JP2840259B2 - 静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーの製造方法

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JP2840259B2 JP63246304A JP24630488A JP2840259B2 JP 2840259 B2 JP2840259 B2 JP 2840259B2 JP 63246304 A JP63246304 A JP 63246304A JP 24630488 A JP24630488 A JP 24630488A JP 2840259 B2 JP2840259 B2 JP 2840259B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電荷像を現像するためのトナーの製造方法に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来、トナーの大半は、結着用樹脂,荷電制御剤、離
型剤,着色剤等をニーダー,押出機等で溶融混練し、粉
砕機で粉砕し、画質の障害となる粗粉や微粉を分級機に
よって除去して製造している。しかしながら、トナーの
画質に最も重要であるトナーの表面の状態は、粉砕時の
割れる面によって決められ、そのコントロールはむずか
しく、種々の問題を有していた。又、荷電制御剤は、本
来トナー表面近傍にあることが好ましいが、従来の粉砕
によるトナー製法ではその効果を得るために多量に添加
せねばならずコスト面,性能面で問題があった。
これらの解決手段として、特開昭58−106554号公報及
び特開昭61−210368号公報のように、溶剤による粉体コ
ーテイングや熱によるトナー表面への壁材の付着又はコ
ーテイングが提案されている。しかしながら、溶剤や熱
による母粒子の凝集を防ぐことが困難であり、また壁材
粒子の凝集も多く、均一なコーテイングは困難である。
これらの問題点を解決する新しい方法として、壁材物
質を芯物質に乾式でコートを行う方法について、粉体工
学会誌Vol.24,No.1987に提案されている。すなわち、壁
材物質と芯物質を分散能力のある混合機で均一に分散す
る前処理をおこない、衝撃により芯材に壁材を固定化す
る方法が提案されている。
しかしながら、この方法によれば静電荷現像用トナー
のごとき、その表面の状態が画像品質と密接に関係して
おり、且つ不純物の存在が著しく画像品質を損ねる性状
から、その芯材としては粉砕により作られた、不定形で
表面の凹凸の多いものをそのまま使うことは、凸部につ
いては集中的に衝撃力がかかり壁材の被膜を破壊して芯
材を露出させ、凹部は被膜の固定化が不完全になり、良
好な画像特性を有するトナーが得られない原因となる。
また、結着用樹脂又は結着用樹脂含有物を粉砕して芯
材を作ることは、安価でありかつ容易に均一な組成のも
のを得ることが可能であり、実際の工業的生産において
は、粉砕法で作った芯材を用いることは極めて重要であ
り、該芯材を使用して良好な静電荷像現像用トナーが待
望されている。
〔発明の目的〕
本発明は、以上にのべたような問題点を解決するもの
であり、かどとりをした芯粒子に粉末状の壁材を均一に
分散して付着せしめる前処理工程と、衝撃により芯材に
壁材を固定化することを特徴とする静電荷現像用トナー
の製造方法を提供することにある。本発明の方法におい
ては、確実な固定化を行い、かつ壁材等の単独粒子や凝
集粒子又はトナー微砕粉と壁材の付着物の悪影響のない
トナーを提供するものである。又、コストが安く、高品
質な静電荷像現像用トナーの製法を提供するものであ
る。
〔発明の概要〕
具体的には、本発明は、結着用樹脂又は結着用樹脂含
有物を微粉砕手段により粉砕して、長径に対する短径の
比が0.60〜0.70の粒子を生成する第1の工程、 長径に対する短径の比が0.60〜0.70の粒子のかどとり
をして、その長径に対する短径の比を0.75〜0.90とした
粒子を生成する第2の工程、 第2の工程で得られた粒子を分級手段によって分級し
て粒度を調整して芯材(A)を生成する第3の工程、 芯材(A)に壁材(B)を、先端部の周速が30〜130m
/secとなるように回転しているピン、ブレード又はハン
マーによる機械的衝撃により固定化してトナー粒子を生
成する第4の工程を有することを特徴とする静電荷像現
像用トナーの製造方法に関する。
〔発明の具体的説明〕
本発明においては、以上のような目的を達成するため
に結着用樹脂又は結着用樹脂含有物と顔料等の組成物を
熱溶融混練し、得られた熱溶融混練物を微粉砕機により
微粉砕し、その形状の角とりを行う。粒子の角とりは、
0.75〜0.90となるようにする。長径とは1つの粒子のも
っとも長い径であり、短径とは粒子のもつもっとも短い
径をいう。
尚、粒子の長径の値及び短径の値は、粒子群の電子顕
微鏡写真中の粒子をランダムに選び、約1000個の粒子の
平均の値をいう。
しかる後に粉砕,角とり処理を行った、粉体を分級機
で粒度を調整して、芯材(A)を得る。
以上のようにして得られた芯材に壁材を混合した後、
固定化処理装置で衝撃、摩擦により固定化を行い静電荷
現像用トナーを得る。
芯材のかどとりをする工程としては、熱処理,ジエツ
トミルによる粉砕圧を2〜3Kg/cm2に落して丸める方
法、衝撃式粉砕機を用いる方法、振動ミル等の媒体中で
行う方法等がある。
衝撃式粉砕機を角とり工程として用いる場合、粉砕が
進んで微粉が発生することのないよう、一般に機械的粉
砕より小さな衝撃力を用いる。具体的には物質の粉砕性
により異なるが、トナー用の樹脂の場合130m/sec〜60m/
sec程度である。
又、後述の固定化装置をそのまま、角とり用の装置と
して用いてもよい。
芯材は結着用成分を含有する樹脂そのものを粉砕する
か、または結着用樹脂と着色剤,顔料,荷電制御剤,離
型剤等をエクストルーダまたはニーダ等により溶融混練
したものを原料とし、溶融混練物を冷却し、これを粉砕
して得られた粉砕品は短径の長径に対する比0.60〜0.70
であり、さらに角とりを行って、短径の長径に対する比
を0.75〜0.90にして分級機で分級して粒度を調整し、本
発明に係る芯材を得る。
次に、固定化の方法は壁材を分散混合し均一に芯材と
混合せしめる前処理と、附着せしめた壁材を衝撃力によ
り固定化する工程の2つからなる。前処理は壁材を分散
しつつ芯材と摩擦せしめて静電気力により芯材に附着せ
しめる。例えば、高速の撹拌羽根付の混合機などが用い
られるが、これに限定されるものではない。第1図は高
速の撹拌羽根付の混合機の1例であるが、前処理として
は、芯材,壁材とも分散をよくして且つ芯材の粉砕が行
われず、又、この段階で部分的固定化が起らないことが
必要である。このため、芯材の材料の物性により前処理
条件は決められるがトナー用材料の場合は、処理温度は
0〜50℃、羽根の周辺としては5〜50m/sec、処理時間
としては10秒〜24時間、好ましくは1分〜1時間が良
い。又、このよな処理を行う際、ジヤケツトや冷却エア
により槽内の冷却を行うことが好ましい。この前処理装
置としては、高速の撹拌羽根付の混合機でなくとも分散
機能と混合機能を有し、滞留時間が十分に長く得られる
ものであればよく、粉砕機,振動ミル,ボールミル等を
上記条件を満たすように衝撃力を落して使用してもよ
い。芯材を有する液中で壁材を分散し、ロ過,乾燥を行
ったのち固定化してもよい。
次に固定化する方法であるが、トナーにおいては芯材
の破砕片や壁材が遊離したり、一端付着せしめた壁材の
再遊離は微量でも好ましくないので、より確実に固定化
されることが好ましい。粉砕機の構成でその粉砕部分へ
の滞留時間を長くする改造を施し、かつ芯材が粉砕され
ない範囲の衝撃力と、融着等の発生しない範囲の温度コ
ントロールを行うことが重要である。本方法の一例とし
て、リサイクル機能を有し、多数の回転ピンを有するピ
ンミル(第4−1図)や回転するブレードまたはハンマ
ーとライナーの間で衝撃を与えかつリサイクル機構を有
する粉砕機(第2−1図または第3−1図)が有効であ
る。ブレードまたはハンマーの先端部の周速としては、
30〜130m/sec、好ましくは30〜100m/secで固定化を行
い、温度は芯材と壁材の物性により異なるが20℃〜100
℃、好ましくは30℃〜90℃がよく、又、処理している循
環時間は数秒間〜1時間程度が好ましい、好ましくは10
秒間〜30分間で良好な結果がえられる。第2−1図又は
第3−1図のタイプでは、遠心力により処理される粉体
がライナー近傍に集められるのでそのラチチユードはひ
ろい。芯材に固定化処理される壁材の粒径の大きい場
合、もしくは壁材がガラス転移点が65〜70℃以上と高い
場合は、これに対応して処理する際のロータの回転数を
上げて、衝撃力をふやしたり、ガラス転移点に対応し
て、処理温度を上げる必要がある。しかしながら本発明
のごとく、粉砕品を角とり処理した後、分級工程で微粉
を除去した芯材は、角とり処理を行わない場合とくらべ
て、ロータの回転数を上げても、その衝撃によって微粉
の発生しにくいという効果がみられ、そのいみで、粉砕
されやすい芯材材料や、ガラス転移点の高い壁材、粒径
の大きい壁材等、使用可能な材料の範囲が広がることも
本発明の効果の1つである。又、固定化装置をそのまま
角とり装置として使用することも可能である。本発明に
よって、粉砕された芯材を使用しても微粉の発生を考慮
して、前述のような材料を用いても微妙な条件で固定化
する必要はなくなり、収率も向上する。
なお、角とりの手段としての熱処理による球形化は熱
凝集による粗粒の増加がみられるので、これを除去する
分級工程が更に必要になるので好ましくなく、又、収率
の低下の原因になるのみならず芯材や壁材の表面の特性
の変化が生じ画像に悪影響することもあるので使える材
料に制約があるので、機械的衝撃手段や摩砕によるもの
の方が角とり手段として好ましい。
第2−2図において、回転片(ブレード)15とライナ
ー18との間隔aが最小間隙であり、回転片15の幅bに対
応する空間が衝撃部である。
また、第3−3図は、第3−1図の固定化装置のライ
ナー29と回転するロータ31の位置関係を示すものであ
り、ライナー29とロータ31の最短間隙とは、ライナー29
との内周への突出部の先端を結んで得られる円周51とロ
ータ31の突出部の軌跡52の2種の円の半径の差をいう。
ロータ31のかわりにブレードやハンマーを用いた場合も
同様である。ライナーの形状は図3−3の方式に限定さ
れるものではなく、周速との関係で波型,鋸刃状,フラ
ツトなものでも必要な効果はえられる。
ブレード又はハンマーとライナーとの間の間隙は0.5
〜10mm程度が好ましく、さらに好ましくは1mm〜7mmの場
合によい結果が得られている。
以上のようにして得られるトナーの中には壁材粒子ど
うしの凝集物や5μ以下の微粒の芯材と壁材の付着物を
少量ながら発生するため、これらのものが画像における
カブリや白すじの原因や耐久濃度ウス等で許容できない
場合が感光体や複写機とのマツチングによっては起こる
場合もあるので、この場合は固定化後に更に分級工程を
もうけ微粉及び粗粉の除去を行うと、更に良好な画像品
質が得られより好ましい。この分級工程としては種々の
方式のいずれも効果があるが、特に分散能力のある回転
翼を使用する遠心力分級機タイプのものや固定壁型遠心
力分級機が使用可能で特にコアンダ効果を用いた分級機
(特公昭54−24745号公報参照)で好ましい効果が得ら
れる。又、本発明の方法は壁材を少量添加し、トナー表
面の全域ではなく、部分的に附着せしめ固定化すること
により画像品質や定着オフセツト性、定着ローラへの巻
き付き等を改良する方法としても利用できる。
芯材に用いられる結着用樹脂としては、公知のあらゆ
るトナー用結着物質の使用が可能で、例えば、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な
ど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
−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル
酸エステル共重合体、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−イソプレン共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合
体:ポリ塩化ビニル、フエノール樹脂、天然樹脂変性フ
エノール樹脂、丹念樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル
樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹
脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビ
ニルブチラール、テルペン樹脂、クマロニンデン樹脂、
石油系樹脂などが使用される。好ましい結着物質として
は架橋されたスチレン系共重合体もしくはポリエステル
がある。このスチレン系共重合体のコモノマーとして
は、例えば、アクリル酸、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−2−エチルヘキシル、
アクリル酸フエニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタク
リル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリニトリ
ル、アクリルアミドなどの様な二重結合を有するモノカ
ルボン酸もしくはその置換体:例えば、マレイン酸、マ
レイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチ
ルなどの様な二重結合を有するジカルボン酸及びその置
換体:ここで架橋剤としては、主として2個以上の重合
可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジ
ビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの様な芳香族
ジビニル化合物、例えばエチレングリコールジアクリレ
ート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブ
タンジオールジメタクリレートなどの様な二重結合を2
個有するカルボン酸エステルジビニルアニリン、ジビニ
ルエーテル、ジビニルスルフイド、ジビニルスルホンな
どのジビニル化合物及び3個以上のビニル基を有する化
合物が単独もしくは混合物として用いられる。
着色剤としては従来より知られている染料、カーボン
ブラツク、カーボンブラツクの表面を樹脂で被覆してい
るグラフト化カーボンブラツクの如き顔料が使用可能で
ある。着色剤は重合体および低軟化点化合物を基準にし
て0.5〜30重量%含有される。
磁性トナーを生成するには、磁性粒子を添加する。こ
の場合、磁性粒子は着色剤の役割をもかねている。本発
明に用い得る磁性粒子としては、磁場の中に置かれて磁
化される物質が用いられ、例えば、鉄,コバルト,ニツ
ケルなどの強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト,ヘ
マチタイ,フエライトなどの合金や化合物の粉末があげ
られる。粒径が0.05〜5μm、好ましくは0.1〜1μm
である磁性微粒子が用いられる。この磁性粒子の含有量
はトナー重量に対し10〜60重量%、好ましくは20〜50重
量%が良い。又、これら磁性微粒子はシランカツプリン
グ剤、チタンカツプリング剤等の処理剤あるいは適当な
反応性の樹脂等で処理されていても良い。この場合磁性
微粒子の表面積、表面に存在する水酸基の密度にもよる
が、5重量%以下(好ましくは0.1〜3重量%)の処理
量で十分な分散性が得られる。
本発明のトナーに使用する荷電制御剤としては、従来
公知の正あるいは負の荷電制御剤が用いられる。今日、
当該技術分野で知られている荷電制御剤としては、以下
のものがあげられる。
(1)トナーを正荷電性に制御するものとして下記物質
がある。
ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン
系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料〔例え
ば、C.I.Basic Yellow 2(C.I.41000)、C.I.Basic
Yellow 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.
I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet
1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.4255
5)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic
Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.
I.42025)、C.I.Basic Blue3(C.I.51005)、C.I.Basi
c Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.
I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.B
asic Blue24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.
I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.B
asic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4
(C.I.42000)〕など、これらの塩基性染料のレーキ顔
料(レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモ
リブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン
酸、ラウリン酸、没食子酸、フエリシアン化物、フエロ
シアン化物など)、C.I.Sovent Black 3(C.I.2615
0)、ハンザイエローG(C.I.11680)、C.I.Mordlant
Black 11、C.I.Pigment Black 1ベンゾルメチル−
ヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシル−トリメ
チルアンモニウムクロライド、あるいはジブチル、ジオ
クチルなどのジアルキルチン化合物、高級脂肪酸の金属
塩、アセチルアセトンの金属錯体等、アミノ基を含有す
るビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマ
ー等のポリアミン樹脂。
(2)トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質
がある。特公昭41−20153号、同43−27596号、同44−63
97号、同45−26478号に記載されているモノアゾ染料の
金属錯塩。
特開昭50−133338号に記載されているニトロクミン酸
及びその塩あるいはC.I.14645などの染顔料、特公昭55
−42752号、特公昭58−41508号、特公昭58−7384号、特
公昭59−7385号に記載されているサリチル酸、ナフトエ
酸、ダイカルボン酸のZn,Al,Co,Cr,Fe等の金属錯体、ス
ルホン化した銅フタロシアニン顔料。
芯材中に離型性を示す離型型物質を含有しても良い。
離型性を有する材料としては下記に示すものであるが、
これらに限定されるものではない。環球法(JIS K 2
531等参照)で測定した軟化点が40〜130℃、好ましくは
50〜120℃を有するものである。軟化点が40℃以下では
トナーの耐ブロツキング性及び保形性が不充分であり、
130℃以上では定着温度又は定着圧力を低下させる効果
が少ない。かかる化合物としては、パラフインワツク
ス、低分子量ポリオレフイン、芳香族基を有する変性ワ
ツクス、脂環基を有する炭化水素化合物、天然ワツク
ス、炭素数12以上の長鎖炭化水素鎖〔CH3CH2 11また
はCH2 12以上の脂肪族炭素鎖〕を有する長鎖カルボ
ン酸、そのエステル脂肪酸金属塩、脂肪酸アシド、脂肪
酸ビスアシド等を例示し得る。異なる低軟化点化合物を
混合して用いても良い。具体的には、パラフインワツク
ス(日本石油製)、パラフインワツクス(日本精蝋
製)、マイクロワツクス(日本石油製)、マイクロクリ
スタリンワツクス(日本精蝋製)、硬質パラフインワツ
クス(日本精蝋製)、PE−130(ヘキスト製)、三井ハ
イワツクス110P(三井石油化学製)、三井ハイワツクス
220P(三井石油化学製)、三井ハイワツクス660P(三井
石油化学製)、三井ハイワツクス210P(三井石油化学
製)、三井ハイワツクス320P(三井石油化学製)、三井
ハイワツクス410P(三井石油化学製)、三井ハイワツク
ス420P(三井石油化学製)、変性ワツクスJC−1141(三
井石油化学製)、変性ワツクスJC−2130(三井石油化学
製)、変性ワツクスJC−4020(三井石油化学製)、変性
ワツクスJC−1142(三井石油化学製)、変性ワツクスJC
−5020(三井石油化学製):密ロウ、カルナバワツク
ス、モンタンワツクス等を挙げることができる。
脂肪酸金属塩として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸カルシユーム、ステアリン酸マグネシユーム、オレイ
ン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネシユ
ーム等がある。
芯材としては、結着用樹脂単体を粉砕,分級して得る
場合と結着用樹脂に前述のごとき着色剤,離型剤,磁性
体等を溶融混練し、粉砕し、分級して得る場合のいずれ
も可能である。壁材としては制御剤単体の微粒子を用い
ることが可能である。また、結着用樹脂中に、前述のご
とき制御剤,着色剤,磁性体等を分級した微粒子又は結
着用樹脂に前述の制御剤,着色剤,磁性体を付着又は混
合せしめたものを用いてもよい。ただ壁材として用いる
粒子の平均粒径は、芯材の平均粒径の1/5以下好ましく
は1/10以下であることが好ましい。
結着用樹脂単体を芯材として使用する方法は、壁材と
して結着用樹脂に制御剤,離型剤,着色剤等を分散した
微粒子を用いることも1つの方法として提示されるが、
カラー複写機のごとく複写機で多色のトナーを使うとき
に有用である。一般には、芯材として結着用樹脂に、着
色剤,離型剤,磁性体等を溶融混練して粉砕し、分級し
たものを用いる方が好ましい。すなわち、これらの材料
が一般には、画質の悪影響をするケースが多いからであ
る。但し、電荷制御性のある染料等は例外である。
電荷制御剤は、むしろ壁材として又は壁材に含有せし
めて用いても、単体の微粒子として用いてもよい効果が
えられる。この場合、添加量が少量で十分な効果が確実
に得られるので画質の面でもコストの面でも好ましい。
壁材中に含まれる制御剤の濃度は、濃くかつ壁材の粒子
は細いほど好ましい。
上記の他、トナーの帯電量が低温低湿時等に異常に増
加する場合があり、その際濃度低下や、画像の劣化が発
生する。これらの現象を防止するために着色剤、磁性体
や比較的帯電性の少ない無機顔料を壁材に添加すること
は有効である。
上記の他、先に述べたように離型剤,着色材等を芯材
表面に均一に固定化し、更にその外層に結着用樹脂微粒
子含有物を固定化して多層構造を作る場合にも本発明の
方法は有効である。
実施例−1 上記処方の成分をロールミル(150℃)で約30分間熱
混練し、得られた混練物を冷却した後、粉砕機で、約10
μm(体積平均径)まで粉砕し、第2−1図に示す装置
によりブレード先端の周速130m/secで3分間処理して、
角とりを行って粒子の形状を曲面化処理した。処理前の
短径/長径の比は0.65〜0.68であり、処理後には比は0.
78になっていた。該比0.78を有する粒体をアルピネ社製
ジグザグ分級機で、体積平均粒径約10μmになるように
微粉カツトしたものを粒子Aとした。このときの収率は
82%であった。角とり処理前の粒子を電子顕微鏡でみる
と、第9−1図の如き形状を有し角とり処理後の粒子は
第9−2図の如き曲面形状を有していた。
以下の方法により粒子(B)を得た。
上記混合物をロールミルで120℃で混練し冷却後スピ
ードミルで粗粉砕し、その後ジエツトミルで微粉砕し、
風力分級機にて、体積平均径1μの粒子を得た。2μ以
上は重量平均で5%以下であった。芯材A1000重量部
に、粒子(B)80重量部を第1図の装置を用いて30m/
秒、5分間前処理した。
その後第2−1図の装置を用いて、ブレードの周速80
m/秒の条件で、5分間機械的衝撃により固定化処理をお
こなった。
電子顕微鏡で観察したところ、融着固定化されている
のが観測された。尚、第8図に示す如き形態をトナー粒
子は有しているとみなされる。
粒子(B)を付与された粒子Aを第10図に示すコアン
ダ効果を利用する分級機にて分級して、超徴微粒子を除
去し、得られた粉体をトナーとした。
分級機のトナー100重量部にコロイダルシリカR−972
(日本アエロジル社製)0.5重量部を外部添加した。
又、粒径250〜300メツシユ間のフエライト粒子100部
の表面をシリコーン樹脂0.8部で被覆し磁性粒子を得
た。上記トナー10重量部と磁性粒子100重量部とを混合
して、第5図の現像装置に投入し現像したところ画像濃
度1.35の良好な画像が得られた。又、良好な定着性が得
られ、かつ耐オフセツト性も良好であった。
前述の現像装置としては第5図に示したものを使用し
た。
実施例装置において感光体ドラム103は矢印a方向に6
0mm/秒の周速度で回転する。122は矢印b方向に66mm/秒
の周速度で回転する外径32mm、厚さ0.8mmのステンレス
(SUS304)製のスリーブで、その表面は#600のアラン
ダム砥粒を用いて不定型サンドプラストを施し、周方向
表面の粗面度を0.8μm(Rz=)にした。
一方、回転するスリーブ112内にはフエライト焼結タ
イプの磁石123を固定して配設し、磁極配置は第5図の
如く、表面磁束密度の最大値は約800ガウスとした。非
磁性ブレード124は1.2mm厚の、非磁性ステンレスを用い
た。ブレード−スリーブ間隙は400μmとした。
このスリーブ122に対向する感光体ドラム3表面に
は、静電潜像として暗部+600Vで明部+150Vの電荷模様
を形成し、スリーブ表面との距離を300μmに設定し
た。そして、上記スリーブに対し電源34により周波数80
0Hz、ピーク対ピーク値が1.4KVで、中心値が+300Vの電
圧を印加し、現像を行った。
実施例2及び比較例1 実施例1と同様にして体積平均径10μの粉砕品を作
り、しかるのち、第11図に示す熱処理装置を用いて120
〜150℃で丸めて、短径/長径の比を0.65〜0.68から0.8
6の比の粒子のものと0.94の比粒子の比のもの2種を調
製し、しかる後分級して微粉及び熱凝集による粗粉を除
去してそれぞれを粒子A1(実施例2)及び粒子A2(比較
例1)とした。この分級による収率はそれぞれ78%と75
%であった。
実施例−1の粒子Bを用いて同様に固定化処理してそ
れぞれトナーを得た。以下実施例1と同様に分級以降の
処理をして画出しを行ったところ良好な画像が得られ
た。
定着性,耐オフセツト性,耐巻きつき性を示した。し
かしながら、短径/長径の比が0.94の粒子A2を使用した
トナーは耐久テストを行うと、200〜300枚以上の枚数
で、ドラム上のクリーニングが若干わるかった。この点
で短径/長径の比が0.90を越えるの真球状粒子A2より、
粒子A1の方がクリーニング性で有利であった。なお、濃
度は実施例1に比しマクベス濃度計で0.03〜0.05低い値
を示していた。
実施例−3 実施例1と同様にして、芯材A及び壁材Bを得、かつ
壁材Bを芯材Aに固定化した。実施例1と異なり、固定
化後に分級による微粉除去を行うことなく、実施例1の
ごとく100重量部当りにコロイダルシリカR−972 0.5
重量部を外部添加し、以下同様に処理して画出しを行っ
たところ良好な画像が得られた。しかしながら、画像濃
度は実施例1にくらべマクベス濃度計で0.03〜0.05低く
解像度も若干の低下がみられた。
実施例−4 上記処方の成分をロールミル(150℃)で約30分間熱
混練し、得られた混練物を冷却した後、粉砕機で、約9
μm(体積平均径)まで粉砕し、実施例1のごとく角と
りを行い、アルピネ社製ジグザグ分級機で、体積平均粒
径約10μmになるように粉砕カツトし芯粒子Aとした。
このときの分級工程の収率は84%であった。
上記組成物を溶融混練、冷却、粉砕、分級して体積平
均粒径約1μmの粒子Bを調製した。又、粒子AとBの
配合比は粒子A1000重量部に対し粒子Bを40重量部配向
した。
以下、実施例1の如く処理を行い磁性トナーを得た。
得られた磁性トナーについて電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、融着固定化されているのが観察された。上記トナー
100重量部に、アミノシリコンオイルで処理されたコロ
イダルシリカ0.5重量部を外添した。上記現像剤を用い
てキヤノン複写機NP−3525で画出しを行った。常温常湿
及び低温低湿(15℃/10%)の環境下で1万枚の連続複
写をおこなったがいずれの環境下でもカブリは少なくて
良好であり、画像流れもなく画像濃度1.36の良好な画像
が得られた。連続画出し後、現像剤保持部材の表面を粘
着テープにより採り、電子顕微鏡で観察したところ粒子
Bの存在は実質上観察されなかった。
比較例−2 上記処方の成分をロールミル(150℃)で約30分間熱
混練し、得られた混練物を冷却した後、粉砕機で約9μ
m(体積平均径)まで粉砕し、アルピネ社製ジグザグ分
級機で、体積平均粒径約10μmになるように微粉カツト
した。分級工程の収率は79%であった。
疎水性シリカ(R972)をトナー100重量部に0.5重量部
添加して現像剤を調製した。
上記現像剤を用いてキヤノン複写機NP3525で画出しを
行った。常温・常湿、及び15℃/10%(湿度)の環境下
で初期画出し画像をみたが濃度はマクベス濃度計で実施
例4に比して0.6〜0.8低かった。
比較例−3 実施例−1の方法において角とり処理を行わずに10μ
の芯材粒子Aとし実施例1と同様に粒子Bを固定化し、
トナー化した。このとき、微粉除去の分級工程の収率は
76%であった。電子顕微鏡で観察すると、トナーの凸起
部がつぶれている粒子も存在していた。このことは粒子
の材料が表面に一部露出していると推定される。得られ
たトナーを使用して画出し、定着テストを行ったとこ
ろ、良好な画質が得られたものの実施例1と比較して、
濃度がマクベス濃度計で0.10程度低くカブリも、実施例
1に比較して若干劣っていた。
実施例−5 上記処方の成分をロールミル(150℃)で約30分間熱
混練し、得られた混練物を冷却した後、ジエツトミル
で、約9μm(体積平均径)まで粉砕し、その後第2−
1図に示す装置によりブレード先端の周辺130m/secで3
分間処理して角とりを行い、アルピネ社製ジグザグ分級
機で、体積平均粒径約10μmになるように微粉カツトし
た。
得られた粒子Aは短径/長径の比は0.80であった。平
均粒径1μのジ−ターシヤリブチルサリチル酸クロム錯
体を粒子Bとし粒子Aと粒子Bの配向比は粒子A1000重
量部に対して粒子Bを2重量部使用した。粒子Aに粒子
Bを添加し、第1図の装置を用いて30m/secで5分間の
前処理をした。次いで第2−1図の装置を用いてブレー
ドの周速80m/秒で5分間固定化処理してトナーを調製し
た。この値は衝撃を与えるゾーンを通過する時間として
は約2秒間である。
上記トナー100重量部に疎水性シリカ(タラノツクス5
00,タルコ社)0.5重量部を外部添加した。
上記現像剤を用いてキヤノン複写機NP−7550で画出し
を行った。常温常湿及び15℃/10%(湿度)の環境下の
いづれにおいても1万枚の連続複写において画像濃度は
マクベス濃度計でベタ黒部で1.4〜1.5であり、カブリが
なくて良好であり、鮮明な画像が得られた。連続画出し
後、現像剤保持部材の表面を粘着テープにより採り、電
子顕微鏡で観察したところ遊離している粒子Bの存在は
実質上観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
添付図面中、第1図は粒子(A)と粒子(B)とを、前
処理するための撹拌装置の一例を概略的に示した図であ
り、第2−1図は粒子(A)に粒子(B)を固定化する
ための装置の一例を概略的に示した図であり、第2−2
図は第2−1図の装置の部分拡大図であり、第3−1図
は粒子(A)に粒子(B)を固定化するための装置の別
の一例を概略的に示した図であり、第3−2図及び第3
−3図は第3−1図に装置の部分図であり、第4−1図
は粒子(A)に粒子(B)を固定化するためのピンミル
系の装置の一例を概略的に示した図であり、第4−2図
は第4−1図の装置の部分図を示し、第5図は本発明の
トナーを使用して画像出しをおこなうために用いた画像
形成装置を概略的に示した図であり、第6図及び第7図
は第5図の装置における現像領域の拡大図であり、第8
図は本発明のトナーの断面を概略的に示した図であり、
全面を被膜化して固定した場合と部分的に局材化させて
固定化した場合を例示しているが、これに限定されるも
のではない。第9−1図は角とり前の粉砕粉体を模式的
に示した図であり、第9−2図は角とり後の曲面を有す
る粉体を模式的に示した図である。第10図はコアンダ効
果を利用した分級機を概略的に示した断面図であり、第
11図は粒子を熱で球状化処理するための装置の一例を示
す図である。 1……ジヤケツト 2……撹拌翼 3……モータ 4……フタ 5……ベース 6……制御板 7……シリンダ 8……フタのロツク 9……シリンダ 10……方向コントロールニツト 11……排出口 12……回転軸 13……ロータ 14……分散羽根 15……回転片(ブレード) 16……仕切円板 17……ケーシング 18……ライナー 19……衝撃部 20……入口室 21……出口室 22……リターン路 23……製品取出弁 24……原料投入弁 25……ブロワー 26……ジヤケツト 27……回転軸 28……ケーシング 29……ライナー 30……送風羽根 31……ロータ(ブレード付) 32……出口 33……原料投入口 34……リターン路 35……製品取出し口 36……入口 37……ジヤケツト 38……ケーシング 39……固定ピン 40……入口 41……原料投入口 42……循環ブロワー 43……リターン路 44……製品抜取口 45……出口 46……ロータ 47……回転軸 48……ジヤケツト 61……着色粒子(A) 62……粒子(B) 103……感光体 122……スリーブ 123……磁石 211……排出口 212……排出口 214……入気口 215……入気口 216……粉体供給ノズル 217……分級エツヂ 219……入気エツヂ 222……側壁 224……側壁 225……下部壁 226……コアンダブロツク 227……上部壁 230……固定粒子飛散方向 301……熱処理装置 302……熱風発生炉 303……原料投入用フイーダ 304……原料粉体分散管 305……原料分散エア用ブロツク 306……エアダンパー 307……熱処理装置排出口 308……処理品補集サイクロン 309……バグフイルター 310……排気ブロワー 311……冷風吸込口

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結着用樹脂又は結着用樹脂含有物を微粉砕
    手段により粉砕して、長径に対する短径の比が0.60〜0.
    70の粒子を生成する第1の工程、 長径に対する短径の比が0.60〜0.70の粒子のかどとりを
    して、その長径に対する短径の比を0.75〜0.90とした粒
    子を生成する第2の工程、 第2の工程で得られた粒子を分級手段によって分級して
    粒度を調整して芯材(A)を生成する第3の工程、 芯材(A)に壁材(B)を、先端部の周速が30〜130m/s
    ecとなるように回転しているピン、ブレード又はハンマ
    ーによる機械的衝撃により固定化してトナー粒子を生成
    する第4の工程を有することを特徴とする静電荷像現像
    用トナーの製造方法。
  2. 【請求項2】芯材(A)に壁材(B)を固定化した後に
    さらに分級することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  3. 【請求項3】第2の工程におけるかどとりが機械的衝撃
    もしくは摩砕によっておこなわれることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の静電荷像現像用トナーの製造
    方法。
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