JP5417796B2 - トナーの製造方法 - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
しかしながら、従来より小粒径で粒子径の揃ったトナーではクリーニング性に関しては困難を生じる。特に、ブレードクリーニングでは均一かつ小粒径なトナーを安定的にクリーニングすることは無理である。そのような状況下、トナーの工夫によってクリーニング性を改善する方法が様々なかたちで提案されている。その中の一つとしてトナーを球形から異形にかえて対応する方法である。トナー形状を異形化することによって、トナーの粉体流動性を低下させ、ブレードクリーニングによってせき止めやすくするものである。ただし、トナーの異形の度合を大きくすぎると、現像の際などにトナーの挙動が不安定となり微少ドット再現性が悪化することになる。
例えば、特許文献1では、Wadell実用球形度が0.90〜1.00のポリエステルからなるトナーを提案しているが、実質的に球形であるために、前述したトナーのクリーニング性の課題は解決されていない。
<1> 有機溶媒中に、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び変性層状無機鉱物を含む混練体を溶解乃至分散させる溶解分散工程と、前記混練体の溶解液乃至分散液からなる油相を、水系媒体中に乳化分散させる乳化分散工程と、前記油相を水系媒体中に乳化分散させることにより得られた乳化液から前記有機溶媒を除去してトナー粒子を得る有機溶媒除去工程とを含むトナーの製造方法であって、前記乳化分散工程において、前記乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値が100mPa・s〜1,000mPa・sであり、前記乳化液を、加熱減圧された管に供給し、前記供給された乳化液を攪拌することにより前記管の内壁に薄膜を形成させ、前記有機溶媒除去工程において、前記乳化液をトナーのガラス転移温度以下に温度制御して、前記乳化液中の有機溶媒を前記管から排出し、前記管に残存した乳化液を前記管から取り出すことで有機溶媒を除去し、前記管の伝熱面積S(m2)、前記乳化液の管への供給速度A(kg/分)、及び前記乳化液中の有機溶媒含有量B(%)の関係が、0.5≦S/(A×B×0.01)≦25を満たすことを特徴とするトナーの製造方法である。
<2> 有機溶媒中に、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、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び変性層状無機鉱物を含む混練体を溶解乃至分散させる溶解分散工程と、前記混練体の溶解液乃至分散液からなる油相を、水系媒体中に乳化分散させる乳化分散工程と、該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と反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去する有機溶媒除去工程とを含むトナーの製造方法であって、前記乳化分散工程において、前記乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値が100mPa・s〜1,000mPa・sであり、前記乳化液を、加熱減圧された管に供給し、前記供給された乳化液を攪拌することにより前記管の内壁に薄膜を形成させ、前記有機溶媒除去工程において、前記乳化液をトナーのガラス転移温度以下に温度制御して、前記乳化液中の有機溶媒を前記管から排出し、前記管に残存した乳化液を前記管から取り出すことで有機溶媒を除去し、前記管の伝熱面積S(m2)、前記乳化液の管への供給速度A(kg/分)、及び前記乳化液中の有機溶媒含有量B(%)の関係が、0.5≦S/(A×B×0.01)≦25を満たすことを特徴とするトナーの製造方法である。
<3> 油相は、混練体における変性層状無機鉱物の体積平均粒径Dvが0.1μm〜0.55μmであり、前記混練体における粒径1μm以上の前記変性層状無機鉱物が15体積%以下を満たす前記<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> トナー中に、変性層状無機鉱物が0.1質量%〜5質量%含有される前記<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> 変性層状無機鉱物において、金属カチオンの少なくとも一部が有機カチオンで変性され、該有機カチオンが4級アンモニウムイオンである前記<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> トナーの体積平均粒径が3μm〜7μm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> トナーの体積平均粒径Dv/数平均粒経Dnが1.00〜1.30である前記<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> トナーの平均円形度が0.94〜0.99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> 2μm以下のトナー粒子が全トナー粒子数に対して10個数%以下である前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<10> トナーの形状係数SF−1が110〜200であり、トナーの形状係数SF−2が110〜300である前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<11> 結着樹脂がポリエステル樹脂を含有する前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<12> ポリエステル樹脂の結着樹脂中の含有量が50質量%〜100質量%である前記<11>に記載のトナーの製造方法である。
<13> 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<11>から<12>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<14> ポリエステル樹脂の酸価が1.0KOHmg/g〜50.0KOHmg/gである前記<11>から<13>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<15> ポリエステル樹脂のガラス転移点が35℃〜65℃である前記<11>から<14>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<16> 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の重量平均分子量が3,000〜20,000である前記<2>から<15>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<17> トナーの酸価が0.5KOHmg/g〜40.0KOHmg/g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> トナーのガラス転移点が40℃〜70℃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> トナーが二成分系現像剤に使用されるトナーである前記<1>から<18>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
本発明のトナー製造方法は、溶解分散工程と、乳化分散工程と、有機溶媒除去工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。
前記溶解分散工程は、有機溶媒中に混練体を溶解乃至分散させる工程である。
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、沸点が100℃未満の揮発性である有機溶媒が除去が容易である点から好ましい。前記有機溶媒としては、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などを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。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好ましい。
さらに、トナー組成分を含む分散媒体の粘度を低くするために、後述するウレア変性ポリエステルや後述するプレポリマー(A)等のポリエステルが可溶の溶剤(有機溶媒)を使用することもできる。有機溶媒を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。
後述するプレポリマー(A)100部に対する有機溶媒の使用量は、通常0〜300部、好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25〜70部である。有機溶媒を使用した場合は、変性ポリエステル(プレポリマー)のアミンによる伸長および/または架橋反応後、得られた反応物から、有機溶媒を常圧または減圧下で除去する。
本発明の第1の実施の形態において、前記混練体は、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び変性層状無機鉱物を少なくとも含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
また、本発明の第2の実施の形態において、前記混練体は、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、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び変性層状無機鉱物を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記結着樹脂としては、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が、ポリエステル樹脂が、耐熱保存性を維持しつつ、より低温定着性を効果的に発揮し、プレポリマーによる変性後の耐オフセット性を付与することができる点で、好ましい。
前記ポリエステル樹脂の前記結着樹脂中の含有量は、50質量%〜100質量%であることが好ましい。前記含有量が50質量%未満では、低温定着機能が充分に発揮できない。
前記ポリエステル樹脂は、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。これは、1,000未満ではオリゴマー成分が増加するため耐熱保存性が悪化し、30,000を超えると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ためである。
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との混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりである。
攪拌条件
攪拌速度[%]: 25
攪拌時間[s]: 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
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
測定は前記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水酸化カリウム(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/試料質量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
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。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料が全て使用でき、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を挙げることができる。前記着色剤の含有量はトナーに対して通常1質量%〜15質量%であり、3質量%〜10質量%であることが好ましい。
前記離型剤(ワックス)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、融点が50℃〜120℃の低融点のワックスが、バインダー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好ましい。
なお、前記離型剤(ワックス)の融点は、示差走査熱量計(DSC)による最大吸熱ピークとした。前記離型剤として機能するワックス成分としては、以下の材料が使用できる。即ち、具体例としては、ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。またこれら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリn−ステアリルメタクリレート、ポリn−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
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、スメクタイト系の基本結晶構造を持つものであって、金属カチオンの少なくとも一部が有機物カチオンで変性されたものが好ましい。金属カチオンの少なくとも一部が有機物カチオンで変性される層状無機鉱物としては、モンモリロナイト又はベントナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトなどが挙げられる。
前記変性層状無機鉱物の、有機カチオン変性剤としては第4級アルキルアンモニウム塩、フォスフォニウム塩やイミダゾリウム塩などが挙げられるが、中でも、第4級アルキルアンモニウム塩が好ましい。前記第4級アルキルアンモニウムとしては、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などが挙げられる。
体積平均粒径Dvが0.55μmを超えるか、又は、体積平均粒径1μm以上の該変性層状無機鉱物が15体積%を超えるとトナー形状及びトナー帯電性能への効果が低下する。
前記変性層状無機鉱物はトナー中に0.1質量%〜5質量%含有されることが好ましい。0.1質量%未満ではトナー形状及びトナー帯電性能への効果が低下するし、5質量%を超えると、定着性能が悪化する。
前記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は、低温定着性、耐高温オフセット性を実現するために重要な結着樹脂成分であり、その重量平均分子量は3,000〜20,000が好ましい。すなわち、重量平均分子量が3,000未満では反応速度の制御が困難となり、製造安定性に問題が生じ始める。また、重量平均分子量が20,000を超えた場合には十分な変性ポリエステルが得られずに、耐オフセット性に影響を及ぼし始める。
前記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等の変性ポリエステルはその高分子成分の分子量を調節しやすく、乾式トナー、特に、オイルレス低温定着特性(定着用加熱媒体への離型オイル塗布機構のない広範な離型性及び定着性)を確保するのに好都合である。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る。
前記ポリイソシアネート(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。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)構成成分の含有量は、通常0.5質量%〜40質量%、好ましくは1質量%〜30質量%、さらに好ましくは2質量%〜20質量%である。0.5質量%未満では、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。また、40質量%を超えると低温定着性が悪化する。
本発明においては、結着樹脂として好ましく用いられるポリエステル系樹脂(ポリエステル)は、ウレア変性ポリエステル(UMPE)であるが、このポリエステル中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
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との混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりである。
攪拌条件
攪拌速度[%]: 25
攪拌時間[s]: 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
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
測定は前記装置にて計算することが出来るが、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/試料質量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
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、有機溶媒でフラスコの壁を良く洗う。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。)。
前記その他の成分としては、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、帯電制御剤(荷電制御剤)、外添剤などが挙げられる。
前記帯電制御剤としては公知のものが使用でき、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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、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である。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。
得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するために外添剤が用いられているが、この外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、0.005μm〜2μmであることが好ましく、0.005μm〜0.5μmであることがより好ましい。また、BET法による比表面積は、20m2/g〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01質量%〜5質量%であることが好ましく、0.01質量%〜2.0質量%であることがより好ましい。無機微粒子の具体例としては、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、窒化ケイ素などを挙げることができる。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0.05μm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は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、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られることが明らかになった。
前記乳化分散工程は、混練体の溶解液乃至分散液からなる油相を、水系媒体中に乳化分散させる工程である。前記乳化分散工程において、粒子が造粒される。
前記乳化分散工程において、前記乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値が100mPa・s〜1,000mPa・sであり、前記油相を水系媒体中に乳化分散させることにより得られた乳化液を、加熱減圧された管に供給し、前記供給された乳化液を攪拌することにより、前記管の内壁に薄膜を形成させる。
本発明の第2の実施の形態において、前記有機溶媒除去工程は、該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と反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去する工程である。
前記有機溶媒除去工程において、前記乳化液をトナーのガラス転移温度以下に温度制御して、前記乳化液中の有機溶媒を前記管から排出し、前記管に残存した乳化液を前記管から取り出すことで有機溶媒を除去する。
ここで、前記内管の伝熱面積S(m2)と、前記乳化液の内管中への供給速度A(kg/分)と、前記乳化液中の有機溶媒含有量B(%)との関係が、0.5≦S/(A×B×0.01)≦25を満たすように制御されなければならない。S/(A×B×0.01)が0.5未満では、有機溶媒の除去効率が悪化する。S/(A×B×0.01)が25を超えると有機溶媒除去効率の悪化や熱過負荷によるトナー変性が起こる。
測定装置:GC−2010(島津製作所製ガスクロマトグラフ)
注入量:2.0μL
注入モード:スプリット
気化室温度:180℃
キャリアガス:He
圧力:40.2kPa
全流量:56.0mL/min
カラム流量:1.04mL/min
線速度:20.0cm/sec
パージ流量:3.0mL/min
スプリット比:50.0
カラム名称:ZB−50
液相の膜厚0.25μm
長さ30.0m
内径:0.32mmID
カラム上限温度:340℃
カラム温度:60℃
カラムオーブン温度プログラム:
60℃ホールド6min→昇温速度60℃/min→230℃ホールド5min
検出器温度:250℃
メイクアップガス:N2/Air
メイクアップ流量:30.0mL/min
H2流量:47.0mL/min
Air流量:400mL/min
内標準液の調整:トルエン4gをメスフラスコ中に計量して、DMFで500mLに希釈する。
測定試料の調整:測定する乳化液1.5gをDMFで約50mLに希釈した後、内標液10mLをホールピペットで採取して投入する。スターラ−で測定試料を4分間400rpmで攪拌した後、測定機器GCのオートサンプラ−に試料をセッティングし測定を行う。測定終了後に内標準物質のトルエンと酢酸エチルの比率から、内標準法により乳化液中の酢酸エチル量を計算する。
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など)、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(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
本発明では、水系媒体中で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)等の反応性変性ポリエステルをアミン(B)と反応させることにより、ウレア変性ポリエステル(UMPE)等を得ることができる。水系媒体中でウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルからなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルからなるトナー原料の組成分を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルと他のトナー組成分である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
前記分散の方法としては、特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2μm〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常、1,000rpm〜30,000rpm、好ましくは5,000〜20,000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1分間〜5分間である。分散時の温度としては、通常、0℃〜150℃(加圧下)、好ましくは、40℃〜98℃である。高温なほうが、ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
前記界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価
チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等も用いることができる。
また、前記無機分散剤、樹脂微粒子と併用して使用可能な分散剤としては、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させてもよい。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
本発明のトナーの製造方法により製造されたトナーは、二成分系現像剤として用いることができる。この場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100質量部に対してトナー1質量部〜10質量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20μm〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、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、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよ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、ポリスチレン樹脂およ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およ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、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。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。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーの製造方法により製造されたトナーは、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。
本発明のトナーの製造方法により製造されるトナーは特定の形状を有することが重要であり、平均円形度が0.94より小さく、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。平均円形度が0.99を超える場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。
まず、トナー形状と転写性の関係について述べる。多色現像で転写せしめるフルカラー複写機を用いた場合においては、白黒複写機に用いられる一色の黒トナーの場合と比較し感光体上のトナー量が増加し、従来の不定形トナーを用いただけでは転写効率を向上させることが困難である。更に通常の不定形トナーを用いた場合には、感光体とクリーニング部材との間や中間転写体とクリーニング部材との間、及び/又は、感光体と中間転写体間でのズリ力や摺擦力のために感光体表面や中間転写体表面にトナーの融着やフィルミングが発生して転写効率が悪化しやすい。フルカラー画像の生成においては4色のトナー像が均一に転写されにくく、さらに、中間転写体を用いる場合には、色ムラやカラーバランスの面で問題が生じやすく、高画質のフルカラー画像を安定して出力することは容易ではない。
<<円形度及び2μm以下粒子>>
本発明においては、粒径2μm以下トナーの計測にフロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」;シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100 Data Processing Program for FPIA version00−10)を用いて解析を行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10wt%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬性)を0.1mL〜0.5mL添加し、各トナー0.1g〜0.5g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(本多電子社製)で3分間分散処理した。前記分散液を前記FPIA−2100を用いて濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLが得られるまでトナーの形状及び分布を測定した。本測定法は平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度が5,000個/μL〜15,000個/μLにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、すなわち添加する界面活性剤量、トナー量を変更する必要がある。界面活性剤量は前述したトナー粒径の測定と同様にトナーの疎水性により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分にぬらすことができないため、分散が不十分となる。また、トナー添加量は粒径のより異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要があり、トナー粒径が3μm〜7μmの場合、トナー量を0.1g〜0.5g添加することにより分散液濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLにあわせることが可能となる。
本発明に用いられる形状係数SF−1、SF−2は、日立製作所製FE−SEM(S−4200)により測定して得られたトナーのSEM像を300個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製画像解析装置(LuzexAP)に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値をSF−1、SF−2と定義した。SF−1、SF−2の値は前記Luzexにより求めた値が好ましいが、同様の解析結果が得られるのであれば、特に、前記FE−SEM装置、画像解析装置に限定されない。
SF−2=(P2/A)×(1/4π)×100
(ここで、Lはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積、Pはトナーの最大周長を表
す。)
真球であればSF−1、SF−2のいずれも100となり、100より値が大きくなるにつれて球形から不定形になる。また特にSF−1はトナー全体の形状(楕円や球等)を表し、SF−2は表面の凹凸程度を示す形状係数である。
トナーの平均粒径及び粒度分布はカーコールターカウンター法による。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用いて、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)接続し測定した。
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分間分散処理を行ない、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。本発明に係わ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を求めた。
JIS K0070に準拠した方法による。但し、サンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いる。
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との混合溶媒を使用する。
測定温度 :23℃
測定条件は以下のとおりである。
攪拌条件
攪拌速度[%]: 25
攪拌時間[s]: 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
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:トナー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時間攪拌して溶解する。更にエタノール30mL を添加して試料溶液とする。
測定は前記装置にて計算することが出来るが、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/試料質量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
本発明のトナーの製造方法により製造されたトナーを用いた画像形成方法が実施される画像形成装置を図面を参照して説明する。
図2は、本発明のトナーの製造方法により製造されたトナーを用いた画像形成方法が実施される画像形成装置の一例を示す概略説明図である。
図2において、画像形成装置として、電子写真式複写機が例示されている。
図2において、1は潜像担持体としての感光体ドラムであり、図面の矢印方向に回転し、その周囲には帯電器2が配置されており、原稿から読み取った画像に対応したレーザ光3が露光手段として照射される。さらに感光体1の周囲には現像装置4と、給紙手段7と、転写装置5と、クリーニング装置6および除電ランプ9が配置されている。前記現像装置4は、さらに現像ローラ41および42と、パドル状撹袢部材43と、撹袢部材44と、ドクター45と、トナー補給部46と、補給ローラ47を備えている。また、クリーニング手段6はクリーニングブラシ52とクリーニングブレード61を備えている。なお、前記現像装置4の上下に配置されている番号81と82の部材は現像装置を着脱あるいは支持するためのガイドレールである。クリーニング装置のクリーニング・ブレード61に関しても、その寿命を検知することが可能である。クリーニング・ブレード61は作像中は常に感光体に当接し、感光体の回転に伴って磨耗する。クリーニング・ブレードが磨耗すると、感光体面の残留トナー除去機能が低下し、複写画像品質が劣化する。また、磨耗しなくともトナーが真球に近く流動性が粉砕型トナーに比べ改善されると転写性は向上するもののクリーニングにおいては設置されたブレードを通り抜けクリーニング不良が発生しやすく重合トナーの問題とされる。この問題に対し本発明のトナーの製造方法により製造されたトナーを用いることにより、良好にクリーニングすることができる。
以下、部は質量部を示す。
(製造例1)
<樹脂微粒子分散液の製造>
攪拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間攪拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[樹脂微粒子分散液1]を得た。[樹脂微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、105nmであった。[樹脂微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは59℃であり、重量平均分子量は150,000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229質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物529質量部、テレフタル酸208質量部、イソフタル酸46質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて5時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸44質量部を添加し、常圧下、180℃にて2時間反応させて、[低分子ポリエステル−1]を合成した。得られた[低分子ポリエステル−1]は、THF可溶分の重量平均分子量(Mw)が5,200、ガラス転移温度(Tg)が45℃、酸価が20mgKOH/g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795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、210℃で8時間縮合反応した。次いで10mmHg〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5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−1]の重量平均分子量は5,000であった。
水1,200質量部、ELEMENTIS社製BENTONE57(有機変性ベントナイト、4級アンモニウムカチオン変性処理品)174質量部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1,570質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−1]を調製した。マスターバッチ中の分散粒径は0.4μmで、1μm以上の粒子は2体積%であった。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[低分子ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−1]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmの回転数で5分間攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmの回転数で5分間攪拌して、[トナー材料油相分散液−1]を得た。
ビーカー内にイオン交換水529.5部、[樹脂微粒子分散液−1]70部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部を入れ、TK式ホモミキサーで12,000rpmに攪拌しながら、[トナー材料水相分散液]を得た。
<トナー−1の製造>
前記[トナー材料水相分散液]6kgに前記[トナー材料油相分散液−1]4kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー乳化液の酢酸エチル量はトナー乳化液100部に対し20%だった。トナー乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計(ブルックフィールド社製)の回転数60rpmの粘度測定値は500mPa・sだった。
このトナー乳化液10kgを供給速度3kg/分で、管壁温度50℃、管内圧75mmHg、管の伝熱面積0.3m2である図1のような管に供給し、トナー乳化液の残液を取り出した。有機溶媒を除去した後、ジャケット付20Lタンク中にスラリーを入れて、ジャケット温水温度45℃で熟成処理し、濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。得られた母体粒子100部、帯電制御剤(オリエント化学社製ボントロン E−84)0.25部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定して混合処理した。この場合、その混合操作は、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的な[トナー(1)]を得た。
有機溶媒除去後のトナー乳化液100部に対する酢酸エチル量と、前記熟生後乳化液10kgを該管内に供給し、有機溶媒を除去して取り出すまでの時間、すなわち、有機溶媒除去に要した時間とを評価した。
得られた[トナー(1)]を用いて、体積平均粒経、粒度分布、低温定着性、耐高温オフセット性、画質について評価した。
トナー乳化液10kgの供給速度を1.5kg/分にした以外は、実施例1と同様の操作を行い、有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(2)]を得て、同様に評価した。
トナー乳化液10kgの供給速度を0.5kg/分にした以外は、実施例1と同様の操作を行い、有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(3)]を得て、同様に評価した。
トナー乳化液10kgの供給速度を0.1kg/分にした以外は、実施例1と同様の操作を行い、有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(4)]を得て、同様に評価した。
トナー乳化液10kgの供給速度を0.06kg/分にした以外は、実施例1と同様の操作を行い、有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(5)]を得て、同様に評価した。
前記[トナー材料水相分散液]9.1kgに前記[トナー材料油相分散液−1]0.9kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー乳化液の酢酸エチル量はトナー乳化液100部に対し4.5%だった。トナー乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計(ブルックフィールド社製)の回転数60rpmの粘度測定値は100mPa・sだった。
このトナー乳化液10kgの供給速度1.5kg/分で、管壁温度50℃、管内圧75mmHg、管の伝熱面積0.3m2である図1のような管に供給し、トナー乳化液の残液を取り出した。
有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(6)]を得て、同様に評価した。
前記[トナー材料水相分散液]5kgに前記[トナー材料油相分散液−1]5kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて熟成した。このトナー乳化液の酢酸エチル量は乳化液100部に対し25%だった。トナー乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計(ブルックフィールド社製)の回転数60rpmの粘度測定値は1,000mPa・sだった。
トナー乳化液10kgを供給速度1.5kg/分で、管壁温度50℃、管内圧75mmHg、管の伝熱面積0.3m2である図1のような管に供給し、トナー乳化液の残液を取り出した。有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(7)]を得て、同様に評価した。
熟成後の乳化液10kgの供給速度を4kg/分にした以外は、実施例1と同様の操作を行ったが、熟成処理中にトナーが凝集し、トナー化できなかった(表2における「トナー(8)」)。
熟成後の乳化液10kgの供給速度を0.05kg/分にした以外は、実施例1と同様の操作を行い、有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(9)]を得て、同様に評価した。
前記[トナー材料水相分散液]9.2kgに前記[トナー材料油相分散液−1]0.8kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー材料乳化液の酢酸エチル量はトナー乳化液100部に対し4.1%だった。トナー乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値は90mPa・sだった。
このトナー乳化液10kgを供給速度1.5kg/分で、管壁温度50℃、管内圧75mmHg、管の伝熱面積0.3m2である図1のような管に供給し、トナー乳化液の残液を取り出した。
有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(10)]を得て、同様に評価した。
前記[トナー材料水相分散液]4.5kgに前記[トナー材料油相分散液−1]5.5kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー乳化液の酢酸エチル量は乳化液100部に対し27.4%だった。ブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値は1,200mPa・sだった。
熟成後のトナー乳化液10kgの供給速度1.5kg/分で、管壁温度50℃、管内圧75mmHg、管の伝熱面積0.3m2である図1のような管に供給し、トナー乳化液の残液を取り出した。
その後、実施例1と同様の熟成処理を行ったが、トナーが凝集したため、トナー化できなかった(表2における「トナー(11)」)。
前記[トナー材料水相分散液]6kgに前記[トナー材料油相分散液−1]4kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー乳化液の酢酸エチル量はトナー乳化液100部に対し20%だった。ブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値は500mPa・sだった。
この乳化液をジャケット付の20Lタンクに入れて、ジャケット温度50℃、管内圧75mmHgで10分間有機溶媒除去操作を行ったが、トナーが溶融して、凝集したため、トナー化できなかった(表2における「トナー(12)」)。
前記[トナー材料水相分散液]6kgに前記[トナー材料油相分散液−1]4kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー乳化液の酢酸エチル量はトナー乳化液100部に対し20%だった。ブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値は500mPa・sだった。
このトナー乳化液をジャケット付の20Lタンクに入れて、ジャケット温度25℃、管内圧0.1mmHgで210分間有機溶媒除去操作を行って、トナー乳化液の残液を取り出した。
有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(13)]を得て、同様に評価した。
ビーカー内に、[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]141.6部、オルガノシリカゾル(MEK−ST、固形分濃度30%、平均一次粒子径15nm、日産化学工業製)7部、酢酸エチル64部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmの回転数で5分間攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分間攪拌して、[トナー材料油性分散液−2]を得た。
前記[トナー材料水相分散液]6kgに前記[トナー材料油相分散液−2]4kgを加え、30分間攪拌を続けながら反応させて、トナー乳化液を得た。このトナー乳化液の酢酸エチル量はトナー乳化液100部に対し19%だった。ブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値は600mPa・sだった。
このトナー乳化液10kgを供給速度1.5kg/分で、管壁温度50℃、管内圧75mmHg、管の伝熱面積0.3m2である図1のような管に供給し、トナー乳化液の残液を取り出した。
有機溶媒を除去した後の工程を、[トナー(1)]と同様にして、最終的な[トナー(14)]を得て、同様に評価した。
具体的に次のような手順で決定された。
測定機器条件
測定装置:GC−2010(島津製作所製ガスクロマトグラフ)
注入量:2.0μL
注入モード:スプリット
気化室温度:180℃
キャリアガス:He
圧力:40.2kPa
全流量:56.0mL/min
カラム流量:1.04mL/min
線速度:20.0cm/sec
パージ流量:3.0mL/min
スプリット比:50.0
カラム名称:ZB−50
液相の膜厚0.25μm
長さ30.0m
内径:0.32mmID
カラム上限温度:340℃
カラム温度:60℃
カラムオーブン温度プログラム:
60℃ホールド6min→昇温速度60℃/min→230℃ホールド5min
検出器温度:250℃
メイクアップガス:N2/Air
メイクアップ流量:30.0mL/min
H2流量:47.0mL/min
Air流量:400mL/min
内標準液の調整:トルエン4gをメスフラスコ中に計量して、DMFで500mLに希釈した。
測定試料の調整:測定分散スラリー1.5gをDMFで約50mLに希釈した後、内標液10mLをホールピペットで採取して投入した。スターラ−で測定試料を4分間400rpmで攪拌した後、測定機器GCのオートサンプラ−に試料をセッティングし測定を行った。測定終了後に内標準物質のトルエンと酢酸エチルの比率から、内標準法によりスラリー中の酢酸エチル量を計算した。
<<測定試料調整>>
マスターバッチ中の有機カチオン変性層状鉱物量/マスターバッチに使用した結着樹脂量=1/10になるような比率でマスターバッチと結着樹脂を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入した。このとき、マスターバッチ量と結着樹脂量の総量が5wt%になるように調整した。調整した試料は12時間攪拌した。
前記調製試料をレーザードップラー粒度分布測定器粒度分布測定装置を用いて測定した。
測定方法は下記の通りである。装置:nanotrac UPA−150EX(日機装株式会社製)
方法:
(1)測定器の測定条件:
分布表示:体積
チャンネル数:52
測定時間:15sec
粒子屈折率:1.54
温度:25℃
粒子形状:非球形
粘度(CP):0.441
溶媒屈折率:1.37
溶媒名:酢酸エチル
(2)測定するサンプル希釈液は測定器のsample Loadingを見ながら(1〜100)にはいるようにスポイトまたは注射器などを使用し加えた。
粒径2μm以下トナーの計測にフロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」;シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100 Data Processing Program for FPIA version00−10)を用いて解析を行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10wt%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬性)を0.1mL〜0.5mL添加し、各トナー0.1g〜0.5g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(本多電子社製)で3分間分散処理した。前記分散液を前記FPIA−2100を用いて濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLが得られるまでトナーの形状及び分布を測定した。本測定法は平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度が5,000個/μL〜15,000個/μLにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、すなわち添加する界面活性剤量、トナー量を変更する必要がある。界面活性剤量は前述したトナー粒径の測定と同様にトナーの疎水性により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分にぬらすことができないため、分散が不十分となる。また、トナー添加量は粒径のより異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要があり、トナー粒径が3μm〜7μmの場合、トナー量を0.1g〜0.5g添加することにより分散液濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLにあわせることが可能となる。
形状係数SF−1、SF−2は、日立製作所製FE−SEM(S−4200)により測定して得られたトナーのSEM像を300個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製画像解析装置(LuzexAP)に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値をSF−1、SF−2と定義した。SF−1、SF−2の値は前記Luzexにより求めた値が好ましいが、同様の解析結果が得られるのであれば特に前記FE−SEM装置、画像解析装置に限定されない。
SF−2=(P2/A)×(1/4π)×100
(ここで、Lはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積、Pはトナーの最大周長を表
す。)
真球であればSF−1、SF−2のいずれも100となり、100より値が大きくなるにつれて球形から不定形になる。また特にSF−1はトナー全体の形状(楕円や球等)を表し、SF−2は表面の凹凸程度を示す形状係数である。
トナーの平均粒径及び粒度分布はカーコールターカウンター法による。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用いて、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)接続し測定した。
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分間分散処理を行ない、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。本発明に係わ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を求めた。
JISK0070に規定の方法による。但し、サンプルが溶解しない場合は溶媒にジオキサンまたはテトラヒドロフラン等を用いた。
酸価は具体的に次のような手順で決定された。
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との混合溶媒を使用した。
測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりであった。
攪拌条件
攪拌速度[%]: 25
攪拌時間[s]: 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
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
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行った。試料調整:トナー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時間攪拌して溶解する。更にエタノール30mL を添加して試料溶液とした。
測定は前記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した。
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た。
酸価=KOH(mL数)×N×56.1/試料質量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
ガラス転移点の測定は、理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定された。
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。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを150,000枚ランニング出力した後、ベタ画像をリコー社製6000ペーパーに画像出力後、画像濃度をXRite(X−Rite社製)により測定を行なった。
これを4色単独に行ない平均を求めた。この値が、1.2未満の場合は「×」、1.2以上1.4未満の場合は「△」、1.4以上1.8未満の場合は「○」、1.8以上2.2未満の場合は「◎」とした。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、を用い、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。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行なった。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良く、良好なものから「◎」、「○」、
「△」、「×」の順にランク付けした。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、の5万枚の連続印刷後、機内のトナーの汚染度合いを確認した。問題ないレベルを「○」、トナーが見られるものの、使用上問題ないレベルのものを「△」、著しく汚染しており、問題となるものを「×」とした。
清掃工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム(株)製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、ブランクとの差が0.01以下のものを○(良好)、それを越えるものを×(不良)として評価した。
1)15秒攪拌帯電量
得られた各トナー10gとフェライトキャリア100gとを温度28℃、湿度80%の環境内で内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの攪拌速度で15秒攪拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。
ブローオフ法にてトナーの帯電量を測定した。
2)5分間攪拌帯電量
1)と同様に5分間攪拌したときの帯電量を測定した。
3)10分間攪拌帯電量
1)と同様に10分間攪拌したときの帯電量を測定した。
(1)高温高湿環境帯電安定性
温度40℃、湿度90%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1,000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、5μc/gを超え、10μc/g以下の場合は△、10μc/gを超える場合は×とした。
(2)低温低湿環境帯電安定性
温度10℃、湿度15%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1,000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、5μc/gを超え、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
(1)及び(2)のブローオフ法による帯電量測定は次のように行った。
温度20℃、湿度50%の試験室で各トナー10gとフェライトキャリア100gとを内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの攪拌速度で10分間攪拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。
定着ローラーとしてテフロン(登録商標)ローラーを使用した(株)リコー製複写機MF2200定着部を改造した装置を用いて、これにリコー製のタイプ6200紙をセットし複写テストを行なった。定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)とホットオフセット温度(耐ホットオフセット温度)を求めた。従来の低温定着トナーの定着下限温度は140℃〜150℃程度であった。なお、低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を120mm/sec〜150mm/sec、面圧1.2Kgf/cm2、ニップ幅3mm、高温オフセットの評価条件は紙送りの線速度を50mm/sec、面圧2.0Kgf/cm2、ニップ幅4.5mmと設定した。各特性評価の基準は以下の通りであった。
低温定着性(5段階評価)
良・・◎:140℃未満、○:140℃〜149℃、□:150℃〜159℃、△:160℃〜170℃、×:170℃以上・・悪
ホットオフセット性(5段階評価)
良・・◎:201℃以上、○:200℃〜191℃、□:190℃〜181℃、△:180℃〜171℃、×:170℃以下・・悪
トナーを50℃×8時間保管後、42メッシュのふるいにて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。以下の4段階で評価した。
×:30%以上
△:20%〜30%未満
○:10%〜20%未満
◎:10%未満
2 帯電器
3 レーザ光
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 給紙手段
9 除電ランプ
11 外管
12 内管壁面
13 原料入口
14 回転翼
15 蒸気出口
16 残液出口
41 現像ローラ
42 現像ローラ
43 パドル状撹袢部材
44 撹袢部材
45 ドクター
46 トナー補給部
47 補給ローラ
52 クリーニングブラシ
61 クリーニングブレード
81 ガイドレール
82 ガイドレール
Claims (19)
- 有機溶媒中に、変性層状無機鉱物及び結着樹脂を含む混練体と、着色剤と、離型剤とを、有機溶媒中に溶解乃至分散させる溶解分散工程と、
前記溶解分散工程で得られた、前記結着樹脂と、前記着色剤と、前記離型剤と、前記変性層状無機鉱物とを含むトナー材料の溶解液乃至分散液からなる油相を、水系媒体中に乳化分散させる乳化分散工程と、
前記油相を水系媒体中に乳化分散させることにより得られた乳化液から前記有機溶媒を除去してトナー粒子を得る有機溶媒除去工程とを含むトナーの製造方法であって、
前記乳化分散工程において、前記乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値が100mPa・s〜1,000mPa・sであり、前記乳化液を、加熱減圧された管に供給し、前記供給された乳化液を前記管内に配置された回転翼を用いて攪拌することにより前記管の内壁に薄膜を形成させ、
前記有機溶媒除去工程において、前記乳化液をトナーのガラス転移温度以下に温度制御して、前記乳化液中の有機溶媒を揮発させて前記管から排出し、前記管に残存した乳化液を前記管から取り出すことで有機溶媒を除去し、前記管の伝熱面積S(m2)、前記乳化液の管への供給速度A(kg/分)、及び前記乳化液中の有機溶媒含有量B(%)の関係が、0.5≦S/(A×B×0.01)≦25を満たすことを特徴とするトナーの製造方法。 - 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及び変性層状無機鉱物を含む混練体と、結着樹脂と、着色剤と、離型剤とを、有機溶媒中に溶解乃至分散させる溶解分散工程と、
前記溶解分散工程で得られた、前記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と、前記結着樹脂と、前記着色剤と、前記離型剤と、前記変性層状無機鉱物とを含むトナー材料の溶解液乃至分散液からなる油相を、水系媒体中に乳化分散させる乳化分散工程と、
該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と反応させた後、もしくは反応させながら、前記油相を水系媒体中に乳化分散させることにより得られた乳化液から該有機溶媒を除去する有機溶媒除去工程とを含むトナーの製造方法であって、
前記乳化分散工程において、前記乳化液の25℃のブルックフィールド粘度計の回転数60rpmの粘度測定値が100mPa・s〜1,000mPa・sであり、前記乳化液を、加熱減圧された管に供給し、前記供給された乳化液を前記管内に配置された回転翼を用いて攪拌することにより前記管の内壁に薄膜を形成させ、
前記有機溶媒除去工程において、前記乳化液をトナーのガラス転移温度以下に温度制御して、前記乳化液中の該有機溶媒を揮発させて前記管から排出し、前記管に残存した乳化液を前記管から取り出すことで有機溶媒を除去し、前記管の伝熱面積S(m2)、前記乳化液の管への供給速度A(kg/分)、及び前記乳化液中の有機溶媒含有量B(%)の関係が、0.5≦S/(A×B×0.01)≦25を満たすことを特徴とするトナーの製造方法。 - 油相は、トナー材料における変性層状無機鉱物の体積平均粒径Dvが0.1μm〜0.55μmであり、前記トナー材料における粒径1μm以上の前記変性層状無機鉱物が15体積%以下を満たす請求項1から2のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナー中に、変性層状無機鉱物が0.1質量%〜5質量%含有される請求項1から3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 変性層状無機鉱物において、金属カチオンの少なくとも一部が有機カチオンで変性され、該有機カチオンが4級アンモニウムイオンである請求項1から4のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナーの体積平均粒径が3μm〜7μmである請求項1から5のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナーの体積平均粒径Dv/数平均粒経Dnが1.00〜1.30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。
- トナーの平均円形度が0.94〜0.99である請求項1から7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 2μm以下のトナー粒子が全トナー粒子数に対して10個数%以下である請求項1から8のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナーの形状係数SF−1が110〜200であり、トナーの形状係数SF−2が110〜300である請求項1から9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を含有する請求項1から10のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂の結着樹脂中の含有量が50質量%〜100質量%である請求項11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11から12のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂の酸価が1.0KOHmg/g〜50.0KOHmg/gである請求項11から13のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂のガラス転移点が35℃〜65℃である請求項11から14のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 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の重量平均分子量が3,000〜20,000である請求項2から15のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナーの酸価が0.5KOHmg/g〜40.0KOHmg/g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。
- トナーのガラス転移点が40℃〜70℃である請求項1から17のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナーが二成分系現像剤に使用されるトナーである請求項1から18のいずれかに記載のトナーの製造方法。
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