(57)【要約】      （修正有）【課題】球形トナー粉体の円形度の高い特に重合法から造粒されるトナー粉体の充填装置および充填方法であって、簡単に高密度、無粉塵で充填でき、また、小型で持ち運びができ、操作が簡単な充填装置および充填方法を提供する。【解決手段】トナーを貯蔵する大型容器とこれと連通する計量槽とからなり、計量槽には、大型容器から移送されたトナーが小型トナー容器に排出される吐出開口部と、吐出開口部から所定量のトナーのみを排出するための充填量規制手段とが少なくとも具備され、大型容器に貯蔵したトナーを計量槽に移送し、計量槽に移送されたトナーを充填量規制手段によって規制しながら吐出開口部から排出し、所定量のトナーのみを小型トナー容器内に充填するように用いられる静電荷像現像用トナー充填装置。【選択図】図１
2005070249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも高分子ポリマーが核となる球形状粉体の円形度が０．９５以上０．９９未満からなるトナー粉体を、小型トナー容器に充填するために用いられるトナー粉体充填装置であって、トナーを貯蔵する大型容器とこれと連通する計量槽とからなり、該計量槽には、大型容器から移送されたトナーが小型トナー容器に排出される吐出開口部と、該吐出開口部から所定量のトナーのみを排出するための充填量規制手段とが少なくとも具備され、大型容器に貯蔵したトナーを計量槽に移送し、計量槽に移送されたトナーを充填量規制手段によって規制しながら吐出開口部から排出し、所定量のトナーのみを小型トナー容器内に充填するように用いられることを特徴とする静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項２】
前記充填量規制手段が、充填されるトナーの自由吐出、吐出停止、及び部分吐出からなる少なくとも３段以上の階段的充填量吐出をするものであることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項３】
前記計量槽は、その吐出開口部に、前記大型容器から前記連結管を介して導入されたトナーを流動化して該計量槽の吐出開口部から前記小型トナー容器に充填する第１のトナー流動化手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項４】
前記大型容器と計量槽とは、該大型容器のトナー排出口と該計量槽のトナー入口の間の連結管により連通しており、該連結管は、前記大型容器から排出されるトナーを流動化して前記計量槽に導入する第２のトナー流動化手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項５】
前記大型容器は、傾斜した内壁部分を少なくとも１部有し、この傾斜した内壁部分により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口までの排出が円滑化されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項６】
前記傾斜した内壁部分が、前記大型容器下部ホッパ状の構造部分の１部であることを特徴とする請求項５に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項７】
前記傾斜した内壁部分は、小勾配の谷筋部分を有し、該谷筋部に、微粉体トナーの滑落を促進する流動化する第３のトナー流動化手段が設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項８】
前記大型容器と計量槽とは、前記連結管の上部に設けられた上部連通管によっても連結していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項９】
前記計量槽の吐出開口部の充填量規制手段が、吐出開口部を有する弾性体リングと、該吐出開口部からのトナーの吐出を制御する吐出制御手段とからなり、該吐出制御手段は、前記計量槽内を昇降する吐出制御杆に装着された吐出量制御部材からなり、該吐出量制御部材は、前記吐出開口部に挿入−離脱して該吐出開口部を開閉する円錐状の部材であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１０】
前記吐出開口部の開閉程度が、前記吐出制御杆の前記計量槽内での昇降程度に依存する前記円錐状の吐出制御部材で、該弾性体リングの開口部への挿入程度によって調節されることを特徴とする請求項９に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１１】
前記吐出制御杆の昇降が、駆動装置により行なわれることを特徴とする請求項９又は１０に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１２】
前記小型トナー容器中の空気を吸引するための該小型トナー容器中に装入される吸引管を有し、該吸引管の装入開口端は、充填されたトナー粒子を通過させず空気のみを通過させるメッシュ材を装着したものであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１３】
前記第１のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管を付設し、第２のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第２の気体導入管を付設し、第３のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第３の気体導入管を付設していることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１４】
前記第１の気体導入管が、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第１の送気調節弁を有し、前記第２の気体導入管が、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第２の送気調節弁を有し、及び／又は前記第３の気体導入管が、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第３送気調節弁を有することを特徴とする請求項１３に記載のトナー充填装置。
【請求項１５】
前記連結管は、前記第２の気体導入管から噴出された気体によって流動化した粉体トナーが前記大型容器から計量槽へ移送される下り勾配を有するものであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１６】
前記上部連通管は、前記第１気体導入管から導入された気体が、前記計量槽を経て前記大型容器に抜き去られる上り勾配を有するものであることを特徴とする請求項８乃至１５のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１７】
前記大型容器及び計量槽のうちの少なくとも一方に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１８】
前記小型トナー容器への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項１９】
前記充填トナー重量管理手段が、充填トナー重量を測定するためのロードセルを有することを特徴とする請求項１８に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項２０】
前記ロードセルにより測定された充填粉体トナー重量を表示するためのモニタ手段を有することを特徴とする請求項１９に記載のトナー充填装置。
【請求項２１】
前記充填トナー重量管理手段が、前記ロードセルにおける前記小型トナー容器の空重量とトナーが充填された該小型トナー容器の総重量とから、充填済みトナー重量を演算する演算処理装置を有することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項２２】
前記演算処理装置が、入力手段を有し、該入力手段により、トナーの充填予定重量の入力、及び入力された充填予定重量の変更を可能とすることを特徴とする請求項２１に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項２３】
前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記駆動装置のための駆動制御装置に駆動指令信号を送信するものであることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項２４】
前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記第１の送気調節弁、第２の送気調節弁、第３の送気調節弁のための開閉指令信号を送信するものであることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置。
【請求項２５】
大型容器内の微粉体トナーを計量槽に移送した後に該計量槽から小型トナー容器に充填するトナー充填方法であって、該計量槽は、充填されるトナー吐出用の吐出開口部に、該吐出開口部を開閉して前記計量槽の中に移送されたトナーのうちの所定量のみを前記小型トナー容器に充填するための充填量規制手段を有することを特徴とするトナー充填方法。
【請求項２６】
前記充填量規制手段が、充填されるトナーの自由吐出、吐出停止、及び部分吐出からなる少なくとも３段以上の階段的充填量吐出をするものであることを特徴とする請求項２５に記載のトナー充填方法。
【請求項２７】
前記計量槽の吐出開口部に設けられた第１のトナー流動化手段により、小型トナー容器に充填されるトナーの吐出が円滑化されることを特徴とする請求項２５又は２６に記載のトナー充填方法。
【請求項２８】
前記大型容器と計量槽とは、該大型容器のトナー排出口と該計量槽のトナー入口の間の連結管により連通しており、該連結管に設けた第２のトナー流動化手段により、前記大型容器から前記計量槽に導入されるトナーの移送が円滑化されることを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項２９】
前記大型容器として、傾斜した内壁部分を少なくとも１部有する大型容器が用いられ、該傾斜した内壁部分により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口までの排出が円滑化されることを特徴とする請求項２５乃至２８のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項３０】
前記傾斜した内壁部分が、前記大型容器下部のホッパ状の構造部分の１部であることを特徴とする請求項２９に記載のトナー充填方法。
【請求項３１】
前記傾斜した内壁部分は、小勾配の谷筋部分を有し、該谷筋部分に、微粉体トナーの滑落を促進する流動化のための第３のトナー流動化手段が設けられている大型容器を用いることを特徴とする請求項２９又は３０に記載のトナー充填方法。
【請求項３２】
前記大型容器と計量槽とは、前記連結管の上部に設けられた上部連通管によっても連結していることを特徴とする請求項２５乃至３１のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項３３】
前記計量槽の前記吐出開口部の充填量規制手段が、該吐出開口部の開口度を規制する開口度規制部材から基本的になり、該吐出開口部は弾性体材料で形成されたものであり、該開口度規制部材は、該吐出開口部に挿入−離脱する程度に応じて該吐出開口部の開閉の程度を規制する円錐状の部材とから基本的になるものであることを特徴とする請求項２５乃至３２のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項３４】
前記計量槽の前記吐出開口部の充填量規制手段が、該吐出開口部の開口度を規制する開口度規制部材から基本的になり、該吐出開口部は弾性体材料で形成されたものであり、該開口度規制部材は、該吐出開口部に隣接して面方向に進退する板状部材であることを特徴とする請求項２５乃至３２のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項３５】
前記開口度規制部材の駆動が、駆動装置により行なわれることを特徴とする請求項３３又は３４に記載のトナー充填方法。
【請求項３６】
前記小型トナー容器中の空気を吸引するため該小型トナー容器中に装入される吸引管が用いられ、該吸引管の装入開口端は、充填されたトナー粒子を通過させず空気のみを通過させるメッシュを装着したものであることを特徴とする請求項２５乃至３５のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項３７】
前記第１のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管を具備し、第２のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管を具備し、第３のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第３の気体導入管を具備することを特徴とする請求項２５乃至３１のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項３８】
前記第１の気体導入管が、送気を停止及び開始されかつ送気量調節され、前記第２の気体導入管が、送気を停止及び開始されかつ送気量調節され、及び／又は前記第３の気体導入管が、送気を停止及び開始され、かつ送気量調節されることを特徴とする請求項３７に記載のトナー充填方法。
【請求項３９】
前記連結管は、前記第２の気体導入管から噴出された気体によって流動化した粉体トナーが前記大型容器から計量槽へ移送される下り勾配を有するものであることを特徴とする請求項２５乃至３８のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項４０】
前記上部連結管は、前記第１気体導入管から導入された気体が、前記計量槽を経て前記大型容器に抜き去られる上り勾配を有するものであることを特徴とする請求項３２乃至３９のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項４１】
前記大型容器及び計量槽の内の少なくとも一方の内部気圧を、トナーの充填操作途中、充填操作前及び／又は充填操作後に増減させることを特徴とする請求項２５乃至４０のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項４２】
前記小型トナー容器への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段が用いられることを特徴とする請求項２５乃至４１のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項４３】
前記充填トナー重量管理手段が、充填トナー重量を測定するためのロードセルを有することを特徴とする請求項４２に記載のトナー充填方法。
【請求項４４】
前記ロードセルにより測定された充填粉体トナー重量を表示するためのモニタ手段を有することを特徴とする請求項４３に記載のトナー充填方法。
【請求項４５】
前記充填トナー重量管理手段が、前記ロードセルにおける前記小型トナー容器の空重量とトナーが充填された該小型トナー容器の総重量とから、充填済みトナー重量を演算する演算処理装置を用いるものであることを特徴とする請求項４３又は４４に記載のトナー充填方法。
【請求項４６】
前記演算処理装置が、入力手段を有し、該入力手段により、トナーの充填予定重量の入力、及び、入力された充填予定重量の変更を可能とすることを特徴とする請求項４５に記載のトナー充填方法。
【請求項４７】
前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記駆動装置のための駆動制御装置に駆指令信号を送信するものであることを特徴とする請求項４５又は４６のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項４８】
前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記第１の送気調節弁、第２の送気調節弁、及び第３の送気調節弁の開閉指令信号を送信するものであることを特徴とする請求項４４乃至４６のいずれかに記載のトナー充填方法。
【請求項４９】
高分子ポリマー粉体が着色剤や帯電制御剤及び離型剤を含有し重量平均粒子径が２〜１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれかに記載の充填装置に用いられる静電荷現像用トナー。
【請求項５０】
トナー粒子が重合法で造粒することを特徴とする請求項４９に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項５１】
静電荷現像用トナー表面に添加剤を付着及び固着させてなることを特徴とする請求項４９又は５０に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項５２】
添加剤が陽イオン元素含む酸化物であることを特徴とする請求項５１に記載の静電荷現像用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法などにおける静電荷像を現像する、２０ミクロン以下のトナーのような微小粉体の小口径容器、小容量容器への充填方法及び粉体充填装置に関し、特に、円形度の高い重合トナーをトナーカートリッジ、現像ユニット等に直接する充填技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の中でも、電子写真方式によるものは、高速記録性に優れていることから、オフィスユースだけでなくパーソナルユースにおいても幅広く普及しはじめ、それに伴い、装置の小型化およびマシントラブルの抑制化への具体策が市場から強く要求されている。
また、情報技術の著しい発達によって、電子写真画像形成装置に対してもこれに応じた性能が要求されている。情報技術の発達によって、誰でもがカラー文書の作成が容易となってきているために、例えば、会議用に予め準備するカラー文書を、複数部かつ短時間のうちにプリントアウトしたい場面が頻繁に発生している。しかしながら、これに応えられる手段が、未だないのが実情である。
【０００３】
さらに、情報技術の発達は、デジタルカメラやイメージスキャナーを用いた画像処理をパーソナルに利用できるようにしており、人物画や風景画像などをコンピューターに取り込み、加工、保存、プリントアウトすることも一般的となりつつある。このため、電子写真装置による出力画像の画質もビジネスカラーからナチュラルカラーへの高画質化への転換が強く期待されている。
【０００４】
一般に、電子写真技術を採用したフルカラー複写方式には、中間転写ベルトを用いた方式と４連タンデム構造を採る方式に大別できるが、４連タンデム方式は中間転写方式に比べると、高速印字が可能である反面、画像の位置ズレが起り易く、その場合、虫食いや画像地肌の汚れと云う固有の問題がある。
この電子写真技術を応用したデジタルカラー複写機やカラープリンタに用いられる感光体としては、その生産面から４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）用の同一のものが用いられている。
【０００５】
高精細な画像を得るために感光体の感光層の薄膜化が図られ、小径の潜像を得るのに非常に効果的であるが、反面、感光体の摩耗に対する余裕度が低減し、感光体の膜削れによる寿命の低減と、感光体の耐電圧から低い帯電電位での現像を余儀なくされ、地汚れ余裕度が低減する等の問題が発生する。
このような状況下に、デジタルカラー複写機やカラープリンタの場合、４色の現像色のトナーを同一の記録紙上に重ね合わせることによって画像が形成されるが、複写頻度が多くなるにつれ、感光体における膜削れ量が極めて多くなり、画像以外の非画像部分に汚れが発生してくる。
【０００６】
このため、電子写真装置が高画質化を獲得するためには、小粒径トナーを使用する必要があり、一般的に、トナーの粒子径は小さければ小さいほど、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われている。
しかしながら、小粒径トナーは、反面、その流動性や感光体上の転写残トナーのクリーニング性に対して不利に作用し、また、感光体表面へのトナーフィルミングを生じさせやすいものである。
このような不具合を解消するために、トナー表面上に多量の流動化剤を付着させて流動性を向上させたり、クリーニングブレードの感光体への押圧力を高める等のクリーニング条件の最適化が図られている。
その結果、トナーの多量の添加剤によって、感光体表面はあたかもクレンザーで研磨されてしまう如くに、激しい摩耗をきたしてしまい、これは、使用後間もなくメダカ状の異常画像（トナー、現像剤による黒点または白点のメダカ形状の異常画像）を出力したり、カブリが発生する原因となる。
【０００７】
このように、電子写真プロセスによる高画質化のためには、小粒径トナーを用いることと同時に感光体の高耐久化も必要であり、これが両立できて、初めて所期の高画質化が可能となる。
【０００８】
小粒径トナーは、トナー粒子同士の凝集とか付着を誘発し易いために、現像機内の現像部にトナーが十分補給されない場合が出てきて、画像濃度低下や現像不良の問題、また、感光体からの転写不良の問題等が発生する。
【０００９】
これらの問題を解決するやり方として、熱可塑性樹脂を核とした懸濁重合、乳化重合、分散重合、界面重合、溶解懸濁重合、転相乳化法と界面張力を利用した球形造粒法によって作製される球形トナーを用いることが行なわれているが、これら球形トナーは機械的な衝撃力を用いた粉砕法と異なり、球形形状であるために、円形度が高く流動性に優れると言った利点がある半面、本質的な問題となる欠点も発生する。
その問題とは、具体的には、球形トナーには粉砕型トナーと同様、一般的に添加剤を粒子表層に均一付着させているが、充填装置、特に機械的な回転式充填手段、例えば、ローターバルブ、スクリュフィダー、オーガー式充填機等を用いた場合には、球形トナー表面に均等に摩擦がかかる。
すなわち、球形トナーのような円形度が高くなり、相似形のトナーが多くなると、流動性が上昇するが、反面、機械的ストレスは表面に均等にかかるため、表面に外添剤とか帯電制御剤のような添加剤を付着させておくと、添加剤は容易に埋没とか離脱を起こしてしまう。この対策として、形状を楕円形にしたり、トナーの熱可塑性樹脂を溶融させて、作為的に微細な凹凸を形成し、その部分に前記添加剤をトラップさせる試みが検討されているが、埋没・離脱を防止するには充分ではなく、添加剤の機械的なせん断力による離脱や埋没の問題は、容器への充填作業を進める上で、大きな障害となっている。
【００１０】
一方、円形度の比較的低い粉砕型トナーの場合、粉砕時の機械的衝撃でトナー形状は不定形化してしまい、トナー表面の表面形状が、局所にくぼみや凹み部が偶然に造られ、その箇所に添加剤や、帯電制御剤が入り込むように付着してしまう。
従って上述した粉砕トナーを機械的に充填する場合には、トナー表面に機械的な摩擦磨耗によるストレスを受けるものの、円形度の高いトナーに比較してはるかに少なく、従がって、粉砕トナーは円形度の高いトナーほど、添加剤の離脱・埋没が生じにくいのである。
【００１１】
また、収納容器へのトナー充填を、ローターバルブ、スクリュフィダー、オーガー式充填機等を用いて輸送し、上述したように、螺旋状の回転羽を機械的な回転でトナー粉体を充填する充填装置があり、これらの方式は粉体の自重を利用し、充填機の直下に粉体の受け容器を置き、充填機内で粉体の嵩密度を調節し、切出された粉体を重力により、容器内に充填する方法であるが、一定容積の充填容器に粉体を効率よく充填する方法として一般的である。
また、粉体供給機中の粉体に気体を導入して流動性を高めた後、該粉体供給機に繋げた送流管を通して、該粉体を粉体供給機から充填容器近傍に輸送し、脱気配管により送流管中の粉体から脱気した後、これを受け容器に高密度充填する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
しかしながら、これらの方式は、充填管に同軸状に正確に設けた脱気用配管付きのものとせねなばならず製作が難かしい上に、重量が大で持ち運びに難があり、また、充填容器の充填口径が大きく充填機の真下に充填容器が位置するときには有効であるが、小口径充填容器や、内部に様々な構造物のある充填容器では、充填機あるいは輸送管を離れた粉体が容器内部の空気と置換され難く、充填口からの吹き上げや容器内の構造物によって粉体の動きを阻害され、所望の量を充填できないなどの問題が生じている。
【００１３】
また、複写機やプリンターで使用されるトナーを、これらの装置が設置されている一般のオフィスで、トナーボトルや、装置の現像部に直接補給しようとすると、粉塵が舞うことや、たとえ補給できたとしても、空気を多く含んだ低密度の状態での充填であったり、複雑な現像部に直接入れる場合には、トナーが入る部分と、入らない部分で、画像形成上の問題が発生してしまっていた。
【００１４】
また、「粉体を容器に充填する方法において、粉体充填用容器内に挿入し、気体により流動化された粉体を該容器内に吐出して充填する充填ノズルの先端が、該容器内に滞留する前記粉体により囲繞された状態で、該粉体を該容器内に充填することを特徴とする粉体の充填方法」及び「少なくとも粉体充填用容器内に滞留する流動化された粉体により吐出先端が囲繞される位置に挿入される充填ノズル、粉体流動化のための気体導入手段、及び流動化された粉体の前記充填ノズルへの移送路を、密閉可能な充填用粉体収納装置に設けたことを特徴とする粉体充填装置」についての技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、この充填方式は、トナー粒子間に空隙を与えて粒子間の凝集を抑えた粉体間の流動化特性を応用した画期的なものであり、円形度が比較的低い流動性の乏しい粉砕トナーに特に有効であるが、特に流動性の高い球状トナーについては、粉体と気体の体積比率の調整が困難であり、充填用粉体収納装置に排出されないトナーが残留し、その残量に依って充填量の変動が生じる等のような問題を有している。
【００１５】
【特許文献１】特開平９−１９３９０２号公報
【特許文献２】特開２００２−２９３３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、上記従来技術が有する問題に鑑みて、球形トナー粉体の円形度の高い特に重合法から造粒されるトナー粉体の充填装置および充填方法であって、従来の充填方式のような機械的な回転によって発生するストレスが回避された充填装置および充填方法を提供するものである。
また、本発明の目的は、球形トナー粉体を容器内への充填に際し、小口径充填容器や複雑な形状の充填容器に流動粉体を流入し、容器内で充填ノズルから容器開口間の粉体の層により充填後の粉体から脱気させ、簡単に高密度、無粉塵で充填できる充填装置および充填方法を提供することである。
また、本発明の目的は、小型で持ち運びができ、操作が簡単な充填装置および充填方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題は、本発明の、（１）「少なくとも高分子ポリマーが核となる球形状粉体の円形度が０．９５以上０．９９未満からなるトナー粉体を、小型トナー容器に充填するために用いられるトナー粉体充填装置であって、トナーを貯蔵する大型容器とこれと連通する計量槽とからなり、該計量槽には、大型容器から移送されたトナーが小型トナー容器に排出される吐出開口部と、該吐出開口部から所定量のトナーのみを排出するための充填量規制手段とが少なくとも具備され、大型容器に貯蔵したトナーを計量槽に移送し、計量槽に移送されたトナーを充填量規制手段によって規制しながら吐出開口部から排出し、所定量のトナーのみを小型トナー容器内に充填するように用いられることを特徴とする静電荷像現像用トナー充填装置」、（２）「前記充填量規制手段が、充填されるトナーの自由吐出、吐出停止、及び部分吐出からなる少なくとも３段以上の階段的充填量吐出をするものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（３）「前記計量槽は、その吐出開口部に、前記大型容器から前記連結管を介して導入されたトナーを流動化して該計量槽の吐出開口部から前記小型トナー容器に充填する第１のトナー流動化手段を有することを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（４）「前記大型容器と計量槽とは、該大型容器のトナー排出口と該計量槽のトナー入口の間の連結管により連通しており、該連結管は、前記大型容器から排出されるトナーを流動化して前記計量槽に導入する第２のトナー流動化手段を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（５）「前記大型容器は、傾斜した内壁部分を少なくとも１部有し、この傾斜した内壁部分により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口までの排出が円滑化されることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（６）「前記傾斜した内壁部分が、前記大型容器下部ホッパ状の構造部分の１部であることを特徴とする前記第（５）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（７）「前記傾斜した内壁部分は、小勾配の谷筋部分を有し、該谷筋部に、微粉体トナーの滑落を促進する流動化する第３のトナー流動化手段が設けられていることを特徴とする前記第（５）項又は第（６）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（８）「前記大型容器と計量槽とは、前記連結管の上部に設けられた上部連通管によっても連結していることを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（９）「前記計量槽の吐出開口部の充填量規制手段が、吐出開口部を有する弾性体リングと、該吐出開口部からのトナーの吐出を制御する吐出制御手段とからなり、該吐出制御手段は、前記計量槽内を昇降する吐出制御杆に装着された吐出量制御部材からなり、該吐出量制御部材は、前記吐出開口部に挿入−離脱して該吐出開口部を開閉する円錐状の部材であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１０）「前記吐出開口部の開閉程度が、前記吐出制御杆の前記計量槽内での昇降程度に依存する前記円錐状の吐出制御部材で、該弾性体リングの開口部への挿入程度によって調節されることを特徴とする前記第（９）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１１）「前記吐出制御杆の昇降が、駆動装置により行なわれることを特徴とする前記第（９）項又は第（１０）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１２）「前記小型トナー容器中の空気を吸引するための該小型トナー容器中に装入される吸引管を有し、該吸引管の装入開口端は、充填されたトナー粒子を通過させず空気のみを通過させるメッシュ材を装着したものであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１３）「前記第１のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管を付設し、第２のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第２の気体導入管を付設し、第３のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第３の気体導入管を付設していることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１２）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１４）「前記第１の気体導入管が、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第１の送気調節弁を有し、前記第２の気体導入管が、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第２の送気調節弁を有し、及び／又は前記第３の気体導入管が、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第３送気調節弁を有することを特徴とする前記第（１３）項に記載のトナー充填装置」、
（１５）「前記連結管は、前記第２の気体導入管から噴出された気体によって流動化した粉体トナーが前記大型容器から計量槽へ移送される下り勾配を有するものであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１４）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１６）「前記上部連通管は、前記第１気体導入管から導入された気体が、前記計量槽を経て前記大型容器に抜き去られる上り勾配を有するものであることを特徴とする前記第（８）項乃至第（１５）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１７）「前記大型容器及び計量槽のうちの少なくとも一方に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けたことを特徴とする前記第（１）乃至第（１６）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１８）「前記小型トナー容器への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１７）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（１９）「前記充填トナー重量管理手段が、充填トナー重量を測定するためのロードセルを有することを特徴とする前記第（１８）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、（２０）「前記ロードセルにより測定された充填粉体トナー重量を表示するためのモニタ手段を有することを特徴とする前記第（１９）項に記載のトナー充填装置」、
（２１）「前記充填トナー重量管理手段が、前記ロードセルにおける前記小型トナー容器の空重量とトナーが充填された該小型トナー容器の総重量とから、充填済みトナー重量を演算する演算処理装置を有することを特徴とする前記第（１９）項又は第（２０）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（２２）「前記演算処理装置が、入力手段を有し、該入力手段により、トナーの充填予定重量の入力、及び入力された充填予定重量の変更を可能とすることを特徴とする前記第（２１）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（２３）「前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記駆動装置のための駆動制御装置に駆動指令信号を送信するものであることを特徴とする前記第（２１）項又は第（２２）項に記載の静電荷像現像用トナー充填装置」、
（２４）「前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記第１の送気調節弁、第２の送気調節弁、第３の送気調節弁のための開閉指令信号を送信するものであることを特徴とする前記第（２０）項乃至第（２２）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー充填装置」により達成される。
【００１８】
また、上記課題は、本発明の（２５）「大型容器内の微粉体トナーを計量槽に移送した後に該計量槽から小型トナー容器に充填するトナー充填方法であって、該計量槽は、充填されるトナー吐出用の吐出開口部に、該吐出開口部を開閉して前記計量槽の中に移送されたトナーのうちの所定量のみを前記小型トナー容器に充填するための充填量規制手段を有することを特徴とするトナー充填方法」、
（２６）「前記充填量規制手段が、充填されるトナーの自由吐出、吐出停止、及び部分吐出からなる少なくとも３段以上の階段的充填量吐出をするものであることを特徴とする前記第（２５）項に記載のトナー充填方法」、
（２７）「前記計量槽の吐出開口部に設けられた第１のトナー流動化手段により、小型トナー容器に充填されるトナーの吐出が円滑化されることを特徴とする前記第（２５）項又は第（２６）項に記載のトナー充填方法」、
（２８）「前記大型容器と計量槽とは、該大型容器のトナー排出口と該計量槽のトナー入口の間の連結管により連通しており、該連結管に設けた第２のトナー流動化手段により、前記大型容器から前記計量槽に導入されるトナーの移送が円滑化されることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（２７）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（２９）「前記大型容器として、傾斜した内壁部分を少なくとも１部有する大型容器が用いられ、該傾斜した内壁部分により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口までの排出が円滑化されることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（２８）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（３０）「前記傾斜した内壁部分が、前記大型容器下部のホッパ状の構造部分の１部であることを特徴とする前記第（２９）項に記載のトナー充填方法」、
（３１）「前記傾斜した内壁部分は、小勾配の谷筋部分を有し、該谷筋部分に、微粉体トナーの滑落を促進する流動化のための第３のトナー流動化手段が設けられている大型容器を用いることを特徴とする前記第（２９）項又は第（３０）項に記載のトナー充填方法」、
（３２）「前記大型容器と計量槽とは、前記連結管の上部に設けられた上部連通管によっても連結していることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（３１）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（３３）「前記計量槽の前記吐出開口部の充填量規制手段が、該吐出開口部の開口度を規制する開口度規制部材から基本的になり、該吐出開口部は弾性体材料で形成されたものであり、該開口度規制部材は、該吐出開口部に挿入−離脱する程度に応じて該吐出開口部の開閉の程度を規制する円錐状の部材とから基本的になるものであることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（３２）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（３４）「前記計量槽の前記吐出開口部の充填量規制手段が、該吐出開口部の開口度を規制する開口度規制部材から基本的になり、該吐出開口部は弾性体材料で形成されたものであり、該開口度規制部材は、該吐出開口部に隣接して面方向に進退する板状部材であることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（３２）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（３５）「前記開口度規制部材の駆動が、駆動装置により行なわれることを特徴とする前記第（３３）項又は第（３４）項に記載のトナー充填方法」、
（３６）「前記小型トナー容器中の空気を吸引するため該小型トナー容器中に装入される吸引管が用いられ、該吸引管の装入開口端は、充填されたトナー粒子を通過させず空気のみを通過させるメッシュを装着したものであることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（３５）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（３７）「前記第１のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管を具備し、第２のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管を具備し、第３のトナー流動化手段が、気体を噴出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第３の気体導入管を具備することを特徴とする前記第（２５）項乃至第（３１）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（３８）「前記第１の気体導入管が、送気を停止及び開始されかつ送気量調節され、前記第２の気体導入管が、送気を停止及び開始されかつ送気量調節され、及び／又は前記第３の気体導入管が、送気を停止及び開始され、かつ送気量調節されることを特徴とする前記第（３７）項に記載のトナー充填方法」、
（３９）「前記連結管は、前記第２の気体導入管から噴出された気体によって流動化した粉体トナーが前記大型容器から計量槽へ移送される下り勾配を有するものであることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（３８）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（４０）「前記上部連結管は、前記第１気体導入管から導入された気体が、前記計量槽を経て前記大型容器に抜き去られる上り勾配を有するものであることを特徴とする前記第（３２）項乃至第（３９）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（４１）「前記大型容器及び計量槽の内の少なくとも一方の内部気圧を、トナーの充填操作途中、充填操作前及び／又は充填操作後に増減させることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（４０）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（４２）「前記小型トナー容器への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段が用いられることを特徴とする前記第（２５）項乃至第（４１）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（４３）「前記充填トナー重量管理手段が、充填トナー重量を測定するためのロードセルを有することを特徴とする前記第（４２）項に記載のトナー充填方法」、
（４４）「前記ロードセルにより測定された充填粉体トナー重量を表示するためのモニタ手段を有することを特徴とする前記第（４３）項に記載のトナー充填方法」、
（４５）「前記充填トナー重量管理手段が、前記ロードセルにおける前記小型トナー容器の空重量とトナーが充填された該小型トナー容器の総重量とから、充填済みトナー重量を演算する演算処理装置を用いるものであることを特徴とする前記第（４３）項又は第（４４）項に記載のトナー充填方法」、
（４６）「前記演算処理装置が、入力手段を有し、該入力手段により、トナーの充填予定重量の入力、及び、入力された充填予定重量の変更を可能とすることを特徴とする前記第（４５）項に記載のトナー充填方法」、
（４７）「前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記駆動装置のための駆動制御装置に駆指令信号を送信するものであることを特徴とする前記第（４５）項又は第（４６）項のいずれかに記載のトナー充填方法」、
（４８）「前記演算処理装置が、前記演算結果に基いて、前記第１の送気調節弁、第２の送気調節弁、及び第３の送気調節弁の開閉指令信号を送信するものであることを特徴とする前記第（４４）項乃至第（４６）項のいずれかに記載のトナー充填方法」ニッケルより達成される。
【００１９】
また、上記課題は、本発明の（４９）「高分子ポリマー粉体が着色剤や帯電制御剤及び離型剤を含有し重量平均粒子径が２〜１０μｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（２４）項のいずれかに記載の充填装置に用いられる静電荷現像用トナー」、
（５０）「トナー粒子が重合法で造粒することを特徴とする請求項４９に記載の静電荷現像用トナー」、
（５１）「静電荷現像用トナー表面に添加剤を付着及び固着させてなることを特徴とする前記第（４９）項又は第（５０）項に記載の静電荷現像用トナー」、
（５２）「添加剤が陽イオン元素含む酸化物であることを特徴とする前記第（５１）項に記載の静電荷現像用トナー」により達成される。
」により達成される。
【００２０】
以下、本発明の、特に重合トナーで造粒される球形トナーで円形度が高く相似型の粉体に適用が可能な、充填装置をさらに詳細に説明する。
トナー粉体を小型トナー収納容器に充填するには、一旦タンクのような大型容器にトナー粉体を収納又は貯蔵しておいて、そこから排出させたトナー粉体を該トナー容器に落下させ充填するのが基本的なやり方である。
微粉体トナーは、特異な流動特性を有するので、微粉体トナーにストレスを加えることなく、常時一定の割合で大型容器から排出させることは難かしく、その結果、常時一定の割合で排出しないために、脈を打ちながら排出したり、排出が途絶えたりあるいはボタ落ち状に排出し、小型トナー容器に所望量のみを的確に充填させるのが困難である。
逆に、トナーの流出割合を変化させることも必要であって、例えば、小型トナー容器へ充填された量が予定値に近づいたときには、所定値に達したか否かを確認しながら、あるいは残りどの程度の充填で所定値に達するかを予測しながら、少しづつ充填するように、調節しながら充填作業が可能な充填方法が望まれている。
【００２１】
球形トナーを収納容器に充填するために適用される本発明の充填方式は、表面に固着された体質顔料を脱離させるような、トナーに機械的ストレスを与えずに特性を低減させないやり方として効果的であり、本発明者等によって創出され既に出願（特願２００２−２０９８０）された方式が基本技術とそれが改良されたものが適用される。
【００２２】
この新規な充填方式は、大型容器からトナーを直接小型トナー容器に排出するのではなく、大型容器と小型トナー容器との間に大型容器と連通するように計量槽が設置され、大型容器に貯蔵収納されたトナーを一旦計量槽に排出し、次にこの計量槽から小型トナー容器に所望量のみを充填する方法である。このやり方は、大型容器から計量槽への排出と、計量槽から小型トナー容器への充填とを、逐次行うことは必ずしも不可欠ではなく、本発明においては両者をほぼ同時平行的に行なうこともできる。
【００２３】
該計量槽には、充填量規制手段が設けられ、計量槽中のトナーのうち該充填量規制手段によって所望量のみを排出されるように規制して、小型トナー容器に充填することを特徴とするものである。
従がって、本発明の球形トナーの充填方式は、大型容器から計量槽へ多量のトナーを迅速に排出するのに適し、また、計量槽から小型トナー容器への充填は所望量のみのトナーを的確な充填するのに適しており、両者を組み合わせることによってトナーの充填を迅速かつ高い精度で行なうことが可能なものである。
すなわち、該充填方式においては大型容器と計量槽とが同時に機能するために、仮りに、多量のトナーを排出する大型容器の機能と少量のトナーを精確に充填する機能とが必ずしもタイミング良く作動するとは言えないが、該充填量規制手段の構造と作動を的確化することによって、このような問題を解消することができ、計量槽から小型トナー容器への充填を、所定量のみのトナーを円滑的確に、さらに迅速に行なうことができる。
さらに、計量槽には第１のトナー流動化手段を設置したものを用いることができ、該第１のトナー流動化手段は気体を排出してトナー粉体を流動化し、気体吹込量を調節させながら、小型トナー容器へのトナー充填量をある程度調節する機能を有するものである。
従がって、該第１のトナー流動化手段と、充填量規制手段とを共動させると、トナー粉体に機械的ストレスを与えずに、迅速かつ的確に充填するのに、より一層効果的である。
【００２４】
大型容器として、その底面に勾配が設けられたものが用いられるが、さらに好ましくは該勾配面に沿って第３のトナー流動化手段を配置し、これから気体吹込を行なうようにし、大型容器内に充填している粉体層を僅かに膨張ないし浮動化させて、トナーに機械的ストレスを与えることなく、大型容器底部に設けたトナー排出口への滑落が促進され、かつ、トナー排出口から計量槽への排出が円滑に行なわれる。
また、第３のトナー流動化手段からの気体吹込量を調節することによって、大型容器から計量槽への排出量を調節し、あるいは排出停止をすることができる。
このような構成は、トナーの容器内壁に堆積や凝集を防止してトナーの断続的な排出を防ぐと共に、底部のトナー排出口に堆積している粉体の圧密化を防止して、計量槽への排出を助ける役割を担っている。
【００２５】
大型容器と計量槽は必ずしも一体化している必要はなく、大型容器から排出されたトナーは、好ましくは、大型容器と計量槽の間のトナー連絡路である連結管を通って計量槽へ移動する。
この連結管には、より好ましくは、第２のトナー流動化手段が設けられており、この第２のトナー流動化手段からの気体吹込量を調節することにより、連結管内での粒子架橋を防止し、連結管を経て計量槽へ排出されるトナーの排出量を調節し、あるいは気体吹込を停止することにより、排出停止をすることができる。
また、第一充填方式において必ずしも不可欠ではないが、大型容器及び計量槽のうちの少なくとも一方に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けることができる。
【００２６】
また、前記小型トナー容器中の空気を吸引してトナー浮遊によるトナー雲（トナーと気体との混合により形成される雲状のトナー浮遊物）を鎮めるため、この小型トナー容器中に吸引管を装入して、充填されたトナー粒子を通過させず空気のみを吸引することができる。
【００２７】
さらに、該充填方式においては、前記小型トナー容器への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段を設けることが好ましく、このような充填トナー重量管理手段は、例えば、上に載置された物品の重量を測定するための慣用のロードセルであることができ、かつ、測定された重量値を表示するモニタ付のものとすることができる。
【００２８】
また、該充填方式においては必要不可欠な要件ではないが、ロードセルで測定されたトナー重量に基いて、前記充填量制御手段の円滑作動を制御するように構成することができ、また、前記第１乃至第３のトナー流動化手段からの気体吹込量を調節するように構成することができ、さらにそのための制御信号、調節信号を、中央処理装置から発信するようになし、そのような信号発信のためのタイミングを演算させることができる。
また、このような中央処理装置を、所要充填量を予め設定し、また変更できるものとすることができ、そのための指令や変更指令を入力できる入力手段を付したものとすることができる。
【００２９】
また、本発明ではトナー粉体に付着した添加剤の離脱量について定量分析ができる、例えば陽イオン無機元素は蛍光Ｘ線分析で測定され、付着量の異なる水準の試料からの検量線を用いて算出すらばよい。本発明の充填装置を使用したトナー収納容器に充填したトナー粉体と、充填前のトナー粉体で測定値の差異から検証が可能である。
また、トナー粒子の形状においても走査型電子顕微鏡でその形状を観察することが可能である。
【発明の効果】
【００３０】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によって、特に円形度の高い球形トナーの場合、オーガ等用いた機械的なトナー輸送方式では表面が磨耗することがあったが、本発明の充填装置では添加剤の離脱は殆ど生じることはなく、トナー充填装置は空気等の気体量で制御されたトナー粉体の均一な流動状態を得、小口径充填容器や複雑な形状の充填容器の奥または底部に流動粉体を流入し、容器内で充填ノズルに設けられた気体粉体分離篩により充填後の粉体から脱気させ、簡単に高密度、無粉塵で充填できる充填装置を提供できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面に基いて本発明を具体的に説明する。
図１は、本発明の粉体充填装置の一例である。
図１のトナー粉体充填装置において、大型容器（１０）内の微粉体トナーは、計量槽（３０）を介して小型トナー容器（４０）に充填される。大型容器（１０）と計量槽（３０）とは、大型容器（１０）のトナー排出口（１１）と計量槽（３０）とのトナー入口間の連結管（２０）により連通しており、計量槽（３０）は、充填されるトナー吐出用の吐出開口部（３１）に、この吐出開口部（３１）を開閉して前記小型トナー容器（４０）に所定量のみ充填するための充填量規制手段（３２）を有する。
【００３２】
大型容器（１０）は、内部に収納されたトナーの滑落を妨げない程度に傾斜した内壁部分（１２）を有し、この傾斜した内壁部分（１２）により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口（１１）までの排出が円滑化される。この例の装置においては、傾斜した内壁部分（１２）が、前記大型容器（１０）下部のホッパ状の構造部分（１３）の１部になっている。
【００３３】
図２に示されるように、この例の装置では、大型容器（１０）のホッパ状の構造部分（１３）は、１枚の垂直基板（１３ａ）のそれぞれ両側の内側傾斜した略３角形の側板（１３ｂ）（１３ｃ）と、垂直基板（１３ａ）に対向する内側傾斜の略３角形の裏板（１３ｄ）（１３ｅ）とから構成され、断面が逆台形の下り勾配を持った角円錐形となっており、裏板（１３ｄ）（１３ｅ）の接合した谷筋部分（１４）は、勾配が最も小さくなっているが、この小勾配の谷筋部分（１４）には、微粉体トナーの滑落を促進する流動化のための第３のトナー流動化手段（１５）が設けられている。第３となるトナー流動化手段（２１）のための第３の気体導入管（１５ａ）は、この谷筋部分（１４）の底部と両壁部の合計３本に分岐され、各方導入管（１５ａ）には、それぞれ、送気調節弁（１５ｂ）が設けられている。
【００３４】
計量槽（３０）に設けられた第１のトナー流動化手段（３３）の場合、連結管（２０）に設けられた第２のトナー流動化手段（２１）の場合も同様であるが、本発明においては、このようなトナー流動化手段によって、トナー流出の中断、或いは逆にボタ落ち、を防止することができ、かつ、このようなトナー流動化手段への送気量を加減することにより、トナー流出量を調節することができ、送気された気体との混合により形成されるトナー雲（トナーと気体との混合により形成される雲状のトナー浮遊物）の大きさを調節することができる。
【００３５】
大型容器（１０）と計量槽（３０）とは、連結管（２０）の上部に設けられた上部連通管（５０）によっても連結しており、この上部連通管（５０）は計量槽（３０）から大型容器（１０）に向かって上方向に傾斜している。この上部連通管（５０）は、計量槽（３０）内の圧力を大型容器（１０）内の圧力に等しく保つ役割を有する他、第１のトナー流動化手段（３３）からの噴出気体の量が多すぎた等の何らかの理由により計量槽（３０）中に所望以上に大きなトナー雲が形成された場合には、この上部連通管（５０）により、過剰な気体を大型容器（１０）に抜き去ることができ、上方向に傾斜していることにより、随伴するトナー粒子を計量槽（３０）に戻すことができる。
【００３６】
大型容器（１０）底部のトナー排出口（１１）から排出されたトナー粉体は、連結管（２０）を通って計量槽（３０）へ移動する。連結管（２０）の少なくとも底面部分には、長さ方向のほぼ全面に亘って導入気体が吹き出す多孔質板のエアースライダ、即ち第２のトナー流動化手段（２１）が設けられ、この第２のトナー流動化手段（２１）から吹き込まれた気体は、連結管（２０）から計量槽（３０）へ移動されるトナーを流動化する。連結管（２０）は、計量槽（３０）に向かって下方向に傾斜しており、流動化されたトナーの計量槽（３０）への滑落がこれによっても補助される。
【００３７】
トナー排出口（１１）から排出されたトナー粉体は、連結管（２０）を介して計量槽（３０）に送られる。この例における計量槽（３０）は、所望量のみのトナーの的確、かつ円滑な充填のための充填量規制手段（３２）を吐出開口部（３１）に有している。該「所望量」は、適宜設定し直すことができる。
【００３８】
この例の装置における充填量規制手段（３２）は、吐出開口部（３１）を有する弾性体リング（３２ａ）と、吐出開口部（３１）からのトナーの吐出を制御する吐出制御手段（３２ｂ）とからなり、吐出制御手段（３２ｂ）は、計量槽（３０）内を昇降する吐出制御杆（３２ｃ）に装着された吐出制御部材（３２ｄ）からなり、吐出制御部材（３２ｄ）は、吐出開口部（３１）と挿入−離脱して該吐出開口部（３１）を開閉する円錐状の部材であり、吐出開口部（３１）の開閉程度は、吐出制御杆（３２ｃ）の計量槽（３０）内での昇降程度に依存する円錐状の吐出制御部材（３２ｄ）の弾性体リング（３２ａ）の開口部（３１）への挿入程度、嵌合程度によって調節される。
【００３９】
吐出制御部材（３２ｄ）の小半径の円錐先端が開口部（３１）より完全に抜け去るまで上昇したときには全開状態（充填されるトナーの自由吐出）であり、吐出制御部材（３２ｄ）の大半径の円錐根本端まで開口部（３１）に完全に嵌合するように下降し挿入したときには全閉状態（トナーの吐出停止）であり、その途中の状態即ち吐出制御部材（３２ｄ）が該開口部（３１）から完全に抜け切らずかつ完全に下降し切らない状態であって、吐出制御部材（３２ｄ）の中程度の大きさの円錐半径箇所と該開口部（３１）との間に間隙が保持される程度に挿入されたときはその挿入レベルに応じた半開状態（トナーの部分吐出）である。
図中、符号（３７）で示される柔軟性ある覆部材は、吐出開口部（３１）の下のスリーブ（３０ａ）に設けたものであるが、本発明において、この覆部材（３７）は、省略することも可能である。
【００４０】
図１に示されるように、弾性体リング（３２ａ）は、外周縁から内部の吐出開口部（３１）に向かうにつれて肉厚が薄くなった断面くさび形をしており、したがって、吐出制御部材（３２ｄ）が完全挿入されたときに接触せざるを得ない内側の方が、柔軟性が大きい。本発明において、このような構造の弾性体リング（３２ａ）とした場合には、吐出制御部材（３２ｄ）と接触しても、弾性体リング（３２ａ）や吐出制御部材（３２ｄ）表面にトナーのフイルミングを生じないことが見い出された。弾性体リング（３２ａ）が吐出制御部材（３２ｄ）と接触しても、両者の間に不可避的に残存するトナーにストレスをほとんど与えないためと思われる。
【００４１】
しかしながら、本発明においては、計量槽（３０）の吐出開口部（３１）の充填量規制手段は、この例示されたものに限らず、例えば吐出開口部（３１）を弾性体材料で適宜の形状に形成し、開口度規制部材を、この吐出開口部に隣接して面方向に所定距離スライド又は進退する板状部材とすることができ、また、吐出開口部に合致した開口を有する部材の移動による両開口の相対的位置関係により開口程度を調節可能なものとすることができる。
【００４２】
そして、このような吐出制御杆（３２ｃ）の昇降は、駆動制御装置（３９ａ）により制御される駆動源（３９ｂ）によって駆動される駆動装置（３９）により行われる。吐出制御杆（３２ｃ）の昇降のための駆動装置（３９）は、エアー圧シリンダ、モータ、油圧シリンダ等の適宜手段により行うことができるが、この例の装置においては、エアー圧シリンダを用いている。これにより、第１のトナー流動化手段（３３）、第２のトナー流動化手段（２１）、第３のトナー流動化手段（１５）に用いられる空気のための圧縮空気用原配管から分岐させて駆動源として用いることができる。
【００４３】
そして、この例における第１のトナー流動化手段（３３）は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管（３３ａ）を有する。同様に、第２のトナー流動化手段（２１）は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第２の気体導入管（２１ａ）を有し、第３のトナー流動化手段（１５）は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第３の気体導入管（１５ａ）を有する。この例の装置においては、表面が平滑な多孔質燒結体を用いている。
また図示してないが、流動化したトナーの粉塵爆発を防止するため、この例のトナー充填装置においては、発生した静電気を除電するための除電手段が設けられている。
【００４４】
図１に示されるように、この例の装置においては、第１のトナー流動化手段（３３）は、所要の高トナー吐出能を得るため、計量槽（３０）の吐出開口部（３１）の近所に、円周の全周に亘って設けられており、したがって、一部のみに細い帯状の第３のトナー流動化手段（１５）が設けられている大型容器（１０）の場合と異なることが判かる。トナー粉体の移動量は吹込み空気量に比例する範囲があり、供給気体量を調節して移動量をほぼ一定にすることができるが、各トナー流動化手段（３３）（２１）（１５）の面積の大小、したがって同様な気体噴出材料が用いられた場合には、孔部の多少は、供給可能気体量にも多いに関係する。特に吐出開口部（３１）に向かって断面が狭くなる構造の計量槽（３０）では、トナーによる架橋現象を防止するために、円周面に沿って気体の吹出口を数段階連続的に設けたり、螺旋方向へ気体が吹き出すような吹出し構造とすることができる。
【００４５】
また、第１の気体導入管（３３ａ）は、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第１送気調節弁（３３ｂ）を有し、同様に、第２の気体導入管（２１ａ）は、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第２送気調節弁（２１ｂ）を有し、第３の気体導入管（１５ａ）は、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第３送気調節弁（１５ｂ）を有するが、本発明においては、これら第１〜３の気体導入管（３３ａ）（２１ａ）（１５ａ）のうち、少なくとも１つは、そのような送気調節弁を有することが望ましい。
【００４６】
また、図５に示されるように、本発明の充填装置においては、計量槽（３０）に、内部気圧を増減させる圧力調節手段（３６）を設けることができ、また、このような圧力調節手段は代わりに大型容器（１０）に設け、又は大型容器（１０）にも併設することができる。このような圧力調節手段は、前記第１〜３のトナー流動化手段から気体が送気された状態の大型容器（１０）及び／又は計量槽（３０）内の圧力状態、トナー雲状態の調節に資する。
【００４７】
さらにまた、本発明の充填装置は、装置自身のみでなく、トナーが充填される小型トナー容器中の空気を吸引するために、吸引管を小型トナー容器中に装入するように構成することができる。
即ち、図３に示されるように、吐出制御杆（３２ｃ）を中空管状体として、その中空部から吸引管（３８）を小型トナー容器（４０）中に挿入して、その先端部から、小型トナー容器中の空気を吸引する。吸引管（３８）の装入開口端は、充填されたトナー粒子を通過させず空気のみを通過させるメッシュ材（３８ａ）を装着したものである。このような二重構造を採用することにより、吸引管（３８）の振動を抑えることができ、又は吸引管（３８）の振動による音を抑えることができる。
さらに、中空管状の吐出制御杆（３２ｃ）とその中に挿入された吸引管（３８）とからなる二重構造管の共鳴を防ぐため両者の間隙の所望箇所に共鳴防止材料を充填することができ、中空管状の吐出制御杆（３２ｃ）とその中に挿入された吸引管（３８）とからなる二重構造を固定するための固定材料として共鳴防止材料を採用することもできる。
また、図４に示されるように、吐出制御杆（３２ｃ）とは別の位置から小型トナー容器（４０）中に吸引管（３８）を挿入して、その先端部から、小型トナー容器中の空気を吸引することも無論できる。このような分離構造を採用することにより、吐出制御杆（３２ｃ）及び吸引管（３８）に厳密な寸法精度を要することなく、本発明のトナー充填装置を製造することができる。
【００４８】
一方、本発明の球形トナー充填装置は、小型トナー容器（４０）への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段を有することが好ましく、この例の装置における充填トナー重量管理手段（６０）は、小型トナー容器（４０）をその上に載置して充填トナー重量を測定するためのロードセル（６１）を有する。
ロードセル（６１）は、これを昇降して計量槽（３０）と小型トナー容器（４０）の間隔を適宜変更するためのリフター（６１ａ）上に設けられている。また、ロードセル（６１）には、測定された充填粉体トナー重量を表示するためのモニタ手段（６３）が設けられている。
【００４９】
このようなモニタ手段としては、重量や圧力を受け弾性変形する程度に応じて変化した電圧を検知するような受圧検知手段からの電圧信号に基いて、又は受圧力に応じて直接起電力を変化させる圧電素子等の圧力検知素子からの発生信号に基いて、測定重量を表示できる公知の表示手段を用いることができ、モニタ手段（６３）に表示された重量を見てトナーの充填量を確認ながら、充填を行ない又は終了することができる。
【００５０】
また、本発明において必要不可欠ではないが、この例のトナー充填装置における充填トナー重量管理手段（６０）は、ロードセル（６１）における前記小型トナー容器（４０）の例えば空重量とトナーが充填された該小型トナー容器（４０）の総重量とから、充填済みトナー重量を演算する演算処理装置（６２）を有する。
【００５１】
そして、演算処理装置（６２）は、入力手段（６４）を有し、該入力手段（６４）により、例えばモニタ手段（６３）に表示された重量を見つつ、トナーの充填予定重量の入力、及び、入力された充填予定重量の変更を行なうことができる。また、演算処理装置（６２）は、その演算結果に基いて、駆動装置（３９）の駆動源（３９ｂ）ための駆動制御装置（３９ａ）に通信回線（６７）から駆動指令信号を送信し、駆動制御装置（３９ａ）は、それに基いて吐出制御杆（３２ｃ）を昇降させる。演算処理装置（６２）としては、簡単なアナログ式電圧比較器からマイコンチップのようなものを含む各種ＣＰＵまで種々のものを用いる（アナログ式電圧比較器の場合には、無論、所定電位差に応じた例えばパルス信号に変換するＡＤ変換器を付属させる）ことができる。
【００５２】
前に説明したように、吐出制御杆（３２ｃ）を昇降させ、吐出制御部材（３２ｄ）の小半径の円錐先端が開口部（３１）より完全に抜け去るまで上昇したときには全開状態であり、吐出制御部材（３２ｄ）の大半径の円錐根本端まで開口部（３１）に完全に嵌合するように下降し挿入したときには全閉状態であり、その途中の状態即ち吐出制御部材（３２ｄ）が該開口部（３１）から完全に抜け切らずかつ完全に下降し切らない状態であって、吐出制御部材（３２ｄ）の中程度の大きさの円錐半径箇所と該開口部（３１）との間に間隙が保持される程度に挿入されたときはその挿入レベルに応じた半開状態であり、したがって何段階のレベルにも調節できるが、図１に示されるトナーの充填装置例においては、第１〜３の各気体導入管（３３ａ）（２１ａ）１５ａ）への送気量調節によっても充填を調節することができるので、吐出制御杆（３２ｃ）の昇降程度は、全閉状態と、全開状態と、それらの中間の半開状態としている。
【００５３】
この例における入力手段（６４）は、コード発生器（バイナリーコード）としてのデジタルスイッチの釦兼回転摘みであるが、演算処理装置（６２）をＣＰＵとする場合には、キーボードとすることができ、その場合には、無論、重量を含む各種データを（演算の結果及び／又は入力手段からの入力信号の結果に基いて）書替可能に格納（即ち逐次ＣＰＵに呼出され、演算され、演算結果を再度逐次格納）するＲＡＭ、及び、該各種データを演算処理するための処理プログラムと各種指令情報発信プログラムとを含む各種プログラムを呼出自在に格納するＲＯＭを付すことができ、そして、演算処理装置（６２）は、前記演算結果に基いて、例えば前記第１〜３の送気調節弁（３３ｂ）、（２１ｂ）、（１５ｂ）の開閉指令信号を送信するようなプログラムを有するものに構成することができる。
【００５４】
また、図６に示されるように、本発明のトナー充填装置は、大型容器（１０）と計量槽（３０）をつなぐ連通管を複数本設け、各連通管の開口が大型容器の異なった位置から微細粉体を充填シリンダに移送するようにすることもでき、さらに、ここで、そのうちの１つは、計量槽（３０）の上部空間の圧力を大気圧以下に維持する圧力調整部材とすることができる。
【００５５】
図７に示すように、本発明のトナー充填装置における弾性リング（３２ａ）は弾性体上面の傾斜を強くし、下面の傾斜を緩くすることにより、外周から吐出開口部（３１）に向けて内周になるにつれて肉厚を薄くなるような構造として、弾性リング（３２ａ）表面へのトナー付着をより防止し、この弾性リング（３２ａ）の吐出開口部（３１）がないスリーブ（３１ａ）の外周寄の箇所に、前記吸引管（３８）に代わる吸引手段（３４）を配置することができ、また、第１の流動化手段（３３）のための送気を均一にするための送気用ディストリビュータ（３５）を設けることができる。
【００５６】
本発明の充填装置においては、大型容器の排出口側のトナー堆積量が増えると、その分空気の抵抗が大きくなり、連結管内のトナー粉体の移送速度が小さくなり、移送が自動的に停止することがある。トナーの流動化はこれを防ぐが、大型容器内への送気によるトナー層の膨張の程度（トナー雲の大きさ程度）は、トナー層の深さの（２０％〜５００％）程度に調整すべきであり、これより少ないと円滑な排出ができにくく、多いと容器内で粉体の局部的渦流や、吹き上げが起きて好ましくない。
計量槽内のトナー層の膨張の程度（トナー雲の大きさ程度）は、トナー層の深さの（２５％〜６００％）程度に調整することが好ましい。また、流動化したトナー層のかさ密度を高める手段として、多孔質板のエアスライダを分割して間欠的に供給空気を送り、粉体を分割したパルス状にして輸送することもできる。
【００５７】
次に、本発明に用いられる球形トナーの製造方法について説明する。
本発明に用いられる円型度０．９６〜０．９９のトナーを製造する方法としては、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、界面重合法、溶解懸濁法、転相乳化法等の湿式造粒による製造方法が挙げられる。溶融混練物の粉砕・分級によるトナーにおいても、トナーの加熱処理等により円型度の高いトナーを製造することが可能だが、エネルギー効率の点で望ましくない。
前述の湿式造粒法のうち、円型度の高いトナーが安定して得られる点、シャープな粒径分布が得られる点、トナーの帯電制御の点で、懸濁重合法、分散重合法が優れている。また、トナーの低温定着性の点で有利なポリエステル樹脂が使用できる点で溶解懸濁法が優れている。以下、懸濁重合法、分散重合法、溶解懸濁法について詳述する。
【００５８】
（懸濁重合法）
後述の特定モノマーに対して、分散安定剤、及び着色剤、さらに必要に応じて架橋剤や、荷電制御剤、離型剤等をボールミル等により均一に分散させた後、これに重合開始剤を加え、モノマー相を得、モノマー相とあらかじめ撹拌して作製しておいた水系分散媒相を撹拌槽に入れ、ホモジナイザー等により攪拌し、得られた懸濁液を窒素置換後に加熱して重合反応を完了させることにより着色樹脂粒子が得られ、これを洗浄、乾燥することにより円型度の高いトナー粒子が得られる。
【００５９】
懸濁重合に使用される重合性単量体はビニル基を有するモノマーであり、具体例としては以下のものを挙げることができる。
即ち、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、２，４−ジメチルスチレン、ブチルスチレン、オクチルスチレンなどのスチレン及びその誘導体が挙げられ、なかでもスチレン単量体が最も好ましい。
他のビニル系単量体として、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン系不飽和モノオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、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、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなど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などのビニルケトン類、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−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類、ビニルナフタレンなどを挙げることができ、これらの単量体を単独あるいは混合して用いることができる。
【００６０】
懸濁重合法では、単量体組成物中に、架橋重合体を生成させるために、次のような架橋剤を存在させて懸濁重合させてもよい。
架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、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、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２′−ビス（４−メタクリルロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２′−ビス（４−アクリルオキシジエトキシフェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールメタンテトラアクリレート、ジブロムネオペンチルグリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなどが挙げられる。
架橋剤の使用量が多過ぎると、トナーが熱で溶融しにくくなり、熱定着性、熱圧定着性が劣ることになる。また、架橋剤の使用量が少くな過ぎると、トナーとして必要な耐ブロッキング性、耐久性などの性質が低下し、熱ロール定着において、トナーの一部が紙に完全に固着しないでロール表面に付着し、次の紙に転写するという、コールドオフセットが発生してしまう。
従って、用いる架橋剤量は、重合性単量体１００重量部に対して０．００１〜１５重量部が好ましく、特に０．１〜１０重量部であることがより好ましい。
【００６１】
懸濁重合法における分散安定剤としては次のものが使用可能である。
すなわち、ポリビニルアルコール、でん粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシュウム、リン酸カルシュウム、タルク、粘土、けいそう土、金属酸化物粉末などが用いられる。
これらは、水に対して０．１〜１０重量％の範囲で用いるのが好ましい。
【００６２】
懸濁重合法における、重合開始剤は造粒後の単量体組成物を含む分散液中に添加してもよいが、個々の単量体組成物粒子に均一に重合開始剤を付与する点からは、造粒前の単量体組成物に含有させておくことが望ましい。
このような重合開始剤としては、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス−（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メチキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキサイド、２，４−ジクロリルベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどの過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
【００６３】
懸濁重合法によれば、磁性体を含有する型の磁性トナーを作製することが可能である。磁性トナーとするには、単量体組成物に磁性粒子を添加すればよい。
本発明に用いることができる磁性体には例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物の粉末が挙げられる。
磁性粒子としては、粒径が０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜１μｍのものが用いられるが、小粒径トナーを生成する場合には、粒径０．８μｍ以下の磁性粒子を使用することが望ましい。この磁性粒子は、単量体組成物１００重量部中に１０〜６０重量部含有されていることが望ましい。
また、これら磁性粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などの表面処理剤、あるいは適当な反応性の樹脂などで処理されているものでも適用可能である。この場合、磁性粒子の表面積あるいは表面に存在する水酸基の密度にもよるが、通常、磁性粒子１００重量部に対して表面処理剤が５重量部以下であることが好ましく、特に０．１〜３重量部の処理を行なうことが好ましく、充分な重合性単量体への分散性が得られ、トナー物性に対しても悪影響を及ぼさない。
【００６４】
（分散重合）
親水性有機液体に、その親水性有機液体に溶解する高分子分散剤を加え、これに前記親水性液体には溶解するが、生成する重合体は前記親水性液体にて膨潤されるか、あるいは殆ど溶解しない一種または二種以上のビニル単量体を加えて重合することにより製造される。
また、予め目的とする粒径よりは小さく、粒度分布の狭い重合体粒子を利用して上述の系で成長させる反応も含まれる。成長反応に利用する単量体は、種粒子を製造したものと同じ単量体でもまた別の単量体でもよいが、重合体は親水性有機液体に溶解してはならない。
【００６５】
前記の種粒子の形成時及び種粒子の成長反応時に用いる単量体の希釈剤としての親水性有機液体としては、メチルアルコール、エチルアルコール、変性エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔ−アミルアルコール、３−ペンタノール、オクチルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールなどのアルコール類、メチルセロソルブ、セロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテルアルコール類などが代表的なものとして挙げられる。
【００６６】
これらの有機液体は単独で、もしくは二種以上の混合物して用いることができる。
なお、アルコール類及びエーテルアルコール類以外の有機液体と、上述のアルコール類及びエーテルアルコール類とを併用することによって、有機液体が生成重合体粒子に対して溶解性をもたせない条件下で、有機液体のＳＰ値を種々変化させて重合を行なうと、生成される粒子の大きさ、種粒子同士の合一及び新粒子の発生を抑制することが可能である。
この場合の併用する有機液体としては、ヘキサン、オクタン、石油エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、四塩化炭素、トリクロルエチレン、テトラブロムエタンなどのハロゲン化炭化水素類、エチルエーテル、ジメチルグリコール、シリオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メチラール、ジエチルアセタールなどのアセタール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサンなどのケトン類、ギ酸ブチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの酸類、ニトロプロペン、ニトロベンゼン、ジメチルアミン、モノエタノールアミン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの硫黄、窒素含有有機化合物類、その他水も含まれる。
また、重合開始時、重合途中、重合末期とそれぞれ混合溶媒の種類及び組成を変化させ、生成する重合体粒子の平均粒径、粒径分布、乾燥条件などを調整することができる。
【００６７】
種粒子製造時、または成長粒子の製造時に使用される高分子分散剤の具体例としては以下に示すものを挙げることができる。
例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有するアクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、並びにメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類、または前記親水性モノマーとスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのベンゼン核を有するものまたはその誘導体、またはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体との共重合体、さらに、架橋性モノマー、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、メタクリル酸アリル、ジビニルベンゼンなどとの共重合体も使用可能である。
【００６８】
これらの高分子分散剤は、使用する親水性有機液体、目的とする重合体粒子の種、及び種粒子の製造か成長粒子の製造かにより適宜選択されるが、特に重合体粒子同士の合一を主に立体的に防ぐ意味で、重合体粒子表面への親和性、吸着性が高く、しかも親水性有機液体への親和性、溶解性の高いものが選ばれる。
また、立体的に粒子同士の反撥を高めるために、分子鎖がある程度の長さのもの、好ましくは分子量が１万以上のものが選ばれる。しかしあまり分子量が高いと、液粘度の上昇が著しく、操作性、撹拌性が悪くなり、生成重合体の粒子表面への析出確率のばらつきを与えるため注意を要する。
また、先に挙げた高分子分散剤の単量体を一部、目的とする重合体粒子を構成する単量体に共存させておくことも安定化には効果がある。
【００６９】
さらに、これら高分子分散剤と共に、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、銅、錫、鉛、マグネシウムなどの金属またはその合金（特に粒径１μｍ以下のものが好ましい）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化珪素などの酸化物の無機化合物微粉体、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、燐酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えば、アラニン型「例えばドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシン」などのアミノ酸型やベタイン型の両性界面活性剤を併用しても、生成重合体粒子の安定性及び粒径分布の改良をさらに高めることができる。
【００７０】
一般に、種粒子製造時の高分子分散剤の使用量は目的とする重合体粒子形成用の重合性単量体の種類によって異なるが、親水性有機液体に対し０．１重量％〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。
高分子分散安定剤の濃度が低い場合には、生成する重合体粒子は比較的大粒径のものが得られ、濃度の高い場合には小粒径のものが得られるが、１０重量％を越えて用いても小径化への効果は少ない。
【００７１】
また、前記のビニル単量体とは、親水性有機液体に溶解可能なものであり、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、α−メチルスチレン、ｐ−エチルエチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、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−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレンなどのスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、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、α−クロルアクリル酸メチル、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、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、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などのα−メチル脂肪酸モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸、もしくはメタクリル酸誘導体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類などからなる単独または相互の混合物及びこれらを５０重量％以上含有し、これらと共重合し得る単量体との相互の混合物を意味する。
【００７２】
また、本発明における前記の重合体は、耐オフセット性を高めるために、重合性の二重結合を二個以上有するいわゆる架橋剤の存在下に重合させたものであっても良い。
好ましく用いられる架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン及びそれらの誘導体である芳香族ジビニル化合物、その他エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、トリエチレングリコールメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレートなどのジエチレン性カルボン酸エステル、Ｎ，Ｎ−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなど全てのジビニル化合物、及び三個以上のビニル基を持つ化合物が挙げられ、これらは単独または混合物などで用いられる。
【００７３】
このように架橋された種粒子を用いて成長重合反応を引き続いて行なった場合には、成長する重合体粒子の内部が架橋されたものとなる。
また一方で、成長反応に用いるビニル単量体溶液に上記の架橋剤を含有させた場合には、粒子表面が硬化された重合体が得られる。
【００７４】
また、平均分子量を調節する目的として、連鎖移動定数の大きな化合物を共存させて重合を行なわせるものに、例えば、メルカプト基をもつ低分子化合物や四塩化炭素、四臭化炭素が挙げられる。
【００７５】
また、前記単量体の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（２，４−ジメチルバレロニトリル）などのアゾ系重合開始剤、ラウリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオクトエートなどの過酸化物系重合開始剤、過硫酸カリウムなどの過硫酸化物系重合開始剤、これにチオ硫酸ナトリウム、アミンなどを併用した系などが用いられる。
重合開始剤濃度は、ビニル単量体１００重量部に対して０．１〜１０重量部が望ましい。
【００７６】
種粒子を得るための重合条件は、重合体粒子の目標平均粒径、目標粒径分布に合わせて、親水性有機液体中の高分子分散剤、ビニル単量体の濃度、及び配合比が決定される。
一般に、粒子の平均粒径を小さくしようとするならば、高分子分散剤の濃度を高く、また平均粒径を大きくしようとするならば、高分子分散剤の濃度が低く設定される。
一方、粒子径分布を非常に鋭くしようとするならば、ビニル単量体濃度を低く、また、比較的広い分布でもよい場合は、ビニル単量体濃度は高く設定される。
【００７７】
粒子の製造は親水性有機液体に、高分子分散安定剤を完全に溶解した後、一種または二種以上のビニル単量体、重合開始剤、その他必要ならば無機微粉末、界面活性剤、染料、顔料などを添加し、３０〜３００ｒｐｍの通常の撹拌にて、好ましくはなるべく低速で、しかもパドル型よりもタービン型の撹拌翼を用いて、槽内の流れが均一になるような速度で撹拌しながら、用いた重合開始剤の重合速度に対応した温度にて加熱し重合が行なわれる。
なお、重合初期の温度が生成する粒子種に大きな影響を与えるため、単量体を添加した後に温度を重合温度まで上げ、重合開始剤を小量の溶媒に溶解して投入したほうが望ましい。
重合の際には、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性気体にて反応容器内の空気中の酸素を充分に追い出す必要がある。もし、酸素パージが不充分であると微粒子が発生し易い。
重合を高重合率域で行なうには、５〜４０時間の重合時間が必要であるが、所望の粒子径、粒子径分布の状態で重合を停止させたり、また重合開始剤を順次添加したり、高圧下で反応を行なうことにより重合速度を速めることができる。
重合終了後は、そのまま染着工程に用いてもよいし、沈降分離、遠心分離、デカンテーションなどの操作により不必要な微粒子、残存モノマー、高分子分散安定剤などを除いた後に、重合体スラリーとして回収して染着を行なってもよいが、分散安定剤を除去しないほうが染着の安定性は高く、不要な凝集が抑制される。
【００７８】
分散重合法における染着について、以下に説明する。
すなわち、樹脂粒子を溶解せしめない有機溶媒中に樹脂粒子を分散し、この前または後に前記溶媒中に染料を溶解させ、前記染料を樹脂粒子中に浸透させ着色せしめた後、前記有機溶媒を除去して染着トナーを製造する方法において、前記染料の前記有機溶媒に対する液解度（Ｄ１）及び前記樹脂粒子Ａの樹脂に対する前記染料の溶解度（Ｄ２）の関係が、（Ｄ１）／（Ｄ２）≦０．５となる染料を選択使用する。
これにより、樹脂粒子の深部まで染料が浸透（拡散）したトナーを効率よく製造することができる。この明細書における溶解度は２５℃の温度で測定されたものと定義される。  なお、染料の樹脂中への溶解度とは、染料の溶媒中への溶解度と全く同じ定義であり、樹脂中に染料が相溶状態で含有させることができる最大量を意味する。この溶解状態あるいは染料の析出状態の観察は顕微鏡を用いることにより容易に行なうことができる。樹脂に対する染料の溶解性を知るには、上記した直接観察による方法の代わりに間接的な観察方法によってもよい。
この方法は、樹脂と溶解度係数が近似する液体、即ち樹脂をよく溶解する溶媒を用い、この溶媒に対する染料の溶解度を樹脂に対する溶解度として定めてもよい。
【００７９】
着色に使用する染料としては、前述のように使用する有機溶媒への該染料の溶解度（Ｄ１）より樹脂粒子を構成する樹脂への該染料の比（Ｄ１）／（Ｄ２）が０．５以下である必要がある。さらに（Ｄ１）／（Ｄ２）が０．２以下とすることが好ましい。
染料としては、上記の溶解特性を満たせば特に制限はないが、カチオン染料、アニオン染料などの水溶性染料は環境変動が大きいおそれがあり、またトナーの電気抵抗が低くなり、転写率が低下するおそれがあるので、バット染料、分散染料、油溶性染料の使用が好ましく、特に油溶性染料が好ましい。
また、所望の色調に応じて数種の染料が併用することもできる。染着される染料と樹脂粒子との比率（重量）は、着色度に応じて任意に選択されるが、通常は樹脂粒子１重量部に対して、染料１〜５０重量部の割合で用いるのが好ましい。
例えば、染着溶媒にＳＰ値の高いメタノール、エタノールなどのアルコール類を使用し、樹脂粒子としてＳＰ値が９程度のスチレン−アクリル系樹脂を使用した場合、使用し得る染料としては、例えば、以下のような染料が挙げられる。
C.I. SOLVENT YELLOW(6,9,17,31,35,1,102,103,105)
C.I. SOLVENT ORANGE(2,7,13,14,66)
C.I. SOLVENT RED(5,16,17,18,19,22,23,143,145,146,149,150,151,157,158)
C.I. SOLVENT VIOLET(31,32,33,37)
C.I. SOLVENT BLUE(22,63,78,83〜86,91,94,95,104)
C.I. SOLVENT GREEN(24,25)
C.I. SOLVENT BROWN(3,9)など。
【００８０】
市販染料としては、例えば、保土谷化学工業社製の愛染ＳＯＴ染料Ｙｅｌｌｏｗ−１，３，４、Ｏｒａｎｇｅ−１，２，３、Ｓｃａｒｌｅｔ−１、Ｒｅｄ−１，２，３、Ｂｒｏｗｎ−２、Ｂｌｕｅ−１，２、Ｖｉｏｌｅｔ−１、Ｇｒｅｅｎ−１，２，３、Ｂｌａｃｋ−１，４，６，８やＢＡＳＦ社製のｓｕｄａｎ染料、Ｙｅｌｌｏｗ−１４０，１５０、Ｏｒａｎｇｅ−２２０、Ｒｅｄ−２９０，３８０，４６０、Ｂｌｕｅ−６７０や三菱化成社製のダイアレジン、Ｙｅｌｌｏｗ−３Ｇ，Ｆ，Ｈ２Ｇ，ＨＧ，ＨＣ，ＨＬ、Ｏｒａｎｇｅ−ＨＳ，Ｇ、Ｒｅｄ−ＧＧ，Ｓ，ＨＳ，Ａ，Ｋ，Ｈ５Ｂ、Ｖｉｏｌｅｔ−Ｄ、Ｂｌｕｅ−Ｊ，Ｇ，Ｎ，Ｋ，Ｐ，Ｈ３Ｇ，４Ｇ、Ｇｒｅｅｎ−Ｃ、Ｂｒｏｗｎ−Ａやオリエント化学社製のオイルカラー、Ｙｅｌｌｏｗ−３Ｇ，ＧＧ−Ｓ，＃１０５、Ｏｒａｎｇｅ−ＰＳ，ＰＲ，＃２０１、Ｓｃａｒｌｅｔ−＃３０８、Ｒｅｄ−５Ｂ、Ｂｒｏｗｎ−ＧＲ，＃４１６、Ｇｒｅｅｎ−ＢＧ，＃５０２、Ｂｌｕｅ−ＢＯＳ，ＨＮ、Ｂｌａｃｋ−ＨＢＢ，＃８０３，ＥＥ，ＥＸ、住友化学工業社製のスミプラスト、ブルーＧＰ，ＯＲ、レッドＦＢ，３Ｂ、イエローＦＬ７Ｇ，ＧＣ、日本化薬社製のカヤロン、ポリエステルブラックＥＸ−ＳＨ３、カヤセットＲｅｄ−ＢのブルーＡ−２Ｒなどを使用することができる。
無論、染料は樹脂粒子と染着時に使用する溶媒の組み合わせで適宜選択されるため、上記例に限られるものではない。
【００８１】
染料を樹脂粒子に染着させるために用いる染着用有機溶媒としては、使用する樹脂粒子が溶解しないもの、あるいは若干の膨潤をきたすもの、具体的には溶解性パラメーター（ＳＰ値）の差が１．０以上、好ましくは２．０以上のものが使用される。
例えば、スチレン−アクリル系樹脂粒子に対しては、ＳＰ値が高いメタノール、エタノール、ｎ−プロパノールなどのアルコール系、あるいはＳＰ値が低いｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどを使用する。
ＳＰ値の差があまりに大きすぎると、樹脂粒子に対する濡れが悪くなり、樹脂粒子の良好な分散が得られないため、最適なＳＰ値の差は２〜５が好ましい。
【００８２】
染料を溶解した有機溶媒中に樹脂粒子を分散させた後、液温度を樹脂粒子のガラス転移温度以下に保ち、撹拌することが好ましい。これによって、樹脂粒子の凝集を防ぎながら染着することが可能となる。
攪拌の方法は、市販されている攪拌機、例えば、ホモミキサー、マグネチックスタラーなどを用いて撹拌すればよい。
また、分散重合などで重合終了時得られるスラリー、つまり有機溶媒中に重合樹脂粒子が分散している状態の分散液に、染料を直接添加して前記の条件にて加熱撹拌してもよい。加熱温度がガラス転移温度超過の場合は樹脂粒子同士の融着が生じてしまう。
染着後のスラリーを乾燥する方法としては、特に限定はされないが、濾過した後に減圧乾燥あるいは濾別しないで直接減圧乾燥すればよい。本発明において濾別した後に風乾または減圧乾燥して得られた着色粒子は、凝集は殆どなく、投入した樹脂粒子の粒度分布を殆ど損なわないで再現する。
【００８３】
（溶解懸濁法）
次に、溶解懸濁法により球状トナー粒子を製造する方法について述べる。
溶解懸濁法は、樹脂を溶媒に溶解して油相を作成し、水系媒体から成る水相中で乳化した後に、乳化分散体中の溶媒を除去して樹脂粒子を得る方法である。
水系媒体として、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
【００８４】
用いる樹脂としては、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、単独あるいは混合して使用できる。
【００８５】
油相作成に使用可能な溶剤としては、沸点が１００℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。
該溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
トナー組成物１００部に対する溶剤の使用量は、通常１０〜９００部である。
油相作成は、他のトナー組成物である着色剤（又は着色剤マスターバッチ）、離型剤、荷電制御剤を、水系媒体中で分散体を形成させる際に同時に添加して、混合してもよいが、あらかじめ油相中に混合する方がより好ましい。
【００８６】
また、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させるときに混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。
たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
油相と水相の分散には通常の攪拌による混合機が全て使用可能だが、より好ましくは高速回転体とステータを有すホモジナイザー、高圧ホモジナイザーの他ボールミル、ビーズミル、サンドミルといったメディアを用いた分散機などが用いられる。
【００８７】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために、高速せん断式を用いることが特に好ましい。
回転羽根を有する乳化機としては、特に限定されるものではなく、乳化機、分散機として一般に市販されているものであれば使用することができる。
例えば、ウルトラタラックス（ＩＫＡ社製）、ポリトロン（キネマティカ社製）、ＴＫオートホモミクサー（特殊機化工業（株）製）、エバラマイルダー（荏原製作所（株）製）、ＴＫパイプラインホモミクサー、ＴＫホモミックラインフロー（特殊機化工業（株）製）、コロイドミル（神鋼パンテック社製）、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機（三井三池化工機（株）製）、キャビトロン（ユーロテック社製）、ファインフローミル（太平洋機工（株）製）等の連続式乳化機、クレアミックス（エムテクニック社製) 、フィルミックス（特殊機化工業（株）製）等のバッチまたは連続両用乳化機等が挙げられる。
高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。
分散時間は、特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。
また、分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃(加圧下)、好ましくは１０〜９８℃である。高温の条件の方が分散体の粘度が適度に低くなり、分散が容易な点で好ましい。
溶解懸濁法では、分散した油相を安定化させる目的で、あらかじめ水系媒体に固体微粒子を分散する方法が用いられる。
さらに固体微粒子分散剤の液滴への吸着性を調整するためにその他の分散剤を併用することができる。その他の分散剤はトナー組成物を乳化する前や乳化後揮発成分を除去するときなどに添加できる。
【００８８】
［固体微粒子分散剤］
固体微粒子分散剤は水系媒体中で水に難溶の固体状で存在するものであり、平均粒径が０．０１から1μｍの微粒子のものが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、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。
さらに好ましくは、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、コロイド状酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることが出来る。
特に、水中でリン酸ナトリウムと塩化カルシウムを塩基性下反応させて合成したヒドロキシアパタイトが好ましい。
【００８９】
有機物の固体微粒子分散剤としては、低分子有機化合物の微結晶や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。
なお、固体微粒子分散剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、カルボキシル基を有す（メタ）アクリル酸と共重合された高分子微粒子などのアルカリに溶解可能なものを用いた場合は、塩酸や水酸化ナトリウム等の酸塩基により、固体微粒子分散剤を溶解した後、水洗するなどの方法によって、形状が調整されたトナー粒子から固体微粒子分散剤を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００９０】
［その他、乳化時併用もしくは後で加える分散剤］
アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ,Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００９１】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を挙げることができる。
好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ〕−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及ぴ金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【００９２】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００９３】
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−ｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−ｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００９４】
高分子系保護コロイドにより分散液滴の安定化を調節しても良い。
例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【００９５】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。
あるいは、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。
乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で充分目的とする品質が得られる。
【００９６】
溶解懸濁法では、通常乳化した油滴の表面に固体微粒子が付着し液滴を球状で安定化するが、揮発成分が除去されていく過程で、液滴の体積は減少していくが固体微粒子はそのまま付着して残り、液滴の表面積の減少は遅く、体積の減少に追いつかずに球体を維持できずに不定形化することがある。
溶解懸濁法において、円型度の高い球形のトナーを得るには、トナー揮発成分を除去する際に固体微粒子の界面での吸着力を弱め、液滴からの脱離を促進し、球体を維持しながら粒子化する必要がある。例えば界面活性剤や高分子保護コロイドを添加し、交換吸着させたり、水系媒体中のｐＨを調節することによって液滴表面と固体微粒子の荷電を変化させたりすることによって固体微粒子の界面での吸着力を弱めることができる。
【００９７】
（粉砕トナーの球形化処理）
粉砕・分級法によるトナーはそのままでは不定形で、粉砕処理方法にもよるが、円型度は０．９３０〜０．９５０であり、本発明の円型度０．９６〜０．９９となることはないが、後述する機械的な球形化処理や、加熱処理により、円型度を高めることが可能であり、本発明の円型度０．９６〜０．９９のトナーを得ることができる。
【００９８】
［機械的処理］
例えば、特開平０９−０８５７４１号公報記載のターボミル（ターボ工業製）を用いた方法や、クリプトロン（川崎重工製）、Ｑ型ミキサー（三井鉱山製）、ハイブリダイザー（奈良機械製）、メカノフィュージョン装置（ホソカワミクロン製等）で連続処理することにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
【００９９】
［加熱処理（乾式）］
例えば、サーフュージョンシステム（日本ニューマチック工業）を用いて、１００〜３００℃の熱風でトナー粒子表面を半溶融させることにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
【０１００】
［加熱処理（湿式）］
粉砕法によって得られたトナーをトナーが可塑性を持つような温度（２００℃程度）の高温液体中に浸漬することによって、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
【０１０１】
（帯電制御剤についての説明）
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。
帯電制御剤としては公知のものが使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等のようなものを挙げることができる。
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子化合物等である。
水系媒体中でトナー粒子を製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染観点から、水に溶解しにくい荷電制御剤が好ましい。
【０１０２】
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられ、特に好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。
１０重量部を越える場合には、トナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
これらの帯電制御剤あるいは下記の離型剤は、マスターバッチ、樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【０１０３】
（着色剤についての説明）
着色剤としては公知の染料及び顔料が使用でき、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−Ｓ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、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、カドミュウムレッド、カドミュ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、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂１００重量部に対し０．１〜５０重量部である。
【０１０４】
本発明で用いる着色剤は、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、先に挙げた変性、未変性ポリエステル樹脂の他に、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、単独あるいは混合して使用できる。
【０１０５】
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、混練して得ることができる。
その際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。
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ほう法も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く、好ましく用いられる。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ましく用いられる。
【０１０６】
（離型剤についての説明）
本発明に用いることができるワックスとしては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワツクス、ライスワツクス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワツクスなどを挙げることができ、また低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなども用いることができる。
前記ワックスは、その融点が４０〜１２０℃のものであり、特に５０〜１１０℃のものであることが好ましい。
ワックスの融点が過大であると、低温での定着性が不足する場合があり、一方融点が過小のときには耐オフセツト性、耐久性が低下する場合がある。
なお、ワックスの融点は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって求めることができる。すなわち、数ｍｇの試料を一定の昇温速度、例えば（１０℃／ｍｉｎ）で加熟したときの融解ピーク値を融点とする。
【０１０７】
（外添剤の混合についての説明）
トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナーにさらに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が用いられるがジャケット等装備して、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。  無論、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い。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。
使用できる混合設備の例としては、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などが挙げられる。
【０１０８】
（外添剤としての無機微粒子についての説明）
トナーの流動性や現像性、転写性、クリーニング性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子を用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、０．０１〜２μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．１〜１５重量％であることが好ましく、特に０．５〜１０重量％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、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。
【０１０９】
（外添剤としての樹脂微粒子についての説明）
本発明においては、本発明の流動化剤とともに、樹脂微粒子を用いても良い。
例えば、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。
このような樹脂微粒子と併用することによってトナーの帯電性が強化でき、逆帯電のトナー粒子を減少させ、地肌汚れを低減することができる。
添加量は、トナーに対し０．０１から５重量％、好ましくは０．１から２重量％を用いることができる。
【０１１０】
（トナー円型度測定方法についての説明）
本発明におけるトナーは、特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が０．９５未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状では、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。
なお、形状の計測方法としては、粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。
この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が０．９５以上のトナーが、適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが確認された。より好ましくは、平均円形度が０．９６から１．００である。
この値は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【０１１１】
（トナー粒径測定方法についての説明）
トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターマルチサイザーIII（コールター社製）を用い、パーソナルコンピューター（ＩＢＭ社製）を接続し専用解析ソフト（コールター社製）を用いてデータ解析した。Ｋｄ値は１０μｍの標準粒子を用いて設定し、アパーチャカレントはオートマティックの設定で行なった。
電解液は、１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。
その他に、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、１００μｍアパーチャーチューブを用いて、２μｍ以上のトナー５万カウント測定して重量平均粒径を求めた。
【実施例】
【０１１２】
本発明に用いられる球形トナーの製造実施例等については後述するが、先ず、本実施例において図１に示される充填装置を用いてトナーを充填する具体的工程について説明する。
なお、このトナー充填装置には、トナー製造工場内の保管及び出荷部門、オフィス内での例えば複写機近傍で使用することができるが、例えば複写機近傍で使用する場合には、キャスタ付台車上に気体供給源としての圧力容器と共に設けることが望ましく、また圧力容器に圧縮空気を蓄えるためのコンプレッサを付属させることができる。
【０１１３】
先ず、大型容器（１３）内に粉体トナーを収納しておくと共に、粉体トナーの流動化を開始する前に、空気の導入が均一になるまで５〜１５分かける。
次に、タンク（大型容器）に設けられた蓋を開いて、内側の状態を目視で観察した（蓋でなく、透明材料製タンク又は覗き窓付とすることが可能である。）後、トナー流動化を開始する。
トナー流動化は、多孔質材料（樹脂、空孔径：２〜１５μｍ、気孔率：３０％、厚さ：５ｍ）を設けた第１流動化手段によって、圧力損失＞０．４５ｋＰａの圧力損失に設定し、空気をトナー接触面の全面から均一に、横から出ないように注意しながら、３０リットル／分（トナーの粉体面が静止したところで調節する送風量）に速度で送り、行なわれる。
トナー粉体の流動状態の均一性を目視によって確認する（目視以外に、光学的手段を設け光透過度によって確認することも可能である）。
【０１１４】
タンク（大型容器）から計量槽（３０）へのトナー粉体の移送は、第２及び第３の気体導入管（１５ａ、２１ａ）のバルブ（１５ｂ、２１ｂ）を閉めると同時に、タンク内大気開放して行なわれる。
空気含有量が多いと、計量槽（３０）から小型トナー容器（４０）にトナー粉体がボタ落ちすることがあり、このような場合には小型トナー容器（４０）のトナー粉体間に多量の空気が存在する結果となり、図９に示されるように、吸引管（３８）を小型トナー容器（４０）中に深く差し込んだ状態にして脱気が行なわれる。
計量槽（３０）に設ける充填量規制手段（３２）は、エアー圧によって上下に作動する吐出制御部材（３２ｄ）が計量槽（３０）の吐出開口部を全開、半開、全閉の３段階でトナー粉体の排出量を制御して、充填精度を高める機構である。
【０１１５】
本発明の静電荷現像用トナーを、第一充填方式装置を用いて充填した結果、内容積４００ｃｍ３の小型トナー容器（４０）に７〜２０秒で充填することができた。
【０１１６】
（重合トナーの製法実施例）
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、本実施例は、本発明の一態様にすぎず、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、以下実施例に示す各成分量（部）はいずれも重量基準である。
【０１１７】
トナーＡ  （懸濁重合実施例  円型度高）
スチレンモノマー４０重量部にカーボンブラックＭＡ１００（三菱化成社製）２０重量部と重合開始剤として２，２′−アゾビスイソブチロニトリルを０．５重量部加え、スリーワンモータ駆動撹拌翼、冷却器、ガス導入管、温度計を取り付けた５００ｍｌ四つ口セパラブルフラスコに入れ、窒素気流下、室温で３０分間撹拌し、フラスコ内を窒素で置換した。その後、７０℃の湯浴中６時間６０ｒｐｍで撹拌し、グラフトカーボンブラックを得た。次いで、
スチレンモノマー                                ５０．０重量部
ｎ−ブチルメタクリレート                        １４．５重量部
１，３−ブタンジオールジメタアクリレート          ０．５重量部
ｔ−ブチルアクリルアミドスルフォン酸              ３．０重量部
低分子量ポリエチレン                              ２．０重量部
（三井石油化学社製、三井ハイワックス２１０Ｐ）
前記グラフトカーボンブラック                    ３０．０重量部
からなる混合物をボールミルで１０時間分散して、分散液を作製した。
この分散液に、２，２′−アゾビスイソブチロニトリルおよび亜硝酸ナトリウムをそれぞれ１重量部ずつ溶解させた後、ポリビニルアルコールの２％水溶液２５０重量部に加え、ＴＫホモミキサー（特殊機化社製）により６０００ｒｐｍで１０分間撹拌し懸濁液を得た。
上記懸濁液を、スリーワンモータ駆動撹拌翼、冷却器、ガス導入管、温度計を取り付けた５００ｍｌの四つ口セパラブルフラスコに入れ、窒素気流下、室温で３０分間撹拌し、フラスコ内の酸素を窒素で置換した。
その後、７０℃の湯浴中で、９０ｒｐｍ、８時間撹拌して重合を完了させ懸濁重合粒子を作成した。
この粒子１００重量部を水／メタノール＝１／１（重量比）の混合液に固形分３０％になるよう再分散し、荷電制御剤としてジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩を３重量部添加し、撹拌後濾過乾燥し、着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＡとする。
トナーＡの円型度は０．９８で、また重量平均粒径は５．８１μｍであった。
以上の製法を繰り返し行なって、０．８ｋｇのトナー粉体を得た。
これを下述した充填機で充填した後、重量平均粒径５０μのシリコーンコートキャリア（マグネタイト芯材）９５重量部に対して、トナーＡ５重量部をロッキングミキサーで混合し、二成分現像剤を得た。
【０１１８】
トナーＢ  （分散重合実施例  円型度高）
撹拌翼、冷却器を取り付けた５００ｍｌの四つ口フラスコに、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体（分子量４０，０００、ＧＡＦ社製）３．５重量部とメタノール１００重量部とを入れ、６０℃で２時間撹拌し、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体を完全に溶解させ分散安定剤を調製した。その後、室温まで冷却し次のものを投入した。
スチレン                                    ６０．０重量部
メタクリル酸メチル                          ４０．０重量部
ｔ−ドデシルメルカプタン                    ０．０６重量部
１，３−ブタンジイオールジメタクリレート      ０．５重量部
これらを撹拌しながらフラスコ内を窒素ガスでパージし、系内の残存酸素濃度が０．１％になるまで約１時間ゆるやかに撹拌（１００ｒｐｍ）を続けた。
その後、恒温水槽の温度を６０℃まで上昇させた後、２，２′−アゾビスイソブチロニトイル０．２重量部を開始剤に用い、２４時間重合を続けた。
加熱後１５分すると液は白濁し始め、２４時間重合後も白濁した安定な分散液であった。
この分散液について、一部サンプリングしてガスクロマトグラフィーで、内部標準法による測定を行なった結果、重合率は９５％であることが確認できた。
得られた分散液を冷却し、遠心分離機にて２０００ｒｐｍで遠心分離すると、重合体粒子は完全に沈降し上部の液は透明であった。
上澄み液を除き、新たにメタノール２００ｇを加え、１時間撹拌洗浄した。遠心分離しメタノールで洗浄する操作を繰返し濾過した。
濾別したものを５０℃にて２４時間減圧乾燥し、９０％の収率で白色粉末の樹脂粒子を得た。
次に、メタノール１００重量部中にオイルブラック８６０（オリエン化学社製）２重量部を加熱溶解した後、冷却し約１μｍフィルターで濾別し、染料溶液を作製した。
次に、前記濾液に重合粒子を３０重量部加えて分散させ、５０℃で１時間加熱撹拌した。
その後、分散液を室温まで冷却し濾別し着色樹脂微粒子分散液を得た。続いて、荷電制御剤としてジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩を、水／メタノール（１／１）混合溶媒に溶解させ、着色樹脂粒子１００重量部に対して２重量部加えた。
１時間攪拌後濾過し、乾燥させて着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＢとする。
トナーＢの円型度は０．９８であり、また重量平均粒径は５．５２μｍであった。
また、二成分現像剤の作製は、トナーＡと同様に行なった。
【０１１９】
トナーＣ  （溶解懸濁法実施例  円型度高）
（トナーバインダーの合成）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間重縮合反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応して、ピーク分子量５３００のポリエステル樹脂を得た。
このポリエステル樹脂１００部を 酢酸エチル１００部に溶解、混合し、トナーバインダーの酢酸エチル溶液を得た。
【０１２０】
（トナーの作成）
密閉されたポット内に前記のトナーバインダーの酢酸エチル溶液２００部、カルナウバワックス５部、銅フタロシアニンブルー顔料４部、ジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩、１部を入れ、５ｍｍφのジルコニアビーズを用いて２４時間ボールミル分散を行ないトナー組成物を得た。
ビーカー内にイオン交換水６００部、部分ケン化ポリビニルアルコール６部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．３部を入れ均一に溶解分散した。
ついで２０℃にビーカー内温を保ち、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）で１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー組成物を投入し３分間攪拌乳化した。
次いで、この混合液を攪拌棒および温度計付のフラスコに移し、ラウリル硫酸ナトリウムを０．３部加え、３０分室温下で攪拌溶解した。ついで３０℃、５０ｍｍＨｇの減圧下で溶剤を除去した。
ガスクロマトグラフィーによって分散液を分析したところ、残存酢酸エチルはトナー粒子に対して５０ｐｐｍであった。
３５％濃塩酸を１２０部加え、リン酸三カルシウムを溶解した後に、濾別、得られたケーキを蒸留水に再分散してろ過する操作を３回繰り返し洗浄した後に、４０℃２４時間減圧乾燥し着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＣとする。
トナーＣの円型度は０．９８であり、また重量平均粒径は５．４１μｍであった。
また、二成分現像剤の作製は、トナーＡと同様に行なった。
【０１２１】
トナーＤ（粉砕トナーによる比較例  円型度低）
下記原材料をヘンシェルミキサーで充分混合した後、小型二本ロールミルで、１５０℃、２時間混練した。
結着樹脂（スチレン−アクリル酸メチル共重合体）      １００．０重量部
着色剤（カーボンブラック＃４４、三菱カーボン社製）    １０．０重量部
荷電制御剤（ジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩）
（オリエント化学製ボントロンＥ−８４）              ２．０重量部
カルナバワックス                                        ５．０重量部
得られた混練物を２ｍｍのスクリーンを装着したパルベライザーで粗粉砕した後、ラボジェットで粉砕し、１００ＭＺＲで分級して着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＤとする。
トナーＤの円型度は０．９３であり、また重量平均粒径は５．７３μｍであった。
また、二成分現像剤の作製は、トナーＡと同様に行なった。
【０１２２】
トナーＥ（粉砕トナーの機械的処理による比較例  円型度やや低）
トナーＤの製造例で得られた着色粒子を奈良機械製ハイブリダイザーを用いて、１２０００回転で１０分間処理し、着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＥとする。
トナーＥの円型度は０．９４であり、また重量平均粒径は５．２１μｍであった。
また、二成分現像剤の作製は、トナーＡと同様に行なった。
【０１２３】
トナーＦ（粉砕トナーの機械的処理による実施例  円型度やや高）
トナーＤの製造例で得られた着色粒子を奈良機械製ハイブリダイザーを用いて、１２０００回転で３０分処理し、着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＦとする。
トナーＦの円型度は０．９６であり、また重量平均粒径は５．２６μｍであった。
また、二成分現像剤の作製は、トナーＡと同様に行なった。
【０１２４】
トナーＧ（粉砕トナーの加熱処理による実施例  円型度高）
トナーＤの製造例で得られた着色粒子を日本ニューマチック製サーフュージョンシステムを用いて、熱処理温度２５０℃、熱風風量１０００ l／ｍｉｎ、供給風量１００l／ｍｉｎで２回処理し、着色粒子を得た。
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＧとする。
トナーＧの円型度は０．９７であり、また重量平均粒径は５．５６μｍであった。
また、二成分現像剤の作製は、トナーＡと同様に行なった。
【０１２５】
前記実施例及び比較例で得られたトナーＡ〜Ｇをサンプリングし、充填前後のトナーに付着した添加剤のＳｉ、Ｔｉ元素を蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製１０００型）で測定した。
次に、実施例及び比較例で得られたトナーＡ〜Ｇを、東京自動機社製ＡＭＴオーガ方式の充填機で５００ｒｐｍの回転数で０．２ｋｇ充填し、上述した添加剤のＳｉ、Ｔｉ元素を蛍光Ｘ線分析装置で測定し差異を算出した。
以上、本発明の気流式充填装置とオーガー方式で充填したトナーを其々画像品質試験を実施し、虫食い、転写チリ、ホタル等を評価した。
【０１２６】
〔評価方法及び評価基準〕
画像品質については、ＩＰＳＩＯ ８０００にて画像を形成し評価した。
【０１２７】
虫喰いランク評価については、以下に基づいて行なった。
ランク５ ：虫喰い発生せず。
ランク４ ：肉眼では見えにくい程度の小さい虫喰いがわずかにある。
ランク３ ：肉眼では見えにくい程度の小さい虫喰いが多く見られる。
ランク２ ：肉眼ではっきりわかる大きい虫喰いが見られる。
ランク１ ：肉眼ではっきりわかる大きい虫喰いが多数見られる。
※ランク４までが許容レベル
【０１２８】
転写時の転写チリ評価については、以下に基づいて行なった。
ランク５：発生せず。
ランク４：目視では確認できないが、ルーペで僅かのチリが確認できる。
ランク３：目視ではほとんど確認できないが、ルーペでチリが数ヶ所確認
できる。
ランク２：チリが目視で確認できる。
ランク１：チリによる文字のボヤケが目視で確認できる。
※ランク４までが許容レベル
【０１２９】
ホタル評価については、フルカラー複写機を用いてＡ３サイズで全面ベタ画像を１０枚出力して、画像中のホタル発生個数を数えた。即ち、個数が少ないほうが良い。
【０１３０】
転写性については、各色のフルカラートナー１００ｇ当たりのコピー可能枚数及び回収された転写残トナー量から評価した。即ち、トナー１００ｇ当たりでコピーが多くできて、回収された転写残トナー量が少なければ、転写性に優れていることになる。
実施例及び比較例のトナー物性等を下記表１に示す。
【０１３１】
【表１】
2005070249.tif 000003
【０１３２】
評価結果を表２に示す。
品質評価については下記のとおりである。
◎：特に優れている  ○：良好  △：やや不良  ×：不良
【０１３３】
【表２】
2005070249.tif 000004
※比較例トナーＡは実施例トナーＡをオーガ式充填機で充填後評価試験を行なったものである。
※比較例トナーＣは実施例トナーＣをオーガ式充填機で充填後評価試験を行なったものである。
【０１３４】
＜実施例及び比較例の説明＞
実施例トナーＡと比較例トナーＡとはトナー成分に変わりはないが、トナー容器に充填する充填装置が異なり本発明の粉体充填機を使用したトナーＡの添加剤の離脱は殆ど検出されなく、オーガ方式で充填したトナーＡ(比較例トナーＡ)では１５％の添加剤の離脱が観察された、また画像品質評価においても虫食いや転写チリ、ホタルが目立ったことから本発明の充填機の効果が明らかになっる結果となった。
実施例トナーＦ及びトナーＧは粉砕トナーで造られその後、丸目処理で円形度が０．９６〜０．９７と高い値となるが、粉砕トナーでも円形度が上昇するとオーガ方式の充填機では離脱が進行してくることが理解できる。即ち、本発明の粉体充填機では円形度が０．９７では５％〜６％の離脱が観察されたものが、０．１％程度の離脱にまで抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明における充填装置の１例を説明する断面図である。
【図２】図１における、大型容器の断面図である。
【図３】本発明における充填装置の他の１例を説明する断面図である。
【図４】本発明における充填装置の更に他の１例を説明する断面図である。
【図５】本発明における充填装置の更に他の１例を説明する断面図である。
【図６】本発明における充填装置の更に他の１例を説明する断面図である。
【図７】本発明における充填装置の更に他の１例を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０      大型容器
１１      トナー排出口
１２      内壁部分
１３      ホッパ状の構造部分
１３ａ    垂直基板
１３ｂ    側板
１３ｃ    側板
１３ｄ    裏板
１３ｅ    裏板
１４      谷筋部分
１５      第３のトナー流動化手段
１５ａ    第３導入管
１５ｂ    送気調節弁
２０      連結管
２１      第２のトナー流動化手段
２１ａ    第２導入管
２１ｂ    送気調節弁
３０      計量槽
３０ａ    スリーブ
３１      吐出開口部
３２      充填量規制手段
３２ａ    弾性体リング
３２ｂ    吐出制御手段
３２ｃ    吐出制御杆
３２ｄ    吐出制御部材
３３      第１のトナー流動化手段
３３ａ    第１導入管
３３ｂ    送気調節弁
３４      吸引手段
３５      送気用ディストリビュータ
３６      圧力調節手段
３７      覆部材
３７ａ    センサ
３８      吸引管
３８ａ    メッシュ材
３９      駆動装置
３９ａ    駆動制御装置
３９ｂ    駆動源
４０      小型トナー容器
５０      上部連通管
６０      充填トナー重量管理手段
６１      ロードセル
６１ａ    リフター
６２      演算処理装置
６３      モニタ手段
６４      入力手段
６５      通信回線
６６      通信回線
６７      通信回線
６８      通信回線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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