JP2003173046A - トナーの製造方法 - Google Patents
トナーの製造方法Info
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Abstract
ても良好な現像性、転写性を有し、カブリや飛び散りの
少ないトナーを、高処理量かつ高収率で生産できる製造
方法を提供することにある。 【解決手段】 結着樹脂および着色剤を少なくとも含有
する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却した
後、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物を粉砕手段によって粉
砕し、得られた粉砕物を分級手段によって分級する工程
を少なくとも有するトナーの製造方法において、該粉砕
手段は、少なくとも中心回転軸312に取り付けられた
回転体である回転子314と、該回転子表面と一定間隔
を保持して回転子の周囲に配置されている固定子310
とを具備し、且つ間隔を保持することによって形成され
る環状空間が気密状態となるように構成されている機械
式粉砕機であり、該回転子および/または固定子の表面
が、少なくとも炭化クロムを含有するクロム合金めっき
でコーティングされていることを特徴とする。
Description
記録法、静電印刷法、またはトナージェット方式記録法
の如き画像形成方法に用いられるトナーの製造方法に関
する。
は、静電荷像を現像するためのトナーが使用される。ト
ナーの製造法としては粉砕法および重合法に大別され、
簡便かつポピュラーな製造方法としては粉砕法が挙げら
れる。その一般的な製造方法としては、転写材に定着さ
せるための結着樹脂、トナーとしての色味を出させる着
色剤が使用され、必要に応じて粒子に電荷を付与させる
ための荷電制御剤、トナー自身に搬送性などを付与する
ための磁性材料や、離型剤、流動性付与剤などの添加剤
を加えて混合し、溶融混練し、冷却固化した後、混練物
を粉砕手段により微細化し、必要に応じて所望の粒度分
布に分級したり、更に流動化剤などを添加したりして、
画像形成に供するトナーとしている。また、二成分現像
方法に用いるトナーの場合には、各種磁性キャリアと上
記トナーとを混合した後、画像形成に供する。
るが、図5に示す如きジェット気流を用いたジェット気
流式粉砕機、特に衝突式気流粉砕機が用いられることが
多い。衝突式気流粉砕機は、ジェット気流の如き高圧気
体で粉体原料を搬送し、加速管の出口より噴射し、加速
管の出口の開口面に対向して設けた衝突部材の衝突面に
衝突させて、その衝撃力により粉体原料を粉砕する。
体供給ノズル161を接続した加速管162の出口16
3に対向して衝突部材164を設け、加速管162に供
給した高圧気体により、加速管162の中途に連通させ
た粉砕原料供給口165から加速管162内に粉砕原料
を吸引し、粉砕原料を高圧気体とともに噴出して衝突部
材164の衝突面166に衝突させ、その衝突によって
粉砕し、粉砕物を粉砕物排出口167より排出させてい
る。
は、小粒径のトナーを生産するためには多量のエアー
(高圧気体)を必要とする。そのため電力消費が極めて
多く、エネルギーコストという面において問題を抱えて
いる。特に近年、環境問題への対応から装置の省エネル
ギー化が求められている。
式粉砕機より効率的な粉砕装置として、特開昭59−2
4855号公報、同59−105853号公報、特公平
3−15489号公報などに記載されている図1の如き
回転型機械式粉砕装置が用いられている。この機械式粉
砕機は、高速回転する回転子と、回転子の周囲に配置さ
れている固定子との間に形成された環状空間に粉体原料
を導入することにより粉砕する。機械式粉砕機によれ
ば、ジェット気流式粉砕機より格段に省エネルギーで微
粉砕でき、しかも過粉砕されることが少ないため微粉・
超微粉の発生が少なく、収率を向上させることが可能と
なる。
粒子の形状に着目すると、ジェット気流式粉砕機で粉砕
されたトナー粒子は不定形で角張った形状であり、機械
式粉砕機で粉砕されたトナー粒子は角が取れ、丸みを有
する形状であることが知られている。これは粉砕プロセ
スの相違によるものと考えられる。すなわち、ジェット
気流を利用した粉砕法では、大部分の粉砕は、粒子同士
の衝突もしくは衝突部材との衝突によって行われるが、
機械式粉砕機においては、大部分の粉砕は高速回転する
ローターおよびライナーの壁面に粒子が衝突して行われ
るためである。また、機械式粉砕においては、少なから
ず粉砕によって発熱が生じ、熱球形化による効果もあっ
て、粉砕されたトナー粒子の形状は丸みを帯びるとも考
えられる。
粒子は、ジェット気流式粉砕機で粉砕されたトナー粒子
より比表面積が小さくなるため、流動性が良好になり、
また空隙が小さくなるため、充填性に優れ、更に外添剤
の添加量が少量で済むというメリットがある。また、帯
電性や転写性に優れるなど品質面のメリットも挙げられ
る。すなわち、機械式粉砕機によれば、優れた品質のト
ナーを省エネルギーかつ高収率で生産することができ
る。
機械式粉砕機は、使用し続けるうちに、また、トナー中
に含有される無機物により、粉砕機の粉砕面が摩耗し、
粉砕能力が低下したり、粉砕物の品質が変化したり、摩
耗物の混入により信頼性が低下するという問題が生じて
いた。粉砕面とはすなわち回転子の外周面および固定子
の内周面であり、表面が摩耗すれば交換を余儀なくされ
ていた。
して磁性トナーを用いることが多くなってきている。磁
性粒子を含有する磁性トナーを上記の機械式粉砕機で粉
砕すると、磁性体を含有しないトナーと比較して格段に
早く回転子および固定子の表面が摩耗する。粉砕面の摩
耗に伴い、粒子形状が不均一になりやすく、安定生産が
困難となり、回転子および固定子の寿命が短く交換頻度
が増え、製品のコストアップとなっていた。
性を向上させるために、母材を焼入れしたり、浸炭処
理、窒化処理したりすることが行われているが、硬化層
が薄く、高温で処理するために歪みが生じたりするなど
の問題があり、また表面硬さもさほど高くはなく、特に
磁性トナーを粉砕する際の耐摩耗性としては不十分なも
のであった。
ラミックス材料を溶射被膜することも行われているが、
被膜層が剥離しやすく、耐摩耗性として不十分であっ
た。
11−221480号公報には、回転子および固定子の
母材表面をチタン系材料でライニング処理して耐摩耗性
を向上させる方法が開示されている。この方法では確か
に表面硬さが高いという利点があるものの、ライニング
処理時に空隙が生じやすく、剥離・クラックが生じやす
いという問題があり、また表面処理材料がコスト高とい
う問題もあった。
の問題点を解決し、高処理量かつ高収率で生産できるト
ナーの製造方法を提供することにある。
び低温低湿環境下においても良好な現像性、転写性を有
し、カブリや飛び散りの少ないトナーの製造方法を提供
することにある。
来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、機械式粉砕
機内の回転子および固定子の粉砕面の表面処理と耐摩耗
性、粉砕能力、トナー現像性に関連があることを知見し
て、トナーの製造方法を発明するに至った。
剤を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた
混練物を冷却した後、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物から
なる粉体原料を粉砕手段によって粉砕し、得られた粉砕
物を分級手段によって分級する工程を少なくとも有する
トナーの製造方法において、該粉砕手段は、少なくとも
中心回転軸に取り付けられた回転体である回転子と、該
回転子表面と一定間隔を保持して回転子の周囲に配置さ
れている固定子とを具備し、且つ間隔を保持することに
よって形成される環状空間が気密状態となるように構成
されている機械式粉砕機であり、該回転子および/また
は固定子の表面が、少なくとも炭化クロムを含有するク
ロム合金めっきでコーティングされていることを特徴と
するトナーの製造方法である。
機による粉砕方法の概略を、図1〜図3を用いて説明す
る。
組込んだ粉砕システムの一例を示し、図2は図1におけ
るD−D’面での概略的断面図を示し、図3は図1にお
いて高速回転する回転子の斜視図を示す。
の概略断面図を示しているが、縦型であっても構わな
い。ケーシング313、ケーシング313内にあって冷
却水を通水できるジャケット316、ケーシング313
内にあって中心回転軸312に取り付けられた回転体か
らなる高速回転する表面に多数の溝が設けられている回
転子314、回転子314の外周に一定間隔を保持して
配置されている表面に多数の溝が設けられている固定子
310、更に、被処理原料を導入する為の原料投入口3
11、処理後の粉体を排出する為の原料排出口302と
から構成されている。
は、図1に示した定量供給機315から機械式粉砕機の
原料投入口311へ所定量の粉体原料が投入されると、
原料は粉砕処理室内に導入され、該粉砕処理室内で高速
回転する表面に多数の溝が設けられている回転子314
と、表面に多数の溝が設けられている固定子310との
間に発生する衝撃と、この背後に生じる多数の超高速渦
流、並びにこれによって発生する高周波の圧力振動によ
って瞬間的に粉砕される。その後、原料排出口302を
通り、排出される。粒子を搬送しているエアー(空気)
は粉砕処理室を経由し、原料排出口302、パイプ21
9、補集サイクロン229、バグフィルター222、及
び吸引ブロワー224を通って装置システムの系外に排
出される。本発明においては、この様にして、粉体原料
の粉砕が行われる為、微粉及び粗粉を増やすことなく所
望の粉砕処理を容易に行うことができる。
ば、ホソカワミクロン(株)製粉砕機のイノマイザー
(例えば、INM−100等)、川崎重工業(株)製粉
砕機のクリプトリン(例えば、KTM−E3等)、ゼプ
ロス、日清エンジニアリング社製のスーパーローター
(例えば、SR−75等)、ターボ工業(株)製のター
ボミル(例えば、T−800等)などを挙げることがで
き、これらをそのまま、あるいは適宜改造して用いるこ
とができる。
とも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷
却した後、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物を粉砕手段によ
って粉砕し、得られた粉砕物を分級手段によって分級す
る工程を少なくとも有するトナーの製造方法において、
該粉砕手段として、少なくとも炭化クロムを含有するク
ロム合金めっきでコーティングされた回転子および/ま
たは固定子を有する機械式粉砕機を用いることを特徴と
するトナーの製造方法である。
は、粒径2mm程度にする粗粉砕工程と、所望の粒径に
する微粉砕工程との間に中粉砕工程を入れても良く、本
発明の粉砕プロセスはこの中粉砕工程であってもいい
し、微粉砕工程であっても良い。また本発明の粉砕プロ
セスを直列または並列に2段以上連結して粉砕しても良
い。しかしながら、本発明の効果を最大限発揮できるの
は、トナー粗砕物から1パスで直接微粒径化するプロセ
スである。
は、S45Cなどの炭素鋼やSCM材などのクロムモリ
ブデン鋼などが用いられることが多い。これらの母材表
面をクロム合金でコーティングすることにより、表面硬
さが大きく、耐摩耗性が高くなり、長寿命の回転子や固
定子となる。ここで、クロム合金に存在する、分子間結
合力の強い炭化クロム(Cr23C6)が表層からある程
度の深度以上まで、具体的には5μm以上の深度まで、
存在することで母材表面との密着性を高め、剥離やクラ
ックといった現象の発生頻度を極力少なくすることがで
きる。
ロム合金の母材表面へのコーティングは「めっき」によ
り処理し、表面を均一かつ滑らかに仕上げ、摩擦係数を
小さくして耐摩耗性を向上させることが可能となる。こ
のようなめっき処理としては、例えば、ダイクロン処理
(千代田第一工業(株))があげられる。めっき処理し
た後、回転子や固定子の表面粗さを整えるために、バフ
研磨の如き研磨処理やショットブラストの如きブラスト
処理を施しても良い。
イクロアナライザー(例えば、日立製作所製IMA−
S)や2次イオン質量分析法(SIMS)(例えば、セ
イコーインスツルメンツ社製SIMS4500)等によ
り、分析することが可能であり、エッチングを行うこと
によって、深さ方向の元素分析を行うことができる。
た。通常の一般的な硬質クロムめっきに対し、硬質炭化
クロムめっきは、ある程度の深さ以上においても、炭素
成分を多く含んでいることが確認できる。すなわち、表
面から深さ1μmと深さ8μmでの、炭素の存在量を見
てみると、深さ1μmでは炭素成分は両者で変わりない
(図7)が、深さ8μmでは硬質炭化クロムめっきで
は、一般的な硬質クロムと比べ、約2倍程度の炭素成分
が存在(図8)しており、炭化クロム合金層が形成され
ていることがわかる。
さはHV900乃至1300(ビッカース硬さ900乃
至1300)であることが好ましい。更に好ましい表面
硬さはHV950乃至1250であり、特に好ましくは
HV970〜1230である。本発明における表面硬さ
は、荷重0.4903Nを30秒間保持する条件で測定
した。
であることにより、粉砕面の摩耗量を極力少なくするこ
とができ、回転子や固定子の交換頻度を少なくすること
ができる。表面硬さがHV900未満では耐摩耗性が低
下し始め、また粉砕能力を向上させることができなくな
る。表面硬さがHV1300を超える場合には表面が硬
すぎて脆くなるため剥離・クラックが生じやすくなり、
回転子や固定子の交換頻度が増加し始める。
有するクロム合金めっきでコーティングされた回転子お
よび/または固定子を有する機械式粉砕機によって粉砕
すると、回転子および/または固定子の粉砕面の摩耗を
極度に少なくし、その寿命を長くするだけでなく、所望
の粒径に粉砕するにも表面が硬いため回転子の回転を低
周速にして粉砕することができるので、粉砕負荷が低下
し、その分粉砕処理能力を向上させることができる。
め過粉砕による微粉・超微粉の発生量が少なく、粉砕さ
れて得られた粉砕物の粒度分布は非常にシャープなもの
となり、粉砕工程後になされる分級工程において、所望
の粒度分布のトナー分級粉が非常に高い収率で得られ
る。
め粉砕時の発熱量が少なくなり、粉砕機内における融着
や粗粒の発生、トナーの熱変性を抑制し、機械的に丸み
を帯びた形状を有するトナー粒子を形状分布がばらつく
ことなく製造することができる。したがって本発明の方
法によって製造されたトナー粒子は帯電性や転写性のバ
ラツキも少なく、カブリや飛び散りの少ない高現像性の
トナーとなる。
粉砕する粉体原料が硬いほど顕著に効果が現れ、特に結
着樹脂100質量部に対し磁性体40〜200質量部を
含有するような磁性トナーにおいて顕著である。
原料を粉砕、特にトナー粗砕物から1パスで微粒径化す
るような微粉砕を続けるうちに、従来の耐摩耗処理を施
した回転子や固定子よりは程度が軽いが、少なくとも炭
化クロムを含有するクロム合金めっきでコーティングさ
れた回転子および/または固定子を有する機械式粉砕機
によっても、粉砕面の微小な摩耗または剥離が発生する
可能性は完全には否定できない。
たは剥離しためっき成分を除去し、露出した回転子およ
び/または固定子の母材表面に、前記のめっきで再度コ
ーティングして粉砕することが好ましい。このような方
法によれば回転子および/または固定子の母体は損傷す
ることなく使用し続けることができ、有効に資源を利用
することができる。また、回転子と固定子の間に形成さ
れる環状空間(粉砕処理室)の体積を一定に保つことが
でき、粉砕条件を変える必要もなく、トナーの品質も常
に安定化する。
する、回転子と固定子との間の最小間隔は0.5乃至1
0.0mmであることが好ましく、1.0乃至5.0m
mとすることが更に好ましい。回転子と固定子との間の
間隔を0.5乃至10.0mm、より好ましくは1.0
乃至5.0mmとすることで、トナーの粉砕不足や過粉
砕を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕するこ
とができる。回転子と固定子との間の間隔が10.0m
mより大きい場合、粉砕されずにショートパスを起こし
やすい。また回転子と固定子との間の間隔が0.5mm
より小さい場合、装置自体の負荷が大きくなるのと同時
に、粉砕時に過粉砕され、トナーの熱変質や機内融着を
起こしやすいのでトナーの生産性が低下する。
の厚さは20乃至300μmであることが好ましく、3
0〜200μmであることが更に好ましい。めっき厚が
20μm未満では耐摩耗性向上効果が十分に発揮され
ず、300μmを超える場合には回転子と固定子の間に
形成される環状空間(粉砕処理室)の体積が減少し、粉
砕時の負荷が大きくなり、過粉砕や機内融着を誘発する
恐れがある。
隙の変動幅は0.5mm以下であることが好ましく、
0.4mm以下であることが更に好ましい。変動幅を
0.5mm以下とすることで、環状空間(粉砕処理室)
の体積変動を小さくすることができ、粉砕条件を変更す
ることなく、安定してトナーを粉砕することができる。
は、粉砕機内に+30℃以下の空気を送風することが好
ましく、その空気の温度は+30乃至−50℃であるこ
とが更に好ましく、+20乃至−40℃であることが特
に好ましい。上記の冷風発生手段により、図1に示す機
械式粉砕機内の粉体導入口に連通する渦巻室212内の
室温T1を+20℃以下、より好ましくは+20乃至−
40℃、更に好ましくは+10乃至−30℃とすること
がトナー生産上および現像性能上、好ましい。
下、より好ましくは+10乃至−30℃とすることによ
り、トナー粒子の熱変質を抑えることができ、効率良く
粉砕原料を粉砕することができ、トナー粒子の形状分布
のバラツキを抑え、カブリの発生を少なくする。粉砕機
内の渦巻室の室温T1が+20℃を超える場合、粉砕時
にトナー粒子の熱変質や機内融着を起こしやすく、トナ
ー生産上および現像、転写性能上、問題となることがあ
る。
しては、地球全体の環境問題という点から代替フロンが
好ましい。代替フロンとしては、R134A、R404
A、R407C、R410A、R507A、R717等
が挙げられるが、この中で省エネルギー性や安全性とい
う点から、特にR404Aが好ましい。
は、機械式粉砕機の後室320を経由して粉体排出口3
02から機外へ排出される。その際、機械式粉砕機の後
室320の室温T2が30乃至60℃であることがトナ
ー生産上および現像、転写性能上好ましい。
0乃至60℃とすることにより、トナー粒子の熱変質を
抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することが
でき、トナー粒子の形状分布のバラツキを抑え、カブリ
の発生を少なくする。機械式粉砕機の温度T2が30℃
より小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こして
いる可能性がある。また、60℃より大きい場合、粉砕
時に過粉砕されている可能性があり、トナー粒子の熱変
質や機内融着を起こしやすく、トナー生産上および現
像、転写性能上、問題となることがある。
際に、機械式粉砕機の渦巻室212の室温T1と後室3
20の室温T2の温度差ΔT(T2−T1)を30乃至
80℃とすることが好ましく、更には35乃至70℃と
することがトナー生産上および現像、転写性能上好まし
い。機械式粉砕機の温度T1と温度T2とのΔTを30
乃至80℃、より好ましくは35乃至70℃とすること
により、トナー粒子の熱変質を抑えることができ、効率
良く粉砕原料を粉砕することができ、トナー粒子の形状
分布のバラツキを抑え、カブリの発生を少なくする。機
械式粉砕機の温度T1と温度T2とのΔTが30℃より
小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こしている
可能性がある。また、80℃より大きい場合、粉砕時に
過粉砕されている可能性があり、トナー粒子の熱変質や
機内融着を起こしやすく、トナー生産上および現像、転
写性能上、問題となることがある。
原料は、ガラス転移温度Tgが45乃至75℃である結
着樹脂を含有し、機械式粉砕機の渦巻室212の室温T
1が+20℃以下であり、且つ、結着樹脂のガラス転移
点Tgより40乃至80℃低く温調することがトナー生
産上および現像、転写性能上好ましい。機械式粉砕機の
渦巻室212の室温T1を+20℃以下であり、且つ結
着樹脂のガラス転移点Tgよりも40乃至80℃低くす
ることにより、熱変質の大きな要因となる結着樹脂の変
質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕するこ
とができ、トナー粒子の形状分布のバラツキを抑え、カ
ブリの発生を少なくする。
2は、結着樹脂のガラス転移点Tgよりも0乃至30℃
低くなるよう温調することが好ましい。機械式粉砕機の
後室320の室温T2を結着樹脂のガラス転移点Tgよ
りも0乃至30℃低くすることにより、トナー粒子の熱
変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕する
ことができ、トナー粒子の形状分布のバラツキを抑え、
カブリや飛び散りの発生を少なくする。
転移温度(Tg)は示差熱分析装置(DSC測定装
置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)やDSC2
920(TAインスツルメンツジャパン社製)を用い、
下記の条件で測定した。
ァレンスとして空のアルミパンを用いる。吸熱ピークが
出る前と出た後のべースラインの中間点の線と示差熱曲
線との交点をガラス転移点Tgとした。
温調するために、機械式粉砕機本体の機内冷却手段とし
て、機械式粉砕機はジャケット構造316を有する構造
とし、冷却水(好ましくはエチレングリコール等の不凍
液)を通水することが好ましい。この方法によれば、通
水する水温および水量によっても上述の機械式粉砕機の
後室の室温T2を制御することができる。
ール等の不凍液)は、冷却水供給口317よりジャケッ
ト内部に供給され、冷却水排出口318より排出され
る。
おいても少なくとも炭化クロム複合金(Cr+Cr23C
6)を含有するクロム合金めっきでコーティングされた
回転子および/または固定子を有する機械式粉砕機に、
粉体原料を冷風と共に導入して、後室の室温を温調しな
がら粉砕すると、従来得られなかったような高い粉砕処
理能力で、熱変性することない高品質のトナーが高い収
率で得ることができるのである。
後のトナー粒子は、円相当径2.0μm以上である粒径
のトナー粒子の平均円形度SF−1が0.73〜0.9
0、好ましくは0.74〜0.80の範囲であり、平均
凹凸度1・SF−2が1.07〜1.20の範囲であ
り、平均凹凸度2・SF−5が1.03〜1.08であ
ることが好ましい。
るトナーは、円相当径2.0μm以上である粒径のトナ
ーの平均円形度SF−1が0.71〜0.90、好まし
くは0.72〜0.80の範囲であり、平均凹凸度1・
SF−2が1.07〜1.22の範囲であり、平均凹凸
度2・SF−5が1.03〜1.10であることが好ま
しい。
と、粒度分布がシャープなトナー粒子を得るのに好適で
あり、帯電性や転写性のバラツキも少なく、カブリや飛
び散りの少ない高現像性のトナーとなり、また、トナー
の円形度・凹凸度合いが一定の領域内の粒子を得ること
ができ、トナーの形状分布のバラツキを抑えることがで
きるので、カブリや飛び散りの発生が少ないトナーとな
る。
満ではトナーの転写性が低下しやすくなり、転写残トナ
ーが増加することとなる。特に近年用いられるようにな
ったクリーニングレスシステムにおいては転写残トナー
量が多いことにより帯電阻害が起こり重大な画像欠陥を
生じる。
0.90を超えるとトナーのクリーニング性が低下し、
クリーニング不良による画像欠陥を生じやすくなる。
−2が1.07未満、もしくは、平均凹凸度2・SF−
5が1.03未満ならば、クリーニング時のトナー凹凸
によるブレードすり抜け防止が働かなくなるためにクリ
ーニング不良が生じてしまう。
1.22を超えたり、平均凹凸度2・SF−5が1.1
0を超えるならば、トナーの凹凸面が増えるために、ト
ナー表面の帯電サイトが偏って生じることになり、トリ
ボが不均一になりやすく、かぶりや濃度低下を生じるこ
とになる。特に、平均凹凸度2・SF−5の値が大きい
時にはトナー表面に凹部が多くあることを示しており、
先に述べた帯電性の不具合のみにとどまらず、外部環境
による吸湿の影響も受けやすくなる。
平均円形度SF−1は下記式 円形度=(4×A)/{(ML)2×π} [式中、MLは粒子投影像の最大長を表し、Aは粒子像
の投影面積を表す。]で計算された値の平均値を意味す
る。
ナーの平均凹凸度1・SF−2は下記式 凹凸度1=L2/4×π×A [式中、Lは粒子投影像の周囲長を表し、Aは粒子像の
投影面積を表す。]で計算された値の平均値を意味す
る。
ナーの平均凹凸度2・SF−5は下記式 凹凸度2=L/C [式中、Lは粒子投影像の周囲長を表し、Cは粒子投影
像の包絡周囲長を表す。]で計算された値の平均値を意
味する。
−1、平均凹凸度1・SF−2及び平均凹凸度2・SF
−5を求めるための具体的な手法としては、光学系によ
り拡大されたトナー粒子投影像を画像解析装置に取り込
み、円相当径、周囲長、最大長、包絡周囲長、面積を求
め、個々の粒子についての円形度、凹凸度1及び凹凸度
2の値を算出し、これらを平均することにより求められ
る。
ーの2次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直
径を円相当径として算出した。
頼性が得られ、また、トナー性能へ与える影響が大きい
円相当径2.0μm以上の粒子範囲に限定している。ま
た、これらの値の信頼性を得るために測定粒子数は30
00個程度以上、好ましくは5000個以上を測定す
る。
円形度、凹凸度の解析を効率的に行うことが可能な具体
的な測定装置としては、マルチイメージアナライザー
(ベックマン・コールター社製がある。
法による粒度分布測定装置に、CCDカメラにより粒子
像を撮影する機能と撮影された粒子像を画像解析する機
能を組み合わせたものである。詳細には、電解質溶液中
に超音波等により均一に分散した測定粒子を、電気抵抗
法による粒度分布測定装置であるマルチサイザーのアパ
ーチャーを粒子が通過する際の電気抵抗変化で検知し、
これに同期してストロボを発光してCCDカメラで粒子
像を撮影する。この粒子像をパソコンに取り込み、2値
化後、画像解析するものである。
て測定できるが、本発明においてはコールターカウンタ
ーのマルチサイザーを用いて行った。
のマルチサイザーII型あるいはIIe型(コールター
社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインター
フェイス(日科機製)及び一般的なパーソナルコンピュ
ーターを接続し、電解液は特級又は1級塩化ナトリウム
を用いて1%NaCl水溶液を調製する。測定法として
は前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として
界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸
塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20m
g加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1
〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンターの
マルチサイザーII型により、100μmアパーチャー
を用いて測定する。トナーの体積、個数を測定して、体
積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子
の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径
(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表
値とする)を求める。
μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μ
m;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μ
m;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μ
m;10.08〜12.70μm;12.70〜16.
00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜
25.40μm;25.40〜32.00μm;32.
00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。
級後のトナー粒子は、BET法によって測定された単位
体積あたりの比表面積Sb(m2/cm3)と、トナー粒
子を真球と仮定した際の重量平均径から算出した単位体
積あたりの比表面積St(m 2/cm3)の関係が下記条
件 Sb/St<2.5 を満足していることが好ましい。
の範囲である。
粒子の表面積が大きいこととなり、高温高湿環境下で水
分の表面吸着が起こり、現像性・転写性・帯電性に悪影
響を及ぼすことがあり好ましくない。
(株)製、全自動ガス吸着量測定装置:オートソーブ1
または、島津製作所(株)製、自動比表面積測定装置G
EMINI2375を使用し、吸着ガスに窒素を用い、
BET多点法により求める。なお、サンプルの前処理と
しては、50℃で1時間の脱気を行う。求められた単位
重量あたりの表面積をトナーの真比重より換算して単位
体積あたりの比表面積Sbを求める。トナーの真比重
は、圧縮成形してその体積・重量から求める方法や島津
製作所(株)製、乾式自動密度計アキュピック1330
を用いて測定することができる。
均径から算出した単位体積あたりの比表面積Stは、S
t=6/D4から計算することができる。(D4:重量平
均径)また、本発明のトナーの製造方法によるトナー
は、Carrの噴流性指数が80より大きい値であるこ
とが好ましく、より好ましくはCarrの流動性指数が
60より大きい値である。
方法は、数多くあり、個々のトナーの流動性はそのトナ
ーに適したどれかの方法により評価できるが、一般性に
かける恐れがあるのも事実である。そこで、流動性の関
係するいくつかの現象・特性を測定し、粉体の流動性を
総合的に評価できる指標としてCarrの流動性指数・
噴流性指数がある。
流出の難易の評価目安となり、また、噴流性指数はフラ
ッシング現象の起こりやすさの目安である。フラッシン
グとは、静止された状態で流動性が低下していたもの
が、振動されて流動し始めると液体のような流動状態に
なることである。
トナー粉体としての流動性や噴流性も高くなることを意
味している。
の方法で測定した(詳しくは、特公昭51−14278
号公報を参照)。
ン社製)を使用し、安息角、崩潰角、差角、圧縮度、凝
集度、スパチュラ角、分散度の各パラメーターを測定す
る。それぞれについて求められた値をCarrの流動性
指数表、噴流性指数表に当てはめ、各25以下のそれぞ
れの指数に換算し、各パラメーターから求められた指数
の合計を流動性指数・噴流性指数として算出した。以下
に各パラメーターの測定方法を示す。 安息角 トナー150gを目開き710μmのメッシュを通して
直径8cmの円形テーブルの上にトナーを堆積させる。
このとき、テーブルの端部からトナーがあふれる程度に
堆積させる。このときのテーブル上に堆積したトナーの
稜線と円形テーブル面との間に形成された角度をレーザ
ー光で測定することで安息角とした。 圧縮度 疎充填かさ密度(緩み見かけ比重A)と、タッピングか
さ密度(固め見かけ比重P)から圧縮度を求めることが
できる。
m、容量100ccのカップにトナー150gを静かに
流し込む。測定用カップにトナーが山盛りに充填された
ところで、トナー表面をすりきり、カップに充填されて
いるトナーの量から、緩み見かけ比重を算出する。 ○固め見かけ比重測定法:緩み見かけ比重で使用した測
定用カップに、付属のキャップを継ぎ足す。トナーをカ
ップに充填し、カップを180回タップさせる。タッピ
ングが終了した時点でキャップを外し、カップに山盛り
になっている余分なトナーをすりきる。カップに充填さ
れているトナーの量から固め見かけ比重を算出する。
縮度を求める。 スパチュラ角 10cm×15cmのバットの底が3cm×8cmのス
パチュラに接するように置く。スパチュラの上にトナー
を堆積させる。このとき、トナーがスパチュラの上に盛
り上がるように堆積させる。その後、バットだけを静か
に下ろし、スパチュラ上に残ったトナー側面の傾斜角を
レーザー光により測定する。その後、スパチュラに取り
付けたショッカーで一回衝撃を加えた後、再度スパチュ
ラ角を測定する。
均をスパチュラ角として算出した。 凝集度 振動台の上に、上から目開き250μm、150μm、
75μmの順でふるいをセットする。振動振り幅を1m
m、振動時間を20秒とし、トナー5gを静かにのせて
振動させる。振動停止後、それぞれのふるいに残った質
量を測定する。 (上段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100・・・・・・・a (中段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100×0.6・・・b (下段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100×0.2・・・c a+b+c=凝集度(%)として算出する。
の指数に換算し、それらの値の合計+++=C
arrの流動性指数となる。 崩潰角 安息角測定後、測定用円形テーブルを乗せているバット
にショッカーで3回衝撃を加える。その後、テーブルに
残ったトナーの角度をレーザー光を用いて測定し、崩潰
角とする。 差角 安息角と崩潰角の差が差角となる。 分散度 トナー10gを約60cmの高さから直径10cmのウ
ォッチグラス上に一塊として落とす。そして、ウォッチ
グラス上に残ったトナーを測り、次の式により分散度を
求める。
ナー量))×10 、、の値から換算できる指数と、上記で求めた流
動性指数値が対応する指数との合計を噴流性指数として
求めることができる。
しくは流動性指数が60より大きい値を示すようなトナ
ーであれば、高い流動性が確保されるためにトナー収納
部から現像部分へ向ってトナーが一定に搬送されやす
く、高速化した場合や大容量化した場合においてでも安
定した現像性を確保することができるようになる。
い流動性は得られても、一度詰まってしまうと力を加え
てもなかなか流動しにくいため、撹拌部材等でトナーを
搬送しようとしても、なかなか搬送されない。その結
果、トナーがスリーブ上で不均一になりやすく、トナー
帯電も不均一となって、画像ムラが生じ易い。
かつ、トナーの流動性指数が60以下の場合、トナー同
士が凝集しやすく、また、流動しにくいことから、先に
あげた画像弊害が出るばかりか、トナー接触部材への融
着が起こりやすくなる。
ー形状が均一化されやすく、トナーの流動性を高めるの
に好適に用いることができる。また、長期に渡っての使
用後においても、初期と同様の粉砕形状になるために安
定したトナーの粉体特性(噴流性や流動性など)を得る
ことができる。
トナー構成材料について説明する。本発明で使用する結
着樹脂としては、通常トナーに用いられるあらゆる樹脂
を使用することができるが、例としては、以下のような
ものが挙げられる。
天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸
樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニー
ル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。中でもビ
ニル系樹脂とポリエステル系樹脂が帯電性や定着性で好
ましい。
−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルス
チレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレ
ン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、
p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−
n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、
p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレ
ン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレ
ン、p−n−ドデシルスチレンの如きスチレン誘導体;
エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如き
エチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエンの如き不
飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビ
ニル、弗化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニ
ルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、
メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボ
ン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル
酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル
酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル
酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、
ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの
如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニル
カルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロ
リドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミ
ドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体;α,
β−不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類;ア
クリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロ
トン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アン
ゲリカ酸等のアクリル酸及びそのα−或いはβ−アルキ
ル誘導体;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アル
ケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマ
レイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和ジカルボン酸及
びそのモノエステル誘導体又は無水物が挙げられる。こ
れらのビニル系モノマーが単独もしくは2つ以上で用い
られる。
レン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み
合わせが好ましい。
架橋性モノマーで架橋された重合体又は共重合体であっ
てもよい。
ニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ;アルキ
ル鎖で結ばれたジアクリレート化合物として例えば、エ
チレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレング
リコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジア
クリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のア
クリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;
エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレー
ト化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジ
アクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレ
ングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレング
リコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基
及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化
合物類として例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリ
レート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート及び以
上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたも
のが挙げられ;ポリエステル型ジアクリレート類として
例えば、商品名MANDA(日本化薬)が挙げられる。
トールトリアクリレート、トリメチロールエタントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレ
ート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
用いられ、他のモノマー成分100質量部に対して、
0.01〜10質量部(さらに好ましくは0.03〜5
質量部)用いることができる。
樹脂に定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられ
るものとして、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベ
ンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれ
たジアクリレート化合物類が挙げられる。
合体又は共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、エポ
キシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジ
ン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族
炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を、必要に応じて前
述した結着樹脂に混合して用いることができる。
て用いる場合、より好ましい形態としては分子量の異な
るものを適当な割合で混合するのが好ましい。
5〜80℃、より好ましくは55〜70℃であり、数平
均分子量(Mn)は2,500〜50,000、重量平
均分子量(Mw)は10,000〜1,000,000
であることが好ましい。
樹脂を合成する方法としては、塊状重合法、溶液重合
法、懸濁重合法、乳化重合法の如き重合法が利用でき
る。カルボン酸モノマー又は酸無水物モノマーを用いる
場合には、モノマーの性質上、塊状重合法又は溶液重合
法を利用することが好ましい。
応速度を早めることで、低分子量の重合体を得ることも
できるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。
鎖移動の差を利用して、また重合開始剤の量や反応温度
を調節することで低分子量重合体を温和な条件で容易に
得ることができ、本発明で用いる樹脂組成物の中で低分
子量体を得るときには好ましい。
ン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピル
アルコールまたはベンゼンが用いられる。スチレンモノ
マーを使用する場合にはキシレン、トルエンまたはクメ
ンが好ましい。重合するポリマーによって溶媒は適宜選
択される。反応温度としては、使用する溶媒、重合開始
剤、重合するポリマーによって異なるが、通常70〜2
30℃で行うのが良い。溶液重合においては溶媒100
質量部に対してモノマー30〜400質量部で行うのが
好ましい。更に、重合終了時に溶液中で他の重合体を混
合することも好ましく、数種の重合体をよく混合でき
る。
ては、乳化重合法や懸濁重合法が好ましい。
のモノマーを乳化剤で小さい粒子として水相中に分散さ
せ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行う方法であ
る。この方法では反応熱の調節が容易であり、重合の行
われる相(重合体と単量体からなる油相)と水相とが別
であるから停止反応速度が小さく、その結果重合速度が
大きく、高重合度のものが得られる。更に、重合プロセ
スが比較的簡単であること、及び重合生成物が微細粒子
であるために、トナーの製造において、着色剤及び荷電
制御剤その他の添加物との混合が容易であることの理由
から、トナー用バインダー樹脂の製造方法として他の方
法に比較して有利である。
が不純になりやすく、重合体を取り出すには塩折などの
操作が必要であるので懸濁重合の方が簡便な方法であ
る。
部に対してモノマー100質量部以下(好ましくは10
〜90質量部)で行うのが良い。使用可能な分散剤とし
ては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール部
分ケン化物またはリン酸カルシウムが用いられる。一般
に水系媒体100質量部に対して0.05〜1質量部の
分散剤が用いられる。重合温度は50〜95℃が適当で
あるが、使用する重合開始剤及び目的とするポリマーに
よって適宜選択すべきである。重合開始剤としては、水
に不溶あるいは難溶のものであれば用いることが可能で
ある。
シ−2−エチルヘキサノエート、クミンパーピバレー
ト、t−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパー
オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイル
パーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−
ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’
−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−
アゾビス(2,4−ジメチルブチロニトリル)、2,
2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)
−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4−
ビス(t−ブチルパーオキシルカルボニル)シクロヘキ
サン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタ
ン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)バリレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)ブタン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシ−イ
ソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル
−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ−
t−ブチルパーオキシイソフタレート、2,2−ビス
(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)
プロパン、ジ−t−ブチルパーオキシα−メチルサクシ
ネート、ジ−t−ブチルパーオキシジメチルグルタレー
ト、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレ
ート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼラート、ジエチレ
ングリコール−ビス(t−ブチルパーオキシカーボネー
ト)、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペー
ト、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニ
ルトリス(t−ブチルパーオキシ)シラン等が挙げら
れ、これらが単独あるいは併用して使用できる。その使
用量はモノマー100質量部に対し、0.05質量部以
上(好ましくは0.1〜15質量部)の割合で用いられ
る。
ル樹脂も好ましい。
mol%がアルコール成分であり、55〜45mol%
が酸成分である。
グリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、下記
(A)式で表されるビスフェノール及びその誘導体;
あり、x及びyはそれぞれ1以上の整数であり、かつx
+yの平均値は2〜10である。)また、(B)式で示
されるジオール類;
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きベン
ゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエス
テル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級
アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデ
シルコハク酸の如きアルケニルコハク酸もしくはアルキ
ルコハク酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;
フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如
き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキル
エステル等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙げられ
る。
ル成分と3価以上の酸成分を併用することが好ましい。
例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロ
ール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、
1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタン
トリオール、グリセロール、2−メチルプロピントリオ
ール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,
3,5−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。
例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−
ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカ
ルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、
1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−
ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカル
ボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メ
チレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキ
シル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボ
ン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの無水物、低級
アルキルエステル;次の(C)式
上有する炭素数5〜30のアルキレン基又はアルケニレ
ン基を示す。)で表されるテトラカルボン酸及びこれら
の無水物、低級アルキルエステルの如き多価カルボン酸
及びその誘導体が挙げられる。
ル成分としては前記(A)式で示されるビスフェノール
誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル
酸、イソフタル酸又はその無水物、コハク酸、n−ドデ
セニルコハク酸又はその無水物、フマル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類;トリメリッ
ト酸又はその無水物のトリカルボン酸類が挙げられる。
られたポリエステル樹脂を結着樹脂として使用した熱ロ
ーラー定着用トナーとして定着性が良好で、耐オフセッ
ト性に優れているからである。
mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/
g以下であり、OH価は好ましくは50mgKOH/g
以下、より好ましくは30mgKOH/gであることが
良い。これは、分子鎖の末端基数が増えるとトナーの帯
電特性において環境依存性が大きくなる為である。
しくは50〜75℃、より好ましくは55〜65℃であ
り、更に数平均分子量(Mn)は好ましくは1,500
〜50,000、より好ましくは2,000〜20,0
00であり、重量平均分子量(Mw)は好ましくは6,
000〜100,000、より好ましくは10,000
〜90,000であることが良い。
た結着樹脂と共に着色剤を含有するが、着色剤として
は、カーボンブラック、チタンホワイトの他、あらゆる
顔料および/または染料を用いることができる。
剤としては、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。
例えば顔料として、カーボンブラック、アニリンブラッ
ク、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザ
イエロー、ローダミンレーキ、アリザレンレーキ、ベン
ガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等
がある。これらは結着樹脂100質量部に対し0.1〜
20質量部、好ましくは1〜10質量部の添加量が良
い。また、同様に染料が用いられ、例えば、アントラキ
ノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料があり、
結着樹脂100質量部に対し0.1〜20質量部、好ま
しくは0.3〜10質量部の添加量が良い。
を着色剤として用いた磁性トナーを製造する場合は、以
下に挙げるような磁性体を使用することができる。この
場合、磁性材料は着色剤の役割をかねる。磁性トナーに
含まれる磁性材料としては、マグネタイト、マグヘマイ
ト、フェライトの如き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含
む酸化鉄;Fe、Co、Niのような金属、或いは、こ
れらの金属とAl、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、S
n、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、S
e、Ti、W、Vのような金属との合金、及びこれらの
混合物等が挙げられる。
鉄(Fe3O4)、三二酸化鉄(γ−Fe2O3)、酸化鉄
亜鉛(ZnFe2O4)、酸化鉄イットリウム(Y3Fe5
O12)、酸化鉄カドミウム(CdFe2O4)、酸化鉄ガ
ドリニウム(Gd3Fe5O12)、酸化鉄銅(CuFe2
O4)、酸化鉄鉛(PbFe12O19)、酸化鉄ニッケル
(NiFe2O4)、酸化鉄ネオジム(NdFe2O3)、
酸化鉄バリウム(BaFe12O19)、酸化鉄マグネシウ
ム(MgFe2O4)、酸化鉄ランタン(LaFe
O3)、鉄粉(Fe)、コバルト粉(Co)、ニッケル
粉(Ni)等が挙げられる。上述した磁性材料を単独で
或いは2種以上組み合わせて使用する。特に好適な磁性
材料は、四三酸化鉄又はγ−三二酸化鉄の微粉末であ
る。
六面体、球状、針状、鱗片状などがあるが、八面体、六
面体、球状等の異方性の少ないものが好ましい。等方性
の形状を有するものは、本発明に用いる結着樹脂やワッ
クスに対しても良好な分散性を達成できるからである。
05〜2μmで、窒素ガス吸着法によるBET比表面積
としては、1〜40m2/g、さらには2〜30m2/g
であり、795.8kA/m印加での磁気特性が抗磁力
1.6〜12.0kA/m、飽和磁化50〜200Am
2/kg(好ましくは50〜100Am2/kg)、残留
磁化2〜20Am2/kgのものが好ましい。
に対して40〜200質量部、さらに好ましくは60〜
150質量部含有させることが好ましい。40質量部未
満ではトナーの搬送性が不十分で現像剤担持体上の現像
剤層にムラが生じ、画像ムラとなる傾向があり、更に現
像剤の帯電の過剰な上昇に起因する画像濃度の低下が生
じやすくなる。また、200質量部を超える場合には現
像剤の帯電が十分には得られなくなるために、画像濃度
の低下が生じやすくなる。
化させる為に、必要に応じて荷電制御剤を用いることが
できる。電荷制御剤をトナーに含有させる方法として
は、トナー内部に添加する方法と外添する方法があり、
結着樹脂100質量部当り0.1〜10質量部、好まし
くは0.5〜5質量部使用するのが好ましい。荷電制御
剤としては、以下のものが挙げられる。
して、例えば有機金属錯体又はキレート化合物が有効で
ある。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸
の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げら
れる。金属錯体型モノアゾ化合物としては、特公昭41
−20153号公報、同42−27596号公報、同4
4−6397号公報、同45−26478号公報などに
記載されているモノアゾ染料の金属錯体などがある。特
に分散性、帯電性などの面から、下記一般式(D)で表
される金属錯体型モノアゾ化合物であることが好まし
く、中でも中心金属が鉄である金属錯体型モノアゾ化合
物を用いることが好ましい。
Co、Ni、Mn、Fe、Ti又はAlである。Arは
アリール基であり、フェニル基又はナフチル基であり、
置換基を有してもよい。この場合の置換基とは、ニトロ
基、ハロゲン基、カルボキシル基、アニリド基および炭
素数1〜18のアルキル基、アルコキシ基である。X、
X’、Y、Y’は−O−、−CO−、−NH−、−NR
−(Rは炭素数1〜4のアルキル基)である。A+は水
素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモ
ニウムイオン又は脂肪族アンモニウムイオンを示す。) 他には、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノ及び
ポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、又はその
エステル類、又は、ビスフェノールのフェノール誘導体
類が挙げられる。
しては、ニグロシン及びニグロシンの脂肪酸金属塩等に
よる変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒ
ドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルア
ンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニ
ウム塩、及びホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれ
らのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらの
レーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステン
酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン
酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン
化物、フェロシアン化物など)、高級脂肪酸の金属塩;
ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、
ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズ
オキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボ
レート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガ
ノスズボレート;グアニジン化合物、イミダゾール化合
物等が挙げられ、これらを単独で或いは2種類以上組み
合わせて用いることができる。これらの中でも、トリフ
ェニルメタン化合物、カウンターイオンがハロゲンでな
い四級アンモニウム塩が好ましく用いられる。
がカラートナーである場合は、特に、無色でトナーの帯
電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持でき
る荷電制御剤が好ましい。このような具体的な化合物と
しては、ネガ系としてサリチル酸,ナフトエ酸,ダイカ
ルボン酸,それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸、
カルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合
物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等
が挙げられる。ポジ系のものでは、四級アンモニウム
塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合
物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が挙げら
れる。
に対し0.1〜10質量部が好ましいが、本発明におい
て、荷電制御剤の添加は必須ではない。例えば、二成分
現像方法の画像形成方法に用いられるトナーは、トナー
の帯電に、キャリアとの摩擦帯電を利用されるし、非磁
性一成分ブレードコーティング現像方法に用いられるト
ナーの場合も、トナーと、ブレード部材やスリーブ部材
との摩擦帯電が積極的に利用されてトナーを帯電させる
ので、トナー中には必ずしも荷電制御剤を含ませる必要
はない。
ーの構成材料として、必要に応じて1種ないし2種以上
のワックスを用いても構わない。この際用いることので
きるワックスとしては次のものが挙げられる。例えば、
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイ
クロクリスタリンワックス、パラフィンワックスなどの
脂肪族炭化水素ワックス、また、酸化ポリエチレンワッ
クスなどの脂肪族炭化水素ワックスの酸化物、または、
それらのブロック共重合物;カルナバワックス、サゾー
ルワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸
エステルを主成分とするワックス類、及び脱酸カルナバ
ワックスなどの脂肪酸エステル類を一部または全部を脱
酸化したものなどが挙げられる。
タン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオ
ステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ス
テアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニル
アルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコー
ル、メリシルアルコールなどの飽和アルコール類;ソル
ビトールなどの多価アルコール類;リノール類アミド、
オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミ
ド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビス
カプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘ
キサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸
ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサ
メチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイル
アジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸ア
ミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスス
テアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル
酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カ
ルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、
ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪族金属塩(一般に
金属石鹸と言われているもの)、また、脂肪族炭化水素
系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノ
マーを用いてグラフト化させたワックス類、また、ベヘ
ン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部
分エステル化物、また、植物性油脂の水素添加などによ
って得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化
合物などが挙げられる。
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペ
トロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モン
タンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ
法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレ
ンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導
体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等、天然
ワックス及びそれらの誘導体等で、誘導体には酸化物
や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変
性物も含む。高級脂肪族アルコール等のアルコール;ス
テアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸或いはその化合
物;酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びそ
の誘導体、植物ワックス、動物ワックス等を挙げること
ができる。
フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックスもし
くは石油系ワックスもしくは高級脂肪族アルコールをト
ナーの構成材料に使用し、これらが含有されたトナーを
製造することが特に好ましい。本発明のトナー製造方法
においては、上記の中でも、更に、ポリオレフィンもし
くはフィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス
もしくは石油系ワックスをトナーの構成材料に使用する
ことが好ましい。
場合の量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜4
5質量部が望ましい。
も良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することに
より、流動性が添加前後を比較すると増加し得るもので
ある。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフ
ルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;湿式製
法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末
酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシラン化合物、
チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処
理を施した処理シリカ等がある。これらを単独あるいは
併用して用いても良い。
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉末であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称さ
れる乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆ
る湿式シリカであるが、表面及び内部にあるシラノール
基が少なく、またNa2O、SO3 2-等の製造残渣の少な
い乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいて
は、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化
チタン、他のハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と
共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複
合微粉体を得ることも可能であり、それらも包合する。
001〜2μmの範囲内であることが好ましく、特に好
ましくは、0.002〜0.2μmの範囲内のシリカ微
粉体を使用するのが良い。
生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の
様な商品名で市販されているものがある。 AEROSIL(日本アエロジル社) 130 200 300 380 TT600 MOX170 MOX80 COK84 Ca−O−SiL(CABOTCo.社) M−5 MS−7 MS−75 HS−5 EH−5 Wacker HDK N 20(WACKER−CHEMIE GMBH社) V15 N20E T30 T40 D−C Fine Silica(ダウコーニングCo.社) Fransol(Fransil社) 更には、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成
されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体
がより好ましい。該処理シリカ微粉体において、メタノ
ール滴定試験によって測定された疎水化度が30〜80
の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが
特に好ましい。
或いは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理
することによって付与される。好ましい方法としては、
ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された乾
式シリカ微粉体をシランカップリング剤で処理した後、
あるいはシランカップリング剤で処理すると同時にシリ
コーンオイルの如き有機ケイ素化合物で処理する方法が
挙げられる。
グ剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリ
メチルシラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルエ
トキシシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリク
ロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェ
ニルジクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、
ブロモメトリジメチルクロロシラン、α−クロロエチル
トリクロロシラン、β−クロロエチルトリクロロシラ
ン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノ
シリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、
トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセ
トキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメ
チルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシ
ロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサ
ン及び1分子当り2〜12個のシロキサン単位を有し末
端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSiに結合した水
酸基を含有するジメチルポリシロキサン等がある。
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度が30〜1000mm2/sの
ものが用いられ、例えばジメチルシリコーンオイル、メ
チルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変
性シリコーンオイル、クロロフェニルシリコーンオイ
ル、フッ素変性シリコーンオイル等が特に好ましい。こ
れらは1種或いは2種以上の混合物で用いられる。
えばシランカップリング剤で処理されたシリカ微粉体と
シリコーンオイルをヘンシェルミキサー等の混合機を用
いて直接混合しても良いし、ベースとなるシリカ微粉体
にシリコーンオイルを噴霧する方法を用いても良い。
吸着による比表面積が30m2/g以上、好ましくは5
0m2/g以上のものが良好な結果を与える。トナー1
00質量部に対して流動性向上剤0.01〜8質量部、
好ましくは0.1〜4質量部使用するのが良い。
微粉体又は酸化チタン微粉体以外の外部添加剤を添加し
ても良い。例えば、帯電補助剤、導電性付与剤、ケーキ
ング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、滑剤、研磨剤等
の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子等である。
酸、ポリフッ化ビニリデンの如き滑剤、中でもポリフッ
化ビニリデンが好ましい。あるいは酸化セリウム、炭化
ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、中でもチ
タン酸ストロンチウムが好ましい。あるいは酸化チタ
ン、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎
水性のものが好ましい。ケーキング防止剤、あるいは例
えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸
化スズ等の導電性付与剤、また、逆極性の白色微粒子及
び黒色微粒子を現像剤向上剤として少量用いることもで
きる。
微粉体または疎水性無機微粉体などは、トナー100質
量部に対して0.1〜5質量部、好ましくは0.1〜3
質量部使用するのが良い。
成分現像剤として用いることができ、二成分現像方法に
用いる場合のキャリアとしては、従来知られているもの
が使用可能である。具体的には、表面酸化または未酸化
の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類
の如き金属及びそれらの合金または酸化物などの平均粒
径20〜300μmの粒子が使用される。
系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系
樹脂、ポリエステル樹脂の如き樹脂を付着または被覆さ
せたものが好ましく使用される。
成材料及び外添剤などを用いて、本発明のトナーの製造
方法でトナーを製造する手順について説明する。
して、少なくとも樹脂と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。
を溶融混練して、樹脂類を溶融し、その中に着色剤等を
分散させる。その溶融混練工程では、例えば、加圧ニー
ダー、バンバリーミキサー等のバッチ式練り機や、連続
式の練り機を用いることができる。近年では、連続生産
できる等の優位性から、1軸または2軸押出機が主流と
なっており、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2軸押出機、ケイ・シー・ケ
イ社製2軸押出機、池貝社製PCM型2軸押出機、ブス
社製コ・ニーダー等が一般的に使用される。更に、トナ
ー原料を溶融混練することによって得られる着色樹脂組
成物は、溶融混練後、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て冷却される。
は、次いで、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。
粉砕工程では、まず、クラッシャー、ハンマーミル、フ
ェザーミル等で粗粉砕され、更に、既に述べた機械式粉
砕機で粉砕されるが、この間に中粉砕工程を設けても良
い。中粉砕機としては、ホソカワミクロン社製ACMパ
ルベライザー、MVMバーティカルミル等が利用できる
ほか、本発明の粉砕プロセスを中粉砕としても良い。粉
砕工程では、このように段階的に所定のトナー粒度まで
粉砕される。更に、粉砕後、慣性分級方式のエルボージ
ェット、遠心力分級方式のミクロプレックス、DSセパ
レーター等の分級機を用い、トナーを分級して平均粒子
径3〜15μmのトナーを得る。この中で、分級機とし
て、多分割気流式分級機が特に好ましい。
て、図4(断面図)に示す形式の装置を一具体例として
例示する。
3は分級室の一部を形成し、分級エッジブロック24及
び25は分級エッジ17及び18を具備している。Gブ
ロック23は左右に設置位置をスライドさせることが可
能である。また、分級エッジ17及び18は、軸17a
及び18aを中心にして、回動可能であり、分級エッジ
を回動して分級エッジ先端位置を変えることができる。
各分級エッジブロック24及び25は左右に設置位置を
スライドさせることが可能であり、それにともなってそ
れぞれのナイフエッジ型の分級エッジ17及び18も左
右にスライドする。この分級エッジ17及び18によ
り、分級室32の分級域30は3分画されている。
を原料供給ノズル16の最後端部に有し、該原料供給ノ
ズル16の後端部に高圧エアー供給ノズル41と原料粉
体導入ノズル42とを有し且つ分級室32に開口部を有
する原料供給ノズル16を側壁22の右側に設け、該原
料供給ノズル16の下部接線の延長方向に対して長楕円
弧を描く様にコアンダブロック26が設置されている。
分級室32の左部ブロック27は、分級室32の右側方
向にナイフエッジ型の入気エッジ19を具備し、更に分
級室32の左側には分級室32に開口する入気管14及
び15を設けてある。
び入気エッジ19の位置は、被分級処理原料であるトナ
ーの種類及び所望の粒径により調整される。
画域に対応させて、分級室内に開口する排出口11、1
2及び13を有し、排出口11、12及び13にはパイ
プの如き連通手段が接続されており、それぞれにバルブ
手段のごとき開閉手段を設けてよい。
とからなり、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭い箇所
の内径の比を20:1から1:1、好ましくは10:1
から2:1に設定すると、良好な導入速度が得られる。
の分級操作は、例えば次のようにして行なう。即ち、排
出口11、12及び13の少なくとも1つを介して分級
室内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料供給ノズ
ル16中を該減圧によって流動する気流と高圧エアー供
給ノズル41から噴射される圧縮エアーのエゼクター効
果により、好ましくは流速10〜350m/secの速
度で粉体を原料供給ノズル16を介して分級室に噴出
し、分散する。
ンダブロック26のコアンダ効果による作用と、その際
流入する空気のごとき気体の作用とにより湾曲線を描い
て移動し、それぞれの粒子の粒径及び慣性力の大小に応
じて、大きい粒子(粗粒子)は気流の外側、すなわち分
級エッジ18の外側の第1分画、中間の粒子は分級エッ
ジ18と17の間の第2分画、小さい粒子は分級エッジ
17の内側の第3分画に分級され、分級された大きい粒
子は排出口11より排出され、分級された中間の粒子は
排出口12より排出され、分級された小さい粒子は排出
口13よりそれぞれ排出される。
体が分級室32内へ飛び出す位置であるコアンダブロッ
ク26の下端部分に対する分級エッジ17及び18のエ
ッジ先端位置によって主に決定される。さらに、分級点
は、分級気流の吸引流量あるいは原料供給ノズル16か
らの粉体の噴出速度等の影響を受ける。
電子写真法による画像形成方法に用いられるトナー又は
トナー用着色樹脂粉体を分級する場合に有効である。
機では、原料供給ノズル、原料粉体導入ノズル及び高圧
エアー供給ノズルを多分割気流式分級機の上面部に具備
し、該分級エッジを具備する分級エッジブロックが、分
級域の形状を変更できるようにその位置を変更し得るよ
うにしたため、従来の気流式分級装置よりも分級精度を
飛躍的に向上させることができる。
粗粉は、再度粉砕工程に戻して粉砕する。また分級工程
で発生した微粉は、トナー原料の配合工程に戻して再利
用してもよい。
子に、平均粒径が50nm以下の無機微粒子を外添剤と
して外添する。トナーに外添剤を外添処理する方法とし
ては、分級されたトナーと公知の各種外添剤を所定量配
合する。外添処理用装置としては、例えば、ヘンシェル
ミキサー(三井鉱山社製)、スーパーミキサー(カワタ
社製)、ナウターミキサー、タービュライザー、サイク
ロミックス(ホソカワミクロン社製)、スパイラルミキ
サー(太平洋機工社製)、レーディゲミキサー(マツボ
ー社製)が挙げられる。これらの装置を用いて前述した
外添状態を達成するためには、上記のヘンシェルミキサ
ーを例にして説明すると、撹拌容器に、8〜30%、よ
り好ましくは10〜25%の見掛け体積充填率でトナー
原料粉体を充填し、処理時の撹拌羽根の構成としては、
容器下部に堆積している粉体を容器内全体に対流させる
羽根形状と、適度な粉体へのせん断力と舞い上がった粉
体を容器下部へ押し戻しながら機械的処理を施すことが
できる羽根形状を組み合わせて用いることが好ましい。
上記の条件であれば、容器内の粉塵濃度が高すぎないこ
とで外添処理に必要な空隙を有することができる。この
ため、撹拌羽根がトナーに高い衝撃力と撹拌力を与えら
れることで、トナー表面で様々な状態の外添剤が存在す
ることが出来、目的とする高い噴流性を持ったトナーを
得ることができる。また、このときに用いる撹拌モード
としては、外添剤付着状態を様々な状態で混在させるた
めに、撹拌翼の回転数を処理時間の中で何段階かの変更
を行ったり、また一度処理した後にもう何回か処理を繰
り返して加速度的に力が加わる撹拌状態を選択すること
が好ましい。
発明を更に具体的に説明する。
℃に設定した2軸混練機(PCM−30型、(株)池貝
製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマー
ミルにて2mm以下に粗粉砕し、トナー製造用粉体原料
である粉体原料(粗粉砕物)Aを得た。
℃に設定した2軸混練機(PCM−30型、(株)池貝
製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマー
ミルにて2mm以下に粗粉砕し、トナー製造用粉体原料
である粉体原料(粗粉砕物)Bを得た。
に示す機械式粉砕機301(ターボ工業(株)社製ター
ボミルT250−RS型)で微粉砕し、得られた微粉砕
品を図4に示す多分割気流式分級機にて分級した。
および固定子の表面に図7及び図8で成分元素分析結果
を示した硬質炭化クロム合金めっきでコーティングし
(めっき厚150μm、表面硬さHV1050)、回転
子と固定子の最小間隙を1.5mmに設定した。そして
機械式粉砕機に導入する空気の温度を−15℃、回転子
の先端周速を110m/s、粉砕供給量は40kg/h
に設定し、ジャケット冷却水を通水しながら粉体原料A
を微粉砕したところ、得られた微粉砕品の重量平均径は
6.6μmであった。
って微粉砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は
−10℃、後室内温度T2は43℃、T1とT2のΔT
は53℃であった。また、Tg−T1は68℃、Tg−
T2は15℃で安定して微粉砕することができた。得ら
れた微粉砕品は重量平均粒径が6.6μmであり、粒径
4.0μm以下の粒子を33.2個数%、粒径10.1
μm以上の粒子を3.1体積%含有するシャープな粒度
分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.5μm、粒径4.0μm以下の粒子を
21.2個数%、粒径10.1μm以上の粒子を1.1
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は87質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.75、平均凹凸度1・
SF−2は1.13、平均凹凸度2・SF−5は1.0
4であった。
表面積Sbは、1.87m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.92m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.03であった。
表1に記載した。
メチルジシラザンとシリコーンオイルで疎水化処理され
た乾式シリカを1.2質量部添加し、ヘンシェルミキサ
ーFM10C/I(三井鉱山株式会社製)にて、トナー
の見掛け体積充填率が15%となるようにトナーを充填
し、図9に示したY0羽根とS0羽根を用いて、回転数
45.00s-1で2分間、外添混合して評価用トナー1
を得た。
載した。
5、Carrの流動性指数は68であった。
の温度を−20℃に設定し、ジャケット冷却水の通水を
停止させたこと以外は実施例1と同様にして粉体原料A
を2時間に渡って微粉砕したところ、粉砕機内の渦巻室
内温度T1は−15℃、後室内温度T2は45℃、T1
とT2のΔTは60℃であった。また、Tg−T1は7
3℃、Tg−T2は13℃であった。得られた微粉砕品
は重量平均粒径が6.7μmであり、粒径4.0μm以
下の粒子を40.8個数%、粒径10.1μm以上の粒
子を3.5体積%含有するシャープな粒度分布を有して
いた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.7μm、粒径4.0μm以下の粒子を
20.6個数%、粒径10.1μm以上の粒子を2.4
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は85質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.75、平均凹凸度1・
SF−2は1.14、平均凹凸度2・SF−5は1.0
3であった。
積Sbは、1.84m2/cm3であり、体積理論比表面
積Stは0.90m2/cm3であった。従って、Sb/
Stは、2.05であった。
し、評価用トナー2を得た。
6、Carrの流動性指数は73.5であった。
の温度を−5℃に設定したこと以外は実施例1と同様に
して粉体原料Aを2時間に渡って微粉砕したところ、粉
砕機内の渦巻室内温度T1は0℃、後室内温度T2は4
9℃、T1とT2のΔTは49℃であった。また、Tg
−T1は58℃、Tg−T2は9℃であった。得られた
微粉砕品は重量平均粒径が6.9μmであり、粒径4.
0μm以下の粒子を36.6個数%、粒径10.1μm
以上の粒子を4.7体積%含有するシャープな粒度分布
を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.6μm、粒径4.0μm以下の粒子を
23.3個数%、粒径10.1μm以上の粒子を1.3
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は83質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.76、平均凹凸度1・
SF−2は1.12、平均凹凸度2・SF−5は1.0
4であった。
表面積Sbは、1.70m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.91m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、1.87であった。
し、評価用トナー3を得た。
4.5、Carrの流動性指数は66であった。
の温度を−5℃に設定し、回転子の先端周速を96m/
s、粉砕供給量を50kg/hに設定したこと以外は実
施例2と同様にして粉体原料Aを2時間に渡って微粉砕
したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は0℃、後室
内温度T2は40℃、T1とT2のΔTは40℃であっ
た。また、Tg−T1は58℃、Tg−T2は18℃で
あった。得られた微粉砕品は重量平均粒径が9.1μm
であり、粒径4.0μm以下の粒子を34.6個数%、
粒径10.1μm以上の粒子を34.9体積%含有する
シャープな粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が9.0μm、粒径4.0μm以下の粒子を
6.1個数%、粒径10.1μm以上の粒子を30.6
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は85質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.74、平均凹凸度1・
SF−2は1.18、平均凹凸度2・SF−5は1.0
7であった。
表面積Sbは、1.33m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.67m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、1.99であった。
メチルジシラザンとシリコーンオイルで疎水化処理され
た乾式シリカを0.8質量部添加し、ヘンシェルミキサ
ーにて外添混合して評価用トナー4を得た。
7、Carrの流動性指数は75であった。
の温度を−17℃に設定し、回転子の先端周速を137
m/s、粉砕供給量を33kg/hに設定したこと以外
は実施例1と同様にして粉体原料Aを2時間に渡って微
粉砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−12
℃、後室内温度T2は48℃、T1とT2のΔTは60
℃であった。また、Tg−T1は70℃、Tg−T2は
10℃であった。得られた微粉砕品は重量平均粒径が
5.7μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を43.
1個数%、粒径10.1μm以上の粒子を1.1体積%
含有するシャープな粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が5.8μm、粒径4.0μm以下の粒子を
33.2個数%、粒径10.1μm以上の粒子を0.5
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は84質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.76、平均凹凸度1・
SF−2は1.13、平均凹凸度2・SF−5は1.0
4であった。
表面積Sbは、1.95m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは1.03m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、1.89であった。
メチルジシラザンとシリコーンオイルで疎水化処理され
た乾式シリカを1.5質量部添加し、ヘンシェルミキサ
ーにて外添混合して評価用トナー5を得た。
2、Carrの流動性指数は67.5であった。
/s、粉砕供給量を32kg/hに設定したこと以外は
実施例1と同様にして粉体原料Bを2時間に渡って微粉
砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−10
℃、後室内温度T2は43℃、T1とT2のΔTは53
℃であった。また、Tg−T1は70℃、Tg−T2は
17℃であった。得られた微粉砕品は重量平均粒径が
6.8μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を37.
1個数%、粒径10.1μm以上の粒子を4.1体積%
含有するシャープな粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.7μm、粒径4.0μm以下の粒子を
18.8個数%、粒径10.1μm以上の粒子を2.5
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は86質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.75、平均凹凸度1・
SF−2は1.14、平均凹凸度2・SF−5は1.0
5であった。
表面積Sbは、1.82m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.90m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.02であった。
し、評価用トナー6を得た。
3、Carrの流動性指数は62.5であった。
/s、粉砕供給量を25kg/hに設定したこと以外は
実施例5と同様にして粉体原料Bを2時間に渡って微粉
砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−12
℃、後室内温度T2は52℃、T1とT2のΔTは64
℃であった。また、Tg−T1は72℃、Tg−T2は
8℃であった。得られた微粉砕品は重量平均粒径が5.
8μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を42.0個
数%、粒径10.1μm以上の粒子を1.4体積%含有
するシャープな粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が5.8μm、粒径4.0μm以下の粒子を
35.6個数%、粒径10.1μm以上の粒子を0.6
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は83質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.77、平均凹凸度1・
SF−2は1.11、平均凹凸度2・SF−5は1.0
3であった。
表面積Sbは、1.53m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは1.03m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、1.49であった。
し、評価用トナー7を得た。
2、Carrの流動性指数は63.5であった。
μm、回転子と固定子の最小間隙を1.8mmにし、回
転子の先端周速を150m/sとしたこと以外は実施例
1と同様にして粉体原料Aを2時間に渡って微粉砕した
ところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−10℃、後室
内温度T2は41℃、T1とT2のΔTは51℃であっ
た。また、Tg−T1は68℃、Tg−T2は17℃で
あった。得られた微粉砕品αは重量平均粒径が6.6μ
mであり、粒径4.0μm以下の粒子を41.3個数
%、粒径10.1μm以上の粒子を2.9体積%含有す
るシャープな粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
多分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、
重量平均粒径が6.5μm、粒径4.0μm以下の粒子
を20.6個数%、粒径10.1μm以上の粒子を1.
7体積%含有する分級品αが得られた。このときの、微
粉砕物αの質量に対する分級品αの質量の比、すなわち
分級収率は86質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.74、平均凹凸度1・
SF−2は1.15、平均凹凸度2・SF−5は1.0
7であった。
表面積Sbは、1.94m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.92m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.11であった。
し、評価用トナー8αを得た。
3.5、Carrの流動性指数は62.5であった。
ィングしためっきを完全に除去し、再度めっきでコーテ
ィングし、めっき厚を200μmとした。そして、回転
子と固定子の最小間隙を1.4mmに設定し、回転子の
先端周速を99m/sにした以外は実施例1と同様にし
て粉体原料Aを2時間に渡って微粉砕したところ、粉砕
機内の渦巻室内温度T1は−10℃、後室内温度T2は
45℃、T1とT2のΔTは55℃であった。また、T
g−T1は68℃、Tg−T2は13℃であった。得ら
れた微粉砕品βは重量平均粒径が6.7μmであり、粒
径4.0μm以下の粒子を32.6個数%、粒径10.
1μm以上の粒子を3.5体積%含有するシャープな粒
度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
多分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、
重量平均粒径が6.5μm、粒径4.0μm以下の粒子
を22.1個数%、粒径10.1μm以上の粒子を1.
6体積%含有する分級品βが得られた。このときの、微
粉砕物βの質量に対する分級品βの質量の比、すなわち
分級収率は86質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.75、平均凹凸度1・
SF−2は1.14、平均凹凸度2・SF−5は1.0
4であった。
表面積Sbは、1.88m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.92m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.04であった。
し、評価用トナー8βを得た。
3、Carrの流動性指数は62.5であった。
隙の変化量は0.4mmで、初めっきと同等の粉砕処理
能力を発揮できることが確認された。
の回転子および固定子として、その表面をニッケルめっ
きでコーティングしたものを用い(表面硬さHV50
0)、めっき厚を150μm、回転子と固定子の最小間
隙を1.5mmに設定した。そして回転子の先端周速を
132m/s、粉砕供給量を28kg/hに設定したこ
と以外は実施例1と同様にして粉体原料Aを2時間に渡
って微粉砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は
−10℃、後室内温度T2は45℃、T1とT2のΔT
は55℃であった。また、Tg−T1は68℃、Tg−
T2は13℃であった。得られた微粉砕品は重量平均粒
径が6.8μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を4
5.1個数%、粒径10.1μm以上の粒子を5.0体
積%含有する粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.6μm、粒径4.0μm以下の粒子を
21.3個数%、粒径10.1μm以上の粒子を2.8
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は81質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.75、平均凹凸度1・
SF−2は1.14、平均凹凸度2・SF−5は1.0
3であった。
表面積Sbは、1.82m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.91m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.00であった。
し、評価用トナー9を得た。
4.5、Carrの流動性指数は73であった。
/s、粉砕供給量を20kg/hに設定したこと以外は
参考例1と同様にして粉体原料Bを2時間に渡って微粉
砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−10
℃、後室内温度T2は44℃、T1とT2のΔTは54
℃であった。また、Tg−T1は70℃、Tg−T2は
16℃であった。得られた微粉砕品は重量平均粒径が
6.8μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を48.
4個数%、粒径10.1μm以上の粒子を5.7体積%
含有する粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.6μm、粒径4.0μm以下の粒子を
21.5個数%、粒径10.1μm以上の粒子を3.0
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は78質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.74、平均凹凸度1・
SF−2は1.15、平均凹凸度2・SF−5は1.0
6であった。
表面積Sbは、1.80m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.91m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、1.98であった。
し、評価用トナー10を得た。
6、Carrの流動性指数は70.5であった。
の温度を−17℃、回転子の先端周速を153m/s、
粉砕供給量を12kg/hに設定したこと以外は参考例
1と同様にして粉体原料Bを2時間に渡って微粉砕した
ところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−12℃、後室
内温度T2は61℃、T1とT2のΔTは73℃であっ
た。また、Tg−T1は72℃、Tg−T2は−1℃で
あった。得られた微粉砕品は重量平均粒径が5.9μm
であり、粒径4.0μm以下の粒子を55.6個数%、
粒径10.1μm以上の粒子を2.1体積%含有する粒
度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部、主に回転子および
固定子の排出口近くにトナーの融着が見られ、これ以上
の粉砕は不可能であった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が5.8μm、粒径4.0μm以下の粒子を
34.3個数%、粒径10.1μm以上の粒子を0.8
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は77質量%であった。
均円形度SF−1は、0.79、平均凹凸度1・SF−
2は1.07、平均凹凸度2・SF−5は1.03であ
った。
積Sbは、1.41m2/cm3であり、体積理論比表面
積Stは1.03m2/cm3であった。従って、Sb/
Stは、1.37であった。
し、評価用トナー11を得た。
2、Carrの流動性指数は63.5であった。
の回転子および固定子として、その表面をセラミックス
で溶射被膜したものを用い(表面硬さHV1320)、
被膜層の厚さを150μm、回転子と固定子の最小間隙
を1.5mmに設定した。そして回転子の先端周速を1
42m/s、粉砕供給量を25kg/hに設定したこと
以外は実施例1と同様にして粉体原料Aを2時間に渡っ
て微粉砕したところ、粉砕機内の渦巻室内温度T1は−
10℃、後室内温度T2は43℃、T1とT2のΔTは
53℃であった。また、Tg−T1は70℃、Tg−T
2は17℃であった。得られた微粉砕品は重量平均粒径
が6.9μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を5
2.3個数%、粒径10.1μm以上の粒子を7.0体
積%含有する粒度分布を有していた。
内部を点検したところ、粉砕機内部、主に回転子および
固定子の排出口近くにトナーの融着が見られ、これ以上
の粉砕は不可能であった。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.6μm、粒径4.0μm以下の粒子を
20.8個数%、粒径10.1μm以上の粒子を2.2
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は74質量%であった。
子の平均円形度SF−1は、0.74、平均凹凸度1・
SF−2は1.15、平均凹凸度2・SF−5は1.0
4であった。
表面積Sbは、1.85m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.91m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.03であった。
し、評価用トナー12を得た。
4、Carrの流動性指数は66であった。
Aを、図5に示す衝突式気流粉砕機により微粉砕し、得
られた微粉砕品を図4に示す多分割気流式分級機にて分
級した。
μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を62.5個数
%、粒径10.1μm以上の粒子を10.4体積%含有
する粒度分布を有していた。
分割気流式分級機に導入し、厳密に分級することで、重
量平均粒径が6.7μm、粒径4.0μm以下の粒子を
21.7個数%、粒径10.1μm以上の粒子を3.5
体積%含有する分級品が得られた。このときの、微粉砕
物の質量に対する分級品の質量の比、すなわち分級収率
は69質量%であった。
内部を点検したところ、粉砕機内部にトナーの融着は見
られなかった。
子の平均円形度SF−1は、0.71、平均凹凸度1・
SF−2は1.21、平均凹凸度2・SF−5は1.0
9であった。
表面積Sbは、2.53m2/cm3であり、体積理論比
表面積Stは0.90m2/cm3であった。従って、S
b/Stは、2.81であった。
し、評価用トナー13を得た。
3、Carrの流動性指数は62.5であった。
〜13について、市販のレーザービームプリンターLB
P−930EX(キヤノン製)を以下の構成に改造し、
下記条件でプリントアウト試験を実施した。トナー切れ
に際しては、カートリッジ上部のトナー容器部分に切り
込みを設け、そこからトナーを補給することによってプ
リントアウト試験を続けた。一次帯電を−670Vとし
て静電潜像を形成し、感光ドラムと現像剤担持体(磁石
内包)上の現像剤層とが非接触となるように間隙(29
0μm)を設定し、交流バイアス(f=2000Hz;
Vpp=1600V)及び直流バイアス(Vdc=−5
00V)として現像ドラムに印加した。プリントアウト
の速度は、毎分32枚(A4横)となるように改造し
た。得られた画像を下記の項目について評価した。これ
らの結果については、表2にまとめて記した。
及び低温低湿(15℃,相対湿度10%)の各々の環境
下で、通常の複写機用普通紙(75g/m2)に250
00枚プリントアウト終了時の画像濃度維持を測定する
ことにより評価した。画像濃度は「マクベス反射濃度
計」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.00の
白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定
した。
用いて、あらかじめプリント前の転写紙の白色度(%)
を測定し、低温低湿環境下(15℃,10%RH)にお
いて10000枚耐久プリントアウトを行った後のベタ
白画像をプリント後の転写紙の白色度(%)との比較か
らカブリを算出した。
g/m2と135g/m2)にプリントした際の、文字周
辺部へのトナー飛び散り(図6(b)の状態)を目視で
評価した。 A:ほとんど発生せず B:軽微な飛び散りが見られる C:若干の飛び散りが見られる D:顕著な飛び散りが見られる (4)転写率 常温常湿(23℃,相対湿度60%)環境下において、
25000枚の耐久時における耐久初期と耐久後期にお
けるOPC感光ドラムから転写紙へのトナー像の転写率
を下記の方法で求めた。
の転写率は、OPC感光ドラム上に形成されたトナー像
(画像濃度約1.3)を透明な粘着テープで採取し、そ
の画像濃度をマクベス濃度計又はカラー反射濃度計(例
えばColor reflection densit
ometer X−RITE404A manufac
tured by X−RiteCo.)で測定した。
次に、再度トナー像をOPC感光ドラムに形成し、トナ
ー像を転写紙へ転写し、OPC感光ドラム上の採取した
トナー像に対応する転写紙上のトナー像を透明な粘着テ
ープで採取し、同様にしてその画像濃度を測定した。転
写率は下記式から算出した。
機械式粉砕機を用いてトナーを製造する方法において、
該機械式粉砕機内の回転子および/または固定子の表面
を、少なくとも炭化クロムを含有するクロム合金めっき
でコーティングすることによって、回転子および/また
は固定子の寿命を長くし、高処理量かつ高収率でトナー
を製造することができる。
よび低温低湿環境下においても良好な現像性、転写性を
有し、カブリや飛び散りの少ないトナーを製造すること
ができる。
一例の機械式粉砕機の概略断面図である。
る。
る多分割気流式分級装置の概略断面図である。
る。
度)の分析結果の一例を示すグラフである。
度)の分析結果の一例を示すグラフである。
の撹拌翼の一例である。
Claims (24)
- 【請求項1】 結着樹脂および着色剤を少なくとも含有
する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却した
後、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物からなる粉体原料を粉
砕手段によって粉砕し、得られた粉砕物を分級手段によ
って分級する工程を少なくとも有するトナーの製造方法
において、 該粉砕手段は、少なくとも中心回転軸に取り付けられた
回転体である回転子と、該回転子表面と一定間隔を保持
して回転子の周囲に配置されている固定子とを具備し、
且つ間隔を保持することによって形成される環状空間が
気密状態となるように構成されている機械式粉砕機であ
り、 該回転子および/または固定子の表面が、少なくとも炭
化クロムを含有するクロム合金めっきでコーティングさ
れていることを特徴とするトナーの製造方法。 - 【請求項2】 該回転子および/または固定子の表面硬
さがHV900乃至1300(ビッカース硬さ900乃
至1300)であることを特徴とする請求項1に記載の
トナーの製造方法。 - 【請求項3】 分級後のトナー粒子が、円相当径2.0
μm以上である粒径のトナー粒子の平均円形度SF−1
が0.73〜0.90であり、平均凹凸度1・SF−2
が1.07〜1.20であり、平均凹凸度2・SF−5
が1.03〜1.08であることを特徴とする請求項1
又は2に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項4】 該分級後のトナー粒子の平均円形度SF
−1が0.74〜0.80であることを特徴とする請求
項3に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項5】 分級後のトナー粒子のBET法によって
測定された単位体積あたりの比表面積Sb(m2/c
m3)と、トナーを真球と仮定した際の重量平均径から
算出した単位体積あたりの比表面積St(m2/cm3)
の関係が下記条件 Sb/St<2.5 を満足していることを特徴とする請求項1乃至4のいず
れかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項6】 該トナーが、円相当径2.0μm以上で
ある粒径のトナーの平均円形度SF−1が0.71〜
0.90であり、平均凹凸度1・SF−2が1.07〜
1.22であり、平均凹凸度2・SF−5が1.03〜
1.10であることを特徴とする請求項1乃至5のいず
れかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項7】 該トナーの平均円形度SF−1が0.7
2〜0.80であることを特徴とする請求項6に記載の
トナーの製造方法。 - 【請求項8】 該トナーが結着樹脂100質量部に対し
磁性体40〜200質量部を含有する磁性トナーである
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のト
ナーの製造方法。 - 【請求項9】 該トナーのCarrの噴流性指数が80
より大きい値であることを特徴とする請求項1乃至8の
いずれかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項10】 該トナーのCarrの流動性指数が6
0より大きい値であることを特徴とする請求項1乃至9
のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項11】 摩耗または剥離しためっき成分を除去
し、前記のめっきを再度コーティングした回転子および
/または固定子を使用し、前記環状空間の体積を一定範
囲内にして粉砕することを特徴とする請求項1乃至10
のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項12】 該回転子と固定子との間の最小間隙を
0.5乃至10.0mmに設定して、粉体原料を粉砕す
ることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載
のトナーの製造方法。 - 【請求項13】 該めっき層の厚さが20乃至300μ
mであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか
に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項14】 該回転子と固定子との間の最小間隙の
変動幅が0.5mm以下であることを特徴とする請求項
1乃至13のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項15】 粉体原料を+30℃以下の空気と共に
粉砕機内に導入することを特徴とする請求項1乃至14
のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項16】 該空気の温度が+20乃至−40℃で
あることを特徴とする請求項15に記載のトナーの製造
方法。 - 【請求項17】 該機械式粉砕機は粉体導入口に連通し
て渦巻室を有し、渦巻室の室温T1が+20℃以下であ
ることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載
のトナーの製造方法。 - 【請求項18】 該渦巻室の室温T1が+10乃至−3
0℃であることを特徴とする請求項17に記載のトナー
の製造方法。 - 【請求項19】 該機械式粉砕機内で生成した粉砕物
は、機械式粉砕機の後室を経由して粉体排出口から機外
へ排出され、該後室の室温T2が30乃至60℃である
ことを特徴とする請求項1乃至18のいずれかに記載の
トナーの製造方法。 - 【請求項20】 該室温T2と室温T1との温度差ΔT
(T2−T1)が30乃至80℃であることを特徴とす
る請求項19に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項21】 該室温T2と室温T1との温度差ΔT
(T2−T1)が35乃至70℃であることを特徴とす
る請求項19に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項22】 該結着樹脂のガラス転移温度Tgが4
5乃至75℃であり、機械式粉砕機の渦巻室の室温T1
が+20℃以下であり、且つ該結着樹脂のガラス転移温
度Tgよりも40乃至80℃低くなるよう温調すること
を特徴とする請求項17乃至21のいずれかに記載のト
ナーの製造方法。 - 【請求項23】 該結着樹脂のガラス転移温度Tgが4
5乃至75℃であり、機械式粉砕機の後室の室温T2
が、該結着樹脂のガラス転移温度Tgよりも0乃至30
℃低くなるよう温調することを特徴とする請求項19乃
至21のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 【請求項24】 該機械式粉砕機は機内冷却用のジャケ
ットを具備しており、ジャケット内に冷却水を通しなが
ら粉体原料を粉砕することを特徴とする請求項1乃至2
3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
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