(57)【要約】【課題】印刷品質を向上させることが可能な電子写真用トナーの製造方法および電子写真用トナーの提供を目的とする。【解決手段】一成分現像方式の画像形成装置に用いられる電子写真用トナーの製造方法であって、ふるい網２５をふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅よりも大きくなるように振動させるふるい工程を含むことを特徴とする。本発明によれば、ふるい網２５の網目に対してトナー粒子の長辺が垂直になることが防止される。これにより、完成品トナーに細長い粒子が混入するのを防止することができ、一成分現像方式の画像形成装置において現像器内でのトナーの滞留を防止し、印刷品質を向上させることが可能となる。【選択図】図３
2010125408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台と、
現像剤を収納する収納容器と、
前記収納容器の開口部を覆うふるい網と、
前記支持台に対し前記収納容器を支持すると共に前記ふるい網を振動させる振動発生装置と、
前記ふるい網を振動させるに際し一方向の振幅が前記一方向に垂直な方向の振幅より大きい振幅情報を前記振動発生装置に与える振動方向変換装置とを備えたことを特徴とするふるい装置。
【請求項２】
支持台と、
現像剤を収納する収納容器と、
前記収納容器の開口部を覆うふるい網と、
前記支持台に対し前記収納容器を支持すると共に前記ふるい網を振動させる振動発生装置と、
前記ふるい網を振動させるに際し一方向の振幅に対し前記一方向に垂直な方向の振幅が２倍以上となる振幅情報を前記振動発生装置に与える振動方向変換装置とを備えたことを特徴とするふるい装置。
【請求項３】
一成分現像方式の画像形成装置に用いられる電子写真用トナーの製造方法であって、
ふるいをふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅よりも大きくなるように振動させるふるい工程を含む電子写真用トナーの製造方法。
【請求項４】
前記ふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅の２倍以上である請求項３記載の電子写真用トナーの製造方法。
【請求項５】
円形度の平均値が０．９２５以上で、長辺の長さが３０μｍ超、かつ長辺対短辺の長さが２超のトナー粒子が個数百分率で０．０１５以下である電子写真用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法により画像形成を行う複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる電子写真用トナーの製造に用いるふるい装置及び電子写真用トナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法においては、一般的に光導電性物質を利用して種々の方法により感光体上に電気的潜像を形成し、次いでその潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の被転写材にトナー画像を転写した後、種々の方法で定着を行い、画像を形成する。
【０００３】
電子写真法は乾式現像法と湿式現像法との二種類に分類されるが、更に乾式現像法には、トナーのみを主成分とする一成分現像方式（例えば、特許文献１参照。）と、トナーとキャリアとを主成分とする二成分現像方式（例えば、特許文献２，３参照。）とに分類される。二成分現像方式では、トナーとキャリアとが摩擦することによってトナーに適切な帯電量が与えられるが、一成分現像方式ではキャリアを用いないため、導電性ゴムローラによってトナーに適切な帯電量を直接与えている。
【０００４】
一成分現像方式トナーの製造方法としては、粉砕法、重合法、カプセル化法等が挙げられるが、一般的には粉砕法が主流を占めている。
【０００５】
一般的な粉砕法によるトナーの製造方法では、被転写材に定着させるための結着樹脂、色を出すための各種着色剤、及び帯電制御剤等の添加物からなる原料を乾式混合し、その後に、その混合粉体を２軸押し出し機、ニーダー、連続式２本ロール型混練機のような汎用の混練装置にて加熱しながら、圧縮力、剪断力で溶融混練し、これを冷却固化した後、必要に応じて粗粉砕を行い、混練粗粉物を作り、その後ジェットミル等の微粉砕装置を用いて、トナーとして適切な粒径まで微粉砕を行う。
【０００６】
次に、必要により各種分級機により分級を行い、トナーとしての十分な性能を発揮し得る粒径分布に粒子サイズを整える。更に、必要に応じて流動性向上剤や滑剤等を乾式混合し、最後に凝集物等を除去するためのふるい工程を経て、トナーとして使用する（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３６０３７０９号公報
【特許文献２】特開平３−１７９４５５号公報
【特許文献３】特開２００１−２０９２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、トナーはある一定処方の混練物を粉砕し、一定範囲の大きさに粒径を揃える分級工程を経て形成されるが、実際には分級工程後のものにも一定範囲外のものが含まれる。粉砕工程ではほとんどの粒子のアスペクト比（縦の長さ対横の長さ）が２以内となるが、２を超えるいわゆる細長い粒子が残存する。これらの細長い粒子の一部は、次工程である分級工程やふるい工程で除去されるが、一部は除去されることなく残存する。
【０００８】
そして、このトナーを使用する一成分現像方式の画像形成装置の場合、細長いトナー粒子が残存していると、現像器内の導電性ゴムローラとこの導電性ゴムローラに接触する現像ブレードとの間にトナーが滞留しやすくなる。その結果、トナーが滞留により熱を持ち、溶融して現像ブレードに固着することになり、印刷品質に悪影響を及ぼしてしまう。
【０００９】
そこで、本発明においては、一成分現像方式の画像形成装置において現像器内でのトナーの滞留を防止し、印刷品質を向上させることが可能な電子写真用トナーの製造方法及び電子写真用トナーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のふるい装置は、ふるいをふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅よりも大きくなるように振動させるふるい工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、細長いトナー粒子が混入するのを防止することができ、一成分現像方式の画像形成装置において現像器内でのトナーの滞留を防止し、印刷品質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態における電子写真用トナーの製造工程を示すフローチャートである。
【００１４】
本発明の実施の形態における電子写真用トナーは、主に一成分現像方式の画像形成装置に用いられるトナーであり、一般的な粉砕法による製造方法と同様、被転写材に定着させるための結着樹脂、色を出すための各種着色剤、及び帯電制御剤等の添加物からなる原料を計量して（Ｓ１００）乾式混合し（Ｓ１０１）、その後に、その混合粉体を２軸押し出し機、ニーダー、連続式２本ロール型混練機のような汎用の混練装置にて加熱しながら、圧縮力、剪断力で溶融混練し（Ｓ１０２）、これを冷却固化する（Ｓ１０３）。
【００１５】
その後、必要に応じて粗粉砕して混練粗粉物を作り、微粉砕装置を用いてトナーとして適切な粒径まで微粉砕を行う（Ｓ１０４）。微粉砕装置としては、例えば軸流型高速回転ミルが用いられる。軸流型高速回転ミルにはジェットミル方式とターボミル方式とがあるが、本実施の形態においてはターボミル方式の軸流型高速回転ミルを用いた一例を説明する。
【００１６】
図２は本実施の形態において用いられるターボミル方式の軸流型高速回転ミルの概略構成図である。図２に示すように、ターボミル方式の軸流型高速回転ミルは、粉砕室を構成する筒型ライナー１０の中に高速回転するブレード１１付きロータ１２が内設されており、粉砕室の原料供給側に入口渦巻室１３が設けられ、粉末製品排出側に出口渦巻室１４が設けられている。
【００１７】
このターボミル方式の軸流型高速回転ミルでは、原料を入口渦巻室１３から粉砕室へ供給し、これを高速回転するブレード１１で叩打したり、このブレード１１の背後に生じる超高速渦流により筒型ライナー１０の壁面に衝突させたりして、高周波の圧力振動により微粉状（本実施の形態においては粒径８〜９μｍ程度）にする。このような軸流型高速回転ミルにより製造されたトナー粒子は球形に近く、円形度の平均値は０．９２５以上であるが、アスペクト比が２を超える細長い粒子が含まれることが多い。
【００１８】
図１に戻って、次に、分級工程を行い、トナーとしての十分な性能を発揮し得る粒径分布に粒子サイズを整え（Ｓ１０５）、更に、必要に応じて流動性向上剤や滑剤等を外部添加する（Ｓ１０６）。最後に、凝集物等を除去するためのふるい工程を経て（Ｓ１０７）、トナーが完成する（Ｓ１０８）。
【００１９】
ここで、ふるい工程について説明する。
【００２０】
図３は本実施の形態において用いられるふるい装置の概略構成図である。
【００２１】
図３に示すふるい装置は、支持部材としての支持台２０と、振動装置または弾性装置若しくはふるい装置の一例としてのスプリング２１と、トナー等の現像剤を収納する収納容器としての円筒容器２２と、振動発生装置としての超音波振動子（図示せず）と、超音波振動子を駆動する駆動装置としてのモータ（図示せず）と、振動方向変換装置としての二次元振動方向変換体２３と、網枠２４と、ふるい網２５から構成されている。
【００２２】
図３に示すように、ふるい装置は支持台２０上にスプリング２１を介して円筒容器２２が支持されている。円筒容器２２内には超音波振動子に接続された二次元振動方向変換体２３、網枠２４やふるい網２５等を備えおり、ふるい網２５は網枠２４によって円筒容器２２の開口部に取り付けられている。支持台２０内にはモータ（図示せず。）が設けられており、このモータによって円筒容器２２に水平方向の低周波振動を発生させる。また、このふるい装置では、超音波振動子に二次元振動方向変換体２３により発生させた超音波振動の振幅情報を伝えてふるい網を二次元方向に超音波振動させる。
【００２３】
尚、本実施の形態におけるふるい装置では、ふるい網２５を振動させるに際し一方向の振幅がその一方向に垂直な方向の振幅より大きい振幅情報を設定している。すなわち、ふるい網２５のふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅より大きく、例えば２倍以上となるよう二次元振動方向変換体２３の振幅情報を設定している。但し、振幅情報は２倍程度であれば足り、２倍を超える範囲に限定するものではない。
【００２４】
このように、本実施の形態におけるふるい装置では、ふるい網２５をふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅よりも大きくなるように振動させることにより、ふるい網２５の網目に対してトナー粒子の長辺が垂直になることが防止される。
【００２５】
すなわち、ふるい網２５の網目がｘ方向とｙ方向に張られているとすると、ふるい網２５のｘ方向の振動振幅をｙ方向の振動振幅の２倍程度若しくは２倍以上とすることにより、またはふるい網２５のｙ方向の振動振幅をｘ方向の振動振幅の２倍程度若しくは２倍以上とすることにより、トナー粒子の長辺がｚ方向に起立しないため、細長いトナー粒子がふるい網２５の網目をすり抜けて円筒容器内２２内に混入することを防ぐことができる。
【００２６】
図４（ａ），（ｂ）はふるい装置によるふるいを行う前のトナーの図である。図４（ａ），（ｂ）に示すように、ふるい前のトナーには、大小様々なトナー粒子３０が含まれているが、中には粉砕工程において発生した細長いトナー粒子３１ａ，３１ｂが含まれている。
【００２７】
本実施の形態におけるふるい工程では、ふるい網２５をふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅よりも大きくなるように振動させることにより、細長いトナー粒子３１ａ，３１ｂがふるい網２５上で起立せず、網目を通過しない。従って、本実施の形態におけるふるい工程では、細長いトナー粒子３１ａ，３１ｂが完成品トナーに混入するのを防止することができる。
【００２８】
尚、上記条件により得られた完成品トナーでは、トナー粒子の長辺の長さが３０μｍ以上、かつ長辺の長さ対短辺の長さが２以上の粒子、すなわち細長いトナー粒子３１ａ，３１ｂは、個数百分率で０．０１５以下となる。
【００２９】
図５は一成分現像方式の画像形成装置の主要部を示す断面図である。
【００３０】
図５において、この画像形成装置は、像担持体としての感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電器２と、感光体１に画像情報に応じたレーザービームＬを照射することにより形成された静電潜像を現像剤としてのトナーＴにより顕像化させる現像装置３とを備える。感光体１上に顕像化されたトナーＴの像は用紙へ転写して定着させる。
【００３１】
現像装置３は、トナーＴを感光体１へ供給する導電性ゴムローラからなる現像ローラ４と、トナーＴを現像ローラ４へ供給する供給ローラ５とを備える。現像ローラ４及び供給ローラ５は、それぞれ現像ホッパ６に回転可能に軸支されている。また、トナーＴは現像ホッパ６の内部に収納されている。
【００３２】
現像ローラ４の近傍には、現像ローラ４上に形成されるトナーＴからなる層の厚みを規制する現像剤規制部材である現像ブレード７が設けられている。現像ブレード７は、その先端に現像ローラ４に対して凸面をなす円弧面を有し、円弧面は現像ローラ４と接し、現像ローラ４との間のブレード線圧の安定化を図っている。
【００３３】
また、現像ローラ４の側方には、現像ローラ４に接触して現像ローラ４上のトナーをある一定量除電する導電性の除電シート８が設けられている。また、供給ローラ５の上方には、現像ホッパ６内のトナーＴを攪拌する攪拌機９が設けられている。
【００３４】
本実施の形態における製造工程を経て得られたトナーＴは、現像ホッパ６の内部に収納され、供給ローラ５が回転することにより、この供給ローラ５に近接配置された現像ローラ４に供給される。現像ローラ４の表面に付着したトナーＴは、現像ローラ４の回転動作により、現像ローラ４と現像ブレード７の円弧面との接触部まで搬送される。そして、このトナーＴは、安定したブレード線圧を有する現像ブレード７により薄層化されるとともに、更に接触部において発生する摩擦力によって電荷を帯び、帯電量が増加する。
【００３５】
このように薄層化され帯電量が増加したトナーＴは、現像ローラ４へ印加されたバイアスと、接地された感光体１との電位差により、現像ローラ４から感光体１へ転移付着し、可視像を形成する。
【００３６】
そして、感光体１へ転移付着されなかった現像ローラ４上に残ったトナーＴは、供給ローラ５の回転運動により供給ローラ５の表面で剥ぎ落とされ、同時に供給ローラ５の回転運動により搬送された帯電量が低いトナーＴが現像ローラ４の表面に付着する。ここで剥ぎ落とされたトナーＴは、供給ローラ５近傍で回転運動をしている攪拌機９により、帯電量が低いトナーＴと攪拌され、電荷を放出して均一化される。また、攪拌機９近傍のトナーＴは、攪拌機９により現像ローラ４の軸方向にも往復流を与えられて攪拌され、現像ローラ４の軸方向においても帯電量が均一な状態が保たれる。
【００３７】
このような一成分現像方式の画像形成装置では、細長いトナー粒子３１ａ，３１ｂがトナーＴに混在していると、現像器内の現像ローラ４と現像ブレード７との間に滞留しやすくなるが、本実施の形態における完成品を使用した場合、細長いトナー粒子３１ａ，３１ｂは含まれていないので、現像器内でのトナーの滞留が防止され、印刷品質が向上する。
【００３８】
尚、本実施の形態におけるふるい工程において、ふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅の２倍以上の場合には、アスペクト比が３以上の細長い粒子３１ａ，３１ｂが混入するのを防止することができるが、ふるい面の水平方向振幅が垂直方向振幅の３以上の場合には、ふるい網２５の網目に対してトナー粒子３１ａ，３１ｂの長辺が垂直になることが更に防止されるので、アスペクト比が２を超える細長い粒子が混入するのを防止することが可能であり、更に印刷品質を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の電子写真用トナーの製造方法及び電子写真用トナーは、電子写真法により画像形成を行う複写機やプリンタ等の画像形成装置に有用であり、特に、一成分現像方式の画像形成装置において現像器内でのトナーの滞留を防止し、印刷品質を向上させることが可能な電子写真用トナーの製造方法及び電子写真用トナーとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態における電子写真用トナーの製造工程を示すフローチャート
【図２】本実施の形態において用いられるターボミル方式の軸流型高速回転ミルの概略構成図
【図３】本実施の形態において用いられるふるい装置の概略構成図
【図４】ふるい装置によるふるいを行う前のトナーの図
【図５】一成分現像方式の画像形成装置の主要部を示す断面図
【符号の説明】
【００４１】
１    感光体
２    帯電器
３    現像装置
４    現像ローラ
５    供給ローラ
６    現像ホッパ
７    現像ブレード
８    除電シート
９    攪拌機
１０    筒型ライナー
１１    ブレード
１２    ロータ
１３    入口渦巻室
１４    出口渦巻室
２０    支持台
２１    スプリング
２２    円筒容器
２３    二次元振動方向変換体
２４    網枠
２５    ふるい網
３０，３１ａ，３１ｂ    トナー粒子
Ｌ    レーザービーム
Ｔ    トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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