JP4237575B2 - Crusher - Google Patents

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Description

本発明は粉砕装置及びこれを用いたトナー粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to a pulverizer and a method for producing toner particles using the same.

従来、粉砕装置としては、図2に示すように、入口103が形成された粉砕室101と、この粉砕室101内に収容され、円錐形状の先端部102aを有する衝突部材102とを備えて、トナー原料の粉体を衝突部材102に衝突させて粉砕するものがある。このような粉砕装置が例えば特許第3297635号公報(特許文献1)に開示されている。   Conventionally, as shown in FIG. 2, the pulverization apparatus includes a pulverization chamber 101 in which an inlet 103 is formed, and a collision member 102 accommodated in the pulverization chamber 101 and having a conical tip portion 102a. Some toner material powder collides with the collision member 102 and is pulverized. Such a crusher is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3297635 (Patent Document 1).

また、特開平4−210255号公報(特許文献2)の粉砕装置では、トナーの原料となる粉体を球形状の衝突部材に衝突させて一次粉砕した後、更に粉砕室の内壁面に衝突させて2次粉砕している。つまり、上記粉砕装置は、いわゆる2段衝突により粉体の粉砕効果を高めている。   In the pulverizing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-210255 (Patent Document 2), the powder as a toner raw material collides with a spherical collision member to perform primary pulverization, and further collides with the inner wall surface of the pulverization chamber. Secondary crushing. That is, the pulverizing apparatus enhances the pulverizing effect of the powder by so-called two-stage collision.

しかしながら、上述した粉砕装置では、トナー粒子の小粒径化を図ろうとすると、トナー原料の粉体が過剰に粉砕されて、不要な微粉が多量に発生してしまう。したがって、生産効率が低下するという問題がある。   However, in the above-described pulverizing apparatus, when trying to reduce the particle size of the toner particles, the toner raw material powder is excessively pulverized and a large amount of unnecessary fine powder is generated. Therefore, there is a problem that the production efficiency is lowered.

この問題を解決するための粉砕装置が特許第2731834号公報(特許文献3)に開示されている。ここでは、トナーの原料となる粉体を緩やかに2段衝突させて、トナーの原料となる粉体の過粉砕を防止しようとしている。   A pulverizing apparatus for solving this problem is disclosed in Japanese Patent No. 2731834 (Patent Document 3). Here, the powder as the toner raw material is gently collided in two stages to prevent over-pulverization of the powder as the toner raw material.

しかし、特許2731834号公報の粉砕装置でも、過粉砕の防止効果は十分に得ることができない。
特許第3297635号公報 特開平4−210255号公報 特許第2731834号公報
However, even with the pulverizing apparatus disclosed in Japanese Patent No. 2731834, the effect of preventing excessive pulverization cannot be sufficiently obtained.
Japanese Patent No. 3297635 JP-A-4-210255 Japanese Patent No. 2731834

そこで、本発明の課題は、粉体の粉砕時における微粉の発生を低減できる粉砕装置を提供することにある。   Then, the subject of this invention is providing the grinding | pulverization apparatus which can reduce generation | occurrence | production of the fine powder at the time of the grinding | pulverization of powder.

また、本発明の他の目的は、上記粉砕装置を用いて効率よく小粒径のトナー粒子を製造し得る方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method capable of efficiently producing small-sized toner particles using the above-mentioned pulverizing apparatus.

上記課題を解決するため、請求項1の粉砕装置は、入口が形成された粉砕室と、この粉砕室に収容された衝突部材とを備え、上記入口から上記粉砕室内に粉体を搬入し、上記粉体を上記衝突部材に衝突させて粉砕する粉砕装置であって、上記衝突部材は、上記入口に対向する略球面形状の先端部と、上記先端部に直接連なる円錐形状のコーン部とを有し、
上記コーン部の側面は上記コーン部の軸心に対して0°を超え、且つ、上記軸心に対して15°以下の角度で傾斜している。
In order to solve the above problems, the pulverization apparatus according to claim 1 includes a pulverization chamber in which an inlet is formed, and a collision member accommodated in the pulverization chamber, and carries powder from the inlet into the pulverization chamber, A pulverizing apparatus for causing the powder to collide with the collision member, wherein the collision member includes a substantially spherical tip portion facing the inlet, and a conical cone portion directly connected to the tip portion. Yes, and
Side surface of the cone portion is greater than 0 ° to the axis of the cone portion, and, you are inclined at an angle of 15 ° or less with respect to the axis.

本明細書において、略球面形状とは、放物線の一部を回転させて成る曲面形状や、楕円の1/4の部分を回転させて成る曲面形状も含む。   In this specification, the substantially spherical shape includes a curved surface shape formed by rotating a part of a parabola and a curved surface shape formed by rotating a quarter of an ellipse.

上記請求項1の粉砕装置によれば、上記粉体は入口から粉砕室内に搬入され、衝突部材の先端部に衝突する。このとき、上記先端部の形状が略球面形状であるので、粉体は衝突部材の先端部に衝突した後、コーン部の側面に沿ってスームズに進む。これにより、上記粉体はその先端部との衝突後に、粉砕室の内壁に衝突しないので、粉体の2次衝突が阻止される。しかも、上記衝突部材に対する粉体の衝突力が過大にならない。したがって、上記粉体は過剰に粉砕されず、微粉の発生を低減できる。   According to the pulverizing apparatus of the first aspect, the powder is carried into the pulverizing chamber from the inlet and collides with the tip of the collision member. At this time, since the shape of the tip portion is a substantially spherical shape, the powder collides with the tip portion of the collision member and then proceeds to the smooth along the side surface of the cone portion. Thereby, since the powder does not collide with the inner wall of the crushing chamber after the collision with the tip, the secondary collision of the powder is prevented. Moreover, the impact force of the powder on the impact member does not become excessive. Therefore, the powder is not excessively pulverized and the generation of fine powder can be reduced.

また、上記先端部と上記コーン部とは直接連なっている。この場合、上記先端部の表面とコーン部の側面とは段差を生じることなく滑らかに接続されていることが好ましい。
また、上記コーン部の側面をコーン部の軸心に対して0°を超え、且つ、上記軸心に対して15°以下の角度で傾斜させることにより、粉体は衝突部材の先端部に衝突した後、コーン部の側面に沿ってよりスームズに進む。したがって、いわゆる複数段衝突による粉体の粉砕を確実に防止できる。
仮に、上記コーン部の側面がコーン部の軸心に対して15°を越える角度で傾斜した場合、粉体は衝突部材の先端部に衝突した後に、粉砕室の内壁に衝突し易くなる。その結果、上記粉体が過剰に粉砕されて、微粉の発生が増大する。
Moreover , the said front-end | tip part and the said cone part are directly connected. In this case, it is preferable that the surface of the tip portion and the side surface of the cone portion are smoothly connected without causing a step.
In addition, by inclining the side surface of the cone part with an angle of more than 0 ° with respect to the axis of the cone part and 15 ° or less with respect to the axis, the powder collides with the tip of the collision member. After that, proceed along the side of the cone more smoothly. Therefore, pulverization of the powder due to so-called multi-stage collision can be reliably prevented.
If the side surface of the cone portion is inclined at an angle exceeding 15 ° with respect to the axis of the cone portion, the powder easily collides with the inner wall of the crushing chamber after colliding with the tip of the collision member. As a result, the powder is excessively pulverized and the generation of fine powder is increased.

また、請求項2の粉砕装置は、請求項1に記載の粉砕装置において、上記粉砕室の径は上記先端部の最大径の3〜10倍である
また、請求項3の粉砕装置は、請求項1又は2に記載の粉砕装置において、上記コーン部の軸心に平行な方向における上記先端部の最大の長さは、上記コーン部の軸心に垂直な方向における上記先端部の最大の長さの0.3〜1.0倍である。
また、請求項4の粉砕装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の粉砕装置において、上記コーン部の軸心に垂直な方向における上記先端部の最大の長さは、上記コーン部の軸心に垂直な方向における上記入口の長さの1.5〜5.0倍である。
Further, grinding apparatus according to claim 2, in grinding apparatus according to claim 1, the diameter of the grinding chamber is 3-10 times the maximum diameter of the tip portion.
The crushing device according to claim 3 is the crushing device according to claim 1 or 2, wherein the maximum length of the tip portion in a direction parallel to the axis of the cone portion is the axis of the cone portion. 0.3 to 1.0 times the maximum length of the tip in the vertical direction.
The crushing device according to claim 4 is the crushing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum length of the tip portion in a direction perpendicular to the axial center of the cone portion is the cone. 1.5 to 5.0 times the length of the inlet in the direction perpendicular to the axis of the part.

また、請求項のトナー粒子の製造方法は、結着樹脂、着色剤及びワックスを含有するトナー組成物を溶融混練して混練物を生成する工程と、上記混練物を冷却した後、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粉砕装置で粉砕する工程とを備えている。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for producing toner particles comprising: a step of melt-kneading a toner composition containing a binder resin, a colorant and a wax to produce a kneaded product; And crushing with the crushing apparatus according to any one of 1 to 4 .

上記請求項の発明の粉砕装置によれば、結着樹脂、着色剤及びワックスを含有するトナー組成物を溶融混練して混練物を生成する。そして、上記混練物を冷却した後、上記請求項1または2の粉砕装置で粉砕するから、微粉の発生を低減出来る。 According to the pulverizing apparatus of the fifth aspect of the invention, the toner composition containing the binder resin, the colorant and the wax is melt-kneaded to produce a kneaded product. Since the kneaded product is cooled and then pulverized by the pulverizing apparatus according to claim 1 or 2, the generation of fine powder can be reduced.

請求項のトナー粒子の製造方法は、請求項に記載のトナー粒子の製造方法において、上記混練物の粉砕前に、上記混練物が無機微粒子を含むようにする。 The toner particle manufacturing method according to claim 6 is the toner particle manufacturing method according to claim 5 , wherein the kneaded material contains inorganic fine particles before the kneaded material is pulverized.

上記請求項の発明の粉砕装置によれば、上記混練物の粉砕前に、混練物が無機微粒子を含むようにするので、トナー粒子の融着を防止し、連続して安定した粉砕操作を行うことができる。 According to the pulverizing apparatus of the sixth aspect of the invention, since the kneaded product contains inorganic fine particles before pulverization of the kneaded product, the toner particles are prevented from being fused and a continuous and stable pulverizing operation is performed. It can be carried out.

本発明の粉砕装置は、先端部の形状が略球面形状であるので、粉体は過剰に粉砕されず、微粉の発生を低減できる。   In the pulverizing apparatus of the present invention, since the tip portion has a substantially spherical shape, the powder is not excessively pulverized and the generation of fine powder can be reduced.

また、上記粉体は衝突部材の先端部に衝突した後、コーン部の側面に沿ってスームズに進むので、粉体はその先端部との衝突後に、粉砕室の内壁に衝突しなくて、粉体の2次衝突が阻止され、微粉の発生を確実に低減できる。   In addition, since the powder collides with the tip of the collision member and then proceeds to the smooth along the side surface of the cone, the powder does not collide with the inner wall of the crushing chamber after the collision with the tip. Secondary collision of the body is prevented, and generation of fine powder can be reliably reduced.

以下、本発明の粉砕装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the pulverization apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

図1に、本発明の実施の一形態の粉砕装置の模式断面図を示す。   In FIG. 1, the schematic cross section of the grinding | pulverization apparatus of one Embodiment of this invention is shown.

上記粉砕装置は、入口3および出口4が形成された円柱形状の粉砕室1と、この粉砕室1に収容されたシャトル型の衝突部材2とを備えている。   The crushing apparatus includes a cylindrical crushing chamber 1 in which an inlet 3 and an outlet 4 are formed, and a shuttle-type collision member 2 accommodated in the crushing chamber 1.

上記粉砕室1の入口3は吸込ノズル5に接続される一方、粉砕室3の出口4には排出管6に接続されている。上記吸込ノズル5は、ジェット気流の力により粉体を搬送し加速し、粉砕室1内に向けて噴射する。また、上記粉砕室1の出口4側の端部は出口4に向って徐々に径が縮小している。   The inlet 3 of the grinding chamber 1 is connected to a suction nozzle 5, while the outlet 4 of the grinding chamber 3 is connected to a discharge pipe 6. The suction nozzle 5 conveys and accelerates the powder by the force of the jet stream, and injects it into the crushing chamber 1. Further, the diameter of the end of the grinding chamber 1 on the outlet 4 side gradually decreases toward the outlet 4.

上記衝突部材2は、入口3に対向する略球面形状の先端部2aと、この先端部2aに連なる円錐形状のコーン部2bと、このコーン部2bに連なる円柱形状の第1,第2の連結部2c,2dと、この第2の連結部2dに連なる末端部2eとを有している。上記末端部2eの径は入口3側から出口4側に向って徐々に径が縮小している。なお、衝突部材は、先端部2a、コーン部2b、第1,第2の連結部2c,2dおよび末端部2eを有するものに限定されず、様々な変形例があるが、先端部2a、コーン部2b、第1,第2の連結部2c,2dおよび末端部2eを有するものが好ましい。   The collision member 2 includes a substantially spherical tip portion 2a facing the inlet 3, a conical cone portion 2b connected to the tip portion 2a, and cylindrical first and second connections connected to the cone portion 2b. It has the parts 2c and 2d, and the terminal part 2e connected to this 2nd connection part 2d. The diameter of the end portion 2e is gradually reduced from the inlet 3 side toward the outlet 4 side. The collision member is not limited to one having the tip portion 2a, the cone portion 2b, the first and second connecting portions 2c, 2d, and the end portion 2e, and there are various modifications, but the tip portion 2a, the cone What has the part 2b, the 1st, 2nd connection part 2c, 2d, and the terminal part 2e is preferable.

上記構成の粉砕装置によれば、上記吸込ノズル5が粉体をジェット気流の力により搬送し加速し、粉砕室1内に向けて噴射する。そうすると、上記粉体は入口3から粉砕室1内に進入し、衝突部材2の先端部2aに衝突する。このとき、上記先端部2aの形状が略球面形状であるので、粉体は衝突部材2の先端部2aに衝突した後、コーン部2bの側面に沿ってスームズに進む。これにより、上記粉体はその先端部2aとの衝突後に、粉砕室1の内壁に衝突しないので、粉体の2次衝突が阻止される。しかも、上記衝突部材2に対する粉体の衝突力が過大にならない。したがって、上記粉体は過剰に粉砕されず、微粉の発生を低減できる。   According to the pulverization apparatus having the above-described configuration, the suction nozzle 5 conveys and accelerates the powder by the force of the jet stream, and injects it into the pulverization chamber 1. Then, the powder enters the crushing chamber 1 from the inlet 3 and collides with the tip 2a of the collision member 2. At this time, since the tip portion 2a has a substantially spherical shape, the powder collides with the tip portion 2a of the collision member 2, and then proceeds to the smooth along the side surface of the cone portion 2b. Thereby, since the powder does not collide with the inner wall of the crushing chamber 1 after the collision with the tip 2a, the secondary collision of the powder is prevented. Moreover, the collision force of the powder against the collision member 2 does not become excessive. Therefore, the powder is not excessively pulverized and the generation of fine powder can be reduced.

上記粉砕装置を用いてトナー粒子の製造する場合、まず、結着樹脂、着色剤及びワックスを含有するトナー組成物を溶融混練して混練物を生成する。次に、上記混練物を冷却した後、ロートプレックスやアトマイザー等を用いて3mm以下程度に粗粉砕して、粉砕装置に搬送すべき粉体を得る。次に、上記粉体を粉砕装置で更に粉砕して、トナー粒子を生成する。このようにして得られたトナー粒子は、微粉等を除去することにより、所望の平均粒径とすることができる。   When producing toner particles using the above pulverizer, first, a toner composition containing a binder resin, a colorant and a wax is melt-kneaded to produce a kneaded product. Next, after cooling the kneaded product, it is coarsely pulverized to about 3 mm or less by using a rotoplex or an atomizer to obtain a powder to be conveyed to the pulverizer. Next, the powder is further pulverized by a pulverizer to generate toner particles. The toner particles thus obtained can have a desired average particle diameter by removing fine powders and the like.

上記製造方法により得られるトナー粒子の平均粒径は、5〜12μmであることが好ましく、5〜9μmであることが更に好ましい。また、上記トナー粒子の平均粒径が12μmを超えると、そのトナー粒子で精細な画質を得ることが困難になる。また、上記トナー粒子の平均粒径が5μm未満では、微粉が多く含まれるため、生産性が極端に低下するという問題が生じてしまう。また、トナー粒子において粒径4μm以下の微粉が多いと、印刷機の作動に安定性を欠き易く、画質も汚れ易くなる。   The average particle size of the toner particles obtained by the above production method is preferably 5 to 12 μm, and more preferably 5 to 9 μm. If the average particle diameter of the toner particles exceeds 12 μm, it becomes difficult to obtain a fine image quality with the toner particles. In addition, when the average particle size of the toner particles is less than 5 μm, a lot of fine powder is contained, resulting in a problem that productivity is extremely lowered. Further, if the toner particles contain a large amount of fine powder having a particle size of 4 μm or less, the operation of the printing press tends to lack stability and the image quality tends to become dirty.

また、上記トナー粒子には、着色剤は、1〜15%含有していることが好ましく、ワックスは、1〜15%含有していることが好ましく、結着樹脂は、70〜98%含有していることが好ましい。   The toner particles preferably contain 1 to 15% of the colorant, preferably 1 to 15% of the wax, and 70 to 98% of the binder resin. It is preferable.

上記粉体装置で生成したトナー粒子の平均粒径と、そのトナー粒子が含む4μm以下の微粉の量とを測定した結果を下表1,2に記載する。また、下表1には、図2の従来の粉砕装置で生成したトナー粒子の平均粒径と、そのトナー粒子が含む4μm以下の微粉の量を比較例として記載している。   Tables 1 and 2 below show the results of measuring the average particle size of the toner particles produced by the powder device and the amount of fine powder of 4 μm or less contained in the toner particles. Table 1 below shows, as a comparative example, the average particle diameter of toner particles produced by the conventional pulverizing apparatus of FIG. 2 and the amount of fine powder of 4 μm or less contained in the toner particles.

Figure 0004237575
Figure 0004237575

Figure 0004237575
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表1,2から判るように、本実施の形態の粉砕装置は従来よりも効率よく小粒径のトナー粒子を製造できる。つまり、本実施の形態の粉砕装置は、粉砕処理速度を上げても、4μm以下の微粉の量を低減できる。   As can be seen from Tables 1 and 2, the pulverizing apparatus of the present embodiment can produce toner particles having a small particle size more efficiently than in the past. That is, the pulverizing apparatus of the present embodiment can reduce the amount of fine powder of 4 μm or less even when the pulverization speed is increased.

上記平均粒径の測定では、コールターマルチサイザーII(コールター社製)により、100μmアパチャー使用して20℃下で測定を行った。また、4μm以下の微粉の量の測定も、コールターマルチサイザーII(コールター社製)によって行った。   The average particle size was measured at 20 ° C. using a Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter, Inc.) using a 100 μm aperture. The amount of fine powder of 4 μm or less was also measured with Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter).

上記測定では、結着樹脂の一例としてのポリエステル樹脂(軟化点114℃、ガラス転移点60℃)100重量部、着色剤の一例としてのECB−301(大日精化工業(株)製)3重量部、ワックスの一例としてのカルナバワックス(融点83℃)6重量部、電荷調整剤の一例としてのボントロンE−84(オリエント化学(株)製)0.5重量部を混合したトナー組成物を用いている。また、上記トナー組成物を溶融混練して得た混練物は冷却後、粗粉砕する。また、この粗粉砕で得た粉体は、表面処理剤(R972:日本アエロジル(株)製)(全量に対して1重量%)と混合して、平均粒径が表1,2の値になるように粉砕する。   In the above measurement, 100 parts by weight of a polyester resin (softening point 114 ° C., glass transition point 60 ° C.) as an example of a binder resin, 3 weight of ECB-301 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) as an example of a colorant And a toner composition in which 6 parts by weight of carnauba wax (melting point: 83 ° C.) as an example of wax and 0.5 part by weight of Bontron E-84 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) as an example of a charge control agent are used. ing. The kneaded product obtained by melt-kneading the toner composition is cooled and then coarsely pulverized. Further, the powder obtained by this coarse pulverization was mixed with a surface treatment agent (R972: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) (1% by weight based on the total amount), and the average particle size was adjusted to the values shown in Tables 1 and 2. Grind to make

上記測定で使用する本実施の形態の粉砕装置は、衝突式粉砕機ジェットミル(日本ニューマチック工業(株)製)に図1の本発明の構成を適用したものである。ここで、図1の各部の寸法および角度は、A1:11mm、B1:20mm、C1:60mm、D1:20mm、E1:45mm、F1:82mm、R1:10mm、θ1:11°としている。 The pulverizing apparatus of the present embodiment used in the above measurement is one in which the configuration of the present invention shown in FIG. 1 is applied to a collision type pulverizer jet mill (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). Here, the dimensions and angles of the respective parts in FIG. 1 are as follows: A 1 : 11 mm, B 1 : 20 mm, C 1 : 60 mm, D 1 : 20 mm, E 1 : 45 mm, F 1 : 82 mm, R 1 : 10 mm, θ 1 : 11 °.

上記測定で使用する従来の粉砕装置も、衝突式粉砕機ジェットミル(日本ニューマチック工業(株)製)に図2の従来の構成を適用したものである。ここで、図2の各部の寸法は、A2:11mm、C2:60mm、E2:45mm、G2:34.64mm、F2:82mm、R2:30mmとしている。なお、図2おいて、図1のD1、B1およびθ1に対応する値は0である。 The conventional pulverizer used in the above measurement is also the one in which the conventional configuration of FIG. 2 is applied to a collision type pulverizer jet mill (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). Here, the dimensions of each part in FIG. 2 are A 2 : 11 mm, C 2 : 60 mm, E 2 : 45 mm, G 2 : 34.64 mm, F 2 : 82 mm, and R 2 : 30 mm. In FIG. 2, the values corresponding to D 1 , B 1 and θ 1 in FIG.

本発明の製造方法に用いられる結着樹脂としては、ポリエステル、スチレン−アクリル樹脂、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、これらの中では、低温定着性能の観点から、ポリエステルが好ましい。ポリエステルの含有量は、結着樹脂中、50〜100重量%が好ましく、90〜100重量%がより好ましく、100重量%が特に好ましい。   Examples of the binder resin used in the production method of the present invention include polyester, styrene-acrylic resin, epoxy resin, polycarbonate, polyurethane and the like. Among these, polyester is preferable from the viewpoint of low-temperature fixing performance. The content of the polyester is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 90 to 100% by weight, and particularly preferably 100% by weight in the binder resin.

上記ポリエステルの原料モノマーとしては、公知の2価以上のアルコール成分と、2価以上のカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の公知のカルボン酸成分が用いる。   As the raw material monomer for the polyester, a known divalent or higher valent alcohol component and a known carboxylic acid component such as a divalent or higher carboxylic acid, carboxylic acid anhydride, or carboxylic acid ester are used.

上記アルコール成分としては、式(I):   Examples of the alcohol component include formula (I):

Figure 0004237575
で表される化合物が含有されていることが好ましい。ただし、式(I)中、Rは炭素数2または3のアルキレン基、x及びyは正の数を示し、xとyの和は1〜16が好ましく、1.5〜5.0がさらに好ましい。
Figure 0004237575
It is preferable that the compound represented by these is contained. In the formula (I), R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, x and y are positive numbers, and the sum of x and y is preferably 1 to 16, more preferably 1.5 to 5.0. preferable.

式(I)で表される化合物としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等が挙げられる。また、他のアルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチログリコールプロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、またはそれらのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等が挙げられ、これらの1種以上を含有することが好ましい。   Examples of the compound represented by the formula (I) include polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4 -Alkylene (2 to 3 carbon atoms) oxide (average number of added moles 1 to 16) adduct of bisphenol A such as -hydroxyphenyl) propane. Other alcohol components include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethyloglycol propane, hydrogenated bisphenol A, sorbitol, or alkylene (2 to 4 carbon atoms) oxide (average number of added moles 1). -16) Additives etc. are mentioned, It is preferable to contain 1 or more types of these.

式(I)で表される化合物のアルコール成分中の含有量は、5モル%以上、好ましくは50モル%以上、より好ましくは100モル%が望ましい。   The content of the compound represented by the formula (I) in the alcohol component is 5 mol% or more, preferably 50 mol% or more, more preferably 100 mol%.

また、上記カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基または炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの1種以上を含有するものが好ましい。   Examples of the carboxylic acid component include dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid and maleic acid, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as dodecenyl succinic acid and octyl succinic acid, or 2 to 20 carbon atoms. Succinic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, anhydrides of these acids, and alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters of these acids, which contain one or more of these Those that do are preferred.

上記ポリエステルは、例えば、アルコール成分、カルボン酸成分等を不活性ガス雰囲気中にて、要すればエステル化触媒を用いて、180〜250℃の温度で縮重合することにより製造することができる。   The polyester can be produced, for example, by subjecting an alcohol component, a carboxylic acid component and the like in an inert gas atmosphere, if necessary, using an esterification catalyst at a temperature of 180 to 250 ° C.

上記ポリエステルの酸価は1〜40mgKOH/g、水酸基価は3〜60mgKOH/g、溶融温度は95〜140℃、ガラス転移点は52〜75℃であることが、それぞれ好ましい。   The polyester preferably has an acid value of 1 to 40 mg KOH / g, a hydroxyl value of 3 to 60 mg KOH / g, a melting temperature of 95 to 140 ° C, and a glass transition point of 52 to 75 ° C.

本発明の製法に用いられる着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、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、プ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、ジスアゾエロー等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができ、本発明において、トナーは黒トナー、カラートナー、フルカラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、3〜10重量部がより好ましい。   As the colorant used in the production method of the present invention, all of dyes, pigments and the like used as toner colorants can be used, and carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, priestly first scarlet, pigment. Green B, rhodamine-B base, solvent red 49, solvent red 146, solvent blue 35, quinacridone, carmine 6B, disazo yellow and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. In this case, the toner may be any of black toner, color toner, and full color toner. The content of the colorant is preferably 1 to 40 parts by weight and more preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

本発明の製法に用いられるワックスとしては、カルナバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプッシュ等の合成ワックス、モンタンワックス等の石炭系ワックス、アルコール系ワックス、エステル系ワックス等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を併用してもよく、またこれらのなかでは、速やかにブリードアウトしやすいことから、カルナバワックスが好ましい。   Examples of the wax used in the production method of the present invention include natural waxes such as carnauba wax and rice wax, synthetic waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax and Fischer Tropu, coal-based waxes such as montan wax, alcohol-based waxes and ester-based waxes. These may be used alone or in combination of two or more, and among these, carnauba wax is preferred because it tends to bleed out quickly.

上記ワックスの含有量は、結着樹脂100重量部に対して、3〜20重量部、好ましくは5〜15重量部、より好ましくは5〜10重量部である。   The content of the wax is 3 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, and more preferably 5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

上記ワックスの融点は、70〜90℃が好ましい。70℃より融点が低くなるほど保存安定性が悪化する傾向がある。低温定着が可能なトナーのワックス融点としては90℃以下が好ましい。   The melting point of the wax is preferably 70 to 90 ° C. As the melting point becomes lower than 70 ° C., the storage stability tends to deteriorate. The wax melting point of the toner that can be fixed at low temperature is preferably 90 ° C. or lower.

また、本発明の製造方法で得るトナー粒子には、荷電制御剤、離型剤、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。   In addition, the toner particles obtained by the production method of the present invention include a charge control agent, a release agent, a fluidity improver, a conductivity modifier, an extender, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, and an anti-aging agent. An additive such as an agent and a cleaning property improver may be appropriately contained.

連続して安定した粉砕操作を行う観点から、粉砕の前に、トナー組成物と無機微粒子を混合することが好ましい。この無機微粒子としては、シリカ、アルミナ等が挙げられる。このような無機微粒子は、トナー組成物100重量部に対して、好ましくは0.1〜5重量部、更に好ましくは0.3〜2重量部混合することが好ましい。また、上記無機微粒子の平均体積粒径は、0.001〜1μmが好ましく、0.005〜0.1μmが更に好ましい。   From the viewpoint of performing a stable and stable pulverization operation, it is preferable to mix the toner composition and inorganic fine particles before pulverization. Examples of the inorganic fine particles include silica and alumina. Such inorganic fine particles are preferably mixed in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner composition. The average volume particle size of the inorganic fine particles is preferably 0.001 to 1 μm, and more preferably 0.005 to 0.1 μm.

図1の各部の寸法および角度における好ましい条件を(1)〜(7)に記載する。   Preferred conditions for the dimensions and angles of each part in FIG. 1 are described in (1) to (7).

(1)適度な粉砕力が得るとともに、粉体の粒子飛跡の乱れを防止する観点上、R1/D1=0.3〜1.0が好ましく、0.4〜0.6とするのが更に好ましい。なお、本明細書において、「粉体の粒子飛跡の乱れ」とは、粉体が先端部2aに衝突した後、更に粉砕室1の内壁に衝突するように粉体の粒子飛跡が描かれることを意味する。 (1) R 1 / D 1 = 0.3 to 1.0 is preferable and 0.4 to 0.6 from the viewpoint of obtaining an appropriate crushing force and preventing disturbance of the particle track of the powder. Is more preferable. In this specification, “disturbance of the powder particle track” means that the powder particle track is drawn so that the powder collides with the inner wall of the crushing chamber 1 after colliding with the tip 2a. Means.

(2)適度な粉砕力が得るとともに、粒子飛跡の乱れを防止する観点上、D1/A1=1.5〜5.0とするのが好ましく、D1/A1=1.6〜2.4とするのがより好ましい。 (2) From the viewpoint of obtaining an appropriate crushing force and preventing disturbance of the particle track, D 1 / A 1 = 1.5 to 5.0 is preferable, and D 1 / A 1 = 1.6 to More preferably 2.4.

(3)θ1が15°を越えると、粉体が先端部2aに衝突した後、更に粉砕室1の内壁に衝突することがある。つまり、粉体の粒子飛跡の乱れが生じる。したがって、粉体の粒子飛跡の乱れを防止する観点上、0<θ1≦15°とするのが好ましく、5<θ1≦12°とするのがより好ましい。 (3) If θ 1 exceeds 15 °, the powder may collide with the inner wall of the crushing chamber 1 after colliding with the tip 2a. That is, the particle track of the powder is disturbed. Therefore, from the viewpoint of preventing disturbance of the particle track of the powder, 0 <θ 1 ≦ 15 ° is preferable, and 5 <θ 1 ≦ 12 ° is more preferable.

(4)B1/A1が5を越えて大きくなるに伴って、粉体の粉砕力が低下していく傾向がある。また、B1/A1が0.1未満になると、粉体の粒子飛跡が乱れてしまう。したがって、適度な粉砕力を得ると共に、粒子飛跡の乱れを防止する観点上、B1/A1=0.1〜10とするのが好ましく、B1/A1=1〜5とするのがより好ましい。 (4) As B 1 / A 1 increases beyond 5, the pulverization force of the powder tends to decrease. On the other hand, if B 1 / A 1 is less than 0.1, the particle track of the powder is disturbed. Therefore, from the viewpoint of obtaining an appropriate crushing force and preventing disturbance of the particle track, B 1 / A 1 = 1 to 10 is preferable, and B 1 / A 1 = 1 to 5 is preferable. More preferred.

(5)C1/A1が50を越えると、装置が大型化して製造コストが増大してしまう。また、C1/A1が1未満になると、粉体の粒子飛跡の乱れてしまう。したがって、製造コストの増大を抑えるとともに、粉体の粒子飛跡の乱れを防止する観点上、C1/A1=1〜50とするのが好ましく、B1/A1=2〜10とするのがより好ましい。 (5) If C 1 / A 1 exceeds 50, the apparatus becomes large and the manufacturing cost increases. On the other hand, if C 1 / A 1 is less than 1 , the particle track of the powder is disturbed. Therefore, it is preferable to set C 1 / A 1 = 1 to 50 and B 1 / A 1 = 2 to 10 from the viewpoint of suppressing an increase in manufacturing cost and preventing disturbance of powder particle tracks. Is more preferable.

(6)F1/D1が10を越えると、装置が大型化して製造コストが増大してしまう。また、F1/D1が3未満になると、粉体の粒子飛跡の乱れてしまう。したがって、製造コストの増大を抑えるとともに、粉体の粒子飛跡の乱れを防止する観点上、F1/D1=3〜10とするのが好ましく、F1/D1=4〜7とする。 (6) If F 1 / D 1 exceeds 10, the apparatus becomes large and the manufacturing cost increases. On the other hand, when F 1 / D 1 is less than 3, the particle track of the powder is disturbed. Therefore, it is preferable to set F 1 / D 1 = 3 to 10 and F 1 / D 1 = 4 to 7 from the viewpoint of suppressing an increase in manufacturing cost and preventing disturbance of powder particle tracks.

(7)F1/E1が8を越えると、装置が大型化して製造コストが増大してしまう。また、F1/E1が1.2未満になると、粉体の粒子飛跡の乱れてしまう。したがって、製造コストの増大を抑えるとともに、粉体の粒子飛跡の乱れを防止する観点上、F1/E1=1.2〜8とするのが好ましく、F1/E1=1.5〜4とするのがより好ましい。 (7) If F 1 / E 1 exceeds 8, the apparatus becomes larger and the manufacturing cost increases. On the other hand, when F 1 / E 1 is less than 1.2, the particle track of the powder is disturbed. Therefore, while suppressing an increase in manufacturing cost, on the viewpoint of preventing the disturbance of the powder particles trajectories may preferably be F 1 / E 1 = 1.2~8, F 1 / E 1 = 1.5~ 4 is more preferable.

上記実施の形態では、粉砕室1は円柱形状であったが、円柱形状以外の形状、例えば角柱形状にしてもよい。   In the said embodiment, although the grinding | pulverization chamber 1 was cylindrical shape, you may make it shapes other than cylindrical shape, for example, prismatic shape.

上記実施の形態では、粉砕室1は円柱形状であったが、円柱形状以外の形状、例えば角柱形状にしてもよい。   In the said embodiment, although the grinding | pulverization chamber 1 was cylindrical shape, you may make it shapes other than cylindrical shape, for example, prismatic shape.

本発明は、被粉砕物を粉砕するための粉砕装置に適用でき、詳しくはジェット気流を用いた衝突板式気流粉砕機に適用できる。   The present invention can be applied to a pulverizing apparatus for pulverizing an object to be pulverized, and more specifically, can be applied to a collision plate type airflow pulverizer using a jet airflow.

本発明で得るトナー粒子は、電子写真、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ることができる。   The toner particles obtained in the present invention can be used for developing a latent image formed in electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method or the like.

また、本発明が上記実施の形態に限定されないのは言うまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment.

図1は本発明の実施の一形態の粉砕装置の模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a crusher according to an embodiment of the present invention. 図2は従来の粉砕装置の模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a conventional crusher.

符号の説明Explanation of symbols

1 粉砕室
2 衝突部材
2a 先端部
2b コーン部
1 Crushing chamber 2 Colliding member 2a Tip 2b Cone

Claims (6)

入口が形成された粉砕室と、この粉砕室に収容された衝突部材とを備え、上記入口から上記粉砕室内に粉体を搬入し、上記粉体を上記衝突部材に衝突させて粉砕する粉砕装置であって、
上記衝突部材は、上記入口に対向する略球面形状の先端部と、上記先端部に直接連なる円錐形状のコーン部とを有し、
上記コーン部の側面は上記コーン部の軸心に対して0°を超え、且つ、上記軸心に対して15°以下の角度で傾斜している粉砕装置。
A crushing apparatus comprising a crushing chamber formed with an inlet and a collision member housed in the crushing chamber, carrying powder into the crushing chamber from the inlet, and crushing the powder by colliding with the collision member Because
The collision member is closed and the distal end portion of the substantially spherical opposite to the inlet, and a cone portion of the conical immediately contiguous to the tip,
Side surface of the cone portion is greater than 0 ° to the axis of the cone portion, and, grinding devices that are inclined at an angle of 15 ° or less with respect to the axis.
上記粉砕室の径は上記先端部の最大径の3〜10倍である請求項1に記載の粉砕装置。 The pulverizing apparatus according to claim 1, wherein the diameter of the pulverizing chamber is 3 to 10 times the maximum diameter of the tip portion. 上記コーン部の軸心に平行な方向における上記先端部の最大の長さは、上記コーン部の軸心に垂直な方向における上記先端部の最大の長さの0.3〜1.0倍である請求項1又は2に記載の粉砕装置。The maximum length of the tip in the direction parallel to the axis of the cone is 0.3 to 1.0 times the maximum length of the tip in the direction perpendicular to the axis of the cone. The crushing apparatus according to claim 1 or 2. 上記コーン部の軸心に垂直な方向における上記先端部の最大の長さは、上記コーン部の軸心に垂直な方向における上記入口の長さの1.5〜5.0倍である請求項1〜3のいずれか一項に記載の粉砕装置。The maximum length of the tip portion in a direction perpendicular to the axis of the cone portion is 1.5 to 5.0 times the length of the inlet in a direction perpendicular to the axis of the cone portion. The grinding | pulverization apparatus as described in any one of 1-3. 結着樹脂、着色剤及びワックスを含有するトナー組成物を溶融混練して混練物を生成する工程と、
上記混練物を冷却した後、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粉砕装置で粉砕する工程とを備えたトナー粒子の製造方法。
A step of melting and kneading a toner composition containing a binder resin, a colorant and a wax to produce a kneaded product;
A method for producing toner particles, comprising: a step of cooling the kneaded product and then pulverizing with the pulverizing apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
上記混練物の粉砕前に、上記混練物が無機微粒子を含むようにする請求項に記載のトナー粒子の製造方法。 The method for producing toner particles according to claim 5 , wherein the kneaded product contains inorganic fine particles before pulverization of the kneaded product.
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