JP4422889B2 - トナーの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法による画像形成に用いられる結着樹脂から形成されるトナーを製造する装置及びその装置を利用してトナーを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法、静電写真法及び静電印刷法の如き画像形成方法では、静電荷像を現像するためのトナーが使用される。
【０００３】
一般にトナーの製造方法としては、被転写材に定着させるための結着樹脂、トナーとしての色味を出させる各種着色剤、粒子に電荷を付与させるための荷電制御剤を原料とし、或いは特開昭５４−４２１４１号公報及び特開昭５５−１８６５６号公報に示される様な所謂一成分現像法においては、これらに加えてトナー自身に搬送性等を付与するための各種磁性材料が用いられ、更に必要に応じて、例えば、離型剤及び流動性付与剤等の他の添加剤を加えて乾式混合し、しかる後、ロールミル、エクストルーダー等の汎用混練装置にて溶融混練し、冷却固化した後、混練物をジェット気流式粉砕機、機械衝突式粉砕機等の各種粉砕装置により微細化し、得られた粗粉砕物を各種風力分級機に導入して分級を行うことにより、トナーとして必要な粒径に揃えられた分級品を得、更に、必要に応じて流動化剤や滑剤等を外添し乾式混合して、画像形成に供するトナーとしている。また、二成分現像方法に用いるトナーの場合には、各種磁性キャリアと上記トナーとを混ぜ合わせた後、画像形成に供される。
【０００４】
粉砕手段としては、各種粉砕装置が用いられるが、その中でも結着樹脂を主とするトナー粗砕物の粉砕には、図１０に示す如きジェット気流を用いたジェット気流式粉砕機、特に衝突式気流粉砕機が用いられている。
【０００５】
ジェット気流の如き高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機は、ジェット気流で粉体原料を搬送し、加速管の出口より噴射し、粉体原料を加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突部材の衝突面に衝突させて、その衝撃力により粉体原料を粉砕している。
【０００６】
例えば、図１０に示す衝突式気流粉砕機では、高圧気体供給ノズル１６１を接続した加速管１６２の出口１６３に対向して衝突部材１６４を設け、加速管１６２に供給した高圧気体により、加速管１６２の中途に連通させた粉体原料供給口１６５から加速管１６２内に粉体原料を吸引し、粉体原料を高圧気体とともに噴出して衝突部材１６４の衝突面１６６に衝突させ、その衝撃によって粉砕し、粉砕物を粉砕物排出口１６７より排出させている。
【０００７】
しかしながら、上記の衝突式気流粉砕機は、粉体原料を高圧気体とともに噴出して衝突部材の衝突面に衝突させ、その衝撃によって粉砕するという構成のため、小粒径のトナーを生産するためには多量のエアーを必要とする。そのため電力消費が極めて多く、エネルギーコストという面において問題を抱えている。
【０００８】
特に近年、環境問題への対応から、装置の省エネルギー化が求められている。
【０００９】
そこで、従来の衝突式気流粉砕機に代わり、多量のエアーを必要せず、電力消費の少ない機械式粉砕機が着目されている。
【００１０】
例えば、図１に示す機械式粉砕機では、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転体である回転子と、該回転子表面と一定間隔を保持して回転子の周囲に配置されている固定子とを有し、且つ該間隔を保持することによって形成される環状空間が気密状態となるように構成されている。
【００１１】
このような機械式粉砕機は、従来の衝突式気流粉砕機のように多量なエアーを使用する必要がないため、電力消費が少なく、近年求められている装置の省エネルギー化に対応できる。また、機械式粉砕機により粉砕されたトナーは、機械的衝撃力によりその形状は丸みを帯びるので、クリーナーレスや廃トナー量削減といった環境問題にも対応できる。
【００１２】
しかしながら、近年、複写機やプリンター等の高画質化・高精細化に伴い、トナーとしてのトナーに要求される性能も一段と厳しくなり、トナーの粒子径は小さくなり、トナーの粒度分布としては、粗大な粒子が含有されず且つ超微粉体の少ないシャープなもの及び高いレベルでの環境安定性の要求に伴い、トナー表面状態が高精度にコントロールされたものが更に要求される様になってきている。
【００１３】
そのため、従来の機械式粉砕機の回転子及び固定子の形状、例えば図６乃至図８に示すような態様をした形状のものを用いるだけでは、上記の要求に応えることは非常に難しく、回転子及び固定子の表面材質や表面形状に留意し、トナーの表面状態を高精度にコントロールすることが必要となってきている。
【００１４】
また、機械式粉砕機においても、粒度分布のシャープな小粒径トナーを、より効率良く製造できる機械式粉砕機が求められている。具体的には、電子写真法による画像形成法において、より高精細、高画質を実現させるための、粒度分布のシャープな小粒径トナーを、回転子及び固定子の劣化・磨耗が少なく、更に効率良く製造する方法が待望されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、より高精細・高画質なトナーが得られるトナーの製造方法を提供することにある。
【００１６】
即ち、本発明の目的は、粒度分布のシャープ化とトナーの表面状態の高精度なコントロールを行うことにより、高温高湿環境下において、初期から、また放置後においても高画像濃度が得られ、加えて転写効率の良いトナーが得られるトナーの製造方法を提供することにある。
【００１７】
更に、本発明の目的は、機械式粉砕機において回転子及び／又は固定子の凹部分の圧損を小さくすることにより、粉砕効率を向上させ、生産効率に優れたトナーの製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却し、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物を粉砕手段で微粉砕して微粉砕物を得、該微粉砕物を分級して重量平均粒径４乃至１２μｍのトナーを製造するトナーの製造方法において、
該粉砕手段は、機械式粉砕機であり、該機械式粉砕機は、粗粉砕物を微粉砕するために粉砕手段内に投入するための粉体投入口と、固定子と、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転子と、微粉砕された粉体を粉砕手段から排出するための粉体排出口とを少なくとも有し、該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とは所定の間隙を有するように回転子は配置されて粉砕ゾーンを形成しており、粉砕ゾーンにおいて、該回転子の回転に伴って粗粉砕物が微粉砕され、
該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部の間に形成される凹部とを有し、少なくとも該固定子の凹部の底部が平坦面で形成され、
該回転子の回転軸方向に垂直な面の固定子の断面において、該固定子の凸部の高さＨ（ｍｍ）が１．００乃至３．００ｍｍであり、該固定子の凹部の底部の平坦面の長さＬ１（ｍｍ）が０．６０乃至２．００ｍｍであり、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を回転子第１斜面とし、該固定子第１斜面は、回転軸中心と該回転子の立ち上がりの箇所を結んだ線を基準線として、マイナス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（α１）を有し、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を固定子第１斜面とし、該固定子第１斜面は、回転軸中心と該固定子第１斜面凹部の立ち上がりの箇所を結んだ線を基準線として、プラス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（β１）を有し、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を回転子第２斜面とし、該回転子第２斜面は、回転軸中心と該回転子第２斜面の頂点とを結んだ線を基準線として、プラス側に２０°未満の傾斜角（α２）を有し、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を固定子第２斜面とし、該固定子第２斜面は、回転軸中心と該固定子第２斜面の頂点とを結んだ線を基準線として、マイナス側に２０°未満の傾斜角（β２）を有し、
該回転子及び／又は固定子の粉砕面の表面粗さが下記条件
０．６≦Ｒａ≦１．６μｍ
３．９≦Ｒｙ≦２３．０μｍ
２．７≦Ｒｚ≦１８．７μｍ
［式中、Ｒａは中心線平均粗さを示し、Ｒｙは最大高さを示し、Ｒｚは十点平均粗さを示す。］
を満足し、
該トナーは、該トナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂ（ｍ2／ｃｍ3）と、トナーを真球と仮定した際の重量平均径から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（ｍ2／ｃｍ3）の関係が下記条件
Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることを特徴とするトナーの製造方法に関する。
【００１９】
本発明者らは、上記した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、機械式粉砕機内の回転子及び固定子の粉砕面の表面粗さと、該機械式粉砕機で粉砕されたトナーの表面状態の間に関連があることを知見して、また、機械式粉砕機内の該回転子及び該固定子において、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることにより、粉砕効率を向上させ、粒度分布のシャープな小粒径トナーを得ることが可能となることを知見して本発明に至った。
【００２０】
即ち、機械式粉砕機において、粉砕処理室内で高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子と、表面に多数の溝が設けられている固定子の粉砕面の表面粗さを、適切な状態に制御して機械式粉砕機を運転することにより、トナーの表面形状を任意にコントロールでき、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、ならびに安定した帯電性を有する、長寿命なトナーが得られ、更には、初期から、また放置後において高画像濃度の得られるトナーが得られ，多数枚の耐久に優れているトナーが得られることを知見して本発明に至った。
【００２１】
即ち、機械式粉砕機において、粉砕処理室内で高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子と、表面に多数の溝が設けられている固定子の両方或いはどちらか一方を、凸部の形状を波形形状とし、凹部の形状がその底部において、平坦面を有する形状とすることにより、回転子及び／又は固定子の凹部の断面積を広げることができ、この部分での圧損を小さくできるので、従来の機械式粉砕機に比べ、より効率の良い粉砕ができることを知見して本発明に至った。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
先ず、本発明で使用する少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むトナー粒子の原材料について説明する。
【００２４】
〔ワックス〕
本発明に用いられるワックスには、従来より離型剤として知られている種々のワックス成分を用いることができ、次のようなものがある。例えば炭化水素系ワックスとしては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス等がある。
【００２５】
官能基を有するワックスとしては、酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物；または、それらのブロック共重合物；キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワックス；みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス；オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス；モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス類：脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部または全部を脱酸化したものが挙げられる。
【００２６】
更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、または更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸；ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、または更に長鎖のアルキル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコール；ソルビトールの如き多価アルコール；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類；ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙げられる。
【００２７】
ビニルモノマーでグラフトされたワックスとしては、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックスがある。
【００２８】
好ましく用いられるワックスとしては、オレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン；高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフィン；低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィン；放射線、電磁波または光を利用して重合したポリオレフィン；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス；ジントール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成される合成炭化水素ワックス；炭素数一個の化合物をモノマーとする合成ワックス；水酸基、カルボキシル基またはエステル基の如き官能基を有する炭化水素系ワックス；炭化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックスとの混合物；これらのワックスを母体としてスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸の如きビニルモノマーでグラフト変性したワックスが挙げられる。
【００２９】
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法または融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好ましく用いられる。
【００３０】
〔樹脂〕
本発明に用いられる結着樹脂としては、従来より結着樹脂として知られている種々の樹脂化合物を使用することができ、例えば、ビニル系樹脂、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。中でもビニル系樹脂とポリエステル系樹脂が帯電性や定着性の点で好ましい。
【００３１】
ビニル系樹脂としては、例えばスチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチレンスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの如きスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モノオレフィン類；ブタジエンの如き不飽和ポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニルの如きハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類：アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸またはメタクリル酸誘導体；α，β−不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸等のアクリル酸及びそのα−またはβ−アルキル誘導体；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体または無水物等のビニル系モノマーを用いた重合体が挙げられる。上記ビニル系樹脂では、前述したようなビニル系モノマーが単独または二つ以上で用いられる。これらの中でもスチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
【００３２】
また、本発明に用いられる結着樹脂は、必要に応じて以下に例示するような架橋性モノマーで架橋された重合体または共重合体であってもよい。
【００３３】
前記架橋性モノマーとしては、架橋可能な二以上の不飽和結合を有するモノマーを用いることができる。このような架橋性モノマーとしては、以下に示すような種々のモノマーが従来より知られており、本発明のトナーに好適に用いることができる。
【００３４】
前記架橋性モノマーには、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルべンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ；アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物として例えば、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロバンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；ポリエステル型ジアクリレート類として例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬）等が挙げられる。
【００３５】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたもの；トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート等が挙げられる。
【００３６】
本発明に用いられる結着樹脂としては、以下に示すポリエステル樹脂も好ましい。ポリエステル樹脂は、全成分中４５〜５５ｍｏｌ％がアルコール成分であり、５５〜４５ｍｏｌ％が酸成分であることが好ましい。
【００３７】
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、下記（Ｂ）式で表されるビスフェノール誘導体；
【００３８】
【化１】
（式中、Ｒはエチレンまたはプロピレン基を示し、ｘ及びｙはそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２〜１０である。）
（Ｃ）式で示されるジオール類；
【００３９】
【化２】
【００４０】
またはグリセリン、ソルビット、ソルビタン等の多価アルコール類等が挙げられる。
【００４１】
また、酸成分としてはカルボン酸が好ましくは例示することができ、二価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きべンゼンジカルボン酸類またはその無水物；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類またはその無水物；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸またはその無水物等が挙げられ、また、３価以上のカルボン酸としてはトリメリット酸、ピロメリット酸、べンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等が挙げられる。
【００４２】
特に好ましいポリエステル樹脂のアルコール成分としては前記（Ｂ）式で示されるビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはその無水物、コハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸またはその無水物、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類；トリメリット酸またはその無水物のトリカルボン酸類が挙げられる。これらの酸成分及びアルコール成分から得られたポリエステル樹脂を結着樹脂として使用した熱ローラ定着用トナーとして定着性が良好で、耐オフセット性に優れているからである。
【００４３】
〔磁性体〕
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合、磁性トナーに含まれる磁性材料としては、通常使用されている磁性体であれば特に限定されないが、例えばマグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、または、これらの金属とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００４４】
具体的には、磁性材料としては、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化鉄イットリウム（Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ガドリニウム（Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ニオジム（ＮｄＦｅ2Ｏ3）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ3）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。上述した磁性材料を単独でまたは二種以上組み合わせて使用する。特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄またはγ−三二酸化鉄の微粉末である。
【００４５】
これらの強磁性体は平均粒径が０．０５〜２μｍで、７９５．８ｋＡ／ｍ印加での磁気特性が抗磁力１．６〜１２．０ｋＡ／ｍ、飽和磁化５０〜２００Ａｍ2／ｋｇ（好ましくは５０〜１００Ａｍ2／ｋｇ）、残留磁化２〜２０Ａｍ2／ｋｇのものが、本発明の画像形成方法、特に電子写真画像形成方法に用いる上で好ましい。
【００４６】
更に、これらの磁性体は、結着樹脂１００質量部に対して、６０〜２００質量部、さらに好ましくは８０〜１５０質量部含有させることが好ましい。
【００４７】
〔着色剤〕
前述したように本発明のトナーでは磁性体を着色剤として用いても良いが、その他の着色剤として非磁性の着色剤等も用いることができる。このような非磁性の着色剤としては、任意の適当な顔料または染料が挙げられる。例えば顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、べンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等がある。これらは結着樹脂１００質量部に対し０．１〜２０質量部、好ましくは１〜１０質量部の添加量が良い。また、同様に染料が用いられ、結着樹脂１００質量部に対し０．１〜２０質量部、好ましくは０．３〜１０質量部の添加量が良い。
【００４８】
本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤として、カーボンブラック、磁性体、以下に示すイエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い、黒色に調色されたものが利用される。
【００４９】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４７、１６８、１７４、１７６、１８０、１８１、１９１等が好適に用いられる。
【００５０】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクドリン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
【００５１】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６が特に好適に利用できる。
【００５２】
〔荷電制御剤〕
本発明のトナーは、その帯電性を更に安定化させる為に、必要に応じて荷電制御剤を用いることができる。荷電制御剤は、結着樹脂１００質量部当たり０．１〜１０質量部、好ましくは１〜５質量部使用するのが、トナーの帯電性を制御する上で好ましい。
【００５３】
荷電制御剤としては、従来より知られている種々の荷電制御剤を使用することができるが、例えば以下のものが挙げられる。
【００５４】
トナーを負荷電性にする負荷電性制御剤として、例えば有機金属錯体またはキレート化合物が有効である。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、またはそのエステル類、または、ビスフェノールのフェノール誘導体類等が挙げられる。好ましいものとしては、モノアゾ金属化合物で、置換基としてアルキル基、ハロゲン、ニトロ基、カルバモイル基等を有するフェノール、ナフトールから合成されるモノアゾ染料の、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅの金属策化合物が挙げられる。また芳香族カルボン酸の金属化合物も好ましく用いられ、アルキル基、ハロゲン、ニトロ基等を有する、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレンのカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ジカルボン酸の金属化合物が挙げられる。
【００５５】
トナーを正荷電性にする正荷電性制御剤としては、ニグロシン、ニグロシン誘導体、トリフェニルメタン化合物、有機四級アンモニウム塩等が挙げられる。例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類；これらを単独で或いは２種類以上組合せて用いることができる。
【００５６】
〔外添剤〕
本発明のトナーは、前述したように、トナー粒子の他に、トナーの流動性や帯電性等を調整するための外添剤を含むことが一般的である。このような外添剤として、本発明のトナーに流動性向上剤を添加しても良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものである。例えば、フッ化ビニリデン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末；湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシラン化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理を施した処理微粉末等がある。
【００５７】
疎水化方法としては、微粉体と反応または物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理することによって付与される。
【００５８】
有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、べンジルジメチルクロロシラン、ブロモメトリジメチルクロロシラン、α−クロロエチルトリクロロシラン、β−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン及び１分子当たり２〜１２個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ一個宛のＳｉに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等がある。更に、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは一種または二種以上の混合物で用いられる。
【００５９】
本発明で用いられる０．１〜５．０μｍの粒子としては無機微粒子、有機微粒子、及びこれらの混合物及び複合物が使用可能である。具体的には、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、及び、フッ素樹脂粉末、樹脂微粒子等が挙げられる。特に帯電特性的にもチタン酸ストロンチウム、酸化セリウムが好ましい。
【００６０】
〔荷電制御剤ＩＩ〕
本発明のトナーは荷電制御剤を含有することが好ましい。
【００６１】
トナーを負荷電性に制御するものとして下記化合物が挙げられる。
【００６２】
有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。
【００６３】
中でも、下記式（１）で表されるアゾ系金属錯体が好ましい。
【００６４】
【化３】
〔式中、Ｍは配位中心金属を表し、Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，ＭｎまたはＦｅ等が挙げられる。Ａｒはアリール基であり、フェニル基、ナフチル基の如きアリール基であり、置換基を有してもよい。この場合の置換基としては、ニトロ基、ハロゲン基、カルボキシル基、アニリド基及び炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基がある。Ｘ，Ｘ’，Ｙ及びＹ’は−Ｏ−，−ＣＯ−，−ＮＨ−，−ＮＲ−（Ｒは炭素数１〜４のアルキル基）である。Ｃ+はカウンターイオンを示し、水素、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、脂肪族アンモニウム或いはそれらの混合イオンを示す。〕
【００６５】
特に中心金属としてはＦｅまたはＣｒが好ましく、置換基としてはハロゲン、アルキル基またはアニリド基が好ましく、カウンターイオンとしては水素、アルカリ金属、アンモニウムまたは脂肪族アンモニウムが好ましい。カウンターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく用いられる。
【００６６】
下記式（２）に示した塩基性有機金属錯体も負帯電性を与える荷電制御剤として好ましい。
【００６７】
【化４】
【００６８】
トナーを正荷電性に制御するものとして下記の化合物がある。
【００６９】
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変成物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）；高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類；グアニジン化合物；イミダゾール化合物が挙げられる。これらを単独で或いは２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００７０】
これらの中でも、トリフェニルメタン化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四級アンモニウム塩が好ましく用いられる。下記式（３）
【００７１】
【化５】
〔式中Ｒ1はＨまたはＣＨ3を示し、Ｒ2及びＲ3は置換または未置換のアルキル基（好ましくは、Ｃ1〜Ｃ4）を示す。〕
で表されるモノマーの単重合体；前述したスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いることができる。この場合、この単重合体及び共重合体は荷電制御剤としての機能と、結着樹脂（の全部または一部）としての機能を有する。
【００７２】
特に下記式（４）で表される化合物が本発明のトナー正荷電性制御剤として好ましい。
【００７３】
【化６】
〔式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5及びＲ6は、各々互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基または、置換もしくは未置換のアリール基を表す。Ｒ7，Ｒ8及びＲ9は、各々互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表す。Ａ-は、硫酸イオン、硝酸イオン、ほう酸イオン、りん酸イオン、水酸イオン、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機りん酸イオン、カルボン酸イオン、有機ほう酸イオン、テトラフルオロボレートの如き陰イオンを示す。〕
【００７４】
電荷制御剤をトナーに含有させる方法としては、トナー粒子内部に添加する方法と外添する方法がある。これらの電荷制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部、より好ましくは０．１〜５質量部の範囲で用いられる。
【００７５】
次に、上記に挙げたようなトナー粒子の形成材料及び外添剤等を用いて、本発明のトナーの製造方法でトナーを製造する手順について説明する。まず、原料混合工程では、トナー内添剤として、少なくとも樹脂、着色剤を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、Ｖ型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー等がある。
【００７６】
次に、上記で配合し、混合したトナー原料を溶融混練して、樹脂類を溶融し、その中に着色剤等を分散させる。その溶融混練工程では、例えば、加圧ニーダー、バンバリィミキサー等のバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができる。近年では、連続生産できる等の優位性から、１軸または２軸押出機が主流となっており、例えば、神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出機、ケイ・シー・ケイ社製２軸押出機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出機、ブス社製コ・ニーダー等が一般的に使用される。更に、トナー原料を溶融混練することによって得られる着色樹脂組成物は、溶融混練後、２本ロール等で圧延され、水冷等で冷却する冷却工程を経て冷却される。
【００７７】
上記で得られた着色樹脂組成物の冷却物は、次いで、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、まず、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミル等で粗粉砕され、更に、機械式粉砕機で微粉砕される。粉砕工程では、このように段階的に所定のトナー粒度まで粉砕される。更に、粉砕後、慣性分級方式のエルボージェット、遠心力分級方式のミクロプレックス、ＤＳセパレーター等の分級機を用い、トナーを分級して平均粒子径４〜１２μｍのトナーを得る。この中で、分級機として、多分割気流式分級機が特に好ましい。
【００７８】
好ましい多分割気流式分級機の一例として、図９（断面図）に示す形式の装置を一具体例として例示し説明する。
【００７９】
図９において、側壁２２及びＧブロック２３は分級室の一部を形成し、分級エッジブロック２４及び２５は分級エッジ１７及び１８を具備している。Ｇブロック２３は左右に設置位置をスライドさせることが可能である。また、分級エッジ１７及び１８は、軸１７ａ及び１８ａを中心にして、回動可能であり、分級エッジを回動して分級エッジ先端位置を変えることができる。各分級エッジブロック２４及び２５は左右に設置位置をスライドさせることが可能であり、それにともなってそれぞれのナイフエッジ型の分級エッジ１７及び１８も左右にスライドする。この分級エッジ１７及び１８により、分級室３２の分級域３０は３分画されている。
【００８０】
原料粉体を導入するための原料供給口４０を原料供給ノズル１６の最後端部に有し、該原料供給ノズル１６の後端部に高圧エアー供給ノズル４１と原料粉体導入ノズル４２とを有し且つ分級室３２に開口部を有する原料供給ノズル１６を側壁２２の右側に設け、該原料供給ノズル１６の下部接線の延長方向に対して長楕円弧を描く様にコアンダブロック２６が設置されている。分級室３２の左部ブロック２７は、分級室３２の右側方向にナイフエッジ型の入気エッジ１９を具備し、更に分級室３２の左側には分級室３２に開口する入気管１４及び１５を設けてある。
【００８１】
分級エッジ１７，１８、Ｇブロック２３及び入気エッジ１９の位置は、被分級処理原料であるトナーの種類及び所望の粒径により調整される。
【００８２】
また、分級室３２の上面にはそれぞれの分画域に対応させて、分級室内に開口する排出口１１，１２及び１３を有し、排出口１１，１２及び１３にはパイプの如き連通手段が接続されており、それぞれにバルブ手段のごとき開閉手段を設けてよい。
【００８３】
原料供給ノズル１６は直角筒部と角錘筒部とからなり、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭い箇所の内径の比を２０：１から１：１、好ましくは１０：１から２：１に設定すると、良好な導入速度が得られる。
【００８４】
以上のように構成してなる多分割分級域での分級操作は、例えば次のようにして行なう。即ち、排出口１１，１２及び１３の少なくとも１つを介して分級室内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料供給ノズル１６中を該減圧によって流動する気流と高圧エアー供給ノズル４１から噴射される圧縮エアーのエゼクター効果により、好ましくは流速１０〜３５０ｍ／秒の速度で粉体を原料供給ノズル１６を介して分級室に噴出し、分散する。
【００８５】
分級室に導入された粉体中の粒子は、コアンダブロック２６のコアンダ効果による作用と、その際流入する空気のごとき気体の作用とにより湾曲線を描いて移動し、それぞれの粒子の粒径及び慣性力の大小に応じて、大きい粒子（粗粒子）は気流の外側、すなわち分級エッジ１８の外側の第１分画、中間の粒子は分級エッジ１８と１７の間の第２分画、小さい粒子は分級エッジ１７の内側の第３分画に分級され、分級された大きい粒子は排出口１１より排出され、分級された中間の粒子は排出口１２より排出され、分級された小さい粒子は排出口１３よりそれぞれ排出される。
【００８６】
上記の粉体の分級において、分級点は、粉体が分級室３２内へ飛び出す位置であるコアンダブロック２６の下端部分に対する分級エッジ１７及び１８のエッジ先端位置によって主に決定される。さらに、分級点は分級気流の吸引流量あるいは原料供給ノズル１６からの粉体の噴出速度等の影響を受ける。
【００８７】
以上説明した多分割気流式分級機は、特に電子写真法による画像形成法に用いられるトナー又はトナー用着色樹脂粉体を分級する場合に有効である。
【００８８】
更に、図９に示す形式の多分割気流式分級機では、原料供給ノズル，原料粉体導入ノズル，高圧エアー供給ノズルを多分割気流式分級機の上面部に具備し、該分級エッジを具備する分級エッジブロックが、分級域の形状を変更できるようにその位置を変更し得るようにしたため、従来の気流式分級装置よりも分級精度を飛躍的に向上させることができる。
【００８９】
尚、分級工程で分級されて発生したトナー粗粉は、再度粉砕工程に戻して粉砕する。また分級工程で発生した微粉は、トナー原料の配合工程に戻して再利用してもよい。
【００９０】
更に、本発明のトナー製造方法においては、上記のようにして得られたトナー粒子に、少なくとも平均粒径が５０ｎｍ以下の無機微粒子を外添剤として外添する。トナーに外添剤を外添処理する方法としては、分級されたトナーと公知の各種外添剤を所定量配合し、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の粉体にせん断力を与える高速撹拌機を外添機として用いて、撹拌・混合することが好ましい。この際、外添機内部で発熱を生じ、凝集物を生成し易くなるので、外添機の容器部周囲を水で冷却する等の手段で温度調整をする方が好ましい。
【００９１】
次に、本発明のトナー粒子の粉砕工程で使用される機械式粉砕機及び該機械式粉砕機を利用したトナーの製造方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００９２】
図１は、本発明に使用する機械式粉砕機を組込んだトナー粒子の粉砕装置システムの一例を示し、図２は図１において高速回転する回転子の斜視図を示し、図３・４・５は、図１におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図を示す。
【００９３】
図１に示す機械式粉砕機では、ケーシング３１３、ケーシング３１３内にあって冷却水を通水できるジャケット３１６、ケーシング３１３内にあって中心回転軸３１２に取り付けられた回転体からなる高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子３１４、回転子３１４の外周に一定間隔を保持して配置されている表面に多数の溝が設けられている固定子３１０、更に、被処理原料を導入する為の粉体投入口３１１、処理後の粉体を排出する為の粉体排出口３０２とから構成されている。回転子３１４と固定子３１０との間隔部分が粉砕ゾーンである。
【００９４】
以上のように構成してなる機械式粉砕機では、図１に示した定量供給機３１５から機械式粉砕機の粉体投入口３１１へ所定量の粉体原料が投入されると、粒子は、粉砕処理室内に導入され、該粉砕処理室内で高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子３１４と、表面に多数の溝が設けられている固定子３１０との間の発生する衝撃と、この背後に生じる多数の超高速渦流、並びにこれによって発生する高周波の圧力振動によって瞬間的に粉砕される。その後、粉体排出口３０２を通り、排出される。トナー粒子を搬送しているエアー（空気）は粉砕処理室を経由し、粉体排出口３０２、パイプ２１９、補集サイクロン２２９、バグフィルター２２２、及び吸引ブロワー２２４を通って装置システムの系外に排出される。本発明においては、この様にして、粉体原料の粉砕が行われるため、微粉及び粗粉を増やすことなく所望の粉砕処理を容易に行うことができる。
【００９５】
このような機械式粉砕としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製粉砕機イノマイザー、川崎重工業（株）製粉砕機クリプトロン，ターボ工業（株）製ターボミルなどを挙げることができる。
【００９６】
本発明の機械式粉砕機の特徴は、図３・４・５に示す通り、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることを特徴とする。
【００９７】
本発明のトナーの製造方法において、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることにより、凹部の断面積を広げることができ、この部分での圧損を小さくできるので、従来の機械式粉砕機に比べ、より効率の良い粉砕ができることがわかった。
【００９８】
即ち、従来の機械式粉砕機の回転子／固定子の粉砕面形状（図６・７・８）に比べ、本発明の回転子及び／又は固定子の粉砕面形状（図３・４・５）では、凹部の形状がその底部において、平坦面を有する形状とすることにより、全体としては台形形状となるため、この部分での圧損を小さくでき、回転子と固定子との間に発生する衝撃がより強くなり、粉砕効率が向上する。
【００９９】
即ち、従来の機械式粉砕機で得られる粒度分布を、より高い粉砕供給量で得ることができ、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１００】
また、凹部の底部は、平坦面の両端に曲面を有していることにより、この部分に発生する渦流が、従来の機械式粉砕機（図７・８）に比べ、より高速で、且つ、効率良く発生するため、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１０１】
また、回転子は、凸部が湾曲面で形成され、固定子は、凹部の底部が平坦面で形成されていることにより、従来の機械式粉砕機（図６）に比べ、トナーに対する衝撃力がより強くなるため、効率の良い粉砕が可能となり、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１０２】
さらに、本発明のトナーの製造方法においては、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有し、且つ、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を回転子第１斜面とした場合、
該回転子第１斜面は、回転軸中心と該回転子第１斜面の立ち上がりの箇所（Ａ）とを結んだ線を基準線として、マイナス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（α１）を有することが好ましく（更に好ましくは４５°）、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を固定子第１斜面とした場合、
該固定子第１斜面は、回転軸中心と該固定子第１斜面の立ち上がりの箇所（Ａ’）とを結んだ線を基準線として、プラス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（β１）を有することが好ましく（更に好ましくは４５°）、且つ、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を回転子第２斜面とした場合、
該回転子第２斜面は、回転軸中心と該回転子第２斜面の頂点（Ｃ）とを結んだ線を基準線として、プラス側に２０°未満の傾斜角（α２）を有することが好ましく（更に好ましくは１０°）、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を固定子第２斜面とした場合、
該固定子第２斜面は、回転軸中心と該固定子第２斜面の頂点（Ｃ’）とを結んだ線を基準線として、マイナス側に２０°未満の傾斜角（β２）を有することが好ましい（更に好ましくは１０°）。
【０１０３】
さらに、本発明のトナーの製造方法においては、回転軸方向に垂直な面の回転子又は固定子の断面図（図３・４・５）において、凸部の高さＨが１．００乃至３．００ｍｍ（更に好ましくは２．００ｍｍ）であることが好ましく、さらに、凹部の底部の平坦面の長さＬ１が０．６０乃至２．００ｍｍ（更に好ましくは１．４ｍｍ）であることが好ましい。さらに、凸部の高さＨと、凹部の底部の平坦面の長さＬ１とが下記関係
０．２５Ｈ≦Ｌ１≦２．５Ｈ
を満足していることが好ましい。
【０１０４】
さらに、本発明のトナーの製造方法においては、該回転子及び／固定子の凸部上面の長さをＬ２とし、凸部該上面と対向している面の長さをＬ３とした場合に、Ｌ２及びＬ３が下記条件
Ｌ２＜Ｌ３
を満足していることが好ましい。
【０１０５】
即ち、上記の規定及び関係を満足することにより、従来の機械式粉砕機で得られる粒度分布を、より高い粉砕供給量で得ることができ、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１０６】
更に、本発明のトナーの製造方法において、該機械式粉砕機内の回転子及び／又は固定子の粉砕面表面粗さを適切な状態に制御して機械式粉砕機を運転すれば、トナーの表面形状を任意にコントロールすることが可能となり、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性ならびに安定した帯電性を有する長寿命なトナーが得られ、更には初期から、また放置後において、高画像濃度の得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーが得られることがわかった。
【０１０７】
即ち、本発明者が検討した結果、前記回転子及び／又は固定子の粉砕面の中心線平均粗さＲａを２．０μｍ未満（より好ましくは０．５乃至１．８μｍ）、また、最大高さＲｙを２５．０μｍ未満（より好ましくは３．０乃至２４．８μｍ）、また、十点平均粗さＲｚを２０．０μｍ未満（より好ましくは２．０乃至１９．８μｍ）とすることが好ましい。回転子及び固定子の粉砕面の中心線平均粗さＲａ、最大粗さＲｙ及び十点平均粗さＲｚを上記値に規定することにより、トナーの表面形状を任意にコントロールでき、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する、長寿命なトナーが得られ、更には、初期から、また放置後において高画像濃度の得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーを得ることができる。
【０１０８】
また、表面粗さの各解析パラメータの値は、非接触で測定が可能なレーザーフォーカス変位計ＬＴ−８１００（（株）キーエンス製）及び表面形状計測ソフトＴｒｅｓ−ＶａｌｌｅＬｉｔｅ（三谷商事（株）社製）を使用して測定し、測定ポイントをランダムにずらしてそれぞれ数回測定し、その平均値から求めた。また、この時、基準長さの設定を８ｍｍ、カットオフ値の設定を０．８ｍｍ、移動速度の設定を９０μｍ／ｓｅｃとして測定した。
【０１０９】
尚、表面粗さの解析パラメータの中で、『中心線平均粗さＲａ』は、粗さ曲線からその中心線の方向に基準長さＬの部分を抜き取り、その抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＺ軸とし、粗さ曲線をＺ＝ｆ（ｘ）で表したとき、以下の式で求めることにより決定する。
【０１１０】
【数１】
【０１１１】
また、『最大高さＲｙ』は、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の山頂部と谷底部との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定することによって決定する。また『十点平均粗さＲｚ』は、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底部から５番目までの谷底標高の絶対値の平均値との和を求めることによって決定する。
【０１１２】
更に、本発明のトナーの製造方法においては、該機械式粉砕機の回転子及び/又は固定子の粉砕面に表面処理を施すことにより、回転子及び固定子の粉砕面の表面粗さを上式の条件に制御でき、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する長寿命なトナーが得られ、更には初期から、また放置後において、高画像濃度が得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーが得られることが分かった。
【０１１３】
前記表面処理法としては公知の方法が用いられるが、この中で、本発明者が耐磨耗性も考慮して検討した結果、母材を適当な温度で適当な時間加熱し、母材の表面全体に窒素を拡散させ、窒化層を形成させる処理方法、もしくは、Ｎｉ，Ｃｒを主成分とする自溶性合金を母材に肉盛溶接して耐磨耗性を形成させる処理方法、もしくは、混合触媒を用い、母材に分子間結合度の高い炭化クロム合金をコーティングした硬質炭化クロムメッキ処理方法が好ましいことがわかった。
【０１１４】
即ち、回転子及び/又は固定子の粉砕面を上記の表面処理方法により表面処理することにより、回転子及び固定子の粉砕面の表面粗さを上式の条件に制御でき、且つ回転子及び固定子の粉砕面の磨耗が短時間で発生することなく、長期に渡り安定的にトナーを粉砕することが可能となり、トナー生産効率においても好ましい。
【０１１５】
更に、本発明のトナーの製造方法においては、上記表面処理により回転子及び／又は固定子の粉砕面の耐摩耗性を向上させ、表面粗さを制御した機械式粉砕機で粉砕し、図９に示す形式の多分割気流式分級機により分級したトナーが、該トナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂ（ｍ2／ｃｍ3）と、トナーを真球と仮定した際の重量平均径から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（ｍ2／ｃｍ3）の関係が下記条件
Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることが好ましく、更には、下記条件
２５≦Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることことが好ましい。
【０１１６】
即ち、該機械子粉砕機で粉砕し、図９に示す形式の多分割気流式分級機により分級したトナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂと、トナーを真球と仮定した際の重量平均径（Ｄ４）から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（Ｓｔ＝６／Ｄ４）の関係が、Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８であり、更には、１．２５≦Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８を満足させることにより、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する、長寿命なトナーが得られ、更には、初期から、また放置後において高画像濃度の得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーが得られる。
【０１１７】
尚、比表面積はＢＥＴ法に従って、比表面積測定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用いて比表面積を算出した。
【０１１８】
また、トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）等を用い、個数分布，体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。たとえば、ＩＳＯＴＯＮＲ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液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、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コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積，個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径（Ｄ４）、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径（Ｄ１）を求めた。
【０１１９】
次に、回転子及び／又は固定子の粉砕面を上記に記した表面処理を施し、回転子及び／又は固定子の粉砕面の表面粗さを上式の条件に制御した機械式粉砕機で粉砕原料を粉砕する際には、冷風発生手段３１９により、粉体原料と共に、機械式粉砕機内に冷風を送風することが好ましい。更に、その冷風の温度は、０乃至−３０．０℃であることが好ましい。更に、機械式粉砕機本体の機内冷却手段として、機械式粉砕機はジャケット構造３１６を有する構造とし、冷却水（好ましくはエチレングリコール等の不凍液）を通水することが好ましい。更に、上記の冷風装置及びジャケット構造により、機械式粉砕機内の粉体導入口に連通する渦巻室２１２内の室温Ｔ１を０℃以下、より好ましくは−５〜−１５℃、更に好ましくは−７〜−１２℃とすることがトナー生産性という点から好ましい。粉砕機内の渦巻室の室温Ｔ１を０℃以下、より好ましくは−５〜−１５℃、更に好ましくは−７〜−１２℃とすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。粉砕機内の渦巻室の室温Ｔ１が０℃を超えるの場合、粉砕時に熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２０】
また、上記冷風発生手段３１９で使用する冷媒としては、地球全体の環境問題という点から代替フロンが好ましい。
【０１２１】
代替フロンとしては、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７ｃ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ７１７等が挙げられるが、この中で、省エネルギー性や安全性という点から、特にＲ４０４Ａが好ましい。
【０１２２】
尚、冷却水（好ましくはエチレングリコール等の不凍液）は、冷却水供給口３１７よりジャケット内部に供給され、冷却水排出口３１８より排出される。
【０１２３】
また、機械式粉砕機内で生成した微粉砕物は、機械式粉砕機の後室３２０を経由して粉体排出口３０２から機外へ排出される。その際、機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２が３０乃至６０℃であることがトナー生産性という点から好ましい。機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２を３０乃至６０℃とすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。機械式粉砕機の温度Ｔ２が３０℃より小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こしている可能性があり、トナー性能という点から好ましくない。また、６０℃より大きい場合、粉砕時に過粉砕されている可能性があり、熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２４】
また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、機械式粉砕機の渦巻室２１２の室温Ｔ１と後室３２０の室温Ｔ２の温度差ΔＴ（Ｔ２−Ｔ１）を４０〜７０℃とすることが好ましく、より好ましくは４２〜６７℃、更に好ましくは４５〜６５℃とすることがトナー生産性という点から好ましい。機械式粉砕機の温度Ｔ１と温度Ｔ２とのΔＴを４０〜７０℃、より好ましくは４２〜６７℃、更に好ましくは４５〜６５℃とすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。機械式粉砕機の温度Ｔ１と温度Ｔ２とのΔＴが４０℃より小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こしている可能性があり、トナー性能という点から好ましくない。また、７０℃より大きい場合、粉砕時に過粉砕されている可能性があり、熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２５】
また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、結着樹脂のガラス点移転（Ｔｇ）は、４５乃至７５℃、更には、５５乃至６５℃が好ましい。また、機械式粉砕機の渦巻室２１２の室温Ｔ１は、Ｔｇに対して、０℃以下であり且つＴｇよりも６０乃至７５℃低くすることがトナー生産性という点から好ましい。機械式粉砕機の渦巻室２１２の室温Ｔ１を０℃以下であり且つＴｇよりも６０乃至７５℃低くすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。また、機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２は、Ｔｇよりも５乃至３０℃、更には、１０乃至２０℃低いことが好ましい。機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２をＴｇよりも５乃至３０℃、より好ましくは１０乃至２０℃低くすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。
【０１２６】
尚、本発明において、結着樹脂のガラス転移点Ｔｇは示差熱分析装置（ＤＳＣ測定装置）、ＤＳＣ−７（パーキンエルマー社製）を用い、下記の条件で測定した。
【０１２７】
また、回転する回転子３１４の先端周速としては８０〜１８０ｍ／ｓｅｃであることが好ましく、より好ましくは９０〜１７０ｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは１００〜１６０ｍ／ｓｅｃとすることがトナー生産性という点から好ましい。回転する回転子３１４の周速を８０〜１８０ｍ／ｓｅｃ、より好ましくは９０〜１７０ｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは１００〜１６０ｍ／ｓｅｃとすることで、トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。回転子の周速が８０ｍ／ｓｅｃより遅い場合、粉砕されずにショートパスを起こしやすいのでトナー性能という点から好ましくない。また、回転子３１４の周速が１８０ｍ／ｓｅｃより速い場合、装置自体の負荷が大きくなるのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２８】
また、回転子３１４と固定子３１０との間の最小間隔は０．５〜１０．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．０〜５．０ｍｍ、更に好ましくは１．０〜３．０ｍｍとすることが好ましい。回転子３１４と固定子３１０との間の間隔を０．５〜１０．０ｍｍ、より好ましくは１．０〜５．０ｍｍ、更に好ましくは１．０〜３．０ｍｍとすることで、トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。回転子３１４と固定子３１０との間の間隔が１０．０ｍｍより大きい場合、粉砕されずにショートパスを起こしやすいのでトナー性能という点から好ましくない。また回転子３１４と固定子３１０との間の間隔が０．５ｍｍより小さい場合、装置自体の負荷が大きくなるのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【０１３０】
上記の処方の材料を、ヘンシェルミキサー（ＦＭ−７５型、三井三池化工機（株）製）でよく混合した後、温度１３０℃に設定した２軸混練機（ＰＣＭ−３０型、池貝鉄工（株）製）にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて１ｍｍ以下に粗粉砕し、トナー製造用粉体原料である粉体原料（粗粉砕物）を得た。
【０１３１】
得られた粉体原料を、図１に示す機械式粉砕機３０１（ターボ工業社製ターボミルＴ２５０-ＲＳ型を以下のとうり改造した改造機）で微粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級した。
【０１３２】
本実施例では、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を図３に示す形式のものとし、また、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面を硬質炭化クロムメッキ処理により耐摩耗処理を行い、その表面粗さを、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大高さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍとし、また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとして、重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕を行った。
【０１３３】
その結果、粉砕供給量は１９．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．３であった。粉砕効率比は比較例３の供給量を１．０とした時の各条件での供給量を比として表わした。
【０１３４】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４７℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５７℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は１６℃であった。また、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を図９の構成を有する気流式分級機１に供給量２４ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．３μｍのトナーを得た。
【０１３５】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２５ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５２であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１３６】
このトナー１００質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンとシリコーンオイルで疎水化処理された一次粒径１２ｎｍの乾式シリカを１．０質量部添加し、ヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナー１とした。
【０１３７】
このトナーを用いて、キヤノン製のＬＢＰ−９３０改造機に搭載して画出し試験を行ない、以下の項目でトナーの画像特性を評価した。
【０１３８】
＜評価−１＞
（放置後濃度差）
評価用トナーを現像器中に入れ、常温常湿室（２３℃，６０％）に一晩（１２時間以上）放置する。１０００枚画出し後、画像濃度を測定する。現像器を取出して、高温高湿室（３２．５℃，８５％）に一晩（１２時間）放置する。現像器を常温常湿室へ戻した後、速やかに２０枚画出しを行ない前日と同様にして画像濃度を測定する。前日ラスト画像濃度と一枚目画像濃度を比較する。評価レベルは１０００枚目濃度（前日ラスト）と放置後濃度の差で確認する。（値が小さい程良い）本実施例においては、表２に示したように、濃度差０．０２以下であった。
【０１３９】
＜評価−２＞
（転写率）
評価用トナーを現像器中に入れ、高温高湿室（３２．５℃，８５％）に一晩（１２時間）放置する。現像器の質量を測定後、現像器を設置し、現像スリーブを３分間から回転させた。この時、本体内のクリーナー部及び廃トナー回収部は事前に一旦取外し、質量を測定しておく。印字比率６％のテストチャートを用いて、５００枚画出しを行ない転写率を評価した。本実施例においては、表２に示したように、転写効率は９３％となった。
【０１４０】
尚、転写率は以下の計算式で算出した。
転写率＝
｛現像器減少量―（クリーナー部増量＋廃トナー回収部増量）｝／現像器減少量×１００
【０１４１】
＜評価−３＞
（初期立ち上がり濃度）
高温高湿室（３２．５℃，８５％）にて通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ2）に３００００枚プリントアウトし、プリント開始時（機械立ち上げ時）と終了時の画像濃度を測定した。次いで、プリント開始時と終了時の濃度差をとり、濃度差が小さいものが帯電の立ち上がりが速く、初期立ち上がりの濃度が高いものとして、以下に示すような評価とした。本実施例においては、表２に示したように、濃度差０．０２以下であり、初期立ち上がりの濃度は良好であった。
【０１４２】
なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計」（マクベス社製）を用いた。
【０１４３】
［実施例２］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さ、中心線平均粗さＲａを０．６μｍ、最大高さＲｙを３．９μｍ、十点平均粗さを２．７μｍとした以外は実施例１と同様にしてトナー２を得た。
【０１４４】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２１ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．４であった。
【０１４５】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４６℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５６℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は１７℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．２μｍであった。
【０１４６】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．１５ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８３ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．３９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１４７】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー２とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１４８】
［実施例３］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さ、中心線平均粗さＲａを１．６μｍ、最大高さＲｙを２３．０μｍ、十点平均粗さを１８．７μｍとした以外は実施例１と同様にしてトナー３を得た。
【０１４９】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２１ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．４であった。
【０１５０】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４７℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５７℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は１６℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．４μｍであった。
【０１５１】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．３８ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８１ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．７０であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１５２】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー３とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１５３】
［参考例１］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図４に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー４を得た。
【０１５４】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２４ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．６であった。
【０１５５】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は５５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは６５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は８℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．３μｍであった。
【０１５６】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２４ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５１であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１５７】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー４とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１５８】
［参考例２］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図４に示す形式のものとした以外は実施例２と同様にしてトナー５を得た。
【０１５９】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１６０】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は５４℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは６４℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は９℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．２μｍであった。
【０１６１】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．１５ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８３ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．３９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１６２】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー５とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１６３】
［参考例３］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図４に示す形式のものとした以外は実施例３と同様にしてトナー６を得た。
【０１６４】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１６５】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は５５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは６５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は８℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．４μｍであった。
【０１６６】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．３７ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８１ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．６９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１６７】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー６とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１６８】
［実施例４］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図５に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー７を得た。
【０１６９】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１７０】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３３℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４３℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は３０℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．３μｍであった。
【０１７１】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２４ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５１であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１７２】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー７とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１７３】
［実施例５］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図５に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー８を得た。
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１７４】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３２℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４２℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は３１℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．２μｍであった。
【０１７５】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．１３ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８３ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．３６であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１７６】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー８とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１７７】
［実施例６］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図５に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー９を得た。
【０１７８】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１７９】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３４℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４４℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２９℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．４μｍであった。
【０１８０】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．３７ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８１ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．６９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１８１】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー９とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１８２】
［参考例４］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さ、中心線平均粗さＲａを０．３μｍ、最大高さＲｙを１．８μｍ、十点平均粗さを１．３μｍとした以外は実施例１と同様にしてトナー１０を得た。
【０１８３】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２１．０ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．４であった。
【０１８４】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４２℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５２℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２１℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．５μｍであった。
【０１８５】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．０１ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８０ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．２６であった。
【０１８６】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー１０とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共実施例１に比べ、レベルダウンしているものの実用範囲内であるという結果が得られた。
【０１８７】
【表１】
【０１８８】
【表２】
【０１８９】
［比較例１］
実施例で使用した粉体原料を得られた粉体原料を、図６に示す態様の回転子及び固定子を具備した機械式粉砕機図１で重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級を行い比較トナー１を得た。
【０１９０】
その結果、重量平均粒径７．４μｍのトナーを、粉砕供給量１０．５ｋｇ／ｈｒで得ることができたが、粉砕効率比は実施例７より劣る結果となった。
【０１９１】
尚、回転子及び固定子は、ショットブラスト処理を行い、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大粗さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍであった。
【０１９２】
また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとした。
【０１９３】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２８℃であった。
【０１９４】
また、この時に機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品は、得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは２．３１ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは２．８２であった。
【０１９５】
次に、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を、図９の構成を有する気流式分級機１に供給量１３ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．３μｍのトナーを得た。
【０１９６】
この中粉体を実施例１と同様に外添混合処理を行ない、比較評価用トナー１を得た。その結果、表３に示すように評価１、評価２、評価３共実施例４と比較すると大きく劣る結果であり、満足な結果は得られなかった。
【０１９７】
［比較例２］
実施例で使用した粉体原料を得られた粉体原料を、図７に示す態様の回転子及び固定子を具備した機械式粉砕機図１で重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級を行い比較トナー２を得た。
【０１９８】
その結果、重量平均粒径７．４μｍのトナーを、粉砕供給量１２ｋｇ／ｈｒで得ることができたが、粉砕効率比は実施例４より劣る結果となった。
【０１９９】
尚、回転子及び固定子は、ショットブラスト処理を行い、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大粗さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍであった。
【０２００】
また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとした。
【０２０１】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３６℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは３６℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２７℃であった。
【０２０２】
また、この時に機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品は、得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは２．２９ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは２．７９であった。
【０２０３】
次に、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を、図９の構成を有する気流式分級機１に供給量１５ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．３μｍのトナーを得た。
【０２０４】
この中粉体を実施例１と同様に外添混合処理を行ない、比較評価用トナー２を得た。その結果、表３に示すように評価１、評価２、評価３共実施例４と比較すると大きく劣る結果であり、満足な結果は得られなかった。
【０２０５】
［比較例３］
実施例で使用した粉体原料を得られた粉体原料を、図８に示す態様の回転子及び固定子を具備した機械式粉砕機図１で重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級を行い比較トナー３を得た。
【０２０６】
その結果、重量平均粒径７．４μｍのトナーを、粉砕供給量１５ｋｇ／ｈｒで得ることができたが、粉砕効率比は実施例４より若干劣る結果となった。
【０２０７】
尚、回転子及び固定子は、ショットブラスト処理を行い、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大粗さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍであった。
【０２０８】
また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとした。
【０２０９】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２８℃であった。
【０２１０】
また、この時に機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品は、得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２８ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５６であった。
【０２１１】
次に、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を、図９の構成を有する気流式分級機１に供給量１８ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．４μｍのトナーを得た。
【０２１２】
この中粉体を実施例１と同様に外添混合処理を行ない、比較評価用トナー３を得た。その結果、表４に示すように評価３が実施例５に比べ若干劣るが、実用範囲内のレベルであった。
【０２１３】
【表３】
【０２１４】
【表４】
【０２１５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、機械式粉砕機を用いてトナーを製造する方法において、該機械式粉砕機内の回転子と、固定子の粉砕面の表面粗さを適切な状態に制御して機械式粉砕機を運転することにより、トナーの表面形状をコントロールすることができ、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する長寿妙なトナーが得らるだけでなく、高温高湿環境下において、初期から、また放置後においても高画像濃度の得られるトナーが得られるトナーの製造方法が提供される。
【０２１６】
また、本発明によれば、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることにより、従来の機械式粉砕機に比べ、より効率の良い粉砕ができ、粒度分布のシャープな小粒径トナーを生産効率良く得ることが可能なトナーの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトナーの粉砕工程において使用される一例の機械式粉砕機の概略断面図である。
【図２】図１に示す回転子の斜視図である。
【図３】図１の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図４】本発明の機械式粉砕機の他の実施形態におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図５】本発明の機械式粉砕機のさらに他の実施形態におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図６】従来の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図７】従来の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図８】従来の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図９】本発明のトナーの分級工程に好ましく用いられる多分割気流式分級装置の概略断面図である。
【図１０】従来の衝突式気流粉砕機の概略断面図である。
【符号の説明】
１： 多分割分級機
１１、１２、１３： 排出口
１４、１５ 入気管
１６： 原料供給ノズル
１７、１８： 分級エッジ
１９： 入気エッジ
２２、２３： 側壁
２４、２５： 分級エッジブロック
２６： コアンダブロック
２７： 左部ブロック
２８： 気流式微粉砕機
３０： 分級域
３２： 分級室
４０： 原料供給口
４１： 高圧エアー供給ノズル
４２： 原料粉体導入ノズル
１６１： 高圧気体供給ノズル
１６２： 加速管
１６３： 加速管出口
１６４： 衝突部材
１６５： 粉体原料供給口
１６６： 衝突面
１６７： 粉砕物排出口
１６８： 粉砕室
２１２： 渦巻室
２１９： パイプ
２２０： デイストリビュータ
２２２： バグフィルター
２２４： 吸引ブロワー
２２９： 捕集サイクロン
３０１： 機械式粉砕機
３０２： 粉体排出口
３１０： 固定子
３１１： 粉体投入口
３１２： 回転軸
３１３： ケーシング
３１４： 回転子
３１５： 第１定量供給機
３１６： ジャケット
３１７： 冷却水供給口
３１８： 冷却水排出口
３１９： 冷風発生手段
３２０： 後室
３２１、３２９： 固定子凸部の波形形状
３２２、３３０： 固定子凹部底部の平坦面
３２３、３３１： 固定子凹部の台形形状
３２４： 回転子凹凸部の波形形状
３２５： 固定子凹凸部の波形形状
３２６、３３２： 回転子凹部の台形形状
３２７、３３３： 回転子凹部底部の平坦面
３２８、３３４： 回転子凸部の波形形状
３３５： 固定子の凹凸部の波形形状
３３６： 回転子の凹凸部の波形形状
３３７： 回転子の第１斜面
３３８： 回転子の第２斜面
３３９： 固定子の第１斜面
３４０： 固定子の第２斜面
３４１： 回転子粉砕刃
３４２： 固定子粉砕刃
３４３： 回転子の凸部
３４４： 回転子の凹部
３４５： 固定子の凸部
３４６： 固定子の凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法による画像形成に用いられる結着樹脂から形成されるトナーを製造する装置及びその装置を利用してトナーを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法、静電写真法及び静電印刷法の如き画像形成方法では、静電荷像を現像するためのトナーが使用される。
【０００３】
一般にトナーの製造方法としては、被転写材に定着させるための結着樹脂、トナーとしての色味を出させる各種着色剤、粒子に電荷を付与させるための荷電制御剤を原料とし、或いは特開昭５４−４２１４１号公報及び特開昭５５−１８６５６号公報に示される様な所謂一成分現像法においては、これらに加えてトナー自身に搬送性等を付与するための各種磁性材料が用いられ、更に必要に応じて、例えば、離型剤及び流動性付与剤等の他の添加剤を加えて乾式混合し、しかる後、ロールミル、エクストルーダー等の汎用混練装置にて溶融混練し、冷却固化した後、混練物をジェット気流式粉砕機、機械衝突式粉砕機等の各種粉砕装置により微細化し、得られた粗粉砕物を各種風力分級機に導入して分級を行うことにより、トナーとして必要な粒径に揃えられた分級品を得、更に、必要に応じて流動化剤や滑剤等を外添し乾式混合して、画像形成に供するトナーとしている。また、二成分現像方法に用いるトナーの場合には、各種磁性キャリアと上記トナーとを混ぜ合わせた後、画像形成に供される。
【０００４】
粉砕手段としては、各種粉砕装置が用いられるが、その中でも結着樹脂を主とするトナー粗砕物の粉砕には、図１０に示す如きジェット気流を用いたジェット気流式粉砕機、特に衝突式気流粉砕機が用いられている。
【０００５】
ジェット気流の如き高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機は、ジェット気流で粉体原料を搬送し、加速管の出口より噴射し、粉体原料を加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突部材の衝突面に衝突させて、その衝撃力により粉体原料を粉砕している。
【０００６】
例えば、図１０に示す衝突式気流粉砕機では、高圧気体供給ノズル１６１を接続した加速管１６２の出口１６３に対向して衝突部材１６４を設け、加速管１６２に供給した高圧気体により、加速管１６２の中途に連通させた粉体原料供給口１６５から加速管１６２内に粉体原料を吸引し、粉体原料を高圧気体とともに噴出して衝突部材１６４の衝突面１６６に衝突させ、その衝撃によって粉砕し、粉砕物を粉砕物排出口１６７より排出させている。
【０００７】
しかしながら、上記の衝突式気流粉砕機は、粉体原料を高圧気体とともに噴出して衝突部材の衝突面に衝突させ、その衝撃によって粉砕するという構成のため、小粒径のトナーを生産するためには多量のエアーを必要とする。そのため電力消費が極めて多く、エネルギーコストという面において問題を抱えている。
【０００８】
特に近年、環境問題への対応から、装置の省エネルギー化が求められている。
【０００９】
そこで、従来の衝突式気流粉砕機に代わり、多量のエアーを必要せず、電力消費の少ない機械式粉砕機が着目されている。
【００１０】
例えば、図１に示す機械式粉砕機では、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転体である回転子と、該回転子表面と一定間隔を保持して回転子の周囲に配置されている固定子とを有し、且つ該間隔を保持することによって形成される環状空間が気密状態となるように構成されている。
【００１１】
このような機械式粉砕機は、従来の衝突式気流粉砕機のように多量なエアーを使用する必要がないため、電力消費が少なく、近年求められている装置の省エネルギー化に対応できる。また、機械式粉砕機により粉砕されたトナーは、機械的衝撃力によりその形状は丸みを帯びるので、クリーナーレスや廃トナー量削減といった環境問題にも対応できる。
【００１２】
しかしながら、近年、複写機やプリンター等の高画質化・高精細化に伴い、トナーとしてのトナーに要求される性能も一段と厳しくなり、トナーの粒子径は小さくなり、トナーの粒度分布としては、粗大な粒子が含有されず且つ超微粉体の少ないシャープなもの及び高いレベルでの環境安定性の要求に伴い、トナー表面状態が高精度にコントロールされたものが更に要求される様になってきている。
【００１３】
そのため、従来の機械式粉砕機の回転子及び固定子の形状、例えば図６乃至図８に示すような態様をした形状のものを用いるだけでは、上記の要求に応えることは非常に難しく、回転子及び固定子の表面材質や表面形状に留意し、トナーの表面状態を高精度にコントロールすることが必要となってきている。
【００１４】
また、機械式粉砕機においても、粒度分布のシャープな小粒径トナーを、より効率良く製造できる機械式粉砕機が求められている。具体的には、電子写真法による画像形成法において、より高精細、高画質を実現させるための、粒度分布のシャープな小粒径トナーを、回転子及び固定子の劣化・磨耗が少なく、更に効率良く製造する方法が待望されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、より高精細・高画質なトナーが得られるトナーの製造方法を提供することにある。
【００１６】
即ち、本発明の目的は、粒度分布のシャープ化とトナーの表面状態の高精度なコントロールを行うことにより、高温高湿環境下において、初期から、また放置後においても高画像濃度が得られ、加えて転写効率の良いトナーが得られるトナーの製造方法を提供することにある。
【００１７】
更に、本発明の目的は、機械式粉砕機において回転子及び／又は固定子の凹部分の圧損を小さくすることにより、粉砕効率を向上させ、生産効率に優れたトナーの製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却し、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物を粉砕手段で微粉砕して微粉砕物を得、該微粉砕物を分級して重量平均粒径４乃至１２μｍのトナーを製造するトナーの製造方法において、
該粉砕手段は、機械式粉砕機であり、該機械式粉砕機は、粗粉砕物を微粉砕するために粉砕手段内に投入するための粉体投入口と、固定子と、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転子と、微粉砕された粉体を粉砕手段から排出するための粉体排出口とを少なくとも有し、該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とは所定の間隙を有するように回転子は配置されて粉砕ゾーンを形成しており、粉砕ゾーンにおいて、該回転子の回転に伴って粗粉砕物が微粉砕され、
該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部の間に形成される凹部とを有し、少なくとも該固定子の凹部の底部が平坦面で形成され、
該回転子の回転軸方向に垂直な面の固定子の断面において、該固定子の凸部の高さＨ（ｍｍ）が１．００乃至３．００ｍｍであり、該固定子の凹部の底部の平坦面の長さＬ１（ｍｍ）が０．６０乃至２．００ｍｍであり、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を回転子第１斜面とし、該固定子第１斜面は、回転軸中心と該回転子の立ち上がりの箇所を結んだ線を基準線として、マイナス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（α１）を有し、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を固定子第１斜面とし、該固定子第１斜面は、回転軸中心と該固定子第１斜面凹部の立ち上がりの箇所を結んだ線を基準線として、プラス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（β１）を有し、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を回転子第２斜面とし、該回転子第２斜面は、回転軸中心と該回転子第２斜面の頂点とを結んだ線を基準線として、プラス側に２０°未満の傾斜角（α２）を有し、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を固定子第２斜面とし、該固定子第２斜面は、回転軸中心と該固定子第２斜面の頂点とを結んだ線を基準線として、マイナス側に２０°未満の傾斜角（β２）を有し、
該回転子及び／又は固定子の粉砕面の表面粗さが下記条件
０．６≦Ｒａ≦１．６μｍ
３．９≦Ｒｙ≦２３．０μｍ
２．７≦Ｒｚ≦１８．７μｍ
［式中、Ｒａは中心線平均粗さを示し、Ｒｙは最大高さを示し、Ｒｚは十点平均粗さを示す。］
を満足し、
該トナーは、該トナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂ（ｍ2／ｃｍ3）と、トナーを真球と仮定した際の重量平均径から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（ｍ2／ｃｍ3）の関係が下記条件
Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることを特徴とするトナーの製造方法に関する。
【００１９】
本発明者らは、上記した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、機械式粉砕機内の回転子及び固定子の粉砕面の表面粗さと、該機械式粉砕機で粉砕されたトナーの表面状態の間に関連があることを知見して、また、機械式粉砕機内の該回転子及び該固定子において、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることにより、粉砕効率を向上させ、粒度分布のシャープな小粒径トナーを得ることが可能となることを知見して本発明に至った。
【００２０】
即ち、機械式粉砕機において、粉砕処理室内で高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子と、表面に多数の溝が設けられている固定子の粉砕面の表面粗さを、適切な状態に制御して機械式粉砕機を運転することにより、トナーの表面形状を任意にコントロールでき、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、ならびに安定した帯電性を有する、長寿命なトナーが得られ、更には、初期から、また放置後において高画像濃度の得られるトナーが得られ，多数枚の耐久に優れているトナーが得られることを知見して本発明に至った。
【００２１】
即ち、機械式粉砕機において、粉砕処理室内で高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子と、表面に多数の溝が設けられている固定子の両方或いはどちらか一方を、凸部の形状を波形形状とし、凹部の形状がその底部において、平坦面を有する形状とすることにより、回転子及び／又は固定子の凹部の断面積を広げることができ、この部分での圧損を小さくできるので、従来の機械式粉砕機に比べ、より効率の良い粉砕ができることを知見して本発明に至った。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
先ず、本発明で使用する少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むトナー粒子の原材料について説明する。
【００２４】
〔ワックス〕
本発明に用いられるワックスには、従来より離型剤として知られている種々のワックス成分を用いることができ、次のようなものがある。例えば炭化水素系ワックスとしては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス等がある。
【００２５】
官能基を有するワックスとしては、酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物；または、それらのブロック共重合物；キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワックス；みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス；オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス；モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス類：脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部または全部を脱酸化したものが挙げられる。
【００２６】
更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、または更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸；ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、または更に長鎖のアルキル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコール；ソルビトールの如き多価アルコール；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類；ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙げられる。
【００２７】
ビニルモノマーでグラフトされたワックスとしては、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックスがある。
【００２８】
好ましく用いられるワックスとしては、オレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン；高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフィン；低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィン；放射線、電磁波または光を利用して重合したポリオレフィン；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス；ジントール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成される合成炭化水素ワックス；炭素数一個の化合物をモノマーとする合成ワックス；水酸基、カルボキシル基またはエステル基の如き官能基を有する炭化水素系ワックス；炭化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックスとの混合物；これらのワックスを母体としてスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸の如きビニルモノマーでグラフト変性したワックスが挙げられる。
【００２９】
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法または融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好ましく用いられる。
【００３０】
〔樹脂〕
本発明に用いられる結着樹脂としては、従来より結着樹脂として知られている種々の樹脂化合物を使用することができ、例えば、ビニル系樹脂、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。中でもビニル系樹脂とポリエステル系樹脂が帯電性や定着性の点で好ましい。
【００３１】
ビニル系樹脂としては、例えばスチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチレンスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの如きスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モノオレフィン類；ブタジエンの如き不飽和ポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニルの如きハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類：アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸またはメタクリル酸誘導体；α，β−不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸等のアクリル酸及びそのα−またはβ−アルキル誘導体；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体または無水物等のビニル系モノマーを用いた重合体が挙げられる。上記ビニル系樹脂では、前述したようなビニル系モノマーが単独または二つ以上で用いられる。これらの中でもスチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
【００３２】
また、本発明に用いられる結着樹脂は、必要に応じて以下に例示するような架橋性モノマーで架橋された重合体または共重合体であってもよい。
【００３３】
前記架橋性モノマーとしては、架橋可能な二以上の不飽和結合を有するモノマーを用いることができる。このような架橋性モノマーとしては、以下に示すような種々のモノマーが従来より知られており、本発明のトナーに好適に用いることができる。
【００３４】
前記架橋性モノマーには、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルべンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ；アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物として例えば、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロバンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；ポリエステル型ジアクリレート類として例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬）等が挙げられる。
【００３５】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたもの；トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート等が挙げられる。
【００３６】
本発明に用いられる結着樹脂としては、以下に示すポリエステル樹脂も好ましい。ポリエステル樹脂は、全成分中４５〜５５ｍｏｌ％がアルコール成分であり、５５〜４５ｍｏｌ％が酸成分であることが好ましい。
【００３７】
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、下記（Ｂ）式で表されるビスフェノール誘導体；
【００３８】
【化１】
（Ｃ）式で示されるジオール類；
【００３９】
【化２】
またはグリセリン、ソルビット、ソルビタン等の多価アルコール類等が挙げられる。
【００４１】
また、酸成分としてはカルボン酸が好ましくは例示することができ、二価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きべンゼンジカルボン酸類またはその無水物；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類またはその無水物；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸またはその無水物等が挙げられ、また、３価以上のカルボン酸としてはトリメリット酸、ピロメリット酸、べンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等が挙げられる。
【００４２】
特に好ましいポリエステル樹脂のアルコール成分としては前記（Ｂ）式で示されるビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはその無水物、コハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸またはその無水物、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類；トリメリット酸またはその無水物のトリカルボン酸類が挙げられる。これらの酸成分及びアルコール成分から得られたポリエステル樹脂を結着樹脂として使用した熱ローラ定着用トナーとして定着性が良好で、耐オフセット性に優れているからである。
【００４３】
〔磁性体〕
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合、磁性トナーに含まれる磁性材料としては、通常使用されている磁性体であれば特に限定されないが、例えばマグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、または、これらの金属とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００４４】
具体的には、磁性材料としては、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化鉄イットリウム（Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ガドリニウム（Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ニオジム（ＮｄＦｅ2Ｏ3）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ3）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。上述した磁性材料を単独でまたは二種以上組み合わせて使用する。特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄またはγ−三二酸化鉄の微粉末である。
【００４５】
これらの強磁性体は平均粒径が０．０５〜２μｍで、７９５．８ｋＡ／ｍ印加での磁気特性が抗磁力１．６〜１２．０ｋＡ／ｍ、飽和磁化５０〜２００Ａｍ2／ｋｇ（好ましくは５０〜１００Ａｍ2／ｋｇ）、残留磁化２〜２０Ａｍ2／ｋｇのものが、本発明の画像形成方法、特に電子写真画像形成方法に用いる上で好ましい。
【００４６】
更に、これらの磁性体は、結着樹脂１００質量部に対して、６０〜２００質量部、さらに好ましくは８０〜１５０質量部含有させることが好ましい。
【００４７】
〔着色剤〕
前述したように本発明のトナーでは磁性体を着色剤として用いても良いが、その他の着色剤として非磁性の着色剤等も用いることができる。このような非磁性の着色剤としては、任意の適当な顔料または染料が挙げられる。例えば顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、べンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等がある。これらは結着樹脂１００質量部に対し０．１〜２０質量部、好ましくは１〜１０質量部の添加量が良い。また、同様に染料が用いられ、結着樹脂１００質量部に対し０．１〜２０質量部、好ましくは０．３〜１０質量部の添加量が良い。
【００４８】
本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤として、カーボンブラック、磁性体、以下に示すイエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い、黒色に調色されたものが利用される。
【００４９】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４７、１６８、１７４、１７６、１８０、１８１、１９１等が好適に用いられる。
【００５０】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクドリン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
【００５１】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６が特に好適に利用できる。
【００５２】
〔荷電制御剤〕
本発明のトナーは、その帯電性を更に安定化させる為に、必要に応じて荷電制御剤を用いることができる。荷電制御剤は、結着樹脂１００質量部当たり０．１〜１０質量部、好ましくは１〜５質量部使用するのが、トナーの帯電性を制御する上で好ましい。
【００５３】
荷電制御剤としては、従来より知られている種々の荷電制御剤を使用することができるが、例えば以下のものが挙げられる。
【００５４】
トナーを負荷電性にする負荷電性制御剤として、例えば有機金属錯体またはキレート化合物が有効である。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、またはそのエステル類、または、ビスフェノールのフェノール誘導体類等が挙げられる。好ましいものとしては、モノアゾ金属化合物で、置換基としてアルキル基、ハロゲン、ニトロ基、カルバモイル基等を有するフェノール、ナフトールから合成されるモノアゾ染料の、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅの金属策化合物が挙げられる。また芳香族カルボン酸の金属化合物も好ましく用いられ、アルキル基、ハロゲン、ニトロ基等を有する、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレンのカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ジカルボン酸の金属化合物が挙げられる。
【００５５】
トナーを正荷電性にする正荷電性制御剤としては、ニグロシン、ニグロシン誘導体、トリフェニルメタン化合物、有機四級アンモニウム塩等が挙げられる。例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類；これらを単独で或いは２種類以上組合せて用いることができる。
【００５６】
〔外添剤〕
本発明のトナーは、前述したように、トナー粒子の他に、トナーの流動性や帯電性等を調整するための外添剤を含むことが一般的である。このような外添剤として、本発明のトナーに流動性向上剤を添加しても良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものである。例えば、フッ化ビニリデン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末；湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシラン化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理を施した処理微粉末等がある。
【００５７】
疎水化方法としては、微粉体と反応または物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理することによって付与される。
【００５８】
有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、べンジルジメチルクロロシラン、ブロモメトリジメチルクロロシラン、α−クロロエチルトリクロロシラン、β−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン及び１分子当たり２〜１２個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ一個宛のＳｉに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等がある。更に、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは一種または二種以上の混合物で用いられる。
【００５９】
本発明で用いられる０．１〜５．０μｍの粒子としては無機微粒子、有機微粒子、及びこれらの混合物及び複合物が使用可能である。具体的には、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、及び、フッ素樹脂粉末、樹脂微粒子等が挙げられる。特に帯電特性的にもチタン酸ストロンチウム、酸化セリウムが好ましい。
【００６０】
〔荷電制御剤ＩＩ〕
本発明のトナーは荷電制御剤を含有することが好ましい。
【００６１】
トナーを負荷電性に制御するものとして下記化合物が挙げられる。
【００６２】
有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。
【００６３】
中でも、下記式（１）で表されるアゾ系金属錯体が好ましい。
【００６４】
【化３】
【００６５】
特に中心金属としてはＦｅまたはＣｒが好ましく、置換基としてはハロゲン、アルキル基またはアニリド基が好ましく、カウンターイオンとしては水素、アルカリ金属、アンモニウムまたは脂肪族アンモニウムが好ましい。カウンターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく用いられる。
【００６６】
下記式（２）に示した塩基性有機金属錯体も負帯電性を与える荷電制御剤として好ましい。
【００６７】
【化４】
トナーを正荷電性に制御するものとして下記の化合物がある。
【００６９】
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変成物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）；高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類；グアニジン化合物；イミダゾール化合物が挙げられる。これらを単独で或いは２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００７０】
これらの中でも、トリフェニルメタン化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四級アンモニウム塩が好ましく用いられる。下記式（３）
【００７１】
【化５】
で表されるモノマーの単重合体；前述したスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いることができる。この場合、この単重合体及び共重合体は荷電制御剤としての機能と、結着樹脂（の全部または一部）としての機能を有する。
【００７２】
特に下記式（４）で表される化合物が本発明のトナー正荷電性制御剤として好ましい。
【００７３】
【化６】
【００７４】
電荷制御剤をトナーに含有させる方法としては、トナー粒子内部に添加する方法と外添する方法がある。これらの電荷制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部、より好ましくは０．１〜５質量部の範囲で用いられる。
【００７５】
次に、上記に挙げたようなトナー粒子の形成材料及び外添剤等を用いて、本発明のトナーの製造方法でトナーを製造する手順について説明する。まず、原料混合工程では、トナー内添剤として、少なくとも樹脂、着色剤を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、Ｖ型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー等がある。
【００７６】
次に、上記で配合し、混合したトナー原料を溶融混練して、樹脂類を溶融し、その中に着色剤等を分散させる。その溶融混練工程では、例えば、加圧ニーダー、バンバリィミキサー等のバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができる。近年では、連続生産できる等の優位性から、１軸または２軸押出機が主流となっており、例えば、神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出機、ケイ・シー・ケイ社製２軸押出機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出機、ブス社製コ・ニーダー等が一般的に使用される。更に、トナー原料を溶融混練することによって得られる着色樹脂組成物は、溶融混練後、２本ロール等で圧延され、水冷等で冷却する冷却工程を経て冷却される。
【００７７】
上記で得られた着色樹脂組成物の冷却物は、次いで、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、まず、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミル等で粗粉砕され、更に、機械式粉砕機で微粉砕される。粉砕工程では、このように段階的に所定のトナー粒度まで粉砕される。更に、粉砕後、慣性分級方式のエルボージェット、遠心力分級方式のミクロプレックス、ＤＳセパレーター等の分級機を用い、トナーを分級して平均粒子径４〜１２μｍのトナーを得る。この中で、分級機として、多分割気流式分級機が特に好ましい。
【００７８】
好ましい多分割気流式分級機の一例として、図９（断面図）に示す形式の装置を一具体例として例示し説明する。
【００７９】
図９において、側壁２２及びＧブロック２３は分級室の一部を形成し、分級エッジブロック２４及び２５は分級エッジ１７及び１８を具備している。Ｇブロック２３は左右に設置位置をスライドさせることが可能である。また、分級エッジ１７及び１８は、軸１７ａ及び１８ａを中心にして、回動可能であり、分級エッジを回動して分級エッジ先端位置を変えることができる。各分級エッジブロック２４及び２５は左右に設置位置をスライドさせることが可能であり、それにともなってそれぞれのナイフエッジ型の分級エッジ１７及び１８も左右にスライドする。この分級エッジ１７及び１８により、分級室３２の分級域３０は３分画されている。
【００８０】
原料粉体を導入するための原料供給口４０を原料供給ノズル１６の最後端部に有し、該原料供給ノズル１６の後端部に高圧エアー供給ノズル４１と原料粉体導入ノズル４２とを有し且つ分級室３２に開口部を有する原料供給ノズル１６を側壁２２の右側に設け、該原料供給ノズル１６の下部接線の延長方向に対して長楕円弧を描く様にコアンダブロック２６が設置されている。分級室３２の左部ブロック２７は、分級室３２の右側方向にナイフエッジ型の入気エッジ１９を具備し、更に分級室３２の左側には分級室３２に開口する入気管１４及び１５を設けてある。
【００８１】
分級エッジ１７，１８、Ｇブロック２３及び入気エッジ１９の位置は、被分級処理原料であるトナーの種類及び所望の粒径により調整される。
【００８２】
また、分級室３２の上面にはそれぞれの分画域に対応させて、分級室内に開口する排出口１１，１２及び１３を有し、排出口１１，１２及び１３にはパイプの如き連通手段が接続されており、それぞれにバルブ手段のごとき開閉手段を設けてよい。
【００８３】
原料供給ノズル１６は直角筒部と角錘筒部とからなり、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭い箇所の内径の比を２０：１から１：１、好ましくは１０：１から２：１に設定すると、良好な導入速度が得られる。
【００８４】
以上のように構成してなる多分割分級域での分級操作は、例えば次のようにして行なう。即ち、排出口１１，１２及び１３の少なくとも１つを介して分級室内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料供給ノズル１６中を該減圧によって流動する気流と高圧エアー供給ノズル４１から噴射される圧縮エアーのエゼクター効果により、好ましくは流速１０〜３５０ｍ／秒の速度で粉体を原料供給ノズル１６を介して分級室に噴出し、分散する。
【００８５】
分級室に導入された粉体中の粒子は、コアンダブロック２６のコアンダ効果による作用と、その際流入する空気のごとき気体の作用とにより湾曲線を描いて移動し、それぞれの粒子の粒径及び慣性力の大小に応じて、大きい粒子（粗粒子）は気流の外側、すなわち分級エッジ１８の外側の第１分画、中間の粒子は分級エッジ１８と１７の間の第２分画、小さい粒子は分級エッジ１７の内側の第３分画に分級され、分級された大きい粒子は排出口１１より排出され、分級された中間の粒子は排出口１２より排出され、分級された小さい粒子は排出口１３よりそれぞれ排出される。
【００８６】
上記の粉体の分級において、分級点は、粉体が分級室３２内へ飛び出す位置であるコアンダブロック２６の下端部分に対する分級エッジ１７及び１８のエッジ先端位置によって主に決定される。さらに、分級点は分級気流の吸引流量あるいは原料供給ノズル１６からの粉体の噴出速度等の影響を受ける。
【００８７】
以上説明した多分割気流式分級機は、特に電子写真法による画像形成法に用いられるトナー又はトナー用着色樹脂粉体を分級する場合に有効である。
【００８８】
更に、図９に示す形式の多分割気流式分級機では、原料供給ノズル，原料粉体導入ノズル，高圧エアー供給ノズルを多分割気流式分級機の上面部に具備し、該分級エッジを具備する分級エッジブロックが、分級域の形状を変更できるようにその位置を変更し得るようにしたため、従来の気流式分級装置よりも分級精度を飛躍的に向上させることができる。
【００８９】
尚、分級工程で分級されて発生したトナー粗粉は、再度粉砕工程に戻して粉砕する。また分級工程で発生した微粉は、トナー原料の配合工程に戻して再利用してもよい。
【００９０】
更に、本発明のトナー製造方法においては、上記のようにして得られたトナー粒子に、少なくとも平均粒径が５０ｎｍ以下の無機微粒子を外添剤として外添する。トナーに外添剤を外添処理する方法としては、分級されたトナーと公知の各種外添剤を所定量配合し、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の粉体にせん断力を与える高速撹拌機を外添機として用いて、撹拌・混合することが好ましい。この際、外添機内部で発熱を生じ、凝集物を生成し易くなるので、外添機の容器部周囲を水で冷却する等の手段で温度調整をする方が好ましい。
【００９１】
次に、本発明のトナー粒子の粉砕工程で使用される機械式粉砕機及び該機械式粉砕機を利用したトナーの製造方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００９２】
図１は、本発明に使用する機械式粉砕機を組込んだトナー粒子の粉砕装置システムの一例を示し、図２は図１において高速回転する回転子の斜視図を示し、図３・４・５は、図１におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図を示す。
【００９３】
図１に示す機械式粉砕機では、ケーシング３１３、ケーシング３１３内にあって冷却水を通水できるジャケット３１６、ケーシング３１３内にあって中心回転軸３１２に取り付けられた回転体からなる高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子３１４、回転子３１４の外周に一定間隔を保持して配置されている表面に多数の溝が設けられている固定子３１０、更に、被処理原料を導入する為の粉体投入口３１１、処理後の粉体を排出する為の粉体排出口３０２とから構成されている。回転子３１４と固定子３１０との間隔部分が粉砕ゾーンである。
【００９４】
以上のように構成してなる機械式粉砕機では、図１に示した定量供給機３１５から機械式粉砕機の粉体投入口３１１へ所定量の粉体原料が投入されると、粒子は、粉砕処理室内に導入され、該粉砕処理室内で高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転子３１４と、表面に多数の溝が設けられている固定子３１０との間の発生する衝撃と、この背後に生じる多数の超高速渦流、並びにこれによって発生する高周波の圧力振動によって瞬間的に粉砕される。その後、粉体排出口３０２を通り、排出される。トナー粒子を搬送しているエアー（空気）は粉砕処理室を経由し、粉体排出口３０２、パイプ２１９、補集サイクロン２２９、バグフィルター２２２、及び吸引ブロワー２２４を通って装置システムの系外に排出される。本発明においては、この様にして、粉体原料の粉砕が行われるため、微粉及び粗粉を増やすことなく所望の粉砕処理を容易に行うことができる。
【００９５】
このような機械式粉砕としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製粉砕機イノマイザー、川崎重工業（株）製粉砕機クリプトロン，ターボ工業（株）製ターボミルなどを挙げることができる。
【００９６】
本発明の機械式粉砕機の特徴は、図３・４・５に示す通り、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることを特徴とする。
【００９７】
本発明のトナーの製造方法において、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることにより、凹部の断面積を広げることができ、この部分での圧損を小さくできるので、従来の機械式粉砕機に比べ、より効率の良い粉砕ができることがわかった。
【００９８】
即ち、従来の機械式粉砕機の回転子／固定子の粉砕面形状（図６・７・８）に比べ、本発明の回転子及び／又は固定子の粉砕面形状（図３・４・５）では、凹部の形状がその底部において、平坦面を有する形状とすることにより、全体としては台形形状となるため、この部分での圧損を小さくでき、回転子と固定子との間に発生する衝撃がより強くなり、粉砕効率が向上する。
【００９９】
即ち、従来の機械式粉砕機で得られる粒度分布を、より高い粉砕供給量で得ることができ、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１００】
また、凹部の底部は、平坦面の両端に曲面を有していることにより、この部分に発生する渦流が、従来の機械式粉砕機（図７・８）に比べ、より高速で、且つ、効率良く発生するため、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１０１】
また、回転子は、凸部が湾曲面で形成され、固定子は、凹部の底部が平坦面で形成されていることにより、従来の機械式粉砕機（図６）に比べ、トナーに対する衝撃力がより強くなるため、効率の良い粉砕が可能となり、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１０２】
さらに、本発明のトナーの製造方法においては、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有し、且つ、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を回転子第１斜面とした場合、
該回転子第１斜面は、回転軸中心と該回転子第１斜面の立ち上がりの箇所（Ａ）とを結んだ線を基準線として、マイナス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（α１）を有することが好ましく（更に好ましくは４５°）、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を固定子第１斜面とした場合、
該固定子第１斜面は、回転軸中心と該固定子第１斜面の立ち上がりの箇所（Ａ’）とを結んだ線を基準線として、プラス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（β１）を有することが好ましく（更に好ましくは４５°）、且つ、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を回転子第２斜面とした場合、
該回転子第２斜面は、回転軸中心と該回転子第２斜面の頂点（Ｃ）とを結んだ線を基準線として、プラス側に２０°未満の傾斜角（α２）を有することが好ましく（更に好ましくは１０°）、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を固定子第２斜面とした場合、
該固定子第２斜面は、回転軸中心と該固定子第２斜面の頂点（Ｃ’）とを結んだ線を基準線として、マイナス側に２０°未満の傾斜角（β２）を有することが好ましい（更に好ましくは１０°）。
【０１０３】
さらに、本発明のトナーの製造方法においては、回転軸方向に垂直な面の回転子又は固定子の断面図（図３・４・５）において、凸部の高さＨが１．００乃至３．００ｍｍ（更に好ましくは２．００ｍｍ）であることが好ましく、さらに、凹部の底部の平坦面の長さＬ１が０．６０乃至２．００ｍｍ（更に好ましくは１．４ｍｍ）であることが好ましい。さらに、凸部の高さＨと、凹部の底部の平坦面の長さＬ１とが下記関係
０．２５Ｈ≦Ｌ１≦２．５Ｈ
を満足していることが好ましい。
【０１０４】
さらに、本発明のトナーの製造方法においては、該回転子及び／固定子の凸部上面の長さをＬ２とし、凸部該上面と対向している面の長さをＬ３とした場合に、Ｌ２及びＬ３が下記条件
Ｌ２＜Ｌ３
を満足していることが好ましい。
【０１０５】
即ち、上記の規定及び関係を満足することにより、従来の機械式粉砕機で得られる粒度分布を、より高い粉砕供給量で得ることができ、トナー生産効率の向上が可能となる。
【０１０６】
更に、本発明のトナーの製造方法において、該機械式粉砕機内の回転子及び／又は固定子の粉砕面表面粗さを適切な状態に制御して機械式粉砕機を運転すれば、トナーの表面形状を任意にコントロールすることが可能となり、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性ならびに安定した帯電性を有する長寿命なトナーが得られ、更には初期から、また放置後において、高画像濃度の得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーが得られることがわかった。
【０１０７】
即ち、本発明者が検討した結果、前記回転子及び／又は固定子の粉砕面の中心線平均粗さＲａを２．０μｍ未満（より好ましくは０．５乃至１．８μｍ）、また、最大高さＲｙを２５．０μｍ未満（より好ましくは３．０乃至２４．８μｍ）、また、十点平均粗さＲｚを２０．０μｍ未満（より好ましくは２．０乃至１９．８μｍ）とすることが好ましい。回転子及び固定子の粉砕面の中心線平均粗さＲａ、最大粗さＲｙ及び十点平均粗さＲｚを上記値に規定することにより、トナーの表面形状を任意にコントロールでき、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する、長寿命なトナーが得られ、更には、初期から、また放置後において高画像濃度の得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーを得ることができる。
【０１０８】
また、表面粗さの各解析パラメータの値は、非接触で測定が可能なレーザーフォーカス変位計ＬＴ−８１００（（株）キーエンス製）及び表面形状計測ソフトＴｒｅｓ−ＶａｌｌｅＬｉｔｅ（三谷商事（株）社製）を使用して測定し、測定ポイントをランダムにずらしてそれぞれ数回測定し、その平均値から求めた。また、この時、基準長さの設定を８ｍｍ、カットオフ値の設定を０．８ｍｍ、移動速度の設定を９０μｍ／ｓｅｃとして測定した。
【０１０９】
尚、表面粗さの解析パラメータの中で、『中心線平均粗さＲａ』は、粗さ曲線からその中心線の方向に基準長さＬの部分を抜き取り、その抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＺ軸とし、粗さ曲線をＺ＝ｆ（ｘ）で表したとき、以下の式で求めることにより決定する。
【０１１０】
【数１】
また、『最大高さＲｙ』は、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の山頂部と谷底部との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定することによって決定する。また『十点平均粗さＲｚ』は、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底部から５番目までの谷底標高の絶対値の平均値との和を求めることによって決定する。
【０１１２】
更に、本発明のトナーの製造方法においては、該機械式粉砕機の回転子及び/又は固定子の粉砕面に表面処理を施すことにより、回転子及び固定子の粉砕面の表面粗さを上式の条件に制御でき、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する長寿命なトナーが得られ、更には初期から、また放置後において、高画像濃度が得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーが得られることが分かった。
【０１１３】
前記表面処理法としては公知の方法が用いられるが、この中で、本発明者が耐磨耗性も考慮して検討した結果、母材を適当な温度で適当な時間加熱し、母材の表面全体に窒素を拡散させ、窒化層を形成させる処理方法、もしくは、Ｎｉ，Ｃｒを主成分とする自溶性合金を母材に肉盛溶接して耐磨耗性を形成させる処理方法、もしくは、混合触媒を用い、母材に分子間結合度の高い炭化クロム合金をコーティングした硬質炭化クロムメッキ処理方法が好ましいことがわかった。
【０１１４】
即ち、回転子及び/又は固定子の粉砕面を上記の表面処理方法により表面処理することにより、回転子及び固定子の粉砕面の表面粗さを上式の条件に制御でき、且つ回転子及び固定子の粉砕面の磨耗が短時間で発生することなく、長期に渡り安定的にトナーを粉砕することが可能となり、トナー生産効率においても好ましい。
【０１１５】
更に、本発明のトナーの製造方法においては、上記表面処理により回転子及び／又は固定子の粉砕面の耐摩耗性を向上させ、表面粗さを制御した機械式粉砕機で粉砕し、図９に示す形式の多分割気流式分級機により分級したトナーが、該トナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂ（ｍ2／ｃｍ3）と、トナーを真球と仮定した際の重量平均径から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（ｍ2／ｃｍ3）の関係が下記条件
Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることが好ましく、更には、下記条件
２５≦Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることことが好ましい。
【０１１６】
即ち、該機械子粉砕機で粉砕し、図９に示す形式の多分割気流式分級機により分級したトナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂと、トナーを真球と仮定した際の重量平均径（Ｄ４）から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（Ｓｔ＝６／Ｄ４）の関係が、Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８であり、更には、１．２５≦Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８を満足させることにより、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する、長寿命なトナーが得られ、更には、初期から、また放置後において高画像濃度の得られるトナーが得られ、多数枚の耐久に優れているトナーが得られる。
【０１１７】
尚、比表面積はＢＥＴ法に従って、比表面積測定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用いて比表面積を算出した。
【０１１８】
また、トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）等を用い、個数分布，体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。たとえば、ＩＳＯＴＯＮＲ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液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、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コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積，個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径（Ｄ４）、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径（Ｄ１）を求めた。
【０１１９】
次に、回転子及び／又は固定子の粉砕面を上記に記した表面処理を施し、回転子及び／又は固定子の粉砕面の表面粗さを上式の条件に制御した機械式粉砕機で粉砕原料を粉砕する際には、冷風発生手段３１９により、粉体原料と共に、機械式粉砕機内に冷風を送風することが好ましい。更に、その冷風の温度は、０乃至−３０．０℃であることが好ましい。更に、機械式粉砕機本体の機内冷却手段として、機械式粉砕機はジャケット構造３１６を有する構造とし、冷却水（好ましくはエチレングリコール等の不凍液）を通水することが好ましい。更に、上記の冷風装置及びジャケット構造により、機械式粉砕機内の粉体導入口に連通する渦巻室２１２内の室温Ｔ１を０℃以下、より好ましくは−５〜−１５℃、更に好ましくは−７〜−１２℃とすることがトナー生産性という点から好ましい。粉砕機内の渦巻室の室温Ｔ１を０℃以下、より好ましくは−５〜−１５℃、更に好ましくは−７〜−１２℃とすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。粉砕機内の渦巻室の室温Ｔ１が０℃を超えるの場合、粉砕時に熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２０】
また、上記冷風発生手段３１９で使用する冷媒としては、地球全体の環境問題という点から代替フロンが好ましい。
【０１２１】
代替フロンとしては、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７ｃ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ７１７等が挙げられるが、この中で、省エネルギー性や安全性という点から、特にＲ４０４Ａが好ましい。
【０１２２】
尚、冷却水（好ましくはエチレングリコール等の不凍液）は、冷却水供給口３１７よりジャケット内部に供給され、冷却水排出口３１８より排出される。
【０１２３】
また、機械式粉砕機内で生成した微粉砕物は、機械式粉砕機の後室３２０を経由して粉体排出口３０２から機外へ排出される。その際、機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２が３０乃至６０℃であることがトナー生産性という点から好ましい。機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２を３０乃至６０℃とすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。機械式粉砕機の温度Ｔ２が３０℃より小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こしている可能性があり、トナー性能という点から好ましくない。また、６０℃より大きい場合、粉砕時に過粉砕されている可能性があり、熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２４】
また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、機械式粉砕機の渦巻室２１２の室温Ｔ１と後室３２０の室温Ｔ２の温度差ΔＴ（Ｔ２−Ｔ１）を４０〜７０℃とすることが好ましく、より好ましくは４２〜６７℃、更に好ましくは４５〜６５℃とすることがトナー生産性という点から好ましい。機械式粉砕機の温度Ｔ１と温度Ｔ２とのΔＴを４０〜７０℃、より好ましくは４２〜６７℃、更に好ましくは４５〜６５℃とすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。機械式粉砕機の温度Ｔ１と温度Ｔ２とのΔＴが４０℃より小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こしている可能性があり、トナー性能という点から好ましくない。また、７０℃より大きい場合、粉砕時に過粉砕されている可能性があり、熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２５】
また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、結着樹脂のガラス点移転（Ｔｇ）は、４５乃至７５℃、更には、５５乃至６５℃が好ましい。また、機械式粉砕機の渦巻室２１２の室温Ｔ１は、Ｔｇに対して、０℃以下であり且つＴｇよりも６０乃至７５℃低くすることがトナー生産性という点から好ましい。機械式粉砕機の渦巻室２１２の室温Ｔ１を０℃以下であり且つＴｇよりも６０乃至７５℃低くすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。また、機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２は、Ｔｇよりも５乃至３０℃、更には、１０乃至２０℃低いことが好ましい。機械式粉砕機の後室３２０の室温Ｔ２をＴｇよりも５乃至３０℃、より好ましくは１０乃至２０℃低くすることにより、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。
【０１２６】
尚、本発明において、結着樹脂のガラス転移点Ｔｇは示差熱分析装置（ＤＳＣ測定装置）、ＤＳＣ−７（パーキンエルマー社製）を用い、下記の条件で測定した。
また、回転する回転子３１４の先端周速としては８０〜１８０ｍ／ｓｅｃであることが好ましく、より好ましくは９０〜１７０ｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは１００〜１６０ｍ／ｓｅｃとすることがトナー生産性という点から好ましい。回転する回転子３１４の周速を８０〜１８０ｍ／ｓｅｃ、より好ましくは９０〜１７０ｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは１００〜１６０ｍ／ｓｅｃとすることで、トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。回転子の周速が８０ｍ／ｓｅｃより遅い場合、粉砕されずにショートパスを起こしやすいのでトナー性能という点から好ましくない。また、回転子３１４の周速が１８０ｍ／ｓｅｃより速い場合、装置自体の負荷が大きくなるのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２８】
また、回転子３１４と固定子３１０との間の最小間隔は０．５〜１０．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．０〜５．０ｍｍ、更に好ましくは１．０〜３．０ｍｍとすることが好ましい。回転子３１４と固定子３１０との間の間隔を０．５〜１０．０ｍｍ、より好ましくは１．０〜５．０ｍｍ、更に好ましくは１．０〜３．０ｍｍとすることで、トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。回転子３１４と固定子３１０との間の間隔が１０．０ｍｍより大きい場合、粉砕されずにショートパスを起こしやすいのでトナー性能という点から好ましくない。また回転子３１４と固定子３１０との間の間隔が０．５ｍｍより小さい場合、装置自体の負荷が大きくなるのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱によるトナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましくない。
【０１２９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【０１３０】
【０１３１】
得られた粉体原料を、図１に示す機械式粉砕機３０１（ターボ工業社製ターボミルＴ２５０-ＲＳ型を以下のとうり改造した改造機）で微粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級した。
【０１３２】
本実施例では、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を図３に示す形式のものとし、また、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面を硬質炭化クロムメッキ処理により耐摩耗処理を行い、その表面粗さを、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大高さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍとし、また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとして、重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕を行った。
【０１３３】
その結果、粉砕供給量は１９．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．３であった。粉砕効率比は比較例３の供給量を１．０とした時の各条件での供給量を比として表わした。
【０１３４】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４７℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５７℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は１６℃であった。また、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を図９の構成を有する気流式分級機１に供給量２４ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．３μｍのトナーを得た。
【０１３５】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２５ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５２であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１３６】
このトナー１００質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンとシリコーンオイルで疎水化処理された一次粒径１２ｎｍの乾式シリカを１．０質量部添加し、ヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナー１とした。
【０１３７】
このトナーを用いて、キヤノン製のＬＢＰ−９３０改造機に搭載して画出し試験を行ない、以下の項目でトナーの画像特性を評価した。
【０１３８】
＜評価−１＞
（放置後濃度差）
評価用トナーを現像器中に入れ、常温常湿室（２３℃，６０％）に一晩（１２時間以上）放置する。１０００枚画出し後、画像濃度を測定する。現像器を取出して、高温高湿室（３２．５℃，８５％）に一晩（１２時間）放置する。現像器を常温常湿室へ戻した後、速やかに２０枚画出しを行ない前日と同様にして画像濃度を測定する。前日ラスト画像濃度と一枚目画像濃度を比較する。評価レベルは１０００枚目濃度（前日ラスト）と放置後濃度の差で確認する。（値が小さい程良い）本実施例においては、表２に示したように、濃度差０．０２以下であった。
＜評価−２＞
（転写率）
評価用トナーを現像器中に入れ、高温高湿室（３２．５℃，８５％）に一晩（１２時間）放置する。現像器の質量を測定後、現像器を設置し、現像スリーブを３分間から回転させた。この時、本体内のクリーナー部及び廃トナー回収部は事前に一旦取外し、質量を測定しておく。印字比率６％のテストチャートを用いて、５００枚画出しを行ない転写率を評価した。本実施例においては、表２に示したように、転写効率は９３％となった。
【０１４０】
尚、転写率は以下の計算式で算出した。
転写率＝
｛現像器減少量―（クリーナー部増量＋廃トナー回収部増量）｝／現像器減少量×１００
【０１４１】
＜評価−３＞
（初期立ち上がり濃度）
高温高湿室（３２．５℃，８５％）にて通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ2）に３００００枚プリントアウトし、プリント開始時（機械立ち上げ時）と終了時の画像濃度を測定した。次いで、プリント開始時と終了時の濃度差をとり、濃度差が小さいものが帯電の立ち上がりが速く、初期立ち上がりの濃度が高いものとして、以下に示すような評価とした。本実施例においては、表２に示したように、濃度差０．０２以下であり、初期立ち上がりの濃度は良好であった。
なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計」（マクベス社製）を用いた。
【０１４３】
［実施例２］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さ、中心線平均粗さＲａを０．６μｍ、最大高さＲｙを３．９μｍ、十点平均粗さを２．７μｍとした以外は実施例１と同様にしてトナー２を得た。
【０１４４】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２１ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．４であった。
【０１４５】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４６℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５６℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は１７℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．２μｍであった。
【０１４６】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．１５ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８３ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．３９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１４７】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー２とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１４８】
［実施例３］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さ、中心線平均粗さＲａを１．６μｍ、最大高さＲｙを２３．０μｍ、十点平均粗さを１８．７μｍとした以外は実施例１と同様にしてトナー３を得た。
【０１４９】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２１ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．４であった。
【０１５０】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４７℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５７℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は１６℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．４μｍであった。
【０１５１】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．３８ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８１ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．７０であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１５２】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー３とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１５３】
［参考例１］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図４に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー４を得た。
【０１５４】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２４ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．６であった。
【０１５５】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は５５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは６５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は８℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．３μｍであった。
【０１５６】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２４ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５１であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１５７】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー４とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１５８】
［参考例２］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図４に示す形式のものとした以外は実施例２と同様にしてトナー５を得た。
【０１５９】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１６０】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は５４℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは６４℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は９℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．２μｍであった。
【０１６１】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．１５ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８３ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．３９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１６２】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー５とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１６３】
［参考例３］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図４に示す形式のものとした以外は実施例３と同様にしてトナー６を得た。
【０１６４】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１６５】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は５５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは６５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は８℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．４μｍであった。
【０１６６】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．３７ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８１ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．６９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１６７】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー６とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１６８】
［実施例４］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図５に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー７を得た。
【０１６９】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１７０】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３３℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４３℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は３０℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．３μｍであった。
【０１７１】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２４ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５１であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１７２】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー７とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１７３】
［実施例５］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図５に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー８を得た。
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１７４】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３２℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４２℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は３１℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．２μｍであった。
【０１７５】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．１３ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８３ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．３６であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１７６】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー８とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１７７】
［実施例６］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面形状を、図５に示す形式のものとした以外は実施例１と同様にしてトナー９を得た。
【０１７８】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２５．５ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．７であった。
【０１７９】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３４℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４４℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２９℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．４μｍであった。
【０１８０】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．３７ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８１ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．６９であった。これは、機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さを適度に制御したためと考えられる。
【０１８１】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー９とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共良好な結果が得られた。
【０１８２】
［参考例４］
機械式粉砕機３０１の回転子３１４及び固定子３１０の粉砕面の表面粗さ、中心線平均粗さＲａを０．３μｍ、最大高さＲｙを１．８μｍ、十点平均粗さを１．３μｍとした以外は実施例１と同様にしてトナー１０を得た。
【０１８３】
重量平均粒径７．４μｍのトナーを得るのに、粉砕供給量は２１．０ｋｇ／ｈｒであり、粉砕効率比は１．４であった。
【０１８４】
尚、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕した際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は４２℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは５２℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２１℃であった。また、分級工程で分級された中粉体（分級品）は、重量平均粒径が７．５μｍであった。
【０１８５】
得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．０１ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８０ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．２６であった。
【０１８６】
得られたトナーを実施例１と同様に外添混合処理を行い、評価用トナー１０とした。その結果、表２に示すように、評価１、評価２、評価３共実施例１に比べ、レベルダウンしているものの実用範囲内であるという結果が得られた。
【０１８７】
【表１】
【表２】
［比較例１］
実施例で使用した粉体原料を得られた粉体原料を、図６に示す態様の回転子及び固定子を具備した機械式粉砕機図１で重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級を行い比較トナー１を得た。
【０１９０】
その結果、重量平均粒径７．４μｍのトナーを、粉砕供給量１０．５ｋｇ／ｈｒで得ることができたが、粉砕効率比は実施例７より劣る結果となった。
【０１９１】
尚、回転子及び固定子は、ショットブラスト処理を行い、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大粗さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍであった。
【０１９２】
また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとした。
【０１９３】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２８℃であった。
【０１９４】
また、この時に機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品は、得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは２．３１ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは２．８２であった。
【０１９５】
次に、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を、図９の構成を有する気流式分級機１に供給量１３ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．３μｍのトナーを得た。
【０１９６】
この中粉体を実施例１と同様に外添混合処理を行ない、比較評価用トナー１を得た。その結果、表３に示すように評価１、評価２、評価３共実施例４と比較すると大きく劣る結果であり、満足な結果は得られなかった。
【０１９７】
［比較例２］
実施例で使用した粉体原料を得られた粉体原料を、図７に示す態様の回転子及び固定子を具備した機械式粉砕機図１で重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級を行い比較トナー２を得た。
【０１９８】
その結果、重量平均粒径７．４μｍのトナーを、粉砕供給量１２ｋｇ／ｈｒで得ることができたが、粉砕効率比は実施例４より劣る結果となった。
【０１９９】
尚、回転子及び固定子は、ショットブラスト処理を行い、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大粗さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍであった。
【０２００】
また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとした。
【０２０１】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３６℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは３６℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２７℃であった。
【０２０２】
また、この時に機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品は、得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは２．２９ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは２．７９であった。
【０２０３】
次に、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を、図９の構成を有する気流式分級機１に供給量１５ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．３μｍのトナーを得た。
【０２０４】
この中粉体を実施例１と同様に外添混合処理を行ない、比較評価用トナー２を得た。その結果、表３に示すように評価１、評価２、評価３共実施例４と比較すると大きく劣る結果であり、満足な結果は得られなかった。
【０２０５】
［比較例３］
実施例で使用した粉体原料を得られた粉体原料を、図８に示す態様の回転子及び固定子を具備した機械式粉砕機図１で重量平均粒径７．４μｍのトナーを得ることを目標とし、粉砕供給量を調整して粉砕し、得られた微粉砕品を図９に示す多分割気流式分級機１にて分級を行い比較トナー３を得た。
【０２０６】
その結果、重量平均粒径７．４μｍのトナーを、粉砕供給量１５ｋｇ／ｈｒで得ることができたが、粉砕効率比は実施例４より若干劣る結果となった。
【０２０７】
尚、回転子及び固定子は、ショットブラスト処理を行い、中心線平均粗さＲａを１．１μｍ、最大粗さＲｙを１４．９μｍ、十点平均粗さを１０．１μｍであった。
【０２０８】
また、回転子３１４の周速を１１５ｍ／ｓ、回転子３１４と固定子３１０の間隙を１．５ｍｍとした。
【０２０９】
尚、この際、冷風温度は−１５℃、機械式粉砕機内の渦巻室内温度Ｔ１は−１０℃、後室内温度Ｔ２は３５℃、Ｔ１とＴ２のΔＴは４５℃であった。また、Ｔｇ−Ｔ１は７３℃、Ｔｇ−Ｔ２は２８℃であった。
【０２１０】
また、この時に機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品は、得られたトナーの体積当りのＢＥＴ比表面積Ｓｂは１．２８ｍ2／ｃｍ3であり、体積当りの理論比表面積Ｓｔは０．８２ｍ2／ｃｍ3であった。従って、Ｓｂ／Ｓｔは１．５６であった。
【０２１１】
次に、上記の機械式粉砕機３０１で粉砕されて得られた微粉砕品を、図９の構成を有する気流式分級機１に供給量１８ｋｇ／ｈｒで導入し分級することで、重量平均粒径が７．４μｍのトナーを得た。
【０２１２】
この中粉体を実施例１と同様に外添混合処理を行ない、比較評価用トナー３を得た。その結果、表４に示すように評価３が実施例５に比べ若干劣るが、実用範囲内のレベルであった。
【０２１３】
【表３】
【表４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、機械式粉砕機を用いてトナーを製造する方法において、該機械式粉砕機内の回転子と、固定子の粉砕面の表面粗さを適切な状態に制御して機械式粉砕機を運転することにより、トナーの表面形状をコントロールすることができ、高温高湿環境下でも初期から良好な現像性、転写性、並びに安定した帯電性を有する長寿妙なトナーが得らるだけでなく、高温高湿環境下において、初期から、また放置後においても高画像濃度の得られるトナーが得られるトナーの製造方法が提供される。
【０２１６】
また、本発明によれば、該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、該回転子及び該固定子の少なくとも一方が有する凹部が底部に平坦面を有する形状とすることにより、従来の機械式粉砕機に比べ、より効率の良い粉砕ができ、粒度分布のシャープな小粒径トナーを生産効率良く得ることが可能なトナーの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトナーの粉砕工程において使用される一例の機械式粉砕機の概略断面図である。
【図２】図１に示す回転子の斜視図である。
【図３】図１の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図４】本発明の機械式粉砕機の他の実施形態におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図５】本発明の機械式粉砕機のさらに他の実施形態におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図６】従来の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図７】従来の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図８】従来の機械式粉砕機におけるＤ−Ｄ’面での概略的断面図である。
【図９】本発明のトナーの分級工程に好ましく用いられる多分割気流式分級装置の概略断面図である。
【図１０】従来の衝突式気流粉砕機の概略断面図である。
【符号の説明】
１： 多分割分級機
１１、１２、１３： 排出口
１４、１５ 入気管
１６： 原料供給ノズル
１７、１８： 分級エッジ
１９： 入気エッジ
２２、２３： 側壁
２４、２５： 分級エッジブロック
２６： コアンダブロック
２７： 左部ブロック
２８： 気流式微粉砕機
３０： 分級域
３２： 分級室
４０： 原料供給口
４１： 高圧エアー供給ノズル
４２： 原料粉体導入ノズル
１６１： 高圧気体供給ノズル
１６２： 加速管
１６３： 加速管出口
１６４： 衝突部材
１６５： 粉体原料供給口
１６６： 衝突面
１６７： 粉砕物排出口
１６８： 粉砕室
２１２： 渦巻室
２１９： パイプ
２２０： デイストリビュータ
２２２： バグフィルター
２２４： 吸引ブロワー
２２９： 捕集サイクロン
３０１： 機械式粉砕機
３０２： 粉体排出口
３１０： 固定子
３１１： 粉体投入口
３１２： 回転軸
３１３： ケーシング
３１４： 回転子
３１５： 第１定量供給機
３１６： ジャケット
３１７： 冷却水供給口
３１８： 冷却水排出口
３１９： 冷風発生手段
３２０： 後室
３２１、３２９： 固定子凸部の波形形状
３２２、３３０： 固定子凹部底部の平坦面
３２３、３３１： 固定子凹部の台形形状
３２４： 回転子凹凸部の波形形状
３２５： 固定子凹凸部の波形形状
３２６、３３２： 回転子凹部の台形形状
３２７、３３３： 回転子凹部底部の平坦面
３２８、３３４： 回転子凸部の波形形状
３３５： 固定子の凹凸部の波形形状
３３６： 回転子の凹凸部の波形形状
３３７： 回転子の第１斜面
３３８： 回転子の第２斜面
３３９： 固定子の第１斜面
３４０： 固定子の第２斜面
３４１： 回転子粉砕刃
３４２： 固定子粉砕刃
３４３： 回転子の凸部
３４４： 回転子の凹部
３４５： 固定子の凸部
３４６： 固定子の凹部
Claims (8)
- 結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却し、冷却物を粗粉砕し、粗粉砕物を粉砕手段で微粉砕して微粉砕物を得、該微粉砕物を分級して重量平均粒径４乃至１２μｍのトナーを製造するトナーの製造方法において、
該粉砕手段は、機械式粉砕機であり、該機械式粉砕機は、粗粉砕物を微粉砕するために粉砕手段内に投入するための粉体投入口と、固定子と、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転子と、微粉砕された粉体を粉砕手段から排出するための粉体排出口とを少なくとも有し、該固定子は該回転子を内包しており、該固定子の表面と該回転子の表面とは所定の間隙を有するように回転子は配置されて粉砕ゾーンを形成しており、粉砕ゾーンにおいて、該回転子の回転に伴って粗粉砕物が微粉砕され、
該回転子及び該固定子は、いずれも波形形状の複数の凸部と、該凸部と該凸部の間に形成される凹部とを有し、少なくとも該固定子の凹部の底部が平坦面で形成され、
該回転子の回転軸方向に垂直な面の固定子の断面において、該固定子の凸部の高さＨ（ｍｍ）が１．００乃至３．００ｍｍであり、該固定子の凹部の底部の平坦面の長さＬ１（ｍｍ）が０．６０乃至２．００ｍｍであり、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を回転子第１斜面とし、該固定子第１斜面は、回転軸中心と該回転子の立ち上がりの箇所を結んだ線を基準線として、マイナス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（α１）を有し、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を固定子第１斜面とし、該固定子第１斜面は、回転軸中心と該固定子第１斜面凹部の立ち上がりの箇所を結んだ線を基準線として、プラス側に１０°以上８０°未満の傾斜角（β１）を有し、
該回転子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向前方側の斜面を回転子第２斜面とし、該回転子第２斜面は、回転軸中心と該回転子第２斜面の頂点とを結んだ線を基準線として、プラス側に２０°未満の傾斜角（α２）を有し、且つ、
該固定子の凹部底面から立ち上がる凸部の回転子回転方向後方側の斜面を固定子第２斜面とし、該固定子第２斜面は、回転軸中心と該固定子第２斜面の頂点とを結んだ線を基準線として、マイナス側に２０°未満の傾斜角（β２）を有し、
該回転子及び／又は固定子の粉砕面の表面粗さが下記条件
０．６≦Ｒａ≦１．６μｍ
３．９≦Ｒｙ≦２３．０μｍ
２．７≦Ｒｚ≦１８．７μｍ
［式中、Ｒａは中心線平均粗さを示し、Ｒｙは最大高さを示し、Ｒｚは十点平均粗さを示す。］
を満足し、
該トナーは、該トナーのＢＥＴ法によって測定された単位体積あたりの比表面積Ｓｂ（ｍ2／ｃｍ3）と、トナーを真球と仮定した際の重量平均径から算出した単位体積あたりの比表面積Ｓｔ（ｍ2／ｃｍ3）の関係が下記条件
Ｓｂ／Ｓｔ＜１．８
を満足していることを特徴とするトナーの製造方法。 - 凹部の底部は平坦面の両端に曲面を有している請求項１に記載のトナーの製造方法。
- 凸部の高さＨと、凹部の底部の平坦面の長さＬ１とが下記関係
０．２５Ｈ≦Ｌ１≦２．５Ｈ
を満足している請求項２に記載のトナーの製造方法。 - 該回転子及び／又は固定子の凸部上面の長さをＬ２とし、凸部該上面と対向している面の長さをＬ３とした場合に、Ｌ２及びＬ３が下記条件
Ｌ２＜Ｌ３
を満足していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 前記機械式粉砕機は粉体導入口に連通して渦巻室を有し、渦巻室の室温Ｔ１が−７乃至−１２℃である請求項１乃至４のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記機械式粉砕機内で生成した微粉砕物は、該機械式粉砕機の後室を経由して粉体排出口から機外へ排出され、該後室の室温Ｔ２が３０乃至６０℃である請求項１乃至５のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記Ｔ２と前記Ｔ１との温度差ΔＴ（Ｔ２−Ｔ１）が３７乃至７２℃である請求項１乃至６のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 前記回転子の先端周速が８０乃至１８０ｍ／ｓｅｃであり、該回転子と前記固定子との間の最小間隙が０．５乃至１０．０ｍｍである請求項１乃至７のいずれかに記載のトナーの製造方法。
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