JP2006146197A - Method for manufacturing electrostatic image developing toner and apparatus for pulverizing and classifying toner - Google Patents

Method for manufacturing electrostatic image developing toner and apparatus for pulverizing and classifying toner Download PDF

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慎吾 石山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing toner in which coarse particles are hardly mixed and which can obtain a high-quality image. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the electrostatic image developing toner is the method for manufacturing the electrostatic image developing toner by pulverizing a coarsely pulverized toner material including a resin and a colorant, and then performing the classification. The pulverization is performed by introducing the coarsely pulverized toner material into a mechanical pulverizing apparatus having a rotor 1 rotated around a rotational shaft 3 as the center and having recessed and protruded parts on the outer surface, a liner 2 fitted into the outer side thereof and having recessed and protruded parts on the inner surface, and a pulverization space formed between the outer surface of the rotor and the inner surface of the liner. The classification is performed by a multi-products simultaneous classifying apparatus utilizing the Coanda effect. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法等において使用される静電荷像現像用トナーの製造方法およびトナー用粉砕分級装置に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image used in an electrophotographic method, an electrostatic recording method and the like, and a pulverizing and classifying device for toner.

従来、静電荷像現像用トナーの製造方法は、樹脂、着色剤等の原材料を混合、混練し、冷却工程を経た後、例えばハンマー式粉砕機等で粗粉砕して、平均1000〜100μmの粗粉砕物とし、その後、必要なら予備粉砕し、又は直接粉砕して平均粒径が数μmから10数μm程度の粉砕品にする方法が取られている。この粉砕品は、分級工程に於いて所定の粒度分布を持つ粒子群にのみに分離され、静電荷像現像用トナーとして用いられる。   Conventionally, a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image is obtained by mixing and kneading raw materials such as a resin and a colorant, passing through a cooling step, and then roughly pulverizing with a hammer-type pulverizer or the like to obtain an average of 100 to 100 μm of coarse particles A method of taking a pulverized product and then pre-pulverizing if necessary or directly pulverizing to obtain a pulverized product having an average particle diameter of about several μm to several tens of μm is employed. This pulverized product is separated into only a group of particles having a predetermined particle size distribution in the classification step, and is used as a toner for developing an electrostatic image.

従来その粗粉砕物を粉砕する粉砕機としては、超音速ジェット気流を利用したジュット式粉砕機、急速度で回転する回転子(ローター)と固定子(ライナー)との間に形成された空間に粉砕品を導入することにより粉砕する衝撃式粉砕機などが主に用いられている。又、分級機としては、気流式分級機(日本ニューマチック社製DS分級機)、多産物同時分級機(日鉄鉱業社製エルボージェット)、ジグザグ分級機等が使用されている。   Conventionally, as a pulverizer for pulverizing the coarsely pulverized product, a jutt type pulverizer using a supersonic jet stream, a space formed between a rotor (rotor) rotating at a rapid speed and a stator (liner) An impact pulverizer that pulverizes by introducing a pulverized product is mainly used. As classifiers, airflow classifiers (DS classifier manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.), simultaneous multi-product classifiers (elbow jet manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.), zigzag classifiers, and the like are used.

工業的規模の設備としては通常前記粉砕機1〜2台と分級機2〜4台の組み合わせで生産ラインが構成されている。
特開昭63−249155号公報 特開平3−59675号公報
As an industrial scale facility, a production line is usually composed of a combination of 1 to 2 crushers and 2 to 4 classifiers.
JP-A-63-249155 JP-A-3-59675

ところで、こうしたトナーの製造方法において、ジェット式粉砕機を用いてトナー粗粉砕物を微粉砕するのは電力消費量が嵩みエネルギー効率が悪いため、トナーを効率よく生産することは難しい。一方、衝撃式粉砕機はエネルギ−的に効率が高いが、粉砕時の瞬間的な発熱が大きく、トナ−粉砕品中に、例えば40μm以上の粗大粒子が混入するという問題があった。この粗大粒子は、続く分級プロセスにおいて振動篩等でなるべく除去するようにするが、分級機内壁に衝突して跳ね返ったり、確率的に製品側へ飛び込んだりするため、篩を通り抜けた粗大粒子が製品中に混入されてしまう。そしてこの混入した粗大粒子の存在により、フィルミング、コメット等の悪現象が画質に発生するという問題があった。   By the way, in such a toner manufacturing method, it is difficult to produce toner efficiently by using a jet pulverizer to finely pulverize the coarsely pulverized toner because of its high power consumption and poor energy efficiency. On the other hand, the impact type pulverizer has high energy efficiency, but there is a problem that instantaneous heat generation during pulverization is large and coarse particles of, for example, 40 μm or more are mixed in the toner pulverized product. This coarse particle is removed as much as possible with a vibrating sieve in the subsequent classification process, but it collides with the inner wall of the classifier and bounces back or probabilistically jumps to the product side. It gets mixed in. The presence of the mixed coarse particles has a problem that bad phenomena such as filming and comet occur in the image quality.

本発明の目的は、トナ−製品中における粗大粒子の発生が少なく、シャープな粒度分布を有するトナーの製造方法を提供することにある。更に、フィルミング、コメット等の悪現象の発生しない良好な画質を与えることのできるトナーの製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、シンプルな装置構成に加え電力消費が極めて少なく、エネルギー効率の良いトナー用粉砕分級装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a toner having a sharp particle size distribution with less generation of coarse particles in a toner product. It is another object of the present invention to provide a toner manufacturing method capable of giving good image quality without causing adverse phenomena such as filming and comet. Another object of the present invention is to provide a toner pulverizing and classifying apparatus that consumes very little power and has high energy efficiency in addition to a simple apparatus configuration.

上記の課題を解決するため、本発明に係る静電荷像現像用トナーの製造方法は、少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー粗粉砕物を粉砕した後、分級して静電荷像現像用トナーを製造する方法において、前記粉砕が、回転軸を中心に回転し外側表面に粉砕刃を有するローターと、その外側に嵌装され内側表面に粉砕刃を有するライナーと、前記ローターの外側表面と前記ライナーの内側表面との間に形成された粉砕空間とを有する衝撃式粉砕機にトナー粗粉砕物を導入することにより行われ、かつ、前記衝撃式粉砕機の前記ローターの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、当該ローターの一円周方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ライナーの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、前記円周方向と反対方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ローターと前記ライナーの各粉砕刃の長辺部および短辺部は、その粉砕刃の傾倒方向と同方向に傾斜し、しかも、前記ローターは、周速50〜180m/sで回転する様に構成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a method for producing an electrostatic charge image developing toner according to the present invention comprises pulverizing a coarsely pulverized toner containing at least a resin and a colorant, and then classifying the toner to develop an electrostatic charge image developing toner. In the manufacturing method, the crushing is performed by rotating a rotor around a rotation axis and having a crushing blade on an outer surface, a liner fitted on the outside and having a crushing blade on an inner surface, an outer surface of the rotor, and the liner The toner coarsely pulverized product is introduced into an impact pulverizer having a pulverization space formed between the inner surface and the rotor blade of the impact pulverizer. When viewed in a cross-section at right angles, the rotor is formed into a continuous wave shape with a substantially triangular shape inclined in one circumferential direction of the rotor. Direction and A substantially triangular shape inclined in the opposite direction is formed into a continuous wave shape, and the long side portion and the short side portion of each crushing blade of the rotor and the liner are inclined in the same direction as the inclination direction of the crushing blade, The rotor is configured to rotate at a peripheral speed of 50 to 180 m / s.

また、本発明に係るトナー用粉砕分級装置は、少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー粗粉砕物を粉砕し、分級する装置であって、回転軸を中心に回転し外側表面に粉砕刃を有するローターと、その外側に空間を隔てて嵌装されていて内側表面に粉砕刃を有するライナーとを有し、前記ローターと前記ライナーとの間隙が粉砕空間となっている衝撃式粉砕機を備えてなり、かつ、当該衝撃式粉砕機の前記ローターの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、当該ローターの一円周方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ライナーの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、前記円周方向と反対方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ローターと前記ライナーの各粉砕刃の長辺部および短辺部は、その粉砕刃の傾倒方向と同方向に傾斜し、しかも、前記ローターは、周速50〜180m/sで回転する様に構成されていることを特徴とする。   The pulverizing and classifying apparatus for toner according to the present invention is an apparatus for pulverizing and classifying a coarsely pulverized toner containing at least a resin and a colorant, and has a pulverizing blade on an outer surface that rotates about a rotation shaft. A rotor and a liner that is fitted on the outer side with a space and has a pulverizing blade on the inner surface, and an impact pulverizer in which a gap between the rotor and the liner is a pulverizing space. And the pulverization blade of the rotor of the impact pulverizer is formed in a wave shape in which substantially triangular shapes inclined in one circumferential direction of the rotor are continuous when viewed in cross-section perpendicular to the rotation axis, The pulverizing blade of the liner is formed in a wave shape in which a substantially triangular shape inclined in a direction opposite to the circumferential direction is formed in a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis, and the long sides of the pulverizing blades of the rotor and the liner Department and short side Is inclined to tilt in the same direction as the direction of the pulverizing blade, moreover, the rotor is characterized by being configured so as to rotate at a peripheral speed 50~180m / s.

本発明によれば、シンプルな装置構成により、工業生産規模で粗大粒子の少ないシャープな粒度分布をもつトナーを得る製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a production method for obtaining a toner having a sharp particle size distribution with few coarse particles on an industrial production scale with a simple apparatus configuration.

以下に本発明を詳細に説明する。本発明のトナー製造方法においては、粉砕および分級工程以外は、通常の製造方法を採用することができる。通常の製造方法としては先ずトナー原料を混合し、溶融押し出し機などで混練して板状に押し出して冷却固化したペレットを得る。トナー原料としては、バインダー樹脂と着色剤とが必須成分として使用されるが、必要に応じて例えば帯電制御剤やその他のトナー特性付与剤を使用することができる。   The present invention is described in detail below. In the toner manufacturing method of the present invention, a normal manufacturing method can be adopted except for the pulverization and classification steps. As a normal production method, first, toner raw materials are mixed, kneaded with a melt extruder or the like, extruded into a plate shape, and cooled and solidified pellets are obtained. As the toner raw material, a binder resin and a colorant are used as essential components. For example, a charge control agent and other toner property imparting agents can be used as necessary.

バインダー樹脂としては、例えば、トナーに適した公知の各種の樹脂を使用することが出来る。例えば、スチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変成マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は2種以上を併用することもできる。特に、スチレン系樹脂、飽和または不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂を主樹脂として用いることが好ましい。   As the binder resin, for example, various known resins suitable for the toner can be used. For example, styrene resin, vinyl chloride resin, rosin modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate resin, xylene Resin, polyvinyl butyral resin, polycarbonate resin, etc. are mentioned. Two or more of these resins can be used in combination. In particular, it is preferable to use a styrene resin, a saturated or unsaturated polyester resin, and an epoxy resin as the main resin.

そして、上記のバインダー樹脂のガラス転移温度は、熱分析法(示唆熱分析装置、示唆走査熱量分析装置等)で測定した時の転移開始温度(変曲点)が50℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度が50℃未満の場合には、40℃以上の高温で長時間にトナーを放置した時、トナーの凝集或いは固着を招き使用上問題がある。 トナー用着色剤としては、公知の各種の着色剤を使用することが出来、例えばカーボンブラック、ニグロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、ローダミンB、フタロシアニンブルー等が好適に使用される。着色剤は、樹脂100重量部当たり、通常0.1〜30重量部、好ましくは3〜15重量部の割合で使用される。   And as for the glass transition temperature of said binder resin, it is preferable that the transition start temperature (inflection point) when measured by a thermal analysis method (a suggestion thermal analyzer, a suggestion scanning calorimetry analyzer, etc.) is 50 degreeC or more. . When the glass transition temperature is less than 50 ° C., when the toner is left for a long time at a high temperature of 40 ° C. or more, the toner is agglomerated or fixed, causing a problem in use. As the colorant for toner, various known colorants can be used. For example, carbon black, nigrosine, benzidine yellow, quinacridone, rhodamine B, phthalocyanine blue and the like are preferably used. The colorant is generally used in a proportion of 0.1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the resin.

帯電制御剤としては、やはり公知の各種の帯電制御剤を使用することが出来る。例えば、4級アンモニウム塩、ニグロシン染料、トリフェニルメタン染料、スチレン−アミノアクリレート共重合体、ポリアミン樹脂などの正帯電制御剤や、モノアゾ系金属錯塩等の負帯電制御剤が挙げられる。帯電制御剤は樹脂100重量部当たり、通常0.1〜10重量部の割合で使用される。   As the charge control agent, various known charge control agents can be used. For example, a positive charge control agent such as a quaternary ammonium salt, a nigrosine dye, a triphenylmethane dye, a styrene-aminoacrylate copolymer, or a polyamine resin, or a negative charge control agent such as a monoazo metal complex salt can be used. The charge control agent is usually used at a ratio of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the resin.

また、各種のトナー特性付与剤としては、例えば、オフセット防止のため、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリアルキレンワックスを使用することができる。また、流動性および耐凝集性の向上のために、チタニア、アルミナ、シリカ等の無機微粒子を使用することができる。これらのトナー特性付与剤は、樹脂100重量部当たり、通常0.1〜10重量部の割合で使用される。   As various toner property imparting agents, for example, polyalkylene waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax can be used to prevent offset. In addition, inorganic fine particles such as titania, alumina, and silica can be used to improve fluidity and aggregation resistance. These toner property-imparting agents are usually used at a ratio of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the resin.

更に、トナーが磁性トナーである場合には、フェライト、マグネタイトを始め、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性元素を含む合金又は化合物などの磁性粒子を含有することができる。磁性粒子は、バインダー樹脂100重量部当たり、通常、20〜70重量部の割合で使用される。次に、冷却固化されたペレット状トナーは、ハンマー式粉砕機などの粗粉砕機によって、だいたい重量平均粒径が約100μ〜3000μ、好ましくは約300μ前後の範囲になるように粗粉砕される。ここに、重量平均粒径とは、粒径−重量分布のメジアン値粒径であり、例えば、コールターエレクトロニクス社製コールカウンタで測定することが出来る。   Further, when the toner is a magnetic toner, it can contain magnetic particles such as ferrite and magnetite, as well as alloys or compounds containing ferromagnetic elements such as iron, cobalt, and nickel. The magnetic particles are usually used at a ratio of 20 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin. Next, the cooled and solidified pellet-like toner is coarsely pulverized by a coarse pulverizer such as a hammer type pulverizer so that the weight average particle diameter is about 100 μm to 3000 μm, preferably about 300 μm. Here, the weight average particle size is a median value particle size of particle size-weight distribution, and can be measured by, for example, a Cole Counter manufactured by Coulter Electronics.

本発明では、こうして得られたトナー粗粉砕物を更に粉砕する工程において、トナー粗粉砕物を特定の改良した出口部を有する衝撃式粉砕機に導入し、重量平均粒径が数μmから数10μm、好ましくは3〜20μmに粉砕することを特徴とする。尚、粉砕効率を高めるために2台以上の衝撃式粉砕機を使用したり、ジェット式粉砕機と組み合わせることも可能である。   In the present invention, in the step of further pulverizing the toner coarsely pulverized product thus obtained, the toner coarsely pulverized product is introduced into an impact pulverizer having a specific improved outlet, and the weight average particle size is several μm to several tens of μm. , Preferably pulverized to 3 to 20 μm. In order to increase the pulverization efficiency, two or more impact pulverizers can be used or combined with a jet pulverizer.

衝撃式粉砕機の原理としては、図1に示すように、回転軸(3)により急速度で回転する円筒状のローター(1)とその外側の固定もしくは回転するライナー(2)とが微小間隙を設けて配置されており、被粉砕物は投入口(4)から投入され、そのロータ−(1)とライナー(2)とで区切られた微小間隙(8)である粉砕空間を輸送される過程で粉砕され、排出口(5)から排出される。   As shown in FIG. 1, the principle of the impact pulverizer is that a cylindrical rotor (1) that rotates at a rapid speed by a rotating shaft (3) and a fixed or rotating liner (2) outside thereof are fine gaps. The material to be crushed is fed from the charging port (4) and transported through the pulverizing space which is a minute gap (8) divided by the rotor (1) and the liner (2). In the process, it is crushed and discharged from the outlet (5).

衝撃式粉砕機のローターの外側表面及びライナーの内側表面には凹凸部(粉砕刃)が設けられており、その形状としては種々のものが提案されているが、本発明に用いる衝撃式粉砕機としては、特に図2に示す様にローター外側表面及びライナー内側表面の少なくとも片方好ましくは双方に波形状の鋭角粉砕刃を有するものが、好ましく用いられる。具体的には、図2に示す様に、衝撃式粉砕機のローターの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、当該ローターの一円周方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、ライナーの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、前記の円周方向と反対方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、ローターとライナーの各粉砕刃の長辺部および短辺部は、その粉砕刃の傾倒方向と同方向に傾斜している。   The outer surface of the rotor of the impact pulverizer and the inner surface of the liner are provided with uneven portions (pulverization blades), and various shapes have been proposed. The impact pulverizer used in the present invention In particular, as shown in FIG. 2, one having a corrugated sharp grinding blade on at least one of the rotor outer surface and the liner inner surface, preferably both, is preferably used. Specifically, as shown in FIG. 2, the crushing blade of the rotor of the impact crusher has a continuous wave of substantially triangles inclined in one circumferential direction of the rotor when viewed in a cross-section perpendicular to the rotation axis. When the cross section of the liner pulverizing blade is formed in a shape perpendicular to the rotation axis, the crushed blades of the rotor and the liner are formed in a continuous wave shape with substantially triangular shapes inclined in the opposite direction to the circumferential direction. The long side portion and the short side portion of the blade are inclined in the same direction as the inclination direction of the grinding blade.

さて、従来の粉砕機では、図3に粉砕空間の出口部分の拡大図を示すとおり、この出口部分においてローター長さよりライナーの長さが10〜20mm程度長く延出しているのが、通常であった。しかしながら、本発明者らが検討した結果、粗大粒子の発生は主にこのライナーの出口部分における凹凸の溝に起因することが判明した。そしてこのライナーの出口側の表面の少なくとも一部を平滑にすること、即ちライナー表面に設けられた凹凸部(溝)がない状態の平滑部を設けることにより、製品中に混入する粗大粒子が格段に減少することを見出したのである。おそらく従来の構造では、最も被粉砕物の温度が高く且つ機内を移動する速度が急激におちる部分である粉砕空間の出口部分において、ライナーの出口部分、特に延出部における溝(凹凸部)に、粉砕時の発熱により溶融軟化したトナー粉が付着し、生長して粗大粒子が発生していたものと考えられる。   Now, in the conventional pulverizer, as shown in the enlarged view of the outlet portion of the pulverizing space in FIG. 3, it is normal that the liner length extends about 10 to 20 mm longer than the rotor length at the outlet portion. It was. However, as a result of investigations by the present inventors, it has been found that the generation of coarse particles is mainly caused by uneven grooves at the outlet portion of the liner. Then, by smoothing at least a part of the surface on the outlet side of the liner, that is, by providing a smooth portion without the uneven portions (grooves) provided on the liner surface, coarse particles mixed into the product are markedly reduced. It has been found that it decreases. Probably in the conventional structure, at the exit part of the grinding space where the temperature of the object to be crushed is the highest and the speed of moving in the machine is abrupt, in the exit part of the liner, especially in the groove (uneven part) in the extension part It is considered that toner powder melted and softened by heat generated during pulverization adhered and grew to generate coarse particles.

本発明の、粉砕空間の出口部においてライナーの表面の少なくとも一部に平滑部を設ける方法としては、種々の形態が考えられる。その一つとしては、図4に示す通り、ライナーの最終端から0.1mm〜200mm、好ましくは10mm〜100mm、更には40mm〜70mmの範囲(図4のa+b)の表面に平滑部を設けた形状が挙げられる。この平滑部は特に図4に示す様に凹凸部を削った平面形状とすると好ましい。又、単にライナーの延出部のみの表面を平滑部にするだけではなく、ロータ−の表面と対向する部分のライナーの表面をも平滑部にすることが好ましい。特に好ましくは、対向するローターの最終端から投入口方向に0.1mm〜100mm、好ましくは10mm〜70mm、30〜50mmの範囲(a)を平滑部にすることが好ましい。尚、この平滑部の好ましい範囲は、装置の大きさによっても変動する。   As the method of providing a smooth portion on at least a part of the surface of the liner at the exit portion of the pulverization space of the present invention, various forms are conceivable. For example, as shown in FIG. 4, a smooth portion is provided on the surface in the range of 0.1 mm to 200 mm, preferably 10 mm to 100 mm, and further 40 mm to 70 mm (a + b in FIG. 4) from the final end of the liner. Shape. In particular, the smooth portion is preferably a planar shape with the uneven portion removed as shown in FIG. Further, it is preferable not only to make the surface of the liner extended portion only a smooth portion, but also to make the surface of the liner facing the surface of the rotor a smooth portion. It is particularly preferable that the smooth portion is in the range (a) of 0.1 mm to 100 mm, preferably 10 mm to 70 mm, and 30 to 50 mm from the final end of the opposing rotor in the direction of the inlet. Note that the preferable range of the smooth portion varies depending on the size of the apparatus.

ローターとライナーとの間に設けられる間隙(8)は通常、数mm以下とされるが、本発明のトナー製造方法に用いるには、0.1mm〜5mm、好ましくは0.3〜3.0mm、更には0.5〜2.5mm、1.0〜2.0mmの範囲とするのが好ましい。尚、この間隙とは、ローター粉砕刃の山部とライナー粉砕刃の山部との距離を意味する。その他の衝撃式粉砕機の運転条件は適宜選択されるが、雰囲気温度は30〜50℃、ローターの回転周速は50〜180m/s、好ましくは60〜140m/sの範囲が好ましい。前述の粉砕機により処理され、排出口から排出されたトナーは、その後通常分級処理を行って約3〜20μ、好ましくは5〜15μの所定粒径のトナーを回収する。   The gap (8) provided between the rotor and the liner is usually several mm or less, but for use in the toner production method of the present invention, it is 0.1 mm to 5 mm, preferably 0.3 to 3.0 mm. Furthermore, it is preferable to set it as the range of 0.5-2.5 mm and 1.0-2.0 mm. This gap means the distance between the crest of the rotor crushing blade and the crest of the liner crushing blade. The operating conditions of the other impact pulverizers are selected as appropriate, but the atmospheric temperature is 30 to 50 ° C., and the rotational peripheral speed of the rotor is 50 to 180 m / s, preferably 60 to 140 m / s. The toner processed by the pulverizer and discharged from the discharge port is then subjected to a normal classification process to collect toner having a predetermined particle diameter of about 3 to 20 μm, preferably 5 to 15 μm.

分級装置としては、コアンダ効果を利用した多産物同時分級機(日鉄鉱業社製エルボージェット)を採用することが、特に粗粉、中粉、微粉を同時に精度良く分割できる点で好ましい。そして、得られた所定粒径以外の粗粉及び微粉は製造工程に循環して再利用することができる。例えば粗粉は粉砕工程に循環して再粉砕し、微粉は原料粉と一緒に混合工程や溶融混練工程に循環して使用することが出来る。   As the classifier, it is preferable to employ a multi-product simultaneous classifier (Elbow Jet manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.) utilizing the Coanda effect, particularly in that coarse powder, medium powder, and fine powder can be simultaneously divided with high accuracy. The obtained coarse powder and fine powder other than the predetermined particle diameter can be circulated and reused in the production process. For example, the coarse powder can be circulated and re-pulverized in the pulverization process, and the fine powder can be circulated and used in the mixing process or the melt-kneading process together with the raw material powder.

上記のようにして得られたトナーは、更に種々の公知の外添剤を外添する工程を経て、その後所定の容器に充填されて製品化される。   The toner obtained as described above is further subjected to a step of externally adding various known external additives, and then filled into a predetermined container to be commercialized.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えないかぎり、以下の実施例により何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited at all by the following examples, unless the summary is exceeded.

実施例1:
表1に示す原料を配合し、混合・混練・粗粉砕し得られたフレーク(平均粒径300μm前後)を200kg/hの速度にて粉砕空間の出口部分を図4に示す様に改良した出口部を有する衝撃式粉砕機(ターボ工業(株)製ターボミルT−800RS型)で雰囲気温度50℃以下、ローター(回転体)回転数3200rpmで粉砕を行い、その後、粉砕品をエルボージェット分級機(EJ−45−3S型)で分級し、平均粒子径10μmの製品トナー粒子群を得た。
Example 1:
The exit shown in FIG. 4 was improved by mixing the raw materials shown in Table 1 and mixing the flakes (average particle size around 300 μm) obtained by mixing, kneading, and coarse pulverization at a rate of 200 kg / h. Is pulverized at an atmospheric temperature of 50 ° C. or less and a rotor (rotary body) rotation speed of 3200 rpm with an impact pulverizer having a part (turbo industry Turbomill T-800RS type). EJ-45-3S type) to obtain a product toner particle group having an average particle diameter of 10 μm.

この時の分級前の粉砕品中に含まれる40μm以上の粗粒子の発生率は0.07%であり、比較例1に示す従来の改良しない粉砕機で発生する粗粉発生率0.28%の1/4であった。この方法で得られたトナー4部とフェライト粉末をコア材とするキャリアー100部を混合攪拌し、得られた現像剤について有機光導電体を感光体とする複写機を用いて実写テストを実施した。尚、実写テストに用いた補給用トナーは上記現像剤に用いられたトナーと同一トナーである。   The generation rate of coarse particles of 40 μm or more contained in the pulverized product before classification at this time is 0.07%, and the generation rate of the coarse powder generated by the conventional non-improved pulverizer shown in Comparative Example 1 is 0.28%. 1/4 of that. 4 parts of the toner obtained by this method and 100 parts of a carrier having ferrite powder as a core material were mixed and stirred, and the developer obtained was subjected to a live-action test using a copying machine using an organic photoconductor as a photoreceptor. . The replenishment toner used in the actual shooting test is the same toner as that used in the developer.

この結果、コピー濃度、カブリ等の実写品質も良好であり、フィルミング、コメット等の発生も無く、優れた品質のトナー及び現像剤であった。   As a result, the actual image quality such as copy density and fog was good, and there was no occurrence of filming and comet, and the toner and developer were of excellent quality.

Figure 2006146197
Figure 2006146197

比較例1:
実施例1と同じトナー粗粉砕物を用いて、粉砕空間出口部分が図3に示す様に改良されていない衝撃式粉砕機を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー製品を得た。
Comparative Example 1:
Using the same coarsely pulverized toner as in Example 1, a toner product was obtained in the same manner as in Example 1 except that an impact pulverizer whose pulverization space outlet portion was not improved as shown in FIG. 3 was used.

この時の分級前の粉砕品中に含まれる40μm以上の粗粒子の発生率は0.28%であった。このトナーを用い実施例1と同様に実写テストを行ったところ、カブリ、黒点の発生が多く、画質的不満足なものであった。   At this time, the generation rate of coarse particles of 40 μm or more contained in the pulverized product before classification was 0.28%. Using this toner, a live-action test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, fog and black spots were frequently generated and the image quality was unsatisfactory.

実施例2:
表2に示す原料を配合し、混合・混練・粗粉砕し得られたフレーク(平均粒径300μm前後)を200kg/hの速度にて粉砕空間の出口部分を図4に示す様に改良した衝撃式粉砕機(ターボ工業(株)製ターボミルT−800RS型)で雰囲気温度50℃以下、ローター(回転体)回転数3300rpmで粉砕を行い、その後、粉砕品をエルボージェット分級機(EJ−45−3S型)で分級し、平均粒子径10μmの製品トナー粒子群を得た。
Example 2:
Impact improved by mixing the raw materials shown in Table 2 and mixing and kneading and coarsely pulverizing flakes (average particle size around 300 μm) at a rate of 200 kg / h at the exit portion of the pulverization space as shown in FIG. Is pulverized by an atmospheric pulverizer (Turbo Industry Co., Ltd. turbo mill T-800RS type) at an atmospheric temperature of 50 ° C. or less and a rotor (rotary body) rotation speed of 3300 rpm, and then the pulverized product is elbow jet classifier (EJ-45- 3S type) to obtain a product toner particle group having an average particle diameter of 10 μm.

この時の分級前の粉砕品中に含まれる40μm以上の粗粒子の発生率は0.07%であり、比較例2に示す従来の改良しない粉砕機で発生する粗粉発生率0.24%の1/3であった。この方法で得られたトナー4部とフェライト粉末をコア材とするキャリアー100部を混合攪拌し、得られた現像剤について有機光導電体を感光体とする複写機を用いて実写テストを実施した。尚、実写テストに用いた補給用トナーは上記現像剤に用いられたトナーと同一トナーである。   The generation rate of coarse particles of 40 μm or more contained in the pulverized product before classification at this time is 0.07%, and the generation rate of coarse powder generated by the conventional non-improved pulverizer shown in Comparative Example 2 is 0.24%. 1/3. 4 parts of the toner obtained by this method and 100 parts of a carrier having ferrite powder as a core material were mixed and stirred, and the developer obtained was subjected to a live-action test using a copying machine using an organic photoconductor as a photoreceptor. . The replenishment toner used in the actual shooting test is the same toner as that used in the developer.

この結果、コピー濃度、カブリ等の実写品質も良好であり、フィルミング、コメット等の発生も無く、優れた品質のトナー及び現像剤であった。   As a result, the actual image quality such as copy density and fog was good, and there was no occurrence of filming and comet, and the toner and developer were of excellent quality.

Figure 2006146197
Figure 2006146197

比較例2:
実施例2と同じトナー粗粉砕物を用いて、粉砕空間出口部分が図3に示す様に改良されていない衝撃式粉砕機を用いた以外は実施例2と同様にしてトナー製品を得た。
Comparative Example 2:
Using the same coarsely pulverized toner as in Example 2, a toner product was obtained in the same manner as in Example 2 except that an impact pulverizer whose pulverization space outlet portion was not improved as shown in FIG. 3 was used.

この時の分級前の粉砕品中に含まれる40μm以上の粗粒子の発生率は0.24%であった。このトナーを用い実施例1と同様に実写テストを行ったところ、カブリ、黒点の発生が多く、画質的不満足なものであった。   At this time, the generation rate of coarse particles of 40 μm or more contained in the pulverized product before classification was 0.24%. Using this toner, a live-action test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, fog and black spots were frequently generated and the image quality was unsatisfactory.

一般的衝撃式粉砕機の横断面概略図Schematic cross-sectional view of a general impact mill 図1の衝撃式粉砕機のA−Aラインのローターとライナーの縦断面の拡大図Enlarged view of the longitudinal section of the rotor and liner of the A-A line of the impact crusher of FIG. 従来の衝撃式粉砕機の粉砕空間出口部の横断面拡大図Cross-sectional enlarged view of the crushing space outlet of a conventional impact crusher 本発明の衝撃式粉砕機の粉砕空間出口部の横断面拡大図一例An example of an enlarged cross-sectional view of the pulverization space outlet of the impact pulverizer of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1:ローター
2:ライナー
3:回転軸
4:投入口
5:排出口
6:ライナー凹凸部(粉砕刃)
7:ローター凹凸部(粉砕刃)
8:粉砕空間
1: Rotor 2: Liner 3: Rotating shaft 4: Insertion port 5: Discharge port 6: Liner uneven part (grinding blade)
7: Rotor irregularities (grinding blades)
8: Crushing space

Claims (10)

少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー粗粉砕物を粉砕した後、分級して静電荷像現像用トナーを製造する方法において、前記粉砕が、回転軸を中心に回転し外側表面に粉砕刃を有するローターと、その外側に嵌装され内側表面に粉砕刃を有するライナーと、前記ローターの外側表面と前記ライナーの内側表面との間に形成された粉砕空間とを有する衝撃式粉砕機にトナー粗粉砕物を導入することにより行われ、かつ、前記衝撃式粉砕機の前記ローターの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、当該ローターの一円周方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ライナーの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、前記円周方向と反対方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ローターと前記ライナーの各粉砕刃の長辺部および短辺部は、その粉砕刃の傾倒方向と同方向に傾斜し、しかも、前記ローターは、周速50〜180m/sで回転する様に構成されていることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。   In a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image by pulverizing a coarsely pulverized toner containing at least a resin and a colorant, the pulverization rotates about a rotation axis and has a pulverization blade on an outer surface. Coarse toner pulverization in an impact pulverizer having a rotor, a liner fitted on the outside and having a pulverization blade on the inner surface, and a pulverization space formed between the outer surface of the rotor and the inner surface of the liner When the grinding blade of the rotor of the impact type grinding machine is viewed in cross-section perpendicular to the rotation axis, a substantially triangular shape that is inclined in one circumferential direction of the rotor is continuous. The pulverizing blade of the liner is formed into a wave shape in which a substantially triangular shape tilted in a direction opposite to the circumferential direction is formed when viewed in cross-section perpendicular to the rotation axis, the rotor and the rotor. The long side portion and the short side portion of each crushing blade of the inertia are inclined in the same direction as the inclination direction of the crushing blade, and the rotor is configured to rotate at a peripheral speed of 50 to 180 m / s. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image. 前記粉砕空間のトナー出口部における前記ライナーの表面の少なくとも一部に平滑部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。   2. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein a smooth portion is provided on at least a part of the surface of the liner at the toner outlet portion of the pulverization space. ライナーの平滑部がローターより突出していることを特徴とする請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。   The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 2, wherein the smooth portion of the liner protrudes from the rotor. ローターの外側表面及びライナー内側表面の少なくとも片方に波形状の鋭角粉砕刃を有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。   The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 3, further comprising a corrugated acute angle grinding blade on at least one of the outer surface of the rotor and the inner surface of the liner. ローターとライナーとの間に設けられる間隙が0.1〜5mmであることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。   The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 4, wherein a gap provided between the rotor and the liner is 0.1 to 5 mm. 少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー粗粉砕物を粉砕し、分級する装置であって、回転軸を中心に回転し外側表面に粉砕刃を有するローターと、その外側に空間を隔てて嵌装されていて内側表面に粉砕刃を有するライナーとを有し、前記ローターと前記ライナーとの間隙が粉砕空間となっている衝撃式粉砕機を備えてなり、かつ、当該衝撃式粉砕機の前記ローターの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、当該ローターの一円周方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ライナーの粉砕刃は、回転軸に直交して断面視した場合、前記円周方向と反対方向に傾倒した略三角形が連続する波形状に形成され、前記ローターと前記ライナーの各粉砕刃の長辺部および短辺部は、その粉砕刃の傾倒方向と同方向に傾斜し、しかも、前記ローターは、周速50〜180m/sで回転する様に構成されていることを特徴とするトナー用粉砕分級装置。   A device for pulverizing and classifying a coarsely pulverized toner containing at least a resin and a colorant, the rotor having a pulverizing blade on the outer surface and rotating around a rotating shaft, and a space outside the rotor. And a liner having a pulverizing blade on the inner surface thereof, comprising an impact pulverizer in which a gap between the rotor and the liner is a pulverization space, and the rotor of the impact pulverizer When the pulverization blade is viewed in cross-section perpendicular to the rotation axis, the pulverization blade of the liner is formed in a wave shape in which a substantially triangular shape inclined in one circumferential direction of the rotor is continuous. When viewed, a substantially triangular shape inclined in the opposite direction to the circumferential direction is formed into a continuous wave shape, and the long side portion and the short side portion of each crushing blade of the rotor and the liner are inclined directions of the crushing blade. Inclined in the same direction as Moreover, the rotor is a toner for pulverizing and classifying apparatus characterized by being configured so as to rotate at a peripheral speed 50~180m / s. 前記粉砕空間のトナー出口部における前記ライナーの表面の少なくとも一部に平滑部が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のトナー用粉砕分級装置。   The toner pulverizing and classifying apparatus according to claim 6, wherein a smooth portion is provided on at least a part of the surface of the liner at the toner outlet portion of the pulverizing space. ライナーの平滑部がローターより突出していることを特徴とする請求項7に記載のトナー用粉砕分級装置。   The toner pulverizing and classifying apparatus according to claim 7, wherein the smooth portion of the liner protrudes from the rotor. ローターの外側表面及びライナー内側表面の少なくとも片方に波形状の鋭角粉砕刃を有することを特徴とする請求項6〜8の何れかに記載のトナー用粉砕分級装置。   9. The pulverizing and classifying device for toner according to claim 6, further comprising a corrugated sharp pulverizing blade on at least one of the outer surface of the rotor and the inner surface of the liner. ローターとライナーとの間に設けられる間隙が0.1〜5mmであることを特徴とする請求項6〜9の何れかに記載のトナー用粉砕分級装置。   The toner pulverizing and classifying apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein a gap provided between the rotor and the liner is 0.1 to 5 mm.
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