JPH06266158A - 静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー微粉が多量な場合でも作業環境を損な
うことなくリサイクルさせ、生産性を低下させない製造
方法を提供する。トナー中内添剤と微粉が良好に分散し
たトナーを提供する。連続複写時等にも優れた画像安定
性を示すトナーを提供する。 【構成】 トナー製造工程で発生するトナー微粉を、造
粒した後、トナー製造工程にリサイクルすることを特徴
とする静電荷像現像用トナーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真法、静電記録等
において使用される静電荷像現像用トナーの製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機等で使用される現像剤は、そ
の現像工程において、例えば静電荷像が形成されている
感光体等の像担持体に一旦付着され、次に転写工程にお
いて感光体から転写紙に転写された後、定着工程におい
てコピー紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形
成される静電荷像を現像するための現像剤として、キャ
リアとトナーから成る二成分現像剤及びキャリアを必要
としない一成分現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が
知られている。

【０００３】トナー粒子の製造方法には、大きく分類し
てトナーを混練後粉砕する機械式粉砕法とトナー粒子を
重合時に造粒する重合法とが知られているが、一般的に
は前者の製造方法が製造効率、各種トナーへの適用範囲
が広いなどの理由で主流を占めている。このトナーの製
造方法の一例を図１に示す。原料配合・混合工程、混練
工程、冷却工程を経て得られたペレット状トナーは、そ
の後粉砕工程で１０数μｍ程度にまで粉砕され、所定の
粒径のトナーのみ製品化するため分級される。この分級
工程で分離されるトナー微粉は従来のトナー製造方法で
は再利用されていなかったが、近年、経済性及び環境性
などの理由で再利用される事が望まれる様になり、例え
ば、トナー微粉は原料配合・混合工程にリサイクルされ
使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしなから、近年は
複写物・印刷物等の高画質化に伴いトナー粒子径が小粒
径化すること、及び低エネルギー定着を達成するために
トナーの軟化（粘性が低下）による過粉砕化などでトナ
ー微粉発生量が多くなる為に、従来よりトナー微粉リサ
イクル量が多量になることでトナー生産性及びトナー性
能への影響が大きくなる傾向にある。つまり、トナー微
粉を再利用しない場合に比べて、再利用する場合にはト
ナー微粉の嵩密度が小さいことで、トナー原料を混ぜた
時に原料全体の嵩密度も小さくなる。それにより連続式
押出機などの混練機への原料食い込みが悪化するので、
押出量の低下による生産性の悪化、混練時の負荷が低下
し、トナー中添加剤と微粉自身の分散不良を招く。ま
た、適度な帯電量の安定性を有せず、連続コピー時の画
像安定性が悪く、更に、高温・高湿環境下で感光体にト
ナー成分が付着するフィルミング現象を生じるなどのト
ナー性能悪化の問題があった。

【０００５】すなわち、本発明の目的は、トナー微粉が
多量な場合でも作業環境を損なうことなくリサイクルで
き、トナー生産性を低下しないトナー製造方法を提供す
ることにある。他の目的は、トナー中内添剤と微粉が高
度で安定した水準に分散したトナー製造方法を提供する
ことにある。更に他の目的は、連続複写、印刷時の優れ
た画像安定性を示し、使用環境変化に対しても安定した
性能を示すトナー製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかしてかかる本発明の
目的は、本発明者らが種々鋭意検討した結果、トナー微
粉を適度に造粒した後リサイクルしてトナー原料と混合
して再利用することによた達成されることを見い出し
た。すなわち、本発明は次に記す通りである。 （１）トナー製造過程で発生するトナー微粉を造粒した
後トナー製造工程にリサイクル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。

【０００７】

【作用】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明
のトナー製造方法について図２に従い説明するが、その
要旨を超えない限り以下の説明に何等制限されるもので
はない。トナーの内添剤としては、少なくとも樹脂、着
色剤を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一
例としては、ダブルコン・ミキサー、Ｖ型ミキサー、ド
ラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサ
ー、ナウターミキサー等がある。

【０００８】樹脂としては、トナーに適した公知の種々
のものが使用できるが、例えばスチレン・アクリル系樹
脂、飽和もしくは不飽和のポリエステル系樹脂、エポキ
シ樹脂等を挙げることができる。着色剤としては公知の
顔料、染料を用いればよく、例えば、カーボンブラッ
ク、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、
ローダミン系染料、モノアゾ及びジスアゾ系染顔料など
を相当するトナーの色に着色剤を単独または混合して併
用し、着色剤の含有量は樹脂１００重量部に対して１〜
２０重量部とするのが好ましく、更には、３〜１５重量
部が好適である。

【０００９】更に、必要に応じてその他内添剤を単独ま
たは併用して使用してもよく、例えば正・負の公知の帯
電制御剤、離型剤の低分子量オレフィン重合体等を挙げ
ることができる。次に、混練工程では、バッチ式（例え
ば、加圧ニーダー、バンバリィミキサー等）または連続
式の練り機を用いるが、特に連続式練り機を用いた時に
本発明は有効に作用する。連続式練り機は、連続生産で
きる等の優位性から、近年は１軸または２軸押出機が主
流であり、例えば、神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出
機、東芝機械社製ＴＥＭ型押出機、ケイ・シー・ケイ社
製２軸押出機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出機、ブス
社製コ・ニーダー等がよい。

【００１０】練り後、トナーは２本ロール等で圧延さ
れ、水冷等で冷却する冷却工程を経る。次いで、粉砕工
程では、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルー
等で粗粉砕し、ジェットミル、高速ローター回転式ミル
等で細粉砕し、段階的に所定トナー粒度まで粉砕する。

【００１１】粉砕後、慣性分級方式のエルボジェット、
遠心力分級方式のミクロプレックス、ＤＳセパレーター
等でトナーを分級し、平均粒子径３〜２０μｍのトナー
を得る。分級工程で分離されたトナー粗粉は粉砕工程に
戻し、トナー微粉は造粒工程を経て再利用する。更に、
トナーに外添処理する場合には、分級トナーと公知の各
種外添剤を所定量配合して、ヘンシェルミキサー、スー
パーミキサー等の高速撹拌機などで撹拌・混合すればよ
い。

【００１２】トナー微粉の造粒工程は、一例を図５、図
６に示すが、給送工程と圧縮造粒工程から構成され、給
送工程或いは／並びに圧縮造粒工程に脱気機構を具備し
てなり、所定供給速度で給送されるトナー微粉を十分に
脱気させながら任意の圧力に設定されたロール等の間隙
を通過することで適度な造粒度に圧縮造粒される。圧縮
造粒装置の一例を図７に示す。

【００１３】脱気給送部１０の構成において、被処理物
を供給口１２から筒状本体１１内に供給させ、回転する
給送スクリュー１５によって排出口１４側へ圧送される
と共に、途中に設けられた多孔質部１６を通過する時点
で、真空ポンプなどの排気装置で真空室１３内を排気す
ることで、被処理物の内部に含まれている気体がフィル
ターを介して真空室１３内に吸引脱気される。フィルタ
ーとしては、通常の場合金属粉、金属繊維、セラミック
などの焼結体が多く用いられる。脱気された被処理物
が、一旦給送ホッパー２０を介して、その供給スクリュ
ー２３によって供給され、圧縮造粒ロール３１により所
定造粒度に造粒される。造粒度は各ロール３１相互の間
隔、加圧力及び回転速度、並びに供給される被処理物の
性状、供給速度などに対応して設定変更可能である。圧
縮造粒ロール３１は必要に応じて濾過筒状に構成し、そ
の内部から前記と同様に真空吸引することで脱気させる
ことも可能である。

【００１４】なお、圧縮造粒工程は図３、図４に示すよ
うにトナー微粉以外の原料の造粒、トナー微粉と他の微
細原料との混在での造粒にも応用してもよいが、本発明
では少なくともトナー微粉を単独或いは他の微細原料混
在での圧縮造粒することが必須である。原料にリサイク
ルするトナー微粉量は分級効率により変動するが、発生
するトナー微粉の全量をリサイクルすることが可能であ
る。トナー微粉の造粒度とは、造粒前に対する造粒後の
嵩密度比率を意味し、１．１倍以上が好ましく、更に
１．２倍以上、更には１．５倍以上が好適である。

【００１５】得られたトナーは、キャリアを使用しない
１成分系現像剤（マグネタイト等の磁性物を含有した磁
性１成分トナー、または磁性物を含有しない非磁性１成
分トナー）、或いは、鉄粉、フェライト、マグネタイ
ト、磁性樹脂キャリア等の磁性キャリアと混合した２成
分系現像剤として用いることができる。

【００１６】

【実施例】下記実施例中、単に「部」とあるのはいずれ
も「重量部」を意味するものとする。 ＜実施例１＞リサイクル用造粒トナー微粉は、図７に示
す圧縮造粒装置で造粒した。

【００１７】

【表１】 ・スチレン／ｎ−ブチルアクリレート＝モノマー重量比８２／１８の共重合樹脂 １００部 ・着色剤 カーボンブラックＭＡ−１００（三菱化成（株）） ７部 ・帯電制御剤 ボントロンＰ５１（オリエント化学（株）） ２部 ・低分子量ポリプロピレン ５５０Ｐ（三洋化成（株）） ２部 ・造粒トナー微粉（上記処方と同様組成のもので、造粒度＝２．０） ２５部

【００１８】を配合し、Ｖ型ミキサーで混合し、連続２
軸押出機を用いて混練し、冷却し、ジェットミル粉砕、
風力分級して平均粒子径９μｍの黒色トナーを得た。こ
の黒色トナー１００部に対してシリカ粉末（日本アエロ
ジル（株）Ｒ９７２）０．２５部をヘンシェルミキサー
にて外添してトナーＡを得た。得られたトナーＡ４部と
メチルシリコーン含有樹脂で表面コートされた平均粒径
１００μｍのフェライト粉キャリア１００部を混合、撹
拌し現像剤を作製した。

【００１９】次に、この現像剤について有機光導電体を
感光体とし、ウレタン材質のブレートを設けたクリーニ
ング装置を装着した、複写速度４０枚／分の複写機を用
いて、高温高湿環境（温度３５℃、湿度８５％ＲＨ）下
で５０，０００枚の実写テストを実施した。その結果、
５０，０００枚を通じて画像濃度が安定して高く、カブ
リの増加もなく、感光体の汚れもなく、耐久性能に優れ
た現像剤、トナーであった。

【００２０】＜比較例１＞実施例１の造粒トナー微粉に
かえて造粒なしのトナー微粉２５部とした以外は実施例
１と同様にトナー、現像剤を作製して、同様の実写テス
トを実施した。その結果、約３０，０００枚過ぎより感
光体にフィルミングが発生し、カブリも増加して、機内
のトナー飛散が目立ちだし、問題あった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の静電荷像現像用トナーの製造方
法を用いることにより、トナー生産性、作業環境等が改
善され、トナー中の添加剤や微粉の分散性がよくなり、
トナーの画質が連続使用時でも安定しており、機内汚染
や感光体汚染がなく優れたトナー性能を与えるなど多大
な工業的利益を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のトナー製造方法を示した製造フローの一
例

【図２】本発明のトナー製造方法を示した製造フローの
一例

【図３】本発明のトナー製造方法の一例

【図４】本発明のトナー製造方法の一例

【図５】本発明のトナー製造工程の内で造粒工程を示し
た一例

【図６】本発明のトナー製造工程の内で造粒工程を示し
た一例

【図７】実施例１での圧縮造粒装置の一例であり、縦断
面図

【符号の説明】

１０ 脱気給送部 １１ 筒状粉体 １２ 供給口 １３ 真空室 １４ 排出口 １５ 給送スクリュー １６ 多孔質部 ２０ 給送ホッパー部 ２１ ホッパー ２２ 撹拌羽根 ２３ 供給スクリュー ３０ 圧縮造粒成形部 ３１ 圧縮造粒ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー製造工程で発生するトナー微粉
   を、造粒した後、トナー製造工程にリサイクルすること
   を特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。