(57)【要約】【課題】本発明は、オープンロール混練機における連続生産時において、混練物の収率が高く、かつ混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が良好な混練物を提供する。【解決手段】  少なくとも結着樹脂及び着色剤からなるトナー原料混合物を搬送し供給する原料搬送供給装置1と、原料搬送供給装置１にて供給されるトナー原料混合物２ａを熔融混練する回転駆動されるオープンロール１５とを備えた混練装置１０において、  上記原料搬送供給装置１から上記オープンロール１５へとトナー原料混合物２ａを供給する間にトナー原料混合物の供給量均一化部材１７を設けたことを特徴とする混練装置である。  【選択図】図１
2006301372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂及び着色剤からなるトナー原料混合物を搬送し供給する原料搬送供給装置と、原料搬送供給装置にて供給されるトナー原料混合物を熔融混練する回転駆動されるオープンロールとを備えた混練装置において、
上記原料搬送供給装置から上記オープンロールへとトナー原料混合物を供給する経路にトナー原料混合物の原材料供給量均一化部材を設けたことを特徴とする電子写真用トナーの混練装置。
【請求項２】
上記原材料供給量均一化部材は、トナー原料混合物を通過できる多数の開口を有するメッシュを設けて構成されることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項３】
上記メッシュ上にトナー原料混合物を拡散する拡散部材を設けたことを特徴とする請求項２記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項４】
上記原材料供給量均一化部材は、トナー原料混合物を通過できる多数の開口を有するメッシュを、間隔を隔てて積層して設け、少なくとも一つのメッシュ上に、トナー原料混合物の供給を拡散する拡散部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項５】
上記原材料供給量均一化部材は、上記オープンロールの回転軸方向に移動可能に設けられ、決められた周期で往復移動されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項６】
上記供給量均一化部材の往復移動させる周期を、０．５〜３Ｈｚとしたことを特徴とする請求項５記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項７】
上記原料搬送供給装置は、トナー原料混合物を上記オープンロールへと供給するためのフィーダーを設け、該フィーダー上に移送されるトナー原料混合物を拡散する第２の拡散部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項８】
上記第２の拡散部材は、中央部をトナー原料混合物が搬送される上流位置に突出させ、トナー原料混合物が通過できるスリットを多数設けスリット板から構成されていることを特徴とする請求項７記載の電子写真用トナーの混練装置。
【請求項９】
上記フィーダーは、振動部材を設けて振動させてなる振動フィーダーにて構成されていることを特徴とする請求項７記載の電子写真用トナーの混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用プロセスにより被記録媒体に画像形成を行う技術において、記録媒体として用いられる電子写真用トナーを製造するための装置にかかるもので、特に、トナー製造の原料となる混練物を作製する混練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーの製造方法として、粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法などがよく知られている。また、トナーの製造方法は、これら以外にも様々な方面から多種多様の方法が考案され、実施に供されている。
【０００３】
上記のトナーの製造方法のうち、粉砕法の一例として、トナー製造過程で重要な熔融混練工程を、オープンロール型連続混練機（以下、オープンロール混練機と略す）を用いて行い、その後の粉砕・分級工程を経て、トナーを製造する方法がある。この製造方法では、一般的に、ミキサー等の混合機を用いて、あらかじめ結着樹脂や着色剤ないしはマスターバッチ等を予備混合しておく。そして、この予備混合により得られたトナー原料混合物を、上記オープンロールを用いて熔融混練する。その後、得られた混練物を粉砕分級することで、所望の粒度分布を有するトナーを得ている。
【０００４】
その際、トナーの熔融混練工程において、トナーの原料混合物を、スクリューフィーダーや振動フィーダー等から構成される原料搬送供給装置により、オープンロールの一側端の加熱ロール上より供給する。供給されたトナー原料混合物は、両オープンロール間の一端供給側に滞留して熔融される。この熔融した結着樹脂等によりバンクが形成されるとともに、そのバンクにおいてオープンロールの回転によりバンク内に供給されたトナー原料混合物が飲み込まれて対流が形成される。
【０００５】
また、バンクにおいて、対流に飲み込まれたトナー原料混合物がオープンロールの加熱と回転により熔融され、結着樹脂は粘性を有する流体となる。そして、熔融したトナーの原料混合物が加熱ローラのオープンロール表面に巻き着き、オープンロールの回転により他端側（供給側と反対の端部側）へ移送されるうちにトナー原材料混合物が練り込まれて混練物が調製される。
【０００６】
このとき、オープンロールにおいて、通常、トナー原料混合物の熔融混練が低温で行われるため、結着樹脂の熔融が進まず、高粘性流体の結着樹脂が練り込まれて大きな圧縮力、せん断力が発生する。その圧縮力、せん断力により顔料、添加剤が微細化されるとともに、結着樹脂中に均一に分散される。そして、トナー原料混合物が熔融混練されて調製された混練物はオープンロールの他端排出側から排出される。排出された混練物は、冷却、固化された後、混練物の粉砕工程、分級工程、外添工程等を経てトナーが製造される。
【０００７】
ところが、上記混練物の製造工程において、トナー原料混合物は一箇所に一定量ずつまとまった状態でオープンロール混練機に供給され、そのトナー原料混合物は外気との接触により冷却されため、トナー原料混合物はオープンロールの加熱のみでは熔融されにくく、さらに、トナー原料混合物が熔融しきっていない状態で供給され続けると固形状のトナー原料混合物がバンク上に滞留してしまう。
【０００８】
さらに、固形状のトナー原料混合物はバンクからの伝熱により若干熔融しトナー原料混合物同士で固着してバンクで固まりとなる。この固まりがバンクの幅よりも大きくなるとギャップ間に巻き込まれにくくなり、混練されにくくなる。加えて、固まりが発生した状態で原料が供給され続けるため、原料は固まり落下し、原料がバンクからオープンロール間に均一かつ定量的に巻き込まれなくなる。その結果、原材料混合物の使用率が悪くなり混練物の収率が上がらなかった。しかも、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が悪化し、その混練物を使用したトナーの性能が低下してしまうというなどの問題も生じる。
【０００９】
前記オープンロール方式による混練機において、原料供給部での原材料混合物の熔融不良によるトナー原料混合物の大きな固まりの発生課題を解消するために、例えば下記特許文献１記載の技術が提案されている。この特許文献１では少なくとも結着樹脂及び顔料からなるトナー原料混合物を原料搬送供給装置にてオープンロール上へ供給する際、トナー原料混合物が供給されるときの供給幅（オープンロール回転軸方向の供給幅）を、供給量、混練物の平均温度、結着樹脂のガラス転移点を用いた関係式で規定し、これを満足する場合において原料を効率よく加熱できることから、トナー原料混合物の供給部での固まりの発生が抑制されて安定した混練ができ、トナー原料が均一に分散された混練物を製造できると記載されている。
【００１０】
また、下記文献２には、マスターバッチの製造で、オープンロール式の混練機の原料搬送供給装置にスクリューフィーダーで材料を搬送し、スクリューフィーダーとオープンロール供給部の間に振動フィーダーを設置し、材料の固まりをほぐすように供給することにより、固まり等が生じるのを防止できる構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２４４３４７
【特許文献２】特開２００２−１５６７９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記特許文献１に記載された条件では、原料搬送供給装置に設けられたスクリューフィーダーの搬送筒内の螺旋状翼におけるトナー原料混合物の供給幅を、各種物理量から数式で設定している。しかし、スクリューフィーダーでは、トナー原料混合物を定量的に精度良く連続供給する事が難しい。つまり、スクリューフィーダーでは、搬送筒内に設けられた螺旋状の翼板でトナー原料混合物が搬送されるため、スクリューのピッチに応じて密状態と疎状態で繰り返し一定量ずつ供給される傾向にある。そのため、上記供給幅で供給均一な分布とはならず、供給量にバラツキが発生し、一定量ずつまとまった状態でオープンロール混練機に供給される。従って、固まりが発生しやすくなり、原料が固まり落下たり、原料がバンクからオープンロール間に均一かつ定量的に巻き込まれにくくなりやすい。
【００１２】
以上のことから、トナー原料混合物の使用率が悪くなり混練物の収率が悪くなり混練物の収率を十分に高めることが望めない。しかも、上述同様に、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が悪化したりして、その混練物を使用したトナーの性能が低下してしまう危惧がある。
【００１３】
一方、原料搬送供給装置に上記スクリューフィーダーではなく、一般的に原料を定量的に精度良く連続供給することができる電磁石と板ばねと振動トラフ等からなる振動フィーダーを用いることで、設定量のトナー原料混合物を供給できる装置も提案されている。しかし、この種の装置では、原料を保持搬送する振動フィーダーを構成するトラフ（テーブル）上においてトナー原料混合物が均一にならず、中心部に集まる傾向がある。そのためオープンロールへの供給部の供給面積（供給幅）が小さくなり、その部分での単位面積あたりの供給量が大きくなる。これにより、トナー原料混合物が熔融しきっていない状態で供給され続け、固形状のトナー原料混合物がバンク上に滞留して、前記スクリューフィーダーと同じくトナー原料混合物混練物の収率を上げることができなくなる。また、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が悪化し、その混練物を使用したトナーの性能が低下する問題も十分に解消できない。
【００１４】
また、前記特許文献２に記載された条件では、供給前に原材料の固まりをほぐしているだけであり、上述した問題を解消できるものではない。
【００１５】
以上のような従来の装置ではトナー原料混合物の安定混練が期待できず、上述した問題を解消できるものではない。
【００１６】
そこで、本発明は、オープンロール方式を用いた混練装置における混練物の連続生産時において、オープンロールへとトナー原料混合物を供給するときに、設定量を設定幅で連続して供給できる装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、トナー原料混合物の固まりが発生せず、混練物の収率を高めることができるトナー原料混合物の混練装置を提供するものである。
【００１８】
さらに、本発明は、混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が良好で、その混練物を得るための混練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】
【００１９】
前記目的を達成するための混練装置は、少なくとも結着樹脂及び着色剤からなるトナー原料混合物を搬送し供給する原料搬送供給装置と、原料搬送供給装置にて供給されるトナー原料混合物を熔融混練する回転駆動されるオープンロールとを備えた混練装置において、
上記原料搬送供給装置から上記オープンロールへとトナー原料混合物を供給する経路にトナー原料混合物の原材料供給量均一化部材を設けて構成する。
【発明の効果】
【００２０】
以上の構成により少なくとも結着樹脂及び着色剤からなるトナー原料混合物を搬送する前記原料搬送供給装置とオープンロールの間にトナー原料混合物の供給量均一化部材を備えている事により、トナー原料混合物が、前記原料搬送供給装置で搬送中に偏った位置に移動したトナー原料混合物を、オープンロールに供給するときに、一箇所に集中してトナー原料混合物を供給することなく、設定した幅で均一な量を搬送する事ができる。原料供給部での原材料混合物の熔融不良によるトナー原料混合物の大きな固まりの発生課題を解消することができ、原料がバンクからオープンロール間に均一かつ定量的に巻き込まれ、原料の固まりの落下がなく、トナー原料混合物の使用率が良くなり混練物の収率が高く、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が上がり、その混練物を使用したトナーの性能が良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
本発明の実施形態について図１〜６に基づいて説明すると以下の通りである。
図１は、本発明におけるトナーを製造する過程での混練工程に係るオープンロール式の混練装置（オープンロール型連続混練機）の一例を主要部の斜視図である。図１に示すように、本実施形態の混練装置１０は、相対向する２本のロール（加熱ロール３および冷却ロール４）からなるオープンロール１５と、原料搬送供給装置１とを備えている。
【００２３】
オープンロール１５は、加熱ロール３と冷却ロール４との２本の円筒状のロールが、互いに平行させて近接配置され、回転可能に軸支され図に示す矢印５方向に互いに逆方向に回転駆動される構成となっている。図２は、混練装置１０平面図である。図２において、加熱ロール３及び冷却ロール４は、各両端部に回転軸９がそれぞれ固定されており、該回転軸９の各端部は支持部８に図示しない軸受けを介して軸支されている。また、加熱ロール３及び冷却ロール４は、ロール表面の外周面には、螺旋形状に形成された溝ａ、溝ｂが決められたピッチで形成されている。
【００２４】
上記回転軸９は、円筒形状であって、該回転軸９を介して加熱ロール３、冷却ロール４内部に加熱媒体が循環供給される構成となっている。これにより、加熱ロール３、冷却ロール４は、決められた温度に制御されている。この構成そのものは、従来周知のオープンロール１５を用いるもので、その構造そのもの詳細は省く。
【００２５】
さらに、上記回転軸９を支持する支持部８は、図示しないが回転軸９を矢印５で示す方向、つまり供給されるトナー原料混合物をロール３，４間に巻き込む方向に回転駆動するための駆動部が一方の端部に連結されており、図示しない駆動モータの回転が伝達されるように構成されている。従って、加熱ロール３及び冷却ロール４は、互いに逆方向に回転駆動され、その時の回転駆動速度は上記駆動モータの回転速度を制御することで実行される。
【００２６】
また、加熱ロール３内には、オイル等の加熱媒体を、また、冷却ロール４内には、水等の冷却媒体を先に説明したように回転軸９を介して通すことにより、温度調整が行われる。この温度調整は、従来より公知でありその公知技術を用いればよい。また、オープンロールの原料供給地点である原料供給側と混練物が排出される混練物排出側とで、それぞれ異なる温度調整を行うことができる。
【００２７】
なお、本実施形態の説明では、加熱ロール３および冷却ロール４には、それぞれ、表面に螺旋形状の溝ａおよび溝ｂが形成されたロールを使用するものとして説明した。しかし、溝がないロールを使用しても構わない。また、ロール対の配置は、図示したものに限定されない。分散を良くするために、ロール対後端部にさらにロール対を追加設置しても良い。また、支持部８は、軸受け等を介して上記回転軸９を支持する支持部分を少なくとも強固な、例えば金属等で構成されている。
【００２８】
一方、供給されるトナー原料混合物は、上述した加熱ロール３及び冷却ロール４によるオープンロール１５にてトナー原料混合物は、熔融混練され混練物として、対向するロールの一端部から他端部へと搬送されて、排出される。排出される他端部側のオープンロール１５の下部には、混練物を切断する円形状の金属製ストリップカッター６が設けられている。また、該カッター６の配置位置に対応した下部には回収ボックス７が配置されている。そのため、上記カッター６で切断された混練物は、回収ボックス７に回収される。
【００２９】
以上は、オープンロール１５を備えた混練装置の構成についての説明であるが、以下にオープンロール１５へとトナー原料混合物を搬送し、供給してなる原料搬送供給装置１の構成について説明する。
【００３０】
原料搬送供給装置１は、オープンロールに対して、少なくとも結着樹脂、着色剤とからなる、予め予備混合されたトナー原料混合物を搬送し、供給する。そのため、原料搬送供給装置１は、冷却ロールの供給側（図２では右側）の外側に配置された載置台（図示せず）上に載置される。原料搬送供給装置１は、トナー原料混合物を一時貯溜するホッパ部と、螺旋状のスクリューが内蔵されたスクリュー部を備えている周知のスクリューフィーダー１１と、該スクリューフィーダー１１より搬送されるトナー原料混合物を加熱ロール３上へと送り、供給する周知の振動フィーダー１２とから構成されている。
【００３１】
上記スクリューフィーダー１１は、例えば２本のスクリュー（図示せず）が互いに平行に配置されており、ホッパ部に貯溜されているトナー原料混合物を振動フィーダー１２へと送り込むようにしている。そのため、スクリューフィーダー１１と振動フィーダー１２とは連通されている。
【００３２】
振動フィーダー１２は、スクリューフィーダー１１に連通された部分と反対側の先端部が、後述するスクリューフィーダー１１のトナー原料混合物を、オープンロール１５上に供給する供給口となるように構成されている。この振動フィーダー１２は、スクリューフィーダー１１に連通した部位を上位置とし、上記開口部である供給口を下位置となるようの傾斜状態で配置されている。
【００３３】
また、上記振動フィーダー１２は、下部に断面がコ字状のトラフ（テーブル）１２ａを構成部材にもち、コ字状の上開口部を平板で覆うことで、断面がほぼ矩形の筒状を呈した構成であり、その先端部分が開口され、この開口部は、トナー原料混合物をオープンロール１５上へと供給する供給口を構成している。この振動フィーダー１２は、トナー原料混合物を上記トラフ１２ａ上に停滞させることなく、効率よく搬送するために、上述したように傾斜状態で配置すると同時に、トラフ１２ａに図示しない振動子等を取り付け振動させている。これにより、スクリューフィーダー１１にて搬送され、振動フィーダー１２へと送り込まれたトナー原料混合物は、トラフ１２ａ上を傾斜方向に効率よく移送される。
【００３４】
上記振動フィーダー１２にてオープンロール１５へと搬送し、供給する地点は、加熱ロール３上の頂点部から加熱ロール３と冷却ロール４との間にかけての範囲内における加熱ロール３上である。この場合、振動フィーダー１２を移送されて上記加熱ロール上にトナー原料混合物を供給するための供給口１２ｂ（幅Ｌ）は、がオープンロールの回転軸方向とほぼ平行状態で配置される。
【００３５】
以上のように構成された原料搬送供給装置１の構成において、スクリューフィーダー１１、振動フィーダー１２を介して搬送、供給されるトナー原料混合物は、振動フィーダー１２を効率よく移送され、オープンロール１５の加熱ロール３上へ効率よく供給される。この時、振動フィーダー１２のトラフ１２ａ上を移送され供給口から供給されるトナー原料混合物は、供給口の幅Ｌ方向で均一な分布状態で供給されず、中央部に集まる状態で供給される傾向にある。
【００３６】
そこで、上述したような問題を解消するために、振動フィーダー１２上を搬送、供給されるトナー原料混合物が、オープンロール１５に、供給口の幅Ｌの範囲で均一な分布状態で供給できるようにする本発明の供給量均一化装置１７を配置する。次にその構造について図３、及び図４に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
図３に示すように、供給量均一化装置１７は、上記振動フィーダー１２の供給口と、オープンロール１５との間に設けられた供給量均一化部材を構成するメッシュ筐体１６と、該メッシュ筐体１６と連結し、図２、図３に示すように、矢印１８方向に往復移動させるための往復移動機構１４とから構成されている。メッシュ筐体１６は、図示しない保持装置を介して矢印１８方向へと移動可能に保持されている。
【００３８】
また、上記メッシュ筐体１６は、図４に示すように周囲を囲った枠体１６ａの底部に、トナー原料混合物を通す多数の開口を有するメッシュ１９が設けられている。この枠体１８ａの上部は、開放されており、その開放部が振動フィーダー１２の供給口に対向している。また、メッシュ１９は、その開口（目開き）をトナー原料混合物の大きさに合せて設けられている。なお、メッシュ１９は、繊維を編み込んだ構成、また平板に多数の孔を設け構成したものであればよく、トナー原料混合物が通過できる大きさの開口、または孔が形成されていればよい。また、トナー原料混合物が付着しにくい材料を選択して構成するとよい。
【００３９】
以上のように構成された供給量均一化装置１７は、そのメッシュ筐体１６が、往復移動機構１４により、決められた周期で往復移動される。この移動により、図３に示すようにメッシュ筐体１６に送られてきたトナー原材料２ａはオープロール１５と平行方向に振動しているメッシュ１９上に供給さる。メッシュ１９上に供給されたトナー原料混合物２ａは、メッシュ１９と衝突すると、一部が、そのまま網目（開口）を通りオープンロール１５に供給され、他のものは、メッシュ１９上で広がり中央部に集中された原料混合物が拡散され２ａで示すようにオープンロール１５の特に加熱ロール３上へ一定に、かつ幅Ｌ方向で均一に供給される。この場合、メッシュ筐体１６が、トナー原料混合物の供給幅方向に往復移動されるため、上記作用が助長されることにもなる。
【００４０】
なお、図４に示すような供給量均一化装置１７を構成するメッシュ筐体１６の構造に限るものではなく、図５、図６に示すような構成であってもよい。図５に示す構造のメッシュ筐体２０は、図４に示すメッシュ筐体１６と同様の構造のものにおいて、供給されるトナー原料混合物を供給幅方向に拡散させるための３角柱形状の拡散部材２１を、メッシュ１９上に頂部が供給口側になるように一定間隔ごとに設けている。拡散部材２１は、オープンロール１５の回転軸方向とは直交する方向に設けられており、トナー原料混合物が付着しにくい、例えばシリコン性の材料等にて構成されている。この拡散部材２１の形状としては、３角柱形状のものでなくても、半円柱形状、半楕円状の柱形状のものでもよい。ただ、上部が平面形状、メッシュ１９と間に隙間等が形成されるものは、トナー混合物が滞留する可能性があるため、なるべくなら避けたほうがよい。
【００４１】
また、図６に示すメッシュ筐体２２は、図４及び図５に示す各メッシュ筐体１６、２０を上下に重ね合わせた構造としている。図６においては、図５に示すメッシュ筐体２０を上部に、下部にメッシュ筐体１６を設けている。これは、逆の構造であってもよいことは勿論である。
【００４２】
次に上述で説明した本実施形態にかかる混練装置１０による熔融混練の動作ついて説明する。トナーの製造において、通常、予め、熔融混練の前に、結着樹脂、着色剤、離型剤等を所定量計量して、Ｑ型ミキサー、ヘンシェルミキサー等のミキサー（混合機）を使用し予備混合（前混合）を行う。本実施形態においても、所望の量を計量した結着樹脂、着色剤等をそれぞれ前記のミキサー内に投入して、トナー原料混合物の予備混合を行う。なお、トナー原料混合物は、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むとする。また。これ以外の材料、例えば、離型剤、電荷制御剤等が含まれていてもかまわない。
【００４３】
予備混合されたトナー原料混合物は、まず、スクリューフィーダー１１のホッパ部に投入され、その後、振動フィーダー１２より、オープンロール１５の加熱ロール３上から上述した、供給量均一化装置１７介して、図１において矢印２ａの方向に供給される。この時、上記供給量均一化装置１７を構成する均一化部材であるメッシュ筐体１６が設けられていることから、オープンロール１５の加熱ロール３上に、決められた量で、また決められた幅の領域内で均一な分布状態で供給される。
【００４４】
このようにしてオープンロール１５に供給された予備混合物されたトナー原料混合は、供給された地点付近で速やかに熔融するか、一旦ロール間に滞留する。このロール間に滞留する滞留物は、オープンロール１５の回転により、順次ロール３、４間において練りこまれていき、また滞留物は、加熱ロール３からの加熱や、混練の摩擦等による発熱により、熔融して加熱ロール３に巻きつく。ただし、原料供給域において局所的に供給過多となる場合、原料の速やかな熔融が阻害され一部がロールに巻きつかずにトナー原料混合物の落下が発生することとなる。この点、本実施形態によれば、局所的な供給過多はなく、常時安定して均一な分布状態でトナー原料混合物の供給が行われる。
【００４５】
以上のようにして加熱ロール３に巻きついた原料混合物は、加熱ロール３および冷却ロール４間における圧力により、両オープンロールの一端供給側の間に滞留してバンクを形成する。このバンクにおいてオープンロール１５の回転によりバンク内に供給されたトナー原料混合物が飲み込まれて対流が形成される。
原料搬送供給装置１からのトナー原料混合物の供給が継続され、混練された混練物が順次、排出側の方へ熔融混練されながら移動する。そして、オープンロール１５の排出側に設けられている円形状の金属製ストリップカッター６により、加熱ロール３に巻きついた混練物の切断が行われる。切断後に、混練物は、図１の矢印６ａに示すように下側に排出され、回収ボックス７内に混練物が回収される。
以上ように、原料搬送供給装置１とオープンロール１５の間にトナー原料混合物２ａの供給量均一化装置であるメッシュ筐体１６を備えている事により、トナー原料混合物２ａは、前記原料搬送供給装置１で搬送中に偏った位置に移動したとしても、設定した幅Ｌの範囲で均一な量を供給する事ができる。よって、原料供給部でのトナー原料混合物２ａの熔融不良によるトナー原料混合物の大きな固まりの発生課題を解消することができ、原料がバンクからオープンロール１５間に均一かつ定量的に巻き込まれ、原料の固まりの落下がなく、トナー原料混合物の使用率が良くなり混練物の収率が高く、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が上がる。
【００４６】
以上のようにして回収された混練物を、粉砕・分級することで、所望の粒度分布を有するトナーを製造する。
【００４７】
なお、本実施の形態による説明において、原料搬送供給装置１において、最終的にオープンロール１５へトナー原料混合物を供給するために振動フィーダー１２を用いる構成として説明した。しかし、このような構成の振動フィーダー１２の構成に限られるものではない。つまり、最終的にオープンロール１５へトナー原料混合物を供給するためのフィーダー（移送装置）であればよく、振動させるものでなく、特許文献１記載のようなフィーダーの構成であってもよいことは勿論である。
【００４８】
次いでトナー製造のための原料混合物について説明する。
【００４９】
本発明で用いられるトナー原料の一構成材料である結着樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体；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およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等のスチレン−アクリル酸エステル共重合体；スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メチルエチル共重合体、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およびスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等のスチレン−メタクリル酸エステル共重合体；スチレン−α−クロロアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単独重合体、または、共重合体）、ポリ塩化ビニル、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。また、これら結着樹脂は、単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。上記例示の結着樹脂のうち、フルカラー用トナーとして用いる場合には、熱特性制御等の観点からポリエステル樹脂がより好ましい。ポリエステル樹脂は、下記の多価アルコールと多価カルボン酸成分とから合成することができるが、特に限定されるものではない。
多価アルコール成分としては、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチレングリコール、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、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物等の２価アルコールをあげることができる。また、ポリマーをテトラヒドロフラン不溶分が発生しない程度に非線状化するために３価以上の多価アルコールを使用することができる。３価以上のアルコール成分としては、グリセリン、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトラオール、１，４−ソルビタン、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、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あげられる。
【００５０】
また、多価カルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アルキルコハク酸（例えば、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸）等の２塩基性カルボン酸、それらの酸無水物およびアルキルエステルをあげることができる。    
【００５１】
また、本発明用いられる着色剤は、特に限定されるものではなく、例えば、イエロートナーを得るための着色剤としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、３、４、５、６、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、５５、６５、７３、７４、８１、８３、８７、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１３、１１６、１１７、１２０、１２３、１２８、１２９、１３３、１３８、１３９、１４７、１５１、１５３、１５４、１５５、１５６、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１８０、１８５等が挙げられ、特に、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １７（ジスアゾ）、７４（モノアゾ）、１５５（縮合アゾ）、１８０（ベンズイミダゾロン）が好ましい。
【００５２】
またマゼンタトナーを得るための着色剤としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１５、１７、１８、２２、２３、３１、３７、３８、４１、４２、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９：１、４９：２、５０：１、５２：１、５２：２、５３：１、５３：３、５４、５７：１、５８：４、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、６５、６６、６７、６８、８１、８３、８８、９０、９０：１、１１２、１１４、１１５、１２２、１２３、１３３、１４４、１４６、１４７、１４９、１５０、１５１、１６６、１６８、１７０、１７１、１７２、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８５、１８７、１８８、１８９、１９０、１９３、１９４、２０２、２０８、２０９、２１４、２１６、２２０、２２１、２２４、２４２、２４３、２４３：１、２４５、２４６、２４７等が挙げられ、特に、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８：１（バリウムレッド）、４８：２（カルシウムレッド）、４８：３（ストロンチウムレッド）、４８：４（マンガンレッド）、５３：１（レーキレッド）、５７：１（ブリリアントカーミン）、１２２（キナクリドンマゼンタ）および２０９（ジクロロキナクリドンレッド）が好ましい。
【００５３】
またシアントナーを得るための着色剤としては、フタロシアニン系のＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １、２、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１５、１６、１７：１、２７、２８、２９、５６、６０、６３等が挙げられ、特に、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５（フタロシアニンブルーＲ）、１６（無金属フタロシアニンブルー）、６０（インダンスロンブルー）が好ましい。
【００５４】
さらにブラックトナーを得るための着色剤としては、カーボンブラックが好適である。カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ロースブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、アセチレンブラック等の、従来公知の様々なカーボンブラックの中から、適宜選択すればよい。
【００５５】
本発明のトナー原料混合物に前記結着樹脂及び着色剤以外に添加するものとして電荷制御剤がある。この電荷制御剤は特に限定されるものではなく、黒トナー又はカラートナー用の公知の負帯電又は正帯電のトナー用の電荷制御剤を使用することができる。負帯電用の制御剤としては、サリチル酸又はその誘導体のクロム、亜鉛、ジルコニウム錯体もしくは塩化合物、アゾ錯体染料、長鎖アルキルカルボン酸塩等の界面活性剤等が挙げられる。正帯電トナー用の電荷制御剤としては、ニグロシン染料又はその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等が挙げられる。更に、離型剤としては、カルナバワックス等の天然ワックス及び合成ワックス類、シリコーン系重合体、高級脂肪酸、ポリオレフィン系重合体、低分子重合体等が挙げられる。
【００５６】
以下、本実施形態による上述した混練装置の混練状況を確認するために実施例および比較例を上げて説明する。その要旨を越えない限り、特に限定されるものではない。
（実施例１）
使用したトナー原料混合物の、処方を下記に示す。
【００５７】
・結着樹脂・・・ポリエステル樹脂（熔融温度Ｔｍ＝１３５℃）：  ８１．９重量％
［上記ポリエステル樹脂は、  重量平均分子量：１．８×１０４、
数平均均分子量：３．５×１０３、ガラス転移温度６８℃］
・着色剤・・・マゼンタ顔料マスターバッチ
（含有素顔料（Ｃ．Ｉ．Pigment  RED  ５７：１）：４０重量部）  ：１２．０重量％
・帯電制御剤・・・有機ベントナイト系帯電制御剤                    １．０重量％
・離型材・・・ポリエチレン系離型剤  （熔融温度Ｔｍ＝７３℃）      ５．１重量％
上記の材料、計１００重量％に対して、ヘンシェルミキサーにて混合してトナー原料混合物を得た。
【００５８】
次いで、トナー原料混合物をスクリューフィーダー１１のホッパ部に供給した。次に、スクリューフィーダー１１から２０ｋｇ／ｈの供給速度で振動フィーダー１２を経て、供給量均一化装置１７を介して、オープンロール１０に供給した。この時の、オープンロールの１０の設定条件は、加熱ロール３の供給側温度が１４０℃、排出側が７０℃、冷却ロール４の供給側が８０℃、排出側が１５℃であった。
【００５９】
また、加熱ロール３及び冷却ロール４は共に直径が３２０ｍｍ，長さ１５５０ｍｍ，ロール間ギャップは０．３ｍｍであり、回転数は加熱ロール３が７５ｒｐｍ、冷却ロール４が６５ｒｐｍで行った。
【００６０】
また振動フィーダー１２のトラフ１２ａの幅（供給幅）Ｌは３００ｍｍ、搬送長さは約９００ｍｍであった。振動フィーダー１２のトラフ１２ａは、水平に対して２０°になる様に傾斜して配置した。
【００６１】
さらに供給量均一化装置１７は、均一化部材である図４に示すメッシュ筐体１６として、高さ４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ（オープンロールの回転軸方向）、幅（長さと直交する方向）５０ｍｍの箱型の物を使用し、底のメッシュ１９のメッシュの目開き５ｍｍを用い、図２、図３で示す矢印１８方向に往復移動させるための周期を１Ｈｚ間隔で、移動量として５０ｍｍ前後に駆動し、トナー原料混合材料の供給を行った。
【００６２】
以上の条件で原料をオープンロール１０表面に巻きつけて、引き続き３時間の間、混練を継続した。供給量均一化装置から均一分散してオープンロール上の供給部より供給されたトナー原料混合物は、両オープンロールの一端供給側の間に滞留してバンクが形成されるとともに、そのバンクにおいてオープンロールの回転によりバンク内にトナー原料混合物が飲み込まれて対流が形成され、原材料混合物の熔融不良によるトナー原料混合物の大きな固まりの発生もせず終始安定した混練を行うことできた。
（実施例２）
供給量均一化装置１７として図５に示す均一化部材を構成するメッシュ筐体２０を用い、メッシュ１９上に山形形状（正三角柱形状）で高さ７ｍｍ、長さ４０ｍｍのシリコン性のトナー原材拡散部材２１を中央と中央から左右に７５ｍｍ間隔で、合計５箇所設置した以外は実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果実施例１と同様に安定した混練を行うことができた。
（実施例３）
供給量均一化装置１7として構成するメッシュ筐体２２の構成を図５に示した構成ものと、図４に示した構成のものとを上下に積層するように重ね合わせ図６に示すように２段階構造とした以外は、実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果実施例１と同様に安定した混練を行うことができた。
（実施例４）
供給量均一化装置１7における図２、図３で示す矢印１８方向への往復移動の周期を０．５Ｈｚ間隔とした以外は、実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果実施例１と同様に安定した混練を行うことができた。
（実施例５）
供給量均一化装置１7における図２、図３で示す矢印１８方向への往復移動の周期を3Ｈｚ間隔とした以外は、実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果実施例１と同様に安定した混練を行うことができた。
【００６３】
（比較例１）
供給量均一化装置１７を設置しない以外は実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果トナー原料混合物の流れが振動フィーダーの中央に集中し、トナー混合材料が一箇所にまとまった状態でオープンロール混練機に供給された。そのためトナー原料混合物は、オープンロールの加熱のみでは熔融されず、さらに、トナー原料混合物が熔融しきっていない状態で供給され続けられ固形状のトナー原料混合物がバンク上に滞留した。そして、この固まりがバンクの幅よりも大きくなり、ギャップ間に巻き込まれにくくなり、混練されなくなり、加えて、固まりが発生した状態で原料が供給され続けるため、原料は固まり落下し、原料がバンクからオープンロール間に均一かつ定量的に巻き込まれなくなった。よって、混練物の収率が悪くなり、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が不均一になる問題が発生した。
（比較例２）
供給量均一化装置１７の図４に示すメッシュ筐体１６を用い、これを０．３Ｈｚの移動周期で図２の矢印１８方向に５０ｍｍ前後に往復に駆動し、トナー原料混合材料の供給を行った以外は実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果比較例１と同様にトナー原料混合物の流れが中央に集中したまま供給され、原料は固まり落下し、原料がバンクからオープンロール間に均一かつ定量的に巻き込まれなくなった。よって、混練物の収率が悪くなり、得られる混練物における結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が不均一になる問題が発生した。
（比較例３）  
供給量均一化装置１７を４Ｈｚ間隔で１８方向に５０ｍｍ前後に駆動さし、トナー原料混合材料の供給を行った以外は実施例１と同様にトナー混合材料の混練を実施した。その結果トナー原料混合物の流れが均一にならず、供給される量が多くなったり、少なくなったりして原料はオープンロール間に不均一に巻き込まれた。よって、結着樹脂中への顔料、添加剤の分散性が不均一になる問題が発生した。
【００６４】
以上記載した、実施例１〜５におけるトナー原料混合物の混練状況は、非常に良好でありことが分かる。つまり、本実施形態による原料搬送供給装置とオープンロールの間にトナー原料混合物の供給量均一化装置であるメッシュ筐体１６（２０、２２）を設けることで、トナー原料混合物を供給幅全域において、均一な分布状態で供給できた。
【００６５】
これに対し、比較例１においては、部分的な供給過多が生じることで、混練が良好に行われず、その結果、固まりが発生し混練物の収率が悪くなった。また、練りこみ状況においても均一にならなかった。また、比較例２では、供給量均一化装置１７の往復駆動のスピードが遅いため、トナー原料混合物の流れが中央に集中したまま供給され、原料は固まり落下し、原料がバンクからオープンロール間に均一かつ定量的に巻き込まれなくなった。よって、供給過多等により混練物の収率が多少悪くなり、練りこみ状況も多少悪くなった。さらに比較例３においては、供給量均一化装置１７の往復駆動のスピードが速いためトナー原料混合物の流れが偏り、多く供給されたり、少なく供給されたりして、不均一になった。よって、トナー原料混合物がバンクからオープンロール間に不均一に巻き込まれ熔融混練が行われ、材料の分散状態が不均一になり、固まりの発生もおこった。
【００６６】
以上結果をまとめたものを下記の表１に示した。
【００６７】
【表１】
2006301372.tif 000003
【００６８】
以上のことから、混練物の収率を高くし、均一な練りこみを行うためには、本発明による原料搬送供給装置とオープンロールの間にトナー原料混合物の供給量均一化装置であるメッシュ筐体１６（２０、２２）を設けることで、トナー原料混合物を供給幅全域において、均一な状態で供給できるようにすることである。また、混練を満足させるためには供給量均一化装置を設けると同時に、供給量均一化装置の振動数を０．５Ｈｚ〜３Ｈｚに設定することで安定した供給を行え、良好なる混練を可能にしている。
【００６９】
（他の実施の形態）
本発明による上述した実施の携帯における混練装置によれば、原料搬送供給装置１から混錬を行うオープンロール１５上に供給するときに、振動フィーダー１２より供給されるトナー原料混合物がトラフ１２ａ上で、中央部に集まる傾向にあることを説明した。そこで、中央部に集まるトナー原料混合物を拡散し、供給口の幅Ｌ方向に均一な分布での供給を行えるようにすれば、さらに本発明の供給量均一化装置１７を設けるものと合せれば、更なる効果が期待できる。
【００７０】
その一具体例を図７を参照して説明する。この図において、トナー原料混合物が振動フィーダー１２のトラフ１２ａ上を移送する途中、例えば供給口の近くに、第２の拡散部材１３を設ける。第２の拡散部材１３は、トラフ１２ａ表面上に搬送上流方向に向かって中央部を凸形状に形成されたスリット板１３にて構成されている。第２の拡散部材を構成するスリット板１３は、図に示すように中央部を折り曲げ、折り曲げた部分（突出部分）が搬送方向の上流側になるように配置されており、その配置位置としては開口部（供給口）の上流位置に設けている。さらにスリット板１３には、トナー原料混合物が通過できるスリット１３ａがトラフ１２ａ側に向かって複数形成されている。
【００７１】
以上のようにスリット板１３を設けることで、トラフ１２ａ上流から搬送されてきた原料は、スリット板１３に衝突すると、スリット１３ａの形状及びそのスリットパターンの様式に応じて、振動フィーダー１２により中央部にトナー原料混合物が集中しようとしても拡散される。例えば、中央部に集中しようとするトナー原料混合物の流れを符号２ａで示すように、各スリット１３ａを通過するようにして分散され、オープンロール１５上へ一定幅Ｌの範囲で均一に搬送され供給されようになる。なおスリット１３ａの形状は図のような矩状に限られるものではない。
【００７２】
上記スリット板１３に形成されるスリット１３ａとしては、一定の幅で、また決められた間隔、例えば等間隔に形成した構成であってもよく、また一定間隔でなく、下流側に向かって徐々にその間隔を狭めるように形成してもよい。
【００７３】
以上の構成とは別に、スリット板１３は、中央部を折り曲げたものでなく、円弧形状に湾曲させ、湾曲させた突出部を上流側に配置するようなものであってもよく、さらにスリット形状として円弧形状に等間隔に形成した構成であってもよい。
【００７４】
上述した説明のスリット板１３は、少なくとも中央部が上流側、つまりトナー原料混合物が搬送される上流位置に突出するように形成し、スリットとしては、その個数や形状、それを形成するパターンとしてトラフ１２ａの幅全域でトナー原料混合物が均一に分布するように供給されるように形成すればよい。つまり、スリットの形状も例示したような四角形状に限られるものではなく、半楕円形状、半円形状、また三角形状でも良く、その数も特に限られたものではない。これらのサイズ及び形状を種々に組み合わせることで所望の流量分布及び供給幅において均一な分布で供給することが可能となる。
【００７５】
以上のような構成のスリット板１３である第２の拡散部材を設けることで、振動フィーター１２のトラフ１２ａ上を移送されるトナー原料混合物は、供給幅Ｌの範囲において、ほぼ均一な分布状態で加熱ロール３上に供給される。また、加熱ロール３へと落下する途中で均一化部材であるメッシュ筐体１６のメッシュ１９を通過することで、さらに均され良好なる供給が行える。これにより、当然のこととして、オープンロール１５にて良好なる混錬を期待でき、練り込み状況においても良好に、さらに混練物のさらなる高収率を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係わるオープンロール型混練機の一例を示す図。
【図２】本発明に係わるオープンロール型混練機の平面図。
【図３】本発明に係わる供給量均一化装置の一具体例を示す一部を透視した斜視図。
【図４】本発明に係わる供給量均一化装置を構成する原材料均一部材の一具体例を示す一部を透視した斜視図。
【図５】本発明に係わる供給量均一化装置を構成する原材料供給量均一化部材の他の具体例を示す一部を透視した斜視図。
【図６】本発明に係わる供給量均一化装置を構成する原材料供給量均一化部材のその他の具体性を示す一部を透視した斜視図。
【図７】本発明にかかる他の実施の形態による構成例を説明するための原料搬送供給装置の具体例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７７】
１  原料搬送供給装置
２ａ  トナー原料混合物
３  加熱ロール
４  冷却ロール
６ａ  混練物
１０  混練装置
１１  スクリューフィーダー（ホッパを含む）
１２  振動フィーダー
１３  スリット板（第２の拡散部材）
１５  オープンロール
１６  メッシュ筐体（原材料供給量均一化部材）
１７  供給均一化装置
１９  メッシュ
２０  メッシュ筐体（原材料供給量均一化部材）
２１  拡散部材
２２  メッシュ筐体（原材料供給量均一化部材）
【図１】
2006301372.tif 000004
【図２】
2006301372.tif 000005
【図３】
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【図４】
2006301372.tif 000007
【図５】
2006301372.tif 000008
【図６】
2006301372.tif 000009
【図７】
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