JP2007075679A - 固液分離方法および静電潜像現像用トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小粒径の微粒子を収率高く液体と濾別する。
【解決手段】体積平均粒子径が３〜１０μｍで体積粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２０〜１．３０である固体微粒子である湿潤トナー粒子と水系溶媒とからなる混合液（母液）を加圧濾過機１０の濾過部材を用いて固液分離する方法であって、加圧濾過機１０内への混合液の初期送液流量を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間で０．２〜１．０時間送液し、濾過部材表面に微粒子ケーキ膜を形成し、次いで、加圧濾過機１０の濾過部材を通過した濾液を濾液回収槽１４から再度加圧濾過機１０に供給して濾過を行い、そののち、加圧濾過機１０内に混合液を供給して濾過を行う固液濾過方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体微粒子と液体とを分離する固液分離方法、および電子写真法、静電記録法等により形成する静電潜像を現像剤で現像する際に用いられる静電潜像現像用トナーの製造方法に関する。

一般に、固液分離方法では、加圧濾過機としては、２枚の濾布の一端をとじ合わせたのち濾布間に被濾過物を投入しそれぞれの濾布の外側から押圧することによって圧搾濾過を行うフィルタープレスや、加圧葉状濾過機や、加圧ヌッチェなどが用いられている。

近年、固液分離する際に濾別される固体微粒子の粒径は、益々小径化しており、従来の濾過部材の通気度では、固体微粒子の一部が濾過部材を通過してしまい、収率（得率）が低下してしまうおそれがあった。

一方、例えば、電子写真法において、帯電、露光工程により感光体上に静電画像を形成し、トナーを含む現像剤で静電画像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる２成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる１成分現像剤とがある。

従来、これらのトナー製造方法としては、熱可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、離型剤などと共に混練溶融し、均一に分散した後、微粉砕、分級することにより所定の粒径、粒度分布を有するトナーを製造する混練粉砕法が一般的であった。

混練粉砕法は簡便で優れたトナーの製造方法ではあるが、トナー形状や表面構造が不定形で、使用材料の粉砕性や工程条件により微妙に変化するため、任意の形状や表面構造に制御することが困難である。また、機械力で粉砕するため、高画質化を目的とするトナー粒子の小形化に限界があるとともに、粉砕時に多量の微紛、粗紛が発生し、粒度分布が広くなる。そのため分級工程が必要となり、収率も低下するという問題があった。

近年、これらの混練粉砕法の問題を解決すべく、乳化重合法によるトナーを始め、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製法が開発され提案されている（例えば、特許文献１など）。例えば、乳化重合凝集法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ形成された樹脂微粒子分散液と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を水系溶媒中で攪拌・混合しながら、凝集、加熱融合させ、所定の粒径、粒度、形状、構造を有する湿潤トナー粒子を作製し（例えば、特許文献２，３など）、濾過・洗浄・脱水、乾燥した後、外添剤を添加し、トナー粒子を作製する。

乳化重合凝集法は、トナー粒子として６μｍ以下の小粒径化が可能である他、形状自由度も高く（球状、ポテト形状、紡錘形状など）、低温定着化に対応するための低融点樹脂の含有も可能でトナーの構造設計も容易である。また、混練粉砕法に比較し、トナー製造時のＣＯ_２排出量が少なく、分級工程が不要であるため収率も高く、コスト削減効果が期待できる。

しかし、水系溶媒中で乳化重合などによってトナー粒子を製造するため、トナー粒子のベースとなる着色樹脂微粒子に界面活性剤等が残留し、帯電低下や流動性低下により画質低下を招く。このため、合成した湿潤トナー粒子の濾過・洗浄・脱水が必要となる。

さらに、洗浄・脱水後に得られた湿潤トナー粒子は２５％〜４０％程度の水分を含んでおり、乾燥機を用い水分除去を行う必要がある。なお、乾燥が不十分でトナー粒子中に一定量以上の水分が残留していると、帯電が低下し画質低下を招く。トナー許容水分率は、トナー製法、使用材料、現像機システム等により異なるが、乳化重合凝集法で作製したトナーは、一般に１．０％以下、できれば０．７％以下であることが望ましい。

乾燥工程で効率良く乾燥処理を行うためには、洗浄・脱水工程で湿潤トナー粒子の含水率をできるだけ低減しておくことが必要となる。洗浄・脱水工程で使用する濾過機としては、一般的に加圧濾過機、真空式濾過機、遠心濾過機などが用いられる。

一方、高画質化を目的とするトナー粒子の小径化に伴い、重合トナーも従来の粒子径５〜１０μｍから、更に小径化が加速され、５μｍ未満の重合トナーが必要とされている。

しかしながら、粒子径が５μｍ未満になると、濾過・洗浄・脱水工程において水系溶媒から濾過機で湿潤トナー粒子を濾過分別する際に、湿潤トナー粒子が濾過部材の一種の濾布を通り抜けて濾液側へ流出し、湿潤トナー粒子の収率が著しく低下するという問題があった。

湿潤トナー粒子の濾布抜けを防止するために濾布の通気度を小さくすると濾過速度が極端に低下し、濾過時間が長くなると共に、濾布の目詰まりが発生しやすく、生産性が大幅に低下する。

また、濾布の通気度を小さくすると、洗浄時の洗浄水供給速度も遅くなるため、洗浄時間が長くなり生産性低下を招く。

特公昭３６−１０２３１号公報 特開昭６３−２８２７５２号公報 特開平６−２５０４３９号公報

上述したように、従来の固液分離方法では、例えば５μｍ未満の微粒子が濾過部材を通過してしまい、収率が低下してしまうという問題があった。

さらに、静電潜像現像用トナーの製造方法において、湿潤トナー粒子の粒径が５μｍ未満である場合にも、湿潤トナーの収率が低下してしまい、生産性が劣るおそれがあった。

本発明の目的は、小粒径化した微粒子を効率よく濾別する固液分離方法を提供するとともに、小粒径化した湿潤トナーの回収効率を向上させて生産性を向上させる静電潜像現像用トナーの製造方法を提供することにある。

本願発明は、以下の特徴を有する。

（１）体積平均粒子径が３〜１０μｍで体積粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２０〜１．３０である固体微粒子と液体とからなる混合液を加圧濾過機の濾過部材を用いて固液分離する方法であって、前記加圧濾過機内への前記混合液の初期送液流量を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間で０．２〜１．０時間送液し、濾過部材表面に微粒子ケーキ膜を形成する工程と、前記加圧濾過機の濾過部材を通過した濾液を再度供給し濾過を行う工程と、前記加圧濾過機内に前記混合液を供給し濾過を行う工程と、を有する固液分離方法。

（２）上記（１）に記載の固液分離方法において、さらに、前記加圧濾過機内に固体微粒子のケーキを保持した状態で、前記加圧濾過機内を減圧および加熱してケーキ内の揮発性成分を低下させる工程を有し、次工程で乾燥を行う固液分離方法。

（３）上記（１）または（２）に記載の固液分離方法において、前記加圧濾過機がフィルタープレスである固液分離方法。

（４）樹脂微粒子と着色剤微粒子とを含む水系溶媒中で攪拌混合・加熱し、重合または化学的に湿潤トナー粒子を生成させ、加圧濾過機で水系溶媒から湿潤トナー粒子を濾過分別し、濾別した湿潤トナーを洗浄した後、脱水、乾燥してトナー粒子を製造する方法において、前記濾過分別工程は、前記加圧濾過機内への前記湿潤トナーと水系溶媒との混合物を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間の初期送液流量で０．２〜１．０時間送液し、濾過部材表面に湿潤トナー粒子のケーキ膜を形成する工程と、前記加圧濾過機の濾過部材を通過した濾液を再度供給し濾過を行う工程と、前記加圧濾過機内に前記混合物液を供給し濾過を行う工程と、を有する静電潜像現像用トナーの製造方法。

（５）上記（４）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記洗浄工程は、加圧濾過機内に湿潤トナー粒子のケーキを保持し、前記加圧濾過機内に通水洗浄を行う工程であって、通水される洗浄水は、導電率が５μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水とｐＨ洗浄用水溶液である静電潜像現像用トナーの製造方法。

（６）上記（４）または（５）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、さらに、前記加圧濾過機内に湿潤トナーのケーキを保持した状態で、前記加圧濾過機内を減圧および加熱してケーキ内の揮発性成分を低下させる工程を有し、次工程で乾燥を行う静電潜像現像用トナーの製造方法。

（７）上記（６）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、湿潤トナーのケーキに対する該揮発性成分の割合を１０〜５０重量％に低下させ、次いで乾燥工程にて乾燥を行う静電潜像現像用トナーの製造方法。

（８）上記（４）から（７）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記洗浄工程は、さらに湿潤トナー粒子の洗浄する洗浄水が、３５〜５０℃に加温されている静電潜像現像用トナーの製造方法。

（９）上記（４）から（８）のいずれか１つに記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記洗浄工程は、湿潤トナー粒子１００重量部あたり、洗浄水１００〜１５００重量部を使用して洗浄する静電荷像現像用トナー粒子の製造方法。

（１０）上記（４）から（９）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記洗浄工程は、さらに、洗浄水を０．３〜１．０ｍ^３／分の供給速度で湿潤トナーのケーキを洗浄する静電荷像現像用トナー粒子の製造方法。

（１１）上記（４）から（１０）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、湿潤トナーの体積平均粒子径が３〜１０μｍである場合、加圧濾過機で使用する濾過部材である濾布の通気度が５〜３０ｍｌ／ｃｍ^２・分である静電荷像現像用トナー粒子の製造方法。

（１２）上記（４）から（１１）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記洗浄工程は、前記洗浄水を用いて３〜６回のケーキ洗浄を行うことにより、湿潤トナー粒子に残留する不純物を洗浄除去するとともに、洗浄廃液の導電率を１００μＳ／ｃｍ以下にする静電荷像現像用トナー粒子の製造方法。

（１３）上記（４）から（１２）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、加圧濾過機としてフィルタープレスを用い、洗浄後の脱水時に０．３〜０．９ＭＰａの圧力で圧搾することにより、含水率を３５％以下にする静電荷像現像用トナー粒子の製造方法。ここでいう「含水率」とは、質量基準含水率で、｛水分質量／（水分質量＋無水トナー質量）｝を百分率で表したものである。

（１４）上記（１３）に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、圧搾時に３５〜５０℃の加温エアーをフィルタープレスに供給して通気脱水することにより、含水率を３０％以下にする静電荷像現像用トナー粒子の製造方法。

本発明によれば、濾別された小粒径の固体微粒子や湿潤トナーの回収率を向上されることができる。

本発明の実施の形態について以下説明する。

［固液分離方法］
本実施の形態の固液分離方法は、体積平均粒子径が３〜１０μｍで体積粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２０〜１．３０である固体微粒子と液体とからなる混合液を加圧濾過機の濾過部材を用いて固液分離する方法であって、前記加圧濾過機内への前記混合液の初期送液流量を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間で０．２〜１．０時間送液し、濾過部材表面に微粒子ケーキ膜を形成する工程と、前記加圧濾過機の濾過部材を通過した濾液を再度供給し濾過を行う工程と、前記加圧濾過機内に前記混合液を供給し濾過を行う工程と、を有する。

なお、体積粒度分布指標ＧＳＤｖは、コールターマルチサイザーIIやコールターカウンターＴＡII（ベックマンーコールター社製）で測定することができる。測定濃度は５％程度でよい。測定アパーチャー径は１００ミクロンが好ましい。平均粒度及び粒度分布は、測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲（分割数：１．２６〜５０．８ミクロンまでを１６チャンネルに、ｌｏｇスケールで０．１間隔となるように分割する。具体的には、チャンネル１が１．２６ミクロン以上１．５９ミクロン未満、チャンネル２が１．５９ミクロン以上２．００ミクロン未満、チャンネル３が２．００ミクロン以上２．５２ミクロン未満、とし、左側の下限数値のｌｏｇ値が（ｌｏｇ１．２６＝）０．１、（ｌｏｇ１．５９＝）０．２、（ｌｏｇ２．００＝）０．３、・・・、１．６となるように分割した。）に対して、体積、数をそれぞれ小粒径側から累積分布を引いて、累積１６％となる粒径を体積Ｄ１６ｖ、数Ｄ１６ｐ、累積５０％となる粒径を体積Ｄ５０ｖ、数Ｄ５０ｐ、累積８４％となる粒径を体積Ｄ８４ｖ、数Ｄ８４ｐと定義する。体積粒度分布指数ＧＳＤｖは、（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）^１／２として算出される。数平均粒度分布指数ＧＳＤｐは、（Ｄ８４ｐ／Ｄ１６ｐ）^１／２として算出される。

また、体積平均粒子径は、測定する粒子が２μｍ以上の場合、測定装置としてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（ベックマンーコールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマンーコールター社製）を使用した。測定法としては分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を１０ｍｇ加える。これを前記電解液１００ｍｌ中に添加した。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャー径として１００μｍアパーチャーを用いて２〜６０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求める。測定する粒子数は５００００である。

以下、固体微粒子として、静電潜像現像用トナーの製造工程において中間生成物である湿潤トナーを例に取り、以下に図１および図２を用いて説明する。なお、湿潤トナーについては、図３を用いて後述する。

本実施の形態において、加圧濾過機としては、フィルタープレス、加圧葉状濾過機、加圧ヌッチェ（例えば、三菱フィルタードライ「ＭＦＤ」（三菱化工機株式会社製）、「ＷＤフィルター」（株式会社 ニッセン製））等が適している。真空式濾過機、遠心濾過機では、濾過圧力が低いため、濾過時に生成する湿潤トナー粒子のケーキ厚さが一定でなく、ケーキ表面にヒビ割れが生じやすい。このため、洗浄の際に洗浄水が偏って流れ、均一に湿潤トナー粒子を洗浄できず、界面活性剤等が残留しやすい。また、脱水時の圧力が低いため、湿潤トナー粒子の含水率が４５〜５５％程度と高くなり、脱水後の乾燥時間も長くなる。

また、加圧濾過機の中でも特にフィルタープレスを使用することが望ましい。フィルタープレスは濾布と圧搾用ダイアフラムシートを２枚の濾板で両側から挟み込む構造であるため、濾過室の厚さ・容積が一定になる。後述するように、湿潤トナー粒子を含む水系溶媒はポンプで濾過室へ送液されるため、濾過時のケーキ厚さが常に一定になると共に、濾過圧力が高いのでケーキ表面のヒビ割れも発生しない。また、ケーキを洗浄する場合、洗浄は濾過室にケーキを保持したまま行うので、洗浄水も偏ることなく流れ、湿潤トナー粒子を均一に洗浄することができる。また、脱水は圧搾用ダイアフラムシートに加圧エアーを送付して行うので、ケーキが均一に脱水されて、湿潤トナー粒子の含水率もほぼ一定になる。また、圧搾により湿潤トナー粒子の含水率を３５％以下にすることが可能で、脱水後の乾燥時間も短くなる。また、フィルタープレスは、濾過から洗浄・脱水までを連続かつ大量に同一機内で処理することが可能であるため、生産性が大幅に向上する。

以下に、本実施の形態について詳細に説明する。

少なくとも樹脂微粒子と着色剤微粒子を含む水系溶媒中で、重合または化学的に製造された湿潤トナー粒子を濾過分別する際に使用する加圧濾過機として、図１および図２に示すフィルタープレス１０を用いる。

フィルタープレスとしては、例えば自動圧搾フィルタープレス「ＴＥＴＰ−ＭＫII」、「ＴＦＯＰ−ＭＫII」（いずれも東京エンジニアリング工業株式会社製）や、「ロールフィット フィルタープレス・ドライヤー」（販売元：株式会社 ユーロテック）が好適である。

図１に示すように、湿潤トナー粒子の濾過・洗浄・脱水を行う場合の加圧濾過機であるフィルタープレス１０とその付帯機器とからなる。湿潤トナー粒子と水系溶媒は、湿潤トナー粒子貯槽１２に貯留され、湿潤トナー粒子貯槽１２は、送液ポンプ１８ａを経てフィルタープレス１０の原液注入口に送液配管を介して接続されている。また、フィルタープレス１０の濾液排出口は、濾液配管を介して濾液回収槽１４と接続されている。さらに、図示しないイオン交換貯槽と母液注入口とは洗浄配管によって接続されている。また、湿潤トナーのｐＨ洗浄を行うためのｐＨ洗浄水槽の一例である酸性洗浄水槽１６は、送液ポンプ１８ｂを得てｐＨ洗浄配管を介してフィルタープレス１０の濾過排出口に接続されている。なお、ｐＨ洗浄水槽は、酸性洗浄水槽１６に限らない。湿潤トナー中の結着樹脂が酸性極性基を有する場合は、酸性洗浄水を用いてｐＨを調整するが、湿潤トナー中の結着樹脂が塩基性極性基を有する場合には、塩基性洗浄水を用いてｐＨを調整することが好ましく、かかる場合はｐＨ洗浄水槽として、塩基性洗浄水槽を用いることが望ましい。また、フィルタープレス１０の下方には、フィルタープレス１０によって脱水されたケーキを解砕機２４に搬送するケーキコンベア２２が設けられ、解砕機２４は、搬送されたケーキを解砕して粒子状の湿潤トナー粒子にする。

次に、図１を用いて、固液分離の動作について説明する。湿潤トナー粒子貯槽１２から送液ポンプ１８ａを用いて、体積平均粒子径が３〜１０μｍで体積粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２０〜１．３０の湿潤トナー粒子と水系溶媒とをフィルタープレス１０に送液する。その際、フィルタープレス１０内への混合液の初期送液流量を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間で０．２〜１．０時間送液し、濾過部材である濾布表面に微粒子ケーキ膜を形成させる。一方、フィルタープレス１０の濾布を通過した濾液を濾液回収槽１４に回収する。

フィルタープレス１０から排出される濾液中の湿潤トナー粒子含有量が所定量以下になったことを検知するまで、湿潤トナー粒子貯槽１２から送液ポンプ１８ａを用いて、フィルタープレス１０に送液する。ここで、濾液中の湿潤トナー粒子の含有量は、予め濾液に湿従トナー粒子の含有量を変えた複数のサンプルを用意し、吸光度計を用いて検量線を作成し、この検量線に基づいて、実際回収されてくる濾液の吸光度を吸光度計で測定し求める。

そして、回収されてくる濾液中の湿潤トナー粒子の含有量が所定値以下になったら、または、０．２〜１．０時間、湿潤トナー粒子貯槽１２からフィルタープレス１０への送液を行ったのち、湿潤トナー粒子貯槽１２からの送液を停止させ、濾液回収槽１４から濾液をフィルタープレス１０に送液する。濾液をフィルタープレス１０に再循環させる工程において、濾液回収槽１４内の濾液中の湿潤トナー粒子含有量が所定量以下になったことを検知した場合には、濾液回収槽１４からフィルタープレス１０への濾液の送液を停止し、再度、湿潤トナー粒子貯槽１２から加圧濾過機１０に送液して濾過を行う。

次に、フィルタープレス１０内の濾布間が湿潤トナー粒子のケーキが保持された状態で、イオン交換水をフィルタープレス１０内に送液し、ケーキを洗浄し、さらに、酸性洗浄水槽１６より酸性水溶液をポンプ１８ｂを用いてフィルタープレス１０内に送液し、ケーキのｐＨを調整した後、再度、イオン交換水をフィルタープレス１０内に送液してケーキを洗浄する。このとき濾布を通過した洗浄廃液は排出口より外部に排出する。

次いで、洗浄されたケーキをフィルタープレス１０により圧搾し脱水する。脱水されたケーキは、ケーキコンベア２２を介して、解砕機２４に搬送され、解砕機２４によって、粒子状に解される。

以下に、フィルタープレス１０の構成について図２を用いてさらに詳細に説明する。

図２に示すフィルタープレス１０は、複数の濾過室２０をスタック状のしたものであり、このフィルタープレス１０の原液注入口３５に、湿潤トナー粒子と水系溶媒とからなる混合物を供給する。濾布３２を通過した濾液はフィルタープレス１０の下部の濾液排出口３６より図１に示す濾液回収槽１４に送液される。この時、濾布３２の間に湿潤トナー粒子のケーキ３４が形成される。なお、体積平均粒子径が３〜１０μｍの湿潤トナー粒子を濾過する場合、使用される濾布３２の通気度は５〜３０ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎである。

ここで、湿潤トナー粒子の粒径が５μｍ未満の場合は、濾過初期のケーキ生成が不十分となるため、大量の湿潤トナー粒子が濾布を通り抜けて濾液と共に外部へ排出される。この結果、湿潤トナー粒子の収率が大幅に低下する。

濾布抜けを防止するため、濾布３２の通気度を５ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎ未満にすると、濾布抜けは低減できるが、濾過速度が１/２以下まで低下すると共に、濾布３２の目詰まりが起き易くなり、濾布ライフが極端に短くなる。このため、濾布交換を頻繁に行う必要があり、ランニングコストが大幅に上昇する。また、洗浄時の洗浄水速度も１/２以下まで低下するので、生産性が大幅に低下する。

本発明において、濾布３２の通気度を下げることなく収率低下を防ぐためには、濾布抜けした湿潤トナー粒子を含む濾液を再び送液ポンプでフィルタープレス１０に供給し濾過する操作（循環濾過）を行い、濾液中の湿潤トナー粒子をケーキ３４で捕捉回収する方法が有効である。本方法を採用すれば、生産性低下やランニングコスト上昇を招くことなく、高い収率を維持できる。

なお、循環濾過は、上述したように、濾液に含まれる湿潤トナー粒子の固形分濃度の経時変化を測定し、ほぼ一定になった時点で終了とする。

このとき、図４に示すように、横糸６０と縦糸６２とによって織られた濾布３２の濾過面に、大きめの湿潤トナー粒子４１、やや大きめの湿潤トナー粒子４２、平均粒径の湿潤トナー粒子４３、やや小さめの湿潤トナー粒子４４が、順次濾液透過可能に堆積し、ケーキ濾過膜５０を形成する。このケーキ濾過膜５０によって、５μｍ未満の粒径の湿潤トナー粒子４５も、濾別することができる。

次に洗浄は、洗浄水を原液注入口３５より供給し、各濾過室２０の上部からケーキへ直接流し込む直接洗浄方式と、フィルタープレス１０の下部の貫通洗浄水入口３８から洗浄水を供給し、濾布３２の裏面からケーキ側へ逆に流し込む貫通洗浄方式の２種類がある。

直接洗浄方式は各濾過室の上部供給口から洗浄水を流し込むため、ショートパス等による洗浄ムラができやすい。一方、貫通洗浄方式は濾布３２の裏全面から洗浄水を流し込むので、ケーキ全体に洗浄水が行き渡り、ショートパス等による洗浄ムラが無く、均一な洗浄効果を得ることができる。但し、各濾過室２０の上部の原液注入口３５周辺は洗浄廃液が通過できないので、局部的に洗浄が不十分となる。従って、湿潤トナー粒子の洗浄においては、直接洗浄方式と貫通洗浄方式を組み合わせることが有効である。

重合トナー粒子の洗浄においては、導電率５μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水を洗浄水として使用し直接洗浄を行い、次に、上述したように酸性極性基を有する結着樹脂を含有するトナー粒子を洗浄する場合には、ｐＨ６以下の酸性水溶液で貫通洗浄を行った後、再度、イオン交換水で直接洗浄を行うことが望ましい。なお、洗浄廃液の導電率が１０μＳ／ｃｍを越えている場合は、洗浄回数を増やして対応する。

また、洗浄水を３５〜５０℃まで加温すると湿潤トナー粒子に残留する界面活性剤の洗浄水への溶存が促進されるので、洗浄効率が良くなる。

洗浄水の使用量は、湿潤トナー粒子１００重量部あたり洗浄水１００〜１５００重量部、供給速度は０．３〜１．０ｍ^３/ｍｉｎで行うことが、経済性と洗浄効率を両立させる点で望ましい。洗浄水量が１００重量部より少ないとトナー中の界面活性剤を完全に除去できないため、洗浄回数を多くする必要があり、生産性が大幅に低下する。また、洗浄水量が１５００重量部より多いと、洗浄に供するイオン交換水製造設備の負荷が増大すると共に、洗浄廃水を処理する排水処理設備の負荷も増大するため、両方の設備で使用する薬剤の使用量が増加し、ランニングコストが上昇する。

次に、脱水は、図２のエアー入口３７にコンプレッサーエアーを供給し、各濾過室のダイアフラムシート３３を加圧することにより、ケーキ３４を圧搾し脱水する。含水率を３５％以下まで低下させるためには、エアー圧力を０．３〜０．９ＭＰａとすることが望ましい。エアー圧力が０．３ＭＰａを下回ると圧搾不足になり、含水率が３５％以下にならない。０．９ＭＰａを越えるとダイアフラムシートの傷みが激しくなるためシートライフが短くなり、ランニングコストが上昇する。

なお、圧搾を行いながら上述の洗浄を行っても良い。

また、ケーキの圧搾時に３５〜５０℃の加温エアーをフィルタープレス１０に供給して通気脱水することにより、含水率を３０％以下にすることが望ましい。含水率が低くなれば、次工程の乾燥を行う際に乾燥効率が上昇し、生産性を更に向上させることが可能となる。なお、エアー温度が３５℃以下では通気脱水効果が小さく、５０℃を越えるとトナー粒子の融着が発生しやすくなり、品質低下を招く恐れがある。脱水後は、各濾過室の両側にある濾板１を順次移動させながら開放し、ケーキを排出する。

フィルタープレス１０から排出された湿潤トナー粒子のケーキは、解砕機で直径数ミリ程度の細粒に解砕された後、気流式乾燥機、流動層乾燥機、振動乾燥機等を単独または複数組み合わせて、含水率が１．０％以下になるまで乾燥する。

次に、本実施の形態の他の固液分離方法について以下に説明する。

本実施の形態の他の固液分離方法は、上記固液分離方法において、さらに、加圧濾過機内に固体微粒子のケーキを保持した状態で、加圧濾過機内を減圧および加熱してケーキ内の揮発性成分を低下させる工程を有し、次工程で乾燥を行う方法である。

本実施の形態に用いる加圧濾過機は、上述した図１に示す装置構成に、さらに、真空ポンプと加熱システムとを有し、真空ポンプと加熱システムは、それぞれ配管によってフィルタープレス１０に接続され、真空ポンプによってフィルタープレス１０内を減圧にしながら、加熱システムによってフィルタープレス１０内を加熱することができる。

これにより、フィルタープレス１０内で圧搾されたケーキからさらに揮発性成分を蒸発させることができ、次工程の乾燥効率が向上する。

上記装置としては、例えば、「ロールフィット フィルタープレス・ドライヤー」（販売元：株式会社 ユーロテック）が好適である。

そして、上記装置を用いて、湿潤トナー粒子のケーキに対する揮発性成分の割合を１０〜５０重量％に低下させ、次いで乾燥工程にて乾燥を行うことが好ましい。

なお、本発明における固体微粒子として、湿潤トナー粒子を例に取り説明したが、これに限るものではなく、静電潜像現像用トナーに用いる外添剤であっても、また、粉砕トナーを再度溶液に分散させて外添剤を添加した後の粉砕トナー粒子であっても、他の微粒子であっても同様に収率よく濾別することができることはいうまでもない。

［静電潜像現像用トナーの製造方法］
以下に、本発明の静電潜像現像用トナーの製造方法について説明する。なお、湿潤トナー粒子の濾過、洗浄、脱水、乾燥については、上述した固液分離方法と同じであるため、その説明は省略する。

本発明の湿潤トナー粒子は、重合性単量体を乳化重合して得られた樹脂微粒子と着色剤微粒子、離型剤微粒子等を水系溶媒中で混合・加熱し、各微粒子を凝集・融合させて調製する乳化重合法、重合性単量体中に着色剤微粒子、離型剤微粒子等を分散させ乳化重合した後、得られた重合微粒子を凝集・融合させて調製する乳化重合法や、懸濁重合法、界面重合法、溶解懸濁法などの重合乃至は化学的製法で製造することができる。

ここで、湿潤トナー粒子の粒径は３〜１０μｍ程度で、形状は球、ポテト形、偏平形、紡錘形と様々な形状のトナーを得ることができる。また、樹脂微粒子を含む水系溶媒の水分量は、一般的に質量基準の百分率で５０〜９５％程度であり、トナー製造方法によりバラツキがある。

一例として、重合性単量体を乳化重合して得られた樹脂微粒子と着色剤微粒子、離型剤微粒子等を水系溶媒中で混合・加熱し、各微粒子を凝集・融合させて湿潤トナー粒子を得る乳化重合法について、具体的に説明する。

重合性単量体を水系溶媒中でイオン性界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイザー等の分散機で分散・乳化させる。得られた乳化液を攪拌機付きの反応器に移送し、重合開始剤を加え、混合・加熱することにより重合反応を行う。重合反応が終了したら、冷却水で常温まで降温した後、樹脂微粒子分散液を反応器より抜き出す。

一方、着色剤微粒子分散液は、攪拌槽にて水系溶媒に着色剤と界面活性剤を加え、ホモジナイザー等の分散機で所定の粒子径になるまで分散して調製する。

離型剤微粒子分散液は、攪拌槽にて水系溶媒に離型剤と界面活性剤を加え、必要に応じ加熱溶融した上で、ホモジナイザー等の分散機で所定の粒子径になるまで分散して調製する。

上記方法にて得られた、樹脂微粒子分散液、着色剤微粒子分散液、離型剤微粒子分散液を、図３に示すように、攪拌機付き反応器に移し、濃度調整用水、凝集剤、必要に応じて電荷添加剤及びその他添加剤を追加混合し、得られた混合物を樹脂のＴｇ近辺の温度、望ましくは樹脂のＴｇ±１０℃で効果的な時間、例えば１〜８時間加熱して、トナー粒子の凝集体を生成する。

次に、凝集体懸濁液を、樹脂のＴｇ又はそれより高い温度、例えば約６０〜約１２０℃に加熱して合体又は融合させてトナー粒子を造粒し、このトナー粒子を濾過などの手段で母液から分離して、必要に応じてイオン交換水などで洗浄し、脱水して得られた湿潤トナー粒子の凝集塊を、乾燥することにより、本発明のトナーを製造する。

なお、乳化重合方法によるトナー製造方法は、米国特許第５，８５３，９４３号明細書、特開２０００−２５０２６２号公報、特開２０００−２５０２６３号公報、特開２００１−２４７６０７号公報でも提案されている。

上記の乳化重合法で作製した湿潤トナー粒子を、加圧濾過機（フィルタープレス等）で含水率３５％以下になるまで脱水し、乾燥機で処理することにより、含水率１．０％以下のトナー粒子を得ることできる。

また、乳化重合法は、粒径１００〜３００ｎｍの樹脂微粒子、着色剤微粒子、離形剤微粒子、その他の添加剤を、化学的に凝集・融合させ、トナー粒子を造粒するため、平均粒径は３〜１０μｍ、任意の形状（球形、ポテト形など）のトナーを自由に作製できる利点がある。また、微紛や粗紛も少ないため粒度分布もシャープとなり、分級工程が不要となり、トナー製造時間の短縮、収率向上等によるコスト削減効果が大きい。

上記の乳化重合法の樹脂微粒子に使用される重合性単量体は特に制限されないが、例えば、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ｎ−ブチル、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、ブタジエン等のポリオレフィン類等単量体などの重合体またはこれらを２種以上組み合せて得られる共重合体、又はそれらの混合物、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、あるい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。上記の分枝／部分架橋共重合体、等の既知のポリマー類が挙げられるが、これらに限るものではない。

本発明の製法で使用する、着色剤としては特に限定されず、公知の着色剤を使用することができ、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコイルブルー、メチレンブルークロライド、銅フタロシアニン、キノリンイエロー、クロームイエロー、デュポンオイルレッド、オリエントオイルレッド、ローズベンガル、マラカイトグリーンオキサレート、ニグロシン染料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３などが挙げられる。

さらに、マピコブラック（登録商標）とシアン成分との混合物などの着色マグネタイトも、本発明の製法の顔料として使用できる。白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等が挙げられる。また、染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等が挙げられる。これらの顔料及び染料は単独、もしくは混合し、さらには固溶体の状態で使用できる。

これらの着色剤は、通常トナー中に効果的な量、例えばトナーの約１〜約１５重量％、望ましくは約３〜約１０重量％添加させる。

凝集剤は効果的な量、例えばトナーの約０．０１〜約１０重量％を用いる。使用する凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、（ジアルキル）フェニルアルキルアンモニウム＝クロリド、ラウリルトリメチルアンモニウム＝クロリド、（アルキルベンジル）メチルアンモニウム＝クロリド、（アルキル）（ベンジル）ジメチルアンモニウム＝ブロマイド、塩化ベンザルコニウム、セチルピリジニウム＝ブロマイド、Ｃ_１２、Ｃ_１５、Ｃ_１７トリメチルアンモニウム＝ブロマイド類、４級化ポリオキシエチレンアルキルアミン類のハロゲン化物塩、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウム＝クロリド、アルカリル・ケミカル社（Ａｌｋａｒｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍＰａｎｙ）より入手可能な、ミラポール（ＭＩＲＡＰＯＬ）（登録商標）及びアルカクワット（ＡＬＫＡＱＵＡＴ）（登録商標）、花王化学（Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）より入手可能なサニゾール（ＳＡＮＩＺＯＬ）（登録商標）（塩化ベンザルコニウム）、等が挙げられるが、これらに限るものではない。

帯電制御剤も効果的な量、例えばトナーの０．１〜５重量％を使用しても良い。適当な帯電制御剤としては、アルキルピリジニウムハロゲン化物類、重硫酸塩類、ジステアリルジメチルアンモニウム＝メチル硫酸塩帯電制御剤を用いるトナーについて述べた、米国特許第３，９４４，４９３号、米国特許第４，００７，２９３号、米国特許第４，０７９，０１４号、米国特許第４，３９４，４３０号、米国特許第４，５６０，６３５号（その内容は全て本件に引用して援用する）の帯電制御剤類、アルミニウム錯体のような陰帯電制御剤、等が挙げられるが、これらに限るものではない。

上記の乳化重合法で使用する離型剤や他の添加剤としては、例えばポリエチレン、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ような脂肪酸アミド類；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；ミツロウのごとき動物系ワックス；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、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、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が、これに限るものではない。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。次の実施例は、本発明の詳細な実施の形態を示すものである。特に記載のない限り、部及び％は全て重量部または重量％である。

（実施例１）
＜スチレン／アクリル系樹脂微粒子の調整＞
スチレン ３２５重量部
ｎ−ブチルアクリレート ９０重量部
アクリル酸 ８重量部
ドデカンチオール ８重量部
四臭化炭素 ５重量部
前記成分（全体で４３６重量部）を混合溶解して溶液を調製し、他方非イオン性界面活性剤（花王社製、ノニポール４００）８重量部、及びアニオン性界面活性剤（テイカ社製、テイカパワーＬＮ２０２５）１２重量部をイオン交換水６００重量部に溶解し、前記溶液を加えて攪拌槽で分散し乳化して１５分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム５重量部を溶解したイオン交換水６５重量部を投入した。次いで、系内を窒素で十分に置換した後、ジャケット付反応器で攪拌しながら７０℃まで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続して、中心径１６５ｎｍ、ガラス転移点５２℃、Ｍｗ３１,７００の樹脂微粒子を含有するスチレン／アクリル系樹脂微粒子を得た。

＜着色剤分散液の調製＞
シアン顔料（大日精化社製、銅フタロシアニンＢ１５:３ ） ４５重量部
界面活性剤（テイカ社製、テイカパワーＬＮ２０２５ ） ５重量部
イオン交換水 ２００重量部
前記成分を混合溶解し、ウルトラタラックス (ＩＫＡ社製)で３０分間分散し、中心径１２６ｎｍの顔料粒子を含有する着色剤分散液を得た。

＜離型剤分散液の調製＞
パラフィンワックス（日本精蝋社製、ＨＮＰ０１９０ 、融点８５℃） ４５重量部
カチオン性界面活性剤（花王社製、サニゾールＢ５０） ５重量部
イオン交換水 ２００重量部
前記成分を９５℃に加熱して、高圧ホモジナイザーで分散処理し、中心径２４３ｎｍの離型剤粒子を含有する離型剤分散液を得た。

＜ステアリン酸亜鉛粒子分散液の調製＞
ステアリン酸亜鉛(日本油脂社製) ４５重量部
カチオン性界面活性剤（花王社製、サニゾールＢ５０） ５重量部
イオン交換水 ２００重量部
前記成分を９０℃に加熱して、高圧ホモジナイザーで分散処理し、中心径３４４ｎｍのステアリン酸亜鉛粒子を含有するステアリン酸亜鉛粒子分散液を得た。

＜湿潤トナー粒子１の調整＞
図３に示すように、上記で得た樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液を用いて、以下の手順で湿潤トナー粒子を調整した。攪拌機付反応槽に仕込んだイオン交換水３４０重量部に、樹脂分散液を１３６重量部、着色剤分散液を３０重量部、離型剤分散液を４０重量部加え、反応器に付属した外部循環配管内に設置されたローター・ステ−タ式ホモジナイザーで１５分間混合・分散を行った。この混合物（スラリー）に、調節した量の１０％のポリ塩化アルミニウム溶液１０重量部を加えて、再び１０分間混合した後、攪拌しながら５２℃に加熱して、各微粒子を凝集させた。凝集体の粒径が５．０μｍに達した時、新たに樹脂微粒子分散液６４重量部を追加して外殻を形成させ、更に３０分間凝集させた後、１％のＮａＯＨを用いてスラリーのｐＨを６．０に調整することにより微粒子の凝集を停止させた。更に反応器の温度を９５℃に上げ、本温度で５時間保持し凝集体を融合させ後、混合物（スラリー）を冷却して、湿潤トナー粒子の分散液を調製した。なお、トナーの粒子径は５．９μｍであった。

＜湿潤トナー粒子１の濾過＞
得られた湿潤トナー粒子の分散液をポンプで圧搾式フィルタープレス（東京エンジニアリング工業社製：ＴＦＰ型、圧搾圧力０．６ＭＰａ、濾布通気度は１４ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎ）に供給し濾過分別を行った。濾液の固形分濃度を測定した結果、０．８％（重量基準）であった。

＜湿潤トナー粒子１の洗浄＞
フィルタープレスの原液入口から導電率２μＳ／ｃｍのイオン交換水１０００重量部を０．７ｍ^３/ｍｉｎの供給速度で供給し直接洗浄を行った後、貫通洗浄水入口からｐＨ６以下の酸性水溶液５００重量部を０．７ｍ^３/ｍｉｎの供給速度で供給し貫通洗浄を行い、再度、原液入口からイオン交換水５００重量部を０．７ｍ^３/ｍｉｎの供給速度で供給し直接洗浄を行った。この時の洗浄廃液の導電率は６μＳ／ｃｍで規格値の１０μＳ／ｃｍ以下を満足していた。なお、本洗浄で使用した洗浄水の温度は何れも４０℃であった。

＜湿潤トナー粒子１の脱水＞
フィルタープレスにコンプレッサーエアー（エアー圧力：０．６ＭＰａ）を供給し、濾過室内のダイアフラムシートにて湿潤トナー粒子ケーキを圧搾した後、４０℃の加温エアーをフィルタープレスに供給して通気脱水を１０分間行った。得られた湿潤トナー粒子ケーキの含水率を水分率計（サルトリウス社製）で測定したところ２８％であった。

＜湿潤トナー粒子１の乾燥＞
その後、湿潤トナー粒子ケーキを解砕・乾燥して得られたトナー粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、５．９μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２５であった。

＜湿潤トナー粒子１の評価＞
上記のトナー粒子を用い、外添剤を添加せずにメチルメタアクリレート（綜研科学社製、Ｍｗ８００００）を１．０ｗｔ％コートした平均粒径５０μｍのフェライトキャリアに対して、トナー濃度が６．０wt％になるように調整した状態で、高温高湿環境（２８℃、８５％ＲＨ）及び低温低湿環境（１０℃、３０％ＲＨ）にそれぞれ１２時間放置した後、帯電量（μＣ／ｇ）を測定したところ、高温高湿環境の帯電量（Ｑ／Ｍ）は−２４．７μＣ／ｇ、低温低湿環境の帯電量（μＣ／ｇ）は−２８．５μＣ／ｇと良好な帯電特性を示した。

（実施例２）
＜湿潤トナー粒子２の調整＞
実施例１で得た樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液を用いて、以下の手順で湿潤トナー粒子を調整した。攪拌機付反応槽に仕込んだイオン交換水３４０重量部に、樹脂分散液を１３６重量部、着色剤分散液を３０重量部、離型剤分散液を４０重量部加え、反応器に付属した外部循環配管内に設置されたローター・ステ−タ式ホモジナイザーで１５分間混合・分散を行った。この混合物（スラリー）に、調節した量の１０％のポリ塩化アルミニウム溶液を１０部加えて、再び１０分間混合した後、攪拌しながら４０℃に加熱して、各微粒子を凝集させた。凝集体の粒径が３．０μｍに達した時、新たに樹脂微粒子分散液６４ｋｇを追加して外殻を形成させ、更に１５分間凝集させた後、１％のＮａＯＨを用いてスラリーのｐＨを６．０に調整することにより微粒子の凝集を停止させた。更に反応器の温度を８５℃に上げ、本温度で１．５時間保持し凝集体を融合させ後、混合物（スラリー）を冷却して、湿潤トナー粒子の分散液を調製した。なお、トナーの粒子径は３．７μｍであった。

＜湿潤トナー粒子２の濾過＞
湿潤トナー粒子２の分散液のうち２００重量部を使用し、実施例１で使用した圧搾式フィルタープレスで濾過分別を行った。濾液の固形分濃度を測定した結果、４．１％（重量基準）であった。実施例１の濾液の固形分濃度０．８％（重量基準）に比べ、固形分濃度が５倍程度あったため循環濾過を行った。循環濾過時の濾液の固形分濃度を測定した結果、３回終了した時点で０．９％（重量基準）となり、実施例１と同等になったため、循環濾過を終了した。なお、濾過に要した時間は最初の通常濾過が１７分、循環濾過３回で３０分であった。

＜湿潤トナー粒子２の洗浄＞
実施例１と同様の方法で湿潤トナー粒子２の洗浄を行った。この時の洗浄廃液の導電率は７μＳ／ｃｍで規格値の１０μＳ／ｃｍ以下を満足していた。

＜湿潤トナー粒子２の脱水＞
実施例１と同様の方法で脱水を行った。得られた湿潤トナー粒子２のケーキの含水率を水分率計（サルトリウス社製）で測定したところ２９％であった。

＜湿潤トナー粒子２の乾燥＞
その後、湿潤トナー粒子ケーキを解砕・乾燥して得られたトナー粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、３．７μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２４であった。

＜湿潤トナー粒子２の評価＞
上記のトナー粒子を用い、実施例１と同様の条件で帯電量（μＣ／ｇ）を測定したところ、高温高湿環境の帯電量（Ｑ／Ｍ）は−２４．０μＣ／ｇ、低温低湿環境の帯電量（μＣ／ｇ）は−２６．７μＣ／ｇと良好な帯電特性を示した。

（実施例３）
＜湿潤トナー粒子３の調整＞
実施例１で得た樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液を用いて、以下の手順で湿潤トナー粒子を調整した。攪拌機付反応槽に仕込んだイオン交換水３４０重量部に、樹脂分散液を１３６重量部、着色剤分散液を３０重量部、離型剤分散液を４０重量部加え、反応器に付属した外部循環配管内に設置されたローター・ステ−タ式ホモジナイザーで１５分間混合・分散を行った。この混合物（スラリー）に、調節した量の１０％のポリ塩化アルミニウム溶液を１０部加えて、再び１０分間混合した後、攪拌しながら４０℃に加熱して、各微粒子を凝集させた。凝集体の粒径が３．５μｍに達した時、新たに樹脂微粒子分散液６４重量部を追加して外殻を形成させ、更に２５分間凝集させた後、１％のＮａＯＨを用いてスラリーのｐＨを６．０に調整することにより微粒子の凝集を停止させた。更に反応器の温度を８５℃に上げ、本温度で２．５時間保持し凝集体を融合させ後、混合物（スラリー）を冷却して、湿潤トナー粒子の分散液を調製した。なお、トナーの粒子径は４．３μｍであった。

＜湿潤トナー粒子３の濾過＞
得られた湿潤トナー粒子の分散液を実施例１で使用した圧搾式フィルタープレスで濾過分別した。濾液の固形分濃度を測定した結果、２．５％（重量基準）であった。実施例１の濾液の固形分濃度０．８％（重量基準）に比べ、固形分濃度が３倍程度あったため循環濾過を行った。循環濾過時の濾液の固形分濃度を測定した結果、２回終了した時点で０．９％（重量基準）となり、実施例１と同等になったため、循環濾過を終了した。

＜湿潤トナー粒子３の洗浄＞
実施例１と同様の方法で湿潤トナー粒子の洗浄を行った。この時の洗浄廃液の導電率は６μＳ／ｃｍで規格値の１０μＳ／ｃｍ以下を満足していた。

＜湿潤トナー粒子３の脱水＞
実施例１と同様の方法で脱水を行った。得られた湿潤トナー粒子ケーキの含水率を水分率計（サルトリウス社製）で測定したところ２７％であった。

＜湿潤トナー粒子３の乾燥＞
その後、湿潤トナー粒子ケーキを解砕・乾燥して得られたトナー粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、４．３μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２６であった。

＜湿潤トナー粒子３の評価＞
上記のトナー粒子を用い、実施例１と同様の条件で帯電量（μＣ／ｇ）を測定したところ、高温高湿環境の帯電量（Ｑ／Ｍ）は−２６．３μＣ／ｇ、低温低湿環境の帯電量（μＣ／ｇ）は−２５．９μＣ／ｇと良好な帯電特性を示した。

（比較例１）
実施例２で調整した湿潤トナー粒子２（粒子径：３．７μｍ）のうち２００重量部を使用し、以下の処理と評価を行った。

＜湿潤トナー粒子の濾過＞
圧搾式フィルタープレスの濾布の通気度を１４ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎから２ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎに替え、湿潤トナー粒子２の分散液を濾過分別した。濾液の固形分濃度を測定したところ１．０％（重量基準）となり、実施例２の固形分濃度０．９％（重量基準）と大差なく、循環濾過は不要であった。しかし、濾過速度が大幅に低下し、濾過時間は１時間５０分となり、実施例２（合計濾過時間４７分）の２倍以上の時間を要した。

＜湿潤トナー粒子の洗浄＞
実施例２と同様の方法で湿潤トナー粒子の洗浄を行ったが、濾布の通気度を１４ｍｌ／ｃｍ^２・ｍｉｎから２ｍｌ／ｃｍ^２・ｍｉｎに替えたため、洗浄水の供給速度が０．３ｍ^３／ｍｉｎ（実施例２では０．７ｍ^３／ｍｉｎ）までしか上げることができず、洗浄時間は実施例２の２倍以上になってしまった。なお、この時の洗浄廃液の導電率は８μＳ／ｃｍで実施例２の７μＳ／ｃｍとほぼ同等であった。

＜湿潤トナー粒子の脱水、乾燥＞
実施例２と同様の方法で脱水、乾燥を行い、トナー粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、３．７μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２４で実施例２と同じであった。

＜湿潤トナー粒子の評価＞
上記のトナー粒子を用い、実施例１と同様の条件で帯電量（μＣ／ｇ）を測定したところ、高温高湿環境の帯電量（Ｑ／Ｍ）は−1５．１μＣ／ｇ、低温低湿環境の帯電量（μＣ／ｇ）は−２６．３μＣ／ｇと帯電量に環境差を示した。

以上、実施例及び比較例で示したように、本発明によれば、水系溶媒中で重合乃至は化学的に製造された湿潤トナー粒子を濾過・洗浄・脱水し、乾燥処理を行う製造方法において、湿潤トナー粒子の粒径が５μｍ未満であっても、濾過機による濾過分別の際に、濾液を再び濾過機に供給する循環濾過を行うことにより、湿潤トナー粒子の濾布抜けによる収率低下や濾布通気度の微細化による生産性低下を招くことなく、品質を維持し、連続的かつ効率的に大量に行う静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することができる。

次に、他の湿潤トナー粒子を用いた実施例および比較例について説明する。

＜結晶性ポリエステル樹脂分散液の調製＞
加熱乾燥した三口フラスコに、１，１０−ドデカン二酸９８．０ｍｏｌ％、及びイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸ナトリウム２．０ｍｏｌ％の酸成分、および、１，６ヘキサンジオール１００ｍｏｌ％と、触媒としてＴｉ（ＯＢｕ）_４（酸成分に対し、０．０１４重量％）と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて１８０℃で６時間還流を行った。その後、減圧蒸留にて過剰なエチレングリコールを除去し、２２０℃まで徐々に昇温を行い４時間攪拌し、粘稠な状態となったところでＧＰＣにて分子量を確認し、重量平均分子量３２０００になったところで、減圧蒸留を停止し、空冷し結晶性ポリエステルを得た。酸価は９．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンＣＤ１０１０（株式会社ユーロテック製）に毎分１００ｇの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した０．３７重量％濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で１２０℃に加熱しながら毎分０．１リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂溶融体と同時に上記キャビトロンに移送した。この状態で、回転子の回転速度が６０Ｈｚ、圧力が５Ｋｇ／ｃｍ^２の条件でキャビトロンを運転し、平均粒径が０．３８μｍの結晶性ポリエステルからなる結晶性ポリエステル樹脂分散液（樹脂粒子濃度：２０重量％）を得た。酸価は９．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

＜無定形高分子分散液（1）の調整＞
スチレン：３７０部
ｎ−ブチルアクリレート：３０部
アクリル酸：４部
ドデカンチオール：２４部
四臭化炭素：４部
以上を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤（三洋化成（株）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（株）製：ネオゲンＳＣ）１０部をイオン交換水５６０部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、１０分ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、平均粒径が１８０ｎｍ、ガラス転移点が５９℃、重量平均分子量（Ｍｗ）が１５，０００である樹脂粒子を分散させてなる無定形高分子分散液（１）（樹脂粒子濃度：４０重量％）を調製した。

＜無定形高分子分散液（２）の調整＞
ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物（平均付加モル数２．２）：３８６部
トリメチロールプロパン：４２８部
テレフタル酸：１３９２部
前記結晶性ポリエステル樹脂と同様にして、酸価が５．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点が１０５℃になるまで、反応をさせた。次いで、温度を１９０℃まで下げ無水フタル酸の４９７部を徐々に投入し、同温度で１時間反応を継続し、酸価が４７ｍｇＫＯＨ／ｇで重量平均分子量が３１０００である無定形ポリエステル樹脂を得た。ついでこれを結晶性ポリエステル樹脂の調製条件と同様にキャビトロンで乳化分散させ、平均粒径０．２４μｍのポリエステル樹脂からなる無定形高分子分散液（２）（樹脂粒子濃度：２０重量％）を得た。

＜離型剤分散液の調製＞
パラフィンワックス（日本精蝋社製：ＨＮＰ９，融点７７℃）：５０部
アニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製：ネオゲンＲ）：５部
イオン交換水：２００部
以上を１１０℃に加熱して、高圧ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が２１０ｎｍである離型剤を分散させてなる離型剤分散液（離型剤濃度：２０重量％）を調製した。

＜着色剤分散液の調製＞
シアン顔料（大日精化社製、銅フタロシアニンＢ１５:３）：１０００部
アニオン界面活性剤（第一工業製薬社製：ネオゲンＲ）：１５０部
イオン交換水：９０００部
以上を混合し、溶解し、ウルトラタラックス(ＩＫＡ社製)を用いて約１時間分散して着色剤（シアン顔料）を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤（シアン顔料）の平均粒径は、０．１５μｍ、着色剤粒子濃度は２３重量％であった。

＜融合粒子の製造＞
結晶性ポリエステル樹脂分散液：８３０．１質量部
着色剤分散液：４２．４質量部
離型剤分散液：９７．５質量部
ノニオン性界面活性剤（ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ８９７）：２．０質量部
上記原料を５Ｌの円筒ステンレス容器に入れ、Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘにより６０００ｒｐｍでせん断力を加えながら５分間分散混合した。ついで凝集剤として塩化カルシウム１．３１質量部とポリ塩化アルミニウムの１０％硝酸水溶液１．７５質量部をイオン交換水１５質量部で希釈した液を添加した。この時、増粘する為、十分原料をＵｌｔｒａｔｕｒｒａｘにて攪拌し、均一になったところで、実施例１と同様の重合釜にセットした。マントルヒーターで一度４０℃に昇温させ、ｐＨを４．６に設定した。その後、昇温とともに起こる急凝集を抑える為に１Ｎの水酸化ナトリウムを加えて、ｐＨを上げながら、粒径を制御しつつ５５℃まで徐々に昇温させた。

さらに、溶液中の微粒子を凝集粒子に取り込む為に、６０℃まで昇温させた。次いで、この凝集粒子を融合させるとともに、凝集粒子がばらけるのを防ぐ為に、ｐＨを６．９とし、攪拌速度を２００ｒｐｍから１２０ｒｐｍに落としてから８０℃に昇温させた。顕微鏡で粒子が融合したのを確認した（以下、この融合した粒子を「コア融合粒子」と略す）後、８０℃に保持したまま、ｐＨを６．５まで下げ、放冷して容器内温度を室温とした。

このようにして作製したコア融合粒子分散液を固体濃度２０ｗｔ％になるように一度遠心分離器で濃縮した。ついで、このコア融合粒子表面に凝集剤成分を含侵させる目的で、凝集剤（ポリ塩化アルミニウム１０％硝酸水溶液）を０．１２質量部加え、約１２時間保持した。その後、コア融合粒子分散液を５０℃まで昇温し、コア融合粒子表面に無定形高分子で被覆する目的で、無定形高分子分散液（１）を２５．８質量部添加し、ｐＨを３．５まで下げて、コア融合粒子表面への無定形高分子微粒子の付着を促進させた。続いてコア融合粒子表面上の無定形高分子粒子の融合を促進させる為に、５０℃のまま２４時間保持したのち、ｐＨ７．０まで上げた。得られた融合粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を上記のコールターカウンターで測定したところ７．５μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２２であった。

（実施例４）
融合粒子の分散液を、用いて固液分離および得られたトナー１００質量部に対してイオン交換水を６００質量部加えて再分散処理を行う操作を５回繰り返した。尚、４回目の再分散処理時には硝酸を加えｐＨ４．０になるようにトナー分散液の調整を行った。洗浄終了後、脱水乾燥機（フィルタープレス・ドライヤー、（株）ユーロテック製）にて脱水およびエアーブローを５分し、脱水装置内を減圧度１０ｋＰａ、加熱温度４５℃で３時間の減圧加熱処理を行った。加熱処理終了後に得られたトナー粒子は、含水率３１％であった。その後、気流乾燥機にて乾燥機出口温度：４６℃、供給風量：２．５ｍ３／ｈｒ、トナー供給量：４ｋｇ／ｈｒで乾燥後、篩分を行い含水率０．４％のトナー粒子（１）を得た。

（実施例５）
実施例４と同様に融合粒子を洗浄した後、濾過洗浄装置内を減圧度１０ｋＰａ、加熱温度４５℃で１時間の減圧加熱処理を行った。加熱処理終了後に得られたトナー粒子は、含水率４０％であった。その後、気流乾燥機にて乾燥機出口温度：４６℃、供給風量：２．５ｍ３／ｈｒ、トナー供給量：４ｋｇ／ｈｒで乾燥後、篩分を行い含水率０．７％のトナー粒子（２）を得た。

（比較例２）
実施例４と同様に融合粒子を洗浄した後、濾過洗浄装置内で加熱処理を行わず取り出した。得られたトナー粒子は、含水率５５％であった。その後、実施例１と同様に乾燥、篩分し、含水率１．４％のトナー粒子（３）を得た。

（比較例３）
気流式乾燥機を２回通過させた以外は、比較例２と同様の操作を行い、含水率０．８％のトナー粒子（４）を得た。

（比較例４）
気流式乾燥機の後に減圧加熱容器内で減圧度２ｋＰａ、加熱温度５０℃で５時間追加乾燥を行った以外は、比較例２と同様の操作を行い、含水率０．５％のトナー粒子（５）を得た。

＜評価＞
実施例４、５、比較例２〜４で作製されたトナー粒子について外添剤を用いずに実施例1で用いたキャリアを用いて、実施例１と同じ条件で評価を行った。結果を表１に示す。

表１に示す結果から、実施例４，５は、良好な帯電量及び帯電の環境安定性を確保する一方で、比較例のトナーは十分な帯電量を特に高温高湿環境下で確保できていないため、環境安定性が悪い。

（実施例６）
スチレン／アクリル系樹脂粒子分散液 １３６部
ステアリン酸亜鉛粒子分散液 １３６部

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の調整＞
攪拌機付反応槽に仕込んだイオン交換水３４０重量部に、スチレン／アクリル系樹脂粒子分散液とステアリン酸亜鉛粒子分散液をそれぞれ加え、反応器に付属した外部循環配管内に設置されたローター・ステ−タ式ホモジナイザーで１５分間混合・分散を行った。この混合物（スラリー）に、調節した量の１０％のポリ塩化アルミニウム溶液を１０部加えて、再び１０分間混合した後、攪拌しながら３３℃に加熱して、凝集粒子を作製した。凝集粒子の粒径が３．０μｍに達した時、新たに樹脂微粒子分散液６４重量部を追加し、更に１５分間凝集させた後、１％のＮａＯＨを用いてスラリーのｐＨを６．０に調整することにより混合物（スラリー）を冷却して、ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の分散液を調製した。なお、ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の粒子径は３．１μｍであった。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の分散液の濾過＞
ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の分散液のうち２００重量部を使用し、実施例１で使用した圧搾式フィルタープレスで濾過分別を行った。濾液の固形分濃度を測定した結果、４．８％（重量基準）であったため循環濾過を行った。循環濾過時の濾液の固形分濃度を測定した結果、３回終了した時点で０．８％（重量基準）となったため、循環濾過を終了した。なお、濾過に要した時間は循環濾過３回で４４分であった。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の洗浄＞
実施例１と同様の方法でステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の洗浄を行った。この時の洗浄廃液の導電率は６μＳ／ｃｍで規格値の１０μＳ／ｃｍ以下を満足していた。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の脱水＞
実施例１と同様の方法で脱水を行った。得られた湿潤トナー粒子ケーキの含水率を水分率計（サルトリウス社製）で測定したところ２５％であった。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の乾燥＞
その後、湿潤トナー粒子ケーキを解砕・乾燥して得られたトナー粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、３．２μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２１であった。

（比較例５）
ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の分散液のうち２００重量部を使用し、以下の処理と評価を行った。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の濾過＞
圧搾式フィルタープレスの濾布の通気度を１４ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎから２ｍｌ/ｃｍ^２・ｍｉｎに替え、ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の分散液を濾過分別した。濾液の固形分濃度を測定したところ５．０％（重量基準）となり、実施例６の固形分濃度４．８％（重量基準）と大差なく、循環濾過は不要であった。しかし、濾過速度が大幅に低下し、濾過時間は１時間５５分となり、実施例６（合計濾過時間４４分）の２倍以上の時間を要した。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の洗浄＞
実施例６と同様の方法で洗浄を行ったが、洗浄時間は実施例６の２倍以上になってしまった。なお、この時の洗浄廃液の導電率は８μＳ／ｃｍで実施例６の６μＳ／ｃｍとほぼ同等であった。

＜ステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子の脱水、乾燥＞
実施例６と同様の方法で脱水、乾燥を行い、トナー粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、３．２μｍであり、体積平均粒度分布係数（ＧＳＤｖ）は１．２２で実施例６と同じであった。

以上本発明の製造方法を用いることで、例えばステアリン酸亜鉛含有樹脂粒子のような湿式で処理する粒子の生産性を大幅に向上させることができる。

本発明の固液分離方法は、小粒径の微粒子と液体との固液分離に有用であり、静電潜像現像用トナーの製造方法は、特に電子写真法、静電記録法等の用途に有用である。

本発明に用いる湿潤トナー粒子の濾過・洗浄・脱水を行う場合のフィルタープレス及び付帯機器の構成の一例を示す概略図である。 本発明に用いるフィルタープレスの構造の一例を示す概略図である。 静電潜像現像用トナーの製造方法の一例を示すフローチャートである。 濾布表面のケーキ濾過膜の構成を模式的に示した図である。

符号の説明

１０ フィルタープレス、１２ 湿潤トナー粒子貯槽、１４ 濾液回収槽、１６ 酸性洗浄水槽、１８ａ，１８ｂ 送液ポンプ、２０ 濾過室、２２ ケーキコンベア、２４ 解砕機。

Claims (6)

1. 体積平均粒子径が３〜１０μｍで体積粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２０〜１．３０である固体微粒子と液体とからなる混合液を加圧濾過機の濾過部材を用いて固液分離する方法であって、
   前記加圧濾過機内への前記混合液の初期送液流量を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間で０．２〜１．０時間送液し、濾過部材表面に微粒子ケーキ膜を形成する工程と、
   前記加圧濾過機の濾過部材を通過した濾液を再度供給し濾過を行う工程と、
   前記加圧濾過機内に前記混合液を供給し濾過を行う工程と、
   を有することを特徴とする固液分離方法。
2. 請求項１に記載の固液分離方法において、
   さらに、前記加圧濾過機内に固体微粒子のケーキを保持した状態で、前記加圧濾過機内を減圧および加熱してケーキ内の揮発性成分を低下させる工程を有し、次工程で乾燥を行うことを特徴とする固液分離方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の固液分離方法において、
   前記加圧濾過機がフィルタープレスであることを特徴とする固液分離方法。
4. 樹脂微粒子と着色剤微粒子とを含む水系溶媒中で攪拌混合・加熱し、重合または化学的に湿潤トナー粒子を生成させ、加圧濾過機で水系溶媒から湿潤トナー粒子を濾過分別し、濾別した湿潤トナーを洗浄した後、脱水、乾燥してトナー粒子を製造する方法において、 前記濾過分別工程は、前記加圧濾過機内への前記湿潤トナーと水系溶媒との混合物を、濾過部材の面積１ｍ^２当たり０．３〜１．０ｍ^３／時間の初期送液流量で０．２〜 １．０時間送液し、濾過部材表面に湿潤トナー粒子のケーキ膜を形成する工程と、
   前記加圧濾過機の濾過部材を通過した濾液を再度供給し濾過を行う工程と、
   前記加圧濾過機内に前記混合物液を供給し濾過を行う工程と、を有することを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。
5. 請求項４に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、
   前記洗浄工程は、加圧濾過機内に湿潤トナー粒子のケーキを保持し、前記加圧濾過機内に通水洗浄を行う工程であって、通水される洗浄水は、導電率が５μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水とｐＨ洗浄用水溶液であることを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。
6. 請求項４または請求項５に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、
   さらに、前記加圧濾過機内に湿潤トナーのケーキを保持した状態で、前記加圧濾過機内を減圧および加熱してケーキ内の揮発性成分を低下させる工程を有し、次工程で乾燥を行うことを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。
   
   

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