JPS59101654A - 電子写真用トナ−の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子写真用トナーの製造方法に関する０ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 電子写真用トナーは、熱可逆性樹脂に着色剤等を混合し
たものを加熱混練し、これを粉砕分級することにより製
造される。

一方このように製造される電子写真用トナーには、トナ
ーの流動性耐ブロッキング性の向上帯電特性の安定化等
のために添加物が添加される。この添加物の添加は、従
来上記製造工程において熱可逆性樹脂に着色剤等を混合
したものを加熱混練する際に行なわれるか、あるいは粉
砕分級した後に行なわれている。

しかし加熱混線時に添加物が添加される場合には、添加
物の効果が十分顧われない。また粉砕分級後に添加物が
添加される場合には、既にトナーがミクロ的にブロッキ
ングをおこしているために添加物をトナーの表面に均一
に付着させることが不可能であり、さらに添加物が相互
に凝集浮遊しやすくなる。

このため、添加物を添加した効果が上らないばかりか、
現像剤のキャリアや感光体ドラムの汚れ（フィルミング
）の原因にもなるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述した問題を除去するために成されたもので
、トナーに均一にかつ強固に添加物を付着させることが
でき、従って流動性が良くブロッキングをおこすことの
ないまた感光体ドラムへのフイルミン等の悪影響を及ぼ
すことのないさらには帯電特性の良好な電子写真用トナ
ーを製造することができる電子写真用トナーの製造方法
を提供することを目的とする０〔発明の概要〕 本発明は加熱混線工程を経て成牛された熱可逆性樹脂と
着色剤等との混線物を組枠した原料粗粒子を、添加物を
予め含ませた超音速気流中にさらすことによって粉砕す
るとともに、粉砕された原料粒子表面に均一に添加物を
付着させるものである。

次に本幸明を図に示した実施例を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例において用いる電子写真用ト
ナーの製造装置（トナー製造装置（１））を示す断面図
である。

トナー製造装置（１）は、粉砕器（２）、第１及び第２
の分級器（３）、（ＩＯＣ添加物貯蔵室（４〕及び原料
貯Ｊ 液室（５）から構成されている。粉砕器伐）、ｔ′トナ
ー原料粗粒子を高速気流中に曝してこれを粉砕するもの
である。その内部にはノズル状の高圧エア流入口（２ａ
）及び衝突板（２ｃ）が設けられている。また、外部に
は高圧エア流入口（２ａ）と連通ずるペン（２ｂ）及び
衝突板（２ｃ）と接続される調節レバー（２ｄ）が付設
されている。ペン（２ｂ）はその開閉により高圧気体を
粉砕器（２）内に導入するものであり、高圧気体は高速
エア流入口から噴出されて粉砕器（２）内を高速で流れ
る。調節レバー（２ｄ）は、これを操作することにより
、粉砕器（２）内における衝突板（２ｃ〕の配置位置を
可変可能とするものである。第１及び第２の分級器（３
）（１０）は所定の粒径の原料粒子（トナー粒子）を選
択的に分級するための内筒（３ａ）　、（１０ａ）ｋそ
の内部に有し、また第２の分級器α０）の下部開口部の
下方には分級されたトナー粒子を補集するためのボトル
（１０ｅ）が備えられている。内筒（３ａ）はその下部
開口部において第１の分級器（３）内と連通し、その上
部開口部が搬送路（１０ｂ）’ｉ介して第２の分級器（
１０）内と連通している。内筒（１０ａ）は、その下部
開口部が第２の分級器（１０）内と連通し、その上部開
口部が図示しないプロアと連結されている。また内筒（
３ａ）　、（１０ａ）はその内径等の条件が各々異なる
ものである０このため各々異なる強さの吸引力によって
所定粒径以下へ 添加物貯蔵室（４）には、その内部にスクリュー（４ａ
）が設けられている。スクリュー（４ａ）は、貯蔵され
る添加物を添加物貯蔵室（４）内において下方に搬送す
るもので、添加物貯蔵室（４）外に設けられたモータ　
（４ｂ）と連結されて回転される。

この添加物貯蔵室（４）内にはシリカ等の添加物（ト）
が貯蔵されている。！た原料貯蔵室（５）内にも外部の
モータ　（５ｂ）と連結されて回転される原料搬送用ス
クリュー（５ａ）が設けられている。この原料貯蔵室（
５）には、原料、例えば熱可逆性樹脂と着色剤等の混合
物を加熱混練し、これを粉砕した粗粒子（Ｂ）が貯蔵さ
れている。また第１の分級器（３）及び粉砕器（２）は
、搬送パイプ（６ａ）　、　（６ｂ）によって連通され
、原料貯蔵室（５）及び添加物貯蔵室（４）は、その底
部に通じる搬送路（５ｃ）　、　（４ｃ）を介して搬送
パイプ（６ｃ）により連通される。搬送パイプ（５ｃ）
ｆｄ弁（６ｄ）’（ｒ介して添加物及び原料搬送用のエ
アが流入されるもので、搬送パイプ（６ａ）と連結され
ている。さらに搬送パイプ（６ｃ）は原料貯蔵室（５）
と連通ずる部分及び添加物貯蔵室（４）と連通ずる部分
よりも上流側のパイプ内部（６ｅ）　、　（６ｆ）がノ
ズル状に形成されている（以下ノズル部（６ｅ）　、　
（６ｆ）という）。尚図中矢印に空気の流れを示すもの
である。

このように構成されるトナー製造装置（１）の作用全説
明すると、まず弁（６ｄ）が開かれて所定速度で空気が
搬送パイプ（６Ｃ）内に導入されノズル部（６ｅ）に至
る。また添加物貯蔵室（４）においては、モータ（４ｂ
）の駆動によりスクリュー（４ａ）が回転されるため、
これにより添加物貯蔵室（４）内の添加物が下方に移送
される。ごＯ工坊肴与樋拾九妬−添：加物−はτ＝添助
ロ謝ト貯」１室ズ４）り二底１３弔Ｓ−む：搬：送：÷
Ｌ喝τこの下方に移送される添加物は、添加物貯蔵室（
４）の底部から搬送路（４Ｃ）内を落下し搬送パイプ（
６Ｃ）内へ導入される０そして添加物は搬送パイプ（６
Ｃ）内においてノズル部（６ｅ）から噴出される空気流
と混入される。この添加物が混入された空気流は次にノ
ズル部（６ｆ）に至る。

また原料貯蔵室（５）においても、その内部に貯蔵され
ている原料粗粒子はモータ（５ｂ）の駆動によりスクリ
ュー（５ａ）が回転されて、原料貯蔵室（５）内を下方
に移送され、原料貯蔵室（５）の底部から搬送路（５Ｃ
）内を落下することにより搬送ノ（イブ（６ｃ）内に導
入される。そして原料粗粒子は、搬送パイプ（６ｃ）の
ノイズ部（６ｆ）から噴出される添加物を含む空気流中
に混入される。

従って搬送パイプ（６Ｃ）の、搬送路（５Ｃ）と連通ず
る部分よりも下流側には、添加物及び原料粗粒子が混入
された空気流が流れ、この空気流が搬送パイプ（６ａ）
に流れ込む。

一方粉砕器（２）においては、弁（２ｂ）が開かれて高
圧エア流入口（２ａ）から所定圧力の高圧空気が導入さ
れ、超音速の空気の流れが生じている。

この超音速の空気流は、搬送パイプ（６ａ）を通して粉
砕器（２）外へ排出され、第１の分級器（３）及び器 搬送パイプ（６ｂ）’（ｒ循環して再び粉砕（２）内に
流入へ される。このため搬送パイプ（６Ｃ）から流れ込む添加
物及び原料粗粒子が混入された空気流は粉砕器（２）か
らの超音速空気流と合流して第１の分級器（３）内へ流
れ込む。この際この空気流に混入している添加物はＭｌ
の分級器（３〕内に到達するまでに十分散され、原料粗
粒子に付着されていへ る。捷た添加物のなかには相互に吸着し合って凝集遊離
しているものもあるが、これら遊離している添加物はわ
ずかである。また第１の分級器（３）内に流れ込んだ空
気流は遠心力により内筒（３ａ）の周囲を回りながら下
方に流れ搬送パイプ（６ｂ）’！ｉ”介して粉砕器（２
）内に流入するが、この時内筒（３ａ）内には、所定粒
径（製品としてのトナー民 粒径）以下の粒子が吸引分納されるように吸引力が動い
ているため、上記遊離した添加物（添加物の粒径はトナ
ー粒子に比して非常に小さい）はこの吸引力に引かれて
内筒（３ａ）内を上方に流れる。そして遊離した添加物
は搬送路（１０ｂ）を通ってさらに第２の分級器α０）
内に流入される。

第２の分級器（１０）においては、内筒（１０ａ）にト
ナー粒子よりも小さい粒子だけが吸引分級されるように
吸引力が働いているため、上記遊離した添加物は同様に
して内筒（１０ａ）内に吸引されてその上部開口部（１
０ｃ）から排出される。また原料粗粒子に付着した添７
１１１物は原料粗粒子と共に空気流に乗って粉砕器（２
）内に噴出され粉砕器内の超音速空気流中に曝される。

ここで原料粗粒子は、この超音速空気流中で相互に衝突
されあるいは粉砕器（２）内に設けられた衝突板（２Ｃ
）に衝突されることにより粉砕され、またほとんどの添
加物はさらにこの粉砕された原料粒子表面に均一に付着
される。そして添加物をその表面に付着した原料粒子（
トナー粒子）及びわずかではあるが再び上述したように
遊離した添加物は、空気流と共に搬送パイプ（６ａ）を
通して粉砕器（２）外へ排出され上述したように第１の
分級５（３）内に導入される。第１の分級器（３）内に
おいては、上述した場合と同様に遊離した添加物粒子が
内筒（３ａ）内に吸引され、さらにトナー粒子のうち所
定の粒径になっているもの（製品としてのトナー粒子も
内筒（３ａ）内に吸引される０そしてさらに遊離した添
加物及び製品としてのトナー粒子は搬送路（ｔａｂ）を
通って第２の分級器（１０）内に導入される。第２の分
級器（１０）においては遊離した添加物及び製品として
のトナー粒子が内筒（１０ａ）の周囲を回転しながら落
下し、この時内筒（１０ａ）の下方開口部から添加物粒
子だけが内筒αＯａ）内に吸引されて、上部開口部（１
０ｃ）から排出さｒＬｓＮ品としてのトナー粒子は第２
の分級器（１０）の下部開口ＫＩＯｃＯから外部のボト
ル（１０ｃ）に補集される。また第１の分級器（３）に
流入したトナー粒子のうち製品としての粒径ＶＣ達して
いないもの（粒径の大きなトナー粒子）は空気流と共に
下方に流れる。そして搬送ノくイブ（６ｂ）’（ｒ介し
て粉砕器（２）内に噴出され、再び上述した工程が繰り
返きれることにより製品としてのトナー粒子が製造され
る。

一方ここで例えば原料としてスチレンアクリ系樹脂（商
品名）１イマーＳ　ＢＭ６００、三洋化成工業製）９２
重量部と、カーボン（商品名ＭＡ−１００、三菱化成）
８重量部を混合したものを加熱混線し、それを粉砕して
成牛じた粗粒子全原料貯蔵室（５）に貯蔵する。また添
加物として流動性改質例えばシリカ（商品名Ｒ９７２、
日本アエロジル製）ヲ添加物貯蔵室する。そして弁（６
ｄ）から６嘘／ｈｏｕｒの流速で空気を搬送ノくイブ（
６ｃ）内へ流入させるとともにモータ（４ｂ）　、　（
５ｂ）の回転速度全適宜調節することによりスクリュー
　（４ａ）　、　（５ａ）による添加物及び原料粗粒子
の搬送パイプ（６ｃ）への供給量全制御して、上記原料
粗粒子の供給量に対しシリカを１重量％供給する０また
高圧エア流入口（２ａ）から５．５と却／　ｃｒＡの圧
力の空気を粉砕器（２）内へ流入させ、さらに第１及び
第２の分級器（３）、　　（１０）の分級点を適宜選択
すると、上記工程を経て例えばボトル（１０ｅ）に１２
μｍのトナー粒子を得ることができる。この得られるト
ナ粒子の量に対するシリカの含有量を測定した結果０．
５重ｆｆ１％のシリカが含まれていた。ここでこのシリ
カが各トナー粒子表面に均一強固に付着しているとすれ
ばシリカ粒子がころの役割をしてトナ粒子の流動性を増
し、またトナー粒子どうしが凝集（ブロッキング）しに
くくなり、さらには帯電特性が良好になるはずであり、
上記得られた１２μｍのトナー粒子をについて６０°ｃ
２４時間の耐熱試験を行なった結果、全くブロッキング
を起すことがなかった０これは同様の原料を使用して従
来のトナー製造ｋ　穀 ＳＶＣ＜分級工程後にプレンダーで０．５重量％のナ シリ、力　（商品名Ｒ−９７２、日本アエロジルス添加
する）により製造した１２μｍのトナ粒子が５０°ｃ８
時間の耐熱試験で顕著なｊロツキンればその表面に均一
かつ強固にシリカが付着したトナ粒子が得られることを
示すものであり、さらには流動性、帯電特性が良好であ
ることをも−示すものである。１だトナー製造装置（１
）によって得られたトナーの実機試験を、複写機（商品
名レオドライ３５０４、東芝製）を用いて行なった場合
にも、トナー粒子と混合される現像剤のキャリアや感光
体ドラムへの汚れ（フィルミンク）等が生ずることもな
く階調再現性の良い画像を得ることができた。これはト
ナー製造装置（１）によって製造されるとともにボトル
（１０ｅ）内に補集されるトナー（ｃ）中には遊離した
添加物ばその表面に添加物粒子を均一かつ強固に吸着し
たトナー粒子を製造することができ、かつ遊離した添加
物粒子を含−まずに、そのトナー粒子だけを補集するこ
とができる。

これは本実施例のトナー製造方法においてはトナーの原
料粗粒子を粉砕するための超音速空気流中に添加物粒子
を混入させることにより添加物粒子を十分分散させるこ
とができ、従って添加物粒子が相互に吸着しあって凝集
することかなく、はとんどの添加物粒子が超音速空気流
中で粉砕された原料粒子すなわちトナー粒子表面に均一
に付着されるためそある。またわずかに遊離した添加物
粒子も、第１及び第２の分級器（３）　、　　（１０）
　において製品としてのトナー粒子とは別に排出される
ためである。

尚トナー製造装置（１）においてトナー粒子に付着する
添加物粒子の量は添加物粒子の供給量、空気流斌、流速
等の条件をコントロールすることにより容易に制御でき
る。

また本実施例においては、搬送パイプ（６ｃ）内の突気
流中原料粗粒子が混入される位Ｌ’ｔよりも、△ 上流側の位置で添加物を混入させたが、本発明はこれに
限るものではなく、添加物の混入させる位置をかえても
上述した場合と同様の効果を得ることができる。さらに
その他の部分においても本発明の主旨を変えない範囲で
神々変形が可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によればトナーに均一にかつ強
固に添加物を付着させることができ従って流動性が良く
、ブロッキングをおこすことのない、また感光体ドラム
へのフィルミング等の悪影響を及ぼすことのない、さら
には帯電特性の良好な電子写真用トナーを製造すること
が可能な電子写真用トナーの製造方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である０ １・・・電子写真用トナーの製造装置、２・・・粉砕代
址人　弁理士　則　近　意　佑 （ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料粗粒子を気流中に混入させて前記原料粗流子
   を粉砕することにより電子写真用トナーを・製造する電
   子写真用トナーの製造方法において、添加物を前記気流
   中に供給するための添加物供給手段を具備し、この添加
   物供給手段により添加物が供給された気流中で前記原料
   粗粒子を粉砕することを特徴とする電子写真用トナーの
   製造方法。
2. （２）添加物供給手段は流動性改質材を高速気流中に供
   給するものであり、この流動性改質材を含む高速気流中
   で原料粗粒子を粉砕するとともに粉砕された粒子表面に
   前記流動性改質材を吸着させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の電子写真用トナーの製造方法。