JP5412835B2 - トナーの製造方法 - Google Patents
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Description
上記を目的として、水相中で造粒することにより得られる懸濁重合法や乳化重合凝集法等により得られるトナー(以下、ケミカルトナーという)の開発が行われている。
前記懸濁重合法は、モノマー、重合開始剤、着色剤、離型剤等を、分散安定剤を含む水相中に攪拌しながら加えて油滴を形成させ、その後、昇温して重合反応を行わせることにより、トナー粒子を得る方法である。該懸濁重合法によれば、トナー粒子の小粒径化を図ることはできるものの、残存すると帯電性を低下させる分散安定剤を用いなければならず、分散安定剤を用いなければ油滴の形成時に離型剤が油滴内部に入り込みやすく、トナー粒子の表面に適度に存在させることが困難であるという問題がある。
また、特許文献2には、極性基を有する物質と離型剤を含有する重合性単量体系を水中で懸濁重合してトナーを製造することにより、粉砕法トナーでは使用できない低融点のワックスを含有させることができるとの記載がされている。ワックスのような非極性成分は、極性成分とは逆にトナー粒子の表面付近には存在せず、表面の極性成分に覆われた擬似カプセル状の構造をとるとしている。しかしながら、トナー粒子内部におけるワックスの分布については分析されておらず、不明である。
特許文献3には、ワックスがトナー粒子に内包され、かつ粒子表面に局在化するトナーが記載されている。しかしながら、トナー表面近傍のワックスの詳細な分散状態は不明である。
また、特許文献4は、トナー表面に露出するワックスの割合をFTIR−ATRによって測定し、規定しているものである。しかしながら、トナーブロッキングとホットオフセット性、フィルミングと紙巻き付きは完全なトレードオフの関係にあり、更なる定着性の改良のためには、トナーの改良、ワックスの分散状態の制御だけでは困難な状況にある。
しかし、粉砕トナーと比べては小粒径かつ粒径均一性の高い球状トナーも、乳化時の乳化工程条件が適切でないと当然ながら望む小粒径、粒径均一性は得られない。
例えば、従来の連続乳化技術に関し、機械的剪断力を用いたものが特許文献5に開示されている。しかし、この特許文献5は、乳化機又は分散機を1回通過するのみの連続機構であり、前記乳化機又は分散機は複数段の回転歯を持っているものであるが、着色樹脂溶融体と水性媒体の混合物が、剪断力を受け始める剪断歯地点においてスポット的に理想的混合比であるとは限らず、その状態で、剪断力を間髪要れずに何段階も加えても、着色樹脂溶融体と水性媒体の混合比のスポット的バラツキがある以上、乳化後のトナー粒子粒径はバラツキが大きくなってしまう。
着色樹脂溶融体と水性媒体が理想的混合比の状態で乳化するには、ミクロ的な分散とマクロ的な混合を繰り返すことが重要になってくる。この考え方に沿った工法としては、乳化機をタンク内に設置し、タンクの中に着色樹脂溶融体と水性媒体を投入して乳化するという公知のバッチ式乳化方法が挙げられる。このバッチ式工法だと、乳化機又は分散機によるミクロ的な分散とタンク内の液循環によるマクロ的な混合が組み合わされる。しかし、生産性を考慮した場合、不利となる。
<1> 有機溶媒中に、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を溶解乃至分散させ、得られる溶解液乃至分散液と、水系媒体とを、剪断手段に供給し、前記油相と前記水系媒体との混合液に剪断力を与えて、連続的に乳化分散液を得る乳化分散工程を含むトナーの製造方法であって、
前記剪断手段が、薄膜旋回型乳化機であり、かつ、
前記剪断手段への前記溶解液乃至分散液と前記水系媒体の供給が、中心部と、前記中心部の外周に設けられた外側部とからなる二重管構造の送液部分を通じて行うことを特徴とするトナーの製造方法である。
<2> 薄膜旋回型乳化機の周速が25(m/s)以上50(m/s)以下である前記<1>に記載のトナーの製造方法である。
<3> 剪断手段への溶解液乃至分散液と水系媒体の供給が、前記溶解液乃至分散液は二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系媒体は二重管構造の外側部を通じて行う前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<4> 溶解液乃至分散液と水系媒体との混合液が剪断手段を通過する回数が1回である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<5> 得られるトナーの体積平均粒径(Dv)が3.0μm〜7.0μmである前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<6> 得られるトナーの体積平均粒径(Dv)/数平均粒径(Dn)が1.20以下である前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<7> 有機溶媒中に、変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体と、前記結着樹脂前駆体と伸長乃至架橋する化合物とを溶解乃至分散させ、得られる溶解液乃至分散液を、
分散剤を含有する水系媒体中に乳化分散させて乳化分散液を得、
前記乳化分散液中で前記結着樹脂前駆体を伸長反応乃至架橋反応させ、有機溶媒を除去する前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<8> 結着樹脂がポリエステル樹脂である前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<9> 結着樹脂中のポリエステル樹脂の含有量が50重量%〜100重量%である前記<8>に記載のトナーの製造方法である。
<10> ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000である前記<8>から<9>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<11> ポリエステル樹脂が酸性基含有ポリエステル樹脂であり、前記酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価が1.0(KOHmg/g)〜50.0(KOHmg/g)である前記<8>から<10>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<12> 酸性基含有ポリエステル樹脂のガラス転移点が35℃〜65℃である前記<11>に記載のトナーの製造方法である。
<13> 変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体が、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体であり、前記重合体の重量平均分子量が3,000〜20,000である前記<7>から<12>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<14> 得られるトナーの酸価が0.5(KOHmg/g)〜40.0(KOHmg/g)である前記<1>から<13>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<15> 得られるトナーのガラス転移点が40℃〜70℃である前記<1>から<14>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<16> 溶解液乃至分散液は、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物が溶解乃至分散されている前記<1>から<15>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<17> 得られるトナー中、粒径2.0μm以下の粒子が20個数%以下である前記<1>から<16>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<18> 得られるトナーの平均円形度が0.93〜0.97である前記<1>から<17>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<19> 前記<1>から<18>のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されたことを特徴とするトナーである。
本発明のトナーの製造方法は、有機溶媒中に、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を溶解乃至分散させ、得られる溶解液乃至分散液(油相)と、水系媒体とを、剪断手段に供給し、前記油相と前記水系媒体との混合液に剪断力を与えて、連続的に乳化分散液を得る乳化分散工程を含むトナーの製造方法であって、前記剪断手段が、薄膜旋回型乳化機であり、かつ、前記剪断手段への前記溶解液乃至分散液(油相)と前記水系媒体の供給が、中心部と、前記中心部の外周に設けられた外側部とからなる二重管構造の送液部分を通じて行うことを特徴とする。
また、本発明のトナーは、前記した本発明のトナーの製造方法により製造されることを特徴とする。
以下、本発明のトナーの製造方法の説明を通じて本発明のトナーの詳細についても明らかにする。
まず、本発明のトナーの製造方法における乳化分散工程について説明する。
前記乳化分散工程では、前記溶解液乃至分散液(以下、「油相」と称することがある。)と前記水系媒体とを、以下のような剪断手段に順次供することにより、連続的に前記溶解液乃至分散液(油相)を前記水系媒体中に乳化分散させる。
本発明では、後述する剪断手段への前記溶解液乃至分散液(油相)と前記水系媒体の供給を、中心部と、前記中心部の外周に設けられた外側部とからなる二重管構造の該剪断手段の送液部分を通じて行う。
前記二重管構造の送液部分を通じて前記溶解液乃至分散液(油相)と前記水系媒体とを供給することにより、前記溶解液乃至分散液(油相)と前記水系媒体とを即座に混合することが可能となる。
前記溶解液乃至分散液(油相)と前記水系媒体の供給の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記溶解液乃至分散液は二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系媒体は二重管構造の外側部を通じて行う態様が好ましい。
前記二重管構造の中心部と外側部との面積比(中心部/外側部)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記溶解液乃至分散液(油相)の供給量と前記水系媒体の供給量の比(溶解液乃至分散液(油相)の供給量/水系媒体の供給量)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
一方で、前記溶解液乃至分散液(油相)と水系媒体との供給を前記二重管構造の送液部を通じて行わない場合では、前記溶解液乃至分散液(油相)と水系媒体との混合液が、剪断力を受け始める剪断歯地点において理想的混合比であるとは限らず、その状態で、剪断力を間髪入れずに加えても、剪断後の乳化分散液は均一とならず、得られるトナー粒径のばらつきが大きくなってしまうという問題がある。
本発明では、前記剪断手段として、薄膜旋回型乳化機を使用する。
前記薄膜旋回型乳化機中では、前記二重管構造の送液部分を通じて供給された溶解液乃至分散液(油相)と水系媒体との混合液が、高速旋回する攪拌羽根により、旋回運動を始め遠心力により旋回薄膜が形成される。
前記薄膜旋回型乳化機を使用することにより、前記二重管構造の送液部分を通じて供給された溶解液乃至分散液(油相)と水系媒体との混合液に大きな剪断力を与えることが可能となる。また、前記薄膜旋回型乳化機を使用することにより、連続送液量で剪断滞留時間をコントロールすることが可能となる。
前記薄膜旋回型乳化機の周速としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、25(m/s)以上50(m/s)以下が好ましい。前記周速が、25(m/s)未満であると、剪断力が弱すぎるため前記溶解液乃至分散液(油相)と水系媒体とを均一に混合することが困難となることがあり、乳化分散が困難となることがある。また、前記周速が、50(m/s)を超えると、剪断力が大きすぎるため乳化分散粒子が破壊されたり、微粒子化が進んだときにその状態を維持することが困難となり、微粒子が合着して逆に大きな粗大粒子になりやすいため、ブロードな粒度分布となることがある。一方、前記周速が前記好ましい範囲内であると、適切な剪断力を与えることができ、乳化分散を容易に行うことができ、また、シャープな粒度分布の乳化分散液を得ることができる点で有利である。
一方で、前記剪断手段として、薄膜旋回型乳化機を使用しない場合では、前記溶解液乃至分散液(油相)と水系媒体との混合液に大きな剪断力を与えることができるとは限らず、その状態で、剪断を行っても、剪断後の乳化分散液は均一とならず、得られるトナー粒径のばらつきが大きくなってしまうという問題がある。
本発明では、前記のように剪断手段への前記溶解液乃至分散液(油相)と前記水系媒体の供給を二重管構造の送液部分を通じて行い、かつ、剪断手段として、薄膜旋回型乳化機を使用していることから、前記通過回数が1回の場合においても、シャープな粒度分布の乳化分散液を得ることができる。
前記通過回数を1回とすることにより、均一な乳化分散液を得ることができ、そのため、シャープな粒度分布を持つトナーを製造することができる点で、有利である。また、大規模な設備を必要とせず、小設備で、効率的にトナーを製造することができる点でも、有利である。
一方で、従来の循環ラインを使用して剪断手段の通過回数を多パス化した場合では、剪断手段を通過するパス回数が不均一な乳化分散液が生じてしまい、得られるトナーの粒度分布がブロードになりやすいという問題がある。また複数の剪断手段を通過させる方法は、製造スペースやコストの面で望ましくない。
前記溶解液乃至分散液(油相)は、有機溶媒中に、結着樹脂、着色剤、離型剤等のトナー材料を溶解乃至分散させて得られる溶解液乃至分散液からなる。有機溶媒中に、前記トナー材料を溶解乃至分散させて溶解液乃至分散液(油相)を得る方法としては、特に制限はなく、公知の手法の中から目的に応じて適宜選択することができる。
前記溶解液乃至分散液(油相)中に溶解乃至分散させるトナー材料としては、少なくとも、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を使用し、更に必要に応じて、後述する結着樹脂前駆体と伸長乃至架橋する化合物、変性層状無機鉱物等を使用することが好ましい。また、更にその他のトナー材料を使用してもよい。
なお、前記溶解液乃至分散液(油相)は、前記したトナー材料を全て同時に含むものである必要はなく、例えば、前記したトナー材料の一部を含む溶解液乃至分散液(油相)と、他のトナー材料を含む溶解液乃至分散液(油相)との組合せからなるものであってもよい。したがって、前記溶解液乃至分散液(油相)を、後述する水系媒体中に乳化分散させる際の態様としては、前記したトナー材料を全て同時に含む溶解液乃至分散液(油相)を、水系媒体に混合させて乳化分散させる態様に限られず、前記したトナー材料の一部を含む溶解液乃至分散液(油相)と、他のトナー材料を含む溶解液乃至分散液(油相)とを、それぞれ水系媒体に混合させて乳化分散させる態様であってもよい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、除去が容易であることから、沸点が150℃未満であることが好ましい。具体的には、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等が挙げられる。これらの中でも、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、従来の公知の樹脂を適宜選択することができ、例えば、スチレン、パラクロルスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリロニトリル酸、(メタ)アクリアミド、(メタ)アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルメチルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重合体、又はこれらの単量体の2種類以上からなる共重合体、或いはそれらの混合物が挙げられる。
その他、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂等を、単独で、或いは混合して使用できる。
前記結着樹脂としては、低温定着性を有するポリエステル樹脂が特に好ましい。
前記酸性基含有ポリエステル樹脂は、耐熱保存性、低温定着性、耐オフセット性等の観点より、そのTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000であることが好ましい。該重量平均分子量が、1,000未満であると、酸性基含有ポリエステル樹脂のオリゴマー成分が増加するため、耐熱保存性が悪化することがあり、30,000を超えると、酸性基含有ポリエステル樹脂の立体障害により、プレポリマーによる変性が不十分となり、耐オフセット性が悪化することがある。
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒として、テトラヒドロフラン(THF)を毎分1mLの流速で流し、試料濃度として0.05重量%〜0.6重量%に調製された樹脂のTHF試料溶液を、50μL〜200μL注入して測定する。
試料の分子量測定において、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により、作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Pressure Chemical Co.或いは、東洋ソーダ工業株式会社製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器として、RI(屈折率)検出器を用いる。
前記酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.0(KOHmg/g)〜50.0(KOHmg/g)とすることが好ましい。
前記酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価が、50.0(KOHmg/g)を超えると、変性ポリエステルの伸長、又は架橋反応が不十分となり、耐高温オフセット性が悪くなることがあり、1.0(KOHmg/g)未満であると、製造時の塩基化合物による分散安定効果が得られず、変性ポリエステルの伸長、又は架橋反応が進みやすくなり、製造安定性が悪くなることがある。一方、前記酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価が、前記好ましい範囲内であると、塩基化合物添加による粒経コントロール、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、帯電安定性等のトナー特性を、より高品位にすることができる点で、有利である。
酸価は具体的に次のような手順で決定される。
測定装置:電位差自動滴定装置 DL−53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極:DG113−SC(メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mLとエタノール30mLの混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件は以下の通りである。
・攪拌条件
攪拌速度[%]:25
攪拌時間[秒]:15
・平衡滴定条件
滴定液 :CH3ONa
濃度[mol/L]:0.1
電極 :DG115
測定単位 :mV
測定前滴定液滴下
滴下量[mL]:1.0
待ち時間[s]:0
滴定液滴下モード:Dynamic
dE(set)[mV]:8.0
dV(min)[mL]:0.03
dV(max)[mL]:0.5
測定モード:平衡滴定
dE[mV] :0.5
dt[s] :1.0
t(min)[s]:2.0
t(max)[s]:20.0
認識条件
閾値 :100.0
最大変化率のみ:No
レンジ :No
頻度 :None
測定終了条件
最大滴下量[mL]:10.0
時電位 :No
勾配 :No
当量点の後 :Yes
n数 :1
終了条件の組み合わせ:No
評価条件
手順 :Standard
電位1 :No
電位2 :No
再評価のための停止:No
試料調整:ポリエステル0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mLに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mLを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することができるが、具体的には次のように計算する。
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(mL数)×N×56.1/試料重量(ただしNはN/10KOHのファクター)
本発明においては、変性後のポリエステル樹脂すなわち結着樹脂の主成分の耐熱保存性能は、変性前のポリエステル樹脂のガラス転移点に依存するため、変性前のポリエステル樹脂のガラス転移点を35℃〜65℃に設計することが好ましい。つまり、35℃未満では、耐熱保存性が不足することがあり、65℃を超えると、低温定着に悪影響を及ぼすことがある。
Tgの測定方法について概説する。Tgを測定する装置として、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用した。
まず試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min間放置、室温まで試料を冷却して10min放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。
前記結着樹脂は、結着樹脂前駆体の状態で、使用してもよい。
前記結着樹脂前駆体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体等が挙げられる。
前記変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する活性水素基を有する化合物(活性水素基含有化合物)と反応可能な部位を有する重合体が好ましい。
前記プレポリマー(A)としては、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物で、かつ活性水素を有するポリエステルを更にポリイソシアネート(PIC)と反応させたもの等が挙げられる。
前記ポリエステルの有する活性水素を含む基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基等が挙げられ、これらの中でも、アルコール性水酸基が好ましい。
前記アミン類は、活性水素と反応可能な変性ポリエステルに対する架橋剤や伸長剤として作用する。
特にポリエステルプレポリマーの末端をウレア変性したものは未変性のポリエステル樹脂自体の定着温度域での高流動性、透明性を維持したまま、定着用加熱媒体への接着性を抑制することができ、好ましい。
このプレポリマーから、ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステル(MPE)を誘導することができる。
結着樹脂として用いる好ましい変性ポリエステルは、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)に対して、架橋剤及び/又は伸長剤としてアミン類(B)を反応させて得られるウレア変性ポリエステルである。
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、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート(PIC)と反応させることによって得ることができる。
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及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基等が挙げられ、これらの中でも、アルコール性水酸基が好ましい。
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール及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、及びこれと炭素数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(TO)としては、3〜8価又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、ソルビトール等);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等);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等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数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(TC)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、ピロメリット酸等)等が挙げられる。
なお、ポリカルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物又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等)を用いてポリオール(PO)と反応させてもよい。ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)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、2/1〜1/1が好ましく、1.5/1〜1/1がより好ましく、1.3/1〜1.02/1が更に好ましい。
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(3)構成成分の含有量としては、0.5重量%〜40重量%が好ましく、1重量%〜30重量%がより好ましく、2重量%〜20重量%が更に好ましい。前記含有量が、0.5重量%未満であると、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ことがあり、40重量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタン等);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等);及び脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)等が挙げられる。
3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。
アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。
アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン等が挙げられる。
アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。
B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物等が挙げられる。
これらアミン類(B)の中でも、B1及びB1と少量のB2の混合物が好ましい。
[NCO]/[NHx]が2を超えたり、或いは1/2未満であると、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ことがある。
ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が更に好ましい。
ウレア結合のモル比が、10%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
UMPE等の変性ポリエステルを単独で使用する場合、その数平均分子量は、2,000〜15,000が好ましく、2,000〜10,000がより好ましく、2,000〜8,000が更に好ましい。
前記数平均分子量が、20,000を超えると、低温定着性、及びフルカラー装置(画像形成装置)に用いた場合、その装置により得られた画像の光沢性が悪化することがある。
前記未変性ポリエステル(PE)としては、前記UMPEのポリエステル成分と同様なポリオールPOとポリカルボン酸PCとの重縮合物等が挙げられる。好ましい未変性ポリエステルとしては、UMPEの場合と同様である。
前記未変性ポリエステル(PE)の重量平均分子量(Mw)は、10,000〜300,000が好ましく、14,000〜200,000がより好ましい。
前記未変性ポリエステル(PE)のMn(数平均分子量)は、1,000〜10,000が好ましく、1,500〜6,000がより好ましい。
また、UMPEに対しては、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、例えばウレタン結合で変性されているものも併用することができる。UMPE及び未変性ポリエステルは、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、UMPEのポリエステル成分と、未変性ポリエステルは類似の組成が好ましい。未変性ポリエステルを含有させる場合のUMPEとPEの重量比は、通常、5/95〜80/20であり、5/95〜30/70が好ましく、5/95〜25/75がより好ましく、7/93〜20/80が特に好ましい。UMPEの重量比が、5%未満であると、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ができなくなることがある。
酸価を持たせることで、負帯電性となりやすく、更には紙等の媒体への定着時、媒体とトナーの親和性がよく、低温定着性が向上する。
しかし、酸価が30(mgKOH/g)を超えると、帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化することがある。また、重合反応において、酸価が変動すると、造粒工程でのぶれにつながり、乳化における制御が難しくなる。
試料0.5gを100mLのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mLを正しく加える。その後、100℃±5℃の浴中に浸して加熱する。1〜2時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後、水を加えて振り動かして無水酢酸を分解する。更に分解を完全にするため再びフラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤でフラスコの壁をよく洗う。この液を前記電極を用いてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差滴定を行いOH価を求める(JISK0070−1966に準ずる。)。
本発明において、結着樹脂のガラス転移点(Tg)は、40℃〜70℃が好ましく、40℃〜60℃がより好ましい。40℃未満では、トナーの耐熱性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が不十分となることがある。
ウレア変性ポリエステル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。
前記結着樹脂中、前記ポリエステル樹脂の含有量は、50重量%〜100重量%であることが好ましい。
なお、前記ポリエステル樹脂以外の結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記結着樹脂は、例えば、以下の方法等で製造することができる。
ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイド等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溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40℃〜140℃にて、これにポリイソシアネート(PIC)を反応させ、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)を得る。更にこのAにアミン類(B)を0℃〜140℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステル(UMPE)を得る。この変性ポリエステルの数平均分子量は、1,000〜10,000、好ましくは1,500〜6,000である。PICを反応させる際及びAとBを反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレン等);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等);エステル類(酢酸エチル等);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)及びエーテル類(テトラヒドロフラン等)等のイソシアネート(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と同様な方法でPEを製造し、これを前記UMPEの反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、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。
前記着色剤の含有量としては、トナーに対して、1重量%〜15重量%が好ましく、3重量%〜10重量%がより好ましい。
マスターバッチの製造、又はマスターバッチと共に混練される樹脂としては、例えば、上述した変性、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等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等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等が挙げられ、単独或いは混合して使用できる。
前記離型剤としては、融点が50℃〜120℃の低融点の離型剤が、結着樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラーとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラーにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温耐オフセットに対し効果を示す点で、望ましい。なお、前記融点は、示差走査熱量計(DSC)による最大吸熱ピークとする。
前記変性層状無機鉱物とは、層状無機鉱物の層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性したものをいう。ここで、「層状無機鉱物」とは、厚さ数nmの無機鉱物層がファンデルワールス力、静電気力等の弱い力によってほぼ平行に積み重なった構造を持ち、層間に溶媒を配位又は吸収することにより膨潤、又はへき開する性質を示す無機鉱物である。また、「変性する」とは、その層間に存在するイオンに有機物イオンを導入することをいい、広義にはインターカレーションのことを意味する。
前記層状無機鉱物としては、例えば、スメクタイト族(モンモリロナイト、サポナイト等)、カオリン族(カオリナイト等)、マガディアイト、カネマイト等が知られている。
前記第4級アルキルアンモニウムとしては、例えば、トリメチルステアリルアンモニウム、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム、ジメチルオクタデシルアンモニウム、オレイルビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウム等が挙げられる。
前記変性層状無機鉱物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、アタパルジャイト、セピオライト、これらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、トナー特性に影響を与えず、容易に粘度調整ができ、添加量を少量とすることができることから、有機変性モンモリロナイト、ベントナイトが好ましい。
また、前記変性層状無機鉱物のうち、層間のイオンの少なくとも一部を有機アニオンで変性した変性層状無機鉱物としては、DHT−4A(協和化学工業社製)を下記一般式(1)で表される有機アニオンで変性させたものが特に好ましい。
R1(OR2)nOSO3M ・・・ 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、R1は炭素数13のアルキル基、R2は炭素数2〜6のアルキレン基を表す。nは2〜10の整数を表し、Mは1価の金属元素を表す。
前記下記一般式(1)で表される有機アニオンとしては、例えば、ハイテノール330T(第一工業製薬株式会社製)等が挙げられる。
前記したような、層状無機鉱物の層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物は、適度な疎水性を持つため、液滴界面に存在しやすくなり、該変性層状無機鉱物がトナー表面に偏在して、帯電性を発揮できる。
前記水系媒体としては、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等)、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(メチルセルソルブ等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)等が挙げられる。
また、必要に応じて、前記水系媒体には、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いると、トナーの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、有利である。
前記分散剤としては、例えば、界面活性剤、無機微粒子分散剤、ポリマー微粒子分散剤等が挙げられる。
商品名としては、例えば、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−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、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)等が挙げられる。
前記溶剤としては、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等を単独或いは2種以上組合せて用いることができる。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び塩化メチレン、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特に好ましい。
プレポリマー(A)100部に対する溶剤の使用量は、0〜300部が好ましく、0〜100部がより好ましく、25〜70部が特に好ましい。溶剤を使用した場合は、変性ポリエステル(プレポリマー)のアミンによる伸長乃至架橋反応後、得られた反応物から、溶媒(溶剤)を常圧又は減圧下で除去する。
前記反応により、ウレア変性ポリエステル(UMPE)等を得ることができる。
前記反応時間は、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(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時間〜24時間である。
前記反応温度は、通常、0℃〜150℃、好ましくは40℃〜98℃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。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等が挙げられる。
なお、伸長剤乃至架橋剤としては、前記アミン類(B)が用いられる。
また、前記分散液中の粒子の体積平均粒径(Dv)及び数平均粒径(Dn)は、例えば、樹脂微粒子の特性、添加量等を調整することによりコントロールすることができる。
前記乳化分散工程後は、例えば、公知の方法に従い、乳化分散液から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥することによって、トナー母体粒子を得ることができる。
有機溶媒を除去するためには、例えば、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことでトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なものを用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する等の方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。その他、酵素による分解等の操作によっても除去することができる。
なお、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラグビーボール状の間の形状を制御することができ、更に、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
前記洗浄−乾燥工程で得られたトナー母体粒子は、公知の方法に従い、トナーを形成することができる。
例えば、得られたトナー母体粒子に、帯電制御剤を打ち込み、次いで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子(外添剤)を外添させることにより、トナーを形成させることができる。
前記帯電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子(外添剤)の外添は、例えば、ミキサー等を用いた公知の方法によって行うことができる。
前記帯電制御剤を打ち込む方法としては、例えば、得られたトナー母体粒子と帯電制御剤粒子とを容器中で回転体を用いて混合する電子写真用トナーの製造方法が知られており、前記方法において、容器内壁より突出した固定部材が存在しない容器中で、回転体の周速が40m/sec〜150m/secで混合することにより行う方法が挙げられる。
前記帯電制御剤は、必要に応じて使用することができる。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、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、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、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が挙げられる。
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
前記無機微粒子は、必要に応じて使用することができる。前記無機微粒子を用いることにより、着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助することができる。
前記無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。
これらの中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に、両微粒子の平均粒径が50mμ以下のものを使用して攪拌混合を行なった場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力が格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行なわれる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタル等が発生しない良好な画像品質が得られて、更に転写残トナーの低減が図られる点で、有利である。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子使用量がシリカ微粒子使用量よりも多くなると、副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の使用量が0.3重量%〜1.5重量%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望な帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行なっても、安定した画像品質が得られて、トナー吹きも抑制できる点で、有利である。
前記無機微粒子は、トナー中の含有量が0.01重量%〜5重量%となるように使用することが好ましく、0.01重量%〜2.0重量%となるように使用することが特に好ましい。
前記した本発明のトナーの製造方法により得られる、本発明のトナーの特性を以下に示す。
前記トナーの体積平均粒径(Dv)は、3.0μm〜7.0μmであることが好ましい。一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、前記好ましい範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は、微粉の含有率が大きく関係し、特に2.0μm以下の粒子が20個数%を超えるとキャリアへの付着や高いレベルで帯電の安定性を図る場合支障となる。逆に、トナーの体積平均粒径が、前記好ましい範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
前記Dv/Dnが1.30を超えると、個々のトナー粒子の粒径のバラツキが大きく、現像の際等でトナーの挙動にバラツキが発生し、微小ドットの再現性を損なってしまうことになり、高品位な画像が得られなくなることがある。一方で、前記Dv/Dnが前記好ましい範囲内であると、高解像度、高画質のトナーとすることができる点で、有利である。更に、二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナーの粒子径の変動を少なくするとともに、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性を可能とする。また、前記Dv/Dnが前記より好ましい範囲内であると、より良好な画像が得られる点で、有利である。
まず、電解水溶液100mL〜150mL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フォン酸塩)を0.1mL〜5mL加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えば、ISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2mg〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。
チャンネルとしては、2.00μm〜2.52μm未満;2.52μm〜3.17μm未満;3.17μm〜4.00μm未満;4.00μm〜5.04μm未満;5.04μm〜6.35μm未満;6.35μm〜8.00μm未満;8.00μm〜10.08μm未満;10.08μm〜12.70μm未満;12.70μm〜16.00μm未満;16.00μm〜20.20μm未満;20.20μm〜25.40μm未満;25.40μm〜32.00μm未満;32.00μm〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。体積分布から求めた体積基準の体積平均粒径(Dv)及び個数分布から求めた個数平均粒径(Dn)と、その比Dv/Dnを求める。
ブレードクリーニングと転写効率のバランスの観点から、トナーの円形度が0.950以下の粒子が全トナー粒子の20〜80%あることで、クリーニングと転写性の両立が計られる。クリーニングと転写性はブレードの材質やブレードの当て方にも大きく関係し、また、転写もプロセス条件で異なるので前記範囲の中でプロセスに応じた設計が可能となる。しかしトナー円形度が0.950以下の粒子が全トナー粒子の20%より低下すると、ブレードではクリーニングが困難になる。また円形度が0.950以下の粒子が全トナー粒子の80%を超えると、前述した転写性の悪化が見られる。この現象は、トナー形状が異形化し過ぎているため、転写の際のトナーの移動(感光体表面〜転写紙、感光体表面〜中間転写ベルト、第一の中間転写ベルト〜第二の中間転写ベルト、等)がスムースでなくなり、更にトナー粒子間でその挙動にバラツキを生じるため、均一かつ高い転写効率が得られなくなる。その他、帯電の不安定や粒子のもろさが発現しはじめる。更に現像剤中での微紛化現象となり現像剤の耐久性低下の要因となってくる。このためトナーの円形度が0.950以下の粒子が全トナー粒子の20%〜80%あることが好ましい。
また、前記トナーの平均円形度は、0.93〜0.97であることが好ましい。
前記トナーは、粒径2.0μm以下の粒子が20個数%以下であることが好ましい。
具体的な測定方法としては、例えば、容器中の、予め不純固形物を除去した水100mL〜150mL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フォン酸塩を0.1mL〜0.5mL加え、更に測定試料を0.1g〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000個〜1万個/μLとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
前記トナーの酸価は、低温定着性、耐高温オフセット性に対して、結着樹脂の酸価より重要な指標である。前記トナーの酸価は、未変性ポリエステルの末端カルボキシル基に由来する。前記未変性ポリエステルの酸価は、トナーとしての低温定着性(定着下限温度、ホットオフセット発生温度等)を制御するために、0.5(KOHmg/g)〜40.0(KOHmg/g)とすることが好ましい。即ち、前記トナーの酸価としては、0.5(KOHmg/g)〜40.0(KOHmg/g)とすることが好ましい。
前記トナーの酸価が、40.0(KOHmg/g)を超えると、変性ポリエステルの伸長又は架橋反応が不十分となり、耐高温オフセット性に影響が見られることがあり、0.5(KOHmg/g)未満であると、製造時の塩基化合物による分散安定効果が得られず、変性ポリエステルの伸長乃至架橋反応が進みやすく、製造安定性に問題が生じることがある。
なお、前記トナーの酸価は、JIS K0070に準拠した方法により測定することができる。
前記トナーのガラス転移点は、40℃〜70℃が好ましい。前記ガラス転移点が40℃未満であると、現像機内でのブロッキングや感光体へのフィルミングが発生し易くなることがあり、70℃を超えると、低温定着性に悪影響を及ぼすことがある。一方、前記トナーのガラス転移点が前記好ましい範囲内であると、低温定着性、耐熱保存性、高耐久性を得ることができる点で、有利である。
なお、前記トナーのガラス転移点は、上述と同様に測定することができる。
前記した本発明のトナーの製造方法により得られる本発明のトナーは、キャリアと共に2成分現像剤として用いることができる。
前記2成分現像剤として用いる場合には、トナーは磁性キャリアと混合して使用される。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重量部〜10重量部が好ましい。
なお、本発明のトナーは、キャリアを使用しない1成分系の磁性トナー、或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、キャリアの表層に使用される被覆材料としては、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、ポリビニル及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、ポリスチレン樹脂及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及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、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
また必要に応じて、導電粉等を被覆材料中に含有させてもよい。前記導電粉としては、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。前記導電粉は、平均粒径が1μm以下のものが好ましい。前記平均粒径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
前記した本発明のトナーの製造方法により得られる本発明のトナーを用いて、画像形成方法を実施する方法の一態様について、図2を参照しながら説明する。図2に示すタンデム画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置である。タンデム画像形成装置は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
(ポリエステルの製造)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物700部、テレフタル酸340部を投入し、常圧窒素気流下のもと、220℃で10時間縮合反応した。次いで10mmHg〜15mmHgの減圧下で脱水しながら6時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(1)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量は5,700、酸価は12KOHmg/g、ガラス転移点は49℃であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物800部、イソフタル酸200部、テレフタル酸65部、及びジブチルチンオキサイド2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、220℃で9時間縮合反応した。次いで10mmHg〜15mmHgの減圧下で脱水しながら6時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行い、プレポリマー(1)を得た。得られたプレポリマーの重量平均分子量は5,200であった。
タンク内に、40%カルナバワックス酢酸エチル分散液170部、ポリエステル(1)120部、PY155(クラリアント製)20部、酢酸エチル75部、イソホロンジアミン2部を投入し、2時間、攪拌して溶解混合した。続いて、高能率分散機エバラマイルダー(荏原製作所製)を用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(1)を得た。
また、別のタンク内に、プレポリマー(1)28部、酢酸エチル25部を投入し、4時間、攪拌して溶解混合し、有機溶媒組成物(2)を得た。
タンク内に水945部、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体の20%水性分散液40部、50%ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)160部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、水系分散媒体(1)を得た。
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じて薄膜旋回型乳化機(TKフィルミックス(プライミクス製)、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをTKフィルミックスで1パスし、乳化分散液(1)を得た。
前記TKフィルミックスへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の外側部を通じて行った。
前記TKフィルミックスの周速は40m/sに設定した。
得られた乳化分散液(1)を撹拌機及び温度計をセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー1]を得た。
[スラリー1]:100部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後、濾過した。この濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液:100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。この濾過ケーキに10%塩酸:100部を加え、TKホモミキサーで混合した後、濾過した。この濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合した後、濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて40℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩った後、得られたトナー母粒子:100部に疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザン表面処理品、比表面積:200m2/g):0.5部と、疎水化ルチル型酸化チタン(イソブチルトリメトキシシラン表面処理品、平均一次粒子径:0.02μm):0.5部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナー1を得た。
(トナー2の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをTKフィルミックスで1パスし、乳化分散液(2)を得た。
前記TKフィルミックスへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の外側部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の中心部を通じて行った。
前記TKフィルミックスの周速は25m/sに設定した。
得られた乳化分散液(2)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー2]を得た。
洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー2を得た。
(トナー3の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製)に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをTKフィルミックスで2パスし、乳化分散液(3)を得た。
前記TKフィルミックスへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の外側部を通じて行った。
前記TKフィルミックスの周速は22m/sに設定した。
得られた乳化分散液(3)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー3]を得た。
洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー3を得た。
(トナー4の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製)に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをTKフィルミックスで2パスし、乳化分散液(4)を得た。
前記TKフィルミックスへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の外側部を通じて行った。
前記TKフィルミックスの周速は50m/sに設定した。
得られた乳化分散液(4)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー4]を得た。
洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー4を得た。
(トナー5の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製)に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをTKフィルミックスで1パスし、乳化分散液(5)を得た。
前記TKフィルミックスへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の外側部を通じて行った。
前記TKフィルミックスの周速は53m/sに設定した。
得られた乳化分散液(5)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー5]を得た。洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー5を得た。
(トナー6の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造ではない送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物の送液部とは異なる送液部を通じてTKフィルミックス(プライミクス製)に、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と同時供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをTKフィルミックスで1パスし、乳化分散液(6)を得た。
前記TKフィルミックスの周速は40m/sに設定した。
得られた乳化分散液(6)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー6]を得た。
洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー6を得た。
(トナー7の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じて薄膜旋回型ではない乳化機(パイプラインホモミキサー(プライミクス製)、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてパイプラインホモミキサー(プライミクス製)に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをパイプラインホモミキサーで1パスし、乳化分散液(7)を得た。
前記パイプラインホモミキサーへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の外側部を通じて行った。
前記パイプラインホモミキサーの周速は25m/sに設定した。
得られた乳化分散液(7)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー7]を得た。
洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー7を得た。
(トナー8の製造)
図1に示されるようなラインで、有機溶媒組成物(1)(図1の[1])を350g/分、有機溶媒組成物(2)(図1の[2])を50g/分のスピードで、スタティックミキサー(図1の[4])に供給し、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)とを混合した後、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物をスタティックミキサー出口部に連結した二重管構造の送液部を通じて薄膜旋回型ではない乳化機(パイプラインホモミキサー(プライミクス製)、図1の[5])に供給した。また、図1に示されるようなラインで、水系分散媒体(1)(図1の[3])を600g/分のスピードで、二重管構造の送液部を通じてパイプラインホモミキサー(プライミクス製)に供給した。上記により供給された前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物と水系分散媒体(1)とをパイプラインホモミキサーで2パスし、乳化分散液(8)を得た。
前記パイプラインホモミキサーへの供給は、前記有機溶媒組成物(1)と有機溶媒組成物(2)との混合物は前記二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系分散媒体(1)は前記二重管構造の外側部を通じて行った。
前記パイプラインホモミキサーの周速は25m/sに設定した。
得られた乳化分散液(8)を撹拌機及び温度計のセットした容器(図1の[6])に投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[スラリー8]を得た。
洗浄工程以降は実施例1と同様にしてトナー8を得た。
得られたトナー1〜8について、以下のようにして、体積平均粒径(Dv)、体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)を測定した。結果を表1に示す。
前記測定には、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Multisizer3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10重量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5mL添加し、各トナー0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いで、イオン交換水80mLを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記「マルチサイザーIII」により、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が8±2%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
得られたトナー1〜8について、以下のようにして、画像粒状性、鮮鋭性を評価した。結果を表1に示す。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、得られたトナー1〜8を用いて、単色で写真画像の出力を行ない、粒状性、鮮鋭性の度合を目視にて評価した。
良好なものから順に、「◎」はオフセット印刷並、「○」はオフセット印刷よりわずかに悪い程度、「△」はオフセット印刷よりかなり悪い程度、「×」は従来の電子写真画像程度(非常に悪い)、で評価した。
一方、比較例1〜3のトナーの製造方法では、実施例1〜5のトナーの製造方法に比べて、得られるトナーの粒径均一性が低く、また、粒状性、鮮鋭性にも優れないことが示された。
2 有機溶媒組成物(2)
3 水系分散媒体(1)
4 スタティックミキサー
5 乳化機
6 撹拌機及び温度計をセットした容器
1110 静電潜像担持体
1010K ブラック用静電潜像担持体
1010Y イエロー用静電潜像担持体
1010M マゼンタ用静電潜像担持体
1010C シアン用静電潜像担持体
1014 支持ローラ
1015 支持ローラ
1016 支持ローラ
1017 中間転写体クリーニング装置
1018 画像形成手段
1021 露光装置
1022 二次転写装置
1023 ローラ
1024 二次転写ベルト
1025 定着装置
1026 定着ベルト
1027 加圧ローラ
1028 シート反転装置
1032 コンタクトガラス
1033 第1走行体
1034 第2走行体
1035 結像レンズ
1036 読取りセンサ
1049 レジストローラ
1050 中間転写体
1053 手差し給紙路
1054 手差しトレイ
1055 切換爪
1056 排出ローラ
1057 排出トレイ
1058 分離ローラ
61 現像装置
1062 転写帯電器
63 クリーニング装置
64 除電器
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
160 帯電装置
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (17)
- 有機溶媒中に、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を溶解乃至分散させ、得られる溶解液乃至分散液と、水系媒体とを、剪断手段に供給し、前記溶解液乃至分散液と前記水系媒体との混合液に剪断力を与えて、連続的に乳化分散液を得る乳化分散工程を含むトナーの製造方法であって、
前記剪断手段が、薄膜旋回型乳化機であり、かつ、
前記剪断手段への前記溶解液乃至分散液と前記水系媒体の供給が、中心部と、前記中心部の外周に設けられた外側部とからなる二重管構造の送液部分を通じて行い、
前記混合液が前記剪断手段を通過する回数が1回であることを特徴とするトナーの製造方法。 - 薄膜旋回型乳化機の周速が25(m/s)以上50(m/s)以下である請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 剪断手段への溶解液乃至分散液と水系媒体の供給が、前記溶解液乃至分散液は二重管構造の中心部を通じて行い、前記水系媒体は二重管構造の外側部を通じて行う請求項1から2のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 得られるトナーの体積平均粒径(Dv)が3.0μm〜7.0μmである請求項1から3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 得られるトナーの体積平均粒径(Dv)/数平均粒径(Dn)が1.20以下である請求項1から4のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 有機溶媒中に、変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体と、前記結着樹脂前駆体と伸長乃至架橋する化合物とを溶解乃至分散させ、得られる溶解液乃至分散液を、
分散剤を含有する水系媒体中に乳化分散させて乳化分散液を得、
前記乳化分散液中で前記結着樹脂前駆体を伸長反応乃至架橋反応させ、有機溶媒を除去する請求項1から5のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 結着樹脂がポリエステル樹脂である請求項1から6のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 結着樹脂中のポリエステル樹脂の含有量が50重量%〜100重量%である請求項7に記載のトナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000である請求項7から8のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂が酸性基含有ポリエステル樹脂であり、前記酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価が1.0(KOHmg/g)〜50.0(KOHmg/g)である請求項7から9のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 酸性基含有ポリエステル樹脂のガラス転移点が35℃〜65℃である請求項10に記載のトナーの製造方法。
- 変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体が、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体であり、前記重合体の重量平均分子量が3,000〜20,000である請求項6から11のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 得られるトナーの酸価が0.5(KOHmg/g)〜40.0(KOHmg/g)である請求項1から12のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 得られるトナーのガラス転移点が40℃〜70℃である請求項1から13のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 溶解液乃至分散液は、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物が溶解乃至分散されている請求項1から14のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 得られるトナー中、粒径2.0μm以下の粒子が20個数%以下である請求項1から15のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 得られるトナーの平均円形度が0.93〜0.97である請求項1から16のいずれかに記載のトナーの製造方法。
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