JP5500353B2 - Toner manufacturing method, toner manufacturing apparatus and toner - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真における静電荷像を現像する現像剤として使用されるトナーの製造方法、トナーの製造装置、および製造されたトナーに関するものである。 The present invention relates to a method for producing a toner used as a developer for developing an electrostatic charge image in electrophotography, a toner production apparatus, and a produced toner.

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、およびそれらの複合機に使用される電子写真用トナーの製法としては粉砕法のみであったが、近年、重合法と呼ばれる水系媒体中で形成される方法が広く行なわれ、粉砕法を凌駕する勢いである(例えば特許文献1の特開平7−152202号公報参照)。なお、重合法によるトナーは「重合トナー」、または国によっては「ケミカルトナー」と呼ばれるように、重合法には必ずしも重合過程を伴わない製造方法も便宜上含んでいる。現在実用化されている重合方法は、懸濁重合、乳化凝集、ポリマー懸濁(ポリマー凝集)、エステル伸長の各方法である。   Conventionally, the only production method of toner for electrophotography used in copying machines, printers, fax machines, and composite machines based on the electrophotographic recording method has been a pulverization method, but in recent years, in an aqueous medium called a polymerization method. The forming method is widely performed and has a momentum that surpasses the pulverization method (see, for example, JP-A-7-152202 of Patent Document 1). Note that the polymerization method includes a production method that does not necessarily involve a polymerization process for convenience, as the polymerization method toner is called “polymerization toner” or “chemical toner” in some countries. Currently used polymerization methods are suspension polymerization, emulsion aggregation, polymer suspension (polymer aggregation), and ester elongation.

粉砕法に比べ、重合法は総じて、小粒径トナーが得易い、粒径分布がシャープである、形状が球形に近い等の利点がある反面、通常、水系媒体中でトナー粒子から脱溶剤するため、脱溶剤効率が悪く、また重合過程に長時間を必要とする。さらに固化終了後、トナー粒子と水とを分離し、その後、洗浄乾燥を繰り返す必要があり、多くの時間と、多量の水、多くのエネルギーを必要とする。   Compared with the pulverization method, the polymerization method generally has advantages such that it is easy to obtain a toner having a small particle size, a sharp particle size distribution, and a shape close to a sphere, but usually the solvent is removed from the toner particles in an aqueous medium. Therefore, the solvent removal efficiency is poor, and a long time is required for the polymerization process. Further, after the solidification is completed, it is necessary to separate the toner particles and water, and then repeat washing and drying, which requires a lot of time, a lot of water, and a lot of energy.

これに代わるトナーの製造方法として、水を使わずにトナー組成液を気相中で液滴化した後に固化する、いわゆるスプレードライ法も提案されているが、粒度分布が広いといった欠点がある。
トナー組成液を気相中で液滴化し粒度分布を狭くする試みとして、圧電パルスを利用して微小液滴を形成し、さらにこれを乾燥固化してトナー化する工法が提案されている(特許文献2の2003−262976号公報参照)。更に、ノズル内の熱膨張を利用し、やはり微小液滴を形成し、さらにこれを乾燥固化してトナー化する工法が提案されている(特許文献3の2003−280236号公報参照)。更には、音響レンズを利用し、同様の処理をする方法が提案されている(特許文献4の2003−262977号公報参照)。しかしながら、これらの方法では、一つのノズルから単位時間あたりに吐出できる液滴数が少なく、生産性が悪いという問題があると同時に、液滴同士の合一による粒度分布の広がりが避けられず、単一分散性という点においても満足のいくものではなかった。
高周波数の振動と複数ノズルを利用して微小液滴を形成することで生産性を向上させることが提案されている。しかし、高周波数の振動と複数ノズルを利用すると、ノズルからの液の滲み出しと液滴同士の合一がトナーの粒度分布を悪化させる大きな課題となる。その対策として提案されたのはノズルプレートの發液処理や、出口に凸部を有するノズル形状である。これらの対策は課題の規模を減少させるが、完全に課題を取り除く訳ではない。
よって、定期的なノズルの清掃が必要であり、従来、なんらかのワイピングが行われている。しかし、ノズル形状を変更させることでワイピングが適用できないため、ノズルのクリーニングが困難となる。また、凸部がないフラットなノズル形状の場合でもワイピングによる表面の劣化が起こり、發液処理の効果が次第に減少し、トナーの粒度分布悪化に繋がる。
As an alternative toner manufacturing method, a so-called spray-drying method in which a toner composition liquid is formed into droplets in a gas phase without using water and then solidified has been proposed, but has a drawback of wide particle size distribution.
As an attempt to make the toner composition liquid droplets in the gas phase and narrow the particle size distribution, a method has been proposed in which fine droplets are formed using piezoelectric pulses, which are then dried and solidified to become toner (patent) Reference 2003-262276 of literature 2). Furthermore, a method has also been proposed in which fine droplets are formed using the thermal expansion in the nozzle and then solidified by drying to form a toner (see Japanese Patent Application Publication No. 2003-280236). Furthermore, a method for performing the same processing using an acoustic lens has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 2003-262977). However, in these methods, the number of droplets that can be ejected from one nozzle per unit time is small, and there is a problem that productivity is low, and at the same time, the spread of particle size distribution due to coalescence of droplets is unavoidable, Also in terms of monodispersity, it was not satisfactory.
It has been proposed to improve productivity by forming micro droplets using high frequency vibration and multiple nozzles. However, when high-frequency vibration and a plurality of nozzles are used, liquid ooze from the nozzles and coalescence of the droplets become a major problem that deteriorates the particle size distribution of the toner. As countermeasures, a nozzle plate having a convex portion at the outlet or a soaking treatment of the nozzle plate has been proposed. These measures reduce the size of the problem, but do not completely eliminate it.
Therefore, it is necessary to periodically clean the nozzles, and some wiping is conventionally performed. However, since the wiping cannot be applied by changing the nozzle shape, it becomes difficult to clean the nozzle. Further, even in the case of a flat nozzle shape having no convex portion, the surface deterioration due to wiping occurs, the effect of the smoky treatment is gradually reduced, and the particle size distribution of the toner is deteriorated.

本発明の目的は、叙以の課題を解決し、ノズルから樹脂及び着色剤を含有するトナー組成液を吐出させて液滴化する液滴化手段により形成された液滴を固化してトナー粒子を形成する粒子形成手段を備えたトナー製造装置を用いるトナー製造技術において、ノズルを清掃するための液を吐出する清掃液吐出手段を特定の配置で設けることにより、ワイピングによるノズル表面の劣化を回避し、ノズルのクリーニングを円滑化かつ確実化して、ノズルからの液の滲み出しと液滴同士の合一がトナーの粒度分布を悪化させるという問題を解決し、高品質のトナーを安定的に生産するトナー製造技術を提供することにある。さらに、本発明の目的は、このようなノズル清掃液吐出手段から特定なノズル清掃液を特定な態様で吐出することにより、一層優れたノズル清掃の態様技術の提供を包含している。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the following problems and solidify droplets formed by droplet forming means for discharging a toner composition liquid containing a resin and a colorant from a nozzle to form toner particles. In a toner manufacturing technique using a toner manufacturing apparatus equipped with a particle forming means for forming a nozzle, deterioration of the nozzle surface due to wiping is avoided by providing a cleaning liquid discharging means for discharging a liquid for cleaning the nozzle in a specific arrangement. Smooth and reliable nozzle cleaning, solves the problem of liquid oozing from nozzles and coalescence of liquid droplets, degrading the toner particle size distribution, and stable production of high-quality toner To provide a toner manufacturing technology. Furthermore, the objective of this invention includes provision of the aspect technique of the more excellent nozzle cleaning by discharging a specific nozzle cleaning liquid in a specific aspect from such a nozzle cleaning liquid discharge means.

上記課題は、以下の(1)〜()の発明を含む本発明により解決される。
(1)「樹脂及び着色剤を含有するトナー組成液を複数のノズルから吐出させて液滴化する液滴化手段と、前記液滴化手段により形成された液滴を固化してトナー粒子を形成する粒子形成手段と、を備えたトナー製造装置であって、前記液滴化手段のノズルに対向して、該ノズルを清掃するための液を吐出する清掃液吐出手段を備え、前記清掃液吐出手段においては、前記トナー組成液に使用された溶剤よりも揮発しやすい溶剤か、または前記トナー組成液に使用された溶剤と同じ溶剤を清掃用溶剤として使用し、前記清掃用溶剤の吐出方向が、前記トナー組成液滴吐出方向に対して角度θを有し、角度θはθ>0°を満足するとともに、ノズルの清掃時に該トナー組成液の圧力がノズルの出口において周囲の気体と同じ圧力値、またはそれより高い圧力値に保たれることを特徴とするトナーの製造装置」;
)「前記清掃用液滴吐出手段が前記トナー組成液吐出ヘッドの吐出時の周囲温度よりも温度が高くなるよう、温められた溶剤を清掃用溶剤として使用することを特徴とする前記()項に記載のトナー製造装置」;
)「樹脂及び着色剤を含有するトナー組成液を複数のノズルから吐出させて液滴化する液滴化手段により液滴を形成する工程と、形成された液滴を固化してトナー粒子を形成する粒子形成工程とを有するトナー製造方法であって、前記液滴形成工程の遂行の合間に、前記液滴化手段のノズルに対向して、該ノズルを清掃するための液を吐出する清掃液吐出工程を含み、前記清掃液吐出工程においては、前記トナー組成液に使用された溶剤よりも揮発しやすい溶剤か、または前記トナー組成液に使用された溶剤と同じ溶剤を清掃用溶剤として使用し、前記清掃用溶剤の吐出方向が、前記トナー組成液滴吐出方向に対して角度θを有し、角度θはθ>0°を満足するとともに、ノズルの清掃時に該トナー組成液の圧力がノズルの出口において周囲の気体と同じ圧力値、またはそれより高い圧力値に保たれることを特徴とするトナーの製造方法」;
(4)「前記清掃用液滴吐出手段が前記トナー組成液吐出ヘッドの吐出時の周囲温度よりも温度が高くなるよう、温められた溶剤を清掃用溶剤として使用することを特徴とする前記(3)項に記載のトナー製造方法」。
The above-mentioned subject is solved by the present invention including the following inventions (1) to ( 4 ).
(1) “Dropping means for discharging a toner composition liquid containing a resin and a colorant from a plurality of nozzles to form droplets; and solidifying the droplets formed by the droplet forming means to form toner particles A toner production apparatus comprising: a particle forming unit that forms a droplet; and a cleaning liquid discharge unit that discharges a liquid for cleaning the nozzle, facing the nozzle of the droplet forming unit, and the cleaning liquid In the discharge means, a solvent that is more volatile than the solvent used in the toner composition liquid or the same solvent as the solvent used in the toner composition liquid is used as the cleaning solvent, and the discharge direction of the cleaning solvent is However, the angle θ with respect to the toner composition droplet discharge direction satisfies θ> 0 °, and the pressure of the toner composition liquid is the same as the surrounding gas at the nozzle outlet when the nozzle is cleaned. Pressure value or better Toner production apparatus which is characterized in that is maintained at a higher pressure value ";
( 2 ) “The cleaning liquid droplet discharge means uses a warmed solvent as a cleaning solvent so that the temperature becomes higher than the ambient temperature at the time of discharge of the toner composition liquid discharge head. 1 ) toner production apparatus according to item
( 3 ) “A step of forming droplets by a droplet forming means for discharging a toner composition liquid containing a resin and a colorant from a plurality of nozzles to form droplets; and solidifying the formed droplets to form toner particles And a particle forming step for forming a liquid droplet, wherein a liquid for cleaning the nozzle is discharged opposite to the nozzle of the droplet forming means between the execution of the droplet forming step. look-containing cleaning solution discharge step, in the cleaning solution discharge step, the toner solvent or easily volatilized than the solvent used in the composition solution, or the solvent for cleaning the same solvent as used in the toner composition liquid The cleaning solvent discharge direction has an angle θ with respect to the toner composition droplet discharge direction, and the angle θ satisfies θ> 0 °. The pressure around the nozzle outlet A method for producing a toner, characterized by being maintained at a pressure value equal to or higher than that of the surrounding gas ";
(4) “The cleaning liquid droplet discharge means uses a warmed solvent as the cleaning solvent so that the temperature becomes higher than the ambient temperature at the time of discharge of the toner composition liquid discharge head. “Method for producing toner according to item 3)”.

以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明によれば、ノズルから樹脂及び着色剤を含有するトナー組成液を吐出させて液滴化する液滴化手段により形成された液滴を固化してトナー粒子を形成する粒子形成手段を備えたトナー製造装置を用いるトナー製造技術において、ノズルを清掃するための液を吐出する清掃液吐出手段を特定の配置で設けることにより、ワイピングによるノズル表面の劣化を回避し、ノズルのクリーニングを円滑化かつ確実化して、ノズルからの液の滲み出しと液滴同士の合一がトナーの粒度分布を悪化させるという問題が解決され、高品質のトナーを安定的に生産するトナー製造技術が提供され、さらに、このようなノズル清掃液吐出手段から特定なノズル清掃液を特定な態様で吐出することにより、一層優れたノズル清掃の態様技術が提供されるという極めて優れた効果が発揮される。   As will be understood from the following detailed and specific description, according to the present invention, a liquid formed by a droplet forming unit that discharges a toner composition liquid containing a resin and a colorant from a nozzle to form droplets. In toner manufacturing technology using a toner manufacturing apparatus having particle forming means for solidifying droplets to form toner particles, wiping is performed by providing cleaning liquid discharging means for discharging liquid for cleaning nozzles in a specific arrangement. This eliminates the deterioration of the nozzle surface due to the nozzle, smoothes and ensures the cleaning of the nozzle, and solves the problem that the liquid ooze from the nozzle and the coalescence of the liquid droplets deteriorate the particle size distribution of the toner. Toner production technology for stably producing toner is provided, and further, by discharging a specific nozzle cleaning liquid in a specific manner from such nozzle cleaning liquid discharge means Extremely excellent effect that aspects technology more excellent nozzle cleaning is provided is exhibited.

本発明に係るトナーの製造装置の一例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a toner manufacturing apparatus according to the present invention. 同トナーの製造装置の液滴噴射ユニットの説明に供する拡大説明図である。FIG. 6 is an enlarged explanatory diagram for explaining a droplet ejecting unit of the toner manufacturing apparatus. 同液滴噴射ユニットの振動発生手段を構成するステップ型のホーン型振動子の例(a)、エクスポネンシャル型のホーン型振動子の例(b)、及びコニカル型のホーン型振動子の例(c)を示す模式的説明図である。Example (a) of step type horn type vibrator constituting vibration generating means of liquid droplet ejecting unit, example (b) of exponential type horn type vibrator, and example of conical type horn type vibrator It is a typical explanatory view showing (c). 同トナーの製造装置の液滴噴射ユニットの他の2つの例の説明に供する拡大説明図である。FIG. 6 is an enlarged explanatory diagram for explaining two other examples of the droplet ejecting unit of the toner manufacturing apparatus. 同トナーの製造装置の液滴噴射ユニットの更にまた他の例の説明に供する拡大説明図である。FIG. 10 is an enlarged explanatory view for explaining still another example of the droplet ejecting unit of the toner manufacturing apparatus. 図5の液滴噴射ユニットを複数個配置した例の説明に供する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example in which a plurality of droplet ejection units in FIG. 5 are arranged. 本発明に係るトナーの製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a toner manufacturing apparatus according to the present invention. 同トナーの製造装置の液滴噴射ユニットの説明に供する拡大説明図である。FIG. 6 is an enlarged explanatory diagram for explaining a droplet ejecting unit of the toner manufacturing apparatus. 図8を下側から見た底面説明図である。It is bottom explanatory drawing which looked at FIG. 8 from the lower side. 同液滴噴射ユニットの液滴化手段の拡大断面説明図である。It is expansion sectional explanatory drawing of the droplet formation means of the droplet ejection unit. 比較例構成に係る液滴化手段の拡大断面説明図である。It is expansion sectional explanatory drawing of the droplet formation means which concerns on a comparative example structure. 同トナーの製造装置の具体的適用の説明に供する要部説明図である。FIG. 3 is a main part explanatory diagram for explaining a specific application of the toner manufacturing apparatus. 同液滴噴射ユニットによる液滴化の動作原理の説明に供する薄膜の模式的説明図である。It is a typical explanatory view of a thin film used for explanation of an operation principle of droplet formation by the droplet ejection unit. 同じく基本振動モードの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing similarly used for description of a fundamental vibration mode. 同じく2次振動モードの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing similarly used for description of secondary vibration mode. 同じく3次振動モードの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing similarly used for description of a tertiary vibration mode. 同じく薄膜の中央部に凸部を形成した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of forming a convex part in the center part of a thin film similarly. 本発明に係る液共振方式のトナーの製造装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a liquid resonance type toner manufacturing apparatus according to the present invention. 図18のトナーの製造装置の液滴噴射ユニットの説明に供する拡大説明図である。FIG. 19 is an enlarged explanatory diagram for explaining a droplet ejecting unit of the toner manufacturing apparatus of FIG. 18. 本発明に係る液共振方式のトナーの製造装置におけるノズルの断面形状を2段型とする方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of making the cross-sectional shape of the nozzle in the manufacturing apparatus of the liquid resonance type toner which concerns on this invention into a two-stage type. 本発明のトナー補修に係る膜振動方式のトナーの製造装置における実施形態である。5 is an embodiment of the film vibration type toner manufacturing apparatus according to the toner repair of the present invention;

(トナー製造方法)
以下、本発明を詳細かつ具体的に説明する。
初めに、本発明についての理解を容易にするため、従来のトナーの製造方法である粉砕法と本発明の製造方法である噴霧法及び振動噴射法について説明する。
(Toner production method)
The present invention will be described in detail and specifically below.
First, in order to facilitate understanding of the present invention, a conventional pulverization method that is a toner production method and a spray method and a vibration injection method that are the production methods of the present invention will be described.

<粉砕法>
本発明の対象外のものであり、従来から行われている一般的なトナーの製造方法であって、トナー組成物を二本ロールや二軸押し出し機などにより溶融混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級を行い、必要に応じてヘンシェルミキサーなどで流動化剤などの外添剤の混合を行う方法であり、粗粉砕ではロートプレックスやパルペライザー、微粉砕ではジェットミルやターボミル、分級ではエルボジェットや各種の風力分級装置等の公知の製造装置を用いることができる。
<Crushing method>
This is a method for producing a general toner that is not subject to the present invention and has been conventionally performed. The toner composition is melt-kneaded with a two-roll or twin-screw extruder, cooled, and then coarsely pulverized. , Fine pulverization, classification, and mixing of external additives such as fluidizing agents with a Henschel mixer, etc., if necessary. Known manufacturing apparatuses such as elbow jets and various air classifiers can be used.

<噴霧法>
これに対して、噴霧法は、液体を加圧してノズルから噴霧する一流体ノズル(加圧ノズル)噴霧機や液体と圧縮気体を混合して噴霧する多流体スプレーノズル噴霧機、回転する円盤を用いて液体を遠心力により液滴化する回転円盤型噴霧機等を用いて、トナー組成液を気相中で液滴化する方法である。噴霧と乾燥を同時に行うスプレードライシステムとして市販の装置を用いることができるが、十分な乾燥ができない場合は流動床乾燥等の二次乾燥を行い、必要に応じてヘンシェルミキサーなどで流動化剤などの外添剤の混合を行う方法である。
<Spraying method>
On the other hand, the spraying method includes a one-fluid nozzle (pressurizing nozzle) sprayer that pressurizes liquid and sprays from the nozzle, a multi-fluid spray nozzle sprayer that mixes and sprays liquid and compressed gas, and a rotating disk. In this method, the toner composition liquid is formed into droplets in a gas phase by using a rotary disk type sprayer or the like that forms liquid droplets by centrifugal force. Commercially available equipment can be used as a spray-drying system that performs spraying and drying at the same time, but if sufficient drying is not possible, secondary drying such as fluidized bed drying is performed, and if necessary, fluidizing agent etc. with a Henschel mixer etc. The external additive is mixed.

<振動噴射法>
また、振動噴射法は、同じ開口径の複数のノズルを有する薄膜を機械的に振動させることによって、該ノズルからトナー組成液を周期的に放出することにより均一粒径の液滴を生成し、乾燥してトナー粒子を得る方法である。機械的振動手段は、ノズルを有する膜に対して垂直方向に振動すればどのような配置でもよいが、本発明においては次の二通りの方式が好ましく用いられる。
一つは、複数のノズルを有する薄膜に対して平行な振動面を有し、垂直方向に縦振動する機械的手段(機械的縦振動手段)を用いる方式であり、他の一つは、複数のノズルを有する薄膜のノズルを設けた領域の周囲に円環状に形成された機械的振動手段(円環状機械的振動手段)を設ける方式である。
以下、各方式について説明する。
<Vibration injection method>
In addition, the vibration injection method mechanically vibrates a thin film having a plurality of nozzles having the same opening diameter, thereby periodically discharging a toner composition liquid from the nozzles to generate droplets having a uniform particle diameter. In this method, toner particles are obtained by drying. The mechanical vibration means may be arranged in any way as long as it vibrates in the direction perpendicular to the film having the nozzle. In the present invention, the following two systems are preferably used.
One is a method using mechanical means (mechanical longitudinal vibration means) having a vibration surface parallel to the thin film having a plurality of nozzles and longitudinally vibrating in the vertical direction. This is a system in which mechanical vibration means (annular mechanical vibration means) formed in an annular shape is provided around the area where the thin film nozzle having the nozzles is provided.
Hereinafter, each method will be described.

(機械的縦振動手段)
まず、機械的縦振動手段を設けたトナー製造装置の一例について図1の模式的構成図を参照して説明する。
トナーの製造装置(1)はトナー組成液を同じ開口径の複数のノズルから周期的に放出し、気相中で液滴化する周期的液滴化工程における(トナー組成液の)液滴化手段としての液滴噴射ユニット(2)と、この液滴噴射ユニット(2)が上方に配置され、液滴噴射ユニット(2)から放出される液滴化されたトナー組成液の液滴を固化してトナー粒子Tを形成する粒子形成工程における粒子形成手段としての粒子形成部(3)と、粒子形成部(3)で形成されたトナー粒子(T)を捕集するトナー捕集部(4)と、トナー捕集部(4)で捕集されたトナー粒子(T)がチューブ(5)を介して移送され、移送されたトナー粒子(T)を貯留するトナー貯留手段としてのトナー貯留部(6)と、トナー組成液(10)を収容する原料収容部(7)と、この原料収容部(7)内から液滴噴射ユニット(2)に対してトナー組成液(10)を送液する配管(送液管)(8)と、稼動時などにトナー組成液(10)を圧送供給するためのポンプ(9)とを備えている。
また、原料収容部(7)からのトナー組成液(10)は、液滴噴射ユニット(2)による液滴化現象により自給的に液滴噴射ユニット(2)に供給されるが、装置稼働時等には上述したように補助的にポンプ(9)を用いて液供給を行う構成としている。
(Mechanical longitudinal vibration means)
First, an example of a toner manufacturing apparatus provided with mechanical longitudinal vibration means will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG.
The toner production apparatus (1) periodically discharges the toner composition liquid from a plurality of nozzles having the same opening diameter to form droplets (toner composition liquid) in a periodic droplet formation process in which droplets are formed in the gas phase. A droplet ejecting unit (2) as a means, and the droplet ejecting unit (2) is disposed above, and solidifies the droplets of the toner composition liquid that has been formed into droplets discharged from the droplet ejecting unit (2). Then, a particle forming part (3) as a particle forming means in a particle forming step for forming toner particles T, and a toner collecting part (4) for collecting toner particles (T) formed by the particle forming part (3) ) And toner particles (T) collected by the toner collection unit (4) are transferred through the tube (5), and a toner storage unit as a toner storage unit that stores the transferred toner particles (T) (6) and a raw material container (10) containing the toner composition liquid (10) ), A pipe (liquid feeding pipe) (8) for feeding the toner composition liquid (10) from the inside of the raw material container (7) to the droplet jetting unit (2), and a toner composition liquid during operation, etc. And a pump (9) for pumping and supplying (10).
The toner composition liquid (10) from the raw material container (7) is supplied to the droplet ejection unit (2) in a self-sufficient manner due to the droplet formation phenomenon by the droplet ejection unit (2). For example, as described above, the liquid is supplied supplementarily using the pump (9).

次に、液滴噴射ユニット(2)について図2に基づいて説明する。
図2は同液滴噴射ユニット(2)の概略断面説明図である。
この液滴噴射ユニット(2)は、複数のノズル(吐出口)(11)が形成された薄膜(12)と、この薄膜(12)を振動させる機械的振動手段(以下「振動手段という)(13)と、薄膜(12)と振動手段(13)との間にトナー組成液(10)を供給する貯留部(液流路)(14)を形成する流路部材(15)とを備えている。
Next, the droplet ejecting unit (2) will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejecting unit (2).
The droplet ejecting unit (2) includes a thin film (12) having a plurality of nozzles (discharge ports) (11) and mechanical vibration means (hereinafter referred to as “vibration means”) that vibrates the thin film (12). 13) and a flow path member (15) forming a reservoir (liquid flow path) (14) for supplying the toner composition liquid (10) between the thin film (12) and the vibration means (13). Yes.

前記複数のノズル(11)を有する薄膜(12)は、前記振動手段(13)の振動面(13a)に対して平行に設置されており、薄膜(12)の一部がハンダまたはトナー組成液に溶解しない樹脂結着材料によって流路部材(15)に接合固定されており、振動手段(13)の振動方向とは実質的に垂直な位置関係となる。本発明の要諦はノズルの形状にもあるが、それは別途解説する。前記振動手段(13)の振動発生手段(21)の上下面に電圧信号が付与されるように、通信手段(24)が設けられており、駆動信号発生源(23)からの信号を機械的振動に変換することができる。電気信号を与える通信手段としては、表面を絶縁被覆されたリード線が適している。また、振動手段(13)は後述する各種ホーン型振動子、ボルト締めランジュバン型振動子など、振動振幅の大きな素子を用いることが、効率的かつ安定なトナー生産には好適である。   The thin film (12) having the plurality of nozzles (11) is installed in parallel to the vibration surface (13a) of the vibration means (13), and a part of the thin film (12) is solder or toner composition liquid. It is bonded and fixed to the flow path member (15) with a resin binding material that does not dissolve in, and is in a position substantially perpendicular to the vibration direction of the vibration means (13). The gist of the present invention is also in the shape of the nozzle, which will be described separately. A communication means (24) is provided so that a voltage signal is applied to the upper and lower surfaces of the vibration generating means (21) of the vibration means (13), and the signal from the drive signal generating source (23) is mechanically transmitted. It can be converted into vibration. As a communication means for providing an electrical signal, a lead wire whose surface is insulated is suitable. For the vibration means (13), it is preferable to use an element with a large vibration amplitude, such as various horn type vibrators and bolted Langevin type vibrators described later, for efficient and stable toner production.

振動手段(13)は、振動を発生する振動発生手段(21)と、この振動発生手段(21)で発生した振動を増幅する振動増幅手段(22)とで構成され、駆動回路(駆動信号発生源)(23)から所要周波数の駆動電圧(駆動信号)が振動発生手段(21)の電極(21a、21b)間に印加されることによって、振動発生手段(21)に振動が励起され、この振動が振動増幅手段(22)で増幅され、薄膜(12)と平行に配置される振動面(13a)が周期的に振動し、この振動面(13a)の振動による周期的な圧力によって薄膜(12)が所要周波数で振動する。   The vibration means (13) includes a vibration generation means (21) that generates vibration and a vibration amplification means (22) that amplifies the vibration generated by the vibration generation means (21). By applying a drive voltage (drive signal) having a required frequency from the source (23) between the electrodes (21a, 21b) of the vibration generating means (21), vibration is excited in the vibration generating means (21). The vibration is amplified by the vibration amplifying means (22), and the vibration surface (13a) arranged in parallel with the thin film (12) vibrates periodically, and the thin film (13a) is vibrated by the periodic pressure due to the vibration of the vibration surface (13a). 12) vibrates at the required frequency.

この振動手段(13)としては、薄膜(12)に対して確実な縦振動を一定の周波数で与えることができるものであれば特に制限はなく、適宜選択して使用することができるが、薄膜(12)を振動させることから、振動発生手段(21)にはバイモルフ型のたわみ振動の励起される圧電体(21A)が好ましい。圧電体(21A)は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する機能を有する。具体的には、電圧を印加することにより、たわみ振動が励起され、薄膜(12)を振動させることが可能となる。   The vibrating means (13) is not particularly limited as long as it can give a certain longitudinal vibration to the thin film (12) at a constant frequency, and can be appropriately selected and used. Since (12) is vibrated, the vibration generating means (21) is preferably a piezoelectric body (21A) excited by a bimorph-type flexural vibration. The piezoelectric body (21A) has a function of converting electrical energy into mechanical energy. Specifically, by applying a voltage, flexural vibration is excited and the thin film (12) can be vibrated.

振動発生手段(21)を構成する圧電体(21A)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るが、一般に変位量が小さい為、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、LiNbO、LiTaO、KNbO、等の単結晶、などが挙げられる。
振動手段(13)は、ノズル(11)を有する薄膜(12)に対して垂直方向の振動を与えるものであれば、どのような配置でもよいが、振動面(13a)と薄膜(12)とは平行に配置される。
図示した例では振動発生手段(21)と振動増幅手段(22)で構成される振動手段(13)としてホーン型振動子を用いており、このホーン型振動子は、圧電素子などの振動発生手段(21)の振幅を振動増幅手段(22)としてのホーン(22A)で増幅することができるため、機械的振動を発生する振動発生手段(21)自体は小さな振動でよく、機械的負荷が軽減するために生産装置としての長寿命化につながる。
Examples of the piezoelectric body (21A) that constitutes the vibration generating means (21) include piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT). There are many. In addition, piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), single crystals such as quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3 , KNbO 3 , and the like can be given.
The vibration means (13) may be arranged in any way as long as it gives vibration in the vertical direction to the thin film (12) having the nozzle (11), but the vibration surface (13a) and the thin film (12) Are arranged in parallel.
In the illustrated example, a horn type vibrator is used as the vibration means (13) constituted by the vibration generation means (21) and the vibration amplification means (22), and this horn type vibrator is a vibration generation means such as a piezoelectric element. Since the amplitude of (21) can be amplified by the horn (22A) as the vibration amplifying means (22), the vibration generating means (21) itself for generating mechanical vibration may be a small vibration and the mechanical load is reduced. Therefore, it will lead to longer life as a production device.

ホーン型振動子としては、公知の代表的なホーン形状でよく、例えば図3(a)に示すようなステップ型、図3(b)に示すようなエクスポネンシャル型、図3(c)に示すようなコニカル型などを挙げることができる。これらのホーン型振動子は、ホーン(22A)の面積の大きい面に圧電体(21A)が配置され、圧電体(21A)は縦振動を利用し、ホーン(22A)の効率的な振動を誘起し、ホーン(22A)に面積の小さい面を振動面(13a)として、この振動面(13a)が最大振動面となるように設計されている。圧電体(21)の上方と下方にはリード線(24)が配置され、駆動回路(23)より交流電圧信号を与える。これらホーン振動子の最大振動面は、(13a)となるように形状を設計されるものである。
また、振動手段(13)としては、特に高強度なボルト締めランジュバン型振動子を用いることもできる。このボルト締めランジュバン型振動子は圧電セラミックスが機械的に結合されており、高振幅励振時に破損することがない。
As the horn type vibrator, a known typical horn shape may be used. For example, a step type as shown in FIG. 3A, an exponential type as shown in FIG. Conical type as shown. In these horn type vibrators, the piezoelectric body (21A) is arranged on the surface of the horn (22A) having a large area, and the piezoelectric body (21A) uses the longitudinal vibration to induce the efficient vibration of the horn (22A). The horn (22A) is designed so that the surface having a small area is the vibration surface (13a), and this vibration surface (13a) is the maximum vibration surface. Lead wires (24) are disposed above and below the piezoelectric body (21), and an AC voltage signal is applied from the drive circuit (23). The shape of the maximum vibration surface of these horn vibrators is designed so as to be (13a).
Further, as the vibration means (13), a particularly high-strength bolted Langevin type vibrator can be used. This bolted Langevin type vibrator is mechanically coupled with piezoelectric ceramics and will not be damaged during high amplitude excitation.

貯留部及び前記機械的振動手段、前記薄膜の構成を、図2の概略図を用いて詳細に説明する。貯留部(14)には、液供給チューブ(18)が少なくとも1箇所設けられており、一部断面図に示されるように、流路を通じて液貯留部に液を導入する。また、必要に応じて気泡排出チューブ(19)を設けることも可能である。この流路部材(15)に取り付けた図示しない支持部材によって液滴噴射ユニット(2)が粒子形成部(3)の天面部に設置保持されている。なお、ここでは、粒子形成部(3)の天面部に液滴噴射ユニット(2)を配置している例で説明しているが、粒子形成部(3)となる乾燥部側面壁又は底部に液滴噴射ユニット(2)を設置する構成とすることもできる。   The configuration of the reservoir, the mechanical vibration means, and the thin film will be described in detail with reference to the schematic diagram of FIG. The reservoir (14) is provided with at least one liquid supply tube (18), and as shown in a partial cross-sectional view, the liquid is introduced into the liquid reservoir through the flow path. It is also possible to provide a bubble discharge tube (19) as required. The droplet ejection unit (2) is installed and held on the top surface portion of the particle forming portion (3) by a support member (not shown) attached to the flow path member (15). In addition, although demonstrated here in the example which has arrange | positioned the droplet jetting unit (2) in the top | upper surface part of a particle formation part (3), it is in the drying part side wall used as a particle formation part (3), or a bottom part. It can also be set as the structure which installs a droplet jetting unit (2).

機械的振動を発生する振動手段(13)の大きさは、発振振動数の減少に伴い大きくなることが一般的であり、必要な周波数に応じて、適宜振動手段に直接穴あけ加工を施し貯留部を設けることができる。また、貯留部全体を効率的に振動させることも可能である。
この場合、振動面とは、前記複数のノズルを有する薄膜が貼り合わされた面と定義される。
The size of the vibration means (13) that generates mechanical vibration is generally increased with a decrease in the oscillation frequency, and according to the required frequency, the vibration means is directly perforated appropriately to store the storage section. Can be provided. It is also possible to vibrate the entire storage part efficiently.
In this case, the vibration surface is defined as a surface on which the thin films having the plurality of nozzles are bonded.

このような構成の液滴噴射ユニット(2)の異なる例について図4を参照して説明する。
図4(a)に示す例は、振動手段(80(13))として、振動発生部としての圧電体(81)及び振動増幅部としてのホーン(82)で構成されるホーン型振動子(80)を用いて、ホーン(82)の一部に貯留部(流路)(14)を形成したものである。この液滴噴射ユニット(2)は、ホーン型振動子(80)のホーン(82)に一体形成した固定部(フランジ部)(83)によって粒子形成部(3)(乾燥手段)の壁面に固定されていることが好ましい、振動の損失を防ぐ観点から、図示しない弾性体を用いて固定してもよい。
A different example of the droplet ejecting unit (2) having such a configuration will be described with reference to FIG.
In the example shown in FIG. 4A, a horn type vibrator (80) composed of a piezoelectric body (81) as a vibration generating part and a horn (82) as a vibration amplifying part as vibration means (80 (13)). ), A reservoir (flow path) (14) is formed in a part of the horn (82). This droplet jetting unit (2) is fixed to the wall surface of the particle forming part (3) (drying means) by a fixing part (flange part) (83) formed integrally with the horn (82) of the horn type vibrator (80). From the viewpoint of preventing vibration loss, which is preferably performed, an elastic body (not shown) may be used for fixing.

図4(b)に示す例は、振動手段(90(13))として、振動発生部としての圧電体(91A、91B)及びホーン(92A、92B)がボルトで機械的に強固に固定されて構成されるボルト締めランジュバン型振動子(90)を用いて、ホーン(92A)に貯留部(流路14)を形成したものである。周波数条件により、素子が大きくなる場合もあり、図示のように振動子の一部に流体導入/排出路及び貯留部を加工し、複数の薄膜を有する金属薄膜を貼り付けることができる。   In the example shown in FIG. 4B, as the vibration means (90 (13)), the piezoelectric bodies (91A, 91B) and the horns (92A, 92B) as the vibration generating portions are mechanically firmly fixed with bolts. A storage part (flow path 14) is formed in a horn (92A) using a bolted Langevin type vibrator (90) that is configured. Depending on the frequency condition, the element may be large, and as shown in the drawing, the fluid introduction / discharge path and the reservoir can be processed in a part of the vibrator, and a metal thin film having a plurality of thin films can be attached.

なお、図1では、液滴噴射ユニット2が1個だけ粒子形成部(3)に取付けられている例を示しているが、複数個の液滴噴射ユニット(2)を粒子形成部(3)(乾燥塔)上部に並列にすることが、生産性向上の観点から好ましく、その個数は100〜1000個の範囲であることが、制御性の観点から好ましい。この場合、液滴噴射ユニット(2)の各貯留部(14)には配管(8)を介して原料収容部(共通液溜め)(7)に通じ、トナー組成液(10)が供給される構成とする。トナー組成液(10)は、液滴化に伴って自給的に供給される構成とすることもできるし、また、装置稼働時等、補助的にポンプ(9)を用いて液供給を行う構成とすることもできる。   Although FIG. 1 shows an example in which only one droplet ejecting unit 2 is attached to the particle forming unit (3), a plurality of droplet ejecting units (2) are connected to the particle forming unit (3). (Drying tower) Parallel to the upper part is preferable from the viewpoint of productivity improvement, and the number thereof is preferably in the range of 100 to 1000 from the viewpoint of controllability. In this case, the toner composition liquid (10) is supplied to each storage section (14) of the droplet ejection unit (2) through the pipe (8) to the raw material storage section (common liquid reservoir) (7). The configuration. The toner composition liquid (10) may be configured to be supplied in a self-contained manner along with droplet formation, or may be configured to supply the liquid supplementarily using the pump (9) during operation of the apparatus. It can also be.

液滴噴射ユニットの他の例について図5を参照して説明する。なお、図5は同液滴噴射ユニットの模式的断面説明図である。
この液滴噴射ユニット(2)は、前述した例と同様に、ホーン型振動子を振動手段(13)を用いて、この振動発生手段(13)の周囲を囲んでトナー組成液(10)を供給する流路部材(15)を配置し、振動発生手段(13)のホーン(22)に薄膜(12)と対向する部分に貯留部(14)を形成している。さらに、流路部材(15)の周囲に所要の間隔を置いて気流(35)を流す気流路(37)を形成する気流路形成部材(36)を配置している。なお、図示を簡略化するため、薄膜(12)のノズル(11)は1個で示しているが、前述したように複数個設けられている。
また、図6に示すように、複数、例えば制御性の観点からは100〜1,000個の液滴噴射ユニット(2)を、粒子形成部(3)を構成する乾燥塔の上部に並べて配置する。これにより、より生産性の向上を図ることができる。
Another example of the droplet ejecting unit will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejecting unit.
In the liquid droplet ejecting unit (2), similarly to the above-described example, the horn-type vibrator is surrounded by the vibration generating means (13) and the toner composition liquid (10) is surrounded by the vibration generating means (13). A flow path member (15) to be supplied is disposed, and a reservoir (14) is formed in a portion of the horn (22) of the vibration generating means (13) facing the thin film (12). Further, an air flow path forming member (36) is formed around the flow path member (15) to form an air flow path (37) through which an air flow (35) flows with a predetermined interval. In addition, in order to simplify illustration, although the nozzle (11) of the thin film (12) is shown as one piece, as described above, a plurality of nozzles are provided.
Also, as shown in FIG. 6, from the viewpoint of controllability, a plurality of, for example, 100 to 1,000 droplet ejection units (2) are arranged side by side on the top of the drying tower constituting the particle forming unit (3). To do. Thereby, productivity can be further improved.

(円環状機械的振動手段)
図7は図1に示す装置において液滴噴射ユニットをリング式のものに代えたものである。
リング式の液滴噴射ユニット(2)について図8〜図10を参照して説明する。なお、図8は同液滴噴射ユニット2の断面説明図、図9は図8を下側から見た要部底面説明図、図10は液滴化手段の概略断面説明図である。
この液滴噴射ユニット(2)は、少なくともトナー組成液(10)を液滴化して放出させる液滴化手段(16)と、この液滴化手段(16)にトナー組成液(10)を供給する貯留部(液流路)(14)を形成した流路部材(15)とを備えている。
(Annular mechanical vibration means)
FIG. 7 shows the apparatus shown in FIG. 1 in which the droplet ejecting unit is replaced with a ring type.
The ring type droplet ejecting unit (2) will be described with reference to FIGS. 8 is a cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejecting unit 2, FIG. 9 is a main surface bottom explanatory view of FIG. 8 viewed from the lower side, and FIG. 10 is a schematic cross-sectional explanatory view of droplet forming means.
The liquid droplet ejecting unit (2) supplies at least the toner composition liquid (10) into liquid droplet forming means (16) and supplies the toner composition liquid (10) to the liquid droplet forming means (16). And a flow path member (15) in which a reservoir (liquid flow path) (14) is formed.

液滴化手段(16)は、複数のノズル(吐出口)(11)が形成された薄膜(12)と、この薄膜(12)を振動させる円環状の振動発生手段(電気機械変換手段)(17)とで構成されている。ここで、薄膜(12)は、最外周部(図10の斜線を施して示す領域)をハンダ又はトナー組成液に溶解しない樹脂結着材料によって流路部材(15)に接合固定している。振動発生手段(17)は、この薄膜(12)の変形可能領域(16A)(流路部材(15)に固定されていない領域)内のノズルを設けた領域の周囲に配されている。図8に示すように、この振動発生手段(17)にはリード線(24)を通じて駆動回路(駆動信号発生源)(23)から所要周波数の駆動電圧(駆動信号)が印加されることで、例えば撓み振動を発生する。   The droplet forming means (16) includes a thin film (12) in which a plurality of nozzles (discharge ports) (11) are formed, and an annular vibration generating means (electromechanical conversion means) that vibrates the thin film (12) ( 17). Here, the thin film (12) is bonded and fixed to the flow path member (15) with a resin binding material that does not dissolve in the solder or the toner composition liquid at the outermost peripheral portion (the region shown by hatching in FIG. 10). The vibration generating means (17) is arranged around the area where the nozzle is provided in the deformable area (16A) of the thin film (12) (area not fixed to the flow path member (15)). As shown in FIG. 8, a drive voltage (drive signal) having a required frequency is applied to the vibration generating means (17) from the drive circuit (drive signal generating source) (23) through the lead wire (24). For example, bending vibration is generated.

液滴化手段(16)は、貯留部(14)に臨む複数のノズル(11)を有する薄膜(12の変形可能領域16A内のノズルを設けた領域の周囲に円環状の振動発生手段17が配されていることによって、例えば図11に示す比較例構成のように振動発生手段(17A)が薄膜(12)の周囲を保持している構成に比べて、相対的に薄膜(12)の変位量が大きくなり、この大きな変位量が得られる比較的大面積(φ1mm以上)の領域に複数のノズル(11)を配置することができ、これら複数のノズル(11)より一度に多くの液滴を安定的に形成して放出することができるようになる。   The droplet forming means (16) includes a thin film having a plurality of nozzles (11) facing the storage section (14) (an annular vibration generating means 17 is provided around a region in which the nozzles in the deformable region 16A of 12 are provided. As a result, the displacement of the thin film (12) is relatively less than that of the structure in which the vibration generating means (17A) holds the periphery of the thin film (12) as in the comparative example structure shown in FIG. A plurality of nozzles (11) can be arranged in a region of a relatively large area (φ1 mm or more) where the amount increases and this large amount of displacement can be obtained, and more droplets than the plurality of nozzles (11) at a time. Can be stably formed and released.

図7では、液滴噴射ユニット(2)が1個配置されている例で図示しているが、好ましくは、図12に示すように、複数、例えば制御性の観点からは100〜1,000個(図12では4個のみ図示)の液滴噴射ユニット(2)を、粒子形成部(3)の天面部(3A)に並べて配置し、各液滴噴射ユニット(2)には配管(8A)を原料収容部(7)(共通液溜め)に通じさせてトナー組成液(10)を供給するようにする。これによって、一度により多くの液滴を放出させることができて、生産効率の向上を図ることができる。   FIG. 7 shows an example in which one droplet ejecting unit (2) is arranged, but preferably, as shown in FIG. 12, a plurality of, for example, 100 to 1,000 from the viewpoint of controllability. Individual droplet ejecting units (2) (only four are shown in FIG. 12) are arranged side by side on the top surface portion (3A) of the particle forming unit (3), and each droplet ejecting unit (2) has a pipe (8A). ) Through the raw material container (7) (common liquid reservoir) to supply the toner composition liquid (10). As a result, more droplets can be discharged at a time, and the production efficiency can be improved.

(液滴形成メカニズム)
次に、この液滴化手段としての液滴噴射ユニット(2)による液滴形成のメカニズムについて説明する。
上述したように液滴噴射ユニット(2)は、貯留部(14)に臨む複数のノズル(11)を有する薄膜(12)に、機械的振動手段である振動手段(13)によって発生した振動を伝播させて、薄膜(12)を周期的に振動させ、比較的大面積(φ1mm以上)の領域に複数のノズル(11)を配置し、それら複数のノズル(11)より液滴を周期的に、安定に形成して放出することができるようになる。
(Droplet formation mechanism)
Next, the mechanism of droplet formation by the droplet ejecting unit (2) as the droplet forming means will be described.
As described above, the droplet ejecting unit (2) causes the vibration generated by the vibrating means (13), which is a mechanical vibrating means, on the thin film (12) having the plurality of nozzles (11) facing the storage section (14). Propagating and periodically vibrating the thin film (12), disposing a plurality of nozzles (11) in a relatively large area (φ1 mm or more), and periodically dropping droplets from the plurality of nozzles (11). , Can be stably formed and released.

図13に示すような単純円形膜(12)の周辺部(12A)を固定した場合、基本振動は周辺が節になり、図14に示すように、薄膜の中心(O)で変位(ΔL)が最大(ΔLmax)となる断面形状となり、振動方向に周期的に上下振動する。
また、図15、図16に示すような、より高次のモードが存在することが知られている。
これらのモードは、円形膜内に、同心円状に節を1乃至複数持ち、実質的に軸対称な変形形状である。また、図17に示すように、中心部が凸形状(12c)とすることで液滴の進行方向を制御し、かつ振動振幅量を調整することが可能である。
When the peripheral portion (12A) of the simple circular membrane (12) as shown in FIG. 13 is fixed, the periphery of the basic vibration becomes a node, and as shown in FIG. 14, the displacement (ΔL) occurs at the center (O) of the thin film. Becomes the maximum (ΔLmax) cross-sectional shape, and periodically vibrates in the vibration direction.
Further, it is known that higher order modes as shown in FIGS. 15 and 16 exist.
These modes have one or more concentric nodes in a circular membrane, and are substantially axisymmetric deformation shapes. In addition, as shown in FIG. 17, the central portion has a convex shape (12c), so that the traveling direction of the liquid droplet can be controlled and the vibration amplitude can be adjusted.

円形薄膜の振動により、円形膜各所に設けられたノズル近傍の液体には、膜の振動速度(V)に比例した音圧(Pac)が発生する。音圧は、媒質(トナー組成液)の放射インピーダンス(Z)の反作用として生じることが知られており、音圧は、放射インピーダンスと膜振動速度(V)の積で下記式(1)の方程式を用いて表される。
ac(r,t)=Z・V(r,t)・・・方程式(1)
Due to the vibration of the circular thin film, a sound pressure (P ac ) proportional to the vibration speed (V m ) of the film is generated in the liquid in the vicinity of the nozzles provided in the circular film. It is known that the sound pressure is generated as a reaction of the radiation impedance (Z r ) of the medium (toner composition liquid), and the sound pressure is a product of the radiation impedance and the membrane vibration velocity (V m ), which is expressed by the following formula (1). It is expressed using the following equation.
P ac (r, t) = Z r · V m (r, t) Equation (1)

膜の振動速度(V)は時間とともに周期的に変動しているため時間(t)の関数であり、例えばサイン波形、矩形波形など、様々な周期変動を形成することが可能である。
また、前述のとおり、膜の各所で振動方向の振動変位は異なっており、(V)は、膜上の位置座標の関数でもある。本発明で用いられる膜の振動形態は、上述のとおり軸対象である。したがって、実質的には半径(r)座標の関数となる。
Since the vibration velocity (V m ) of the film periodically varies with time, it is a function of time (t), and various periodic variations such as a sine waveform and a rectangular waveform can be formed.
Further, as described above, the vibration displacement in the vibration direction is different in each part of the film, and (V m ) is also a function of the position coordinates on the film. The vibration mode of the film used in the present invention is an axial object as described above. Therefore, it is substantially a function of the radius (r) coordinate.

以上のように、分布を持った膜の振動変位速度に対して、それに比例する音圧が発生し、音圧の周期的変化に対応してトナー組成液が、気相へ吐出される。
気相へ周期的に排出されたトナー組成液は、液相と気相との表面張力差によって球体を形成するため、液滴化が周期的に発生する。
As described above, a sound pressure proportional to the vibration displacement speed of the distributed film is generated, and the toner composition liquid is discharged into the gas phase in response to the periodic change of the sound pressure.
Since the toner composition liquid periodically discharged to the gas phase forms a sphere due to a difference in surface tension between the liquid phase and the gas phase, droplet formation occurs periodically.

液滴化を可能とする膜の振動周波数としては20kHz〜2.0MHzの領域が用いられ、50kHz〜500kHzの範囲がより好適に用いられる。20kHz以上の振動周期であれば、液体の励振によって、トナー組成液中の顔料やワックスなどの微粒子の分散が促進される。
更には、前記音圧の変位量が、10kPa以上となることによって、上述の微粒子分散促進作用がより好適に発生する。
As the vibration frequency of the film that enables droplet formation, a region of 20 kHz to 2.0 MHz is used, and a range of 50 kHz to 500 kHz is more preferably used. If the vibration period is 20 kHz or more, the dispersion of fine particles such as pigment and wax in the toner composition liquid is promoted by the excitation of the liquid.
Furthermore, when the displacement amount of the sound pressure is 10 kPa or more, the above-described fine particle dispersion promoting action is more preferably generated.

ここで、形成される液滴の直径は、前記膜のノズル近傍における振動変位が大きいほど大きくなる傾向にあり、振動変位が小さい場合、小滴が形成されるか、または液滴化しない。このような、各ノズル部位における液滴サイズのばらつきを低減するためには、ノズル配置を、膜振動変位の最適な位置に規定することが必要である。   Here, the diameter of the formed droplet tends to increase as the vibration displacement in the vicinity of the nozzle of the film increases. When the vibration displacement is small, a droplet is formed or does not become a droplet. In order to reduce such a variation in droplet size at each nozzle site, it is necessary to define the nozzle arrangement at an optimum position of the membrane vibration displacement.

本発明においては、図14〜16で説明されるように、前記機械的振動手段により発生するノズル近傍における膜の振動方向変位(ΔL)の最大値(ΔLmax)と最小値(ΔLmin)の比(R(=ΔLmax/ΔLmin))が、2.0以内である部位にノズルが配置することにより、上記液滴サイズのばらつきを、高画質な画像を提供することのできるトナー微粒子として必要な領域に保てることを見出した。
トナー組成液の条件を変更し、粘度20mPa・s以下、表面張力20乃至75mN/mの領域においてサテライトの発生開始領域が同様であったことから、前記音圧の変位量が、500kPa以下であることが必要となる更に好適には、100kPa以下である。
In the present invention, as will be described with reference to FIGS. 14 to 16, the ratio of the maximum value (ΔLmax) to the minimum value (ΔLmin) of the vibration direction displacement (ΔL) of the film in the vicinity of the nozzle generated by the mechanical vibration means ( By disposing the nozzle at a site where R (= ΔLmax / ΔLmin)) is 2.0 or less, the variation in the droplet size described above is applied to a region necessary as a toner fine particle capable of providing a high-quality image. I found that I could keep it.
The conditions of the toner composition liquid were changed, and since the satellite generation start region was the same in the region of the viscosity of 20 mPa · s or less and the surface tension of 20 to 75 mN / m, the displacement amount of the sound pressure was 500 kPa or less. More preferably, it is 100 kPa or less.

(複数のノズルを有する薄膜)
ノズルを有する薄膜は、先にも述べたように、トナー組成物の溶解乃至分散液を、吐出させて液滴とする部材である。
この薄膜(12)の材質、ノズル(11)の形状としては、本発明の要諦であり、別途解説する。
(Thin film with multiple nozzles)
As described above, the thin film having the nozzle is a member that discharges a solution or dispersion of the toner composition into droplets.
The material of the thin film (12) and the shape of the nozzle (11) are the gist of the present invention and will be described separately.

(液共振方式)
液共振方式のトナーの製造装置の一例を図18に、液滴噴射ユニット例を図19に示した。その基本的な構成は機械的縦振動方式とほぼ同一であるが、機械的縦振動方式が振動発生手段によりノズルを有する薄膜を振動させて液滴化しているのに対して、液共振方式ではノズルを有する薄膜の振動によるのではなく、液の共振により液滴化している点が異なる。
(Liquid resonance method)
An example of a liquid resonance type toner manufacturing apparatus is shown in FIG. 18, and an example of a droplet ejection unit is shown in FIG. Its basic configuration is almost the same as the mechanical longitudinal vibration method, but the mechanical longitudinal vibration method oscillates a thin film with a nozzle by means of vibration generation to form droplets, whereas in the liquid resonance method The difference is that the droplets are not formed by the vibration of the thin film having the nozzles but by the resonance of the liquid.

したがって、薄膜は振動しない程度に強度を高めている。材質としては、シリコンやシリコン酸化物などが用いられ、シリコン基板、特にSOI(Silicon on Insulator)基板を用いることがノズルの形成の面でも望ましい。なお、ノズル形状は本発明の要諦であり別途解説する。図19(b)は液滴噴射ユニット(2)の概略断面説明図であり、図19(a)はより詳細に説明するための組立図であり、図19(c)は図19(a)、(b)に示した液滴噴射ユニットによる液滴形成の説明図である。   Therefore, the strength of the thin film is increased to the extent that it does not vibrate. As the material, silicon, silicon oxide, or the like is used, and it is desirable to use a silicon substrate, particularly an SOI (Silicon on Insulator) substrate in terms of nozzle formation. The nozzle shape is the gist of the present invention and will be described separately. FIG. 19B is a schematic cross-sectional explanatory view of the droplet ejecting unit (2), FIG. 19A is an assembly view for explaining in more detail, and FIG. 19C is FIG. 19A. It is explanatory drawing of droplet formation by the droplet ejection unit shown to (b).

この液滴噴射ユニット(2)は、複数のノズル(吐出口)(11)が形成された薄膜(12)と、振動手段(13)と、薄膜(12)と振動手段(13)との間に少なくとも樹脂、着色剤、及び特定のフェノール系樹脂を含有するトナー組成液(10)を供給する貯留部(液流路)(14)を形成する貯留部構成部材(15)とを備えている。振動手段と貯留部壁との間には、振動を伝達させないための、振動分離部材(26)により位置を固定されている構成が望ましいが、振動手段の、振動振幅の小さい節の部分(27)を介して壁に直接固定する形態でも構わない。液貯留部(14)には、液供給、及び液循環に用いる配管(18)を通じてトナー組成液(10)が供給される。
振動手段(13)や振動増幅手段(22)は前述の機械的縦振動手段を用いる膜振動方式の説明において記述したものが同様に使用できる。
The droplet jet unit (2) includes a thin film (12) having a plurality of nozzles (discharge ports) (11), a vibrating means (13), and between the thin film (12) and the vibrating means (13). And a storage portion constituting member (15) for forming a storage portion (liquid flow path) (14) for supplying a toner composition liquid (10) containing at least a resin, a colorant, and a specific phenol-based resin. . A configuration in which the position is fixed between the vibration means and the reservoir wall by a vibration separating member (26) so as not to transmit vibration is desirable. ) May be directly fixed to the wall via The toner composition liquid (10) is supplied to the liquid storage section (14) through a pipe (18) used for liquid supply and liquid circulation.
As the vibration means (13) and the vibration amplification means (22), those described in the description of the membrane vibration system using the mechanical longitudinal vibration means can be used.

液貯留部の隔壁を構成する部材は金属やセラミックス、プラスチックなど一般的な材質のうち、噴霧液に溶解しない、かつ噴霧液の変性を起こさないようなもので構成される。
また、液貯留部(14)は複数の隔壁によって、複数の液貯留領域(29)に分割される。このように隔壁で分割することにより数十kHz駆動において、液室内の振動圧力分布が均等になるため均等な吐出が可能となり、また共振周波数を高める効果も期待できる。
The members constituting the partition of the liquid storage part are made of a common material such as metal, ceramics, and plastic that does not dissolve in the spray liquid and does not cause modification of the spray liquid.
The liquid storage part (14) is divided into a plurality of liquid storage areas (29) by a plurality of partition walls. By dividing the partition wall in this way, the vibration pressure distribution in the liquid chamber becomes uniform in the drive of several tens of kHz, so that uniform discharge can be performed and the effect of increasing the resonance frequency can be expected.

次に、この液滴化手段としての液滴噴射ユニット(2)による液滴形成のメカニズムについて図19(c)を参照して説明する。振動手段により振動面(13a)に発生した振動は貯留部内の液に伝達し、貯留部内の液は液共振現象を起こす。薄膜(12)に設けられた複数のノズルにおいて、液は均質に加圧された状態において気体側に放出される。この液全体の共振の作用によって、全てのノズルから均等に液が噴出され、更には、トナー組成液に多く含有される、分散微粒子が前記薄膜の貯留部面に沈着することなく貯留部を浮遊するため、安定的に液を噴射し続けることができる構成となっている。
振動手段(13)は、例えば積層型PZTや、後述する超音波振動子と超音波ホーンを組み合わせたものなど、高い振幅において機械的超音波振動を液に与えることができるものであればどのようなものでも構わない。
Next, the mechanism of droplet formation by the droplet ejecting unit (2) as the droplet forming means will be described with reference to FIG. The vibration generated on the vibration surface (13a) by the vibration means is transmitted to the liquid in the reservoir, and the liquid in the reservoir causes a liquid resonance phenomenon. In a plurality of nozzles provided in the thin film (12), the liquid is discharged to the gas side in a state of being uniformly pressurized. By the action of resonance of the entire liquid, the liquid is uniformly ejected from all the nozzles, and further, the dispersed fine particles contained in the toner composition liquid are suspended in the storage part without being deposited on the storage part surface of the thin film. Therefore, the liquid can be stably ejected stably.
Any vibration means (13) can be used as long as it can apply mechanical ultrasonic vibration to the liquid at a high amplitude, such as a laminated PZT or a combination of an ultrasonic vibrator and an ultrasonic horn described later. It does n’t matter.

振動手段により発生した振動は貯留部内の液に伝達し、貯留部内の液は液共振現象を起こす。薄膜に設けられた複数のノズルにおいて、液は均質に加圧された状態において気体側に放出される。この液全体の共振の作用によって、全てのノズルから均等に液が噴出され、更には、トナー組成液に多く含有される、分散微粒子が前記薄膜の貯留部面に沈着することなく貯留部を浮遊するため、安定的に液を噴射しつづけることができる構成となっている。
複数のノズルを設けた薄膜を機械的に振動させる場合はノズル詰りが発生しづらいという利点があるが、薄膜面積が広いと均一振動が得られずに液滴の粒度分布なる場合がある。
これに対し、液共振方式は各ノズルにほぼ等しい振動圧力が与えられるため広い薄膜でも狭粒度分布の液滴が得られやすい。
The vibration generated by the vibration means is transmitted to the liquid in the reservoir, and the liquid in the reservoir causes a liquid resonance phenomenon. In a plurality of nozzles provided in the thin film, the liquid is discharged to the gas side in a state of being uniformly pressurized. By the action of resonance of the entire liquid, the liquid is uniformly ejected from all the nozzles, and further, the dispersed fine particles contained in the toner composition liquid are suspended in the storage part without being deposited on the storage part surface of the thin film. Therefore, the liquid can be stably ejected stably.
When a thin film provided with a plurality of nozzles is vibrated mechanically, there is an advantage that nozzle clogging is difficult to occur. However, if the thin film area is large, uniform vibrations may not be obtained and the droplet size distribution may be obtained.
On the other hand, in the liquid resonance method, a substantially equal vibration pressure is applied to each nozzle, so that droplets with a narrow particle size distribution are easily obtained even with a wide thin film.

(捕集)
特徴的な噴射によるトナー製造方法について上記で説明してきたが、説明を簡便にするために捕集に関する機構を省略している。捕集に関してはどの噴射方法においても同様の対処となるため、代表として円環状機械的振動手段での解説を行う。
図21は本発明のトナー製造装置の実施形態を示している。本実施形態では、吐出部にはシュラウドを有し、トナー流の周囲に搬送気流を有して、この搬送気流により、吐出されたトナー群の群速度を増加させるように、また、吐出初速度が高い場合には逆に減少させるようにする。これにより、吐出されたトナーが固化するまでの乾燥工程中に互いに衝突することによる合着を効率よく防止し、得られるトナー群は合一物が極めて少なく、歩留などを含む生産性を向上させることができる。
本実施形態でも液滴噴射ユニットを装置上部に有し、液滴を噴射させ乾燥させるチャンバー部(18)と、そのチャンバー部(18)で得られたトナーをトナー貯留部に送るための誘導管とを有して構成されている。
(Collection)
Although the toner production method by characteristic ejection has been described above, a mechanism relating to collection is omitted for the sake of simplicity. Since collection is the same for all injection methods, a representative explanation will be given with an annular mechanical vibration means.
FIG. 21 shows an embodiment of the toner production apparatus of the present invention. In the present embodiment, the discharge unit has a shroud and has a transport airflow around the toner flow, and the transport airflow increases the group speed of the discharged toner group, and the initial discharge speed. If the value is high, decrease it. As a result, it is possible to efficiently prevent coalescence caused by colliding with each other during the drying process until the discharged toner is solidified, and the resulting toner group has very little coalescence, improving productivity including yield. Can be made.
Also in this embodiment, a droplet ejecting unit is provided in the upper part of the apparatus, and a chamber portion (18) for ejecting and drying droplets, and a guide tube for sending toner obtained in the chamber portion (18) to the toner storage portion. And is configured.

先に説明したように、液滴噴射ユニット(2)には、少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー組成物を有機溶媒中に分散ないし溶解させたトナー組成液(10)を液滴化して放出させる液滴化手段(11)と、この液滴化手段(11)にトナー組成液(10)を供給する貯留部(12)を形成した容器(13)とが配置されている。
液滴化手段(11)は、前記膜振動方式と同様である。トナーの容器(13)には貯留部(12)にトナー組成液(10)を供給する液供給孔(20)及び排出孔(21)がそれぞれ接続されている。液滴化手段(11)により、ノズル(15)から液滴(23)が放出される。そして、容器(13)の外側には、ノズル(15)に対向する部分を開口した開口部(30a)を有し、ノズル(15)からのトナー組成液(10)の放出方向に沿って流れる液滴(23)を搬送する気体の気流路を形成するシュラウド部(30)が取り付けられている。シュラウド部(30)は、ノズル部が開口した2重の釜状の壁(30b、30c)からなり、互いが蓋部(31)で結合されている。シュラウド部(30)の側面には気体の吹き出し用のパイプ(91)が嵌入されている。2重の壁の内、内側の壁(30c)は、容器(13)の下端近傍で終わっている。2重の壁のうち、外側の壁(30b)はノズル(15)の下部まで回り込んでおり、ノズル(15)に対向する下部の円状の開口部(30a)で終わっている。開口部(30a)の口径は(D)であり、外側の壁(30b)の底部(30d)の内壁とノズル(15)の下端とはクリアランス(G)を保っている。(D)に比して(G)のサイズが小さいため、(G)が搬送気流の流速を決める主な要因である。
As described above, in the droplet jetting unit (2), a toner composition liquid (10) in which a toner composition containing at least a resin and a colorant is dispersed or dissolved in an organic solvent is dropletized and released. A droplet forming means (11) to be formed and a container (13) in which a reservoir (12) for supplying the toner composition liquid (10) to the droplet forming means (11) is formed.
The droplet forming means (11) is the same as the membrane vibration method. A liquid supply hole (20) and a discharge hole (21) for supplying the toner composition liquid (10) to the reservoir (12) are connected to the toner container (13), respectively. The droplet (23) is discharged from the nozzle (15) by the droplet forming means (11). The outer side of the container (13) has an opening (30a) having an opening facing the nozzle (15), and flows along the direction in which the toner composition liquid (10) is discharged from the nozzle (15). A shroud portion (30) that forms an air flow path for the gas carrying the droplet (23) is attached. The shroud portion (30) is composed of a double hook-like wall (30b, 30c) having an open nozzle portion, which are coupled to each other by a lid portion (31). A gas blowing pipe (91) is fitted on the side surface of the shroud portion (30). Of the double walls, the inner wall (30c) ends near the lower end of the container (13). Out of the double walls, the outer wall (30b) extends to the lower part of the nozzle (15) and ends with a lower circular opening (30a) facing the nozzle (15). The diameter of the opening (30a) is (D), and the inner wall of the bottom (30d) of the outer wall (30b) and the lower end of the nozzle (15) maintain a clearance (G). Since (G) is smaller in size than (D), (G) is the main factor that determines the flow velocity of the carrier airflow.

液滴(23)を含む流れ(23a)は、次に、上部にシュラウド部(30)及び容器(13)を取り付けた容積の大きいシュラウド部(30)内に導かれる。チャンバー部(18)内には、後述するチャンバー部噴出口(93)により、図20に示す下方向への気流(96)が形成されている。この気流(96)は一様な層流であり、液滴(23)を含む流れ(23a)は、気流(96)により層流状態で乾燥、固化されながら底部のトナー捕集部4に連結された誘導管(92)に送られる。誘導管(92)は図示しないサイクロンにつながり、さらに乾燥されながら捕集され、トナー貯留部(5)に送給される。シュラウド部(30)の上部側面には気体吹き出し用のパイプ(91)が気密的に嵌入されている。
チャンバー部(18)の反対側側面には圧力計(PG1)が挿入されている。また、シュラウド部(30)の吹き出しパイプの側面にも圧力計(PG2)が挿入されている。
The stream (23a) containing droplets (23) is then directed into a large volume shroud section (30) with a shroud section (30) and container (13) attached to the top. In the chamber portion (18), a downward air flow (96) shown in FIG. 20 is formed by a chamber portion outlet (93) described later. The air flow (96) is a uniform laminar flow, and the flow (23a) including the droplets (23) is connected to the toner collecting unit 4 at the bottom while being dried and solidified in a laminar flow state by the air flow (96). Sent to the guide tube (92). The guide tube (92) is connected to a cyclone (not shown), collected while being dried, and fed to the toner reservoir (5). On the upper side surface of the shroud portion (30), a gas blowing pipe (91) is fitted in an airtight manner.
A pressure gauge (PG1) is inserted on the opposite side surface of the chamber portion (18). Moreover, the pressure gauge (PG2) is also inserted in the side surface of the blowing pipe of the shroud part (30).

次に、本実施形態に係るトナー製造装置の動作について説明する。ここでは、トナー組成液(10)を循環させる場合について説明する。適当な圧力でトナー組成液(10)が容器(13)に収容されているところに、図示しない駆動装置により、振動手段である円環状振動手段(17)がたとえば100kHzで振動駆動されると、吐出板(16)に振動が伝播し、トナー組成液(10)が複数のノズル(15)から、振動駆動の周波数と一致した放出振動数で液滴(23)が放出される。放出された初速度(v0)はシュラウド部(30)中の気体の粘性による抵抗を受け減速しようとする。
一方、シュラウド部(30)中には、吹き出しパイプ(91)により気体が吹き出され、シュラウド部(30)中を通って搬送気流(95)を形成し、開口部(30a)からチャンバー部(18)に放出される。形成される搬送気流(95)は円周方向に均一で下向きであり、シュラウド部(30)の壁(30b)の下端部が丸味を帯びているため気流はスムースに横向きに方向を変え、ノズル(15)下で合流し、さらに開口部(30a)から放出される。この時の気流は乱流であると液滴(23)同士の合着が起こり易いので、層流であることが好ましい。
Next, the operation of the toner manufacturing apparatus according to this embodiment will be described. Here, the case where the toner composition liquid (10) is circulated will be described. When the annular vibration means (17), which is a vibration means, is vibrated and driven at 100 kHz, for example, by a driving device (not shown) while the toner composition liquid (10) is accommodated in the container (13) with an appropriate pressure. Vibration is propagated to the discharge plate (16), and the toner composition liquid (10) is discharged from the plurality of nozzles (15) at a discharge frequency that matches the vibration drive frequency. The released initial velocity (v0) tends to decelerate due to resistance due to the viscosity of the gas in the shroud portion (30).
On the other hand, in the shroud part (30), gas is blown out by the blowing pipe (91) to form a carrier airflow (95) through the shroud part (30), and from the opening (30a) to the chamber part (18 ). The air flow (95) formed is uniform and downward in the circumferential direction, and the lower end of the wall (30b) of the shroud (30) is rounded so that the air flow smoothly changes sideways, (15) It merges below and is further discharged from the opening (30a). If the airflow at this time is turbulent, the droplets (23) are likely to coalesce with each other.

放出された液滴(23)は、搬送気流(95)に乗って開口部(30a)からチャンバー部(18)内へ放出され、そこで層流である気流(96)に乗り、合着することなくトナー捕集部(4)まで送られる。   The discharged droplet (23) rides on the carrier airflow (95) and is released from the opening (30a) into the chamber portion (18) where it rides on the laminar airflow (96) and coalesces. Without being sent to the toner collecting section (4).

この例では、液滴(23)の初速度(v0)より搬送気流(95)の流速(v1)が大きく、液滴(23)は加速されてから搬送気流(95)に乗って送られる場合を示している。(v1)は自由落下速度より高ければよく、初速度(v0)より低くてよい。チャンバー内には(v1)より速い流速(v2)の気流(96)が形成されている。気流(96)の流速(v2)は大きいほど、合着を防止する点で好ましい。チャンバー部(18)中の気流(96)は、吹き出し用のパイプ(93)より気体を吹き出すことによりシュラウド部(30)中と同様に周方向に均一な一様の気流が形成される。チャンバー部(18)内では層流が好ましい。チャンバー部(18)中に放出された直後の液滴(23)を含む液滴の流れ(23a(流速はv1))が乱流を起こさず、スムースに流下されるために、チャンバー部(18)内の気流(96)の流速(v2)に対し、[v2≧v1]であることが好ましい。
シュラウド部(30)内の搬送気流(95)及びチャンバー部(18)内の気流(96)の流速は圧力計(PG1)及び(PG2)によって管理される。シュラウド部(30)内の圧力(P1)、チャンバー部(18)内の圧力(P2)は、[P1≧P2]の関係があることが好ましい。この関係でないと液滴(23)に負圧が作用して逆流する可能性がある。
In this example, the flow velocity (v1) of the carrier airflow (95) is larger than the initial velocity (v0) of the droplet (23), and the droplet (23) is accelerated and then sent on the carrier airflow (95). Is shown. (V1) may be higher than the free fall speed, and may be lower than the initial speed (v0). An air flow (96) having a flow velocity (v2) faster than (v1) is formed in the chamber. The larger the flow velocity (v2) of the air flow (96), the more preferable in terms of preventing coalescence. The air flow (96) in the chamber part (18) is blown out of the gas from the blow-out pipe (93) to form a uniform and uniform air flow in the circumferential direction as in the shroud part (30). Laminar flow is preferred in the chamber part (18). Since the flow (23a (the flow rate is v1)) of the droplet including the droplet (23) immediately after being discharged into the chamber portion (18) does not cause turbulent flow and flows down smoothly, the chamber portion (18 It is preferable that [v2 ≧ v1] with respect to the flow velocity (v2) of the air flow (96) in ().
The flow rates of the carrier airflow (95) in the shroud part (30) and the airflow (96) in the chamber part (18) are managed by pressure gauges (PG1) and (PG2). It is preferable that the pressure (P1) in the shroud part (30) and the pressure (P2) in the chamber part (18) have a relationship of [P1 ≧ P2]. If this relationship is not satisfied, there is a possibility that a negative pressure acts on the droplet (23) and the liquid flows backward.

前述したように、シュラウド部(30)の搬送気流(95)の流速を決める律速となるのは、[D>G]であるため、(G)、即ち、壁(30b)とヘッド(2a)とのクリアランスである。
以上はシュラウド部(30)の搬送気流(95)及びチャンバー部(18)内の気流(96)とも、チャンバー部(18)の上部にある吹き出しパイプ(91)及びチャンバー部噴出し口(93)から気体を吹き出すことにより形成されたが、チャンバー部(18)の下部に設けたパイプ(92)から吸引することによって気流を形成してもよい。
シュラウド部(30)の壁(30b)の開口部(30a)の断面は、気体の放出方向に沿って口径が大きくなる、即ち、外側の径が大なる方向にテーパー(30e)が付いていることが好ましい。このように、開口部(30a)にテーパー(30e)を形成することによって、液滴(23)が開口部(30a)を通過する際に、液滴(23)が開口部(30a)の壁面に接触して付着することを回避できる。
本実施形態では、吹き出される気体として、シュラウド部(30)、チャンバー部(18)とも窒素ガスを用いたが、気体であればよく、空気あるいはその他の気体であってもよい。また、図21ではシュラウド部(30)を2重のお釜状の壁で構成したが、内側(30c)の壁を、流路部材(13)を構成する外周壁で兼用してもよい。また、1つのチャンバー部(18)中に複数の液滴噴射ユニット(2)とシュラウド部(30)を並設した構成にすることによってさらにトナーの製造効率を上げることができる。
放出された液滴(23)は粒子形成部(3)を通過しながら溶媒除去され、固形形態となってトナー貯蔵部(5)で捕集される。
As described above, since it is [D> G] that determines the flow velocity of the conveying airflow (95) of the shroud portion (30), (G), that is, the wall (30b) and the head (2a). And clearance.
The above is the air flow (95) in the shroud portion (30) and the air flow (96) in the chamber portion (18), and the blowing pipe (91) and the chamber portion outlet (93) in the upper portion of the chamber portion (18). However, the air flow may be formed by suction from a pipe (92) provided at the lower portion of the chamber (18).
The cross section of the opening (30a) of the wall (30b) of the shroud (30) has a diameter that increases along the gas discharge direction, that is, a taper (30e) in the direction in which the outer diameter increases. It is preferable. Thus, by forming the taper (30e) in the opening (30a), when the droplet (23) passes through the opening (30a), the droplet (23) becomes a wall surface of the opening (30a). It is possible to avoid contact with and adhere to.
In this embodiment, nitrogen gas is used for the shroud part (30) and the chamber part (18) as the gas to be blown out. However, it may be a gas, and may be air or other gas. In FIG. 21, the shroud portion (30) is configured with a double pot-shaped wall, but the inner (30c) wall may be shared with the outer peripheral wall constituting the flow path member (13). Further, the production efficiency of the toner can be further increased by arranging a plurality of droplet ejecting units (2) and a shroud portion (30) in a single chamber portion (18).
The discharged droplets (23) are removed by the solvent while passing through the particle forming unit (3), and are collected in the toner storage unit (5) in a solid form.

(乾燥)
必要に応じて、さらに流動床乾燥や真空乾燥といった二次乾燥が行われる。有機溶剤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剤が揮発するため、使用者およ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. If the organic solvent remains in the toner, not only the toner characteristics such as heat-resistant storage stability, fixing properties, and charging characteristics will change over time. Since the organic solvent volatilizes during fixing by heating, the possibility of adverse effects on the user and peripheral equipment is increased. Therefore, sufficient drying is performed.

<ノズル形状>
以上述べてきたように本発明で適用される、液滴吐出手段は様々なものがある。前記のような液滴吐出手段ではノズルおよび薄膜においてトナー液の染み出しに対する対処を行わないと、噴射中にトナー液が予期しない状態で染み出し、結果としてノズル全体をトナー液が覆ってしまい、噴射を妨げる事態に陥ることが明らかとなってきた。またトナー液じたいが噴射を妨げなかった場合であっても、やがてトナー液が乾燥し、乾燥物によってノズルの詰まりや形状の変化、によってやはり噴射低下あるいは噴射の停止を引き起こす。
このため、ノズルには染み出しを防止する措置を適用する必要がある。
ノズルプレートに發液処理を実施することや、ノズル形状を従来実施してきたような吐出面が平板であることより、吐出面に凸加工を施した形状に変更することによってトナー液の染み出しを低減できる。
本発明のノズル形状は特に制限はない。噴射出口側に凸加工が施してあるノズルの形状であってもよい。
本発明のノズル材質は特に制限はなく、適宜選択した材料を用いることができるが、トナー組成液に有機溶剤を用いることが多いため、金属板であることが望ましい。本発明のような穴の加工にはフォトエッチング法や電鋳法が好適に用いられる。またフォトエッチング法に適した材質としてはシリコン、ステンレス、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、りん青銅、ベリウム銅、ニッケル、パーマロイ等が挙げられ、電鋳法に適した材質としてはニッケルと銅が望ましい。中でも、加工精度やフィルターの強度を確保するためにはシリコン、ステンレスあるいはニッケルが特に望ましい。
<Nozzle shape>
As described above, there are various droplet discharge means that are applied in the present invention. In the droplet discharge means as described above, if the nozzle and the thin film do not deal with the bleeding of the toner liquid, the toner liquid oozes in an unexpected state during the ejection, and as a result, the entire nozzle covers the toner liquid, It has become clear that it falls into a situation that prevents injection. Even if the toner liquid does not interfere with the ejection, the toner liquid will eventually dry, and the dry matter will cause the nozzle to become clogged or change in shape, causing the ejection to drop or stop the ejection.
For this reason, it is necessary to apply measures to prevent the nozzle from seeping out.
Since the nozzle plate is subjected to a soot treatment, and the nozzle surface is a flat discharge surface as in the prior art, the toner surface can be exuded by changing the discharge surface to a convex shape. Can be reduced.
The nozzle shape of the present invention is not particularly limited. The shape of the nozzle which the convex process is given to the injection outlet side may be sufficient.
The nozzle material of the present invention is not particularly limited, and an appropriately selected material can be used. However, since an organic solvent is often used for the toner composition liquid, a metal plate is desirable. A photo-etching method or an electroforming method is preferably used for processing holes as in the present invention. Examples of materials suitable for photoetching include silicon, stainless steel, copper, copper alloys, brass, aluminum, phosphor bronze, beryllium copper, nickel, permalloy, etc., and materials suitable for electroforming include nickel and copper. desirable. Among them, silicon, stainless steel, or nickel is particularly desirable in order to ensure processing accuracy and filter strength.

本発明のノズルの実際のサイズは目的とする液滴の大きさによって決定される。図1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、13に記載の薄膜(12)は厚み5〜500μmの金属板で形成され、かつ、ノズル(11)の開口径が3〜30μmであることが、ノズル(11)からトナー組成液(10)の液滴を噴射させるときに、極めて均一な粒子径を有する微小液滴を発生させる観点から好ましい。なお、前記ノズル(11)の開口径は、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。また、複数のノズル(11)の個数は、2ないし3000個が好ましい。   The actual size of the nozzle of the present invention is determined by the intended droplet size. The thin film (12) described in FIGS. 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, and 13 is formed of a metal plate having a thickness of 5 to 500 μm, and the opening diameter of the nozzle (11). Is preferably 3 to 30 μm from the viewpoint of generating fine droplets having a very uniform particle diameter when the droplets of the toner composition liquid (10) are ejected from the nozzle (11). The opening diameter of the nozzle (11) means a diameter if it is a perfect circle, and a minor diameter if it is an ellipse. The number of the plurality of nozzles (11) is preferably 2 to 3000.

ノズルの開口径に対して膜厚が非常に厚い場合はノズルの断面形状を2段型とすることにより吐出性が向上する。次に、ノズルの断面形状を2段型とする方法を図20を用いて説明する。シリコン基板両面にレジスト(111)をコートし(11a)、ノズルパターンが形成されたフォトマスクで覆い、紫外線を露光し、レジスト(111)をノズルパターンとして形成する(11b)。支持層(112)面側からICP放電を用いた異方性ドライエッチングを行い、第1のノズル孔(115)を形成し、活性層(114)面側を同様の異方性ドライエッチングを行なって第2のノズル(116)を形成し(11c)、最後に誘電体層(113)をフッ酸系エッチング液により取り除き、2段の貫通孔を得る(11d)ことが、深堀りノズル形状を均等に形成する上で最も好ましい。また、図示しないが、シリコン基板としてはSOI基板ではなく、単層のシリコン基板でも同様の方法でノズルを形成することができる。その際には、エッチング時間を調整することにより、第1のノズル孔の深さ及び第2のノズル孔の深さを調整することが可能である。   When the film thickness is very large with respect to the opening diameter of the nozzle, the discharge performance is improved by making the cross-sectional shape of the nozzle two-stage. Next, a method of making the cross-sectional shape of the nozzle into a two-stage type will be described with reference to FIG. Resist (111) is coated on both sides of the silicon substrate (11a), covered with a photomask on which a nozzle pattern is formed, and exposed to ultraviolet rays to form resist (111) as a nozzle pattern (11b). Anisotropic dry etching using ICP discharge is performed from the support layer (112) surface side to form a first nozzle hole (115), and the same anisotropic dry etching is performed on the active layer (114) surface side. The second nozzle (116) is formed (11c), and finally the dielectric layer (113) is removed with a hydrofluoric acid-based etchant to obtain a two-stage through hole (11d). Most preferable for uniform formation. Although not shown, the nozzle can be formed by a similar method even when the silicon substrate is not an SOI substrate but a single layer silicon substrate. In that case, the depth of the first nozzle hole and the depth of the second nozzle hole can be adjusted by adjusting the etching time.

<ノズルの清掃>
先にも説明したように、トナー組成液を吐出させる際、染み出し等によりトナー組成液がノズル周辺のノズルプレートの表面に付着し、時間の経過とともに付着した量が多くなり、乾燥もしてしまい、またそのような現象が起きるノズルの数も多くなることが実験で観察されている。そのようなことが起きると、液滴の吐出が乱れ、捕集されるトナー粒子の粒度分布が悪化することに繋がる。また、そのような状態が続くといずれかノズルが塞がれてしまい、吐出が止まってしまう。よって、ノズル表面を定期的に清掃する必要がある。
<Cleaning the nozzle>
As described above, when the toner composition liquid is ejected, the toner composition liquid adheres to the surface of the nozzle plate around the nozzle due to exudation, etc. In addition, it has been experimentally observed that the number of nozzles in which such a phenomenon occurs increases. When such a situation occurs, the ejection of droplets is disturbed, leading to a deterioration in the particle size distribution of the collected toner particles. Further, when such a state continues, one of the nozzles is blocked and the ejection is stopped. Therefore, it is necessary to periodically clean the nozzle surface.

本発明で提案するのは純粋な溶剤による非接触のノズルのクリーニング方法である。非接触でノズルのクリーニングを行うことで表面処理の効果の減少や劣化によるノズル形状の変形は最小限に抑えることができ、ワイピングによって発生する上記の課題を解決することができる。   The present invention proposes a non-contact nozzle cleaning method using a pure solvent. By cleaning the nozzles in a non-contact manner, the deformation of the nozzle shape due to the reduction or deterioration of the surface treatment effect can be minimized, and the above-described problems caused by wiping can be solved.

ノズル清掃の際、トナーの液滴を形成する噴射ヘッドの駆動信号を停止させ、ヘッドを溶媒除去部から取り出す。清掃に別の液滴噴射ヘッドを利用する。清掃用液滴噴射ヘッドはトナー組成液噴射用ヘッドのノズルプレートに向かって置かれ、高周波数と複数ノズルを利用して、トナー液噴射用ヘッドのノズルプレートの方向へ純粋な溶剤の液滴を吐出する。その純粋な溶剤でノズルの清掃を行うが、高周波を使うことで超音波洗浄と同じ効果があり清掃の効果が高く、清掃に要する時間もそれほど長くない。   During nozzle cleaning, the drive signal of the ejection head that forms toner droplets is stopped, and the head is removed from the solvent removal unit. A separate droplet ejection head is used for cleaning. The cleaning liquid droplet ejecting head is placed toward the nozzle plate of the toner composition liquid ejecting head, and using a high frequency and a plurality of nozzles, droplets of pure solvent are directed toward the nozzle plate of the toner liquid ejecting head. Discharge. Although the nozzle is cleaned with the pure solvent, using the high frequency has the same effect as the ultrasonic cleaning, the cleaning effect is high, and the cleaning time is not so long.

ノズル清掃時はトナー組成液の圧力が周囲の気体の圧力と同じ値、又はそれより若干高い値に保たれる必要がある。但し、圧力が若干高くしてある場合はトナー組成液の染み出しが起きないよう清掃が終了する前に周囲気体の圧力と同じ値に下げる必要がる。この圧力の条件は汚れがノズル内へ入ることを防止するのと同時に、清掃用溶剤がノズル内へ入り、トナー組成液が希釈され、或いはその組成が変化することを抑えるためである。   When cleaning the nozzle, the pressure of the toner composition liquid needs to be kept at the same value as the pressure of the surrounding gas or slightly higher than that. However, when the pressure is slightly increased, it is necessary to reduce the pressure to the same value as the pressure of the surrounding gas before the cleaning is completed so that the toner composition liquid does not exude. This pressure condition is to prevent dirt from entering the nozzle and at the same time to prevent the cleaning solvent from entering the nozzle and diluting the toner composition liquid or changing its composition.

清掃に使用する溶剤はトナー組成を容易に溶かすことができる溶剤である必要がある。
それは清掃の効果を向上させるためである。また、トナー組成液と科学反応等、トナー組成液に大きな変化を起こさない溶剤である必要がある。トナー組成液に使用されている同じ溶剤をノズル清掃に使うことが好ましいが、それに制限されることではない。揮発しやすい別の溶剤でも、上記記載の条件を満たす限り、清掃に利用できる。本発明書の後部に記載の実施例ではトナー組成液に使用された溶剤が酢酸エチルで、清掃用に利用し、良い効果が確認された溶剤は酢酸エチルと、それよりも沸点の低い(揮発しやすい)アセトンであった。
The solvent used for cleaning needs to be a solvent that can easily dissolve the toner composition.
This is to improve the cleaning effect. Further, it is necessary that the solvent does not cause a great change in the toner composition liquid, such as a chemical reaction with the toner composition liquid. The same solvent used in the toner composition liquid is preferably used for nozzle cleaning, but is not limited thereto. Another solvent that easily volatilizes can be used for cleaning as long as the above-described conditions are satisfied. In the examples described at the back of the present invention, the solvent used in the toner composition liquid is ethyl acetate, which is used for cleaning. Acetone).

本発明においては、清掃に使用する溶剤の温度を上げることでさらに清掃の効果を向上させることができる。温度が高ければ高いほど清掃の効果は上がるが、トナー組成液に使用されている溶剤の沸点よりも高いと、熱がトナー組成液吐出ヘッド内へ伝わり、トナー組成液中の溶剤が沸騰し、気泡で清掃後に吐出が再開しないようなことが起こりうる。また、トナー組成液中に分散されたワックス等の融点よりも清掃用溶剤の温度が高いと、分散された粒子が合一し、トナー組成液の特性が変化し、後の吐出に悪影響を与える恐れがある。よって、トナー組成液吐出用ヘッド中のトナー組成液に悪影響を及ぼさない温度の範囲内である必要がある。   In the present invention, the cleaning effect can be further improved by raising the temperature of the solvent used for cleaning. The higher the temperature, the higher the cleaning effect, but when the temperature is higher than the boiling point of the solvent used in the toner composition liquid, heat is transferred into the toner composition liquid discharge head, and the solvent in the toner composition liquid boils. It may happen that air bubbles do not resume after cleaning. In addition, if the temperature of the cleaning solvent is higher than the melting point of wax or the like dispersed in the toner composition liquid, the dispersed particles coalesce and the characteristics of the toner composition liquid change, which adversely affects subsequent ejection. There is a fear. Therefore, it is necessary to be within a temperature range that does not adversely affect the toner composition liquid in the toner composition liquid discharge head.

吐出される液的は吐出直後の速度が一番速く、次第に速度が落ちるので、清掃の効果をより良くするにはできるだけ清掃用ヘッドをトナー液噴射用ヘッドのノズルプレートへ近づける必要がある。また、清掃用ヘッドはトナー液噴射用ヘッドに対向する方向で置かれるが、トナー液噴射ヘッドの液的吐出方向の正反対の方向に清掃用ヘッドが向けられていると清掃用の溶剤がノズル内へ入り込む可能性は高い。従って、傾ける必要がある。その傾きの角度θは大きければ大きいほど清掃液がノズル内へ入り込む可能性が低いので、θ>0°を満足している必要があり、好ましくはθ>45°を満足している。   As for the liquid to be discharged, the speed immediately after the discharge is the fastest and the speed gradually decreases. Therefore, in order to improve the cleaning effect, it is necessary to bring the cleaning head as close as possible to the nozzle plate of the toner liquid jet head. The cleaning head is placed in a direction opposite to the toner liquid ejecting head. If the cleaning head is directed in the direction opposite to the liquid ejection direction of the toner liquid ejecting head, the cleaning solvent is placed in the nozzle. The possibility of getting into is high. Therefore, it is necessary to tilt. The larger the inclination angle θ, the lower the possibility that the cleaning liquid will enter the nozzle. Therefore, it is necessary to satisfy θ> 0 °, and preferably θ> 45 °.

尚、清掃用ヘッドの吐出方向とトナー液噴射用ヘッドの吐出方向が、少しでもずれていなく全くの正反対である状態がθ=0としている。清掃用ヘッドの吐出方向がトナー液噴射用ヘッドのノズルプレート表面に平行している場合はθ=90°で、θの値の最大限である。   Note that θ = 0 is a state in which the ejection direction of the cleaning head and the ejection direction of the toner liquid ejection head are not slightly deviated and are completely opposite to each other. When the ejection direction of the cleaning head is parallel to the nozzle plate surface of the toner liquid ejection head, θ = 90 °, which is the maximum value of θ.

清掃用噴射ヘッドは高周波数で複数のノズルから液滴を吐出するため、動作原理はトナー液噴射用ヘッドと同じである。従って、動作の説明と説明図は上記トナー液噴射用ヘッドと同じである。上記記載のトナー液噴射用ヘッドの方式は様々であった。トナー液噴射用ヘッドとノズル清掃用噴射ヘッドは揃って同じ方式である必要はない。   Since the cleaning ejection head ejects droplets from a plurality of nozzles at a high frequency, the operation principle is the same as that of the toner liquid ejection head. Therefore, the operation and illustration are the same as those of the toner liquid ejecting head. There are various types of toner liquid jet heads described above. The toner liquid ejecting head and the nozzle cleaning ejecting head need not all be the same type.

清掃後は初期に吐出される液滴は固形分が下がっている可能性があるため、形成されるトナー粒子は狙いの粒径より小さい可能性があるので、捕集しないか、或いは別の容器に捕集し、粒度分布を確認する必要がある。   After cleaning, the droplets that are ejected early may have a lower solid content, so the toner particles that are formed may be smaller than the target particle size, so do not collect them or use another container It is necessary to confirm the particle size distribution.

(トナー)
次に、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上述したトナーの製造装置を用いたトナーの製造方法により製造されたトナーであり、これにより、粒度分布が単分散なものが得られる。
具体的には、前記トナーの粒度分布(重量平均粒径/数平均粒径)としては、1.00〜1.15の範囲内にあるのが好ましい。より好ましくは1.00〜1.05である。また、重量平均粒径としては、1〜20μmの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは3〜10μmである。
(toner)
Next, the toner according to the present invention will be described. The toner according to the present invention is a toner manufactured by a toner manufacturing method using the above-described toner manufacturing apparatus, and thus a toner having a monodispersed particle size distribution can be obtained.
Specifically, the particle size distribution (weight average particle diameter / number average particle diameter) of the toner is preferably in the range of 1.00 to 1.15. More preferably, it is 1.00 to 1.05. Moreover, as a weight average particle diameter, it is preferable to exist in the range of 1-20 micrometers, More preferably, it is 3-10 micrometers.

次に、本発明で使用できるトナー材料(トナー組成液)について説明する。先ず、前述したようにトナー組成物を溶媒に分散、溶解させたトナー組成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と全く同じ物が使用できる。すなわち、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、エポキシ系樹脂、等のトナーバインダーを各種有機溶媒に溶解し、着色剤を分散、かつ、離型剤を分散又は溶解し、これを前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的とするトナー粒子を作製することが可能である。また、上記材料を熱溶融混練し得られた混練物を各種溶媒に一度溶解乃至分散した液を、前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的のトナーを得ることも可能である。
Next, the toner material (toner composition liquid) that can be used in the present invention will be described. First, a toner composition liquid in which a toner composition is dispersed and dissolved in a solvent as described above will be described.
As the toner material, the same material as that of a conventional electrophotographic toner can be used. That is, a toner binder such as a styrene acrylic resin, a polyester resin, a polyol resin, and an epoxy resin is dissolved in various organic solvents, a colorant is dispersed, and a release agent is dispersed or dissolved. The target toner particles can be produced by drying and solidifying into fine droplets by the toner production method. It is also possible to obtain a target toner by drying and solidifying a liquid obtained by dissolving or dispersing a kneaded material obtained by hot-melting and kneading the above materials in various solvents into fine droplets by the toner production method. is there.

〔トナー用材料〕
前記トナー用材料としては、少なくとも樹脂と着色剤とを含有し、必要に応じて、キャリア、ワックス等のその他の成分を含有する。
[Toner material]
The toner material contains at least a resin and a colorant and, if necessary, other components such as a carrier and wax.

〔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。
前記結着樹脂としては、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が、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、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、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。
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。
〔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. For example, a styrene monomer, an acrylic monomer, a methacrylic monomer, etc. Vinyl polymers, copolymers of these monomers or two or more types, polyester polymers, polyol resins, phenol resins, silicone resins, polyurethane resins, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins, terpene resins , Coumarone indene resin, polycarbonate resin, petroleum resin, and the like.
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.

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。
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 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, or esters thereof.
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 -Ethylhexyl, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, methacrylic acid such as dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate or esters thereof, and the like.

前記ビニル重合体、又は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)が挙げられる。(1)エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフイン類;(2)ブタジエン、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、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、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、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、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、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、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等;(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、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、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、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、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、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;(15)クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物;(16)該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、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又は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、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。   The following (1)-(18) is mentioned as an example of the other monomer which forms the said vinyl polymer or a copolymer. (1) Monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; (2) Polyenes such as butadiene and isoprene; (3) Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene 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, N-vinyl pyrrolidone; (8), vinyl naphthalenes; (9) acrylonitrile, Such as methacrylonitrile, acrylamide, etc. (10) unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; (11) maleic anhydride, citraconic anhydride, Unsaturated dibasic acid anhydrides such as 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 monoethyl ester Monoesters of unsaturated dibasic acids such as citraconic acid monobutyl ester, itaconic acid monomethyl ester, alkenyl succinic acid monomethyl ester, fumaric acid monomethyl ester, mesaconic acid monomethyl ester; (13) dimethylmaleic acid, dimethylfumaric acid, etc. (14) α, β-unsaturated acids such as crotonic acid and cinnamic acid; (15) α, β-unsaturated acid anhydrides such as crotonic acid anhydride and cinnamic anhydride; 16) Monomers having a carboxyl group such as anhydrides of the α, β-unsaturated acids and lower fatty acids, alkenylmalonic acid, alkenylglutaric acid, alkenyladipic acid, acid anhydrides and monoesters thereof; ) Acrylic acid or methacrylic acid hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate; (18) 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene, 4- (1 -Hydroxy-1-methylhexyl) monomers having a hydroxy group such as styrene.

本発明に係るトナーにおいて、結着樹脂のビニル重合体、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、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、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、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、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの、などが挙げられる。
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、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。
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以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
In the toner according to the present invention, the vinyl polymer or copolymer of 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 vinyl vinyl 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. And xanthdiol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and those obtained by replacing acrylates 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.
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.).
Examples of the polyfunctional crosslinking agent include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of the above compounds in place of methacrylate, triallyl cyanide. Examples include nurate and triallyl trimellitate.

これらの架橋剤は、他のモノマー成分100質量部に対して、0.01〜10質量部用いることが好ましく、0.03〜5質量部用いることがより好ましい。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。   These crosslinking agents are preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.03 to 5 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of 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)イソプロピルべンゼン、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、tert−ブチルパーオキシアゼレート、などが挙げられる。
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3千〜5万(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5千〜3万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、5千〜2万の領域にメインピークを有する結着樹脂が最も好ましい。
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、0.1mgKOH/g〜100mgKOH/gであることが好ましく、0.1mgKOH/g〜70mgKOH/gであることがより好ましく、0.1mgKOH/g〜50mgKOH/gであることが最も好ましい。
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, cyclohexanone Ketone peroxides such as oxide, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, di -Tert-butyl peroxide, tert-butyl cumyl 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-isopropylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate Di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxycarbonate, di-ethoxyisopropyl peroxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclohexyl Sulfonyl peroxide, tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxyisobutyrate, tert-butyl peroxy-2-ethylhexarate, tert-butyl peroxylaurate, tert-butyl-oxybenzoate, tert-butyl Peroxyisopropyl carbonate, di-tert-butyl peroxyisophthalate, tert-butyl peroxyallyl carbonate, isoamyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl Kisa Hydro terephthalate to Rupaokishi, tert- butylperoxy azelate, and the like.
When the binder resin is a styrene-acrylic resin, the molecular weight distribution by GPC soluble in the resin component tetrahydrofuran (THF) has at least one peak in the region of molecular weight 3,000 to 50,000 (in terms of number average molecular weight). A resin which is present and has 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. Further, 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 5,000 to 30,000 is more preferable. A binder resin having a main peak in the region of 5,000 to 20,000 is most preferable.
The acid value when the binder resin is a vinyl polymer such as styrene-acrylic resin is preferably 0.1 mgKOH / g to 100 mgKOH / g, and preferably 0.1 mgKOH / g to 70 mgKOH / g. More preferably, it is most preferably 0.1 mgKOH / g to 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、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。
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、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、例えば、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、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、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, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, or diol obtained by polymerizing cyclic ethers such as ethylene oxide and propylene oxide to bisphenol A, etc. Is mentioned.
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, such as dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4- Butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 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、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、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、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、などがあげられる。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 acid component that forms the polyester polymer include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid or anhydrides thereof, alkyldicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid, or Unsaturated dibasic acids such as anhydride, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride And unsaturated dibasic acid anhydrides. 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, or 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3千〜5万の領域に少なくとも1つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましく、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5千〜2万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、0.1mgKOH/g〜100mgKOH/gであることが好ましく、0.1mgKOH/g〜70mgKOH/gであることがより好ましく、0.1mgKOH/g〜50mgKOH/gであることが最も好ましい。
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 toner has fixability and offset resistance because at least one peak exists in the molecular weight range of 3,000 to 50,000 in the molecular weight distribution of the THF soluble component of the resin component. In addition, as a 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 at least one peak exists in a region having a molecular weight of 5,000 to 20,000. More preferable is a binder resin.
When the binder resin is a polyester resin, the acid value is preferably 0.1 mgKOH / g to 100 mgKOH / g, more preferably 0.1 mgKOH / g to 70 mgKOH / g, and 0.1 mgKOH / g. Most preferably, it is g-50 mgKOH / g.
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中に、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、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、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸若しくは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, it is also possible to use a resin containing a monomer component capable of reacting with both of these resin components in at least one of the vinyl polymer component and the polyester resin component. it can. 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. Examples of the monomer constituting the vinyl polymer component include those having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylic acid or methacrylic acid esters.
Moreover, when using together a polyester polymer, a vinyl polymer, and another binder resin, what has 60 mass% or more of resin whose acid value of the whole binder resin has 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、以下の方法により求め、基本操作はJIS K−0070に準ずる。
(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く。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、重合体成分の重さをWg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、着色剤又は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)300(ml)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150(ml)を加え溶解する。
(3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
(4)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をB(ml)とし、以下の式で算出する。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 is determined by the following method, and the basic operation conforms to JIS K-0070.
(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. . The sample pulverized product 0.5 to 2.0 g is precisely weighed, and the weight of the polymer component is defined as Wg. For example, when measuring the acid value of the binder resin from the toner, the acid value and content of the colorant or 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 a mixed solution 150 (ml) 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 use of the KOH solution at this time is S (ml), a blank is measured at the same time, the amount of use of the KOH solution at this time is B (ml), and the following formula is used. 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 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、(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、バナジウム等の金属との合金。(3)及びこれらの混合物、などが用いられる。
磁性体として具体的に例示すると、Fe3O4、γ−Fe2O3、ZnFe2O4、Y3Fe5O12、CdFe2O4、Gd3Fe5O12、CuFe2O4、PbFe12O、NiFe2O4、NdFe2O、BaFe12O19、MgFe2O4、MnFe2O4、LaFeO3、鉄粉、コバルト粉、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、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄の微粉末が好適に挙げられる。
また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用できる。異種元素を例示すると、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、ガリウム、などが挙げられる。好ましい異種元素としては、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、又は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。
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、粒子表面に析出することができる。
前記磁性体の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、磁性体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としては、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。
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50〜200emu/g、残留磁化2〜20emu/g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。
Examples of the magnetic material that can be used in the present invention include (1) iron oxide containing magnetic iron oxide such as magnetite, maghemite, and ferrite, and other metal oxides, and (2) metals such as iron, cobalt, and nickel, or Alloys of these metals with metals such as aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium. (3) and mixtures thereof are used.
Specific examples of magnetic materials include Fe3O4, γ-Fe2O3, ZnFe2O4, Y3Fe5O12, CdFe2O4, Gd3Fe5O12, CuFe2O4, PbFe12O, NiFe2O4, NdFe2O, BaFe12O19, MgFe2O4, LaCoO powder, LaFeO3 powder, Can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, fine powders of triiron tetroxide and γ-iron trioxide are particularly preferable.
Further, magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite containing different elements, or a mixture thereof can be used. Examples of different elements include, for example, lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, germanium, zirconium, tin, sulfur, calcium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, copper, zinc, And gallium. Preferred heterogeneous elements are selected from magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, or 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.
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 precipitate on the particle | grain surface by adjusting pH after magnetic body particle | grain production | generation, or adding salt of each element and adjusting pH.
As the usage-amount of the said magnetic body, 10-200 mass parts of magnetic bodies are preferable with respect to 100 mass parts of binder resin, and 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.
Further, as the magnetic properties of the magnetic material, those having a coercive force of 20 to 150 oersted, a saturation magnetization of 50 to 200 emu / g, and a residual magnetization of 2 to 20 emu / g are preferable, respectively.
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るが、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としては、トナーに対して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 may be appropriately selected from commonly used resins. For example, 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, 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, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Fu Issey Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor 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, Nacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine 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, Bitumen, 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 , Malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof.
The content of the colorant is preferably 1 to 15% by mass, and more preferably 3 to 10% by mass with respect to the toner.

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またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、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、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、脂肪族叉は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、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。
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、混練して得る事ができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の、水を含んだ水性ペーストを、樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も、着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため、乾燥する必要がなく、好適に使用される。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量部に対して、0.1〜20質量部が好ましい。
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 binder resin kneaded together with the production of the master batch or the master batch, in addition to the above-mentioned modified and unmodified polyester resins, for example, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and other styrene and its substitutes Polymer: 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-Chloromethyl methacrylate Polymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, Styrene copolymers such as styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl Examples include butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or 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.
The master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. There is also a method of removing water and organic solvent components by mixing and kneading an aqueous paste containing water, which is a so-called flushing method, together with a resin and an organic solvent, and transferring the colorant to the resin side. Since the wet cake can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. 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. Also, 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く、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。
前記分散剤は、トナー中に、着色剤に対して0.1〜10質量%の割合で配合することが好ましい。配合割合が0.1質量%未満であると、顔料分散性が不十分となることがあり、10質量%より多いと、高湿下での帯電性が低下することがある。
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、500〜100000が好ましく、顔料分散性の観点から、3000〜100000がより好ましい。特に、5000〜50000が好ましく、5000〜30000が最も好ましい。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100000を超えると、溶剤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。
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。1質量部未満であると分散能が低くなることがあり、200質量部を超えると帯電性が低下することがある。
The dispersant is preferably highly compatible with the binder resin in terms of pigment dispersibility. Specific examples of commercially available products include “Ajisper PB821” and “Azisper PB822” (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.). , “Disperbyk-2001” (manufactured by Big Chemie), “EFKA-4010” (manufactured by EFKA), and the like.
The dispersant is preferably blended in the toner at a ratio of 0.1 to 10% by mass with respect to the colorant. When the blending ratio is less than 0.1% by mass, the pigment dispersibility may be insufficient, and when it is more than 10% by mass, the chargeability under high humidity may be deteriorated.
The weight average molecular weight of the dispersant is the maximum molecular weight of the main peak in terms of styrene conversion weight in gel permeation chromatography, preferably 500 to 100,000, and more preferably 3000 to 100,000 from the viewpoint of pigment dispersibility. In particular, 5000 to 50000 is preferable, and 5000 to 30000 is most preferable. When the molecular weight is less than 500, the polarity becomes high and the dispersibility of the colorant may be lowered. When the molecular weight exceeds 100,000, the affinity with the solvent is increased and the dispersibility of the colorant is lowered. There is.
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. If it is less than 1 part by mass, the dispersibility may be lowered, and if it exceeds 200 parts by mass, the chargeability may be lowered.

<ワックス>
また、本発明では、結着樹脂、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。
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が、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、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、ホホバろう等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、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、カスターワックスの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。
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、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、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、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、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、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、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が挙げられる。
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、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、フィツ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、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、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が挙げられる。
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、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。
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。70℃未満では耐ブロッキング性が低下することがあり、140℃を超えると耐オフセット効果が発現しにくくなることがある。
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。
2種のワックスを選択する際には、同様構造のワックスの場合は、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。この時、融点の差が10〜100℃の場合に、機能分離が効果的に発現する。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。
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。
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としては、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。
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。
<Wax>
In the present invention, a wax can be contained together with the binder resin and the colorant.
The wax is not particularly limited and can be appropriately selected from those usually used. For example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, sazol wax, etc. Of aliphatic hydrocarbon waxes, oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax or block copolymers thereof, plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, beeswax, Waxes mainly composed of animal waxes such as lanolin and whale wax, mineral waxes such as ozokerite, ceresin, and petrolatum, and fatty acid esters such as montanic acid ester wax and castor wax. Deoxidized carnauba wax and other fatty acid esters that have been partially or wholly deoxidized are included.
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, prandidic acid, eleostearic acid, and valinal acid. Unsaturated alcohols such as stearyl alcohol, eicosyl alcohol, behenyl alcohol, carnupyl alcohol, seryl alcohol, mesyl alcohol, or long-chain alkyl alcohols, polyhydric alcohols such as sorbitol, linoleic acid amides, olefinic acids Fatty acid amides such as amide and lauric acid amide, methylene biscapric acid amide, ethylene bis lauric acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide and other saturated fatty acid bisamides, ethylene bis oleic acid amide, hexamethylene bis Unsaturated fatty acid amides such as oleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide, N, N′-dioleyl sepasinic acid amide, m-xylene bisstearic acid amide, N, N-distearyl isophthalic acid Grafted onto aromatic bisamides such as amides, fatty acid metal salts such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate and magnesium stearate, and aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid. Examples thereof include waxes, partial ester compounds of polyhydric alcohols such as behenic acid monoglycerides, and methyl ester compounds having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and fats.
More preferable examples 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 polymerization using a catalyst such as a Ziegler catalyst or a metallocene catalyst under low pressure. Polyolefin, polyolefin polymerized using radiation, electromagnetic waves or light, low molecular weight polyolefin obtained by thermal decomposition of high molecular weight polyolefin, paraffin wax, microcrystalline wax, Fitzscher Tropsch wax, Jintole method, hydrocol method, age method Synthetic hydrocarbon waxes synthesized by the above, synthetic waxes having a compound having one carbon atom, hydrocarbon waxes having functional groups such as hydroxyl groups or carboxyl groups, hydrocarbon waxes and hydrocarbons having functional groups Mixture of system wax, styrene these waxes as a matrix, maleic acid ester, acrylate, methacrylate, graft-modified wax with such vinyl monomers of maleic acid.
In addition, these waxes have a sharp molecular weight distribution using a press perspiration 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.
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. If it is less than 70 degreeC, blocking resistance may fall, and if it exceeds 140 degreeC, an offset-proof effect may become difficult to express.
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 types of wax having a plasticizing action include waxes having a low melting point, those having a branch 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 melting point difference of 10 ° C. to 100 ° C., a combination of polyolefin and graft-modified polyolefin, and the like.
When selecting two types of wax, in the case of a wax having the same 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. If it is less than 10 ° C., the function separation effect may be difficult to appear, and if 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.
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.
In any case, since it becomes easy to balance the toner storage stability and the fixing property, the peak top temperature of the maximum peak is in the region of 70 to 110 ° C. in the endothermic peak observed in the DSC measurement of the toner. Preferably, it has a maximum peak in the region of 70 to 110 ° C.
The total content of the wax is preferably 0.2 to 20 parts by mass and more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
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、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、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナ、それらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤若しく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,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、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナが好ましく、また、これらを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としては、平均一次粒径として、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。
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。
さらには、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よい。
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−ジフエ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ある。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。
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。
BET法で測定した窒素吸着による比表面積としては、30m/g以上が好ましく、60〜400m/gがより好ましい。
表面処理された微粉体としては、20m/g以上が好ましく、40〜300m/gがより好ましい。
これらの微粉体の適用量としては、トナー粒子100質量部に対して0.03〜8質量部が好ましい。
<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, for example, carbon black, vinylidene fluoride fine powder, fluorine-based resin powder such as polytetrafluoroethylene fine powder, wet process silica, fine powder silica such as dry process silica, fine powder unoxidized titanium, Fine powder non-alumina, treated silica obtained by subjecting them to surface treatment with a silane coupling agent, titanium coupling agent or silicone oil, treated titanium oxide, treated alumina, and the like can be mentioned. Among these, fine powder silica, fine powder unoxidized titanium, and fine powder unalumina are preferable, and treated silica obtained by surface-treating these 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, and more preferably 0.002 to 0.2 μm, as an average primary particle size.
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 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.
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 a silica fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound with an organosilicon compound is preferable.
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, Examples include dimethylpolysiloxane containing 0 to 1 hydroxyl group bonded to Si. 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.
The number average particle diameter of the fluidity improver is preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm.
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 surface-treated fine powder, preferably at least 20m 2 / g, 40~300m 2 / g is more preferable.
The application amount of these fine powders 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・キャリアーの保護、クリーニング性の向上、熱特性・電気特性・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、フタル酸ジオクチルや、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、酸化アンチモン等や、酸化チタン、酸化アルミニウム、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、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、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。
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。
In the toner according to the present invention, as other additives, protection of an electrostatic latent image carrier / carrier, improvement of cleaning property, adjustment of thermal characteristics / electrical characteristics / physical characteristics, resistance adjustment, softening point adjustment, fixing rate For the purpose of improvement, various metal soaps, fluorosurfactants, dioctyl phthalate, tin oxide, zinc oxide, carbon black, antimony oxide, etc. as conductivity imparting agents, and inorganic such as titanium oxide, aluminum oxide, alumina A fine powder or the like can be added as necessary. These inorganic fine powders may be hydrophobized as necessary. In addition, lubricants such as polytetrafluoroethylene, zinc stearate, polyvinylidene fluoride, abrasives such as cesium oxide, silicon carbide, strontium titanate, anti-caking agents, white particles and black particles having opposite polarity to the toner particles, Can also be used in small amounts as a developability improver.
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、途中また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良いし、その逆でも良い。
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、ヘンシェルミキサー、などが挙げられる。
得られたトナーの形状をさら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が、例えば、結着樹脂、着色剤からなるトナー材料を溶融混練後、微粉砕したものをハイブリタイザー、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トナーバインダーが可溶な溶剤に溶解分散後、スプレードライ装置を用いて脱溶剤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。
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。
前記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、窒化ケイ素、などを挙げることができる。
前記無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、5mμ〜500mμであることがより好ましい。
前記BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。
前記無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5質量%であることが好ましく、0.01〜2.0質量%であることがより好ましい。
この他、高分子系微粒子たと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、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような外添剤は、表面処理剤により、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、変性シリコーンオイル、などが好適に挙げられる。
前記無機微粒子の一次粒子径としては、5mμ〜2μmであることが好ましく、5mμ〜500mμであることがより好ましい。また、BET法による比表面積としては、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合としては、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、0.01〜2.0重量%であることがより好ましい。
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度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。
本発明に係るトナーを用いた現像方法は、従来の電子写真法に使用する静電潜像担持体が全て使用できるが、例えば、有機静電潜像担持体、非晶質シリカ静電潜像担持体、セレン静電潜像担持体、酸化亜鉛静電潜像担持体、などが好適に使用可能である。
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 rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of the mixer may be changed. The load may then be given a relatively weak load 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, a Henschel mixer, and the like.
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 composed of a binder resin and a colorant is melt-kneaded and then finely pulverized. Using a hybridizer, mechano-fusion, etc., the resulting material is mechanically adjusted, or the so-called spray-drying method is used to dissolve and disperse the toner material in a solvent in which the toner binder is soluble, and then using a spray-drying device. Examples thereof include a method of removing a solvent to obtain a spherical toner and a method of forming a spherical toner by heating in an aqueous medium.
As the external additive, inorganic fine particles can be preferably used.
Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, and diatomaceous earth. , Chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, and the like.
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, more preferably 5 mμ to 500 mμ.
The specific surface area according to the BET method is preferably 20 to 500 m 2 / g.
The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by mass of the toner, and more preferably 0.01 to 2.0% by mass.
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
Such an external additive can be made hydrophobic by the surface treatment agent and 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, a modified silicone oil, Etc. are preferable.
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and more preferably 5 mμ to 500 mμ. Moreover, as a specific surface area by BET method, it is preferable that it is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and more preferably 0.01 to 2.0% by weight.
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. There may be mentioned 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.
The developing method using the toner according to the present invention can use all of the electrostatic latent image carriers used in the conventional electrophotography. For example, an organic electrostatic latent image carrier, an amorphous silica electrostatic latent image, and the like. A carrier, a selenium electrostatic latent image carrier, a zinc oxide electrostatic latent image carrier, and the like can be suitably used.

次に、この実施形態における具体的な実施例について説明する。なお、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。   Next, specific examples in this embodiment will be described. In addition, this invention is not limited to the following Example at all.

−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、一次分散させた。
該顔料分散剤としては、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ社製)を使用した。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、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.
17 parts by mass of carbon black (Regal 400; manufactured by Cabot) and 3 parts by mass of a pigment dispersant were primarily dispersed in 80 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades.
As the pigment dispersant, Ajisper PB821 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) was used. The obtained primary dispersion was finely dispersed by a strong shearing force using a dyno mill to prepare a secondary dispersion in which aggregates of 5 μm or more were completely removed.

−ワックス分散液の調整−
次にワックス分散液を調整した。
カルナバワックス18質量部、ワックス分散剤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、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。ワックス分散剤としては、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を使用した。得られた分散液を、更にダイノーミル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以下になるよう調整した。
-Preparation of wax dispersion-
Next, a wax dispersion was prepared.
18 parts by mass of carnauba wax and 2 parts by mass of a wax dispersant were primarily dispersed in 80 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. 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. As the wax dispersant, a polyethylene wax grafted with a styrene-butyl acrylate copolymer was used. The obtained dispersion was further finely dispersed by a strong shearing force using a dyno mill and adjusted so that the maximum diameter was 1 μm or less.

−トナー組成分散液の調製−
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組成分散液を調製した。
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質量部を、攪拌羽を有するミキサーを使用して10分間攪拌を行い、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 toner composition dispersion-
Next, a toner composition dispersion liquid having the following composition to which a resin as a binder resin, the colorant dispersion liquid, and the wax dispersion liquid were added was prepared.
100 parts by weight of a polyester resin as a binder resin, 30 parts by weight of the colorant dispersion, 30 parts by weight of the wax dispersion, 840 parts by weight of ethyl acetate, and stirring for 10 minutes using a mixer having stirring blades, Evenly dispersed. Pigments and wax particles did not aggregate due to shock due to solvent dilution.

−トナーの作製−
得られたトナー組成液500mlを、前述したトナー製造装置図21の液滴化手段(16)のノズル(11)に供給した。使用した薄膜(16(ノズルプレート))は、表1のノズル仕様1に示される、外径15.0mm、50μm厚のニッケル板に、真円形状の直径10μmの吐出孔(ノズル)(11)を、電鋳法による加工で作製した。吐出孔は各吐出孔間の距離が100μmピッチとなるように千鳥格子状に、薄膜(12)中心の約5mmφの範囲にのみ設けた。この場合の計算上の有効吐出孔数は1000個となる。
-Preparation of toner-
The obtained toner composition liquid (500 ml) was supplied to the nozzle (11) of the droplet forming means (16) of the toner production apparatus shown in FIG. The thin film used (16 (nozzle plate)) is a nickel plate having an outer diameter of 15.0 mm and a thickness of 50 μm shown in the nozzle specification 1 of Table 1. A perfectly circular discharge hole (nozzle) having a diameter of 10 μm (11) Was produced by electroforming. The discharge holes were provided only in a range of about 5 mmφ at the center of the thin film (12) in a staggered pattern so that the distance between the discharge holes was 100 μm pitch. In this case, the number of effective discharge holes in calculation is 1000.

分散液(トナー組成液)調製後、以下のようなトナー作製条件で、液滴を吐出させた後、該液滴を乾燥固化することにより、トナー母体粒子を作製した。   After the dispersion liquid (toner composition liquid) was prepared, droplets were discharged under the following toner production conditions, and then the toner base particles were produced by drying and solidifying the droplets.

〔トナー作製条件〕
分散液比重:ρ=1.1888g/cm
乾燥空気流量:装置内乾燥窒素 30.0L/分
装置内温度:27〜28℃
ノズル振動周波数:98kHz
ノズル印加電圧サイン波ピーク値:10.5V
[Toner preparation conditions]
Dispersion specific gravity: ρ = 1.888 g / cm 3
Dry air flow rate: Dry nitrogen in the device 30.0 L / min Temperature in the device: 27-28 ° C
Nozzle vibration frequency: 98 kHz
Nozzle applied voltage sine wave peak value: 10.5V

〔吐出ヘッド仕様〕
薄膜(ノズルプレート)厚:50μm
ノズル径:10μm
ノズル形状:タコ口形状(凸部を設けた形状)に従う(凸部高さ:10μm、凸部径b:20μm)
トナー組成液吐出ヘッドとノズル清掃用ヘッドは全く同じ仕様のものを利用した。
なお、「ノズル振動数」とは、「薄膜(16)の振動数」の意味である。この条件で、トナー組成液はノズル目詰まりを生じる(閉塞する)ことなく、安定的に吐出された。乾燥固化したトナー粒子は、1μmの細孔を有するフィルターで吸引捕集した。捕集した粒子の粒度捕集した粒子の粒度分布をフロー式粒子像解析装置(FPIA−2000)で下記に示す測定条件において測定したところ、重量平均粒径(D4)は5.3μm、個数平均粒径(Dn)が4.8μmであり、D4/Dnが1.10のトナー母体粒子が得られた。
(Discharge head specifications)
Thin film (nozzle plate) thickness: 50 μm
Nozzle diameter: 10 μm
Nozzle shape: Follows an octopus shape (a shape provided with convex portions) (convex height: 10 μm, convex diameter b: 20 μm)
The toner composition liquid discharge head and the nozzle cleaning head have the same specifications.
The “nozzle frequency” means “frequency of the thin film (16)”. Under this condition, the toner composition liquid was stably discharged without causing nozzle clogging (clogging). The dried and solidified toner particles were collected by suction with a filter having 1 μm pores. Particle size of collected particles The particle size distribution of the collected particles was measured with a flow particle image analyzer (FPIA-2000) under the following measurement conditions. The weight average particle size (D4) was 5.3 μm, and the number average Toner base particles having a particle diameter (Dn) of 4.8 μm and D4 / Dn of 1.10 were obtained.

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(株)製フロー式粒子像分析装置FPIA−2000を用いて測定することができる。   A measurement method using a flow particle image analyzer (Flow Particle Image Analyzer) will be described below. The measurement of toner, toner particles and external additives using a flow particle image analyzer can be performed using, for example, a flow particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.

測定は、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10−3cm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10ml中にノニオン系界面活性剤(好ましくは和光純薬社製コンタミノンN)を数滴加え、更に、測定試料を5mg加え、超音波分散器STM社製UH−50で20kHz,50W/10cmの条件で1分間分散処理を行い、さらに、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/10−3cm(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度分布を測定する。
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する。
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%)を測定できる。結果(頻度%及び累積%)は、表1に示す通り、0.06−400μm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う。
The measurement is performed by removing fine dust through a filter and, as a result, nonion in 10 ml of water having a measurement range (for example, an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) in 10-3 cm 3 of water. A few drops of a surfactant (preferably Contaminone N manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added, and 5 mg of a measurement sample is further added, and the condition is 20 kHz, 50 W / 10 cm 3 with a UH-50 manufactured by an ultrasonic disperser STM. Dispersion treatment is performed for 5 minutes, and further, dispersion treatment is performed for a total of 5 minutes, and a sample dispersion liquid in which the particle concentration of the measurement sample is 4000 to 8000 pieces / 10 −3 cm 3 (for particles in the equivalent circle diameter range). The particle size distribution of particles having an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm is measured.
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 is calculated as the equivalent circle diameter.
In about 1 minute, the equivalent circle diameter of 1200 or more particles can be measured, 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 0.06-400 μm into 226 channels (divided into 30 channels for one octave). In actual measurement, particles are measured in the range where the equivalent circle diameter is 0.60 μm or more and less than 159.21 μm.

以上の結果より実施例1は40分に一度の定期的な1分間のメンテナンスを行うことで長期にわたってトナー生産を安定して実施できると判断した。   From the above results, it was determined that the toner production in Example 1 can be stably performed over a long period of time by performing regular one minute maintenance once every 40 minutes.

[実施例2〜16]
表1に示したノズル仕様と用いて、実施例1と同様に評価した実施例2〜16の結果を表2に示す。なお、使用したトナー液や周辺機器は全く同じものを使用している。
[Examples 2 to 16]
The results of Examples 2 to 16 evaluated in the same manner as Example 1 using the nozzle specifications shown in Table 1 are shown in Table 2. Note that the same toner liquid and peripheral devices are used.

[比較例1〜4]
実施例と同様、表1に示したノズル仕様と用いて、実施例1と同様に評価した比較例1〜4の結果も表2に示す。なお、使用したトナー液や周辺機器は全く同じものを使用している。
比較例1、2は清掃ヘッドを傾けていない(θ=0)場合の結果を示している。
比較例3、4は揮発し難い溶剤でノズルを清掃したときに、清掃後は表面が塗れたままの状態にあり、不安定な吐出となることを示している。
以上の結果より、本発明のノズル清掃方法を用いることによって、高品質のトナーを安定的に生産できることが示された。
[Comparative Examples 1-4]
Similarly to the example, the results of Comparative Examples 1 to 4 evaluated in the same manner as in Example 1 using the nozzle specifications shown in Table 1 are also shown in Table 2. Note that the same toner liquid and peripheral devices are used.
Comparative Examples 1 and 2 show the results when the cleaning head is not tilted (θ = 0).
Comparative Examples 3 and 4 show that when the nozzle is cleaned with a solvent that does not easily volatilize, the surface remains painted after cleaning, resulting in unstable ejection.
From the above results, it was shown that high quality toner can be stably produced by using the nozzle cleaning method of the present invention.

Figure 0005500353
Figure 0005500353

(評価項目の説明)
清掃後ノズル表面状態:染み出し等でノズル周辺に付着したトナー組成の清掃後ノズル周辺に残った量。周辺にまだ汚れているノズルの割合で表したもの。
吐出復活率:清掃後、全ノズルの内、正常に吐出するものの割合。
トナー平均粒度分布:各実施例・比較例で捕集されたトナーの粒度分布。尚、各例では連続吐出の時間が40分で、清掃は3回実施されているので、全吐出時間が160分である。
清掃効果評価:上記3項目のどれか一番評価の低いものを表している。
(Explanation of evaluation items)
Nozzle surface condition after cleaning: The amount of toner composition adhering to the periphery of the nozzle due to exudation, etc. remaining around the nozzle after cleaning. Expressed as a percentage of nozzles that are still dirty around.
Discharge recovery rate: Ratio of nozzles that discharge normally after cleaning.
Toner average particle size distribution: The particle size distribution of the toner collected in each of Examples and Comparative Examples. In each example, the continuous discharge time is 40 minutes and the cleaning is performed three times, so the total discharge time is 160 minutes.
Cleaning effect evaluation: represents the lowest evaluation of any of the above three items.

Figure 0005500353
*ノズル周辺にトナーが付着しているノズルの割合
Figure 0005500353
* Percentage of nozzles with toner around them

(図1〜図17について)
1 トナーの製造装置
2 液滴噴射ユニット
3 粒子形成部(溶媒除去部)
4 トナー捕集部
5 チューブ
6 トナー捕集部
7 原料収容部
8 配管
9 ポンプ
10 トナー組成液
11 ノズル
12 薄膜
13 振動手段
13a振動面
14 貯留部
15 流路部材
16 液滴化手段
17 振動発生手段(電気機械変換手段)
18 液供給チューブ
19 気泡排出チューブ
20 支持部材
21 振動発生手段
21A 圧電体
22 振動増幅手段
22A ホーン
23 駆動回路(駆動信号発生源)
24 通信手段
31 液滴
35 気流
36 気流路形成部材
37 気流路
80 ホーン型振動子
81 圧電体
82 ホーン
83 固定部
90 ランジュバン型振動子
91 圧電体
92 ホーン
T トナー粒子
(図18〜図20について)
1 トナーの製造装置
2 液滴噴射ユニット
3 粒子形成部(溶媒除去部)
4 トナー捕集部
5 チューブ
6 トナー貯留部
7 原料収容部
8 配管
9 ポンプ
10 トナー組成液
11 ノズル
12 薄膜
13 振動手段
13a振動面
14 貯留部
15 貯留部構成部材
16 液滴化手段
16A 変形可能領域
17 振動発生手段(電気機械変換手段)
18 液供給チューブ
19 気泡排出チューブ
20 支持部材
21 振動発生手段
21A 圧電体
21a、21b 電極
22 振動増幅手段
22A ホーン
23 駆動回路(駆動信号発生源)
24 通信手段
26 振動分離部材
27 振動手段の、振動振幅の小さい節の部分
29 液貯留領域
31 液滴
35 気流
36 気流路形成部材
37 気流路
80 ホーン型振動子
81 圧電体
82 ホーン
83 固定部
90 ランジュバン型振動子
91 圧電体
92 ホーン
111 レジスト
112 支持層
113 誘電体層
114 活性層
115 第1のノズル孔
116 第2のノズル孔
T トナー粒子
(図21について)
1 トナー製造装置
2 液滴噴射ユニット
2a ヘッド
3 チャンバー域(粒子固化域)
4 トナー捕集部
5 トナー貯留部
6 原料収容部
7 送液管
8 搬送気流
9 排液管
10 トナー組成液(材料液)
11 液滴化手段
12 貯留部
13 液室(容器)
14 供給路
15 ノズル
16 吐出板
17 振動手段
18 チャンバー部
20 液供給孔
21 排出孔
23 液滴
23a 液滴の流れ
30 シュラウド部
30a 開口部
30b 壁
30c 壁
30d 底部
30e テーパー
31 蓋部
32 バルブ
40 クリーニング手段
42 アーム制御装置
51 振動子
52 配管
53 脱気孔
54 超音波液室
91 噴出し用パイプ
92 誘導管
93 噴出口
95 搬送気流
96 気流
PG1 圧力計
PG2 圧力計
100 ポンプ
(About FIGS. 1-17)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toner manufacturing apparatus 2 Droplet jet unit 3 Particle formation part (solvent removal part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Toner collection part 5 Tube 6 Toner collection part 7 Raw material accommodating part 8 Piping 9 Pump 10 Toner composition liquid 11 Nozzle 12 Thin film 13 Vibrating means 13a Vibrating surface 14 Storage part 15 Flow path member 16 Droplet forming means 17 Vibration generating means (Electromechanical conversion means)
18 liquid supply tube 19 bubble discharge tube 20 support member 21 vibration generating means 21A piezoelectric body 22 vibration amplifying means 22A horn 23 drive circuit (drive signal generation source)
24 communication means 31 droplet 35 air flow 36 air flow path forming member 37 air flow path 80 horn type vibrator 81 piezoelectric body 82 horn 83 fixing portion 90 Langevin type vibrator 91 piezoelectric body 92 horn T toner particles (about FIGS. 18 to 20)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toner manufacturing apparatus 2 Droplet jet unit 3 Particle formation part (solvent removal part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Toner collection part 5 Tube 6 Toner storage part 7 Raw material storage part 8 Piping 9 Pump 10 Toner composition liquid 11 Nozzle 12 Thin film 13 Vibration means 13a Vibrating surface 14 Storage part 15 Storage part component 16 Droplet formation means 16A Deformable area 17 Vibration generating means (electromechanical conversion means)
18 liquid supply tube 19 bubble discharge tube 20 support member 21 vibration generating means 21A piezoelectric body 21a, 21b electrode 22 vibration amplifying means 22A horn 23 drive circuit (drive signal generation source)
24 Communication means 26 Vibration separating member 27 Node portion of vibration means having small vibration amplitude 29 Liquid storage area 31 Liquid droplet 35 Air flow 36 Air flow path forming member 37 Air flow path 80 Horn type vibrator 81 Piezoelectric element 82 Horn 83 Fixing part 90 Langevin type vibrator 91 piezoelectric body 92 horn 111 resist 112 support layer 113 dielectric layer 114 active layer 115 first nozzle hole 116 second nozzle hole T toner particles (about FIG. 21)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toner manufacturing apparatus 2 Droplet jet unit 2a Head 3 Chamber area (particle solidification area)
4 Toner Collection Unit 5 Toner Storage Unit 6 Raw Material Storage Unit 7 Liquid Supply Pipe 8 Carrying Airflow 9 Drainage Pipe 10 Toner Composition Liquid (Material Liquid)
11 Droplet Means 12 Reservoir 13 Liquid Chamber (Container)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Supply path 15 Nozzle 16 Discharge plate 17 Vibrating means 18 Chamber part 20 Liquid supply hole 21 Discharge hole 23 Droplet 23a Droplet flow 30 Shroud part 30a Opening part 30b Wall 30c Wall 30d Bottom part 30e Taper 31 Lid part 32 Valve 40 Means 42 Arm control device 51 Vibrator 52 Pipe 53 Deaeration hole 54 Ultrasonic liquid chamber 91 Spout pipe 92 Guide pipe 93 Spout 95 Transport airflow 96 Airflow PG1 Pressure gauge PG2 Pressure gauge 100 Pump

特開平7−152202号公報JP-A-7-152202 特開2003−262976号公報JP 2003-262976 A 特開2003−280236号公報JP 2003-280236 A 特開2003−262977号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-262977

Claims (4)

樹脂及び着色剤を含有するトナー組成液を複数のノズルから吐出させて液滴化する液滴化手段と、前記液滴化手段により形成された液滴を固化してトナー粒子を形成する粒子形成手段と、を備えたトナー製造装置であって、前記液滴化手段のノズルに対向して、該ノズルを清掃するための液を吐出する清掃液吐出手段を備え、前記清掃液吐出手段においては、前記トナー組成液に使用された溶剤よりも揮発しやすい溶剤か、または前記トナー組成液に使用された溶剤と同じ溶剤を清掃用溶剤として使用し、前記清掃用溶剤の吐出方向が、前記トナー組成液滴吐出方向に対して角度θを有し、角度θはθ>0°を満足するとともに、ノズルの清掃時に該トナー組成液の圧力がノズルの出口において周囲の気体と同じ圧力値、またはそれより高い圧力値に保たれることを特徴とするトナーの製造装置。 Droplet forming means for discharging a toner composition liquid containing a resin and a colorant from a plurality of nozzles to form droplets, and particle formation for solidifying the droplets formed by the droplet forming means to form toner particles And a cleaning liquid discharging means for discharging a liquid for cleaning the nozzle opposite to the nozzle of the droplet forming means , wherein the cleaning liquid discharging means A solvent that is more volatile than the solvent used in the toner composition liquid, or the same solvent as the solvent used in the toner composition liquid is used as a cleaning solvent, and the discharge direction of the cleaning solvent is set to the toner The angle θ with respect to the composition droplet discharge direction satisfies θ> 0 °, and the pressure of the toner composition liquid is the same as that of the surrounding gas at the nozzle outlet when the nozzle is cleaned, or Higher pressure Toner production apparatus, characterized in that kept value. 前記清掃用液滴吐出手段が前記トナー組成液吐出ヘッドの吐出時の周囲温度よりも温度が高くなるよう、温められた溶剤を清掃用溶剤として使用することを特徴とする請求項に記載のトナー製造装置。 According to claim 1 wherein the cleaning liquid droplet discharge means, wherein said to temperature than the ambient temperature during discharge of the toner composition liquid discharge head is increased, the use of warmed solvent as a solvent for cleaning Toner manufacturing device. 樹脂及び着色剤を含有するトナー組成液を複数のノズルから吐出させて液滴化する液滴化手段により液滴を形成する工程と、形成された液滴を固化してトナー粒子を形成する粒子形成工程とを有するトナー製造方法であって、前記液滴形成工程の遂行の合間に、前記液滴化手段のノズルに対向して、該ノズルを清掃するための液を吐出する清掃液吐出工程を含み、前記清掃液吐出工程においては、前記トナー組成液に使用された溶剤よりも揮発しやすい溶剤か、または前記トナー組成液に使用された溶剤と同じ溶剤を清掃用溶剤として使用し、前記清掃用溶剤の吐出方向が、前記トナー組成液滴吐出方向に対して角度θを有し、角度θはθ>0°を満足するとともに、ノズルの清掃時に該トナー組成液の圧力がノズルの出口において周囲の気体と同じ圧力値、またはそれより高い圧力値に保たれることを特徴とするトナーの製造方法。 A step of forming droplets by a droplet forming unit that discharges a toner composition liquid containing a resin and a colorant from a plurality of nozzles to form droplets; and particles that solidify the formed droplets to form toner particles A cleaning liquid discharging step of discharging a liquid for cleaning the nozzle opposite to the nozzle of the droplet forming means between the execution of the droplet forming step only contains, in the cleaning solution discharge step, using easily volatile or solvent than the solvent used in the toner composition solution, or the same solvent as used in the toner composition liquid as a solvent for cleaning, The cleaning solvent discharge direction has an angle θ with respect to the toner composition droplet discharge direction, and the angle θ satisfies θ> 0 °, and the pressure of the toner composition liquid during nozzle cleaning is Ambient gas at the outlet Method for producing a toner, characterized in that kept the same pressure value or higher pressure value. 前記清掃用液滴吐出手段が前記トナー組成液吐出ヘッドの吐出時の周囲温度よりも温度が高くなるよう、温められた溶剤を清掃用溶剤として使用することを特徴とする請求項3に記載のトナー製造方法。  4. The warmed solvent is used as a cleaning solvent so that the cleaning droplet discharge means has a temperature higher than an ambient temperature at the time of discharge of the toner composition liquid discharge head. Toner manufacturing method.
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