JP2019069400A - Heat treatment apparatus, and method of producing powder particle - Google Patents
Heat treatment apparatus, and method of producing powder particle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019069400A JP2019069400A JP2017195595A JP2017195595A JP2019069400A JP 2019069400 A JP2019069400 A JP 2019069400A JP 2017195595 A JP2017195595 A JP 2017195595A JP 2017195595 A JP2017195595 A JP 2017195595A JP 2019069400 A JP2019069400 A JP 2019069400A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder particles
- powder
- processing chamber
- toner
- supply means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Glanulating (AREA)
Abstract
【課題】原料の処理量を増加させても、装置内の粉体粒子の融着を軽減し、小粒径で均一な粉体粒子を製造できる熱処理装置。【解決手段】円筒状の処理室と、粉体粒子供給手段と、熱風供給手段と、冷風供給手段と、粉体粒子を該処理室外に排出する複数の排出口と、該排出口から排出された粉体粒子を搬送する集合部材と、粉体粒子を回収する回収手段とを有し、該熱風供給手段は旋回部材を具備し、該粉体粒子供給手段は、該熱風の旋回方向と同方向に粉体粒子が供給されるように設けられ、該冷風供給手段は、該熱風の旋回方向と同方向に冷風が供給されるように設けられ、複数の該排出口が該処理室の外周部かつ下端部に設けられ、該集合部材は、該集合部材の内周面に対して接線方向に該紛体粒子が導入されるように設けられていることを特徴とする熱処理装置。【選択図】図2A heat treatment apparatus capable of reducing the fusion of powder particles in the apparatus and producing uniform powder particles with a small particle diameter even when the amount of raw material is increased. A cylindrical processing chamber, powder particle supply means, hot air supply means, cold air supply means, a plurality of discharge ports for discharging powder particles to the outside of the processing chamber, and discharged from the discharge ports. A collecting member for collecting the powder particles, and a collecting means for collecting the powder particles. The hot air supply means includes a swirling member, and the powder particle supply means has the same swirling direction as the hot air. The cold air supply means is provided so that the cold air is supplied in the same direction as the swirling direction of the hot air, and the plurality of discharge ports are provided on the outer periphery of the processing chamber. And a lower end portion of the assembly member, and the assembly member is provided so that the powder particles are introduced in a tangential direction with respect to an inner peripheral surface of the assembly member. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法、又はトナージェット方式記録法のような画像形成方法に用いられるトナーなどの粉体粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of producing powder particles such as toner used in an image forming method such as electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, or toner jet recording.
電子写真の画像形成方法においては、静電荷像を現像するためのトナーが使用される。トナーの製造法としては粉砕法及び重合法に大別され、簡便な製法としては粉砕法が挙げられる。
その一般的な製法としては、転写材に定着させるための結着樹脂、トナーとしての色味を出させる着色剤、定着部材とトナーとの剥離性を向上させるワックス等の原料を混合する。次に、これらの混合物を溶融混練、冷却固化し、混練物を得る。さらに、得られた混練物を粉砕手段により微細化し、必要に応じて所望の粒度分布に分級した後、流動化剤等を添加することで、画像形成に供するトナーとしている。
In the electrophotographic image forming method, toner for developing an electrostatic charge image is used. The toner production method is roughly classified into a pulverization method and a polymerization method, and a pulverization method is mentioned as a simple production method.
As a general manufacturing method, materials such as a binder resin for fixing on a transfer material, a coloring agent for giving a color as toner, and a wax for improving the releasability between a fixing member and a toner are mixed. Next, these mixtures are melt-kneaded, cooled and solidified to obtain a kneaded product. Further, the obtained kneaded product is refined by a pulverizing means, and if necessary, it is classified into a desired particle size distribution, and then a fluidizing agent or the like is added to obtain a toner to be provided for image formation.
近年、複写機やプリンターの高画質化、高精細化に伴い、トナーの粒子径は小さく、トナーの粒度分布としては、粗大粒子が含有されないシャープなものが要求されるようになってきている。
また、高画質化のために要求されることの一つとして、画像の面内のグロス均一性がある。画像の面内グロスの均一性は、定着部材とトナーとの剥離性に相関があり、画像の面内グロス均一性の向上のために、トナー中にはワックスが添加されている。
さらに、複写機やプリンター用の転写材としては、通常の紙以外にも様々なマテリアルに対応することが必要となってきており、トナーの転写性の向上も要求される。
上述のような要請を満たすために、ワックスを含有するトナー用粉体粒子を球形化することが必要とされるようになってきている。
In recent years, with the development of high image quality and high definition in copiers and printers, toner particle sizes have become small, and as particle size distributions of toners, sharp toners that do not contain coarse particles have been required.
In addition, one of the requirements for high image quality is the in-plane gloss uniformity of the image. The uniformity of the in-plane gloss of the image is related to the removability of the fixing member and the toner, and a wax is added to the toner to improve the in-plane gloss uniformity of the image.
Furthermore, as a transfer material for copying machines and printers, it has become necessary to cope with various materials other than ordinary paper, and improvement of the transferability of toner is also required.
In order to meet the above-mentioned requirements, it has become necessary to make wax-containing toner powder particles spherical.
しかし、一方で、トナーを球形化しすぎると、クリーニング性が低下してしまうため、トナーの球形化度を制御し、転写性とクリーニング性を両立することも求められる。このような要求に対し、トナーの球形化度を制御する製法の一つとして、熱処理によりトナーの表面を溶融し、球形化する方法が挙げられる。
熱処理によるトナーの球形化においては、転写性とクリーニング性を両立するために、熱処理時にトナーの合一を抑制し、均一に熱処理を施すことで、その形状を均一化することが求められる。
しかし、ワックスを含有するトナー用粉体粒子を熱処理すると、粉体粒子内部に存在していたワックスが溶融し、表面に染み出すことによって付着力が増加し、熱処理装置内に粉体粒子の融着が発生し、小粒径で均一なトナーを安定的に製造することが困難な場合もある。
On the other hand, however, if the toner is too spherical, the cleaning ability is reduced, so it is also required to control the degree of sphericity of the toner to achieve both the transferability and the cleaning ability. To meet such requirements, one method of controlling the degree of sphericity of the toner is to melt the surface of the toner by heat treatment to make the toner spherical.
In the sphericization of the toner by heat treatment, in order to make the transferability and the cleaning ability compatible, it is required to suppress the coalescence of the toner at the time of the heat treatment and uniformly perform the heat treatment to make the shape uniform.
However, when the powder particle for toner containing wax is heat-treated, the wax existing inside the powder particle melts and exudes to the surface, thereby increasing the adhesion and melting the powder particle in the heat treatment apparatus. In some cases, it is difficult to stably produce a small particle size and uniform toner.
この融着を改善するために、熱処理装置の熱処理室の側壁上部からの冷却風をスリット状に吹き込むことにより粉体粒子の付着及び乱流を抑え、更に装置側壁下部にも冷却風を導入し、生産性を向上させるという提案がなされている(特許文献1参照)。
しかし、このような装置構成では、原料の分散気流と加熱気流は旋回流であるのに対し、導入される冷却風は垂直となるため、装置内で乱気流が発生してしまうことがある。このため、トナー用粉体粒子の処理量を増加させて熱処理を行うと、装置内に粉体粒子の融着が生じ、小粒径でシャープなトナーを安定的に製造することが困難になる場合がある。さらに、この装置構成では、原料の分散気流によって加熱気流が冷却されてしまうため、トナー用粉体粒子の球形化に必要以上の熱量をかけなくてはならない。
In order to improve the fusion, the cooling air from the top of the side wall of the heat treatment chamber of the heat treatment apparatus is blown in a slit shape to suppress adhesion and turbulent flow of powder particles, and further introduces the cooling air to the lower side wall of the apparatus. Proposals have been made to improve productivity (see Patent Document 1).
However, in such a device configuration, since the dispersed air flow and the heating air flow of the raw material are swirling flows, the introduced cooling air is vertical, and turbulence may be generated in the device. For this reason, if heat treatment is performed by increasing the processing amount of the powder particles for toner, fusion of the powder particles occurs in the device, and it becomes difficult to stably produce a small particle diameter and sharp toner. There is a case. Furthermore, in this device configuration, the heating air flow is cooled by the dispersed air flow of the raw material, so it is necessary to apply an amount of heat more than necessary for the spheroidization of the powder particles for toner.
また、原料を分散させるための旋回機構と、分散された原料を、その内側から加熱する加熱機構を持つ熱処理装置が提案されている(特許文献2参照)。
しかし、この装置構成で熱処理する場合、原料の分散気流と加熱気流が互いに逆の旋回方向となり、装置内で気流の乱れが発生してしまうことがある。また、この装置構成でも原料の分散気流によって加熱気流が冷却されてしまい、トナー用粉体粒子の球形化に必要以上の熱量をかけなくてはならない。このため、トナー用粉体粒子を用いて、その処理量を増加させると、装置内で生じる気流の乱れと過剰の熱によって装置の天面や壁面、排出口にトナー用粉体粒子が付着し、融着物が生じる場合がある。
Further, a heat treatment apparatus has been proposed which has a turning mechanism for dispersing the raw material, and a heating mechanism for heating the dispersed raw material from the inside (see Patent Document 2).
However, when heat treatment is performed with this device configuration, the dispersed air flow of the raw material and the heating air flow may turn in opposite directions to each other, and the air flow may be disturbed in the device. Also in this apparatus configuration, the heating air flow is cooled by the dispersion air flow of the raw material, and it is necessary to apply an amount of heat more than necessary to make the toner powder particles spherical. For this reason, when the processing amount is increased using powder particles for toner, the powder particles for toner adhere to the top surface, wall surface, and discharge port of the device due to the turbulence of the air flow and excessive heat generated in the device. , Fusion may occur.
これに対し、熱風と原料と冷風を同一の旋回方向に供給し、処理室内の柱状部材で原料の流れを規制し、排出口も、螺旋状に旋回する粉体粒子の流れを維持するように設けられている熱処理装置が提案されている(特許文献3参照)。
しかし、この装置構成でトナー用粉体粒子を熱処理する場合、排出口が一口であると、装置内底面で吹き溜まりが発生し、風の流れない部分が存在し、その部分に熱処理されたトナー用粉体粒子が堆積してしまう場合がある。この状態でトナー用粉体粒子の処理量を更に増加させると、処理量を多くした分、熱風の温度を高くしなくてはならないので、堆積したトナー用粉体粒子が融着してしまうことがある。
On the other hand, the hot air, the raw material and the cold air are supplied in the same swirling direction, the flow of the raw material is regulated by the columnar members in the processing chamber, and the discharge port also maintains the flow of powder particles swirling in a spiral. A heat treatment apparatus provided has been proposed (see Patent Document 3).
However, when the powder particles for toner are heat-treated with this device configuration, if the outlet is a single mouth, blow-out occurs on the bottom surface inside the device, and there is a portion where the wind does not flow. Powder particles may be deposited. If the processing amount of the powder particles for toner is further increased in this state, the temperature of the hot air must be increased by an amount corresponding to the increased processing amount, and thus the deposited powder particles for toner may be fused. There is.
このように、従来の熱処理装置では、トナー用粉体粒子を熱処理する場合、熱処理装置内にトナー用粉体粒子を融着させずに、小粒径で均一なトナーを、安定的かつ大量に製造するためには、熱処理装置及びトナーの製造方法に改良の余地がある。
本発明の目的は、熱処理によって粉体粒子を球形化する場合に、原料の処理量を増加させても、装置内の粉体粒子の融着を軽減し、小粒径で均一な粉体粒子を製造できる熱処理装置及び粉体粒子の製造方法を提供することにある。
As described above, in the conventional heat treatment apparatus, when heat treating powder particles for toner, a small particle size and uniform toner can be stably and in large quantities without fusing the powder particles for toner in the heat treatment apparatus. There is room for improvement in the manufacturing method of the heat treatment apparatus and the toner for manufacturing.
The object of the present invention is to reduce the fusion of powder particles in the apparatus even if the throughput of the raw material is increased when the powder particles are spheroidized by heat treatment, and the powder particles having small particle size and uniformity. It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus capable of producing
本発明者らは、粉体粒子の処理量を増加させても、装置内融着を軽減でき、小粒径で均一な粉体粒子を製造するためには、粉体粒子が熱処理装置の処理室から排出された後の冷却方法が重要であることを見出して、本発明に至った。
すなわち本発明は、粉体粒子を熱処理する熱処理装置であって、
該熱処理装置は、
(1)該粉体粒子の熱処理が行われる円筒状の処理室と、
(2)該粉体粒子を該処理室に供給する粉体粒子供給手段と、
(3)熱風を該処理室内に供給する熱風供給手段と、
(4)冷風を該処理室内に供給する冷風供給手段と、
(5)熱処理された粉体粒子を該処理室外に排出する複数の排出口と、
(6)該排出口から排出された粉体粒子を、回収手段まで冷却しながら搬送する集合部材と、
(7)該集合部材から排出された粉体粒子を回収する回収手段と、
を有し、
該熱風供給手段は、該処理室上端側に設けられており、該熱風を該処理室において螺旋状に旋回させるための旋回部材を具備し、
該粉体粒子供給手段は、該熱風供給手段の下部に、該処理室の内周面に沿って該熱風の旋回方向と同方向に粉体粒子が供給されるように設けられており、
該冷風供給手段は、該粉体粒子供給手段の下部に、該処理室の内周面に沿って該熱風の旋回方向と同方向に冷風が供給されるように設けられており、
複数の該排出口が、円筒状の処理室の中心軸と直交する同一断面上に存在するように、該処理室の外周部、かつ下端部に設けられており、
該集合部材内部は該粉体粒子の該旋回を維持しうる構造を有し、
該粉体粒子の該集合部材への入口は、該集合部材の内周面に対して接線方向に該紛体粒子が導入されるように設けられており、
該入口の数は、該処理室の該排出口と同数であって、該入口と該排出口とは一対一で、搬送管を介して連結されており、
該集合部材から該粉体粒子を排出するための出口は一つであり、該出口と該回収手段とが連結されていることを特徴とする熱処理装置に関する。
The inventors of the present invention can reduce the adhesion in the apparatus even if the throughput of the powder particles is increased, and the powder particles are processed by the heat treatment apparatus in order to produce uniform powder particles with a small particle diameter. It has been found that the method of cooling after being discharged from the chamber is important and has led to the present invention.
That is, the present invention is a heat treatment apparatus for heat treating powder particles,
The heat treatment apparatus
(1) A cylindrical processing chamber in which the heat treatment of the powder particles is performed,
(2) powder particle supply means for supplying the powder particles to the processing chamber;
(3) hot air supply means for supplying hot air into the processing chamber;
(4) cold air supply means for supplying cold air into the processing chamber;
(5) a plurality of outlets for discharging the heat treated powder particles out of the processing chamber;
(6) A collective member for conveying powder particles discharged from the discharge port while cooling to the collection means;
(7) recovery means for recovering powder particles discharged from the collecting member;
Have
The hot air supply means is provided at the upper end side of the processing chamber, and comprises a pivoting member for spirally swirling the hot air in the processing chamber,
The powder particle supply means is provided at a lower portion of the hot air supply means so as to supply powder particles in the same direction as the swirling direction of the hot air along the inner circumferential surface of the processing chamber,
The cold air supply means is provided at a lower portion of the powder particle supply means so as to supply cold air in the same direction as the swirling direction of the hot air along the inner circumferential surface of the processing chamber,
A plurality of the discharge ports are provided at an outer peripheral portion and a lower end portion of the processing chamber so as to exist on the same cross section orthogonal to the central axis of the cylindrical processing chamber;
The interior of the collecting member has a structure capable of maintaining the turning of the powder particles,
The inlet of the powder particles to the collecting member is provided such that the powder particles are introduced tangentially to the inner circumferential surface of the collecting member,
The number of the inlets is the same as the number of the outlets of the processing chamber, and the inlets and the outlets are connected in a one-to-one manner via a transport pipe.
The present invention relates to a heat treatment apparatus characterized in that there is one outlet for discharging the powder particles from the collecting member, and the outlet and the recovery means are connected.
本発明によれば、熱処理によって粉体粒子を球形化する際に、原料の処理量を増加させても、装置内の融着を軽減し、安定的に小粒径で均一な粉体粒子を製造することができる。 According to the present invention, when the powder particles are spheroidized by heat treatment, the fusion in the apparatus is reduced even if the throughput of the raw material is increased, and the powder particles having a small particle diameter stably can be stably obtained. It can be manufactured.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。まず、本発明に用いる熱処理装置の概略を、図1、図2、図3を用いて説明する。図1は本発明による熱処理装置の一例を示した概略的斜視図である。図2は、図1における、A−A´面での熱処理装置と集合部材の一例を示した概略的断面図である。図3は、本発明の熱処理装置に用いられる、熱風を螺旋状に旋回させるための旋回部材である。
In the present invention, the descriptions of “more than or equal to or less than xxx” and “o to xxx” indicating numerical ranges mean numerical ranges including the lower limit and the upper limit which are end points unless otherwise noted.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by citing preferred embodiments. First, an outline of a heat treatment apparatus used in the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a heat treatment apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a heat treatment apparatus and an assembly member on the A-A ′ plane in FIG. FIG. 3 is a pivoting member for spirally swirling hot air used in the heat treatment apparatus of the present invention.
図1、図2に示したように、本発明の熱処理装置は、粉体粒子の熱処理が行われる処理室1と、粉体粒子を処理室1に供給する粉体粒子供給手段2を持つ。
本発明の熱処理装置において、処理室1の形状は内周面を有する円筒状であり、処理室1の内径T(mm)は、350mm≦T≦900mmであることが好ましい。処理室1の内径が上記の範囲内であれば、粉体粒子を効率よく製造することができる。350mm≦Tとなると、処理室1における粉体粒子の粉塵濃度が増加しにくく、処理量を増加させやすい。また、T≦900mmとなると、ブロワーやヒーター、冷風発生装置などの熱処理装置の付帯設備を大型化しなくてもよく、粉体粒子の製造エネルギー上好ましい。内径T(mm)は、400m≦T≦550mmであることがより好ましい。なお、円筒状とは、完全な円筒だけでなく一部がコニカル形状になっているような略円筒状も含まれる。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the heat treatment apparatus of the present invention has a processing chamber 1 in which heat treatment of powder particles is performed, and powder particle supply means 2 for supplying powder particles to the processing chamber 1.
In the heat treatment apparatus of the present invention, the shape of the processing chamber 1 is preferably a cylindrical shape having an inner peripheral surface, and the inner diameter T (mm) of the processing chamber 1 is preferably 350 mm ≦ T ≦ 900 mm. If the inner diameter of the processing chamber 1 is within the above range, powder particles can be efficiently produced. When 350 mm ≦ T, the dust concentration of the powder particles in the processing chamber 1 does not easily increase, and the processing amount tends to increase. Further, when T ≦ 900 mm, it is not necessary to enlarge the ancillary equipment of the heat treatment apparatus such as a blower, a heater, or a cold air generator, which is preferable in terms of energy for producing powder particles. The inner diameter T (mm) is more preferably 400 m ≦ T ≦ 550 mm. The term “cylindrical” includes not only a perfect cylinder but also a substantially cylindrical shape in which a part has a conical shape.
さらに、処理室1は、粉体粒子の融着を防止するために、冷却ジャケットによって冷却されていることが好ましい。冷却ジャケットには冷却水(好ましくはエチレングリコール等の不凍液)を導入することが望ましく、処理室内周面の冷却ジャケットの表面温度が40℃以下であることが好ましい。処理室内周面の表面温度が40℃以下であることにより、ワックスを含有するトナー用粉体粒子を熱処理した際に、粉体粒子の表面にワックスが染み出し、付着力が増加しても、熱処理装置内での融着を軽減することができる。 Furthermore, it is preferable that the processing chamber 1 be cooled by a cooling jacket in order to prevent fusion of the powder particles. It is desirable to introduce cooling water (preferably, an antifreeze liquid such as ethylene glycol) into the cooling jacket, and the surface temperature of the cooling jacket on the circumferential surface of the processing chamber is preferably 40 ° C. or less. Since the surface temperature of the inner circumferential surface of the processing chamber is 40 ° C. or less, the wax exudes to the surface of the powder particle when the powder particle for toner containing wax is heat-treated, and the adhesion is increased, Fusion in the heat treatment apparatus can be reduced.
熱処理装置において、粉体粒子は、高圧エア供給ノズル(図示せず)から供給されるインジェクションエアにより加速、搬送され、粉体粒子供給手段2から処理室1に供給される。
粉体粒子供給手段2は、熱風供給手段3の下部において、該処理室の内周面に沿って該熱風の旋回方向と同方向に粉体粒子が供給されるように設けられている。また、粉体粒子供給手段2は、円筒状の処理室1の中心軸と直交する同一断面上に存在するように処理室の外周部に複数設けられている。複数の粉体粒子供給手段2は、等間隔で設けられていることが好ましい。
In the heat treatment apparatus, powder particles are accelerated and conveyed by injection air supplied from a high pressure air supply nozzle (not shown), and supplied from the powder particle supply means 2 to the processing chamber 1.
The powder particle supply means 2 is provided in the lower part of the hot air supply means 3 so that the powder particles are supplied along the inner peripheral surface of the processing chamber in the same direction as the swirling direction of the hot air. Further, a plurality of powder particle supply means 2 are provided on the outer peripheral portion of the processing chamber so as to exist on the same cross section orthogonal to the central axis of the cylindrical processing chamber 1. The plurality of powder particle supply means 2 are preferably provided at equal intervals.
粉体粒子供給手段2の分割数が多くなるほど、処理室に導入された直後の粉体粒子は粉塵濃度が低下した状態で、熱処理を施される。これによって、粉体粒子供給手段2の分割数が多くなるほど、熱処理に必要な温度を低下させることができる。また、粉体粒子供給手段2が複数に分割されると、処理量が同一の場合、分割された分だけ、粉体粒子供給手段一つ当たりの粉塵濃度が低減する。このため、同一条件で処理量を増加させた場合、粉体粒子供給手段2の分割数が多くなるほど、処理室1に導入される粉体粒子の粉塵濃度の増加量が低減化するので、粉体粒子の処理量を増加しても、合一粒子が少なくなる。 As the number of divisions of the powder particle supply means 2 increases, the powder particles immediately after being introduced into the processing chamber are subjected to heat treatment in a state where the dust concentration is lowered. As a result, as the number of divisions of the powder particle supply means 2 increases, the temperature required for the heat treatment can be lowered. In addition, when the powder particle supply means 2 is divided into a plurality of pieces, the dust concentration per powder particle supply means is reduced by the divided amount when the processing amount is the same. For this reason, when the throughput is increased under the same conditions, the amount of increase in the dust concentration of the powder particles introduced into the processing chamber 1 is reduced as the number of divisions of the powder particle supply means 2 is increased. Even if the throughput of body particles is increased, coalescence particles are reduced.
なお、粉体供給手段の分割数は、処理室の内径Tにもよるが、例えば処理室の内径Tが上記範囲(特に好ましくは450mm)の場合は、4分割〜12分割が好ましく、より好ましくは8分割である。粉体供給手段が8分割されると、粉体粒子の熱処理時に、処理量を増加させても、粉体粒子の合一粒子の増加を抑制することができる。4分割以上であると、粉体粒子供給手段一つ当たりの粉塵濃度を低減させやすく、処理量を増加させることができる。また、12分割以下であると、粉体粒子供給手段の出口同士の距離が近すぎないため、処理室の粉塵濃度を低下させやすい。 Although the number of divisions of the powder supply means depends on the inner diameter T of the processing chamber, for example, when the inner diameter T of the processing chamber is in the above range (particularly preferably 450 mm), 4 to 12 divisions are preferable, and more preferable. Is divided into eight. When the powder supply means is divided into eight parts, it is possible to suppress an increase in coalescent particles of the powder particles even if the processing amount is increased at the time of heat treatment of the powder particles. It is easy to reduce the dust concentration per powder particle supply means as it is four divisions or more, and processing amount can be increased. In addition, since the distance between the outlets of the powder particle supply means is not too close to 12 divisions or less, the dust concentration in the processing chamber is easily reduced.
本発明の熱処理装置は、熱風を処理室1内に供給する熱風供給手段3を備える。熱風供給手段3は、処理室上端側に設けられており、熱風を処理室において(好ましくは上から下に)螺旋状に旋回させるための旋回部材を具備する。
また熱処理装置は、冷風を処理室内に供給する冷風供給手段を備える。冷風供給手段は、粉体粒子供給手段2の下部に、処理室の内周面に沿って該熱風の旋回方向と同方向に冷風が供給されるように設けられている。冷風供給手段は、熱処理された粉体粒子を冷却するための冷風を処理室1内に供給する第一冷風供給手段4と、処理室1内の複数の排出口5付近を冷却する第二冷風供給手段6を有することが好ましい。
近年要求されるトナーの転写性の向上に対応するためには、熱処理されたトナー用粉体粒子の平均円形度は0.960以上であることが好ましく、より好ましくは0.965以上である。なお、本明細書では熱処理されたトナー用粉体粒子をトナー用熱処理粒子ともいう。
The heat treatment apparatus of the present invention comprises a hot air supply means 3 for supplying hot air into the processing chamber 1. The hot air supply means 3 is provided on the upper end side of the processing chamber, and includes a pivoting member for spiraling the hot air in the processing chamber (preferably from the top to the bottom).
The heat treatment apparatus also includes cold air supply means for supplying cold air into the processing chamber. The cold air supply means is provided in the lower part of the powder particle supply means 2 so that the cold air is supplied along the inner peripheral surface of the processing chamber in the same direction as the swirling direction of the hot air. The cold air supply means includes a first cold air supply means 4 for supplying cold air for cooling the heat-treated powder particles into the processing chamber 1, and a second cold air for cooling the vicinity of the plurality of
In order to cope with the improvement of the transferability of toner required in recent years, the average circularity of heat-treated powder particles for toner is preferably 0.960 or more, more preferably 0.965 or more. In the present specification, the heat-treated powder particles for toner are also referred to as heat-treated particles for toner.
このため、処理室1内に供給される熱風の温度N(℃)が100℃≦N≦300℃であることが好ましい。熱風の温度が上記の範囲内であれば、粉体粒子を加熱しすぎることによる粉体粒子の融着や合一を防止しつつ、粉体粒子を所望の平均円形度にすることが可能となる。100℃≦Nとなると、粉体粒子の球形化が十分になる。また、N≦300℃と
なると、処理温度が高温すぎず、装置内で粉体粒子が融着を起こしにくい。また、熱風発生装置の大型化が不要で、粉体粒子の製造エネルギー上好ましい。
Therefore, the temperature N (° C.) of the hot air supplied into the processing chamber 1 is preferably 100 ° C. ≦ N ≦ 300 ° C. If the temperature of the hot air is within the above range, it is possible to make the powder particles have a desired average circularity while preventing fusion or coalescence of the powder particles due to excessive heating of the powder particles. Become. When 100 ° C. ≦ N, sphericization of the powder particles is sufficient. In addition, when N ≦ 300 ° C., the processing temperature is not too high, and the powder particles are less likely to be fused in the apparatus. Moreover, enlargement of the hot air generator is unnecessary, which is preferable in terms of energy for producing powder particles.
また、図3に示したように、熱風供給手段3は、熱風を処理室1において螺旋状に旋回させるための旋回部材10を具備している。
本発明の熱処理装置では、熱風を螺旋状に旋回させながら処理室1に導入することによって、処理室1内の粉体粒子にせん断力が与えられ、粉体粒子が分散した状態で熱処理される。このため、処理室1内での粉体粒子同士の衝突が少なくなり、合一粒子が少なくなる。熱風を旋回させるための旋回部材10は、処理室内に熱風を螺旋状に旋回させて導入することができる構成であればよい。その構成としては、熱風を旋回させるための旋回部材10が、複数のブレード11を有しており、その枚数や角度により、熱風の旋回を制御することができる構成が好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, the hot air supply means 3 is equipped with a turning
In the heat treatment apparatus of the present invention, a shear force is applied to the powder particles in the treatment chamber 1 by introducing hot air into the treatment chamber 1 while spirally swirling, and heat treatment is performed in the state where the powder particles are dispersed. . For this reason, the collision of the powder particles in the processing chamber 1 is reduced, and the coalescent particles are reduced. The
また、図3に示したように、熱風は複数のブレード11の間から螺旋状に導入されるため、その枚数が多いほどブレード間の隙間G(mm)が狭くなり、供給される熱風の流速が速くなる。例えば処理室の内径Tが上記範囲(特に好ましくは450mm)の場合は、ブレードの隙間G(mm)は、5mm≦G≦40mmが好ましい。
5mm≦Gの場合、熱風の流速が速すぎず熱処理温度を高温化しなくてもよい。また、G≦40mmの場合、処理室1に導入された熱風の旋回速度が適切になるため、粉体粒子に十分なせん断力を与えることができ、熱処理時の粉体粒子の合一を抑制できる。
Further, as shown in FIG. 3, since the hot air is introduced in a spiral form between the plurality of blades 11, the gap G (mm) between the blades becomes narrower as the number thereof becomes larger, and the flow velocity of the supplied hot air Will be faster. For example, when the inner diameter T of the processing chamber is in the above range (particularly preferably 450 mm), the gap G (mm) of the blade is preferably 5 mm ≦ G ≦ 40 mm.
In the case of 5 mm ≦ G, the flow velocity of the hot air is too fast, and the heat treatment temperature may not be increased. Further, in the case of G ≦ 40 mm, since the swirling speed of the hot air introduced into the processing chamber 1 becomes appropriate, a sufficient shearing force can be applied to the powder particles, and the coalescence of the powder particles during heat treatment is suppressed. it can.
さらに、熱風供給手段3は、略円錐状の分配部材14を持つことが好ましい。熱風供給手段3が、略円錐状の分配部材14を持つことにより、処理室1に供給された熱風の偏りをなくすことができ、処理室内での熱風の温度分布が均一化されるため、粉体粒子を熱処理する際に、過剰な温度をかける必要がなくなる。
Further, the hot air supply means 3 preferably has a substantially
本発明の熱処理装置では、熱処理された粉体粒子は冷風供給手段(好ましくは第一冷風供給手段4及び第二冷風供給手段6)から供給される冷風によって冷却される。
第一冷風供給手段4及び第二冷風供給手段6は、粉体粒子供給手段2同様、好ましくは供給された冷風が処理室1の内周面に沿って供給されるように設けられている。さらに、第一冷風供給手段4及び第二冷風供給手段6は、好ましくは円筒状の処理室の中心軸と直交する同一断面上に存在するように処理室の外周部に複数設けられている。これにより装置内の旋回流が強化され、粉体粒子にせん断力がかかり、粉体粒子の分散性が向上する。
In the heat treatment apparatus of the present invention, the heat-treated powder particles are cooled by the cold air supplied from the cold air supply means (preferably the first cold air supply means 4 and the second cold air supply means 6).
Like the powder particle supply means 2, the first cold air supply means 4 and the second cold air supply means 6 are preferably provided so that the supplied cold air is supplied along the inner peripheral surface of the processing chamber 1. Furthermore, a plurality of first cold air supply means 4 and second cold air supply means 6 are preferably provided on the outer peripheral portion of the processing chamber so as to be present on the same cross section orthogonal to the central axis of the cylindrical processing chamber. As a result, the swirling flow in the apparatus is strengthened, shear force is applied to the powder particles, and the dispersibility of the powder particles is improved.
また、第一冷風供給手段4及び第二冷風供給手段6は、分割数が多くなるほど、熱処理された粉体粒子が冷却されやすくなる。これにより、熱処理された後に冷却されず、合一粒子の原因となっている粉体粒子を減らすことが可能になる。
第一冷風供給手段4及び第二冷風供給手段6の分割数は、装置内の乱流を防止する観点から、粉体粒子供給手段2の分割数と同じであることが好ましい。例えば、図1や2では8分割の例を示す。第一冷風供給手段及び第二冷風供給手段の分割数が粉体粒子供給手段の分割数と同じであると、熱処理された粉体粒子が冷却されやすい。また、装置内に乱流が起きにくく、処理量を増加させやすい。
Moreover, as the first cold air supply means 4 and the second cold air supply means 6 increase in the number of divisions, the heat-treated powder particles become easier to cool. This makes it possible to reduce the number of powder particles that are the cause of coalescence particles without being cooled after being heat treated.
The number of divisions of the first cold air supply means 4 and the second cold air supply means 6 is preferably the same as the number of divisions of the powder particle supply means 2 from the viewpoint of preventing turbulent flow in the apparatus. For example, FIGS. 1 and 2 show an example of eight divisions. When the division number of the first cold air supply means and the second cold air supply means is the same as the division number of the powder particle supply means, the heat-treated powder particles are easily cooled. In addition, turbulent flow is less likely to occur in the apparatus, and the throughput can be easily increased.
さらに、本発明の熱処理装置は、粉体粒子の付着、融着を防止するために、処理室1の排出口5を冷却する第二冷風供給手段6を備えることが好ましい。
第二冷風供給手段6は、第一冷風供給手段4で冷却しきれなかった粉体粒子を冷却することで、粉体粒子の付着、融着を防止する。
Furthermore, in order to prevent adhesion and fusion of powder particles, the heat treatment apparatus of the present invention preferably includes second cold air supply means 6 for cooling the
The second cold air supply means 6 prevents the adhesion and fusion of the powder particles by cooling the powder particles that can not be cooled by the first cold air supply means 4.
本発明の熱処理装置は熱処理された粉体粒子を処理室外に排出する複数の排出口5を備える。排出口5は、円筒状の処理室の中心軸と直交する同一断面上に存在するように、処
理室の外周部、かつ下端部に複数設けられている。これにより、熱処理されたトナー用粉体粒子が旋回方向を維持したまま、処理室外に排出される。
装置内の旋回流が維持されることによって、粉体粒子にかかるせん断力が維持され、合一粒子を減少させることができる。
The heat treatment apparatus of the present invention comprises a plurality of
By maintaining the swirling flow in the device, the shear force exerted on the powder particles can be maintained, and coalescence particles can be reduced.
熱処理装置において、排出口が一口であると、処理室底面で吹き溜まりが発生し、風の流れない部分が存在し、その部分に熱処理された粉体粒子が堆積してしまう場合があることが分かった。この状態で粉体粒子の処理量を増加させると、熱風の温度を高くしなくてはならないので、堆積した紛体粒子が熱によって融着してしまうことがある。 In the heat treatment apparatus, it was found that when the discharge port is a single mouth, blow-up occurs at the bottom of the processing chamber, there is a portion where the wind does not flow, and the heat treated powder particles may be deposited on that portion. The If the throughput of the powder particles is increased in this state, the temperature of the hot air must be increased, and the deposited powder particles may be fused by heat.
また、本発明の熱処理装置では、排出口の数が粉体粒子供給手段2の数と同数であることが好ましい。排出口と粉体粒子供給手段の数が同じであると、装置内の流れが整流化され、合一粒子を減少させることができる。また、装置底面に熱処理された粉体粒子が堆積しにくく、融着を抑制できる。 Further, in the heat treatment apparatus of the present invention, the number of discharge ports is preferably equal to the number of powder particle supply means 2. With the same number of outlets and powder particle supply means, the flow in the device can be rectified and coalescent particles can be reduced. In addition, the powder particles that have been heat-treated do not easily deposit on the bottom of the device, and fusion can be suppressed.
本発明の熱処理装置では、図1に示したように、粉体粒子供給手段2、冷風供給手段(好ましくは第一冷風供給手段4及び第二冷風供給手段6)が、処理室1の外周部に設けられている。そして、粉体粒子供給手段2から供給された粉体粒子、第一冷風供給手段4から供給された第一冷風、及び第二冷風供給手段6から供給された第二冷風は、処理室1の内周面に沿って、熱風の旋回方向と同方向に供給される。
処理室に供給された粉体粒子や冷風の流れが、熱風の旋回方向と同方向であることによって、熱処理時に粉体粒子が受けるせん断力が増加するため、粉体粒子が処理室内で高分散する。この結果、処理室の粉塵濃度が増加しても粉体粒子同士の衝突が増加せず、粉体粒子の処理量を増加させることができる。
In the heat treatment apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, the powder particle supply means 2 and the cold air supply means (preferably the first cold air supply means 4 and the second cold air supply means 6) Provided in The powder particles supplied from the powder particle supply means 2, the first cold air supplied from the first cold air supply means 4, and the second cold air supplied from the second cold air supply means 6 It is supplied in the same direction as the swirling direction of the hot air along the inner circumferential surface.
When the flow of powder particles and cold air supplied to the processing chamber is the same as the swirling direction of the hot air, the shear force applied to the powder particles during heat treatment is increased, so the powder particles are highly dispersed in the processing chamber Do. As a result, even if the dust concentration in the processing chamber is increased, the collision of the powder particles is not increased, and the processing amount of the powder particles can be increased.
本発明の熱処理装置では、好ましくは、複数の粉体粒子供給手段及び冷風供給手段が、円筒状の該処理室の中心軸と直交する同一断面で等間隔に配置されている。また、複数の排出口が、円筒状の該処理室の中心軸と直交する同一断面で等間隔に配置されている。
複数の粉体粒子供給手段が等間隔に配置されることによって、装置内の流れが整流化され、装置内の粉塵濃度が均一化する。このため、粉体粒子を熱球形化する場合に必要以上に過剰な熱をかけなくても済むため、粗粉量を低減でき、処理量を増加させることができる。
In the heat treatment apparatus of the present invention, preferably, the plurality of powder particle supply means and the cold air supply means are arranged at equal intervals in the same cross section orthogonal to the central axis of the cylindrical processing chamber. Further, a plurality of discharge ports are arranged at equal intervals in the same cross section orthogonal to the central axis of the cylindrical processing chamber.
By arranging the plurality of powder particle supply means at equal intervals, the flow in the apparatus is rectified and the dust concentration in the apparatus is uniformed. For this reason, since it is not necessary to apply excess heat more than necessary when heat-spheroidizing powder particles, the amount of coarse particles can be reduced and the amount of processing can be increased.
また、同様に複数の冷風手段が等間隔に配置されることによって、装置内の流れが整流化するため、粗粉量の少ない粉体粒子を得ることができる。
さらに、複数の排出口が等間隔に配置されることで、装置内の流れが更に整流化され、粗粉量の少ない粉体粒子を得ることができる。加えて、処理室底部の吹き溜まりが解消されるため、処理量を増加させた場合に、高い処理温度で粉体粒子を熱処理しても融着を軽減させることができる。
Similarly, by arranging the plurality of cold air means at equal intervals, the flow in the apparatus is rectified, so that powder particles with a small amount of coarse powder can be obtained.
Further, by disposing the plurality of discharge ports at equal intervals, the flow in the apparatus is further rectified, and powder particles with a small amount of coarse powder can be obtained. In addition, since the bubbling of the bottom of the processing chamber is eliminated, the fusion can be reduced even if the powder particles are heat-treated at a high processing temperature when the processing amount is increased.
本発明の熱処理装置は、処理室1の中心軸上に、処理室の下端部から上端部に向けて突出するように配置された、断面が円形状の柱状部材である規制手段19を有していることが好ましい。
断面が円形状の柱状部材である規制手段19は、粉体粒子の融着を防止するために、冷却ジャケットを設けることが好ましい。さらに、冷却ジャケットには冷却水(好ましくはエチレングリコール等の不凍液)を導入することが望ましく、冷却ジャケットの表面温度が40℃以下であることが好ましい。
また、規制手段19は、断面が円形状である柱状部材であればよく、処理室の下流側にいくに従って柱状部材の根元部が太くなっていてもよい。これにより、処理室下流側の粉体粒子流速が速くなり、粉体粒子の排出性を向上させることができるとともに、処理室底
部における付着や融着、粉体粒子の合一を防止することができる。
さらに、排出口5は、粉体粒子の旋回方向が維持されるように、処理室1の外周部に設けられているため、装置内の旋回流を維持することができ、粉体粒子にかかる遠心力やせん断力が維持され、粉体粒子の規制手段19への付着、融着が軽減される。
The heat treatment apparatus of the present invention has, on the central axis of the processing chamber 1, a regulating means 19 which is a columnar member having a circular cross section and which is disposed to project from the lower end to the upper end of the processing chamber. Is preferred.
In order to prevent fusion of the powder particles, it is preferable to provide a cooling jacket in the regulation means 19 which is a columnar member having a circular cross section. Furthermore, it is desirable to introduce cooling water (preferably, an antifreeze liquid such as ethylene glycol) into the cooling jacket, and the surface temperature of the cooling jacket is preferably 40 ° C. or less.
Moreover, the control means 19 should just be a columnar member which is circular in cross section, and the root part of the columnar member may become thick as it goes to the downstream side of a processing chamber. As a result, the powder particle flow velocity on the downstream side of the processing chamber can be increased, and the dischargeability of the powder particles can be improved, and adhesion, fusion and powder particles at the bottom of the processing chamber can be prevented. it can.
Furthermore, since the
次に、集合部材の概略について図2、図4を用いて説明する。
集合部材は、その内部が粉体粒子の旋回を維持しうる構造を有し、処理室1の排出口5から排出された粉体粒子を回収手段(図示せず)まで冷却しながら搬送する部材である。
粉体粒子の旋回を維持しうる構造とは、好ましくは水平断面が円形状の構造である。例えば図4に示すように、少なくとも集合部材に設けられた内部の処理空間(例えば入口及び冷風供給手段が存在する部分)の水平断面が円形状であることが好ましい。粉体粒子の旋回が維持されればよく、円筒状又はコニカル形状が好ましい。円筒状又はコニカル形状であることで、後述するように集合部材内で旋回流を維持しやすい。
集合部材と処理室は、搬送管により連結されている。集合部材は、好ましくは処理室の排出口の下部に設けられている。
集合部材における冷却手段は、冷却水(好ましくはエチレングリコール等の不凍液)を導入した冷却ジャケットによる手段が好ましい。なお、冷却ジャケットの表面温度は40℃以下であることが好ましい。
Next, the outline of the assembly member will be described using FIGS. 2 and 4.
The collecting member has a structure in which the inside of the collecting member can maintain the swirl of the powder particles, and is a member for conveying the powder particles discharged from the
The structure capable of maintaining the turning of the powder particles is preferably a structure having a circular horizontal cross section. For example, as shown in FIG. 4, it is preferable that the horizontal cross section of at least the internal processing space (for example, the portion where the inlet and the cold air supply means exist) provided in the collecting member is circular. It is only necessary that the swirling of the powder particles be maintained, and a cylindrical or conical shape is preferred. The cylindrical or conical shape facilitates maintaining the swirling flow in the collecting member as described later.
The collecting member and the processing chamber are connected by a transfer pipe. The collecting member is preferably provided below the outlet of the processing chamber.
The cooling means in the collecting member is preferably a means using a cooling jacket into which cooling water (preferably, an antifreeze liquid such as ethylene glycol) is introduced. The surface temperature of the cooling jacket is preferably 40 ° C. or less.
図4に示したように、集合部材の入口18は、集合部材の内周面に対して接線方向に粉体粒子が導入されるように設けられていることを特徴とする。粉体粒子が集合部材の外周部に対して接線方向に供給されることによって、集合部材内に旋回流が起き、排出口5から排出された粉体粒子が整流化されると同時に、冷却ジャケットにより冷却される。このため、熱処理装置内で冷却しきれなかった粉体粒子が、集合部材内部で冷却される。集合部材の入口18は、水平方向かつ集合部材の内周面に対して接線方向に粉体粒子が導入されるように設けられていることが好ましい。水平方向には、完全な水平方向だけでなく略水平方向も含まれる。すなわち、処理室で発生した螺旋状の旋回が維持される方向に入口18が設けられていることが好ましい。
この結果、入口が接線方向に設けられたことによって起こる旋回流による整流効果と、ジャケット冷却による冷却効果により、回収手段から得られる粉体粒子は、合一が少なく、均一な形状を持つものとなる。
なお、集合部材内の旋回方向と熱処理装置内の旋回方向は、同一であることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
As a result, the powder particles obtained from the recovery means have less coalescence and have a uniform shape due to the rectification effect by the swirling flow caused by the inlet provided in the tangential direction and the cooling effect by the jacket cooling. Become.
Preferably, the turning direction in the collecting member and the turning direction in the heat treatment apparatus are the same.
図2及び4に示したように、集合部材の入口18の数は、処理室の排出口5と同数であって、集合部材入口と該排出口とは一対一で、搬送管13を介して連結されていることを特徴とする。
集合部材の入口18と処理室の排出口5が同数であることにより、排出口5から排出された粉体粒子の粉塵濃度が保たれたまま、集合部材に導入される。このため、熱処理された粉体粒子は、合一しにくい状態で集合部材に導入される。集合部材の入口の数が処理室の排出口の数よりも少ないと、搬送管を通っている間に粉体粒子が合一してしまう場合がある。また、集合部材の入口の数が処理室の排出口の数よりも多い場合は、集合部材内に乱流が起こってしまい、均一な形状の粉体粒子を得ることができない場合がある。
As shown in FIGS. 2 and 4, the number of
With the same number of
集合部材における粉体粒子を排出するための出口17は一つであり、出口17と回収手段とが連結されていることを特徴とする。図2及び4に示すように、冷風供給手段から下部に向かうにしたがって漏斗状に、その水平断面が小さくなる形状で、出口が形成されることが好ましい。
集合部材の出口17が一つであることで、処理室の排出口5が複数であっても、一つの回収手段で、粉体粒子を回収するこができる。なお、本発明においては、回収手段として
サイクロンなどの遠心力集塵機を用いることが好ましい。
The
With one
集合部材は、集合部材内に供給された粉体粒子を旋回させるための粉体粒子規制手段15を具備していることが好ましい。
図2及び4に示したように、集合部材には、集合部材内に導入された粉体粒子の旋回を強化するための粉体粒子規制手段15が設けられていることが好ましい。集合部材内に導入された粉体粒子の旋回が強化されることによって、集合部材内の流れがさらに整流化されると同時に集合部材内のせん断力が向上するため、均一で、合一粒子の少ない粉体粒子を得ることができる。
なお、粉体粒子規制手段は、集合部材内の粉体粒子の流速を向上させるような構成であればよく、図2及び図4に示したように、内装管であることが好ましい。
The collecting member preferably includes powder particle regulating means 15 for rotating the powder particles supplied into the collecting member.
As shown in FIGS. 2 and 4, it is preferable that the collecting member be provided with powder particle regulating means 15 for strengthening the turning of the powder particles introduced into the collecting member. By strengthening the swirl of the powder particles introduced into the collecting member, the flow in the collecting member is further rectified and at the same time the shear force in the collecting member is improved, so that uniform and united particles are obtained. Fewer powder particles can be obtained.
The powder particle control means may be of any configuration as long as the flow velocity of the powder particles in the collecting member is improved, and as shown in FIG. 2 and FIG.
集合部材において、粉体粒子が、冷水及び/又は冷風により冷却されることが好ましい。
冷却手段が冷水及び/又は冷風である場合、図2及び4に示したように、集合部材入口と同様に、集合部材の外周部に対して接線方向に冷風が導入されるように冷風供給手段16を設けることが好ましい。冷風の導入方向は、粉体粒子の旋回方向と同方向であることが好ましい。冷風が集合部材の外周部に対して接線方向、かつ粉体粒子の旋回方向と同方向に導入されることで、集合部材内の流れを乱すことなく粉体粒子を冷却することができる。なお、集合部材内の整流化の観点から、集合部材の入口と、冷風供給手段の数は同数が好ましい。
In the collecting member, the powder particles are preferably cooled by cold water and / or cold air.
When the cooling means is cold water and / or cold air, as shown in FIGS. 2 and 4, the cold air supply means so that the cold air is introduced tangentially to the outer peripheral portion of the collecting member as in the collecting member inlet. Preferably, 16 is provided. The introduction direction of the cold air is preferably the same as the swirling direction of the powder particles. By introducing cold air in the tangential direction to the outer peripheral portion of the collecting member and in the same direction as the swirling direction of the powder particles, the powder particles can be cooled without disturbing the flow in the collecting member. From the viewpoint of rectification in the collecting member, the number of inlets of the collecting member and the number of cold air supply means are preferably the same.
本発明の熱処理装置は、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有する粉体粒子を処理するための熱処理装置であることが好ましい。
また、粉体粒子を、熱処理装置を用いて熱処理する熱処理工程を有する粉体粒子の製造方法であって、該熱処理装置が、本発明の熱処理装置であることが好ましい。粉体粒子はトナー用粉体粒子であることが好ましい。
次に、本発明の熱処理装置を用いて、トナーを製造する手順について説明する。
まず、原料混合工程では、トナー原料として、例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤等を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ヘンシェルミキサー(日本コークス社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)等がある。
The heat treatment apparatus of the present invention is preferably a heat treatment apparatus for treating powder particles containing a binder resin, a colorant and a release agent.
Moreover, it is a manufacturing method of powder particles which has a heat treatment process which heat-treats powder particles using a heat treatment device, and it is preferred that this heat treatment device is a heat treatment device of the present invention. The powder particles are preferably powder particles for toner.
Next, a procedure for producing a toner using the heat treatment apparatus of the present invention will be described.
First, in the raw material mixing step, a predetermined amount of, for example, a binder resin, a colorant, a mold release agent, etc., as a toner raw material, is weighed, blended, and mixed. Examples of the mixing apparatus include Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Co., Ltd.); super mixer (manufactured by Kawata Co., Ltd.); ribo cone (manufactured by Ogawara Seisakusho Co., Ltd.); Nauta mixer, turbulizer, cyclomix (manufactured by Hosokawa Micron Corp.); Mixer (manufactured by Pacific Kiko Co., Ltd.); Loedige mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd.) and the like.
さらに、混合したトナー原料を溶融混練工程にて、溶融混練して、結着樹脂などを溶融し、その中の着色剤等を分散させる。混練装置の一例としては、TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);ニーデックス(三井鉱山社製)等が挙げられるが、連続生産できる等の優位性から、バッチ式練り機よりも、1軸又は2軸押出機といった連続式の練り機が好ましい。
さらに、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。
Further, the mixed toner raw materials are melt-kneaded in a melt-kneading process to melt the binder resin etc. and disperse the colorant etc. therein. As an example of a kneading apparatus, a TEM type extruder (made by Toshiba Machine Co., Ltd.); a TEX twin screw kneader (made by Japan Steel Works Co., Ltd.); a PCM kneader (made by Ikegai Iron Works Co., Ltd.); Among these, continuous kneaders such as single-screw or twin-screw extruders are preferable to batch kneaders because of their advantages such as continuous production.
Furthermore, the colored resin composition obtained by melt-kneading the toner raw material is rolled by a two-roll mill or the like after melt-kneading and cooled through a cooling process of cooling by water cooling 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、さらに、クリプトロンシステム(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)等で微粉砕され、トナー微粒子を得る。
得られたトナー微粒子は、分級工程にて、所望の粒径を有するトナー用粉体粒子に分級される。分級機としては、ターボプレックス、ファカルティ、TSP、TTSP(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)等がある。
続いて、熱処理工程として、得られたトナー用粉体粒子を本発明の熱処理装置を用いて球形化処理する。
The cooled product of the colored resin composition obtained above is then ground to a desired particle size in a grinding step. In the pulverizing step, first, coarse pulverization is performed using a crusher, a hammer mill, a feather mill, etc., and then finely pulverized using a Cryptron system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), a superrotor (manufactured by Nisshin Engineering), etc. to obtain toner particles. .
The obtained toner fine particles are classified into powder particles for toner having a desired particle diameter in a classification step. Examples of classifiers include Turboplex, Faculty, TSP, TTSP (manufactured by Hosokawa Micron), Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), and the like.
Subsequently, in the heat treatment step, the obtained powder particles for toner are spheroidized using the heat treatment apparatus of the present invention.
トナーの製造方法においては、熱処理工程の前に、得られたトナー用粉体粒子に必要に応じて無機微粒子等を添加してもよい。トナー用粉体粒子に無機微粒子等を添加する方法としては、トナー用粉体粒子と公知の各種外添剤を所定量配合し、ヘンシェルミキサー、メカノハイブリッド(日本コークス社製)、スーパーミキサー、ノビルタ(ホソカワミクロン社製)等の粉体にせん断力を与える高速撹拌機を外添機として用いて、撹拌・混合する。
熱処理工程の前に、トナー用粉体粒子に無機微粉体が添加されていることで、粉体粒子に流動性が付与され、処理室に導入された粉体粒子がより均一に分散して熱風と接触することが可能となり、均一性に優れたトナーを得ることができる。
In the toner manufacturing method, inorganic fine particles and the like may be added to the obtained powder particles for toner prior to the heat treatment step. As a method of adding inorganic fine particles and the like to powder particles for toner, a predetermined amount of powder particles for toner and various known external additives are compounded, and Henschel mixer, mechano hybrid (manufactured by Nippon Coke Co., Ltd.), super mixer, novirta The mixture is stirred and mixed using a high-speed stirrer which exerts a shearing force on the powder (made by Hosokawa Micron) as an external adder.
By adding the inorganic fine powder to the powder particles for toner prior to the heat treatment step, the fluidity is imparted to the powder particles, and the powder particles introduced into the processing chamber are dispersed more uniformly, so that the hot air is heated. The toner can be brought into contact with the toner, and a toner with excellent uniformity can be obtained.
トナーの製造方法では、熱処理後に粗大な粒子が存在する場合、必要に応じて、分級によって粗大粒子を除去する工程を有していてもよい。粗大粒子を除去する分級機としては、分級機としては、ターボプレックス、TSP、TTSP(ホソカワミクロン社製)、エルボージェット(日鉄鉱業社製)等が挙げられる。
さらに、熱処理後、必要に応じて、粗粒等を篩い分けるために、例えば、ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);ターボスクリーナー(ターボ工業社製);ハイボルター(東洋ハイテック社製)等の篩分機を用いてもよい。なお、熱処理工程は上記微粉砕の後であってもよいし、分級の後でもよい。
The method for producing a toner may have a step of removing coarse particles by classification if necessary, if coarse particles are present after heat treatment. Examples of classifiers that remove coarse particles include Turboplex, TSP, TTSP (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Corporation), and the like.
Furthermore, after the heat treatment, in order to sift coarse particles etc. if necessary, for example, ultrasonic (made by Ryoei Sangyo Co., Ltd.); Resonator sieve, Gyro Shifter (Tokuju Works Co., Ltd.); Turbos Cleaner (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.) Sieving machine such as Hi-Bolter (manufactured by Toyo High-Tech Co., Ltd.) may be used. The heat treatment step may be performed after the above-mentioned fine pulverization or after classification.
次に、トナーの材料について説明する。
結着樹脂としては、公知の樹脂が用いられる。例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンのようなスチレン又はスチレン誘導体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体のようなスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族石油樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし混合して用いてもよい。
これらの中で、結着樹脂として好ましく用いられる重合体としては、スチレン系共重合体や、ポリエステル樹脂などのポリエステルユニットを有する樹脂である。
Next, the material of the toner will be described.
A well-known resin is used as a binder resin. For example, styrene, a homopolymer of styrene or a styrene derivative such as polyvinyl toluene; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyl toluene copolymer, styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, Styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methacryl Ethyl acid copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-octyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer Polymer Styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-based copolymer such as styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl Methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenolic resin, aliphatic or alicyclic Hydrocarbon resin and aromatic petroleum resin are mentioned. These resins may be used alone or in combination.
Among these, polymers preferably used as the binder resin are resins having a polyester unit such as a styrene copolymer and a polyester resin.
スチレン系共重合体に用いる重合性モノマーとしては、次のようなものが挙げられる。例えば、スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンのようなスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンのような不飽和モノオ
レフィン類;ブタジエン、イソプレンのような不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルのようなハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルのようなビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルのようなα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルのようなアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンのようなビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンのようなN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのようなアクリル酸又はメタクリル酸誘導体。
Examples of the polymerizable monomer used for the styrenic copolymer include the following. For example, styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-n-butylstyrene, p- tert-Butylstyrene, p-n-hexylstyrene, p-n-octylstyrene, p-n-nonylstyrene, p-n-decylstyrene, p-n-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene, Styrene derivatives such as 3,4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene; unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; butadiene and isoprene Unsaturated polyenes; vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, fluoride Halogenated vinyls such as nil; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacrylic acid α-Methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as n-octyl, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate; methyl acrylate, Ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, acrylic acid -Acrylic esters such as chloroethyl and phenyl acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N N-vinyl compounds such as vinylpyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone; vinyl naphthalenes; acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide.
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸のような不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物のような不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルのような不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸のような不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸のようなα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物のようなα,β−不飽和酸無水物、前記α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルのようなカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。 Furthermore, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenylsuccinic acid, fumaric acid and mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride Such as unsaturated dibasic acid anhydrides; maleate methyl half ester, maleate ethyl half ester, maleate butyl half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, citraconic acid butyl half ester, itaconic acid methyl half ester Half ester of unsaturated dibasic acid such as ester, alkenyl succinic acid methyl half ester, fumaric acid methyl half ester, mesaconic acid methyl half ester; unsaturated dibasic acid ester such as dimethylmaleic acid and dimethylfumaric acid; acrylic And α, β-unsaturated acids such as methacrylic acid, crotonic acid and cinnamic acid; crotonic acid anhydride, α, β-unsaturated acid anhydrides such as cinnamic acid anhydride, the above α, β-unsaturated acids And anhydrides of lower fatty acids; alkenyl malonic acid, alkenyl glutaric acid, alkenyl adipic acid, acid anhydrides thereof and monomers having a carboxyl group such as monoesters thereof.
さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンのようなヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。 Furthermore, acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, etc .; 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene, 4- (1-hydroxy-1) Examples include monomers having a hydroxy group such as -methylhexyl) styrene.
本発明ではポリエステルユニットを有する樹脂が特に好ましく用いられる。
「ポリエステルユニット」とは、ポリエステルに由来する部分を意味し、ポリエステルユニットを構成する成分としては、具体的には、2価以上のアルコールモノマー成分と2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物及び2価以上のカルボン酸エステル等の酸モノマー成分が挙げられる。
これらのポリエステルユニットを構成する成分を原料の一部とし、縮重合された部位を有する樹脂を用いることができる。
In the present invention, a resin having a polyester unit is particularly preferably used.
The term "polyester unit" means a portion derived from polyester, and specifically, the components constituting the polyester unit include a dihydric or higher alcohol monomer component, a divalent or higher carboxylic acid, and a divalent or higher carboxylic acid. Examples thereof include acid monomer components such as acid anhydrides and divalent or higher carboxylic acid esters.
The component which comprises these polyester units can be made into a part of raw material, and resin which has a condensation-polymerized site | part can be used.
ポリエステルユニットを有する樹脂は、ポリエステルとスチレン系共重合体のハイブリッド樹脂であることが好ましい。
ポリエステルとスチレン系共重合体の反応生成物を得る方法としては、ポリエステル及びスチレン系共重合体のそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方又は両方の樹脂の重合反応を行う方法が好ましい。
例えば、ポリエステルを構成するモノマーのうちスチレン系共重合体と反応し得るもの
としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸のような不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。
スチレン系共重合体を構成するモノマーのうちポリエステルと反応し得るものとしては、アクリル酸、メタクリル酸などカルボキシ基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸又はメタクリル酸エステル類が挙げられる。
ハイブリッド樹脂中のポリエステルの含有量は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることがさらに好ましい。
It is preferable that resin which has a polyester unit is a hybrid resin of polyester and a styrene-type copolymer.
As a method of obtaining a reaction product of polyester and a styrene copolymer, in the presence of a polymer containing a monomer component capable of reacting with each of the polyester and the styrene copolymer, either one or both resins may be used. The method of conducting a polymerization reaction is preferable.
For example, among monomers constituting the polyester, those capable of reacting with a styrenic copolymer include, for example, fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid, or anhydrides thereof. .
Among the monomers constituting the styrenic copolymer, those capable of reacting with the polyester include those having a carboxy group or a hydroxy group such as acrylic acid and methacrylic acid, and acrylic acid or methacrylic esters.
The content of the polyester in the hybrid resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 85% by mass or more.
例えば、2価以上のアルコールモノマー成分として、具体的には、2価アルコールモノマー成分としては、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、ポリオキシプロピレン(3.3)−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(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−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のアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。 For example, as a dihydric or higher alcohol monomer component, specifically, as a dihydric alcohol monomer component, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene ( 3.3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -poly Alkylene oxide adducts of bisphenol A such as oxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3- Lopane diol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene Examples include glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A and the like.
3価以上のアルコールモノマー成分としては、例えばソルビット、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。 Examples of trivalent or higher alcohol monomer components include Sorbit, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, and 1,2,4-butanetriol. 1,2,5-Pentanetriol, Glycerin, 2-Methylpropanetriol, 2-Methyl-1,2,4-butanetriol, Trimethylolethane, Trimethylolpropane, 1,3,5-Trihydroxymethylbenzene, etc. Can be mentioned.
2価のカルボン酸モノマー成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸のような芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜18のアルキル基又はアルケニル基で置換されたコハク酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。 Examples of divalent carboxylic acid monomer components include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof And succinic acid or an anhydride thereof substituted with an alkyl group or an alkenyl group having 6 to 18 carbon atoms; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or an anhydride thereof.
3価以上のカルボン酸モノマー成分としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の多価カルボン酸等が挙げられる。
また、その他のモノマーとしては、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテル等の多価アルコール類等が挙げられる。
Examples of trivalent or higher carboxylic acid monomer components include trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid and polyvalent carboxylic acids such as anhydrides thereof.
Further, as other monomers, polyhydric alcohols such as oxyalkylene ethers of novolac type phenol resin and the like can be mentioned.
着色剤としては、以下のものが挙げられる。
黒色着色剤としては、カーボンブラック;磁性体;イエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤とを用いて黒色に調整したものが挙げられる。
マゼンタトナー用着色顔料しては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、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、ペリレン化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48
:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、150、163、166、169、177、184、185、202、206、207、209、220、221、238、254、269;C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35が挙げられる。
着色剤には、顔料単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点から好ましい。
Examples of the colorant include the following.
Examples of the black colorant include carbon black; magnetic materials; yellow colorants, magenta colorants and cyan colorants, which are adjusted to be black.
Examples of color pigments for magenta toners include the following. Examples thereof include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds and perylene compounds. Specifically, C.I. I.
: 4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57: 1, 58, 60, 63, 64, 68, 81: 1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122 123, 144, 146, 150, 163, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 207, 209, 220, 221, 238, 254, 269;
Although a pigment may be used alone as a colorant, it is preferable from the viewpoint of the image quality of a full color image to improve the definition by using a dye and a pigment in combination.
マゼンタトナー用染料としては、以下のものが挙げられる。C.Iソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27、C.I.ディスパーバイオレット1などの油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40、C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28などの塩基性染料。
Examples of the magenta toner dye include the following.
シアントナー用着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー1、2、3、7、15:2、15:3、15:4、16、17、60、62、66;C.I.バットブルー6、C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチルを1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料。
Examples of the color pigment for cyan toner include the following. C. I. Pigment blue 1, 2, 3, 7, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 17, 60, 62, 66;
イエロー用着色顔料としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属化合物、メチン化合物、アリルアミド化合物。具体的には、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74,83、93、95、97,109、110、111、120、127、128、129、147、155、168、174、180、181、185、191;C.I.バットイエロー1、3、20が挙げられる。
また、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6、ソルベントイエロー162などの染料も使用することができる。
The following may be mentioned as color pigments for yellow. Condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal compounds, methine compounds, allylamide compounds. Specifically, C.I. I. Pigment yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 155, 168, 174, 180, 181, 185, 191;
Also, C.I. I.
また、上記トナーにおいて、結着樹脂に予め、着色剤を混合し、マスターバッチ化させたものを用いることが好ましい。そして、この着色剤マスターバッチとその他の原材料(結着樹脂及び離型剤等)を溶融混練させることにより、トナー中に着色剤を良好に分散させることができる。
結着樹脂に着色剤を混合し、マスターバッチ化させる場合は、多量の着色剤を用いてもトナー中における着色剤の分散性が良化し、混色性や透明性等の色再現性が優れる。また、転写材上でのカバーリングパワーが大きいトナーを得ることができる。また、着色剤の分散性が良化することにより、トナー帯電性の耐久安定性が優れ、高画質を維持した画像を得ることが可能となる。
着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上30.0質量部以下であり、より好ましくは1.0質量部以上20.0質量部以下である。
In the above-mentioned toner, it is preferable to use a binder resin in which a coloring agent is mixed in advance to make a master batch. The colorant can be well dispersed in the toner by melt-kneading this colorant master batch and other raw materials (binder resin, release agent, etc.).
When a coloring agent is mixed with the binder resin to make a master batch, the dispersibility of the coloring agent in the toner is improved even if a large amount of coloring agent is used, and the color reproducibility such as color mixing property and transparency is excellent. In addition, it is possible to obtain toner with a large covering power on the transfer material. In addition, by improving the dispersibility of the colorant, it is possible to obtain an image with excellent durability and excellent image quality of toner chargeability.
The addition amount of the colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less, and more preferably 1.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. is there.
離型剤としては、特に限定されず、公知の物を使用することができる。
以下、好適に使用できる物を例示する。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスのような脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素系エステルワックスの
ような脂肪酸エステルを主成分とするワックス;及び脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したもの。ベヘニン酸モノグリセリドのような脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等。
なかでも、炭化水素系ワックス、特に脂肪族炭化水素系ワックスが高湿環境下における耐久時の画像濃度の低下を防止できることから、より好ましい。
また、離型剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは3.0質量部以上20.0質量部以下であり、より好ましくは3.5質量部以上16.0質量部以下である。
The release agent is not particularly limited, and known ones can be used.
Hereinafter, things which can be suitably used will be exemplified. Low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, alkylene copolymer, microcrystalline wax, paraffin wax, aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxide of aliphatic hydrocarbon wax such as oxidized polyethylene wax; Waxes based on fatty acid esters such as aliphatic hydrocarbon ester waxes; and those obtained by partially or wholly deoxidizing fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax. Partially esterified fatty acid and polyhydric alcohol such as behenic acid monoglyceride; methyl ester compound having hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oil and the like.
Among them, hydrocarbon waxes, in particular aliphatic hydrocarbon waxes, are more preferable because they can prevent a decrease in image density during endurance in a high humidity environment.
The amount of the release agent added is preferably 3.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less, and more preferably 3.5 parts by mass or more and 16.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Part or less.
本発明においては、熱処理工程の前に、トナー用粉体粒子に、流動化剤、転写助剤、帯電安定化剤などをヘンシェルミキサーのような混合機で混合して用いることができる。
また、流動化剤としては、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものであれば、どのようなものでも使用可能である。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末のようなフッ素系樹脂粉末;酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末、並びに湿式製法シリカ、乾式製法シリカのようなシリカ微粉末;それらをシラン化合物、及び有機ケイ素化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカを使用することが可能である。
In the present invention, prior to the heat treatment step, the powder particles for toner may be mixed with a fluidizing agent, a transfer aid, a charge stabilizer, etc. in a mixer such as a Henschel mixer.
Further, as the fluidizing agent, any fluidizing agent can be used as long as the fluidity can be increased by comparing before and after addition. For example, fluorine resin powder such as fine powder of vinylidene fluoride, fine powder of polytetrafluoroethylene, fine powder of titanium oxide, fine powder of alumina, and fine powder of silica such as wet process silica and dry process silica; It is possible to use treated silica surface-treated with organosilicon compounds, titanium coupling agents, and silicone oils.
また酸化チタン微粉末であれば、硫酸法、塩素法、揮発性チタン化合物例えばチタンアルコキシド,チタンハライド,チタンアセチルアセトネートの低温酸化(熱分解,加水分解)により得られる酸化チタン微粒子が用いられる。結晶系としてはアナターゼ型,ルチル型,これらの混晶型,アモルファスのいずれのものも用いることができる。
そしてアルミナ微粉末であれば、バイヤー法、改良バイヤー法、エチレンクロルヒドリン法、水中火花放電法、有機アルミニウム加水分解法、アルミニウムミョウバン熱分解法、アンモニウムアルミニウム炭酸塩熱分解法、塩化アルミニウムの火焔分解法により得られるアルミナ微粉体が用いられる。結晶系としてはα,β,γ,δ,ξ,η,θ,κ,χ,ρ型、これらの混晶型、アモルファスのいずれのものも用いられ、α,δ,γ,θ,混晶型,アモルファスのものが好ましく用いられる。
In the case of titanium oxide fine powder, titanium oxide fine particles obtained by sulfuric acid method, chlorine method, volatile titanium compounds such as titanium alkoxide, titanium halide, titanium acetylacetonate at low temperature (thermal decomposition, hydrolysis) are used. As a crystal system, any of anatase type, rutile type, mixed crystal type of these and amorphous type can be used.
And if it is fine alumina powder, Bayer method, modified buyer method, ethylene chlorohydrin method, spark discharge method in water, organoaluminum hydrolysis method, aluminum alum thermal decomposition method, ammonium aluminum carbonate thermal decomposition method, fire of aluminum chloride Alumina fine powder obtained by the decomposition method is used. As the crystal system, any of α, β, γ, δ, ξ, η, ,, θ, χ, 型 -type, mixed crystal type or amorphous type of these may be used, and α, δ, γ, θ, mixed crystal A type and an amorphous type are preferably used.
前記微粉体は、その表面がカップリング剤やシリコーンオイルによって疎水化処理をされていることがより好ましい。
微粉体の表面の疎水化処理方法は、微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的、または物理的に処理する方法である。
More preferably, the surface of the fine powder is hydrophobized by a coupling agent or silicone oil.
The hydrophobization treatment method of the surface of the fine powder is a method of treating the surface of the fine powder chemically or physically with an organosilicon compound or the like which reacts or physically adsorbs with the fine powder.
上記疎水化処理方法として好ましい方法は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粒子を有機ケイ素化合物で処理する方法である。そのような方法に使用される有機ケイ素化合物の例は、以下のものが挙げられる。ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン及び1分子当り2〜12個のシロキサン単位を有し、末端に位置する単位のSiに水酸基を1つずつ有するジメチルポリシロキサン。 A preferable method as the above-mentioned hydrophobization treatment method is a method of treating silica fine particles generated by vapor phase oxidation of a silicon halide compound with an organosilicon compound. Examples of organosilicon compounds used in such methods include: Hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, brommethyldimethylchlorosilane, α-chlorosilane Ethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyl Disiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldi Siloxane and dimethylpolysiloxane having 2 to 12 siloxane units per molecule, and having one hydroxyl group at each terminal unit, Si.
上記流動化剤は単独で用いても、複数種を組合せて用いてもよい。
また、上記流動化剤は、トナー用紛体粒子100質量部に対して、好ましくは0.1〜8.0質量部、より好ましくは0.1〜4.0質量部使用する。添加量が0.1質量部以上であるとトナーに良好な流動性を付与することができる。また、4.0質量部以下であると、トナーと無機微粉体の混合が容易で、トナーの表面改質がしやすい。なお、上記の添加剤は、外添工程で外添剤として用いてもよい。
The fluidizer may be used alone or in combination of two or more.
The fluidizing agent is preferably used in an amount of 0.1 to 8.0 parts by mass, and more preferably 0.1 to 4.0 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of powder particles for toner. Favorable fluidity can be imparted to the toner when the addition amount is 0.1 parts by mass or more. When the amount is 4.0 parts by mass or less, mixing of the toner and the inorganic fine powder is easy, and surface modification of the toner is easy. The above additives may be used as an external additive in the external addition step.
次に、上記トナーの各種物性の測定方法及び、以下の実施例中で測定した各種物性の測定方法に関して以下に説明する。
<重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナー(トナー用紛体粒子又はトナー用熱処理粒子)の重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μm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)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、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)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
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。
なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行なう。
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。
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2μmから60μmまでに設定する。
Next, methods of measuring various physical properties of the toner and methods of measuring various physical properties measured in the following examples are described below.
<Method of measuring weight average particle diameter (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner (powder particles for toner or heat treatment particles for toner) is calculated as follows. As a measuring apparatus, a precise particle size distribution measuring apparatus “
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, a solution in which special grade sodium chloride is dissolved in ion exchange water so that the concentration is about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
In addition, before performing measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.
In the "Change Standard Measurement Method (SOM)" screen of the special software, set the total count number in the control mode to 50000 particles, set the number of measurements once, and the Kd value "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter Inc. Make the obtained value. The threshold and noise level are automatically set by pressing the "Threshold / noise level measurement button". Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, and the electrolyte to ISOTON II, and check “Aperture tube flush after measurement”.
In the dedicated software “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 from 2 μm to 60 μm.
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/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」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を入れる。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)をイオン交換水で約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)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノン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、更に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%と設定した時の、「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) Place about 200 ml of the electrolytic aqueous solution in a 250 ml round bottom beaker for
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 100 ml flat bottom beaker made of glass. Among them, “contaminone N” (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH 7 precision measuring instrument cleaning consisting of organic builders as a dispersing agent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Add about 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting about 3 times by mass with deionized water.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are built in with 180 degrees of phase shift, and an ultrasonic dispersion device "Ultrasonic Dispensation System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having an electrical output of 120 W is prepared. About 3.3 L of deionized water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminone N is added to the water tank.
(4) The beaker of said (2) is set to the beaker fixing hole of the said ultrasonic dispersion device, and an ultrasonic dispersion device is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid surface of the electrolytic aqueous solution in the beaker is maximized.
(5) While the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion processing is continued for another 60 seconds. In ultrasonic dispersion, the water temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or more and 40 ° C. or less.
(6) In the round bottom beaker of (1) placed in the sample stand, the electrolytic aqueous solution of (5) in which the toner is dispersed using a pipette is dropped to adjust the measurement concentration to about 5%. . Then, measurement is performed until the number of measurement particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed by the dedicated software attached to the device to calculate the weight average particle diameter (D4). The “average diameter” on the “analysis / volume statistical value (arithmetic mean)” screen is the weight average particle diameter (D4) when the graph / volume% is set with dedicated software.
<微粉量の算出方法>
トナー(トナー用紛体粒子又はトナー用熱処理粒子)中の個数基準の微粉量(個数%)は、前記のMultisizer 3の測定を行った後、データを解析することにより算出する。
例えば、トナー中の4.0μm以下の粒子の個数%は、以下の手順で算出する。まず、専用ソフトでグラフ/個数%に設定して測定結果のチャートを個数%表示とする。そして、「書式/粒径/粒径統計」画面における粒径設定部分の「<」にチェックし、その下の粒径入力部に「4」を入力する。「分析/個数統計値(算術平均)」画面を表示した時の「<4μm」表示部の数値が、トナー中の4.0μm以下の粒子の個数%である。
<Method of calculating fine powder amount>
The amount of fine powder (number%) on a number basis in the toner (powder particles for toner or heat-treated particles for toner) is calculated by analyzing the data after the measurement of the
For example, the number percentage of particles of 4.0 μm or less in the toner is calculated by the following procedure. First, the graph of measurement result is set to graph / number% with dedicated software, and the chart of measurement results is displayed as number%. Then, check "<" of the particle size setting part in the "form / particle size / particle size statistics" screen, and enter "4" in the particle size input part below it. When the “Analysis / number statistics (arithmetic mean)” screen is displayed, the numerical value in the “<4 μm” display area is the number% of particles of 4.0 μm or less in the toner.
<粗粉量の算出方法>
トナー(トナー用紛体粒子又はトナー用熱処理粒子)中の体積基準の粗粉量(体積%)は、前記のMultisizer 3の測定を行った後、データを解析することにより算出する。
例えば、トナー中の10.0μm以上の粒子の体積%は、以下の手順で算出する。まず、専用ソフトでグラフ/体積%に設定して測定結果のチャートを体積%表示とする。そして、「書式/粒径/粒径統計」画面における粒径設定部分の「>」にチェックし、その下の粒径入力部に「10」を入力する。「分析/体積統計値(算術平均)」画面を表示した時の「>10μm」表示部の数値が、トナー中の10.0μm以上の粒子の体積%である。
<Calculation method of coarse powder amount>
The volume-based coarse powder amount (volume%) in the toner (powder particles for toner or heat-treated particles for toner) is calculated by analyzing the data after the measurement of
For example, the volume% of particles of 10.0 μm or more in the toner is calculated by the following procedure. First, the chart of the measurement result is displayed as volume% by setting it to graph / volume% with dedicated software. Then, check ">" of the particle size setting part in the "form / particle size / particle size statistics" screen, and input "10" to the particle size input part below it. When the “Analysis / volume statistics (arithmetic mean)” screen is displayed, the numerical value in the “> 10 μm” display area is the volume percentage of particles of 10.0 μm or more in the toner.
<平均円形度の測定方法>
トナー(トナー用紛体粒子又はトナー用熱処理粒子)の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約20mlを入れる。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)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.2ml加える。更に測定試料を約0.02g加え、超音波分散器を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製))を用い、水槽内には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。
測定には、標準対物レンズ(10倍)を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。前記手順に従い調整した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて3000個のトナーを計測する。そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径1.985μm以上、39.69μm未満に限定し、トナーの平均円形度を求める。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(Duke Scientifi
c社製の「RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex M
icrosphere Suspensions 5200A」をイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、本願実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径1.985μm以上、39.69μm未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
<Method of measuring average circularity>
The average circularity of the toner (powder particles for toner or heat-treated particles for toner) is measured by a flow type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) under measurement and analysis conditions at the time of calibration.
The specific measurement method is as follows. First, about 20 ml of ion exchanged water from which impure solids and the like have been removed in advance is placed in a glass container. Among them, “contaminone N” (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH 7 precision measuring instrument cleaning consisting of organic builders as a dispersing agent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Add about 0.2 ml of a diluted solution of about 3 times by volume diluted with deionized water. Further, about 0.02 g of a measurement sample is added, and dispersion treatment is performed for 2 minutes using an ultrasonic dispersion device to obtain a dispersion for measurement. At that time, the dispersion is suitably cooled so that the temperature of the dispersion becomes 10 ° C. or more and 40 ° C. or less. As the ultrasonic wave disperser, a table-top type ultrasonic cleaner disperser ("VS-150" (manufactured by velvocrea)) having an oscillation frequency of 50 kHz and an electric output of 150 W is used. Put in replacement water, and add about 2 ml of the Contaminone N to the water tank.
For measurement, a particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmex Corporation) was used as a sheath liquid, using the flow type particle image analyzer equipped with a standard objective lens (10 ×). The dispersion prepared in accordance with the above procedure is introduced into the flow type particle image analyzer, and 3000 toners are measured in the total count mode in the HPF measurement mode. Then, the binarization threshold value at the time of particle analysis is set to 85%, the analysis particle diameter is limited to not less than 1.985 μm and less than 39.69 μm, and the average circularity of the toner is determined.
Before measurement, standard latex particles (Duke Scientifi
c “RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex M
Perform auto focusing using icrosphere Suspensions 5200A "(diluted with ion-exchanged water). After that, it is preferable to perform focusing every two hours from the start of measurement.
In the embodiment of the present invention, a flow type particle image analyzer which has been subjected to a calibration work by Sysmex and which has received a calibration certificate issued by Sysmex, is used. The measurement was carried out under the measurement and analysis conditions when proof of calibration was received except that the particle diameter of the analysis particle was limited to the circle equivalent diameter of 1.985 μm or more and less than 39.69 μm.
<円形度が0.990以上の粒子の割合bの算出方法>
本発明において、円形度が0.990以上の粒子の割合bは、円形度の分布を示す指標として用いており、頻度(%)で表わされる。また、本件では、円形度が0.990以上の粒子の割合bを熱処理されたトナー用粉体粒子(トナー用熱処理粒子)の均一性の指標として用いている。
具体的には、FPIA−3000によって測定したトナーの平均円形度における、頻度テーブルの範囲1.00の頻度(%)の値と、0.990−>1.000の頻度(%)の値を足した値を用いた。
例えば、同一円形度の場合、円形度が0.990以上の粒子の割合bの値が小さいほど、均一性に優れたトナーとなる。
本発明では、転写性とクリーニング性の両立の観点から、円形度が0.990以上の粒子の割合bの値は、24.0未満であることが好ましく、20.0未満であることがより好ましく、16.0未満であることがさらに好ましい。
<Method of calculating the ratio b of particles having a circularity of 0.990 or more>
In the present invention, the proportion b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more is used as an index indicating the distribution of the degree of circularity, and is represented by the frequency (%). Further, in the present invention, the ratio b of particles having a circularity of 0.990 or more is used as an index of uniformity of heat-treated powder particles for toner (heat-treated particles for toner).
Specifically, the value of the frequency (%) of the range 1.00 of the frequency table and the value of the frequency (%) of 0.990-> 1.000 in the average circularity of toner measured by FPIA-3000 The added value was used.
For example, in the case of the same degree of circularity, the smaller the value of the proportion b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more, the toner with excellent uniformity becomes.
In the present invention, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more is preferably less than 24.0, and more preferably less than 20.0, from the viewpoint of achieving both transferability and cleaning properties. Preferably, it is more preferably less than 16.0.
以下、本発明の実施例、参考例、及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の処方において、部は特に断りに無い限り質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be more specifically described with reference to examples of the present invention, reference examples, and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following formulations, parts are by mass unless otherwise specified.
(ポリエステルユニットを有する樹脂の製造例)
・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:64.7部(0.18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:24.1部(0.15モル;多価カルボン酸総モル数に対して96.0mol%)
・チタンテトラブトキシド(エステル化触媒):0.5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。
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(第1反応工程)。
・アクリル酸:0.2部
・スチレン:8.2部
・2−エチルヘキシルアクリレート:1.6部
・ジブチルパーオキサイド(重合開始剤):1.5部
その後、上記混合物を滴下ロートにより1時間かけて滴下し、1時間保持した(StAc化反応工程)。
・無水トリメリット酸:1.2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、1時間反応させ、ASTM D36−86に従って測定した軟化点が100℃示す所望温度に達したのを確認してから温度を下げて反応を止め(第2反応工程)、ポリ
エステルユニットを有する樹脂を得た。
(Production example of resin having polyester unit)
Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane: 64.7 parts (0.18 mol; 100.0 mol% relative to the total number of moles of polyhydric alcohol)
Terephthalic acid: 24.1 parts (0.15 mol; 96.0 mol% based on the total number of moles of polyvalent carboxylic acid)
-Titanium tetrabutoxide (esterification catalyst): 0.5 parts The above material was weighed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, a nitrogen introducing pipe, and a thermocouple. Next, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, the temperature was gradually raised while stirring, and reaction was performed for 2 hours while stirring at a temperature of 200 ° C.
Furthermore, the pressure in the reaction vessel was lowered to 8.3 kPa and maintained for 1 hour, then cooled to 180 ° C. and returned to atmospheric pressure (first reaction step).
-Acrylic acid: 0.2 parts-Styrene: 8.2 parts-2-ethylhexyl acrylate: 1.6 parts-Dibutyl peroxide (polymerization initiator): 1.5 parts Then, the above mixture is added by a dropping funnel for 1 hour The solution was added dropwise and maintained for 1 hour (StAcization reaction step).
-Trimellitic anhydride: 1.2 parts (0.01 mol; 4.0 mol% relative to the total number of moles of polyvalent carboxylic acid)
-Tert-butyl catechol (polymerization inhibitor): 0.1 part Then, the above material is added, the pressure in the reaction vessel is lowered to 8.3 kPa, and the reaction is performed for 1 hour while maintaining the temperature at 160 ° C, ASTM D36- After confirming that the softening point measured according to 86 reached the desired temperature of 100 ° C., the temperature was lowered to stop the reaction (second reaction step) to obtain a resin having a polyester unit.
(トナー用粉体粒子Aの製造例)
ポリエステルユニットを有する樹脂 (100部)
(重量平均分子量(Mw):82500、平均分子量(Mn):3600、ピーク分子量:(Mp)8400)
パラフィンワックス (4部)
(最大吸熱ピーク温度78℃)
3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 (1部)
C.I.ピグメントブルー15:3 (5部)
上記の処方の材料をヘンシェルミキサーFM−75型(日本コークス社製)で混合した後、温度を120℃に設定した二軸混練機PCM−30型(池貝鉄工社製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物とし、得られた粗砕物を、機械式粉砕機T−250(ターボ工業社製)にて粉砕し、粉体微粒子を得た。続いて、得られた粉体微粒子を、ファカルティF−300(ホソカワミクロン社製)により分級し、粉体粒子とした。
さらに、下記材料をヘンシェルミキサーFM−75型(日本コークス社製)に投入し、回転羽根の周速を50.0m/secとし、混合時間3分で混合することにより、粉体粒子Aの表面に、シリカと酸化チタンを付着させたトナー用粉体粒子を得た。
粉体粒子:100部
シリカ:3.5部
(ゾルゲル法で作成したシリカ微粒子にヘキサメチルジシラザン処理1.5質量%で表面処理した後、分級によって所望の粒度分布に調整したもの。)
酸化チタン:0.5部
(アナターゼ形の結晶性を有するメタチタン酸を表面処理したもの。)
この時得られたトナー用粉体粒子は、重量平均粒径(D4)が6.7μm、粒径4.0μm以下の粒子が25.5個数%であり、粒径10.0μm以上の粒子が2.7体積%であった。平均円形度は0.947であった。
以下、これをトナー用粉体粒子Aとする。これらの結果を表1に示す。
(Production example of powder particle A for toner)
Resin with polyester unit (100 parts)
(Weight average molecular weight (Mw): 82500, average molecular weight (Mn): 3600, peak molecular weight: (Mp) 8400)
Paraffin wax (4 parts)
(Maximum endothermic peak temperature 78 ° C)
3,5-Di-t-butylsalicylic acid aluminum compound (1 part)
C. I. Pigment blue 15: 3 (5 parts)
The materials of the above formulation were mixed with a Henschel mixer FM-75 (manufactured by Nippon Coke Co., Ltd.), and then kneaded by a twin-screw kneader PCM-30 (made by Ikegai Corp.) whose temperature was set at 120 ° C. The obtained kneaded product is cooled, roughly crushed to 1 mm or less by a hammer mill, and made into a crushed product, and the obtained crushed product is crushed by a mechanical grinder T-250 (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.) Body fine particles were obtained. Subsequently, the obtained powder fine particles were classified by the Faculty F-300 (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain powder particles.
Furthermore, the following materials are introduced into Henschel mixer FM-75 (manufactured by Nippon Coke Co., Ltd.), the peripheral speed of the rotating blades is 50.0 m / sec, and mixing is performed for 3 minutes, whereby the surface of powder particle A is obtained. Thus, a powder particle for toner to which silica and titanium oxide are attached is obtained.
Powdered particles: 100 parts Silica: 3.5 parts (Silica fine particles prepared by sol-gel method are surface-treated with 1.5% by mass of hexamethyldisilazane treatment, and then adjusted to a desired particle size distribution by classification.)
Titanium oxide: 0.5 parts (surface-treated metatitanic acid having crystallinity of anatase form)
The powder particles for toner obtained at this time have a weight average particle diameter (D4) of 6.7 μm, particles having a particle diameter of 4.0 μm or less are 25.5 number%, and particles having a particle diameter of 10.0 μm or more are It was 2.7% by volume. The average circularity was 0.947.
Hereinafter, this is referred to as powder particle A for toner. The results are shown in Table 1.
(トナー用粉体粒子Bの製造例)
パラフィンワックスの添加量を6部にした以外は、トナー用粉体粒子Aと同様の製造方法にて、トナー用粉体粒子Bを得た。
この時得られたトナー用粉体粒子Bの重量平均粒径(D4)、粒径4.0μm以下の粒子の割合、粒径10.0μm以上の粒子の割合、平均円形度を測定した結果を表1に示す。
(Production example of powder particle B for toner)
Powder particle B for toner was obtained by the same manufacturing method as powder particle A for toner, except that the amount of paraffin wax added was 6 parts.
The weight average particle diameter (D4) of the powder particle B for toner obtained at this time, the ratio of particles having a particle diameter of 4.0 μm or less, the ratio of particles having a particle diameter of 10.0 μm or more, and the average circularity are measured. It is shown in Table 1.
(トナー用粉体粒子Cの製造例)
パラフィンワックスの添加量を8部にした以外は、トナー用粉体粒子Aと同様の製造方法にて、トナー用粉体粒子Cを得た。
この時得られたトナー用粉体粒子Cの重量平均粒径(D4)、粒径4.0μm以下の粒子の割合、粒径10.0μm以上の粒子の割合、平均円形度を測定した結果を表1に示す。
(Production example of powder particle C for toner)
Powder particles C for toner were obtained in the same manner as the powder particles A for toner, except that the amount of paraffin wax added was 8 parts.
The weight average particle diameter (D4) of the powder particle C for toner obtained at this time, the ratio of particles having a particle diameter of 4.0 μm or less, the ratio of particles having a particle diameter of 10.0 μm or more, and the average circularity are measured. It is shown in Table 1.
〔実施例1〕
図1に示した熱処理装置と図4に示した集合部材を用い、トナー用粉体粒子Aを熱処理した。
この際、熱処理装置の内径を450mm、断面が円形状の柱状部材である規制手段19の外径を330mmとした。
また、原料供給手段を8口にし、処理室の中心軸と直交する同一断面上に、45°等間
隔に配置した。この時、原料供給手段の出口の上端と、熱風の旋回部材の下端が同一面となるようにした。
なお、高圧エア供給ノズルから供給されるインジェクションエア流量は、それぞれ0.45m3/minであった。
さらに、図2の略円錐状の熱風分配部材14の角度は、60°とした。
さらに、図3の旋回部材を用い、旋回部材のブレード間の最小間隔Gを9.5mm、高さを30mm、ブレード枚数を22枚、熱風供給手段の出口の断面積を6270mm2とした。
冷風は、図1に示したように2段で供給し、第一、第二冷風供給手段は接線方向に8分割に供給した。この時の冷風供給手段は処理室の中心軸と直交する同一断面上に、45°に等間隔に配置した。
さらに、熱処理装置最下端部に排出口を8口設け、45°等間隔に配置した。
この時の装置構成を装置構成1とした。
本実施例で用いた集合部材は、図4に示したように、入口の数を8口とし、粉体粒子の旋回方向が熱処理装置内の旋回方向と同様の旋回方向となるように、入口を接線方向に向けて設けた。集合部材の冷風供給手段の数も8口とし、入口と同様に接線方向に向けて設けた。また、集合部材内の粉体粒子を規制するための手段として、内装管を設けた。
この時の集合部材の構成を集合部材構成1とした。
Example 1
The powder particles A for toner were heat-treated using the heat treatment apparatus shown in FIG. 1 and the collective member shown in FIG.
At this time, the inner diameter of the heat treatment apparatus is 450 mm, and the outer diameter of the restricting
In addition, the raw material supply means was 8 ports and arranged at equal intervals of 45 ° on the same cross section orthogonal to the central axis of the processing chamber. At this time, the upper end of the outlet of the raw material supply means and the lower end of the swirling member of the hot air were made to be in the same plane.
The injection air flow rate supplied from the high pressure air supply nozzle was 0.45 m 3 / min.
Further, the angle of the substantially conical hot
Furthermore, using the pivoting member shown in FIG. 3, the minimum gap G between the blades of the pivoting member is 9.5 mm, the height is 30 mm, the number of blades is 22, and the cross-sectional area of the outlet of the hot air supply means is 6270 mm 2 .
Cold air was supplied in two stages as shown in FIG. 1, and the first and second cold air supply means were supplied in eight divisions in the tangential direction. The cold air supply means at this time was disposed at equal intervals of 45 ° on the same cross section orthogonal to the central axis of the processing chamber.
Furthermore, eight outlets were provided at the lowermost end of the heat treatment apparatus, and arranged at equal intervals of 45 °.
The device configuration at this time is referred to as device configuration 1.
As shown in FIG. 4, the collecting member used in the present embodiment has eight inlets, and the inlets are arranged so that the swirling direction of the powder particles is the same as the swirling direction in the heat treatment apparatus. Were placed tangentially. The number of cold air supply means of the assembly member was also eight, and was provided tangentially as in the case of the inlet. Further, an inner pipe was provided as a means for controlling the powder particles in the collecting member.
The configuration of the assembly member at this time is referred to as an assembly member configuration 1.
上記装置構成1と集合部材構成1を用いて、トナー用粉体粒子Aの処理量(kg/h)を150kg/hとして、トナー用粉体粒子Aを熱処理し、平均円形度0.965のトナー用熱処理粒子を得た。
この時の条件は、熱風温度170℃、熱風風量28.0m3/minであった。また、冷風温度を第一冷風、第二冷風ともに−5℃とし、第一冷風の流量は、8.0m3/minを8分割し、それぞれ1.0m3/minの冷風を処理室内に供給した。同様に、第二冷風は、4.0m3/minを8分割し、それぞれ0.5m3/minの冷風を処理室内に供給した。
また、集合部材の冷風供給手段の冷風温度を−5℃とし、4.0m3/minを8分割し、それぞれ0.5m3/minの冷風を集合部材内に供給した。
その時の熱風温度の条件と、得られたトナー用熱処理粒子の重量平均粒径(D4)、粒径4.0μm以下の粒子の割合、粒径10.0μm以上の粒子の割合、平均円形度を測定した結果を表2に示す。
The powder particle A for toner is heat-treated using the above apparatus configuration 1 and the collecting member configuration 1 with the processing amount (kg / h) of the powder particle A for toner set to 150 kg / h. Heat-treated particles for toner were obtained.
The conditions at this time were a hot air temperature of 170 ° C. and a hot air flow rate of 28.0 m 3 / min. In addition, the cold air temperature is set to -5 ° C for both the first cold air and the second cold air, and the flow rate of the first cold air is 8.0 m 3 / min divided into 8 to supply cold air of 1.0 m 3 / min into the processing chamber. did. Similarly, the second cold air was divided into eight sections of 4.0 m 3 / min, and each 0.5 m 3 / min cold air was supplied into the processing chamber.
Further, the cold air temperature of the cold air supply means of the collective member was -5 ° C., 4.0 m 3 / min was divided into eight, and cold air of 0.5 m 3 / min was supplied into the collective member.
The conditions of the hot air temperature at that time, the weight average particle diameter (D4) of the heat-treated particles for toner obtained, the ratio of particles with a particle diameter of 4.0 μm or less, the ratio of particles with a particle diameter of 10.0 μm or more, average circularity The measured results are shown in Table 2.
次に、上記装置構成1と集合部材1を用いて、トナー用粉体粒子Aの処理量(kg/h)を250kg/hとして、トナー用粉体粒子Aを熱処理し、平均円形度0.965のトナー用熱処理粒子を得た。
この時の条件は、熱風温度215℃、熱風風量28.0m3/minであった。また、冷風温度を第一冷風、第二冷風ともに−5℃とし、第一冷風の流量は、8.0m3/minを8分割し、それぞれ1.0m3/minの冷風を処理室内に供給した。同様に、第二冷風は、4.0m3/minを8分割し、それぞれ0.5m3/minの冷風を処理室内に供給した。
また、集合部材の冷風供給手段の冷風温度を−5℃とし、4.0m3/minを8分割し、それぞれ0.5m3/minの冷風を集合部材内に供給した。
この時の熱風温度の条件と、得られたトナー用熱処理粒子の重量平均粒径(D4)、粒径4.0μm以下の粒子の割合、粒径10.0μm以上の粒子の割合、円形度が0.990以上の粒子の割合を測定した結果を表2に示す。
Next, using the above apparatus configuration 1 and the collecting member 1, the toner powder particles A were heat-treated with the throughput (kg / h) of the powder particles A for toner set to 250 kg / h. Heat treated particles for toner of 965 were obtained.
The conditions at this time were a hot air temperature of 215 ° C. and a hot air flow rate of 28.0 m 3 / min. In addition, the cold air temperature is set to -5 ° C for both the first cold air and the second cold air, and the flow rate of the first cold air is 8.0 m 3 / min divided into 8 to supply cold air of 1.0 m 3 / min into the processing chamber. did. Similarly, the second cold air was divided into eight sections of 4.0 m 3 / min, and each 0.5 m 3 / min cold air was supplied into the processing chamber.
Further, the cold air temperature of the cold air supply means of the collective member was -5 ° C., 4.0 m 3 / min was divided into eight, and cold air of 0.5 m 3 / min was supplied into the collective member.
The conditions of the hot air temperature at this time, the weight average particle diameter (D4) of the obtained heat-treated particles for toner, the ratio of particles having a particle diameter of 4.0 μm or less, the ratio of particles having a particle diameter of 10.0 μm or more, The results of measuring the proportion of particles of 0.990 or more are shown in Table 2.
また、この時のトナー用熱処理粒子の、粒径10.0μm以上の粒子の割合と、処理量が150kg/hの時の熱処理粒子の粒径10.0μm以上の粒子の割合の差Δs(体積%)をとり、本発明の熱処理装置における処理量の増加させやすさの指標とした。評価は
、下記の基準で評価した。
<処理量の増加させやすさに対する評価>
A:2.0<Δs
B:2.0≦Δs<4.0
C:4.0≦Δs<6.0
D:6.0≦Δs<8.0
E:8.0≦Δs
In addition, the difference Δs (volume) between the ratio of particles having a particle diameter of 10.0 μm or more and the ratio of particles having a particle diameter of 10.0 μm or more of the heat-treated particles when the processing amount is 150 kg / h. %) Was taken as an indicator of the ease of increasing the throughput in the heat treatment apparatus of the present invention. Evaluation was made based on the following criteria.
<Evaluation of ease of increase in throughput>
A: 2.0 <Δs
B: 2.0 ≦ Δs <4.0
C: 4.0 ≦ Δs <6.0
D: 6.0 ≦ Δs <8.0
E: 8.0 ≦ Δs
また、本実施例では、円形度が0.990以上の粒子の割合bを熱処理されたトナー用粉体粒子の均一性の指標とし、下記の基準で評価した。
<円形度が0.990以上の粒子の割合b(均一性)に対する評価>
A:b<16.0
B:16.0≦b<20.0
C:20.0≦b<24.0
D:24.0≦b<28.0
E:28.0≦b
Further, in this example, the ratio b of particles having a circularity of 0.990 or more was used as an index of the uniformity of the heat-treated powder particles for toner, and evaluation was made according to the following criteria.
<Evaluation of the proportion b of particles having a circularity of 0.990 or more (homogeneity)>
A: b <16.0
B: 16.0 ≦ b <20.0
C: 20.0 ≦ b <24.0
D: 24.0 ≦ b <28.0
E: 28.0 ≦ b
本発明の熱処理装置と集合部材を用い、処理量(kg/h)250kg/hにて、1時間熱処理装置を運転し、平均円形度が0.965のトナー用熱処理粒子を得た時の熱処理装置底面の融着状態を目視で確認し、下記の基準で判断した。
<熱処理装置の融着に対する評価>
A:融着が全く認められないレベル
B:ほとんど融着が認められないレベル
C:軽微な融着が認められるレベル
D:融着が認められるレベル
E:大きな融着が認められるレベル
これらの結果を表2にまとめた。
Using the heat treatment apparatus and collecting member of the present invention, the heat treatment apparatus is operated for 1 hour at a processing amount (kg / h) of 250 kg / h to obtain a heat treatment particle for toner having an average circularity of 0.965. The fused state of the bottom of the device was visually confirmed and judged based on the following criteria.
<Evaluation of heat treatment equipment for fusion>
A: No fusion is observed at all B: Almost no fusion is observed at level C: A slight fusion is observed at level D: A fusion is observed at level E: A large fusion is found These results Are summarized in Table 2.
本実施例では、集合部材内の旋回が強化されており、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させても粗粉の増加が非常に少ない結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bも少なく、非常に均一なトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、装置底部に熱処理されたトナー用熱処理粒子が滞留せず、融着が全くなかった。 In this example, the turning in the collecting member is strengthened, and even when the throughput is increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase in coarse powder is very small. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was also small, and a very uniform heat-treated particle for toner was obtained. Further, the heat-treated toner particles for heat treatment did not stay at the bottom of the device, and there was no fusion.
〔実施例2〕
本実施例では、トナー用粉体粒子をトナー用粉体粒子Bにした以外は、実施例1と同様に、熱処理を実施し、評価を行った。結果を表2に示す。
本実施例では、図1の装置構成1と図4の集合部材構成1を用いてワックス添加量が6質量部のトナー用粉体粒子Bを実施例1と同様に熱処理した。
その結果、ワックス添加量が増えたために、平均円形度0.965を得る温度がやや高くなり、150kg/hで180℃、250kg/hで225℃となった。本実施例では、実施例1にはやや劣るものの、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させても粗粉の増加が非常に少ない結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bも少なく、非常に均一なトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、装置底部に熱処理されたトナー用熱処理粒子が滞留せず、融着が全くなかった。
Example 2
In the present example, a heat treatment was performed and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the powder particle for toner was changed to the powder particle B for toner. The results are shown in Table 2.
In this embodiment, the powder particle B for toner having a wax added amount of 6 parts by mass was heat-treated in the same manner as the embodiment 1 using the apparatus configuration 1 of FIG. 1 and the collective member configuration 1 of FIG.
As a result, the temperature at which an average circularity of 0.965 was obtained was slightly increased due to the increase of the added amount of wax, and reached 180 ° C. at 150 kg / h and 225 ° C. at 250 kg / h. In this example, although slightly inferior to Example 1, even when the amount of treatment was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase in coarse powder was very small. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was also small, and a very uniform heat-treated particle for toner was obtained. Further, the heat-treated toner particles for heat treatment did not stay at the bottom of the device, and there was no fusion.
〔実施例3〕
本実施例では、トナー用粉体粒子をトナー用粉体粒子Cにした以外は、実施例1と同様に、熱処理を実施し、評価を行った。結果を表2に示す。
本実施例では、図1の装置構成1と図4の集合部材構成1を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子Cを実施例1と同様に熱処理した。
その結果、ワックス添加量が増えたために、平均円形度0.965を得る温度がやや高くなり、150kg/hで190℃、250kg/hで235℃となった。本実施例では、実施例1、2にはやや劣るものの、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させても粗粉の増加が非常に少ない結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bも少なく、非常に均一なトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、装置底部に熱処理されたトナー用熱処理粒子が滞留せず、融着が全くなかった。
[Example 3]
In the present example, a heat treatment was performed and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the powder particle for toner was changed to the powder particle C for toner. The results are shown in Table 2.
In this example, the powder particle C for toner having a wax added amount of 8 parts by mass was heat-treated in the same manner as in Example 1 using the device configuration 1 of FIG. 1 and the collective member configuration 1 of FIG.
As a result, the temperature at which an average circularity of 0.965 was obtained was a little higher due to the increase of the added amount of wax, and reached 190 ° C. at 150 kg / h and 235 ° C. at 250 kg / h. In this example, although slightly inferior to Examples 1 and 2, even when the amount of treatment was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase in coarse powder was very small. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was also small, and a very uniform heat-treated particle for toner was obtained. Further, the heat-treated toner particles for heat treatment did not stay at the bottom of the device, and there was no fusion.
〔実施例4〕
本実施例では、熱処理するトナー用粉体粒子を、トナー用粉体粒子Cとし、図1の装置構成1と図5の集合部材構成2を用いて、実施例3と同様に、熱処理を実施し、評価を行った。
なお、本実施例で用いた集合部材構成2は、図5に示したように、入口の数を8口とし、熱処理装置内の旋回方向と同様の旋回方向となるように、入口を接線方向に設けた。集合部材の冷風供給手段の数も8口とし、入口と同様に接線方向に設けた。
結果を表2に示す。
本実施例では、図1の装置構成1と図5の集合部材構成2を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子を実施例3と同様に熱処理した。
本実施例では、集合部材の内装管が無くなり、集合部材内の旋回流がやや弱まっている。その結果、平均円形度0.965を得る温度が、150kg/hで190℃、250kg/hで235℃となり、実施例3には劣るが、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させても粗粉の増加が少ない結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bも少なく、均一なトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の融着がほとんど認められないレベルであった。
Example 4
In this embodiment, the powder particles for toner to be heat-treated are the powder particles C for toner, and the heat treatment is carried out in the same manner as in Example 3 using the device constitution 1 of FIG. 1 and the
As shown in FIG. 5, in the
The results are shown in Table 2.
In the present embodiment, the powder particles for toner having an added amount of wax of 8 parts by mass were heat-treated in the same manner as in
In this embodiment, the inner pipe of the assembly member is eliminated, and the swirling flow in the assembly member is slightly weakened. As a result, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 is 190 ° C. at 150 kg / h and 235 ° C. at 250 kg / h, which is inferior to Example 3, but the throughput is increased from 150 kg / h to 250 kg / h However, the increase in coarse powder was small. In addition, the ratio b of particles having a circularity of 0.990 or more was also small, and uniform heat-treated particles for toner were obtained. Further, at the bottom of the device, fusion of heat-treated heat-treated particles was hardly observed.
〔実施例5〕
本実施例では、熱処理するトナー用粉体粒子を、トナー用粉体粒子Cとし、図1の装置構成1と図6の集合部材構成3を用いて、実施例3、4と同様に、熱処理を実施し、評価を行った。
なお、本実施例で用いた集合部材構成3は、図6に示したように、入口の数を8口とし、熱処理装置内の旋回方向と同様の旋回方向となるように、入口を接線方向に設けた。結果を表2に示す。
本実施例では、図1の装置構成1と図6の集合部材構成3を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子Cを実施例3、4と同様に熱処理した。
本実施例では、集合部材の内装管と冷風冷却機構が無くなり、集合部材内の旋回流が弱まり、冷却機能も無くなっている。
その結果、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで190℃、250kg/hで235℃となり、実施例3、4と変わらないが、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量は多くなった。これにより、実施例3、4には劣るが、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させても粗粉の増加が少ない結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bはやや少なく、やや均一なトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の軽微な融着が認められた。これは、集合部材の旋回流が処理室内の旋回流に影響を及ぼしている結果であると考えられる。
[Example 5]
In this embodiment, the powder particles for toner to be heat-treated are the powder particles C for toner, and the heat treatment is carried out in the same manner as in Examples 3 and 4 using the device constitution 1 of FIG. 1 and the
As shown in FIG. 6, in the
In the present embodiment, the powder particle C for toner having an added amount of wax of 8 parts by mass was heat-treated in the same manner as in the third and fourth embodiments using the device configuration 1 of FIG. 1 and the
In this embodiment, the inner pipe of the collecting member and the cold air cooling mechanism are eliminated, the swirling flow in the collecting member is weakened, and the cooling function is also lost.
As a result, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 is 190 ° C. at 150 kg / h and 235 ° C. at 250 kg / h, which is the same as in Examples 3 and 4, but the coarse powder amount of the obtained heat-treated particles for toner Has increased. As a result, although inferior to Examples 3 and 4, even when the treatment amount was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase in coarse powder was small. In addition, the ratio b of particles having a circularity of 0.990 or more was a little small, and a somewhat uniform heat-treated particle for toner was obtained. Furthermore, slight fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus. This is considered to be the result of the swirling flow of the collecting member affecting the swirling flow in the processing chamber.
〔参考例1〕
本参考例では、熱処理するトナー用粉体粒子を、トナー用粉体粒子Cとし、図1の装置構成1を用いて、熱処理を実施し、評価を行った。なお、本参考例では集合部材を用いなかった。結果を表2に示す。
本参考例において、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで190℃、250kg/hで235℃となり、実施例3、4、5と変わらないが、本参考例では、集
合部材を用いていないため、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量が多くなった。その結果、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させると粗粉量がやや増加した。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bがやや多く、やや均一性に欠けるトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の融着が認められた。
[Reference Example 1]
In this reference example, the powder particles for toner to be heat-treated were used as powder particles C for toner, and heat-treatment was carried out using the device configuration 1 of FIG. 1 for evaluation. In this reference example, no collective member was used. The results are shown in Table 2.
In this reference example, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 is 190 ° C. at 150 kg / h and 235 ° C. at 250 kg / h, which is the same as in Examples 3, 4 and 5. However, in this reference example The amount of coarse powder of the obtained heat-treated particles for toner increased. As a result, when the treated amount was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the amount of coarse powder slightly increased. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was somewhat large, and heat-treated particles for toner lacking in uniformity were obtained. Further, fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus.
〔比較例1〕
本比較例では、熱処理するトナー用粉体粒子を、トナー用粉体粒子Cとし、図1の装置構成1と図7の集合部材構成4を用いて、実施例5と同様に、熱処理を実施し、評価を行った。
なお、本比較例で用いた集合部材構成4は、図7に示したように、入口の数を8口とし、入口を法線方向に設けた。結果を表2にまとめた。
本比較例では、図1の装置構成1と図7の集合部材構成4を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子を実施例5と同様に熱処理した。
本比較例では、集合部材の内装管と冷風冷却機構が無くなり、集合部材の入口が図7に示したように法線方向になっている。このため、集合部材内では旋回流が起こらず、冷却機能も無くなっている。
その結果、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで190℃、250kg/hで235℃となり、実施例5と変わらないが、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量は実施例5よりも多くなった。これにより、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させると粗粉の増加がやや多い結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bがやや多く、やや均一性に欠けるトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の融着が認められた。
Comparative Example 1
In this comparative example, the powder particles for toner to be heat-treated are the powder particles C for toner, and the heat treatment is carried out in the same manner as in Example 5 using the device constitution 1 of FIG. 1 and the
In addition, as shown in FIG. 7, the number of inlets was eight and the inlets were provided in the normal direction as shown in FIG. The results are summarized in Table 2.
In this comparative example, the powder particles for toner having a wax content of 8 parts by mass were heat-treated in the same manner as in Example 5 using the apparatus configuration 1 of FIG. 1 and the
In this comparative example, the inner pipe of the assembly member and the cold air cooling mechanism are eliminated, and the inlet of the assembly member is in the normal direction as shown in FIG. Therefore, no swirling flow occurs in the collecting member and the cooling function is also lost.
As a result, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 is 190 ° C. at 150 kg / h and 235 ° C. at 250 kg / h, which is the same as in Example 5, but the coarse powder amount of the obtained heat-treated particles for toner is It is more than Example 5. As a result, when the throughput was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase in coarse powder resulted in a somewhat large increase. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was somewhat large, and heat-treated particles for toner lacking in uniformity were obtained. Further, fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus.
〔比較例2〕
本比較例では、熱処理するトナー用粉体粒子を、トナー用粉体粒子Cとし、図1の装置構成1と図7の集合部の入り口数を8口から4口に減らした集合部材構成5を用いて、実施例5と同様に、熱処理を実施し、評価を行った。
なお、本比較例で用いた集合部材構成5は、集合部材の入口の数を4口とし、入口を法線方向に設けた。結果を表2に示す。
本比較例では、図1の装置構成1と図7の集合部の入り口数を8口から4口に減らした集合部材構成5を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子Cを実施例5と同様に熱処理した。
本比較例では、集合部材の内装管と冷風冷却機構が無くなり、集合部材の入口が図7に示したように法線方向になっており、さらに、入口数が4口となっている。このため、集合部材内では旋回流が起こらず、冷却機能も無くなっている。さらに、集合部材の入口が4口になっているため、集合部材に導入されるトナー用熱処理粒子の粉塵濃度が増加している。
その結果、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで190℃、250kg/hで235℃となり、実施例5と変わらないが、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量は実施例5よりも多くなった。これにより、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させると粗粉の増加がやや多い結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bがやや多く、やや均一性に欠けるトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の融着が認められた。
Comparative Example 2
In this comparative example, the powder particles for toner to be heat-treated are the powder particles C for toner, and the collecting
In the collecting
In this comparative example, the powder particle C for toner having an added amount of 8 parts by mass of wax using the
In this comparative example, the inner pipe of the assembly member and the cold air cooling mechanism are eliminated, the inlet of the assembly member is in the normal direction as shown in FIG. 7, and the number of the inlets is four. Therefore, no swirling flow occurs in the collecting member and the cooling function is also lost. Furthermore, since the inlet of the collecting member is four, the dust concentration of the heat treatment particles for toner introduced into the collecting member is increased.
As a result, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 is 190 ° C. at 150 kg / h and 235 ° C. at 250 kg / h, which is the same as in Example 5, but the coarse powder amount of the obtained heat-treated particles for toner is It is more than Example 5. As a result, when the throughput was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase in coarse powder resulted in a somewhat large increase. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was somewhat large, and heat-treated particles for toner lacking in uniformity were obtained. Further, fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus.
〔比較例3〕
本比較例では、トナー用粉体粒子をトナー用粉体粒子Cにし、図8に示した装置構成2の熱処理装置で熱処理を実施し、評価した。
本比較例の熱処理装置構成は、排気口がストレート排気で、原料供給口が一つで熱風もストレートに供給される構成となっている。本比較例では集合部材を用いなかった。結果
を表2にまとめた。
本比較例では、装置構成2を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子Cを熱処理した。
なお、この時の条件は、熱風風量28.0m3/minであった。また、高圧エア供給ノズルから供給されるインジェクションエア流量を3.6m3/minとし、トナー用粉体粒子Cを装置内に供給した。
また、本装置構成では、外気を取り込むことによって装置内を冷却する構成を取っているため、冷風は導入しなかった。
本比較例では、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで250℃、250kg/hで300℃となり、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量は非常に多くなった。これにより、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させると粗粉の増加が非常に多い結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bが非常に多く、均一でないトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の大きな融着が認められた。
Comparative Example 3
In this comparative example, the powder particles for toner were made into powder particles C for toner, and heat treatment was carried out and evaluated by the heat treatment apparatus of
The heat treatment apparatus configuration of this comparative example is configured such that the exhaust port is straight exhaust, the raw material supply port is one, and the hot air is also supplied straight. No collecting member was used in this comparative example. The results are summarized in Table 2.
In this comparative example, the toner powder particles C with a wax addition amount of 8 parts by mass were thermally treated using the
In addition, the conditions at this time were 28.0 m 3 / min of hot air volume. In addition, the flow rate of the injection air supplied from the high pressure air supply nozzle was 3.6 m 3 / min, and the toner powder particles C were supplied into the apparatus.
Moreover, in this apparatus configuration, since the inside of the apparatus is cooled by taking in the outside air, cold air was not introduced.
In this comparative example, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 was 250 ° C. at 150 kg / h and 300 ° C. at 250 kg / h, and the amount of coarse particles of the heat-treated toner particles obtained was extremely large. As a result, when the throughput was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase of the coarse powder resulted to be very large. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was very large, and non-uniform heat-treated particles for toner were obtained. Furthermore, large fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus.
〔比較例4〕
本比較例では、トナー用粉体粒子をトナー用粉体粒子Cにし、図9に示した装置構成3の熱処理装置で熱処理を実施し、評価した。
本装置構成は、排気口が一口の排気で、原料供給口が一つでトナー用粉体粒子と熱風とが同方向に旋回して装置内に供給される構成となっている。また、冷風はスリットを設けることによって装置の壁面をストレートに導入される第一冷風と、排出口を冷却するために接線方向から導入される第二冷風が設けられている。本比較例では集合部材を用いなかった。結果を表2に示す。
本比較例では、熱処理装置構成3を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子Cを熱処理した。
なお、この時の条件は、熱風風量28.0m3/minであった。また、高圧エア供給ノズルから供給されるインジェクションエア流量を3.6m3/minとし、トナー用粉体粒子Cを装置内に供給した。
また、本装置構成での冷風供給条件は、冷風温度を第一冷風、第二冷風ともに−5℃とし、第一冷風の流量を、8.0m3/min、第二冷風の流量を、4.0m3/minとして処理室内に供給した。
本比較例では、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで300℃、250kg/hで400℃となり、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量は非常に多くなった。これにより、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させると粗粉の増加が非常に多い結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bが多く、均一でないトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の大きな融着が認められた。
Comparative Example 4
In this comparative example, the powder particles for toner were made into powder particles C for toner, and heat treatment was carried out and evaluated by the heat treatment apparatus of the
In this apparatus configuration, the exhaust port is a single exhaust port, the raw material supply port is one, the toner powder particles and the hot air are swirled in the same direction and supplied into the apparatus. The cold air is provided with a first cold air which is introduced straight to the wall of the apparatus by providing a slit and a second cold air which is introduced from the tangential direction to cool the outlet. No collecting member was used in this comparative example. The results are shown in Table 2.
In this comparative example, the powder particle C for toner having a wax addition amount of 8 parts by mass was heat-treated using the heat
In addition, the conditions at this time were 28.0 m 3 / min of hot air volume. In addition, the flow rate of the injection air supplied from the high pressure air supply nozzle was 3.6 m 3 / min, and the toner powder particles C were supplied into the apparatus.
In addition, the cold air supply condition in this device configuration is that the cold air temperature is -5 ° C for both the first cold air and the second cold air, the flow rate of the first cold air is 8.0 m 3 / min, and the flow rate of the second cold air is 4 .0 m 3 / min was supplied into the processing chamber.
In this comparative example, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 was 300.degree. C. at 150 kg / h and 400.degree. C. at 250 kg / h, and the amount of coarse powder of the heat-treated particles for toner obtained was extremely large. As a result, when the throughput was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase of the coarse powder resulted to be very large. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was large, and non-uniform heat-treated particles for toner were obtained. Furthermore, large fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus.
〔比較例5〕
本比較例では、トナー用粉体粒子をトナー用粉体粒子Cにし、図10に示した装置構成4の熱処理装置で熱処理を実施し、評価した。
本熱処理装置構成4は、図9の装置構成3の熱風供給部と原料供給部を改造し、トナー用粉体粒子と熱風が逆方向に旋回して装置内に供給される構成となっている。また、熱風と原料供給部の関係は図10のように、原料供給部の内側から熱風が供給される構成となっている。本比較例では集合部材を用いなかった。結果を表2に示す。
本比較例では、熱処理装置構成4を用いてワックス添加量が8質量部のトナー用粉体粒子Cを熱処理した。
なお、この時の条件は、熱風風量28.0m3/minであった。また、高圧エア供給ノズルから供給されるインジェクションエア流量を3.6m3/minとし、トナー用粉体粒子Cを装置内に供給した。
また、本装置構成での冷風供給条件は、冷風温度を第一冷風、第二冷風ともに−5℃とし、第一冷風の流量を、8.0m3/min、第二冷風の流量を、4.0m3/minとして処理室内に供給した。
本比較例では、平均円形度0.965を得る温度は、150kg/hで350℃、250kg/hで450℃となり、得られたトナー用熱処理粒子の粗粉量は非常に多くなった。これにより、処理量を150kg/hから250kg/hに増加させると粗粉の増加が非常に多い結果となった。また、円形度が0.990以上の粒子の割合bが多く、均一でないトナー用熱処理粒子が得られた。さらに、熱処理装置底部には、熱処理されたトナー用熱処理粒子の大きな融着が認められた。
Comparative Example 5
In this comparative example, the powder particles for toner were made into powder particles C for toner, and heat treatment was carried out and evaluated by the heat treatment apparatus of the
In the heat
In this comparative example, the powder particle C for toner having a wax addition amount of 8 parts by mass was heat-treated using the heat
In addition, the conditions at this time were 28.0 m 3 / min of hot air volume. In addition, the flow rate of the injection air supplied from the high pressure air supply nozzle was 3.6 m 3 / min, and the toner powder particles C were supplied into the apparatus.
In addition, the cold air supply condition in this device configuration is that the cold air temperature is -5 ° C for both the first cold air and the second cold air, the flow rate of the first cold air is 8.0 m 3 / min, and the flow rate of the second cold air is 4 .0 m 3 / min was supplied into the processing chamber.
In this comparative example, the temperature for obtaining an average circularity of 0.965 was 350 ° C. at 150 kg / h and 450 ° C. at 250 kg / h, and the amount of coarse powder of the heat-treated particles for toner obtained was extremely large. As a result, when the throughput was increased from 150 kg / h to 250 kg / h, the increase of the coarse powder resulted to be very large. In addition, the ratio b of particles having a degree of circularity of 0.990 or more was large, and non-uniform heat-treated particles for toner were obtained. Furthermore, large fusion of the heat-treated heat-treated particles was observed at the bottom of the heat-treatment apparatus.
表中、温度は、平均円形度0.965の熱処理粒子を得るのに要した温度である。重量平均粒径(D4)、粒径4.0μm以下の粒子の割合、粒径10.0μm以上の粒子の割合、円形度が0.990以上の粒子の割合は、平均円形度0.965としたときの値である。
In the table, the temperature is the temperature required to obtain heat-treated particles having an average circularity of 0.965. Weight average particle size (D4), proportion of particles with a particle size of 4.0 μm or less, proportion of particles with a particle size of 10.0 μm or more, and proportion of particles with a circularity of 0.990 or more Is the value when
1:粉体粒子の熱処理が行われる処理室、2:粉体粒子供給手段、3:熱風供給手段、4:第一冷風供給手段、5:排出口、6:第二冷風供給手段、7:分散版、8:メッシュ、9:トナー用粉体粒子、10:熱風旋回部材、11:熱風旋回部材のブレード、12:スリット、13:搬送管、14:略円錐状の熱風分配部材、15:集合部材の粉体粒子規制
手段、16:集合部材の冷風供給手段、17:集合部材の出口、18:集合部材の入口、19:断面が円形状の柱状部材である規制手段
1: treatment chamber in which heat treatment of powder particles is performed, 2: powder particle supply means, 3: hot air supply means, 4: first cold air supply means, 5: outlet, 6: second cold air supply means, 7: Dispersion plate, 8: mesh, 9: powder particle for toner, 10: hot air swirl member, 11: blade of hot air swirl member, 12: slit, 13: conveyance pipe, 14: substantially conical hot air distribution member, 15: Powder particle regulation means of the assembly member, 16: cold air supply means of the assembly member, 17: outlet of the assembly member, 18: inlet of the assembly member, 19: regulation means which is a columnar member having a circular cross section
Claims (6)
該熱処理装置は、
(1)該粉体粒子の熱処理が行われる円筒状の処理室と、
(2)該粉体粒子を該処理室に供給する粉体粒子供給手段と、
(3)熱風を該処理室内に供給する熱風供給手段と、
(4)冷風を該処理室内に供給する冷風供給手段と、
(5)熱処理された粉体粒子を該処理室外に排出する複数の排出口と、
(6)該排出口から排出された粉体粒子を、回収手段まで冷却しながら搬送する集合部材と、
(7)該集合部材から排出された粉体粒子を回収する回収手段と、
を有し、
該熱風供給手段は、該処理室上端側に設けられており、該熱風を該処理室において螺旋状に旋回させるための旋回部材を具備し、
該粉体粒子供給手段は、該熱風供給手段の下部に、該処理室の内周面に沿って該熱風の旋回方向と同方向に粉体粒子が供給されるように設けられており、
該冷風供給手段は、該粉体粒子供給手段の下部に、該処理室の内周面に沿って該熱風の旋回方向と同方向に冷風が供給されるように設けられており、
複数の該排出口が、円筒状の処理室の中心軸と直交する同一断面上に存在するように、該処理室の外周部、かつ下端部に設けられており、
該集合部材内部は該粉体粒子の該旋回を維持しうる構造を有し、
該粉体粒子の該集合部材への入口は、該集合部材の内周面に対して接線方向に該紛体粒子が導入されるように設けられており、
該入口の数は、該処理室の該排出口と同数であって、該入口と該排出口とは一対一で、搬送管を介して連結されており、
該集合部材から該粉体粒子を排出するための出口は一つであり、該出口と該回収手段とが連結されていることを特徴とする熱処理装置。 A heat treatment apparatus for heat treating powder particles, wherein
The heat treatment apparatus
(1) A cylindrical processing chamber in which the heat treatment of the powder particles is performed,
(2) powder particle supply means for supplying the powder particles to the processing chamber;
(3) hot air supply means for supplying hot air into the processing chamber;
(4) cold air supply means for supplying cold air into the processing chamber;
(5) a plurality of outlets for discharging the heat treated powder particles out of the processing chamber;
(6) A collective member for conveying powder particles discharged from the discharge port while cooling to the collection means;
(7) recovery means for recovering powder particles discharged from the collecting member;
Have
The hot air supply means is provided at the upper end side of the processing chamber, and comprises a pivoting member for spirally swirling the hot air in the processing chamber,
The powder particle supply means is provided at a lower portion of the hot air supply means so as to supply powder particles in the same direction as the swirling direction of the hot air along the inner circumferential surface of the processing chamber,
The cold air supply means is provided at a lower portion of the powder particle supply means so as to supply cold air in the same direction as the swirling direction of the hot air along the inner circumferential surface of the processing chamber,
A plurality of the discharge ports are provided at an outer peripheral portion and a lower end portion of the processing chamber so as to exist on the same cross section orthogonal to the central axis of the cylindrical processing chamber;
The interior of the collecting member has a structure capable of maintaining the turning of the powder particles,
The inlet of the powder particles to the collecting member is provided such that the powder particles are introduced tangentially to the inner circumferential surface of the collecting member,
The number of the inlets is the same as the number of the outlets of the processing chamber, and the inlets and the outlets are connected in a one-to-one manner via a transport pipe.
A heat treatment apparatus characterized in that there is one outlet for discharging the powder particles from the collecting member, and the outlet and the recovery means are connected.
該熱処理装置が、請求項1〜5の何れか一項に記載の熱処理装置である粉体粒子の製造方法。
A method for producing powder particles, comprising a heat treatment step of heat treating the powder particles using a heat treatment apparatus,
The manufacturing method of the powder particle whose said heat processing apparatus is a heat processing apparatus as described in any one of Claims 1-5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017195595A JP6957303B2 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Heat treatment equipment and powder particle manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017195595A JP6957303B2 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Heat treatment equipment and powder particle manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019069400A true JP2019069400A (en) | 2019-05-09 |
| JP6957303B2 JP6957303B2 (en) | 2021-11-02 |
Family
ID=66441789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017195595A Active JP6957303B2 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Heat treatment equipment and powder particle manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6957303B2 (en) |
-
2017
- 2017-10-06 JP JP2017195595A patent/JP6957303B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6957303B2 (en) | 2021-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5917309B2 (en) | Powder particle heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP5917308B2 (en) | Powder particle heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP5925060B2 (en) | Powder particle heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP5773769B2 (en) | Heat treatment method for powder particles and toner production method | |
| JP6000799B2 (en) | Toner production method | |
| JP6533432B2 (en) | Heat treatment apparatus for powder particles and method for producing powder particles | |
| JP5366510B2 (en) | Toner heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP5366524B2 (en) | Toner heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP6533431B2 (en) | Heat treatment apparatus for powder particles and method of manufacturing toner | |
| JP6516420B2 (en) | Heat treatment apparatus for powder particles and method for producing powder particles | |
| JP6957303B2 (en) | Heat treatment equipment and powder particle manufacturing method | |
| JP6532356B2 (en) | Heat treatment apparatus and method of manufacturing toner | |
| JP5641959B2 (en) | Heat treatment apparatus for resin particles and toner production method | |
| JP6381231B2 (en) | Toner production method | |
| JP5366509B2 (en) | Toner heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
| JP2016032783A (en) | Heat treatment apparatus for powder particles and method for producing powder particles | |
| JP4869168B2 (en) | Toner surface reformer | |
| JP7492405B2 (en) | Toner manufacturing method | |
| JP2023079431A (en) | Toner manufacturing method | |
| JP2012173446A (en) | Heat treatment device of resin particle and method of manufacturing toner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20181116 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201002 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210820 |
|
| 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: 20210907 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211006 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6957303 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |