JP4683649B2 - トナー粒子の製造方法 - Google Patents
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即ち、本発明は、液状分散媒体中で製造されるトナー粒子を含むスラリーを、ろ布走行式真空ろ過機により、ろ布を用いて脱液し、該ろ布を洗浄する、ろ過工程を少なくとも含む、トナー粒子の製造方法に関する。
該ろ布の洗浄は、少なくとも、
ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子の一部としてリサイクルするろ布洗浄手段A、および
ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子としてリサイクルを行わないろ布洗浄手段B、
からなる、複数のろ布洗浄手段を使用して行う事を特徴とするトナー粒子の製造方法。
該ろ布走行式真空ろ過機のろ布の洗浄には、少なくとも、
ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子の一部としてリサイクルするろ布洗浄手段A、および
ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子としてリサイクルを行わないろ布洗浄手段B、
からなる、複数のろ布洗浄手段を使用して、ろ布洗浄を行うことで、
効率良くろ布のケーキ形成面のトナー粒子による付着汚れを洗浄し、脱水後のトナーケーキの低い含水率を、連続運転の長期間にわたって維持できることを知見して本発明に至った。
具体的には、スチレン系単量体としては、スチレン,o(m−、p−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチレン等が好ましく用いられる。
上記ろ布走行式真空ろ過機においては、ろ布を用いて脱液する際に、圧搾しながら通気する圧搾通気手段を使用しても良い。
P(A)≦P(B)
の関係が成り立っていることが望ましい。それにより、ろ布洗浄手段Aとしてのろ布洗浄装置8aは、リサイクルをしたい良品トナーを多く含む洗浄廃液を13aから回収し、また、ろ布洗浄手段Bとしてのろ布洗浄装置8bは、ろ布のつまりの原因となる微粒子を効果的に除去して洗浄廃液と共に排水設備へと送るという、両者の洗浄機能分離が可能となる。
L(A)≦L(B)
の関係が成り立っていることが望ましい。それにより、ろ布洗浄手段Aとしてのろ布洗浄装置8aは、リサイクルをしたい良品トナーを多く含む洗浄廃液を13aから回収し、また、ろ布洗浄手段Bとしてのろ布洗浄装置8bは、ろ布のつまりの原因となる微粒子を効果的に除去して洗浄廃液と共に排水設備へと送るという、両者の洗浄機能分離が可能となる。
従って、上記ろ布洗浄手段Aは、用いられている複数のろ布洗浄手段の中で、最前段の位置で行われることが望ましい。
以上、本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。しかしながら、もちろん、これによって本発明が何ら限定されるものではない。
イオン交換水630質量部に、0.1M−Na3PO4水溶液520質量部を投入し、60℃に加温した後、クレアミックスCLS−30S(エム・テクニック社製)を用いて、4500rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液78質量部を徐々に添加し、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
(モノマ−) スチレン 170質量部
n−ブチルアクリレート 30質量部
(着色剤) C.I.ピグメントレッド150 10質量部
(荷電制御剤) ジ‐t‐ブチルサリチル酸金属化合物 2質量部
(極性レジン) 飽和ポリエステル 15質量部
(酸価10mgKOH/g,ピーク分子量;8500)
(離型剤) エステル系ワックス(融点65℃) 40質量部
上記処方を60℃に加温し、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)8質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
(ベルトフィルターに装着したろ布の特性)
引張強度: 縦方向(ろ布進行方向) 260(daN/30mm)
: 横方向(幅方向) 140(daN/30mm)
密度 : 縦方向(ろ布進行方向) 230(本/25.4mm)
: 横方向(幅方向) 120(本/25.4mm)
厚さ : 0.32(mm)
通気性 : 1.3(cm3/cm2/sec)
(ベルトフィルターの洗浄条件)
ケーキ洗浄液10a : ろ布洗浄排液13aを再利用(pH5)
: 供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10b : 純水(pH6)
: 供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10c : なし
ろ布洗浄液12a : 純水(pH6)
: 供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄液12b : 純水(pH6)
: 供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧3.0MPa
ろ布洗浄トレイ9a : 真空引きあり
ろ布洗浄トレイ9b : 真空引きあり
通気加圧装置16 : あり
リサイクル方法 : ろ布洗浄廃液13aをケーキ洗浄液10aとして再利用
ウエットケーキの含水率は含水粒子5gをアルミ皿に採取し、それを精秤(A[g])し、105℃に設定した乾燥機に1時間放置し、冷却後精秤(B[g])し、以下の式で計算した値である。
含水率=((A−B)/A)×100[%]
本発明では含水率に関して、A(非常に良好)〜D(悪い)のランク付けを以下のように行った。
A(非常に良好) :含水率24%未満
B(良好) :含水率24%以上28%未満
C(普通) :含水率28%以上32%未満
D(悪い) :含水率32%以上
洗浄状態は、トナーに残存する分散安定剤量によって評価した。残存分散安定剤量については、蛍光X線分析装置(RIX3000)を用い定量分析した。本実施例のトナーでは、この残存分散安定剤量の値が200ppm未満の場合は、実質的な問題はないが、200ppmを超えるとトナー帯電性が低下する。
A(非常に良好) :残存分散安定剤量130ppm未満
B(良好) :残存分散安定剤量130ppm以上160ppm未満
C(普通) :残存分散安定剤量160ppm以上200ppm未満
D(悪い) :残存分散安定剤量200ppm以上
表1にも示すように、本実施例の残存分散安定剤量は、123ppmのAランクであった。
画像性能は温度30℃,湿度80%の環境下で連続の耐久テストを行い、カブリを測定して評価した。耐久テストはキヤノン社製LBP−2360を用いて行なった。
紙上カブリ量が2%を超える時点での耐久テスト枚数
A(非常に良好) :4000枚以上
B(良好) :3000枚以上 4000枚未満
C(普通) :2000枚以上 3000枚未満
D(悪い) :2000枚未満
表1にも示すように、本実施例では、4000枚耐久後の画像について評価したが、紙上カブリが2%を超えることなく高品質の画像を安定して得ることができたため、Aランクであった。
収率はベルトフィルターを用いて、洗浄脱水を行う前後での、トナー粒子のロス分を以下の式により求めて評価したものである。
すなわち、収率はベルトフィルターに供給された原料スラリーの総量を(C[kg])、原料スラリーの固形分重量比率(トナー成分の重量/スラリー総重量)を(D[%])、ベルトフィルターを用いた洗浄脱水処理で得られた、重合トナー粒子のウエットケーキの総量を(E[kg])、重合トナー粒子のウエットケーキの含水率を(F[%])とし、以下の式で計算した値である。
収率={E×(100−F)/100}/(C×(D/100))×100[%]
表1にも示すように、本実施例での収率は上記式による求め方によると、99%以上の値が得られたために、経済的にも生産性が良好なAランクであった。
本実施例では、低い含水率を長期に渡り維持しつつ、ろ布の目詰まりなく連続運転が可能で、経済的に高品質のトナーを得ることができた。
ベルトフィルターの洗浄条件を、
ケーキ洗浄液10a :ろ布洗浄排液13aを再利用(pH5)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10c :なし
ろ布洗浄液12a :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄液12b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧3.0MPa
ろ布洗浄トレイ9a :真空引きあり
ろ布洗浄トレイ9b :真空引きあり
通気加圧装置16 :なし
リサイクル方法 :ろ布洗浄廃液13aをケーキ洗浄液10aとして再利用
としたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、重合トナー粒子のウエットケーキを得た。
本実施例では、低い含水率を長期に渡り維持しつつ、ろ布の目詰まりなく連続運転が可能で、経済的に高品質のトナーを得ることができた。
ベルトフィルターの洗浄条件を、
ケーキ洗浄液10a :ろ布洗浄排液13aを再利用(pH5)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10c :なし
ろ布洗浄液12a :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄液12b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の6倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄トレイ9a :真空引きあり
ろ布洗浄トレイ9b :真空引きあり
通気加圧装置16 :なし
リサイクル方法 :ろ布洗浄廃液13aをケーキ洗浄液10aとして再利用
としたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、重合トナー粒子のウエットケーキを得た。
上記で得られたサンプルを、実施例1と同様にして、含水率、画像性能、収率などを評価した結果を、表1に示す。
本実施例では、低い含水率を長期に渡り維持しつつ、ろ布の目詰まりなく連続運転が可能で、経済的に高品質のトナーを得ることができた。
ベルトフィルターの洗浄条件を、
ケーキ洗浄液10a :ろ布洗浄排液13aを再利用(pH5)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10c :なし
ろ布洗浄液12a :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄液12b :吐出圧0.3MPaの圧縮空気の吹付け
ろ布洗浄トレイ9a :真空引きあり
ろ布洗浄トレイ9b :真空引きあり
通気加圧装置16 :なし
リサイクル方法 :ろ布洗浄廃液13aをケーキ洗浄液10aとして再利用
としたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、重合トナー粒子のウエットケーキを得た。
本実施例では、低い含水率を長期に渡り維持しつつ、ろ布の目詰まりなく連続運転が可能で、経済的に高品質のトナーを得ることができた。
ベルトフィルターの洗浄条件を、
ケーキ洗浄液10a :なし
ケーキ洗浄液10b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10c :なし
ろ布洗浄液12a :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄液12b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧3.0MPa
ろ布洗浄トレイ9a :真空引きあり
ろ布洗浄トレイ9b :真空引きあり
通気加圧装置16 :なし
リサイクル方法 :リサイクルは行わない
としたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、重合トナー粒子のウエットケーキを得た。
ベルトフィルターの洗浄条件を、
ケーキ洗浄液10a :ろ布洗浄排液13aと13bを混合して再利用(pH5)
:供給スラリー中の固形分の6倍量
ケーキ洗浄液10b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量
ケーキ洗浄液10c :なし
ろ布洗浄液12a :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧0.3MPa
ろ布洗浄液12b :純水(pH6)
:供給スラリー中の固形分の3倍量 吐出圧3.0MPa
ろ布洗浄トレイ9a :真空引きあり
ろ布洗浄トレイ9b :真空引きあり
通気加圧装置16 :なし
リサイクル方法 :ろ布洗浄排液13aと13bを混合して再利用
としたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、重合トナー粒子のウエットケーキを得た。
2: スラリー
3: ろ布
4、4a、4b、4c: 真空トレイ
5: 送液口
6: ケーキ
7a、7b、7c: ケーキ洗浄装置
8a、8b: ろ布洗浄装置
9a、9b: トレイ
10a、10b、10c: ケーキ洗浄液
11: 濾液
11a、11b、11c: ケーキ洗浄排液
12a、12b: ろ布洗浄液
13a、13b: ろ布洗浄排液
14: スラリー分散トレイ
15:脱液のために加圧通気される気体
16:通気加圧装置
Claims (7)
- 液状分散媒体中で製造されるトナー粒子を含むスラリーを、ろ布走行式真空ろ過機により、ろ布を用いて脱液し、該ろ布を洗浄する、ろ過工程を少なくとも含む、トナー粒子の製造方法において、
該ろ布の洗浄は、少なくとも、
ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子の一部としてリサイクルするろ布洗浄手段A、および
ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子としてリサイクルを行わないろ布洗浄手段B、
からなる、複数のろ布洗浄手段を使用して行われ、
使用する複数のろ布洗浄手段の中で、該ろ布洗浄手段Aによる洗浄が最前段の位置で行われる事を特徴とするトナー粒子の製造方法。 - 前記少なくとも1つのろ布洗浄手段Aは、ろ過面の裏側から液体を散布する布洗浄方式で行われ、該液体散布によるろ布洗浄で発生した、ろ布洗浄廃液を、トナー粒子の一部としてリサイクルする事を特徴とする請求項1に記載のトナー粒子の製造方法。
- 前記ろ布洗浄手段Aと前記ろ布洗浄手段Bは共に、ろ過面の裏側から液体を散布する布洗浄方式で行われ、それぞれの洗浄方式は、用いる洗浄液体の散布圧力が異なる事を特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。
- 前記ろ布洗浄手段Aと前記ろ布洗浄手段Bは共に、ろ過面の裏側から液体を散布する布洗浄方式で行われ、それぞれの洗浄方式は、用いる洗浄液体の散布量が異なる事を特徴とする、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。
- 前記ろ過工程は、前記ろ布走行式真空ろ過機によりろ布上に形成された、トナーケーキに対して、トナーケーキ洗浄液体を散布する事により、トナー粒子洗浄を行う方式であり、前記ろ布洗浄手段Aにより発生したろ布洗浄廃液を、トナーケーキ洗浄液体の少なくとも一部として用いる事により、ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子の一部としてリサイクルする事を特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。
- 前記ろ過工程は、原料スラリータンクより、トナー粒子を含む原料スラリーを、前記ろ布走行式真空ろ過機へ供給する方式であり、前記ろ布洗浄手段Aにより発生したろ布洗浄廃液を、該原料スラリータンクへ戻す事により、ろ布の洗浄により除去されたろ布付着物を、トナー粒子の一部としてリサイクルする事を特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。
- 圧搾しながら通気する圧搾通気手段を、前記ろ布走行式真空ろ過機により、ろ布を用いて脱液する際に用いる事を特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。
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