JP2018097184A - Toner manufacturing method - Google Patents
Toner manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018097184A JP2018097184A JP2016242177A JP2016242177A JP2018097184A JP 2018097184 A JP2018097184 A JP 2018097184A JP 2016242177 A JP2016242177 A JP 2016242177A JP 2016242177 A JP2016242177 A JP 2016242177A JP 2018097184 A JP2018097184 A JP 2018097184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- space
- toner particles
- surface modification
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Glanulating (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a toner used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method or the like.
近年、高速高画質化が求められている。特に転写性は、トナーの形状の影響が大きく、球形化が行われている。
球形化の方法としては、熱処理や機械式粉砕機を用いられることが多い。しかしながら、熱処理では、熱処理後にトナー表面にワックスがブリードアウトするために、耐久性が大幅に悪化する。機械式粉砕機では、円形度向上のために、パス回数を増やすことが必要であるため、生産性が悪化することや、粉砕機内での粗粒発生の問題があり、従来の球形化設備では、トナー性能や、製造に対して課題が残っている。
そこで、球形化の方法としては、装置内で被処理物を循環させながら表面改質（球形化）処理を行う回分式の装置が製造上好ましく、例えば、球形化しながら分級が可能な回分式の表面改質装置を使用した球形化処理が知られている（特許文献１参照）。
In recent years, high speed and high image quality has been demanded. In particular, the transferability is greatly influenced by the shape of the toner, and is spheroidized.
As a spheronization method, heat treatment or a mechanical pulverizer is often used. However, in the heat treatment, since the wax bleeds out on the toner surface after the heat treatment, the durability is greatly deteriorated. In mechanical crushers, it is necessary to increase the number of passes in order to improve the circularity, so there is a problem that productivity deteriorates and coarse particles are generated in the crusher. Problems remain with respect to toner performance and manufacturing.
Therefore, as a method of spheroidization, a batch type apparatus that performs surface modification (spheronization) treatment while circulating the object to be processed in the apparatus is preferable in production. For example, a batch type apparatus that can be classified while spheroidizing is used. A spheronization process using a surface modification device is known (see Patent Document 1).
しかしながら、回分式の表面改質装置で円形度を上げるためには、滞留時間を延ばす必要があり、生産性が低下する。回分式の装置を用いて効率よく球形化を行うためには、系内の流動性を高めて、トナー粒子の循環速度を速くし、所定時間あたりにトナー粒子が受ける球形化処理の回数を多くすることが重要である。 However, in order to increase the circularity with a batch type surface reforming apparatus, it is necessary to extend the residence time, and the productivity is lowered. In order to efficiently spheroidize using a batch type device, the fluidity in the system is increased, the circulation speed of the toner particles is increased, and the number of spheroidization processes that the toner particles receive per predetermined time is increased. It is important to.
一方、低温定着性等の向上には離型剤を多く配合することが有効であるが、離型剤の配合量を多くすると、離型剤の分散性が低下し、トナー粒子表面へ離型剤が露出しやすくなるため、耐久性が低下する。また、トナー粒子の流動性も低下するため、回分式の表面改質装置を使用したトナーの製造においては、離型剤の使用量が多いほど、生産性の低下が顕著である。 On the other hand, it is effective to add a large amount of a release agent to improve low-temperature fixability, etc. However, increasing the amount of the release agent decreases the dispersibility of the release agent and releases it to the toner particle surface. Since the agent is easily exposed, the durability is lowered. Further, since the fluidity of the toner particles also decreases, in the production of toner using a batch-type surface modification device, the productivity decreases more as the amount of the release agent used is larger.
本発明は、離型剤を含有するトナーの製造に回分式の表面改質装置を使用しても、円形度が高く、耐久性にも優れるトナーが生産性よく得られる方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a toner having a high degree of circularity and excellent durability even when a batch-type surface modification device is used for producing a toner containing a release agent.
本発明は、結着樹脂及び離型剤を含有する組成物をオープンロール型混練機により溶融混練する工程を含む工程により得られたトナー粒子の表面を改質処理することを特徴とするトナーの製造方法であって、前記離型剤の含有量が組成物中2質量％以上15質量％以下であり、前記トナー粒子の表面を改質処理する工程が、回分式の表面改質装置を用いる工程であり、該回分式の表面改質装置が、微粉を装置外へ連続的に排出除去する分級手段、機械式衝撃力を用いる表面処理手段、及び被処理物を分級手段に導入する第一の空間と被処理物を表面処理手段に導入する第二の空間とに装置内を仕切る案内手段を有し、前記トナー粒子を該第二の空間に導入し、該表面処理手段へ導入して表面改質処理を行い、次いで該第一の空間へ導入し分級処理した後、再び第二の空間に導入してトナー粒子を第一の空間と第二の空間を循環させることにより、分級処理と表面改質処理を繰り返して、表面改質粒子を得る工程である、トナーの製造方法に関する。 The present invention relates to a toner characterized in that the surface of toner particles obtained by a step including a step of melt-kneading a composition containing a binder resin and a release agent with an open roll kneader is modified. In the production method, the content of the releasing agent is 2% by mass or more and 15% by mass or less in the composition, and the step of modifying the surface of the toner particles uses a batch type surface modifying apparatus. The batch-type surface reforming apparatus is a first that introduces a classification means for continuously discharging and removing fine powder out of the apparatus, a surface treatment means using mechanical impact force, and a workpiece to be classified. Guide means for partitioning the inside of the apparatus into a second space for introducing the object to be treated into the surface treatment means, and introducing the toner particles into the second space for introduction into the surface treatment means. Surface modification treatment, then introduced into the first space and classification treatment After that, by introducing the toner particles again into the second space and circulating the toner particles through the first space and the second space, the classification treatment and the surface modification treatment are repeated to obtain surface modified particles. The present invention relates to a toner manufacturing method.
本発明の方法により、回分式の表面改質装置を使用しても、円形度が高いトナーを生産性よく得ることができる。さらに、本発明の方法により得られるトナーは、優れた耐久性を有するものである。 According to the method of the present invention, a toner having a high degree of circularity can be obtained with high productivity even when a batch-type surface modification device is used. Furthermore, the toner obtained by the method of the present invention has excellent durability.
本発明は、所定量の離型剤を含有するトナーの製造において、溶融混練にオープンロール型混練機を用い、トナー粒子を球形化する表面改質処理に所定の構造を有する回分式の表面改質装置を用いることにより、円形度の高いトナーが生産性よく得られる方法である。
オープンロール型混練機を用いて原料組成物を溶融混練することにより、離型剤をトナー粒子中に効率よく微分散させることができ、回分式の表面改質装置内のトナー粒子の流動性も向上する。さらに、回分式の表面改質装置での原料導入口の位置を従来の装置から変更することにより、トナー粒子が最初に表面処理手段に導入されるため、トナー粒子表面からの脱離ワックスが効率よく取り除かれるとともに、トナー粒子が速やかに分散され、処理能力を高めることができる。その結果、トナーの耐久性が向上し、かつ、高い収率で、効率的に円形度の高い粉砕トナーが得られるものと考えられる。
In the production of a toner containing a predetermined amount of a release agent, the present invention employs an open roll type kneader for melt kneading, and a batch type surface modification having a predetermined structure for surface modification treatment for spheroidizing toner particles. By using the quality device, a toner with high circularity can be obtained with high productivity.
By melting and kneading the raw material composition using an open roll type kneader, the release agent can be efficiently finely dispersed in the toner particles, and the fluidity of the toner particles in the batch type surface modification device is also improved. improves. Furthermore, by changing the position of the raw material inlet in the batch type surface reforming apparatus from the conventional apparatus, the toner particles are first introduced into the surface treatment means, so that the desorbed wax from the surface of the toner particles is efficient. As well as being removed well, the toner particles can be quickly dispersed to increase the processing capacity. As a result, it is considered that the durability of the toner is improved and a pulverized toner having a high circularity can be obtained efficiently with a high yield.
本発明は、結着樹脂及び離型剤を含有する組成物をオープンロール型混練機により溶融混練する工程を含む工程により得られたトナー粒子の表面を改質処理する方法である。 The present invention is a method for modifying the surface of toner particles obtained by a process including a process of melt-kneading a composition containing a binder resin and a release agent with an open roll kneader.
結着樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルポリアミド等の重縮合系樹脂、スチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられるが、本発明では、低温定着性の観点から、ポリエステルが好ましい。 Examples of the binder resin include polycondensation resins such as polyester, polyamide, and polyester polyamide, vinyl resins such as styrene resin and styrene acrylic resin, epoxy resins, polycarbonate, polyurethane, and the like. From this viewpoint, polyester is preferable.
また、ポリエステルは、耐久性の観点から、非晶質であることが好ましい。 The polyester is preferably amorphous from the viewpoint of durability.
なお、樹脂の結晶性は、軟化点と示差走査熱量計による吸熱の最高ピーク温度との比、即ち［軟化点／吸熱の最高ピーク温度］の値で定義される結晶性指数によって表わされる。結晶性樹脂は、結晶性指数が0.6以上、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.9以上であり、そして、1.4以下、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.1以下の樹脂である。一方、非晶質樹脂は、結晶性指数が1.4を超える、好ましくは1.5を超える、より好ましくは1.6以上の樹脂であるか、または、0.6未満、好ましくは0.5以下の樹脂である。樹脂の結晶性は、原料モノマーの種類とその比率、及び製造条件（例えば、反応温度、反応時間、冷却速度）等により調整することができる。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を指す。結晶性樹脂においては、吸熱の最高ピーク温度を融点とする。 The crystallinity of the resin is represented by the ratio between the softening point and the maximum endothermic peak temperature measured by a differential scanning calorimeter, that is, the crystallinity index defined by the value of [softening point / maximum endothermic peak temperature]. The crystalline resin is a resin having a crystallinity index of 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and 1.4 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less. On the other hand, the amorphous resin is a resin having a crystallinity index exceeding 1.4, preferably exceeding 1.5, more preferably 1.6 or more, or less than 0.6, preferably 0.5 or less. The crystallinity of the resin can be adjusted by the types and ratios of the raw material monomers, production conditions (for example, reaction temperature, reaction time, cooling rate) and the like. The highest endothermic peak temperature refers to the temperature of the peak on the highest temperature side among the observed endothermic peaks. In the crystalline resin, the highest endothermic peak temperature is the melting point.
ポリエステルは、2価以上のアルコールを含有するアルコール成分と2価以上のカルボン酸系化合物を含有するカルボン酸成分とを含む原料モノマーの重縮合体が好ましい。 The polyester is preferably a polycondensate of raw material monomers containing an alcohol component containing a divalent or higher alcohol and a carboxylic acid component containing a divalent or higher carboxylic acid compound.
アルコール成分としては、耐久性の観点から、式(I)： As the alcohol component, from the viewpoint of durability, the formula (I):
（式中、ＲＯ及びＯＲはオキシアルキレン基であり、Ｒはエチレン及び／又はプロピレン基であり、ｘ及びｙはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、ｘとｙの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、さらに好ましくは4以下である）
で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。式(I)で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド付加物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド付加物等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることが好ましい。
(In the formula, RO and OR are oxyalkylene groups, R is an ethylene and / or propylene group, x and y are the average number of moles of alkylene oxide added, each being a positive number, The sum value is 1 or more, preferably 1.5 or more, and 16 or less, preferably 8 or less, more preferably 6 or less, and further preferably 4 or less)
An alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by Examples of alkylene oxide adducts of bisphenol A represented by formula (I) include propylene oxide adducts of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Examples include adducts. It is preferable to use one or more of these.
式(I)で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、アルコール成分中、好ましくは70モル％以上、より好ましくは90モル％以上、さらに好ましくは95モル％以上、さらに好ましくは100モル％である。 The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I) is preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, further preferably 95 mol% or more, more preferably in the alcohol component. 100 mol%.
他のアルコール成分としては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブテンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオール、グリセリン等の3価以上のアルコール等が挙げられる。 Other alcohol components include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-butene Examples thereof include aliphatic diols such as diol, 1,3-butanediol and neopentyl glycol, and trivalent or higher alcohols such as glycerin.
一方、カルボン酸成分において、2価のカルボン酸系化合物としては、耐久性の観点から、芳香族ジカルボン酸系化合物が好ましい。 On the other hand, in the carboxylic acid component, the divalent carboxylic acid compound is preferably an aromatic dicarboxylic acid compound from the viewpoint of durability.
芳香族ジカルボン酸系化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられ、これらの中では、テレフタル酸又はイソフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。これらは単独で又は2種以上を用いることができる。
なお、本発明において、カルボン酸系化合物には、遊離酸だけでなく、反応中に分解して酸を生成する無水物、又は炭素数1以上3以下のアルキルエステルも含まれる。
Examples of the aromatic dicarboxylic acid compounds include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and the like. Among these, terephthalic acid or isophthalic acid is preferable, and terephthalic acid is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, the carboxylic acid compound includes not only a free acid but also an anhydride that decomposes during the reaction to produce an acid, or an alkyl ester having 1 to 3 carbon atoms.
芳香族ジカルボン酸系化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは50モル％以上、より好ましくは60モル％以上、さらに好ましくは65モル％以上であり、そして、好ましくは100モル％以下、より好ましくは85モル％以下、さらに好ましくは75モル％以下である。 The content of the aromatic dicarboxylic acid compound in the carboxylic acid component is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, still more preferably 65 mol% or more, and preferably 100 mol% or less. More preferably, it is 85 mol% or less, More preferably, it is 75 mol% or less.
また、カルボン酸成分は、低温定着性の観点から、脂肪族ジカルボン酸系化合物を含有してもよい。脂肪族ジカルボン酸系化合物としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を用いることができる。 The carboxylic acid component may contain an aliphatic dicarboxylic acid compound from the viewpoint of low-temperature fixability. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compounds include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, dodecenyl succinic acid, octyl succinic acid, etc. And an aliphatic dicarboxylic acid such as succinic acid substituted with an alkyl group or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. These may be used alone or in combination of two or more.
また、カルボン酸成分は、耐オフセット性の観点から、3価以上のカルボン酸系化合物を含有してもよい。 The carboxylic acid component may contain a trivalent or higher carboxylic acid compound from the viewpoint of offset resistance.
3価以上のカルボン酸系化合物としては、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられ、これらの中では、トリメリット酸系化合物が好ましい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid compounds include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, pyromellitic acid, and the like. Mellitic acid compounds are preferred.
3価以上のカルボン酸系化合物を含有する場合の含有量、好ましくはトリメリット酸系化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは5モル％以上、より好ましくは10モル％以上、さらに好ましくは15モル％以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは40モル％以下、より好ましくは35モル％以下、さらに好ましくは30モル％以下である。 The content in the case of containing a trivalent or higher carboxylic acid compound, preferably the trimellitic acid compound content is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, even more preferably in the carboxylic acid component. Is 15 mol% or more, and from the viewpoint of low-temperature fixability, it is preferably 40 mol% or less, more preferably 35 mol% or less, and still more preferably 30 mol% or less.
なお、アルコール成分には１価のアルコールが、カルボン酸成分には１価のカルボン酸系化合物が、分子量調整の観点から、適宜含有されていてもよい。 In addition, the alcohol component may contain a monovalent alcohol, and the carboxylic acid component may contain a monovalent carboxylic acid compound as appropriate from the viewpoint of molecular weight adjustment.
カルボン酸成分とアルコール成分との当量比（COOH基／OH基）は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。 The equivalent ratio of the carboxylic acid component to the alcohol component (COOH group / OH group) is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less.
アルコール成分とカルボン酸成分の重縮合は、例えば、不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じて、エステル化触媒、エステル化助触媒、重合禁止剤等の存在下、180℃以上250℃以下程度の温度で行うことができる。エステル化触媒としては、酸化ジブチル錫、2-エチルヘキサン酸錫(II)等の錫化合物、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のチタン化合物等が挙げられる。エステル化助触媒としては、没食子酸等が挙げられる。エステル化触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、そして、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下である。エステル化助触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、そして、好ましくは0.5質量部以下、より好ましくは0.1質量部以下である。 The polycondensation of the alcohol component and the carboxylic acid component is, for example, in the presence of an esterification catalyst, an esterification co-catalyst, a polymerization inhibitor, etc. in an inert gas atmosphere, if necessary, at about 180 ° C. or more and about 250 ° C. At a temperature of Examples of the esterification catalyst include tin compounds such as dibutyltin oxide and tin (II) 2-ethylhexanoate, and titanium compounds such as titanium diisopropylate bistriethanolamate. Examples of the esterification promoter include gallic acid. The amount of esterification catalyst used is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and preferably 1 part by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the total amount of alcohol component and carboxylic acid component. Preferably it is 0.6 mass part or less. The amount of esterification promoter used is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, and preferably 0.5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. More preferably, it is 0.1 parts by mass or less.
ポリエステルの軟化点は、トナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは90℃以上、より好ましくは95℃以上、さらに好ましくは100℃以上であり、そして、トナーの低温定着性を向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下、さらに好ましくは130℃以下である。2種以上のポリエステルを含有する場合は、軟化点の加重平均値が上記範囲にあることが好ましい。 The softening point of the polyester is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 95 ° C. or higher, further preferably 100 ° C. or higher, from the viewpoint of improving the durability of the toner, and from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. The temperature is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or lower, and still more preferably 130 ° C. or lower. When two or more polyesters are contained, the weighted average value of the softening points is preferably in the above range.
ポリエステルのガラス転移温度は、トナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上、さらに好ましくは60℃以上であり、そして、トナーの低温定着性を向上させる観点から、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、さらに好ましくは70℃以下である。 The glass transition temperature of the polyester is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, from the viewpoint of improving the durability of the toner, and the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. Therefore, it is preferably 80 ° C. or lower, more preferably 75 ° C. or lower, and further preferably 70 ° C. or lower.
ポリエステルの酸価は、トナーの帯電量の環境安定性を向上させる観点から、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、さらに好ましくは20mgKOH/g以下であり、そして、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは2mgKOH/g以上である。 The acid value of the polyester is preferably 40 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, still more preferably 20 mgKOH / g or less, and preferably 1 mgKOH from the viewpoint of improving the environmental stability of the charge amount of the toner. / g or more, more preferably 2 mgKOH / g or more.
結着樹脂中のポリエステルの含有量は、好ましくは80質量％以上、より好ましくは90質量％以上、さらに好ましくは95質量％以上、さらに好ましくは100質量％である。 The content of the polyester in the binder resin is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and further preferably 100% by mass.
結着樹脂の含有量は、組成物中、好ましくは50質量％以上、より好ましくは60質量％以上であり、そして、好ましくは98質量％以下、より好ましくは95質量％以下である。 The content of the binder resin in the composition is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and preferably 98% by mass or less, more preferably 95% by mass or less.
離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス及びそれらの酸化物；カルナウバワックス、モンタンワックス及びそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス；脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を用いることができる。本発明においては、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、カルナウバワックス、及び脂肪酸エステルワックスからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。 Release agents include hydrocarbon waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax, polypropylene polyethylene copolymer wax, microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, sazol wax and oxides thereof; carnauba wax, montan Waxes and ester waxes such as deoxidized wax and fatty acid ester wax; fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, fatty acid metal salts and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, at least one selected from the group consisting of paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, carnauba wax, and fatty acid ester wax is preferable.
離型剤の融点は、トナーの転写性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは140℃以下、さらに好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下である。 The melting point of the release agent is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher from the viewpoint of toner transferability, and preferably 160 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. from the viewpoint of low-temperature fixability. Hereinafter, it is more preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 110 ° C. or lower.
離型剤の含有量は、組成物中、トナーの低温定着性と耐オフセット性の観点及び結着樹脂中への分散性の観点から、2質量％以上、好ましくは2.5質量％以上、より好ましくは3質量％以上であり、そして、トナーの耐久性の観点から、15質量％以下、好ましくは12質量％以下、より好ましくは10質量％以下である。 The content of the release agent is 2% by mass or more, preferably 2.5% by mass or more, more preferably from the viewpoint of low-temperature fixability and offset resistance of the toner in the composition and dispersibility in the binder resin. Is 3% by mass or more, and from the viewpoint of toner durability, it is 15% by mass or less, preferably 12% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
溶融混練に供する組成物には、着色剤、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が含有されていてもよい。 Additives such as colorants, charge control agents, magnetic powders, fluidity improvers, conductivity modifiers, reinforcing fillers such as fibrous substances, antioxidants, and cleanability improvers for compositions to be used for melt kneading May be contained.
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料、磁性体等を使用することができる。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、イソインドリン、ジスアゾエロー等が挙げられる。なお、本発明において、トナー粒子は、黒用トナー、カラー用トナーのいずれであってもよい。 As the colorant, dyes, pigments, magnetic materials, and the like used as toner colorants can be used. For example, carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant first scarlet, pigment green B, rhodamine-B base, solvent red 49, solvent red 146, solvent blue 35, quinacridone, carmine 6B, isoindoline, disazo yellow . In the present invention, the toner particles may be either black toner or color toner.
着色剤の含有量は、組成物中、トナーの画像濃度及び低温定着性を向上させる観点から、好ましくは1質量％以上、より好ましくは2質量％以上、さらに好ましくは3質量％以上であり、そして、好ましくは40質量％以下、より好ましくは20質量％以下、さらに好ましくは10質量％以下である。 The content of the colorant is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more from the viewpoint of improving the image density and low-temperature fixability of the toner in the composition. And preferably it is 40 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less.
荷電制御剤は、特に限定されず、正帯電性荷電制御剤及び負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。 The charge control agent is not particularly limited, and may contain either a positively chargeable charge control agent or a negatively chargeable charge control agent.
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」（以上、オリエント化学工業（株）製）等；３級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、４級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンP-51」（オリエント化学工業（株）製）、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」（クラリアント社製）等；ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」（オリエント化学工業（株）製）等；イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」（以上、四国化成工業（株）製）等；スチレン−アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」（藤倉化成（株）製）等が挙げられる。 Examples of positively chargeable charge control agents include nigrosine dyes such as “Nigrosine Base EX”, “Oil Black BS”, “Oil Black SO”, “Bontron N-01”, “Bontron N-04”, “Bontron N-07 ”,“ Bontron N-09 ”,“ Bontron N-11 ”(manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), etc .; triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salt compounds, for example “Bontron P-51” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), cetyltrimethylammonium bromide, “COPY CHARGE PX VP435” (manufactured by Clariant), etc .; polyamine resins such as “AFP-B” (Orient Chemical Co., Ltd.) Imidazole derivatives such as “PLZ-2001”, “PLZ-8001” (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), etc .; styrene-acrylic resins such as “FCA-701PT” (Fujikura Kasei Co., Ltd.) ), And the like.
また、負帯電性荷電制御剤としては、含金属アゾ染料、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-31」、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」（以上、オリエント化学工業（株）製）、「アイゼンスピロンブラックTRH」、「T-77」（保土谷化学工業（株）製）等；ベンジル酸化合物の金属化合物、例えば、「LR-147」、「LR-297」（以上、日本カーリット（株）製）等；サリチル酸化合物の金属化合物、例えば、「ボントロンE-81」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-88」、「ボントロンE-304」（以上、オリエント化学工業（株）製）、「TN-105」（保土谷化学工業（株）製）等；銅フタロシアニン染料；４級アンモニウム塩、例えば「COPY CHARGE NX VP434」（クラリアント社製）、ニトロイミダゾール誘導体等；有機金属化合物等が挙げられる。 In addition, as the negatively chargeable charge control agent, metal-containing azo dyes such as “Varifast Black 3804”, “Bontron S-31”, “Bontron S-32”, “Bontron S-34”, “Bontron S-36” (Above, Orient Chemical Industry Co., Ltd.), “Eisenspiron Black TRH”, “T-77” (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), etc .; metal compounds of benzylic acid compounds, such as “LR- 147 ”,“ LR-297 ”(manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), etc .; metal compounds of salicylic acid compounds, such as“ Bontron E-81 ”,“ Bontron E-84 ”,“ Bontron E-88 ”,“ "Bontron E-304" (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), "TN-105" (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), etc .; copper phthalocyanine dyes; quaternary ammonium salts such as "COPY CHARGE NX VP434" (Manufactured by Clariant), nitroimidazole derivatives, etc .; organic gold Genus compounds and the like.
荷電制御剤の含有量は、組成物中、トナーの帯電安定性の観点から、好ましくは0.01質量％以上、より好ましくは0.1質量％以上、さらに好ましくは0.2質量％以上であり、そして、好ましくは10質量％以下、より好ましくは7質量％以下、さらに好ましくは5質量％以下である。 The content of the charge control agent is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, and preferably from the viewpoint of charge stability of the toner in the composition. It is 10 mass% or less, More preferably, it is 7 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less.
溶融混練に供する組成物は、一度に混練に供しても、分割して混練に供してもよいが、あらかじめヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機で混合した後、混練機に供給することが好ましい。 The composition used for melt-kneading may be used for kneading at once or divided and used for kneading. However, it is preferable that the composition is previously mixed with a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill and then supplied to the kneader.
組成物の溶融混練に用いるオープンロール型混練機とは、溶融混練部が密閉されておらず開放されているものをいい、溶融混練の際に発生する混練熱を容易に放熱することができる。本発明で使用するオープンロール型混練機は、ロールの軸方向に沿って設けられた複数の原料供給口と混練物排出口を備えており、生産効率の観点から、連続式オープンロール型混練機であることが好ましい。 The open roll type kneader used for melt kneading of the composition is one in which the melt kneading part is not sealed and opened, and the heat of kneading generated during melt kneading can be easily dissipated. The open roll type kneader used in the present invention comprises a plurality of raw material supply ports and a kneaded product discharge port provided along the axial direction of the roll, and from the viewpoint of production efficiency, a continuous open roll type kneader. It is preferable that
オープンロール型混練機とは、混練部が密閉されておらず開放されているものをいい、混練の際に発生する混練熱を容易に放熱することができる。また、連続式オープンロール型混練機は、少なくとも2本のロールを備えた混練機であることが好ましく、本発明に用いられる連続式オープンロール型混練機は、周速度の異なる2本のロール、即ち、周速度の高い高回転側ロールと周速度の低い低回転側ロールとの2本のロールを備えた混練機であることが好ましい。本発明においては、離型剤の結着樹脂への分散性を向上させる観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、及びトナーの耐久性を向上させる観点から、高回転側ロールは加熱ロール、低回転側ロールは冷却ロールであることが好ましい。 The open roll type kneader means an open kneading unit that is not sealed, and can easily dissipate the kneading heat generated during kneading. Further, the continuous open roll type kneader is preferably a kneader equipped with at least two rolls, and the continuous open roll type kneader used in the present invention comprises two rolls having different peripheral speeds, That is, a kneader equipped with two rolls, a high rotation side roll with a high peripheral speed and a low rotation side roll with a low peripheral speed, is preferable. In the present invention, from the viewpoint of improving the dispersibility of the release agent in the binder resin, reducing the mechanical force at the time of melt-kneading, suppressing heat generation, and improving the durability of the toner, high rotation The side roll is preferably a heating roll, and the low rotation side roll is preferably a cooling roll.
ロールの温度は、例えば、ロール内部に通す熱媒体の温度により調整することができ、各ロールには、ロール内部を2以上に分割して温度の異なる熱媒体を通じてもよい。 The temperature of the roll can be adjusted by, for example, the temperature of the heat medium passed through the inside of the roll, and each roll may be divided into two or more and the heat medium having different temperatures may be passed through each roll.
高回転側ロールの原料投入側端部温度は、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、及びトナーの耐久性を向上させる観点から、80℃以上、160℃以下が好ましく、同様の観点から、低回転側ロールの原料投入側端部温度は30℃以上、100℃以下が好ましい。 From the viewpoint of reducing the mechanical force during melt kneading, suppressing heat generation, and improving the durability of the toner, the raw material charging side end temperature of the high rotation side roll is preferably 80 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, From the same viewpoint, the raw material charging side end temperature of the low rotation side roll is preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
高回転側ロールは、原料投入側端部と混練物排出側端部の設定温度の差が、混練物のロールからの脱離防止の観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、及びトナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下である。低回転側ロールは、原料投入側端部と混練物排出側端部の設定温度の差が、離型剤の結着樹脂への分散性を向上させる観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、及びトナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは0℃以上であり、そして、好ましくは50℃以下である。 In the high rotation side roll, the difference in the set temperature between the raw material input side end and the kneaded product discharge side end prevents the kneaded product from detaching from the roll, reduces the mechanical force during melt kneading, and suppresses heat generation From the viewpoint of improving the toner durability, it is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower. In the low rotation side roll, the difference in the set temperature between the raw material input side end and the kneaded product discharge side end improves the dispersibility of the release agent in the binder resin, and reduces the mechanical force during melt kneading. From the viewpoint of suppressing heat generation and improving the durability of the toner, it is preferably 0 ° C. or higher and preferably 50 ° C. or lower.
高回転側ロールの周速度は、離型剤の結着樹脂への分散性を向上させる観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、及びトナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは2m/min以上、より好ましくは10m/min以上、さらに好ましくは25m/min以上であり、そして、好ましくは100m/min以下、より好ましくは75m/min以下、さらに好ましくは50m/min以下である。低回転側ロールの周速度は、同様の観点から、好ましくは1m/min以上、より好ましくは5m/min以上、さらに好ましくは15m/min以上であり、そして、好ましくは90m/min以下、より好ましくは60m/min以下、さらに好ましくは30m/min以下である。また、2本のロールの周速度の比（低回転側ロール／高回転側ロール）は、好ましくは1/10以上、より好ましくは3/10以上であり、そして、好ましくは9/10以下、より好ましくは8/10以下である。 The peripheral speed of the high-rotation side roll is the viewpoint of improving the dispersibility of the release agent in the binder resin, the viewpoint of reducing the mechanical force during melt-kneading, suppressing the heat generation, and the viewpoint of improving the durability of the toner. Thus, preferably 2 m / min or more, more preferably 10 m / min or more, further preferably 25 m / min or more, and preferably 100 m / min or less, more preferably 75 m / min or less, and even more preferably 50 m / min. It is as follows. From the same viewpoint, the peripheral speed of the low rotation side roll is preferably 1 m / min or more, more preferably 5 m / min or more, still more preferably 15 m / min or more, and preferably 90 m / min or less, more preferably. Is 60 m / min or less, more preferably 30 m / min or less. Further, the ratio of the peripheral speeds of the two rolls (low rotation side roll / high rotation side roll) is preferably 1/10 or more, more preferably 3/10 or more, and preferably 9/10 or less, More preferably, it is 8/10 or less.
また、各ロールの構造、大きさ、材料等について特に限定はない。ロール表面は、混練に用いられる溝を有しており、この形状は直線状、螺旋状、波型、凸凹型等が挙げられる。 Moreover, there is no limitation in particular about the structure of each roll, a magnitude | size, material, etc. The roll surface has grooves used for kneading, and examples of the shape include a linear shape, a spiral shape, a corrugated shape, and an uneven shape.
溶融混練の後、混練物を粉砕可能な硬度に達するまで適宜冷却し、必要に応じて、粉砕工程及び分級分級を行ってトナー粒子を得ることが好ましい。ここで、冷却とは、混練物を0℃以上50℃以下まで冷却すること、または、混練物中の結着樹脂のガラス転移温度以下まで冷却することを言う。 After melt-kneading, it is preferable to cool the kneaded product until it reaches a pulverizable hardness, and it is preferable to obtain toner particles by performing a pulverization step and classification as necessary. Here, cooling refers to cooling the kneaded product to 0 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, or cooling to the glass transition temperature or lower of the binder resin in the kneaded product.
粉砕工程は、得られた混練物を粉砕して、トナー粒子を得る工程であり、混練物は、所望の粒径まで一度に粉砕しても、段階的に粉砕してもよいが、効率よく、かつより均一に粉砕する観点から、粗粉砕と微粉砕の２段階で行うことが好ましい。 The pulverization step is a step of pulverizing the obtained kneaded product to obtain toner particles. The kneaded product may be pulverized to a desired particle size at a time or in steps, but efficiently. From the viewpoint of more uniformly pulverizing, it is preferable to carry out in two stages of coarse pulverization and fine pulverization.
粗粉砕に用いられる粉砕機としては、ハンマーミル、アトマイザー、ロートプレックス等が挙げられる。 Examples of the pulverizer used for coarse pulverization include a hammer mill, an atomizer, and a rotoplex.
粗粉砕では、最大径が3mm以下になるまで粉砕することが好ましい。最大径が3mm以下の粉砕物は、混練物を、粒径が0.05mm以上3mm以下程度になるまで適宜粗粉砕した後、目開きが3mmの篩に通し、篩を通過した粉砕物として得ることができる。 In coarse pulverization, it is preferable to pulverize until the maximum diameter is 3 mm or less. The pulverized product having a maximum diameter of 3 mm or less should be obtained as a pulverized product obtained by roughly coarsely pulverizing the kneaded product until the particle size becomes 0.05 mm or more and about 3 mm or less, and then passing through a sieve having a mesh opening of 3 mm. Can do.
微粉砕に用いる粉砕機としては、流動層式ジェットミル、気流式ジェットミル、機械式ミル等が挙げられ、これらの中では、流動層式ジェットミル又は気流式ジェットミルが好ましく、粉砕効率の観点から、流動層式ジェットミルがより好ましい。トナー同志の衝突により粉砕されるために、流動性が維持されやすいことから、下方部分に複数のジェットノズルが対向するように配置された粉砕室を少なくとも有する流動層式ジェットミルがより好ましい。 Examples of the pulverizer used for pulverization include a fluidized bed jet mill, an airflow jet mill, and a mechanical mill. Among these, a fluidized bed jet mill or an airflow jet mill is preferable, and a viewpoint of pulverization efficiency is used. Therefore, a fluidized bed jet mill is more preferable. Since fluidity is easily maintained because the toner is pulverized by collision between toners, a fluidized bed type jet mill having at least a pulverization chamber disposed so that a plurality of jet nozzles face each other is more preferable.
前記流動層式ジェットミルは、ジェットノズルから噴出する高速のガス噴流により、粉砕容器内に供給された粒子の流動層が形成され、流動層において、粒子の加速、相互衝突が繰り返されることにより、粒子が微粉砕される構造・原理を有する。 In the fluidized bed jet mill, a fluidized bed of particles supplied into the pulverization vessel is formed by a high-speed gas jet ejected from a jet nozzle, and in the fluidized bed, acceleration of particles and repeated collisions are repeated. It has the structure and principle that particles are finely pulverized.
前記構造を有する流動層式ジェットミルにおいて、ジェットノズルの本数は特に限定されないが、風量、流量、流速のバランスや粒子の衝突効率等の観点から、複数、好ましくは3〜4本のジェットノズルが、対向して配置されていることが好ましい。 In the fluidized bed jet mill having the above-described structure, the number of jet nozzles is not particularly limited, but from the viewpoint of air volume, flow rate, flow velocity balance, particle collision efficiency, and the like, a plurality of, preferably 3 to 4 jet nozzles are provided. It is preferable that they are arranged to face each other.
さらに、粉砕室の上方部分には粉砕により小粒径化され、上昇した小粒径の粒子を捕集する分級ロータが設けられていてもよい。粒度分布は、かかる分級ロータの回転数により容易に調整することができる。分級ロータによる分級により、粗粉が除去された粉砕物（上限分級粉）が得られる。 Furthermore, a classification rotor that collects particles having a small particle size that has been increased by pulverization and that has risen may be provided in the upper portion of the pulverization chamber. The particle size distribution can be easily adjusted by the rotation speed of the classification rotor. By the classification by the classification rotor, a pulverized product from which coarse powder has been removed (upper classification powder) is obtained.
分級ロータは、鉛直方向に対して縦向き、横向きのいずれに配置されていてもよいが、分級性能の観点から、縦向きに配置されていることが好ましい。 The classification rotor may be arranged either vertically or horizontally with respect to the vertical direction, but is preferably arranged vertically from the viewpoint of classification performance.
複数のジェットノズルが備えられ、さらに分級ロータを有する流動層式ジェットミルの具体例としては、特開昭６０−１６６５４７号公報、特開２００２−３５６３１号公報に開示された粉砕機が挙げられる。 Specific examples of the fluidized bed jet mill provided with a plurality of jet nozzles and further having a classification rotor include pulverizers disclosed in JP-A-60-166547 and JP-A-2002-35631.
また、本発明において好適に用いられる流動層式ジェットミルの市販品としては、ホソカワミクロン（株）製の「TFG」シリーズ、「AFG」シリーズ等が挙げられる。 In addition, examples of commercially available fluidized bed jet mills preferably used in the present invention include “TFG” series and “AFG” series manufactured by Hosokawa Micron Corporation.
微粉砕の程度は、目的とするトナーの粒径に応じて、適宜調整することが好ましい。 The degree of pulverization is preferably adjusted as appropriate according to the particle size of the target toner.
分級工程に用いられる分級機としては、気流式分級機、慣性式分級機、篩式分級機等が挙げられる。 Examples of the classifier used in the classification process include an airflow classifier, an inertia classifier, and a sieve classifier.
続いて、得られたトナー粒子を、回分式の表面改質装置に導入して表面改質処理を行う。本発明で用いる回分式の表面改質装置は、微粉を装置外へ連続的に排出除去する分級手段、機械式衝撃力を用いる表面処理手段、及び被処理物を分級手段に導入する第一の空間と被処理物を表面処理手段に導入する第二の空間とに装置内を仕切る案内手段を有する装置である。トナー粒子を第二の空間に導入し、表面処理手段へ導入して表面改質処理を行い、次いで第一の空間へ導入し分級処理した後、再び第二の空間に導入してトナー粒子を第一の空間と第二の空間を循環させることにより、分級処理と表面改質処理を繰り返して、表面改質粒子を得る。 Subsequently, the obtained toner particles are introduced into a batch-type surface modification device to perform a surface modification treatment. The batch type surface reforming apparatus used in the present invention is a first classifier that introduces a classifying means that continuously discharges and removes fine powder to the outside of the apparatus, a surface treatment means that uses mechanical impact force, and a classifying means. It is an apparatus having guide means for partitioning the inside of the apparatus into a space and a second space for introducing the object to be treated into the surface treatment means. The toner particles are introduced into the second space, introduced into the surface treatment means and subjected to surface modification treatment, and then introduced into the first space and classified, and then introduced into the second space again to introduce the toner particles. By circulating the first space and the second space, the classification treatment and the surface modification treatment are repeated to obtain surface modified particles.
前記回分式の表面改質装置を使用した表面改質処理について、図面を参照しながら具体的に説明する。 The surface modification treatment using the batch type surface modification apparatus will be specifically described with reference to the drawings.
図１は、本発明に使用する表面改質装置の一例を示し、図２は図１において高速回転する回転体の上面図の一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a surface modification apparatus used in the present invention, and FIG. 2 shows an example of a top view of a rotating body that rotates at a high speed in FIG.
図１に示す表面改質装置は、
ケーシング１３、
冷却水又は不凍液を通水できるジャケット（図示しない）、
表面処理手段である、ケーシング１３内にあって中心回転軸に取り付けられた、上面に角型ブロック１０（円筒型のピンであってもよい）を複数個有し、高速で回転する円盤上の回転体である分散ローター６、
分散ローター６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ライナー４（固定体）（ライナー表面上の溝はなくても構わない）、
表面改質された被処理物を所定粒径に分級するための手段である分級ローター１、
分級ローターにより選別された所定粒径以下の微粉を排出除去するための微粉排出口２、
冷風を導入するための冷風導入口５、
被処理物を第二の空間１２へ導入するための原料供給口３、
表面改質時間を自在に調整可能となるように、開閉可能なように設置された排出弁８、
処理後の粉体を排出するための粉体排出口７、及び
装置内の分級ゾーンと表面改質ゾーンの間の空間を、被処理物を分級ローター１に導入するための第一の空間１１と、被処理物を分散ローター６に導入するための第二の空間１２とに仕切る案内手段である円筒形のガイドリング（案内板）９
とから構成されている。なお、分級ローター１及びローター周辺部分が分級ゾーンであり、分散ローター６とライナー４との間隙部分が表面改質ゾーンである。
The surface modification apparatus shown in FIG.
A jacket (not shown) through which cooling water or antifreeze can be passed,
On a disk that has a plurality of square blocks 10 (which may be cylindrical pins) on the upper surface thereof, which are in the
Liner 4 (fixed body) in which a large number of grooves are provided on the surface of the
A
A
A raw
A
A powder discharge port 7 for discharging the processed powder, and a space between the classification zone and the surface modification zone in the apparatus, a
It consists of and. In addition, the
分級ローター１の設置方向は図１に示したような縦型だけでなく、横型でもよい。また、分級ローター１の個数は図１に示したような単体だけでなく、複数でもよい。
The installation direction of the
前記構成を有する表面改質装置における表面改質処理、分級処理の工程を具体的に説明すると、排出弁８を閉とした状態で原料供給口３からトナー粒子を一定量投入すると、投入されたトナー粒子は、まずブロワー（図示しない）により吸引され、第二の空間へ導入された後、ガイドリング（案内板）９の内周（第二の空間１２）に沿いながら分散ローター６により発生する循環流に乗り表面改質ゾーンへ導かれる。表面改質ゾーンに導かれたトナー粒子は分散ローター６とライナー４間で機械式衝撃力を受け、表面改質処理される。表面改質された表面改質粒子は、機内を通過する冷風に乗って、ガイドリング９の外周（第一の空間１１）に沿いながら分級ゾーンに導かれる。表面改質粒子は、分級ローター１により、所定粒径以下の微粉と所定粒径以上の粗粉に分級され、微粉は機外へ排出され、粗粉は、循環流に乗り、再度第二の空間１２に戻され、表面改質ゾーンで繰り返し表面改質作用を受ける。一定時間経過後、排出弁８を開とし、粉体排出口７より表面改質粒子を回収する。
The surface modification process and the classification process in the surface modification apparatus having the above-described configuration will be described in detail. When a certain amount of toner particles are charged from the raw
微粉を排出除去しながら表面改質処理を繰り返すことが可能な表面改質装置を用いることにより、表面改質時における微粉量の増加を防止しながら、収率よく表面改質処理を行うことができ、さらに、トナー粒子表面からの脱離ワックスを効率よく取り除くことができる。
また、排出弁を開放する時間を任意に設定することにより、装置内におけるトナーの滞留時間を調整でき、トナーの表面形状を任意にコントロールでき、円形度が高く、転写性に優れたトナーを得ることができる。
By using a surface modification device that can repeat surface modification treatment while discharging and removing fine powder, it is possible to perform surface modification treatment with high yield while preventing an increase in the amount of fine powder during surface modification. In addition, the detached wax from the surface of the toner particles can be efficiently removed.
In addition, by arbitrarily setting the time for opening the discharge valve, the toner residence time in the apparatus can be adjusted, the toner surface shape can be arbitrarily controlled, and a toner with high circularity and excellent transferability can be obtained. be able to.
さらに、本発明では、表面改質装置に導入したトナー粒子を、第一の空間ではなく第二の空間に導入する点、即ち前記構成においては、原料供給口３を、被処理物を第二の空間１２へ導入するように設けている点に１つの特徴を有している。
トナー粒子を最初に第二の空間に導入してから、表面改質処理と分級処理を繰り返す。最初に表面改質ゾーンを通過するため、トナー粒子表面からの脱離ワックスの除去が効率よく行われ、その結果、トナーの耐久性が向上する。
Furthermore, in the present invention, the toner particles introduced into the surface modification device are introduced into the second space instead of the first space, that is, in the above-described configuration, the raw
After the toner particles are first introduced into the second space, the surface modification treatment and the classification treatment are repeated. Since it first passes through the surface modification zone, it is possible to efficiently remove the detached wax from the surface of the toner particles, and as a result, the durability of the toner is improved.
トナーの表面形状は、表面改質装置内でのトナーの滞留時間に依存している。つまり、トナーの表面形状をコントロールするためには、表面改質装置内のトナーの循環時間をコントロールすることが重要である。本発明において、表面改質工程で使用する表面改質装置を、図１に示すような回分式の表面改質装置とすることで、排出弁開放までの時間、分散ローター上面の歯形状及び回転周速、分散ローターとライナーとの間隔、ガイドリングと分散ローターとの間隔等を適切な状態に制御することにより、表面改質時における微粉増加を防止し、トナーの表面改質装置内での滞留時間をコントロールでき、トナーの表面形状を任意にコントロールすることができる。また、表面改質されたトナーを所定粒径に分級する分級ローターを内蔵しているため、分級ローターの回転周速を適切な状態に制御することにより、所定粒子以下の微粉は装置外へ連続的に排出され、粗粉は再度表面改質できるため、微粉が除かれた表面改質粒子を得ることができる。 The surface shape of the toner depends on the residence time of the toner in the surface modifying apparatus. That is, in order to control the surface shape of the toner, it is important to control the circulation time of the toner in the surface modifying device. In the present invention, the surface modification device used in the surface modification step is a batch-type surface modification device as shown in FIG. 1, so that the time until the discharge valve is opened, the tooth shape and rotation of the upper surface of the dispersion rotor By controlling the peripheral speed, the distance between the dispersion rotor and the liner, the distance between the guide ring and the dispersion rotor, etc., to prevent the increase in fine powder during surface modification, The residence time can be controlled, and the surface shape of the toner can be arbitrarily controlled. In addition, a built-in classifying rotor that classifies the surface-modified toner into a predetermined particle size. By controlling the rotational peripheral speed of the classifying rotor to an appropriate state, fine powder below the predetermined particle is continuously discharged outside the device. Since the coarse powder is discharged and the surface of the coarse powder can be modified again, surface-modified particles from which fine powder has been removed can be obtained.
表面改質装置において表面改質処理と分級処理を繰り返す循環時間は、表面改質効果を得る観点から、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上であり、そして、表面改質時間の長時間化に伴う、表面改質時に発生する熱によるトナーの表面変質や、機内融着の発生、及び処理能力の低下を避ける観点から、好ましくは720秒以下、より好ましくは600秒以下である。 The circulation time for repeating the surface modification treatment and the classification treatment in the surface modification apparatus is preferably 5 seconds or more, more preferably 10 seconds or more from the viewpoint of obtaining the surface modification effect, and the surface modification time is long. From the viewpoint of avoiding toner surface deterioration due to heat generated during surface modification, occurrence of in-machine fusion, and a reduction in processing capacity with time, it is preferably 720 seconds or less, more preferably 600 seconds or less.
なお、表面改質時に発生する熱によるトナーの表面変質や、機内融着を防止する観点から、冷風を送ったり、ジャケット内に冷媒を通したりして、装置内の温度を制御することが好ましい。 It is preferable to control the temperature in the apparatus by sending cold air or passing a refrigerant through the jacket from the viewpoint of preventing toner surface deterioration due to heat generated during surface modification and in-machine fusion. .
本発明では、表面改質粒子の表面改質（球形化）の度合を示すものとして、平均円形度をその指標とする。 In the present invention, the average circularity is used as an index for indicating the degree of surface modification (spheroidization) of the surface-modified particles.
表面改質粒子の平均円形度は、トナーの耐久性及び転写性の観点から、好ましくは0.945以上、より好ましくは0.955以上である。平均円形度は、表面改質粒子の凹凸の度合を示す指標であり、トナーが完全な球形の場合の円形度、即ち平均円形度の上限値は、1.000である。一方、粒子表面の凹凸が大きくなるほど、円形度の値は小さくなる。 The average circularity of the surface-modified particles is preferably 0.945 or more, more preferably 0.955 or more, from the viewpoints of toner durability and transferability. The average circularity is an index indicating the degree of unevenness of the surface-modified particles, and the upper limit of the average circularity when the toner is completely spherical, that is, the average circularity is 1.000. On the other hand, the greater the irregularities on the particle surface, the smaller the circularity value.
本発明では、さらに、転写性を向上させるために、表面改質粒子を外添剤と混合する工程を含むことが好ましい。 In the present invention, it is preferable to further include a step of mixing the surface-modified particles with an external additive in order to improve transferability.
外添剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等の無機微粒子や、メラミン系樹脂微粒子、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子等の樹脂粒子等の有機微粒子が挙げられ、2種以上が併用されていてもよい。これらの中では、シリカが好ましく、トナーの転写性の観点から、疎水化処理された疎水性シリカであることがより好ましい。 Examples of the external additive include inorganic fine particles such as silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide and zinc oxide, and organic fine particles such as resin particles such as melamine resin fine particles and polytetrafluoroethylene resin fine particles. Two or more kinds may be used in combination. Among these, silica is preferable, and hydrophobic silica that has been subjected to a hydrophobic treatment is more preferable from the viewpoint of toner transferability.
シリカ粒子の表面を疎水化するための疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン（HMDS）、ジメチルジクロロシラン（DMDS）、シリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン（OTES）、メチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of hydrophobizing agents for hydrophobizing the surface of silica particles include hexamethyldisilazane (HMDS), dimethyldichlorosilane (DMDS), silicone oil, octyltriethoxysilane (OTES), and methyltriethoxysilane. It is done.
外添剤の個数平均粒径は、トナーの帯電性や流動性、転写性の観点から、好ましくは6nm以上、より好ましくは8nm以上であり、そして、好ましくは250nm以下、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは150nm以下である。 The number average particle diameter of the external additive is preferably 6 nm or more, more preferably 8 nm or more, and preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less, from the viewpoint of chargeability, fluidity, and transferability of the toner. More preferably, it is 150 nm or less.
外添剤の使用量は、トナーの帯電性や流動性、転写性の観点から、表面改質粒子100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.3質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下である。 The amount of the external additive used is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and further preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-modified particles, from the viewpoint of chargeability, fluidity, and transferability of the toner. Is 0.3 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less.
表面改質粒子と外添剤との混合には、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いることができる。 A mixer such as a Henschel mixer can be used for mixing the surface-modified particles and the external additive.
本発明のトナーの体積中位粒径（Ｄ50）は、好ましくは3μm以上、より好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下である。なお、本明細書において、体積中位粒径（Ｄ50）とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50％になる粒径を意味する。また、トナーを外添剤で処理している場合には、外添剤で処理する前のトナー粒子の体積中位粒径をトナーの体積中位粒径とする。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner of the present invention is preferably 3 μm or more, more preferably 4 μm or more, and preferably 15 μm or less, more preferably 10 μm or less. In the present specification, the volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% when calculated from the smaller particle size. When the toner is treated with an external additive, the volume median particle size of the toner particles before being treated with the external additive is defined as the volume median particle size of the toner.
本発明のトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。 The toner of the present invention can be used as a one-component developing toner or as a two-component developer mixed with a carrier.
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。樹脂等の物性は、以下の方法により測定した。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties of the resin and the like were measured by the following method.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター「CFT-500D」（（株）島津製作所製）を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出す。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
[Softening point of resin]
Using a flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min, and a 1.96 MPa load was applied by a plunger, and the diameter was 1 mm and the length was 1 mm. Extrude from the nozzle. The amount of plunger drop of the flow tester is plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flows out is taken as the softening point.
〔樹脂の吸熱の最高ピーク温度〕
示差走査熱量計「Q-100」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製）を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、室温から降温速度10℃/minで0℃まで冷却し、0℃にて1分間保持する。その後、昇温速度10℃/minで測定する。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とする。
[Maximum peak temperature of resin endotherm]
Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of a sample is weighed into an aluminum pan, and the temperature is reduced from room temperature to 10 ° C./min. Cool to 0 ° C and hold at 0 ° C for 1 minute. Thereafter, the measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min. Among the observed endothermic peaks, the temperature of the peak on the highest temperature side is defined as the highest endothermic peak temperature.
〔樹脂のガラス転移温度〕
示差走査熱量計「DSC Q20」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製）を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とする。
[Glass transition temperature of resin]
Using a differential scanning calorimeter “DSC Q20” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample into an aluminum pan, raise the temperature to 200 ° C., and lower the temperature from that temperature. Cool to 0 ° C at a rate of 10 ° C / min. Next, the sample is heated at a heating rate of 10 ° C./min, and the endothermic peak is measured. The glass transition temperature is defined as the temperature at the intersection of the base line extension below the maximum peak temperature of endotherm and the tangent line indicating the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex.
〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法に基づき測定する。ただし、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒（アセトン：トルエン＝1:1（容量比)）に変更する。
[Acid value of the resin]
Measured according to the method of JIS K0070. However, only the measurement solvent is changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K0070 to the mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「DSC Q20」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製）を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度5℃/minで-10℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し測定する。そこで得られた融解吸熱カーブから観察される吸熱の最高ピーク温度を離型剤の融点とする。
[Melting point of release agent]
Using a differential scanning calorimeter “DSC Q20” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of sample is weighed into an aluminum pan and heated to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The temperature is raised and the temperature is cooled to -10 ° C at a rate of 5 ° C / min. Next, the sample is heated to 180 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and measured. The maximum peak temperature of the endotherm observed from the melting endotherm curve thus obtained is taken as the melting point of the release agent.
〔トナーの体積中位粒径（Ｄ50）及び粒径5μｍ以下の粒子の含有量〕
測定機：コールターマルチサイザーII（ベックマンコールター（株）製）
アパチャー径：100μm
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19（ベックマンコールター（株）製）
電解液：アイソトンII（ベックマンコールター（株）製）
分散液：電解液にエマルゲン109P（花王（株）製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ＨＬＢ（グリフィン）：13.6）を溶解して5質量％に調整したもの
分散条件：前記分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機（機械名：（株）エスエヌディー製US-1、出力：80W）にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件：前記電解液100mLに、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記試料分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径（Ｄ50）を求める。
[Volume Median Particle Size (D 50 ) and Content of Particles with Particle Size of 5 μm or Less]
Measuring machine: Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 100μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter, Inc.)
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB (Griffin): 13.6) dissolved in the electrolyte to adjust to 5% by mass Dispersion condition: 10 mL of measurement sample in 5 mL of the dispersion Is added for 1 minute with an ultrasonic disperser (machine name: US-1 manufactured by SND Co., Ltd., output: 80 W), and then 25 mL of the electrolyte is added. For 1 minute to prepare a sample dispersion.
Measurement conditions: The sample dispersion was added to 100 mL of the electrolyte so that the particle size of 30,000 particles could be measured in 20 seconds, and 30,000 particles were measured. Determine the median particle size (D 50 ).
〔トナーの平均円形度〕
測定機：FPIA-3000（シスメックス（株）製）
標準ユニット（対物レンズ１０倍）
測定モードHPFモード
分散液：エマルゲン109P（花王（株）製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB13.6）5質量％電解液
分散条件：分散液10mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、蒸留水10mlを添加し、さらに、超音波分散機にて2分間分散させる。
測定条件：分散液に分散したトナーの円形度を、粒子濃度1800〜2200個になる濃度で20℃で測定し、数平均値を求める。
[Average circularity of toner]
Measuring machine: FPIA-3000 (manufactured by Sysmex Corporation)
Standard unit (10x objective lens)
Measurement mode HPF mode dispersion liquid: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB13.6) 5% by weight Electrolyte dispersion condition: 10 mg of the measurement sample is added to 10 ml of the dispersion, and the ultrasonic dispersion machine is added. Disperse for 1 minute, then add 10 ml of distilled water and further disperse for 2 minutes with an ultrasonic disperser.
Measurement conditions: The degree of circularity of the toner dispersed in the dispersion is measured at 20 ° C. at a concentration of 1800 to 2200 particles, and a number average value is obtained.
〔外添剤の個数平均粒径〕
走査型電子顕微鏡（SEM）写真から500個の粒子の粒径（長径と短径の平均値）を測定し、それらの平均値を個数平均粒径とする。
[Number average particle diameter of external additives]
The particle size (average value of major axis and minor axis) of 500 particles is measured from a scanning electron microscope (SEM) photograph, and the average value thereof is defined as the number average particle size.
樹脂製造例１〔樹脂Ａ〕
表１に示す無水トリメリット酸以外の原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、200℃に昇温して6時間反応させた。さらに210℃に昇温した後、無水トリメリット酸を添加し、常圧（101.3kPa）にて1時間反応させ、さらに40kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させて、非晶質ポリエステルを得た。得られた樹脂の物性を表１に示す。
Resin Production Example 1 [Resin A]
Raw material monomers and esterification catalyst other than trimellitic anhydride shown in Table 1 were put into a 10 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple. The temperature was raised and reacted for 6 hours. After further heating to 210 ° C, trimellitic anhydride was added and reacted at normal pressure (101.3 kPa) for 1 hour, and further reacted at 40 kPa until the desired softening point was reached. Obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained resin.
樹脂製造例２〔樹脂Ｂ〕
表１に示す原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃に昇温して反応率が80％に到達するまで反応を行った後、8kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、非晶質ポリエステルを得た。得られた樹脂の物性を表１に示す。なお、反応率とは、生成反応水量／理論生成水量×100の値をいう。
Resin Production Example 2 [Resin B]
The raw material monomer and esterification catalyst shown in Table 1 were put into a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, and the reaction rate was raised to 235 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, the reaction was continued until the desired softening point was reached at 8 kPa to obtain amorphous polyester. Table 1 shows the physical properties of the obtained resin. The reaction rate means a value of the amount of produced reaction water / theoretical product water amount × 100.
実施例１〜７及び比較例５
表２に示す結着樹脂及び離型剤と、負帯電性荷電制御剤「T-77」（保土谷化学工業（株）製）1.0質量部、及びカーボンブラック「MOGUL-L」（キャボット・スペシャリティー・ケミカルズ・インク社製）4.0質量部をヘンシェルミキサーにて1分間撹拌混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
Examples 1-7 and Comparative Example 5
Binder resin and mold release agent shown in Table 2, negatively chargeable charge control agent “T-77” (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1.0 part by mass, carbon black “MOGUL-L” (Cabot Special) 4.0 parts by mass of T Chemicals Inc.) was stirred and mixed with a Henschel mixer for 1 minute, and then melt-kneaded under the following conditions.
連続式二本オープンロール型混練機「ニーデックス」（日本コークス工業（株）製、ロール外径：14cm、有効ロール長：80cm）を使用した。連続式二本オープンロール型混練機の運転条件は、高回転側ロール（フロントロール）周速度75r/min（32.97m/min）、低回転側ロール（バックロール）周速度50r/min（21.98m/min）、混練物供給口側端部のロール間隙0.1mmであった。ロール内の加熱媒体温度及び冷却媒体温度は、高回転側ロールの原料投入側が135℃及び混練物排出側が90℃であり、低回転側ロールの原料投入側が35℃及び混練物排出側が35℃であった。また、原料混合物の供給速度は10kg/h、平均滞留時間は約6分間であった。 A continuous two-open roll kneader “NIDEX” (manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd., roll outer diameter: 14 cm, effective roll length: 80 cm) was used. The operating conditions of the continuous two open roll type kneader are as follows: high rotation side roll (front roll) peripheral speed 75r / min (32.97m / min), low rotation side roll (back roll) peripheral speed 50r / min (21.98m) / min), the roll gap at the end of the kneaded product supply port was 0.1 mm. The heating medium temperature and cooling medium temperature in the roll are 135 ° C. on the raw material input side of the high rotation side roll and 90 ° C. on the kneaded material discharge side, 35 ° C. on the raw material input side of the low rotation side roll and 35 ° C. on the kneaded material discharge side. there were. The feed rate of the raw material mixture was 10 kg / h, and the average residence time was about 6 minutes.
得られた混練物を冷却ロールで圧延しながら20℃以下に冷却し、ロートプレックス（東亜機械工業（株）製）で3mmに粗粉砕した。その後、流動層式ジェットミル「400型TFG」（ホソカワミクロン（株）製）とTTSP分級機（ホソカワミクロン（株）製）を用いて体積中位粒径（Ｄ50）が6.0μmになるように微粉砕・分級を行い、トナー粒子を得た。 The obtained kneaded product was cooled to 20 ° C. or lower while being rolled with a cooling roll, and coarsely pulverized to 3 mm with Rotoplex (manufactured by Toa Machine Industry Co., Ltd.). Then, using a fluidized bed jet mill “400 type TFG” (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) and a TTSP classifier (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), the volume median particle size (D 50 ) is adjusted to 6.0 μm. The toner particles were obtained by pulverization and classification.
分級したトナー粒子を回分式の表面改質装置に導入し、トナー粒子の表面改質処理を行った。
回分式の表面改質装置には、ファカルティ（ホソカワミクロン（株）製）の原料投入口を、被処理物を第二の空間に導入するように改造した装置を用いた。表面改質装置において、分散ローターの回転数を5100r/min、分級ローターの回転数を5200r/min、風量を20Nm3、ハンマー（角型ブロック）12本の条件を固定し、投入量と撹拌時間を変更して、表面改質処理を行った。
The classified toner particles were introduced into a batch-type surface modification device, and the toner particles were subjected to a surface modification treatment.
The batch-type surface modification device used was a device in which the raw material input port of Faculty (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) was modified to introduce an object to be treated into the second space. In the surface reformer, the speed of the dispersion rotor is 5100r / min, the speed of the classification rotor is 5200r / min, the air volume is 20Nm 3 , and 12 hammers (square block) are fixed. The surface modification process was performed by changing.
表面を改質したトナー粒子100質量部と、外添剤として、疎水性シリカ「RY50」（日本アエロジル（株）製、疎水化処理剤：シリコーンオイル、個数平均粒径：40nm）1.0質量部、及び疎水性シリカ「R972」（日本アエロジル（株）製、疎水化処理剤：DMDS、個数平均粒径：16nm）0.5質量部とをヘンシェルミキサーにて3分間混合して、トナーを得た。 100 parts by mass of toner particles whose surface has been modified, and 1.0 part by mass of hydrophobic silica “RY50” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., hydrophobicizing agent: silicone oil, number average particle size: 40 nm) as an external additive, Then, 0.5 parts by mass of hydrophobic silica “R972” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., hydrophobizing agent: DMDS, number average particle size: 16 nm) was mixed for 3 minutes with a Henschel mixer to obtain a toner.
実施例８
表２に示す結着樹脂及び離型剤と、負帯電性荷電制御剤「LR-147」（日本カーリット（株）製）1.0質量部、及び銅フタロシアニン顔料「ECB-301」（大日精化工業（株）製）4.0質量部をヘンシェルミキサーにて1分間撹拌混合した後は、実施例１と同様にして、トナーを得た。
Example 8
Binder resin and release agent shown in Table 2, negatively chargeable charge control agent “LR-147” (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) 1.0 part by mass, copper phthalocyanine pigment “ECB-301” (Daiichi Seika Kogyo) After 4.0 parts by mass of the product (made by Co., Ltd.) was stirred and mixed with a Henschel mixer for 1 minute, a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
比較例１
表面改質装置として、原料投入口を改造せず、図３に示すように、トナー粒子を第一の空間に導入する装置を用いた以外は、実施例２と同様にして、トナーを得た。
Comparative Example 1
A toner was obtained in the same manner as in Example 2, except that the raw material inlet was not modified as the surface modification device, and a device for introducing toner particles into the first space was used as shown in FIG. .
比較例２
微粉砕・分級の後、得られたトナー粒子を表面改質装置に導入せず、外添剤と混合した以外は、実施例２と同様にして、トナーを得た。
Comparative Example 2
After pulverization and classification, a toner was obtained in the same manner as in Example 2 except that the obtained toner particles were not introduced into the surface modifying apparatus and mixed with an external additive.
比較例３、４
表２に示す結着樹脂及び離型剤と、負帯電性荷電制御剤「T-77」（保土谷化学工業（株）製）1.0質量部、及びカーボンブラック「MOGUL-L」（キャボット・スペシャリティー・ケミカルズ・インク社製）4.0質量部をヘンシェルミキサーにて1分間撹拌混合後、溶融混練に、連続式二本オープンロール型混練機を使用せず、同方向回転二軸押出機「PCM-30」（（株）池貝製）を使用し、以下に示す条件で溶融混練を行った以外は、実施例１と同様にして、トナーを得た。
Comparative Examples 3 and 4
Binder resin and mold release agent shown in Table 2, negatively chargeable charge control agent “T-77” (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1.0 part by mass, carbon black “MOGUL-L” (Cabot Special) After mixing and mixing 4.0 parts by weight with a Henschel mixer for 1 minute after mixing with Te Chemicals Inc., a continuous twin open-roll type kneader is not used for melt-kneading. 30 ”(manufactured by Ikekai Co., Ltd.) was used, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that melt kneading was performed under the following conditions.
同方向回転二軸押出機の運転条件は、バレル設定温度 100℃、軸回転数 200r/min（軸の回転の周速 0.30m/sec）、混合物供給速度 10kg/hであった。 The operating conditions of the co-rotating twin screw extruder were a barrel set temperature of 100 ° C., a shaft rotation speed of 200 r / min (shaft rotation peripheral speed of 0.30 m / sec), and a mixture supply speed of 10 kg / h.
〔生産性〕
収率を表２に示す。ここでの収率は、表面改質装置に投入した分級物の量（Ｘ）と表面改質装置から回収した表面改質粒子の量（Ｙ）の比率であり、下記式により算出した。
収率（％）＝Ｙ／Ｘ×100
収率が高いほど、時間当たりに得られる量が多く、生産性が高いことを示す。
〔productivity〕
The yield is shown in Table 2. The yield here is the ratio of the amount of classified product (X) charged into the surface reformer and the amount of surface modified particles recovered from the surface reformer (Y), and was calculated by the following equation.
Yield (%) = Y / X × 100
The higher the yield, the higher the amount obtained per hour and the higher the productivity.
〔耐久性〕
非磁性一成分現像装置「OKI MICROLINE 5400」（（株）沖データ製）のIDカートリッジにトナーを実装し、温度30℃、相対湿度65％の条件下で、70r/min（36枚/分相当）で空回し運転を行い、現像ロール表面のスジムラ発生を目視にて観察し、スジムラが発生するまでの時間を測定し、耐久性の指標とした。数値が大きいほど、耐久性に優れる。結果を表２に示す。
なお、スジムラとは現像ロール上に付着しているトナー量にばらつきが発生している状態のことをいい、スジムラの発生により、印字の際に画像濃度に濃淡が発生する。
〔durability〕
70r / min (equivalent to 36 sheets / min) under the conditions of temperature 30 ° C and relative humidity 65% by mounting toner on the ID cartridge of the non-magnetic one-component developing device “OKI MICROLINE 5400” (Oki Data Co., Ltd.) ) Was run, and the occurrence of uneven stripes on the surface of the developing roll was visually observed, and the time until the occurrence of uneven stripes was measured and used as an index of durability. The larger the value, the better the durability. The results are shown in Table 2.
The uneven stripe means a state in which the amount of toner adhering to the developing roll varies, and the occurrence of uneven stripe causes the image density to vary during printing.
以上の結果より、実施例１〜８では、円形度が高く、耐久性の良好なトナーが、生産性よく得られていることが分かる。
これに対し、表面改質装置において、トナー粒子を最初に第一の空間に導入した比較例１では、耐久性に欠けることが分かる。
表面改質処理を行っていない比較例２では、トナーの円形度が0.950と低く、耐久性に欠けていることが分かる。
溶融混練に、オープンロール型混練機ではなく二軸押出機を使用した比較例３、４では、生産性が低いことが分かる。
離型剤の使用量が多すぎる比較例５では、生産性が低く、耐久性にも欠けていることが分かる。
From the above results, it can be seen that in Examples 1 to 8, toners with high circularity and good durability are obtained with high productivity.
On the other hand, in the surface modification apparatus, it can be seen that Comparative Example 1 in which the toner particles are first introduced into the first space lacks durability.
In Comparative Example 2 where the surface modification treatment was not performed, it can be seen that the circularity of the toner is as low as 0.950 and lacks durability.
It can be seen that the productivity is low in Comparative Examples 3 and 4 using a twin screw extruder instead of an open roll kneader for melt kneading.
It can be seen that Comparative Example 5 in which the amount of the release agent used is too high has low productivity and lacks durability.
本発明の方法により得られるトナーは、静電荷像現像法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に好適に用いられるものである。 The toner obtained by the method of the present invention is suitably used for developing a latent image formed by an electrostatic charge image development method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, or the like.
１ 分級ローター
２ 微粉排出口
３ 原料供給口
４ ライナー
５ 冷風導入口
６ 分散ローター
７ 粉体排出口
８ 排出弁
９ ガイドリング
１０ 角型ブロック
１１ 第一の空間
１２ 第二の空間
１３ ケーシング
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016242177A JP6782623B2 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Toner manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016242177A JP6782623B2 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Toner manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018097184A true JP2018097184A (en) | 2018-06-21 |
| JP6782623B2 JP6782623B2 (en) | 2020-11-11 |
Family
ID=62632870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016242177A Active JP6782623B2 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Toner manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6782623B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020076800A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | 花王株式会社 | Method of producing electronic photographic toner |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070663A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sharp Corp | Electrophotographic toner and electrophotographic developer, and image forming apparatus |
| JP2008310245A (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Canon Inc | Two component developer |
| JP2014508642A (en) * | 2011-03-21 | 2014-04-10 | ロエシェ ゲーエムベーハー | Roller mill |
| JP2015045855A (en) * | 2013-07-31 | 2015-03-12 | キヤノン株式会社 | Toner |
| JP2017047378A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | ホソカワミクロン株式会社 | Powder treatment apparatus and method for manufacturing toner |
| JP2017090713A (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 花王株式会社 | Method for manufacturing pulverized electrophotographic toner |
-
2016
- 2016-12-14 JP JP2016242177A patent/JP6782623B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070663A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sharp Corp | Electrophotographic toner and electrophotographic developer, and image forming apparatus |
| JP2008310245A (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Canon Inc | Two component developer |
| JP2014508642A (en) * | 2011-03-21 | 2014-04-10 | ロエシェ ゲーエムベーハー | Roller mill |
| JP2015045855A (en) * | 2013-07-31 | 2015-03-12 | キヤノン株式会社 | Toner |
| JP2017047378A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | ホソカワミクロン株式会社 | Powder treatment apparatus and method for manufacturing toner |
| JP2017090713A (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 花王株式会社 | Method for manufacturing pulverized electrophotographic toner |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020076800A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | 花王株式会社 | Method of producing electronic photographic toner |
| JP7185494B2 (en) | 2018-11-05 | 2022-12-07 | 花王株式会社 | Electrophotographic toner manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6782623B2 (en) | 2020-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5714392B2 (en) | Toner and toner production method | |
| CN107003628B (en) | Toner for electrophotography | |
| JP5822672B2 (en) | Method for producing white toner | |
| JP2011123352A (en) | Method of manufacturing toner | |
| JP5415324B2 (en) | Toner production method | |
| JP6320751B2 (en) | Method for producing toner for electrophotography | |
| JP4777063B2 (en) | Toner production method | |
| JP6747669B2 (en) | Method of manufacturing electrophotographic toner | |
| JP6593757B2 (en) | Toner for electrophotography | |
| JP6548555B2 (en) | Method of manufacturing pulverized toner for electrophotography | |
| JP6782623B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP6854189B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP6777283B2 (en) | Manufacturing method of binder resin composition for toner for electrophotographic | |
| JP2007148077A (en) | Method for manufacturing toner | |
| JP6650712B2 (en) | Toner for developing electrostatic images | |
| WO2017145932A1 (en) | Method for producing toner for electrophotography | |
| JP6935324B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP7185494B2 (en) | Electrophotographic toner manufacturing method | |
| JP2009058822A (en) | Method for manufacturing color toner set | |
| JP6693036B2 (en) | Electrophotographic toner | |
| JP6648905B2 (en) | Manufacturing method of electrophotographic toner | |
| JP6181461B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
| WO2017141817A1 (en) | Toner for electrophotography | |
| JP6935323B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP2024046198A (en) | Toner for developing electrostatic images |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190910 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200730 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200807 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200904 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201012 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201020 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6782623 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |