(57)【要約】【課題】  カブリ・トナー飛散等の現象が少なく且つ良好な画質を与える静電荷像現像用トナーの製造方法を提供する。【解決手段】  少なくとも樹脂および着色剤からなるトナー粒子を形成する工程、並びに、該トナー粒子を篩別する工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記トナー粒子の平均粒径が３〜８μｍであって、トナーにダメージを与えることのない篩別する工程、即ち、超音波で篩面を振動させながら前記篩別を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも樹脂および着色剤からなるトナー粒子を形成する工程、並びに、該トナー粒子を篩別する工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記トナー粒子の平均粒径が３〜８μｍであって、超音波で篩面を振動させながら前記篩別を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項２】
超音波の振動強度が３０〜４０ｋＨｚの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項３】
前記トナー粒子を篩別する工程において、目開きが荒い篩で篩別し、その後前工程で使用する篩の目開きより細かい篩で篩別を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真法、静電記録法等において使用される静電荷像現像用トナーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電荷像現像用トナーの製造方法は、樹脂、着色剤等の原料を混合、混練し、冷却工程を経、ジェットミル等で微粉砕後分級し、必要に応じて添加剤を加えた後、篩を通す処理が行われる。この篩別工程の目的は上記製造工程の途中で発生・混入した粗大粒子や異物の除去である。
【０００３】
しかしながら篩の特性上、長時間運転を行っているうちにこれらの粗大粒子や異物が篩の目詰まりを起こし、篩の処理能力の低下を招くことから目詰まりの除去が必要となる。一般には目詰まりの除去方法として篩表面にブラシやボール等の運動する媒体を置いて篩に機械的衝撃を与えることによって連続的に目詰まりを防ぐ方法が一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような媒体による機械的衝撃は篩のみならずトナー自体にもダメージを与え、トナー同士が媒体で押しつぶされることにより再凝集が起こり、かえって異物発生を招くことがある。この異物は実写時に画質低下を招くことから好ましくない。また、トナー粒子の変形、添加剤の剥離による品質劣化の原因となることもある。
【０００５】
最近は高画質が求められ、篩の目開きが細かくなる傾向にあり、より目詰まりが起こり易い傾向にある。また複写機の速度向上に伴う定着温度の低下により原料樹脂の軟化点が低くなる傾向にあり、目詰まり除去を目的とした篩内の衝撃媒体によりトナーがダメージを受け易くなっている。
この目開きが細かくなることにより篩自体の厚さも薄くなり、衝撃媒体により篩自体の破損が起こる頻度が増加するという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
しかして、かかる本発明の目的は樹脂および着色剤を含有する静電荷像現像用トナーの製造方法において、超音波で篩の目詰まりを除去することにより、機械的な媒体を用いないことでトナーにダメージを与えることなく篩別を行う方法を採用することにより達成される。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は、少なくとも樹脂および着色剤からなるトナー粒子を形成する工程、並びに、該トナー粒子を篩別する工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法において、前記トナー粒子の平均粒径が３〜８μｍであって、超音波で篩面を振動させながら前記篩別を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法に存する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カブリ・トナー飛散等の現象が少なく且つ良好な画質を与える静電荷像現像用トナーの製造方法であり、本発明の工業価値は顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のトナー製造方法におけるトナー粒子の形成工程としては、通常の製造方法を採用することが出来る。通常の製造方法としては先ずトナー原料を混合し、溶融押し出し機などで混練し、板状に押し出して冷却固化後、粉砕・分級処理後、添加剤を加えトナー材料を得る。
トナー原料としては樹脂および着色剤が必須成分として使用されるが、必要に応じて例えば帯電制御剤やその他のトナー特性付与剤を使用することが出来る。
【００１０】
バインダー樹脂としては、例えば、トナーに適した公知の各種の樹脂を使用することが出来る。例えば、スチレン系樹脂（スチレン−アクリレート共重合体、スチレン−メタクリレート共重合体等）、塩化ビニル樹脂、ロジン変成マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は２種類以上を併用することもできる。特に、スチレン系樹脂、飽和または不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂を主樹脂として用いることが好ましい。
【００１１】
軟化点およびガラス転移点が通常のものより低めのバインダー樹脂を使用する場合には、特に目詰まりが発生し易く、こうした場合に本発明は特に威力を発揮する。ただし、軟化点およびガラス転移点が低すぎる場合には画質低下を招く恐れがあり、また、保存中にトナーがブロッキングを起こす可能性もあるので、軟化点は８０〜１２０℃、中でも特に８０〜１１０℃、ガラス転移点は４０〜８０℃、中でも特に４０〜７０℃であることが好ましい。
【００１２】
熱可塑性樹脂であるバインダー樹脂の軟化点はフローテスター法を用いて測定する。フローテスター（島津製作所製ＣＦＴ５００）において、直径１ｍｍ長さ１０ｍｍのノズルを用い、加熱体を８０℃に設定しバインダー樹脂１ｇを投入する。プラジャーを軽く押し当て、３００秒間余熱した後、３０ｋｇ／ｃｍ２  の圧力をかけ、６℃／分の速度で昇温する。昇温によりバインダー樹脂は軟化しノズルからバインダー樹脂が押し出され、プラジャーは下降する。下降の開始から終了までのプラジャーの下降距離の中点に相当するときの温度をもって、軟化点とする。
【００１３】
熱可塑性樹脂であるバインダー樹脂のガラス転移点は示差熱分析装置（島津製作所製ＤＴ−３０型）を用い、バインダー樹脂約２０ｍｇを試料セルに投入し測定部にセットし、一度１０℃／分の昇温速度で１００℃まで加熱し室温まで冷却した後、再び１０℃／分で昇温し、このときのＤＴＡ曲線の変曲点前後のなめらかな曲線部分それぞれから接線を引き、それら接線同士の交点をもってガラス転移点とする。
【００１４】
トナー用着色剤としては、公知の各種の着色剤を使用することが出来、例えばカーボンブラック、ニグロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、ローダミンＢ、フタロシアニンブルー等が好適に使用される。着色剤は、樹脂１００重量部当たり、通常０．１〜３０重量部、好ましくは３〜１５重量部の割合で使用される。
【００１５】
帯電制御剤としては、やはり公知の各種の帯電制御剤を使用することが出来る。例えば、４級アンモニウム塩、ニグロシン染料、トリフェニルメタン染料、スチレン−アミノアクリレート共重合体、ポリアミン樹脂などの正帯電制御剤や、モノアゾ系金属錯塩、アルキルサリチル酸金属化合物等の負帯電制御剤が挙げられる。帯電制御剤は樹脂１００重量部当たり、通常０．１〜１０重量部の割合で使用される。
【００１６】
また、各種のトナー特性付与剤としては、例えば、オフセット防止のため、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリアルキレンワックスを使用することができる。また、流動性および耐凝集性の向上のために、チタニア、アルミナ、シリカ等の無機微粒子を使用することができる。これらのトナー特性付与剤は、樹脂１００重量部当たり、通常０．１〜１０重量部の割合で使用される。
【００１７】
更に、トナーが磁性トナーである場合には、フェライト、マグネタイトを始め、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性元素を含む合金又は化合物などの磁性粒子を含有することができる。磁性粒子は、バインダー樹脂１００重量部当たり、通常、２０〜７０重量部の割合で使用される。
【００１８】
上記トナー原料を混練後、冷却固化されたペレット状トナーは、ハンマー式粉砕機などの粗粉砕機によって、だいたい重量平均粒径が約１００〜３０００μｍ、好ましくは約３００μｍ前後の範囲になるように粗粉砕される。ここに、重量平均粒径とは、粒径−重量分布のメジアン値粒径であり、例えばコールターエレクトロニクス社製コールターカウンターで測定することができる。粗粉砕後、ジェットミル、高速ローター回転式ミル等で細粉砕し、段階的に所定トナー粒度まで粉砕する。
【００１９】
一方、上記以外のトナー粒子形成工程として、バインダー樹脂を重合する前のモノマーおよび上記したその他のトナー原料等を混合後、該混合物を水等の分散媒に分散させて重合する、いわゆる重合トナー技術によってトナー粒子を形成させてもよい。
上述の方法等でトナー粒子を形成した後、所望により、慣性分級方式のエルボージェット、遠心力分級方式のミクロプレックス、ＤＳセパレータ等でトナーを分級し、平均粒子径３〜１５μｍのトナーを得る。分級工程で発生したトナー粗粉は粉砕工程に戻して再利用してもよい。
【００２０】
小粒径（例えば、平均粒子径３〜８μｍ）のトナーを所望の場合には、それに伴い篩の目開きが細かくなり、より目詰まりを引起こし易くなるので、本発明は小粒径トナーの製造に特に有効である。
更に、トナーに外添処理する場合には、分級トナーと公知の各種外添剤を所定量配合して、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の粉体にせん断力を与える高速攪拌機などで攪拌・混合するのがよい。この際、外添機内部で発熱があり、凝集物を生成し易くなるので、外添機の容器部周囲を水で冷却するなどの手段で温度調整をする方が好ましく、更には外添機容器内部の材料温度は樹脂のガラス転移温度より約１０℃低めの管理温度以下が好適である。
【００２１】
通常のトナー製造方法においては平面状の篩面を振動させる振動篩、円筒状の篩面を回転させる回転式篩等が用いられ、前者ではジャイロシフター、佐藤式振動篩、後者ではターボスクリーナー等の篩別機が例示される。従来、これらの篩別機は篩の目詰まりを除去するため、ブラシ・ボール等の媒体を篩面上で運動させることで網に機械的な衝撃を与え、目詰まりを連続的に除去することが行われてきた。
【００２２】
本発明では上記篩に代わり、トナー材料を超音波で振動する篩面を持つ篩別機で篩別を行うことにより達成され、ブラシ・ボール等の篩に機械的な衝撃を与える様な媒体を用いないことが、トナーの品質劣化防止の上で好ましい。図１に本発明に用いる超音波式篩別機の一例を示す。
超音波式篩別機は、篩面に３０〜４０ｋＨｚの超音波を与えることによって篩の目開きに近い粒度の粒子が網の目に付着するのを防ぐため、篩面上ではトナー・網共に非接触で目詰まりが除去可能となる。振動強度が小さすぎる場合には、超音波が弱いために充分な目詰まり防止効果が得られにくく、大きすぎる場合には、超音波式篩別機の耐久性の面で好ましくない。さらに、例えば篩面の周辺部から超音波を与えるような場合には、篩面の周辺部から中心部に向かう超音波と、中心部から周辺部へ返ってくる超音波とが共鳴するように、篩面の大きさ等を勘案の上、超音波の振動強度を調節することが好ましい。
上記のようにして得られたトナーはその後所定の容器に充填されて製品化される。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により何ら制限されるものではない。
【００２４】
実施例１
（表１）  
スチレンアクリレート共重合体                    １００重量部
（軟化点１４５℃、ガラス転移点６４℃）
カーボンブラック                                    ６重量部
低分子ポリプロピレン                                １重量部
４級アンモニウム塩                                  ２重量部
【００２５】
を配合し、混合・混練・粗粉砕し得られたフレーク（平均粒径３００μｍ前後）を、ジェット式粉砕機（日本ニューマチック社製Ｉ−１０）とＤＳセパレータ（日本ニューマチック社製ＤＳ−１０ＵＲ）により粉砕・分級し、平均粒径９．０μｍの製品群を得た。
【００２６】
このトナー産物１００重量部にシリカ粉末（日本アエロジル（株）Ｒ９７２）０．２重量部を混合して得られたトナー材料を超音波式篩（ラッセル社製バイブラソニック  モデルＣ６００型）で１５０メッシュの篩を用いて篩別を行った。
本実施例で得られたトナーを３２５メッシュの篩で篩別し、篩上に残った粗大粒子・凝集物等の異物の割合を測定したところ、重量割合で０．００５％以下であり、実写評価時には黒芯・白斑・白スジ・トナー飛散等、これらの異物によって起こるトラブルが全く発生せず、きわめて高解像度・高階調性の画像が得られた。
【００２７】
比較例１
上記実施例１に対し、篩別のみ目詰まり除去用として篩上にタッピングボールを使用した振動篩（晃栄産業製佐藤式振動篩１０００Ｄ−１Ｓ型）を使用した以外は全く同じ条件で得られたトナーを、やはり上記実施例１と同様に異物の割合を測定したところ、重量割合で０．０４４％の異物が検出され、走査型電子顕微鏡でその形状を調査したところ、トナー粒子の凝集物および変形物であることが確認された。また、実写時にもこれらの粒子群が原因と思われる黒芯・白斑・白スジ・トナー飛散等の不具合が見られた。
【００２８】
実施例２
（表２）  
ポリエステル樹脂（ビスフェノールＡ誘導体）            １００重量部
（軟化点１１０℃、ガラス転移点５９℃）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエローＹ−９３                        ３重量部
アルキルサリチル酸金属化合物                              ５重量部
【００２９】
を配合し、実施例１と同様に混合・混練・粉砕・分級し、平均粒径７．８μｍの製品群を得た。
このトナー産物に、シリカ粉末の量を０．８重量部とし、２００メッシュの篩を用いた以外は実施例１と同様にシリカ粉末を混合し篩別を行った。
本実施例で得られたトナーを３２０メッシュの篩で篩別し、篩上に残った粗大粒子・凝集物等の異物の割合を測定したところ、重量割合で０．００５％以下であり、実写評価時には黒芯・白斑・白スジ・トナー飛散等、これらの異物によって起こるトラブルが全く発生せず、きわめて高解像度・高階調性の画像が得られた。
【００３０】
比較例２
上記実施例２に対し、篩別のみ上記比較例１で使用した振動篩を使用した以外は全く同じ条件で篩別を試みたが、トナー材料を篩に供給した直後に凝集したトナーによる目詰まりが発生し、タッピングボールでは目詰まりを除去できず、篩別の継続は不可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に用いる超音波式篩別機の一例を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１    圧電変換器
２    網
３    フレーム
４    ケーブル
５    コントロールボックス
【図１】
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