JPH0629632U - 球形粒子加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリーニング不良を起こさず、かつ安価で粒
のそろった小粒径のトナーを製造することができる球形
粒子加工装置を提供する。 【構成】 回転可能な担持ローラ１の周りには、上流か
ら、粒子容器６、ブレード４、圧力ローラ２、回収ブラ
シ３、回収容器７が配置されている。担持ローラ１が矢
印Ａの方向に回転すると、粒子容器６中の重合粒子５が
担持ローラ１に担持されてブレード４によって、一次粒
子の並列された重合粒子５が担持される。そのまま、担
持ローラ１と圧力ローラ２の最接近部分に向かって移送
され、担持ローラ１と圧力ローラ２によって所望の直径
の円柱状に加工される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、球形粒子加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用さ れるトナー粒子は、主に粉砕法と重合法により製造されている。また近年、これ らの画像形成装置によって形成される画像の高解像度化の要求が高まるにつれて 、トナー粒子も小粒径化が進んでいる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、粉砕法によって小粒径トナーを製造しようとしても、平均粒径 で６〜８μｍまでが限界である。なぜなら、それ以下では粒度分布がブロードに なりすぎてしまい、シャープな粒度分布が得難く、製品回収率が非常に低くなる ために、原材料費が大幅にアップしまう。また製造装置の稼動時間が大幅に長く なるため、製造コストが大幅にアップしてしまう等の問題もあり、粉砕法は小粒 径（通常平均粒径約８μｍ以下のものを言う）トナーの製造には不適当である。

【０００４】 また重合法によれば、粒度分布のシャープな、つまり粒のそろった球形のトナ ーを製造できる。しかし重合法で製造されたトナー（重合トナー）は球形である ために、感光体上等に一次粒子状、つまり全く凝集していない状態の膜を形成し てしまう。電子写真装置等のクリーニングプロセスを必要とする装置では、例え ばクリーニングブレード等のクリーニング手段によってクリーニングを行なう場 合、球形の粒子はクリーニングブレードに引っかかり難く、すべってしまうので クリーニング不良を起こし、画像品質が著しく劣化してしまうという問題がある 。

【０００５】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、クリーニン グ不良を起こさず、かつ安価で粒のそろった小粒径のトナーを製造することがで きる球形粒子加工装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案の球形粒子加工装置は、球形粒子を担持する 担持手段と、該担持手段上の前記球形粒子を一次粒子状に並べる粒子並列手段と 、一次粒子状に並べられた前記担持手段上の前記球形粒子に、圧力を加えて円柱 状に加工する圧力手段とから構成される。

【０００７】

【作用】 上記の構成を有する本考案の球形粒子加工装置では、担持手段上 の球形粒子を粒子並列手段によって一次粒子状に並べ、この一次粒子状に並べら れた担持手段上の球形粒子に、圧力手段によって圧力を加えて円柱状に加工する 。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案を具体化した実施例を図面を参照して説明する。本実施例では、 重合粒子に後処理をしてトナーとする前の、重合粒子のみを球形粒子加工装置に よって加工する場合を説明する。得られた加工済み粒子はその後、染着、外添等 の後処理を施されてトナーとなる。もちろん、後処理を施したトナー粒子を加工 することも可能である。

【０００９】 図１は、本実施例の球形粒子加工装置の概略構成図である。まず装置の構成を 説明する。重合粒子５を担持する担持ローラ１の周りには、その上流から、粒子 容器６、ブレード４、圧力ローラ２、回収ブラシ３ｂ、回収容器７が配置されて いる。粒子容器６には球形粒子である重合粒子５が収納されている。ブレード４ は担持ローラ１に接して設けられ、後述する粒子列間距離ｄの間隔をあけて、重 合粒子が通過することのできる溝４ａが、担持ローラ１と接する端面に複数設け られている。また圧力ローラ２にも、回収ブラシ３ａが配置されている。

【００１０】 重合粒子５は、分散重合したスチレン−ｎ−ブチルアクリレートであり、粒子 の物性を以下に示す。また図４に粒度分布図（重量分布）を示す。

【００１１】 分散度（粒径） １．０７ 平均粒径（μｍ） ５．２５ 数平均分子量（×１０^-3） １１．０±１．０ 重量平均分子量（×１０^-4）２２．６±２．０ 分散度（分子量） ２０．５±４．０ Ｔｇ（℃） ６０．０±３．０ 次に図１乃至図３を参照して作用を説明する。

【００１２】 担持ローラ１が矢印Ａの方向に回転すると、粒子容器６中の重合粒子５が担持 ローラ１に担持される。そして図２に示すように重合粒子５がブレード４の溝４ ａを通過することによって、担持ローラ１上に一次粒子状に重合粒子５が担持さ れる。そのまま、担持ローラ１と圧力ローラ２との最接近部分に向かって移送さ れ、担持ローラ１と矢印Ｂ方向に回転する圧力ローラ２によって所望の直径（担 持ローラ１と圧力ローラ２の最接近部分の距離）の円柱状に加工され、加工済み 粒子９となる。

【００１３】 このとき、担持ローラ１と圧力ローラ２との回転速度は、重合粒子５が圧力ロ ーラ２に接触してから離れるまでに、重合粒子５の圧力ローラ２との接触点８が 最低１回転して、再び圧力ローラ２に接触するように回転差を設定する。本実施 例では圧力ローラ２が担持ローラ１よりも遅く回転するように設定してある。こ うすると、重合粒子５が接触点８で圧力ローラ２に接触した後、回転速度の早い 担持ローラ１によって、担持ローラ１と圧力ローラ２の間で押し潰されながら、 回転し、円柱状に加工される。その後、加工済み粒子９は、担持ローラ１、圧力 ローラ２のどちらに担持されても、下流に配置された回収ブラシ３ａまたは３ｂ によってローラからはぎ取られ、回収容器７に回収される。

【００１４】 ブレード４によって、並べられる粒子列の距離は、加工する重合粒子５の粒径 や、所望の円柱状の加工済み粒子９の直径によって変化する。

【００１５】 ここで、重合粒子５の粒径２ｒと、加工済み粒子９の短径２ｑ（担持ローラ１ と圧力ローラ２の最接近部分の距離２ｑ）、加工済み粒子９の長径ａ（円柱状粒 子の高さ）には以下の関係がほぼ成り立つ。

【００１６】 （４πｒ³）／３＝πｑ²ａ この式を整理すると、 ａ＝（４ｒ³）／（３ｑ²） となる。

【００１７】 従って、ブレード４によって並べられる粒子列の距離は、最低ａなくては、加 工される粒子同士が横方向（担持ローラ１の軸方向）に付着・凝集してしまうこ とになる。ただし、厳密には加工済み粒子９は完全な円柱状ではないので、加工 済み粒子９の長径は、ａの値より若干大きくなると思われる。よって、粒子列間 距離ｄはａに加えて若干の余裕が必要である。たとえば、ａの値の１０％増し以 上とすると、粒子列間距離ｄは１．１ａ以上とする。

【００１８】 以上、詳述したように、本実施例の球形粒子加工装置によれば、球形の重合粒 子５が円柱状の粒子に加工されるので、電子写真装置のようなクリーニングプロ セスを必要とする装置において、クリーニング不良を起こしにくい、粒のそろっ た小粒径の円柱状のトナーを安価に製造することができる。

【００１９】 尚、本考案は、以上詳述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸 脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

【００２０】 その一例として、担持ローラまたは圧力ローラの表面に凹凸を形成することが 挙げられる。そうすることで得られる円柱状の粒子が、凹凸を持ち、不定形にな る。不定形粒子は円柱状粒子より表面の凹凸や面積が増えるため、クリーニング 装置によるクリーニング性が更に向上する。例えばこの時の凹凸は、担持ローラ や圧力ローラの表面をエンボス加工やサンドブラスト加工等して、表面荒さを荒 くする。表面荒さは、十点平均粗さで０．１μｍから重合粒子の粒径の間、基準 長さ０．８ｍｍの範囲内が良い。

【００２１】 またブレードの代わりに、圧縮エアを利用して、重合粒子を吹き飛ばす方式を 用いたりしてもよく、粒子の回収方法は超音波振動を利用して回収する方法でも 良い。また、担持ローラと圧力ローラの回転速度は、どちらが早くても良く、圧 力ローラは回転せず、固定した部材でも良いし、圧力ローラと担持ローラの回転 差が前述の条件を満たし、かつ加工済み粒子が回転容器に回収出来れば、圧力ロ ーラは矢印Ｂの逆方向へ回転しても良い。

【００２２】

【考案の効果】

以上、説明したことから明かなように、本考案の球形粒子加工装置によれば、 球形粒子が円柱状に加工されるため、電子写真のようなクリーニングプロセスを 必要とする装置において、クリーニング不良を起こし難く、粒のそろった小粒径 のトナーを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】球形粒子加工装置の概略構成図である。

【図２】ブレードによって球形粒子が並列され、加工さ
れる状態を模式的に示す説明図である。

【図３】担持ローラと圧力ローラの最接近部分を拡大し
て示す説明図である。

【図４】加工前の球形粒子の粒度分布図である。

【符号の説明】

１ 担持ローラ ２ 圧力ローラ ４ ブレード ５ 重合粒子 ９ 加工済み粒子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 球形粒子を担持する担持手段と、 該担持手段上の前記球形粒子を一次粒子状に並べる粒子
   並列手段と、 一次粒子状に並べられた前記担持手段上の前記球形粒子
   に、圧力を加えて円柱状に加工する圧力手段とから構成
   されることを特徴とする球形粒子加工装置。