JP4280516B2 - トナー粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像を顕像化する方法やトナージェット方式記録方法に用いられるトナー粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法は特許文献１等に記載されているが如く、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十分に脆く、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、特許文献２〜４等による懸濁重合法によるトナーをはじめとして、各種重合法トナーやその製造方法が提案されている。例えば、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、トナー粒子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】
また、近年の複写機やプリンターの高画質化、フルカラー化、省エネルギー化等トナー粒子自体の多機能化が要求されている。例えば、高画質化にともない高解像度・デジタル方式に対応するトナー粒子の微小粒径化、フルカラー化にともなうＯＨＰ画像の透明性の向上、省エネルギー化にともなう低温定着化に対応するためトナー粒子中に低軟化点物質の含有、転写材への転写効率の向上に有効であるトナー粒子の形状化等が要求されており、これらの要求を実現する手段として重合法によるトナーが挙げられる。
【０００８】
しかし、この重合法によって得られたトナー粒子は、特に０．６μｍ〜２μｍの微粒子を含む場合があり、それが起因して、凝集性が向上し、生産性が悪化する傾向にあった。更には、画像に数多くの悪影響を及ぼすことが、問題視されてきた。
【０００９】
また、この重合法によるトナーは、水相中で粒子を得るため、重合後の湿潤トナー粒子中には、ある程度の水分が伴ってしまう。
【００１０】
この水分を伴った状態のままでは、当然トナー粒子に必要な帯電性が失われ、また、水分架橋により、凝集性が非常に高くなるため、当然トナー粒子として使用することはできない。
【００１１】
そこで、水分を満足いくまで除去するために、後工程で乾燥による水分除去が必要とされてきた。
【００１２】
先に述べた微粒子が存在する場合、重合後の洗浄・濾過、上述した乾燥工程に加え、微粒子を減少させる工程が必要とされてきた。
【００１３】
このように工程が増えてしまうと、イニシャルコスト・ランニングコスト面で非常に負荷が伴うだけでなく、生産効率を低下させるという問題点があった。
【００１４】
また、従来から乾燥を行う手段として、遠赤外線等の電磁波を照射する乾燥方式等が利用されてきた。これは、静置したトナー粒子に遠赤外線ヒーター等を用いて照射を行うが、乾燥の効率が悪いだけでなく、
前述の微粒子の除去が十分に行えず、生産性及び画像特性等を悪化させるという問題点が生じていた。
【００１５】
【特許文献１】
米国特許第２，２９７，６９１号明細書
【特許文献２】
特公昭３６−１０２３１号公報
【特許文献３】
特公昭４３−１０７９９号公報
【特許文献４】
特公昭５１−１４８９５号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述のごとき問題を解決したトナー粒子の製造方法を提供することにある。
【００１７】
即ち本発明の目的は、水系分散媒中にて合成されたトナー粒子中に存在する微粒子を減少させ、優れた特性のトナー粒子が容易に得られるトナー粒子の製造方法を提供することにある。
【００１８】
また、専用の工程を用いず、乾燥工程と同時に微分を減少させることで、イニシャルコスト・ランニングコスト及び生産効率を大きく向上させたトナー粒子の製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水系分散媒体中で生成されるトナー粒子を、洗浄、脱水し、得られた湿潤しているトナー粒子を乾燥手段によって乾燥するトナー粒子の製造方法であって、
該乾燥手段は風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用いて乾燥する方式であり、且つ、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ
の関係を満たすように乾燥を行い、
該乾燥手段の気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たし、
該乾燥手段はループ型気流加熱管と複数台のサイクロン捕集部を有し、該複数台のサイクロン捕集部は並列に繋がっており、該ループ型気流加熱管と該サイクロン補修部との間に分級機を有さないことを特徴とするトナー粒子の製造方法に関する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、鋭意検討の結果、トナー粒子を、気流、好ましくは風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用い、気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たすような乾燥機を好ましく用いることで、乾燥中のトナー粒子群を一次粒子近くまで効率良く分散し、その分散効果を利用し、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ、好ましくはＢ＜０．８Ａの関係を満たすように、つまりは、微粉を減少させながら乾燥することができ、優れた特性のトナー粒子が容易に得られることが可能となることを見出した。
【００２１】
以下本発明を詳細に説明する。
【００２２】
本発明においては、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ、好ましくはＢ＜０．８Ａ、更に好ましくはＢ＜０．７Ａ
の関係を満たすように乾燥を行うことが好ましい。
【００２３】
上述の粒径範囲の微粒子が多く存在すると、トナー粒子の凝集性が増し、ハンドリングが困難となり、生産性の低下を招く。更には、画像特性に大きく悪影響を及ぼしてしまう。
【００２４】
従って、僅かでも上記粒径範囲の微粒子を減少させることで生産性・画像特性を大きく向上させることが可能となる。上記範囲を逸脱したＢ≧０．９Ａの場合は、微粒子の減少量が小さい為、生産性の向上、画像特性の向上を生み出すことが難しい。
【００２５】
尚、上記Ａ，Ｂは、フロー式粒子像分析装置による粒径０．６乃至２．０μｍの粒子の個数基準の測定値であり、単位は個数％である。
【００２６】
また、上述の粒径範囲の微粒子は、静電的に強固に付着・凝集するため、分離・除去が非常に困難である。その為、本発明においては、微粒子を単一粒子近くまで分散させることが、ポイントの一つとなる。
【００２７】
本発明のトナー粒子の製造方法においては、トナー粒子を熱気流中で更に分散状態を高めるために、脱水・洗浄後に予備的に解砕してあることが好ましい。
【００２８】
また、同じく分散状態を高めるために、原料として用いる湿潤トナー粒子は、粉体としての流動性の点から含水率４０％以下であることが好ましい。また、さらには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、全質量（乾燥トナー質量と水分質量との和）に対する水分質量の比率をいい、１０５℃における加熱減量法によって求めた。
【００２９】
そこで、本発明に用いる装置は、気流を用いた乾燥方式であれば特に制限は無いが、風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用いることが、微粒子を分散させる観点から好ましい。熱気流の流量が大きいと、それだけ供給熱量が大きくなるので、より短時間の乾燥も可能となる。
【００３０】
ここでいう風速とは、経路の中で配管径の最も大きい場所の風速を示し、供給風量と配管径より算術により求めた。
【００３１】
また、本発明においては、水分を含んだトナー粒子から微粒子を減少させながら乾燥する装置として、流動層を形成しながら乾燥する装置、高速の気流を用いる気流乾燥装置等を用いることができる。気流乾燥装置では、直管タイプの配管形状をしたもの、ループタイプの配管形状をしたもの、円筒状の装置形状をしたもの等が好ましく用いられるが、その限りではなく、好ましくは、ループタイプの配管形状をした気流乾燥装置を用いることが好ましい。
【００３２】
図１に示すようなループタイプの配管形状をした乾燥装置は、まず、吐出ブロアー１から供給されるエアーは、熱風発生器２において所定の温度に加熱した圧縮空気は気流分散部３で超音速で吐出され、原料供給装置４から供給された処理物を分散し、ループ型気流加熱管５中で瞬時（０．５〜数十秒）に処理される。気流抜き出し口６は、ループ型気流加熱管５の内側にすることにより、凝集状態にある粒子群と分散され単一粒子に近い状態のものをコアンダ効果により分級する。分級された粒子は、サイクロン７により気流と分離され、気流はバグフィルター８を介して、排気ブロアー９より系外へ出すことができる。
【００３３】
このような、ループタイプの配管形状をした乾燥装置を用いると、トナー粒子群が、単一粒子に近い状態に分散されるまで、気流分散部を具備したループ型気流加熱管５内を回り続け、気流抜き出し口６から、分散された粒子のみ選択的に抜き出される為、サイクロン捕集部で微粒子の除去が効率良く行われる。
【００３４】
また、図２に示すような直管タイプの配管形状をした乾燥装置は、吐出ブロアー１によって発生した気流を熱風発生器２において所定の温度に加熱し、その加熱された空気は気流分散部１０で圧縮後に吐出され、水分を含み凝集したトナー粒子を分散し、効率良く乾燥機本体配管１１内で乾燥を行う。その後、並送されたトナー粒子は、サイクロン７により気流と分離され捕集される。
【００３５】
また、分離された気流はバグフィルター８を介し、排気ブロアー９より系外へ排出される。
【００３６】
このような高速の気流を用いた乾燥機においては、気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たすような乾燥機を用いることが好ましく、乾燥機内でのトナー粒子の分散性をより高める為、微粒子の除去を効率良く行える。
【００３７】
例えば、ループタイプの配管形状をした乾燥装置においては、ループ形状の配管内をより効率良く単一粒子に近い状態に分散することが可能となる。
【００３８】
気流の吐出経路の総断面積Ｃは、例えば、ループ形状の乾燥機においては、図３に示すように、各ノズルｅ・ｆ・ｇの孔の断面積をそれぞれ、Ｃ1・Ｃ2・Ｃ3とすると、Ｃは、Ｃ1・Ｃ2・Ｃ3の総和となる。また、気流の主最大経路の断面積Ｄは、サイクロン捕集部までの経路の中で最も配管径の大きい場所の断面積を示し、ループ形状の乾燥機においては、図３のＤに相当する。
【００３９】
本発明において、上記範囲を逸脱したＣ／Ｄが０．０９以下の場合、流速がはやくなりすぎて、トナー粒子へのダメージを誘発するだけでなく、吐出経路にて大きく圧力損失を生じてしまう為、装置的な負荷がかかってしまう。
【００４０】
Ｃ／Ｄが０．１５以上の場合、流速が遅くなりすぎて、十分な分散力を持つことができず、微粒子を効率良く除去することができない。
【００４１】
更に本発明においては、該気流を用いた乾燥装置がサイクロン捕集部を有する場合、サイクロン捕集部を複数台有することが好ましい（図４参照）。
【００４２】
複数台有することで、サイクロン各々に流入するトナー粒子を含んだ気流の粉塵濃度を低くすることができ、それにより、分散性を高め、微粒子を低減することが可能となる。
【００４３】
また、サイクロンを複数台有する場合、サイクロンは直列に繋げることも、並列に繋げることも可能であるが、分散効率・捕集効率の観点から、並列に繋げることが好ましい。
【００４４】
また、本発明においては、サイクロン直前に２次エアーを投入し、分散効率を高め微粒子を分離することにより効率化することも可能である。
【００４５】
本発明において、高速の気流を用いながら乾燥を行う具体的な装置としては、フラッシュジェットドライヤー（セイシン企業社製）やフラッシュドライヤー（ホソカワミクロン社製）・ドライマイスター（ホソカワミクロン社製）・クリーンフラッシュドライヤー（月島製作所社製）・高速流動層乾燥機（徳寿製作所社製）等が挙げられる。
【００４６】
本発明において、乾燥後のトナー粒子の水分の含有量は１．０％以下、好ましくは０．５％以下であることが良い。水分含有量が１．０％超となると、トナー粒子に帯電性を付与することが困難なものとなり、画像特性に大きく悪影響を及ぼしてしまう。
【００４７】
本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものであってもよい。
【００４８】
本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。尚、ここで会合とは樹脂粒子及び着色剤粒子が複数個融着することを示す。
【００４９】
なお、本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００５０】
懸濁重合法の製造方法としては特に限定されるものではないが、下記の様な製造方法を上げることができる。
【００５１】
すなわち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、撹拌機構を有する反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナーを調製する。
【００５２】
また、本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で融着させて調製する方法もあげることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法をあげることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂及び着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水系媒体中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させ、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。尚、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよい。
【００５３】
本発明においては、一旦得られた重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤を用い重合せしめる所謂シード重合方法も本発明に好適に利用することができる。
【００５４】
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（ｍ−，ｐ−）−メチルスチレン，ｍ（ｐ−）−エチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸メチル，（メタ）アクリル酸エチル，（メタ）アクリル酸プロピル，（メタ）アクリル酸ブチル，（メタ）アクリル酸オクチル，（メタ）アクリル酸ドデシル，（メタ）アクリル酸ステアリル，（メタ）アクリル酸ベヘニル，（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル，（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル，（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタジエン，イソプレン，シクロヘキセン，（メタ）アクリロニトリル，アクリル酸アミド等のビニル系単量体が好ましく用いられる。また、必要に応じて２種以上組み合わせて好ましく使われる場合もある。
【００５５】
本発明においては、外殻樹脂中に低軟化点物質を内包化せしめるため外殻樹脂の他に更に極性樹脂を添加せしめることが特に好ましい。本発明に用いられる極性樹脂としては、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体，マレイン酸共重合体，飽和ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂が好ましく用いられる。該極性樹脂は、外殻樹脂又は単量体と反応しうる不飽和基を分子中に含まないものが特に好ましい。不飽和基を有する極性樹脂を含む場合においては、外殻樹脂層を形成する単量体と架橋反応が起きフルカラー用トナーとしては、極めて高分子量になり四色トナーの混色には不利となり好ましくない。
【００５６】
本発明に用いられる低軟化点物質としては、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８に準拠し測定された主体極大ピーク値が、４０〜９０℃を示す化合物が好ましい。極大ピークが４０℃未満であると低軟化点物質の自己凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフセット性が弱くなりフルカラートナーには好ましくない。一方極大ピークが、９０℃を超えると定着温度が高くなり、定着画像表面を適度に平滑化せしめることが困難となり混合性の点から好ましくない。更に直接重合法によりトナーを得る場合においては、水系で造粒、重合を行うため極大ピーク値の温度が高いと、主に造粒中に低軟化点物質が析出してきて懸濁系を阻害するため好ましくない。具体的にはパラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャーロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が利用できる。
【００５７】
本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック，磁性体，以下に示すイエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。
【００５８】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物，イソインドリノン化合物，アンスラキノン化合物，アゾ金属錯体，メチン化合物，アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。
【００５９】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物，ジケトピロロピロール化合物，アンスラキノン，キナクリドン化合物，塩基染料レーキ化合物，ナフトール化合物，ベンズイミダゾロン化合物，チオインジゴ化合物，ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１２２、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
【００６０】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体，アンスラキノン化合物，塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
【００６１】
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤は、色相角，彩度，明度，耐候性，ＯＨＰ透明性，トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部添加して用いられる。
【００６２】
黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり、樹脂１００質量部に対し４０〜１５０質量部添加して用いられる。
【００６３】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。更に本発明において直接重合方法を用いる場合には、重合阻害性が無く水系への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属化合物，スルホン酸、カルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物，ホウ素化合物，尿素化合物，ケイ素化合物，カリークスアレーン等が利用でき、ポジ系として四級アンモニウム塩，該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物，グアニジン化合物，イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。該荷電制御剤は樹脂１００重量部に対し０．５〜１０質量部が好ましい。しかしながら、本発明において荷電制御剤の添加は必須ではなく、二成分現像方法を用いた場合においては、キャリアとの摩擦帯電を利用し、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法を用いた場合においてもブレード部材やスリーブ部材との摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも荷電制御剤を含む必要はない。
【００６４】
本発明に係る重合トナーに使用できる重合開始剤としては、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又はジアゾ系重合開始剤；ベンゾイルペルオキシド、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ーボネート、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用いられる。該重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には単量体に対し０．５〜２０質量％添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、１０時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。
【００６５】
重合度を制御するため公知の架橋剤，連鎖移動剤，重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
【００６６】
本発明に係る重合トナーにおいて、特に分散剤を用いた懸濁重合を利用する場合用いる分散剤としては、無機化合物として、リン酸三カルシウム，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。これら安定化剤は、重合性単量体１００重量部に対して０．２〜２０質量部を使用することが好ましい。
【００６７】
これら安定化剤の中で、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、細かい粒子を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成させても良い。例えば、リン酸三カルシウムの場合、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良い。
【００６８】
また、これら安定化剤の微細な分散の為に、０．００１〜０．１質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化剤の所期の作用を促進する為のものであり、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。
【００６９】
本発明のトナー製造方法においては、以下の如き製造方法によって具体的にトナーを製造することが可能である。
【００７０】
即ち、重合性単量体中に低軟化点物質からなる離型剤，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系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはクレアミックス、ホモミキサー、ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズ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のが良い。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、又は、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、本発明の乾燥方法によって乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系１００質量部に対して水３００〜３０００質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【００７１】
本発明では、このようにして得られるトナー粒子のＴｇは、４０〜７５℃になるように調整される。４０℃未満の場合には、トナーの保存安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方７５℃を超える場合は定着点の上昇をもたらし、特にフルカラートナーの場合においては各色トナーの混色が不十分となり色再現性に乏しく、更にＯＨＰ画像の透明性を著しく低下させ高画質の面から好ましくない。
【００７２】
以下に、本発明で使用する各物性値の測定方法について述べる。
【００７３】
１．含水率の測定方法
本発明のトナーの水分率の測定は、ＭＡ４０電子水分計（ザルトリウス社製）で１０５℃における加熱減量法によって求めた。
【００７４】
２．トナー粒子の円相当径による粒度分布の測定
ノニオン型界面活性剤０．１ｍｇが溶解している水１０ｍｌに粉体５ｍｇを分散して分散液を調製し、２０ｋＨｚ，５０Ｗの超音波を該分散液に５分間照射し、東亜医用電子株式会社フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定を行った。測定試料作製には、ノニオン型界面活性剤として和光純薬社製コンタミノンＮを採用し、超音波分散機としてＳＭＴ社製ＵＨ−５０を使用して測定した。
【００７５】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。実施例１〜７の中で、サイクロン捕集部を２台並列に繋いだ実施例２が本発明の例である。
【００７６】
＜実施例１＞
イオン交換水７１０質量部に０．１モル／リットル−Ｎａ3ＰＯ4水溶液４５０質量部を投入し６０℃に加温した後、クレアミックス（エム・テクニック社製）を用いて３，５００回転／分にて撹拌した。これに１．０モル／リットル−ＣａＣｌ2水溶液６８質量部を添加し、Ｃａ3（ＰＯ4）2を含む水系媒体を得た。
【００７７】
一方、分散質系は、
・スチレン単量体 ６７．０質量％
・ｎ−ブチルアクリレート単量体 １０．０質量％
・キナクリドン系顔料 ５．０質量％
・テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ ６．０質量％
・ジビニルベンセン ０．３質量％
・Ｅ−８８（オリエント化学工業社製） ０．８質量％
・パラフィンワックス（融点７２℃） １０．０質量％
上記した成分のうちスチレン単量体の一部、キナクリドン系顔料、Ｅ−８８を混合し、ハンディミル（三井鉱山（株）製）を用い５時間分散させた後、スチレン単量体の残部、その他の組成物を加えて６０℃に加温して十分に相溶するまで混合した。その後、これに重合開始剤である２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２．５質量％を添加して重合性単量体組成物とした。
【００７８】
上記の重合性単量体組成物を、あらかじめ調製した水系分散媒中に投入して、クレアミックスの回転数を６５００回転／分とし１５分間撹拌し、造粒を行った。
【００７９】
次いで、上記の工程で造粒した懸濁液を重合装置に導入し、撹拌翼の回転数８０回転／分、液温６０℃で重合を行った。５時間経過後、重合温度を８０℃に昇温し、加熱撹拌をさらに３時間継続して重合を完了させた。次いで、スラリーを冷却し、希塩酸を添加し、Ｃａ3（ＰＯ4）2を溶解させた後、濾過、水洗、次いで解砕を行い、含水率２１％、トナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ａが、２５個数％のトナー粒子を得た。
【００８０】
この得られたトナー粒子を、図１に示す態様の装置を用いて以下の条件で運転を行った。
熱風温度 ：９０℃
風速 ：２０．６ｍ／ｓ
トナー粒子供給量 ：７０ｋｇ／ｈｒ
吐出経路総断面積Ｃ：０．０００９６ｍ2
主最大経路断面積Ｄ：０．００８１ｍ2
Ｃ／Ｄ ：０．１２
サイクロン台数 ：１台
【００８１】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１５個数％であった。また、含水率は、０．１８％であった。
【００８２】
この得られたトナー粒子１００質量部に対し、ＢＥＴ法による比表面積が２００ｍ2／ｇである疎水性シリカ１．７質量部を外添してトナー（現像剤）とした。この現像剤を用いて、ＣＲＥＡＴＩＶＥ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ ２１５０（キヤノン製）改造機を用い、３０℃／８０％ＲＨの環境にて３０００枚の画出しを行ったところ、耐久の前後で縦筋、がさつき等の無い優れた画像が得られた。評価結果を表１に示す。
【００８３】
＜実施例２＞
サイクロン捕集部が２台並列に繋いである図４に示す態様の装置を用いること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００８４】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１４個数％であった。また、含水率は、０．１８％であった。
【００８５】
この得られたトナー粒子を実施例１と同様の操作でトナーとし、同様の方法で評価を行ったところ耐久の前後で縦筋、がさつき等の無い優れた画像が得られた。評価結果を表１に示す。
【００８６】
＜実施例３＞
風速１５．４ｍ／ｓ、トナー粒子供給量が、５３ｋｇ／ｈｒであること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００８７】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１９個数％であった。また、含水率は、０．２２％であった。
【００８８】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、画像のがさつきに関しては良好であった。評価結果を表１に示す。
【００８９】
＜実施例４＞
吐出経路総断面積Ｃ：０．０００７７ｍ2主最大経路断面積Ｄ：０．００８１ｍ2 Ｃ／Ｄ：０．０９５であること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９０】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１３個数％であった。また、含水率は、０．１７％であった。
【００９１】
の得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、実用上問題の無いレベルではあるが、耐久後半で若干画像ががさついていた。縦筋に関しては、良好であった。評価結果を表１に示す。
【００９２】
＜実施例５＞
吐出経路総断面積Ｃ：０．００１２ｍ2主最大経路断面積Ｄ：０．００８１ｍ2Ｃ／Ｄ：０．１４８であること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９３】
乾燥後のトナー粒子の乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１９個数％であった。また、含水率は、０．３％であった。
【００９４】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、画像のがさつきに関しては良好であった。評価結果を表１に示す。
【００９５】
＜実施例６＞
図２に示す態様の装置を用いること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９６】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１８．５個数％であった。また、含水率は、０．５％であった。
【００９７】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、画像のがさつきに関しては良好であった。評価結果を表１に示す。
【００９８】
＜実施例７＞
図２に示す態様の装置を用い、風速が１５．４ｍ／ｓ、トナー粒子供給量が５０ｋｇ／ｈｒであること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９９】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、２１個数％であった。また、含水率は、０．６％であった。
【０１００】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、実用上問題の無いレベルではあるが、耐久後半で若干画像ががさついていた。評価結果を表１に示す。
【０１０１】
＜比較例１＞
実施例１で解砕まで行ったトナー粒子５ｋｇを、トナー粒子層が薄くなるようにバットにトナー粒子を敷いて、その上方から９０℃の遠赤外線ヒーターを６ｈｒ照射した。
【０１０２】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、２５個数％であった。また、含水率は、２．０％であった。
【０１０３】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行い現像剤とし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、画出しを始めるとすぐに縦筋が発生し、更にがさつきのひどい画像であり、耐久と共に縦筋は増加・がさつきはひどくなり、耐久後半は全面縦筋・全面がさつきのひどい画像であった。評価結果を表１に示す。
【０１０４】
縦筋の判断基準は以下の通りである。
Ａ：縦筋は未発生。
Ｂ：数本の縦筋が発生。
Ｃ：多数本の縦筋が発生。
【０１０５】
画質の判断基準は以下の通りである。
Ａ：非常に良好。
Ｂ：耐久後半からわずかにがさついているものの、実用上問題無いレベル。
Ｃ：耐久初期からがさついており、実用困難。
Ｄ：がさつきがひどく、実用不可。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水系分散媒体中に合成されたトナー粒子中に存在する微粒子を減少させ、優れた特性のトナー粒子が容易に得られるトナー粒子の製造方法を実現できる。また、本発明によれば、イニシャルコスト・ランニングコスト及び生産効率を大きく向上させたトナー粒子の製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる微粒子を減少させながら乾燥を行う装置の一例である。
【図２】本発明に用いられる微粒子を減少させながら乾燥を行う装置の一例である。
【図３】ループ形状の乾燥装置における、気流の吐出経路の総断面積：Ｃ（ｍ2）、及び、気流の主最大経路の断面積：Ｄ（ｍ2）の説明図である。
【図４】本発明に用いられる微粒子を減少させながら乾燥を行う装置の一例である。
【符号の説明】
１． 吐出ブロアー
２． 熱風発生器
３． 気流分散部（ループタイプ乾燥機）
４． 原料供給装置
５． ループ型気流加熱管
６． 気流抜き出し口
７． サイクロン
８． バグフィルター
９． 排気ブロアー
１０． 気流分散部（直管タイプ乾燥機）
１１． 乾燥機本体配管（直管タイプ乾燥機）
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像を顕像化する方法やトナージェット方式記録方法に用いられるトナー粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法は特許文献１等に記載されているが如く、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十分に脆く、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、特許文献２〜４等による懸濁重合法によるトナーをはじめとして、各種重合法トナーやその製造方法が提案されている。例えば、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、トナー粒子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】
また、近年の複写機やプリンターの高画質化、フルカラー化、省エネルギー化等トナー粒子自体の多機能化が要求されている。例えば、高画質化にともない高解像度・デジタル方式に対応するトナー粒子の微小粒径化、フルカラー化にともなうＯＨＰ画像の透明性の向上、省エネルギー化にともなう低温定着化に対応するためトナー粒子中に低軟化点物質の含有、転写材への転写効率の向上に有効であるトナー粒子の形状化等が要求されており、これらの要求を実現する手段として重合法によるトナーが挙げられる。
【０００８】
しかし、この重合法によって得られたトナー粒子は、特に０．６μｍ〜２μｍの微粒子を含む場合があり、それが起因して、凝集性が向上し、生産性が悪化する傾向にあった。更には、画像に数多くの悪影響を及ぼすことが、問題視されてきた。
【０００９】
また、この重合法によるトナーは、水相中で粒子を得るため、重合後の湿潤トナー粒子中には、ある程度の水分が伴ってしまう。
【００１０】
この水分を伴った状態のままでは、当然トナー粒子に必要な帯電性が失われ、また、水分架橋により、凝集性が非常に高くなるため、当然トナー粒子として使用することはできない。
【００１１】
そこで、水分を満足いくまで除去するために、後工程で乾燥による水分除去が必要とされてきた。
【００１２】
先に述べた微粒子が存在する場合、重合後の洗浄・濾過、上述した乾燥工程に加え、微粒子を減少させる工程が必要とされてきた。
【００１３】
このように工程が増えてしまうと、イニシャルコスト・ランニングコスト面で非常に負荷が伴うだけでなく、生産効率を低下させるという問題点があった。
【００１４】
また、従来から乾燥を行う手段として、遠赤外線等の電磁波を照射する乾燥方式等が利用されてきた。これは、静置したトナー粒子に遠赤外線ヒーター等を用いて照射を行うが、乾燥の効率が悪いだけでなく、
前述の微粒子の除去が十分に行えず、生産性及び画像特性等を悪化させるという問題点が生じていた。
【００１５】
【特許文献１】
米国特許第２，２９７，６９１号明細書
【特許文献２】
特公昭３６−１０２３１号公報
【特許文献３】
特公昭４３−１０７９９号公報
【特許文献４】
特公昭５１−１４８９５号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述のごとき問題を解決したトナー粒子の製造方法を提供することにある。
【００１７】
即ち本発明の目的は、水系分散媒中にて合成されたトナー粒子中に存在する微粒子を減少させ、優れた特性のトナー粒子が容易に得られるトナー粒子の製造方法を提供することにある。
【００１８】
また、専用の工程を用いず、乾燥工程と同時に微分を減少させることで、イニシャルコスト・ランニングコスト及び生産効率を大きく向上させたトナー粒子の製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水系分散媒体中で生成されるトナー粒子を、洗浄、脱水し、得られた湿潤しているトナー粒子を乾燥手段によって乾燥するトナー粒子の製造方法であって、
該乾燥手段は風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用いて乾燥する方式であり、且つ、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ
の関係を満たすように乾燥を行い、
該乾燥手段の気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たし、
該乾燥手段はループ型気流加熱管と複数台のサイクロン捕集部を有し、該複数台のサイクロン捕集部は並列に繋がっており、該ループ型気流加熱管と該サイクロン補修部との間に分級機を有さないことを特徴とするトナー粒子の製造方法に関する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、鋭意検討の結果、トナー粒子を、気流、好ましくは風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用い、気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たすような乾燥機を好ましく用いることで、乾燥中のトナー粒子群を一次粒子近くまで効率良く分散し、その分散効果を利用し、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ、好ましくはＢ＜０．８Ａの関係を満たすように、つまりは、微粉を減少させながら乾燥することができ、優れた特性のトナー粒子が容易に得られることが可能となることを見出した。
【００２１】
以下本発明を詳細に説明する。
【００２２】
本発明においては、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ、好ましくはＢ＜０．８Ａ、更に好ましくはＢ＜０．７Ａ
の関係を満たすように乾燥を行うことが好ましい。
【００２３】
上述の粒径範囲の微粒子が多く存在すると、トナー粒子の凝集性が増し、ハンドリングが困難となり、生産性の低下を招く。更には、画像特性に大きく悪影響を及ぼしてしまう。
【００２４】
従って、僅かでも上記粒径範囲の微粒子を減少させることで生産性・画像特性を大きく向上させることが可能となる。上記範囲を逸脱したＢ≧０．９Ａの場合は、微粒子の減少量が小さい為、生産性の向上、画像特性の向上を生み出すことが難しい。
【００２５】
尚、上記Ａ，Ｂは、フロー式粒子像分析装置による粒径０．６乃至２．０μｍの粒子の個数基準の測定値であり、単位は個数％である。
【００２６】
また、上述の粒径範囲の微粒子は、静電的に強固に付着・凝集するため、分離・除去が非常に困難である。その為、本発明においては、微粒子を単一粒子近くまで分散させることが、ポイントの一つとなる。
【００２７】
本発明のトナー粒子の製造方法においては、トナー粒子を熱気流中で更に分散状態を高めるために、脱水・洗浄後に予備的に解砕してあることが好ましい。
【００２８】
また、同じく分散状態を高めるために、原料として用いる湿潤トナー粒子は、粉体としての流動性の点から含水率４０％以下であることが好ましい。また、さらには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、全質量（乾燥トナー質量と水分質量との和）に対する水分質量の比率をいい、１０５℃における加熱減量法によって求めた。
【００２９】
そこで、本発明に用いる装置は、気流を用いた乾燥方式であれば特に制限は無いが、風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用いることが、微粒子を分散させる観点から好ましい。熱気流の流量が大きいと、それだけ供給熱量が大きくなるので、より短時間の乾燥も可能となる。
【００３０】
ここでいう風速とは、経路の中で配管径の最も大きい場所の風速を示し、供給風量と配管径より算術により求めた。
【００３１】
また、本発明においては、水分を含んだトナー粒子から微粒子を減少させながら乾燥する装置として、流動層を形成しながら乾燥する装置、高速の気流を用いる気流乾燥装置等を用いることができる。気流乾燥装置では、直管タイプの配管形状をしたもの、ループタイプの配管形状をしたもの、円筒状の装置形状をしたもの等が好ましく用いられるが、その限りではなく、好ましくは、ループタイプの配管形状をした気流乾燥装置を用いることが好ましい。
【００３２】
図１に示すようなループタイプの配管形状をした乾燥装置は、まず、吐出ブロアー１から供給されるエアーは、熱風発生器２において所定の温度に加熱した圧縮空気は気流分散部３で超音速で吐出され、原料供給装置４から供給された処理物を分散し、ループ型気流加熱管５中で瞬時（０．５〜数十秒）に処理される。気流抜き出し口６は、ループ型気流加熱管５の内側にすることにより、凝集状態にある粒子群と分散され単一粒子に近い状態のものをコアンダ効果により分級する。分級された粒子は、サイクロン７により気流と分離され、気流はバグフィルター８を介して、排気ブロアー９より系外へ出すことができる。
【００３３】
このような、ループタイプの配管形状をした乾燥装置を用いると、トナー粒子群が、単一粒子に近い状態に分散されるまで、気流分散部を具備したループ型気流加熱管５内を回り続け、気流抜き出し口６から、分散された粒子のみ選択的に抜き出される為、サイクロン捕集部で微粒子の除去が効率良く行われる。
【００３４】
また、図２に示すような直管タイプの配管形状をした乾燥装置は、吐出ブロアー１によって発生した気流を熱風発生器２において所定の温度に加熱し、その加熱された空気は気流分散部１０で圧縮後に吐出され、水分を含み凝集したトナー粒子を分散し、効率良く乾燥機本体配管１１内で乾燥を行う。その後、並送されたトナー粒子は、サイクロン７により気流と分離され捕集される。
【００３５】
また、分離された気流はバグフィルター８を介し、排気ブロアー９より系外へ排出される。
【００３６】
このような高速の気流を用いた乾燥機においては、気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たすような乾燥機を用いることが好ましく、乾燥機内でのトナー粒子の分散性をより高める為、微粒子の除去を効率良く行える。
【００３７】
例えば、ループタイプの配管形状をした乾燥装置においては、ループ形状の配管内をより効率良く単一粒子に近い状態に分散することが可能となる。
【００３８】
気流の吐出経路の総断面積Ｃは、例えば、ループ形状の乾燥機においては、図３に示すように、各ノズルｅ・ｆ・ｇの孔の断面積をそれぞれ、Ｃ1・Ｃ2・Ｃ3とすると、Ｃは、Ｃ1・Ｃ2・Ｃ3の総和となる。また、気流の主最大経路の断面積Ｄは、サイクロン捕集部までの経路の中で最も配管径の大きい場所の断面積を示し、ループ形状の乾燥機においては、図３のＤに相当する。
【００３９】
本発明において、上記範囲を逸脱したＣ／Ｄが０．０９以下の場合、流速がはやくなりすぎて、トナー粒子へのダメージを誘発するだけでなく、吐出経路にて大きく圧力損失を生じてしまう為、装置的な負荷がかかってしまう。
【００４０】
Ｃ／Ｄが０．１５以上の場合、流速が遅くなりすぎて、十分な分散力を持つことができず、微粒子を効率良く除去することができない。
【００４１】
更に本発明においては、該気流を用いた乾燥装置がサイクロン捕集部を有する場合、サイクロン捕集部を複数台有することが好ましい（図４参照）。
【００４２】
複数台有することで、サイクロン各々に流入するトナー粒子を含んだ気流の粉塵濃度を低くすることができ、それにより、分散性を高め、微粒子を低減することが可能となる。
【００４３】
また、サイクロンを複数台有する場合、サイクロンは直列に繋げることも、並列に繋げることも可能であるが、分散効率・捕集効率の観点から、並列に繋げることが好ましい。
【００４４】
また、本発明においては、サイクロン直前に２次エアーを投入し、分散効率を高め微粒子を分離することにより効率化することも可能である。
【００４５】
本発明において、高速の気流を用いながら乾燥を行う具体的な装置としては、フラッシュジェットドライヤー（セイシン企業社製）やフラッシュドライヤー（ホソカワミクロン社製）・ドライマイスター（ホソカワミクロン社製）・クリーンフラッシュドライヤー（月島製作所社製）・高速流動層乾燥機（徳寿製作所社製）等が挙げられる。
【００４６】
本発明において、乾燥後のトナー粒子の水分の含有量は１．０％以下、好ましくは０．５％以下であることが良い。水分含有量が１．０％超となると、トナー粒子に帯電性を付与することが困難なものとなり、画像特性に大きく悪影響を及ぼしてしまう。
【００４７】
本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものであってもよい。
【００４８】
本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。尚、ここで会合とは樹脂粒子及び着色剤粒子が複数個融着することを示す。
【００４９】
なお、本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００５０】
懸濁重合法の製造方法としては特に限定されるものではないが、下記の様な製造方法を上げることができる。
【００５１】
すなわち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、撹拌機構を有する反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナーを調製する。
【００５２】
また、本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で融着させて調製する方法もあげることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法をあげることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂及び着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水系媒体中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させ、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。尚、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよい。
【００５３】
本発明においては、一旦得られた重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤を用い重合せしめる所謂シード重合方法も本発明に好適に利用することができる。
【００５４】
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（ｍ−，ｐ−）−メチルスチレン，ｍ（ｐ−）−エチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸メチル，（メタ）アクリル酸エチル，（メタ）アクリル酸プロピル，（メタ）アクリル酸ブチル，（メタ）アクリル酸オクチル，（メタ）アクリル酸ドデシル，（メタ）アクリル酸ステアリル，（メタ）アクリル酸ベヘニル，（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル，（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル，（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタジエン，イソプレン，シクロヘキセン，（メタ）アクリロニトリル，アクリル酸アミド等のビニル系単量体が好ましく用いられる。また、必要に応じて２種以上組み合わせて好ましく使われる場合もある。
【００５５】
本発明においては、外殻樹脂中に低軟化点物質を内包化せしめるため外殻樹脂の他に更に極性樹脂を添加せしめることが特に好ましい。本発明に用いられる極性樹脂としては、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体，マレイン酸共重合体，飽和ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂が好ましく用いられる。該極性樹脂は、外殻樹脂又は単量体と反応しうる不飽和基を分子中に含まないものが特に好ましい。不飽和基を有する極性樹脂を含む場合においては、外殻樹脂層を形成する単量体と架橋反応が起きフルカラー用トナーとしては、極めて高分子量になり四色トナーの混色には不利となり好ましくない。
【００５６】
本発明に用いられる低軟化点物質としては、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８に準拠し測定された主体極大ピーク値が、４０〜９０℃を示す化合物が好ましい。極大ピークが４０℃未満であると低軟化点物質の自己凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフセット性が弱くなりフルカラートナーには好ましくない。一方極大ピークが、９０℃を超えると定着温度が高くなり、定着画像表面を適度に平滑化せしめることが困難となり混合性の点から好ましくない。更に直接重合法によりトナーを得る場合においては、水系で造粒、重合を行うため極大ピーク値の温度が高いと、主に造粒中に低軟化点物質が析出してきて懸濁系を阻害するため好ましくない。具体的にはパラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャーロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が利用できる。
【００５７】
本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック，磁性体，以下に示すイエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。
【００５８】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物，イソインドリノン化合物，アンスラキノン化合物，アゾ金属錯体，メチン化合物，アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。
【００５９】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物，ジケトピロロピロール化合物，アンスラキノン，キナクリドン化合物，塩基染料レーキ化合物，ナフトール化合物，ベンズイミダゾロン化合物，チオインジゴ化合物，ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１２２、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
【００６０】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体，アンスラキノン化合物，塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
【００６１】
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤は、色相角，彩度，明度，耐候性，ＯＨＰ透明性，トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部添加して用いられる。
【００６２】
黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり、樹脂１００質量部に対し４０〜１５０質量部添加して用いられる。
【００６３】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。更に本発明において直接重合方法を用いる場合には、重合阻害性が無く水系への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属化合物，スルホン酸、カルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物，ホウ素化合物，尿素化合物，ケイ素化合物，カリークスアレーン等が利用でき、ポジ系として四級アンモニウム塩，該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物，グアニジン化合物，イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。該荷電制御剤は樹脂１００重量部に対し０．５〜１０質量部が好ましい。しかしながら、本発明において荷電制御剤の添加は必須ではなく、二成分現像方法を用いた場合においては、キャリアとの摩擦帯電を利用し、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法を用いた場合においてもブレード部材やスリーブ部材との摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも荷電制御剤を含む必要はない。
【００６４】
本発明に係る重合トナーに使用できる重合開始剤としては、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又はジアゾ系重合開始剤；ベンゾイルペルオキシド、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ーボネート、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用いられる。該重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には単量体に対し０．５〜２０質量％添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、１０時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。
【００６５】
重合度を制御するため公知の架橋剤，連鎖移動剤，重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
【００６６】
本発明に係る重合トナーにおいて、特に分散剤を用いた懸濁重合を利用する場合用いる分散剤としては、無機化合物として、リン酸三カルシウム，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。これら安定化剤は、重合性単量体１００重量部に対して０．２〜２０質量部を使用することが好ましい。
【００６７】
これら安定化剤の中で、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、細かい粒子を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成させても良い。例えば、リン酸三カルシウムの場合、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良い。
【００６８】
また、これら安定化剤の微細な分散の為に、０．００１〜０．１質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化剤の所期の作用を促進する為のものであり、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。
【００６９】
本発明のトナー製造方法においては、以下の如き製造方法によって具体的にトナーを製造することが可能である。
【００７０】
即ち、重合性単量体中に低軟化点物質からなる離型剤，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系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはクレアミックス、ホモミキサー、ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズ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のが良い。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、又は、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、本発明の乾燥方法によって乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系１００質量部に対して水３００〜３０００質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【００７１】
本発明では、このようにして得られるトナー粒子のＴｇは、４０〜７５℃になるように調整される。４０℃未満の場合には、トナーの保存安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方７５℃を超える場合は定着点の上昇をもたらし、特にフルカラートナーの場合においては各色トナーの混色が不十分となり色再現性に乏しく、更にＯＨＰ画像の透明性を著しく低下させ高画質の面から好ましくない。
【００７２】
以下に、本発明で使用する各物性値の測定方法について述べる。
【００７３】
１．含水率の測定方法
本発明のトナーの水分率の測定は、ＭＡ４０電子水分計（ザルトリウス社製）で１０５℃における加熱減量法によって求めた。
【００７４】
２．トナー粒子の円相当径による粒度分布の測定
ノニオン型界面活性剤０．１ｍｇが溶解している水１０ｍｌに粉体５ｍｇを分散して分散液を調製し、２０ｋＨｚ，５０Ｗの超音波を該分散液に５分間照射し、東亜医用電子株式会社フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定を行った。測定試料作製には、ノニオン型界面活性剤として和光純薬社製コンタミノンＮを採用し、超音波分散機としてＳＭＴ社製ＵＨ−５０を使用して測定した。
【００７５】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。実施例１〜７の中で、サイクロン捕集部を２台並列に繋いだ実施例２が本発明の例である。
【００７６】
＜実施例１＞
イオン交換水７１０質量部に０．１モル／リットル−Ｎａ3ＰＯ4水溶液４５０質量部を投入し６０℃に加温した後、クレアミックス（エム・テクニック社製）を用いて３，５００回転／分にて撹拌した。これに１．０モル／リットル−ＣａＣｌ2水溶液６８質量部を添加し、Ｃａ3（ＰＯ4）2を含む水系媒体を得た。
【００７７】
一方、分散質系は、
・スチレン単量体 ６７．０質量％
・ｎ−ブチルアクリレート単量体 １０．０質量％
・キナクリドン系顔料 ５．０質量％
・テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ ６．０質量％
・ジビニルベンセン ０．３質量％
・Ｅ−８８（オリエント化学工業社製） ０．８質量％
・パラフィンワックス（融点７２℃） １０．０質量％
上記した成分のうちスチレン単量体の一部、キナクリドン系顔料、Ｅ−８８を混合し、ハンディミル（三井鉱山（株）製）を用い５時間分散させた後、スチレン単量体の残部、その他の組成物を加えて６０℃に加温して十分に相溶するまで混合した。その後、これに重合開始剤である２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２．５質量％を添加して重合性単量体組成物とした。
【００７８】
上記の重合性単量体組成物を、あらかじめ調製した水系分散媒中に投入して、クレアミックスの回転数を６５００回転／分とし１５分間撹拌し、造粒を行った。
【００７９】
次いで、上記の工程で造粒した懸濁液を重合装置に導入し、撹拌翼の回転数８０回転／分、液温６０℃で重合を行った。５時間経過後、重合温度を８０℃に昇温し、加熱撹拌をさらに３時間継続して重合を完了させた。次いで、スラリーを冷却し、希塩酸を添加し、Ｃａ3（ＰＯ4）2を溶解させた後、濾過、水洗、次いで解砕を行い、含水率２１％、トナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ａが、２５個数％のトナー粒子を得た。
【００８０】
この得られたトナー粒子を、図１に示す態様の装置を用いて以下の条件で運転を行った。
熱風温度 ：９０℃
風速 ：２０．６ｍ／ｓ
トナー粒子供給量 ：７０ｋｇ／ｈｒ
吐出経路総断面積Ｃ：０．０００９６ｍ2
主最大経路断面積Ｄ：０．００８１ｍ2
Ｃ／Ｄ ：０．１２
サイクロン台数 ：１台
【００８１】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１５個数％であった。また、含水率は、０．１８％であった。
【００８２】
この得られたトナー粒子１００質量部に対し、ＢＥＴ法による比表面積が２００ｍ2／ｇである疎水性シリカ１．７質量部を外添してトナー（現像剤）とした。この現像剤を用いて、ＣＲＥＡＴＩＶＥ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ ２１５０（キヤノン製）改造機を用い、３０℃／８０％ＲＨの環境にて３０００枚の画出しを行ったところ、耐久の前後で縦筋、がさつき等の無い優れた画像が得られた。評価結果を表１に示す。
【００８３】
＜実施例２＞
サイクロン捕集部が２台並列に繋いである図４に示す態様の装置を用いること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００８４】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１４個数％であった。また、含水率は、０．１８％であった。
【００８５】
この得られたトナー粒子を実施例１と同様の操作でトナーとし、同様の方法で評価を行ったところ耐久の前後で縦筋、がさつき等の無い優れた画像が得られた。評価結果を表１に示す。
【００８６】
＜実施例３＞
風速１５．４ｍ／ｓ、トナー粒子供給量が、５３ｋｇ／ｈｒであること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００８７】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１９個数％であった。また、含水率は、０．２２％であった。
【００８８】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、画像のがさつきに関しては良好であった。評価結果を表１に示す。
【００８９】
＜実施例４＞
吐出経路総断面積Ｃ：０．０００７７ｍ2主最大経路断面積Ｄ：０．００８１ｍ2 Ｃ／Ｄ：０．０９５であること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９０】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１３個数％であった。また、含水率は、０．１７％であった。
【００９１】
の得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、実用上問題の無いレベルではあるが、耐久後半で若干画像ががさついていた。縦筋に関しては、良好であった。評価結果を表１に示す。
【００９２】
＜実施例５＞
吐出経路総断面積Ｃ：０．００１２ｍ2主最大経路断面積Ｄ：０．００８１ｍ2Ｃ／Ｄ：０．１４８であること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９３】
乾燥後のトナー粒子の乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１９個数％であった。また、含水率は、０．３％であった。
【００９４】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、画像のがさつきに関しては良好であった。評価結果を表１に示す。
【００９５】
＜実施例６＞
図２に示す態様の装置を用いること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９６】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、１８．５個数％であった。また、含水率は、０．５％であった。
【００９７】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、画像のがさつきに関しては良好であった。評価結果を表１に示す。
【００９８】
＜実施例７＞
図２に示す態様の装置を用い、風速が１５．４ｍ／ｓ、トナー粒子供給量が５０ｋｇ／ｈｒであること以外は、実施例１と同様の被乾燥物を用いて、実施例１と同様の装置・条件下で乾燥を行った。
【００９９】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、２１個数％であった。また、含水率は、０．６％であった。
【０１００】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行いトナーとし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、耐久の後半で実用上問題ないレベルであるが、数本の縦筋が発生した。また、実用上問題の無いレベルではあるが、耐久後半で若干画像ががさついていた。評価結果を表１に示す。
【０１０１】
＜比較例１＞
実施例１で解砕まで行ったトナー粒子５ｋｇを、トナー粒子層が薄くなるようにバットにトナー粒子を敷いて、その上方から９０℃の遠赤外線ヒーターを６ｈｒ照射した。
【０１０２】
乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合Ｂは、２５個数％であった。また、含水率は、２．０％であった。
【０１０３】
この得られたトナー粒子を、以下実施例１と同様の操作を行い現像剤とし、さらに、実施例１と同様の画出し評価を行ったところ、画出しを始めるとすぐに縦筋が発生し、更にがさつきのひどい画像であり、耐久と共に縦筋は増加・がさつきはひどくなり、耐久後半は全面縦筋・全面がさつきのひどい画像であった。評価結果を表１に示す。
【０１０４】
縦筋の判断基準は以下の通りである。
Ａ：縦筋は未発生。
Ｂ：数本の縦筋が発生。
Ｃ：多数本の縦筋が発生。
【０１０５】
画質の判断基準は以下の通りである。
Ａ：非常に良好。
Ｂ：耐久後半からわずかにがさついているものの、実用上問題無いレベル。
Ｃ：耐久初期からがさついており、実用困難。
Ｄ：がさつきがひどく、実用不可。
【０１０６】
【表１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水系分散媒体中に合成されたトナー粒子中に存在する微粒子を減少させ、優れた特性のトナー粒子が容易に得られるトナー粒子の製造方法を実現できる。また、本発明によれば、イニシャルコスト・ランニングコスト及び生産効率を大きく向上させたトナー粒子の製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる微粒子を減少させながら乾燥を行う装置の一例である。
【図２】本発明に用いられる微粒子を減少させながら乾燥を行う装置の一例である。
【図３】ループ形状の乾燥装置における、気流の吐出経路の総断面積：Ｃ（ｍ2）、及び、気流の主最大経路の断面積：Ｄ（ｍ2）の説明図である。
【図４】本発明に用いられる微粒子を減少させながら乾燥を行う装置の一例である。
【符号の説明】
１． 吐出ブロアー
２． 熱風発生器
３． 気流分散部（ループタイプ乾燥機）
４． 原料供給装置
５． ループ型気流加熱管
６． 気流抜き出し口
７． サイクロン
８． バグフィルター
９． 排気ブロアー
１０． 気流分散部（直管タイプ乾燥機）
１１． 乾燥機本体配管（直管タイプ乾燥機）
Claims (5)
- 水系分散媒体中で生成されるトナー粒子を、洗浄、脱水し、得られた湿潤しているトナー粒子を乾燥手段によって乾燥するトナー粒子の製造方法であって、
該乾燥手段は風速１５ｍ／ｓ以上の気流を用いて乾燥する方式であり、且つ、乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．９Ａ
の関係を満たすように乾燥を行い、
該乾燥手段の気流の吐出経路の総断面積をＣ（ｍ2）、気流の主最大経路の断面積をＤ（ｍ2）とした場合、
０．０９＜Ｃ／Ｄ＜０．１５
の関係を満たし、
該乾燥手段はループ型気流加熱管と複数台のサイクロン捕集部を有し、該複数台のサイクロン捕集部は並列に繋がっており、該ループ型気流加熱管と該サイクロン補修部との間に分級機を有さないことを特徴とするトナー粒子の製造方法。 - 乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．８Ａ
の関係を満すように乾燥を行うことを特徴とする請求項１に記載のトナー粒子の製造方法。 - 乾燥前のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＡ、乾燥後のトナー粒子の円相当径による粒度分布の粒径０．６μｍ乃至２．０μｍの粒子が占める割合をＢとした場合、
Ｂ＜０．７Ａ
の関係を満すように乾燥を行うことを特徴とする請求項１に記載のトナー粒子の製造方法。 - 乾燥後のトナー粒子の水分の含有量が１．０％以下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トナー粒子の製造方法。
- 乾燥後のトナー粒子の水分の含有量を０．５％以下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トナー粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
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