JP5315920B2 - トナーの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
なお、吐出口の開口径は、吐出口の形状が真円であれば、直径を意味し、楕円であれば、短径を意味する。
なお、乾燥気体とは、大気圧下の露点温度が−10℃以下である気体を意味する。
なお、吐出口の開口径は、吐出口の形状が真円であれば、直径を意味し、楕円であれば、短径を意味する。
なお、乾燥気体とは、大気圧下の露点温度が−10℃以下である気体を意味する。
攪拌羽根を有するミキサーを用いて、カーボンブラックRegal400(Cabot社製)17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部及び酢酸エチル80部を一次分散させた。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて、二次分散させて、粒径が5μm以上の凝集体を除去し、顔料分散液を調製した。
トナー材料液を、トナーの製造装置100(図1参照)のタンク151からポンプ152を用いて、液滴吐出ユニット110に供給した。なお、貯留部材111の薄膜111aは、厚さが500μmのSOI基板210を用いて作製したものである(図3参照)。このとき、開口部211a及び213aは、千鳥格子状に形成されており、直径がそれぞれ100μm及び8.5μmであり、隣接する開口部213aの間の距離が100μmである。なお、薄膜111aは、PSV300(ポリテック社製)を用いて測定した共振周波数が74kHzであった。このような薄膜111aを、開口部211aを貯留領域111cの側にして、即ち、開口部213aが吐出口となるように貯留部材111の本体に接合した。また、貯留部材111は、隔壁111bにより6個の貯留領域111cが形成されており、各貯留領域111cは、8mm×8mmの面に480個の吐出口が形成されている。また、気流路116に窒素ガスを供給し、吐出口の近傍における平均線速度を20m/秒とした。以上のような条件で、振動印加部材112から周波数が32.7kHzの振動をトナー材料液に印加することによりトナー材料液を共振させ、液滴Lを吐出させた後、乾燥塔120で乾燥させることにより、母体粒子Tを作製し、捕集部130で捕集し、貯留部140に貯留した。なお、駆動回路115から超音波振動子112aに印加した電圧波形はサイン波であった。このとき、トナーの製造装置100を1時間運転させると、9.8gの母体粒子Tが得られた。また、貯留部140に貯留された母体粒子Tの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒径が5.3μm、個数平均粒径が5.1μmであった。
まず、フィルターを通して微細なごみを取り除くことにより得られた、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の粒子の濃度が20個/10−3cm3以下である水10ml中にノニオン系界面活性剤コンタミノンN(和光純薬社製)を数滴及び母体粒子5mgを加えた。次に、超音波分散機UH−50(STM社製)を用いて、20kHz、50W/10cm3の条件で1分間分散処理を行った後、合計5分間の分散処理を行い、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の粒子の濃度が4000〜8000個/10−3cm3である分散液を調製し、粒度分布を測定した。
次に、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて、母体粒子に対して、1.0質量%の疎水性シリカH2000(クラリアントジャパン社製)を混合し、トナーを得た。
各貯留領域111cに6400個の吐出口が格子状に形成されている貯留部材111を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。なお、薄膜111aは、PSV300(ポリテック社製)を用いて測定した共振周波数が74kHzであった。このとき、トナーの製造装置100を1時間運転させると、320gの母体粒子Tが得られた。また、貯留部140に貯留された母体粒子Tの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒径が5.4μm、個数平均粒径が5.2μmであった。
各貯留領域111cに7390個の吐出口が形成されている貯留部材111を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。なお、薄膜111aは、PSV300(ポリテック社製)を用いて測定した共振周波数が74kHzであった。このとき、トナーの製造装置100を1時間運転させると、382gの母体粒子Tが得られた。また、貯留部140に貯留された母体粒子Tの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒径が5.4μm、個数平均粒径が5.2μmであった。
振動印加部材112からトナー材料液に印加する振動の周波数を40.2kHzとした以外は、実施例3と同様にして、トナーを得た。このとき、トナーの製造装置100を1時間運転させると、465gの母体粒子Tが得られた。また、貯留部140に貯留された母体粒子Tの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒径が5.2μm、個数平均粒径が5.0μmであった。
振動印加部材112からトナー材料液に印加する振動の周波数を57.3kHzとした以外は、実施例3と同様にして、トナーを得た。このとき、トナーの製造装置100を1時間運転させると、668gの母体粒子Tが得られた。また、貯留部140に貯留された母体粒子Tの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒径が5.2μm、個数平均粒径が5.0μmであった。
電鋳法を用いて作製した開口部232の直径が10μm、厚さが50μmのニッケル製の薄膜111aを用い、振動印加部材112からトナー材料液に印加する振動の周波数を60kHzとした以外は、実施例3と同様にして、トナーを得た。このとき、トナーの製造装置100を1時間運転させると、227gの母体粒子Tが得られた。また、貯留部140に貯留された母体粒子Tの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒径が5.6μm、個数平均粒径が5.0μmであった。
シリコーン樹脂をトルエンに分散させた分散液を、加温した状態で、平均粒径が50μmの球形フェライト粒子にスプレーコートした後、焼成し、冷却することにより、厚さが0.2μmの被覆層を形成し、キャリアを得た。
現像剤を、複写機イマジオネオ271(リコー社製)の現像器部分を改良した改造機に入れ、画像占有率7%の印字率で6000ペーパー(リコー社製)にランニングを実施した。このとき、10枚目の画像と3万枚目の画像の細線部を原稿と比較した。具体的には、光学顕微鏡を用いて、100倍に拡大して観察し、細線部の抜けの状態を段階見本と比較して4段階で評価した。◎>○>△>×の順に画像品質が高く、×は、製品として採用できないレベルである。その結果、実施例1〜4が◎、実施例5が○、比較例1が×であった。
110 液滴吐出ユニット
111 貯留部材
111a 薄膜
111b 隔壁
111c 貯留領域
111d 絞り
112 振動印加部材
112a 超音波振動子
112b 超音波ホーン
112c 節
113 振動分離部材
114 固定部材
115 駆動回路(駆動信号発生源)
116 気流路
120 乾燥塔
130 捕集部
131 テーパ面
132 配管
140 貯留部
150 供給部
151 タンク
152 ポンプ
153、154 配管
210 SOI基板
211 支持層
211a 開口部
212 誘電体層
213 活性層
213a 開口部
220 レジスト
L 液滴
G 乾燥気体
T 母体粒子
S 渦流
Claims (20)
- 樹脂及び着色剤を含む流体を、複数の吐出口が形成されている膜を有する貯留部材に供給する工程と、
該貯留部材に供給された流体に該膜の共振周波数未満の周波数の振動を印加することにより、該流体を共振させ、該複数の吐出口から該流体を吐出させる工程と、
該複数の吐出口から吐出した流体を固化させ、母体粒子を形成する工程を有することを特徴とするトナーの製造方法。 - 前記膜は、ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素の複合体の膜であることを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記吐出口は、開口径が4μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナーの製造方法。
- 前記膜の共振周波数未満の周波数が20kHz以上200kHz未満であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
- 前記貯留部材は、隔壁を介して、複数の貯留領域を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
- 前記貯留領域は、100個以上10000個以下の前記吐出口を有することを特徴とする請求項5に記載のトナーの製造方法。
- 前記流体は、溶媒をさらに含み、
該溶媒を除去することにより、前記複数の吐出口から吐出した流体を固化させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。 - 前記複数の吐出口から前記流体を吐出させる方向と略同一の方向に乾燥気体を流して、前記複数の吐出口から吐出した流体を搬送することにより、前記溶媒を除去することを特徴とする請求項7に記載のトナーの製造方法。
- 前記乾燥気体は、空気又は窒素であることを特徴とする請求項8に記載のトナーの製造方法。
- 前記母体粒子は、個数平均粒径に対する重量平均粒径の比が1.00以上1.15以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
- 前記母体粒子は、重量平均粒径が1μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
- 複数の吐出口が形成されている膜を有し、樹脂及び着色剤を含む流体を貯留する貯留部材及び該貯留部材に供給された流体に前記膜の共振周波数未満の周波数の振動を印加することにより、該流体を共振させ、該複数の吐出口から該流体を吐出させる振動印加部材を有する吐出手段と、
該複数の吐出口から吐出した流体を固化させ、母体粒子を形成する固化手段を有することを特徴とするトナーの製造装置。 - 前記膜は、ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素の複合体の膜であることを特徴とする請求項12に記載のトナーの製造装置。
- 前記吐出口は、開口径が4μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項12又は13に記載のトナーの製造装置。
- 前記膜の共振周波数未満の周波数が20kHz以上200kHz未満であることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか一項に記載のトナーの製造装置。
- 前記貯留部材は、隔壁を介して、複数の貯留領域を有することを特徴とする請求項12乃至15のいずれか一項に記載のトナーの製造装置。
- 前記貯留領域は、100個以上10000個以下の前記吐出口を有することを特徴とする請求項16に記載のトナーの製造装置。
- 前記流体は、溶媒をさらに含み、
前記固化手段は、該溶媒を除去することにより、前記複数の吐出口から吐出した流体を固化させることを特徴とする請求項12乃至17のいずれか一項に記載のトナーの製造装置。 - 前記固化手段は、前記複数の吐出口から前記流体を吐出させる方向と略同一の方向に乾燥気体を流して、前記複数の吐出口から吐出した流体を搬送することにより、前記溶媒を除去することを特徴とする請求項18に記載のトナーの製造装置。
- 前記乾燥気体は、空気又は窒素であることを特徴とする請求項19に記載のトナーの製造装置。
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