JP3397666B2 - トナー粒子の製造方法 - Google Patents
トナー粒子の製造方法Info
- Publication number
- JP3397666B2 JP3397666B2 JP35656197A JP35656197A JP3397666B2 JP 3397666 B2 JP3397666 B2 JP 3397666B2 JP 35656197 A JP35656197 A JP 35656197A JP 35656197 A JP35656197 A JP 35656197A JP 3397666 B2 JP3397666 B2 JP 3397666B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner particles
- processing chamber
- cylindrical processing
- toner
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
Description
トナーの製造方法に関する。詳しくは、本発明は、予め
静電潜像担持体上にトナー像を形成後、転写材上に転写
させて画像形成する、複写機、プリンター、ファックス
に用いられるトナー粒子の製造方法に関する。
樹脂等の結着樹脂中に、染料又は顔料からなる着色剤を
溶融混練し、均一に分散させた後、機械式衝撃エネルギ
ーを利用する機械式粉砕機やジェット気流の如き高圧気
体を用いた各種気流粉砕機、特に衝突式気流粉砕装置に
より微粉砕し、得られた微粉砕物を更に分級機により分
級して所望の粒径に製造する方法が、大量生産性、コス
ト等の観点から現在の主流となっている。
6μmのトナーを得ようとした場合、粉砕されるトナー
の粒度分布は、多くの微細粒子を含む0.6μm〜10
μm程度の分布となり、分級工程により微細粒子を除去
してトナー製品に用いるが、粒径1μm以下の超微粒子
は、粒子に対する付着力が強く、大きな粒子に付着した
状態で挙動するために、通常の分級工程で完全に取り除
くことは困難である。
えることに関しては多くの提案がなされているが、従
来、1.0μm以下の粒径の分布をノイズに影響されず
に、正確に測定することが困難であったため、粒径1μ
m以下のトナーの超微粒子については明確に記載されて
いなかった。例えば特開昭58−42057号公報や特
開平6−317931号公報では、対象としている微粉
の範囲は5μm以下であり、粒径1μm以下のトナーの
超微粒子については明確に記載されていない。
と、トナーの帯電量が初期の状態とロングランした後の
状態での差が大きく、それに伴いトナーの転写性が変動
するという現象が生じる。
の生成においては4色のトナー像が均一に転写されにく
く、色ムラやカラーバランスの面で問題が生じやすく、
高画質のフルカラー画像を安定して出力することは容易
ではない。
ー担持体表面、あるいは潜像担持体表面に堆積しやす
く、さらには低軟化点の樹脂を用いた場合などは、堆積
した超微粉が成膜しやすいため、画像欠陥の原因とな
る。
低エネルギー定着化のために、トナーのバインダー樹脂
は低温で軟化する樹脂が主流になってきており、このよ
うな樹脂は一般に粉砕性が高く、粒径1μm以下の超微
粒子が発生しやすい傾向がある。さらに低温で軟化する
性質のため、トナー担持体表面、あるいは潜像担持体表
面への堆積、成膜のような現象が一層発生しやすい状況
にある。
の従来技術の問題点を解決したトナー粒子の製造方法を
提供することにある。
写性が高く、転写性の変動が少ないトナー粒子の製造方
法を提供することにある。
面、あるいは潜像担持体表面の汚れを抑制し、転写性が
高く、画像濃度の低下やカブリ等の画像品質を低下させ
ることなく長寿命、高耐久性で高精細な画像を安定的に
得られるトナー粒子の製造方法を提供することにある。
着色剤を有するトナー粒子であって、該トナー粒子の円
相当径による粒度分布において、粒径0.6μm乃至
1.0μmの粒子の占める割合が個数基準で全体の5.
0%未満であり、個数平均粒径4〜10μmであるトナ
ー粒子を製造するトナー粒子の製造方法において、
(a)第1の円筒状処理室と、第1の円筒状処理室に内
包される回転軸と、複数のブレードを前面に有する第1
の回転ロータとを少なくとも具備している装置を使用
し、(b)ブレードの高さをHaとし、ブレードの先端
と前方壁との間隙をL1aとし、第1の回転ロータの最長
径をR1aとし、ブレードと第1の円筒状処理室の側壁と
の間隙をL2aとすると、Ha,L1a,R1a及びL2aが下
記条件
ことにより、第1の回転ロータを回転させ、第1の円筒
状処理室の前方壁の中央部に設けられた粉体供給口から
気体とともにトナー粒子を第1の円筒状処理室に導入
し、トナー粒子を第1の円筒状処理室に滞留させながら
トナー粒子に機械的衝撃力を付与してトナー粒子を処理
し、処理されたトナー粒子を第1の回転ロータの背面に
対向する第1の円筒状処理室の第1の後方壁の中央部に
設けられた第1の粉体排出口から排出することを特徴と
するトナー粒子の製造方法に関する。
度分布において1.0μm以下の粒子に占める割合が、
電子写真特性に非常に大きく関わることを見出し、本発
明に至ったものである。
おいてはトナー粒子の円相当径1.0μm以下の粒子を
除去する手段を含むことが好ましく、該トナー粒子の円
相当径1.0μm以下の粒子を除去する手段としては、
機械的衝撃力を加える処理を行うことが好ましい。
m以下の粒子を除去する手段とは、例えば通常のトナー
の分級工程及び、分級工程におけるトナーの供給時に圧
縮気体を用いる等の方法によりトナーを強制的に分散さ
せる、あるいは、複数回の分級処理手段等により、通常
よりもさらに精密な分級処理を行うことにおいても除去
が困難な1.0μm以下の粒子を、機械的衝撃力を加え
る処理により、大きなトナー粒子の表面に固定すること
である。
度分布において、粒径0.6μm以上1.0μm以下の
粒子の占める割合が個数基準で全体の5.0%未満を容
易に達成する手段として、上記した処理装置を使用し、
トナー粒子の円相当径1.0μm以下の粒子を除去する
手段が好ましく用いられる。
粒度分布は、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析
装置FPIA−1000を用いて測定した値を用いた。
この装置において、円相当径は次のようにして測定され
る。
て微細なごみを取り除いた水(10-3cm3中の粒子数
が20個以下)約50ml中に分散剤として界面活性剤
(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を数滴
加え、更に測定試料を2〜20mg程度加えて超音波分
散器で約1〜3分間分散処理を行ない、測定試料の粒子
濃度を4000〜8000個/10-3cm3に調整した
試料液を、フローセル中に薄い層にして流し、その流動
する粒子の投影写真を撮影して、粒子一個一個について
投影面積を測定し、それと同じ面積を有する真円の直径
を円相当径として算出し、さらに円相当径の粒度分布を
求め、粒径0.6μm以上1.0μm以下の粒子の個数
基準%と個数平均粒径を算出した。
置はいくつか存在したが、1.0μm以下の領域はノイ
ズが大きく影響し、データの再現性に問題があった。こ
の装置は1.0μm以下の領域でも再現性が良く、また
実際に粒子画像としての情報が同時に得られるため、粒
子の確認もできるという点で優れている。
度分布において1.0μm以下の粒子の占める割合が、
電子写真特性に非常に大きく関わることを見出し、本発
明に至つたものである。
いて、粒径0.6μm以上1.0μm以下の粒子の占め
る割合が個数基準で全体の5.0%以上存在すると、ト
ナーの帯電量が初期の状態とロングランした後の状態で
の差が大きく、それに伴いトナーの転写性が変動すると
いう現象が生じる。また、トナー担持体表面、あるいは
トナー像担持体表面に超微粉が堆積しやすく、さらには
低軟化点の樹脂を用いた場合などは、堆積した超微粉が
成膜しやすい。その結果、画像上の汚れ、トナーの帯電
量の安定性に問題が生じ、転写性低下による画像濃度
薄、カブリ等多くの画像特性に影響を及ぼしやすい。
μmを超えると、高精細な画像を安定的に得ることは困
難であり、4μm未満になると、現状の技術で長期間に
わたって安定的に高品質な画像を得ることは困難であ
る。
て、円形度a=0.90以上の粒子を個数基準で90%
以上有し、かつ、円形度0.98以上の粒子が30%未
満であることがより好ましく、この条件を満たすときに
はさらに転写性の変動が少なくなる。
定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、
例えば東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA
−1000を用いて下式より得られた値を円形度と定義
する。
は、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析装置FP
IA−1000を用いて測定した値を用いた。
と同様の方法で、上記式により算出される。
6.0μmの体積平均径を有することが好ましい。体積
平均径(Dv)が2.5μm未満の場合には画像濃度が
低下しやすく、また6.0μmを超える場合には高画質
の形成が難しくなる。
測定できるが、本発明においては、次の測定装置を用い
て行なった。
ターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー
(コールター社製)等を用いる。電解液は1級塩化ナト
リウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。たとえ
ば、ISOTON R−II(コールターサイエンティ
フィックジャパン社製)が使用できる。測定法として
は、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤とし
て界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン
酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20
mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約
1〜3分間分散処理を行ない前記装置によりアパーチャ
ーとして100μmアパーチャーを用いて、トナーの体
積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。
それから、本発明に係わる体積分布から求めた重量基準
の体積平均粒径(Dv)(各チャンネルの中央値をチャ
ンネル毎の代表値とする)を求めた。
対し、磁性体50〜200重量部を含有する磁性トナー
であることが好ましい。磁性体が50重量部未満になる
と、粉砕時に生成する1.0μm以下の粒子が多くなり
やすく、1.0μm以下の粒子を除去するのは困難とな
る。
ル,銅,マグネシウム,マンガン,アルミニウム又は珪
素の元素を含む金属酸化物などがある。中でも四三酸化
鉄,γ−酸化鉄の如き酸化鉄を主成分とするものが好ま
しい。トナー帯電性コントロールの観点から硅素元素ま
たはアルミニウム元素の如き他の元素を含有していても
よい。これら磁性粒子は、窒素吸着法によるBET比表
面積が好ましく2〜30m2/g、特に3〜28m2/
g、更にモース硬度が5〜7の磁性粉が好ましい。
球体,針状,鱗片状などがあるが、8面体,6面体,球
体及び不定型の如き異方性の少ない形状のものが画像濃
度を高める上で好ましい。磁性体の平均粒径としては、
好ましくは0.05〜1.0μm、より好ましくは0.
1〜0.6μm、さらに好ましくは、0.1〜0.4μ
mであることが良い。
は、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の如き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
合体の如きスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェ
ノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、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、ポリ酢
酸ビニール、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、クマロンインデン樹脂及び石油系樹脂が使用でき
る。架橋されたスチレン系樹脂も好ましい結着樹脂であ
る。
対する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、アクリル酸フェニル、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、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二
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のような二重結合を有するジカ
ルボン酸及びその置換体;例えば、塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル類;例え
ば、エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエチレン
系オレフィン類;例えば、ビニルメチルケトン、ビニル
ヘキシルケトンのようなビニルケトン類;例えば、ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルのようなビニルエーテル類;が挙げられ
る。これらのビニル単量体は、単独もしくは組み合わせ
て用いられる。
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のような芳
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及び
1,3−ブタンジオールジメタクリレートのような二重
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、ジビニルスルフィド及びジビニ
ルスルホンのジビニル化合物;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使用でき
る。
上、定着性の向上の点から次のようなワックス類をトナ
ー中に含有させることも好ましい。パラフィンワックス
及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びそ
の誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘
導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナ
バワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物
や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト
変性物を含む。その他、アルコール、脂肪酸、酸アミ
ド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、
植物系ワックス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペ
トロラクタム等も利用できる。
子に配合(内添)、又はトナー粒子と混合(外添)して
用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像シス
テムに応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、
特に本発明のトナーにおいては、粒度分布と荷電量との
バランスを更に安定したものとすることが可能である。
トナーを負荷電性に制御するための負荷電制御剤として
は、下記物質がある。
効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯
体、芳香族ハイドロキシカルボン酸金属錯体、芳香族ジ
カルボン酸金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキ
シカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカ
ルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフ
ェノールの如きフェノール誘導体類がある。
制御剤として下記物質がある。
よる変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒ
ドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルア
ンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニ
ウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如
きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメ
タン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤として
は、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステ
ンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、
フェリシアン化物、フェロシアン化物等);高級脂肪酸
の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオ
キサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオ
ルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオク
チルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如
きジオルガノスズボレート類;がある。
類以上組み合わせて用いることができる。
ることが好ましく、この場合これらの荷電制御剤の個数
平均粒径は4μm以下さらには3μm以下が特に好まし
い。これらの荷電制御剤をトナーに内添する場合は、結
着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部、特に
0.2〜10重量部トナーに含有されることが好まし
い。
としてカーボンブラック,磁性体,以下に示すイエロー
着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤の如き有彩色
着色剤によって黒色に調色されるように組み合わせたも
のが利用される。
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピ
グメントイエロー12、13、14、15、17、6
2、74、83、93、94、95、97、109、1
10、111、120、127、128、129、14
7、168、174、176、180、181、191
が好適に用いられる。
物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キ
ナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール
化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合
物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.
I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、4
8;2、48;3、48;4、57;1、81;1、1
44、146、166、169、177、184、18
5、202、206、220、221、254が特に好
ましい。
化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基染
料レーキ化合物が利用できる。具体的には、C.I.ピ
グメントブルー1、7、15、15:1、15:2、1
5:3、15:4、60、62、66等が特に好適に利
用できる。
固溶体の状態で用いることができる。本発明において、
着色剤は、色相角,彩度,明度,耐候性,OHP透明
性,トナー中への分散性を考慮して選択される。これら
の有彩色着色剤は、結着樹脂100重量部に対し1〜2
0重量部トナー中に含有される。
しては公知のものを用いることができるが、帯電安定
性,現像性,流動性及び保存性向上のため、シリカ,ア
ルミナ,チタニアあるいはその複酸化物の中から選ばれ
ることが好ましい。さらには、シリカであることがより
好ましい。例えば、シリカは硅素ハロゲン化物やアルコ
キシドの蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式シリ
カ又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ及びアル
コキシド,水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリ
カの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の
内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O,SO
3 2−の如き製造残滓の少ない乾式シリカの方が好まし
い。また乾式シリカにおいては、製造工程において例え
ば、塩化アルミニウム,塩化チタンの如き他の金属ハロ
ゲン化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによ
って、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ること
も可能でありそれらも包含する。
法で測定した窒素吸着による比表面積が30m2/g以
上、特に50〜400m2/gの範囲のものが良好な結
果を与え、トナー100重量部に対してシリカ微粉末
0.1〜8重量部、好ましくは0.5〜5重量部、さら
に好ましくは1.0を超えて3.0重量部まで使用する
のが特に良い。
必要に応じ、疎水化、帯電性制御等の目的でシリコーン
ワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイ
ル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング
剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他有機
硅素化合物、有機チタン化合物等の処理剤で、あるい
は、種々の処理剤で併用して処理されていることも可能
であり好ましい。
率を達成するためには、無機微粉体は少なくともシリコ
ーンオイルで処理されていることがさらに好ましい。
響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン
粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉
末の如き滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、
チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤;例えば酸化
チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与
剤;ケーキング防止剤;例えばカーボンブラック粉末、
酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤;逆極
性の有機微粒子及び逆極性の無機微粒子の如き現像性向
上剤を用いることもできる。
図9を参照しながら具体的に説明する。
的衝撃力を付与する処理装置を組み込んだシステムの1
例を示し、図2は処理装置の部分的断面図を示し、図3
は処理装置の部分的断面図の1部を拡大した図を示す。
1内に円筒状処理室が4室連結して設けられており、第
1乃至第4の円筒状処理室29a乃至29dには、回転
駆動軸3にキー5(図8参照)で固定された8枚のブレ
ードを有する回転ロータ2a,2b,2c及び2dがそ
れぞれ内包されている。回転ロータ2a,2b,2c及
び2dは、回転駆動軸3によって時計の針と同方向に回
転する。回転駆動軸3は、軸受け11及び12により回
転できるように支持され、下方の端部にあるプーリー4
に掛けられたベルトによって電動モータ34の回転が伝
達され、高速に回転する。回転ロータを4枚有する回転
駆動軸の斜視図を図7に示す。回転駆動軸3の回転に伴
い回転駆動軸3に連結している回転ロータ2a,2b,
2c及び2dが回転する。
子を製造する方法としては、結着樹脂、着色剤、ワック
ス、荷電制御剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー又
はメディア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械的
粉砕又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望
のトナー粒径に微粉砕化せしめた後、必要に応じて分級
を行なって被処理トナー粒子を得る。このようにして得
られた被処理トナー粒子は、図1に示す定量供給装置1
6内から振動フィーダ15を経由し、ホッパー32及び
粉体供給管31を通って第1の円筒状処理室29aの前
方壁33の中央部に設けられている粉体供給口30から
空気とともに第1の円筒状処理室29aに吸引ブロア2
4の吸引力により導入される。第1の円筒状処理室29
aに導入された被処理トナー粒子は、8枚のブレードを
有する回転ロータ2aの回転に伴って発生する中心方向
から側壁7aへの気流によって第1の円筒状処理室の側
壁7aに衝突し、被処理トナー粒子の表面の処理を受け
る。被処理トナー粒子は、第1の円筒状処理室の空間内
を対流しながら表面処理を受け、遂次、側壁7aとブレ
ード9aとの間隙を通り、回転ロータ2aの背面と第1
の後方壁8a(「ガイド板8a」又は「第2の前方壁3
3b」ともいう)との間隙を通り、第1の後方壁8aの
中央部に設けられた第1の粉体排出口10aから排出さ
れる。図2の処理装置において、第1の粉体排出口10
aは第2の円筒状処理室29bの粉体供給口を兼ねてお
り、固体粒子は第1の粉体排出口10aを経由して第2
の円筒状処理室29bの中央部に導入される。第2の円
筒状処理室29bにおいて、第1の円筒状処理室29a
で表面処理された被処理トナー粒子は、第1の円筒状処
理室29aと同様にして、8枚のブレードを有する回転
ロータ2bの回転によりさらに表面処理される。第2の
円筒状処理室29bで表面処理された固体粒子は、第3
及び第4の円筒状処理室29c及び29dでさらに表面
処理される。図2に示す線A−A′での断面図を図8に
示し、線B−B′での断面図を図9に示す。
たトナー粒子は、ガイド板8dの中央部に設けられた第
4の粉体排出口10dを通り、円筒状ケーシング1の接
線方向に設けられた排出管13の排出口13aを経由
し、連結管17を通って、サイクロン20に貯留され
る。サイクロン20に貯留された表面処理された固体粒
子は、バルブ21から適宜取り出される。処理装置Iの
側壁7(7a乃至7d)は、トナー粒子の円形度と上記
条件を満たすための表面処理を行う場合は、表面に凹凸
がない方が好ましい。
ィルター22及び吸引ブロア24は、パイプの如き連通
手段によって連通している。吸引ブロア24による吸引
量は、流量計44によって観察し、バルブ19a及び1
9bにより吸引量を調整することが可能である。バグフ
ィルター22に貯った微粉は、バルブ23から適宜取り
出される。円筒状ケーシング1をジャケット構造にし、
必要に応じてここに冷却水または温水または加熱蒸気を
流し、円筒状処理室内の温度を調整することは好まし
い。
1の回転ロータ2aに一体的に設置されているブレード
9aの高さHaと、ブレード9aの先端と前方壁33と
の間隙L1aと、第1の回転ロータ2aの最長径R1aと、
ブレード9aと第1の円筒状処理室29aの側壁7aと
の間隙L2aとが、下記条件
0-3 乃至85.0×10-3 、より好ましくは、2.0×
10-3乃至80.0×10-3 が良い。これにより、第1
の円筒状処理室29aにおいても被処理トナー粒子は、
ブレード9aと側壁7aとにより効率良く機械的衝撃力
を受け、また、被処理トナー粒子は第1の円筒状処理室
29a内を対流することにより滞留時間を長くし得るの
で均一で効率の良い表面処理を被処理トナー粒子に行う
ことが可能である。
Haは10.0乃至500.0mm(より好ましくは、
20.0乃至400.0mm)であり、L1aは1乃至3
00mm(より好ましくは、5乃至200mm)であ
り、R1aは100乃至2000mm(より好ましくは、
150乃至1000mm)であり、L2aが1.0乃至1
5.0mm(より好ましくは1.0乃至10.0mm)
であるのが良い。
32枚(より好ましくは、4乃至16枚)のブレードを
有していることが被処理トナー粒子の表面処理を効率良
く行う上で好ましい。図4は、8枚のブレード9aが回
転ロータ2aに一体的に放射状におおよそ等間隔に形成
されている回転ロータの平面図を示し、図5は線C−
C′による回転ロータの断面を斜線で示した図を示し、
図6は回転ロータの斜視図を示す。回転ロータ2aは、
回転駆動軸3との連結性を高めるためにボス部2a′を
有している。回転ロータ2aは、被処理トナー粒子の滞
留時間を長くし、さらに、側壁での被処理トナー粒子へ
の機械的衝撃力を効率良く生成するためにブレードの高
さHaは、ブレードの半値幅Waよりも長い方が良く、よ
り好ましくは、HaはWaよりも1.1乃至2.0倍長い
方が良い。
は、1×103 乃至4×106 cm3であり、ブレード9
aの1枚の面積Saが10乃至300cm2であり、ブ
レード9aの半値幅Waが10乃至300mmであるの
が被処理トナー粒子の滞留時間を長くするためには好ま
しい。
長径R4aが100.5乃至2020mmであることが好
ましく、さらに、粉体供給口30の最長径は50乃至5
00mmであり、第1の粉体排出口10aの最長径R3a
が50乃至500mmであり、回転ロータ2aのボス部
2a′の最長径R2aが30乃至450mmであることが
効率の良い表面処理を行う上で好ましい。
との間隙L3aは、スペーサ14の高さを変えることによ
り調整することができ、間隙L3aの大きさ、最長径R3a
と最長径R2aとの関係、回転ロータの回転数及び吸引ブ
ロア24の吸引量を調整することにより、第1の円筒状
処理室29aにおける被処理トナー粒子の表面の処理の
程度が調整される。
被処理トナー粒子の滞留時間を長くする上で好ましい。
第1の後方壁8aに設けられた第1の粉体排出口の最長
径R3aとは、下記条件
R1a,R2a及びR3aとが下記条件
子の如き固体粒子の円形度を、3μm以上の粒子におい
て0.90の粒子を個数基準で90%以上有し、かつ円
形度0.98以上の粒子を30%未満となるように表面
処理を行う場合は、10乃至200m/秒、より好まし
くは50乃至150m/秒であるのが効率の良い処理を
行う上で良い。その際、回転ロータは、90乃至40,
000rpmで回転しているのが良く、さらに好ましく
は900乃至20,000rpmで回転しているのが良
い。
には、円筒状処理室は複数設けられていることが好まし
く、また複数の円筒状処理室は連通していることがより
好ましい。円筒状処理室の数としては、2乃至10室
(より好ましくは、3乃至10室)が良く、それぞれの
円筒状処理室において回転ロータのブレードと側壁とに
より固体粒子は連続的に表面が処理される。
理室においては、前記した第1の円筒状処理室29aの
場合と同様な条件を満足していることが、均一に表面処
理されたトナー粒子を効率良く得る上で好ましい。
理室29bは、第1の後方壁8aが中央部に有する粉体
排出口10aを介して第1の円筒状処理室29aと連通
しており、第1の円筒状処理室29aで表面処理を受け
たトナー粒子が粉体排出口10aから第2の円筒状処理
室29bの中央部に導入され、さらなる表面処理を受け
る。
2の回転ロータ2bに一体的に設置されているブレード
9bの高さHbと、ブレード9bの先端と第1の円筒状
処理室29aの後方壁であって、第2の円筒状処理室2
9bの前方壁でもあるガイド板8aとの間隙L1bと、第
2の回転ロータ2bの最長径R1bと、ブレード9bと第
2の円筒状処理室29bの側壁7bとの間隙L2bとが、
下記条件
0-3 乃至85.0×10-3 、より好ましくは2.0×1
0-3乃至80.0×10-3 が良い。これにより、第2の
円筒状処理室29bにおいてもトナー粒子は、ブレード
9bと側壁7bとにより効率良く機械的衝撃力を受け、
また、トナー粒子は第2の円筒状処理室29b内を対流
することにより滞留時間を長くし得るので均一で効率の
良い表面処理をトナー粒子に行うことが可能である。
Hbは10.0乃至500.0mm(より好ましくは、
20.0乃至400.0mm)であり、L1bは1乃至3
00mm(より好ましくは、5乃至200mm)であ
り、R1bは100乃至2000mm(より好ましくは、
150乃至1000mm)であり、L2bが1.0乃至1
5.0mm(より好ましくは1.0乃至10.0mm)
であるのが良い。
32枚(より好ましくは、4乃至16枚)のブレードを
有していることがトナー粒子の表面処理を効率良く行う
上で好ましい。回転ロータ2bは、トナー粒子の滞留時
間を長くし、さらに、側壁でのトナー粒子への機械的衝
撃力を効率良く生成するためにブレードの高さHbは、
ブレードの半値幅Wbよりも長い方が良く、より好まし
くは、HbはWbよりも1.1乃至2.0倍長い方が良
い。
は、1×103 乃至4×106 cm3であり、ブレード9
bの1枚の面積Sbが10乃至300cm2であり、ブレ
ード9bの半値幅Wbが10乃至300mmであるのが
トナー粒子の滞留時間を長くするためには好ましい。
長径R4bが100.5乃至2020mmであることが好
ましく、さらに、粉体排出口10aの最長径は50乃至
500mであり、第2の粉体排出口10bの最長径R3b
が50乃至500mmであり、回転ロータ2bのボス部
2b′の最長径R2bが30乃至450mmであることが
効率の良い表面処理を行う上で好ましい。
との間隙L3bは、スペーサの高さを変えることにより調
整することができ、間隙L3bは1.0乃至30.0mm
であることが、トナー粒子の滞留時間を長くする上で好
ましい。
第2の後方壁8bに設けられた第2の粉体排出口の最長
径R3bとは、下記条件
R1b,R2b及びR3bとが下記条件
粉砕工程の後、あるいは、さらに分級工程を経た後に行
なう場合、転写効率低下防止の効果がさらに高まり特に
好ましい。
よい。分級工程においては、多分割分級機を用いること
がトナーの高精度な分級を可能にし、効率良くかつ、安
定的にトナーを生成し得るので好ましい。
粒子を得、必要に応じ無機微粉体等を添加混合すること
が好ましい。
℃に加熱した二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却
した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物を気流
分級機と衝突式気流粉砕機を有する粉砕手段で微粉砕し
た。得られた微粉砕物を、粉体供給部に圧縮エアを用い
た強制粉体分散装置を内蔵しているコアンダ効果を用い
た多分割分級機にて、2.0kg/cm2の圧縮エアで
強制的に分散させながら供給し、厳密に分級して個数平
均円相当径5.8μm、円相当径0.6μm以上1.0
μm以下の粒子の占める割合が個数基準で全体の5.2
%の磁性トナー粒子を得た。
如く設定した図2及び3に示す処理装置を有する図1に
示す装置システムを使用して磁性トナー粒子の表面を処
理した。
ー粒子は、ホッパー32を介して20kg/hrの割合
で導入した。回転ロータの回転数は、8000rpmで
あり、回転ロータの最外縁部の周速は101m/秒であ
り、処理装置Iの機内温度は47℃であった。
24を作動してブレード9a乃至9dの回転によって発
生する気流量より幾分多めの風量を円筒状処理室内から
吸引し、サイクロン20で捕集した。導入された磁性ト
ナー粒子は、20秒以下の時間で表面処理され捕集され
た。
6.4μm、円相当径0.6μm以上1.0μm以下の
粒子の占める割合は個数基準で全体の0.6%、円形度
a=0.90以上の粒子は個数基準で95.2%、円形
度a=0.98以上の粒子は個数基準で25.0%であ
った。
イルとヘキサメチルジシラザンで疎水化処理された一次
粒径12nmの乾式シリカを、得られた磁性トナー粒子
に対し1.2wt%添加し、混合基にて混合してトナー
1を得た。
レット・パッカード社製のレーザービームプリンター5
Siにトナー1を用いて、23℃,65%RH環境下で
初期及び、1万枚耐久後の転写性変動を評価した。転写
紙としては75g/m2の普通紙を使用した。この時の
感光体から紙への転写効率は、初期92.1%、1万枚
耐久後91.8%とほとんど変動することなく高い転写
効率を示し、画像濃度、カブリ等の画像品質は初期から
1万枚耐久後まで良いレベルで安定していた。
及び転写前トナーをマイラーテープにより、テーピング
してはぎ取り、紙上に貼ったもののマクベス濃度から、
テープのみを貼ったもののマクベス濃度を差し引いた数
値から計算した値で評価した。
性トナー粒子の導入量を15kg/hrとし、回転ロー
タの回転数を9000rpmとする以外は実施例1と同
様にして磁性トナー粒子の表面を処理した。
6.2μm、円相当径0.6μm以上1.0μm以下の
粒子に占める割合は個数基準で全体の0.5%、円形度
a=0.90以上の粒子は個数基準で96.2%、円形
度a=0.98以上の粒子は個数基準で26.2%であ
った。
の時の感光体から紙への転写効率は、初期92.3%、
1万枚耐久後91.8%とほとんど変動することなく高
い転写効率を示し、画像濃度、カブリ等の画像品質は初
期から1万枚耐久後まで良いレベルで安定していた。
た図2及び3に示す処理装置を有する図1に示す装置シ
ステムを使用して、磁性トナー粒子の表面を処理した。
の導入量を80kg/hrとし、回転ロータの回転数を
4200rpmとする以外は実施例1と同様にして磁性
トナー粒子の表面を処理した。
6.2μm、円相当径0.6μm以上1.0μm以下の
粒子に占める割合は個数基準で全体の0.4%、円形度
a=0.90以上の粒子は個数基準で96.8%、円形
度a=0.98以上の粒子は個数基準で26.8%であ
った。
の時の感光体から紙への転写効率は、初期92.9%、
1万枚耐久後91.9%とほとんど変動することなく高
い転写効率を示し、画像濃度、カブリ等の画像品質は初
期から1万枚耐久後まで良いレベルで安定していた。
量部にし、分級工程後、機械的衝撃力による表面処理を
行なわない以外は実施例1と同様にして磁性トナーを得
た。
5.7μm、円相当径0.6μm以上1.0μm以下の
粒子に占める割合は個数基準で全体の6.5%、円形度
a=0.90以上の粒子は個数基準で86.8%、円形
度a=0.98以上の粒子は個数基準で11.8%であ
った。
の時の感光体から紙への転写効率は、初期90.5%、
1万枚耐久後80.5%と大きく変動し、画像濃度も低
下した。
ば、トナー粒子の円相当径による粒度分布において、粒
径0.6μm以上1.0μm以下の粒子に占める割合が
個数基準で全体の5.0%未満であり、個数平均粒径4
〜10μmであるトナーを製造することが効率的に、か
つ、容易に可能であり、該トナーは、初期からロングラ
ン後まで転写性が高く、転写性の変動が少なく、高精細
な画像を得ることができる。
置システムの概略的外観図である。
ある。
拡大断面図である。
図である。
る。
Claims (12)
- 【請求項1】 結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子
であって、該トナー粒子の円相当径による粒度分布にお
いて、粒径0.6μm乃至1.0μmの粒子の占める割
合が個数基準で全体の5.0%未満であり、個数平均粒
径4〜10μmであるトナー粒子を製造するトナー粒子
の製造方法において、 (a)第1の円筒状処理室と、第1の円筒状処理室に内
包される回転軸と、複数のブレードを前面に有する第1
の回転ロータとを少なくとも具備している装置を使用
し、 (b)ブレードの高さをHaとし、ブレードの先端と前
方壁との間隙をL1aとし、第1の回転ロータの最長径を
R1aとし、ブレードと第1の円筒状処理室の側壁との間
隙をL2aとすると、Ha,L1a,R1a及びL2aが下記条
件 【数1】 を満足するように設定し、 (c)回転駆動軸を回転することにより、第1の回転ロ
ータを回転させ、 第1の円筒状処理室の前方壁の中央部に設けられた粉体
供給口から気体とともにトナー粒子を第1の円筒状処理
室に導入し、 トナー粒子を第1の円筒状処理室に滞留させながらトナ
ー粒子に機械的衝撃力を付与してトナー粒子を処理し、 処理されたトナー粒子を第1の回転ロータの背面に対向
する第1の円筒状処理室の第1の後方壁の中央部に設け
られた第1の粉体排出口から排出することを特徴とする
トナー粒子の製造方法。 - 【請求項2】 トナー粒子は、ブレードと第1の円筒状
処理室の側壁との間隙を通過する際に機械的衝撃が付与
される請求項1に記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項3】 トナー粒子は、該処理を行なう前に混練
工程、粉砕工程及び分級工程を経て製造する請求項1又
は2に記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項4】 機械的衝撃力を付与することにより、ト
ナー粒子の円相当径1.0μm以下の粒子を除去する請
求項1乃至3のいずれかに記載のトナー粒子の製造方
法。 - 【請求項5】 トナー粒子が結着樹脂100重量部に対
し、磁性体を50〜200重量部含有する磁性トナー粒
子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項6】 トナー粒子の3μm以上の粒子におい
て、下記式より算出される円形度a=0.90以上の粒
子の含有量が個数基準で90%以上であり、かつ、円形
度0.98以上の粒子の含有量が30%未満となるよう
にトナー粒子を処理することを特徴とする請求項1乃至
5のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。 【数2】 L0:粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長 L :粒子像の周囲長 - 【請求項7】 Haが10.0乃至500.0mmであ
り、L1aが1乃至300mmであり、R1aが100乃至
2000mmであり、L2aが0.5乃至200mmであ
る請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー粒子の製造
方法。 - 【請求項8】 円筒状処理室は、回転駆動軸と複数のブ
レードを前面に有する回転ロータとをそれぞれ内包して
いる複数の円筒状処理室が連通して設けられている請求
項1乃至7のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項9】 第1の円筒状処理室の粉体排出口が、第
1の円筒状処理室で処理された固体粒子を導入するため
の第2の円筒状処理室の粉体供給口であり、第1の円筒
状処理室で処理されたトナー粒子が、さらに第2の円筒
状処理室内で機械的衝撃力により表面処理される請求項
1乃至8のいずれかに記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項10】 円筒状処理室が2乃至10室設けられ
ている請求項8又は 9に記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項11】 複数の円筒状処理室に内包される回転
駆動軸は、共通の回転駆動軸である請求項8乃至10の
いずれかに記載のトナー粒子の製造方法。 - 【請求項12】 第2の円筒状処理室と、第2の円筒状
処理室に内包される複数のブレードを前面に有する第2
の回転ロータとにおいて、 ブレードの高さをHbとし、ブレードの先端と前方壁と
の間隙をL1bとし、第2の回転ロータの最長径をR1bと
し、ブレードと第2の円筒状処理室の側壁との間隙をL
2bとすると、Hb,L1b,R1b及びL2bが下記条件 【数3】 を満足している請求項1乃至11のいずれかに記載のト
ナー粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35656197A JP3397666B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | トナー粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35656197A JP3397666B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | トナー粒子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11184151A JPH11184151A (ja) | 1999-07-09 |
JP3397666B2 true JP3397666B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18449648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35656197A Expired - Fee Related JP3397666B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | トナー粒子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3397666B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3890240B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2007-03-07 | キヤノン株式会社 | トナーの製造方法 |
FR2895286B1 (fr) * | 2005-12-23 | 2008-05-09 | Solvay | Procede de broyage |
JP5309918B2 (ja) * | 2008-11-18 | 2013-10-09 | 富士ゼロックス株式会社 | 着色樹脂粒子、着色樹脂粒子の製造方法、及び、静電荷像現像用トナー |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35656197A patent/JP3397666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11184151A (ja) | 1999-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3884826B2 (ja) | 固体粒子の表面の処理装置、固体粒子の表面の処理方法及びトナーの製造方法 | |
JP4111035B2 (ja) | 重合トナーの製造方法 | |
JP4290107B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP2000140661A (ja) | トナー粒子の製造方法 | |
JP3397661B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー及び該トナーの製造方法 | |
JP3397666B2 (ja) | トナー粒子の製造方法 | |
JP2004198640A (ja) | トナー及びその製造方法 | |
JP4401452B2 (ja) | 画像形成方法及び画像形成用トナー | |
JP2003262981A (ja) | トナーの製造方法 | |
JP3595631B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2000075540A (ja) | トナー、該トナーを用いた画像形成方法及び該トナーの製造方法 | |
JP4262161B2 (ja) | トナー | |
JP4040164B2 (ja) | 負帯電性トナー及び画像形成方法 | |
JPH11221481A (ja) | 固体粒子の表面の処理装置、固体粒子の表面の処理方法及びトナーの製造方法 | |
JPH11216381A (ja) | 固体粒子の表面の処理装置及びトナー粒子の表面の処理方法 | |
JPH11216377A (ja) | 粉砕装置及びトナー粒子の製造方法 | |
JP4143574B2 (ja) | トナーの製造方法及び表面改質装置 | |
JP3397673B2 (ja) | トナー粒子の表面の処理方法 | |
JP2003280239A (ja) | 乾式トナー | |
JPH11216380A (ja) | 固体粒子の表面処理装置及びトナー粒子の表面処理方法 | |
JP3559704B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP4235590B2 (ja) | トナーの製造方法及び表面改質装置 | |
JP4208693B2 (ja) | トナーの製造方法及びトナー粒子表面改質装置 | |
JP2006308640A (ja) | トナーの製造方法 | |
JP3397596B2 (ja) | トナー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030121 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080214 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090214 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110214 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120214 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130214 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140214 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |