JP2006106226A

JP2006106226A - トナーの製造方法

Info

Publication number: JP2006106226A
Application number: JP2004290840A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Omatsu; 真一郎尾松
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-20
Also published as: CN1755530A; CN100555090C

Abstract

【課題】小粒径で、粒度分布のシャープなトナーを効率よく製造し得る方法を提供する。
【解決手段】無機酸化物微粒子の存在下、結着樹脂及び着色剤を含む組成物の粗粉砕物をジェット式粉砕機で微粉砕し粉砕上限分級粉を得る工程、及び粉砕上限分級粉を分級機で分級する工程であって、分級機が、ケーシング内に鉛直方向に配置された駆動軸を中心軸とする分級ロータと、分級ロータと同一の駆動軸を中心軸とし、分級ロータの外周の分級ゾーンに該分級ロータの外周とは間隔を空けて配置された不動の螺旋状案内羽根とを有する分級機である工程、を有する。トナーの体積中位粒径（Ｄ_５０）は３．５〜８μｍ、変動係数は２２％以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナーの製造方法に関する。

近年、高画質化等の観点から、小粒径で粒度分布のシャープなトナーの製造が求められているが、小粒径になるほど粒子間の凝集が生じやすく、分級が困難である。

分級機については、従来一般的に使用されていた気流式分級機以外に、分級ロータを有する分級機が報告されている（特許文献１、２参照）。

一方、ワックスを含有したトナーの製造にあたり、粗粉砕物を無機酸化物微粒子と混合した後に、さらに粉砕する技術が報告されている（特許文献３参照）。
特開平１１−２１６４２５号公報（請求項１）特開２００４−７８０６３号公報（請求項１、２）特開平１１−２０２５５１号公報（請求項１）

本発明の課題は、小粒径で、粒度分布のシャープなトナーを効率よく製造し得る方法を提供することにある。

本発明は、
〔１〕無機酸化物微粒子の存在下、結着樹脂及び着色剤を含む組成物の粗粉砕物をジェット式粉砕機で微粉砕し粉砕上限分級粉を得る工程（１）、及び粉砕上限分級粉を分級機で分級する工程であって、該分級機が、ケーシング内に鉛直方向に配置された駆動軸を中心軸とする分級ロータと、該分級ロータと同一の駆動軸を中心軸とし、該分級ロータの外周の分級ゾーンに該分級ロータの外周とは間隔を空けて配置された不動の螺旋状案内羽根とを有する分級機である工程（２）、を有するトナーの製造方法、並びに
〔２〕前記〔１〕記載の製造方法により得られる、体積中位粒径（Ｄ₅₀）が３．５〜８μｍ、変動係数が２２％以下であるトナー
に関する。

本発明により、小粒径で、粒度分布のシャープなトナーを効率よく製造することができる。

高画質化等の観点から、小粒径で粒度分布のシャープなトナーの製造が求められる一方で、小粒径のトナーほど、粒子間の凝集が生じやすく分級が困難になる。特に粉砕トナーの場合は、微細に粉砕するほど微粉が多量に発生し、粉砕後の粒度分布もブロードになりやすい。

特許文献１、２に開示されている分級機は、従来汎用されていた気流式分級機に比べると分級精度は優れているものの、トナーの生産効率の観点から、7 ．５μｍ以下の小粒径粒子に対する分級精度の向上が望まれる。

そこで、本発明者らが、分級ロータを有する分級機を用い、粉砕上限分級粉の分級精度を上げる方法について検討したところ、粉砕工程において、粗粉砕物を無機酸化物微粒子の存在下で微粉砕した粉砕上限分級粉を用いる場合に、粉砕された粒子の周りに無機酸化物微粒子が適度にトナー表面に埋没された良好なコーティング状態となり、また粉砕上限分級粉の分級精度が格段に向上し、さらに粒度分布がシャープなトナーが効率よく得られることが判明した。そして、コーティングに寄与しなかった余分な無機酸化物微粒子は、ほとんど粉砕工程の上限分級時に除去され、下限分級に悪影響することなくトナーを効率よく分級することができる。

本発明では、まず結着樹脂及び着色剤を含有した組成物の粗粉砕物を調製する。

本発明に用いられる結着樹脂は、ポリエステル、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステルとスチレン−アクリル樹脂の混合樹脂、２種以上の樹脂成分を有するハイブリッド樹脂等が挙げられるが、荷電制御剤、着色剤の分散性、透明性等の観点から、ポリエステルを主成分とすることが好ましい。結着樹脂中のポリエステルの含有量は、５０〜１００重量％が好ましく、７０〜１００重量％がより好ましい。なお、ハイブリッド樹脂としては、ポリエステル、ポリエステル・ポリアミド、ポリアミド等の縮重合系樹脂とビニル重合系樹脂等の付加重合系樹脂とが部分的に化学結合した樹脂が好ましく、２種以上の樹脂を原料として得られたものであっても、１種の樹脂と他種の樹脂の原料モノマーの混合物から得られたものであってもよいが、効率よくハイブリッド樹脂を得るためには、２種以上の樹脂の原料モノマーの混合物から得られたものが好ましい。

ポリエステルの原料モノマーは、特に限定されないが、公知のアルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の公知のカルボン酸成分が用いられる。

アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス (４−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス (４−ヒドロキシフェニル) プロパン等のビスフェノールＡのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイド（平均付加モル数１〜１６）付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノールＡ、ソルビトール、又はそれらのアルキレン（炭素数２〜４）オキサイド（平均付加モル数１〜１６）付加物等が挙げられる。

また、カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸、コハク酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等の炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の３価以上の多価カルボン酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル（炭素数１〜３）エステル等が挙げられる。

ポリエステルは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて、要すればエステル化触媒を用いて、１８０〜２５０℃の温度で縮重合することにより製造することができる。

ポリエステルの酸価は、５〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、１０〜３５ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましい。

また、ポリエステルの軟化点は、８０〜１６５℃が好ましく、ガラス転移点は５０〜８５℃が好ましい。

本発明に用いられる着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146 、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン６Ｂ、ジスアゾエロー等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができ、本発明により製造するトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の配合量は、結着樹脂１００重量部に対して、１〜４０重量部が好ましく、３〜１０重量部がより好ましい。

なお、組成物は、さらに離型剤を含有していることが好ましい。離型剤としては、カルナウバワックス、ライスワックス等の天然エステル系ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプッシュ等の合成ワックス、パラフィンワックス等の石油ワックス、モンタンワックス等の石炭系ワックス、アルコール系ワックス等のワックスが挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して含有されていてもよい。

離型剤の融点は、低温定着性及び耐オフセット性の観点から、５０〜１２０℃が好ましく、６０〜１２０℃がより好ましい。

離型剤の配合量は、印字耐久性と耐オフセット性の観点から、結着樹脂１００重量部に対して、２〜２０重量部が好ましく、５〜１５重量部がより好ましい。通常、離型剤を多量に使用すると、粒子間の凝集が発生しやすく、粉砕効率が低下しやすいが、本発明では、離型剤を多めに使用した場合であっても、効率よく粉砕することができる。

本発明においては、さらに、荷電制御剤、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤、磁性体等の添加剤を原料として配合してもよい。

本発明において、結着樹脂及び着色剤、離型剤等の添加剤は、ヘンシェルミキサー等により予備混合して、溶融混練工程に供するのが好ましく、原料の溶融混練は、常法に従い、密閉式ニーダー、１軸もしくは２軸の押出機、オープンロール型混練機の公知の混練機を用いて行うことができる。

次いで、得られた混練物を、粉砕可能な硬度に達するまで冷却した後、アトマイザー、ロートプレックス等を用いて粗粉砕する。

続いて、粗粉砕物を、無機酸化物微粒子の存在下、ジェット式粉砕機で微粉砕し粉砕上限分級粉を得る工程（１）に供する。

工程（１）に供する粗粉砕物の体積中位粒径（Ｄ₅₀）は、無機酸化物微粒子を効率的に被覆する観点から、１０〜１０００μｍが好ましく、１０〜６００μｍがより好ましく、１０〜３００μｍがさらに好ましい。

本発明では、結着樹脂及び着色剤を含有した組成物の粗粉砕物を、無機酸化物微粒子の存在下、ジェット式粉砕機で微粉砕することにより、粗粉砕物又はその粉砕物が無機酸化物微粒子と衝突し、表面が無機酸化物微粒子で被覆された粉砕上限分級粉が得られる。この無機酸化物微粒子で被覆された粉砕上限分級粉は、被覆されていない粒子よりも、粒子同士の凝集力が小さいと考えられる。そして、後述の工程（２）において、無機酸化物微粒子により被覆された粉砕上限分級粉を本発明に係る分級機で分級すると、分級機内の分級ロータや気流により、粉砕上限分級粉同士が凝集することなく、十分にほぐされて、粉砕上限分級粉が単一粒子の状態で分級されるため、分級精度が格段に向上するものと推定される。

無機酸化物微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等の従来より公知の無機酸化物を特に限定することなく使用することができ、これらは、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。本発明において、これらのなかでは、流動性確保の観点から、シリカ微粒子が好ましい。

なお、シリカ（ＳｉＯ₂）の微粉末は、乾式法および湿式法で製造されたもののいずれであってもよい。また、無水シリカのほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛などを含有するものであってもよいが、ＳｉＯ₂ を85重量％以上含むものが好ましい。

また、無機酸化物微粒子の表面には疎水化処理が施されていてもよい。疎水化処理の方法は特に限定されず、疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ジメチルジクロロシラン（ＤＭＤＳ）等のシランカップリング剤、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル処理剤等が挙げられ、これらの中では、シランカップリング剤が好ましい。疎水化処理剤による処理量は、無機酸化物微粒子の表面積あたり、１〜７ｍｇ／ｍ²が好ましい。

無機酸化物微粒子の平均粒子径は、トナー表面への埋め込み防止の観点から、０．００１μｍ以上、好ましくは０．００５μｍ以上であることが望ましく、流動性確保および感光体破損防止の観点から、１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であることが望ましい。なお、ここでの平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から算出した個数平均粒子径である。

工程（１）における無機酸化物微粒子の配合量は、シャープな粒度分布をもつトナーを得るために、粗粉砕物１００重量部に対して０．２重量部以上、好ましくは０．５重量部以上であることが望ましく、多量の遊離無機酸化物の発生を防止するために、粗粉砕物１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは３重量部以下であることが望ましい。

無機酸化物微粒子の存在下で粗粉砕物を微粉砕する方法としては、粉砕前に予め粗粉砕物を無機酸化物微粒子に混合する方法、粉砕機への供給時に両者を合わせ同時に両者を粉砕機に供給する方法、それぞれ別の供給口から粉砕機に供給する方法等、特に限定されないが、本発明では、２種以上の無機酸化物微粒子を用いる場合、作業性や均一に無機酸化物微粒子を付着させる観点から、予め粗粉砕物を無機酸化物微粒子と混合する方法が好ましい。

粗粉砕物と無機酸化物微粒子との混合は、例えば、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌可能な混合機によって行なうことができる。

本発明におけるジェット式粉砕機とは、粉砕物をジェット気流により、粉砕物同士又は衝突部材に衝突させることにより粉砕する方式の粉砕機をいう。かかるジェット式粉砕機としては、流動層式ジェットミル、気流式ジェットミル等が挙げられるが、本発明では、気流式ジェットミルとして、例えば、図１に示す概略断面図に例示されるような、ベンチュリノズル１と該ベンチュリノズル１と対向するように配置した衝突部材２とを備えた衝突式ジェットミルを用いることもできる。

ベンチュリノズルとは、管径が比較的急激に縮小し、その後緩やかに拡大する、中央が細くくびれた形状を有するノズルであり、入口部３、スロート部４、ディフューザ部５及び出口部６の順から構成されている。入口部３からベンチュリノズル１に導入された圧縮気体はスロート部４で速度が最大となり、形成された高速気流はディフューザ部５を通過し、衝突部材に衝突するため、被粉砕物の供給口からノズル内に供給した混合物は、高速気流に乗って搬送され、衝突部材で受ける大きな衝突エネルギーにより微細に粉砕される。ベンチュリノズルにおいて、スロート部４の内面は、図２に示すように、入口部３からディフューザ部５にかけて滑らかに連続する円弧状内面であるのが好ましい。かかるベンチュリノズルを用いることにより、圧縮気体がその円弧状内面にそって滑らかに流れ、スロート部４におけるエネルギーの損失及びディフューザ部５でのエネルギーの拡散が非常に効果的に抑制され、ノズル内に供給した混合物をより大きなエネルギーで衝突部材に衝突させることができ、本発明の衝突部材と相まって、生産効率をより一層向上させることができる。

さらに、ディフューザ部５の出口側にストレート部７を設けることによって、よりエネルギーの拡散が抑制されるため、被粉砕物をより効率よく微粉砕することができ、好ましい。

本発明で好適に用いられる、ベンチュリノズルとしては、例えば、特開２０００−１４０６７５号公報に記載の粉砕機に搭載されているノズルが挙げられ、ベンチュリノズルを有する粉砕機の市販品としては、例えば、「衝突式超音速ジェットミルＩＤＳ２型」（日本ニューマチック社製）等が挙げられる。

ベンチュリノズルの出口部の径は、衝突式ジェットミルの大きさ等にもよるが、例えば、上記「衝突式超音速ジェットミルＩＤＳ２型」では、１０〜１５ｍｍ程度が好ましい。

ベンチュリノズルに導入される圧縮気体としては、空気、窒素ガス等が挙げられる。

圧縮気体により形成される高速気流による衝突部材での粉砕圧は、目的とするトナーの体積中位粒径等により異なるが、粉砕機は、通常、０．１〜０．７ＭＰａ程度の粉砕圧で使用できる。

被粉砕物の供給量は、目的とするトナーの体積中位粒径等により異なるが、例えば、上記「衝突式超音速ジェットミルＩＤＳ２型」の場合は、０．５〜１０ｋｇ／ｈが好ましく、１〜５ｋｇ／ｈがより好ましく、３ｋｇ／ｈ程度がさらに好ましい。

衝突式ジェットミルに供給した被粉砕物に対する粉砕力は、被粉砕物の供給量、粉砕圧等により調整することができる。

衝突部材は、球型、半球型、コーン型等特に限定されないが、粉砕効率を向上させる観点から、図３に示す該衝突部材の衝突面の外周線上にある任意の２点ａ、ｂと、衝突面において該２点を最短距離で結ぶ線上にある１点ｃとの３点で形成される円のなかで、最大の円Ｒ₁の半径をｒ₁とし、
円Ｒ₁を形成する３点を結ぶ線と任意の１点で直交する線と交差する衝突面の外周線上の２点ａ’、ｂ’と、衝突面において該２点を最短距離で結ぶ線上にある１点ｃ’との３点で形成される円のなかで、最大の円Ｒ₂の半径をｒ₂とするとき、
ｒ₂／ｒ₁が０．３以下である衝突部材が好ましい。

本発明において、衝突面とは、樹脂組成物が衝突又は流動することが予定されている面であり、少なくともベンチュリノズル方向から見える面である。また、衝突面は、好ましくは円Ｒ₁を形成する３点を結ぶ衝突面上の線が折れ曲がらず、滑らかに変化する面である。衝突面の表面形状は特に限定されないが、凹凸のない滑らかな曲面、湾曲面であるのが好ましい。

以下に、円Ｒ₁及びＲ₂を求める方法を具体的に説明する。

まず、衝突面の外周線上に２点を決め、衝突面上でその２点を最短距離で結ぶ線（以下、線Ａとする）を求める。ついで、線Ａ上に任意の１点を決め、その１点と外周線上の２点を通過する円の半径を求める。この操作を線Ａ上の各点について行い、最大半径を与える円を求める。さらに、外周線上の２点を変えて、同様に最大半径を与える円を求め、全ての円の中で最大の半径を与える円を決定する。これが、円Ｒ₁である。分かりやすくは、この円Ｒ₁の決定は、衝突面上にある線のなかで、３次元的にみて、直線又は直線に最も近い線を選択するためのものである。

ついで円Ｒ₂を求めるが、これは、円Ｒ₁と直交する衝突面上の線のなかで、３次元的にみて、直線又は直線に最も近い線を求めるためのものであり、円Ｒ₁と直交するという条件を加える以外は、円Ｒ₁と同様にして決定することができる。なお、円Ｒ₁及び円Ｒ₂が複数存在する場合には、３次元的にみて、衝突部材の重心に最も近いものを選択する。

以上のように、円Ｒ₁及び円Ｒ₂の決定により、その半径であるｒ₁、ｒ₂とその比率が求められる。本発明では、ｒ₁とｒ₂の比率（ｒ₂／ｒ₁）は、衝突面の湾曲度の目安となる。

本発明において、ｒ₁及びｒ₂はそれぞれ「０」ではない数値であり、円を形成する３点が直線上にある場合、その円の半径は∞となる。なお、衝突面が平面の場合のｒ₂／ｒ₁は∞／∞＝１と定義する。また、衝突面上で、Ｒ₂を形成する３点を結ぶ線が曲線であり、Ｒ₁を形成する３点を結ぶ線が直線となる場合のｒ₂／ｒ₁は有限数値／∞＝０となる。

即ち、ｒ₂／ｒ₁が１に近いほど、衝突面が球面、円錐面、平板等の対照体であることを示す。一方、ｒ₂／ｒ₁が０に近いほど、衝突面が湾曲していることを示し、ｒ₂／ｒ₁が０の場合、平板を一方向においてのみ湾曲させた面であることを示す。衝突面が真円の一部を底面とする半円柱型部材における、円Ｒ₁、円Ｒ₂及びｒ₂を図３に示す。この場合のｒ₁は∞となる。

ｒ₂／ｒ₁は好ましくは０．１以下、より好ましくは０．０５以下、さらに好ましくは０．００１以下、特に好ましくは０である。

ｒ₁は大きいほど好ましく、ベンチュリノズルの出口部の開口部の半径をｄとする時、１０ｄ以上が好ましく、１００ｄ以上がより好ましく、∞が好ましい。ここで、ｒ₁が∞であるとは、前記のように衝突面上で円Ｒ₁を形成する外周上の２点を最短距離で結ぶ線が直線であること、即ち円Ｒ₁を形成する３点を結ぶ線が直線であることを示す。円Ｒ₂を形成する３点を結ぶ外周線上の中央部に、衝突部材の頂部、即ち衝突面の最大凸部があるのが好ましい。また、最大凸部の高さは、０．２ｒ₂〜３ｒ₂が好ましく、０．５ｒ₂〜１．５ｒ₂がより好ましい。

円Ｒ₁を形成する外周線上の２点間の直線距離は、２ｄ〜２０ｄが好ましく、５ｄ〜１５ｄがより好ましく、７ｄ〜１２ｄがさらに好ましい。

円Ｒ₂を形成する外周線上の２点間の直線距離は、０．３ｄ〜２ｄが好ましく、０．７ｄ〜１．３ｄがより好ましく、０．９ｄ〜１．２ｄがさらに好ましい。

本発明において好適に用いられる衝突部材としては、真円又は楕円を底面とする円柱型部材の少なくとも一部を衝突面とする衝突部材が挙げられる。かかる円柱型部材は、中央部にやや膨らみを有するものであってもよいが、膨らみを有していないものが好ましい。また、衝突面の両末端にある面の形状及び大きさは、同一であっても異なっていてもよいが、両末端の面は同じ形状であるのが好ましく、さらに同じ大きさであるのがより好ましい。

また、円柱型部材の少なくとも一部を衝突面とする衝突部材としては、円柱型部材そのものに限らず、円柱型部材を適宜分割したもの、例えば、円柱型部材を底面に対して垂直に分割したものが挙げられる。円柱型部材を分割する面は、中心軸を含む面であっても、含まない面であってもよい。本発明では、乱流発生防止の観点から、半円柱型部材が好ましい。

衝突面の両末端の面は衝突面に対して垂直であっても、傾斜していても、滑らかな曲線であってもよいが、好ましくは垂直面である。

衝突部材の材質としては、耐摩耗性のものであればよく、耐摩耗性合金、耐摩耗性表面処理金属、セラミック等が挙げられる。具体的には、ステライト合金、デルクロム合金、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の酸化物、ステンレス、アルミ、鉄等が挙げられるが、特に限定されない。

衝突部材は、円Ｒ₁を形成する３点を結ぶ線、より好ましくはかかる線における最凸部がベンチュリノズルの中心軸の延長線上にくるように、ノズルの出口部と対向するように配置されているのが好ましい。ベンチュリノズルの出口部と衝突部材の最近接距離は、被粉砕物が衝突部材に衝突した後、スムーズに後方に流れる程度、即ち３ｄ〜１０ｄが好ましい。ベンチュリノズルの出口部と衝突部材とが近すぎると、被粉砕物の流れが阻害され、遠すぎると衝突エネルギーが低下する。

工程（１）では、粗粉砕物を粉砕後、粗粉と上限分級粉に分級し、粉砕された上限分級粉が得られる。この粉砕上限分級粉の体積中位粒径（Ｄ₅₀）は、最終的に得られるトナーの粒径を考慮すると、３〜７μｍが好ましく、３〜６．５μｍがより好ましい。なお、工程（１）において除去された粗粉は、再度工程（１）に供して粉砕してもよい。

工程（２）に供する粉砕上限分級粉は体積中位粒径（Ｄ₅₀）とともに、粗粒側の粒子数を確認することが好ましい。

工程（２）は、粉砕上限分級粉を分級機で分級する工程であり、用いる分級機に１つの特徴を有する。

工程（２）で用いる分級機は、ケーシング内に鉛直方向に配置された駆動軸を中心軸とする分級ロータと、該分級ロータと同一の駆動軸を中心軸とし、該分級ロータの外周の分級ゾーンに該分級ロータの外周とは間隔を空けて配置された不動の螺旋状案内羽根とを有する分級機である。かかる構造を有する分級機の具体例としては、特開平１１−２１６４２５号公報の図２、特開２００４−７８０６３号公報の図６に図示された分級機や、ホソカワミクロン社製の「ＴＳＰ」シリーズ等の市販品等が挙げられるが、以下に分級機構の概略を説明する。

分級機のケーシング内に供給された粉砕物は、螺旋状案内羽根に誘導されながら分級ロータ外周の分級ゾーンを下降する。分級ロータ内部と分級ゾーンは、分級ロータの外周面に設けられた分級羽根を介して連通しており、粉砕物が下降する際に、分級空気に乗った微粉は分級羽根を介して分級ロータ内部に吸引され、微粉排出口から排出される。一方、分級空気流に乗らなかった粗粉は重力により、分級ゾーンを下降し、粗粉排出口から排出される。

さらに、工程（２）で用いる分級機は、１つのケーシング内で同一の駆動軸を中心軸とする２個の分級ロータを有するものであることが好ましく、分級ロータは各々独立して同方向に回転することが好ましい。分級ロータを上下２段に備えた分級機の具体例としては、特開２００１−２９３４３８号公報の図１に図示された分級機や、ホソカワミクロン社製の「ＴＴＳＰ」シリーズ等の市販品等が挙げられる。

分級ロータが上下２段に備えられている場合には、両者における分級空気の吸引速度、分級ロータの回転速度等をそれぞれ調整することにより、より精度の高い分級が可能となる。

例えば、上段の分級ロータの回転数と下段の分級ロータの回転数の比（上段の分級ロータの回転数／下段の分級ロータの回転数）は、乱流を防止する観点から、１／１．０５〜１．０５／１が好ましく、１／１がより好ましい。

また、上段の分級エア吸引口から導入されるエア流量と下段の分級エア吸引口から導入されるエア流量との比（上段の分級エア吸引口から導入されるエア流量／下段の分級エア吸引口から導入されるエア流量）は、分級精度やトナーの収率の観点から、ほぼ等しいことが好ましい。

なお、工程（２）で用いる分級機は、主として微粉を除去する微粉側分級（下限分級）に用いることが好ましい。なお、分級工程により除去された微粉は、再分級により必要な部分を再捕集するため、再度、工程（２）に供してもよい。

通常、製造するトナーの粒径が小さいほど、粒子同士が凝集しやすく、分級効率が低下しやすい。しかしながら、本発明では粒径が８μｍ以下、さらに７．５μｍ以下、特に６．５μｍ以下のトナーの製造に際しても、分級精度よく製造することができる

本発明により得られるトナーの体積中位粒径（Ｄ₅₀）は、３．５〜８μｍが好ましく、３．５〜７．５μｍがより好ましく、４〜６．５μｍがさらに好ましい。なお、体積中位粒径とは、体積粒度分布における中位粒径をいう。

本発明により得られるトナーは、磁性体微粉末を含有するときは単独で磁性一成分現像用トナーとして、また磁性体微粉末を含有しないときは非磁性一成分現像用トナーとして、もしくはキャリアと混合される二成分現像用トナーとして、特に限定されることなく、いずれの現像方法にも用いることができる。また、本発明により得られるトナーに外添剤を添加してもよい。

〔軟化点〕
高化式フローテスター（（株）島津製作所製、ＣＦＴ−５００Ｄ）を用い、１ｇの試料を昇温速度６℃／分で加熱しながら、プランジャーにより１．９６ＭＰａの荷重を与え、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルを押し出すようにし、これによりフローテスターのプランジャー降下量（流れ値）−温度曲線を描き、そのＳ字曲線の高さをｈとするときｈ／２に対応する温度（樹脂の半分が流出した温度）を軟化点とする。

〔ガラス転移点〕
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ２１０）を用いて１００℃まで昇温し、その温度で３分間放置した後、降温速度１０℃／ｍｉｎで室温まで冷却した試料を、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際にガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間の最大傾斜を示す接線との交点の温度を、ガラス転移点とする。

〔酸価〕
ＪＩＳＫ００７０の方法により測定する。

〔粒度分布〕
コールターカウンター「コールターマルチサイザーII」（コールター社製）を用い、下記の方法に従って、トナー又は粉砕上限分級粉の粒度分布を求める。なお、粉砕上限分級粉については、粗粒側の量を確認する。例えば、目標とするトナーの体積中位粒径が４〜６μｍである場合は、６．３５μｍ以上の粒子及び８．００μｍ以上の粒子の含有量を確認することが好ましい。また、体積分布の標準偏差／Ｄ₅₀×１００の値を変動係数（ＣＶ値）として算出する。

（１）分散液の調製：分散液（エマルゲン 109P （花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB ：13.6）5 重量％水溶液）5 ｍｌに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1 分間分散させ、その後、電解液（アイソトンII（ベックマンコールター社製））25ｍｌを添加し、さらに、超音波分散機にて1 分間分散させ分散液を得る。
（２）測定装置：コールターマルチサイザーII（ベックマンコールター社製）
アパチャー径：100 μｍ
測定粒径範囲：2 〜60μｍ
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプバージョン 1.19 （ベックマンコールター社製）
（３）測定条件：ビーカーに電解液100ml と分散液を加え、3 万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3 万個の粒子の粒径を測定する。
（４）測定値から、体積中位粒径（Ｄ₅₀）を求める。

樹脂製造例１
ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン３５０ｇ、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン９７５ｇ、テレフタル酸２９９ｇ、トリメリット酸２ｇ及び酸化ジブチル錫４ｇの混合物を窒素雰囲気下、２３０℃で、軟化点が１１３℃に達するまで反応させて、白色の固体として樹脂Ａを得た。樹脂Ａのガラス転移点は６６℃、軟化点は１１３℃、酸価は６．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価は３９．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

実施例１
樹脂Ａ１００重量部、着色剤「ピグメントイエローＹ１８５」（ＢＡＳＦ社製）３重量部、離型剤「カルナバワックス」（加藤洋行社製）６重量部及び荷電制御剤「ボントロンＥ−８４」（オリエント化学工業社製）３重量部を、ヘンシェルミキサーにより予備混合した後、二軸押出機により溶融混練した。

得られた溶融混練物を冷却し、粉砕機「アトマイザー」（東京アトマイザー社製）により、体積中位粒径（Ｄ₅₀）が２５０μｍになるように粗粉砕した。得られた粗粉砕物１００重量部と、「Ｒ−９７２」（日本アエロジル社製、個数平均粒子径：１６ｎｍ）０．５重量部とを混合し、７５リットル容のヘンシェルミキサーにより１５００ｒ／ｍｉｎで１分間攪拌混合した。

〔工程（１）〕
得られた混合物１５００ｇを、４．０ｋｇ／ｈの供給量で衝突式ジェットミル（日本ニューマチック社製、ＩＤＳ２型）において、半径１ｃｍの半円を底面とし、湾曲面を衝突面とする高さ２ｃｍの半円柱型を有する、セラミック製の衝突部材を用いた装置に供給して、０．６ＭＰａの粉砕圧で微粉砕し、粗粉と細粉に分級した。細粉はさらにサイクロンにより分級し目的とする粉砕上限分級粉を捕集した。超微粉はサイクロンに接続したバグ集塵機に吸引した。得られる粉砕上限分級粉の体積中位粒径が４．０μｍとなるまで、粉砕機による粉砕、サイクロンへの捕集、バグ集塵機による超微粉の吸引を繰り返し行った。

〔工程（２）〕
得られた粉砕上限分級粉を、フィード量１００ｋｇ／ｈ、上下ローター回転数４５００ｒ／ｍｉｎ、上下風量７. ０ｍ³／ｍｉｎの条件で、精密分級機「ＴＴＳＰ」（ホソカワミクロン社製、２００型）に供給し、体積中位粒径が４．８μｍ、変動係数（ＣＶ値）が１８．６％のイエロートナーが得られた。工程（２）に供した粉砕上限分級粉の重量に対する収率は４７．９％であった。

実施例２
着色剤として「ジメチルキナクリドン」（大日精化社製）６重量部を使用した以外は、実施例１と同様にして、工程（１）により、体積中位粒径が３．９μｍの粉砕上限分級粉を、工程（２）により、体積中位粒径４．５μｍ、変動係数（ＣＶ値）１６．７％のマゼンタトナーを、それぞれ得た。工程（２）に供した粉砕上限分級粉の重量に対する収率は５２．７％であった。

実施例３
着色剤として「銅フタロシアニン」（大日精化社製）３重量部を使用した以外は、実施例１と同様にして、工程（１）により、体積中位粒径が４．１μｍの粉砕上限分級粉を、工程（２）により、体積中位粒径４．６μｍ、変動係数（ＣＶ値）１８．３％のシアントナーを、それぞれ得た。工程（２）に供した粉砕上限分級粉の重量に対する収率は６２．９％であった。

比較例１
実施例１において、疎水性シリカを粗粉砕物と混合しなかった以外は、実施例１と同様にして、イエロートナーを得た。工程（２）に供した粉砕上限分級粉の重量に対する収率は２１．９％であった。

以上の結果より、実施例により得られたトナーは、比較例により得られたトナーと対比して、収率が高く、微粉の発生量が少なく、小粒径、かつ粒度分布の狭いトナーが得られていることが分かる。

本発明により得られるトナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に用いられる。

図１は、本発明に用いられるジェット式粉砕機の一実施形態を示す概略断面図である。図２は、本発明に好適に用いられるベンチュリノズルの一実施形態を示す概略断面図である。図３は、本発明において、衝突部材における円Ｒ₁及び円Ｒ₂とその半径ｒ₂を示す模式図である。

符号の説明

１ベンチュリノズル
２衝突部材
３入口部
４スロート部
５ディフューザ部
６出口部
７ストレート部

Claims

無機酸化物微粒子の存在下、結着樹脂及び着色剤を含む組成物の粗粉砕物をジェット式粉砕機で微粉砕し粉砕上限分級粉を得る工程（１）、及び粉砕上限分級粉を分級機で分級する工程であって、該分級機が、ケーシング内に鉛直方向に配置された駆動軸を中心軸とする分級ロータと、該分級ロータと同一の駆動軸を中心軸とし、該分級ロータの外周の分級ゾーンに該分級ロータの外周とは間隔を空けて配置された不動の螺旋状案内羽根とを有する分級機である工程（２）、を有するトナーの製造方法。
工程（２）で用いる分級機が１つのケーシング内で同一の駆動軸を中心軸とする２個の分級ロータを有する分級機である請求項１記載のトナーの製造方法。
無機酸化物微粒子がシリカ微粒子である請求項１又は２記載のトナーの製造方法。
工程（１）における粗粉砕物の体積中位粒径（Ｄ₅₀）が、１０〜１０００μｍである請求項１〜３いずれか記載のトナーの製造方法。
トナーの体積中位粒径（Ｄ₅₀）が３．５〜８μｍ、変動係数が２２％以下である請求項１〜４いずれか記載のトナーの製造方法。
組成物が、さらに、結着樹脂１００重量部に対して２〜２０重量部の離型剤を含有してなる請求項１〜５いずれか記載のトナーの製造方法。