JP2010020320A - 現像剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粒度分布が狭く、画質が良好な現像剤を製造する方法を得る。
【解決手段】バインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状混合物を水系媒体と混合した分散液を機械的せん断に供し、粒状混合物を微細化して微粒子を形成した後、微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を有し、微粒子の凝集は、微粒子を含む分散液を撹拌部材の周速が遅い主撹拌器と速い副撹拌器とを有する撹拌部内で撹拌しながら、主撹拌器における分散液の撹拌を副撹拌器により補助して、分散液に十分なせん断をかけながら行われる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真法、静電印刷法、磁気記録法等における静電荷像、磁気潜像を現像するための現像剤の製造方法に関する。

電子写真法では、像担持体上に電気的な潜像を形成し、ついで潜像をトナーによって現像し、紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱・加圧等の手段によって定着する。使用するトナーは、従来の単色ブラックのみならず、フルカラー画像を形成するために、複数色のトナーを用いて画像を形成している。

トナーは、キャリア粒子と混合して使用される２成分系現像剤と、磁性トナー又は非磁性トナーとして使用される１成分系現像剤とがある。これらトナーの製法は、通常、混練粉砕法により製造される。この混練粉砕法は、バインダー樹脂、顔料、ワックスなどの離型剤、帯電制御剤等を溶融混練し、冷却後に微粉砕し、これを分級して所望のトナー粒子を製造する方法である。混練粉砕法により製造されたトナー粒子表面には、目的に応じ、表面に無機及び／又は有機の微粒子が添加され、トナーが得られる。

混練粉砕法により製造されるトナー粒子の場合、形状を意図的に制御することは困難である。また、特に粉砕性の高い材料を用いた場合、微粉化されやすく、２成分系現像剤においては、微粉化されたトナーがキャリア表面へ固着して現像剤の帯電劣化が加速されたり、１成分系現像剤においては、微粉化されたトナーが飛散したり、トナー形状の変化に伴い現像性が低下して、画質が劣化していた。また、バインダー樹脂とワックスの界面にて粉砕が起きると、ワックスがトナーから脱離し、現像ロール、像担持体、及びキャリア等汚染が生じ易く、現像剤としての信頼性が低下することがあった。

このような事情の下、近年、トナー粒子の形状及び表面組成を意図的に制御したトナーの製造方法として乳化重合凝集法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

乳化重合凝集法は、乳化重合により樹脂分散液を作成し、一方、溶媒に着色剤を分散させた着色剤分散液を作成し、これらを混合してトナー粒径に相当する凝集粒子を形成した後、加熱することによって融合し、トナー粒子を得る方法である。この乳化重合凝集法によると、加熱温度条件を選択することにより、トナー形状を不定形から球形まで任意に制御することができる。

乳化重合凝集法では、少なくとも樹脂微粒子の分散液、及び着色剤の分散液を所定の条件で凝集・融着させることにより得ることができる。しかしながら、乳化重合凝集法は合成し得る樹脂の種類に制約があり、スチレンアクリル系共重合体の製造には好適だが、定着性が良好であることが知られているポリエステル樹脂を適用することができない。

これに対し、ポリエステル樹脂を用いたトナーの製造方法として、有機溶剤に溶解させた溶液に顔料分散液等を添加し、これに水を加える転相乳化法があるが、有機溶剤を除去回収する必要がある。有機溶剤を使用せずに水系媒体中で機械的撹拌により微粒子を製造する方法が提案されているが、溶融状態の樹脂等を撹拌装置に供給する必要があり、ハンドリングが困難であった（例えば、特許文献３参照）。また、形状制御に対する自由度も低く、トナー形状を不定形から球形まで任意に制御することができない。

これに対し、ポリエステル樹脂を含む粒子を微細化し、トナー粒径まで成長させる方法を開発されたが、この製法では、微粒子を凝集させる際に大幅な粘度上昇が発生し、固形分濃度が高い状態で所望の粒度分布を有するトナーを得ることが困難であるという問題がある（例えば、特許文献４参照）。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、粒径分布が狭く、良好な画質の画像形成が可能な現像剤の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の現像剤の製造方法は、少なくともバインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状化された混合物を水系媒体と混合して分散液を形成する工程、
該分散液を機械的せん断に供し、該粒状化された混合物を微細化して、微粒子を形成する工程、及び
該微粒子含む分散液を撹拌部中で撹拌しながら、該微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を具備する現像剤の製造方法において、
前記撹拌部は、周速Ａ（ｍ／ｓ）にて回転する撹拌部材を備えた主撹拌器と、周速Ｂ（ｍ／ｓ）にて回転する撹拌部材を備えた副撹拌器、該分散液を該主撹拌器から導入して該副撹拌器へ送るライン、及び該分散液を該副撹拌器から該主撹拌器へ戻すラインを備え、該周速Ａと周速Ｂが、１．５≦Ｂ／Ａ≦１５で表される関係を満たす撹拌補助機構とを有し、
前記凝集粒子を形成する工程は、該微粒子を含む分散液の大部分量を主撹拌器中で撹拌すると共に、該微粒子を含む分散液の部分量を副撹拌器に導入し、該主撹拌器よりも速い回転で撹拌したものを主撹拌器へ戻すことにより、撹拌を補助しながら該微粒子を凝集せしめることを特徴とする。

本発明の方法を用いると、粒径分布が狭く、良好な画質の画像形成が可能な現像剤が得られる。

図１は、本発明の現像剤の製造方法の一例を表すフロー図である。 図２は、本発明に用いられる撹拌部の一例の概略図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の現像剤の製造方法は、
少なくともバインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状化された混合物を水系媒体と混合して分散液を形成する工程、
分散液を機械的せん断に供し、粒状化された混合物を微細化して、微粒子を形成する工程、及び
微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を有し、
微粒子の凝集は、微粒子を含む分散液を、撹拌部材の周速が異なる２つの撹拌器を有する撹拌部内で撹拌しながら行われる。

本発明に用いられる撹拌部は、周速Ａ（ｍ／ｓ）にて回転する撹拌部材を備えた主撹拌器と、周速Ｂ（ｍ／ｓ）にて回転する撹拌部材を備えた副撹拌器、分散液を主撹拌器から導入して副撹拌器へ送るライン、及び分散液を副撹拌器から主撹拌器へ戻すラインを備え、周速ＡとＢが、１．５≦Ｂ／Ａ≦１５で表される関係を満たす撹拌補助機構とを有する。

本発明に用いられる凝集粒子の形成工程では、微粒子を含む分散液の大部分量を主撹拌器中で撹拌すると共に、該微粒子を含む分散液の部分量を副撹拌器に導入し、主撹拌器よりも速い周速で撹拌したものを主撹拌器へ戻すことにより、主撹拌器における分散液の撹拌を副撹拌器により補助して、分散液に十分なせん断をかけながら微粒子を凝集せしめる。

水系媒体中で微粒子を凝集させて、所望の粒径を得る電子写真用トナーの製造方法では、通常、バッチ方式が採用されている。バッチ方式では、分散液を入れる容器に、撹拌翼が具備されており、容器中の分散液を撹拌翼により混合・撹拌する方式である。この方式は生産性が良いため広く採用されているが、分散液を均一に混合することは困難である。そのため、凝集工程においてバッチ方式を採用した場合、得られる電子写真用トナーの粒度分布がブロードになったり、粗粒が発生したりする。

一方、撹拌翼の大きさに対して十分小さい容器の中で撹拌することにより、分散液を均一に撹拌することができる。また、撹拌翼の回転数を調整することにより、適切なせん断を分散液に付与できることができるが、少量の分散液しか処理できないため、生産性が低い。

本願発明では、この両方の撹拌容器を組み合わせて用いることにより、生産性を確保した、均一な粒度分布を有するトナーの製造方法を提供することができる。

本発明に用いられる主撹拌器は、周速Ａで回転する撹拌部材を備えている。これに対し、本発明に用いられる副撹拌器は、その容積の大きさが主撹拌器の容積の大きさに比べて、十分に小さい。副撹拌器は、容積が小さいため、撹拌部材にかかる負荷が小さくなるので、主撹拌器の撹拌部材の周速Ａを速く回転させるよりも、副撹拌器の撹拌部材の周速Ｂを主撹拌器の撹拌部材の回転を周速Ａよりも速くする方が容易である。

本発明を用いると、微粒子を含む分散液の部分量を副撹拌器に導入し、主撹拌器よりも速い回転で撹拌したものを主撹拌器へ戻すことにより、主撹拌器では不十分な撹拌を補なうことができるので、分散液の粘度が上がっても、主撹拌器の撹拌部材の周速Ａを速くすることなく、分散液の粘度を低下せしめ、微粒子をより均一に凝集することができる。

例えばバインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用すると、このポリエステル樹脂は、末端にカルボキシル基が存在することから、ポリエステル樹脂微粒子を凝集させる際に、カルボキシル基を介した擬似架橋が発生し、急激な粘度変化を引き起こす。このため、スチレンアクリル系樹脂粒子を凝集させる場合と比較して、粗粒が発生しやすい。

これに対し、本発明の製造方法を用いて、主撹拌器から分散液の一部を容器から取り出し、高いせん断を付与できる副撹拌器にて速い撹拌により強いせん断をかけて分散液中に発生した粗粒を解砕し、主撹拌器内に供給することができる。

微粒子を凝集させて、所望の粒径まで成長させるときの撹拌の強さにより、得られる粒径は大きく異なる。本発明では、主撹拌器の撹拌部材の周速Ａ（ｍ／ｓ）と、副撹拌器の撹拌部材の周速Ｂ（ｍ／ｓ）とが１．５≦Ｂ／Ａ≦１５の関係を満たすことにより、所望の粒度分布を有する現像剤を製造することができる。１．５＞Ｂ／Ａの場合、周速ＡとＢによりせん断力の差が小さいため、発生した粗大粒子を周速Ｂによるせん断で解砕できず、得られる粒度分布がブロードとなる。一方、Ｂ／Ａ＞１５の場合は、周速Ｂによるせん断力が、周速Ａによるせん断力より大きすぎるため、粗粒のみならず、製造した凝集体の多くを解砕してしまい、トナーの粒径が成長しない。その結果、所望の粒度分布を有するトナーを製造することができない。

得られるトナー粒子の粒径は、撹拌のみで決定されるものではなく、凝集剤の種類、添加量等多くの因子により決定される。そのため、適切なＡ、及び、Ｂの周速は条件により異なるが、本発明にて規定している条件１．５≦Ｂ／Ａ≦１５を満たすように調整することにより、容易に所望の粒径を有するトナーを製造することができる。

本発明の製造方法を用いると、水系媒体中で着色微粒子を作成し、所望のトナー粒径まで成長させる工程において、２つの撹拌器を有する設備にてトナーを成長させることにより、高濃度の分散液においても所望の粒度分布を有するトナーを得ることができる。

以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。

図１に本発明の現像剤の製造方法の一例を表すフロー図を示す。

図示するように、本発明の電子写真用トナーの製造方法では、まず、少なくともバインダー樹脂及び着色剤を用意する。

続いて、バインダー樹脂及び着色剤を含有する、粗く粒状化された混合物を調製する（Ａｃｔ １）。粗く粒状化された混合物は、例えばバインダー樹脂及び着色剤を含有する混合物を溶融混練して粗粉砕する工程により得られる。あるいは、バインダー樹脂及び着色剤を含有する混合物を造粒して得られる。

粗く粒状化された混合物は、好ましくは、０．０１２ｍｍないし０．２ｍｍの体積平均粒径を有する。体積平均粒径が０．０１２ｍｍ未満であると、粗砕するためのエネルギーが大きくなり、生産性が低下する傾向がある。０．２ｍｍを超えると、微細化装置に具備された配管等内部で詰まったり、得られる粒度分布が大きくなる傾向がある。

次に、粗く粒状化された混合物を水系媒体中に分散させ、粗く粒状化された混合物の混合液を形成する（Ａｃｔ ２）。

粗く粒状化された混合物の混合液を形成する工程において、水系媒体に、任意に、界面活性剤、あるいは塩基性化合物等のｐＨ調整剤のうち少なくとも１種を添加することができる。

界面活性剤を添加することにより、混合物表面に吸着した界面活性剤の働きにより容易に水系媒体中に分散することができる。また、ｐＨ調整剤を添加することにより、混合品表面の解離性官能基の解離度を増加させたり、極性を高めたりすることにより、自己分散性を向上することができる。

続いて、得られた混合液を所望の温度まで加熱させることができる。混合液の温度は、微細化のためには使用するバインダー樹脂のガラス転移温度以上にすることができる。また、温度は高いほど着色粒子が微細化されるため有利であるが、加水分解が促進されるため定着性の悪化等を引き起こす傾向がある。

これら所望の温度に加熱された混合液を機械的せん断に供し、粗く粒状化された混合物を微細に粒状化して、微粒子を含有する混合液を作成する（Ａｃｔ ３）。

微粒子は、０．０５〜１０μｍの体積平均粒子径を有することが好ましい。

次に、これら混合液を樹脂のガラス転移温度以下まで冷却するが、凝集を行う所望の温度まで冷却しても良い。

冷却した混合液に対して、所望のトナー粒径となるように、粒子の成長を促進させる材料を添加する。凝集粒子を形成する工程では、ｐＨの調整、界面活性剤の添加、水溶性金属塩の添加、有機溶剤の添加、及び温度調整のうち少なくとも１つのプロセスを用いて微粒子を複数個凝集させることができる。これらのプロセスを調整することにより得られる凝集粒子の形状を制御することが可能である。

また、本発明の方法では、微粒子の凝集を２つの撹拌器を備えた撹拌器で行う。

図２に、本発明に用いられる撹拌部の一例の概略図を示す。

図示するように、この撹拌部１０は、分散液１１を保有し、モーター３と撹拌羽根４を含む撹拌部材２を備えた主撹拌器１と、撹拌部材７を備え、主撹拌器１よりもその容積が小さい副撹拌器６と、主撹拌器１から副撹拌器６へ分散液１１の部分量１１’を導入するライン８、及び分散液１１’を副撹拌器６から主撹拌器１へ戻すライン９を有する。

ここで、撹拌羽根４の周速Ａと撹拌部材７の周速Ｂは、本発明にて規定している条件１．５≦Ｂ／Ａ≦１５を満たすように調整する。

この撹拌部１０中で微粒子を含む分散液は、その大部分量が主撹拌器１中で撹拌されると共に、微粒子を含む分散液の部分量を副撹拌器６に導入し、主撹拌器１よりも速い周速Ｂで撹拌したものを主撹拌器１へ戻すことにより、主撹拌器１における分散液１１の撹拌を副撹拌器６により補助して、分散液１１に十分なせん断をかけながら微粒子を凝集せしめる（Ａｃｔ ４）。

続いて、凝集粒子の安定性を向上させるために、凝集粒子を一定の温度で融着させるが、凝集体が一体化する温度であれば特に制約はないが、樹脂のガラス転移点以上、望ましくは、ガラス転移温度に対して＋５から＋８０度程度の温度にて融着させることが望ましい。また、粒子の成長と融着を同時に行なってもよいし、上記のように個別に行なってもよい。

凝集粒子、もしくは、安定化された凝集粒子は、好ましくは１〜１０μｍの体積平均粒子径を有する。

凝集粒子、もしくは、安定化された凝集粒子は、好ましくは０．８〜１．０の円形度を有する。

続いて、凝集粒子、もしくは、安定化された凝集粒子を含む分散液を例えば５℃ないしガラス転移点以下℃まで冷却し、その後、例えばフィルタープレス等を用いて、洗浄排液の導電率が２００μＳ／ｃｍ以下になるまで洗浄し（Ａｃｔ ５）、乾燥することにより、トナー粒子が得られる。

本発明に使用されるバインダー樹脂としては、例えばポリスチレン、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・アクリル共重合体などのスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリエチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン・ノルボルネン共重合体、ポリエチレン・ビニルアルコール共重合体などのエチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アリルフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びマレイン酸系樹脂が挙げられる。これら樹脂は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

バインダー樹脂は、好ましくは１以上の酸価を有する。

本発明に用いる着色剤としては、カーボンブラックや有機もしくは無機の顔料や染料などがあげられる。例えばカーボンブラックでは、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。また、イエロー顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２３、６５、７３、７４、８１、８３、９３、９５、９７、９８、１０９、１１７、１２０、１３７、１３８、１３９、１４７、１５１、１５４、１６７、１７３、１８０、１８１、１８３、１８５、Ｃ．Ｉ．バットイエロー１、３、２０などが挙げられる。これらを単独で、あるいは混合して使用することもできる。また、マゼンタ顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４１、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１４６、１５０、１６３、１８４、１８５、２０２、２０６、２０７、２０９、２３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．バットレッド１、２、１０、１３、１５、２３、２９、３５がなど挙げられる。これらを単独で、あるいは混合して使用することもできる。また、シアン顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、１５、１６、１７、Ｃ．Ｉ．バットブルー６、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５などが挙げられる。これらを単独で、あるいは混合して使用することもできる。

粗く粒状化された混合物中には、ワックス、及び帯電制御剤のうち少なくとも１つをさらに添加することができる。

ワックスとして、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、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、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス、酸価ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、または、それらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、ライスワックスの如き植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ぺトロラクタムの如き鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類、脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものなどがあげられる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸、ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコールの如き飽和アルコール、ソルビトールの如き多価アルコール、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類、ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪酸金属塩（−般に金属石けんといわれているもの）、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス、ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。

また、摩擦帯電電荷量を制御するための帯電制御剤としては、例えば含金属アゾ化合物が用いられ、金属元素が鉄、コバルト、クロムの錯体、錯塩、あるいはその混合物が望ましい。その他、含金属サリチル酸誘導体化合物も使用可能であり、金属元素がジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物が望ましい。

本発明に使用可能な界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、及び多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。

本発明に用いられる機械的撹拌装置としては、例えば、ウルトラタラックス（ＩＫＡジャパン社製）、ＴＫオートホモミクサー（プライミックス社製）、ＴＫパイプラインホモミクサー（プライミックス社製）、ＴＫフィルミックス（プライミックス社製）、クレアミックス（エム・テクニック社製）、クレアＳＳ５（エム・テクニック社製）、キャビトロン（ユーロテック社製）、ファインフローミル（太平洋機工社製）のようなメディアレス撹拌機、ビスコミル（アイメックス製）、アペックスミル（寿工業社製）、スターミル（アシザワ、ファインテック社製）、ＤＣＰスーパーフロー（日本アイリッヒ社製）、エムピーミル（井上製作所社製）、スパイクミル（井上製作所社製）、マイティーミル（井上製作所社製）、ＳＣミル（三井鉱山社製）などのメディア撹拌機等が挙げられる。

本発明においては、機械的撹拌装置を用いて少なくとも樹脂と顔料を含む混合品、もしくは、混練品を加熱しながら微粒化するが、微粒化後は一旦所望の温度まで冷却しても良いし、凝集を行う所望の温度に設定しても良い。

本発明においては、粗く粒状化された混合物を調製するために、バインダー樹脂と着色剤を含む混合物を混練することができる。

使用する混練機は、溶融混練が可能であれば特に限定されないが、例えば１軸押出機、２軸押出機、加圧型ニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー等が挙げられる。具体的には、ＦＣＭ（神戸製鋼所社製）、ＮＣＭ（神戸製鋼所社製）、ＬＣＭ（神戸製鋼所社製）、ＡＣＭ（神戸製鋼所社製）、ＫＴＸ（神戸製鋼所社製）、ＧＴ（池貝社製）、ＰＣＭ（池貝社製）、ＴＥＸ（日本製鋼所社製）、ＴＥＭ（東芝機械社製）、ＺＳＫ（ワーナー社製）、及びニーデックス（三井鉱山社製）などが挙げられる。

本発明においては、微粒子を凝集させる場合に、水溶性の金属塩を使用することができる。水溶性の金属塩として例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸マグネシウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、などの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシム等の無機金属塩重合体などである。

本発明においては、微粒子を凝集させる場合に、有機溶剤を使用しても良い。有機溶剤として、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル、１，４−ジオキサン等が挙げられる。

本発明においては、得られた凝集粒子をコアとして使用し、被覆樹脂層を形成することができる。被覆方法は特に制限されない。

例えば、乾式混合を行う場合には、、機械的な撹拌により被覆するための装置としては、ハイブリダイザー（奈良機械製作所社製）、コスモスシステム（川崎重工業社製）、メカノフュージョン（ホソカワミクロン社製）、メカノミル（岡田精工社製）などを使用することができる。被覆粒子の表面をより均一にするため熱処理を行ってもよく、サーフュージングシステム（日本ニューマチック工業社製）などが好適に用いられる。

また、得られた分散液に、追加の微粒子を添加し、ヘテロ凝集にて被覆をさせても良い。また、得られた分散液に所望のモノマーを追加添加し、粒子上に吸着させた後、重合により被膜しても良いし、吸着させずにモノマーが微粒子まで成長した段階でヘテロ凝集しても良いし、それらを平行して行ってもよい。

追加の微粒子は、少なくとも樹脂成分を含有することが好ましい。また、追加の微粒子は、０．０３〜１μｍの体積平均粒子径を有することが好ましい。

本発明においては、トナー粒子に対して流動性や帯電性を調整するために、トナー粒子表面に、トナー全重量に対し、０．０１〜２０重量％の無機微粒子を添加混合してもよい。このような無機微粒子としてはシリカ、チタニア、アルミナ、及びチタン酸ストロンチウム、酸化錫等を単独であるいは２種以上混合して使用することができる。

無機微粒子は疎水化剤で表面処理されたものを使用することが環境安定性向上の観点から好ましい。また、このような無機酸化物以外に１μｍ以下の樹脂微粒子をクリーニング性向上のために外添してもよい。

無機微粒子等の混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）、スーパーミキサー（カワタ社製）、リボコーン（大川原製作所社製）、ナウターミキサー（ホソカワミクロン社製）、タービュライザー（ホソカワミクロン社製）、サイクロミックス（ホソカワミクロン社製）、スパイラルピンミキサー（太平洋機工社製）、レーディゲミキサー（マツボー社製）が挙げられる。

本発明においては、更に粗粒などをふるい分けしてもよい。篩に用いられる篩い装置としては、ウルトラソニック（晃栄産業社製）、ジャイロシフター（徳寿工作所社）、バイブラソニックシステム（ダルトン社製）、ソニクリーン（新東工業社製）、ターボスクリーナー（ターボ工業社製）、ミクロシフター（槙野産業社製）、円形振動篩い等が挙げられる。

バインダー樹脂としてポリエステル樹脂（ガラス転移温度５８度、酸価６、重量平均分子量Ｍｗ１３，６５８） ９０重量部、着色剤としてシアン色顔料 ５重量部、エステルワックス４重量部、及び帯電制御剤としてジルコニア金属錯体１重量部を混合した後、１２０℃に温度設定した２軸混練機にて溶融混練し、混練品を得た。

得られた混練品を奈良機械製作所社製ハンマーミルにて平均体積粒径１．２ｍｍに粗粉砕し、粗粒子を得た。続いて、ホソカワミクロン社製パルベライザを用いて更に粉砕し、平均体積粒径５８μｍの中砕粒子を得た。

得られた中砕粒子３０重量部、アニオン性界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１重量部、アミン化合物としてトリエチルアミン１重量部、イオン交換水６８重量部をＩＫＡ社製ホモジナイザーにて撹拌し、混合液１を得た。

次に得られた混合液１を、加熱システム温度を１２０℃に設定したナノマイザー（吉田機械興業社製、ＹＳＮＭ−２０００ＡＲに加熱システムを追加）に投入し、処理圧力１５０ＭＰａにて３回繰り返し処理を行った。冷却後得られた着色微粒子の体積平均粒径をＳＡＬＤ７０００（島津製作所社製）にて測定した結果、０．７０μｍであった。この液を微粒化分散液１とする。

実施例１
５Ｌのタンクにφ１００（ｍｍ）のパドルを具備させ、タンク下部よりキャビトロンＤＣ１０１０へ分散液を供給し、キャビトロンの撹拌部を通過した後、タンクへ分散液が戻るような機構を持つ装置を構成した。

５Ｌタンクの中に分散液１を３ｋｇ投入し、パドルを５００ｒｐｍ（周速２．６ｍ／ｓ）で撹拌し、キャビトロンの回転数を１１５０ｒｐｍ（周速４．１ｍ／ｓ）に設定し、分散液１を循環させた。パドルの周速をＡ、キャビトロンの周速をＢとする。

上記状態で、分散液の温度を３０度に制御した後、５％硫酸バンド水溶液を０．９ｋｇ添加した。硫酸バンド滴下後、分散液を循環させながら、０．５℃／ｍｉｎの速度で６０度まで昇温させた。６０度に温度を保持し、１時間撹拌した結果、体積平均粒径９．２μｍの凝集体を得ることができた。体積平均粒径は、ベックマンコールター社製コールターカウンター（アパーチャー径２０ｍｍ）にて測定した。その後、粒径を保持するために、２０％ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を０．６ｋｇ追加添加し、０．５℃／ｍｉｎの速度にて８５度まで昇温し、８５度にて２時間保持した。冷却後、得られた分散液を２４時間放置して固形分を沈降させ、上澄みを目視にて観察した結果、上澄み液は透明であった。

得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄み液の導電率が５μＳ／ｃｍとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が０．３重量％になるまで乾燥させ、トナー粒子を得た。

乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ２重量部、酸化チタン０．５重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。

得られた電子写真用トナーの体積平均粒子径をベックマンコールター社製コールターカウンター（アパーチャー径２０μｍ）にて測定した結果、９．４μｍであり、ＣＶ値（ （標準偏差／平均粒子径）×１００）は、２２．２であった。トナー中に粗粒がある場合、アパーチャーが詰まり、粒径の測定ができない。また、出力した画像に色班や白斑を発生させ、不良画像を引き起こす。

シスメックス社製ＦＰＩＡ２１００により円形度を測定した結果、０．９８であった。

得られた電子写真用トナーを東芝テック社製複合機ｅ−ＳＴＵＤＩＯ ２８１ｃに投入し、画像を出力した結果、画像不良のない、良好な画像を得ることができた。

実施例２〜８、及び、比較例１、２
周速Ａと周速Ｂを下記表１のように変更すること以外は、実施例１と同様の条件にてトナーを作成した。

実施例２〜８では、得られた分散液の上澄みは透明であり、また、粗粒も発生しなかった。画像にも不良は観察されなかった。比較例１では、上澄みは透明であったが、粗粒の存在のため、粒子径を測定することができなかった。また、画像に色班が発生した。比較例２では、分散液の上澄みが白濁していた。分散液の上澄みが透明でない場合、収率の低下や特定の材料が取り込まれないことによる画像欠陥を引き起こす。粗粒は発生しておらず、体積平均粒径は、７．０２μｍであった。また、画像には定着不良が発生した。

１…主撹拌器、２…撹拌部材、３…モーター、４…撹拌羽根、６…副撹拌器、７…撹拌部材、８，９…ライン、１０…撹拌部、１１…分散液

特開昭６３−２８２７５２号公報 特開平６−２５０４３９号公報 特開平９−３１１５０２号公報 特開２００７−３２３０７１号公報

Claims (6)

1. 少なくともバインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状化された混合物を水系媒体と混合して分散液を形成する工程、
   該分散液を機械的せん断に供し、該粒状化された混合物を微細化して、微粒子を形成する工程、及び
   該微粒子を含む分散液を撹拌部中で撹拌しながら、該微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を具備し、
   前記撹拌部は、周速Ａ（ｍ／ｓ）にて回転する撹拌部材を備えた主撹拌器と、周速Ｂ（ｍ／ｓ）にて回転する撹拌部材を備えた副撹拌器、該分散液を該主撹拌器から導入して該副撹拌器へ送るライン、及び該分散液を該副撹拌器から該主撹拌器へ戻すラインを備え、該周速ＡとＢが、１．５≦Ｂ／Ａ≦１５で表される関係を満たす撹拌補助機構とを有し、
   前記凝集粒子を形成する工程は、該微粒子を含む分散液の大部分量を主撹拌器中で撹拌すると共に、該微粒子を含む分散液の部分量を副撹拌器に導入し、該主撹拌器よりも速い回転で撹拌したものを主撹拌器へ戻すことにより、撹拌を補助しながら該微粒子を凝集せしめることを特徴とする現像剤の製造方法。
2. 前記粒状化された混合物を水系媒体と混合して分散液を形成する工程において、分散液に、界面活性剤及び塩基性化合物のうち少なくとも１種をさらに添加することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記微粒子を用いてトナー粒子を形成する工程をさらに具備し、前記トナー粒子は、０．８〜１．０の円形度を有することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記凝集粒子をコアとして、さらに追加の微粒子を添加し、ヘテロ凝集により被膜層を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記追加の微粒子は、０．０３〜１μｍの体積平均粒子径を有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記凝集粒子を形成する工程は、ｐＨの調整、界面活性剤の添加、水溶性金属塩の添加、有機溶剤の添加、及び温度調整のうち少なくとも１つを含む請求項１ないし５項のいずれか１項に記載の方法。

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