JP6024316B2 - トナー製造装置、及びトナー製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トナー製造装置、及びトナー製造方法に関する。

粉砕機により微粉末を製造する方法において、粉砕機に投入する原料粉体の粒径を３０μｍ程度とした場合、粉砕平均粒径が４μｍ〜１０μｍ、生産量が１５０ｋｇ／ｈ〜２００ｋｇ／ｈの微粉末を生産できる粉砕機としては、衝突板式粉砕機、対向気流式粉砕機、機械式粉砕機などが挙げられる。

前記衝突板式粉砕機は、ジェット気流によって原料粉体を加速し、加速された粉体を衝突板に強制的に衝突させて粉砕を行なう点に特徴がある。前記衝突板式粉砕機としては、例えば、日本ニューマチック工業株式会社製のＩＤＳシリーズなどが挙げられる。
前記対向気流式粉砕機は、対向するジェット気流によって原料粉体を加速し、加速された粉体同士を衝突させて粉砕を行なう点に特徴がある。前記対向気流式粉砕機としては、例えば、日本ニューマチック工業株式会社製のＰＪＭ−Ｉ、ホソカワミクロン株式会社製のミクロンジェットミル及びカウンタジェットミル、栗本鐵工株式会社製のクロスジェットミルなどが挙げられる。
前記衝突板式粉砕機及び前記対向気流式粉砕機は、原料粉体を超高速なジェット気流とともに噴出して、原料粉体を衝突板に衝突させる又は原料粉体同士を衝突させることによって粉砕する構成を有する。
前記衝突板式粉砕機及び前記対向気流式粉砕機は、ジェット気流により原料粉体を加速させるため、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、エネルギーコスト及び環境負荷が高いという問題がある。

これに対して、エネルギーコスト及び環境負荷を低減するという観点から、前記衝突板式粉砕機及び前記対向気流式粉砕機よりも効率的な粉砕機として、前記機械式粉砕機が用いられている。前記機械式粉砕機は、高速回転するロータ（回転体）とステータ（固定子）の間に存在する空隙に原料粉体を供給することにより粉砕する。したがって、前記機械式粉砕機ではジェット気流を必要とせず、粉砕の際の圧縮エアー消費がほとんどない。そのため、省エネルギーで微粉末を得ることが可能である。
前記機械式粉砕機としては、例えば、ロータとステータとが所定の空隙を保つように配置された粉砕室を有し、該粉砕室に供給された原料粉体が、前記ロータの回転に伴って、ロータ、ステータ及び原料粉体同士の衝突により微粉砕される機械式粉砕機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、前記機械式粉砕機に限らず、回転体を用いる粉砕機であれば、省エネルギーで微粉末を得ることが可能である。

ところで、前記回転体を用いる粉砕機での粉砕に供される原料粉体は、例えば、樹脂、着色剤などを混練し、更に必要に応じて粗粉砕を行って得られる。前記混練は、混練機によって行われる。例えば、電子写真用トナーの原料粉体を得る際、前記混練機としては、通常、スクリューを有する混練機が用いられる。前記スクリューを有する混練機は、例えば、前記スクリューと、前記スクリューの外周に位置するケーシングとを有している。前記スクリューは、その軸に螺旋状の突出部を有している。また、前記スクリュー又は前記ケーシングには、柱状の突起であるピンが設けられている。そして、前記スクリューを有する混練機は、前記スクリューの突出部、及び前記ピンの共同作業によって、効率よく混練を行う。

前記スクリューを有する混練機により原料粉体を製造すると、前記スクリュー及び前記ピンに由来する金属製異物が前記原料粉体に混入することがある。前記混練機内では、混練の際、高い圧力が発生する。この高い圧力は、前記スクリューの螺旋状の突出部同士の間、前記ピン同士の間、前記螺旋状の突出部と前記ピンとの間などで発生しやすい。そのため、この高い圧力により前記螺旋状の突出部や前記ピンが疲労、衝撃等により破損し、前記金属製異物が発生する。また、例えば、前記混練機において前記スクリューが疲労破壊することが知られている（例えば、特許文献２参照）。疲労破壊した前記スクリューの破片は前記金属製異物となる。

前記金属製異物が前記原料粉体に混入すると以下の問題が起こる。一つ目は、前記金属製異物が前記原料粉体とともに前記粉砕機内に入ると、前記粉砕機のロータに前記金属製異物が衝突し、ロータを破損させるという問題が起こる。また、ロータとステータとの隙間に前記金属製異物が挟まると、前記金属製異物が粉砕機を停止させるという問題が起こる。二つ目に、前記原料粉体に混入した前記金属製異物が前記粉砕機により粉砕されると、製造後のトナーに前記金属製異物の微細な破片が混入する。そうすると、前記金属製異物の微細な破片が混入されたトナーが、画像形成工程において感光体を傷つけてしまうという問題が起こる。

従来、前記金属製異物を除去する方法としては、例えば、搬送配管中に前記金属製異物を取り除くためのフィルターを設ける方法などが挙げられる。しかし、微粉末を製造する粉砕機においては、粉砕機内の隙間が狭いため、高い静圧を用いて原料粉体を供給する必要があり、特に、回転体を用いる粉砕機においては、非常に微小な間隙を原料粉体が通過するために、低い静圧で原料粉体を供給することが困難で、原料粉体を供給する搬送配管中は高い静圧とならざるを得ない。そうすると、前記粉砕機へ原料粉体を供給する搬送配管中にフィルターを設けることができない。

したがって、回転体を用いる粉砕機によりトナー原料粉体が粉砕されるまでに前記トナー原料粉体と金属製異物とを分離でき、前記回転体を用いる粉砕機の破損及び停止の防止、並びに製造されるトナーが感光体を傷つけることの防止ができるトナー製造装置の提供が求められているのが現状である。

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、回転体を用いる粉砕機によりトナー原料粉体が粉砕されるまでに前記トナー原料粉体と金属製異物とを分離でき、前記回転体を用いる粉砕機の破損及び停止の防止、並びに製造されるトナーが感光体を傷つけることの防止ができるトナー製造装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明のトナー製造装置は、トナー原料粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有する異物分離手段と、
前記異物分離手段の前記排出管に接続された、回転体を有する粉砕手段とを有することを特徴とする。

本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、回転体を用いる粉砕機によりトナー原料粉体が粉砕されるまでに前記トナー原料粉体と金属製異物とを分離でき、前記回転体を用いる粉砕機の破損及び停止の防止、並びに製造されるトナーが感光体を傷つけることの防止ができるトナー製造装置を提供することができる。

図１は、異物分離手段の一例を示す概略断面図である。 図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図３は、異物分離手段の投入管に形成された遮蔽部分の他の一例を示す概略断面図である。 図４は、異物分離手段の投入管に形成された遮蔽部分の他の一例を示す概略断面図である。 図５は、異物分離手段における排出管と異物分離室との接続部に形成された突出部の他の一例を示す概略断面図である。 図６は、異物分離手段の他の一例を示す概略断面図である。 図７は、異物分離手段の他の一例を示す概略断面図である。 図８は、異物分離手段の他の一例を示す概略断面図である。 図９は、異物分離手段の他の一例を示す概略断面図である。 図１０は、異物分離手段の他の一例を示す概略断面図である。 図１１は、異物分離手段の他の一例を示す概略断面図である。 図１２は、異物分離手段の他の一例を示す概略斜視図である。 図１３は、粉砕機の一例を示す概略断面図である。 図１４は、図１３のＩＶ−ＩＶ部分断面図であり、粉砕機の回転体及び固定子の形状の一例を示す図である。 図１５は、粉砕機の他の一例を示す概略断面図である。 図１６は、本発明のトナー製造方法の一例の概略流れ図である。 図１７は、実施例で用いた異物分離手段の概略断面図である。

（トナー製造装置、及びトナー製造方法）
本発明のトナー製造装置は、異物分離手段と、粉砕手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明のトナー製造方法は、異物分離工程と、粉砕工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。

＜異物分離手段、及び異物分離工程＞
前記異物分離手段は、異物分離室と、投入管と、排出管とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記異物分離工程としては、前記異物分離手段の前記異物分離室において、重力を利用してトナー原料粉体中に含まれる金属製異物を前記トナー原料粉体から分離する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記金属製異物は、前記トナー原料粉体を製造する過程において前記トナー原料粉体に混入することがある。
例えば、前記トナー原料粉体は、結着樹脂、着色剤などを混練し、更に必要に応じて粗粉砕を行って得られる。前記混練は、混練機によって行われる。前記混練機としては、例えば、スクリューを有する混練機が用いられる（例えば、特開平１１−７７６６７号公報の図４参照）。前記スクリューを有する混練機は、例えば、前記スクリューと、前記スクリューの外周に位置するケーシングとを有している。前記スクリューは、その軸に螺旋状の突出部を有している。また、前記スクリュー又は前記ケーシングには、柱状の突起であるピンが設けられている。そして、前記スクリューを有する混練機は、前記スクリューの突出部、及び前記ピンの共同作業によって、混練を行う。前記混練機内では、混練の際、高い圧力が発生する。この高い圧力は、前記スクリューの螺旋状の突出部同士の間、前記ピン同士の間、前記螺旋状の突出部と前記ピンとの間などで発生しやすい。そのため、この高い圧力により前記螺旋状の突出部や前記ピンが疲労、衝撃等により破損し、前記金属製異物が発生する。また、前記混練機において前記スクリューは疲労破壊を起こす。疲労破壊した前記スクリューの破片は前記金属製異物となる。
そのようにして、前記金属製異物が前記トナー原料粉体に混入された場合でも、本発明のトナー製造装置及びトナー製造方法は、前記異物分離手段及び前記異物分離工程が前記金属製異物と前記トナー原料粉体とを分離する。そうすることで、前記金属製異物が前記回転体を有する粉砕手段に入ること、及び前記金属製異物が製造されるトナーに入ることを防ぐことができる。

前記金属製異物の材質としては、例えば、ステンレス、スチール、ジュラルミン(アルミ合金)、チタン合金などが挙げられる。
前記金属製異物の大きさとしては、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍなどが挙げられる。前記金属製異物の形状が不定形の場合、前記大きさは、前記金属製異物を内包する球の直径とする。

＜＜異物分離室、投入管、及び排出管＞＞
前記異物分離室としては、前記トナー原料粉体中に含まれる前記金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記投入管としては、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記排出管としては、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記異物分離室、前記投入管、及び前記排出管は、それらの接続部が接合によって得られたものであってもよいし、それらの接続部が明確になっていないものであってもよい。前記接続部が明確になっていないものとしては、例えば、前記異物分離室、前記投入管、及び前記排出管が、１本の管から内径を変化させるなどして形成されたものであってもよい。

前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部は、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されていることが好ましい。そうすることにより、重力をより効果的に利用して前記トナー原料粉体と前記金属製異物との分離を行うことができる。

前記投入管における前記投入管と前記異物分離室との接続部側の一端の中心部は、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にあることが好ましい。そうすることにより、前記異物分離室におけるサイクロンの発生を抑制し、前記金属製異物が前記トナー原料粉体と分離される前に前記排出管から排出されることを防ぐことができる。
前記投入管における前記投入管と前記異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度は、０°超５０°以下が好ましく、３°〜３０°がより好ましい。そうすることにより、サイクロンの発生をより抑制できる。

前記投入管は、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有することが好ましい。そうすることにより、前記異物分離室に堆積して損失となる前記トナー原料粉体の量を低減できる。また、前記異物分離室におけるサイクロンの発生を抑制する点でも、前記投入管が前記遮蔽部分を有することが好ましい。
前記遮蔽部分は、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくするものであれば、その形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記遮蔽部分は、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側から重力方向に向かって順次前記投入管の内面を遮蔽する構造であることが好ましい。
前記遮蔽部分は、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を０％超６０％以下に小さくすることが好ましく、２０％〜３０％小さくすることがより好ましい。言い換えれば、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における前記遮蔽部分の面積は、前記トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における前記投入管の面積に対して、０％超６０％以下が好ましく、２０％〜３０％がより好ましい。そうすることにより、前記異物分離室に沈降する前記トナー原料粉体の量をより低減できる。また、前記異物分離室におけるサイクロンの発生をより抑制できる。

前記排出管は、前記異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されていることが好ましい。そうすることにより、より効果的に前記トナー原料粉体と、前記金属製異物とを分離できる。

前記異物分離室は、前記排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有することが好ましい。そうすることにより、たとえ前記異物分離室内にサイクロンが発生しても、前記金属製異物が、前記排出管に入ることを防ぐことができる。
前記突出部の突出長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記異物分離室の重力方向の長さに対して、１％〜５％が好ましく、２％〜４％がより好ましい。前記突出長さが、１％未満であると、前記異物分離室内にサイクロンが発生しやすくなり、そのうず流により遠心力で前記金属製異物が前記排出管に流入することがあり、５％を超えると、前記投入管の断面積が小さくなることにより、吸引圧力損失が増大することで、吸引風量が低下し、粉砕処理能力を損なうことがある。前記突出長さが、前記より好ましい範囲内であると、前記金属製異物混入防止と粉砕処理能力確保の点で有利である。
ここで、前記異物分離室の重力方向の長さとは、例えば、図１に示す異物分離室２においては、高さ方向の長さである。

前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部は、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、前記排出管と前記異物分離室との接続部と、前記投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
ｍ×ｇ×Ｌ_ｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ^２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌ_ｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、前記金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ^２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
そうすることにより、前記投入管から前記異物分離室に入った前記金属製異物の運動エネルギー〔（１／２）ｍｖ^２〕よりも、前記投入管から前記排出管まで前記金属製異物を移動させる位置エネルギー（ｍｇＬ_ｈ）の方が大きくなるため、前記異物分離室内で前記金属製異物が前記異物分離室内の内壁などに当たり、突発的に前記排出管に向かって飛んでいっても、前記金属製異物は、前記排出管のある高さまで届かない。
ここで、例えば、前記金属製異物の質量ｍとしては、例えば、０．００４ｇ〜４．０ｇが挙げられる。前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度ｖとしては、１７．５ｍ／ｓ〜２８．０ｍ／ｓが好ましく、１９．２ｍ／ｓ〜２５．４ｍ／ｓがより好ましい。

前記異物分離室、前記投入管、前記排出管、前記遮蔽部分、及び前記突出部の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレスなどが挙げられる。

前記異物分離室の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円筒形状などが挙げられる。
前記投入管の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記投入管の断面積が最小となる断面（ただし、前記遮蔽部分を含む断面を除く）において円形、楕円形などが挙げられる。
前記排出管の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記排出管の断面積が最小となる断面において円形、楕円形などが挙げられる。

前記異物分離室の断面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１４ｍ^２〜０．３０ｍ^２が好ましく、０．１６ｍ^２〜０．２８ｍ^２がより好ましく、０．１７ｍ^２〜０．２５ｍ^２が特に好ましい。
ここで、前記異物分離室の断面積とは、例えば、図１に示す異物分離室２においては、重力方向に直交する方向の断面における、前記異物分室内の空間の断面積である。

前記投入管の断面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０１７ｍ^２〜０．０４２ｍ^２が好ましく、０．０１８ｍ^２〜０．０３９ｍ^２がより好ましく、０．０２０ｍ^２〜０．０３５ｍ^２が特に好ましい。
ここで、前記投入管の断面積とは、例えば、図１に示す投入管３においては、トナー原料粉体の搬送方向（中心部２３と中心部３３とを結ぶ配管中心線と平行方向）に直交する方向の断面における、前記投入管内の空間の断面積である。

前記排出管の断面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０２０ｍ^２〜０．０５９ｍ^２が好ましく、０．０２２ｍ^２〜０．０５４ｍ^２がより好ましく、０．０２４ｍ^２〜０．０４９ｍ^２が特に好ましい。
ここで、前記排出管の断面積とは、例えば、図１に示す排出管４においては、トナー原料粉体の搬送方向に直交する方向の断面における、前記排出管内の空間の断面積である。

前記投入管の断面積（Ｓ１）と、前記異物分離室の断面積（Ｓ０）との比（Ｓ１／Ｓ０×１００（％））としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０％〜５０％が好ましく、２０％〜４０％がより好ましい。

前記排出管の断面積（Ｓ２）と、前記異物分離室の断面積（Ｓ０）との比（Ｓ２／Ｓ０×１００（％））としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０％〜５０％が好ましく、２０％〜４０％がより好ましい。

前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１６．０ｍ／ｓ〜３１．０ｍ／ｓが好ましく、１９．２ｍ／ｓ〜２５．４ｍ／ｓがより好ましい。前記速度が、１６．０ｍ／ｓ未満であると、前記投入管内に前記トナー原料粉体が付着し、製造量を低下させること、及び配管詰まりにより、前記投入管内を前記トナー原料粉体で閉塞させることがあり、３１．０ｍ／ｓを超えると、風量が大きくなることで、圧力損失が増加し、この圧力損失を低下させるための設備スケールアップが必要になり、より多くの設備投資、設置スペース、及び付帯設備の追加を要することがある。前記速度が、前記より好ましい範囲内であると、投資コスト及びスペースミニマムで安定的な生産稼動の点で有利である。

前記異物分離室における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３．０ｍ／ｓ以下が好ましく、２．１ｍ／ｓ〜２．９ｍ／ｓがより好ましい。前記速度が、３．０ｍ／ｓを超えると、旋回している沈降物が、前記異物分離室内の側面に生じた突起部に当って跳ね上がることがある。前記速度が、前記より好ましい範囲内であると、前記金属製異物の跳ね上がり抑制の点で有利である。
前記異物分離室における前記速度は、前記異物分離室において直接測定する必要はなく、例えば、前記トナー原料粉体を搬送するために用いる送風機の送風量と、前記異物分離室の断面積とから計算により求めることができる。

前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）と、前記異物分離室における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）との関係としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、次式Ｖｉｎ≧８×Ｖｏｕｔを満たすことが、前記トナー原料粉体と前記金属製異物との分離の点で好ましい。

前記異物分離室は、その室内に、前記粉体の搬送気体の流れを前記排出管へ誘導する案内板を有しないことが好ましい。前記案内板を有することにより、前記トナー原料粉体と前記金属製異物とが分離する前に、前記金属製異物を含んだ前記トナー原料粉体が前記排出管に達することがある。前記案内板としては、例えば、板状部材であって、前記板状部材の表面における前記表面と平行な一の方向が、前記排出管と前記異物分離室との接続部である排出口に向くように配置された板状部材などが挙げられる。

ここで、図を用いて前記異物分離手段の一例を説明する。図１は、異物分離手段の一例を示す概略断面図である。図１の異物分離手段１は、異物分離室２と、投入管３と、排出管４とを有する。異物分離室２は、中空で円筒形状をしている。投入管３及び排出管４は、中空で円筒形状をしている。投入管３は、異物分離室２の側面（周面）の下方側（重力方向側）に接続されている。投入管３と異物分離室２との接続部は、投入口１３を有している。排出管４は、異物分離室２の重力方向と反対方向側の面（上面）に接続されている。排出管４と異物分離室２との接続部は、排出口１４を有している。

図１において、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３は、前記一端と反対側の他端の中心部３３よりも、重力方向側（下方側）にある。そうすることにより、異物分離室２内において気流に乱れを生じさせ、サイクロンの発生を抑制し、前記金属製異物が前記トナー原料粉体と分離される前に排出管４から排出されることを防ぐことができる。
具体的には、図１において、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３、及び前記一端と反対側の他端の中心部３３を結ぶ配管中心線４３と、重力方向と直交する方向とがなす角度（θ）は、６°となっている。

投入管３は、投入管３の内面の重力方向と反対方向側に、投入管３におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分５を有する。
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図２において、遮蔽部分５は、投入管３の内周上の２点Ｘ１及びＸ２を結ぶ弧（劣弧）Ｘ１Ｘ２と弦Ｘ１Ｘ２とで囲まれた弓形をしている。遮蔽部分５は、投入管３におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくしている。
図２に示す遮蔽部分５は、投入管３の内面の重力方向と反対方向側から重力方向に向かって順次投入管３の内面を遮蔽する構造となっている。
投入管３が遮蔽部分５を有さない場合、異物分離室２における投入管３の下部に定常的な渦が発生することがあり、この定常的な渦により、異物分離室２の重力方向の面（底面）にトナー原料粉体が堆積することがある。
投入管３が遮蔽部分５を有することで、非定常な渦を発生させることができ、前記定常的な渦によるトナー原料粉体の堆積を防ぐことができる。
また、投入管３が遮蔽部分５を有することで、異物分離室２におけるサイクロンの発生を抑制することもできる。

なお、投入管３が遮蔽部分５を有することに加え、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３が、前記一端と反対側の他端の中心部３３よりも、重力方向側にあることを併用することにより、前記定常的な渦の領域を狭くでき、異物分離室２の重力方向の面（底面）へのトナー原料粉体の堆積を防ぐ効果は、より顕著になる。

遮蔽部分５は、投入管３におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくするものであれば、その形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。遮蔽部分５は、図１に示すような板状であってもよいし、図３に示すような、断面において突起状であってもよい。また、遮蔽部分５は、図４に示すように、投入管３の管壁を変形させて形成したものであってもよい。

図１において、異物分離室２は、排出管４と異物分離室２との接続部に、異物分離室２の内側に突出した突出部６を有する。異物分離室２内にサイクロンが発生した場合でも、突出部６は、金属製異物が排出管４に入ることを防ぐ。
突出部６の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図５に示すような、断面において突起状であってもよい。
図１において、突出部６の突出長さ（Ｌ_６）は、異物分離室２の重力方向の長さの３％である。

図１に示す異物分離室２において、排出管４と異物分離室２との接続部と、投入管３と異物分離室２との接続部との距離（Ｌ）は、下記式（１）を満たすようになっている。
ｍ×ｇ×Ｌ_ｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ^２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌ_ｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、前記金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ^２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
前記距離（Ｌ）とは、投入口１３と排出口１４との最短距離ということもできる。
前記式（１）を満たすことにより、投入管３から入った金属製異物の運動エネルギー〔（１／２）ｍｖ^２〕よりも、投入管３から排出管４まで前記金属製異物を移動させる位置エネルギー（ｍｇＬ_ｈ）の方が大きくなるため、異物分離室２内で前記金属製異物が異物分離室２内の内壁などに当たり、突発的に排出管４に向かって飛んでいっても、前記金属製異物は、排出管４がある高さまで届かない。

なお、図１に示す異物分離手段において遮蔽部分５、突出部６などを除いた異物分離手段についても、本発明では用いることができる。図１に示す異物分離手段に類似した異物分離手段の一例を以下に示す。
図６に示す異物分離手段は、遮蔽部分及び突出部を有さない以外は、図１に示す異物分離手段と同様の構成を有する異物分離手段の一例である。
図７に示す異物分離手段は、遮蔽部分を有さない以外は、図１に示す異物分離手段と同様の構成を有する異物分離手段の一例である。
図８に示す異物分離手段は、突出部を有さない以外は、図１に示す異物分離手段と同様の構成を有する異物分離手段の一例である。
図９に示す異物分離装置は、図１における投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３、及び前記一端と反対側の他端の中心部３３を結ぶ配管中心線４３と、重力方向と直交する方向とがなす角度（θ）が、０°である以外は、図１に示す異物分離装置と同様の構成を有する異物分離装置の一例である。

本発明における異物分離手段は、図１〜９に示す形状に限定されず、前記トナー原料粉体中に含まれる前記金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離できる前記異物分離室を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２０００−４１６号公報、特開平１０−２４９１２０号公報、特開平９−２７６６３４号公報、特開平６−５５０２２号公報などに記載の重力を利用した異物分離手段などを用いることもできる。

これらの一例を、図を用いて簡単に説明する。図１０に示す異物分離手段２０１は、特開２０００−４１６号公報に記載の異物分離手段と同様の異物分離手段の一例である。図１０に示す異物分離手段２０１は、異物分離室２０２と、投入管２０３と、排出管２０４とを有する。異物分離室２０２には、上方部に設けられた衝突板２１２により形成された沈降分離部２１３が設けられている。異物分離室２０２の下方部には、複数立設した格子板２１５により気体溜り部２１４が形成されている。
異物分離手段２０１の異物分離室２０２、投入管２０３、及び排出管２０４は、単一の配管を用い、衝突板２１２、及び格子板２１５により異物分離室２０２を区画することで、形成されている。
図１０に示す異物分離手段２０１において、前記金属製異物が混入した前記トナー原料粉体が投入管２０３から異物分離室２０２に供給されると、前記トナー原料粉体が衝突板２１２にぶつかり、前記金属製異物は、重力により下部の気体溜り部２１４に落下し堆積していく。前記トナー原料粉体が複数の衝突板２１２にぶつかることで、前記トナー原料粉体に混入された前記金属製異物は、排出管２０４に達することなく気体溜り部２１４に落下し堆積していく。
一方、前記金属製異物が分離された前記トナー原料粉体は、衝突板２１２と格子板２１５との間を通過して排出管２０４から排出されていく。

次に、図１１に示す異物分離手段３０１は、特開平１０−２４９１２０号公報に記載の異物分離手段と同様の異物分離手段の一例である。図１１に示す異物分離手段３０１は、異物分離室３０２と、投入管３０３と、排出管３０４とを有する。投入管３０３は、異物分離室３０２の中程の側面に接続されている。排出管３０４は、異物分離室３０２の上方に接続されている。異物分離室３０２、投入管３０３、及び排出管３０４には、気体整流板３１１、３１２、３１３、３１４が設けられている。また、異物分離室３０２と排出管３０４との接続部には、トナー原料粉体は通過するが、トナー原料粉体より大きな金属製異物は通過しないフィルター３１５が設けられている。
投入管３０３から異物分離室３０２に供給された前記金属製異物が混入された前記トナー原料粉体は、異物分離室３０２において、重力を利用して前記金属製異物と分離される。前記トナー原料粉体から分離された前記金属製異物は、異物分離室３０２の下方の捕集部３１６に捕集される。前記金属製異物と分離された前記トナー原料粉体は、排出管３０４から排出される。

次に、図１２に示す異物分離手段４０１は、特開平６−５５０２２号公報に記載の異物分離手段と同様の異物分離手段の一例である。図１２に示す異物分離手段４０１は、異物分離室４０２と、投入管４０３と、排出管４０４とを有する。投入管４０３は、異物分離室４０２の側面に接続されている。排出管４０４は、異物分離室４０２の側面であって投入管４０３に対向する位置に接続されている。異物分離室４０２の下方には、捕集部４１１が設けられている。また、異物分離室４０２には、投入管４０３と、排出管４０４とを横断する方向に延びる山形三角形断面を有する気流案内板４１２が設けられている。
投入管４０３から異物分離室４０２に供給された前記金属製異物が混入された前記トナー原料粉体は、異物分離室４０２において、重力を利用して前記金属製異物と分離される。前記トナー原料粉体から分離された前記金属製異物は、異物分離室４０２の下方の捕集部４１１に捕集される。前記金属製異物と分離された前記トナー原料粉体は、排出管４０４から排出される。

＜＜トナー原料粉体＞＞
前記トナー原料粉体は、トナーを製造するための原料粉体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記トナー原料粉体は、例えば、結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。

−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂（例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ、Ｔｉｃｏｎａ社製））などが挙げられる。これらの中でも、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料などが挙げられる。
前記黒色顔料は、例えば、ブラックトナーに用いられる。前記黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト、ニグロシン染料、鉄黒などが挙げられる。
前記イエロー顔料は、例えば、イエロートナーに用いられる。前記イエロー顔料としては、例えば、シイ・アイ・ピグメントイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）７４、９３、９７、１０９、１２８、１５１、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエローなどが挙げられる。
前記マゼンタ顔料は、例えば、マゼンタトナーに用いられる。前記マゼンタ顔料としては、例えば、キナクリドン系顔料、シイ・アイ・ピグメントレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）４８：２、５７：１、５８：２、５、３１、１４６、１４７、１５０、１７６、１８４、２６９等のモノアゾ顔料などが挙げられる。
前記シアン顔料は、例えば、シアントナーに用いられる。前記シアン顔料としては、例えば、Ｃｕ−フタロシアニン顔料、Ｚｎ−フタロシアニン顔料、Ａｌ−フタロシアニン顔料などが挙げられる。

前記トナー原料粉体の重量平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ〜５００μｍが好ましい。
前記重量平均粒子径は、例えば、レーザ回折式粒度分布測定装置（例えば、ＳＡＬＤ−３０００Ｊ、株式会社島津製作所製）により測定できる。

＜粉砕手段、及び粉砕工程＞
前記粉砕手段としては、回転体を有する粉砕手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記粉砕工程としては、前記異物分離工程において前記排出管から排出された前記トナー原料粉体を、回転体を有する粉砕手段により粉砕する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記回転体を有する粉砕手段としては、例えば、回転体を有し、回転体と前記トナー原料粉体との衝突、前記トナー原料粉体同士の衝突、及び前記回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子との作用の少なくともいずれかにより前記トナー原料粉体を粉砕する手段などが挙げられる。

前記回転体を有する粉砕手段としては、回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子とを有する粉砕手段が、微粉砕が可能で前記トナー原料粉体の粉砕に適しており好ましい。
前記回転体は、前記回転体の外周面に、回転軸と平行な多数の凹凸を周方向に連続して有することが好ましい。
前記固定子は、前記固定子の内周面に、前記回転体の回転軸と平行な多数の凹凸を前記回転体の周方向に連続して有することが好ましい。
前記回転体及び前記固定子における凹凸の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記回転体を有する粉砕手段としては、例えば、特開２００５−２１７６８号公報、特開平１１−３１９６０１号公報、特開２００４−３３００６２号公報、特開平１１−２７６９１６号公報、特開２００７−０４１４９６号公報に記載の回転体を有する粉砕手段などが挙げられる。

前記回転体を有する粉砕手段としては、具体的には、例えば、ターボミル（例えば、フロイント・ターボ工業株式会社製）、ファインミル（例えば、日本コークス株式会社製）、クリプトロン（川崎重工業株式会社製）、ＡＣＭパルベライザー、ＡＰパルベライザー（ホソカワミクロン株式会社製）、アトマイザー（東京アトマイザー製造株式会社製）、トルネードミル（三庄インダストリー株式会社製）などが挙げられる。

ここで、回転体を有する粉砕手段の一例を図を用いて説明する。図１３は、回転体を有する粉砕手段（粉砕機）の一例を示す概略断面である。図１３に示す粉砕機１２０は、基台１２１の上に横置きに設置された円筒形状のケーシング１２２を有する。ケーシング１２２の中には、円筒形状の回転体（ロータ）１２３が横置き配置され、この回転体１２３の軸１２４はケーシング１２２と同軸に配置されて、その一端がモータ１２５の出力軸に連結されている。ケーシング１２２は、その一端（図１３の左側端）に、トナー原料粉体を搬送気体と共に機内に供給する供給口１２６を有し、右端（図１３の右側端）には、図外の吸引送風機に連なる排出口１２７を有する。回転体１２３の回りには、ケーシング１２２と一体構造の固定子（ステータ）１２８を有し、固定子１２８と回転体１２３との間には間隙１２９が設けられている。回転体１２３及び固定子１２８には、その一方または両方に、チタンなどの耐摩耗性に優れた材料でライニング処理するのが好ましい。

図１４に、図１３のＩＶ−ＩＶ部分断面図であり、粉砕機の回転体及び固定子の形状の一例を示す。
回転体１２３には、図１４に示すように、その外側表面に軸線方向に延びる複数の凹部１３０が円周方向に数ｍｍの間隔を隔てて並設されて、隣接する凹部１３０と凹部１３０との間に軸線方向に延びる凸部１３１が形成され、凸部１３１の頂面１３１ａは、回転体１２３の軸線を曲率中心とする円弧面で構成されている。回転体１２３の凹部１３０は、その深部から回転体１２３の回転方向Ｘの進み側に向けて傾斜して延びている。即ち、回転体１２３の凹部１３０は、深部の半円形の壁１３０ａと、この深部壁１３０ａの一端（回転体１２３の回転方向Ｘの遅れ側端）から接線方向に回転方向Ｘの進み側に向けて傾斜して延びる遅れ側壁１３０ｂと、深部壁１３０ａの他端（回転体１２３の回転方向Ｘの進み側端）から接線方向に回転方向Ｘの進み側に向けて傾斜して延びる進み側壁１３０ｃとで形成されている。より具体的には、遅れ側壁１３０ｂは、回転体１２３の外周面と角度θ_２で交差し、また、進み側壁１３０ｃは、回転体１２３の外周面と角度θ_３で交差している。遅れ側壁１３０ｂの交差角度θ_２は３０゜〜８０゜から選択され、進み側壁１３０ｃの交差角度θ_３は３０゜〜８０゜から選択される。

固定子１２８の内側表面には、図１４に示すように、軸線方向に延びる複数の凹部１４０が円周方向に数ｍｍの間隔を隔てて並設されて、隣接する凹部１４０と凹部１４０との間に軸線方向に延びる凸部１４１が形成され、凸部１４１の頂面１４１ａは、回転体１２３の軸線を曲率中心とする円弧面で構成されている。固定子１２８の凹部１４０は、その深部から回転方向Ｘの遅れ側に向けて傾斜して延びている。即ち、固定子１２８の凹部１４０は、深部の半円形の壁１４０ａと、この深部壁１４０ａの一端（回転方向Ｘの遅れ側端）から接線方向に回転方向Ｘの遅れ側に向けて傾斜して延びる遅れ側壁１４０ｂと、深部壁１４０ａの他端（回転方向Ｘの進み側端）から接線方向に回転方向Ｘの遅れ側に向けて傾斜して延びる進み側壁１４０ｃとで形成されている。より具体的には、遅れ側壁１４０ｂは、固定子１２８の内周面と角度θ_４で交差し、また、進み側壁１４０ｃは、固定子１２８の内周面と角度θ_５で交差している。遅れ側壁１４０ｂの交差角度θ_４は３０゜〜８０゜から選択され、進み側壁１４０ｃの交差角度θ_５は３０゜〜８０゜から選択される。

上記の粉砕機１２０によれば、排出口１２７に連結された送風機による吸引力によって、供給口１２６からのトナー原料粉体が搬送気体と共に機内を通過し、その際に粉砕作用を受けて粉砕され排出口１２７から外部に出る。
粉砕機１２０の機内で行われる粉砕は、回転体１２３と固定子１２８との間の間隙１２９に安定した螺旋状の気流が得られ、また、固定子１２８のＵ字形状の凹部１４０の中に渦度が高く且つ複数の渦が定常的に発生するため、ミクロンオーダーの比較的粒度分布の狭い製品を作ることができる。

なお、図１３において、回転体及び固定子は、横置きに配置されていたが、縦置きに配置されてもよい。

回転体を有する粉砕手段の他の一例を図を用いて説明する。図１５は、回転体を有する粉砕手段（粉砕機）の他の一例を示す概略断面である。図１５に示す粉砕機は、下方に気体導入口５１５を設け上方に気体及びトナー原料粉体の排出口５１６を設けた本体５１７を有している。本体５１７の内部は、筒状部材５１８によって外側の粉砕室Ａと内側の分級室Ｂとに区分されている。粉砕室Ａは、粉砕部材５１９を備えたロータ５１９Ａを内蔵するとともに、下方側で気体導入口５１５に連通している。分級室Ｂは、粗粉と微粉を分級して微粉のみを通過させる分級機構５２０を経由して排出口５１６に連通している。尚、トナー原料粉体は、本体５１７の横側部に設けた投入口５１７Ａから粉砕室Ａに投入される。また、排出口５１６は図示しないバグフィルター内蔵の集塵機を通して外部に向けて吸引排気されている。ロータ５１９Ａは、上下軸心周りに回転自在であり、ロータ５１９Ａの外周部に、縦型ハンマータイプの粉砕部材５１９が粉砕室Ａの内壁部に装着されたライナ５２１と間隙を隔てる状態で複数取付けられている。そして、粉砕室Ａにおいて投入物が粉砕部材５１９から機械的衝撃力を受けて粉砕される。尚、過粉砕を避けるために、上記ロータ５１９Ａの回転周速は１５０ｍ／秒間以下に制限することが好ましい。

分級機構５２０は、上下軸心周りに回転自在な回転体５２２の外周部に複数の分級羽根５２３を立設させた構造であり、粉砕物に作用する分級室Ｂから排出口５１６に向かう気流の搬送力と回転体５２２によって付与される遠心力の差によって微粉と粗粉を分離する。即ち、粉砕室Ａから分級室Ｂに流入した粉砕物のうち、気流による搬送力の方が大きく作用する微粉は分級羽根５２３を通過して排出口５１６から排出され、遠心力の方が大きく作用する粗粉は分級羽根５２３を通過せずに筒状部材５１８の下方から粉砕室Ａに戻る。

次に、本発明におけるトナー製造方法の一例について図を用いて説明する。図１６は、本発明のトナー製造方法の一例の概略流れ図である。機械式粉砕機１０１を用いたトナーの製造において、第１温調機１１５に供給（流入）された気体（例えば、空気）は一定温度まで冷却され、除湿機１１６に供給される。除湿機１１６へ供給された気体は、あらかじめ決められている露点温度まで除湿され、第２温調機１１７へ供給される。第２温調機１１７へ供給された気体はあらかじめ決められている機械式粉砕機入口エアー温度まで冷却される。供給口１０６から供給されるトナー原料粉体１０５は、調温及び調湿された気体とともに、異物分離手段１０７に供給され、混入した金属製異物と分離される。金属製異物と分離されたトナー原料粉体１０５は、機械式粉砕機１０１に供給され、粉砕される。粉砕室１０４で処理された粉砕物１０８は、サイクロン１０９で捕集され、次工程で更に加工される。サイクロン１０９で捕集されないトナーはバグフィルター１１０で捕集され、再利用又は廃棄される。
図１６において、１１１はブロワーである。ブロワー１１１から排気された気体は機械式粉砕機１０１の負荷にもよるが、その大半は第１温調機１１５の流入部へ供給される。この場合、気体を循環利用するため、特に調湿にかかるエネルギーを節約することができる。なお、図１６において、１０２は回転体、１０３は固定子、１０４ａは粉砕機入口、１０４ｂは、粉砕機出口である。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜トナー製造＞
図１６に示す装置構成により、トナー製造を行った。

−トナー原料粉体の製造−
下記配合の混合物を溶融混練して冷却した後、更に粗粉砕して、重量平均粒子径が４００μｍの粗粉砕物（トナー原料粉体）を得た。
〔配合〕
スチレン−アクリル共重合体 １００質量部
カーボンブラック １０質量部
ポリプロピレン ５質量部
サリチル酸亜鉛 ２質量部

−異物分離工程−
得られたトナー原料粉体を用い、図１７に示す異物分離手段を用いて異物分離工程を行った。評価のため、金属製異物として、直径１ｍｍのステンレス製ボールを用いた。これは、混練機において発生する金属製異物の平均的な大きさを想定したものである。
前記トナー原料粉体１００質量部に前記金属製異物０．１質量部（前記トナー原料粉体１０ｋｇ当たり前記金属製異物を約２，５００個）を混合したものを、送風機を用いて、前記トナー原料粉体としての供給量は１０ｋｇ／ｈで異物分離手段に搬送し、異物分離工程を行った。
用いた異物分離手段の装置構成、及び異物分離工程の各条件について以下に示す。

〔異物分離手段の装置構成〕
異物分離室２は、直径４７０ｍｍ×高さ６２７ｍｍの円筒形状である。
投入管３は、直径１６０ｍｍの円筒形状である。
排出管４は、長軸２１０ｍｍ、短軸１５０ｍｍの楕円形円筒形状である。
投入管３は、異物分離室２下方側面に接続されている。
排出管４は、異物分離室２上面に接続されている。
投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３、及び前記一端と反対側の他端の中心部３３を結ぶ配管中心線４３と、重力方向と直交する方向とがなす角度（θ）は、６°である。
投入管３には、遮蔽部分５が形成されている。遮蔽部分５は、図２に示すような、投入管３の内面の重力方向と反対方向側から重力方向に向かって順次投入管３の内面を遮蔽する構造をしている。遮蔽部分５は、投入管３におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２５％小さくしている。遮蔽部分５の厚みは３ｍｍとした。
異物分離室２は、排出管４と異物分離室２との接続部に、異物分離室２の内側に突出した突出部６を有する。突出部６の突出長さ（Ｌ_６）は、２０ｍｍであり、異物分離室２の高さ６２７ｍｍの３％である。突出部６の厚みは２ｍｍとした。
排出管４と異物分離室２との接続部と、投入管３と異物分離室４との接続部との距離（Ｌ）は、前記式（１）を満たすようにした。

投入管３における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）を２５．０ｍ／ｓとした。
異物分離室２における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）を２．５ｍ／ｓとした。

−粉砕工程−
異物分離工程に続いて、粉砕工程を行った。
図１３に示す粉砕機（機械式粉砕機）を用いて粉砕を行った。回転体１２３と固定子１２８との間隙１２９は、１ｍｍとした。回転体１２３の周速は、９４．２ｍ／ｓ（３，０００ｒｐｍ）とした。粉砕機への前記トナー原料粉体の供給量は、１０ｋｇ／ｈとした。

粉砕機による粉砕後の粉砕物は、サイクロンにより微粉末を除去し、更に外添剤を添加してトナーを得た。
得られたトナーの体積平均粒子径は、９．５μｍであった。

〔評価〕
以下の評価を行った。結果を表１−１に示す。

＜異物分離率＞
トナー製造を１時間行った後、異物分離室に残った金属製異物の質量を測定し、異物分離工程におけるトナー原料粉体からの異物分離率（％）を下記計算式から求めた。
異物分離率（％）＝１００×Ｍ１／Ｍ０
Ｍ０：評価中に異物分離室に入った金属製異物の質量
Ｍ１：評価後に異物分離室に残った金属製異物の質量

＜トナー帯電量＞
トナー及びキャリアをトナー濃度７質量％の現像剤として温度４０℃で湿度７０％の環境下に２時間放置した。続いて、前記現像剤を金属ゲージに入れ、回転数２８５ｒｐｍの攪拌装置で所定時間攪拌混合した６ｇの初期剤から、１ｇの現像剤を計量した。計量した１ｇの現像剤を、東芝ケミカル株式会社製のブローオフ帯電量測定器を用いてトナーの帯電量を測定した。

＜感光体の損傷＞
得られたトナーについて、株式会社リコー製のＡｆｉｃｉｏ ＭＰ３０１ ＳＰＦを用いて、画像面積率８％のチャートを用いて１万枚画像形成を行い、画像形成後の感光体の状態を観察し、以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
○：感光体にキズの発生無し
×：感光体にキズの発生有り（１箇所〜４箇所）
××：感光体にキズの発生有り（５箇所以上）

（実施例２〜６）
実施例１において、トナー原料粉体の供給量、及び粉砕機の条件を表１−１に記載の条件に変更した以外は、実施例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−１に示す。

（比較例１）
実施例１において、異物分離手段を用いず、異物分離工程を行わなかった以外は、実施例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−２に示す。

（比較例２〜６）
比較例１において、トナー原料粉体の供給量、及び粉砕機の条件を表１−２に記載の条件に変更した以外は、比較例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−２に示す。

（実施例７〜２１）
実施例１において、異物分離手段における各種条件を表１−３、及び表１−４に記載の条件に変えた以外は、実施例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−３、及び表１−４に示す。

表１−３、及び表１−４において、「重力方向と直交する方向とがなす角度θ」とは、「投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度」を表す。「遮蔽部分面積率」とは、トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における投入管の面積に対する遮蔽部分の面積（％）を表す。

トナーの製造の際に異物分離手段を設けない比較例１〜６では、金属製異物がトナーに混入したことによると考えられる感光体の損傷が見られた。
また、比較例１〜６では、粉砕機の損傷、及び停止が起こった。
一方、異物分離手段を設けた実施例１〜２１では、金属製異物による感光体の損傷は見られなかった。
投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が０°超５０°以下であることにより、異物分離率は、９８％以上となり、優れていた（例えば、実施例１、８〜１３）。更に、前記角度が、３°〜３０°であることにより、異物分離率は、１００％となった（例えば、実施例１、９〜１１）。
トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における投入管の面積に対する遮蔽部分の面積（遮蔽部分面積率）が０％超６０％以下であることにより、異物分離率は、９８％以上となり、優れていた（例えば、実施例１、１４〜２１）。更に、前記遮蔽部分面積率が、２０％〜３０％であることにより、異物分離率は、１００％となった（例えば、実施例１、１７〜１８）。
実施例１〜２１においては、粉砕機の損傷、及び停止は生じなかった。
なお、異物分離率が８０％でも、感光体の損傷は生じなかった。これは、異物分離率が８０％あると、分離されなかった金属製異物は、感光体を損傷させるまでの数量及びエネルギーを有していなかったためと考えられる。

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ トナー原料粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有する異物分離手段と、
前記異物分離手段の前記排出管に接続された、回転体を有する粉砕手段とを有することを特徴とするトナー製造装置である。
＜２＞ 異物分離室において、排出管と前記異物分離室との接続部が、投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されている前記＜１＞に記載のトナー製造装置である。
＜３＞ 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部が、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にある前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のトナー製造装置である。
＜４＞ 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が、０°超５０°以下である前記＜３＞に記載のトナー製造装置である。
＜５＞ 投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のトナー製造装置である。
＜６＞ 遮蔽部分が、投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２０％〜３０％小さくする前記＜５＞に記載のトナー製造装置である。
＜７＞ 排出管が、異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されている前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のトナー製造装置である。
＜８＞ 異物分離室が、排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のトナー製造装置である。
＜９＞ 粉砕手段が、回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子とを有する前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のトナー製造装置である。
＜１０＞ 異物分離室において、排出管と前記異物分離室との接続部が、投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、前記排出管と前記異物分離室との接続部と、前記投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）が、下記式（１）を満たす前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のトナー製造装置である。
ｍ×ｇ×Ｌ_ｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ^２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌ_ｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ^２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
＜１１＞ トナー原料粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有する異物分離手段の前記異物分離室において、重力を利用して前記トナー原料粉体中に含まれる前記金属製異物を前記トナー原料粉体から分離する異物分離工程と、
前記異物分離工程において前記排出管から排出された前記トナー原料粉体を、回転体を有する粉砕手段により粉砕する粉砕工程とを含むことを特徴とするトナー製造方法である。
＜１２＞ 異物分離室において、排出管と前記異物分離室との接続部が、投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されている前記＜１１＞に記載のトナー製造方法である。
＜１３＞ 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部が、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にある前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載のトナー製造方法である。
＜１４＞ 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が、０°超５０°以下である前記＜１３＞に記載のトナー製造方法である。
＜１５＞ 投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有する前記＜１１＞から＜１４＞のいずれかに記載のトナー製造方法である。
＜１６＞ 遮蔽部分が、投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２０％〜３０％小さくする前記＜１５＞に記載のトナー製造方法である。
＜１７＞ 排出管が、異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されている前記＜１１＞から＜１６＞のいずれかに記載のトナー製造方法である。
＜１８＞ 異物分離室が、排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有する前記＜１１＞から＜１７＞のいずれかに記載のトナー製造方法である。
＜１９＞ 粉砕手段が、回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子とを有する前記＜１１＞から＜１８＞のいずれかに記載のトナー製造方法である。
＜２０＞ 異物分離室において、排出管と前記異物分離室との接続部が、投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、前記排出管と前記異物分離室との接続部と、前記投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）が、下記式（１）を満たす前記＜１１＞から＜１９＞のいずれかに記載のトナー製造方法である。
ｍ×ｇ×Ｌ_ｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ^２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌ_ｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ^２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。

１ 異物分離手段
２ 異物分離室
３ 投入管
４ 排出管
５ 遮蔽部分
２３ 中心部
３３ 中心部
４３ 配管中心線
１０２ 回転体
１０３ 固定子
１０５ トナー原料粉体
１０７ 異物分離手段
１２３ 回転体
１２８ 固定子
１２９ 間隙

特開２０１０−５１８７５号公報 特開２００９−１３１９６５号公報

Claims (16)

1. トナー原料粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有する異物分離手段と、
   前記異物分離手段の前記排出管に接続された、回転体を有する粉砕手段とを有するトナー製造装置であって、
   異物分離室において、排出管と前記異物分離室との接続部が、投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、
   前記異物分離手段において、前記投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部が、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にあり、前記投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が、０°超５０°以下であることを特徴とするトナー製造装置。
2. 前記投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有する請求項１に記載のトナー製造装置。
3. 前記遮蔽部分が、前記投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２０％〜３０％小さくする請求項２に記載のトナー製造装置。
4. 前記排出管が、前記異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されている請求項１から３のいずれかに記載のトナー製造装置。
5. 前記異物分離室が、前記排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有する請求項１から４のいずれかに記載のトナー製造装置。
6. 前記粉砕手段が、前記回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子とを有する請求項１から５のいずれかに記載のトナー製造装置。
7. 前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部が、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、前記排出管と前記異物分離室との接続部と、前記投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）が、下記式（１）を満たす請求項１から６のいずれかに記載のトナー製造装置。
   ｍ×ｇ×Ｌ _ｈ ＞（１／２）×ｍ×ｖ ^２ ・・・式（１）
   ただし、上記式（１）中、Ｌ _ｈ は、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ ^２ 〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
8. 前記異物分離手段において、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度が、１６．０ｍ／ｓ〜３１．０ｍ／ｓであり、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）と、前記異物分離室における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）とが、Ｖｉｎ≧８×Ｖｏｕの式で表される関係を満たす請求項１から７のいずれかに記載のトナー製造装置。
9. トナー原料粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有する異物分離手段の前記異物分離室において、重力を利用して前記トナー原料粉体中に含まれる前記金属製異物を前記トナー原料粉体から分離する異物分離工程と、
   前記異物分離工程において前記排出管から排出された前記トナー原料粉体を、回転体を有する粉砕手段により粉砕する粉砕工程とを含むトナー製造方法であって、
   異物分離室において、排出管と前記異物分離室との接続部が、投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、
   前記異物分離手段において、前記投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部が、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にあり、前記投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が、０°超５０°以下であることを特徴とするトナー製造方法。
10. 前記投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有する請求項９に記載のトナー製造方法。
11. 前記遮蔽部分が、前記投入管におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２０％〜３０％小さくする請求項１０に記載のトナー製造方法。
12. 前記排出管が、前記異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されている請求項９から１１のいずれかに記載のトナー製造方法。
13. 前記異物分離室が、前記排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有する請求項９から１２のいずれかに記載のトナー製造方法。
14. 前記粉砕手段が、前記回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子とを有する請求項９から１３のいずれかに記載のトナー製造方法。
15. 前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部が、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、前記排出管と前記異物分離室との接続部と、前記投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）が、下記式（１）を満たす請求項９から１４のいずれかに記載のトナー製造方法。
    ｍ×ｇ×Ｌ _ｈ ＞（１／２）×ｍ×ｖ ^２ ・・・式（１）
    ただし、上記式（１）中、Ｌ _ｈ は、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ ^２ 〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
16. 前記異物分離手段において、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度が、１６．０ｍ／ｓ〜３１．０ｍ／ｓであり、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）と、前記異物分離室における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）とが、Ｖｉｎ≧８×Ｖｏｕの式で表される関係を満たす請求項９から１５のいずれかに記載のトナー製造方法。