(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融混合物を微粉化するトナーの製造方法であって、噴出する非溶解性で溶融状態を保ちうる液体の剪断力により、微細化することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【請求項２】
噴出する液体の圧力が１０〜５００ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項３】
噴出する液体の速度が１００〜１０００ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項４】
噴出する液体の温度が０〜３００℃であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項５】
噴出する液体が、少なくとも溶融混合物へ剪断力を与えるまでに、噴出する液体中に分散安定化剤を含有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項６】
溶融混合物の温度が０〜３００℃であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項７】
溶融混合物が分散安定化剤を含有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静電荷像現像に用いる画像形成用粒子の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成用粒子特に静電荷像現像用トナーは、熱可塑性樹脂に添加剤を加え、混合・溶融混練した後に粉砕することによって製造される。
しかし、この製造方法によって得られる微粉体はその粒径分布が非常に広く、実用に供し得るトナーを得るには、更に分級しなければならないので、結局製造工程が複雑で、コストが高くなるのが欠点であった。
【０００３】
一方、粉砕工程なしで、直接着色重合体微粒子をつくる方法として、重合法による製造法が提案されている（例えば、特公昭３６−１０２３１号公報、特公昭４７−５１８３０号公報、特公昭５１−１４８９５号公報、特開昭５３−１７７３５号公報、特開昭５３−１７７３６号公報および特開昭５３−１７７３７号公報参照）。
【０００４】
これらは、いわゆる懸濁重合法によるものであって、重合性単量体、重合開始剤および着色剤を成分とする重合性組成物を、水性分散媒中に懸濁し重合して直接トナーを製造するものである。この方法は、得られる粒子が球形で、流動性が良いという利点を有するが、生産性が低いことからコストが高くなるのが欠点であった。
【０００５】
そして、この懸濁重合法に類似した製造方法に、前処理してトナー構成材料を溶融混練し、それを溶媒により溶解した後、分散媒中へ投入して撹拌機により微粒化する方法が提案されている（例えば、特許第２７１８７２５号公報、特開昭６３−２５６６４号公報参照）。しかしこの方法では、溶融混練物を有機溶剤で溶解する必要があり、有機溶剤により溶解しなくては撹拌機（例えばホモジナイザー等）を用い微粒化処理することができなかった。それに加え、有機溶剤を除去する必要があり、更に有機溶剤を除去する工程を増やすことになるため、結局製造工程が複雑で、コストが高くなるが欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生産性の高い電子写真用トナーの製造方法を提供することを目的とする。そして、本発明によれば有機溶剤を用いないため環境汚染を防ぐことができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第１に液体を高速に噴出することにより発生する剪断力により溶融混合物を粉砕する電子写真用トナーの製造方法が提供される。
図１により説明すると溶融混合物（４）を、噴出する液体（３）の剪断力により、微細化処理することで、微細な粒子（５）が得られる。
【０００８】
第２に、噴出する前記液体（３）の圧力が好ましくは１０〜５００ＭＰａ、更に好ましくは１００〜４００ＭＰａの上記第１に記載した電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【０００９】
第３に、噴出する液体（３）の速度が好ましくは１００〜１０００ｍ／ｓ、更に好ましくは１００〜７００ｍ／ｓの上記第１または第２に記載した電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【００１０】
第４に、噴出する液体（３）の温度が好ましくは０〜３００℃、好ましくは３０〜２５０℃、更に好ましくは５０〜２５０℃である上記第１乃至第３の何れか１に記載した電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【００１１】
第５に、噴出する液体（３）が、溶融混合物へ剪断力を与える時に、噴出する液体中に分散安定化剤を含有する、上記第１乃至第４の何れか１に記載した電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【００１２】
第６に、溶融混合物（４）の温度が好ましくは０〜３００℃、好ましくは３０〜２５０℃、更に好ましくは５０〜２５０℃である、上記第１乃至第５の何れか１に記載した電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【００１３】
第７に、溶融混合物（４）が分散安定化剤を含有する、上記第１乃至第６の何れか１に記載した電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。上記本発明の構成から明らかなように、溶融した混合物を、噴出する液体の剪断力により微細化処理することで、上記課題を解決しうる製造方法が得られることを見い出し、本発明に至ったものである。
【００１５】
本発明の方法は、電子写真用トナーの製造方法において、トナーを構成する成分を溶融混合した後、この溶融混合物を有機溶剤に溶解することなく溶融状態を保持し、噴出する液体の剪断力により微細化処理することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明において、トナー構成部分は溶融混練することにより、各添加剤が望ましい状態に存在するように調整する。
この溶融混練には、１軸押出機、２軸押出機、２本ロール、３本ロール、Ｂｕｓｓ社製コーニーダ等、溶融混合可能な装置全てを用いることができる。
本発明において、上記溶融混合物は、非相溶の少なくとも有機溶剤を含まない液体中において、所定の粒径になるように微細化される。
その後に、その微細化した溶融混合物を含む液体の温度を下げることにより溶融混合物は固化し、所定の粒径に微粒化したトナー粒子を含む溶液を得ることができ、その後工程において液体を除去することで、トナー粒子を得ることができる。
本発明における上記の微粒化方法は、溶融混合物に対し非相溶の少なくとも有機溶剤を含まない液体が噴出し、噴出した液体と溶融混合物とが存在する系において、溶融混合物がその噴出する液体の剪断力を受けることにより、所定の粒径に微細化することが可能とするものであり、このような剪断力を生じる全ての装置を用いることができる。
【００１７】
このような装置として、例えばＢＥＥ社製のＤｅＢＥＥなどを挙げることができる。
この有機溶剤による溶融混合物の溶解処理を用いない方法は、従来の有機溶剤を用いて溶融混合物を溶解するための設備機器を用いて実行することができない。例えばホモジナイザー等は、溶融混合物の温度が分散させる溶媒の沸点に比べ高いため、溶媒が気化してしまい用いることができない。しかし、本発明の方式では、噴出する液体は高圧で、噴出後の雰囲気も高圧下に保つことが可能であるため、処理が可能となった。
【００１８】
更に、噴出する液体の圧力を、好ましくは１０〜５００ＭＰａ、更に好ましくは１００〜４００ＭＰａにすることで、微粒化の過不足を防ぐことができ、より生産性が向上する。
更に、噴出する液体の速度を１００〜１０００ｍ／ｓ、更に好ましくは１００〜７００ｍ／ｓにすることで、微粒化の過不足を防ぐことができ、より生産性が向上する。
更に、噴出する液体の速度を０〜３００℃、更に好ましくは３０〜２５０℃にすることで、液体状態を保つことができると同時に、溶融混合物を剪断処理可能な溶融状態に保つことができ、より生産性が向上する。
更に、噴出する液体が、溶融混合物へ剪断力を与えるときに、噴出する液体中に分散安定化剤を含有することにより、微粒化した溶融混合物の再凝集を抑えることができ、より生産性が向上する。
更に、溶融混合物の温度を０〜３００℃、更に好ましくは３０〜２５０℃にすることで、処理可能な溶融状態に保つことができ、より生産性が向上する。
更に、溶融混合物が分散安定化剤を含有することにより、微粒化した溶融混合物の再凝集を抑えることができ、より生産性が向上する。
【００１９】
本発明において使用される溶融混合物を構成する成分としては、通常の混練・粉砕法でも重合法でも用いられる結着樹脂と添加剤からなるものをいい、その全てを用いることができる。添加剤とは着色剤、荷電制御剤、定着助剤等この分野において通常用いられるもの全てをいう。
【００２０】
本発明において用いられる結着樹脂としては、公知のものをすべて使用できる。例えばポリスチレン、ポリ−ｐ−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレンおよび置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などを単独あるいは混合して使用できる。
【００２１】
そして、圧力定着用結着樹脂としては、公知のものすべてを単独であるいは混合して使用できる。例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリピロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などを単独あるいは混合して使用できる。これらの樹脂で樹脂Ｔｇが５８℃以上、好ましくは６０℃以上であれば、トナージェットミル粉砕にて球形化処理を行なう時に、トナー粒子同士の衝突、あるいはトナーと粉砕室壁との衝突にて生じる発熱による融着を抑えられるので、球形化加工しやすい。
【００２２】
本発明におけるトナー、定着助剤を含有させることにより、定着ロールにトナー固着防止用オイルを塗布しない定着システム、いわゆるオイルレスシステムにおいても使用できる。定着助剤としては、公知のものをすべて混合して使用できる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワックス等を使用することができる。
【００２３】
本発明で用いられる着色剤としては、トナー用として公知のものが使用できる。例えば黒色の着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤として、例えばフタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えばローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミン６Ｂ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えばクロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
更にこれらのトナーは、より効率的な帯電性の付与のために、例えば荷電制御剤などトナー用として公知のものが使用できる。荷電制御剤としては例えば、ニグロシン、塩基性染料、塩基性染料のレーキ顔料、モノアゾ染料の金属錯体、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ジカルボル酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体、有機染料等がある。
【００２４】
【実施例】
次に、実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
評価は、コールターマルチサイザー（コールターエレクトリック社製）を用いた測定により求めた。体積平均粒子径１０μｍのトナー粒子を製造することを条件とし、溶融混合物の単位時間当たりの処理量により行なった。
評価結果を表１に示す。
【００２５】
スチレン−アクリル共重合体：９５重量部、ポリプロピレン：５重量部、カーボンブラック：１０重量部、サリチル酸亜鉛塩：２重量部の混合物を、スクリュー直径１００ｍｍの１軸混練機で、処理量１０ｋｇ／ｈ、回転数１００ｒ／ｍｉｎ、混練温度１５０℃で溶融混練し得た溶融混合物を以下の条件により微粉化した。
【００２６】
［実施例１］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：９．５ＭＰａ、噴出液体速度：９５ｍ／ｓ、噴出液体温度：３５０℃、噴出液体中の分散安定化剤：無し、溶融混合物温度３５０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：無し、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００２７】
［実施例２］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：３００ＭＰａ、噴出液体速度：９５ｍ／ｓ、噴出液体温度：３５０℃、噴出液体中の分散安定化剤：無し、溶融混合物温度３５０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：無し、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００２８】
［実施例３］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：３００ＭＰａ、噴出液体速度：６００ｍ／ｓ、噴出液体温度：３５０℃、噴出液体中の分散安定化剤：無し、溶融混合物温度３５０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：無し、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００２９】
［実施例４］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：３００ＭＰａ、噴出液体速度：６００ｍ／ｓ、噴出液体温度：２００℃、噴出液体中の分散安定化剤：無し、溶融混合物温度３５０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：無し、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００３０】
［実施例５］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：３００ＭＰａ、噴出液体速度：６００ｍ／ｓ、噴出液体温度：２００℃、噴出液体中の分散安定化剤：あり、溶融混合物温度３５０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：無し、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００３１】
［実施例６］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：３００ＭＰａ、噴出液体速度：６００ｍ／ｓ、噴出液体温度：２００℃、噴出液体中の分散安定化剤：あり、溶融混合物温度１８０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：無し、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００３２】
［実施例７］
噴出液体に水を用いＤｅＢＥＥ（ＢＥＥ社製）装置を使用し、噴出液体圧力：３００ＭＰａ、噴出液体速度：６００ｍ／ｓ、噴出液体温度：２００℃、噴出液体中の分散安定化剤：あり、溶融混合物温度１８０℃、溶融混合物中の分散安定化剤：あり、の条件により処理を実施し、これにより得た微粒化した粒子を含む液体から水分を除去することで、体積平均粒径１０μｍのトナーを得た。
【００３３】
［比較例］
水中に投入し、ホモジナイザーにより微粒化処理を行なった。溶融混合物及び媒体液は１００℃に加熱し、ホモジナイザーの回転数は１００００ｒ／ｍｉｎで行なった。
【００３４】
この結果、実施例では、本発明により有機溶剤を用いずに、溶融混合物を体積平均粒径１０μｍ微粒化処理することが可能であると同時に、噴出液体の圧力・噴出液体の速度・噴出液体の温度の適正化・噴出液体へ分散安定化剤の含有、溶融混合物の温度、溶融混合物へ分散安定化剤の含有、により生産性の更なる向上が可能であることが判る。
【００３５】
しかし、比較例においては、水による微粉化ができてなく、また加熱温度が１００℃であるため、溶融混合物の粘度が非常に高く、ホモジナイザーによる微粒化処理では１ｍｍ以上の粒子を得ることしかできず、トナーとして用いることができる粒子径に微粒化することができなかった。
【００３６】
【表１】
0003578386.tif 000002
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明における液体による微粉化により生産性が向上し、従来の方法では有機溶剤を用いなくては処理不可能であったが、本発明により有機溶剤を用いることなく処理可能となった。それに加え、有機溶剤を除去する工程が必要なくなったため、設備が簡素化したという極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における溶融混合物の微細化処理装置の概要を示す図である。
【図２】本発明の微細化処理方法を具体的に説明する図である。
【符号の説明】
１  液体圧力増加装置
２  溶融物供給装置
３  噴出する液体
４  溶融混合物
５  微細な粒子
【図１】
0003578386.tif 000003
【図２】
0003578386.tif 000004