(57)【要約】【課題】円形度が優れた樹脂粒子を得ることが可能な熱風による樹脂粒子の熱処理装置を提供する。【解決手段】樹脂粒子を熱風で処理する熱処理槽と、熱処理槽内に熱風を供給する熱風供給部材と、熱風供給部材の周囲に配置して樹脂粒子を供給する樹脂粒子供給部材を配置した熱風処理装置において、複数の円筒状の熱風供給部材が環状に配置されて、熱風供給部材から噴射される熱風の外周部に樹脂粒子供給ノズルを配置した樹脂粒子の熱処理装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒子を熱風で処理する熱処理槽と、熱処理槽内に熱風を供給する熱風供給部材と、熱風供給部材の周囲に配置して樹脂粒子を供給する樹脂粒子供給部材を配置した熱風処理装置において、複数の円筒状の熱風供給部材が環状に配置されて、熱風供給部材から噴射される熱風の外周部に樹脂粒子供給ノズルを配置したことを特徴とする樹脂粒子の熱処理装置。
【請求項２】
環状に配置した熱風供給部材の中心部に低温風供給部材を配置したことを特徴とする請求項１記載の樹脂粒子の熱処理装置。
【請求項３】
環状に配置した熱風供給部材の中心部に整流部材を設置したことを特徴とする請求項１記載の樹脂粒子の熱処理装置。
【請求項４】
樹脂粒子供給ノズルを各熱風供給部材によって形成されるそれぞれの熱風流路に対応して少なくとも１個を配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂粒子の熱処理装置。
【請求項５】
画像形成装置に使用するトナーの熱処理用の装置であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
樹脂粒子を熱風によって処理する樹脂粒子の熱処理方法において、環状に配置された複数の円筒状の熱風供給部材から噴射される熱風に対して外周部から樹脂粒子を供給して樹脂粒子を熱風で処理することを特徴とする樹脂粒子の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電印刷等に用いるトナー等の樹脂粒子を熱風により熱処理して、樹脂粒子を球形に整形する熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置において現像剤のトナーとして使用される樹脂粒子は、結着樹脂を、着色剤、帯電制御剤等と混合した組成物を所定の大きさに粉砕したトナー母粒子に流動性を改善する等の目的でシリカ等の外添剤と混合してトナーを製造している。
トナーの帯電特性を均一化して転写特性等を高める目的で、トナー母粒子の球形度を高めたり、表面を改質することが行われている。特に、カラー画像を形成するトナーにおいては、トナー粒子の帯電特性、転写特性を高めるために、トナー粒子の球形度を高めることは極めて重要となっている。
【０００３】
トナー粒子の球形度を高める方法として各種の方法が検討されているが、なかでも、熱風を利用して樹脂粒子を軟化させて球形化を行う熱処理方法が有効な方法として検討されている。例えば、円筒状の熱風供給部材より熱風を吹き込み、装置内に円柱状の熱風領域を形成し、この周辺から空気流に分散させた原料粒子を投入させる方法が知られている。
【０００４】
図４は、従来の樹脂粒子の熱処理による球形化をさせる熱処理装置の一例を説明する図である。
熱処理装置１は、熱処理槽２の上部に筒状の熱風供給部材３を設け、熱風供給部材３を通して熱処理槽２内に熱風を吹き込む構成を有している。
また、熱処理槽２の上部には、熱風供給部材３の周囲に樹脂粒子供給室４を設け、原料供給部材５から熱可塑性粒子を空気流とともに樹脂粒子供給室４内に供給している。
【０００５】
樹脂粒子供給室４の内周側に中心軸の周方向に所定の間隔で複数の原料供給ノズル６を設け、それぞれの原料供給ノズル６から樹脂粒子供給室４内に吹き込まれた樹脂粒子を分散した空気流を熱風供給部材３から噴射される熱風に向けて熱処理槽２内に噴射させ、樹脂粒子を熱風により熱処理して球形化させると共に、熱処理槽２の上面に設けられた空気導入口９から冷風を熱処理槽２内に導入し、冷風により熱処理された樹脂粒子を冷却し、熱処理によって球形化した樹脂粒子相互が結合するのを抑制し、下部から熱処理された樹脂粒子が回収される。
【０００６】
ところが、熱処理される樹脂粒子は、熱風供給部材から吹き出された円柱状の熱風領域の周囲から熱風中心に向かって圧縮空気とともに投入されるため、熱風領域の中心付近まで達する粒子と熱風領域の周辺までしか達しない粒子が生じてしまう。
その結果、熱風領域の中心付近を通過する粒子は、周辺を通過する粒子と比べて高温部に位置する時間が長くなる。また、熱風領域の周辺部は周囲への熱拡散によって中心部に比べて低温度となるため、中心付近を通過する粒子はより多くの熱量を受けることになる。
【０００７】
したがって、原料粒子は投入された熱風領域の位置によって熱風から受ける熱量が異なり、全ての粒子を均一に処理することが困難であった。
また、中心付近を通過する粒子は、過剰な熱量を受け取り、さらに熱風中に位置する時間が長いため、粒子同士の接触により粒子同士が会合して、これによって粒子径が大きな粒子が生成するといった問題点があった。
【０００８】
そこで、熱風領域での処理温度を均一化するために、熱風を整流することが提案されている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、この方法では、熱風の気流の乱れに起因する原料粒子の熱風への接触時間のばらつきは改善されるが、この場合も熱風領域の中心付近に達する粒子と周辺までしか達しない粒子とでは熱風から受ける熱量をはじめとして、処理にばらつきが生じるという問題点があった。
【０００９】
また、原料噴射ノズルのそれぞれから熱風中に噴射される熱可塑性粒子の噴射量の均一化をはかることにより、処理の均一化を行うことによって、熱風で処理される粒子の処理を均一化することが提案されている（例えば、特許文献２）。
しかし、これは複数の原料噴射ノズルを設けた際に、ノズルごとのばらつきを改善するものであって、やはり、熱風領域の中心付近に達する粒子と周辺までしか達しない粒子とでは処理のされ方にばらつきが生じるという問題点があった。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−２９１２４３号公報
【特許文献２】
特開２０００−５２３４１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、トナー等の樹脂粒子を処理槽内で熱風により熱処理して、樹脂粒子を球形化させるために使用する熱処理装置において、熱風領域の温度の不均一、あるいは気流の乱れ等により、十分に熱処理されない粒子が生じたり、あるいは熱処理された樹脂粒子相互が結合することを防止し、熱風領域中において樹脂粒子が熱風によって均一に熱処理され、球形度が優れた樹脂粒子を製造することが可能な樹脂粒子の熱処理装置を提供することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、樹脂粒子を熱風で処理する熱処理槽と、熱処理槽内に熱風を供給する熱風供給部材と、熱風供給部材の周囲に配置して樹脂粒子を供給する樹脂粒子供給部材を配置した熱風処理装置において、複数の円筒状の熱風供給部材が環状に配置されて、熱風供給部材から噴射される熱風の外周部に樹脂粒子供給ノズルを配置した樹脂粒子の熱処理装置の熱処理装置によって解決することができる。
【００１３】
このように、本発明の樹脂粒子の熱処理装置においては、円筒状の熱風供給部材の複数個を環状に配置したので、形成される熱風領域の中心部には、熱風が噴射されておらず、中心部の温度上昇が小さく、熱風領域の外周部に設けた樹脂粒子供給ノズルから噴射された樹脂粒子に作用する熱量はいずれの樹脂粒子にも等しく作用し、ばらつきが少ない熱処理を行うことが可能となる。
【００１４】
また、環状に配置した熱風供給部材の中心部に低温空気供給部材を配置した前記の樹脂粒子の熱処理装置である。
このように、中心部には環状に配置された熱風供給部材から噴射される熱風よりも温度が低い低温空気供給部材を配置した場合には、環状に配置された熱風供給部材の中心部において高温部が形成されることはなく、中心部に到達した樹脂粒子に対しても、周辺部のみで熱処理を受けた樹脂粒子と同様の熱処理が可能となり、熱処理を均一化することができる。
【００１５】
また、環状に配置した熱風供給部材の中心部に整流部材を設置した前記の樹脂粒子の熱処理装置である。
このように、中心部に整流部材を配置することによって、環状に配置した複数個の熱風供給部材によって囲まれた領域において、整流部材を配置することによって気流の乱れを防止し、また熱風の相互の干渉や、気流の乱れによって、処理すべき樹脂粒子同士の衝突の増加を抑制し、また樹脂粒子の処理をより均一に行うことが可能となる。
【００１６】
また、樹脂粒子供給ノズルを各熱風供給部材によって形成される熱風経路に対応して、それぞれの熱風経路に対して少なくとも１個を配置した前記の樹脂粒子の熱処理装置である。
このように、複数個の熱風供給部材によって形成される熱風経路に対応して、それぞれに少なくとも１個の樹脂粒子供給ノズルを配置したので、いずれの樹脂粒子供給ノズルから供給された樹脂粒子に対してもより均一な処理を可能として、すべての樹脂粒子に対して均一な熱処理を実現できる。
【００１７】
また、画像形成装置に使用するトナーの熱的な整形処理用の装置である前記の熱処理装置である。
本発明の熱処理装置によって熱処理によって整形した樹脂粒子を画像形成装置のトナーとして使用した場合には、円形度が高く、すなわち、より球形に近く、また円形度の分布が小さなものが得られるので、帯電特性が均一なものとなり、かぶり等がない画像を形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、樹脂粒子を熱風で処理する熱処理装置において、熱処理装置の熱処理槽に供給される熱風供給部材として、複数個の熱風供給部材を環状に配置し、その周囲には複数個の樹脂粒子供給ノズルを配置したので、周辺部から噴射された樹脂粒子は、中心部には、周囲よりも温度が低い領域を形成されるので、熱処理時間が長くなる中心部に達して樹脂粒子も、周囲のみで熱処理をうける熱処理時間が短い樹脂粒子に対しても均一な熱処理を可能とすることにより球形度が優れた樹脂粒子を提供するが可能であることを見出したものである。
【００１９】
以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の熱処理装置を説明する図であり、図１（Ａ）は、上部から見た平面図を示し、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）においてＡ−Ａ’線で切断した断面図を示し、図１（Ｃ）は、熱風供給部材を説明する図である。
熱処理装置１は、トナー等の樹脂粒子を熱処理する熱処理槽２の上部に円筒状の複数個の熱風供給部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅおよび３ｆを有しており、各熱風供給部材３ａないし３ｆは、中心軸の周囲に等間隔に環状に配置されている。そして、それらの外周部に樹脂粒子供給室４を有している。樹脂粒子供給室４の外周側に樹脂粒子を分散した気流を樹脂粒子供給室４内に供給する原料供給部材５が接続されている。また、樹脂粒子供給室４の下部の中心側には、中心部に向かって複数個の原料供給ノズル６が等間隔に配置されている。
【００２０】
このように、本発明の熱処理装置においては、複数個の円筒状の熱風供給部材３ａないし３ｆが環状に配置されているので、それらの中心部には、熱風供給部材からは熱風が直接的には噴射されない領域が形成される。その結果、熱風によって形成された熱風領域は、環状の熱風供給部材の中心部においては流量が相対的に低下し、中心部の温度は周辺部に比べて大きく上昇することはない。
したがって、中心部に到達して熱処理された樹脂粒子も、熱風領域の周辺部において熱処理される樹脂粒子も同様に加熱されて表面が軟化し球形化が進行する。
【００２１】
また、熱処理槽内には、熱処理槽上部の処理槽蓋体８に設けた空気導入口９から冷風が導入されて、熱処理をされた樹脂粒子を速やかに冷却して熱処理を受けた樹脂粒子が相互の融着が防止される。
【００２２】
原料供給ノズル６から、樹脂粒子を含有した分散流を熱風供給部材３ａないし３ｅから噴射される熱風１０に向けて噴射させる際には、原料供給ノズル６から噴射される分散気流と熱風供給部材３ａないし３ｅから噴射される熱風１０とのなす角度が大きくなると、分散気流が熱風を横切るような粒子も生じ、原料噴射ノズル６から噴射される分散気流が衝突して、分散気流中における熱可塑性粒子が凝集しやすくなる。
【００２３】
一方、原料供給ノズル６から噴射される分散気流と熱風供給部材３ａないし３ｆから噴射される熱風の流路とのなす角度が小さくなると、原料供給ノズル６から噴射された分散気流が熱風中に十分に導入されず、樹脂粒子が熱風中において十分に熱処理を受けなくなるので、原料供給ノズル６と熱風供給部材３ａないし３ｆから噴射される熱風１０とのなす角度を、熱風の流速、原料供給ノズル６から供給される分散流の流速を考慮して設定することが好ましい。
【００２４】
以上のように、本発明の樹脂粒子の熱処理装置においては、環状に熱風供給部材を配置して熱風供給部材の円筒状の熱風供給口の中心部に熱風が直接的には噴射されない領域が形成される。周囲から環状に熱風が供給される結果、中心部の温度上昇が抑制され、熱風中に供給される樹脂粒子は中心部、周辺部のいずれにおいても同様に熱処理を受ける結果、球形度が優れた樹脂粒子を形成することができる。
【００２５】
図２は、本発明の樹脂粒子の熱処理装置における他の実施例を説明する図であり、図２（Ａ１）は熱風供給部材の一実施例の中心軸を含む軸に平行な面で切断した熱風噴射部の部分断面図であり、図２（Ａ２）は、図２（Ａ１）において、Ｂ−Ｂ’線で切断した断面を説明する図である。
熱風供給部材３ａないし３ｆは、環状に等間隔に配置されており、中心部には、直接には熱風が噴射されない領域を形成しており、中心部における温度上昇を小さくすることができる。
【００２６】
その結果、熱風供給部材３ａないし３ｆから熱処理槽内に熱風を噴射させて、熱風に向けて原料供給ノズルから処理槽に樹脂粒子を分散した分散流を噴射させると、中心部到達した樹脂粒子も、周辺部のみで処理を受ける樹脂粒子も同様に熱処理を受けるので、樹脂粒子は熱風中において均一に処理される。
【００２７】
図２（Ｂ１）は熱風供給部材の他の実施例の中心軸を含む軸に平行な面で切断した熱風噴射部の部分断面図であり、図２（Ｂ２）は、図２（Ｂ１）において、Ｃ−Ｃ’線で切断した断面を説明する図である。
図２（Ｂ１）、図２（Ｂ２）は、熱風供給部材３ａないし３ｅの６個の熱風供給部材を環状に配置するとともに、中心部には低温気体供給部材１１を設けたものである。
その結果、環状に設けた複数の熱風供給部材３ａないし３ｆから供給される熱風の中央部には、低温気体流によって熱風のみを供給した場合に比べて中心部の熱風の温度が低くなり、熱風領域の周囲のみで処理を受けた樹脂粒子も、熱風領域の中心部に到達して処理を受けた樹脂粒子のいずれもに均一な熱処理が施される。
また、低温気体流の流速は、周囲の熱風供給部材から供給される熱風と同様の流速で供給されることが好ましい。
【００２８】
図２（Ｃ１）は熱風供給部材の他の実施例の中心軸を含む軸に平行な面で切断した熱風噴射部の部分断面図であり、図２（Ｃ２）は、図２（Ｃ１）において、Ｃ−Ｃ’線で切断した断面を説明する図である。
図２（Ｃ１）、図２（Ｃ２）は、熱風供給部材３ａないし３ｆの６個の熱風供給部材を環状に配置するとともに、中心部に整流部材１２を設けたものである。
整流部材１２は、円柱状の部材とその先端部に円錐部１３を有しており、環状に配置した熱風供給部材３ａないし３ｆから噴射される熱風の相互の干渉を防止し、更には、熱風を乱れることなく熱処理槽内へ供給することが可能となる。
【００２９】
次に、熱風中へ樹脂粒子を噴射する樹脂粒子供給ノズルについて説明する。
図３は、樹脂粒子供給ノズルを説明する図であり。樹脂粒子供給ノズル配置面での断面を説明する図である。
図３（Ａ）に示すように、本発明の樹脂粒子供給ノズル６は、熱風供給部材３ａないし３ｆの周囲に等間隔に配置されており、各熱風供給ノズルから供給される熱風中に均等と樹脂粒子が噴射される。
図３（Ａ）で示した例では、６個の熱風供給部材に対して、樹脂粒子供給ノズルは１２個配置されており、熱風供給ノズル１個に対して各２個の割合で樹脂粒子供給ノズルから樹脂粒子が熱風中に供給される。
【００３０】
図３（Ｂ）に示した例では、６個の熱風供給部材に対して、１５個の樹脂粒子供給ノズルが均等に配置されており、多数の樹脂粒子供給ノズルを使用することによってる樹脂粒子の熱風中への供給が均等なものとなるので、いずれの樹脂粒子供給ノズルから噴射されても均等な熱処理が可能となる。
【００３１】
また、図３（Ｃ）は、比較例の熱風供給部材と樹脂粒子供給ノズルの関係を説明する図である。
中央部に１個の円筒状の熱風供給部材３が設けられており、その周囲に樹脂粒子供給ノズル６が配置されている。
形成される熱風領域の中心部に、周囲に均等に配置された樹脂粒子供給ノズルから樹脂粒子が供給されても、熱風の中心部に達した樹脂粒子と熱風の周辺部のみで処理を受けた樹脂粒子では、与えられる熱量に差が生じて均一な処理が行われないものであった。
【００３２】
本発明の樹脂粒子の熱処理装置によって球形化処理を行う樹脂粒子としては、静電潜像の現像に使用するトナーを挙げることができ、結着剤樹脂、着色剤、帯電制御剤等を含有した組成物を硬化後に所定の大きさに粉砕したものである。
結着樹脂としてはトナー用樹脂として使用されている合成樹脂が使用可能であり、例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、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−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロル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、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、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等が単独又は複合して使用できる。
【００３３】
また、着色剤としては、顔料、染料等を使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、スピリットブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエロー、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、カルコオイルブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ファイナルイエローグリーンＧ、ローダミン６Ｇ、キナクリドン、ローズベンガル（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３２）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシヅドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５：１、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、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６２、ニグロシン染料（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４１５Ｂ）、金属錯塩染料、シリカ、酸化アルミニウム、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料等が挙げられ、これらのうち少なくと１種を用いることができる。
【００３４】
また、トナー粒子中にはワックスが含まれていても良い。ワックスとしては、例えば、オゾケライト、セルシン、パラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、フィッシャー・トロプシュワックス等の炭化水素系ワックス、カルナバワックス、ライスワックス、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、キャンデリラワックス、綿ロウ、木ロウ、ミツロウ、ラノリン、モンタンワックス、脂肪酸エステル等のエステル系ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド等のアミド系ワックス、ラウロン、ステアロン等のケトン系ワックス、エーテル系ワックス等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００３５】
また、更に、磁性粉末、帯電制御剤、分散剤等が含まれていても良い。磁性粉末としては、例えば、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料で構成されたもの等が挙げられる。
【００３６】
帯電制御剤としては、例えば、安息香酸の金属塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、ニグロシン染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸等が挙げられる。
【００３７】
分散剤としては、例えば、金属石鹸、無機金属塩、有機金属塩、ポリエチレングリコール等が挙げられる。前記金属石鹸としては、トリステアリン酸金属塩（例えば、アルミニウム塩等）、ジステアリン酸金属塩（例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等）、ステアリン酸金属塩（例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等）、リノレン酸金属塩（例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等）、オクタン酸金属塩（例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等）、オレイン酸金属塩（例えば、カルシウム塩、コバルト塩等）、パルミチン酸金属塩（例えば、亜鉛塩等）、ナフテン酸金属塩（例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等）、レジン酸金属塩（例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等）等が挙げられる。前記無機金属塩、前記有機金属塩としては、例えば、カチオン性成分として、周期律表の第ＩＡ族、第ＩＩＡ族、および第ＩＩＩＡ族の金属からなる群より選ばれる元素のカチオンを含み、アニオン性成分として、ハロゲン、カーボネート、アセテート、サルフェート、ボレート、ニトレート、およびホスフェートからなる群より選ばれるアニオンを含む塩等が挙げられる。また、添加剤としては、上記のような材料のほかに、例えば、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を用いてもよい。
【００３８】
以上のようなトナー粒子を熱風によって熱処理した場合には、トナー粒子は様々な処理が行われ、トナー粒子の表面を溶融し粒子の形状を変えること、トナー粒子表面に付着した外添剤の付着状況を変えること、粒子の表面性状を変えること、更には、熱的な作用で表面を化学的に変性させる等の作用によって、円形度が優れ、画像形成特性が優れた樹脂粒子を得ることができる。
【００３９】
【実施例】
以下に、樹脂粒子としてトナー粒子を用いた実施例、比較例を示し本発明を説明する。
実施例１
（トナー粒子の調製）
以下の組成の
不飽和ポリエステル樹脂（軟化点  Ｔｍ＝１２０℃）  １００重量部
銅フタロシアニン顔料                                  ５重量部
サリチル酸亜鉛錯体                                    ２重量部
ポリエチレン（軟化点  Ｔｍ＝１３５℃）                ５重量部
を、ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）によって混合の後、二軸押出式混練機（東芝機械製ＴＥＭ３７）にて溶融混練してペレットを作製した。
得られたペレットを粒径１ないし２ｍｍにハンマーミルで粗粉砕し、更にジェットミルで微粉砕し、気流式分級機で分級し体積平均粒径７．６μｍの樹脂粒子を得た。なお、平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製マルチサイザーＩＩＩ）で測定した体積分布Ｄ５０で示した。
次いで、ヘンシェルミキサーにて、シリカ１重量部を混合してトナーを得た。
【００４０】
（熱処理方法）
図１に示した熱処理装置において、６本の内径５０ｍｍの熱風供給部材を図２（Ａ１）および（Ａ２）に示すように、中心から７０ｍｍの円周上に等間隔に配置して、各熱風供給部材から、最も高温な部分の温度が２５０℃の熱風を、平均風速１５ｍ／ｓで熱処理槽内に送風した。
また、樹脂粒子供給室の下部に図３（Ａ）に示すように等間隔に配置した１２個の樹脂粒子供給ノズルから樹脂粒子としてトナー粒子を分散させた空気を熱風の中心軸に対して３０°の角度で噴出した。投入速度は３０ｋｇ／ｈ、樹脂粒子を分散させた空気の流速は４０ｍ／ｓであった。
また、熱処理槽の上部に設けらた空気導入口から冷却用の空気を１５ｍ／ｓの流速で熱処理槽内に導入した。
熱処理が終了したトナー粒子を以下の評価方法によって評価を行い、結果を表１に示す。
【００４１】
実施例２
熱処理装置の熱風供給部材として、図２（Ｂ１）、および図２（Ｂ２）に示すように、中心部に内径５０ｍｍの低温風供給部材を１本配置して２５℃の空気を、熱風と同じ流速で供給した点を除き実施例１と同様にして熱風を供給した。
また、樹脂粒子は、実施例１と同様にして、樹脂粒子供給室の下部に図３（Ａ）に示すように等間隔に配置した１２個の樹脂粒子供給ノズルから樹脂粒子としてトナー粒子を分散させた空気を熱風の中心軸に対して３０°の角度で噴出した。投入速度は３０ｋｇ／ｈ、樹脂粒子を分散させた空気の流速は４０ｍ／ｓであった。
また、熱処理槽の上部に設けらた空気導入口から冷却用の空気を１５ｍ／ｓの流速で熱処理槽内に導入した。
熱処理が終了したトナー粒子を以下の評価方法によって評価を行い、結果を表１に示す。
【００４２】
実施例３
熱処理装置の熱風供給部材として、図２（Ｃ１）、および図２（Ｃ２）に示すように、中心部に直径５５ｍｍの円柱に、直径５５ｍｍ高さ６０ｍｍの円錐を設けた整流部材を設置した点を除き、実施例１と同様の条件で熱風供給部材から、最も高温な部分の温度が２５０℃の熱風を、平均風速１５ｍ／ｓで熱処理槽内に送風するとともに、実施例１と同様にして図３（Ａ）に示すように、熱風の周囲に配置した１２個の樹脂粒子供給ノズルから樹脂粒子を噴射した。
樹脂粒子の噴射速度は３０ｋｇ／ｈ、樹脂粒子を分散させた空気の流速は４０ｍ／ｓであった。
また、熱処理槽の上部に設けらた空気導入口から冷却用の空気を１５ｍ／ｓの流速で熱処理槽内に導入した。
熱処理が終了したトナー粒子を以下の評価方法によって評価を行い、結果を表１に示す。
【００４３】
実施例４
熱処理装置の熱風供給部材を、図２（Ａ１）、および図２（Ａ２）に示すように、実施例１同様にして配置し、実施例１と同様の条件で熱風供給部材から、最も高温な部分の温度が２５０℃の熱風を、平均風速１５ｍ／ｓで熱処理槽内に送風するとともに、図３（Ｂ）に示すように、６個の熱風供給部材の周囲に等間隔に配置した１５個の樹脂粒子供給ノズルから樹脂粒子を噴射した。
投入速度は３０ｋｇ／ｈ、樹脂粒子を分散させた空気の流速は４０ｍ／ｓであった。
また、熱処理槽の上部に設けらた空気導入口から冷却用の空気を１５ｍ／ｓの流速で熱処理槽内に導入した。
熱処理が終了したトナー粒子を以下の評価方法によって評価を行い、結果を表１に示す。
【００４４】
比較例１
熱処理装置の熱風供給部材として、図３（Ｃ）に示したように、内径１２０ｍｍの熱風供給部材から中心部の温度が２５０℃の熱風を、平均風速１５ｍ／ｓで熱処理槽内に供給した。また、樹脂粒子供給ノズルは、熱風供給部材の周辺に等間隔に１５個設けて各ノズルから、空気に樹脂粒子を分散させて熱風に向けて噴出させた。樹脂粒子の投入速度は３０ｋｇ／ｈ、樹脂粒子を分散した空気の平均風速は４０ｍ／ｓして熱処理を行った点を除き実施例１と同様にして熱処理を行い、熱処理が終了したトナー粒子を以下の評価方法によって評価を行い、結果を表１に示す。
【００４５】
（トナーの円形度）
円形度の測定は、フロー式粒子像解析装置（シスメックス株式会社製ＦＰＩＡ２１００）を用いて行い、下記式（１）で表現した。
Ｒ＝Ｌ０／Ｌ１…（１）
また、円形度の測定値から標準偏差を算出して標準偏差を求めて、標準偏差を円形度ＳＤとして表した。
【００４６】
（トナーの粒径の増大）
熱処理によって会合して粒径が増加したトナーを評価するために、熱処理の前後のトナーの平均粒径を、電気抵抗法粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製マルチサイザーＩＩＩ）で測定した体積分布Ｄ５０をμｍ単位で示した。
【００４７】
（かぶりの評価）
画像形成装置として、カラーレーザープリンタ（セイコーエプソン製  ＬＰ−３０００Ｃ）の現像機に、かぶりの評価をするトナーを充填し、５０００枚画像形成し、かぶりの有無を目視で判断した。
かぶりが全く無いものを優、僅かにかぶりが生じたが品質上の問題が無いものを良、全面にかぶりが生じたものを不良とした。
【００４８】
【表１】
2004191569.tif 000003
【００４９】
実施例１は比較例と比べて得られたトナーの円形度の分布、すなわち円形度標準偏差ＳＤが狭く、均一な形状の粒子が得られた。また、熱風中での粒子の会合による粒径増加の増加幅が小さかった。画質評価では、５０００枚ランニング試験後も目立ったかぶりは発生せず、良好な結果が得られた。
【００５０】
実施例２は、最も円形度分布が狭いものが得られ、また、粒子の会合による粒子径の増加幅も最も小さかった。画質評価では、５０００枚ランニング試験後もかぶりはほとんど発生せず、最も良好な結果が得られた。
【００５１】
実施例３は、トナーの円形度分布は実施例２についで狭かった。また、粒径の増加も実施例２についで良好な結果が得られた。画質評価は、実施例１と同程度の良好な結果が得られた。
【００５２】
実施例４は、トナーの円形度分布および粒径増加は実施例１より悪かったが比較例１よりは良好であった。画質評価は、実施例１と同程度の良好な結果が得られた。
【００５３】
一方、比較例１は、実施例１〜４と比べて得られたトナーの円形度の分布が大きく、粒子の会合による粒径増加幅も大きかった。また、粒子の会合による異形粒子の発生が原因と思われるが、円形度が実施例１〜４と比較すると低い値になった。画質評価では、５０００枚ランニング試験後にかぶりも目立つものであった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の樹脂粒子の熱風による熱処理装置によって、円周上に複数の熱風供給部材を等間隔に配置して、形成される熱風領域には中心部に空間を設けることにより、原料粒子の熱風との接触時間のばらつきを抑制することができ、樹脂粒子が受ける熱量のばらつきを少なくし、全ての粒子が均一に処理されるようになる。
また、中心部に低温風を供給した場合には、中心部に到達した樹脂粒子も高温度中に存在する時間が周辺部のみで熱処理を受ける樹脂粒子に比べて長くなることを防止できるので均一な処理が可能となる。また、中心部に整流部材を配置した場合には、周囲の熱風に囲まれる領域での熱風の乱れを抑制することが可能となる。
しかも、複数個の熱風供給部材に対応して樹脂粒子供給ノズルを配置した場合には、いずれの樹脂粒子供給ノズルから供給された樹脂粒子も同様に熱風中で処理することが可能となるので、全ての粒子が均一に処理されることが可能となる。
してがって、原料粒子同士の衝突を防止することによって樹脂粒子の会合を防止した円形度が優れた樹脂粒子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の熱処理装置を説明する図である。
【図２】図２は、実施例の熱風供給部材を説明する図である。
【図３】図３は、樹脂粒子供給ノズルを説明する図である。
【図４】図４は、従来の熱処理装置の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１…熱処理装置、２…熱処理槽、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ…熱風供給部材、４…樹脂粒子供給室、５…原料供給部材、６…原料供給ノズル、７…流路制限部材、８…処理槽蓋体、９…空気導入口、１０…熱風、１１…低温気体供給部材、１２…整流部材、１３…円錐部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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