JP2014166628A - Method for producing grain, grain production device, and grain - Google Patents

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傑 大垣
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing particles, in the method of producing particles by an injection granulation method, capable of preventing the coalescence of droplets each other after spraying and stably achieving a narrower grain size distribution.SOLUTION: The method for producing grains comprises: a droplet discharge step of discharging a grain component liquid from at least one discharge hole and making the same into droplets; and a solidification step of solidifying the droplets, where a nozzle for droplet formation and an opening for an air flow addition are formed into the nozzle plate of a droplet discharging means used for the droplet discharge step.

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像するために使用される静電荷像現像用トナー等を製造可能な、粒子の製造方法、粒子の製造装置、及びこれらにより得られる粒子に関するものである。   The present invention relates to a particle production method, a particle production apparatus, and a particle production apparatus capable of producing a toner for developing an electrostatic image used for developing an electrostatic image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like. This relates to the particles obtained.

従来、電子写真記録方法に基づく複写機、プリンター、ファックス及びそれらの複合機において使用される静電荷像現像用トナーは、粉砕法によって製造されていた。
しかし、近年では重合法と呼ばれる、水系媒体中でトナー粒子を形成する製造法が広く採用され、粉砕法を凌駕する勢いである。重合法により製造されたトナーは「重合トナー」、または国によっては「ケミカルトナー」と呼ばれている。
重合法は、トナー粒子形成時あるいはトナー粒子形成過程においてトナー材料の重合反応を伴うことから、このように称される。重合法においては各種重合方法が実用化されており、重合法としては、懸濁重合、乳化凝集、ポリマー懸濁(ポリマー凝集)及びエステル伸長反応等がある。
Conventionally, toner for developing electrostatic images used in copying machines, printers, fax machines and their combined machines based on the electrophotographic recording method has been manufactured by a pulverization method.
However, in recent years, a production method called toner polymerization in which toner particles are formed in an aqueous medium has been widely adopted, and has surpassed the pulverization method. The toner produced by the polymerization method is called “polymerized toner” or “chemical toner” in some countries.
The polymerization method is referred to as such because it involves a polymerization reaction of the toner material at the time of toner particle formation or in the toner particle formation process. Various polymerization methods have been put to practical use in the polymerization method. Examples of the polymerization method include suspension polymerization, emulsion aggregation, polymer suspension (polymer aggregation), and ester elongation reaction.

重合法で得られたトナーは総じて、粉砕法で得られたトナーに比べ、小粒径が得易い、粒径分布が狭い、形状が球形に近いといった特徴を有する。このため、重合法で得られたトナーを用いることで、電子写真方式での画像は高画質を得やすいという利点がある。しかしその反面、重合過程に長時間を必要とし、更に固化終了後に溶媒とトナー粒子とを分離し、その後、洗浄・乾燥を繰り返す必要が有り、多くの時間と多量の水及びエネルギーを必要とするという問題点がある。   The toner obtained by the polymerization method generally has the characteristics that a small particle size is easily obtained, the particle size distribution is narrow, and the shape is almost spherical compared with the toner obtained by the pulverization method. For this reason, the use of the toner obtained by the polymerization method has an advantage that it is easy to obtain high image quality in an electrophotographic image. However, on the other hand, it takes a long time for the polymerization process, and after solidification, it is necessary to separate the solvent and toner particles, and then repeat washing and drying, which requires a lot of time and a large amount of water and energy. There is a problem.

そのため、トナー材料を有機溶媒に溶解乃至分散させた液体(以下、「トナー成分液」と称することがある)を、様々なアトマイザを用いて微粒子化した後に乾燥させて粉体状のトナーを得る噴射造粒法が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。この方法によれば、水を用いる必要が無いため、洗浄や乾燥といった工程を大幅に削減することができるため、重合法における問題点を回避することができる。   Therefore, a liquid in which a toner material is dissolved or dispersed in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as “toner component liquid”) is made into fine particles using various atomizers and then dried to obtain a powdery toner. An injection granulation method is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3). According to this method, since it is not necessary to use water, steps such as washing and drying can be greatly reduced, so that problems in the polymerization method can be avoided.

特許文献1〜3に開示されたトナーの製造法においては、吐出孔から吐出孔径に対応した液滴を放出する。このような製造法では、トナー成分液を噴霧した後において、形成された液滴が乾燥する前に液滴同士が合一し、その状態のまま溶媒が乾燥してトナーが得られるため、結果として、得られるトナーの粒径分布の広がりが避けられず、トナー粒径分布としては満足のいくものではなかった。   In the toner manufacturing methods disclosed in Patent Documents 1 to 3, droplets corresponding to the diameter of the discharge hole are discharged from the discharge hole. In such a manufacturing method, after spraying the toner component liquid, the droplets coalesce before the formed droplets are dried, and the solvent is dried in that state to obtain a toner. As a result, the spread of the particle size distribution of the obtained toner is inevitable, and the toner particle size distribution is not satisfactory.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、噴射造粒法での粒子の製造方法において、噴霧後の液滴同士の合一を防止し、より狭い粒径分布を安定的に実現可能な粒子の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and in the method of producing particles by the spray granulation method, the coalescence of droplets after spraying is prevented, and a narrower particle size distribution is stably realized. The object is to provide a process for the production of possible particles.

上記の課題は、本発明の「少なくとも1つの吐出孔から粒子成分液を吐出して液滴化する液滴吐出工程と、上記液滴を固化する固化工程と、を有する粒子の製造方法であって、前記液滴吐出工程に用いる液滴吐出手段のノズルプレート内に液滴形成用ノズルと気流付加用開口部とが形成されていることを特徴とする粒子の製造方法。」により解決することができる。   The above problem is a method for producing particles according to the present invention, which includes a droplet discharge step of discharging a particle component liquid from at least one discharge hole to form droplets and a solidifying step of solidifying the droplets. The particle manufacturing method is characterized in that a droplet forming nozzle and an airflow adding opening are formed in a nozzle plate of a droplet discharging means used in the droplet discharging step. Can do.

本発明の製造方法によれば、液滴を可及的にすばやく微小化できるので液滴同士の間隔が維持され、粒子の大きさ自体が微小化する。すなわち、液滴同士の合一確率が下がり、合一による粗大粒子の発生を抑えることができ、結果としてより均一な粒子を安定的に得ることができる。また、本発明の製造方法により得られるトナーは、粒度分布が非常に均一で、無駄なく原材料を利用することができ、より高精彩な画像を安価に得ることができる。   According to the manufacturing method of the present invention, the droplets can be miniaturized as quickly as possible, so that the interval between the droplets is maintained and the size of the particles themselves is miniaturized. That is, the coalescence probability of the droplets is lowered, and the generation of coarse particles due to the coalescence can be suppressed, and as a result, more uniform particles can be stably obtained. Further, the toner obtained by the production method of the present invention has a very uniform particle size distribution, can use raw materials without waste, and can obtain a higher-definition image at low cost.

液柱共鳴液滴吐出手段の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a liquid column resonance droplet discharge means. 液滴吐出部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a droplet discharge part. N=1、2、3の場合の速度及び圧力変動の定在波の形状を示す概略図である。It is the schematic which shows the shape of the standing wave of the speed and pressure fluctuation in the case of N = 1, 2, 3. N=4、5の場合の速度及び圧力変動の定在波の形状を示す概略図である。It is the schematic which shows the shape of the standing wave of the speed and pressure fluctuation in the case of N = 4 and 5. 液柱共鳴液滴吐出手段の液柱共鳴流路で生じる液柱共鳴現象の様子を示す概略図である。It is the schematic which shows the mode of the liquid column resonance phenomenon which arises in the liquid column resonance flow path of a liquid column resonance droplet discharge means. 液柱共鳴液滴吐出手段での実際の液滴吐出の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the actual droplet discharge in a liquid column resonance droplet discharge means. 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。It is a characteristic view which shows a drive frequency and a droplet discharge speed frequency characteristic. ノズル吐出直後の液滴位置と横気流付加による合一防止効果を示した図である。It is the figure which showed the coalescence prevention effect by the droplet position immediately after nozzle discharge, and lateral airflow addition. 付加気流による吐出直後の液滴の動作を示した図である。It is the figure which showed the operation | movement of the droplet immediately after discharge by an additional airflow. ノズルプレート平面上に配置された、液滴形成用ノズルと気流付加用開口部の配置例を二つ示す図である。 図10(A)は気流付加用開口部がスリットからなる例を示し、図10(B)は気流付加用開口部が複数のノズルからなる例を示す。It is a figure which shows two examples of arrangement | positioning of the nozzle for droplet formation and the opening part for airflow addition which are arrange | positioned on the nozzle plate plane. FIG. 10A illustrates an example in which the airflow adding opening is formed of a slit, and FIG. 10B illustrates an example in which the airflow adding opening is formed of a plurality of nozzles. 図10中のa−a線断面図である。It is the sectional view on the aa line in FIG. トナー製造装置全体を示した概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an entire toner manufacturing apparatus. 付加気流圧を0.5気圧として約10分間実施し、乾燥気流路をとおり捕集したトナーの粒度分布を示したグラフである。6 is a graph showing the particle size distribution of toner collected for about 10 minutes at an additional air flow pressure of 0.5 atm and collected through a dry air flow path. 付加気流圧を1.0気圧として約10分間実施し、乾燥気流路をとおり捕集したトナーの粒度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the particle size distribution of the toner which carried out about 10 minutes by making additional airflow pressure into 1.0 atmosphere, and was collected through the dry air flow path.

以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものである。以下の説明はこの発明における実施の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing.
Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. . The following description is an example of an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

本発明に係る粒子の製造方法は、少なくとも1つの吐出孔から粒子成分液を吐出して液滴化する液滴吐出工程と、上記液滴を固化する固化工程と、を有する粒子の製造方法である。そして、前記液滴吐出工程に用いる液滴吐出手段のノズルプレート内に液滴形成用ノズルと気流付加用開口部とが形成されていることを特徴とする。
本発明においては、得ようとしている粒子を形成する成分を含んだ液体を液滴吐出手段より吐出する。本発明においては、前記粒子を形成する成分を含んだ液を粒子成分液という。粒子成分液は吐出させる条件下で液体であればよい。従って、粒子成分液は粒子の成分が溶媒中に溶解又は分散された状態のものであってもよく、溶媒を含まず粒子成分が溶融している状態であってもよい。
The method for producing particles according to the present invention is a method for producing particles comprising: a droplet discharge step for discharging a particle component liquid from at least one discharge hole to form droplets; and a solidification step for solidifying the droplets. is there. A droplet forming nozzle and an airflow adding opening are formed in a nozzle plate of a droplet discharge means used in the droplet discharge step.
In the present invention, a liquid containing a component that forms the particles to be obtained is discharged from the droplet discharge means. In the present invention, a liquid containing a component that forms the particles is referred to as a particle component liquid. The particle component liquid may be a liquid under the conditions for discharging. Therefore, the particle component liquid may be in a state where the particle components are dissolved or dispersed in a solvent, or may be in a state where the particle component is melted without containing the solvent.

上記のように液滴吐出手段のノズルプレートに液滴形成用ノズルと気流付加用開口部が一体形成されていることで、液滴形成用ノズルと気流付加用開口部を高密度に配置することが可能となり、また、吐出ノズル面のクリーニングを容易に行うことが可能となる。そして、ノズルプレートに気流付加用開口部が形成されていることで、当該気流付加用開口部から供給される気流により、液滴形成用ノズルから吐出して形成された液滴同士が合一することを抑制することができる。   As described above, the droplet forming nozzle and the airflow adding opening are integrally formed on the nozzle plate of the droplet discharge means, so that the droplet forming nozzle and the airflow adding opening are arranged at high density. In addition, the discharge nozzle surface can be easily cleaned. Further, since the airflow adding opening is formed in the nozzle plate, the liquid droplets formed by discharging from the droplet forming nozzle are united by the airflow supplied from the airflow adding opening. This can be suppressed.

本発明の粒子の製造装置は、少なくとも1つの吐出孔から粒子成分液を吐出して液滴化する液滴吐出手段と、上記液滴を固化する固化手段と、を有する粒子の製造装置である。そして、前記液滴吐出手段のノズルプレート内に液滴形成用ノズルと気流付加用開口部とが形成されていることを特徴とする。本発明の粒子の製造装置によれば、均一性の良好な粒子を安定的に高効率で捕集することができる。   The particle manufacturing apparatus of the present invention is a particle manufacturing apparatus having a droplet discharge means for discharging a particle component liquid from at least one discharge hole into droplets and a solidifying means for solidifying the droplets. . A droplet forming nozzle and an airflow adding opening are formed in the nozzle plate of the droplet discharge means. According to the particle production apparatus of the present invention, particles with good uniformity can be collected stably and with high efficiency.

また、前記本発明の粒子の製造方法、及び前記本発明の粒子の製造装置において、前記粒子成分液としてトナー成分液を用いることによりトナー粒子を製造することができる。これにより得られるトナーは、合一することなく安定的に製造することができるため、安価で粒子均一性の高いものとすることができる。
以下では、前記粒子の製造方法及び粒子の製造装置について、その一形態としてトナーに適用したトナーの製造方法及びトナーの製造装置を例にとって説明する。この場合、粒子成分液をトナー成分液という。
In the particle production method of the present invention and the particle production apparatus of the present invention, toner particles can be produced by using a toner component liquid as the particle component liquid. Since the toner thus obtained can be stably manufactured without being united, it can be made inexpensive and highly uniform in particle size.
Hereinafter, the method for producing particles and the apparatus for producing particles will be described by taking a toner production method and a toner production apparatus applied to toner as an example. In this case, the particle component liquid is referred to as a toner component liquid.

本発明のトナーの製造方法を実施可能な製造装置の一例を以下、図1〜図12を用いて説明する。本発明に係るトナー製造装置は、液滴吐出手段と液滴乾燥捕集手段(固化手段)とに分けられる。以下、それぞれについて説明する。   An example of a manufacturing apparatus capable of carrying out the toner manufacturing method of the present invention will be described below with reference to FIGS. The toner manufacturing apparatus according to the present invention is divided into a droplet discharge unit and a droplet drying / collecting unit (solidification unit). Each will be described below.

[液滴吐出手段]
本発明で用いる液滴吐出手段としては、吐出する液滴の粒径分布が狭ければ、特に制限は無く、公知のものを用いることができる。液滴吐出手段としては1流体ノズル、2流体ノズル、膜振動タイプ吐出手段、レイリー分裂タイプ吐出手段、液振動タイプ吐出手段及び液柱共鳴タイプ吐出手段等が挙げられる。
中でも、複数の吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の液体に振動を付与して液柱共鳴による定在波を形成し、この定在波の腹となる領域に形成された吐出孔から液体を吐出する液滴化液柱共鳴は、高周波且つ多ノズル配置の面から量産性に優れている。
[Droplet discharge means]
The droplet discharge means used in the present invention is not particularly limited as long as the particle size distribution of the discharged droplets is narrow, and a known one can be used. Examples of the droplet discharge means include one-fluid nozzle, two-fluid nozzle, membrane vibration type discharge means, Rayleigh split type discharge means, liquid vibration type discharge means, and liquid column resonance type discharge means.
Among them, the liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which a plurality of discharge holes are formed is vibrated to form a standing wave by liquid column resonance, and the discharge hole formed in the region that becomes the antinode of this standing wave. The liquid droplet resonance which ejects liquid is excellent in mass productivity from the aspect of high frequency and multi-nozzle arrangement.

[液柱共鳴液滴吐出手段]
以下、液柱の共鳴を利用して液滴を吐出する液柱共鳴タイプの液滴吐出手段について説明する。
図1は、液柱共鳴液滴吐出手段の構成を示す断面図である。図1に示す液柱共鳴液滴吐出手段11は、液共通供給路17及び液柱共鳴液室18を含んで構成されている。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と連通している。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手段20とを有している。なお、振動発生手段20には、図示していない高周波電源が接続されている。
[Liquid column resonance droplet discharge means]
Hereinafter, a liquid column resonance type droplet discharge unit that discharges a droplet using resonance of the liquid column will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the liquid column resonance droplet discharge means. The liquid column resonance droplet discharge means 11 shown in FIG. 1 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. Further, the liquid column resonance liquid chamber 18 is provided on a wall surface facing the discharge hole 19 and a discharge hole 19 for discharging the droplet 21 to one wall surface of the wall surfaces connected to both ends. Vibration generating means 20 for generating high-frequency vibrations to form standing waves. The vibration generating means 20 is connected to a high frequency power source (not shown).

トナー成分液14は、後述する図12に示す液循環ポンプ15により液供給管を通って、図2に示す液柱共鳴液滴形成ユニット10の液共通供給路17内に流入し、図1に示す液柱共鳴液滴吐出手段11の液柱共鳴液室18に供給される。そして、トナー成分液14が充填されている液柱共鳴液室18内には、振動発生手段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、液柱共鳴定在波において振幅の大きな部分であって圧力変動が大きい、定在波の腹となる領域に配置されている吐出孔19から液滴21が吐出される。   The toner component liquid 14 flows into the liquid common supply path 17 of the liquid column resonance droplet forming unit 10 shown in FIG. 2 through the liquid supply pipe by the liquid circulation pump 15 shown in FIG. It is supplied to the liquid column resonance liquid chamber 18 of the liquid column resonance droplet discharge means 11 shown. A pressure distribution is formed in the liquid column resonance liquid chamber 18 filled with the toner component liquid 14 by the liquid column resonance standing wave generated by the vibration generating means 20. Then, the droplet 21 is ejected from the ejection hole 19 arranged in a region where the amplitude of the liquid column resonance standing wave is large and the pressure fluctuation is large and which is an antinode of the standing wave.

この液柱共鳴による定在波の腹となる領域とは、定在波の節以外の領域を意味するものである。好ましくは、定在波の圧力変動が液を吐出するのに十分な大きさの振幅を有する領域であり、より好ましくは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±1/4波長の範囲である。定在波の腹となる領域であれば、吐出孔が複数で開口されていても、それぞれ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、吐出孔の詰まりも生じ難くなる。   The region that becomes the antinode of the standing wave due to the liquid column resonance means a region other than the node of the standing wave. Preferably, it is a region where the pressure fluctuation of the standing wave has an amplitude large enough to discharge the liquid, and more preferably a position where the amplitude of the pressure standing wave becomes a maximum (a section as a velocity standing wave). ) To a minimum position in a range of ± 1/4 wavelength. If the region is an antinode of a standing wave, even if there are a plurality of discharge holes, substantially uniform droplets can be formed from each, and moreover, the droplets can be discharged efficiently. And clogging of the discharge holes is less likely to occur.

なお、液共通供給路17を通過したトナー成分液14は図示していない液戻り管を流れて、後述する図12に示す原料収容器13に戻される。液滴21の吐出によって液柱共鳴液室18内のトナー成分液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成分液14の流量が増加する。これにより液柱共鳴液室18内にトナー成分液14が補充される。そして、液柱共鳴液室18内にトナー成分液14が補充されると、液共通供給路17を通過するトナー成分液14の流量が元に戻る。   The toner component liquid 14 that has passed through the liquid common supply path 17 flows through a liquid return pipe (not shown) and is returned to the raw material container 13 shown in FIG. When the amount of the toner component liquid 14 in the liquid column resonance liquid chamber 18 decreases due to the discharge of the liquid 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 supply The flow rate of the toner component liquid 14 supplied from the path 17 increases. As a result, the toner component liquid 14 is replenished into the liquid column resonance liquid chamber 18. When the toner component liquid 14 is replenished in the liquid column resonance liquid chamber 18, the flow rate of the toner component liquid 14 passing through the liquid common supply path 17 is restored.

液柱共鳴液滴吐出手段11における液柱共鳴液室18は、金属、セラミックス及びシリコンなどの、駆動周波数において液体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るフレームがそれぞれ接合されて形成されている。また、図1に示すように、液柱共鳴液室18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。
図2は、液柱共鳴液滴形成部の構成例を吐出面側から見た断面図(液室層)である。図中上部より気流が供給され、12で示される位置にある気流ノズルより気流が吐出される。図中下部の液共通供給路17よりインク液が供給され19で示される位置に配置されたノズルより、液滴が吐出される。(尚12、19はノズル位置を示し、本液室上に整合接合される。)
また、液柱共鳴液室18の幅Wは、液柱共鳴に余分な周波数を与えないように、液柱共鳴液室18の長さLの2分の1より小さいことが望ましい。
The liquid column resonance liquid chamber 18 in the liquid column resonance droplet discharge means 11 has a frame formed of a material having such a high rigidity that does not affect the resonance frequency of the liquid at the driving frequency, such as metal, ceramics, and silicon. Each is formed by bonding. Further, as shown in FIG. 1, the length L between the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 is determined based on the liquid column resonance principle as described later.
FIG. 2 is a cross-sectional view (liquid chamber layer) of the configuration example of the liquid column resonance droplet forming unit as viewed from the ejection surface side. An airflow is supplied from the upper part in the figure, and the airflow is discharged from an airflow nozzle at a position indicated by 12. Ink liquid is supplied from the lower liquid common supply path 17 in the figure, and droplets are ejected from a nozzle disposed at a position indicated by 19. (In addition, 12 and 19 show a nozzle position and are joined in alignment on this liquid chamber.)
Further, it is desirable that the width W of the liquid column resonance liquid chamber 18 is smaller than a half of the length L of the liquid column resonance liquid chamber 18 so as not to give an extra frequency to the liquid column resonance.

更に、液柱共鳴液室18は、生産性を飛躍的に向上させるために1つの液柱共鳴液滴形成ユニット10に対して複数配置されている方が好ましい。その範囲に限定はないが、100〜2000個の液柱共鳴液室18が備えられた1つの液柱共鳴液滴形成ユニットであれば操作性と生産性が両立できるので、より好ましい。また、液柱共鳴液室毎に、液供給のための流路が液共通供給路17から連通接続されており、液共通供給路17には複数の液柱共鳴液室18と連通している。   Furthermore, it is preferable that a plurality of liquid column resonance liquid chambers 18 are arranged for one liquid column resonance droplet forming unit 10 in order to dramatically improve productivity. The range is not limited, but one liquid column resonance droplet forming unit provided with 100 to 2000 liquid column resonance liquid chambers 18 is more preferable because both operability and productivity can be achieved. In addition, for each liquid column resonance liquid chamber, a flow path for supplying liquid is connected from the common liquid supply path 17, and the common liquid supply path 17 communicates with a plurality of liquid column resonance liquid chambers 18. .

また、液柱共鳴液滴吐出手段11における振動発生手段20は、所定の周波数で駆動できるものであれば特に制限はないが、圧電体を、弾性板に貼りあわせた形態が望ましい。弾性板は、圧電体が接液しないように液柱共鳴液室の壁の一部を構成している。圧電体としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電セラミックスが挙げられ、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。この他にも、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の圧電高分子や、水晶、LiNbO3、LiTaO3及びKNbO3等の単結晶などが挙げられる。更に、振動発生手段20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ていることが望ましい。また、上記の1つの材質のブロック状の振動部材を液柱共鳴液室の配置に合わせて、一部切断し、弾性板を介してそれぞれの液柱共鳴液室を個別制御できるような構成が望ましい。 Further, the vibration generating means 20 in the liquid column resonant droplet discharging means 11 is not particularly limited as long as it can be driven at a predetermined frequency, but a form in which a piezoelectric body is bonded to an elastic plate is desirable. The elastic plate constitutes a part of the wall of the liquid column resonance liquid chamber so that the piezoelectric body does not come into contact with the liquid. Examples of the piezoelectric body include piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT), and are generally used in a stacked manner because the displacement is small. In addition, piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), single crystals such as quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3, and KNbO 3 can be used. Furthermore, it is desirable that the vibration generating means 20 is arranged so that it can be individually controlled for each liquid column resonance liquid chamber. In addition, the block-shaped vibrating member made of one material is partially cut in accordance with the arrangement of the liquid column resonance liquid chambers, and each liquid column resonance liquid chamber can be individually controlled via an elastic plate. desirable.

更に、吐出孔19の開口部の直径は、1〜40μmの範囲であることが望ましい。開口部の直径が1μm以上であることにより液滴が小さくなり過ぎることを防止して適度な大きさのトナーを得ることができる。また、トナーの構成成分として顔料などの固形微粒子が含有された構成の場合にも、吐出孔19において閉塞を発生させることがなく、生産性を高めることができる。また、40μm以下であることにより、液滴の直径が大きくなり過ぎることを防止できる。これにより、トナー成分液を大幅に希釈しなくても乾燥固化させて、所望の粒子径3〜6μmのトナーを得ることができる。有機溶媒でトナー成分液を大幅に希釈して非常に希薄な液にする必要がないため、希釈に用いる有機溶媒の量を少なくできる。更に、一定量のトナーを得るために必要な乾燥エネルギーを減らすことができる。また、図2から分かるように、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によって、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。   Furthermore, the diameter of the opening of the discharge hole 19 is desirably in the range of 1 to 40 μm. When the diameter of the opening is 1 μm or more, it is possible to prevent the droplets from becoming too small and obtain an appropriately sized toner. Even in the case where the toner contains a solid fine particle such as a pigment as a constituent component of the toner, the discharge hole 19 is not clogged, and the productivity can be improved. Moreover, it can prevent that the diameter of a droplet becomes large too much because it is 40 micrometers or less. As a result, the toner component liquid can be dried and solidified without significantly diluting to obtain a toner having a desired particle diameter of 3 to 6 μm. Since it is not necessary to dilute the toner component liquid significantly with an organic solvent to make a very dilute liquid, the amount of the organic solvent used for dilution can be reduced. Furthermore, the drying energy required to obtain a certain amount of toner can be reduced. Further, as can be seen from FIG. 2, by adopting a configuration in which the discharge holes 19 are provided in the width direction in the liquid column resonance liquid chamber 18, a large number of openings of the discharge holes 19 can be provided, 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、本発明のトナー製造装置における液柱共鳴液滴形成ユニットによる液滴形成のメカニズムについて説明する。
先ず、図1の液柱共鳴液滴吐出手段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。液柱共鳴液室18内のトナー成分液14の音速をcとし、振動発生手段20から媒質であるトナー成分液14に与えられた駆動周波数をfとした場合、液体の共鳴が発生する波長λは、
λ=c/f ・・・(式1)
の関係にある。
Next, the mechanism of droplet formation by the liquid column resonance droplet forming unit in the toner manufacturing apparatus of the present invention will be described.
First, the principle of the liquid column resonance phenomenon that occurs in the liquid column resonance liquid chamber 18 in the liquid column resonance droplet discharge means 11 of FIG. 1 will be described. Wavelength λ at which liquid resonance occurs, where c is the speed of sound of the toner component liquid 14 in the liquid column resonance liquid chamber 18 and f is the drive frequency applied from the vibration generating means 20 to the toner component liquid 14 as a medium. Is
λ = c / f (Formula 1)
Are in a relationship.

また、図1に示す液柱共鳴液室18において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をLとし、更に液共通供給路17側のフレームの端部の高さh1(=約80μm)が連通口の高さh2(=約40μm)の約2倍であり、前記端部が閉じている固定端と等価であるとした両側固定端の場合には、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。すなわち、次の式2で表される。
L=(N/4)λ ・・・(式2)
(但し、Nは偶数)
Further, in the liquid column resonance liquid chamber 18 shown in FIG. 1, the length from the end of the frame on the fixed end side to the end on the liquid common supply path 17 side is L, and further, the end of the frame on the liquid common supply path 17 side. The height h1 (= about 80 μm) of the part is about twice the height h2 (= about 40 μm) of the communication port, and the end is equivalent to the closed fixed end. The resonance is most efficiently formed when the length L matches an even multiple of a quarter of the wavelength λ. That is, it is expressed by the following formula 2.
L = (N / 4) λ (Expression 2)
(However, N is an even number.)

更に、両端が完全に開いている両側開放端の場合にも上記式2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)場合、すなわち片側固定端又は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。すなわち、上記式2のNが奇数の場合である。
Furthermore, the above formula 2 is also established in the case of a double-sided open end where both ends are completely open.
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 4 of the wavelength λ. A resonance is most efficiently formed when it matches an odd multiple of a fraction. That is, this is a case where N in Equation 2 is an odd number.

最も効率の高い駆動周波数fは、上記式1と上記式2より、
f=N×c/(4L) ・・・(式3)
と導かれる。しかし、実際には、液体は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4及び式5に示すように、式3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は発生する。
The most efficient drive frequency f is obtained from the above formula 1 and the above formula 2.
f = N × c / (4L) (Formula 3)
It is guided. However, in reality, since the liquid has a viscosity that attenuates resonance, the vibration is not amplified infinitely. It has a Q value, and as shown in equations 4 and 5 described later, Resonance also occurs at frequencies near the highly efficient drive frequency f.

図3は、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)を示す概略図であり、図4は、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)を示す概略図である。定在波は、本来は疎密波(縦波)であるが、図3及び図4のように表記することが一般的である。図3及び図4において、実線が速度定在波、点線が圧力定在波である。例えば、N=1の片側固定端の場合を示す図3(a)から分かるように、速度分布は、閉口端で速度分布の振幅がゼロとなり、開口端で振幅が最大となり、直感的にわかりやすい。液柱共鳴液室18の長手方向の両端の間の長さをLとしたとき、液体が液柱共鳴する波長をλとし、整数Nが1〜5の場合に定在波が最も効率良く発生する。また、両端の開閉状態によっても定在波パターンは異なるため、それらも図3及び図4に併記した。後述するように、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。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the shape of the standing wave of the velocity and pressure fluctuation (resonance mode) when N = 1, 2, and 3. FIG. 4 shows the velocity and pressure when N = 4 and 5. It is the schematic which shows the shape (resonance mode) of the standing wave of a fluctuation | variation. The standing wave is originally a sparse / dense wave (longitudinal wave), but is generally expressed as shown in FIGS. 3 and 4, the solid line is the velocity standing wave, and the dotted line is the pressure standing wave. For example, as can be seen from FIG. 3A showing the case of one-side fixed end with N = 1, the velocity distribution has an amplitude of zero at the closed end and a maximum amplitude at the open end, which is intuitively easy to understand. . When the length between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 is L, the wavelength at which the liquid resonates is λ, and the standing wave is generated most efficiently when the integer N is 1 to 5. To do. Further, since the standing wave pattern varies depending on the open / closed state of both ends, they are also shown in FIGS. 3 and 4. 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 on the supply side.

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、逆に圧力は極小となる。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、もしくは開口している場合は、波の重ね合わせによって図3及び図4に示す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は変動し、上記式3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。   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 minimum. 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 open, a resonance standing wave having a form as shown in FIGS. 3 and 4 is generated by superposition of waves. However, the standing wave pattern varies depending on the number of ejection holes and the opening position of the ejection holes, and the resonance frequency appears at a position deviated from the position obtained from the above Equation 3. However, the stable ejection condition can be adjusted by appropriately adjusting the driving frequency. Can produce.

例えば、液体の音速cが1,200m/s、液柱共鳴液室の長さLが1.85mmであり、両端に壁面が存在して、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2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、液体の音速cが1,200m/s、液柱共鳴液室の長さLが1.85mmと、上記と同じ条件とし、両端に壁面が存在して、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2より、最も効率の高い共鳴周波数は648kHzと導かれる。このように、同じ構成の液柱共鳴液室においても、より高次の共鳴を利用することができる。   For example, the sound velocity c of the 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 = 2 resonance that is completely equivalent to the fixed ends on both sides. When the mode is used, the resonance frequency with the highest efficiency is derived as 324 kHz from Equation 2 above. In another example, the sound velocity c of the liquid is 1,200 m / s, the length L of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 mm, the same conditions as described above, wall surfaces are present at both ends, and equivalent to both fixed ends. When N = 4 resonance mode is used, the most efficient resonance frequency is derived as 648 kHz from Equation 2 above. Thus, higher-order resonance can be used even in a liquid column resonance liquid chamber having the same configuration.

図1に示す液柱共鳴液滴吐出手段11における液柱共鳴液室18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3(b)及び図4(a)に示す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、好ましい構成である。   The liquid column resonance liquid chamber 18 in the liquid column resonance droplet discharge means 11 shown in FIG. 1 can be described as an acoustically soft wall because both ends are equivalent to the closed end state or due to the influence of the opening of the discharge hole. The end portion is preferable for increasing the frequency, but is not limited thereto, and may be an open end. 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 structure 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. 3B and FIG. 4A is the resonance mode at both fixed ends, and one side where the discharge hole side is regarded as an opening. This is a preferred configuration because all resonance modes at the open end 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、駆動周波数はこの因子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、固定端であった液柱共鳴液室の先端の拘束が徐々に緩くなり、ほぼ開口端に近い共鳴定在波が発生し、駆動周波数は高くなる。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り、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、実際上の定在波は短波長となり、駆動周波数よりも高くなる。   Further, the numerical aperture of the discharge holes, the opening arrangement position, and the cross-sectional shape of the discharge holes are also factors that determine the drive frequency, and the drive frequency can be appropriately determined according to this factor. For example, when the number of ejection holes is increased, the restriction at the tip of the liquid column resonance liquid chamber that was the fixed end gradually becomes loose, a resonance standing wave that is almost close to the opening end is generated, and the drive frequency increases. Furthermore, it becomes a loose constraint condition starting from the opening arrangement position of the discharge hole existing on the most liquid supply path side, and the discharge hole volume varies depending on the round shape of the discharge hole or the thickness of the frame, The actual standing wave has a short wavelength and is higher than the driving frequency.

このように決定された駆動周波数で振動発生手段に電圧を与えたとき、振動発生手段が変形し、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良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は発生する。すなわち、液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さをL、液供給側の端部に最も近い吐出孔までの距離をLeとしたとき、L及びLeの両方の長さにより下記式4及び式5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手段を振動させ、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。   When a voltage is applied to the vibration generating means at the drive frequency determined in this way, the vibration generating means is deformed, and a resonant standing wave is generated most efficiently at the drive frequency. Further, the 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 to the discharge hole closest to the end on the liquid supply side is Le, the following formula is obtained by the length of both L and Le. It is possible to eject the liquid droplets from the ejection holes by oscillating the vibration generating means using a driving waveform whose main component is the driving frequency f in the range determined by Equations 4 and 5 to induce liquid column resonance. .

N×c/(4L)≦f≦N×c/(4Le) ・・・(式4)
N×c/(4L)≦f≦(N+1)×c/(4Le) ・・・(式5)
N × c / (4L) ≦ f ≦ N × c / (4Le) (Formula 4)
N × c / (4L) ≦ f ≦ (N + 1) × c / (4Le) (Formula 5)

なお、液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さLと、液供給側の端部に最も近い吐出孔までの距離Leの比が、Le/L≧0.6であることが好ましい。   The ratio of the length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber to the distance Le to the discharge hole closest to the end on the liquid supply side is preferably Le / L ≧ 0.6. .

以上説明した液柱共鳴現象の原理を用いて、図1の液柱共鳴液室18において液柱共鳴圧力定在波が形成され、液柱共鳴液室18の一部に配置された吐出孔19において連続的に液滴吐出が発生するのである。なお、定在波の圧力が最も大きく変動する位置に吐出孔19を配置すると、吐出効率が高くなり、低い電圧で駆動することができる点で好ましい。また、吐出孔19は1つの液柱共鳴液室18に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い。具体的には、ひとつの液柱共鳴液室18に2〜100個の間で形成されていることが好ましい。   A liquid column resonance pressure standing wave is formed in the liquid column resonance liquid chamber 18 of FIG. 1 using the principle of the liquid column resonance phenomenon described above, and the discharge holes 19 arranged in a part of the liquid column resonance liquid chamber 18. In this case, droplet discharge occurs continuously. Note that it is preferable to dispose the discharge hole 19 at a position where the pressure of the standing wave fluctuates the most, since the discharge efficiency is increased and the driving can be performed with a low voltage. Further, one discharge hole 19 may be provided for one liquid column resonance liquid chamber 18, but it is preferable to arrange a plurality of discharge holes 19 from the viewpoint of productivity. Specifically, it is preferable that 2 to 100 are formed in one liquid column resonance liquid chamber 18.

吐出孔の数が100個以下であることにより、吐出孔19から所望の液滴を形成される際に振動発生手段20に与える電圧を低く抑えることができ、振動発生手段20としての圧電体の挙動を安定させることができる。また、複数の吐出孔19を開孔する場合、吐出孔間のピッチは20μm以上、かつ液柱共鳴液室の長さ以下であることが好ましい。吐出孔間のピッチが20μm以上、かつ液柱共鳴液室の長さ以下であることにより、隣り合う吐出孔から放出された液滴同士が衝突して大きな滴となる確率を低くすることができ、トナーの粒径分布を良好にすることができる。   When the number of discharge holes is 100 or less, the voltage applied to the vibration generating means 20 when a desired droplet is formed from the discharge holes 19 can be kept low, and the piezoelectric body as the vibration generating means 20 can be suppressed. The behavior can be stabilized. Further, when the plurality of discharge holes 19 are opened, the pitch between the discharge holes is preferably 20 μm or more and not more than the length of the liquid column resonance liquid chamber. When the pitch between the discharge holes is 20 μm or more and not more than the length of the liquid column resonance liquid chamber, it is possible to reduce the probability that the droplets discharged from the adjacent discharge holes collide with each other to form large droplets. The particle size distribution of the toner can be improved.

次に、液柱共鳴液滴形成ユニット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5を用いて説明する。図5は、液柱共鳴液滴吐出手段の液柱共鳴流路で生じる液柱共鳴現象の様子を示す概略図である。図5において、液柱共鳴液室18内に記した実線は、液柱共鳴液室18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18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、負圧は−とする。   Next, the state of the liquid column resonance phenomenon occurring in the liquid column resonance liquid chamber in the droplet discharge head in the liquid column resonance droplet forming unit will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic view showing a liquid column resonance phenomenon occurring in the liquid column resonance flow path of the liquid column resonance droplet discharge means. In FIG. 5, the solid line written in the liquid column resonance liquid chamber 18 plots the velocity at each arbitrary measurement position from the fixed end side to the end on the liquid common supply path side in the liquid column resonance liquid chamber 18. The velocity distribution is shown, and the direction from the liquid common supply path side to the liquid column resonance liquid chamber is +, and the opposite direction is-. The dotted line in the liquid column resonance liquid chamber 18 indicates a pressure distribution in which pressure values are plotted at arbitrary measurement positions from the fixed end side to the liquid common supply path side end in the liquid column resonance liquid chamber. The positive pressure is + with respect to atmospheric pressure, and the negative pressure is-.

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、図5において、前述したように液柱共鳴液室18の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1に示す高さh2)に比して固定端となるフレームの高さ(図1に示す高さh1)が約2倍以上である。このため、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。   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. Further, in FIG. 5, as described above, the liquid common supply path side of the liquid column resonance liquid chamber 18 is opened, but the height of the opening through which the liquid common supply path 17 and the liquid column resonance liquid chamber 18 communicate (see FIG. 5). The height of the frame serving as the fixed end (height h1 shown in FIG. 1) is about twice or more than the height h2 shown in FIG. For this reason, each change of the velocity distribution and the pressure distribution in time is shown under the approximate condition that the liquid column resonance liquid chamber 18 is substantially fixed on both sides.

図5(a)は、液滴吐出時の液柱共鳴液室18内の圧力波形(点線)と速度波形(実線)を示している。また、図5(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とを示している。図5(a)及び図5(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は極大となっている。その後、図5(c)に示すように、吐出孔19付近の正の圧力は小さくなり、負圧の方向へ移行して液滴21が吐出される。   FIG. 5A shows a pressure waveform (dotted line) and a velocity waveform (solid line) in the liquid column resonance liquid chamber 18 during droplet discharge. FIG. 5B shows that the meniscus pressure increases again after the liquid is drawn immediately after the droplet is discharged. As shown in FIGS. 5A and 5B, the pressure in the flow path in the liquid column resonance liquid chamber 18 provided with the discharge hole 19 is maximum. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the positive pressure in the vicinity of the ejection hole 19 decreases, and the liquid droplet 21 is ejected in a negative pressure direction.

そして、図5(d)に示すように、吐出孔19付近の圧力は極小になる。このときから液柱共鳴液室18へのトナー成分液14の充填が始まる。その後、図5(e)に示すように、吐出孔19付近の負の圧力は小さくなり、正圧の方向へ移行する。この時点で、トナー成分液14の充填が終了する。そして、再び、図5(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手段の高周波駆動によって液柱共鳴による定在波が発生する。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、前記腹の周期に応じて液滴21が吐出孔19から連続的に吐出される。   And as shown in FIG.5 (d), the pressure of the discharge hole 19 vicinity becomes minimum. From this time, filling of the liquid component resonance liquid chamber 18 with the toner component liquid 14 starts. Thereafter, as shown in FIG. 5E, 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 component liquid 14 is completed. Then, as shown in FIG. 5A again, the positive pressure in the droplet discharge region of the liquid column resonance liquid chamber 18 becomes maximum, and the droplet 21 is discharged from the discharge hole 19. As described above, a standing wave due to liquid column resonance is generated in the liquid column resonance liquid chamber by high-frequency driving of the vibration generating means. Further, since the discharge hole 19 is disposed in the droplet discharge region corresponding to the antinode of the standing wave due to the liquid column resonance at the position where the pressure fluctuates the most, the droplet 21 corresponds to the antinode period. The ink is continuously discharged from the discharge hole 19.

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。図6は、液柱共鳴液滴吐出手段での実際の液滴吐出の様子を示す図である。図6には、図1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の共鳴モードであって、第一〜第四の吐出孔がN=2モード圧力定在波の腹の位置に配置され、駆動周波数をとして340kHzのサイン波を用いて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が示されている。図6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。   Next, an example of a configuration in which droplets are actually ejected by the liquid column resonance phenomenon will be described. FIG. 6 is a diagram showing a state of actual droplet discharge by the liquid column resonance droplet discharge means. 6 shows a resonance mode in which the length L between the longitudinal ends of the liquid column resonance liquid chamber 18 in FIG. 1 is 1.85 mm and N = 2, and the first to fourth discharge holes are N = A state is shown in which a laser shadowgraphy method is used to image ejection performed using a sine wave having a driving frequency of 340 kHz, which is arranged at the antinode of the two-mode pressure standing wave. As can be seen from FIG. 6, the discharge of droplets having a uniform diameter and a substantially uniform speed is realized.

また、図7は、駆動周波数290〜395kHz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。図7からわかるように、第一〜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。図7に示す特性結果から、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7に示す特性結果から、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は吐出していないということが分かる。これは、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ためである。   FIG. 7 is a characteristic diagram showing droplet velocity frequency characteristics when driven by the same amplitude sine wave with a drive frequency of 290 to 395 kHz. As can be seen from FIG. 7, in the first to fourth discharge holes, the discharge speed from each discharge hole is uniform and the maximum discharge speed when the drive frequency is around 340 kHz. From the characteristic results shown in FIG. 7, it can be seen that uniform discharge is realized at the antinode 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 shown in FIG. 7, it is said that no droplets are ejected between the droplet ejection speed peak at 130 kHz which is the first mode and the droplet ejection speed peak at 340 kHz which is the second mode. I understand that. This is because the characteristic liquid column resonance standing wave frequency characteristic of the liquid column resonance is generated in the liquid column resonance liquid chamber.

[液滴乾燥捕集手段]
前述した液滴吐出手段から気体中に吐出させたトナー成分液の液滴を乾燥させた後に、捕集することで本発明のトナーを得ることができる。ここでは乾燥及び捕集を行う手段について説明する。
図12は、本発明のトナーの製造方法を実施するトナー製造装置の一例を示す概略図である。トナー製造装置1は、主として、液滴吐出手段2及び乾燥捕集ユニット60を含んで構成されている。液滴吐出手段2としては、前述のように幾つかの方式の液滴吐出手段を適宜用いることができる。液滴吐出手段2には、トナー成分液14を収容する原料収容器13と、液循環ポンプ15とが連結されており、トナー成分液14を随時、液滴吐出手段2に供給することができる。液循環ポンプ15は、原料収容器13に収容されているトナー成分液を、液供給管16を通して液滴吐出手段2に供給し、更に、液戻り菅22を通って原料収容器13に戻すために液供給管16内のトナー成分液14を圧送することができる。液供給管16には液圧力計P1、乾燥捕集ユニット60にはチャンバ内圧力計P2が設けられており、液滴吐出手段2への送液圧力及び乾燥捕集ユニット内の圧力は、圧力計P1及びP2によって管理される。このときに、P1>P2の関係であると、トナー成分液14が液滴吐出手段2に設けられた吐出孔から染み出す恐れがあり、P1<P2の場合には液滴吐出手段2に気体が入り、液の吐出が停止する恐れがあるため、P1≒P2があることが望ましい。
[Droplet drying collection means]
The toner of the present invention can be obtained by drying and collecting the droplets of the toner component liquid discharged into the gas from the droplet discharge means described above. Here, the means for drying and collecting will be described.
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a toner manufacturing apparatus for carrying out the toner manufacturing method of the present invention. The toner manufacturing apparatus 1 mainly includes a droplet discharge means 2 and a dry collection unit 60. As the droplet discharge means 2, several types of droplet discharge means can be appropriately used as described above. A raw material container 13 for storing the toner component liquid 14 and a liquid circulation pump 15 are connected to the droplet discharge means 2, and the toner component liquid 14 can be supplied to the droplet discharge means 2 at any time. . The liquid circulation pump 15 supplies the toner component liquid stored in the raw material container 13 to the droplet discharge means 2 through the liquid supply pipe 16 and further returns to the raw material container 13 through the liquid return rod 22. The toner component liquid 14 in the liquid supply pipe 16 can be pumped. The liquid supply pipe 16 is provided with a liquid pressure gauge P1, and the dry collection unit 60 is provided with an in-chamber pressure gauge P2. The pressure for feeding liquid to the droplet discharge means 2 and the pressure in the dry collection unit are pressure Managed by totals P1 and P2. At this time, if P1> P2, the toner component liquid 14 may ooze out from the discharge hole provided in the droplet discharge means 2, and if P1 <P2, the droplet discharge means 2 may Therefore, it is desirable that P1≈P2 exists.

図12に示す乾燥捕集ユニット60は、チャンバ61、トナー捕集手段62及びトナー貯留部63を含んで構成されている。乾燥工程のメカニズムを以下に説明する。トナー成分液14からなる液滴21は、液滴吐出手段2から吐出された直後は液体の状態であるが、チャンバ61内を搬送される間にトナー成分液中に含まれる揮発溶媒が揮発することで乾燥が進行し、液体から固体に変化する。このような固体の状態ではもはや粒子同士が接触しても合一は生じないため、トナー捕集手段62によってトナー粉体として回収することができ、トナー貯留部63に格納することができる。トナー貯留部63に格納されたトナーは必要に応じて更に別工程で乾燥される。   The dry collection unit 60 shown in FIG. 12 includes a chamber 61, a toner collection unit 62, and a toner storage unit 63. The mechanism of the drying process will be described below. The droplet 21 composed of the toner component liquid 14 is in a liquid state immediately after being ejected from the droplet ejection means 2, but the volatile solvent contained in the toner component liquid is volatilized while being transported through the chamber 61. As the drying progresses, the liquid changes to a solid. In such a solid state, even if the particles are brought into contact with each other, coalescence does not occur any more. Therefore, the toner can be collected as toner powder by the toner collecting means 62 and can be stored in the toner reservoir 63. The toner stored in the toner storage unit 63 is further dried in another process as necessary.

チャンバ61内では、搬送気流導入口64から導入された気流による搬送気流101が形成されている。液滴吐出手段2から吐出された液滴21は、重力よってのみではなく、搬送気流101によっても下方に向けて搬送されるため、噴射された液滴21が空気抵抗によって減速されることを抑制することができる。これにより、液滴21同士が合一して一体となり、液滴21の粒径が大きくなることを抑制することができる。すなわち、液滴21を連続的に噴射したときに、前に噴射された液滴21が乾燥する前に空気抵抗によって減速し、後で噴射された液滴21が前に噴射された液滴21に追いつくことを抑制することができる。   In the chamber 61, a carrier airflow 101 is formed by the airflow introduced from the carrier airflow inlet 64. Since the droplet 21 ejected from the droplet ejection means 2 is transported downward not only by gravity but also by the transport airflow 101, it is possible to prevent the ejected droplet 21 from being decelerated by air resistance. can do. Thereby, it can suppress that the droplets 21 unite | combine and unite and the particle size of the droplet 21 becomes large. That is, when droplets 21 are continuously ejected, the previously ejected droplets 21 are decelerated by air resistance before drying, and the later ejected droplets 21 are ejected before. Keeping up with can be suppressed.

図12では、液滴吐出手段2は重力方向に向かって液滴21を吐出しているが、必ずしもその必要はなく、吐出させる角度は適宜選択することができる。なお、気流発生手段として、チャンバ61上部の搬送気流導入口64に送風機を設けて加圧する方法と、搬送気流排出口65より吸引する方法のいずれをも採用することもできる。トナー捕集手段62としては公知の捕集装置を用いることができ、サイクロン捕集機やバックフィルター等を用いることができる。   In FIG. 12, the droplet discharge means 2 discharges the droplet 21 in the direction of gravity, but this is not always necessary, and the discharge angle can be selected as appropriate. As the air flow generation means, either a method in which a blower is provided at the transport air flow inlet 64 at the top of the chamber 61 and pressurization, or a method of suction from the transport air flow outlet 65 can be adopted. As the toner collecting means 62, a known collecting device can be used, and a cyclone collecting machine, a back filter, or the like can be used.

搬送気流101は、液滴21同士の合一を抑制することができればよく、特に気流の状態として限定されることは無く層流や旋回流や乱流であっても構わない。搬送気流101を構成する気体の種類は特に限定は無く、空気であっても窒素等の不燃性気体を用いてもよい。前述のように、液滴21が乾燥することで合一しなくなる性質があるために、液滴21は、液滴21の乾燥を促進できる条件を持つことが好ましい。このことから、液滴21は、トナー成分液14に含まれる溶媒の蒸気を含まないことが望ましい。また、搬送気流101の温度は適宜調整可能であり、生産時において変動の無いことが望ましい。また、チャンバ61内に搬送気流101の気流状態を変えるような手段をとっても構わない。搬送気流101は、液滴21同士の合一を防止するだけでなく、チャンバ61に液滴21が付着するのを防止することに用いてもよい。   The carrier airflow 101 is not particularly limited as a state of the airflow as long as the coalescence of the droplets 21 can be suppressed, and may be a laminar flow, a swirl flow, or a turbulent flow. There is no particular limitation on the type of gas constituting the carrier airflow 101, and air or a nonflammable gas such as nitrogen may be used. As described above, it is preferable that the droplet 21 has a condition that can promote drying of the droplet 21 because the droplet 21 has a property of not being united by drying. Therefore, it is desirable that the droplet 21 does not contain the solvent vapor contained in the toner component liquid 14. Moreover, the temperature of the conveyance airflow 101 can be adjusted as appropriate, and it is desirable that there is no fluctuation during production. Further, a means for changing the airflow state of the carrier airflow 101 in the chamber 61 may be taken. The carrier airflow 101 may be used not only to prevent the droplets 21 from being united but also to prevent the droplets 21 from adhering to the chamber 61.

[合一防止手段]
前述した液滴乾燥捕集手段では、液滴の合一を搬送気流によって抑えているが、液滴乾燥捕集手段だけでは液滴の合一防止が充分でない場合は、更なる合一防止手段を取り入れることもできる。
合一防止手段としては、液滴吐出手段2付近での補助搬送気流の導入や、液滴への同一極性の帯電、及び電界制御等が挙げられ、適宜用いることができる。
[Unity prevention measures]
In the droplet drying and collecting means described above, the coalescence of the droplets is suppressed by the air flow, but if the droplet drying and collecting means alone is not sufficient to prevent the droplets from being coalesced, further coalescence prevention means Can also be incorporated.
Examples of the coalescence prevention means include introduction of an auxiliary transport air current in the vicinity of the droplet discharge means 2, charging of the same polarity to the droplets, electric field control, and the like, which can be used as appropriate.

図8は従来の横気流を用いた合一防止の概要を示したものである。通常、ノズルから吐出された液滴は周辺気体の抵抗を受けその速度が急激に低下する。このとき図示されたような液滴間の間隔が充分に得られない吐出においては液滴同士が交わって合一し、大きな液滴になってしまう(図8−31参照)。このため、従来は図8−32に示すように横から気流を付加することで液滴の間隔を保ち合一を防止することを採用していた。しかしながら、トナーの生産効率を高めるためにノズルの数がひとつの液室に対し複数配置されるに至っては、横気流だけでは合一が防止しきれなくなっている(図8−33−A部)。   FIG. 8 shows an outline of conventional coalescence prevention using a transverse airflow. Usually, the droplet discharged from the nozzle is subjected to the resistance of the surrounding gas, and its velocity is rapidly reduced. At this time, in the ejection in which the interval between the droplets as shown in the drawing is not sufficiently obtained, the droplets cross each other and become a large droplet (see FIG. 8-31). For this reason, conventionally, as shown in FIG. 8-32, an air flow is applied from the side to maintain the interval between the droplets and prevent coalescence. However, when a plurality of nozzles are arranged for one liquid chamber in order to increase the production efficiency of toner, unification cannot be prevented by only the transverse airflow (FIG. 8-33-A part). .

図9は本発明の気流を付加したときの液滴の吐出を示したものである。本発明で用いるノズルプレートには液滴形成用ノズルと気流付加用開口部とが設けられているため、液滴の吐出方向と平行に付加される気流によって液滴の間隔が充分保たれている。このため液滴同士が合一することなく、サイズが均一な粒子を乾燥捕集することができる。   FIG. 9 shows the discharge of droplets when the airflow of the present invention is added. Since the nozzle plate used in the present invention is provided with a droplet forming nozzle and an opening for adding airflow, the interval between the droplets is sufficiently maintained by the airflow applied parallel to the discharge direction of the droplet. . For this reason, it is possible to dry and collect particles having a uniform size without causing the droplets to merge.

図10はノズルプレートにおける液滴形成用ノズルと気流付加用開口部の配列の例を二つ示したである。
図中下部より伸びた液室を通って、トナー成分液が供給される。図中上部からは液滴の合一を防止するために付加される気流が与えられる。これにより、ノズルから吐出された液滴は気流に囲まれた状態で乾燥塔へ搬送され、固化捕集される。
開口部の形状は液滴の合一を防止するように気流が吹き出すことができる形状であればよく、例えば図10(A)に示すように気流付加用開口部がスリット状のものであってもよく、図10(B)に示すように開口部が複数のノズルからなるものであってもよい。また、スリットは連続した一本のスリットでも良く、複数のスリットが一列に並んだものであっても良い。
図10(A)に示した配置例では、液滴形成用ノズル(液滴吐出5ノズル/ch)が形成されている液室をはさむ形で、気流路が配置されている。ノズルプレート上の気流路の先端部には気流付加用ノズルを1列につき10ノズルを配置しているが、レイアウトはこれに限定されるものではない。すなわち、液滴形成用ノズルの近傍に気流付加用ノズルが配置されていればよい。また、図11には図10(B)のa−a線端面図を示す。
ノズルプレートに設けられるノズル(吐出孔)の径は、φ5μm〜30μmで、ノズルプレートの厚さは数十μmである。ノズルプレートの材質は特に限定されず、例えば、ニッケル、SUS、シリコン、ポリイミド等を用いることができ、電析加工、パンチング加工、レーザ加工等により製作することができる。
FIG. 10 shows two examples of arrangements of droplet forming nozzles and airflow adding openings in the nozzle plate.
The toner component liquid is supplied through a liquid chamber extending from the lower part in the figure. From the upper part of the figure, an airflow is provided to prevent the droplets from coalescing. Thereby, the droplet discharged from the nozzle is conveyed to the drying tower in a state surrounded by the air current, and solidified and collected.
The shape of the opening may be any shape as long as the airflow can be blown out so as to prevent the droplets from being coalesced. For example, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 10B, the opening may be composed of a plurality of nozzles. The slit may be a single continuous slit or a plurality of slits arranged in a line.
In the arrangement example shown in FIG. 10A, the air flow path is arranged so as to sandwich the liquid chamber in which the droplet forming nozzle (droplet discharge 5 nozzles / ch) is formed. Although 10 nozzles for adding airflow are arranged in one row at the tip of the air flow path on the nozzle plate, the layout is not limited to this. In other words, it is sufficient that the airflow adding nozzle is disposed in the vicinity of the droplet forming nozzle. FIG. 11 is an end view taken along line aa in FIG.
The diameter of the nozzle (ejection hole) provided in the nozzle plate is φ5 μm to 30 μm, and the thickness of the nozzle plate is several tens of μm. The material of the nozzle plate is not particularly limited. For example, nickel, SUS, silicon, polyimide, or the like can be used, and the nozzle plate can be manufactured by electrodeposition processing, punching processing, laser processing, or the like.

前記気流付加用開口部から吐出される気流の流速は、前記液滴形成用ノズルから吐出される液滴の初速度の2分の1以上であることが好ましい。前記気流付加用開口部からの吐出される気流の流速が、液滴の初速度の2分の1以上であることにより、液滴同士の合一が進行することなく粒子として捕集することができる。気流の流速は、液滴の初速度よりも0.5倍以上であることが好ましく、1.0倍以上であることがより好ましい。また、装置の構成によっては、気流の流速は液滴の初速度の5倍程度が構成上の限界となるが、5倍以上の流速にしても効果を得ることができる。   It is preferable that the flow velocity of the airflow discharged from the airflow adding opening is at least half of the initial velocity of the droplet discharged from the droplet forming nozzle. The flow velocity of the air flow discharged from the opening for adding air flow is more than half of the initial velocity of the liquid droplets, so that the liquid droplets can be collected as particles without proceeding. it can. The flow rate of the airflow is preferably 0.5 times or more, more preferably 1.0 times or more than the initial velocity of the droplets. In addition, depending on the configuration of the apparatus, the flow velocity of the air current is about 5 times the initial velocity of the droplet, but the structural limit is used.

また、気流付加用開口部から供給される気体の種類は特に限定されず、前記搬送気流と同様のものを用いることができる。すなわち、気流は空気であっても窒素等の不燃性気体であってもよい。また、液滴の乾燥を促進できるものであることが好ましいため、液滴を構成している液体に含まれる溶媒の蒸気を含まないものであることが好ましい。気流の温度は適宜調整可能であり、生産時において変動が無いことが好ましい。   Moreover, the kind of gas supplied from the opening part for airflow addition is not specifically limited, The thing similar to the said conveyance airflow can be used. That is, the airflow may be air or an incombustible gas such as nitrogen. Moreover, since it is preferable that it can accelerate | stimulate drying of a droplet, it is preferable that it is a thing which does not contain the vapor | steam of the solvent contained in the liquid which comprises the droplet. The temperature of the airflow can be adjusted as appropriate, and it is preferable that there is no fluctuation during production.

また、前記気流付加用開口部及び/又は液滴形成用ノズルから洗浄液を吐出可能な機構を具備していることが好ましい。気流付加用開口部及び/又は液滴形成用ノズルから洗浄液を吐出することが可能な機構を備えていることにより、ノズル面のクリーニング及び気流路内部の流路の洗浄を容易に行うことができる。例えば洗浄時にはノズル面を含む空間がシャッター機構にて隔離され、気流路から密閉空間に溶剤が満たされ、ヘッドのPZTに信号を与えることで、ノズル表面、及びヘッド内部の超音波洗浄を行う。洗浄液としては、例えば、水、エタノール、IPA、酢酸エチル、トルエン、アセトン、メタノール等を利用することができる。   Further, it is preferable that a mechanism capable of discharging the cleaning liquid from the airflow adding opening and / or the droplet forming nozzle is provided. By providing a mechanism capable of discharging the cleaning liquid from the airflow adding opening and / or the droplet forming nozzle, cleaning of the nozzle surface and cleaning of the flow path inside the air flow path can be easily performed. . For example, at the time of cleaning, the space including the nozzle surface is isolated by the shutter mechanism, the solvent is filled from the air flow path to the sealed space, and a signal is given to the PZT of the head to perform ultrasonic cleaning of the nozzle surface and the inside of the head. As the cleaning solution, for example, water, ethanol, IPA, ethyl acetate, toluene, acetone, methanol, or the like can be used.

前記気流付加用開口部の内部はフッ素系コート剤、テフロンコート等(テフロン:登録商標)で撥液処理されていることが好ましい。コート方法としては撥水剤を含有する溶液を気流路に通した後、乾燥させることでコートさせる方法が挙げられる。気流付加用開口部の内部が撥液処理されていることにより、トナー組成を含有する溶液が気流付加用開口部内に侵入することがなく、ノズルの目詰まり等の不良が発生することを抑制することができる。撥水処理剤としては、例えば、フッ素系コート剤、テフロンコート剤等を用いることができる。   It is preferable that the inside of the opening for adding air current is subjected to a liquid repellent treatment with a fluorine-based coating agent, Teflon coating or the like (Teflon: registered trademark). Examples of the coating method include a method in which a solution containing a water repellent agent is passed through an air channel and then dried. Due to the liquid repellent treatment inside the airflow addition opening, the solution containing the toner composition does not enter the airflow addition opening and the occurrence of defects such as nozzle clogging is suppressed. be able to. As the water repellent treatment agent, for example, a fluorine-based coating agent, a Teflon coating agent, or the like can be used.

液滴形成用ノズルと気流付加用開口部との間に適度な間隔が設けられていることにより、液滴を短時間で加速することができ、液滴同士の合一をより効率よく抑制することができる。前記液滴形成用ノズルと前記気流付加用開口部の距離は0.5mm以下であることが好ましい。液滴形成用ノズルと気流付加用開口部の距離が0.5mm以下であることにより、吐出された液滴の速度が低下することがなく短時間で加速され、吐出方向で液滴同士が合一することがなくなる。また、液滴形成用ノズルの高密度化が進むと、従来の装置では液滴が横気流に乗る前に液滴が気流方向に集められて合一が進んでしまっていたが、本発明では、液滴が吐出された直後に液滴同士が気流によって離されるため、合一を防止できる。また、液滴形成用ノズルと気流付加用開口部との距離は近ければ近いほど効果が得られ易いが、装置の構成上、40μm以下にすることは課題が大きい。
なお、液滴形成用ノズルと気流付加用開口部との距離とは、ある液滴の吐出孔と、これに一番近い位置にある気流の吐出孔との距離のことをいう。
By providing an appropriate space between the droplet forming nozzle and the airflow adding opening, the droplets can be accelerated in a short time, and the coalescence of the droplets can be more efficiently suppressed. be able to. The distance between the droplet forming nozzle and the airflow adding opening is preferably 0.5 mm or less. When the distance between the droplet forming nozzle and the airflow adding opening is 0.5 mm or less, the speed of the discharged droplets is accelerated without being reduced, and the droplets are aligned in the discharge direction. There is nothing to do. Further, as the density of the droplet forming nozzles increases, in the conventional apparatus, the droplets are collected in the direction of the airflow before the droplets get on the transverse airflow. Since the droplets are separated from each other by the air flow immediately after the droplets are discharged, coalescence can be prevented. In addition, the closer the distance between the droplet forming nozzle and the airflow adding opening, the easier the effect is obtained.
The distance between the droplet forming nozzle and the airflow adding opening means the distance between a certain droplet discharge hole and the airflow discharge hole located closest to the droplet discharge hole.

前記液滴形成用ノズルは、ひとつの液室に対して、複数個配列されていることが好ましい。これにより粒子の生産効率が高くなり、より安価なトナーを製造することが可能となる。
また、気流路は例えば、図2に示すように形成されている。このとき、前記気流付加用開口部も、ひとつの気流室に対し複数個配列されていることが好ましい。これにより、液滴の速度を気流の速度までより短時間に加速することが可能となる。
It is preferable that a plurality of the droplet forming nozzles are arranged for one liquid chamber. This increases the particle production efficiency and makes it possible to produce a cheaper toner.
Moreover, the air flow path is formed as shown in FIG. 2, for example. At this time, it is preferable that a plurality of the airflow adding openings are also arranged for one airflow chamber. This makes it possible to accelerate the droplet velocity to the velocity of the airflow in a shorter time.

[乾燥]
必要に応じて、更に流動床乾燥や真空乾燥といった二次乾燥が行われる。有機溶媒がトナー中に残留すると耐熱保存性や定着性、帯電特性等のトナー特性が経時で変動するだけでなく。加熱による定着時において有機溶媒が揮発するため、使用者及び周辺機器へ悪影響を及ぼす可能性が高まるため、充分な乾燥を実施する。
[Dry]
If necessary, secondary drying such as fluidized bed drying or vacuum drying is further performed. When the organic solvent remains in the toner, not only the toner characteristics such as heat-resistant storage stability, fixing property, and charging characteristics change with time. Since the organic solvent volatilizes at the time of fixing by heating, the possibility of adverse effects on the user and peripheral equipment is increased. Therefore, sufficient drying is performed.

次に、粒子の一例として本発明に係るトナーについて説明する。
本発明に係るトナーは前述した実施の形態に係るトナー製造装置のように、本発明を適用したトナーの製造方法により製造されたトナーであり、この製造方法により、粒径分布が単分散なトナーが得られる。
Next, the toner according to the present invention will be described as an example of particles.
The toner according to the present invention is a toner manufactured by a toner manufacturing method to which the present invention is applied as in the toner manufacturing apparatus according to the above-described embodiment. Is obtained.

次に、本発明で使用できるトナー材料について説明する。先ず、前述したトナー材料を溶媒に分散乃至溶解させたトナー成分液について説明する。
トナー材料としては、従来の電子写真用トナーに用いるトナー材料と全く同じものを使用することができる。トナー粒子は、結着樹脂を各種有機溶媒に溶解し、着色剤を分散させ、かつ離型剤を分散又は溶解させ、これを前記トナー製造方法により微小液滴として乾燥固化させることで作製することができる。
Next, toner materials that can be used in the present invention will be described. First, a toner component liquid in which the above-described toner material is dispersed or dissolved in a solvent will be described.
As the toner material, the same toner material as that used in the conventional electrophotographic toner can be used. The toner particles are prepared by dissolving the binder resin in various organic solvents, dispersing the colorant, and dispersing or dissolving the release agent, and drying and solidifying the particles as fine droplets by the toner manufacturing method. Can do.

〔トナー材料〕
前記トナー材料は、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有し、必要に応じて、帯電調整剤、添加剤及びその他の成分を含有する。
[Toner material]
The toner material contains at least a resin, a colorant and a wax, and optionally contains a charge adjusting agent, an additive and other components.

〔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。
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る。結着樹脂としては、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、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、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、エポキシ系樹脂、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. Examples of the binder resin include vinyl polymers such as styrene monomers, acrylic monomers, and methacrylic monomers, copolymers of these monomers or two or more types, polyester resins, Examples include polyol resins, phenol resins, silicone resins, polyurethane resins, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins, terpene resins, coumarone indene resins, polycarbonate resins, and petroleum resins.

スチレン系単量体としては、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、又はその誘導体などが挙げられる。スチレン系共重合体としては、スチレンアクリル系樹脂などが挙げられる。   Examples of the styrene monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, pn-amyl. Styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, Examples thereof include styrene such as p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, and p-nitrostyrene, or derivatives thereof. Examples of the styrene copolymer include styrene acrylic resins.

アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸、あるいはアクリル酸メチル、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等のアクリル酸、又はそのエステル類などが挙げられる。   Examples of acrylic monomers include acrylic acid, or methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, n-dodecyl acrylate, and acrylic acid. Examples include 2-ethylhexyl, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, acrylic acid such as phenyl acrylate, and esters thereof.

メタクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸、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等のメタクリル酸、又はそのエステル類などが挙げられる。   Examples of the methacrylic monomer include methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, n-dodecyl methacrylate, and methacrylic acid 2 -Methacrylic acid such as ethylhexyl, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, or esters thereof.

前記ビニル重合体又はビニル共重合体を形成する他のモノマーの例としては、以下の(1)〜(18)のものが挙げられる。
(1)エチレン、プロピレン、ブチレン及びイソブチレン等のモノオレフイン類;(2)ブタジエン及びイソプレン等のポリエン類;(3)塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル及びフッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;(4)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香酸ビニル等のビニルエステル類;(5)ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル及びビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;(6)ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン及びメチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;(7)N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール及びN−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物;(8)、ビニルナフタリン類;(9)アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びアクリルアミド等のアクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体;(10)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、フマル酸及びメサコン酸の如き不飽和二塩基酸;(11)マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物及びアルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;(12)マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル及びメサコン酸モノメチルエステルの如き不飽和二塩基酸のモノエステル;(13)ジメチルマレイン酸及びジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;(14)クロトン酸及びケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;(15)クロトン酸無水物及びケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物;(16)前記α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー;(17)2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート及び2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類及びメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類;(18)4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン及び4−(1−ヒドロキシ−1−メチルへキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマー。
Examples of other monomers that form the vinyl polymer or vinyl copolymer include the following (1) to (18).
(1) Monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; (2) Polyenes such as butadiene and isoprene; (3) Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylden chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride; (4) Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate; (5) Vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; (6) Vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl. Vinyl ketones such as isopropenyl ketone; (7) N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone; (8), vinyl naphthalenes; (9) acrylonitrile, Methacrylonitrile and a Acrylic acid derivatives and methacrylic acid derivatives such as rilamide; (10) unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid and mesaconic acid; (11) maleic anhydride, citraconic acid Unsaturated dibasic acid anhydrides such as anhydride, itaconic anhydride and alkenyl succinic anhydride; (12) maleic acid monomethyl ester, maleic acid monoethyl ester, maleic acid monobutyl ester, citraconic acid monomethyl ester, citraconic acid Monoesters of unsaturated dibasic acids such as monoethyl ester, citraconic acid monobutyl ester, itaconic acid monomethyl ester, alkenyl succinic acid monomethyl ester, fumaric acid monomethyl ester and mesaconic acid monomethyl ester; (13) dimethylmaleic acid Unsaturated dibasic acid esters such as dimethyl fumaric acid; (14) α, β-unsaturated acids such as crotonic acid and cinnamic acid; and (15) α, β-unsaturated such as crotonic acid anhydride and cinnamic anhydride. (16) Carboxyl groups such as anhydrides of the above α, β-unsaturated acids and lower fatty acids, alkenylmalonic acid, alkenylglutaric acid, alkenyladipic acid, acid anhydrides thereof and monoesters thereof (17) acrylic acid hydroxyalkyl esters and methacrylic acid hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxypropyl methacrylate; (18) 4- (1-hydroxy- 1-methylbutyl) styrene and 4- (1-hydroxy-1-methylhexyl) E) Monomers having a hydroxy group such as styrene.

本発明に係るトナーにおいて、結着樹脂である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。この場合に用いられる架橋剤としては、芳香族ジビニル化合物として、例えば、ジビニルベンゼン及びジビニルナフタレンなどが挙げられる。アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、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、及びこれらの化合物のアクリレートをメタクリレートに替えたものなどが挙げられる。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として、例えば、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、及びこれらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに替えたものなどが挙げられる。   In the toner according to the present invention, the vinyl polymer or copolymer as the binder resin may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups. Examples of the crosslinking agent used in this case include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene. Examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain include ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, and 1,6. Examples include xanthdiol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and those obtained by replacing the acrylate of these compounds with methacrylate. Examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain containing an ether bond include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, polyethylene glycol # 600 diacrylate, and dipropylene. Examples include glycol diacrylate and those obtained by replacing acrylate of these compounds with methacrylate.

その他、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、及びジメタクリレート化合物も挙げられる。ポリエステル型ジアクリレート類として、例えば、商品名MANDA(日本化薬社製)が挙げられる。   Other examples include diacrylate compounds and dimethacrylate compounds linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond. Examples of polyester diacrylates include trade name MANDA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

多官能の架橋剤としては、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、及びこれらの化合物のアクリレートをメタクリレートに替えたもの、トリアリルシアヌレート及びトリアリルトリメリテートなどが挙げられる。   Examples of the polyfunctional crosslinking agent include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of these compounds replaced with methacrylate. Examples include lucyanurate and triallyl trimellitate.

これらの架橋剤の使用量は、他のモノマー成分100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、0.03〜5質量がより好ましい。これらの架橋性モノマーのうち、トナー用樹脂に定着性、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適に挙げられる。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 amount of these crosslinking agents used is preferably 0.01 to 10 parts by mass and more preferably 0.03 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the other monomer components. Among these crosslinkable monomers, diacrylates bonded to a toner resin by a bond chain containing one aromatic divinyl compound (especially divinylbenzene), one aromatic group and an ether bond from the viewpoint of fixability and offset resistance. Preferred examples include compounds. 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又は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)イソプロピルベンゼン、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及び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 in the production of the vinyl polymer or copolymer of the present invention include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 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, Ketone peroxides such as rohexanone peroxide, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl Hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, tert-butylcumyl 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-isopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxide Xidicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxycarbonate, di-ethoxyisopropyl peroxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclo Hexylsulfonyl peroxide, tert-butylperoxyacetate, tert-butylperoxyisobutyrate, tert-butylperoxy-2-ethylhexarate, tert-butylperoxylaurate, tert-butyl-oxybenzoate, tert -Butyl peroxyisopropyl carbonate, di-tert-butyl peroxyisophthalate, tert-butyl peroxyallyl carbonate, isoamyl peroxy-2-ethylhexanoate, di- Such as tert- butyl to peroxy hexa hydro terephthalate and tert- butylperoxy azelate, and the like.

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3000〜5万(数平均分子量換算)の領域に少なくとも1つのピークが存在し、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5000〜3万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、5000〜2万の領域にメインピークを有する結着樹脂が更に好ましい。   When the binder resin is a styrene acrylic resin, there is at least one peak in the region of molecular weight 3000 to 50,000 (in terms of number average molecular weight) in the molecular weight distribution by GPC of the soluble component in the resin component tetrahydrofuran (THF). A resin having at least one peak in a region having a molecular weight of 100,000 or more is preferable in terms of fixing property, offset property and storage property. Moreover, 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 molecular weight region of 5000 to 30,000 is more preferable. A binder resin having a main peak in the region of 5,000 to 20,000 is more preferable.

結着樹脂がスチレンアクリル系樹脂等のビニル重合体のときの酸価としては、0.1〜100mgKOH/gであることが好ましく、0.1〜70mgKOH/gであることがより好ましく、0.1〜50mgKOH/gであることが更に好ましい。   The acid value when the binder resin is a vinyl polymer such as a styrene acrylic resin is preferably 0.1 to 100 mgKOH / g, more preferably 0.1 to 70 mgKOH / g, and More preferably, it is 1-50 mgKOH / g.

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、又はビスフェノールAにエチレンオキシド及び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。
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, or diol obtained by polymerization of bisphenol A with a cyclic ether such as ethylene oxide and propylene oxide. It is done.

ポリエステル樹脂を架橋させるためには、3価以上のアルコールを併用することが好ましい。
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及び1,3,5−トリヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。
In order to crosslink the polyester resin, it is preferable to use a trivalent or higher alcohol together.
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 and 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、イソフタル酸及び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、セバシン酸及び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、フマル酸及び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。   Examples of the acid component forming the polyester polymer include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid; Unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid and mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid anhydride, alkenyl succinic acid anhydride And unsaturated dibasic acid anhydrides.

また、3価以上の多価カルボン酸成分としては、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、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステルなどが挙げられる。   Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component include trimet acid, pyromet acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxy-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylene Carboxy) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empol trimer acid, anhydrides thereof, partial lower alkyl esters and the like.

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3000〜5万の領域に少なくとも1つのピークが存在するものが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましい。また、THF可溶分としては、分子量10万以下の成分が60〜100%となるような結着樹脂も好ましく、分子量5000〜2万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。
結着樹脂がポリエステル樹脂の場合、その酸価としては、0.1〜100mgKOH/gであることが好ましく、0.1〜70mgKOH/gであることがより好ましく、0.1〜50mgKOH/gであることが更に好ましい。
本発明において、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。
When the binder resin is a polyester resin, the molecular weight distribution of the THF-soluble component of the resin component having at least one peak in the molecular weight region of 3000 to 50,000 is good for toner fixability and offset resistance. This is preferable. Further, as the THF-soluble component, a binder resin in which a component having a molecular weight of 100,000 or less is 60 to 100% is preferable, and a binder resin having at least one peak in a region having a molecular weight of 5,000 to 20,000 is more preferable. preferable.
When the binder resin is a polyester resin, the acid value is preferably 0.1 to 100 mgKOH / g, more preferably 0.1 to 70 mgKOH / g, and 0.1 to 50 mgKOH / g. More preferably it is.
In the present invention, the molecular weight distribution of the binder resin is measured by gel permeation chromatography (GPC) using THF as a solvent.

本発明に係るトナーに使用できる結着樹脂としては、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。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、シトラコン酸及びイタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビニル重合体成分を構成するモノマーとしては、カルボキシル基を有するモノマー、ヒドロキシ基を有するモノマー、アクリル酸エステル類及びメタクリル酸エステル類が挙げられる。
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0.1〜50mgKOH/gを有する樹脂を60質量%以上含有するものが好ましい。
As the binder resin that can be used in the toner according to the present invention, a resin containing a monomer component capable of reacting with both of the vinyl polymer component and the polyester resin component can 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, or anhydrides thereof. As a monomer which comprises a vinyl polymer component, the monomer which has a carboxyl group, the monomer which has a hydroxyl group, acrylic acid esters, and methacrylic acid esters are mentioned.
Moreover, when using together a polyester polymer, a vinyl polymer, and another binder resin, what contains 60 mass% or more of resin whose acid value of the whole binder resin is 0.1-50 mgKOH / g is preferable. .

本発明において、トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、基本操作はJIS K−0070に準ずる以下の方法により求めることができる。
(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いて使用する。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、重合体成分の重さをW[g]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、着色剤及び磁性体等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、電位差滴定装置にて滴定する。
(4)このときのKOH溶液の使用量をS[ml]とし、同時にブランクを測定し、このときのKOH溶液の使用量をB[ml]とし、以下の式で酸価を算出する。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
In the present invention, the acid value of the binder resin component of the toner composition can be determined by the following method in accordance with JIS K-0070 for basic operation.
(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. To use. 0.5 to 2.0 g of the pulverized sample is precisely weighed, and the weight of the polymer component is defined as W [g]. For example, when the acid value of the binder resin is measured from the toner, the acid value and content of the colorant and magnetic material are separately measured, and the acid value of the binder resin is obtained 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 set to S [ml], a blank is measured at the same time, the amount of KOH solution used at this time is set to B [ml], and the acid value is calculated by the following formula. However, f is a factor of KOH.
Acid value [mgKOH / g] = [(SB) × f × 5.61] / W

トナーの結着樹脂及び結着樹脂を含むトナー組成物は、トナー保存性の観点から、ガラス転移温度(Tg)が35〜80℃であるのが好ましく、40〜75℃であるのがより好ましい。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、また定着時にオフセットが発生しやすくなることがある。また、Tgが80℃を超えると、定着性が低下することがある。   The toner binder resin and the toner composition containing the binder resin preferably have a glass transition temperature (Tg) of 35 to 80 ° C., more preferably 40 to 75 ° C., from the viewpoint of toner storage stability. . If the Tg is lower than 35 ° C., the toner is likely to deteriorate in a high temperature atmosphere, and offset may easily occur during fixing. On the other hand, when Tg exceeds 80 ° C., fixability may be deteriorated.

本発明で使用できる磁性体としては、例えば、以下の(1)〜(3)等が挙げられる。
(1)マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄
(2)鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又はこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン及びバナジウム等の金属との合金
(3)上記(1)及び(2)の混合物
Examples of the magnetic material that can be used in the present invention include the following (1) to (3).
(1) Magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite, ferrite, and iron oxides containing other metal oxides (2) Metals such as iron, cobalt, nickel, or these metals and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium , Tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium and other alloys (3) mixtures of (1) and (2) above

磁性体として具体的には、Fe34、γ−Fe23、ZnFe24、Y3Fe512、CdFe24、Gd3Fe512、CuFe124、PbFe12O、NiFe24、NdFe2O、BaFe1219、MgFe24、MnFe24、LaFeO3、鉄粉、コバルト粉及びニッケル粉などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも特に、Fe34(四三酸化鉄)、γ−Fe23(γ−三二酸化鉄)の微粉末が好適に挙げられる。 Specific examples of the magnetic material include Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , ZnFe 2 O 4 , Y 3 Fe 5 O 12 , CdFe 2 O 4 , Gd 3 Fe 5 O 12 , CuFe 12 O 4 and PbFe. Examples thereof include 12 O, NiFe 2 O 4 , NdFe 2 O, BaFe 12 O 19 , MgFe 2 O 4 , MnFe 2 O 4 , LaFeO 3 , iron powder, cobalt powder and nickel powder. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Of these, fine powders of Fe 3 O 4 (triiron tetroxide) and γ-Fe 2 O 3 (γ-iron sesquioxide) are particularly preferred.

また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト及びフェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用することができる。異種元素としては、例えば、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、ジルコニウム、錫、イオウ、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛及びガリウムなどが挙げられる。好ましい異種元素は、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン及びジルコニウムから選択される。異種元素は、酸化鉄結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、又は表面に酸化物あるいは水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ましい。   Also, magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite and ferrite containing different elements, or a mixture thereof can be used. Examples of the different elements include lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, germanium, zirconium, tin, sulfur, calcium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, copper, zinc, and gallium. Etc. Preferred heterogeneous elements are selected from magnesium, aluminum, silicon, phosphorus and zirconium. The foreign element may be incorporated into the iron oxide crystal lattice, may be incorporated into the iron oxide as an oxide, or may be present on the surface as an oxide or hydroxide. Is preferably contained as an oxide.

前記異種元素は、磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ、pH調整により、粒子中に取り込むことができる。また、磁性体粒子生成後にpH調整、あるいは各々の元素の塩を添加しpH調整することにより、粒子表面に析出させることができる。   The different elements can be incorporated into the particles by mixing the salts of the different elements at the time of producing the magnetic substance and adjusting the pH. Moreover, it can be made to deposit on the particle | grain surface by adjusting pH after magnetic body particle | grain production | generation, or adding salt of each element and adjusting pH.

前記磁性体の使用量は、結着樹脂100質量部に対して、10〜200質量部が好ましく、20〜150質量部がより好ましい。これらの磁性体の個数平均粒径は、0.1〜2μmが好ましく、0.1〜0.5μmがより好ましい。前記個数平均径は、透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することにより求めることができる。   10-200 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binder resin, and, as for the usage-amount of the said magnetic body, 20-150 mass parts is more preferable. The number average particle diameter of these magnetic materials is preferably 0.1 to 2 μm, and more preferably 0.1 to 0.5 μm. The number average diameter can be obtained by measuring a photograph taken with a transmission electron microscope with a digitizer or the like.

また、磁性体の磁気特性としては、10kエルステッド印加での磁気特性がそれぞれ、抗磁力20〜150エルステッド、飽和磁化50〜200A・m2/kg、残留磁化2〜20A・m2/kgのものが好ましい。
前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。
As the magnetic properties of the magnetic material, each magnetic properties at 10k oersted applied coercive force from 20 to 150 oersted, saturation magnetization 50~200A · m 2 / kg, that of the residual magnetization 2~20A · m 2 / kg Is preferred.
The magnetic material can also be used as a colorant.

〔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。着色剤としては、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。
前記着色剤の含有量は、トナー中1〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい。
[Colorant]
The colorant is not particularly limited, and a commonly used resin can be appropriately selected and used. Examples of the colorant include 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, and 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, Anthra Zan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Plum, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scar G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol 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, quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, Njidin 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, Bituminous, 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, lithobon, and mixtures thereof.
The content of the colorant is preferably 1 to 15% by mass in the toner, and more preferably 3 to 10% by mass.

本発明に係るトナーで用いる着色剤は、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。マスターバッチの製造又はマスターバッチとともに混練される樹脂としては、変性ポリエステル及び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など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及びスチレン−マレイン酸エステル共重合体など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、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン及び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 used in the toner according to the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the resin to be kneaded with the production of the master batch or with the master batch, in addition to the modified polyester and the unmodified polyester resin, for example, polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and other styrene and substituted polymers 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-chloro Methyl methacrylate copolymer Styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, and styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Examples thereof include acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic hydrocarbon resin, alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, and paraffin wax. 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、混練して得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶媒を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法は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。前記フラッシング法とは、着色剤の水を含んだ水性ペーストを、樹脂と有機溶媒とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶媒成分を除去する方法である。混合混練するには、3本ロールミル等の高せん断分散装置が好適に使用される。
前記マスターバッチの使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましい。
The masterbatch can be obtained by mixing and kneading a masterbatch resin and a colorant with a high shear force. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, the so-called flushing method can be preferably used because it can use the wet cake of the colorant as it is, and does not need to be dried. The flushing method is a method in which an aqueous paste containing colorant water is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, the colorant is transferred to the resin side, and moisture and organic solvent components are removed. For mixing and kneading, a high shearing dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
As the usage-amount of the said masterbatch, 0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binder resin.

また、前記マスターバッチ用の樹脂は、酸価が30mgKOH/g以下、アミン価が1〜100で、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、着色剤を分散させて使用することがより好ましい。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。なお、酸価はJIS K0070に記載の方法により測定することができ、アミン価は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 a colorant dispersed therein. The acid value is 20 mgKOH / g or less and the amine value is 10 It is more preferable that the colorant is dispersed and used at ˜50. When the acid value exceeds 30 mgKOH / g, the chargeability under high humidity may be lowered, and the pigment dispersibility may be insufficient. Further, 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 by the method described in JIS K0070, and the amine value can be measured by the method described in JIS K7237.

また、分散剤は、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い。具体的な市販品としては、「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。   The dispersant is preferably highly compatible with the binder resin in terms of pigment dispersibility. Specific commercially available products include “Azisper PB821”, “Azisper PB822” (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.), “Disperbyk-2001” (manufactured by BYK Chemie), “EFKA-4010” (manufactured by EFKA), and the like. .

前記分散剤の重量平均分子量は、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、500〜10万であることが好ましく、顔料分散性の観点から、3000〜10万がより好ましい。更に、5000〜5万が好ましく、5000〜3万が特に好ましい。分散剤の重量平均分子量が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、分子量が10万を超えると、溶媒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 dispersant is preferably 500 to 100,000 in terms of the maximum molecular weight of the main peak in terms of styrene conversion weight in gel permeation chromatography. From the viewpoint of pigment dispersibility, 3000 to 10%. Ten thousand is more preferable. Furthermore, 5000-50,000 are preferable and 5000-30,000 are especially preferable. When the weight average molecular weight of the dispersant 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, Dispersibility may decrease.

前記分散剤の添加量は、着色剤100質量部に対して1〜200質量部であることが好ましく、5〜80質量部であることがより好ましい。分散剤の添加量が1質量部以上であることにより充分な分散能が得られる。また、分散剤の添加量が200質量部以下であることにより、帯電性の低下を防ぐことができる。   The addition amount of the dispersant is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 5 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant. Sufficient dispersibility can be obtained when the amount of the dispersant added is 1 part by mass or more. Moreover, when the addition amount of the dispersant is 200 parts by mass or less, it is possible to prevent a decrease in chargeability.

<ワックス>
本発明で用いるトナー成分液は、結着樹脂、着色剤とともにワックスを含有する。
ワックスとしては、特に制限はなく、通常使用されるものを適宜選択して使用することができる。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及び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、木ろう及びホホバろう等の植物系ワックス;蜜ろう、ラノリン及び鯨ろう等の動物系ワックス;オゾケライト、セレシン及び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及びカスターワックス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。
<Wax>
The toner component liquid used in the present invention contains a wax together with a binder resin and a colorant.
There is no restriction | limiting in particular as wax, What is normally used can be selected suitably and can be used. For example, aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax and sazol wax; oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax or blocks thereof Copolymers; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wax and jojoba wax; animal waxes such as beeswax, lanolin and whale wax; mineral waxes such as ozokerite, ceresin and petrolatum; montanic acid ester wax And waxes mainly composed of fatty acid esters such as castor wax; those obtained by partially or entirely deoxidizing fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax.

前記ワックスの例としては、更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に直鎖の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及び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、あるいは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及び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及び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及び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類;m−キシレンビスステアリン酸アミド及び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、ステアリン酸亜鉛及び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。   Examples of the wax further include saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, montanic acid, or linear alkyl carboxylic acids having a linear alkyl group; plandic acid, eleostearic acid and valinal acid Unsaturated fatty acids such as stearyl alcohol, eicosyl alcohol, behenyl alcohol, carnaupyl alcohol, seryl alcohol, mesyl alcohol, or long-chain alkyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; linoleic acid amide, olefinic acid Fatty acid amides such as amides and lauric acid amides; saturated fatty acid bisamides such as methylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amides and hexamethylene bisstearic acid amides; ethylene bisoleic acid amides, hexamethyle Unsaturated fatty acid amides such as bisoleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide and N, N′-dioleyl sepasic acid amide; m-xylene bisstearic acid amide and N, N-distearyl isophthalate Aromatic bisamides such as acid amides; Fatty acid metal salts such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate and magnesium stearate; grafted onto aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid And wax; partial ester compounds of fatty acids such as behenic acid monoglyceride and polyhydric alcohols; methyl ester compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenating vegetable oils and the like.

ワックス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やメタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィン、放射線、電磁波又は光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、ヒドロコール法及び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の如き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、メタクリレート及び無水マレイン酸の如き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。
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶媒法、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好ましく用いられる。
More preferred examples of the wax 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, and catalysts such as Ziegler catalysts and metallocene catalysts under low pressure. Polymerized polyolefins, polyolefins polymerized using radiation, electromagnetic waves or light, low molecular weight polyolefins obtained by thermal decomposition of high molecular weight polyolefins, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, Jintole method, hydrocol method and age Synthetic hydrocarbon waxes synthesized by the method, synthetic waxes having a compound having one carbon atom as monomers, hydrocarbon waxes having functional groups such as hydroxyl groups or carboxyl groups, hydrocarbon waxes and functional groups Mixture of hydrocarbon wax, styrene these waxes as a matrix, maleic acid esters, acrylates, and graft modified wax in such a vinyl monomer methacrylate and maleic anhydride.
In addition, these waxes have a sharp molecular weight distribution using a press sweating 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 are preferably used.

前記ワックスの融点としては、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。ワックスの融点が70℃以上であることにより、充分な耐ブロッキング性が得られる。また、ワックスの融点が140℃以下であることにより、良好な耐オフセット効果が発揮される。   The melting point of the wax is preferably 70 to 140 ° C., and more preferably 70 to 120 ° C., in order to balance the fixability and the offset resistance. When the melting point of the wax is 70 ° C. or higher, sufficient blocking resistance can be obtained. Moreover, when the melting point of the wax is 140 ° C. or less, a good offset resistance effect is 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 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、同様の構造を有するワックスの場合は、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。このとき、融点の差が10〜100℃の場合に、機能分離が効果的に発現する。2種のワックスの融点の差が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 a similar 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 to 100 ° C., functional separation is effectively expressed. When the difference between the melting points of the two kinds of waxes is less than 10 ° C., the function separation effect may be difficult to appear, and when it exceeds 100 ° C., the function may not be emphasized by interaction. At this time, the melting point of at least one of the waxes is preferably 70 to 120 ° C, and more preferably 70 to 100 ° C, because the function separation effect tends to be easily exhibited.

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又は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又はコポリマーの組み合わせ、ポリオレフィンとグラフト変成ポリオレフィンの組み合わせ、アルコールワックス、脂肪酸ワックス又はエステルワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせ、フイシャートロプシュワックス又はポリオレフィンワックスとパラフィンワックス又はマイクロクリスタルワックスの組み合わせ、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、ライスワックス又はモンタンワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせが挙げられる。   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 ester waxes. And hydrocarbon wax combinations, Fischer-Tropsch wax or polyolefin wax and paraffin wax or microcrystal wax combination, Fischer-Tropsch wax and polyolefin wax combination, paraffin wax and microcrystal wax combination, Carnauba Wax, Can Delila wax, rice wax or montan wax and hydrocarbon wax Combinations thereof.

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(示差走査熱量測定)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。
前記ワックスの総含有量は、結着樹脂100質量部に対し、0.2〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
In any case, since it becomes easy to balance the toner storage stability and the fixing property, the peak of the maximum peak in the region of 70 to 110 ° C. in the endothermic peak observed in the DSC measurement (differential scanning calorimetry) of the toner. It is preferable that there is a top temperature, and it is more preferable to have a maximum peak in the region of 70 to 110 ° C.
0.2-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binder resin, and, as for the total content of the said wax, 0.5-10 mass parts is more preferable.

本発明では、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ワックスの融点とする。
前記ワックス又はトナーの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で測定することが好ましい。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 peak top temperature of the endothermic peak of the wax measured by DSC is defined as the melting point of the wax.
The wax or toner DSC measuring device is preferably measured with a high-precision internal heat input compensation type differential scanning calorimeter. 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.

<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。
前記流動性向上剤としては、例えば、カーボンブラック、フッ化ビニリデン微粉末及びポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末、湿式製法シリカ及び乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤又はシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカ、処理酸化チタン及び処理アルミナなどが挙げられる。これらの中でも、微粉末シリカ、微粉末酸化チタン及び微粉末アルミナが好ましく、また、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更に好ましい。
前記流動性向上剤の粒径は、平均一次粒径で0.001〜2μmであることが好ましく、0.002〜0.2μmであることがより好ましい。
<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.
Examples of the fluidity improver include fluorocarbon resin powders such as carbon black, vinylidene fluoride fine powder and polytetrafluoroethylene fine powder, fine powder silica such as wet process silica and dry process silica, fine powder titanium oxide, Examples thereof include finely powdered alumina, treated silica obtained by subjecting them to surface treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or silicone oil, treated titanium oxide, and treated alumina. Among these, fine powder silica, fine powder titanium oxide and fine powder alumina are preferable, and treated silica subjected to surface treatment with a silane coupling agent or silicone oil is more preferable.
The particle size of the fluidity improver is preferably 0.001 to 2 μm, more preferably 0.002 to 0.2 μm in terms of 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又はヒュームドシリカと称されるものである。
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。
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.
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あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的あるいは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.

有機ケイ素化合物としては、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−ジフェ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等が挙げられる。更に、ジメチルシリコーンオイルの如き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, dimethylvinylchlorosilane, Divinylchlorosilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α -Chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane , Triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane , Hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane and 2 to 12 siloxane units per molecule, each of which is located at the end Examples thereof include dimethylpolysiloxane containing 0 to 1 hydroxyl group bonded to. 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.

流動性向上剤の個数平均粒径としては、5〜100nmになるものが好ましく、5〜50nmになるものがより好ましい。
流動性向上材の、BET法で測定した窒素吸着による比表面積は、30m2/g以上が好ましく、60〜400m2/gがより好ましい。表面処理された微粉体の比表面積は、20m2/g以上が好ましく、40〜300m2/gがより好ましい。
これらの微粉体の使用量は、トナー粒子100質量部に対して0.03〜8質量部とすることが好ましい。
The number average particle diameter of the fluidity improver is preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm.
Flowability improver, the specific surface area by measuring nitrogen adsorption by the BET method, preferably at least 30m 2 / g, 60~400m 2 / g is more preferable. The specific surface area of the surface-treated fine powder is preferably at least 20m 2 / g, 40~300m 2 / g is more preferable.
The amount of the fine powder used is preferably 0.03 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.

本発明に係るトナーには、他の添加剤として、静電潜像担持体及びキャリアの保護、クリーニング性の向上、熱特性、電気特性及び物理特性の調整、抵抗調整、軟化点調整、定着率向上等を目的として、各種金属石けん、フッ素系界面活性剤及び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、カーボンブラック及び酸化アンチモン等、酸化チタン、酸化アルミニウム及び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。これらの無機微粉体は、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、ステアリン酸亜鉛及びポリフッ化ビニリデン等の滑剤、酸化セシウム、炭化ケイ素及びチタン酸ストロンチウム等の研磨剤、ケーキング防止剤、更に、トナー粒子と逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子とを、現像性向上剤として少量用いることもできる。   In the toner according to the present invention, as other additives, protection of the electrostatic latent image carrier and carrier, improvement of cleaning properties, adjustment of thermal characteristics, electrical characteristics and physical characteristics, resistance adjustment, softening point adjustment, fixing rate For the purpose of improvement, inorganic fine powders such as various metal soaps, fluorine surfactants and dioctyl phthalate, etc., tin oxide, zinc oxide, carbon black and antimony oxide as conductivity imparting agents, titanium oxide, aluminum oxide and alumina A body etc. can be added as needed. These inorganic fine powders may be hydrophobized as necessary. In addition, lubricants such as polytetrafluoroethylene, zinc stearate and polyvinylidene fluoride, abrasives such as cesium oxide, silicon carbide and strontium titanate, anti-caking agents, and white and black fine particles having opposite polarity to the toner particles Can also be used in small amounts 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、又は種々の処理剤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 various treating agents.

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等の無機微粒子を添加混合してもよい。外添剤の混合は、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、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中で又は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、ナウターミキサー及び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. However, it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history 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, and a Henschel mixer.

得られたトナーの形状を更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る。例えば、結着樹脂、着色剤からなるトナー材料を溶融混練した後、微粉砕したものをハイブリタイザーや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や、いわゆるスプレードライ法と呼ばれるトナー材料を結着樹脂が可溶な溶媒に溶解分散した後、スプレードライ装置を用いて脱溶媒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 consisting of a binder resin and a colorant, melted and kneaded, and then finely pulverized and then mechanically adjusted using a hybridizer, mechanofusion, or the like, or a so-called spray dry method Examples thereof include a method in which the material is dissolved and dispersed in a solvent in which the binder resin is soluble and then desolvated using a spray dryer to obtain a spherical toner, and a method in which the material is made spherical by heating in an aqueous medium.

前記外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。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、炭化ケイ素及び窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他、外添剤としては、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やアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系樹脂、熱硬化性樹脂による重合体粒子などが挙げられる。
As the external additive, inorganic fine particles can be preferably used. Examples of inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, Examples thereof include chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
Other external additives include polymeric fine particles such as polystyrene, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, and heavy polymers such as silicone, benzoguanamine and nylon. Examples thereof include polymer particles made of a condensation resin and a thermosetting resin.

このような外添剤は、表面処理剤による処理によって疎水性を上げ、高湿度下においても外添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、シリコーンオイル及び変性シリコーンオイルなどが好適に挙げられる。   Such an external additive can be made hydrophobic by treatment with a surface treatment agent and can prevent deterioration of the external 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.

前記無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmであることが好ましく、5〜500nmであることがより好ましい。
また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナー100質量部に対して0.01〜5質量部であることが好ましく、0.01〜2.0質量部であることがより好ましい。
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and more preferably 5 to 500 nm.
Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 parts by mass, and more preferably 0.01 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.

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。ポリマー微粒子は比較的粒径分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好ましい。   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 a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
次に、実施例で用いた溶解乃至分散液の処方を示す。
なお、噴射条件は下記のとおりである。
<噴射条件>
駆動電圧:10V 駆動波形:サイン波 周波数:340kHz
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
Next, the formulation of the dissolution or dispersion used in the examples is shown.
The injection conditions are as follows.
<Injection conditions>
Drive voltage: 10V Drive waveform: Sine wave Frequency: 340kHz

−着色剤分散液の調製−
先ず、着色剤としての、カーボンブラックの分散液を調製した。
カーボンブラック(RegaL400;Cabot社製)17質量部、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、ビーズミル(LMZ型ジルコニアビーズ(径0.3mm);アシザワファインテック社製)を用いて強力なせん断力により細かく分散し、径が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 as a colorant was prepared.
Carbon black (Rega L400; manufactured by Cabot) 17 parts by mass and pigment dispersant (Ajisper PB821; manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.) 3 parts by mass are mixed into 80 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. I let you. The obtained primary dispersion is finely dispersed by a strong shearing force using a bead mill (LMZ type zirconia beads (diameter 0.3 mm); manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.) to completely remove aggregates having a diameter of 5 μm or more. A secondary dispersion was prepared.

−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(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)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て一次分散させた。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径が3μm以下となるようワックス粒子を析出させた。得られた分散液を、更にビーズミル(LMZ型ジルコニアビーズ(径0.3mm);アシザワファインテック社製)を用いて強力なせん断力により細かく分散し、最大径が1μm以下となるよう調整した。
-Preparation of wax dispersion-
Next, a wax dispersion was prepared.
Carnauba wax 18 parts by weight, wax dispersant (polyethylene wax grafted with styrene-butyl acrylate copolymer) 2 parts by weight, ethyl acetate 80 parts by weight using a mixer with stirring blades, primary dispersion I let you. The primary dispersion was heated to 80 ° C. with stirring to dissolve the carnauba wax, and then the liquid temperature was lowered to room temperature to precipitate wax particles so that the maximum diameter was 3 μm or less. The obtained dispersion was further finely dispersed by a strong shearing force using a bead mill (LMZ type zirconia beads (diameter 0.3 mm); manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.), and the maximum diameter was adjusted to 1 μm or less.

−溶解乃至分散液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、上記着色剤分散液及び上記ワックス分散液を添加した下記組成からなるトナー成分液を調製した。
結着樹脂としてのポリエステル樹脂100質量部、前記着色剤分散液30質量部、ワックス分散液30質量部を、酢酸エチル840質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用して10分間攪拌を行うことにより均一に分散させた。溶媒希釈によるショックで顔料やワックス粒子が凝集することはなかった。
-Preparation of dissolution or dispersion-
Next, a toner component liquid having the following composition to which a resin as a binder resin, the colorant dispersion, and the wax dispersion were added was prepared.
100 parts by mass of a polyester resin as a binder resin, 30 parts by mass of the colorant dispersion, and 30 parts by mass of the wax dispersion are stirred for 10 minutes in 840 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. To make it evenly dispersed. Pigments and wax particles did not aggregate due to shock due to solvent dilution.

−トナー製造装置−
図12に示される構成のトナー製造装置1を用い、吐出手段として幾つかの吐出手段を用いてトナーの製造を行った。
各構成物のサイズ・条件は下記のとおりである。
-Toner production equipment-
Using the toner production apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 12, toner was produced using several ejection means as ejection means.
The size and conditions of each component are as follows.

−−液柱共鳴液滴吐出手段−−
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の共鳴モードであって、第一〜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たものを用いた。駆動信号発生源34として、NF社製のファンクションジェネレーターWF1973を用い、ポリエチレン被覆のリード線で振動発生手段に接続した。この時の駆動周波数は液共鳴周波数に合わせて340kHzとなる。
--Liquid column resonance droplet discharge means--
The length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 is 1.85 mm and the resonance mode is N = 2, and the first to fourth discharge holes are antinodes of the N = 2 mode pressure standing wave. The one in which the discharge holes are arranged at the position is used. A function generator WF 1973 manufactured by NF was used as the drive signal generation source 34 and connected to the vibration generating means with a polyethylene-coated lead wire. The driving frequency at this time is 340 kHz in accordance with the liquid resonance frequency.

−−トナー捕集部−−
チャンバ61は、内径がφ400mm、高さが2000mmの円筒形で垂直に固定され、上端部と下端部が絞られており、搬送気流導入口64の径はφ50mm、搬送気流排出口65の径はφ50mmである。液滴吐出手段2はチャンバ61内上端より300mmの高さでチャンバ61の中央に配置されている。搬送気流は10.0m/s、40℃の窒素とした。
-Toner collection part-
The chamber 61 has a cylindrical shape with an inner diameter of φ400 mm and a height of 2000 mm, and is vertically fixed. The upper end portion and the lower end portion are narrowed, the diameter of the carrier airflow inlet 64 is φ50 mm, and the diameter of the carrier airflow outlet 65 is φ50 mm. The droplet discharge means 2 is disposed at the center of the chamber 61 at a height of 300 mm from the upper end in the chamber 61. The carrier airflow was 10.0 m / s and 40 ° C. nitrogen.

(実施例1)
図12に示したシステム構成を用いトナー粒子を捕集した。
気流付加用開口部としては、図10(B)に示すような複数のノズルからなる開口部を用いた。
このときの液滴形成用ノズル列は図10に示すように5ノズル/ch、chピッチは0.28mmで1ヘッド400chにわたり配置されている。気流付加用ノズルは10ノズル/chであり、これもchピッチが0.28mmで、1ヘッド401ch分、配置されている。即ち、液滴形成用ノズルと気流付加用ノズルとの距離は0.1mmとした。ノズルプレートはニッケルにより構成し、液滴形成用ノズルの径はφ10μm、気流付加用ノズルの径はφ20μmとした。また、気流付加用ノズルの内部はフッ素系コート剤を0.1μm程度塗布することにより撥液処理した。
Example 1
Toner particles were collected using the system configuration shown in FIG.
As the airflow adding opening, an opening made of a plurality of nozzles as shown in FIG. 10B was used.
At this time, as shown in FIG. 10, the droplet forming nozzle row is 5 nozzles / ch, the ch pitch is 0.28 mm, and is arranged over one head 400 ch. Nozzles for adding airflow are 10 nozzles / ch, and the ch pitch is also 0.28 mm, and one head is arranged for 401 ch. That is, the distance between the droplet forming nozzle and the airflow adding nozzle was 0.1 mm. The nozzle plate was made of nickel, the diameter of the droplet forming nozzle was φ10 μm, and the diameter of the airflow adding nozzle was φ20 μm. Further, the inside of the airflow addition nozzle was subjected to a liquid repellent treatment by applying about 0.1 μm of a fluorine coating agent.

付加する気流の圧を0.5気圧とし、約10分間実施した。液滴の初速度は12m/sであり、付加した気流の流速は15m/sであった。
乾燥気流路を通り捕集したトナーをトナー貯蔵容器より取り出し、トナーを得た。このトナーの粒径分布を以下のフロー式粒子像解析装置(FPIA−2000;シスメックス社)で下記に示す測定条件にて測定した。これを3回繰り返したところ、その分布は図13に示すように、体積平均粒径(Dv)の平均は5.0μm、個数平均粒径(Dn)の平均は4.5μmであり、Dv/Dnの平均は1.11であった。
The pressure of the added air flow was set to 0.5 atm, and the operation was performed for about 10 minutes. The initial velocity of the droplet was 12 m / s, and the flow velocity of the added air flow was 15 m / s.
The toner collected through the dry air flow path was taken out of the toner storage container to obtain a toner. The particle size distribution of the toner was measured with the following flow type particle image analyzer (FPIA-2000; Sysmex Corporation) under the following measurement conditions. When this was repeated three times, as shown in FIG. 13, the distribution was such that the average of the volume average particle diameter (Dv) was 5.0 μm, the average of the number average particle diameter (Dn) was 4.5 μm, and Dv / The average of Dn was 1.11.

フロー式粒子像分析装置(Flow Particle Image Analyzer)を使用した測定方法に関して以下に説明する。トナー、トナー粒子及び外添剤のフロー式粒子像分析装置による測定は、例えば、東亜医用電子社製のフロー式粒子像分析装置FPIA−2000を用いて行うことができる。   A measurement method using a flow particle image analyzer will be described below. Measurement of toner, toner particles and external additives by a flow type particle image analyzer can be performed using, for example, a flow type particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Toa Medical Electronics.

測定は、まず、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10-3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下の水を用意した。この水10ml中にノニオン系界面活性剤(好ましくは和光純薬社製のコンタミノンN)を数滴加え、更に、測定試料を5mg加え、超音波分散器(UH−50;STM社製)で20kHz、50W/10cm3の条件で1分間分散処理を行った。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4000〜8000個/10-3cm3(測定円相当径範囲の粒子を対象として)の試料分散液を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒径分布を測定した。 In the measurement, fine dust is first removed through a filter, and as a result, water with a particle size of 20 or less in a measurement range (for example, an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) is placed in 10 −3 cm 3 of water. Prepared. A few drops of nonionic surfactant (preferably Contaminone N manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to 10 ml of this water, and 5 mg of a measurement sample is further added, and an ultrasonic disperser (UH-50; manufactured by STM) is used. Dispersion treatment was performed for 1 minute under the conditions of 20 kHz and 50 W / 10 cm 3 . Further, a dispersion treatment was performed for a total of 5 minutes <0.60 μm using a sample dispersion liquid with a particle concentration of the measurement sample of 4000 to 8000 particles / 10 −3 cm 3 (for particles in the equivalent circle diameter range). The particle size distribution of particles having an equivalent circle diameter of less than 159.21 μm was measured.

試料分散液は、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)を通過させる。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した。   The sample dispersion liquid is passed through a flow path (expanded 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 flow cell so as to be opposite to each other. 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 was calculated as the equivalent circle diameter.

約1分間で、1200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%)を測定することができる。結果(頻度%及び累積%)は、表1に示すとおり、0.06〜200μm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った。   The equivalent circle diameter of 1200 or more particles can be measured in about 1 minute, 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. . As shown in Table 1, the results (frequency% and cumulative%) can be obtained by dividing the range of 0.06 to 200 μm into 226 channels (divided into 30 channels for one octave). In actual measurement, particles were measured in a range where the equivalent circle diameter was 0.60 μm or more and less than 159.21 μm.

(実施例2)
実施例1と同様のトナー製造装置を用いて、気流付加用ノズルに約1気圧の圧をかけ、気流を発生させながら、液滴を吐出し、乾燥、捕集することによりトナーを得た。液滴の初速度は12m/sであり、付加した気流の流速は15m/sであった。
このトナーの粒径分布をフロー式粒子像解析装置(FPIA−2000;シスメックス社)で下記に示す測定条件にて測定した。これを3回繰り返したところ、その分布は図14に示すように、体積平均粒径(Dv)の平均は4.4μm、個数平均粒径(Dn)の平均は4.2μmであり、Dv/Dnの平均は1.05であった。
(Example 2)
Using the same toner manufacturing apparatus as in Example 1, a pressure of about 1 atm was applied to the airflow application nozzle, and while generating an airflow, droplets were discharged, dried, and collected to obtain a toner. The initial velocity of the droplet was 12 m / s, and the flow velocity of the added air flow was 15 m / s.
The particle size distribution of the toner was measured with a flow particle image analyzer (FPIA-2000; Sysmex Corporation) under the measurement conditions shown below. When this was repeated three times, the distribution was as shown in FIG. 14. The average of the volume average particle diameter (Dv) was 4.4 μm, the average of the number average particle diameter (Dn) was 4.2 μm, and Dv / The average Dn was 1.05.

(比較例1)
実施例1と同様のトナー製造装置を用いて、気流付加用ノズルに与圧しない状態で、液滴を吐出、乾燥、捕集することによりトナーを得た。このトナーの粒径分布をフロー式粒子像解析装置(FPIA−2000;シスメックス社)で下記に示す測定条件にて測定した。これを3回繰り返したところ、体積平均粒径(Dv)の平均は5.8μm、個数平均粒径(Dn)の平均は4.7μmであり、Dv/Dnの平均は1.23であった。
(Comparative Example 1)
Using the same toner production apparatus as in Example 1, the toner was obtained by discharging, drying, and collecting droplets without applying pressure to the airflow application nozzle. The particle size distribution of the toner was measured with a flow particle image analyzer (FPIA-2000; Sysmex Corporation) under the measurement conditions shown below. When this was repeated three times, the average of the volume average particle diameter (Dv) was 5.8 μm, the average of the number average particle diameter (Dn) was 4.7 μm, and the average of Dv / Dn was 1.23. .

以上のように、液滴の吐出方向と平行方向に気流を付加することによって粒度分布は劇的に改善に向かう。また、気流速度は、装置の構成、トナー成分液の条件等に応じて、適宜選択、調製すればよい。   As described above, the particle size distribution is dramatically improved by adding an air flow in the direction parallel to the droplet discharge direction. The air velocity may be appropriately selected and prepared according to the configuration of the apparatus, the condition of the toner component liquid, and the like.

1:トナー製造装置
2:液滴吐出手段
6:トナー成分液供給口
10:液柱共鳴液滴形成ユニット
11:液柱共鳴液滴吐出手段
12:気流通路
13:原料収容器
14:トナー成分液
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:振動発生手段
21:液滴
22:液戻り管
34:駆動信号発生源
60:乾燥捕集ユニット
61:チャンバ
62:トナー捕集手段
63:トナー貯留部
64:搬送気流導入口
65:搬送気流排出口
101:搬送気流
1: Toner manufacturing device 2: Droplet discharge means 6: Toner component liquid supply port 10: Liquid column resonance droplet forming unit 11: Liquid column resonance droplet discharge means 12: Air flow passage 13: Raw material container 14: Toner component 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 means 21: Liquid droplet 22: Liquid return pipe 34: Drive signal generation source 60: Drying Collection unit 61: Chamber 62: Toner collection means 63: Toner reservoir 64: Conveyance airflow inlet 65: Conveyance airflow outlet 101: Conveyance airflow

特許第3786034号公報Japanese Patent No. 3786034 特許第3786035号公報Japanese Patent No. 3786035 特開昭57−201248号公報JP-A-57-201248

Claims (10)

少なくとも1つの吐出孔から粒子成分液を吐出して液滴化する液滴吐出工程と、上記液滴を固化する固化工程と、を有する粒子の製造方法であって、
前記液滴吐出工程に用いる液滴吐出手段のノズルプレート内に液滴形成用ノズルと気流付加用開口部とが形成されていることを特徴とする粒子の製造方法。
A method for producing particles comprising: a droplet discharge step of discharging a particle component liquid from at least one discharge hole to form droplets; and a solidification step of solidifying the droplets,
A method for producing particles, wherein a droplet forming nozzle and an airflow adding opening are formed in a nozzle plate of a droplet discharging means used in the droplet discharging step.
前記気流付加用開口部から吐出される気流の流速が、前記液滴形成用ノズルから吐出される液滴の初速度の2分の1以上であることを特徴とする請求項1に記載の粒子の製造方法。   2. The particle according to claim 1, wherein the flow velocity of the air flow discharged from the air flow addition opening is at least half of the initial velocity of the liquid droplet discharged from the droplet forming nozzle. Manufacturing method. 前記気流付加用開口部及び/又は液滴形成用ノズルから洗浄液を吐出可能な機構を具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to claim 1, further comprising a mechanism capable of discharging a cleaning liquid from the airflow application opening and / or the droplet forming nozzle. 前記気流付加用開口部の内部が撥液処理されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the inside of the airflow addition opening is liquid-repellent. 前記液滴形成用ノズルと前記気流付加用開口部の距離が0.5mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to any one of claims 1 to 4, wherein a distance between the droplet forming nozzle and the airflow adding opening is 0.5 mm or less. 前記液滴形成用ノズルがひとつの液室に対し複数個配列されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of the droplet forming nozzles are arranged for one liquid chamber. 前記気流付加用開口部がひとつの気流室に対し複数個配列されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of openings for adding airflow are arranged for one airflow chamber. 前記粒子がトナー粒子であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の粒子の製造方法。   The method for producing particles according to claim 1, wherein the particles are toner particles. 少なくとも1つの吐出孔から粒子成分液を吐出して液滴化する液滴吐出手段と、上記液滴を固化する固化手段と、を有する粒子の製造装置であって、
前記液滴吐出手段のノズルプレート内に液滴形成用ノズルと気流付加用開口部とが形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の粒子の製造方法を実施するための粒子の製造装置。
A particle manufacturing apparatus comprising: a droplet discharge unit that discharges a particle component liquid from at least one discharge hole to form droplets; and a solidification unit that solidifies the droplets.
9. The method for producing particles according to claim 1, wherein a droplet forming nozzle and an airflow adding opening are formed in a nozzle plate of the droplet discharge means. Particle production equipment for.
請求項9に記載の粒子の製造装置により生産されたことを特徴とする粒子。   A particle produced by the particle production apparatus according to claim 9.
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