(57)【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を含有する混合物を溶融混練し、該溶融混練物を圧延冷却して得られた冷却物を粗粉砕して得られるトナー用粗粉砕原料を、更に機械式粉砕機により粉砕し、気流式分級機により分級してトナーを製造するトナー製造方法であって、該トナー用粗粉砕原料は、ポリエステル樹脂及び低分子量ポリエチレンを含むものであり、前記トナー用粉体材料を輸送するための輸送用配管の内壁面、トナー製品を捕集するためのサイクロン捕集機の内壁面の全面若しくは一部の少なくともいずれかが多孔質体で形成され、該多孔質体からエアーを吹きだすものであることを特徴とするトナー製造方法。
【請求項２】
前記多孔質体がポリエチレン・ポリプロピレン等の焼結プラスチックであることを特徴とする請求項１に記載のトナー製造方法。
【請求項３】
前記多孔質体の平均目開き径が２〜２００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー製造方法。
【請求項４】
前記多孔質体からの吹出しエアー空気量が５０〜９００ＮＬ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載のトナー製造方法。
【請求項５】
前記多孔質体から間欠にエアーが吹出されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載のトナー製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法等において使用されるトナーを効率よく、安定的に製造するためのトナー製造方法、及びトナー製造用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法等による画像形成に用いられるトナーまたは着色樹脂粉体には、通常、少なくとも結着樹脂及び着色剤が含有されている。トナーは潜像担持体上に形成された静電荷像を現像し、形成されたトナー像が普通紙またはプラスチックフィルム等の如き被転写材へと転写され、被転写材上のトナー像が、加熱定着手段、圧力ローラー定着手段または加熱加圧ローラー定着手段の如き定着装置によって被転写材に定着されて画像が形成される。従って、トナーに使用される結着樹脂は、熱及び／または圧力が付与されると塑性変形する特性を有する。現在、トナーまたは着色樹脂粉体は、先ず、トナー材料である結着樹脂及び着色剤（必要により、更に第三成分を含有）を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた溶融混練物を圧延冷却して冷却物とし、該冷却物を粗粉砕し、該粗粉砕原料を更に粉砕し、得られた粉砕物を分級することによって調製されている。そして、トナー用粗粉砕材料を粉砕、分級する場合には、通常、粉砕機及び分級機をパイプの如き配管で連結した粉砕及び分級を一体的に行なうトナー製造装置又は製造システムが用いられている。また、その際、トナーの中間製品或いはトナーの最終製品等のトナー製品を捕集する手段として、サイクロン捕集機・タンクまたはバグフィルターが用いられている。
【０００３】
一方、静電荷像現像用トナーに対する近年のニーズとしては、１）省エネルギーの観点から、トナーがより低い温度で溶融し得るものであること、２）高画質化の観点から、トナーがより小粒径化であること、が特に要求されている。このようなトナーを製造する場合、製造時に製造装置等にトナーが融着、固着・付着するという問題が発生する。特に、トナー用粉体材料を輸送するための輸送配管部材の内壁部、或いはトナー製品を捕集するためのサイクロン捕集機・タンクまたはバグフィルターの内壁部において、かかる現象が起こり易い。そのような場合の一つの方法として、配管の内壁面、或いはサイクロン捕集機・タンクまたはバグフィルターの内壁面をフッ素樹脂によりコーティングすることが検討されてきた。しかし、トナー用粉体材料を輸送する際、輸送配管部材の内壁面にトナー用粉体材料の接触、衝突が繰り返し行なわれ、またトナー用粉体材料を捕集する際には捕集されたトナー用粉体材料の重量によって圧密化現象がおこり、融着、固着・付着が発生した。この現象はサイクロン捕集機・タンクまたはバグフィルターの内壁面にフッ素樹脂コーティングを施すことで多少の改善は見られたが、大きな変化はなかった。特に、最近のトナーは低い温度で溶融し、また小粒径化される傾向にあり、その場合には上記の問題がより顕著になる。そこで、電子写真法等による画像形成に用いられるトナーの製造においては、トナー用粉体材料に対する使用される製造用部材の耐融着性、固着・付着を防止可能なものが使用されることが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、製造用部材の内壁面へのトナー溶着の低減、トナーの固着・付着の防止が達成され、安定したトナー製造装置の運転が可能で、且つ得られるトナーの品質の向上と維持・安定化が達成されたトナー製造方法及びトナー製造装置又は製造システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有する混合物を溶融混練し、該溶融混練物を圧延冷却して得られた冷却物を粗粉砕して得られるトナー用粗粉砕原料を、更に機械式粉砕機により粉砕し、気流式分級機により分級してトナーを製造するトナー製造方法であって、該トナー用粗粉砕原料は、ポリエステル樹脂及び低分子量ポリエチレンを含むものであり、前記トナー用粉体材料を輸送するための輸送用配管の内壁面、トナー製品を捕集するためのサイクロン捕集機の内壁面の全面若しくは一部の少なくともいずれかが多孔質体で形成され、該多孔質体からエアーを吹きだすものであることを特徴とするトナー製造方法」、（２）「前記多孔質体がポリエチレン・ポリプロピレン等の焼結プラスチックであることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー製造方法」、（３）「前記多孔質体の平均目開き径が２〜２００μｍであることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載のトナー製造方法」、（４）「前記多孔質体からの吹出しエアー空気量が５０〜９００ＮＬ／ｍｉｎであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れか１に記載のトナー製造方法」、（５）「前記多孔質体から間欠にエアーが吹出されることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れか１に記載のトナー製造方法」により達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施形態を挙げて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のトナー製造方法を説明するフロー図であり、トナー製造装置又は製造システムの一例を示す概略構成図でもある。図１中、（１）はトナー製造用の気流式粉砕機・機械式粉砕機等のトナー製造用粗粉砕原料を更に微粉砕する粉砕機であり、（２）は気流式分級機等の粉砕物を分級するための分級機、（３）はトナーの中間製品或いはトナーの最終製品等のトナー製品を捕集するためのサイクロン捕集機（この部位はタンク、バグフィルターでも可能）である。これらの粉砕機（１）、分級機（２）及びサイクロン捕集機（３）の間は、パイプの如き連結配管部材（４）で連結されている。連結配管部材（４）として、図１に示した例では、粉砕機（１）で粉砕された粉砕物を分級機（２）へと輸送するための輸送配管（４−１）と、分級機（２）で分級されたトナー用粉体材料の粗い粒子を分級機（２）から粉砕機（１）へと戻すための輸送配管（４−２）と、分級されたトナー用粉体材料の所望の細かい粒子をサイクロン捕集機（３）へと輸送するための輸送配管（４−３）からなっている。そして、サイクロン捕集機（３）にて捕集されたトナー製品は、サイクロン捕集機（３）に連結されている輸送配管（図示なし）によって次工程へと送られる。
【０００８】
これらの連結配管部材（４）内及びサイクロン捕集機（３）内では、粉体材料が１０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で移動しているため、該粉体が接触・衝突するこれらの内壁面において瞬間的に高温になり、製造部材へのトナー融着、固着の問題、更にサイクロン捕集機（３）にてトナー用粉体材料を捕集する際には、捕集されたトナー用粉体材料の重量によって圧密化現象が起こり、製造部材へのトナー固着、付着の問題が発生する。本発明においては、かかる連結配管部材（４）及びサイクロン捕集機（３）の内壁面の全面若しくは一部を多孔質体にて形成し、トナー溶着、固着・付着の問題の解決を図る。即ち、以上のように構成することにより、連結配管部材（４）及びサイクロン捕集機（３）の内壁面の多孔質体表面よりエアーを吹出し、トナー用粉体材料と製造用部材（多孔質体）との接触・衝突を極力避けることで接触・衝突時の内壁面の瞬間的な高温化及び捕集時の圧密化を防止できる。本発明において使用される多孔質体にはポリエチレン・ポリプロピレン等の焼結プラスチックが挙げられる。その場合、使用するトナー原料の材料特性・粒度に応じて、適宜選択する。また、多孔質体の平均目開き径としては、２μｍ〜２００μｍの範囲とする。平均目開き径が２００μｍよりも大きいとトナー用粉体材料が目に詰まり、多孔質体の役目が得られず、平均目開き径が２μｍよりも小さいと多孔質体の焼結が不可能である。
【０００９】
多孔質体からの吹出しエアー空気量については５０〜９００ＮＬ／ｍｉｎで、好ましくは２００〜４５０ＮＬ／ｍｉｎである。吹出しエアー空気量が９００ＮＬ／ｍｉｎを超えると、それ以下の吹出しエアー空気量と効果が変わらず、エネルギーロスばかりが増加してしまう。また、吹出しエアー空気量が５０ＮＬ／ｍｉｎよりも少ないと多孔質体の効果が得られない。また、多孔質体からのエアー吹出しは連続的ではエネルギーロスに比べ効果が変わらないため、間欠が好ましい。本発明は、図１に示される構成を有するシステムに限定されるものではなく、トナー用粉体材料を輸送するための各種輸送用配管、及びトナー製品を補集するための各種サイクロン捕集機・タンクまたはバグフィルターを使用するトナー製造方法及びトナー製造装置のいずれにも使用可能である。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明を比較例及び実施例により更に具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
【００１１】
樹脂             ポリエステル樹脂           ８０部
着色剤           カーボンブラック           １０部
帯電制御剤       サリチル酸亜鉛塩             ５部
離型剤           低分子量ポリエチレン         ８部
上記静電荷像現像用トナー原材料をミキサーで充分に混合した後、２軸押し出し機により混練物温度１３０℃で溶融混練した。得られた混練物を圧延冷却後、ハンマーミルにて粗粉砕し、該粗砕物（２ｍｍスクリーン通過品）をトナー用粗粉砕原料とした。
【００１２】
［実施例１］
上記トナー用粗粉砕原料を用い、図１に示したような粉砕−分級を一体的に行なうトナー製造装置を使用して、粉砕及び分級を行なった。粉砕機（１）としては機械式粉砕機、具体的にはターボ工業社製のターボミルを使用した。分級機（２）としては気流式分級機、具体的には日鉄鉱業社製のエルボージェットを使用した。サイクロン捕集機（３）には、ＳＵＳ３０４材料からなるものを使用した。また、これらの粉砕機（１）、分級機（２）及びサイクロン捕集機（３）との間を連結する連結配管部材（４）には、ＳＵＳ３０４材料からなる中空パイプを使用した。本実施例では、この中空パイプのベント部（曲線部）及びサイクロン捕集機（３）の内壁面を多孔質体にて形成し、使用した。上記のようなトナー製造装置を使用して１ケ月間連続運転を行なった。そして、トナー製造後に装置を分解して、連結配管部材の内部及びサイクロン捕集機内部を点検したところ、多孔質体にて内壁面が形成されている部位にはトナーの融着、固着・付着現象は全く見られなかった。また、３ケ月間の連続運転を行なったところ、その間に得られたトナー製品の粒度は安定しており、品質が優れていた。
【００１３】
［比較例１］
実施例１と同様のトナー用粗粉砕原料を使用し、また実施例１で使用したと同様の図１に示したトナー製造装置でトナー用粗粉砕原料の粉砕及び分級を行なった。粉砕機（１）には、実施例１と同様にターボ工業社製のターボミルを使用し、分級機としては実施例１と同様に日鉄鉱業社製のエルボージェットを使用した。比較のために、上記の粉砕機（１）、分級機（２）及びサイクロン捕集機（３）を連結する各連結配管部材（４）の内壁面及びサイクロン捕集機（３）の内壁面に、表面にバフ研磨仕上げ（＃３００）がされたＳＵＳ３０４材料を使用した。このシステムを用いて１カ月間連続運転を行なってトナーを製造後、分解して連結配管部材（４）の内部及びサイクロン捕集機（３）の内部を点検した。この結果、実施例１において多孔質体にて内壁面が形成されている部位にはトナーの融着、固着・付着現象が見られた。そのため、かかるトナーの融着物、固着・付着物が落下する危険性があり、安定したトナー製造装置の運転を行なう上で問題があった。
【００１４】
［比較例２］
実施例１と同様のトナー用粗粉砕原料を使用し、また実施例１で使用したと同様の図１に示したトナー製造装置でトナー用粗粉砕原料の粉砕及び分級を行なった。粉砕機（１）には、実施例１と同様にターボ工業社製のターボミルを使用し、分級機としては実施例１と同様に日鉄鉱業社製のエルボージェットを使用した。比較のために、上記の粉砕機（１）、分級機（２）及びサイクロン捕集機（３）を連結する各連結配管部材（４）のベント部（曲線部）内壁面及びサイクロン捕集機（３）の内壁面に、ＳＵＳ３０４材料の表面にフッ素樹脂コーティングを施したものを使用した。この装置を用いて１カ月間連続運転を行なってトナーを製造後、分解して連結配管部材（４）の内部及びサイクロン捕集機（３）の内部を点検した。この結果、フッ素樹脂コーティングを施した内壁面にはトナーの付着現象は見られなかったが、トナーの融着、固着現象が見られた。そのため、かかるトナーの融着物、固着物が落下する危険性があり、安定したトナー製造装置の運転を行なう上で問題があるという結果になった。
【００１５】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように本発明によれば、静電荷像現像用トナーを製造する際に使用される連結配管部材及びサイクロン捕集機・タンクまたはバグフィルターの内壁面の全面若しくは一部が多孔質体で形成されているため、製造用部材の内壁面へのトナー融着の低減、トナーの固着・付着の防止が達成することができ、安定したトナー製造装置の運転が可能となり、且つ得られるトナーの品質の向上と維持・安定化が可能であるという極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明するためのトナー製造方法及び製造装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  粉砕機
２  分級機
３  サイクロン捕集機
４  連結配管部材
４−１  輸送配管
４−２  輸送配管
４−３  輸送配管
【図１】
0004397138.tif 000002