JPH05309288A - 衝突式気流粉砕機、微粉体製造装置及びトナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突式粉砕を行うにあたり、粉砕物の融着、
凝集、粗粒化等を防止し、より一層効率良く粉砕し得る
粉砕装置、微粉体製造装置及びトナーの製造方法を提供
することにある。 【構成】 加速管の後端部に被粉砕物を加速管内に供給
するための被粉砕物供給口を有し、粉砕室に衝突部材を
有し、粉砕室側壁と衝突部材の縁端部との最近接距離ｌ
₁ が粉砕室前壁と衝突部材の縁端部との最近接距離ｌ₂
よりも短いことを特徴とする衝突式気流粉砕機である。
さらに、該粉砕機と特定な気流分級機とを組み合わせた
微粉体製造装置及び該装置を使用するトナーの製造方法
に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、気流分級手段及び高
圧気体を用いて粉砕を行うための衝突式気流粉砕手段を
具備する微粉体製造装置、及び静電荷像現像用トナーを
製造するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】例えば、図２３に示す衝突式気流粉砕機で
は、高圧気体供給ノズル４７を接続した加速管４６の出
口４５に対向して衝突部材４３を設け、前記加速管４６
に供給した高圧気体により、加速管４６の中途に連通さ
せた粉体原料供給口から加速管４６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４３
の衝突面に衝突させ、その衝撃によって粉砕している。

【０００４】しかしながら、図２３の衝突式気流粉砕機
では、被粉砕物の供給口４０が加速管４６の中途に設け
られているため、加速管４６内に吸引導入された被粉砕
物は、被粉砕物供給口４０を通過直後に、高圧気体供給
ノズル４７より噴出する高圧気流により加速管出口方向
に向かって流路を変更しながら高圧気流中に分散され急
加速される。この状態において被粉砕物の比較的粗粒子
は、慣性力の影響から加速管内の低流部を流れ、また、
比較的微粒子は、加速管内の高流部を流れるので、高圧
気流中に十分に均一に分散されずに、被粉砕物濃度の高
い流れと低い流れに分離したまま、被粉砕物が対向する
衝突部材に部分的に集中して衝突することになり、粉砕
効率が低下しやすく、処理能力の低下を引き起こしやす
い。

【０００５】衝突面４１は、その近傍において、局部的
に被粉砕物及び粉砕物からなる粉塵濃度の高い部分が発
生しやすいため、被粉砕物が樹脂等の低融点物質を含有
する場合は、被粉砕物の融着、粗粒化、凝集等が発生し
易い。また、被粉砕物に摩耗性がある場合は、衝突部材
の衝突面や、加速管に局部的な粉体摩耗が起こり易く、
衝突部材の交換頻度が多くなり、連続的に安定に生産す
るという面では改良すべき点があった。

【０００６】衝突部材の衝突面の先端部分が、頂角１１
０〜１７５°を有する円錐形状のもの（特開平１−２５
４２６６号公報）や、衝突面が衝突部材の中心軸の延長
線と直角に交わる平面上に突起を有した衝突板形状（実
開平１−１４８７４０号公報）が提案されている。これ
らの粉砕機では、衝突面近傍での局部的な粉塵濃度の上
昇をおさえることができるために、粉砕物の融着、粗粒
化、凝集等を多少やわらげることができ、粉砕効率的も
若干向上するが、さらなる改良が望まれている。

【０００７】従来、微粉体製造装置として、衝突式気流
粉砕機と組合される気流分級機は、種々の分級機が提案
されている。その代表的なものとして、図２４に示した
ようなディスパージョンセパレーター（日本ニューマチ
ック工業社製）が一般的に用いられている。

【０００８】図２４に示したようなこの種の気流分級機
の分級室６４への粉体材料供給部は、サイクロン状の形
状をなしており、上部カバー７０の上面中央部には案内
管６２を起立状に設け、該案内管６２の上部外周面に供
給管６３が接続されている。供給管６３は、供給される
粉体材料が案内管円周接線方向に導入されるように接続
されている。

【０００９】図２４に示す気流分吸機において、本体ケ
ーシング７１の下部には円周方向に配列する分級ルーバ
ー６５を設け、外部から分級室６４へ旋回流を起こす分
級エアーを分級ルーバー６５を介して取り入れている。

【００１０】分級室６４の底部に、中央部が高くなる円
錐状（傘状）の分級板６７を設け、該分級板６７の外周
囲に粗粉排出口６６を形成する。また、分級板６７の中
央部には微粉排出管６８を接続し、該微粉排出管６８の
下端部をＬ字形に屈曲し、この屈曲端部を下部ケーシン
グ７２の側壁より外部に位置させる。さらに該微粉排出
管６８はサイクロンや集塵機のような微粉回収手段を介
して吸引ファンに接続しており、該吸引ファンにより分
級室６４に吸引力を作用させ、該ルーバー６５間より分
級室６４に流入する吸引エアーによって分級に要する旋
回流を起こしている。

【００１１】供給管６３より案内管６２内に粉体材料を
供給すると、該粉体材料は案内管６２の内周面に沿って
旋回しながら下降する。この場合粉体材料は、供給管６
３より案内管６２内周面に沿って帯状に下降するため、
分級室６４に流入する粉体材料の分布及び濃度が不均一
となり（分級室へ案内筒内周面の一部からのみ粉体材料
は流入する）、分散が悪い。

【００１２】また、処理量を大きくとると粉体材料の凝
集が一層起こり易く、さらに分散が十分に行われなくな
り、高精度の分級が行えないという問題点がある。ま
た、粉体材料を搬送するエアー量が多い場合、分級室に
流入するエアーの量が多いため分級室において旋回する
粒子の中心向き速度が大きくなり分離粒子径が大きくな
るという問題点がある。

【００１３】したがって、通常分離粒子径を小さくする
場合、案内管上部よりエアーをダンパー６１によりコン
トロールして抜いているが、抜くエアー量が多いと粉体
材料の一部も排出し、損失するという実用上の問題点が
生じる場合もある。

【００１４】近年、複写機やプリンター等の高画質化、
高精細化に伴い現像剤としてのトナーに要求される性能
も一段とシビアになってきており、トナーの粒径は小さ
くなり、トナーの粒度分布としては、粗粒子の無い、微
粉の少ないシャープなものが要求される様になってきて
いる。

【００１５】静電荷像現像用トナーの一般的な製造方法
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、また特開昭５４−４２１４
１号公報、特開昭５５−１８６５６号公報に示されるよ
うないわゆる一成分現像法においては、トナー自身に搬
送性等を付与するための各種磁性材料を用い、他に必要
に応じて離型剤、流動性付与剤を乾式混合し、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、冷却固化した後に、ジェット気流式粉砕機、
機械衝撃式粉砕機等の各種粉砕装置により微砕化し、各
種風力分級機により分級を行うことにより、トナーとし
て必要な粒径にそろえる。これに必要に応じて流動化剤
や滑剤等々を乾式混合しトナーとする。また二成分現像
方法に用いる場合は各種磁性キャリアとトナーとを混ぜ
合わせた後、画像形成に供する。

【００１６】上述の如く、微細粒子であるトナー粒子を
得るためには、従来、図２５のフローチャートに示され
る方法または該方法を一部分として使用する方法が一般
的に採用されている。

【００１７】トナー粗砕物は、第１分級手段に連続的ま
たは逐次供給されて分級され、分級された規定粒度以上
の粗粒子群を主成分とする粗粉は粉砕手段に送って粉砕
された後、再度第１分級手段に循環される。

【００１８】他の規定粒径範囲内の粒子及び規定粒径以
下の粒子を主成分とするトナー微粉砕品は第２分級手段
に送られ、規定粒度を有する粒子群を主成分とする中粉
体と規定粒度以下の粒子群を主成分とする細粉体とに分
級される。

【００１９】粉砕手段としては、各種粉砕装置が用いら
れるが、結着樹脂を主とするトナー粗粉砕物の粉砕に
は、図２３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。
前述の如く、図２３に示す粉砕機は、粉砕効率が低い、
処理能力が少ない、衝突面上での粉砕物の融着物の発
生、及び衝突部材の局部摩耗に依る交換頻度が多い等の
問題点がある。

【００２０】また、第１分級手段として用いる分級機と
しては、分級羽根の回転により強制的に旋回気流をつく
り分級を行うロータ型分級機や外部から導入される気流
に依り旋回気流をつくり分級を行うスパイラル気流分級
機があるが、結着樹脂を主とするトナーの分級には、粉
体が接触する部分に可動部分の少ないスパイラル気流分
級機が好ましく用いられる。

【００２１】前述の如く、粉体材料（トナー粉体）は、
図２４において、供給管６３より案内筒６２内周面に沿
って帯状に下降するため分級室６４に流入する粉体材料
（トナー粉体）の分布及び濃度が不均一となり（分級室
へ案内筒内周面の一部からのみ粉体材料（トナー粉体）
は流入する。）分散が悪く、処理量を大きくとると粉体
材料の凝集がいっそう起こり易く、さらに分散が十分に
行われなくなる為、分級精度が悪化し、トナー微粉砕品
は、粒度分布がシャープなものが得られずブロードなも
のとなり、トナーとしての品質、部どまり等が問題とな
り易い。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決した衝突式気流粉砕機、微粉体製造
装置及び静電荷像現像用トナーの製造方法を提供するこ
とにある。

【００２３】本発明の目的は、被粉砕物を効率よく粉砕
できる衝突式気流粉砕機及び微粉体製造装置を提供する
ことにある。

【００２４】本発明の目的は、粉砕物の融着及び凝集を
防止し得る衝突式気流粉砕機及び微粉体製造装置を提供
することにある。

【００２５】本発明の目的は、粗粒子の生成を防止し得
る衝突式気流粉砕機及び微粉体製造装置を提供すること
にある。

【００２６】本発明の目的は、衝突部材の衝突面及び加
速管での局部的摩耗を防止し得る衝突式気流粉砕機及び
微粉体製造装置を提供することにある。

【００２７】本発明の目的は、被粉砕物の粉砕効率が高
く、粒度分布のシャープな微粉砕物を生成し得る微粉体
製造装置を提供することにある。

【００２８】本発明の目的は、精緻な粒度分布を有する
静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することにあ
る。

【００２９】本発明の目的は、効率良く静電荷像現像用
トナーを生成し得る製造方法を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、高圧
気体により被粉砕物を搬送し加速するための加速音と、
被粉砕物を微粉砕するための粉砕室とを有する衝突式気
流粉砕機において、加速管の後端部には被粉砕物を加速
管内に供給するための被粉砕物供給口を有し、粉砕室内
には、加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突面を
有する衝突部材が具備されており、粉砕室は、衝突部材
で粉砕された被粉砕物を衝突によりさらに粉砕するため
の側壁を有し、側壁と衝突部材の縁端部との最近接距離
ｌ₁ は、衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の縁端
部との最近接距離ｌ₂ よりも短いことを特徴とする衝突
式気流粉砕機に関する。

【００３１】さらに、本発明は、気流分級手段と、衝突
式気流粉砕手段とが連通している微粉体製造装置におい
て、気流分級手段は、粉体供給管と分級室を有し；分級
室の上部に粉体供給管と連通する案内室が設けられてお
り；案内室と分級室との間に複数の導入ルーバーが設け
られており、導入ルーバー間の間隙を介して粉体が搬送
エアーとともに案内室から分級室へ導入され；分級室の
底部に、中央部が高くなっている分級板が設けられてお
り；分級室の壁側に分級ルーバーを有し、分級室におい
て搬送エアーとともに供給された粉体は、分級ルーバー
間の間隙を介して流入するエアーによって旋回流動さ
れ、粉体は、遠心分離によって微粉と粗粉に分級され；
分級された微粉を排出するための微粉排出口が分級板の
中央部に設けられ、微粉排出口には微粉排出管が接続さ
れており；分級された粗粉を排出するための粗粉排出口
が分級板の外周部に形成されており；排出された粗粉を
衝突式気流粉砕手段に供給するための連通手段が具備さ
れており；及び衝突式気流粉砕手段は、高圧気体により
供給された粗粉を搬送し加速するための加速管と、粗粉
を微粉砕するための粉砕室とを有し；加速管の後端部に
は粗粉を加速管内に供給するための粗粉供給口を有し；
粉砕室内には、加速管の出口の開口面に対向して設けた
衝突面を有する衝突部材が具備されており；粉砕室は、
衝突部材で粉砕された粗粉の粉砕物を衝突によりさらに
粉砕するための側壁を有し、側壁と衝突部材の縁端部と
の最近接距離ｌ₁ は、衝突面に対向する粉砕室前壁と衝
突部材の縁端部との最近接距離ｌ₂ よりも短いことを特
徴とする微粉体製造装置に関する。

【００３２】さらに、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、混練物を冷却
し、冷却物を粉砕手段によって粉砕して粉砕物を得、得
られた粉砕物を気流分級手段で粗粉と微粉とに分級し、
分級された粗粉を衝突式気流粉砕手段により微粉砕して
微粉体を生成し、生成した微粉体から気流分級手段で微
粉を分級し、分級された微粉から静電荷像現像用トナー
を製造する方法において、前記気流分級手段は、粉体供
給管と分級室を有し；分級室の上部に粉体供給管と連通
する案内室が設けられており；案内室と分級室との間に
複数の導入ルーバーが設けられており、導入ルーバー間
の間隙を介して粉体が搬送エアーとともに案内室から分
級室へ導入され；分級室の底部に、中央部が高くなって
いる分級板が設けられており；分級室の側壁に分級ルー
バーを有し、分級室において搬送エアーとともに供給さ
れた粉体は、分級ルーバー間の間隙を介して流入するエ
アーによって旋回流動され、粉体は、遠心分離によって
微粉と粗粉に分級され；分級された微粉を排出するため
の微粉排出口が分級板の中央部に設けられ、微粉排出口
には微粉排出管が接続されており；分級された粗粉を排
出するための粗粉排出口が分級板の外周部に形成されて
おり；排出された粗粉を前記衝突式気流粉砕手段に供給
し；前記衝突式気流粉砕手段は、高圧気体により供給さ
れた粗粉を搬送し加速するための加速管と、粗粉を微粉
砕するための粉砕室とを有し；加速管の後端部には粗粉
を加速管内に供給するための粗粉供給口を有し；粉砕室
内には、加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突面
を有する衝突部材が具備されており；粉砕室は、衝突部
材で粉砕された粗粉の粉砕物を衝突によりさらに粉砕す
るための側壁を有し、側壁と衝突部材の縁端部との最近
接距離ｌ₁ は、衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材
の縁端部との最近接距離ｌ₂ よりも短く、粉砕室内にお
いては、衝突部材の衝突面と側壁において粗粉の粉砕及
び粗粉の粉砕物のさらなる粉砕を行うことを特徴とする
静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。

【００３３】

【実施例】以下、本発明をさらに具体的に説明する。

【００３４】実施例１ 図１乃至図６は、本発明の衝突式気流粉砕機の一具体例
を説明するための図である。

【００３５】図１において、被粉砕物供給管５より供給
された被粉砕物８０は、加速管１の加速管スロート部２
の内壁と、高圧気体噴出ノズル３の外壁との間で形成さ
れた被粉砕物供給口４（スロート部分でもある）から加
速管１へ供給される。

【００３６】高圧気体噴出ノズル３の中心軸と、加速管
１の中心軸とは実質的に同軸上にあることが好ましい。

【００３７】一方、高圧気体は、高圧気体供給口６より
導入され、高圧気体チャンバー７を経由して好ましく
は、複数本の高圧気体導入管８を通り高圧気体噴出ノズ
ル３より加速管出口９方向に向って急激に膨張しながら
噴出する。この時、加速管スロート部２の近傍で発生す
るエゼクター効果により、被粉砕物８０は、被粉砕物８
０と共存している気体に同伴されながら、被粉砕物供給
口４より、加速管出口９方向に向って加速管スロート部
２において高圧気体と均一に混合されながら急加速さ
れ、加速管出口９に対向した衝突部材１０の衝突面１６
に、粉塵濃度の偏りなく均一な固気混合流の状態で衝突
する。衝突時に発生する衝撃力は、十分分散した個々の
粒子（被粉砕物８０）に与えられる為、非常に効率の良
い粉砕が実施できる。

【００３８】衝突部材１０の衝突面１６にて粉砕された
粉砕物は、さらに粉砕室１２の側壁１４と二次衝突（ま
たは、三次衝突）し、衝突部材１０の後方に配設された
粉砕物排出口１３より排出される。

【００３９】また、衝突部材１０の衝突面１６が図１に
示す如く、錐体形状や、図２１及び図２２に示す如く、
衝突面１６が円錐状の突起を有する衝突面であること
が、粉砕室１２内における粉砕物の分散を均一に行い、
側壁１４との二次衝突を効率良く行う上で好ましい。さ
らに、粉砕物排出口１３が衝突部材１０よりも後方にあ
る場合、粉砕物の排出を円滑に行うことができる。

【００４０】図２は、粉砕室の拡大図を示す。図２にお
いて、衝突部材１０の縁端部１５と側壁１４との最近接
距離ｌ₁ は、前壁１７と衝突部材１０の縁端部１５との
最近接距離ｌ₂ よりも短いことが、加速管出口９の近傍
の粉砕室内の粉体濃度を高くしない為に重要である。さ
らに、最近接距離ｌ₁ が最近接距離ｌ₂ より短いので、
側壁での粉砕物の二次衝突を効率良くおこなうことがで
きる。また、衝突部材１０は、加速管の長軸に対して９
０°よりも小さい傾きθ₁ （より好ましくは、５５°〜
８７．５°、さらに好ましくは６０°〜８５°の傾きθ
₁ ）を有する斜面を衝突面として有することが、粉砕物
を均一に分散し、側壁１４で二次衝突を効率良くおこな
うためには好ましい。

【００４１】図２３に示す如く、衝突面４１が加速管４
６に対して、９０度の平面状の衝突部材である粉砕機に
比べ、傾斜した衝突面を有する粉砕機は、樹脂や粘着性
のある物質を粉砕する場合、被粉砕物の融着，凝集，粗
粒化が発生しにくく、高い粉塵濃度での粉砕が可能にな
る。また摩耗性のある被粉砕物においては、加速管内壁
や衝突部材の衝突面に発生する摩耗が局部的に集中する
ことがなく長寿命化が図れ、安定的な運転が可能にな
る。

【００４２】また、加速管１の長軸方向の傾きは、好ま
しくは、鉛直方向に対して０〜４５°の範囲内であれ
ば、被粉砕物８０が被粉砕物供給口４で閉塞することな
く処理可能である。

【００４３】被粉砕物の流動性が良好でないものは、被
粉砕物供給管５の下方にコーン状部材を有する場合、小
量ではあるが、コーン状部材の下部に滞留する傾向があ
り、加速管１の傾きとしては、鉛直方向に対して０〜２
０°（より好ましくは０〜５°）範囲内であれば下方コ
ーン状部での被粉砕物の滞留もなく、被粉砕物をスム−
ズに加速管に供給し得る。

【００４４】粉砕室の形状は、図５に示す如くＣ−Ｃ′
断面において側壁が実質的に円形または楕円形を有して
いることが粉砕の均一性及び粉砕物を円滑に排出する点
で好ましい。

【００４５】図３は、図１におけるＡ−Ａ′断面図を示
す。図３からは、被粉砕物８０が加速管１へ円滑に供給
されることが理解される。

【００４６】加速管中心軸の延長と直角に交わる、加速
管出口９の面と対向する衝突部材１０の衝突面１６の最
外周端部１５との距離ｌ₂ は、衝突部材１０の直径の
０．２倍から２．５倍の範囲が粉砕効率的に好ましく、
０．４倍から１．０倍の範囲内であればより良好であ
る。

【００４７】距離ｌ₂ が０．２倍未満では、衝突面１６
近傍の粉塵濃度が異常に高くなる場合があり、また、
２．５倍を超える場合は、衝撃力が弱まり、その結果、
粉砕物が低下する傾向がある。

【００４８】衝突部材１０の最外周端部１５と側壁１４
との最短距離ｌ₁ は、衝突部材１０の直径の０．１倍か
ら２倍の範囲が好ましい。

【００４９】０．１倍未満では、高圧気体の通過時の圧
力損失が大きく、粉砕効率が低下し易く、粉砕物の流動
状態がスムーズにいかない傾向があり、２倍を超える場
合は、粉砕室内壁１４での被粉砕物の二次衝突の効果が
減少し、粉砕効率が低下する傾向がみられる。

【００５０】より具体的には、加速管の長さは、５０〜
５００ｍｍが好ましく、衝突部材１０の直径は３０〜３
００ｍｍを有することが好ましい。

【００５１】さらに、衝突部材１０の衝突面１６及び側
壁１４は、セラミックで形成されていることが耐久性の
点では好ましい。

【００５２】図４は、図１におけるＢ−Ｂ′断面図を示
す。図４において、被粉砕物供給口４を通過する被粉砕
物供給口４の鉛直方向に対する垂直面内の被粉砕物の分
布状態は、加速管１の鉛直方向に対する傾きが大きい
程、分布上に偏りがある為、傾きが小さい程分布は、よ
り均一化される。加速管１の傾きとしては、０〜５°の
範囲内が最も良好であることが、加速管１を透明なアク
リル樹脂製の内部観察用加速管に変えることにより確認
できた。

【００５３】図５は、図１におけるＣ−Ｃ′断面図を示
す。図５において、衝突部材支持体１１と側壁１４との
間の粉砕室１２を通って粉砕物は後方に排出される。

【００５４】図６は、図１におけるＤ−Ｄ′断面図を示
す。図６においては、２本の高圧気体導入管８が設置さ
れているが、場合により、高圧気体導入管８は１本であ
っても３本以上であっても良い。

【００５５】実施例２ 図７及び図８は、加速管出口９と被粉砕物供給口４との
間に二次気体導入口１８を有する衝突式気流粉砕機の一
具体例を示す図である。

【００５６】該被粉砕物供給口４と該加速管出口９との
間に設けた二次気体導入口１８は、該高圧気体噴出口よ
り噴出した高圧気体が、加速管内で急速膨張、急加速す
る際に、加速管内壁近傍に発生する過流による気流の乱
れを防止し、整流させる為の気体の供給口である。

【００５７】該加速管内で急速膨張した高圧気体に同伴
された被粉砕物が急加速される際に、該二次気体導入口
より供給された二次気体の整流効果により、さらに加速
性能の向上が図れ、粉砕効率の向上に役立っている。

【００５８】該二次気体導入口の形状に関しては、図８
に示す様な、加速管の中心軸と直角に交わる加速管内壁
の同心円上に複数設けられたものが例示されているが、
これらに限定されるものではない。

【００５９】また、該二次気体導入口より供給する気体
の圧力は、大気圧または加圧気体が使用可能であり、空
気の如き気体の圧力、流量等は、適宜、状況に合わせて
調整することが可能である。

【００６０】実施例３ 図９及び図１０は、加速管出口９と被粉砕物供給口４と
の間に環状の二次気体導入口１９を有する衝突式気流粉
砕機の一具体例を示す図である。二次気体導入口１９へ
は、気体導入部材２０から常圧の空気または加圧された
空気または気体が供給される。

【００６１】図１０は、図９におけるＦ−Ｆ′断面図を
示す。

【００６２】実施例４ 図１１乃至図１３は、本発明の衝突式気流粉砕機の他の
具体例を示す該略図である。

【００６３】図１１において、図１と同一の番号は、同
一部材を示す。

【００６４】図１１に示す衝突式気流粉砕機において、
鉛直線を基準にして、加速管１の長軸方向の傾きが好ま
しくは０〜４５°（より好ましくは０〜２０°、さらに
好ましくは０〜５°）となる様に設置された被粉砕物供
給口２０より加速管スロート部４を通過して被粉砕物８
０は加速管１に供給される。加速管１には圧縮空気の如
き圧縮気体が該スロート部内壁と該被粉砕物供給口外壁
から導入されており、加速管１に供給された被粉砕物８
０は瞬時に加速されて高速度を有するようになる。そし
て、高速度で加速管出口９から粉砕室１２に噴出された
被粉砕物８０は、衝突部材１０の衝突面１６に衝突して
粉砕される。

【００６５】被粉砕物８０を加速管１のスロート４の中
央部から投入し、加速管１内の被粉砕物８０を分散し、
加速管出口９から被粉砕物８０を均一に噴出させ、対向
する衝突部材１０の衝突面１６に効率よく衝突させるこ
とで、粉砕効率を従来より向上させることができる。

【００６６】また、衝突部材１０の衝突面１６が、図１
１に示す様な錐体形状や図２１及び図２２に記す様な、
衝突面上に円錐状の突起を有した形状であると、衝突後
の分散も良好となり被粉砕物の融着、凝集、粗粒化が発
生せず、高粉塵濃度での粉砕が可能であり、また摩耗性
のある被粉砕物においては、加速管内壁や衝突部材の衝
突面に発生する摩耗が局部的に集中することがなく長寿
命化が図れ安定的な運転が可能になる。

【００６７】図１２は、図１１におけるＧ−Ｇ′断面図
を示す。被粉砕物供給ノズル２０から被粉砕物８０が加
速管１に供給され、スロート部４を通って高圧気体が加
速管１に供給される。

【００６８】図１３は、図１１におけるＨ−Ｈ′断面図
を示す。図１に示す粉砕機と同様に、加速管１の長軸方
向の傾きは０〜４５°の範囲内であれば、被粉砕物８０
が、被粉砕物供給口２０で閉塞することなく処理できる
が、被粉砕物８０の流動性が良好でないものは、被粉砕
物供給管５の下部で滞留する傾向があり、加速管１の傾
きとしては、０〜２０°（さらに好ましくは、０〜５
°）の範囲であれば、被粉砕物８０の滞留もなく、被粉
砕物８０がスムーズに加速管１内に供給される。

【００６９】図１に示す粉砕機と、図１１に示す粉砕機
とを比較した場合、図１に示す粉砕機の方が、被粉砕物
８０が加速管内に良好に分散されて供給されるので粉砕
効率が良好であった。

【００７０】実施例５ 図１４及び図１５は、加速管出口９とスロート部４との
間に二次気体導入口１８を有する衝突式気流粉砕機の一
具体例を示す図である。

【００７１】図１５は、図１４におけるＩ−Ｉ′断面図
を示す。

【００７２】実施例６ 図１６及び図１７は、加速管出口９とスロート部４との
間に環状の二次気体導入口１９を有する衝突式気流粉砕
機の一具体例を示す図である。二次気体導入口１９へ
は、気体導入部材２０から常圧の空気または加圧された
空気または気体が供給される。

【００７３】図１７は、図１６におけるＪ−Ｊ′断面図
を示す。

【００７４】実施例７ 図１８は、本発明の微粉体製造装置の一具体例を示す概
略図である。

【００７５】図１８において、衝突式気流粉砕機の被粉
砕物供給管と気流分級機の粗粉排出口を有するホッパー
とを連通させ、かつ衝突式気流粉砕機の粉砕物排出口１
３と気流分級機の粉体供給管２４とを連通させた装置で
ある。

【００７６】本実施例に用いた衝突式気流粉砕機は、図
１に示す衝突式気流粉砕機と同形のものを使用した。

【００７７】図１８において、３６は筒状の本体ケーシ
ングを示し、３１は下部ケーシングを示し、その下部に
粗粉排出用のホッパー３２が接続されている。本体ケー
シング３６の内部は、分級室２８が形成されており、こ
の分級室２８の上部は本体ケーシング３６の上部に取付
けた環状の案内室２６と中央部が高くなる円錐状（傘
状）の上部カバー２５によって閉鎖されている。

【００７８】分級室２８と案内室２６の間の仕切壁に円
周方向に配列する複数の導入ルーバー２７を設け、案内
室２６に送り込まれた粉体材料とエアーを各導入ルーバ
ー２７の間より分級室２８に旋回させて流入させる。な
お、供給筒２４を経て案内室４５の中を流動するエアー
と粉体材料は、各導入ルーバー２７に均一に分配される
ことが精度よく分級する為に好ましい。導入ルーバー２
７へ到達するまでの流路は遠心力による濃縮が起りにく
い形状にする必要があり、本実施例では供給管２４を分
級室２８の水平面に対して垂直な上方向から接続させて
いるが、これに限定されるものではない。

【００７９】このようにして、導入ルーバー２７を介し
て、エアーと粉砕材料は分級室２８へ供給され、導入ル
ーバー２７を介して、分級室２８へ供給する際に従来の
方式より著しい分散の向上が得られる。また、導入ルー
バー２７は可動であり、導入ルーバー間隔は調整でき
る。

【００８０】本体ケーシング３６の下部には円周方向に
配列する分級ルーバー３７を設け、外部から分級室２８
へ旋回流を起す分級エアーを分級ルーバー３７を介して
取り入れている。

【００８１】分級室２８の底部に、中央部が高くなる円
錐状（傘状）の分級板２９を設け、該分級板２９の外周
囲に粗粉排出口３８を形成する。また、分級板２９の中
央部には微粉排出口８１を有する微粉排出管３０を接続
し、該微粉排出管３０の下端部をＬ字形に屈曲し、この
屈曲端部を下部ケーシング３１の側壁より外部に位置さ
せる。さらに該微粉排出管３０はサイクロンや集塵機の
ような微粉回収手段３３を介して吸引ファン３４に接続
しており、該吸引ファン３４により分級室２８に吸引力
を作用させ、該分級ルーバー３７間より分級室２８に流
入する吸引エアーによって分級に要する旋回流を起して
いる。

【００８２】本実施例で示す気流分級機は、上記の構造
から成り、供給管２４より案内室２６内に粉体材料をエ
アーとともに供給すると、この粉体材料を含むエアー
は、案内室２６から各ルーバー２７間を通過して分級室
２８に旋回しながら均一の濃度で分散されながら流入す
る。

【００８３】分級室２８内に旋回しながら流入した粉体
材料は、微粉排出管３０に接続した吸引ファン３４によ
り、分級室下部の分級ルーバー２７間より流入する吸引
エアー流にのって旋回を増し、各粒子に作用する遠心力
によって粗粉と微粉とに遠心分離され、分級室２８内の
外周を旋回する粗粉は粗粉排出口３８より排出され、下
部のホッパー３２より排出され、被粉砕物供給管５に供
給される。また、分級板２９の上部傾斜面に沿って中央
部へと移行する微粉は微粉排出管３０により、微粉回収
手段３３へ排出される。

【００８４】分級室２８に粉体材料とともに流入するエ
アーは、旋回流となって流入するため、分級室２８内で
旋回する粒子の中心向きの速度は遠心力に比べ相対的に
小さくなり、分級室２８において粒子径の小さな粒子の
分級が良好に行われ、粒子径の非常に小さな微粉を微粉
排出管３０に効率良く排出させることができる。しか
も、粉体材料がほぼ均一な濃度で分級室に流入する為精
緻な分布の粉体として得ることができる。

【００８５】粉砕用原料は適宜の導入手段３５により、
供給管２４へ導入され、また最終的に得られた粉砕物は
微粉排出管３０よりサイクロンや、バグフィルター等の
微粉補集器を経て系外へに取り出される。

【００８６】図１９は、図１８におけるＫ−Ｋ′断面図
を示す。

【００８７】図１８に示す気流分級機と衝突式気流粉砕
機とを組み合わせて使用することにより、微粉の粉砕機
への混入が良好に抑制または阻止されて、粉砕物の過粉
砕が防止され、また、分級された粗粉が粉砕機へ円滑に
供給され、さらに加速管へ均一に分散され、粉砕室で良
好に粉砕されるので粉砕物の収率及び単位重量あたりの
エネルギー効率を高めることができる。

【００８８】実施例８ 図２０は、本発明の微粉体製造装置の他の具体例を示す
概略図である。

【００８９】衝突式気流粉砕機として、図１１に示す粉
砕機を使用している。

【００９０】本発明の微粉体製造装置は、静電荷像を現
像する為に使用されるトナー粒子の生成に好ましく使用
することができる。

【００９１】静電荷像現像用トナー（例えば、重量平均
分子量３〜２０μｍ）を作製するには着色剤または磁性
粉及びビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、必要に応
じて荷電制御剤、その他の添加剤等をヘンシエルミキサ
ーまたはボールミルの如き混合機により充分混合してか
ら加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混
練機を用いて熔融、捏和及び練肉して樹脂類を互いに相
溶せしめた中に顔料または染料を分散または溶解せし
め、冷却固化後粉砕及び分級を行ってトナーを得ること
ができる。

【００９２】粉砕工程及び分級工程で、本発明の微粉体
製造装置が使用される。

【００９３】次に、トナーの構成材料について説明す
る。

【００９４】トナーに使用される結着樹脂としては、オ
イル塗布する装置を有する加熱加圧定着装置または加熱
加圧ローラ定着装置を使用する場合には、下記トナー用
結着樹脂の使用が可能である。

【００９５】例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロル
スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置
換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然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、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂等が使
用できる。

【００９６】オイルを殆ど塗布しないかまたは全く塗布
しない加熱加圧定着方式または加熱加圧ローラ定着方式
においては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部が
ローラに転移するいわゆるオフセット現象、及びトナー
像支持部材に対するトナーの密着性が重要な問題であ
る。より少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常
保存中もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキ
ングし易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮
しなければならない。これらの現象には、トナー中の結
着樹脂の物性が最も大きく関与しているが、本発明者ら
の研究によれば、トナー中の磁性体の含有量を減らす
と、定着時にトナー像支持体に対するトナーの密着性は
良くなるが、オフセットが起こり易くなり、またブロッ
キングもしくはケーキングも生じ易くなる。それゆえ、
本発明においてオイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ
定着方式を用いる時には、結着樹脂の選択がより重要で
ある。好ましい結着物質としては、架橋されたスチレン
系共重合体もしくは架橋されたポリエステルがある。

【００９７】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリニトリル、アクリルアミド等のような二
重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体；例
えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチ
ル、マレイン酸ジメチル等のような二重結合を有するジ
カルボン酸及びその置換体；例えば塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、安息香酸ビニル等のようなビニルエステル類；例
えばエチレン、プロピレン、ブチレン等のようなエチレ
ン系オレフィン類；例えばビニルメチルケトン、ビニル
ヘキシルケトン等のようなビニルケトン類；例えばビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテル等のようなビニルエーテル類；等のビニ
ル単量体が単独もしくは２つ以上用いられる。

【００９８】ここで架橋剤としては主として２個以上の
重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物；例えばエチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
１，３−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
重結合を２個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニ
リン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物；及び３個以上のビニル
基を有する化合物；が単独もしくは混合物として用いら
れる。

【００９９】また、加圧定着方式または軽加熱加圧定着
方式を用いる場合には、亜知力定着トナー用結着樹脂の
使用が可能であり、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリメチレン、ポリウレタンエラストマー、エチレ
ン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、アイオノマー樹脂、スチレン−ブタジエン
共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、線状飽和ポ
リエステル、パラフィン等がある。

【０１００】また、トナーには荷電制御剤をトナー粒子
に配合（内添）して用いることが好ましい。荷電制御剤
によって、現像システムに応じた最適の荷電量コントロ
ールが可能となり、特に本発明では粒度分布と荷電との
バランスをさらに安定したものとすることが可能であ
り、荷電制御剤を用いることで先に述べたところの粒径
範囲毎による高画質化の為の機能分離及び相互補完性を
より明確にすることができる。正荷電制御剤としては、
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変成物；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
オロボレート等の四級アンモニウム塩；を単独であるい
は２種類以上組み合わせて用いることができる。これら
の中でも、ニグロシン系化合物、四級アンモニウム塩の
如き荷電制御剤が特に好ましく用いられる。

【０１０１】また、一般式

【０１０２】

【外１】 Ｒ₁ ：Ｈ，ＣＨ₃ Ｒ_2,Ｒ₃ ：置換または未置換のアルキル基（好ましく
は、Ｃ₁ 〜Ｃ₄ ）で表されるモノマーの単重合体：また
は前述したようなスチレン、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル等の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、この場合これら
の荷電制御剤は、結着樹脂（の全部または一部）として
の作用をも有する。

【０１０３】負荷電性制御剤としては、例えば有機金属
錯体、キレート化合物が有効で、その例としてはアルミ
ニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセ
トナート、３，５−ジターシャリーブチルサリチル酸ク
ロムまたは亜鉛等があり、特にアセチルアセトン金属錯
体、サリチル酸系金属錯体または塩が好ましく、特にサ
リチル酸系金属錯体またはサリチル酸系金属塩が好まし
い。

【０１０４】上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作
用を有しないもの）は、微粒子状として用いることが好
ましい。この場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、
具体的には、４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好まし
い。

【０１０５】トナーに内添する際、このような荷電制御
剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量
部（更には０．２〜１０重量部）用いることが好まし
い。

【０１０６】トナーが磁性トナーの場合は、磁性トナー
中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、γ一酸
化鉄、フェライト、鉄過剰型フェライト等の酸化鉄；
鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの
金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウ
ム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、
カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、
タングステン、バナジウムのような金属との合金及びそ
の混合物等が挙げられる。

【０１０７】これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜１
μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ程度のものが望ま
しく、磁性トナー中に含有させる量としては樹脂成分１
００重量部に対し６０〜１１０重量部、好ましくは樹脂
成分１００重量部に対し６５〜１００重量部である。

【０１０８】トナーに使用される着色剤としては従来よ
り知られている染料及び／または顔料が使用可能であ
る。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブル
ー、ピーコックブルー、パーマネントレッド、レーキレ
ッド、ローダミンレーキ、ハンザイエロー、パーマネン
トイエロー、ベンジジンイエロー等を使用することがで
きる。その含有量として、結着樹脂１００部に対して
０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、
さらにトナー像を定着したＯＨＰフィルムの透過性を良
くする為には１２重量部以下が好ましく、さらに好まし
くは０．５〜９重量部が良い。

【０１０９】次に、トナーの製造例を具体的に説明す
る。

【０１１０】実施例９ ・スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共
重合体 １００重量部 （モノマー重合重量比８０．０／１９．０／１．０，重
量平均分子量Ｍｗ３５万） ・磁性酸化鉄（平均粒径０．１８μｍ） １００重量部 ・ニグロシン ２重量部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ４重量部

【０１１１】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１５０℃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、トナー製造用の粗砕物を得た。

【０１１２】得られたトナー粗砕物を図１８に示す気流
分級機と衝突式気流粉砕機で構成された微粉体製造装置
（以下、微粉体製造装置Ａとする）にて、分級及び粉砕
した。衝突式気流粉砕機は、鉛直線を基準とした加速管
の長軸方向の傾き（以下、加速管傾きとする）が約０°
（即ち、実質的に鉛直に設置）であり、衝突部材は、衝
突面が頂角の１６０°の円錐形状で外径（直径）１００
ｍｍのものを使用しており、加速管中心軸と直角に交わ
る加速管出口面と対向する衝突部材の衝突面の最外周端
部との最短距離ｌ₂ は、５０ｍｍであり、粉砕室の形状
は、内径１５０ｍｍの円筒状粉砕室を用いた。したがっ
て、最短距離ｌ₁ は２５ｍｍである。テーブル式の定量
供給機にて粗砕物を３５．４ｋｇ／Ｈの割合で、インジ
ェクションフィーダーにて、原料導入部及び供給管を介
して気流分級機に供給し、分級された粗粉は、粗粉排出
ホッパーを介して、該衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給
管より供給され、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ），６．
０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて粉砕された後、原
料導入部にて供給されている粗砕物と混合されながら、
再び該気流分級機に循環され、閉回路粉砕を行い、分級
された微粉は、排気ファンからの吸引エアーに同伴され
ながらサイクロンにて捕集され、重量平均径８．４μｍ
のシャープな粒度分布の微粉砕分級品を得た。

【０１１３】得られた微粉砕分級品をさらに、ディスパ
ージョンセパレータＤＳ５ＵＲ（日本ニューマチック工
業社製）を用いて規定粒度以下の細粉を除去するための
分級をおこなうことにより収率良く調製された分級品
は、トナー用として優れていた。

【０１１４】微粉砕分級品及びトナーの粒度分布は種々
の方法によって測定できるが、本実施例では、コールタ
ーカウンターを用いて行った。

【０１１５】測定装置としてはコールターカウンターＴ
Ａ−ＩＩ型（コールター社製）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ＣＸ
−１パーソナルコンピュータ（キヤノン製）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。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ホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さ
らに測定試料を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分間分散処理を行い、前
記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ形により、アパチャ
ーとして１００μアパチャーを用いて、個数を基準とし
て２〜４０μの粒子の粒度分布を測定して、それから重
量平均粒径、体積平均径等の値を求めた。

【０１１６】実施例１０ 実施例９と同様のトナー粗砕物を用いて、同様の微粉体
製造装置Ａにて、加速管傾きを１５°として、粗砕物供
給量３３．６ｋｇ／Ｈで粉砕を行い重量平均径８．６μ
ｍのシャープな粒度分布の微粉砕分級品を得た。

【０１１７】実施例１１ 実施例９と同様のトナー粗砕物を用いて、同様の微粉体
製造装置Ａにて、衝突板距離を１００ｍｍとして、粗砕
物供給量３２．６ｋｇ／Ｈで粉砕を行い重量平均径８．
５μｍのシャープな粒度分布の微粉砕分級品を得た。

【０１１８】実施例１２ 実施例９と同様のトナー粗砕物及び微粉体製造装置Ａに
て、衝突板距離を３０ｍｍとして、トナー粗砕物供給量
３０．３ｋｇ／Ｈで粉砕を行ったところ重量平均径８．
４μｍのシャープな粒度分布の微粉砕分級品を得た。

【０１１９】実施例１３ 実施例９と同様のトナー粗砕物及び微粉体製造装置Ａに
て、衝突板距離を２２０ｍｍとして、粗砕物供給量２
２．５ｋｇ／Ｈにて粉砕を行ったところ、微粉砕分級品
の重量平均径は、８．４μｍであった。

【０１２０】実施例１４ 実施例９と同様のトナー粗砕物及び微粉体製造装置Ａに
て、円筒粉砕室内径を１２０ｍｍとして、粗砕物供給量
３２．６ｋｇ／Ｈで粉砕を行ったところ、重量平均径
８．６μｍのシャープな粒度分布の微粉砕分級品が得ら
れた。

【０１２１】実施例１５ 実施例９と同様のトナー粗砕物及び微粉体製造装置Ａに
て、円筒粉砕室内径を２２０ｍｍとして、粗砕物供給量
２８．６ｋｇ／Ｈで粉砕を行ったところ、重量平均径
８．５μｍのシャープな粒度分布の微粉砕分級品が得ら
れた。

【０１２２】実施例１６ 実施例９と同様のトナー粗砕物及び微粉体製造装置Ａに
て、衝突板形状を図２１及び２２に示す外径１００ｍ
ｍ，突起状円錐部の頂角５５°のものを用い、衝突板距
離ｌ₂ ５０ｍｍとして、粗砕物供給量３５．４ｋｇ／Ｈ
で粉砕を行ったところ、重量平均径８．４μｍのシャー
プな粒度分布の微粉砕分級品が得られた。

【０１２３】実施例１７ 実施例９と同様のトナー粗砕物を用いて図２０に示す気
流分級機と衝突式気流粉砕機で構成された微粉体製造装
置（以下、微粉製造装置Ｂとする）にて分級及び粉砕を
行った。加速管の傾きは０°、衝突部材は衝突面が頂角
１６０°の円錐形状で外径１００ｍｍの円柱状のものを
使用しており、衝突板距離ｌ₂ は、５０ｍｍであり、粉
砕室形状は、内径１５０ｍｍの円筒状粉砕室を用いた。
最短距離ｌ₁ は２５ｍｍであった。

【０１２４】テーブル式の定量供給機にて、トナー粗砕
物を２６．５ｋｇ／Ｈの割り合いでインジェンクション
フィーダーにて供給し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²
（Ｇ），６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて閉回
路粉砕を行い、重量平均径８．６μｍの微粉砕分級品を
得た。

【０１２５】比較例１ 衝突式気流粉砕機として図２３に示した粉砕機を使用
し、気流式分級機として図２４に示した分級機を使用
し、図２５に示したフローチャートの分級粉砕システム
（以下、「微粉砕製造装置Ｃ」と称す）により、実施例
９で調製した粗砕物と同様な粗砕物を導入し、圧縮空気
６．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ），６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの割
合で高圧気体を衝突式気流粉砕機に供給し、粗砕物の処
理量１６．４ｋｇ／Ｈで分級粉砕を行った。

【０１２６】微粉砕分級品の重量平均粒径は、８．４μ
ｍであり、微粉及び粗粉の含有割合が多く、粒度分布は
ブロードであった。

【０１２７】さらに、加速管への粗粉の供給の円滑性及
び分散の均一性は、実施例９と比較して劣っていた。

【０１２８】比較例２ 衝突面の形状が頂角１６０°の円錐形状のものを使用す
ること以外は、比較例１と同様な分級粉砕システム（以
下、「微粉砕製造装置Ｄ」と称す）により、実施例９で
調製した粗砕物と同様な粗砕物を処理量２０．４ｋｇ／
Ｈで、分級粉砕を行った。

【０１２９】得られた微粉砕分級品の重量平均粒径は、
８．５μｍであり、実施例９と比較した粒度分布はブロ
ードであった。

【０１３０】実施例９乃至１７及び比較例１及び２の製
造条件及び結果を下記表に示す。

【０１３１】

【表１】

【０１３２】従来方法にてトナーを粉砕したトナー製造
方法である比較例に比べ、本発明のトナー製造方法によ
る粉砕方法にて粉砕した実施例の粉砕効率比は、得られ
た微粉砕品の重量平均径が８．４〜８．６μｍにおい
て、１．１〜１．７４倍と高く、粒度分布も比較例に比
べ粗粉、微粉の少ないシャープなものとなっており、本
発明のトナー製造方法が非常に優れいることを示してい
る。

【０１３３】

【発明の効果】本発明の衝突式気流粉砕機は、従来の衝
突式気流粉砕機に比べ、被粉砕物を一層効率良く粉砕
し、被粉砕物による融着、凝集、粗粉化の発生を防止
し、さらには衝突部材及び加速管等の被粉砕物による局
部的な摩耗を防ぐ効果がある。

【０１３４】本発明の微粉体製造装置は、粉砕効率が高
く、粒度分布がシャープな微粉砕品を得ることができ
る。

【０１３５】本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法
は、シャープな粒度分布のトナーが高い粉砕効率で得ら
れ、しかもトナーの融着、凝集、粗粉化の発生を防止
し、トナー成分による装置要部の局部的摩耗を防ぎ、連
続して安定した生産が行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衝突式気流粉砕機の一具体例の概略断
面図である。

【図２】図１における粉砕室の拡大図である。

【図３】図１におけるＡ−Ａ′断面図である。

【図４】図１におけるＢ−Ｂ′断面図である。

【図５】図１におけるＣ−Ｃ′断面図である。

【図６】図１におけるＤ−Ｄ′断面図である。

【図７】本発明の衝突式気流粉砕機の他の具体例の概略
断面図である。

【図８】図７におけるＥ−Ｅ′断面図である。

【図９】本発明の衝突式気流粉砕機の他の具体例の概略
断面図である。

【図１０】図９におけるＦ−Ｆ′断面図である。

【図１１】本発明の衝突式気流粉砕機の他の具体例の概
略断面図である。

【図１２】図１１におけるＧ−Ｇ′断面図である。

【図１３】図１１におけるＨ−Ｈ′断面図である。

【図１４】本発明の衝突式気流粉砕機の他の具体例の概
略断面図である。

【図１５】図１４におけるＩ−Ｉ′断面図である。

【図１６】本発明の衝突式気流粉砕機の他の具体例の概
略断面図である。

【図１７】図１６におけるＪ−Ｊ′断面図である。

【図１８】本発明の微粉体製造装置の一具体例を示す図
である。

【図１９】図１８におけるＫ−Ｋ′断面図である。

【図２０】本発明の微粉体製造装置の他の具体例を示す
図である。

【図２１】中央部に突起を有する円錐衝突部材の正面図
である。

【図２２】中央部に突起を有する円錐衝突部材の平面図
である。

【図２３】従来の衝突式気流粉砕機の概略的断面図を示
す。

【図２４】従来の一般的な気流分級機の概略的断面図を
示す。

【図２５】比較例で使用した分級粉砕システムのフロー
チャートを示す。

【符号の説明】

１ 加速管 ２ 加速管スロート部 ３ 高圧気体噴出ノズル ４ 被粉砕物供給口 ５ 被粉砕物供給管 ６ 高圧気体供給口 ７ 高圧気体チャンバー ８ 高圧気体導入管 ９ 加速管出口 １０ 衝突部材 １１ 衝突部材支持体 １２ 粉砕室 １３ 粉砕物排出口 １４ 側壁 １５ 衝突部材の縁端部 １６ 衝突面 １７ 前壁 ８０ 被粉砕物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高市 桃介 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧気体により被粉砕物を搬送し加速す
   るための加速管と、被粉砕物を微粉砕するための粉砕室
   とを有する衝突式気流粉砕機において、 加速管の後端部には被粉砕物を加速管内に供給するため
   の被粉砕物供給口を有し、 粉砕室内には、加速管の出口の開口面に対向して設けた
   衝突面を有する衝突部材が具備されており、 粉砕室は、衝突部材で粉砕された被粉砕物を衝突により
   さらに粉砕するための側壁を有し、 側壁と衝突部材の縁端部との最近接距離ｌ₁ は、 衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の縁端部との最
   近接距離ｌ₂ よりも短いことを特徴とする衝突式気流粉
   砕機。
2. 【請求項２】 加速管は、鉛直線を基準にして、加速管
   の長軸方向の傾きが０〜４５°となるように設置されて
   いる請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。
3. 【請求項３】 加速管は、鉛直線を基準にして、加速管
   の長軸方向の傾きが０〜２０°となるように設置されて
   いる請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。
4. 【請求項４】 加速管は、鉛直線を基準にして、該加速
   管の長軸方向の傾きが０〜５°となるように設置されて
   いる請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。
5. 【請求項５】 衝突部材は、衝突面の中央部に突出部を
   有する請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。
6. 【請求項６】 衝突部材の衝突面は、加速管の長軸に対
   して９０°よりも小さい傾きθ₁ を有する斜面を有する
   請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。
7. 【請求項７】 加速管の後端部には、高圧気体噴出ノズ
   ルが具備されている請求項１に記載の衝突式気流粉砕
   機。
8. 【請求項８】 高圧気体噴出ノズルの先端は、加速管ス
   ロート部近傍にある請求項７に記載の衝突式気流粉砕
   機。
9. 【請求項９】 高圧気体噴出ノズルの周囲に被粉砕物供
   給口が設けられている請求項７または８に記載の衝突式
   気流粉砕機。
10. 【請求項１０】 加速管の後端部には、被粉砕物供給ノ
    ズルが具備されている請求項１に記載の衝突式気流粉砕
    機。
11. 【請求項１１】 被粉砕物供給ノズルの先端は、加速管
    スロート部または、加速管スロート部近傍にある請求項
    １０に記載の衝突式気流粉砕機。
12. 【請求項１２】 衝突部材の衝突面よりも後方に、粉砕
    された被粉砕物を排出するための粉砕物出口が設けられ
    ている請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。
13. 【請求項１３】 加速管出口と被粉砕物供給口との間に
    二次気体導入口を有する請求項１１に記載の衝突式気流
    粉砕機。
14. 【請求項１４】 粉砕室は、加速管出口面と対向する粉
    砕室の後壁に粉砕された被粉砕物を排出するための粉砕
    物排出口を有している衝突式気流粉砕機。
15. 【請求項１５】 気流分級手段と、衝突式気流粉砕手段
    とが連通している微粉体製造装置において、 気流分級手段は、粉体供給管と分級室を有し；分級室の
    上部に粉体供給管と連通する案内室が設けられており；
    案内室と分級室との間に複数の導入ルーバーが設けられ
    ており、導入ルーバー間の間隙を介して粉体が搬送エア
    ーとともに案内室から分級室へ導入され；分級室の底部
    に、中央部が高くなっている分級板が設けられており；
    分級室の側壁に分級ルーバーを有し、分級室において搬
    送エアーとともに供給された粉体は、分級ルーバー間の
    間隙を介して流入するエアーによって旋回流動され、粉
    体は、遠心分離によって微粉と粗粉に分級され；分級さ
    れた微粉を排出するための微粉排出口が分級板の中央部
    に設けられ、微粉排出口には微粉排出管が接続されてお
    り；分級された粗粉を排出するための粗粉排出口が分級
    板の外周部に形成されており；排出された粗粉を衝突式
    気流粉砕手段に供給するための連通手段が具備されてお
    り；及び衝突式気流粉砕手段は、高圧気体により供給さ
    れた粗粉を搬送し加速するための加速管と、粗粉を微粉
    砕するための粉砕室とを有し；加速管の後端部には粗粉
    を加速管内に供給するための粗粉供給口を有し；粉砕室
    内には、加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突面
    を有する衝突部材が具備されており；粉砕室は、衝突部
    材で粉砕された粗粉の粉砕物を衝突によりさらに粉砕す
    るための側壁を有し、側壁と衝突部材の縁端部との最近
    接距離ｌ₁ は、衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材
    の縁端部との最近接距離ｌ₂ よりも短いことを特徴とす
    る微粉体製造装置。
16. 【請求項１６】 加速管は、鉛直線を基準にして、加速
    管の長軸方向の傾きが０〜４５°となるように設置され
    ている請求項１５に記載の微粉体製造装置。
17. 【請求項１７】 加速管は、鉛直線を基準にして、該加
    速管の長軸方向の傾きが０〜２０°となるように設置さ
    れている請求項１５に記載の微粉体製造装置。
18. 【請求項１８】 加速管は、鉛直線を基準にして、加速
    管の長軸方向の傾きが０〜５°となるように実質的に鉛
    直方向に設置されている請求項１５に記載の微粉体製造
    装置。
19. 【請求項１９】 分級された粗粉は、粗粉排出ホッパー
    に貯留され、次いで、微粉砕手段に供給される請求項１
    ５に記載の微粉体製造装置。
20. 【請求項２０】 衝突部材の衝突面よりも後方に、粉砕
    された被粉砕物を排出するための粉砕物排出口が設けら
    れている請求項１５に記載の微粉体製造装置。
21. 【請求項２１】 衝突式気流粉砕手段で粉砕された粉砕
    粉を気流分級手段へ循環するための連通手段を有する請
    求項１５に記載の微粉体製造装置。
22. 【請求項２２】 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、混練物を冷却し、冷却物を粉
    砕手段によって粉砕して粉砕物を得、得られた粉砕物を
    気流分級手段で、粗粉と微粉とに分級し、分級された粗
    粉を衝突式気流粉砕手段により微粉砕して微粉体を生成
    し、生成した微粉体から気流分級手段で微粉を分級し、
    分級された微粉から静電荷像現像用トナーを製造する方
    法において、前記気流分級手段は、粉体供給管と分級室
    を有し；分級室の上部に粉体供給管と連通する案内室が
    設けられており；案内室と分級室との間に複数の導入ル
    ーバーが設けられており、導入ルーバー間の間隙を介し
    て粉体が搬送エアーとともに案内室から分級室へ導入さ
    れ；分級室の底部に、中央部が高くなっている分級板が
    設けられており；分級室の側壁に分級ルーバーを有し、
    分級室において搬送エアーとともに供給された粉体は、
    分級ルーバー間の間隙を介して流入するエアーによって
    旋回流動され、粉体は、遠心分離によって微粉と粗粉に
    分級され；分級された微粉を排出するための微粉排出口
    が分級板の中央部に設けられ、微粉排出口には微粉排出
    管が接続されており；分級された粗粉を排出するための
    粗粉排出口が分級板の外周部に形成されており；排出さ
    れた粗粉を前記衝突式気流粉砕手段に供給し、 前記衝突式気流粉砕手段は、高圧気体により供給された
    粗粉を搬送し加速するための加速管と、粗粉を微粉砕す
    るための粉砕室とを有し；加速管の後端部には粗粉を加
    速管内に供給するための粗粉供給口を有し；粉砕室内に
    は、加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突面を有
    する衝突部材が具備されており；粉砕室は、衝突部材で
    粉砕された粗粉の粉砕物を衝突によりさらに粉砕するた
    めの側壁を有し、側壁と衝突部材の縁端部との最近接距
    離ｌ₁ は、衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の縁
    端部との最近接距離ｌ₂ よりも短く、粉砕室内において
    は、衝突部材の衝突面と側壁において粗粉の粉砕及び粗
    粉の粉砕物のさらなる粉砕を行うことを特徴とするトナ
    ーの製造方法。
23. 【請求項２３】 加速管は、鉛直線を基準にして、該加
    速管の長軸方向の傾きが０〜４５°となるように設置さ
    れている請求項２２に記載の静電荷像現像用トナーの製
    造方法。
24. 【請求項２４】 加速管は、鉛直線を基準にして、該加
    速管の長軸方向の傾きが０〜２０°となるように設置さ
    れている請求項２２に記載のトナー製造方法。
25. 【請求項２５】 加速管は、鉛直線を基準にして、加速
    管の長軸方向の傾きが０〜５°となるように設置されて
    いる請求項２２に記載のトナーの製造方法。
26. 【請求項２６】 粗粉の粉砕物は、気流分級手段に循環
    され、分級される請求項２２に記載のトナーの製造方
    法。