JP3295789B2

JP3295789B2 - 静電荷像現像用トナーの製造方法

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Publication number: JP3295789B2
Application number: JP11185994A
Authority: JP
Inventors: 達哉中村; 功二稲葉; 建彦千葉; 孝雄石山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 2002-06-24
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JPH07295295A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像を顕像化する方法
に用いられるトナーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は米国特許第２，２９７，６
９１号明細書等に記載されている如く、多数の方法が知
られており、一般には光導電性物質を利用し、種々の手
段で感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をト
ナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転写部材にト
ナー画像を転写した後、加熱、圧力、或いは溶剤蒸気等
により定着し複写物を得る。また、トナーを用いて現像
する方法、或いはトナー画像を定着する方法としては、
従来各種の方法が提案され、それぞれの画像形成プロセ
スに適した方法が採用されている。

【０００３】従来、これらの目的に用いるトナーとし
て、一般に熱可塑性樹脂中に染料及び顔料の如き着色剤
を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置、分級機
により所望の粒径を有するトナーを製造してきた。

【０００４】この製造方法はかなり優れたトナーを製造
し得るが、ある種の制限、即ちトナー用材料の選択範囲
に制限がある。例えば樹脂着色剤分散体が充分に脆く、
経済的に可能な製造装置で微粉砕し得るものでなくては
ならない。ところが、こういった要求を満たすために樹
脂着色剤分散体を脆くすると、実際に高速で微粉砕した
場合に形成された粒子の粒径範囲が広くなり易く、特に
比較的大きな割合の微粒子がこれに含まれるという問題
が生ずる。さらに、このように脆性の高い材料は、複写
機等現像用に使用する際、さらなる微粉砕ないしは粉化
を受け易い。また、この方法では、着色剤等の固体微粒
子を樹脂中へ完全に均一に分散することは困難であり、
その分散の度合によっては、カブリの増大、画像濃度の
低下や混色性・透明性の不良の原因となるので、分散に
注意を払わなければならない。また、破断面に着色剤が
露出することにより、現像特性の変動を引き起こす場合
もある。

【０００５】一方、これら粉砕法によるトナーの問題点
を克服するため、特公昭３６−１０２３１号、同４３−
１０７９９号及び同５１−１４８９５号公報等により懸
濁重合法によるトナーの製造方法が提案されている。懸
濁重合法においては、重合性単量体、着色剤、重合開始
剤さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他添加
剤を均一に溶解又は分散せしめて単量体組成物とした
後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続相、
例えば水相中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重
合反応を行なわせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得
る。

【０００６】この方法は、粉砕工程が全く含まれないた
め、トナーに脆性が必要ではなく、軟質の材料を使用す
ることができ、また、分級工程の省略をも可能にするた
め、エネルギーの節約、時間の短縮、工程収率の向上
等、コスト削減効果が大きい。

【０００７】従来より、これら優れた特徴を有する重合
トナーを得るために、単量体組成物の造粒工程における
改良（例えば、分散手段，分散剤等の分散造粒条件の改
良）、あるいは重合工程（例えば、重合開始剤の種類，
その付与条件等の重合条件の改良）の改良も行われてい
る。

【０００８】また、重合反応が終了した懸濁液の固液分
離後のトナー粒子の乾燥方法についても若干の検討がな
されている。例えば、特開昭６３−１２４０５５号公報
には、トナー粒子を気体により浮遊懸濁させ流動層を形
成しつつ乾燥させる方法が提案されている。また、特開
平４−３１１９６６号公報にも同様に流動層乾燥機を使
用したトナー粒子の乾燥方法が提案されている。

【０００９】上記流動層乾燥機によるトナー粒子の乾燥
方法は、たしかに非常に効率良くトナーの乾燥が行え
る。しかしながら、近年の複写機の高画質化に伴なうト
ナーの小粒径化などにより益々トナーの付着力は増大す
る傾向にあり、このようなトナーを前記提案の流動層乾
燥機で乾燥を行うとトナー同士が凝集しダマが発生して
しまったり、装置の配管壁にトナーが付着し、収率及び
作業性に極めて大きな問題を生ずる。

【００１０】特に乾燥中にダマが発生すると、後工程で
トナーに外添を行う際トナー表面に外添剤が均一に付着
しないといった問題が生じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき問題を解決し、トナー同士の凝集を防ぎダマを
発生させることなくトナーを効率良く乾燥させる、静電
荷像現像用トナーの製造方法を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、トナー凝集物が原因
となる画像欠陥のない高画質の画像が得られる静電荷像
現像用トナーの製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の目的
は、重合法により得られたトナー粒子と気体とを気泡流
動部に供給し、高速流動部を通過させ、トナー粒子をサ
イクロン或いはバグフィルターで捕捉し、捕捉されたト
ナー粒子をフィードバック部を介して再度、気泡流動部
に供給して、循環させながらトナー粒子の乾燥を行う乾
燥工程を有するトナーの製造方法であって、該高速流動
部において、ガス空塔速度が２．０〜１０ｍ／ｓｅｃで
ある高速流動層を形成し、該トナー粒子の重量平均径が
１１μｍ以下であることを特徴とする静電荷像現像用ト
ナーの製造方法により達成される。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１５】本発明者らは、鋭意検討の結果、重合法に
より得られたトナー粒子を、ガス空塔速度が２．０〜１
０ｍ／ｓｅｃである高速流動層を形成し、かつ、該トナ
ー粒子を循環させながら乾燥させることにより、トナー
同士の凝集を防ぎダマを発生させることなく、効率良く
重合トナーが得られることを見い出した。

【００１６】本発明のトナーの製造方法により上述した
効果が達成される理由は、以下のように推察される。

【００１７】従来の重合トナーの製造方法で使用された
流動層乾燥機では、トナーのように微小な粉体で流動層
を形成するには、ガス空塔速度は１ｍ／ｓｅｃ程度であ
り、流速が大き過ぎても逆に小さ過ぎても均一な流動層
が形成されず、微妙な調整が必要とされていた。

【００１８】また、小粒径化されたトナーでは、トナー
粒子の重量も小さくなり、流速の調整も非常に困難とな
る。そのため、均一な流動化状態を維持することは困難
であり、その結果として付着力の大きいトナーは凝集し
ダマとなる。

【００１９】これに対して、前述した構成を有する本発
明の製造方法においては、ガス空塔速度が２．０〜１
０．０ｍ／ｓｅｃという、従来の流動層乾燥機と比較し
て大きい流速で高速流動層を形成し、かつ、循環させる
ために、トナー粒子は高速で流動しており凝集しにく
く、また凝集したとしても装置内壁への衝突，凝集体同
士の衝突等により再びほぐれてしまう。

【００２０】また、流速が大きいことから従来の装置と
比較して装置内壁へのトナー付着も軽減される。

【００２１】以下必要に応じて図面を参照しつつ、本発
明を更に詳細に説明する。

【００２２】本発明のトナーの製造方法においては、重
合性単量体組成物を懸濁重合して得られるトナー粒子を
原料として用いるが、このような乾燥前のトナー粒子
は、粉体としての流動性の点から含水率４０％以下のも
のであることが好ましい。また、更には３０％以下がよ
り好ましい。ここでいう含水率とは、湿量基準含水率、
すなわち、全重量（乾燥トナー重量と水分重量の和）に
対する水分重量の比率をいう。

【００２３】このような含水率を有するトナー粒子は、
通常の固液分離手段（例えば、濾過）により容易に得ら
れるが、このような含水率を得るために予備的に乾燥を
行っても良い。

【００２４】本発明においては、高速流動層を形成し、
かつ循環させながらトナー粒子を乾燥できる装置であれ
ば、特に制限なく用いることが可能であるが、例えば図
１に示すような形態の高速流動層乾燥機が好ましく用い
られる。

【００２５】図１を参照して、この高速流動層乾燥機は
気体流入口１と、トナー粒子と気体との流動層が形成さ
れる気泡流動部２、高速流動部３、さらにトナー粒子を
捕捉するサイクロン４と、排気口５、排気ブロアー６、
またサイクロン捕捉トナーを気泡流動部２へ戻すフィー
ドバック部７、含水トナーを装置内へ供給する原料投入
ホッパー８、乾燥トナーを取り出す排出ホッパー９から
構成される。高速流動部３に乾燥効率を高めるためにプ
レート又はチューブタイプの熱交換器を装着しても良
い。また、サイクロン４のかわりにバグフィルターを用
いても良い。

【００２６】この乾燥機を用いる乾燥操作は、例えば以
下のようにして行われる。すなわち、原料投入ホッパー
８から投入された含水トナーは、気体流入口１から流入
された温風により気泡流動部２、高速流動部３へと吹き
上げられ流動層を形成する。更には、サイクロン４を経
てフィードバック部７により気泡流動部２へ戻される。

【００２７】含水トナーは、以上の流れに従って装置内
を高速で循環しながら乾燥され、乾燥終了後、排出ホッ
パー９から取り出される。

【００２８】すなわち、本発明の最も特徴であることは
含水トナーを上述のように高速で循環させながら乾燥す
る点にあり、従来の流動層乾燥機では本構成を達成する
ことは困難である。

【００２９】含水トナーを高速でかつ循環させながら乾
燥できるために、上述のごとくトナーの凝集を防ぎダマ
の発生しない乾燥が効率良く行えるのである。また、言
うまでも無く水分の乾燥とともに残留モノマー等も効率
良く除去される。

【００３０】上記気体流入口１から導入される気体の種
類は特に制限されるものではなく、窒素等の不活性ガス
又は空気が用いられる。気体の温度は３０〜８０℃が好
ましく、より好ましくは４０〜７０℃である。また、上
記気体は除湿して相対湿度５０％以下にして使用するこ
とが好ましい。

【００３１】流入する気体の速度は、高速流動部での空
塔速度が２．０〜１０．０ｍ／ｓｅｃとなるよう調整す
るのが好ましい。空塔速度が小さ過ぎると従来の流動層
乾燥機と同様の流動状態となり、トナー粒子の凝集が発
生しやすくなり好ましくない。逆に大き過ぎるとトナー
粒子の破砕，装置内壁への融着が発生し好ましくない。

【００３２】また、本発明の特徴とする重合法トナーの
製造方法は、トナー粒子の重量の小さい、重量平均径１
１μｍ以下の場合に適用されるものであり、更には９μ
ｍ以下の場合好ましく適用される。また、同様の理由で
非磁性トナーの場合に好ましく適用される。また、低温
定着性を目的とした離型剤を多量に含有した懸濁重合ト
ナーの場合特に好ましく適用される。

【００３３】乾燥に要する時間は、含水トナーの含水
率，流入気体の温度，湿度により異なるが、図１に示す
ような構成の高速流動層乾燥機を用いた場合、例えば含
水率２５％のトナーを約２時間で含水率０．１％以下ま
で乾燥することが可能である。

【００３４】本発明において好ましく用いられる高速流
動層乾燥機として、月島機械（株）の高速流動層乾燥機
等が挙げられる。

【００３５】本発明の乾燥方法は、他の乾燥手段と組み
合わせても良い。例えば、従来の流動層乾燥機等でダマ
が発生しない程度まで乾燥させ、その後本発明の高速流
動層乾燥機を用いて乾燥させる方法や、本発明の高速流
動層乾燥機で乾燥を行なった後、真空乾燥機で乾燥させ
る方法などが挙げられる。

【００３６】以上のような、本発明の乾燥方法と他の乾
燥手段を組み合わせることで乾燥の効率を更に上げるこ
とができる。

【００３７】上記重合トナーに使用できる重合性単量体
としては、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−メトキシスチレ
ン、ｐ−エチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、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−プロピル、
アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、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
リル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸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、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、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
ル酸エチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、
その他アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリ
ルアミド等の単量体が挙げられる。

【００３８】これらの単量体は単独、又は混合して使用
し得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン
誘導体を単独で、又は他の単量体と混合して使用するこ
とがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。

【００３９】本発明では、単量体系には、添加剤として
極性基を有する重合体・共重合体を添加して重合するこ
とがより好ましい。該極性重合体・共重合体は、トナー
となる粒子表層部に集まる為、一種の殻のような形態と
なり、トナー粒子に耐ブロッキング性等の優れた性質を
付与する一方で、トナー内部では比較的低分子量で定着
特性向上に寄与するように重合を行うことにより、定着
性と耐ブロッキング性という相反する要求を満足するト
ナーを得ることができる。本発明に使用できる極性重合
体・共重合体を以下に例示する。

【００４０】メタクリル酸ジメチルアミノエチル，メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルなど含窒素単量体の重合
体もしくはスチレン・不飽和カルボン酸エステル等との
共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩
化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸，メタク
リル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸、
不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体もし
くはスチレン系単量体等との共重合体、ポリエステル、
エポキシ樹脂等が挙げられる。

【００４１】これら、極性重合体・共重合体の添加量と
しては、重合性単量体１００重量部に対して０．１〜１
０重量部が好ましい。

【００４２】本発明で用いられる着色剤としては、公知
のものが使用でき、例えば、カーボンブラック、鉄黒の
他、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト
レッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシ
ックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダンレッド３０、Ｃ．Ｉ．
ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１
５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシック
ブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダンブルー７、Ｃ．Ｉ．ダイレ
クトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．
Ｉ．ベーシックグリーン６等の染料、黄鉛、カドミウム
イエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロ
ー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマ
ネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、モリブデ
ンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ベンジジン
オレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４
Ｒ、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカ
ーミン３Ｂ、ファストバイオレッドＢ、メチルバイオレ
ッドレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレ
ーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ローダ
ミンレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイ
ブルー、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレ
ーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等の染料がある。
本発明においては重合法を用いてトナーを得るため、着
色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要が
あり、好ましくは、表面改質、例えば、重合阻害のない
物質による疎水化処理を施しておいたほうが良い。特
に、染料系やカーボンブラックは、重合阻害性を有して
いるものが多いので使用の際に注意を要する。染料系を
表面処理する好ましい方法としては、あらかじめこれら
染料の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げ
られ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。ま
た、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処
理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物
質、例えばポリオルガノシロキサン等でグラフト処理を
行っても良い。

【００４３】トナーを磁性トナーとして用いる場合、磁
性粉を含有せしめてもよい。このような磁性粉として
は、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられ、
鉄，コバルト，ニッケルなどの強磁性金属の粉末若しく
は、マグネタイト，フェライトなどの化合物がある。特
に、本発明においては、重合法を用いてトナーを得る
為、磁性体の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う
必要があり、好ましくは、表面改質、例えば、重合阻害
のない物質による疎水化処理を施しておいたほうが良
い。

【００４４】また、本発明において熱ロール定着時の離
型性を良くする目的で、トナー中に炭化水素系化合物等
一般に離型剤として用いられるワックス類を配合しても
良い。本発明に用いられるワックス類としては、パラフ
ィン・ポリオレフィン系ワックス及び、これらの変性
物、例えば、酸化物やグラフト処理物の他、高級脂肪酸
及びその金属塩、アミドワックス、天然エステルワック
ス、合成エステルワックスなどが挙げられる。これらワ
ックスの融点は、４０〜１３０℃、好ましくは５０〜１
２０℃を有するものが好ましく、融点が４０℃未満では
トナーの耐ブロッキング性及び保形性が不十分になりや
すく、１３０℃を超える場合では離型性の効果が不十分
となりやすい。これら離型剤の添加量としては、一般に
重合性単量体１００重量部に対して５〜５０重量部使用
することが好ましく、１０〜４０重量部が特に好まし
い。

【００４５】本発明においては、トナーの帯電性を制御
する目的でトナー材料中に荷電制御剤を添加しておくこ
とが好ましい。こらら荷電制御剤としては、公知のもの
のうち、重合阻害性・水相移行性の殆ど無いものが用い
られ、例えば正荷電制御剤としてニグロシン系染料、ト
リフェニルメタン系染料、四級アンモニウム塩、アミン
系及びポリアミン系化合物等が挙げられ、負荷電制御剤
としては、含金属サリチル酸系化合物、含金属モノアゾ
系染料化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。これら荷電
制御剤の添加量としては、重合性単量体１００重量部に
対して０．１〜１０重量部が好ましい。

【００４６】重合開始剤としては、いずれか適当な重合
開始剤、例えば、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメ
チルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロ
ニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−
カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メトキシ
−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチ
ロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベン
ゾイソペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシ
ド、ジイソプロピルペルオキシカ−ボネート、クメンヒ
ドロペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開
始剤が挙げられる。これら重合開始剤は、重合性単量体
１００重量部に対して０．５〜２０重量部の添加量が好
ましく、単独で又は併用しても良い。

【００４７】また、本発明では、分子量をコントロール
するために、公知の架橋剤、連鎖移動剤を添加しても良
く、好ましい添加量としては、重合性単量体１００重量
部に対して０．００１〜１５重量部である。

【００４８】本発明で用いられる各種特性付与を目的と
した添加剤は、トナーに添加した時の耐久性の点から、
トナー粒子の重量平均径の１／１０以下の粒径であるこ
とが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡にお
けるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を
意味する。これら特性付与を目的とした添加剤として
は、例えば、以下のようなものが用いられる。

【００４９】１）流動性付与剤：金属酸化物（酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど）、カーボンブ
ラック、フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理を
行ったものが、より好ましい。

【００５０】２）研磨剤：金属酸化物（チタン酸ストロ
ンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロムなど）、窒化物（窒化ケイ素な
ど）、炭化物（炭化ケイ素など）、金属塩（硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）など。

【００５１】３）滑剤：フッ素系樹脂粉末（フッ化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレンなど）、脂肪酸金
属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムな
ど）など。

【００５２】４）荷電制御性粒子：金属酸化物（酸化
錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミニ
ウムなど）、カーボンブラックなど。

【００５３】これら添加剤は、トナー粒子１００重量部
に対し、０．１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、
０．１〜５重量部が用いられる。これら添加剤は、単独
で用いても、また、複数併用しても良い。

【００５４】本発明において用いられる分散媒には、い
ずれか適当な安定化剤を添加する。例えば、無機化合物
として、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン
酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミ
ナ等が挙げられる。有機化合物として、ポリビニルアル
コール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキ
シプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及び
その塩、デンプン等を水相に分散させて使用できる。こ
れらの安定化剤は、重合性単量体１００重量部に対し
て、０．２〜２０重量部を使用することが好ましい。

【００５５】また、これら安定化剤の微細な分散のため
に、０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を使用して
もよい。これは上記分散安定剤の所期の作用を促進する
ためのものであり、その具体例としては、ドデシルベン
ゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、
オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア
リン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられ
る。

【００５６】これら分散安定剤の中で、無機化合物を用
いる場合、市販のものをそのまま用いても良いがより細
かい粒子を得るために、水系媒体中にて該無機化合物を
生成させても良い。例えばリン酸カルシウムの場合、高
撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシ
ウム水溶液を混合するとよい。

【００５７】本発明で用いられる重合トナーは、以下の
如き方法にて得られる。即ち、重合性単量体中に離型
剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その他の添加剤
を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一
に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を
含有する水系媒体中に通常の撹拌機又はホモミキサー・
ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量
体組成物液滴が所望のトナー粒子のサイズ、一般に３０
μｍ以下の粒径を有するように撹拌速度・時間を調整し
造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態
が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を
行えば良い。重合温度は４０℃以上、一般的には５０〜
９０℃の温度に設定して重合を行う。また、重合反応後
半に昇温しても良く、更に、トナー定着時の臭いの原因
等となる未反応の重合性単量体、副生成物等を除去する
ために反応後半、または、反応終了後に一部水系媒体を
留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗
浄・濾過により回収し、本発明の装置にて乾燥する。懸
濁重合法においては、通常単量体系１００重量部に対し
て水３００〜３，０００重量部を分散媒として使用する
のが好ましい。

【００５８】本発明のトナーの含水率の測定は以下のよ
うに行った。

【００５９】０．５±０．１ｇのサンプルを微量水分測
定装置（ＡＱ−６平沼産業（株））にて測定する。滴
定用試薬はハイドラナールアクアライトＲＳを用いた。
サンプルの加熱は、ＡＱ−６とインターフェイスで接続
し自動水分気化装置（ＳＥ−２４平沼産業（株）；１
１０℃設定，Ｎ₂ガス０．２５リットル／ｍｉｎ設定）
にて行う。

【００６０】また、トナーの粒度分布は種々の方法によ
って測定できるが、本発明においてはコールターカウン
ターを用いて行った。

【００６１】測定装置としてはコールターカウンターＴ
Ａ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数平均分布、
体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機製）
及びＣＸ−１パーソナルコンピューター（キヤノン製）
を接続して電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％Ｎ
ａＣｌ水溶液を調製する。

【００６２】測定法としては前記電解水溶液１００〜１
５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアル
キルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さら
に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。

【００６３】試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約
１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンター
ＴＡ−ＩＩ型により、アパチャーとして１００μｍアパ
チャーを用いて、個数を基準として２〜４０μｍの粒子
の粒度分布を測定して、それから各種値を求める。

【００６４】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説
明する。

【００６５】

【実施例】実施例１イオン交換水７１０ｇに０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４
５０ｇを投入し６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサ
ー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐｍにて
撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを
徐々に添加し、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒体を得
た。

【００６６】一方、スチレン１７０ｇｎ−ブチルアクリレート３０ｇＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１０ｇスチレンーメタクリル酸共重合体（モル比９：１，Ｍｗ５万）２ｇジ−ｔ−ブチルサリチル酸金属化合物３ｇパラフィンワックス（ｍ．ｐ．７０℃）５０ｇ

【００６７】上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミ
キサーを用いて１２，０００ｒｐｍにて均一に溶解、分
散した。これに、重合開始剤２，２′−アゾビス（２，
４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、重合性
単量体組成物を調製した。

【００６８】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、６０℃，Ｎ₂雰囲気下において、ＴＫホモミ
キサーにて１０，０００ｒｐｍで２０分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間反応させた。

【００６９】重合反応終了後、冷却し塩酸を加え、リン
酸カルシウムを溶解させた後、濾過、水洗を行い、含水
率２３％の含水トナーを得た。

【００７０】得られた含水トナーを図１にあるような高
速流動層乾燥機内にホッパー８から投入し乾燥を行っ
た。乾燥条件として、ガス空塔速度２．５ｍ／ｓｅｃと
なるよう流入口１より５０℃の空気を吹き込んだとこ
ろ、含水トナーは高速流動層を形成しつつ装置内を循環
した。１２０分後にホッパー９からトナーを取り出し含
水率を測定したところ、０．１％以下であった。また、
トナー凝集によるダマの発生もなく、１００メッシュの
ふるいの通過率は９０％以上であった。

【００７１】ここでいう通過率とは以下のようにして求
めた。

【００７２】

【数１】

【００７３】また、トナーの重量平均径は７．９μｍで
あった。

【００７４】得られたトナー１００重量部に対し、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が２００ｍ²／ｇである疎水性シリ
カ０．５重量部を外添し、外添トナーを得た。更に外添
トナー５重量部に対し、アクリルコートされたフェライ
トキャリア９５重量部を混合し、現像剤とした。

【００７５】この現像剤を用いて、キヤノン製フルカラ
ー複写機ＣＬＣ−５００改造機を用いて画出し評価を行
ったところ、５，０００枚耐久においても、良好な画像
が得られた。

【００７６】実施例２実施例１で得た含水率２３％の含水トナーに対し、乾燥
条件としてガス空塔速度３．５ｍ／ｓｅｃ，４５℃の空
気と変更した以外は実施例１と同様の操作を行った。

【００７７】得られたトナーの含水率は０．１％以下で
あり、トナー凝集によるダマの発生も確認されなかっ
た。通過率は９０％以上でトナーの粒径は７．９μｍで
あった。

【００７８】さらに同様の画出し評価の結果、５，００
０枚耐久においても良好な画像が得られた。

【００７９】実施例３まず、実施例１と同じ水系媒体を用意した。

【００８０】一方、スチレン１８０ｇ２−エチルヘキシルアクリレート２０ｇグラフト化カーボンブラック１０ｇジ−ｔ−ブチルサリチル酸金属化合物２ｇスチレンーメタクリル酸共重合体（モル比９５：５，Ｍｗ３万）１０ｇパラフィンワックス（ｍ．ｐ．６５℃）４０ｇ

【００８１】上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミ
キサーを用いて、１２，０００ｒｐｍにて均一に溶解、
分散した。これに、重合開始剤２，２′−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、
重合性単量体組成物を調製した。

【００８２】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、６０℃，Ｎ₂雰囲気下において、ＴＫ式ホモ
ミキサーにて１０，０００ｒｐｍで２０分間攪拌し、重
合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル攪拌翼で
攪拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間反応させた。

【００８３】重合反応終了後、水系媒体を一部留去し、
冷却の後、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた。
更に、濾過、水洗を行い、含水率２０％の含水トナーを
得た。以下、実施例１と同様の条件で乾燥を行った。

【００８４】得られたトナーの含水率は０．１％以下で
あり、トナー凝集によるダマの発生も確認されなかっ
た。通過率は９０％以上で、トナー粒径は８．０μｍで
あった。また、同様の画出し評価の結果、５，０００枚
耐久においても良好な画像が得られた。

【００８５】比較例１実施例１で得た含水率２３％の含水トナーをアルミパッ
ト上に分散し、５０℃で真空乾燥を行った。１２０分後
の含水率を測定したところ、１８％であった。含水率が
０．１％以下になるまでさらに１，０００分間乾燥を行
い、乾燥トナーを得た。

【００８６】得られたトナーは一部凝集しており、通過
率は７０％であった。また、トナーの重量平均径は８．
７μｍであった。

【００８７】得られたトナーを解砕し、以下、実施例１
と同様の操作を行い現像剤とした。

【００８８】同様の画出し評価の結果、耐久５００枚程
度から転写不良に伴うベタ部白ヌケが発生した。

【００８９】比較例２実施例１において、ガス空塔速度を０．５ｍ／ｓｅｃと
した以外は同様の操作を行った。

【００９０】含水トナーは、初期均一な流動層を形成す
ることができたが循環はほとんど起こらなかった。また
乾燥３０分経過したあたりから流動層が不安定となり、
チャネリング現象が発生した。含水率が０．１％以下に
なるまで２００分間乾燥を行ったところ、得られたトナ
ーの凝集は激しく、多くのダマが発生していた。トナー
の１００メッシュ通過率は６０％であった。また、トナ
ーの重量平均径は８．２μｍであった。

【００９１】得られたトナーを解砕し、以下、実施例１
と同様の操作を行い現像剤とした。

【００９２】同様の画出し評価の結果、耐久１，０００
枚程度から転写不良に伴うベタ部白ヌケが発生した。

【００９３】比較例３実施例１においてガス空塔速度を１１ｍ／ｓｅｃとした
以外は同様の操作を行ったところ、乾燥装置内壁にトナ
ーの融着が発生した。

【００９４】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、付着力
の大きいトナーの乾燥時における、トナー凝集によるダ
マの発生を防ぎ、重合トナーを効率良く乾燥することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー製造方法に用いられる高速流動
層乾燥機の一具体例を示す模式側面断面図である。

【符号の説明】

１気体流入口２気泡流動部３高速流動部（高速流動層）４サイクロン５排気口６排気ブロアー７フィードバック部８原料投入ホッパー９排出ホッパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石山孝雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭63−124055（ＪＰ，Ａ) 特開平２−259659（ＪＰ，Ａ) 特開平４−311966（ＪＰ，Ａ) 特開平５−80588（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重合法により得られたトナー粒子と気体
とを気泡流動部に供給し、高速流動部を通過させ、トナ
ー粒子をサイクロン或いはバグフィルターで捕捉し、捕
捉されたトナー粒子をフィードバック部を介して再度、
気泡流動部に供給して、循環させながらトナー粒子の乾
燥を行う乾燥工程を有するトナーの製造方法であって、該高速流動部において、ガス空塔速度が２．０〜１０ｍ
／ｓｅｃである高速流動層を形成し、該トナー粒子の重量平均径が１１μｍ以下であることを
特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項２】該トナー粒子が、離型剤を含有している
ことを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナ
ーの製造方法。
【請求項３】該トナー粒子の重量平均径が９μｍ以下
であることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電荷
像現像用トナーの製造方法。
【請求項４】該トナーが、非磁性トナーであることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の静電荷像
現像用トナーの製造方法。