JP5863450B2 - 乳化凝集トナーの製造方法 - Google Patents

乳化凝集トナーの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5863450B2
JP5863450B2 JP2011287674A JP2011287674A JP5863450B2 JP 5863450 B2 JP5863450 B2 JP 5863450B2 JP 2011287674 A JP2011287674 A JP 2011287674A JP 2011287674 A JP2011287674 A JP 2011287674A JP 5863450 B2 JP5863450 B2 JP 5863450B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surfactant
resin
toner
temperature
mass
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
JP2011287674A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013137380A (ja
JP2013137380A5 (ja
Inventor
良 名取
良 名取
崇 平佐
崇 平佐
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2011287674A priority Critical patent/JP5863450B2/ja
Publication of JP2013137380A publication Critical patent/JP2013137380A/ja
Publication of JP2013137380A5 publication Critical patent/JP2013137380A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5863450B2 publication Critical patent/JP5863450B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真法による画像形成の際に、好適に用いられる乳化凝集トナーを製造する方法に関する。
近年、電子写真技術への省電力化、高速化への要求が高まっており、低温定着性に優れたトナーが強く要求されている。しかし、低温定着性の実現のためにトナー樹脂の軟化温度を低下させていくと、トナー保管時の環境安定性が悪化するため、低温定着と耐環境安定性の両立が大きな課題となっている。乳化凝集法は、低温定着と耐環境安定性の両立を実現する手段の一つであるトナーのコアシェル構造を容易に形成することができる、優れたトナー製法である。
しかし、乳化凝集法においては、樹脂、色材、離型剤を水系に分散するために界面活性剤を使用しなければならず、トナー中に残存する界面活性剤がトナー保管時の環境安定性に対して悪影響を与えてしまうことがあった。
乳化凝集法においては、低温定着性と耐環境安定性両立の更なる実現のために、精密なトナーのコアシェル構造制御の必要性が高まっており、そのために微粒子を小粒径化する技術、すなわち樹脂微粒子を微粒化する技術が必要とされている。そのような微粒化のために有効な方法の一つに、界面活性剤の量を増量して乳化する方法があるが、界面活性剤の量を増加することで、トナー保管時の環境安定性に対する悪影響は増加してしまう。
そのため、トナーの洗浄により界面活性剤を除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1乃至3)。しかしこれらの方法では、特に大量の界面活性剤を用いて乳化した樹脂微粒子にてトナーを作製する場合、凝集時に界面活性剤が内包されてしまい、十分に界面活性剤を除去することが困難であった。
それゆえ、乳化に大量の界面活性剤を使用しても、容易に界面活性剤の除去が可能で、低温定着と耐環境安定性を両立できるトナーの製造方法が必要であった。
特開平10−207125号公報 特開2001−66822号公報 特開2004−117497号公報
本発明は、乳化凝集トナーの製造において、乳化に大量の界面活性剤を使用しても、界面活性剤の残存量が少なく、微粒化された樹脂微粒子を容易に製造することができる方法を提供するものである。
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、以下の方法によれば、上記課題を解決できることを見出した。本発明は以下の発明を特徴とする。
本発明の第一は、クラフト点の異なる2種類以上の界面活性剤の存在下で樹脂を乳化させる乳化工程と、
前記乳化工程において前記樹脂を乳化させたものを、少なくとも1種類の界面活性剤のクラフト点以下且つ他の少なくとも1種類の界面活性剤のクラフト点より高い温度に冷却し、一部の界面活性剤を冷却析出させ、遠心分離によって前記一部の界面活性剤を除去する冷却析出工程と
を経て、樹脂微粒子を製造し、
得られた該樹脂微粒子を凝集させる
ことを特徴とする乳化凝集トナーの製造方法である。
本発明の第二は、前記乳化工程が、水系媒体中で、前記樹脂の軟化温度(Tm)より高い温度に加温しながら剪断力を加えて前記樹脂を乳化させる工程であることを特徴とするトナーの製造方法である。
本発明の第は、前記2種類以上の界面活性剤のHLB値の差が5.0以内であることを特徴とするトナーの製造方法である。
本発明の第は、前記冷却析出工程において冷却析出する界面活性剤のクラフト温度と、他の界面活性剤のクラフト温度の差が10℃以上であることを特徴とするトナーの製造方法である。
本発明により、界面活性剤の残存量が少なく、微粒化された樹脂微粒子を容易に製造することが可能となり、低温定着と耐環境安定性を両立できるトナーを製造することができる。
(乳化凝集トナーの製造方法)
本発明は、少なくとも樹脂微粒子を凝集して得られる乳化凝集法トナーにおいて、前記樹脂微粒子を、クラフト温度の異なる種類以上の界面活性剤を用いて乳化する乳化工程、種類の界面活性剤のクラフト温度以下に冷却し、界面活性剤を冷却析出する冷却析出工程、を少なくとも経て製造することを特徴とする。本発明の乳化工程、冷却析出工程は特に限定されないが、例えば、コア用樹脂微粒子の作製、シェル用樹脂部粒子の作製に適用することが可能である。低温定着性と耐環境安定性両立の更なる実現のために、精密なトナーのコアシェル構造制御の必要性が高まり、表層を均一に薄く被覆する技術、すなわちシェル微粒子を微粒化する技術が要求されているが、本発明はそのシェル微粒子の微粒化について特に有効である。
以下、本発明の乳化凝集トナーの製造方法に関して説明するが、本発明はこれらの方法に限定されない。
本発明においては、例えば、
コア用樹脂微粒子分散液、シェル用樹脂微粒子前駆体を作製する乳化工程;
界面活性剤を冷却析出し、シェル用樹脂微粒子を作製する冷却析出工程;
コア用樹脂微粒子分散液、着色剤微粒子分散液、離型剤微粒子分散液を少なくとも混合し、水系媒体中で凝集させ凝集体を形成しコア粒子を作製するコア粒子作製工程;
コア粒子の表面にシェル用樹脂微粒子を付着させるコアシェル化工程;
を経ることでトナーを製造することができる。以下、本方法を更に詳細に説明する。
(乳化工程)
本発明の乳化凝集トナーの製造方法は、乳化工程にて、コア用樹脂微粒子分散液、シェル用樹脂微粒子分散液前駆体を作製する。これらは、例えば以下に挙げる方法;乳化重合法、自己乳化法、有機溶剤に溶解させた樹脂溶液に水系媒体を添加していくことで樹脂を乳化する転相乳化法、有機溶剤を用いず、水系媒体中で高温処理することで強制的に樹脂を乳化する強制乳化法などにより調製することができ、特に限定されない。中でも好ましいのは、環境負荷低減の観点から、水系媒体中で、前記結着樹脂の軟化温度(Tm)より高い温度に加温しながら剪断を加えて乳化する方法である。即ち、高い温度に加温し、溶融した樹脂を、水を主とした溶媒中でせん断を付与することにより、微粒子を得る方法である。剪断を与える乳化装置としては、特に限定されないが、例えば高速回転式ホモジナイザーや高圧式ホモジナイザーが挙げられる。
また、乳化工程では、特に酸基を有する樹脂を用いる場合は、必要に応じて塩基性物質を混合することができる。上記塩基性物質としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カリウム等の無機塩基類;ジメチルアミン、ジエチルアミン及びトリエチルアミン等の有機塩基類が挙げられる。
本発明のトナーの製造方法は、乳化工程で界面活性剤を使用することを特徴とする。本発明に用いられる具体的な界面活性剤の種類としては、特に限定されないが、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、多価アルコール系等のノニオン性界面活性剤などが挙げられる。樹脂微粒子の粒径を微粒化するためには、大量の界面活性剤を使用すること、具体的には樹脂100質量部に対し、界面活性剤の総量が10質量部以上であることが好ましい。しかしながら、界面活性剤の量を増加することで、トナー保管時の環境安定性に対する悪影響は増加してしまう。そのため、後の冷却析出工程にて界面活性剤を除去する必要がある。
また、本発明においては、種類以上の界面活性剤を使用することを特徴とする。後の冷却析出工程にて、種類の界面活性剤を冷却析出するため、混合しても冷却析出する界面活性剤のクラフト点(クラフト温度)と、他の界面活性剤のクラフト点が異なるクラフト点を有する界面活性剤の組み合わせを選択する。
さらに、本発明においては、使用する種類以上の界面活性剤のHLB値は近接していることが好ましく、5.0以内の範囲に入ることがより好ましい。HLBが5.0よりも離れてしまうと、樹脂微粒子の粒径が微粒化できない場合がある。本発明におけるHLB値とは、界面活性剤の水と油(水に不溶性の有機化合物)への親和性の程度を表す値であり、安定で小粒径な微粒子を得る際の界面活性剤の指標として用いられる値である。HLB値は、有機概念図法、藤田,化学の領域,11(10),1(1957)記載の方法に従って計算することができる。具体的には、界面活性剤の構造より決定される、無機性基(親水基)と有機性基(疎水基)の基数を算出し、以下の式に従い計算する。
HLB=(Σ(無機性基の基数)/Σ(有機性基の基数))×10
本発明の乳化凝集トナーの製造方法の樹脂微粒子分散液に用いられる樹脂は、特に限定されないが、例えば、従来公知の熱可塑性結着樹脂などが挙げられる。具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニル基系モノマー、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル系モノマー、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン系モノマー、及び、エチレン、プロピレン、ブタジエン等のポリオレフィン系モノマー単量体からなる重合体またはこれらを2種以上組み合せて得られる共重合体またはこれらの混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物やこれらの共存下でビニル系単量体を重合する際に得られるグラフト重合体等を挙げることができる。
本発明の樹脂微粒子分散液に用いられる樹脂は、樹脂粒子の良好な分散安定性及びトナー中の着色剤分散性の観点から酸性極性基を含有するものが好適に用いられる。このような酸性極性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、スルフィン酸基等が挙げられる。中でも、樹脂粒子の分散安定性の観点からカルボキシル基又はスルホン酸基が好ましい。また、樹脂粒子が良好な分散安定性を有し、且つ小粒径のトナーをシャープな粒度分布で得るためには、結着樹脂の酸価は、5乃至50mgKOH/gが好ましく、7乃至25mgKOH/gが更に好ましい。
樹脂のガラス転移温度(Tg)は、JIS K7121に準拠して測定される物性値であり、該規格に記載されている中間点ガラス転移温度を意味するものである。
樹脂の軟化温度(Tm)は、フローテスター(CFT−500D:島津製作所社製)を用いて測定する。具体的には、測定する試料1.2gを秤量し、高さが1.0mmで直径1.0mmのダイを使用し、昇温速度4.0℃/min、予熱時間300秒、荷重5kg(49N)、測定温度範囲60乃至200℃の条件で測定を行う。上記の試料が1/2流出したときの温度を軟化温度とする。
樹脂の酸価は、JIS K0070に準拠して測定される物性値であり、該規格に記載されている酸価を意味するものである。
(冷却析出工程)
本発明の乳化凝集トナーの製造方法は、前記乳化工程にて作製した、界面活性剤を含むシェル用樹脂微粒子分散液前駆体から、少なくとも一種類の界面活性剤をクラフト点以下に冷却し析出させることで、界面活性剤を選択的に除去し、シェル用樹脂微粒子分散液を作製することを特徴とする。界面活性剤は、界面活性剤の水溶液を加熱した際に、ミセルを形成し、界面活性剤の溶解度が大幅に上昇する、クラフト点と呼ばれる温度を有することが知られている。この性質を利用して、界面活性剤を含む水溶液から界面活性剤を析出させることが可能である。しかし、界面活性剤を含む樹脂微粒子から界面活性剤を析出させようとした場合、界面活性剤だけでなく樹脂微粒子の安定性も低下し、樹脂微粒子の沈降も合わせて起こってしまう。そのため、界面活性剤を含む樹脂微粒子から界面活性剤を選択的に除去することが困難であった。
本発明においては、クラフト温度の異なる種類以上の界面活性剤を用いて乳化し、種類の界面活性剤のクラフト温度以下に冷却し、界面活性剤を冷却析出することにより、界面活性剤を含む樹脂微粒子から界面活性剤を選択的に除去することで、大量の界面活性剤を容易に除去することが可能となる。本発明においては、種類の界面活性剤を冷却析出するため、混合しても析出する界面活性剤のクラフト点と、他の界面活性剤のクラフト点が異なるクラフト点を有する界面活性剤の組み合わせを選択する。冷却析出する界面活性剤のクラフト点と、他の界面活性剤のクラフト点は、10℃以上離れていることが好ましい。クラフト点の差が10℃未満だと、析出温度が近すぎてしまうため、界面活性剤を含む樹脂微粒子から界面活性剤を選択的に除去することが困難になってしまう場合がある。
本発明におけるクラフト点は、Kaoru Tujii,Naoyuki Sato,and Takashi Takeuchi,Journal of Physical Chemistry,84,2287(1980)記載の方法に従って測定することができる。即ち、100mlビーカー中に界面活性剤1gと蒸留水100mlを添加し、そのビーカーを、氷を加えたウォーターバス中で冷却し、濁りを生じさせた後、1℃/分の速度でウォーターバスにて加熱し、透明になる温度を測定することによって求めることができる。
冷却析出に使用する装置は特に限定されないが、例えば、撹拌機、温調可能なジャケットを付帯した公知の晶析槽を用いて析出操作を行うことができる。また、冷却温度は、冷却析出する界面活性剤のクラフト点以下、他の界面活性剤のクラフト点以上であれば、特に限定されない。
冷却析出した界面活性剤は、加圧濾過、減圧濾過、あるいは遠心分離等の公知の固液分離方法により分離、除去することができる。
界面活性剤の量は特に限定されないが、乳化工程で、樹脂100質量部に対し、界面活性剤の総量が10質量部以上使用した場合、大量の界面活性剤を容易に除去することができるため、特に有効である。
(コア粒子作製工程)
コア粒子作製工程では、コア用樹脂微粒子分散液、着色剤微粒子分散液、離型剤微粒子分散液、及びその他帯電制御剤等のトナー成分を混合し混合液を調製する。ついで該混合液中に、凝集粒子を形成させ、凝集粒子分散液を調製する。前記凝集粒子は、例えばpH調整剤、凝集剤、安定剤を上記混合液中に添加し混合し、温度、機械的動力等を適宜加えることにより該混合液中に形成することができる。
上記pH調整剤としては、アンモニア、水酸化ナトリウム等のアルカリ、硝酸、クエン酸等の酸があげられる。上記凝集剤としては、ナトリウム、カリウム等の1価の金属塩;カルシウム、マグネシウム等の2価の金属塩;鉄、アルミニウム等の3価の金属塩等;メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類があげられる。上記安定剤としては、主に界面活性剤そのものまたはそれを含有する水系媒体などが挙げられる。
上記凝集剤等の添加・混合は、混合液中に含まれる樹脂微粒子のガラス転移温度(Tg)以下の温度で行うことが好ましい。この温度条件下で上記混合を行うと、凝集が安定した状態で進行する。上記混合は、公知の混合装置、ホモジナイザー、ミキサー等を用いて行うことができる。
ここで形成される凝集粒子の平均粒径としては、特に制限はないが、通常、得ようとするトナーの平均粒径と同じ程度になるように制御するとよい。制御は、例えば、温度と上記撹拌混合の条件とを適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。以上の凝集工程において、トナーの平均粒径とほぼ同じ平均粒径を有する凝集粒子が形成され、凝集粒子を分散させてなる凝集粒子分散液が調製される。
本発明の乳化凝集トナー製造方法においては、着色剤微粒子分散液を用いることが可能である。着色剤微粒子分散液に用いる着色剤としては、以下の有機顔料または染料が好適に挙げられる。
シアン系の有機顔料または有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー7、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66等が挙げられる。
マゼンタ系の有機顔料または有機染料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド169、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド254等が挙げられる。
イエロー系の有機顔料または有機染料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物等に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー111、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー176、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー191、C.I.ピグメントイエロー194等が挙げられる。
ブラック用着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、あるいは上記に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を2種以上組み合わせて用い、黒色に調色されたもの等が利用できる。前記着色剤は、公知の方法により表面処理した顔料を使用しても良い。
着色剤は、結着樹脂100質量部に対し1乃至30質量部添加して用いられる。また、これらの着色剤は、単独または混合し、さらには固溶体の状態で用いることができる。
着色剤微粒子分散液は、以下に挙げる公知の方法により調製できるが、これらの手法に限定されるものではない。
例えば、着色剤と水系媒体と分散剤とを公知の撹拌機、乳化機、分散機などにより混合することで調製できる。ここで用いる分散剤は、例えば界面活性剤、高分子分散剤など公知のものを使用しても良いし、本発明のために新規に合成したものでも良い。いずれの分散剤も後述するトナーの洗浄工程において除去できるが、洗浄効率の観点から、後述する界面活性剤の方が好ましく、界面活性剤の中でも、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤などが好ましい。また、混合する分散剤の量は、着色剤100質量部に対して1乃至20質量部が好ましく、分散安定性とトナーの洗浄効率を両立する観点から、2乃至10質量部がより好ましい。着色剤水分散液における着色剤含有量は特に制限はないが、着色剤水分散液全質量の1乃至30質量%程度が好ましい。また、水系媒体中に分散した着色剤の粒径は、最終的に得られるトナーの顔料分散性の観点から、好ましくは体積分布基準の50%粒径(d50)が0.5μm以下であり、更に好ましくは体積分布基準の90%粒径(d90)が2μm以下である。なお、着色剤の分散粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)などで測定することができる。
着色剤の分散時に用いる公知の撹拌機、乳化機及び分散機としては、例えば、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、圧力式ホモジナイザー、コロイドミル、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー等が挙げられ、これらを単独もしくは組み合わせて用いてもよい。
本発明の乳化凝集トナー製造方法においては、離型剤微粒子分散液を用いることが可能である。離型剤微粒子分散液に用いられる離型剤としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレン等のポリオレフィン類、加熱により融点(軟化温度)を有するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等のエステルワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス、ミツロウ等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、エステルワックス等の鉱物・石油系ワックス、ステアリン酸、ベヘン酸等の高級脂肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級脂肪族アルコール、及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体等の変性物などが挙げられる。その融点は、室温以上150℃以下のものがトナーの耐ブロッキング性、多数枚耐久性、低温定着性、耐オフセット性の点で好ましく、40℃以上120℃以下のものがより好ましい。
前記融点とは、ASTM D3418−82に準じて測定されたDSC曲線における主体吸熱ピーク温度を示す。具体的には、測定温度範囲を30乃至200℃とし、昇温速度を10℃/minとし、常温常湿環境下における2回目の昇温過程によって温度30乃至200℃の範囲におけるDSC曲線を得、得られたDSC曲線における主体吸熱ピーク温度の値である。
また、離型剤は、結着樹脂100質量部に対して1乃至30質量部使用することが好ましい。
離型剤微粒子分散液は、以下に挙げる公知の方法により調製できるが、これらの手法に限定されるものではない。
離型剤微粒子分散液は、例えば、界面活性剤を含有した水系媒体に離型剤を加え、前記離型剤の融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザー(例えば、エム・テクニック社製の「クレアミックスWモーション」)や圧力吐出型分散機(例えば、ゴーリン社製の「ゴーリンホモジナイザー」)で粒子状に分散させた後、融点以下まで冷却することで作製することができる。
離型剤微粒子分散液は、体積分布基準の50%粒径D50が0.08μm乃至0.50μmであることが好ましく、0.10μm乃至0.30μmであることがより好ましい。また、0.60μm以上の粗大粒子が存在しないことが好ましい。分散粒径が小さすぎると、定着時の離型剤の溶出が不足しホットオフセット温度が低下する場合があり、分散粒径が大きすぎるとトナー表面に離型剤が露出して粉体特性を低下させたり、感光体フィルミングを発生させたりする場合がある。また粗大粒子が存在すると、トナーの組成が不均一になったり、遊離離型剤が生成したりしてしまう場合がある。分散粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)などで測定することができる。
また、離型剤微粒子分散液中の離型剤に対する界面活性剤の割合は、1質量%以上20質量%以下であることが好ましい。界面活性剤の割合が少なすぎると離型剤が充分に分散されずに保存安定性が劣る場合がある。界面活性剤の割合が多すぎると、トナーの帯電性とくに環境安定性が悪化する場合がある。
本発明のトナー製造方法においては、荷電制御剤等を用いることも可能である。上記帯電制御剤としては、例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロム、亜鉛、ジルコニウム等の錯体からなる化合物等が挙げられる。なお、上記帯電制御剤としては、凝集時や融合時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水再利用の観点から、水に溶解しにくい素材のものが好ましい。上記荷電制御剤は、帯電性のさらなる向上の観点から結着樹脂100質量部に対して0.1乃至5質量部使用することが好ましい。
また、本発明のコア粒子作製工程において、上記凝集粒子を加熱して融合することが可能である。前記融合の前に、トナー粒子間の融着を防ぐため、前記pH調整剤、前記界面活性剤等を適宜投入することができる。
加熱の温度としては、凝集粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)の温度から樹脂の分解温度の間であればよい。
融合の時間としては、加熱の温度が高ければ短い時間で足り、加熱の温度が低ければ長い時間が必要である。即ち、前記融合の時間は、前記加熱の温度に依存するので一概に規定することはできないが、一般的には30分乃至10時間である。
(コアシェル化工程)
コアシェル化工程では、コア粒子作製工程によって得られたコア粒子の表面にシェル用樹脂微粒子を付着させる。水系媒体中にコア粒子、シェル用樹脂微粒子分散液を添加し、そこに金属塩を添加する。
上記金属塩としては、例えば、ナトリウム、カリウム等の1価の金属の金属塩;カルシウム、マグネシウム等の2価の金属の金属塩;鉄、アルミニウム等の3価の金属の金属塩があげられる。
前記金属塩の添加・混合は、混合液中に含まれるコア用樹脂、およびシェル用樹脂のガラス転移温度(Tg)以下の温度で行うことが好ましい。この温度条件下で上記混合を行うと、凝集が安定した状態で進行する。上記混合は、公知の混合装置、ホモジナイザー、ミキサー等を用いて行うことができる。
コア粒子にシェル用樹脂微粒子を付着させた後、コアとシェルを融合させる工程(二次融合工程)を含んでもよい。二次融合工程は、上記コアとシェルの付着体を、結着コア樹脂のTg以上に加熱し融合することで、トナー表面を平滑化する工程である二次融合工程により、コア樹脂とシェル樹脂が十分に結着され、後述の洗浄やろ過等の操作で、シェルがトナーから脱離することを抑制する。また、加熱温度や加熱時間を調整することにより、コアの形状をある程度維持したまま、コアシェル構造型トナーを作製できる。
二次融合工程に入る前に、トナー粒子間の融合を防ぐため、前記融合工程で使用した、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤等を適宜投入することができる。
上記加熱の温度としては、コア用樹脂のTgから樹脂が熱分解する温度の間であればよい。加熱・融合の時間としては、加熱の温度が高ければ短い時間で足り、加熱の温度が低ければ長い時間が必要である。即ち、加熱・融合の時間は、加熱の温度に依存するので一概に規定することはできないが、一般的には10分乃至10時間である。
次いで適切な条件で室温まで冷却し、洗浄、ろ過、乾燥等することにより、コアシェル構造型トナーを得ることができる。更に、得られたコアシェル構造型トナーの表面に、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム等の無機粒体や、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂粒子を、乾燥状態で剪断を印加して添加してもよい。これらの無機粒体や樹脂粒子は、流動性助剤やクリーニング助剤等の外添剤として機能する。
<本発明の物性測定方法>
次に、本発明における物性測定方法に関して説明する。
(クラフト点の測定)
本発明におけるクラフト点は以下のように測定される。
100mlビーカー中に界面活性剤1gと蒸留水100mlを添加し、そのビーカーを、0℃に調節された氷を加えたウォーターバス中で冷却する。この時、濁りを生じなかったものについては、クラフト点が0℃以下であるとした。濁りを生じたものについては、1℃/分の速度でウォーターバスにて加熱し、目視にて透明になる温度を観察した。透明に変化した温度を、その界面活性剤のクラフト点とした。
(HLBの算出)
藤田,化学の領域,11(10),1(1957)に記載の有機性基、無機性基の基数の表に従い、界面活性剤の無機性基(親水基)と有機性基(疎水基)の基数を算出し、以下の式に従い計算した。
HLB=(Σ(無機性基の基数)/Σ(有機性基の基数))×10
(樹脂酸価の測定)
樹脂酸価は以下のように求められる。尚、基本操作は、JIS−K0070に準ずる。酸価は試料1g中に含有されている遊離脂肪酸、樹脂酸などを中和するのに要する水酸化カリウムのmg数をいう。
(1)試薬
(a)溶剤:エチルエーテル−エチルアルコール混液(1+1または2+1)またはベンゼン−エチルアルコール混液(1+1または2+1)を使用直前にフェノールフタレインを指示薬としてN/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液で中和しておく。
(b)フェノールフタレイン溶液:フェノールフタレイン1gをエチルアルコール(95v/v%)100mlに溶かす。
(c)N/10水酸化カリウム−エチルアルコール溶液:水酸化カリウム7.0gをできるだけ少量の水に溶かしエチルアルコール(95v/v%)を加えて1リットルとし、2乃至3日放置後ろ過する。標定はJIS K 8006(試薬の含量試験中滴定に関する基本事項)に準じて行う。
(2)操作
結着樹脂(試料)1乃至20gを正しくはかりとり、これに溶剤100ml及び指示薬としてフェノールフタレイン溶液数滴を加え、試料が完全に溶けるまで十分に振る。固体試料の場合は水浴上で加温して溶かす。冷却後これをN/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液で滴定し、指示薬の微紅色が30秒間続いたときを中和の終点とする。
(3)計算式
次の式によって酸価を算出する。
A=B×f×5.611/S
A:酸価
B:N/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液の使用量(ml)
f:N/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液のファクター
S:試料(g)
(樹脂又は樹脂微粒子のテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される分子量分布、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)等の測定)
樹脂微粒子のTHF可溶分のGPCにより測定される分子量分布及び重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)等は以下のように求められる。
40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、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、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、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、東ソー社製或いは、昭和電工社製の分子量が102乃至107程度のものを用い、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。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807,800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(HXL),G2000H(HXL),G3000H(HXL),G4000H(HXL),G5000H(HXL),G6000H(HXL),G7000H(HXL),TSKguardcolumnの組み合わせが挙げられる。
(結着樹脂等の微粒子の粒度分布測定)
樹脂粒子等の微粒子の粒度分布は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定する。具体的には、前記測定装置の試料導入部で、透過率が測定範囲内(70〜95%)になるように、測定試料を調整し、体積分布を測定した。体積分布基準の50%粒径は、累積50%に相当する粒子径(メジアン径)であり、体積分布基準の95%粒径は、小さい方から累積95%に相当する粒子径である。なお、変動係数は、下記式に従って算出した。
(式)変動係数[%]=(算術標準偏差/算術平均径)×100
(トナー粒子の個数平均粒径(D1)及び重量平均粒径(D4)の測定)
上記トナー粒子の個数平均粒径(D1)及び重量平均粒径(D4)はコールター法による粒度分布解析にて測定する。測定装置として、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定する。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%塩化ナトリウム水溶液を調製する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。具体的な測定方法としては、前記電解水溶液100乃至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ホン酸塩)を、0.1乃至5ml加え、さらに測定試料(トナー粒子)を2乃至20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行う。得られた分散処理液を、アパーチャーとして100μmアパーチャーを装着した前記測定装置により、2.00μm以上のトナーの体積,個数を測定してトナーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子の個数分布から求めた個数平均粒径(D1)と、トナー粒子の体積分布から求めた重量基準のトナー粒子の重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
上記チャンネルとしては、2.00乃至2.52μm;2.52乃至3.17μm;3.17乃至4.00μm;4.00乃至5.04μm;5.04乃至6.35μm;6.35乃至8.00μm;8.00乃至10.08μm;10.08乃至12.70μm;12.70乃至16.00μm;16.00乃至20.20μm;20.20乃至25.40μm;25.40乃至32.00μm;32.00乃至40.30μmの13チャンネルを用いる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
<シェル用樹脂の製造>
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン50質量部、テレフタル酸28質量部、イソフタル酸22質量部、ジブチル錫オキシド0.03質量部を3つ口フラスコに仕込み、窒素気流下、230℃で24時間撹拌を行った後、トリメリット酸2質量部を添加し、220℃で1時間撹拌を行った。その後、温度を保持しつつ3mmHgの減圧条件下で4時間撹拌することで、Mwが21,000、Mnが7200、Tgが70℃、Tmが118℃、酸価が8.5mgKOH/gのポリエステル樹脂1を得た。
<コア用樹脂の製造>
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン20質量部、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン30質量部、テレフタル酸20質量部、フマル酸27質量部、ジブチル錫オキシド0.03質量部を3つ口フラスコに仕込み、窒素気流下、230℃で24時間撹拌を行った後、トリメリット酸4質量部を添加し、220℃で20分間撹拌を行った。その後、温度を保持しつつ、5mmHgの減圧下1時間撹拌することで、Mwが10,000、Mnが3300、Tgが50℃、Tmが98℃、酸価が12.1mgKOH/gのポリエステル樹脂2を得た。
<シェル用樹脂微粒子分散液1の調製>
(乳化工程)
400質量部のポリエステル樹脂1、21質量部のN,N−ジメチルアミノエタノール(塩基性物質)、600質量部のイオン交換水、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(第一工業製薬製:ネオゲンRK、HLB=22.5、クラフト点=4℃)40質量部、同じく界面活性剤としてパルミチン酸ナトリウム(日油製:PN−1、HLB=17.5、クラフト点=36℃)40質量部を、1100mlの耐圧丸底ステンレス容器に入れ、高速剪断乳化装置クレアミックス(エム・テクニック社製:CLM−2.2S)を上記耐圧丸底ステンレス容器に密閉接続した。容器内の混合物を、140℃に加温加圧しながら、クレアミックスのローター回転数を20,000r/minとし50分間剪断分散した。その後、50℃になるまで、20,000r/minの回転を維持しながら、0.8℃/分の冷却速度で冷却を行い、樹脂微粒子分散液前駆体1を得た。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.15μmであった。
(冷却析出工程)
得られたシェル用樹脂微粒子分散液前駆体1を、2Lビーカーに入れ、スリーワンモーターにて撹拌しながら10℃まで冷却し、界面活性剤を冷却析出した。析出物を5000rpm、10分の条件にて遠心分離を行い、上澄みを取り出し、シェル用樹脂微粒子分散体1を得た。析出物の質量を測定したところ、仕込み界面活性剤総量の43%であった。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径はシェル用樹脂微粒子分散液前駆体1と同様であった。
<シェル用樹脂微粒子分散液2の調製>
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(第一工業製薬製:ネオゲンRK、HLB=22.5、クラフト点=4℃)50質量部、パルミチン酸ナトリウム(日油製:PN−1、HLB=17.5、クラフト点=36℃)30質量部を使用した以外は、上記分散液1の調製と同様にシェル用樹脂微粒子分散体2を得た。析出物の質量を測定したところ、仕込み界面活性剤総量の32%であった。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.14μmであった。
<シェル用樹脂微粒子分散液3の調製>
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(第一工業製薬製:ネオゲンRK、HLB=22.5、クラフト点=4℃)40質量部、ステアリン酸ナトリウム(日油製:SN−1、HLB=15.6、クラフト点=42℃)40質量部を使用した以外は、上記分散液1の調製と同様にシェル用樹脂微粒子分散体3を得た。析出物の質量を測定したところ、仕込み界面活性剤総量の45%であった。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.22μmであった。
<シェル用樹脂微粒子分散液4の調製(比較例用)>
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(第一工業製薬製:ネオゲンRK、HLB=22.5、クラフト点=4℃)80質量部使用した以外は、上記分散液1の調製と同様にシェル用樹脂微粒子分散体前駆体4を得た。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.15μmであった。
得られたシェル用樹脂微粒子分散液前駆体4を、2Lビーカーに入れ、スリーワンモーターにて撹拌しながら10℃まで冷却したが、界面活性剤は析出しなかった。4℃まで冷却したところ、樹脂微粒子の沈降が観察された。
<シェル用樹脂微粒子分散液5の調製(比較例用)>
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(第一工業製薬製:ネオゲンRK、HLB=22.5、クラフト点=4℃)40質量部使用した以外は、上記分散液1の調製と同様にシェル用樹脂微粒子分散体前駆体5を得た。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.31μmであった。
得られたシェル用樹脂微粒子分散液前駆体5を、2Lビーカーに入れ、スリーワンモーターにて撹拌しながら10℃まで冷却したが、界面活性剤は析出しなかった。4℃まで冷却したところ、樹脂微粒子の沈降が観察された。
<シェル用樹脂微粒子分散液6の調製(比較例用)>
界面活性剤としてステアリン酸ナトリウム(日油製:SN−1、HLB=15.6、クラフト点=42℃)40質量部使用した以外は、上記分散液1の調製と同様にシェル用樹脂微粒子分散体前駆体6を得た。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.35μmであった。
得られたシェル用樹脂微粒子分散液前駆体6を、2Lビーカーに入れ、スリーワンモーターにて撹拌しながら10℃まで冷却したところ、樹脂微粒子の沈降が観察された。
〔実施例1(トナー粒子製造例1)〕
<コア用樹脂微粒子分散液の調製>
500質量部のポリエステル樹脂2、8.5質量部のN,N−ジメチルアミノエタノール(塩基性物質)、500質量部のイオン交換水、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK、HLB=22.5、クラフト点=4℃)0.5質量部を、1100mlの耐圧丸底ステンレス容器に入れ、高速剪断乳化装置クレアミックス(エム・テクニック社製:CLM−2.2S)を上記耐圧丸底ステンレス容器に密閉接続した。容器内の混合物を、115℃に加温加圧しながら、クレアミックスのローター回転数を20,000r/minとし30分間剪断分散した。その後、50℃になるまで、20,000r/minの回転を維持しながら、0.8℃/分の冷却速度で冷却を行い、樹脂微粒子分散液1を得た。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.29μmであった。
<離型剤微粒子分散液の調製>
・エステルワックス(ベヘン酸ベヘニル、融点75℃) 100質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK) 10質量部
・イオン交換水 880質量部
以上をジャケット付混合容器に投入した後、90℃に加熱し、定量ポンプにて循環させながら、クレアミックスW−モーション(エム・テクニック社製)を用いて、ローター回転数19000r/min、スクリーン回転数19000r/minの条件にて撹拌し、60分間分散処理した。60分間の分散処理の後、引き続きローター回転数1000r/min、スクリーン回転数0r/min、冷却速度10℃/minの条件にて40℃まで冷却することで、離型剤水系分散液を得た。このサンプルをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所社製)を用い測定したところ、体積平均粒径は0.15μmであった。
<着色剤微粒子分散液の調製>
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3) 100質量部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK) 10質量部
・イオン交換水 890質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数24000r/min、30分間分散を行った。その後、さらに高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業社製)を用いて、圧力条件200MPaにて分散を行い、シアン顔料を分散させてなる着色剤水系分散液を調製した。着色剤水系分散液における着色剤(シアン顔料)の体積分布基準の50%粒径は、0.12μm、着色剤濃度は10質量%であった。
<コア粒子作製工程>
・コア用樹脂微粒子分散液 600質量部
・着色剤微粒子分散液 75質量部
・離型剤微粒子分散液 150質量部
・1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150質量部
・イオン交換水 525質量部
上記の各成分を丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000r/minで10分間混合、分散した。その後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながらで48℃まで加熱した。48℃で1時間保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、コールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した。その結果、体積平均粒径が約5.3μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
その後、ここに285質量部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15質量部を溶解させた水溶液を追加した後、撹拌を継続しながら75℃まで加熱し、2時間保持した。得られた粒子の体積平均粒径を、コールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した。その結果、体積平均粒径が約5.7μmである十分に融合、合一した粒子が形成されていることが確認された。
<コアシェル化工程>
コア粒子の水系分散体1を500質量部秤量し、1Lトールビーカーに入れ、加熱用ウォーターバス中で25℃で撹拌翼にて撹拌を行った。続いて、シェル用樹脂微粒子分散液1を25質量部添加し、10分間撹拌を行った。さらに、2質量%塩化カルシウム水溶液120質量部をゆっくり滴下した。
この状態で、随時、液を少量抽出し、2μmのマイクロフィルターに通し、ろ液が透明になるまで、25℃で撹拌を継続した。ろ液が透明になったのを確認後、5質量%クエン酸三ナトリウム水溶液70質量部を添加し、60℃に昇温して1.5時間撹拌を行った。その後、得られた液を25℃まで冷却した。
次に、液をろ過・固液分離した後、800質量部のイオン交換水を固形分に加え30分間撹拌洗浄した。その後再びろ過・固液分離を行った。以上のようにろ過と洗浄を、残留界面活性剤の影響を排除するため、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで繰り返した。次に、得られた固形分を乾燥させることにより、トナー粒子1を得た。
得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.6μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子が表層を十分に被覆していることが観察された。
〔実施例2(トナー粒子製造例2)〕
コアシェル化工程にて、シェル用樹脂微粒子分散液1の代わりにシェル用樹脂微粒子分散液2を使用した以外は、トナー製造例1と同様にしてトナー粒子2を得た。得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.5μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子が表層を十分に被覆していることが観察された。
〔実施例3(トナー粒子製造例3)〕
コアシェル化工程にて、シェル用樹脂微粒子分散液1の代わりに、シェル用樹脂微粒子分散液3を30質量部使用した以外は、トナー製造例1と同様にしてトナー粒子3を得た。得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.7μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子が表層を十分に被覆していることが観察された。
〔比較例1(トナー粒子製造例4)〕
コアシェル化工程にて、シェル用樹脂微粒子分散液1の代わりに、シェル用樹脂微粒子分散液前駆体4を使用した以外は、トナー製造例1と同様にしてトナー粒子4を得た。得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.4μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子が表層を十分に被覆していることが観察された。
〔比較例2(トナー粒子製造例5)〕
コアシェル化工程にて、シェル用樹脂微粒子分散液1の代わりに、シェル用樹脂微粒子分散液前駆体5を50質量部使用した以外は、トナー製造例1と同様にしてトナー粒子5を得た。得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.8μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子が表層を十分に被覆していることが観察された。
〔比較例3(トナー粒子製造例6)〕
コアシェル化工程にて、シェル用樹脂微粒子分散液1の代わりに、シェル用樹脂微粒子分散液前駆体6を50質量部使用した以外は、トナー製造例1と同様にしてトナー粒子6を得た。得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.9μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子が表層を十分に被覆していることが観察された。
〔比較例4(トナー粒子製造例7)〕
コアシェル化工程にて、シェル用樹脂微粒子分散液1の代わりに、シェル用樹脂微粒子分散液前駆体5を使用した以外は、トナー製造例1と同様にしてトナー粒子7を得た。得られたトナー粒子をコールターカウンターTA−II(コールター社製)にて測定した結果、体積平均粒径は5.4μmであった。また、得られたトナー粒子を高分解能電解放出型走査電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察した結果、シェル粒子の表層の被覆は不十分であることが観察された。
上記の実施例、比較例で得られたトナー粒子1乃至7について、各トナー粒子100質量部に、BET法で測定した比表面積が200m2/gである疎水化処理されたシリカ微粉体1.8質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合して、トナー1乃至7を得た。
(定着ラチチュードの評価)
各トナーと、シリコーン樹脂で表面コートしたフェライトキャリア(平均粒径42μm)とを、トナー濃度が10質量%になるようにそれぞれ混合し、二成分現像剤を調製した。市販のフルカラーデジタル複写機(CLC1100、キヤノン社製)を使用し、受像紙(64g/m2)上に未定着のトナー画像(0.6mg/cm2)を形成した。市販のカラーレーザープリンター(LBP−5500、キヤノン社製)から取り外した定着ユニットを定着温度が調節できるように改造し、これを用いて未定着画像の定着試験を行った。常温常湿下、プロセススピードを100mm/秒に設定し、120℃乃至200℃の範囲で設定温度を10℃おきに9点振り、前記未定着画像を定着させたときのオフセットの様子を目視にて評価した。評価結果を表1に示す。
[オフセットの発生しない定着温度領域(定着ラチチュード)]
<120乃至200℃/全9点>
A:6点以上
B:5点
C:4点
D:3点以下
(保存安定性の評価、耐熱保存性)
各トナーを、50℃条件の恒温槽中24時間静置し、目視によりブロッキングの程度を評価した。評価結果を表1に示す。
A:ブロッキングが発生しない。
B:ブロッキングが一部発生するが、振動させると分散する。
C:ブロッキングが発生し、力を加えても分散しない。
Figure 0005863450
シェル粒子を微粒化し、被覆に必要なシェル量を少なくすることで、低温定着性を向上させることが可能である。また、シェル粒子で十分に被覆し、シェル樹脂に含まれる界面活性剤の残存量を減少させることで、耐熱保存性が向上する。本発明により、界面活性剤の残存量が少なく、微粒化された樹脂微粒子を容易に製造することが可能となり、低温定着と耐環境安定性を両立できるトナーを製造することができる。

Claims (4)

  1. クラフト点の異なる2種類以上の界面活性剤の存在下で樹脂を乳化させる乳化工程と、
    前記乳化工程において前記樹脂を乳化させたものを、少なくとも1種類の界面活性剤のクラフト点以下且つ他の少なくとも1種類の界面活性剤のクラフト点より高い温度に冷却し、一部の界面活性剤を冷却析出させ、遠心分離によって前記一部の界面活性剤を除去する冷却析出工程と
    を経て、樹脂微粒子を製造し、
    得られた該樹脂微粒子を凝集させる
    ことを特徴とする乳化凝集トナーの製造方法。
  2. 前記乳化工程が、水系媒体中で、前記樹脂の軟化温度(Tm)より高い温度に加温しながら剪断力を加えて前記樹脂を乳化させる工程である請求項1に記載の乳化凝集トナーの製造方法。
  3. 前記2種類以上の界面活性剤のHLB値の差が5.0以内である請求項1または2に記載の乳化凝集トナーの製造方法。
  4. 前記冷却析出工程において冷却析出する界面活性剤のクラフト温度と、他の界面活性剤のクラフト温度の差が10℃以上である請求項1〜のいずれか1項に記載の乳化凝集トナーの製造方法。
JP2011287674A 2011-12-28 2011-12-28 乳化凝集トナーの製造方法 Expired - Fee Related JP5863450B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011287674A JP5863450B2 (ja) 2011-12-28 2011-12-28 乳化凝集トナーの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011287674A JP5863450B2 (ja) 2011-12-28 2011-12-28 乳化凝集トナーの製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2013137380A JP2013137380A (ja) 2013-07-11
JP2013137380A5 JP2013137380A5 (ja) 2015-02-19
JP5863450B2 true JP5863450B2 (ja) 2016-02-16

Family

ID=48913171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011287674A Expired - Fee Related JP5863450B2 (ja) 2011-12-28 2011-12-28 乳化凝集トナーの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5863450B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6387901B2 (ja) * 2015-05-27 2018-09-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5499421B2 (ja) * 2004-11-22 2014-05-21 富士ゼロックス株式会社 ポリエステルの製造方法、静電荷現像トナーの製造方法、及び静電荷現像トナー
JP4609143B2 (ja) * 2005-03-25 2011-01-12 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2006349894A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Canon Inc トナー、トナーの製造方法、画像形成方法及び画像形成装置
JP4840040B2 (ja) * 2006-09-19 2011-12-21 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像剤、画像形成方法、及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013137380A (ja) 2013-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5616788B2 (ja) 樹脂微粒子の水系分散体、樹脂微粒子の水系分散体の製造方法、及びトナー粒子の製造方法
JP5517750B2 (ja) トナーの製造方法及びトナー
JP5230435B2 (ja) 樹脂微粒子の水系分散体の製造方法、樹脂微粒子の水系分散体、トナーの製造方法及びトナー
JP5544113B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法
US7846636B2 (en) Process for producing toner for electrophotography
JP5545173B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP2013177583A (ja) 樹脂微粒子の水系分散体の製造方法およびトナーの製造方法
JP5633299B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP2006171692A (ja) 電子写真用トナーの製造方法
JP2015004723A (ja) 静電荷像現像用トナー
JP6066655B2 (ja) コアシェル構造型微粒子の製造方法
JP5813038B2 (ja) 静電潜像現像用トナーの製造方法
JP6194242B2 (ja) 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP4910843B2 (ja) トナーの製造方法およびトナー
JP5111956B2 (ja) 樹脂乳化液
JP5863450B2 (ja) 乳化凝集トナーの製造方法
JP6007684B2 (ja) 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2011065144A (ja) トナーの製造方法
JP6784121B2 (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP2019120887A (ja) トナーの製造方法およびトナー
JP2013519116A (ja) トナーの製造方法
JP5573144B2 (ja) ポリエステル樹脂粒子の水分散液の製造方法及び樹脂組成物の製造方法
JP2012159805A (ja) 樹脂微粒子の水系分散体の製造方法、樹脂微粒子の水系分散体、トナーの製造方法及びトナー
JP5294696B2 (ja) 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2010276750A (ja) トナーの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141226

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150924

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: 20151124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151222

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5863450

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees