(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体原料を貯留する原料貯留手段と、原料貯留手段から粉体原料を取出す原料取出し手段と、粉体原料を溶融混練する混練手段と、原料取出し手段によって原料貯留手段から取出される粉体原料を混練手段に搬送する原料搬送手段とを含む電子写真用トナー製造装置において、
混練手段は、加熱ロールおよび冷却ロールを含む連続式２本ロール型混練装置であり、
原料搬送手段は、
粉体原料を載置して移動し、粉体原料を混練手段に向けて搬送する原料載置面を含む搬送部材と、
支持部と支持部に続くように形成される櫛歯部とを含む櫛型部材であって、搬送部材の原料載置面の鉛直方向上方に原料載置面と間隙を有して離隔しかつ櫛歯部の少なくとも一部が原料載置面に載置されて移動する粉体原料に接するように設けられる櫛型部材と、
櫛型部材に接するように設けられて櫛型部材に振動を付与する振動付与手段とを含み、
前記原料載置面の幅方向と、前記加熱ロールおよび前記冷却ロールの軸方向とが略同一方向であることを特徴とする電子写真用トナー製造装置。
【請求項２】
櫛型部材は、
原料載置面に平行な断面がほぼＶ字状に形成され、原料載置面の移動方向においてＶ字の頂部がＶ字の両端部よりも上流側に位置し、Ｖ字の両端部が原料載置面の移動方向に垂直な方向の両端部に向けてそれぞれ延びるように設けら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製造装置。
【請求項３】
原料搬送手段は、
原料載置面の移動方向における櫛型部材よりも上流側に設けられ、原料載置面の鉛直方向上方に原料載置面に対して間隙を有して離隔し、少なくとも鉛直方向下端部が原料載置面上の粉体原料に接し、かつ原料載置面に載置されて移動する粉体原料の通過が可能な開口部が形成された整流手段と、
整流手段を原料載置面の移動方向および／またはそれに垂直な方向に移動させる移動手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の電子写真用トナー製造装置。
【請求項４】
整流手段は、
移動手段によって移動可能に支持されて互いに離隔するように設けられる２つのガイド部材であって、
原料載置面の移動方向に垂直な方向における２つのガイド部材の間隔が原料載置面の移動方向上流側から下流側にかけて連続的に狭まり、かつ原料載置面の移動方向下流側に開口部を形成する２つのガイド部材を含むことを特徴とする請求項３記載の電子写真用トナー製造装置。
【請求項５】
搬送部材はベルトコンベアフィーダであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真用トナー製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナー製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を再現性良くかつ安価に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリなどとして汎用される。電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。感光体はその表面に画像情報に応じた静電潜像を形成できるローラ状部材である。帯電手段は感光体表面を帯電させる。露光手段は帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段は記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させて画像を形成する。ここで、静電潜像を現像するために用いられるトナーは、マトリックスである結着樹脂中に着色剤、離型剤などを分散させた微細な樹脂粒子である。トナーの特性は形成される画像の画質、画像形成装置の耐用期間などに大きな影響を及ぼす。したがって、従来から、トナーの製造方法については種々の検討がなされている。
【０００３】
トナーは一般的には粉砕法によって製造される。粉砕法は、たとえば、計量工程と、混合工程と、混練工程と、冷却工程と、粗粉砕工程と、粉砕工程と、分級工程とを含む。計量工程では、ポリエステル、ポリスチレンなどの結着樹脂、カーボンブラック、アセチレンブラックなどの着色剤、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどの離型剤、ニグロシン系、４級アンモニウム塩などの帯電制御剤などをそれぞれ計量する。混合工程では、計量された各トナー原料をミキサーで均一に混合する。混練工程では原料混合物を溶融混練する。溶融混練には、ニーダ、ロートミル、エクストルーダなどの混練装置が用いられる。冷却工程では溶融混練物を冷却して固化させる。粗粉砕工程では、冷却固化物を粒径数ミリ程度の粗粉に粉砕する。粉砕にはハンマーミル、カッターミルなどの粗砕機が用いられる。粉砕工程では粗粉をさらに粒径１０μｍ程度の微粉に粉砕する。粉砕には機械式粉砕機、流動床式粉砕機などが用いられる。分級工程では、粉砕工程で得られる微粉から所定の粒度分布の粒子を取出し、トナーとする。所定の粒度分布の粒子よりも粒径がさらに小さい微細粒子は、画像かぶりなどの画像不良を発生させる原因になるので、分級の際に取り除かれ、混合工程に戻される。このようにして得られるトナーには、シリカ、アルミナなどの流動性向上剤などが混合される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
従来の粉砕法によって製造されるトナーの中には、着色剤の結着樹脂中への分散が不充分なものがある。このようなトナーは電気抵抗性が低くなり、画像かぶり、画像形成装置内部への飛散といった不具合を発生させ易くなる。着色剤の分散不良を解決するために、たとえば、着色剤と結着樹脂とを溶融混練する装置として、連続式２本ロール型混練機が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。連続式２本ロール型混練機は、長手方向に平行に設けられる一対のオープンロールを含む混練機であり、トナー原料の分散性およびトナーの生産性の向上に有効である。さらに具体的には、連続式２本ロール型混練機は、オープンロールの間隙にトナー原料の粉体混合物を供給し、加熱下に圧縮力、剪断力などを付与することによって、結着樹脂中に着色剤、離型剤などを均一に分散させ得る。ところで、連続式２本ロール型混練機では、オープンロールの間隙へのトナー原料混合物の供給装置として、振動フィーダを用いるのが一般的である。振動フィーダを使用すると、結着樹脂、着色剤などを含むトナー原料混合物が振動フィーダ内で常に振動状態に置かれる。その結果、粉体であるトナー原料混合物が振動を受けて飛散するという問題が生ずる。トナー原料混合物の飛散によって、トナー原料混合物に含まれる各トナー原料の組成比が設計時の組成比から変化し、所望の性能、特に帯電性能を有するトナーが得られないおそれがある。帯電性能が設計値と異なると、種々の画像不良を発生させる原因になるので好ましくない。また、トナー原料混合物の飛散によって、作業環境が悪化する。
【０００５】
そこで、振動フィーダに代わるトナー原料供給装置として、スクリューフィーダが提案されている（たとえば、特許文献３参照）。スクリューフィーダによれば、スクリューの回転によってトナー原料混合物が供給されるので、トナー原料混合物の飛散が抑制される。しかしながら、スクリューフィーダは、その構造上、オープンロール上に供給される原料の幅がスクリュー径に制約されるため、供給幅は狭くなるという問題がある。すなわち、トナー原料混合物がオープンロール上における一定の比較的狭い箇所に供給されるので、その箇所にトナー原料混合物が堆積する。オープンロール上に堆積したトナー原料混合物の上部にはオープンロールからの熱が伝わり難く、結着樹脂の溶融が不充分になり、着色剤などの分散不良が発生する。また、上部の溶融しないトナー原料混合物はオープンロールの回転に伴い自重によって落下し、原料の損失を生じる。これはトナーの製造原価を上昇させるとともに、落下したトナー原料混合物の除去などが必要になるので、生産性が低下する。
【０００６】
一方、トナー原料供給装置として、ベルトコンベアフィーダを用いることも考えられる。しかしながら、ベルトコンベアフィーダにはスクリューフィーダと同様の欠点がある。すなわち、トナー原料貯留タンクからベルトコンベアフィーダ上にトナー原料混合物を供給する場合、トナー原料混合物はベルトコンベアの中央部のみに供給される。その結果、トナー原料混合物のオープンロール上における供給幅は狭くなる。ベルトコンベアの幅一杯にトナー原料混合物を供給することは非常に困難である。無理に、幅一杯に供給しようとすると、ベルトコンベアの長手方向に垂直な方向の両端のさらに外側の空間にもトナー原料混合物を供給しなければならない。これは、著しい原料損失と生産性の低下とを生ずる。ベルトコンベアの幅をさらに大きくすれば供給幅を広くできるけれども、それに伴ってトナー原料貯留タンクなどの大型化が必須になり、ひいてはトナー製造装置全体が大型化するので好ましくない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１０７８０号公報
【特許文献２】特開平６−４３６９０号公報
【特許文献３】特開２００２−１５６７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、トナー原料混合物の飛散による組成変化、作業環境の悪化などを防止し、トナー原料混合物の落下などによる損失を減少させ、所望の特性を有するトナーを収率良く製造できる電子写真用トナー製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
粉体原料を貯留する原料貯留手段と、原料貯留手段から粉体原料を取出す原料取出し手段と、粉体原料を溶融混練する混練手段と、原料取出し手段によって原料貯留手段から取出される粉体原料を混練手段に搬送する原料搬送手段とを含む電子写真用トナー製造装置において、
混練手段は、加熱ロールおよび冷却ロールを含む連続式２本ロール型混練装置であり、
原料搬送手段が、
粉体原料を載置して移動し、粉体原料を混練手段に向けて搬送する原料載置面を含む搬送部材と、
支持部と支持部に続くように形成される櫛歯部とを含む櫛型部材であって、搬送部材の原料載置面の鉛直方向上方に原料載置面と間隙を有して離隔しかつ櫛歯部の少なくとも一部が原料載置面に載置されて移動する粉体原料に接するように設けられる櫛型部材と、
櫛型部材に接するように設けられて櫛型部材に振動を付与する振動付与手段とを含み、
前記原料載置面の幅方向と、前記加熱ロールおよび前記冷却ロールの軸方向とが略同一方向であることを特徴とする電子写真用トナー製造装置である。
【００１０】
また本発明の電子写真用トナー製造装置は、
櫛型部材が、
原料載置面に平行な断面がほぼＶ字状に形成され、原料載置面の移動方向においてＶ字の頂部がＶ字の両端部よりも上流側に位置し、Ｖ字の両端部が原料載置面の移動方向に垂直な方向の両端部に向けてそれぞれ延びるように設けられることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の電子写真用トナー製造装置は、
原料搬送手段が、
原料載置面の移動方向における櫛型部材よりも上流側に設けられ、原料載置面の鉛直方向上方に原料載置面に対して間隙を有して離隔し、少なくとも鉛直方向下端部が原料載置面上の粉体原料に接し、かつ原料載置面に載置されて移動する粉体原料の通過が可能な開口部が形成された整流手段と、
整流手段を原料載置面の移動方向および／またはそれに垂直な方向に移動させる移動手段とをさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の電子写真用トナー製造装置は、
整流手段が、
移動手段によって移動可能に支持されて互いに離隔するように設けられる２つのガイド部材であって、
原料載置面の移動方向に垂直な方向における２つのガイド部材の間隔が原料載置面の移動方向上流側から下流側にかけて連続的に狭まり、かつ原料載置面の移動方向下流側に開口部を形成する２つのガイド部材を含むことを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明の電子写真用トナー製造装置は搬送部材がベルトコンベアフィーダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、原料貯留手段と、原料取出し手段と、加熱ロールおよび冷却ロールを含む連続式２本ロール型混練装置である混練手段と、原料搬送手段とを含み、原料搬送手段が、粉体原料（以後「トナー原料混合物」と称す）を載置して移動する原料載置面を含む搬送部材と、搬送部材の原料載置面の鉛直方向上方に設けられ、原料載置面上のトナー原料混合物に接触しかつ原料載置面には接触しない櫛歯部を有する櫛型部材と、櫛型部材に振動を付与する振動付与手段とを含み、原料載置面の幅方向と、加熱ロールおよび冷却ロールの軸方向とが略同一方向である電子写真用トナー製造装置が提供される。本発明によれば、電子写真用トナー製造装置において、トナー原料混合物を原料貯留手段から混練手段に搬送するために前述の原料搬送手段を用いると、搬送部材の原料載置面に供給され載置されるトナー原料混合物が、櫛型部材と接触して通過する際に、櫛歯による整流作用と振動とを受ける。整流作用と振動とを受けたトナー原料混合物は、原料載置面の移動方向に垂直な方向（以後「原料載置面の幅方向」と称する）における原料載置面の幅一杯に広がる。したがって、トナー原料混合物の損失を伴うことなく、トナー原料混合物の混練手段への供給幅を広くすることができる。その結果、トナー原料混合物の混練手段上での必要以上の堆積がなくなり、結着樹脂の溶融不良に伴う着色剤の結着樹脂中への分散不良、トナー原料混合物の必要以上の堆積に伴う落下などが防止される。また、原料載置面において、トナー原料混合物は常に振動に晒されるわけではなく、櫛形部材の櫛歯部の間を通過するときにだけ振動に晒されるので、トナー原料の飛散、トナー原料混合物における組成比の変化などが起こらない。したがって、本発明の電子写真用トナー製造装置を用いれば、トナー原料の飛散による作業環境の悪化およびトナー原料混合物における組成変化、トナー原料混合物の落下による原料の損失などを伴うことなく、所望の特性を有するトナーを生産性良くかつ収率良く製造できる。
【００１６】
本発明によれば、櫛型部材をＶ字状部材とするのが好ましい。このＶ字状部材は、Ｖ字頂部がＶ字の両端部よりも原料載置面の移動方向上流側に位置するように設けられる。またこのＶ字状部材は、Ｖ字頂部が原料載置面の幅方向における原料載置面のほぼ中央に位置するように設けられる。さらにこのＶ字状部材は、Ｖ字の両端部がＶ字頂部から原料載置面の原料搬送方向に垂直な方向の両端部に向けて延びるように設けられる。このような櫛型部材を用いることによって、トナー原料混合物を原料載置面の幅一杯に拡げる効果がきわめて顕著になる。したがって、この櫛型部材によって、トナー原料混合物を原料載置面の幅一杯に極めて均一に拡げることができる。
【００１７】
本発明によれば、原料搬送手段が整流手段と移動手段とをさらに含む構成を採るのが好ましい。整流手段は、原料載置面の移動方向において櫛型部材よりも上流側に、原料載置面に対して僅かな間隙を有して離隔するように設けられる。さらに、整流手段の原料載置面の移動方向下流側には、トナー原料混合物の通過が可能な開口部が形成される。移動手段は、該整流手段を原料載置面の移動方向および／または原料載置面の幅方向に移動可能に支持する。この構成を採れば、原料取出し手段から原料載置面のどのような部位にトナー原料混合物が供給されても、供給された部位に応じて整流手段を移動させることによって、トナー原料混合物の位置を原料載置面のほぼ中央部に置き換えることが可能になる。原料載置面上の大部分のトナー原料混合物が原料載置面にほぼ一定の幅を有する線状に集められる。線状に集められたトナー原料混合物が櫛型部材に接触すると、トナー原料混合物が原料載置面のほぼ幅一杯にほぼ均一に広げられる。その結果、トナー原料混合物の混練手段への供給量が、供給を受ける混練手段の部位によって変化することが非常に少なくなる。これは、結着樹脂の溶融、着色剤などの結着樹脂中への分散などを一層円滑に進行させ、得られるトナーの特性を一層均一化し、ひいては画像のさらなる高画質化をもたらす。
【００１８】
本発明によれば、２つのガイド部材を含む整流手段を用いる構成を採るのが好ましい。２つのガイド部材は、原料載置面の移動方向上流側から下流側にかけて、原料搬送方向に垂直な方向の間隔が連続的に狭まり、原料載置面の移動方向の最下流側において開口部を形成し、かつ原料載置面に対して間隙を有して離隔するように配置される。これによって、原料載置面上のトナー原料混合物が、２つのガイド部材と原料載置面とによって形成される空間に一旦収容された後、開口部を通過して前記空間から排出される。その結果、原料載置面上のトナー原料混合物のほぼ全量がほぼ一定の幅を有する直線状に集められるので、原料の損失が一層減少する。
【００２０】
本発明によれば、原料搬送手段における搬送部材としてベルトコンベアフィーダを用いることによって、ベルトコンベア上において、整流手段によってトナー原料混合物を集めてほぼ一定の幅を有する線状に整形し、整形されたトナー原料混合物を櫛型部材に通してベルトコンベアの幅一杯に均一に拡げるといった一連の操作を円滑に実行できる。特に、整流手段における開口部の大きさ、櫛型部材の櫛歯部における隣り合う櫛歯の間隔などに応じて、トナー原料混合物の搬送速度を変化させることによって、トナー原料混合物の飛散がさらに少なくなり、櫛型部材通過後のベルトコンベア上での一層均一な拡がりを達成できる。ベルトコンベアフィーダは搬送速度を容易に変更できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の第１形態である電子写真用トナー製造装置１の構成を模式的に示す側面図である。なお、図１においては、図面を簡略化するため連続式２本ロール型混練機５の図示を省略する。図２は、図１に示す電子写真用トナー製造装置１の要部の構成を模式的に示す上面図である。図３は、原料搬送手段４の構成を拡大して示す上面図である。電子写真用トナー製造装置１は、原料貯留手段であるホッパ２と、原料取出し手段３と、原料搬送手段４と、混練手段である連続式２本ロール型混練機５とを含む。
【００２２】
原料貯留手段であるホッパ２は内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間にトナー原料混合物を貯留する。また、その鉛直方向上部には受入口２ａが設けられる。受入口２ａはトナー原料混合物をホッパ２の内部空間に導入するための開口である。また、その鉛直方向下部には排出口２ｂが設けられる。排出口２ｂはホッパ２の内部空間に一旦貯留されるトナー原料混合物を、ホッパ２の外部に排出するための開口である。排出口２ｂには排出される粉体量を制御する図示しない粉体量制御手段が設けられる。ホッパ２によれば、外部から受入口２ａを介して導入されるトナー原料混合物をその内部空間に貯留した後、排出口２ｂからトナー原料混合物の適量を間欠的にまたは連続的に外部に排出する。ここで、トナー原料混合物は、結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤などのトナー原料を含む粉体である。さらに、トナー原料混合物は、前記トナー原料以外のトナー用添加剤を含むことができる。トナー原料混合物は、たとえば、各トナー原料を混合することによって製造できる。混合には、従来から用いられる各種混合機を使用でき、たとえば、スーパーミキサ、ヘンシェルミキサーなどの高速撹拌型混合機が挙げられる。
【００２３】
結着樹脂としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、スチレンおよびその置換体の単重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。スチレンおよびその置換体の単重合体の具体例としては、たとえば、ポリスチレン、ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどが挙げられる。スチレン系共重合体の具体例としては、たとえば、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、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、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００２４】
着色剤としてもこの分野で常用できるものを使用でき、たとえば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラックなどの黒色着色剤、黄鉛、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタン黄、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ピグメントイエロー、ベンジジンイエロー、パーマネントイエロー、アンスラピリミジンイエローなどの黄色着色剤、ベンガラ、パーマネントレッド、ファイヤーレッド、ブリリアントカーミン、ライトファスレッドトーナー、パーマネントカーミン、ピラゾロンレッド、ボルドー、ヘリオボルドー、ローダミンレーキ、チオインジゴレッド、チオインジゴマルーンなどの赤色着色剤、コバルトブルー、セルリアンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー、インジゴなど青色着色剤などが挙げられる。着色剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。離型剤としては、たとえば、カルナバワックスなどの天然ワックス、高圧法ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ワックス、シリコーン系ワックス、フッ素系ワックスなどが挙げられる。帯電制御剤としては、たとえば、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ染料、ナフテン酸金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、脂肪酸石鹸、樹脂酸石鹸などが挙げられる。帯電制御剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００２５】
原料取出し手段３は、スクリューフィーダ１１と、スクリュー駆動モータ１２とを含む。スクリューフィーダ１１は回転駆動可能に支持されるスクリュー状部材である。スクリューフィーダ１１は、ホッパ２の供給口２ａの鉛直方向下方において、一端がスクリュー駆動モータ１２に接続され、他端が後述する原料搬送手段４のトナー原料混合物受入口１６の鉛直方向上方に位置するように設けられる。スクリューフィーダ１１は、ホッパ２の供給口２ａに接続され、供給口２ａから供給されるトナー原料混合物をその回転駆動によって、スクリュー駆動モータ１２の接続側から反対側の方向に搬送し、最終的にはトナー原料混合物受入口１６に向けて落下させる。このように、スクリューフィーダ１１を用いることによって、トナー原料混合物受入口１６を介してベルトコンベアフィーダ１３上の比較的狭い幅の領域にトナー原料混合物を供給できる。ここで幅とは、ベルトコンベアフィーダ１３の駆動方向（原料載置面の移動方向）に垂直な方向（原料載置面の幅方向）の長さである。スクリュー駆動モータ１２は、図示しない電源から電力の供給を受けて回転し、それによってスクリューフィーダ１１を回転駆動させる。スクリュー駆動モータ１２の回転駆動は、電子写真用トナー製造装置１の全動作を制御する図示しないＣＰＵ（
Central  Processing  Unit）によって制御される。原料取出し手段３によれば、ホッパ２からスクリューフィーダ１１に供給されるトナー原料混合物を、スクリューフィーダ１１の回転駆動によって原料搬送手段４のトナー原料混合物受入口１６に供給する。本実施の形態では、スクリューフィーダ１１が用いられるけれどもそれに限定されず、たとえば、テーブルフィーダなどの各種定量フィーダを使用できる。
【００２６】
原料搬送手段４は、ベルトコンベアフィーダ１３と、蓋体１５と、整流手段１７と、移動手段１８と、櫛型部材１９と、振動付与手段２０と、クリーニング部材２１とを含む。ベルトコンベアフィーダ１３は、ベルトコンベア１４ａとベルトコンベアモータ１４ｂとを含む。ベルトコンベア１４ａは鉛直方向上面（原料載置面）にトナー原料混合物を載置して矢符２４の方向に回転駆動し、ループ状の移動経路を形成する無端状ベルト部材である。ベルトコンベア１４ａのベルトコンベアモータ１４ｂが設けられる端部とは反対側の端部の鉛直方向下方には、図２に示すように、混練手段５が配置される。ベルトコンベア１４ａの原料載置面に載置されて矢符２４の方向に搬送されるトナー原料混合物は、ベルトコンベア１４ａのベルトコンベアモータ１４ｂが設けられるのとは反対側の端部から落下し、混練手段５に供給される。ベルトコンベアモータ１４ｂは図示しない電源から電力の供給を受けてベルトコンベア１４ｂを矢符２４の方向に回転駆動させる。蓋体１５はベルトコンベア１４ａの鉛直方向上方に、少なくともベルトコンベア１４ａを覆うように設けられる。蓋体１５は、たとえば、トナー原料混合物の飛散防止などに有効である。なお、本発明の構成ではトナー原料混合物の飛散は非常に起こり難い。しかしながら、後述するように振動付与手段２０によってトナー原料混合物に一時的な振動が付与されるので、飛散が僅かに生ずる可能性がある。蓋体１５を設けることによって、僅かな飛散も防止される。また、蓋体１５のベルトコンベアモータ１４ｂ近傍にはトナー原料混合物受入口１６が形成され、原料取出し手段３からトナー原料混合物の供給を受ける。
【００２７】
整流手段１７は２つのガイド部材１７ａ，１７ｂを含む。ガイド部材１７ａ，１７ｂは、ベルトコンベア１４ａと蓋体１５とで形成される内部空間におけるベルトコンベア１４ａの鉛直方向上方に設けられる。また、ガイド部材１７ａ，１７ｂは後述する移動手段１８によって支持され、ベルトコンベア１４ａの原料載置面に対して間隙を有して離隔し、それぞれの鉛直方向下端部が原料載置面上のトナー原料混合物に接触するように設けられる。さらに、ガイド部材１７ａ，１７ｂは互いに接触しないように設けられ、より具体的には矢符２４とは反対側の方向に離間距離を徐々に増加させながら離反するように設けられる。換言すれば、ガイド部材１７ａ，１７ｂは、ベルトコンベア１４ａの原料載置面の移動方向（矢符２４の方向）の上流側から下流側にかけて、両者の間隔が連続的に減少するように設けられる。そして、原料載置面の移動方向最下流側に位置するそれぞれの端部によって、開口部１７ｃが形成される。ベルトコンベア１４ａの原料載置面に載置されて矢符２４の方向に搬送されるトナー原料混合物は、ガイド部材１７ａ，１７ｂの間の空間に導入され、開口部１７ｃを通過し、ほぼ一定の幅を有する線状に集められて後述する櫛型部材１９に向けて搬送される。移動手段１８はガイド部材１７ａ，１７ｂをベルトコンベア１４ａの原料載置面の移動方向および／または原料載置面の幅方向に移動可能に支持する。移動手段１８自体は電子写真用トナー製造装置１本体によって支持される。移動手段１８には、たとえば、２軸ロボットなどを使用できる。このような構成を採れば、ベルトコンベア１４ａ上のどの位置にトナー原料混合物が供給されても、整流手段１７を移動手段１８により適宜移動させることによって、トナー原料混合物をベルトコンベア１４ａの原料載置面の幅方向におけるほぼ中央部にトナー原料混合物を集めることができる。
【００２８】
櫛型部材１９は支持部１９ａと支持部１９ａに続いて形成される櫛歯部１９ｂとを含み、ベルトコンベア１４ａの原料載置面に平行な断面がほぼＶ字状であるＶ字状部材である。櫛型部材１９は、その支持部１９ａを介して電子写真用トナー製造装置１本体に支持される。櫛歯部１９ｂには、支持部１９ａの鉛直方向下端からさらに鉛直方向下方に向けて延びる複数の突起が所定の間隔を空けて形成される。より具体的には、櫛型部材１９はベルトコンベア１４ａと蓋体１５とで形成される内部空間における、原料載置面の鉛直方向上方に、その鉛直方向下端部が原料載置面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。すなわち櫛型部材１９は、櫛歯部１９ｂが支持部１９ａよりも鉛直方向下方に位置し、櫛歯部１９ｂの少なくとも鉛直方向下端部が原料載置面上のトナー原料混合物に接触するように設けられる。また、櫛型部材１９は、ベルトコンベア１４ａの原料載置面においてＶ字頂部がＶ字の両端部よりも上流側に位置し、Ｖ字の両端部が原料載置面の幅方向の両端部に向けて延びるように設けられる。振動付与手段２０は、櫛型部材１９の鉛直方向上面に接し、蓋体１５に形成される図示しない開口を介して蓋体１５から外方に向けて突出するように設けられ、櫛型部材１９に振動を付与する。振動付与手段２０は図示しない電源から電力の供給を受けて振動する。本実施の形態では、振動付与手段２０には超音波振動子が用いられる。櫛型部材１９に振動を付与することによって、櫛歯部１９ｂを通過するトナー原料混合物がベルトコンベア１４ａの原料載置面の幅一杯に均一に拡がる。
【００２９】
クリーニング手段２１はクリーニングブレード２２と支持部材２３とを含む。クリーニングブレード２２は、トナー原料混合物を混練手段５に向けて落下させた直後のベルトコンベア１４ａの原料載置面に当接するように設けられる板状部材である。クリーニングブレード２２は原料載置面に残留するトナーを除去し、原料載置面を清浄化する。トナー原料混合物を落下させた直後のベルトコンベア１４ａの原料載置面においてトナー原料混合物が付着するのを免れ得ない。これをそのままにしておくと、ベルトコンベア１４ａの回転駆動によって原料載置面が鉛直方向下方を臨みながら移動する際に、トナー原料混合物の落下が起こり、トナー原料の飛散、落下などによる作業環境が悪化するおそれがある。支持部材２３はベルトコンベア１４ａの原料載置面の鉛直方向下方において、原料載置面に対して間隙を有して離隔するように設けられ、クリーニングブレード１４ａを支持する。支持部材２３自体は電子写真用トナー製造装置１本体に支持される。
【００３０】
原料搬送手段４よれば、原料取出し手段３からトナー原料混合物受入口１６を介してベルトコンベア１４ａの原料載置面に供給されるトナー原料混合物が、矢符２４の方向への搬送の途中で整流手段１７ならびに櫛型部材１９および振動付与手段２０の作用を受け、ベルトコンベア１４ａの原料載置面の幅一杯に均一に広がる。これによって、混練手段５へのトナー原料混合物の供給幅が比較的大きくなり、混練手段５上でのトナー原料混合物の堆積による結着樹脂の溶融不良、着色剤などの結着樹脂への分散不良、トナー原料混合物の落下などが防止される。また、ベルトコンベア１４ａの原料載置面において、一時的に振動が付与されるだけなので、トナー原料の飛散も起こり難い。
【００３１】
連続式２本ロール型混練機５は、加熱ロール２５と、加熱ロール駆動モータ２６と、冷却ロール２７と、冷却ロール駆動モータ２８と、油圧ユニット３０ａ，３０ｂとを含む。加熱ロール２５は軸線回りに回転駆動可能に支持され、その表面に螺旋状の溝が形成されるローラ部材である。また、その内部には加熱手段を有する。加熱ロール２５は、長手方向において２分割される２つの領域を含み、各領域が独立して温度制御を実施できるように構成される。加熱ロール２５は、トナー原料混合物を加熱して該混合物中に含まれる結着樹脂、離型剤などを溶融混練させて溶融混練物とし、この溶融混練物をその表面に巻き付かせる。加熱ロール２５の回転方向は、加熱ロール駆動モータ２６の方向から見て時計回りである。加熱ロール駆動モータ２６は図示しない電源から電力の供給を受けて加熱ロール２５を回転させる。冷却ロール２７は軸線回りに回転駆動可能に支持され、長手方向において加熱ロール２５に平行に設けられ、その表面に螺旋状の溝が形成されるローラ部材である。また、その内部には冷却手段を有する。冷却ロール２７は、加熱ローラ２５表面に巻き付いたトナー原料混合物の溶融混練物を冷却する機能を有する。冷却ロール２７は、長手方向において２分割される２つの領域を含み、各領域が独立して温度制御を実施できるように構成される。冷却ロール２７の回転方向は、加熱ロール駆動モータ２６の方向から見て反時計回りである。加熱ロール２５と冷却ロール２７との間隙が、連続式２本ロール型混練機５の原料受入部２９である。加熱ロール２５と冷却ロール２７との回転比は特に制限されないけれども、各ロールを回転させるための動力の効率化、着色剤などの分散性などを考慮すると、加熱ロール２５：冷却ロール２７（回転比）が好ましくは１：１〜１：０．１、さらに好ましくは１：０．４〜１：０．８５である。また、加熱ロール２５と冷却ロール２７との間隙は特に制限はないけれども、好ましくは０．０５〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．０５〜３ｍｍである。０．０５ｍｍを下回ると、溶融混練物に付与される剪断力、圧縮力などが充分に大きくなるものの、発熱量も多くなるため、充分な冷却がなされない場合がある。冷却が不充分になると、溶融混練物の温度が上昇してその粘度が低下する。その結果、溶融混練物に充分な剪断力、圧縮力などを付与できなくなり、着色剤などの結着樹脂中への分散状態が不均一になるおそれがある。また、５ｍｍを大幅に超えると、溶融混練物に付与される剪断力、圧縮力などが不充分になり、着色剤などの結着樹脂中への分散不良などか発生するおそれがある。冷却ロール駆動モータ２８は図示しない電源から電力の供給を受けて冷却ロール２７を回転させる。油圧ユニット３０ａ，３０ｂは加熱ロール２５と冷却ロール２７との間隔を調整するために、加熱ロール２５にそれぞれ当接するように設けられる。
【００３２】
連続式２本ロール型混練機５によれば、原料搬送手段４から原料受入部２９に供給されるトナー原料混合物が、加熱ロール２５による加熱、冷却ロール２７による冷却、加熱ロール２５と冷却ロール２７とによる剪断力、圧縮力などの付与を受け、着色剤などが結着樹脂中に均一に分散した溶融混練物が生成する。この際、トナー原料混合物は比較的に広い供給幅で原料受入部２９に供給されるので、結着樹脂の溶融不良それに伴う着色剤の結着樹脂中への分散不良、トナー原料混合物の原料受入部２９上での堆積による落下などの不都合を生じない。
【００３３】
電子写真用トナー製造装置１には、図示しない制御手段が設けられる。制御手段は、たとえば、図示しない、制御部、演算部、記憶部などからなり、電子写真用トナー製造装置１の全動作を制御する図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路を含む。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。
【００３４】
電子写真用トナー製造装置１によれば、着色剤などの結着樹脂中への分散性能に優れる連続式２本ロール型混練機５を用いてトナー原料混合物の溶融混練を行うに際し、トナー原料混合物を連続式２本ロール型混練機５に供給するために、ベルトコンベアフィーダ１３と、整流手段１７と、櫛型部材１９と、振動付与手段２０とを含む原料搬送手段４を用い、トナー原料混合物の連続式２本ロール型混練機５への供給幅を広げることによって、連続式２本ロール型混練機５上でのトナー原料混合物の堆積と、それに伴う不都合が発生するのを防止し、着色剤などが結着樹脂中に均一に分散した溶融混練物を原料の損失なく、高効率で製造する。
【００３５】
このようにして得られる溶融混練物は、従来の粉砕法と同様にして処理される。たとえば、この溶融混練物を圧延冷却してシート状物を得、このシート状物を粗粉砕および微粉砕し、得られる粉砕品を分級して所望の粒度範囲の粒子を分取することによって、トナーが製造される。トナーには、シリカ、アルミナなどの外添剤を混合することができる。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜２および比較例１〜３）
［トナー原料］
ポリエステル樹脂（１／２フロー軟化温度Ｔｍ＝１００℃）  １００重量部
銅フタロシアニン（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５）          ５重量部
帯電制御剤（サリチル酸の亜鉛化合物）                        ２重量部
離型剤（カルナバワックス）                                  ３重量部
【００３７】
なお、１／２フロー軟化点温度（Ｔｍ）は高下式フローテスター（商品名：ＣＦＴ−５００、（株）島津製作所製）を用い、ダイの細孔径１ｍｍ、長さ１ｍｍ、荷重１００ｋｇ／ｃｍ２、昇温速度６℃／ｍｉｎの条件下で１ｃｍ３の試料を溶融流出させるときの流出開始点から流出終了点までの高さの１／２に相当する温度である。
【００３８】
［混合工程］
上記に示す配合割合でトナー原料混合物の５ｋｇ分を計量し、ヘンシェルミキサーにて充分に混合し、得られたトナー原料混合物を下記表１に示す各フィーダにて連続式２本ロール混練機に定量供給し、溶融混練を行うことでトナーを製造した。なお、実施例１〜２および比較例１のベルトコンベアフィーダにおいて、ベルトコンベア幅は１２０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、ベルトコンベアの回転速度０．０２５ｍ／秒とした。振動子（商品名：タービンバイブレーターＮＣＴ−１、ＮＥＴＴＥＲ社製）を接続した櫛型部材および整流部材（整流手段）とベルトコンベアとの間隙はそれぞれ１ｍｍとした。櫛型部材としては、櫛歯部の突起（櫛歯）が長さ１０ｍｍ、幅７ｍｍ、１つの突起とそれに隣り合う突起との間隔が７ｍｍであり、ベルトコンベアの鉛直方向上方に設置した時のベルトコンベアに平行な断面がＶ字状である櫛型部材を用いた。また、実施例１において、整流部材（整流手段）としては、長さ３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×厚み２ｍｍの寸法を有する２つのガイド板を、ベルトコンベアの幅方向の中央線に対してそれぞれ４５°の角度をなして対向しかつ非接触状態でＶ字状に配置し、２つのガイド板のベルトコンベア移動方向・最下流側の端部によって、ベルトコンベアの幅方向の長さが３０ｍｍ開口を形成した。また、比較例２では、トナー原料混合物に常に振動を付与しながら搬送する振動フィーダを用いた。比較例３ではスクリューの回転によってトナー原料混合物を搬送するスクリューフィーダを用いた。
【００３９】
［溶融混練工程］
連続式２本ロール混練機は、ロール外径０．１４ｍ、ロール長０．８０ｍであり、運転条件は下記のとおりである。
加熱ロール（フロントロール）回転数  ７５ｒｐｍ
ロール回転比（加熱ロール：冷却ロール）  １：０．７
ロール間隙      ０．１ｍｍ
原料混合物の供給速度  １０ｋｇ／ｈｒ
加熱ロール供給側温度  ７５℃
加熱ロール排出側温度  ５０℃
冷却ロール供給側温度  ２０℃
冷却ロール排出側温度  ２０℃
【００４０】
溶融混練工程で、連続式２本ロール混練機のトナー原料混合物供給部分におけるトナー原料混合物の落下について調べた。加熱ロールおよび冷却ロールの鉛直方向下方に受け皿を設けて落下したトナー原料混合物を回収して秤量し、トナー原料混合物の供給量に対するトナー原料混合物の落下量の百分率として原料落下率（％）を算出した。各結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
0004629000.tif 000002
【００４２】
実施例１、２および比較例１では供給機としてベルトコンベアフィーダを用いて行った。比較例１では超音波振動子付き櫛型部材を装着してはいるものの、振動を与えない状態でトナー原料混合物の供給を行ったところ、トナー原料混合物が櫛型部材を通過せず、櫛型部材の手前で堆積し、混練機にトナー原料混合物を供給できなかった。また、実施例２においては、櫛型部材への振動は与えていたものの、ガイド板を装着せず供給を行ったために、トナー原料混合物がベルトコンベアの中央へ寄らず、偏った状態で櫛型部材に接触するので、ベルトコンベア全体に均一に広がることがなく、その結果として、ガイド板を装着した実施例１よりも原料落下が多くなった。一方、振動フィーダを用いた比較例２では、フィーダ全体を振動させてトナー原料混合物を供給するので、振動フィーダ全体からトナー原料混合物が飛散して発塵が起きた。また、振動フィーダのトナー原料混合物と接触する面が、時間の経過とともにトナー原料混合物の付着を起こし、トナー原料混合物の投入幅が次第に狭まり、原料落下も８％と多くなった。スクリューフィーダを用いた比較例３では、振動フィーダのような発塵は起こらなかったが、装置の構造によりトナー原料混合物の供給幅が４０ｍｍと狭く、さらにスクリューの回転によってトナー原料混合物を搬送するため、混練機の供給部においてトナー原料混合物が脈動し、落下量が１０％と極めて多くなった。
【００４３】
これらの結果から、ベルトコンベアフィーダを用い、供給されたトナー原料混合物をベルトコンベアの中央へ寄せるガイド板と、中央へ寄せられたトナー原料混合物をベルトコンベア全体へ分散させる振動子付きの櫛型部材とを併用する実施例１では、振動させる部分が櫛型部材のみであることから、発塵は無く、しかも連続式２本ロール混練機に幅広く均一にトナー原料混合物を供給できるから、原料落下も２．５％と極めて少なく、生産性の向上を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の第１形態である電子写真用トナー製造装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す電子写真用トナー製造装置の要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図３】原料搬送手段の構成を拡大して示す上面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子写真用トナー製造装置
２  ホッパ
３  原料取出し手段
４  原料搬送手段
５  連続式２本ロール型混練機
１１  スクリューフィーダ
１２  スクリュー駆動モータ
１３  ベルトコンベアフィーダ
１４ａ  ベルトコンベア
１４ｂ  ベルトコンベアモータ
１５  蓋体
１６  トナー原料混合物受入口
１７  整流手段
１７ａ，１７ｂ  ガイド部材
１８  移動手段
１９  櫛型部材
１９ａ  支持部
１９ｂ  櫛歯部
２０  振動付与手段
２１  クリーニング部材
２２  クリーニングブレード
２３  支持部材
【図１】
0004629000.tif 000003
【図２】
0004629000.tif 000004
【図３】
0004629000.tif 000005