JP2002296835A - 微粉体の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分級されたトナーを原料用トナー内に投入し
てリサイクルし最終トナーを製造する製造方法及び装置
を提供するものであり、特に、両者の混練が分級トナー
の形態に影響されず円滑に行われ、良品質の最終トナー
を得る微粉体の製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】 分級トナーは混練中の原料用トナー内に
投入される前に予め溶融される。また、溶融された分級
トナーは原料用トナーの混練されているニーディング本
体２の任意の場所に選択的に投入することができる。こ
れにより、混練品質の調整ができ、良品質の最終トナー
を得ることができる。また、装置構造としてニーディン
グ本体２と分級トナー溶融部３とが別体のものからな
り、装置構造はコンパクトで簡便なものからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真等におけ
る静電荷像を現像するためのトナーのような微粉体の製
造方法及び装置に係り、特に、原料用微粉体の混練中に
分級された分級微粉体を予め溶融した状態で投入して混
練し、リサイクル品質を向上する比較的簡便安価な微粉
体の製造方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来一般に行われているトナーの
製造工程をフローチャートにより示す。樹脂（結着樹
脂）及び着色剤は所定量計量された状態で原料用トナー
として原料混合される（ステップ２０１）。次に原料用
トナーは混練され（ステップ２０２）、押し出されて冷
却工程に送られる（ステップ２０３）。次に、冷却され
たトナーは粉砕手段により粉砕され（ステップ２０
４）、次に分級され（ステップ２０５）、所望の粒度の
トナーと過粉砕された微粉トナーに分けられる。この微
粉トナーが分級トナーとなる。所望の粒度のトナーは更
に篩分けされ（ステップ２０６）、外添混合された後
（ステップ２０７）、充填され（ステップ２０８）、最
終トナーとなる（ステップ２０９）。分級された微粉ト
ナー（分級トナー）は混練工程（ステップ２０２）に戻
されてリサイクルされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、微粉トナー
を混合する時、粒径及び比重の違いから混合後、偏析を
起こし、せっかく混合したにもかかわらず、不均一にな
ってしまう問題点がある。また、混合後、混練機に混合
物を供給する際、かさ密度が小さいため、粉の食い込み
が悪く安定供給ができない。更に、溶融混練時にトナー
微粉中の樹脂の分子切断によりトナーの保存性能の悪化
などの問題が発生してしまう。これらの問題を解決する
ため、特開平８−９５２９６号公報に開示する技術があ
る。この「静電荷像現像用トナーの製造方法」は、第１
ニーディング部以降に送り部を形成し、ホッパー、スク
リュウフィーダーで微粉投入後、第２ニーディング部で
混練りするものである。然し乍ら、この方法では、ホッ
パー、スクリュウフィーダーを使用しての投入となるた
め、混練機のバレルの構造としてバーチカルインレット
もしくは、ホリゾンタルインレットが必要であり、また
スクリュウは、送り用のスクリュウが必要となるため、
既存の混練機に展開するとバレル変更、スクリュウ構成
の変更となり、その改造に多くの時間及びコストが必要
となる。また、練りゾーンのＬ／Ｄが変更となってしま
うため、条件の見直しが必要となり多大な労力を必要と
する。更に、この方法では、専用バレルが必要なため、
投入場所を１度決定してしまうと、位置の変更に非常に
時間がかかり、投入薬品数も１薬品がほぼ限界である。

【０００４】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、微粉トナー（分級トナー）を溶融状態にした後に原
料用トナーの混練工程に投入し、しかも投入量，温度，
圧力等をコントロールしながら投入し、最終トナーの品
質向上を図る比較的簡便構造のトナー製造方法及び装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、請求項１の微粉体の製造方法は、原料
用の微粉体とこれから分級された分級微粉体とを混練し
ながら微粉体を製造する製造方法であって、前記分級微
粉体を予め溶融した後に前記原料用微粉体の混練工程に
投入することを特徴とする。これにより、原料用微粉体
と分級微粉体が十分に混練混合され、分級微粉体のリサ
イクル化と高品質の微粉体を製造し得る効果が上げられ
る。

【０００６】また、請求項２の微粉体の製造方法は、前
記微粉体がトナーであることを特徴とする。本発明が、
電子写真等の静電荷像を現像するトナーに対して適用さ
れ、従来技術における分級トナーのリサイクルに伴う問
題点が解消される。

【０００７】また、請求項３の微粉体の製造方法は、溶
融された分級トナーが原料用トナーの混練工程における
任意の場所に投入されることを特徴とする。溶融された
分級トナーは混練中原料用トナーの任意の場所に投入さ
れ、結果として両者の混練品質の調整ができ、高品質の
トナーを製造することができる。

【０００８】また、請求項４の微粉体の製造方法は、溶
融された前記分級トナーは、投入量，温度，圧力の全部
又はいずれかをコントロールされ、脈動を抑制された状
態で投入され、少なくとも前記圧力が前記原料用トナー
の混練工程における内部圧力よりも高い圧力に保持され
ることを特徴とする。これにより、分級用トナーの投入
が円滑に行われる。

【０００９】また、請求項５の微粉体の製造装置は、原
料用微粉体とこれから分級された分級微粉体とを混練し
ながら微粉体を製造する製造装置であって、該装置は、
前記原料用微粉体を混練する混練部と混練された微粉体
を次工程側に押し出す送り出し部とを有するニーディン
グ本体と、分級された分級微粉体を溶融して前記ニーデ
ィング本体に投入するための分級微粉体溶融部とを設け
ることを特徴とする。これにより、比較的簡便構造で容
易に実施できる製造装置を提供することができる。

【００１０】また、請求項６の微粉体の製造装置は、前
記微粉体がトナーであることを特徴とする。これによ
り、トナーのリサイクルが円滑に、かつ簡便に行われ
る。

【００１１】また、請求項７の微粉体の製造装置は、前
記ニーディング本体には分級トナー溶融部が連結される
少なくとも１つ以上の投入口が前記ニーディング本体の
長手方向に沿って配設されることを特徴とする。これに
より、分級トナー溶融部はニーディング部の任意の場所
に連結され、必要にして十分な混練が行われる。

【００１２】また、請求項８の微粉体の製造装置は、前
記分級トナー溶融部が、分級トナーを投入するホッパ
と、ホッパから投入された分級トナーをスクリュー送り
するスクリュー部と、前記分級トナーを加熱して溶融す
る加熱部と、溶融された分級トナーの投入量，温度，圧
力を検出及びコントロールする検出制御部とを備えるこ
とを特徴とする。これにより、ニーディング部に投入さ
れる溶融状態分級トナーの特性がコントロールされ、結
果として高品質のトナーを製造することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の微粉体の製造方法
及び装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。な
お、以下の記載では微粉体としてトナーを採用したが、
これに限定するものではない。

【００１４】図１に本発明のトナー製造装置の実施の形
態を示す。トナー製造装置１は大別して原料用トナーを
混練するニーディング本体２と、別体の分級トナー溶融
部３とからなる。ニーディング本体２は、駆動モータ４
と、原料用トナーを収納する容器５と、容器５内の原料
用トナーを送り出すスクリュー部６と、送り出された原
料用トナーを混練部８内に投入するためのホッパ７と、
投入された原料用トナーを混練し、加熱するための図略
のスクリュー部や加熱手段等を有する前記混練部８と、
混練済のトナーを送り出す送り出し部９等とからなる。
なお、図示のように、混練部８の外周側には投入口１０
が長手方向に沿って多数個配置される。

【００１５】一方、分級トナー溶融部３は、分級トナー
を収納するホッパ１１と、ホッパ１１内の分級トナーを
脈動を抑制しながら順送りするスクリュー部１２と、こ
れを駆動する駆動モータ部１３と、分級トナーを加熱す
る図略の加熱部と、検出制御部１４等とからなる。以上
の構造により分級トナー溶融部３に供給された分級トナ
ーは溶融され、その送出管１５から吐出される。従っ
て、送出管１５をニーディング本体２の投入口１０に連
結することにより溶融された分級トナーをニーディング
本体２内の混練部８に投入することができる。また、本
実施の形態では、検出制御部１４としては溶融状態の分
級トナーの投入量を測定するためのフローメータ式の容
積式流量計１６（記号ＦＭで示されている）と、圧力計
１７（ＰＩで示されている）及び温度計１８（ＴＩで示
されている）等とからなる。

【００１６】分級された分級トナーは分級トナー溶融部
３で溶融され、流量，温度，圧力を夫々コントロールさ
れた状態で送出管１５に送られてくる。従って、送出管
１５をニーディング本体２の投入口１０の任意の位置に
連結することにより溶融状態の分級トナーをニーディン
グ本体２内の適宜の場所に供給することができる。これ
により原料用トナーと分級トナーとの混練品質を調整で
き、良品質のトナーを得ることができる。また、分級ト
ナーをニーディング本体２内に投入するには溶融分級ト
ナーの圧力は当然ながら、ニーディング本体２の混練部
８における内部圧力よりも高いことが必要となる。

【００１７】図３は本発明の微粉体の製造方法を用いた
最終トナーの製造方法を示すフローチャートである。結
着樹脂及び着色剤とは（ステップ１０１）で原料混合さ
れ、ニーディング本体２の混練部８で混練される（ステ
ップ１０２）。混練されたトナーはニーディング本体２
の送り出し部９から冷却工程側に送り出され冷却される
（ステップ１０３）。次に、粉砕工程で粉砕され（ステ
ップ１０４）、分級されて（ステップ１０５）微粉トナ
ー（分級トナー）を分級する。分級トナー以外のトナー
は更に篩分けされ（ステップ１０６）、外添混合され
（ステップ１０７）、充填され（ステップ１０８）、最
終トナーとなる（ステップ１０９）。分級された微粉ト
ナー（分級トナー）は前記のように分級トナー溶融部３
で溶融され（ステップ１１０）、流量（投入量），温
度，圧力をコントロールされた状態でニーディング本体
２の混練部８に投入されて両者一体となって混練され
る。以上により従来技術や公知技術にあったような問題
点がなくなり、良品質のトナーを製造することができ
る。また、本発明のトナー製造装置１はニーディング本
体２と別体の分級トナー溶融部３とからなり、構造が簡
便であると共に分級トナー溶融部３とニーディング本体
２との連結が簡単にできるため装置全体構造がコンパク
トで比較的安価なものになる。

【００１８】図２は本発明のトナー製造装置の別の実施
の形態を示す。図において図１と同一符号のものは同一
物又は同一の機能を結うするものであり、重複説明を省
略する。本実施の形態ではトナー製造装置１ａの分級ト
ナー溶融部３ａの構造、特にその検出制御部１４ａの構
造が前記のトナー製造装置１と相異する。スクリュー部
１２の出口側には加熱部であるヒータユニット１９が配
置され、送り出されてきた分級トナーを所望の溶融状態
に溶融する。このヒータユニット１９は温度制御部２０
（ＴＩＣで示されている）を介して送出管１５に連結さ
れる。一方、スクリュー部１２を駆動する駆動モータ部
１３は流量制御部２１（ＦＩＣで示されている）を介し
て容積式流量計１６（ＦＭで示されている）に連結され
る。これにより、駆動モータ部１３の速度制御が行わ
れ、流量のコントロールが行われる。また、図示では前
記の図１に示した圧力計１７が示されていないが、当然
圧力計１７も配置される。以上により、分級トナー溶融
部１ａによって投入量，温度，圧力が十分にコントロー
ルされた溶融分級トナーをニーディング本体２側に供給
することができる。

【００１９】本発明の微粉体の製造装置については前記
のものに勿論限定するものではなく、かつ微粉体はトナ
ーに限定するものではない。

【００２０】

【発明の効果】１）本発明の請求項１の微粉体の製造方
法によれば、分級された微粉体を予め溶融した後、原料
用の微粉体内に投入するため、微粉体の形態の如何に拘
らず十分な混練ができ、分級微粉体のリサイクルと良品
質の最終トナーを製造することができる。 ２）本発明の請求項２の微粉体の製造方法によれば、微
粉体として一般に広く用いられているトナーに対して本
発明を適用することができ、分級トナーのリサイクルと
良品質の最終トナーを得ることができる。 ３）本発明の請求項３の微粉体の製造方法によれば、溶
融された分級トナーを混練中の原料用トナーの任意の場
所に投入でき、混練の確実化と調整ができ良品質の最終
トナーを得ることができる。 ４）本発明の請求項４の微粉体の製造方法によれば、投
入される分級トナーの圧力が混練中が原料用トナーの内
部圧力より高いため、分級トナーの投入が円滑に、かつ
確実に行われる。 ５）本発明の請求項５の微粉体の製造装置によれば、装
置構造が原料用微粉体を混練するニーディング本体と、
これと別体の分級微粉体溶融部から構成されるため、両
者の連結が容易にでき、かつ装置の全体構造がコンパク
トで簡便なものからなり、比較的安価に実施することが
できる。 ６）本発明の請求項６の微粉体の製造装置によれば、微
粉体としてのトナーにこの製造装置を適用することがで
き、トナーのリサイクルと良品質の最終トナーの製造が
行われる。 ７）本発明の請求項７の微粉体の製造装置によれば、投
入口が複数個配置されるためニーディング本体と分級ト
ナー溶融部との連結位置を自由に選定することができ、
混練品質の向上が図れる。 ８）本発明の請求項８の微粉体の製造装置によれば、分
級トナー溶融部に検出制御部が設けられ、溶融分級トナ
ーの流量，温度，圧力のコントロールが円滑に行われ、
所望の性状の溶融分級トナーをニーディング本体側に供
給できる。また、分級トナー溶融部の構造は比較的簡便
なものからなり、比較的安価に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微粉体の製造装置の１つの実施の形態
を示す構造図。

【図２】本発明の微粉体の製造装置のほかの実施の形態
を示す構造図。

【図３】本発明の微粉体の製造方法を説明するためのフ
ローチャート。

【図４】従来の微粉体の製造方法を説明するためのフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１ トナー製造装置 １ａ トナー製造装置 ２ ニーディング本体 ３ 分級トナー溶融部 ３ａ 分級トナー溶融部 ４ 駆動モータ ５ 容器 ６ スクリュー部 ７ ホッパ ８ 混練部 ９ 送り出し部 １０ 投入口 １１ ホッパ １２ スクリュー部 １３ 駆動モータ部 １４ 検出制御部 １４ａ 検出制御部 １５ 送出管 １６ 容積式流量計（ＦＭ） １７ 圧力計（ＰＩ） １８ 温度計（ＴＩ） １９ ヒータユニット ２０ 温度制御部（ＴＩＣ） ２１ 流量制御部（ＦＩＣ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H005 AB04 4D067 DD02 DD06 GA20 GB05 4F201 AB12 AC04 AD27 AH81 AL01 AL03 AL05 AL10 AL16 AL21 AP02 AP05 AP13 BA01 BC01 BC02 BC07 BC13 BC37 BK02 BK13 BK15 BK21 BK36 BK71 BK74 BK75 BN05 BN11 BN18 BN29 BN32 BQ08 BQ16 BQ34 BQ50 BQ54 BQ57 4G004 FA01 4G035 AB46 AE02 AE13 AE15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料用の微粉体とこれから分級された分
   級微粉体とを混練しながら微粉体を製造する製造方法で
   あって、前記分級微粉体を予め溶融した後に前記原料用
   微粉体の混練工程に投入することを特徴とする微粉体の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記微粉体がトナーであることを特徴と
   する請求項１に記載の微粉体の製造方法。
3. 【請求項３】 溶融された分級トナーが原料用トナーの
   混練工程における任意の場所に投入されることを特徴と
   する請求項２に記載のトナーの製造方法。
4. 【請求項４】 溶融された前記分級トナーは、投入量，
   温度，圧力の全部又はいずれかをコントロールされ、脈
   動を抑制された状態で投入され、少なくとも前記圧力が
   前記原料用トナーの混練工程における内部圧力よりも高
   い圧力に保持されることを特徴とする請求項２又は３に
   記載のトナー製造方法。
5. 【請求項５】 原料用微粉体とこれから分級された分級
   微粉体とを混練しながら微粉体を製造する製造装置であ
   って、該装置は、前記原料用微粉体を混練する混練部と
   混練された微粉体を次工程側に押し出す送り出し部とを
   有するニーディング本体と、分級された分級微粉体を溶
   融して前記ニーディング本体に投入するための分級微粉
   体溶融部とを設けることを特徴とする微粉体の製造装
   置。
6. 【請求項６】 前記微粉体がトナーであることを特徴と
   する請求項５に記載の微粉体の製造装置。
7. 【請求項７】 前記ニーディング本体には分級トナー溶
   融部が連結される少なくとも１つ以上の投入口が前記ニ
   ーディング本体の長手方向に沿って配設されることを特
   徴とする請求項６に記載の微粉体の製造装置。
8. 【請求項８】 前記分級トナー溶融部が、分級トナーを
   投入するホッパと、ホッパから投入された分級トナーを
   スクリュー送りするスクリュー部と、前記分級トナーを
   加熱して溶融する加熱部と、溶融された分級トナーの投
   入量，温度，圧力を検出及びコントロールする検出制御
   部とを備えることを特徴とする請求項６に記載の微粉体
   の製造装置。