JPH0792733A - 静電荷像現像用トナー製造方法及び粉砕装置 - Google Patents
静電荷像現像用トナー製造方法及び粉砕装置Info
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- JPH0792733A JPH0792733A JP5235007A JP23500793A JPH0792733A JP H0792733 A JPH0792733 A JP H0792733A JP 5235007 A JP5235007 A JP 5235007A JP 23500793 A JP23500793 A JP 23500793A JP H0792733 A JPH0792733 A JP H0792733A
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Abstract
れるトナーの製造方法を提供する。 【構成】 少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー
粗粉砕物を粉砕して静電荷像現像用トナーを製造する方
法において、トナー粗粉砕物を、回転軸を中心に回転し
外側表面に凹凸部を有するローターと、その外側に嵌装
され内側表面に凹凸部を有するライナーと、該ローター
の外側表面と該ライナーの内側表面との間に形成された
粉砕空間とを有し、該粉砕空間のトナー出口部における
該ライナーの表面の少なくとも一部に平滑部が設けられ
ている衝撃式粉砕機に導入し、粉砕することを特徴とす
る静電荷像現像用トナー製造方法及びその粉砕装置。
Description
法等において使用される静電荷像現像用トナーの製造方
法及び粉砕装置に関するものである。
は、樹脂、着色剤等の原材料を混合、混練し、冷却工程
を経た後、例えばハンマー式粉砕機等で粗粉砕して、平
均1000〜100μmの粗粉砕物とし、その後、必要
なら予備粉砕し、又は直接粉砕して平均粒径が数μmか
ら10数μm程度の粉砕品にする方法が取られている。
この粉砕品は、分級工程に於いて所定の粒度分布を持つ
粒子群にのみに分離され、静電荷像現像用トナーとして
用いられる。
は、超音速ジェット気流を利用したジュット式粉砕機、
急速度で回転する回転子(ローター)と固定子(ライナ
ー)との間に形成された空間に粉砕品を導入することに
より粉砕する衝撃式粉砕機などが主に用いられている。
又、分級機としては、気流式分級機(日本ニューマチッ
ク社製 DS分級機)、多産物同時分級機(日鉄鉱業社
製 エルボージェット)、ジグザグ分級機等が使用され
ている。
1〜2台と分級機2〜4台の組み合わせで生産ラインが
構成されている。
ナーの製造方法において、ジェット式粉砕機を用いてト
ナー粗粉砕物を微粉砕するのは電力消費量が嵩みエネル
ギー効率が悪いため、トナーを効率よく生産することは
難しい。一方、衝撃式粉砕機はエネルギ−的に効率が高
いが、粉砕時の瞬間的な発熱が大きく、トナ−粉砕品中
に、例えば40μm以上の粗大粒子が混入するという問
題があった。この粗大粒子は、続く分級プロセスにおい
て振動篩等でなるべく除去するようにするが、分級機内
壁に衝突して跳ね返ったり、確率的に製品側へ飛び込ん
だりするため、篩を通り抜けた粗大粒子が製品中に混入
されてしまう。そしてこの混入した粗大粒子の存在によ
り、フィルミング、コメット等の悪現象が画質に発生す
るという問題があった。
検討を行った結果、トナー粗粉砕物を粉砕する工程にお
いて、衝撃式粉砕機の出口部の形状を工夫することによ
り、格段に製品中に混入する粗大粒子の量が軽減される
ことを見出し、本発明に到達したものである。即ち、本
発明の目的は、トナ−製品中における粗大粒子の発生が
少なく、シャープな粒度分布を有するトナーを製造する
方法を提供することにある。又、フィルミング、コメッ
ト等の悪現象の発生しない良好な画質を与えることので
きるトナーを製造する方法を提供することにある。又、
本発明の目的はシンプルな装置構成に加え電力消費が極
めて少なく、エネルギー効率の良いトナーの製造方法を
提供することにある。更に本発明は、こうした製造方法
を提供するに最適な粉砕装置を提供することにある。
の目的は、少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナー
粗粉砕物を粉砕して静電荷像現像用トナーを製造する方
法において、トナー粗粉砕物を、回転軸を中心に回転し
外側表面に凹凸部を有するローターと、その外側に嵌装
され内側表面に凹凸部を有するライナーと、該ローター
の外側表面と該ライナーの内側表面との間に形成された
粉砕空間とを有し、該粉砕空間のトナー出口部における
該ライナーの表面の少なくとも一部に平滑部が設けられ
ている衝撃式粉砕機に導入し、粉砕することを特徴とす
る静電荷像現像用トナー製造方法によって達成される。
又、回転軸を中心に回転し外側表面に凹凸部を有するロ
ーターと、その外側に嵌装され内側表面に凹凸部を有す
るライナーと、該ローターの外側表面とライナーの内側
表面との間に形成された粉砕空間とを備えた粉砕装置に
おいて、該粉砕空間のトナー出口部における該ライナー
の表面の少なくとも一部に平滑部が設けられていること
を特徴とする粉砕装置により達成される。
トナー製造方法においては、粉砕工程以外は、通常の製
造方法を採用することができる。通常の製造方法として
は先ずトナー原料を混合し、溶融押し出し機などで混練
して板状に押し出して冷却固化したペレットを得る。ト
ナー原料としては、バインダー樹脂と着色剤とが必須成
分として使用されるが、必要に応じて例えば帯電制御剤
やその他のトナー特性付与剤を使用することができる。
に適した公知の各種の樹脂を使用することが出来る。例
えば、スチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変成マ
レイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、
アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、
キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は2種以上
を併用することもできる。特に、スチレン系樹脂、飽和
または不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂を主
樹脂として用いることが好ましい。
度は、熱分析法(示唆熱分析装置、示唆走査熱量分析装
置等)で測定した時の転移開始温度(変曲点)が50℃
以上であることが好ましい。ガラス転移温度が50℃未
満の場合には、40℃以上の高温で長時間にトナーを放
置した時、トナーの凝集或いは固着を招き使用上問題が
ある。
色剤を使用することが出来、例えばカーボンブラック、
ニグロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、ロー
ダミンB、フタロシアニンブルー等が好適に使用され
る。着色剤は、樹脂100重量部当たり、通常0.1〜
30重量部、好ましくは3〜15重量部の割合で使用さ
れる。
帯電制御剤を使用することが出来る。例えば、4級アン
モニウム塩、ニグロシン染料、トリフェニルメタン染
料、スチレン−アミノアクリレート共重合体、ポリアミ
ン樹脂などの正帯電制御剤や、モノアゾ系金属錯塩等の
負帯電制御剤が挙げられる。帯電制御剤は樹脂100重
量部当たり、通常0.1〜10重量部の割合で使用され
る。
例えば、オフセット防止のため、ポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックスなどのポリアルキレンワッ
クスを使用することができる。また、流動性および耐凝
集性の向上のために、チタニア、アルミナ、シリカ等の
無機微粒子を使用することができる。これらのトナー特
性付与剤は、樹脂100重量部当たり、通常0.1〜1
0重量部の割合で使用される。
は、フェライト、マグネタイトを始め、鉄、コバルト、
ニッケル等の強磁性元素を含む合金又は化合物などの磁
性粒子を含有することができる。磁性粒子は、バインダ
ー樹脂100重量部当たり、通常、20〜70重量部の
割合で使用される。次に、冷却固化されたペレット状ト
ナーは、ハンマー式粉砕機などの粗粉砕機によって、だ
いたい重量平均粒径が約100μ〜3000μ、好まし
くは約300μ前後の範囲になるように粗粉砕される。
ここに、重量平均粒径とは、粒径−重量分布のメジアン
値粒径であり、例えば、コールターエレクトロニクス社
製コールカウンタで測定することが出来る。
砕物を更に粉砕する工程において、トナー粗粉砕物を特
定の改良した出口部を有する衝撃式粉砕機に導入し、重
量平均粒径が数μmから数10μm、好ましくは3〜2
0μmに粉砕することを特徴とする。尚、粉砕効率を高
めるために2台以上の衝撃式粉砕機を使用したり、ジェ
ット式粉砕機と組み合わせることも可能である。
すように、回転軸(3)により急速度で回転する円筒状
のローター(1)とその外側の固定もしくは回転するラ
イナー(2)とが微小間隙を設けて配置されており、被
粉砕物は投入口(4)から投入され、そのロータ−
(1)とライナー(2)とで区切られた微小間隙(8)
である粉砕空間を輸送される過程で粉砕され、排出口
(5)から排出される。
イナーの内側表面には凹凸部(粉砕刃)が設けられてお
り、その形状としては種々のものが提案されているが、
本発明に用いる衝撃式粉砕機としては、特に図−2に示
す様にローター外側表面及びライナー内側表面の少なく
とも片方好ましくは双方に波形状の鋭角粉砕刃を有する
ものが、好ましく用いられる。
間の出口部分の拡大図を示すとおり、この出口部分にお
いてローター長さよりライナーの長さが10〜20mm
程度長く延出しているのが、通常であった。しかしなが
ら、本発明者らが検討した結果、粗大粒子の発生は主に
このライナーの出口部分における凹凸の溝に起因するこ
とが判明した。そしてこのライナーの出口側の表面の少
なくとも一部を平滑にすること、即ちライナー表面に設
けられた凹凸部(溝)がない状態の平滑部を設けること
により、製品中に混入する粗大粒子が格段に減少するこ
とを見出したのである。おそらく従来の構造では、最も
被粉砕物の温度が高く且つ機内を移動する速度が急激に
おちる部分である粉砕空間の出口部分において、ライナ
ーの出口部分、特に延出部における溝(凹凸部)に、粉
砕時の発熱により溶融軟化したトナー粉が付着し、生長
して粗大粒子が発生していたものと考えられる。
ナーの表面の少なくとも一部に平滑部を設ける方法とし
ては、種々の形態が考えられる。その一つとしては、図
−4に示す通り、ライナーの最終端から0.1mm〜2
00mm、好ましくは10mm〜100mm、更には4
0mm〜70mmの範囲(図−4のa+b)の表面に平
滑部を設けた形状が挙げられる。この平滑部は特に図−
4に示す様に凹凸部を削った平面形状とすると好まし
い。又、単にライナーの延出部のみの表面を平滑部にす
るだけではなく、ロータ−の表面と対向する部分のライ
ナーの表面をも平滑部にすることが好ましい。特に好ま
しくは、対向するローターの最終端から投入口方向に
0.1mm〜100mm、好ましくは10mm〜70m
m、30〜50mmの範囲(a)を平滑部にすることが
好ましい。尚、この平滑部の好ましい範囲は、装置の大
きさによっても変動する。
隙(8)は通常、数mm以下とされるが、本発明のトナ
ー製造方法に用いるには、0.1mm〜5mm、好まし
くは0.3〜3.0mm、更には0.5〜2.5mm、
1.0〜2.0mmの範囲とするのが好ましい。尚、こ
の間隙とは、ローター粉砕刃の山部とライナー粉砕刃の
山部との距離を意味する。
択されるが、雰囲気温度は30〜50℃、ローターの回
転周速は50〜180m/s、好ましくは60〜140
m/sの範囲が好ましい。前述の粉砕機により処理さ
れ、排出口から排出されたトナーは、その後通常分級処
理を行って約3〜20μ、好ましくは5〜15μの所定
粒径のトナーを回収する。分級装置としては、各種の分
級機例えば気流式分級機(日本ニューマチック社製 D
S分級機)、コアンダ効果を利用した多産物同時分級機
(日鉄鉱業社製 エルボージェット)、ジグザグ分級機
等を採用することが出来るが、特に粗粉、中粉、微粉を
同時に精度良く分割することのできる多産物同時分級機
が好ましい。そして、得られた所定粒径以外の粗粉及び
微粉は製造工程に循環して再利用することができる。例
えば粗粉は粉砕工程に循環して再粉砕し、微粉は原料粉
と一緒に混合工程や溶融混練工程に循環して使用するこ
とが出来る。
種々の公知の外添剤を外添する工程を経て、その後所定
の容器に充填されて製品化される。
明するが、本発明はその要旨を超えないかぎり、以下の
実施例により何ら制限されるものではない。 (実施例1)
均粒径300μm前後)を200kg/hの速度にて粉
砕空間の出口部分を図−4に示す様に改良した出口部を
有する衝撃式粉砕機(ターボ工業(株)製 ターボミル
T−800RS型)で雰囲気温度50℃以下、ローター
(回転体)回転数3200rpmで粉砕を行い、その
後、該粉砕品をエルボージェット分級機(EJ−45−
3S型)で分級し、平均粒子径10μmの製品トナー粒
子群を得た。
μm以上の粗粒子の発生率は0.07%であり、比較例
1に示す従来の改良しない粉砕機で発生する粗粉発生率
0.28%の1/4であった。この方法で得られたトナ
ー4部とフェライト粉末をコア材とするキャリアー10
0部を混合攪拌し、得られた現像剤について有機光導電
体を感光体とする複写機を用いて実写テストを実施し
た。尚、実写テストに用いた補給用トナーは上記現像剤
に用いられたトナーと同一トナーである。
質も良好であり、フィルミング、コメット等の発生も無
く、優れた品質のトナー及び現像剤であった。 (比較例1)実施例1と同じトナー粗粉砕物を用いて、
粉砕空間出口部分が図−3に示す様に改良されていない
衝撃式粉砕機を用いた以外は実施例1と同様にしてトナ
ー製品を得た。
μm以上の粗粒子の発生率は0.28%であった。この
トナーを用い実施例1と同様に実写テストを行ったとこ
ろ、カブリ、黒点の発生が多く、画質的不満足なもので
あった。 (実施例2)
均粒径300μm前後)を200kg/hの速度にて粉
砕空間の出口部分を図−4に示す様に改良した衝撃式粉
砕機(ターボ工業(株)製 ターボミルT−800RS
型)で雰囲気温度50℃以下、ローター(回転体)回転
数3300rpmで粉砕を行い、その後、該粉砕品をエ
ルボージェット分級機(EJ−45−3S型)で分級
し、平均粒子径10μmの製品トナー粒子群を得た。
μm以上の粗粒子の発生率は0.07%であり、比較例
2に示す従来の改良しない粉砕機で発生する粗粉発生率
0.24%の1/3であった。この方法で得られたトナ
ー4部とフェライト粉末をコア材とするキャリアー10
0部を混合攪拌し、得られた現像剤について有機光導電
体を感光体とする複写機を用いて実写テストを実施し
た。尚、実写テストに用いた補給用トナーは上記現像剤
に用いられたトナーと同一トナーである。
質も良好であり、フィルミング、コメット等の発生も無
く、優れた品質のトナー及び現像剤であった。 (比較例2)実施例2と同じトナー粗粉砕物を用いて、
粉砕空間出口部分が図−3に示す様に改良されていない
衝撃式粉砕機を用いた以外は実施例2と同様にしてトナ
ー製品を得た。
μm以上の粗粒子の発生率は0.24%であった。この
トナーを用い実施例1と同様に実写テストを行ったとこ
ろ、カブリ、黒点の発生が多く、画質的不満足なもので
あった。
より、工業生産規模で粗大粒子の少ないシャープな粒度
分布をもつトナーを得る製造方法を提供することができ
る。
とライナーの縦断面の拡大図。
拡大図
面拡大図一例
Claims (2)
- 【請求項1】少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナ
ー粗粉砕物を粉砕して静電荷像現像用トナーを製造する
方法において、トナー粗粉砕物を、回転軸を中心に回転
し外側表面に凹凸部を有するローターと、その外側に嵌
装され内側表面に凹凸部を有するライナーと、該ロータ
ーの外側表面と該ライナーの内側表面との間に形成され
た粉砕空間とを有し、該粉砕空間のトナー出口部におけ
る該ライナーの表面の少なくとも一部に平滑部が設けら
れている衝撃式粉砕機に導入し、粉砕することを特徴と
する静電荷像現像用トナー製造方法。 - 【請求項2】回転軸を中心に回転し外側表面に凹凸部を
有するローターと、その外側に嵌装され内側表面に凹凸
部を有するライナーと、該ローターの外側表面とライナ
ーの内側表面との間に形成された粉砕空間とを備えた粉
砕装置において、該粉砕空間のトナー出口部における該
ライナーの表面の少なくとも一部に平滑部が設けられて
いることを特徴とする粉砕装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23500793A JP3693683B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 静電荷像現像用トナー製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23500793A JP3693683B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 静電荷像現像用トナー製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002068698A Division JP2002326038A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | トナー製造用粉砕装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
JP23500793A Expired - Fee Related JP3693683B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 静電荷像現像用トナー製造方法 |
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JP (1) | JP3693683B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001129418A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Nisshin Flour Milling Co Ltd | 機械式粉砕機 |
CN113385263A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-09-14 | 江苏碧云天高新技术有限公司 | 一种用于啮齿类实验动物的饲料生产装置 |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23500793A patent/JP3693683B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001129418A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Nisshin Flour Milling Co Ltd | 機械式粉砕機 |
CN113385263A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-09-14 | 江苏碧云天高新技术有限公司 | 一种用于啮齿类实验动物的饲料生产装置 |
CN113385263B (zh) * | 2021-08-06 | 2022-04-26 | 江苏碧云天高新技术有限公司 | 一种用于啮齿类实验动物的饲料生产装置 |
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