JP2002088163A

JP2002088163A - 溶媒除去装置及びそれを用いたポリマー粒子の製造方法

Info

Publication number: JP2002088163A
Application number: JP2000279856A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yamada; 清山田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】真球形状性や表面平滑性を有し、かつ優れた
粒度分布を有するポリマー粒子を、高い生産性のもと製
造可能な溶媒除去装置、及び該溶媒除去装置を用いたポ
リマー粒子の製造方法の提供。【解決手段】溶媒に溶かしたポリマーを含む油相と水
相とを混合して得られる溶媒懸濁液８から該溶媒を除去
する溶媒除去装置であって、該溶媒懸濁液８を収容可能
な容器１２中に、少なくとも、回転により該容器１２に
おける液相内と気相７内との移動を繰り返し行う複数の
接液部材１と、該接液部材１を回転可能とする回転部材
２とを備え、該接液部材１の回転により該接液部材１に
付着した溶媒懸濁液８中の溶媒を除去することを特徴と
する溶媒除去装置である。また、前記溶媒除去装置を用
い、該溶媒除去装置における接液部材の最外端周速を
０．０５〜３ｍ／ｓにして、前記溶媒懸濁液から溶媒を
除去することを特徴とするポリマー粒子の製造方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶媒に溶かしたポ
リマーを含む油相と水相とを混合攪拌して溶媒懸濁液を
つくり、この溶媒懸濁液から溶媒を除去して、シャープ
な粒度分布をもつポリマー粒子を作製する技術分野で、
一例として静電荷像現像用トナーの製造に好適な装置及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶媒に溶かしたポリマーを含む油相と油
相よりも多量の水相との混合攪拌により、水相の中に油
滴粒子をつくり、この溶媒懸濁液から溶媒を除去して、
ポリマー粒子を得る方法が知られている。その一例が静
電記録法により形成される静電潜像を現像するための静
電荷像現像用トナーを製造する方法である。これは、あ
らかじめ溶媒に溶解したポリマー溶液（例えばトナー材
料の混合液等）を水系媒体中に分散懸濁させ、これを加
熱又は減圧等によって溶媒を除去することにより、粒子
をつくる方法が提案されている（特公昭６１−２８６８
８号公報、特開昭６３−２５６６４号公報、特開平７−
１５２２０２号公報、特開平９−１５９０２号公報
等）。

【０００３】このポリマー粒子作製にあたって、従来
は、この粒径分布と粒子の球形度まで踏み込んで制御す
る必要性はほとんどなかった。即ち、溶媒懸濁液から溶
媒除去によるポリマー粒子の形状は成り行き具合で問題
がなかった。しかし、今日、コピー機、プリンターにお
いて、トナー特性に現像転写率１００％が求められるよ
うになった。従来は転写率が１００％未満で残留付着ト
ナーがあるため、クリーニングを行う機構が欠かせなか
ったが、転写率１００％を狙うことにより、クリーナー
レスが可能となり、機器容積の小型化、省資源化、部品
点数削減化、環境クリーン化が可能となるからである。
この転写率と粒子の球形度とには相関性があり、真球状
で表面に凹凸がないものが最も転写率が優れることが知
られている。従って、真球状で表面に凹凸がないトナー
粒子の製造が求められているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける問題を解決し、以下の目的を達成することを課題
とする。即ち、本発明は、溶媒を含む溶媒懸濁液から溶
媒を除去し、ポリマー粒子を製造するにあたり、溶媒の
除去を終えた段階で狙いとする真球形状性や表面平滑性
を有し、かつ優れた粒度分布を有するポリマー粒子を、
高い生産性のもと製造することができる溶媒除去装置を
提供することを目的とする。また、本発明は、前記溶媒
除去装置を用い、粒度分布がシャープであり、真球状で
表面平滑性を有するポリマー粒子を生産性よく製造する
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、溶媒懸濁液
から溶媒を除去する段階で真球形状性や表面平滑性がど
のようなメカニズムで働いているかを研究した。その結
果、ポリマー含有油滴の分散安定性を保つために水相に
添加する分散剤が大きな役割を果たしていることが判っ
た。油滴粒子の外表面はこの分散剤により全面が覆わ
れ、油滴粒子同志が互いに付着するのが防がれ、分散安
定化を図っているが、溶媒除去の進捗につれ油滴粒子の
外表面積が減少するので、この表面積減少と分散剤の表
面からの剥離するタイミングが大きく関係することが判
った。真球形状性や表面平滑性の優れた状態のポリマー
粒子を得るには、外表面積の減少に追従して分散剤の剥
離が必要である。分散剤の剥離がタイミングよく追従で
きないと、粒子表面積の減少と体積減少とがアンバラン
スとなり、過剰の表面積による歪みを生じて、その歪み
状態の残痕をもったままポリマー粒子化が進み、再度、
球形に戻らないからである。

【０００６】この剥離がタイミングよく起こるには、油
滴粒子の化学的性質に適性をもった分散剤の選定が必要
なことは当然であるが、その最適分散剤選定後の結果を
みると、分散剤と油滴粒子外表面との引付け力が、極め
て弱い状態でなければならないことを掴んだ。また、分
散剤を使わない場合は、ポリマー含有油滴の粒子表面積
の減少と体積減少とがアンバランスとなることはない
が、油滴粒子同志が互いに付着し易く、分散安定性は極
めて低くいことが判った。

【０００７】一方において、溶媒を効率よく取り去る手
段としては、気液接触面積の増大、溶媒蒸発を促進する
熱の付与、蒸発溶媒濃度差を維持するキャリアガスの適
量送風等が欠かせない。特に量産設備化には、気液接触
面積を大きくとることが重要で、この実現には溶媒懸濁
液の流動が不可欠である。本発明者は、この溶媒懸濁液
の流動の強弱が、分散剤を使わない場合は粒度分布の良
否を、また、分散剤を使う場合は最適分散剤の選定後の
もとで、粒度分布と真球形状性や表面平滑性の良否を支
配することを突き止めた。

【０００８】即ち、流動が強いと、溶媒懸濁液に発生し
た剪断・圧縮の応力により、複数油滴粒子の結合、ある
いは一つの油滴粒子の分割細分が起き、その結果、溶媒
除去後のポリマー粒子の粒度分布がブロードとなり、粒
径品質の低下を招くことが判った。また、流動が弱いと
粒子・粒径の品質は確保できるものの、気液接触面の液
更新が難しく、溶媒除去の生産性が低いことが判った。
そこで本発明者は、弱い流動下のもとに、気液接触面積
の増大が図れる装置がこの解決策であると考えた。気液
接触面積の増大を図る設備化にあたり、溶媒懸濁液を保
持する容器内に、回転により水没と非水没とを繰り返す
接液部材を多数取付けた回転部材を設け、この回転部材
の適切な回転速度により、保持液の弱い攪拌と気液接触
面積の増大を行った。この接液部材の回転が、保持液の
均一攪拌と、付着液の絶え間ない更新を行うものであ
る。

【０００９】更に、本発明者は、上記の装置を用いるに
あたり、接液部材の最外端周速を特定の範囲内に設定
し、また、加熱ジャケットによる適正加熱やキャリアガ
スの適正供給等により、溶媒除去に要する時間を大幅に
短縮させ、かつ粒度分布がシャープで形状の均一なポリ
マー粒子が得られることを見出した。

【００１０】前記課題を解決するための手段は、以下の
通りである。即ち、＜１＞溶媒に溶かしたポリマーを含む油相と水相とを
混合して得られる溶媒懸濁液から該溶媒を除去する溶媒
除去装置であって、該溶媒懸濁液を収容可能な容器中
に、少なくとも、回転により該容器内の液相部と気相部
との移動を繰り返し行う接液部材と、該接液部材を回転
可能とする回転部材とを備え、該接液部材の回転により
該接液部材に付着した溶媒懸濁液中の溶媒を除去するこ
とを特徴とする溶媒除去装置である。＜２＞溶媒に溶かしたポリマーを含む油相と水相とを
混合して得られる溶媒懸濁液から該溶媒を除去して、ポ
リマー粒子を作製するポリマー粒子の製造方法であっ
て、前記＜１＞に記載の溶媒除去装置を用い、該溶媒除
去装置における接液部材の最外端周速を０．０５〜３ｍ
／ｓにして、前記溶媒懸濁液から溶媒を除去することを
特徴とするポリマー粒子の製造方法である。

【００１１】更に、前記課題を解決するための手段は、
以下の態様が好ましい。即ち、＜３＞前記容器内の気相部にキャリアガスを供給する
キャリアガス供給部材を備え、前記接液部材に付着した
溶媒懸濁液にキャリアガスを接触させ、該溶媒懸濁液中
の溶媒を除去する前記＜１＞に記載の溶媒除去装置であ
る。＜４＞前記接液部材が、複数の開口部を有してなる前
記＜１＞又は＜３＞に記載の溶媒除去装置である。＜５＞ポリマー粒子が静電荷像現像用トナー粒子であ
る前記＜２＞に記載のポリマー粒子の製造方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。［溶媒除去装置］本発明の溶媒除去装置は、溶媒懸濁液
を収容可能な容器中に、少なくとも、回転により該容器
内の液相部と気相部との移動を繰り返し行う接液部材
と、該接液部材を回転可能とする回転部材とを備え、更
に必要に応じて、その他の部材を備えてなる。本発明の
溶媒除去装置の主要部分は、溶媒懸濁液が気体と広い接
触面をもつことができるように設けた接液部材である。
この接液部材は、溶媒懸濁液の処理条件（量・処理時間
・設置スペース・ランニング費用・設備投資費用等）に
応じて、部材の大きさ、枚数、間隔、キャリアガスの通
過開口部等が決定される。

【００１３】以下、図面を参照して、本発明の溶媒除去
装置について説明する。図１は、本発明の溶媒除去装置
の一例の概略構成を示す側面図である。図１に示す溶媒
除去装置は、溶媒懸濁液８を保持する容器１２内に、複
数の接液部材１が回転部材２の回転軸２Ａに固定され、
回転軸２Ａの回転に伴い、接液部材１も回転するように
構成されている。回転軸２Ａは、モーター２Ｂを駆動源
としており、回転速度を適宜調整できるようになってい
る。回転軸２Ａの回転に伴い、接液部材１は容器１２内
の液相部８と気相部７との移動を繰り返し行う、即ち、
回転により水没と非水没とを繰り返す。溶媒懸濁液８の
容積は、回転軸２Ａより下方であることが好ましい。

【００１４】本発明の溶媒除去装置は、接液部材１に付
着した溶媒懸濁液８にキャリアガスを接触させ、溶媒懸
濁液８中の溶媒除去を促進させることが好ましい。図１
の溶媒除去装置には、容器１２内の気相部７にキャリア
ガスを供給するキャリアガス送風機９（キャリアガス供
給部材）が備えられている。接液部材１は、溶媒除去装
置の気相部７の内壁と３〜５ｍｍ程度の狭い隙間でセッ
トされ、キャリアガスがこの隙間から多量にリークしな
いようにできている。本発明において、用いるキャリア
ガスとしては、溶媒蒸気の爆発防止の観点から窒素ガス
や、空気に窒素ガスを混合させて酸素濃度を数％以下に
したガス等が好ましく挙げられる。キャリアガスの流量
は、目的に応じて適宜選択することができるが、例え
ば、溶媒懸濁液１００ｋｇを処理する場合、２〜１００
ｍ³／ｈが好ましく、１０〜４０ｍ³／ｈがより好まし
い。該流量が２ｍ³／ｈ未満の場合、溶媒蒸発速度を支
配するキャリアガス中の溶媒蒸気濃度が高くなり、蒸発
速度が遅くなるため、除去に長時間を要することがあ
り、一方、該流量が１００ｍ³／ｈを超えると、接液部
材に付着した溶媒懸濁液が風速により飛散し、粒子形状
が悪化する場合がある。また、図１の溶媒除去装置に
は、溶媒懸濁液送液装置１０と加熱用ジャケット１１と
が設けられている。容器１２底部に設けられた加熱用ジ
ャケット１１は、溶媒蒸発を加速するためのものであ
り、温水を通すことにより溶媒蒸発を効率よく行ってい
る。

【００１５】図２（１）は、本発明の溶媒除去装置にお
ける接液部材と回転部材の構成例を示す側面図である。
図２（２）は、本発明の溶媒除去装置における接液部材
の一例を示す平面図である。図２（３）は、本発明の溶
媒除去装置における接液部材の他の一例を示す平面図で
ある。接液部材１には、キャリアガスが通過する開口部
３を設けることが好ましい。図２（２）及び（３）に
は、キャリアガスの通過する開口部３を設けた２種類の
型（Ａ型及びＢ型）が例示されており、図２（１）は、
それらが交互に設置される状態を示している。但し、接
液部材１に開口部３を設けるにあたって、開口部の数、
位置、大きさ等は、目的に応じて適宜選択することがで
き、上記２種類の型に限定されるものではない。また、
型の異なる複数の接液部材を配置する方法も、適宜選択
することができる。図２（２）に示すＡ型の接液部材１
は、接液部材１の中心位置に、回転軸固定孔４を有して
おり、回転軸固定孔４近傍に４つの開口部３を有してい
る。図２（３）に示すＢ型の接液部材１は、最外周辺の
近傍に４つの開口部３を有している。開口部３の形状と
数は、キャリアガスが接液部材１の間隙を通過する風量
から決められるが、接液部材１が如何なる位置において
も、キャリアガスの通路が閉塞されない開口部３を複数
個設けてある。図２（２）及び（３）では開口部３が丸
い孔であるが、キャリアガスが停滞することなく均一に
流れる機能を満たすものであれば、形状にとらわれな
い。また、一つのバリエーションとして最外周辺の近傍
に開口部３を持たせる種類においては、気相部７の内壁
とに隙間ができるように接液部材１の直径を小さくし
て、接液部材１に開口部３を設けないことも可能であ
る。

【００１６】接液部材の取付枚数は、キャリアガスの通
路が閉塞されない状態であればよく、間隔を櫛歯の並び
のように狭く取ることも可能で設計自由度は大である。
一例として、溶媒懸濁液１００ｋｇを処理する場合の接
液部材の好ましい構成について説明する。容器の大きさ
は、処理量１００ｋｇを受け入れ可能な容積を勘案し
て、容器の内径が０．６ｍ、胴の長さが０．９ｍが適当
である。接液部材の厚さは、０．５〜２０ｍｍが好まし
く、１〜２０ｍｍがより好ましい。該厚さが０．５ｍｍ
未満であると、接液部材を、強度の高い鋼材製としても
強度面で問題となることがあり、一方、該厚さが２０ｍ
ｍを超えると、たとえ樹脂製としても、強度面でオーバ
ースペックであり、その質量が大きくなることから回転
部材強度が必要となり、また、その容積は溶媒懸濁液の
受け入れ可能量を減らすことになる。接液部材の枚数
は、７〜２９の奇数枚が好ましく、１１〜１７の奇数枚
がより好ましい。枚数が７未満の奇数であると、蒸発面
積が少ないことと接液部材の間隙が広くなり、キャリア
ガスの流速が低下して、蒸発に長時間を要することにな
る。一方、２９の奇数枚を超えると、接液部材の容積が
大きくなり、溶媒懸濁液の受け入れ可能量を減らすこと
になる。更に、接液部材同士の間隙が狭まり過ぎて、キ
ャリアガスの流速アップと流路抵抗の増大を招き、粒子
形状へ悪影響を与える溶媒懸濁液の飛散や、キャリアガ
ス送風機の負荷が増大することがある。これらのことか
ら、隣接する接液部材同士の間隔は、２５〜１００ｍｍ
が好ましく、４０〜７０ｍｍがより好ましい。接液部材
１の材質は、溶媒懸濁液の物性や、溶媒懸濁液の後処理
に用いる薬品の適性等から、樹脂、軟鋼、ステンレス
鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、ハステロイ
等から決められる。接液部材１の表面状態は、溶媒懸濁
液の濡れを妨げない条件であれば、平滑面、梨地加工
面、凹凸面等から選択することができる。一般には洗浄
し易い平滑面が好ましい。

【００１７】図３は、本発明の溶媒除去装置の他の一例
の概略構成を示す側面図である。図１の溶媒除去装置と
同一の部材及び構成のものには、同一の番号を付し、説
明を省略する。図３に示す溶媒除去装置は、図１のもの
と異なり、接液部材１と接液部材１との間に、邪魔板５
が気相部７の内壁から垂直方向に設けられている。接液
部材１は、溶媒除去装置の気相部７内壁と隙間をもって
セットされ、気相部７内壁と隙間がなくセットされた邪
魔板５とによって、キャリアガスが接液部材１の回転中
心部まで流れるように通路が形成されている。

【００１８】図４は、本発明の溶媒除去装置における接
液部材と邪魔板の構成例を示す概略図である。図４で
は、接液部材１と邪魔板５とが交互に設置される状態を
示している。接液部材１及び邪魔板５の形状と枚数は、
キャリアガスの通過速度の制約から決められるが、キャ
リアガスの通路が閉塞されないように設けられている。
接液部材１の取付枚数は、図１の説明と同様に設計自由
度が大である。

【００１９】図５は、本発明の溶媒除去装置の他の一例
の概略構成を示す平面図である。図１の溶媒除去装置と
同一の部材及び構成のものには、同一の番号を付し、説
明を省略する。図５に示す溶媒除去装置は、図１のもの
と異なり、回転部材２が回転駆動系２Ｃを介して３本の
回転軸２Ａを備え、それぞれの回転軸２Ａに複数の接液
部材１が固定され、大量処理に適応できる構成となって
いる。また、キャリアガスの流入は接液部材１と平行に
流れるため、接液部材１に開口部を設けることは不要と
なる。その代わりに、接液部材１の気相空間でキャリア
ガスの滞留が生じないように、均等にキャリアガスが流
入・流出するようにガス整流部６を設けている。ガス整
流の方法は、適度の流れ抵抗を持たせるスクリーンや流
量・流れ方向を規制する流路板を多数設ける方法等があ
る。

【００２０】［ポリマー粒子の製造方法］本発明のポリ
マー粒子の製造方法は、溶媒に溶かしたポリマーを含む
油相と水相とを混合して得られる溶媒懸濁液から該溶媒
を除去して、ポリマー粒子を作製する方法であって、上
記本発明の溶媒除去装置を用い、該溶媒除去装置におけ
る接液部材の最外端周速を０．０〜３ｍ／ｓにして、前
記溶媒懸濁液から溶媒を除去することを特徴とする。前
記溶媒除去装置における接液部材の最外端周速を０．０
５〜３ｍ／ｓにすることにより、特に、粒度分布がシャ
ープであり、真球状で表面平滑性を有するポリマー粒子
を得ることができる。より好ましくは、前記接液部材の
最外端周速が、０．１〜１ｍ／ｓである。

【００２１】本発明のポリマー粒子の製造方法は、特に
静電荷像現像用トナー粒子の作製に好適である。以下
に、静電荷像現像用トナーの製造方法について説明す
る。溶媒除去を必要とする静電荷像現像用トナー製造プ
ロセスは、結着樹脂及び着色剤を溶媒中に溶解もしくは
分散する（１）混合工程と、該混合工程で得られた液を
水系媒体中に入れて溶媒懸濁液を調製する（２）分散懸
濁工程と、該溶媒懸濁液から溶媒を除去する（３）溶媒
除去工程と、溶媒除去されたトナー分散液を洗浄脱水し
てトナーケークを得る（４）洗浄・脱水工程と、更にト
ナーケークから水分を除去する（５）乾燥工程と、から
成立っている。

【００２２】まず（１）混合工程は、トナー材料を溶媒
中で混合させてトナー材料の混合液を得る工程で、少な
くとも結着樹脂及び着色剤を含むトナー材料を溶媒中に
溶解もしくは分散を均一に行うことが必要である。前記
トナー材料には結着樹脂及び着色剤の他に、必要に応じ
て離型剤及び帯電制御剤等を適宜配合してもよい。設備
としては、ボールミル、サンドミル等のメディア使いの
分散機や高圧分散機等が使用できる。

【００２３】静電荷像現像剤用トナーの結着樹脂として
は、特に制限されるものではなく、トナー用樹脂として
一般に用いられる樹脂が使用できる。具体的には、ポリ
エステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン
・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエ
ン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂
等が挙げられるが、定着時の溶融性と得られる画像の平
滑性の観点から、より好ましいのはポリエステル樹脂で
ある。

【００２４】また、着色剤としては、有機もしくは無機
の顔料や染料、油溶性染料を使用することができる。更
に、必要により前記トナー材料に帯電制御剤を加えても
よい。使用できる帯電制御剤としては、安息香酸の金属
塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属
塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラ
フェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アル
キルピリジニウム塩等からなる群より選ばれる化合物、
更にこれらを適宜組合わせたものが挙げられる。

【００２５】前記トナー材料の溶解もしくは分散に用い
る溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、ジエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル等のエーテ
ル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン系溶剤、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化
水素系溶剤、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロ
ロエチレン等のハロゲン化炭化水素系溶剤等が挙げられ
る。工業化を行うにあたり、作業上の安全性、コスト及
び生産性等をも考慮すると、結着樹脂がポリオレフィン
である場合にはシクロヘキサンを、また、他の結着樹脂
の場合には酢酸エチルを用いることが特に好ましい。

【００２６】次の（２）分散懸濁工程は、上記混合工程
で得られたトナー材料の混合液を、水系媒体中に導入し
て溶媒懸濁液を得るものである。その水系媒体には、分
散懸濁状態の安定維持を狙って分散剤を入れる。分散剤
には、有機系、無機系があるが、無機分散剤の使用例が
多い。無機分散剤としては、親水性分散剤を用いること
が好ましく、具体的には、シリカ、アルミナ、チタニ
ア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カル
シウム、粘土、珪藻土、ベントナイト等を挙げることが
できる。無機分散剤は、ボールミルのようなメディア使
いの分散機、高圧分散機又は超音波分散機等を用いて水
系媒体に分散させる。

【００２７】前記トナー材料の混合液を、水系媒体中に
分散させる装置としては、乳化機、分散機として市販さ
れているものであれば、特に限定されるものではなく、
例えば、ウルトラタラックス（ＩＫＡ社製）、ポリトロ
ン（キネマティカ社製）、ＴＫオートホモミクサー（特
殊機化工業社製）等が挙げられる。

【００２８】次の（３）溶媒除去工程は、上記分散懸濁
工程で得られた溶媒懸濁液中の溶媒を除去してトナー分
散液を得る工程である。この溶媒除去の過程は、ポリマ
ー粒子の表面形状や球形度が定まる重要なプロセスであ
る。この工程では、前記本発明の溶媒除去装置を用い、
該溶媒除去装置における接液部材の最外端周速を０．０
５〜３ｍ／ｓにして、前記溶媒懸濁液から溶媒を除去す
る。更に、蒸発溶媒が接液部材の周囲に滞留することな
く移動するように、キャリアガスを適正供給することが
好ましい。キャリアガスとしては、溶媒懸濁液中に溶媒
が含まれているために、不活性ガスが好ましく、その純
度は、酸素含有濃度が爆発限界以下となるレベルでよ
い。また、不活性ガスと空気を混合して、酸素濃度が爆
発限界以下の濃度となるように使ってもよい。不活性ガ
スは安価なコストから窒素ガスが特に好ましい。

【００２９】次の（４）洗浄・脱水工程は、市販の汎用
機器の組合わせにて処理できるものであり、洗浄には攪
拌槽と脱水設備との組合わせで行い、脱水設備にはスク
リューデカンター（ＩＨＩ社製、他）のような遠心式や
フィルタープレス（石垣機工社製、他）、ベルトフィル
ター（住友機械工業社製、他）のようなろ布式が採用
できる。

【００３０】次の（５）乾燥工程は、真空流動乾燥機
（中央加工機社製、他）や振動流動乾燥機（奈良機械社
製、他）等が代表的な機種である。また、洗浄・脱水と
乾燥の両工程を一設備で行えるようにした複合機の選定
も可能であり、市販設備としてフィルタードライヤー
（タナベウィルテック社製、他）がある。

【００３１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。以
下の説明において「部」は、総て「重量部」を意味す
る。（実施例１）［混合工程］・ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡオキサイド付加物、テレフタル酸誘導体からなるポリエステル樹脂９０部・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５部・パラフィンワックス５部・酢酸エチル４００部上記成分をボールミルで２４時間分散することにより、
ポリエステル樹脂が溶解したトナー材料混合液５００部
を得た。

【００３２】［分散懸濁工程］・アクリル酸−マレイン酸共重合体で被覆された炭酸カルシウム（平均粒径：８０ｎｍ）１０部・イオン交換水９０部上記成分を超音波分散機で均一分散させ水系媒体を調製
した。この水系媒体２０ｋｇをウルトラタラックス（Ｉ
ＫＡ社製）により周速度２３．６ｍ／ｓｅｃで撹拌して
いる中に、上記トナー材料混合液１０ｋｇを投入し、３
分間撹拌した後停止し、溶媒懸濁液３０ｋｇを得た。

【００３３】［溶媒除去工程］分散懸濁工程で得られた
溶媒懸濁液３０ｋｇを、図１に示す本発明の「溶媒除去
装置」の中へ供給した。溶媒懸濁液８は、本装置の回転
部材２の回転軸２Ａに液面が届かない内容積を有してい
る。回転する接液部材１は、表面を２００番のバフ仕上
げした平滑なステンレス鋼板で、厚さ３ｍｍ、直径は４
５ｃｍ、３５ｍｍ間隔で１５枚が回転部材２の回転軸２
Ａに固定されている。接液部材１の最外端周速が０．１
ｍ／ｓとなるように回転軸２Ａを廻すと共に、キャリア
ガスとして窒素ガスを流量１０ｍ³／ｈの条件で供給し
た。更に、溶媒懸濁液送液装置１０から送液された溶媒
懸濁液８の溶媒蒸発を促進させるための熱エネルギーの
供給として、加熱用ジャケット１１に４０℃の温水を通
した。この条件下で、溶媒懸濁液から溶媒を除去したト
ナー分散液の残留溶媒濃度が０．２重量％以下となるま
で処理を行い次工程へ進んだ。

【００３４】［洗浄・脱水工程］溶媒除去工程で得られ
たトナー分散液の２００部に１０ｍｏｌ／ｌ塩酸４０部
を加え、更に吸引濾過によるイオン交換水洗浄を４回繰
り返して、トナーケークを得た。［乾燥・篩分工程］洗浄・脱水工程で得られたトナーケ
ークを真空乾燥機で乾燥し、静電荷像現像用トナーを得
た。

【００３５】（実施例２〜５）実施例１の［溶媒除去工
程］において、接液部材１の最外端周速を０．５ｍ／
Ｓ、１．０ｍ／Ｓ、２．０ｍ／Ｓ、３．０ｍ／Ｓの条件
にした以外は、実施例１と同一条件にして、トナー分散
液の残留溶媒濃度が０．２重量％以下となるまで処理
し、静電荷像現像用トナーを得た。

【００３６】（比較例１）実施例１と同一条件にて溶媒
懸濁液を作製し、溶媒除去工程を下記の条件にしたこと
以外は、実施例１と同一条件に設定して、静電荷像現像
用トナーを得た。［溶媒除去工程］では、溶媒懸濁液３
０ｋｇを５０Ｌ（底部鏡板型直径３５ｃｍ）の攪拌容器
内に入れ、攪拌と同時に容器内の上方気相部にキャリア
ガスとして窒素ガスを送り込んだ。４０℃の温水で容器
周囲を加熱しつつ、攪拌機の４枚羽根の最外端周速を
３．３ｍ／ｓで撹拌しながら、前記窒素ガスをキャリア
ガス送風機により１０ｍ³／ｈの風量で送り込み、溶媒
懸濁液面上の気体を強制更新した。

【００３７】（比較例２）実施例１と同一条件にて溶媒
懸濁液を作製し、溶媒除去工程を下記の条件にしたこと
以外は、実施例１と同一条件に設定して、静電荷像現像
用トナーを得た。［溶媒除去工程］では、溶媒懸濁液３
０ｋｇを５０Ｌ（底部鏡板型直径３５ｃｍ）の容器内に
入れ、容器の底部から容積型のロータリーポンプ（イワ
キ社製イワキワーケシャポンプ）で液を排出し、該容器
内の気液界面の下方５ｃｍの液中へ配管を通して放出し
た。この時の配管内の平均流速は３．５ｍ／ｓであっ
た。

【００３８】（比較例３）実施例１と同一条件にて溶媒
懸濁液を作製し、溶媒除去工程を下記の条件にしたこと
以外は、実施例１と同一条件に設定して、静電荷像現像
用トナーを得た。［溶媒除去工程］では、溶媒懸濁液３
０ｋｇを底部鏡板型の直径３５ｃｍで直胴部の高さ８０
ｃｍの容器に入れ、容器底部からロータリーポンプ（イ
ワキ社製イワキワーケシャポンプ）で液を平均管内流速
１ｍ／ｓで排出し、容器内の気液界面の上方４０ｃｍへ
配管を通して容器内壁に接して放出し、流下させた。こ
の時に、放出配管の方向を調整して内壁を流下して容器
下部の液面へ到達する液の平均流速を３．５ｍ／ｓに設
定した。

【００３９】実施例１〜５、及び比較例１〜３のポリマ
ー粒子の製造方法により得られた静電荷像現像用トナー
について、粒度分布及び球形状態を、以下の基準により
評価した。これらの結果を下記表１に示す。＜粒度分布＞トナーの粒径及び粒度分布を、コールター
マルチサイザー（コールター社製）を用いて、５０μｍ
のアパーチャー径での測定値から、粒度分布の幅を示す
尺度であるＧＳＤ（ＧｅｏｍｅｔｒｉｃａｌＳｔａｎ
ｄａｒｄＤｅｖｉａｔｉｏｎ：（全トナー粒子数の５
０％個数平均粒径）／（全トナー粒子数の８４％個数平
均粒径））を算出し、次のレベルで判定した。 ◎：１．６未満 ○：１．６以上１．８未満 △：１．８以上２．５未満 ×：２．５以上＜球形状態＞無作為に選んだトナーを５０００倍に拡大
した走査型電子顕微鏡写真において、撮像粒子の球形状
態と表面状態とに着目して、次のレベルで判定した。 ◎：ピンポンボールのような真球形で表面が平滑な状
態。 ○：ほぼ真球形であるが、夏みかんの表面のように少し
表面に凹凸が見られる状態。 △：球形の歪と表面が、○と×の中間程度の状態。 ×：じゃがいもやラグビーボール状のような歪んだ形
で、表面は月面クレーターのような凹凸が全面を覆った
状態。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１の結果から、実施例１〜５の本発明の
ポリマー粒子の製造方法により得られた静電荷像現像用
トナーは、従来公知の製造方法により得られたものに比
べ、粒度分布、球形状態ともに優れることがわかる。一
方、比較例１で得られた静電荷像現像用トナーの粒子特
性は、粒度分布はシャープに欠け、トナー形状も劣り、
使用できないレベルであった。また、比較例２及び３で
得られた静電荷像現像用トナーの粒子特性は、粒度分布
はブロードであり、トナー形状は歪みが見られ、球状と
してのレベルは低かった。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、溶媒を含む溶媒懸濁液
から溶媒を除去し、ポリマー粒子を製造するにあたり、
溶媒の除去を終えた段階で狙いとする真球形状性や表面
平滑性を有し、かつ優れた粒度分布を有するポリマー粒
子を、高い生産性のもと製造することができる溶媒除去
装置を提供することができる。また、本発明によれば、
前記溶媒除去装置を用い、粒度分布がシャープであり、
真球状で表面平滑性を有するポリマー粒子を生産性よく
製造する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶媒除去装置の一例の概略構成を示
す側面図である。

【図２】（１）は、本発明の溶媒除去装置における接
液部材と回転部材の構成例を示す側面図である。（２）
は、本発明の溶媒除去装置における接液部材の一例を示
す平面図である。（３）は、本発明の溶媒除去装置にお
ける接液部材の他の一例を示す平面図である。

【図３】本発明の溶媒除去装置の他の一例の概略構成
を示す側面図である。

【図４】本発明の溶媒除去装置における接液部材と邪
魔板の構成例を示す概略図である。

【図５】本発明の溶媒除去装置の他の一例の概略構成
を示す平面図である。

【符号の説明】

１接液部材２回転部材２Ａ回転軸２Ｂモーター２Ｃ回転駆動系３通気孔４回転軸固定孔５邪魔板６ガス整流部７気相部８溶媒懸濁液（液相部）９キャリアガス送風機（キャリアガス供給部材）１０溶媒懸濁液送液装置１１加熱用ジャケット１２容器

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶媒に溶かしたポリマーを含む油相と水
相とを混合して得られる溶媒懸濁液から該溶媒を除去す
る溶媒除去装置であって、該溶媒懸濁液を収容可能な容
器中に、少なくとも、回転により該容器内の液相部と気
相部との移動を繰り返し行う接液部材と、該接液部材を
回転可能とする回転部材とを備え、該接液部材の回転に
より該接液部材に付着した溶媒懸濁液中の溶媒を除去す
ることを特徴とする溶媒除去装置。
【請求項２】溶媒に溶かしたポリマーを含む油相と水
相とを混合して得られる溶媒懸濁液から該溶媒を除去し
て、ポリマー粒子を作製するポリマー粒子の製造方法で
あって、請求項１に記載の溶媒除去装置を用い、該溶媒
除去装置における接液部材の最外端周速を０．０５〜３
ｍ／ｓにして、前記溶媒懸濁液から溶媒を除去すること
を特徴とするポリマー粒子の製造方法。