JPH0534976A

JPH0534976A - 電子写真用トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH0534976A
Application number: JP3189857A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fujii; 正憲藤井; Atsushi Yamaguchi; 敦司山口; Kazuhiko Fujii; 和彦藤井; Koji Okuda; 光二奥田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1993-02-12
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JP2659873B2

Abstract

(57)【要約】【目的】転写効率、解像度、諧調性に優れた微粉再生ト
ナーを、効率良く製造する製造方法を得る。【構成】電子写真用トナーを構成する成分を分散混合
し、溶融混練したのち、粉砕、分級する製造方法であ
る。上記粉砕、分級工程で発生した微粉を、分散混合工
程にて分散混合した状態の混合物に添加して再利用する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電式複写機やレー
ザービームプリンタ等の、いわゆる電子写真法を用いた
画像形成装置に使用される電子写真用トナーの製造方法
に関し、より詳細には、トナー製造時に発生する所定粒
径以下の微粉を再利用する、電子写真用トナーの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用トナーは、定着用樹脂、着色
剤、電荷制御剤、離型剤（オフセット防止剤）等の各成
分を分散混合し、溶融混練した後、粉砕、分級して製造
される。上記製造方法においては、粉砕、分級時に、所
望の粒径に満たない微粉が発生して、材料歩留りが大幅
に低下するという問題がある。そこで、材料歩留りを向
上させるため、図３のフローチャートに示すように、発
生した微粉を、分散混合前の材料に添加して、再利用す
ることが行なわれている。

【０００３】より具体的には、まず、電子写真用トナー
を構成する、定着用樹脂、着色剤、電荷制御剤、離型剤
（オフセット防止剤）等の各成分を、微粉とともに、所
定の割合で配合して分散混合する（ステップ１）。つぎ
に、上記混合物を溶融混練し（ステップ２）、得られた
溶融混練物を冷却固化させたのち、粗粉砕、微粉砕およ
び分級の各工程（ステップ３〜５）を経て、所定の粒度
を有する電子写真用トナーが製造される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように微粉を再利用して製造されたトナー（以下「微粉
再生トナー」という）は、２成分系現像剤に用いた場合
に、トナー消費量および回収量が増大して、転写効率
が低下する、トナー飛散により、装置内部に汚れが発
生し、トナー落ちによるコピー汚れへつながる、画像
ににじみが発生する、画像の諧調性が失われて、硬調
となる、等の問題を生じていた。

【０００５】従来の微粉再生トナーが、上記の問題を生
じる原因について、検討を行ったところ、以下のことが
明らかとなった。すなわち、通常のトナーの製造方法に
おいては、前記各成分を分散混合する工程において、そ
れぞれの成分の粒子が混合による剪断力を受けて細かく
粉砕されて、均一に混合される。

【０００６】ところが、分散混合前の各成分に微粉が添
加されると、分散混合時に、この微粉が滑材として作用
して、各成分の剪断力による粉砕を妨げるため、上記各
成分は、十分に細かく粉砕されず、比較的大きな塊とし
て残ってしまう。特に、上記各成分の中でも、定着用樹
脂との相溶性を持たない電荷制御剤は、その後の溶融混
練工程でも大きな塊のままで残ってしまうため、製造さ
れた微粉再生トナーの表面には、電荷制御剤が、トナー
粒子から脱落し易い、比較的大きな塊の状態で存在する
ことになる。

【０００７】このため、上記のような微粉再生トナー
を、画像形成プロセスにおいて、キャリヤと共に長期
間、繰り返して使用した場合には、電荷制御剤がトナー
粒子から脱落し、キャリヤを汚染して現像剤全体の帯電
特性を悪化させ、それが原因となって、前記のような問
題が発生するのである。分散混合の時間を従来より延長
して、各成分の粉砕を助長することも考えられるが、上
記のように、添加された微粉が滑材として作用するた
め、その効果は上がらず、逆に、分散混合時間が伸びる
分だけ、生産性が低下するという問題を生じる。

【０００８】本発明の目的は、電荷制御剤の脱落に伴
う、前記の問題を生じない微粉再生トナーを、より効率
良く製造するための製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するための、本発明の電子写真用トナーの製造方法
は、電子写真用トナーを構成する成分を分散混合し、溶
融混練したのち、粉砕、分級するとともに、上記粉砕、
分級工程で発生した微粉を、トナーの製造に再利用する
電子写真用トナーの製造方法において、上記微粉を、分
散混合工程にて分散混合した状態の混合物に添加するこ
とを特徴とする。

【００１０】上記構成からなる、本発明の電子写真用ト
ナーの製造方法においては、電子写真用トナーを構成す
る各成分を、十分に分散混合した後、微粉を添加するの
で、製造される電子写真用トナーは、電荷制御剤が細か
く粉砕された状態で分散したものとなる。したがって、
本発明の製造方法によれば、トナー粒子の表面から脱落
する電荷制御剤の量が少なく、電荷制御剤の脱落に伴う
前記の問題を生じない微粉再生トナーを、分散混合時間
の延長等を行うことなしに、効率良く製造することがで
きる。

【００１１】以下に、本発明の電子写真用トナーの製造
方法を、その１例を示す図１のフローチャートを参照し
つつ説明する。まず、電子写真用トナーを構成する、定
着用樹脂、着色剤、電荷制御剤、離型剤（オフセット防
止剤）等の各成分を、所定の割合で配合して分散混合す
る（ステップ１）。分散混合には、乾式ブレンダー、ヘ
ンシェルミキサー、ボールミル等の、従来公知の種々の
分散混合装置を使用することができる。

【００１２】上記の分散混合工程においては、滑材とし
て作用する微粉が添加されないので、各成分は、混合に
よる剪断力を受けて細かく粉砕され、均一に混合され
る。つぎに、上記分散混合物に、後述する粉砕工程およ
び分級工程で発生した微粉を添加し、溶融混練する（ス
テップ２）。溶融混練には、バンバリミキサー、ロー
ル、一軸または二軸の押出混練機等の、従来公知の種々
の混練装置を使用することができる。

【００１３】上記溶融混練工程においては、定着用樹脂
と、この定着用樹脂と相溶性を有する成分とが溶融し、
また、定着用樹脂と相溶性を有さない電荷制御剤等の成
分は、溶融した樹脂中に、均一に分散される。つぎに、
上記溶融混練物を冷却固化させたのち、粗粉砕、微粉砕
および分級の各工程（ステップ３〜５）を経て、所定の
粒度を有する電子写真用トナーが製造される。粗粉砕に
はフェザーミル、微粉砕にはジェットミル等の粉砕装置
を使用することができ、分級には、多段ふるい分け法等
の従来公知の分級方法を採用することができる。

【００１４】粗粉砕、微粉砕および分級の各工程で発生
した、トナーの粒径よりも小さい微粉は、前述したよう
に、分散混合工程にて分散混合された混合物に添加され
て、電子写真用トナーの製造に再利用される。以上の各
工程からなる、図１の製造方法においては、粗粉砕、微
粉砕および分級の各工程で発生した微粉を、分散混合工
程が終了した混合物に添加するので、分散混合工程で得
られる混合物は、各成分が、混合による剪断力を受けて
細かく粉砕され、均一に混合された状態となっている。
したがって、その後の工程を経て得られる微粉再生トナ
ーは、従来の、微粉を再生利用しないトナー並に、トナ
ー粒子の表面から脱落する電荷制御剤の量が少なく、電
荷制御剤の脱落に伴う種々の問題を生じないものとな
る。また、分散混合工程を始めとする各工程は、微粉を
添加しない通常のトナーの製造方法と同じ時間で済むの
で、図１の製造方法によれば、上記のように優れた特性
を有する微粉再生トナーを、効率良く製造することがで
きる。

【００１５】なお、本発明においては、図２に示すよう
に、ステップ１ａの分散混合工程Ｉで各成分が分散混合
された後、微粉が添加された状態の混合物を、さらに、
分散混合工程II（ステップ１ｂ）で均一に分散混合して
から、溶融混練工程以降、分級までの各工程（ステップ
２〜ステップ５）の作業を行うようにしても良い。この
場合には、ステップ１ａの分散混合工程Ｉを行った分散
混合装置を一度停止させて、微粉を投入した後、ステッ
プ１ｂの分散混合工程IIを行うようにすれば、効率的で
ある。

【００１６】分散混合工程Ｉ，IIのそれぞれの作業時間
については特に限定されないが、微粉を添加する前の分
散混合工程Ｉは、各成分を十分細かく粉砕混合するため
に長めに行うことが望ましく、微粉を添加した後の分散
混合工程IIは、次の溶融混練工程の予備的な混合である
ので、短時間で済ますことができる。また、両分散混合
工程の合計の時間が、前記図１における分散混合工程の
時間と同じになるように、それぞれの時間を設定するの
が、生産効率の点で好ましい。この場合には、各成分を
十分細かく粉砕混合するために、微粉を添加する前の分
散混合工程Ｉの時間を、図１における分散混合工程の時
間の７０〜８０％以上に設定し、残りを、分散混合工程
IIの時間に設定することが好ましい。

【００１７】本発明の電子写真用トナーの製造方法は、
通常の単色画像形成用のブラックトナーの他、フルカラ
ー画像形成用のカラートナー等、定着用樹脂中に着色剤
と電荷制御剤とを含有させた、従来公知の種々の電子写
真用トナーの製造に適用することができる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明を、参考例、実施例および比
較例に基づいて説明する。＊参考例（電子写真用トナーの初期作製）結着樹脂としてのスチレンアクリル系樹脂１００重量
部、着色剤としてのカーボンブラック１０重量部、電荷
制御剤としての含クロムアゾ染料３重量部、および、離
型剤としての低分子量ポリプロピレン２重量部を、ヘン
シェルミキサーで１２０分間分散混合した後、２軸押出
機で加熱溶融混練した。得られた混練品を冷却固化させ
た後、フェザーミルで粗粉砕し、ジェットミルで１０μ
ｍの粒径まで微粉砕した。さらに、粒径が５μｍ以下の
トナー微粉を分級カットし、粒径を揃えた。この分級済
品に疏水性シリカを添加してヘンシェルミキサーで表面
処理し、トナーを作製した。

【００１９】上記トナー製造工程からは、微粉砕および
分級工程で合わせて、原材料合計の３０重量％の微粉が
発生した。＊実施例各成分をヘンシェルミキサーで１２０分間分散混合した
後、一旦、ヘンシェルミキサーを停止させて、混合物
に、上記参考例で発生した微粉３０重量部を添加し、そ
の後更に５分間分散混合したこと以外は、上記参考例と
同様にしてトナーを作製した。

【００２０】＊比較例参考例で発生した微粉を３０重量部、ヘンシェルミキサ
ーで混合する前の各成分に添加したこと以外は、上記参
考例と同様にしてトナーを作製した。上記参考例、実施
例および比較例のトナーについて、以下の評価試験を行
なった。

【００２１】電荷制御剤の分散状態評価電子写真用トナー１００ｍｇを１００ｍｌのメタノール
に投入し、十分に攪拌混合してトナー粒子表面の電荷制
御剤を選択的に抽出した後、トナー粒子を沈澱させた上
澄みの吸光度を分光光度計によって測定した。そして、
トナー粒子中における電荷制御剤の分散が良好であれ
ば、表面へ露出してメタノールで抽出される電荷制御剤
の絶対量（これは、キャリヤと攪拌混合した際にトナー
から脱落して、キャリヤを汚染する電荷制御剤の量に比
定される）が減少し、吸光度が低下することを利用し
て、上記測定値から、トナー粒子中における電荷制御剤
の分散状態を評価した。

【００２２】結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】上記表１の結果より、比較例で得られたト
ナーにおいては、微粉を再利用しない参考例で得られた
トナーに比べて吸光度が高く、このことから、比較例で
得られたトナーは、電荷制御剤の分散性が悪く、トナー
粒子中に、比較的大きな塊の状態で存在していることが
予測された。これに対し、実施例で得られたトナーの吸
光度は、上記参考例で得られたトナーと同レベルであ
り、このことから、実施例で得られたトナーは、電荷制
御剤の分散性が良く、トナー粒子中に、細かく粉砕され
た状態で分散していることが予測された。

【００２５】トナー消費量、転写効率測定上記参考例、実施例および比較例で得られたトナー３重
量部と、平均粒径７０μｍのフェライトキャリヤ１００
重量部とを配合して２成分系現像剤を作製し、この現像
剤を、電子写真複写機（三田工業社製の型番「ＤＣ−７
０８５」）にスタート現像剤として使用するとともに、
現像剤に配合したのと同じトナーを補給用トナーとして
使用して、Ａ４版６％原稿の、１０万枚の連続複写を行
った。

【００２６】そして、補給用トナーを充填したトナーホ
ッパの使用前の重量Ｍ₁と、１０万枚連続複写後の重量
Ｍ₂とを測定し、次式により、Ａ４用紙１枚当りのトナ
ー消費量（mg／枚）を求めた。トナー消費量（mg／枚）＝（Ｍ₁−Ｍ₂）／Ａ４複写枚
数また、複写機のクリーニング装置に回収されたトナー量
Ｍ₃と、上記Ｍ₁−Ｍ ₂とから、次式により、トナーの
転写効率（％）を求めた。

【００２７】転写効率（％）＝〔（Ｍ₁−Ｍ₂）−Ｍ₃〕／（Ｍ₁−Ｍ₂）×１００帯電量測定東芝ケミカル社製のフローテスターを用いて、上記１０
万枚の連続複写前後における、現像剤のブローオフ帯電
量（μＣ／ｇ）を測定した。トナー落ちによる複写物汚
れの観察上記１０万枚の連続複写中に、現像スリーブか
らのトナー落ちによる複写物の汚れの程度を観察した。

【００２８】画像濃度およびカブリ濃度測定上記２成分系現像剤を、同じ電子写真複写機にスタート
現像剤として使用するとともに、現像剤に配合したのと
同じトナーを補給用トナーとして使用して、黒白原稿
の、１０万枚の連続複写を行った。そして、反射濃度計
（東京電色社製の型番ＴＣ−６Ｄ）を用いて、１枚目と
１０万枚目の複写画像の濃度（ＩＤ）を測定した。ま
た、上記１枚目と１０万枚目の複写画像の、余白部分の
濃度を測定して、カブリ濃度（ＦＤ）とした。

【００２９】解像度測定上記２成分系現像剤を、同じ電子写真複写機にスタート
現像剤として使用するとともに、現像剤に配合したのと
同じトナーを補給用トナーとして使用して、ＪＩＳＢ
７１７４−₁₉₆₂の規定に準拠する解像度測定図票の、
１０万枚の連続複写を行った。

【００３０】そして、１０万枚目の複写画像の解像度
（本／mm）を測定した。写真諧調性の測定上記２成分系現像剤を、同じ電子写真複写機にスタート
現像剤として使用するとともに、現像剤に配合したのと
同じトナーを、補給用トナーとして使用して、画像濃度
０．２〜１．６の原稿毎に複写を行い、得られた複写画
像の濃度（ＩＤ）を反射濃度計（東京電色社製の型番Ｔ
Ｃ−６Ｄ）を用いて測定をした。そして、その測定結果
が原稿濃度毎に忠実に再現されているものを諧調製良好
とし、そうでないものを諧調製不良と判定した。

【００３１】これらの試験結果を表２に示した。

【００３２】

【表２】

【００３３】上記表２の結果より、比較例で得られたト
ナーを連続複写に使用した場合には、カブリ濃度が急激
に上昇すること、形成画像の解像度が悪化すること、ト
ナー消費量が高く、かつ転写効率が悪いこと、そして、
連続複写５万枚以降でトナー飛散に伴うコピー画像上の
トナー落ち汚れが頻発することが判った。したがって、
上記トナーは、長期間連続して使用した場合に、現像剤
の帯電特性を悪化させるものであることが判明した。ま
た、上記比較例で得られたトナーは、ブローオフ帯電量
が低く、かつ、形成画像の写真諧調性が悪いことから、
参考例に比べて、自身の帯電特性に劣るものであること
も判った。

【００３４】これに対し、実施例で得られたトナーは、
上記何れの特性についても、微粉を再利用しない参考例
で得られたトナーと同レベルであって、自身の帯電特性
に優れるとともに、長期間連続して使用しても、現像剤
の帯電特性を悪化させることのないものであることが判
った。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明のトナー製造方
法によれば、転写効率が高く、かつ、解像力および諧調
性に優れた微粉再生トナーを、効率良く製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真用トナーの製造方法の一実施
例を示すフローチャートである。

【図２】本発明の電子写真用トナーの製造方法の他の例
を示すフローチャートである。

【図３】従来の電子写真用トナーの製造方法の一例を示
すフローチャートである。

フロントページの続き (72)発明者奥田光二大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】電子写真用トナーを構成する成分を分散混
合し、溶融混練したのち、粉砕、分級するとともに、上
記粉砕、分級工程で発生した微粉を、トナーの製造に再
利用する電子写真用トナーの製造方法において、上記微
粉を、分散混合工程にて分散混合した状態の混合物に添
加することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。