(57)【要約】【課題】消色型電子写真トナーの製造において行う溶融混練によって消色が生じるのを抑制可能とする。【解決手段】連続式２本ロールミルにより、樹脂と着色剤と消色剤とを溶融混練する工程を含み、溶融混練する工程は、着色剤及び消色剤の何れか一方と樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、連続式２本ロールミルの第１位置Ｐ１に供給することと、着色剤及び消色剤の他方のみ或いは更に樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、第１位置Ｐ１よりも下流の第２位置Ｐ２に供給することとを含み、第２材料の供給を、混練が行われる領域の上流側の端から第２位置Ｐ２に対応した位置までの距離Ｄが上記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ長さＬ未満となるように行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と、着色剤と、前記着色剤と反応することにより前記着色剤による色を消色させる消色剤とを、ロールミルにより溶融混練する工程を含み、
前記溶融混練する工程は、前記着色剤及び前記消色剤の何れか一方と前記樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、前記ロールミルの第１位置に供給することと、前記着色剤及び前記消色剤の他方のみ或いは更に前記樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、前記ロールミルの前記第１位置よりも下流の第２位置に供給することとを含み、
前記第２材料の供給を、前記ロールミルの混練が行われる領域の上流側の端から前記第２位置に対応した位置までの距離Ｄが前記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ前記長さＬ未満となるように行う、
消色型電子写真トナーの製造方法。
【請求項２】
前記第２材料の供給を、前記距離Ｄが前記長さＬの０．６倍乃至０．９倍となるように行う請求項１に記載の消色型電子写真トナーの製造方法。
【請求項３】
前記第２材料の供給速度ＲＦ２と前記第１材料の供給速度ＲＦ１との比ＲＦ２／ＲＦ１を０．０１乃至１．０の範囲とする請求項１又は２に記載の消色型電子写真トナーの製造方法。
【請求項４】
前記第１材料の供給及び前記第２材料の供給を、それぞれ前記ロールミルの第１若しくは第２ロール又はそれらの隙間上の何れかに行う請求項１又は３に記載の消色型電子写真トナーの製造方法。
【請求項５】
ロール面同士が隙間を空けて向き合うように配置された２本のロールの少なくとも一方の前記ロール面にスパイラル溝が設けられ、回転することによって、混練すべき材料を、それらの回転に伴って生じる前記スパイラル溝の搬送作用により前記２本のロールの何れか一方の一端から他端へ向けて搬送しながら混練する第１ロール及び第２ロールと、
前記第１ロール及び前記第２ロールを回転させる駆動機構と、
着色剤と、前記着色剤と反応することにより前記着色剤による色を消色させる消色剤の何れか一方と樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、前記第１ロール若しくは前記第２ロール又は前記隙間上の何れかの第１位置に供給する第１供給装置と、
前記着色剤及び前記消色剤の他方のみ或いは更に前記樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、前記第１ロール若しくは前記第２ロール又は前記隙間上の何れかの前記第１位置よりも下流の第２位置に供給する第２供給装置であって、前記２本のロールの一端から他端へ向けての間のうちの混練が行われる領域の上流側の端から前記第２位置に対応した位置までの距離Ｄは、前記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ前記長さＬ未満である第２供給装置と、
を具備した消色型電子写真トナーの製造装置。
【請求項６】
前記距離Ｄは前記長さＬの０．６倍乃至０．９倍の範囲内にある請求項５に記載の消色型電子写真トナーの製造装置。
【請求項７】
前記第１供給装置及び前記第２供給装置は、前記第２材料の供給速度ＲＦ２と前記第１材料の供給速度ＲＦ１との比ＲＦ２／ＲＦ１が０．０１乃至１．０の範囲となるように前記第１材料及び前記第２材料をそれぞれ供給する請求項５又は６に記載の消色型電子写真トナーの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消色型電子写真トナーの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然保護、特に森林資源の保護及び都市部におけるゴミの削減のため、使用済みの紙類の再利用又は再生利用が見直されつつある。その一環として、企業のオフィス内で生じる不要になった使用済みの複写紙、印刷物、ファクシミリ用紙などの廃紙の再利用などについて検討されている。
【０００３】
そのような状況のなか、消色型電子写真トナーが注目されている。消色型電子写真トナーとしては、ロイコ色素を用いたトナーや近赤外線吸収色素を用いたトナーなどがある。消色型電子写真トナーを用いて複写機やプリンタにより文字などの画像を形成した印刷物は、熱や光によって画像を消去することができる。従って、この技術によれば、被印刷媒体を再使用することが可能である。
【０００４】
しかしながら、消色型電子写真トナーは、その製造において行う溶融混練の際に、過熱のため消色してしまう可能性がある。
【０００５】
この解決策として、特許文献１には、近赤外線吸収色素を含んだ消色型電子写真トナーの製造において、耐熱性老化防止剤として、ヒドロキノン誘導体又はフェノール誘導体を使用することが記載されている。また、特許文献２には、可視光線乃至近赤外線吸収色素を含んだ消色型電子写真トナーの製造において、可視光線乃至近赤外線吸収色素を含有した結着樹脂Ａと、結着樹脂Ａとは非相溶性の結着樹脂Ｂと、消色剤とを溶融混練することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、消色型電子写真トナーに老化防止剤を添加すると、このトナーに求められる消色性能を悪化させることとなる。そのため、消色剤の添加量増加や消色装置の光エネルギー／熱エネルギーの増強を強いられる。また、非相溶性の２種類の結着樹脂を用いる方法は、樹脂の選定や均一な分散方法、均一な粉砕方法等に大きな課題があり、実用には至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−１９７１９８号公報
【特許文献２】特開平０７−３２５４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、消色型電子写真トナーの製造において行う溶融混練によって消色が生じるのを抑制可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一側面によると、樹脂と、着色剤と、前記着色剤と反応することにより前記着色剤による色を消色させる消色剤とを、ロールミルにより溶融混練する工程を含み、前記溶融混練する工程は、前記着色剤及び前記消色剤の何れか一方と前記樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、前記ロールミルの第１位置に供給することと、前記着色剤及び前記消色剤の他方のみ或いは更に前記樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、前記ロールミルの前記第１位置よりも下流の第２位置に供給することとを含み、前記第２材料の供給を、前記ロールミルの混練が行われる領域の上流側の端から前記第２位置に対応した位置までの距離Ｄが前記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ前記長さＬ未満となるように行う、消色型電子写真トナーの製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の側面によると、ロール面同士が隙間を空けて向き合うように配置された２本のロールの少なくとも一方の前記ロール面にスパイラル溝が設けられ、回転することによって、混練すべき材料を、それらの回転に伴って生じる前記スパイラル溝の搬送作用により前記２本のロールの何れか一方の一端から他端へ向けて搬送しながら混練する第１ロール及び第２ロールと、前記第１ロール及び前記第２ロールを回転させる駆動機構と、着色剤と、前記着色剤と反応することにより前記着色剤による色を消色させる消色剤の何れか一方と樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、前記第１ロール若しくは前記第２ロール又は前記隙間上の何れかの第１位置に供給する第１供給装置と、前記着色剤及び前記消色剤の他方のみ或いは更に前記樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、前記第１ロール若しくは前記第２ロール又は前記隙間上の何れかの前記第１位置よりも下流の第２位置に供給する第２供給装置であって、前記２本のロールの一端から他端へ向けての間のうちの混練が行われる領域の上流側の端から前記第２位置に対応した位置までの距離Ｄは、前記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ前記長さＬ未満である第２供給装置と、を具備した消色型電子写真トナーの製造装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、消色型電子写真トナーの製造において行う溶融混練によって消色が生じるのを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る消色型電子写真トナーの製造装置を概略的に示す正面図である。
【図２】図１の製造装置の側面図である。
【図３】図１の製造装置が含んでいるロールの上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る消色型電子写真トナーを用いて被印刷媒体上に画像を形成し、この画像を消色して被印刷媒体を再使用可能とするための消色機能付プリンタを概略的に示す図である。
【図５】本発明の例及び比較例に係るトナーを用い、図４に示す消色機能付プリンタによって画像を印刷した被印刷媒体を概略的に示す平面図である。
【図６】図４に示す消色機能付プリンタによって画像を消色した直後における図５の被印刷媒体を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る消色型電子写真トナーの製造装置を概略的に示す正面図である。図２は、図１の製造装置の側面図である。図３は、図１の製造装置が含んでいるロールの上面図である。
【００１５】
なお、図１乃至図３において、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに直交した略水平方向である。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向と直交した略鉛直方向である。
【００１６】
図１及び図２に示す製造装置１００は、連続式２本ロールミル１０と、第１供給装置２０と、第２供給装置３０とを備えている。
【００１７】
連続式２本ロールミル１０は、第１ロール１１ａ及び第２ロール１１ｂと、図示しない温度調節システムと、駆動機構１２と、回収装置１３とを含んでいる。
【００１８】
ロール１１ａ及び１１ｂは、図３に示すように、それらのロール面同士が隙間を空けて向き合うように配置されている。ロール１１ａ及び１１ｂは、典型的には、それらの軸が略平行になるように配置する。
【００１９】
ロール１１ａ及び１１ｂの少なくとも一方のロール面には、スパイラル溝Ｇが設けられている。ロール１１ａ及び１１ｂの一方のロール面にのみスパイラル溝Ｇを設けた場合、他方のロール面には、溝を設けなくてもよく、ロールの軸方向に対して長さ方向が平行な溝を設けてもよい。また、スパイラル溝Ｇを設けたロール面には、ロールの軸方向に対して長さ方向が平行な溝を、スパイラル溝Ｇと重なるように更に設けてもよい。ここでは、一例として、ロール１１ａ及び１１ｂのロール面には、巻き方向が逆向きのスパイラル溝Ｇが設けられていることとする。
【００２０】
ロール１１ａ及び１１ｂは、中空構造を有している。温度調節システムは、伝熱媒体、例えば、蒸気及び温水などの熱媒又は冷却水などの冷媒を、ロール１１ａの内部とロール１１ｂの内部とに供給する。温度調整システムは、ロール１１ａ及び１１ｂのロール面の温度を制御可能である。なお、ロール１１ａ及び１１ｂは、異なる温度に設定してもよい。例えば、ロール１１ａは、ロール１１ｂよりも高い温度に設定してもよい。また、ロール１１ａ及び１１ｂ並びに温度調整システムには、ロール１１ａ及び１１ｂの各々に、その長さ方向に沿った温度の分布を生じさせ得る構成を採用してもよい。
【００２１】
駆動機構１２は、図１に示すように、支持体１２ａと、モータ１２ｂと、動力伝達装置１２ｃとを含んでいる。
【００２２】
支持体１２ａは、モータ１２ｂを支持するとともに、ロール１１ａ及び１１ｂを回転可能に支持している。支持体１２ａは、ロール１１ａ及び１１ｂ間の距離を調節可能に構成されている。
【００２３】
動力伝達装置１２ｃは、例えば、ベルト、ギア、チェーン、又はそれらの組み合わせである。動力伝達装置１２ｃは、モータ１２ｂの動力をロール１１ａ及び１１ｂに伝達する。
【００２４】
モータ１２ｂ及び動力伝達装置１２ｃは、ロール１１ａ及び１１ｂを互いに対して逆方向に回転させる。具体的には、モータ１２ｂ及び動力伝達装置１２ｃは、ロール１１ａ及び１１ｂをそれぞれ矢印Ａａ及びＡｂで示す方向に回転させる。
【００２５】
モータ１２ｂ及び動力伝達装置１２ｃは、ロール１１ａ及び１１ｂを、同じ回転数で回転させてもよく、異なる回転数で回転させてもよい。後者の場合、例えば、ロール１１ａは、ロール１１ｂと比較してより高い回転数で回転させる。
【００２６】
回収装置１３は、ロール１１ａ及び１１ｂの端部近傍に設置されている。回収装置１３は、図３に示す位置Ｐ３において、ロール１１ａ及び１１ｂの少なくとも一方のロール面から混練物を回収する。図１及び図２に示す例では、回収装置１３は、スクレーパ１３ａと容器１３ｂとを含んでいる。
【００２７】
第１供給装置２０は、後述する第１材料を、ロール１１ａ若しくは１１ｂ又はそれらの隙間上の何れかの第１位置Ｐ１に供給する。
【００２８】
図１及び図２に示す例では、供給装置２０は二軸押出混練機である。ここでは、二軸押出混練機は、材料を混練する役割に加え、供給装置としての役割を果たす。
【００２９】
この二軸押出混練機は、スクリュー部２１と、駆動機構２２と、ホッパ２３と、フィーダ２４とを含んでいる。
【００３０】
スクリュー部２１は、ヒータが取り付けられたバレル（バレルシリンダ）と、その中に収容された一対のスクリューとを含んでいる。スクリュー部２１は、ヒータを作動させるとともに、スクリューを回転させることにより、第１材料を溶融混練しながら、バレルの一端側から他端側へ向けて第１材料を搬送する。ここでは、スクリュー部は、図３に示す位置Ｐ１へ第１材料を供給するように設置されている。
【００３１】
駆動機構２２は、モータ２２ａと、動力伝達装置２２ｂとを含んでいる。駆動機構２２は、モータ２２ａの動力を、動力伝達装置２２ｂを介してスクリューに伝達し、スクリューを回転させる。
【００３２】
ホッパ２３は、第１材料を収容している。なお、第１材料は、典型的には、ヘンシェルミキサなどによって予め混合してある。
【００３３】
フィーダ２４は、例えば、スクリューフィーダである。フィーダ２４は、ホッパ２３からスクリュー部２１へ第１材料を一定の速度で供給する。
【００３４】
第２供給装置３０は、後述する第２材料を、ロール１１ａ若しくは１１ｂ又はそれらの隙間上の何れかの第２位置Ｐ２に供給する。第２位置Ｐ２は、ロール１１ａ及び１１ｂによって混練される材料の流れにおいて、第１位置Ｐ１に対して下流にある。この例では、第２供給装置３０は、スクリューフィーダである。第２供給装置３０は、典型的には、第２位置Ｐ２をロール１１ａ及び１１ｂの長さ方向に変更可能に構成される。第２位置Ｐ２については、後で詳述する。
【００３５】
次に、この製造装置１００を用いた消色型電子写真トナーの製造について説明する。
【００３６】
先ず、上述した第１及び第２材料を準備する。第１材料は、着色剤及び消色剤の何れか一方と、樹脂とを含んでいる。第２材料は、着色剤及び消色剤の他方と、任意に樹脂とを含んでいる。第１及び第２材料は、帯電制御剤及び離型剤などの他の成分を更に含むことができる。帯電制御剤及び離型剤などの他の成分は、混合の均一性の観点で、第１材料に含有させることが好ましい。
【００３７】
第１及び第２材料に含有させる樹脂は、結着樹脂である。結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として公知のものを含む広い範囲から選択することができる。具体的には、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、及びスチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系樹脂をはじめ、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、キシレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが例示でき、これらの樹脂を単独で用いてもよく、二種類以上組み合わせて用いてもよい。なお、これらの樹脂のうち、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００３８】
結着樹脂の量は、好ましくは、トナー質量の５０乃至９５質量％であり、より好ましくは、６０乃至９０質量％である。
【００３９】
なお、「トナー質量」は、結着樹脂、着色剤、消色剤、帯電制御剤、及びワックスなどの、所謂「内添剤」と呼ばれる物質の合計質量である。即ち、「トナー質量」は、シリカなどの「外添剤」の質量は含んでいない。
【００４０】
着色剤としては、近赤外線吸収色素を用いてもよく、又は、ロイコ色素を用いてもよい。但し、ロイコ色素を用いた消色方式では、通常、ヒータが断熱構造によって囲まれている箱型の熱消去装置を用い、まとまった枚数の被印刷媒体を数時間かけて消色するため、オンデマンドで消色することは難しい。
【００４１】
近赤外線吸収色素としては、従来公知のものを用いることができる。そのような近赤外線吸収色素として、例えば、特開平４−３６２９３５号公報及び特開平５−１１９５２０号公報に記載されているものがある。具体的な近赤外線吸収色素の例として、例えば、ＩＲＴ（商品名；昭和電工（株）製）を挙げることができる。
【００４２】
消色剤としては、例えば、従来公知の第四級アンモニウムホウ素錯体を用いることができる。そのような第四級アンモニウムホウ素錯体として、例えば、特開平４−３６２９３５号公報及び特開平５−１１９５２０号公報に記載されているものがある。具体的な第四級アンモニウムホウ素錯体の例として、Ｐ３Ｂ（商品名；昭和電工（株）製）を挙げることができる。
【００４３】
消色剤は、着色剤と反応することにより、着色剤を消色させる。例えば、着色剤として近赤外線吸収色素を含んだ消色型電子写真トナーを用いて、電子写真プロセスにより文字などの画像を印刷すると、この画像は、可視光下では高い印刷濃度であるが、近赤外線を照射すると消色する。これは、次のような現象に基づく。
【００４４】
即ち、印字又は画像に近赤外線を照射すると、トナー中の近赤外線吸収色素が励起状態になり、消色剤と反応し、消色現象が生ずる。その結果、画像が消色し、消色型電子写真トナーが転写された被印刷媒体を再使用することが可能となる。
【００４５】
なお、消色反応は、近赤外線吸収色素のカチオンが、消色剤のアルキル基と結合することにより生ずる。また、消色型電子写真トナーにおける近赤外線吸収色素と消色剤との比率は、消色反応後に未反応の近赤外線吸収色素が残留しないように適宜選択される。
【００４６】
帯電制御剤は、トナーの帯電量及び帯電速度を調節するために添加する。帯電制御剤としては、通常、電子写真用トナーに使用される任意のものを使用可能である。
【００４７】
離型剤は、熱ローラ定着などの接触加熱定着によりトナーを被転写媒体に定着させる際に、トナーの一部が分断し、加熱面に付着するオフセット現象を防ぐために添加する。離型剤としては、通常、電子写真用トナーに使用される任意のものを使用可能である。
【００４８】
次に、第１材料を供給装置２０のホッパ２３に投入し、第２材料を供給装置３０のホッパに投入する。そして、必要に応じて温度調節システムを作動させて、ロール１１ａ及び１１ｂのロール面を第１及び第２材料の溶融混練に適した温度に調節する。結着樹脂の軟化点をＴ（℃）とした場合、混練物が巻き付く側のロール面の温度は、例えば、Ｔ−２０℃乃至Ｔ＋２０℃の範囲内とする。
【００４９】
なお、溶融混練は発熱を伴う。そのため、溶融混練を継続した場合には、ロール１１ａ及び１１ｂの加熱は必ずしも必要ではない。
【００５０】
次いで、連続式２本ロールミル１０の駆動機構１２及び回収装置１３を稼働させる。そして、供給装置２０及び３０を稼働させる。即ち、位置Ｐ１へ第１材料を供給するとともに、位置Ｐ２へ第２材料を供給する。
【００５１】
位置Ｐ１へ供給した第１材料は、ロール１１ａ及び１１ｂの回転によって、それらの隙間へ向けて移動し、ロール１１ａ及び１１ｂの長さ方向へ広がろうとする。但し、ロール１１ａ及び１１ｂにはスパイラル溝Ｇが設けられているので、先の隙間の上方に溜まった第１材料の多くは、溝Ｇの長さ方向に沿って隙間から遠ざかる向きへ移動しようとする。その結果、第１材料は、溶融混練されながら、矢印Ａｃで示す向きへ搬送される。なお、位置Ｐ１へ供給した第１材料の一部は、位置Ｐ１の上流側へ広がるが、最終的には下流側へ搬送される。
【００５２】
位置Ｐ２へ供給した第２材料は、ロール１１ａ及び１１ｂの回転によって、それらの隙間へ向けて移動し、ロール１１ａ及び１１ｂの長さ方向へ広がろうとする。但し、上記の通り、ロール１１ａ及び１１ｂにはスパイラル溝Ｇが設けられている。また、先の隙間の上方では、第１材料が下流側へ向けて移動している。従って、位置Ｐ２へ供給した第２材料の殆どは、第１材料と溶融混練されながら、矢印Ａｃで示す向きへ搬送される。
【００５３】
第１及び第２材料は、位置Ｐ３へ到達するまでの間に十分に混練される。位置Ｐ３へ到達した混練物Ｍは、回収装置１３によって回収される。なお、例えば、ロール１１ａの回転数をロール１１ｂの回転数よりも高くすること、及び、位置Ｐ３の近傍においてロール１１ａのロール面の温度をロール１１ｂのロール面の温度よりも高くすることの少なくとも一方を行うと、少なくとも位置Ｐ３の近傍において、混練物Ｍをロール１１ａのロール面に付着させることができる。従って、この場合、混練物Ｍの回収は、ロール１１ａのみから行えばよい。
【００５４】
回収した混練物Ｍは、熱供給を断たれるため硬化する。この硬化物は、粗砕し、更に粉砕する。その後、この粉砕物と外添剤とを混合することにより、消色型電子写真トナーを得る。
【００５５】
この方法では、第２材料を供給する第２位置Ｐ２を以下のようにする。即ち、ロール１１ａとロール１１ｂとの隙間のうち混練が行われる領域の上流側の端から先の隙間上の第２位置Ｐ２に対応した位置までの距離Ｄを、先の領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ長さＬ未満とする。位置Ｐ２は、好ましくは、距離Ｄが長さＬの０．６倍乃至０．９９倍となるように、より好ましくは、距離Ｄが長さＬの０．６倍乃至０．９倍となるように設定する。
【００５６】
こうすると、着色剤と消色剤とが共存する条件下で行われる溶融混練の時間が短くなる。従って、上述した方法を採用すると、溶融混練によって消色が生じるのを抑制することが可能となる。
【００５７】
なお、着色剤及び消色剤のうち第２材料に含有させる材料の分散度は、例えば、第２位置Ｐ２をロール１１ａ及び１１ｂの長さ方向に変更すること、ロール１１ａ及び１１ｂの回転数又は回転数比を変更すること、ロール１１ａ及び１１ｂの温度を変更することなどにより調節することができる。
【００５８】
ロール長さ（Ｌ）／ロール径（φ）は、例えば、４乃至６の範囲内にある。Ｌ／φが小さい場合、混練が不十分となることがある。長さＬが大きい場合、製造装置１００の設置に広いスペースが必要となる。
【００５９】
第２材料の供給速度ＲＦ２は、典型的には、第１材料の供給速度ＲＦ１と比較して小さくする。第２材料の供給速度ＲＦ２と第１材料の供給速度ＲＦ１との比ＲＦ２／ＲＦ１が大きい場合、ロール１１ａとロール１１ｂとの隙間の上方において上流側から下流側へ向けて移動する混練物の流れが、第２位置Ｐ２の近傍において妨げられることがある。比ＲＦ２／ＲＦ１は、０．０１乃至１．０の範囲内とすることがより好ましい。
【００６０】
次に、図面を参照して、上記の消色型電子写真トナーを用いて被印刷媒体上に画像を形成するための、及び、この画像を消色して被印刷媒体を再使用可能とするための消色機能付プリンタについて説明する。
【００６１】
図４に示すプリンタは、市販されているプリンタ（Ｎ３５００：カシオ計算機（株）製）を改造したものである。このプリンタでは、印字ベルト１の周囲に、消色型電子写真トナー現像器２、消色用ヒータ３、消色用ハロゲンランプヘッド４、転写部５、及び定着部６が配置されている。このプリンタの底部には、消色型電子写真トナーを用いて画像が印刷された用紙等の被印刷媒体Ｐを収納するカセット７が設置され、上部には、消色型電子写真トナーを用いて画像が再印刷された被印刷媒体を排出する排紙部８が設けられている。なお、消色型電子写真トナー現像器２には、消色型電子写真トナーを収納するトナーカートリッジ９が取り付けられている。
【００６２】
図４に示すプリンタは、次のようにして動作する。
【００６３】
最初に、カセット７から被印刷媒体Ｐを取り出す。次いで、被印刷媒体Ｐを、被印刷媒体経路１０に沿って搬送する。この搬送過程では、先ず、消色用ヒータ３及び消色用ハロゲンランプヘッド４が、被印刷媒体Ｐに熱を加えるとともに近赤外線を照射する。この際、被印刷媒体Ｐの印刷面は消色用ハロゲンランプヘッド４側を向いている。被印刷媒体Ｐに消色型電子写真トナーからなる画像が形成されている場合、この画像は、これら熱及び近赤外線によって消去（又は消色）される。次いで、転写部５において、消色型電子写真トナーの画像を印字ベルト１から被印刷媒体Ｐ上へと転写する。なお、この画像は、トナーカートリッジ９に収容している消色型電子写真トナーを用いて、現像器２によって印字ベルト１上に形成したものである。続いて、定着部６において、先の画像を被印刷媒体Ｐに定着させる。その後、被印刷媒体Ｐを排紙部８へと排出する。これにより、操作を完了する。
【００６４】
なお、このプリンタを動作させる際には、例えば、消色用ヒータ３の設定温度は１００℃とし、ハロゲンランプヘッド４の出力は５０ｍＷ／ｃｍ2とする。また、被印刷媒体経路１０に沿った被印刷媒体Ｐの搬送速度は、任意の速度に設定可能である。
【実施例】
【００６５】
以下に、本発明の例と比較例とを記載する。  
＜消色型電子写真トナーの製造＞
先ず、第１及び第２材料を調製した。具体的には、第１及び第２材料の配合は、表１に示す通りとした。第１材料は、１０Ｌヘンシェルミキサ（日本コークス工業（株）製）で十分に予備混合した。
【００６６】
【表１】
2015179213.tif 000003
【００６７】
表１において、「樹脂」は、融点が１１０℃のポリエステル樹脂（花王（株）製）である。「離型剤」は、融点が８３℃のカルナバワックス（（株）加藤洋行製）である。「帯電制御剤」は、有機ホウ素化合物ＬＲ１４７（商品名；日本カーリット（株）製）である。「着色剤」は、近赤外線吸収色素ＩＲＴ（商品名；昭和電工（株）製）である。「消色剤」は、ホウ素化合物Ｐ３Ｂ（商品名；昭和電工（株）製）である。
【００６８】
また、表１において、「着色剤＋樹脂」は、２０質量部の「着色剤」と８０質量部の「樹脂」との混合物である。「消色剤＋樹脂」は、２０質量部の「消色剤」と８０質量部の「樹脂」との混合物である。これら混合物は、１０Ｌヘンシェルミキサ（日本コークス工業（株）製）で十分に混合し、二軸押出混練機ＰＣＭ４６（商品名；（株）池貝製；Ｌ／Ｄ＝３５）を用いて溶融混練し、延伸冷却し、その後、粉砕機フェザーミル（商品名；ホソカワミクロン（株）製）にてφ１ｍｍのスクリーンを用いて粉砕することにより得たものである。
【００６９】
次いで、これら第１及び第２材料を、図１乃至図３を参照しながら説明した製造装置１００を用いて混練した。具体的には、連続式２本ロールミル１０として、ロールの外径が０．１６ｍのオープンロール型連続混練機ニーデックス（三井鉱山（株）製）を使用した。第１供給装置２０として、二軸押出混練機（（株）池貝製；Ｌ／Ｄ＝１５）を使用した。第２供給装置３０として、スクリューフィーダ（ホソカワミクロン（株）製）を使用した。
【００７０】
表２に、連続式２本ロールミル１０及び第１供給装置２０の運転条件を示す。また、表３に、第１及び第２材料の供給速度並びに距離Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌを示す。なお、ここでは、長さＬは０．７ｍであった。
【００７１】
【表２】
2015179213.tif 000004
【００７２】
【表３】
2015179213.tif 000005
【００７３】
次に、硬化後の混練物を、フェザーミルＦＭ−１（商品名；ホソカワミクロン（株）製）にて粉砕し、更に衝突板式粉砕機ＩＤＳ−２（商品名；日本ニューマチック工業（株）製）にて微粉砕し、ＴＳＰセパレータ（商品名；ホソカワ アルピネＡＧ．製）で分級を行い、重量平均粒径が約６μｍの着色微粒子を得た。この着色微粒子１００質量部に、外添剤としてＲ９７２（商品名；疎水性シリカ；日本アエロジル（株）製）を２質量添加し、これをヘンシェルミキサで混合して消色型電子写真トナーを得た。
【００７４】
＜発色性比較用サンプルの製造＞
消色剤を省略したこと以外は上記消色型電子写真トナーと同様の方法により、電子写真トナーを製造した。即ち、表１の「配合率６」に示す配合にて、表２及び表３の「比較例１」と同じ混練条件にて混練した。以下、この電子写真トナーを「発色性比較用サンプル」と呼ぶ。
【００７５】
＜消色性の評価＞
上記の消色型電子写真トナーをカートリッジに詰め、このカートリッジを図４に示すプリンタに設置した。このプリンタでは、印字要求に対して、現像器２において消色型電子写真トナーにより現像した像を、転写部５にて被印刷媒体Ｐへと転写し、定着部６にて定着する通常の印刷を行った。その結果、図５に示すような印刷物が得られた。ここでは、被印刷媒体ＰとしてＰ紙（富士ゼロックス（株）製）を用いた。
【００７６】
このようにして画像を形成した被印刷媒体Ｐに対し、Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ（株）製）を用いた測定を行い、画像濃度Ｃ（ＩＤ）を求めた。
【００７７】
次に、これら被印刷媒体Ｐを消去プロセスに供した。先ず、画像を形成した被印刷媒体Ｐを、図４に示すプリンタのカセット７へセットした。プリンタの消色用ヒータ３と消色用ハロゲンランプヘッド４とを点灯し、被印刷媒体Ｐを矢印Ａｄで示す経路に沿って搬送して、その画像を消色させた。その後、被印刷媒体Ｐを機外へ排出した。図６に、消色後の被印刷媒体Ｐを示す。
【００７８】
このようにして画像を消色させた被印刷媒体Ｐに対し、Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ（株）製）を用いた測定を行い、画像濃度Ｃ（ＩＤ）を求めた。
【００７９】
次に、上記の測定結果から、以下の等式に従って消色性を数値化した。
消色性＝消色後の画像濃度／消色前の画像濃度
そして、消色性の評価を、以下の基準で行った。
◎：０．１５未満。
○：０．１５以上０．２５未満。
△：０．２５以上０．３５未満。
×：０．３５以上。
【００８０】
＜発色性の評価＞
よく乾燥させたＡ４サイズの用紙に、上記の発色性比較用サンプルを用いてベタ画像を印刷した。そして、印刷前後の用紙の質量と印刷領域の面積とから、この印刷物における単位面積当たりのトナー質量Ｍ０を算出した。また、この印刷物について、Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ（株）製）を用いた測定を行い、画像濃度Ｃ（ＩＤ）を求めた（Ｃ０）。以上を、単位面積当たりのトナー質量Ｍを変化させて繰り返し、単位面積当たりのトナー質量Ｍと画像濃度Ｃ（ＩＤ）との関係を線形近似により求めた。これにより得られた関係を以下に示す。
Ｃ（ＩＤ）＝１．１１１７×Ｍ＋０．０６８
以下、上記の一次式の係数を発色性係数α０と呼ぶ。
【００８１】
次に、発色性比較用サンプルの代わりに上記の消色型電子写真トナーを使用したこと以外は同様の方法により、印刷及び測定を行い、単位面積当たりのトナー質量Ｍと画像濃度Ｃ（ＩＤ）との関係を線形近似により求めた。これにより得られた一次式の係数を発色性係数α１と呼ぶ。
【００８２】
次いで、各消色型電子写真トナーについて、下記等式に従って発色率を算出した。
発色率（％）＝α１／α０
そして、発色性の評価を、以下の基準で行った。
◎：９０％超。
○：８０％以上９０％未満。
△：７０％以上８０％未満。
×：７０％未満。
【００８３】
【表４】
2015179213.tif 000006
【００８４】
上記表４には、配合、第１及び第２材料の供給速度、及び距離Ｄと長さＬとの比Ｄ／Ｌ、消色性及び発色性の評価、並びに総合評価を示している。なお、総合評価は、以下の基準で行った。
◎：消色性及び発色性の一方が◎であり且つ他方が◎又は○である。
○：消色性及び発色性の一方が◎であり且つ他方が△であるか又は双方が○である。
△：消色性及び発色性の一方が○であり且つ他方が△であるか又は双方が△である。
×：消色性及び発色性の少なくとも一方が×である。
【００８５】
表４に示すように、比Ｄ／Ｌを十分に大きくすることにより、消色性及び発色性について優れた性能を達成することができた。
【００８６】
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらは何れも特許請求の範囲に記載した発明とその均等の範囲に含まれる。
【００８７】
以下に、特許請求の範囲に記載した発明を付記する。  
［１］
樹脂と、着色剤と、前記着色剤と反応することにより前記着色剤による色を消色させる消色剤とを、ロールミルにより溶融混練する工程を含み、
前記溶融混練する工程は、前記着色剤及び前記消色剤の何れか一方と前記樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、前記ロールミルの第１位置に供給することと、前記着色剤及び前記消色剤の他方のみ或いは更に前記樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、前記ロールミルの前記第１位置よりも下流の第２位置に供給することとを含み、
前記第２材料の供給を、前記ロールミルの混練が行われる領域の上流側の端から前記第２位置に対応した位置までの距離Ｄが前記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ前記長さＬ未満となるように行う、
消色型電子写真トナーの製造方法。
［２］
前記第２材料の供給を、前記距離Ｄが前記長さＬの０．６倍乃至０．９倍となるように行う項１に記載の消色型電子写真トナーの製造方法。
［３］
前記第２材料の供給速度ＲＦ２と前記第１材料の供給速度ＲＦ１との比ＲＦ２／ＲＦ１を０．０１乃至１．０の範囲とする項１又は２に記載の消色型電子写真トナーの製造方法。
［４］
前記第１材料の供給及び前記第２材料の供給を、それぞれ前記ロールミルの第１若しくは第２ロール又はそれらの隙間上の何れかに行う項１又は３に記載の消色型電子写真トナーの製造方法。
［５］
ロール面同士が隙間を空けて向き合うように配置された２本のロールの少なくとも一方の前記ロール面にスパイラル溝が設けられ、回転することによって、混練すべき材料を、それらの回転に伴って生じる前記スパイラル溝の搬送作用により前記２本のロールの何れか一方の一端から他端へ向けて搬送しながら混練する第１ロール及び第２ロールと、
前記第１ロール及び前記第２ロールを回転させる駆動機構と、
着色剤と、前記着色剤と反応することにより前記着色剤による色を消色させる消色剤の何れか一方と樹脂の全部又は少なくとも一部とを含んだ第１材料を、前記第１ロール若しくは前記第２ロール又は前記隙間上の何れかの第１位置に供給する第１供給装置と、
前記着色剤及び前記消色剤の他方のみ或いは更に前記樹脂の他の一部とを含んだ第２材料を、前記第１ロール若しくは前記第２ロール又は前記隙間上の何れかの前記第１位置よりも下流の第２位置に供給する第２供給装置であって、前記２本のロールの一端から他端へ向けての間のうちの混練が行われる領域の上流側の端から前記第２位置に対応した位置までの距離Ｄは、前記領域の長さＬの０．５倍よりも大きく且つ前記長さＬ未満である第２供給装置と、
を具備した消色型電子写真トナーの製造装置。
［６］
前記距離Ｄは前記長さＬの０．６倍乃至０．９倍の範囲内にある項５に記載の消色型電子写真トナーの製造装置。
［７］
前記第１供給装置及び前記第２供給装置は、前記第２材料の供給速度ＲＦ２と前記第１材料の供給速度ＲＦ１との比ＲＦ２／ＲＦ１が０．０１乃至１．０の範囲となるように前記第１材料及び前記第２材料をそれぞれ供給する項５又は６に記載の消色型電子写真トナーの製造装置。
【符号の説明】
【００８８】
１…印字ベルト、１ａ…印刷部、１ｂ…非印刷部、２…消色型電子写真トナー現像器、３…消色用ヒータ、４…消色用ＬＥＤヘッド、５…転写部、６…定着部、７…カセット、８…排紙部、９…消色型電子写真トナーカートリッジ、１０…連続式２本ロールミル、１１ａ…第１ロール、１１ｂ…第２ロール、１２…駆動機構、１２ａ…支持体、１２ｂ…モータ、１２ｃ…動力伝達装置、１３…回収装置、１３ａ…スクレーパ、１３ｂ…容器、２０…第１供給装置、２１…スクリュー部、２２…駆動機構、２２ａ…モータ、２２ｂ…動力伝達装置、２３…ホッパ、２４…フィーダ、３０…第２供給装置、１００…製造装置、Ａａ…矢印、Ａｂ…矢印、Ａｃ…矢印、Ａｄ…矢印、Ｇ…スパイラル溝、Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、Ｐ３…位置。
【図１】
2015179213.tif 000007
【図２】
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【図３】
2015179213.tif 000009
【図４】
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【図５】
2015179213.tif 000011
【図６】
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