応じて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、好ましくは結着樹脂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、電荷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。
(画像形成方法、二成分用キャリア)
本発明の他の実施形態として、上記トナーをキャリアと混合し摩擦帯電させる二成分系現像方式により画像形成する画像形成方法が考え得る。磁性キャリアと混合して用いる場合、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、これらキャリア粒子は被覆してもよく、該被覆材料としては、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、エポキシ樹脂等が挙げられる。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。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。
(トナー製造システム:リスラリーシステム)
次に、本発明のトナー製造システムを、図4を用いて説明する。
図4に示すように、本発明のトナー製造システムは、水系媒体中でトナー粒子を造粒させた、少なくとも前記トナー粒子を含む固形物成分を前記水系媒体中から固液分離するフィルタープレス14と、このフィルタープレス14により固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるためのリスラリータンクであるケーキ受入タンク10と、このリスラリータンクからのスラリー液を連続的に処理するインライン型分散機12と、このインライン分散機12により細分化して得られたリスラリー分散液を貯留して洗浄するためのタンクであるスラリー液受入タンク13とを有して構成されている。他に、図4に示すように、インライン分散機12の前段(あるいは後段)に、リスラリー液搬送手段(たとえば給液ポンプ11)を有し、またフィルタープレス14は、加圧ユニット106を有することができるシステム構成となっている。ケーキ受入タンク10は、タンク底部には、ローター/ステーター型分散機を有して前記ローター表層面にケーキ解砕機能を有する凸部1とを有している。このローター/ステーター型分散機のローター/ステーター部は、たとえば図1〜2に示す凸部1を有する。この凸部1は、前記したのと同様である。インライン型分散機12は、ローター/ステーター型分散機であり、このローター20(図3の(b))またはステーター30(図3の(c))の少なくとも1つは、図3に示すように、その動径方向に対して略垂直方向に複数の凸状刃21、31を有する環状部22、32を複数有する。そしてこのローターとステーター間の動径方向で形成されるギャップによるせん断付与層18が二層以上有している。
インライン分散機12は、このようなローター部20/ステ−ター部30を1以上有し、これを好ましくは1以上直列に配列して分散処理を行う。すなわち、フィルタープレス14から排出されたケーキを第1段目のリスラリー工程を行うケーキ受入タンク10に投入されたケーキは、水系媒体がこのケーキ受入タンク10の水系媒体投入口102から投入されてケーキ受入タンク10の底部に配置された凸部1を有するローター部2/ステーター部3を用いて撹拌されることによって第1のリスラリー工程が行われた後に、ケーキ受入タンク10の底排出弁105を開放すると、得られたリスラリー液がリスラリー液搬送手段である給液ポンプ11により、インライン型分散機12に投入される。この投入されたリスラリー液は、インライン分散機12の回転翼(回転軸)近傍から動径方向へと徐々に中心方向から外径方向へと進んでいく間に、高速で回転しているローター部20(回転翼)と衝突し次いでこの衝突によって得られた運動量が与えられたスラリーはローター20とステ−ター部30の間のギャップであるせん断付与層に達して微粉化され、分散される。このようなせん断付与層は、ローター部2/ステ−ター部3の1組だけでも図3(a)に示すように、複数設けられており、これによって、第2段目のリスラリー工程が行われるようになっている。
この上記例では、インライン分散機12のローター/ステ−ターの組は1つとして説明したが、この組が2以上であってもよく、この組は、直列あるいは直並列に配置されていても良い。直列というのは、第1のローター/ステ−ターによる分散処理が行われたリスラリー液が、第2のローター/ステ−ターの回転軸近傍から注入され、この第2のローター/ステ−ターの外径方向へと進入するように配置されていることを意味している。並列というのは、リスラリー液が複数分割されてそれぞれのリスラリー液が各ローター/ステ−ター部の回転翼の中心近傍から注入されるように配置されていることを意味している。したがって直並列は、複数の直列に配置したローター/ステ−ター部が複数に分割されたリスラリー液を並行処理できることを意味している。好ましくは、並行処理される場合にリスラリー液から得られる第2段目のリスラリー工程で分散処理された分散液は、その分散物の大きさが、略同一であることが好ましい。しかしながら、分散物の分布を制御するために、仕様により、変えることも可能である。
(画像形成装置)
本発明の実施形態に係る画像形成方法に用いる画像形成装置は、感光体を中心として帯電装置と、露光装置と、現像手段と、転写手段とクリーニング手段を有しており、前記クリーニング手段は感光体と当接するブレードクリーニング方式で清掃除去する工程を繰り返す画像形成装置である。クリーニングブレードと感光体との当接圧力は通常線圧20g/cm以上70g/cm以下の範囲であるものが使用されるが、線圧20g/cm未満のような感光体とクリーニングブレードの当接圧力が低い場合には、クリーニング性に対して余裕度の低い画像形成方式であるといえる。また線圧70g/cmを越える場合は、クリーニング性は高まるものの逆に感光体最外層の表面の磨耗が高まることから、感光体の寿命が低下してしまい、画像品質の維持には余裕度の低いシステムであるといえる。当接圧力の測定法であるが、擬似的な感光体に荷重変換機を取り付け、感光体の表面にクリーニングブレードを押しつけ、その荷重を線圧として測定することができる。なお、本実施形態における画像形成装置は上記当接圧力が35g/cmであるものを用いた。
上記実施形態に係るトナー製造システム(トナー製造のためのリスラリーおよび洗浄システム)、画像形成方法および画像形成装置によれば、トナー粒子表面の帯電阻害物質が確実に除去された体積平均粒径Dvが3〜8μmのトナーが提供されるので、クリーニング性が良好で、コールドオフセットが発生せず、また粗大粒子に起因する転写不良が起こらず画像品質が良好となる。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明の形態はこれに限定されるものではない。また部および%は重量基準である。
〔実施例1〕
<有機微粒子エマルションの合成>
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83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110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−アクリル酸ブチル−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の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1−1]を得た。この[微粒子分散液1−1]を、株式会社堀場製作所製 レーザー回折/散乱式粒度測定装置 LA−920を用いて、測定用セルに蒸留水を加え吸光度が適正範囲となる濃度に調製した状態で重量平均粒径を測定した。測定した重量平均粒径は105nmであった。また、[微粒子分散液1−1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは59℃であり、重量平均分子量は15万であった。
<水相の調整>
水990部、前記[微粒子分散液1−1]83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1−1]とする。
<低分子ポリエステルの合成>
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、常圧下に230℃で8時間反応(脱水縮合反応)し、さらに10〜15mmHg(torr)の減圧下に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℃に常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1−1]を得た。この[低分子ポリエステル1−1]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg(ガラス転移温度)43℃、酸価25(KOH−mg/g)であった。
<中間体ポリエステルおよびプレポリマーの合成>
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、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下に230℃で8時間反応(脱水縮合反応)し、さらに10〜15mmHgの減圧下に5時間反応して[中間体ポリエステル1−1]を得た。この[中間体ポリエステル1−1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価51であった。
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、前記[中間体ポリエステル1]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、[プレポリマー1−1]を得た。この[プレポリマー1−1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
<ケチミンの合成>
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1−1]を得た。この[ケチミン化合物1−1]のアミン価は418であった。
<マスターバッチの合成>
水35部、Pigment Yellow 180 を40部、ポリエステル樹脂(三洋化成製、RS801)60部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合した混合物を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して[マスターバッチ1−1]を得た。
<油相の作成>
撹拌棒および温度計をセットした容器に、前記[低分子ポリエステル1−1]378部、カルナウバワックス(WA−03:東亜化成社製)110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、撹拌下で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。次いで容器に前記[マスターバッチ1−1]500部と、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して[原料溶解液1−1]を得た。この[原料溶解液1−1]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のジルコニアビーズを80体積%充填し、分散流路を3回循環させる条件で分散を行った。次いで、前記[低分子ポリエステル1−1]の65%酢酸エチル溶液1324部を加え、上記条件のビーズミルで分散流路を1回循環させて分散し、[顔料・WAX分散液1−1]を得た。この[顔料・WAX分散液1−1]の固形分濃度は、例えば130℃、30分で液体分除去後、固形分重量を測定して算出することができ、本実施例では50%であった。
<乳化>
前記[顔料・WAX分散液1−1]648部と、前記[プレポリマー1−1]を154部と、前記[ケチミン化合物1−1]6.6部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に前記[水相1−1]1200部を加え、TKホモミキサー(特殊機化製)で、回転数13,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1−1]を得た。
<形状制御>
イオン交換水、活性剤、増粘剤を適宜な割合で容器に入れて攪拌した水溶液に、[乳化スラリー1−1]を混合し、TKホモミキサー(特殊機化製)で2,000rpmで1時間混合し[形状制御スラリー1−1]を得た。
<脱溶剤>
撹拌機および温度計をセットした容器に、前記[形状制御スラリー1−1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1−1]を得た。
<洗浄・脱水>
前記[分散スラリー1−1]100部を、フィルタープレス14(1000×1000mm×10室:栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約3倍の純水で貫通洗浄を実施して[濾過ケーキ1−1]を得た。得られた[濾過ケーキ1−1]の含水分率は35wt%であった。
この[濾過ケーキ1−1]240kgを、図4〜図6に示すボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220:ジェネレーターTM220/2)が底部に取り付けられたケーキ受入タンク10(容量1000L)に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように純水280kgを図5及び図6に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ったことでローター部2/ステーター部3の洗浄ができ、純水で覆われる状態となった。
次いで回転数1303rpm(周速15.0m/s)で20分間分散処理を行い「スラリー液1−1」を得た。得られた[スラリー液1−1]の80メッシュ通過後の固形物通過量は85.3wt%であった。
次いで図4に示すように、ケーキ受入タンク底排出弁105より前記「スラリー液1−1」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(UTL2000/4:ジェネレーター6F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−1」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数5096rpm(周速20m/min)、せん断付与層は5層として処理を行った。得られた「スラリー液2−1」の80メッシュ通過後の固形分通過量は95.8wt%であった。
全量送液後、純水50Lをケーキ受入タンクに投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液を行った。実質的に収率100%での回収が可能であった。スラリー液受入タンク13に捕集された前記「スラリー液2−1」に1%塩酸を、pHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−1]を得た。次いでこの「スラリー液3−1」に1%水酸化ナトリウム水溶液を、pHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−1」を得た。この[スラリー液4−1]100部を、フィルタープレス14(1000×1000mm×10室:栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−1]を得た。この[濾過ケーキ2−1]の含水分率は35wt%であった。
<一次乾燥>
前記[濾過ケーキ2−1]を一次乾燥としてサ−マジェット(2inch、フルイドエナジ−社製)を用い以下の操作条件で乾燥を行った。尚、供給エアーは除湿されたドライエアーとした。
気流温度:65℃
供給風量:10m/min
湿潤トナー供給量:120kg/hr
得られた一次乾燥後の捕集前のトナー粒子[トナー母体粒子1−1]の温度は28℃、含水分率は3.6%であった。尚、トナー粒子の温度測定は、粉体捕集タンクの上部に接続されている、乾燥後粉体捕集前配管の出口部で採取したトナー粒子に温度計を入れ計測した。
<二次乾燥>
一次乾燥で得られた前記[トナー母体粒子1−1]を、二次乾燥機としてVUA80型(中央化工機社製)を用い、以下の操作条件で1.5時間の振動流動乾燥を行った。尚、供給したエアーは除湿されたドライエアーを用いた。
振幅:2.0mm
気流温度:40℃
流量:4m/min
ジャケット通水温度:40℃
得られた二次乾燥後のトナー粒子[トナー母体粒子2−1]の含水分率は0.4%であった。
<外添剤添加>
次いで、前記[トナー母体粒子2−1]100部に、平均粒径が0.3μmの疎水性酸化チタン(MT−150AI:テイカ社製)0.7部をヘンシェルミキサーで攪拌翼の周速が20m/sで混合して[静電荷像現像用トナー1]の作成を完了した。得られた「静電荷像現像用トナー1」の体積平均粒径は6.1μmであった。
〔実施例2〕
実施例1の「濾過ケーキ1−1」と同様にして「濾過ケーキ1−2」を得た。得られた「濾過ケーキ1−2」の含水分率は35wt%であった。
<洗浄・脱水>
前記[濾過ケーキ1−2]240kgを、図4〜図6に示すジェネレーターとして凸部1を有するTP220/4が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が底部に取り付けられたケーキ受入タンク10(容量1000L)に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように、純水280kgを図5及び図6に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ったことでローター部2/ステーター部3の洗浄ができ、純水で覆われる状態となった。
次いで回転数1303rpm(周速15.0m/s)で20分間分散処理を行い「スラリー液1−2」を得た。得られた[スラリー液1−2]の80メッシュ通過後の固形物通過量は92.1wt%であった。次いで図4に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−2」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(UTL2000/4:ジェネレーター8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−2」として捕集した。なお、インライン型分散機12は回転数5096rpm(周速20m/min)、せん断付与層は7層として処理を行った。得られた「スラリー液2−2」の80メッシュ通過後の固形分通過量は97.2wt%であった。全量送液後、純水50L(50リットル)をケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液した。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−2」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−2]を得た。次いでこの「スラリー液3−2」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−2」を得た。得られた[スラリー液4−2]100部を、フィルタープレス14(栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−2]を得た。[濾過ケーキ2−2]の含水分率は35wt%であった。以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー2」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー2」の体積平均粒径は6.0μmであった。
〔実施例3〕
実施例1の「濾過ケーキ1−1」と同様にして「濾過ケーキ1−3」を得た。「濾過ケーキ1−3」の含水分率は35wt%であった。
<洗浄・脱水>
前記[濾過ケーキ1−3]240kgを、図4〜図6に示すジェネレーターとして凸部1を有するTP220/4が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が底部に取り付けられたケーキ受入タンク10(容量1000L)に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように純水280kgを、図5及び図6に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ってローター部2/ステーター部3を洗浄し、純水で覆われる状態となった。
次いで回転数1998rpm(周速23.0m/s)で30分間分散処理を行い「スラリー液1−3」を得た。得られた[スラリー液1−3]の80メッシュ通過後の固形物通過量は96.3wt%であった。次いで図4に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−3」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(UTL2000/4:ジェネレーター8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−3」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数5096rpm(周速20m/min)、せん断付与層は7層として処理を行った。得られた「スラリー液2−3」の80メッシュ通過後の固形分通過量は98.5wt%であった。全量送液後、純水50Lをケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液した。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−3」に1%塩酸を添加、pHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−3]を得た。次いで「スラリー液3−3」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−3」を得た。
[スラリー液4−3]100部を、フィルタープレス14で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−3]を得た。[濾過ケーキ2−3]の含水分率は35wt%であった。以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー3」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー3」の体積平均粒径は6.1μmであった。
〔実施例4〕
実施例3の「スラリー液1−3」と同様にして「スラリー液1−4」を得た。「スラリー液1−4」の80メッシュ通過後の固形物通過量は96.3wt%であった。
<洗浄・脱水>
次いで図4に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−4」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(DR2000/4:ジェネレーター一段目6F+二段目8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−4」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数3822rpm(周速15m/min)、せん断付与層は12層として処理を行った。得られた「スラリー液2−4」の80メッシュ通過後の固形分通過量は99.9wt%であった。全量送液後、純水50Lをケーキ受入タンクに投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液を行った。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−4」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−4]を得た。次いで「スラリー液3−4」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−4」を得た。この[スラリー液4−4]100部を、フィルタープレス14で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−4]を得た。[濾過ケーキ2−4]の含水分率は35wt%であった。
以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー4」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー4」の体積平均粒径は6.1μmであった。
〔実施例5〕
実施例1の「濾過ケーキ1−1」と同様にして「濾過ケーキ1−5」を得た。「濾過ケーキ1−5」の含水分率は35wt%であった。
<洗浄・脱水>
前記[濾過ケーキ1−5]240kgを、図4〜図6に示すジェネレーターとしてTM220/2が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が底部に取り付けられたケーキ受入タンク10に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように純水280kgを図5及び図6に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ったことでローター部2/ステーター部3の洗浄ができ、純水で覆われる状態となった。次いで回転数1998rpm(周速23m/s)で30分間分散処理を行い「スラリー液1−5」を得た。得られた[スラリー液1−5]の80メッシュ通過後の固形物通過量は93.7wt%であった。
次いで図4に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−5」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(DR2000/4:ジェネレーター1段目6F+2段目6F+3段目8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−5」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数3822rpm(周速15m/min)、せん断付与層は17層として処理を行った。得られた「スラリー液2−5」の80メッシュ通過後の固形分通過量は99.5wt%であった。全量送液後、純水50Lをケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液を行った。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−5」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−5]を得た。次いで「スラリー液3−5」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−5」を得た。[スラリー液4−5]100部を、フィルタープレス14で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−5]を得た。[濾過ケーキ2−5]の含水分率は35wt%であった。
以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー5」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー5」の体積平均粒径は6.3μmであった。
〔実施例6〕
実施例1の[分散スラリー1−1]と同様にして、[分散スラリー1−6]を得た。
<洗浄・脱水>
前記[分散スラリー1−6]100部を、濾室数を20室に拡張したフィルタープレス14(1000×1000mm×20室:栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約3倍の純水で貫通洗浄を実施して[濾過ケーキ1−6]を得た。得られた[濾過ケーキ1−6]の含水分率は35wt%であった。
前記[濾過ケーキ1−6]480kgを、図8に示すジェネレーターとして凸部1を有するTP220/4が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が2基底部に取り付けられたケーキ受入タンク10(容量2500L)に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように、純水560kgを図8に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ったことで2基ともローター部2/ステーター部3の洗浄ができ、純水で覆われる状態となった。
次いで回転数1998rpm(周速23.0m/s)で2基のローターを同方向に回転させ、30分間分散処理を行い「スラリー液1−6」を得た。得られた[スラリー液1−6]の80メッシュ通過後の固形物通過量は94.8wt%であった。
次いで図7に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−6」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(DR2000/4:ジェネレーター一段目6F+二段目8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−6」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数3822rpm(周速15m/min)、せん断付与層は12層として処理を行った。尚、送液時にはケーキ受入タンクに取付けられたローター/ステーター型分散機をいずれも170rpm(周速2.0m/s)で同方向に回転させながら処理を行った。また、底排出口107には目開き10mmの金属メッシュを取付けて処理を行った。得られた「スラリー液2−6」の80メッシュ通過後の固形分通過量は99.5wt%であった。全量送液後、純水50L(50リットル)をケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液した。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−6」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−6]を得た。次いでこの「スラリー液3−6」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−6」を得た。得られた[スラリー液4−6]100部を、フィルタープレス14(栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−6]を得た。[濾過ケーキ2−6]の含水分率は35wt%であった。以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー6」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー6」の体積平均粒径は6.0μmであった。
〔実施例7〕
実施例1の[分散スラリー1−1]と同様にして、[分散スラリー1−7]を得た。
<洗浄・脱水>
前記[分散スラリー1−7]100部を、濾室数を20室に拡張したフィルタープレス14(1000×1000mm×20室:栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約3倍の純水で貫通洗浄を実施して[濾過ケーキ1−7]を得た。得られた[濾過ケーキ1−7]の含水分率は35wt%であった。
前記[濾過ケーキ1−7]480kgを、図8に示すジェネレーターとして凸部1を有するTP220/4が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が2基底部に取り付けられたケーキ受入タンク10(容量2500L)に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように、純水560kgを図8に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ったことで2基ともローター部2/ステーター部3の洗浄ができ、純水で覆われる状態となった。
次いで回転数1998rpm(周速23.0m/s)で2基のローターをそれぞれ逆方向に回転させ、30分間分散処理を行い「スラリー液1−7」を得た。得られた[スラリー液1−7]の80メッシュ通過後の固形物通過量は95.5wt%であった。次いで図7に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−7」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(DR2000/4:ジェネレーター一段目6F+二段目8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−7」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数3822rpm(周速15m/min)、せん断付与層は12層として処理を行った。
尚、送液時にはケーキ受入タンクに取付けられたローター/ステーター型分散機をいずれも170rpm(周速2.0m/s)で同方向に回転させながら処理を行った。また、底排出口107には目開き10mmの金属メッシュを取付けて処理を行った。得られた「スラリー液2−7」の80メッシュ通過後の固形分通過量は99.8wt%であった。全量送液後、純水50L(50リットル)をケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液した。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−7」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−7]を得た。次いでこの「スラリー液3−7」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−7」を得た。得られた[スラリー液4−7]100部を、フィルタープレス14(栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−7]を得た。[濾過ケーキ2−7]の含水分率は35wt%であった。以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー7」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー7」の体積平均粒径は6.0μmであった。
〔実施例8〕
実施例1の[分散スラリー1−1]と同様にして、[分散スラリー1−8]を得た。
<洗浄・脱水>
前記[分散スラリー1−8]100部を、濾室数を20室に拡張したフィルタープレス14(1000×1000mm×20室:栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約3倍の純水で貫通洗浄を実施して[濾過ケーキ1−8]を得た。得られた[濾過ケーキ1−8]の含水分率は35wt%であった。
前記[濾過ケーキ1−8]480kgを、図8に示すジェネレーターとして凸部1を有するTP220/4が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が2基底部に取り付けられ、更に図9に示す様に邪魔板108が取付けられたケーキ受入タンク10(容量2500L)に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように、純水560kgを図8及び図9に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ったことで2基ともローター部2/ステーター部3の洗浄ができ、純水で覆われる状態となった。
次いで回転数1998rpm(周速23.0m/s)で2基のローターを同方向に回転させ、30分間分散処理を行い「スラリー液1−8」を得た。得られた[スラリー液1−8]の80メッシュ通過後の固形物通過量は96.1wt%であった。次いで図7に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−8」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12(DR2000/4:ジェネレーター一段目6F+二段目8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−8」として捕集した。尚、インライン型分散機12は回転数3822rpm(周速15m/min)、せん断付与層は12層として処理を行った。尚、送液時にはケーキ受入タンクに取付けられたローター/ステーター型分散機をいずれも170rpm(周速2.0m/s)で同方向に回転させながら処理を行った。
また、底排出口107には目開き10mmの金属メッシュを取付けて処理を行った。得られた「スラリー液2−8」の80メッシュ通過後の固形分通過量は99.9wt%であった。全量送液後、純水50L(50リットル)をケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液した。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−8」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−8]を得た。次いでこの「スラリー液3−8」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−8」を得た。得られた[スラリー液4−8]100部を、フィルタープレス14(栗田機械社製)で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−8]を得た。[濾過ケーキ2−8]の含水分率は35wt%であった。以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー8」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー8」の体積平均粒径は6.0μmであった。
〔比較例1〕
実施例1の「濾過ケーキ1−1」と同様にして「濾過ケーキ1−9」を得た。「濾過ケーキ1−9」の含水分率は35wt%であった。
<洗浄・脱水>
[濾過ケーキ1−9]240kgを、図4〜図6に示すジェネレーターとしてTM220/2が取り付けられたボトムエントリー型分散機104(IKA社製UTE220)が底部に取り付けられたケーキ受入タンク10に回収し、リスラリー液固形分濃度が30wt%となるように純水280kgを図5及び図6に示す水系媒体投入口102より投入した。ローター部2/ステーター部3の上流側からの供給を行ってローター部2/ステーター部3を洗浄し、純水で覆われる状態となった。次いで回転数1303rpm(周速15m/s)で20分間分散処理を行い「スラリー液1−9」を得た。得られた[スラリー液1−9]の80メッシュ通過後の固形物通過量は85.5wt%であった。次いで図4に示す構成のシステムにより、ケーキ受入タンク底排出弁105より「スラリー液1−9」をビーズポンプ11により流量10L/minとなるようにインライン型分散機12を通過させずに送液し、スラリー液受入タンク13に「スラリー液2−9」として捕集した。得られた「スラリー液2−9」の80メッシュ通過後の固形分通過量は85.4wt%であった。全量送液後、純水50Lをケーキ受入タンク10に投入し配管内洗浄を行いながら、スラリー液受入タンク13に送液した。実質的に収率100%での回収が可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−9」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−9]を得た。次いで「スラリー液3−9」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−9」を得た。[スラリー液4−9]100部を、フィルタープレス14で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−9]を得た。[濾過ケーキ2−9]の含水分率は35wt%であった。
以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー9」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー9」の体積平均粒径は6.7μmであった。
〔比較例2〕
実施例1の「濾過ケーキ1−1」と同様にして「濾過ケーキ1−10」を得た。「濾過ケーキ1−10」の含水分率は35wt%であった。
<洗浄・脱水>
[濾過ケーキ1−10]240kgを解砕機(ホソカワミクロン社製ニブラ:使用スクリーンΦ2.0mm)で解砕後、軸流型攪拌機の取り付けられたタンクに純水280kgとともに投入し、30分間の攪拌を行い「スラリー液1−10」を得た。得られた[スラリー液1−10]の80メッシュ通過後の固形物通過量は78.5wt%であった。次いで「スラリー液1−10」をビーズポンプにより流量10L/minとなるようにインライン型分散機(UTL2000/4:ジェネレーター8F)に送液し、分散処理を行った後、スラリー液受入タンクに「スラリー液2−10」として捕集したところ、処理途中でインライン分散機へ未解砕のケーキ付着が発生し処理ができなくなった。尚、インライン型分散機は回転数5096rpm(周速20m/min)、せん断付与層は7層として処理を行った。処理ができた部分の「スラリー液2−10」の80メッシュ通過後の固形分通過量は91.8wt%であった。解砕機へのケーキ付着が多く見られ、全量回収は不可能であった。
スラリー液受入タンク13に捕集された「スラリー液2−10」に1%塩酸を添加してpHが4近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い[スラリー液3−10]を得た。次いで「スラリー液3−10」に1%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHが9近辺となるように調整し、1時間攪拌処理を行い「スラリー液4−10」を得た。[スラリー液4−10]100部を、フィルタープレス14で濾別し、圧搾圧力0.4MPaで脱水し、トナー純分の約5倍の純水で貫通洗浄を実施し、[濾過ケーキ2−10]を得た。[濾過ケーキ2−10]の含水分率は35wt%であった。
以降、実施例1と同様にして「静電荷像現像用トナー10」を得た。得られた「静電荷像現像用トナー710」の体積平均粒径は6.5μmであった。
[キャリア]
一方、上記実施例、比較例に使用するキャリアは、フェライトコア材2500部に対し、シリコーン樹脂溶液(信越化学社製)200部、カーボンブラック(キャボット社製)3部をトルエン中で溶解分散させたコート液を流動層式スプレー法により塗布し、コア材表面を被覆した後、300℃の電気炉で2時間焼成しシリコーン樹脂コートキャリアを得た。なお、キャリア粒径については、本実施例では粒径分布が比較的シャープで平均粒径が30〜60μmのものを使用した。
[画像形成装置]
実施例及び比較例で用いた画像形成装置について説明する。各実施例及び比較例では、像担持体である感光体ドラムの周囲に近接して、あるいは感光体ドラムに接触して、感光体ドラム上に一様な電荷を帯電させる帯電ロ−ラと、感光体ドラム上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置と、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置と、トナー像を転写紙に転写する転写ベルトと、感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、感光体ドラム上の残電荷を除電する除電ランプと、帯電ローラ印加電圧及び現像のトナー濃度を制御するための光センサとが配置された画像形成装置を用いている。この現像装置にはトナー補給装置よりトナー補給口を介して実施例または比較例のトナーが補給される。作像動作は次のように行われる。感光体ドラムは反時計回転方向に回転する。感光体ドラムは除電光により除電され、表面電位が0〜−150V程度の基準電位に平均化される。次に帯電ロ−ラにより帯電され、表面電位が−1000V前後となる。次に露光装置で露光され、光が照射された部分(画像部)は、表面電位が0〜−200V程度となる。現像装置によりスリーブ上のトナーが上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光体ドラムは回転移動し、給紙部より用紙先端部と画像先端部とが転写ベルトで一致するようなタイミングで転写紙が送られ、転写ベルトで感光体ドラム表面のトナー像が転写紙に転写される。その後転写紙は定着部へ送られ、熱と圧力とによりトナーが転写紙に融着されてコピーとして排出される。感光体ドラム上に残った残留トナーはクリーニング装置中のクリーニングブレードにより掻き落とされ、その後、感光体ドラムは除電光により残留電荷が除電されてトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。
[評価項目]
実施例および比較例の静電荷像現像用トナーの特性等を以下に示す項目により評価した。
(I)80メッシュ通過後の固形物通過量
各測定対象となるスラリー液を、300gビーカーに採取し、80メッシュ(目開き190μm)の篩にスラリー液を供給し、凝集物を採取する。採取した凝集物をアルミ皿に取り150℃で30min乾燥し重量を測定、以下の計算により固形物通過量(wt%)を下式(2)により算出する。
Figure 0004688746
(II)帯電特性
帯電特性は、23℃の相対湿度55%RHの環境下でトナーとキャリアを摩擦帯電させ、現像剤とし、[帯電量1]を測定した後、この現像剤を30℃、相対湿度90%RHの試験室に2日放置し、[帯電量2]を測定し、[帯電量1]から[帯電量2]へのQ/Mの変動率を下記式を用いて調べた。
Q/M変動率(%)=([帯電量1]−[帯電量2])/[帯電量1]×100
そして、小数点以下を四捨五入したQ/M変動率が0〜15%のものを○、16〜30%のものを△、31%以上を×として、三段階で評価した。
(III)画像品質
画像品質は通紙後画像の画質品質劣化(具体的には転写不良、地汚れ画像発生)を総合的に判断した。転写不良は、Ricoh製の画像形成装置で5000枚通紙を行い、その後、黒ベタ画像を通紙させて、その画像の転写不良レベルを目視でランク付けして判断した。また、地肌汚れ画像については、Ricoh製画像形成装置で5000枚通紙を行い、その後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差をスペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定して定量評価し、その差が0.30未満のものを○とし、0.30以上のものを×とした。これら2つを総合して画像品質が良好なものを○とし、画像品質良好ではないが許容なものを△とし、画像品質不良なものを×として三段階で評価した。以上の実施例、比較例の分散処理条件等を表1及び表2に、また以上の評価結果を表3に示す。
Figure 0004688746
Figure 0004688746
Figure 0004688746
本発明の実施形態に係るケーキ解砕機能を有するローター/ステーター部の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るケーキ解砕機能を有するローター/ステーター部の別の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る第2のリスラリー工程に使用されるインライン分散機のローター/ステ−ター部の例を示す図である。(a)はローター/ステーター部の横断面図であり、(b)はローターの一例を示す図であり、(c)はステ−ターの一例を表す図である。 本発明の実施形態に係るトナーの製造方法に使用されるシステムの構成例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るトナーの製造方法に使用される底部にローター/ステーター型分散機が取り付けられたケーキ受入タンクの一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るトナーの製造方法に使用される底部にローター/ステーター型分散機が取り付けられたケーキ受入タンクの一例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るトナーの製造方法に使用されるシステムの構成例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るトナーの製造方法に使用される底部にローター/ステーター型分散機が2基取り付けられたケーキ受入タンクの一例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るトナーの製造方法に使用される底部にローター/ステーター型分散機が取り付けられたケーキ受入タンクの一例を示す断面図である。
符号の説明
1 ケーキ解砕機能を有する凸部
2 ローター部
3 ステーター部
10 ケーキ受入タンク(第1リスラリー装置)
11 給液ポンプ(第1スラリー搬送手段)
12 インライン型分散機(第2リスラリー装置:分散装置)
13 スラリー液受入タンク(第2リスラリー洗浄手段)
14 フィルタープレス
18 せん断付与層
20 ローター部(櫛状型ローター)
21 凸状刃部
22 環状部
23 結合部
30 ステーター部(櫛状型ステ−ター)
31 凸状刃部
32 環状部
33 結合部
102 水系媒体投入口
104 ボトムエントリー型分散機
105 底排出弁
106 加圧ユニット
107 底排出口
108 邪魔板

Claims (22)

  1. 水系媒体中でトナー粒子を造粒させる造粒工程と、少なくとも前記該トナー粒子を含む固形物成分を前記水系媒体中からフィルタープレスにより固液分離する固液分離工程と、固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるリスラリー工程と、を有する静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
    前記リスラリー工程は二段階に分けて行われる工程であって、第一段階目のリスラリー工程がフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも一基取り付けられたローター/ステーター型分散機で行われるバッチ処理工程であり、第二段階目のリスラリー工程がインライン型分散機により処理される工程であることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
  2. 前記造粒工程は、有機溶媒中に活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂からなるトナーバインダーを含むトナー組成分を溶解又は分散させ、該溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で溶解又は分散させ、架橋剤及び/又は伸長剤と反応させて行うことを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  3. スラリー液の80メッシュ通過した固形物通過率が80wt%〜100wt%の範囲となるまで、前記第一段階目のリスラリー工程を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  4. スラリー液の80メッシュ通過した固形物通過率が95wt%〜100wt%の範囲となるまで、前記第二段階目のリスラリー工程を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  5. ケーキ受入タンク底部に取り付けられた前記ローター/ステーター型分散機のローター表層面にケーキ解砕機能を有する凸部を有するローターを用いることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  6. 前記バッチ処理工程を行うケーキ受入タンクへ固液分離後のケーキを投入した後に水系媒体を投入することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  7. 前記バッチ処理工程を行うケーキ受入タンクへの水系媒体投入が前記ローター/ステーター部の上流側に設置して、前記水系媒体を前記ローター/ステーター型分散機のローター/ステーター部に付着したケーキを洗浄しながら投入することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  8. ケーキ受入タンク底部に取り付けられた前記ローター/ステーター型分散機のローターの直径Φが50〜300mmの範囲であり、前記ローター/ステーター型分散機のローターの最外周速が5m/s〜30m/sの範囲で前記リスラリー工程を行うことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  9. 前記一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
    前記取り付けられたローター/ステーター型分散機のローターすべての回転を同一方向にして処理を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  10. 前記一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う静電荷像現像用トナーの製造方法にであって、
    前記取り付けられたローター/ステーター型分散機のローターの少なくとも一基の回転を逆方向にして処理を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  11. 前記一段階目のリスラリー工程としてフィルタープレスのケーキ排出口下に設置されたケーキ受入タンク底部に少なくとも二基取り付けられたローター/ステーター型分散機にてバッチ処理を行う静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
    前記ローター/ステーター型分散機がケーキ受入タンク底面に取り付けられており、何れか二基のローター/ステーター型分散機の間のケーキ受入タンク側面に邪魔板が取り付けられたケーキ受入タンクにて分散処理を行うことを特徴とする請求項9または10記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  12. 前記複数のローター/ステーター分散機が、ケーキ受入タンク底面に略等間隔に取り付けられており、隣り合う二基のローター/ステーター型分散機間のケーキ受入タンク側面に邪魔板が取り付けられたケーキ受入タンクにて分散処理を行うことを特徴とする請求項11記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  13. 前記二段階目のリスラリー工程への送液は、ローター/ステーター型分散機を一段目のリスラリー工程の分散処理時の10〜50%の速度でローターを回転させながら行うことを特徴とする請求項1〜12記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  14. 水系媒体中でトナー粒子を造粒させる造粒工程と、少なくとも前記トナー粒子を含む固形物成分を前記水系媒体中からフィルタープレスにより固液分離する固液分離工程と、固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるリスラリー工程とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
    前記リスラリー工程は二段階に分けて行われる工程であって、ケーキ排出口下に設置された、その底部には二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口がローター/ステーター型分散機と同じ個数以上設けられたケーキ受入タンクにて分散処理を行うことを特徴とする請求項13記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  15. 前記二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口がローター/ステーター型分散機の側近に設置されていることを特徴とする請求項14記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  16. 前記二段階目のリスラリー工程に送液するための排液口入口がメッシュ構造となっている事を特徴とする請求項14及び15に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  17. 前記第二段階目のリスラリー工程は、ローター/ステーター型分散機であり、前記ローターまたはステーターの少なくとも1つは前記ローターまたはステーターの動径方向に対して略垂直方向に凸状刃を有する環状部を複数有し、前記ローターとステーター間の動径方向で形成されるギャップによるせん断付与層が二層以上のインライン分散機によりインライン分散処理を行うことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  18. 前記第二段階目のリスラリー工程後に、酸によりトナー粒子の洗浄を行うこと及び/またはアルカリによりトナー粒子の洗浄を行うことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  19. 請求項1から18のいずれか1項に記載の製造方法により得られたトナーであり、体積平均粒径Dvが3〜8μmであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  20. 水系媒体中で造粒させたトナー粒子を少なくとも含む固形物成分を前記水系媒体中から固液分離するフィルタープレスと、前記フィルタープレスにより固液分離されて得られた固形物を水系媒体中に再度スラリーさせるためのケーキ受入タンクと、前記ケーキ受入タンクからのスラリー液を連続的に処理するインライン型分散機と、前記インライン分散機により細分化して得られたリスラリー分散液を貯留して洗浄するためのスラリー液受入タンクとを有し、
    前記ケーキ受入タンクは、その底部にローター/ステーター型分散機を有し、
    該ローター/ステーター型分散機は、ローター表層部が抜き出た凸部を有し、
    前記インライン型分散機は、ローター/ステーター型分散機であり、前記ローターまたはステーターの少なくとも1つは前記ローターまたはステーターの動径方向に対して略垂直方向に複数の凸状刃を有する環状部を複数有し前記ローターとステーター間の動径方向で形成されるギャップによるせん断付与層が二層以上であることを特徴とするトナー製造システム。
  21. 請求項19に記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアとを摩擦帯電させる工程を有することを特徴とする画像形成方法。
  22. 請求項19に記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアとを摩擦帯電させる帯電手段を有することを特徴とする画像形成装置。
JP2006193882A 2006-01-12 2006-07-14 トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置 Expired - Fee Related JP4688746B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006193882A JP4688746B2 (ja) 2006-01-12 2006-07-14 トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006005352 2006-01-12
JP2006005352 2006-01-12
JP2006193882A JP4688746B2 (ja) 2006-01-12 2006-07-14 トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007212992A JP2007212992A (ja) 2007-08-23
JP4688746B2 true JP4688746B2 (ja) 2011-05-25

Family

ID=38491449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006193882A Expired - Fee Related JP4688746B2 (ja) 2006-01-12 2006-07-14 トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4688746B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5939911B2 (ja) * 2012-07-12 2016-06-22 キヤノン株式会社 トナー粒子の製造方法
WO2021075333A1 (ja) * 2019-10-18 2021-04-22 Dic株式会社 顔料組成物の製造方法
WO2024029514A1 (ja) * 2022-08-05 2024-02-08 株式会社カネカ ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法およびその利用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001249490A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2002148860A (ja) * 2000-11-08 2002-05-22 Canon Inc 重合法トナーの製造方法
JP2004093726A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2004279809A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001249490A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2002148860A (ja) * 2000-11-08 2002-05-22 Canon Inc 重合法トナーの製造方法
JP2004093726A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2004279809A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007212992A (ja) 2007-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4606357B2 (ja) トナー及びその製造方法
JP4105650B2 (ja) トナー、現像剤、現像装置、画像形成装置
JP4213067B2 (ja) 画像形成用トナーおよび現像剤とその製造方法、並びにこれらを用いた画像形成方法、画像形成装置
JP4298966B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2005015589A (ja) 結晶性ポリエステル分散液の製造方法、分散液、その分散液を用いた画像形成用トナー、現像剤、および画像形成方法
JP2007233030A (ja) 静電荷像現像用トナー
JP4688746B2 (ja) トナーの製造方法、トナー、トナー製造システム、画像形成方法および画像形成装置
JP2008070703A (ja) 静電荷現像用トナーの製造方法
JP4632956B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2009133937A (ja) トナー及び現像剤
JP4512540B2 (ja) 静電荷現像用トナーの製造方法
JP4115793B2 (ja) 乾式トナー
JP4049679B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよび現像剤、並びにこれらを用いた画像形成方法、画像形成装置
JP4056377B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP4084666B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2005010208A (ja) 乾式トナー
JP5081719B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、現像剤、画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジ
JP3764954B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2005031159A (ja) 乾式トナー
JP4037325B2 (ja) 電子写真用トナーおよび製造方法
JP4606212B2 (ja) トナー、トナー入り容器、画像形成方法、画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP2007248558A (ja) 静電荷像現像用トナー及び現像剤
JP2007249166A (ja) トナー及び現像剤
JP4221319B2 (ja) 電子写真用トナー及び画像形成プロセス
JP2011221339A (ja) 静電荷現像用トナーの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090423

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4688746

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees