明 細 書
静電荷像現像用トナー
技術分野
[0001] 本発明は、電子写真法、静電写真法等に用いられる静電荷像現像用トナーに関す る。
背景技術
[0002] 近年、電子写真複写機等の画像形成装置の用途は拡大しており、画像品質への 巿場の要望は一段と高い水準を求めるものになってきている。特に、事務用の書類 等においても、入力における写像技術、潜像形成技術の発展に加え、出力時におい ても、文字の象形の種類はより豊富に、より微細化されており、またプレゼンテーショ ンソフトウェアの普及と発達により、印刷画像に欠陥や不鮮明さの少ない、極めて高 画質な潜像の再現性が求められている。特に、画像形成装置を構成する潜像担持 体上の静電潜像が 100 m以下(凡そ 300dpi以上)の線画像の場合に用いる現像 剤としては、従来の粒径の大きなトナーでは、細線再現性が一般に悪ぐ線画像の鮮 明さが 、まだに充分とはいえな 、ものとなつて 、る。
[0003] 特に、デジタル画像信号を使用している電子写真プリンターの如き画像形成装置 では、潜像は一定単位のドット単位が集まって形成されており、ベタ部、ハーフトーン 部及びライト部はドット密度をかえることによって表現されている。ところが、ドット単位 に忠実にトナーが配置されず、ドット単位の位置と実際に定置されたトナーの位置と の不整合が生じると、デジタル潜像の黒部と白部のドット密度の比に対応するトナー 画像の階調性が得られないという問題点がある。更に、画質を向上させるために、ド ットサイズを小さくして解像度を向上させる場合には、微小ドットから形成される潜像 に忠実な現象が更に困難になり、解像度の高い階調性の悪い、シャープネスに欠け た画像になる傾向が否めない。
[0004] そこで、現像剤の粒度分布を規制して、微小ドットの再現性をよくし画質の向上を意 図したものが提案されている。特許文献 1では、平均粒径が 6〜8 /ζ πιであるトナーが 提案され、粒径を細カゝくすることで微小ドットの潜像を再現性よく形成しょうとすること
が試みられた。また、特許文献 2では、重量平均粒径 4〜8 mのトナーであって、更 に 5 μ m以下の粒径を有するトナー母粒子が 17〜60個数%含有されるトナー母粒 子が開示されている。また、特許文献 3には、粒径が 5 m以下の粒径を有する磁性 トナー母粒子が 17〜60個数%含有される磁性トナーが開示されている。特許文献 4 には、トナーの粒度分布において、 2. 0〜4. 0 mの粒径のトナー母粒子の含有率 が 15〜40個数%であるトナー母粒子が開示されている。更に、特許文献 5には 5 m以下の粒子が約 15〜65個数%であるトナーが記載されている。更に、特許文献 6 及び特許文献 7にも同様のトナーが開示されている。更に、特許文献 8には 以 下の粒径を有するトナー母粒子が 17〜60個数%含有され、 8〜12. の粒径を 有するトナー母粒子が 1〜30個数%含有され、 16 m以上の粒径を有するトナー母 粒子が 2. 0体積%以下含有され、体積平均粒径が 4〜10 μ mであり、 5 μ m以下の トナーにおいて特定の粒度分布を有するトナーが記載されている。更に、特許文献 9 には、 50%体積粒径が 2〜8 mのトナー粒子において、粒径が(0. 7 X 50%個数 粒径)以下のトナー粒子の個数が 10個数%以下であることが記載されている。
[0005] し力し、これらのトナーは何れも 3. 56 μ m以下の粒子の個数%が、本発明の式(1 )の右辺の上限を越えて多量に含むものであり、その意味するところは、粒径と微粉 の相対的な関係において、所定の粒径を有するトナーに対して微粉の割合が比較 的多量に残存するトナーであるということである。このようなトナーでは、依然微粉の 割合が多いため、特に非磁性一成分現像法のように摩擦の一瞬で帯電するような、 帯電立ち上がりの早いトナーが求められる現像方法では、十分に帯電しない粒子が 発生するため、現像ローラー力ものトナー落ちやトナー吹き出し、現像ローラー 2周目 以降に 1周目の印字履歴を拾って選択的に画像濃度が上下する残像 (ゴースト)、ド ラムクリーニング不良や、現像ローラー上でのトナーの層形成不良によるプリント画像 の汚染が発生する等の課題が残って 、た。
[0006] また、近年は画像品質への市場の要望と供に、高寿命化'高速印刷が求められて いる。しかし、これら要求特性も従来のトナーでは十分満たされるものではな力つた。 従来のトナーのように微粉が多 、と、連続印字とともに微粉が部材を汚染してトナー への帯電付与能力等が低下し画像が乱れ、また高速印刷機に導入した場合は、トナ
一飛散が目立つという課題もあった。
[0007] 特許文献 1 :特開平 2— 284158号公報
特許文献 2:特開平 5 - 119530号公報
特許文献 3:特開平 1― 221755号公報
特許文献 4:特開平 6 - 289648号公報
特許文献 5:特開 2001— 134005号公報
特許文献 6:特開平 11 174731号公報
特許文献 7:特開平 11― 362389号公報
特許文献 8 :特開平 2— 000877号公報
特許文献 9:特開 2004 - 045948号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は特定粒径以下の 微粉の存在割合に起因する画像白地部の汚れ、残像 (ゴースト)、カスレ (ベタ追従 性)等を抑制しつつ、画質を改良でき、クリーニング性も良好で、高速印刷機を使用 した場合においても、長期使用時の汚れ等の問題を改良し、かつ画像安定性に優 れたトナーを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、トナー粒径に関し 特定の関係式を満たした場合に上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成 するに至った。
[0010] すなわち本発明は、以下の要旨を有する。
水系媒体中で形成したトナー母粒子を含有する静電荷像現像用トナーであって、ト ナ一の体積中位径(Dv50)が 4. 0 μ m以上 7. 0 μ m以下であり、かつ、体積中位径 (Dv50)と粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)の関係が下 記式 ( 1)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(1) Dns≤0. 233EXP (17. 3/Dv50)
[式中、 Dv50はトナーの体積中位径 m)を示し、 Dnsは粒径 2. 00 /z m以上 3. 5
6 μ m以下のトナーの個数%を示す。 ]
2.体積中位径(Dv50)と粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dn s)の関係が下記式 (2)を満たす上記 1に記載の静電荷像現像用トナー。
(2) Dns≤0. 110EXP (19. 9/Dv50)
3.体積中位径(Dv50)と粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dn s)の関係が下記式(3)を満たす上記 1又は 2に記載の静電荷像現像用トナー。
(3) 0. 0517EXP (22. 4/Dv50)≤Dns
4.トナーの体積中位径(Dv50)が 5. 0 m以上である上記 1乃至 3の何れかに記載 の静電荷像現像用トナー。
5.粒径 2. 00 m以上 3. 56 111以下のトナーの個数%(0115)が6個数%以下でぁ る上記 1乃至 4の何れか〖こ記載の静電荷像現像用トナー。
6.水系媒体中で重合を行うことにより製造されたトナー母粒子を含有する上記 1乃 至 5の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
7.乳化重合凝集法により製造されたトナー母粒子を含有する上記 1乃至 6の何れか に記載の静電荷像現像用トナー。
8.トナー母粒子が、芯粒子に榭脂微粒子を固着又は付着されたものである上記 1乃 至 7の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
9.前記榭脂微粒子がワックスを含有して ヽる上記 8に記載の静電荷像現像用トナー
10.芯粒子が少なくとも重合体一次粒子より構成されるものであって、榭脂微粒子と してのバインダー榭脂を構成する全重合性モノマー 100質量0 /0中に占める極性モノ マーの合計量の割合が、芯粒子を構成する重合体一次粒子としてのノインダー榭脂 を構成する全重合性モノマー 100質量%中に占める極性モノマーの合計量の割合 よりも小さ 、上記 8又は 9に記載の静電荷像現像用トナー。
11.ワックスが静電荷像現像用トナー 100重量部に対して 4〜20重量部含有されて いる上記 1乃至 10の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
12.潜像担持体への現像プロセススピードが lOOmmZ秒以上である画像形成装置 に用いる上記 1乃至 11の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
13.下記式 (4)を満足する画像形成装置に用いる上記 1乃至 12の何れかに記載の 静電荷像現像用トナー。
(4) 現像剤を充填する現像機の保証寿命枚数 (枚) X印字率≥ 500 (枚)
14.潜像担持体への解像度が 600dpi以上である画像形成装置に用いる上記 1乃 至 13の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
15.トナー、或いは、トナー母粒子の体積中位径 (Dv50)以下の粒子を除去するェ 程を経ずに得られたことを特徴とする請求項 1乃至 14の何れか 1項に記載の静電荷 像現象用トナー。(16)帯電量の標準偏差が、 1. 0乃至 2. 0である上記 1乃至 15の 何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、画像白地部の汚れ、残像 (ゴースト)、カスレ (ベタ追従性)等の発 生を抑制し、クリーニング性も良好で、長期使用時においても上記問題が発生しにく ぐ画像安定性に優れたトナーを供給することができる。また、近年開発がなされてき た高速印刷方法による画像形成時においても、トナーの粒径分布が狭ぐトナー粒 径を小さくしても微粉が少ないため、トナー粉末の充填率、即ち嵩密度が向上する。 これに伴い、トナー母粒子同士の間隙に介在する空気含有率が低減することとなる ため、この空気による断熱効果が減少するため、熱伝導が向上し、加熱による定着性 が向上することとなる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明のトナーを用いた非磁性一成分トナー現像装置の一例を示す概略図で ある。
[図 2]比較例 2のトナーの 1000倍の SEM写真である。
[図 3]実施例 7のトナーの 1000倍の SEM写真である。
[図 4]比較例 2のトナーの実写評価後のクリーニングブレード上のトナーの付着状況 を表わす 1000倍の SEM写真である。
符号の説明
[0013] 1 静電潜像担持体
2 トナー搬送部材
3 弾性ブレード (トナー層厚規制部材)
4 スポンジローラー(トナー補給補助部材)
5 撹拌羽根
6 トナー
7 トナーホッパー
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるもの ではなぐ任意に変形して実施することができる。
[0015] 本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略記する場合がある。 )は、水系 媒体中で形成したトナー母粒子を含有するものであり、その製造方法は特に限定さ れるものではない。更に、以下に説明する構成を任意に採用すればよい。
[0016] <トナーの構成 >
本発明のトナーを構成する結着榭脂としては、トナーに用い得ることが知られている もののな力から適宜選択して用いればよい。例えば、スチレン系榭脂、塩化ビニル系 榭脂、ロジン変性マレイン酸榭脂、フエノール榭脂、エポキシ榭脂、飽和又は不飽和 ポリエステル榭脂、ポリエチレン系榭脂、ポリプロピレン系榭脂、アイオノマー榭脂、ポ リウレタン榭脂、シリコーン榭脂、ケトン樹脂、エチレン一アタリレート共重合体、キシレ ン榭脂、ポリビュルプチラール榭脂、スチレン アクリル酸アルキル共重合体、スチレ ンーメタクリル酸アルキル共重合体、スチレン—アクリロニトリル共重合体、スチレン ブタジエン共重合体、スチレン 無水マレイン酸共重合体等を挙げることができる。こ れらの榭脂は単独で用いることも、いくつかを併用することもできる。
[0017] 本発明のトナーを構成する着色剤としては、トナーに用い得ることが知られているも ののな力から適宜選択して用いればよい。例えば、以下に示すイェロー顔料、マゼン タ顔料、シアン顔料が挙げられ、黒色顔料としてはカーボンブラック又は以下に示す イェロー顔料 zマゼンタ顔料 zシアン顔料を混合して黒色に調色されたものが利用 される。
[0018] このうち、黒色顔料としてのカーボンブラックは、非常に微細な一次粒子の凝集体と して存在し、顔料分散体として分散させたときに、再凝集による粒子の粗大化が発生
しゃすい。カーボンブラック粒子の再凝集の程度は、カーボンブラック中に含まれる 不純物量 (未分解有機物量の残留程度)の大小と相関が見られ、不純物が多いと分 散後の再凝集による粗大化が激しい傾向を示した。そして、不純物量の定量的な評 価として、以下の方法で測定されるカーボンブラックのトルエン抽出物の紫外線吸光 度が 0. 05以下であるのが好ましぐ 0. 03以下であるのがー層好ましい。一般に、チ ヤンネル法のカーボンブラックは不純物が多 、傾向を示すので、本発明における力 一ボンブラックとしては、ファーネス法で製造されたものが好ま 、。
[0019] カーボンブラックの紫外線吸光度( λ c)は、次の方法で求める。まずカーボンブラッ ク 3gをトルエン 30mLに充分に分散、混合させて、続いてこの混合液を No. 5C濾紙 を使用して濾過する。その後、濾液を吸光部が lcm角の石英セルに入れて市販の 紫外線分光光度計を用いて波長 336nmの吸光度を測定した値( λ s)と、同じ方法 でリファレンスとしてトルエンのみの吸光度を測定した値 ( λ ο)から、紫外線吸光度は c = s- oで求める。市販の分光光度計としては、例えば島津製作所社製の紫 外可視分光光度計 (UV— 3100PC)等がある。
[0020] イェロー顔料としては、縮合ァゾ化合物,イソインドリノン化合物等に代表される化 合物力 S用!ヽられる。具体的に ίま、 C. I.ビグメントイエロー 12、 13、 14、 15、 17、 62、 74、 83、 93、 94、 95、 109、 110、 111、 128、 129、 147、 150、 155、 168、 180、 194等が好適に用いられる。
[0021] マゼンタ顔料としては、縮合ァゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノ ン、キナクリドンィ匕合物、塩基染料レーキゥ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダ ゾロン化合物、チォインジゴィ匕合物、ペリレンィ匕合物等が用いられる。具体的には、 C . I.ビグメントレッド 2、 3、 5、 6、 7、 23、 48 : 2、 48 : 3、 48 : 4、 57 : 1、 81 : 1、 122、 1 44、 146、 166、 169、 17. 3、 184、 185、 202、 206、 207、 209、 220、 221、 238 、 254、 C. I.ビグメントバイオレット 19等が好適に用いられる。中でも C. I.ビグメント レッド 122、 202、 207、 209、 C. I.ピグメントノィォレット 19で示されるキナクリドン 系顔料が特に好ましい。キナクリドン系顔料の中でも、 C. I.ビグメントレッド 122で示 される化合物であるの力 特に好ましい。
[0022] シアン顔料としては、銅フタロシア-ンィ匕合物及びその誘導体,アンスラキノンィ匕合
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.ビグメントブルー 1、 15、 15 : 1、 15 : 2、 15 : 3、 15 :4、 60、 62、 66、あるいは。. I.ビグメントグリーン 7、 3 6等が特に好適に利用できる。
[0023] 水系媒体中でトナー母粒子を得る製造方法としては、懸濁重合法、乳化重合凝集 法等の水系媒体中でラジカル重合を行う方法 (以下、「重合法」と略記し、得られたト ナーを「重合トナー」と略記する)や、溶融懸濁法に代表される化学粉砕法等が好適 に使用できる。トナー母粒子を本発明の特定範囲の粒径にする方法としては特に限 定はされない。例えば、重合トナーの製造工程において、懸濁重合法の場合は、重 合性モノマー滴が生成される工程で高いせん断力を与えたり、分散安定剤等を増量 させたりする方法等が挙げられる。
[0024] 本発明の特定範囲の粒径を有するトナーを得る方法としては、上記した懸濁重合 法、乳化重合凝集法等の重合法や、溶融懸濁法に代表される化学粉砕法等、何れ の製造方法をも使用することができる。「懸濁重合法」や「溶融懸濁法に代表される化 学粉砕法」においては、何れも、トナー母粒子径より大きなサイズから小さなサイズへ 調整させるため、平均粒子径を小さくしょうとすると小粒子側の粒子径割合が増加す る傾向にあり、分級工程等において過度の負担が強いられる。これに対して、乳化重 合凝集法は、比較的粒子径分布がシャープで、かつ、トナー母粒子径より小さなサイ ズカゝら大きなサイズへ調整させるため、分級工程等の工程を介さずとも整った粒子径 分布をもつトナーが得られる。従って、以上の理由により、乳化重合凝集法により本 発明のトナーに含有されるトナー母粒子を製造することが特に好ましい。
[0025] 以下、その乳化重合凝集法により製造されるトナーについて更に詳細に説明する。
乳化重合凝集法によりトナーを製造する場合、通常、重合工程、混合工程、凝集ェ 程、熟成工程、洗浄 ·乾燥工程を有する。すなわち、一般的には乳化重合により得た 重合体一次粒子を含む分散液に、着色剤、帯電制御剤、ワックス等の分散液を混合 し、この分散液中の一次粒子を凝集させて芯粒子とし、必要に応じて榭脂微粒子等 を固着又は付着させた後に融着させて得られた粒子を洗浄、乾燥することによりトナ 一母粒子が得られる。
[0026] 乳化重合凝集法に用いられる重合体一次粒子を構成するバインダー榭脂は乳化
重合法により重合可能な 1種又は 2種以上の重合性モノマーを適宜用いればよい。 重合性モノマーとしては、例えば、「酸性基を有する重合性モノマー」(以下、単に「 酸性モノマー」と称すことがある)、「塩基性基を有する重合性モノマー」(以下、単に「 塩基性モノマー」等の「極性基を有する重合性モノマー」(以下、単に「極性モノマー」 と称すことがある)と称することがある)と、「酸性基及び塩基性基の何れをも有さない 重合性モノマー」(以下、「その他のモノマー」と称することがある)とを原料重合性モノ マーとして使用することが好ましい。この際、各重合性モノマーは別々に加えても、予 め複数の重合性モノマーを混合しておいて同時に添加してもよい。更に、重合性モノ マー添加途中で重合性モノマー組成を変化させることも可能である。また、重合性モ ノマ一はそのまま添加してもよいし、予め水や乳化剤等と混合、調製した乳化液とし て添カロすることもできる。
[0027] 「酸性モノマー」としては、アクリル酸、メタクリル酸、ィタコン酸、マレイン酸、フマル 酸、ケィ皮酸等のカルボキシル基を有する重合性モノマー、スルホン化スチレン等の スルホン酸基を有する重合性モノマー、ビュルベンゼンスルホンアミド等のスルホン アミド基を有する重合性モノマー等が挙げられる。
また、 「塩基性モノマー」としては、アミノスチレン等のアミノ基を有する芳香族ビュル 化合物、ビュルピリジン、ビュルピロリドン等の窒素含有複素環含有重合性モノマー 等が挙げられる。
[0028] これら極性モノマーは、単独で用いても複数を混合して用いてもよぐまた、対ィォ ンを伴って塩として存在していてもよい。中でも、酸性モノマーを用いるのが好ましぐ より好ましくは、(メタ)アクリル酸である。重合体一次粒子としてのバインダー榭脂を 構成する全重合性モノマー 100質量%中に占める極性モノマーの合計量の割合は 、好ましくは 0. 05質量%以上、より好ましくは 0. 3質量%以上、特に好ましくは 0. 5 質量%以上、更に好ましくは 1質量%以上である。上限は、好ましくは 10質量%以下 、より好ましくは 5質量%以下、特に好ましくは 2質量%以下であることが望ましい。上 記範囲である場合、得られる重合体一次粒子の分散安定性が向上し、凝集工程に ぉ ヽて粒子形状や粒子径の調整を行!ヽやすくなる。
[0029] 「その他のモノマー」としては、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロス
チレン、 p—tert—ブチルスチレン、 p—n—ブチルスチレン、 p—n—ノニノレスチレン 等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸 n—ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヒドロキシェチル、アクリル酸ェチルへ キシル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、メタクリル 酸プロピル、メタクリル酸 n—ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヒドロキシェ チル、メタクリル酸ェチルへキシル等のメタクリル酸エステル類;アクリルアミド、 N—プ 口ピルアクリルアミド、 N, N—ジメチルアクリルアミド、 N, N—ジプロピルアクリルアミド 、 N, N—ジブチルアクリルアミド、アクリル酸アミド等が挙げられる。重合性モノマー は、単独で用いてもよぐまた複数を組み合わせて用いてもよい。
[0030] 本発明においては、上述した重合性モノマー等を組み合わせて用いる力 中でも、 好ま 、実施態様としては、酸性モノマーとその他のモノマーを組み合わせて用いる のがよい。より好適には、酸性モノマーとして (メタ)アクリル酸を用い、その他のモノマ 一としてスチレン類、(メタ)アクリル酸エステル類の中カゝら選択される重合性モノマー を用いるのがよぐ更に好適には酸性モノマーとして (メタ)アクリル酸を用い、その他 のモノマーとしてスチレンと(メタ)アクリル酸エステル類との組み合わせを用いるのが よぐ特に好適には酸性モノマーとして (メタ)アクリル酸を用い、その他のモノマーとし てスチレンとアクリル酸 n—ブチルとの組み合わせで用いるのがよ 、。
[0031] 更に、重合体一次粒子を構成するバインダー榭脂として架橋榭脂を用いることも好 ましい。その場合、上述の重合性モノマーと共用される架橋剤としてラジカル重合性 を有する多官能性モノマーが用いられる。多官能性モノマーとしては、例えば、ジビ -ルベンゼン、へキサンジオールジアタリレート、エチレングリコールジメタタリレート、 ジエチレングリコールジメタタリレート、ジエチレングリコールジアタリレート、トリエチレ ングリコールジアタリレート、ネオペンチルグリコールジメタタリレート、ネオペンチルグ リコールアタリレート、ジァリルフタレート等が挙げられる。また、架橋剤として反応性 基をペンダントグループに有する重合性モノマー、例えばグリシジルメタタリレート、メ チロールアクリルアミド、ァクロレイン等を用いることも可能である。中でもラジカル重 合性の 2官能性モノマーが好ましぐジビュルベンゼン、へキサンジオールジアタリレ ートが特に好ましい。
[0032] これら多官能性モノマー等の架橋剤は、単独で用いても複数を混合して用いてもよ い。重合体一次粒子を構成するバインダー榭脂として架橋榭脂を用いる場合は、榭 脂を構成する全重合性モノマー中に占める多官能性モノマー等の架橋剤の配合率 は、好ましくは 0. 005質量%以上、より好ましくは 0. 1質量%以上であり、更に好まし くは 0. 3質量%以上であり、好ましくは 5質量%以下、より好ましくは 3質量%以下、 更に好ましくは 1質量%以下であることが望ましい。
[0033] 乳化重合に用いる乳化剤としては公知のものが使用できる力 カチオン性界面活 性剤、ァ-オン性界面活性剤、ノ-オン性界面活性剤の中から選ばれる 1種又は 2 種以上の乳化剤を併用して用いることができる。
[0034] カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニゥムクロライド、ドデシル アンモ-ゥムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモ -ゥムブロマイド、ドデシルピリジ- ゥムクロライド、ドデシルピリジニゥムブロマイド、へキサデシルトリメチルアンモニゥム ブロマイド等が挙げられる。
[0035] ァニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウ ム等の脂肪酸石けん、硫酸ドデシルナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ ム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
[0036] ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリ ォキシエチレンへキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル
、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノォレアート エーテル、モノデカノィルショ糖等が挙げられる。
[0037] 乳化剤の使用量は、通常、重合性単量体 100重量部に対して 1〜10重量部とされ る。また、これらの乳化剤に、例えば、部分又は完全ケンィ匕ポリビュルアルコール等 のポリビュルアルコール類、ヒドロキシェチルセルロース等のセルロース誘導体類等 の 1種又は 2種以上を保護コロイドとして併用することができる。
[0038] 乳化重合に用いられる重合開始剤としては、例えば、過酸ィ匕水素;過硫酸カリウム 等の過硫酸塩類;ベンゾィルパーォキシド、ラウロイルバーオキシド等の有機過酸ィ匕 物類; 2, 2,—ァゾビスイソブチ口-トリル、 2, 2,—ァゾビス(2, 4—ジメチルバレ口- トリル)等のァゾ系化合物類;レドックス系開始剤等が用いられる。それらは 1種又は 2
種以上が、通常、重合性単量体 100重量部に対して 0. 1〜3重量部程度の量で用 いられる。中でも、開始剤としては少なくとも一部又は全部が過酸ィ匕水素又は有機過 酸化物類であるのが好まし 、。
[0039] 前記重合開始剤は、何れも重合性モノマー添加前、添加と同時、添加後の何れの 時期に重合系に添加してもよぐ必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせてもよ い。
[0040] 乳化重合に際しては、必要に応じて公知の連鎖移動剤を使用することもできるが、 その様な連鎖移動剤の具体的な例としては、 tードデシルメルカブタン、 2—メルカプ トエタノール、ジイソプロピルキサントゲン、四塩化炭素、トリクロロブロモメタン等が挙 げられる。連鎖移動剤は単独又は 2種類以上の併用でもよぐ全重合性モノマーに 対して通常 5質量%以下の範囲で用いられる。また、反応系には、更に、 pH調整剤 、重合度調節剤、消泡剤等を適宜配合することができる。
[0041] 乳化重合は、上記の重合性モノマーを重合開始剤の存在下で重合する力 重合 温度は、通常 50〜120°C、好ましくは 60〜100°C、更に好ましくは 70〜90°Cである
[0042] 乳化重合により得られた重合体一次粒子の体積平均径 (Mv)は、通常 0. 02 m 以上、好ましくは 0. 05 μ m以上、更に好ましくは 0. 1 μ m以上であり、通常 3 μ m以 下、好ましくは 2 μ m以下、更に好ましくは 1 μ m以下であることが望ましい。粒径が前 記範囲未満では、凝集速度の制御が困難となる場合があり、前記範囲超過では、凝 集して得られるトナーの粒径が大きくなりやすぐ目的とする粒径のトナーを得ること が困難となる場合がある。
[0043] 本発明における重合体一次粒子としてのバインダー榭脂の DSC (示差走査熱量測 定)法による Tg (ガラス転移温度)は、好ましくは 40〜80°Cであり、より好ましくは 55 〜65°Cである。この範囲内であれば、保存性がよぐ加えて凝集性も損なわれない。 Tgが高すぎる場合は、凝集性が悪ぐ凝集剤を過度に添加したり、凝集温度を過度 に高くしたりしなくてはならず、その結果微粉が発生しやすくなる場合がある。
ここで、バインダー榭脂の Tgが他の成分に基づく熱量変化、例えばポリラタトンゃヮ ッタスの融解ピークと重なるために明確に判断できない場合には、このような他の成
分を除いた状態でトナーを作製した際の Tgを意味するものとする。
[0044] 本発明にお 、て、重合体一次粒子を構成するバインダー榭脂の酸価は、 JISK— 0 070の方法によって測定した値として、好ましくは 3〜50mgKOHZg、より好ましくは 5〜30mgKOH/gであるのがよ!/ヽ。
[0045] 本発明において使用する「重合体一次粒子の分散液」中の重合体一次粒子の固 形分濃度は、その下限値は 14質量%以上であることが好ましぐ 21質量%以上であ ることが更に好ましい。一方、その上限値は 30質量%以下が好ましぐ 25質量%以 下であることがより好ましい。上記範囲内であるとき、凝集工程において経験則的に 重合体一次粒子の凝集速度を調整しやすぐ結果として芯粒子の粒子径、粒子形状 、粒径分布等を任意の範囲に調整することが容易となる。
[0046] 本発明にお 、ては、乳化重合により得た重合体一次粒子を含む分散液に、着色剤 、帯電制御剤、ワックス等の分散液を混合し、この分散液中の一次粒子を凝集させて 芯粒子とし、榭脂微粒子等を固着又は付着させた後に融着させて得られた粒子を洗 浄、乾燥することによりトナー母粒子が得ることが好ましい。
[0047] 榭脂微粒子は、上記重合体一次粒子と同様の方法で製造してもよぐその構成は 特に限定されな ヽが、榭脂微粒子としてのバインダー榭脂を構成する全重合性モノ マー 100質量%中に占める極性モノマーの合計量の割合は、好ましくは 0. 05質量 %以上、より好ましくは 0. 1質量%以上、更に好ましくは 0. 2質量%以上である。上 限は、好ましくは 3質量%以下、より好ましくは 1. 5質量%以下であることが望ましい。 上記範囲である場合、得られる榭脂微粒子の分散安定性が向上し、凝集工程にお V、て粒子形状や粒子径の調整を行!、やすくなる。
[0048] また、榭脂微粒子としてのバインダー榭脂を構成する全重合性モノマー 100質量 %中に占める極性モノマーの合計量の割合力 重合体一次粒子としてのバインダー 榭脂を構成する全重合性モノマー 100質量%中に占める極性モノマーの合計量の 割合よりも小さ!ヽ方が、凝集工程にお!ヽて粒子形状や粒子径の調整を行!ヽやすくな り、微粉の発生が抑制でき、帯電特性に優れたものとなる点で好ましい。
[0049] また、榭脂微粒子としてのバインダー榭脂の Tgが、重合体一次粒子としてのバイン ダー榭脂の Tgよりも高い方が、保存安定性等の点から好ましい。
[0050] 着色剤としては、通常用いられる着色剤であればよぐ特に限定はされない。例え ば、前述した顔料;ファーネスブラックやランプブラック等のカーボンブラック;磁性着 色剤等が挙げられる。前記着色剤の含有割合は、得られるトナーが現像により可視 像を形成するのに十分な量であればよぐ例えば、トナー中に 1〜25重量部の範囲 が好ましぐ更に好ましくは 1〜15重量部、特に好ましくは 3〜 12重量部である。
[0051] 前記着色剤は磁性を有していてもよぐ磁性着色剤としては、プリンター、複写機等 の使用環境温度である 0〜60°C付近においてフェリ磁性又はフエ口磁性を示す強磁 性物質、具体的には、例えば、マグネタイト (Fe O )、マグへマタイト(γ— Fe O ) ,
3 4 2 3 マグネタイトとマグへマタイトの中間物や混合物; M Fe O (式中、 Mは、 Mg、 Mn x 3-x 4
、 Feゝ Co、 Niゝ Cuゝ Zn、 Cd等)のスピネルフェライト; BaO' 6Fe O 、 SrO - 6Fe O
2 3 2 3 等の 6方晶フェライト; Y Fe O 、 Sm Fe O 等のガーネット型酸化物; CrO等のル
3 5 12 3 5 12 2 チル型酸化物;及び、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni等の金属又はそれらの強磁性合金等の うち 0〜60°C付近において磁性を示すものが挙げられる。中でも、マグネタイト、マグ へマタイト、又はマグネタイトとマグへマタイトの中間体が好ましい。
[0052] 非磁性トナーとしての特性を持たせつつ、飛散防止や帯電制御等の観点で含有す る場合は、トナー中の前記磁性粉の含有量は、 0. 2〜10質量%、好ましくは 0. 5〜 8質量%、より好ましくは 1〜5質量%である。また、磁性トナーとして使用する場合は 、トナー中の前記磁性粉の含有量は、通常 15質量%以上、好ましくは 20質量%以 上であり、通常 70質量%以下、好ましくは 60質量%以下であることが望ましい。磁性 粉の含有量が前記範囲未満であると、磁性トナーとして必要な磁力が得られない場 合があり、前記範囲超過では、定着性不良の原因となる場合がある。
[0053] 乳化重合凝集法における着色剤の配合方法としては、通常、重合体一次粒子分散 液と着色剤分散液とを混合して混合分散液とした後、これを凝集させて粒子凝集体と する。着色剤は、乳化剤の存在下で水中にサンドミル、ビーズミル等の機械的手段に より乳化させた状態で用いるのが好ましい。この際、着色剤分散液は、水 100重量部 に対して、着色剤を 10〜30重量部、乳化剤を 1〜15重量部含有するのがよい。な お、分散液中の着色剤の粒径を分散途中でモニターしながら行い、最終的にその体 積平均径(Mv)を 0. 01〜3 111、ょり好ましく【ま0. 05〜0. 5 mの範囲に帘1』御する
のがよい。乳化凝集時における着色剤分散液の配合は、凝集後のでき上がりのトナ 一母粒子中に 2〜: LO質量%となるように計算して用いられる。
[0054] 本発明に用いるトナーには、離型性付与のためワックスを配合することが好ましい。
ワックスは重合体一次粒子に含有させても、榭脂微粒子に含有させてもよい。ヮック スとしては、離型性を有するものであればいかなるものも使用可能であり、特に限定 はされない。具体的には、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合 ポリエチレン等のォレフィン系ワックス;パラフィンワックス;ベヘン酸べへ-ル、モンタ ン酸エステル、ステアリン酸ステアリル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス ;水添ひまし油、カルナバワックス等の植物系ワックス;ジステアリルケトン等の長鎖ァ ルキル基を有するケトン;アルキル基を有するシリコーン;ステアリン酸等の高級脂肪 酸;エイコサノール等の長鎖脂肪族アルコール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の 多価アルコ一ルと長鎖脂肪酸により得られる多価アルコールのカルボン酸エステル、 又は部分エステル;ォレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド;低分 子量ポリエステル等が例示される。
[0055] これらのワックスの中で定着性を改善するためには、ワックスの融点は 30°C以上が 好ましぐ 40°C以上が更に好ましぐ 50°C以上が特に好ましい。また、 100°C以下が 好ましぐ 90°C以下が更に好ましぐ 80°C以下が特に好ましい。融点が低すぎると定 着後にワックスが表面に露出しベたつきを生じやすぐ融点が高すぎると低温での定 着性が劣る。また更に、ワックスの化合物種としては、脂肪族カルボン酸と一価若しく は多価アルコールとから得られるエステル系ワックスが好ましぐエステル系ワックスの 中でも炭素数が 20〜: LOOのものが好ましい。
[0056] 上記ワックスは単独で用いてもよぐ混合して用いてもよい。また、トナーを定着する 定着温度により、ワックス化合物の融点を適宜選択することができる。ワックスの使用 量はトナー 100重量部に対して、好ましくは 4〜20重量部、特に好ましくは 6〜18重 量部、更に好ましくは 8〜15重量部である。通常、ワックスの使用量の増加に伴い凝 集制御が悪ィ匕して粒子径分布がブロードになる傾向にある。
また、トナーの体積中位径 (Dv50)が 7 m以下の場合、即ち、トナーが小粒径で ある場合には、ワックスの使用量の増加に伴いワックスのトナー表面への露出が極端
に激しくなりトナーの保存安定性が悪くなる。
本発明のトナーは、上記範囲のようにワックスの使用量が多い場合であっても、従 来のトナーと比較して上記トナー特性の悪ィ匕を招くことがない粒度分布がシャープな 小粒径のトナーである。
[0057] 乳化重合凝集法におけるワックスの配合方法としては、予め水中に体積平均径 (M v) 0. 01〜2. O /z m、より好ましくは 0. 01〜0. 5 mに孚 Lィ匕分散したワックス分散液 を乳化重合時に添加する力 又は凝集工程で添加することが好ましい。トナー中に 好適な分散粒径でワックスを分散させるためには、乳化重合時にワックスをシードとし て添加することが好ましい。シードとして添加することにより、ワックスが内包された重 合体一次粒子が得られるので、ワックスがトナー表面に多量に存在することがなぐト ナ一の帯電性や耐熱性の悪化を抑制することができる。重合体一次粒子に占めるヮ ックス含有量は、好ましくは 4〜30質量%、より好ましくは 5〜20質量%、特に好まし くは 7〜15質量%となるよう計算して用いられる。
[0058] また、榭脂微粒子中にワックスを含有させてもよぐその場合も重合体一次粒子を得 る場合と同様に、乳化重合時にワックスをシードとして添加することが好ましい。榭脂 微粒子全体中に占めるワックスの含有割合は、重合体一次粒子全体中に占めるヮッ タスの含有量割合よりも小さい方が好ましい。一般に、榭脂微粒子中にワックスを含 有せしめる場合は、定着性は向上する力 その反面微粉の発生量が多くなる傾向に ある。その理由は、定着性については、熱を受けた際にワックスのトナー表面への移 動速度が速くなるため向上するが、ワックスを榭脂微粒子中に含有させることにより榭 脂微粒子の粒度分布が広くなるため凝集制御が難しくなり、その結果、微粉の増加 を招くためと考えられる。
[0059] 本発明に用いられるトナーには、帯電量、帯電安定性付与のため、帯電制御剤を 配合してもよい。帯電制御剤としては、従来公知の化合物が使用される。例えば、ヒド ロキシカルボン酸の金属錯体、ァゾ化合物の金属錯体、ナフトール系化合物、ナフト ール系化合物の金属化合物、ニグ口シン系染料、第 4級アンモニゥム塩あるいはこれ らの混合物が挙げられる。帯電制御剤の配合量は榭脂 100重量部に対し、 0. 1〜5 重量部の範囲が好ましい。
[0060] 乳化重合凝集法にお!ヽてトナー中に帯電制御剤を含有させる場合は、乳化重合 時に重合性モノマー等とともに帯電制御剤を配合する、重合体一次粒子及び着色剤 等とともに凝集工程で配合する、重合体一次粒子及び着色剤等を凝集させてほぼト ナ一として適当な粒径となった後に配合する、等の方法によって配合することができ る。これらのうち、帯電制御剤を、乳化剤を用いて水中で乳化分散させ、体積平均径 (Mv) 0. 01 m〜3 mの乳化分散液として使用することが好ましい。乳化凝集時 における帯電制御剤分散液の配合は、凝集後のでき上がりのトナー母粒子中に 0. 1 〜5質量%となるように計算して用いられる。
[0061] 上記の分散液中の、重合体一次粒子、榭脂微粒子、着色剤粒子、ワックス粒子、 帯電制御剤粒子等の体積平均径 (Mv)は、実施例に記載の方法でナノトラックを用 いて測定し、その測定値として定義される。
[0062] 乳化重合凝集法における凝集工程にお!ヽては、上述の、重合体一次粒子、榭脂 微粒子、着色剤粒子、必要に応じて帯電制御剤、ワックス等の配合成分は、同時に 又は逐次に混合するが、予めそれぞれの成分の分散液、即ち、重合体一次粒子分 散液、榭脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、帯電制御剤分散液、ワックス微粒子 分散液等を作製しておくことが組成の均一性及び粒径の均一性の観点で好ましい。
[0063] また、これら異なる種類の分散液を混合する際、各分散液中に含まれる成分の凝 集速度が異なるため、凝集を均一に行うために、連続的又は断続的に、ある程度時 間をかけて添加して混合することが好ましい。添加に要する好適な時間は、混合する 分散液の量や固形分濃度等に応じて変化するため、適宜調整して行うことが好まし い。例えば、重合体一次粒子分散液に着色剤粒子分散液を混合する場合には、 3 分間以上かけて添加するのが好ましい。また、芯粒子に対して榭脂微粒子分散液を 混合する際も、 3分間以上かけて添加することが好ましい。
[0064] 前記の凝集処理は通常攪拌槽内で、加熱する方法、電解質を加える方法、系内の 乳化剤の濃度を低減する方法、あるいはこれらを組み合わせる方法等がある。重合 体一次粒子を攪拌下に凝集してほぼトナーの大きさに近い粒子凝集体を得ようとす る場合、粒子同士の凝集力と攪拌による剪断力とのバランスカゝら粒子凝集体の粒径 が制御されるが、上記方法によって凝集力を大きくすることができる。
[0065] 電解質を添加して凝集を行う場合の電解質としては、有機塩、無機塩の何れでもよ いが、具体的には、 NaCl、 KC1、 LiCl、 Na SO、 K SO、 Li SO、 CH COONa、
2 4 2 4 2 4 3
C H SO Na等の 1価の金属カチオンを有する無機塩; MgCl、 CaCl、 MgSO、 C
6 5 3 2 2 4 aSO、 ZnSO等の 2価の金属カチオンを有する無機塩; Al (SO;) 、 Fe (SO )等
4 4 2 4 3 2 4 3 の 3価の金属カチオンを有する無機塩等が挙げられる。これらのうち、 2価以上の多 価の金属カチオンを有する無機塩を用いる場合、凝集速度が速くなり生産性の点で 好ま 、が、一方で芯粒子に取り込まれな!/、重合体一次粒子等の量が増加するため 、結果として所望のトナー粒径に至らない微粉が発生しやすくなる。従って、凝集作 用のそれほど強くない 1価の金属カチオンを有する無機塩を用いることが、上記微粉 の発生量を抑えられる点で好ま 、。
[0066] 前記電解質の使用量は、電解質の種類、目的とする粒径等によって異なるが、混 合分散液の固形成分 100重量部に対して、通常 0. 05〜25重量部、好ましくは 0. 1 〜15重量部、更に好ましくは 0. 1〜10重量部である。使用量が前記範囲未満の場 合は、凝集反応の進行が遅くなり凝集反応後も 1 m以下の微粉が残ったり、得られ た粒子凝集体の平均粒径が目的の粒径に達しない等の問題を生じる場合がある。ま た、前記範囲超過の場合は、急速な凝集となりやすく粒径の制御が困難となり、得ら れた芯粒子中に粗粉や不定形のものが含まれる等の問題を生じる場合がある。
[0067] また、電解質の添加方法は、一度に加えずに、断続的又は連続的にある程度の時 間をかけて添加することが好ましい。この添カ卩時間は使用量等に応じて変化するが、 0. 5分間以上かけて添加することがより好ましい。通常、電解質を加えると、その途端 に急な凝集が始まるため、凝集に取り残される重合体一次粒子、着色剤粒子、又は その凝集物等が多く残存する傾向にある。そしてこれらが微粉の発生源の一つと考 えられる。上記操作によれば、急な凝集をせずに均一な凝集を行うことができるため 、微粉の発生を防ぐことができる。
[0068] また、電解質を加えて凝集を行う場合の凝集工程の最終温度は、 20〜70°Cが好 ましぐ 30〜60°Cが更に好ましい。ここで、凝集工程前の温度を制御することも本発 明の特定範囲の粒径に制御する方法の一つである。凝集工程に加える着色剤の中 には、上記電解質のように凝集を誘発させるものがあり、電解質を加えずとも凝集す
ることがある。そこで、着色剤分散液の混合時に予め、重合体 1次粒子分散液の温度 を冷やしておくことで、上記凝集を防ぐことができる。この凝集が微粉を発生させる原 因となる。
本発明では、重合体 1次粒子を予め、好ましくは 0〜15°C、より好ましくは 0〜12°C 、より更に好ましくは 2〜10°Cの範囲に冷やしておくのがよい。尚、この方法は電解 質をカ卩えて凝集を行う場合にのみに効果があるものではなぐ pHの制御やアルコー ル等の極性有機溶媒を加える等の電解質を加えずに凝集を行う方法にも用いられ、 特に凝集方法に限定されるものではな 、。
[0069] 加熱によって凝集を行う場合の凝集工程の最終温度は、通常、重合体一次粒子の
(Tg-20°C)〜Tgの温度範囲であり、 (Tg- 10°C)〜(Tg— 5°C)の範囲であること が好ましい。
[0070] また、微粉の発生を防ぐために急な凝集を防ぐ方法とてしては、脱塩水等を加える 方法がある。脱塩水等を添加する方法は、電解質を添加する方法に比べて凝集作 用がそれほど強くないため、生産効率上積極的に採用される方法ではなぐ寧ろ、そ の後の濾過工程等で多量の濾液が得られてしまうため好ましくな 、場合がある。とこ ろが、本発明のように微妙な凝集制御が求められる場合には、非常に効果的である。 また、本発明においては、上記加熱する方法や電解質を加える方法等と組み合わせ て採用することが好ましい。このとき、電解質を加えた後に脱塩水を添加する方法が 凝集を制御しやす ヽと 、う点で特に好ま 、。
[0071] 凝集に要する時間は装置形状や処理スケールにより最適化されるが、トナー母粒 子の粒径を目的とする粒径に到達するためには、凝集工程を終了させる操作時の温 度、例えば、乳化剤の添加、 pH制御等により芯粒子の成長を止める操作時の温度( 以下、凝集最終温度と称す。)より 8°C低い温度から凝集最終温度までの時間を 30 分以上とすることが好ましぐ 1時間以上とすることが更に好ましい。上記時間を長く することで残存する重合体一次粒子、着色剤粒子、又はその凝集物等が取り残され ることなく、目的とする芯粒子に取り込まれたり、それら同士が凝集したりして目的の 芯粒子になる。
[0072] 本発明においては、芯粒子の表面に、必要に応じて榭脂微粒子を被覆 (付着又は
固着)してトナー母粒子を形成することができる。榭脂微粒子の体積平均径 (Mv)は 、好ましくは 0. 02 μ m〜3 μ m、より好ましくは 0. 05 m〜l . 5 mである。一般に 上記榭脂微粒子の使用は所定のトナー粒径に至らな!/、微粉の発生を助長させる。 従って、従来の榭脂微粒子で被覆したトナーは所定のトナー粒径に満たな 、微粉量 が多くなる。
[0073] 本発明において、ワックスの配合量を多くした場合、高温定着性は向上するものの ワックスがトナー表面に露出しやすくなるため帯電性や耐熱性が悪ィ匕する場合がある 力 芯粒子の表面を、ワックスを含有しない榭脂微粒子で被覆することにより性能の 悪化を防止できる。
[0074] しカゝしながら、高温定着性を向上させる目的で榭脂微粒子にもワックスを含有させ る場合は、一旦芯粒子の表面に付着した榭脂微粒子が剥がれ落ちやすい。この理 由は、上述した前記榭脂微粒子の粒径分布が広くなるため、付着力の弱い大粒径の 榭脂微粒子が存在するためである。そこで、その剥がれ落ちを少なくするために、榭 脂微粒子が表面に付着した粒子が分散している液中に、分散安定剤と水を予め混 ぜてお 、た水溶液を添加しながら昇温することが好ま 、。
[0075] 従来の方法である「乳化剤の添加後に昇温を開始する工程」を採用した場合、すな わち、凝集力を急激に下げた後に熟成工程を行った場合は、その凝集力の急激な 低下のため一度付着した榭脂微粒子が離脱しやすくなる場合がある。従って、凝集 力をそれほど落とすことなぐかつ、粒子の径成長を抑えつつ、榭脂微粒子を付着し た後融着することが好ましい。
[0076] 乳化重合凝集法にお!ヽては、凝集で得られた粒子凝集体の安定性を増すために 、分散安定剤として、乳化剤や pH調整剤を添加して粒子同士の凝集力を低下させト ナー母粒子の成長を止めた後に、凝集した粒子間の融着を起こす熟成工程を加え ることが好ましい。
[0077] 乳化剤を配合する場合の配合量は限定されないが、混合分散液の固形成分 100 重量部に対して、好ましくは 0. 1重量部以上、より好ましくは 1重量部以上、更に好ま しくは 3重量部以上であり、また、好ましくは 20重量部以下、より好ましくは 15重量部 以下、更に好ましくは 10重量部以下である。凝集工程以降、熟成工程の完了前の間
に乳化剤を添加するカゝ、凝集液の pH値を上げることにより、凝集工程で凝集した粒 子凝集体同士の凝集等を抑制することができ、熟成工程後のトナー中に粗大粒子が 生じることを抑制できる。
[0078] ここで、本発明の小粒径トナーにおいて粒度分布がシャープであることを意味する 特定範囲の粒径に制御する方法として、乳化剤や pH調整剤を添加する工程の前に 攪拌回転数を低下させる、即ち、攪拌による剪断力を下げる方法が挙げられる。この 方法は凝集作用が弱い系、例えば乳化剤や pH調整剤を一度に添加して急激に安 定 (分散)な系へ移行させた場合に採用することが好ましい。上述したように、例えば 、分散安定剤と水とを予め混ぜてぉ ヽた水溶液を添加しながら昇温する方法を採用 した場合に、攪拌回転数を低下させると系が凝集へ傾き過ぎるため、粒子径の肥大 を招く場合がある。
[0079] 一例として上記の方法により本発明の特定の粒径分布のトナーを得ることができる 力 更に述べると、この回転数を落とす程度によって、微粉粒子の含有量を調節する ことができる。例えば、攪拌回転数を 250rpmから 150rpmに低下させると、公知のト ナ一より粒度分布がシャープな小粒径のトナーを与えることができ、本発明の特定の 粒径分布のトナーを得ることができる。ただし、この値は当然、
(a)攪拌容器の直径 (所謂一般的な円筒形として)と攪拌羽根の最大径 (及びその相 対的な比)
(b)攪拌容器の高さ
(c)攪拌羽根先端の周速
(d)攪拌羽根の形状
(e)攪拌容器内の羽根の位置
等の条件によって異なってくる。(c)については、 1. 0〜2. 5mZ秒が好ましぐ 1. 2 〜2. 3mZ秒がより好ましぐ 1. 5〜2. 2mZ秒が特に好ましい。上記の範囲内であ れば、剥がれ落ちもせず、肥大もしない好適な剪断速度を粒子に対して与えるから である。
[0080] 熟成工程の温度は、好ましくは重合体一次粒子としてのバインダー榭脂の Tg以上 、より好ましくは前記 Tgより 5°C高い温度以上であり、また、好ましくは前記 Tgより 80
°C高い温度以下、より好ましくは前記 Tgより 50°C高い温度以下である。また、熟成ェ 程に要する時間は、目的とするトナーの形状により異なるが、重合体一次粒子を構成 する重合体のガラス転移温度以上に到達した後、通常 0. 1〜5時間、好ましくは 1〜 3時間保持することが望ま 、。
[0081] このような加熱処理により、凝集体における重合体一次粒子同士の融着一体化が なされ、凝集体としてのトナー母粒子形状も球形に近いものとなる。熟成工程前の粒 子凝集体は、重合体一次粒子の静電的又は物理的凝集による集合体であると考え られる力 熟成工程後は、粒子凝集体を構成する重合体一次粒子は互いに融着し ており、トナー母粒子の形状も球状に近いものとすることが可能となる。この様な熟成 工程によれば、熟成工程の温度及び時間等を制御することにより、重合体一次粒子 が凝集した形状である葡萄型、融着が進んだジャガイモ型、更に融着が進んだ球状 等、目的に応じて様々な形状のトナーを製造することができる。
[0082] 上記の各工程を経ることにより得た粒子凝集体は、公知の方法に従って固 Z液分 離し、粒子凝集体を回収し、次いで、これを必要に応じて洗浄した後、乾燥すること により目的とするトナー母粒子を得ることができる。
[0083] また、前記の乳化重合凝集法により得られた粒子の表面に、例えば、スプレードラ ィ法、 in— situ法、又は液中粒子被覆法等の方法によって、更に、重合体を主成分 とする外層を、好ましくは 0. 01〜0. 5 mの厚みで形成させることによって、カプセ ル化されたトナー母粒子とすることもできる。
[0084] また、乳化重合凝集法トナーにお!、ては、フロー式粒子像分析装置 FPIA— 2100 を用いて測定した平均円形度が好ましくは 0. 90以上、より好ましくは 0. 92以上、更 に好ましくは 0. 94以上である。球形に近いほど粒子内での帯電量の局在化が起こり にくぐ現像性が均一になる傾向にあると考えられるが、完全な球状トナーを作ること はクリーニング性を悪ィ匕させるため前記平均円形度は好ましくは 0. 98以下、より好ま しくは 0. 97以下である。
[0085] また、トナーの THF可溶分のゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー(以下、「GPC 」と略す場合がある)におけるピーク分子量のうち少なくとも 1つ力 好ましくは 3万以 上、より好ましくは 4万以上、更に好ましくは 5万以上であり、好ましくは 20万以下、よ
り好ましくは 15万以下、更に好ましくは 10万以下であることが望ましい。ピーク分子 量が何れも前記範囲より低!ヽ場合は、非磁性一成分現像方式における機械的耐久 性が悪ィ匕する場合があり、ピーク分子量が何れも前記範囲より高い場合は、低温定 着性や定着強度が悪化する場合がある。
[0086] 乳化重合凝集法トナーの帯電性は、正帯電であっても負帯電であってもよいが、負 帯電性トナーとして用いることが好ましい。トナーの帯電性の制御は、帯電制御剤の 選択及び含有量、外添剤の選択及び配合量等によって調整することができる。
[0087] 本発明のトナーは、水系媒体中で形成したトナー母粒子を含有する静電荷像現像 用トナーであって、トナーの体積中位径(Dv50)が 4. O /z m以上 7. O /z m以下であり 、かつ、体積中位径(Dv50)と粒径 2. 00 μ m以上 3. 56 μ m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)の関係が下記式(1)を満たすことが必須である。
(1) Dns≤0. 233EXP (17. 3/Dv50)
[式中、 Dv50はトナーの体積中位径 m)を示し、 Dnsは粒径 2. OO /z m以上 3. 5 6 μ m以下のトナーの個数%を示す。 ]
[0088] トナーの体積中位径 (Dv50)及び Dnsは、実施例に記載の方法で測定され、その ように測定されたものとして定義される。本発明においては、「トナー」は、「トナー母 粒子」に、要すれば後述する外添剤等を配合させて得られるものである。上記の Dv5 0等は「トナー」の Dv50等であるから、当然「トナー」を試料として測定する。
[0089] また、 Dv50と Dnsの関係が下記式(2)を満たすトナーが好ましい。
(2) Dns≤0. 110EXP (19. 9/Dv50)
[0090] 式(1)において、左辺の「Dns」が、右辺より大きいと、すなわち、特定領域の粗粉 の量が多!、ことを意味し、画像汚染等が発生する場合がある。
[0091] 更に、 Dv50と Dnsの関係が下記式(3)を満たすトナーが好ましい。
(3) 0. 0517EXP (22. 4/Dv50)≤Dns
[0092] Dnsが上記式(1)を満たすときに、前述した本発明の効果を奏し、式 (2)及び Z又 は式 (3)を満たすときに、より顕著な効果を奏して、本発明の課題を解決することがで きる。なお、式(1)、式(2)及び式(3)中、 ¾ ?」は「5 0^^^1」を示す。すなわち 自然対数の底であり、その右側は指数である。
[0093] 本発明のトナーの Dv50は、 4. 0 μ m以上 7. 0 μ m以下である。この範囲であれば 、高画質の画像を十分に提供することができる。 6. 8 m以下であると、より上記効 果を奏する。また、微粉の発生量を低減させる点で 5. 0 m以上であることが好まし く、 5. 4 m以上であることがより好ましい。また、 Dnsが 6個数%以下であるトナーが 、より高画質の画像を提供したり、画像形成装置を汚染し難いという点で好ましい。 また、上記、「式(1)、式(2)、式(3)」、かつ、「Dv50が 5. O /z m以上」及び Z又は 「Dnsが 6個数%以下」なる条件は組み合わされて満たされて 、ることが更に好ま 、
[0094] 上記式(1)を満たすトナーを得るには、凝集工程において通常行う操作と比較して 凝集の速度が高くない操作を採用するのがよい。前記凝集の速度が高くない操作と しては、例えば、使用する分散液を予め冷やしておぐ時間をかけて分散液等を添加 する、凝集作用の大きくない電解質等を採用する、電解質を連続的或いは断続的に カロえる、昇温する速度を遅くする、凝集する時間を長くする、等の方法がある。また、 熟成工程にお!ヽては凝集した粒子が再分散し難 ヽ操作を採用するのがよ ヽ。前記 凝集した粒子が細分産しにくい操作としては、例えば、攪拌する回転数を下げる、分 散安定剤を連続的或いは断続的に加える、分散安定剤と水を予め混ぜておぐ等の 方法がある。また、上記式(1)を満たすトナーは、最終的に得られたトナー、或いは、 トナー母粒子を分級等の操作によって、それらの体積中位径 (Dv50)以下の粒子を 除去する工程を経ずに得られることが好ま 、。
[0095] 上記粒径分布の条件を満たした本発明のトナーは、高画質が得られる上、高速印 刷機を使用した場合においても、汚れが少なぐ残像 (ゴースト)及びカスレ (ベタ追 従性)を抑制し、クリーニング性に優れている。また、粒径分布がシャープであること により帯電量分布が非常にシャープであるので、帯電量の小さい粒子が画像白地部 の汚れを引き起こしたり、飛散して装置内を汚したりせず、また、帯電量の大きい粒子 が現像されないまま層規制ブレードやローラー等の部材に付着してスジやかすれ等 の画像欠陥を引き起こすことがない。
[0096] また、トナーの個数% (Dns)として、粒径 2. 00 μ m以上 3. 56 μ m以下を規定した 理由について、下限値については本発明のトナー粒径を測定するのに用いた装置
の測定限界であり、上限値は実施例に記載の結果より得られた効果の臨界値である
。すなわち、粒径が 3. 56 mより大きいところまでのトナーの個数%を採用すると、 本発明の効果を奏するトナーと奏さないトナーを式によって明確に分けることができ ない。
[0097] トナー母粒子には、流動性や現像性を制御する為に、トナー母粒子表面に公知の 外添剤が配合されてトナーとなっていてもよい。外添剤としては、アルミナ、シリカ、チ タニア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、タルク、ハイド口タルサイト等の 金属酸化物や水酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリ ゥム等のチタン酸金属塩;窒化チタン、窒化珪素等の窒化物;炭化チタン、炭化珪素 等の炭化物;アクリル系榭脂ゃメラミン榭脂等の有機粒子等が挙げられ、複数組み合 わせることが可能である。中でも、シリカ、チタ-ァ、アルミナが好ましぐまた、例えば シランカップリング剤やシリコーンオイル等で表面処理されたものがより好ま 、。そ の平均一次粒子径は l〜500nmの範囲が好ましぐより好ましくは 5〜100nmの範 囲である。また、前記粒径範囲において小粒径のものと大粒径のものとを併用するこ とも好ましい。外添剤の配合量の総量は、トナー母粒子 100重量部に対して 0. 05〜 10重量部の範囲が好ましぐより好ましくは 0. 1〜5重量部である。
[0098] 上記方法で得られた上記粒径分布を有する本発明のトナーは、従来のトナーと比 較して帯電量分布が非常にシャープである。帯電量分布はトナーの粒度分布と相関 があり、従来のトナーのようなブロードの粒度分布を有する場合、その帯電量分布も ブロードになる。帯電量分布がブロードになると、そのトナー用装置の有する現像条 件で制御できなくなる程の、帯電の低!、粒子や帯電の高!、粒子の割合が増加して、 種々の画像欠陥の原因となる。例えば、帯電量の小さい粒子は、画像白地部の汚れ を引き起こしたり、装置内に飛散したりして汚れの原因になり、また帯電量の大きい粒 子は、現像されないまま現像槽中の層規制ブレードやローラー等の部材に蓄積し、 融着によるスジやかすれ等の画像欠陥を引き起こす原因となる。
[0099] これは画像形成装置における現像プロセスの設計において、トナー帯電量の平均 値に適合するようにその現像プロセス条件が設定されており、力かる平均値力 帯電 量が大きく外れているトナーは、かかる画像形成装置では飛散やスジ'かすれ等の画
像欠陥を引き起こすこととなり、装置とのマッチングがよくないということになる。一方 で、本発明のように帯電量分布がシャープであれば、ノィァス調整等で現像性のコ ントロールも可能になり、画像形成装置の部材を汚染することなぐ鮮明な画像を与 えることができる。
[0100] 本発明のトナーの「帯電量分布」を示す数値の 1つ「帯電量の標準偏差」は、 1. 0 乃至 2. 0であることが好ましぐより好ましくは 1. 0乃至 1. 8であり、より更に好ましく は 1. 0乃至 1. 5である。上記上限値を超える場合は、層規制ブレードにトナーが付 着して搬送され難くなり、付着したトナーが更に搬送されるトナーを塞き止めてしまい 、画像形成装置内の部材を汚染してしまい好ましくない場合がある。また、上記下限 値を下まわる場合は、工業上見地力も好ましくない場合がある。下限値については、 1. 3以上であることが好ましい。
[0101] 本発明の静電荷像現像用トナーは、トナーを磁力により静電潜像部に搬送するた めのキャリアを共存させた磁性二成分現像剤用、磁性粉をトナー中に含有させた磁 性一成分現像剤用、又は、現像剤に磁性粉を用いない非磁性一成分現像剤用の何 れに用いてもよいが、本発明の効果を顕著に発現するためには、特に非磁性一成分 現像方式用の現像剤として用いるのが好まし 、。
[0102] 前記磁性二成分現像剤として用いる場合には、トナーと混合して現像剤を形成す るキャリアとしては、公知の鉄粉系、フェライト系、マグネタイト系キャリア等の磁性物 質又は、それらの表面に榭脂コーティングを施したもの、あるいは磁性榭脂キャリアを 用いることができる。キャリアの被覆榭脂としては、一般的に知られているスチレン系 榭脂、アクリル榭脂、スチレンアクリル共重合榭脂、シリコーン系榭脂、変性シリコーン 系榭脂、フッ素系榭脂等が利用できるが、これらに限定されるものではない。キャリア の平均粒径は、特に制限はないが 10〜200 μ mの平均粒径を有するものが好まし い。これらのキャリアは、トナー 1重量部に対して 5〜: LOO重量部使用する事が好まし い。
[0103] 図面により、本発明の画像形成方法を更に詳細に説明する。図 1は、本発明のトナ 一を用いた画像形成方法の遂行に用いることのできる非磁性一成分トナーを使用し た現像装置の一例を示す説明図である。図 1において、トナーホッパー 7に内蔵され
ている本発明のトナー 6は、撹拌羽根 5によりローラー状のスポンジローラー(トナー 補給補助部材) 4に強制的に寄せられ、トナーはスポンジローラー 4に供給される。そ して、スポンジローラー 4に取り込まれたトナーは、スポンジローラー 4が矢印方向に 回転することにより、トナー搬送部材 2に運ばれ、摩擦され、静電的又は物理的に吸 着し、トナー搬送部材 2が矢印方向に強く回転し、スチール性の弾性ブレード (トナー 層厚規制部材) 3により均一なトナー薄層が形成されるとともに摩擦帯電する。その後 、トナー搬送部材 2と接触している静電潜像担持体 1の表面に運ばれ、潜像が現像さ れる。静電潜像は例えば有機感光体に 500Vの DC帯電をした後、露光して得られる
[0104] 本発明のトナーは、帯電量分布がシャープであるため、帯電不良のトナーが原因で 起こる画像形成装置内の汚染 (トナー飛散)が非常に少ない。これは特に静電潜像 担持体への現像プロセススピードが lOOmmZ秒以上である高速タイプの画像形成 装置においてその効果が顕著に発現される。
[0105] また、本発明のトナーは、帯電量分布がシャープであるため、現像性が非常によぐ 現像しないで蓄積していくトナー粒子が非常に少ない、これは、特にトナーの消費ス ピードが速い画像形成装置においてその効果が発揮されるものである。具体的に示 すと、下記式 (4)を満足する画像形成装置に用いるトナーであることが、本発明の上 記効果を充分に発揮させるために好まし 、ものである。
[0106] (4)現像剤を充填する現像機の保証寿命枚数 (枚) X印字率≥ 500 (枚)
式 (4)において、「印字率」は、画像形成装置の性能である保証寿命枚数を決定す るための印刷物にお!、て、印字部分面積の総和を印字媒体の全面積で除した値で 表され、例えば、「5%」の印字%の「印字率」は「0. 05」である。
[0107] 更に、本発明のトナーは粒径の分布が非常にシャープであるため、潜像の再現性 が非常によい。従って特に、静電潜像担持体への解像度が 600dpi以上である画像 形成装置に用いる時に、本発明の効果が充分に発揮される。
実施例
[0108] 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越え ない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の例で「部」とあるのは「重
量部」を意味する。
[0109] <体積平均径 (M )の測定方法と定義 >
V
1 m未満の体積平均径 (M )を有する粒子の体積平均径 (M )は、日機装社製、
V V
型式: Microtrac Nanotrac 150 (以下、「ナノトラック」と略記する)を用いて、ナノトラッ クの取り扱い説明書に従い、日機装社製の解析ソフト Microtrac Particle Analyzer VerlO.1.2.- 019EEを用い、電気伝導度が 0. 5 SZcmのイオン交換水を分散媒に 用い、それぞれ、下記の条件で又は下記の条件を入力し、取り扱い説明書に記載さ れた方法で測定した。
[0110] ワックス分散液及び重合体一次粒子分散液については、
•溶媒屈折率: 1. 333
•測定時間 :100秒
•測定回数 :1回
•粒子屈折率: 1. 59
'透過性 :透過
,形状 :真球形
,密度 :1. 04
[0111] 顔料プレミックス液及び着色剤分散液につ!ヽては、
•溶媒屈折率: 1. 333
•測定時間 :100秒
•測定回数 :1回
•粒子屈折率: 1. 59
,透過性 :吸収
,形状 :非球形
,密度 :1. 00
[0112] <体積中位径 (Dv50)の測定方法と定義 >
最終的に得られたトナーの測定前処理は次の様にした。内径 47mm、高さ 51mm の円筒形のポリエチレン(PE)製ビーカーに、スパチュラ一を用いてトナーを 0. 100g
、スポイトを用いて 20質量。/ oDBS水溶液 (第一工業製薬社製、ネオゲン S— 20A)を
0. 15g添加した。この際、ビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にビーカーの 底部にのみトナー及び 20%DBS水溶液を入れた。次に、スパチュラ一を用いてトナ 一と 20%DBS水溶液がペースト状になるまで 3分間攪拌した。この際もビーカーの 縁等にトナーが飛び散らない様にした。
[0113] 続いて、分散媒ァイソトン II (ベックマンコールター社製)を 30g添カ卩し、スパチュラ一 を用いて 2分間攪拌し全体を目視で均一な溶液とした。次に、長さ 31mm直径 6mm のフッ素榭脂コート回転子をビーカーの中に入れて、スターラーを用いて 400rpmで 20分間分散させた。この際、 3分間に 1回の割合でスパチュラ一を用いて気液界面と ビーカーの縁に目視で観察される巨視的な粒をビーカー内部に落とし込み均一な分 散液となるようにした。続いて、これを目開き 63 μ mのメッシュで濾過し、得られたろ 液を「トナー分散液」とした。
[0114] なお、トナー母粒子の製造工程中の粒径の測定については、凝集中のスラリーを 6 3 μ mのメッシュで濾過したろ液を「スラリー液」とした。
[0115] 粒子の体積中位径(Dv50)はベックマンコールター社製マルチサイザ一 III (ァパー チヤ一径 100 m) (以下、「マルチサイザ一」と略記する)を用い、分散媒にはァイソ トン IIを用い、上述の「トナー分散液」又は「スラリー液」を、分散質濃度 0. 03質量% になるように希釈して、マルチサイザ一 III解析ソフトで、 KD値は 118. 5として測定し た。測定粒子径範囲は 2. 00力ら 64. 00 mまでとし、この範囲を対数目盛で等間 隔となるように 256分割に離散化し、それらの体積基準での統計値をもとに算出した ものを体積中位径 (Dv50)とした。
[0116] く粒径 2. 00 m以上、 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)の測定方法と定義
>
外添工程を経たトナーの測定前処理として次の様にした。内径 47mm、高さ 51m mの円筒形のポリエチレン(PE)製ビーカーに、スパチュラ一を用いてトナーを 0. 10 0g、スポイトを用いて 20質量0/ oDBS水溶液 (第一工業製薬社製、ネオゲン S— 20A )を 0. 15g添加した。この際、ビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にビーカー の底部にのみトナー及び 20%DBS水溶液を入れた。次に、スパチュラ一を用いてト ナ一と 20%DBS水溶液がペースト状になるまで 3分間攪拌した。この際もビーカー
の縁等にトナーが飛び散らない様にした。
[0117] 続いて、分散媒ァイソトン IIを 30g添加し、スパチュラ一を用いて 2分間攪拌し、全体 を目視で均一な溶液とした。次に、長さ 31mm直径 6mmのフッ素榭脂コート回転子 をビーカーの中に入れて、スターラーを用いて 400rpmで 20分間分散させた。この 際、 3分間に 1回の割合でスパチュラ一を用いて気液界面とビーカーの縁に目視で 観察される巨視的な粒をビーカー内部に落とし込み、均一な分散液となるようにした 。続いて、これを目開き 63 mのメッシュで濾過し、得られたろ液をトナー分散液とし た。
[0118] 粒径 2. 00 μ m以上、 3. 56 μ m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)は、マルチサイザ一
(アパーチャ一径 100 m)を用い、分散媒にはァイソトン IIを用い、上述の「トナー分 散液」又は「スラリー液」を、分散質濃度 0. 03質量%になるように希釈して、マルチサ ィザー III解析ソフトで、 KD値は 118. 5として測定した。
[0119] 下限の粒径 2. 00 μ mは本測定装置マルチサイザ一の検出限界であり、上限の粒 径 3. 56 mは本測定装置マルチサイザ一におけるチャンネルの規定値である。本 発明では、この粒径 2. 00 m以上、 3. 56 m以下の領域を微粉領域と認定した。
[0120] 測定粒子径範囲は、 2. 00力ら 64. 00 μ mまでとし、この範囲を対数目盛で等間 隔となるように 256分割に離散化し、それらの個数基準での統計値をもとに、 2. 00か ら 3. 56 μ mまでの粒径成分の割合を個数基準で算出して「Dns」とした。
[0121] <平均円形度の測定方法と定義 >
本発明における「平均円形度」は、以下のように測定し、以下のように定義する。す なわち、トナー母粒子を分散媒 (アイソトン II、ベックマンコールター社製)に、 5720〜 7140個 Z Lの範囲になるように分散させ、フロー式粒子像分析装置 (シスメッタス 社製、 FPIA2100)を用いて、以下の装置条件にて測定を行い、その値を「平均円 形度」と定義する。本発明においては、同様の測定を 3回行い、 3個の「平均円形度」 の相加平均値を、「平均円形度」として採用する。
'モード : HPF
•HPF分析量 :0. 35 /z L
•HPF検出個数: 2000〜2500個
[0122] 以下は、上記装置で測定され、上記装置内で自動的に計算されて表示されるもの であるが、「円形度」は下記式で定義される。
[円形度] = [粒子投影面積と同じ面積の円の周長] Z [粒子投影像の周長] そして、 HPF検出個数である 2000〜2500個を測定し、この個々の粒子の円形度の 算術平均 (相加平均)が「平均円形度」として装置に表示される。
[0123] <電気伝導度の測定方法 >
電気伝導度の測定は、導電率計 (横河電機社製のパーソナル SCメータモデル SC
72と検出器 SC72SN—11)を用いて、取扱説明書通り常法に従って行った。
[0124] <融点ピーク温度、融解ピーク半値幅、結晶化温度、及び結晶化ピーク半値幅の測 定方法 >
セイコーインスツルメンッ社製、型式: SSC5200を用い、同社の取り扱い説明書に 記載された方法で、 10°Cから 110°Cまで、 10°CZ分の速度で昇温させた際の吸熱 曲線より、融点ピーク温度、融解ピーク半値幅を測定し、続いて、 110°Cから 10°Cま で 10°CZ分の速度で降温させた際の発熱曲線より、結晶化温度、結晶化ピーク半 値幅を測定した。
[0125] <固形分濃度の測定方法 >
ケット科学研究所社製 固形分濃度測定機 INFRARED MOISTURE DETE RMINATION BALANCE 型式 FD— 100を用い、固形分を含んだ試料 1. OOg を天秤上に精秤し、ヒーター温度 300°C、加熱時間 90分の条件で固形分濃度を測 し 7こ。
[0126] <帯電量分布 (帯電量の標準偏差)の測定方法 >
トナー 0. 8gZキャリア (パウダーテック社製フェライトキャリア: F150) 19. 2gをガラ ス製のサンプル瓶に入れ、レシプロシェーカー NR— 1 (タイテック社製)を用い 250rp mで 30分間撹拌した。撹拌したトナー Zキャリア混合物を E— Spart帯電量分布測 定装置 (ホソカワミクロン社製)を用いて帯電量分布測定を行った。得られたデータか ら個々の粒子についてその帯電量を粒子直径で除した値(一 16. 197CZ w n!〜 + 16. 197。/ /ζ πιの範囲を 0. 2551。/ /ζ πι毎に 128分害 ijに離散ィ匕;)を求め、 3000 個の粒子測定結果の標準偏差を求めて、帯電量の標準偏差とした。
[0127] <実写評価の方法 >
実写評価 1
トナー 80gを非磁性一成分 (有機感光体使用)で、ローラー帯電、ゴム現像ローラ 一接触現像方式、現像速度 164mmZ秒、ベルト転写方式、ブレードドラムタリー- ング方式で、 5%印字率での保証寿命枚数 30000枚の、 600dpiマシンのカートリツ ジに装填し、 1%印字率のチャートを 50枚連続印字した。
[0128] 実写評価 2
トナー 200gを非磁性一成分 (有機感光体使用)で、ローラー帯電、ゴム現像ローラ 一接触現像方式、現像速度 lOOmmZ秒、ベルト転写方式、ブレードドラムタリー- ング方式で、 5%印字率での保証寿命枚数 8000枚の、 600dpiマシンのカートリッジ に装填し、 5%印字率のチャートをトナー切れの表示が出るまで連続印字した。
[0129] <汚れ >
実写評価 1で、 50枚印字後の画像の汚れを目視観察し、下記の基準で判定した。 ◎:全く汚れなし
〇:微少に汚れあるが使用可能なレベル
△:部分的にうつすらと汚れて 、る
X:部分的ある 、は全体的にはっきり汚れが確認できる。
なお、表中の(一)は、未評価を意味する。
[0130] <残像 (ゴースト) >
実写評価 2で、ベタ画像を印字し、先端部分の画像濃度と、そこカゝら現像ローラー 2 周分後に印字された部分の画像濃度をそれぞれ X— rite 938 (X— Rite社製)で測 定し、 2周分後の画像濃度の先端部分に対する比(%)を求めた。
◎:全く問題なし (98%以上)
〇:微少に画像濃度差あるが使用可能なレベル(95%以上 98%未満) △:やや画像濃度に差あると認知できるレベル (85%以上 95%未満) X:画像濃度にはっきりと差があるレベル (85%未満)
[0131] <かすれ (ベタ追従性) >
実写評価 2で、ベタ画像を印字し、先端部分の画像濃度と、後端部分の画像濃度
をそれぞれ X— rite 938 (X— Rite社製)で測定し後端部の画像濃度の先端部に対 する比(%)を求めた。
◎:全く問題なし (80%以上)
〇:微少に後端が薄 、が使用可能なレベル (70%以上 80%未満) X:後端がかなり薄いレベル (70%未満)
[0132] <クリーニング'性 >
実写評価 2で、 8000枚印字後の画像の汚れを目視観察し、ドラムクリーニング不良 による画像の汚れがな 、かどうか確認した。
〇:汚れなし
△:部分的にうつすらと汚れて 、る
X:部分的ある 、は全体的にはっきり汚れが確認できる。
[0133] 実施例 1
<ワックス ·長鎖重合性単量体分散液 A1の調製 >
ノ《ラフィンワックス(日本精鎩社製 HNP— 9、表面張力 23. 5mNZm、熱特性:融 点ピーク温度 82°C、融解熱量 220jZg、融解ピーク半値幅 8. 2°C、結晶化温度 66 °C、結晶化ピーク半値幅 13. 0°C) 27部(540g)、ステアリルアタリレート (東京化成 社製) 2. 8部、 20質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液 (第一工業製 薬社製、ネオゲン S20A) (以下、「20%DBS水溶液」と略記する) 1. 9部、脱塩水 6 8. 3部を 90°Cに加熱して、ホモミキサー (特殊機化工業社製 マーク II fモデル)を 用い 10分間攪拌した。
[0134] 次いでこの分散液を 90°Cに加熱し、ホモジナイザー(ゴーリン社製、 15-M-8P A型)を用いて 25MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定 し体積平均径 (Mv)が 250nmになるまで分散して、ワックス '長鎖重合性単量体分 散液 A1 (エマルシヨン固形分濃度 = 30. 2質量%)を作製した。
[0135] <重合体一次粒子分散液 A1の調製 >
攪拌装置 (3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込み装置を備 えた反応器(内容積 21L、内径 250mm、高さ 420mm)に、上記ワックス '長鎖重合 性単量体分散液 A1 35. 6部(712. 12g)、脱塩水 259部を仕込み、攪拌しながら
窒素気流下で 90°Cに昇温した。
[0136] その後、上記液の攪拌を続けたまま、そこへ下記の「重合性モノマー類等」と「乳化 剤水溶液」との混合物を 5時間かけて添加した。この混合物を滴下開始した時間を「 重合開始」とし、下記の「開始剤水溶液」を重合開始 30分後から 4. 5時間かけて添 加し、更に重合開始 5時間後から、下記の「追カ卩開始剤水溶液」を 2時間かけて添カロ し、更に攪拌を続けたまま内温 90°Cのまま 1時間保持した。
[0137] [重合性モノマー類等]
スチレン 76. 8部 (1535. Og)
ァクジノレ酸ブチノレ 23. 2
アクリル酸 1. 5部
へキサンジオールジアタリレート 0. 7部
トリクロロブロモメタン 1. 0咅
[0138] L化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1. 0部
脱塩水 67. 1部
[0139] [開始剤水溶液]
8質量%過酸化水素水溶液 15. 5部
8質量%L ( + ) -ァスコルビン酸水溶液 15. 5部
[0140] [追加開始剤水溶液]
8質量%L ( + )—ァスコルビン酸水溶液 14. 2部
[0141] 重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液 A1を得た。ナノトラック を用いて測定した体積平均径 (Mv)は 280nmであり、固形分濃度は 21. 1質量%で めつに。
[0142] <重合体一次粒子分散液 A2の調製 >
攪拌装置 (3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置及び各原料 ·助剤仕込み装置を備え た反応器(内容積 21L、内径 250mm、高さ 420mm)に、 20質量%DBS水溶液 1. 0部、脱塩水 312部を仕込み、窒素気流下で 90°Cに昇温し、攪拌しながら 8質量% 過酸化水素水溶液 3. 2部、 8質量%L ( + )—ァスコルビン酸水溶液 3. 2部を一括添
カロした。これらを一括添加した時から 5分後の時点を「重合開始」とする。
[0143] 下記の「重合性モノマー類等」と「乳化剤水溶液」との混合物を、重合開始から 5時 間かけて、また、下記の「開始剤水溶液」を重合開始力も 6時間かけて添加し、その 後、更に攪拌しながら内温 90°Cのまま 1時間保持した。
[0144] [重合性モノマー類等]
スチレン 92. 5部 (1850. Og)
アクリル酸ブチル 7. 5部
アクリル酸 0. 5部
トリクロロブロモメタン 0. 5部
[0145] L化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1. 5部
脱塩水 66. 0部
[0146] [開始剤水溶液]
8質量%過酸化水素水溶液 18. 9部
8質量%L ( + ) -ァスコルビン酸水溶液 18. 9部
[0147] 重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液 A2を得た。ナノトラック を用いて測定した体積平均径 (Mv)は 290nmであり、固形分濃度は 19. 0質量%で めつに。
[0148] <着色剤分散液 Aの調製 >
攪拌機 (プロペラ翼)を備えた内容積 300Lの容器に、トルエン抽出液の紫外線吸 光度が 0. 02であり、真密度が 1. 8gZcm3のファーネス法で製造されたカーボンブ ラック(三菱化学社製、三菱カーボンブラック MA100S) 20部(40kg)、 20%DBS水 溶液 1部、非イオン界面活性剤 (花王社製、ェマルゲン 120) 4部、電気伝導度が 2 SZcmのイオン交換水 75部を加えて予備分散して顔料プレミックス液を得た。ナノト ラックで測定した顔料プレミックス後の分散液中カーボンブラックの体積平均径 (Mv) は 90 μ mであった。
[0149] 上記顔料プレミックス液を原料スラリーとして湿式ビーズミルに供給し、ワンパス分 散を行った。なお、ステータの内径は φ 75mm,セパレータの径が φ 60mm,セパレ
ータとディスク間の間隔は 15mmとし、分散用のメディアとして直径が 100 μ mのジル コ-ァビーズ (真密度 6. OgZcm3)を用いた。ステータの有効内容積は 0. 5Lであり 、メディアの充填容積は 0. 35Lとしたので、メディア充填率は 70質量%である。ロー タの回転速度を一定 (ロータ先端の周速が 1 lmZ秒)として、供給口より前記顔料プ レミックス液を無脈動定量ポンプにより供給速度 50LZhrで連続的に供給し、排出 口より連続的に排出する事により黒色の着色剤分散体 Aを得た。着色剤分散体 Aを ナノトラックで測定した体積平均径 (Mv)は 150nmであり、固形分濃度は 24. 2質量 %であった。
[0150] <トナー母粒子 Aの製造 >
下記の各成分を用いて、以下の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程) 、円形ィ匕工程、洗浄工程、乾燥工程を連続して実施することによりトナー母粒子 Aを 製造した。
重合体一次粒子分散液 A1 固形分として 95部 (固形分として 998. 2g) 重合体一次粒子分散液 A2 固形分として 5部
着色剤分散液 A 着色剤固形分として 6部
20%DBS水溶液 コア材凝集工程では、固形分として 0. 2部
20%DBS水溶液 円形ィ匕工程では、固形分として 6部
[0151] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて 内温 7°Cで、 250rpmで攪拌を続けながら硫酸第一鉄の 5質量%水溶液を FeSO · 7
4
Η Οとして 0. 52部を 5分かけて添加してから、着色剤分散液 Αを 5分かけて添加し、
2
内温 7°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま、 0. 5質量%硫酸アルミニウム水 溶液を 8分かけて滴下した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。その後、回 転数 250rpmのまま内温を 54. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体積中位径( Dv50)を測定し 5. 32 μ mまで成長させた。
[0152] 〇シェル被覆工程
その後、内温 54. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 かけて添加してそのまま 60分保持した。
[0153] 〇円形化工程
続いて、回転数を 150rpm (攪拌羽根先端の周速 1. 56m/秒、凝集工程回転数 に対して 40%減の攪拌速度)に落としてから、 20%DBS水溶液(固形分として 6部) を 10分かけて添カ卩し、その後 30分かけて 81°Cに昇温して、平均円形度が 0. 943に なるまで、この条件で加熱及び攪拌を続けた。その後 20分かけて 30°Cまで冷却し、 スラリーを得た。
[0154] 〇洗浄工程
得られたスラリーを抜き出し、 5種 C (東洋濾紙社製 No5C)のろ紙を用いてァスピ レーターにより吸引ろ過をした。ろ紙上に残ったケーキを、攪拌機 (プロペラ翼)を備 えた内容積 10Lのステンレス容器に移し、電気伝導度が: L SZcmのイオン交換水 8kgを加え 50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、その後 30分間攪拌したまま とした。
[0155] その後、再度 5種 C (東洋濾紙社製 No5C)の濾紙を用いてァスピレーターにより 吸引ろ過をし、再度ろ紙上に残った固形物を、攪拌機 (プロペラ翼)を備え電気伝導 度が: L S/cmのイオン交換水 8kgの入った内容積 10Lの容器に移し、 50rpmで攪 拌する事により均一に分散させ 30分間攪拌したままとした。この工程を 5回繰り返し たところ、ろ液の電気伝導度は 2 SZcmとなった。
[0156] 〇乾燥工程
ここで得られた固形物をステンレス製バットに高さ 20mmとなる様に敷き詰め、 40°C に設定された送風乾燥機内で 48時間乾燥することにより、トナー母粒子 Aを得た。
[0157] <トナー Aの製造 >
〇外添工程
得られたトナー母粒子 A250gに、外添剤としてクラリアント社製 H2000シリカ 1. 55 gとティカ社製 SMT150IBチタ-ァ微粉末 0. 62gを混ぜて、サンプルミル (協立理 工社製)で、 6000rpmで 1分間混合し、 150メッシュで篩別してトナー Aを得た。
[0158] 〇分析工程
ここで得られたトナー Aのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 5. 54 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 3. 83%であり、平均円形度は 0. 943であった。
[0159] 実施例 2
<トナー母粒子 Bの製造 >
「トナー母粒子 Aの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円形 化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び 「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 1の「トナー母粒子 Aの 製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Bを得た。
[0160] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて 内温 7°Cに保持し、 250rpmで攪拌を続けながら、第一硫酸鉄の 5質量%水溶液を F eSO · 7Η Οとして 0. 52部を 5分かけて添加し、その後、着色剤分散液 Αを 5分かけ
4 2
て添加し、内温 7°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま 0. 5質量%硫酸アルミ -ゥム水溶液を 8分かけて滴下した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。そ の後、回転数 250rpmのまま内温を 55. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体 積中位径(Dv50)を測定し 5. 86 μ mまで成長させた。
[0161] 〇シェル被覆工程
その後、内温 55. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 かけて添加してそのまま 60分保持した。
[0162] 〇円形化工程
続いて回転数を 150rpm (攪拌羽根先端の周速 1. 56m/秒、凝集工程回転数に 対して 40%減の攪拌速度)に落としてから、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)を 10分かけて添カ卩し、その後 30分かけて 84°Cに昇温して、平均円形度が 0. 942にな るまで加熱及び攪拌を続けた。その後 20分かけて 30°Cまで冷却しスラリーを得た。
[0163] <トナー Bの製造 >
その後、外添剤として H2000シリカの量を 1. 41gに変更し、 SMT150IBチタ-ァ 微粉末の量を 0. 56gに変更した以外は、「トナー Aの製造」と同じ外添工程の操作に よりトナー Bを得た。
[0164] 〇分析工程
ここで得られたトナー Bのマルチサイザ一を用いて測定した体積中位径 (Dv50)は 5. 97 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」は 2. 53%であり、平均円形度は 0. 943であった。
[0165] 実施例 3
<トナー母粒子 Cの製造 >
「トナー母粒子 Aの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円形 化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び 「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 1の「トナー母粒子 Aの 製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Cを得た。
[0166] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置及び各原料 ·助剤仕込み 装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子分 散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて内 温 7°Cに保持し、 250rpmで攪拌を続けながら第一硫酸鉄の 5質量%水溶液を FeS 04- 7H Oとして 0. 52部を 5分かけて添加してから、着色剤分散液 Aを 5分かけて添
2
加し、内温 7°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま 0. 5質量%硫酸アルミニウム 水溶液を 8分かけて滴下した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。その後、 回転数 250rpmのまま内温を 57. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体積中位 径(Dv50)を測定し 6. 72 μ mまで成長させた。
[0167] 〇シェル被覆工程
その後、内温 57. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 かけて添加してそのまま 60分保持した。
[0168] 〇円形化工程
続いて、回転数を 150rpm (攪拌羽根先端の周速 1. 56m/秒、凝集工程回転数
に対して 40%減の攪拌速度)に落としてから、 20%DBS水溶液(固形分として 6部) を 10分かけて添カ卩し、その後 30分かけて 87°Cに昇温して平均円形度が 0. 941に なるまで加熱及び攪拌を続けた。その後 20分かけて 30°Cまで冷却しスラリーを得た
[0169] <トナー Cの製造 >
その後、外添剤として H2000シリカの量を 1. 25gに変更し、 SMT150IBチタ-ァ 微粉末の量を 0. 50gに変更した以外は、「トナー Aの製造」と同じ外添工程の操作に よりトナー Cを得た。
[0170] 〇分析工程
ここで得られたトナー Cのマルチサイザ一を用いて測定した体積中位径 (Dv50)は 6. 75 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」は 1. 83%であり、平均円形度は 0. 942であった。
[0171] 実施例 4
<トナー母粒子 Dの製造 >
「トナー母粒子 Aの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円形 化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び 「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 1の「トナー母粒子 Aの 製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Dを得た。
[0172] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置及び各原料 ·助剤仕込み 装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子分 散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて内 温 21°Cに保持し、 250rpmで攪拌を続けながら第一硫酸鉄の5質量%水溶液を 6 SO · 7Η Οとして 0. 52部を 5分かけて添加してから、着色剤分散液 Αを 5分かけて
4 2
添加し、内温 7°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま 0. 5質量%硫酸アルミ- ゥム水溶液を 8分かけて滴下した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。その 後、回転数 250rpmのまま内温を 54. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体積 中位径(Dv50)を測定し 5. 34 μ mまで成長させた。
[0173] 〇シェル被覆工程
その後、内温 54. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 かけて添加してそのまま 60分保持した。
[0174] 〇円形化工程
続いて回転数を 220rpm (攪拌羽根先端の周速 2. 28m/秒、凝集工程回転数に 対して 12%減の攪拌速度)に落としてから、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)を 10分かけて添カ卩し、その後 30分かけて 81°Cに昇温して、平均円形度が 0. 942にな るまで加熱及び攪拌を続けた。その後、 20分かけて 30°Cまで冷却しスラリーを得た。
[0175] <トナー Dの製造 >
その後、実施例 1における「トナー Aの製造」と同じ外添工程の操作によりトナー Dを 得た。
[0176] 〇分析工程
ここで得られたトナー Dのマルチサイザ一を用いて測定した体積中位径 (Dv50)は 5. 48 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」は 4. 51%であり、平均円形度は 0. 943であった。
[0177] 実施例 5
<トナー母粒子 Eの製造 >
「トナー母粒子 Aの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円形 化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び 「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 1の「トナー母粒子 Aの 製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Eを得た。
[0178] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて 内温 7°Cに保持し、 250rpmで攪拌を続けながら第一硫酸鉄の 5質量%水溶液を Fe SO · 7Η Οとして 0. 52部を 5分かけて添加してから、着色剤分散液 Αを 5分かけて
4 2
添加し、内温 21°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま 0. 5質量%硫酸アルミ-
ゥム水溶液を 8分かけて滴下した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。その 後、回転数 250rpmのまま内温を 55. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体積 中位径(Dv50)を測定し 5. 86 μ mまで成長させた。
[0179] 〇シェル被覆工程
その後、内温 55. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 かけて添加してそのまま 60分保持した。
[0180] 〇円形化工程
続いて、回転数を 220rpm (攪拌羽根先端の周速 2. 28m/秒、凝集工程回転数 に対して 12%減の攪拌速度)に落としてから、 20%DBS水溶液(固形分として 6部) を 10分かけて添カ卩し、その後 30分かけて 84°Cに昇温して平均円形度が 0. 941に なるまで加熱及び攪拌を続けた。その後 20分かけて 30°Cまで冷却しスラリーを得た
[0181] <トナー Eの製造 >
その後、外添剤として H2000シリカの量を 1. 41gに変更し、 SMT150IBチタ-ァ 微粉末の量を 0. 56gに変更した以外は、「トナー Aの製造」と同じ外添工程の操作に よりトナー Eを得た。
[0182] 〇分析工程
ここで得られた現像用トナー Eのマルチサイザ一を用いて測定した体積中位径 (Dv 50)は 5. 93 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dn s)」は 3. 62%であり、平均円形度は 0. 942であった。
[0183] 実施例 6
<トナー母粒子 Fの製造 >
「トナー母粒子 Aの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円形 化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び 「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 1の「トナー母粒子 Aの 製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Fを得た。
[0184] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込
み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて 内温 7°Cに保持し、 250rpmで攪拌を続けながら第一硫酸鉄の 5質量%水溶液を Fe SO · 7Η Οとして 0. 52部を 5分かけて添加してから、着色剤分散液 Αを 5分かけて
4 2
添加し、内温 21°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま 0. 5質量%硫酸アルミ- ゥム水溶液を 8分かけて滴下した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。その 後、回転数 250rpmのまま内温を 57. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体積 中位径(Dv50)を測定し 6. 76 μ mまで成長させた。
[0185] 〇シェル被覆工程
その後、内温 57. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 かけて添加してそのまま 60分保持した。
[0186] 〇円形化工程
続いて、回転数を 220rpm (攪拌羽根先端の周速 2. 28m/秒、凝集工程回転数 に対して 12%減の攪拌速度)に落としてから、 20%DBS水溶液(固形分として 6部) を 10分かけて添カ卩し、その後 30分かけて 87°Cに昇温して平均円形度が 0. 941に なるまで加熱及び攪拌を続けた。その後 20分かけて 30°Cまで冷却しスラリーを得た
[0187] <トナー Fの製造 >
その後、外添剤として H2000シリカの量を 1. 25gに変更し、 SMT150IBチタ-ァ 微粉末の量を 0. 50gに変更した以外は、「トナー Aの製造」と同じ外添工程の操作に よりトナー Fを得た。
[0188] 〇分析工程
ここで得られたトナー Fのマルチサイザ一を用いて測定した体積中位径 (Dv50)は 6. 77 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」は 2. 48%であり、平均円形度は 0. 942であった。
[0189] 比較例 1
<トナー母粒子 Gの製造 >
「トナー母粒子 Aの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円形
化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び
「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 1の「トナー母粒子 Aの 製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Gを得た。
[0190] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 A1と 20%DBS水溶液を仕込み、内温 7°Cで 5分間均一に混合した。続いて 内温 7°Cに保持し、 250rpmで攪拌を続けながら第一硫酸鉄の 5質量%水溶液を Fe SO · 7Η Οとして 0. 52部を 5分で一括添加してから、着色剤分散液 Αを 5分で一括
4 2
添加し、内温 21°Cで均一に混合し、更に同一の条件のまま 0. 5質量%硫酸アルミ- ゥム水溶液を 8秒で一括添加した (榭脂固形分に対しての固形分が 0. 10部)。その 後、回転数 250rpmのまま内温を 57. 0°Cに昇温し、マルチサイザ一を用いて体積 中位径(Dv50)を測定し 6. 85 μ mまで成長させた。
[0191] 〇シェル被覆工程
その後、内温 57. 0°C、回転数 250rpmのまま、重合体一次粒子分散液 A2を 3分 で一括添加してそのまま 60分保持した。
[0192] 〇円形化工程
続いて、回転数を 250rpm (攪拌羽根先端の周速 2. 59m/秒、凝集工程回転数 と同じ攪拌速度)のまま、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)を 10分かけて添加し 、その後 30分かけて 87°Cに昇温して平均円形度が 0. 942になるまで加熱及び攪拌 を続けた。その後 20分かけて 30°Cまで冷却し、スラリーを得た。
[0193] <トナー Gの製造 >
その後、外添剤として H2000シリカの量を 1. 25gに変更し、 SMT150IBチタ-ァ 微粉末の量を 0. 50gに変更した以外は、「トナー Aの製造」と同じ外添工程の操作に よりトナー Gを得た。
[0194] 〇分析工程
ここで得られた現像用トナー Gのマルチサイザ一を用いて測定した体積中位径 (Dv 50)は 6. 79 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dn
s)」は 4. 52%であり、平均円形度は 0. 943であった。
トナー A〜Gを用いて、「汚れ」を、前記「実写評価 1」の方法で評価した。結果を表 1に示す。
[0195] [表 1]
[0196] 上記表 1の結果から明らかなように、本発明における式(1)を満たすトナー A〜Fは 、実施例 1〜6に示した製造方法によって実際に製造された。そして、式(1)を満たす トナー A〜Fは全て、帯電量の標準偏差が充分小さぐ帯電量分布がシャープであつ た。また、実写評価においても、全く汚れが見られないか、微少な汚れはあるが使用 可能なレベルであった (実施例 3及び実施例 6)。
[0197] 一方、式(1)を満たさないトナー Gは、帯電量の標準偏差が大きぐ帯電量分布が シャープでなかった。また、実写評価においても、全体的にはっきり汚れが確認でき た (比較例 1)。
[0198] 実施例 7
<ワックス ·長鎖重合性単量体分散液 H 1の調製 >
ノ《ラフィンワックス(日本精鎩社製 HNP— 9、表面張力 23. 5mNZm、熱特性:融 点ピーク温度 82°C、融解ピーク半値幅 8. 2°C、結晶化温度 66°C、結晶化ピーク半 値幅 13. 0°C) 27部(540g)、ステアリルアタリレート (東京化成社製) 2. 8部、 20%D
BS水溶液 1. 9部、脱塩水 68. 3部を 90°Cに加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業 社製 マーク II fモデル)を用い 10分間攪拌した。
[0199] 次いでこの分散液を 90°Cに加熱し、ホモジナイザー(ゴーリン社製、 15-M-8P A型)を用いて 25MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定 し体積平均径 (Mv)が 250nmになるまで分散して、ワックス '長鎖重合性単量体分 散液 HI (エマルシヨン固形分濃度 = 30. 2質量0 /0)を作製した。
[0200] <重合体一次粒子分散液 HIの調製 >
攪拌装置 (3枚翼)、加熱冷却装置及び各原料 ·助剤仕込み装置を備えた反応器( 内容積 21L、内径 250mm、高さ 420mm)に、上記ワックス ·長鎖重合性単量体分散 液 HI 35. 6部(712. 12g)、脱塩水 259部を仕込み、攪拌しながら窒素気流下で 90°Cに昇温した。
[0201] その後、上記液の攪拌を続けたまま、そこへ下記の「重合性モノマー類等」と「乳化 剤水溶液」との混合物を 5時間かけて添加した。この混合物を滴下開始した時間を「 重合開始」とし、下記の「開始剤水溶液」を重合開始 30分後から 4. 5時間かけて添 加し、更に重合開始 5時間後から、下記の「追カ卩開始剤水溶液」を 2時間かけて添カロ し、更に攪拌を続けたまま内温 90°Cのまま 1時間保持した。
[0202] [重合性モノマー類等]
スチレン 76. 8部 (1535. Og)
ァクジノレ酸ブチノレ 23. 2
アクリル酸 1. 5部
へキサンジオールジアタリレート 0. 7部
トリクロロブロモメタン 1. 0咅
[0203] L化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1. 0部
脱塩水 67. 1部
[0204] [開始剤水溶液]
8質量%過酸化水素水溶液 15. 5部
8質量%L ( + ) -ァスコルビン酸水溶液 15. 5部
[0205] [追加開始剤水溶液]
8質量%L ( + )—ァスコルビン酸水溶液 14. 2部
[0206] 重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液 HIを得た。ナノトラック を用いて測定した体積平均径 (Mv)は 265nmであり、固形分濃度は 22. 3質量%で めつに。
[0207] <シリコーンワックス分散液 H2の調製 >
アルキル変性シリコーンワックス (熱特性:融点ピーク温度 77°C、融解熱量 97jZg 、融解ピーク半値幅 10. 9°C、結晶化温度 61°C、結晶化ピーク半値幅 17. 0°C) 27 部(540g)、 20%DBS水溶液 1. 9部、脱塩水 71. 1部を 3Lのステンレス容器に入れ 90°Cに加熱してホモミキサー(特殊機化工業社製 マーク II fモデル)で 10分間攪 拌した。次いでこの分散液を 99°Cに加熱し、ホモジナイザー(ゴーリン社製、 15— M 8PA型)を用いて 45MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで測定し ながら体積平均粒径 (Mv)が 240nmになるまで分散してシリコーンワックス分散液 H 2 (エマルシヨン固形分濃度 = 27. 3%)を作製した。
[0208] <重合体一次粒子分散液 H2の調製 >
攪拌装置 (3枚翼)、加熱冷却装置及び各原料 ·助剤仕込み装置を備えた反応器( 内容積 21L、内径 250mm、高さ 420mm)に、シリコーンワックス分散液 H2を 23. 3 部 (466g)、 20%DBS水溶液 1. 0部、脱塩水 324部を仕込み、窒素気流下で 90°C に昇温し、攪拌しながら 8%過酸ィ匕水素水溶液 3. 2部、 8%L ( + )—ァスコルビン酸 水溶液 3. 2部を一括添加した。これらを一括添加した時から 5分後の時点を「重合開 始」とする。
[0209] 下記の「重合性モノマー類等」と「乳化剤水溶液」との混合物を、重合開始から 5時 間かけて、また、下記の「開始剤水溶液」を重合開始力も 6時間かけて添加し、その 後、更に攪拌しながら内温 90°Cのまま 1時間保持した。
[0210] [重合性モノマー類等]
スチレン 92. 5部 (1850. Og)
アクリル酸ブチル 7. 5部
アクリル酸 1. 5部
トリクロロブロモメタン 0. 6部
[0211] L化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1. 0部
脱塩水 67. 0部
[0212] [開始剤水溶液]
8質量%過酸化水素水溶液 18. 9部
8質量%L ( + ) -ァスコルビン酸水溶液 18. 9部
[0213] 重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液 H2を得た。ナノトラック を用いて測定した体積平均径 (Mv)は 290nmであり、固形分濃度は 19. 0質量%で めつに。
[0214] <着色剤分散液 Hの調製 >
攪拌機 (プロペラ翼)を備えた内容積 300Lの容器に、トルエン抽出液の紫外線吸 光度が 0. 02であり、真密度が 1. 8gZcm3のファーネス法で製造されたカーボンブ ラック(三菱化学社製、三菱カーボンブラック MA100S) 20部(40kg)、 20%DBS水 溶液 1部、非イオン界面活性剤 (花王社製、ェマルゲン 120)4部、電気伝導度が 2 SZcmのイオン交換水 75部を加えて予備分散して顔料プレミックス液を得た。ナノト ラックで測定した顔料プレミックス後の分散液中カーボンブラックの体積平均径 (Mv) は 90 μ mであった。
[0215] 上記顔料プレミックス液を原料スラリーとして湿式ビーズミルに供給し、ワンパス分 散を行った。なお、ステータの内径は 75mm φ、セパレータの径が 60mm φ、セパレ ータとディスク間の間隔は 15mmとし、分散用のメディアとして直径が 100 μ mのジル コ-ァビーズ (真密度 6. OgZcm3)を用いた。ステータの有効内容積は 0. 5Lであり 、メディアの充填容積は 0. 35Lとしたので、メディア充填率は 70質量%である。ロー タの回転速度を一定 (ロータ先端の周速が 1 lmZ秒)として、供給口より前記顔料プ レミックス液を無脈動定量ポンプにより供給速度 50LZhrで連続的に供給し、排出 口より連続的に排出する事により黒色の着色剤分散体 Hを得た。着色剤分散体 Hを ナノトラックで測定した体積平均径 (Mv)は 150nmであり、固形分濃度は 24. 2質量 %であった。
[0216] くトナー母粒子 Hの製造 >
下記の各成分を用いて、以下の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程) 、円形ィ匕工程、洗浄工程、乾燥工程を実施することによりトナー母粒子 Hを製造した 重合体一次粒子分散液 HI 固形分として 90部 (固形分として 958. 9g) 重合体一次粒子分散液 H2 固形分として 10部
着色剤分散液 H 着色剤固形分として 4. 4部
20%DBS水溶液 コア材凝集工程では、固形分として 0. 15部
20%DBS水溶液 円形ィ匕工程では、固形分として 6部
[0217] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置及び各原料'助剤仕込み装置を備え た混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子分散液 HIと 2 0%DBS水溶液を仕込み、内温 10°Cで 10分間均一に混合した。続いて内温 10°C で、 280rpmで攪拌させて、硫酸カリウムの 5質量%水溶液を、 K SOとして 0. 12部
2 4
を 1分かけて連続添加してから、着色剤分散液 Hを 5分かけて連続添加し、内温 10 °Cで均一に混合した。
[0218] その後、脱塩水 100部を 30分かけて連続添カ卩してから、回転数 280rpmのまま内 温を 48. 0°Cに 67分かけて昇温 (0. 5°CZ分)した。次いで、 30分毎に 1°C昇温した 後(0. 03°CZ分)、 54. 0°Cで保持し、マルチサイザ一を用いて体積中位径(Dv50 )を測定し 5. 15 mまで成長させた。
[0219] この時の攪拌条件は以下の通りである。
(a)攪拌容器の直径 (所謂一般的な円筒形として): 208mm
(b)攪拌容器の高さ: 355mm
(c)攪拌羽根先端の周速: 280rpm、すなわち 2. 78mZ秒。
(d)攪拌羽根の形状: ダブルヘリカル翼(直径 190mm、高さ 270mm、幅 20mm)
(e)攪拌容器内の羽根の位置: 容器の底から 5mm上に配置。
[0220] 〇シェル被覆工程
その後、内温 54. 0°C、回転数 280rpmのまま、重合体一次粒子分散液 H2を 6分
かけて連続添カ卩してそのまま 60分保持した。このとき、粒子の Dv50が 5. 34 μ mで めつに。
[0221] 〇円形化工程
続いて、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)と水 0. 04部の混合水溶液を 30分か けて添カ卩しながら 83°Cに昇温し、その後、 30分毎に 1°C昇温させ 88°Cまで昇温して 、 3. 5時間かけて平均円形度が 0. 939になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続け た。その後、 10分かけて 20°Cまで冷却し、スラリーを得た。このとき、粒子の Dv50は 5. 33 /z m、平均円形度 0. 937であった。
[0222] 〇洗浄工程
得られたスラリーを抜き出し、 5種 C (東洋濾紙社製 No5C)のろ紙を用いてァスピ レーターにより吸引ろ過をした。ろ紙上に残ったケーキを、攪拌機 (プロペラ翼)を備 えた内容積 10Lのステンレス容器に移し、電気伝導度が: L SZcmのイオン交換水 8kgを加え 50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、その後 30分間攪拌したまま とした。
[0223] その後、再度 5種 C (東洋濾紙社製 No5C)の濾紙を用いてァスピレーターにより 吸引ろ過をし、再度ろ紙上に残った固形物を、攪拌機 (プロペラ翼)を備え電気伝導 度が: L S/cmのイオン交換水 8kgの入った内容積 10Lの容器に移し、 50rpmで攪 拌する事により均一に分散させ 30分間攪拌したままとした。この工程を 5回繰り返し たところ、ろ液の電気伝導度は 2 SZcmとなった。
[0224] 〇乾燥工程
ここで得られた固形物をステンレス製バットに高さ 20mmとなる様に敷き詰め、 40°C に設定された送風乾燥機内で 48時間乾燥することにより、トナー母粒子 Hを得た。
[0225] <トナー Hの製造 >
〇外添工程
得られたトナー母粒子 H500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 8. 7 5gを混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で、 3000rpmで 30分間混合し た後、丸尾カルシウム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. 4gを混ぜて、 3000rp mで 10分間混合し、 200メッシュで篩別してトナー Hを得た。
[0226] 〇分析工程
ここで得られたトナー Hのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 5. 26 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 5. 87%であり、平均円形度は 0. 948であった。
[0227] 実施例 8
<トナー母粒子 Iの製造 >
「トナー母粒子 Hの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円 形化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及 び「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 7の「トナー母粒子 H の製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Iを得た。
[0228] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 HIと 20%DBS水溶液を仕込み、内温 10°Cで 5分間均一に混合した。続い て内温 10°Cで、 280rpmで攪拌させて硫酸カリウムの 5質量%水溶液 0. 12部を 1分 かけて連続添加してから、着色剤分散液 Hを 5分かけて連続添加し、内温 10°Cで均 一に混合した。その後、脱塩水 100部を 26分かけて連続添加してから、回転数 280r pmのまま内温を 52. 0°Cに 64分力けて昇温し (0. 5°CZ分)した。次いで 30分かけ て 1°C昇温した後(0. 03°CZ分)、 110分間保持し、マルチサイザ一を用いて体積 中位径 (Dv50)を測定し 5. 93 mまで成長させた。この時の攪拌条件は実施例 7と 同じとした。
[0229] 〇シェル被覆工程
その後、内温 53. 0°C、回転数 280rpmのまま、重合体一次粒子分散液 H2を 6分 かけて連続添カ卩してそのまま 90分保持した。このとき、粒子の Dv50は 6. 23 μ mで めつに。
[0230] 〇円形化工程
続いて、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)と水 0. 04部の混合水溶液を 30分か けて添カ卩しながら 85°Cに昇温し、その後、 130分かけて 92°Cまで昇温して、平均円
形度が 0. 943になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続けた。その後、 10分かけて 20°Cまで冷却し、スラリーを得た。このとき、粒子の Dv50は 6. 17 m、平均円形度 0. 945であった。洗浄 '乾燥'外添工程は実施例 7と同様の方法で行った。
[0231] 〇外添工程
得られたトナー母粒子 I500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 7. 5g を混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で 3000rpmで 30分間混合した後 、丸尾カルシウム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. 2gを混ぜて、 3000rpmで 1 0分間混合し、 200メッシュで篩別してトナー Iを得た。
[0232] 〇分析工程
ここで得られたトナー Iのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 6. 16 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 2. 79%であり、平均円形度は 0. 946であった。
[0233] 実施例 9
<トナー母粒子 Jの製造 >
「トナー母粒子 Hの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円 形化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及 び「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 7の「トナー母粒子 H の製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Jを得た。
[0234] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 HIと 20%DBS水溶液を仕込み、内温 10°Cで 10分間均一に混合した。続い て内温 10°Cで、 280rpmで攪拌させて硫酸カリウムの 5質量%水溶液 0. 12部を 1分 かけて連続添加してから、着色剤分散液 Hを 5分かけて連続添加し、内温 10°Cで均 一に混合した。その後、脱塩水 0. 5部の 26分かけて連続添加してから、回転数 280 rpmのまま内温を 52. 0°C〖こ 64分力けて昇温(0. 5°CZ分)した。次いで、 30分かけ て 1°C昇温した後(0. 03°CZ分)、 130分間保持し、マルチサイザ一を用いて体積 中位径 (Dv50)を測定し 6. 60 mまで成長させた。この時の攪拌条件は実施例 7と
同じとした。
[0235] 〇シェル被覆工程
その後、内温 53. 0°C、回転数 280rpmのまま、重合体一次粒子分散液 H2を 6分 かけて連続添カ卩してそのまま 60分保持した。このとき、粒子の Dv50が 6. 93 μ mで めつに。
[0236] 〇円形化工程
続いて、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)と水 0. 04部の混合水溶液を 30分か けて添カ卩しながら 90°Cに昇温し、その後、 60分かけて 97°Cまで昇温して、平均円形 度が 0. 945になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続けた。その後、 10分かけて 20 °Cまで冷却し、スラリーを得た。このとき、粒子の Dv50は 6. 93 μ m、平均円形度 0. 945であった。洗浄'乾燥工程は実施例 7と同様の方法で行った。
[0237] 〇外添工程
得られたトナー母粒子 J500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 6. 25 gを混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で、 3000rpmで 30分間混合し た後、丸尾カルシウム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. Ogを混ぜて、 3000rp mで 10分間混合し、 200メッシュで篩別してトナー Jを得た。
[0238] 〇分析工程
ここで得られたトナー Jのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 6. 97 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 1. 85%であり、平均円形度は 0. 946であった。
[0239] 比較例 2
<トナー母粒子 Oの製造 >
「トナー母粒子 Hの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円 形化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及 び「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 7の「トナー母粒子 H の製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Oを得た。
[0240] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込
み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 HIと 20%DBS水溶液を仕込み、内温 10°Cで 10分間均一に混合した。続い て内温 10°Cで、 280rpmで攪拌させて硫酸カリウムの 5質量%水溶液 0. 12部を 1分 かけて連続添加してから、着色剤分散液 Hを 5分かけて連続添加し、内温 10°Cで均 一に混合した。その後、脱塩水 100部を 30分かけて連続添加してから、回転数 280r pmのまま内温を 34. 0°Cに 40分かけて昇温した(0. 6°CZ分)。次いで 20分間保持 し、マルチサイザ一を用いて体積中位径 (Dv50)を測定し 3. 81 mまで成長させた
[0241] 〇シェル被覆工程
その後、内温 34. 0°C、回転数 280rpmのまま、重合体一次粒子分散液 H2を 6分 かけて添加してそのまま 90分保持した。
[0242] 〇円形化工程
続いて、回転数を 280rpm (凝集工程回転数と同じ攪拌速度)のまま、 20%DBS水 溶液(固形分として 6部)を 10分かけて添加し、その後 30分かけて 76°Cに昇温して 平均円形度が 0. 962になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後 10分かけて 20°Cま で冷却し、スラリーを得た。
[0243] <トナー Kの製造 >
その後、実施例 7のトナー母粒子 Hを 100部に、上記トナー母粒子 Oを 1部混合し て、このトナー母粒子混合物 K500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 8. 75gを混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で、 3000rpmで 30分間混 合した後、丸尾カルシウム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. 4gを混ぜて、 300 Orpmで 10分間混合し、 200メッシュで篩別してトナー Kを得た。
[0244] 〇分析工程
ここで得られたトナー Kのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 5. 31 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 7. 22%であり、平均円形度は 0. 949であった。
[0245] 比較例 3
<トナー母粒子 Lの製造 >
「トナー母粒子 Hの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円 形化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及 び「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 7の「トナー母粒子 H の製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Lを得た。
[0246] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 HIと 20%DBS水溶液を仕込み、内温 10°Cで 10分間均一に混合した。続い て内温 10°Cで、 310rpmで攪拌させて、硫酸カリウムの 5質量%水溶液を K SOとし
2 4 て 0. 12部を 1分かけて連続添加してから、着色剤分散液 Hを 5分かけて連続添加し 、内温 10°Cで均一に混合した。
[0247] その後、脱塩水 100部を 30分かけて連続添カ卩してから、回転数 310rpmのまま内 温を 48. 0°Cに 67分かけて昇温 (0. 5°CZ分)した。次いで 30分毎に 1°C昇温した 後(0. 03°CZ分)、 53. 0°Cで保持し、マルチサイザ一を用いて体積中位径(Dv50 )を測定し 5. 08 μ mまで成長させた。
[0248] この時の攪拌条件は、以下の(c)以外は実施例 7と同様にして行った。
(c)攪拌羽根先端の周速 : 310rpm、すなわち 3. 08mZ秒。
[0249] 〇シェル被覆工程
その後、内温 54. 0°C、回転数 310rpmのまま、重合体一次粒子分散液 H2を 6分 かけて連続添カ卩してそのまま 60分保持した。このとき、粒子の Dv50が 5. 19 μ mで めつに。
[0250] 〇円形化工程
続いて、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)と水 0. 04部の混合水溶液を 30分か けて添カ卩しながら 83°Cに昇温し、その後、 30分毎に 1°C昇温させ 90°Cまで昇温して 、 2. 5時間かけて平均円形度が 0. 939になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続け た。その後、 10分かけて 20°Cまで冷却し、スラリーを得た。このとき、粒子の Dv50は 5. 18 /z m、平均円形度 0. 940であった。洗浄'乾燥工程は実施例 7と同様の方法 で行った。
[0251] 〇外添工程
得られたトナー母粒子 L500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 8. 7 5gを混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で、 3000rpmで 30分間混合し た後、丸尾カルシウム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. 4gを混ぜて、 3000rp mで 10分間混合し、 200メッシュで篩別してトナー Lを得た。
[0252] 〇分析工程
ここで得られたトナー Lのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 5. 18 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 9. 94%であり、平均円形度は 0. 940であった。
[0253] 比較例 4
<トナー母粒子 Mの製造 >
「トナー母粒子 Hの製造」の凝集工程 (コア材凝集工程及びシェル被覆工程)、円 形化工程、洗浄工程、乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及 び「円形ィ匕工程」を下記の様に変更したこと以外は全て実施例 7の「トナー母粒子 H の製造」と同様の操作によりトナー母粒子 Mを得た。
[0254] 〇コア材凝集工程
攪拌装置 (ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料 ·助剤仕込 み装置を備えた混合器 (容積 12L、内径 208mm、高さ 355mm)に重合体一次粒子 分散液 HIと 20%DBS水溶液を仕込み、内温 10°Cで 10分間均一に混合した。続い て内温 10°Cで、 310rpmで攪拌させて硫酸カリウムの 5質量%水溶液を K SOとし
2 4 て 0. 12部を 1分かけて連続添加してから、着色剤分散液 Hを 5分かけて連続添加し
、内温 10°Cで均一に混合した。
[0255] その後、脱塩水 100部を 30分かけて連続添カ卩してから、回転数 310rpmのまま内 温を 52. 0°Cに 56分かけて昇温 (0. 8°CZ分)した。次いで、 30分毎に 1°C昇温した 後(0. 03°CZ分)、 54. 0°Cで保持し、マルチサイザ一を用いて体積中位径(Dv50
)を測定し 5. 96 μ mまで成長させた。
[0256] この時の攪拌条件は、以下の(3)以外は実施例 7と同様にして行った。
(3)攪拌羽根先端の周速 : 310rpm、すなわち 3. 08mZ秒。
[0257] 〇シェル被覆工程
その後、内温 54. 0°C、回転数 310rpmのまま、重合体一次粒子分散液 H2を 6分 かけて連続添カ卩してそのまま 60分保持した。このとき、粒子の Dv50が 5. 94 μ mで めつに。
[0258] 〇円形化工程
続いて、 20%DBS水溶液(固形分として 6部)と水 0. 04部の混合水溶液を 30分か けて添カ卩しながら 88°Cに昇温し、その後、 30分毎に 1°C昇温させ 90°Cまで昇温して 、 2時間かけて平均円形度が 0. 940になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続けた 。その後、 10分かけて 20°Cまで冷却し、スラリーを得た。このとき、粒子の Dv50は 5. 88 ^ m,平均円形度 0. 943であった。洗浄 ·乾燥工程は実施例 7と同様の方法で行 つた o
[0259] 〇外添工程
得られたトナー母粒子 M500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 7. 5 gを混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で、 3000rpmで 30分間混合し た後、丸尾カルシウム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. 2gを混ぜて、 3000rp mで 10分間混合し、 200メッシュで篩別してトナー Mを得た。
[0260] 〇分析工程
ここで得られたトナー Mのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」 は 5. 92 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 5. 22%であり、平均円形度は 0. 945であった。
[0261] 比較例 5
実施例 9のトナー母粒子 J100部に、トナー母粒子 Oを 3部混合して、このトナー母 粒子混合物 500gに、外添剤としてクラリアント社製 H30TDシリカ 6. 25gを混ぜて、 9Lヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で、 3000rpmで 30分間混合した後、丸尾力 ルシゥム社製 HAP— 05NPリン酸カルシウム 1. Ogを混ぜて、 3000rpmで 10分間混 合し、 200メッシュで篩別してトナー Nを得た。
[0262] 〇分析工程
ここで得られたトナー Nのマルチサイザ一を用いて測定した「体積中位径 (Dv50)」
は 6. 88 mであり、「粒径 2. 00 m以上 3. 56 m以下のトナーの個数0 /0 (Dns)」 は 9. 08%であり、平均円形度は。. 952であった。
トナー H〜Nを、前記「実写評価 2」により評価した。その結果を表 2に示す。
[表 2]
[0264] 実施例 7〜9は何れも、残像 (ゴースト)、カスレ(ベタ追従性)及びクリーニング性が 全て良好であった。一方、比較例 2〜5は何れも、残像 (ゴースト)、カスレ(ベタ追従 性)及びクリーニング性の全てに優れたものはなかった。
[0265] 図 2は比較例 2、図 3は実施例 7のトナーの SEM写真である。両者を比較すると、図
2 (比較例 2)は、図 3 (実施例 7)と比べて、 3. 56 m以下の微粉が多く存在すること が分かった。
[0266] 図 4は、比較例 2のトナーの実写評価後、クリーニングブレード上のトナーの付着状 況を表わす SEM写真である。このような微粉が多いトナーを長時間印字すると、図 4 に示すように、画像形成装置内のクリーニングブレード上に付着力が高い 3. 56 /z m 以下の微粉が積極的に堆積して、嵩密度の高い堤防を形成してトナーの搬送を阻 害していることが分力つた。図 4中の楕円で囲まれた部分力 3. 56 /z m以下の微粉 が堆積した上記堤防である。
産業上の利用可能性
[0267] 本発明のトナーは、画像白地部の汚れ、残像 (ゴースト)、カスレ (ベタ追従性)等の 発生が少なぐクリーニング性も良好であり、また帯電量分布がシャープであるため画 像安定性に優れており、さらに粒径分布が狭ぐトナー粒径を小さくしても微粉が少
ないため嵩密度が向上し定着性が良いので、一般のプリンター、複写機等への利用 はもちろんのこと、近年開発がなされてきた高解像度、高寿命、高速印刷による画像 形成方法等にも広く利用されるものである。 なお、 2006年 3月 30曰〖こ出願された曰本特許出願 2006— 092751号の明細書 、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開 示として、取り入れるものである。