(57)【要約】【課題】乾燥機の内壁面にフッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている場合であっても、トナーに蓄積する静電気を除電することのできるトナーの製造装置を提供する。【解決手段】トナーの製造装置１０は、湿式法によって得られたトナーを乾燥するための流動層乾燥機１８を備えている。流動層乾燥機１８の内壁面の少なくとも一部には、フッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている。流動層乾燥機１８の下部には、乾燥済みのトナーを外部に排出するためのスクリューフィーダ６０が設置されている。スクリューフィーダ６０は接地されており、トナーに蓄積した静電気を除電することができる。【選択図】図１
2017156564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを乾燥するための流動層乾燥機を備えたトナーの製造装置であって、
前記流動層乾燥機の内壁面の少なくとも一部には、フッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されており、
前記流動層乾燥機の下部には、乾燥済みのトナーを外部に排出するためのスクリューフィーダが設置されており、
前記スクリューフィーダが接地されていることを特徴とする、トナーの製造装置。
【請求項２】
前記流動層乾燥機は、トナーを貯留するためのホッパを備えており、
前記ホッパの内壁面に、フッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている、請求項１に記載のトナーの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンターなどの画像形成装置に用いられる静電荷像現像用トナーの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電荷像現像用トナーは、プリンターや複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる。一般に、静電荷像現像用トナーは、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法などの湿式法によって製造される。懸濁重合法は、重合性単量体、重合開始剤、及び着色剤などを含む組成物を水系媒体中に分散させた後に重合させてトナー粒子を製造する方法である。乳化重合凝集法は、重合開始剤及び乳化剤を含む水性媒体中に重合性単量体を加えて攪拌することによって重合体一次粒子を得る。つぎに、これに着色剤及び必要に応じて帯電制御剤等を添加して重合体一次粒子を凝集させる。そして、得られた凝集体粒子を熟成させてトナー粒子を製造する方法である。溶解懸濁法は、結着樹脂を有機溶剤に溶解させた後、着色剤などを添加して得られる溶液相を、分散剤等を含有する水相において機械的な剪断力で分散させて液滴を形成し、液滴から有機溶剤を除去してトナー粒子を製造する方法である。
【０００３】
湿式法によって得られたトナーは水分を含んでおり、スラリー状になっている。スラリー状のトナーは、脱水、洗浄等の工程を経た後、乾燥機によって乾燥される。スラリー状のトナーを脱水するための脱水機としては、例えばフィルタープレス装置が用いられる。脱水によって得られたケーキを乾燥させるための乾燥機としては、例えば流動層乾燥機が用いられる（特許文献１を参照）。
【０００４】
従来のトナーの製造装置において、流動層乾燥機の中段には、スラリー状のトナーを脱水して得られる脱水ケーキが投入される。流動層乾燥機の下部には、投入された脱水ケーキを乾燥させるための乾燥ガスが吹き込まれる。脱水ケーキを乾燥させるための乾燥ガスとしては、例えば４０〜５５℃に加熱した空気、窒素ガスあるいはこれらの混合ガスが用いられる。流動層乾燥機の下部に乾燥ガスが吹き込まれることによって、流動層乾燥機の内部に流動層が形成され、脱水ケーキと乾燥ガスとの効率的な接触と撹拌が行われる。脱水ケーキに含まれる水分は、乾燥ガスに同伴されて流動層乾燥機の上部から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の複写機やプリンターの高画質化に伴い、トナー粒子は小径化している。トナー粒子が小径化した場合、トナーに蓄積する静電気が着火源となって、乾燥機の内部で粉塵爆発が発生する可能性が高くなる。そこで、乾燥機内部での粉塵爆発の発生を未然に防止するために、トナーに蓄積する静電気を除電することが行われる。例えば、乾燥機本体の金属部分を接地することによって、トナーに蓄積する静電気をアースによって除電することが行われる。
【０００７】
しかし、例えば乾燥機の内壁面が絶縁体によってコーティングされている場合、乾燥機の金属部分を接地したとしても、トナーに蓄積している静電気をアースによって除電することができない。例えば、乾燥機の下側部分を構成するホッパの内壁面がフッ素樹脂によってコーティングされている場合、フッ素樹脂は絶縁体であるため、トナーに蓄積している静電気をアースによって除電することができない。また、乾燥機の下側部分を構成するホッパの内壁面にフッ素樹脂からなるシート材が貼付されている場合も、フッ素樹脂は絶縁体であるため、トナーに蓄積している静電気をアースによって除電することができない。フッ素樹脂内に例えば導電性カーボンブラックなどの導電性材料を分散させたものをコーティングすることにより除電することが可能であるが、カーボンブラックを含有させることにより、フッ素樹脂自身の非粘着性能が低下するという欠点があり、フッ素樹脂単体で使用できることが好ましい。
【０００８】
そこで、本発明は、トナーの乾燥機への付着を防止するとともに、乾燥機の内壁面にフッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている場合であっても、トナーに蓄積する静電気を除電することのできるトナーの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の通りである。
（１）トナーを乾燥するための流動層乾燥機を備えたトナーの製造装置であって、
前記流動層乾燥機の内壁面の少なくとも一部には、フッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されており、
前記流動層乾燥機の下部には、乾燥済みのトナーを外部に排出するためのスクリューフィーダが設置されており、
前記スクリューフィーダが接地されていることを特徴とする、トナーの製造装置。
【００１０】
（２）前記流動層乾燥機は、トナーを貯留するためのホッパを備えており、
前記ホッパの内壁面に、フッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている、上記（１）に記載のトナーの製造装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナーの乾燥機への付着を防止するとともに、乾燥機の内壁面にフッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている場合であっても、トナーに蓄積する静電気を除電することのできるトナーの製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】トナーの製造装置のフロー図である。
【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図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係るトナーの製造装置は、電子写真法、静電写真法等に用いられる静電荷像現像用トナーを製造するための装置である。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るトナーの製造装置のプロセスフロー図である。
図１に示すように、トナーの製造装置１０は、ケーキ貯留ホッパ１２、スクリューフィーダ１４、ロータリバルブ１６、流動層乾燥機１８、バグフィルタ２０、押込ブロア２２、加熱器２４、吸引ブロア２６、除湿器２８、大気吸入口３０、第１ガスフィルタ３２、及び、第２ガスフィルタ３４を備えている。
【００１５】
懸濁重合法、溶解懸濁法、あるいは乳化重合法等の湿式法によって得られたスラリー状のトナーは、まず、フィルタープレス等の脱水機によって含水率２５％程度に脱水されてケーキ状になった後、ケーキ貯留ホッパ１２に貯留される。ケーキ貯留ホッパ１２に貯留されたトナー（トナー脱水ケーキ）は、スクリューフィーダ１４によって粉砕されながらケーキ貯留ホッパ１２の下部から排出される。スクリューフィーダ１４によって排出された脱水ケーキは、ロータリバルブ１６によって一定量ずつ流動層乾燥機１８に投入される。ロータリバルブ１６の回転速度は可変となっており、このロータリバルブ１６によって流動層乾燥機１８に投入される脱水ケーキの供給速度を制御できるようになっている。
【００１６】
流動層乾燥機１８の下部には、目皿板３６が設置されており、この目皿板３６には多数の孔が設けられている。流動層乾燥機１８に投入されたトナー脱水ケーキは、目皿板３６の上部に堆積する。そして、目皿板３６の下方から例えば４０〜５５℃程度に加熱された乾燥ガスが吹き込まれることによって、目皿板３６の上部にトナーの流動層が形成される。これにより、トナーと乾燥ガスとの接触及び撹拌が同時に行われるため、トナーを効率良く乾燥させることができる。脱水ケーキを乾燥させるための乾燥ガスとしては、例えば、空気、窒素、あるいはこれらの混合ガスが用いられる。乾燥用の空気は、大気吸入口３０を介して系内に取り込まれる。乾燥用の窒素は、ＰＳＡ式窒素発生装置、膜分離式窒素発生装置、窒素ボンベ等の窒素供給源から系内に供給することができる。
なお、このような流動層乾燥機は公知であり、例えば特開２００１−１３４０１６号公報、特開平１１−３４４８３１号公報等に開示されている。
【００１７】
流動層乾燥機１８の上方には、バグフィルタ２０が設置されている。バグフィルタ２０は、複数の円筒状の濾布２０ａを備えている。複数の円筒状の濾布２０ａは、流動層乾燥機１８の内部に吊り下げられた状態で設置されている。複数の円筒状の濾布２０ａによって、流動層乾燥機１８の上部から排出される乾燥ガスと、粉体状のトナーが分離される。
【００１８】
また、バグフィルタ２０の上部には、円筒状の濾布２０ａの内部に空気、窒素、またはその混合ガスなどを吹き込むことのできる逆洗装置（図示せず）が設置されている。この逆洗装置によって、濾布２０ａの表面に付着した粉体状のトナーを間欠的に下方に落下させることができる。
【００１９】
押込ブロア２２は、乾燥ガスを流動層乾燥機１８の下部に送り込むための装置である。本実施形態では、押込ブロア２２には、ターボファンを用いている。押込ブロア２２の吸引側には、ダンパ３８が設置されている。押込ブロア２２の吐出側には、ダンパ３９が設置されている。
【００２０】
また、押込ブロア２２の吐出側には、加熱器２４及び第１ガスフィルタ３２が設置されている。押込ブロア２２によって押し込まれる乾燥ガスは、加熱器２４によって例えば４０〜５５℃程度に加熱された後、第１ガスフィルタ３２によって塵などの小さな異物が取り除かれる。第１ガスフィルタ３２を通過した乾燥ガスは、流動層乾燥機１８の下部に送り込まれる。加熱器２４としては、例えばプレートフィンチューブ式熱交換器を用いることができる。加熱器２４の加熱媒体としては、例えばスチームを用いることができる。
【００２１】
吸引ブロア２６は、流動層乾燥機１８の上部から乾燥ガスを吸引するための装置である。本実施形態では、吸引ブロア２６には、ターボファンを用いている。吸引ブロア２６の吸引側には、２つのダンパ４０、４２が設置されている。
【００２２】
押込ブロア２２及び吸引ブロア２６は、インバータによって回転数が可変となっている。押込ブロア２２及び吸引ブロア２６の回転数をそれぞれ制御することによって、流動層乾燥機１８の下部に供給する乾燥ガスの時間当たりの流量を制御することができる。
【００２３】
吸引ブロア２６とバグフィルタ２０との間には、除湿器２８及び第２ガスフィルタ３４が設置されている。吸引ブロア２６によって流動層乾燥機１８の上部から吸引された乾燥ガスは、第２ガスフィルタ３４によってトナーの微粉等が取り除かれた後に、除湿器２８に送り込まれる。除湿器２８に送り込まれた乾燥ガスは、例えば８〜１６℃に冷却されることで除湿される。除湿器２８としては、例えばプレートフィンチューブ式熱交換器を用いることができる。除湿器２８の冷却媒体としては、例えば水を用いることができる。
【００２４】
吸引ブロア２６によって流動層乾燥機１８の上部から吸引された乾燥ガスの全部又は一部は、循環ライン４５を介して系内を循環する。すなわち、吸引ブロア２６によって吸引された乾燥ガスの全部又は一部は、循環ライン４５を通った後、押込ブロア２２によって流動層乾燥機１８の下部に再び送り込まれる。
【００２５】
押込ブロア２２の吐出側には、流動層乾燥機１８の内部の圧力に応じて、余剰の系内ガスを外部に放出するための放出ダクト５１が設けられている。この放出ダクト５１には、バルブ５２が設置されている。このバルブ５２を開放することによって、系内の余剰ガスを放出することが可能であり、流動層乾燥機１８の内部の圧力を一定に制御することができる。
【００２６】
また、押込ブロア２２の吐出側には、乾燥ガスが循環する系内に窒素ガスを供給するための窒素供給ダクト５３が設けられている。この窒素供給ダクト５３には、バルブ５４が設置されている。このバルブ５４によって、系内を循環する乾燥ガスの酸素濃度を所定値以下に制御することができる。また、乾燥ガスの酸素濃度を所定値以下に制御することによって、流動層乾燥機１８の内部で粉塵爆発が発生することを防止することができる。
【００２７】
トナーの製造装置１０の清掃時やメンテナンス時等において、系内を空気によって置換する必要があるときは、循環ライン４５に設置されたダンパ５５を閉じるとともに、吸気ダンパ３８を開き、排気ダンパ５６を開く。これにより、系内の乾燥ガスの流れが循環パスから１パスに変更されるため、系内の乾燥ガスを外部空気によって置換することができる。
【００２８】
流動層乾燥機１８の下側部分は、流動層乾燥機１８によって乾燥されることで粉体状となったトナーを貯留するためのトナー貯留ホッパ１８ａとなっている。トナー貯留ホッパ１８ａは、下方に向かって次第に径が小さくなるように略円錐状に形成されている。トナー貯留ホッパ１８ａの周壁部は、垂直方向に対して例えば５〜４５度傾斜している。トナー貯留ホッパ１８ａの傾斜した周壁部の内面１８ｂには、粉体状のトナーが堆積してブリッジ等が形成されることを防止するために、摩擦を低減するための処理が施されている。摩擦低減処理として、ウレタン、ナイロン、ゴム、ＦＲＰ、ガラス等によるコーティングが用いられるが、特にフッ素樹脂によるコーティングがトナーでは効果的である。例えば、トナー貯留ホッパ１８ａの傾斜した周壁部の内面１８ｂには、フッ素樹脂がコーティング（被覆）されるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼着されている。
【００２９】
フッ素樹脂としては、フッ素（Ｆ）を含有する樹脂であれば特に制限するものではないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等を用いることができる。この中では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ましい。
【００３０】
本実施形態のトナーの製造装置１０において、流動層乾燥機１８の下方には、乾燥済みのトナーを外部に排出するためのスクリューフィーダ６０が設置されている。スクリューフィーダ６０は、トナー貯留ホッパ１８ａに貯留されている乾燥済みのトナーを、スクリューによって定量的に外部に排出することのできる装置である。
【００３１】
図１に示すように、スクリューフィーダ６０は、スクリュー６０ａと、スクリュー６０ａを収容する円筒状のケーシング６０ｂを備えている。スクリュー６０ａ及びケーシング６０ｂは、例えばステンレスや鉄等の金属部材によって形成されている。ケーシング６０ｂは、アース線６２を介して地面に接続（接地）されている。これにより、トナーに蓄積した静電気を、アース線６２を介して地面に逃がすことができるようになっている。
【００３２】
スクリュー６０ａは、軸の周囲にらせん状の羽根が設けられている部材である。スクリュー６０ａの一端には、電動機が連結されている。この電動機によって、スクリュー６０ａを回転させることができる。スクリュー６０ａを回転させることによって、トナー貯留ホッパ１８ａに貯留されている粉体状のトナーを、定量的にトナー貯留ホッパ１８ａの底部から排出することができる。
【００３３】
本実施形態のトナーの製造装置１０によれば、トナー貯留ホッパ１８ａの内面１８ｂには、摩擦を低減するための処理（フッ素樹脂コーティングまたはフッ素樹脂からなるシート材の貼付）が施されている。このため、トナー貯留ホッパ１８ａの内面１８ｂに粉体状のトナーが堆積してブリッジ等が形成されることを防止することができる。
【００３４】
本実施形態のトナーの製造装置１０によれば、トナー貯留ホッパ１８ａの内面１８ｂにフッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている場合であっても、トナーに蓄積した静電気を除電することができる。すなわち、スクリューフィーダ６０のケーシング６０ｂは金属で形成されており、このケーシング６０ｂがアース線６２を介して接地されている。このため、トナーに蓄積した静電気は、ケーシング６０ｂ及びアース線６２を通って地面に流れることができる。このため、トナー貯留ホッパ１８ａの内面１８ｂが絶縁体であるフッ素樹脂で覆われている場合であっても、トナーに蓄積した静電気を除電することができる。
【００３５】
また、本実施形態のトナーの製造装置１０によれば、トナーがスクリューフィーダ６０によって排出されるときのケーシング６０ｂとの接触面積が大きいため、トナーに蓄積した静電気を効率的に除電することができる。
【００３６】
また、本実施形態のトナーの製造装置１０によれば、トナーがスクリューフィーダ６０によって排出されるときのケーシング６０ｂ内における滞留時間を長く確保することができる。このため、トナーに蓄積した静電気をより確実に除電することができる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、トナー貯留ホッパ１８ａの内面１８ｂにフッ素樹脂がコーティングされるか、フッ素樹脂からなるシート材が貼付される例を示したが、本発明はこのような態様に限られるものではない。例えば、トナー貯留ホッパ１８ａの内面１８ｂの一部のみがフッ素樹脂によってコーティングされるか、フッ素樹脂からなるシート材によって覆われている場合であっても、本発明の範囲に含まれる。また、流動層乾燥機１８のトナー貯留ホッパ１８ａ以外の部分がフッ素樹脂によってコーティングされるか、フッ素樹脂からなるシート材によって覆われている場合であっても、本発明の範囲に含まれる。
【００３８】
以上説明したように、本発明のトナーの製造装置によれば、乾燥機の内壁面にフッ素樹脂がコーティングされるか、または、フッ素樹脂からなるシート材が貼付されている場合であっても、トナーに蓄積する静電気をより確実に除電することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０    トナーの製造装置
１２    ケーキ貯留ホッパ
１８    流動層乾燥機
２０    バグフィルタ
２２    押込ブロア
２４    加熱器
２６    吸引ブロア
２８    除湿器
３０    大気吸入口
３２    第１ガスフィルタ
３４    第２ガスフィルタ
４５    循環ライン
６０    スクリューフィーダ
６０ａ  スクリュー
６０ｂ  ケーシング
６２    アース線
【図１】
2017156564.tif 000003