JPS61132960A - トナ−組成物の供給方法 - Google Patents

トナ−組成物の供給方法

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JPS61132960A
JPS61132960A JP59254533A JP25453384A JPS61132960A JP S61132960 A JPS61132960 A JP S61132960A JP 59254533 A JP59254533 A JP 59254533A JP 25453384 A JP25453384 A JP 25453384A JP S61132960 A JPS61132960 A JP S61132960A
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JP
Japan
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toner
toner composition
hopper
feeder
mixture
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JP59254533A
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English (en)
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Hideki Kuriyama
英樹 栗山
Moriaki Miyamoto
宮本 謹彰
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Kyocera Mita Industrial Co Ltd
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Mita Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0877Arrangements for metering and dispensing developer from a developer cartridge into the development unit
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、均一に混合したトナー材料の混合物(以下、
トナー組成物という)を偏析を起こすことなく混練工程
に供給しうるトナー組成物の供給方法に関する。
(従来の技術) 電子写真用のトナーは1例えば1次のようにして製造さ
れる。まず、トナーの材料である所定量の結着樹脂9着
色剤および染料やワックスなどの助剤がヘンシェルミキ
サーなどの混合機で均一に混合される。この混合物は1
次いで、スクリューフィーダーやテーブルフィーダーな
どのフィーダーを介して押出機のような混練機に供給さ
れたり。
ニーダ−あるいは三本加熱ロールなどの混練機に一定量
を断続的に供給される。混合物は混練機内で加熱溶融さ
れ、そして放冷された後、粉砕工程に供給されトナーを
得る。微粉砕されたトナーは必要に応じ分級され、そし
てシリカやアルミナなどで表面処理される。とりわけ、
近年はフィーダーを用いて連続生産する方法が生産効率
などの点から利用されることが多い。
混合機により均一に混合されたトナー組成物は重力によ
る落下方式あるいはエアー搬送にてフィーダーに投入さ
れる。ところが、トナー組成物は。
径が0.1〜3m、比重1.0〜1.2である結着樹脂
や径が0.1〜2B、比重0.8〜1.0であるワック
スあるいは径が0.01〜0.5μm 、比重1.8〜
2.0であるカーボンなどの着色剤という粒径の極端に
異なった粒子の混合物、もしくは比重の著しく異なった
粒子の混合物である。したがって、フィーダーに投入さ
れたとき、第2図(al〜(d)に示すような9種々の
偏析を生じる。その代表的な例は、いわゆるフラッシン
グなどにより起こる流動偏析(第2図(a))であり、
これは、カーボンなどの軽くて粒径の小さい粒子101
が投入時に空気を含んで落下するため、他の粒径の大き
な結着樹脂などの粒子102に比べて落下が遅れるため
に生ずる現象である。したがって、トナー組成物をフィ
ーダーに投入供給する際フィーダーの下層は重くて粒径
の大きい結着樹脂やワックスなどにより占められ。
上層にはカーボンなどの軽くて粒径の小さな着色剤が堆
積する。偏析の代表例には、他に、いわゆるなだれ偏析
(第2図山))と呼ばれるものがあり。
これは粒径の小さい粒子101が中央部に集まり容器の
壁面付近には粒径の大きな粒子102が集まる現象であ
る。その他1粒径の大きな粒子102がころがり易いこ
とにより生ずるころがり偏析(第2図(C1)、あるい
は投入時に比重差により生ずる投射偏析(第2図(d)
)などが発生する。このような投入時のトナー組成物の
偏析は、トナー組成物を次の混練機に供給する際にその
粒径差による摩擦係数の違いや比重差により、さらに顕
著になる。
それゆえ、均一に混合されたトナー組成物を混練機に供
給しえなくなる。その結果、特性の不均一なトナーが製
造される。しかも、これらの偏析のためトナー組成物の
混練機への供給が量・質とも安定になしえず、そのため
、混練機の能力以上の量のトナー組成物の供給が行われ
たり、あるいは部分的に極端に密度の高いトナー組成物
が供給されたりするので、混練機に過負荷がかかり故障
の原因となる。
また、フィーダーとして従来のスクリューフィーダーや
テーブルフィーダーのみを用いた場合。
フィーダー内に収容されたトナー組成物は、自らの凝集
力およびフィーダー内壁との摩擦力などにより部分的に
固まり、フィーダー排出口付近のみのトナー組成物が供
給される。第3図(a)に示すような、いわゆるブリッ
ジ現象103やフィーダー排出口真上のトナー組成物だ
けが排出される。第3図(blに示すような、いわゆる
ファンネルフロー現象104などが生じる。これらの現
象は、混練機への連続的な定量供給を不可能にする。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来技術の問題点を解決するものであり、
その目的は1品質の安定したトナーを製造するために、
均一に混合したトナー組成物を偏析を起こすことなく混
練工程に連続的に供給する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は。
混練機へトナー組成物の定量を連続的に供給しうるトナ
ー組成物の供給方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、工程が簡単なトナー組成物
の供給方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明のトナー組成物の供給方法は、混合機により混合
されたトナー組成物の一定量を供給装置により混練機に
連続的に供給するに当り、供給装置のホッパー部に設け
た攪拌機構の歳差運動により該装置内でのトナー組成物
の偏析を防止することに特徴がある。本発明のトナー組
成物の供給方法は、(1)結着樹脂および着色剤を主成
分とする所定量のトナー材料を混合し均一混合物を得る
工程。
(2)該均一混合物をトナー組成物供給装置のホッパー
部に投入する工程、(3)該ホッパー部内において該混
合物に歳差運動を与えそれにより該混合物の均一混合状
態を維持する工程、(4)均一混合状態の維持された該
混合物を該供給装置のフィーダー部により均一混合状態
を維持しつつその一定量を次の混練工程に連続的に供給
する工程を包含し、゛そのことにより上記目的が達成さ
れる。
本発明の供給方法に用いられるトナー材料は。
結着樹脂および着色剤を主成分とする。結着樹脂として
は9通常この分野で使用される樹脂がすべて適用できる
。例えば、スチレン・アクリル系樹脂、ポリエステル系
樹脂などである。着色剤としては、カーボンブラックあ
るいはアセチレンブランクなどの黒色顔料もしくはその
他の有色顔料が適宜用いられる。トナー材料には、さら
に、上記必須成分以外に種々の助荊が必要に応じて配合
される。例えば、シリコンオイル、低分子量ポリプロピ
レンあるいは各種ワックスなどの離型剤やニグロシンベ
ース、オイルブラックあるいはスピロンブラックなどの
油溶性染料である。また、トナーに磁性を持たせる場合
は、マグネタイトなどの磁性材料を必要に応じて混合し
ておけばよい。
上記各成分は所定量を計量したのち1本発明供給方法を
具体化する混合供給装置に供給される。
混合供給装置は9例えば、第1図に示すように。
混合機11と供給装置12とを有し1両者を連結パイプ
111を介して直接連結したり、あるいは図示しない搬
送手段を介して間接的に連結したりしてもよい。供給装
置12はホッパー部121とフィーダー部122とでな
る。
混合機11は、格別である必要はなく9通常この分野で
使用されている混合機が適宜使用される。
その例として、ヘンシェルミキサーなどがある。
トナー材料はこの混合機11内で所定時間9例えば。
約40分間混合され均一化される。均一に混合された所
定量のトナー組成物2は排出口112より連結パイプ1
11を介して供給装置12のホッパー部121に供給さ
れる。
ホッパー部121は1例えばコーン状をなし頂部に投入
口123そして底部に排出口127を有する。
ホッパー部121の内部には歳差運動を行う攪拌機構1
20が設けられている。この攪拌機構120はホッパー
部121の中心軸126に対し偏心位置に設けられかつ
自転を行うスクリュー124と、このスクリュー124
の上端を支持しこのスクリュー124を公転させる公転
軸125とでなる。公転軸125はホッパー部121の
中心軸126に連結されている。中心軸126は原動機
により回転される。それゆえ。
スクリュー124は自転しつつホッパー部121の内壁
に沿って中心軸126のまわりに公転する。スクリュー
124はその自転によりトナー組成物2を下方から上方
へ攪拌しつつ移動させ偏析の発生を防止する。また、公
転によりトナー組成物2のホッパー部121内でのブリ
ッジ現象やファンネルフロー現象を防止する。スクリュ
ー124の自転速度および公転軸125の公転速度は攪
拌されるトナー組成物の量などにより適宜設定される。
例えば、自転速度は60rpm、公転速度は2rpn+
に設定される。
攪拌機構120のこのような歳差運動により投入口12
3から投入されたトナー組成物2の混合物は偏析を生ず
ることなくその均一混合状態が維持される。このような
攪拌機構を有したホッパーとしては9例えば、線用ミク
ロン社製のナウタミキサーなどが用いられる。均一混合
状態の維持されたトナー組成物2は排出口127から供
給装置12のフィーダー部122に供給される。
フィーダー部122の内部には、゛例えば、フィーダー
部122の内壁に沿って回転する攪拌手段129が設け
られている。攪拌手段129は1例えばL字形攪拌棒で
構成される。この攪拌手段129により。
トナー組成物21よ均一混合状態を維持しつつその一定
量が次の混練工程に連続的に供給される。このようなフ
ィーダーとしては2例えば、粉研社製のオートフィーダ
ーが用いられる。
ホッパー部とフィーダー部の連結部付近にはトナー組成
物検知手段128を設け、常にフィーダー部122には
トナー組成物2が充満しているかどうかを検知するよう
になっている。もし、トナー組成物2の流れがなくなり
、それを検知手段128が検知した場合は、ただちに混
合機11からトナー材料の混合物、すなわちトナー組成
物2をホッパー部121に補給するようになっている。
それゆえ。
常にフィーダー部122は均一に混合されたトナー組成
物2をホッパー部121から供給されることになり、従
来のような量・質の変動もなく常に均−一定量を連続的
に混練工程に供給することができる。
混練工程に連続的に定量供給されたトナー組成物2は9
例えば、二軸押出機などの混練機13内で結着樹脂の溶
融温度以上で加熱溶融されつつ混練される。得られた混
線物は常温にて冷却される。
これらは1次いで2例えば、フェザ−ミルなどで大きさ
が約2龍以下の粒子に粗粉砕される。粗粉砕されたトナ
ー組成物は1次いで1例えば、ジェットミルなどで平均
粒径が約10〜15μmに微粉砕される。微粉砕された
トナー組成物は1例えば。
風力遠心分級機などで分級され、必要に応じてシリカあ
るいはアルミナなどで表面処理される。このようにして
得られたトナーは安定した品質を有するものであった。
(実施例) 以下に本発明の実施例を述べる。
寒搬炎 結着樹脂;プライオライドACL (グツドイヤー社製
)60.0g、着色剤;スペシャルブラック4(テグサ
社製)  3.6kg、 ワ・ノクス;ビスコール55
0P(三洋化成社製)  1.2kgおよび染料;スピ
ロンブラックTRH(保土谷化学社製)  0.6kg
をヘンシェルミキサーFM300F(三井三池化工機社
製)により40分間高速回転で混合した。攪拌機構を有
したホッパー部としてナウタミキサーNX−2(線用ミ
クロン社製)、フィーダー部としてオートフィーダーF
SR−J l型(粉研社製)を用いて第1図に示すよう
な供給装置を作製し、前記混合物をこの中に投入し、混
練機に連続的に定量供給するようにした。混練機として
は二軸押出機PCM−45型(池貝鉄工社製)を用い3
0kg/時で加熱混練し、混練されたトナー組成物を冷
却装置にて冷却後、粗粉砕機フェザ−ミルFM−1(線
用ミクロン社製)を用いて、約2龍以下の大きさに粗粉
砕した。その後、ジェットミルI−5型(日本ニューマ
チック工業(NPK)社製)にて微粉砕し、さらに分級
機ミクロプレックス132−MP型(安用電機社製)に
より分級し、シリ・力で表面処理して最終的なトナー製
品を得た。得られたトナーは生産開始時より、終了時ま
で品質の変化がまったく認められず、また混練機の過負
荷によるトラブルも生じなかった。
止較拠 攪拌機構を有するホッパー部を除いた以外はまった〈実
施例と同じように混合機、フィーダー部。
混練機を配設し、実施例と同じトナー材料を用いてトナ
ーを生産した。しかし、混合機からフィーダー部にトナ
ー組成物が供給されるところで前述したような偏析が生
じ、混練機へのトナー組成物の供給が、結着樹脂の多い
混合物と着色剤の多い混合物とが周期的に繰り返された
。特に粒径の小さい着色剤の多い混合物を供給している
ときは。
混練機の混練能力以上の供給量となって、混練機の供給
口より混合物のオーバーフローによる流出や、過負荷に
よるモーター停止などのトラブルを生じた。また、得ら
れたトナーは生産途中で品質の変化が認められた。
(発明の効果) 本発明のトナー組成物の供給方法によれば、このように
、トナー組成物供給装置のホッパー部に設けられた攪拌
機構の歳差運動によりトナー組成物は偏析を生ずること
なく均一な混合状態を維持しつつ次の混練工程に供給さ
れる。その結果1品質の安定したトナーが得られる。し
かも、混練工程への連続的な定量供給が可能となるため
、混線操作が常時、安定した状態で行われうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の供給方法を具体化する混合供給装置の
一実施例を示す要部正面断面図、第2図(a)〜第2図
(d)はそれぞれ従来のフィーダーに発生していた偏析
例を示す模式図、第3図(alおよび第3図(b)はそ
れぞれ従来のフィーダーに発生していたブリッジ現象お
よびファンネルフロー現象を示す模式図である。 2・・・トナー組成物、11・・・混合機、12・・・
供給装置。 13・・・混練機、120・−・攪拌機構、121・・
・ホッパー部。 122・・・フィーダー部、128・・・トナー組成物
検知手段。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(1)結着樹脂および着色剤を主成分とする所定量
    のトナー材料を混合し均一混合物を得る工程、(2)該
    均一混合物をトナー組成物供給装置のホッパー部に投入
    する工程、 (3)該ホッパー部内において該混合物に歳差運動を与
    えそれにより該混合物の均一混合状態を維持する工程、 (4)均一混合状態の維持された該混合物を該供給装置
    のフィーダー部により均一混合状態を維持しつつその一
    定量を次の混練工程に連続的に供給する工程 を包含するトナー組成物の供給方法。 2、前記ホッパー部内の歳差運動が自転するスクリュー
    と該スクリューを該ホッパー部の中心軸のまわりに公転
    させる公転軸とを有する攪拌機構により行われる特許請
    求の範囲第1項に記載の供給方法。 3、前記ホッパー部とフィーダー部との連結付近にトナ
    ー組成物検知手段が設けられた特許請求の範囲第1項に
    記載の供給方法。
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