JP2010122677A - Method for manufacturing developer - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズル、逆止弁における詰まりを防ぎ、安定した微粒化を行うことにより、より均一な組成を有する小粒径のトナー粒子を得る。
【解決手段】トナー材料の粒状の混合物と水性媒体を混合して分散液を作成する際に、界面活性剤を用いて分散液の表面張力を50mN/m以上に調整する。
【選択図】図1To prevent clogging in a nozzle and a check valve and to perform stable atomization, to obtain toner particles with a small particle diameter having a more uniform composition.
When a dispersion is prepared by mixing a granular mixture of toner materials and an aqueous medium, the surface tension of the dispersion is adjusted to 50 mN / m or more using a surfactant.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電子写真法、静電印刷法、磁気記録法等における静電荷像、磁気潜像を現像するための現像剤の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a developer for developing an electrostatic charge image and a magnetic latent image in electrophotography, electrostatic printing, magnetic recording, and the like.
従来、電子写真法では、像担持体上に電気的な潜像を形成し、ついで潜像をトナーによって現像し、紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱・加圧等の手段によって定着する。使用するトナーは、従来の単色ブラックのみならず、フルカラー画像を形成するために、複数色のトナーを用いて画像を形成している。 Conventionally, in electrophotography, an electric latent image is formed on an image carrier, the latent image is then developed with toner, the toner image is transferred onto a transfer material such as paper, and then a means such as heating and pressing. To settle. The toner to be used is not only a conventional single color black, but also forms an image using a plurality of colors of toner in order to form a full color image.
トナーは、キャリア粒子と混合して使用される2成分系現像剤と、磁性トナー又は非磁性トナーとして使用される1成分系現像剤とがある。これらトナーの製法は、通常、混練粉砕法により製造される。この混練粉砕法は、バインダー樹脂、顔料、ワックスなどの離型剤、帯電制御剤等を溶融混練し、冷却後に微粉砕し、これを分級して所望のトナー粒子を製造する方法である。混練粉砕法により製造されたトナー粒子表面には、目的に応じ、表面に無機及び/又は有機の微粒子が添加され、トナーが得られる。 The toner includes a two-component developer used by mixing with carrier particles and a one-component developer used as a magnetic toner or a nonmagnetic toner. These toners are usually produced by a kneading and pulverizing method. This kneading and pulverizing method is a method for producing desired toner particles by melt-kneading a binder resin, a release agent such as a pigment and wax, a charge control agent and the like, finely pulverizing them after cooling, and classifying them. Depending on the purpose, inorganic and / or organic fine particles are added to the surface of the toner particles produced by the kneading and pulverization method to obtain a toner.
混練粉砕法により製造されるトナー粒子の場合、通常、その形状は不定型であり、その表面組成は不均一である。使用材料の粉砕性や粉砕工程の条件により、トナー粒子の形状や表面組成は微妙に変化するが、形状を意図的に制御することは困難である。 In the case of toner particles produced by a kneading and pulverizing method, the shape thereof is usually indeterminate and the surface composition thereof is not uniform. Although the shape and surface composition of the toner particles vary slightly depending on the pulverization properties of the materials used and the conditions of the pulverization process, it is difficult to intentionally control the shape.
また、特に粉砕性の高い材料を用いた場合、現像機内での種々のストレスにより、さらに微粉化されたり、形状が変化し、その結果、2成分系現像剤においては、微粉化されたトナーがキャリア表面へ固着して現像剤の帯電劣化が加速されたり、1成分系現像剤においては、粒度分布が拡大し、微粉化されたトナーが飛散したり、トナー形状の変化に伴い現像性が低下し、画質が劣化するという問題が生じていた。 In particular, when a material with high pulverization properties is used, it is further pulverized or changed in shape due to various stresses in the developing machine. As a result, in the two-component developer, the pulverized toner is Adhering to the surface of the carrier accelerates the charging deterioration of the developer, and in the case of a one-component developer, the particle size distribution expands, the finely divided toner scatters, and the developability decreases with changes in the toner shape. However, there has been a problem that the image quality deteriorates.
また、トナーがワックスなどの離型剤を含む場合、バインダー樹脂と離型剤の界面にて粉砕が起きやすいため、トナーの表面に離型剤が露出することがある。特に高弾性を有する粉砕されにくい樹脂と、ポリエチレンのような脆いワックスからなるトナーの場合、トナーの表面にポリエチレンの露出が多く見られる。このようなトナーは、定着時の離型性や感光体上からの未転写トナーのクリーニングには有利であるものの、トナーの表面のポリエチレンが、現像機内での剪断力等の機械力により、トナーから脱離し、現像ロール、像担持体、及びキャリア等に容易に移行し得る。このため、ワックスによる、現像ロール、像担持体、及びキャリア等汚染が生じ易く、現像剤としての信頼性が低下することがあった。 Further, when the toner contains a release agent such as wax, pulverization is likely to occur at the interface between the binder resin and the release agent, so that the release agent may be exposed on the surface of the toner. In particular, in the case of a toner composed of a highly elastic resin that is not easily pulverized and a brittle wax such as polyethylene, polyethylene is often exposed on the surface of the toner. Although such toner is advantageous for releasability at the time of fixing and cleaning of untransferred toner from the photoreceptor, the toner on the surface of the toner is subjected to mechanical force such as shearing force in the developing machine. And can be easily transferred to a developing roll, an image carrier, a carrier, and the like. For this reason, the developing roll, the image carrier, the carrier, and the like are easily contaminated by wax, and the reliability as a developer may be lowered.
このような事情の下、近年、トナー粒子の形状及び表面組成を意図的に制御したトナーの製造方法として、乳化重合凝集法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
Under such circumstances, in recent years, an emulsion polymerization aggregation method has been proposed as a toner production method in which the shape and surface composition of toner particles are intentionally controlled (see, for example,
乳化重合凝集法は、乳化重合により樹脂分散液を作成し、一方で、溶媒に着色剤を分散させた着色剤分散液を作成し、これらを混合してトナー粒径に相当する凝集粒子を形成した後、加熱することによって融合し、トナー粒子を得る方法である。この乳化重合凝集法によると、加熱温度条件を選択することにより、トナー形状を不定形から球形まで任意に制御することができる。 In the emulsion polymerization aggregation method, a resin dispersion is prepared by emulsion polymerization, while a colorant dispersion is prepared by dispersing a colorant in a solvent, and these are mixed to form aggregated particles corresponding to the toner particle size. The toner particles are then fused to obtain toner particles. According to this emulsion polymerization aggregation method, the toner shape can be arbitrarily controlled from an indeterminate shape to a spherical shape by selecting the heating temperature condition.
乳化重合凝集法では、少なくとも樹脂微粒子の分散液、及び着色剤の分散液を所定の条件で凝集・融着させることにより得ることができる。しかしながら、乳化重合凝集法は合成し得る樹脂の種類に制約があり、スチレンアクリル系共重合体の製造には好適だが、定着性が良好であることが知られているポリエステル樹脂を適用することができない。また、微粒子を凝集させる際には水溶性金属塩、特に価数の高い水溶性金属塩が所望の粒度分布を得られるという点で採用されている。一方、ポリエステル樹脂を用いたトナーの製造方法として、有機溶剤に溶解させた溶液に顔料分散液等を添加し、これに水を加える転相乳化法があるが、有機溶剤を除去回収する必要がある。有機溶剤を使用せずに水系媒体中で機械的せん断により微粒子を製造する方法が提案されているが、溶融状態の樹脂等を撹拌装置に供給する必要があり、ハンドリングが困難であった。また、形状制御に対する自由度も低く、トナー形状を不定形から球形まで任意に制御することができなかった(例えば、特許文献3参照)。 In the emulsion polymerization aggregation method, it can be obtained by aggregating and fusing at least a dispersion of resin fine particles and a dispersion of a colorant under predetermined conditions. However, the emulsion polymerization aggregation method has limitations on the types of resins that can be synthesized and is suitable for the production of styrene acrylic copolymers, but it is possible to apply polyester resins that are known to have good fixability. Can not. Further, when agglomerating fine particles, a water-soluble metal salt, particularly a water-soluble metal salt having a high valence is adopted in that a desired particle size distribution can be obtained. On the other hand, as a method for producing a toner using a polyester resin, there is a phase inversion emulsification method in which a pigment dispersion or the like is added to a solution dissolved in an organic solvent and water is added thereto. However, it is necessary to remove and recover the organic solvent. is there. Although a method for producing fine particles by mechanical shearing in an aqueous medium without using an organic solvent has been proposed, it is necessary to supply a molten resin or the like to a stirrer, which makes handling difficult. Further, the degree of freedom in shape control is low, and the toner shape cannot be arbitrarily controlled from an indeterminate shape to a spherical shape (for example, see Patent Document 3).
このような状況を鑑み、ポリエステル樹脂を使用し、粒度分布、及び、トナー形状を自由に設計できる製法として、混練機を使用して着色剤を均一分散でき、得られたトナー組成混練物を水系媒体中で機械的せん断により一括でサブミクロンオーダーまで微粒化する簡略された方法がある(例えば、特許文献4参照)。この方法を用いると、その微粒子を均一に凝集させトナー粒子を作製するため、均一な組成の小粒径トナーを作製できるため、高画質化及び低CPCが期待できるのに加え、さらに定着性に非常に優れるポリエステルを使用できるため省エネ化が期待できる。 In view of such a situation, as a production method in which a polyester resin is used and the particle size distribution and the toner shape can be freely designed, the colorant can be uniformly dispersed by using a kneader. There is a simplified method of atomizing to sub-micron order collectively by mechanical shearing in a medium (see, for example, Patent Document 4). When this method is used, toner particles are produced by uniformly agglomerating the fine particles, so that a small-diameter toner having a uniform composition can be produced. In addition to high image quality and low CPC, the fixing property is further improved. Energy savings can be expected because very good polyester can be used.
この製法において、ポリエステル樹脂の微粒化は、樹脂のTg以上に加熱し、pHをアルカリに調整しポリエステル樹脂末端のカルボキシル基を中和しながらせん断力を供すことによって達成されるが、ポリエステル樹脂の加水分解の観点から、微粒化装置としては、瞬間的にせん断力を供すことができる高圧式ホモジナイザーが好ましく用いられる。 In this production method, atomization of the polyester resin is achieved by heating to a Tg of the resin or higher, adjusting the pH to alkali, and applying shear force while neutralizing the carboxyl group at the end of the polyester resin. From the viewpoint of hydrolysis, a high-pressure homogenizer that can instantaneously provide a shearing force is preferably used as the atomizer.
その他、水系媒体を使用した現像剤の製造方法が種々知られている(例えば、特許文献5,6,7,及び8参照)。
In addition, various methods for producing a developer using an aqueous medium are known (see, for example,
しかしながら、高圧式ホモジナイザーを用いて混練物を微粒化する際に、高圧を生み出すのに必須である逆支弁において詰まりやすいために、微粒化処理が不安定になってしまうという欠点があった。 However, when the kneaded material is atomized using a high-pressure homogenizer, there is a drawback that the atomization process becomes unstable because the reverse-support valve, which is essential for generating high pressure, is likely to be clogged.
本発明は、微粒化工程を安定して行うことにより、均一な組成を有する小粒径の現像剤を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a small particle size developer having a uniform composition by stably performing the atomization step.
現像剤の製造方法は、バインダー樹脂を含有するトナー材料の粒状の混合物を、水性媒体及び界面活性剤と混合して、50mN/m以上の表面張力を有する分散液を調製する工程、
該分散液を高圧式ホモジナイザーに供し、該粒状の混合物を微細化して、該粒状の混合物の平均粒径よりも小さい平均粒径をもつ微粒子を形成する工程、及び
該微粒子を含む分散液を撹拌部中で撹拌しながら、該微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を具備することを特徴とする。
A method for producing a developer includes a step of preparing a dispersion having a surface tension of 50 mN / m or more by mixing a particulate mixture of toner materials containing a binder resin with an aqueous medium and a surfactant.
The dispersion is subjected to a high-pressure homogenizer, the granular mixture is refined to form fine particles having an average particle size smaller than the average particle size of the granular mixture, and the dispersion containing the fine particles is stirred. It comprises a step of agglomerating the fine particles while stirring in the part to form aggregated particles.
本発明を用いると、安定した微粒化が可能となるので、より組成の均一な小粒径のトナー粒子を容易に得ることが出来る。 When the present invention is used, stable atomization is possible, and thus toner particles having a smaller particle diameter and a more uniform composition can be easily obtained.
本発明の第1の観点に係る現像剤の製造方法は、バインダー樹脂を含有するトナー材料の粒状の混合物を、水性媒体と混合して分散液を調製する工程、得られた分散液を高圧式ホモジナイザーに供し、粒状の混合物を微細化して、粒状の混合物の平均粒径よりも小さい平均粒径をもつ微粒子を形成する工程、及び微粒子を含む分散液を撹拌部中で撹拌しながら凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を含む方法であって、上記分散液にさらに界面活性剤を混合して、分散液の表面張力を50mN/m以上に調整することを特徴とする。 The developer producing method according to the first aspect of the present invention includes a step of preparing a dispersion by mixing a granular mixture of toner material containing a binder resin with an aqueous medium, and the resulting dispersion is a high-pressure type. Using a homogenizer, the granular mixture is refined to form fine particles having an average particle size smaller than the average particle size of the granular mixture, and the dispersion containing the fine particles is agglomerated while stirring in the stirring unit. A method including a step of forming aggregated particles, wherein a surfactant is further mixed into the dispersion, and the surface tension of the dispersion is adjusted to 50 mN / m or more.
このような表面張力を有する分散液を用いると、高圧式ホモジナイザーのノズルや逆止弁における詰まりの発生を防ぎ、安定して微粒化を行なうことができる。また、これにより均一な組成の小粒径化トナー粒子の形成が可能となる。 When a dispersion having such a surface tension is used, clogging can be prevented from occurring in the nozzle and check valve of the high-pressure homogenizer, and atomization can be performed stably. This also makes it possible to form toner particles with a uniform composition and reduced particle size.
また、本発明の第2の観点に係る現像剤の製造方法においては、本発明の第1の観点に係る現像剤の製造方法において、トナー材料に離型剤をさらに添加することができる。また、離型剤がノズルや逆止弁において滑剤として作用するため、分散液の表面張力が40mN/m以上あれば、安定した微粒化を行うことが出来るようになる。 Further, in the developer manufacturing method according to the second aspect of the present invention, a release agent can be further added to the toner material in the developer manufacturing method according to the first aspect of the present invention. In addition, since the release agent acts as a lubricant in the nozzle and the check valve, stable atomization can be performed if the surface tension of the dispersion is 40 mN / m or more.
以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1に、本発明の第1の観点に係る現像剤の製造方法の一例を表すフロー図を示す。 FIG. 1 is a flowchart showing an example of a developer manufacturing method according to the first aspect of the present invention.
図示するように、この現像剤の製造方法では、まず、トナー材料として、少なくともバインダー樹脂を用意し、粒状の混合物を調製する(Act 1)。 As shown in the figure, in this developer manufacturing method, first, at least a binder resin is prepared as a toner material, and a granular mixture is prepared (Act 1).
バインダー樹脂としては、ここでは例えば定着性に優れたポリエステル樹脂を使用する。 As the binder resin, here, for example, a polyester resin having excellent fixability is used.
粒状の混合物は、例えばバインダー樹脂及び着色剤を含有する混合物を溶融混練して粉砕する工程により得られる。あるいは、バインダー樹脂、あるいはバインダー樹脂及び着色剤を含有する混合物を造粒して得られる。 The granular mixture is obtained, for example, by a step of melting and kneading a mixture containing a binder resin and a colorant. Alternatively, it can be obtained by granulating a binder resin or a mixture containing a binder resin and a colorant.
溶融混練を行うと、着色剤をバインダー樹脂中に均一分散することができる。二軸押出機やロールミルはずりの力が強く、着色剤の分散に向いており、また水のような粘度の低い材料中で分散させるよりも、粘度の高い樹脂中で分散させたほうが分散し易い。着色剤等を用いずバインダー樹脂単体を微粒化する場合は溶融混練を行う必要はない。溶融混練時に着色剤をトナー材料へ混入する代わりに、例えば微粒化後に、着色剤を分散した溶液中を分散液中に混入することが出来る。 When melt-kneading is performed, the colorant can be uniformly dispersed in the binder resin. The twin-screw extruder and roll mill are strong and are suitable for dispersing colorants. Dispersing in a resin with a high viscosity is more effective than dispersing in a low-viscosity material such as water. easy. When the binder resin is atomized without using a colorant or the like, it is not necessary to perform melt kneading. Instead of mixing the colorant into the toner material during melt kneading, for example, after atomization, a solution in which the colorant is dispersed can be mixed into the dispersion.
粒状の混合物の平均粒径は、10〜100μmにすることができる。 The average particle size of the granular mixture can be 10 to 100 μm.
この粒径であると、高圧式ホモジナイザーの逆支弁での詰まりを回避することができる。100μmを超えると逆支弁での詰まりが顕著になる傾向がある。また、10μm未満であると系の表面積が増大するため泡かみが発生し易くなり、同様に逆支弁で詰まりが発生する傾向がある。 With this particle size, it is possible to avoid clogging of the high pressure type homogenizer with the reversely supported valve. When it exceeds 100 μm, clogging at the reverse-support valve tends to become remarkable. On the other hand, if the thickness is less than 10 μm, the surface area of the system increases, so that it becomes easy to cause bubble clogging.
次に、粒状の混合物を、界面活性剤及び水性媒体と混合し、50mN/m以上の表面張力を有する分散液を形成する(Act 2)。 Next, the granular mixture is mixed with a surfactant and an aqueous medium to form a dispersion having a surface tension of 50 mN / m or more (Act 2).
表面張力の好ましい範囲は、50ないし73mN/mである。 A preferred range of surface tension is 50 to 73 mN / m.
この分散液は、水系であり、分散液の表面張力の上限は、水の表面張力73mN/mを超えることはない。 This dispersion is aqueous, and the upper limit of the surface tension of the dispersion does not exceed the surface tension of water of 73 mN / m.
表面張力の最適値は、処理物と逆止弁に用いられる部材との相性で決まるが、例えば、ステンレス製の逆支弁にてポリエステル樹脂単体を処理する場合は最適値は50mN/mである。表面張力が最適値未満では、処理物の逆止弁部材への濡れが良くなり過ぎるため、逆止弁を通過する際に逆支弁内部で摩擦することによって固着してしまうために詰まってしまう。そこで表面張力を最適値以上にしておくことで固着がなくなり逆支弁でのつまりを改善することができる。その結果、安定して微粒子を作製することができる。 The optimum value of the surface tension is determined by the compatibility between the processed material and the member used for the check valve. For example, when the polyester resin is treated with a stainless counter valve, the optimum value is 50 mN / m. If the surface tension is less than the optimum value, the processed product will be wetted too much by the check valve member, and when passing through the check valve, it will stick due to friction inside the check valve. Therefore, by setting the surface tension to be equal to or greater than the optimum value, the sticking is eliminated and the clogging at the reverse valve can be improved. As a result, the fine particles can be stably produced.
本発明では、分散液に、pH調整剤を添加して、そのpHをアルカリに調整することができる。pH調整をアルカリ側にすることによりポリエステル樹脂等の酸価を有する樹脂の微粒化が促進される。なお、分散液のアルカリ調整は、分散液の調製と同時に行っても良いが、分散液をアルカリ下で放置すると、例えばエステル結合を有するバインダー樹脂や界面活性剤の組合せを使用した場合には、加水分解する可能性があるため、高圧ホモジナイザーに供する直前に行うことが望ましい。 In the present invention, a pH adjusting agent can be added to the dispersion to adjust the pH to alkali. By adjusting the pH to the alkali side, atomization of a resin having an acid value such as a polyester resin is promoted. The alkali adjustment of the dispersion may be performed simultaneously with the preparation of the dispersion, but when the dispersion is left under alkali, for example, when a binder resin having an ester bond or a combination of surfactants is used, Since it may hydrolyze, it is desirable to carry out immediately before using it for a high-pressure homogenizer.
分散液に界面活性剤を添加すると、水と親和性の低いトナー成分を水系媒体中で分散することができる。使用する界面活性剤はトナー成分に対して濡れが良いものを選ぶことができる。この界面活性剤は数種の併用でも良い。 When a surfactant is added to the dispersion, a toner component having a low affinity for water can be dispersed in an aqueous medium. As the surfactant to be used, those having good wettability to the toner component can be selected. This surfactant may be used in combination of several kinds.
必要に応じて、分散液を脱泡することが出来る。 If necessary, the dispersion can be degassed.
脱泡は高圧式ホモジナイザーの逆支弁での詰まりを回避するために行われる。脱泡は、粒状の混合物を、界面活性剤及び水性媒体と混合した時に発生した泡を除去するのに効果的である。脱泡方法として、例えば減圧下で分散液を攪拌することができる。 Defoaming is performed in order to avoid clogging at the back valve of the high-pressure homogenizer. Defoaming is effective in removing foam generated when the granular mixture is mixed with a surfactant and an aqueous medium. As a defoaming method, for example, the dispersion can be stirred under reduced pressure.
得られた分散液を高圧ホモジナイザーに供し、微粒化を行う(Act 3)。 The obtained dispersion is subjected to a high-pressure homogenizer and atomized (Act 3).
高温高圧で微粒化する工程である。高圧式ホモジナイザーは微粒化能力が高い。100℃以上で微粒化する場合は、微粒化部の後に冷却部を必ず設ける必要が有る。冷却はバインダー樹脂のTg以下の温度まで下げるとなお良い。また、冷却部の前後に減圧部または背圧部を有する装置は特に微粒化能力が高い。なお、この工程において、一連の高圧式ホモジナイザー処理で所望のトナー粒子を形成してもよい。 This is a step of atomization at high temperature and pressure. High-pressure homogenizer has high atomization ability. In the case of atomization at 100 ° C. or higher, it is necessary to provide a cooling part after the atomization part. The cooling is further preferably lowered to a temperature below the Tg of the binder resin. An apparatus having a pressure reducing part or a back pressure part before and after the cooling part has particularly high atomization ability. In this step, desired toner particles may be formed by a series of high-pressure homogenizer treatments.
本発明に用いられる高圧型式ホモジナイザーの構成の一例を表す概略図を図2に示す。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the high-pressure homogenizer used in the present invention.
図示するように、高圧ホモジナイザー10は、ホッパータンク1、送液ポンプ、高圧ポンプ3、加熱部4、微粒化部5、減圧部6、冷却部7、及び減圧部8を順に配置した構成と、各部を接続する配管とを含む。
As shown in the figure, the high-pressure homogenizer 10 has a configuration in which a
ホッパータンク1は、処理液を投入するタンクである。装置稼動時は、装置内に空気を送り込まないよう常に液を満たしておく必要が有る。処理液の粒子径が大きく、沈降性があるものの場合は、さらに攪拌機を設けることができる。
The
送液ポンプ2は、高圧ポンプ1に処理液を連続的に送るために設置する。また、高圧ポンプ3に設けられた図示しない逆止弁での詰まりを回避するためにも有効である。このポンプ2としては、例えばダイアフラムポンプ、チュービングポンプ、ギアポンプ等が使用できる。
The
高圧ポンプ3は、プランジャー式ポンプであり、図示しないが、処理液入口及び処理液出口に逆止弁を有する。プランジャーの数は生産規模に応じ、1から10個使用される。脈流を極力減らすために、2個以上あることが望ましい。逆止弁はステンレス製であることが好ましく、ステンレス製であるであると、処理物の固着を最小限に抑えることができるという利点がある。
The high-
加熱部4は、オイルバス等の加熱器具内に熱交換面積を多くとるためにらせん状に形成された高圧配管9が設置されている。この加熱部4は、分散液の流れる方向に対し、高圧ポンプ3の上流側または下流側のどちらでも問題が無いが、少なくとも微粒化部5の上流側である必要がある。高圧ポンプ3の上流側に加熱部4を設置する場合は、ホッパー1に加熱装置を付与しても良いが、高温下での滞留時間が長いため、バインダー樹脂の加水分解が起こり易くなる。
The
微粒化部5には、強力なせん断をかけるための微小な径を有するノズルが含まれている。ノズルの径及び形状は様々あるが、ノズル径は0.05mmから0.5mmが望ましく、形状は、通過型ノズル、または衝突型ノズルが望ましい。また、このノズルは多段で構成しても良く、多段にする場合は異なるノズル径を複数並べても良い。複数並べる方法は並列でも直列でも良い。ノズルの材質は高圧に耐えることが可能なダイヤモンド等が使用される。
The atomizing
冷却部7には、冷水が連続的に流されるバス内に熱交換面積を多くとるためにらせん状に形成された配管11が設置されている。ここでは、微粒化部5と冷却部7が直列配置しいている。これにより、 100℃以上に加熱された処理物を100℃未満に冷却 する効果がある。
The cooling unit 7 is provided with a pipe 11 that is formed in a spiral shape in order to increase the heat exchange area in a bath in which cold water flows continuously. Here, the
必要に応じ、上記冷却部7の前後に減圧部6,8を設けることができる。減圧部6,8の構成としては、微粒化部7のノズル径より、大きくかつ接続配管径より小さい流路を有するセル、または2方向バルブを1つ以上配置する。
If necessary,
この高圧ホモジナイザーによる処理は以下のように行うことができる。 The treatment with this high pressure homogenizer can be carried out as follows.
まず、高圧ホモジナイザー内に呼び水を満たす。 First, priming water is filled in the high-pressure homogenizer.
次に、処理液をホッパーに投入し、微粒化処理を行う。 Next, the processing liquid is put into a hopper and atomization processing is performed.
まず、処理液は、バインダー樹脂のガラス転移温度Tg以上に加熱される。加熱を行う理由は、バインダー樹脂を溶融させる目的がある。 First, the treatment liquid is heated to a glass transition temperature Tg or higher of the binder resin. The reason for heating is to melt the binder resin.
この加熱温度は、バインダー樹脂の溶融特性により異なる。融け易い樹脂は低い温度でも問題無いが、溶け難い樹脂は高い温度が必要となる。また、連続的に熱交換器を通過させ加熱する方法の場合、分散液の流速及び熱交換の配管の長さにも影響する。流速が速い場合や配管が短い場合は高い温度が必要で、逆に流速が遅い場合や配管が長い場合は充分に分散液が加熱されるため、低い温度で処理が可能となる。流量が300から400cc/min、熱交換配管が3/8インチ・12mの高圧配管、バインダー樹脂のTgが60℃、トナーの軟化点Tmが130℃の場合、加熱温度は、100℃から200℃で良い。加熱温度は、好ましくは、ガラス転移温度TgないしTgより150℃高い温度の範囲である。加熱温度が高すぎると、バインダー樹脂の加水分解する傾向がある。加熱温度がTgないしTg+150℃程度であれば、定着性が悪化するような問題がない。 This heating temperature varies depending on the melting characteristics of the binder resin. Resins that are easily melted are satisfactory even at low temperatures, but resins that are difficult to melt require high temperatures. Further, in the case of the method of heating by passing through the heat exchanger continuously, the flow rate of the dispersion and the length of the heat exchange pipe are also affected. When the flow rate is fast or when the piping is short, a high temperature is required. Conversely, when the flow rate is slow or when the piping is long, the dispersion is sufficiently heated, so that the treatment can be performed at a low temperature. When the flow rate is 300 to 400 cc / min, the heat exchange pipe is 3/8 inch and 12 m high pressure pipe, the binder resin Tg is 60 ° C., and the toner softening point Tm is 130 ° C., the heating temperature is 100 ° C. to 200 ° C. Good. The heating temperature is preferably in the range of 150 ° C. higher than the glass transition temperature Tg to Tg. When the heating temperature is too high, the binder resin tends to be hydrolyzed. When the heating temperature is about Tg to Tg + 150 ° C., there is no problem that the fixing property is deteriorated.
トナーの軟化点測定は、島津製作所製フローテスターCFT−500の昇温法により行い、フローチャートよりプランジャー降下量の2mmに相当する曲線上の点を軟化点とする。 The softening point of the toner is measured by the temperature rising method of a flow tester CFT-500 manufactured by Shimadzu Corporation, and the point on the curve corresponding to 2 mm of the plunger lowering amount is defined as the softening point from the flowchart.
次に、この加熱された分散液を10MPa以上の圧力をかけながらせん断を与える。この時、せん断を与えるのはノズルである。10MPa以上の高圧をかけながら、ノズルを通過することにより、溶融したトナー成分が微粒化される。この時の圧力は10MPaから300MPaあると良い。 Next, the heated dispersion is sheared while applying a pressure of 10 MPa or more. At this time, it is the nozzle that gives the shear. The molten toner component is atomized by passing through the nozzle while applying a high pressure of 10 MPa or more. The pressure at this time is preferably 10 MPa to 300 MPa.
最後にTg以下まで冷却する。この冷却により、溶融した微粒子が固化される。処理液が急速に冷却されるため、冷却による凝集や合一が起こり難くなる。 Finally, cool to below Tg. By this cooling, the melted fine particles are solidified. Since the processing liquid is rapidly cooled, aggregation and coalescence due to cooling are less likely to occur.
必要に応じ、上記冷却部の前後に背圧を付与したり、減圧を行っても良い。背圧または減圧とは、ノズル通過後にすぐに大気圧開放するのではなく、1段階(背圧)または、多段階(減圧)で大気圧付近に戻すことを意味する。背圧部または減圧部通過後の圧力は0.1MPa〜10MPa、望ましくは0.1〜5MPaである。この減圧部は径の異なるセル又はバルブを複数個並べるとさらに良い。多段階で減圧することにより粗粒子が少なく粒度分布がシャープな2μm以下の平均粒径を有する微粒子を得ることができる。 If necessary, a back pressure may be applied before or after the cooling unit, or a reduced pressure may be applied. Back pressure or reduced pressure means that atmospheric pressure is not released immediately after passing through the nozzle, but is returned to near atmospheric pressure in one stage (back pressure) or multiple stages (reduced pressure). The pressure after passing through the back pressure part or the decompression part is 0.1 MPa to 10 MPa, preferably 0.1 to 5 MPa. It is further preferable that the decompression unit has a plurality of cells or valves having different diameters. By reducing the pressure in multiple stages, fine particles having an average particle size of 2 μm or less with few coarse particles and a sharp particle size distribution can be obtained.
続いて、高圧ホモジナイザーから取り出された分散液中の微粒子を凝集する(Act 4)。 Subsequently, the fine particles in the dispersion taken out from the high-pressure homogenizer are aggregated (Act 4).
凝集工程では、得られた微粒子を必要に応じて所望のトナーの粒径まで凝集させる。凝集後は例えばバインダー樹脂のTg以上に加熱し、粒子同士を融着させることによりトナーが得られる。この凝集と融着は、高圧式ホモジナイザーに連結した冷却部及び減圧部においてなされても、一回冷却された後に別の装置にてなされてもよい。また、この凝集と融着は同時に進行してもよい。 In the aggregation process, the obtained fine particles are aggregated to a desired toner particle size as necessary. After aggregation, for example, the toner is obtained by heating to a Tg of the binder resin or more and fusing the particles together. The agglomeration and fusion may be performed in a cooling unit and a decompression unit connected to a high-pressure homogenizer, or may be performed in another apparatus after being cooled once. Moreover, this aggregation and fusion may proceed simultaneously.
また、この後、凝集粒子表面に、樹脂微粒子をヘテロ凝集させカプセル化することができる。カプセル化に使用される樹脂微粒子は、機械的せん断力によって作製したものでも、乳化重合等によって作製されたものでも良い。更に、トナー粒子形成とカプセル形成が同時になされてもよい。 Thereafter, the resin fine particles can be heteroaggregated on the surface of the aggregated particles to be encapsulated. The resin fine particles used for encapsulation may be prepared by mechanical shearing force, or may be prepared by emulsion polymerization or the like. Further, toner particle formation and capsule formation may be performed simultaneously.
その後、凝集粒子にイオン交換水を加えて洗浄し、ろ過する工程を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄する(Act 5)。 Thereafter, the process of adding ion-exchanged water to the aggregated particles for washing and filtering is repeated, and the filtrate is washed until the conductivity of the filtrate reaches 50 μS / cm (Act 5).
次いで、洗浄した凝集粒子を、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ(Act 6)、トナー粒子を得る。 Next, the washed agglomerated particles are dried with a vacuum dryer until the water content becomes 1.0% by weight or less (Act 6) to obtain toner particles.
さらに、必要に応じてトナー粒子に、添加剤として、疎水性シリカ2、酸化チタン等の外添剤をトナー粒子表面に付着させ、所望のトナーを得る。
Further, if necessary, external additives such as
図3に、本発明の第2の観点に係る現像剤の製造方法の一例を表すフロー図を示す
この現像剤の製造方法では、トナー材料として、少なくともバインダー樹脂及び離型剤を用意し、粒状の混合物を調製すること(Act 1’)、及び粒状の混合物を、界面活性剤及び水性媒体と混合し、40mN/m以上の表面張力を有する分散液を形成すること(Act 2’)以外は、図1と同様の構成を有する。
FIG. 3 is a flow chart showing an example of a developer manufacturing method according to the second aspect of the present invention. In this developer manufacturing method, at least a binder resin and a release agent are prepared as toner materials, and granular. Except for preparing a mixture of (
この場合、高圧ホモジナイザーに使用される逆支弁がステンレス製であり、トナー材料中にポリエステル樹脂からなるバインダー樹脂が含まれていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the reverse support valve used for the high-pressure homogenizer is made of stainless steel, and the toner material contains a binder resin made of a polyester resin.
本発明の第2の観点に係る現像剤の製造方法では、ワックスなどの離形剤が逆止弁部材との滑剤として作用するので、分散剤の表面張力が40mN/mまで下がっても高圧ホモジナイザーの逆止弁、及びノズルでの詰まりが発生し難くなる。 In the developer manufacturing method according to the second aspect of the present invention, a release agent such as wax acts as a lubricant with the check valve member. Therefore, even when the surface tension of the dispersant is reduced to 40 mN / m, the high-pressure homogenizer Clogging at the check valve and nozzle is less likely to occur.
第2の観点に係る方法における好ましい表面張力は40ないし73mN/mである。 A preferable surface tension in the method according to the second aspect is 40 to 73 mN / m.
本発明によれば、トナー材料の粒状混合物を高圧式ホモジナイザーにより微粒化した後、凝集することによりトナーを得る方法において、高性能なトナー粒子を安定的に製造することができる。高圧式ホモジナイザーを用いると、高圧下で粒子を細孔に通過させることにより微粒化することができ、粒子が熱可塑性樹脂を含むものである場合、樹脂のTg以上の温度に加熱し、樹脂を溶融状態にすることにより、無溶剤で微粒化を行うことが可能となる。しかしながら、高圧式ホモジナイザーは、高圧を出すために使用される逆支弁や、ノズル内の詰まりが発生し易く、取り扱いが困難である。これに対し、本発明の方法を用いることにより、逆支弁や配管内でのつまりを無くし安定的に製造することが可能となる。 According to the present invention, high-performance toner particles can be stably produced in a method of obtaining toner by agglomerating a granular mixture of toner materials with a high-pressure homogenizer and then aggregating the mixture. When a high-pressure homogenizer is used, the particles can be atomized by passing them through the pores under high pressure. When the particles contain a thermoplastic resin, the resin is heated to a temperature equal to or higher than the Tg of the resin to melt the resin. Thus, atomization can be performed without using a solvent. However, the high-pressure homogenizer is difficult to handle because it tends to cause clogging in the reverse-support valve used for producing high pressure and in the nozzle. On the other hand, by using the method of the present invention, it is possible to eliminate the clogging in the reversely supported valve or the pipe and to manufacture stably.
(着色剤)
本発明に用いる着色剤としては、カーボンブラックや有機もしくは無機の顔料や染料などがあげられる。例えばカーボンブラックでは、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。また、イエロー顔料の例としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、73、74、81、83、93、95、97、98、109、117、120、137、138、139、147、151、154、167、173、180、181、183、185、C.I.バットイエロー1、3、20などが挙げられる。これらを単独で、あるいは混合して使用することもできる。また、マゼンタ顔料の例としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、150、163、184、185、202、206、207、209、238、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35がなど挙げられる。これらを単独で、あるいは混合して使用することもできる。また、シアン顔料の例としては、C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17、C.I.バットブルー6、C.I.アシッドブルー45などが挙げられる。これらを単独で、あるいは混合して使用することもできる。
(Coloring agent)
Examples of the colorant used in the present invention include carbon black, organic or inorganic pigments and dyes. For example, carbon black includes acetylene black, furnace black, thermal black, channel black, ketjen black, and the like. Examples of yellow pigments include C.I. I.
粒状の混合物中には、ワックス、及び帯電制御剤のうち少なくとも1つをさらに添加することができる。 In the granular mixture, at least one of a wax and a charge control agent can be further added.
(離型剤)
ワックスとして、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、または、それらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、ライスワックスの如き植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ぺトロラタムの如き鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類、脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものなどがあげられる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸、ブラシジン酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸の如き不飽和脂肪酸、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコールの如き飽和アルコール、ソルビトールの如き多価アルコール、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N′−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N′−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類、m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N′−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪酸金属塩(−般に金属石けんといわれているもの)、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス、ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
(Release agent)
Examples of the wax include aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax, and aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax. Oxide of wax or block copolymer thereof, candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, plant wax such as rice wax, beeswax, animal wax such as lanolin, whale wax, ozokerite, ceresin Mineral waxes such as petrolatum, montanic ester waxes, waxes based on fatty acid esters such as castor wax, and fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax. The other is exemplified such as those de-oxidation all. Further, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, montanic acid, or long-chain alkyl carboxylic acids having a long-chain alkyl group, unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, parinaric acid, stearyl alcohol , Saturated alcohols such as eicosyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvir alcohol, seryl alcohol, melyl alcohol, or long chain alkyl alcohols having a long chain alkyl group, polyhydric alcohols such as sorbitol, linoleic acid amide, oleic acid Amide, fatty acid amide such as lauric acid amide, methylene bis stearic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bis lauric acid amide, saturated fatty acid bis amide such as hexamethylene bis stearic acid amide, Unsaturated fatty acid amides such as lenbis oleic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide, N, N′-dioleyl sebacic acid amide, m-xylene bis stearic acid amide, Aromatic bisamides such as N, N'-distearylisophthalic acid amide, fatty acid metal salts such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate and magnesium stearate (generally referred to as metal soap), aliphatic Hydroxyl obtained by hydrogenating waxes grafted to hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid, partially esterified products of fatty acids and polyhydric alcohols such as behenic acid monoglycerides, and vegetable oils and fats. Methyl Este Having a Group Compounds.
(帯電制御剤)
また、摩擦帯電電荷量を制御するための帯電制御剤としては、例えば含金属アゾ化合物が用いられ、金属元素が鉄、コバルト、クロムの錯体、錯塩、あるいはその混合物が望ましい。その他、含金属サリチル酸誘導体化合物も使用可能であり、金属元素がジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物が望ましい。
(Charge control agent)
As the charge control agent for controlling the triboelectric charge amount, for example, a metal-containing azo compound is used, and the metal element is preferably a complex, complex salt of iron, cobalt, chromium, or a mixture thereof. In addition, a metal-containing salicylic acid derivative compound can be used, and the metal element is preferably a complex, complex salt of zirconium, zinc, chromium, boron, or a mixture thereof.
(界面活性剤)
本発明に使用可能な界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、及び多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤が挙げられるが、ポリエステル樹脂の微粒化の観点からアニオン性界面活性剤が望ましい。更に、分散安定性の観点から、臨界ミセル濃度以上の濃度において最適な表面張力値が得られるものが望ましく、具体的にはアルカン(C12〜C14)スルホン酸ナトリウムや、アルケニル(C12〜C14)コハク酸ジカリウムが望ましい。これら界面活性剤は、1種単独で所望の表面張力を得てもいいし、2種以上を併用してもよい。
(Surfactant)
Examples of the surfactant that can be used in the present invention include anionic surfactants such as sulfate ester, sulfonate, phosphate, and soap, amine salt type, quaternary ammonium salt type, and the like. Nonionic surfactants such as cationic surfactants, polyethylene glycols, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols can be mentioned. Anionic surfactants are desirable from the viewpoint of atomization of polyester resins. . Further, from the viewpoint of dispersion stability, it is desirable to obtain an optimum surface tension value at a concentration equal to or higher than the critical micelle concentration. Specifically, sodium alkane (C 12 to C 14 ) sulfonate, alkenyl (C 12 to C 14) dipotassium succinate is preferable. These surfactants may obtain a desired surface tension singly or in combination of two or more.
界面活性剤の添加量としては、分散液の表面張力が最適値より高くなるように添加することができる。 As the addition amount of the surfactant, it can be added so that the surface tension of the dispersion becomes higher than the optimum value.
(表面張力の測定装置)
表面張力の測定装置は特に制限されないが、滴下数法や、ウイルヘルミープレート法等、一般的な表面張力測定方法を適用した測定装置にて測定することができる。
(Surface tension measuring device)
The surface tension measuring device is not particularly limited, but can be measured by a measuring device to which a general surface tension measuring method such as a dropping number method or a Wilhelmy plate method is applied.
(pH調整剤)
本発明に使用可能なpH調整剤としては特に制約されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の他に、アミン化合物を使用することができる。アミン化合物として、例えば、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン,イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、N,N−ジメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N−ジエチル−1,3−ジアミノプロパンなどが挙げられる。ポリエステル樹脂の自己分散性を向上させ性能から、pH調整剤は、特に有機アミン化合物が望ましい。
(PH adjuster)
Although it does not restrict | limit especially as a pH adjuster which can be used for this invention, For example, in addition to sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc., an amine compound can be used. Examples of amine compounds include dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, isopropylamine, dipropylamine, butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine. , Isopropanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, N-butyldiethanolamine, N, N-dimethyl-1,3-diaminopropane, N, N-diethyl-1,3-diaminopropane and the like. From the viewpoint of improving the self-dispersibility of the polyester resin and the performance, the pH adjuster is particularly preferably an organic amine compound.
(高圧式ホモジナイザー)
本発明の高圧式ホモジナイザーとは、NANO3000(美粒)、ナノマイザー(吉田機械興業)、スターバースト(スギノマシン)、マイクロフルイタイザー(みずほ工業)、ホモゲナイザー(三和機械)等がある。
(High-pressure homogenizer)
Examples of the high-pressure homogenizer of the present invention include NANO3000 (beautiful grains), Nanomizer (Yoshida Kikai Kogyo), Starburst (Sugino Machine), Microfluidizer (Mizuho Industry), Homogenizer (Sanwa Machine) and the like.
(混練機)
本発明においては、粒状の混合物を調製するために、少なくともバインダー樹脂と着色剤を含む混合物を混練することができる。
(Kneading machine)
In the present invention, in order to prepare a granular mixture, a mixture containing at least a binder resin and a colorant can be kneaded.
使用する混練機は、溶融混練が可能であれば特に限定されないが、例えば1軸押出機、2軸押出機、加圧型ニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー等が挙げられる。具体的には、FCM(神戸製鋼所社製)、NCM(神戸製鋼所社製)、LCM(神戸製鋼所社製)、ACM(神戸製鋼所社製)、KTX(神戸製鋼所社製)、GT(池貝社製)、PCM(池貝社製)、TEX(日本製鋼所社製)、TEM(東芝機械社製)、ZSK(ワーナー社製)、及びニーデックス(三井鉱山社製)などが挙げられる。 The kneader to be used is not particularly limited as long as melt kneading is possible, and examples thereof include a single screw extruder, a twin screw extruder, a pressure kneader, a Banbury mixer, and a Brabender mixer. Specifically, FCM (made by Kobe Steel), NCM (made by Kobe Steel), LCM (made by Kobe Steel), ACM (made by Kobe Steel), KTX (made by Kobe Steel), GT (manufactured by Ikegai Co., Ltd.), PCM (manufactured by Ikegai Co., Ltd.), TEX (manufactured by Nippon Steel Works Co., Ltd.), TEM (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), ZSK (manufactured by Warner Company), and Nidex (manufactured by Mitsui Mining Company) It is done.
(外添剤)
本発明においては、トナー粒子に対して流動性や帯電性を調整するために、トナー粒子表面に、トナー全重量に対し、0.01〜20重量%の無機微粒子を添加混合してもよい。このような無機微粒子としてはシリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、酸化錫、酸化セリウム等を単独であるいは2種以上混合して使用することができる。
(External additive)
In the present invention, in order to adjust fluidity and chargeability with respect to the toner particles, 0.01 to 20% by weight of inorganic fine particles may be added and mixed with the toner particle surface with respect to the total weight of the toner. As such inorganic fine particles, silica, titania, alumina, strontium titanate, tin oxide, cerium oxide or the like can be used alone or in admixture of two or more.
無機微粒子は疎水化剤で表面処理されたものを使用することが環境安定性向上の観点から好ましい。また、このような無機酸化物以外に1μm以下の樹脂微粒子をクリーニング性向上のために外添してもよい。 The inorganic fine particles are preferably surface-treated with a hydrophobizing agent from the viewpoint of improving environmental stability. In addition to such inorganic oxides, resin fine particles having a size of 1 μm or less may be externally added to improve cleaning properties.
無機微粒子等の混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)、スーパーミキサー(カワタ社製)、リボコーン(大川原製作所社製)、ナウターミキサー(ホソカワミクロン社製)、タービュライザー(ホソカワミクロン社製)、サイクロミキサー(ホソカワミクロン社製)、スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製)、レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げられる。 As a mixer for inorganic fine particles, for example, Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), super mixer (manufactured by Kawata Co., Ltd.), ribocorn (manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), nauter mixer (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), turbulizer (Hosokawa Micron Co., Ltd.) Co., Ltd.), cyclomixer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), spiral pin mixer (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), and Ladige mixer (manufactured by Matsubo).
本発明においては、更に粗粒などをふるい分けしてもよい。篩に用いられる篩い装置としては、ウルトラソニック(晃栄産業社製)、ジャイロシフター(徳寿工作所社)、バイブラソニックシステム(ダルトン社製)、ソニクリーン(新東工業社製)、ターボスクリーナー(ターボ工業社製)、ミクロシフター(槙野産業社製)、円形振動篩い等が挙げられる。 In the present invention, coarse particles and the like may be further screened. As the sieving equipment used for the sieve, Ultrasonic (manufactured by Sakae Sangyo Co., Ltd.), Gyroshifter (Tokuju Kogakusha Co., Ltd.), Vibrasonic System (manufactured by Dalton Co., Ltd.), Soniclean (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.), Turbo Screener (Manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), micro shifter (manufactured by Hadano Sangyo Co., Ltd.), circular vibrating sieve, etc.
実施例
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
Examples Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples.
混合物粗粒子Aの作成
ポリエステル樹脂
(Mw: 13658、Tg:58℃、Tm:102℃、) 90重量部
シアン顔料 銅フタロシアニン顔料 (東洋インキ 社製) 5重量部
ライスワックス 5重量部
以上を混合した後、110℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練品を得た。
Preparation of Coarse Particle A Polyester resin (Mw: 13658, Tg: 58 ° C., Tm: 102 ° C.) 90 parts by weight Cyan pigment Copper phthalocyanine pigment (Toyo Ink Co., Ltd.) 5 parts by
得られた混練品をホソカワミクロン社製パルベライザにて平均体積粒径50μmに粗粉砕し、粗粒子を得た。 The obtained kneaded product was coarsely pulverized to an average volume particle size of 50 μm using a pulverizer manufactured by Hosokawa Micron Corporation to obtain coarse particles.
実施例1
混合物粗粒子A 30重量部、界面活性剤としてアルカンスルホン酸ナトリウム 0.3重量部、イオン交換水69.1重量部を混合させ、分散液を得た。
Example 1
30 parts by weight of the mixture coarse particles A, 0.3 parts by weight of sodium alkanesulfonate as a surfactant and 69.1 parts by weight of ion-exchanged water were mixed to obtain a dispersion.
この分散液を攪拌機付きのデシケーターにセットし、緩やかに攪拌を行いながら、真空ポンプにて−0.09MPaまで減圧を行い、脱泡処理を10分間行った。 The dispersion was set in a desiccator equipped with a stirrer, and while gently stirring, the pressure was reduced to -0.09 MPa with a vacuum pump, and defoaming was performed for 10 minutes.
脱泡した分散液にアルカリ性のpH調整剤としてジメチルアミノエタノールを 0.6重量部添加してpHを11に調整した。 0.6 parts by weight of dimethylaminoethanol as an alkaline pH adjuster was added to the defoamed dispersion to adjust the pH to 11.
この分散液の表面張力を協和界面科学社製のBP−D5を用いてサンプルを固形分濃度5wt%に調整して測定したところ、40mN/mであった。 The surface tension of this dispersion was measured by adjusting the sample to a solid content concentration of 5 wt% using BP-D5 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. and found to be 40 mN / m.
次に、原料投入部としてホッパー、加熱部としてオイルバス中に浸された12mの熱交換用高圧配管、ステンレス製逆止弁、加圧部として0.13μmと0.28μmを連装したノズルを含む高圧配管、減圧部として0.4、1.0、0.75、1.5、1.0μmの孔径を有するセルを連装した中圧配管、冷却部として水道水にて冷却可能な12mの熱交換配管が設置されたNANO3000中に呼び水を400cc満たした。 Next, a hopper as a raw material charging unit, a 12 m heat exchange high-pressure pipe immersed in an oil bath as a heating unit, a stainless check valve, and a nozzle having 0.13 μm and 0.28 μm connected as a pressurizing unit are included. High-pressure piping, medium-pressure piping connected with cells having pore diameters of 0.4, 1.0, 0.75, 1.5, and 1.0 μm as the decompression section, and 12 m heat that can be cooled with tap water as the cooling section 400 cc of priming water was filled in the NANO 3000 where the exchange pipe was installed.
呼び水が満たされた装置にて、粗粒子分散液1リットルを、ホッパーに投入し、連続的に、180℃、150 MPaにて微粒化、減圧、冷却を行い、微粒化処理を行った。得られた分散液を少量抜き取り、島津製作所製SALD7000にて得られた微粒子の粒子径の測定を行ったところ、体積平均粒径0.5μm、標準偏差0.13のシャープな粒度分布が得られた。 In an apparatus filled with priming water, 1 liter of the coarse particle dispersion was put into a hopper, and atomized, decompressed and cooled continuously at 180 ° C. and 150 MPa to perform atomization. When a small amount of the obtained dispersion was extracted and the particle size of the fine particles obtained by SALD7000 manufactured by Shimadzu Corporation was measured, a sharp particle size distribution with a volume average particle size of 0.5 μm and a standard deviation of 0.13 was obtained. It was.
得られた微粒化分散液 10重量部とイオン交換水 90重量部を混合し、凝集剤としての硫酸アルミニウム5%水溶液10重量部を添加した。 10 parts by weight of the obtained finely divided dispersion and 90 parts by weight of ion-exchanged water were mixed, and 10 parts by weight of a 5% aluminum sulfate aqueous solution as a flocculant was added.
得られた分散液を、攪拌速度 500rpmで攪拌しながら、 80℃まで加熱した。 その後、ジメチルアミノエタノールを 0.1重量部添加し、さらに 85℃まで加熱を行い、凝集融着粒子を得た。コールター社マルチサイザー3にて粒子径を測定したところ、50%体積平均径Dvが5μm、CVが 18.5%のシャープな粒度分布であることがわかった。
The resulting dispersion was heated to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 500 rpm. Thereafter, 0.1 part by weight of dimethylaminoethanol was added and further heated to 85 ° C. to obtain aggregated fused particles. When the particle size was measured with
凝集融着粒子を含む分散液の固形分について、ろ過及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ、トナー粒子を得た。 The solid content of the dispersion containing the agglomerated fused particles was repeatedly filtered and washed with ion-exchanged water until the filtrate had a conductivity of 50 μS / cm. Thereafter, the toner was dried with a vacuum dryer until the water content became 1.0% by weight or less to obtain toner particles.
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望のトナーを得た。 After drying, as additives, 2 parts by weight of hydrophobic silica and 0.5 parts by weight of titanium oxide were adhered to the toner particle surface to obtain a desired toner.
得られたトナーを評価用として定着温度を制御できるように改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 281cに投入し、孤立点再現性試験用のチャートを用いて画像を形成し、画質を評価した。 The obtained toner is put into a TOSHIBA TEC composite machine e-STUDIO 281c modified so that the fixing temperature can be controlled for evaluation, and an image is formed using an isolated point reproducibility test chart to evaluate the image quality. did.
この孤立点再現性試験では、一辺約100μmの正方形が描かれた試験用チャートを用いて画出しを行い、光学顕微鏡により、画像が均一に塗りつぶされているか、エッジ部分のトナーのちりが発生していないか等を観察して、画質を評価する。 In this isolated point reproducibility test, images are drawn using a test chart on which a square of about 100 μm is drawn, and the image is evenly filled with an optical microscope, or toner dust is generated at the edge. Observe whether or not it is done and evaluate the image quality.
その結果、得られた画像の孤立点再現性が良好であった。 As a result, the isolated point reproducibility of the obtained image was good.
実施例2
ポリエステル樹脂(Mw:6500、Tg:55℃、Tm:105℃、)をホソカワミクロン社製 パルベライザを用いて平均粒径50μmに粉砕し、実施例1と同様にして分散液を作成し、微粒化を行うことにより微粒子を形成した。得られた微粒子を含む分散液を、実施例1で得られた凝集粒子を含む分散液に混合し、凝集剤として、塩化アンモニウム5%水溶液を5重量部添加して、ヘテロ凝集せしめ、その後さらに85℃まで加熱を行い、凝集融着粒子を得た。
Example 2
A polyester resin (Mw: 6500, Tg: 55 ° C., Tm: 105 ° C.) was pulverized to an average particle size of 50 μm using a pulverizer manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd. By doing so, fine particles were formed. The obtained dispersion containing fine particles is mixed with the dispersion containing aggregated particles obtained in Example 1, and 5 parts by weight of 5% ammonium chloride aqueous solution is added as an aggregating agent to cause heteroaggregation. Heating to 85 ° C. yielded aggregated fused particles.
得られた凝集融着粒子を含む分散液の固形分について、実施例1と同様に洗浄、乾燥を行ってトナー粒子を得た。トナー粒に外添剤の添加を行い、トナーを得た。 The solid content of the dispersion containing the obtained agglomerated fused particles was washed and dried in the same manner as in Example 1 to obtain toner particles. An external additive was added to the toner particles to obtain a toner.
同様にして、画質を評価した結果、良好な画像であった。 Similarly, as a result of evaluating the image quality, the image was good.
比較例1
界面活性剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを0.3重量部添加する以外は実施例1と同様にして、分散剤を調製した。同様にして、表面張力を測定したところ、35mN/mであった。
Comparative Example 1
A dispersant was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.3 part by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate was added as a surfactant. Similarly, the surface tension was measured and found to be 35 mN / m.
実施例1と同様にして微粒化を行ったところ、体積平均粒径1μmのブロードな粒度分布を有する粒子が得られた。 When atomization was performed in the same manner as in Example 1, particles having a broad particle size distribution with a volume average particle size of 1 μm were obtained.
また、得られた粒子を用いて実施例1と同様にして凝集を行ったところ、体積平均粒径6μmのブロードな粒度分布を有するトナー粒子が得られた。 Further, when the obtained particles were aggregated in the same manner as in Example 1, toner particles having a broad particle size distribution with a volume average particle size of 6 μm were obtained.
同様にして、画質を評価した結果、画像に粗大粒子由来と思われる斑が無数確認された。 Similarly, as a result of evaluating the image quality, countless spots that seem to be derived from coarse particles were confirmed in the image.
比較例2
界面活性剤としてルカンスルホン酸ナトリウムを使用することにより、40mN/mの表面張力を有する分散液を調製し、実施例2と同様に微粒化を行ったところ、逆支弁にて詰まりが発生し、微粒子を得られなかった。
Comparative Example 2
By using sodium lucan sulfonate as a surfactant, a dispersion having a surface tension of 40 mN / m was prepared and atomization was performed in the same manner as in Example 2. Fine particles could not be obtained.
Claims (4)
該分散液を高圧式ホモジナイザーに供し、該粒状の混合物を微細化して、該粒状の混合物の平均粒径よりも小さい平均粒径をもつ微粒子を形成する工程、及び
該微粒子を含む分散液を撹拌部中で撹拌しながら、該微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を具備することを特徴とする現像剤の製造方法。 Mixing a particulate mixture of toner materials containing a binder resin with an aqueous medium and a surfactant to prepare a dispersion having a surface tension of 50 mN / m or more;
The dispersion is subjected to a high-pressure homogenizer, the granular mixture is refined to form fine particles having an average particle size smaller than the average particle size of the granular mixture, and the dispersion containing the fine particles is stirred. A method for producing a developer, comprising a step of aggregating the fine particles while stirring in a part to form aggregated particles.
該分散液を高圧式ホモジナイザーに供し、該粒状の混合物を微細化して、該粒状の混合物の平均粒径よりも小さい平均粒径をもつ微粒子を形成する工程、及び
該微粒子を含む分散液を撹拌部中で撹拌しながら、該微粒子を凝集せしめ、凝集粒子を形成する工程を具備することを特徴とする現像剤の製造方法。 A step of preparing a dispersion having a surface tension of 40 mN / m or more by mixing a granular mixture of a toner material containing a binder resin and a release agent with an aqueous medium and a surfactant;
The dispersion is subjected to a high-pressure homogenizer, the granular mixture is refined to form fine particles having an average particle size smaller than the average particle size of the granular mixture, and the dispersion containing the fine particles is stirred. A method for producing a developer, comprising a step of aggregating the fine particles while stirring in a part to form aggregated particles.
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| JP2015118277A (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 花王株式会社 | Manufacturing method of toner for electrostatic charge image development |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013212502A (en) * | 2012-03-09 | 2013-10-17 | Canon Inc | Method for producing core-shell structured resin fine particle, and core-shell structured toner containing the core-shell structured resin fine particle |
| US9436109B2 (en) | 2012-05-30 | 2016-09-06 | Kyocera Document Solutions Inc. | Method of manufacturing resin particles, apparatus for manufacturing resin particles, and image forming apparatus |
| JP2015114405A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 株式会社リコー | Toner, developer, and image forming apparatus |
| JP2015118277A (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 花王株式会社 | Manufacturing method of toner for electrostatic charge image development |
| JP2017090509A (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | キヤノン株式会社 | Method for producing toner particles |
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