JP2001215752A - Method of producing toner - Google Patents

Method of producing toner

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JP2001215752A
JP2001215752A JP2000023940A JP2000023940A JP2001215752A JP 2001215752 A JP2001215752 A JP 2001215752A JP 2000023940 A JP2000023940 A JP 2000023940A JP 2000023940 A JP2000023940 A JP 2000023940A JP 2001215752 A JP2001215752 A JP 2001215752A
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toner
temperature
nozzle
pressure air
raw material
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JP2000023940A
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Japanese (ja)
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Wataru Suenaga
渉 末永
Masahito Tokuhiro
正仁 徳弘
Seiichi Shimizu
誠一 清水
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DIC Corp
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a toner by using an air-flow classification device by which melt-sticking of the toner in the classification device hardly occurs and stable classification can be performed. SOLUTION: In the method of producing a toner by using high pressure air injected through a high pressure air supply nozzle to classify the toner fine powder by the Coanda effect, the temperature T1 of the high pressure air and the glass transition temperature Tg of the toner fine powder are controlled to satisfy Tg-40>T1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】本発明は、コアンダ効果を
利用してトナー微粉体群を分級するトナー製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a toner, which classifies a group of fine toner particles by utilizing the Coanda effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】トナー微粉体群の分級については、各種
の気流式分級装置及び気流式分級方法が利用されてい
る。この中で、回転翼を用いる分級装置と、可動部分を
有しない分級装置がある。このうち、可動部分のない分
級装置としては、固定壁遠心式分級装置と慣性力分級装
置がある。前者による製造方法では、微粉分級、粗粉分
級など少なくとも2回以上の分級が必要となり、大きな
設備投資が必要になる。また、トナー粒子の粒径が小さ
くなるに従い、分級を達成するために高速回転、高風量
分級が必要となり、設備上の限界が生じる。そのため、
近年、コアンダ効果を利用した分級装置が広く使われ始
めている。この気流式分級装置は図1に示すように、原
料供給ノズル1から供給されたトナー微粉体群が、高圧
エアー供給ノズル2から噴射される高圧エアーにより搬
送され、原料加速ノズル3を通過して分級室4に搬送さ
れる。分級室4の分級域に開口部を有するエジェクター
47から高速で気流と共に噴射されたトナー微粉体群
は、分級室内のコアンダブロック41に沿って流れる湾
曲気流の遠心力によって、先端の細くなった分級エッジ
ブロック、すなわちFエッジブロック42およびMエッ
ジブロック43により分級され、微粉排出口40a、中
粉(製品トナー)排出口40b、および粗粉排出口40
cから取り出される。このような分級装置では、衝突式
気流粉砕機等で微粉砕されたトナー微粉体群は、原料加
速ノズル3中の気流の乱れによる側壁への衝突や摩擦な
どにより発熱して、原料加速ノズル3中や、あるいはエ
ジェクター47近傍、コアンダブロック41、分級エッ
ジブロック42、43上等に融着して分級性能を低下さ
せ、このため安定した連続運転が妨げられるという問題
を有している。
2. Description of the Related Art Various types of airflow classifiers and airflow classifiers are used for classifying toner fine powder groups. Among them, there are a classifier using a rotary wing and a classifier without a movable part. Among them, the classifiers having no moving parts include a fixed wall centrifugal classifier and an inertial force classifier. The former production method requires at least two times of classification, such as fine powder classification and coarse powder classification, and requires a large capital investment. Further, as the particle size of the toner particles becomes smaller, high-speed rotation and high air volume classification are required in order to achieve classification, which imposes limitations on equipment. for that reason,
In recent years, classifiers utilizing the Coanda effect have begun to be widely used. As shown in FIG. 1, the air flow classifier transfers a group of toner fine powder supplied from a material supply nozzle 1 by high-pressure air ejected from a high-pressure air supply nozzle 2 and passes through a material acceleration nozzle 3. It is transported to the classification room 4. The toner fine powder group ejected with the airflow at a high speed from the ejector 47 having an opening in the classification area of the classification chamber 4 has a classifier whose tip is narrowed by the centrifugal force of the curved airflow flowing along the Coanda block 41 in the classification chamber. Classified by the edge blocks, ie, the F edge block 42 and the M edge block 43, the fine powder outlet 40a, the medium powder (product toner) outlet 40b, and the coarse powder outlet 40
c. In such a classifier, the toner fine powder group finely pulverized by the collision type air current pulverizer or the like generates heat due to collision or friction with the side wall due to turbulence of the air flow in the raw material acceleration nozzle 3, and the raw material acceleration nozzle 3 There is a problem that the classifying performance is lowered by being fused on the middle or in the vicinity of the ejector 47, on the Coanda block 41, the classifying edge blocks 42, 43, and the like, so that stable continuous operation is hindered.

【0003】一方、トナーに対しては、複写速度の高速
化、低消費電力の観点から、より低い温度で溶融し得る
ものが要求されることから、トナー微粉体のガラス転移
温度Tgを低くする設計となってきている。
On the other hand, the toner is required to be capable of melting at a lower temperature from the viewpoints of higher copying speed and lower power consumption, so that the glass transition temperature Tg of the toner fine powder is lowered. It is becoming a design.

【0004】したがって、上述のようなトナー製造装置
にとっては、ますますトナー微粉体群が装置内で付着、
融着しやすくなる傾向となる。
[0004] Therefore, in the case of the above-mentioned toner manufacturing apparatus, more and more fine toner particles adhere to the inside of the apparatus.
It tends to be easily fused.

【0005】このようなトナー微粉体群の融着を解決す
る方法として、登録特許第2769858号では分級エ
ッジにフッ素樹脂加工を施すことを提案している。ま
た、特開平8−182967号では、原料加速ノズルの
内壁面形状を変更させてノズル内の乱流を低減させるこ
とを提案している。
As a method for solving such fusion of the toner fine powder group, Japanese Patent No. 2769858 proposes to apply a fluororesin processing to the classification edge. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-182929 proposes to reduce the turbulence in the nozzle by changing the shape of the inner wall surface of the material acceleration nozzle.

【0006】分級エッジにフッ素樹脂加工を施した場
合、後述するようにエッジ先端付近では約40〜50℃
まで温度が上がり、200m/secで粉体粒子が衝
突、摩擦するため、コーティングされたフッ素樹脂は軟
化し、衝突などの影響で比較的簡単にはがれてしまい、
本来の目的に対する用を実際なしていなかった。また、
原料加速ノズル内の乱流を低減させても、全く乱流が無
くなるわけでなく、ノズル内壁への衝突が実際上は生じ
ている。更に、ノズル内の温度がトナーの融着温度より
高い場合は、その衝突により付着が発生する。
When the classification edge is subjected to a fluororesin processing, as described later, the temperature is about 40 to 50 ° C. near the tip of the edge.
Temperature rises, and the powder particles collide and rub at 200 m / sec, so that the coated fluororesin softens and peels off relatively easily under the influence of collisions and the like.
He did not actually use it for his intended purpose. Also,
Even if the turbulence in the material acceleration nozzle is reduced, the turbulence does not disappear at all, and collision with the inner wall of the nozzle actually occurs. Further, when the temperature in the nozzle is higher than the fusion temperature of the toner, the collision causes adhesion.

【0007】更に近年、複写機やプリンターにおける画
質向上のためにトナー粒子が徐々に微細化する方向に進
んでいるが、一般に物質は細かくなるに従って粒子間の
働きが大きくなり、粒子同士の凝集性が大きくなってい
く。この様な凝集体に、衝撃力や摩擦力等の外力が働く
と、例えば上記のよな分級装置内でトナー粒子が融着物
を発生しやすくなってしまうのである。
Further, in recent years, toner particles have been gradually miniaturized in order to improve image quality in copiers and printers. Is getting bigger. When an external force such as an impact force or a frictional force acts on such agglomerates, for example, the toner particles tend to generate a fused material in the above-described classifier.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、分級
装置内でのトナーの融着等が発生しにくく、長時間にわ
たって安定な分級が可能な気流式分級装置によるトナー
製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a toner by an airflow classifier which is less likely to cause toner fusion or the like in a classifier and which can perform stable classification for a long time. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、トナー微
粉体のガラス転移温度Tgと、これを輸送する高圧エア
ーの温度T1に着目し、鋭意検討を行った結果、上記課
題を解決するに至った。すなわち本発明は、高圧エアー
供給ノズルから噴射される高圧エアーを用いてコアンダ
効果によりトナー微粉体群を分級するトナー製造方法に
おいて、該高圧エアーの温度をT1、トナー微粉体のガ
ラス転移温度をTgとしたとき、Tg−40>T1とす
ることを特徴とするトナー製造方法を提供するものであ
る。
The present inventors have focused on the glass transition temperature Tg of the toner fine powder and the temperature T1 of the high-pressure air for transporting the same, and as a result of intensive studies, as a result, have solved the above-mentioned problems. Reached. That is, the present invention relates to a toner manufacturing method for classifying a group of toner fine powders by the Coanda effect using high-pressure air injected from a high-pressure air supply nozzle, wherein the temperature of the high-pressure air is T1, and the glass transition temperature of the toner fine powder is Tg. , Tg-40> T1 is provided.

【0010】本発明者等は、高圧エアー供給ノズル、原
料加速ノズル、分級室等での高圧エアーによる気体の流
れと、この気体の流れによる各箇所における内壁面の温
度分布状態を、コンピューターシミュレーションによる
気流解析で解析した。これにより、計算結果に基づく原
料加速ノズルの内壁面、および分級室の内壁面の温度が
高い部分とトナー付着部分とが対応していることを見出
したのである。
The present inventors conducted computer simulations on the flow of gas by high-pressure air in a high-pressure air supply nozzle, a raw material accelerating nozzle, a classifying chamber, and the like, and the state of temperature distribution on the inner wall surface at each location due to this gas flow. It was analyzed by airflow analysis. As a result, it has been found that the high temperature portion of the inner wall surface of the raw material accelerating nozzle and the inner wall surface of the classification chamber based on the calculation result correspond to the toner adhering portion.

【0011】以下、図1に示した装置の原料供給ノズル
1、高圧エアー供給ノズル2、原料加速ノズル3、およ
び分級室4について、コンピューターシミュレーション
を用いた気流解析結果による温度分布を説明し、本発明
を詳細に説明する。
Hereinafter, the temperature distribution of the raw material supply nozzle 1, the high pressure air supply nozzle 2, the raw material acceleration nozzle 3, and the classifying chamber 4 of the apparatus shown in FIG. The invention will be described in detail.

【0012】図2には原料供給ノズル1、高圧エアー供
給ノズル2、原料加速ノズル3部分の拡大断面図に基づ
いた計算空間を、図3には分級室4部分の拡大断面図に
基づいた計算空間を示した。
FIG. 2 shows a calculation space based on an enlarged sectional view of the material supply nozzle 1, the high-pressure air supply nozzle 2 and the material acceleration nozzle 3, and FIG. 3 shows a calculation space based on an enlarged sectional view of the classification chamber 4 part. Space shown.

【0013】次に、原料供給ノズル1、高圧エアー供給
ノズル2、原料加速ノズル3の計算空間を示す図2に基
づいて、グリッド作成ソフト「Gambit」(フルー
エント・アジア・パシフィック社製)を用いて、図4に
示すような計算格子を作成した。ここで、計算格子の数
は323571である。この計算格子について、解析ソ
フト「FLUENT5」(フルーエント・アジア・パシ
フィック社製)を用いて気流解析をおこなった。計算条
件は、乱流モデルとしてRSMを利用し、空気摩擦によ
る影響も考慮した。設定条件は、大気圧を0.1013
25MPa、原料供給ノズル1の粉体供給口の大気圧と
の圧力差を0MPa、高圧エアー供給ノズル2の入気口
の大気圧との圧力差を−0.02MPa、原料加速ノズ
ル3のエジェクター47の大気圧との圧力差を0.3M
Paとした。また、原料供給ノズル1及び高圧エアー供
給ノズル2の入気口の空気温度を27℃(300K)と
した。なお、気体のみの温度分布を求めるため壁面の温
度指定は行わなかった。このとき、計算から原料加速ノ
ズル3のエジェクター47における気体の流速は、23
0m/secとなる。
Next, based on FIG. 2 showing the calculation space of the raw material supply nozzle 1, the high-pressure air supply nozzle 2, and the raw material acceleration nozzle 3, grid creation software “Gambit” (manufactured by Fluent Asia Pacific) is used. A calculation grid as shown in FIG. Here, the number of calculation grids is 323571. With respect to this calculation grid, an airflow analysis was performed using analysis software “FLUENT5” (manufactured by Fluent Asia Pacific). The calculation conditions used RSM as a turbulence model, and considered the influence of air friction. The setting condition is that the atmospheric pressure is 0.1013.
25 MPa, the pressure difference from the atmospheric pressure of the powder supply port of the raw material supply nozzle 1 is 0 MPa, the pressure difference from the atmospheric pressure of the inlet of the high pressure air supply nozzle 2 is -0.02 MPa, and the ejector 47 of the raw material acceleration nozzle 3 0.3M pressure difference from atmospheric pressure
Pa. Further, the air temperature at the inlets of the raw material supply nozzle 1 and the high pressure air supply nozzle 2 was set to 27 ° C. (300 K). In addition, the temperature of the wall was not specified to obtain the temperature distribution of only the gas. At this time, the flow rate of the gas in the ejector 47 of the raw material acceleration nozzle 3 is calculated as 23
0 m / sec.

【0014】以上の計算から求められた原料加速ノズル
3内の温度分布を図5に示した。図5では、温度分布状
態を色の濃淡により示したが、これを分かりやすくする
ために、表示温度範囲は25゜Cから49゜Cまでとし
た。図の左側には、濃淡に対応する温度(K)を示す。
この図より、原料加速ノズル3内の温度分布では、濃度
が濃い部分が約25゜Cであり、濃度が薄くなるに従い
温度が高くなり、ほぼ白く見える部分が49゜C以上と
なっている様子がわかる。すなわち、高圧エアー供給ノ
ズルの噴射部分(図2における3a付近)では45゜C
以上、気流が層流になる原料加速ノズルの中央付近では
25゜C前後、原料加速ノズル先端部分(図2における
3b付近)では約40゜Cまで温度が上昇することがわ
かる。
FIG. 5 shows the temperature distribution in the raw material acceleration nozzle 3 obtained from the above calculation. In FIG. 5, the temperature distribution state is indicated by the shading of the color, but the display temperature range is set to 25 ° C. to 49 ° C. for easy understanding. The left side of the figure shows the temperature (K) corresponding to the shading.
According to this figure, in the temperature distribution in the raw material accelerating nozzle 3, the portion where the concentration is high is approximately 25 ° C., and the temperature increases as the concentration decreases, and the portion that appears almost white is 49 ° C. or higher. I understand. That is, 45 ° C. in the injection portion of the high-pressure air supply nozzle (around 3a in FIG. 2).
From the above, it can be seen that the temperature rises to around 25 ° C. near the center of the raw material acceleration nozzle where the air flow becomes laminar, and to approximately 40 ° C. at the tip of the raw material acceleration nozzle (around 3b in FIG. 2).

【0015】更に詳細にわかりやすくするため、図6に
高圧エアー供給ノズルの噴射部分(図2における3a付
近)の拡大図、図7に原料加速ノズル先端部分(図2に
おける3b付近)の拡大図を示した。
FIG. 6 is an enlarged view of the injection portion of the high-pressure air supply nozzle (around 3a in FIG. 2), and FIG. 7 is an enlarged view of the tip portion of the raw material acceleration nozzle (around 3b in FIG. 2). showed that.

【0016】以上の結果に基づいて、ガラス転移温度T
gが約60゜Cであるトナー微粉体を原料供給ノズルよ
り投入した場合、原料加速ノズル内にトナーが融着ある
いは付着する部分と、上記の計算結果から約40゜C以
上になっている部分とがほぼ一致することが判明したの
である。
Based on the above results, the glass transition temperature T
When toner fine powder having a g of about 60 ° C. is supplied from the material supply nozzle, a portion where the toner is fused or adhered in the material accelerating nozzle and a portion where the temperature is about 40 ° C. or more from the above calculation result. Was found to be almost the same.

【0017】次に、分級室4の計算空間である図3に基
づいて、グリッド作成ソフト「Gambit」を用い
て、図8に示すような計算格子を作成した。ここで、計
算格子の数は93174である。この計算格子につい
て、解析ソフト「FLUENT5」を用いて気流解析を
おこなった。計算条件は、乱流モデルとしてRSMを利
用し、空気摩擦による影響も考慮した。設定条件は、分
級室4に開口している吸気口44及び45(図1、3参
照)の圧力を大気圧0.101325MPaとし、原料
加速ノズル3のエジェクター47、分級室内の排出口4
0a,40b,及び40c(図1、3参照)の流速をそ
れぞれ230m/sec、47m/sec、25m/s
ec、33m/secとした。なお、上述した計算結果
から得られた原料加速ノズル3のほぼ中央付近の気流の
状態が層流となっていること、及び温度が約25゜Cと
なっていることから、これらの条件を分級室4の計算空
間の条件とした。
Next, based on FIG. 3 which is a calculation space of the classifying room 4, a calculation grid as shown in FIG. 8 was created using grid creation software “Gambit”. Here, the number of calculation grids is 93174. An airflow analysis was performed on the calculated grid using analysis software “FLUENT5”. The calculation conditions used RSM as a turbulence model, and considered the influence of air friction. The setting conditions are as follows: the pressures of the intake ports 44 and 45 (see FIGS. 1 and 3) opened to the classifying chamber 4 are set to the atmospheric pressure of 0.101325 MPa, the ejector 47 of the raw material accelerating nozzle 3 and the discharge port 4 in the classifying chamber.
The flow rates of Oa, 40b, and 40c (see FIGS. 1 and 3) were 230 m / sec, 47 m / sec, and 25 m / s, respectively.
ec and 33 m / sec. In addition, since the state of the air flow near the center of the raw material acceleration nozzle 3 obtained from the above calculation results is laminar and the temperature is about 25 ° C., these conditions are classified. The condition of the calculation space of the room 4 was set.

【0018】以上の設定から求められる分級室4内の温
度分布を図9に示した。図9では、温度分布状態を色の
濃淡により示したが、これを分かりやすくするために、
表示温度範囲は26゜Cから50゜Cまでとした。図の
左側には、濃淡に対応する温度(K)を示す。この図よ
り、分級室4内の温度分布では、濃度が濃い部分が約2
6゜Cであり、濃度が薄くなるに従い温度が高くなり、
灰色に見える部分が50゜C以上となっている様子がわ
かる。すなわち、原料加速ノズルの先端であるエジェク
ター47とコアンダブロック41の表面、及びFエッジ
ブロック42の先端(各図1参照)において37゜Cま
で温度が上昇し、特にコアンダブロックの曲面では約5
0゜Cにまで温度が上昇していることがわかる。
FIG. 9 shows the temperature distribution in the classification chamber 4 obtained from the above settings. In FIG. 9, the temperature distribution state is shown by shading of the color.
The display temperature range was from 26 ° C to 50 ° C. The left side of the figure shows the temperature (K) corresponding to the shading. According to this figure, in the temperature distribution in the classifying chamber 4, a portion with a high concentration is about 2%.
6 ° C, the temperature increases as the concentration decreases,
It can be seen that the gray part is 50 ° C. or higher. That is, the temperature rises to 37 ° C. at the surfaces of the ejector 47 and the Coanda block 41, which are the tips of the raw material accelerating nozzles, and the tip of the F edge block 42 (see FIG. 1).
It can be seen that the temperature has risen to 0 ° C.

【0019】なお、参考のために分級室内におけるトナ
ー微粉体群の流れの様子をシミュレーションにより求め
た結果を図10に示した。
For reference, FIG. 10 shows the result of simulation of the flow of the toner fine powder group in the classification chamber.

【0020】以上の結果に基づいて、ガラス転移温度T
gが約60゜Cであるトナー微粉体を原料供給ノズルよ
り投入した場合、分級室内のエジェクター47、コアン
ダブロック41の側壁部分、及びFエッジブロック42
の先端にトナーが融着あるいは付着する部分と、上記計
算結果から約40゜C以上になっている部分とがほぼ一
致することが判明したのである。
Based on the above results, the glass transition temperature T
When the toner fine powder whose g is about 60 ° C. is supplied from the raw material supply nozzle, the ejector 47 in the classification chamber, the side wall portion of the Coanda block 41, and the F edge block 42
It has been found from the above calculation result that the portion where the toner is fused or adhered to the tip of the above and the portion where the temperature is about 40 ° C. or more almost match.

【0021】本発明においては、図5〜9の計算結果に
示したように高圧エアー供給ノズルから噴射される高圧
エアー自体の温度が上昇するので、この高圧エアー自体
を冷却することにより、トナー微粉体群の軟化を防止す
ることができるのである。この冷却の温度設定は使用す
るトナー微粉体の種類にもよるが、過剰に低温にしよう
とするとコストがかかってしまうし、また、冷却不足で
あればトナーの融着や付着防止効果は十分に得られな
い。したがって、使用するトナー微粉体のガラス転移温
度をTgとしたとき、少なくとも高圧エアーの温度T1
をTg−40>T1、好ましくはTg−50>T1とす
ることで、コストの面からと融着又は付着防止の面から
との要求を満足することができるのである。
In the present invention, the temperature of the high-pressure air itself injected from the high-pressure air supply nozzle rises as shown in the calculation results of FIGS. Softening of the body can be prevented. This cooling temperature setting depends on the type of toner fine powder to be used.However, if the temperature is excessively low, the cost is increased, and if the cooling is insufficient, the effect of preventing fusion and adhesion of the toner is sufficient. I can't get it. Therefore, assuming that the glass transition temperature of the toner fine powder to be used is Tg, at least the high-pressure air temperature T1
By satisfying Tg-40> T1, preferably Tg-50> T1, it is possible to satisfy the requirements from the viewpoint of cost and the prevention of fusion or adhesion.

【0022】なお、融着又は付着防止効果をさらに高め
るためには、原料供給ノズル内のトナー微粉体群自体の
温度をT2、原料加速ノズル自体の温度をT3、分級室
自体の温度をT4としたとき、いずれもがTg−40>
T2、T3、T4、特にTg−50>T2、T3、T4
とする様に制御することが好ましい。
To further enhance the effect of preventing fusion or adhesion, the temperature of the toner fine powder group itself in the raw material supply nozzle is T2, the temperature of the raw material acceleration nozzle itself is T3, and the temperature of the classification chamber itself is T4. And Tg-40>
T2, T3, T4, especially Tg-50> T2, T3, T4
It is preferable to control so that

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例および比較例を用いて、本発明
を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0024】(実施例1) ・ビスフェノールA・イソフタル酸縮合ポリエステル
(重量平均分子量=Mw1.3万):91質量部 ・カーボンブラック:モーガルL(キャボット製):6
質量部 ・低分子量エチレン・プロピレン共重合体:3質量部
(Example 1) Bisphenol A / isophthalic acid condensed polyester (weight average molecular weight = Mw 13,000): 91 parts by mass Carbon black: Mogal L (Cabot): 6
Parts by mass ・ Low molecular weight ethylene / propylene copolymer: 3 parts by mass

【0025】電子写真用トナーの原料である上記材料
を、ヘンシェルミキサー(FM75型、三井三池化工機
(株)製)でよく混合した後、温度150゜Cに設定し
た2軸混練機(PCM45型、池貝鉄工(株)製)で混
練した。次に、得られた混練物を冷却し、ハンマーミル
にて1mm以下に粗粉砕し、トナー製造用の粗砕物を得
た後、該粗砕物を衝突式気流粉砕機で微粉砕して重量平
均径7.0μmの粉砕原料を得た。得られた粉砕原料
を、定量供給機を介して振動フィーダ及び原料加速ノズ
ル3を介して、28kg/hの割合で図1に示すような
多分割分級装置に導入し、コアンダ効果を利用して微粉
体、中粉体及び粗分体の3種に分級した。この際、本実
施例1では、高圧エアー供給ノズルから噴射される高圧
エアーとして、温度T1=2゜Cに調整された冷却エア
ーを用いた。ここで、原料粉体のガラス転移温度は61
゜Cである。このときの条件に従う分級装置内部の温度
分布は、高圧エアー供給ノズルの噴射部分3aでは30
〜36゜C、気流が層流になるノズルの中央付近では2
〜10゜C前後、原料加速ノズル先端部分3bでは約1
0゜Cの温度と計算された。また、原料加速ノズルの先
端であるエジェクター47、コアンダブロック41の表
面、およびFエッジブロック42の先端において17゜
Cの温度上昇がみられ、特にコアンダブロックの曲面の
温度は約42゜Cと計算された。この条件の下で、20
時間の連続運転を実施したが、原料供給ノズル、エジェ
クター、コアンダブロック表面、Fエッジブロックのい
ずれもトナー融着はほとんどなく、分級分布も初期から
非常に安定していた。20時間運転した後、分級機を分
解して、原料加速ノズル、エジェクター、コアンダブロ
ック、および分級エッジ上に融着しているトナーの全量
(トナー融着量)を測定した結果、1.5g以下であっ
た。
The above materials, which are the raw materials of the toner for electrophotography, are mixed well with a Henschel mixer (Model FM75, manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), and then a twin-screw kneader (PCM45 type) set at a temperature of 150 ° C. And Ikegai Iron Works Co., Ltd.). Next, the obtained kneaded material was cooled and coarsely pulverized to 1 mm or less with a hammer mill to obtain a coarsely crushed material for toner production. A pulverized raw material having a diameter of 7.0 μm was obtained. The obtained pulverized raw material is introduced into a multi-segment classification device as shown in FIG. 1 at a rate of 28 kg / h through a vibrating feeder and a raw material accelerating nozzle 3 via a quantitative feeder, and utilizing the Coanda effect. The powder was classified into three types: fine powder, medium powder and coarse powder. At this time, in Example 1, as the high-pressure air injected from the high-pressure air supply nozzle, cooling air adjusted to a temperature T1 = 2 ° C. was used. Here, the glass transition temperature of the raw material powder is 61
゜ C. The temperature distribution inside the classifier according to the conditions at this time is 30 deg. In the injection part 3a of the high-pressure air supply nozzle.
~ 36 ° C, 2 near the center of the nozzle where the air flow becomes laminar
-10 ° C, about 1 at the tip 3b of the material acceleration nozzle
The temperature was calculated to be 0 ° C. In addition, the temperature of the ejector 47, the tip of the raw material acceleration nozzle, the surface of the Coanda block 41, and the tip of the F-edge block 42 are increased by 17 ° C. In particular, the temperature of the curved surface of the Coanda block is calculated to be about 42 ° C. Was done. Under these conditions, 20
After continuous operation for a long time, the toner was hardly fused to any of the material supply nozzle, the ejector, the surface of the Coanda block, and the F edge block, and the classification distribution was very stable from the beginning. After operating for 20 hours, the classifier was disassembled and the total amount of toner fused on the raw material accelerating nozzle, the ejector, the Coanda block, and the classification edge (toner fusion amount) was measured to be 1.5 g or less. Met.

【0026】(比較例1)実施例1で使用したのと同様
の粉砕原料を、定量供給機を介して振動フィーダ及び原
料加速ノズル3を介して、28.0kg/hの割合で、
図1に示すような多分割分級装置に導入し、コアンダ効
果を利用して微粉体、中粉体及び粗粉体の3種に分級し
た。この際、本比較例1では、高圧エアー供給ノズルか
ら噴射される高圧エアーの温度をT1=27゜Cとし
た。このときの条件に従う分級装置内部の温度分布は、
高圧エアー供給ノズルの噴射部分3aでは約55゜C、
気流が層流になるノズルの中央付近では27〜36゜
C、原料加速ノズル先端部分3bでは40゜C付近と計
算された。また、原料加速ノズルの先端であるエジェク
ター47、コアンダブロック41の表面、およびFエッ
ジブロック42の先端において37゜Cの温度上昇がみ
られ、特にコアンダブロックの曲面では約65゜Cと計
算された。実施例1と同様に連続運転をおこなった。そ
の結果、約2時間後よりトナー融着の発生が激しくなり
始め、分級精度に異常があらわれはじめた。そのまま、
運転を継続して実施したところ、原料加速ノズルの風量
異常が発生し、通常の分級条件での分級が不可能になっ
た。3時間経過した時点で、分級操作を停止し、分級機
を分解して原料加速ノズル、エジェクター、コアンダブ
ロック、および分級エッジ上に融着しているトナーの全
量(トナー融着量)を測定した結果、約18gであっ
た。
(Comparative Example 1) The same pulverized raw material as used in Example 1 was passed through a vibrating feeder and a raw material accelerating nozzle 3 through a quantitative feeder at a rate of 28.0 kg / h.
It was introduced into a multi-segmentation classifier as shown in FIG. 1 and classified into fine powder, medium powder and coarse powder using the Coanda effect. At this time, in Comparative Example 1, the temperature of the high-pressure air injected from the high-pressure air supply nozzle was T1 = 27 ° C. The temperature distribution inside the classifier according to the conditions at this time is:
At the injection part 3a of the high pressure air supply nozzle, about 55 ° C,
The calculation was performed at 27-36 ° C. near the center of the nozzle where the air flow becomes laminar, and around 40 ° C. at the tip 3b of the raw material acceleration nozzle. A temperature rise of 37 ° C. was observed at the tip of the ejector 47, the surface of the Coanda block 41, and the tip of the F-edge block 42, which are the tip of the raw material accelerating nozzle, and the calculated value was about 65 ° C. particularly for the curved surface of the Coanda block. . Continuous operation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, after about 2 hours, the occurrence of toner fusion began to increase, and abnormalities in classification accuracy began to appear. As it is
When the operation was continued, an abnormal air flow of the raw material acceleration nozzle occurred, and classification under normal classification conditions became impossible. After 3 hours, the classification operation was stopped, the classifier was disassembled, and the total amount of toner fused on the raw material acceleration nozzle, the ejector, the Coanda block, and the classification edge (toner fusion amount) was measured. As a result, it was about 18 g.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のト
ナー製造方法によればトナー微粉体群の物性、特に融着
又は付着を防止するためにトナー微粉体のガラス転移温
度に応じて高圧エアーの温度を制御することにより、装
置内におけるトナーの融着、付着等が発生しにくくな
り、常時安定した状態で分級装置が稼働し、良質な製品
を提供することが可能となる。
As described above in detail, according to the toner manufacturing method of the present invention, in order to prevent the physical properties of the toner fine powder group, particularly the fusing or adhesion, the high pressure is applied according to the glass transition temperature of the toner fine powder. By controlling the temperature of the air, fusion and adhesion of the toner in the apparatus are less likely to occur, and the classifier operates in a stable state at all times, and it is possible to provide a high quality product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】気流式分級装置の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of an airflow classifier.

【図2】原料供給ノズル、高圧エアー供給ノズル、原料
加速ノズルの計算空間を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a calculation space of a material supply nozzle, a high-pressure air supply nozzle, and a material acceleration nozzle.

【図3】分級室の計算空間を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a calculation space of a classification room.

【図4】原料供給ノズル、高圧エアー供給ノズル、原料
加速ノズルの計算空間のグリッド図。
FIG. 4 is a grid diagram of a calculation space of a material supply nozzle, a high-pressure air supply nozzle, and a material acceleration nozzle.

【図5】原料加速ノズル内の温度分布を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a temperature distribution in a raw material acceleration nozzle.

【図6】高圧エアー供給ノズルの噴射部分の温度分布を
示す拡大図。
FIG. 6 is an enlarged view showing a temperature distribution of an injection portion of a high-pressure air supply nozzle.

【図7】原料加速ノズル先端部分の温度分布を示す拡大
図。
FIG. 7 is an enlarged view showing a temperature distribution at the tip of a raw material acceleration nozzle.

【図8】分級室の計算空間のグリッド図。FIG. 8 is a grid diagram of a calculation space of a classification room.

【図9】分級室内の温度分布を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a temperature distribution in a classification chamber.

【図10】シミュレーション結果から求められた分級室
内のトナー微粉体群の流れを示す図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a flow of a group of toner fine powders in a classification chamber obtained from a simulation result.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:原料供給ノズル 2:高圧エアー供給ノズル 3:原料加速ノズル 3a:高圧エアー供給ノズルの噴射付近 3b:原料加速ノズルの先端付近 4:分級室 40a:微粉排出口 40b:中粉(製品トナー)排出口 40c:粗粉排出口 41:コアンダブロック 42:Fエッジブロック 43:Mエッジブロック 44:吸気口 45:吸気口 46:吸気エッジブロック 47:エジェクター 48:側壁 49:側壁 1: Raw material supply nozzle 2: High pressure air supply nozzle 3: Raw material acceleration nozzle 3a: Near injection of high pressure air supply nozzle 3b: Near tip of raw material acceleration nozzle 4: Classification room 40a: Fine powder discharge port 40b: Medium powder (product toner) Discharge port 40c: coarse powder discharge port 41: Coanda block 42: F edge block 43: M edge block 44: intake port 45: intake port 46: intake edge block 47: ejector 48: side wall 49: side wall

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高圧エアー供給ノズルから噴射される高
圧エアーを用いてコアンダ効果によりトナー微粉体群を
分級するトナー製造方法において、該高圧エアーの温度
をT1、トナー微粉体のガラス転移温度をTgとしたと
き、Tg−40>T1とすることを特徴とするトナー製
造方法。
1. A toner manufacturing method for classifying a group of fine toner particles by the Coanda effect using high-pressure air injected from a high-pressure air supply nozzle, wherein the temperature of the high-pressure air is T1, and the glass transition temperature of the fine toner powder is Tg. Wherein Tg-40> T1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006221026A (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Canon Inc Method for manufacturing toner particle
WO2015107712A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 シャープ株式会社 Particle separation device and particle measuring device provided with same

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