JPH07287416A

JPH07287416A - 電子写真用トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH07287416A
Application number: JP6076919A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yoshimoto; 信幸吉本; Hirokazu Kanbara; 宏和神原; Yasuhiro Kuramori; 靖浩倉盛
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】高画質の電子写真用トナーを製造すること。【構成】少なくとも後処理工程、引き続いての篩工程を
有する電子写真用トナーの製造方法において、該篩工程
に用いる篩装置が、実質的に縦振動による篩効果を有す
ることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。【効果】篩工程に用いる篩装置が、実質的に縦振動によ
る篩効果を有するものでありそれによって、高画質の電
子写真用トナーを製造することがでた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも後処理工
程、引き続いての篩工程を有する電子写真用トナーの製
造方法に関するものであり、さらに詳しくは前記篩工程
に用いる篩装置が、実質的に縦振動による篩効果を有す
るものでありそれによって、高画質の電子写真用トナー
を製造することができる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報量の増大とその伝達のため
に、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリなど
の各種出力機器が多く用いられている。これらの出力機
器の多くは、印字品質、印字速度、カラー対応、紙の種
類に対する自由度などから電子写真方式が好ましく用い
られており、今後とも増加すると推測されている。前記
の電子写真方式には幾つかの方式があるが、大別すると
一成分現像方式と二成分現像方式がある。一成分現像方
式においては現像剤がトナーのみから成っており、二成
分現像方式においては現像剤がトナーとキャリアから成
っている。二成分現像方式では、トナーはキャリアとの
摩擦帯電により、トナーに電荷が注入されるが、一成分
現像方式では、現像器中の攪拌により、トナー同士の摩
擦帯電、トナーと現像器部品との摩擦帯電、トナーとト
ナー表面の添加剤との摩擦帯電などによりトナーに電荷
が注入される。これらの電荷が注入されたトナーは、感
光体上の静電潜像に近接されると、静電潜像が形成する
電界によるトナー粒子に対する潜像方向の吸引力が、二
成分現像方式の場合には、トナー粒子とキャリア粒子間
の静電気力に打ち勝って、トナー粒子は静電潜像に吸引
付着されて静電潜像が可視化されるものである。一方、
一成分現像方式では、トナー粒子に対する潜像方向の吸
引力が、トナーと現像スリーブとの磁気或いは静電気に
よる付着力に打ち勝って、トナー粒子は静電潜像に吸引
付着されて静電潜像が可視化されるものである。しかる
後に可視化された潜像は、紙などの支持体上に転写さ
れ、さらに熱と圧力により支持体に定着される。転写さ
れなかった感光体上のトナーは機械的に除去されて、感
光体は再使用される。現像剤は、現像によって消費され
たトナーを補充しながら反復使用される。

【０００３】前記の電子写真プロセスにより高画質のコ
ピー物を得るためには、用いるトナーの粉体特性、電気
特性などを最適な状態に制御することが必要である。そ
のためには、トナー表面に存在する添加剤の状態を制御
するこどが重要である。換言すれば、トナーと添加剤と
を混合する（以降後処理工程という）条件及び引き続い
てのトナーの凝集物及びその他の異物を除去する工程
（以降篩工程という）の条件がトナー特性に大きな影響
を与える。特に、後処理工程で付与したトナー特性を篩
工程後も維持するという意味において、篩工程が非常に
重要である。従来、トナーの篩工程には、旋回運動によ
りトナーを篩う、所謂振動篩或いはトナーにメッシュ面
に沿った力と同時に、機械的に上からの力を加えること
によりメッシュを通過させる、所謂面内篩を用いてき
た。

【０００４】しかしながら、前記のいずれの方式の篩方
法においても、原理的にトナーに横方向の力乃至は過大
な縦方向の力が加わる。これらの剪断力により、トナー
表面の添加剤は、その前工程である後処理工程での状態
を維持することができず、また、トナー個々に負荷され
る剪断力には大きな差が生じるために、トナーの粉体特
性、電気特性などに大きなばらつきが発生する。従っ
て、高画質の電子写真用トナーを安定に製造することが
困難である。さらには、この剪断力により発生したトナ
ー同士の凝集物が、前述の電子写真プロセスにおいて種
々の悪影響を及ぼし、高画質の維持が困難になる。これ
に加えて、特に面内篩のメッシュには過大な力が加わる
ため、トナーの製造中にメッシュの破損などが発生しや
すく、このためにトナー中にメッシュ破片、異物などの
混入が発生することになる。その結果、高画質のコピー
物を長期間安定に得ることが困難になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、電子写
真用トナー表面に存在する添加剤に与える篩方法の効果
について、鋭意研究した結果、本発明に至ったものであ
る。本発明で解決しようとする第一の課題は、高画質の
電子写真用トナーの製造方法を提供するものである。本
発明で解決しようとする第二の課題は、適正なトナー特
性を有するトナーを、長期間にわたって安定して製造す
る方法を提供するものである。本発明で解決しようとす
る第三の課題は、トナーの粗大粒子、異物等の混入のな
い電子写真用トナーを経済的に容易に製造する方法を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決すための手段】本発明は、少なくとも後処
理工程、引き続いての篩工程を有する電子写真用トナー
の製造方法において、該篩工程に用いる篩装置が、実質
的に縦振動による篩効果を有することを特徴とする電子
写真用トナーの製造方法である。具体的には、所望の粒
径の電子写真用トナーに後処理工程を経た後に篩工程を
経る電子写真用トナーの製造方法において、前記篩工程
に、篩のメッシュが実質的に縦振動をすることにより、
篩効果を発揮する篩装置を用いる電子写真用トナーの製
造方法である。篩装置のメッシュに縦振動を与える方法
には種々の方法があるが、本発明に最も好ましく用いら
れる方法は、メッシュに音波を与えて振動を付与する脈
動式のものである（図１）。

【０００７】この方法によれば、メッシュに付与する振
動は、音波のエネルギ量を制御することにより、容易に
制御することができる。本発明の後処理工程に用いるこ
とのできる添加剤としては、疎水性シリカ、疎水性酸化
チタン、高分子微粒子粉末等の流動性向上剤、導電性酸
化スズ、マグネタイト等の抵抗調整剤、金属石鹸等のク
リーニング性向上剤、チタン酸ストロンチウム、炭化タ
ングステン等の感光体表面研磨剤等がある。一方、二成
分系現像剤として、これらのトナーとともに用いるキャ
リアには、鉄粉、マグネタイト、フェライト等の平均粒
径が 20 〜 300μm の磁性粉等があり、これらには必要
に応じて樹脂でコーティングしてもよい。コーティング
樹脂としては、シリコン、スチレンーアクリル、ポリフ
ッ化ビニリデン等を好ましく用いることができる。

【０００８】また、後処理工程に用いるトナーとして
は、種々のトナーを用いることができる。たとえば、樹
脂、着色剤、荷電制御剤、オフセット防止剤などの混合
物を二軸混練機等により溶融混練し、さらに冷却後に微
粉砕し、必要に応じて所望の粒径に分級することにより
得ることができる。他の種類のトナーとしては、樹脂の
製造時に、モノマに着色剤、荷電制御剤、オフセット防
止剤等を分散させた後に重合を行うという、所謂重合ト
ナーがある。前記の樹脂としては、スチレンーアクリル
系、ポリエステル系等の樹脂及びその混合物がある。着
色剤としては、カーボンブラック、マグネタイト、各種
の染料及び顔料を単独或いは併用で用いることができ、
黒色のトナーを得るためには、カーボンブラック或いは
ブルーブラック系顔料の単独或いは併用により、容易に
得ることができる。その他の色のトナーを得るために
は、相当する色を有する染料或いは顔料を用いればよ
い。一成分系現像剤を得るには、着色剤としてはマグタ
イト及びフェライトを用いればよい。荷電制御剤として
は、アゾ系顔料及びサルチル酸系化合物の金属キレート
体、ニグロシン系顔料、四級アンモニウム塩などの化合
物あるいはこれらの混合物を用いることができる。オフ
セット防止剤としては、エチレン系、プロピレン系、カ
ルナウバ、ライスオイルなどの合成及び天然のワックス
あるいはこれらの混合物を用いることができる。

【０００９】本発明のトナーとキャリアの混合割合は、
キャリアの粒径、用いる複写機の現像プロセスにより異
なるが、トナー濃度（現像剤中に含まれるトナーの重量
％）で 1〜30％程度が適当である。作用本発明の篩装置における縦振動の作用については、全て
が明らかになったわけではないが、概略、次のように推
測することができる。すなわち、実質的に縦振動でトナ
ーを篩う場合には、他の篩装置とは異なりトナーに剪断
力がかかりにくく、その結果、後処理工程においてトナ
ーに付着させた各種添加剤が、本発明の篩装置において
は元の付着状態を維持しているものと考えてられる。

【００１０】

【実施例】以下に実施例により、より具体的に本発明の
効果を説明するが、本発明がこれらに限定されるもので
はない。実施例１配合組成トナー用樹脂：スチレン−アクリル樹脂パーフェクター 9630 （日立化成工業株式会社製） 54重量％荷電制御剤：P-51（オリエント化学株式会社製） 3 重量％着色剤：マグネタイト EPT-1000（戸田工業株式会社製） 40重量％ワックス：ビスコール 550-P（三洋化成工業株式会社製） 3 重量％前記の配合組成を有する混合物を、二軸混練機 PCM-65
( 株式会社池貝社製）にて溶融混練し、圧延冷却後に
約 3mm角に粗粉砕した。この粗粉砕物を風力式粉砕機ID
S-5(日本ニューマチック工業株式会社製) で粉砕したあ
と、分級して、平均粒径が 8.6μm のトナーを得た。こ
のトナーに、疎水性シリカ R-972（日本アエロジル株式
会社製） 0.3重量％及びチタン酸ストロンチウム 0.6重
量％を添加して、ヘンシェルミキサを用いて、高速にて
一分間攪拌した。然る後に、この得たるトナーを脈動式
篩装置パルファイナ PF-520 型（株式会社徳寿工作所
製）にて、時間当たり供給量 30 kg/h、脈動用スピーカ
周波数 40 Hzの条件下で篩工程を行い、平均粒径 8.6μ
m 、静嵩密度 0.543 g/cm³のトナーを得た。

【００１１】このトナーを用いて、複写機 NP-4330（キ
ャノン株式会社製）にて、50,000枚の複写を行ったとこ
ろ、良好な画像品質の複写物を得た。比較例１比較として、実施例１の脈動式篩装置の代わりに、振動
式篩装置ダルトン 701( 株式会社ダルトン社製) を用
いた外は、実施例１と全く同様にして、平均粒径 8.5μ
m 、静嵩密度 0.530 g/cm³のトナーを得た。このトナー
を用いて、複写機 NP-4330（キャノン株式会社製）に
て、複写を行ったところ、最初から画像濃度が低く、1
0,000枚の時点でも画像濃度が回復しなかったので、10,
000枚の時点で評価を中止した。

【００１２】実施例２配合組成トナー用樹脂：スチレン−アクリル樹脂パーフェクター 9630 （日立化成工業株式会社製） 54重量％荷電制御剤：T-77（保土谷化学株式会社製） 3 重量％着色剤：マグネタイト EPT-1000（戸田工業株式会社製） 48重量％ワックス：ビスコール 550-P（三洋化成工業株式会社製） 3 重量％前記の配合組成を有する混合物を、二軸混練機 PCM-65
( 株式会社池貝社製）にて溶融混練し、圧延冷却後に
約 3mm角に粗粉砕した。この粗粉砕物を風力式粉砕機ID
S-5(日本ニューマチック工業株式会社製) にて粉砕した
あと、分級して、平均粒径が 9.7μm のトナーを得た。
このトナーに、疎水性シリカ R-972（日本アエロジル株
式会社製）0.3 重量％及びチタン酸ストロンチウム 0.6
重量％を添加して、ヘンシェルミキサを用いて、高速に
て一分間攪拌した。然る後に、この得たるトナーを脈動
式篩装置パルファイナ PF-520 型（株式会社徳寿工作所
製）にて、時間当たり供給量 30 kg/h、脈動用スピーカ
周波数 40 Hzの条件下で篩工程を行い、平均粒径 9.7μ
m 、静嵩密度 0.645 g/cm³のトナーを得た。

【００１３】このトナーを用いて、複写機 NP-6060（キ
ャノン株式会社製）にて、50,000枚の複写を行ったとこ
ろ、良好な画像品質の複写物を得た。比較例２比較として、実施例２の脈動式篩装置の代わりに、振動
式篩装置ダルトン 701( 株式会社ダルトン社製) を用
いた外は、実施例１と全く同様にして、平均粒径 9.9μ
m 、静嵩密度 0.630 g/cm³のトナーを得た。このトナー
を用いて、複写機 NP-6060（キャノン株式会社製）に
て、複写を行ったところ、最初から画像濃度が低く、8,
000 枚の時点でも画像濃度が回復しなかったので、8,00
0 枚の時点で評価を中止した。

【００１４】実施例３配合組成トナー用樹脂：スチレン−アクリル樹脂パーフェクター 9630 （日立化成工業株式会社製） 87重量％荷電制御剤：T-302 保土谷化学株式会社製） 3 重量％着色剤：カーボンブラック #44（三菱化成株式会社製） 7 重量％ワックス：ビスコール 550-P（三洋化成工業株式会社製） 3 重量％前記の配合組成を有する混合物を、二軸混練機 PCM-65
( 株式会社池貝社製）にて溶融混練し、圧延冷却後に
約 3mm角に粗粉砕した。この粗粉砕物を風力式粉砕機ID
S-5(日本ニューマチック工業株式会社製) にて、粉砕し
たあと、分級して、平均粒径が 9.5μm のトナーを得
た。このトナーに、疎水性シリカ R-972（日本アエロジ
ル株式会社製）0.3 重量％及びマグネタイト EPT-1000
（戸田工業株式会社製）0.5 重量％を添加して、ヘンシ
ェルミキサを用いて、高速にて一分間攪拌した。然る後
に、この得たるトナーを脈動式篩装置パルファイナ PF-
520型（株式会社徳寿工作所製）にて、時間当たり供
給量 30 kg/h、脈動用スピーカ周波数 40 Hzの条件下で
篩工程を行い、平均粒径 9.6μm 、静嵩密度0.321 g/cm
³ のトナーを得た。

【００１５】このトナーを用いて、複写機 FP-3270（松
下電器産業株式会社製）にて、60,000枚の複写を行った
ところ、良好な画像品質の複写物を得た。比較例３比較として、実施例３の脈動式篩装置の代わりに、振動
式篩装置ダルトン 701( 株式会社ダルトン社製) を用
いた外は、実施例１と全く同様にして、平均粒径 9.7μ
m 、静嵩密度 0.311 g/cm³のトナーを得た。このトナー
を用いて、複写機 FP-3270（松下電器産業株式会社製）
にて、複写を行ったところ、最初から画像濃度が低く、
5,000 枚の時点でも画像濃度が回復しなかったので、5,
000 枚の時点で評価を中止した。

【００１６】

【発明の効果】前記の実施例と比較例から、本発明がト
ナーの製造方法が、高画質トナーの製造方法として優れ
ていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、脈動式篩装置概念図である。

【符号の簡単な説明】

1 、投入口 2 、上部ケース 3 、中部ケース 4 、下部ケース 5 、スピーカー 6 、共振膜 7 、篩網（ナイロンメッシュ） 8 、エアノズル 9 、エアノズルユニット 10 、カバー 11 、レベル計（網上堆積検出用） 12 、レベル計（オーバー品満杯検出用） 13 、オーバー品受け容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも後処理工程、引き続いての篩工
程を有する電子写真用トナーの製造方法において、該篩
工程に用いる篩装置が、実質的に縦振動による篩効果を
有することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。