JP2007041246A - Toner kneading machine, toner manufacturing method, and electrophotograph toner manufactured by using the same - Google Patents

Toner kneading machine, toner manufacturing method, and electrophotograph toner manufactured by using the same Download PDF

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Takeshi Matsumoto
健 松本
Tomoo Toda
朝生 登田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner kneading machine and a toner manufacturing method that can improve the grindability by reducing the density of the kneaded object to be discharged, and provide thus manufactured toner. <P>SOLUTION: A continuous two-roll kneading machine 100 has an outer cooler 12 obliquely above the front roll 2 at the opposite side of the back roll 1 with respect to the front roll 2 to partially cool the surface of the melted material sticking to the front roll 2 by blowing cold air. In this configuration, fine air gaps can be made in the material when contact kneading by cooling it from the outside before it is in contact with the back roll 1 within the heat medium area of the front roll 2. Thus, the apparent density of the kneaded object is lowered to be discharged, and the grindability can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真法、静電印刷法等に用いられるトナーの混練装置及びトナー製造方法、ならびにこれにより製造されたトナーに関するものであり、特に、乾式のものに関する。   The present invention relates to a toner kneading apparatus and a toner manufacturing method used for electrophotography, electrostatic printing, and the like, and a toner manufactured thereby, and particularly relates to a dry type.

電子写真法においては、一般的に、光導電性物質を利用し、種々の方法により感光体上に電気的潜像を形成し、ついでトナーを用いてその潜像を現像し、必要に応じて紙などの被転写材にトナー画像を転写した後、種々の方法で定着を行い画像を形成する方法が知られている。   In electrophotography, generally, a photoconductive substance is used, and an electric latent image is formed on a photoconductor by various methods, and then the latent image is developed using toner. There are known methods for forming an image by transferring a toner image onto a transfer material such as paper and then fixing it by various methods.

乾式のトナーは画像を形成する粉体であるが、画像形成が正確になされるためには、トナー粒子に数多くの機能を持たせる必要がある。例えば、帯電性、搬送性、定着性、着色力、保存性等である。従って、トナーは各種原料の混合物として作製される。乾式トナーの製造方法としては、粉砕法、重合法、カプセル化法等が挙げられるが、一般には粉砕法がその主流を占めている。   A dry toner is a powder that forms an image. However, in order to form an image accurately, it is necessary to impart a number of functions to the toner particles. For example, chargeability, transportability, fixability, coloring power, storage stability, and the like. Therefore, the toner is prepared as a mixture of various raw materials. Examples of the dry toner production method include a pulverization method, a polymerization method, and an encapsulation method. In general, the pulverization method occupies the mainstream.

一般的な粉砕法によるトナーの製造方法としては、被転写材に定着させるための結着樹脂、色を出すための各種着色剤、及び帯電制御剤等の添加物からなる原料を乾式混合し、その後に、その混合粉体を2軸押し出し機、ニーダー、連続式2本ロール型混練装置のような汎用の混練装置にて温度をかけながら、圧縮力、せん断力で溶融混練し、これを冷却固化した後、必要に応じて粗粉砕を行って混練粗砕粉物を作り、その後ジェットミル等の微粉砕装置を用いて、トナーとして適切な粒径まで微粉砕を行う。そして、必要により各種分級機により分級を行い、トナーとしての十分な性能を発揮し得る粒径分布に粒子サイズを揃える。更に、必要に応じて流動性向上剤や滑剤等を乾式混合し、これにより、使用可能なトナーが完成する。   As a method for producing toner by a general pulverization method, a raw material comprising additives such as a binder resin for fixing to a transfer material, various colorants for producing a color, and a charge control agent is dry-mixed, After that, the mixed powder is melt-kneaded with a compressive force and shear force while applying temperature in a general-purpose kneading device such as a twin-screw extruder, a kneader, or a continuous two-roll kneading device, and cooled. After solidification, coarse pulverization is performed as necessary to produce a kneaded coarse pulverized powder, and then fine pulverization is performed to a suitable particle size as a toner using a fine pulverization apparatus such as a jet mill. Then, if necessary, the particles are classified by various classifiers, and the particle size is made uniform in a particle size distribution capable of exhibiting sufficient performance as a toner. Further, if necessary, a fluidity improver, a lubricant and the like are dry-mixed to complete a usable toner.

ここで、トナーの性能に関する要素の一つとして、帯電量分布がある。帯電量分布は着色剤や帯電制御剤の量によっても左右されるが、着色剤、帯電制御剤の分散具合によっても大きく左右される。   Here, as one of the factors related to the toner performance, there is a charge amount distribution. The charge amount distribution depends on the amount of the colorant and charge control agent, but also greatly depends on the dispersion of the colorant and charge control agent.

トナーにおける各種原料のトナー粒子の分散状態は、粉砕法によるトナーの製造工程においては、ほぼ原料混合工程と混練工程によって決まる。原料混合に使用される装置としては、Vブレンダー、Wコーンブレンダ−のような容器回転型混合機やヘンシェルミキサーのような高速攪拌型混合タイプの混合装置が通常使用され、これらの装置によって調整された混合物である混合粉体をニーダーや2軸押し出し機等により溶融混練する。   The dispersion state of the toner particles of the various raw materials in the toner is substantially determined by the raw material mixing step and the kneading step in the toner production step by the pulverization method. As a device used for mixing raw materials, a container rotating type mixer such as a V blender or a W corn blender or a high speed stirring type mixing device such as a Henschel mixer is usually used and adjusted by these devices. The mixed powder as a mixture is melt kneaded by a kneader or a twin screw extruder.

しかしながら、前述の製造方法で得られた混練物は、結着樹脂中の着色剤と帯電制御剤の分散状態が不十分であるため、帯電量分布が大きく、所望の帯電とは異なる逆極性の帯電を持ったトナーも多く存在し、これらのトナーを用いた印字画像はかぶり等の不具合を生じる。更に、カラートナーにおいては、着色剤の分散が不十分なためOHP用フィルムでの透過率の悪化や、画像のにごりを引き起こす。   However, the kneaded product obtained by the above-described production method has an insufficient dispersion state of the colorant and the charge control agent in the binder resin, so that the charge amount distribution is large and has a reverse polarity different from the desired charge. There are many charged toners, and printed images using these toners have problems such as fogging. Further, in the color toner, since the dispersion of the colorant is insufficient, the transmittance of the OHP film is deteriorated and the image is blurred.

そこで、最近では、結着樹脂への着色剤、帯電制御剤の分散性を向上させるため、前述のニーダーや2軸押し出し機よりも強いせん断力を持った連続式2本ロール型混練装置(連続式2本ロールミルとも呼ばれる)が用いられている。このような連続式2本ロール型混練装置が(特許文献1)に記載されている。   Therefore, recently, in order to improve the dispersibility of the colorant and charge control agent in the binder resin, a continuous two-roll kneading device (continuous) having a shearing force stronger than that of the aforementioned kneader or twin screw extruder. (Also called a two-roll mill). Such a continuous two-roll kneading apparatus is described in (Patent Document 1).

図5は、従来の連続式2本ロール型混練装置の概要を示す図であって、(a)は装置全体側面図であり、(b)はロール部分を上から見た概念図である。   5A and 5B are diagrams showing an outline of a conventional continuous two-roll kneading apparatus, in which FIG. 5A is a side view of the entire apparatus, and FIG. 5B is a conceptual view of the roll portion as viewed from above.

図5において、100は従来の連続式2本ロール型混練装置である。連続式2本ロール型混練装置100には、2本のロールが設けられており、1はバックロール、2はフロントロールを示している。3はトナー原料供給部であり、4は混練物排出部を示す。また、5,6は各ロール駆動モーターを示し、8,9,10,11はバックロール1、フロントロール2の熱媒供給排出部である。   In FIG. 5, 100 is a conventional continuous two-roll kneading apparatus. The continuous two-roll kneading apparatus 100 is provided with two rolls, 1 being a back roll and 2 being a front roll. 3 is a toner material supply unit, and 4 is a kneaded material discharge unit. Reference numerals 5 and 6 denote roll drive motors, and reference numerals 8, 9, 10, and 11 denote heating medium supply and discharge portions of the back roll 1 and the front roll 2, respectively.

このような連続式2本ロール型混練装置100により混練された混練物は結着樹脂中への着色剤、帯電制御剤の分散状態が良好であり、この混練物を用いて粉砕、分級を行ったトナーの印字特性も良好となる。
特開2001−154408号公報
The kneaded material kneaded by such a continuous two-roll kneader 100 has a good dispersion state of the colorant and the charge control agent in the binder resin, and the kneaded material is pulverized and classified. The printing characteristics of the toner are also good.
JP 2001-154408 A

しかしながら、従来の連続式2本ロール型混練装置を用いた場合、結着樹脂や着色剤等の混合物である混合粉体を、この従来の連続式2本ロール型混練装置100に供給すると、その混練物は溶融固化によって密度の高い状態で排出される。これを粉砕機にて微粉砕する場合、一定衝撃エネルギーに対し破砕される混練物の度合いは、非粉砕物の密度が高ければ高いほど破砕されにくくなる。   However, when a conventional continuous two-roll kneading apparatus is used, when a mixed powder that is a mixture of a binder resin, a colorant, and the like is supplied to the conventional continuous two-roll kneading apparatus 100, The kneaded material is discharged in a high density state by melt solidification. When this is finely pulverized by a pulverizer, the degree of kneaded material to be crushed with respect to a constant impact energy is less likely to be crushed as the density of the non-ground material is higher.

一方、混練温度を下げ、不完全な溶融状態にすることで混練物の密度を下げ、被粉砕性を向上させる方法も考えられるが、この方法では混合物の溶融粘度が上がり、材料の移動度が下がり、結着樹脂への着色剤、帯電制御剤の分散性が悪くなる。   On the other hand, a method of lowering the kneading temperature and reducing the density of the kneaded product by making it in an incompletely melted state and improving the pulverization property can be considered, but this method increases the melt viscosity of the mixture and increases the mobility of the material. As a result, the dispersibility of the colorant and charge control agent in the binder resin deteriorates.

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、排出される混練物の密度を下げることによって、被粉砕性を向上させることができるトナー混練装置及びトナー製造方法を提供すること、ならびに、上記トナーの製造方法を用いて製造されたトナーを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a toner kneading apparatus and a toner production method capable of improving the pulverization property by reducing the density of the discharged kneaded material, and It is an object of the present invention to provide a toner manufactured using the above toner manufacturing method.

上記課題を解決するために本発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式2本ロール型のトナー混練装置であって、フロントロールの熱媒領域のうち、バックロールとの接触部以外のフロントロール表面を外部から冷却する冷却装置を備えたことを特徴とするトナー混練装置である。   In order to solve the above-described problems, the present invention is a continuous two-roll type toner kneading apparatus in which a mixture containing at least a binder resin and a colorant is heated and melt-kneaded by rotation of a front roll and a back roll. A toner kneading device comprising a cooling device for cooling the front roll surface other than the contact portion with the back roll from the outside in the heat medium region of the front roll.

本発明のトナー混練装置によれば、フロントロールの熱媒領域のうち、冷却装置が、バックロールとの接触部以外のフロントロール表面を冷却するので、フロントロールとバックロールの接触混練時に、材料に微細な空隙を織り込むことができ、これにより、排出される混練物の密度が下がるので、被粉砕性を向上させることができる。   According to the toner kneading device of the present invention, the cooling device cools the surface of the front roll other than the contact portion with the back roll in the heat medium region of the front roll. Since fine voids can be woven into this, the density of the discharged kneaded material is lowered, so that the pulverizability can be improved.

本発明の請求項1の発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を、加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式2本ロール型のトナー混練装置であって、フロントロールの熱媒領域のうち、バックロールとの接触部以外のフロントロール表面を外部から冷却する冷却装置を備えた事を特徴とするトナー混練装置である。   The invention according to claim 1 of the present invention is a continuous two-roll type toner kneading apparatus in which a mixture containing at least a binder resin and a colorant is heated and melt-kneaded by rotation of a front roll and a back roll. A toner kneading device comprising a cooling device for cooling the front roll surface other than the contact portion with the back roll from the outside in the heat medium region of the front roll.

冷却装置がフロントロールの熱媒領域のうち、バックロールとの接触部以外のフロントロール表面の材料露出部を冷却することにより、冷却後のフロントロールとバックロールとの再接触混練時に、材料に微細な空隙を織り込むことができる。材料に微細な空隙を織り込むことにより、排出される混練物の密度が下がるので、被粉砕性が向上する。なお、冷却装置の温度調整は自在に行うことが可能であり、混練される材料の移動度を低下させる事なく、供給された混合物を溶融混練することができるので、十分なせん断力で結着樹脂中への着色剤等の分散性を向上させることができる。従って、混練物の結着樹脂中への着色剤等の分散状態は良好となる。   The cooling device cools the exposed material portion on the surface of the front roll other than the contact portion with the back roll in the heat medium area of the front roll, so that the material can be added to the material during re-contact kneading between the front roll and the back roll after cooling. Fine voids can be woven. By weaving fine voids in the material, the density of the discharged kneaded material is lowered, so that the grindability is improved. The temperature of the cooling device can be adjusted freely, and the supplied mixture can be melt-kneaded without lowering the mobility of the material to be kneaded, so that it can be bound with sufficient shearing force. Dispersibility of a colorant or the like in the resin can be improved. Accordingly, the dispersion state of the colorant and the like in the binder resin of the kneaded product becomes good.

本発明の請求項2の発明は、本発明の請求項1の発明において、冷却装置は空冷装置であることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cooling device is an air cooling device.

本発明の請求項3の発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を、本発明の請求項1の発明であるトナー混練装置によって溶融混練し、溶融混練した混練物を粉砕、分級する事を特徴とするトナー製造方法であり、冷却して材料に微細な空隙を織り込むことにより排出される混練物の密度を下げて、被粉砕性を向上させることができる。よって、十分なせん断力により結着樹脂中への着色剤等の分散性を向上させることができるので、その混練物の結着樹脂中への着色剤等の分散状態を良好なものとすることができる。また、トナー製造工程における歩留まりを向上させることができ、更に帯電量の安定した高品質のトナーを製造することができる。   According to the third aspect of the present invention, a mixture containing at least a binder resin and a colorant is melt-kneaded by the toner kneading apparatus according to the first aspect of the present invention, and the melt-kneaded kneaded product is pulverized and classified. The toner manufacturing method is characterized by the fact that the density of the kneaded material discharged by cooling and weaving fine voids in the material is lowered, and the pulverizability can be improved. Therefore, since the dispersibility of the colorant or the like in the binder resin can be improved with a sufficient shearing force, the dispersion state of the colorant or the like in the binder resin of the kneaded product should be good. Can do. In addition, the yield in the toner manufacturing process can be improved, and a high-quality toner with a stable charge amount can be manufactured.

本発明の請求項4の発明は、本発明の請求項2の発明であるトナー混練装置によって混合物を溶融混練し、溶融混練した混練物を粉砕、分級する事を特徴とするトナー製造方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a toner manufacturing method comprising melting and kneading a mixture by the toner kneading apparatus according to the second aspect of the present invention, and pulverizing and classifying the kneaded mixture. .

本発明の請求項5の発明は、本発明の請求項3の発明であるトナー製造方法を用いて製造されたトナーであり、製造されたトナーは、結着樹脂中への着色剤等の分散状態が良好であるので、帯電量が安定し、かぶり等の印字画像の不具合をなくすことができ、また、カラートナーにおいては、OHP用フィルムでの透過率の悪化や、画像のにごりを防止することができる。   The invention according to claim 5 of the present invention is a toner manufactured using the toner manufacturing method according to claim 3 of the present invention, and the manufactured toner is a dispersion of a colorant or the like in the binder resin. Since the state is good, the charge amount is stable, and it is possible to eliminate defects in the printed image such as fogging, and in the case of color toner, the deterioration of the transmittance of the OHP film and the blurring of the image are prevented. be able to.

(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、本発明の実施の形態における連続式2本ロール型混練装置の概要を示す図であって、(a)は装置全体側面図、(b)はそのロール部分を上から見た概念図である。図2は、本発明の実施の形態における連続式2本ロール型混練装置のロール断面図である。   FIG. 1 is a diagram showing an outline of a continuous two-roll kneading apparatus according to an embodiment of the present invention, where (a) is a side view of the entire apparatus, and (b) is a concept of the roll part as viewed from above. FIG. FIG. 2 is a roll sectional view of the continuous two-roll kneading apparatus in the embodiment of the present invention.

図1において、100は連続式2本ロール型混練装置である。連続式2本ロール型混練装置100には、2本のロールが設けられており、1はバックロール、2はフロントロールを示している。3はトナー原料供給部であり、4は混練物排出部を示す。また、8,9,10,11は各ロールの熱媒供給排出部を示し、5,6はロール駆動モーターを示す。12は冷却装置を示す。   In FIG. 1, 100 is a continuous two-roll kneading apparatus. The continuous two-roll kneading apparatus 100 is provided with two rolls, 1 being a back roll and 2 being a front roll. 3 is a toner material supply unit, and 4 is a kneaded material discharge unit. Reference numerals 8, 9, 10, and 11 denote heat medium supply / discharge sections of each roll, and reference numerals 5 and 6 denote roll drive motors. Reference numeral 12 denotes a cooling device.

図2に示すように、連続式2本ロール型混練装置100のバックロール1、フロントロール2は、それぞれ内部が中空状になっており、ロール表面の内周側に、内周面に沿ってスパイラル状に形成されたパイプ7が配備されている。   As shown in FIG. 2, the back roll 1 and the front roll 2 of the continuous two-roll kneading apparatus 100 are hollow inside, along the inner peripheral surface on the inner peripheral side of the roll surface. A pipe 7 formed in a spiral shape is provided.

そして、このスパイラル状のパイプ7は、図1に示すようにフロントロール2、バックロール1のいずれにおいても、その両端で、それぞれが温度制御可能な温調熱媒機である熱媒供給排出部8,9,10,11とそれぞれ接続されている。従って、これら温調熱媒機に蒸気、温水、オイル等の熱媒体、あるいは冷却水等の冷媒体を供給することにより、バックロール1、フロントロール2の各ロールにおける表面温度を任意にコントロールすることが可能な構造になっている。また、図1(b)に示すように、バックロール1、フロントロール2は、いずれも表面に螺旋状の溝を有した円筒形状に形成されている。   As shown in FIG. 1, the spiral pipe 7 includes a heat medium supply / discharge section which is a temperature control heat medium machine capable of controlling the temperature at both ends of both the front roll 2 and the back roll 1. 8, 9, 10 and 11, respectively. Therefore, the surface temperature in each roll of the back roll 1 and the front roll 2 is arbitrarily controlled by supplying a heat medium such as steam, hot water, oil, or a cooling medium such as cooling water to these temperature control heat medium machines. It is a possible structure. Moreover, as shown in FIG.1 (b), both the back roll 1 and the front roll 2 are formed in the cylindrical shape which has the helical groove | channel on the surface.

また、冷却装置12は、冷風を吹きつけフロントロール2に溶融付着した材料の表層を部分的に冷却する空冷装置であって、フロントロール2に対して、バックロール1側とは反対側であって、フロントロール2の斜め上方となる位置に設けられている。   The cooling device 12 is an air cooling device that partially cools the surface layer of the material melted and adhered to the front roll 2 by blowing cool air, and is opposite to the back roll 1 side with respect to the front roll 2. And provided at a position obliquely above the front roll 2.

次に、本実施の形態における連続式2本ロール型混練装置100を用いたトナー混練方法及びトナー製造方法について説明する。   Next, a toner kneading method and a toner manufacturing method using the continuous two-roll kneading apparatus 100 in the present embodiment will be described.

まず、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有した原材料を、Vブレンダーのような容器回転型混合機や、ヘンシェルミキサーのような高速攪拌型混合機にて混合し、得られた混合物である混合粉体を、図1に示した連続式2本ロール型混練装置100のトナー原料供給部3にスクリューフィーダー等を用いて定量的に連続供給する。   First, raw materials containing at least a binder resin and a colorant are mixed in a container rotating type mixer such as a V blender or a high-speed agitation type mixer such as a Henschel mixer, and the resulting mixed powder is a mixed powder. The body is quantitatively continuously supplied to the toner material supply unit 3 of the continuous two-roll kneading apparatus 100 shown in FIG. 1 using a screw feeder or the like.

次に、フロントロール2のトナー原料供給部3に供給された混合物は、図2に示すように、フロントロール2内中空部のロール表面内周側にあるスパイラル状のパイプ7に供給された熱媒による伝熱作用により加熱され、結着樹脂が溶融し、フロントロール2の表面に付着する。また、同様に中空部にあるスパイラル状のパイプ7により加熱されたバックロール1からの伝熱作用によって、トナーは溶融しやすくなりフロントロール2の表面に付着する。   Next, as shown in FIG. 2, the mixture supplied to the toner raw material supply unit 3 of the front roll 2 is supplied with heat supplied to a spiral pipe 7 on the inner peripheral side of the roll surface of the hollow part of the front roll 2. Heated by the heat transfer action of the medium, the binder resin melts and adheres to the surface of the front roll 2. Similarly, the toner is easily melted and adheres to the surface of the front roll 2 by the heat transfer action from the back roll 1 heated by the spiral pipe 7 in the hollow portion.

このようにして、落下することなくフロントロール2の表面に付着した混合物は、図1(b)の矢印で示すように、フロントロール2とバックロール1が互いに内側に回転することで、溶融混練される。そして、図1(a)、(b)で示されるバックロール1及びフロントロール2の表面に設けられた螺旋状の溝のスクリュー効果によって、フロントロール2およびバックロール1に付着した状態で、軸方向(図1(b)中、左から右方向)に移送される。   Thus, the mixture adhering to the surface of the front roll 2 without dropping is melt-kneaded by rotating the front roll 2 and the back roll 1 inward as shown by the arrows in FIG. Is done. And in the state which adhered to the front roll 2 and the back roll 1 by the screw effect of the helical groove | channel provided in the surface of the back roll 1 and the front roll 2 shown by FIG. 1 (a), (b), It is transferred in the direction (from left to right in FIG. 1B).

このようにして溶融付着物が移送される際に、バックロールとの接触部以外のフロントロール表面の溶融付着物は、フロントロール2に対して、バックロール1側とは反対側であって、フロントロール2の斜め上方となる位置に設けられた冷却装置12によって冷却される。溶融付着物は、冷却されることにより材料に微細な空隙を織り込みながら、再度、バックロール1とフロントロール2との間の間隙部で急激な圧縮力と、ロール回転のせん断力を受けながら混練される。そして、混練物として混練物排出部4へと移送される。このように、材料に微細な空隙を織り込みながら混練することにより、排出される混練物の密度が低下する。   When the melted deposit is transferred in this way, the melted deposit on the surface of the front roll other than the contact portion with the back roll is opposite to the back roll 1 side with respect to the front roll 2, Cooling is performed by a cooling device 12 provided at a position obliquely above the front roll 2. The melted adhering material is kneaded while being subjected to a rapid compressive force and a shearing force of the roll rotation in the gap between the back roll 1 and the front roll 2 again while weaving fine voids in the material by being cooled. Is done. And it transfers to the kneaded material discharge part 4 as a kneaded material. Thus, by kneading the material while weaving fine voids, the density of the discharged kneaded material decreases.

ここで、連続式2本ロール型混練装置100の運転条件について説明する。ロールの回転速度は強いせん断力を持つために50rpm以上で、極度の発熱や結着樹脂の分子鎖を切断しないために150rpm以下が好ましい。更に、混練物を連続的に排出するためには、混練物排出部4付近で混練物をフロントロール2に付着させておく必要があるので、フロントロール2の回転数は、バックロール1の回転数と同等以上が必要である。   Here, the operating conditions of the continuous two-roll kneading apparatus 100 will be described. The rotation speed of the roll is preferably 50 rpm or more in order to have a strong shearing force, and 150 rpm or less in order not to generate extreme heat generation or the molecular chain of the binder resin. Further, in order to continuously discharge the kneaded material, the kneaded material needs to be attached to the front roll 2 in the vicinity of the kneaded material discharge portion 4, so that the rotation speed of the front roll 2 is the rotation of the back roll 1. It must be equal to or greater than the number.

この様にして得られた混練物を冷却後、カッターミル等で粗粉砕し、その後ジェットミル粉砕機にて微粉砕し、気流式分級機等の分級機で粗粉及び微粉を適宜取り除き、所望の粒径として、更に必要に応じて添加剤を外部添加する外添工程を経て、完成したトナーが得られる。本実施の形態においては、上記のように、排出される混練物の密度が下がっているので、混練物の被粉砕性が向上している。従って、本実施の形態におけるトナー混練装置を用いれば、同一設備且つ低エネルギーで、トナーをより小さく粉砕することができ、生産性が向上し、高品質なトナーを製造することができる。   After cooling the kneaded material obtained in this way, coarsely pulverized with a cutter mill or the like, then finely pulverized with a jet mill pulverizer, appropriately removed coarse powder and fine powder with a classifier such as an airflow classifier, desired The finished toner is obtained through an external addition step in which an additive is externally added as necessary. In the present embodiment, as described above, since the density of the discharged kneaded material is lowered, the grindability of the kneaded material is improved. Therefore, if the toner kneading apparatus in the present embodiment is used, the toner can be pulverized to a smaller size with the same equipment and low energy, the productivity is improved, and a high-quality toner can be manufactured.

次に、本実施の形態におけるトナー混練装置及びトナー製造方法に用いるトナー材料について説明する。本実施の形態におけるトナー混練装置及びトナー製造方法により製造されるトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤から構成され、それ以外には帯電制御剤、各種添加剤等を含有する事ができる。   Next, the toner material used in the toner kneading apparatus and the toner manufacturing method in the present embodiment will be described. The toner produced by the toner kneading apparatus and the toner production method in the present embodiment is composed of at least a binder resin and a colorant, and can contain a charge control agent, various additives, and the like in addition to that.

まず、結着樹脂としては、以下のような樹脂を用いることができる。   First, the following resins can be used as the binder resin.

ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオール樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、フェノール系樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、マレイン酸系樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、アクリルフタレート樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、変性ロジン、パラフィン、天然ワックス類、合成ワックス類等が挙げられ、これらの樹脂を単独または2種以上組み合わせて用いることができる。   Polyester resin, epoxy resin, polyol resin, styrene-acrylic resin, polyvinyl chloride, phenolic resin, natural resin modified phenolic resin, maleic acid resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, acrylic phthalate Resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyurethane, polyamide resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin, polycarbonate, fluororesin, aliphatic or aliphatic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, modified rosin, paraffin Natural waxes, synthetic waxes and the like, and these resins can be used alone or in combination of two or more.

さらに例示すれば、スチレン、クロルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類やメタクリル酸アルキルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体または共重合体が挙げられる。   For example, styrenes such as styrene, chlorostyrene, α-methylstyrene, vinyl styrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, etc. Acrylic acid alkyl esters such as vinyl esters, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate And vinyl ethers such as alkyl methacrylates, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone. Homopolymers or copolymers of emission and the like can be mentioned.

その代表例として、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体、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−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体等のエチレン系共重合体、ポリプロピレンを挙げることができる。これらの単独重合体または共重合体を単独または2種以上組み合わせて使用することができる。   Typical examples thereof include styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and homopolymers thereof, styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene. Copolymer, styrene-alkyl acrylate ester copolymer, styrene-alkyl methacrylate ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Styrene copolymers such as styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer Coalescence, polyethylene, Len - vinyl acetate copolymer, ethylene copolymers such as ethylene vinyl alcohol copolymer, and polypropylene. These homopolymers or copolymers can be used alone or in combination of two or more.

以上の結着樹脂のなかでも、ポリエステル樹脂は、シャープな溶融適正を有しており、定着性が良好である。また、トナーとしての発色性、耐久性の向上を図る事が可能であり、特に好ましい。   Among the binder resins described above, the polyester resin has a sharp melting suitability and good fixability. Further, it is possible to improve the color developability and durability as a toner, which is particularly preferable.

また、ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、10000以上20000以下であることが好ましい。即ち、10000未満では、トナー定着工程において、トナーがその定着ローラーに転移するいわゆるオフセット現象を生じてしまうという問題があり、20000より大きいと溶融適正が悪くなり、定着不良を生じると言う問題があり、好ましくない。   The weight average molecular weight of the polyester resin is preferably 10,000 or more and 20,000 or less. That is, if it is less than 10000, there is a problem that a so-called offset phenomenon in which the toner is transferred to the fixing roller occurs in the toner fixing step, and if it is more than 20000, there is a problem that the melting suitability is deteriorated and fixing failure occurs. It is not preferable.

さらに、本実施の形態のトナー混練装置及びトナー製造方法に用いられる着色剤としては、有機、無機の任意の顔料或いは染料が用いられる。   Furthermore, as the colorant used in the toner kneading apparatus and the toner manufacturing method of the present embodiment, any organic or inorganic pigment or dye is used.

顔料としては、ジスアゾ系顔料、不溶性アゾ系顔料、アゾレーキ顔料、銅フタロシアニン系顔料等の顔料が使用可能であり、染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料塩基性染料、油溶性染料等の染料が使用可能である。これらの顔料及び染料は、単独或いは2種以上混合して用いることができる。   As pigments, disazo pigments, insoluble azo pigments, azo lake pigments, copper phthalocyanine pigments and the like can be used. As dyes, azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, methine dyes basic Dyes such as dyes and oil-soluble dyes can be used. These pigments and dyes can be used alone or in admixture of two or more.

また、顔料としては、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー、ピーコックブルー、ファーストスカイブルー、インダスレンブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、ウルトラマリンブルー、パーマネントレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン、レーキレッド、ローズベンガル、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンイエロー、ハンザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロー、ナフトールイエロー、クロムイエロー、キノリンイエロー、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アリザリンレーキ、ベンガラ、ローダミンレーキ、パーマネントオレンジ、ピラゾロンオレンジ、ベンジンオレンジ、マラカイトグリーンオキサレート、キナクリドン、ファストバイオレット、メチルバイオレットレーキ等であり、銅フタロシアニン及びその誘導体の青色系染顔料として、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15,C.I.ピグメントブルー16、赤色または紅色顔料としては、C.I.ピグメントレッド5,C.I.ピグメントレッド3,C.I.ピグメントレッド2,C.I.ピグメントレッド6,C.I.ピグメントレッド7,C.I.ピグメントレッド57,C.I.ピグメントレッド122,C.I.ピグメントレッド9,C.I.ピグメントレッド48,C.I.ピグメントレッド48:3,C.I.ピグメントレッド53:1,C.I.ピグメントレッド112,C.I.ピグメントレッド149,C.I.ピグメントレッド170,C.I.ピグメントレッド168,C.I.ピグメントレッド188,C.I.ピグメントレッド194,C.I.ピグメントレッド175,C.I.ピグメントレッド208,C.I.ピグメントレッド187,C.I.ピグメントレッド57:1,C.I.ピグメントレッド81,C.I.ピグメントレッド122,C.I.ピグメントレッド49:1、ベンズイミダゾロン系モノアゾ顔料として、C.I.ピグメントイエロー151,C.I.ピグメントイエロー154,C.I.ピグメントイエロー156,C.I.ピグメントイエロー120,C.I.ピグメントイエロー175、アセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料として、C.I.ピグメントイエロー12,C.I.ピグメントイエロー13,C.I.ピグメントイエロー14,C.I.ピグメントイエロー17,C.I.ピグメントイエロー83、イソインドリノン系顔料として、C.I.ピグメントイエロー110,C.I.ピグメントイエロー109,C.I.ピグメントイエロー137,C.I.ピグメントイエロー173、アセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料として、C.I.ピグメントイエロー1,C.I.ピグメントイエロー3,C.I.ピグメントイエロー74,C.I.ピグメントイエロー97,C.I.ピグメントイエロー98を用いることができる。   The pigments include phthalocyanine blue, indanthrene blue, peacock blue, first sky blue, indanthrene blue, aniline blue, calcoil blue, ultramarine blue, permanent red, watching red calcium salt, brilliant carmine, lake red. , Rose Bengal, Naphthol Yellow, Hansa Yellow, Rhodamine Yellow, Hansa Yellow, Permanent Yellow, Benzidine Yellow, Naphthol Yellow, Chrome Yellow, Quinoline Yellow, Carbon Black, Aniline Black, Acetylene Black, Lamp Black, Alizarin Lake, Bengala, Rhodamine Lake , Permanent orange, pyrazolone orange, benzine orange, malachite green oxalate, key Kuridon, fast violet, methyl violet lake, as a blue dye or pigment of copper phthalocyanine and derivatives thereof, C. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment Blue 16, red or red pigments include C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 3, C.I. I. Pigment Red 2, C.I. I. Pigment Red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 9, C.I. I. Pigment red 48, C.I. I. Pigment red 48: 3, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 112, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 170, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 188, C.I. I. Pigment red 194, C.I. I. Pigment red 175, C.I. I. Pigment red 208, C.I. I. Pigment red 187, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment Red 49: 1, benzimidazolone monoazo pigment, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 156, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment Yellow 175, an acetoacetic acid arylamide-based disazo yellow pigment, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 83, an isoindolinone pigment, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 137, C.I. I. Pigment Yellow 173, an acetoacetic acid arylamide monoazo yellow pigment, C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment Yellow 98 can be used.

また、染料としては、C.I.ダイレクトブルー1,C.I.ダイレクトブルー2,C.I.アシッドブルー9,C.I.アシッドブルー15,C.I.ベーシックブルー3,C.I.ベーシックブルー5,C.I.モーダントブルー7,C.I.ダイレクトレッド1,C.I.ダイレクトレッド4,C.I.アシッドレッド1,C.I.ベーシックレッド1,C.I.ベーシックレッド12,C.I.モーダントレッド30,C.I.ソルベントレッド49,C.I.ソルベントレッド52,C.I.ソルベントレッド109,C.I.ソルベントレッド58,C.I.ソルベントレッド8,C.I .ソルベント・イエロー19,C.I.ソルベント・イエロー77,C.I.ソルベント・イエロー79,C.I.ディスパース・イエロー164を用いることができる。   Examples of the dye include C.I. I. Direct Blue 1, C.I. I. Direct Blue 2, C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 15, C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 5, C.I. I. Modern Blue 7, C.I. I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Basic Red 1, C.I. I. Basic Red 12, C.I. I. Modern Tread 30, C.I. I. Solvent Red 49, C.I. I. Solvent Red 52, C.I. I. Solvent Red 109, C.I. I. Solvent Red 58, C.I. I. Solvent Red 8, C.I. I. Solvent Yellow 19, C.I. I. Solvent Yellow 77, C.I. I. Solvent Yellow 79, C.I. I. Disperse Yellow 164 can be used.

次に、帯電制御剤としては、下記の帯電制御剤を使用することができる。   Next, as the charge control agent, the following charge control agents can be used.

負帯電性トナーとしての帯電制御剤は、例えば、サリチル酸またはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体または塩化合物、ベンジル酸またはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体または塩化合物、テトラフェニルボレート、クロム・アゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルト・アゾ錯体染料、ナフトール酸またはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体または塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等の界面活性剤等である。   The charge control agent as the negatively chargeable toner includes, for example, salicylic acid or its derivative chromium / zinc / aluminum / boron complex or salt compound, benzylic acid or its derivative chromium / zinc / aluminum / boron complex or salt compound, tetraphenyl Borates, chromium / azo complex dyes, iron azo complex dyes, cobalt / azo complex dyes, chromium / zinc / aluminum / boron complexes or salt compounds of naphtholic acid or its derivatives, long chain alkyl carboxylates, long chain alkyl sulfones And surfactants such as acid salts.

また、正帯電性トナーとしての帯電制御剤は、セチルトリメチルアンモニウムブロイド、四級アンモニウム塩、N,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類、N,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類の含窒素官能基を有するモノマーを共重合したラジカル重合性共重合体、ニグロシン染料及びその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等があげられる。   Further, charge control agents as positively chargeable toners include cetyltrimethylammonium bromide, quaternary ammonium salts, N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylates, and N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides. Examples include radically polymerizable copolymers obtained by copolymerizing monomers having nitrogen-containing functional groups, nigrosine dyes and derivatives thereof, derivatives such as triphenylmethane derivatives, quaternary phosphonium salts, quaternary pyridinium salts, guanidine salts, and amidine salts. It is done.

また、本発明のトナーには、必要に応じて種々の添加剤を含有することができる。   Further, the toner of the present invention can contain various additives as required.

添加剤としては、流動性向上剤、離型剤、滑剤、定着助剤、クリーニング性向上剤、導電性物質、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、オフセット防止剤等があげられる。添加剤は、トナーに要求される種々の特性を満たし、或いは特性を向上させるために添加される。   Additives include flow improvers, mold release agents, lubricants, fixing aids, cleaning improvers, conductive fillers, extenders, reinforcing fillers such as fibrous substances, antioxidants, anti-aging agents, offsets Examples include inhibitors. Additives are added to satisfy various properties required for the toner or to improve the properties.

また、これらの添加剤としては、酸化物、複酸化物、無機酸化物、金属酸化物、金属、珪素化合物、炭素、炭素化合物、フラーレン、ホウ素化合物、炭化物、窒化物、セラミックス等があげられ、無機酸化物としては、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化スズ等があげられる。さらに、フッ素樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、ステアリン酸等の高級脂肪酸およびその金属塩であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等、さらに、種々のワックス類を添加してもよい。   Examples of these additives include oxides, double oxides, inorganic oxides, metal oxides, metals, silicon compounds, carbon, carbon compounds, fullerenes, boron compounds, carbides, nitrides, and ceramics. Examples of the inorganic oxide include silica, titania, alumina, zirconia, zinc oxide, magnesium oxide, cerium oxide, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, tin oxide and the like. Further, various waxes such as fluororesin fine particles, silicone resin fine particles, higher fatty acids such as stearic acid, and metal salts thereof such as zinc stearate and aluminum stearate may be added.

流動性向上剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の無機酸化物であり、これら無機酸化物の表面は、アミノシラン等の窒素元素含有の置換基を有するシラン化合物、或いはアミノ変性シリコーンオイル等の窒素元素含有の置換基を有するシリコーンオイルで疎水化処理されていることが好ましい。例えば、疎水性シリカをあげることができる。この流動性向上剤は、トナーの表面に外部添加されることが好ましい。   The fluidity improver is an inorganic oxide such as silica, alumina, titania, zirconia, etc., and the surface of these inorganic oxides is a silane compound having a nitrogen element-containing substituent such as aminosilane, or an amino-modified silicone oil, etc. It is preferable that it is hydrophobized with a silicone oil having a nitrogen element-containing substituent. For example, hydrophobic silica can be mentioned. This fluidity improver is preferably added externally to the toner surface.

離型剤としては、低分子ポリプロピレン、低分子ポリエチレン、或いはマイクロスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、パラフィンワックス等のワックス類があげられる。   Examples of the release agent include low molecular polypropylene, low molecular polyethylene, or waxes such as microstalline wax, carnauba wax, sazol wax, and paraffin wax.

また、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のワックスは、オフセット防止剤としても機能する。   In addition, waxes such as polyolefin, polyethylene, and polypropylene also function as offset preventing agents.

滑剤として、テフロン(登録商標)、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等があげられ、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等は定着助剤として添加することができる。   Examples of the lubricant include Teflon (registered trademark), zinc stearate, polyvinylidene fluoride and the like, and low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene and the like can be added as a fixing aid.

これら添加剤は、必要に応じて単独或いは2種以上添加することができ、目的に応じて、内部添加或いは外部添加される。   These additives can be added singly or in combination of two or more as required, and are added internally or externally depending on the purpose.

次に本実施の形態におけるトナー混練装置及びトナー製造方法により排出される混練物を、比較例を用いて詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例及び比較例等により、なんら限定されるものではない。   Next, the kneaded material discharged by the toner kneading apparatus and the toner manufacturing method in the present embodiment will be described in detail using a comparative example. In addition, this invention is not limited at all by the following examples and comparative examples.

本実施の形態に使用したトナーの処方を下記に示す。   The toner formulation used in this embodiment is shown below.

結着樹脂
ポリエステル樹脂91.0重量部
(ガラス転移点:58℃)
着色剤
C.I.ピグメントブルー15:34.5重量部
帯電制御剤
第4級アンモニウム塩4.5重量部
外部添加剤(流動性付与剤)
疎水性シリカ1.0重量部
(実施例1)
外部添加剤を除いて、上記処方の割合で計量された5kgの原料をヘンシェルミキサーにて羽根回転数1400rpm、処理時間10分の条件で混合し、混合粉体を得た。この混合粉体を図1に示した本実施の形態における連続式2本ロール型混練装置100に供給し溶融混練後に排出された混練物を得た。連続式2本ロール型混練装置100は、ロール外径140mm、ロール長800mmであり、ロール内側の熱媒用パイプの2分割位置は、フロントロールは供給側より400mm、バックロールは供給側より200mmである。なお、連続式2本ロール型混練装置100の運転条件は下記の通りである。
Binder resin Polyester resin 91.0 parts by weight (glass transition point: 58 ° C.)
Colorant C.I. I. Pigment Blue 15: 34.5 parts by weight Charge control agent Quaternary ammonium salt 4.5 parts by weight External additive (fluidity imparting agent)
1.0 part by weight of hydrophobic silica (Example 1)
Except for the external additive, 5 kg of the raw material weighed in the proportion of the above formulation was mixed with a Henschel mixer under the conditions of a blade rotation speed of 1400 rpm and a treatment time of 10 minutes to obtain a mixed powder. This mixed powder was supplied to the continuous two-roll kneader 100 in the present embodiment shown in FIG. 1 to obtain a kneaded product discharged after melt kneading. The continuous two-roll kneading apparatus 100 has a roll outer diameter of 140 mm and a roll length of 800 mm, and the two division positions of the heat medium pipe inside the roll are 400 mm from the supply side on the front roll and 200 mm from the supply side on the back roll. It is. The operating conditions of the continuous two-roll kneader 100 are as follows.

ロール外部冷却装置12の冷風温度:16℃
ロール回転数
フロントロールの回転数:70rpm
バックロールの回転数 :60rpm
ロール内熱媒温度
フロントロール:トナー原料供給部側;100℃、混練
物排出側;40℃
バックロール:トナー原料供給部側; 90℃、混練
物排出側;30℃
トナー原料の供給速度:10kg/時間
冷却しながら得られた混練物は、φ2mmのスクリーンを有するバンタムミルにて粗粉砕し、ターボミルにて微粉砕し、更にエルボージェット分級機にて微粉、粗粉を取り除き、平均粒径(D50)約9.0μmのトナーとした。
Cold air temperature of roll external cooling device 12: 16 ° C.
Roll rotation speed Front roll rotation speed: 70 rpm
Back roll speed: 60 rpm
Heat medium temperature in roll Front roll: Toner raw material supply side: 100 ° C., kneaded product discharge side: 40 ° C.
Back roll: Toner raw material supply side: 90 ° C., kneaded product discharge side: 30 ° C.
Toner raw material supply rate: 10 kg / hour The kneaded product obtained while cooling is coarsely pulverized by a bantam mill having a 2 mm screen, finely pulverized by a turbo mill, and further finely and coarsely powdered by an elbow jet classifier. The toner was removed to obtain a toner having an average particle diameter (D50) of about 9.0 μm.

なお、平均粒径は、コールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用いて測定した。   The average particle size was measured using a Coulter Counter TA-II type (manufactured by Coulter).

さらに、このトナー粒子100重量部に対して、疎水性シリカを1重量部添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合付着させ、実施例1のシアントナーを得た。   Further, 1 part by weight of hydrophobic silica was added to 100 parts by weight of the toner particles and mixed and adhered using a Henschel mixer to obtain the cyan toner of Example 1.

(比較例1)
用いた連続式2本ロール型混練装置100と、その運転条件以外は実施例1と同様の処方、方法にてトナー化した。比較例1において、連続式2本ロール型混練装置100は、ロール外径140mm、ロール長800mmであり、ロール内側の熱媒用パイプの2分割位置は、フロントロール、バックロールいずれも供給側より400mmであり、連続式2ロール型混練装置100の運転条件は下記の通りである。
(Comparative Example 1)
Except for the continuous two-roll kneading apparatus 100 used and its operating conditions, the toner was produced by the same formulation and method as in Example 1. In Comparative Example 1, the continuous two-roll kneading apparatus 100 has a roll outer diameter of 140 mm and a roll length of 800 mm, and the two division positions of the heat medium pipe inside the roll are from the supply side for both the front roll and the back roll. The operating conditions of the continuous two-roll kneader 100 are 400 mm.

ロール外部冷却装置:不使用
ロール回転数
フロントロールの回転数:70rpm
バックロールの回転数:60rpm
ロール内熱媒温度
フロントロール:トナー原料供給部側;100℃、混練
物排出側;40℃
バックロール :トナー原料供給部側; 90℃、混練
物排出側;30℃
トナー原料の供給速度:10kg/時間
さらに、この溶融混練後の排出物を実施例1と同様の工程を経て、比較例1のシアントナーを得た。
Roll external cooling device: Not used Roll rotation speed Front roll rotation speed: 70 rpm
Back roll speed: 60rpm
Heat medium temperature in roll Front roll: Toner raw material supply side: 100 ° C., kneaded product discharge side: 40 ° C.
Back roll: Toner raw material supply side: 90 ° C., kneaded product discharge side: 30 ° C.
Toner raw material supply rate: 10 kg / hour Further, the discharged material after melt kneading was subjected to the same steps as in Example 1 to obtain a cyan toner of Comparative Example 1.

実施例1及び比較例1の溶融混練後の排出物の密度を測定した結果を図3に示す。測定は任意量の界面活性剤水溶液に混練排出物を浸漬し、その全体重量と体積の変動から、見かけの密度を算出した。   The result of having measured the density of the discharge | emission after the melt-kneading of Example 1 and Comparative Example 1 is shown in FIG. In the measurement, the kneaded effluent was immersed in an arbitrary amount of an aqueous surfactant solution, and the apparent density was calculated from the change in the overall weight and volume.

図3に示すように、実施例1の混練排出物は、比較例1に比べ、約4%の密度低下が起こった。また、粉砕性を比較するために、微粉砕に用いたターボミルにて同一ミル回転数(7000rpm)における、粉砕後粒度分布を測定し、その平均粒径(体積分布のD50%径)の結果を同じく図3に示した。実施例1は、比較例1に比べ、粉砕後平均粒径が約1.2μm小さく粉砕された。   As shown in FIG. 3, the kneaded discharge of Example 1 had a density drop of about 4% compared to Comparative Example 1. In order to compare the pulverization property, the particle size distribution after pulverization at the same mill rotation speed (7000 rpm) was measured with the turbo mill used for fine pulverization, and the result of the average particle size (D50% diameter of the volume distribution) was obtained. This is also shown in FIG. In Example 1, compared with Comparative Example 1, the average particle size after pulverization was pulverized by about 1.2 μm.

次に、実施例1及び比較例1のトナーを非磁性一成分現像器及び印字装置に投入し、10000枚の連続印字ライフテストを実施した。このテスト結果を図4に示す。   Next, the toners of Example 1 and Comparative Example 1 were put into a non-magnetic one-component developer and a printing device, and a continuous printing life test for 10,000 sheets was performed. The test results are shown in FIG.

ここで、図4に示す評価項目における評価方法及びその評価基準について説明する。   Here, an evaluation method and evaluation criteria for the evaluation items shown in FIG. 4 will be described.

画像濃度安定性は、印字した画像濃度の経時変化を確認するものであり、印字1枚目〜10000枚目の画像濃度をマクベス濃度計(マクベス社製)にて測定する。そして、その濃度変化の差にて評価した。かぶりは、非画像部へのトナー飛翔現象のことであり、非画像部の汚れの程度を目視にて判定した。ベタ追従性は、フルベタ画像を印字した時に、印字方向で画像のカスレが発生していないかどうかを目視にて評価した。全ての評価項目における評価は、○,△,×の三段階評価であり、その評価基準は、○:良好,△:許容できる,×:不良である。   The image density stability is for confirming a change with time of the printed image density, and the image density of the first to 10000th printed sheets is measured with a Macbeth densitometer (manufactured by Macbeth Co.). And it evaluated by the difference of the density | concentration change. Fog is a phenomenon of toner flying to the non-image area, and the degree of contamination of the non-image area was visually determined. The solid followability was evaluated visually by checking whether or not blurring of the image occurred in the printing direction when a full solid image was printed. The evaluation in all evaluation items is a three-step evaluation of ◯, Δ, and ×, and the evaluation criteria are ◯: good, Δ: acceptable, ×: poor.

ライフテスト結果から、実施例1と比較例1で得られたトナーは、共に画像濃度も安定し、かぶりの低減に加えて、ベタ画像の追従性も良好であった。さらに、非磁性一成分現像器の現像ローラー(トナー搬送ローラー)上のトナー帯電量の安定性も良好であった。   From the results of the life test, the toners obtained in Example 1 and Comparative Example 1 both have a stable image density, and in addition to the reduction of fog, the followability of the solid image is also good. Furthermore, the stability of the toner charge amount on the developing roller (toner transport roller) of the non-magnetic one-component developer was also good.

これら、混練排出物の見かけの密度、粉砕性比較及びトナーライフテスト結果から、実施例1は比較例1に比べ、見かけの密度が低く、空隙率が高いため、同一エネルギーで、より細かく粉砕することができる。また得られたトナーは高品質なトナーであることが分かった。   From these apparent density, kneadability comparison and toner life test results of these kneaded discharged products, Example 1 has a lower apparent density and a higher void ratio than Comparative Example 1, so that it is more finely pulverized with the same energy. be able to. The obtained toner was found to be a high quality toner.

以上説明したように、従来の連続2本ロール型混練装置を用いた場合には、材料はフロントロールに付着させるために高温の溶融状態におかれるため、排出物の空隙率は低いが、本実施の形態における連続式2本ロール型混練装置100は、その途中工程に、フロントロール2の熱媒領域のうち、バックロール1との接触部以外のフロントロール2の表面を、冷却装置12により局所的に外部から冷却し、接触混練時に、材料に微細な空隙を織り込むことで、排出される混練物の密度を下げ、被粉砕性を向上させることができるので、同一設備且つ低エネルギーで、トナーをより小さく粉砕することができ、生産性が向上し、高品質なトナーを製造することが可能となる。また、このトナー製造方法により製造されたトナーは、結着樹脂中への着色剤等の分散状態が良好であるので、帯電量が安定し、かぶり等の印字画像の不具合をなくすことができ、また、カラートナーにおいては、OHP用フィルムでの透過率の悪化や、画像のにごりを防止することができる高品質な電子写真用トナーとすることができる。   As described above, when the conventional continuous two-roll kneading apparatus is used, the material is placed in a high-temperature molten state so as to adhere to the front roll. The continuous two-roll kneading apparatus 100 according to the embodiment has a surface of the front roll 2 other than the contact part with the back roll 1 in the heating medium region of the front roll 2 in the middle of the process. By locally cooling from the outside and weaving fine voids in the material during contact kneading, the density of the discharged kneaded material can be reduced and the pulverization can be improved, so the same equipment and low energy, The toner can be pulverized smaller, the productivity is improved, and a high-quality toner can be manufactured. In addition, since the toner produced by this toner production method has a good dispersion state of the colorant or the like in the binder resin, the charge amount is stable, and defects in the printed image such as fogging can be eliminated. In addition, the color toner can be a high-quality electrophotographic toner that can prevent deterioration of the transmittance of the OHP film and blurring of the image.

本発明は、フロントロールの熱媒領域のうちバックロールとの接触部以外のフロントロール表面を外部から冷却する冷却装置を備えたことを特徴とするトナー混練装置であり、フロントロールの接触混練時に、材料に微細な空隙を織り込むことができ、被粉砕性を向上させることを目的としたトナー製造装置、トナー混練装置の分野に適している。   The present invention is a toner kneading device comprising a cooling device for cooling the front roll surface other than the contact portion with the back roll in the heat medium region of the front roll from the outside. In addition, fine voids can be woven into the material, which is suitable for the field of toner manufacturing apparatus and toner kneading apparatus for the purpose of improving pulverizability.

(a)装置全体側面図、(b)ロール部分を上から見た概念図(A) Side view of the entire device, (b) Conceptual view of the roll part from above 本発明の実施の形態における連続式2本ロール型混練装置のロール断面図Roll sectional view of a continuous two-roll kneading apparatus in an embodiment of the present invention 溶融混練後の排出物の密度と、平均粒径(体積分布のD50%径)の結果を示す図The figure which shows the result of the density and average particle diameter (D50% diameter of volume distribution) of the discharged material after melt-kneading 10000枚の連続印字ライフテストの結果を示す図The figure which shows the result of the continuous printing life test of 10,000 sheets (a)装置全体側面図、(b)ロール部分を上から見た概念図(A) Side view of the entire device, (b) Conceptual view of the roll part from above

符号の説明Explanation of symbols

1 バックロール
2 フロントロール
3 トナー原料供給部
4 混練物排出部
5 ロール駆動モーター
6 ロール駆動モーター
7 スパイラル状のパイプ
8 熱媒供給排出部
9 熱媒供給排出部
10 熱媒供給排出部
11 熱媒供給排出部
12 外部冷却装置
100 連続式2本ロール型混練装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Back roll 2 Front roll 3 Toner raw material supply part 4 Kneaded material discharge part 5 Roll drive motor 6 Roll drive motor 7 Spiral pipe 8 Heat medium supply / discharge part 9 Heat medium supply / discharge part 10 Heat medium supply / discharge part 11 Heat medium Supply / discharge unit 12 External cooling device 100 Continuous 2-roll kneading device

Claims (5)

少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式2本ロール型のトナー混練装置であって、
前記フロントロールの熱媒領域のうち、前記バックロールとの接触部以外のフロントロール表面を外部から冷却する冷却装置を備えたことを特徴とするトナー混練装置。
A continuous two-roll type toner kneading apparatus that heats a mixture containing at least a binder resin and a colorant and melts and kneads the mixture by rotating a front roll and a back roll,
A toner kneading apparatus comprising a cooling device for cooling the front roll surface other than the contact portion with the back roll in the heat medium region of the front roll from the outside.
前記冷却装置は空冷装置であることを特徴とする請求項1記載のトナー混練装置。 2. The toner kneading apparatus according to claim 1, wherein the cooling device is an air cooling device. 少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式2本ロール型のトナー混練装置であって、前記フロントロールの熱媒領域のうち、前記バックロールとの接触部以外のフロントロール表面を外部から冷却する冷却装置を備えたトナー混練装置によって前記混合物を溶融混練し、この溶融混練した混練物を粉砕、分級することを特徴とするトナー製造方法。 A continuous two-roll type toner kneading device that heats a mixture containing at least a binder resin and a colorant, and melts and kneads by rotation of a front roll and a back roll, and includes a heating medium region of the front roll, A toner characterized in that the mixture is melt-kneaded by a toner kneader provided with a cooling device for cooling the front roll surface other than the contact portion with the back roll from the outside, and the melt-kneaded kneaded product is pulverized and classified Production method. 前記冷却装置は空冷装置であることを特徴とする請求項3記載のトナー製造方法。 The toner manufacturing method according to claim 3, wherein the cooling device is an air cooling device. 少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式2本ロール型のトナー混練装置であって、前記フロントロールの熱媒領域のうち、前記バックロールとの接触部以外のフロントロール表面を外部から冷却する冷却装置を備えたトナー混練装置によって前記混合物を溶融混練し、この溶融混練した混練物を粉砕、分級して製造されたことを特徴とするトナー。 A continuous two-roll type toner kneading device that heats a mixture containing at least a binder resin and a colorant, and melts and kneads by rotation of a front roll and a back roll, and includes a heating medium region of the front roll, The mixture was manufactured by melt-kneading the mixture by a toner kneading device equipped with a cooling device that cools the front roll surface other than the contact portion with the back roll from the outside, and pulverizing and classifying the melt-kneaded mixture. Features toner.
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