(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを乾燥するための乾燥機を備えたトナー製造装置であって、
前記乾燥機の内部の気体を大気へ放出するための放散ダクトと、
前記放散ダクトの内部に水を噴射するための噴射ノズルと、を備え、
前記放散ダクトの入口には安全扉が設置されており、
前記安全扉は、前記乾燥機の内部の圧力が所定の値を超えたときに開くようになっており、
さらに、前記安全扉が開いたことを検出するための検出器を備え、
前記検出器によって前記安全扉が開いたことが検出された場合に、前記噴射ノズルから前記放散ダクトの内部に水が噴射される、トナー製造装置。
【請求項２】
前記乾燥機は流動層乾燥機である請求項１に記載のトナー製造装置。
【請求項３】
前記検出器はリミットスイッチまたは近接スイッチである請求項１または請求項２に記載のトナー製造装置。
【請求項４】
前記噴射ノズルは、前記放散ダクトの入口方向に向かって水を噴射する請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のトナー製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法、静電写真法等に用いられる静電荷像現像用トナーの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年求められている高解像度、低温定着などの要求を満たすために、湿式法でトナーを得る製造方法が用いられている。湿式法としては、水系媒体中に重合性単量体、重合開始剤、着色剤等を懸濁分散した後に重合させてトナー母粒子を製造する懸濁重合法、重合開始剤、乳化剤等を含有する水性媒体中に重合性単量体を乳化し、攪拌下に重合性単量体を重合して得られた重合体一次粒子の分散液に、着色剤等を添加して前記重合体一次粒子を凝集、熟成してトナー母粒子を製造する乳化重合凝集法、あらかじめ、ポリマー、着色剤等を溶媒に溶解、分散した溶解分散液（トナー組成の溶解分散液）を水系媒体中に分散させ、これを加熱又は減圧等によって溶媒を除去することにより、トナー母粒子を製造する溶解懸濁法等が知られている。これらの湿式法を用いれば混練／粉砕法と比べ原料の分散の制御が容易であり、小粒径で、且つ粒度分布が狭いトナーを得ることができることから、上述の高解像度化の要求に応えることができる。
【０００３】
湿式法を用いて得られたトナーの乾燥には、棚段式乾燥機、スプレー乾燥機、真空乾燥機、流動層乾燥機などが用いられる。しかし、棚段式乾燥機や真空乾燥機を用いた場合、所定の水分量・残留溶剤量まで乾燥を行なおうとすると非常に長時間を要するという問題がある。スプレー乾燥機を用いた場合、比較的高い温度で乾燥を行う必要があり、トナー同士の付着・固着が発生し易いという問題がある。このため、湿式法を用いて得られたトナーの乾燥には、流動層乾燥機が好ましく用いられる（流動層乾燥機の例として、例えば特公昭７−７４９１３号公報）。
【０００４】
一方、近年の複写機やプリンターの高画質化に伴い、トナーは小粒径化している。トナーが小粒径化した場合、トナーに蓄積する静電気等が着火源となって、乾燥機の内部で粉塵爆発が発生する可能性が高くなる。
【０００５】
乾燥機内での粉塵爆発の発生を防止するために、窒素などの不活性ガスによって乾燥機内の空気を置換することが行われている。しかし、例えば不活性ガスを発生させる装置の故障によって乾燥機内の酸素濃度が上昇した場合、粉塵爆発の発生を未然に防止することは困難になる。
【０００６】
そこで、従来、乾燥機内で粉塵爆発が発生した場合に、その爆発の影響を最小限に抑えるための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、重合法により得られたトナーを乾燥するための乾燥機本体と、乾燥機本体の内部圧力を計測するための圧力計測素子と、乾燥機本体の内部に放出可能な消火剤を収納するタンクとを備えた乾燥機を有するトナー製造装置が開示されている。この装置によれば、乾燥機の内部で粉塵爆発が発生した場合であっても、消火剤を噴射することによって乾燥機の外部に延焼が広がることを防止することが可能であり、粉塵爆発による影響を最小限に抑えることができる。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された装置は、乾燥機の内部が消火剤によって汚れてしまうために、製品の品質に悪影響を与えてしまう。また、乾燥機の内部の清掃が必要であり、乾燥機の再立ち上げのために多大な時間とコストを要する。さらに、乾燥機本体の内部圧力を圧力センサによって検出しているため、乾燥機本体の内部圧力の変動に圧力センサが過剰に反応してしまい、消火剤が誤って噴射されてしまう場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１３４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、乾燥機の内部を汚すことなく、粉塵爆発の影響を最小限に抑えることのできるトナーの製造装置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】
上記の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
トナーを乾燥するための乾燥機を備えたトナー製造装置であって、
前記乾燥機の内部の気体を大気へ放出するための放散ダクトと、
前記放散ダクトの内部に水を噴射するための噴射ノズルと、を備えることを特徴とするトナー製造装置。
【００１１】
前記乾燥機は流動層乾燥機であるトナー製造装置。
【００１２】
前記放散ダクトの入口には安全扉が設置されており、
前記安全扉は、前記乾燥機の内部の圧力が所定の値を超えたときに開くようになっているトナー製造装置。
【００１３】
前記安全扉が開いたことを検出するための検出器を備え、
前記検出器によって前記安全扉が開いたことが検出された場合に、前記噴射ノズルから前記放散ダクトの内部に水が噴射されるトナー製造装置。
【００１４】
前記検出器はリミットスイッチまたは近接スイッチであるトナー製造装置。
【００１５】
前記噴射ノズルは、前記放散ダクトの入口方向に向かって水を噴射するトナー製造装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、乾燥機の内部を汚すことなく、粉塵爆発の影響を最小限に抑えることのできるトナーの製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】トナー製造装置のプロセスフロー図である。
【図２】放散ダクトの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係るトナー製造装置は、電子写真法、静電写真法等に用いられる静電荷像現像用トナーを製造するための装置である。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るトナー製造装置１０のプロセスフロー図である。
図１に示すように、トナー製造装置１０は、貯留ホッパ１２、スクリューフィーダ１４、ロータリバルブ１６、流動層乾燥機１８、バグフィルタ２０、押し込みブロア２２、加熱器２４、吸引ブロア２６、除湿器２８、大気吸入口３０、第１エアフィルタ３２、第２エアフィルタ３４等の複数の機器によって構成されている。
【００２０】
乳化重合法等の湿式法によって得られた湿潤状態のトナーは、フィルタープレス等の脱水装置によって脱水されてケーキ状になった後、貯留ホッパ１２に貯留される。貯留ホッパ１２に貯留されたケーキ状のトナーは、スクリューフィーダ１４によって粉砕されながら貯留ホッパ１２の下部から排出される。スクリューフィーダ１４によって排出されたトナーは、ロータリバルブ１６によって一定量ずつ流動層乾燥機１８の内部に投入される。
【００２１】
流動層乾燥機１８の下部には目皿板３６が設置されており、この目皿板３６には多数の孔が設けられている。ロータリバルブ１６によって一定量ずつ投入されたトナーは、この目皿板３６の上部に堆積する。そして、この目皿板３６の下部から例えば７０℃前後に加熱された乾燥空気が送り込まれることによって、目皿板３６の上部においてトナーの流動層が形成される。これにより、トナーと乾燥空気を効率良く接触させることが可能であり、比較的低温の乾燥空気であってもトナーを効率良く乾燥させることができる。なお、このような流動層乾燥機自体は公知であり、例えば特開２００１−１３４０１６号公報、特開平１１−３４４８３１号公報等に開示されている。
【００２２】
流動層乾燥機１８の上部には、バグフィルタ２０が設置されている。バグフィルタ２０の内部には袋状の濾布（図示せず）が複数設置されており、この袋状の濾布によって乾燥空気からトナーを分離することができる。また、バグフィルタ２０の上部には逆洗装置（図示せず）が設置されており、濾布の裏側からエアを間欠的に吹き込むことによって、濾布の表面に付着したトナーを下方に落下させることができる。
【００２３】
押し込みブロア２２は、吸入口３０から吸引した空気を流動層乾燥機１８の下部に送り込むための装置である。本実施形態では、押し込みブロア２２にはターボファンを用いている。押し込みブロア２２の上流側及び下流側にはダンパ３８、３９が設置されており、これらのダンパ３８、３９によって流動層乾燥機１８の下部に送り込む乾燥空気の流量を制御できるようになっている。
【００２４】
押し込みブロア２２の下流側には、加熱器２４及び第１エアフィルタ３２が設置されている。押し込みブロア２２によって押し込まれた空気は、加熱器２４によって例えば７０℃に加熱される。本実施形態では、加熱器２４にはプレートフィンチューブ式熱交換器を用いており、加熱媒体としてスチームを用いている。
そして、加熱器２４によって加熱された空気は、第１エアフィルタ３２によって塵などの小さな不純物が取り除かれた後に、流動層乾燥機１８の下部に乾燥空気として吹き込まれる。
【００２５】
吸引ブロア２６は、バグフィルタ２０の上部から乾燥空気を吸引するための装置である。本実施形態では、吸引ブロア２６にはターボファンを用いている。吸引ブロア２６の上流側には２つのダンパ４０、４２が設置されており、この２つのダンパ４０、４２によってバグフィルタ２０の上部から吸引する乾燥空気の流量を制御できるようになっている。
【００２６】
吸引ブロア２６とバグフィルタ２０との間には、除湿器２８及び第２エアフィルタ３４が設置されている。吸引ブロア２６によってバグフィルタ２０の上部から吸引された乾燥空気は、トナーなどの不純物が第２エアフィルタ３４によって取り除かれた後に、除湿器２８の入口に送り込まれる。除湿器２８に送り込まれた空気は、例えば４０℃に冷却されることで除湿される。本実施形態では、除湿器２８にはプレートフィンチューブ式熱交換器を用いており、冷却媒体として水を用いている。
【００２７】
吸引ブロア２６によってバグフィルタ２０の上部から吸引された乾燥空気は、押し込みブロア２２に導かれる循環ライン４８を経由して循環される。乾燥機内の圧力に応じて、余剰の系内ガスを放出するためのダクトおよびダンパ５１と、不足時に窒素を供給するためのダクトおよびダンパ５２が押し込みブロア２２の出口側に設けられている。これらのダンパ５１、５２によって、流動層乾燥機１８の内部の圧力が一定に保たれている。また、これらのダンパ５１、５２によって、流動層乾燥機１８の内部の酸素濃度が所定値以下に制御されており、流動層乾燥機１８の内部で粉塵爆発が発生することが防止されている。
【００２８】
切り替え清掃時やメンテナンス時等において、系内を空気によって置換する必要があるときは、循環ライン４８を閉止するためのダンパ５０を閉、入気ダンパ３８を開、排気ダンパ４６を開とし、循環から１パスに空気の流れを変更する。
【００２９】
バグフィルタ２０の上部には、流動層乾燥機１８の内部で粉塵爆発が発生した場合に、流動層乾燥機１８の内部の空気を大気へ放出するための放散ダクト５４が設置されている。この放散ダクト５４によって、万が一粉塵爆発が発生した場合であっても作業員の安全性が確保されるとともに、流動層乾燥機１８やバグフィルタ２０等の機器が粉塵爆発の圧力によって破損することが防止されている。
【００３０】
放散ダクト５４には複数の噴射ノズル５６が設置されており、この噴射ノズル５６によって放散ダクト５４の内部に水を噴射することができる。この噴射ノズル５６に水を供給するため配管５８の途中には、中央制御室からの遠隔操作によって開閉操作が可能なコントロールバルブ６０が設置されている。
【００３１】
図２は、放散ダクト５４の拡大図である。
図２に示すように、放散ダクト５４の入口には、安全扉６２が設置されている。この安全扉６２にはバネ式のラッチ６４が設置されており、流動層乾燥機１８の内部の圧力が所定値以上となったときに安全扉６２が開くようになっている。このようなバネ式のラッチ６４としては、例えば、平和物産株式会社製の爆発放散用安全ラッチ（商品名「ブリクソンラッチ」）を使用することができる。あるいは、ラッチ６４を使用するのではなく、安全扉６２のヒンジ６６にバネを取り付けることによって、流動層乾燥機１８の内部の圧力が所定値以上となったときに安全扉６２が開くようにすることもできる。
【００３２】
放散ダクト５４の入口付近には、安全扉６２が開いたことを検出するための検出器６８が設置されている。本実施形態では、検出器６８として接触式のリミットスイッチを用いているが、非接触式の近接スイッチも使用できる。検出器６８によって安全扉６２が開いたことが検出されると、その検出信号が図示しない中央制御室のコンピュータに送られる。そして、そのコンピュータからコントロールバルブ６０を開くための信号が送信されることによって、コントロールバルブ６０が開くとともに、複数の噴射ノズル５６から放散ダクト５４の内部に水が噴射される。
【００３３】
図２に示すように、複数の噴射ノズル５６は、放散ダクト５４の入口方向に水を噴射するように設置されている。これにより、放散ダクト５４から放出される空気と水を向流接触させることが可能であり、粉塵爆発が発生した場合にトナーをより確実に消火することが可能である。
なお、複数の噴射ノズル５６には、放散ダクト５４の断面形状に合わせて噴射形状が四角形となるノズルを使用することが好ましい。このようなノズルとしては、例えば、スプレーイングシステムス・ジャパン株式会社製Ｈ−ＳＱ四角形スプレーを使用することができる。
【００３４】
上記のように構成されたトナー製造装置１０の作用効果について説明する。
本実施形態のトナー製造装置１０によれば、流動層乾燥機１８の内部で粉塵爆発が発生した場合に、複数の噴射ノズル５６によって放散ダクト５４の内部に水が噴射される。これにより、トナーを迅速に消火することが可能であり、粉塵爆発が発生した場合にトナーが放出されることで延焼が拡大することを防止することができる。
【００３５】
本実施形態のトナー製造装置１０によれば、従来技術のように流動層乾燥機１８の内部に消火剤を噴射することが不要であり、消火剤によってトナーの品質に悪影響を与えることを防止することができる。また、流動層乾燥機１８の内部の清掃が不要であるため、流動層乾燥機１８の再立ち上げを短時間で行うことが可能である。
【００３６】
本実施形態のトナー製造装置１０によれば、安全扉６２が開いたことを検出器６８によって検出しており、この検出器６８によって安全扉６２が開いたことが検出されたときに複数の噴射ノズル５６から水が噴射される。このため、従来技術のように圧力センサによって流動層乾燥機１８の内部の圧力を検出する場合と比較して、誤作動によって水が噴射されることを防止することができる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、乳化重合法によって得られたトナーを乾燥する例を示したが、本発明は乳化重合法以外の湿式法、例えば、懸濁重合法や溶解懸濁法によって得られたトナーに適用することも可能である。
（２）上記実施形態では、トナーの乾燥に流動層乾燥機を用いた例を示したが、本発明は流動層乾燥機以外の型式の乾燥機を用いる場合に適用することも可能である。
（３）上記実施形態では、トナーと乾燥空気をバグフィルタによって分離する例を示したが、本発明はバグフィルタ以外の型式の集塵機を用いる場合に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    トナー製造装置
１８    流動層乾燥機
２０    バグフィルタ
２２    押し込みブロア
２４    加熱器
２６    吸引ブロア
２８    除湿器
５４    放散ダクト
５６    噴射ノズル
６２    安全扉
６４    ラッチ
６６    ヒンジ
６８    検出器
【図１】
0005962053.tif 000002
【図２】
0005962053.tif 000003