JP6812756B2 - トナーの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明において、トナーは、下記で説明する第1の工程〜第4の工程を含む製造方法により得ることができる。なお、本発明でいう「トナー母体粒子」とは、少なくとも結着樹脂を含有し、必要に応じて着色剤を含有してなり、かつ外添剤を含まない粒子であって、電子写真方式の画像形成に使用されるトナーの母体を構成するものである。トナー母体粒子は、そのままでもトナーとして使用することができるが、通常、外添剤を添加して使用する。また、トナー母体粒子は、単層構造であってもよく、コアシェル構造であってもよい。ここでいう「コアシェル構造」とは、コア粒子とその表面を被覆するシェル層とを備える多層構造である。係るシェル層は、コア粒子の表面を全て被覆してもよく、部分的に被覆しコア粒子が露出してもよい。また、コアシェル構造の断面は、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型ブローブ顕微鏡(SPM)等の公知の観察手段によって確認できる。
本発明において、(a)準備工程(単に「工程(a)」とも称する)は、トナー母体粒子を製造するための各分散液を調製する工程である。より具体的に、工程(a)は、結晶性樹脂を含む結着樹脂と水系媒体とを含む分散液を調製する工程を含む、また、必要に応じて、着色剤分散液を調製する工程などを含み得る。さらに、必要に応じて係る樹脂を単量体から合成する工程も含み得る。なお、各分散液または樹脂は、市販のものをそのまま使用してもよい。以下、各分散液の好適な構成および調製方法について、説明する。
本発明に係る結着樹脂は、必須成分として結晶性樹脂を含み、好ましくは結晶性樹脂と非晶性樹脂とを含む。本明細書において、「結着樹脂が結晶性樹脂を含む」とは、結着樹脂が結晶性樹脂そのものを含む態様であってもよいし、後述のハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂における結晶性ポリエステル重合セグメントのように、他の樹脂中に含まれるセグメントを含む態様であってもよい。また本明細書において、「結着樹脂が非晶性樹脂を含む」とは、結着樹脂が、非晶性樹脂そのものを含む態様であってもよいし、後述のハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂における非晶性重合セグメントのように、他の樹脂中に含まれるセグメントを含む態様であってもよい。
本発明において、結晶性樹脂とは、トナーの示差走査熱量計(DSC)で測定した示差熱量曲線において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、DSC測定において、昇温速度10℃/分で測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。なお、DSC測定は、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製:Diamond DSC)を用い、この装置の検出部の温度補正にはインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。
多価カルボン酸の例として、コハク酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸などの飽和脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸;それらの酸無水物;およびそれらの炭素数1〜3のアルキルエステル;が含まれる。上記多価カルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。
多価アルコールの例として、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、1,7−へプタンジオール、1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオールなどの脂肪族ジオール;および、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールなどの3価以上のアルコール;が含まれる。上記多価アルコールは、脂肪族ジオールであることが好ましい。
上記単量体(多価カルボン酸、多価アルコール)を用いた結晶性ポリエステル樹脂の形成方法は、特に限定されず、公知のエステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸および多価アルコールを重縮合する(エステル化する)ことにより、当該樹脂を形成することができる。用いられうるエステル化触媒としては、酢酸チタン、プロピオン酸チタン、ヘキサン酸チタン、オクタン酸チタンなどの脂肪族モノカルボン酸チタン、シュウ酸チタン、コハク酸チタン、マレイン酸チタン、アジピン酸チタン、セバシン酸チタンなどの脂肪族ジカルボン酸チタン、ヘキサントリカルボン酸チタン、イソオクタントリカルボン酸などの脂肪族トリカルボン酸チタン、オクタンテトラカルボン酸チタン、デカンテトラカルボン酸チタンなどの脂肪族ポリカルボン酸チタン、などの脂肪族カルボン酸チタン類、安息香酸チタンなどの芳香族モノカルボン酸チタン、フタル酸チタン、テレフタル酸チタン、イソフタル酸チタン、ナフタレンジカルボン酸チタン、ビフェニルジカルボン酸チタン、アントラセンジカルボン酸チタンなどの芳香族ジカルボン酸チタン;トリメリット酸チタン、ナフタレントリカルボン酸チタンなどの芳香族トリカルボン酸チタン;ベンゼンテトラカルボン酸チタン、ナフタレンテトラカルボン酸チタンなどの芳香族テトラカルボン酸チタン;などの芳香族カルボン酸チタン類、脂肪族カルボン酸チタン類や芳香族カルボン酸チタン類のチタニル化合物類およびそのアルカリ金属塩類、ジクロロチタン、トリクロロチタン、テトラクロロチタン、テトラブロモチタンなどのハロゲン化チタン類、テトラブトキシチタン(チタンテトラブトキサイド、Ti(O−n−Bu)4)、テトラオクトキシチタン、テトラステアリロキシチタンなどのテトラアルコキシチタン類、チタンアセチルアセトナート、チタンジイソプロポキシドビスアセチルアセトナート、チタントリエタノールアミネート、などのチタン含有触媒などが挙げられる。
結晶性ポリエステル重合セグメントとは、結晶性ポリエステル樹脂に由来する部分を指す。すなわち、結晶性ポリエステル樹脂を構成するものと同じ化学構造の分子鎖を指す。
非晶性重合セグメントとは、非晶性樹脂に由来する部分を指す。すなわち、非晶性樹脂を構成するものと同じ化学構造の分子鎖を指す。非晶性重合セグメントは、本発明における結着樹脂に含まれうる非晶性樹脂と、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂との親和性に寄与し得る。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂が非晶性重合セグメントを含有することは、例えば、NMR測定、メチル化反応Py−GC/MS測定を用いて化学構造を特定することによって確認することができる。
スチレンアクリル重合セグメントは、少なくとも、スチレン単量体と、(メタ)アクリル酸エステル単量体と、を付加重合させて形成されるものである。ここでいうスチレン単量体は、CH2=CH−C6H5の構造式で表されるスチレンの他に、スチレン構造中に公知の側鎖や官能基を有する構造のものを含むものである。また、ここでいう(メタ)アクリル酸エステル単量体は、CH2=CHCOOR(Rはアルキル基)で表されるアクリル酸エステル化合物や、メタクリル酸エステル化合物の他に、アクリル酸エステル誘導体やメタクリル酸エステル誘導体等の構造中に公知の側鎖や官能基を有するエステル化合物を含むものである。
スチレン単量体の具体例としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等が挙げられる。これらスチレン単量体は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
また、(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、フェニルアクリレート等のアクリル酸エステル単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらのうち、長鎖アクリル酸エステル単量体を使用することが好ましい。具体的には、メチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートが好ましい。
アゾ系またはジアゾ系重合開始剤としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
過酸化物系重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、ジクミルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルパーオキシ)トリアジン等が挙げられる。
本発明に係る結着樹脂に含まれるハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の製造方法は、上記結晶性ポリエステル重合セグメントと、非晶性重合セグメントとを化学結合させた構造の重合体を形成することが可能な方法であれば、特に制限されるものではない。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の具体的な製造方法としては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
この方法では、先ず、上述した非晶性重合セグメントを構成する単量体(好ましくは、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体といったビニル単量体)を付加反応させて非晶性重合セグメントを形成する。次に、非晶性重合セグメントの存在下で、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを重合反応させて結晶性ポリエステル重合セグメントを形成する。このとき、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを縮合反応させると共に、非晶性重合セグメントに対し、多価カルボン酸成分または多価アルコール成分を付加反応させることにより、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂が形成される。
本発明において、結晶性樹脂を水系媒体中に分散させる方法としては、当該結晶性樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒を除去する方法が挙げられる。
本発明に係る水系媒体とは、水の含有量が50質量%以上の媒体をいう。水以外の成分としては、水に溶解する有機溶媒が挙げられ、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらのうち、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の樹脂を溶解しないアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
分散安定剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、リン酸三カルシウムなどのように酸やアルカリに可溶性のものを使用することが好ましく、または環境面の視点からは、酵素により分解可能なものを使用することが好ましい。
界面活性剤としては、例えばドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等のカチオン性界面活性剤、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム(ドデシル硫酸ナトリウム)、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル等のノニオン性界面活性剤等の公知の界面活性剤を用いることができる。これらのうちの1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、分散安定性の向上のための樹脂微粒子としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、ポリスチレン−アクリロニトリル樹脂微粒子などが挙げられる。
本発明に係るトナーは、結着樹脂として非晶性樹脂を含むことが好ましい。非晶性樹脂を含むことにより、加熱定着の際、結晶性樹脂と非晶性樹脂とが相溶し、トナーの低温定着性が向上する。
本発明において、非晶性ビニル樹脂は、ビニル化合物を重合した非晶性ビニル樹脂であれば特に制限されず、例えば、アクリル酸エステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、熱定着時の可塑性を考慮すると、スチレン−アクリル酸エステル樹脂(スチレン−アクリル樹脂)が好ましい。なお、スチレン−アクリル樹脂で用いられるスチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体は、上述した「スチレン単量体」、「(メタ)アクリル酸エステル単量体」の項目で説明した内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。
非晶性ビニル樹脂粒子分散液は、例えば溶剤を用いることなく、水系媒体中において非晶性ビニル樹脂の分散処理を行う方法、あるいは非晶性ビニル樹脂を酢酸エチルなどの溶剤に溶解させて溶液とし、分散機を用いて当該溶液を水系媒体中に乳化分散させた後、脱溶剤処理を行う方法などが挙げられる。好適には、水系媒体中において非晶性ビニル樹脂の分散処理を行い、非晶性ビニル樹脂粒子分散液を調製する。
重合反応に使用できる重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミノジプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス−(2−アミノジプロパン)硝酸塩、4,7’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物、過酸化水素等の過酸化物等が挙げられる。
重合反応時には、樹脂粒子の分子量を制御する観点から、連鎖移動剤を添加することができる。使用できる連鎖移動剤としては、例えば連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン;n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート、ステアリル−3−メルカプトプロピオネートなどのメルカプトプロピオン酸;およびスチレンダイマーなどを用いることができる。これらは一種単独であるいは二種以上組み合わせて用いることができる。
重合反応時には、分散液中の樹脂粒子の凝集等を防ぎ、良好な分散状態を維持する観点から、界面活性剤を添加することができる。
本発明に用いられる離型剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス、ベヘニルベヘネート(ベヘン酸ベヘニル)、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、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、脂肪酸ポリグリセリンエステルなどのエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。
本発明にかかる結着樹脂は、非晶性ビニル樹脂との併用時に適度な相溶度が得られ、トナー粒子の形状制御性や定着後の画像強度が得られる等の観点から、ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
非晶性ポリエステル重合セグメントは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸成分)と、2価以上のアルコール(多価アルコール成分)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂に由来する部分であって、DSCにおいて、明確な吸熱ピークが認められない重合セグメントをいう。
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサン−3,5−ジエン−1,2−ジカルボン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸などのジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸などが挙げられる。これら多価カルボン酸は、単独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。
また、多価アルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの2価のアルコール;グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミンなどの3価以上のポリオールなどが挙げられる。これら多価アルコール成分は、単独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。
非晶性ビニル重合セグメントは、結着樹脂に非晶性ビニル樹脂が含まれる場合に、該非晶性ビニル樹脂とハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂との親和性を制御することができる。
(2)非晶性ポリエステル重合セグメントと非晶性ビニル重合セグメントとをそれぞれ形成しておき、これらを結合させてハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を製造する方法
(3)非晶性ポリエステル重合セグメントを予め形成しておき、当該非晶性ポリエステル重合セグメントの存在下で非晶性ビニル重合セグメントを形成する重合反応を行ってハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を製造する方法
上記(1)〜(3)の形成方法の中でも、(1)の方法は、非晶性ビニル重合セグメントに非晶性ポリエステル重合セグメントがグラフト化した構造であるハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を形成し易いことや生産工程を簡素化できるため好ましい。
ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液は、例えば溶剤を用いることなく、水系媒体中においてハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂の分散処理を行う方法(あ)、あるいはハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒を除去する方法(い)などが挙げられる。方法(あ)における水系媒体および分散方法は上記(a−2)欄に記載した通りである。方法(い)の詳細は、上記(a−1)欄に記載した通りである。
本発明において、着色剤としては、カラートナーの着色剤に用いられる公知の無機または有機着色剤が用いられる。当該着色剤の例には、カーボンブラック、磁性体、顔料および染料が含まれる。上記着色剤は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
本工程において、着色剤を水系媒体中に分散させて、着色剤粒子分散液を調製することができる。
上述したように、(b)トナー母体粒子の製造工程は、上記第1の工程を含んでもよい。ここで、「トナー母体粒子の製造工程が第1の工程を含む」とは、工程(b)の中で行われる操作の中に、第1の工程の要件(定義)を満たす操作があれば、当該工程(b)は、第1の工程を含むと定義する。第1の工程の要件を満たす操作とは、下記の通りである。
本発明において、結晶性樹脂を含む結着樹脂と水系媒体とを含有する分散液を当該結晶性樹脂の融点以上の温度に加熱する工程を、「第1の工程」と定義する。また、当該結晶性樹脂の融点以上の温度に加熱することにより、結晶性樹脂が非晶状態となり、非晶性ビニル樹脂と部分相溶し易くなる為、トナー粒子の形状制御性を高める事が出来る。なお、結晶性樹脂を2種類以上併用した場合、第1の工程において、同じ配合比でDSC測定により求めたTm以上の温度に加熱する。
凝集・融着法とは、結晶性樹脂を含む結着樹脂と水系媒体とを含む分散液を、加熱することによって、分散液中の粒子間の凝集、融着を進行させる方法である。以下では、トナー母体粒子がコア・シェル構造を有する粒子である例を示しながら、当該製造工程を説明する。
本発明に使用できる凝集剤としては、特に限定されないが、アルカリ金属塩、2価の金属塩、3価の金属塩等の金属塩が挙げられる。
懸濁重合法とは、結晶性樹脂と、重合性単量体と、必要に応じて着色剤、離型剤、重合開始剤、分散安定剤などの添加剤と、を水系媒体に懸濁させて油滴分散粒子を形成し、その後加熱して重合を行い、トナー母体粒子を製造する方法である。
本発明において、第2の工程は、上述した第1の工程で加熱された分散液を冷却する工程である。本工程は、第1の工程での結晶性樹脂の非晶(溶融)状態はトナー粒度の制御上不可避であるが、第2の工程で冷却することで、結晶性樹脂の結晶核形成を行うことができる。
本発明において、第3の工程は、上述した第2の工程で冷却された分散液を、2℃/分以上、さらに、ゆるみかさ密度や画像ホタルの性能評価に優れる点から、好ましくは4℃/分以上、より好ましくは10℃/分以上の昇温速度でRc−25℃(Rcは前記結晶性樹脂の再結晶化温度である)に加熱する工程である。本発明者らの研究によると、第3の工程では、第2の工程で形成された結晶性樹脂の結晶核(一部は非晶のまま分布)を中心に結晶成長を行う為の温度に加熱昇温する。この際、昇温速度が2℃/分以上であると、トナー中の結晶核の分散状態を保持した状態で結晶成長段階に移行できると考えている。特に昇温速度の上限は規定していないが、加熱装置(熱交換缶体や缶体内部コイル、缶体外部設置の熱交換器)としての現実的な範囲としては〜300℃/分程度が想定され、そのような速度でも本発明の効果は得られる。なお、第3の工程における昇温速度とは、図2に示すように、昇温開始温度t3(℃)から昇温到達温度[Rc−25℃(℃)](t4(℃))までの温度区間(ただし、t3<[Rc−25℃]とする)を昇温するのに要した時間m2(分)から、下記式で求められる平均昇温速度である:
《第4の工程》
本発明において、第4の工程は、上述した第3の工程で加熱された前記分散液を、温度域T1に維持する工程であって、前記温度域T1が、下記数式(I)を満たすことを特徴とする。
第4の工程の間(少なくとも分散液が上記ta、tbまたはtdの温度に到達後から上記ta、tcまたはteの温度を下回るまでの間、好ましくは第4の工程の維持時間m3の間)、粒子中の結晶性樹脂成分の結晶化を効率よく完了させる観点から、分散液は一定範囲の流動状態下にあることが望ましい。
上述した第4の工程により得られたトナー母体粒子の分散液をRc−25℃(温度域T1の下限値;冷却開始温度)から所定の冷却温度(液温)まで冷却する。
本工程では、上記(c)冷却工程で冷却した後のトナー母体粒子の分散液をろ過してトナー粒子を固液分離し、得られたウェット状のトナーケーキ(ケーキ形状のトナー母体粒子の集合体をいう。)を洗浄して、界面活性剤、凝集剤等を除去する。
トナー母体粒子に外添剤を添加する場合、乾燥後のトナー母体粒子に外添剤を添加して混合する。これにより、トナーを得ることができる。
トナーとしての帯電性能や流動性、あるいはクリーニング性を向上させる観点から、トナー母体粒子の表面に公知の無機微粒子や有機微粒子などの粒子、滑材を外添剤として添加することできる。
〔結晶性樹脂の融点(Tm)の測定〕
結晶性樹脂の融点(Tm)は、DSCにより測定した。具体的には、結晶性樹脂の試料をアルミニウム製パンKITNO.B0143013に封入し、熱分析装置 Diamond DSC(パーキンエルマー社製)のサンプルホルダーにセットして、加熱、冷却、加熱の順に温度を変動させた。1回目と2回目の加熱時には、10℃/分の昇温速度で室温(25℃)から150℃まで昇温して150℃を5分間保ち、冷却時には、10℃/分の降温速度で150℃から0℃まで降温して0℃の温度を5分間保った。2回目の加熱時に得られる吸熱曲線における吸熱ピークのピークトップの温度を融点(Tm)として測定した。
結晶性樹脂の再結晶化温度(Rc)は、結晶性樹脂の結晶化が最も進行しやすい温度であって、上記〔結晶性樹脂の融点(Tm)の測定〕の同装置、同サンプル封入方法にてサンプルセットを行った後に、結晶性樹脂を10℃/分の昇温速度で室温から100℃まで昇温し、1分間保持し、0.1℃/分の降温速度で0℃まで降温し、降温時に得られた測定曲線における発熱ピークのピークトップの温度(Rc)として求めた。
結晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、以下のようにゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した分子量分布から求めた。
非晶性樹脂のガラス転移点(Tg)は、ASTM(米国材料試験協会規格)D3418−82に規定された方法(DSC法)にしたがって測定した。測定には、DSC−7示差走査カロリメーター(パーキンエルマー社製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラー(パーキンエルマー社製)等を用いて行った。
トナー母体粒子の体積基準のメジアン径は、コールターマルチサイザー3(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用ソフトSoftware V3.51を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定した。トナー母体粒子以外にも、結晶性樹脂粒子、非晶性樹脂粒子、着色剤粒子、トナー母体粒子のコア部、コアシェル構造のトナー母体粒子、外添剤を有するトナー粒子、並びにその他の添加剤粒子等のそれぞれの体積基準のメジアン径についても、トナー母体粒子の体積基準のメジアン径と同様にして測定した。
キャリアの体積基準のメジアン径は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置HELOS(SYMPATEC社製)により測定した。
トナー母体粒子(外添剤を含まないトナー粒子)の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(Sysmex社製)を用い、所定数(実施例ではHPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数を4000個とした)のトナー母体粒子における、粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長L1と、粒子投影像の周囲長L2とから、下記式から算出した円形度Cの総和を、当該所定数で除することにより求めた。なお、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(Sysmex社製)と同様の装置、例えば、FPIA−2100(Sysmex社製)等を用いて測定を行うこともできる。またHPF検出数は、3000〜10000個の適正濃度範囲であれば、十分な再現性が得られる。
再結晶化温度(Rc)は、示差走査熱量測定(DSC)により、結晶性樹脂を10℃/分の昇温速度で室温から100℃まで昇温し、1分間保ち、0.1℃/分の降温速度で0℃まで降温し、降温時に得られた測定曲線における発熱ピークのピークトップの温度として求めた。
Pvは分散液の流動状態を表す動力値である。本発明では、第4の工程でT1温度域に維持された分散液を下記(2)式で定義されるPv値の範囲で流動するものである。
無機微粒子や有機微粒子などの外添剤等の数平均一次粒径(個数平均一次粒径)は、電子顕微鏡写真を用いて算出することができる。例えば、透過型電子顕微鏡で撮影した画像の画像処理によって求めることが可能である。あるいは走査型電子顕微鏡にてトナー試料の3万倍写真を撮影し、この写真画像をスキャナーにより取り込む。画像処理解析装置LUZEX(登録商標) AP(株式会社ニレコ製)にて、当該写真画像のトナー表面に存在する外添剤について2値化処理し、外添剤1種につき100個についての水平方向フェレ径を算出、その平均値を個数平均一次粒径としてもよい。好ましくは、レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−750等)で測定し、その平均粒径を求める。こうして求められた平均粒径は、所謂、体積平均粒径である。なお、電子顕微鏡を用いて無機微粒子(または有機微粒子)の平均粒径を測定し、前記レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置による測定結果から求めた平均粒径と比較して、それらの値が一致していることを確認し、さらに該無機微粒子(または有機微粒子)の凝集が生じていないことを確認することにより、該平均粒径が一次粒子のものであると判断した場合に、上記平均粒径を無機微粒子(または有機微粒子)の個数平均一次粒径とするものである。無機微粒子(または有機微粒子)の個数平均一次粒径は、例えば、分級や分級品の混合などによって調整することが可能である。
(結晶性ポリエステル樹脂1の合成)
両反応性単量体を含む、下記のスチレンアクリル重合セグメントの原料単量体およびラジカル重合開始剤を滴下ロートに入れた。
n−ブチルアクリレート 13.0質量部
アクリル酸 2.0質量部
重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド) 7.0質量部
また、結晶性ポリエステル重合セグメントの原料単量体を、窒素ガス導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。
1,4−ブタンジオール 153質量部
次いで、攪拌下でスチレンアクリル重合セグメントの原料単量体を90分間かけて滴下し、60分間熟成を行った後、減圧下(8kPa)にて未反応のスチレンアクリル重合セグメントの原料単量体を除去した。なお、このとき除去された原料単量体の量は、上記の仕込みの原料単量体に対してごく微量であった。その後、触媒としてチタンテトラブトキサイド(Ti(O−n−Bu)4)を0.8質量部投入し、235℃まで昇温し、常圧下(101.3kPa)にて5時間、さらに減圧下(8kPa)にて1時間反応を行った。
上記で得られた結晶性ポリエステル樹脂1 100質量部を、400質量部の酢酸エチルに溶解させ、あらかじめ調製しておいた0.26質量%濃度のドデシル硫酸ナトリウム溶液 638質量部と混合させた。得られた混合液を攪拌しながら、超音波ホモジナイザーUS−150T(株式会社日本精機製作所製)によりV−LEVEL 300μAで30分間の超音波分散処理を行った。その後、40℃に加温した状態で、ダイヤフラム真空ポンプV−700(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間攪拌しながら酢酸エチルを完全に除去し、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1を調製した。当該分散液中の結晶性ポリエステル樹脂粒子は、体積基準のメジアン径が160nmであった。
攪拌機、温度計、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応容器に、テトラデカン二酸315質量部、および1,4−ブタンジオール252質量部を入れた。当該反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、チタンテトラブトキサイド0.1質量部を添加し、窒素ガス気流下において180℃で攪拌しながら8時間重合反応を行った。さらに、チタンテトラブトキサイド0.2質量部を添加し、温度を220℃に上げて攪拌しながら6時間重合反応を行った。その後、反応容器内を10mmHg(13.3hPa)まで減圧し、減圧下で1.5時間反応させ、結晶性ポリエステル樹脂2を得た。
上記で得られた結晶性ポリエステル樹脂2 100質量部を、400質量部の酢酸エチルに溶解させ、あらかじめ調製しておいた0.26質量%濃度のドデシル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合させた。得られた混合液を攪拌しながら、超音波ホモジナイザーUS−150T(株式会社日本精機製作所製)によりV−LEVEL 300μAで30分間の超音波分散処理を行った。その後、40℃に加温した状態で、ダイヤフラム真空ポンプV−700(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間攪拌しながら酢酸エチルを完全に除去して、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液2を調製した。当該分散液中の結晶性ポリエステル樹脂粒子は、体積基準のメジアン径が160nmであった。
攪拌装置、窒素ガス導入管、温度センサーおよび精留塔を備えた反応容器に、ドデカン二酸200質量部、および1,6−ヘキサンジオール102質量部を仕込み、反応系の温度を1時間かけて190℃に上昇させ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認した。その後、触媒としてのチタンテトラブトキサイドを0.3質量部投入し、さらに、生成された水を留去しながら、反応系の温度を6時間かけて190℃から240℃に上昇させた。さらに、240℃に維持した状態で6時間脱水縮合反応を継続させて重合反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂3を得た。
上記で得られた結晶性ポリエステル樹脂3 100質量部を、400質量部の酢酸エチルに溶解させ、あらかじめ調製しておいた0.26質量%濃度のドデシル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合させた。得られた混合液を攪拌しながら、超音波ホモジナイザーUS−150T(株式会社日本精機製作所製)によりV−LEVEL 300μAで30分間の超音波分散処理を行った。その後、40℃に加温した状態で、ダイヤフラム真空ポンプV−700(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間攪拌しながら酢酸エチルを完全に除去し、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液3を調製した。当該分散液中の結晶性ポリエステル樹脂粒子は、体積基準のメジアン径が160nmであった。
(第1段重合)
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素ガス導入装置を備えた5Lの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム8質量部およびイオン交換水3000質量部を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃にして、下記単量体の混合液を1時間かけて滴下した。
n−ブチルアクリレート 250.0質量部
メタクリル酸 68.0質量部
上記混合液の滴下後、80℃にて2時間加熱、攪拌することにより重合を行い、コア用非晶性ビニル樹脂粒子分散液(1−a)を調製した。
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム7質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた溶液を仕込み、98℃に加熱した。加熱後、上記第1段重合により調製した非晶性ビニル樹脂粒子分散液(1−a)を固形分換算で80質量部と、下記単量体、連鎖移動剤および離型剤を90℃にて溶解させた混合液と、を添加した。
n−ブチルアクリレート(BA) 95.0質量部
メタクリル酸(MAA) 20.0質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート(連鎖移動剤) 1.5質量部
ベヘン酸ベヘニル(離型剤、融点73℃) 190.0質量部
循環経路を有する機械式分散機CLEARMIX(登録商標)(エム・テクニック株式会社製)により、1時間の混合分散処理を行い、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。この分散液に、過硫酸カリウム6質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた重合開始剤の溶液を添加し、この系を84℃にて1時間にわたり加熱攪拌することにより重合を行って、非晶性ビニル樹脂粒子分散液(1−b)を調製した。
上記第2段重合により得られた非晶性ビニル樹脂粒子分散液(1−b)にさらにイオン交換水400質量部を添加し、よく混合した後、過硫酸カリウム11質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた溶液を添加した。さらに、82℃の温度条件下で、下記単量体および連鎖移動剤の混合液を1時間かけて滴下した。
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA) 143.2質量部
メタクリル酸(MAA) 52.0質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 8.0質量部
滴下終了後、2時間にわたり加熱攪拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却し、コア用非晶性ビニル樹脂分散液1を調製した。当該分散液中有の非晶性ビニル樹脂粒子は、体積基準のメジアン径が145nmであった。また、得られた非晶性ビニル樹脂の重量平均分子量は35,000であり、ガラス転移点(Tg)は37℃であった。
下記スチレン−アクリル樹脂の単量体、非晶性ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル樹脂のいずれとも反応する置換基を有する単量体および重合開始剤の混合液を滴下ロートに入れた。
n−ブチルアクリレート 20.0質量部
アクリル酸 10.0質量部
ジ−t−ブチルパーオキサイド(重合開始剤) 16.0質量部
また、下記非晶性ポリエステル樹脂の単量体を、窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を備えた四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。
テレフタル酸 66.9質量部
フマル酸 47.4質量部
攪拌下で、滴下ロートに入れた混合液を四つ口フラスコへ90分かけて滴下し、60分間熟成を行った後、減圧下(8kPa)にて未反応の単量体を除去した。その後、エステル化触媒としてチタンテトラブトキサイド(Ti(OBu)4)を0.4質量部投入し、235℃まで昇温して、常圧下(101.3kPa)にて5時間、さらに減圧下(8kPa)にて1時間、反応を行った。次いで200℃まで冷却し、減圧下(20kPa)にて反応を行った後、脱溶剤を行い、ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を得た。
上記で得られたハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂100質量部を、400質量部の酢酸エチルに溶解し、あらかじめ調製しておいた0.26質量%濃度のドデシル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合した。得られた混合液を攪拌しながら、超音波ホモジナイザーUS−150T(株式会社日本精機製作所製)によりV−LEVEL 300μAで30分間の超音波分散処理を行った。その後、40℃に加温した状態で、ダイヤフラム真空ポンプV−700(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間攪拌しながら酢酸エチルを完全に除去して、固形分量が13.5質量%のハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を調製した。当該分散液中のハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂粒子は、体積基準のメジアン径が160nmであった。
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を攪拌しながら、銅フタロシアニン(C.I.ピグメントブルー15:3)420質量部を徐々に添加した。攪拌装置CLEARMIX(エム・テクニック株式会社製、「CLEARMIX」は同社の登録商標)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液を調製した。当該分散液中の着色剤粒子は、体積基準のメジアン径が110nmであった。
攪拌装置、温度センサーおよび冷却管を取り付けた反応容器に、上記で調製したコア用非晶性ビニル樹脂粒子分散液1 285質量部(固形分換算)、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1 40質量部(固形分換算)、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム塩 3.25質量部(固形分換算)およびイオン交換水2000質量部を投入した。室温下、5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。さらに、上記で調製した着色剤粒子分散液30質量部(固形分換算)を投入し、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解させた溶液を、攪拌しながら、30℃において10分間かけて添加した。3分間放置した後、60分間かけて80℃まで昇温させ、液温が80℃に到達した後、(トナー母体粒子のコア部の)粒径の成長速度が0.01μm/分となるように攪拌速度を調整し、コールターマルチサイザー3(ベックマン・コールター社製)により測定した体積基準のメジアン径が6.0μmになるまで成長させた。
具体的に、上記で得られた分散液を、液温が30℃になるまで降温させた。この際の降温速度が1.0℃/分となるように調整した。
次いで、上記冷却された分散液を昇温速度が2.0℃/分となるように調整しながら、液温が45.6℃(Rc;70.6℃−25℃)になるまで加熱、昇温させた。
さらに、昇温速度が1.0℃/分となるように調整しながら、液温が50℃(上記した一定の温度ta)になるまで昇温した後、Pv値0.05kW/m3となるように攪拌数を調整し、液温50℃(±2℃の範囲内とする;以下同様とするが、上記で規定した温度域T1の上下限範囲内に限る)を60分間保った。その後、1.0℃/分の降温速度となるように調整しながら、液温が50℃からRc−25℃(温度域T1の下限値)になるまで降温、冷却した。
上記の操作に引き続いてさらに分散液の液温をRc−25℃(冷却工程の冷却開始温度)から30℃まで、1.0℃/分の降温速度となるように調整しながら、冷却させた。
次いで、分散液の固液分離を行い、脱水したトナーケーキをイオン交換水に再分散し、固液分離する操作を3回繰り返して洗浄した。洗浄後、35℃で24時間乾燥させることにより、トナー母体粒子1を得た。得られたトナー母体粒子1の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー1の製造において、第3の工程における昇温速度を2.0℃/分から5.0℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー2を製造した(表1のスキーム2を参照)。得られたトナー母体粒子2の体積基準のメジアン径が、6.06μmであった。
トナー2の製造において、第3の工程における昇温速度を5.0℃/分から25.0℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー3を製造した(表1のスキーム3を参照)。得られたトナー母体粒子3の体積基準のメジアン径が、6.12μmであった。
トナー2の製造において、第2の工程における降温速度を1.0℃/分から0.5℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー4を製造した(表1のスキーム4を参照)。得られたトナー母体粒子4の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー2の製造において、第2の工程における降温速度を1.0℃/分から2.0℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー5を製造した(表1のスキーム5を参照)。得られたトナー母体粒子5の体積基準のメジアン径が、6.11μmであった。
トナー2の製造において、第2の工程における降温速度を1.0℃/分から5.0℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー6を製造した(表1のスキーム6を参照)。得られたトナー母体粒子6の体積基準のメジアン径が、6.13μmであった。
トナー2の製造において、第2の工程における冷却温度(冷却到達温度)を30℃から42℃に変更したこと以外は、同様にして、トナー7を製造した(表1のスキーム7を参照)。得られたトナー母体粒子7の体積基準のメジアン径が、6.08μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の開始温度および終了温度を50℃から60℃(Rc−10.6℃))に変更したこと以外は、同様にして、トナー8を製造した(表1のスキーム8を参照)。得られたトナー母体粒子8の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の開始温度および終了温度を50℃から65℃(Rc−5.6℃)に変更したこと以外は、同様にして、トナー9を製造した(表1のスキームを9参照)。得られたトナー母体粒子9の体積基準のメジアン径が、6.08μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の開始温度を50℃から65℃、および終了温度を50℃から48℃に変更した(熱処理時間中、穏やかに降温、冷却した)こと以外は、同様にして、トナー10を製造した(表1のスキーム10を参照)。得られたトナー母体粒子10の体積基準のメジアン径が、6.11μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の開始温度を50℃から48℃、および終了温度を50℃から65℃に変更した(熱処理時間中、穏やかに昇温、加熱した)こと以外は、同様にして、トナー11を製造した(表1のスキーム11を参照)。得られたトナー母体粒子11の体積基準のメジアン径が、6.10μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の時間を60分から10分に変更したこと以外は、同様にして、トナー12を製造した(表1のスキーム12を参照)。得られたトナー母体粒子12の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の時間を60分から30分に変更したこと以外は、同様にして、トナー13を製造した(表1のスキーム13を参照)。得られたトナー母体粒子13の体積基準のメジアン径が、6.11μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程における熱処理の時間を60分から180分に変更したこと以外は、同様にして、トナー14を製造した(表1のスキーム14を参照)。得られたトナー母体粒子14の体積基準のメジアン径が、6.08μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程におけるPv値が0.05kW/m3から0.007kW/m3分となるように攪拌数を変更したこと以外は、同様にして、トナー15を製造した(表1のスキーム15を参照)。得られたトナー母体粒子15の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程におけるPv値が0.05kW/m3から0.01kW/m3分となるように攪拌数を変更したこと以外は、同様にして、トナー16を製造した(表1のスキーム16を参照)。得られたトナー母体粒子16の体積基準のメジアン径が、6.10μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程におけるPv値が0.05kW/m3から0.2kW/m3分となるように攪拌数を変更したこと以外は、同様にして、トナー17を製造した(表1のスキーム17を参照)。得られたトナー母体粒子17の体積基準のメジアン径が、6.08μmであった。
トナー2の製造において、第4の工程におけるPv値が0.05kW/m3から0.5kW/m3分となるように攪拌数を変更したこと以外は、同様にして、トナー18を製造した(表1のスキーム18を参照)。得られたトナー母体粒子18の体積基準のメジアン径が、6.11μmであった。
トナー2の製造において、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1を結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液2(Tm=75.0℃、Rc=70.8℃)に変更し、第1工程における(分散液の)昇温温度(液温)を80℃から79℃に変更した状態で攪拌し、平均円形度0.970になるまで粒子の融着を進行させ、さらに第3工程の昇温温度(液温)を45.6℃から45.8℃(Rc−25℃)に変更したこと以外は、同様にして、トナー19を製造した(表1のスキーム2を参照)。得られたトナー母体粒子19の体積基準のメジアン径が、6.10μmであった。
トナー2の製造において、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1を結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液3(Tm=70.0℃、Rc=65.8℃)に変更し、第1工程における(分散液の)昇温温度(液温)を80℃から76℃に変更した状態で攪拌し、平均円形度0.970になるまで粒子の融着を進行させ、さらに第3工程の昇温温度(液温)を45.6℃から40.8℃(Rc−25℃)に変更したこと以外は、同様にして、トナー20を製造した(表1のスキーム2を参照)。得られたトナー母体粒子20の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー1の製造において、第3の工程における昇温速度を2.0℃/分から1.0℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー21を製造した(表1のスキーム19を参照)。得られたトナー母体粒子21の体積基準のメジアン径が、6.12μmであった。
トナー1の製造において、第3の工程における昇温速度を2.0℃/分から1.8℃/分に変更したこと以外は、同様にして、トナー22を製造した(表1のスキーム20を参照)。得られたトナー母体粒子22の体積基準のメジアン径が、6.09μmであった。
トナー1の製造において、第4の工程における熱処理の開始温度および終了温度を50℃から67℃(Rc−3.6℃)に変更したこと以外は、同様にして、トナー23を製造した(表1のスキーム21を参照)。得られたトナー母体粒子23の体積基準のメジアン径が、6.08μmであった。
トナー1の製造において、第3工程における昇温温度(液温)を45.6℃から43℃に変更し、その後、昇温することなく第4の工程における熱処理の開始温度および終了温度を50℃から43℃に変更したこと以外は、同様にして、トナー24を製造した(表1のスキーム22を参照)。得られたトナー母体粒子24の体積基準のメジアン径が、6.10μmであった。
下記原料を混合し、得られた混合液を15mmのセラミックビーズを入れ、アトライター(日本コークス工業株式会社製)を用いて2時間分散して、重合性単量体組成物を得た。
n−ブチルアクリレート(BA) 16.7質量部
メタクリル酸(MAA) 3.5質量部
ベヘン酸ベヘネート(離型剤、融点73℃) 7.0質量部
結晶性ポリステル樹脂分散液1 8.0質量部(固形分換算)
銅フタロシアニン(C.I.ピグメントブルー15:3) 7.0質量部。
〔ゆるみかさ密度(AD)評価〕
ゆるみかさ密度とは、容積が既知の容器に、外添剤を有する外添トナー粒子(単にトナー粒子という)の集まりであるトナーを一定強度、一定時間で充填したときに、トナー粒子の集まりであるトナーの質量をその容積で除して得られる値のことであって、トナー粒子の集まりであるトナーの流動物性を測る指標である。
〇:0.380以上0.405以下
△:0.356以上0.379以下、または0.406以上0.419以下
×:0.355以下、または0.420以上
なお、表3には、トナーのゆるみかさ密度の絶対値(AD値)の具体的な測定数値を載せている。
◎:0.010以下
〇:0.011以上0.020以下
△:0.021以上0.030以下
×:0.031以上。
フェライトコア100質量部とシクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重合体樹脂粒子を5質量部とを、攪拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間攪拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコアの表面に樹脂コート層を形成し、体積基準のメジアン径50μmのキャリアを得た。
画像ホタルの評価装置として、市販の複合機「bishub PRESS(登録商標) C1070」(コニカミノルタ株式会社製)を用い、これに上記で調製した各現像剤を装填し、30℃、80%RHの環境で、印字率が10%の単色画像をA3判の上質紙に10000枚印刷し、画質評価を行った。
◎:0〜2個
○:3個以上5個以下
△:6個以上8個以下
×:9個以上。
Claims (7)
- 結晶性樹脂を含む結着樹脂を含むトナー母体粒子の製造工程を含むトナーの製造方法であって、
前記結晶性樹脂を含む結着樹脂と水系媒体とを含有する分散液を、前記結晶性樹脂の融点以上の温度に、加熱する第1の工程と、
前記第1の工程で加熱された前記分散液を、Rc−25℃(Rcは前記結晶性樹脂の再結晶化温度である)未満まで冷却する第2の工程と、
前記第2の工程で冷却された前記分散液を、2℃/分以上の昇温速度でRc−25℃に、加熱する第3の工程と、
前記第3の工程で加熱された前記分散液を、温度域T1に維持する第4の工程と、
を含み、
前記温度域T1が、下記数式(I)を満たし、
前記結晶性樹脂の再結晶化温度Rc(℃)は、前記結晶性樹脂の再結晶化が最も進行しやすい温度であり、
前記トナー母体粒子の製造工程が前記第1の工程を含むか、または、前記トナー母体粒子の製造工程の後に前記第1の工程〜前記第4の工程が順次行われることを特徴とするトナーの製造方法。
- 前記第2の工程において、前記第1の工程で加熱された前記分散液を、Rc(前記結晶性樹脂の再結晶化温度)より高い温度から1℃/分以上の降温速度で冷却することを含む請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記第2の工程において、前記第1の工程で加熱された前記分散液を、(Rc−30℃)以下まで冷却することを含む請求項1または2に記載のトナーの製造方法。
- 前記第4の工程において、前記第3の工程でRc−25℃まで加熱された前記分散液を、温度域T1に30分以上維持することを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記第4の工程において、前記分散液を下記式(2)で定義されるPv値の範囲で流動することを含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記結晶性樹脂を含む結着樹脂を凝集、融着させることを含む請求項1〜5のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記結晶性樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
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