(57)【要約】【課題】湿潤粉体の乾燥において、乾燥機内でのトナー等の粉体の凝集物の発生を抑制する。【解決手段】中空の乾燥部と、前記乾燥部内に気体を吐出する少なくとも１つの気体吐出ノズルと、前記乾燥部内に湿潤粉体を供給する湿潤粉体供給部と、前記気体と乾燥した乾燥粉体とを排出する排出部と、を有し、前記気体吐出ノズルから前記乾燥部の内部へ吐出された気体中に前記湿潤粉体が分散されて前記乾燥粉体が得られ、前記気体吐出ノズルの軸に垂直方向の断面積が気体出口において最大となり、前記気体出口の断面積をＡ１、前記断面積が最小となる部分の断面積をＡ２としたときに、１．１＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあり、かつ前記断面積の最小部分から気体出口までの広がり角度が１０°以下である乾燥装置である。【選択図】図２
2008145013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の乾燥部と、
前記乾燥部内に気体を吐出する少なくとも１つの気体吐出ノズルと、
前記乾燥部内に湿潤粉体を供給する湿潤粉体供給部と、
前記気体と乾燥した乾燥粉体とを排出する排出部と、
を有し、
前記気体吐出ノズルから前記乾燥部の内部へ吐出された気体中に前記湿潤粉体が分散されて前記乾燥粉体が得られ、
前記気体吐出ノズルの軸に垂直方向の断面積が気体出口において最大となり、前記気体出口の断面積をＡ１、前記断面積が最小となる部分の断面積をＡ２としたときに、１．１＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあり、かつ前記断面積の最小部分から気体出口までの広がり角度が１０°以下であることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
気体吐出ノズルから中空の乾燥部内に吐出した気体中に湿潤粉体を分散させて乾燥粉体を得て、
前記気体吐出ノズルの軸に垂直方向の断面積が気体出口において最大となり、前記気体出口の断面積をＡ１、前記断面積が最小となる部分の断面積をＡ２としたときに、１．１＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあり、かつ前記断面積の最小部分から気体出口までの広がり角度が１０°以下であることを特徴とする乾燥方法。
【請求項３】
請求項１に記載の乾燥装置を用いて製造されることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥装置、乾燥方法及び静電荷像現像用トナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電荷像現像用トナー（以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある）は、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の湿式法で製造されるが、固液分離後、含水ケーキは乾燥工程において乾燥されて粉体トナーとされる。使用される乾燥機としては、各種提案されており、材料静置型乾燥機、材料移送型乾燥機、材料撹拌型乾燥機、赤外乾燥機、凍結乾燥機、高周波乾燥機などがある。これらの乾燥機による処理では、粒子と粒子の間に水架橋が形成されたまま乾燥が行われる為、乾燥処理後に凝集体が形成されてしまっていた。また、流動層式乾燥機を用いる方法も提案されており、熱気流とトナー粒子が直接接触するので効率よく乾燥が行えるが、乾燥に数分から数十分を要し、粒子の変形や、再凝集が発生していた。また、上述の装置を用いて連続運転すると、トナー粒子がショートパスし、水分量のバラツキが生じていた。
【０００３】
これらを解決するために、気流式乾燥機を用いる方法が提案されている。気流式乾燥機においては、含水トナーを高速気流中で一次粒子に解砕させると同時に並流で送りながら乾燥をすることで、粒子と気流の接触面積を大きくすることができるため、連続処理が可能となり、乾燥効率が良く、乾燥前の粒度分布を変えることなく粉体トナーを得ることができる。
【０００４】
例えば、特許文献１，２では、ループ型の気流式乾燥機が提案されている。図５にループ型気流式乾燥機の一例の概略図を示す。ループ型気流式乾燥機５では、乾燥原料を一次粒子に解砕する為の、加熱した気体を吐出する複数の気体吐出ノズル５２が、ループ型乾燥管５０の湿潤粉体供給口５４から排出口５６までの間に設けられている。
【０００５】
乾燥効率を上げる為には、吐出する気体を高速化する必要があり、その達成手段としては気体吐出ノズル５２のノズル径を小さくし、吐出風量を大きくするなどして、吐出圧を上げる方法がある。また、気体吐出ノズル５２のノズル形状は、通常、筒型状が主流である。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９２９７５号公報
【特許文献２】特開２０００−３３０３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、吐出圧を上げていくと、気体吐出ノズル管内の抵抗が増加し、吐出エアが発散して、気流に速度分布が生じてしまう。よって含水トナーに与えられるストレスにムラが生じ、得られた粉体トナーに凝集物が存在していた。その為、そのようなトナーを用いて画像を形成すると、特にハーフトーンの再現性に劣っていた。また、このような凝集物の発生は湿潤トナーの乾燥に限らず、各種湿潤粉体の乾燥においても起こっていた。
【０００８】
本発明は、湿潤粉体の乾燥において、乾燥機内での粉体の凝集物の発生を抑制することができる乾燥装置及び乾燥方法である。
【０００９】
また、本発明は、その乾燥装置を用いて製造され、ハーフトーンの再現性に優れる静電荷像現像用トナーである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、中空の乾燥部と、前記乾燥部内に気体を吐出する少なくとも１つの気体吐出ノズルと、前記乾燥部内に湿潤粉体を供給する湿潤粉体供給部と、前記気体と乾燥した乾燥粉体とを排出する排出部と、を有し、前記気体吐出ノズルから前記乾燥部の内部へ吐出された気体中に前記湿潤粉体が分散されて前記乾燥粉体が得られ、前記気体吐出ノズルの軸に垂直方向の断面積が気体出口において最大となり、前記気体出口の断面積をＡ１、前記断面積が最小となる部分の断面積をＡ２としたときに、１．１＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあり、かつ前記断面積の最小部分から気体出口までの広がり角度が１０°以下である乾燥装置である。
【００１１】
また、本発明は、気体吐出ノズルから中空の乾燥部内に吐出した気体中に湿潤粉体を分散させて乾燥粉体を得て、前記気体吐出ノズルの軸に垂直方向の断面積が気体出口において最大となり、前記気体出口の断面積をＡ１、前記断面積が最小となる部分の断面積をＡ２としたときに、１．１＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあり、かつ前記断面積の最小部分から気体出口までの広がり角度が１０°以下である乾燥方法である。
【００１２】
さらに、本発明は、前記乾燥装置を用いて製造される静電荷像現像用トナーである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１によると、本構成を有していない場合に比較して、気体吐出ノズルから乾燥部へと吐出された気体中に湿潤粉体が分散されて乾燥粉体が得られる乾燥装置において、乾燥機内での粉体の凝集物の発生を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２によると、本構成を有していない場合に比較して、気体吐出ノズルから吐出した気体中に湿潤粉体を分散させて乾燥粉体を得る乾燥方法において、粉体の凝集物の発生を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項３によると、本構成を有していない場合に比較して、ハーフトーンの再現性に優れる静電荷像現像用トナーを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００１７】
＜乾燥装置及び乾燥方法＞
本発明の実施形態に係る乾燥装置の一例の概略図を図１に示し、その構成について説明する。乾燥装置１は、ループ型の気流式乾燥装置であり、乾燥部であるループ型乾燥管１０と、気体吐出ノズル１２と、湿潤粉体供給部である湿潤粉体供給口１４と、排出部である排出口１６と、気体供給部１８とを備える。
【００１８】
図１の乾燥装置１において、ループ型乾燥管１０には、気体を吐出する少なくとも１つ（図１では３本）の気体吐出ノズル１２が、ループ型乾燥管１０の湿潤粉体供給口１４から排出口１６までの間に設けられている。本実施形態では気体吐出ノズル１２の形状を先細末広形状としている。
【００１９】
本実施形態に係る乾燥方法及び乾燥装置１の動作について説明する。各気体吐出ノズル１２からはループ型乾燥管１０内に加熱した乾燥気体を吐出することができるようになっており、外部から気体供給部１８に供給された乾燥気体が、各気体吐出ノズル１２を通ってループ型乾燥管１０内に吐出される。一方、湿潤粉体供給口１４から被乾燥原料である湿潤粉体がループ型乾燥管１０内に供給され、ループ型乾燥管１０内に供給された湿潤粉体が乾燥気体とともにループ型乾燥管１０内を旋回され、乾燥された乾燥粉体は気体とともに排出口１６から排出される。この装置構成により、気体吐出ノズル１２より供給した乾燥気体をループ型乾燥管１０内で旋回させ、そこに湿潤粉体を連続的に供給し、気流と同伴させながら粉体の連続乾燥を行うことができる。
【００２０】
図２に気体吐出ノズル１２の一例の軸方向に沿った概略断面図を示す。本例では、末広部２１が直線状である先細末広形状であり、気体吐出ノズル１２ａの軸に垂直方向の断面積が気体出口２０において最大となり、気体吐出ノズル１２ａの軸方向の気体出口２０と気体入口２４との間に、断面積が最小となるスロート部２２を有する。気体出口２０の断面積をＡ１、スロート部２２の断面積をＡ２としたときに、１．５＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあり、かつスロート部２２から気体出口２０までの広がり角度α（図２における末広部２１の角度）が１０°以下である。
【００２１】
従来の筒型の気体吐出ノズル、すなわち軸に垂直方向の断面積がほぼ一定の気体吐出ノズルでは吐出する気体を高速にする為には、ノズル径一定で吐出風量を多くするか、ノズル径を小さくするしか方法がなかったのに対し、本実施形態では気体吐出ノズル１２ａの形状を先細末広形状とした。そのため、気体の流れが例えば音速以下の時でも、スロート部２２においてノズル断面積を小さくして気体を加速し、音速に達した状態で断面積を広げることで、加速気体を生じることができ、少ない風量で高速気体を得ることができる。これにより、湿潤粉体の一次粒子までの解砕が可能となり、凝集粒子を減少させることができる。また、気体出口２０から吐出された気流の広がりが小さくなり、かつ気流の速度分布が小さくなるため、湿潤粉体にかかるストレスのむらが小さくなり、凝集物の発生を抑制することができる。特に、本装置を使用して湿潤粉体として湿潤トナーを乾燥させると、凝集物が少ない、優れたハーフトーンの再現性を有するトナーを得ることができる。
【００２２】
断面積Ａ１、Ａ２は１．１＜Ａ１／Ａ２＜４．０の関係にあるが、１．２５＜Ａ１／Ａ２＜３．０の関係にあることが好ましい。Ａ１，Ｌ２が一定の場合において、１．０≧Ａ１／Ａ２であると、ノズル管内の抵抗により、気流に速度分布が生じ、得られた乾燥粉体を観察すると、凝集粒子が見られる。Ａ１，Ｌ２が一定の場合において、Ａ１／Ａ２≧４．０であると、ノズル管外の気流の影響を受け、吐出気体の高速化が不十分であり、得られた乾燥粉体を観察すると凝集粒子が見られる。
【００２３】
また、スロート部２２から気体出口２０までの広がり角度αは１０°以下である。広がり角度αが１０°を越えると、スロート部２２から気体出口２０までの距離が短くなり、気体出口２０から外部の圧力の影響を受けやすく、ノズル内の圧力バランスがくずれ、高速気体を得ることができない。広がり角度αが０°に近いと、従来の筒型の気体吐出ノズルの形状に近くなり、速度分布の均一化を十分に行うことができない。
【００２４】
また、気体吐出ノズル１２ａにおいて、気流入口２４からスロート部２２までの軸方向の距離をＬ１、スロート部２２から気体出口２０までの距離をＬ２としたときに、Ｌ１＜Ｌ２であることが好ましい。すなわち、気流入口２４からスロート部２２までの距離を短くし、スロート部２２から気体出口２０までの距離を、気流入口２４からスロート部２２までの距離より長くすることが好ましい。Ｌ１≧Ｌ２であると、気体出口２０から外部の圧力の影響を受けやすく、ノズル内の圧力バランスがくずれ、高速気体を得ることができない場合がある。
【００２５】
気体吐出ノズル１２の軸に垂直方向の断面形状としては、気流の速度分布むらを小さくするために円または楕円であることが好ましく、円であることがより好ましい。
【００２６】
また、気体吐出ノズル１２の軸方向の断面形状としては、上記Ａ１、Ａ２及びαの条件を満たすものであればよく特に制限はないが、例えば図２に示す末広部２１が直線状である先細末広形状のほかに、図３に示す気体吐出ノズル１２ｂのような末広部２１が曲線状である末広形状等が挙げられ、気流の速度分布むらを小さくするために図２に示す形状であることが好ましい。図３において広がり角度αは、先細末広形状の最小部２２と最小部２２を頂点とする末広部２１の接線となす角度のことをいう。
【００２７】
図１のループ型乾燥管１０の側面に複数本の気体吐出ノズル１２が設けられる場合、ループ型乾燥管１０の側面に等間隔あるいはランダムに分散して配置されるが、ほぼ等間隔で側面に配置されることが好ましい。複数本の気体吐出ノズル１２が、ほぼ等間隔で側面に配置されることにより、ループ型乾燥管１０内での気体の流れをほぼ均一にすることができる。また、複数本の気体吐出ノズル１２のそれぞれの形状（ノズル径、Ａ１／Ａ２、α等）は同じであっても異なっていてもよいが、ループ型乾燥管１０内での気体の流れをほぼ均一にするためには、実質的に同じ形状であることが好ましい。
【００２８】
複数の気体吐出ノズル１２は、ループ型乾燥管１０内を粉体が旋回可能なようにそれぞれ吐出気体の気流速度が制御できるよう配置されている。配置が等間隔でないと、ループ型乾燥管１０内の気体の流れが乱れ、ループ型乾燥管１０内の湿潤粉体がショートパスして乾燥が不十分なまま排出口１６から乾燥粉体と共に排出されてしまう場合がある。ホン実施形態では、ループ型乾燥管１０内において十分な旋回流により、例えば含水湿潤粉体の凝集体を適宜解砕しながら粉体の含水量を低減させることができ、特に粉体がトナーの場合にはトナーの凝集体の発生を抑えることができ、所望の乾燥粉体や乾燥トナー粒子を得ることができる。
【００２９】
気体吐出ノズル１２の本数と内径Ｄは、被乾燥原料である湿潤粉体が必要とする処理風量から決めることができる。ある一定の処理風量をノズルより吐出する場合、気体吐出ノズル１２の本数を多くするほど、気体吐出ノズル１２内径を小さくすることができる。上述の乾燥装置１をスケールアップする場合には、気体吐出ノズル１２の内径Ｄは一定にし、本数を増加させることが可能である。また、気体吐出ノズル１２の本数を一定にして内径Ｄを大きくすることも可能である。
【００３０】
また、排出口１６は、ループ型乾燥管１０の内周面に配置される。排出口１６の内径は、処理風量から決まり、排出口１６の配管における気流速度が１０〜３０ｍ／ｓになるようにすることが適している。
【００３１】
湿潤粉体供給口１４は、ループ型乾燥管１０の側面、上面のいずれかに配置され、好ましくはループ型乾燥管１０の上面に配置される。
【００３２】
乾燥装置１としてループ型気流式乾燥装置を例にして説明したが、その他に中空の円筒状または円錐状のケーシング（乾燥部）と、ケーシングの側面に分散して配置されケーシング内に加熱した気体を吐出する複数本の気体吐出ノズルと、ケーシングの側面、上面、下面のいずれか一方に設けられ湿潤粉体をケーシング内に供給する湿潤粉体供給口（湿潤粉体供給部）と、ケーシングの上面または下面に設けられ気体と乾燥した粉体とを排出する排出口（排出部）とを有する乾燥装置であってもよい。
【００３３】
図４には、本実施形態に係る乾燥装置１を用いて連続プロセスを組んだ乾燥処理システムを示す。図４では、連続的に被乾燥原料を供給して乾燥装置１で処理した乾燥粉体を捕集するための、例えば着色トナー粒子を、気流と一緒に系外に同伴させ、回収装置にて着色トナー粒子と気流とを分離して、製品となる着色トナー粒子を捕集するための連続処理フローが示されている。
【００３４】
図４の乾燥処理システム３は、上記乾燥装置１と、原料供給機２６、製品回収用サイクロン２８と、微粉回収用バグフィルタ３０と、吐出ブロワ３２と、ヒータ３４と、排気ブロワ３６とを備える。
【００３５】
図４の乾燥処理システム３において、乾燥装置１の湿潤粉体供給口１４に原料供給機２６の出口が接続され、乾燥装置１の排出口１６は、製品回収用サイクロン２８の入口側に接続されている。製品回収用サイクロン２８の出口は、微粉回収用バグフィルタ３０の入口に接続され、微粉回収用バグフィルタ３０には排気ブロワ３６の吸入側が接続されている。また、乾燥装置１の気体供給部１８の入口には、ヒータ３４を介して吐出ブロワ３２の吐出側が接続されている。
【００３６】
図４の乾燥処理システム３において、原料供給機２６から被乾燥原料である湿潤トナー粉体が、乾燥装置１の湿潤粉体供給口１４からループ型乾燥管１０内へ供給される。一方、吐出ブロワ３２から吐出された気体はヒータ３４により加熱された後、乾燥装置１の気体吐出ノズル１２からループ型乾燥管１０内に供給される。ループ型乾燥管１０内に供給された湿潤トナー粉体が乾燥気体とともにループ型乾燥管１０内を旋回され、乾燥されたトナー粉体は気体とともに排出口１６から排出される。排出口１６から排出された乾燥トナー粉体及び気体は、製品回収用サイクロン２８により固気分離され、分離された気体は、微粉回収用バグフィルタ３０により微粉が除去された後、排気ブロワ３６により排気される。一方、製品回収用サイクロン２８に回収された乾燥トナー粉体は、製品回収用サイクロン２８から排出され、回収容器に回収され、次工程、例えば、外添剤を添加混合する工程へ送られる。
【００３７】
回収装置としては、製品回収用サイクロン２８を使用しているが、微粉回収用バグフィルタ３０を直結してもよく、他の分級装置などを選定することも可能である。
【００３８】
また、乾燥装置１の出口気体温度Ｔｏｕｔをモニターして、一定温度になるように、入口気体温度Ｔｉｎもしくは、原料供給器２６の供給速度を調整できるようにすることが好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る乾燥装置により湿潤トナーを乾燥する方法を例にして説明したが、トナーに限定されるものではなく、例えば、薬品等の湿潤粉体の乾燥に用いることができる。トナーの場合は乾燥装置内での凝集体の生成が起きやすいため、トナーの乾燥に本実施形態に係る乾燥装置を好適に用いることができる。
【００４０】
また、本実施形態において乾燥対象となる湿潤粉体が含有する溶媒は、水やアルコール等の有機溶媒であるが、湿式製法により製造される湿潤トナーの場合は通常は水を含有する。乾燥に用いられる気体は、通常、空気であるが窒素ガス等の不活性ガスを使用してもよい。
【００４１】
湿潤トナーを乾燥する場合の乾燥装置１における好ましい乾燥条件を以下に示す。
【００４２】
乾燥装置１の排出口１６から排出される気流の温度Ｔｏｕｔは、着色トナー粒子を構成する結着樹脂のガラス転移温度を（Ｔｇ）とするとき、（Ｔｇ±１０）℃であることが好ましく、更に好ましくは、（Ｔｇ±５）℃である。排出口１６の気体温度が（Ｔｇ−１０）℃未満である場合には、水分の蒸発速度が小さくなり、得られたトナーの水分率が高めに推移する。また、粒子間に水架橋が形成されたままなので、凝集体が発生しやすくなる。一方、排出口１６の気体温度が（Ｔｇ＋１０）℃を超える場合には、得られる着色トナー粒子の表面が軟質化して、着色トナー粒子の凝集体が発生しやすくなる。さらに高い温度で処理した場合、乾燥装置１のループ型乾燥管１０内壁及び気体吐出ノズル１２内壁部に該着色トナー粒子が融着し、連続処理が困難となることがある。
【００４３】
さらに、乾燥装置１の排出口１６の出口温度Ｔｏｕｔを常時測定し、この出口温度Ｔｏｕｔが一定の範囲に維持されるように、気体吐出ノズル１２の入口気体温度Ｔｉｎを調整するか、又は、原料供給器２６の供給速度を調整することにより、得られる着色トナー粒子の水分を一定の範囲に制御することができる。
【００４４】
これらの乾燥処理により、含水ケーキは、乾燥後の水分率が１．０重量％以下、好ましくは０．７重量％以下の一次着色トナー粒子になる。乾燥後の水分率が１．０重量％を超えると、帯電低下を生じ、画質にカブリを生じる場合がある。
【００４５】
＜静電荷像現像用トナー＞
次に、本実施形態に係る乾燥装置により製造される静電荷像現像用トナーについて説明する。本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、懸濁重合法、乳化重合凝集法、分散重合法等の湿式法により製造されるが、湿式トナー製法の一つである乳化重合凝集法によるトナーを例に説明する。
【００４６】
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを乳化重合凝集法により形成する方法は、結着樹脂、着色剤等をそれぞれ乳化し乳化粒子（液滴）を形成する乳化工程と、該乳化粒子（液滴）の凝集体を形成する凝集工程と、該凝集体を融合させ熱融合させる融合工程と、を含む。
【００４７】
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー、すなわち前記乾燥トナーの体積平均粒径Ｄ５０ｖは４μｍ〜８μｍの範囲であることが好ましい。トナーの体積平均粒径Ｄ５０ｖが４μｍより小さいと、帯電性が不十分となり周囲への飛散が起こって画像かぶりを引き起こしたり、転写しきれなかったトナーのクリーニングが十分に出来ずフィルミングの発生を引き起こしたりする場合があるので好ましくない。一方、体積平均粒径Ｄ５０ｖが８μｍを超えると、画像の解像度が低下し、高画質を達成することが困難となる場合がある。
【００４８】
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、１．２７以下であることが好ましく、より好ましくは１．２５以下である。ＧＳＤｖが１．２７を超えると粒度分布がシャープとならず、解像性が低下し、トナー飛散やかぶり等の画像欠陥の原因となる場合がある。
【００４９】
なお、体積平均粒径Ｄ５０ｖ及び体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、コールターマルチサイザーＩＩ型（ベックマン−コールター社製）を用いて、１００μｍのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液（アイソトンＩＩ水溶液）に分散させ、超音波により３０秒分散させた後に行う。コールターマルチサイザーＩＩ型（ベックマン−コールター社製）で測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャネル）に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積１６％となる粒径を体積Ｄ１６ｖ、数Ｄ１６ｐ、累積５０％となる粒径を体積Ｄ５０ｖ、数Ｄ５０ｐ、累積８４％となる粒径を体積Ｄ８４ｖ、数Ｄ８４ｐと定義する。この際、Ｄ５０ｖは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標（ＧＳＤｖ）は（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）１／２として求められる。なお、（Ｄ８４ｐ／Ｄ１６ｐ）１／２は数平均粒度分布指標（ＧＳＤｐ）を表す。
【００５０】
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの、下記式で表される形状係数ＳＦ１は好ましくは１１０〜１４０の範囲、より好ましくは１１５〜１３０の範囲である。
ＳＦ１＝（ＭＬ２／Ａ）×（π／４）×１００
〔ただし、上記式において、ＭＬはトナーの最大長（μｍ）を表し、Ａはトナーの投影面積（μｍ２）を表す。〕
トナーの形状係数ＳＦ１が１１０より小さい、または１４０を越えると、長期に渡って、優れた帯電性、クリーニング性、転写性を得ることができない場合がある。
【００５１】
なお、形状係数ＳＦ１はルーゼックス画像解析装置（株式会社ニレコ製、ＦＴ）を用いて次のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個のトナーについて最大長（ＭＬ）と投影面積（Ａ）を測定し、個々のトナーについて、（ＭＬ２／Ａ）×（π／４）×１００を算出し、これを平均した値を形状係数ＳＦ１として求めることができる。
【００５２】
トナーの結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（島津製作所社製：ＤＳＣ−５０）を用い、昇温速度３℃／分の条件下で測定することにより求めることができる。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とする。より具体的にはＪＩＳ  Ｋ  ７１２１：８７のプラスチックの転移温度測定法により、試料量１０ｍｇ、窒素流量２０ｍＬ／分の条件下での補外ガラス転移開始温度（Ｔｉｇ）に相当する。なおこのＴｉｇは前記ＤＳＣ−５０に付属のソフトウェアにより求めることができる。
【００５３】
本実施形態における静電荷像現像用トナーは、結着樹脂と着色剤を主成分とする公知のものを使用することができる。即ち、トナーの結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；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；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を挙げることができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン・アクリル酸アルキル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス類を挙げることができる。
【００５４】
また、着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン、オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル等を代表的なものとして例示することができる。これら着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザや、メディアを有するボールミル、サンドミル、高圧分散機、超音波式分散機など、任意の方法を採用することができ、なんら制限されるものではない。
【００５５】
本実施形態における静電荷像現像用トナーは、結着樹脂と着色剤の他にも、目的に応じて、例えば、離型剤、磁性体、帯電制御剤、無機粒子等の公知の各種添加剤等を含有してもよい。
【００５６】
離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、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等のような鉱物系ワックス；石油系ワックス；及びそれらの変性物を挙げることができる。
【００５７】
これらの離型剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散させ、融点以上に加熱するとともに強い剪断を付与できるホモジナイザや圧力吐出型分散機で微粒子化し、１μｍ以下の粒子の分散液を作製することができる。
【００５８】
磁性体の例としては、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、それらの合金、又はそれら金属を含む化合物などを挙げることができる。
【００５９】
帯電制御剤の例としては、４級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を挙げることができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。
【００６０】
湿式添加する無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外添剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して湿式添加することができる。
【００６１】
トナー製造工程における乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤等が挙げられ、またポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。
【００６２】
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーに使用する外添剤は、少なくとも１種以上の球形無機粒子を添加する以外に特に制限は無く、無機粒子や有機粒子等の公知の外部添加剤を用いることができるが、その中でも、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウムおよびりん酸カルシウム等の無機粒子、フッ素含有樹脂粒子、シリカ含有樹脂粒子および窒素含有樹脂粒子等の有機樹脂粒子が好ましい。また、目的に応じて外部添加剤表面に表面処理を施してもよい。表面処理剤としては、疎水化処理を行うためのシラン化合物、シランカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられる。
【００６３】
乳化重合凝集法によって体積平均粒子径４〜８μｍの着色粒子が得られる。次に篩分工程で、得られた着色トナー粒子分散液から、粗大粒子を除去する。次いで洗浄工程で、着色トナー粒子分散液を濾過し、濾過された含水ケーキから界面活性剤や不純物などの付着物を除去する洗浄処理が施される。洗浄工程で得られた湿潤トナーは、含水トナーケーキまたは含水トナースラリであり、通常、含水率１０〜４０重量％である。この湿潤トナーを本実施形態に係る乾燥装置により、乾燥処理する。
【００６４】
本実施形態に係る乾燥装置を用いて乾燥処理を行うことにより、ハーフトーンの再現性に優れる静電荷像現像用トナーを得ることができる。また、ガラス転移温度Ｔｇが低い結着樹脂（例えば、Ｔｇ≦４５℃）を用いたトナーは、高温での乾燥が困難であるため、凝集体ができやすく、本実施形態に係る乾燥装置を用いることが有効である。
【００６５】
（結晶性樹脂を含むトナー）
また、本実施形態に係る乾燥装置は、結着樹脂として結晶性樹脂を含むトナーの乾燥に用いることが特に有効である。結晶性樹脂を含むトナーとしては、結晶性樹脂及び非結晶性樹脂を含むことが好ましい。また、コア粒子として結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを用い、非結晶性樹脂によって被覆してシェル層を形成してもよい。
【００６６】
本実施形態において、「結晶性樹脂」の「結晶性」とは、樹脂またはトナーの示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指す。具体的には、自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計（装置名：ＤＳＣ−６０型）を用いた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温したときのオンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が１０℃以内であるときに「明確な」吸熱ピークであるとする。また、シャープメルト製の観点から、前記オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度は、１０℃以内であることが好ましく、６℃以内であることがより好ましい。ＤＳＣ曲線におけるベースラインの平坦部の任意の点及びベースラインからの立ち下がり部の平坦部の任意の点を指定し、その両点間の平坦部の接線の交点が「オンセット点」として自動接線処理システムにより自動的に求められる。また、吸熱ピークは、トナーとしたときに、４０〜５０℃の幅を有するピークを示す場合がある。
【００６７】
また、「非結晶性樹脂」とは、樹脂またはトナーの示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が１０℃を超えるとき、あるいは明確な吸熱ピークが認められない樹脂であることを指す。具体的には、自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計（装置名：ＤＳＣ−６０型）を用いた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温したときのオンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が１０℃を超えるとき、あるいは明確な吸熱ピークが認められないときに「非結晶性」であるとする。また、前記オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度は、１２℃を超えることが好ましく、明確な吸熱ピークが認められないことがより好ましい。ＤＳＣ曲線における「オンセット点」の求め方は上記「結晶性樹脂」の場合と同様である。
【００６８】
本実施形態におけるトナーにおいて、結着樹脂として結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを含む場合、トナー中に含まれる結晶性樹脂の含有量が０〜２０重量％の範囲内であっても、乾燥後のトナー特性を維持することができる。結晶性樹脂の含有量が２０重量％を超える場合には、トナー中の結晶性樹脂が表面に現れやすくなり、帯電特性が変化する場合がある。
【００６９】
〔結晶性樹脂〕
結晶性樹脂としては、結晶性を持つ樹脂であれば特に制限はなく、具体的には、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ビニル系樹脂が挙げられるが、定着時の紙への接着性や帯電性、および好ましい範囲での融点調整の観点から結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。また、適度な融点をもつ脂肪族系の結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
【００７０】
前記結晶性ビニル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸アミル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸ミリスチル、（メタ）アクリル酸セチル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸オレイル、（メタ）アクリル酸ベヘニル等の長鎖アルキル、アルケニルの（メタ）アクリル酸エステルを用いたビニル系樹脂が挙げられる。尚、本明細書において、”（メタ）アクリル”なる記述は、”アクリル”および”メタクリル”のいずれをも含むことを意味するものである。
【００７１】
本実施形態に係るトナーに用いられる結晶性ポリエステル樹脂や、その他すべてのポリエステル樹脂は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本実施形態においては、前記ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、適宜合成したものを使用してもよい。
【００７２】
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，１４−テトラデカンジカルボン酸、１，１８−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸、などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
【００７３】
３価以上のカルボン酸としては、例えば、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、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７４】
前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、２重結合を持つジカルボン酸成分を含有することがより好ましい。２重結合を持つジカルボン酸は、２重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐ為に好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、３−ヘキセンジオイック酸、３−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
【００７５】
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオールが好ましく、主鎖部分の炭素数が７〜２０である直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。前記脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下してしまう為、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び低温定着性が悪化してしまう場合がある。また、炭素数が７未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融点が高くなり、低温定着が困難となることがある一方、２０を超えると実用上の材料の入手が困難となり易い。前記炭素数としては１４以下であることがより好ましい。
【００７６】
本実施形態に係るトナーに用いられる結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，１４−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオールが好ましい。
【００７７】
３価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７８】
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオール成の含有量が８０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは、９０％以上である。前記脂肪族ジオール成の含有量が８０モル％未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。
【００７９】
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調製等の目的で、酢酸、安息香酸等の１価の酸や、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の１価のアルコールも使用することができる。
【００８０】
結晶性ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリ−１，２−シクロプロペンジメチレンイソフタレート、ポリデカメチレンアジペート、ポリデカメチレンアゼレート、ポリデカメチレンオキサート、ポリデカメチレンセバケート、ポリデカメチレンサクシネート、ポリアイコサメチレンマロネート、ポリエチレン−ｐ−（カルボフェノキシ）ブチレート、ポリエチレン−ｐ−（カルボフェノキシ）ウンデカノエート、ポリエチレン−ｐ−フェニレンジアセテート、ポリエチレンセバケート、ポリエチレンサクシネート、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリヘキサメチレン−ｐ−（カルボフェノキシ）ウンデカノエート、ポリヘキサメチレンオキサレート、ポリヘキサメチレンセバケート、ポリヘキサメチレンスベレート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリ−４，４−イソプロピリデンジフェニレンアジペート、ポリ−４，４−イソプロピリデンジフェニレンマロネート等が挙げられる。
【００８１】
さらに、トランス−ポリ−４，４−イソプロピリデンジフェニレン−１−メチルシクロプロパンジカルボキシレート、ポリノナメチレンアゼレート、ポリノナメチレンテレフタレート、ポリオクタメチレンドデカンジエート、ポリペンタメチレンテレフタレート、トランス−ポリ−ｍ−フェニレンシクロプロパンジカルボキシレート、シス−ポリ−ｍ−フェニレンシクロプロパンジカルボキシレート、ポリテトラメチレンカーボネート、ポリテトラメチレン−ｐ−フェニレンジアセテート、ポリテトラメチレンセバケート、ポリトリメチレンドデカンジオエート、ポリトリメチレンオクタデカンジオエート、ポリトリメチレンオキサレート、ポリトリメチレンウンデカンジオエート、ポリ−ｐ−キシレンアジペート、ポリ−ｐ−キシレンアゼレート、ポリ−ｐ−キシレンセバケート、ポリジエチレングリコールテレフタレート、シス−ポリ−１，４−（２−ブテン）セバケート、ポリカプロラクトン等が挙げられる。尚、これらの重合体において使用される複数のエステル系モノマの共重合体、エステル系モノマ及びこれと共重合可能な他のモノマとの共重合体等も使用することができる。
【００８２】
〔非結晶性樹脂〕
本実施形態におけるトナーに使用される非結晶性樹脂としては、例えば、従来公知の熱可塑性結着樹脂などが挙げられ、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体又は共重合体（スチレン系樹脂）；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体（オレフィン系樹脂）；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、及びこれらの非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマとのグラフト重合体などが挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でもビニル系樹脂やポリエステル樹脂が特に好ましい。
【００８３】
ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合により樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。前記ビニル系モノマとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなどのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマ等が挙げられる。
【００８４】
本実施形態においては、樹脂粒子が、前記ビニル系モノマをモノマ成分として含有していることが好ましい。これらのビニル系モノマの中でも、ビニル系樹脂の形成反応の容易性等の点でビニル系高分子酸がより好ましく、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を解離基として有する解離性ビニル系モノマが、重合度やガラス転移点の制御の点で特に好ましい。
【００８５】
なお、前記解離性ビニル系モノマにおける解離基の濃度は、例えば、高分子ラテックスの化学（高分子刊行会）に記載されているような、トナー粒子等の粒子を表面から溶解して定量する方法などにより決定することができる。なお、前記方法等により、粒子の表面から内部にかけての樹脂の分子量やガラス転移点を決定することもできる。
【００８６】
本実施形態に係るトナーにおいて、非結晶性樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合には、樹脂の酸価の調整やイオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより、樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。乳化分散に用いる非結晶性のポリエステル樹脂は多価カルボン酸と多価アルコールとを脱水縮合して合成される。
【００８７】
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を１種又は２種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに３価以上のカルボン酸（トリメリット酸やその酸無水物等）を併用することが好ましい。
【００８８】
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。
【００８９】
これら多価アルコールの１種又は２種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに３価以上の多価アルコール（グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール）を併用してもよい。
【００９０】
なお、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られたポリエステル樹脂に、さらにモノカルボン酸、および／またはモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシル基、および／またはカルボキシル基をエステル化し、ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、２−エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
【００９１】
ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することができる。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス（窒素ガス等）の存在下、１５０〜２５０℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造することができる。
【００９２】
このポリエステル樹脂の合成に使用する触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド等の有機金属やテトラブチルチタネート等の金属アルコキシドなどのエステル化触媒が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して０．０１〜１重量％とすることが好ましい。ここで使用する触媒等が結着樹脂の着色の要因となる。
【００９３】
本実施形態に係るトナーに使用される非結晶性樹脂は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法による分子量測定で、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００〜１００００００であることが好ましく、更に好ましくは７０００〜５０００００であり、数平均分子量（Ｍｎ）は２０００〜１０００００であることが好ましく、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００であることが好ましく、更に好ましくは２〜６０である。
【００９４】
重量平均分子量及び数平均分子量が上記範囲より小さい場合には、低温定着性には効果的ではある一方で、耐ホットオフセット性が著しく悪くなるばかりでなく、トナーのガラス転移点を低下させる為、トナーのブロッキング等保存性にも悪影響を及ぼす。一方、上記範囲より分子量が大きい場合には、耐ホットオフセット性は充分付与できるものの、低温定着性は低下する他、トナー中に存在する結晶性ポリエステル相の染み出しを阻害する為、ドキュメント保存性に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、上述の条件を満たすことによって低温定着性と耐ホットオフセット性、ドキュメント保存性を両立し得ることが容易となる。
【００９５】
樹脂の分子量は、ＴＨＦ可溶物を、東ソー製ＧＰＣ・ＨＬＣ−８１２０、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を使用し、ＴＨＦ溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
【００９６】
ポリエステル樹脂の酸価（樹脂１ｇを中和するに必要なＫＯＨのｍｇ数）は、前記のような分子量分布を得やすいことや、乳化分散法によるトナー粒子の造粒性を確保しやすいことや、得られるトナーの環境安定性（温度・湿度が変化した時の帯電性の安定性）を良好なものに保ちやすいことなどから、１〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。ポリエステル樹脂の酸価は、原料の多価カルボン酸と多価アルコールの配合比と反応率により、ポリエステルの末端のカルボキシル基を制御することによって調整することができる。あるいは多価カルボン酸成分として無水トリメリット酸を使用することによってポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られる。
【００９７】
本実施形態に使用される非結晶性樹脂のガラス転移温度は、３５〜１００℃の範囲であることが好ましく、貯蔵安定性とトナーの定着性のバランスの点から、５０〜８０℃の範囲であることがより好ましい。ガラス転移温度が３５℃未満であると、トナーが貯蔵中又は現像機中でブロッキング（トナーの粒子が凝集して塊になる現象）を起こしやすい傾向にある。一方、ガラス転移温度が１００℃を超えると、トナーの定着温度が高くなってしまい好ましくない。
【００９８】
結晶性樹脂を含むトナーを構成する成分としては、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むものであれば特に限定されないが、必要に応じて、上記離型剤等の他の成分を含んでいてもよい。
【実施例】
【００９９】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１００】
（樹脂粒子分散液１の作製）
〔油層１〕
スチレン（和光純薬製）                                    １５．３重量部
ｎ−ブチルアクリレート（和光純薬製）                        ４．６重量部
β−カルボキシエチルアクリレート（ローディア日華製）        ０．６重量部
ドデカンチオール（和光純薬製）                              ０．２重量部
〔油層２〕
スチレン（和光純薬製）                                    １５．３重量部
ｎ−ブチルアクリレート（和光純薬製）                        ４．６重量部
β−カルボキシエチルアクリレート（ローディア日華製）        ０．６重量部
ドデカンチオール（和光純薬製）                              ０．４重量部
〔水層１〕
イオン交換水                                              １７．５重量部
アニオン性界面活性剤（ダウファックス、ダウケミカル社製）  ０．３５重量部
〔水層２〕
イオン交換水                                                  ４０重量部
アニオン性界面活性剤（ダウファックス、ダウケミカル社製）  ０．０５重量部
過硫酸アンモニウム（和光純薬製）                            ０．３重量部
上記の油層１に記載の成分と、水層１の成分の半量とを撹拌混合し、単量体乳化分散液１とした。同様に油層２と、残りの水層１の半量とを撹拌混合し、単量体乳化分散液２とした。反応容器に上記水層２の成分を投入し、容器内を窒素で充分に置換し撹拌をしながら、反応系内が７５℃になるまで加熱した。反応容器内に初めに単量体乳化分散液１を２時間かけて滴下し、次に単量体乳化分散液２を１時間かけて滴下して乳化重合を行った。滴下終了後さらに７５℃で重合を継続し、３時間後に重合を終了させた。得られた樹脂粒子分散液１は、レーザ回折式粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−７００）で樹脂粒子の個数平均粒子径Ｄ５０ｐを測定したところ２９０ｎｍであった。示差走査熱量計（島津制作所社製、ＤＳＣ−５０）を用いて昇温速度１０℃／ｍｉｎで樹脂のガラス転移点を測定したところ５０℃であった。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ分子量測定器（東ソー社製、ＨＬＣ−８０２０）、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を用い、ＴＨＦ可溶物について、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して数平均分子量Ｍｎ（ポリスチレン換算）を測定したところ１２０００であり、重量平均分子量Ｍｗが３２０００であった。その後イオン交換水を加えて、分散液中の固形分濃度を４０％に調整した。固形分濃度は、３ｇの分散液を秤量し、１３０℃、３０分加熱して水分を揮発させ残留した乾燥物の重量から算出した。
【０１０１】
（樹脂粒子分散液２の作製）
〔結晶性ポリエステル樹脂（１）の合成〕
加熱乾燥した３口フラスコに、１，１０−デカンジオール１２０．０重量部と、セバシン酸ジメチル８０．０重量部と、ジメチルスルホキシド４重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド０．０２重量部とを入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械撹拌にて１８０℃で３時間撹拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル２３．０重量部を加え、１８０℃で１時間撹拌を行った。
【０１０２】
その後、減圧下にて２２０℃まで徐々に昇温を行い３０分間撹拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂を合成した。
【０１０３】
ゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量測定（ポリスチレン換算）で、得られた結晶性ポリエステル樹脂（１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は２０，０００であった。また、この樹脂の融点（Ｔｍ）を、前述の測定方法により、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は７５℃であった。
【０１０４】
〔非結晶性ポリエステル樹脂（１）の合成〕
加熱乾燥した３口フラスコに、
テレフタル酸ジメチル                                    ２０９重量部
ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド２モル付加物        ２２１重量部
エチレングリコール                                        ８０重量部
テトラブトキシチタネート                              ０．０７重量部
を仕込み１７０〜２２０℃で１８０分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、２２０℃において系の圧力１〜１０ｍｍＨｇとして６０分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂（１）を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は６５℃であった。
【０１０５】
〔樹脂粒子分散液２の調整〕
撹拌動力を与えるアンカー翼、還流装置、および真空ポンプによる減圧装置の備えられた２Ｌセパラブルフラスコに酢酸エチル６０重量部、イソプロピルアルコール１００重量部を添加、Ｎ２を０．３Ｌ／分の速度で送気し、系内の空気をＮ２で置換した。次いで、系内オイルバス装置により６０℃に加熱しながら結晶性ポリエステル樹脂（１）３０重量部、非結晶性ポリエステル樹脂（１）１７０重量部をゆっくりと添加し撹拌しながら溶解させた。次いで、これに１０％アンモニア水２０重量部を添加したのち、定量ポンプを用い、撹拌しながらこれにイオン交換水４６０重量部を９．６g／ｍの速度で投入した。乳化系内が乳白色を呈し、且つ撹拌粘度が低下した時点を乳化終了とした。
【０１０６】
次いで、これを−７００Ｔｏｒｒまで減圧し、４０分撹拌した。更にこれに６０℃の純水５０重量部を添加し、２０分減圧下撹拌を継続した。還流量が２１０重量部に達した際、これを終点とし、加熱をやめ撹拌しながら常温まで冷却し樹脂粒子分散液２を得た。
【０１０７】
（着色剤分散液１の作製）
マゼンタ顔料（大日精化社製、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）  ３．５重量部
カチオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲＫ）      ０．４２重量部
イオン交換水                                                    １４重量部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ３０００６）を用いて約１時間分散して着色剤（マゼンタ顔料）を分散させてなる着色剤分散液１を調製した。着色剤分散液における着色剤（マゼンタ顔料）の体積平均粒径は１１０ｎｍであった。
【０１０８】
（離型剤分散液の作製）
ポリキレンワックス（日本精鑞社製、ＦＮＰ００９２（融点９１℃）  ７．０重量部
カチオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲＫ）          ０．１重量部
イオン交換水                                                      １８重量部
上記成分を９５℃に加熱して、高圧型ホモジナイザで分散処理して離型剤分散液を得た。前記分散ワックスの体積平均粒径は２５０ｎｍであった。
【０１０９】
（凝集剤水溶液の作製）
ポリ塩化アルミニウム（浅田化学社製、ＰＡＣ）            ０．１８重量部
０．０２ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液                              １．８重量部
上記成分をボトル中で良く撹拌し、凝集剤希釈液を得た。
【０１１０】
（シリカ分散液の作製）
コロイダルシリカ（日産化学社製、ＳＴ−ＯＬ、体積平均粒径４０ｎｍ）２重量部
コロイダルシリカ（日産化学社製、ＳＴ−ＯＳ、体積平均粒径８ｎｍ）  ５重量部
０．０２ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液                                  １．６重量部
ポリ塩化アルミニウム（浅田化学社製、ＰＡＣ）                  ０．２重量部
上記成分を２０分間常温下で混合し、シリカ分散液を得た。
【０１１１】
（湿潤着色トナー粒子１の作製）
樹脂粒子分散液１                                    １０．２重量部
着色剤分散液１                                        ３．０重量部
離型剤分散液                                          ２．１重量部
イオン交換水                                            ２２重量部
上記成分を撹拌槽で十分に混合した後、凝集剤水溶液１．３重量部を徐々に加えながら、上記撹拌槽の底弁より混合液をキャビトロン（大平洋機工株式会社製、ＣＤ１０１０）へ導入し、ロータ周速３６ｍ／ｓにて１０分間分散させ、体積平均粒径を測定したところ、２．９μｍであり、上ＧＳＤｖは１．２１であった。なお、この際の分散液温度は３２℃であった。
【０１１２】
次いで、この分散液を、加熱ジャケット付撹拌槽で４８℃まで加熱し、９０分間保持した。体積平均粒径（Ｄ５０ｖ）４．９μｍの凝集粒子が確認された。
【０１１３】
この分散液に樹脂粒子分散液１を緩やかに７．０重量部追加し、さらに３０分間保持すると、体積平均粒径（Ｄ５０ｖ）５．６μｍの凝集粒子が確認された。
【０１１４】
次いで、この分散液に、１．０ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨ６．０にした後、９５℃まで加熱し、３．５時間保持して凝集粒子を融合した。その後、冷却して２０μｍのナイロンメッシュでろ過し、得られたトナー分散液から水系媒体を除去し、洗浄、脱水して水分率が３０重量％の湿潤着色トナー粒子１を得た。
【０１１５】
（湿潤着色トナー粒子２の作製）
樹脂粒子分散液２                        ８０重量部
着色剤分散液１                          ６０重量部
離型剤分散液                            ６０重量部
ポリ塩化アルミニウム                ０．４１重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中においてウルトラタラクスＴ５０で十分に混合・分散した。次いで、これにポリ塩化アルミニウム０．３６重量部を加え、ウルトラタラクスで分散操作を継続した。加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４７℃まで加熱した。
【０１１６】
その後、０．５モル／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを８．０にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら９０℃まで加熱し、４時間保持した。
【０１１７】
反応終了後、冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。これを更に４０℃のイオン交換水３Ｌに再分散し、１５分３００ｒｐｍで撹拌・洗浄した。
【０１１８】
これを更に５回繰り返し、濾液のｐＨが７．０１、電気伝導度９．８μＳ／ｃｍ、表面張力が７１．１Ｎｍになったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりＮｏ．５Ａろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を１２時間継続した。
【０１１９】
この時の体積平均粒径Ｄ５０ｖは６．５μｍ、粒度分布係数ＧＳＤｖは１．２５であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数ＳＦ１は１２６であることが観察された。
【０１２０】
＜実施例１＞
（湿潤着色トナー粒子１の乾燥）
乾燥装置１として、図１に示すようなループ型気流式乾燥機（内径φ５０ｍｍ）を使用し、図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝４９２．５ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝２．１、α＝４°、Ｌ１＝３６ｍｍ、Ｌ２＝１０７ｍｍ）３本を等間隔でループ型乾燥管１０の湿潤粉体供給口１４から排出口１６までの間に設置した。また排出口１６として内径φ５０ｍｍの配管をループ型乾燥管１０内周面に設置した。乾燥気体量（吐出風量）は、３．０ｍ３／ｍｉｎ（ｎｔｐ：ｎｏｒｍａｌ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ、基準状態（０℃、１ａｔｍ）での気体の体積）になるように吐出ブロワ圧を調整し、排出口１６の出口温度Ｔｏｕｔが４５℃になるように熱風の入口気体温度Ｔｉｎを調整した。湿潤トナー着色粒子１を４ｋｇ／ｈの供給速度で湿潤粉体供給口１４より供給して、乾燥を行い、乾燥トナーＡを得た。
【０１２１】
得られた乾燥トナーについて、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
（評価内容）
（１）水分率
乾燥トナーの水分率の測定は、ＭＡ３０電子水分計（ザリトリウス社製）を用い、１２０℃における加熱減量法によって求めた。水分率１．０重量％以下を合格とした。
（２）凝集性（２ｇ法凝集度）
ＦＰＩＡ３０００（シスメックス社製）を使用して解析粒子数５０００個で測定を行った時の撮影画像において、全体粒子に対する凝集粒子の割合を測定した。２個一対以上となっている粒子を凝集粒子とした。
○：凝集粒子の割合が２％未満
×：凝集粒子の割合が２％以上
（３）ハーフトーン再現性
乾燥トナーＡ  １００重量部に対して疎水性シリカ（日本アエロジル社製、ＲＹ５０）を１．５重量部と疎水性酸化チタン（日本アエロジル社製、Ｔ８０５）を１．０重量部とを、サンプルミルを用いて１００００ｒｐｍで４５秒間ブレンドしてトナーを調整し、これをポリメチルメタアクリレート（綜研化学社製）を１％コートした体積平均粒径５０μｍのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が１０％になるように秤量しボールミルで５分間撹拌・混合し、静電荷像現像用現像剤Ａを調製した。富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ  ｆ４５０でトナー載り量が０．０５ｇ／ｍ２となるように画像を形成し、外部定着器を用い、Ｎｉｐ幅５．５ｍｍ下、定着速度１６５ｍｍ／ｓｅｃ、定着温度１６０℃にて定着した。ハーフトーンむらを目視で調べ、以下の基準で評価した。なお評価は△までを許容範囲とした。
◎：ハーフトーンむらは確認されない
○：ハーフトーンむらは確認されるが、実用上問題ない
△：ハーフトーンむらがやや目立つ
×：ハーフトーンむらが目立つ
【０１２２】
＜実施例２＞
図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝２７６．４ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝１．２、α＝４°、Ｌ１＝２１ｍｍ、Ｌ２＝６３ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２３】
＜実施例３＞
図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝８７３．８ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝３．７、α＝４°、Ｌ１＝５６ｍｍ、Ｌ２＝１６７ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２４】
＜実施例４＞
図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝４９２．５ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝２．１、α＝８°、Ｌ１＝１８ｍｍ、Ｌ２＝５３ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２５】
＜実施例５＞
図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝４９２．５ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝２．１、α＝２°、Ｌ１＝４５ｍｍ、Ｌ２＝１３６ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２６】
＜実施例６＞
図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝４９２．５ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝２．１、α＝４°、Ｌ１＝１０７ｍｍ、Ｌ２＝１０７ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２７】
＜実施例７＞
湿潤着色トナー粒子２を使用した以外は実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２８】
＜比較例１＞
筒状形状の気体吐出ノズル（Ａ１＝Ａ２＝７８．５ｍｍ２で一定、Ａ１／Ａ２＝１、α＝０°、Ｌ＝１０７ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２９】
＜比較例２＞
図２に示す気体吐出ノズル１２（Ａ１＝１０２８．５ｍｍ２、Ａ２＝７８．５ｍｍ２、Ａ１／Ａ２＝４．４、α＝１０°、Ｌ１＝２５ｍｍ、Ｌ２＝７４ｍｍ）３本を使用した以外は、実施例１と同様にして、湿潤着色トナー粒子１の乾燥を行い、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１３０】
【表１】
2008145013.tif 000003
【０１３１】
実施例１〜６については、凝集物の発生が少なく、画質評価によりハーフトーンむらは問題なかった。さらに、実施例７の結着樹脂として結晶性樹脂を含むトナーは、低い乾燥温度でも、本乾燥装置を用いることにより良好な結果を得ることができた。
【０１３２】
比較例１，２については、凝集物の発生が多く、ハーフトーンむらに問題があった。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施形態に係る乾燥装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る気体吐出ノズルの一例を示す断面概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る気体吐出ノズルの他の例を示す断面概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る乾燥装置を使用した連続処理を示すフロー図である。
【図５】従来のループ型気流式乾燥機の概略を示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１  乾燥装置、３  乾燥処理システム、５  ループ型気流式乾燥機、１０，５０  ループ型乾燥管、１２，１２ａ，１２ｂ，５２  気体吐出ノズル、１４，５４  湿潤粉体供給口、１６，５６  排出口、１８  気体供給部、２０  気体出口、２１  末広部、２２  最小部分（スロート部）、２４  気体入口、２６  原料供給機、２８  製品回収用サイクロン、３０  微粉回収用バグフィルタ、３２  吐出ブロワ、３４  ヒータ、３６  排気ブロワ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008145013.tif 000006
【図４】
2008145013.tif 000007
【図５】
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