JP2011070048A - 重合トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重合工程時に重合容器気相部に40℃以上120℃以下のキャリアガスを、重合性単量体の重合転化率が少なくとも80%に達するまでの間導入することにより、気相部での蒸発成分の還流を防ぐことによって、これに起因する重合体付着物の発生を防ぐ。
【選択図】なし
Description
(1)重合性単量体及び着色剤を少なくとも含有する重合性単量体組成物を水系媒体に加え、該水系媒体中で該重合性単量体組成物を造粒して該重合性単量体組成物の粒子を形成し、該重合性単量体組成物の該粒子に含まれる該重合性単量体を重合してトナー粒子を得るトナー粒子の製造方法であって、
重合が行なわれる重合装置は、少なくとも重合容器を有し、該重合容器内では、重合性単量体組成物の粒子を有する水系媒体の液相部と、気相部とが形成され、
該重合容器には該気相部を排気するためのベント配管およびキャリアガスの導入配管が設けられ、
該重合性単量体の重合転化率が少なくとも80%に達するまでの間に、該気相部に40℃以上120℃以下である温度のキャリアガスを導入することを特徴とする重合トナーの製造方法。
(2)該キャリアガスが空気、窒素、水蒸気から選ばれる気体のうちの1種、または2種以上の混合気体であることを特徴とする(1)に記載の重合トナーの製造方法。
(3)該キャリアガスが該重合容器に導入される際の温度と重合温度との温度差が10℃以内であることを特徴とする(1)または(2)に記載の重合トナーの製造方法。
(4)該キャリアガスが該重合容器に導入される流量F(m3/h)と、該気相部の容積V(m3)の関係が0.002≦V/F≦0.100を満たすことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の重合トナーの製造方法。
(5)該重合容器の該気相部を外部ジャケットにより加熱することを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の重合トナーの製造方法。
(6)該外部ジャケットの内部温度と重合温度の温度差が10℃以内であることを特徴とする(5)に記載の重合トナーの製造方法。
重合性単量体および着色剤を少なくとも含む重合性単量体組成物を調製する。着色剤は予め媒体攪拌ミルなどで重合性単量体中に分散させた後に他の組成物と混合してもよいし、全ての組成物を混合した後に分散させてもよい。
分散安定剤を含む水系媒体に重合性単量体組成物を投入し、分散させることにより造粒し、水系媒体中に重合性単量体組成物の粒子を形成することによって重合性単量体組成物分散液を得る。造粒工程は例えば高剪断力を有する攪拌機を設置した竪型撹拌槽で行なうことができる。高剪断力を有する攪拌機としてはウルトラタラックス(IKA社製)、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業社製)、T.K.フィルミックス(特殊機化工業社製)、クレアミックス(エム・テクニック社製)の如き市販のものを用いることができる。
造粒工程により得られた重合性単量体組成物分散液中の重合性単量体を重合することにより、重合体微粒子分散液を得る。本発明における重合工程には撹拌手段を有し、温度調節可能な一般的な重合容器を用いることができる。
必要であれば未反応の重合性単量体や副生成物等の揮発性不純物を除去するために、重合終了後に一部水系媒体を蒸留工程により留去してもよい。蒸留工程は常圧もしくは減圧下で行うことができる。
重合体粒子表面に付着した分散安定剤を除去する目的で、重合体粒子分散液を酸またはアルカリで処理をすることもできる。この後、一般的な固液分離法により重合体粒子は液相と分離されるが、酸またはアルカリおよびそれに溶解した分散安定剤成分を完全に取り除くため、再度水を添加して重合体粒子を洗浄する。この洗浄工程を何度か繰り返し、十分な洗浄が行われた後に、再び固液分離してトナー粒子を得る。得られたトナー粒子は必要であれば公知の乾燥手段により乾燥される。
こうして得られた重合トナー粒子は従来の粉砕法トナーと比較して十分シャープな粒度を有するものであるが、さらにシャープな粒度を要求される場合には風力分級機などで分級を行なうことにより、所望の粒度分布から外れる粒子を分別して取り除くこともできる。
本発明の重合トナーに好適に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性のものまたは多官能性のものを使用することが出来る。単官能性重合性単量体としては以下のものが挙げられる。
本発明で用いられる着色剤としては、以下のものが挙げられる。カーボンブラック;C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6の如き染料;黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ベンジジンオレンジG、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン3B、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ローダミンレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンGの如き顔料。
本発明で用いられる離型剤としては室温で固体状態のワックスがトナーの耐ブロッキング性、多数枚耐久性、低温定着性、耐オフセット性の点でよい。
本発明により製造されるトナーは荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては公知のものが利用できる。例えばトナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ系染料金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類。さらに、以下のものが挙げられる。尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、非金属カルボン酸系化合物。
本発明に用いることができる重合開始剤としては、アゾ系重合開始剤がある。アゾ系重合開始剤としては以下のものが挙げられる。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、アゾビスメチルブチロニトリル。
本発明には各種架橋剤を用いることもできる。架橋剤としては、以下のものが挙げられる。ジビニルベンゼン、4,4’−ジビニルビフェニル、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート。
水系媒体としては主に水が用いられる。また、重合性単量体組成物を水系媒体中に良好に分散させるために分散安定剤を使用することもでき、分散安定剤としては以下のものが挙げられる。リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、チタニア。有機系化合物としては、以下のものが挙げられる。ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒ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、デンプン。分散安定剤は重合性単量体100質量部に対して0.2乃至10.0質量部を使用することが好ましい。
懸濁重合のように水系媒体を用いる重合法の場合には、重合性単量体組成物に極性樹脂を添加することにより離型剤の内包化の促進を図ることができる。水系媒体に懸濁した重合性単量体組成物中に極性樹脂が存在した場合、水に対する親和性の違いから極性樹脂が水系媒体と重合性単量体組成物の界面付近に移行しやすいため、トナー表面に極性樹脂が偏在することになる。その結果トナー粒子はコア−シェル構造を有し、多量の離型剤を含有する場合でも離型剤の内包性が良好になる。
本発明の製造方法では、トナーへの各種特性付与を目的として外添剤を使用することができる。外添剤はトナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の平均粒径の1/10以下の粒径であることが好ましい。外添剤としては、以下のものが挙げられる。酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物;窒化ケイ素の如き窒化物;炭化物炭化ケイ素の如き炭化物;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムの如き無機金属塩;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムの如き脂肪酸金属塩;カーボンブラック、シリカ。
トナーに含有される磁性材料は着色剤の役割を兼ねることもできる。本発明において、磁性トナー中に含まれる磁性材料としてはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如き酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物。
また、トナー粒子中でのこれらの磁性体の分散性を向上させるために、磁性体の表面を疎水化処理することも好ましい。疎水化処理にはシランカップリング剤やチタンカップリング剤などのカップリング剤類が用いられる。中でもシランカップリング剤が好ましく用いられる。シランカップリング剤としては以下のものが挙げられる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン。
(1)トナーの重量平均粒径(D4)、体積および個数基準メジアン径の測定
トナーの各粒径は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行ない、算出した。
1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
4)前記2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
5)前記4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
6)サンプルスタンド内に設置した前記1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)、体積および個数基準メジアン径を算出する。
前項の粒径の測定により算出された各メジアン径を用い、下記式により粒度分布のシャープさを求めた。
上式の値が1に近いほど粒度分布がシャープであることを意味する。
走査型電子顕微鏡を用いトナー粒子を観察し、粒子の合一や付着物の混入に由来する異形粒子の存在率を算出した。異形粒子の存在率(%)は下式のごとく計算される。
異形粒子存在率(%)=異形粒子の個数÷全粒子の個数×100
トナー粒子中の未反応スチレンの定量は、ガスクロマトグラフィー(GC)により、以下のようにして測定する。
GC :HP社 6890GC
カラム :HP社 INNOWax(200μm×0.40μm×25m)
キャリアーガス :He(コンスタントプレッシャーモード:20psi)
オーブン :(1)50℃で10分ホールド、(2)10℃/分で200℃まで昇 温、(3)200℃で5分ホールド
注入口 :200℃、パルスドスプリットレスモード
(20→40psi、until0.5分)
スプリット比 :5.0:1.0
検出器 :250℃(FID)
トナー粒子100質量部に対して、BET法で測定した比表面積が300m2/gである疎水系シリカ微粉体を1.5質量部となるよう外添し、一成分系現像剤を得た。この現像剤を、キヤノン製レーザープリンターLBP−2160を用いて、変動のない環境下において連続通紙による画出し耐久試験を行い、画像濃度の変動や画像のムラ等を目視にて評価した。
カブリ(%)=普通紙の反射率−ベタ白画像の反射率
A:非常に良好なレベル(0.5%未満)
B:良好なレベル(0.5%以上1.0%未満)
C:問題ないレベル(1.0%以上2.0%未満)
D:許容レベル(2.0%以上3.0%未満)
E:悪いレベル(3.0%以上)
以下の手順により重合体粒子からなるトナー粒子を製造した。
スチレン 50.0質量部
サリチル酸系化合物アルミニウム錯体(オリエント化学工業社製ボントロンE−88)
0.95質量部
カーボンブラック 10.0質量部
上記の成分を温度調節可能な撹拌槽に仕込み、撹拌を行って十分均一になじませた後に、SCミル(三井鉱山社製)を途中に組み込んだ循環ライン中をポンプを用いて、90分間循環させることによって着色剤の分散液を調製した。SCミルには直径0.5mmのジルコニアビーズを用い、SCミルにおけるローター周速を10.0m/sとした。
次に下記成分を温度調節が可能な撹拌槽に投入し、常温下で撹拌混合した後、これを60℃まで昇温した。
着色剤の分散液 60.95質量部
n−ブチルアクリレート 17.0質量部
テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA重合体
(平均分子量:7500、酸価:10mgKOH/g) 5.0質量部
水 97.8質量部
リン酸三ナトリウム 1.4質量部
10質量%塩酸 2.2質量部
上記の成分を別の温度調節可能な攪拌槽に投入し、60℃まで昇温しながらリン酸三ナトリウムが完全に溶解するまで攪拌した。
水系媒体を60℃でクレアミックス(エム・テクニック社製)で回転数83.3(1/s)で撹拌しながら、そこに前述の重合性単量体組成物を投入し、3分撹拌を継続した後に重合性単量体100質量部に対して重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート7.0質量部を添加し、さらに7分間撹拌して重合性単量体組成物分散液を得た。
上 述の工程により得られた重合性単量体組成物分散液を図1に示す重合容器1に導入し、液温を67℃まで昇温させ5時間重合を行った後、さらに液温を80℃に昇温し4時間重合工程を継続して重合体粒子分散液を得た。重合容器内気相部には重合性単量体の重合転化率が80%となるまでの間、67℃に調節した窒素ガスをV/Fが0.050となるようにキャリアガス導入配管4より導入した。これによって、重合容器内の蒸気は窒素に同伴されベント配管より重合容器外に排気された。排気された蒸気はベント配管途中の凝縮器6により凝縮され、重合容器に戻らないように回収された。重合容器気相部に設置された外部ジャケット7には温水を流通し、内温を67℃とした。
得られた重合体粒子分散液に塩酸を添加して撹拌し、重合体粒子を覆ったハイドロキシアパタイトを溶解した後に、加圧ろ過器で固液分離し、重合体粒子を得た。これを水中に投入して撹拌し、再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。重合体粒子の水への再分散と固液分離とを、ハイドロキシアパタイトが十分に除去されるまで繰り返し行った後に、最終的に固液分離した重合体粒子を、気流式乾燥機によって十分に乾燥してトナー粒子を得た。
ここまでの工程を重合容器の清掃なしで繰り返し10回行った。10回目に得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.8μmで、粒度分布のシャープさは1.12と極めてシャープな粒度分布であった。異形粒子の存在率は0.6%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して950ppmであった。また、この間、温度調節の以異状や配管の詰り等は発生せず装置の運転状態は終始安定していた。
得られたトナー粒子に前記疎水系シリカ微粉体を外添してトナー(一成分現像剤)とした。このトナーを用いて連続20000枚の画出しを行って画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に設置された外部ジャケットの内温を77℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.9μmで、粒度分布のシャープさは1.13と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.7%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1010ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に設置された外部ジャケットの内温を57℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.8μmで、粒度分布のシャープさは1.14と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.7%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1150ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に設置された外部ジャケットの内温を79℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.1μmで、粒度分布のシャープさは1.15とシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.9%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して980ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に設置された外部ジャケットの内温を55℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.0μmで、粒度分布のシャープさは1.15とシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.0%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1080ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
図2に示すように気相部に外部ジャケットを有しない重合容器を用いた他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.0μmで、粒度分布のシャープさは1.16と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.1%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1190ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部の容積Vと導入する窒素の流量Fの比V/Fを0.002とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.7μmで、粒度分布のシャープさは1.14と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.8%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して910ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部の容積Vと導入する窒素の流量Fの比V/Fを0.100とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.8μmで、粒度分布のシャープさは1.14と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.7%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1200ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部の容積Vと導入する窒素の流量Fの比V/Fを0.001とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.2μmで、粒度分布のシャープさは1.15と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.2%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して970ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部の容積Vと導入する窒素の流量Fの比V/Fを0.110とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.1μmで、粒度分布のシャープさは1.15と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.1%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1160ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素の温度を77℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.7μmで、粒度分布のシャープさは1.13と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.7%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1010ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素の温度を57℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.9μmで、粒度分布のシャープさは1.13と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.7%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1210ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素の温度を79℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.0μmで、粒度分布のシャープさは1.15と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.9%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して990ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素の温度を55℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.1μmで、粒度分布のシャープさは1.16と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.1%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1000ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する気体を空気とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.8μmで、粒度分布のシャープさは1.14と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.8%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1190ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する気体を100℃の水蒸気とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.2μmで、粒度分布のシャープさは1.16と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.2%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して910ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する気体を空気と窒素の比が1:1である混合気体とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.9μmで、粒度分布のシャープさは1.13と極めてシャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.8%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1110ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はAであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する気体を酸素とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.3μmで、粒度分布のシャープさは1.15と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.2%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して2040ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素の温度を40℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.2μmで、粒度分布のシャープさは1.15と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は0.9%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1290ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素の温度を120℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.3μmで、粒度分布のシャープさは1.16と比較的シャープな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.0%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して960ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、終始、画像濃度に変動はなく、また画像にムラはほとんどなく、鮮明な画像が安定して得られた。カブリの評価はBであった。
重合工程時に重合転化率が70%に達した時点で窒素ガスの導入を停止した他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.4μmで、粒度分布のシャープさは1.18と実施例1と比べて若干ブロードな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は2.1%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1090ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、比較的早い時期から白い筋や濃度ムラの発生が見られた。カブリの評価はDであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素ガスの温度を130℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.3μmで、粒度分布のシャープさは1.17と実施例1と比べて若干ブロードな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は1.7%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1010ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、比較的早い時期から白い筋や濃度ムラの発生が見られた。カブリの評価はDであった。
重合工程時に重合容器気相部に導入する窒素ガスの温度を30℃とした他は実施例1と全く同様にトナー粒子の製造を行なった。得られたトナー粒子の粒度分布を測定したところ、重量平均粒径(D4)は6.5μmで、粒度分布のシャープさは1.19と実施例1と比べて若干ブロードな粒度分布であった。また、繰り返し製造後の異形粒子の存在率は2.3%、トナー粒子中の未反応スチレン量はトナー粒子質量に対して1130ppmであった。トナーの画質評価を行ったところ、比較的早い時期から白い筋や濃度ムラの発生が見られた。カブリの評価はDであった。
Claims (6)
- 重合性単量体及び着色剤を少なくとも含有する重合性単量体組成物を水系媒体に加え、該水系媒体中で該重合性単量体組成物を造粒して該重合性単量体組成物の粒子を形成し、該重合性単量体組成物の該粒子に含まれる該重合性単量体を重合してトナー粒子を得るトナー粒子の製造方法であって、
重合が行なわれる重合装置は、少なくとも重合容器を有し、該重合容器内では、重合性単量体組成物の粒子を有する水系媒体の液相部と、気相部とが形成され、
該重合容器には該気相部を排気するためのベント配管およびキャリアガスの導入配管が設けられ、
該重合性単量体の重合転化率が少なくとも80%に達するまでの間に、該気相部に40℃以上120℃以下である温度のキャリアガスを導入することを特徴とする重合トナーの製造方法。 - 該キャリアガスが空気、窒素、水蒸気から選ばれる気体のうちの1種、または2種以上の混合気体であることを特徴とする請求項1に記載の重合トナーの製造方法。
- 該キャリアガスが該重合容器に導入される際の温度と重合温度との温度差が10℃以内であることを特徴とする請求項1または2に記載の重合トナーの製造方法。
- 該キャリアガスが該重合容器に導入される流量F(m3/h)と、該気相部の容積V(m3)の関係が0.002≦V/F≦0.100を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の重合トナーの製造方法。
- 該重合容器の該気相部を外部ジャケットにより加熱することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の重合トナーの製造方法。
- 該外部ジャケットの内部温度と重合温度の温度差が10℃以内であることを特徴とする請求項5に記載の重合トナーの製造方法。
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