粒子製造装置、粒子群の製造方法、並びに粒子群及び収納体
【課題】液滴の合着を抑制することによる粒径の均一性確保や、粒径分布の緻密なコントロールを、簡単で信頼性の高い手法で実現する粒子製造装置、粒子群の製造方法を提供し、その方法により製造された粒子群及び収納体を提供する。
【解決手段】吐出孔１を有する吐出部材１１と、吐出部材１１に振動を与える振動印加手段と、固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を吐出部材１１に接触した状態で格納する液槽１０とを有し、前記振動印加手段により印加された振動により前記液体を液滴６として吐出孔１から吐出させ、液滴６を乾燥させることによって固体粒子７を得るものであって、吐出部材１１に設けた吐出孔１の開口面積、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔１を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、所定の粒径分布を有する固体粒子群を製造する。
【解決手段】吐出孔１を有する吐出部材１１と、吐出部材１１に振動を与える振動印加手段と、固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を吐出部材１１に接触した状態で格納する液槽１０とを有し、前記振動印加手段により印加された振動により前記液体を液滴６として吐出孔１から吐出させ、液滴６を乾燥させることによって固体粒子７を得るものであって、吐出部材１１に設けた吐出孔１の開口面積、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔１を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、所定の粒径分布を有する固体粒子群を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子製造装置、粒子群の製造方法、並びに粒子群及び収納体に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小紛体を利用した産業製品が従来から存在する。例を挙げると、化粧品、医薬品、電子写真、静電記録、静電印刷等の画像形成装置に用いるキャリア粒子やトナー粒子といった現像剤など、がある。
化粧品についてはファウンデーションの微粒子化が進めることにより光がより拡散されるようになり、結果として肌の凸凹が目立ちにくくなるとされている。このため最近では数μｍから数十nｍの均一な粒子をファウンデーションとして用いる技術が開発されている。
【０００３】
医薬品については、肺や気管支に薬を到達させるのに数μｍの粒子を作成する必要があり、狙いの径を粒子を精度良く作成することができれば、治療効果が高い医薬品の製造が可能となるとともに、製造コストの削減ひいては医薬品の低コスト化に寄与する事が出来る。
【０００４】
電子写真、静電記録、静電印刷等に於いて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている静電潜像担持体等の像担持体に一旦付着し、次に転写工程において静電潜像担持体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像する為の現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が知られている。現像工程や転写工程を静電気力を用いて行なう場合には、狙いのトナー粒径に対して粒径分布幅が大きいと帯電量にばらつきが生じやすく、画像の均一性に問題が生じる。また粘着方式の転写工程を用いる場合や定着工程では、粒径分布幅が大きい場合にはトナー粒子と転写体、定着部材との接触にばらつきが生じ、やはり均一性に欠けた画像となる。またキャリア粒子の粒径分布幅が大きい場合には磁気ブラシ先端と感光体との間の電界均一性に欠け、やはり画像の均一性に課題が生じる。
【０００５】
その他の例を挙げると、列車のブレーキについて、車輪とレールの間に微粒子を噴霧することによって急ブレーキ時の制動性を向上する技術も既に実用化されている。
【０００６】
このように微小紛体を使用した各種製品においては、用いる粒子の粒径やその分布をコントロールすることが製品の機能実現や安定性にとって重要となる。このため、従来より均一な径の粒子を作成するために様々な製造装置が用いられてきた。
例えば従来、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられる乾式トナーとしては、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂などのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混練し、微粉砕したもの、いわゆる粉砕型トナーが広く用いられている。
【０００７】
また最近では、懸濁重合法、乳化重合凝集法によるトナー製造法、いわゆる重合型トナーが検討されている。この他にも、ポリマー溶解懸濁法と呼ばれる体積収縮を伴う工法も検討されている（特許文献１参照）。この方法はトナー材料を低沸点有機溶媒などの揮発性溶剤に分散、溶解させ、これを分散剤の存在する水系媒体中で乳化、液滴化した後に揮発性溶剤を除去するものである。この方法は懸濁重合法、乳化重合凝集法と異なり、用いることのできる樹脂に汎用性が広く、特に透明性や定着後の画像部の平滑性が要求されるフルカラープロセスに有用なポリエステル樹脂を用いることができる点で優れている。
【０００８】
しかしながら、上記の粉砕型トナーにおいては、トナーの粒径を均一にコントロールすることが困難である。
また上記の重合型トナーにおいても、トナーの粒径の均一性という点では完全ではなく、更なる改善が求められている。また水系媒体中で分散剤を使用することを前提としているために、トナーの帯電特性を損なう分散剤がトナー表面に残存して環境安定性が損なわれるなどの不具合が発生したり、これを除去するために非常に大量の洗浄水を必要とすることが知られており、必ずしも製法として満足のいくものではない。
【０００９】
上述の各方式に代わるトナーの製造方法として、圧電パルスを利用して微小液滴を形成し、さらにこれを乾燥固化してトナー化する工法が提案されている（特許文献２参照）。更に、ノズル内の熱膨張を利用し、やはり微小液滴を形成し、さらにこれを乾燥固化してトナー化する工法が提案されている（特許文献３参照）。更には、音響レンズを利用し、同様の処理をする方法が提案されている（特許文献４参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１５２２０２号公報
【特許文献２】特開２００３−２６２９７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２８０２３６号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながらこれらの方法では、液滴同士の合一による粒度分布の広がりが発生する恐れがあり、単一分散性という点においても課題がある。この課題を解決するため、特許文献４ではその段落００８５において、また特許文献３ではその段落００８３において、隣接するヘッド部から吐出された液滴が合着するのを防止すべく各ヘッド部での吐出タイミングを異ならせる事を開示している。しかしこの方法ではヘッドごとに振動源または加熱源を設ける必要が生じ、装置コストが高くなるという問題があると同時に、各ヘッドが均一に動作することを前提としているため製造装置としての信頼性にも課題が発生する。またヘッドの一部が故障した場合には粒子の製造量に影響が出てしまうという問題もある。
【００１２】
本発明者は、更に信頼性が高い粒子径コントロールを目的として、トナー用材料の溶解乃至分散液などの液体に吐出部材を接触させ、この吐出部材を振動させることによって該吐出部材に設けた吐出孔から液体を吐出させて液滴とし、該液滴を乾燥させる粒子製造装置を検討してきた。この方式と特許文献４との違いは、特許文献４の方式では吐出孔を有する吐出部材自体は振動せず、別の部材を振動させて液滴を吐出するのに対し、本方式では吐出孔を有する吐出部材自体を振動部材として振動させる点である。これにより振動源が単一化され、経済性、信頼性に優れた粒子製造装置が実現できる。
【００１３】
本発明は以上の粒子製造装置を更に改良するものであり、液滴の合着を抑制することによる粒径の均一性確保や、粒径分布の緻密なコントロールを、簡単で信頼性の高い手法で実現する粒子製造装置、粒子群の製造方法を提供し、その方法により製造された粒子群及び収納体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために提供する請求項１の発明に係る粒子製造装置は、吐出孔を有する吐出部材と、前記吐出部材に対して所定の周波数で振動を与える振動印加手段と、固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を前記吐出部材に接触した状態で格納する液槽と、を有し、前記振動印加手段によって印加された振動により前記液体を液滴として吐出孔から吐出させ、この液滴を乾燥させることによって固体粒子を得ることを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するために提供する請求項２の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、所定の粒径分布を有する固体粒子群を製造することを特徴とする。
【００１６】
前記課題を解決するために提供する請求項３の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記吐出部材に設けられた吐出孔は、少なくとも２以上の異なる開口面積の吐出孔からなることを特徴とする。
【００１７】
前記課題を解決するために提供する請求項４の発明に係る粒子製造装置は、請求項３の発明において、前記吐出孔は、開口面積の異なる吐出孔間の距離よりも開口面積が略同一の吐出孔間の距離が長くなるように配置されていることを特徴とする。
【００１８】
前記課題を解決するために提供する請求項５の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数は可変であることを特徴とする。
【００１９】
前記課題を解決するために提供する請求項６の発明に係る粒子製造装置は、請求項５の発明において、前記液体を液滴として吐出させる最中に、前記振動印加手段により印加される振動の周波数が、一の周波数Ａから他の周波数に変更され、再度周波数Ａとなるよう制御されることを特徴とする。
【００２０】
前記課題を解決するために提供する請求項７の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記液槽は複数の領域単位で区切られており、該領域ごとに固形分体積濃度（体積％）が異なる前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されることを特徴とする。
【００２１】
前記課題を解決するために提供する請求項８の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記液槽は複数の領域単位で区切られ、該領域ごとに前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されており、前記領域ごとに、吐出孔を単位時間あたりに通過する前記液体の量が異なるよう制御されることを特徴とする。
【００２２】
前記課題を解決するために提供する請求項９の発明に係る粒子群の製造方法は、吐出孔を有する吐出部材に固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を接触させた状態で、該吐出部材を振動させることにより、前記液体を液滴として吐出し、前記液滴を飛翔中に乾燥して固体の粒子群を得ることを特徴とする。
【００２３】
前記課題を解決するために提供する請求項１０の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記吐出部材の振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、前記粒子群の粒径分布をコントロールすることを特徴とする。
【００２４】
前記課題を解決するために提供する請求項１１の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材の吐出孔を２以上の異なる開口面積の吐出孔とすることにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする。
【００２５】
前記課題を解決するために提供する請求項１２の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材の振動の周波数を変化させることにより、異なる粒径の粒子群を得ることを特徴とする。
【００２６】
前記課題を解決するために提供する請求項１３の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材の振動の周波数を、２以上の周波数のうちから交互あるいは順次異なる周波数となるように変化させながら、前記液体を液滴として吐出することを特徴とする。
【００２７】
前記課題を解決するために提供する請求項１４の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、固形分体積濃度（体積％）が２以上の異なる前記液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする。
【００２８】
前記課題を解決するために提供する請求項１５の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出孔を単位時間当たりに通過する前記液体の量を２以上の異なるものとして該液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする。
【００２９】
前記課題を解決するために提供する請求項１６の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出孔から吐出される液滴に静電誘導により、正電荷または負電荷を与えることを特徴とする。
【００３０】
前記課題を解決するために提供する請求項１７の発明に係る粒子群は、固体の粒子の粒径分布の極大値を２つ以上有し、該極大値に対応する粒径値Ｚを有する粒子の個数をＮとしたとき、粒径値Ｚに対して１％大きい又は１％小さい粒径値に対応する粒子数がＮ／２以下となることを特徴とする。
【００３１】
前記課題を解決するために提供する請求項１８の発明に係る粒子群は、請求項１７の発明において、前記極大値に対して１％大きい粒径値及び１％小さい粒径値は、一方が他方の「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍となっていることを特徴とする。
【００３２】
前記課題を解決するために提供する請求項１９の発明に係る粒子群は、請求項９〜１６のいずれか一に記載の粒子群の製造方法により製造されてなることを特徴とする。
【００３３】
前記課題を解決するために提供する請求項２０の発明に係る粒子群は、請求項１７〜１９の発明において、前記粒子群は、少なくとも樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子によって構成された粒子群であることを特徴とする。
【００３４】
前記課題を解決するために提供する請求項２１の発明に係る収納体は、請求項１７〜２０のいずれか一に記載の粒子群を格納してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１，９の発明によれば、吐出部材へ単一の振動部材によって振動を与える構成において、簡易な方法によって所望の粒径分布を得ることが出来る。液滴吐出が単一の振動印加部材によってなされるので、液滴ごとに個別の圧力を加えるような従来方式に比べて信頼性が高い。
また、請求項２，１０の発明によれば、粒径分布を異ならせることによって、液滴の合着も抑制できる。この場合も、液滴径を異ならせるという簡易な方式によって合着を抑制できるので、液滴ごとに吐出タイミングを異ならせるような従来方式と比べ、液滴吐出が単一の振動印加部材によってなされる分だけ信頼性が高い。
また、請求項３，１１の発明によれば、吐出孔の開口面積が異なることにより、粒径を異ならせることができる。特に本製造装置では、粒形の異なる粒子が同時に生産されるため、異なる粒形の粒子同士の相互分散性が良くなる。
また、請求項４の発明によれば、液滴径が近いと液滴の進行方向での座標が近くなるので、液滴径が近い液滴を吐出する吐出孔を互いに離して配置させることにより、飛翔中の液滴の合着を抑制し、吐出孔の密度が高く（すなわち振動あたりの粒子生産性が良く）、しかも合着が抑制された粒子製造装置が実現できる。具体例としては、千鳥格子配置がある。
また、請求項５，１２の発明によれば、振動数を変えて粒径を異ならせることができる。特に本方式によれば、周波数の切り替えのみによって粒径を変化させることが出来るため、開口面積を予め設定するというような製造装置の事前準備を必要とせず、かつ、連続的に粒径を変更することが出来る。また、本方式によれば、異なる粒径を有する粒子同士の相互分散性が悪い粒子群を製造したい場合や、異なる粒径を有する粒子同士を別の格納先に格納することが容易となる。
また、請求項６，１３の発明によれば、１の粒径の粒子と他の粒径の粒子が交互に製造されるので、異なる粒径を有する粒子同士の相互分散性を向上させることが出来る。
また、請求項７，１４の発明によれば、各領域に属する液体ごとに固形分体積濃度（体積％）を変える事によって、粒径を異ならせることができる。特に本製造装置、方法では、粒形の異なる粒子が同時に生産されるため、異なる粒形の粒子同士の相互分散性が良くなる。
また、請求項８，１５の発明によれば、各領域に属する吐出孔ごとに、ポンプ流速やノズル径を変化させて式（１）のＱを変え、もって粒径を異ならせることができる。特に本製造装置、方法では、粒形の異なる粒子が同時に生産されるため、異なる粒形の粒子同士の相互分散性が良くなる。
また、請求項１６の発明によれば、液滴同士の合着を防止することができる。
また、請求項１７の発明は、本発明の製造方式によってのみ得られる、新規な粒径分布を有した粒子群である。
また、請求項１８の発明は、周波数を可変とする方式において、干渉が発生しない条件のときに得られる、新規な粒径分布を有した粒子群である。
また、本発明によると、簡易な方法によって、粒径の異なる粒子をそれぞれ所定の個数だけ、信頼性よく製造することが出来る。これにより、例えば、粒径分布を精度よく制御して所定の機能を粒子群に持たせたり、液滴状態での合着を抑制したり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】
【００３６】
本発明を電子写真用の乾式トナーに用いた例で説明を行なう。
（トナー製造方法）
−装置−
本発明の粒子製造装置の一態様であるトナー製造装置は、樹脂と着色剤とを含有するトナー用材料の溶解乃至分散液を吐出孔から吐出させて液滴を形成する液滴形成手段と、該液滴中に含まれる溶媒を除去することにより前記液滴を乾燥させ、トナー粒子を形成するトナー粒子形成手段とを有する。なお、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本実施形態の製造装置以外の構成を採用することも可能である。
【００３７】
具体的には、図１に示すように、液体を格納する液槽１０と、液槽内に格納された液体と接触しつつ振動させられる吐出部材１１と、前記吐出部材に設けられた液滴形成手段としての吐出孔（以下「ノズル」と記載）１と、電極２と、前記トナー粒子形成手段としての、溶媒除去設備３、除電器４、トナー捕集部５を有する。
【００３８】
図１に示したトナー製造装置では、前記溶解乃至分散液を、ノズル１から液滴６として吐出させ、該液滴６を、電極２により帯電した後、溶媒除去設備３で溶媒を除去することによりトナー粒子７とし、該トナー粒子７を、除電器４による除電後、トナー捕集部５に捕集して、トナー貯蔵器に搬送するようになっている。
【００３９】
以下、前記トナー製造装置について、各部材毎にさらに詳述する。
−−ノズル−−
前記ノズル１は、先にも述べたように、トナー用材料の溶解乃至分散液を、吐出させて液滴とする部材である。
【００４０】
前記吐出部材１１の材質及び形状としては特に制限はなく、適宜選択した形状とすることができるが、例えば吐出部材１１が厚み５〜５０μｍの金属板で形成され、かつ、その開口径が３〜３５μｍであることが、ノズル１から溶液を噴射させるときにノズル１自体に振動を与えることによりせん断力が付与され、極めて均一な粒子径を有する微小液滴を発生させる観点から好ましい。なお前記開口径は、ここでは、開口面積と同じ面積の真円を想定した場合にその直径に相当する長さとする。
【００４１】
前記ノズル１に振動を与える手段としては、想定した振動を安定して与えることができるものが望ましく、本実施形態では圧電体の伸縮により振動させる形態を採用する。ただし本発明は圧電体による振動に限定されるものではない。
【００４２】
圧電体は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する機能を有する。具体的には、電圧を印加することにより伸縮し、この伸縮によりノズルを振動させることができる。
前記圧電体としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスが挙げられるが、一般に変位量が小さい為、積層して使用されることが多い。この他にも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電高分子や、水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＮｂＯ３、等の単結晶、などが挙げられる。
【００４３】
ノズル1に与える振動の周波数には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｋＨｚ乃至５０ＭＨｚが好ましく、極めて均一な粒子径を有する微小液滴を発生させる観点から、１００ｋＨｚ乃至１０ＭＨｚがより好ましい。
【００４４】
本発明においては前記ノズル１が複数個設けられており、各ノズルから吐出される液滴６を一の溶媒除去設備、図示の例では、溶媒除去設備３で乾燥させる。
【００４５】
本実施形態のように一の圧電体により吐出部材１１を振動させ、この単一の振動によって複数のノズルから液滴を吐出させるようにすれば、振動源をノズル毎に設ける場合に比較して信頼性が向上する。その理由は、振動源が複数存在する場合には各振動源が独立に故障する恐れがあり、その結果吐出される液滴の粒度分布が変化する恐れがあるが、振動源を単一とすることによってこの不具合を回避することが出来るためである。かかる観点に鑑みると、一の振動源が作用を及ぼす吐出孔の数は多いほど信頼性が向上し、後述する所定の粒径分布の１セットが単一の振動源によって得られることが最も好ましい。ただし本発明は所定の粒径分布の１セットが単一の振動源によって得られる場合に限定されない。
【００４６】
前記一の圧電体により振動させるノズルの個数には特に制限はないが、吐出部材１１に加わる外乱を抑制する観点からは、開口面積の分布に極端な偏りがないことが望ましい。この点については、のちほど、狙いとする粒径分布と併せて説明する。
【００４７】
またノズル同士の距離に関しては、合着防止等の観点から設定する必要がある。この条件は振動状態や液滴径、液滴の密度、溶媒除去設備３内の気流状態などによって異なる。ただしもっとも理想的な条件、すなわち振動方向の変動がなく、また溶媒除去設備３内に液滴飛翔方向とは異なる向きの気流が一切発生していない状態であったとしても、ノズル同士の最近接距離は、隣接するノズルから吐出される各液滴の半径の和よりも大きい事が好ましい。また同じ粒径の粒子を製造するためのノズル同士の最近接距離は、形成される液滴径の直径以上離れていることが好ましい。
【００４８】
−−電極−−
前記電極２は、ノズルから吐出される液滴６を帯電させて単分散粒子とするための部材である。
また、前記電極２は、ノズル１に対向して設置された一対の部材であり、その形状としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、例えば、リング状に形成するのが好ましい。
【００４９】
前記電極２による帯電方法としては、特に制限はないが、ノズルから吐出される液滴６に、常に一定の帯電量を液滴６に与えることができることから、例えば、該液滴６に、誘導荷電により、正電荷又は負電荷を与えることが好ましい。より具体的には、該誘電荷電が、前記液滴を、直流電圧が印加された一対の電極２，２間に通過させることにより行われるのが好ましい。気流中の液滴が高荷電状態となることは、エレクトロスプレー法や静電噴霧による微粒子製造などでもすでに実証されている。この場合、揮発成分の蒸発による液滴の表面積縮小作用から、固体への帯電よりも高い帯電量を維持させることが原理的には可能であり、さらに高荷電な固体粒子を得ることができる。
【００５０】
−−溶媒除去設備−−
前記溶媒除去設備３としては、液滴６の溶媒を除去することができれば特に制限はないが、液滴６吐出方向と同方向に乾燥気体を流すことにより気流を発生させ、該気流により、液滴６を溶媒除去設備３内で搬送させると共に、該搬送中に前記液滴６中の溶媒を除去させることにより、トナー粒子７を形成するのが好ましい。なお、ここで、「乾燥気体」とは、大気圧下の露点温度が−１０℃以下の状態の気体を意味する。
前記乾燥気体としては、液滴６を乾燥可能な気体であれば特に制限はなく、例えば、空気、窒素ガス、などが好適に挙げられる。
【００５１】
後述する本発明の適用例の一部で記載するような、粒径が異なる粒子を同時に製造する場合には、粒径の相違による粒子間での飛翔経路のばらつきを抑制する観点から、上記気流が存在することが好ましい。
【００５２】
また、図示の例のように、前記溶媒除去設備３の内壁面には、液滴６が、前記溶媒除去設備３の壁面に付着することを防止する観点から、液滴の電荷とは逆極性に帯電された静電カーテン８を設け、前記静電カーテンで周囲が覆われた搬送路を形成し、該搬送路内に液滴を通過させるのが好ましい。
【００５３】
−−除電器−−
前記除電器４は、液滴６を、搬送路内に通過させることにより形成したトナー粒子７の電荷を、一時的に中和させた後、該トナー粒子７をトナー捕集部５に収容させるための部材である。
前記除電器４による除電の方法としては、特に制限はなく、通常知られている方法を適宜選択して使用することができるが、効率的に除電が可能であることから、例えば、軟Ｘ線照射、プラズマ照射。などにより行うのが好ましい。
【００５４】
−−トナー捕集部−−
前記トナー捕集部５は、トナーを効率的に捕集し、搬送する観点から、トナー製造装置の底部に設けられた部材である。
前記トナー捕集部５の構造としては、トナーを捕集できれば特に制限はなく、適宜選択することができるが、上述の観点から、図示の例のように、開口径が漸次縮小するテーパー面を有してなり、該開口径が入口部より縮小した出口部から、トナー粒子７を、乾燥気体を用い、該乾燥気体の流れを形成し、該乾燥気体の流れにより、トナー粒子をトナー貯蔵容器に移送させるのが好ましい。
【００５５】
前記移送の方法としては、図示の例のように、圧送チューブ９を介した乾燥気体により、トナー粒子７をトナー貯蔵容器に圧送してもよいし、トナー貯蔵容器側からトナー粒子７を吸い込んでもよい。
前記乾燥気体の流れとしては、特に制限はないが、遠心力を発生させて確実にトナー粒子７を移送できる観点から、渦流であることが好ましい。
【００５６】
さらに、該トナー粒子７の搬送をより効率的に行う観点から、トナー捕集部５、圧送チューブ９、及びトナー捕集容器が、導電性の材料で形成され、かつ、これらがアースに接続されているのがより好ましい。また、前記トナー製造装置は、防曝仕様であることが好ましい。
【００５７】
−−液滴−−
前記液滴６は、先に述べたように、特定の物質を含有するトナー用材料の溶解乃至分散液を、一定の周波数で振動させたノズル１から吐出させることにより発生させる。なお、前記トナー用材料については、別途「トナー」の項を設けて、その中で述べる。
【００５８】
前記トナー用材料の溶解乃至分散液としては、トナー用材料を、溶解及び分散の少なくともいずれかを行ってさえいれば特に制限はなく、適宜選択して使用することができるが、高い帯電量を維持させる観点から、電解伝導率が１．０×１０−７Ｓ／ｍ以上であることが好ましい。
同様の観点から、前記溶解乃至分散液の、溶媒としての電解伝導率も、１．０×１０−７Ｓ／ｍ以上であるのが好ましい。
【００５９】
前記トナー用材料を、溶解乃至分散する方法としては、特に制限はなく、通常使用される方法を適宜選択することができる。具体的には、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、エポキシ系樹脂等のトナーバインダーを、着色剤等と共に溶融混練し、微粉砕しても良いし、この製造途中で得られた混練物を、樹脂成分が可溶な有機溶媒に一度溶解させ、これを微小液滴として処理しても良い。
【００６０】
−作用−
以上の詳細に説明したトナー製造装置によれば、ノズルの１吐出孔から発生する液滴の粒子数を１秒当たり数万乃至数百万個と非常に多くすることもでき、生産性という観点から優れている。
【００６１】
また、本方式によれば粒子径を極めて精度良く制御することができる。粒子径のばらつきが少なければ粒子自体の流動性が高くなるため、製造装置等への付着抑制を目的として外添剤を加える場合においても、極めて少量でその効果を発揮することができる。外添剤剥離による信頼性低下や、剥離した微粒子の人体への安全性を考えると、外添剤を少なく制御することが可能となれば利点がある。
【００６２】
ところで本発明者の検討によれば、本製造装置では最終的に得られる固体粒子の粒径を、下記計算式（１）または（２）により精度良く決定することができる。式に現われるパラメータの値が同じであれば、使用する材料の分子構造などによる粒径の変化は殆どない。これまでの製造装置の中には使用する材料によって粒径が大きく変化するものもあったが、本製造装置では下記２つの式に現われるパラメータを適切に制御することによって、設定した通りの粒径を有する固体粒子を連続して得ることが可能になる。
【００６３】
〔計算式〕
Ｄｐ＝（６×Ｑ×Ｃ／π／ｆ）１／３ ・・・ （１）
但し、Ｄｐ： 固体粒子径、Ｑ：液流量（ポンプ流速とノズル径で決まる）、ｆ：振動周波数、Ｃ：固形分の体積濃度、π：円周率である。
【００６４】
粒子径は上記計算式（１）で計算することが可能であるが、下記計算式（２）によっても求めることができる。
【００６５】
〔計算式〕
固形分体積濃度（体積％）＝（固体粒子径／液滴径）３ ・・・ （２）
【００６６】
すなわち、本発明により得られる固体粒子の直径は、液滴径と固形分濃度を調整することによっても制御することが可能である。
【００６７】
本発明はこれらの性質を利用し、所定の粒径分布を有する粒子群を簡易に製造するものである。具体的には、本実施形態においては以下の各適用例に記載の方法が考えられる。なお、これらの方式を同時に使用することも可能である。
【００６８】
（適用例１）
最初の適用例では、ノズル径が異なる複数の吐出孔を吐出部材に形成することにより式（１）のパラメータＱを吐出孔ごとに変化させ、これによって、製造される紛体粒子の径を変化させる。
【００６９】
この方式の適用例としては、トナー粒子群に所定の粒径分布を持たせることが考えられる。例えば、特開２００３−２５５６８９号公報には、トナーの粒径分布を重量平均粒径６．０〜８．０μｍ、かつ、５μm以下のトナーが４０〜８０個数％とすることにより、忠実現像性と流動性という２つの特性を両立できるとする（特開２００３−２５５６８９号公報の段落００１５参照）。
【００７０】
また、特開２００３−２６３０１９号公報には、現像剤担持体への現像剤のはまり込みを軽減させるために、例えば粒径分布のピークを８．５μmおよび１．６μmの２ピーク設けることが開示されている。
【００７１】
このように、作像工程における高画質と信頼性等を総合的に考えると、作像工程によっては、トナー粒子の粒径が所定の分布を有することが好ましい場合がある。
【００７２】
しかし、特開２００３−２５５６８９号公報では、粉砕工程によって造粒を行なっているため、狙いの粒径分布を有するトナー粒子群を安定して生産することが困難である。
また、特開２００３−２６３０１９号公報では、当該公報の図５に示されるように、粒径分布の２ピークの中間の粒径を有する粒子が数多く存在するため、この中間の粒径を有する粒子の存在量の増減が発生した場合に狙いの効果を得ることができない恐れがある。
【００７３】
そこで本適用例では、条件に合った粒子分布を正確に、かつ安定して得るために、複数のノズルの面積を変更する。粒径分布の例として、特開２００３−２５５６８９号公報に記載の「重量平均粒径６．０〜８．０μｍ、かつ、重量平均粒径５μm以下のトナーが４０〜８０個数％」という分布を得ることを考える。
【００７４】
図２に示すように、一つの吐出部材（振動部材）に直径Ａ〔μｍ〕の第１の吐出孔１ＡをＮＡ個と、直径Ｂ〔μｍ〕の第２の吐出孔１ＢをＮＢ個、設ける。またノズルの直径がｘ〔μｍ〕の時、得られる固体粒子の直径がｘの関数ｆ（ｘ）〔μｍ〕であるとする。ここでは計算の簡素化のためトナー形状を真球として計算するが、他の形状でも算出可能である。
粒径ｆ（Ｂ）〔μｍ〕のトナー粒子の個数％は、以下の式（３）で与えられる。
【００７５】
ＮＢ／（ＮＡ＋ＮＢ）×１００〔％〕・・・（３）
【００７６】
また粒子群の重量平均粒径Ｍｗは、固体粒子の密度をμとした時、以下の式（４）で与えられる。
【００７７】
Ｍｗ＝〔ＮＡ×ｆ（Ａ）４＋ＮＢ×ｆ（Ｂ）４〕／〔ＮＡ×ｆ（Ａ）３＋ＮＢ×ｆ（Ｂ）３〕
・・・（４）
【００７８】
図２に示すように、本例ではＮＡ＝ＮＢであるとする。
この場合、ｆ（Ｂ）＝４〔μｍ〕とすれば、式（３）から４〔μｍ〕のトナー粒子が５０個数％存在することとなり、「５μm以下のトナーが４０〜８０個数％」を満たす。
また、ｆ（Ｂ）＝４〔μｍ〕を式（４）に代入してＭｗ＝７〔μｍ〕となるときのｆ（Ａ）を求めるとｆ（Ａ）＝７．４７〔μｍ〕となる。
従って、Ａをｆ（Ａ）＝７．４７〔μｍ〕となるようなノズル径とすれば「トナーの粒径分布を重量平均粒径６．０〜８．０μｍ」との条件が満たされる。
【００７９】
ここで、ｆ（ｘ）の関数形は事前に実験的に得ることが出来る。条件を整えることにより、ｆ（ｘ）＝２×ｘと近似できることが、本発明者らの検討により明らかになっている。そのように条件を整えた場合、ｓ〔μｍ〕の粒径を得るためにはノズル径をｓ／２〔μｍ〕とすれば良いので、図２における２種類のノズル径をＡ＝３．７３５〔μｍ〕、Ｂ＝２〔μｍ〕とすることによって、特開２００３−２６３０１９号公報に記載の粒度分布を正確に生産することが可能となる。（図３では表作成ソフトの能力によって分布に幅が出来ているが、実際には分布幅はほとんど存在しない）
【００８０】
本例で得られた粒度分布を図３に記す。このように本製造方法によれば、所定の粒径でピークを有し、それ以外の粒径の粒子はほとんどない、従来の製造方法では困難であった粒径分布を簡易に得ることが出来る。なお、「それ以外の粒径の粒子はほとんどない」の「ほとんど」と記載した理由は、液滴の合着により狙いの粒径以外の粒径を有する粒子が少数発生することがあるためである。
【００８１】
また本方式によれば、例えば図４のような複雑な粒径分布を有する粒子群も、精度良く、かつ安定して製造することが出来る。粒径分布の制御は、例えば図５に示すように、円盤系の吐出部材の中心からの距離Ｌ１にノズル径Ｒ１のノズル１ＣをＮ１個設け、中心からの距離Ｌ２にノズル径Ｒ２のノズル１ＤをＮ２個設け、中心からの距離Ｌ３にノズル径Ｒ３のノズル１ＥをＮ３個設け・・・、と同心円状にインデックスを増やしていくことで達成できる。もちろんノズルの配置は図５に示すものには限定されず、所定のノズル径のノズルを所定個数ずつ吐出部材に設ければよい。図５は単なる一例である。
【００８２】
このように、本発明を用いれば複雑な粒径分布を有する粒子群でも安定して製造することが可能となるため、粒子群に狙いの機能を付与することが容易となり、従来の製造装置に比べて非常に大きな利点がある。
【００８３】
また、粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が異なる粒子同士の相互分散性が良い。すなわち、粒径が小さいほど粒子間の付着力が大きくなるため、小さな粒子のみの集合があると粒子同士の凝集が発生しやすく粒径が異なる粒子が均等に混ざり合いにくくなる（相互分散性が悪くなる）。しかし本方式では粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が同じ粒子同士が過密に集合することが抑制され、相互分散性が確保出来る。
【００８４】
ところで本発明の製造装置によれば、従来にない特徴ある粒径分布を得ることが出来る。具体的には図３、図４に示したごとく、所定粒径を中心としたシャープな分布が離散的に形成され、当該離散的な分布が集合する事によって全体として狙いの粒径分布が形成される。このような分布は従来の製造装置では得ることが困難で、本発明によって初めて可能となったものである。
【００８５】
例えば、特開２００３−２６３０１９号公報では、当該公報の図５に示されるように、粒径分布の２ピークの中間の粒径を有する粒子が数多く存在する。本発明を使用すれば、このような分布に対して図３、４に示すような特徴的な分布を簡易に得ることが出来る。
【００８６】
離散的な分布が集合する事によって全体として狙いの粒径分布が形成されている場合と、従来のごとく粒径分布のピーク以外の粒径にも多数の粒子が存在する場合とを論理的に切り分けることは困難であるが、範囲を明確化するため、本発明で得ることが可能となった粒径分布を以下のように特定する。
【００８７】
粒子群の粒径分布において、ピーク（粒径分布の極大値）に対応する粒径値をＺとしたとき、粒径値Ｚを有する粒子がＮ個カウントされたとする。このとき、Ｚと１％だけ異なる粒径値、すなわち（１＋０．０１）×Ｚまたは（１−０．０１）×Ｚといういずれかの粒径値における粒子数がＮ／２以下であれば（以下、「条件Ｓ」とする）、この粒子群は上述の製造方法に特有の粒径分布を有しているといえる。粒径分布のピークから１％外れただけで、カウントされる粒子数が半分以下になるレベルのシャープな分布は、従来の製造装置では得ることが困難な本発明特有の粒径分布である。
したがって本発明に特有の粒径分布とは、上述の条件Ｓを満たす粒径分布のピークが２つ以上存在する粒径分布である。
【００８８】
なお、粒径値Ｚにピークを有するといっても、分子レベルにまで無限に細かく測定していけば、大きさが厳密に等しいということはありえない。また実際の粒径測定装置では、所定の粒径幅を設定して、その下限値以上、上限値未満の粒径を有するものをカウントするものが多い。そこで、条件Ｓの成否を確認する際には、測定の際に個数をカウントする単位となる粒径幅を重量平均粒径の０．１％以上１０％未満に設定し、ピーク粒径を含む粒径範囲と、それに隣接する粒径範囲との間で条件Ｓの成否を測定する。そして粒径幅を重量平均粒径の０．１％以上１０％未満の範囲で変化させ、条件Ｓを満たす粒径幅が１つでも存在したならば、条件Ｓが成立したものとする。
【００８９】
以上、本例ではトナー粒子を例にとって説明したが、このような精度の良い粒径分布の製造は、医薬品等、他の分野における造粒にも応用可能であることはいうまでもない。従って本適用例の手法はトナー粒子製造に限定されるものではない。
【００９０】
なお本例のように、吐出部材１１に対して吐出方向以外の方向に向かう力が及ばないようにノズルの開口面積が分布していることが、外乱抑制の観点から望ましい（図２参照）。
【００９１】
議論を一般化すると、吐出方向と直行する断面に投影した場合における吐出部材１１の重心位置を点Ｏとする。そして各ノズルを単一密度の物質に置き換え、これを吐出方向と直行する断面に投影した場合におけるその物質の重心位置を点Ｐとする。このとき点Ｏと点Ｐとが離れていればいるほど外乱が生じる可能性がある。例えばノズルが吐出部材１１の一端のみに偏在していれば、吐出の有無による圧力の変化で吐出部材１１が傾く恐れがある。
【００９２】
もちろん振動部材として慣性が大きい部材を用いればこのような恐れは減少するが、上述したように吐出部材１１の厚みは５〜５０μｍであることが望ましいため、慣性を大きくするにも限界がある。
【００９３】
かかる観点から点Ｐと点Ｏとは出来るだけ近いことが望ましいが、権利範囲を明確にするために定義を設けると、点Ｐと点Ｏとの距離が、吐出部材を同面積の円盤で置き換えた場合における円盤の半径以下であることが、安定した造粒の観点から望ましい。
この点はノズル径が多数ある場合も同様で、上述の定義により点Ｐと点Ｏとを求め、その距離を上述の円盤の半径以下とすれば良い。
【００９４】
（適用例２）
この適用例では、ノズル径が異なる複数の吐出孔を吐出部材に形成することにより式（１）のパラメータＱを吐出孔ごとに変化させ、これによって、発生する液滴の合着を抑制する。
本適用例では、ノズルから吐出された液滴が溶媒除去設備３中を飛翔し、固体粒子となるまでの挙動を利用して合着を抑制する。
【００９５】
ここでの具体例として、図６に示すノズル配置の吐出部材を使用する。図６ではノズル径Ｒ１のノズル１Ｆと、ノズル径Ｒ２（ここではＲ２＝Ｒ１×０．８とする）のノズル１Ｇとが千鳥格子状に配置されている。
【００９６】
本発明者の検討によれば、開口面積が比較的小さなノズルと、開口面積が比較的大きなノズルと、から同時に吐出された液滴の飛翔状態を比較すると、前者の方が早く除電部材４へと到達する。これは空気抵抗による影響である。
【００９７】
すなわち、開口面積が異なるノズルから吐出された液滴は大きさが異なるためその重量が異なる。一方、空気抵抗は、速度と、吐出方向と直行する平面に投影した液滴の投影面積とによって決まる。液滴のサイズによって重量および受ける空気抵抗が異なるため、結果として空気抵抗による減速加速度は液滴のサイズによって異なると考えられる。本発明者はこの新規な検討の結果、ノズルの開口面積を変化させることによって液滴の合着を抑制できることに思い至った。
【００９８】
本適用例では、図６のように開口面積が異なるノズルを千鳥格子状に配置しているので、異なる開口面積を有するノズル間の距離は小さいが、同じ開口面積を有するノズル間の距離は比較的大きい。このように配置すれば、１のノズルに最近接するノズルから吐出される液滴の径は当該１のノズルから吐出される液滴の径とは異なることになる。従って、同時に吐出されたとしても飛翔中に進行方向での距離が離れていく事となり、液滴同士の合着が抑制される。
【００９９】
さらに、図７に吐出時の液滴の様子を示すが、この図に記載の「液滴が切れるポイント」と吐出部材１１との距離は、ノズルの開口面積が小さくなるに従って小さくなることが経験的に分かっている。これを併せて考慮すると、開口面積が比較的小さなノズルから吐出された液滴は、開口面積が比較的大きなノズルから吐出された液滴に対し、液滴の生成位置が吐出部材に近く、しかも空気抵抗を受けての減速が大きいことになる。
【０１００】
従って、開口面積が比較的小さなノズルから吐出された液滴と、開口面積が比較的大きなノズルから吐出された液滴とが同時に吐出された場合、二つの液滴が合着するほど近づく可能性は低くなる。この作用は開口面積が少しでも違えば達成され、開口面積の差が大きくなるほど確実に達成される。実際には、許容される粒子径のばらつきに応じて開口面積に相違を持たせれば良い。
【０１０１】
以上のように本適用例では、ノズルの開口面積を異ならせるという簡単な方法によって液滴の合着を抑制し、狙いの粒径分布から大きく外れる固体粒子の製造を抑制することが出来る。
【０１０２】
なお、開口面積が異なるノズルから生成される固体粒子径は当然異なることになるが、この粒子径の差は許容範囲内に設定すれば良い。合着によって粒子体積が二倍、三倍となることに比べれば、かかる粒子径の差は小さく、また制御可能であるのでさほど問題とはならない。
【０１０３】
（適用例３）
本適用例では、吐出部材１１に印加する圧電体の周波数ｆを変化させることにより式（１）のパラメータＱを吐出孔ごとに変化させ、これによって、製造される紛体粒子の径を変化させる。
固体粒子径は１／ｆの１／３乗に比例するので、周波数を変化させることによって連続的に固体粒子径を変化させることが出来る。
【０１０４】
図８に、本例で使用する吐出部材１１を示す。図８では全てのノズルの開口面積が等しく形成されている。従って各ノズルから同じ大きさの液滴が吐出されるように構成されており、また、吐出部材に与える振動の周波数ｆを変えると、各ノズルから吐出される液滴の大きさは互いに等しく保たれたままで液滴径が変化する。
【０１０５】
粒径分布の制御は、次のように行なえば良い。
式（１）によって計算される、周波数ｆのときに得られる固体粒子径をＤｐ（ｆ）と表す。液流量Ｑ、固形分の体積濃度Ｃが一定の場合、時間ｔ１〔ｓｅｃ〕だけ周波数ｆ１を圧電体に印加すれば、粒径Ｄｐ（ｆ１）の固体粒子が1ノズルあたりｆ１×ｔ１だけ生成される。従って、図８に示すようなノズル１の開口面積が全て等しい吐出部材の場合には、ノズル数をＮとすると、粒径Ｄｐ（ｆ１）の固体粒子がＮ×ｆ１×ｔ１個生成される。
【０１０６】
次に周波数を第二の周波数ｆ２に切り替え、周波数ｆ２でｔ２〔ｓｅｃ〕振動させると、粒径Ｄｐ（ｆ２）の固体粒子がＮ×ｆ２×ｔ２個生成される。
【０１０７】
本方式によれば、周波数の切り替えのみによって粒径を変化させることが出来るため、開口面積を予め設定するというような製造装置の事前準備を必要とせず、かつ、連続的に粒径を変更することが出来る。
【０１０８】
その反面、異なる粒径の粒子を同時に生成させることが出来ないので、粒径が異なる粒子同士の相互分散性には劣る。かかる観点からは、相互分散性を向上させたい場合には周波数の切り替えを細かく実施することが好ましい。具体的には上述のように粒径Ｄｐ（ｆ１）の固体粒子をＮ×ｆ１×ｔ１個生成し、粒径Ｄｐ（ｆ２）の固体粒子をＮ×ｆ２×ｔ２個生成することを考えた時、時間ｔ１にわたって連続して周波数f１を印加した後に時間ｔ２にわたって連続して周波数f２を印加すると相互分散性が悪いので、周波数ｆ１とｆ２を短い周期で切り替えながら、全体として周波数ｆ１を時間ｔ１だけ、周波数ｆ２を時間ｔ２だけ印加させることが好ましい。
【０１０９】
逆に相互分散を抑制したい場合には、時間ｔ１にわたって連続して周波数f１を印加した後に時間ｔ２にわたって連続して周波数f２を印加するようにすれば良い。
【０１１０】
また、粒径ごとに粒子群を個別に得たい場合には、時間ｔ１にわたって連続して周波数f１を印加した後に時間ｔ２にわたって連続して周波数f２を印加するようにし、周波数の切り替えのタイミングで粒子の格納先を変更すればよい。このとき、粒径の混在をより確実に防止したいのであれば、周波数の切り替え前後に生成された粒子は格納せず、それ以外の粒子を各格納先に格納すれば良い。
【０１１１】
ところで周波数を切り替える際に、吐出部材の振動状態がスムーズに新しい周波数での振動に移行すれば問題はないが、実際には切り替え後の定常状態に移行するまでの間に、元の周波数で振動している振動部材と新たな周波数で振動する圧電体との間に干渉が発生し、想定外の粒径の固体粒子が生成される恐れがある。
【０１１２】
そこで本適用例では、かかる不具合を軽減すべく、切り替え後の周波数が、切り替え前の周波数の自然数倍または自然数分の一となるように変化させる。このようにすれば、切り替え前後の周波数で干渉の発生が少なく、スムーズに周波数を切り替えることが可能となる。
【０１１３】
この好適な周波数の切り替えを行なうと、式（１）から明らかなように、元の周波数に対応した粒径に対して「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍で粒径を変化させることが出来る。例えば０．６３倍、０．６９倍、０．７９倍、１．２６倍、１．４４倍、等である。
【０１１４】
このように粒径分布のピークが互いに「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍となるような粒径分布で、かつ、上述の条件Ｓを満たすようなものは、本発明によって初めて得られるものである。
【０１１５】
なお、適用例１、２に示したような各ノズルの開口面積を互いに異ならせる方式と、適用例３に示したような振動周波数ｆを可変とする方式を組み合わせることも可能である。例えば、図２や図５に示したような各ノズルの開口面積を互いに異ならせた吐出部材を用い、かつ、印加する振動周波数を変化させることによって、各ノズルの開口面積の「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍である粒径の粒子を製造することが出来る。
【０１１６】
（適用例４）
本適用例では、固形分体積濃度（体積％）を変化させることにより、式（２）に従い、固体粒子の径を変化させる。
【０１１７】
図９に本適用例に用いる製造装置を記載する。本製造装置は図１の装置とほぼ同じものであり、同じ機能を果たす部材には図１と同じ番号を付与してある。
図１と図９の相違は液槽１０が複数の小液槽に区切られており、各小液層には異なる固形分体積濃度（体積％）の溶解乃至分散液（溶解乃至分散液１〜４）が供給されていることである。本例において液槽１０を区切る部材としては、吐出部材１１と一体となった区切り部材１１Ａを設けている。ただし他の方法で液槽を区切ることも出来る。各小液槽の容積は同じであっても異なっていても良い。
【０１１８】
かかる構成において、吐出部材１１を一の圧電体によって振動させると、固形分体積濃度（体積％）の相違により各ノズルから異なる粒径の固体粒子が得られる。本例ではノズル径が各ノズルとも等しくなっているため、得られる固体粒子径は固形分体積濃度（体積％）のみによって式(２)に従い制御できる。但し、各ノズルでノズル径が異なっていたとしても、特定の固形分体積濃度（体積％）の溶解乃至分散液を使用した時に各ノズルから得られる固体粒子径を実験によって予め把握しておけば、それを基にして固形分体積濃度（体積％）を変更した後の固体粒子径を式(２)から計算することが出来る。
粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が異なる粒子同士の相互分散性が良い点は適用例１と同様である。
【０１１９】
（適用例５）
本適用例では適用例４と同じ装置を使用する。適用例４との相違は、各小液槽に送られる溶解乃至分散液の固形分体積濃度（体積％）は等しく、送り込む流速が異なる点である。流速が異なれば式（１）の液流量Ｑが変化するので、予め流速と液流量Ｑとの関係を実験的に求めておけば、流速を変化させることによって、得られる固体粒子径を変化させることが出来る。
【０１２０】
なお本例では、ノズル径が各ノズルとも等しくしているため、得られる固体粒子径は流速のみによって制御できる。但し、各ノズルでノズル径が異なっていたとしても、流速を変化させた場合に各ノズルから得られる固体粒子径を実験によって予め把握しておけば、そのデータを基にして流速を制御することで固体粒子径を変化させることが出来る。粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が異なる粒子同士の相互分散性が良い点は適用例１と同様である。
【０１２１】
以上の適用例によれば、一の吐出部材に一の圧電体により振動を印加するという装置構成のまま、狙いの粒径分布を簡易に得ることが出来る。
【０１２２】
（トナー）
本発明のトナーは、先に述べた、本発明のトナー製造方法により製造されたトナーである。
【０１２３】
該トナーは、前記トナー製造方法により、粒度分布が単分散なものが得られる。
具体的には、前記トナーの粒度分布(重量平均粒径／数平均粒径)としては、１．００〜１．０５の範囲にあるのが好ましい。また、重量平均粒径としては、１〜２０μｍであるのが好ましい。
【０１２４】
前記トナー製造方法により得たトナーは、静電反発効果により、容易に気流に再分散、すなわち浮遊させることができる。このため、従来の電子写真方式で利用されるような搬送手段を用いなくても、現像領域まで用意にトナーを搬送することができる。すなわち、微弱な気流でも充分な搬送性があり、簡単なエアーポンプでトナーを現像域まで搬送し、そのまま現像することができる。現像は、いわゆるパワークラウド現像となり、気流による像形成の乱れがないことから、極めて良好な静電潜像の現像が行える。また、本発明のトナーは、従来の現像方式であっても問題なく応用することができる。このとき、キャリアや現像スリーブ等の部材は、単にトナー搬送手段として使用することになり、従来、機能分担していた摩擦帯電機構を考慮する必要が全くない。したがって、材料の自由度が大きく増すことから、耐久性を大きく向上させたり、安価な材料を使用することもでき、コストの低減を図ることもできる。
【０１２５】
本発明で使用できるトナー材料は、従来の電子写真用トナーと全く同じ物が使用できる。すなわち、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、エポキシ系樹脂、等のトナーバインダーを各種有機溶媒に溶解し、着色剤を分散、かつ、離型剤を分散又は溶解し、これを前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的とするトナー粒子を作製することが可能である。また、上記材料を熱溶融混練し得られた混練物を各種溶媒に一度溶解乃至分散した液を、前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的のトナーを得ることも可能である。
【０１２６】
−トナー用材料−
前記トナー用材料としては、少なくとも樹脂と着色剤とを含有し、必要に応じて、キャリア、ワックス等のその他の成分を含有する。
【０１２７】
−−樹脂−−
前記樹脂としては、少なくとも結着樹脂が挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができるが、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は２種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂、などが挙げられる。
【０１２８】
スチレン系単量体としては、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、ｐ−フエニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−アミルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレン等のスチレン、又はその誘導体、などが挙げられる。
【０１２９】
アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸、あるいはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−ドデシル、アクリル酸２−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸、又はそのエステル類、などが挙げられる。
【０１３０】
メタクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ｎ−ドデシル、メタクリル酸２−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸又はそのエステル類、などが挙げられる。
【０１３１】
前記ビニル重合体、又は共重合体を形成する他のモノマーの例としては、以下の（１）〜（１８）が挙げられる。
（１）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イン類；
（２）ブタジエン、イソプレン等のポリエン類；
（３）塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；
（４）酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類；
（５）ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；
（６）ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；
（７）Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物；
（８）ビニルナフタリン類；
（９）アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等；
（１０）マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸；
（１１）マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物；
（１２）マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、メサコン酸モノメチルエステルの如き不飽和二塩基酸のモノエステル；
（１３）ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル；
（１４）クロトン酸、ケイヒ酸の如きα，β−不飽和酸；
（１５）クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα，β−不飽和酸無水物；
（１６）該α，β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー；
（１７）２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類；
（１８）４−（１−ヒドロキシ−１−メチルブチル）スチレン、４−（１−ヒドロキシ−１−メチルへキシル）スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマー。
【０１３２】
本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニル重合体、又は共重合体は、ビニル基を２個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい。この場合に用いられる架橋剤としては、芳香族ジビニル化合物として、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、などが挙げられる。アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、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、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、などが挙げられる。エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、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、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの、などが挙げられる。
【０１３３】
その他、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物、ジメタクリレート化合物も挙げられる。ポリエステル型ジアクリレート類として、例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬社製）が挙げられる。
【０１３４】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【０１３５】
これらの架橋剤は、他のモノマー成分１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部用いることが好ましく、０．０３〜５質量部用いることがより好ましい。これらの架橋性モノマーのうち、トナー用樹脂に定着性、耐オフセット性の点から、芳香族ジビニル化合物（特にジビニルベンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を１つ含む結合鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が好適に挙げられる。これらの中でも、スチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
【０１３６】
本発明のビニル重合体又は共重合体の製造に用いられる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（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２'−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２'−アゾビスイソブチレート、１，１'−アゾビス（１−シクロへキサンカルボニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）−イソブチロニトリル、２，２'−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、２−フェニルアゾ−２'，４'−ジメチル−４'−メトキシバレロニトリル、２，２'−アゾビス（２−メチルプロパン）、メチルエチルケトンパ−オキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロへキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジークミルパーオキサイド、α−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピルべンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トリルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルへキシルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−エトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシカーボネート、アセチルシクロへキシルスルホニルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルへキサレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチル−オキシベンゾエ−ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキアリルカーボネート、イソアミルパーオキシ−２−エチルへキサノエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシへキサハイドロテレフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアゼレート、などが挙げられる。
【０１３７】
結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂の場合、樹脂成分のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に可溶分のＧＰＣによる分子量分布で、分子量３千〜５万（数平均分子量換算）の領域に少なくとも１つのピークが存在し、分子量１０万以上の領域に少なくとも１つのピークが存在する樹脂が、定着性、オフセット性、保存性の点で好ましい。また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量分布１０万以下の成分が５０〜９０％となるような結着樹脂が好ましく、分子量５千〜３万の領域にメインピークを有する結着樹脂がより好ましく、５千〜２万の領域にメインピークを有する結着樹脂が最も好ましい。
【０１３８】
結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂等のビニル重合体のときの酸価としては、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
【０１３９】
ポリエステル系重合体を構成するモノマーとしては、以下のものが挙げられる。
２価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、又は、ビスフェノールＡにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオール、などが挙げられる。
【０１４０】
ポリエステル樹脂を架橋させるためには、３価以上のアルコールを併用することが好ましい。
前記３価以上の多価アルコールとしては、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、例えば、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタトリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、などが挙げられる。
【０１４１】
ポリエステル系重合体を形成する酸成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物、などがあげられる。また、３価以上の多価カルボン酸成分としては、トリメット酸、ピロメット酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシ−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシ）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステル、などが挙げられる。
【０１４２】
結着樹脂がポリエステル系樹脂の場合は、樹脂成分のＴＨＦ可溶成分の分子量分布で、分子量３千〜５万の領域に少なくとも１つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましく、また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量１０万以下の成分が６０〜１００％となるような結着樹脂も好ましく、分子量５千〜２万の領域に少なくとも１つのピークが存在する結着樹脂がより好ましい。
【０１４３】
結着樹脂がポリエステル樹脂の場合、その酸価としては、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
【０１４４】
本発明において、結着樹脂の分子量分布は、ＴＨＦを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される。
【０１４５】
本発明のトナーに使用できる結着樹脂としては、前記ビニル重合体成分及びポリエステル系樹脂成分の少なくともいずれか中に、これらの両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含む樹脂も使用することができる。ポリエステル系樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物、などが挙げられる。ビニル重合体成分を構成するモノマーとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸若しくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【０１４６】
また、ポリエステル系重合体、ビニル重合体とその他の結着樹脂を併用する場合、全体の結着樹脂の酸価が０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇを有する樹脂を６０質量％以上有するものが好ましい。
【０１４７】
本発明において、トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、以下の方法により求め、基本操作はＪＩＳ Ｋ−００７０に準ずる。
（１）試料は予め結着樹脂（重合体成分）以外の添加物を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品０．５〜２．０ｇを精秤し、重合体成分の重さをＷｇとする。例えば、トナーから結着樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価を求める。
（２）３００（ｍｌ）のビーカーに試料を入れ、トルエン／エタノール（体積比４／１）の混合液１５０（ｍｌ）を加え溶解する。
（３）０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
（４）この時のＫＯＨ溶液の使用量をＳ（ｍｌ）とし、同時にブランクを測定し、この時のＫＯＨ溶液の使用量をＢ（ｍｌ）とし、以下の式（５）で算出する。ただしｆはＫＯＨのファクターである。
【０１４８】
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝[（Ｓ−Ｂ）×ｆ×５．６１]／Ｗ ・・・ （５）
【０１４９】
トナーの結着樹脂及び結着樹脂を含む組成物は、トナー保存性の観点から、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３５〜８０℃であるのが好ましく、４０〜７５℃であるのがより好ましい。Ｔｇが３５℃より低いと高温雰囲気下でトナーが劣化しやすく、また定着時にオフセットが発生しやすくなることがある。また、Ｔｇが８０℃を超えると、定着性が低下することがある。
【０１５０】
本発明で使用できる磁性体としては、例えば、（１）マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄、（２）鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金。（３）及びこれらの混合物、などが用いられる。
【０１５１】
磁性体として具体的に例示すると、Ｆｅ３Ｏ4、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＦｅ２Ｏ４、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｄＦｅ２Ｏ４、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＰｂＦｅ１２Ｏ、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｄＦｅ２Ｏ、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＬａＦｅＯ３、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉、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種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも特に、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄の微粉末が好適に挙げられる。
【０１５２】
また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用できる。異種元素を例示すると、例えば、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、ジルコニウム、錫、イオウ、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、などが挙げられる。好ましい異種元素としては、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、又はジルコニウムから選択される。異種元素は、酸化鉄結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、又は表面に酸化物あるいは水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ましい。
【０１５３】
前記異種元素は、磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ、ｐＨ調整により、粒子中に取り込むことができる。また、磁性体粒子生成後にｐＨ調整、あるいは各々の元素の塩を添加しｐＨ調整することにより、粒子表面に析出することができる。
【０１５４】
前記磁性体の使用量としては、結着樹脂１００質量部に対して、磁性体１０〜２００質量部が好ましく、２０〜１５０質量部がより好ましい。これらの磁性体の個数平均粒径としては、０．１〜２μｍが好ましく、０．１〜０．５μｍがより好ましい。前記個数平均径は、透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することにより求めることができる。
【０１５５】
また、磁性体の磁気特性としては、１０Ｋエルステッド印加での磁気特性がそれぞれ、抗磁力２０〜１５０エルステッド、飽和磁化５０〜２００ｅｍｕ／ｇ、残留磁化２〜２０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。
前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。
【０１５６】
−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができるが、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロ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）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、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、リトボン及びこれらの混合物、などが挙げられる。
【０１５７】
前記着色剤の含有量としては、トナーに対して１〜１５質量％が好ましく、３〜１０質量％がより好ましい。
【０１５８】
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、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他に、例えば、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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【０１５９】
前記マスターバッチは、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、混練して得る事ができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。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方法も、着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため、乾燥する必要がなく、好適に使用される。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適に使用される。
【０１６０】
前記マスターバッチの使用量としては、結着樹脂１００量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましい。
【０１６１】
また、前記マスターバッチ用の樹脂は、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１〜１００で、着色剤を分散させて使用することが好ましく、酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１０〜５０で、着色剤を分散させて使用することがより好ましい。酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、高湿下での帯電性が低下し、顔料分散性も不十分となることがある。また、アミン価が１未満であるとき、及び、アミン価が１００を超えるときにも、顔料分散性が不十分となることがある。なお、酸価はＪＩＳ Ｋ００７０に記載の方法により測定することができ、アミン価はＪＩＳ Ｋ７２３７に記載の方法により測定することができる。
【０１６２】
また、分散剤は、顔料分散性の点で、結着樹脂との相溶性が高いことが好ましく、具体的な市販品としては、「アジスパーＰＢ８２１」、「アジスパーＰＢ８２２」（味の素ファインテクノ社製）、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１」（ビックケミー社製）、「ＥＦＫＡ−４０１０」（ＥＦＫＡ社製）、などが挙げられる。
【０１６３】
前記分散剤は、トナー中に、着色剤に対して０．１〜１０質量％の割合で配合することが好ましい。配合割合が０．１質量％未満であると、顔料分散性が不十分となることがあり、１０質量％より多いと、高湿下での帯電性が低下することがある。
【０１６４】
前記分散剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおけるスチレン換算重量での、メインピークの極大値の分子量で、５００〜１０００００が好ましく、顔料分散性の観点から、３０００〜１０００００がより好ましい。特に、５０００〜５００００が好ましく、５０００〜３００００が最も好ましい。分子量が５００未満であると、極性が高くなり、着色剤の分散性が低下することがあり、分子量が１０００００を超えると、溶剤との親和性が高くなり、着色剤の分散性が低下することがある。
【０１６５】
前記分散剤の添加量は、着色剤１００質量部に対して１〜５０質量部であることが好ましく、５〜３０質量部であることがより好ましい。１質量部未満であると分散能が低くなることがあり、５０質量部を超えると帯電性が低下することがある。
【０１６６】
−−その他の成分−−
＜キャリア＞
本発明のトナーは、キャリアと混合して２成分現像剤として使用してもよい。前記キャリアとしては、通常のフェライト、マグネタイト等のキャリアも樹脂コートキャリアも使用することができる。
【０１６７】
前記樹脂コートキャリアは、キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆（コート）する樹脂である被覆材からなる。
【０１６８】
該被覆材に使用する樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル系樹脂、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が好適に挙げられる。この他にも、アイオモノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等のキャリアの被覆（コート）材として使用できる樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアコアも用いることができる。
【０１６９】
樹脂コートキャリアにおいて、キャリアコアの表面を少なくとも樹脂被覆剤で被覆する方法としては、樹脂を溶剤中に溶解若しくは懸濁せしめて塗布したキャリアコアに付着せしめる方法、あるいは単に粉体状態で混合する方法が適用できる。
【０１７０】
前記樹脂コートキャリアに対する樹脂被覆材の割合としては、適宜決定すればよいが、樹脂コートキャリアに対し０．０１〜５質量％が好ましく、０．１〜１質量％がより好ましい。
【０１７１】
２種以上の混合物の被覆（コート）剤で磁性体を被覆する使用例としては、（１）酸化チタン微粉体１００質量部に対してジメチルジクロロシランとジメチルシリコンオイル（質量比１：５）の混合物１２質量部で処理したもの、（２）シリカ微粉体１００質量部に対してジメチルジクロロシランとジメチルシリコンオイル（質量比１：５）の混合物２０質量部で処理したものが挙げられる。
【０１７２】
前記樹脂中、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物、シリコーン樹脂が好適に使用され、特にシリコーン樹脂が好ましい。
【０１７３】
含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンとスチレン−メタクリ酸メチル共重合体との混合物、ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メタクリル酸メチル共重合体との混合物、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合（共重合体質量比１０：９０〜９０：１０）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体（共重合質量比１０：９０〜９０：１０）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル共重合体（共重合体質量比２０〜６０：５〜３０：１０：５０）との混合物が挙げられる。
【０１７４】
シリコーン樹脂としては、含窒素シリコーン樹脂及び含窒素シランカップリング剤と、シリコーン樹脂とが反応することにより生成された、変性シリコーン樹脂が挙げられる。
【０１７５】
キャリアコアの磁性材料としては、例えば、フェライト、鉄過剰型フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄等の酸化物や、鉄、コバルト、ニッケルのような金属、又はこれらの合金を用いることができる。
【０１７６】
また、これらの磁性材料に含まれる元素としては、鉄、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムが挙げられる。これらの中でも特に、銅、亜鉛、及び鉄成分を主成分とする銅−亜鉛−鉄系フェライト、マンガン、マグネシウム及び鉄成分を主成分とするマンガン−マグネシウム−鉄系フェライトが好適に挙げられる。
【０１７７】
前記キャリアの抵抗値としては、キャリアの表面の凹凸度合い、被覆する樹脂の量を調整して１０６〜１０１０Ω・ｃｍにするのがよい。
【０１７８】
前記キャリアの粒径としては、４〜２００μｍのものが使用できるが、１０〜１５０μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。特に、樹脂コートキャリアは、５０％粒径が２０〜７０μｍであることが好ましい。
【０１７９】
２成分系現像剤では、キャリア１００質量部に対して、本発明のトナー１〜２００質量部で使用することが好ましく、キャリア１００質量部に対して、トナー２〜５０質量部で使用するのがより好ましい
【０１８０】
＜ワックス＞
また、本発明では、結着樹脂、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。
本発明のワックスとしては、特に制限はなく、通常使用されるものを適宜選択して使用することができるが、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ペテロラタム等の鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス類。脱酸カルナバワックスの等の脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したもの、などが挙げられる。
【０１８１】
前記ワックスの例としては、更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に直鎖のアルキル基を有する直鎖アルキルカルボン酸類等の飽和直鎖脂肪酸、プランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸等の不飽和脂肪酸、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウピルアルコール、セリルアルコール、メシリルアルコール、あるいは長鎖アルキルアルコール等の飽和アルコール、ソルビトール等の多価アルコール、リノール酸アミド、オレフィン酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド、メチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルセパシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類、ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等のビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス、ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化合物、植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
【０１８２】
より好適な例としては、オレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン、高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフィン、低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィン、放射線、電磁波又は光を利用して重合したポリオレフィン、高分子量ポリオレフィンを熱分解して得られる低分子量ポリオレフィン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィツシャートロプシュワックス、ジントール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成される合成炭化水素ワックス、炭素数１個の化合物をモノマーとする合成ワックス、水酸基又はカルボキシル基の如き官能基を有する炭化水素系ワックス、炭化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックスとの混合物、これらのワックスを母体としてスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸の如きビニルモノマーでグラフト変性したワックスが挙げられる。
【０１８３】
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は溶液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや、低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好ましく用いられる。
【０１８４】
前記ワックスの融点としては、定着性と耐オフセット性のバランスを取るために、７０〜１４０℃であることが好ましく、７０〜１２０℃であることがより好ましい。７０℃未満では耐ブロッキング性が低下することがあり、１４０℃を超えると耐オフセット効果が発現しにくくなることがある。
【０１８５】
また、２種以上の異なる種類のワックスを併用することにより、ワックスの作用である可塑化作用と離型作用を同時に発現させることができる。
【０１８６】
可塑化作用を有するワックスの種類としては、例えば、融点の低いワックス、分子の構造上に分岐のあるものや極性基を有する構造のもの、などが挙げられる。
【０１８７】
離型作用を有するワックスとしては、融点の高いワックスが挙げられ、その分子の構造としては、直鎖構造のものや、官能基を有さない無極性のものが挙げられる。使用例としては、２種以上の異なるワックスの融点の差が１０℃〜１００℃のものの組み合わせや、ポリオレフィンとグラフト変性ポリオレフィンの組み合わせ、などが挙げられる。
【０１８８】
２種のワックスを選択する際には、同様構造のワックスの場合は、相対的に、融点の低いワックスが可塑化作用を発揮し、融点の高いワックスが離型作用を発揮する。この時、融点の差が１０〜１００℃の場合に、機能分離が効果的に発現する。１０℃未満では機能分離効果が表れにくいことがあり、１００℃を超える場合には相互作用による機能の強調が行われにくいことがある。このとき、機能分離効果を発揮しやすくなる傾向があることから、少なくとも一方のワックスの融点が７０〜１２０℃であることが好ましく、７０〜１００℃であることがより好ましい。
【０１８９】
前記ワックスは、相対的に、枝分かれ構造のものや官能基の如き極性基を有するものや主成分とは異なる成分で変性されたものが可塑作用を発揮し、より直鎖構造のものや官能基を有さない無極性のものや未変性のストレートなものが離型作用を発揮する。好ましい組み合わせとしては、エチレンを主成分とするポリエチレンホモポリマー又はコポリマーとエチレン以外のオレフィンを主成分とするポリオレフィンホモポリマー又はコポリマーの組み合わせ、ポリオレフィンとグラフト変成ポリオレフィンの組み合わせ、アルコールワックス、脂肪酸ワックス又はエステルワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせ、フイシャートロプシュワックス又はポリオレフィンワックスとパラフィンワックス又はマイクロクリスタルワックスの組み合わせ、フィッシャートロプシュワックスとポルリオレフィンワックスの組み合わせ、パラフィンワックスとマイクロクリスタルワックスの組み合わせ、カルナバワックズ、キャンデリラワックス、ライスワックス又はモンタンワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせが挙げられる。
【０１９０】
いずれの場合においても、トナー保存性と定着性のバランスをとりやすくなることから、トナーのＤＳＣ測定において観測される吸熱ピークにおいて、７０〜１１０℃の領域に最大ピークのピークトップ温度があることが好ましく、７０〜１１０℃の領域に最大ピークを有しているのがより好ましい。
【０１９１】
前記ワックスの総含有量としては、結着樹脂１００質量部に対し、０．２〜２０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましい。
【０１９２】
本発明では、ＤＳＣにおいて測定されるワックスの吸熱ピークの最大ピークのピークトップの温度をもってワックスの融点とする。
【０１９３】
前記ワックス又はトナーのＤＳＣ測定機器としては、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測定することが好ましい。測定方法としては、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて行う。本発明に用いられるＤＳＣ曲線は、１回昇温、降温させ前履歴を取った後、温度速度１０℃／ｍｉｎで、昇温させた時に測定されるものを用いる。
【０１９４】
＜流動性向上剤＞
本発明のトナーには、流動性向上剤を添加してもよい。該流動性向上剤は、トナー表面に添加することにより、トナーの流動性を改善（流動しやすくなる）するものである。
【０１９５】
前記流動性向上剤としては、例えば、カーボンブラック、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末、湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナ、それらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤若しくはシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカ，処理酸化チタン，処理アルミナ、などが挙げられる。これらの中でも、微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナが好ましく、また、これらをシランカップリング剤やシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカが更に好ましい。
【０１９６】
前記流動性向上剤の粒径としては、平均一次粒径として、０．００１〜２μｍであることが好ましく、０．００２〜０．２μｍであることがより好ましい。
【０１９７】
前記微粉末シリカは、ケイ素ハロゲン化含物の気相酸化により生成された微粉体であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。
【０１９８】
ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ（日本アエロジル社商品名、以下同じ）−１３０、−３００、−３８０、−ＴＴ６００、−ＭＯＸ１７０、−ＭＯＸ８０、−ＣＯＫ８４：Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬ（ＣＡＢＯＴ社商品名）−Ｍ−５、−ＭＳ−７、−ＭＳ−７５、−ＨＳ−５、−ＥＨ−５、Ｗａｃｋｅｒ ＨＤＫ（ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥＧＭＢＨ社商品名）−Ｎ２０ Ｖ１５、−Ｎ２０Ｅ、−Ｔ３０、−Ｔ４０：Ｄ−ＣＦｉｎｅＳｉ１ｉｃａ（ダウコーニング社商品名）：Ｆｒａｎｓｏ１（Ｆｒａｎｓｉ１社商品名）、などが挙げられる。
【０１９９】
更には、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を疎水化処理した処理シリカ微粉体がより好ましい。処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験によって測定された疎水化度が好ましくは３０〜８０％の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。疎水化は、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的あるいは物理的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する方法がよい。
【０２００】
有機ケイ素化合物としては、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジメチルビニルクロロシラン、ジビニルクロロシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、へキサメチルジシラン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ブロモメチルジメチルクロロシラン、α−クロルエチルトリクロロシラン、β−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフエニルテトラメチルジシロキサン及び１分子当り２から１２個のシロキサン単位を有し、未端に位置する単位にそれぞれＳｉに結合した水酸基を０〜１個含有するジメチルポリシロキサン等がある。更に、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【０２０１】
流動性向上剤の個数平均粒径としては、５〜１００ｎｍになるものが好ましく、５〜５０ｎｍになるものがより好ましい。
【０２０２】
ＢＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積としては、３０ｍ２／ｇ以上が好ましく、６０〜４００ｍ２／ｇがより好ましい。
また表面処理された微粉体としては、２０ｍ２／ｇ以上が好ましく、４０〜３００ｍ２／ｇがより好ましい。
【０２０３】
これらの微粉体の適用量としては、トナー粒子１００質量部に対して０．０３〜８質量部が好ましい。
【０２０４】
本発明のトナーには、他の添加剤として、静電潜像担持体・キャリアーの保護、クリーニング性の向上、熱特性・電気特性・物理特性の調整、抵抗調整、軟化点調整、定着率向上等を目的として、各種金属石けん、フッ素系界面活性剤、フタル酸ジオクチルや、導電性付与剤として酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化アンチモン等や、酸化チタン、酸化アルミニウム、アルミナ等の無機微粉体などを必要に応じて添加することができる。これらの無機微粉体は、必要に応じて疎水化してもよい。また、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、酸化セシウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、ケーキング防止剤、更に、トナー粒子と逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子とを、現像性向上剤として少量用いることもできる。
【０２０５】
これらの添加剤は、帯電量コントロール等の目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤、又は種々の処理剤で処理することも好ましい。
【０２０６】
現像剤を調製する際には、現像剤の流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、先に挙げた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を適宜選択して使用することができるが、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に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し、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く、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。
【０２０７】
使用できる混合機の例としては、例えば、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。
【０２０８】
得られたトナーの形状をさらに調節する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、結着樹脂、着色剤からなるトナー材料を溶融混練後、微粉砕したものをハイブリタイザー、メカノフュージョン等を用いて、機械的に形状を調節する方法や、いわゆるスプレードライ法と呼ばれるトナー材料をトナーバインダーが可溶な溶剤に溶解分散後、スプレードライ装置を用いて脱溶剤化して球形トナーを得る方法、水系媒体中で加熱することにより球形化する方法、などが挙げられる。
【０２０９】
前記外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
前記無機微粒子としては、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。
【０２１０】
前記無機微粒子の一次粒子径は、５μｍ〜２μｍであることが好ましく、５μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。
【０２１１】
前記ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【０２１２】
前記無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．０１〜２．０質量％であることがより好ましい。
【０２１３】
この他、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。
【０２１４】
このような外添剤は、表面処理剤により、疎水性を上げ、高湿度下においても外添剤自身の劣化を防止することができる。
【０２１５】
前記表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが好適に挙げられる。
【０２１６】
前記無機微粒子の一次粒子径としては、５μｍ〜２μｍであることが好ましく、５μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積としては、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としては、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、０．０１〜２．０重量％であることがより好ましい。
【０２１７】
静電潜像担持体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合によって製造されたポリマー微粒子、などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
【０２１８】
本発明のトナーには、従来の電子写真法に使用する静電潜像担持体が全て使用できるが、例えば、有機静電潜像担持体、非晶質シリカ静電潜像担持体、セレン静電潜像担持体、酸化亜鉛静電潜像担持体、などが好適に使用可能である。
【０２１９】
これらトナーを用いて作像を行なう画像形成装置やプロセスカートリッジについて次に説明する。
図１０は本発明を適用可能な画像形成装置の一例である。通常の画像形成動作においては、給紙装置２５から供給される記録用紙等の転写材は吸着ローラ２２ａに所定の電圧が印加される事で転写体である転写材搬送ベルト２２に吸着させられる。転写材は転写材搬送ベルト２２に担持された状態で転写材搬送ベルトとともに移動し、移動中に作像手段であるプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙからトナー像が転写させられる。転写材が搬送ベルト２２を通過して定着装置２３に到達すると、転写材上のトナー像は加熱ローラ２３ａおよび加圧ローラ２３ｂに挟まれつつ加熱されることで転写材上に定着させられ、転写材上に可視像が形成される。また各色トナー像の色ずれやトナー濃度の調整を行なうモードにおいては、プロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙから転写材搬送ベルト２２上に直接所定パターンのトナー像が形成され、Ｐセンサ２２ｂによってかかるトナーパターンが検出され、その検出結果に基づいて書込タイミングや現像バイアスの変更などが行なわれ、最適なカラー画像を得ることができる状態に調整させられる。その後転写材搬送ベルト２２上のトナーパターンがプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙに回収されることで転写材搬送ベルト２２の清掃が行なわれる。かかる清掃動作については後述する。ここで２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙはそれぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー像を形成するためのトナーカートリッジである。
【０２２０】
特にこの場合には、トナーカートリッジ内にプロセス部材も含まれているのでプロセスカートリッジということになる。そこで以下、「プロセスカートリッジ」という用語を用いて、このトナーカートリッジを説明する。すなわち本明細書では、「プロセスカートリッジ」とは「トナーカートリッジ」の下位概念である。そして「トナーカートリッジ」は、請求項に記載の「粒子群を格納した収納体」の下位概念である。本発明においてはトナー粒子でない粒子も製造可能であり、またトナー粒子でない粒子にも特徴ある粒径分布を持たせることが出来るので、「粒子群を格納した収納体」は「トナーカートリッジ」には限定されず、医薬品等を格納したカプセルなども該当する。フレキシブルなものでも良い。
【０２２１】
かかるプロセスカートリッジは、図１２に示すように転写材搬送ベルト２２が退避する事で開放された空間から着脱可能となっており、ユーザーによる交換が可能となっている。画像形成時には書込装置２４Ｋ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙからプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた書込光がそれぞれ照射させられ、各プロセスカートリッジはこの書込光に応じたトナー像を形成して転写材に転写する。書込装置２４Ｋ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙは画像情報に従って帯電後の像担持体３１に潜像を書き込むための装置である。ポリゴンを用いた光走査装置やＬＥＤアレイ等、種々のものを使用する事ができる。
【０２２２】
次に、図１１を用いて本例のプロセスカートリッジを説明する。なおプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙは同一構造であるので１つのみを説明する。像担持体３１は負帯電の有機感光体であり、図示を省略した回転駆動機構によって矢印方向すなわち反時計回り方向に回転されるようにして備えられている。クリーニング装置３４は像担持体３１の回転方向に対してカウンターで当接させられたクリーニングブレード３４ａと、クリーニングされたトナー粒子を廃トナーとして収納する廃トナー格納部３４ｂとを有する。
【０２２３】
接触帯電部材３２は、芯金３２ａ上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層３２ｂをローラ状に形成した可撓性の帯電ローラである。帯電ローラ３２において芯金上に形成される中抵抗層の材質としては、上記に限定するものではなく、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることができる。
【０２２４】
現像手段１３は時計回りに回転させられ像担持体３１と接触する現像ローラ３３ａと、現像ローラ３３ａに対してトナー粒子をコートする供給ローラ３３ｂと、現像ローラ３３ａ上にコートされたトナー粒子の厚みを規制しつつ摩擦によりトナー粒子を負帯電させる弾性ブレード３３ｃと、プロセスカートリッジ内のトナー粒子を攪拌しつつ供給ローラに向けて移動させる攪拌部材３３ｄとを有している。また画像形成装置本体にプロセスカートリッジが装着された状態において現像ローラ３３ａに対して後述する電源から直流バイアスが印加可能に構成されている。
【０２２５】
具体的には、プロセスカートリッジ１側面に設けられた電気的接点と画像形成装置本体側の電気的接点とが接触する事で装置本体側の電源から現像ローラに直流バイアスが印加される。また、未使用トナー格納部を兼ねる現像手段３３内には、図示せぬトナー粒子が格納されている。転写材搬送ベルトを介して像担持体３１と対向する転写ローラ２２ｂは、少なくとも芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有し、導電性弾性層はポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０6〜１０10Ω・ｃｍの中抵抗に調整した弾性体である転写ローラである。
【０２２６】
次に、かかるプロセスカートリッジの動作を説明する。
本例の画像形成装置は、複写機およびプリンタとして機能する事ができる画像形成装置である。複写機として機能する際にはスキャナから読み込まれた画像情報がＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理を施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する際にはコンピュータ等から転送されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施され書込みデータに変換される。
【０２２７】
画像形成に先駆けて、像担持体３１は表面の移動速度が所定の測度となるように図１１の矢印方向すなわち反時計回り方向に回転を始める。また帯電ローラ３２は像担持体３１に対してつれまわり回転させられる。このとき帯電ローラ３２の芯金には帯電バイアス印加電源から−１０００Ｖの直流電圧が印加され、これにより像担持体３１の表面が約−４００Ｖに帯電させられる。帯電させられた像担持体３１に対して書込装置２４（２４Ｃ、４ｍ、２４Ｙ、２４Ｋ）は書込みデータに応じた露光を行なう。すなわち、光照射によって画像部の電位を変化させる事で光照射されなかった非画像部の電位との差を発生させ、この電位コントラストによる静電潜像を形成する。
【０２２８】
書込装置２４によって像担持体上に形成された静電潜像は現像装置３３によって１成分現像され、画像部にトナー粒子が付着することによってトナー像として像担持体３１上に可視化される。本例の現像装置３３は接触型の非磁性1成分現像方式によって像担持体３１上にトナー像を形成する。
【０２２９】
具体的には、現像ローラ３３ａを時計回りに回転させ、時計回りに回転する弾性体からなる供給ローラ１３ｂを現像ローラ３３ａと接触させる事で供給ローラ上のトナー粒子を現像ローラ３３ａ上にコートさせる。現像ローラ３３ａ上にコートされたトナー粒子は弾性ブレード３３ｃによって厚みを規制されながら弾性ブレード３３ｃとの摩擦により負帯電させられ、その後現像ローラ３３ａの回転に従って像担持体３１との対向部に搬送させられる。現像ローラ３３ａと像担持体３１との対向部においては現像ローラ３３ａに対して後述する電源から-３００Ｖの直流バイアスが印加される事で現像ローラ３３ａと像担持体３１との間に直流電界が形成され、負帯電させられたトナー粒子はこの直流電界によって像担持体上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像となる。
【０２３０】
像担持体３１上に形成させられたトナー像が転写ローラ２２ｂと像担持体３１との対向部である転写部に到達するのとタイミングを合わせて給紙装置２５から転写材が搬送され、像担持体３１上のトナー像は転写ローラに印加された電圧により転写材へと転写される。転写されたトナー像は定着装置２３によって転写材に定着され画像が出力される。
【０２３１】
一方、転写されずに像担持体３１上に残留したトナー（転写残トナー）はクリーニング装置３４によって清掃され、清掃後の像担持体表面は次回の画像形成のために使用される。
【実施例】
【０２３２】
（実施例１）
−着色剤分散液の調製−
先ず、着色剤としての、カーボンブラックの分散液を調製した。
カーボンブラック（Ｒｅｇａｌ４００；Ｃａｂｏｔ社製）１５質量部、顔料分散剤３質量部を、酢酸エチル８２質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。該顔料分散剤としては、アジスパーＰＢ８２１（味の素ファインテクノ社製）を使用した。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、凝集体を完全に除去した虹分散液を調製した。更に、０．４５μｍの細孔を有するフィルター（ＰＴＦＥ製）を通過させ、サブミクロン領域まで分散させた液を調製した。
【０２３３】
−樹脂及びワックスを添加した分散液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、及びワックスを添加した下記組成からなる分散液を調製した。
結着樹脂としてのポリエステル樹脂１００質量部、前記カーボンブラック分散液３０質量部、カルナバワックス５質量部を、酢酸エチル１０００質量部に、着色剤分散液調製時と同じく、攪拌羽を有するミキサーを使用して、１０分間攪拌を行い、分散させた。溶媒希釈によるショックで顔料などが凝集することを完全に防止することができた。この段階の分散液を、着色剤分散液調製時と同様に、０．４５μｍのフィルター（ＰＴＦＥ製）で濾過したが、目詰まりの発生はなく、全て通過することを確認した。なお、この分散液の電解伝導率は３．５×１０-7Ｓ／ｍであった。
【０２３４】
−トナーの作製−
得られた分散液を、図１に示したトナー製造装置に供給した。使用した吐出部材は、厚み２０μｍのニッケルプレートに、真円形状の直径１０μｍの吐出孔と、真円形状の直径２０μｍの吐出孔とを、フェムト秒レーザーによる加工で作製した。
分散液調製後、以下のようなトナー作製条件で、液滴を吐出させた後、該液滴を乾燥固化することにより、トナーを作製した。
【０２３５】
〔トナー作製条件〕
分散液比重 ：ρ＝１．１８８８ｇ／ｃｍ３
乾燥空気流量：オリフィスシース ２．０Ｌ／分、装置内エアー ３．０Ｌ／分
装置内温度 ：２７〜２８℃
露点温度 ：−２０℃
ノズル振動数：２２０ｋＨｚ
【０２３６】
乾燥固化したトナー粒子は、１μｍの細孔を有するフィルターで吸引捕集した。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径６．０μｍと１２．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２３７】
−トナーの評価−
得られたトナーについて、帯電量の評価を行った。
吸引式の帯電量測定装置により測定した。具体的には、トナーを捕集できるフィルターを具備したファラデーケージにトナーを吸引し、これにエレクトロメーターを接続し、吸引したトナーの総電荷量を測定した後、フィルター上のトナー重量を測定し、総電荷量を捕集したトナー重量で除し、単位重量当たりの帯電量として求めた。
その結果、−３５〔μC／ｇ〕の帯電量が得られており、上述した画像形成装置に使用するのに適した帯電量となっていることが分かった。
【０２３８】
（実施例２）
実施例１において、他の条件は実施例１と同様にしたまま、吐出孔を直径１０μｍのもの１つのみとした。捕集した粒子の粒度捕集した粒子の粒度分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で測定したところ、重量平均粒径は６．０μｍ、個数平均粒径も６．０μｍであり、完全に単分散であるトナー母体粒子が得られた。次にノズル振動数を１１０ｋＨｚとして同様な実験を行なったところ、重量平均粒径は４．８μｍ、個数平均粒径も４．８μｍであり、完全に単分散であるトナー母体粒子が得られた。
【０２３９】
（実施例３）
実施例１において、ノズル振動数を４４０ｋＨｚ、シリンジポンプから供給する液流量を２倍とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径６．０μｍと１２．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２４０】
（実施例４）
実施例１において、樹脂およびワックスを添加した分散液に使用する酢酸エチル量を１３３３質量部とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径５．０μｍと１０．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２４１】
（実施例５）
実施例１において、樹脂およびワックスを添加した分散液に使用する酢酸エチル量を１６６６質量部とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径４．０μｍと８．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２４２】
（実施例６）
実施例１において、樹脂およびワックスを添加した分散液に使用する酢酸エチル量を２０００質量部とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径３．０μｍと６．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１】本発明に係る粒子製造装置（トナー製造装置）の構成例１を示す断面図である。
【図２】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン１を示す概略図である。
【図３】図２の吐出孔パターンで得られたトナー粒子の粒度分布を示す図である。
【図４】本発明で実現可能なトナー粒子の粒度分布の例を示す図である。
【図５】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン２を示す概略図である。
【図６】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン３を示す概略図である。
【図７】吐出部材の吐出孔から吐出される液滴の様子を示す図である。
【図８】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン４を示す概略図である。
【図９】本発明に係る粒子製造装置（トナー製造装置）の構成例２を示す断面図である。
【図１０】本発明の粒子群の適用可能な画像形成装置の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明の粒子群を格納した収納体の一態様であるプロセスカートリッジの構成を示す断面図である。
【図１２】転写材搬送ベルトが退避した状態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０２４４】
１,１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ 吐出孔
２ 電極
３ 溶媒除去装置
４ 除電器
５ トナー捕集部
６ 液滴
７ トナー粒子
８ 静電カーテン
９ 圧送チューブ
１０ 液槽
１１ 吐出部材
１１Ａ 区切り部材
２１Ｋ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ プロセスカートリッジ
２２ 転写材搬送ベルト
２２ａ 吸着ローラ
２２ｂ Ｐセンサ
２３ 定着装置
２３ａ 加熱ローラ
２３ｂ 加圧ローラ
２４Ｋ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｙ 書込装置
２５ 給紙装置
３１ 像担持体
３２ 接触帯電部材（帯電ローラ）
３２ａ 芯金
３２ｂ 発泡ウレタン層
３３ 現像手段
３３ａ 現像ローラ
３３ｂ 供給ローラ
３３ｃ 弾性ブレード
３３ｄ 攪拌部材
３４ クリーニング装置
３４ａ クリーニングブレード
３４ｂ 廃トナー格納部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子製造装置、粒子群の製造方法、並びに粒子群及び収納体に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小紛体を利用した産業製品が従来から存在する。例を挙げると、化粧品、医薬品、電子写真、静電記録、静電印刷等の画像形成装置に用いるキャリア粒子やトナー粒子といった現像剤など、がある。
化粧品についてはファウンデーションの微粒子化が進めることにより光がより拡散されるようになり、結果として肌の凸凹が目立ちにくくなるとされている。このため最近では数μｍから数十nｍの均一な粒子をファウンデーションとして用いる技術が開発されている。
【０００３】
医薬品については、肺や気管支に薬を到達させるのに数μｍの粒子を作成する必要があり、狙いの径を粒子を精度良く作成することができれば、治療効果が高い医薬品の製造が可能となるとともに、製造コストの削減ひいては医薬品の低コスト化に寄与する事が出来る。
【０００４】
電子写真、静電記録、静電印刷等に於いて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている静電潜像担持体等の像担持体に一旦付着し、次に転写工程において静電潜像担持体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像する為の現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が知られている。現像工程や転写工程を静電気力を用いて行なう場合には、狙いのトナー粒径に対して粒径分布幅が大きいと帯電量にばらつきが生じやすく、画像の均一性に問題が生じる。また粘着方式の転写工程を用いる場合や定着工程では、粒径分布幅が大きい場合にはトナー粒子と転写体、定着部材との接触にばらつきが生じ、やはり均一性に欠けた画像となる。またキャリア粒子の粒径分布幅が大きい場合には磁気ブラシ先端と感光体との間の電界均一性に欠け、やはり画像の均一性に課題が生じる。
【０００５】
その他の例を挙げると、列車のブレーキについて、車輪とレールの間に微粒子を噴霧することによって急ブレーキ時の制動性を向上する技術も既に実用化されている。
【０００６】
このように微小紛体を使用した各種製品においては、用いる粒子の粒径やその分布をコントロールすることが製品の機能実現や安定性にとって重要となる。このため、従来より均一な径の粒子を作成するために様々な製造装置が用いられてきた。
例えば従来、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられる乾式トナーとしては、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂などのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混練し、微粉砕したもの、いわゆる粉砕型トナーが広く用いられている。
【０００７】
また最近では、懸濁重合法、乳化重合凝集法によるトナー製造法、いわゆる重合型トナーが検討されている。この他にも、ポリマー溶解懸濁法と呼ばれる体積収縮を伴う工法も検討されている（特許文献１参照）。この方法はトナー材料を低沸点有機溶媒などの揮発性溶剤に分散、溶解させ、これを分散剤の存在する水系媒体中で乳化、液滴化した後に揮発性溶剤を除去するものである。この方法は懸濁重合法、乳化重合凝集法と異なり、用いることのできる樹脂に汎用性が広く、特に透明性や定着後の画像部の平滑性が要求されるフルカラープロセスに有用なポリエステル樹脂を用いることができる点で優れている。
【０００８】
しかしながら、上記の粉砕型トナーにおいては、トナーの粒径を均一にコントロールすることが困難である。
また上記の重合型トナーにおいても、トナーの粒径の均一性という点では完全ではなく、更なる改善が求められている。また水系媒体中で分散剤を使用することを前提としているために、トナーの帯電特性を損なう分散剤がトナー表面に残存して環境安定性が損なわれるなどの不具合が発生したり、これを除去するために非常に大量の洗浄水を必要とすることが知られており、必ずしも製法として満足のいくものではない。
【０００９】
上述の各方式に代わるトナーの製造方法として、圧電パルスを利用して微小液滴を形成し、さらにこれを乾燥固化してトナー化する工法が提案されている（特許文献２参照）。更に、ノズル内の熱膨張を利用し、やはり微小液滴を形成し、さらにこれを乾燥固化してトナー化する工法が提案されている（特許文献３参照）。更には、音響レンズを利用し、同様の処理をする方法が提案されている（特許文献４参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１５２２０２号公報
【特許文献２】特開２００３−２６２９７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２８０２３６号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながらこれらの方法では、液滴同士の合一による粒度分布の広がりが発生する恐れがあり、単一分散性という点においても課題がある。この課題を解決するため、特許文献４ではその段落００８５において、また特許文献３ではその段落００８３において、隣接するヘッド部から吐出された液滴が合着するのを防止すべく各ヘッド部での吐出タイミングを異ならせる事を開示している。しかしこの方法ではヘッドごとに振動源または加熱源を設ける必要が生じ、装置コストが高くなるという問題があると同時に、各ヘッドが均一に動作することを前提としているため製造装置としての信頼性にも課題が発生する。またヘッドの一部が故障した場合には粒子の製造量に影響が出てしまうという問題もある。
【００１２】
本発明者は、更に信頼性が高い粒子径コントロールを目的として、トナー用材料の溶解乃至分散液などの液体に吐出部材を接触させ、この吐出部材を振動させることによって該吐出部材に設けた吐出孔から液体を吐出させて液滴とし、該液滴を乾燥させる粒子製造装置を検討してきた。この方式と特許文献４との違いは、特許文献４の方式では吐出孔を有する吐出部材自体は振動せず、別の部材を振動させて液滴を吐出するのに対し、本方式では吐出孔を有する吐出部材自体を振動部材として振動させる点である。これにより振動源が単一化され、経済性、信頼性に優れた粒子製造装置が実現できる。
【００１３】
本発明は以上の粒子製造装置を更に改良するものであり、液滴の合着を抑制することによる粒径の均一性確保や、粒径分布の緻密なコントロールを、簡単で信頼性の高い手法で実現する粒子製造装置、粒子群の製造方法を提供し、その方法により製造された粒子群及び収納体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために提供する請求項１の発明に係る粒子製造装置は、吐出孔を有する吐出部材と、前記吐出部材に対して所定の周波数で振動を与える振動印加手段と、固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を前記吐出部材に接触した状態で格納する液槽と、を有し、前記振動印加手段によって印加された振動により前記液体を液滴として吐出孔から吐出させ、この液滴を乾燥させることによって固体粒子を得ることを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するために提供する請求項２の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、所定の粒径分布を有する固体粒子群を製造することを特徴とする。
【００１６】
前記課題を解決するために提供する請求項３の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記吐出部材に設けられた吐出孔は、少なくとも２以上の異なる開口面積の吐出孔からなることを特徴とする。
【００１７】
前記課題を解決するために提供する請求項４の発明に係る粒子製造装置は、請求項３の発明において、前記吐出孔は、開口面積の異なる吐出孔間の距離よりも開口面積が略同一の吐出孔間の距離が長くなるように配置されていることを特徴とする。
【００１８】
前記課題を解決するために提供する請求項５の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数は可変であることを特徴とする。
【００１９】
前記課題を解決するために提供する請求項６の発明に係る粒子製造装置は、請求項５の発明において、前記液体を液滴として吐出させる最中に、前記振動印加手段により印加される振動の周波数が、一の周波数Ａから他の周波数に変更され、再度周波数Ａとなるよう制御されることを特徴とする。
【００２０】
前記課題を解決するために提供する請求項７の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記液槽は複数の領域単位で区切られており、該領域ごとに固形分体積濃度（体積％）が異なる前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されることを特徴とする。
【００２１】
前記課題を解決するために提供する請求項８の発明に係る粒子製造装置は、請求項１の発明において、前記液槽は複数の領域単位で区切られ、該領域ごとに前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されており、前記領域ごとに、吐出孔を単位時間あたりに通過する前記液体の量が異なるよう制御されることを特徴とする。
【００２２】
前記課題を解決するために提供する請求項９の発明に係る粒子群の製造方法は、吐出孔を有する吐出部材に固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を接触させた状態で、該吐出部材を振動させることにより、前記液体を液滴として吐出し、前記液滴を飛翔中に乾燥して固体の粒子群を得ることを特徴とする。
【００２３】
前記課題を解決するために提供する請求項１０の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記吐出部材の振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、前記粒子群の粒径分布をコントロールすることを特徴とする。
【００２４】
前記課題を解決するために提供する請求項１１の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材の吐出孔を２以上の異なる開口面積の吐出孔とすることにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする。
【００２５】
前記課題を解決するために提供する請求項１２の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材の振動の周波数を変化させることにより、異なる粒径の粒子群を得ることを特徴とする。
【００２６】
前記課題を解決するために提供する請求項１３の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出部材の振動の周波数を、２以上の周波数のうちから交互あるいは順次異なる周波数となるように変化させながら、前記液体を液滴として吐出することを特徴とする。
【００２７】
前記課題を解決するために提供する請求項１４の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、固形分体積濃度（体積％）が２以上の異なる前記液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする。
【００２８】
前記課題を解決するために提供する請求項１５の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出孔を単位時間当たりに通過する前記液体の量を２以上の異なるものとして該液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする。
【００２９】
前記課題を解決するために提供する請求項１６の発明に係る粒子群の製造方法は、請求項９の発明において、前記吐出孔から吐出される液滴に静電誘導により、正電荷または負電荷を与えることを特徴とする。
【００３０】
前記課題を解決するために提供する請求項１７の発明に係る粒子群は、固体の粒子の粒径分布の極大値を２つ以上有し、該極大値に対応する粒径値Ｚを有する粒子の個数をＮとしたとき、粒径値Ｚに対して１％大きい又は１％小さい粒径値に対応する粒子数がＮ／２以下となることを特徴とする。
【００３１】
前記課題を解決するために提供する請求項１８の発明に係る粒子群は、請求項１７の発明において、前記極大値に対して１％大きい粒径値及び１％小さい粒径値は、一方が他方の「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍となっていることを特徴とする。
【００３２】
前記課題を解決するために提供する請求項１９の発明に係る粒子群は、請求項９〜１６のいずれか一に記載の粒子群の製造方法により製造されてなることを特徴とする。
【００３３】
前記課題を解決するために提供する請求項２０の発明に係る粒子群は、請求項１７〜１９の発明において、前記粒子群は、少なくとも樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子によって構成された粒子群であることを特徴とする。
【００３４】
前記課題を解決するために提供する請求項２１の発明に係る収納体は、請求項１７〜２０のいずれか一に記載の粒子群を格納してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１，９の発明によれば、吐出部材へ単一の振動部材によって振動を与える構成において、簡易な方法によって所望の粒径分布を得ることが出来る。液滴吐出が単一の振動印加部材によってなされるので、液滴ごとに個別の圧力を加えるような従来方式に比べて信頼性が高い。
また、請求項２，１０の発明によれば、粒径分布を異ならせることによって、液滴の合着も抑制できる。この場合も、液滴径を異ならせるという簡易な方式によって合着を抑制できるので、液滴ごとに吐出タイミングを異ならせるような従来方式と比べ、液滴吐出が単一の振動印加部材によってなされる分だけ信頼性が高い。
また、請求項３，１１の発明によれば、吐出孔の開口面積が異なることにより、粒径を異ならせることができる。特に本製造装置では、粒形の異なる粒子が同時に生産されるため、異なる粒形の粒子同士の相互分散性が良くなる。
また、請求項４の発明によれば、液滴径が近いと液滴の進行方向での座標が近くなるので、液滴径が近い液滴を吐出する吐出孔を互いに離して配置させることにより、飛翔中の液滴の合着を抑制し、吐出孔の密度が高く（すなわち振動あたりの粒子生産性が良く）、しかも合着が抑制された粒子製造装置が実現できる。具体例としては、千鳥格子配置がある。
また、請求項５，１２の発明によれば、振動数を変えて粒径を異ならせることができる。特に本方式によれば、周波数の切り替えのみによって粒径を変化させることが出来るため、開口面積を予め設定するというような製造装置の事前準備を必要とせず、かつ、連続的に粒径を変更することが出来る。また、本方式によれば、異なる粒径を有する粒子同士の相互分散性が悪い粒子群を製造したい場合や、異なる粒径を有する粒子同士を別の格納先に格納することが容易となる。
また、請求項６，１３の発明によれば、１の粒径の粒子と他の粒径の粒子が交互に製造されるので、異なる粒径を有する粒子同士の相互分散性を向上させることが出来る。
また、請求項７，１４の発明によれば、各領域に属する液体ごとに固形分体積濃度（体積％）を変える事によって、粒径を異ならせることができる。特に本製造装置、方法では、粒形の異なる粒子が同時に生産されるため、異なる粒形の粒子同士の相互分散性が良くなる。
また、請求項８，１５の発明によれば、各領域に属する吐出孔ごとに、ポンプ流速やノズル径を変化させて式（１）のＱを変え、もって粒径を異ならせることができる。特に本製造装置、方法では、粒形の異なる粒子が同時に生産されるため、異なる粒形の粒子同士の相互分散性が良くなる。
また、請求項１６の発明によれば、液滴同士の合着を防止することができる。
また、請求項１７の発明は、本発明の製造方式によってのみ得られる、新規な粒径分布を有した粒子群である。
また、請求項１８の発明は、周波数を可変とする方式において、干渉が発生しない条件のときに得られる、新規な粒径分布を有した粒子群である。
また、本発明によると、簡易な方法によって、粒径の異なる粒子をそれぞれ所定の個数だけ、信頼性よく製造することが出来る。これにより、例えば、粒径分布を精度よく制御して所定の機能を粒子群に持たせたり、液滴状態での合着を抑制したり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】
【００３６】
本発明を電子写真用の乾式トナーに用いた例で説明を行なう。
（トナー製造方法）
−装置−
本発明の粒子製造装置の一態様であるトナー製造装置は、樹脂と着色剤とを含有するトナー用材料の溶解乃至分散液を吐出孔から吐出させて液滴を形成する液滴形成手段と、該液滴中に含まれる溶媒を除去することにより前記液滴を乾燥させ、トナー粒子を形成するトナー粒子形成手段とを有する。なお、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本実施形態の製造装置以外の構成を採用することも可能である。
【００３７】
具体的には、図１に示すように、液体を格納する液槽１０と、液槽内に格納された液体と接触しつつ振動させられる吐出部材１１と、前記吐出部材に設けられた液滴形成手段としての吐出孔（以下「ノズル」と記載）１と、電極２と、前記トナー粒子形成手段としての、溶媒除去設備３、除電器４、トナー捕集部５を有する。
【００３８】
図１に示したトナー製造装置では、前記溶解乃至分散液を、ノズル１から液滴６として吐出させ、該液滴６を、電極２により帯電した後、溶媒除去設備３で溶媒を除去することによりトナー粒子７とし、該トナー粒子７を、除電器４による除電後、トナー捕集部５に捕集して、トナー貯蔵器に搬送するようになっている。
【００３９】
以下、前記トナー製造装置について、各部材毎にさらに詳述する。
−−ノズル−−
前記ノズル１は、先にも述べたように、トナー用材料の溶解乃至分散液を、吐出させて液滴とする部材である。
【００４０】
前記吐出部材１１の材質及び形状としては特に制限はなく、適宜選択した形状とすることができるが、例えば吐出部材１１が厚み５〜５０μｍの金属板で形成され、かつ、その開口径が３〜３５μｍであることが、ノズル１から溶液を噴射させるときにノズル１自体に振動を与えることによりせん断力が付与され、極めて均一な粒子径を有する微小液滴を発生させる観点から好ましい。なお前記開口径は、ここでは、開口面積と同じ面積の真円を想定した場合にその直径に相当する長さとする。
【００４１】
前記ノズル１に振動を与える手段としては、想定した振動を安定して与えることができるものが望ましく、本実施形態では圧電体の伸縮により振動させる形態を採用する。ただし本発明は圧電体による振動に限定されるものではない。
【００４２】
圧電体は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する機能を有する。具体的には、電圧を印加することにより伸縮し、この伸縮によりノズルを振動させることができる。
前記圧電体としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスが挙げられるが、一般に変位量が小さい為、積層して使用されることが多い。この他にも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電高分子や、水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＮｂＯ３、等の単結晶、などが挙げられる。
【００４３】
ノズル1に与える振動の周波数には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｋＨｚ乃至５０ＭＨｚが好ましく、極めて均一な粒子径を有する微小液滴を発生させる観点から、１００ｋＨｚ乃至１０ＭＨｚがより好ましい。
【００４４】
本発明においては前記ノズル１が複数個設けられており、各ノズルから吐出される液滴６を一の溶媒除去設備、図示の例では、溶媒除去設備３で乾燥させる。
【００４５】
本実施形態のように一の圧電体により吐出部材１１を振動させ、この単一の振動によって複数のノズルから液滴を吐出させるようにすれば、振動源をノズル毎に設ける場合に比較して信頼性が向上する。その理由は、振動源が複数存在する場合には各振動源が独立に故障する恐れがあり、その結果吐出される液滴の粒度分布が変化する恐れがあるが、振動源を単一とすることによってこの不具合を回避することが出来るためである。かかる観点に鑑みると、一の振動源が作用を及ぼす吐出孔の数は多いほど信頼性が向上し、後述する所定の粒径分布の１セットが単一の振動源によって得られることが最も好ましい。ただし本発明は所定の粒径分布の１セットが単一の振動源によって得られる場合に限定されない。
【００４６】
前記一の圧電体により振動させるノズルの個数には特に制限はないが、吐出部材１１に加わる外乱を抑制する観点からは、開口面積の分布に極端な偏りがないことが望ましい。この点については、のちほど、狙いとする粒径分布と併せて説明する。
【００４７】
またノズル同士の距離に関しては、合着防止等の観点から設定する必要がある。この条件は振動状態や液滴径、液滴の密度、溶媒除去設備３内の気流状態などによって異なる。ただしもっとも理想的な条件、すなわち振動方向の変動がなく、また溶媒除去設備３内に液滴飛翔方向とは異なる向きの気流が一切発生していない状態であったとしても、ノズル同士の最近接距離は、隣接するノズルから吐出される各液滴の半径の和よりも大きい事が好ましい。また同じ粒径の粒子を製造するためのノズル同士の最近接距離は、形成される液滴径の直径以上離れていることが好ましい。
【００４８】
−−電極−−
前記電極２は、ノズルから吐出される液滴６を帯電させて単分散粒子とするための部材である。
また、前記電極２は、ノズル１に対向して設置された一対の部材であり、その形状としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、例えば、リング状に形成するのが好ましい。
【００４９】
前記電極２による帯電方法としては、特に制限はないが、ノズルから吐出される液滴６に、常に一定の帯電量を液滴６に与えることができることから、例えば、該液滴６に、誘導荷電により、正電荷又は負電荷を与えることが好ましい。より具体的には、該誘電荷電が、前記液滴を、直流電圧が印加された一対の電極２，２間に通過させることにより行われるのが好ましい。気流中の液滴が高荷電状態となることは、エレクトロスプレー法や静電噴霧による微粒子製造などでもすでに実証されている。この場合、揮発成分の蒸発による液滴の表面積縮小作用から、固体への帯電よりも高い帯電量を維持させることが原理的には可能であり、さらに高荷電な固体粒子を得ることができる。
【００５０】
−−溶媒除去設備−−
前記溶媒除去設備３としては、液滴６の溶媒を除去することができれば特に制限はないが、液滴６吐出方向と同方向に乾燥気体を流すことにより気流を発生させ、該気流により、液滴６を溶媒除去設備３内で搬送させると共に、該搬送中に前記液滴６中の溶媒を除去させることにより、トナー粒子７を形成するのが好ましい。なお、ここで、「乾燥気体」とは、大気圧下の露点温度が−１０℃以下の状態の気体を意味する。
前記乾燥気体としては、液滴６を乾燥可能な気体であれば特に制限はなく、例えば、空気、窒素ガス、などが好適に挙げられる。
【００５１】
後述する本発明の適用例の一部で記載するような、粒径が異なる粒子を同時に製造する場合には、粒径の相違による粒子間での飛翔経路のばらつきを抑制する観点から、上記気流が存在することが好ましい。
【００５２】
また、図示の例のように、前記溶媒除去設備３の内壁面には、液滴６が、前記溶媒除去設備３の壁面に付着することを防止する観点から、液滴の電荷とは逆極性に帯電された静電カーテン８を設け、前記静電カーテンで周囲が覆われた搬送路を形成し、該搬送路内に液滴を通過させるのが好ましい。
【００５３】
−−除電器−−
前記除電器４は、液滴６を、搬送路内に通過させることにより形成したトナー粒子７の電荷を、一時的に中和させた後、該トナー粒子７をトナー捕集部５に収容させるための部材である。
前記除電器４による除電の方法としては、特に制限はなく、通常知られている方法を適宜選択して使用することができるが、効率的に除電が可能であることから、例えば、軟Ｘ線照射、プラズマ照射。などにより行うのが好ましい。
【００５４】
−−トナー捕集部−−
前記トナー捕集部５は、トナーを効率的に捕集し、搬送する観点から、トナー製造装置の底部に設けられた部材である。
前記トナー捕集部５の構造としては、トナーを捕集できれば特に制限はなく、適宜選択することができるが、上述の観点から、図示の例のように、開口径が漸次縮小するテーパー面を有してなり、該開口径が入口部より縮小した出口部から、トナー粒子７を、乾燥気体を用い、該乾燥気体の流れを形成し、該乾燥気体の流れにより、トナー粒子をトナー貯蔵容器に移送させるのが好ましい。
【００５５】
前記移送の方法としては、図示の例のように、圧送チューブ９を介した乾燥気体により、トナー粒子７をトナー貯蔵容器に圧送してもよいし、トナー貯蔵容器側からトナー粒子７を吸い込んでもよい。
前記乾燥気体の流れとしては、特に制限はないが、遠心力を発生させて確実にトナー粒子７を移送できる観点から、渦流であることが好ましい。
【００５６】
さらに、該トナー粒子７の搬送をより効率的に行う観点から、トナー捕集部５、圧送チューブ９、及びトナー捕集容器が、導電性の材料で形成され、かつ、これらがアースに接続されているのがより好ましい。また、前記トナー製造装置は、防曝仕様であることが好ましい。
【００５７】
−−液滴−−
前記液滴６は、先に述べたように、特定の物質を含有するトナー用材料の溶解乃至分散液を、一定の周波数で振動させたノズル１から吐出させることにより発生させる。なお、前記トナー用材料については、別途「トナー」の項を設けて、その中で述べる。
【００５８】
前記トナー用材料の溶解乃至分散液としては、トナー用材料を、溶解及び分散の少なくともいずれかを行ってさえいれば特に制限はなく、適宜選択して使用することができるが、高い帯電量を維持させる観点から、電解伝導率が１．０×１０−７Ｓ／ｍ以上であることが好ましい。
同様の観点から、前記溶解乃至分散液の、溶媒としての電解伝導率も、１．０×１０−７Ｓ／ｍ以上であるのが好ましい。
【００５９】
前記トナー用材料を、溶解乃至分散する方法としては、特に制限はなく、通常使用される方法を適宜選択することができる。具体的には、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、エポキシ系樹脂等のトナーバインダーを、着色剤等と共に溶融混練し、微粉砕しても良いし、この製造途中で得られた混練物を、樹脂成分が可溶な有機溶媒に一度溶解させ、これを微小液滴として処理しても良い。
【００６０】
−作用−
以上の詳細に説明したトナー製造装置によれば、ノズルの１吐出孔から発生する液滴の粒子数を１秒当たり数万乃至数百万個と非常に多くすることもでき、生産性という観点から優れている。
【００６１】
また、本方式によれば粒子径を極めて精度良く制御することができる。粒子径のばらつきが少なければ粒子自体の流動性が高くなるため、製造装置等への付着抑制を目的として外添剤を加える場合においても、極めて少量でその効果を発揮することができる。外添剤剥離による信頼性低下や、剥離した微粒子の人体への安全性を考えると、外添剤を少なく制御することが可能となれば利点がある。
【００６２】
ところで本発明者の検討によれば、本製造装置では最終的に得られる固体粒子の粒径を、下記計算式（１）または（２）により精度良く決定することができる。式に現われるパラメータの値が同じであれば、使用する材料の分子構造などによる粒径の変化は殆どない。これまでの製造装置の中には使用する材料によって粒径が大きく変化するものもあったが、本製造装置では下記２つの式に現われるパラメータを適切に制御することによって、設定した通りの粒径を有する固体粒子を連続して得ることが可能になる。
【００６３】
〔計算式〕
Ｄｐ＝（６×Ｑ×Ｃ／π／ｆ）１／３ ・・・ （１）
但し、Ｄｐ： 固体粒子径、Ｑ：液流量（ポンプ流速とノズル径で決まる）、ｆ：振動周波数、Ｃ：固形分の体積濃度、π：円周率である。
【００６４】
粒子径は上記計算式（１）で計算することが可能であるが、下記計算式（２）によっても求めることができる。
【００６５】
〔計算式〕
固形分体積濃度（体積％）＝（固体粒子径／液滴径）３ ・・・ （２）
【００６６】
すなわち、本発明により得られる固体粒子の直径は、液滴径と固形分濃度を調整することによっても制御することが可能である。
【００６７】
本発明はこれらの性質を利用し、所定の粒径分布を有する粒子群を簡易に製造するものである。具体的には、本実施形態においては以下の各適用例に記載の方法が考えられる。なお、これらの方式を同時に使用することも可能である。
【００６８】
（適用例１）
最初の適用例では、ノズル径が異なる複数の吐出孔を吐出部材に形成することにより式（１）のパラメータＱを吐出孔ごとに変化させ、これによって、製造される紛体粒子の径を変化させる。
【００６９】
この方式の適用例としては、トナー粒子群に所定の粒径分布を持たせることが考えられる。例えば、特開２００３−２５５６８９号公報には、トナーの粒径分布を重量平均粒径６．０〜８．０μｍ、かつ、５μm以下のトナーが４０〜８０個数％とすることにより、忠実現像性と流動性という２つの特性を両立できるとする（特開２００３−２５５６８９号公報の段落００１５参照）。
【００７０】
また、特開２００３−２６３０１９号公報には、現像剤担持体への現像剤のはまり込みを軽減させるために、例えば粒径分布のピークを８．５μmおよび１．６μmの２ピーク設けることが開示されている。
【００７１】
このように、作像工程における高画質と信頼性等を総合的に考えると、作像工程によっては、トナー粒子の粒径が所定の分布を有することが好ましい場合がある。
【００７２】
しかし、特開２００３−２５５６８９号公報では、粉砕工程によって造粒を行なっているため、狙いの粒径分布を有するトナー粒子群を安定して生産することが困難である。
また、特開２００３−２６３０１９号公報では、当該公報の図５に示されるように、粒径分布の２ピークの中間の粒径を有する粒子が数多く存在するため、この中間の粒径を有する粒子の存在量の増減が発生した場合に狙いの効果を得ることができない恐れがある。
【００７３】
そこで本適用例では、条件に合った粒子分布を正確に、かつ安定して得るために、複数のノズルの面積を変更する。粒径分布の例として、特開２００３−２５５６８９号公報に記載の「重量平均粒径６．０〜８．０μｍ、かつ、重量平均粒径５μm以下のトナーが４０〜８０個数％」という分布を得ることを考える。
【００７４】
図２に示すように、一つの吐出部材（振動部材）に直径Ａ〔μｍ〕の第１の吐出孔１ＡをＮＡ個と、直径Ｂ〔μｍ〕の第２の吐出孔１ＢをＮＢ個、設ける。またノズルの直径がｘ〔μｍ〕の時、得られる固体粒子の直径がｘの関数ｆ（ｘ）〔μｍ〕であるとする。ここでは計算の簡素化のためトナー形状を真球として計算するが、他の形状でも算出可能である。
粒径ｆ（Ｂ）〔μｍ〕のトナー粒子の個数％は、以下の式（３）で与えられる。
【００７５】
ＮＢ／（ＮＡ＋ＮＢ）×１００〔％〕・・・（３）
【００７６】
また粒子群の重量平均粒径Ｍｗは、固体粒子の密度をμとした時、以下の式（４）で与えられる。
【００７７】
Ｍｗ＝〔ＮＡ×ｆ（Ａ）４＋ＮＢ×ｆ（Ｂ）４〕／〔ＮＡ×ｆ（Ａ）３＋ＮＢ×ｆ（Ｂ）３〕
・・・（４）
【００７８】
図２に示すように、本例ではＮＡ＝ＮＢであるとする。
この場合、ｆ（Ｂ）＝４〔μｍ〕とすれば、式（３）から４〔μｍ〕のトナー粒子が５０個数％存在することとなり、「５μm以下のトナーが４０〜８０個数％」を満たす。
また、ｆ（Ｂ）＝４〔μｍ〕を式（４）に代入してＭｗ＝７〔μｍ〕となるときのｆ（Ａ）を求めるとｆ（Ａ）＝７．４７〔μｍ〕となる。
従って、Ａをｆ（Ａ）＝７．４７〔μｍ〕となるようなノズル径とすれば「トナーの粒径分布を重量平均粒径６．０〜８．０μｍ」との条件が満たされる。
【００７９】
ここで、ｆ（ｘ）の関数形は事前に実験的に得ることが出来る。条件を整えることにより、ｆ（ｘ）＝２×ｘと近似できることが、本発明者らの検討により明らかになっている。そのように条件を整えた場合、ｓ〔μｍ〕の粒径を得るためにはノズル径をｓ／２〔μｍ〕とすれば良いので、図２における２種類のノズル径をＡ＝３．７３５〔μｍ〕、Ｂ＝２〔μｍ〕とすることによって、特開２００３−２６３０１９号公報に記載の粒度分布を正確に生産することが可能となる。（図３では表作成ソフトの能力によって分布に幅が出来ているが、実際には分布幅はほとんど存在しない）
【００８０】
本例で得られた粒度分布を図３に記す。このように本製造方法によれば、所定の粒径でピークを有し、それ以外の粒径の粒子はほとんどない、従来の製造方法では困難であった粒径分布を簡易に得ることが出来る。なお、「それ以外の粒径の粒子はほとんどない」の「ほとんど」と記載した理由は、液滴の合着により狙いの粒径以外の粒径を有する粒子が少数発生することがあるためである。
【００８１】
また本方式によれば、例えば図４のような複雑な粒径分布を有する粒子群も、精度良く、かつ安定して製造することが出来る。粒径分布の制御は、例えば図５に示すように、円盤系の吐出部材の中心からの距離Ｌ１にノズル径Ｒ１のノズル１ＣをＮ１個設け、中心からの距離Ｌ２にノズル径Ｒ２のノズル１ＤをＮ２個設け、中心からの距離Ｌ３にノズル径Ｒ３のノズル１ＥをＮ３個設け・・・、と同心円状にインデックスを増やしていくことで達成できる。もちろんノズルの配置は図５に示すものには限定されず、所定のノズル径のノズルを所定個数ずつ吐出部材に設ければよい。図５は単なる一例である。
【００８２】
このように、本発明を用いれば複雑な粒径分布を有する粒子群でも安定して製造することが可能となるため、粒子群に狙いの機能を付与することが容易となり、従来の製造装置に比べて非常に大きな利点がある。
【００８３】
また、粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が異なる粒子同士の相互分散性が良い。すなわち、粒径が小さいほど粒子間の付着力が大きくなるため、小さな粒子のみの集合があると粒子同士の凝集が発生しやすく粒径が異なる粒子が均等に混ざり合いにくくなる（相互分散性が悪くなる）。しかし本方式では粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が同じ粒子同士が過密に集合することが抑制され、相互分散性が確保出来る。
【００８４】
ところで本発明の製造装置によれば、従来にない特徴ある粒径分布を得ることが出来る。具体的には図３、図４に示したごとく、所定粒径を中心としたシャープな分布が離散的に形成され、当該離散的な分布が集合する事によって全体として狙いの粒径分布が形成される。このような分布は従来の製造装置では得ることが困難で、本発明によって初めて可能となったものである。
【００８５】
例えば、特開２００３−２６３０１９号公報では、当該公報の図５に示されるように、粒径分布の２ピークの中間の粒径を有する粒子が数多く存在する。本発明を使用すれば、このような分布に対して図３、４に示すような特徴的な分布を簡易に得ることが出来る。
【００８６】
離散的な分布が集合する事によって全体として狙いの粒径分布が形成されている場合と、従来のごとく粒径分布のピーク以外の粒径にも多数の粒子が存在する場合とを論理的に切り分けることは困難であるが、範囲を明確化するため、本発明で得ることが可能となった粒径分布を以下のように特定する。
【００８７】
粒子群の粒径分布において、ピーク（粒径分布の極大値）に対応する粒径値をＺとしたとき、粒径値Ｚを有する粒子がＮ個カウントされたとする。このとき、Ｚと１％だけ異なる粒径値、すなわち（１＋０．０１）×Ｚまたは（１−０．０１）×Ｚといういずれかの粒径値における粒子数がＮ／２以下であれば（以下、「条件Ｓ」とする）、この粒子群は上述の製造方法に特有の粒径分布を有しているといえる。粒径分布のピークから１％外れただけで、カウントされる粒子数が半分以下になるレベルのシャープな分布は、従来の製造装置では得ることが困難な本発明特有の粒径分布である。
したがって本発明に特有の粒径分布とは、上述の条件Ｓを満たす粒径分布のピークが２つ以上存在する粒径分布である。
【００８８】
なお、粒径値Ｚにピークを有するといっても、分子レベルにまで無限に細かく測定していけば、大きさが厳密に等しいということはありえない。また実際の粒径測定装置では、所定の粒径幅を設定して、その下限値以上、上限値未満の粒径を有するものをカウントするものが多い。そこで、条件Ｓの成否を確認する際には、測定の際に個数をカウントする単位となる粒径幅を重量平均粒径の０．１％以上１０％未満に設定し、ピーク粒径を含む粒径範囲と、それに隣接する粒径範囲との間で条件Ｓの成否を測定する。そして粒径幅を重量平均粒径の０．１％以上１０％未満の範囲で変化させ、条件Ｓを満たす粒径幅が１つでも存在したならば、条件Ｓが成立したものとする。
【００８９】
以上、本例ではトナー粒子を例にとって説明したが、このような精度の良い粒径分布の製造は、医薬品等、他の分野における造粒にも応用可能であることはいうまでもない。従って本適用例の手法はトナー粒子製造に限定されるものではない。
【００９０】
なお本例のように、吐出部材１１に対して吐出方向以外の方向に向かう力が及ばないようにノズルの開口面積が分布していることが、外乱抑制の観点から望ましい（図２参照）。
【００９１】
議論を一般化すると、吐出方向と直行する断面に投影した場合における吐出部材１１の重心位置を点Ｏとする。そして各ノズルを単一密度の物質に置き換え、これを吐出方向と直行する断面に投影した場合におけるその物質の重心位置を点Ｐとする。このとき点Ｏと点Ｐとが離れていればいるほど外乱が生じる可能性がある。例えばノズルが吐出部材１１の一端のみに偏在していれば、吐出の有無による圧力の変化で吐出部材１１が傾く恐れがある。
【００９２】
もちろん振動部材として慣性が大きい部材を用いればこのような恐れは減少するが、上述したように吐出部材１１の厚みは５〜５０μｍであることが望ましいため、慣性を大きくするにも限界がある。
【００９３】
かかる観点から点Ｐと点Ｏとは出来るだけ近いことが望ましいが、権利範囲を明確にするために定義を設けると、点Ｐと点Ｏとの距離が、吐出部材を同面積の円盤で置き換えた場合における円盤の半径以下であることが、安定した造粒の観点から望ましい。
この点はノズル径が多数ある場合も同様で、上述の定義により点Ｐと点Ｏとを求め、その距離を上述の円盤の半径以下とすれば良い。
【００９４】
（適用例２）
この適用例では、ノズル径が異なる複数の吐出孔を吐出部材に形成することにより式（１）のパラメータＱを吐出孔ごとに変化させ、これによって、発生する液滴の合着を抑制する。
本適用例では、ノズルから吐出された液滴が溶媒除去設備３中を飛翔し、固体粒子となるまでの挙動を利用して合着を抑制する。
【００９５】
ここでの具体例として、図６に示すノズル配置の吐出部材を使用する。図６ではノズル径Ｒ１のノズル１Ｆと、ノズル径Ｒ２（ここではＲ２＝Ｒ１×０．８とする）のノズル１Ｇとが千鳥格子状に配置されている。
【００９６】
本発明者の検討によれば、開口面積が比較的小さなノズルと、開口面積が比較的大きなノズルと、から同時に吐出された液滴の飛翔状態を比較すると、前者の方が早く除電部材４へと到達する。これは空気抵抗による影響である。
【００９７】
すなわち、開口面積が異なるノズルから吐出された液滴は大きさが異なるためその重量が異なる。一方、空気抵抗は、速度と、吐出方向と直行する平面に投影した液滴の投影面積とによって決まる。液滴のサイズによって重量および受ける空気抵抗が異なるため、結果として空気抵抗による減速加速度は液滴のサイズによって異なると考えられる。本発明者はこの新規な検討の結果、ノズルの開口面積を変化させることによって液滴の合着を抑制できることに思い至った。
【００９８】
本適用例では、図６のように開口面積が異なるノズルを千鳥格子状に配置しているので、異なる開口面積を有するノズル間の距離は小さいが、同じ開口面積を有するノズル間の距離は比較的大きい。このように配置すれば、１のノズルに最近接するノズルから吐出される液滴の径は当該１のノズルから吐出される液滴の径とは異なることになる。従って、同時に吐出されたとしても飛翔中に進行方向での距離が離れていく事となり、液滴同士の合着が抑制される。
【００９９】
さらに、図７に吐出時の液滴の様子を示すが、この図に記載の「液滴が切れるポイント」と吐出部材１１との距離は、ノズルの開口面積が小さくなるに従って小さくなることが経験的に分かっている。これを併せて考慮すると、開口面積が比較的小さなノズルから吐出された液滴は、開口面積が比較的大きなノズルから吐出された液滴に対し、液滴の生成位置が吐出部材に近く、しかも空気抵抗を受けての減速が大きいことになる。
【０１００】
従って、開口面積が比較的小さなノズルから吐出された液滴と、開口面積が比較的大きなノズルから吐出された液滴とが同時に吐出された場合、二つの液滴が合着するほど近づく可能性は低くなる。この作用は開口面積が少しでも違えば達成され、開口面積の差が大きくなるほど確実に達成される。実際には、許容される粒子径のばらつきに応じて開口面積に相違を持たせれば良い。
【０１０１】
以上のように本適用例では、ノズルの開口面積を異ならせるという簡単な方法によって液滴の合着を抑制し、狙いの粒径分布から大きく外れる固体粒子の製造を抑制することが出来る。
【０１０２】
なお、開口面積が異なるノズルから生成される固体粒子径は当然異なることになるが、この粒子径の差は許容範囲内に設定すれば良い。合着によって粒子体積が二倍、三倍となることに比べれば、かかる粒子径の差は小さく、また制御可能であるのでさほど問題とはならない。
【０１０３】
（適用例３）
本適用例では、吐出部材１１に印加する圧電体の周波数ｆを変化させることにより式（１）のパラメータＱを吐出孔ごとに変化させ、これによって、製造される紛体粒子の径を変化させる。
固体粒子径は１／ｆの１／３乗に比例するので、周波数を変化させることによって連続的に固体粒子径を変化させることが出来る。
【０１０４】
図８に、本例で使用する吐出部材１１を示す。図８では全てのノズルの開口面積が等しく形成されている。従って各ノズルから同じ大きさの液滴が吐出されるように構成されており、また、吐出部材に与える振動の周波数ｆを変えると、各ノズルから吐出される液滴の大きさは互いに等しく保たれたままで液滴径が変化する。
【０１０５】
粒径分布の制御は、次のように行なえば良い。
式（１）によって計算される、周波数ｆのときに得られる固体粒子径をＤｐ（ｆ）と表す。液流量Ｑ、固形分の体積濃度Ｃが一定の場合、時間ｔ１〔ｓｅｃ〕だけ周波数ｆ１を圧電体に印加すれば、粒径Ｄｐ（ｆ１）の固体粒子が1ノズルあたりｆ１×ｔ１だけ生成される。従って、図８に示すようなノズル１の開口面積が全て等しい吐出部材の場合には、ノズル数をＮとすると、粒径Ｄｐ（ｆ１）の固体粒子がＮ×ｆ１×ｔ１個生成される。
【０１０６】
次に周波数を第二の周波数ｆ２に切り替え、周波数ｆ２でｔ２〔ｓｅｃ〕振動させると、粒径Ｄｐ（ｆ２）の固体粒子がＮ×ｆ２×ｔ２個生成される。
【０１０７】
本方式によれば、周波数の切り替えのみによって粒径を変化させることが出来るため、開口面積を予め設定するというような製造装置の事前準備を必要とせず、かつ、連続的に粒径を変更することが出来る。
【０１０８】
その反面、異なる粒径の粒子を同時に生成させることが出来ないので、粒径が異なる粒子同士の相互分散性には劣る。かかる観点からは、相互分散性を向上させたい場合には周波数の切り替えを細かく実施することが好ましい。具体的には上述のように粒径Ｄｐ（ｆ１）の固体粒子をＮ×ｆ１×ｔ１個生成し、粒径Ｄｐ（ｆ２）の固体粒子をＮ×ｆ２×ｔ２個生成することを考えた時、時間ｔ１にわたって連続して周波数f１を印加した後に時間ｔ２にわたって連続して周波数f２を印加すると相互分散性が悪いので、周波数ｆ１とｆ２を短い周期で切り替えながら、全体として周波数ｆ１を時間ｔ１だけ、周波数ｆ２を時間ｔ２だけ印加させることが好ましい。
【０１０９】
逆に相互分散を抑制したい場合には、時間ｔ１にわたって連続して周波数f１を印加した後に時間ｔ２にわたって連続して周波数f２を印加するようにすれば良い。
【０１１０】
また、粒径ごとに粒子群を個別に得たい場合には、時間ｔ１にわたって連続して周波数f１を印加した後に時間ｔ２にわたって連続して周波数f２を印加するようにし、周波数の切り替えのタイミングで粒子の格納先を変更すればよい。このとき、粒径の混在をより確実に防止したいのであれば、周波数の切り替え前後に生成された粒子は格納せず、それ以外の粒子を各格納先に格納すれば良い。
【０１１１】
ところで周波数を切り替える際に、吐出部材の振動状態がスムーズに新しい周波数での振動に移行すれば問題はないが、実際には切り替え後の定常状態に移行するまでの間に、元の周波数で振動している振動部材と新たな周波数で振動する圧電体との間に干渉が発生し、想定外の粒径の固体粒子が生成される恐れがある。
【０１１２】
そこで本適用例では、かかる不具合を軽減すべく、切り替え後の周波数が、切り替え前の周波数の自然数倍または自然数分の一となるように変化させる。このようにすれば、切り替え前後の周波数で干渉の発生が少なく、スムーズに周波数を切り替えることが可能となる。
【０１１３】
この好適な周波数の切り替えを行なうと、式（１）から明らかなように、元の周波数に対応した粒径に対して「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍で粒径を変化させることが出来る。例えば０．６３倍、０．６９倍、０．７９倍、１．２６倍、１．４４倍、等である。
【０１１４】
このように粒径分布のピークが互いに「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍となるような粒径分布で、かつ、上述の条件Ｓを満たすようなものは、本発明によって初めて得られるものである。
【０１１５】
なお、適用例１、２に示したような各ノズルの開口面積を互いに異ならせる方式と、適用例３に示したような振動周波数ｆを可変とする方式を組み合わせることも可能である。例えば、図２や図５に示したような各ノズルの開口面積を互いに異ならせた吐出部材を用い、かつ、印加する振動周波数を変化させることによって、各ノズルの開口面積の「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍である粒径の粒子を製造することが出来る。
【０１１６】
（適用例４）
本適用例では、固形分体積濃度（体積％）を変化させることにより、式（２）に従い、固体粒子の径を変化させる。
【０１１７】
図９に本適用例に用いる製造装置を記載する。本製造装置は図１の装置とほぼ同じものであり、同じ機能を果たす部材には図１と同じ番号を付与してある。
図１と図９の相違は液槽１０が複数の小液槽に区切られており、各小液層には異なる固形分体積濃度（体積％）の溶解乃至分散液（溶解乃至分散液１〜４）が供給されていることである。本例において液槽１０を区切る部材としては、吐出部材１１と一体となった区切り部材１１Ａを設けている。ただし他の方法で液槽を区切ることも出来る。各小液槽の容積は同じであっても異なっていても良い。
【０１１８】
かかる構成において、吐出部材１１を一の圧電体によって振動させると、固形分体積濃度（体積％）の相違により各ノズルから異なる粒径の固体粒子が得られる。本例ではノズル径が各ノズルとも等しくなっているため、得られる固体粒子径は固形分体積濃度（体積％）のみによって式(２)に従い制御できる。但し、各ノズルでノズル径が異なっていたとしても、特定の固形分体積濃度（体積％）の溶解乃至分散液を使用した時に各ノズルから得られる固体粒子径を実験によって予め把握しておけば、それを基にして固形分体積濃度（体積％）を変更した後の固体粒子径を式(２)から計算することが出来る。
粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が異なる粒子同士の相互分散性が良い点は適用例１と同様である。
【０１１９】
（適用例５）
本適用例では適用例４と同じ装置を使用する。適用例４との相違は、各小液槽に送られる溶解乃至分散液の固形分体積濃度（体積％）は等しく、送り込む流速が異なる点である。流速が異なれば式（１）の液流量Ｑが変化するので、予め流速と液流量Ｑとの関係を実験的に求めておけば、流速を変化させることによって、得られる固体粒子径を変化させることが出来る。
【０１２０】
なお本例では、ノズル径が各ノズルとも等しくしているため、得られる固体粒子径は流速のみによって制御できる。但し、各ノズルでノズル径が異なっていたとしても、流速を変化させた場合に各ノズルから得られる固体粒子径を実験によって予め把握しておけば、そのデータを基にして流速を制御することで固体粒子径を変化させることが出来る。粒径が異なる粒子が同時に生成されるため、粒径が異なる粒子同士の相互分散性が良い点は適用例１と同様である。
【０１２１】
以上の適用例によれば、一の吐出部材に一の圧電体により振動を印加するという装置構成のまま、狙いの粒径分布を簡易に得ることが出来る。
【０１２２】
（トナー）
本発明のトナーは、先に述べた、本発明のトナー製造方法により製造されたトナーである。
【０１２３】
該トナーは、前記トナー製造方法により、粒度分布が単分散なものが得られる。
具体的には、前記トナーの粒度分布(重量平均粒径／数平均粒径)としては、１．００〜１．０５の範囲にあるのが好ましい。また、重量平均粒径としては、１〜２０μｍであるのが好ましい。
【０１２４】
前記トナー製造方法により得たトナーは、静電反発効果により、容易に気流に再分散、すなわち浮遊させることができる。このため、従来の電子写真方式で利用されるような搬送手段を用いなくても、現像領域まで用意にトナーを搬送することができる。すなわち、微弱な気流でも充分な搬送性があり、簡単なエアーポンプでトナーを現像域まで搬送し、そのまま現像することができる。現像は、いわゆるパワークラウド現像となり、気流による像形成の乱れがないことから、極めて良好な静電潜像の現像が行える。また、本発明のトナーは、従来の現像方式であっても問題なく応用することができる。このとき、キャリアや現像スリーブ等の部材は、単にトナー搬送手段として使用することになり、従来、機能分担していた摩擦帯電機構を考慮する必要が全くない。したがって、材料の自由度が大きく増すことから、耐久性を大きく向上させたり、安価な材料を使用することもでき、コストの低減を図ることもできる。
【０１２５】
本発明で使用できるトナー材料は、従来の電子写真用トナーと全く同じ物が使用できる。すなわち、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、エポキシ系樹脂、等のトナーバインダーを各種有機溶媒に溶解し、着色剤を分散、かつ、離型剤を分散又は溶解し、これを前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的とするトナー粒子を作製することが可能である。また、上記材料を熱溶融混練し得られた混練物を各種溶媒に一度溶解乃至分散した液を、前記トナー製造方法により微小液滴とし乾燥固化させることで、目的のトナーを得ることも可能である。
【０１２６】
−トナー用材料−
前記トナー用材料としては、少なくとも樹脂と着色剤とを含有し、必要に応じて、キャリア、ワックス等のその他の成分を含有する。
【０１２７】
−−樹脂−−
前記樹脂としては、少なくとも結着樹脂が挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができるが、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は２種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂、などが挙げられる。
【０１２８】
スチレン系単量体としては、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、ｐ−フエニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−アミルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレン等のスチレン、又はその誘導体、などが挙げられる。
【０１２９】
アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸、あるいはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−ドデシル、アクリル酸２−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸、又はそのエステル類、などが挙げられる。
【０１３０】
メタクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ｎ−ドデシル、メタクリル酸２−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸又はそのエステル類、などが挙げられる。
【０１３１】
前記ビニル重合体、又は共重合体を形成する他のモノマーの例としては、以下の（１）〜（１８）が挙げられる。
（１）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イン類；
（２）ブタジエン、イソプレン等のポリエン類；
（３）塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；
（４）酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類；
（５）ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；
（６）ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；
（７）Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物；
（８）ビニルナフタリン類；
（９）アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等；
（１０）マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸；
（１１）マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物；
（１２）マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、メサコン酸モノメチルエステルの如き不飽和二塩基酸のモノエステル；
（１３）ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル；
（１４）クロトン酸、ケイヒ酸の如きα，β−不飽和酸；
（１５）クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα，β−不飽和酸無水物；
（１６）該α，β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー；
（１７）２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類；
（１８）４−（１−ヒドロキシ−１−メチルブチル）スチレン、４−（１−ヒドロキシ−１−メチルへキシル）スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマー。
【０１３２】
本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニル重合体、又は共重合体は、ビニル基を２個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい。この場合に用いられる架橋剤としては、芳香族ジビニル化合物として、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、などが挙げられる。アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、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、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、などが挙げられる。エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、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、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの、などが挙げられる。
【０１３３】
その他、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物、ジメタクリレート化合物も挙げられる。ポリエステル型ジアクリレート類として、例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬社製）が挙げられる。
【０１３４】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【０１３５】
これらの架橋剤は、他のモノマー成分１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部用いることが好ましく、０．０３〜５質量部用いることがより好ましい。これらの架橋性モノマーのうち、トナー用樹脂に定着性、耐オフセット性の点から、芳香族ジビニル化合物（特にジビニルベンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を１つ含む結合鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が好適に挙げられる。これらの中でも、スチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
【０１３６】
本発明のビニル重合体又は共重合体の製造に用いられる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（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２'−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２'−アゾビスイソブチレート、１，１'−アゾビス（１−シクロへキサンカルボニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）−イソブチロニトリル、２，２'−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、２−フェニルアゾ−２'，４'−ジメチル−４'−メトキシバレロニトリル、２，２'−アゾビス（２−メチルプロパン）、メチルエチルケトンパ−オキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロへキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジークミルパーオキサイド、α−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピルべンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トリルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルへキシルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−エトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシカーボネート、アセチルシクロへキシルスルホニルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルへキサレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチル−オキシベンゾエ−ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキアリルカーボネート、イソアミルパーオキシ−２−エチルへキサノエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシへキサハイドロテレフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアゼレート、などが挙げられる。
【０１３７】
結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂の場合、樹脂成分のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に可溶分のＧＰＣによる分子量分布で、分子量３千〜５万（数平均分子量換算）の領域に少なくとも１つのピークが存在し、分子量１０万以上の領域に少なくとも１つのピークが存在する樹脂が、定着性、オフセット性、保存性の点で好ましい。また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量分布１０万以下の成分が５０〜９０％となるような結着樹脂が好ましく、分子量５千〜３万の領域にメインピークを有する結着樹脂がより好ましく、５千〜２万の領域にメインピークを有する結着樹脂が最も好ましい。
【０１３８】
結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂等のビニル重合体のときの酸価としては、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
【０１３９】
ポリエステル系重合体を構成するモノマーとしては、以下のものが挙げられる。
２価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、又は、ビスフェノールＡにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオール、などが挙げられる。
【０１４０】
ポリエステル樹脂を架橋させるためには、３価以上のアルコールを併用することが好ましい。
前記３価以上の多価アルコールとしては、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、例えば、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタトリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、などが挙げられる。
【０１４１】
ポリエステル系重合体を形成する酸成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物、などがあげられる。また、３価以上の多価カルボン酸成分としては、トリメット酸、ピロメット酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシ−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシ）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステル、などが挙げられる。
【０１４２】
結着樹脂がポリエステル系樹脂の場合は、樹脂成分のＴＨＦ可溶成分の分子量分布で、分子量３千〜５万の領域に少なくとも１つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましく、また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量１０万以下の成分が６０〜１００％となるような結着樹脂も好ましく、分子量５千〜２万の領域に少なくとも１つのピークが存在する結着樹脂がより好ましい。
【０１４３】
結着樹脂がポリエステル樹脂の場合、その酸価としては、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
【０１４４】
本発明において、結着樹脂の分子量分布は、ＴＨＦを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される。
【０１４５】
本発明のトナーに使用できる結着樹脂としては、前記ビニル重合体成分及びポリエステル系樹脂成分の少なくともいずれか中に、これらの両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含む樹脂も使用することができる。ポリエステル系樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物、などが挙げられる。ビニル重合体成分を構成するモノマーとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸若しくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【０１４６】
また、ポリエステル系重合体、ビニル重合体とその他の結着樹脂を併用する場合、全体の結着樹脂の酸価が０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇを有する樹脂を６０質量％以上有するものが好ましい。
【０１４７】
本発明において、トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、以下の方法により求め、基本操作はＪＩＳ Ｋ−００７０に準ずる。
（１）試料は予め結着樹脂（重合体成分）以外の添加物を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品０．５〜２．０ｇを精秤し、重合体成分の重さをＷｇとする。例えば、トナーから結着樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価を求める。
（２）３００（ｍｌ）のビーカーに試料を入れ、トルエン／エタノール（体積比４／１）の混合液１５０（ｍｌ）を加え溶解する。
（３）０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
（４）この時のＫＯＨ溶液の使用量をＳ（ｍｌ）とし、同時にブランクを測定し、この時のＫＯＨ溶液の使用量をＢ（ｍｌ）とし、以下の式（５）で算出する。ただしｆはＫＯＨのファクターである。
【０１４８】
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝[（Ｓ−Ｂ）×ｆ×５．６１]／Ｗ ・・・ （５）
【０１４９】
トナーの結着樹脂及び結着樹脂を含む組成物は、トナー保存性の観点から、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３５〜８０℃であるのが好ましく、４０〜７５℃であるのがより好ましい。Ｔｇが３５℃より低いと高温雰囲気下でトナーが劣化しやすく、また定着時にオフセットが発生しやすくなることがある。また、Ｔｇが８０℃を超えると、定着性が低下することがある。
【０１５０】
本発明で使用できる磁性体としては、例えば、（１）マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄、（２）鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金。（３）及びこれらの混合物、などが用いられる。
【０１５１】
磁性体として具体的に例示すると、Ｆｅ３Ｏ4、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＦｅ２Ｏ４、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｄＦｅ２Ｏ４、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＰｂＦｅ１２Ｏ、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｄＦｅ２Ｏ、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＬａＦｅＯ３、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉、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種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも特に、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄の微粉末が好適に挙げられる。
【０１５２】
また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用できる。異種元素を例示すると、例えば、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、ジルコニウム、錫、イオウ、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、などが挙げられる。好ましい異種元素としては、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、又はジルコニウムから選択される。異種元素は、酸化鉄結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、又は表面に酸化物あるいは水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ましい。
【０１５３】
前記異種元素は、磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ、ｐＨ調整により、粒子中に取り込むことができる。また、磁性体粒子生成後にｐＨ調整、あるいは各々の元素の塩を添加しｐＨ調整することにより、粒子表面に析出することができる。
【０１５４】
前記磁性体の使用量としては、結着樹脂１００質量部に対して、磁性体１０〜２００質量部が好ましく、２０〜１５０質量部がより好ましい。これらの磁性体の個数平均粒径としては、０．１〜２μｍが好ましく、０．１〜０．５μｍがより好ましい。前記個数平均径は、透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することにより求めることができる。
【０１５５】
また、磁性体の磁気特性としては、１０Ｋエルステッド印加での磁気特性がそれぞれ、抗磁力２０〜１５０エルステッド、飽和磁化５０〜２００ｅｍｕ／ｇ、残留磁化２〜２０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。
前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。
【０１５６】
−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができるが、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロ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）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、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、リトボン及びこれらの混合物、などが挙げられる。
【０１５７】
前記着色剤の含有量としては、トナーに対して１〜１５質量％が好ましく、３〜１０質量％がより好ましい。
【０１５８】
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、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他に、例えば、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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【０１５９】
前記マスターバッチは、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、混練して得る事ができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。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方法も、着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため、乾燥する必要がなく、好適に使用される。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適に使用される。
【０１６０】
前記マスターバッチの使用量としては、結着樹脂１００量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましい。
【０１６１】
また、前記マスターバッチ用の樹脂は、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１〜１００で、着色剤を分散させて使用することが好ましく、酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１０〜５０で、着色剤を分散させて使用することがより好ましい。酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、高湿下での帯電性が低下し、顔料分散性も不十分となることがある。また、アミン価が１未満であるとき、及び、アミン価が１００を超えるときにも、顔料分散性が不十分となることがある。なお、酸価はＪＩＳ Ｋ００７０に記載の方法により測定することができ、アミン価はＪＩＳ Ｋ７２３７に記載の方法により測定することができる。
【０１６２】
また、分散剤は、顔料分散性の点で、結着樹脂との相溶性が高いことが好ましく、具体的な市販品としては、「アジスパーＰＢ８２１」、「アジスパーＰＢ８２２」（味の素ファインテクノ社製）、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１」（ビックケミー社製）、「ＥＦＫＡ−４０１０」（ＥＦＫＡ社製）、などが挙げられる。
【０１６３】
前記分散剤は、トナー中に、着色剤に対して０．１〜１０質量％の割合で配合することが好ましい。配合割合が０．１質量％未満であると、顔料分散性が不十分となることがあり、１０質量％より多いと、高湿下での帯電性が低下することがある。
【０１６４】
前記分散剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおけるスチレン換算重量での、メインピークの極大値の分子量で、５００〜１０００００が好ましく、顔料分散性の観点から、３０００〜１０００００がより好ましい。特に、５０００〜５００００が好ましく、５０００〜３００００が最も好ましい。分子量が５００未満であると、極性が高くなり、着色剤の分散性が低下することがあり、分子量が１０００００を超えると、溶剤との親和性が高くなり、着色剤の分散性が低下することがある。
【０１６５】
前記分散剤の添加量は、着色剤１００質量部に対して１〜５０質量部であることが好ましく、５〜３０質量部であることがより好ましい。１質量部未満であると分散能が低くなることがあり、５０質量部を超えると帯電性が低下することがある。
【０１６６】
−−その他の成分−−
＜キャリア＞
本発明のトナーは、キャリアと混合して２成分現像剤として使用してもよい。前記キャリアとしては、通常のフェライト、マグネタイト等のキャリアも樹脂コートキャリアも使用することができる。
【０１６７】
前記樹脂コートキャリアは、キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆（コート）する樹脂である被覆材からなる。
【０１６８】
該被覆材に使用する樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル系樹脂、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が好適に挙げられる。この他にも、アイオモノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等のキャリアの被覆（コート）材として使用できる樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアコアも用いることができる。
【０１６９】
樹脂コートキャリアにおいて、キャリアコアの表面を少なくとも樹脂被覆剤で被覆する方法としては、樹脂を溶剤中に溶解若しくは懸濁せしめて塗布したキャリアコアに付着せしめる方法、あるいは単に粉体状態で混合する方法が適用できる。
【０１７０】
前記樹脂コートキャリアに対する樹脂被覆材の割合としては、適宜決定すればよいが、樹脂コートキャリアに対し０．０１〜５質量％が好ましく、０．１〜１質量％がより好ましい。
【０１７１】
２種以上の混合物の被覆（コート）剤で磁性体を被覆する使用例としては、（１）酸化チタン微粉体１００質量部に対してジメチルジクロロシランとジメチルシリコンオイル（質量比１：５）の混合物１２質量部で処理したもの、（２）シリカ微粉体１００質量部に対してジメチルジクロロシランとジメチルシリコンオイル（質量比１：５）の混合物２０質量部で処理したものが挙げられる。
【０１７２】
前記樹脂中、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物、シリコーン樹脂が好適に使用され、特にシリコーン樹脂が好ましい。
【０１７３】
含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンとスチレン−メタクリ酸メチル共重合体との混合物、ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メタクリル酸メチル共重合体との混合物、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合（共重合体質量比１０：９０〜９０：１０）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体（共重合質量比１０：９０〜９０：１０）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル共重合体（共重合体質量比２０〜６０：５〜３０：１０：５０）との混合物が挙げられる。
【０１７４】
シリコーン樹脂としては、含窒素シリコーン樹脂及び含窒素シランカップリング剤と、シリコーン樹脂とが反応することにより生成された、変性シリコーン樹脂が挙げられる。
【０１７５】
キャリアコアの磁性材料としては、例えば、フェライト、鉄過剰型フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄等の酸化物や、鉄、コバルト、ニッケルのような金属、又はこれらの合金を用いることができる。
【０１７６】
また、これらの磁性材料に含まれる元素としては、鉄、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムが挙げられる。これらの中でも特に、銅、亜鉛、及び鉄成分を主成分とする銅−亜鉛−鉄系フェライト、マンガン、マグネシウム及び鉄成分を主成分とするマンガン−マグネシウム−鉄系フェライトが好適に挙げられる。
【０１７７】
前記キャリアの抵抗値としては、キャリアの表面の凹凸度合い、被覆する樹脂の量を調整して１０６〜１０１０Ω・ｃｍにするのがよい。
【０１７８】
前記キャリアの粒径としては、４〜２００μｍのものが使用できるが、１０〜１５０μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。特に、樹脂コートキャリアは、５０％粒径が２０〜７０μｍであることが好ましい。
【０１７９】
２成分系現像剤では、キャリア１００質量部に対して、本発明のトナー１〜２００質量部で使用することが好ましく、キャリア１００質量部に対して、トナー２〜５０質量部で使用するのがより好ましい
【０１８０】
＜ワックス＞
また、本発明では、結着樹脂、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。
本発明のワックスとしては、特に制限はなく、通常使用されるものを適宜選択して使用することができるが、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ペテロラタム等の鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス類。脱酸カルナバワックスの等の脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したもの、などが挙げられる。
【０１８１】
前記ワックスの例としては、更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に直鎖のアルキル基を有する直鎖アルキルカルボン酸類等の飽和直鎖脂肪酸、プランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸等の不飽和脂肪酸、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウピルアルコール、セリルアルコール、メシリルアルコール、あるいは長鎖アルキルアルコール等の飽和アルコール、ソルビトール等の多価アルコール、リノール酸アミド、オレフィン酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド、メチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルセパシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類、ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等のビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス、ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化合物、植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
【０１８２】
より好適な例としては、オレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン、高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフィン、低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィン、放射線、電磁波又は光を利用して重合したポリオレフィン、高分子量ポリオレフィンを熱分解して得られる低分子量ポリオレフィン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィツシャートロプシュワックス、ジントール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成される合成炭化水素ワックス、炭素数１個の化合物をモノマーとする合成ワックス、水酸基又はカルボキシル基の如き官能基を有する炭化水素系ワックス、炭化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックスとの混合物、これらのワックスを母体としてスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸の如きビニルモノマーでグラフト変性したワックスが挙げられる。
【０１８３】
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は溶液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや、低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好ましく用いられる。
【０１８４】
前記ワックスの融点としては、定着性と耐オフセット性のバランスを取るために、７０〜１４０℃であることが好ましく、７０〜１２０℃であることがより好ましい。７０℃未満では耐ブロッキング性が低下することがあり、１４０℃を超えると耐オフセット効果が発現しにくくなることがある。
【０１８５】
また、２種以上の異なる種類のワックスを併用することにより、ワックスの作用である可塑化作用と離型作用を同時に発現させることができる。
【０１８６】
可塑化作用を有するワックスの種類としては、例えば、融点の低いワックス、分子の構造上に分岐のあるものや極性基を有する構造のもの、などが挙げられる。
【０１８７】
離型作用を有するワックスとしては、融点の高いワックスが挙げられ、その分子の構造としては、直鎖構造のものや、官能基を有さない無極性のものが挙げられる。使用例としては、２種以上の異なるワックスの融点の差が１０℃〜１００℃のものの組み合わせや、ポリオレフィンとグラフト変性ポリオレフィンの組み合わせ、などが挙げられる。
【０１８８】
２種のワックスを選択する際には、同様構造のワックスの場合は、相対的に、融点の低いワックスが可塑化作用を発揮し、融点の高いワックスが離型作用を発揮する。この時、融点の差が１０〜１００℃の場合に、機能分離が効果的に発現する。１０℃未満では機能分離効果が表れにくいことがあり、１００℃を超える場合には相互作用による機能の強調が行われにくいことがある。このとき、機能分離効果を発揮しやすくなる傾向があることから、少なくとも一方のワックスの融点が７０〜１２０℃であることが好ましく、７０〜１００℃であることがより好ましい。
【０１８９】
前記ワックスは、相対的に、枝分かれ構造のものや官能基の如き極性基を有するものや主成分とは異なる成分で変性されたものが可塑作用を発揮し、より直鎖構造のものや官能基を有さない無極性のものや未変性のストレートなものが離型作用を発揮する。好ましい組み合わせとしては、エチレンを主成分とするポリエチレンホモポリマー又はコポリマーとエチレン以外のオレフィンを主成分とするポリオレフィンホモポリマー又はコポリマーの組み合わせ、ポリオレフィンとグラフト変成ポリオレフィンの組み合わせ、アルコールワックス、脂肪酸ワックス又はエステルワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせ、フイシャートロプシュワックス又はポリオレフィンワックスとパラフィンワックス又はマイクロクリスタルワックスの組み合わせ、フィッシャートロプシュワックスとポルリオレフィンワックスの組み合わせ、パラフィンワックスとマイクロクリスタルワックスの組み合わせ、カルナバワックズ、キャンデリラワックス、ライスワックス又はモンタンワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせが挙げられる。
【０１９０】
いずれの場合においても、トナー保存性と定着性のバランスをとりやすくなることから、トナーのＤＳＣ測定において観測される吸熱ピークにおいて、７０〜１１０℃の領域に最大ピークのピークトップ温度があることが好ましく、７０〜１１０℃の領域に最大ピークを有しているのがより好ましい。
【０１９１】
前記ワックスの総含有量としては、結着樹脂１００質量部に対し、０．２〜２０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましい。
【０１９２】
本発明では、ＤＳＣにおいて測定されるワックスの吸熱ピークの最大ピークのピークトップの温度をもってワックスの融点とする。
【０１９３】
前記ワックス又はトナーのＤＳＣ測定機器としては、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測定することが好ましい。測定方法としては、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて行う。本発明に用いられるＤＳＣ曲線は、１回昇温、降温させ前履歴を取った後、温度速度１０℃／ｍｉｎで、昇温させた時に測定されるものを用いる。
【０１９４】
＜流動性向上剤＞
本発明のトナーには、流動性向上剤を添加してもよい。該流動性向上剤は、トナー表面に添加することにより、トナーの流動性を改善（流動しやすくなる）するものである。
【０１９５】
前記流動性向上剤としては、例えば、カーボンブラック、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末、湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナ、それらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤若しくはシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカ，処理酸化チタン，処理アルミナ、などが挙げられる。これらの中でも、微粉末シリカ、微粉未酸化チタン、微粉未アルミナが好ましく、また、これらをシランカップリング剤やシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカが更に好ましい。
【０１９６】
前記流動性向上剤の粒径としては、平均一次粒径として、０．００１〜２μｍであることが好ましく、０．００２〜０．２μｍであることがより好ましい。
【０１９７】
前記微粉末シリカは、ケイ素ハロゲン化含物の気相酸化により生成された微粉体であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。
【０１９８】
ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ（日本アエロジル社商品名、以下同じ）−１３０、−３００、−３８０、−ＴＴ６００、−ＭＯＸ１７０、−ＭＯＸ８０、−ＣＯＫ８４：Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬ（ＣＡＢＯＴ社商品名）−Ｍ−５、−ＭＳ−７、−ＭＳ−７５、−ＨＳ−５、−ＥＨ−５、Ｗａｃｋｅｒ ＨＤＫ（ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥＧＭＢＨ社商品名）−Ｎ２０ Ｖ１５、−Ｎ２０Ｅ、−Ｔ３０、−Ｔ４０：Ｄ−ＣＦｉｎｅＳｉ１ｉｃａ（ダウコーニング社商品名）：Ｆｒａｎｓｏ１（Ｆｒａｎｓｉ１社商品名）、などが挙げられる。
【０１９９】
更には、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を疎水化処理した処理シリカ微粉体がより好ましい。処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験によって測定された疎水化度が好ましくは３０〜８０％の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。疎水化は、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的あるいは物理的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する方法がよい。
【０２００】
有機ケイ素化合物としては、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジメチルビニルクロロシラン、ジビニルクロロシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、へキサメチルジシラン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ブロモメチルジメチルクロロシラン、α−クロルエチルトリクロロシラン、β−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフエニルテトラメチルジシロキサン及び１分子当り２から１２個のシロキサン単位を有し、未端に位置する単位にそれぞれＳｉに結合した水酸基を０〜１個含有するジメチルポリシロキサン等がある。更に、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【０２０１】
流動性向上剤の個数平均粒径としては、５〜１００ｎｍになるものが好ましく、５〜５０ｎｍになるものがより好ましい。
【０２０２】
ＢＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積としては、３０ｍ２／ｇ以上が好ましく、６０〜４００ｍ２／ｇがより好ましい。
また表面処理された微粉体としては、２０ｍ２／ｇ以上が好ましく、４０〜３００ｍ２／ｇがより好ましい。
【０２０３】
これらの微粉体の適用量としては、トナー粒子１００質量部に対して０．０３〜８質量部が好ましい。
【０２０４】
本発明のトナーには、他の添加剤として、静電潜像担持体・キャリアーの保護、クリーニング性の向上、熱特性・電気特性・物理特性の調整、抵抗調整、軟化点調整、定着率向上等を目的として、各種金属石けん、フッ素系界面活性剤、フタル酸ジオクチルや、導電性付与剤として酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化アンチモン等や、酸化チタン、酸化アルミニウム、アルミナ等の無機微粉体などを必要に応じて添加することができる。これらの無機微粉体は、必要に応じて疎水化してもよい。また、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、酸化セシウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、ケーキング防止剤、更に、トナー粒子と逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子とを、現像性向上剤として少量用いることもできる。
【０２０５】
これらの添加剤は、帯電量コントロール等の目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤、又は種々の処理剤で処理することも好ましい。
【０２０６】
現像剤を調製する際には、現像剤の流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、先に挙げた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を適宜選択して使用することができるが、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に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し、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く、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。
【０２０７】
使用できる混合機の例としては、例えば、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。
【０２０８】
得られたトナーの形状をさらに調節する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、結着樹脂、着色剤からなるトナー材料を溶融混練後、微粉砕したものをハイブリタイザー、メカノフュージョン等を用いて、機械的に形状を調節する方法や、いわゆるスプレードライ法と呼ばれるトナー材料をトナーバインダーが可溶な溶剤に溶解分散後、スプレードライ装置を用いて脱溶剤化して球形トナーを得る方法、水系媒体中で加熱することにより球形化する方法、などが挙げられる。
【０２０９】
前記外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
前記無機微粒子としては、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。
【０２１０】
前記無機微粒子の一次粒子径は、５μｍ〜２μｍであることが好ましく、５μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。
【０２１１】
前記ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【０２１２】
前記無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．０１〜２．０質量％であることがより好ましい。
【０２１３】
この他、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。
【０２１４】
このような外添剤は、表面処理剤により、疎水性を上げ、高湿度下においても外添剤自身の劣化を防止することができる。
【０２１５】
前記表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが好適に挙げられる。
【０２１６】
前記無機微粒子の一次粒子径としては、５μｍ〜２μｍであることが好ましく、５μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積としては、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としては、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、０．０１〜２．０重量％であることがより好ましい。
【０２１７】
静電潜像担持体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合によって製造されたポリマー微粒子、などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
【０２１８】
本発明のトナーには、従来の電子写真法に使用する静電潜像担持体が全て使用できるが、例えば、有機静電潜像担持体、非晶質シリカ静電潜像担持体、セレン静電潜像担持体、酸化亜鉛静電潜像担持体、などが好適に使用可能である。
【０２１９】
これらトナーを用いて作像を行なう画像形成装置やプロセスカートリッジについて次に説明する。
図１０は本発明を適用可能な画像形成装置の一例である。通常の画像形成動作においては、給紙装置２５から供給される記録用紙等の転写材は吸着ローラ２２ａに所定の電圧が印加される事で転写体である転写材搬送ベルト２２に吸着させられる。転写材は転写材搬送ベルト２２に担持された状態で転写材搬送ベルトとともに移動し、移動中に作像手段であるプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙからトナー像が転写させられる。転写材が搬送ベルト２２を通過して定着装置２３に到達すると、転写材上のトナー像は加熱ローラ２３ａおよび加圧ローラ２３ｂに挟まれつつ加熱されることで転写材上に定着させられ、転写材上に可視像が形成される。また各色トナー像の色ずれやトナー濃度の調整を行なうモードにおいては、プロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙから転写材搬送ベルト２２上に直接所定パターンのトナー像が形成され、Ｐセンサ２２ｂによってかかるトナーパターンが検出され、その検出結果に基づいて書込タイミングや現像バイアスの変更などが行なわれ、最適なカラー画像を得ることができる状態に調整させられる。その後転写材搬送ベルト２２上のトナーパターンがプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙに回収されることで転写材搬送ベルト２２の清掃が行なわれる。かかる清掃動作については後述する。ここで２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙはそれぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー像を形成するためのトナーカートリッジである。
【０２２０】
特にこの場合には、トナーカートリッジ内にプロセス部材も含まれているのでプロセスカートリッジということになる。そこで以下、「プロセスカートリッジ」という用語を用いて、このトナーカートリッジを説明する。すなわち本明細書では、「プロセスカートリッジ」とは「トナーカートリッジ」の下位概念である。そして「トナーカートリッジ」は、請求項に記載の「粒子群を格納した収納体」の下位概念である。本発明においてはトナー粒子でない粒子も製造可能であり、またトナー粒子でない粒子にも特徴ある粒径分布を持たせることが出来るので、「粒子群を格納した収納体」は「トナーカートリッジ」には限定されず、医薬品等を格納したカプセルなども該当する。フレキシブルなものでも良い。
【０２２１】
かかるプロセスカートリッジは、図１２に示すように転写材搬送ベルト２２が退避する事で開放された空間から着脱可能となっており、ユーザーによる交換が可能となっている。画像形成時には書込装置２４Ｋ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙからプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた書込光がそれぞれ照射させられ、各プロセスカートリッジはこの書込光に応じたトナー像を形成して転写材に転写する。書込装置２４Ｋ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙは画像情報に従って帯電後の像担持体３１に潜像を書き込むための装置である。ポリゴンを用いた光走査装置やＬＥＤアレイ等、種々のものを使用する事ができる。
【０２２２】
次に、図１１を用いて本例のプロセスカートリッジを説明する。なおプロセスカートリッジ２１Ｋ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙは同一構造であるので１つのみを説明する。像担持体３１は負帯電の有機感光体であり、図示を省略した回転駆動機構によって矢印方向すなわち反時計回り方向に回転されるようにして備えられている。クリーニング装置３４は像担持体３１の回転方向に対してカウンターで当接させられたクリーニングブレード３４ａと、クリーニングされたトナー粒子を廃トナーとして収納する廃トナー格納部３４ｂとを有する。
【０２２３】
接触帯電部材３２は、芯金３２ａ上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層３２ｂをローラ状に形成した可撓性の帯電ローラである。帯電ローラ３２において芯金上に形成される中抵抗層の材質としては、上記に限定するものではなく、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることができる。
【０２２４】
現像手段１３は時計回りに回転させられ像担持体３１と接触する現像ローラ３３ａと、現像ローラ３３ａに対してトナー粒子をコートする供給ローラ３３ｂと、現像ローラ３３ａ上にコートされたトナー粒子の厚みを規制しつつ摩擦によりトナー粒子を負帯電させる弾性ブレード３３ｃと、プロセスカートリッジ内のトナー粒子を攪拌しつつ供給ローラに向けて移動させる攪拌部材３３ｄとを有している。また画像形成装置本体にプロセスカートリッジが装着された状態において現像ローラ３３ａに対して後述する電源から直流バイアスが印加可能に構成されている。
【０２２５】
具体的には、プロセスカートリッジ１側面に設けられた電気的接点と画像形成装置本体側の電気的接点とが接触する事で装置本体側の電源から現像ローラに直流バイアスが印加される。また、未使用トナー格納部を兼ねる現像手段３３内には、図示せぬトナー粒子が格納されている。転写材搬送ベルトを介して像担持体３１と対向する転写ローラ２２ｂは、少なくとも芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有し、導電性弾性層はポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０6〜１０10Ω・ｃｍの中抵抗に調整した弾性体である転写ローラである。
【０２２６】
次に、かかるプロセスカートリッジの動作を説明する。
本例の画像形成装置は、複写機およびプリンタとして機能する事ができる画像形成装置である。複写機として機能する際にはスキャナから読み込まれた画像情報がＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理を施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する際にはコンピュータ等から転送されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施され書込みデータに変換される。
【０２２７】
画像形成に先駆けて、像担持体３１は表面の移動速度が所定の測度となるように図１１の矢印方向すなわち反時計回り方向に回転を始める。また帯電ローラ３２は像担持体３１に対してつれまわり回転させられる。このとき帯電ローラ３２の芯金には帯電バイアス印加電源から−１０００Ｖの直流電圧が印加され、これにより像担持体３１の表面が約−４００Ｖに帯電させられる。帯電させられた像担持体３１に対して書込装置２４（２４Ｃ、４ｍ、２４Ｙ、２４Ｋ）は書込みデータに応じた露光を行なう。すなわち、光照射によって画像部の電位を変化させる事で光照射されなかった非画像部の電位との差を発生させ、この電位コントラストによる静電潜像を形成する。
【０２２８】
書込装置２４によって像担持体上に形成された静電潜像は現像装置３３によって１成分現像され、画像部にトナー粒子が付着することによってトナー像として像担持体３１上に可視化される。本例の現像装置３３は接触型の非磁性1成分現像方式によって像担持体３１上にトナー像を形成する。
【０２２９】
具体的には、現像ローラ３３ａを時計回りに回転させ、時計回りに回転する弾性体からなる供給ローラ１３ｂを現像ローラ３３ａと接触させる事で供給ローラ上のトナー粒子を現像ローラ３３ａ上にコートさせる。現像ローラ３３ａ上にコートされたトナー粒子は弾性ブレード３３ｃによって厚みを規制されながら弾性ブレード３３ｃとの摩擦により負帯電させられ、その後現像ローラ３３ａの回転に従って像担持体３１との対向部に搬送させられる。現像ローラ３３ａと像担持体３１との対向部においては現像ローラ３３ａに対して後述する電源から-３００Ｖの直流バイアスが印加される事で現像ローラ３３ａと像担持体３１との間に直流電界が形成され、負帯電させられたトナー粒子はこの直流電界によって像担持体上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像となる。
【０２３０】
像担持体３１上に形成させられたトナー像が転写ローラ２２ｂと像担持体３１との対向部である転写部に到達するのとタイミングを合わせて給紙装置２５から転写材が搬送され、像担持体３１上のトナー像は転写ローラに印加された電圧により転写材へと転写される。転写されたトナー像は定着装置２３によって転写材に定着され画像が出力される。
【０２３１】
一方、転写されずに像担持体３１上に残留したトナー（転写残トナー）はクリーニング装置３４によって清掃され、清掃後の像担持体表面は次回の画像形成のために使用される。
【実施例】
【０２３２】
（実施例１）
−着色剤分散液の調製−
先ず、着色剤としての、カーボンブラックの分散液を調製した。
カーボンブラック（Ｒｅｇａｌ４００；Ｃａｂｏｔ社製）１５質量部、顔料分散剤３質量部を、酢酸エチル８２質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。該顔料分散剤としては、アジスパーＰＢ８２１（味の素ファインテクノ社製）を使用した。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、凝集体を完全に除去した虹分散液を調製した。更に、０．４５μｍの細孔を有するフィルター（ＰＴＦＥ製）を通過させ、サブミクロン領域まで分散させた液を調製した。
【０２３３】
−樹脂及びワックスを添加した分散液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、及びワックスを添加した下記組成からなる分散液を調製した。
結着樹脂としてのポリエステル樹脂１００質量部、前記カーボンブラック分散液３０質量部、カルナバワックス５質量部を、酢酸エチル１０００質量部に、着色剤分散液調製時と同じく、攪拌羽を有するミキサーを使用して、１０分間攪拌を行い、分散させた。溶媒希釈によるショックで顔料などが凝集することを完全に防止することができた。この段階の分散液を、着色剤分散液調製時と同様に、０．４５μｍのフィルター（ＰＴＦＥ製）で濾過したが、目詰まりの発生はなく、全て通過することを確認した。なお、この分散液の電解伝導率は３．５×１０-7Ｓ／ｍであった。
【０２３４】
−トナーの作製−
得られた分散液を、図１に示したトナー製造装置に供給した。使用した吐出部材は、厚み２０μｍのニッケルプレートに、真円形状の直径１０μｍの吐出孔と、真円形状の直径２０μｍの吐出孔とを、フェムト秒レーザーによる加工で作製した。
分散液調製後、以下のようなトナー作製条件で、液滴を吐出させた後、該液滴を乾燥固化することにより、トナーを作製した。
【０２３５】
〔トナー作製条件〕
分散液比重 ：ρ＝１．１８８８ｇ／ｃｍ３
乾燥空気流量：オリフィスシース ２．０Ｌ／分、装置内エアー ３．０Ｌ／分
装置内温度 ：２７〜２８℃
露点温度 ：−２０℃
ノズル振動数：２２０ｋＨｚ
【０２３６】
乾燥固化したトナー粒子は、１μｍの細孔を有するフィルターで吸引捕集した。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径６．０μｍと１２．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２３７】
−トナーの評価−
得られたトナーについて、帯電量の評価を行った。
吸引式の帯電量測定装置により測定した。具体的には、トナーを捕集できるフィルターを具備したファラデーケージにトナーを吸引し、これにエレクトロメーターを接続し、吸引したトナーの総電荷量を測定した後、フィルター上のトナー重量を測定し、総電荷量を捕集したトナー重量で除し、単位重量当たりの帯電量として求めた。
その結果、−３５〔μC／ｇ〕の帯電量が得られており、上述した画像形成装置に使用するのに適した帯電量となっていることが分かった。
【０２３８】
（実施例２）
実施例１において、他の条件は実施例１と同様にしたまま、吐出孔を直径１０μｍのもの１つのみとした。捕集した粒子の粒度捕集した粒子の粒度分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で測定したところ、重量平均粒径は６．０μｍ、個数平均粒径も６．０μｍであり、完全に単分散であるトナー母体粒子が得られた。次にノズル振動数を１１０ｋＨｚとして同様な実験を行なったところ、重量平均粒径は４．８μｍ、個数平均粒径も４．８μｍであり、完全に単分散であるトナー母体粒子が得られた。
【０２３９】
（実施例３）
実施例１において、ノズル振動数を４４０ｋＨｚ、シリンジポンプから供給する液流量を２倍とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径６．０μｍと１２．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２４０】
（実施例４）
実施例１において、樹脂およびワックスを添加した分散液に使用する酢酸エチル量を１３３３質量部とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径５．０μｍと１０．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２４１】
（実施例５）
実施例１において、樹脂およびワックスを添加した分散液に使用する酢酸エチル量を１６６６質量部とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径４．０μｍと８．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【０２４２】
（実施例６）
実施例１において、樹脂およびワックスを添加した分散液に使用する酢酸エチル量を２０００質量部とした以外は、全て実施例１と同様にして、目的のトナーを得た。捕集した粒子の粒径分布をフロー式粒子像解析装置（ＦＰＩＡ−２０００）で解析したところ、粒径３．０μｍと６．０μmの粒径にピークが存在し、他の粒径を有するトナー粒子はほぼ０個であった。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１】本発明に係る粒子製造装置（トナー製造装置）の構成例１を示す断面図である。
【図２】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン１を示す概略図である。
【図３】図２の吐出孔パターンで得られたトナー粒子の粒度分布を示す図である。
【図４】本発明で実現可能なトナー粒子の粒度分布の例を示す図である。
【図５】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン２を示す概略図である。
【図６】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン３を示す概略図である。
【図７】吐出部材の吐出孔から吐出される液滴の様子を示す図である。
【図８】本発明で使用する吐出部材の吐出孔パターン４を示す概略図である。
【図９】本発明に係る粒子製造装置（トナー製造装置）の構成例２を示す断面図である。
【図１０】本発明の粒子群の適用可能な画像形成装置の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明の粒子群を格納した収納体の一態様であるプロセスカートリッジの構成を示す断面図である。
【図１２】転写材搬送ベルトが退避した状態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０２４４】
１,１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ 吐出孔
２ 電極
３ 溶媒除去装置
４ 除電器
５ トナー捕集部
６ 液滴
７ トナー粒子
８ 静電カーテン
９ 圧送チューブ
１０ 液槽
１１ 吐出部材
１１Ａ 区切り部材
２１Ｋ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ プロセスカートリッジ
２２ 転写材搬送ベルト
２２ａ 吸着ローラ
２２ｂ Ｐセンサ
２３ 定着装置
２３ａ 加熱ローラ
２３ｂ 加圧ローラ
２４Ｋ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｙ 書込装置
２５ 給紙装置
３１ 像担持体
３２ 接触帯電部材（帯電ローラ）
３２ａ 芯金
３２ｂ 発泡ウレタン層
３３ 現像手段
３３ａ 現像ローラ
３３ｂ 供給ローラ
３３ｃ 弾性ブレード
３３ｄ 攪拌部材
３４ クリーニング装置
３４ａ クリーニングブレード
３４ｂ 廃トナー格納部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出孔を有する吐出部材と、
前記吐出部材に対して所定の周波数で振動を与える振動印加手段と、
固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を前記吐出部材に接触した状態で格納する液槽と、を有し、
前記振動印加手段によって印加された振動により前記液体を液滴として吐出孔から吐出させ、この液滴を乾燥させることによって固体粒子を得ることを特徴とする粒子製造装置。
【請求項２】
前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、所定の粒径分布を有する固体粒子群を製造することを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項３】
前記吐出部材に設けられた吐出孔は、少なくとも２以上の異なる開口面積の吐出孔からなることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項４】
前記吐出孔は、開口面積の異なる吐出孔間の距離よりも開口面積が略同一の吐出孔間の距離が長くなるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の粒子製造装置。
【請求項５】
前記振動印加手段によって印加される振動の周波数は可変であることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項６】
前記液体を液滴として吐出させる最中に、前記振動印加手段により印加される振動の周波数が、一の周波数Ａから他の周波数に変更され、再度周波数Ａとなるよう制御されることを特徴とする請求項５に記載の粒子製造装置。
【請求項７】
前記液槽は複数の領域単位で区切られており、該領域ごとに固形分体積濃度（体積％）が異なる前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項８】
前記液槽は複数の領域単位で区切られ、該領域ごとに前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されており、
前記領域ごとに、吐出孔を単位時間あたりに通過する前記液体の量が異なるよう制御されることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項９】
吐出孔を有する吐出部材に固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を接触させた状態で、該吐出部材を振動させることにより、前記液体を液滴として吐出し、
前記液滴を飛翔中に乾燥して固体の粒子群を得ることを特徴とする粒子群の製造方法。
【請求項１０】
前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記吐出部材の振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、前記粒子群の粒径分布をコントロールすることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１１】
前記吐出部材の吐出孔を２以上の異なる開口面積の吐出孔とすることにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１２】
前記吐出部材の振動の周波数を変化させることにより、異なる粒径の粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１３】
前記吐出部材の振動の周波数を、２以上の周波数のうちから交互あるいは順次異なる周波数となるように変化させながら、前記液体を液滴として吐出することを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１４】
固形分体積濃度（体積％）が２以上の異なる前記液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１５】
前記吐出孔を単位時間当たりに通過する前記液体の量を２以上の異なるものとして該液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１６】
前記吐出孔から吐出される液滴に静電誘導により、正電荷または負電荷を与えることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１７】
固体の粒子の粒径分布の極大値を２つ以上有し、該極大値に対応する粒径値Ｚを有する粒子の個数をＮとしたとき、粒径値Ｚに対して１％大きい又は１％小さい粒径値に対応する粒子数がＮ／２以下となることを特徴とする粒子群。
【請求項１８】
前記極大値に対して１％大きい粒径値及び１％小さい粒径値は、一方が他方の「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍となっていることを特徴とする請求項１７に記載の粒子群。
【請求項１９】
請求項９〜１６のいずれか一に記載の粒子群の製造方法により製造されてなることを特徴とする粒子群。
【請求項２０】
前記粒子群は、少なくとも樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子によって構成された粒子群であることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一に記載の粒子群。
【請求項２１】
請求項１７〜２０のいずれか一に記載の粒子群を格納してなることを特徴とする収納体。
【請求項１】
吐出孔を有する吐出部材と、
前記吐出部材に対して所定の周波数で振動を与える振動印加手段と、
固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を前記吐出部材に接触した状態で格納する液槽と、を有し、
前記振動印加手段によって印加された振動により前記液体を液滴として吐出孔から吐出させ、この液滴を乾燥させることによって固体粒子を得ることを特徴とする粒子製造装置。
【請求項２】
前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記振動印加手段によって印加される振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、所定の粒径分布を有する固体粒子群を製造することを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項３】
前記吐出部材に設けられた吐出孔は、少なくとも２以上の異なる開口面積の吐出孔からなることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項４】
前記吐出孔は、開口面積の異なる吐出孔間の距離よりも開口面積が略同一の吐出孔間の距離が長くなるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の粒子製造装置。
【請求項５】
前記振動印加手段によって印加される振動の周波数は可変であることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項６】
前記液体を液滴として吐出させる最中に、前記振動印加手段により印加される振動の周波数が、一の周波数Ａから他の周波数に変更され、再度周波数Ａとなるよう制御されることを特徴とする請求項５に記載の粒子製造装置。
【請求項７】
前記液槽は複数の領域単位で区切られており、該領域ごとに固形分体積濃度（体積％）が異なる前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項８】
前記液槽は複数の領域単位で区切られ、該領域ごとに前記液体が前記吐出部材に接触した状態で格納されており、
前記領域ごとに、吐出孔を単位時間あたりに通過する前記液体の量が異なるよう制御されることを特徴とする請求項１に記載の粒子製造装置。
【請求項９】
吐出孔を有する吐出部材に固体分が溶媒中に溶解または分散された液体を接触させた状態で、該吐出部材を振動させることにより、前記液体を液滴として吐出し、
前記液滴を飛翔中に乾燥して固体の粒子群を得ることを特徴とする粒子群の製造方法。
【請求項１０】
前記吐出部材に設けた吐出孔の開口面積、前記吐出部材の振動の周波数、前記液体の固体分体積濃度、吐出孔を単位時間あたりに通過する液量、の各パラメータの１または複数を設定することにより、前記粒子群の粒径分布をコントロールすることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１１】
前記吐出部材の吐出孔を２以上の異なる開口面積の吐出孔とすることにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１２】
前記吐出部材の振動の周波数を変化させることにより、異なる粒径の粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１３】
前記吐出部材の振動の周波数を、２以上の周波数のうちから交互あるいは順次異なる周波数となるように変化させながら、前記液体を液滴として吐出することを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１４】
固形分体積濃度（体積％）が２以上の異なる前記液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１５】
前記吐出孔を単位時間当たりに通過する前記液体の量を２以上の異なるものとして該液体をそれぞれ同時に液滴として吐出することにより、２以上の異なる粒径からなる粒子群を得ることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１６】
前記吐出孔から吐出される液滴に静電誘導により、正電荷または負電荷を与えることを特徴とする請求項９に記載の粒子群の製造方法。
【請求項１７】
固体の粒子の粒径分布の極大値を２つ以上有し、該極大値に対応する粒径値Ｚを有する粒子の個数をＮとしたとき、粒径値Ｚに対して１％大きい又は１％小さい粒径値に対応する粒子数がＮ／２以下となることを特徴とする粒子群。
【請求項１８】
前記極大値に対して１％大きい粒径値及び１％小さい粒径値は、一方が他方の「（自然数）の（１／３）乗」倍、または「（１／自然数）の（１／３）乗」倍となっていることを特徴とする請求項１７に記載の粒子群。
【請求項１９】
請求項９〜１６のいずれか一に記載の粒子群の製造方法により製造されてなることを特徴とする粒子群。
【請求項２０】
前記粒子群は、少なくとも樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子によって構成された粒子群であることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一に記載の粒子群。
【請求項２１】
請求項１７〜２０のいずれか一に記載の粒子群を格納してなることを特徴とする収納体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２９７３２５（Ｐ２００６−２９７３２５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２５２７８（Ｐ２００５−１２５２７８）
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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