JP2004245990A - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画質低下の原因となる粗粉を効率よく除去することを可能とした電子写真用トナーの製造方法を提供する。
【解決手段】着色剤樹脂微粒子スラリー中の粗大粒子を篩にて除去する工程を含む電子写真用トナーの製造方法において、下式を満たす２段の樹脂網Ｍ１，Ｍ２を張設した振動篩を用いる電子写真用トナーの製造方法である。
【数１】
１．５ｄ_１＜ｄ_２＜２０００
Ｄ_５０ｖ＜ｄ_１＜１５０
（ここで、ｄ_１は下段の樹脂網Ｍ１の目開き（μｍ）、ｄ_２は上段の樹脂網Ｍ２の目開き（μｍ）、Ｄ_５０ｖは目開きｄ_１を有する樹脂網Ｍ１を通過する前の着色剤樹脂微粒子の体積平均粒子径（μｍ）である。）
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、篩とトナーの湿式製法における樹脂粒子溶液中の粒子分級に前記篩装置を組み込んだ静電荷現像用トナーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法などの静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法では、帯電、露光工程を経て感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像し、トナー画像を転写し、定着する工程を経て可視化するものである。ここで用いる現像剤は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤と、磁性トナー又は非磁性トナーを単独で用いる１成分現像剤とがある。
【０００３】
近年、電子写真法により得られた画像の高画質化を目的として粒子径８μｍ以下の電子写真用トナーが主流になりつつある。この小粒径トナーを効率良く製造する方法として、乳化重合凝集法（例えば、特許文献１から特許文献３参照）、懸濁重合法（例えば、特許文献４から特許文献６参照）、液中乾燥法（例えば、特許文献７から特許文献１０参照）等の湿式製法が挙げられる。
【０００４】
これら湿式製法に共通する問題点として、撹拌不良や、反応容器、攪拌翼に付着する固着分に起因する粗粉の発生が挙げられる。これらの粗粉は、転写工程における感光体と転写体との間隔即ちギャップを不均一にする原因となり、また非画像部への散らばりを発生しやすくなり、さらに粒径差による帯電差の発生により画像むらを発生しやすくなる等、画質を劣化する大きな要因となる。さらには現像時におけるトナー飛散の原因ともなるため、機内汚染による信頼性の低下をも引き起こす。これら粗粉の問題は粗大粒子を取り除くことによって改善される。
【０００５】
一方、粗粉の除去方法としては、乾燥後に風力分級する方法や篩い分ける方法、または粒子分散液の状態で篩い分ける方法（例えば、特許文献１１及び特許文献１２）等が挙げられる。
【０００６】
乾燥後に風力分級する方法は、初期の設備導入費用、運転費用が高い上に、気流とトナーを分離するための集塵機を要する。サイクロンのような集塵機ではトナーが小粒径化するに従って製品収率が低下し、またバグフィルタ−等の集塵機では、他品種間のコンタミネ−ションが問題となる。また原料中に含まれる板状、針状の不定形粗粉や、微細な気泡を含む低密度の粗粉については、それ自身の慣性力が弱いため風力分級での除去は困難である。また、乾燥後に添加剤を外添し、篩い分ける方法では、粒子の付着力の影響により小径の網を用いた篩い分けは難しく、工業的な大量処理は困難である。
【０００７】
これに対して粒子分散液の状態で篩い分ける方法は設備の導入費用、運転費用も安価である上、製品収率も高く、更に形状分離することが可能なため、板状、針状、低密度の不定形粗粉も除去可能である。粒子分散液の状態で篩い分ける方法としては、粒子分散液をポンプ等で加圧（または吸引）することによって強制的に網を通過させる方法や、振動篩や面内篩を用いて粒子分散液を網に重力落下させて振動で網を通過させる方法等が挙げられる。強制的に網を通過させる方法では、トナースラリーの篩分のように網目開きと重量平均粒子径の差が小さい場合や粒子濃度が高い場合に網面にケ−ク層を形成し、ろ過状態となる場合が多く、粒子が通過しなくなるため工業的な利用は難しい。またケ−ク層の形成速度は非常に早く、このような篩装置に逆洗やスクレ−パ−等を応用した装置においても安定した篩い分けは困難となる。
【０００８】
面内篩や振動篩による篩分においては、網目開き近傍の粒子径の粗大粒子が網に突き刺さる（または乗る）ことにより網面が塞がれるため、安定した篩い分けは困難となる。
【０００９】
このように電子写真用トナーの湿式製法において、従来の篩では、工業的に安定して除去することが困難であった。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６３−２８２７５２号公報
【特許文献２】
特開平６−２５０４３９号公報
【特許文献３】
特開平１０−２６８４２号公報
【特許文献４】
特公昭３６−１０２３１号公報
【特許文献５】
特公昭４３−１０７９９号公報
【特許文献６】
特公昭５１−１４８９５号公報
【特許文献７】
特開昭５０−１２０６３２号公報
【特許文献８】
特開昭６３−２５６６４号公報
【特許文献９】
特開平５−１２７４２２号公報
【特許文献１０】
特開平８−１７９５５６号公報
【特許文献１１】
特開２０００‐１７２００７号公報
【特許文献１２】
特開２００２−１９６５３４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を改良すべく、なされたものであり、従来の篩操作では工業的利用が困難であった製品画質低下の原因となる粗粉を効率よく除去することを可能とした電子写真用トナーの製造方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、網面全体を有効に活用し、材料の篩分網上での滞留時間を確保し、かつ網上に残留した粗粉の蓄積や目詰まりの発生を防ぐよう、鋭意研究を行った結果、前記問題の解決を可能とした。即ち、本発明の構成は下記のとおりである。
【００１３】
（１）着色剤樹脂微粒子スラリー中の粗大粒子を篩にて除去する工程を含む電子写真用トナーの製造方法において、下式を満たす２段の樹脂網を張設した振動篩を用いることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【数２】
１．５ｄ_１＜ｄ_２＜２０００
Ｄ_５０ｖ＜ｄ_１＜１５０
（ここで、ｄ_１は下段の篩網に用いる樹脂網の目開き（μｍ）、ｄ_２は上段の篩網に用いる樹脂網の目開き（μｍ）、Ｄ_５０ｖは目開きｄ_１を有する樹脂網を通過する前の着色剤樹脂微粒子の体積平均粒子径（μｍ）である。）
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、実施の態様を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明において製造される静電潜像現像用トナーの製造方法としては、トナースラリーの篩い分けを本発明の方法で実施する限り、他の点については特に制限はなく、それ自体公知のトナーの製造方法に準じて行うことができる。
【００１５】
本発明に使用するトナーとしては、特開２０００−１３１８７６公報等で提案されている方法でも良い。
【００１６】
この方法は、イオン性界面活性剤による樹脂分散液と、反対極性のイオン性界面活性剤に分散した顔料を混合し、ヘテロ凝集を生じさせてトナー径の凝集粒子を形成し、その後、前記樹脂のガラス転移点以上に加熱して凝集体を融合させ一体化し、洗浄、乾燥、外添混合、乾式篩分してトナーを製造するものである。この方法では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状まで制御することも可能である。顔料と樹脂粒子の極性が同じでも、更に反対極性の界面活性剤を加えることにより、同様の凝集体を生成することもできる。
【００１７】
さらに、上記凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合させる前に、別の微粒子分散液を添加混合し、もとの凝集粒子表面に前記微粒子を付着させた後、樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）以上に加熱して融合する方法を採用することにより、トナーの表面から内部に至る層構造を制御することも可能である。この方法により、トナー表面を樹脂で被覆したり、帯電制御剤で被覆したり、ワックスや顔料をトナー表面近傍に配置したりすることも可能である。
【００１８】
本発明において製造されるトナーの熱可塑性結着樹脂は、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン類などの単量体などからなる重合体又はこれらを２種以上組み合せた共重合体、又はこれらの混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、又はこれらと前記ビニル系樹脂との混合物、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を挙げることができる。
【００１９】
ビニル系単量体を用いるときには、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合を実施して樹脂粒子分散液を作製することができ、その他の樹脂を用いるときには、油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に樹脂を溶解し、水中にイオン性界面活性剤や高分子電解質を共存させてホモジナイザーなどの分散機により水中に微粒子を分散させ、その後加熱または減圧して溶剤を蒸散させることにより、所望の樹脂分散液を作成することができる。
【００２０】
上記の熱可塑性結着樹脂は、解離性ビニル系単量体を配合することにより、乳化重合などで得た微粒子を安定に作製することができる。解離性ビニル系単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなど高分子酸、高分子塩基の原料となる単量体のいずれも使用可能であるが、重合体形成反応の容易性などから高分子酸が好適であり、さらには、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を有する解離性ビニル系単量体が重合度制御、ガラス転移点の制御のために特に有効である。
【００２１】
離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系ワックス、石油系ワックス、及びそれらの変性物を使用することができる。
【００２２】
これらのワックス類は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散させ、融点以上に加熱するとともに強い剪断を付与できるホモジナイザーや圧力吐出型分散機で微粒子化し、１μｍ以下の粒子の分散液を作製することができる。
【００２３】
着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソ−ルレッド、ロ−ダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブル−、メチレンブル−クロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料を１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００２４】
内添剤としては、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、それらの合金、又はそれら金属を含む化合物などの磁性体を使用することができる。帯電制御剤としては、４級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。
【００２５】
湿式添加する無機微粒子の例としては、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など、通常トナー表面の外添剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して湿式添加することができる。なお、通常のトナーと同様に、乾燥後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂微粒子を乾燥状態でせん断を付与してトナー表面に添加して流動性助剤やクリーニング助剤として用いることもできる。
【００２６】
トナー製造工程における乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤としては、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、また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、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。
【００２７】
これらトナーの製造方法における分散手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノーミル、ＤＣＰミル、スパイクミルや強制衝突型のアルティマイザー（株式会社スギノマシン製）など、一般的な分散機を使用できる。凝集は、一般的なジャケット付き攪拌槽が用いられる。攪拌翼としては、パドル翼、アンカー翼、タービン翼、フアウドラー翼、フルゾーン撹拌翼（神鋼パンテック社製）、マックスブレンド撹拌翼（住友重機械工業社製）、ベンドリーフ撹拌翼（八光産業社製）等が挙げられる。また、攪拌槽壁面の材質としては、ステンレス製（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等）やそれをバフ研磨および、または電解研磨したもの、グラスライニング処理またはテフロン（登録商標）ライニング処理されたものが好適に用いられる。また槽内にバッフルを設置しても良い。融合についても同様のジャケット付き攪拌槽が好適に用いられる。
【００２８】
トナースラリーの洗浄は、スラリーをろ過し、それを水に戻す操作を繰り返す方法や、フィルタープレスやベルトフィルター等でケーク層を作成しそのケーク層に水を強制通過させる方法、またはこれらを複合した方法が用いられ、場合によっては洗浄の途中において、酸または（および）アルカリ溶液にトナーを投入し、洗浄しても良い。
【００２９】
乾燥工程には、フラッシュジェットドライヤ等の風力乾燥機や、真空乾燥機、凍結真空乾燥機、棚段乾燥機など一般的な乾燥機を使用できる。また、乾燥はフィルタープレスやベルトフィルター等でろ過した後、エアブローをする等して水分率を減らした後に実施することが望ましい。
【００３０】
トナー流動性向上及び帯電性付与を目的にシリカおよび／またはチタニア等の無機微粒子を外添剤として添加混合してもよい。これら無機微粒子は粒子径５〜３０ｎｍのものが好ましく、シリコンオイル等で疎水化処理されていてもよい。
【００３１】
外添混合は、例えばＶ型ブレンダ−やヘンシェルミキサ−、Ｑ型ミキサ−、サイクロミックス等によって行うことができる。また、この際必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤としては、他の公知の流動化剤、ポリスチレン微粒子、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子、小径不定形樹脂微粒子、酸化セリウム、ステアリン酸亜鉛等のクリ−ニング助剤または転写助剤等があげられる。
【００３２】
乾式篩分には、風力篩分機、円形振動篩、ジャイロシフター、超音波振動篩、ターボスクリーナー等が用いられ、２５〜３００μｍ目開きの網が好適に用いられる。
【００３３】
次に、本発明における着色剤樹脂粒子スラリー（以下「トナースラリー」という）中の粗大粒子を篩にて除去する方法について、以下に詳細に説明する。
【００３４】
本発明におけるトナースラリーの篩分には、電磁式振動篩や振動モータ式の振動篩、円形振動篩、超音波振動篩等を使用することができる。また本発明の篩処理は、例えば乳化重合凝集法トナーの製造方法または懸濁重合法トナーの製造方法において、トナーの融合中または融合後もしくは重合後に好適に用いられる。ここで、トナーの融合中の篩処理とは、トナースラリーを循環させ粗大粒子を取り除きながらトナーを融合させる処理も含む。また、融合後（重合後）の篩処理とは、乳化重合凝集法または懸濁重合法により得られた粒子を融合（重合）させた後であれば、トナー製品となる前のいかなるスラリーの状態も含み、例えば、融合後のトナースラリー洗浄の後の篩処理も含む。
【００３５】
本発明において使用する網Ｍ１は、樹脂網とする必要がある。ＳＵＳ網などの金属網であると、網目開きに近い粒径の粗大粒子が網に突き刺さり易くなるため、処理能力が徐々に低下してしまう。一方、樹脂網では網が適度に伸縮するため比較的粗大粒子が突き刺さり難い。
【００３６】
また本発明において、樹脂網Ｍ１の目開きｄ_１はＤ_５０ｖより大きく、１５０μｍより小さくする必要がある。Ｄ_５０ｖ以下であると網目詰まりによってスラリーを全く篩いわけすることができず、また、１５０μｍ以上であると、１５０μｍ以上の粗大粒子が、スラリーの移送時や乾燥時等、また後工程中で解砕され、１５μｍ〜１００μｍ程度の不定形粗粉となる。これらの粗粉は、前述したように分級や乾式篩分で完全に除去することは難しい。
【００３７】
また本発明において篩分するスラリーは、目開きｄ_１（μｍ）の樹脂網Ｍ１を通過させる前にあらかじめ目開きｄ_２（１．５ｄ_１＜ｄ_２＜２０００ ）の樹脂網Ｍ２を通過させる必要がある。更に好ましくは、樹脂網Ｍ２の目開きｄ_２は１０００μｍ以下とすることが望ましい。樹脂網Ｍ２の目開きｄ_２が１．５ｄ_１以下の場合は、樹脂網Ｍ２を通過させた際に、スラリーが気泡を巻き込み、微細な泡が多量に発生してしまう。このような微細な泡はスラリーの通過を妨げてしまうため、樹脂網Ｍ１を通過させる際の処理能力が低下してしまう。また、樹脂網Ｍ２の目開きｄ_２が２０００μｍ以上の場合は、樹脂網Ｍ１上に供給される粗粉量が増加する。その結果、樹脂網の場合は網が若干弛むため、これらの粗粉の一部は樹脂Ｍ１に滞留し、樹脂網Ｍ１上に粗粉の層を形成する。これにより、樹脂網Ｍ１を通過させる際の処理能力が低下してしまう。また、２０００μｍ以上の網を通過した粗粉は樹脂網Ｍ１の線径に対して非常に大きく、樹脂網Ｍ１へ損傷を与える原因ともなる。本発明では、特定の２つの樹脂網を組み合わせることにより、網面全体を有効に活用し、材料の篩分網上での滞留時間を確保し、かつ網上に残留した粗粉の蓄積や目詰まりの発生を防ぐことができるものである。
【００３８】
篩網に張設される樹脂網Ｍ１，Ｍ２としては、公知の樹脂を用いた網である限り限定されるものではないが、例えば、ナイロン網、ポリエステル網、ポリプロピレン網等が挙げられる。ここで、目開きの小さい網の場合は、線径が太く目開きの粗い網（保護網）と２枚重ねて張ることにより、樹脂網Ｍ１，Ｍ２の強度を上げることができる。保護網の径は３００〜３０００μｍ程度が望ましく、材質は樹脂網Ｍ１，Ｍ２と同じ材質であっても別の材質であっても良いが、例えば樹脂網Ｍ１，Ｍ２がナイロン網のように伸びやすい網である場合には、ポリエステル網、ポリプロピレン網、金網やパンチングメタルと併用することが好ましい。
【００３９】
次に本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。なお、以下、各図面において同符号を付してあるものは、同じ機能を有するものであるため、その説明を省略することがある。
【００４０】
図１は、本発明に用いる振動篩の一例を示す概略構成図である。図１において、ベースフレーム１００上に複数のコイルスプリング１０２に支持された円筒状の篩枠１０４が設けられ、篩枠１０４の内部には破線で示す円錐状または斜面状の底部１０６が形成されている。また、この篩枠１０４には篩網１０８ａ，１０８ｂが張設された環状の支持枠１１０ａ，１１０ｂがそれぞれ固定されている。また、篩網１０８ａとして樹脂網Ｍ１が張設され、篩網１０８ｂとして樹脂網Ｍ２が張設されている。また上記樹脂網Ｍ１，Ｍ２のそれぞれ目開きｄ_１，ｄ_２は、上述した範囲である。更に図１には図示していないが、ベースフレーム１００には振動モータが内蔵されており、この振動モータの作動によりコイルスプリング１０２上の篩枠全体が振動可能となっている。底部１０６の下部には、ベースフレーム１００に内蔵されている振動モータに連結された回転可能なシャフト（図示せず）が内蔵されており、図３に示すようなシャフトの上下端には重心をシャフト中央からずらした上下アンバランスウェイトが設置されている。なお、上記コイルスプリング１０２は、振動篩の振動のぶれを吸収するように機能する。
【００４１】
図２及び図３には、ベースフレーム１００内に内蔵された振動モータの一例の概略が示されている。この振動モータ１３０の出力軸２０４には、弓状の孔１３２を有する円形状の重り取り付け板１３４と、振動モータ１３０の出力軸に対して任意の角度（ウェイト位相角）に固定可能なように弓状の孔１３２に貫通された重り固定ボルト１３６によって固定される重り１３８と、この重り１３８に重り固定ボルト１４０によって着脱自在に固定された補充重り１４２とを備えている。尚、図示していない振動モータ上方の回転可能なシャフトにも、このシャフト（軸）に対して重心を偏心させた上部重りが固定されており、振動モータ１３０に連結されたシャフトの上下重りの位相角度を変更することにより振動挙動を変化させることができる。
【００４２】
なお、装置内の接粉面はバフ研磨もしくは複合メッキ等によりコーティングされていることが望ましい。複合メッキ皮膜に含有させる微粒子としては、自己潤滑性、低摩擦性、撥水性、撥油性、非粘着性等の諸特性に優れた含フッ素化合物の微粒子が特に好ましい。含フッ素化合物は、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フッ化黒鉛、フッ素樹脂、フッ化ピッチ等が好適に使用される。
【００４３】
図１に示す篩網１０８ａ，１０８ｂのそれぞれの上でトナースラリーが中心に集まるような設定（逆に外周側に集まるような設定）で振動させるには、次のように振動モータ１３０を制御することが好ましい。この振動モータ１３０では、図３に示すように、ウェイト位相角θｗが０度の場合は、篩網１０８上の材料は篩網１０８の中心から外側へ向かって一直線に移動するが、ウェイト位相角θｗを広げるにつれて篩網１０８ａ，１０８ｂ上の材料の運動に回転成分を与える。ウェイト位相角θｗが４０度付近を超えると、篩網１０８ａ，１０８ｂ上の材料は、篩網１０８ａ，１０８ｂの中心へ向かって流れるようになる。したがって、図１に示す粗粉排出口１２０ａ，１２０ｂがそれぞれ上枠１０５ａ，１０５ｂの外周面に設けられた（自然排出）実施の形態においては、振動モータ１３０の位相角を０度〜４０度程度とすることが望ましい。このように制御することで、図１に示すように篩網１０８ａ，１０８ｂ上のトナースラリーは、篩網１０８ａ，１０８ｂの中心へ向かって流れるようになる。なお、被篩分材料を篩網１０８ａ，１０８ｂの中心部に移動させるには、少なくとも位相角４０度以上が必要であるが、位相角が９０度を越えると篩分されるトナースラリーが網面の外周寄り部分を通過しなくなり、網全体を活用した篩分が困難となるため、処理能力が低下する等の問題が生じることがある。
【００４４】
図３に示す下部のアンバランスウェイトは、図３に示すように重り（ウェイト）１３８の重さ及び補充重り１４２とそのウェイト位相角θ_Ｗとが変更可能となっており、この重さと角度を調整することにより振動挙動、特に振幅を調整することができる。一方、振動モータ１３０による回転により篩い分け時の振動周波数を調整することができる。なお、振動モータ１３０は、図２に示すように、シャフトに直接接続されたタイプと、ベルトで間接的に駆動力を与えるタイプがある。
【００４５】
例えば、図１のような振動篩においては振動モータの電源周波数を変更したり、ベルト駆動の場合には、ベルトを駆動させるプーリーの比を変更したりすることにより振動の周波数を調整することが可能である。
【００４６】
また、上述した回転可能なシャフトの上下のウェイト重量を変更することにより、それぞれ横、縦方向の振幅を調整することが可能である。また、網枠の振幅については、一般的な振幅測定用目盛りを網枠部ｐに貼り付け、振動時に目視確認することにより測定できるが、高精度に測定するためには適当な冶具を接続し、冶具に測定レンジが適合した一般的な振動計を接続することにより測定可能である。
【００４７】
次に、上記振動篩により篩い分け処理動作について図１を用いて説明する。
【００４８】
円形振動篩においては、上述したように、振動モータ１３０の回転数並びにアンバランスウェイトの重さと位相角とを調整し、所望の振幅及び周波数に調節した後、供給口１１８から装置内に供給された粒子分散液（例えば、トナースラリー）は、振動モータの作動による篩分機全体の３次元振動によって篩分され、粗粉は粗粉排出口１２０ａ，１２０ｂから排出され、微粉は篩網１０８ａ，１０８ｂを通過して底部１０６を滑動して篩分品回収口１１６より排出される。これにより、篩枠１０４内に、所望の粒径を有するトナーのスラリーを得ることができる。
【００４９】
篩内部の接液面の材質は、ステンレスやそれをバフ研磨、電解研磨したもの、または、テフロン（登録商標）コーティングやメッキ、グラスライニングされたものでも良い。
網Ｍ１，Ｍ２の織り方は、綾織、平織り、トンキャップ織りなどの一般的な織り方の網が使用できる。場合によっては、これらの網をカレンダ加工しても良い。また上述の保護網の織り方も、上記網Ｍ１，Ｍ２の織り方と同じものが使用できる。
【００５０】
篩へ粒子分散液（例えば、トナースラリー）の供給方法は、連続、間欠、脈動等が挙げられる。移送に用いるポンプには、遠心ポンプ、ダイヤフラムポンプ、プランジャポンプ、渦巻ポンプ、ギアポンプ、ロータリーポンプ、チューブポンプ、ホースポンプ等、一般的なポンプを使用することができる。
【００５１】
【実施例】
〔実施例１〕
樹脂微粒子分散液１の作製：
スチレン ３６０部
ｎ−ブチルアクリレート ４０部
アクリル酸 ８部
ドデカンチオ−ル １６部
四臭化炭素 ４部
【００５２】
予め、上記成分を混合溶解して樹脂溶液を調製し、他方、非イオン性界面活性剤（三洋化成社製、ノニポール４００）６部、及びアニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ：ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）９部をイオン交換水５００部に溶解し、次いで、上記の樹脂溶液を分散させて乳化し、１０分間ゆっくりと混合しながら過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水１００部を投入し、窒素置換を行った。その後、攪拌しながら内容物を７０℃になるまで加熱し、６時間そのまま乳化重合を継続し、分散樹脂微粒子の平均粒径が１５５ｎｍ、ガラス転移点が５７℃、Ｍｗが１６５００のアニオン性の樹脂微粒子分散液１を得た。
【００５３】
樹脂微粒子分散液２の作製：
スチレン ２８０部
ｎ−ブチルアクリレート １２０部
アクリル酸 ８部
【００５４】
予め、上記成分を混合溶解して樹脂溶液を調製し、他方、非イオン性界面活性剤（三洋化成社製、ノニポール４００）６部、及びアニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ：ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）１３部をイオン交換水５００部に溶解し、次いで、上記樹脂溶液を分散させて乳化し、１０分間ゆっくりと混合しながら過硫酸アンモニウム２部を溶解したイオン交換水１００部を投入し、窒素置換を行った。その後、攪拌しながら内容物が７０℃になるまで加熱し、６時間そのまま乳化重合を継続し、分散樹脂微粒子の平均粒径が１００ｎｍ、ガラス転移点が５２℃、Ｍｗが７８００００のアニオン性の樹脂微粒子分散液２を得た。
【００５５】
顔料分散液１の作製：
カーボンブラック ５０部
（キャボット社製、モーガルＬ：平均粒径２４ｎｍ）
アニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ６部
（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）
イオン交換水 ２００部
【００５６】
上記成分を混合溶解し、ダイノーミルで分散させて、カーボンブラック分散液を得た。分散したカーボンブラックの平均粒径は１５５ｎｍであった。
【００５７】
離型剤分散液１の作製：
パラフィンワックス ５０部
（日本精蝋社製、ＨＮＰＯ１９０：融点８５℃）
カチオン性界面活性剤 ７．５部
（花王社製、サニゾールＢ５０）
イオン交換水 ２００部
【００５８】
上記成分を９５℃に加熱して、ホモジナイザーを用いて分散した後、ダイノーミルで分散処理してワックス分散液を得た。前記分散ワックスの平均粒径は２５０ｎｍであった。
【００５９】
凝集粒子の作製：
樹脂微粒子分散液１ １２０部
樹脂微粒子分散液２ ８０部
顔料分散液１ ３０部
離型剤分散液１ ４０部
カチオン性界面活性剤 １．５部
（花王社製、サニゾールＢ５０）
イオン交換水 ６００部
【００６０】
上記成分を、ホモジナイザーを用いて混合分散させた後、攪拌しながら４８℃まで加熱した。５０℃で９０分間保持した。そのときの分散液を光学顕微鏡で観察すると体積平均粒径（Ｄ_５０ｖ）約６．２μｍの凝集粒子が確認された。
【００６１】
この分散液に樹脂微粒子分散液１を緩やかに６０部追加し、上記温度温度で１時間保持した。そのときの分散液を光学顕微鏡で観察すると体積平均粒径（Ｄ_５０ｖ）約６．５μｍの凝集粒子が確認された。
【００６２】
次いで、この分散液に、アニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）５部を追加して９７℃まで加熱し、７時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後、３０℃に冷却し、固形分濃度１５ｗｔ％のトナースラリーＡを得た。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径（Ｄ_５０ｖ）を測定したところ６．７μｍであった。また、画像解析装置による形状係数ＳＦ１は１２７であった。また、体積平均粒子径Ｄｖおよび粗大粒子の含有率は、コールターカウンター［ＴＡ−ＩＩ］型（コ−ルタ−社製）を用いて、５０μｍ径のアパ−チャ−で測定することにより測定した。この時、測定はトナーをアイソトンに分散させた後、超音波により３０秒以上分散させ、凝集した粒子を解した後に行った。その結果、８４％体積基準粒子径は７．５μｍであり、２０μｍ以上の粗粉量は、全体の樹脂微粒子量の０．９ｖｏｌ％、１５μｍ以上の粗粉量は全体の樹脂微粒子量の１．２ｖｏｌ％であった。
【００６３】
このトナースラリーＡを円形振動篩（徳寿工作所製ＴＭ５０）で篩分した。この円形振動篩は、図１に示すように樹脂網が２段の構成となっている。下段の樹脂網Ｍ１には３１μｍの目開きｄ_１、線径３３μｍのナイロン網を使用し、６００μｍ目開きの保護網であるナイロン網を下にして重ねて設置した。また上段の樹脂網Ｍ２には２１２μｍの目開きｄ_２、線径１２２μｍのナイロン網を使用した。
【００６４】
振動周波数を４８ｓ^−１、支持枠１１０ａ，１１０ｂの樹脂網Ｍ１、Ｍ２に対して垂直方向の振幅ａを１ｍｍ、支持枠１１０ａ，１１０ｂの樹脂網Ｍ１，Ｍ２に対して水平方向の振幅ｂを１ｍｍとなるよう調整し、トナースラリーＡを供給量８５０ｋｇ／ｈの条件で連続供給した。６時間供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。尚、ここで言うオーバーフローは、排出口１２０よりスラリーが０．５ｋｇ回収された時と定義した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．５ｗｔ％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の樹脂網Ｍ１を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、３０％であった。
【００６５】
〔実施例２〕
樹脂網Ｍ１を１１２μｍの目開きｄ_１、線径５１μｍのナイロン網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。１０時間供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．７％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ５個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、３５％であった。
【００６６】
〔実施例３〕
樹脂網Ｍ２を５００μｍの目開きｄ_２、線径２３０μｍのナイロン網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。３時間供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．４ｗｔ％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、２５％であった。
【００６７】
〔実施例４〕
樹脂網Ｍ１を１５μｍの目開きｄ_１、線径３５μｍのナイロン網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。２時間供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．２％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、２１％であった。
【００６８】
〔実施例５〕
樹脂網Ｍ２を１４１０μｍの目開きｄ_２、線径６１０μｍのナイロン網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。２時間供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．３ｗｔ％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、３０％であった。
【００６９】
〔比較例１〕
樹脂網Ｍ１を３２μｍの目開きｄ_１のＳＵＳ金網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。２０分供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．４ｗｔ％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、６５％であった。
【００７０】
〔比較例２〕
樹脂網Ｍ２を２３８０μｍの目開きｄ_２、線径８５０μｍのナイロン網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。５０分供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．４ｗｔ％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、４４％であった。
【００７１】
〔比較例３〕
樹脂網Ｍ１を１７０μｍの目開きｄ_１、線径６２μｍのナイロン網とした以外は実施例３の方法で篩分を実施した。１０時間供給した時点でもオーバーフローは発生しなかったため停止した。スラリーの回収率は９９．７ｗｔ％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ約１５０個発見された。また篩分後の網を水洗した後、画像解析によりＭ１、Ｍ２各３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、３０％であった。
【００７２】
〔比較例４〕
樹脂網Ｍ２を３１μｍの目開きｄ_２、線径３３μｍのナイロン網とした以外は実施例１の方法で篩分を実施した。３０分供給した時点で樹脂網Ｍ１上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は９９．２％であった。篩い分けられたスラリー１００ｇを１５０μｍの網に通過させた後、５０ｇの水を網に通過させ、網上に残留する粗大粒子数をカウントしたところ０個であった。また篩分後の網を水洗した後、画像解析により３箇所の網目詰まり率の平均を計算した結果、４８％であった。
【００７３】
【表１】

【００７４】
【表２】

【００７５】
以上の結果より振動篩の網材質や上段の網と下段の網の関係を規定することにより、比較的小さい粒径の粗大粒子を除去する際に目詰まりが少なく、長時間に渡って安定した篩い分けが可能となり、結果として画質に悪影響を及ぼす粗大粒子を大幅に削減したトナーを製造可能となることが明らかになった。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の電子写真用トナーの製造方法を用いることにより、従来の篩操作では工業的利用が困難であった製品画質低下の原因となる粗粉を効率よく除去することが可能となり、画質に悪影響を及ぼす規定粒度以上の粒子がほとんど無い高品質のトナーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる振動篩の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に好適に用いられる振動モータの要部説明図である。
【図３】本発明に好適に用いられる振動モータにおける位相角を示す説明図である。
【図４】本発明に好適に用いられる網の説明図である。
【符号の説明】
１００ ベースフレーム、１０２ コイルスプリング、１０４ 篩枠、１０５ａ，１０５ｂ 上枠、１０６ 底部、１０８ａ，１０８ｂ 篩網、１１０ａ，１１０ｂ 支持枠、１１６ 篩分品回収口、１１８ 供給口、１２０ａ，１２０ｂ粗粉排出口、１２２ 上蓋、１３０ 振動モータ、１３２ 孔、１３４ 板、１３６，１４０ 固定ボルト、２０４ 出力軸、ｄ_１，ｄ_２ 樹脂網の目開き（μｍ）、Ｍ１，Ｍ２ 樹脂網、θｗ ウェイト位相角（°）。

Claims (1)

1. 着色剤樹脂微粒子スラリー中の粗大粒子を篩にて除去する工程を含む電子写真用トナーの製造方法において、下式を満たす２段の樹脂網を張設した振動篩を用いることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
   

   

   （ここで、ｄ_１は下段の篩網に用いる樹脂網の目開き（μｍ）、ｄ_２は上段の篩網に用いる樹脂網の目開き（μｍ）、Ｄ_５０ｖは目開きｄ_１を有する樹脂網を通過する前の着色剤樹脂微粒子の体積平均粒子径（μｍ）である。）

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