(57)【要約】【課題】粘度の変動に適用した連続処理を可能とする脈動流体輸送装置を提供する。【解決手段】脈動流体輸送装置は、原料貯槽１６からの流体に流れを与える流体輸送部１０と、流れを吐出流れと吸引流れを含む脈動流体に変換する流体変換部１２、流体の平均流量を一定とし、吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるよう制御する流量制御部１４と、を有する。さらに、脈動流体輸送装置の流体変換部１２は、流体を系外の反応機などに輸送するための出口ライン１８に接続されている。【選択図】図１
2009169245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に流れを与える流体輸送部と、
流れを吐出流れと吸引流れを含む脈動流体に変換する流体変換部、
流体の平均流量を一定とし、吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるよう制御する流量制御部と、を有することを特徴とする脈動流体輸送装置。
【請求項２】
流体を供給する流体供給部と、
流体を供給する流路内の少なくとも一部に設けられ加温および冷却の少なくとも一方を行う伝熱機構と、を有する管型反応機であって、
前記流体供給部に請求項１に記載の脈動流体輸送装置を用いることを特徴とする管型反応機。
【請求項３】
請求項２に記載の管型反応機における流路の一部が縮小または拡大されていることを特徴とする管型反応機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の管型反応機において、
流路内の流体粘度の変動個所に請求項１に記載の脈動流体輸送装置が取り付けられていることを特徴とする管型反応機。
【請求項５】
少なくとも凝集工程を有する湿式トナー製造方法において、少なくともその一部を加温および冷却の少なくとも一方の機構を有する管型反応機を用い、トナー原料を含有する流体を前記管型反応機を通過させる際に、流体を脈動させることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【請求項６】
少なくとも凝集工程を有する湿式トナー製造方法において、少なくともその一部を加温および冷却の少なくとも一方の機構を有する管型反応機を用い、前記管型反応機の流路の少なくとも一部が縮小または拡大されていることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈動流体輸送装置、脈動流体輸送装置を用いた管型反応機および電子写真用トナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続反応または連続重合または連続混合装置として、従来種々の装置が提案されている。例えば、特許文献１，２には、縣濁重合トナーの製造方法において連続重合を実現する方法を提供している。
【０００３】
しかしながら、例えばトナーの製造方法において、乳化凝集法は、特許文献１，２に記載の懸濁重合法に比べ、凝集中の処理物（スラリー）の粘度変動が著しく、凝集中は極端なチクソトロピック流体（剪断力のかかる部分のみが流動化し、そこから離れた部分は静止した状態）となる。したがって、上述の特許文献１に記載の連続重合方法を単に乳化凝集法に転用しても、凝集時における管型反応器の壁面近傍の流体が滞留し、伝熱ムラが発生するため、トナーの粒度分布が極端にブロード化してしまう。また、上記管型反応器において加温制御をする場合、管型反応器における伝熱面の壁面近傍の静止流体は、徐々に融着するため、これらが成長することによる反応器内の流路の閉塞を招くおそれがある。
【０００４】
また、特許文献２に記載の重合法トナー製造装置でも、攪拌部材の周りは流動するものの、邪魔板や管壁近傍の流体は静止状態となるため、特許文献１と同様に、例えばトナーの製造に乳化凝集法を用いた場合には流体が滞留し伝熱ムラが生じるため、得られたトナーの粒度分布がブロード化してしまう。
【０００５】
また、例えばトナーを乳化凝集法により製造する場合、凝集終了後は急激に粘度が低下するが、この際、凝集中と同じ剪断力を加え続けると、凝集構造が破壊されてしまうため、一般に連続化が難しい。以上のような理由により、特許文献１，２に記載の技術を乳化凝集法トナーの製造に応用することはむずかしい。
【０００６】
また、特許文献３には、ピストンポンプにより流体を脈動させる手段およびそれを用いた反応機の応用例が記載されている。このピストンポンプを用いた脈動方式を、上述したスラリーに適用した場合、反応機の摺動面では急激に負荷がかかるダイラタント流動を示すため、ピストンポンプのような摺動面を有する機構では、摺動面で過剰なストレスが加わり、例えばスラリー中の樹脂成分が融着し、トナーの製造の場合には粗大粒子発生や装置破損へと繋がるため使用することは難しい。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４０３８６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６０７４号公報
【特許文献３】特開平０５−３０６３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
連続反応または連続重合または連続混合装置において、流体の急激な粘度変動に対応可能であって、且つ伝熱効率の高い連続反応装置の提供が望まれている。
【０００９】
そこで、本発明は、主に、流体の急激な粘度変動に対応可能であって、且つ伝熱効率の高い連続反応装置を可能にする、幅広い流量範囲、周波数範囲で制御可能な脈動流体輸送装置および脈動流体輸送装置を用いた管型反応機を提供することを目的とする。また、粗粉量が従来に比べ少ない電子写真用トナーの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の通りである。
【００１１】
（１）流体に流れを与える流体輸送部と、流れを吐出流れと吸引流れを含む脈動流体に変換する流体変換部、流体の平均流量を一定とし、吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるよう制御する流量制御部と、を有する脈動流体輸送装置である。
【００１２】
（２）流体を供給する流体供給部と、流体を供給する流路内の少なくとも一部に設けられ加温および冷却の少なくとも一方を行う伝熱機構と、を有する管型反応機であって、前記流体供給部に請求項１に記載の脈動流体輸送装置を用いる管型反応機管型反応機である。
【００１３】
（３）上記（２）に記載の管型反応機における流路の一部が縮小または拡大されている管型反応機である。
【００１４】
（４）上記（２）または（３）に記載の管型反応機において、流路内の流体粘度の変動個所に請求項１に記載の脈動流体輸送装置が取り付けられている管型反応機である。
【００１５】
（５）少なくとも凝集工程を有する湿式トナー製造方法において、少なくともその一部を加温および冷却の少なくとも一方の機構を有する管型反応機を用い、トナー原料を含有する流体を前記管型反応機を通過させる際に、流体を脈動させる電子写真用トナーの製造方法である。
【００１６】
（６）少なくとも凝集工程を有する湿式トナー製造方法において、少なくともその一部を加温および冷却の少なくとも一方の機構を有する管型反応機を用い、前記管型反応機の流路の少なくとも一部が縮小または拡大されている電子写真用トナーの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１に係る発明によれば、一定の平均流量を保ちつつ、例えば低い平均流速を保ちつつ、流体には前後方向に高速の運動エネルギーを与えることができる。さらに、脈動流体輸送装置は、流体輸送部と、流体変換部、流量制御部の少なくとも３つの構成要素で構成されており、これら３つの構成要素を各々制御することにより、非常に広範囲の脈動流速、周波数、平均流速で運転することができる。また、各構成要素を大型化することにより、容易にスケールアップすることができる。
【００１８】
本願請求項２に係る発明によれば、流体は伝熱面において流体の平均流速よりも大きな流速が与えられ、例えば反応時間に合わせた平均流量を確保しつつ、伝熱効率を大幅に上げるとともに混合効果を大幅に上げることができる。また、例えば低い平均流速を保ちつつ、流体には前後方向に高速の運動エネルギーを与える脈動流体輸送装置を流体供給部に用いるため、処理能力が向上し、また反応機内の処理物の高濃度化が図れるため、管型反応機自体の小型化が可能となり、さらに省スペース化も可能となる。
【００１９】
本願請求項３に係る発明によれば、管型反応機の流路断面積を変更することにより、反応中に変化する流体特性に応じて混合性能と滞留時間を設定することができる。
【００２０】
本願請求項４に係る発明によれば、管型反応機の流路の特に流体粘度特性が変動する個所に上述した脈動流体輸送装置を適用することにより、流体の一定平均流束が得られ、且つ伝熱効率が一定に維持される。
【００２１】
凝集工程を有する湿式トナー製造方法は、凝集粒子を形成するために、比較的長い滞留時間が必要であり、且つ粗大粒子を作成しないように反応機の壁面での滞留を抑制する必要がある。本願請求項５に係る発明によれば、長い滞留時間を確保しつつ、反応機の壁面、スラリー間の実際の運動速度を上げることができ、さらに脈動流により進行方向と逆方向の流速成分を与えることにより、流れに乱れが生じ、凝集時に高粘度化して滞留するスラリーを流動化させる効果を発現し、結果として粗大粒子の発生が抑制される。
【００２２】
また、凝集工程を有する湿式トナー製造方法は、所望の粒子径まで凝集が進んだ時点で凝集を停止し、その後加熱して融合させる工程を有する。本願請求項６に係る発明によれば、連続反応機を用いて反応させる場合、凝集部よりも融合部における反応機断面積を広げることにより、流速を落とし、凝集停止後の粒子の微粒化を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を、図面で示された実施の形態によって、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。これらの図面は本発明の原理をしめすための模式図であって、寸法、相対的な大きさなどは正確に表されていない。また、図面において、肉厚等に関する詳細事項は省略されている。
【００２４】
本実施の形態における脈動流体輸送装置の一例を図１に示す。図１に示すように、本実施の形態における脈動流体輸送装置は、原料貯槽１６からの流体に流れを与える流体輸送部１０と、流れを吐出流れと吸引流れを含む脈動流体に変換する流体変換部１２、流体の平均流量を一定とし、吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるよう制御する流量制御部１４と、を有する。さらに、脈動流体輸送装置の流体変換部１２は、流体を系外の反応機などに輸送するための出口ライン１８に接続されている。
【００２５】
流体輸送部１０としては、例えば、遠心ポンプ、ロータリーポンプ、ダイアフラムポンプ等の一般的なポンプを用いることができるが、例えばトナースラリー等に使用する場合は、スプルトポンプ等のスラリー用遠心ポンプを用いることが望ましい。
【００２６】
また、流体変換部１２としては、図１に示すように、バタフライバルブ状の遮蔽板を常時回転させる構造が簡単であり好適に用いられる。さらに、流量制御部１４は、弁が流体圧により全開となり、逆方向に流れる場合は、流体圧により、弁がストッパー部まで押し戻され、開度が狭められるような簡易的なものや、別の例として、チャッキ弁等を用いて吐出時と吸引時で別ラインを通過する構造とし、それぞれの流路に流量調整弁を設ける構造としても良い。このとき、流量調整弁は状態に応じて自動制御しても良い。
【００２７】
脈動の周波数については、流体変換部１２のバルブの回転数を変更することにより任意に制御することができる。また、流体変換部１２のバルブ回転数の制御方法としては、流体変換部１２をモータなどの駆動源を用いて駆動させ、モータ駆動源にインバータやリングコーンを設置する等一般的な方法を応用することができる。本実施の形態では、例えば、流体変換部１２のバルブによる出口ライン１８開閉のサイクルの速度により脈動の周波数を制御し、流体変換部１２のバルブの開閉度合い（すなわち、開閉時のバルブの回転角度）によって脈動の振幅を制御する。
【００２８】
次に、本実施の形態における脈動流体輸送装置の動作について、図２，図３を用い以下に説明する。なお、図２および図３における太字点線矢印は、流体の輸送方向を示している。
【００２９】
まず、図２を用い脈動流体輸送装置の吐出流れの動作について説明する。流体変換部１２のバルブを回転させ、原料貯槽１６からの原料流体を吐出可能とすべく出口ライン１８を開状態にする。これにより、原料貯槽１６と流体輸送部１０の吸引側とが開通する。これに伴い、原料貯槽１６からの流体は、その流体圧によって流量制御部１４の弁を全開にし、流体変換部１２を介して流体輸送部１０の吸引側に輸送され、さらに流体輸送部１０の吐出側から開状態の流体変換部１２を経由して、出口ライン１８側へ吐出される。
【００３０】
次に、図３を用い脈動流体輸送装置の吸引流れの動作について説明する。流体変換部１２のバルブを吐出動作とは逆に回転させ、出口ライン１８への原料流体の吐出を遮断すべく出口ライン１８を閉状態にする。これにより、出口ライン１８と流体輸送部１０の吸引側とが開通し、さらに流体輸送部１０の吐出側と流量制御部１４とが開通し、出口ライン１８側の流体を原料貯槽１６側へ戻す流れが発生する。
【００３１】
さらに、本実施の形態では、上述した原料流体の流れに、流量制御部１４を用いて、図２，図３に示す吐出方向と吸引方向とで異なる抵抗、すなわち吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるように制御することによって、図４に示すような一定の平均流速を持った脈動流を形成することができる。
【００３２】
次に、本実施の形態における管型反応機の一例について図５を用いて説明する。本実施の形態における管型反応機２０は、流体を供給する流体供給部と、流体を供給する流路内の少なくとも一部に設けられ加温および冷却の少なくとも一方を行う伝熱機構と、を有し、さらに管型反応機２０への流体供給のための流体供給部として、上述した脈動流体輸送装置が用いられている。
【００３３】
また、上記伝熱機構として、管型反応機２０の流路外周に、流路内の少なくともその一部に加温および冷却の少なくとも一方の機構を有するジャケット４０が設けられている。また、図５のように伝熱セクションを分割し、各々所望の温度で制御することにより複雑な処理も可能となる。温度制御は図示していないが、管型反応機内の各部に設置された温度計をモニターし、ジャケット温度を制御する方式が好適に用いられる。
【００３４】
また、管型反応機２０の流路の一部が、縮小または拡大されていてもよい。また、本実施の形態における管型反応機２０は、流路内の流体粘度の変動個所に上述した脈動流体輸送装置が取り付けられている。なお、上述した脈動流体輸送装置の構成要素と同じ構成要素には、同一符号を付しここではその説明を省略する。
【００３５】
さらに図５を用いて、本実施の形態における管型反応機２０の一例について詳細に説明する。図５に示すように、管型反応機２０は、多段の撹拌、反応および／または重合などの処理が可能な互いに連通可能な管状の連続流路を有する。また多段処理毎にその管状流路が拡大または縮小している。図５では、原料流体の供給口付近の流路、すなわち工程Ａ，Ｂでの流路が縮小し、工程Ｃにて流路幅が変更され、さらに反応機出口３０付近の流路、すなわち工程Ｄ，Ｅにて流路が拡大しているが、これに限るものではなく、管型反応機の中にて変化する流体特性に応じて混合性能と滞留時間を制御するために、適宜、流路の縮小または拡大の位置を変えて設定してもよく、また流路の縮小幅、拡大幅を適宜変えて設定してもよい。また、図５に示す管型反応機の工程Ｄ，Ｅにおいて流路内に邪魔板が設けられているが、その邪魔板の枚数も適宜選択することができる。
【００３６】
また、管型反応機２０には、必要に応じて駆動源２２に連結された撹拌軸に攪拌翼を設置することもできる。攪拌翼は、タービン翼、４枚傾斜パドル、アンカー翼、マックスブレンド翼等、処理対象物の特性に適した攪拌翼を使用することが望ましい。特に、高濃度で粘度が高いケースは２軸エクストルーダーのような練り部や強制的に一方向に液を送る搬送部を有するものを使用することもできる。
【００３７】
さらに、図５において、管型反応機の原料供給口には、流体供給部である脈動流体輸送装置からの出口ライン１８が接続されている。したがって、第１の原料貯槽２６からの第１の原料の流体を、上述した脈動流体輸送装置を用いて、原料流体の平均流量を一定とし、吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるよう制御して、出口ライン１８を介して、管型反応機２０の第１原料供給口３２に供給するとともに、管型反応機２０の工程Ａ，Ｂにおいて脈動させて流体を輸送することができる。
【００３８】
さらに、管型反応機の側面には、第２，第３の原料貯槽２４，２８からの第２，第３の原料流体がポンプなどの流体輸送部１０を介して、工程Ｂ，Ｃのそれぞれに設けられた第２，第３供給口３４，３６に供給される。なお、この第２，第３供給口３４，３６の配置は、原料に応じて適宜変えてもよい。
【００３９】
次に、本実施の形態の管型反応機２０を用いた少なくとも凝集工程を有する湿式トナーの製造方法の一例について、図５を用いて説明する。
【００４０】
後述する材料からなる樹脂粒子分散液と、必要に応じて着色剤分散剤および離型剤分散剤とを予め混合した凝集原料を、脈動流体輸送装置の第１の原料貯槽２６に貯留する。ついで、流体輸送部１０を駆動させ、さらに流体変換部１２の開閉サイクルを繰り返しながら、流量制御部１４の弁の開閉度合いを制御することによって、凝集原料の流体の平均流量を一定とし、吐出流れの最大流量が吸引流れの最大流量より大きくなるよう制御しながら、出口ライン１８を介して第１供給口３２に凝集原料を供給する。
【００４１】
さらに、ジャケット４０を用いて流路径が縮小された工程Ａ，Ｂにおいて凝集原料を加温しながら凝集させる。また、工程Ｂにおいて、第２の原料貯槽２４より、別途樹脂粒子分散液を管型反応機２０の第２供給口３４に供給する。ここで、上述した脈動流体輸送装置により、工程Ａ，Ｂの流路内に凝集粒子を含む流体を脈動流により進行方向と逆方向の流速成分が与えられ、流れに乱れが生じ、凝集時に高粘度化して滞留するスラリーの流動性を向上させ、粗大粒子の生成を抑制するとともに、従来に比べ短い流路工程Ａ，Ｂでも凝集に必要な長時間の滞留時間が確保される。
【００４２】
第３の原料貯槽２６には、水酸化ナトリウム溶液などの中和剤が貯留され、工程Ｃにて中和剤を第２供給口３６より連続供給し、凝集を停止させる。次に、流路径が拡大した工程Ｄ，Ｅにて、流速を先の工程Ａ，Ｂより落として、凝集停止後の粒子の微粒化を抑制しつつ、ジャケット４０を用いて加熱して凝集停止粒子を融合させる。そして、得られた融合粒子を反応機出口３０より取り出す。
【００４３】
上述した湿式トナーの製造方法に用いられる各種原料について以下に説明する。
【００４４】
使用される結着樹脂としては、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、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等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エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、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あげることができる。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等をあげることができる。
【００４５】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、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、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
【００４６】
離型剤としては、例えば、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示すシリコーン類、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ような脂肪酸アミド類や、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・石油系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステル、カルボン酸エステル等のエステル系ワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。これらの離型剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
また、本実施の形態の電子写真用トナーには、必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁性トナーおよび磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明を限定するものではない。なお、実施例中において特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を表す。
【００４９】
＜各種特性の測定方法＞
まず、実施例、比較例で用いたトナー等の物性測定方法について説明する。
【００５０】
（トナー粒度及び粒度分布測定方法）
本発明におけるトナー粒度及び粒度分布測定は、測定装置としてはマルチサイザーII型（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−II（ベックマン−コールター社製）を使用した。
【００５１】
測定法としては、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ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。これを前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加した。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記マルチサイザーＩＩ型により、アパーチャー径として１００μｍアパーチャーを用いて２〜６０μｍの粒子の粒度分布を測定して、前述のようにして体積平均粒径、ＧＳＤｖ、ＧＳＤｐを求めた。測定する粒子数は５００００であった。
【００５２】
（樹脂微粒子、着色剤粒子等の体積平均粒径）
樹脂微粒子、着色剤粒子等の体積平均粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−７００）で測定した。
【００５３】
（樹脂の重量平均分子量、分子量分布測定方法）
本発明において、結着樹脂等の分子量、分子量分布は以下の条件で行ったものである。ＧＰＣは「ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）装置」を用い、カラムは「ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）」を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。実験条件としては、試料濃度０．５％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量１０μｌ、測定温度４０℃、ＩＲ検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作製した。
【００５４】
（トナー粒子の円形度および平均円形度の測定方法）
円形度は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（シスメックス社製）により測定することができ、以下の式に基づいて円形度を求めた。
円形度＝（粒子像と同じ投影面積をもつ円の周長）／（粒子投影像の周囲長）
【００５５】
上記平均円形度の測定方法としては、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００（シスメックス社製）により測定することができる。平均円形度は次のように求める。すなわち、平均円形度は、単純にサンプル母集団における、上記円形度の平均値である。ルーゼックス画像解析装置にて解析することで算出されたものである。
【００５６】
［トナー母粒子の製造］
＜樹脂微粒子分散液の調製＞
スチレン（和光純薬製）                                  ３２０重量部
ｎ−ブチルアクリレート（和光純薬製）                      ８０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）        ９重量部
１，１０デカンジオールジアクリレート（新中村化学製）    １．５重量部
ドデカンチオール（和光純薬製）                          ２．７重量部
以上を混合溶解し、これをアニオン性界面活性剤ダウファックス（ダウ・ケミカル日本
製）４重量部を含有するイオン交換水５５０重量部に溶解し、さらに撹拌槽中で分散、乳
化し１０分間ゆっくりと撹拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム６重量部を溶解したイ
オン交換水５０重量部を投入した。次いで系内の窒素置換を十分に行った後、撹拌槽内を
撹拌しながら撹拌槽ジャケットを槽内温度が７０℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳
化重合を継続した。これにより体積平均粒径２３２ｎｍ、固形分量４２．９％、オンセッ
トガラス転移点５０．７℃、重量平均分子量（Ｍｗ）３３８００、数平均分子量（Ｍｎ）
１０２００の樹脂粒子分散液を得た。なお、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（１５
ｃｍ）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。樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量
計ＤＳＣ６２００型（セイコーインスツル（株）製）を用いた示差走査熱量測定（ＤＳＣ
）により求めた。
【００５７】
＜着色剤粒子分散液の調製＞
フタロシアニン顔料（大日精化社製、ＰＶＦＡＳＴＢＬＵＥ）    ９０重量部
アニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）        １０重量部
イオン交換水                                              ２４０重量部
以上を撹拌槽で混合し、これを分散圧力１９６ＭＰａに設定したアルティマイザＨＪＰ
−２５０７０（株式会社スギノマシン製）を用いて分散処理し、着色剤粒子分散液を調製
した。着色剤分散液における着色剤の体積平均粒径は１１９ｎｍであった。
【００５８】
＜離型剤分散液の調製＞
パラフィンワックス（ＰｏｌｙＷａｘ８５０、東洋ペトロライト社製）    ３０重量部
アニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）              ２．５重量部
イオン交換水                                                    ６７．５重量部
上記成分を９５℃に加熱して、ホモジナイザを用いて分散した後、ダイノーミルで分散
処理してワックス分散液を得た。分散ワックスの体積平均粒径は２４２ｎｍであった。尚
、これらの樹脂粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液の体積平均粒径測定は、マイク
ロトラック（日機装（株）製、マイクロトラックＵＰＡ９３４０）を用いて行った。
【００５９】
実施例１：
＜トナー粒子の作製＞
〔凝集工程〕
イオン交換水                                              ４００重量部
樹脂粒子分散液                                            ３００重量部
着色剤分散液                                                ６４重量部
離型剤分散液                                                ８６重量部
以上の混合成分を撹拌槽中に投入し、ホモジナイザで十分に混合、分散した後、凝集剤
（浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム）０．５重量部、イオン交換水１００重量部の混
合液を、撹拌槽を撹拌しながら１０分間かけて添加し、さらにホモジナイザで１０分間攪
拌し凝集原料を得た。
【００６０】
上記凝集原料を、図５に示す脈動流体輸送装置の流体輸送部１０、流体変換部１２および流量制御部１４を用いて出口ライン１８を介して、管型反応機２０の第１供給口３２へ供給した。管型反応機２０の攪拌回転数は５０ｒｐｍとし、脈動流体輸送装置の供給流速は反応機入口である第１供給口にて、吐出最大流速２ｍ／ｓ、吸引最大流速１．８ｍ／ｓとした。管型反応機内２０では、昇温部１（Ａ工程）で凝集原料を４９℃まで昇温し、付着部（工程Ｂ）でジャケット４０の温度５０℃にて固定とした条件で、樹脂粒子分散液１００重量部を凝集原料の平均流量に対して２／１７となる流量で定量供給した。また、凝集停止部（Ｃ工程）にて１ｍｏｌ/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を反応機出口３０におけるｐＨが６．０になるように、第２供給口３４へ連続供給した。
【００６１】
次に昇温部２（Ｄ工程）では管型反応機２０の流路内温が９５℃となるように、ジャケット４０により温度制御を行い、融合部（Ｅ工程）では、ジャケット４０の温度を９５℃固定とした。次いで、反応機出口３０から排出されたスラリーを４０℃まで冷却し、トナースラリーＡを得た。
【００６２】
得られたトナースラリーＡを１５μｍの篩で篩分したところ、網上トナー粗粉量はトナー成分に対して０．０５％であった。この篩分スラリーの平均粒子径は５．５μｍ（コールターマルチサイザーＩＩの値）、形状係数は０．９６０（ＦＰＩＡ２１００値）であった。
【００６３】
比較例１：
＜トナー粒子の作製＞
図５に示す装置において、第１の原料貯槽２６からの凝集原料を、流体輸送部１０、流体変換部１２および流量制御部１４を有する脈動流体装置を用いず、流体輸送部１０のみを用いて出口ライン１８を介して、管型反応機２０の第１供給口３２へ供給し、さらに凝集原料の流量が実施例１の平均流量となるよう調整した以外は、実施例１と同様の方法でトナーを製造した。結果、徐々にポンプ流量が低下し、運転不可能となった。内部観察の結果、昇温部１（Ａ工程）の壁面に融着が発生しており、管型反応機２０の内径が融着により極端に小さくなっていた。
【００６４】
比較例２：
実施例１の原料を用いて従来のバッチ式の製造方法によってトナーを作製した。
〔凝集工程〕
イオン交換水                                              ４００重量部
樹脂粒子分散液                                            ２４０重量部
着色剤分散液                                                ５０重量部
離型剤分散液                                                ６０重量部
以上の混合成分を撹拌槽中に投入し、ホモジナイザで十分に混合、分散した後、凝集剤（浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム）０．５重量部、イオン交換水１００重量部の混合液を、撹拌槽を撹拌しながら１０分間かけて添加し、添加終了後そのまま４０℃まで緩やかに加熱して３０分間保持した後４９℃まで加熱した。４９℃で４０分保持した後、コールタカウンタ（コールター社製マルチサイザーＩＩ）で粒子サイズを測定すると体積平均粒径４．６μｍの凝集粒子が生成していることが確認された。さらに加熱用ジャケットの温度を上げて５２℃で４０分間保持した。
【００６５】
〔付着工程〕
上記調製した凝集粒子を含む分散液に、さらに前記樹脂粒子分散液８０重量部を緩やかに添加し、さらに加熱用ジャケットの温度を上げて５３℃で１時間保持した。得られた付着粒子について、粒子サイズを測定すると体積平均粒径５．６μｍであった。
【００６６】
〔融合工程〕
次に、１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液をｐＨが６．０になるように添加した後、撹拌を継続しながら８５℃まで緩やかに加熱し６０分間保持した。その後９６℃まで加熱し、４０℃まで冷却し、トナースラリーＢを得た。
【００６７】
得られたトナースラリーＢを１５μｍの篩で篩分したところ、網上トナー粗粉量はトナー成分に対して１．３５％あった。この篩分スラリーの平均粒子径は５．５μｍ（コールターマルチサイザーＩＩ値）、形状係数は０．９６０（ＦＰＩＡ２１００値）であった。
【００６８】
以上のように、本発明の脈動流体輸送装置を用いることにより、凝集法トナー製造方法においても連続化を可能とし、連続製法にて従来のバッチ製法同等の粒子を製造でき、結果として処理能力を飛躍的に向上させるとともに、高濃度化による排水量削減や、省スペース化を実現する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の脈動流体輸送装置およびこれを用いた管型反応機は、特に連続処理を行う製造工程を有する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の脈動流体輸送装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の脈動流体輸送装置が、吐出方向に流体を輸送する動作を説明する図である。
【図３】本発明の脈動流体輸送装置が、吸引方向に流体を戻す動作を説明する図である。
【図４】本発明の脈動流体輸送装置で輸送した流体の移動流速の概念図である。
【図５】本発明の脈動反応装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  流体輸送部、１２  流体変換部、１４  流量制御部、１６  原料貯槽、１８  出口ライン、２０  管型反応機、２２  駆動源、２４  第２の原料貯槽、２６  第１の原料貯槽、２８  第３の原料貯槽、３０  反応機出口、３２  第１原料供給口、３４  第２原料供給口、３６  第３原料供給口、４０  ジャケット。
【図１】
2009169245.tif 000003
【図２】
2009169245.tif 000004
【図３】
2009169245.tif 000005
【図４】
2009169245.tif 000006
【図５】
2009169245.tif 000007