JPH01205172A - 静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーの製造方法

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JPH01205172A
JPH01205172A JP63029772A JP2977288A JPH01205172A JP H01205172 A JPH01205172 A JP H01205172A JP 63029772 A JP63029772 A JP 63029772A JP 2977288 A JP2977288 A JP 2977288A JP H01205172 A JPH01205172 A JP H01205172A
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Masakichi Kato
政吉 加藤
Hitoshi Kanda
仁志 神田
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B07B7/086Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream
    • B07B7/0865Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream using the coanda effect of the moving gas stream
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0817Separation; Classifying

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

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】 本発明は効率良く粒度分布のシャープな静電荷像現像用
トナーを製造する方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、トナーの微粉砕方法としては1台の分級機と1台
の粉砕機の組み合せ又は2台の分級機と1台の粉砕機の
組み合せが知られており、その例としては高圧気流をジ
ェットノズルから噴出させ、そのジェット気流中に原料
粒子を巻き込み、粒子の相互衝突又は壁その他の衝突体
との衝突で粉砕を進めるいわゆるジェットミルを用い、
該粉砕手段1ケと、分級手段1〜2ケが結合されて、粉
砕に供されている。第2図および第3図は、それぞれ従
来行われている例である。第2図において、原料は原料
供給管lを経て供給され、粉砕物と共に原料は分級手段
に導入され、粗粉と微粉にわけられる。粗粉は、粉砕手
段を経て粉砕され、再び分級手段へ導入される。一方微
粉は製品として系外へ排出される。
しかしながら、この系では、分級手段に供給される粉体
は、原料の粉体の他粉砕の過程にある種々の粒径のトナ
ーが粉砕手段と分級手段の間を循環して供給されるため
、粒度が非常にブロードであり、かつ、非常に負荷の大
きい状態で運転されることになる。従って、分級された
微粉すなわち粉砕品には、品質上悪影響を及ぼす粗粒子
が多(なる。
一方、再度粉砕へ戻される粗粉側には、本来、これ以上
粉砕の必要のない微粉が多く混入して、これらの微粉が
さらに粉砕されることから、粉砕品中の微粉の割合が多
くなって、微粉の凝集物等が発生することもあり、次工
程の分級工程で微粉除去を行って所望の粒度を得ても収
率が低い。又、先に述べたように、粗粉、微粉等の割合
が多くなるので、このようにして作った現像剤を用いて
得た画像は、濃度も低く、カブリが多い白ポチがあるな
どの欠点を有している。又、分級機の性能が悪いため、
粉砕のエネルギー効率が悪いという問題を有している。
上記の改良手段として、第3図のように、第2分級手段
を設けて、第1分級手段で比較的粗い分級点で微粉を除
去し、第3分級手段で更に微粉を除去することで、粉砕
機に付属する分級機の分級精度を上げる試みがなされて
いる。これによって上述の問題点は改善されているが、
まだ十分ではなく、又、分級手段や、第1分級手段から
第3分級手段への運搬手段5等が増加することにより、
工程が煩雑化し、投資額が倍近くに増大し、かつ、第1
分級手段、運搬手段等を運転するエネルギー分のランニ
ングコストが増大するなどの問題があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は従来のトナー微粉砕方法における、前述の各種
問題点を解決するものであって、その目的は均一かつ精
微な粒度分布の静電現像用トナーを効率よく得られる製
造方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有
する組成物を溶融混練し、混練物を冷却固化し、固化物
を粉砕して粉砕原料を生成し、生成した粉砕原料を分級
してトナー粉を製造する方法において、 粉砕原料を第1分級手段へ導入して第1粗粉と第1分級
微粉とに分級し、 分級された第1粗粉を第1粉砕手段へ導入して粉砕し、 得られた第1粗粉の粉砕物を粉砕原料とともに第1分級
手段へ導入して分級し、 分級された第1分級微粉を多分割分級手段からなる第2
分級手段へ導入して、第2粗粉と第2分級中粉、第2分
級微粉とに分級し、 分級された第2粗粉を第2粉砕手段へ導入して粉砕し、 得られた第2粗粉の粉砕物を第2分級手段へ導入し、 該第2分級手段は、分級フェンスにより少なくとも3つ
に分画されてなる多分割分割分級域からなり、前記第1
分級微粉および第2粗粉の粉砕物を導入して湾曲線的に
降下せしめて、第1分画域に粗粒子群を主成分とする第
2粗粉を分割捕集し、第2分画域に所定粒径範囲の粒子
群を主成分とする第2分級中粉体を分割捕集し、第3分
画域に所定粒子径以下の粒子群を主成分とする第2分級
微粉を分割捕集することを特徴とする静電荷像現像用ト
ナーの製造方法を提供することにある。
本発明の方法は溶融混練粗粉物を粉砕するものであって
、第1図はその方法の概要を示すフローチャートである
。すなわち本発明の方法においては、第1粉砕手段にお
いて粉砕された粉砕物は原料と第1分級手段へ送られ、
第1分級手段で粗粉と微粉に分級される。第1分級手段
で分級された粗粉は、第1粉砕手段に導入され粉砕され
る。第1分級手段で分級された微粉は、第2分級手段で
さらに3分割に分級され、第2分級粗粉は、第2粉砕手
段にて粉砕され、さらに第2分級手段へ送られる。一方
、第2分級中粉の所定内粒径の粒子群は、仕上り品とし
て系外から取り出す。また、所定粒径以下の第2分級微
粉も系外から取り出す。
前記第2分級手段として用いられる多分割分級手段とし
ては、US  Patent  No、4,132,6
34に記載されている装置及び手段がある。例えば、第
4図(断面図)及び第5図(立体図)に示す方式の多分
割分級機を具体例の1つとして例示し得る。第4図及び
第5図において、側壁は22. 23. 24で示され
る形状を有し、下部壁は25で示される形状を有し、側
壁23と下部壁25にはそれぞれナイフエッチ型の分級
エッヂ17,18を具備し、この分級エッチ17. 1
8により、分級ゾーンは3分画されている。側壁22下
の部分に分級室に開口する原料供給ノズル16を設け、
該ノズルの底部接線の延長方向に対して下方に折り曲げ
て長楕円弧を描いたコアンダブロック26を設ける。分
級室上部壁27は、分級室下部方向にナイフエッチ型の
人気エッヂ19を具備し、更に分級室上部には分級室に
開口する人気管14. 15を設けである。また、人気
管14、 15にはダイパの如き第1.第2気体導入調
節手段20.21及び静圧計28.29を設けである。
分級エッヂ17. 18及び人気エッヂ19の位置は、
被分級処理原料の種類により、又所望の粒径により異な
る。また、分級室底面にはそれぞれの分画域に対応させ
て、室内に開口する排出口11. 12゜13を設けで
ある。排出口11. 12. 13には、それぞれバル
ブ手段の如き開閉手段を設けてもよい。
原料供給ノズル16は直角筒部と角錘筒部とから成り、
直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭まった箇所の内径の
比を20;l乃至1:1、好ましくは10:1から2:
lに設定すると、良好な導入速度(流速50m/秒ない
し300m/秒)が得られる。
供給された原料はコアンダ効果によりコアンダブロック
26の作用と、その際流入する空気の如き気体の作用と
により湾曲線30を描いて移動し、それぞれの粒径の大
小に応じて、大きい粒子(粗粒子)は気流の外側、すな
わち分級エッヂ18の外側の分画、中間の粒子(規定内
粒径の粒子)は分級エッヂ18と17の間の分画、小さ
い粒子(規定粒径以下の粒子)は分級エッヂ17の内側
の分画に分割され、大きい粒子は排出口11より、中間
の粒子は排出口12より、小さい粒子は排出口13より
それぞれ排出される。
上述の方法を実施するには、通常相互の機器をパイプ手
段等で連結してなる一体装置システムを使用するのが通
常であり、そうした装置の好ましい例を第6図に示す。
第6図に示す一体装置は、第1粉砕機3.第1分級機1
.第1分級サイクロン5゜輸送用インジェクションフィ
ーダー103.捕集サイクロン105.第2分級機本体
2.第2粉砕機4゜第2分級粗粉サイクロン6、第2分
級中粉サイクロン7、第2分級微粉サイクロン8をパイ
プ手段で連結してなるものである。
この装置において、いわゆる粉砕物原料は、原料投入口
100を経て原料供給導管101を介して第1分級機l
へ導入され、分級された第1分級粗粉は第1粉砕機3へ
導入されて粉砕され、再び導管101を介して第1分級
機lへ導入させる。
一方、分級されて得た第1分級微粉は導管102を経て
、捕集サイクロン5へ捕集され、インジェクションフィ
ーダー103でサイクロンよりとりだされ導管104、
捕集サイクロン105を経て第2分級手段2へ導入され
分級される。分級された第2分級粗粉は、捕集サイクロ
ン6で捕集され第2粉砕機4で粉砕され、第2粉砕品は
導管114、捕集サイクロン105を経て第2分級手段
2へ第1分級微粉とともに導入される。一方、第2分級
中粉は捕集サイクロン7にて捕集され、仕上り品排出ロ
ア1より排出される。また第2分級微粉は捕集サイクロ
ン8にて捕集され、微粉排出口81より排出される。こ
こで捕集サイクロン105では、風量コントロール弁1
09と第1分級手段入口の締り手段16によって風mを
コントロールして粉体及び空気を第2分級手段へ導入す
る。
粉砕機3及び4としては、衝撃式粉砕機、ジェット粉砕
機等が使用できるが、いずれもそれ自体で目的粒度まで
粉砕可能な装置であることが要求され、衝撃式粉砕機と
しては、線用ミクロン製MVM粉砕機ターボ工業製ター
ボミル等、ジェットを利用した粉砕機としては日本ニュ
ーマチツク工業製PJM−1,線用ミクロン製ミクロン
ジェットやJet−0−Mizer、  Blaw−K
nox、  Trost  JetM i l 1 、
その他が使用可能である。また、第1分級機1としては
、日本ニューマチツク工業製DSセパレーター日清エン
ジニアリング製ターボクラシファイヤー、線用ミクロン
製MSセパレーターその他の分級機が使用可能である。
第2分級手段2としては、日鉄鉱業製エルボージェット
の如きコアンダブロックを有し、コアンダ効果を利用し
た分級手段が挙げられる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の方法は第2分級手段から
第2粉砕手段で粉砕されるとき、従来と異なリトナー粒
度に近い微細な粒子のみで粉砕されて分級へ送られるた
め、過粉砕が防止されて2μm以下の超微粉や、微粉凝
集物の発生が防止できて、シャープな粒度分布の粉砕品
が得られる。さらに第2分級手段として特定の分級手段
により粗粉粒子群と微粉粒子群とを同時に除去するため
、従来次工程で行っていた分級工程が不要となり、かつ
迅速に所定の粒径範囲内のものであって精緻な粒度分布
を有する粒子群を得ることが効率良くできる。
また、上述従来の分級工程として中粉域と微粉域とを分
級する目的として用いられる固定壁型分級機や回転型分
級機の如き分級方式では、微粒子によって構成される現
像画像のカブリの原因となる凝集物を生じ易(、生じた
場合中粉域から除去することが困難であったが本発明の
方法によると凝集物が混入したとしても、コアンダ効果
および/または高速移動により凝集物が解壊されて細粉
体として除去されるとともに、解壊を免れた凝集物があ
ったとしても粗粉域または微粉域へ同時に除去できるた
め、凝集物を効率よ(取り除くことが可能であり、分級
収率を良好に上げることができる。
本発明のもう1つの効果は第1粉砕手段の粉砕時の衝撃
力より、第2粉砕手段の粉砕時の衝撃力を弱くコントロ
ールすることにより具体的な1つの例としては、ジェッ
トミルの第1粉砕手段の粉砕エアのエア圧を5〜10K
g/crrrと上げて粉砕し、第2粉砕手段は第1粉砕
手段の粉砕エアのエア圧より低い2〜6Kg/crrf
と比較して低いレベルで粉砕することにより、微粉や超
微粉の発生が更に少ない粒度分布のよりシャープな粉砕
品を得ることが可能になる。又、このような方法で得た
粉砕品を更に次工程以降の加工を行い得た製品も、流動
性がよく画質も従来工程で作られたものに比べ濃度が高
く、地力ブリや文字周辺のトビチリも少ないものが得ら
れる。
また、粒径の小さな中粉体(例えば平均粒径3〜7μ)
を製造する際には、従来の方法よりも効率よく本発明は
実施し得る。
以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。
実施例1 第6図は本発明を実施した1例であり原料としては、ト
ナー用溶融混練冷却物を3 m mスクリーンのハンマ
ーミルで粗砕したものを用いた。第1粉砕機3としては
日本ニューマチツク工業製1−10型ジエツトミルで粉
砕圧を、6Kg1crdに設定し、第2粉砕機4として
は日本ニューマチック工業製1−5型ジエツトミルで粉
砕圧を4.5Kg/ct+?に設定して用いた。第1分
級機1としては、日本ニューマチツク工業製DS−10
UR型分級機を用い、第1分級微粉の粒度をコールタ−
カウンターによる体積平均径で12〜18μmになるよ
うに設定した。
第2分級手段2としては、日鉄鉱業社製エルボージェッ
トEJ −45−B型機を用い、第2分級中粉(トナー
粉)粒度をコールタ−カウンターによる体積平均粒径で
10〜12μmになるように設定した。結果を第1表に
示す。
実施例2 実施例1と同様の装置を用い、原料としてはトナー用溶
融混練冷却物を3mmスクリーンのハンマーミルで粗砕
したものを用いた。第1粉砕機3のl−10型ジエツト
ミルは、粉砕圧を6Kg/crrrに設定し、第2粉砕
機4のI−5型ジエツトミルは、粉砕圧5Kg/crd
に設定して用いた。第1分級機1のDS−10UR型分
級機の第1分級微粉の粒度をコールタ−カウンターによ
る体積平均径で10〜14μmになるように設定した。
第2分級手段のEJ −45−3型分級機の第2分級中
粉粒度をコールタ−カウンターによる体積平均径で7〜
9μmになるように設定した。第2表に結果を示す。
比較例1 原料として実施例1と同じトナー用溶融混練冷却物を3
mmスクリーンのハンマーミルで粗砕したものを用い、
第3図に示す如く構成された粉砕−分級システムで粉砕
9分級を行った。粉砕手段としては、日本ニューマチッ
ク工業製l−10型ジエツトミルで粉砕圧を6Kg/c
rdに設定して用いた。第1分級手段としては、日本ニ
ューマチツク工業製DS−IOUR型分級機を用い、第
3分級手段、第2分級手段としては、日本ニューマチツ
ク工業製DS−5UR型分級機を用い、第3分級微粉の
粒度をコールタ−カウンターによる体積平均径で9〜1
2μmになるように設定し、さらに第2分級手段で所定
粒径以下の微粉を分離し、第2分級粗粉の粒度をコール
タ−カウンターによる体積平均径で10〜128mにな
るように設定した。結果を第1表に示す。
比較例2 原料として実施例2と同じトナー用溶融混練冷却物を3
mmスクリーンのハンマーミルで粗砕したものを用い、
比較例1と同様の装置を用い丁粉砕9分級を行った。粉
砕手段のl−10型ジエツトミルは粉砕圧を6Kg/c
rdに設定して用いた。第3分級手段、第2分級手段の
DS−5UR型分級機は、第3分級微粉の粒度、第2分
級粗粉の粒度がそれぞれコールタ−カウンターによる体
積平均粒径で6〜8μm、7〜9μmになるように設定
した。結果を第2表に示す。
第  1  表 ※l)コールタ−カウンターによる。
※2)供給された原料の全量に対しての最終的に得られ
た分級製品の量との比率。
※3)得られた分級製品をトナーとして使用し、疎水性
シリカ0.3重量%を混合して現像剤を調製し、複写機
NP−1502(キャノン製)に供給して複写試験を行
った結果。
第  2  表 ※l)コールタ−カウンターによる ※2)供給された原料の全量に対しての最終的に得られ
た分級製品の量との比率。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のフローチャート、 第2図及び第3図は従来例を示すフローチャート、第4
図、第5図はそれぞれ本発明の多分割分級手段を実施す
るための具体例である装置の断面図。 立面図を示す。 第6図は本発明の方法を実施するための粉砕分級装置シ
ステムを示す概略図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する組成物
    を溶融混練し、混練物を冷却固化し、固化物を粉砕して
    粉砕原料を生成し、生成した粉砕原料を分級してトナー
    粉を製造する方法において、粉砕原料を第1分級手段へ
    導入して第1粗粉と第1分級微粉とに分級し、 分級された第1粗粉を第1粉砕手段へ導入して粉砕し、 得られた第1粗粉の粉砕物を粉砕原料とともに第1分級
    手段へ導入して分級し、 分級された第1分級微粉を多分割分級手段からなる第2
    分級手段へ導入して、第2粗粉と第2分級中粉、第2分
    級微粉とに分級し、 分級された第2粗粉を第2粉砕手段へ導入して粉砕し、 得られた第2粗粉の粉砕物を第2分級手段へ導入し、 該第2分級手段は、分級フエンスにより少なくとも3つ
    に分画されてなる多分割分割分級域からなり、前記第1
    分級微粉および第2粗粉の粉砕物を導入して湾曲線的に
    降下せしめて、第1分画域に粗粒子群を主成分とする第
    2粗粉を分割捕集し、第2分画域に所定粒径範囲の粒子
    群を主成分とする第2分級中粉体を分割捕集し、第3分
    画域に所定粒子径以下の粒子群を主成分とする第2分級
    微粉を分割捕集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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03287173A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Canon Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
US5591558A (en) * 1995-02-24 1997-01-07 Konica Corporation Image forming method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03287173A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Canon Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
US5591558A (en) * 1995-02-24 1997-01-07 Konica Corporation Image forming method

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