(57)【要約】【課題】トナー含有スラリーからトナー母粒子をより効率的に分離することのできるディスク型遠心分離装置を提供する。【解決手段】トナー含有スラリーからトナー母粒子を分離するためのディスク型遠心分離装置１０は、回転軸１２に取り付けられて回転する本体部１４と、本体部１４の内部にトナー含有スラリーを供給するための供給管２０と、本体部１４の内部においてトナー含有スラリーが発泡することを抑制するための発泡抑制機構４０とを有している。発泡抑制機構４０は、供給管２０の下端部に設けられた屈曲部４２からなることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー含有スラリーからトナー母粒子を分離するためのディスク型遠心分離装置であって、
回転軸に取り付けられて回転する本体部と、
前記本体部の内部に前記トナー含有スラリーを供給するための供給管と、を備え、
前記本体部の内部において前記トナー含有スラリーが発泡することを抑制するための発泡抑制機構を有することを特徴とするディスク型遠心分離装置。
【請求項２】
前記発泡抑制機構は、前記供給管の下端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のディスク型遠心分離装置。
【請求項３】
前記発泡抑制機構は、前記供給管の下端部が外側に向かって屈曲した屈曲部からなることを特徴とする請求項２に記載のディスク型遠心分離装置。
【請求項４】
前記トナー含有スラリーは、乳化重合凝集法によって得られたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のディスク型遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンターなどの画像形成装置に用いられる静電荷像現像用トナーの製造に用いられるディスク型遠心分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法において従来一般に広く用いられてきた静電荷像現像用トナーは、スチレン／アクリレート系共重合体あるいはポリエステル等の各種バインダー樹脂に、カーボンブラックや顔料のような着色剤、及び、必要に応じて帯電制御剤や磁性体を含む混合物を押出機により溶融混練し、ついで粉砕・分級することによって製造されてきた。しかし、このような混練／粉砕法で得られる従来の粉砕トナーは、トナーの粒径制御に限界があり、実質的に１０μｍ以下、特に８μｍ以下の平均粒径のトナーを歩留まり良く製造することが困難であり、電子写真に要求される高解像度化を達成するためには十分なものとは言えなかった。
【０００３】
近年、このような混練／粉砕法の問題点を改善する方法として、（ａ）水系媒体中に重合性単量体、重合開始剤、着色剤等を懸濁分散した後にそれらを重合させてトナー母粒子を製造する懸濁重合法、（ｂ）重合開始剤、乳化剤等を含有する水性媒体中に重合性単量体を乳化し、攪拌下に重合性単量体を重合して得られた重合体一次粒子の分散液に、着色剤等を添加して前記重合体一次粒子を凝集、熟成させてトナー母粒子を製造する乳化重合凝集法、（ｃ）あらかじめ、ポリマー、着色剤等を溶媒に溶解、分散させた溶解分散液（トナー組成の溶解分散液）を水系媒体中に分散させた後、加熱又は減圧等によって溶媒を除去することにより、トナー母粒子を製造する溶解懸濁法等が提案されている。
【０００４】
これらの湿式法を用いれば混練／粉砕法と比べ原料の分散の制御が容易であり、小粒径で、且つ粒度分布が狭いトナーを得ることができることから、上述の高解像度化の要求に応えることができる。特に、乳化重合凝集法は、小粒径トナーや粒度分布の狭いトナーを得るのに適しているだけでなく、トナー形状の制御も容易である利点を有している。
【０００５】
乳化重合凝集法によりトナーを製造する方法の一例について説明すると、次の通りである。まず、乳化重合により得られる粒子径０．０５μｍ〜０．５μｍ程度の重合体一次粒子を含む樹脂分散液に、必要に応じて、顔料や電荷制御剤等を加え、更に電解質等を加えて凝集させ、３〜９μｍ程度の粒子凝集体とし、さらに必要に応じて他の添加物を加え、重合体一次粒子のガラス転移温度以上の温度で熟成し、粒子凝集体を形成する粒子同士を融着させ、トナー母粒子を得る。つぎに、このようにして得られたトナー母粒子を、濾過、洗浄、乾燥して、必要に応じて外添処理などを施すことによって、製品としてのトナーを得る。
【０００６】
上記の高解像度化の要求に応えるには小粒径トナーが望ましいが、他方、湿式法で製造されるトナー母粒子の粒径が小さくなるにつれて、トナー母粒子を濾過によって効率的に捕集することが困難となる。また、トナー母粒子の粒径が小さくなるにつれて、トナー母粒子の単位重量あたりの表面積が増加し、トナー母粒子の表面に存在する不純物によって、トナーの性能が影響を受け易くなる。そのため、トナー母粒子を濾過、洗浄するにあたっては、トナー母粒子を効率的に捕集し、さらにトナー母粒子表面の不純物を効果的に除去する必要がある。
【０００７】
そこで、従来、湿式法によって得られたトナー含有スラリーからトナー母粒子を分離する方法として、ディスク型遠心分離装置（分離板型遠心分離装置）を用いた方法が提案されている（特許文献１を参照）。ディスク型遠心分離装置を用いることによって、トナー含有スラリーからトナー母粒子を効率的に分離・捕集することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−４６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者らは、従来のディスク型遠心分離装置を用いてトナー含有スラリーからトナー母粒子を分離する試験を繰り返した結果、次のような問題があることを発見した。
【００１０】
ディスク型遠心分離装置を用いてトナー含有スラリーを処理した場合、固形分であるトナー母粒子を多く含む濃縮液と、トナー母粒子が取り除かれた清浄液とを得ることができる。清浄液からはトナー母粒子ができるだけ取り除かれていることが望ましいが、本発明者らが試験を繰り返した結果では、清浄液には微量のトナー母粒子が含まれる結果となった。清浄液に含まれるトナー母粒子は製品ロスとなってしまうために、トナーの生産効率が低下してしまう。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、トナー含有スラリーからトナー母粒子をより効率的に分離することのできるディスク型遠心分離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】
【００１２】
上記の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
トナー含有スラリーからトナー母粒子を分離するためのディスク型遠心分離装置であって、
回転軸に取り付けられて回転する本体部と、
前記本体部の内部に前記トナー含有スラリーを供給するための供給管と、を備え、
前記本体部の内部において前記トナー含有スラリーが発泡することを抑制するための発泡抑制機構を備えることを特徴とするディスク型遠心分離装置。
【００１３】
前記発泡抑制機構は、前記供給管の下端部に設けられていることが好ましい。
前記発泡抑制機構は、前記供給管の下端部が外側に向かって屈曲した屈曲部からなることが好ましい。
前記トナー含有スラリーは、乳化重合凝集法によって得られたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トナー含有スラリーからトナー母粒子をより効率的に分離することのできるディスク型遠心分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ディスク型遠心分離装置の断面図である。
【図２】発泡抑制機構の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者らは、ディスク型遠心分離装置を用いてトナー含有スラリーを処理した場合に、清浄液に微量のトナー母粒子が含まれる原因について種々の調査・研究を行った。その結果、清浄液に微量のトナー母粒子が含まれる原因は、ディスク型遠心分離装置の内部において泡が発生しており、この泡によってトナー母粒子が清浄液に持ち込まれることが原因であることを突き止めた。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本明細書において、「トナー母粒子」とは、湿式法によってトナーを製造する際に、水等の分散媒中において重合体粒子として形成されたトナー母粒子を意味する。湿式法とは、水等の液状分散媒を用いる静電荷像現像用トナーの製造方法であり、例えば、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法等が該当する。なお、湿式法において、トナー母粒子は、水等の分散媒中に分散した状態で得られる。本明細書では、トナー母粒子が分散したこのような分散液のことを、「トナー含有スラリー」と呼ぶことにする。
【００１８】
静電荷像現像用トナーは、湿式法によって得られたトナー含有スラリーを濃縮、濾過、洗浄、乾燥し、必要に応じて外添処理などを施すことによって製造される。本実施形態に係るディスク型遠心分離装置は、湿式法によって得られたトナー含有スラリーを濃縮あるいは洗浄するために用いられる。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るディスク型遠心分離装置１０の断面図である。
図１に示すように、ディスク型遠心分離装置１０は、モータ等の動力によって回転する回転軸１２と、回転軸１２に取り付けられた本体部１４を備えている。
【００２０】
本体部１４は、椀状に形成された上側部材１４ａ及び下側部材１４ｂが上下に重ね合わされて構成されている。本体部１４の内部には、トナー含有スラリーの濃縮を行うための濃縮室１６が形成されている。濃縮室１６の内部には、略円錐形状（傘形状）の複数枚の分離板１８が重ね合わされて設置されている。複数枚の分離板１８は、回転軸１２の軸方向に沿って上下方向にわずかな間隔（例えば０．５〜１．０mmの間隔）を空けて設置されている。複数枚の分離板１８によって、濃縮室１６に供給されたトナー含有スラリーから固形分（トナー母粒子）を分離するための大きな沈降面積が確保されている。
【００２１】
また、ディスク型遠心分離装置１０は、濃縮室１６にトナー含有スラリーを供給するための供給管２０と、トナー母粒子が取り除かれた後の清浄液を本体部１４から外部に排出するための排出管２２と、供給管２０から供給されたトナー含有スラリーを本体部１４の最下部から濃縮室１６に導くための案内筒２４と、を備えている。
【００２２】
供給管２０は、本体部１４の中心部の上部に設置されており、本体部１４の内部にトナー含有スラリーを供給するための配管である。供給管２０の下端部には、本体部１４の内部に供給されたトナー含有スラリーが発泡することを抑制するための発泡抑制機構４０が設けられている。この発泡抑制機構４０については後で詳しく説明する。
【００２３】
排出管２２は、本体部１４の中心部の上部に設置されており、トナー含有スラリーからトナー母粒子が分離された後の清浄液を本体部１４の外部に排出するための配管である。排出管２２は、供給管２０よりも大きい径を有しており、供給管２０と同軸に設置されている。排出管２２の下端部にはセントリペタルポンプ２６が設けられており、このセントリペタルポンプ２６の吐出圧によって、濃縮室１６の上方の液体収集室２８に集められた清浄液を外部に排出することができるようになっている。
【００２４】
案内筒２４は、本体部１４の内部に設置されており、供給管２０から供給されたトナー含有スラリーを本体部１４の最下部から濃縮室１６に導くための円筒状の部材である。案内筒２４は、下方にいくにつれて径が大きくなった末広がりの形状を有している。案内筒２４は、供給管２０よりも大きい径を有しており、供給管２０と同軸に設置されている。
【００２５】
次に、以上の構成からなるディスク型遠心分離装置１０によってトナー含有スラリーを濃縮する際の作用について説明する。
供給管２０によって本体部１４の内部に供給されたトナー含有スラリーは、案内筒２４によって本体部１４の最下部から濃縮室１６に導入される。濃縮室１６に導入されたトナー含有スラリーは、高速回転する本体部１４の遠心力の作用で分離され、比重の重い固形分は分離板１８の下面に沿って半径方向外側に向かって移動し、濃縮室１６の最も径の大きい部分に堆積する。トナー母粒子がある程度堆積した後、下側部材１４ｂの下側に設けられた水圧室３０内の水が排出される。これにより、下側部材１４ｂが下方に移動し、上側部材１４ａと下側部材１４ｂとの間に形成された隙間から、トナー母粒子を多く含むトナー含有スラリー（濃縮されたトナー含有スラリー）が排出される。
【００２６】
一方、トナー母粒子が分離された後の比重の軽い清浄液は、高速回転する本体部１４の中心側へと分離され、濃縮室１６の上部に設けられた液体収集室２８に集められる。液体収集室２８に集められた清浄液は、セントリペタルポンプ２６の吐出圧によって排出管２２を通って本体部１４の外部に排出される。
【００２７】
なお、このような水圧式の弁排出機構を備えたディスク型遠心分離器装置は公知であり、例えば、特表２００３−５３４９１２号公報、特開２００１−２３９１８４号公報、特公昭５７−３４０２３号公報等に開示されている。
【００２８】
本実施形態のディスク型遠心分離装置１０は、本体部１４の内部、より具体的には、本体部１４の内部に設置された案内筒２４の内側にてトナー含有スラリーが発泡するのを抑制するための発泡抑制機構４０を有している。以下、この発泡抑制機構４０について詳しく説明する。
【００２９】
本発明者らの調査・研究の結果より、湿式法で得られたトナー含有スラリーは、条件によっては、ディスク型遠心分離装置の内部で発泡してしまうことが分かった。特に、乳化重合凝集法によって得られたトナー含有スラリーは乳化剤を含有しているために、ディスク型遠心分離装置の内部でより発泡しやすいことが分かった。さらに、ディスク型遠心分離装置の内部で泡が発生した場合に、その泡によってトナー母粒子の一部が清浄液に持ち込まれてしまうことが分かった。具体的には、案内筒の内側で発生した泡が回転している案内筒と固定側の供給管との隙間を通って、トナー母粒子の一部を液体収集室に運んでしまい、その結果、排出管から排出される清浄液にトナー母粒子が含まれてしまうことが分かった。
【００３０】
本実施形態のディスク型遠心分離装置１０では、供給管２０の下端部に発泡抑制機構４０を設けている。この発泡抑制機構４０は、例えば、供給管２０の下端部が外側に略直角に屈曲したフランジ状の屈曲部４２からなる。
【００３１】
泡は、固定の供給管２０の出口で案内筒２４の内側の空間Ｓに開放される際に大量に発生するが、大半は案内筒２４の内壁へ落ちて破泡される。しかし、泡は粘性が高い上に高速で回転している状態であり、一部が固定された供給管２０に対してワイセンベルク効果のような現象を起こして、供給管２０に巻き付くように上方へ移動しようとする。この泡の移動を発泡抑制機構４０によって水平方向に進行方向を変えることで、即ち遠心方向に向かせることで、高速回転している案内筒２４の内面に落として破泡することができる。これにより、案内筒２４の内側で発生した泡が、固定の供給管２０に沿って案内筒２４との隙間から液体収集室２８に移動することが防止される。その結果、案内筒２４の内側で発生した泡によってトナー母粒子が（濃縮室１６を経ることなく）液体収集室２８に運ばれることが防止される。
【００３２】
図２は、発泡抑制機構４０の拡大断面図である。図２に示すように、発泡抑制機構４０は、供給管２０の下端部が半径方向外側に向かって屈曲した屈曲部４２によって構成されている。この屈曲部４２の外径Ｄ１は、同じ高さにおける案内筒２４の内径Ｄ２の３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％、最も好ましくは７０％以上となっている。屈曲部４２の外径Ｄ１が、案内筒２４の内径Ｄ２の３０％よりも小さい場合、トナー含有スラリーの発泡を抑制する効果が十分に得られないため、好ましくない。また、この屈曲部４２は、複数箇所に設けられてもよい。屈曲部４２は、例えば、供給管２０の下端部以外の箇所に設けられてもよい。屈曲部４２は、例えば、案内筒２４の内側において、供給管２０の下端部までの間の複数箇所に設けられてもよい。この場合、泡の上方への移動を更に抑制出来るので好ましい。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態のディスク型遠心分離装置１０によれば、トナー含有スラリーを濃縮する際に、ディスク型遠心分離装置１０の本体部１４の内部で泡が発生することを抑制することができる。これにより、ディスク型遠心分離装置１０の排出管２２から排出される清浄液にトナー母粒子が含まれることを防止することが可能になる。その結果、製品ロスを最小限に抑えることが可能になり、静電荷像現像用トナーを従来よりも効率的に生産することが可能となる。特に、トナーの洗浄を目的に繰り返し処理（排出管２２から排出される分離廃液を供給管２０の入口に戻す処理）を行う場合には、分離排液側に漏れる母粒子が僅かな量でも、パス回数（繰り返し回数）が多い程最終的な洗浄ロスが無視できない量になるので、１パスでの漏れ量はトナー全体の質量に対して０．１重量％以下が好ましい。
【００３４】
＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、下側部材１４ｂを水圧によって上下に作動させて固形分（トナー母粒子）を外部に排出する弁排出機構を備えたディスク型遠心分離装置１０の例について説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、特開２００１−２３９１８４号公報等に開示されているように、本体部の外周に設けられた複数のノズルから固形分を連続的に排出するノズル排出機構を備えたディスク型遠心分離装置であっても、本発明を適用することが可能である。
【００３５】
（２）上記実施形態では、発泡抑制機構４０が、供給管２０の下端部が外側に向かって略直角に屈曲した屈曲部４２からなる例について説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。発泡抑制機構４０は、トナー含有スラリーの本体部１４の内部での発泡を抑制できるものであれば、その他の形状であっても構わない。
【００３６】
（３）上記実施形態では、供給管２０と屈曲部４２が一体に形成されている例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、屈曲部４２は、供給管２０とは別体のフランジ状の部材であってもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の例で「部」とあるのは「質量部」を意味する。また、実写試験は以下の方法により行った。"
【００３８】
各粒子径、円形度、電気伝導度等は次のように測定した。
＜体積平均径測定（ＭＶ）＞
１ミクロン未満の体積平均径（ＭＶ）を有する粒子の体積平均径（ＭＶ）は、日機装株式会社製型式Microtrac Nanotrac150（以下ナノトラックと略す）および同社解析ソフトMicrotrac Particle Analyzer Ver10.1.2-019EEを用い、電気伝導度が０．５μＳ／ｃｍのイオン交換水を溶媒とし、溶媒屈折率：１．３３３、測定時間：６００秒、測定回数：１回の測定条件で取り扱い説明書に記載された方法で測定した。その他の設定条件は、粒子屈折率：１．５９、透過性：透過、形状：真球形、密度：１．０４とした。
【００３９】
＜ワックス分散体の体積中位径＞
ワックス乳化時の終点を決めるために、高速測定可能なレーザー回折散乱式粒径分布測定装置である堀場製作所製のＰａｒｔｉｃａ ＬＡ−９５０Ｖ２（以下ＬＡ９５０と略す）を用いた。その際の終点粒径はメジアン径にて設定した。用いた溶媒は電気伝導度が０．５μＳ／ｃｍのイオン交換水とし、溶媒屈折率：１．３３３、可視光透過率７０％〜９０％の濃度範囲でサンプル量を調整して測定した。
【００４０】
＜中位径（体積：Ｄｖ５０と個数：Ｄｎ５０）の測定方法と定義＞
外添工程を経て、最終的に得られたトナーの測定前処理として次の様にした。内径４７ｍｍ、高さ５１ｍｍの円筒形のポリエチレン（ＰＥ）製ビーカーに、スパチュラーを用いてトナーを０．１００ｇ、スポイトを用いて２０質量％ＤＢＳ水溶液（第一工業製薬社製、ネオゲンＳ−２０Ａ）を０．１５ｇ添加した。この際、ビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にビーカーの底部にのみトナー及び２０％ＤＢＳ水溶液を入れた。次に、スパチュラーを用いてトナーと２０％ＤＢＳ水溶液がペースト状になるまで３分間攪拌した。この際もビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にした。
【００４１】
続いて、分散媒アイソトンIIを３０ｇ添加し、スパチュラーを用いて２分間攪拌し全体を目視で均一な溶液とした。次に、長さ３１ｍｍ直径６ｍｍのフッ素樹脂コート回転子をビーカーの中に入れて、スターラーを用いて４００ｒｐｍで２０分間分散させた。この際、３分間に１回の割合でスパチュラーを用いて気液界面とビーカーの縁に目視で観察される巨視的な粒をビーカー内部に落とし込み均一な分散液となるようにした。続いて、これを目開き６３μｍのメッシュで濾過し、得られたろ液を「トナー分散液」とした。
なお、トナー母粒子の製造工程中の粒径の測定については、凝集中のスラリーを６３μｍのメッシュで濾過したろ液を「スラリー液」とした。
【００４２】
粒子の中位径（Ｄｖ５０とＤｎ５０）はベックマンコールター社製マルチサイザーIII（アパーチャー径１００μｍ）（以下、「マルチサイザー」と略記する）を用い、分散媒には同社製アイソトンIIを用い、上述の「トナー分散液」又は「スラリー液」を、分散質濃度０．０３質量％になるように希釈して、マルチサイザーIII解析ソフトで、ＫＤ値は１１８．５として測定した。測定粒子径範囲は２．００から６４．００μｍまでとし、この範囲を対数目盛で等間隔となるように２５６分割に離散化し、それらの体積基準での統計値をもとに算出したものを体積中位径（Ｄｖ５０）、個数基準での統計値をもとに算出したものを個数中位径（Ｄｎ５０）とした。
【００４３】
＜平均円形度の測定方法と定義＞
本発明における「平均円形度」は、以下のように測定し、以下のように定義する。すなわち、トナー母粒子を分散媒（アイソトンII、ベックマンコールター社製）に、５７２０〜７１４０個／μＬの範囲になるように分散させ、フロー式粒子像分析装置（シスメックス社製、ＦＰＩＡ３０００）を用いて、以下の装置条件にて測定を行い、その値を「平均円形度」と定義する。本発明においては、同様の測定を３回行い、３個の「平均円形度」の相加平均値を、「平均円形度」として採用する。
・モード        ：ＨＰＦ
・ＨＰＦ分析量  ：０．３５μＬ
・ＨＰＦ検出個数：８，０００〜１０，０００個
【００４４】
以下は、上記装置で測定され、上記装置内で自動的に計算されて表示されるものであるが、「円形度」は下記式で定義される。
［円形度］＝［粒子投影面積と同じ面積の円の周長］／［粒子投影像の周長］
【００４５】
そして、ＨＰＦ検出個数である８，０００〜１０，０００個を測定し、この個々の粒子の円形度の算術平均（相加平均）が「平均円形度」として装置に表示される。
【００４６】
＜実写試験＞
得られたトナーについて、印刷速度２００ｍｍ／ｓ、非磁性一成分で現像ゴムローラー、金属ブレード、帯電ローラー（ＰＣＲ）で帯電する有機感光体、ベルト転写、熱定着方式を用いたベルト定着機を搭載したフルカラープリンターを用い、印字率１００％の全面ベタ印刷にて連続実写試験を行った。
【００４７】
（実施例１）
＜着色剤分散液の調整＞
プロペラ翼を備えた攪拌機の容器に、トルエン抽出液の紫外線吸光度が０．０２であり、真密度が１．８ｇ／ｃｍ3のファーネス法で製造されたカーボンブラック（三菱化学社製、三菱カーボンブラックＭＡ１００Ｓ）２０部、アニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＳ−２０Ｄ）１部、非イオン界面活性剤（花王社製、エマルゲン１２０）４部、導電率が１μＳ／ｃｍのイオン交換水７５部を加えて予備分散して顔料プレミックス液を得た。プレミックス後の分散液中カーボンブラックの体積累積５０％径Ｄｖ50は約９０μｍであった。上記プレミックス液を原料スラリーとして湿式ビーズミルに供給し、ワンパス分散を行った。なお、ステータの内径は１２０ｍｍφ、セパレータの径が６０ｍｍφ、分散用のメディアとして直径が５０μｍのジルコニアビーズ（真密度６．０ｇ／ｃｍ3）を用いた。ステータの有効内容積は約２リットルであり、メデイアの充填容積は１．４リットルとしたので、メディア充填率は７０％である。ロータの回転速度を一定（ロータ先端の周速が約１１ｍ／ｓｅｃ）として、供給口より前記プレミックススラリを無脈動定量ポンプにより供給速度約４０リットル／ｈｒで供給し、所定粒度に達した時点で排出口より製品を取得した。なお、運転時にはジャケットから約１０℃の冷却水を循環させながら行い、着色剤分散液を得た。
【００４８】
＜ワックス分散液Ａ１の調製＞
ワックスとしてＨｉＭｉｃ−１０９０（日本精蝋製：融点８９℃）２９．７部に、デカグリセリンデカベヘネート（酸価３．２  水酸基価２７）０．３部、２０％ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液（第一工業製薬社製、ネオゲンＳ２０Ｄ、以下２０％DBS水溶液と略す）２．８部、脱塩水６７．２部を加えて１００℃に加熱し、加圧循環ライン付きのホモジナイザー（ゴーリン社製、ＬＡＢ６０−１０ＴＢＳ型）を用いて１０ＭＰａの加圧条件で１次循環乳化を行った。ＬＡ９５０で粒子径を数分おきに測定し、メジアン径が５００ｎｍ前後まで下がったら更に圧力条件を２５ＭＰａに上げて引き続き２次循環乳化を行う。メジアン径が２３０ｎｍ以下になるまで分散してワックス分散液Ａ１を作製した。ワックス分散体の体積中位径は、２２０ｎｍであった。
【００４９】
＜重合体一次粒子分散液Ｂ１の調製＞
攪拌装置（３枚翼）、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器に、上記ワックス分散液Ａ１  ３５．７部（１８２．０ｋｇ）、脱塩水２５９部を仕込み、攪拌しながら窒素気流下で９０℃に昇温した。
その後、上記液の攪拌を続けたまま、そこへ下記の「重合性モノマー類等」と「乳化剤水溶液」との混合物を５時間かけて添加した。この混合物を滴下開始した時間を「重合開始」とし、下記の「開始剤水溶液」を重合開始３０分後から４．５時間かけて添加し、更に重合開始５時間後から、下記の「追加開始剤水溶液」を２時間かけて添加し、更に攪拌を続けたまま内温９０℃のまま１時間保持した。
【００５０】
[重合性モノマー類等]
スチレン                        ７５．９部
アクリル酸ブチル                ２４．１部
アクリル酸                        １．５部
ヘキサンジオールジアクリレート    ０．７部
トリクロロブロモメタン            １．０部
【００５１】
[乳化剤水溶液]
２０％ＤＢＳ水溶液                １．０部
脱塩水                          ６７．１部
【００５２】
[開始剤水溶液]
８質量％過酸化水素水溶液                １５．５部
８質量％Ｌ（＋）−アスコルビン酸水溶液  １５．５部
【００５３】
[追加開始剤水溶液]
８質量％Ｌ（＋）−アスコルビン酸水溶液  １４．２部
【００５４】
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液Ｂ１を得た。ナノトラックを用いて測定した体積平均径（Ｍｖ）は２３８ｎｍであり、固形分濃度は２２．１質量％であった。
【００５５】
＜トナー母粒子Ｃ１の製造＞
下記の各成分を用いて、以下の凝集工程（コア材凝集工程・シェル被覆工程）・円形化工程を実施することによりトナー母粒子Ｃ１を製造した。
【００５６】
重合体一次粒子分散液Ｂ１    固形分として８０部  （分散液Ｂ１：２８０．０ｋｇ／固形分：６１．９ｋｇ  コア用）
重合体一次粒子分散液Ｂ１    固形分として２０部  （分散液Ｂ１：  ７０．０ｋｇ／固形分：１５．５ｋｇ  シェル用）
着色剤微粒子分散液            着色剤固形分として６．０部
２０％ＤＢＳ水溶液          円形化工程では、固形分として６部
【００５７】
＜コア材凝集工程＞
攪拌装置（ダブルヘリカル翼）、加熱冷却装置及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器（容積１０００Ｌ、内径８５０ｍｍ）に重合体一次粒子分散液Ｂ１を仕込み、内温１０℃で１０分間均一に混合した。続いて内温１０℃で、１０１ｒｐｍで攪拌させて、硫酸鉄の５質量％水溶液を、ＦｅＳＯ４として０．４部を１分かけて連続添加してから、着色剤微粒子分散液を５分かけて連続添加し、内温１０℃で均一に混合した。
【００５８】
その後、硫酸アルミニウムの０．５質量％水溶液を固形分で０．１部を３０分かけて連続添加してから、回転数１０１ｒｐｍのまま内温を４８．０℃に７０分かけて昇温（０．５℃／分）した。次いで、３０分毎に１℃昇温した後（０．０３℃／分）、５２．０℃で保持し、マルチサイザーを用いて体積中位径を測定し５．１１μｍまで成長させた。
【００５９】
＜シェル被覆工程＞
その後、内温５２．０℃、回転数１０１ｒｐｍのまま、重合体一次粒子分散液Ｂ１を１５分かけて連続添加してそのまま６０分保持した。このとき、粒子のＤｖ５０が５．６１μｍであった。
【００６０】
＜円形化工程＞
続いて、そのままの回転数のまま２０％ＤＢＳ水溶液（固形分として６部）と水０．０４部の混合水溶液を３０分かけて添加しながら９０℃に昇温し、その後、３０分毎に１℃昇温させ９５℃まで昇温して、２．５時間かけて平均円形度が０．９６８になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続けた。その後、５０分かけて２０℃まで冷却し、トナー母粒子Ｃ１のスラリーを得た。このとき、粒子の体積中位径は５．７７μｍ、個数中位径は５．３９μｍ、分布ＤＤｖ５０/Ｄｎ５０は１．０７、平均円形度は０．９６８であった。
【００６１】
＜洗浄工程１＞
得られたスラリーを全量、目開き２４μｍの篩を装着した湿式電磁篩振盪機（ＡＳ２００／株式会社レッチェ）を用いて、粗大粒子の除去を目的に濾過処理を行い、攪拌装置付きのタンクにて一旦蓄えた。このトナースラリー液をディスク型遠心分離機（ＧＥＡウェストファリアセパレータージャパン株式会社：自動排出型セパレーターＳＣ６−０６−５７６型）を用い、以下の条件で固液分離と一次洗浄を行った。
【００６２】
「固液分離と一次洗浄条件」
回転体容積：１．８Ｌ、固形分保持容積：０．７Ｌ、回転数：１２，０００ｒｐｍ、スラリー液供給速度：１４０Ｌ／ｈｒ、濃縮液の原液タンクへの戻し時間（間隔）：１５０秒置き、原液タンクへの脱イオン水供給速度：２〜３Ｌ／ｍｉｎ（原液タンクの液面を８〜１０Ｌの高さを保つ様に給液）、案内筒内径Ｄ２に対する供給管吐出口の屈曲部の外形Ｄ１の比：７０％、原液タンクへのスラリー液仕込み：１０ｋｇ（１５ｗｔ％）、と設定して、分離をしながら濃縮液を原液タンクへ戻して、同時にイオン交換水（電気伝導度：０．９μS／ｃｍ）を加えて洗浄もおこなった。分離排液はほぼ透明であり、５分置きにサンプリングして、電気伝導度が１０μＳ／ｃｍ程度に下がったら、一次洗浄の終点としてセパレーターへのスラリー供給を止めて、脱イオン水のみの供給に切り替えて、装置内に残った固形分を回収した。供給した脱イオン水の総量は１２３Ｌを要した。
【００６３】
洗浄途中１５分置きで分離排液を１１０ｇ採取して、遠沈管にいれて卓上小型遠心分離機（日立工機：ＣＴ４Ｄ型）で２，０００Ｇ×５分処理を行い、漏洩した固形分量を測定したところ、全ての排液サンプルで０．０１ｇ以下であり、サンプル量相当のスラリー固形分に対する重量比では０．１％未満であった。
【００６４】
原液タンクへ１０Ｌスラリー液の仕込み及びディスク遠心セパレーターでの分離・洗浄工程を更に７回繰り返し、得られた一次洗浄終了後の濃縮スラリーに再度脱イオン水を加えて、合計９０ｋｇ（濃度１２．９％）のスラリーを得た。
【００６５】
＜洗浄工程２＞
得られたスラリーを濾布（ポリエステル  ＴＲ８１５Ｃ、中尾フィルター工業／厚み０．３ｍｍ／通気度４８（cc/cm2/min））が装着された横型遠心分離機（ＨＺ４０Ｓｉ型／三菱化工機株式会社）へ、加速度８００Ｇ条件で遠心脱水洗浄を行った。電気伝導度が０．４μＳ／ｃｍのイオン交換水を、リムから溢れない速度で加え、濾液の電気伝導度が２μＳ／ｃｍ以下になるまで供給した。最後に十分水を振り切り、掻き取り装置でケーキを回収した。
【００６６】
＜乾燥工程＞
洗浄工程で得られたケーキを流動相乾燥機：ＡＧＭ-３５ＰＪ型（ホソカワミクロン社製）に投入し、ヒーターで加熱した４０℃の乾燥窒素ガスを用い、１８０分間乾燥することにより、トナー母粒子Ｃ１を得た。得られたトナーの含水率はカールフィッシャー水分計で測定すると、０．２％未満であった。
【００６７】
＜現像用トナーＤ１の製造：外添工程＞
得られたトナー母粒子Ｃ１  ２５００ｇに、外添剤としてクラリアント社製Ｈ０５ＴＤシリカ５０ｇと同社製Ｈ３０ＴＤシリカ１５ｇを混ぜて、ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）で混合し、１５０メッシュで篩別して現像用トナーＤ１を得た。
【００６８】
［実施例２］
＜ワックス分散液Ａ２の調製＞
組成をワックスとしてＨｉＭｉｃ−１０９０  ２９．０部、ペンタエリスリトールテトラステアレート（酸価３．０、水酸基価１．０）０．７部、デカグリセリンデカベヘネート（水酸基価２７）０．３部、２０％DBS水溶液２．８部、脱塩水６７．３部とした以外はＡ１と同様の方法で、ワックス分散液Ａ２を作製した。最終粒径（ＭＶ）は、２１８ｎｍであった。
【００６９】
＜重合体一次粒子分散液Ｂ２の調製＞
ワックス分散液Ａ１の代わりにワックス分散液Ａ２を用いたこと、アクリル酸ブチルをアクリル酸２エチルヘキシルに変更してモノマー組成比を下記の様に変更した以外はＢ１と同様の方法で、重合体一次粒子分散液Ｂ２を得た。
【００７０】
[重合性モノマー類等]
スチレン                        ７９．５部
アクリル酸２エチルヘキシル      ２０．５部
アクリル酸                        １．５部
ヘキサンジオールジアクリレート    ０．７部
トリクロロブロモメタン            １．０部
【００７１】
体積平均粒径（ＭＶ）は２５３ｎｍ、固形分濃度は２２．７質量％であった。
【００７２】
＜トナー母粒子Ｃ２の製造＞
重合体一次粒子分散液Ｂ１の代わりにＢ２を用い、５０℃まで０．５℃／分で昇温した事と乾燥工程以外はＣ１と同様の方法でトナー母粒子Ｃ２を得た。体積中位粒径（Dv５０）は５．６５μｍ、分布は１．０７であり、であり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は０．９６９であった。
【００７３】
＜洗浄工程１＞
Ｃ１と同様にして、得られたスラリーを湿式電磁篩振盪機で粗大粒子を除去後、ディスク型遠心分離機（アルファラバル株式会社：ノズル排出型セパレーターＤＸ２０３型）を用い、以下の条件で固液分離と一次洗浄を行った。
【００７４】
「固液分離と一次洗浄条件」
回転体容積：０．５Ｌ、回転数：８，０００ｒｐｍ、ノズル径φ：０．６ｍｍ、ノズル本数：６本、スラリー液供給速度：３８０Ｌ／ｈｒ、濃縮液の原液タンクへの戻し速度：２００Ｌ／ｈｒ、原液タンクへの脱イオン水供給速度：約３Ｌ／ｍｉｎ（原液タンクの液面を８〜１０Ｌの高さを保つ様に給液）、案内筒内径Ｄ２に対する供給管吐出口の屈曲部の外形Ｄ１の比：７５％、原液タンクへのスラリー液仕込み：１０ｋｇ（２３ｗｔ％）、と設定して、分離をしながら濃縮液を原液タンクへ戻して、同時にイオン交換水（電気伝導度：０．８μS／ｃｍ）を加えて洗浄もおこなった。分離排液はほぼ透明であり、５分置きにサンプリングして、電気伝導度が１０μＳ／ｃｍ程度に下がったら、一次洗浄の終点としてセパレーターへのスラリー供給を止めて、脱イオン水のみの供給に切り替えて、装置内に残った固形分を回収した。供給した脱イオン水の総量は１９５Ｌを要した。
【００７５】
実施例１と同様に分離排液中の漏洩したスラリー固形分量を測定したところ、全てのサンプルで漏洩分が検出されず、サンプル量相当のスラリー固形分に対する重量比ではほぼ０％であった。
【００７６】
原液タンクへ１０Ｌスラリー液の仕込み及びディスク遠心セパレーターでの分離・洗浄工程を更に５回繰り返し、得られた一次洗浄終了後の濃縮スラリーに再度脱イオン水を加えて、合計１００ｋｇ（濃度１３．７％）のスラリーを得た。
【００７７】
洗浄工程２及び乾燥工程も実施例１と全く同様にして、母粒子Ｃ２を得た。
【００７８】
＜現像用トナーＤ２の製造＞
トナー母粒子Ｃ１の代わりにＣ２を用いた以外はＤ１と同様の方法で現像用トナーＤ２を得た。
【００７９】
［比較例１］
実施例２と同じく重合体一次粒子分散液にＢ２を用い、洗浄工程１ではディスク型遠心分離機（ＧＥＡウェストファリアセパレータージャパン株式会社：ノズル排出型セパレーターＴＡＤ２０型）を用いた。
【００８０】
「固液分離と一次洗浄条件」
回転数：１０，０００ｒｐｍ、ノズル径φ：０．５ｍｍ、ノズル本数：８本、スラリー液供給速度：１，３００Ｌ／ｈｒ、濃縮液の原液タンクへの戻し速度：７００Ｌ／ｈｒ、原液タンクへの脱イオン水供給速度：約１０Ｌ／ｍｉｎ（原液タンクの液面を４０Ｌの高さを保つ様に給液）、案内筒内径Ｄ２に対する供給管吐出口の外形Ｄ１の比：４０％、原液タンクへのスラリー液仕込み：４０ｋｇ（２３ｗｔ％）、と設定して、分離をしながら濃縮液を原液タンクへ戻して、同時にイオン交換水（電気伝導度：０．９μS／ｃｍ）を加えて洗浄もおこなった。分離排液はやや濁っており、１０から５分置きにサンプリングして、電気伝導度が１０μＳ／ｃｍ程度に下がったら、一次洗浄の終点としてセパレーターへのスラリー供給を止めて、脱イオン水のみの供給に切り替えて、装置内に残った固形分を回収した。供給した脱イオン水の総量は８００Ｌを要した。
【００８１】
実施例１と同様に分離排液中の漏洩したスラリー固形分量を測定したところ、全ての排液サンプルで０．０６〜０．０９ｇであり、サンプル量相当のスラリー固形分に対する重量比では０．２〜０．４％であった。
【００８２】
原液タンクへ４０Ｌスラリー液の仕込み及びディスク遠心セパレーターでの分離・洗浄工程をもう1回繰り返し、得られた一次洗浄終了後の濃縮スラリーに再度脱イオン水を加えて、合計１００ｋｇ（濃度１６．４％）のスラリーを得た。
【００８３】
洗浄工程２及び乾燥工程は、Ｃ２と同様の方法でトナー母粒子Ｃ３を得た。
トナー母粒子Ｃ２の代わりにＣ３を用いた以外はＤ２と同様の方法で現像用トナーＤ３を得た。
【００８４】
［比較例２］
実施例１と同じく重合体一次粒子分散液にＢ１を用い、洗浄工程１ではディスク型遠心分離機（斎藤遠心機株式会社：自動排出型セパレーターＡＤＳ−１０００型）を用いた。
【００８５】
「固液分離と一次洗浄条件」
回転数：８，０００ｒｐｍ、スラリー液供給速度：８０Ｌ／ｈｒ、濃縮液の原液タンクへの戻し時間（間隔）：９０秒置き、原液タンクへの脱イオン水供給速度：１〜１．２Ｌ／ｍｉｎ（原液タンクの液面を５〜７Ｌの高さを保つ様に給液）、案内筒内径Ｄ２に対する供給管吐出口の外形Ｄ１の比：５０％、原液タンクへのスラリー液仕込み：６ｋｇ（１５ｗｔ％）、と設定して、分離をしながら濃縮液を原液タンクへ戻して、同時にイオン交換水（電気伝導度：０．５μS／ｃｍ）を加えて洗浄もおこなった。分離排液は濁っており、５分置きにサンプリングして、電気伝導度が１０μＳ／ｃｍ程度に下がったら、一次洗浄の終点としてセパレーターへのスラリー供給を止めて、脱イオン水のみの供給に切り替えて、装置内に残った固形分を回収した。供給した脱イオン水の総量は８２Ｌを要した。
【００８６】
実施例１と同様に分離排液中の漏洩したスラリー固形分量を測定したところ、全ての排液サンプルで０．１８〜０．２５ｇであり、サンプル量相当のスラリー固形分に対する重量比では１．１〜１．５％であった。スラリー固形分の漏れが大きかったので、１回の洗浄で中止した。（１１ｋｇの洗浄処理後のスラリーの濃度は６．５％だった。）
現像用トナーＤ１〜Ｄ３において実写試験を行ったところ、何れもカブリや黒芯、白芯、白スジ、トナー飛散、ボタ落ちは確認されず、画質上の問題はないものの、洗浄時の収率に大きな差が生じている。洗浄工程１での理論収量に対する収率は、順に９７％、９９％、８９％であり、比較例２でも７９％でしかなかった。
【００８７】
【表１】
2014155893.tif 000003
【符号の説明】
【００８８】
１０    ディスク型遠心分離装置
１２    回転軸
１４    本体部
１６    濃縮室
１８    分離板
２０    供給管
２２    排出管
２４    案内筒
４０    発泡抑制機構
４２    屈曲部
【図１】
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【図２】
2014155893.tif 000005