JPH0820757B2 - 静電荷像現像用トナ−の製造方法 - Google Patents
静電荷像現像用トナ−の製造方法Info
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- JPH0820757B2 JPH0820757B2 JP61309307A JP30930786A JPH0820757B2 JP H0820757 B2 JPH0820757 B2 JP H0820757B2 JP 61309307 A JP61309307 A JP 61309307A JP 30930786 A JP30930786 A JP 30930786A JP H0820757 B2 JPH0820757 B2 JP H0820757B2
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- monomer composition
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- G03G9/08—Developers with toner particles
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、電子写真法、静電写真法、静電印刷法等の
画像形成方法における静電荷像を現像するためのトナー
の製造法に関し、より詳しくは、粒度分布のシャープな
粒子を効率良く形成するための造粒工程を有する、改善
された懸濁重合法による静電荷像現像用トナーの製造法
に関する。
画像形成方法における静電荷像を現像するためのトナー
の製造法に関し、より詳しくは、粒度分布のシャープな
粒子を効率良く形成するための造粒工程を有する、改善
された懸濁重合法による静電荷像現像用トナーの製造法
に関する。
背景技術 従来、電子写真法、静電記録法又は静電印刷法などに
おいて、記録体上に形成される静電荷像を現像する方法
には、大別して絶縁性液体中に各種の顔料や染料を分散
させてなる現像剤を用いる液体現像方法と、天然又は合
成の重合体又はワックス類に、カーボンブラックなどの
着色剤を分散含有させてなるトナーと呼ばれる微粒子を
用いるカスケード法、毛ブラシ法、磁気ブラシ法、イン
プレッション法、パウダークラウド法などの所謂乾式現
像方法とがある。
おいて、記録体上に形成される静電荷像を現像する方法
には、大別して絶縁性液体中に各種の顔料や染料を分散
させてなる現像剤を用いる液体現像方法と、天然又は合
成の重合体又はワックス類に、カーボンブラックなどの
着色剤を分散含有させてなるトナーと呼ばれる微粒子を
用いるカスケード法、毛ブラシ法、磁気ブラシ法、イン
プレッション法、パウダークラウド法などの所謂乾式現
像方法とがある。
前記液体現像方法は現像剤の処理が面倒であり、現像
定着時及びその後において、特有の好ましくない臭気が
発生するなどの問題点があるため、主として前記トナー
を用いる乾式現像方法が実用に供されている。
定着時及びその後において、特有の好ましくない臭気が
発生するなどの問題点があるため、主として前記トナー
を用いる乾式現像方法が実用に供されている。
乾式現像方法に用いる静電荷像現像用トナーは、通
常、例えばポリスチレン又はポリアクリル酸エステルな
どのビニル系重合体、エポキシ系重合体、石油系重合
体、エステル系縮合体等からなるバインダーと、例えば
カーボンブラック等からなる着色剤とを混合、溶融練
肉、冷却、粉砕し、更にトナー粒径が1〜50μmになる
ように分級して製造されている。このように形成される
トナーには、例えば、保存性、耐久性、耐湿性、静電気
特性、流動性、定着性、画像性等の諸特性を満足するこ
とが要請される。
常、例えばポリスチレン又はポリアクリル酸エステルな
どのビニル系重合体、エポキシ系重合体、石油系重合
体、エステル系縮合体等からなるバインダーと、例えば
カーボンブラック等からなる着色剤とを混合、溶融練
肉、冷却、粉砕し、更にトナー粒径が1〜50μmになる
ように分級して製造されている。このように形成される
トナーには、例えば、保存性、耐久性、耐湿性、静電気
特性、流動性、定着性、画像性等の諸特性を満足するこ
とが要請される。
上記した所謂粉砕法と呼ばれる製造法によりトナーを
形成することは多くの利点を有するため、現在市販され
ている乾式トナーの大部分は、この粉砕法により製造さ
れていると言われている。
形成することは多くの利点を有するため、現在市販され
ている乾式トナーの大部分は、この粉砕法により製造さ
れていると言われている。
しかしながら、この方法には多くの問題点がある。す
なわち、粉砕法においては、粉砕工程の微粉化の主要部
分に採用される風力式の衝突式粉砕機は多量の圧縮空気
を使用する為、多大な設備費を要し、しかも運転時に電
力を消費するので、これらの費用がトナー加工費の多く
を占めることとなる。特に、昨今は、複写画像の高品質
化の要請から、粒度分布のシャープなトナー又は粒径の
小さいトナーが要求されているが、粉砕時に多大のエネ
ルギーを消費する現行の粉砕法では効率良く粒度分布の
シャープなトナー又は小粒径トナーを生成させることが
難しく、かなりのコストアップとなる。また、分布のシ
ャープなトナー又は小粒径のトナーを粉砕法で生成させ
る場合、粉砕物の粒度分布がブロードになって不要な極
微粉末を多量に発生させる傾向があり、生成した極微粉
末は分級による除去が極めて困難である。
なわち、粉砕法においては、粉砕工程の微粉化の主要部
分に採用される風力式の衝突式粉砕機は多量の圧縮空気
を使用する為、多大な設備費を要し、しかも運転時に電
力を消費するので、これらの費用がトナー加工費の多く
を占めることとなる。特に、昨今は、複写画像の高品質
化の要請から、粒度分布のシャープなトナー又は粒径の
小さいトナーが要求されているが、粉砕時に多大のエネ
ルギーを消費する現行の粉砕法では効率良く粒度分布の
シャープなトナー又は小粒径トナーを生成させることが
難しく、かなりのコストアップとなる。また、分布のシ
ャープなトナー又は小粒径のトナーを粉砕法で生成させ
る場合、粉砕物の粒度分布がブロードになって不要な極
微粉末を多量に発生させる傾向があり、生成した極微粉
末は分級による除去が極めて困難である。
更に、この粉砕法において有効に粉砕される為には、
トナー材料が適度な脆性を持つことが必要であるため、
原料素材の選択が、このような脆性をもつ範囲のものに
限定される。また、トナーの定着性を改善する為に、よ
り軟質の素材を用いた場合には、粉砕時に発生する熱お
よび粉砕のための圧力が、各種工程に使用される装置類
で融着を起こし易く、このような場合には、トナー製造
装置を連続して長時間運転することが不可能になる。
トナー材料が適度な脆性を持つことが必要であるため、
原料素材の選択が、このような脆性をもつ範囲のものに
限定される。また、トナーの定着性を改善する為に、よ
り軟質の素材を用いた場合には、粉砕時に発生する熱お
よび粉砕のための圧力が、各種工程に使用される装置類
で融着を起こし易く、このような場合には、トナー製造
装置を連続して長時間運転することが不可能になる。
これらの問題点を克服する為に、乾式粉砕を伴わな
い、懸濁重合法によるトナーの製造法が提案されてい
る。この手法は、熔融練肉工程や、粉砕工程の省略によ
り、前述した弊害の解消を可能とした優れた方法である
が、従来の懸濁重合法による乾式トナー製造において
は、以下に述べるような新たな問題が生じている。
い、懸濁重合法によるトナーの製造法が提案されてい
る。この手法は、熔融練肉工程や、粉砕工程の省略によ
り、前述した弊害の解消を可能とした優れた方法である
が、従来の懸濁重合法による乾式トナー製造において
は、以下に述べるような新たな問題が生じている。
すなわち、第1には、通常の懸濁重合法によるトナー
製造においては、重合性単量体及び着色剤を含む液状の
単量体組成物を、液状分散媒体中で粒子化する造粒工程
で、効率良く所望の粒径にコントロールすることが非常
に難しいという問題がある。又、第2には、現状の懸濁
重合法においては生成した重合体粒子の粒度の分布が広
く、粒径の大きな重合体粒子が生成するので、適正な粒
度範囲の粒子の重量割合が少なく、生産性が良くないと
いう問題がある。前記の粉砕法においては、適度の粒度
範囲を得るための分級操作で除かれたものを、再度原料
に混合した後、混練工程を経て再使用しうるのに対し、
この懸濁重合法においては、出来た不良粒度の重合体粒
子は、現状では再使用が困難である。
製造においては、重合性単量体及び着色剤を含む液状の
単量体組成物を、液状分散媒体中で粒子化する造粒工程
で、効率良く所望の粒径にコントロールすることが非常
に難しいという問題がある。又、第2には、現状の懸濁
重合法においては生成した重合体粒子の粒度の分布が広
く、粒径の大きな重合体粒子が生成するので、適正な粒
度範囲の粒子の重量割合が少なく、生産性が良くないと
いう問題がある。前記の粉砕法においては、適度の粒度
範囲を得るための分級操作で除かれたものを、再度原料
に混合した後、混練工程を経て再使用しうるのに対し、
この懸濁重合法においては、出来た不良粒度の重合体粒
子は、現状では再使用が困難である。
懸濁重合法において、上記したような粒度分布の問題
点を解消するためには、最終的に所望の粒度分布のトナ
ーを生成し得るような粒径の単量体組成物の粒子を、造
粒工程において安定的に収率よく生成させる必要がある
が、この点で、従来の懸濁重合法には解決すべき多くの
問題点が残っている。
点を解消するためには、最終的に所望の粒度分布のトナ
ーを生成し得るような粒径の単量体組成物の粒子を、造
粒工程において安定的に収率よく生成させる必要がある
が、この点で、従来の懸濁重合法には解決すべき多くの
問題点が残っている。
このような問題のうち、最も重要なものの一つは、適
正な粒度分布を得るための分散安定剤の問題である。す
なわち、懸濁重合法においては、主要工程を液状媒体中
(通常水を媒体としている)で行なうが、造粒工程で
は、単量体組成物粒子を生成させ且つ安定化するため
に、分散安定剤が使用される。このような分散安定剤と
して、通常、BaSO4、CaSO4、CaCO3、珪酸(シリカ)等
の難水溶性無機微粉末、ポリビニルアルコール、ゼラチ
ン等の水溶性高分子、あるいは水溶性の界面活性剤等
が、単独ないし組み合わせて使用されている。
正な粒度分布を得るための分散安定剤の問題である。す
なわち、懸濁重合法においては、主要工程を液状媒体中
(通常水を媒体としている)で行なうが、造粒工程で
は、単量体組成物粒子を生成させ且つ安定化するため
に、分散安定剤が使用される。このような分散安定剤と
して、通常、BaSO4、CaSO4、CaCO3、珪酸(シリカ)等
の難水溶性無機微粉末、ポリビニルアルコール、ゼラチ
ン等の水溶性高分子、あるいは水溶性の界面活性剤等
が、単独ないし組み合わせて使用されている。
これらの分散安定剤は、その役割上親水性が強く、こ
れらが生成したトナー中に残存すると、主にトナーの帯
電性が低下することによる現像能力の低下、転写効率の
低下が生じる。特に、高湿の条件下では、コピー濃度の
低下、解像力の低下、ニジミ、トビチリ等の画質の低下
が生じる。したがって、この点からは、分散安定剤の使
用量を少なくすることが要求されるが、その一方で、少
量の分散安定剤を用いて単量体組成物の粒径を小さく、
且つ粒度分布をシャープにするという課題を解決しなけ
ればならない。
れらが生成したトナー中に残存すると、主にトナーの帯
電性が低下することによる現像能力の低下、転写効率の
低下が生じる。特に、高湿の条件下では、コピー濃度の
低下、解像力の低下、ニジミ、トビチリ等の画質の低下
が生じる。したがって、この点からは、分散安定剤の使
用量を少なくすることが要求されるが、その一方で、少
量の分散安定剤を用いて単量体組成物の粒径を小さく、
且つ粒度分布をシャープにするという課題を解決しなけ
ればならない。
この課題解決のため、分散安定剤自体の材質の工夫
や、その使用量を減らす工夫も試みられているが、従来
の分散方式において、単に分散安定剤を減らすと単量体
組成物粒子の粒度が粗く且つ粒度分布が広いものとな
り、後の重合工程で単量体組成物粒子の2次凝集が頻発
し、適正粒度の重合体を得ることが困難な状態となる。
特に、粒度分布のシャープなトナー又は粒径の小さいト
ナーを得ようとする場合には、この2次凝集は極めて深
刻な問題となる。
や、その使用量を減らす工夫も試みられているが、従来
の分散方式において、単に分散安定剤を減らすと単量体
組成物粒子の粒度が粗く且つ粒度分布が広いものとな
り、後の重合工程で単量体組成物粒子の2次凝集が頻発
し、適正粒度の重合体を得ることが困難な状態となる。
特に、粒度分布のシャープなトナー又は粒径の小さいト
ナーを得ようとする場合には、この2次凝集は極めて深
刻な問題となる。
発明の目的 本発明の目的は、懸濁重合法による静電荷像現像用ト
ナーの製造において、平均粒径の制御が容易で、粒度分
布の極めて狭いトナーを効率良く製造しうるトナーの製
造法を提供することにある。
ナーの製造において、平均粒径の制御が容易で、粒度分
布の極めて狭いトナーを効率良く製造しうるトナーの製
造法を提供することにある。
本発明の他の目的は、小粒径の乾式トナーを効率的に
製造する方法を提供することにある。
製造する方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、懸濁重合法によるトナーの
製造において、分散安定剤の使用量を減少させると同時
に、均質でシャープな粒度分布を有するトナーを製造す
る方法を提供することにある。
製造において、分散安定剤の使用量を減少させると同時
に、均質でシャープな粒度分布を有するトナーを製造す
る方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、粉体特性が良好で、現像、
転写、定着、クリーニング性の良好なトナーを製造する
方法を提供することにある。
転写、定着、クリーニング性の良好なトナーを製造する
方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、低コストの、生産性の良い
トナーの製造方法を提供することにある。
トナーの製造方法を提供することにある。
発明の概要 本発明者らは、前述した種々の問題を解決すべく鋭意
研究した結果、分散安定剤の共存下、同一造粒容器内に
配置した2以上の高剪断力攪拌装置に基づく剪断力の相
互作用の下に単量体組成物を造粒することが、(より少
量の分散安定剤を用いた場合にも)均一且つシャープな
粒度分布の造粒を可能とするのみならず、生成した重合
トナー粒子中において、着色剤の均一分散性の著しい向
上を可能とすることを見出した。
研究した結果、分散安定剤の共存下、同一造粒容器内に
配置した2以上の高剪断力攪拌装置に基づく剪断力の相
互作用の下に単量体組成物を造粒することが、(より少
量の分散安定剤を用いた場合にも)均一且つシャープな
粒度分布の造粒を可能とするのみならず、生成した重合
トナー粒子中において、着色剤の均一分散性の著しい向
上を可能とすることを見出した。
本発明のトナー製造方法は、このような知見に基くも
のであり、より詳しくは、造粒容器内で、重合性単量体
と着色剤とを少なくとも含む単量体組成物を、分散安定
剤を含有し、且つ上記重合性単量体と実質的に非相溶性
に液状分散媒体中へ分散させて造粒するに際し;前記同
一造粒容器内に配置した2以上の高剪断力攪拌装置を用
いて造粒することを特徴とするものである。
のであり、より詳しくは、造粒容器内で、重合性単量体
と着色剤とを少なくとも含む単量体組成物を、分散安定
剤を含有し、且つ上記重合性単量体と実質的に非相溶性
に液状分散媒体中へ分散させて造粒するに際し;前記同
一造粒容器内に配置した2以上の高剪断力攪拌装置を用
いて造粒することを特徴とするものである。
本発明において上述したような効果が得られる理由
は、必ずしも明確ではないが、以下のように推定され
る。
は、必ずしも明確ではないが、以下のように推定され
る。
本製造方法の造粒工程において、単量体組成物は、分
散安定剤の存在下、同一造粒容器内に配置した2以上の
高剪断力攪拌装置の作用に基づく剪断力、衝撃、乱流に
よって造粒されるが、この際、各々の攪拌装置から流出
する分散液同士の衝撃、および各々の攪拌装置周辺に生
ずる複雑な乱流の相乗効果により、著しい造粒効率の向
上が図られる。
散安定剤の存在下、同一造粒容器内に配置した2以上の
高剪断力攪拌装置の作用に基づく剪断力、衝撃、乱流に
よって造粒されるが、この際、各々の攪拌装置から流出
する分散液同士の衝撃、および各々の攪拌装置周辺に生
ずる複雑な乱流の相乗効果により、著しい造粒効率の向
上が図られる。
更に、この造粒工程において、液状分散媒体中に分
散、懸濁され、微粒子化された単量体組成物粒子は、分
散安定剤の所定の安定化作用を受け、一定程度以上の大
きな粒径を有する粗大組成物粒子は、上記の剪断力、衝
撃、乱流の作用により更に微粒子化されるが、所定粒径
の上記組成物粒子は、この粒径における分散安定剤によ
る保護作用の相対的増大により、更に微粒子化されにく
いため、上記所定粒径を有する組成物粒子の数が短い時
間内に著しく増大することとなる。
散、懸濁され、微粒子化された単量体組成物粒子は、分
散安定剤の所定の安定化作用を受け、一定程度以上の大
きな粒径を有する粗大組成物粒子は、上記の剪断力、衝
撃、乱流の作用により更に微粒子化されるが、所定粒径
の上記組成物粒子は、この粒径における分散安定剤によ
る保護作用の相対的増大により、更に微粒子化されにく
いため、上記所定粒径を有する組成物粒子の数が短い時
間内に著しく増大することとなる。
したがって、本発明の製造方法によれば、前記造粒効
率の向上と、この分散安定剤保護作用の増大とが組合さ
れることにより、極めてシャープな単量体組成物粒子の
粒度分布が、短時間で得られるものと推定される。
率の向上と、この分散安定剤保護作用の増大とが組合さ
れることにより、極めてシャープな単量体組成物粒子の
粒度分布が、短時間で得られるものと推定される。
更に、本発明においては、単量体組成物粒子中の着色
剤分散性の著しい向上が見られるか、これは、以下のよ
うな理由によるものと推定される。
剤分散性の著しい向上が見られるか、これは、以下のよ
うな理由によるものと推定される。
すなわち、着色剤として顔料(特に、高比重の磁性粒
子)を含有する単量体組成物粒子中においては、着色剤
の凝集、偏在が生じ易い傾向があるが、このような単量
体組成物粒子に、従来の造粒工程におけるような(単一
の攪拌装置からの)強く、且つ不均一な剪断力を付与す
ると、より細分化された単量体粒子間において、着色剤
の偏在がより顕著になるものと推定される。
子)を含有する単量体組成物粒子中においては、着色剤
の凝集、偏在が生じ易い傾向があるが、このような単量
体組成物粒子に、従来の造粒工程におけるような(単一
の攪拌装置からの)強く、且つ不均一な剪断力を付与す
ると、より細分化された単量体粒子間において、着色剤
の偏在がより顕著になるものと推定される。
これに対して、本発明の造粒工程においては、同一造
粒容器内に配置した2以上の高剪断力攪拌装置から、よ
り平均化された剪断力を単量体組成物粒子に付与するた
め、この剪断力により細分化された粒子間において着色
剤の偏在が生じにくい。しかも、一旦、細分化された単
量体組成物粒子が再び細分化されるまでの時間の間隔が
短かいため、この間における粒子中の着色剤の凝集、偏
在も生じにくい。このような2つの効果が組合されるこ
とにより、本発明においては、単量体組成物粒子中にお
ける着色剤の均一分散性向上が達成されるものと推定さ
れる。
粒容器内に配置した2以上の高剪断力攪拌装置から、よ
り平均化された剪断力を単量体組成物粒子に付与するた
め、この剪断力により細分化された粒子間において着色
剤の偏在が生じにくい。しかも、一旦、細分化された単
量体組成物粒子が再び細分化されるまでの時間の間隔が
短かいため、この間における粒子中の着色剤の凝集、偏
在も生じにくい。このような2つの効果が組合されるこ
とにより、本発明においては、単量体組成物粒子中にお
ける着色剤の均一分散性向上が達成されるものと推定さ
れる。
特に、単量体組成物が重合開始剤を含有している場
合、上述した着色剤の均一分散性の差は、より顕著とな
る。このような場合、単量体組成物粒子の粘度が造粒工
程においても増大することにより、それまで比較的自由
に動き回って凝集、離散をくり返していた着色剤が徐々
にその動きを封じられ、一旦凝集、偏在した着色剤が再
び離散することは困難となるためと推定される。
合、上述した着色剤の均一分散性の差は、より顕著とな
る。このような場合、単量体組成物粒子の粘度が造粒工
程においても増大することにより、それまで比較的自由
に動き回って凝集、離散をくり返していた着色剤が徐々
にその動きを封じられ、一旦凝集、偏在した着色剤が再
び離散することは困難となるためと推定される。
以下、本発明を更に詳細に説明する。以下の記載にお
いて、量比を表わす「部」および「%」は、特に断らな
い限り重量基準とする。
いて、量比を表わす「部」および「%」は、特に断らな
い限り重量基準とする。
発明の具体的説明 本発明の製造方法においては、スチレンの如き重合性
単量体、カーボンブラックの如き着色剤、(必要に応じ
て重合開始剤等)を含有する単量体組成物は、分散安定
剤の存在下に、液状分散媒体中で2以上の高剪断力攪拌
装置から付与される剪断力、衝撃、乱流によって分散・
懸濁され、好ましくは平均粒径15μm以下の粒子として
造粒される。
単量体、カーボンブラックの如き着色剤、(必要に応じ
て重合開始剤等)を含有する単量体組成物は、分散安定
剤の存在下に、液状分散媒体中で2以上の高剪断力攪拌
装置から付与される剪断力、衝撃、乱流によって分散・
懸濁され、好ましくは平均粒径15μm以下の粒子として
造粒される。
本発明においては、このような高剪断力攪拌装置とし
て、第1図に模式側面断面図を示すような高速回転する
タービンとステーターとによって分散液に高剪断力を付
与するタービン型攪拌機、あるいは、高速回転する攪拌
羽根によって分散液に高剪断力を付与する高速分散機
(後述する第4図(c)中の1a)が好ましく用いられ
る。
て、第1図に模式側面断面図を示すような高速回転する
タービンとステーターとによって分散液に高剪断力を付
与するタービン型攪拌機、あるいは、高速回転する攪拌
羽根によって分散液に高剪断力を付与する高速分散機
(後述する第4図(c)中の1a)が好ましく用いられ
る。
第1図を参照して、このようなタービン型攪拌機1
は、高速回転するタービン2と、このタービンとの間で
分散液に剪断力を付与するステーター3と、分散液流出
口4aを設けてなるタービン軸受4と、分散液流入口5aを
設けてなる底板5とから構成される。
は、高速回転するタービン2と、このタービンとの間で
分散液に剪断力を付与するステーター3と、分散液流出
口4aを設けてなるタービン軸受4と、分散液流入口5aを
設けてなる底板5とから構成される。
このようなタービン型攪拌機1においては、単量体組
成物と液状分散媒体とからなる分散液6は、注入口5aか
ら攪拌機1内に入り、高速回転するタービン2とステー
ター3との間に生じる強力な剪断力、衝撃、乱流によっ
て攪拌され、ミクロンオーダーの単量体組成物粒子が形
成された後、分散液流出口4aから流出する。
成物と液状分散媒体とからなる分散液6は、注入口5aか
ら攪拌機1内に入り、高速回転するタービン2とステー
ター3との間に生じる強力な剪断力、衝撃、乱流によっ
て攪拌され、ミクロンオーダーの単量体組成物粒子が形
成された後、分散液流出口4aから流出する。
上記構成の攪拌機1においては、単量体組成物の粘度
に応じて、第2図(a)に模式斜視図を示すような形状
の高粘度用タービン2a、(この場合には底板はない)、
又は第2図(b)に模式斜視図を示すような形状の低粘
度用タービン2bが好ましく用いられる。なお、第3図
(a)および第3図(b)は、これらの高粘度用タービ
ン2aおよび低粘度用タービン2bを、それぞれ、ステータ
ー3内に配置した状態を示す模式側面断面図(ただし、
タービン2aおよび2bは模式側面図で示す。)である。
に応じて、第2図(a)に模式斜視図を示すような形状
の高粘度用タービン2a、(この場合には底板はない)、
又は第2図(b)に模式斜視図を示すような形状の低粘
度用タービン2bが好ましく用いられる。なお、第3図
(a)および第3図(b)は、これらの高粘度用タービ
ン2aおよび低粘度用タービン2bを、それぞれ、ステータ
ー3内に配置した状態を示す模式側面断面図(ただし、
タービン2aおよび2bは模式側面図で示す。)である。
このようなタービン型攪拌機1としては、例えば特殊
機化工業株式会社製のT.K.ホモミキサー、T.K.ユニミキ
サー、TKコンビミックスの如き攪拌機を用いることが好
ましくい。
機化工業株式会社製のT.K.ホモミキサー、T.K.ユニミキ
サー、TKコンビミックスの如き攪拌機を用いることが好
ましくい。
一方、前述したように、本発明においては、高剪断力
攪拌装置として、高速回転する攪拌羽根を有する高速分
散機も好ましく用いられる。この高速分散機は、攪拌羽
根による剪断力、衝撃、乱流によって分散液を高速で攪
拌することにより、ミクロンオーダーの粒子を形成する
ものである。この高速分散機としては、例えば特殊機化
工業(株)製のTKホモディスバーを用いることが好まし
い。
攪拌装置として、高速回転する攪拌羽根を有する高速分
散機も好ましく用いられる。この高速分散機は、攪拌羽
根による剪断力、衝撃、乱流によって分散液を高速で攪
拌することにより、ミクロンオーダーの粒子を形成する
ものである。この高速分散機としては、例えば特殊機化
工業(株)製のTKホモディスバーを用いることが好まし
い。
なお、本発明において、液体中に大きな流れを生じさ
せるような攪拌装置、例えば錨型ミキサーの如き装置
は、粒子形成の効果は少ないが、容器内の液の流れを調
整するのに役立ち、前記2つの高剪断力攪拌装置との相
乗効果により、より好ましい粒子形成を行うことができ
る。
せるような攪拌装置、例えば錨型ミキサーの如き装置
は、粒子形成の効果は少ないが、容器内の液の流れを調
整するのに役立ち、前記2つの高剪断力攪拌装置との相
乗効果により、より好ましい粒子形成を行うことができ
る。
本発明に用いられる好ましい攪拌機の組み合せは、例
えば第4図(a)に模式側面断面図を示すように、造粒
容器6中に、タービン型攪拌機1(例えばTKホモミキサ
ー)を2つ用いることである。この場合第4図(b)に
示すように、錨型ミキサーの如き攪拌機(アジテータ)
7を組み合わせることは、更に好ましい。
えば第4図(a)に模式側面断面図を示すように、造粒
容器6中に、タービン型攪拌機1(例えばTKホモミキサ
ー)を2つ用いることである。この場合第4図(b)に
示すように、錨型ミキサーの如き攪拌機(アジテータ)
7を組み合わせることは、更に好ましい。
別な好ましい組み合せは、第4図(c)に模式斜視図
を示すように、TKホモミキサーの如きタービン型攪拌機
1とTKホモディスバーの如き高速分散機1aとの併用であ
る。この場合、錨型ミキサーの如き攪拌機7を更に組合
せることは、より好ましい。
を示すように、TKホモミキサーの如きタービン型攪拌機
1とTKホモディスバーの如き高速分散機1aとの併用であ
る。この場合、錨型ミキサーの如き攪拌機7を更に組合
せることは、より好ましい。
本発明において、上述した2以上の高剪断力攪拌装置
は同一造粒容器内に配置すればよく、その配置の態様
(位置、間隔等)は特に制限されないが、造粒容器内の
分散液に付与する剪断力の平均化の点からは、該造粒容
器6の底面中心を通る垂線に関して対称になるように、
上記2以上の攪拌装置を配置することが好ましい。
は同一造粒容器内に配置すればよく、その配置の態様
(位置、間隔等)は特に制限されないが、造粒容器内の
分散液に付与する剪断力の平均化の点からは、該造粒容
器6の底面中心を通る垂線に関して対称になるように、
上記2以上の攪拌装置を配置することが好ましい。
また、造粒容器の形状としては、丸底を有する容器が
好ましい。これは、液の流れに障害となるような角やデ
ットスペースを有しない為と考えられる。
好ましい。これは、液の流れに障害となるような角やデ
ットスペースを有しない為と考えられる。
更に、攪拌装置の攪拌部の位置は、両者がともに同じ
高さになるように設置することが好ましい。
高さになるように設置することが好ましい。
このような造粒工程において、単量体組成物中に重合
開始剤を含有させた場合には、このような単量体組成物
は造粒時においても重合の進行に伴って、単量体から重
合体に徐々に変化してゆくため、分散液の粘度の上昇が
みられる。この場合、粘度の上昇に伴って攪拌機による
造粒性は徐々に低下してゆき微粒子化が困難となる可能
性がある。
開始剤を含有させた場合には、このような単量体組成物
は造粒時においても重合の進行に伴って、単量体から重
合体に徐々に変化してゆくため、分散液の粘度の上昇が
みられる。この場合、粘度の上昇に伴って攪拌機による
造粒性は徐々に低下してゆき微粒子化が困難となる可能
性がある。
このような問題を解決するため、造粒温度を低くして
(重合の進行を遅くして)造粒することも考えられる
が、トナー特性として必要な分子量分布も変化すること
となり、好ましくない。又添加される材料(例えばワッ
クス等の如き物質)の溶解性の点から、造粒温度を低く
することが困難である場合もある。
(重合の進行を遅くして)造粒することも考えられる
が、トナー特性として必要な分子量分布も変化すること
となり、好ましくない。又添加される材料(例えばワッ
クス等の如き物質)の溶解性の点から、造粒温度を低く
することが困難である場合もある。
一方、重合が実質的に進行しない温度(著しく低い温
度)で造粒し、造粒後温度を上昇させて重合することも
考えられるが、やはり前記理由により造粒が困難な場合
がある。
度)で造粒し、造粒後温度を上昇させて重合することも
考えられるが、やはり前記理由により造粒が困難な場合
がある。
しかしながら、本発明によれば、2以上の攪拌機から
同時に剪断力を付与することにより、造粒の効率が著し
く増大し、単量体組成物中に重合開始剤を含有させた場
合にも、温度の影響を実質的に受けることなく、短時間
で効率よく造粒を行ない、好ましい微粒子化を達成する
ことができる。
同時に剪断力を付与することにより、造粒の効率が著し
く増大し、単量体組成物中に重合開始剤を含有させた場
合にも、温度の影響を実質的に受けることなく、短時間
で効率よく造粒を行ない、好ましい微粒子化を達成する
ことができる。
更に、前述したように、本発明において、生成した重
合トナー中における着色剤分散性に顕著な改善が見られ
るため、着色剤の含有量が少ないトナー粒子、あるいは
着色剤を実質的に含有しないトナー粒子(特に微粉トナ
ーに多い)の発生は極めて少ない。
合トナー中における着色剤分散性に顕著な改善が見られ
るため、着色剤の含有量が少ないトナー粒子、あるいは
着色剤を実質的に含有しないトナー粒子(特に微粉トナ
ーに多い)の発生は極めて少ない。
このような着色剤分散性の向上は、単量体組成物中に
重合開始剤を含有させた場合、あるいは、着色剤が比重
の高い磁性体粒子の場合には、特に顕著である。
重合開始剤を含有させた場合、あるいは、着色剤が比重
の高い磁性体粒子の場合には、特に顕著である。
これは、(前述したように)本発明においては、強力
な剪断力の作用による強引な造粒におけるような不均一
な力が働かないため、着色剤の少ない粒子が発生が極め
て少ないものと考えられる。
な剪断力の作用による強引な造粒におけるような不均一
な力が働かないため、着色剤の少ない粒子が発生が極め
て少ないものと考えられる。
この着色剤の分散性は、鮮明な画像の形成、あるいは
連続使用時における初期画像の品質維持等の点で、トナ
ーとして非常に重要な特性の1つである。
連続使用時における初期画像の品質維持等の点で、トナ
ーとして非常に重要な特性の1つである。
本発明の造粒工程において、分散安定剤としてシリカ
の如き固形微粉末分散安定剤を用いた場合には、粗大で
あった単量体組成物粒子は微粒子化されると同時に、凝
集塊を形成していて有効に働いていなかった微粉末分散
安定剤の凝集物は更に分散されて、より有効に分配され
た粒子に近ずくため、分散安定剤全体として分散安定化
能が向上する。その結果、微粒子化された単量体組成物
粒子は、分散安定化能が向上している微粉末分散安定剤
で保護されることとなる。したがって、単量体組成物粒
子が更に細分化されるおそれは、従来の造粒法に比べて
極めて少ない。
の如き固形微粉末分散安定剤を用いた場合には、粗大で
あった単量体組成物粒子は微粒子化されると同時に、凝
集塊を形成していて有効に働いていなかった微粉末分散
安定剤の凝集物は更に分散されて、より有効に分配され
た粒子に近ずくため、分散安定剤全体として分散安定化
能が向上する。その結果、微粒子化された単量体組成物
粒子は、分散安定化能が向上している微粉末分散安定剤
で保護されることとなる。したがって、単量体組成物粒
子が更に細分化されるおそれは、従来の造粒法に比べて
極めて少ない。
更に、分散安定剤がシリカ微粉末の如き固形微粉末分
散安定剤の場合には、この造粒工程の前に微粉末分散安
定剤自体の分散工程を加えることも好ましい。
散安定剤の場合には、この造粒工程の前に微粉末分散安
定剤自体の分散工程を加えることも好ましい。
ここに、微粉末分散安定剤の分散工程とは、分散媒体
中での分散安定剤の凝集物を少なくし、より良好に分散
された微粉末分散安定剤を形成する工程をいう。このよ
うな分散工程を設けることにより、分散安定剤全体とし
ての分散安定化能が向上し、そして微粒子化された単量
体組成物粒子は、分散安定化能が向上した微粉末分散安
定剤で保護されることとなるため好ましい。
中での分散安定剤の凝集物を少なくし、より良好に分散
された微粉末分散安定剤を形成する工程をいう。このよ
うな分散工程を設けることにより、分散安定剤全体とし
ての分散安定化能が向上し、そして微粒子化された単量
体組成物粒子は、分散安定化能が向上した微粉末分散安
定剤で保護されることとなるため好ましい。
分散安定剤の分散工程に用いられる分散装置として
は、TKホモミキサー等の如き高剪断力混合機、ピストン
型高圧式均質化機等の装置が好ましく用いられる。
は、TKホモミキサー等の如き高剪断力混合機、ピストン
型高圧式均質化機等の装置が好ましく用いられる。
本発明における造粒工程時の液温は、単量体組成物が
粘度1〜100万cps、好ましくは10〜10万cpsになる温度
に調整すると、単量体組成物粒子の粒径を1〜20μmに
することができ、最終的に体積平均粒径1〜20μmの現
像用トナーを製造し得る。液状分散媒体としては、通常
水または水を主成分とする水性媒体が好ましく使用され
るため、分散液の液温は、20〜80℃、更には40〜70℃に
調整されていることが好ましい。
粘度1〜100万cps、好ましくは10〜10万cpsになる温度
に調整すると、単量体組成物粒子の粒径を1〜20μmに
することができ、最終的に体積平均粒径1〜20μmの現
像用トナーを製造し得る。液状分散媒体としては、通常
水または水を主成分とする水性媒体が好ましく使用され
るため、分散液の液温は、20〜80℃、更には40〜70℃に
調整されていることが好ましい。
上記分散液においては、単量体組成物100部に対し
て、液状分散媒体が200〜1000部存在することが好まし
い。また分散安定剤は、液状分散媒体100部に対して1
〜10部、更には3〜8部使用されることが好ましい。
て、液状分散媒体が200〜1000部存在することが好まし
い。また分散安定剤は、液状分散媒体100部に対して1
〜10部、更には3〜8部使用されることが好ましい。
本発明の造粒工程においては、上述したような2以上
の剪断力攪拌装置の使用により、約1〜20μmの重量平
均粒径を有する同一平均粒径の単量体組成物粒子を、従
来法で通常用いられている単独の攪拌混合装置を使用し
て単量体組成物粒子を生成させた場合の、約90%〜10%
程度の分散安定剤の使用量で造粒することが可能であ
る。更に、前述したように、本発明においては造粒工程
に要する時間を従来よりも著しく短時間とすることも可
能となる。
の剪断力攪拌装置の使用により、約1〜20μmの重量平
均粒径を有する同一平均粒径の単量体組成物粒子を、従
来法で通常用いられている単独の攪拌混合装置を使用し
て単量体組成物粒子を生成させた場合の、約90%〜10%
程度の分散安定剤の使用量で造粒することが可能であ
る。更に、前述したように、本発明においては造粒工程
に要する時間を従来よりも著しく短時間とすることも可
能となる。
以上において詳述したような造粒工程によって形成し
た単量体組成物粒子を次の重合工程に供する前に、必要
に応じて、単量体組成物粒子に湿式分級機等による分級
処理を施してもよい。
た単量体組成物粒子を次の重合工程に供する前に、必要
に応じて、単量体組成物粒子に湿式分級機等による分級
処理を施してもよい。
この際、造粒時に生じた所望粒径の粒子は、分級機に
より規定外の粒径の粒子群と分離された後、粒子の合
一、沈降が起こらないような条件に設定された緩やかな
攪拌装置を用いる重合工程に導びかれて、重合反応に供
せられる。
より規定外の粒径の粒子群と分離された後、粒子の合
一、沈降が起こらないような条件に設定された緩やかな
攪拌装置を用いる重合工程に導びかれて、重合反応に供
せられる。
一方、分級機により分離された規定外の粗大粒子は、
造粒工程に還元し、引き続き造粒工程に供して所望粒径
の粒子とした後、上記と同様に所望粒径の粒子として順
次取り出し、同様に重合工程に供することが好ましい。
造粒工程に還元し、引き続き造粒工程に供して所望粒径
の粒子とした後、上記と同様に所望粒径の粒子として順
次取り出し、同様に重合工程に供することが好ましい。
これにより、所望粒径の単量体組成物粒子が微小化さ
れるという影響を受けることなく、粗大粒子の所望の微
粒化が計られ、造粒工程における収率の向上が可能とな
る。
れるという影響を受けることなく、粗大粒子の所望の微
粒化が計られ、造粒工程における収率の向上が可能とな
る。
このような分級処理を行う場合、分級機としては、液
中における粒子の沈降速度の差を利用するいわゆる湿式
分級機を用いることが好ましい。
中における粒子の沈降速度の差を利用するいわゆる湿式
分級機を用いることが好ましい。
湿式分級機の分類として、沈降槽方式、機械式分級方
式、水力分級方式、ハイドロサイクロン方式、遠心分級
機方式、慣性力分級機方式等があるが、本発明において
は、水力分級機方式、ハイドロサイクロン方式、遠心分
級方式、慣性力分級機方式のものが好ましく用いられ、
なかでもハイドロサイクロン方式、遠心分級機方式、慣
性力分級機方式のものが特に好ましく用いられる。
式、水力分級方式、ハイドロサイクロン方式、遠心分級
機方式、慣性力分級機方式等があるが、本発明において
は、水力分級機方式、ハイドロサイクロン方式、遠心分
級方式、慣性力分級機方式のものが好ましく用いられ、
なかでもハイドロサイクロン方式、遠心分級機方式、慣
性力分級機方式のものが特に好ましく用いられる。
次に、単量体組成物を構成する材料について説明す
る。
る。
本発明で使用される重合性単量体は、CH2=C基を
有するモノマーであり、具体的には以下のようなモノマ
ーがあげられる。
有するモノマーであり、具体的には以下のようなモノマ
ーがあげられる。
すなわち、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレ
ン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4
−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメ
チルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブ
チルスチレン、p−n−ヘシキルスチレン、p−n−オ
クチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デ
シルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、等のスチレ
ンおよびそお誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン
類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化
ビニルなどのハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル
類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、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n−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エス
テル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プ
ロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニ
ルなどのアクリル酸エステル類;マイレン酸、マレイン
酸ハーフエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチ
ルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエ
ーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン
類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−
ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビ
ニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸
もしくはメタクリル酸誘導体等が、単独であるいは2種
以上混合して使用しうる。
ルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレ
ン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4
−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメ
チルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブ
チルスチレン、p−n−ヘシキルスチレン、p−n−オ
クチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デ
シルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、等のスチレ
ンおよびそお誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン
類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化
ビニルなどのハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル
類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、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n−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エス
テル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プ
ロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニ
ルなどのアクリル酸エステル類;マイレン酸、マレイン
酸ハーフエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチ
ルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエ
ーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン
類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−
ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビ
ニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸
もしくはメタクリル酸誘導体等が、単独であるいは2種
以上混合して使用しうる。
上記モノマーの中でも、スチレン又はスチレン誘導体
を、単独でまたは他のモノマーと混合して重合性単量体
として使用することが、トナー現像特性および耐久性を
高める点で好ましい。
を、単独でまたは他のモノマーと混合して重合性単量体
として使用することが、トナー現像特性および耐久性を
高める点で好ましい。
単量体組成物には、熱圧ローラ定着における定着性、
および耐オフセット性を改善するために、パラフィンワ
ックスの如きワックス類、低分子量ポリエチレン及び低
分子量ポリプロピレンの如き低分子量ポリオレフィン等
の離型性を有する低軟化点化合物(好ましくは融点60〜
130℃のもの)を加えることが好ましい。この場合、こ
の低軟化点化合物の添加量は、重合性単量体100部に対
して1〜300部、更に好ましくは4〜100部である。
および耐オフセット性を改善するために、パラフィンワ
ックスの如きワックス類、低分子量ポリエチレン及び低
分子量ポリプロピレンの如き低分子量ポリオレフィン等
の離型性を有する低軟化点化合物(好ましくは融点60〜
130℃のもの)を加えることが好ましい。この場合、こ
の低軟化点化合物の添加量は、重合性単量体100部に対
して1〜300部、更に好ましくは4〜100部である。
低軟化点化合物としては、パラフィン、ワックス、低
分子量ポリオレフィン、芳香族基を有する変性ワック
ス、脂環基を有する炭化水素化合物、天然ワックス、炭
素数12以上の長鎖炭化水素鎖〔CH3CH2 11又はCH2
12以上の脂肪族炭素鎖〕を有する長鎖カルボン酸、そ
のエステル等を例示し得る。異なる低軟化点化合物を混
合して用いても良い。
分子量ポリオレフィン、芳香族基を有する変性ワック
ス、脂環基を有する炭化水素化合物、天然ワックス、炭
素数12以上の長鎖炭化水素鎖〔CH3CH2 11又はCH2
12以上の脂肪族炭素鎖〕を有する長鎖カルボン酸、そ
のエステル等を例示し得る。異なる低軟化点化合物を混
合して用いても良い。
このような低軟化点化合物として、具体的にはパラフ
ィンワックス(日本石油製)、パラフィンワックス(日
本製蝋製)、マイクロワックス(日本石油製)、マイク
ロクリスタリンワックス(日本精蝋製)、硬質パラフィ
ンワックス(日本精蝋製)PE−130(ヘキスト製);三
井ハイワックス110P、三井ハイワックス220P、三井ハイ
ワックス660P、三井ハイワックス210P、三井ハイワック
ス320P、三井ハイワックス410P、三井ハイワックス420
P、ハイレッツ−100X、ハイレッツT−200X、ハイレッ
ツT−300X、ペトロジン80、ペトロジン100、ペトロジ
ン120、タックエースA−100、タックエースF−100、
タックエースB−60、変性ワックスJC−1141、変性ワッ
クスJC−2130、変性ワックスJC−4020、変性ワックスJC
−1142、変性ワックスJC−5020(以上三井石油化学
製);蜜ロウ、カルナバワックス、モンタンワックス等
を挙げることができる。
ィンワックス(日本石油製)、パラフィンワックス(日
本製蝋製)、マイクロワックス(日本石油製)、マイク
ロクリスタリンワックス(日本精蝋製)、硬質パラフィ
ンワックス(日本精蝋製)PE−130(ヘキスト製);三
井ハイワックス110P、三井ハイワックス220P、三井ハイ
ワックス660P、三井ハイワックス210P、三井ハイワック
ス320P、三井ハイワックス410P、三井ハイワックス420
P、ハイレッツ−100X、ハイレッツT−200X、ハイレッ
ツT−300X、ペトロジン80、ペトロジン100、ペトロジ
ン120、タックエースA−100、タックエースF−100、
タックエースB−60、変性ワックスJC−1141、変性ワッ
クスJC−2130、変性ワックスJC−4020、変性ワックスJC
−1142、変性ワックスJC−5020(以上三井石油化学
製);蜜ロウ、カルナバワックス、モンタンワックス等
を挙げることができる。
単量体組成物中には、架橋重合体を生成するために、
次のような架橋剤を存在させて懸濁重合してもよい。特
に、単量体組成物中に重合体、共重合体は環化ゴムを添
加しない場合には、架橋剤を添加した方が好ましい。
次のような架橋剤を存在させて懸濁重合してもよい。特
に、単量体組成物中に重合体、共重合体は環化ゴムを添
加しない場合には、架橋剤を添加した方が好ましい。
上記架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナ
フタレン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレング
リコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジ
メタクリレート、1,6−ヘキサングリコールジメタクリ
レート、ネオベンチルグリコールジメタリレート、ジピ
ロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレン
グリコールジメタクリレート、2,2′−ビス(4−メタ
クリロキシジエトキキシフェニル)プロパン、2,2′−
ビス(4−アクリルオキシジエトキシフェニル)プロパ
ン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクレート、テトラメチロール
メタンテトラアクリルレート、ジブロムネオペンチルグ
リコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなど、一
般に架橋剤を適宜用いることができる。
フタレン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレング
リコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジ
メタクリレート、1,6−ヘキサングリコールジメタクリ
レート、ネオベンチルグリコールジメタリレート、ジピ
ロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレン
グリコールジメタクリレート、2,2′−ビス(4−メタ
クリロキシジエトキキシフェニル)プロパン、2,2′−
ビス(4−アクリルオキシジエトキシフェニル)プロパ
ン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクレート、テトラメチロール
メタンテトラアクリルレート、ジブロムネオペンチルグ
リコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなど、一
般に架橋剤を適宜用いることができる。
これらの架橋剤の使用量が多過ぎると、トナーが熱で
溶融しにくくなり、熱定着性、又は熱圧定着性が劣るこ
ととなる。また架橋剤の使用量が少な過ぎると、トナー
として必要な耐ブロッキング性、耐久性などの性質が悪
くなり、熱ロール定着において、トナーの一部が紙に完
全に固着しないでローラー表面に付着し、次の紙に転移
するというオフセット現象を防ぎにくくなる。故に、こ
れらの架橋剤の使用量は、重合性単量体100部に対して
0.001〜15部(より好ましくは0.1〜10部)使用するのが
良い。
溶融しにくくなり、熱定着性、又は熱圧定着性が劣るこ
ととなる。また架橋剤の使用量が少な過ぎると、トナー
として必要な耐ブロッキング性、耐久性などの性質が悪
くなり、熱ロール定着において、トナーの一部が紙に完
全に固着しないでローラー表面に付着し、次の紙に転移
するというオフセット現象を防ぎにくくなる。故に、こ
れらの架橋剤の使用量は、重合性単量体100部に対して
0.001〜15部(より好ましくは0.1〜10部)使用するのが
良い。
単量体組成物に含有される着色剤としては、従来より
知られている染料、カーボンブラック、カーボンブラッ
クの表面を樹脂で被覆してなるグラフト化カーボンブラ
ックの如き顔料が使用可能である。着色剤は、重合性単
量体100部に対して0.1〜30部使用される。
知られている染料、カーボンブラック、カーボンブラッ
クの表面を樹脂で被覆してなるグラフト化カーボンブラ
ックの如き顔料が使用可能である。着色剤は、重合性単
量体100部に対して0.1〜30部使用される。
トナー中に、必要に応じて荷電制御剤、流動性改質剤
を添加(内添)しても良い。荷電制御剤および流動性改
質剤はトナー粒子と混合(外添)して用いても良い。
を添加(内添)しても良い。荷電制御剤および流動性改
質剤はトナー粒子と混合(外添)して用いても良い。
荷電制御剤としてはカルボキシル基又は含窒素基を有
する有機化合物の金属錯体、含金属染料、ニグロシン等
がある。流動性改質剤または潜像担持体(感光体)表面
のクリーニング補助剤としては、コロイダルシリカ、脂
肪酸金属塩などがある。又、増量の目的で炭酸カルシウ
ム、微粉状シリカ等の充填剤を0.5〜20重量%の範囲で
トナー中に配合してもよい。更に、トナー粒子相互の凝
集を防止して流動性を向上するために、テフロン微粉末
またはステアリン酸亜鉛粉末のような流動性を向上する
ために、テフロン微粉末またはステアリン酸亜鉛粉末の
ような流動性向上剤を配合してもよい。
する有機化合物の金属錯体、含金属染料、ニグロシン等
がある。流動性改質剤または潜像担持体(感光体)表面
のクリーニング補助剤としては、コロイダルシリカ、脂
肪酸金属塩などがある。又、増量の目的で炭酸カルシウ
ム、微粉状シリカ等の充填剤を0.5〜20重量%の範囲で
トナー中に配合してもよい。更に、トナー粒子相互の凝
集を防止して流動性を向上するために、テフロン微粉末
またはステアリン酸亜鉛粉末のような流動性を向上する
ために、テフロン微粉末またはステアリン酸亜鉛粉末の
ような流動性向上剤を配合してもよい。
磁性重合トナーを生成させるには、単量体組成物に磁
性粒子を添加すればよいが、この場合、磁性粒子は着色
剤(の全部又は一部)としての役割をも兼ねている。
性粒子を添加すればよいが、この場合、磁性粒子は着色
剤(の全部又は一部)としての役割をも兼ねている。
本発明の製造方法に用い得る磁性粒子としては、磁場
の中に置かれて磁化される物質が用いられ、例えば鉄、
コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もしくは
マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化
合物の粉末があげられる。磁性粒子としては、通常粒径
が0.05〜5μm、好ましくは0.1〜1μmである磁性微
粒子が用いられるが、小粒径トナーを生成する場合に
は、粒径0.8μm以下の磁性粒子を使用することが好ま
しい。
の中に置かれて磁化される物質が用いられ、例えば鉄、
コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もしくは
マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化
合物の粉末があげられる。磁性粒子としては、通常粒径
が0.05〜5μm、好ましくは0.1〜1μmである磁性微
粒子が用いられるが、小粒径トナーを生成する場合に
は、粒径0.8μm以下の磁性粒子を使用することが好ま
しい。
この磁性粒子は、単量体組成物100部中に、10〜60
部、更には20〜50部含有されていることが好ましい。
部、更には20〜50部含有されていることが好ましい。
また、これら磁性微粒子は、シランカプリング剤、チ
タンカップリング剤等の表面処理剤あるいは適当な反応
性の樹脂等で処理されていても良い。この場合、磁性微
粒子の表面積あるいは表面に存在する水酸基の密度にも
よるが、通常、磁性微粒子100部に対して表面処理剤が
5部以下(好ましくは0.1〜3部)の処理量で十分な重
合性単量体への分散性が得られ、トナー物性に対しても
悪影響を及ぼさない。また、上記処理により親油性とし
た磁性粒子と、未処理の親水性磁性粒子とを混合して使
用しても良い。
タンカップリング剤等の表面処理剤あるいは適当な反応
性の樹脂等で処理されていても良い。この場合、磁性微
粒子の表面積あるいは表面に存在する水酸基の密度にも
よるが、通常、磁性微粒子100部に対して表面処理剤が
5部以下(好ましくは0.1〜3部)の処理量で十分な重
合性単量体への分散性が得られ、トナー物性に対しても
悪影響を及ぼさない。また、上記処理により親油性とし
た磁性粒子と、未処理の親水性磁性粒子とを混合して使
用しても良い。
次に、上述した材料からなる単量体組成物の重合に用
いる重合開始剤について述べる。
いる重合開始剤について述べる。
本発明において、重合開始剤は造粒後の単量体組成物
を含む分散液中に添加してもよいが、個々の単量体組成
物粒子に均一に重合開始剤を付与する点からは、造粒前
の単量体組成物中に含有させておくことが好ましい。
を含む分散液中に添加してもよいが、個々の単量体組成
物粒子に均一に重合開始剤を付与する点からは、造粒前
の単量体組成物中に含有させておくことが好ましい。
本発明者らの知見によれば、水溶性の重合開始剤を使
用した場合、生成する重合トナーは耐湿性が低下し、高
温高湿時における現像特性および耐ブロッキング性が劣
化してしまうので、環境特性に優れた重合トナーを製造
するためには、実質的に非水溶性の重合開始剤を使用す
ることが好ましい。
用した場合、生成する重合トナーは耐湿性が低下し、高
温高湿時における現像特性および耐ブロッキング性が劣
化してしまうので、環境特性に優れた重合トナーを製造
するためには、実質的に非水溶性の重合開始剤を使用す
ることが好ましい。
ここに、本発明において、実質的に非水溶性の重合開始
剤とは、室温にて水100gに対して1g以下の溶解度を有す
るものであり、好ましくは水100gに対して0.5g以下、特
に好ましくは水100gに対して0.2g以下の低溶解度を有す
るものである。
剤とは、室温にて水100gに対して1g以下の溶解度を有す
るものであり、好ましくは水100gに対して0.5g以下、特
に好ましくは水100gに対して0.2g以下の低溶解度を有す
るものである。
重合開始剤が水100gに対して1gより大きい溶解度を有
する場合には、重合終了後に重合トナー粒子表面に残存
する重合開始剤の分解生成物が、重合トナーの耐湿性を
低下させるので好ましくない。
する場合には、重合終了後に重合トナー粒子表面に残存
する重合開始剤の分解生成物が、重合トナーの耐湿性を
低下させるので好ましくない。
また、本発明で使用する重合開始剤は、重合性単量体
に可溶であることが好ましく、通常使用する量範囲(例
えば重合性単量体100部に対して重合開始剤1〜10部)
では良好に重合性単量体に溶解する溶解特性を有するこ
とが好ましい。
に可溶であることが好ましく、通常使用する量範囲(例
えば重合性単量体100部に対して重合開始剤1〜10部)
では良好に重合性単量体に溶解する溶解特性を有するこ
とが好ましい。
このような重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイ
ソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン
−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メト
キシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾビ
スイソブチロニトリル(AIBN)の如きアゾ系またはジア
ゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカ
ーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、2,4−
ジクロリルベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパー
オキサイドの如き過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイ
ソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン
−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メト
キシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾビ
スイソブチロニトリル(AIBN)の如きアゾ系またはジア
ゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカ
ーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、2,4−
ジクロリルベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパー
オキサイドの如き過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
本発明の製造方法において、重合開始剤は、重合温度
(通常50℃以上)と同等またはそれ以下の融点を有する
ことが好ましい。また、重合体の分子量および分子量分
布を調節する目的で、または反応時間を調節する目的等
で、二種類またはそれ以上の重合開始剤を混合して使用
することも好ましい。
(通常50℃以上)と同等またはそれ以下の融点を有する
ことが好ましい。また、重合体の分子量および分子量分
布を調節する目的で、または反応時間を調節する目的等
で、二種類またはそれ以上の重合開始剤を混合して使用
することも好ましい。
重合開始剤の使用量は、重合性単量体100部に対して
通常0.1〜20部、好ましくは1〜10部である。重合開始
剤が0.1部未満では、各単量体組成物粒子へ均等に、充
分な量の重合開始剤を分散または付与することは困難で
あり、一方、重合開始剤が20部を越えると、重合生成物
の分子量が低くなるとともに、重合反応が不均一に生ず
る傾向が高まる。
通常0.1〜20部、好ましくは1〜10部である。重合開始
剤が0.1部未満では、各単量体組成物粒子へ均等に、充
分な量の重合開始剤を分散または付与することは困難で
あり、一方、重合開始剤が20部を越えると、重合生成物
の分子量が低くなるとともに、重合反応が不均一に生ず
る傾向が高まる。
本発明において、懸濁重合反応は、通常、重合温度50
℃以上で行なわれ、重合開始剤の分解速度を考慮して上
限温度が設定される。設定重合温度が高すぎると、重合
開始剤が急激に分解されてしまうので好ましくない。
℃以上で行なわれ、重合開始剤の分解速度を考慮して上
限温度が設定される。設定重合温度が高すぎると、重合
開始剤が急激に分解されてしまうので好ましくない。
造粒工程により形成された単量体組成物粒子が所定粒
度を有していることを確認した後に、該粒子を含む水性
媒体等の分散媒体の液温を(例えば55〜70℃に)調節し
て重合反応を進行させる。
度を有していることを確認した後に、該粒子を含む水性
媒体等の分散媒体の液温を(例えば55〜70℃に)調節し
て重合反応を進行させる。
又、単量体組成物に、重合性単量体に溶解する極性基
を有する極性重合体、極性共重合体または環化ゴム等か
らなる添加剤を添加して重合性単量体を重合すると、好
ましい特性を有する重合トナーを得ることができる。
を有する極性重合体、極性共重合体または環化ゴム等か
らなる添加剤を添加して重合性単量体を重合すると、好
ましい特性を有する重合トナーを得ることができる。
上記極性重合体、極性共重合体または環化ゴムは、重
合性単量体100部に対して0.5〜50部、更には1〜40部を
添加するのが良い。極性共重合体等が0.5部未満では、
重合性単量体と後述するような充分な疑似カプセル構造
をとることが難しく、該重合体等が50部を越えると、重
合性単量体の量が不足して、重合トナーとしての特性が
低下する傾向が強くなる。
合性単量体100部に対して0.5〜50部、更には1〜40部を
添加するのが良い。極性共重合体等が0.5部未満では、
重合性単量体と後述するような充分な疑似カプセル構造
をとることが難しく、該重合体等が50部を越えると、重
合性単量体の量が不足して、重合トナーとしての特性が
低下する傾向が強くなる。
極性重合体、極性共重合体または環化ゴムを添加した
重合性単量体組成物は、該極性共重合体等と逆荷電性の
微粉末分散安定剤を分散せしめた水性媒体の水相中に懸
濁させ、重合させることが好ましい。即ち、重合性単量
体組成物中に含まれるカチオン性又はアニオン性重合
体、カチオン性又はアニオン性共重合体またはアニオン
性環化ゴムは、水性媒体中に分散している逆荷電性のア
ニオン性又はカチオン性の微粉末分散安定剤と、トナー
となる粒子表面で静電気的に引き合い、該粒子表面を微
粉末分散安定剤が覆うことにより粒子同志の合一を防
ぎ、安定化せしめる。これに加え、添加した極性重合
体、極性共重合体または環化ゴムが、トナーとなる粒子
表層部に集まる為、極性重合体等が一種の殻のような形
態となり、得られた上記粒子は疑似的カプセル構造を有
する様になる。そして、該粒子表層部に集まった比較的
高分子量の極性重合体、極性共重合体または環化ゴム
は、トナー粒子に耐ブロッキング性、現像性、荷電制御
性、耐摩耗性等の優れた性質を付与する。
重合性単量体組成物は、該極性共重合体等と逆荷電性の
微粉末分散安定剤を分散せしめた水性媒体の水相中に懸
濁させ、重合させることが好ましい。即ち、重合性単量
体組成物中に含まれるカチオン性又はアニオン性重合
体、カチオン性又はアニオン性共重合体またはアニオン
性環化ゴムは、水性媒体中に分散している逆荷電性のア
ニオン性又はカチオン性の微粉末分散安定剤と、トナー
となる粒子表面で静電気的に引き合い、該粒子表面を微
粉末分散安定剤が覆うことにより粒子同志の合一を防
ぎ、安定化せしめる。これに加え、添加した極性重合
体、極性共重合体または環化ゴムが、トナーとなる粒子
表層部に集まる為、極性重合体等が一種の殻のような形
態となり、得られた上記粒子は疑似的カプセル構造を有
する様になる。そして、該粒子表層部に集まった比較的
高分子量の極性重合体、極性共重合体または環化ゴム
は、トナー粒子に耐ブロッキング性、現像性、荷電制御
性、耐摩耗性等の優れた性質を付与する。
本発明に使用し得る極性重合体(以下においては、極
性共重合体及び環化ゴムを包含する趣旨で用いる)の一
部を以下に例示する。尚、極性重合体は、GPCで測定し
た重量平均分子量が5,000〜500,000のものが、重合性単
量体に良好に溶解し、且つ耐久性も有するもので好まし
く使用される。
性共重合体及び環化ゴムを包含する趣旨で用いる)の一
部を以下に例示する。尚、極性重合体は、GPCで測定し
た重量平均分子量が5,000〜500,000のものが、重合性単
量体に良好に溶解し、且つ耐久性も有するもので好まし
く使用される。
(1)カチオン性重合体としては、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリルレー
ト等の含窒素単量体の重合体、スチレンと該含窒素単量
体との共重合体、もしくはスチレン、不飽和カルボン酸
エステル等と該含窒素単量体との共重合体がある。
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリルレー
ト等の含窒素単量体の重合体、スチレンと該含窒素単量
体との共重合体、もしくはスチレン、不飽和カルボン酸
エステル等と該含窒素単量体との共重合体がある。
(2)アニオン性重合体としてはアクリロニトリル等の
ニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量
体、アクリル酸等の不飽和カルボン酸、不飽和二塩基
酸、不飽和二塩基酸の無水物の重合体もしくは共重合
体、またはスチレンとこれらの単量体との共重合体があ
る。また、ポリエステル、環化ゴムもアニオン性重合体
として使用され得る。
ニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量
体、アクリル酸等の不飽和カルボン酸、不飽和二塩基
酸、不飽和二塩基酸の無水物の重合体もしくは共重合
体、またはスチレンとこれらの単量体との共重合体があ
る。また、ポリエステル、環化ゴムもアニオン性重合体
として使用され得る。
一方、分散安定剤としては、親水性有機分散剤と微粉
末分散安定剤とのいずれを用いることもできるが、得ら
れトナー耐湿性向上の点からは、微粉末分散安定剤が好
ましく用いられる。
末分散安定剤とのいずれを用いることもできるが、得ら
れトナー耐湿性向上の点からは、微粉末分散安定剤が好
ましく用いられる。
親水性有機分散剤としては、例えばポリビニルアルコ
ール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルハイドロキ
シプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸およ
びそれらの塩、デンプン、ガムアルギン酸塩、ゼイン、
カゼイン等が挙げられる。
ール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルハイドロキ
シプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸およ
びそれらの塩、デンプン、ガムアルギン酸塩、ゼイン、
カゼイン等が挙げられる。
微粉末分散安定剤としては、水性媒体の如き液状媒体
中で単量体組成物粒子を分散安定化する能力を有し、水
に難溶性の無機微粉末が好ましく用いられる。水性媒体
中への分散剤の添加量は、水を基準として、0.5〜50%
(好ましくは1〜20%)添加するのが良い。
中で単量体組成物粒子を分散安定化する能力を有し、水
に難溶性の無機微粉末が好ましく用いられる。水性媒体
中への分散剤の添加量は、水を基準として、0.5〜50%
(好ましくは1〜20%)添加するのが良い。
アニオン性微粉末分散安定剤としては、アエロジル♯
200、♯300(日本アエロジル社製)ニプシールE−220A
(日本シリカ製)、ファインシールT−32(徳山曹達
製)等のコロイダルシリカが挙げられる。
200、♯300(日本アエロジル社製)ニプシールE−220A
(日本シリカ製)、ファインシールT−32(徳山曹達
製)等のコロイダルシリカが挙げられる。
カチオン性微粉末分散安定剤としては、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、カップリング剤処理によるア
ミノアルキル変性コロイダルシリカ等の親水性正帯電性
シリカ微粉末等が挙げられる。
ウム、酸化マグネシウム、カップリング剤処理によるア
ミノアルキル変性コロイダルシリカ等の親水性正帯電性
シリカ微粉末等が挙げられる。
尚、本発明の製造方法においては、分散安定剤は必要
であるが、必ずしも液状媒体中で極性重合体と逆荷電性
を有する分散安定剤を使用する必要はない。
であるが、必ずしも液状媒体中で極性重合体と逆荷電性
を有する分散安定剤を使用する必要はない。
また、上記微粉末分散安定剤と組合わせて、適当な安
定化剤、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メ
チルセルロース、メチルハイドロプロピルセルロース、
エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナト
リウム塩、ポリアクリル酸およびそれらの塩、デンプ
ン、ガムアルギン酸塩、ゼイン、カゼイン、リン酸三カ
ルシウム、タルク、硫酸バリウム、ベントナイト、水酸
化アルミニウム、水酸化第2鉄、水酸化チタン、水酸化
トリウム等のいずれか1種または2種以上の混合物を、
水性媒体中に本発明の製造方法に悪影響を与えない範囲
で含有させて使用しても良い。
定化剤、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メ
チルセルロース、メチルハイドロプロピルセルロース、
エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナト
リウム塩、ポリアクリル酸およびそれらの塩、デンプ
ン、ガムアルギン酸塩、ゼイン、カゼイン、リン酸三カ
ルシウム、タルク、硫酸バリウム、ベントナイト、水酸
化アルミニウム、水酸化第2鉄、水酸化チタン、水酸化
トリウム等のいずれか1種または2種以上の混合物を、
水性媒体中に本発明の製造方法に悪影響を与えない範囲
で含有させて使用しても良い。
又、前記無機分散安定剤の均一な分散のために、界面
活性剤を本発明の製造方法に悪影響を与えない範囲で使
用してもよい。これは上記分散安定剤の所期の作用を促
進するためのものであり、その具体例としては、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナ
トリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸
ナトリウム、アリル−アルキル−ポリエーテルスルホン
酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナト
リウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウ
ム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オ
レイン酸カルシウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素
−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−
スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−
アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−ト
リフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトー
ル−ジスルホン酸ナトリウム、その他を挙げることがで
きる。しかしながら、親水性の有機安定剤または界面活
性剤を使用した場合には、重合トナーの耐湿性が低下す
る傾向があることに留意する必要がある。
活性剤を本発明の製造方法に悪影響を与えない範囲で使
用してもよい。これは上記分散安定剤の所期の作用を促
進するためのものであり、その具体例としては、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナ
トリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸
ナトリウム、アリル−アルキル−ポリエーテルスルホン
酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナト
リウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウ
ム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オ
レイン酸カルシウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素
−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−
スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−
アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−ト
リフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトー
ル−ジスルホン酸ナトリウム、その他を挙げることがで
きる。しかしながら、親水性の有機安定剤または界面活
性剤を使用した場合には、重合トナーの耐湿性が低下す
る傾向があることに留意する必要がある。
単量体組成物中の極性重合体ないし環化ゴムの極性基
のイオン性を高めるために、塩酸の如きブレンステッド
酸を水性媒体へ添加することも好ましい。特に、塩酸の
如きブレンステッド酸を水性媒体中に添加することは、
アニオン性重合体、アニオン性共重合体または環化ゴム
と分散剤(特にカチオン性微粉末分散安定剤)の効果を
高める上でより好ましい。
のイオン性を高めるために、塩酸の如きブレンステッド
酸を水性媒体へ添加することも好ましい。特に、塩酸の
如きブレンステッド酸を水性媒体中に添加することは、
アニオン性重合体、アニオン性共重合体または環化ゴム
と分散剤(特にカチオン性微粉末分散安定剤)の効果を
高める上でより好ましい。
重合反応終了後、通常の方法で後処理することによ
り、重合トナー粒子が得られる。例えば、生成した重合
体粒子を洗浄、分散安定剤を除去した後、ろ過、デカン
テーション、遠心分離等の如き適当な方法により回収
し、乾燥することにより重合トナーが得られる。
り、重合トナー粒子が得られる。例えば、生成した重合
体粒子を洗浄、分散安定剤を除去した後、ろ過、デカン
テーション、遠心分離等の如き適当な方法により回収
し、乾燥することにより重合トナーが得られる。
本発明の製造方法で得られた重合トナーは、公知の乾
式静電荷像現像法に特に制限なく適用できる。この重合
トナーは、例えば、カスケード法、磁気ブラシ法、マイ
クロトーニング法、二成分ACバイアス現像法などの二成
分現像法;導電性−成分現像法、絶縁性−成分現像法、
ジャンピング現像法などの磁性トナーを使用する一成分
現像法;粉末雲法およびファーブラシ法;トナー担持体
上にトナーが静電気的力によって保持されることによっ
て現像部へ搬送され、現像に供される非磁性−成分現像
法;電界カーテン法によりトナーが現像部へ搬送され、
現像に供される電界カーテン現像法などに適用可能であ
る。本発明により得られたトナーは、特にシャープな粒
度分布が必要な重量平均粒径約2〜8μmの小粒径トナ
ーを使用する現像法に好ましく適用できる。
式静電荷像現像法に特に制限なく適用できる。この重合
トナーは、例えば、カスケード法、磁気ブラシ法、マイ
クロトーニング法、二成分ACバイアス現像法などの二成
分現像法;導電性−成分現像法、絶縁性−成分現像法、
ジャンピング現像法などの磁性トナーを使用する一成分
現像法;粉末雲法およびファーブラシ法;トナー担持体
上にトナーが静電気的力によって保持されることによっ
て現像部へ搬送され、現像に供される非磁性−成分現像
法;電界カーテン法によりトナーが現像部へ搬送され、
現像に供される電界カーテン現像法などに適用可能であ
る。本発明により得られたトナーは、特にシャープな粒
度分布が必要な重量平均粒径約2〜8μmの小粒径トナ
ーを使用する現像法に好ましく適用できる。
発明の効果 上述したように本発明によれば、同一造粒容器内に配
置した2以上の高剪断力攪拌装置から液状分散媒体中の
単量体組成物に剪断力を付与し、単量体組成物を短時間
で効率的にシャープな粒度分布に造粒することにより、
優れた特性を有するトナーを得る静電荷像現像用トナー
の製造方法が提供される。
置した2以上の高剪断力攪拌装置から液状分散媒体中の
単量体組成物に剪断力を付与し、単量体組成物を短時間
で効率的にシャープな粒度分布に造粒することにより、
優れた特性を有するトナーを得る静電荷像現像用トナー
の製造方法が提供される。
実施例 以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明す
る。
る。
実施例1 上記の重合性単量体混合物を、アトライターを用いて
30℃で混合して単量体組成物(60℃における粘度300cp
s)を調製した。次に、アミノ変性シリカ(日本アエロ
ジル製アエロジル♯200の100重量部にアミノプロピルト
リエトキシシラン5重量部を反応させたもの)5部と、
蒸留水600部と、1/10N塩酸20部とを入れた容量20lのス
テンレン製容器(円筒形、底面の直径35cm)に、上記で
調製した単量体組成物を加え、60℃で、タービン型攪拌
機たるTKホモミキサー(特殊機化工業製)2本を用いて
10,000rmpで10分間攪拌して造粒した。この造粒の際、
上記TKホモミキサー(2本)は、上記ステンレス容器底
面の中心に関して対称な位置に9cmの間隔をもって互い
に平行に配置した。
30℃で混合して単量体組成物(60℃における粘度300cp
s)を調製した。次に、アミノ変性シリカ(日本アエロ
ジル製アエロジル♯200の100重量部にアミノプロピルト
リエトキシシラン5重量部を反応させたもの)5部と、
蒸留水600部と、1/10N塩酸20部とを入れた容量20lのス
テンレン製容器(円筒形、底面の直径35cm)に、上記で
調製した単量体組成物を加え、60℃で、タービン型攪拌
機たるTKホモミキサー(特殊機化工業製)2本を用いて
10,000rmpで10分間攪拌して造粒した。この造粒の際、
上記TKホモミキサー(2本)は、上記ステンレス容器底
面の中心に関して対称な位置に9cmの間隔をもって互い
に平行に配置した。
造粒後、バドル攪拌翼を用いて60℃、10時間の条件で
単量体組成物を重合させた。
単量体組成物を重合させた。
上記により得た重合生成物を冷却、脱水した後、水酸
化ナトリウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより
重合トナーを得た。
化ナトリウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより
重合トナーを得た。
得られたトナーの粘度をコールターカウンター(アパ
ーチャー100μm)で測定したところ、トナーの体積平
均粒径は5.2μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パ
ーセント6%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは
3%と極めて粒度分布の狭いものであった。
ーチャー100μm)で測定したところ、トナーの体積平
均粒径は5.2μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パ
ーセント6%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは
3%と極めて粒度分布の狭いものであった。
実施例2 上記の重合性単量体混合物を、アトライターを用いて
30℃で混合して単量体組成物調製した。
30℃で混合して単量体組成物調製した。
アミノ変性シリカ(日本アエロジル製アエロジル♯20
0の100重量部にアミノプロピルトリエトキシシラン5重
量部を反応させたもの)6部と、蒸留水600部と、1/10N
塩酸22部とを入れた容量20lのステンレス製容器に、上
記で調整した単量体組成物を加え、実施例1と同様に60
℃で、TKホモミキサー(特殊機化工業製)2本を用いて
10,000rpmで30分間攪拌して造粒した後、実施例1と同
様にして60℃、10時間の条件で重合した。
0の100重量部にアミノプロピルトリエトキシシラン5重
量部を反応させたもの)6部と、蒸留水600部と、1/10N
塩酸22部とを入れた容量20lのステンレス製容器に、上
記で調整した単量体組成物を加え、実施例1と同様に60
℃で、TKホモミキサー(特殊機化工業製)2本を用いて
10,000rpmで30分間攪拌して造粒した後、実施例1と同
様にして60℃、10時間の条件で重合した。
得られた重合生成物を冷却し、脱水した後、水酸化ナ
トリウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより重合
トナーを得た。
トリウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより重合
トナーを得た。
得られたトナーの粘度をコールターウンター(アパー
チャー50μm)で測定したところ、トナーの体積平均粒
径4.5μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パーセン
トは3%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは3%
と極めて粒度分布の狭いものであった。
チャー50μm)で測定したところ、トナーの体積平均粒
径4.5μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パーセン
トは3%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは3%
と極めて粒度分布の狭いものであった。
実施例3 上記の重合性単量体混合物を、アトライターを用いて
30℃で混合して単量体組成物(60℃における粘度300cp
s)を調製した。
30℃で混合して単量体組成物(60℃における粘度300cp
s)を調製した。
次にコロイダルシリカ(日本アエロジル製アエロジル
♯200)5部と、水600部とを用いた他は、実施例1と同
様にして造粒した後、バドル刃攪拌翼を用いて60℃、10
時間の条件で重合を行った。
♯200)5部と、水600部とを用いた他は、実施例1と同
様にして造粒した後、バドル刃攪拌翼を用いて60℃、10
時間の条件で重合を行った。
得られた重合生成物を冷却、脱水した後、水酸化ナト
リウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより重合ト
ナーを得た。
リウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより重合ト
ナーを得た。
得られたトナーの粒度をコールターカウンター(アパ
ーチャー100μm)で測定したところ、体積平均粒径は
5.2μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パーセント
は6%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは3%と
極めて粒度分布の狭いものであった。
ーチャー100μm)で測定したところ、体積平均粒径は
5.2μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パーセント
は6%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは3%と
極めて粒度分布の狭いものであった。
実施例4 *イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
(味の素社製)プレンアクトKR−TTS 上記の重合性単量体混合物をアトライターを用いて30
℃で混合して単量体組成物(80℃における粘度100cps)
を調製した。
(味の素社製)プレンアクトKR−TTS 上記の重合性単量体混合物をアトライターを用いて30
℃で混合して単量体組成物(80℃における粘度100cps)
を調製した。
次に、アミノ変性シリカ(日本アエロジル製アエロジ
ル♯200の100重量部にアミノプロピルトリエトキシシラ
ン5重量部を反応させたもの)6部と、蒸留水600部
と、1/10N塩酸20部とを入れた容量20lのステンレス製容
器に、上記で調製した単量体組成物を加え、60℃で、TK
ホモミキサー(特殊機化工業製)2本を用いて実施例1
と同様に造粒した後重合した。
ル♯200の100重量部にアミノプロピルトリエトキシシラ
ン5重量部を反応させたもの)6部と、蒸留水600部
と、1/10N塩酸20部とを入れた容量20lのステンレス製容
器に、上記で調製した単量体組成物を加え、60℃で、TK
ホモミキサー(特殊機化工業製)2本を用いて実施例1
と同様に造粒した後重合した。
得られた重合性生成物を冷却、脱水した後、水酸化ナ
トリウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより重合
トナーを得た。
トリウム溶液で洗浄、脱水し、乾燥することにより重合
トナーを得た。
得られたトナーの粘度をコールターカウンター(アパ
ーチャー100μm)で測定したところ、体積平均粒径は
5.5μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パーセント
は6%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは3%と
極めて粒度分布の狭いものであった。
ーチャー100μm)で測定したところ、体積平均粒径は
5.5μmであり、2.52μm以下の微粉の体積パーセント
は6%、8.0μm以上の粗粉の体積パーセントは3%と
極めて粒度分布の狭いものであった。
このようにして得た重合トナー100部に対して、疎水
性シリカ(アエロジール社製R−972)を0.4部外添した
後、市販の複写機(キャノン社製、NP−250)を用いて
画像形成テストをしたところ、画像濃度、画質とともに
良好な画像が得られた。
性シリカ(アエロジール社製R−972)を0.4部外添した
後、市販の複写機(キャノン社製、NP−250)を用いて
画像形成テストをしたところ、画像濃度、画質とともに
良好な画像が得られた。
比較例1 攪拌機としてTKホモミキサー1本用いた他は、実施例
1と同様に造粒した後重合してトナーを得た。
1と同様に造粒した後重合してトナーを得た。
この重合トナーにおいては、16μm以上の粗粉がみら
れ、実施例1のトナーに比べ、粒度分布の広いトナーで
あった。
れ、実施例1のトナーに比べ、粒度分布の広いトナーで
あった。
比較例2 攪拌手段として、TKホモミキサーを1本で用い、且つ
造粒時間を60分とした他は、実施例4と同様に造粒・重
合してトナーを得た。
造粒時間を60分とした他は、実施例4と同様に造粒・重
合してトナーを得た。
このトナーを光学顕微鏡(400部)下で観察したとこ
ろ、透明な粒子(着色剤を含まない粒子)が多数認めら
れた。
ろ、透明な粒子(着色剤を含まない粒子)が多数認めら
れた。
このトナーを分級して平均粒子径5.5μmとした後、
この分級トナー100部に対して、疎水性シリカ(R−97
2)を0.4部を外添し、実施例4と同様にNP−250を用い
てが画像形成テストを行ったところ、画質の低い粗れた
画像しか得られなかった。
この分級トナー100部に対して、疎水性シリカ(R−97
2)を0.4部を外添し、実施例4と同様にNP−250を用い
てが画像形成テストを行ったところ、画質の低い粗れた
画像しか得られなかった。
第1図は本発明に用いられる高剪断力攪拌装置の一態様
を示す模式側面断面図、第2図(a)(b)は、上記攪
拌装置に用いられるタービンの態様を示す模式斜視図、
第3図(a)、(b)は、タービンをステーター内に配
置した態様を示す模式断面図、第4図(a)、(b)お
よび(c)は2以上の攪拌装置の配置の態様を示す模式
側面断面図ないし模式斜視図である。 1…高剪断力攪拌装置 2…タービン 3…ステーター 4…タービン軸受 5…底板 6…造粒容器 7…アジテータ 代表図:第4図(a)
を示す模式側面断面図、第2図(a)(b)は、上記攪
拌装置に用いられるタービンの態様を示す模式斜視図、
第3図(a)、(b)は、タービンをステーター内に配
置した態様を示す模式断面図、第4図(a)、(b)お
よび(c)は2以上の攪拌装置の配置の態様を示す模式
側面断面図ないし模式斜視図である。 1…高剪断力攪拌装置 2…タービン 3…ステーター 4…タービン軸受 5…底板 6…造粒容器 7…アジテータ 代表図:第4図(a)
フロントページの続き (72)発明者 神田 仁志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キャ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−120986(JP,A) 特開 昭53−17735(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】造粒容器内で、重合性単量体と着色剤とを
少なくとも含む単量体組成物を、分散安定剤を含有し、
且つ上記重合性単量体と実質的に非相溶性の液状分散媒
体中へ分散させて造粒するに際し; 前記同一造粒容器内に配置した2以上の高剪断力攪拌装
置を用いて造粒することを特徴とする静電荷像現像用ト
ナーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309307A JPH0820757B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 静電荷像現像用トナ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309307A JPH0820757B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 静電荷像現像用トナ−の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63165869A JPS63165869A (ja) | 1988-07-09 |
| JPH0820757B2 true JPH0820757B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17991431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61309307A Expired - Lifetime JPH0820757B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 静電荷像現像用トナ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820757B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245769A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 重合トナーの製造方法 |
| JP6238739B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-11-29 | キヤノン株式会社 | トナー粒子の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7706989A (nl) * | 1976-08-02 | 1978-02-06 | Xerox Corp | Werkwijze ter vorming van toners door polymerisa- tie. |
| DE3339764A1 (de) * | 1983-11-03 | 1985-05-23 | B. Braun Melsungen Ag, 3508 Melsungen | Vorrichtung zur herstellung von biokatalysatorperlen |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP61309307A patent/JPH0820757B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63165869A (ja) | 1988-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |