JP2012093644A - Apparatus for producing toner, production method of toner, and toner - Google Patents

Apparatus for producing toner, production method of toner, and toner Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for producing a toner, which can achieve continuous discharging of droplets by continuous driving at a high frequency, has extremely high productivity, and can stably produce a toner having a sharp grain size distribution while preventing unification of droplets in an initial stage.SOLUTION: The apparatus for producing a toner includes: droplet discharging means, which imparts vibrations to a toner composition liquid in a liquid column resonance liquid chamber having at least one discharge hole opened therein, by a vibration generating unit to form pressure stationary waves by liquid column resonance, and discharges the toner composition liquid into droplets through the discharge hole formed in a region corresponding to an antinode of the pressure stationary waves; and droplet solidifying means conveying the droplets by an air flow and solidifying the droplets. The droplet solidifying means includes an air flow guide aperture, which is disposed in a downstream side along the discharging direction of the droplets and which guides the air flow to the downstream side. The air flow guide aperture includes an entrance portion and a diaphragm portion where the aperture diameter reaches the minimum, and has a tapered shape at the entrance portion where an aperture plane in the air flow guide aperture gradually decreases from a plane including the surface of the discharge hole to the diaphragm portion.

Description

本発明は、トナーの製造装置及びトナーの製造方法、並びにトナーに関する。   The present invention relates to a toner manufacturing apparatus, a toner manufacturing method, and a toner.

均一性を要する樹脂微粒子としては、電子写真用のトナー微粒子、液晶パネルのスペーサー粒子、電子ペーパー用の着色微粒子、医薬品の薬剤担持体としての微粒子など、様々な用途で利用されている。均一な微粒子を製造する方法としては、ソープフリー重合法など、液中で反応を誘起して均一な粒子径の樹脂微粒子を得る方法が知られているが、水溶液中で微粒子を反応させるために、製品には含まれないが水溶液中に生成する副生物により、該水溶液の反応溶液としての再利用が困難であるため環境負荷の高い製造方法である。また、金属微粒子の一例としては、ボールはんだ粒子、その他、均一なシリコーン微粒子を使った太陽電池などが近年注目されている。   The resin fine particles that require uniformity are used in various applications such as toner fine particles for electrophotography, spacer particles for liquid crystal panels, colored fine particles for electronic paper, and fine particles as a drug carrier for pharmaceuticals. As a method for producing uniform fine particles, a method of inducing a reaction in a liquid to obtain resin fine particles having a uniform particle diameter, such as a soap-free polymerization method, is known. Since it is difficult to reuse the aqueous solution as a reaction solution due to by-products that are not contained in the product but are produced in the aqueous solution, the production method has a high environmental load. In addition, as an example of the metal fine particles, ball solder particles and other solar cells using uniform silicone fine particles have attracted attention in recent years.

従来、トナーの製造方法の一般的な方法として粉砕法が知られている。この粉砕法では、先ずトナー組成物を二本のロール、二軸の押出機などにより溶融混練して冷却した後、粗粉砕処理、微粉砕処理、分級処理が行われる。必要に応じて、ヘンシェルミキサーなどで流動化剤などの外添剤の混合処理が行われる。前記粗粉砕処理では、ロートプレックス、パルペライザーなどが用いられ、前記微粉砕処理では、ジェットミル、ターボミルなどが使用される。また、前記分級処理では、エルボジェット、各種の風力分級装置などの公知の製造装置が用いられる。   Conventionally, a pulverization method is known as a general method for producing toner. In this pulverization method, the toner composition is first melt-kneaded with two rolls, a twin screw extruder, etc., cooled, and then coarsely pulverized, finely pulverized, and classified. If necessary, external additives such as a fluidizing agent are mixed with a Henschel mixer or the like. In the coarse pulverization process, a rotoplex, a pulverizer, or the like is used. In the fine pulverization process, a jet mill, a turbo mill, or the like is used. In the classification process, a known manufacturing apparatus such as an elbow jet or various air classifiers is used.

粉砕法以外の他のトナー製造方法として、噴霧法が知られている。前記噴霧法は、液体を加圧して吐出孔から噴霧する一流体吐出孔(加圧吐出孔)噴霧機、液体と圧縮気体を混合して噴霧する多流体スプレー吐出孔噴霧機、回転する円盤を用いて液体を遠心力により液滴化する回転円盤型噴霧機などを用いてトナー組成液を気相中で液滴化する方法である。このような噴霧法では、噴霧と乾燥を同時に行うスプレードライシステムという市販の装置を用いることができる。このスプレードライシステムを用いても十分な乾燥ができない場合は、流動床乾燥等の二次乾燥を行い、必要に応じてヘンシェルミキサーなどで流動化剤などの外添剤の混合を行う。   As a toner production method other than the pulverization method, a spray method is known. The spray method includes a one-fluid discharge hole (pressure discharge hole) sprayer that pressurizes liquid and sprays from the discharge hole, a multi-fluid spray discharge hole sprayer that mixes and sprays liquid and compressed gas, and a rotating disk. In this method, the toner composition liquid is formed into droplets in a gas phase by using a rotary disk type sprayer or the like that forms liquid droplets by centrifugal force. In such a spraying method, a commercially available apparatus called a spray drying system that performs spraying and drying simultaneously can be used. If sufficient drying is not possible using this spray drying system, secondary drying such as fluidized bed drying is performed, and external additives such as a fluidizing agent are mixed with a Henschel mixer as necessary.

しかしながら、前記粉砕法や前記噴霧法で小粒径のトナーを製造すると微粉含有量が非常に多くなるという欠点がある。微粉は、キャリアや現像装置を汚染しやすいため分級工程で除去せねばならないが、多くの微粉を除去するため、生産性の低下や製造コストが高くなるという問題がある。   However, when a toner having a small particle diameter is produced by the pulverization method or the spraying method, there is a disadvantage that the fine powder content becomes very large. The fine powder tends to contaminate the carrier and the developing device and must be removed in the classification step. However, since many fine powders are removed, there are problems that productivity is lowered and manufacturing cost is increased.

また、さらなる他のトナー製造方法として、吐出造粒法が知られている。この吐出造粒法は、前記噴霧法のように液体を滴化して固化させる部分は同一であるが、振動発生手段を用いてトナーと同程度の直径を持つ吐出孔から液滴を吐出する部分で異なる。この吐出造粒法の一つとして、加圧室を一方向に加圧してノズルから液柱を発生させ、微弱な超音波振動によって液柱を分断して液滴化し、これを乾燥固化してトナー化するトナー製造方法及びその装置が提案されている(特許文献1参照)。このようなトナー製造装置では、液滴吐出ユニットの加圧室に供給するトナー組成液を収容するトナー組成液収容器を備え、このトナー組成液収容器には、収容されるトナー組成液を撹拌して、流れを生じさせる撹拌部材が配置されることが一般的である。そして、トナー組成液収容器では、撹拌部材によって流れを生じさせることで、トナー組成液中で各材料が均一に分散した状態を保つことができ、トナー組成液中で各材料が不均一に分散した材料不均一分散状態となることを抑制できる。トナー組成液に対して一方向に加圧して貫通孔より液柱を形成する。そして、形成された液柱に振動発生手段によって微小な振動を与えてレイリー分裂を誘起させて均一な液滴を形成している。そして、その液滴を固化させてトナー母体粒子を製造する。このようなレイリー分裂方式は、液を加圧して吐出させるため、振動発生手段による微弱な振動を発生させるだけでよく、低い電圧で粒子化することが可能であるというメリットがある。   As yet another toner manufacturing method, a discharge granulation method is known. In this discharge granulation method, the portion where liquid is dropped and solidified as in the spray method is the same, but the portion where liquid droplets are discharged from discharge holes having the same diameter as the toner using vibration generating means It is different. As one of the discharge granulation methods, the pressure chamber is pressurized in one direction to generate a liquid column from the nozzle, and the liquid column is divided into droplets by weak ultrasonic vibration, which is dried and solidified. There has been proposed a toner manufacturing method and apparatus for converting it into a toner (see Patent Document 1). Such a toner manufacturing apparatus includes a toner composition liquid container that contains a toner composition liquid to be supplied to the pressurizing chamber of the droplet discharge unit, and the toner composition liquid container is used to agitate the toner composition liquid contained therein. In general, a stirring member that generates a flow is disposed. In the toner composition container, the material is uniformly dispersed in the toner composition liquid by causing the flow to be generated by the agitating member, and each material is non-uniformly dispersed in the toner composition liquid. It is possible to prevent the material from becoming non-uniformly dispersed. A liquid column is formed from the through hole by applying pressure to the toner composition liquid in one direction. Then, minute vibrations are applied to the formed liquid column by the vibration generating means to induce Rayleigh splitting to form uniform droplets. The droplets are solidified to produce toner base particles. Such a Rayleigh splitting method has a merit that it is only necessary to generate a weak vibration by the vibration generating means because the liquid is pressurized and discharged, and it is possible to form particles with a low voltage.

しかしながら、前記トナー製造方法では、レイリー分裂を利用するために吐出孔の内径の2倍程度となる粒径の液滴を形成する必要があるため、小粒径のトナーを製造する際、吐出孔の内径を小さくする必要があり、更には、貯留部において液が一方向的に加圧され、トナーの組成によって吐出孔内部にトナー成分の詰まりが発生するという問題があった。   However, in the toner manufacturing method, in order to use Rayleigh splitting, it is necessary to form droplets having a particle size that is about twice the inner diameter of the discharge hole. In addition, there is a problem that the inner diameter of the toner needs to be reduced, and the liquid is unidirectionally pressurized in the reservoir, and the toner composition is clogged inside the ejection hole due to the toner composition.

さらに、前記吐出造粒法を用いた他の従来例として、ヘッド部ではトナー原料を貯留する原料貯留部に貯留されている原料全体を均一に加圧して吐出させる加圧パルス動作が行われ、吐出孔からトナー原料が吐出される液滴吐出方法が知られている(特許文献2参照)。以下、この文献に開示されている液滴吐出の原理について図17を用いて概説する。図17中には原料貯留部内の圧力値も併記してある。この液滴吐出方法は、原料貯留部内で以下に示す3つの状態を繰り返す動作を行い、間欠的に液滴を形成する方法である。ヘッド部は、第一の状態として、吐出信号が入力されていない、即ち、図17の(a)に示すように、圧電体に変形が生じず、原料貯留部に容積変化が生じず、吐出孔から原料液が吐出されない状態にある。次に、第二の状態として、吐出信号が入力され、図17の(b)、(c)に示すように、圧電体が原料貯留部内部側に変位し、原料貯留部の体積が減少する。このとき、原料貯留部全体内の圧力が均一に瞬間的に高まり、吐出孔から液滴が吐出される。このとき、原料貯留部と連通し、かつ原料液を収容するフィーダーと呼ばれる原料収容部(図示せず)側にも原料が流れている。次に、第三の状態として、1液滴の原料の吐出が終了した後、図17の(d)、(e)に示すように、電圧の印加を停止し、圧電素子がほぼ元の形状に戻る。このとき、原料貯留部内の原料液には負圧力が作用し、吐出量に見合った量の原料液が原料収容部から原料貯留部へ流れて供給される。   Furthermore, as another conventional example using the discharge granulation method, a pressure pulse operation is performed in which the entire raw material stored in the raw material storage unit storing the toner raw material is uniformly pressurized and discharged in the head unit, A droplet discharge method is known in which a toner material is discharged from an discharge hole (see Patent Document 2). Hereinafter, the principle of droplet discharge disclosed in this document will be outlined with reference to FIG. FIG. 17 also shows the pressure value in the raw material reservoir. This droplet discharge method is a method of intermittently forming droplets by performing an operation of repeating the following three states in the raw material reservoir. As shown in FIG. 17 (a), the head portion is in a first state where no discharge signal is input. That is, as shown in FIG. 17A, the piezoelectric body is not deformed and the volume of the raw material storage portion is not changed. The raw material liquid is not discharged from the hole. Next, as a second state, a discharge signal is input, and as shown in FIGS. 17B and 17C, the piezoelectric body is displaced to the inside of the raw material reservoir, and the volume of the raw material reservoir is reduced. . At this time, the pressure in the entire raw material reservoir is uniformly and instantaneously increased, and droplets are ejected from the ejection holes. At this time, the raw material flows also to the raw material storage part (not shown) called a feeder which communicates with the raw material storage part and stores the raw material liquid. Next, as a third state, after the discharge of the raw material of one droplet is completed, as shown in FIGS. 17D and 17E, the application of voltage is stopped, and the piezoelectric element is almost in its original shape. Return to. At this time, a negative pressure acts on the raw material liquid in the raw material storage part, and an amount of the raw material liquid corresponding to the discharge amount flows from the raw material storage part to the raw material storage part.

しかしながら、前記液滴吐出方法は、原料貯留部内で三つの状態を繰り返す動作を行って原料液を間欠的に吐出する方法であり、この動作において吐出により減少した原料液を原料貯留部内に供給した後、原料液が吐出されない第一の状態を経る必要がある。そのため、前記液滴吐出方法では、この第一の状態の時間に相当する分、製造工程時間全体から鑑みれば時間的なロスが発生し、かつその時間的なロス分に相当するトナーの生産効率を低下させてしまうという問題がある。
また、この液滴吐出方法では、一般的に大きな液滴が形成されてしまうため、乾式トナー粒子を得るためには、小さな径の吐出部とするか、原料の希釈を行う必要があった。しかし、吐出部のサイズを小さくすると、必然的にトナー構成要素として必須の顔料、必要に応じて添加する離型剤などの固形分散体が閉塞する確率が飛躍的に高まるため、生産安定性に問題がある。
更に、原料を希釈すると、希釈液を乾燥固化させるエネルギーが大きくなり、よって生産効率が大きく低下するという問題がある。また、生産効率が低下することで原料貯留部に原料液を貯留する時間が長時間となり、よって原料液の滞留が発生し、長期的な生産においてトナー原料分の固着が発生してしまうという問題もある。
However, the droplet discharge method is a method in which the raw material liquid is intermittently discharged by performing an operation of repeating three states in the raw material reservoir, and the raw material liquid reduced by the discharge in this operation is supplied into the raw material reservoir. Thereafter, it is necessary to go through a first state in which the raw material liquid is not discharged. Therefore, in the droplet discharge method, a time loss occurs in view of the entire manufacturing process time by the amount corresponding to the time of the first state, and the toner production efficiency corresponding to the time loss There is a problem of lowering.
In addition, in this droplet discharge method, generally large droplets are formed. Therefore, in order to obtain dry toner particles, it is necessary to use a discharge portion with a small diameter or dilute the raw material. However, if the size of the discharge part is reduced, the probability that the solid dispersion such as a pigment that is essential as a toner component and a release agent added as necessary is clogged dramatically increases. There's a problem.
Furthermore, when the raw material is diluted, there is a problem that the energy for drying and solidifying the diluted solution is increased, and thus the production efficiency is greatly reduced. Further, since the production efficiency is lowered, it takes a long time to store the raw material liquid in the raw material storage part, and thus the raw material liquid is retained, and the toner raw material is stuck in the long-term production. There is also.

また、吐出造粒法を用いた他の従来例として、ヘッド部において複数の吐出孔が形成された薄膜を振動させることにより、貯留部に供給され、貯留されるトナー組成液を、複数の吐出孔から吐出し、液滴放出方向下流側に配された吐出孔形成領域に対応する絞り部を通じて液滴放出方向に流れる気流を形成する気流形成手段を備えることで、吐出された液滴の液滴間隔を広げ、液滴の合一を防止しつつ、液滴を固化させてトナー母体粒子を製造するトナーの製造方法及び製造装置が開示されている(特許文献3参照)。   Further, as another conventional example using the discharge granulation method, the toner composition liquid supplied to and stored in the storage unit by vibrating a thin film in which a plurality of discharge holes are formed in the head unit is supplied to a plurality of discharge units. By providing an airflow forming means for forming an airflow that discharges from the hole and flows in the liquid droplet discharge direction through the throttle portion corresponding to the discharge hole formation region disposed on the downstream side in the liquid droplet discharge direction, There has been disclosed a toner manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing toner base particles by solidifying droplets while widening the interval between droplets and preventing droplet coalescence (see Patent Document 3).

しかしながら、前記トナーの製造方法では、液滴放出方向下流側に配された吐出孔形成領域に対応する絞り部を通じて液滴放出方向に流れる気流を形成する気流路形成部材を備えることで、吐出された液滴の液滴間隔を広げ、粒度分布がシャープなトナーを製造することができるが、初期、即ち、液滴吐出直後の液滴の合一防止については、十分ではなく、検討の余地がある。   However, the toner manufacturing method includes an air flow path forming member that forms an air flow that flows in the droplet discharge direction through the throttle portion corresponding to the discharge hole formation region disposed on the downstream side in the droplet discharge direction. Although it is possible to produce a toner having a sharp particle size distribution by expanding the interval between the droplets, the prevention of coalescence at the initial stage, that is, immediately after droplet ejection, is not sufficient and there is room for further study. is there.

本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高い周波数での連続駆動による連続的な液滴吐出を実現でき、非常に高い生産性を有し、初期の液滴の合一のない、粒度分布がシャープなトナーを安定的に製造できるトナーの製造方法及びトナーの製造装置、並びにトナーを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. In other words, the present invention can realize continuous droplet discharge by continuous driving at a high frequency, has a very high productivity, and stabilizes a toner having a sharp particle size distribution without initial droplet coalescence. It is an object of the present invention to provide a toner manufacturing method, a toner manufacturing apparatus, and a toner that can be manufactured automatically.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する液滴吐出手段と、前記液滴を気流によって搬送し、固化する液滴固化手段とを有するトナー製造装置であって、
前記トナー組成液が、トナー組成物を有機溶剤に溶解乃至分散させてなり、
前記液滴吐出手段が、前記吐出孔が開口された液柱共鳴液室と、該液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与する振動発生部とを有し、該振動発生部によって前記液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与して液柱共鳴による圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に形成された前記吐出孔から前記トナー組成液を液滴状に吐出し、
前記液滴固化手段が、前記液滴の吐出方向下流側に配置され、前記気流を下流側に案内する気流案内孔を有し、
前記気流案内孔が、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、
前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状であることを特徴とするトナーの製造装置である。
<2> 気流案内孔が、出口部を更に有し、
前記気流案内孔における吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記出口部において、絞り部から液滴の搬送方向下流側に向かうに従い、漸次拡大するテーパ形状である前記<1>に記載のトナーの製造装置である。
<3> 液滴固化手段が、液柱共鳴液室の外周から気流案内孔に気流を流通させる気流流路を更に有し、前記気流流路が、液滴の吐出方向に均一な速度分布を有する気流を形成する前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
<4> 吐出孔が、1つの液柱共鳴液室に、複数形成された前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
<5> 液柱共鳴液室の長手方向の両端における、少なくとも一部に反射壁面が設けられた前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
<6> トナー組成液に対して、下記式(1)が成立する周波数fの振動を付与する前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
f=N×c/(4L) ・・・式(1)
(ただし、式中、Lは、液柱共鳴液室の長手方向の長さ、cは、トナー組成液の音波の速度、Nは、整数をそれぞれ表す。)
<7> トナー組成液に対して、下記式(2)が成立する周波数fの振動を付与する前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
N×c/(4L)≦f≦N×c/(4Le) ・・・式(2)
(ただし、式中、Lは、液柱共鳴液室の長手方向の長さ、Leは、液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離、cは、トナー組成液の音波の速度、Nは、整数をそれぞれ表す。)
<8> トナー組成液に対して、下記式(3)が成立する周波数fの振動を付与する前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
N×c/(4L)≦f≦(N+1)×c/(4Le) ・・・式(3)
(ただし、式中、Lは、液柱共鳴液室の長手方向の長さ、Leは、液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離、cは、トナー組成液の音波の速度、Nは、整数をそれぞれ表す。)
<9> Le/L>0.6である前記<7>から<8>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
<10> 振動の周波数が、300kHz以上の高周波振動である前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーの製造装置である。
<11> 少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する液滴吐出工程と、前記液滴を気流によって搬送し、固化する液滴固化工程とを含むトナー製造方法であって、
前記トナー組成液が、トナー組成物を有機溶剤に溶解乃至分散させてなり、
前記液滴吐出工程が、前記吐出孔が開口された液柱共鳴液室内の前記トナー組成物に振動を付与して液柱共鳴による圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に形成された前記吐出孔から前記トナー組成物を液滴状に吐出し、
前記液滴固化工程が、前記液滴の吐出方向下流側に配置され、前記気流を下流側に案内する気流案内孔を介して、前記液滴を気流によって搬送することを含み、
前記気流案内孔が、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、
前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状であることを特徴とするトナーの製造方法である。
<12> 気流案内孔が、出口部を更に有し、
前記気流案内孔における吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記出口部において、絞り部から液滴の搬送方向下流側に向かうに従い、漸次拡大するテーパ形状である前記<11>に記載のトナーの製造方法である。
<13> 液滴固化工程が、液柱共鳴液室の外周から気流案内孔に気流を流通させることを更に含み、前記気流が、液滴の吐出方向に均一な速度分布を有する前記<11>から<12>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<14> 前記<11>から<13>のいずれかに記載のトナーの製造方法により得られたことを特徴とするトナーである。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A toner manufacturing apparatus comprising: a droplet discharge unit that discharges a toner composition liquid in droplets from at least one discharge hole; and a droplet solidification unit that transports and solidifies the droplets by an air flow.
The toner composition liquid is obtained by dissolving or dispersing the toner composition in an organic solvent,
The droplet discharge means includes a liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is opened, and a vibration generation unit that applies vibration to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber. A vibration is imparted to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber to form a pressure standing wave due to the liquid column resonance, and the toner composition is formed from the discharge hole formed in a region that is antinode of the pressure standing wave. Discharge the liquid into droplets,
The droplet solidifying means is disposed on the downstream side in the droplet discharge direction, and has an airflow guide hole for guiding the airflow downstream.
The airflow guide hole has a throttle portion having a minimum opening diameter, and an inlet portion,
An opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole has a tapered shape that gradually decreases from the surface of the discharge hole toward the throttle portion at the inlet portion. It is a manufacturing device.
<2> The airflow guide hole further has an outlet portion,
The opening surface perpendicular to the opening axis of the discharge hole in the airflow guide hole has a tapered shape that gradually expands toward the downstream side in the droplet transport direction from the throttle portion at the outlet portion. This is a toner manufacturing apparatus.
<3> The liquid droplet solidifying means further includes an air flow channel for circulating the air flow from the outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole, and the air flow channel has a uniform velocity distribution in the droplet discharge direction. The toner production apparatus according to any one of <1> to <2>, wherein the toner has an airflow.
<4> The toner production apparatus according to any one of <1> to <3>, wherein a plurality of ejection holes are formed in one liquid column resonance liquid chamber.
<5> The toner production apparatus according to any one of <1> to <4>, wherein reflection wall surfaces are provided at least partially at both ends of the liquid column resonance liquid chamber in the longitudinal direction.
<6> The toner production apparatus according to any one of <1> to <5>, wherein the toner composition liquid is vibrated at a frequency f that satisfies the following expression (1).
f = N × c / (4L) (1)
(Wherein, L represents the length of the liquid column resonance liquid chamber in the longitudinal direction, c represents the speed of sound waves of the toner composition liquid, and N represents an integer.)
<7> The toner production apparatus according to any one of <1> to <6>, wherein the toner composition liquid is vibrated at a frequency f that satisfies the following expression (2).
N × c / (4L) ≦ f ≦ N × c / (4Le) (2)
(Where, L is the length in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, Le is the distance between the end on the liquid supply path side and the center of the discharge hole closest to the end, and c is (Sound wave velocity of toner composition liquid, N represents an integer, respectively)
<8> The toner manufacturing apparatus according to any one of <1> to <7>, wherein the toner composition liquid is vibrated at a frequency f that satisfies the following expression (3).
N × c / (4L) ≦ f ≦ (N + 1) × c / (4Le) (3)
(Where, L is the length in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, Le is the distance between the end on the liquid supply path side and the center of the discharge hole closest to the end, and c is (Sound wave velocity of toner composition liquid, N represents an integer, respectively)
<9> The toner production apparatus according to any one of <7> to <8>, wherein Le / L> 0.6.
<10> The toner production apparatus according to any one of <1> to <9>, wherein the vibration frequency is high-frequency vibration of 300 kHz or more.
<11> A toner manufacturing method including a droplet discharge step of discharging a toner composition liquid into droplets from at least one discharge hole, and a droplet solidification step of transporting and solidifying the droplets by an air flow,
The toner composition liquid is obtained by dissolving or dispersing the toner composition in an organic solvent,
In the liquid droplet ejection step, vibration is applied to the toner composition in the liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is opened to form a pressure standing wave by liquid column resonance, The toner composition is ejected in droplets from the ejection holes formed in the region,
The droplet solidifying step includes conveying the droplets by an airflow through an airflow guide hole that is disposed on the downstream side in the discharge direction of the droplets and guides the airflow to the downstream side,
The airflow guide hole has a throttle portion having a minimum opening diameter, and an inlet portion,
An opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole has a tapered shape that gradually decreases from the surface of the discharge hole toward the throttle portion at the inlet portion. It is a manufacturing method.
<12> The airflow guide hole further has an outlet portion,
The opening surface perpendicular to the opening axis of the discharge hole in the airflow guide hole has a tapered shape that gradually expands from the throttle portion toward the downstream side in the droplet transport direction at the outlet portion. A toner manufacturing method.
<13> The liquid droplet solidifying step further includes flowing an air flow from the outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole, and the air flow has a uniform velocity distribution in a droplet discharge direction. To <12>.
<14> A toner obtained by the toner production method according to any one of <11> to <13>.

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、高い周波数での連続駆動による連続的な液滴吐出を実現でき、非常に高い生産性を有し、初期の液滴の合一のない、粒度分布がシャープなトナーを安定的に製造できるトナーの製造方法及びトナーの製造装置、並びにトナーを提供することができる。   According to the present invention, the conventional problems can be solved, the object can be achieved, continuous droplet discharge by continuous driving at a high frequency can be realized, and the productivity is very high. It is possible to provide a toner manufacturing method, a toner manufacturing apparatus, and a toner capable of stably manufacturing a toner having a sharp particle size distribution without initial droplet coalescence.

図1は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の全体構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の液滴吐出手段における液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a droplet discharge head in the droplet discharge means of FIG. 図3は、図1の液滴吐出手段の構成を示すA−A’線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ showing the configuration of the droplet discharge means in FIG. 1. 図4Aは、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の気流案内孔の一例を示す模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram illustrating an example of an airflow guide hole of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図4Bは、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の気流案内孔の他の一例を示す模式図である。FIG. 4B is a schematic diagram illustrating another example of the airflow guide hole of the toner manufacturing apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 図5は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置主要部の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a main part of the toner manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置主要部の他の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the main part of the toner manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図7は、液滴吐出ヘッドの液柱共鳴室内の液柱共鳴現象の様子を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the state of the liquid column resonance phenomenon in the liquid column resonance chamber of the droplet discharge head. 図8は、N=1、2、3の場合の速度及び圧力変動の定在波を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing standing waves of velocity and pressure fluctuations when N = 1, 2, and 3. 図9は、N=4、5の場合の速度及び圧力変動の定在波を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing standing waves of velocity and pressure fluctuations when N = 4 and 5. 図10は、液滴吐出手段における液滴吐出ヘッド内の液柱共鳴液室で生じる液柱共鳴現象の様子を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing the state of the liquid column resonance phenomenon that occurs in the liquid column resonance liquid chamber in the droplet discharge head in the droplet discharge means. 図11は、実際の液滴吐出の様子を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a state of actual droplet discharge. 図12は、駆動周波数と液滴吐出速度周波数特性を示す特性図である。FIG. 12 is a characteristic diagram showing drive frequency and droplet discharge speed frequency characteristics. 図13は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の液滴吐出ヘッドの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a droplet discharge head of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図14は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の液滴吐出ヘッドの他の一例を示す図である。FIG. 14 is a view showing another example of a droplet discharge head of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図15は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の液滴吐出ヘッドの他の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating another example of a droplet discharge head of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図16は、液滴吐出手段の比較例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a comparative example of the droplet discharge means. 図17は、従来のトナー製造装置におけるトナー液滴ヘッドの液滴動作の様子を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a droplet operation of a toner droplet head in a conventional toner manufacturing apparatus.

(トナーの製造方法及びトナーの製造装置)
本発明のトナーの製造方法は、液滴吐出工程と、液滴固化工程とを少なくとも含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明のトナーの製造装置は、液滴吐出手段と、液滴固化手段とを少なくとも有し、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
(Toner manufacturing method and toner manufacturing apparatus)
The toner manufacturing method of the present invention includes at least a droplet discharge step and a droplet solidification step, and further includes other steps as necessary.
The toner manufacturing apparatus of the present invention includes at least a droplet discharge unit and a droplet solidification unit, and further includes other units as necessary.

<液滴吐出工程及び液滴吐出手段>
前記液滴吐出工程は、少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する工程である。本発明においては、前記液滴吐出工程において、前記吐出孔が開口された液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与して液柱共鳴により圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に形成された前記吐出孔から前記トナー組成液を液滴状に吐出することを必要とし、該液滴吐出工程は、前記液滴吐出手段により実施することができる。
<Droplet discharge process and droplet discharge means>
The droplet discharge step is a step of discharging the toner composition liquid in droplets from at least one discharge hole. In the present invention, in the droplet discharge step, a vibration is imparted to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is opened to form a pressure standing wave by liquid column resonance, and the pressure control is performed. The toner composition liquid needs to be ejected in droplets from the ejection holes formed in the region where the wave is present, and the droplet ejection step can be performed by the droplet ejection means.

前記液滴吐出手段は、前記吐出孔が開口された液柱共鳴液室と、該液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与する振動発生部とを有し、該振動発生部によって前記液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与して液柱共鳴による圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に形成された前記吐出孔から前記トナー組成液を液滴状に吐出することを必要とする。   The droplet discharge means includes a liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is opened, and a vibration generation unit that applies vibration to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber. A vibration is imparted to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber to form a pressure standing wave due to the liquid column resonance, and the toner composition is formed from the discharge hole formed in a region that is antinode of the pressure standing wave. It is necessary to discharge the liquid into droplets.

<<吐出孔>>
前記吐出孔としては、前記圧力定在波の腹となる領域に形成されたものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記圧力定在波の腹となる領域の少なくとも1つに対して、複数形成されたものが好ましく、また、1つの液柱共鳴液室に、複数形成されたものが好ましい。
<< Discharge hole >>
The discharge hole is not particularly limited as long as it is formed in a region that becomes the antinode of the pressure standing wave, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable that a plurality of regions are formed in at least one of the regions, and that a plurality of regions are formed in one liquid column resonance liquid chamber.

前記圧力定在波の腹となる領域とは、液柱共鳴定在波の圧力波において振幅が大きく、圧力変動が大きい領域であり、かつ液滴を吐出するのに十分な大きさの圧力変動を有する領域である。そのような圧力定在波の腹となる領域としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記圧力定在波の振幅が極大となる位置(速度定在波としての節)から極小となる位置に向かって±1/3波長が好ましく、±1/4波長がより好ましい(図7参照)。前記吐出孔が、前記圧力定在波の腹となる領域に形成されていると、複数の吐出孔が開口されていても、それぞれの吐出孔からほぼ均一な液滴を形成することができ、更には、効率的に液滴の吐出を行うことができ、低い電圧で駆動することができ、吐出孔の詰まりも生じ難くなる点で好ましい。   The region that becomes the antinode of the pressure standing wave is a region where the amplitude of the pressure wave of the liquid column resonance standing wave is large and the pressure fluctuation is large, and the pressure fluctuation is large enough to discharge a droplet. It is an area | region which has. There is no particular limitation on the region that becomes the antinode of such a pressure standing wave, and it can be appropriately selected according to the purpose. However, the position where the amplitude of the pressure standing wave becomes a maximum (as a velocity standing wave) The wavelength is preferably ± 1/3 wavelength and more preferably ± 1/4 wavelength (see FIG. 7). When the discharge hole is formed in a region that becomes the antinode of the pressure standing wave, even if a plurality of discharge holes are opened, a substantially uniform droplet can be formed from each discharge hole. Furthermore, it is preferable in that the droplets can be efficiently discharged, driven at a low voltage, and clogging of the discharge holes is less likely to occur.

前記1つの液柱共鳴液室に形成された吐出孔の個数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1つでも構わないが、複数個配置することが生産性の観点から好ましく、2個〜100個が好ましく、4個〜60個がより好ましい。前記吐出孔の個数が、100個を超えると、100個の吐出孔から所望のトナー組成液の液滴を形成させる場合に、前記振動発生部に与える電圧を高く設定する必要が生じ、前記振動発生部の挙動が不安定となることがある。   The number of discharge holes formed in the one liquid column resonance liquid chamber is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. In view of the above, 2 to 100 are preferable, and 4 to 60 are more preferable. When the number of the ejection holes exceeds 100, it is necessary to set a high voltage to the vibration generating unit when forming droplets of a desired toner composition liquid from the 100 ejection holes. The behavior of the generating part may become unstable.

前記吐出孔の開口径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm〜40μmが好ましく、2μm〜15μmがより好ましく、6μm〜12μmが特に好ましい。前記開口径が、1μm未満であると、形成される液滴が非常に小さくなるためトナーを得ることができない場合がある。また、トナー組成液の成分として顔料などの固形微粒子が含有された場合、前記吐出孔の閉塞が頻繁に発生して生産性が低下する恐れがある。また、前記開口径が、40μmを超えると、トナー液滴の直径が大きく、これを乾燥固化させて所望のトナー粒子径を得る場合、有機溶媒でトナー組成を非常に希薄な液に希釈する必要がある場合があり、一定量のトナーを得るために乾燥エネルギーが大量に必要となってしまい、不都合となる。一方、前記開口径が、6μm〜12μmであると、吐出孔が開口する部材を製造する際に、多数の吐出孔の孔径ばらつきを小さく保つことができ、吐出孔を密集させて生産性を高く保つことができるため有利である。
なお、前記吐出孔の開口径とは、吐出孔の液滴が吐出される側に位置する開口部の直径であり、真円であれば直径を意味し、楕円、又は四角形、六角形、八角形等の多角形乃至正多角形であれば平均径を意味する。
There is no restriction | limiting in particular as an opening diameter of the said discharge hole, Although it can select suitably according to the objective, 1 micrometer-40 micrometers are preferable, 2 micrometers-15 micrometers are more preferable, and 6 micrometers-12 micrometers are especially preferable. If the opening diameter is less than 1 μm, the formed droplets are very small, and toner may not be obtained. Further, when solid fine particles such as a pigment are contained as a component of the toner composition liquid, there is a possibility that the ejection holes are frequently blocked and the productivity is lowered. In addition, when the opening diameter exceeds 40 μm, the diameter of the toner droplet is large, and when it is dried and solidified to obtain a desired toner particle diameter, it is necessary to dilute the toner composition with an organic solvent to a very dilute liquid. In some cases, a large amount of drying energy is required to obtain a certain amount of toner, which is inconvenient. On the other hand, when the opening diameter is 6 μm to 12 μm, when manufacturing a member in which the discharge holes are opened, it is possible to keep small variations in the diameters of the many discharge holes, and the discharge holes are concentrated to increase productivity. This is advantageous because it can be maintained.
The opening diameter of the discharge hole is the diameter of the opening located on the side of the discharge hole where the droplets are discharged. If it is a perfect circle, it means the diameter, and it is an ellipse, square, hexagon, If it is a polygon such as a square or a regular polygon, it means the average diameter.

前記複数の吐出孔の形状としては、互いに異なる形状のものを含み、前記複数の吐出孔の間でトナー組成液を均一に吐出できるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
このような吐出孔の形状としては、例えば、前記吐出孔の開口径が液滴(トナー組成液)の吐出方向に向かって小さくなるテーパ角を有するテーパ形状が好ましい。
ここで、「テーパ角」とは、前記吐出孔の開口軸と、前記吐出孔の形成面の厚み方向の断面における、前記吐出孔の断面形状の側面とのなす角度をいい、「吐出孔の開口軸」とは、前記吐出孔の開口面(吐出孔の形成面の厚み方向に対して垂直な面)に対する垂線を意味する。なお、「テーパ」とは、例えば、線形テーパ、指数関数テーパ、放物線テーパ、及びこれらの組合せなどが挙げられる。
The shape of the plurality of ejection holes is not particularly limited as long as the toner composition liquid can be uniformly ejected between the plurality of ejection holes, including shapes different from each other, and is appropriately selected according to the purpose. can do.
As the shape of such a discharge hole, for example, a tapered shape having a taper angle in which the opening diameter of the discharge hole becomes smaller in the discharge direction of the droplet (toner composition liquid) is preferable.
Here, the “taper angle” refers to an angle formed by the opening axis of the discharge hole and the side surface of the cross-sectional shape of the discharge hole in the cross section in the thickness direction of the formation surface of the discharge hole. The “opening axis” means a perpendicular to the opening surface of the discharge hole (a surface perpendicular to the thickness direction of the discharge hole forming surface). Examples of the “taper” include a linear taper, an exponential taper, a parabolic taper, and a combination thereof.

また、複数の吐出孔が形成された場合、圧力定在波の腹となる領域の1つにおける前記吐出孔間のピッチ(隣接する吐出孔の中心部間の最短間隔)は、20μm〜200μmが好ましく、30μm〜135μmがより好ましい。前記吐出孔間のピッチが20μm未満であると、隣合う吐出孔より放出された液滴同士が衝突して大きな滴となってしまう確率が高くなり、トナーの粒径分布悪化につながる。
前記吐出孔間のピッチは、複数の吐出孔間において、全て等間隔であってもよく、少なくとも1つのピッチが異なっていてもよいが、等間隔であることが、均一な粒径のトナーを得ることができる点で好ましい。
When a plurality of discharge holes are formed, the pitch between the discharge holes (the shortest distance between the central portions of the adjacent discharge holes) in one of the regions that become the antinodes of the pressure standing wave is 20 μm to 200 μm. Preferably, 30 μm to 135 μm is more preferable. If the pitch between the ejection holes is less than 20 μm, there is a high probability that droplets discharged from adjacent ejection holes collide with each other to form large droplets, leading to a deterioration in toner particle size distribution.
The pitch between the discharge holes may be equal at all intervals between the plurality of discharge holes, or at least one pitch may be different. It is preferable in that it can be obtained.

<<液柱共鳴液室>>
前記液柱共鳴液室とは、後述する液柱共鳴現象の原理に従い、前記振動発生部によって付与される振動により圧力定常波を形成することができる液室であり、該圧力定在波の腹となる領域に吐出孔が形成され、液柱共鳴液室の長手方向の端部にトナー組成液供給のための連通口を有してなり、必要に応じて、前記液柱共鳴液室の長手方向の片端乃至両端における、少なくとも一部に該長手方向の軸と垂直な反射壁面を有する。前記液柱共鳴液室としては、該液柱共鳴液室の長手方向と平行な壁の1つに配置された振動発生部を有することが好ましく、また、該振動発生部が配置された壁と対面する壁に前記吐出孔が形成されたことが好ましい。
前記液柱共鳴液室の形状としては、前記振動により圧力定常波を形成することができれば特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、四角柱(長方体)、円柱、円すい台などが挙げられる。
前記液柱共鳴液室の長手方向の両端における、少なくとも一部に反射壁面が設けられることが好ましい。ここで、「反射壁面」とは、液体の音波を反射させる程度に硬質な部材、例えば、アルミ、ステンレス等の金属部材、シリコーン等の部材などにより形成された壁面をいう。
また、図2に示すように、前記液柱共鳴液室の長手方向の両端の壁面間の長さLは、後述するような液柱共鳴原理に基づいて決定される。また、図3に示すように、前記液柱共鳴液室の幅Wとしては、液柱共鳴に余分な周波数を与えないように、前記液柱共鳴液室の長さLの2分の1より小さいことが好ましい。
<< Liquid column resonance liquid chamber >>
The liquid column resonance liquid chamber is a liquid chamber capable of forming a pressure standing wave by vibration applied by the vibration generating unit in accordance with the principle of the liquid column resonance phenomenon described later. A discharge hole is formed in the region, and a communication port for supplying the toner composition liquid is provided at the longitudinal end of the liquid column resonance liquid chamber. A reflection wall surface perpendicular to the longitudinal axis is provided at least at a part of one end or both ends. The liquid column resonance liquid chamber preferably has a vibration generating portion disposed on one of the walls parallel to the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, and the wall on which the vibration generating portion is disposed It is preferable that the discharge hole is formed in the facing wall.
The shape of the liquid column resonance liquid chamber is not particularly limited as long as a pressure standing wave can be formed by the vibration, and can be selected as appropriate. For example, a quadrangular column (a rectangular parallelepiped), a cylinder, a truncated cone, etc. Can be mentioned.
It is preferable that a reflection wall surface is provided on at least a part of both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber. Here, the “reflective wall surface” refers to a wall surface formed by a member that is hard enough to reflect the sound wave of the liquid, for example, a metal member such as aluminum or stainless steel, a member such as silicone, or the like.
Further, as shown in FIG. 2, the length L between the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is determined based on the liquid column resonance principle as described later. Further, as shown in FIG. 3, the width W of the liquid column resonance liquid chamber is less than half the length L of the liquid column resonance liquid chamber so as not to give an extra frequency to the liquid column resonance. Small is preferable.

また、前記液柱共鳴液室としては、前記振動の駆動周波数においてトナー組成液の共鳴周波数に影響を与えない程度の高い剛性を持つ材質により形成されたフレームがそれぞれ接合されて形成されたことが好ましく、そのような材質としては、例えば、金属、セラミックス、シリコーンなどが挙げられる。   Further, the liquid column resonance liquid chamber is formed by joining frames formed of a material having high rigidity that does not affect the resonance frequency of the toner composition liquid at the vibration drive frequency. Preferably, examples of such a material include metals, ceramics, and silicone.

更に、前記液柱共鳴液室は、生産性を飛躍的に向上させるために1つの液滴吐出手段に対して複数配置されることが好ましい。1つの液滴吐出手段に対して設置される液柱共鳴液室の個数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、操作性と生産性が両立できる点において、100個〜2,000個が好ましく、100個〜1,000個がより好ましく、100個〜400個が特に好ましい。
ここで、各々の前記液柱共鳴液室には、液供給のための流路が液共通供給路から連通接続されており、前記液共通供給路は、複数の前記液柱共鳴液室と連通している。
Further, it is preferable that a plurality of the liquid column resonance liquid chambers are arranged with respect to one droplet discharge means in order to dramatically improve productivity. The number of liquid column resonance liquid chambers installed for one droplet discharge means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, in terms of achieving both operability and productivity, 100 to 2,000 are preferable, 100 to 1,000 are more preferable, and 100 to 400 are particularly preferable.
Here, each of the liquid column resonance liquid chambers is connected to a flow path for supplying a liquid from a common liquid supply path, and the common liquid supply path communicates with a plurality of the liquid column resonance liquid chambers. is doing.

<<振動発生部>>
前記振動発生部としては、所定の周波数で駆動でき、液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電体、超音波振動発生体などが挙げられる。
前記圧電体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電セラミックス、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の圧電高分子、水晶、LiNbO、LiTaO、KNbO等の単結晶などの材質から形成された圧電体などが挙げられる。前記圧電セラミックスは、一般に変位量が小さいため、積層して使用されることが多い。前記超音波振動発生体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁歪素子などが挙げられる。
前記振動発生部は、弾性板に貼りあわせた形態であることが好ましく、該弾性板は、振動発生部が接液しないように液柱共鳴液室の壁の一部を形成することが好ましい。
更に、前記振動発生部は、1つの液柱共鳴液室毎に個別に制御できるように配置されることが好ましい。また、液柱共鳴液室の配置にあわせて、弾性板を介してブロック状の圧電体などの振動発生部を配置することが、それぞれの液柱共鳴液室を個別制御できる観点から好ましい。
<< Vibration generator >>
The vibration generator is not particularly limited as long as it can be driven at a predetermined frequency and imparts vibration to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a piezoelectric body and an ultrasonic vibration generator.
The piezoelectric body is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT), piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), and crystals. , A piezoelectric body formed of a material such as single crystal such as LiNbO 3 , LiTaO 3 , KNbO 3, or the like. Since the piezoelectric ceramics generally have a small displacement, they are often used by being laminated. There is no restriction | limiting in particular as said ultrasonic vibration generator, According to the objective, it can select suitably, For example, a magnetostriction element etc. are mentioned.
The vibration generating part is preferably bonded to an elastic plate, and the elastic plate preferably forms part of the wall of the liquid column resonance liquid chamber so that the vibration generating part does not come into contact with the liquid.
Furthermore, it is preferable that the vibration generating unit is arranged so that it can be individually controlled for each liquid column resonance liquid chamber. In addition, it is preferable to dispose a vibration generating unit such as a block-like piezoelectric body via an elastic plate in accordance with the arrangement of the liquid column resonance liquid chambers from the viewpoint of individually controlling each liquid column resonance liquid chamber.

先ず、本発明のトナーの製造装置における液滴吐出手段による液滴形成のメカニズムについて説明する。
前記液柱共鳴液室(例えば、図1及び2の液滴吐出ヘッド11内の液柱共鳴液室18)において生じる液柱共鳴現象の原理について説明すると、前記液柱共鳴液室内の前記トナー組成液の音速をcとし、前記振動発生部(例えば、図2の振動発生部20)から媒質である前記トナー組成液に与えられた駆動周波数をfとした場合、前記トナー組成液の共鳴が発生する波長λは、
λ=c/f ・・・式(A)
の関係にある。
First, the mechanism of droplet formation by the droplet discharge means in the toner manufacturing apparatus of the present invention will be described.
The principle of the liquid column resonance phenomenon that occurs in the liquid column resonance liquid chamber (for example, the liquid column resonance liquid chamber 18 in the droplet discharge head 11 in FIGS. 1 and 2) will be described. When the sound velocity of the liquid is c and the driving frequency applied to the toner composition liquid as a medium from the vibration generating section (for example, the vibration generating section 20 in FIG. 2) is f, resonance of the toner composition liquid occurs. The wavelength λ to be
λ = c / f Formula (A)
Are in a relationship.

ここで、前記液柱共鳴液室が、両側固定端の場合、乃至両側固定端と等価である場合、前記液柱共鳴液室の長手方向の両端における反射壁面間の長さを、液柱共鳴液室の長手方向の長さLとする。この場合、長さLが波長λの4分の1の偶数倍に一致する場合に共鳴が最も効率的に形成される。つまり、下記式(B)で表される。
L=(N/4)λ ・・・式(B)
(但し、Nは、偶数)
なお、固定端と等価である場合とは、ある端において圧力の逃げ部がないとみなすことができる場合であり、例えば、ある端において反射壁面の高さが、トナー組成液供給のための連通口の高さの2倍以上である場合、及びある端において反射壁面の面積が、トナー組成液供給のための連通口の開口部の面積の2倍以上である場合などを指す。
図2において、液柱共鳴液室18の固定端側のフレームの端部から液共通供給路17側の端部までの長さが、長さLに相当する。また、液共通供給路17側のフレームの端部の高さh1(=約80μm)は、連通口の高さh2(=約40μm)の約2倍あり当該端部が閉じている両側固定端と等価であるとみなすことができる。
Here, in the case where the liquid column resonance liquid chamber is fixed on both sides or equivalent to both side fixed ends, the length between the reflection wall surfaces at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is expressed as liquid column resonance. The length L in the longitudinal direction of the liquid chamber is used. In this case, resonance is formed most efficiently when the length L matches an even multiple of one-fourth of the wavelength λ. That is, it is represented by the following formula (B).
L = (N / 4) λ Formula (B)
(However, N is an even number.)
The case where it is equivalent to the fixed end is a case where it can be considered that there is no pressure relief portion at a certain end. For example, the height of the reflection wall surface at a certain end is the communication for supplying the toner composition liquid. This refers to the case where the height of the mouth is twice or more, and the case where the area of the reflection wall surface at a certain end is twice or more the area of the opening of the communication port for supplying the toner composition liquid.
In FIG. 2, the length from the end of the liquid column resonance liquid chamber 18 on the fixed end side to the end on the liquid common supply path 17 side corresponds to the length L. Further, the height h1 (= about 80 μm) of the end of the frame on the liquid common supply path 17 side is about twice the height h2 (= about 40 μm) of the communication port, and the both ends are fixed. Can be considered equivalent to.

また、両端が完全に開いている両側開放端の場合、乃至両側開放端と等価である場合にも上記式(B)が成り立つ。
同様にして、片方側が圧力の逃げ部がある開放端と等価で、他方側が閉じている(固定端)の場合、つまり片側固定端の場合、乃至片側開放端の場合には、長さLが波長λの4分の1の奇数倍に一致する場合に共鳴が最も効率的に形成される。つまり、上記式(B)のNが奇数で表される場合に相当する。なお、両側開放端の場合は、Lが波長の4分の1の偶数倍に相当する。
The above formula (B) is also established in the case of a double-sided open end where both ends are completely open or equivalent to a double-sided open end.
Similarly, when one side is equivalent to an open end with a pressure relief portion and the other side is closed (fixed end), that is, one side fixed end, or one side open end, the length L is Resonance is most efficiently formed when it matches an odd multiple of a quarter of the wavelength λ. That is, this corresponds to the case where N in the above formula (B) is represented by an odd number. In the case of the open ends on both sides, L corresponds to an even multiple of a quarter of the wavelength.

最も効率の高い駆動周波数fは、上記式(A)及び上記式(B)より、
f=N×c/(4L) ・・・式(1)
(L:液柱共鳴液室の長手方向の長さ、c:トナー組成液の音波の速度、N:整数)
と導かれる。
したがって、本発明のトナーの製造方法及び製造装置において、前記トナー組成液に対して、上記式(1)が成立する周波数fの振動を付与することが好ましい。しかし、実際には、トナー組成液が共鳴を減衰させる粘性を持つために、無限に振動が増幅されるわけではなく、Q値を持ち、後述する式(2)、式(3)に示すように、式(1)に示す最も効率の高い駆動周波数fの近傍の周波数でも共鳴が発生する。
From the above formula (A) and the above formula (B), the most efficient drive frequency f is
f = N × c / (4L) (1)
(L: length of liquid column resonance liquid chamber in longitudinal direction, c: velocity of sound wave of toner composition liquid, N: integer)
It is guided.
Therefore, in the toner manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention, it is preferable to apply a vibration having a frequency f at which the above formula (1) is established to the toner composition liquid. However, in actuality, since the toner composition liquid has a viscosity that attenuates resonance, the vibration is not amplified infinitely, and has a Q value, as shown in equations (2) and (3) described later. In addition, resonance occurs at a frequency in the vicinity of the drive frequency f with the highest efficiency shown in the equation (1).

図8にN=1、2、3の場合の速度及び圧力変動の定在波の形状(共鳴モード)を示し、かつ図9にN=4、5の場合の速度及び圧力変動の定在波の形状(共鳴モード)を示す。定在波は、疎密波(縦波)であるが、図8及び図9のように表記することが一般的である。実線が速度定在波、点線が圧力定在波を示す。例えば、N=1の片側固定端の場合を示す図8の(a)からわかるように、閉口端で速度分布の振幅がゼロとなり、開口端で速度分布の振幅が最大となる。液柱共鳴液室の長手方向の両端の間の長さをLとし、トナー組成液が液柱共鳴する波長をλとしたとき、整数Nが1〜5の場合に定在波が最も効率よく発生する。また、両端の開閉状態によっても定在波パターンが異なるため、それらも併記した。後述するが、吐出孔の開口や供給側の開口の状態によって、端部の条件が決まる。なお、音響学において、開口端とは、長手方向の媒質(液)の移動速度が極大となる端であり、逆に圧力がゼロとなる。閉口端においては、逆に媒質の移動速度がゼロとなる端と定義される。閉口端は、音響的に硬い壁として考え、波の反射が発生する。理想的に完全に閉口、乃至開口している場合は、波の重ね合わせによって図8及び図9のような形態の共鳴定在波を生じる。しかし、吐出孔数、吐出孔の開口位置によっても定在波パターンが変動する。上記式(1)より求めた位置からずれた位置に共鳴周波数が現れるが、適宜駆動周波数を調整することで安定吐出条件を作り出すことができる。例えば、トナー組成液の音速cが1,200m/s、液柱共鳴液室の長さLが1.85mmで、両端に壁面が存在し、両側固定端と完全に等価のN=2の共鳴モードを用いた場合、上記式(B)より、最も効率の高い共鳴周波数は、324kHzと導かれる。他の例では、トナー組成液の音速cが1,200m/s、液柱共鳴液室の長さLが1.85mmで、両端に壁面が存在し、両側固定端と等価のN=4の共鳴モードを用いた場合、上記式(B)より、最も効率の高い共鳴周波数は、648kHzと導かれる。したがって、同じ形状の液柱共鳴液室においても、駆動周波数を調整することによって、より高次の共鳴を利用することができる。
前記振動の周波数としては、液柱共鳴液室の形状などに応じて適宜設定することができ、一義的に選択できるものではないが、300kHz以上の高周波振動であることが好ましく、300kHz〜1,000kHzがより好ましい。
FIG. 8 shows the shape of the standing wave of the velocity and pressure fluctuation (resonance mode) when N = 1, 2, and 3. FIG. 9 shows the standing wave of the velocity and pressure fluctuation when N = 4, 5. The shape (resonance mode) is shown. The standing wave is a sparse / dense wave (longitudinal wave), but is generally expressed as shown in FIGS. The solid line indicates the velocity standing wave, and the dotted line indicates the pressure standing wave. For example, as can be seen from FIG. 8A showing the case of one-side fixed end with N = 1, the amplitude of the velocity distribution becomes zero at the closed end and the amplitude of the velocity distribution becomes maximum at the open end. When the length between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is L, and the wavelength at which the toner composition liquid resonates is λ, the standing wave is most efficient when the integer N is 1 to 5. appear. In addition, since the standing wave pattern varies depending on the open / closed state of both ends, they are also shown. As will be described later, the condition of the end is determined by the state of the opening of the discharge hole and the opening of the supply side. In acoustics, the open end is an end where the moving speed of the medium (liquid) in the longitudinal direction becomes maximum, and conversely, the pressure becomes zero. Conversely, the closed end is defined as an end where the moving speed of the medium becomes zero. The closed end is considered as an acoustically hard wall and wave reflection occurs. When ideally completely closed or opened, a resonant standing wave having a form as shown in FIGS. 8 and 9 is generated by superposition of waves. However, the standing wave pattern also varies depending on the number of ejection holes and the opening position of the ejection holes. Although the resonance frequency appears at a position deviated from the position obtained from the above equation (1), a stable ejection condition can be created by appropriately adjusting the driving frequency. For example, the sound velocity c of the toner composition liquid is 1,200 m / s, the length L of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 mm, wall surfaces are present at both ends, and N = 2 resonance that is completely equivalent to both fixed ends. When the mode is used, the most efficient resonance frequency is derived as 324 kHz from the above formula (B). In another example, the sound velocity c of the toner composition liquid is 1,200 m / s, the length L of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 mm, wall surfaces exist at both ends, and N = 4 equivalent to the fixed ends on both sides. When the resonance mode is used, the most efficient resonance frequency is derived from the above formula (B) as 648 kHz. Therefore, even in a liquid column resonance liquid chamber having the same shape, higher-order resonance can be used by adjusting the drive frequency.
The frequency of the vibration can be appropriately set according to the shape of the liquid column resonance liquid chamber and the like and is not uniquely selected, but is preferably a high frequency vibration of 300 kHz or more, 000 kHz is more preferable.

なお、図1及び図2に示す本実施形態の液滴吐出手段の液滴吐出ヘッドにおける液柱共鳴液室は、両端が閉口端状態と等価であるか、吐出孔の開口の影響で、音響的に軟らかい壁として説明できるような端部であることが周波数を高めるためには好ましいが、それに限らず開放端であってもよい。ここでの吐出孔の開口の影響とは、音響インピーダンスが小さくなり、特にコンプライアンス成分が大きくなることを意味する。よって、図8の(b)及び図9の(a)のような液柱共鳴液室の長手方向の両端に壁面を形成する構成は、両側固定端の共鳴モード、そして吐出孔側が開口とみなす片側開放端の全ての共鳴モードが利用できるために、好ましい。   The liquid column resonance liquid chamber in the liquid droplet ejection head of the liquid droplet ejection means of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is acoustically affected by the fact that both ends are equivalent to the closed end state or the influence of the opening of the ejection holes. In order to increase the frequency, an end portion that can be described as a soft wall is preferable in order to increase the frequency. The influence of the opening of the discharge hole here means that the acoustic impedance is reduced, and in particular, the compliance component is increased. Therefore, the configuration in which the wall surfaces are formed at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber as shown in FIG. 8B and FIG. 9A is regarded as the resonance mode at both fixed ends and the discharge hole side as an opening. This is preferable because all resonance modes of the open end on one side can be used.

また、吐出孔の開口数、開口配置位置、吐出孔の断面形状も駆動周波数を決定する因子となり、駆動周波数は、これに応じて適宜決定することができる。例えば、吐出孔の数を多くすると、徐々に固定端であった液柱共鳴液室の先端の拘束が緩くなり、ほぼ開口端に近い共鳴定在波が発生し、駆動周波数が高くなる。更に、最も液供給路側に存在する吐出孔の開口配置位置を起点に緩い拘束条件となる。また、吐出孔の断面形状がラウンド形状となったりフレームの厚さによる吐出孔の体積が変動したり、実際上の定在波が短波長となり、駆動周波数よりも高くなる。このように決定された駆動周波数で振動発生部に電圧を与えたとき、振動発生部が変形し、駆動周波数にて最も効率よく共鳴定在波を発生する。また、共鳴定在波が最も効率よく発生する駆動周波数の近傍の周波数でも液柱共鳴定在波が発生する。つまり、液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さをL、液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離をLeとしたとき、L及びLeの両方の長さを用いて下記式(2)及び式(3)で決定される範囲の駆動周波数fを主成分とした駆動波形を用いて振動発生部を振動させる。そして、液柱共鳴を誘起して液滴を吐出孔から吐出することが可能である。
したがって、本発明のトナーの製造方法及び製造装置において、前記トナー組成液に対して、下記式(2)及び式(3)のいずれかが成立する周波数fの振動を付与することが好ましい。
Further, the numerical aperture of the ejection holes, the opening arrangement position, and the cross-sectional shape of the ejection holes are factors that determine the driving frequency, and the driving frequency can be appropriately determined according to this. For example, when the number of ejection holes is increased, the restriction at the tip of the liquid column resonance liquid chamber, which has been the fixed end, gradually loosens, a resonance standing wave that is almost close to the open end is generated, and the drive frequency increases. Furthermore, a loose constraint condition is established starting from the opening arrangement position of the discharge hole that is present on the most liquid supply path side. In addition, the cross-sectional shape of the discharge hole becomes a round shape, the volume of the discharge hole varies depending on the thickness of the frame, the actual standing wave has a short wavelength, and is higher than the drive frequency. When a voltage is applied to the vibration generating unit at the drive frequency determined in this way, the vibration generating unit is deformed, and a resonant standing wave is generated most efficiently at the drive frequency. Further, a liquid column resonance standing wave is generated even at a frequency in the vicinity of the drive frequency at which the resonance standing wave is generated most efficiently. That is, when the length between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is L, and the distance between the end on the liquid supply path side and the center of the discharge hole closest to the end is Le, L and Le The vibration generating unit is vibrated using a drive waveform whose main component is a drive frequency f in a range determined by the following formulas (2) and (3) using both of the lengths. Then, it is possible to eject liquid droplets from the ejection holes by inducing liquid column resonance.
Therefore, in the toner manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable to apply vibrations having a frequency f that satisfies either of the following formulas (2) and (3) to the toner composition liquid.

N×c/(4L)≦f≦N×c/(4Le) ・・・式(2)
N×c/(4L)≦f≦(N+1)×c/(4Le) ・・・式(3)
(L:液柱共鳴液室の長手方向の長さ、Le:液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離、c:トナー組成液の音波の速度、N:整数)
N × c / (4L) ≦ f ≦ N × c / (4Le) (2)
N × c / (4L) ≦ f ≦ (N + 1) × c / (4Le) (3)
(L: length in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, Le: distance between the end on the liquid supply path side and the center of the ejection hole closest to the end, c: velocity of sound waves of the toner composition liquid, N: integer)

なお、液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さLと、液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離Leの比がLe/L>0.6であることが好ましい。   The ratio of the distance Le between the length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, the end on the liquid supply path side, and the center of the discharge hole closest to the end is Le / L> 0. .6 is preferred.

以上説明した液柱共鳴現象の原理に基づいて、前記液柱共鳴液室において圧力定在波が形成され、前記液柱共鳴液室の圧力定在波の腹となる領域に形成された吐出孔において連続的に液滴吐出が発生する。   Based on the principle of the liquid column resonance phenomenon described above, a pressure standing wave is formed in the liquid column resonance liquid chamber, and a discharge hole is formed in a region that becomes an antinode of the pressure standing wave of the liquid column resonance liquid chamber. In this case, droplet discharge occurs continuously.

<液滴固化工程及び液滴固化手段>
前記液滴固化工程は、前記液滴を気流によって搬送し、固化する工程であり、前記液滴固化手段により実施することができる。前記液滴固化手段は、前記液滴を気流によって搬送し、固化する手段である。
本発明における液滴固化工程は、前記液滴の放出方向下流側に配置され、前記気流を下流側に案内する気流案内孔を介して、前記液滴を気流によって搬送することを含み、前記気流案内孔が、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状であることを必要とする。
また、本発明における液滴固化手段は、前記液滴の放出方向下流側に配置され、前記気流を下流側に案内する気流案内孔を有し、前記気流案内孔が、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状であることを必要とする。
<Droplet solidification step and droplet solidification means>
The droplet solidification step is a step of transporting and solidifying the droplets by an air current, and can be performed by the droplet solidification means. The droplet solidifying means is a means for conveying and solidifying the droplets by an air flow.
The droplet solidification step in the present invention includes conveying the droplets by an airflow through an airflow guide hole that is arranged on the downstream side in the droplet discharge direction and guides the airflow downstream. The guide hole has a narrowed portion having a minimum opening diameter and an inlet portion, and an opening surface perpendicular to the opening axis of the discharge hole in the airflow guide hole extends from the surface of the discharge hole in the inlet portion. The taper shape needs to be gradually reduced as it goes to the throttle portion.
Further, the droplet solidifying means in the present invention is disposed on the downstream side in the droplet discharge direction and has an airflow guide hole for guiding the airflow downstream, and the airflow guide hole has a minimum opening diameter. An opening surface that has a throttle portion and an inlet portion and that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole in the airflow guide hole gradually decreases in the inlet portion as it goes from the surface of the discharge hole toward the throttle portion. It needs to be tapered.

<<気流案内孔>>
前記気流案内孔は、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、前記液滴の吐出方向下流側に設けられ、前記気流を下流側に案内する。
本発明において前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面は、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状(入口部テーパ形状)であることを必要とする。
前記気流案内孔の開口面が、前記入口部テーパ形状であることにより、前記入口部を通過する液滴において、前記気流に接する外部に位置する液滴と、内部に位置する液滴との速度差が少なくなり、各液滴が有する運動エネルギーの差が少なくなるため、複数の吐出孔から吐出された液滴の速度差による液滴同士の接触を防ぎ、液滴吐出直後の合一が防止される。
前記絞り部を備えることにより、前記気流の速度が増加し、前記液滴の速度が増加し、前に吐出された液滴と後に吐出された液滴の液滴間隔が増加することで、液滴同士の合一が防止される。
また、前記気流案内孔が、出口部を更に有し、前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記出口部において、前記絞り部から前記液滴の搬送方向下流側に向かうに従い、漸次拡大するテーパ形状(出口部テーパ形状)であることが好ましい。
前記気流案内孔の開口面が、前記出口部テーパ形状であることにより、出口部における気流流路が広がり、前記気流が加速され、液滴間隔が広がることにより、液滴同士の合一が防止される。
ここで、「開口面」とは、前記吐出孔の開口軸に対して垂直な平面上に位置する前記気流案内孔の開口が形成された面を意味する。また、「開口径」とは、前記吐出孔の開口軸方向の断面における前記気流案内孔の開口径(開口幅)を意味する。
また、「テーパ形状」とは、前記吐出孔の開口軸方向の断面において、前記吐出孔の開口軸と、前記気流案内孔の断面形状の側面とがテーパ角を有することをいい、「テーパ」とは、例えば、線形テーパ、指数関数テーパ、放物線テーパ、及びこれらの組合せなどが挙げられる。
<< Airflow guide hole >>
The airflow guide hole has a throttle portion having an opening diameter that is minimum and an inlet portion, and is provided on the downstream side in the droplet discharge direction to guide the airflow downstream.
In the present invention, the opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole gradually decreases at the inlet portion from the surface of the discharge hole toward the throttle portion (inlet portion taper shape). Need to be.
Since the opening surface of the airflow guide hole has a tapered shape at the inlet portion, in the droplets passing through the inlet portion, the velocity of the droplets located outside contacting the airflow and the droplets located inside Since the difference is smaller and the difference in kinetic energy of each droplet is reduced, contact between droplets due to the difference in velocity of droplets discharged from multiple discharge holes is prevented, and coalescence immediately after droplet discharge is prevented. Is done.
By providing the throttle part, the velocity of the airflow increases, the velocity of the droplets increases, and the droplet interval between the droplets ejected before and after the droplets increases, The coalescence of the drops is prevented.
In addition, the airflow guide hole further includes an outlet portion, and an opening surface perpendicular to the opening axis of the discharge hole in the airflow guide hole is downstream in the transport direction of the droplet from the throttle portion in the outlet portion. It is preferable that it is a taper shape (exit part taper shape) which expands gradually as it goes to.
Since the opening surface of the airflow guide hole is tapered at the outlet portion, the airflow passage at the outlet portion is widened, the airflow is accelerated, and the interval between the droplets is widened to prevent the droplets from coalescing. Is done.
Here, the “opening surface” means a surface on which an opening of the airflow guide hole located on a plane perpendicular to the opening axis of the discharge hole is formed. The “opening diameter” means the opening diameter (opening width) of the airflow guide hole in the section of the discharge hole in the opening axial direction.
Further, the “tapered shape” means that the opening axis of the discharge hole and the side surface of the cross-sectional shape of the airflow guide hole have a taper angle in the section in the opening axis direction of the discharge hole. For example, a linear taper, an exponential taper, a parabolic taper, and a combination thereof can be used.

図4A及びBは、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の気流案内孔の一例を示す模式図であり、それぞれ(A)前記入口部テーパ形状のみを有する第1の形態、及び、(B)前記入口部テーパ形状及び前記出口部テーパ形状を有する第2の形態を示す。   4A and 4B are schematic views showing an example of an airflow guide hole of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, each of (A) a first form having only the inlet portion taper shape, and ( B) The 2nd form which has the said entrance part taper shape and the said exit part taper shape is shown.

第1の形態及び第2の形態でいう「前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状」とは、横軸に吐出孔の表面を含む面からの距離x(吐出孔の開口軸上の位置に相当)をとり、縦軸に前記気流案内孔の開口径Dをとったときに、グラフが1本の連続線で描かれることを意味する。吐出孔の表面を含む面(x=0)から絞り部の入口側端部を含む開口面(x=x)に至るまでのグラフは、傾きが負の領域(dD/dx<0)のみからなるものであってもよいし、傾きが負の領域と傾きがゼロの領域(dD/dx=0)が混在するものであってもよい。これらの中でも、傾きが負の領域(dD/dx<0)のみからなるものが好ましい。 In the first and second embodiments, “the tapered shape that gradually decreases in the inlet portion as it goes from the surface of the discharge hole to the throttle portion” is from a surface that includes the surface of the discharge hole on the horizontal axis. When the distance x (corresponding to the position on the opening axis of the discharge hole) is taken and the opening diameter D of the airflow guide hole is taken on the vertical axis, this means that the graph is drawn with one continuous line. The graph from the surface including the surface of the discharge hole (x = 0) to the opening surface (x = x 1 ) including the inlet side end of the restricting portion is only in a negative slope region (dD / dx <0). Alternatively, a region having a negative slope and a region having a zero slope (dD / dx = 0) may be mixed. Among these, those consisting only of a negative slope region (dD / dx <0) are preferable.

傾きが負の領域(dD/dx<0)においては、傾きが常に一定(線形テーパ)であっても異なっていてもよい。例えば、本発明の気流案内孔の開口径は、傾きが負の領域(dD/dx<0)のみからなるものである場合、吐出孔の表面から絞り部の入口側端部に向かうにしたがって徐々にdD/dxが大きくなる態様(絶対値が小さくなる態様)をとることができる。   In the region where the slope is negative (dD / dx <0), the slope may be always constant (linear taper) or different. For example, when the opening diameter of the airflow guide hole of the present invention is composed of only a negative slope region (dD / dx <0), the opening diameter gradually increases from the surface of the discharge hole toward the inlet side end of the throttle portion. In addition, it is possible to adopt a mode in which dD / dx increases (a mode in which the absolute value decreases).

第2の形態でいう「前記出口部において、前記絞り部から前記液滴の搬送方向下流側に向かうに従い、漸次拡大するテーパ形状」とは、横軸に吐出孔の表面を含む面からの距離x(吐出孔の開口軸上の位置に相当)をとり、縦軸に前記気流案内孔の開口径Dをとったときに、グラフが1本の連続線で描かれることを意味する。絞り部の入口側端部を含む開口面(x=x)から前記液滴の搬送方向下流側端部を含む開口面(x=x)に至るまでのグラフは、傾きが正の領域(dD/dx>0)のみからなるものであってもよいし、傾きが正の領域と傾きがゼロの領域(dD/dx=0)が混在するものであってもよい。これらの中でも、傾きが正の領域(dD/dx>0)のみからなるものが好ましい。 In the second embodiment, “in the outlet portion, a tapered shape that gradually expands from the throttle portion toward the downstream side in the droplet conveyance direction” is a distance from a surface that includes the surface of the discharge hole on the horizontal axis. When x (corresponding to the position on the opening axis of the discharge hole) is taken and the opening diameter D of the airflow guide hole is taken on the vertical axis, it means that the graph is drawn with one continuous line. The graph from the opening surface (x = x 2 ) including the inlet side end portion of the throttle portion to the opening surface (x = x 3 ) including the downstream end portion in the droplet transport direction is a positive slope region It may be composed only of (dD / dx> 0), or may be a mixture of a positive slope area and a zero slope area (dD / dx = 0). Among these, those composed only of regions having a positive inclination (dD / dx> 0) are preferable.

傾きが正の領域(dD/dx>0)においては、傾きが常に一定(線形テーパ)であっても異なっていてもよい。例えば、本発明の気流案内孔の開口面は、傾きが正の領域(dD/dx>0)のみからなるものである場合、絞り部の出口側端部から前記液滴の搬送方向下流側に向かうにしたがって徐々にdD/dxが大きくなる態様(絶対値が大きくなる態様)をとることができる。   In a region where the slope is positive (dD / dx> 0), the slope may be always constant (linear taper) or different. For example, when the opening surface of the airflow guide hole of the present invention is composed only of a positive slope region (dD / dx> 0), the outlet side end of the throttle part is located downstream of the droplet transport direction. A mode in which dD / dx gradually increases toward the head (a mode in which the absolute value increases) can be taken.

前記気流案内孔の形状としては、上記を満たす限り、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、前記排気孔の入口部乃至出口部が線形テーパを有する場合、図5に示す各種パラメータにより規定することができる。
図5は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置主要部の一例を示す図である。図5(a)は、液滴吐出手段及び気流案内孔を示す断面図であり、図5(b)は、吐出孔の配置及び絞り部を示す底面図である。
気流案内孔入口部角度βを、前記吐出孔の開口軸方向の断面において、前記吐出孔の開口軸と、前記気流案内孔の入口部の断面形状の側面とのなす角度とする場合、前記気流案内孔入口部角度βとしては、15°〜85°が好ましく、30°〜80°がより好ましい。また、前記気流案内孔入口部角度βは、複数設けられていてもよい。
また、前記気流案内孔入口部角度βを形成するコーナーは、コーナー半径を有してもよく、そのようなコーナー半径としては、1mm〜50mmが好ましく、2mm〜20mmがより好ましい。
The shape of the airflow guide hole is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, and can be selected as appropriate. For example, when the inlet part or outlet part of the exhaust hole has a linear taper, various parameters shown in FIG. Can be defined by
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a main part of the toner manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 5A is a cross-sectional view showing the droplet discharge means and the airflow guide hole, and FIG. 5B is a bottom view showing the arrangement of the discharge holes and the throttle portion.
When the airflow guide hole inlet portion angle β is an angle formed by the opening axis of the discharge hole and the cross-sectional side surface of the inlet portion of the airflow guide hole in the cross section of the discharge hole in the opening axis direction, The guide hole inlet portion angle β is preferably 15 ° to 85 °, and more preferably 30 ° to 80 °. In addition, a plurality of the airflow guide hole inlet portion angles β may be provided.
Moreover, the corner which forms the said airflow guide hole entrance part angle (beta) may have a corner radius, As such a corner radius, 1 mm-50 mm are preferable and 2 mm-20 mm are more preferable.

絞り部位置Hを、前記吐出孔の表面と、前記絞り部の入口側端部との距離(図4A及びBにおけるxに相当)とする場合、前記絞り部位置Hとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1mm〜20mmが好ましく、3mm〜15mmがより好ましい。
また、絞り部長さLを、前記絞り部の入口側端部と、前記絞り部の出口側端部との距離(図4A及びBにおけるx−xに相当)とする場合、前記絞り部長さLとしては、前記気流案内孔の形状を規定する他の各種パラメータによって異なり、一概に規定することができないが、1mm〜100mmが好ましく、2mm〜80mmがより好ましい。
絞り部の開口幅Bとしては、前記吐出孔の配置幅と同じ乃至広ければ特に制限なく、用いる前記液柱共鳴液室、前記吐出孔の配置、前記気流案内孔の形状を規定する他の各種パラメータなどに応じて、適宜選択することができる。ここで、「吐出孔の配置幅」とは、1つ乃至複数の液柱共鳴室に複数配置された前記吐出孔において外周部に位置する吐出孔の外縁を結んだ直線乃至曲線で囲まれた吐出孔の配置エリアにおける、開口軸方向の断面の開口径(開口幅)を意味する。
The throttle portion position H, and the surface of the discharge hole, if the distance between the inlet end of the narrowed portion (corresponding to x 1 in FIG. 4A and B), examples of the narrowed portion position H, any restriction However, 1 mm to 20 mm is preferable, and 3 mm to 15 mm is more preferable.
Further, when the throttle portion length L is the distance between the inlet side end portion of the throttle portion and the outlet side end portion of the throttle portion (corresponding to x 2 -x 1 in FIGS. 4A and 4B), the throttle portion length The length L varies depending on other various parameters that define the shape of the airflow guide hole, and cannot be generally defined, but is preferably 1 mm to 100 mm, and more preferably 2 mm to 80 mm.
The opening width B of the throttle portion is not particularly limited as long as it is the same as or wider than the arrangement width of the discharge holes, and other various types that define the shape of the liquid column resonance liquid chamber, the discharge holes, and the airflow guide holes to be used It can be appropriately selected according to the parameters. Here, the “arrangement width of the discharge holes” is surrounded by a straight line or a curve connecting the outer edges of the discharge holes located on the outer peripheral portion in the plurality of discharge holes arranged in one or more liquid column resonance chambers. It means the opening diameter (opening width) of the cross section in the opening axis direction in the arrangement area of the discharge holes.

気流案内孔出口部角度γを、前記吐出孔の開口軸方向の断面において、前記吐出孔の開口軸と、前記気流案内孔の出口部の断面形状の側面とのなす角度とする場合、気流案内孔出口部角度γとしては、2.5°〜80°が好ましく、2.5°〜60°がより好ましい。
前記絞り部における気流速度Vとしては、前記吐出孔から吐出される液滴の初速度よりも速いことが好ましく、そのような速度としては、該初速度によって異なり、一概に規定することができないが、5m/s〜100m/sが好ましく、5m/s〜50m/sがより好ましい。
When the airflow guide hole outlet portion angle γ is an angle formed by the opening axis of the discharge hole and the side surface of the cross-sectional shape of the outlet portion of the airflow guide hole in the cross section of the discharge hole in the opening axial direction. The hole exit portion angle γ is preferably 2.5 ° to 80 °, more preferably 2.5 ° to 60 °.
The air flow velocity V in the throttle portion is preferably faster than the initial velocity of the droplets ejected from the ejection holes, and such a velocity differs depending on the initial velocity and cannot be generally defined. 5 m / s to 100 m / s is preferable, and 5 m / s to 50 m / s is more preferable.

また、線形テーパを前記気流案内孔の入口部乃至出口部に備える図5のような実施形態の他に、指数関数テーパを前記気流案内孔の入口部乃至出口部に備える図6のような実施形態も好ましく用いることができる。
図6は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置主要部の他の一例を示す図である。図6(a)は、液滴吐出手段及び気流案内孔を示す断面図であり、図6(b)は、吐出孔の配置及び絞り部を示す底面図である。
Further, in addition to the embodiment shown in FIG. 5 in which a linear taper is provided at the inlet portion or outlet portion of the airflow guide hole, an exponential function taper is provided in the inlet portion or outlet portion of the airflow guide hole as shown in FIG. The form can also be preferably used.
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the main part of the toner manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention. 6A is a cross-sectional view showing the droplet discharge means and the airflow guide hole, and FIG. 6B is a bottom view showing the arrangement of the discharge holes and the throttle portion.

<<気流流路>>
本発明のトナーの製造方法において、前記液滴吐出工程は、前記液柱共鳴液室の外周から前記気流案内孔に気流を流通させることを更に含み、前記気流が、前記液滴の吐出方向に均一な速度分布を有することが好ましい。ここで、このことは、後述する気流流路により実施することができる。
本発明のトナーの製造装置において、前記液滴吐出手段は、前記液柱共鳴液室の外周から前記気流案内孔に気流を流通させる気流流路を更に有することが好ましい。
前記気流流路は、前記液柱共鳴液室の外周から前記気流案内孔に気流を流通させる流路であり、前記入口部テーパ形状により気流が制御されることにより、前記液滴の吐出方向に均一な速度分布を有する気流を形成する。前記気流によって、空気抵抗などによる前記液滴の減速を抑制することができ、よって、液滴同士が接触及び合一して液滴の粒径が大きくなることを防止できる。また、気流の乱れを防止し、前記気流の圧力損失を抑えることができる。
前記気流流路の形状としては、上記を満たす限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<< Airflow channel >>
In the method for producing a toner of the present invention, the droplet discharge step further includes flowing an air flow from an outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole, and the air flow is in the droplet discharge direction. It is preferable to have a uniform velocity distribution. Here, this can be carried out by an air flow channel described later.
In the toner manufacturing apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the droplet discharge unit further includes an air flow channel for flowing an air flow from an outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole.
The air flow channel is a flow channel for allowing an air flow to flow from the outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole, and the air flow is controlled by the tapered shape of the inlet portion, so that the droplet discharge direction is increased. An air flow having a uniform velocity distribution is formed. The air flow can suppress deceleration of the droplet due to air resistance and the like, thereby preventing droplets from contacting and coalescing to increase the particle size of the droplet. Moreover, the turbulence of the airflow can be prevented and the pressure loss of the airflow can be suppressed.
The shape of the air flow channel is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, and can be appropriately selected according to the purpose.

また、前記液滴吐出手段は、前記液柱共鳴液室の外周を覆い、前記気流流路を形成する外周部分と、前記気流案内孔とを有する気流流路形成容器を備えてもよい。前記気流流路形成容器を備える場合、前記液柱共鳴液室の形状に対応した前記気流流路形成容器の形状としたことが好ましい。
また、前記気流流路形成容器の形状に対応させ、前記液柱共鳴液室の外周部に気流制御部材を設けたことがより好ましい。前記気流制御部材を更に備えることにより、前記気流流路を自在に変更でき、前記液滴の吐出方向に均一な速度分布を有する気流を形成することによって、空気抵抗などによる前記液滴の減速を抑制することができ、よって、液滴同士が接触及び合一して液滴の粒径が大きくなることを防止できる。また、気流の乱れを防止し、前記搬送気流の圧力損失を抑えることができる。
気流制御部材角度αを、前記吐出孔の開口軸方向の断面において、前記吐出孔の開口軸と、前記気流制御部材の断面形状の側面とのなす角度とし、これが線形テーパである場合(図5参照)、気流制御部材角度αとしては、10°〜85°が好ましく、30°〜80°がより好ましい。
The droplet discharge means may include an air flow channel forming container that covers an outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber and has an outer peripheral portion that forms the air flow channel and the air flow guide hole. When the air flow channel forming container is provided, it is preferable that the air flow channel forming container has a shape corresponding to the shape of the liquid column resonance liquid chamber.
More preferably, an air flow control member is provided on the outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber so as to correspond to the shape of the air flow channel forming container. By further providing the air flow control member, the air flow channel can be freely changed, and by forming an air flow having a uniform velocity distribution in the discharge direction of the droplets, the droplets can be decelerated due to air resistance or the like. Therefore, it is possible to prevent the droplets from coming into contact with each other and coalescing to increase the particle size of the droplets. Further, it is possible to prevent the airflow from being disturbed and to suppress the pressure loss of the conveying airflow.
When the airflow control member angle α is an angle formed by the opening axis of the discharge hole and the side surface of the cross-sectional shape of the airflow control member in the cross section in the opening axis direction of the discharge hole, this is a linear taper (FIG. 5). Reference), the airflow control member angle α is preferably 10 ° to 85 °, and more preferably 30 ° to 80 °.

前記液滴を固化する方法としては、液滴を固化させて粒子化できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができ、例えば、液滴に含まれる有機溶媒を乾燥気体へ蒸発させ、乾燥による収縮固化を行う方法などが挙げられる。   The method for solidifying the droplets is not particularly limited as long as the droplets can be solidified into particles, and a known method can be appropriately selected according to the purpose. For example, the organic solvent contained in the droplets is dried. Examples include a method of evaporating into a gas and performing shrinkage solidification by drying.

以下、本発明のトナーの製造方法を実施するトナーの製造装置の一実施形態について図1〜3の模式的構成図を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るトナー製造装置の全体構成を示す断面図である。図2は、図1の液滴吐出手段における液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。図3は、図1の液滴吐出手段の構成を示すA−A’線断面図である。図1に示す本実施形態のトナー製造装置1は、液滴吐出手段10、及び液滴固化手段の一部である乾燥捕集ユニット30を含む。
Hereinafter, an embodiment of a toner manufacturing apparatus for carrying out the toner manufacturing method of the present invention will be described with reference to schematic configuration diagrams of FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a toner manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a droplet discharge head in the droplet discharge means of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ showing the configuration of the droplet discharge means of FIG. A toner manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment illustrated in FIG. 1 includes a droplet discharge unit 10 and a dry collection unit 30 that is a part of the droplet solidification unit.

前記液滴吐出手段10は、前記吐出孔によって外部と連通する液滴吐出領域を有する液室であって、後述する条件下のもとで前記液柱共鳴による圧力定在波が発生する前記液柱共鳴液室内の前記トナー組成液を液滴として前記吐出孔から吐出する液滴吐出ヘッド11を複数配置する。
また、液滴吐出手段10は、トナー原料であるトナー組成液14を収容する原料収容部13と、原料収容部13に収容されているトナー組成液14を液供給管16を通して液滴吐出ヘッド11内の後述する液共通供給路17に供給し、更に、液戻り管22を通って原料収容部13に戻すために液供給管16内のトナー組成液14を圧送する液循環ポンプ15とを含む。更に、液滴吐出ヘッド11は、図2に示すように、液共通供給路17及び液柱共鳴液室18を含む。液柱共鳴液室18は、長手方向の両端の壁面のうち一方の壁面に設けられた液共通供給路17と連通されている。また、液柱共鳴液室18は、両端の壁面と連結する壁面のうち一つの壁面にトナー液滴21を吐出する吐出孔19と、吐出孔19と対向する壁面に設けられ、かつ液柱共鳴定在波を形成するために高周波振動を発生する振動発生部20とを有している。なお、振動発生部20には、図示していない高周波電源が接続されている。
The droplet discharge means 10 is a liquid chamber having a droplet discharge region communicating with the outside through the discharge hole, and the liquid in which a pressure standing wave due to the liquid column resonance is generated under the conditions described later. A plurality of droplet discharge heads 11 for discharging the toner composition liquid in the columnar resonance liquid chamber as droplets from the discharge holes are arranged.
Further, the droplet discharge means 10 includes a raw material storage portion 13 that stores a toner composition liquid 14 that is a toner raw material, and a droplet discharge head 11 that passes the toner composition liquid 14 stored in the raw material storage portion 13 through a liquid supply pipe 16. And a liquid circulation pump 15 that pumps the toner composition liquid 14 in the liquid supply pipe 16 so as to be supplied to the liquid common supply path 17 (described later) and returned to the raw material container 13 through the liquid return pipe 22. . Further, as shown in FIG. 2, the droplet discharge head 11 includes a liquid common supply path 17 and a liquid column resonance liquid chamber 18. The liquid column resonance liquid chamber 18 communicates with a liquid common supply path 17 provided on one of the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction. The liquid column resonance liquid chamber 18 is provided on a wall surface facing the discharge hole 19 and a discharge hole 19 that discharges the toner droplet 21 to one wall surface of the wall surfaces connected to both ends. In order to form a standing wave, it has a vibration generator 20 that generates high-frequency vibration. The vibration generator 20 is connected to a high frequency power source (not shown).

液滴吐出ヘッド11の外周部には、気流制御部材36と気流流路形成容器37からなる気流流路12が設けられており、液滴吐出ヘッド11から吐出した前記トナー組成液のトナー液滴21は、気流流路12に図示していない気流発生部から圧送された搬送気流33を流すことで乾燥捕集ユニット30側に搬送される。トナー液滴21は、重力のみではなく、搬送気流33によって強制的に搬送されるため、吐出されたトナー液滴21が空気抵抗によって減速されることを抑制できる。これにより、トナー液滴21を連続的に吐出したときに、前に吐出されたトナー液滴21が空気抵抗によって減速し、後に吐出されたトナー液滴21が前に吐出されたトナー液滴21に追い付くことで、トナー液滴21同士が接触して合一してしまい、トナー液滴21の粒径が大きくなることを防止できる。更に、気流流路形成容器37は、絞り部40を有する気流案内孔を備えており、絞り部40で搬送気流速度が増加する。これにより、トナー液滴速度が増加し、前に吐出されたトナー液滴21と後に吐出されたトナー液滴21の液滴間隔が増加することで、トナー液滴21同士の合一を防止できる。   An airflow channel 12 including an airflow control member 36 and an airflow channel forming container 37 is provided on the outer periphery of the droplet discharge head 11, and toner droplets of the toner composition liquid discharged from the droplet discharge head 11 are provided. 21 is conveyed to the dry collection unit 30 side by flowing the conveyance airflow 33 pumped from the airflow generation part which is not illustrated to the airflow flow path 12. FIG. Since the toner droplet 21 is forcibly conveyed not only by gravity but also by the conveying airflow 33, it is possible to suppress the discharged toner droplet 21 from being decelerated due to air resistance. Accordingly, when the toner droplets 21 are continuously ejected, the toner droplets 21 ejected before are decelerated by the air resistance, and the toner droplets 21 ejected later are the toner droplets 21 ejected before. By catching up with the toner droplets 21, it is possible to prevent the toner droplets 21 from coming into contact with each other, and the toner droplets 21 from becoming larger in particle size. Furthermore, the airflow flow path forming container 37 includes an airflow guide hole having the throttle portion 40, and the conveyance airflow speed increases at the throttle portion 40. As a result, the toner droplet velocity is increased, and the interval between the previously ejected toner droplet 21 and the later ejected toner droplet 21 is increased, thereby preventing the toner droplets 21 from being coalesced. .

ここで、気流制御部材36は、気流流路12を自在に変更でき、気流導入経路の調整を行うとともに、搬送気流33の乱れを防止し、搬送気流33の圧力損失を抑えるよう形成される。また、気流制御部材36の形状としては、前記の条件を満たしていれば特に制限されず、例えば、図5及び図6に示すように、気流流路形成容器37の形状に対応した形状とすることが、気流を制御する観点から好ましい。このような構成とすることにより、搬送気流33を搬送方向気流に効率よく変換することができるとともに、搬送気流33の速度分布を均一にすることによって、トナー液滴21毎に均一な運動エネルギーを付与することができるため、複数の吐出孔から吐出された液滴の速度差によって液滴同士が接触し合一することを防止できる。   Here, the airflow control member 36 is formed so as to freely change the airflow passage 12, adjust the airflow introduction path, prevent disturbance of the transport airflow 33, and suppress the pressure loss of the transport airflow 33. The shape of the airflow control member 36 is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the airflow control member 36 has a shape corresponding to the shape of the airflow channel formation container 37. Is preferable from the viewpoint of controlling the airflow. With such a configuration, the transport air flow 33 can be efficiently converted into a transport direction air flow, and uniform kinetic energy can be obtained for each toner droplet 21 by making the velocity distribution of the transport air flow 33 uniform. Therefore, it is possible to prevent the droplets from coming into contact with each other due to the difference in velocity of the droplets ejected from the plurality of ejection holes.

また、気流流路形成容器37の絞り部40入口側(気流案内孔入口部、図4A及びBにおける0≦x≦x部分に相当)の開口径は、吐出孔19の開口面から絞り部40に向かうに従って狭くなっており、よって、前記入口部及び絞り部40において、搬送気流33の乱れを防止しつつ、トナー液滴21の搬送気流33の速度分布が均一となるよう形成される。ここで、気体の乱れとは、淀み、渦流などの発生のことである。また、気流流路形成容器37の絞り部40入口側の形状としては、前記の条件を満たしていれば特に制限されず、例えば、図5に示す線形テーパ形状の他に、図6に示すように指数関数テーパ形状であってもよい。
気流流路形成容器37の絞り部40入口側で、トナー液滴21の搬送気流33の速度分布を均一にすることによって、上述したように、液滴同士が接触し合一してしまうことを防止できる。
The diaphragm portion 40 the inlet side of the air flow passage formed container 37 opening diameter (the airflow guide hole entry section, corresponding to 0 ≦ x ≦ x 1 portion in FIGS. 4A and B) are squeezed from the opening surface of the discharge hole 19 portion Accordingly, the velocity of the air flow 33 of the toner droplets 21 is formed to be uniform while preventing the air flow 33 from being disturbed. Here, the turbulence of gas means generation of stagnation, vortex flow, and the like. Further, the shape of the inlet side of the air flow channel forming container 37 is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, in addition to the linear tapered shape shown in FIG. 5, as shown in FIG. Alternatively, an exponential taper shape may be used.
By making the velocity distribution of the conveying air flow 33 of the toner droplets 21 uniform on the inlet side of the restricting portion 40 of the air flow channel forming container 37, as described above, the droplets come into contact with each other and coalesce. Can be prevented.

更に、気流流路形成容器37の絞り部40出口側(気流案内孔出口部、図4A及びBにおけるx≦x≦x部分に相当)の開口径は、絞り部40からトナー液滴21の搬送方向下流側に向かうに従って広くなっており、よって、前記出口部において気流流路12が広がることで外周方向へ搬送気流33が流れ、液滴間隔を広げることができ、液滴同士の接触を防止することができる。また、気流流路形成容器37の絞り部40出口側の形状としては、前記の条件を満たしていれば特に制限されず、例えば図5に示す線形テーパ形状の他に、図5に示すように指数関数テーパ形状であってもよい。
気流流路形成容器37の絞り部40出口側で、トナー液滴21の搬送気流33が加速され、液滴間隔が広がることにより、液滴同士の接触し合一してしまうことを防止できる。
Further, the opening diameter of the air flow passage forming container 37 on the outlet side of the throttle portion 40 (the air flow guide hole outlet portion, corresponding to the portion x 2 ≦ x ≦ x 3 in FIGS. 4A and B) is from the throttle portion 40 to the toner droplet 21. Accordingly, the air flow path 12 is widened at the outlet, so that the transport air flow 33 flows in the outer peripheral direction, and the interval between the droplets can be increased. Can be prevented. Further, the shape of the airflow passage forming container 37 on the outlet side of the throttle portion 40 is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, in addition to the linear tapered shape shown in FIG. 5, as shown in FIG. It may be an exponential taper shape.
It is possible to prevent the droplets from coming into contact with each other by accelerating the conveyance air flow 33 of the toner droplets 21 on the outlet side of the throttle portion 40 of the air flow channel forming container 37 and expanding the droplet interval.

また、図1に示す乾燥捕集ユニット30は、チャンバ31及びトナー捕集部32を含む。チャンバ31内では、図示していない気流発生部によって発生する乾燥気流38と搬送気流33が合流した大きな下降気流39が形成されている。なお、気流発生部としては、上流部分に送風機を設けて加圧する方法と、トナー捕集部32より吸引して減圧する方法のいずれを採用することもできる。また、トナー捕集部32には、鉛直方向に平行な軸周りに回転するような回転気流を発生させる回転気流発生装置(図示せず)が配置されている。更に、トナー捕集部32には、チャンバ31と連通するトナー捕集チューブ34を通った乾燥及び固化されたトナー粒子を貯留するトナー貯留部35を有している。   The dry collection unit 30 shown in FIG. 1 includes a chamber 31 and a toner collection unit 32. In the chamber 31, a large downdraft 39 is formed in which the dry airflow 38 generated by an airflow generator (not shown) and the transport airflow 33 are merged. As the air flow generation unit, either a method in which an air blower is provided in the upstream portion for pressurization or a method in which the air is sucked from the toner collection unit 32 and the pressure is reduced can be employed. In addition, a rotating airflow generator (not shown) that generates a rotating airflow that rotates around an axis parallel to the vertical direction is disposed in the toner collecting unit 32. Further, the toner collecting section 32 has a toner storing section 35 for storing the dried and solidified toner particles that have passed through the toner collecting tube 34 communicating with the chamber 31.

次に、本実施形態のトナー製造装置におけるトナー製造工程について説明する。
図1に示す原料収容部13に収容されているトナー組成液14は、トナー組成液14を循環させるための液循環ポンプ15によって液供給管16を通って、図3に示す液滴吐出手段10の液共通供給路17内に流入し、図2に示す液滴吐出ヘッド11の液柱共鳴液室18に供給される。そして、トナー組成液14が充填されている液柱共鳴液室18内には、振動発生部20によって発生する液柱共鳴定在波により圧力分布が形成される。そして、圧力定在波の腹となる領域に形成された吐出孔19からトナー液滴21が吐出される。
Next, a toner manufacturing process in the toner manufacturing apparatus of this embodiment will be described.
The toner composition liquid 14 accommodated in the raw material container 13 shown in FIG. 1 is passed through the liquid supply pipe 16 by a liquid circulation pump 15 for circulating the toner composition liquid 14, and the droplet discharge means 10 shown in FIG. 3. Into the liquid common supply path 17 and supplied to the liquid column resonance liquid chamber 18 of the droplet discharge head 11 shown in FIG. A pressure distribution is formed in the liquid column resonance liquid chamber 18 filled with the toner composition liquid 14 by the liquid column resonance standing wave generated by the vibration generating unit 20. Then, the toner droplet 21 is discharged from the discharge hole 19 formed in the region where the pressure standing wave becomes antinode.

液共通供給路17を通過したトナー組成液14は、液戻り管22を流れて原料収容部13に戻される。トナー液滴21の吐出によって液柱共鳴液室18内のトナー組成液14の量が減少すると、液柱共鳴液室18内の液柱共鳴定在波の作用による吸引力が作用し、液共通供給路17から供給されるトナー組成液14の流量が増加する。そして、液柱共鳴液室18内にトナー組成液14が補充される。また、液柱共鳴液室18内にトナー組成液14が補充されると、液共通供給路17を通過するトナー組成液14の流量が元に戻る。そして、液供給管16及び液戻り管22には、装置内を循環するトナー組成液14の流れが再び形成された状態となる。   The toner composition liquid 14 that has passed through the common liquid supply path 17 flows through the liquid return pipe 22 and is returned to the raw material container 13. When the amount of the toner composition liquid 14 in the liquid column resonance liquid chamber 18 decreases due to the ejection of the toner droplets 21, a suction force due to the action of the liquid column resonance standing wave in the liquid column resonance liquid chamber 18 acts, and the liquid common The flow rate of the toner composition liquid 14 supplied from the supply path 17 increases. Then, the toner composition liquid 14 is replenished in the liquid column resonance liquid chamber 18. When the toner composition liquid 14 is replenished into the liquid column resonance liquid chamber 18, the flow rate of the toner composition liquid 14 passing through the liquid common supply path 17 is restored. Then, the liquid supply pipe 16 and the liquid return pipe 22 are in a state where the flow of the toner composition liquid 14 circulating in the apparatus is formed again.

一方、液滴吐出ユニット10の液滴吐出ヘッド11から吐出されたトナー液滴21は、図1に示すように、気流制御部材36と気流流路形成容器37により形成された気流流路12に、図示していない気流発生部から圧送された搬送気流33を流すことにより、重力によってのみではなく、搬送気流33によって強制的に乾燥捕集ユニット30側に搬送され、更に、図示していない気流発生部によって発生する乾燥気流38と搬送気流33が合流した大きな下降気流39によって下方に向けて搬送される。
ここで、気流流路形成容器37の絞り部40入口側では、該内側面積が、吐出孔19の開口面から絞り部40に向かうに従って狭くなることにより、搬送気流33の乱れが防止され、トナー液滴21の搬送気流33の速度分布が均一になり(つまり、気流が形成され)、上述したように、液滴同士が接触し合一してしまうことが防止される。
また、気流流路形成容器37の絞り部40出口側では、該開口径が、絞り部40からトナー液滴21の吐出方向下流側に向かうに従って広くなることにより、搬送気流33が加速され、液滴間隔が広がることにより、液滴同士の接触が防止される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the toner droplet 21 discharged from the droplet discharge head 11 of the droplet discharge unit 10 enters the air flow channel 12 formed by the air flow control member 36 and the air flow channel forming container 37. The airflow 33 that is pumped from the airflow generation unit (not shown) is forced to be transported to the dry collection unit 30 side by the airflow 33, not only by gravity, and the airflow (not shown) It is conveyed downward by a large descending air flow 39 in which the dry air flow 38 generated by the generation unit and the transport air flow 33 are merged.
Here, on the inlet side of the throttle portion 40 of the airflow flow path forming container 37, the inner area becomes narrower from the opening surface of the discharge hole 19 toward the throttle portion 40, so that the turbulence of the conveying airflow 33 is prevented, and the toner The velocity distribution of the transport airflow 33 of the droplets 21 becomes uniform (that is, an airflow is formed), and as described above, the droplets are prevented from coming into contact with each other.
Further, on the outlet side of the throttle part 40 of the airflow channel forming container 37, the opening diameter increases from the throttle part 40 toward the downstream side in the ejection direction of the toner droplets 21, whereby the conveying airflow 33 is accelerated and the liquid By increasing the droplet interval, contact between the droplets is prevented.

次に、トナー捕集部32における図示していない回転気流発生装置が発生させる回転気流と下降気流39とによって、トナー捕集部32を構成する円錐状内壁面に沿って螺旋気流が形成される。そして、トナー粒子は、その螺旋気流にのって層流状態で乾燥、固化される。乾燥、固化されたトナー粒子は、トナー捕集チューブ34を通ってトナー貯留部35に収納される。   Next, a spiral airflow is formed along the conical inner wall surface of the toner collecting portion 32 by the rotating airflow and the descending airflow 39 generated by a rotating airflow generator (not shown) in the toner collecting portion 32. . The toner particles are dried and solidified in a laminar flow state on the spiral airflow. The dried and solidified toner particles are stored in the toner storage unit 35 through the toner collecting tube 34.

また、図3からわかるように、吐出孔19を液柱共鳴液室18内の幅方向に設ける構成を採用することは、吐出孔19の開口を多数設けることができ、よって生産効率が高くなるために好ましい。また、吐出孔19の開口配置によって液柱共鳴周波数が変動するため、液柱共鳴周波数は、液滴の吐出を確認して適宜決定することが望ましい。   Further, as can be seen from FIG. 3, adopting a configuration in which the discharge holes 19 are provided in the width direction in the liquid column resonance liquid chamber 18 can provide a large number of openings of the discharge holes 19, thereby increasing the production efficiency. Therefore, it is preferable. Further, since the liquid column resonance frequency varies depending on the arrangement of the discharge holes 19, it is desirable to appropriately determine the liquid column resonance frequency after confirming the discharge of the droplet.

次に、液滴吐出手段における液滴吐出ヘッド内の液柱共鳴液室で生じる液柱共鳴現象の様子について、当該様子を示す図10を用いて説明する。なお、同図において、液柱共鳴液室内に記した実線は、液柱共鳴液室内の固定端側から液共通供給路側の端部までの間の任意の各測定位置における速度をプロットした速度分布を示し、液共通供給路側から液柱共鳴液室への方向を+とし、その逆方向を−とする。また、液柱共鳴液室内に記した点線は、液柱共鳴液室内の固定端側から液共通供給路側の端部までの間の任意の各測定位置における圧力値をプロットした圧力分布を示し、大気圧に対して正圧を+とし、負圧を−とする。また、正圧であれば図中の下方向に圧力が加わることになり、負圧であれば図中の上方向に圧力が加わることになる。更に、同図において、上述したように液共通供給路側が開放されているが液共通供給路17と液柱共鳴液室18とが連通する開口の高さ(図2に示す高さh2)に比して固定端となるフレームの高さ(図2に示す高さh1)が約2倍以上である。そのため、液柱共鳴液室18は、ほぼ両側固定端であるという近似的な条件のもとでの速度分布及び圧力分布の時間的なそれぞれの変化を示している。   Next, the state of the liquid column resonance phenomenon occurring in the liquid column resonance liquid chamber in the droplet discharge head in the droplet discharge means will be described with reference to FIG. In this figure, the solid line drawn in the liquid column resonance liquid chamber is a velocity distribution in which the velocity at each arbitrary measurement position between the fixed end side and the liquid common supply channel side end in the liquid column resonance liquid chamber is plotted. The direction from the common liquid supply path side to the liquid column resonance liquid chamber is +, and the opposite direction is-. In addition, the dotted line written in the liquid column resonance liquid chamber indicates a pressure distribution in which the pressure value at any measurement position between the fixed end side and the liquid common supply path side end in the liquid column resonance liquid chamber is plotted, Positive pressure is + and negative pressure is-with respect to atmospheric pressure. Moreover, if it is a positive pressure, a pressure will be applied to the downward direction in the figure, and if it is a negative pressure, a pressure will be applied to the upward direction in the figure. Furthermore, in the same figure, the liquid common supply path side is opened as described above, but the height of the opening where the liquid common supply path 17 and the liquid column resonance liquid chamber 18 communicate with each other (height h2 shown in FIG. 2). In comparison, the height of the frame serving as the fixed end (height h1 shown in FIG. 2) is about twice or more. Therefore, the liquid column resonance liquid chamber 18 shows respective changes in velocity distribution and pressure distribution over time under an approximate condition that the liquid column resonance liquid chamber 18 is substantially fixed at both sides.

図10の(a)は、液滴吐出時の液柱共鳴液室18内の圧力波形と速度波形を示している。また、図10の(b)は、液滴吐出直後の液引き込みを行った後再びメニスカス圧が増加してくる。これらの同図の(a)、(b)に示すように、液柱共鳴液室18における吐出孔19が設けられている流路内での圧力が極大となっている。その後、同図の(c)に示すように、吐出孔19付近の正の圧力が小さくなり、負圧の方向へ移行して液滴21が吐出される。   FIG. 10A shows a pressure waveform and a velocity waveform in the liquid column resonance liquid chamber 18 when droplets are discharged. In FIG. 10B, the meniscus pressure increases again after the liquid is drawn immediately after the droplet is discharged. As shown in (a) and (b) of these figures, the pressure in the flow path provided with the discharge hole 19 in the liquid column resonance liquid chamber 18 is maximum. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the positive pressure in the vicinity of the discharge hole 19 decreases, and the liquid droplet 21 is discharged in a negative pressure direction.

そして、図10の(d)に示すように、吐出孔19付近の圧力が極小になる。このときから液柱共鳴液室18へのトナー組成液14の充填が始まる。その後、同図の(e)に示すように、吐出孔19付近の負の圧力が小さくなり、正圧の方向へ移行する。この時点で、トナー組成液14の充填が終了する。そして、再び、同図の(a)に示すように、液柱共鳴液室18の液滴吐出領域の正の圧力が極大となって、吐出孔19から液滴21が吐出される。このように、液柱共鳴液室内には、振動発生部の高周波駆動によって液柱共鳴による定在波が発生し、また圧力が最も大きく変動する位置となる液柱共鳴による定在波の腹に相当する液滴吐出領域に吐出孔19が配置されていることから、当該腹の周期に応じてトナー液滴21が吐出孔19から連続的に吐出される。   Then, as shown in FIG. 10D, the pressure in the vicinity of the discharge hole 19 is minimized. From this time, the filling of the toner composition liquid 14 into the liquid column resonance liquid chamber 18 starts. Thereafter, as shown in (e) of the figure, the negative pressure in the vicinity of the discharge hole 19 becomes smaller and shifts to the positive pressure direction. At this time, the filling of the toner composition liquid 14 is completed. And again, as shown to (a) of the figure, the positive pressure of the droplet discharge area | region of the liquid column resonance liquid chamber 18 becomes maximum, and the droplet 21 is discharged from the discharge hole 19. FIG. As described above, in the liquid column resonance liquid chamber, a standing wave due to the liquid column resonance is generated by the high-frequency driving of the vibration generating unit, and the standing wave due to the liquid column resonance is located at the position where the pressure fluctuates the most. Since the ejection holes 19 are arranged in the corresponding droplet ejection areas, the toner droplets 21 are continuously ejected from the ejection holes 19 in accordance with the antinode period.

次に、実際に液柱共鳴現象によって液滴が吐出された構成の一例について説明する。この一例は、図2において液柱共鳴液室18の長手方向の両端間の長さLが1.85mm、N=2の共鳴モードである。また、第一から第四の吐出孔がN=2モード圧力定在波の腹の位置に吐出孔を配置し、駆動周波数を340kHzのサイン波で行った吐出をレーザーシャドウグラフィ法にて撮影した様子を図11に示す。同図からわかるように、非常に径の揃った、速度もほぼ揃った液滴の吐出が実現している。また、図12は、駆動周波数290kHz〜395kHzの同一振幅サイン波にて駆動した際の液滴速度周波数特性を示す特性図である。同図からわかるように、第一から第四の吐出孔において駆動周波数が340kHz付近では各吐出孔からの吐出速度が均一となって、かつ最大吐出速度となっている。この特性結果から、液柱共鳴周波数の第二モードである340kHzにおいて、液柱共鳴定在波の腹の位置で均一吐出が実現していることがわかる。また、図12の特性結果から、第一モードである130kHzにおいての液滴吐出速度ピークと、第二モードである340kHzにおいての液滴吐出速度ピークとの間では、液滴が吐出しないという液柱共鳴の特徴的な液柱共鳴定在波の周波数特性が液柱共鳴液室内で発生していることがわかる。   Next, an example of a configuration in which droplets are actually ejected by the liquid column resonance phenomenon will be described. This example is a resonance mode in which the length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 in FIG. 2 is 1.85 mm and N = 2. In addition, the first to fourth discharge holes were arranged at the antinodes of the N = 2 mode pressure standing wave, and the discharge performed with a sine wave with a driving frequency of 340 kHz was photographed by laser shadowgraphy. The state is shown in FIG. As can be seen from the figure, it is possible to discharge droplets having a uniform diameter and a substantially uniform speed. FIG. 12 is a characteristic diagram showing droplet velocity frequency characteristics when driven by the same amplitude sine wave with a drive frequency of 290 kHz to 395 kHz. As can be seen from the figure, in the first to fourth discharge holes, when the drive frequency is around 340 kHz, the discharge speed from each discharge hole is uniform and the maximum discharge speed. From this characteristic result, it can be seen that uniform discharge is realized at the antinode position of the liquid column resonance standing wave at 340 kHz which is the second mode of the liquid column resonance frequency. Further, from the characteristic results of FIG. 12, a liquid column in which droplets are not ejected between the droplet ejection speed peak at 130 kHz that is the first mode and the droplet ejection speed peak at 340 kHz that is the second mode. It can be seen that the frequency characteristic of the liquid column resonance standing wave, which is characteristic of resonance, is generated in the liquid column resonance liquid chamber.

また、圧電体への印加電圧を増加させることで、吐出速度も液滴直径も単調増加の傾向にあり、印加電圧を調整することにより、所望の吐出速度、乃至所望のトナー粒子の径に応じた液滴直径を調整することができる。 In addition, by increasing the voltage applied to the piezoelectric body, both the discharge speed and the droplet diameter tend to increase monotonously. By adjusting the applied voltage, depending on the desired discharge speed or the desired toner particle diameter. The droplet diameter can be adjusted.

−トナー組成液及びトナー組成物−
前記トナー組成液は、トナー組成物を有機溶剤に溶解乃至分散させてなり、前記トナー組成物は、少なくとも樹脂、着色剤、離型剤を含み、さらに、必要に応じて、顔料分散液などのその他の成分を含む。
本発明のトナーの製造方法に使用されるトナー組成液及びトナー組成物としては、従来の電子写真用トナーと同じものが使用できる。すなわち、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、エポキシ系樹脂などの樹脂を各種有機溶媒に溶解し、微分散した着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤などのトナー材料を前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的とするトナー(トナー母体粒子)を作製することが可能である。さらに、必要に応じて流動性向上剤やクリーニング性向上剤などを表面に添加してトナーを得てもよい。
-Toner composition liquid and toner composition-
The toner composition liquid is obtained by dissolving or dispersing a toner composition in an organic solvent. The toner composition contains at least a resin, a colorant, and a release agent, and, if necessary, a pigment dispersion liquid or the like. Contains other ingredients.
As the toner composition liquid and the toner composition used in the toner production method of the present invention, the same toners as those for conventional electrophotographic toners can be used. That is, a toner material such as a styrene acrylic resin, a polyester resin, a polyol resin, or an epoxy resin dissolved in various organic solvents and finely dispersed, a colorant and a release agent, and if necessary, a charge control agent The target toner (toner base particles) can be produced by drying and solidifying the toner into fine droplets by the toner production method. Furthermore, if necessary, a toner may be obtained by adding a fluidity improver or a cleaning property improver to the surface.

−−樹脂−−
前記樹脂としては、少なくとも結着樹脂が挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができ、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は2種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。
--Resin--
Examples of the resin include at least a binder resin.
The binder resin is not particularly limited, and a commonly used resin can be appropriately selected and used. For example, vinyl such as styrene monomer, acrylic monomer, methacrylic monomer, etc. Polymers, copolymers of these monomers or two or more types, polyester polymers, polyol resins, phenol resins, silicone resins, polyurethane resins, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins, terpene resins, Examples include coumarone indene resin, polycarbonate resin, and petroleum resin.

前記スチレン系単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−フエニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−アミルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−へキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロロスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレン等のスチレン、乃至その誘導体などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said styrene-type monomer, According to the objective, it can select suitably, For example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-amylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, p- Styrene such as n-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene, or derivatives thereof Etc.

前記アクリル系単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸、アクリル酸のエステル類などが挙げられる。前記アクリル酸のエステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸n−ドデシル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルなどが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said acrylic monomer, According to the objective, it can select suitably, For example, acrylic acid, esters of acrylic acid, etc. are mentioned. The esters of acrylic acid are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic Examples include n-octyl acid, n-dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, and phenyl acrylate.

前記メタクリル系単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタクリル酸、メタクリル酸のエステル類などが挙げられる。前記メタクリル酸のエステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−ドデシル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said methacrylic monomer, According to the objective, it can select suitably, For example, methacrylic acid, esters of methacrylic acid, etc. are mentioned. The esters of methacrylic acid are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacrylic acid. Examples include n-octyl acid, n-dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and the like.

本発明に係るトナーにおいて、結着樹脂のビニル重合体、又は共重合体は、ビニル基を2個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい。
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等のアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類;ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの等のエーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類などが挙げられる。
In the toner according to the present invention, the vinyl polymer or copolymer of the binder resin may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups.
The crosslinking agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6 hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and an alkyl chain such as those obtained by replacing the acrylate of these compounds with methacrylate Diacrylate compounds; diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, polyethylene glycol # 600 Acrylate, dipropylene glycol diacrylate, and diacrylate compounds connected with an alkyl chain containing an ether bond, such as those of acrylates of these compounds is replaced with methacrylate and the like.

その他の前記架橋剤として、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物、ジメタクリレート化合物なども挙げられる。
また、前記架橋剤として、例えば、商品名MANDA(日本化薬社製)等のポリエステル型ジアクリレート類などが挙げられる。
Other examples of the crosslinking agent include diacrylate compounds and dimethacrylate compounds linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond.
Moreover, as said crosslinking agent, polyester type diacrylates, such as brand name MANDA (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc. are mentioned, for example.

また、前記架橋剤として、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート等の多官能の架橋剤などが挙げられる。   Further, as the cross-linking agent, pentaerythritol triacrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of the above compounds are replaced with methacrylate, triallyl cyanurate And polyfunctional crosslinking agents such as triallyl trimellitate.

前記架橋剤の添加量としては、他のモノマー成分100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部であることが好ましく、0.03質量部〜5質量部であることがより好ましい。
これらの架橋剤のうち、トナー用樹脂における定着性、耐オフセット性の点から、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を1つ含む結合鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が好ましい。これらの中でも、スチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
The addition amount of the crosslinking agent is preferably 0.01 parts by mass to 10 parts by mass and more preferably 0.03 parts by mass to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the other monomer components. .
Of these cross-linking agents, aromatic divinyl compounds (particularly divinylbenzene), diacrylate compounds linked by a bond chain containing one aromatic group and an ether bond from the viewpoint of fixing properties and offset resistance in toner resins. Are preferred. Among these, a combination of monomers that becomes a styrene copolymer or a styrene-acrylic copolymer is preferable.

本発明のビニル重合体乃至共重合体の製造に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2'−アゾビスイソブチレート、1,1'−アゾビス(1−シクロへキサンカルボニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2',4'−ジメチル−4'−メトキシバレロニトリル、2,2'−アゾビス(2−メチルプロパン)、メチルエチルケトンパ−オキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロへキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、ジークミルパーオキサイド、α−(tert−ブチルパーオキシ)イソプロピルべンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルへキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−エトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロへキシルスルホニルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルへキサレート、tert−ブチルパーオキシラウレート、tert−ブチル−オキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−tert−ブチルパーオキシイソフタレート、tert−ブチルパーオキアリルカーボネート、イソアミルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキシへキサハイドロテレフタレート、tert−ブチルパーオキシアゼレートなどが挙げられる。   Examples of the polymerization initiator used for producing the vinyl polymer or copolymer of the present invention include 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4- Dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 1 , 1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), 2- (carbamoylazo) -isobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2-phenylazo-2 ′ , 4'-dimethyl-4'-methoxyvaleronitrile, 2,2'-azobis (2-methylpropane), methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, cyclohexanone Ketone peroxides such as oxide, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, di -Tert-butyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, α- (tert-butylperoxy) isopropylbenzene, isobutyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, benzoyl peroxide, m-tolyl peroxide, di-isopropylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate Di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxycarbonate, di-ethoxyisopropyl peroxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclohexyl Sulfonyl peroxide, tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxyisobutyrate, tert-butyl peroxy-2-ethylhexarate, tert-butyl peroxylaurate, tert-butyl-oxybenzoate, tert-butyl Peroxyisopropyl carbonate, di-tert-butyl peroxyisophthalate, tert-butyl peroxyallyl carbonate, isoamyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl Kisa Hydro terephthalate to Rupaokishi, like tert- butylperoxy azelate.

前記結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂の場合、樹脂成分のテトラヒドロフラン(THF)に可溶分のGPCによる分子量分布で、分子量3千〜5万(数平均分子量換算)の領域に少なくとも1つのピークが存在する。また、分子量10万以上の領域に少なくとも1つのピークが存在する樹脂が、定着性、オフセット性、保存性の点で好ましい。
また、THF可溶分としては、分子量分布10万以下の成分が50%〜90%となるような結着樹脂が好ましく、分子量5千〜3万の領域にメインピークを有する結着樹脂がより好ましく、5千〜2万の領域にメインピークを有する結着樹脂が特に好ましい。
When the binder resin is a styrene-acrylic resin, it has a molecular weight distribution by GPC that is soluble in the resin component tetrahydrofuran (THF), and has at least one peak in the molecular weight range of 3,000 to 50,000 (in terms of number average molecular weight). Exists. In addition, a resin having at least one peak in a region having a molecular weight of 100,000 or more is preferable from the viewpoint of fixability, offset property, and storage stability.
Further, as the THF soluble component, a binder resin in which a component having a molecular weight distribution of 100,000 or less is 50% to 90% is preferable, and a binder resin having a main peak in a region having a molecular weight of 5,000 to 30,000 is more preferable. A binder resin having a main peak in the region of 5,000 to 20,000 is particularly preferable.

前記結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂などのビニル重合体のときの酸価としては、0.1mgKOH/g〜100mgKOH/gが好ましく、0.1mgKOH/g〜70mgKOH/gがより好ましく、0.1mgKOH/g〜50mgKOH/gが特に好ましい。   The acid value when the binder resin is a vinyl polymer such as a styrene-acrylic resin is preferably 0.1 mgKOH / g to 100 mgKOH / g, more preferably 0.1 mgKOH / g to 70 mgKOH / g, and 1 mgKOH / g to 50 mgKOH / g is particularly preferable.

ポリエステル系重合体を構成するモノマーとしては、以下のものが挙げられる。
2価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、乃至ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオールなどが挙げられる。
ポリエステル樹脂を架橋させるためには、3価以上の多価アルコールや3価以上の酸を併用することが好ましい。
The following are mentioned as a monomer which comprises a polyester-type polymer.
Examples of the divalent alcohol component include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, Examples include 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, and diol obtained by polymerizing cyclic ethers such as ethylene oxide and propylene oxide to bisphenol A. It is done.
In order to crosslink the polyester resin, it is preferable to use a trihydric or higher polyhydric alcohol or a trivalent or higher acid in combination.

前記3価以上の多価アルコールとしては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。   Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4- Butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene Etc.

ポリエステル系重合体を形成する酸成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物などが挙げられる。
また、3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、トリメット酸、ピロメット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、乃至これらの無水物、部分低級アルキルエステルなどが挙げられる。
Examples of the acid component that forms the polyester polymer include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid or anhydrides thereof, alkyldicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid, or Unsaturated dibasic acids such as anhydride, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride And unsaturated dibasic acid anhydrides.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component include, for example, trimetic acid, pyrometic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid. Acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxy-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (Methylenecarboxy) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, emporic trimer acid, or their anhydrides, partial lower alkyl esters and the like.

前記結着樹脂がポリエステル系樹脂の場合は、樹脂成分のTHF可溶成分の分子量分布で、分子量3千〜5万の領域に少なくとも1つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましい。また、THF可溶分の分子量10万以下の成分が70%〜100%となるような結着樹脂が吐出性の面から好ましい。更に、分子量5千〜2万の領域に少なくとも1つのピークが存在する結着樹脂がより好ましい。   When the binder resin is a polyester resin, the molecular weight distribution of the THF soluble component of the resin component has at least one peak in the molecular weight region of 3,000 to 50,000. From the viewpoint of sex. In addition, a binder resin in which a component having a molecular weight of 100,000 or less in THF is 70% to 100% is preferable from the viewpoint of ejectability. Furthermore, a binder resin having at least one peak in a region having a molecular weight of 5,000 to 20,000 is more preferable.

前記結着樹脂がポリエステル樹脂の場合、その酸価としては、0.1mgKOH/g〜100mgKOH/gであることが好ましい。また、0.1mgKOH/g〜70mgKOH/gであることがより好ましく、0.1mgKOH/g〜50mgKOH/gであることが特に好ましい。   When the binder resin is a polyester resin, the acid value is preferably 0.1 mgKOH / g to 100 mgKOH / g. Moreover, it is more preferable that it is 0.1 mgKOH / g-70 mgKOH / g, and it is especially preferable that it is 0.1 mgKOH / g-50 mgKOH / g.

本発明において、前記結着樹脂の分子量分布は、THFを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される。   In the present invention, the molecular weight distribution of the binder resin is measured by gel permeation chromatography (GPC) using THF as a solvent.

前記結着樹脂としては、前記ビニル重合体成分及びポリエステル系樹脂成分の少なくともいずれか中に、これらの両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含む樹脂も使用することができる。前記ポリエステル系樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸乃至その無水物などが挙げられる。前記ビニル重合体成分を構成するモノマーとしては、カルボキシル基乃至ヒドロキシ基を有するもの、アクリル酸エステル類乃至メタクリル酸エステル類などが挙げられる。   As the binder resin, a resin containing a monomer component capable of reacting with both of these resin components in at least one of the vinyl polymer component and the polyester resin component can also be used. Examples of monomers that can react with the vinyl polymer among the monomers constituting the polyester resin component include unsaturated dicarboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, and anhydrides thereof. Examples of the monomer constituting the vinyl polymer component include those having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylic acid esters or methacrylic acid esters.

また、ポリエステル系重合体、ビニル重合体とその他の結着樹脂を併用する場合、全体の結着樹脂の酸価が、0.1mgKOH/g〜50mgKOH/gである樹脂を60質量%以上有することが好ましい。   Moreover, when using together a polyester polymer, a vinyl polymer, and other binder resin, the acid value of the whole binder resin should have 60 mass% or more of resin whose 0.1 mgKOH / g-50 mgKOH / g. Is preferred.

本発明において、トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、以下の方法により求めることができる。基本操作は、JIS K−0070に準ずる。
(1)試料は、予め結着樹脂(重合体成分)以外の添加物を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品0.5g〜2.0gを精秤し、重合体成分の重さをWgとする。例えば、トナーから結着樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤、磁性体などの酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価を求める。
(2)300mlのビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(体積比4/1)の混合液150mlを加え溶解する。
(3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
(4)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をB(ml)とし、以下の式(C)で算出する。ただしfは、KOHのファクターである。
酸価(mgKOH/g)=[(S−B)×f×5.61]/W ・・・式(C)
In the present invention, the acid value of the binder resin component of the toner composition can be determined by the following method. The basic operation conforms to JIS K-0070.
(1) The sample is used by removing additives other than the binder resin (polymer component) in advance, or the acid value and content of components other than the binder resin and the crosslinked binder resin are obtained in advance. deep. A sample ground product of 0.5 g to 2.0 g is precisely weighed, and the weight of the polymer component is defined as Wg. For example, when measuring the acid value of the binder resin from the toner, the acid value and content of the colorant, magnetic material, etc. are separately measured, and the acid value of the binder resin is determined by calculation.
(2) A sample is put into a 300 ml beaker, and 150 ml of a mixed solution of toluene / ethanol (volume ratio 4/1) is added and dissolved.
(3) Titrate with a potentiometric titrator using an ethanol solution of 0.1 mol / l KOH.
(4) The amount of KOH solution used at this time is S (ml), a blank is measured at the same time, the amount of KOH solution used at this time is B (ml), and the following formula (C) is used. However, f is a factor of KOH.
Acid value (mgKOH / g) = [(SB) × f × 5.61] / W Formula (C)

前記結着樹脂及び前記結着樹脂を含む組成物のガラス転移温度(Tg)としては、トナー保存性の観点から、35℃〜80℃が好ましく、40℃〜70℃がより好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg)が、35℃より低いと高温雰囲気下でトナーが劣化しやすくなることがあり、80℃を超えると、定着性が低下することがある。
The glass transition temperature (Tg) of the binder resin and the composition containing the binder resin is preferably 35 ° C. to 80 ° C., and more preferably 40 ° C. to 70 ° C. from the viewpoint of toner storage stability.
When the glass transition temperature (Tg) is lower than 35 ° C., the toner may be easily deteriorated in a high temperature atmosphere. When the glass transition temperature (Tg) is higher than 80 ° C., the fixability may be lowered.

−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びこれらの混合物などが挙げられる。
--Colorant--
There is no restriction | limiting in particular as said coloring agent, Resin normally used can be selected suitably, and can be used, for example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G ), Cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi -Red, Parachlor ortho nitroaniline red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Kina Redon Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue , Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian , Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake , Malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof.

前記着色剤の含有量としては、トナーに対して1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜10質量%がより好ましい。   The content of the colorant is preferably 1% by mass to 15% by mass and more preferably 3% by mass to 10% by mass with respect to the toner.

前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。
前記マスターバッチとともに混練される樹脂としては、先に挙げた変性、未変性ポリエステル樹脂の他に、例えば、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、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−ビニルナフタリン共重合体、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−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタ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−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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ート、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、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、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、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
The colorant can also be used as a master batch combined with a resin.
Examples of the resin kneaded with the master batch include, in addition to the modified and unmodified polyester resins listed above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; styrene- p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene -Butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethacrylate Methyl acid copolymer, styrene-acrylonitrile Copolymer, Styrene-vinyl methyl ketone copolymer, Styrene-butadiene copolymer, Styrene-isoprene copolymer, Styrene-acrylonitrile-indene copolymer, Styrene-maleic acid copolymer, Styrene-maleic acid ester copolymer Styrene copolymers such as polymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin Rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

前記マスターバッチは、マスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練して得る事ができる。
この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の、水を含んだ水性ペーストを、樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も、着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため、乾燥する必要がなく、好適に使用される。
混合混練するには、3本ロールミルなどの高せん断分散装置が好適に使用される。
The master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force.
At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, there is a method of removing the water and organic solvent components by mixing and kneading an aqueous paste containing water, which is a so-called flushing method, together with a resin and an organic solvent, and transferring the colorant to the resin side. Since the wet cake can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used.
For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.

前記マスターバッチの使用量としては、前記結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜20質量部が好ましい。   As the usage-amount of the said masterbatch, 0.1 mass part-20 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of said binder resins.

また、前記マスターバッチ用の樹脂としては、酸価が30mgKOH/g以下、アミン価が1〜100で、前記着色剤を分散させて使用することが好ましく、酸価が20mgKOH/g以下、アミン価が10〜50で、前記着色剤を分散させて使用することがより好ましい。
前記酸価が、30mgKOH/gを超えると、高湿下での帯電性が低下し、顔料分散性も不十分となることがある。また、アミン価が1未満であるとき、及び、アミン価が100を超えるときにも、顔料分散性が不十分となることがある。
前記酸価は、例えば、JIS K0070に記載の方法により測定することができ、前記アミン価は、例えば、JIS K7237に記載の方法により測定することができる。
The resin for the masterbatch preferably has an acid value of 30 mgKOH / g or less, an amine value of 1 to 100, and the colorant dispersed therein. The acid value is 20 mgKOH / g or less, the amine value. 10 to 50, and it is more preferable to use the colorant dispersed therein.
When the acid value exceeds 30 mgKOH / g, the chargeability under high humidity may be lowered and the pigment dispersibility may be insufficient. Also, when the amine value is less than 1 and when the amine value exceeds 100, the pigment dispersibility may be insufficient.
The acid value can be measured, for example, by a method described in JIS K0070, and the amine value can be measured, for example, by a method described in JIS K7237.

−−−顔料分散液−−−
また、前記着色剤は、顔料分散液に分散させた着色剤分散液として用いることもできる。
前記顔料分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものを適宜選択することができるが、顔料分散性の点で、結着樹脂との相溶性が高いことが好ましく、そのような市販品としては、例えば、「アジスパーPB821」、「アジスパーPB822」(味の素ファインテクノ社製)、「Disperbyk−2001」(ビックケミー社製)、「EFKA−4010」(EFKA社製)などが挙げられる。
--- Pigment dispersion liquid ---
The colorant can also be used as a colorant dispersion dispersed in a pigment dispersion.
The pigment dispersant is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, in terms of pigment dispersibility, it is preferably highly compatible with the binder resin. Examples of such commercially available products include “Ajisper PB821”, “Azisper PB822” (manufactured by Ajinomoto Fine Techno), “Disperbyk-2001” (manufactured by BYK Chemie), “EFKA-4010” (manufactured by EFKA), and the like. .

前記顔料分散剤の重量平均分子量としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおけるスチレン換算重量での、メインピークの極大値の分子量で、500〜100,000が好ましく、これらの中でも、顔料分散性の観点から、3000〜100,000がより好ましく、5,000〜50,000が特に好ましく、5,000〜30,000が最も好ましい。前記分子量が、500未満であると、極性が高くなり、着色剤の分散性が低下することがあり、100,000を超えると、溶剤との親和性が高くなり、着色剤の分散性が低下することがある。   The weight average molecular weight of the pigment dispersant is preferably 500 to 100,000 in terms of the maximum molecular weight of the main peak in terms of styrene equivalent weight in gel permeation chromatography, and among these, from the viewpoint of pigment dispersibility 3000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000, and most preferably 5,000 to 30,000. When the molecular weight is less than 500, the polarity increases and the dispersibility of the colorant may decrease. When the molecular weight exceeds 100,000, the affinity with the solvent increases and the dispersibility of the colorant decreases. There are things to do.

前記分散剤のトナーにおける配合比率としては、着色剤に対して0.1質量%〜10質量%が好ましい。前記配合比率が、0.1質量%未満であると、顔料分散性が不十分となることがあり、10質量%を超えると、高湿下での帯電性が低下することがある。   The mixing ratio of the dispersant in the toner is preferably 0.1% by mass to 10% by mass with respect to the colorant. When the blending ratio is less than 0.1% by mass, the pigment dispersibility may be insufficient, and when it exceeds 10% by mass, the chargeability under high humidity may be deteriorated.

−−離型剤−−
前記離型剤としては、特に制限はなく、ワックス類として通常使用されるものを適宜選択することができ、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合体;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう等の植物系ワックス;みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス;オゾケライト、セレシン、ペテロラタム等の鉱物系ワックス;モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの等の脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したものなどが挙げられる。
--- Mold release agent--
The release agent is not particularly limited and can be appropriately selected from those usually used as waxes. For example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, sasol Aliphatic hydrocarbon waxes such as waxes; oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene waxes or block copolymers thereof; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax; Animal waxes such as beeswax, lanolin and whale wax; mineral waxes such as ozokerite, ceresin and petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanate ester wax and castor wax; deacidified carnauba wax, etc. Fatty acid Such as those deoxidizing part or all Le and the like.

前記離型剤のその他の例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、その他の直鎖アルキル基を有する直鎖アルキルカルボン酸類等の飽和直鎖脂肪酸;プランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸等の不飽和脂肪酸;ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウピルアルコール、セリルアルコール、メシリルアルコール、その他の長鎖アルキルアルコール等の飽和アルコール;ソルビトール等の多価アルコール;リノール酸アミド、オレフィン酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド;メチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N'−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N'−ジオレイルセパシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等のビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス;ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化合物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。   Other examples of the release agent include palmitic acid, stearic acid, montanic acid, and other saturated straight chain fatty acids such as straight chain alkyl carboxylic acids having a straight chain alkyl group; prundic acid, eleostearic acid, valinaline Unsaturated fatty acids such as acids; stearyl alcohol, eicosyl alcohol, behenyl alcohol, carnaupyl alcohol, seryl alcohol, mesilyl alcohol, and other long-chain alkyl alcohols; saturated alcohols such as sorbitol; linoleic acid amides; Fatty acid amides such as olefinic acid amide and lauric acid amide; saturated fatty acid bisamides such as methylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amide and hexamethylene bisstearic acid amide; ethylene bisoleic acid amide and hexamethylene bisolei Unsaturated fatty acid amides such as acid amides, N, N′-dioleyl adipic acid amides, N, N′-dioleyl sepasic acid amides; A fatty acid metal salt such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate, magnesium stearate; a wax grafted with an aliphatic hydrocarbon wax using a vinyl monomer such as styrene or acrylic acid; Examples thereof include partial ester compounds of fatty acids such as behenic acid monoglyceride and polyhydric alcohols; methyl ester compounds having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and fats.

前記離型剤のより好適な例としては、オレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン、高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフィン、低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒等の触媒を用いて重合したポリオレフィン、放射線、電磁波、光等を利用して重合したポリオレフィン、高分子量ポリオレフィンを熱分解して得られる低分子量ポリオレフィン、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、ジントール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成される合成炭化水素ワックス、炭素数1個の化合物をモノマーとする合成ワックス、水酸基又はカルボキシル基等の官能基を有する炭化水素系ワックス、炭化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックスとの混合物、これらのワックスを母体としてスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸等のビニルモノマーでグラフト変性したワックスなどが挙げられる。   More preferable examples of the release agent include polyolefins obtained by radical polymerization of olefins under high pressure, polyolefins obtained by purifying low molecular weight by-products obtained during polymerization of high molecular weight polyolefins, catalysts such as Ziegler catalysts and metallocene catalysts under low pressures. Polymerized using polyolefin, polyolefin polymerized using radiation, electromagnetic waves, light, etc., low molecular weight polyolefin obtained by pyrolyzing high molecular weight polyolefin, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, Jintole method, hydro Synthetic hydrocarbon waxes synthesized by the Cole method, the Age method, etc., synthetic waxes using a compound having one carbon atom as a monomer, hydrocarbon waxes having a functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, hydrocarbon waxes and functional groups Have Mixture of hydrocarbon wax, styrene these waxes as a matrix, maleic acid esters, acrylates, methacrylates, and graft modified wax with vinyl monomers such as maleic anhydride.

また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は溶液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや、低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも前記離型剤として好ましく用いられる。   In addition, these waxes have a sharp molecular weight distribution using a press perspiration method, a solvent method, a recrystallization method, a vacuum distillation method, a supercritical gas extraction method, or a solution liquid crystal deposition method, a low molecular weight solid fatty acid, a low A molecular weight solid alcohol, a low molecular weight solid compound, and other impurities removed are preferably used as the release agent.

前記離型剤の融点としては、定着性と耐オフセット性のバランスを取るために、70℃〜140℃であることが好ましく、70℃〜120℃であることがより好ましい。
前記融点が、70℃未満では耐ブロッキング性が低下することがあり、140℃を超えると耐オフセット効果が発現しにくくなることがある。
The melting point of the release agent is preferably 70 ° C. to 140 ° C., more preferably 70 ° C. to 120 ° C., in order to balance the fixability and the offset resistance.
When the melting point is less than 70 ° C., the blocking resistance may be lowered, and when it exceeds 140 ° C., the anti-offset effect may be hardly exhibited.

また、2種以上の異なる種類のワックスを併用することにより、ワックスの作用である可塑化作用と離型作用を同時に発現させることができる。可塑化作用を有するワックスの種類としては、例えば融点の低いワックス、分子の構造上に分岐のあるものや極性基を有する構造のものなどが挙げられる。離型作用を有するワックスとしては、融点の高いワックスが挙げられ、その分子の構造としては、直鎖構造のものや、官能基を有さない無極性のものが挙げられる。使用例としては、2種以上の異なるワックスの融点の差が10℃〜100℃のものの組み合わせや、ポリオレフィンとグラフト変性ポリオレフィンの組み合わせなどが挙げられる。   Further, by using two or more different types of waxes in combination, the plasticizing action and the releasing action which are the actions of the wax can be expressed simultaneously. Examples of the type of wax having a plasticizing action include waxes having a low melting point, those having a branched structure on the molecular structure, and those having a polar group. Examples of the wax having a releasing action include a wax having a high melting point, and the molecular structure includes a linear structure and a non-polar one having no functional group. Examples of use include a combination of two or more different waxes having a difference in melting point of 10 ° C. to 100 ° C., a combination of polyolefin and graft-modified polyolefin, and the like.

2種のワックスを選択する際には、同様構造のワックスの場合は、相対的に、融点の低いワックスが可塑化作用を発揮し、融点の高いワックスが離型作用を発揮する。この時、融点の差が10℃〜100℃の場合に、機能分離が効果的に発現する。10℃未満では機能分離効果が表れにくいことがあり、100℃を超える場合には相互作用による機能の強調が行われにくいことがある。このとき、機能分離効果を発揮しやすくなる傾向があることから、少なくとも一方のワックスの融点が70℃〜120℃であることが好ましく、70℃〜100℃であることがより好ましい。   When selecting two types of wax, in the case of a wax having the same structure, a wax having a relatively low melting point exhibits a plasticizing action, and a wax having a high melting point exhibits a releasing action. At this time, when the difference in melting point is 10 ° C. to 100 ° C., functional separation is effectively expressed. If it is less than 10 ° C., the function separation effect may be difficult to appear, and if it exceeds 100 ° C., the function may not be emphasized by interaction. At this time, the melting point of at least one wax is preferably 70 ° C. to 120 ° C., more preferably 70 ° C. to 100 ° C., since it tends to easily exhibit the function separation effect.

前記ワックスは、相対的に、枝分かれ構造のものや官能基の如き極性基を有するものや主成分とは異なる成分で変性されたものが可塑作用を発揮し、より直鎖構造のものや官能基を有さない無極性のものや未変性のストレートなものが離型作用を発揮する。好ましい組み合わせとしては、エチレンを主成分とするポリエチレンホモポリマー乃至コポリマーとエチレン以外のオレフィンを主成分とするポリオレフィンホモポリマー乃至コポリマーとの組み合わせ、ポリオレフィンとグラフト変成ポリオレフィンとの組み合わせ、アルコールワックス、脂肪酸ワックス乃至エステルワックスと炭化水素系ワックスとの組み合わせ、フイシャートロプシュワックス乃至ポリオレフィンワックスとパラフィンワックス乃至マイクロクリスタルワックスとの組み合わせ、フィッシャトロプシュワックスとポルリオレフィンワックスとの組み合わせ、パラフィンワックスとマイクロクリスタルワックスとの組み合わせ、カルナバワックズ、キャンデリラワックス、ライスワックス乃至モンタンワックスと炭化水素系ワックスとの組み合わせなどが挙げられる。   As for the wax, those having a branched structure, those having a polar group such as a functional group, and those modified with a component different from the main component exhibit a plastic action, and those having a more linear structure or functional group Nonpolar or non-denatured straight materials that do not have a mold exhibit a releasing action. Preferred combinations include polyethylene homopolymers or copolymers based on ethylene and polyolefin homopolymers or copolymers based on olefins other than ethylene, polyolefins and graft modified polyolefins, alcohol waxes, fatty acid waxes or the like. Combination of ester wax and hydrocarbon wax, combination of Fischer-Tropsch wax or polyolefin wax and paraffin wax or microcrystal wax, combination of Fischer-Tropsch wax and polyolefin wax, combination of paraffin wax and microcrystal wax , Carnauba Wax, Candelilla wax, Rice wax or Montan wax and carbonized water A combination of systems waxes.

いずれの場合においても、トナー保存性と定着性のバランスをとりやすくなることから、トナーのDSC測定において観測される吸熱ピークにおいて、70℃〜110℃の領域に最大ピークのピークトップ温度があることが好ましく、70℃〜110℃の領域に最大ピークを有しているのがより好ましい。   In any case, since it becomes easy to balance the toner storage stability and the fixability, the endothermic peak observed in the DSC measurement of the toner has a peak top temperature of the maximum peak in the region of 70 ° C. to 110 ° C. It is more preferable that it has a maximum peak in the region of 70 ° C to 110 ° C.

前記離型剤の総含有量としては、前記結着樹脂100質量部に対し、0.2質量部〜20質量部が好ましく、0.5質量部〜10質量部がより好ましい。   The total content of the release agent is preferably 0.2 parts by mass to 20 parts by mass, and more preferably 0.5 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

なお、本発明では、示差走査熱量測定(DSC)において測定されるワックスの吸熱ピークの最大ピークのピークトップの温度をもって離型剤の融点とする。
前記離型剤及びトナーの融点を測定するためのDSC測定機器としては、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計が好ましい。測定方法としては、ASTM D3418−82に準じて行う。本発明に用いられるDSC曲線は、1回昇温、降温させ前履歴を取った後、温度速度10℃/minで、昇温させた時に測定されるものを用いる。
In the present invention, the melting point of the release agent is defined as the peak top temperature of the maximum peak of the endothermic peak of the wax measured by differential scanning calorimetry (DSC).
As the DSC measuring instrument for measuring the melting points of the release agent and the toner, a highly accurate internal heat input compensation type differential scanning calorimeter is preferable. As a measuring method, it carries out according to ASTM D3418-82. The DSC curve used in the present invention is one that is measured when the temperature is raised at a temperature rate of 10 ° C./min after raising and lowering the temperature once and taking a previous history.

−−有機溶剤−−
前記有機溶剤としては、前記トナー組成物を溶解乃至分散できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エーテル類、ケトン類、エステル類、炭化水素類、アルコール類の溶剤が好ましく用いられ、特にテトラヒドロフラン(THF)、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、酢酸エチル、トルエンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Organic solvent-
The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the toner composition, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, ethers, ketones, esters, hydrocarbons, Alcohol solvents are preferably used, and in particular, tetrahydrofuran (THF), acetone, methyl ethyl ketone (MEK), ethyl acetate, toluene and the like can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−−トナー組成液の調製方法−−
前記トナー組成物を有機溶剤に溶解乃至分散することによりトナー組成液を得ることができる。
前記トナー組成液の調製には、ホモミキサーやビーズミルなどを用いて、着色剤や離型剤といった分散体がノズルの開口径に対して充分微細とすることが吐出孔の詰りを防止するために重要となる。
前記トナー組成液の固形分としては、3質量%〜40質量%であることが好ましい。前記固形分が3質量%未満であると、生産性が低下するだけでなく、着色剤や離型剤微粒子といった分散体が沈降や凝集を起こしやすくなりためトナー粒子ごとの組成が不均一になりやすくトナー品質が低下する場合がある。前記固形分が40質量%を超えると、小粒径のトナーが得られない場合がある。
--- Preparation method of toner composition liquid--
A toner composition liquid can be obtained by dissolving or dispersing the toner composition in an organic solvent.
In preparation of the toner composition liquid, a homomixer, a bead mill, or the like is used so that the dispersion such as the colorant and the release agent is sufficiently fine with respect to the nozzle opening diameter in order to prevent clogging of the discharge holes. It becomes important.
The solid content of the toner composition liquid is preferably 3% by mass to 40% by mass. When the solid content is less than 3% by mass, not only the productivity is lowered, but also dispersions such as colorants and release agent fine particles are liable to settle and aggregate, resulting in non-uniform composition for each toner particle. The toner quality is likely to deteriorate. When the solid content exceeds 40% by mass, a toner having a small particle size may not be obtained.

<トナー>
本発明のトナーは、上述した本発明のトナー製造方法によって得られたトナーであり、これにより、粒度分布が単分散なものが得られる。
本発明のトナーは、更に必要に応じて、流動性向上剤などの添加剤などを含むことができる。
<Toner>
The toner of the present invention is a toner obtained by the above-described toner manufacturing method of the present invention, whereby a toner having a monodispersed particle size distribution is obtained.
The toner of the present invention can further contain additives such as a fluidity improver, if necessary.

前記トナーの粒度分布(重量平均粒径/個数平均粒径)としては、1.00〜1.15が好ましく、1.00〜1.05がより好ましい。
また、前記トナーの重量平均粒径としては、1μm〜20μmが好ましく、3μm〜10μmがより好ましい。
The particle size distribution (weight average particle size / number average particle size) of the toner is preferably 1.00 to 1.15, and more preferably 1.00 to 1.05.
Further, the weight average particle diameter of the toner is preferably 1 μm to 20 μm, and more preferably 3 μm to 10 μm.

前記トナーの重量平均粒径、個数平均粒径及び粒度分布は、例えば、フロー式粒子像分析装置(Flow Particle Image Analyzer)により測定することができる。前記フロー式粒子像分析装置としては、例えば、東亜医用電子株式会社製フロー式粒子像分析装置FPIA−2000を用いることができる。また、トナーに限らず、トナー粒子、添加剤などについてもこの方法により同様に測定することができる。   The weight average particle diameter, number average particle diameter, and particle size distribution of the toner can be measured by, for example, a flow type particle image analyzer (Flow Particle Image Analyzer). As the flow type particle image analyzer, for example, a flow type particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd. can be used. Further, not only toner but also toner particles, additives and the like can be similarly measured by this method.

前記フロー式粒子像分析装置を使用した測定方法に関して以下に説明する。
まず、測定範囲10−3cmに存在する粒子(例えば、円相当径0.60μm以上、159.21μm未満の粒子)の数が20個以下となるように、フィルタを通して微細なごみを取り除いた水を調製し、該水10mlにノニオン系界面活性剤(好ましくは和光純薬社製コンタミノンN)を数滴加え、更に測定試料を5mg加え、超音波分散器STM社製UH−50で20kHz、50W/10cmの条件で1分間分散処理を行い、更に合計5分間の分散処理を行い、測定試料の粒子濃度が4,000〜8,000個/10−3cm(測定円相当径範囲の粒子を対象として)となるよう調製した試料分散液を用いて、下記の手順に従い、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
A measurement method using the flow particle image analyzer will be described below.
First, water from which fine dust is removed through a filter so that the number of particles (for example, particles having an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) existing in a measurement range of 10 −3 cm 3 is 20 or less. A few drops of nonionic surfactant (preferably Contaminone N manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to 10 ml of the water, and 5 mg of a measurement sample is further added, and 20 kHz with an ultrasonic disperser STM UH-50, Dispersion treatment is performed for 1 minute under the condition of 50 W / 10 cm 3 , and dispersion treatment is further performed for a total of 5 minutes. The particle concentration of the measurement sample is 4,000 to 8,000 particles / 10 −3 cm 3 The particle size distribution of particles having a circle-equivalent diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm is measured according to the following procedure using a sample dispersion prepared so as to be a target of

調製した試料分散液を、フラットで偏平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)に通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するために、ストロボとCCDカメラがフローセルに対して相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。   The prepared sample dispersion is passed through a flow path (expanding along the flow direction) of a flat and flat transparent flow cell (thickness: about 200 μm). In order to form an optical path that passes across the thickness of the flow cell, the strobe and the CCD camera are mounted on the opposite sides of the flow cell. While the sample dispersion is flowing, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle has a certain range parallel to the flow cell. Photographed as a two-dimensional image. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter.

約1分間で、1,200個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合(個数%)を測定できる。結果(頻度%及び累積%)は、0.06μm〜400μmの範囲を226チャンネル(1オクターブに対し30チャンネルに分割)に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行う。   In about 1 minute, the equivalent circle diameter of 1,200 or more particles can be measured, and the number based on the equivalent circle diameter distribution and the ratio (number%) of particles having a prescribed equivalent circle diameter can be measured. The results (frequency% and cumulative%) can be obtained by dividing the range of 0.06 μm to 400 μm into 226 channels (divided into 30 channels for one octave). In actual measurement, particles are measured in the range where the equivalent circle diameter is 0.60 μm or more and less than 159.21 μm.

−流動性向上剤−
本発明に係るトナーには、流動性向上剤を添加してもよい。該流動性向上剤は、トナー表面に添加することにより、トナーの流動性を改善(流動しやすくなる)するものである。
-Fluidity improver-
A fluidity improver may be added to the toner according to the present invention. The fluidity improver improves the fluidity of the toner (becomes easy to flow) when added to the toner surface.

前記流動性向上剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式製法シリカ、乾式製法シリカ等の微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナなどの金属酸化物の微粉末、及びそれらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等により表面処理を施した処理シリカ、処理酸化チタン、処理アルミナ;フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末等のフッ素系樹脂粉末などが挙げられる。これらの中でも、微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナが好ましく、また、これらをシランカップリング剤やシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカがより好ましい。   The fluidity improver is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, metal such as fine powder silica such as wet process silica and dry process silica, fine powder unoxidized titanium, fine powder unalumina and the like. Oxide fine powder, and treated silica, titanium oxide, treated alumina, surface treated with silane coupling agent, titanium coupling agent, silicone oil, etc .; vinylidene fluoride fine powder, polytetrafluoroethylene fine powder And fluorine resin powders. Among these, fine powder silica, fine powder unoxidized titanium, and fine powder unalumina are preferable, and treated silica obtained by surface-treating these with a silane coupling agent or silicone oil is more preferable.

前記流動性向上剤の粒径としては、平均一次粒径として、0.001μm〜2μmが好ましく、0.002μm〜0.2μmがより好ましい。   The particle size of the fluidity improver is preferably 0.001 μm to 2 μm, more preferably 0.002 μm to 0.2 μm, as an average primary particle size.

前記微粉末シリカは、ケイ素ハロゲン化含物の気相酸化により生成された微粉体であり、いわゆる乾式法シリカ乃至ヒュームドシリカと称されるものである。   The fine powder silica is a fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halide inclusion, and is called so-called dry silica or fumed silica.

前記ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば、AEROSIL(日本アエロジル社商品名、以下同じ)−130、−300、−380、−TT600、−MOX170、−MOX80、−COK84;Ca−O−SiL(CABOT社商品名)−M−5、−MS−7、−MS−75、−HS−5、−EH−5;Wacker HDK(WACKER−CHEMIE社商品名)−N20 V15、−N20E、−T30、−T40;D−CFineSi1ica(ダウコーニング社商品名);Franso1(Fransi1社商品名)などが挙げられる。   Examples of commercially available silica fine powders produced by vapor phase oxidation of silicon halogen compounds include, for example, AEROSIL (trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd., hereinafter the same) -130, -300, -380, -TT600, -MOX170, -MOX80. , -COK84; Ca-O-SiL (trade name of CABOT) -M-5, -MS-7, -MS-75, -HS-5, -EH-5; Wacker HDK (trade name of WACKER-CHEMIE) -N20 V15, -N20E, -T30, -T40; D-CFineSi1ica (trade name of Dow Corning); Franco1 (trade name of Franci1) and the like.

更には、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を疎水化処理した処理シリカ微粉体がより好ましい。処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験によって測定された疎水化度が、好ましくは30%〜80%の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。疎水化は、シリカ微粉体と反応乃至物理吸着する有機ケイ素化合物などで化学的乃至物理的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する方法が挙げられる。   Furthermore, a treated silica fine powder obtained by hydrophobizing a silica fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound is more preferable. In the treated silica fine powder, it is particularly preferred to treat the silica fine powder so that the degree of hydrophobicity measured by a methanol titration test is preferably 30% to 80%. Hydrophobization is imparted by chemical or physical treatment with an organosilicon compound that reacts or physically adsorbs with silica fine powder. As a preferred method, a method of treating fine silica powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound with an organosilicon compound can be mentioned.

前記有機ケイ素化合物としては、例えば、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジメチルビニルクロロシラン、ジビニルクロロシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、へキサメチルジシラン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ブロモメチルジメチルクロロシラン、α−クロルエチルトリクロロシラン、β−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフエニルテトラメチルジシロキサン及び1分子当り2から12個のシロキサン単位を有し、未端に位置する単位にそれぞれSiに結合した水酸基を0〜1個含有するジメチルポリシロキサンなどが挙げられる。更に、ジメチルシリコーンオイルなどのシリコーンオイルが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Examples of the organosilicon compound include hydroxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltrimethoxysilane, vinylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and dimethyl. Vinylchlorosilane, divinylchlorosilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethyl Chlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethyl L-chlorosilane, triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxy Silane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and 2 to 12 siloxane units per molecule, Examples thereof include dimethylpolysiloxane containing 0 to 1 hydroxyl group bonded to Si. Furthermore, silicone oils such as dimethyl silicone oil can be mentioned. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

前記流動性向上剤の個数平均粒径としては、5nm〜100nmが好ましく、5nm〜50nmがより好ましい。   The number average particle size of the fluidity improver is preferably 5 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 50 nm.

前記流動性向上剤の比表面積としては、BET法で測定した窒素吸着による比表面積で、30m/g以上が好ましく、60m/g〜400m/gがより好ましい。
前記流動性向上剤が表面処理された微粉体の場合、その比表面積としては、20m/g以上が好ましく、40m/g〜300m/gがより好ましい。
As the specific surface area of the flowability improving agent, a specific surface area by nitrogen adsorption measured by the BET method, preferably at least 30m 2 / g, 60m 2 / g~400m 2 / g is more preferable.
For fine powder the flowability improver is treated surfaces, the specific surface area is preferably at least 20m 2 / g, 40m 2 / g~300m 2 / g is more preferable.

前記流動性向上剤の添加量としては、トナー粒子100質量部に対して0.03質量部〜8質量部が好ましい。   The addition amount of the fluidity improver is preferably 0.03 parts by mass to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.

−その他の添加剤−
本発明に係るトナーには、その他の添加剤として、静電潜像担持体・キャリアの保護、クリーニング性の向上、熱特性・電気特性・物理特性の調整、抵抗調整、軟化点調整、定着率向上等を目的として、金属石けん、フッ素系界面活性剤、フタル酸ジオクチル等;導電性付与剤として酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化アンチモン等;酸化チタン、酸化アルミニウム、アルミナ等の無機微粉体などを必要に応じて添加することができる。前記無機微粉体は、必要に応じて疎水化してもよい。
また、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、酸化セシウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、ケーキング防止剤、トナー粒子と逆極性の白色微粒子乃至黒色微粒子などを、現像性向上剤として少量用いることもできる。
-Other additives-
In the toner according to the present invention, as other additives, protection of the electrostatic latent image carrier / carrier, improvement of cleaning properties, adjustment of thermal characteristics / electrical characteristics / physical characteristics, resistance adjustment, softening point adjustment, fixing rate Metal soap, fluorosurfactant, dioctyl phthalate, etc. for the purpose of improvement, etc .; tin oxide, zinc oxide, carbon black, antimony oxide, etc. as conductivity imparting agents; inorganic fine powders such as titanium oxide, aluminum oxide, alumina Etc. can be added as needed. The inorganic fine powder may be hydrophobized as necessary.
Also, lubricants such as polytetrafluoroethylene, zinc stearate, polyvinylidene fluoride, abrasives such as cesium oxide, silicon carbide, strontium titanate, anti-caking agent, white fine particles or black fine particles having opposite polarity to the toner particles, A small amount can be used as a developability improver.

これらの添加剤は、帯電量コントロール等の目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤などで処理することも好ましい。   These additives include silicone varnishes, various modified silicone varnishes, silicone oils, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane coupling agents having functional groups, and other organosilicon compounds for the purpose of charge control and the like. It is also preferable to treat with a treating agent or the like.

現像剤を調製する際には、現像剤の流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、先に挙げた疎水性シリカ微粉末などの無機微粒子を添加混合してもよい。外添剤の混合には、一般の粉体の混合機を適宜選択して使用することができるが、内部温度を調節可能なジャケットなどを装備した混合機を使用することが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中乃至漸次、外添剤を加えていけばよいし、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよく、はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合機の例としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。   In preparing the developer, inorganic fine particles such as the hydrophobic silica fine powder mentioned above may be added and mixed in order to improve the fluidity, storage stability, developability and transferability of the developer. For mixing external additives, a general powder mixer can be appropriately selected and used, but it is preferable to use a mixer equipped with a jacket capable of adjusting the internal temperature. In order to change the history of the load applied to the external additive, the external additive may be added in the middle or gradually, and the rotational speed, rolling speed, time, temperature, etc. of the mixer may be changed. A strong load and then a relatively weak load may be applied, and vice versa. Examples of the mixer that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Roedige mixer, a Nauter mixer, a Henschel mixer, and the like.

得られたトナーの形状をさらに調節する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結着樹脂、着色剤を含むトナー材料を溶融混練後、微粉砕したものをハイブリタイザー、メカノフュージョン等を用いて機械的に形状を調節する方法、いわゆるスプレードライ法と呼ばれるトナー材料をトナーバインダーが可溶な溶剤に溶解分散後、スプレードライ装置を用いて脱溶剤化して球形トナーを得る方法、水系媒体中で加熱することにより球形化する方法などが挙げられる。   A method for further adjusting the shape of the obtained toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a toner material containing a binder resin and a colorant is melt-kneaded and then finely pulverized. A method of mechanically adjusting the shape using a hybridizer, mechano-fusion, etc., so-called spray drying method. After dissolving and dispersing the toner material in a solvent in which the toner binder is soluble, the solvent is removed using a spray drying device. And a method of obtaining a spherical toner, and a method of forming a spherical toner by heating in an aqueous medium.

前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。前記無機微粒子の一次粒子径としては、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。   Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, and diatomaceous earth. , Chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride and the like. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and more preferably 5 nm to 500 nm.

前記無機微粒子のBET法による比表面積としては、20m/g〜500m/gが好ましい。前記無機微粒子のトナーに対する使用割合としては、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.01質量%〜2.0質量%がより好ましい。 The BET specific surface area of the inorganic fine particles, 20m 2 / g~500m 2 / g are preferred. The use ratio of the inorganic fine particles to the toner is preferably 0.01% by mass to 5% by mass, and more preferably 0.01% by mass to 2.0% by mass.

その他の添加剤としては、高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル共重合体、シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系樹脂、乃至熱硬化性樹脂による重合体粒子などが挙げられる。   Other additives include polymer-based fine particles, such as soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, polystyrene, methacrylic ester copolymer, acrylic ester copolymer, silicone, benzoguanamine, nylon, etc. And polycondensation resin, polymer particles of thermosetting resin, and the like.

このような添加剤は、表面処理剤で処理することにより、疎水性を上げ、高湿度下においても添加剤自身の劣化を防止することができる。
前記表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好適に挙げられる。
Such an additive can be treated with a surface treatment agent to increase hydrophobicity and prevent deterioration of the additive itself even under high humidity.
Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, silicone oil, and modified silicone oil. Are preferable.

静電潜像担持体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合によって製造されたポリマー微粒子などを挙げることかできる。前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いことが好ましく、該ポリマー微粒子の体積平均粒径としては、0.01μm〜1μmが好ましい。   Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the electrostatic latent image carrier or the primary transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, stearic acid, and polymethyl methacrylate. Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as fine particles and polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution, and the volume average particle size of the polymer fine particles is preferably 0.01 μm to 1 μm.

<<現像剤>>
本発明のトナーは、一成分現像剤として使用してもよく、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。
<< Developer >>
The toner of the present invention may be used as a one-component developer, or may be mixed with a carrier and used as a two-component developer.

−キャリア−
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト等のキャリア、樹脂コートキャリアなどを挙げることができる。前記樹脂コートキャリアは、キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆(コート)する樹脂である被覆材とからなる。前記被覆材に使用する樹脂としては、例えば、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル系樹脂;アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有樹脂;シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂などが好適に挙げられる。この他にも、アイオモノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等のキャリアの被覆材として使用できる樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
-Career-
There is no restriction | limiting in particular as said carrier, According to the objective, it can select suitably, For example, carriers, such as a ferrite and a magnetite, a resin coat carrier, etc. can be mentioned. The resin-coated carrier includes carrier core particles and a coating material that is a resin that coats (coats) the surface of the carrier core particles. Examples of the resin used for the covering material include styrene-acrylic resins such as styrene-acrylic acid ester copolymers and styrene-methacrylic acid ester copolymers; acrylic acid ester copolymers, methacrylic acid ester copolymers. Preferable examples include acrylic resins such as: fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, and polyvinylidene fluoride; silicone resins, polyester resins, polyamide resins, polyvinyl butyral, aminoacrylate resins, and the like. In addition to these, resins that can be used as coating materials for carriers such as ionomer resins and polyphenylene sulfide resins can be used. These resins may be used alone or in combination of two or more.

また、前記キャリアとして、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアコアも用いることができる。前記樹脂コートキャリアにおいて、キャリアコアの表面を少なくとも樹脂被覆剤で被覆する方法としては、例えば、樹脂を溶剤中に溶解乃至懸濁せしめて塗布したキャリアコアに付着せしめる方法、単に粉体状態で混合する方法などが挙げられる。前記樹脂コートキャリアに対する樹脂被覆材の使用割合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、樹脂コートキャリア100質量部に対して、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.1質量%〜1質量%がより好ましい。   As the carrier, a binder type carrier core in which magnetic powder is dispersed in a resin can also be used. In the resin-coated carrier, as a method of coating the surface of the carrier core with at least a resin coating agent, for example, a method in which a resin is dissolved or suspended in a solvent and adhered to a coated carrier core, or simply mixed in a powder state The method of doing is mentioned. The ratio of the resin coating material used with respect to the resin-coated carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 0.01% by mass to 5% by mass with respect to 100 parts by mass of the resin-coated carrier. Preferably, 0.1 mass%-1 mass% are more preferable.

2種以上の混合物の前記樹脂被覆材で前記磁性体を被覆する使用例としては、(1)酸化チタン微粉体100質量部に対してジ、メチルジクロロシランとジメチルシリコーンオイル(質量比1:5)の混合物12質量部で処理したもの、(2)シリカ微粉体100質量部に対して、ジメチルジクロロシランとジメチルシリコーンオイル(質量比1:5)の混合物20質量部で処理したものなどが挙げられる。前記樹脂被覆材としては、例えば、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物、シリコーン樹脂などが好適に使用され、これらの中でも、シリコーン樹脂が特に好ましい。   Examples of use in which the magnetic material is coated with the resin coating material of two or more kinds of mixtures are as follows: (1) Di, methyldichlorosilane and dimethyl silicone oil (mass ratio 1: 5) with respect to 100 parts by mass of fine titanium oxide powder. ) Treated with 12 parts by mass of the mixture, and (2) 100 parts by mass of the fine silica powder with 20 parts by mass of the mixture of dimethyldichlorosilane and dimethyl silicone oil (mass ratio 1: 5). It is done. As the resin coating material, for example, a styrene-methyl methacrylate copolymer, a mixture of a fluorine-containing resin and a styrene copolymer, a silicone resin, and the like are preferably used, and among these, a silicone resin is particularly preferable.

前記含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンとスチレン−メタクリ酸メチル共重合体との混合物、ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メタクリル酸メチル共重合体との混合物、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合(共重合体質量比10:90〜90:10)とスチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体(共重合質量比10:90〜90:10)とスチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル共重合体(共重合体質量比20〜60:5〜30:10:50)との混合物などが挙げられる。前記シリコーン樹脂としては、含窒素シリコーン樹脂及び含窒素シランカップリング剤と、シリコーン樹脂とが反応することにより生成された、変性シリコーン樹脂が挙げられる。   Examples of the mixture of the fluororesin and the styrene copolymer include, for example, a mixture of polyvinylidene fluoride and a styrene-methyl methacrylate copolymer, and a mixture of polytetrafluoroethylene and a styrene-methyl methacrylate copolymer. , Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (copolymer mass ratio 10:90 to 90:10), styrene-acrylic acid 2-ethylhexyl copolymer (copolymer mass ratio 10:90 to 90:10) and styrene -A mixture with 2-ethylhexyl acrylate-methyl methacrylate copolymer (copolymer mass ratio 20-60: 5-30: 10: 50) etc. are mentioned. Examples of the silicone resin include modified silicone resins produced by reacting a nitrogen-containing silicone resin and a nitrogen-containing silane coupling agent with a silicone resin.

前記キャリアコアの磁性材料としては、例えば、フェライト、鉄過剰型フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄等の酸化物、鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又はこれらの合金などが挙げられる。また、これらの磁性材料に含まれる元素としては、鉄、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムが挙げられる。これらの磁性材料の中でも、銅、亜鉛、及び鉄成分を主成分とする銅−亜鉛−鉄系フェライト、マンガン、マグネシウム及び鉄成分を主成分とするマンガン−マグネシウム−鉄系フェライトが特に好適に挙げられる。   Examples of the magnetic material for the carrier core include oxides such as ferrite, iron-rich ferrite, magnetite and γ-iron oxide, metals such as iron, cobalt and nickel, and alloys thereof. The elements contained in these magnetic materials include iron, cobalt, nickel, aluminum, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, and vanadium. It is done. Among these magnetic materials, copper-zinc-iron-based ferrites mainly composed of copper, zinc and iron components, and manganese-magnesium-iron-based ferrites mainly composed of manganese, magnesium and iron components are particularly preferred. It is done.

前記キャリアの体積抵抗値としては、キャリアの表面の凹凸度合い、被覆する樹脂の量を適宜調整することにより設定することができ、例えば、10Ω・cm〜1010Ω・cmが好ましい。前記キャリアの粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、4μm〜200μmが好ましく、10μm〜150μmがより好ましく、20μm〜100μmが特に好ましい。その中でも、樹脂コートキャリアの粒径としては、50%粒径が20μm〜70μmが最も好ましい。2成分系現像剤では、キャリア100質量部に対して、本発明のトナー1質量部〜200質量部で使用することが好ましく、キャリア100質量部に対して、トナー2質量部〜50質量部で使用するのがより好ましい。 The volume resistance value of the carrier can be set by appropriately adjusting the degree of unevenness on the surface of the carrier and the amount of the resin to be coated, and is preferably 10 6 Ω · cm to 10 10 Ω · cm, for example. There is no restriction | limiting in particular as a particle size of the said carrier, Although it can select suitably according to the objective, 4 micrometers-200 micrometers are preferable, 10 micrometers-150 micrometers are more preferable, and 20 micrometers-100 micrometers are especially preferable. Among these, as the particle diameter of the resin-coated carrier, the 50% particle diameter is most preferably 20 μm to 70 μm. In the two-component developer, the toner of the present invention is preferably used in an amount of 1 part by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carrier, and 2 parts by mass to 50 parts by mass of the toner with respect to 100 parts by mass of the carrier. More preferably it is used.

本発明のトナーを用いた現像方法においては、従来の電子写真法に使用する静電潜像担持体が全て使用できる。例えば、有機静電潜像担持体、非晶質シリカ静電潜像担持体、セレン静電潜像担持体、酸化亜鉛静電潜像担持体などが好適に使用可能である。   In the developing method using the toner of the present invention, all electrostatic latent image carriers used in conventional electrophotography can be used. For example, an organic electrostatic latent image carrier, an amorphous silica electrostatic latent image carrier, a selenium electrostatic latent image carrier, a zinc oxide electrostatic latent image carrier, and the like can be suitably used.

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not restrict | limited to a following example.

以下に、本実施の形態のトナー製造装置における液滴吐出ヘッドの吐出孔の開口数やパターンと配置と定在波の関係、気流制御部材の形状の例を示す。以下の各実施例において実験的に吐出周波数を探索することにより共鳴周波数を知ることができる。また、各条件でトナー組成液を吐出させ、トナー母体粒子を得、その後外添加処理を行ったトナーの評価を行った結果を併せて示す。   Examples of the relationship between the number and pattern of the ejection holes of the droplet ejection head and the standing wave and the shape of the airflow control member in the toner production apparatus according to the present embodiment are shown below. In each of the following embodiments, the resonance frequency can be known by experimentally searching for the discharge frequency. In addition, the results of the evaluation of the toner obtained by discharging the toner composition liquid under each condition to obtain toner base particles and then performing the external addition treatment are also shown.

(実施例1)
後述の通り作製したトナー組成液を、液滴吐出手段として図13に示す液滴吐出ヘッドと、図5に示す気流案内孔及び気流流路とを有する図1のトナーの製造装置を用いて以下のような条件で、液滴を吐出させた。
Example 1
A toner composition liquid prepared as described below is used as a droplet discharge means by using the toner manufacturing apparatus shown in FIG. 1 having a droplet discharge head shown in FIG. 13 and an airflow guide hole and an airflow channel shown in FIG. The droplets were discharged under the conditions as described above.

−着色剤分散液の調製−
先ず、着色剤として、カーボンブラック分散液を調製した。
カーボンブラック(Regal400、Cabot社製)17質量部、及び顔料分散剤(アジスパーPB821、味の素ファインテクノ社製)3質量部を、酢酸エチル80質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用して一次分散させた。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、5μm以上の凝集体を完全に除去した二次分散液を調製した。
-Preparation of colorant dispersion-
First, a carbon black dispersion was prepared as a colorant.
17 parts by mass of carbon black (Regal 400, manufactured by Cabot) and 3 parts by mass of a pigment dispersant (Ajisper PB821, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) are primarily dispersed in 80 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. I let you. The obtained primary dispersion was finely dispersed by a strong shearing force using a dyno mill to prepare a secondary dispersion in which aggregates of 5 μm or more were completely removed.

−ワックス分散液の調製−
次に、ワックス分散液を調製した。
カルナバワックス18質量部、ワックス分散剤2質量部を、酢酸エチル80質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。この一次分散液を攪拌しながら80℃まで昇温しカルナバワックスを溶解した後、室温まで液温を下げ、最大粒径が3μm以下となるようワックス粒子を析出させた。ワックス分散剤としては、ポリエチレンワックスにスチレン−アクリル酸ブチル共重合体をグラフト化したものを使用した。得られた分散液を、更にダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、最大粒径が1μm以下になるよう調整した。
-Preparation of wax dispersion-
Next, a wax dispersion was prepared.
18 parts by mass of carnauba wax and 2 parts by mass of a wax dispersant were primarily dispersed in 80 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. The primary dispersion was heated to 80 ° C. while stirring to dissolve the carnauba wax, and then the temperature of the liquid was lowered to room temperature to precipitate wax particles so that the maximum particle size was 3 μm or less. As the wax dispersant, a polyethylene wax grafted with a styrene-butyl acrylate copolymer was used. The obtained dispersion was further finely dispersed by a strong shearing force using a dyno mill and adjusted so that the maximum particle size was 1 μm or less.

−トナー組成液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、前記着色剤分散液及び前記ワックス分散液を添加した下記組成からなるトナー組成分散液を調製した。
結着樹脂としてのポリエステル樹脂(数平均分子量:6,000、重量平均分子量:40,000)100質量部、前記着色剤分散液30質量部、ワックス分散液30質量部、及び酢酸エチル840質量部を、攪拌羽を有するミキサーを使用して10分間攪拌を行い、均一に分散させた。溶媒希釈のショックによる顔料、ワックス粒子などの凝集が発生することはなかった。
-Preparation of toner composition liquid-
Next, a toner composition dispersion liquid having the following composition to which a resin as a binder resin, the colorant dispersion liquid, and the wax dispersion liquid were added was prepared.
100 parts by mass of a polyester resin (number average molecular weight: 6,000, weight average molecular weight: 40,000) as a binder resin, 30 parts by mass of the colorant dispersion, 30 parts by mass of the wax dispersion, and 840 parts by mass of ethyl acetate The mixture was stirred for 10 minutes using a mixer having stirring blades and dispersed uniformly. Aggregation of pigments, wax particles and the like did not occur due to the shock of solvent dilution.

−トナーの作製−
得られたトナー組成液を、液滴吐出手段として図13に示す液滴吐出ヘッドと、図5に示す気流案内孔及び気流流路とを有する図1のトナー製造装置を用い、以下の液滴吐出条件及び液滴搬送条件で、液滴を吐出させた。その後、該液滴を搬送、乾燥固化し、サイクロン捕集し、さらに30℃にて48時間送風乾燥することにより、トナー母体粒子を作製した。
-Preparation of toner-
The obtained toner composition liquid is subjected to the following droplet using the toner manufacturing apparatus of FIG. 1 having the droplet discharge head shown in FIG. 13 as the droplet discharge means and the airflow guide hole and the airflow channel shown in FIG. Droplets were discharged under the discharge conditions and the droplet transport conditions. Thereafter, the droplets were transported, dried and solidified, collected in a cyclone, and further blown and dried at 30 ° C. for 48 hours to produce toner base particles.

図13(a)は、液滴吐出ヘッドの断面図であり、(b)は、吐出孔の配置を示す断面図である。同図に示す液滴吐出ヘッドは、液柱共鳴液室18内の固定端側に吐出孔19が2個開口するとともに液柱共鳴液室18の液共通供給路側端に反射壁を設け、液柱共鳴液室内のトナー組成液に振動を付与する振動発生部20として圧電素子を有する。また、前記液滴吐出ヘッドでは、液柱共鳴液室の長手方向の長さLは、1.85mmであり、振動発生部20により駆動周波数328kHzの振動が液柱共鳴液室内のトナー組成液に付与され、これにより、両端ともにほぼ固定端のN=2の共鳴モードの液柱共鳴による圧力定在波が形成される。この条件において、圧力定在波の腹となる領域は、±1/4波長となる領域であり、液供給路側の端部から0mm〜0.46mmの領域である。この領域に、吐出孔開口部8.0μm、吐出孔間のピッチ130μmの吐出孔19が2個開口されている。
この実施例1は、共鳴ピーク周波数での駆動の結果を示している。共鳴ピークとは、共鳴状態の速度共鳴定在波の節で液柱共鳴定在波の腹、つまり圧力が最も高くなる状態であり、実験的に液滴を吐出させ、上述した図12のように速度が極大となる周波数として決定することができる。
〔液滴吐出条件〕
トナー組成液比重 :ρ=1.1888g/cm
吐出孔数 :2個
駆動周波数 :328kHz
印加電圧サイン波ピーク値:8.0V
装置内温度 :27℃〜28℃
形成された液滴粒径 :11.4μm
なお、前記液滴粒径は、図11と同様に、レーザーシャドウグラフィ法にて吐出を撮影し、形成された液滴の2次元画像の面積から同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出した。
FIG. 13A is a cross-sectional view of a droplet discharge head, and FIG. 13B is a cross-sectional view showing the arrangement of discharge holes. The droplet discharge head shown in the figure has two discharge holes 19 on the fixed end side in the liquid column resonance liquid chamber 18 and a reflection wall provided on the liquid common supply path side end of the liquid column resonance liquid chamber 18. A piezoelectric element is provided as the vibration generating unit 20 that applies vibration to the toner composition liquid in the columnar resonance liquid chamber. In the droplet discharge head, the length L in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 mm, and the vibration generating unit 20 causes vibration with a drive frequency of 328 kHz to be applied to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber. As a result, a pressure standing wave is formed by liquid column resonance in a resonance mode of N = 2, which is substantially fixed at both ends. Under this condition, the region that becomes the antinode of the pressure standing wave is a region that becomes ± 1/4 wavelength, and is a region that is 0 mm to 0.46 mm from the end on the liquid supply path side. Two discharge holes 19 having a discharge hole opening of 8.0 μm and a pitch of 130 μm between the discharge holes are opened in this region.
Example 1 shows the result of driving at the resonance peak frequency. The resonance peak is a node of the velocity resonance standing wave in the resonance state, which is the antinode of the liquid column resonance standing wave, that is, a state in which the pressure is highest, and a droplet is experimentally ejected, as shown in FIG. The frequency at which the speed becomes maximum can be determined.
[Droplet discharge conditions]
Toner composition liquid specific gravity: ρ = 1.888 g / cm 3
Number of discharge holes: 2 Drive frequency: 328kHz
Applied voltage sine wave peak value: 8.0V
In-apparatus temperature: 27 to 28 ° C
Droplet diameter formed: 11.4 μm
Note that the droplet diameter is the same as the diameter of a circle having the same area from the area of the two-dimensional image of the formed droplet, as in FIG. Calculated as

気流案内孔及び気流流路を図5に示す構成において、以下の液滴搬送条件にして、トナー母体粒子を得た。
〔液滴搬送条件〕
気流制御部材角度α :30°
気流案内孔入口部第1角度β1:30°
気流案内孔入口部第2角度β2:80°
絞り部位置H :7mm
絞り部長さL :3mm
絞り部開口幅B :5mm
気流案内孔出口部角度γ :60°
絞り部搬送気流速度V :25.0m/s
In the configuration shown in FIG. 5 with the airflow guide hole and the airflow channel, toner base particles were obtained under the following droplet transport conditions.
[Droplet transport conditions]
Airflow control member angle α: 30 °
Airflow guide hole entrance first angle β1: 30 °
Airflow guide hole entrance second angle β2: 80 °
Aperture position H: 7 mm
Diaphragm length L: 3 mm
Diaphragm opening width B: 5 mm
Airflow guide hole outlet angle γ: 60 °
Constriction part conveyance air velocity V: 25.0 m / s

乾燥固化したトナー母体粒子は、軟X線照射による除電をして、1μmの細孔を有するフィルタで吸引捕集した。捕集した粒子の粒度捕集した粒子の粒度分布をフロー式粒子像解析装置(FPIA−2000、東亜医用電子社株式会社製)で下記に示す測定条件において測定したところ、重量平均粒径(D4)が5.7μm、個数平均粒径(Dn)が5.5μmであり、D4/Dnが1.04の粒度分布がシャープなトナー母体粒子が得られた。
〔測定条件〕
試料分散液の分散条件 :20kHz、50W/10cm;1分間×6セット
超音波分散器 :UH−50(株式会社エスエムテー製)
試料分散液の粒子濃度 :4000〜8000個/10−3cm
測定対象粒子の円相当径:0.60μm以上159.21μm未満
The toner base particles dried and solidified were neutralized by soft X-ray irradiation and collected by suction with a filter having 1 μm pores. Particle size of collected particles The particle size distribution of the collected particles was measured with a flow particle image analyzer (FPIA-2000, manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) under the following measurement conditions. ) Was 5.7 μm, the number average particle diameter (Dn) was 5.5 μm, and toner base particles having a sharp particle size distribution with D4 / Dn of 1.04 were obtained.
〔Measurement condition〕
Dispersion condition of sample dispersion: 20 kHz, 50 W / 10 cm 3 ; 1 minute × 6 sets Ultrasonic dispersion device: UH-50 (manufactured by SMT Co., Ltd.)
Particle concentration of sample dispersion: 4000 to 8000 pieces / 10 −3 cm 3
Equivalent circle diameter of particles to be measured: 0.60 μm or more and less than 159.21 μm

−外添処理−
乾燥固化したトナー母体粒子をサイクロン捕集した後、トナー母体粒子に対して疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)1.0質量%を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて外添処理を行い、トナーを作製した。
-External treatment-
After the dried and solidified toner base particles are collected in a cyclone, 1.0% by mass of hydrophobic silica (H2000, manufactured by Clariant Japan Co.) is added to the toner base particles using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). Addition treatment was performed to prepare a toner.

−キャリアの作製−
被覆層材料としてのシリコーン樹脂をトルエンに分散させて、被覆層分散液を調製した後、加温状態にて、芯材(平均粒径50μmの球形フェライト粒子)にスプレーコートし、焼成し、冷却後、被覆層の平均厚み0.2μmのキャリアを作製した。
-Fabrication of carrier-
After a silicone resin as a coating layer material is dispersed in toluene to prepare a coating layer dispersion, the core material (spherical ferrite particles having an average particle size of 50 μm) is spray-coated, heated and cooled in a heated state. Thereafter, a carrier having an average thickness of the coating layer of 0.2 μm was prepared.

−現像剤の作製−
得られたトナー4質量部に対し、前記キャリア96質量部を混合して二成分現像剤を作製した。
-Production of developer-
96 parts by mass of the carrier was mixed with 4 parts by mass of the obtained toner to prepare a two-component developer.

<評価方法>
<<細線再現性>>
作製した現像剤を、市販の複写機(イマジオネオ271、株式会社リコー製)の現像器部分を改良した改造機に入れ、画像占有率7%の印字率で、株式会社リコー製6000ペーパーを用いてランニングを実施した。その時の初期10枚目の画像及び3万枚目の画像の細線部を、原稿の細線部と比較評価した。具体的には、光学顕微鏡を用いて100倍で拡大観察し、ラインの抜けの状態を段階見本と比較しながら、◎、○、△、×の4段階で評価した。なお、◎>○>△>×の順に画像品質が高いことを表し、特に、×の評価は、製品として採用できないレベルであることを示す。結果を表1に示す。下記の表1には、実施例1以降の実施例2〜10及び比較例1〜3の細線再現性の評価結果も併せて一覧にしている。
<Evaluation method>
<< Thin line reproducibility >>
The prepared developer is put in a modified machine with an improved developer part of a commercially available copying machine (Imagiono 271; manufactured by Ricoh Co., Ltd.), and using a 6000 paper manufactured by Ricoh Co., Ltd. with a printing ratio of 7% image occupancy. Running was carried out. The thin line portions of the initial 10th image and the 30,000th image at that time were compared and evaluated with the thin line portion of the document. Specifically, it was magnified and observed at a magnification of 100 using an optical microscope, and evaluated in four stages of ◎, ◯, Δ, and X while comparing the state of missing lines with a stage sample. In addition, it represents that image quality is high in the order of ◎>◯>Δ> ×, and in particular, an evaluation of “X” indicates a level that cannot be adopted as a product. The results are shown in Table 1. Table 1 below also lists the evaluation results of fine line reproducibility of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 after Example 1.

(実施例2)
実施例1において、気流制御部材を外し、即ち、気流制御部材角度αを0°とした以外は、実施例1と同様の液滴作製条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, the toner was obtained under the same droplet preparation conditions and droplet transport conditions as in Example 1 except that the airflow control member was removed, that is, the airflow control member angle α was set to 0 °.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例2において、気流案内孔出口部角度γを90°、即ち、テーパを設けず、ストレート形状とした以外は、実施例2と同様の液滴作製条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
In Example 2, the air flow guide hole outlet angle γ is 90 °, that is, a taper is not provided and a straight shape is used. Obtained.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例1において、図14に示す液滴吐出ヘッドとし、以下の液滴吐出条件とした以外は、実施例1と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
図14(a)は、液滴吐出ヘッドの断面図であり、(b)は、吐出孔の配置を示す断面図である。同図に示す液滴吐出ヘッドは、液柱共鳴液室18内の固定端側に吐出孔19が4個開口するとともに液柱共鳴液室18の液共通供給路側端に反射壁を設け、液柱共鳴液室内のトナー組成液に振動を付与する振動発生部20として圧電素子を有する。また、前記液滴吐出ヘッドでは、液柱共鳴液室の長手方向の長さLは、1.85mmであり、振動発生部20により駆動周波数344kHzの振動が液柱共鳴液室内のトナー組成液に付与され、これにより、図13の実施例1と比べて固定端側が吐出孔の開口の影響でやや緩い拘束状態となるが、両端ともにほぼ固定端のN=2の共鳴モードの液柱共鳴による圧力定在波が形成される。この条件において、圧力定在波の腹となる領域は、±1/4波長となる領域であり、液供給路側の端部から0mm〜0.46mmの領域である。この領域に、吐出孔開口部8.0μm、吐出孔間のピッチ130μmの吐出孔19が4個開口されている。
〔液滴吐出条件〕
吐出孔数 :4個
駆動周波数 :344kHz
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
In Example 1, a toner was obtained under the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 1 except that the droplet discharge head shown in FIG. 14 was used and the following droplet discharge conditions were used.
FIG. 14A is a cross-sectional view of a droplet discharge head, and FIG. 14B is a cross-sectional view showing the arrangement of discharge holes. The droplet discharge head shown in the figure has four discharge holes 19 on the fixed end side in the liquid column resonance liquid chamber 18 and a reflection wall at the liquid common supply path side end of the liquid column resonance liquid chamber 18. A piezoelectric element is provided as the vibration generating unit 20 that applies vibration to the toner composition liquid in the columnar resonance liquid chamber. In the droplet discharge head, the length L in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 mm, and the vibration generating unit 20 causes vibration with a drive frequency of 344 kHz to be applied to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber. As a result, the fixed end side is somewhat loosely restrained by the influence of the opening of the discharge hole as compared with the first embodiment of FIG. 13, but both ends are substantially due to liquid column resonance in a resonance mode of N = 2 at the fixed end. A pressure standing wave is formed. Under this condition, the region that becomes the antinode of the pressure standing wave is a region that becomes ± 1/4 wavelength, and is a region that is 0 mm to 0.46 mm from the end on the liquid supply path side. In this region, four discharge holes 19 having a discharge hole opening of 8.0 μm and a pitch between the discharge holes of 130 μm are opened.
[Droplet discharge conditions]
Number of discharge holes: 4 Drive frequency: 344 kHz
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例4において、気流制御部材を外し、即ち、気流制御部材角度αを0°とした以外は、実施例4と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
In Example 4, a toner was obtained under the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 4 except that the airflow control member was removed, that is, the airflow control member angle α was set to 0 °.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
実施例5において、気流案内孔出口部角度γを90°、即ち、テーパを設けず、ストレート形状とした以外は、実施例5と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
In Example 5, the airflow guide hole outlet angle γ is 90 °, that is, a taper is not provided and a straight shape is used. Obtained.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例7)
実施例1において、図15に示す液滴吐出ヘッドとし、以下の液滴作製条件とした以外は、実施例1と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
図15(a)は、液滴吐出ヘッドの断面図であり、(b)は、吐出孔の配置を示す断面図である。同図に示す液滴吐出ヘッドは、液柱共鳴液室18内の固定端側に吐出孔19が36個開口するとともに液柱共鳴液室18の液共通供給路側端に反射壁を設け、液柱共鳴液室内のトナー組成液に振動を付与する振動発生部20として圧電素子を有する。また、前記液滴吐出ヘッドでは、液柱共鳴液室の長手方向の長さLは、1.85mmであり、振動発生部20により駆動周波数468kHzの振動が液柱共鳴液室内のトナー組成液に付与され、これにより、固定端側が緩い拘束の固定端となるが、両端ともにほぼ固定端のN=2の共鳴モードの液柱共鳴による圧力定在波が形成される。この条件において、圧力定在波の腹となる領域は、±1/4波長となる領域であり、液供給路側の端部から0mm〜0.46mmの領域である。この領域に、吐出孔開口部8.0μm、吐出孔間のピッチ130μmの吐出孔19が36個開口されている。
同図に示す液滴吐出ヘッドは、液柱共鳴液室18内の固定端側に吐出孔19が36個開口としたことで、液柱共鳴液室長Lのおおよそ3分の1の範囲まで吐出孔が設けられたことになる。
〔液滴吐出条件〕
吐出孔数 :36個
駆動周波数 :468kHz
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 7)
In Example 1, a toner was obtained under the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 1 except that the droplet discharge head shown in FIG.
FIG. 15A is a cross-sectional view of a droplet discharge head, and FIG. 15B is a cross-sectional view showing the arrangement of discharge holes. The droplet discharge head shown in the figure has 36 discharge holes 19 on the fixed end side in the liquid column resonance liquid chamber 18 and a reflection wall provided at the liquid common supply path side end of the liquid column resonance liquid chamber 18. A piezoelectric element is provided as the vibration generating unit 20 that applies vibration to the toner composition liquid in the columnar resonance liquid chamber. In the droplet discharge head, the length L in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 mm, and vibration with a drive frequency of 468 kHz is applied to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber by the vibration generator 20. As a result, the fixed end side becomes a loosely fixed end, but a pressure standing wave is formed by liquid column resonance in a resonance mode of N = 2 at the both ends. Under this condition, the region that becomes the antinode of the pressure standing wave is a region that becomes ± 1/4 wavelength, and is a region that is 0 mm to 0.46 mm from the end on the liquid supply path side. In this region, there are 36 discharge holes 19 each having a discharge hole opening of 8.0 μm and a pitch of 130 μm between the discharge holes.
The liquid droplet ejection head shown in the figure has 36 ejection holes 19 on the fixed end side in the liquid column resonance liquid chamber 18 so that it is discharged to a range of about one third of the liquid column resonance liquid chamber length L. A hole is provided.
[Droplet discharge conditions]
Number of discharge holes: 36 Drive frequency: 468 kHz
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例8)
実施例7において、気流制御部材を外し、即ち、気流制御部材角度αを0°とした以外は、実施例7と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 8)
In Example 7, the toner was obtained under the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 7 except that the airflow control member was removed, that is, the airflow control member angle α was set to 0 °.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例9)
実施例8において、気流案内孔出口部角度γを90°、即ち、テーパを設けず、ストレート形状とした以外は、実施例8と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
Example 9
In Example 8, the airflow guide hole outlet angle γ is 90 °, that is, a taper is not provided and a straight shape is used, except that the toner is placed under the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 8. Obtained.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例10)
実施例1において、気流案内孔入口部第2角度β2が5°〜90°まで滑らかに変化するように変更し、気流案内孔出口部角度γが15°〜60°まで滑らかに変化するように変更させた図6に示す構成とした以外は、実施例1と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 10)
In Example 1, the airflow guide hole inlet second angle β2 is changed so as to smoothly change from 5 ° to 90 °, and the airflow guide hole outlet angle γ is changed smoothly from 15 ° to 60 °. A toner was obtained under the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 1 except that the configuration shown in FIG. 6 was changed.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1において、気流案内孔及び気流流路を図16に示す構成において、以下の液滴搬送条件とした以外は、実施例1と同様の液滴吐出条件及び液滴搬送条件にして、トナーを得た。
〔液滴搬送条件〕
気流制御部材角度α :気流制御部材未使用(0°)
気流案内孔入口部第1角度β1: 0°
気流案内孔入口部第2角度β2:90°
気流案内孔出口部角度γ :90°
得られたトナーについて、前記の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, except that the airflow guide holes and airflow channels in the configuration shown in FIG. 16 are set to the following droplet transport conditions, the toner is set to the same droplet discharge conditions and droplet transport conditions as in Example 1. Got.
[Droplet transport conditions]
Airflow control member angle α: Airflow control member not used (0 °)
Airflow guide hole entrance first angle β1: 0 °
Airflow guide hole entrance second angle β2: 90 °
Airflow guide hole outlet angle γ: 90 °
The obtained toner was evaluated as described above. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例4において、比較例1と同様の液滴搬送条件とした以外は、実施例4と同様の液滴吐出条件にして、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 4, a toner was obtained under the same droplet discharge conditions as in Example 4 except that the droplet conveyance conditions were the same as in Comparative Example 1.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
実施例7において、比較例1と同様の液滴搬送条件とした以外は、実施例7と同様の液滴吐出条件として、トナーを得た。
得られたトナーについて、前記評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 7, a toner was obtained under the same droplet discharge conditions as in Example 7 except that the droplet conveyance conditions were the same as in Comparative Example 1.
The obtained toner was evaluated. The results are shown in Table 1.

1 トナーの製造装置
10 液滴吐出手段
11 液滴吐出ヘッド
12 気流流路
13 原料収容部
14 トナー組成液
15 液循環ポンプ
16 液供給管
17 液共通供給路
18 液柱共鳴液室
19 吐出孔
20 振動発生部
21 トナー液滴
22 液戻り管
30 乾燥捕集ユニット
31 チャンバ
32 トナー捕集部
33 搬送気流
34 トナー捕集チューブ
35 トナー貯留部
36 気流制御部材
37 気流流路形成容器
38 乾燥気流
39 下降気流
40 絞り部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toner production apparatus 10 Droplet discharge means 11 Droplet discharge head 12 Airflow flow path 13 Raw material accommodating part 14 Toner composition liquid 15 Liquid circulation pump 16 Liquid supply pipe 17 Liquid common supply path 18 Liquid column resonance liquid chamber 19 Discharge hole 20 Vibration generating unit 21 Toner droplet 22 Liquid return pipe 30 Dry collection unit 31 Chamber 32 Toner collection unit 33 Conveyance air flow 34 Toner collection tube 35 Toner storage unit 36 Air flow control member 37 Air flow channel forming container 38 Dry air flow 39 Lowering Airflow 40 Restriction part

特開2007−199463号公報JP 2007-199463 A 特許第3786034号公報Japanese Patent No. 3786034 特開2008−286947号公報JP 2008-286947 A

Claims (14)

少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する液滴吐出手段と、前記液滴を気流によって搬送し、固化する液滴固化手段とを有するトナー製造装置であって、
前記トナー組成液が、トナー組成物を有機溶剤に溶解乃至分散させてなり、
前記液滴吐出手段が、前記吐出孔が開口された液柱共鳴液室と、該液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与する振動発生部とを有し、該振動発生部によって前記液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与して液柱共鳴による圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に形成された前記吐出孔から前記トナー組成液を液滴状に吐出し、
前記液滴固化手段が、前記液滴の吐出方向下流側に配置され、前記気流を下流側に案内する気流案内孔を有し、
前記気流案内孔が、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、
前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状であることを特徴とするトナーの製造装置。
A toner manufacturing apparatus comprising: a droplet discharge unit that discharges a toner composition liquid in droplets from at least one discharge hole; and a droplet solidification unit that transports and solidifies the droplet by an air flow,
The toner composition liquid is obtained by dissolving or dispersing the toner composition in an organic solvent,
The droplet discharge means includes a liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is opened, and a vibration generation unit that applies vibration to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber. A vibration is imparted to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber to form a pressure standing wave due to the liquid column resonance, and the toner composition is formed from the discharge hole formed in a region that is antinode of the pressure standing wave. Discharge the liquid into droplets,
The droplet solidifying means is disposed on the downstream side in the droplet discharge direction, and has an airflow guide hole for guiding the airflow downstream.
The airflow guide hole has a throttle portion having a minimum opening diameter, and an inlet portion,
An opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole has a tapered shape that gradually decreases from the surface of the discharge hole toward the throttle portion at the inlet portion. Manufacturing equipment.
気流案内孔が、出口部を更に有し、
前記気流案内孔における吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記出口部において、絞り部から液滴の搬送方向下流側に向かうに従い、漸次拡大するテーパ形状である請求項1に記載のトナーの製造装置。
The airflow guide hole further has an outlet portion;
2. The toner according to claim 1, wherein an opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole has a tapered shape that gradually expands from the throttle portion toward the downstream side in the droplet transport direction at the outlet portion. Manufacturing equipment.
液滴固化手段が、液柱共鳴液室の外周から気流案内孔に気流を流通させる気流流路を更に有し、前記気流流路が、液滴の吐出方向に均一な速度分布を有する気流を形成する請求項1から2のいずれかに記載のトナーの製造装置。   The liquid droplet solidifying means further includes an air flow channel for flowing an air flow from the outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole, and the air flow channel generates an air flow having a uniform velocity distribution in the droplet discharge direction. The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the toner manufacturing apparatus is formed. 吐出孔が、1つの液柱共鳴液室に、複数形成された請求項1から3のいずれかに記載のトナーの製造装置。   4. The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of ejection holes are formed in one liquid column resonance liquid chamber. 液柱共鳴液室の長手方向の両端における、少なくとも一部に反射壁面が設けられた請求項1から4のいずれかに記載のトナーの製造装置。   5. The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein reflection wall surfaces are provided on at least a part of both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber. トナー組成液に対して、下記式(1)が成立する周波数fの振動を付与する請求項1から5のいずれかに記載のトナーの製造装置。
f=N×c/(4L) ・・・式(1)
(ただし、式中、Lは、液柱共鳴液室の長手方向の長さ、cは、トナー組成液の音波の速度、Nは、整数をそれぞれ表す。)
The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a vibration having a frequency f that satisfies the following formula (1) is applied to the toner composition liquid.
f = N × c / (4L) (1)
(Wherein, L represents the length of the liquid column resonance liquid chamber in the longitudinal direction, c represents the speed of sound waves of the toner composition liquid, and N represents an integer.)
トナー組成液に対して、下記式(2)が成立する周波数fの振動を付与する請求項1から6のいずれかに記載のトナーの製造装置。
N×c/(4L)≦f≦N×c/(4Le) ・・・式(2)
(ただし、式中、Lは、液柱共鳴液室の長手方向の長さ、Leは、液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離、cは、トナー組成液の音波の速度、Nは、整数をそれぞれ表す。)
7. The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a vibration having a frequency f that satisfies the following formula (2) is applied to the toner composition liquid.
N × c / (4L) ≦ f ≦ N × c / (4Le) (2)
(Where, L is the length in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, Le is the distance between the end on the liquid supply path side and the center of the discharge hole closest to the end, and c is (Sound wave velocity of toner composition liquid, N represents an integer, respectively)
トナー組成液に対して、下記式(3)が成立する周波数fの振動を付与する請求項1から7のいずれかに記載のトナーの製造装置。
N×c/(4L)≦f≦(N+1)×c/(4Le) ・・・式(3)
(ただし、式中、Lは、液柱共鳴液室の長手方向の長さ、Leは、液供給路側の端部と、該端部に最も近い吐出孔の中心部との距離、cは、トナー組成液の音波の速度、Nは、整数をそれぞれ表す。)
The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a vibration having a frequency f that satisfies the following expression (3) is applied to the toner composition liquid.
N × c / (4L) ≦ f ≦ (N + 1) × c / (4Le) (3)
(Where, L is the length in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, Le is the distance between the end on the liquid supply path side and the center of the discharge hole closest to the end, and c is (Sound wave velocity of toner composition liquid, N represents an integer, respectively)
Le/L>0.6である請求項7から8のいずれかに記載のトナーの製造装置。   The toner manufacturing apparatus according to claim 7, wherein Le / L> 0.6. 振動の周波数が、300kHz以上の高周波振動である請求項1から9のいずれかに記載のトナーの製造装置。   The toner manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the vibration frequency is high-frequency vibration of 300 kHz or more. 少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する液滴吐出工程と、前記液滴を気流によって搬送し、固化する液滴固化工程とを含むトナー製造方法であって、
前記トナー組成液が、トナー組成物を有機溶剤に溶解乃至分散させてなり、
前記液滴吐出工程が、前記吐出孔が開口された液柱共鳴液室内の前記トナー組成物に振動を付与して液柱共鳴による圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に形成された前記吐出孔から前記トナー組成物を液滴状に吐出し、
前記液滴固化工程が、前記液滴の吐出方向下流側に配置され、前記気流を下流側に案内する気流案内孔を介して、前記液滴を気流によって搬送することを含み、
前記気流案内孔が、開口径が最小となる絞り部と、入口部とを有し、
前記気流案内孔における前記吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記入口部において、前記吐出孔の表面から前記絞り部に向かうに従い、漸次縮小するテーパ形状であることを特徴とするトナーの製造方法。
A toner manufacturing method comprising: a droplet discharge step of discharging a toner composition liquid into droplets from at least one discharge hole; and a droplet solidification step of transporting and solidifying the droplets by an air flow,
The toner composition liquid is obtained by dissolving or dispersing the toner composition in an organic solvent,
In the liquid droplet ejection step, vibration is applied to the toner composition in the liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is opened to form a pressure standing wave by liquid column resonance, The toner composition is ejected in droplets from the ejection holes formed in the region,
The droplet solidifying step includes conveying the droplets by an airflow through an airflow guide hole that is disposed on the downstream side in the discharge direction of the droplets and guides the airflow to the downstream side,
The airflow guide hole has a throttle portion having a minimum opening diameter, and an inlet portion,
An opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to the opening axis of the discharge hole has a tapered shape that gradually decreases from the surface of the discharge hole toward the throttle portion at the inlet portion. Production method.
気流案内孔が、出口部を更に有し、
前記気流案内孔における吐出孔の開口軸と垂直な開口面が、前記出口部において、絞り部から液滴の搬送方向下流側に向かうに従い、漸次拡大するテーパ形状である請求項11に記載のトナーの製造方法。
The airflow guide hole further has an outlet portion;
12. The toner according to claim 11, wherein an opening surface of the airflow guide hole that is perpendicular to an opening axis of the discharge hole has a tapered shape that gradually expands from the throttle portion toward the downstream side in the droplet transport direction at the outlet portion. Manufacturing method.
液滴固化工程が、液柱共鳴液室の外周から気流案内孔に気流を流通させることを更に含み、前記気流が、液滴の吐出方向に均一な速度分布を有する請求項11から12のいずれかに記載のトナーの製造方法。   The droplet solidification step further includes circulating an air flow from the outer periphery of the liquid column resonance liquid chamber to the air flow guide hole, and the air flow has a uniform velocity distribution in a droplet discharge direction. A method for producing the toner according to claim 1. 請求項11から13のいずれかに記載のトナーの製造方法により得られたことを特徴とするトナー。   A toner obtained by the toner production method according to claim 11.
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