(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー製造装置の壁面に、昇華性固体ペレットを高速で衝突させて壁面上のスチレン系樹脂からなる付着物を除去することを特徴とするトナー製造装置の洗浄方法。
【請求項２】
前記昇華性固体ペレットの−７９℃における密度が１．３ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項1に記載のトナー製造装置の洗浄方法。
【請求項３】
前記昇華性固体ペレットのサイズが直径０．５〜５ｍｍ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装置の洗浄方法。
【請求項４】
前記昇華性固体ペレットを衝突面で２００ｍ／ｓ以上の速度で衝突させることを特徴とする請求項1〜３の何れか1項に記載のトナー製造装置の洗浄方法。
【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製造装置の洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電荷像現像用トナーの製造方法は、樹脂、着色剤等の原料を混合、混練し、冷却工程を経、ジェットミル等で微粉砕後分級し、必要に応じて添加剤を加えた後、篩別後容器に充填し製品となる。
ここでトナーの原料処方は使用される複写機によって異なるため、同一製造ラインで複数の品種を製造するためには装置の洗浄が必要であることが多い。特に帯電性や、モノカラー、フルカラー用のトナーの色目が異なる品種間の洗浄においては完全な清掃性が要求され、通常は装置を分解後、装置機壁の付着物をエアーブローや掃除機による吸引、水や有機溶剤による洗浄、またはこれらの組み合わせによって付着物を除去する方法が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エアブローや吸引では付着物を完全に除去するのは困難であり、簡易的なレベルでの清掃しかできない。完全に洗浄するためには溶液による洗浄が効果的であるが、水洗の場合は洗浄後の乾燥および排水処理が必要になる等、非常に手間が掛かる。
有機溶剤による洗浄においても着火性が高いことから安全上の問題があり、また使用者の健康上好ましくない点も多い。また、作業者自体も煩雑な手作業となり、清掃に時間および人手を要し、清掃コストおよびライン稼働停止によるロスは多大である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかして、係る本発明の目的は、トナー製造装置の壁面に、昇華性固体ペレットを高速で衝突させて壁面上のスチレン系樹脂からなる付着物を除去することを特徴とするトナー製造装置の洗浄方法を採用することにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のトナー製造装置の洗浄方法においては、通常のトナー製造プロセスに採用することができる。通常の製造方法としては先ずトナー原料を混合し、溶融押し出し機などで混練し、板状に押し出して冷却固化後、粉砕・分級して、添加剤を加えトナー材料を得る。
トナー原料としては樹脂および着色剤が必須成分として使用されるが、必要に応じて例えば帯電制御剤やその他のトナー特性付与剤を使用することができる。
【０００６】
バインダー樹脂としては、例えば、トナーに適した公知の各種の樹脂を使用することができる。例えば、スチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、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、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、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樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は２種類以上を併用することもできる。特に、スチレン系樹脂、飽和または不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂を主樹脂として用いることが好ましい。
トナー用着色剤としては、公知の各種の着色剤を使用することができ、例えばカーボンブラック、ニグロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、ローダミンＢ、フタロシアニンブルー等が好適に使用される。着色剤は、樹脂１００重量部当たり、通常０．１〜３０重量部、好ましくは３〜１５重量部の割合で使用される。
【０００７】
帯電制御剤としては、やはり公知の各種の帯電制御剤を使用することができる。例えば、４級アンモニウム塩、ニグロシン染料、トリフェニルメタン染料、スチレン−アミノアクリレート共重合体、ポリアミン樹脂などの正帯電制御剤や、モノアゾ系金属錯塩、アルキルサリチル酸金属化合物等の負帯電制御剤が挙げられる。帯電制御剤は樹脂１００重量部当たり、通常０．１〜１０重量部の割合で使用される。
【０００８】
また、各種のトナー特性付与剤としては、例えば、オフセット防止のため、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリアルキレンワックスを使用することができる。また、流動性および耐凝集性の向上のために、チタニア、アルミナ、シリカ等の無機微粒子を使用することができる。これらのトナー特性付与剤は、樹脂１００重量部当たり、通常０．１〜１０重量部の割合で使用される。
更に、トナーが磁性トナーである場合には、フェライト、マグネタイトを始め、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性元素を含む合金又は化合物などの磁性粒子を含有することができる。磁性粒子は、バインダー樹脂１００重量部当たり、通常、２０〜７０重量部の割合で使用される。
【０００９】
次に、冷却固化されたペレット状トナーは、ハンマー式粉砕機などの粗粉砕機によって、だいたい重量平均粒径が約１００〜３０００μ、好ましくは約３００μ前後の範囲になるように粗粉砕される。ここに、重量平均粒径とは、粒径−重量分布のメジアン値粒径であり、例えばコールターエレクトロニクス社製コールターカウンターで測定することができる。
【００１０】
混合装置としては機内に羽根やスクリューなどの回転部を有するもの、例えば三井鉱山社製ヘンシェルミキサー、マツボー社製レーディゲーミキサー、ホソカワミクロン社製ナウターミキサー、カワタ社製スーパーミキサーなど、または容器自体が回転する一般のＶ型混合機等に使用できる。
混練装置としては、連続式の押出機たとえばＷ＆Ｐ社製ＺＳＫ型押出機、ＢＵＳＳ社製コニーダー、東芝機械社製ＴＥＭ型押出機、池貝社製ＰＣＭ型押出機、三井鉱山社製ニーデックスなど、一般のバッチ式混練機にも使用できる。
【００１１】
冷却装置としては三井鉱山社や三菱化学エンジニアリング社製ドラムクーラー、ＮＢＣ社製ベルトクーラーなどに使用できる。
粉砕機としてはＮＰＫ社製Ｉ型・ＩＤＳ型ジェットミル、ホソカワミクロン社製ＡＦＧ・ＴＪＭなどのジェットミルやホソカワミクロン社製ハンマーミル・フィッツミル・フェザーミル・イノマイザー・ＡＣＭパルベライザー、ターボ工業社製ターボミル、川崎重工社製ＫＴＭ、日清エンジニアリング社製スーパーローター、ＮＰＫ社製ファインミルなどの衝撃式粉砕機に使用できる。
分級機としてはＮＰＫ社製ＤＳ型・ＤＳＸ型分級機、日鉄鉱業社製エルボージェット分級機、ホソカワミクロン社製ミクロンセパレーター・ＡＴＰなどの気流式分級装置に使用できる。
【００１２】
これらのトナー製造装置をある程度分解した後、昇華性の固体ペレット例えばドライアイスを、圧縮空気または窒素や炭素ガスなどの高圧ガスで加速し、機壁に付着したトナー原料やトナー粉体、また温度や輸送中に機壁に衝突した際の摩擦で溶融・融着したトナー付着物に高速で衝突させ、付着物を破壊・除去する。ペレットは付着物除去後、昇華して消滅するため、ペレット自身による機内汚染は発生しない。廃棄物も付着物のみであり最小限となる。
【００１３】
このとき使用できる固体ペレットは常温で昇華するものであれば何でも良いが、ある程度の密度が無いと十分な運動エネルギーが得られないため、有効な洗浄ができない。−７９℃における密度が１．３ｇ／ｃｍ3 以上のもの、特には１．５ｇ／ｃｍ3 以上のものが望ましい。
また、固体ペレットの大きさは、小さすぎると慣性力が小さく、また大きすぎると付着物に対して接触点数が少なくなる、ペレットが加速中に破壊されてしまう、加速に必要なエネルギーが膨大になる等の弊害が発生し、有効なサイズは直径０．５〜５ｍｍ位、好ましくは１．５〜３．５ｍｍである。形状は円筒型・直方体・球状など何でも良い。
ペレットを加速する速度は高速であればあるほど付着物の除去に有効であり、衝突面で２００ｍ／ｓ以上、特には３００ｍ／ｓ以上の速度であることが望ましい。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により何ら制限されるものではない。
（実施例）
スチレンアクリレート共重合体                          １００重量部
（軟化点１４５℃、ガラス転移点６４℃）
着色剤  カーボンブラック  ＭＡ１００                      ６重量部
（三菱化学（株）製）
低分子ポリプロピレン  ＴＰ３２                            １重量部
（三洋化成（株）製）
帯電制御剤  ４級アンモニウム塩  ボントロンＰ−５１        ２重量部
（オリエント化学（株）製）
を配合し、混合・混練・粗粉砕して得られたフレーク（平均粒径３００μｍ前後）を、ジェット式粉砕機（日本ニューマチック社製Ｉ−１０）とＤＳセパレータ（日本ニューマチック社製ＤＳ−１０ＵＲ）により粉砕・分級後、平均粒径９．０μｍの製品群を得た。
その後ジェット式粉砕機とＤＳセパレータをある程度分解し、圧力６．０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧縮空気で直径２．５ｍｍ、長さ３ｍｍのドライアイス（固体二酸化炭素）を加速し、機内付着物に衝突させて除去することにより洗浄作業を実施した。このときの洗浄作業時間は１時間、作業者数は１名であった。
【００１５】
（比較例）
上記実施例に対し、ドライアイスを用いずに掃除機による吸引と溶剤による洗浄を組み合わせた従来通りの作業にて洗浄作業を実施した。このときの洗浄に要した時間は４時間、作業者数は３名であり、実施例に比べ１０倍以上の労力を要した。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、トナー製造装置の洗浄の大幅な省力化が可能であり、また、有機溶剤を用いることがないので安全性も高く、本発明の工業価値は顕著である。