JPS6217752A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真法等に用いるトナーの製法に関する
もので、より詳細には、球状のトナー粒子を効率よく製
造する方法に関する。

従来の技術及び発明の技術的課題 電子写真法に用いる乾式トナーとしては、定着用樹脂媒
質中に各種顔料を分散した組成物を径が５乃至３０μｍ
の粒子に造粒したものが広く使用されている。トナーの
造粒法には、大別して、粉砕造粒法、噴霧造粒法、ドー
プ凝固法等があるが、粉砕造粒法では粒子形状が不規則
形状のものとなると共に、粉砕粒子の分級に多大の工程
を必要とするという難点がある。一方、噴霧造粒法では
球状粒子が得られるが、この造粒法ではサイクロン等の
分離器に捕集されずに放出される粒子がかな９有り、収
率の点でもまた大気汚染の点でも好ましくない。また、
ドープ凝固法では、定着用樹脂の溶剤溶液中に顔料を分
散させて成るドープを、ドープの溶媒に対しては混和性
を有するが、樹脂に対しては貧溶媒である分散媒質中に
攪拌下に噴霧し、ドープの液滴を凝固させるが、形成さ
れるトナー粒子の分散媒からの分離、及び乾燥に手間が
かかると共に、これらの処理中にトナー粒子が凝固、ア
グロメレート化し、一定粒度の球状粒子を得ることが屡
々困難となる。

粒度が均斉でしかも球状の形状をしたトナーの製造は、
電子写真用トナー一般において、特に感光性（光導電性
トナー）の分野において望まれている。

発明の目的 従って、本発明の目的は、従来のトナー製造法の上記欠
点が解消されたトナーの製造法を提供することにある。

本発明の他の目的は、粒度の均斉な球状トナーを効率よ
く製造し得る方法を提供することにある〇本発明の更に
他の目的は、トナー粒子の分散媒からの分離及び乾燥が
至って容易に行われるドープ凝固法によるトナーの製造
法を提供することにある。

発明の構成 本発明によれば、連続搬送体表面に液体分散媒質の薄層
を形成させ、定着用樹脂の溶液中に顔料を分散させて成
るドープを該薄層に向けて噴霧させ、ここで液体分散媒
質をドープ中の溶媒に対して混和性を有するが、ドープ
中の樹脂に対して貧溶媒であるものとし、該薄層中で顔
料−樹脂組成物を実質上球状粒子に凝固させ、凝固した
球状粒子を該搬送体上で、或いは搬送体から分離した後
、乾燥することを特徴とするトナーの製造方法が提供さ
れる。

発明の好適実施態様 本発明を添付図面に示す具体例に基づいて以下に詳細に
説明する。

本発明方法に使用する装置の配置を示す第１図において
、ドラム１が軸２により回転可能に支持されている。ド
ラム１は例えばアルミ等の平滑な材料から成る支持表面
６を備えている。ドラム１の下方には、液体分散媒質４
を収容するタンク５が設けられており、ドラム１の下部
は液体分散媒質４の中に浸漬され、ドラム１が一定方向
（図においては反時計方向）に回転することにより、支
持表面６上に液体分散媒質４の薄層６が形成される０ ドラム１の側方には、トナー用ドープを噴霧するための
噴霧ノズル８が設けられており、トナー用ドープを微細
な液滴９の形で連続搬送体表面３上の液体薄層６に向け
て吹き付ける。トナー用ドープは、定着用樹脂の溶剤溶
液中に顔料を分散させた液から成っており、一方液体分
散媒質４は、ドープ中の溶媒に対して混和性を有するが
、ドープ中の樹脂に対して貧溶媒である液体から成って
いる。

かくして、液体分散媒質の薄層６に吹付けられたドープ
の液滴は、表面張力によって一定粒径の球状粒子となる
と共に、その中の溶媒が分散媒質中に移行することによ
って、顔料一定着用樹脂組成物の球状粒子１０に成形さ
れる。

ドラム１の噴霧側と反対側には、搬送体表面３上の薄層
を掻落すためのスクレーパ１１が設けられており、生成
した前記球状粒子１０Ｆｉ液体分散媒質と共に、搬送体
表面３からシュート１２内に掻落される。シュート１２
の出口には乾燥用搬送ベルト１３が設けられており、球
状粒子１０はこのベルト１３上で、熱風或いは伝熱等に
より乾燥され、ベルト１３の表面からブレード１４で回
収容器１５内に掻落されて製品となる。

第１図に示した装置では、球状粒子への造粒がドラム表
面上で、一方その乾燥はドラムとは別個のベルト上で行
われているが、造粒と乾燥とは、ドラム表面上で一挙に
行うこともできる。第２図はこのような具体例を示すも
のであり、ドラム１の上方には熱風乾燥機構１６が設け
られていて、ドラム表面で分散媒質及び溶媒の蒸発並び
に球状粒子の乾燥が行われ、乾燥された球状粒子はドラ
ム表面からスクレーパー１１により回収容器１５内に回
収させる。

本発明は、上述した如く、連続（エンドレス）搬送体表
面に液体分散媒質の薄層を形成させ、この薄層に対して
トナー用ドープを噴霧し、このドープの霧滴を分散媒質
中の薄層中で球状粒子に成形することに特徴を有するも
のである。即ち、顔料−樹脂分散体は、噴霧された微細
な霧滴の形で分散媒質の薄層中に取込まれるため、噴霧
する霧滴のサイズに対応（−て、粒度が均斉でしかも真
球状乃至は真球に近い形状の一定なトナー粒子が得られ
、しかもこのトナー粒子は凝集なしに得られるという利
点がある。また分散媒質が薄層の形で存在するため、分
散媒質の乾燥も容易であり、更に分散媒質の消費４少な
いという利点がある。

定着用樹脂媒質としては、熱或いは圧力の適用下に接着
性を示す天然、半合成或いは合成の樹脂やゴムの何れも
が使用される。これらの樹脂は、熱可塑性樹脂でも、或
いは熱硬化型樹脂の未硬化のもの乃至は初期網金物であ
ってよい。有用な天然樹脂は、バルサム樹脂、ロジン、
シェラツク。

コーパル等であり、これらの天然樹脂は、後述するビニ
ル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂
、エポキシ樹脂、オレオレジン（油性樹脂）等の１種又
は２種以上で変性されていることができる。合成樹脂と
しては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂、ポリビニルブチラールの如きビニルアセター
ル樹脂、或いはビニルエーテル重合体め如きビニル樹脂
：ホリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル
、アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体の如きア
クリル樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、スチレン共重合体の如キオレフイン樹脂；ナイロ
ン−１２，ナイロン−６゜重合脂肪酸変性ポリアミドの
如きポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート／イ
ソフタレート。

ポリテトラメチレンテレフタレート／イソフタレートの
如きポリエステル：フタル酸樹脂、マレイン酸樹脂の如
きアルキド樹脂；フェノールホルムアルデヒド樹脂；ケ
トン樹脂：クマロン−インデン樹脂；尿素−ホルムアル
デヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂等のアミ
ノ樹脂：エポキシ樹脂等を使用することができ、これら
の合成樹脂はフェノール−エポキシ樹脂、アミノ−エポ
キシ樹脂の如く２種以上の組合せでも使用できる。

顔料としては、着色顔料、磁性顔料、導電性顔料、光導
電性顔料等の１種又は２種以上の組合せが使用される。

用いる顔料は勿論２種以上の特性を備えたものであって
もよい。着色顔料の適当な例は次の通りである。

黒色顔料 カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、アニリンブラック。

黄色顔料 黄鉛、亜鉛黄、カドミウム二ロー、黄色酸化鉄、ミネラ
ルファストイエロー、ニッケルチタンエロー、ネーブル
スエロー、ナフトールエロー５．ハンザ−イエロー〇、
ハンザ−イエロー１０Ｇ、ベンジジンエローＧ、ベンジ
ジンエロー〇Ｒ，＋ノリンエローレーキ、パーマネント
二ローＮＣＧ、タートラジンレーキ０ 橙色顔料 赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ，ピラゾロンオレンジ、ハルカンオレンジ、イン
ダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレ
ンジＧ、インゲンスレンブリリアントオレン’）ＧＫ。

赤色顔料 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウ
ム、パーマネントレッド４Ｒ，リソールレッド、ピラゾ
ロンレッド、ウオッチングレッドカルシューム塩、レー
キレッドＤ。

ブリリアントカーミソ６Ｂ、エオシンレーキ。

ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアント
カーミン３Ｂ０ 紫色顔料 マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレ
ットレーキ。

青色顔料 紺ｔ、ｉｔ、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、
ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ｍ金
ｘフタロシアニンブルー、フタロシアニンブル一部分塩
素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブル
ＢＣ０ 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
Ｇ０ 白色顔料 亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛０ 体質顔料 パライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ。

ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト０ 各種染料（塩基性、酸性１分散、直接の各染料等） ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリ
ンイエロー等。

磁性顔料としては、四三酸化鉄（ＦＭＳ　０４　）、三
二酸化鉄（ｒ−Ｆｅ、０．、）、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦ　
ｇ、０．　）　。

酸化鉄イツトリウムＣＹｓ　Ｆ　’ｑｏ＋ｔ　）、酸化
鉄カドミウム（ｃ　ｄ　Ｆ　ｅｘ　Ｏｓ　）−酸化鉄カ
トリニウム（Ｇｄ、Ｆす０＋ｔ）、酸化鉄鋼（ＣｕＦｅ
、０．）、酸化鉄錯（ＰｂＦｇ＋２０＋ｈ）、酸化鉄ニ
ッケル（ＮｉＦす０４）、酸化鉄ネオジウム（ＮｒｔＦ
ｅ、ｏ、）　、酸化鉄パリウｂ（Ｂａｒｅ、。

０４．）、酸化鉄マグネシウム（ｒ’ｋ（ｑ　Ｆｔ　ｔ
　Ｏｓ　）、酸化鉄マンガｙ　（ＭｎＦｅ、Ｏ，）、　
　酸化鉄ランクｙ　（Ｌ　ａ　Ｆｅ　０３　）。

鉄粉ＣＦｅ）、　　コバルト粉（Ｃｏ）、　　ニッケル
粉（Ｎｉ）等が挙げられる。

また、光導電性顔料としては、例えば酸化亜鉛、セレン
、硫化カドミウム、フタロシアニン、ペリレン系顔料、
アゾ系顔料等を挙げることができる。

定着用樹脂媒質と顔料との割合いけ要求されるトナーの
電子写真学的特性乃至は現像特性によって広範囲に変化
させ得るが、一般的に言って２０：１乃至１：１０の重
量比で、特に１０；１乃至１：２の重量比で変化させ得
る。

ドープを形成するのに用いる溶媒は前述した定着用樹脂
を溶解させ得るものであれば良（、一般にはトルエン、
キシレン等の芳香族溶媒：テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等の環状エーテル類：アセトン、シクロヘキサノン
、メチルエチルケトン等のケトン類：Ｎ、Ｎ−ジメチル
ホルムアミド等のアミド類：酢酸エチル等のエステル類
等を挙げることができる。

前述した樹脂類を上述した１種又は２種以上の溶媒類に
溶解【２、顔料を分散させてドープを調製する。ドープ
の固形分濃度は、適当な霧化性能が得られるように、一
般にば１乃至１０重ｔ％、特に６乃至５重量°チの濃度
とするのがよい。

液体分散媒質とけ、藤に指摘した特性のものが使用され
、特に樹脂類に対する溶解力の低いものがよい。例えば
、ドープの溶媒が、前述したエーテル類、ケトン類、ア
ミド類等の水混和性有機溶媒である場合には、分散媒質
として水を用いることができる。また、芳香族溶媒やそ
の他の溶媒に対しては、ツタノール、エタノール、イン
グロビルアルコール等の低級アルコールや、アセトン等
のケトン系溶媒を用いることができる。

連続搬送体とり、では、前述した回転ドラムの他に°エ
ンドレスベルト等を用いることができ、その表面は、液
体媒質を保持（２得る限り、任意の平滑な材料、例えば
金属、ガラス、セラミック、プラスチックス、ゴム等で
形成されていることができる。。

液体分散媒質の薄層の厚みは、その表面張力等によって
変動、するが、一般的に言って、１０乃至５００μｍ、
特に５０乃至６００μｍの範囲内にあるのがよく、この
厚みは、必要によりドクターブレードや塗布ロール等の
機構を設けることにより調節することができる。

ドープの噴霧は、−流体ノズル或いは二流体ノズルを用
いて行うことができ、また噴霧ノズルを高電圧に維持１
−１一方ドラムを接地電位に維持１７、両者の間に電界
を形成させる静電噴霧方式によっても行うことができる
。この後者の方式によれば、液体分散媒質へのドープ霧
滴の付着効率が著しく高く、更に霧滴のサイズを微細な
一様なサイズに制御し得るという利点もある。また、カ
ップ式の静電霧化機構を使用すれば、著しく高粘度のド
ープの霧化も容易であるという利点がある。

霧滴のサイズは、固形分濃度によっても相違するが、最
終トナー粒子の粒径が６乃至６０μｍ、特に５乃至２０
μｍの範囲内となるようなものであればよい。また、噴
霧ノズルと液体分散媒質薄層との距離は、十分な霧滴の
拡がりが得られ、また霧滴の周囲への飛散が防Ｉヒされ
るようなものであればよく、一般に２０乃至１００Ｃｒ
ｎの範囲が適当である。

噴霧速度及び液体分散媒質薄層の移動速度け、ドープ液
／分散媒質の比によって決定されるが、この比は重量で
一般に１／１０００乃至１／１０、特に１１５０ｎ乃至
１／２５の範囲にあるのが望ましい。この内で搬送媒質
の移動速度は１乃至３０ｃｍ　／　ｓｅｅ、特に３乃至
１０α／式にあるのが望ましい○ ドープ霧滴の球状粒子への凝固は一般に０．１乃至２秒
のような比較的短時間で終了することが本発明の特徴で
もある。

得られる球状粒子は、液体分散媒質の量比が非常に少な
い状態で得られることも本発明の特徴であり、これを通
常の雰囲気中で、或いは加熱下更には減圧下で乾燥して
、電子写真用トナーを得る。

本発明を次の実施例で説明する。

実施例 テトラヒドロフラン　　　　　　１００ｆＫｔ部の薬品
を、まず、テトラヒドロフランにポリスチレン樹脂を溶
解させた後、フタロシアニンブルーを分散させてドープ
を作った。液体分散媒質としてメタノールを用いアルミ
製のドラムを周速５Ｃｒｎ／ｓｅｃの速度で回転させ、
ドラムから５０Ｃｒｎの距離から噴霧ノズルによりドー
プをドラムに噴霧１．た。

スクレーパによって、ドラムより掻き落したトナーをベ
ルト上で熱風乾燥して、トナーを得た○この方法により
粒径が９〜１２μｍの球形のトナーが９０％の収率で得
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
、本発明の他の実施例を示す概略説明図である。 １・・・・・・ドラム、４・・・・・・液体分散媒質、
５・・・・・・タンク、８・・・・・・噴霧ノズル、１
０・・・・・・球状粒子、１１・・・・・・スクレーパ
、１２・・・・・・シュート、１６・・・・・・ベルト
、１４・・・・・・ブレード、１５・・・・・・回収容
器、１６・・・・・・熱風乾燥機構 以上 特許出願人　　三田工業株式会社 ４　　　　　　　ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続搬送体表面に液体分散媒質の薄層を形成させ
   、定着用樹脂の溶液中に顔料を分散させて成るドープを
   該薄層に向けて噴霧させ、ここで液体分散媒質をドープ
   中の溶媒に対して混和性を有するが、ドープ中の樹脂に
   対して貧溶媒であるものとし、該薄層中で顔料−樹脂組
   成物を実質上球状粒子に凝固させ、凝固した球状粒子を
   該搬送体上で、或いは搬送体から分離した後、乾燥する
   ことを特徴とするトナーの製造方法。