JP4854413B2 - トナー分級装置 - Google Patents
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Description
近年、高速印字のためにトナー材料として、低融点樹脂そして高解像度を得るために小粒径で離型剤、典型的にはWaxを含有したトナーが増えてきており、トナーの粉砕や分級の際にトナー粒子界面に現れまたはトナー粒子より脱離し、遊離するWaxの低分子量、低融点の性質によってベタ付きが発生し、製造機械内への付着が問題となってきている。
1.)分級ロータの場合、狭キャップのため、外周面に固着が発生し、固着物が脱離して粗粒側(製品側)に混入する。
2.)分級室の場合、トナー付着によりトナーの滞留時間が不安定になり分級精度が低下する。
3.)粗粒(製品)排出口の場合、付着が進行すると排出ができなくなり、分級ロータ過負荷による稼働停止。
4.)粗粒物−排出リングの場合、付着トナーが堆積して、融着が発生し稼働停止となる。
5.)渦巻部材の場合、付着トナーが堆積して、流入空気風量低下による分級精度が低下し、稼働停止となる。
(2)「前記分級機内の微粉排出室に通じる微粉排出配管を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(1)項に記載のトナー分級装置」、
(3)「前記分級機の原料投入口を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載のトナー分級装置」、
(4)「前記吸引ホースと出口配管との接続状態は、少なくとも吸引部の向きが製品排出側に接続されていることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載のトナー分級装置」、
(5)「前記吸引ホースの内径がφ2〜φ30mmであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載のトナー分級装置」、
(6)「前記吸引ホースに流量調整弁を具備し分級機出口内圧に対し出口配管内圧が−1〜−20Kpa引圧であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載のトナー分級装置」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(7)「羽根車型のトナー分級装置を用いた分級工程を有するトナー製造方法であって、前記羽根車型の分級装置は、分級機の分級製品トナー出口に接続される出口配管、該出口配管の下流側に配置された排出バルブ、分級機の微粉排出口に接続される微粉排出配管及び、吸引ホースを有し、該吸引ホースは、出口配管の排出バルブよりも上流側の側壁に一端が接続され、他端が吸引手段に接続されており、分級機稼動時に、前記出口配管の排出バルブよりも上流側領域と分級機の分級製品トナー出口とのマイナス静圧の関係が、出口配管内圧>分級製品トナー出口内圧、の関係になるように維持されるトナー分級装置であること特徴とするトナー製造方法」、
(8)「前記分級機内の微粉排出室に通じる微粉排出配管を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(7)項に記載のトナー製造方法」、
(9)「前記分級機の原料投入口を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(7)項または第(8)項に記載のトナー製造方法」、
(10)「前記吸引ホースと出口配管との接続状態は、少なくとも吸引部の向きが製品排出側に接続されていることを特徴とする前記第(7)項乃至第(9)項のいずれかに記載のトナー製造方法」、
(11)「前記吸引ホースの内径がφ2〜φ30mmであることを特徴とする前記第(7)項乃至第(10)項のいずれかに記載のトナー製造方法」、
(12)「前記吸引ホースに流量調整弁を具備し分級機出口内圧に対し出口配管内圧が−1〜−20Kpa引圧であることを特徴とする前記第(7)項乃至第(11)項のいずれかに記載のトナー製造方法」により達成される。
図2の機械的遠心力型風力トナー分級機(TSP;トナーセパレータ)は、特許文献2の特開2001−104888号公報にも判り易く開示されているような基本構造を有するものであるので、この特許文献2の説明に準拠して、この型の分級機の場合の本発明の要部構造を説明する(図中の各符号(601〜)は下2桁を〔特許文献2〕での符号に対応させて付してある)。先に記述したように、この型のトナー分級機は、回転するロータに設けられた羽根による遠心力とファン吸引力による求心力との均衡によって分級を行う。
次に、上記のように、例えば通称TTSP(タンデムトナーセパレータ)と称される羽根車型の分級機が知られており、図3、図4にこの型の分級機の場合の本発明の1例を示す。この図3、図4の遠心力型風力トナー分級機(TTSP)は、特許文献3の特開2001−293438号公報にも判り易く開示されているような基本構造を有するものであるので、この特許文献3の説明に準拠して、この型の分級機の場合の本発明を、要部構造を中心に説明する。
は開き始めた状態を、同図(b)は完全に開いた状態を示している。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
結着樹脂:ポリエステル樹脂 100重量部
帯電制御剤:3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸亜鉛塩 2重量部
離型剤:カルナバワックス 3重量部
着色剤:C.I.ピグメントイエロー180 5重量%
上記各素材の混合物を、2軸混練機で溶融混練後、冷却固化後粗粉砕してトナー原料を準備した。このトナー原料500kgをジェットミルにて粉砕して、重量平均粒径5.08μm、4μm以下が58.3個数%の被試験粉砕物を得た。
D4(重量平均径)/D1(個数平均径)は、1.32であった。
ロ.粗粒(製品)排出口の付着状態
ハ.粗粒物−排出リングの付着状態
ニ.渦巻部材の付着状態
ホ.分級品の収率
ヘ.200kg連続処理の最後、10kg処理時の分級品のD4/D1
ト.200kg連続処理の最後、10kg処理時の分級品の4μm以下含有率
また、実施例1にて得られた分級品100重量部に、シリカ微粒子0.2重量部、酸化チタン0.2重量部を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、篩にかけて、トナーAを得た。
このトナーA5重量部と、重量平均径60μmのシリコンコートキャリア95重量部をターブラミキサーで混合し、二成分現像剤Aを作成した。
この二成分現像剤Aをリコー製IPSIO COLOR 8150にセットして、画像出力を行ったところ、極めて鮮明で、かつ、なめらかな階調の画像が得られた。
次に比較例1にて得られた分級品を画像出力例1と同様にシリカ及び酸化チタンを混合し、トナーBを得た。画像出力例1と同様に二成分現像剤を作成し、画像出力例1と同様に画像出力を行ったところ、画像出力例1に比べて、鮮明さに劣り、ざらついた画像が得られた。
2 蝶番
3,4 ケーシング半部
5,9 分級ロータ
6,11 軸受部
7,10 駆動軸
8 分級羽根間隔
8,12 駆動モータ
8’,12’ 伝達機構
13,14 微粒物取出室(微粉排出口)
15,16 カバー円板
17 短管(被分級物供給部)
18 出口短管(分級物の取り出し機構、出口配管)
19,20 分級空気供給部
26 分級室(分級空間、案内羽根間隔)
27 渦巻部材
28,29 粗粒物−排出リング
30 吸引ホース
31 微粉排出配管
32 流量調整バルブ
33 排出バルブ
34 排出バルブ
35 吸引ホース出口配管取付図
601 ケーシング
602 分級ロータ
603 駆動軸
604 分級ロータ支持部材
605 案内羽根環
606 分配円板(頂壁)
606a 孔
607 カバー円板(底壁)
608 分級羽根環
609 ネジ
610 カバー円板の貫通孔
611 ネジ
612 分級空間
613 ケーシングの開口部
614 ケーシングカバー
615 原料投入口
616 分級空気供給室
617 微粉排出室
618 粗粉排出室
619 分級空気供給管
620 微粉排出管(微粉出口)
621 粗粉排出管(粗粉出口)
622 シール部
623 天板
624 底板
625 間隔ウェブ
626 貫通孔
627 渦巻部材
628 粗粉トナー排出用部材
630 押さえリング
831 粉砕手段
832 分級手段
B 方向
C 空気室
g 分級物粒子
R 旋回方向
T 粒状物
Claims (12)
- 羽根車型のトナー分級装置であって、分級機の分級製品トナー出口に接続される出口配管、該出口配管の下流側に配置された排出バルブ、分級機の微粉排出口に接続される微粉排出配管及び、吸引ホースを有し、該吸引ホースは、出口配管の排出バルブよりも上流側の側壁に一端が接続され、他端が吸引手段に接続されており、分級機稼動時に、前記出口配管の排出バルブよりも上流側領域と分級機の分級製品トナー出口とのマイナス静圧の関係が、出口配管内圧>分級製品トナー出口内圧、の関係になるように維持されるトナー分級装置。
- 前記分級機内の微粉排出室に通じる微粉排出配管を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする請求項1に記載のトナー分級装置。
- 前記分級機の原料投入口を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー分級装置。
- 前記吸引ホースと出口配管との接続状態は、少なくとも吸引部の向きが製品排出側に接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のトナー分級装置。
- 前記吸引ホースの内径がφ2〜φ30mmであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー分級装置。
- 前記吸引ホースに流量調整弁を具備し分級機出口内圧に対し出口配管内圧が−1〜−20Kpa引圧であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー分級装置。
- 羽根車型のトナー分級装置を用いた分級工程を有するトナー製造方法であって、前記羽根車型の分級装置は、分級機の分級製品トナー出口に接続される出口配管、該出口配管の下流側に配置された排出バルブ、分級機の微粉排出口に接続される微粉排出配管及び、吸引ホースを有し、該吸引ホースは、出口配管の排出バルブよりも上流側の側壁に一端が接続され、他端が吸引手段に接続されており、分級機稼動時に、前記出口配管の排出バルブよりも上流側領域と分級機の分級製品トナー出口とのマイナス静圧の関係が、出口配管内圧>分級製品トナー出口内圧、の関係になるように維持されるトナー分級装置であること特徴とするトナー製造方法。
- 前記分級機内の微粉排出室に通じる微粉排出配管を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする請求項7に記載のトナー製造方法。
- 前記分級機の原料投入口を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする請求項7または8に記載のトナー製造方法。
- 前記吸引ホースと出口配管との接続状態は、少なくとも吸引部の向きが製品排出側に接続されていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載のトナー製造方法。
- 前記吸引ホースの内径がφ2〜φ30mmであることを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載のトナー製造方法。
- 前記吸引ホースに流量調整弁を具備し分級機出口内圧に対し出口配管内圧が−1〜−20Kpa引圧であることを特徴とする請求項7乃至11のいずれかに記載のトナー製造方法。
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