(57)【要約】【課題】現像量の調整を容易に行なうことが可能であり、ユーザーの要望に応えるトナー特性を容易に得ることの出来る電子写真用トナーの製造方法を提供すること。【解決手段】第１のトナー粒子と、前記第１のトナー粒子と同一の軟化点及び前記第１のトナー粒子よりも小さい体積平均粒径を有する第２のトナー粒子とを混合する工程を具備し、前記第１のトナー粒子と第２のトナー粒子の配合量を調整することにより現像量を制御することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトナー粒子と、前記第１のトナー粒子と同一の軟化点及び前記第１のトナー粒子よりも小さい体積平均粒径を有する第２のトナー粒子とを混合する工程を具備し、前記第１のトナー粒子と第２のトナー粒子の配合量を調整することにより現像量を制御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】
前記第２のトナー粒子が含む外添剤の添加量は、前記第１のトナー粒子が含む外添剤の添加量よりも多い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】
前記第２のトナー粒子の帯電量は、前記第１のトナー粒子の帯電量よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項４】
前記第１のトナーと第２のトナーの体積平均粒径の差は、２μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナーの製造方法に係り、特に、現像量の調整を可能とする電子写真用トナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタは、モノクロからカラー化への転換が進んでいる。特に、オフィスで使用されるプリンタは、一般的に複数の部署で共通に使用されるため、印刷部数が多くなり、そのため、高速化や耐久性、ランニングコスト等の理由から、電子写真方式のレーザープリンタが選ばれる。
【０００３】
このような印刷の高速化、耐久性、ランニングコスト、その他の品質を満足するために、トナーには様々な特性が要求される。しかも、ユーザーの使用環境、使用頻度や印字内容、印字媒体も多様であり、全てのユーザーが満足できるプリンタを提供することは非常に困難であるのが現状である。
【０００４】
ユーザーの具体的な使用状況として、例えば、カラー印字はほとんど行わず、印字率の低いモノクロ印字をメインに行う場合や、広告などの印字率の高いカラー印刷を連続して印字する場合がある。このような極端な使い方をするユーザーも珍しくはないので、トナーの劣化度合いも大きく異なることとなる。
【０００５】
更に、上記のようなモノクロ印字を多く行なうユーザーからは、印字の少ないカラートナーの消費量を少なくできないかとの要求がある。しかし、現像量を抑えたトナーでは、画像濃度が落ちてしまい、プリンタで出力された画像を例えば広告として使用するユーザーを満足させることはできない。
【０００６】
プリンタのマニュアルの設定により、現像に関係するパラメーターを調整し、ある程度、好みの画像に調整することは可能であるが、調整範囲には限界があり、ユーザーにとって満足し得る画像が得られるとは言えない。また、特定のユーザー向けに、トナーをカスタマイズすることもできるが、ユーザー数が多くなった場合、トナーの品種が増えてしまい、生産計画等の調整が困難となる。
【０００７】
なお、複数種のトナーを混合して、特定の特性を有するトナーを得ることが知られている。例えば、軟化点が低く、粒径が大きいトナー粒子と、軟化点が高く、粒径が小さいトナー粒子を混合して、ブロッキング性を向上させたトナー（例えば、特許文献１及び２参照）や、粒径が大きく、帯電量の絶対値が大きいトナーと、粒径が小さく、帯電量の絶対値が小さいトナーを混合した、長期にわたり高画像濃度が得られるトナー（例えば、特許文献３参照）がある。
【０００８】
しかし、粒径が大きいトナー粒子と小さいトナーとで軟化点を変えた前者のトナーでは、両トナーの材質が異なることから帯電率が相違し、帯電が不均一になり、逆に静電的に凝集が生じ易いという問題がある。また、通常、粒径が大きいトナーは、帯電量が小さいことから、粒径が大きいトナーの帯電量が多いという後者のトナーを得るには、樹脂の種類や帯電制御剤の量を変えたりするという特別の操作が必要であり、またそのような操作によっても現像量の変化の幅は狭く、特定の用途に適合する現像量を示すトナーを得ることは困難であった。
【特許文献１】特開昭６０−１８８９５７号公報
【特許文献２】特開平１０−１７７２７４号公報
【特許文献３】特開平１１−２４３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情の下になされ、現像量の調整を容易に行なうことが可能であり、ユーザーの要望に応えるトナー特性を容易に得ることの出来る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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、第１のトナー粒子と、前記第１のトナー粒子と同一の軟化点及び前記第１のトナー粒子よりも小さい体積平均粒径を有する第２のトナー粒子とを混合する工程を具備し、前記第１のトナー粒子と第２のトナー粒子の配合量を調整することにより現像量を制御することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法を提供する。
【００１１】
このような電子写真用トナーの製造方法において、前記第２のトナー粒子が含む外添剤の添加量を、前記第１のトナー粒子が含む外添剤の添加量よりも多くすることが出来る。
【００１２】
また、前記第２のトナー粒子の帯電量を、前記第１のトナー粒子の帯電量よりも大きくすることが出来る。
【００１３】
また、前記第１のトナーと第２のトナーの体積平均粒径の差を、２μｍ以上とすることが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によると、現像量の調整を容易に行なうことが可能であり、ユーザーの要望に応えるトナー特性を容易に得ることの出来る電子写真用トナーの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーの製造方法は、体積平均粒径が異なり、軟化点が同一の複数のトナーを混合することを特徴とする。即ち、軟化点が同一の、同一材料から構成され、体積平均粒径が異なる複数種のトナーを別々に製造した後、混合して、１種類の電子写真用トナーを得るものである。
【００１７】
本発明者らは、平均粒径が小さいトナーは現像量が少ないのに対し、平均粒径が大きいトナーは現像量が多いので、これらのトナーを混合することにより、現像量を適宜、制御できることを見出した。即ち、平均粒径が小さいトナーに対し、平均粒径が大きいトナーの混合割合を増加させることにより、現像量を増加させることができることを見出した。このような知見に基づき、モノクロ印字のように少ない現像量が求められる用途には、平均粒径が大きいトナーの混合割合を少なくし、カラー印刷のように多い現像量が求められる用途には、平均粒径が大きいトナーの混合割合を多くするというように、用途に適合させてトナーの現像量を制御することが可能である。
【００１８】
特に、平均粒径が小さいトナーに対しては外添剤の量を多くし、平均粒径が大きいトナーに対しては外添剤の量を少なくすることにより、トナー全体として、流動性を揃えることができる。
【００１９】
上述したように、軟化点が低く、粒径が大きいトナー粒子と、軟化点が高く、粒径が小さいトナー粒子を混合して、ブロッキング性を向上させたトナーが知られているが、軟化点を変えるには結着樹脂の種類を変える必要があり、結着樹脂の種類を変えると帯電率が相違することから、静電的に凝集が生じ易いという問題がある。また、粒径が大きく、帯電量の絶対値が大きいトナーと、粒径が小さく、帯電量の絶対値が小さいトナーを混合したトナーも知られているが、本発明に係るトナーは、逆に、粒径の大きいトナーの帯電量が小さい。通常、粒径が大きいトナーは、帯電量が小さいので、本発明に係るトナーは、何ら樹脂の材質を変えることなく、同様の材質のトナーを混合することで足りる。
【００２０】
従って、本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーの製造方法は、簡単かつ低コストで、所望の現像量のトナーを得ることが出来るという優れた効果を奏する。
【００２１】
なお、複数種のトナー体積平均粒径の差は、２μｍ以上であることが望ましい。体積平均粒径の差が２μｍ未満では、トナーの現像量を制御し得る範囲が狭く、望ましくない。
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーの製造方法について、具体的に説明する。
【００２３】
以上説明したように、本発明の一実施形態において、混合する前の平均粒径の小さいトナー及び平均粒径の大きいトナーは、いずれもそれ自体は従来のトナーと同様のものであり、従来公知の方法により製造することが出来る。
【００２４】
まず、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤及び離型剤等を含む原料混合物を混合機により混合する。混合機としては、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、Ｖ型ブレンダー、ナウターミキサー等、任意のものを用いることが出来る。
【００２５】
使用可能な結着樹脂としては、公知のものを含む広い範囲から選択することができる。具体的には、ポリスチレン、スチレン−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、およびスチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系樹脂をはじめ、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、キシレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが例示でき、これらの樹脂を二種類以上組み合わせて用いてもよい。なお、これらの樹脂のうち、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００２６】
帯電制御剤及び離型剤としては、通常、電子写真用トナーに使用される任意のものを使用可能である。
【００２７】
原料混合物は、次いで混練機に供給され、そこで溶融混練される。混練機としては、二軸押出し混練機及び単軸押出し混練機等の押出し混練機、連続式２本ロールミル、連続式３本ロールミル及びバッチ式ロールミル等のオープンロール型混練機等、任意の型のものを用いることができる。
【００２８】
混練機から排出された溶融混練物は、通常、トナーの製造に用いられる方法に従って、冷却され、粉砕され、分級されて、所定の平均粒径のトナー粒子母体が得られる。冷却手段、粉砕手段及び分級手段は、特に限定されず、通常トナーの製造に用いられるものを採用することが出来る。例えば、冷却には、圧延や空気流の吹き付けによる冷却手段を用いることができ、粉砕には、衝突板式粉砕機等の気流粉砕機を用いることができ、分級には、様々な気流分級機を用いることができる。本発明の一実施形態では、粉砕分級の条件を変えることにより、異なる平均粒径、特に２μｍ以上の平均粒径の差を有する複数種のトナー粒子母体を生成する。
【００２９】
このようにして得た、異なる平均粒径の複数種のトナー粒子母体のそれぞれに、シリコーンオイルにより疎水化処理された無機粒子を加え、混合・攪拌することにより、異なる平均粒径の複数種の電子写真用トナーが得られる。この場合、平均粒径の大きいトナー粒子が含む外添剤の添加量を、平均粒径が小さいトナー粒子が含む外添剤の添加量よりも少なくすることが望ましい。そうすることにより、流動性を合せることが出来、流動性が均一なトナーを得ることが出来るからである。
【００３０】
本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーの製造方法では、このようにして、異なる平均粒径の電子写真用トナーを複数種製造した後、これらを混合する。混合は、Ｖ型ブレンダー等の通常の混合機を用いて行うことが出来る。
【００３１】
実施例
以下、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明についてより具体的に説明する。
【００３２】
まず、実施例及び比較例で用いる平均粒径９μｍのトナーと、平均粒径６μｍのトナーを、以下のように作成した。
【００３３】
＜平均粒径９μｍトナーの作製＞
結着樹脂としてポリエステル樹脂（軟化点１３５℃）９２質量部、着色剤としてＣ．Ｉピグメントレッド５７：１を４質量部、荷電制御剤「ＬＲ−１４７」（日本カーリット社製：有機ホウ素化合物）１質量部、及び離型剤「カルナバワックス１号粉末」（加藤洋行）３質量部をヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用いて混合した。
【００３４】
混合粉体を２軸混練機（スクリュウ径４３ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３４）で溶融混練し、延伸し、冷却し、ロートプレックス（ホソカワミクロン社製、２ｍｍスクリーン）で粗砕した後、衝突式粉砕機・風力分級機にて、トナーの体積平均粒径が９．０μｍになるように粉砕分級を行い、着色粒子を得た。
【００３５】
得られた着色粒子１００質量部に外添剤として、「ＮＹ５０」（日本アエロジル社製：疎水性シリカ）を２質量部、及び「Ｈ３００４」（クラリアント社製：疎水性シリカ）を０．２質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナーを得た。得られたトナーの軟化点は１２９．６℃であった。
【００３６】
＜平均粒径６μｍトナーの作製＞
結着樹脂としてポリエステル樹脂（軟化点１３５℃）９２質量部、着色剤としてＣ．Ｉピグメントレッド５７：１を４質量部、荷電制御剤として「ＬＲ−１４７」（日本カーリット社製：有機ホウ素化合物）１質量部、及び離型剤として「カルナバワックス１号粉末」（加藤洋行）３質量部をヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用いて混合した。
【００３７】
混合粉体を２軸混練機（スクリュウ径４３ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３４）で溶融混練し、延伸し、冷却し、ロートプレックス（ホソカワミクロン社製、２ｍｍスクリーン）で粗砕した後、衝突式粉砕機・風力分級機にて、トナーの体積平均粒径が６．０μｍになるように粉砕分級を行い、着色粒子を得た。
【００３８】
得られた着色粒子１００質量部に外添剤として「ＮＹ５０」（日本アエロジル社製：疎水性シリカ）を３質量部、及び「Ｈ３００４」（クラリアント社製：疎水性シリカ）を０．５質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナーを得た。得られたトナーの軟化点は１２９．５℃であった。
【００３９】
このトナーは、前記９．０μｍのトナーと比較し、トナー材料の組成は同様であり、従って軟化点がほぼ同一であるが、トナーの平均粒径と外添剤の量が異なるものである。
【００４０】
以上のように得られた平均粒径９．０μｍのトナーと平均粒径６．０μｍのトナーを下記表に示すような割合に計量した後、容量１０ＬのＶ型混合機に収容し、回転速度３０ｒｐｍで３分間混合し、９種のトナー試料を得た。
【００４１】
比較例
結着樹脂として軟化点（１４５℃）を有する（ポリエステル）樹脂を用いたことを除いて、上記と同様にして平均粒径６μｍトナーを作製した。このトナーを上記のようにして得た平均粒径９μｍトナーと混合し、９種のトナー試料を得た。
【００４２】
得られたトナー試料について物性測定を行い、かつ粒径及び帯電量の測定を行った。
【００４３】
なお、結着樹脂及びトナーの軟化点は、以下の装置を用い、以下の条件で測定した。
【００４４】
装置：フローテスター（島津製作所製、ＣＦＴ−５００Ｄ）
試料：１ｇ
昇温速度：６℃／分
荷重：２０ｋｇ
ノズル：直径１ｍｍ、長さ１ｍｍ
１／２法：試料の半分が流出した温度を軟化点とした。
【００４５】
＜物性等評価条件＞
１．粒径
以下の装置を用い、以下の条件で測定した。
【００４６】
装置：マルチサイザーIII（コールター社製）
試料：ビーカーに試料少量と精製水、界面活性剤を入れ、超音波洗浄器にて分散した。
【００４７】
測定：アパーチャーは５０μｍで行い、カウントは５０，０００個で行い、体積平均粒径を得た。
【００４８】
２．帯電量
以下の装置を用い、以下の条件で測定した。
【００４９】
装置：ブローオフ帯電量測定装置（東芝ケミカル社製）
ブロー圧：１ｋｇｆ／ｃｍ２
ブロー時間：２０ｓｅｃ
メッシュ：４００メッシュ
サンプル量：２００ｍｇ
デベ化条件
キヤリア（パウダーテック社ＦＴ−１５０）を９．７ｇとトナーを０．３ｇを２０ｃｃのスクリュウ管に入れ、ボールミルにセットし、１００ｒｐｍで１０分間撹拌した。測定環境は２５℃、５０％ＲＨの環境下で行った。
【００５０】
試験−１（現像量）
非磁性一成分現像装置「カシオページプレストＮ−５」（カシオ計算機（株）製：カラープリンタ毎分２９枚機、プロセススピード１２９ｍｍ／ｓｅｃ）にトナーを実装し、        通常環境（２５℃、５０％ＲＨ）において、ベタ画像を印字させ、印字途中に扉を開けることで、強制停止させ、トナーが未定着の画像を採取した。得られた未定着画像上のトナーを掃除機で吸い取り、印字面積とトナー質量より、現像量（ｍｇ／ｃｍ２）を求めた。
【００５１】
試験−２（画像濃度）
試験−１と同様の装置を用い、ベタ画像を印字する。Ｘ−Ｒｉｔｅ社の分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて、画像濃度を測定した。Ｘ−Ｒｉｔｅの設定は、Ｄ６５光源ｍ、視野角２度、測定径４ｍｍで行った。
【００５２】
以上の測定結果及び試験結果を下記表１及び２に示す。
【表１】
2009229759.tif 000002
【００５３】
【表２】
2009229759.tif 000003
【００５４】
上記表１から、体積平均粒径が６μｍのトナーと９μｍのトナーを混合して得たトナーにおいて、平均粒径９μｍのトナーの比率が増えると、現像量が増えることがわかった。現像量が増えると、画像濃度が高くなる傾向が見られた。このようにして、粒径の異なるトナーの混合割合を変えることにより、現像量の調整が可能であり、ユーザーの要請に適合した現像量を示すトナーを得ることが出来ることがわかる。
【００５５】
これに対し、体積平均粒径が異なり、かつ軟化点の異なる結着樹脂を用いたトナーを混合した場合には、上記表２に示すように、混合比率により、軟化点が変動するため、トナーの軟化点が高い場合には、コールドオフセットが発生してしまい、実用的に使用できる配合比率の幅が狭くなり、結果として、現像量の調整幅が狭くなってしまうことがわかる。