JP5332734B2 - 静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents
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Description
該洗浄工程に引き続き行われる、洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する工程、を経て静電荷像現像用トナーを製造する方法において、
前記洗浄水が総溶解成分を25℃において0.05mg/L以上、0.50mg/L未満含有するもの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。
3.前記トナー母体粒子を洗浄水で洗浄する工程が、前記水系媒体中で形成したトナー母体粒子分散液を固液分離した後、該トナー母体粒子に前記洗浄水を噴射し洗浄する工程であることを特徴とする前記1又は前記2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
4.前記溶解成分が、塩化ナトリウム、グルコース、ドデシル硫酸ナトリウム及びアスコルビン酸から選択されるいずれかの成分であることを特徴とする前記1から前記3までのいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
本発明で云う総溶解成分とは、25℃の洗浄水1L中に溶解している溶解成分の質量を云う。
陰イオン(HCO3 −、Cl−、SO4 2−、NO3 −等)
(例えば、食塩、炭酸水素カルシウムCa(HCO3)2)
ノニオン(ポリオキシエチレンアルキルエーテル等)
その他、糖類、水溶性ビタミン類等の有機物。
洗浄水の作製方法は、25℃において溶解成分を0.05mg/L以上、0.50mg/L未満含有する洗浄水が得られれば特に限定されるものではない。好ましい作製方法としては、フィルターで濾過して不溶解分を除去した25℃のイオン交換水に陽イオン、陰イオン或いはノニオン化合物等の溶解成分を0.05mg/L以上、0.50mg/L未満になるよう溶解して作製する方法を挙げることができる。
本発明のトナーの製造方法は、水系媒体中でトナー母体粒子を形成し、該トナー母体粒子を特定量の総溶解成分を含有する洗浄水で洗浄する工程を経て製造される方法である。
水系媒体中でトナー母体粒子の分散液を作製する工程、
トナー母体粒子の分散液からトナー母体粒子を固液分離する工程、
固液分離したトナー母体粒子の表面に残留している不純物(例えば、界面活性剤、分散安定剤、無機塩等)を除去し、新たに一定量の溶解成分を付着させるため特定量の溶解成分を含有する洗浄水で洗浄する工程、
洗浄後に乾燥して乾燥したトナー母体粒子を調製する工程、
乾燥したトナー母体粒子に外添剤を添加混合する工程
を経て製造する方法を挙げることができる。
(1)ワックスをラジカル重合性単量体に溶解或いは分散して分散液を調製する工程
(2)分散液中のラジカル重合性単量体を重合してコア用樹脂粒子を作製する工程
(3)水系媒体中でコア用樹脂粒子と着色剤粒子を凝集・融着させてトナー母体粒子を形成する工程
(4)トナー母体粒子分散液を冷却後、トナー母体粒子を固液分離し、当該トナー母体粒子から界面活性剤など特定量の溶解成分を含有する洗浄水で洗浄する洗浄工程
(5)洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する乾燥工程
又、必要に応じて乾燥工程の後に、
(6)乾燥処理されたトナー母体粒子に外添剤を添加してトナーを作製する工程
を有する場合もある。
この工程では、ラジカル重合性単量体にワックスを分散或いは溶解させて、ワックスを混合したラジカル重合性単量体の分溶液を調製する工程である。
この工程の好適な一例においては、臨界ミセル濃度(CMC)以下の界面活性剤を含有した水系媒体中に、ワックスを溶解或いは分散含有したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤を添加し、当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記液滴中に油溶性重合開始剤が含有されていてもよい。この様な重合工程においては、機械的エネルギーを付与して強制的に乳化(液滴の形成)処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い撹拌又は超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。
この工程では、コア用樹脂粒子と着色剤粒子を凝集・融着してトナー母体粒子を作製する。コア用樹脂粒子を凝集・融着する方法としては、塩析/融着法が好ましい。又、当該凝集・融着工程においては、コア用樹脂粒子や着色剤粒子とともに、ワックス粒子や荷電制御剤などの内添剤粒子を凝集・融着させることができる。
冷却工程は、前記トナー母体粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理条件としては、1〜20℃/minの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外側を冷却パイプに冷媒を流して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
乾燥工程は、洗浄されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥されたトナー母体粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥されたトナー母体粒子の水分は、3.0質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは1.5質量%以下とされる。尚、乾燥処理されたトナー母体粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
この工程は、乾燥されたトナー母体粒子に外添剤を混合し、トナーを作製する工程である。
(結着樹脂)
コア用樹脂粒子を形成する樹脂は、スチレン−アクリル系共重合樹脂が好ましい。又、コア用樹脂粒子を作製する単量体には、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等の共重合体のガラス転移点(Tg)を引き下げる重合性単量体を共重合することが好ましい。又、シェル層を形成するシェル用樹脂を作製するための単量体には、スチレン、メチルメタクリレート、メタクリル酸等の共重合体のガラス転移点(Tg)を引き上げる重合性単量体を共重合することが好ましい。
本発明で用いられる着色剤としてはカーボンブラック、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。
本発明で使用可能なワックスとしては、従来公知のものが挙げられる。好ましくは、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、パラフィンワックス、サゾール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、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ミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、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、ベヘン酸ベヘニル、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などのエステル系ワックス、エチレンジアミンジベヘニルアミド、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等が挙げられる。
コア用樹脂粒子を構成する樹脂は、前述の重合性単量体を重合して生成されるが、本発明で使用可能なラジカル重合開始剤には以下のものがある。好ましくは、油溶性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のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げられる。
又、反応系中に重合性単量体等を適度に分散させておくために分散安定剤を使用することも可能である。分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等を挙げることができる。更に、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナトリウム等の界面活性剤として一般的に使用されているものを分散安定剤として使用することができる。
又、本発明で用いられるトナーは、好ましくはトナー母体粒子に外部添加剤(=外添剤)として数平均1次粒径が4〜800nmの無機微粒子や有機微粒子等の粒子を添加して作製される。
本発明のトナーの製造方法で作製したトナーは、非磁性1成分現像剤或いは2成分現像剤として用いることができる。2成分現像剤は、キャリアとトナーを混合して得られたものである。
本発明で用いられる画像形成装置としては、モノクロ画像形成装置やカラー画像形成装置を挙げることができる。
先ず、以下の洗浄水を調製した。
井戸水を目開き0.1μmのフィルターで濾過して不溶解物を除去した後、イオン交換装置を通してイオン交換水を作製した。
洗浄水2:総溶解成分が0.06mg/L
洗浄水3:総溶解成分が0.45mg/L
洗浄水4:総溶解成分が0.60mg/L
〈洗浄水5の調製〉
洗浄水1の調製で用いた塩化ナトリウムを、炭酸水素カルシウム(和光特級:和光純薬工業(株)製)に変更した以外は同様にして総溶解成分が0.25mg/Lの「洗浄水5」を調製した。
イオン交換装置を用いて調製したままの水(総溶解成分が0.02mg/L)を「洗浄水6」とする。
洗浄水1の調製で用いた塩化ナトリウムを、グルコース(和光純薬工業(株)製)に変更し、総溶解成分をそれぞれ0.06mg/L、0.25mg/L、0.45mg/L、0.60mg/Lとなるように調整し、「洗浄水7」、「洗浄水8」、「洗浄水9」、「洗浄水10」を調製した。
洗浄水1の調製で用いた塩化ナトリウムを、ドデシル硫酸ナトリウム(和光1級:和光純薬工業(株)製)に変更し、総溶解成分をそれぞれ0.06mg/L、0.25mg/L、0.45mg/L、0.60mg/Lとなるように調整し、「洗浄水11」、「洗浄水12」、「洗浄水13」、「洗浄水14」を調製した。
洗浄水1の調製で用いた塩化ナトリウムを、アスコルビン酸(和光純薬工業(株)製)に変更し、総溶解成分をそれぞれ0.06mg/L、0.25mg/L、0.45mg/L、0.60mg/Lとなるように調整し、「洗浄水15」、「洗浄水16」、「洗浄水17」、「洗浄水18」を調製した。
トナーは、水系媒体中でトナー母体粒子の分散液を作製し、該トナー母体粒子の分散液からトナー母体粒子を濾別してトナーケーキを形成し、このトナーケーキを洗浄水で洗浄し、乾燥後に外添剤を添加して作製した。
(トナー母体粒子分散液1の作製(乳化会合法の例))
〔ラテックス(1HML)の調製〕
以下のように、第一段重合、第二段重合、次で第三段重合を行い、多層構造を有する「ラテックス(1HML)」を調製した。
(1)核粒子の調製(第一段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けたセパラブルフラスコにアニオン系界面活性剤
式(101)
C10H21(OCH2CH2)2OSO3Na
7.08質量部をイオン交換水3010質量部に溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、フラスコ内の温度を80℃に昇温させた。
(2)中間層の形成(第二段重合)
撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン105.6質量部、n−ブチルアクリレート30.0質量部、メタクリル酸6.2質量部、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル5.6質量部からなる単量体混合液にワックスとして、下記式で表される化合物(以下、「例示化合物(19)」と云う。)98.0質量部を添加し、90℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
CH3(CH2)20COOCH2C(CH2OCO(CH2)20CH3)3
一方、アニオン系界面活性剤(上記式(101))1.6質量部をイオン交換水2700mlに溶解させた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、核粒子の分散液である前記「ラテックス(1H)」を固形分換算で28質量部添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により、前記例示化合物(19)の単量体溶液を8時間混合分散させて284nmの分散粒子径を有する乳化粒子(油滴)を含む分散液(乳化液)を調製した。
(3)外層の形成(第三段重合)
上記の様にして得られた「ラテックス(1HM)」に、重合開始剤(KPS)7.4質量部をイオン交換水200mlに溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン300質量部、n−ブチルアクリレート95質量部、メタクリル酸15.3質量部、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル10.4質量部からなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第三段重合)を行った後、28℃まで冷却しラテックス(高分子量樹脂からなる中心部と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹脂からなる外層とを有し、前記中間層に例示化合物(19)が含有されている複合樹脂粒子の分散液)を得た。このラテックスを「ラテックス(1HML)」とする。
アニオン系界面活性剤(ドデシル硫酸ナトリウム)59.0質量部をイオン交換水1600mlに撹拌溶解し、この溶液を撹拌しながら、カーボンブラック「モーガルL」(キャボット社製)420.0質量部徐々に添加し、次いで「クレアミックス」(エム・テクニック株式会社製)を用いて分散処理することにより、「着色剤粒子の分散液」を調製した。
〔樹脂粒子分散液の調製〕
スチレン370質量部、n−ブチルアクリレート30質量部、アクリル酸8質量部、ドデカンチオール24質量部、四臭化炭素4質量部を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤「ノニルフェニルエーテル」6質量部及びアニオン性界面活性剤「ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム」10質量部をイオン交換水550質量部に溶解したフラスコ中で乳化重合させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、体積平均粒径=150nm、ガラス転移温度=58℃、重量平均分子量=11500の樹脂粒子が分散された「樹脂微粒子分散液2」が得られた。この分散液の固形分濃度は40質量%であった。
着色剤「モーガルL」 60質量部
ノニオン性界面活性剤「ノニルフェニルエーテル」 5質量部
イオン交換水 240質量部
上記成分を溶解、混合した後、ホモジナイザー「ウルトラタラックスT50」(IKA株式会社製)を用いて10分間撹拌し、その後、機械式分散機にて分散処理して体積平均粒径250nmの着色剤粒子が分散された「着色剤分散液2」を調製した。
パラフィンワックス(融点97℃) 100質量部
カチオン性界面活性剤「アルキルアンモニウム塩」 5質量部
イオン交換水 240質量部
上記成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー「ウルトラタラックスT50」(IKA株式会社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が550nmであるワックス粒子が分散された「ワックス分散液2」を調製した。
樹脂微粒子分散液2 234質量部
着色剤分散液2 30質量部
ワックス分散液2 40質量部
ポリ塩化アルミニウム 1.8質量部
イオン交換水 600質量部
上記成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー「ウルトラタラックスT50」(IKA株式会社製)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を撹拌しながら55℃まで加熱した。55℃で30分保持した後、溶液中に体積基準におけるメディアン径(D50)が4.8μmの凝集粒子が生成していることを確認した。更に加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で2時間保持すると、体積基準におけるメディアン径(D50)は5.9μmとなった。その後、この凝集粒子を含む分散液に32質量部の「樹脂微粒子分散液2」を追加した後、加熱用オイルバスの温度を55℃まで上げて30分間保持して「凝集粒子2」を調製した。この「凝集粒子2」を含む分散液に1mol/Lの水酸化ナトリウムを追加して、系のpHを5.0に調整した後ステンレス製フラスコを、磁気シールを用いて密閉し、撹拌を継続しながら95℃まで加熱し、6時間保持し、体積基準におけるメディアン径(D50)が6.0μmの「トナー母体粒子分散液2」を作製した。
〔ポリエステル樹脂の調製〕
テレフタル酸ジメチル715.0質量部と、5−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム95.8質量部と、プロパンジオール526.0質量部と、ジエチレングリコール48.0質量部と、ジプロピレングリコール247.1質量部と、水酸化ブチルスズ触媒1.5質量部を重縮合反応器に入れた。混合物を190℃に加熱し、メタノール副生物を蒸留受け器に集めながら、ゆっくりと約200〜202℃まで温度を上げた。次に、約4.5時間かけて圧力を大気圧から約1067Paまで下げながら、温度を約210℃まで上げた。生成物を取り出し、ガラス転移温度が53.8℃の「ポリエステル樹脂3」を調製した。
次に、上記「ポリエステル樹脂3」168質量部を1,232質量部の脱イオン水に加え、92℃で2時間撹拌して、「ポリエステル樹脂エマルジョン3」を調製した。
反応器に、1,400質量部の「ポリエステル樹脂エマルジョン3」と、14.22質量部の「モーガルL」とを加え「エマルジョン/分散物3」を調製した。
スチレン165質量部、n−ブチルアクリレート35質量部、「モーガルL」10質量部、ジ−t−ブチルサリチル酸金属化合物2質量部、スチレン−メタクリル酸共重合体8質量部、パラフィンワックス(mp=70℃)20質量部を混合した溶液を60℃に加温し、「TKホモミキサー」(特殊機化工業株式会社製)を用い、回転数12000rpmで均一に溶解、分散した。これに重合開始剤として2,2′−アゾビス(2,4−バレロニトリル)10質量部を加え、「重合性単量体組成物4」を調製した。次いで、イオン交換水710質量部に0.1Mリン酸ナトリウム水溶液450質量部を加え、「TKホモミキサー」を用い、回転数13000rpmで撹拌しながら1.0M塩化カルシウム68質量部を徐々に加え、リン酸三カルシウムを分散させた「懸濁液4」を調製した。この「懸濁液4」に上記「重合性単量体組成物4」を添加し、「TKホモミキサー」を用い、回転数10000rpmで20分間撹拌し、「重合性単量体組成物4」を造粒した。その後、反応装置を使用し、75〜95℃にて5〜15時間反応させた。塩酸によりリン酸三カルシウムを溶解除去し、体積基準におけるメディアン径(D50)が6.2μmの「トナー母体粒子分散液4」を作製した。
〔顔料分散液の調製〕
ポリエステル樹脂 50質量部
(Tg:60℃、軟化点:98℃、重量平均分子量:9500)
モーガルL 50質量部
酢酸エチル 100質量部
上記材料組成の分散液に、ガラスビーズを加えた容器を、サンドミル分散機に装着した。容器周りを冷却しながら、高速撹拌モードで8時間分散し、その後酢酸エチルで希釈して顔料濃度15質量%の「顔料分散液5」を調製した。
パラフィンワックス(融点:85℃) 15質量部
トルエン 85質量部
上記材料を、撹拌羽根を装着し、容器周りに熱媒を循環させる機能を持った分散機に投入した。毎分83回転で撹拌しながら徐々に温度を上げてゆき、最後に100℃に保ったまま3時間撹拌した。次に撹拌を続けながら毎分約2℃の割合で室温まで冷却し、微粒子化したワックスを析出させた。このワックス分散液を高圧乳化機「APVゴーリンホモジナイザ」(APVゴーリン株式会社製)を用い、圧力550×105Paで再度分散を行った。同時にワックス粒度を測定したところ0.69μmであった。調製した微粒子ワックスの分散液は、ワックスの質量濃度が15質量%になるように酢酸エチルで希釈して「微粒子化ワックスの分散液5」を作製した。
ポリエステル樹脂 85質量部
(Tg:60℃、軟化点:98℃、重量平均分子量:9500)
顔料分散液5(顔料濃度 15質量%) 50質量部
微粒子化ワックスの分散液5(ワックス濃度 15質量%) 33質量部
酢酸エチル 32質量部
上記材料組成中のポリエステル樹脂が十分に溶解したことを確認した後に、この溶液をホモミキサー「エースホモジナイザー」(日本精機株式会社製)に投入し、毎分16000回転で2分間撹拌し、均一な「油相5」を調製した。
炭酸カルシウム(平均粒径:0.03μm) 60質量部
純水 40質量部
上記材料をボールミルで4日間撹拌して得られた炭酸カルシウム水溶液を「水相(炭酸カルシウム水溶液)5」とした。「レーザ回折/散乱粒度分布測定装置A−700」(堀場製作所製)を用いて炭酸カルシウムの平均粒径を測定すると約0.08μmであった。
純水 98質量部
上記材料をボールミルで撹拌して得られたカルボキシメチルセルロースの水溶液を「水相(カルボキシメチルセルロース水溶液)5」とした。
油相5 55質量部
水相(炭酸カルシウム水溶液)5 15質量部
水相(カルボキシメチルセルロース水溶液)5 30質量部
上記材料を「コロイドミル」(日本精機株式会社製)に投入し、ギャップ間隔1.5mm、毎分9400回転で40分間乳化を行った。次に上記乳化物を、ロータリーエバポレータに投入、室温4,000Paの減圧下で3時間脱溶媒を行った。
〔ポリエーテル樹脂(A)の合成〕
撹拌装置、窒素導入管、温度計、原料等注入口を備えた高圧反応装置に、水酸化カリウム0.5質量部及び溶媒であるトルエン200質量部を入れ、系内の圧力を10×105Pa、温度を40℃に保ち、撹拌しながらプロピレンオキシド10.8質量部及びスチレンオキシド89.2質量部からなる混合液を少量ずつ注入し、分子量変化の様子を末端基適定により追跡し、数平均分子量が7,000になったところで反応を終了させた。このとき注入したモノマーの総量は、プロピレンオキシドが8.64質量部で、スチレンオキシドが71.4質量部であった。得られた高分子溶液から4,000Paの減圧下にトルエン及び未反応モノマーを留去させて、「ポリエーテル樹脂(A)」を得た。
撹拌装置、窒素導入管、温度計、精留塔を備えた内容積が5リットルのフラスコに、テレフタル酸67.85質量部、ネオペンチルグリコール3.34質量部、プロピレングリコール25.58質量部、トリメチロールプロパン3.22質量部及びジブチル錫オキシド0.3質量部を入れ、窒素気流下にて240℃で撹拌して反応させた。反応は環球法による軟化点が130℃に達したとき反応を終了して、「ポリエステル樹脂(B)」を得た。得られた「ポリエステル樹脂(B)」は、薄黄色の固体であり、GPC測定法によるポリスチレン換算の重量平均分子量は96,000であった。
(トナーケーキ1の形成)
上記で作製した「トナー母体粒子分散液1」を、回転円筒型洗浄装置「MARKIII 型式番号60×40」(松本機械株式会社製)で固液分離して「トナーケーキ1」を形成した。
トナーケーキ1の洗浄は、上記回転円筒型洗浄装置内で、トナー母体粒子質量の10質量倍の35℃に加温した「洗浄水1」を回転円筒型洗浄装置に取り付けられた噴射ノズルから噴射して行った。
次で、機内に挿入されたスクレーパーによりトナーケーキを掻き落し、機内から排出して容器に保管した。その後、トナーケーキを「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業株式会社製)に少しずつ供給し、トナー母体粒子の水分量が0.5質量%となるまで乾燥して「トナー母体粒子1」を作製した。
上記で作製した「トナー母体粒子1」100質量部に、ルチル型酸化チタン(体積平均粒径=20nm、n−デシルトリメトキシシラン処理)0.8質量部、球形単分散シリカ(ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS処理を行い、乾燥、粉砕処理を施した粒子径D50=127nm)1.8質量部を混合し、「ヘンシェルミキサー」(周速30m/s)(三井三池化工株式会社製)で15分間ブレンドを行った。その後、目開き45μmのフィルターを用いて粗粒を除去し、「トナー1」を作製した。
トナー1の作製で用いた洗浄水1を「洗浄水2〜6」に変更し、各洗浄水量をトナー母体粒子質量の30質量倍、5質量倍、5質量倍、10質量倍、30質量倍に変更した他以は「トナー1」と同様にして「トナー2〜6」を作製した。
トナー1の作製で用いたトナー母体粒子1を「トナー母体粒子2〜6」へ変更した以外は、「トナー1」と同様にして「トナー7〜11」を作製した。
トナー7の作製で用いた洗浄水1を「洗浄水6〜10」に変更し、洗浄水量をトナー母体粒子質量の30質量倍に変更した他は同様にして「トナー12〜16」を作製した。
トナー8の作製で用いた洗浄水1を「洗浄水6、洗浄水11〜14」に変更し、洗浄水量をトナー母体粒子質量の60質量倍に変更した他は同様にして「トナー17〜21」を作製した。
トナー9の作製で用いた洗浄水1を「洗浄水6、洗浄水15〜19」に変更し、洗浄水量をトナー母体粒子質量の20質量倍に変更した他は同様にして「トナー22〜26」を作製した。
トナー1の作製条件で、20ロットのトナーを作製した。生産順に「トナー31〜50」とする。
トナー2の作製条件で、20ロットのトナーを作製した。生産順に「トナー51〜70」とする。
トナー6の作製条件で、20ロットのトナーを作製した。生産順に「トナー71〜90」とする。
体積平均粒径60μmの「フェライトキャリア」100質量部と、上記で作製した「トナー」6質量部を順次V型混合機で5分間混合し、「現像剤1〜26、31〜50、51〜70、71〜90」を調製した。
評価用の画像形成装置としては、高速の画像形成装置「bizhub C650(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)」を準備した。
かぶりは、低温低湿(10℃、20%RH)環境で10万枚プリントを行い、10万枚プリント修了時に作成したプリント画像上の白地部分の反射濃度(かぶり濃度)を反射濃度計「RD−918(マクベス社製)」を用いて20点測定し、その値の平均値で評価した。尚、かぶりは、0.014以下を合格とする。
画像濃度は、低温低湿(10℃、20%RH)環境で10万枚プリントを行い、10万枚プリント修了時に作成したプリント画像上のベタ画像の画像濃度を反射濃度計「RD−918(マクベス社製)」を用いて20点測定し、その値の平均値で評価した。尚、画像濃度は、1.30以上を合格とする。
転写ムラは、高温高湿(10℃、20%RH)環境で10万枚プリントを行い、10万枚プリント修了時に作成したプリント画像上のハーフトーン画像の画像ムラの状態を目視で評価した。
◎ 転写ムラが目視で見られず、良好(非常にきれい)
○ 転写ムラがわずかに見られるが問題ないレベル(わずかに粒状的)
△ 転写紙を斜めにして見ると転写ムラが見えるが実用上問題なし
× 転写ムラが明らかに見られ、実用上問題有り。
トナーの製造ロット間での帯電量ばらつきは、低温低湿(10℃、20%RH)のプリント環境で、トナーを順次画像形成装置に装填し、各ロットのトナーの帯電量を測定した。 帯電量の測定は、ブローオフ帯電量測定装置「TB−200」(東芝ケミカル社製)を用いて行った。尚、トナーの製造ロット間での帯電量ばらつきは、◎、○を合格とする。
◎ 20ロットの製造ロット間での帯電量の変動幅が、5μC/g以下
○ 20ロットの製造ロット間での帯電量の変動幅が、5μC/g未満〜10μC/g以下
× 20ロットの製造ロット間での帯電量の変動幅が、10μC/gを越える。
トナー製造ロット間の画像濃度ばらつきは、トナーを順次画像形成装置に装填し、各ロットのトナーの画像濃度を測定した。
◎ 20ロットの全てが画像濃度1.30以上
○ 20ロットの内、18ロットが画像濃度1.30以上
× 20ロットの内、3ロット以上が画像濃度1.30以下。
302 バスケット
303 バスケット回転装置
304 掻き取り装置
305 液の供給パイプ
306 スクレーパー
307 フィルター
308 液の排出口
309 噴射ノズル
310 ケーキ排出口
Claims (4)
- 水系媒体中で形成したトナー母体粒子を洗浄水で洗浄する工程、
該洗浄工程に引き続き行われる、洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する工程、を経て静電荷像現像用トナーを製造する方法において、
前記洗浄水が総溶解成分を25℃において0.05mg/L以上、0.50mg/L未満含有するもの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。 - 前記トナー母体粒子が、水系媒体中で樹脂粒子と着色剤粒子を凝集・融着して得られたものである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。
- 前記トナー母体粒子を洗浄水で洗浄する工程が、前記水系媒体中で形成したトナー母体粒子分散液を固液分離した後、該トナー母体粒子に前記洗浄水を噴射し洗浄する工程であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記溶解成分が、塩化ナトリウム、グルコース、ドデシル硫酸ナトリウム及びアスコルビン酸から選択されるいずれかの成分であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
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