(57)【要約】【課題】本発明は、生産性に優れ、粒度分布が狭いトナーを製造することが可能なトナーの製造方法及びトナーの製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】トナーの製造方法は、樹脂及び着色剤を含む流体を、複数の吐出口が形成されている膜を有する貯留部材１１１に供給する工程と、貯留部材１１１に供給された流体を共振させ、複数の吐出口から液滴Ｌを吐出させる工程と、複数の吐出口から吐出された液滴Ｌを固化させ、母体粒子Ｔを形成する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂及び着色剤を含む流体を、複数の吐出口が形成されている膜を有する貯留部材に供給する工程と、
該貯留部材に供給された流体を共振させ、該複数の吐出口から液滴を吐出させる工程と、
該複数の吐出口から吐出された液滴を固化させ、母体粒子を形成する工程とを有することを特徴とするトナーの製造方法。
【請求項２】
前記貯留部材に供給された流体に前記膜の共振周波数未満の周波数の振動を印加することにより、前記貯留部材に供給された流体を共振させることを特徴とする請求項１に記載のトナーの製造方法。
【請求項３】
前記膜は、ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素の複合体の膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナーの製造方法。
【請求項４】
前記吐出口は、開口径が４μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
【請求項５】
前記膜の共振周波数未満の周波数が２０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
【請求項６】
前記貯留部材は、隔壁を介して、複数の貯留領域を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
【請求項７】
前記貯留領域は、前記吐出口を１００個以上１００００個以下有することを特徴とする請求項６に記載のトナーの製造方法。
【請求項８】
前記流体は、溶媒をさらに含み、
該溶媒を除去することにより、前記複数の吐出口から吐出された液滴を乾燥させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
【請求項９】
前記複数の吐出口から前記液滴を吐出させる方向と略同一の方向に流れる乾燥気体を用いて、前記複数の吐出口から吐出された液滴を搬送することを特徴とする請求項８に記載のトナーの製造方法。
【請求項１０】
前記乾燥気体は、空気又は窒素であることを特徴とする請求項９に記載のトナーの製造方法。
【請求項１１】
前記母体粒子は、個数平均粒径に対する重量平均粒径の比が１．００以上１．１５以下であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
【請求項１２】
前記母体粒子は、重量平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
【請求項１３】
複数の吐出口が形成されている膜を有し、樹脂及び着色剤を含む流体を貯留する貯留部材及び該貯留部材に供給された流体を共振させ、該複数の吐出口から液滴を吐出させる振動印加部材を有する吐出手段と、
該複数の吐出口から吐出された液滴を固化させ、母体粒子を形成する固化手段とを有することを特徴とするトナーの製造装置。
【請求項１４】
前記振動印加部材は、前記貯留部材に供給された流体に前記膜の共振周波数未満の周波数の振動を印加することを特徴とする請求項１３に記載のトナーの製造装置。
【請求項１５】
前記膜は、ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素の複合体の膜であることを特徴とする請求項１４に記載のトナーの製造装置。
【請求項１６】
前記吐出口は、開口径が４μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のトナーの製造装置。
【請求項１７】
前記膜の共振周波数未満の周波数が２０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満であることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載のトナーの製造装置。
【請求項１８】
前記貯留部材は、隔壁を介して、複数の貯留領域を有することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載のトナーの製造装置。
【請求項１９】
前記貯留領域は、前記吐出口を１００個以上１００００個以下有することを特徴とする請求項１８に記載のトナーの製造装置。
【請求項２０】
前記流体は、溶媒をさらに含み、
前記固化手段は、該溶媒を除去することにより、前記複数の吐出口から吐出された液滴を乾燥させることを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載のトナーの製造装置。
【請求項２１】
前記複数の吐出口から前記液滴を吐出させる方向と略同一の方向に乾燥気体を流して、前記複数の吐出口から吐出された液滴を搬送する搬送手段をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のトナーの製造装置。
【請求項２２】
前記乾燥気体は、空気又は窒素であることを特徴とする請求項２１に記載のトナーの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真、静電記録、静電印刷等における静電潜像を現像するために使用される現像剤は、例えば、静電潜像が形成されている静電潜像担持体に一旦付着された後、静電潜像担持体から転写媒体に転写され、定着される。このような現像剤としては、キャリアとトナーからなる二成分系現像剤、キャリアを必要としない一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が知られている。
【０００３】
従来、このようなトナーの製造方法としては、粉砕法が知られている。しかしながら、粉砕法は、トナーの形状のバラツキが大きく、粒度分布が広いという問題がある。
【０００４】
また、最近では、トナーの製造方法として、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、エステル伸長重合法等の重合法が知られている。しかしながら、重合法は、水系媒体中で分散剤を使用することを前提としているために、トナーの表面に帯電特性を損なう分散剤が残存して環境安定性が損なわれるという問題がある。また、このような分散剤を除去するためには、非常に大量の洗浄水が必要となる。
【０００５】
一方、これら以外のトナーの製造方法として、噴霧乾燥法が知られている。しかしながら、噴霧乾燥法は、トナーの形状のバラツキが大きく、粒度分布が広いという問題がある。
【０００６】
そこで、特許文献１には、流動性を有する原料を吐出するヘッド部と、ヘッド部から吐出された原料を固化させ、粒状とする固化部とを有するトナーの製造装置として、ヘッド部が、原料貯留部と、原料貯留部に貯留された原料に圧力パルスを加える圧電体と、圧力パルスにより原料を吐出する吐出部とを有する構成が開示されている。このとき、原料貯留部は、圧電体の振動により振動する振動板をさらに有し、圧電体の変形により、振動板がたわみ、原料貯留部の容積が減少する。その結果、原料貯留部内の圧力が瞬間的に高まり、吐出部から粒状の原料が吐出される。しかしながら、このような吐出機構では、一つの圧電体を用いて、複数の吐出部から原料を吐出させると、粒度分布が広くなるため、トナーの生産性を向上させることが困難であるという問題がある。
【特許文献１】特許第３７８６０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、生産性に優れ、粒度分布が狭いトナーを製造することが可能なトナーの製造方法及びトナーの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、トナーの製造方法において、樹脂及び着色剤を含む流体を、複数の吐出口が形成されている膜を有する貯留部材に供給する工程と、該貯留部材に供給された流体を共振させ、該複数の吐出口から液滴を吐出させる工程と、該複数の吐出口から吐出された液滴を固化させ、母体粒子を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトナーの製造方法において、前記貯留部材に供給された流体に前記膜の共振周波数未満の周波数の振動を印加することにより、前記貯留部材に供給された流体を共振させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のトナーの製造方法において、前記膜は、ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素の複合体の膜であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記吐出口は、開口径が４μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。なお、吐出口の開口径は、吐出口の形状が真円であれば、直径を意味し、楕円であれば、短径を意味する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記膜の共振周波数未満の周波数が２０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記貯留部材は、隔壁を介して、複数の貯留領域を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のトナーの製造方法において、前記貯留領域は、前記吐出口を１００個以上１００００個以下有することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記流体は、溶媒をさらに含み、該溶媒を除去することにより、前記複数の吐出口から吐出された液滴を乾燥させることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のトナーの製造方法において、前記複数の吐出口から前記液滴を吐出させる方向と略同一の方向に流れる乾燥気体を用いて、前記複数の吐出口から吐出された液滴を搬送することを特徴とする。なお、乾燥気体とは、大気圧下の露点温度が−１０℃以下である気体を意味する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のトナーの製造方法において、前記乾燥気体は、空気又は窒素であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記母体粒子は、個数平均粒径に対する重量平均粒径の比が１．００以上１．１５以下であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記母体粒子は、重量平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、トナーの製造装置において、複数の吐出口が形成されている膜を有し、樹脂及び着色剤を含む流体を貯留する貯留部材と、該貯留部材に供給された流体を共振させ、該複数の吐出口から液滴を吐出させる振動印加手段と、該複数の吐出口から吐出された液滴を固化させ、母体粒子を形成する固化手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のトナーの製造装置において、前記振動印加部材は、前記貯留部材に供給された流体に前記膜の共振周波数未満の周波数の振動を印加することを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のトナーの製造装置において、前記膜は、ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素の複合体の膜であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載のトナーの製造装置において、前記吐出口は、開口径が４μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。なお、吐出口の開口径は、吐出口の形状が真円であれば、直径を意味し、楕円であれば、短径を意味する。
【００２４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載のトナーの製造装置において、前記膜の共振周波数未満の周波数が２０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載のトナーの製造装置において、前記貯留部材は、隔壁を介して、複数の貯留領域を有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載のトナーの製造装置において、前記貯留領域は、前記吐出口を１００個以上１００００個以下有することを特徴とする。
【００２７】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載のトナーの製造装置において、前記流体は、溶媒をさらに含み、前記固化手段は、該溶媒を除去することにより、前記複数の吐出口から吐出された液滴を乾燥させることを特徴とする。
【００２８】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載のトナーの製造装置において、前記複数の吐出口から前記液滴を吐出させる方向と略同一の方向に乾燥気体を流して、前記複数の吐出口から吐出された液滴を搬送する搬送手段をさらに有することを特徴とする。なお、乾燥気体とは、大気圧下の露点温度が−１０℃以下である気体を意味する。
【００２９】
請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載のトナーの製造装置において、前記乾燥気体は、空気又は窒素であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、生産性に優れ、粒度分布が狭いトナーを製造することが可能なトナーの製造方法及びトナーの製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
【００３２】
図１に、本発明のトナーの製造装置の一例を示す。トナーの製造装置１００は、樹脂及び着色剤を含むトナー材料を溶媒に溶解又は分散させたトナー材料液を液滴化して吐出する液滴吐出ユニット１１０と、液滴吐出ユニット１１０の下方に配置され、液滴吐出ユニット１１０から吐出された液滴Ｌを、乾燥気体Ｇを用いて乾燥して母体粒子Ｔを形成する乾燥塔１２０と、母体粒子Ｔを捕集する捕集部１３０と、捕集部１３０で捕集された母体粒子Ｔを貯留する貯留部１４０と、液滴吐出ユニット１１０にトナー材料液を供給する供給部１５０とを有する。
【００３３】
なお、供給部１５０は、トナー材料液を貯留するタンク１５１と、トナー材料液を圧送供給するポンプ１５２と、トナー材料液を液滴吐出ユニット１１０に供給する配管１５３と、トナー材料液を液滴吐出ユニット１１０から排出する配管１５４とを備え、循環系が構築されている。このとき、液滴吐出ユニット１１０から液滴Ｌが吐出されると、トナー材料液は、タンク１５１から自給的に液滴吐出ユニット１１０に供給されるが、トナーの製造装置１００が稼働している場合は、補助的にポンプ１５２を用いて、液滴吐出ユニット１１０に供給される。また、配管１５４では、トナー材料液中の気泡が排出される。
【００３４】
図２に、液滴吐出ユニット１１０を示す。なお、図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ組立図及び断面図である。液滴吐出ユニット１１０は、複数の吐出口が形成されているケイ素と酸化ケイ素の複合体の薄膜１１１ａを有し、トナー材料液を貯留する貯留部材１１１と、貯留部材１１１に供給されたトナー材料液に薄膜１１１ａの共振周波数未満の周波数の超音波振動を印加することにより、貯留部材１１１に充填されたトナー材料液を共振させ、複数の吐出口から液滴Ｌを吐出させる振動印加部材１１２を有する。
【００３５】
なお、薄膜１１１ａの共振周波数は、レーザードップラー振動計測法を用いて測定することができる。
【００３６】
貯留部材１１１は、トナー材料液に用いられる溶剤に対して、耐溶剤性を有する樹脂を用いて、薄膜１１１ａが接合されており、複数の隔壁１１１ｂを介して、複数の貯留領域１１１ｃが形成されている。なお、複数の貯留領域１１１ｃには、配管１５３及び１５４を通じて、トナー材料液が供給及び排出される。このような薄膜１１１ａは、シリコンプロセスを用いて製造されており、形状の精度が高く、アスペクト比が大きい吐出口が形成されている。具体的には、薄膜１１１ａは、厚さが１０〜５００μｍ、吐出口の開口径が４〜１５μｍである。これにより、吐出口から均一な液滴Ｌを発生させることができる。厚さが１０μｍ未満であると、剛性が小さくなって、薄膜１１１ａの共振周波数が小さくなることがあり、５００μｍを超えると、液滴Ｌを吐出することが困難になることがある。また、吐出口の開口径が４μｍ未満であると、トナー材料液に含まれる着色剤が吐出口に沈着して、安定的に液滴Ｌを吐出し続けることが困難になることがあり、１５μｍを超えると、均一な液滴Ｌを吐出することが困難になることがある。
【００３７】
図３に、薄膜１１１ａの製造方法を示す。まず、支持層２１１上に誘電体層２１２及び活性層２１３が積層されているＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板２１０の両面にレジスト２２０を塗布する（図３（ａ）参照）。次に、吐出口のパターンが形成されたフォトマスクで覆った後、紫外線を露光し、吐出口のパターンを形成する（図３（ｂ）参照）。さらに、支持層２１１の側から、ＩＣＰ放電を用いてドライエッチングを行って、開口部２１１ａを形成した後、活性層２１３の側から、同様にドライエッチングを行って、開口部２１３ａを形成する（図３（ｃ）参照）。最後に、フッ酸系エッチング液を用いて誘電体層２１２を除去し、２段型の吐出口を形成する（図３（ｄ）参照）。これにより、深掘りの吐出口を均一に形成することができる。このようにして得られたケイ素と酸化ケイ素の複合体の薄膜１１１ａは、剛性が大きいため、共振周波数が大きくなる。
【００３８】
また、ＳＯＩ基板の代わりに、シリコン基板を用いても、同様にして、複数の吐出口が形成されているケイ素の薄膜を製造することができる。この場合は、エッチング時間を調整することにより、開口部の深さを調整することができる。このようにして得られたケイ素の薄膜も剛性が大きいため、薄膜１１１ａの共振周波数が大きくなる。
【００３９】
なお、一般に、薄膜の剛性を大きくするためには、薄膜の厚さを大きくし、表面積を小さくすることが好ましい。
【００４０】
隔壁１１１ｂは、トナー材料液に用いられる溶剤に対して、耐溶剤性を有する樹脂を用いて、薄膜１１１ａに接合されている。隔壁１１１ｂの材質としては、トナー材料液に用いられる溶剤に対して、耐溶剤性を有するものであれば、特に限定されないが、金属、セラミックス、プラスチック等が挙げられる。
【００４１】
また、貯留領域１１１ｃには、吐出口が１００〜１００００個形成されている。吐出口が１００個未満であると、生産性が低下することがあり、１００００個を超えると、均一な液滴Ｌを吐出することが困難になることがある。
【００４２】
なお、貯留部材１１１には、支持部材（不図示）が取り付けられており、これにより、液滴吐出ユニット１１０が乾燥塔１２０の天面部に保持されている。このとき、液滴吐出ユニット１１０は、乾燥塔１２０の側面又は底部に保持されていてもよい。
【００４３】
振動印加部材１１２は、超音波振動子１１２ａと、超音波振動子１１２ａで発生した超音波振動を増幅する超音波ホーン１１２ｂを有する。このとき、超音波振動子１１２ａの電極間に、駆動回路（駆動信号発生源）１１５から所定の周波数の駆動電圧（駆動信号）が印加されると、周波数が２０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満の超音波振動が発生する。さらに、発生した超音波振動が超音波ホーン１１２ｂで増幅され、薄膜１１１ａと略平行な振動面が周期的に振動する。その結果、貯留部材１１１に供給されたトナー材料液に周期的な圧力振動が印加され、トナー材料液を共振させる。このとき、周波数が２０ｋＨｚ未満であると、トナー材料液に含まれる着色剤が薄膜１１１ａに沈着して、安定的に液滴Ｌを吐出し続けることが困難になることがあり、２００ｋＨｚ以上であると、均一な液滴Ｌを吐出することが困難になることがある。
【００４４】
ここで、振動印加部材１１２は、図４に示すように、超音波振動子１１２ａと超音波ホーン１１２ｂとを接合する接合面Ａの面積よりも超音波ホーン１１２0の振動面Ｂの面積の方が大きい。また、振動面Ｂは、矩形状であるが、短辺ａに対する長辺ｂの比が２よりも大きいことが好ましい。この比が２未満であると、振動面積が小さくなり、生産性が低下することがある。
【００４５】
超音波振動子１１２ａとしては、特に限定されないが、低電圧で大面積の振動面を励振できることから、圧電体が好ましい。圧電体は、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。
【００４６】
このような圧電体としては、特に限定されないが、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。圧電セラミックスは、一般に、変位量が小さいため、積層して使用される。また、これら以外の超音波振動子１１２ａとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電高分子、水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＮｂＯ３等の単結晶等が挙げられる。
【００４７】
また、超音波振動子１１２ａとしては、圧電体が機械的に結合されており、高強度であることから、ボルト締めランジュバン型振動子が好ましい。これにより、高振幅で励振する時に破損を抑制することができる。
【００４８】
なお、超音波振動子１１２ａの代わりに、薄膜１１１ａの共振周波数未満の周波数の縦振動を発生することが可能な縦振動子を用いてもよい。
【００４９】
超音波ホーン１１２ｂは、超音波振動子１１２ａで発生した振動を増幅することができるため、超音波振動子１１２ａで発生する振動の振幅が小さくてもよく、機械的負荷が軽減するため、振動印加部材１１２を長寿命化することができる。超音波ホーン１１２ｂの面積の大きい面に配置されている超音波振動子１１２ａで所定の周波数の振動が発生すると、超音波ホーン１１２ｂの面積の小さい面が最大振動面となるように設計されている。
【００５０】
超音波ホーン１１２ｂは、他の形状であってもよく、例えば、ステップ型（図５（ａ）参照）、エクスポネンシャル型（図５（ｂ）参照）、コニカル型（図５（ｃ）参照）等が挙げられる。
【００５１】
また、超音波振動子１１２ａで発生する振幅が大きい場合は、超音波ホーン１１２ｂを設けなくてもよい。
【００５２】
なお、貯留部材１１１と振動印加部材１１２の間には、振動を伝達させない振動分離部材１１３が設けられており、振動印加部材１１２は、振動振幅が小さい節１１２ｃが振動分離部材１１３と固定部材１１４の間に挟持されることにより固定されている。振動分離部材１１３としては、トナー材料液に用いられる溶剤に対して、耐溶剤性を有する弾性体であれば、特に限定されないが、シリコーン系の接着剤（例えば、ＳＩＦＥＬ（信越シリコーン社製）等が挙げられる。このとき、振動分離部材１１３が設けられずに、貯留部材１１１と固定部材１１４の間に節１１２ｃが挟持されることにより、振動印加部材１１２が固定されていてもよい。
【００５３】
また、液滴吐出ユニット１１０は、図６に示すように、液滴Ｌが吐出される方向と略同一の方向に乾燥気体Ｇを供給する気流路１１６が形成されている。これにより、複数の吐出口から吐出された液滴Ｌの乾燥が促進されるため、液滴Ｌの合一を抑制することができる。なお、気流路１１６には、液滴Ｌが吐出される部分の直後で、乾燥気体Ｇが通過する断面積を縮小させる絞り１１１ｄが設けられている。乾燥気体Ｇとしては、特に限定されないが、空気、窒素等が挙げられる。
【００５４】
図７に、液滴吐出ユニット１１０で液滴Ｌが形成されるメカニズムを示す。振動印加部材１１２の振動面に発生した振動は、貯留部材１１１内のトナー材料液に印加され、トナー材料液が共振する。即ち、トナー材料液が膨張及び伸縮を繰り返し、トナー材料液が膨張したときに、薄膜１１１ａに形成されている複数の吐出口から液滴Ｌが吐出される。このため、全ての吐出口から均等に液滴Ｌが吐出され、粒度分布の狭い母体粒子Ｔを効率よく製造することができる。
【００５５】
なお、図１では、液滴吐出ユニット１１０が乾燥塔１２０に１個保持されているが、生産性をさらに向上させるために、図８に示すように、複数の液滴吐出ユニット１１０が乾燥塔１２０に保持されていてもよい。このとき、乾燥塔１２０に保持される液滴吐出ユニット１１０は、１０００〜１００００個であることが好ましい。液滴吐出ユニット１１０が１０００個未満であると、トナーの生産性が低下することがあり、１００００個を超えると、液滴吐出ユニット１１０を制御することが困難になることがある。この場合、複数の液滴吐出ユニット１１０の複数の貯留領域１１１ｃには、図１と同様にして、配管１５３を介して、タンク１５１からトナー材料液が供給される。
【００５６】
乾燥塔１２０では、液滴Ｌを吐出させる方向と略同一の方向に流れる乾燥気体Ｇを用いて、液滴吐出ユニット１１０から吐出された液滴Ｌを搬送することにより、液滴Ｌが乾燥し、母体粒子Ｔが形成される。
【００５７】
捕集部１３０は、母体粒子Ｔの搬送方向の下流側に、乾燥塔１２０に連続して設けられており、開口径が上流側から下流側に向けて漸次縮小するテーパ面１３１を有する。さらに、吸引ポンプ（不図示）を用いて吸引することにより、捕集部１３０内に上流側から下流側に向かう渦流Ｓが発生する。これにより、母体粒子Ｔが捕集され、配管１３２を介して、貯留部１４０に移送されて貯留される。このとき、捕集部１３０から貯留部１４０に母体粒子Ｔを圧送してもよいし、貯留部１４０の側から母体粒子Ｔを吸引してもよい。
【００５８】
次に、トナーの製造装置１００を用いてトナーを製造する方法について説明する。まず、液滴吐出ユニット１１０の貯留部材１１１にトナー材料液を供給した状態で、振動印加部材１１２の超音波振動子１１２ａに所定の駆動周波数の駆動信号を印加することにより、超音波振動子１１２ａで振動が発生する。さらに、この振動が超音波ホーン１１２ｂにより増幅されて貯留部材１１１内のトナー材料液が共振する。即ち、振動印加部材１１２の振動面の振動が貯留部材１１１内のトナー材料液に伝播されて周期的な圧力変動が発生することにより、加圧時に複数の吐出口からトナー材料液が周期的に液滴化され、乾燥塔１２０内に液滴Ｌが吐出される。
【００５９】
そして、乾燥塔１２０内に吐出された液滴Ｌは、液滴Ｌの吐出方向と略同一の方向に流れる乾燥気体Ｇを用いて搬送されることにより、溶媒が除去され、母体粒子Ｔが形成される。さらに、母体粒子Ｔは、乾燥塔１２０の下流側の捕集部１３０で、渦流Ｓを用いて捕集され、貯留部１４０に移送されて貯留される。その結果、個数平均粒径に対する重量平均粒径の比が１．００〜１．１５である母体粒子Ｔを製造することができる。また、重量平均粒径が１〜２０μｍである母体粒子Ｔを製造することができる。
【００６０】
このように、液滴吐出ユニット１１０に複数の吐出口が形成されているため、複数の液滴Ｌが連続的に放出され、トナーの生産効率が飛躍的に向上する。また、貯留部材１１１内のトナー材料液が共振することにより、粒度分布の狭いトナーを製造することができる。さらに、トナー材料液に含まれる着色剤が薄膜１１１ａに沈着して吐出口が目詰まりすることを抑制できるため、安定してトナーを製造することができる。
【００６１】
なお、この実施形態では、液滴吐出ユニット１１０で、樹脂及び着色剤を含むトナー材料を溶媒に溶解又は分散させたトナー材料液を液滴化した後、乾燥塔１２０で液滴Ｌを乾燥させて、母体粒子Ｔを形成しているが、硬化性樹脂を含むトナー材料を用いて、乾燥塔１２０で液滴Ｌを硬化させてもよい。また、溶融させたトナー材料を液滴化する液滴吐出ユニットを用いて液滴を吐出した後、液滴を冷却させて母体粒子を形成してもよい。
【００６２】
次に、トナー材料液について説明する。トナー材料液は、樹脂、着色剤、必要に応じて、ワックス、磁性体を含むトナー材料を溶媒に溶解又は分散させることにより得られる。このとき、トナー材料は、３本ロールミル等の高せん断分散装置を用いて混合混練したものであってもよい。
【００６３】
溶媒としては、トナー材料を溶解又は分散させることが可能であれば、特に限定されないが、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６４】
樹脂としては、特に限定されないが、スチレン系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系樹脂等のビニル重合体、ポリエステル、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、ポリアミド、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、石油系樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６５】
ビニル重合体を合成する際に用いられる単量体としては、特に限定されないが、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−フェニルスチレン、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−クロロスチレン、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系単量体；アクリル酸、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−クロロエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル系単量体；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系単量体；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ィン類；ブタジエン、イソプレン等のポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；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；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；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；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；ビニルナフタレン類；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（メタ）アクリル酸誘導体；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又はその無水物；マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、シトラコン酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸モノブチル、イタコン酸モノメチル、アルケニルコハク酸モノメチル、フマル酸モノメチル、メサコン酸モノメチル等の不飽和二塩基酸のモノエステル；マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル等の不飽和二塩基酸のジエステル；クロトン酸、ケイヒ酸等のα，β−不飽和酸、その無水物又は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、これらの無水物又はこれらのモノエステル；アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル等の（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類；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）スチレン等のヒドロキシ基を有するモノマー等が挙げられ、二種以��併用してもよい。
【００６６】
なお、ビニル重合体を合成する際に、ビニル基を２個以上有する架橋剤を用いると、ビニル重合体を架橋することができる。
【００６７】
２官能の架橋剤としては、特に限定されないが、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレン基で結合されたジ（メタ）アクリレート化合物；ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（＃４００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（＃６００）ジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のエーテル結合を含むアルキレン基で結合されたジ（メタ）アクリレート化合物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。これら以外の２官能の架橋剤としては、アリーレン基又はエーテル結合を含むアリーレン基で結合されたジ（メタ）アクリレート化合物、ポリエステル型ジアクリレート化合物が挙げられる。ポリエステル型ジアクリレート化合物の市販品としては、ＭＡＮＤＡ（日本化薬社製）が挙げられる。
【００６８】
多官能の架橋剤としては、特に限定されないが、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、オリゴエステル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６９】
架橋剤は、トナーの定着性、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）、アリーレン基又はエーテル結合を１つ含むアリーレン基で結合されたジ（メタ）アクリレート化合物が好ましい。
【００７０】
これらの架橋剤は、単量体に対して、０．０１〜１０質量％用いることが好ましく、０．０３〜５質量％がさらに好ましい。
【００７１】
ビニル重合体を合成する際に用いられる重合開始剤としては、特に限定されないが、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）イソプロピルベンゼン、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、ビス（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、ビス（２−エトキシエチル）パーオキシカーボネート、ビス（エトキシイソプロピル）パーオキシジカーボネート、ビス（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−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等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００７２】
スチレン−（メタ）アクリル系樹脂は、トナーの定着性、オフセット性、保存性の点から、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に可溶な成分のＧＰＣチャートにおいて、分子量が３×１０３〜５×１０４の領域に少なくとも１つのピークが存在し、分子量が１×１０５以上の領域に少なくとも１つのピークが存在することが好ましい。また、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に可溶な成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）チャートにおいて、分子量が１×１０５以下の成分の含有量が５０〜９０％であることが好ましく、分子量が５×１０３〜３×１０４の領域にメインピークが存在することがさらに好ましく、分子量が５×１０３〜２×１０４の領域にメインピークが存在することが特に好ましい。
【００７３】
本発明において、ＧＰＣチャートにおける分子量は、ポリスチレン換算の分子量であり、ＧＰＣの展開溶媒としては、ＴＨＦが用いられている。
【００７４】
ビニル重合体は、酸価が０．１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましく、０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。
【００７５】
ポリエステルは、２価以上のアルコールと、２価以上のカルボン酸を縮合することにより合成することができる。なお、ポリエステルを合成する際に、３価以上のアルコール及び／又は３価以上のカルボン酸を用いると、ポリエステルを架橋することができる。
【００７６】
２価のアルコールとしては、特に限定されないが、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を開環付加することにより得られるジオール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００７７】
３価以上のアルコールとしては、特に限定されないが、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、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等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００７８】
２価のカルボン酸としては、特に限定されないが、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又はその無水物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００７９】
３価以上のカルボン酸としては、特に限定されないが、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等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８０】
ポリエステルは、トナーの定着性、耐オフセット性の点から、ＴＨＦに可溶な成分のＧＰＣチャートにおいて、分子量が３×１０３〜５×１０４の領域に少なくとも１つのピークが存在することが好ましい。また、ＴＨＦに可溶な成分のＧＰＣチャートにおいて、分子量が１×１０５以下の成分の含有量が６０〜１００％であることが好ましく、分子量が５×１０３〜２×１０４の領域に少なくとも１つのピークが存在することがさらに好ましい。
【００８１】
ポリエステルは、酸価が０．１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましく、０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。
【００８２】
なお、ビニル重合体及び／又はポリエステルと、他の樹脂を併用する場合、全樹脂中の酸価が０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇである樹脂の含有量が６０〜１００質量％であることが好ましい。
【００８３】
本発明において、酸価は、ＪＩＳ  Ｋ００７０に記載された方法を用いて測定することができる。
【００８４】
母体粒子は、ガラス転移点が３５〜８０℃であることが好ましく、４０〜７５℃がさらに好ましい。ガラス転移点が３５℃未満であると、高温雰囲気下でトナーが劣化しやすくなり、定着時にオフセットが発生しやすくなることがあり、８０℃を超えると、低温定着性が低下することがある。
【００８５】
着色剤としては、特に限定されないが、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、パラクロロ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、リトボン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８６】
着色剤の含有量は、トナー材料に対して、１〜１５質量％であることが好ましく、３〜１０質量％がさらに好ましい。
【００８７】
また、着色剤として、顔料を用いる場合は、トナー材料は、樹脂との相溶性が大きい顔料分散剤を含むことが好ましい。顔料分散剤の市販品としては、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２（以上、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）等が挙げられる。
【００８８】
トナー材料中の顔料分散剤の含有量は、顔料に対して、０．１〜１０質量％であることが好ましい。この含有量が０．１質量％未満であると、顔料の分散性が不十分となることがあり、１０質量％を超えると、トナーの高湿下における帯電性が低下することがある。
【００８９】
顔料分散剤は、ＧＰＣチャートにおいて、メインピークの極大値の分子量が５００〜１×１０５であることが好ましく、３×１０３〜１×１０５がさらに好ましく、５×１０３〜５×１０４が特に好ましく、５×１０３〜３×１０４が最も好ましい。分子量が５００未満であると、極性が大きくなって、顔料の分散性が低下することがあり、１×１０５を超えると、溶媒との親和性が大きくなって、顔料の分散性が低下することがある。
【００９０】
なお、着色剤としては、顔料と樹脂が複合化されたマスターバッチを用いることもできる。マスターバッチ用の樹脂としては、特に限定されないが、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等のスチレン系単独重合体；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−ビニルナフタレン共重合体、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−クロロ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等のスチレン系共重合体；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、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、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又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等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００９１】
マスターバッチ用の樹脂は、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがさらに好ましい。酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、トナーの高湿下における帯電性が低下し、顔料の分散性も不十分となることがある。また、アミン価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である場合及び１００ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合は、顔料の分散性が不十分となることがある。
【００９２】
本発明において、アミン価は、ＪＩＳ  Ｋ７２３７に記載された方法を用いて測定することができる。
【００９３】
マスターバッチは、樹脂と着色剤に高せん断力を印加して、混合混練することにより得られる。このとき、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶媒を用いることができる。
【００９４】
また、マスターバッチは、フラッシング法を用いて製造してもよい。具体的には、着色剤の水性ペーストを、樹脂及び有機溶媒と混合混練することにより、着色剤を樹脂側に移行させた後、水と有機溶媒を除去する。この場合、着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため、乾燥する必要がない。
【００９５】
なお、混合混練する際には、３本ロールミル等の高せん断分散装置を用いることができる。
【００９６】
トナー材料中のマスターバッチの含有量は、樹脂に対して、０．１〜２０質量％であることが好ましい。
【００９７】
また、ワックスとしては、特に限定されないが、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；パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸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；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物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、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、メタロセン触媒等の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、フィッ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、炭素数が１の化合物をモノマーとする合成ワックス、水酸基、カルボキシル基等の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、これらのワックスにスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸等のビニルモノマーをグラフトしたワックスが好ましい。
【００９８】
また、これらのワックスは、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、分子量分布を狭くしたり、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等の不純物を除去したりすることが好ましい。
【００９９】
ワックスは、融点が７０〜１４０℃であることが好ましく、７０〜１２０℃がさらに好ましい。融点が７０℃未満であると、耐ブロッキング性が低下することがあり、１４０℃を超えると、耐オフセット性が不十分となることがある。
【０１００】
本発明において、融点は、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計を用いて測定することができ、ＤＳＣ曲線の最大の吸熱ピークのピークトップの温度である。なお、融点は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に準じて、測定することができ、１回昇温及び降温させて前履歴を取った後、昇温速度１０℃／分で昇温させることによりＤＳＣ曲線が得られる。
【０１０１】
また、融点の差が１０〜１００℃のワックスを併用することにより、ワックスが有す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。可塑化作用を発現する相対的に融点が低いワックスとしては、分岐構造を有するもの、極性基を有するもの等が挙げられ、離型作用を発現する相対的に融点が高いワックスとしては、直鎖構造のもの、極性基を有さない無極性のもの等が挙げられる。このとき、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℃がさらに好ましい。
【０１０２】
このようなワックスの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、フィッシャートロプシュワックスとポ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、カルナバワックス、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等が挙げられる。
【０１０３】
トナー材料中のワックスの含有量は、樹脂に対して、０．２〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％がさらに好ましい。
【０１０４】
また、磁性体としては、特に限定されないが、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他の金属酸化物を含む酸化鉄；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、スズ、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等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【０１０５】
磁性体の具体例としては、Ｆｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＦｅ２Ｏ４、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｄＦｅ２Ｏ４、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＰｂＦｅ１２Ｏ、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｄＦｅ２Ｏ、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＬａＦｅＯ３、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉等が挙げられるが、中でも、Ｆｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３が好ましい。
【０１０６】
また、磁性体としては、異種元素を含むマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄も用いることができる。異種元素としては、特に限定されないが、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、スズ、硫黄、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、ガリウム等が挙げられ、中でも、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ジルコニウムが好ましい。異種元素は、酸化鉄の結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化鉄の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、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていることが好ましい。
【０１０７】
異種元素は、磁性体の生成時に、異種元素の塩を混在させ、ｐＨを調整することにより、磁性体の中に取り込むことができる。また、磁性体の生成後に、ｐＨを調整する、あるいは、異種元素の塩を添加してｐＨを調整することにより、磁性体の表面に存在させることができる。
【０１０８】
磁性体は、個数平均粒径が０．１〜２μｍであることが好ましく、０．１〜０．５μｍがさらに好ましい。なお、個数平均粒径は、透過電子顕微鏡を用いて拡大撮影した写真をデジタイザーで測定することにより測定することができる。
【０１０９】
また、磁性体は、１０ｋＯｅの磁場を印加した時に、抗磁力が２０〜１５０Ｏｅ、飽和磁化が５０〜２００ｅｍｕ／ｇ、残留磁化が２〜２０ｅｍｕ／ｇであることが好ましい。
【０１１０】
トナー材料中の磁性体の含有量は、樹脂１００質量部に対して、１０〜２００質量部であることが好ましく、２０〜１５０質量部がさらに好ましい。
【０１１１】
なお、磁性体は、着色剤としても用いることができる。
【０１１２】
本発明においては、トナーとして、母体粒子Ｔを用いてもよいし、母体粒子Ｔに流動性向上剤、クリーニング性向上剤等の外添剤を添加したものを用いてもよい。
【０１１３】
流動性向上剤としては、特に限定されないが、カーボンブラック；フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂；湿式製法シリカ、乾式製法シリカ等のシリカ、酸化チタン、アルミナ又はこれらが疎水化処理されているもの等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、シリカ、酸化チタン、アルミナが好ましく、シラン化合物で疎水化処理されているシリカがさらに好ましい。
【０１１４】
乾式製法シリカは、ハロゲン化ケイ素を気相酸化することにより生成される。乾式製法シリカの市販品としては、ＡＥＲＯＳＩＬ−１３０、３００、３８０、ＴＴ６００、ＭＯＸ１７０、ＭＯＸ８０、ＣＯＫ８４（以上、日本アエロジル社製）、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬ−Ｍ−５、ＭＳ−７、ＭＳ−７５、ＨＳ−５、ＥＨ−５（以上、ＣＡＢＯＴ社製）、Ｗａｃｋｅｒ  ＨＤＫ−Ｎ２０  Ｖ１５、Ｎ２０Ｅ、Ｔ３０、Ｔ４０（以上、ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥ社製）、Ｄ−ＣＦｉｎｅＳｉｌｉｃａ（ダウコーニング社製）、Ｆｒａｎｓｏｌ（Ｆｒａｎｓｉｌ社製）等が挙げられる。
【０１１５】
流動性向上剤は、個数平均粒径が５〜１００ｎｍであることが好ましく、５〜５０ｎｍがさらに好ましい。
【０１１６】
流動性向上剤は、ＢＥＴ法を用いて測定される比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、６０〜４００ｍ２／ｇがさらに好ましい。また、疎水化処理されている流動性向上剤は、ＢＥＴ法を用いて測定される比表面積が２０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、４０〜３００ｍ２／ｇがさらに好ましい。
【０１１７】
シラン化合物で疎水化処理されているシリカは、シラン化合物がシリカに化学吸着又は物理吸着しているが、メタノール滴定試験によって測定される疎水化度が３０〜８０％であることが好ましい。
【０１１８】
シラン化合物としては、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−メタクリロイ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−クロロ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−ジフェニルテトラメチルジシロキサン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、２〜１２個のシロキサン単位を有し、末端にそれぞれシラノール基を０〜１個有するジメチルポリシロキサンが好ましい。これら以外のシラン化合物としては、ジメチルシリコーンオイル等のシリコーンオイルが挙げられる。
【０１１９】
流動性向上剤の添加量は、母体粒子Ｔに対して、０．０３〜８質量％であることが好ましい。
【０１２０】
クリーニング性向上剤としては、特に限定されないが、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；ポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等のソープフリー乳化重合により製造された樹脂粒子等が挙げられる。樹脂粒子は、粒度分布が比較的狭く、体積平均粒径が０．０１〜１μｍであることが好ましい。
【０１２１】
外添剤を添加する際には、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等の混合機を用いることができる。このとき、混合機は、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。外添剤に印加する負荷の履歴を変えるためには、途中又は漸次外添剤を添加してもよいし、混合機の回転数、転動速度、時間、温度等を変化させてもよい。また、外添剤に強い負荷を印加した後、弱い負荷を印加してもよいし、その逆でもよい。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
本発明において、トナーは、一成分現像剤として用いてもよいし、キャリアと混合して二成分現像剤として用いてもよい。キャリアとしては、コア粒子又は表面が樹脂で被覆されているコア粒子を用いることができる。
【０１２５】
コア粒子としては、特に限定されないが、フェライト、鉄過剰型フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄等の酸化物；鉄、コバルト、ニッケル等の金属又はこれらの合金等の磁性材料が挙げられる。磁性材料に含まれる元素としては、鉄、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムが挙げられる。中でも、銅、亜鉛及び鉄成分を主成分とする銅−亜鉛−鉄系フェライト、マンガン、マグネシウム及び鉄成分を主成分とするマンガン−マグネシウム−鉄系フェライトが好ましい。これら以外のコア粒子としては、磁性材料が分散されている樹脂が挙げられる。
【０１２６】
コア粒子の表面を被覆する樹脂としては、特に限定されないが、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル系樹脂；アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂；ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂；シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂、アイオモノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物、シリコーン樹脂が好ましく、シリコーン樹脂が特に好ましい。
【０１２７】
含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物としては、ポリフッ化ビニリデンとスチレン−メタクリ酸メチル共重合体との混合物、ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メタクリル酸メチル共重合体との混合物、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合（共重合体質量比１０：９０〜９０：１０）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体（共重合質量比１０：９０〜９０：１０）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル共重合体（共重合体質量比２０〜６０：５〜３０：１０〜５０）との混合物等が挙げられる。
【０１２８】
シリコーン樹脂としては、含窒素シリコーン樹脂、含窒素シランカップリング剤とシリコーン樹脂が反応することにより得られる変性シリコーン樹脂等が挙げられる。
【０１２９】
キャリア中の樹脂の含有量は、０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．１〜１質量％がさらに好ましい。
【０１３０】
コア粒子の表面を樹脂で被覆する方法としては、特に限定されないが、樹脂の溶液又は分散液をコア粒子に塗布する方法、コア粒子を樹脂粒子と混合する方法が挙げられる。
【０１３１】
キャリアは、体積抵抗率が１０６〜１０１０Ω・ｃｍであることが好ましい。
【０１３２】
キャリアの粒径は、通常、４〜２００μｍであるが、１０〜１５０μｍが好ましく、２０〜１００μｍがさらに好ましい。また、コア粒子が樹脂で被覆されているキャリアは、５０％粒径が２０〜７０μｍであることが好ましい。
【０１３３】
なお、二成分系現像剤は、キャリア１００質量部に対して、トナー１〜２００質量部を混合することが好ましく、２〜５０質量部がさらに好ましい。
【０１３４】
本発明において、一成分現像剤又は二成分現像剤を用いて、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像する際には、特に限定されないが、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等の静電潜像担持体を用いることができる。
【実施例】
【０１３５】
以下、実施例により本発明について詳細に説明するが、本発明は、実施例に何ら限定されるものではない。なお、部は、質量部を意味する。
【０１３６】
［トナー材料液の調製］
攪拌羽根を有するミキサーを用いて、カーボンブラックＲｅｇａｌ４００（Ｃａｂｏｔ社製）１７部、顔料分散剤アジスパーＰＢ８２１（味の素ファインテクノ社製）３部及び酢酸エチル８０部を一次分散させた。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて、二次分散させて、粒径が５μｍ以上の凝集体を除去し、顔料分散液を調製した。
【０１３７】
攪拌羽根を有するミキサーを用いて、カルナバワックス１８部、ワックス分散剤２部及び酢酸エチル８０部を一次分散させた。なお、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用いた。得られた一次分散液を攪拌しながら８０℃まで加熱してカルナバワックスを溶解させた後、室温まで冷却して最大径が３μｍ以下となるようにカルナバワックスを析出させた。さらに、ダイノーミルを用いて二次分散させ、最大径が２μｍ以下になるようにワックス分散液を調製した。
【０１３８】
攪拌羽根を有するミキサーを用いて、ポリエステル１００部、着色剤分散液３０部、ワックス分散液３０部及び酢酸エチル８４０部を１０分間攪拌し、均一に分散させ、トナー材料液を調製した。トナー材料液は、電気伝導度が１．８×１０−７Ｓ／ｍであった。
【０１３９】
［実施例１］
トナー材料液を、トナーの製造装置１００（図１参照）のタンク１５１からポンプ１５２を用いて、液滴吐出ユニット１１０に供給した。なお、貯留部材１１１の薄膜１１１ａは、厚さが５００μｍのＳＯＩ基板２１０を用いて作製したものである（図３参照）。このとき、開口部２１１ａ及び２１３ａは、千鳥格子状に形成されており、直径がそれぞれ１００μｍ及び８．５μｍであり、隣接する開口部２１３ａの間の距離が１００μｍである。なお、薄膜１１１ａは、ＰＳＶ３００（ポリテック社製）を用いて測定した共振周波数が７４ｋＨｚであった。このような薄膜１１１ａを、開口部２１１ａを貯留領域１１１ｃの側にして、即ち、開口部２１３ａが吐出口となるように貯留部材１１１の本体に接合した。また、貯留部材１１１は、隔壁１１１ｂにより６個の貯留領域１１１ｃが形成されており、各貯留領域１１１ｃは、８ｍｍ×８ｍｍの面に４８０個の吐出口が形成されている。また、気流路１１６に窒素ガスを供給し、吐出口の近傍における平均線速度を２０ｍ／秒とした。以上のような条件で、振動印加部材１１２から周波数が３２．７ｋＨｚの振動をトナー材料液に印加することによりトナー材料液を共振させ、液滴Ｌを吐出させた後、乾燥塔１２０で乾燥させることにより、母体粒子Ｔを作製し、捕集部１３０で捕集し、貯留部１４０に貯留した。なお、駆動回路１１５から超音波振動子１１２ａに印加した電圧波形はサイン波であった。このとき、トナーの製造装置１００を１時間運転させると、９．８ｇの母体粒子Ｔが得られた。また、貯留部１４０に貯留された母体粒子Ｔの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒径が５．３μｍ、個数平均粒径が５．１μｍであった。
【０１４０】
（母体粒子の粒度分布の測定方法）
まず、フィルターを通して微細なごみを取り除くことにより得られた、円相当径が０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の粒子の濃度が２０個／１０−３ｃｍ３以下である水１０ｍｌ中にノニオン系界面活性剤コンタミノンＮ（和光純薬社製）を数滴及び母体粒子５ｍｇを加えた。次に、超音波分散機ＵＨ−５０（ＳＴＭ社製）を用いて、２０ｋＨｚ、５０Ｗ／１０ｃｍ３の条件で１分間分散処理を行った後、合計５分間の分散処理を行い、円相当径が０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の粒子の濃度が４０００〜８０００個／１０−３ｃｍ３である分散液を調製し、粒度分布を測定した。
【０１４１】
詳細には、フラットで偏平な透明フローセル（厚さ約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）に分散液を通過させる。また、フローセルの厚さ方向に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、フローセルの厚さ方向に対して、相互に反対側に位置するように装着される。さらに、分散液が流れている間に、フローセルを流れている粒子の画像を得るために、ストロボ光が１／３０秒間隔で照射される。その結果、母体粒子は、フローセルに平行な２次元画像として撮影され、２次元画像の面積と同一の面積を有する円の直径が円相当径として算出される。このとき、約１分間で１２００個以上の母体粒子の円相当径が算出される。
【０１４２】
（トナーの作製）
次に、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用いて、母体粒子に対して、１．０質量％の疎水性シリカＨ２０００（クラリアントジャパン社製）を混合し、トナーを得た。
【０１４３】
［実施例２］
各貯留領域１１１ｃに６４００個の吐出口が格子状に形成されている貯留部材１１１を用いた以外は、実施例１と同様にして、トナーを得た。なお、薄膜１１１ａは、ＰＳＶ３００（ポリテック社製）を用いて測定した共振周波数が７４ｋＨｚであった。このとき、トナーの製造装置１００を１時間運転させると、３２０ｇの母体粒子Ｔが得られた。また、貯留部１４０に貯留された母体粒子Ｔの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒径が５．４μｍ、個数平均粒径が５．２μｍであった。
【０１４４】
［実施例３］
各貯留領域１１１ｃに７３９０個の吐出口が形成されている貯留部材１１１を用いた以外は、実施例１と同様にして、トナーを得た。なお、薄膜１１１ａは、ＰＳＶ３００（ポリテック社製）を用いて測定した共振周波数が７４ｋＨｚであった。このとき、トナーの製造装置１００を１時間運転させると、３８２ｇの母体粒子Ｔが得られた。また、貯留部１４０に貯留された母体粒子Ｔの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒径が５．４μｍ、個数平均粒径が５．２μｍであった。
【０１４５】
［実施例４］
振動印加部材１１２からトナー材料液に印加する振動の周波数を４０．２ｋＨｚとした以外は、実施例３と同様にして、トナーを得た。このとき、トナーの製造装置１００を１時間運転させると、４６５ｇの母体粒子Ｔが得られた。また、貯留部１４０に貯留された母体粒子Ｔの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒径が５．２μｍ、個数平均粒径が５．０μｍであった。
【０１４６】
［実施例５］
振動印加部材１１２からトナー材料液に印加する振動の周波数を５７．３ｋＨｚとした以外は、実施例３と同様にして、トナーを得た。このとき、トナーの製造装置１００を１時間運転させると、６６８ｇの母体粒子Ｔが得られた。また、貯留部１４０に貯留された母体粒子Ｔの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒径が５．２μｍ、個数平均粒径が５．０μｍであった。
【０１４７】
［比較例１］
電鋳法を用いて作製した開口部２３２の直径が１０μｍ、厚さが５０μｍのニッケル製の薄膜１１１ａを用い、振動印加部材１１２からトナー材料液に印加する振動の周波数を６０ｋＨｚとした以外は、実施例３と同様にして、トナーを得た。このとき、トナーの製造装置１００を１時間運転させると、２２７ｇの母体粒子Ｔが得られた。また、貯留部１４０に貯留された母体粒子Ｔの粒度分布を、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒径が５．６μｍ、個数平均粒径が５．０μｍであった。
【０１４８】
しかしながら、ニッケル製の薄膜１１１ａは、振動印加部材１１２からトナー材料液に印加する振動の周波数よりも小さい共振周波数を有するため、振動モードを有する。このため、液滴がまばらに吐出されたことに加え、液滴のサイズにばらつきがあり、その結果、母体粒子Ｔの粒度分布が広くなったものと考えられる。
【０１４９】
［現像剤の作製］
シリコーン樹脂をトルエンに分散させた分散液を、加温した状態で、平均粒径が５０μｍの球形フェライト粒子にスプレーコートした後、焼成し、冷却することにより、厚さが０．２μｍの被覆層を形成し、キャリアを得た。
【０１５０】
次に、実施例又は比較例のトナーとキャリアを混合し、現像剤を得た。
【０１５１】
［細線再現性の評価］
現像剤を、複写機イマジオネオ２７１（リコー社製）の現像器部分を改良した改造機に入れ、画像占有率７％の印字率で６０００ペーパー（リコー社製）にランニングを実施した。このとき、１０枚目の画像と３万枚目の画像の細線部を原稿と比較した。具体的には、光学顕微鏡を用いて、１００倍に拡大して観察し、細線部の抜けの状態を段階見本と比較して４段階で評価した。◎＞○＞△＞×の順に画像品質が高く、×は、製品として採用できないレベルである。その結果、実施例１〜４が◎、実施例５が○、比較例１が×であった。
【０１５２】
以上のことから、実施例のトナーは、生産性に優れることがわかる。また、粒度分布が狭いことから、細線再現性も優れることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明のトナーの製造装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１の液滴吐出ユニットを示す図である。
【図３】図２の薄膜の製造方法を示す図である。
【図４】図２の振動印加部材を示す斜視図である。
【図５】超音波ホーンの他の形状を示す断面図である。
【図６】図１の液滴吐出ユニットを示す断面図である。
【図７】液滴吐出ユニットで液滴が形成されるメカニズムを示す断面図である。
【図８】複数の液滴吐出ユニットが乾燥塔に保持されている構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１００    トナーの製造装置
１１０    液滴吐出ユニット
１１１    貯留部材
１１１ａ    薄膜
１１１ｂ    隔壁
１１１ｃ    貯留領域
１１１ｄ    絞り
１１２    振動印加部材
１１２ａ    超音波振動子
１１２ｂ    超音波ホーン
１１２ｃ    節
１１３    振動分離部材
１１４    固定部材
１１５    駆動回路（駆動信号発生源）
１１６    気流路
１２０    乾燥塔
１３０    捕集部
１３１    テーパ面
１３２    配管
１４０    貯留部
１５０    供給部
１５１    タンク
１５２    ポンプ
１５３、１５４    配管
２１０    ＳＯＩ基板
２１１    支持層
２１１ａ    開口部
２１２    誘電体層
２１３    活性層
２１３ａ    開口部
２２０    レジスト
Ｌ    液滴
Ｇ    乾燥気体
Ｔ    母体粒子
Ｓ    渦流
【図１】
2010102195.tif 000003
【図２】
2010102195.tif 000004
【図３】
2010102195.tif 000005
【図４】
2010102195.tif 000006
【図５】
2010102195.tif 000007
【図６】
2010102195.tif 000008
【図７】
2010102195.tif 000009
【図８】
2010102195.tif 000010