JP3603516B2 - Manufacturing method of electrophotographic toner - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電潜像の現像に用いられる電子写真用トナーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真法において、光導電性感光体等に形成された静電潜像をトナーにより可視化する方法には、例えば、米国特許第２８７４０６３号明細書に記載されている磁気ブラシ法、同第２６１８５５２号明細書に記載されているカスケード法、同第２２２１７７６号明細書に記載されている粉末雲法等が知られている。一般に、これらの現像法に用いられるトナーは、熱可塑性樹脂からなる結着樹脂及び着色剤を主成分として混合したものである。上記の方法等により光導電性感光体等の上に形成されたトナー像は、次いで紙等の支持体上に転写され、加熱及び加圧されて定着される。近年、複写画像は、高画質化の要求が高まり、それに伴なって複写機及び現像剤ともに様々な改善が行われている。特に、トナーについては、トナーの平均粒子径を小径化することにより画質の向上が図られ、実施されている。しかしながら、平均粒子径の小さいトナーは、高画質の画像を得るには有効であるものの、帯電量が多くなって所望の画像濃度が得られ難くくなり、また、トナー１粒子当りの電荷が小さくなってカブリが発生し易くなることから、その使用に際して種類の制約を受けるという問題があり、さらに、混練、粉砕法によりトナーを製造する場合、平均粒子径を小さくするにつれて高コスト化するという欠点がある。
【０００３】
一般に、高画質の画像を得るためには、光導電性感光体上に形成された静電潜像を極めて忠実に再現させることが必要である。ところが、静電潜像は、現像、転写及び定着の各工程において、徐々にその忠実な再現性が損なわれて行くものであり、特に転写時における画像再現性の低下が大きい。この原因の詳細な作用機構については明らかではないが、トナーの粒度分布がブロードであると転写時にトナーの飛散が多くなり、特に大粒子径のトナーが飛散した場合には画質の悪化が著しいものとなる。そこで、高画質の画像を達成するには、トナーの大粒子径側の粒度分布をシャープにすることが求められる。さらには、微粉状トナーが多くなるとややカブリ気味の画質になり、また粒状性を低下させる傾向がある。以上のことから、トナーの粒度分布をシャープにすることが必要とされるが、そのためには、トナー粒子の分級工程において、比較的多量の粒子を除去することになりトナーの収率が低くなってコストアップの要因となる。また、分級機の性能上からも、所望の粒度分布のものを得ることは困難な場合もあった。
【０００４】
これらの問題を解決するために、トナー用粗粉砕物に流動性向上剤を添加すること（特公昭６３−３６４９９号公報）が試みられている。しかしながら、この方法では、トナーの製造工程において、粗粉砕物を得た後に流動性向上剤を添加混合する工程を付加することが必要となり生産効率上から実用的ではなく、また、その後の微粉砕工程において流動性向上剤がトナー中に強く埋め込まれてしまって実質的に流動性向上剤としての機能が十分に発揮できていないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は上記のような問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、比較的シャープな特定の粒度分布を有するトナーが高収率で得られるとともに、高画質の画像を形成できる電子写真用トナーの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解決するため、鋭意検討した結果、トナーの製造工程において特定の流動性向上剤を添加しながら粉砕して得られたトナー粒子を用いることにより優れた電子写真用トナーが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の電子写真用トナーは、着色剤及び結着樹脂を混練し粗粉砕した後、得られた粗粉砕物に、該粗粉砕物の比重よりも大きい比重の流動性向上剤をトナー材料１００重量部に対して０．２〜２重量部添加しながら微粉砕して、粒度分布が、下記式（１）で示される条件を満たす微粉砕物を得、次いで分級によって得られたトナー粒子に外添剤を添加してヘンシェルミキサーで混合することを特徴とする。
Ｄ16／Ｄ50≦１．３５ （１）
（式中、Ｄ16は体積平均粒子径の大粒子側から計算した１６％目の体積平均粒子径を示し、Ｄ50は体積平均粒子径の大粒子側から計算した５０％目の体積平均粒子径を示す。）
また、本発明の電子写真用トナーは、上記の微粉砕物を分級して得られたトナー粒子に外添剤を添加したものであるが、その外添剤としては、上記の粗粉砕物中に流動性向上剤として添加するものを用いることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の電子写真用トナーは、結着樹脂及び着色剤を主成分として構成されるものである。その結着樹脂として使用されるものとしては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等を原料単量体とする単独重合体及びそれらの共重合体を挙げることができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンが挙げられ、さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。
【０００９】
また、着色剤として使用されるものとしては、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、酸化チタン、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３等が挙げられる。
【００１０】
本発明のトナー粒子には、上記の結着樹脂及び着色剤に流動性向上剤が添加される。この流動性向上剤としては、無機酸化物の微粒子が使用され、例えば、ＴｉＯ_２ 、Ａｌ_２ Ｏ_３ 、Ｆｅ_２ Ｏ_３ 、ＭｎＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｋ_２ Ｏ、Ｎａ_２ Ｏ、ＳｎＯ_２ 、ＺｒＯ_２ 、ＣａＯ・ＳｎＯ_２ 、Ｋ_２ Ｏ・（ＴｉＯ_２ ）_ｎ 等の微粒子を、単独または２種以上を混合して用いられる。なかでも、ＴｉＯ_２ またはＳｉＯ_２ の微粒子を用いることが好ましい。
【００１１】
本発明に用いる流動性向上剤としては、上記の無機酸化物の微粒子において、トナー粒子を構成する主成分の結着樹脂及び着色剤の粗粉砕物の比重よりも、大きい比重のものであることが必要である。この流動性向上剤の比重が上記粗粉砕物の比重よりも小さいと、超微粉として、ブロア（集塵機）に回収され、トナー粒子間付着力低減効果が得られないという欠点があるため使用することができない。また、流動性向上剤として用いる上記した無機酸化物微粒子の粒径は、３ｎｍ〜１μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍの範囲である。
【００１２】
また、本発明の電子写真用トナーは、上記で得られたトナー粒子に外添剤を混合することが好ましい。この外添剤としては、トナー粒子中に添加される上記した流動性向上剤と同一のものを用いることが好ましい。さらに、本発明の電子写真用トナーには、上記成分のほかに、必要に応じて、帯電制御剤、クリーニング助剤、流動性促進剤等の公知の材料を含有させることができる。
【００１３】
一般に、電子写真用トナーは、トナー材料を混練工程、粗粉砕工程、微粉砕工程及び分級工程を経て外添剤混合工程に移行されて製造されるものであるが、近年、高画質化指向が高まるにつれてトナーの小径化が進展してきている。この小径トナーを製造するには、通常、微粉砕工程において粉砕機に導入するトナー材料の単位時間当りの供給量を減少させて粒度の調整が行われている。しかしながら、その微粉砕する際に、トナー材料は過粉砕されて微粉砕物が過剰になる傾向がある。そのために、得られた微粉砕物を分級する次の分級工程において、過剰な微粉化に伴い、トナー付着力が上昇して微粉化されたトナー材料同士の凝集が起こり、このようにして生成した凝集物は、分級工程では解かれないために粗粉砕物側に分級されることになり、実際にはブロードな粒度分布のトナーしか得られないものである。
【００１４】
ところが、本発明においては、着色剤及び結着樹脂からなるトナー材料の粗粉砕物を微粉砕させる微粉砕工程中に流動性向上剤を添加することにより、その微粉砕物同士の凝集を抑制し、微粉砕分が粗粉側へ分級されることを防止することができる。また、それらの微粉砕物を回収するには、その微粉砕物の種類が容易に切替えられるようにするため、通常、サイクロン捕集方式が採用されている。この場合、微粉砕工程中に添加する流動性向上剤の比重を、トナー材料の粗粉砕物の比重よりも大きくすることにより、微粉砕機中で微粉として回収されることなく、トナー材料に十分に外添させることができる。
【００１５】
また、外添剤としては、前記した無機酸化物の中で、シリカ及びチタニアを使用することが特に好ましい。近年、シリカ及びチタニアは、流動性向上効果、帯電維持性、対二次障害性に優れていることから電子写真用トナーに広く使用されるようになってきている。これらは、本発明においても微粉砕工程で流動性向上剤として添加された場合、分級後もトナー表面に残存するため、少なからず現像剤特性に影響を与える。このため、微粉砕工程で使用される流動性向上剤は、外添剤の混合工程で使用されるものと同一であることが好ましい。
【００１６】
本発明において、使用するトナーは、その粒度分布がシャープであるほど有効であり、前記した微粉砕物の粒度分布は、下記式（１）で示される条件を満たすことが必要である。
Ｄ16／Ｄ50≦１．３５ （１）
（式中、Ｄ16は体積平均粒子径の大粒子側から計算した１６％目の体積平均粒子径、また、Ｄ50は体積平均粒子径の大粒子側から計算した５０％目の体積平均粒子径を示す。）
さらに鮮明な高画質を得るためには、大粒径側の粒度分布がシャープであることが必要であるから、分級後の粒度分布は、下記式（２）及び式（３）で示される条件を満たすものであることが望ましい。
Ｄ16／Ｄ50≦１．４７５−０．０３６×Ｄ50 （２）
（式中、Ｄ16及びＤ50は、上記したと同意義を有する。）
Ｄ50′／Ｄ84′≦１．４５ （３）
（式中、Ｄ50′は個数平均粒子径の大粒子側から計算した５０％目の個数平均粒子径、また、Ｄ84′は個数平均粒子径の大粒子側から計算した８４％目の個数平均粒子径を示す。）
また、トナー材料の微粉砕中に添加される流動性向上剤の量は、トナー材料１００重量部に対して０．２〜２重量部である。０．２重量部よりも少ないと添加による所望の効果が得られず、一方、２重量部よりも多いと粉砕装置、分級装置の摩耗及び装置の切替え等に問題が生じる。
【００１７】
【実施例】
以下、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何等限定されるものではない。以下の説明において「部」はすべて「重量部」を意味する。また、粒子径／分布の測定に際しては、コールターカウンターＴＡ２型を用いた。
実施例１
（トナー）
ポリエステル系結着樹脂［テレフタル酸／ビスフェノールＡのポリオキシエチレン縮合物（Ｍｗ：１万）］ ８６．７部
着色剤［Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１の湿ケーキ３０部（顔料の非水固形分）と上記ポリエステル系結着剤７０部とを加熱ニーダーにより分散処理したもの］ １３．３部（顔料分４．０部）
上記成分を二軸式混練機を用いて混練し、得られた混練物をハンマーミルにより粗粉砕することにより比重１．２の粗粉砕物９９．５部を得た。
【００１８】
次に、その粗粉砕物１００部をエアージェット式微粉砕機に入れ、これに流動性向上剤として、トリメトキシデシルシランにより表面処理された粒径２０ｎｍの酸化チタン微粒子（比重４．０）が０．５部の割合になるように添加しながら微粉砕を行った。得られた微粉砕物の体積平均粒子径の比Ｄ１６／Ｄ５０は１．２０であった。次に、これを分級して体積平均粒子径７μｍのトナー粒子６５部を得た。このトナー粒子のＤ１６／Ｄ５０は１．１５であり、また、個数平均粒子径の比Ｄ５０′／Ｄ８４′は１．２５であった。
なお、上記の微粉砕機を用いる微粉砕の手順としては、先ず、粉砕機を稼動させて装置を安定化させ、次に、結着樹脂及び着色剤からなる粗粉砕物の供給を開始する。その供給が安定し始めてから約１５〜３０秒経過した後、その粗粉砕物とは別の供給口より流動性向上剤として上記した酸化チタン微粒子を添加する方法により行った。
さらに、得られたトナー粒子１００部に、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一の酸化チタン微粒子１．０部を添加しヘンシェルミサーにて混合した。また、その後目開き４５μｍメッシュの篩分器を用いてトナーの篩分を行うことによりトナー９９部を得た。
【００１９】
（キャリア）
Ｃｕ−Ｚｎ−Ｆｅコア（平均粒径３５μｍ） １００部
フッ素含有アクリル系樹脂 ０．５部
（パーフルオロオクチルエチルアクリレート／メチルメタクリレート共重合体、共重合比２０：８０、Ｍｗ：４万）
上記成分をニーダーを用いて混合し、これを乾燥させることにより体積平均粒子径３５μｍのキャリア粒子を得た。
（現像剤）
上記トナー１０重量部とキャリア１００重量部を混合してマゼンタ現像剤を調整した。
【００２０】
実施例２
実施例１において、流動性向上剤として、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理された粒径１２ｎｍの酸化ケイ素微粒子（比重２．２）が０．２部の割合になるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ１６／Ｄ５０は１．２２であった。また、これを分級した後のトナー粒子の体積平均粒子径は７μｍであり、このトナー粒子のＤ１６／Ｄ５０は１．１８であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一の酸化ケイ素微粒子０．５部を添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２１】
実施例３
実施例１において、流動性向上剤として、トリメトキシイソブチルシランにより表面処理された粒径２０ｎｍの酸化チタン微粒子（比重３．２）が０．５部の割合になるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ１６／Ｄ５０は１．２１であった。また、これを分級した後のトナー粒子の体積平均粒子径は６．５μｍであり、このトナー粒子のＤ１６／Ｄ５０は１．１６であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一の酸化チタン微粒子０．３部を添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２２】
実施例４
実施例１において、流動性向上剤として、粒径２１ｎｍの酸化チタン微粒子（比重４．０）が２．０部の割合になるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ１６／Ｄ５０は１．３５であった。また、これを分級した後のトナー粒子の体積平均粒子径は５．０μｍであり、このトナー粒子のＤ１６／Ｄ５０は１．３０であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一の酸化チタン微粒子１．０部を添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２３】
比較例１
実施例１において、流動性向上剤に代えて、粒径２００ｎｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂微粒子（比重１．０）が０．５部の割合になるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ１６／Ｄ５０は１．３０であった。また、これを分級した後のトナー粒子の体積平均粒子径は７．０μｍであり、このトナー粒子のＤ１６／Ｄ５０は１．２８であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一のＰＭＭＡ樹脂微粒子０．９部とトリメトキシデシルシランによって表面処理された粒径２０ｎｍの酸化チタン微粒子１．０部とを添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２４】
比較例２
実施例１において、流動性向上剤として、ヘキサメチルジシラザンによって表面処理された粒径１２ｎｍの酸化ケイ素微粒子（比重２．２）が０．１部の割合になるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ16／Ｄ50は１．２７であった。また、これを分級した後のトナー粒子の体積平均粒子径は７．０μｍであり、このトナー粒子のＤ16／Ｄ50は１．２２であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一の酸化ケイ素微粒子０．５部を添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２５】
比較例３
実施例１において、流動性向上剤として、粒径２１ｎｍの酸化チタン微粒子 （比重４．０）が２．２部の割合になるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ16／Ｄ50は１．３５であった。また、これを分級した後のトナー粒子の体積平均粒子径は５．０μｍであり、このトナー粒子のＤ16／Ｄ50は１．３０であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一の酸化チタン微粒子１．０部を添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２７】
比較例４
実施例１において、混練物を粗粉砕した後３ｍｍのメッシュを通し、次に、粗粉砕物を微粉砕する前に酸化ケイ素微粒子（Ｒ９７２、日本アエロジル社製、比重２．２）０．６部を添加し、その後に微粉砕を行った。得られた微粉砕物のＤ16／Ｄ50は１．３５であった。また、これを分級した後のトナー粒子のＤ16／Ｄ50は１．３０であった。さらに、外添剤混合工程において、上記の流動性向上剤と同一のＲ９７２を０．３部添加し実施例１と同様にしてトナーを得た。
【００２８】
（トナーの評価テスト）
上記の各実施例及び比較例で得られた現像剤を複写機（Ａ−ｃｏｌｏｒ９３５改造機、富士ゼロックス社製）に入れて画像を形成させることにより、画質評価を行った。
【００２９】
【表１】

表中、粒状性の評価は、Ｇ１（良好）からＧ５（悪い）までの５段階の見本と比較して決定したものであり、Ｇ２が気にならないレベル、Ｇ３が許容レベルであり、Ｇ４以降は目につき気になるレベルを意味する。
【００３０】
上記の結果に見られるように、実施例で得られた分級後のトナーは粒度分布がシャープであり、このトナーを用いて形成した画質も良好なものである。なお、比較例３では、流動性向上剤の使用量を多くしたために粉砕機及び分級機への付着が比較的多く発生した。また、比較例４では、流動性向上剤の添加を微粉砕前に行なったために、微粉砕工程において流動性向上剤の多くがバグフィルター側に回収され、その添加量が半減した上に、さらに流動性向上剤がトナー中に多く埋め込まれてしまったため、その添加効果が殆んど得られなかった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、トナーの製造工程において特定の添加剤を添加しながら微粉砕を行うことにより、生成した微粉砕物を分級するとシャープな粒度分布を有するトナーが高収率で得られるとともに、そのトナーを用いることにより粒状性のよい高画質の画像が得られるものであることから実用性の高いものである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an electrophotographic toner used for developing an electrostatic latent image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in electrophotography, a method for visualizing an electrostatic latent image formed on a photoconductive photoreceptor or the like with toner includes, for example, a magnetic brush method described in US Pat. No. 2,870,063, and US Pat. The cascade method described in US Pat. No. 2,618,552 and the powder cloud method described in US Pat. No. 2,221,776 are known. Generally, the toner used in these developing methods is a mixture of a binder resin made of a thermoplastic resin and a colorant as main components. The toner image formed on the photoconductive photoreceptor or the like by the above method or the like is then transferred onto a support such as paper, and is fixed by heating and pressing. In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality of copied images, and accordingly, various improvements have been made in both copying machines and developers. In particular, with respect to toner, image quality has been improved by reducing the average particle diameter of the toner, and this has been implemented. However, although a toner having a small average particle size is effective for obtaining a high-quality image, the charge amount is large and it is difficult to obtain a desired image density, and the charge per toner particle is small. The problem is that fogging is liable to occur, so that there is a restriction on the type of the toner used.Furthermore, when the toner is manufactured by a kneading and pulverizing method, the cost increases as the average particle diameter decreases. There is.
[0003]
Generally, in order to obtain a high quality image, it is necessary to reproduce an electrostatic latent image formed on a photoconductive photoreceptor extremely faithfully. However, the faithful reproducibility of the electrostatic latent image is gradually deteriorated in each of the development, transfer and fixing steps, and the reproducibility of the image during transfer is particularly large. Although the detailed mechanism of this cause is not clear, if the particle size distribution of the toner is broad, the scattering of the toner at the time of transfer increases, and especially when the toner with a large particle diameter scatters, the image quality is significantly deteriorated. It becomes. Therefore, in order to achieve a high quality image, it is required to sharpen the particle size distribution on the large particle diameter side of the toner. Further, when the amount of the fine powder toner increases, the image quality tends to be slightly fogged, and the granularity tends to be reduced. From the above, it is necessary to sharpen the particle size distribution of the toner. For that purpose, a relatively large amount of particles are removed in the toner particle classification step, and the toner yield is reduced. Cost increase. Also, from the viewpoint of the performance of the classifier, it was sometimes difficult to obtain a desired particle size distribution.
[0004]
In order to solve these problems, an attempt has been made to add a fluidity improver to a coarsely pulverized product for toner (Japanese Patent Publication No. Sho 63-36499). However, in this method, it is necessary to add a step of adding and mixing a fluidity improver after obtaining a coarsely pulverized product in the toner production process, which is not practical in terms of production efficiency, In the process, there is a problem that the fluidity improver is strongly embedded in the toner and the function as the fluidity improver cannot be substantially sufficiently exhibited.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a method for producing an electrophotographic toner capable of obtaining a toner having a relatively sharp specific particle size distribution in a high yield and forming a high-quality image.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems in the prior art, the present invention has made intensive studies and has found that toner particles obtained by pulverizing while adding a specific fluidity improver in a toner manufacturing process are used. As a result, it was found that an excellent toner for electrophotography could be obtained, and the present invention was completed.
[0007]
That is, the electrophotographic toner of the present invention, after kneading a coloring agent and a binder resin coarsely ground, the coarsely pulverized product obtained, a large specific gravity of the flow improver than the specific gravity of the crude pulverized toner Finely pulverized while adding 0.2 to 2 parts by weight to 100 parts by weight of the material to obtain a finely pulverized product having a particle size distribution satisfying the condition represented by the following formula (1), and then a toner obtained by classification It is characterized in that an external additive is added to the particles and mixed with a Henschel mixer .
D16 / D50 ≦ 1.35 (1)
(In the formula, D16 represents the 16% volume average particle diameter calculated from the large particle side of the volume average particle diameter, and D50 represents the 50% volume average particle diameter calculated from the large particle side of the volume average particle diameter. Shown.)
Further, the electrophotographic toner of the present invention is obtained by adding an external additive to the toner particles obtained by classification of the above milled product, as the external additive of that, the above-mentioned coarsely pulverized product It is preferable to use those added as a fluidity improver therein.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The electrophotographic toner of the present invention comprises a binder resin and a colorant as main components. Examples of the binder resin used include styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate. Α-methylene aliphatic monoesters such as esters, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Carboxylic acid esters, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl butyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone; Polymers and their copolymers can be mentioned, and particularly typical binder resins are polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer Styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyethylene and polypropylene, and further include polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like.
[0009]
In addition, carbon black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, Dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, copper phthalocyanine, malachite green oxalate, lamp black, Rose Bengal, titanium oxide, C.I. I. Pigment Red 48: 1, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 57: 1, C.I. I. Pigment Yellow 97, C.I. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 and the like.
[0010]
In the toner particles of the present invention, a fluidity improver is added to the binder resin and the colorant. As the fluidity improver, fine particles of an inorganic oxide are used. For example, TiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ , MnO, ZnO, MgO, CaO, K ₂ O, Na ₂ O, SnO ₂ , ZrO ₂ , CaO.SnO ₂ , K ₂ O. (TiO ₂ ) _n, etc., may be used alone or in combination of two or more. Among them, fine particles of TiO ₂ or SiO ₂ are preferably used.
[0011]
The fluidity improver used in the present invention has a specific gravity greater than the specific gravity of the coarsely pulverized material of the binder resin and the colorant as the main components constituting the toner particles in the fine particles of the inorganic oxide. is necessary. If the specific gravity of the fluidity improver is smaller than the specific gravity of the coarsely pulverized product, it is recovered as an ultrafine powder in a blower (dust collector), and there is a disadvantage that the effect of reducing the adhesion between toner particles cannot be obtained. Can not. The particle diameter of the above-mentioned inorganic oxide fine particles used as a fluidity improver is preferably in the range of 3 nm to 1 μm, and more preferably in the range of 5 to 100 nm.
[0012]
Further, in the electrophotographic toner of the present invention, it is preferable to mix an external additive with the toner particles obtained above. As this external additive, it is preferable to use the same one as the above-mentioned fluidity improver added to the toner particles. Further, in addition to the above-mentioned components, known materials such as a charge control agent, a cleaning aid, and a fluidity promoter may be contained in the electrophotographic toner of the present invention, if necessary.
[0013]
Generally, an electrophotographic toner is manufactured by transferring a toner material through a kneading step, a coarse pulverizing step, a fine pulverizing step, and a classification step to an external additive mixing step. As the size increases, the diameter of the toner becomes smaller. In order to produce such a small-diameter toner, the particle size is usually adjusted by reducing the supply amount of the toner material to be introduced into the crusher per unit time in the fine crushing step. However, during the pulverization, the toner material tends to be excessively pulverized and the pulverized material becomes excessive. For this reason, in the next classification step of classifying the obtained finely pulverized material, due to excessive pulverization, the toner adhesive force is increased and aggregation of the finely pulverized toner material occurs, and thus the pulverized toner material is generated. The aggregates are not separated in the classification step and are classified on the side of the coarsely pulverized material. In practice, only a toner having a broad particle size distribution can be obtained.
[0014]
However, in the present invention, by adding a fluidity improver during the fine pulverization step of finely pulverizing a coarsely pulverized toner material comprising a colorant and a binder resin, aggregation of the finely pulverized substances is suppressed. Further, it is possible to prevent the finely pulverized component from being classified to the coarse powder side. In order to recover the finely pulverized material, a cyclone collecting method is usually employed in order to easily switch the type of the finely pulverized material. In this case, by setting the specific gravity of the fluidity improver added during the fine pulverization process to be larger than the specific gravity of the coarsely pulverized product of the toner material, the toner can be sufficiently collected without being collected as fine powder in the fine pulverizer. Can be externally added.
[0015]
As the external additive, it is particularly preferable to use silica and titania among the above-mentioned inorganic oxides. In recent years, silica and titania have been widely used in electrophotographic toners because of their excellent fluidity improving effect, charge retention, and secondary hindrance. In the present invention, when these are added as a fluidity improver in the pulverization step, they remain on the toner surface even after classification, and thus have a considerable effect on the developer characteristics. For this reason, it is preferable that the flow improver used in the pulverization step is the same as that used in the external additive mixing step.
[0016]
In the present invention, the sharper the particle size distribution of the toner used is, the more effective the toner is. The particle size distribution of the finely pulverized product needs to satisfy the condition represented by the following formula (1).
D16 / D50 ≦ 1.35 (1)
(Where D16 is the volume average particle diameter at 16% calculated from the large particle side of the volume average particle diameter, and D50 is the 50% volume average particle diameter calculated from the large particle side of the volume average particle diameter. Shown.)
In order to obtain clearer and higher image quality, it is necessary that the particle size distribution on the large particle size side is sharp. Therefore, the particle size distribution after classification is determined by the conditions shown in the following formulas (2) and (3). It is desirable to satisfy the following.
D16 / D50 ≦ 1.475-0.036 × D50 (2)
(In the formula, D16 and D50 have the same meanings as described above.)
D50 '/ D84'≤1.45 (3)
(Where D50 'is the 50% number average particle diameter calculated from the large particle side of the number average particle diameter, and D84' is the 84% number average particle calculated from the large particle side of the number average particle diameter.) Indicate the diameter.)
The amount of flow improver is added during the milling of the toner material, Ru 0.2 to 2 parts by weight der the toner material 100 parts by weight. If the amount is less than 0.2 parts by weight, the desired effect of the addition cannot be obtained.
[0017]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "parts" means "parts by weight". In measuring the particle size / distribution, a Coulter counter TA2 was used.
Example 1
(toner)
Polyester binder resin [polyoxyethylene condensate of terephthalic acid / bisphenol A (Mw: 10,000)] 86.7 parts Colorant [C. I. Pigment Red 57: 1, 30 parts of wet cake (non-aqueous solid content of pigment) and 70 parts of the above-mentioned polyester binder dispersed by a heating kneader] 13.3 parts (4.0 parts of pigment)
The above components were kneaded using a biaxial kneader, and the obtained kneaded product was roughly pulverized by a hammer mill to obtain 99.5 parts of a coarsely pulverized product having a specific gravity of 1.2.
[0018]
Next, 100 parts of the coarsely pulverized product is put into an air jet type pulverizer, and titanium oxide fine particles having a particle diameter of 20 nm (specific gravity 4.0) surface-treated with trimethoxydecylsilane are added as a fluidity improver to 0 parts. Pulverization was carried out while adding so as to obtain a ratio of 0.5 part. The ratio D16 / D50 of the volume average particle diameter of the obtained finely pulverized product was 1.20. Next, this was classified to obtain 65 parts of toner particles having a volume average particle diameter of 7 μm. D16 / D50 of the toner particles was 1.15, and the ratio D50 '/ D84' of the number average particle diameter was 1.25.
As a procedure of the fine pulverization using the above-mentioned fine pulverizer, first, the pulverizer is operated to stabilize the apparatus, and then the supply of the coarsely pulverized material comprising the binder resin and the colorant is started. After a lapse of about 15 to 30 seconds after the supply started to stabilize, the above-described titanium oxide fine particles were added as a fluidity improver from a supply port different from the coarsely pulverized product.
Further, in an external additive mixing step, 1.0 part of the same titanium oxide fine particles as the above-mentioned fluidity improver was added to 100 parts of the obtained toner particles and mixed with a Henschel mixer. Thereafter, the toner was sieved using a sieve having a mesh size of 45 μm to obtain 99 parts of the toner.
[0019]
(Carrier)
Cu-Zn-Fe core (average particle size 35 m) 100 parts Fluorine-containing acrylic resin 0.5 parts (perfluorooctylethyl acrylate / methyl methacrylate copolymer, copolymerization ratio 20:80, Mw: 40,000)
The above-mentioned components were mixed using a kneader and dried to obtain carrier particles having a volume average particle diameter of 35 μm.
(Developer)
A magenta developer was prepared by mixing 10 parts by weight of the toner and 100 parts by weight of the carrier.
[0020]
Example 2
In Example 1, except that a silicon oxide fine particle having a particle diameter of 12 nm (specific gravity: 2.2) surface-treated with hexamethyldisilazane was added as a fluidity improver in a proportion of 0.2 part, Fine pulverization was performed in the same manner as in Example 1. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.22. The toner particles after classification had a volume average particle diameter of 7 μm, and D16 / D50 of the toner particles was 1.18. Further, in the external additive mixing step, 0.5 parts of the same silicon oxide fine particles as the above-mentioned fluidity improver were added, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0021]
Example 3
In Example 1, except that titanium oxide fine particles having a particle diameter of 20 nm (specific gravity of 3.2), surface-treated with trimethoxyisobutylsilane, were added as a fluidity improver so as to have a ratio of 0.5 part. Fine pulverization was performed in the same manner as in Example 1. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.21. The toner particles after classification had a volume average particle diameter of 6.5 μm, and D16 / D50 of the toner particles was 1.16. Further, in the external additive mixing step, 0.3 parts of the same titanium oxide fine particles as the above-mentioned fluidity improver were added, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0022]
Example 4
Finely pulverized in the same manner as in Example 1 except that titanium oxide fine particles having a particle diameter of 21 nm (specific gravity: 4.0) were added in a proportion of 2.0 parts as the fluidity improver. Was done. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.35. The toner particles after classification had a volume average particle diameter of 5.0 μm, and D16 / D50 of the toner particles was 1.30. Further, in the external additive mixing step, 1.0 part of the same titanium oxide fine particles as the above-mentioned fluidity improver was added, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0023]
Comparative Example 1
Example 1 is the same as Example 1 except that, instead of the fluidity improver, polymethyl methacrylate (PMMA) resin fine particles having a particle diameter of 200 nm (specific gravity 1.0) were added so as to have a ratio of 0.5 part. Pulverization was performed in the same manner as in Example 1. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.30. The toner particles after classification had a volume average particle diameter of 7.0 μm, and D16 / D50 of the toner particles was 1.28. Further, in the external additive mixing step, 0.9 parts of the same PMMA resin fine particles as the above-mentioned fluidity improver and 1.0 part of titanium oxide fine particles having a particle diameter of 20 nm surface-treated with trimethoxydecylsilane were added. A toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0024]
Comparative Example 2
In Example 1, except that a silicon oxide fine particle having a particle diameter of 12 nm (specific gravity: 2.2) surface-treated with hexamethyldisilazane was added as a fluidity improver so as to have a ratio of 0.1 part. Fine pulverization was performed in the same manner as in Example 1. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.27. The toner particles after classification had a volume average particle diameter of 7.0 μm, and D16 / D50 of the toner particles was 1.22. Further, in the external additive mixing step, 0.5 parts of the same silicon oxide fine particles as the above-mentioned fluidity improver were added, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0025]
Comparative Example 3
Finely pulverized in the same manner as in Example 1 except that titanium oxide fine particles having a particle diameter of 21 nm (specific gravity: 4.0) were added in an amount of 2.2 parts as a fluidity improver. Was done. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.35. The toner particles after classification had a volume average particle diameter of 5.0 μm, and D16 / D50 of the toner particles was 1.30. Further, in the external additive mixing step, 1.0 part of the same titanium oxide fine particles as the above-mentioned fluidity improver was added, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0027]
Comparative Example 4
In Example 1, the kneaded material was coarsely pulverized, then passed through a 3 mm mesh, and then 0.6 parts of silicon oxide fine particles (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., specific gravity 2.2) before finely pulverizing the coarsely pulverized material. Was added, followed by pulverization. D16 / D50 of the obtained finely pulverized product was 1.35. D16 / D50 of the toner particles after the classification was 1.30. Further, in the external additive mixing step, the same R972 as the above-mentioned fluidity improver was added in an amount of 0.3 part, and a toner was obtained in the same manner as in Example 1.
[0028]
(Toner evaluation test)
Image quality was evaluated by putting the developers obtained in the above Examples and Comparative Examples into a copying machine (A-color 935 modified machine, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) to form images.
[0029]
[Table 1]

In the table, the evaluation of the graininess is determined by comparing the sample with five grades from G1 (good) to G5 (bad). G2 is a level that is not bothersome, G3 is an allowable level, and G4 and later. Means a level of concern.
[0030]
As can be seen from the above results, the classified toner obtained in the examples has a sharp particle size distribution, and the image quality formed using this toner is also good. In Comparative Example 3 , the amount of the flow improver used was increased, so that a relatively large amount of adhesion to the pulverizer and the classifier occurred. Further, in Comparative Example 4 , since the addition of the fluidity improver was performed before the fine pulverization, most of the fluidity improver was collected on the bag filter side in the fine pulverization step, and the addition amount was halved. Since a large amount of the fluidity improver was embedded in the toner, the effect of adding the fluidity improver was hardly obtained.
[0031]
【The invention's effect】
The present invention provides a toner having a sharp particle size distribution in a high yield by classifying the resulting finely pulverized product by performing fine pulverization while adding a specific additive in a toner production process, and the toner By using, a high-quality image with good granularity can be obtained, so that it is highly practical.

Claims (1)

着色剤及び結着樹脂を混練し粗粉砕した後、得られた粗粉砕物に、該粗粉砕物の比重よりも大きい比重の流動性向上剤をトナー材料１００重量部に対して０．２〜２重量部添加しながら微粉砕して、粒度分布が、下記式（１）で示される条件を満たす微粉砕物を得、次いで分級によって得られたトナー粒子に外添剤を添加してヘンシェルミキサーで混合することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
Ｄ 16 ／Ｄ 50 ≦１．３５ （１）
（式中、Ｄ 16 は体積平均粒子径の大粒子側から計算した１６％目の体積平均粒子径を示し、Ｄ 50 は体積平均粒子径の大粒子側から計算した５０％目の体積平均粒子径を示す。） After kneading and coarsely pulverizing the colorant and the binder resin, the obtained coarsely pulverized product is provided with a fluidity improver having a specific gravity larger than the specific gravity of the coarsely pulverized product in an amount of from 0.2 to 100 parts by weight of the toner material. Finely pulverized while adding 2 parts by weight to obtain a finely pulverized product having a particle size distribution satisfying the condition represented by the following formula (1), and then adding an external additive to toner particles obtained by classification, and adding a Henschel mixer A method for producing an electrophotographic toner, characterized in that:
D 16 / D 50 ≦ 1.35 (1)
(In the formula, D 16 represents the volume average particle diameter at 16% calculated from the large particle side of the volume average particle diameter, and D 50 represents the 50% volume average particle calculated from the large particle side of the volume average particle diameter. Indicate the diameter.)