JP7654358B2 - Toner manufacturing method and manufacturing device - Google Patents
Toner manufacturing method and manufacturing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7654358B2 JP7654358B2 JP2020101372A JP2020101372A JP7654358B2 JP 7654358 B2 JP7654358 B2 JP 7654358B2 JP 2020101372 A JP2020101372 A JP 2020101372A JP 2020101372 A JP2020101372 A JP 2020101372A JP 7654358 B2 JP7654358 B2 JP 7654358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- pulverized
- stator
- toner
- rotating shaft
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式、トナージェット方式に用いられるトナーの製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing toner used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and toner jet methods.
近年、電子写真方式のフルカラー複写機が広く普及し、印刷市場への適用も始まっている。印刷市場では、幅広いメディア(紙種)に対応しながら、高速、高画質、高い生産性が要求されるようになってきている。トナーにおいては、粒度分布がシャープなトナーによって帯電性の安定化などにより、現像性や転写性が安定化し、高画質化を図ることができる。
溶融混練、粉砕工程を経て製造されるトナーは、顔料分散性が良く、高画質化できるメリットがある。しかし、粉砕装置としてよく用いられる機械式粉砕装置(特許文献1、2など)では、重合方法などで製造されたトナーと比較すると、粒度分布のシャープ化が難しいデメリットがあった。
In recent years, full-color electrophotographic copiers have become widespread and are beginning to be applied to the printing market. In the printing market, there is a growing demand for high speed, high image quality, and high productivity while being compatible with a wide range of media (paper types). In the case of toner, a toner with a sharp particle size distribution stabilizes the chargeability, which in turn stabilizes the developability and transferability, thereby achieving high image quality.
Toners manufactured through melt-kneading and pulverization processes have the advantage of good pigment dispersion and high image quality, but mechanical pulverization devices (see
本発明の目的は、トナー製造の粉砕装置として用いられる機械式粉砕装置に係わる上記の如き問題点を解決し、粒度分布がシャープになるトナー製造方法および製造装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems associated with mechanical grinding devices used as grinding devices in toner production, and to provide a toner production method and production device that produces a sharp particle size distribution.
本発明は、被粉砕物を粉砕手段によって微粉砕する工程を有するトナーの製造方法であって、
該粉砕手段は、
該被粉砕物を供給する粉体供給機構と、
内周面に複数の凸部と凹部とを有する固定子と、
中心回転軸に取り付けられ、外周面に複数の凸部と凹部とを有する回転子と、
微粉砕物を排出する粉体排出口と、
を有し、
該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とが所定の間隙を有して対向するように、該回転子は配置されており、
該固定子の内周面及び該回転子の外周面に存在する凹部と凸部は、該中心回転軸の軸線方向に沿って形成されており、
該固定子の内周面の凹凸と該回転子の外周面の凹凸とは、該中心回転軸方向に対して垂直な方向に互いに噛み合わされない位置に存在するものであり、
該被粉砕物は、該固定子と該回転子との間隙で形成される粉砕領域において、該回転子の回転によって微粉砕が行われ、
該被粉砕物は、該中心回転軸の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿って、該粉体供給機構である粉体供給ノズルによって加速噴射されて、該粉砕領域に供給され、
微粉砕された微粉砕物は、該中心回転軸の軸線方向の他端部側に設けられた該粉体排出口から排出される、
ことを特徴とするトナーの製造方法に関する。
また、本発明は、被粉砕物を粉砕手段によって微粉砕する工程を有するトナーの製造装置であって、
該粉砕手段は、
該被粉砕物を供給する粉体供給機構と、
内周面に複数の凸部と凹部とを有する固定子と、
中心回転軸に取り付けられ、外周面に複数の凸部と凹部とを有する回転子と、
微粉砕物を排出する粉体排出口と、
を有し、
該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とが所定の間隙を有して対向するように、該回転子は配置されており、
該固定子の内周面及び該回転子の外周面に存在する凹部と凸部は、該中心回転軸の軸線方向に沿って形成されており、
該固定子の内周面の凹凸と該回転子の外周面の凹凸とは、該中心回転軸方向に対して垂直な方向に互いに噛み合わされない位置に存在するものであり、
該被粉砕物は、該固定子と該回転子との間隙で形成される粉砕領域において、該回転子の回転によって微粉砕が行われ、
該粉体供給機構である粉体供給ノズルは、該中心回転軸の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿って、該被粉砕物を加速噴射させて該粉砕領域に供給する手段であり、
微粉砕された微粉砕物は、該中心回転軸の軸線方向の他端部側に設けられた該粉体排出口から排出される、
ことを特徴とするトナーの製造装置に関する。
The present invention relates to a method for producing a toner, comprising a step of finely pulverizing a material to be pulverized by a pulverizing means,
The crushing means is
A powder supply mechanism for supplying the material to be pulverized;
a stator having a plurality of protrusions and recesses on an inner circumferential surface;
a rotor attached to a central rotating shaft and having a plurality of protrusions and recesses on an outer circumferential surface;
A powder discharge port for discharging the finely pulverized material;
having
the stator contains the rotor, and the rotor is disposed so that a surface of the stator and a surface of the rotor face each other with a predetermined gap therebetween;
The recesses and protrusions on the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor are formed along the axial direction of the central rotating shaft,
the concaves and convexes on the inner peripheral surface of the stator and the concaves and convexes on the outer peripheral surface of the rotor are not interdigitated with each other in a direction perpendicular to the central rotation axis direction,
The material to be pulverized is pulverized in a pulverization region formed by a gap between the stator and the rotor by the rotation of the rotor,
The material to be pulverized is accelerated and sprayed from one end of the central rotating shaft in the axial direction by a powder supply nozzle, which is the powder supply mechanism, and supplied to the pulverizing region;
The finely pulverized material is discharged from the powder discharge port provided on the other end side of the central rotating shaft in the axial direction.
The present invention relates to a method for producing a toner.
The present invention also provides a toner manufacturing apparatus having a step of finely pulverizing a material to be pulverized by a pulverizing means, comprising:
The crushing means is
A powder supply mechanism for supplying the material to be pulverized;
a stator having a plurality of protrusions and recesses on an inner circumferential surface;
a rotor attached to a central rotating shaft and having a plurality of protrusions and recesses on an outer circumferential surface;
A powder discharge port for discharging the finely pulverized material;
having
the stator contains the rotor, and the rotor is disposed so that a surface of the stator and a surface of the rotor face each other with a predetermined gap therebetween;
The recesses and protrusions on the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor are formed along the axial direction of the central rotating shaft,
the concaves and convexes on the inner peripheral surface of the stator and the concaves and convexes on the outer peripheral surface of the rotor are not interdigitated with each other in a direction perpendicular to the central rotation axis direction,
The material to be pulverized is pulverized in a pulverization region formed by a gap between the stator and the rotor by the rotation of the rotor,
The powder supply nozzle, which is the powder supply mechanism, is a means for accelerating and spraying the material to be pulverized from one end side of the axial direction of the central rotation shaft along the axial direction to supply the material to the pulverization region,
The finely pulverized material is discharged from the powder discharge port provided on the other end side of the central rotating shaft in the axial direction.
The present invention relates to a toner manufacturing apparatus characterized in that
本発明により、粒度分布がシャープになるトナー製造方法および製造装置を提供することができる。 The present invention provides a toner manufacturing method and manufacturing device that produces a sharp particle size distribution.
機械式粉砕においては、粗粉砕物に対し主に高速で回転する回転子によって衝撃を加えることで粉砕していく。従来は回転子の回転軸に対し一方側入口から導入している冷風に粗粉砕物を乗せる形で供給していた。しかし、この手法ではすべての粒径の粗粉砕物が粉砕されることで過粉砕になりやすく、粒度分布がブロードになっていた。さらにジェットミル粉砕方式では特に顕著であった。従来は、この粉砕工程後に分級工程を経て微粉をカットし一定の粒度分布を保っていたが、粉砕工程でもさらなる粒度分布のシャープ化が求められているという点に関して、更に改善の余地がある。 In mechanical grinding, the coarsely ground material is pulverized by applying impact mainly to the rotor rotating at high speed. Conventionally, the coarsely ground material was fed onto cold air introduced from an inlet on one side of the rotor's shaft. However, with this method, all particle sizes of coarsely ground material were crushed, which made it easy for the material to become over-pulverized, resulting in a broad particle size distribution. This was particularly noticeable with the jet mill grinding method. Conventionally, after this grinding process, a classification process was carried out to remove fine powder and maintain a constant particle size distribution, but there is room for further improvement in the area in which a sharper particle size distribution is required even in the grinding process.
本発明者らがこの点を改良しようと検討を進めた結果、機械式粉砕機における固定子と回転子とが対向して形成される処理部(粉砕領域)に、粗砕物を中心回転軸の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿って粉体供給機構によって加速噴射されて供給する粉砕手法によって、粉砕における粒度分布シャープ化を達成することに成功した。 As a result of the inventors' investigations into improving this point, they succeeded in achieving a sharp particle size distribution in the grinding process by using a grinding technique in which the coarsely crushed material is accelerated and sprayed by a powder supply mechanism along the axial direction from one end of the central rotating shaft to a processing section (grinding area) formed by opposing stators and rotors in a mechanical grinder.
本発明の粉砕方法により粒度分布シャープ化が可能となったメカニズムについては現状明確にはなっていないが、本発明者らは以下のように想定している。 The mechanism by which the grinding method of the present invention makes it possible to sharpen the particle size distribution is not yet clear, but the inventors hypothesize the following.
本発明における機械式粉砕機においては、粗砕物が該中心回転軸の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿って、粉体供給機構によって加速噴射されて供給される。この構成により、粗砕物が回転子および固定子に衝突する回数を減らしていると思われる。すなわち、粗砕物のうち粒径の細かい微粉成分は加速噴射の影響を受けやすく、より遠くまで運ばれる。その結果、微粉の回転子および固定子への衝突が減り、微粉が選択的に粉砕されにくくなり、結果として過粉砕が抑えられ、粒度分布のシャープ化につながったと推測している。 In the mechanical grinding machine of the present invention, the coarsely crushed material is accelerated and sprayed by the powder supply mechanism along the axial direction from one end of the central rotating shaft. This configuration is believed to reduce the number of collisions of the coarsely crushed material with the rotor and stator. In other words, fine powder components of the coarsely crushed material are more susceptible to the effects of accelerated spray and are carried farther. As a result, it is believed that collisions of the fine powder with the rotor and stator are reduced and the fine powder is less likely to be selectively crushed, which in turn suppresses over-pulverization and leads to a sharper particle size distribution.
以下に本発明において好ましいトナー製造方法および製造装置を詳述する。 The toner production method and production apparatus preferred in the present invention are described in detail below.
まず、本発明に用いる機械式粉砕機による粉砕方法の概略を、図1および図2を用いて説明する。 First, the outline of the grinding method using the mechanical grinder used in the present invention will be explained with reference to Figures 1 and 2.
図1は従来の機械式粉砕機を組込んだ粉砕システムの一例を示し、図2は本発明の原料供給機構を備えた機械式粉砕機を組込んだ粉砕システムの一例を示す。 Figure 1 shows an example of a grinding system incorporating a conventional mechanical grinder, and Figure 2 shows an example of a grinding system incorporating a mechanical grinder equipped with the raw material supply mechanism of the present invention.
図1では、横型の一般的な機械式粉砕装置の概略断面図を示しているが、縦型であっても構わない。冷却水供給口109、冷却水排出口110をもち、通水できるジャケット内にあって、中心回転軸107に取り付けられた回転体からなる高速回転する外周面に多数の溝(凸部と凹部)が設けられている回転子103、回転子103の外周に一定間隔を保持して配置されている内周面に多数の溝が設けられている固定子104、更に、被処理原料(粗砕物)を導入する為の原料投入口101、機内へ供給された空気(冷風発生装置108からの冷風)および原料に旋回流を与える渦巻室102、処理後の粉体(微粉砕物)を排出する為の粉体排出口106とから構成されている。
In Fig. 1, a schematic cross-sectional view of a typical horizontal mechanical grinding device is shown, but a vertical type may also be used. The device is made up of a
以上のように構成してなる機械式粉砕機では、定量供給機から機械式粉砕機の原料投入口101へ所定量の粉体原料が投入されると、原料は渦巻室102を経て粉砕処理室内に導入される。該粉砕処理室内で高速回転する表面に複数の凸部と凹部が存在する回転子103と、表面に複数の凸部と凹部が存在する固定子104との間に発生する衝撃と、この背後に生じる多数の超高速渦流、並びにこれによって発生する高周波の圧力振動によって瞬間的に粉砕される。その後、粉体排出口106を通り、排出される。粒子を搬送しているエアー(空気)は粉砕処理室を経由し、粉体排出口106を通って装置システムの系外に排出される。
In the mechanical grinding machine configured as described above, when a predetermined amount of powdered raw material is fed from the constant volume feeder to the
このような機械式粉砕機としては、イノマイザー(ホソカワミクロン社製)、クリプトリン(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボミル(ターボ工業社製)、トルネードミル(日機装社製)などを挙げることができる。これらをそのまま、あるいは適宜改造して用いることができる。 Examples of such mechanical grinding machines include the Innomizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), Cryptoline (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), Super Rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.), Turbo Mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), and Tornado Mill (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). These can be used as is or with appropriate modifications.
粉砕法によるトナーの製造方法においては、粒径2mm程度にする粗粉砕工程と、所望の粒径にする微粉砕工程との間に中粉砕工程を入れても良く、本発明の粉砕プロセスはこの中粉砕工程であってもいいし、微粉砕工程であっても良い。また本発明の粉砕プロセスを直列または並列に2段以上連結して粉砕しても良い。 In the method of producing toner by pulverization, an intermediate pulverization process may be inserted between the coarse pulverization process to produce a particle size of about 2 mm and the fine pulverization process to produce the desired particle size, and the pulverization process of the present invention may be either the intermediate pulverization process or the fine pulverization process. The pulverization process of the present invention may also be connected in two or more stages in series or parallel to carry out pulverization.
本発明では、以上のような粉砕装置の粗砕物供給方式を変更し、粗砕物を図2のように、粉体供給機構(粉体供給ノズル)201によって回転子103と固定子104の間の粉砕領域に加速噴射し供給することが重要となる。
In the present invention, it is important to change the method of supplying the crushed material of the crushing device described above, and supply the crushed material to the crushing area between the
粉体供給機構201は、中心回転軸107の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿うよう設置されている。これにより、粗砕物のうち粒径の小さな微粉成分を加速噴射の効果で回転子103および固定子104に衝突させることなく遠くへ運ぶことができる。これによって微粉成分の粉砕を抑制することができ、粒度分布のシャープ化につなげることが可能となる。
The
回転子103および固定子104の粉砕歯は、回転子104の中心回転軸107方向に対して平行であることが重要である。回転子103の中心回転軸107方向に対して垂直に凹凸が噛み合わさるような歯形状では加速噴射によって微粉を飛ばし粉砕させにくくする効果が得られない。回転子および固定子の歯の深さは1.0mm以上2.0mm以下であることが好ましい。歯の間隔は1.0mm以上4.0mm以下であることが好ましい。この範囲にあるとき間隙の大きさが粗砕成分を粉砕し所定の粒径を得つつも、微粉を飛ばし粉砕させない効果を得やすくなる。
It is important that the grinding teeth of the
粉体供給機構201における粗砕物の加速噴射時の速度は10m/s以上50m/s以下であることが好ましく、15m/s以上40m/s以下であることがより好ましい。加速噴射速度がこの範囲にあるとき、粗砕成分を粉砕し所定の粒径を得つつも、微粉成分を飛ばし粉砕させない効果を得やすくなる。
The speed at which the coarsely crushed material is accelerated and injected in the
<トナー粒子の製造法>
次に、本発明の製造方法および製造装置で、トナー粒子を製造する手順について説明する。
<Method of Manufacturing Toner Particles>
Next, a procedure for producing toner particles using the production method and production apparatus of the present invention will be described.
まず、原料混合工程では、トナー内添材として、少なくとも結着樹脂、着色剤を所定量秤量して配合し、混合する。必要に応じて、トナーの加熱定着時にホットオフセットの発生を抑制する離型剤、該離型剤を分散させる分散剤、帯電制御剤などを混合してもよい。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー等がある。 First, in the raw material mixing process, at least the binder resin and colorant are weighed out in predetermined amounts as toner internal additives, and then mixed. If necessary, a release agent that suppresses the occurrence of hot offset during heat fixing of the toner, a dispersant that disperses the release agent, a charge control agent, etc. may be mixed. Examples of mixing devices include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, and a Nauta mixer.
更に、上記で配合し、混合したトナー原料を溶融混練して、樹脂類を溶融し、その中の着色剤等を分散させる。該溶融混練工程では、例えば、加圧ニーダー、バンバリィミキサー等のバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができる。近年では、連続生産できる等の優位性から、1軸または2軸押出機が主流となっており、例えば、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出機、東芝機械社製TEM型2軸押出機、ケイ・シー・ケイ社製2軸押出機、ブス社製コ・ニーダー等が一般的に使用される。更に、トナー原料を溶融混練することによって得られる着色樹脂組成物は、溶融混練後、2本ロール等で圧延され、水冷等で冷却する冷却工程を経て冷却される。 The toner raw materials blended and mixed as described above are then melted and kneaded to melt the resins and disperse the colorants therein. In the melt-kneading process, for example, a batch kneader such as a pressure kneader or a Banbury mixer, or a continuous kneader can be used. In recent years, single-screw or twin-screw extruders have become mainstream due to their advantages such as continuous production, and for example, a KTK twin-screw extruder manufactured by Kobe Steel, Ltd., a TEM twin-screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., a twin-screw extruder manufactured by KCK Corporation, and a Co-Kneader manufactured by Buss Co., Ltd. are commonly used. Furthermore, the colored resin composition obtained by melt-kneading the toner raw materials is rolled with a twin roll or the like after melt-kneading, and cooled through a cooling process in which it is cooled with water or the like.
上記で得られた着色樹脂組成物の冷却物は、次いで、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、まず、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミル等で粗粉砕される。更に、本発明に係わる機械式粉砕機で微粉砕される。粉砕工程では、このように段階的に所定のトナー粒度まで粉砕される。 The cooled colored resin composition obtained above is then pulverized to the desired particle size in a pulverization process. In the pulverization process, the mixture is first coarsely pulverized using a crusher, hammer mill, feather mill, or the like. It is then finely pulverized using the mechanical pulverizer of the present invention. In this way, the mixture is pulverized stepwise to the desired toner particle size in the pulverization process.
(トナーの原料)
次に、本発明で使用する結着樹脂及び着色剤を少なくとも含むトナー粒子の原材料について説明する。
(Toner raw materials)
Next, the raw materials of the toner particles containing at least the binder resin and the colorant used in the present invention will be described.
<結着樹脂>
電子写真に用いられるトナーに用いられる結着樹脂としては、一般的な樹脂を用いることができ、ポリエステル樹脂、スチレン-アクリル酸共重合体、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが例示できる。この中でも、低温定着性を良好にするという観点から非晶性ポリエステル樹脂が用いられ、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、低分子量ポリエステルと高分子量ポリエステルを併用することが知られている。また、さらなる低温定着性の向上と保管時の耐ブロッキング性の観点から結晶性ポリエステルを可塑剤として用いることもある。
<Binder resin>
As the binder resin used in the toner used in electrophotography, a general resin can be used, and examples thereof include polyester resin, styrene-acrylic acid copolymer, polyolefin resin, vinyl resin, fluororesin, phenol resin, silicone resin, and epoxy resin. Among these, from the viewpoint of improving low-temperature fixing property, amorphous polyester resin is used, and from the viewpoint of achieving both low-temperature fixing property and hot offset resistance, it is known to use a low-molecular-weight polyester and a high-molecular-weight polyester in combination. In addition, from the viewpoint of further improving low-temperature fixing property and blocking resistance during storage, a crystalline polyester may be used as a plasticizer.
<着色剤>
トナーに含有できる着色剤としては、以下のものが挙げられる。
<Coloring Agent>
Colorants that can be contained in the toner include the following.
該着色剤としては、公知の有機顔料若しくは油性染料、カーボンブラック、又は磁性体などが挙げられる。 The colorant may be a known organic pigment or oil-based dye, carbon black, or a magnetic material.
シアン系着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。 Cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and their derivatives, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds.
マゼンタ系着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。 Magenta colorants include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds.
イエロー系着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物などが挙げられる。 Yellow colorants include condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds.
黒色系着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、又は、前記イエロー系着色剤、マゼンタ系着色剤、及びシアン着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。 Black colorants include carbon black, magnetic materials, or those toned to black using the above-mentioned yellow colorants, magenta colorants, and cyan colorants.
該着色剤は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。 The colorants can be used alone or in combination of two or more.
<離型剤>
必要に応じて、トナーの加熱定着時にホットオフセットの発生を抑制する離型剤を用いてもよい。該離型剤としては、低分子量ポリオレフィン類、シリコーンワックス、脂肪酸アミド類、エステルワックス類、カルナバワックス、炭化水素系ワックスなどが一般的に例示できる。
<Release Agent>
If necessary, a release agent for suppressing the occurrence of hot offset during the heat fixing of the toner may be used. Typical examples of the release agent include low molecular weight polyolefins, silicone wax, fatty acid amides, ester waxes, carnauba wax, and hydrocarbon waxes.
次に、本発明および後述の実施例に係わる特性値の測定方法を説明する。 Next, we will explain how to measure the characteristic values related to the present invention and the examples described below.
<加速噴射速度の算出>
加速噴射の速度は、以下の式1から算出を行った。体積流量は流量計で測定を行うことで得られる値を使用する。
(速度)=(体積流量)/(管の有効断面積) (式1)
<Calculation of accelerated injection speed>
The velocity of the accelerated injection was calculated from the following
(Velocity) = (Volumetric flow rate) / (Effective cross-sectional area of the pipe) (Equation 1)
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)は、50μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
<Method of measuring weight average particle size (D4) of toner particles>
The weight average particle size (D4) of the toner particles is measured using a precision particle size distribution measuring device by a pore electrical resistance method equipped with a 50 μm aperture tube, “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and the accompanying dedicated software for setting measurement conditions and analyzing measurement data, “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), with an effective measurement channel count of 25,000, and the measurement data is analyzed and calculated.
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。 The electrolyte solution used for the measurements is one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water to give a concentration of approximately 1% by mass, for example "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter).
なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。 Before performing measurements and analysis, configure the dedicated software as follows:
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。 In the "Change Standard Measurement Method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total count number in control mode to 50,000 particles, the number of measurements to 1, and the Kd value to the value obtained using "Standard Particle 10.0 μm" (manufactured by Beckman Coulter). Press the threshold/noise level measurement button to automatically set the threshold and noise level. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and check the aperture tube flush after measurement.
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を1μm以上30μm以下に設定する。 In the dedicated software's "Pulse to particle size conversion setting screen," set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range to 1 μm or more and 30 μm or less.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) Pour about 200 ml of the electrolyte solution into a 250 ml round-bottom glass beaker for use with the Multisizer 3, set it on the sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 revolutions per second. Then, remove dirt and air bubbles from inside the aperture tube using the "aperture flush" function of the analysis software.
(2) Approximately 30 ml of the aqueous electrolyte solution is placed in a 100 ml flat-bottom glass beaker, and approximately 0.3 ml of a solution prepared by diluting "Contaminon N" (a 10% by weight aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, having a pH of 7, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) three times by weight with ion-exchanged water is added as a dispersant.
(3) A predetermined amount of ion-exchanged water is placed in the water tank of an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having two built-in oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W, and about 2 ml of the Contaminon N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid surface of the electrolytic solution in the beaker is maximized.
(5) In a state where the electrolyte solution in the beaker in (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolyte solution and dispersed. Then, ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. During ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted so as to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, the electrolyte aqueous solution (5) in which the toner is dispersed is dropped into the round-bottom beaker (1) placed in the sample stand, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. Then, the measurement is continued until the number of particles measured reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed using the dedicated software that comes with the device, and the weight-average particle size (D4) is calculated. Note that when the dedicated software is set to Graph/Volume %, the "Average diameter" on the Analysis/Volume Statistics (Arithmetic Mean) screen is the weight-average particle size (D4).
<トナー粒子の個数平均粒径(D1)の測定方法>
トナー粒子の個数平均粒径(D4)の測定方法の(7)の工程において、専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、分析/個数統計値(算術平均)画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
<Method of measuring number average particle size (D1) of toner particles>
In step (7) of the method for measuring the number average particle diameter (D4) of toner particles, when the dedicated software is set to Graph/Number %, the “Average diameter” on the Analysis/Number statistics (arithmetic mean) screen is the number average particle diameter (D1).
<ポリエステル樹脂Lの製造例>
・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:72.0質量部(0.20モル;多価アルコール総モル数に対して100.0mol%)
・テレフタル酸:
28.0質量部(0.17モル;多価カルボン酸総モル数に対して100.0mol%)
・2-エチルヘキサン酸錫(エステル化触媒):0.5質量部
冷却管、撹拌機、窒素導入管、及び、熱電対のついた反応槽に、上記材料を秤量した。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、200℃の温度で撹拌しつつ、4時間反応させた。
<Production Example of Polyester Resin L>
Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 72.0 parts by mass (0.20 moles; 100.0 mol% based on the total number of moles of polyhydric alcohol)
・Terephthalic acid:
28.0 parts by mass (0.17 moles; 100.0 mol% based on the total number of moles of polyvalent carboxylic acids)
Tin 2-ethylhexanoate (esterification catalyst): 0.5 parts by mass The above materials were weighed and placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a thermocouple. The atmosphere in the flask was then replaced with nitrogen gas, and the temperature was gradually raised with stirring, and the mixture was allowed to react for 4 hours at 200°C while stirring.
さらに、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、1時間維持した後、180℃まで冷却し、大気圧に戻した。 The pressure in the reactor was then reduced to 8.3 kPa and maintained for 1 hour, after which it was cooled to 180°C and returned to atmospheric pressure.
・無水トリメリット酸:
3質量部(0.01モル;多価カルボン酸総モル数に対して4.0mol%)
・tert-ブチルカテコール(重合禁止剤):0.1質量部
その後、上記材料を加え、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、温度180℃に維持したまま、1時間反応させ、ASTM D36-86に従って測定した軟化点が90℃に達したことを確認してから温度を下げて反応を止め、結着樹脂成分であるポリエステル樹脂Lを得た。
・Trimellitic anhydride:
3 parts by mass (0.01 mole; 4.0 mol% based on the total number of moles of polycarboxylic acids)
tert-Butylcatechol (polymerization inhibitor): 0.1 part by mass Thereafter, the above materials were added, the pressure in the reaction tank was reduced to 8.3 kPa, and the reaction was carried out for 1 hour while maintaining the temperature at 180° C. After confirming that the softening point measured in accordance with ASTM D36-86 reached 90° C., the temperature was reduced to stop the reaction, and polyester resin L, which is a binder resin component, was obtained.
<ポリエステル樹脂Hの製造例>
・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:72.3質量部(0.20モル;多価アルコール総モル数に対して100.0mol%)
・テレフタル酸:
18.3質量部(0.11モル;多価カルボン酸総モル数に対して65.0mol%)
・フマル酸:
2.9質量部(0.03モル;多価カルボン酸総モル数に対して15.0mol%)
・2-エチルヘキサン酸錫(エステル化触媒):0.5質量部
冷却管、撹拌機、窒素導入管、及び、熱電対のついた反応槽に、上記材料を秤量した。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、200℃の温度で撹拌しつつ、2時間反応させた。
<Production Example of Polyester Resin H>
Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 72.3 parts by mass (0.20 moles; 100.0 mol% based on the total number of moles of polyhydric alcohol)
・Terephthalic acid:
18.3 parts by mass (0.11 moles; 65.0 mol% based on the total number of moles of polycarboxylic acids)
Fumaric acid:
2.9 parts by mass (0.03 moles; 15.0 mol% based on the total number of moles of polyvalent carboxylic acids)
Tin 2-ethylhexanoate (esterification catalyst): 0.5 parts by mass The above materials were weighed and placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a thermocouple. The atmosphere in the flask was then replaced with nitrogen gas, and the temperature was gradually raised with stirring, and the mixture was allowed to react for 2 hours at 200°C while stirring.
さらに、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、1時間維持した後、180まで冷却し、大気圧に戻した。 The pressure in the reactor was then reduced to 8.3 kPa and maintained for 1 hour, after which it was cooled to 180 and returned to atmospheric pressure.
・無水トリメリット酸:
6.5質量部(0.03モル;多価カルボン酸総モル数に対して20.0mol%)
・tert-ブチルカテコール(重合禁止剤):0.1質量部
その後、上記材料を加え、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、温度160℃に維持したまま、15時間反応させ、ASTM D36-86に従って測定した軟化点が137℃に達したのを確認してから温度を下げて反応を止め、結着樹脂成分であるポリエステル樹脂Hを得た。
・Trimellitic anhydride:
6.5 parts by mass (0.03 moles; 20.0 mol% based on the total number of moles of polyvalent carboxylic acids)
tert-Butylcatechol (polymerization inhibitor): 0.1 part by mass Thereafter, the above materials were added, the pressure in the reaction tank was reduced to 8.3 kPa, and the reaction was carried out for 15 hours while maintaining the temperature at 160° C. After it was confirmed that the softening point measured in accordance with ASTM D36-86 reached 137° C., the temperature was reduced to stop the reaction, and a polyester resin H, which is a binder resin component, was obtained.
<結晶性ポリエステル樹脂>
・1,6-ヘキサンジオール:
34.5質量部(0.29モル;多価アルコール総モル数に対して100.0mol%)
・ドデカン二酸:
65.5質量部(0.28モル;多価カルボン酸総モル数に対して100.0mol%)
・2-エチルヘキサン酸錫:0.5質量部
冷却管、撹拌機、窒素導入管、及び、熱電対のついた反応槽に、上記材料を秤量した。フラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、140℃の温度で撹拌しつつ、3時間反応させた。
<Crystalline Polyester Resin>
1,6-Hexanediol:
34.5 parts by mass (0.29 moles; 100.0 mol% based on the total number of moles of polyhydric alcohol)
Dodecanedioic acid:
65.5 parts by mass (0.28 moles; 100.0 mol% based on the total number of moles of polyvalent carboxylic acids)
The above materials were weighed into a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a thermocouple. After replacing the atmosphere in the flask with nitrogen gas, the temperature was gradually raised with stirring, and the reaction was carried out for 3 hours at a temperature of 140° C. with stirring.
次に、上記材料を加え、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、温度200℃に維持したまま、4時間反応させた。 Next, the above materials were added, the pressure in the reaction vessel was reduced to 8.3 kPa, and the reaction was carried out for 4 hours while maintaining the temperature at 200°C.
さらに、反応槽内の圧力を序々に開放して常圧へ戻した後、脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族モノアルコールからなる群より選ばれた1種以上の脂肪族化合物を、原料モノマー100.0mol%に対し7.0mol%加え、常圧下にて200℃で2時間反応させた。 The pressure in the reaction vessel was gradually released to return to normal pressure, and then 7.0 mol % of one or more aliphatic compounds selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids and aliphatic monoalcohols was added to 100.0 mol % of the raw material monomer, and the mixture was reacted at 200°C for 2 hours under normal pressure.
その後、再び反応槽内を5kPa以下へ減圧して200℃で3時間反応させることにより、結晶性ポリエステル樹脂を得た。 Then, the pressure in the reaction vessel was reduced again to 5 kPa or less, and the reaction was carried out at 200°C for 3 hours to obtain a crystalline polyester resin.
<トナー用粗砕物の製造>
・非晶性ポリエステル樹脂L 80質量部
・非晶性ポリエステル樹脂H 20質量部
・結晶性ポリエステル樹脂 5質量部
・フィッシャートロプシュワックス(炭化水素ワックス、最大吸熱ピークのピーク温度90℃) 8質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 7質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて混練した。混練時のバレル温度は、混練物の出口温度が120℃になるよう設定した。混練物の出口温度は、安立計器社製ハンディタイプ温度計HA-200Eを用い直接計測した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径100μm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。
<Production of Crushed Material for Toner>
Amorphous polyester resin L 80 parts by mass Amorphous polyester resin H 20 parts by mass Crystalline polyester resin 5 parts by mass Fischer-Tropsch wax (hydrocarbon wax, maximum endothermic peak temperature 90°C) 8 parts by mass C.I. Pigment Blue 15:3 7 parts by mass The above materials were mixed using a Henschel mixer (FM-75 type, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) at a rotation speed of 20s -1 and a rotation time of 5 min, and then kneaded with a twin-screw kneader (PCM-30 type, manufactured by Ikegai Co., Ltd.). The barrel temperature during kneading was set so that the outlet temperature of the kneaded product was 120°C. The outlet temperature of the kneaded product was directly measured using a handheld thermometer HA-200E manufactured by Anritsu Meter Co., Ltd. The kneaded product obtained was cooled and coarsely pulverized with a pin mill to a volume average particle size of 100 μm or less to obtain a coarsely pulverized product.
<製造装置1>
粉砕装置の構成として、機械式粉砕機(ターボ工業社製ターボミルT250-CRS-ローター形状RS型)を改造し、図2のように原料供給方式を加速噴射で供給できる供給機構201を設置した。構成を表1に示す。
<
The milling device was constructed by modifying a mechanical mill (Turbo Mill T250-CRS, rotor type RS, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.) and installing a
<製造装置2>
粉砕装置の構成として、機械式粉砕機(ターボ工業社製ターボミルT250-CRS-ローター形状RS型)を用いた(図1)。構成を表1に示す。
<Manufacturing Apparatus 2>
The mechanical grinding machine (Turbo Mill T250-CRS, rotor shape RS type, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.) was used (Figure 1). The configuration is shown in Table 1.
<製造装置3>
粉砕装置の構成として、機械式粉砕機(ターボ工業社製ターボミルT250-CRS-ローター形状RS型)を改造し、原料供給方式を製造装置1と同様の加速噴射とし、さらに図3に示すような回転子および固定子の歯が凹凸を持ち噛み合うようにした装置を用いた。構成を表1に示す。
<Manufacturing Equipment 3>
The milling device was a modified mechanical mill (Turbo Mill T250-CRS, rotor shape RS type, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), with the same raw material supply method as accelerated injection as in the
<製造蔵置4>
図4で示すジェット式粉砕装置を用いた。粗砕物は圧縮空気により加速され、粉砕室401に接続されたノズル402を通過し衝突板403に当たり、粉砕される。その後回収され微粉砕物を得る。
<Production Warehouse 4>
A jet type pulverizer shown in Fig. 4 was used. The coarsely crushed material was accelerated by compressed air, passed through a
<トナー製造方法1>
装置1の構成で粗砕物のフィード10kg/h、回転子の回転数を周速170m/s、回転子と固定子とギャップ1.0mm、冷風温度-10℃、冷風風量8m3/minで運転を行った。加速噴射の条件は、ノズル径21.6mm、圧力0.5MPa、流量0.5L/minで行った。この時の加速噴射速度は22.7m/sとなった。
<
The
<トナー製造方法2乃至5の製造例>
トナー製造方法1において、装置構成および粗砕物の供給における加速噴射速度を表2のとおりに変更した以外はトナー製造例1と同様に運転を行った。
<Production Examples of Toner Production Methods 2 to 5>
The same operation as in Toner Production Example 1 was carried out, except that in
<トナー製造方法6の製造例>
装置2を用い、原料供給をジェット式ではなく、冷風に乗せて供給する方式をとり粉砕を行った。
<Production Example of Toner Production Method 6>
Using the apparatus 2, the raw materials were supplied not by a jet system but by a system of supplying the raw materials on the cold air, and thus the pulverization was carried out.
<トナー製造方法7の製造例>
装置3を用い粉砕を行った。回転子および固定子に大きな凸形状があることが特徴である。原料の加速噴射速度は8.8m/sで行った。
<Production Example of Toner Production Method 7>
The milling was carried out using the apparatus 3. The rotor and stator have a large convex shape. The raw material was accelerated and sprayed at a speed of 8.8 m/s.
<トナー製造方法8の製造例>
装置4を用い粉砕を行った。原料の加速噴射速度は8.8m/sで行った。
<Production Example of Toner Production Method 8>
The grinding was carried out using the apparatus 4. The accelerated ejection speed of the raw material was 8.8 m/s.
<実施例1>
トナー製造方法1のとおりに粉砕装置を運転し、得られた微粉砕物の粒度分布であるD4とD1を測定し、D4/D1、およびD4の評価を行った。
Example 1
The pulverizer was operated in the same manner as in
[D4/D1]
粒度分布の指標として評価を行った。値が小さいほど分布がシャープになることを示す。評価結果を表3に示す。
[D4/D1]
The particle size distribution was evaluated. The smaller the value, the sharper the distribution. The evaluation results are shown in Table 3.
(評価基準)
A:D4/D1が1.35未満 (非常に優れている)
B:D4/D1が1.35以上、1.40未満 (良好である)
C:D4/D1が1.40以上、1.45未満 (本発明では問題ないレベルである)
D:D4/D11.50以上 (本発明では許容できない)
(Evaluation Criteria)
A: D4/D1 is less than 1.35 (very good)
B: D4/D1 is 1.35 or more and less than 1.40 (good)
C: D4/D1 is 1.40 or more and less than 1.45 (this is not a problem in the present invention)
D: D4/D11.50 or more (not acceptable in the present invention)
[D4]
粉砕装置としてそもそも粉砕性能が得られていないものは発明として許容できない。よって中心粒度も測定し評価を行った。評価結果を表3に示す。
[D4]
A grinding device that does not provide the required grinding performance is not acceptable as an invention. Therefore, the center particle size was also measured and evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.
(評価基準)
A:D4が4.70未満 (非常に優れている)
B:D4が4.70以上、4.80未満 (良好である)
C:D4が4.80以上、4.90未満 (本発明では問題ないレベルである)
D:D4が5.00以上 (本発明では許容できない)
(Evaluation Criteria)
A: D4 is less than 4.70 (very good)
B: D4 is 4.70 or more and less than 4.80 (good)
C: D4 is 4.80 or more and less than 4.90 (this level is not problematic in the present invention)
D: D4 is 5.00 or more (not acceptable in the present invention)
<実施例2乃至5、および比較例1乃至3>
製造方法を変えた以外は、実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3>
Except for changing the production method, evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
比較例1は、粗砕物の供給に関して加速粉砕させず、通常通りの供給方式をとった。加速噴射することで微粉の粉砕を抑制する効果がなくなるため、粒度分布を示すD4/D1の評価が悪い結果となったと推測される。 In Comparative Example 1, the coarsely crushed material was supplied in the normal manner without accelerated crushing. It is presumed that the accelerated injection eliminated the effect of suppressing the crushing of fine powder, resulting in a poor evaluation of D4/D1, which indicates the particle size distribution.
比較例2は、粉砕歯を噛み合わせ歯にしている。加速噴射した粗砕物が直接粉砕歯に衝突するため、小粒子が増加してしまい、粒度分布を示すD4/D1の評価が悪い結果となったと推測される。 In Comparative Example 2, the grinding teeth are interlocking teeth. The accelerated and injected coarsely crushed material collides directly with the grinding teeth, which is thought to result in an increase in small particles and a poor evaluation of D4/D1, which indicates the particle size distribution.
比較例3はジェット式粉砕装置で粉砕した例となる。ジェットミルでは粗粉砕物を図4の衝突板(403)に衝突させて粉砕するため、小粒子が増加してしまい、粒度分布を示すD4/D1の評価が悪い結果となったと推測される。 Comparative Example 3 is an example of pulverization using a jet mill. In a jet mill, the coarsely pulverized material is pulverized by colliding it with the collision plate (403) in Figure 4, which increases the number of small particles. It is presumed that this resulted in a poor evaluation of D4/D1, which indicates the particle size distribution.
101:供給口、102:渦巻室(渦巻管)、103:回転子、104:固定子、105:後室、106:排出口、107:回転軸、108:冷風発生装置、109:冷水供給口、110:冷水排出口、201:粉体供給機構(粉体供給ノズル)、401:粉砕室、402:ノズル、403:衝突板 101: Supply port, 102: volute (volute tube), 103: rotor, 104: stator, 105: rear chamber, 106: Discharge port, 107: Rotating shaft, 108: Cold air generator, 109: Cold water supply port, 110: Cold water discharge port, 201: Powder supply mechanism (powder supply nozzle), 401: Grinding chamber, 402: Nozzle, 403: Collision plate
Claims (3)
該粉砕手段は、
該被粉砕物を供給する粉体供給機構と、
内周面に複数の凸部と凹部とを有する固定子と、
中心回転軸に取り付けられ、外周面に複数の凸部と凹部とを有する回転子と、
微粉砕物を排出する粉体排出口と、
を有し、
該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とが所定の間隙を有して対向するように、該回転子は配置されており、
該固定子の内周面及び該回転子の外周面に存在する凹部と凸部は、該中心回転軸の軸線方向に沿って形成されており、
該固定子の内周面の凹凸と該回転子の外周面の凹凸とは、該中心回転軸方向に対して垂直な方向に互いに噛み合わされない位置に存在するものであり、
該被粉砕物は、該固定子と該回転子との間隙で形成される粉砕領域において、該回転子の回転によって微粉砕が行われ、
該被粉砕物は、該中心回転軸の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿って、該粉体供給機構である粉体供給ノズルによって加速噴射されて、該粉砕領域に供給され、
微粉砕された微粉砕物は、該中心回転軸の軸線方向の他端部側に設けられた該粉体排出口から排出される、
ことを特徴とするトナーの製造方法。 A toner manufacturing method comprising a step of finely pulverizing a material to be pulverized by a pulverizing means,
The crushing means is
A powder supply mechanism for supplying the material to be pulverized;
a stator having a plurality of protrusions and recesses on an inner circumferential surface;
a rotor attached to a central rotating shaft and having a plurality of protrusions and recesses on an outer circumferential surface;
A powder discharge port for discharging the finely pulverized material;
having
the stator contains the rotor, and the rotor is disposed so that a surface of the stator and a surface of the rotor face each other with a predetermined gap therebetween;
The recesses and protrusions on the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor are formed along the axial direction of the central rotating shaft,
the concaves and convexes on the inner peripheral surface of the stator and the concaves and convexes on the outer peripheral surface of the rotor are not interdigitated with each other in a direction perpendicular to the central rotation axis direction,
The material to be pulverized is pulverized in a pulverization region formed by a gap between the stator and the rotor by the rotation of the rotor,
The material to be pulverized is accelerated and sprayed from one end of the central rotating shaft in the axial direction by a powder supply nozzle, which is the powder supply mechanism, and supplied to the pulverizing region;
The finely pulverized material is discharged from the powder discharge port provided on the other end side of the central rotating shaft in the axial direction.
A method for producing a toner comprising the steps of:
該粉砕手段は、
該被粉砕物を供給する粉体供給機構と、
内周面に複数の凸部と凹部とを有する固定子と、
中心回転軸に取り付けられ、外周面に複数の凸部と凹部とを有する回転子と、
微粉砕物を排出する粉体排出口と、
を有し、
該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とが所定の間隙を有して対向するように、該回転子は配置されており、
該固定子の内周面及び該回転子の外周面に存在する凹部と凸部は、該中心回転軸の軸線方向に沿って形成されており、
該固定子の内周面の凹凸と該回転子の外周面の凹凸とは、該中心回転軸方向に対して垂直な方向に互いに噛み合わされない位置に存在するものであり、
該被粉砕物は、該固定子と該回転子との間隙で形成される粉砕領域において、該回転子の回転によって微粉砕が行われ、
該粉体供給機構である粉体供給ノズルは、該中心回転軸の軸線方向の一端部側から軸線方向に沿って、該被粉砕物を加速噴射させて該粉砕領域に供給する手段であり、
微粉砕された微粉砕物は、該中心回転軸の軸線方向の他端部側に設けられた該粉体排出口から排出される、
ことを特徴とするトナーの製造装置。 A toner manufacturing apparatus having a step of finely pulverizing a material to be pulverized by a pulverizing means,
The crushing means is
A powder supply mechanism for supplying the material to be pulverized;
a stator having a plurality of protrusions and recesses on an inner circumferential surface;
a rotor attached to a central rotating shaft and having a plurality of protrusions and recesses on an outer circumferential surface;
A powder discharge port for discharging the finely pulverized material;
having
the stator contains the rotor, and the rotor is disposed so that a surface of the stator and a surface of the rotor face each other with a predetermined gap therebetween;
The recesses and protrusions on the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor are formed along the axial direction of the central rotating shaft,
the concaves and convexes on the inner peripheral surface of the stator and the concaves and convexes on the outer peripheral surface of the rotor are not interdigitated with each other in a direction perpendicular to the central rotation axis direction,
The material to be pulverized is pulverized in a pulverization region formed by a gap between the stator and the rotor by the rotation of the rotor,
The powder supply nozzle, which is the powder supply mechanism, is a means for accelerating and spraying the material to be pulverized from one end side of the axial direction of the central rotation shaft along the axial direction to supply the material to the pulverization region,
The finely pulverized material is discharged from the powder discharge port provided on the other end side of the central rotating shaft in the axial direction.
A toner manufacturing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020101372A JP7654358B2 (en) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | Toner manufacturing method and manufacturing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020101372A JP7654358B2 (en) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | Toner manufacturing method and manufacturing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021196436A JP2021196436A (en) | 2021-12-27 |
| JP7654358B2 true JP7654358B2 (en) | 2025-04-01 |
Family
ID=79197864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020101372A Active JP7654358B2 (en) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | Toner manufacturing method and manufacturing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7654358B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009262003A (en) | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Canon Inc | Grinding machine and equipment for manufacturing toner |
-
2020
- 2020-06-11 JP JP2020101372A patent/JP7654358B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009262003A (en) | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Canon Inc | Grinding machine and equipment for manufacturing toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021196436A (en) | 2021-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6021349B2 (en) | Heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP2013020244A (en) | Powder particle thermal treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP2020134662A (en) | Toner manufacturing method and toner manufacturing equipment | |
| JP5414507B2 (en) | Toner heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP7654358B2 (en) | Toner manufacturing method and manufacturing device | |
| JP7199994B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| CN113900363B (en) | Toner classifying apparatus and method for producing toner | |
| JP7618396B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP7475983B2 (en) | Toner manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| JP7476022B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP7512162B2 (en) | Toner pulverizer and toner manufacturing method | |
| JP7631090B2 (en) | Toner classifier and toner manufacturing method | |
| JP7562339B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| US11835919B2 (en) | Toner classification apparatus and a toner production method | |
| JP7414534B2 (en) | Mechanical crusher for toner manufacturing, toner manufacturing method, and toner manufacturing system | |
| JP7483429B2 (en) | Toner manufacturing method and mechanical pulverizer for toner manufacturing | |
| JP7721363B2 (en) | Toner classifier and toner manufacturing method | |
| JP7494048B2 (en) | Mechanical pulverizer for producing toner and pulverization process system for producing toner | |
| JP3548192B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic images and impact-type pulverizer | |
| JP4143574B2 (en) | Toner production method and surface modification apparatus | |
| JP3693683B2 (en) | Toner manufacturing method for developing electrostatic image | |
| JP2023170729A (en) | Toner manufacturing method | |
| JP2022166401A (en) | Mechanical pulverizer for toner manufacturing and pulverization process system for manufacturing toner | |
| JPH06289655A (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
| JP2006146197A (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image and pulverizing and classifying device for toner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230608 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240312 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240813 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241111 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20241118 |
|
| 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: 20250218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250319 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7654358 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |