JPH06230606A - トナーの製造方法及びそのための製造装置システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、粒度分布のシャープな静電荷像現
像用トナーを効率良く生成するための製造方法及びその
ため製造装置システムに関する。 【構成】 本発明は、第１分級手段及び特定な衝突式気
流粉砕手段及び分級域に開口部を有する原料供給管を有
し、該原料供給管内を流動する気流によって該原料供給
管内の原料粉を分級域に噴出させ、噴出された気流中の
原料粉の粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気流
の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域に
分級する気流分級機であり、該原料供給管内を流動する
気流及び原料粉の上部流れと下部流れを混合するための
混合域を該原料供給管が有するとする気流式分級機とを
組合せた装置システムを使用した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、結着樹脂を有する固体
粒子の粉砕及び分級を効率よく行って所定の粒度を有す
る静電荷像現像用トナーを得るための製造方法及びその
ための製造装置システムに関する。特に、体積平均粒径
２０μｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する静電荷像
現像用トナーを得るための製造方法及びそのための製造
装置システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法、静電写真法、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にトナー
が使用される。

【０００３】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。

【０００４】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、または特開昭５４−４２１
４１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
後ロールミル及び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
機及び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事により、トナー
としての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
分現象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。

【０００５】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３２のフローチャートに示され
る方法が一般的に採用されている。

【０００６】トナー粗砕物は、第１分級手段に連続的又
は遂次供給され、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。

【０００７】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。

【０００８】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砕物の粉砕には、
図３６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。

【０００９】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。

【００１０】例えば、図３６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、その衝突によって粉砕している。

【００１１】しかしながら、図３６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
られている為、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。

【００１２】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
やすい。また、被粗砕物に磨耗性がある場合は、衝突部
材の衝突面や、加速管に局部的な粉体磨耗が起こり易
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。

【００１３】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１−２
５４２６６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
の上昇を抑えることができるために、粉砕物の融着、粗
粒化、凝集等が多少和らげることができ、粉砕効率も若
干向上するが、さらなる改良が望まれている。

【００１４】例えば、重量平均粒径が８μｍであり、か
つ４μｍ以下の粒子の体積％が１％以下であるトナーを
得る場合には、粗粉域を除去するための分級機構を備え
た衝突式気流式粉砕機の如き粉砕手段で所定の平均粒径
まで原料を粉砕して分級し、粗粉体を除去した後の粉砕
物を別の分級機にかけ微粉砕を除去して、所望の中粉体
を得ている。

【００１５】尚、ここでいう重量平均粒径はコールター
エレクトニクス社（米国）製のコールターカウンターＴ
Ａ−ＩＩ型で１００μｍのアパーチャーを用いて測定し
たデータである。

【００１６】このような従来の方法については、問題点
として、微粉体を除去する目的の第２分級手段にはある
規定粒度以上の粗粒子群を完全に除去した粒子群を送ら
れなければならないため、粉砕手段の負荷が大きくな
り、処理量が少なくなる。ある規定粒度以上の粗粒子群
を完全に除去するためにはどうしても過粉砕になりやす
く、その結果次工程の微粉体を除去するための第２分級
手段においての収率低下の如き現象を引き起こしやすい
と言う問題点がある。

【００１７】微粉体を除去する目的の第２の分級手段に
ついては、各種の気流式分級機及び方法が提案されてい
る。この中で、回転翼を用いる分級機と可動部分を有し
ない分級機がある。このうち、可動部分のない分級機と
して、固定壁遠心式分級機と慣性力分級機がある。かか
る慣性力を利用する分級機としては、ロフラー・エフ及
びケイ・マレイによる（Ｌｏｆｆｌｅｒ．Ｆ．ａｎｄ
Ｋ．Ｍａｌｙ）による「Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐ
ｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄ−２（１９８
１）」に例示されている分級機、日鉄鉱業製として商品
化されているエルボジェット分級機やオクダ・エス及び
ヤスクニ・ジエイ（ＯＫｕｄａ．Ｓ．ａｎｄ Ｙａｓｕ
ｋｕｎｉ．Ｊ．）による「Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔｅｒ．Ｓｙ
ｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ ’８１、７７１（１９８１）」で例示される分
級機が提案されている。

【００１８】図３３に従来の慣性力を利用した分級機の
断面図を示す。図３３に示すように、好ましい態様とし
ては、分級機内へ開口する原料供給管１１６から高速で
気流と共に粉体を分級域内へ噴出し、分級室内にはコア
ンダブロック１２６を有して、噴出する気流と角度の交
叉する気流を導入し、コアンダブロックに沿って流れる
湾曲気流の遠心力によって粗粉と微粉に分離し、先端の
細くなったエッジ１１７、１１８により、粗粉と微粉も
しくは粗粉と中粉と微粉の如き多分割の分級を行なって
いる。

【００１９】しかしながら、これらは瞬時に角錐筒部１
１６ｂから分級機内へ導入され、分級されて、分級機系
外へ排出されるため、分級機へ導入される粉体は角錐筒
部１１６ｂ及び分級機内の入口近傍までに十分に個々の
粒子に分散されていることが重要である。特に、角錐筒
部１１６ｂないし、それ以前の筒部１１６ａの分散が重
要である。角錐筒部１１６ｂから分級機へ導入される間
の筒部１１６ａの側面図を図３４、斜視図を図３５に示
す。筒部１１６ａの形状は直方体であり、筒部１１６ａ
内を流動する粉粒体は管壁に平行にまっすぐに流れる。
上部流れをＡ、下部流れをＢとするとそれぞれの流れは
阻害されず、また混合されることもなく、管壁に沿って
平行に流れ、コアンダブロックへ噴出される。原料を上
部から導入する時、上部流れＡには軽い微粉が多く含有
しやすく、下部流れＢには重い粗粉が多く含有しやす
く、それぞれの粒子が独立して流れるため、分散性が悪
くなる傾向にある。また、分級機への開口はコアンダブ
ロックの面から一定の開口高さを有して導入されるが、
狭すぎると粗大粒子による閉塞があり、広すぎると流速
の低下から分散が悪くなることや分級機内への導入部位
によって、それぞれ異なる軌跡を描くことや、粗粉が微
粉の軌跡を攪乱するために、分級精度の向上に限界が生
じ、かつ、２０μｍ以上の粗粒の多いトナーの分級では
著しく精度が低下する傾向があった。このことは、特
に、角錐筒部１１６ｂの開口の高さが高くなると顕著に
なるので、現状では閉塞と精度のバラスンから、３ｍｍ
〜１０ｍｍの範囲で一般に使用されている。しかしなが
ら、前述のこどき理由により、未だ十分なものではな
い。また、粉塵濃度が高くなる程この現象は顕著にな
る。十分な分散が行なわれ２分級室に送られるならば、
理想的な分級が行なわれるわけであるが、粉塵濃度の高
い場合には不十分な分散をもたらし、分級精度の低下か
ら微粉を除去する場合の製品の収率の低下や微粉の増加
の原因となり、その処理能力を抑えて使用せざるを得な
いなどの問題を有していた。特に、複写機、プンリンタ
ー等に用いられるトナーを製造する際に、かかる問題が
顕著になる。

【００２０】一般に、トナーには数多くの異なった性質
が要求され、かかる要求性質を得るためには、使用する
原材料は勿論のこと、製造方法によって決まることも多
い。トナーの分級工程においては、分級された粒子がシ
ャープな粒度分布を有することが要求される。また低コ
ストで効率良く安定的に品質の良いトナーを作り出すこ
とが望まれる。

【００２１】さらには、近年、複写機やプリンターにお
ける画質向上の為に、トナー粒子が徐々に微細化の方向
に移ってきている。一般に物質は細かくなるに従い粒子
間力の働きが大きくなっていくが、樹脂やトナーも同様
で、微粉砕サイズになると粒子同士の凝集性が大きくな
っていく。

【００２２】特に重量平均径が１０μｍ以下のトナー原
料からシャープな粒度分布を有するトナーを得ようとす
る場合には、従来の装置及び方法では分級収率の低下を
引き起こす。さらに、重量平均径が８μｍ以下のトナー
原料からシャープな粒度分布を有するトナーを得ようと
する場合には、特に従来の装置及び方法では分級収率の
低下を引き起こす事が顕著である。

【００２３】従来の方式の下で精緻な粒度分布を有する
所望の製品を得ることができたとしても工程が煩雑にな
り、分級収率の低下を引き起こし、生産効率が悪く、コ
スト高のものになることが避けられない。この傾向は所
定の粒度が小さくなればなるほど、顕著になる。

【００２４】特開昭６３−１０１８５８号公報（対応米
国特許第４８４４３４９）に、第１分級手段、粉砕手段
及び第２分級手段としての多分割分級手段を使用したト
ナーの製造方法及び装置が提案されている。しかしなが
ら、重量平均粒径８μｍ以下のトナーをさらに安定かつ
効率的に製造するための方法及び装置システムが待望さ
れているものである。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
とするところは、特に、粒径２０μｍ以下の粒子を５０
個数％以上含有する従来の静電荷像現象用トナーの製造
方法における前述の各種問題点を解決したトナーの製造
方法を提供することを目的とする。

【００２６】本発明は、静電荷現象用トナーを効率良く
製造するための製造装置システムを提供することを目的
とする。

【００２７】本発明は、精緻な粒度分布を有する静電荷
像用トナーを効率良く生成する製造方法及びそのための
製造装置システムを提供することを目的とする。

【００２８】本発明は、結着樹脂、着色剤及び添加剤を
含有する混合物を溶融混練し、溶融混練物を冷却後、粉
砕により生成した固体粒子群から精緻な所定の粒度分布
を有する粒子製品（トナーとして使用される）を効率的
に、収率良く製造する方法及びそのための製造装置シス
テムを提供することを目的とする。

【００２９】本発明は、重量平均径１０μｍ以下（好ま
しくは、８μｍ以下）の静電荷像現象用トナーを効率良
く製造するための方法及びそのための製造装置システム
を提供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段及び作用】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、得られた粉砕物を第１分級手段で粗粉と
細粉とに分級し、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、生成した微粉体を第
１分級手段に循環し、分級された細粉を第２分級手段に
導入して、分級して得られた所定の粒径範囲の中粉体か
ら静電荷像現像用トナーを製造する方法において、前記
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；粗粉室内には、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短距離Ｌ₁ は、
衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の緑端部との最
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った後、第１分級手段に循環し、第
１分級手段で分級された細粉は、第２分級手段である少
なくとも３つに分画されてなる多分割分級域内に開口部
を有する原料供給管中を流動する気流によって流速５０
ｍ／秒〜３００ｍ／秒の速度で分級域に噴出させ、該噴
出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気流
の遠心力によって、少なくとも粗粉領域、中粉領域及び
微粉領域に分級される気流分級方法であって、前記原料
供給管内で原料供給管中の気流及び細粉の上部流れと下
部流れの流路を変更し、気流及び細粉の上部流れと下部
流れを混合し、しかる後に気流及び細粉を分級域に噴出
し、第１分画域に所定粒径以上の粒子群を主成分とする
粗粉体を分割捕集し、第２分画域に所定粒径範囲の粒子
群を主成分とする中粉体を分割捕集し、第３分画域に所
定粒径以下の粒子群を主成分とする微粉体を分割捕集
し、分級された前記粗粉体を前記粉砕手段もしくは前記
第１分級手段に循環することを特徴とするトナーの製造
方法に関する。

【００３１】また本発明は、粉砕物を分級するための第
１分級手段、該第１分級手段で分級された粗粉を粉砕す
るための粉砕手段、該粉砕手段によって粉砕された粉体
を第１分級手段に導入するための導入手段、該第１分級
手段で分級された細粉をコアンダ効果により少なくとも
粗粉体、中粉体、微粉体に分級するための第２分級手段
である多分割分級手段及び該多分割分級手段で分級され
た粗粉体を該粉砕手段または第１分級手段へ供給するた
めの供給手段を有するトナーの製造装置システムにおい
て、該粉砕手段は、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短距離Ｌ₁ は、衝
突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の緑端部との最近
接距離Ｌ₂ よりも短くなっており；第２分級手段は、分
級域に開口する原料供給管を具備し、該原料供給管内を
流動する上部流れと下部流れを混合するための混合域を
該原料供給管が有している気流式分級機であることを特
徴とするトナーの製造装置に関する。

【００３２】また、第２分級手段において、前記原料供
給管内の混合域を２箇所以上備えたことを特徴とするト
ナーの製造装置に関する。

【００３３】以下、本発明を添付図面を参照しながら具
体的に説明する。

【００３４】図１は、本発明の製造方法の概要を示すフ
ローチャートの一例である。本発明において、所定量の
粉砕原料が、第１分級手段に供給され、第１分級手段に
おいて粗粉と細粉に分級される。

【００３５】粗粉は、粗粉手段に導入され、粉砕され、
粉砕後に第１分級手段に導入される。所定量の細粉は、
第２分級手段に供給され、少なくとも微粉体、中粉体及
び粗粉体に分級される。所定量の粗粉体は、粉砕手段又
は第１分級手段に導入される。分級された中粉体は、そ
のままトナーとして使用されるか、又は、疎水性コロイ
ダルシリカの如き添加剤と混合されて後にトナーとして
使用される。分級された微粉体は、一般に、粉砕原料を
生成するための溶融混練工程に供給されて再利用される
か、または、廃棄される。

【００３６】本発明の製造方法においては、分級及び粉
砕条件をコントロールすることにより、重量平均粒径が
１０μｍ以下（特に、８μｍ以下）である粒径の小さい
トナーを効率良く生成することができる。

【００３７】図２に本発明の装置システムの一例を示
す。

【００３８】この装置システムにおいて、トナーの粉砕
原料は、第１定量供給機１０２を介して第１分級機１０
９に導入され、分級された細粉は捕集サイクロン１０７
を介して、第２定量供給機１１０に送り込まれ、次いで
振動フィーダー１０３を介して細粉供給ノズル１１６を
介して多分割分級機１０１内に導入される。第１分級機
１０９で分級された粗粉は粉砕機１０８に送り込まれ
て、粉砕された後、新たに投入される粉砕原料とともに
再度第１分級機に導入される。

【００３９】多分割分級機１０１に導入された細粉は、
微粉体、中粉体及び粗粉体に分級され、粗粉体は捕集サ
イクロン１０６で捕集された後、粉砕機１０８（または
第１分級機１０９）に導入する。微粉体、中粉体は各々
捕集サイクロン１０４、１０５で捕集された。

【００４０】本発明に用いられた粉砕手段として、例え
ば図４〜９に示す形式の衝突式気流粉砕機が例示され
る。

【００４１】図４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。

【００４２】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。

【００４３】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方向に向か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の近傍に発生
するエゼクター効果により、被粉砕物８０は、被粉砕物
８０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方向に向かって加速管スロー
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１
６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）に与えられるため、非常に効率
の良い粉砕が実施できる。

【００４４】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（又
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。

【００４５】また、衝突部材１０の衝突面１６が図４に
示す如く、錐体形状や、図３０及び図３１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。

【００４６】図５は、粉砕室の拡大図を示す。図５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 よりも短い事が、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ために重要である。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行うことができ
る。また、衝突部材１０は、加速管の長軸に対して９０
°よりも小さい傾きθ１（より好ましくは、５５°〜８
７．５°、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行う為
には好ましい。

【００４７】図３６に示す如く、衝突面４１が加速管４
６に対して、９０°の平面状の衝突部材である従来の粉
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、粗粒子化が発生しにくく、高い粉塵濃度での粉砕が
可能になる。また磨耗が局所的に集中することがなく長
寿命化が図れ、安定な運転が可能になる。

【００４８】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。

【００４９】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、少
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°〜
２０°（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
ムーズに加速管に供給し得る。

【００５０】図６は、図４におけるＡ−Ａ′断面図を示
す。図６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。

【００５１】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倍の範囲であればより良好である。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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を有する事が好ましい。

【００５６】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事が耐久性の点
では好ましい。

【００５７】図７は、図４におけるＢ−Ｂ′断面図を示
す。図７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ため、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事により確
認できた。

【００５８】図８は、図４におけるＣ−Ｃ′断面図を示
す。図８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。

【００５９】図９は、図４におけるＤ−Ｄ′を断面図を
示す。図９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。

【００６０】図１０乃至図１２は、本発明で使用する衝
突式気流粉砕機の他の具体例を示す該略図である。

【００６１】図１０において、図４と同一の番号は、同
一部材を示す。

【００６２】図１０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８０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８０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。

【００６３】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に効率良く衝突させる事
で、粉砕効率を従来より向上させることができる。

【００６４】また、衝突部材１０の衝突面１６が、図１
０に示す様な錐体形状や図３０及び図３１に記すような
衝突面上に円錐上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、また磨耗性
のある被粉砕物においては、加速管内壁や衝突部材の衝
突面に発生する磨耗が局部的に集中することがなく長寿
命化が図れ安定な運転が可能になる。

【００６５】図１１は、図１０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。

【００６６】図１２は、図１０におけるＨ−Ｈ′断面図
を示す。図４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。

【００６７】図４に示す粉砕機と、図１０に示す粉砕機
とを比較した場合、図４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。

【００６８】本発明に用いられる第１分級機として気流
分級機が用いられる。例えば、日本ニューマチック工業
製ＤＳ型分級機、ホソカワミクロン社製ミクロンセパレ
ータ等が挙げられる。

【００６９】好ましくは、図１３及び図１４に示す気流
式分級機を用いることが微粉及び粗粉の分級精度を向上
させるために好ましい。

【００７０】図１３において、３６は筒状の本体ケージ
ンクを示し、３１は下部ケージングを示し、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
ジング３６の内部は、分級室２８が形成されており、こ
の分級室２８の上部は本体ケージング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。

【００７１】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。
尚、供給筒２４を経て案内室２６の中を流動するエアー
と粉体材料は、各導入ルーバー２７に均一に配分される
ことが精度良く分級するために好ましい。導入ルーバー
２７へ到達するまでの流路は遠心力による濃縮が起こり
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。

【００７２】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。

【００７３】本体ケージング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
へ旋回流を起こ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。

【００７４】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を有する微粉排出口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ジング３１の側壁より外部に位置さ
せる。さらに該微粉排出管３０は排出管３０のサイクロ
ンや集塵機のような微粉回収機手段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
旋回流を起こしている。

【００７５】第１分級手段として好ましく用いられる気
流式分級機は上記の構造からなり、供給管２４より案内
室２６内に前述の衝突式気流粉砕機より粉砕された粉体
材料と粉砕に用いられたエアー及び新たに供給された粉
砕原料からなる粉砕材料を含むエアーを供給すると、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
で分散されがら流入する。

【００７６】分級室２８内に旋回しながら流入した粉体
材料は、細粉排出管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
によって粗粉と細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
部へと移行する細粉は細粉排出管３０により、細粉回収
手段３３へ排出された後、第２分級手段に導入される。

【００７７】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細粉を細粉
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ため
精緻な分布の粉体として得ることができる。

【００７８】図１４は、図１３におけるＫ−Ｋ′断面図
を示す。

【００７９】図１３に示す気流分級機と前述の衝突式気
流粉砕機とを組み合わせて使用する事により、微粉の粉
砕機への混入が良好に抑制又は阻止されて、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に円滑
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当たり
のエネルギー効率を高めることができる。

【００８０】第２分級手段である前記多分割分級域を提
供する手段として、例えば、図１５（断面図）に示す方
式の多分割分級機を具体例の１つとして例示し得る。

【００８１】図１５において側壁は１２２、１２３、１
２４で示される形状を有し、下部壁は１２５で示される
形状を有し、壁面１２３と下部壁１２５にはそれぞれナ
イフエッジ型の分級エッジ１１７、１１８を具備し、こ
の分級エッジ１１７、１１８より、分級ゾーンは３分画
されている。側壁１２２下の部分に分級室に開口する原
料供給管２１６を設け、該供給管の底部接線の延長方向
に対して下方に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブ
ロック１２６を設ける。分級室上部壁２７は、分級室下
部方向にナイフエッジ型の入気エッジ１１９を具備し、
更に分級室上部には分級室に開口する入気管１１４、１
１５を設けてある。また入気管１１４、１１５にはダン
パーのごとき第１、第２気体導入調節手段１２０、１２
１及び静圧計１２８、１２９を設けてある。分級エッジ
１１７、１１８及び入気エッジ１１９の位置は、被分級
処理原料の種類により、また所望の粒径により異なる。
また、分級室底面にはそれぞれの分画域に対応させて、
室内に開口する排出口１１１、１１２、１１３を設けて
ある。排出口１１１、１１２、１１３には、それぞれバ
ルブ手段のごとき開閉手段を設けてもよい。

【００８２】以下に添付した図に基づいて原料供給管２
１６について詳しく説明する。

【００８３】該原料供給管は供給ノズル部である角錐筒
部１３２と筒部である変形筒部１３３から成る。変形筒
部１３３の内径と角錐筒部１３２の最も狭まった箇所の
内径の比を２０：１乃至１：１、好ましくは１０：１か
ら２：１に設定すると、良好な挿入速度が得られる。

【００８４】原料供給管２１６の変形筒部１３３の側面
図の一例を図１６、その斜視図を図１７に示す。管の形
状は曲管で上下方向にジグザグになっており、粉粒体の
流路は管壁に沿って変更され流動する。変形筒部１３３
に導入された粉粒体は管壁に沿ってまっすぐに進み、管
壁の方向が変わる混合域ｘで上部流れＡの微粉と下部流
れＢである粗粉が交差し混合される。その後、混合され
た粉粒体は再び混合域ｙで混合され、さらに混合域ｚで
混合され、凝集していた粒子群は粒子同志及び管壁に衝
突することによって一層分散される。即ち、混合された
粒子群は均一の粉塵濃度で分級域に導入される。この原
料供給管の分級域への導入方向に対する角度θは５°か
ら６０°に設定される。特に１５°から４５°ではその
効果は顕著であり、粉体及び粉体と共に流れる気流の流
れに対して任意に設定するば良い。また、混合域の数は
１箇所より２箇所以上の方が良い分散性が得られる。但
し、多すぎると流れが阻害され、逆に圧力損失が大きく
なり好ましくない。特に、混合域が２箇所から５箇所の
場合高い分散性が得られる。図１６は混合域が３箇所の
一例である。また、その混合域の数が２箇所の場合の側
面図を図１８、斜視図１９に示す。混合域は位置ｘ、ｙ
で示され、上部流れＡと下部流れＢは交差し、粒子同志
及び管壁に衝突する事によって混合され管内の粒子は分
散される。

【００８５】次に原料供給管の変形筒部１３３の他の一
例の側面図を図２０、その斜視図を図２１に示す。図２
０の原料供給管の変形筒部１３３の形状は曲管であり、
供給ノズルから導入された凝集された粉粒体は管壁に沿
ってまっすぐに流れ、混合域ｘ及びｙで壁面にぶつかり
分散される。また、混合域が１箇所の場合の側面図を図
２２、斜視図を図２３に示す。混合域が位置ｘの１箇所
のみで混合されるため、２箇所以上の場合の方が分散が
良好である。

【００８６】図２４及び２５に原料供給管の変形筒部１
３３の形状がＶ字型の側面図及び斜視図を示す。混合域
は位置ｘ、ｙ、ｚで表される。

【００８７】他の好ましい例として、図２６及び２７
に、図３４に示す直管の上部内壁及び下部内壁に流路制
御板１４０を交互に備えた形状を示す。流路は板１４０
に衝突することによって変更され、その際に上部流れＡ
と下部流れＢに分かれている粉粒体は混合域ｘ、ｙ、ｚ
で混合される。該流路制御板１４０の長さをＬ₃ 、原料
供給管１３３の高さをＬ₄ とした時、該Ｌ₃ 、Ｌ₄ が下
記式 Ｌ₃ ≧１／２Ｌ₄ を満足するように流路制御板を設ける。原料粉を含む気
流は強制的に流路をジグザグ状に変更させられる事によ
り原料粉は分散され、また流路制御板による衝突効果に
より原料粉は解砕され、十分に分散される。また、図２
８に原料供給管の形状が異なる場合を示す。先程と同様
に制御板によって流路が変更され、粉流体は混合域ｘ、
ｙ、ｚ、α、βで上部流れＡと下部流れＢが混合され、
粗粉と微粉が混ざり粉塵濃度が一様になり、分級域へ噴
出される。制御板の枚数及び高さは使用される粉体の性
状によって決定される。また、その設置位置及び設置個
数は、内壁面の任意の位置、任意の個数に設定して良
く、特に限定されるものではない。しかし、混合域は、
１箇所より２箇所以上あったほうが分散性が得られる。
また、その粒子径は微細な程効果が現われ、特に重量平
均粒子径８μｍ以下の場合顕著に効果が現われる。

【００８８】これらの形状及び設置方法は処理される粉
体の性状により決定すれば良く、限定されるものではな
い。トナー原料を分級する場合においては、原料の重量
平均粒子径は１０μｍ以下の場合で効果的であり、特に
８μｍ以下の場合一層効果的である。

【００８９】また、粉体を気流と共に原料供給管２１６
へ投入する手段としては、０．１〜３ｋｇ／ｃｍ²の圧
を加えて送る方法、分級ゾーンの下流側にある送風機を
大型化し分級ゾーンの負圧をより大きくすることで外気
と原料粉を自然に吸引する方法、あるいは、原料粉投入
口にインゼクションフィーダーを装着し、これによって
原料粉と外気を吸引せしめると共に原料供給管を経て分
級ゾーンへ送る方法等がある。本発明では、特に３つの
粉体の投入手段のうち、分級ゾーンの負圧を大きくして
外気と原料粉を自然に吸引する方法及びインクゼクショ
ンフィーダーによる方法では、装置面、運転条件にも好
ましい影響が出てくる。

【００９０】また、高精度な分級精度が要求される静電
荷現像用トナーの分級をより効果的にならしめ、さらに
は、重量平均粒子径１０μｍ以下のトナーの分級におい
て好ましい効果が得られる。さらに重量平均粒子径８μ
ｍ以下のトナーの分級においてはより一層の効果が得ら
れる。

【００９１】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１１１、１１２、１１３の少なくとも１つを介して分
級域内を減圧し、分級域内に開口する角錐筒部１３２、
及び変形筒部１３３中を該減圧によって流動する気流に
よって流速５０ｍ／秒〜３００ｍ／秒の速度で原料粉を
角錐筒部１３２を介して分級域に供給する。本発明にお
いて原料供給管２１６の管内及び形状を変えることによ
り上部流れＡと下部流れＢが混合し、かつ流路が変更さ
れることにより、原料粉の凝集性が低下し、分散が向上
して効率がよくなる。

【００９２】以上の手段により、供給された原料粉は、
コアンダブロック１２６の作用によるコアンダ効果と、
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
１３０を描いて移動し、それぞれ粒径の大小に応じて、
大きい粒子（粗粒子）は気流の外側、即ち分級エッジ１
１８の外側の分画、中間の粒子（規格内粒径の粒子）は
分級エッジ１１７と１１８の間の分画、小さい粒子（規
格粒径以下の粒子）は分級エッジ１１７の内側の分画に
分割され、大きい粒子は排出口１１１より、中間粒子は
排出口１１２より、小さい粒子は排出口１１３よりそれ
ぞれ排出させる。

【００９３】上述の方法を実施するためには、通常相互
の機器をパイプの如き連通手段などで連結してなる一体
装置システムを使用するのが好ましい。そうした装置の
好ましい例を図２に示す。図２に示す一体装置は、３分
割分級機１０１（図１５に示されるもの、詳細は先に説
明の通りである。）、定量供給機１０２、振動フィーダ
ー１０３、補集サイクロン１０４、１０５、１０６を連
通手段で連結してなるものである。

【００９４】細粉供給ノズル部にインクジェクション１
４７を取付けた場合の装置の例を図３に示す。第２分級
機である多分割分級機としては、日鉄鉱業社製エルボー
ジェットの如きコアンダブロックを有し、コアンダ効果
を利用した分級手段が挙げられる。この装置において、
トナーの粉砕原料は、第１定量供給機１０２を介して第
１分級機１０９に導入され、分級された細粉は捕集サイ
クロン１０７を介して、第２定量供給機１１０に送り込
まれ、次いで振動フィーダー１０３を介して細粉供給ノ
ズルである角錐筒部１３２、及び変形筒部１３３を介し
て多分割分級機１０１内に導入される。第１分級機１０
９で分級された粗粉は粉砕機１０８に送り込まれて、粉
砕された後、新たに投入される粉砕原料とともに再度第
１分級機に導入される。多分割分級機１０１内への導入
に際しては、５０ｍ／秒〜３００ｍ／秒の流速で３分割
分級機１０１内に粉砕物を導入する。多分割分級機１０
１の分級域を構成する大きさは通常［１０〜５０ｃｍ］
×［１０〜５０ｃｍ］なので、粉砕物は０．１〜０．０
１秒以下の瞬時に３種以上の粒子群に分級し得る。そし
て、３分割分級機１０１により、大（粗粒子）、中（規
定内粒子径の粒子）、小（規定粒径以下の粒子）に分割
される。その後、大きい粒子は排出導管１１１を通っ
て、捕集サイクロン１０６に送られ粉砕機１０８に戻さ
れる。中間の粒径は、排出導管１１２を介して系外に排
出され捕集サイクロン１０５で回収され、製品１５１と
なるべく回収される。小さい粒子は、排出導管１１３を
介して系外に排出され捕集サイクロン１０４で回収さ
れ、ついで規定外粒径の微小粉１４１として回収され
る。捕集サイクロン１０４、１０５、１０６は粉砕原料
を原料供給管２１６を介して分級域に吸引導入するため
の吸引減圧手段としての働きをしている。

【００９５】粗粉体は、第１分級機１０９あるいは第１
定量供給機１０２に戻してもよい。第１分級機１０９の
負荷を減らし、粉砕機１０８により確実に粉砕を行うた
めには、粗粉体を粉砕機１０８に直接戻す方がより好ま
しい。

【００９６】本発明において、図１のフローチャートに
示す粉砕工程はこれに限定されるものではなく、例え
ば、粉砕手段が１つに対して第１分級手段が２つあるい
は粉砕手段、第１分級手段が各々２つ以上あってもよ
い。どういう組み合わせで粉砕工程を構成するかは所望
の粒径、トナー粒子の構成材料等により適宜設定すれば
よい。この場合、粉砕工程に戻される粗粉体をどの場所
に戻すかは適宜、設定すればよい。第２分級手段として
の多分割分級機は、図１５に示す形状に限定されるもの
ではなく粉砕原料の粒子径、所望の中粉体、粉体の真比
重等により最適な形状のものを採用すればよい。

【００９７】第１分級手段に導入する粉砕原料は、２ｍ
ｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下にすることがよい。粉砕
原料を中粉砕工程に導入し、１０〜１００μｍ程度に粉
砕したものを本発明における原料としてもよい。

【００９８】従来の微粒子群だけを除去する目的の分級
機を第２分級手段に用いた粉砕一分級方法では、粉砕終
了時の粉体の粒度において、ある規定粒度以上の粗粒子
群が完全に除去されていることが要求されていた。その
ため、粉砕工程において必要以上の粉砕能力が要求さ
れ、その結果過粉砕を引き起こし粉砕効率の低下を招い
ていた。

【００９９】この現象は粉体の粒径が小さくなるほど顕
著になり、特に重量平均粒径が３〜１０μｍの中粉体を
得る場合の効率の低下が著しい。

【０１００】本発明の方法は多分割分級手段により粗粉
粒子群と微粉粒子群とを同時に除去する。そのため、粉
砕終了時の粉体の粒度において、ある規定粒度以上の粗
粒子群がある割合で含まれていたとしても、次工程の多
分割分級手段で良好に除去されるので粉砕工程での制約
が少なくなり粉砕機の能力を最大限に上げる事ができ、
粉砕効率が良好になり過粉砕を引き起こす傾向が少な
い。

【０１０１】そのため、微粉体を除去する事も非常に効
率良く行うことができ、分級収率を良好に向上させるこ
とができる。

【０１０２】また、従来の中粉体と微粉体とを分級する
目的の分級方式では、分級時の滞留時間が長いため現像
画像のカブリの原因となる微粒子の凝集物を生じ易い。
凝集物が生じた場合、該凝集物を中粉体から除去するこ
とが一般に困難であるが、本発明の方法によると凝集物
が粉砕物に混入したとしても、コアンダ効果及び／叉は
高速移動に伴う衝撃により凝集物が解壊されて微粉体と
して除去されると共に、解壊を免れた凝集物があったと
しても粗粉域へ同時に除去できるため、凝集物を効率良
く取り除く事が可能である。

【０１０３】本発明の製造方法及び製造装置は静電荷像
を現象するため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。

【０１０４】静電荷像用トナー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ェ
ルミキサー叉はボールミルの如き混合機により充分混合
してからロール、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、和及び練肉して樹脂類を互いに相
溶せしめた中に顔料叉は染料を分散叉は溶解せしめ、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。

【０１０５】粉砕工程及び分級工程で、本発明の製造方
法及び装置が使用される。

【０１０６】次に、トナーの構成材料について説明す
る。

【０１０７】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叉は加熱加
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。

【０１０８】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。

【０１０９】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叉は、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像、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
保存中もしくは現象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
の研究に寄れば、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。

【０１１０】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、
アクリル酸ドテシル、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ケトン、ビニ
ルヘキシルケトン等の様なビニルケトン類；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様なビニルエーテル類；等のビニル
単量体が挙げられる。これらは単独もしくは２つ以上用
いられる。

【０１１１】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−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。

【０１１２】また、加圧定着方式又は軽加熱加圧定着方
式を用いる場合には、圧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。

【０１１３】また、トナーには荷電制御剤をトナー粒子
に配合（内添）して用いる事が好ましい。荷電制御剤に
よって、現象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のバラ
ンスをさらに安定に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−ヒドリキシ−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
ボレード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。

【０１１４】また、一般式

【０１１５】

【外１】 Ｒ₁：Ｈ，ＣＨ₃ Ｒ₂、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
して用いる事ができ、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。

【０１１６】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−シャリ−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。

【０１１７】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事が好ま
しい。この場合、この荷電制御剤の個数平均径は、具体
的には、４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好ましい。

【０１１８】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）用いる事が好ましい。

【０１１９】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−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。

【０１２０】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。

【０１２１】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、ハンザーイエロー、パーマネ
ントイエロー、ベン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
を良くするためには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。

【０１２２】本装置及びシステムを用いて、重量平均粒
径２０μｍ以下の粒子を５０個数％以上含有するトナー
を従来に比べ効率良く生成することが出来る。

【０１２３】特に重量平均径が１０μｍ以下のトナー原
料からシャープな粒度分布を有するトナーを得ることが
可能であり、さらには重量平均径が８μｍ以下のトナー
原料からシャープな粒度分布を有するトナーを得ること
ができる。

【０１２４】

【実施例】以下に実施例に基づいて更に詳細に説明す
る。

【０１２５】（実施例１） ・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

【０１２６】上記材料をヘンシェルミキサー（ＦＭ−７
５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。

【０１２７】得られたトナー原料を図３に示す装置シス
テムで粉砕及び分級を行った。

【０１２８】衝突式気流粉砕機１０８は図４に示す構成
の装置を用い、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１
６０°の円錐形状で外径（直径）１００ｍｍのものを使
用し、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。従って、最短距離Ｌ₁は２５
ｍｍである。第１分級機１０９は図１３に示す構成の分
級機を用いた。

【０１２９】テーブル式の第１定量供給機１０２にて粉
砕原料を２８．０ｋｇ／Ｈの割合でインジェクションフ
ィーダーにて、供給管２４を介して第１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３２を介し
て、該衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給管５より供給さ
れ、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²（Ｇ）、６．０Ｎｍ³／ｍｉ
ｎの圧縮空気を用いて、粉砕された後、原料導入部にて
供給されているトナー粉砕原料と混合されながら、再び
該気流分級機に循環し、閉回路粉砕を行い、分級された
細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１０７にて捕集され、第２定量供給機１１０に
導入した。尚、この時の細粉の重量平均径は７．４μｍ
であり、１２．７μｍ以上が実質含まれていないシャー
プな粒度分布を有していた。

【０１３０】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。

【０１３１】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
液を調整する。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
解液は超音波分散機で約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型により、アパチャ
ーとして１００μｍアパチャーを用いて、個数を基準と
して２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して、それか
ら重量平均粒径、個数平均径等の値を求めた。

【０１３２】この得られた細粉を第２定量供給機１１０
を介して、振動フィーダ１０３及び変形筒部１３３及び
供給ノズル１３２を介して３４．０ｋｇ／ｈの割合でコ
アンダ効果を利用して粗粉体、中粉体及び微粉体の３種
に分級するために図１５に示す多分割分級機１０１（第
２分級機）に導入した。

【０１３３】導入に際しては排出口１１１、１１２、１
１３に連通している捕集サイクロン１０４、１０５、１
０６の吸引減圧による系内の減圧から派生する吸引力と
原料供給管２１６に取付けたインクジェクションからの
圧縮空気を利用した。

【０１３４】原料供給管の変形筒部１３３の形状は図１
６及び１７で示されるものを用い、混合域の位置はｘ、
ｙ、ｚの３箇所であり、分級域への導入方向に対する角
度θは３０°を使用した。透明アクリル製の供給管の目
視テストによって混合域ｘ、ｙ、ｚで上部流れＡと下部
流れＢが混合されている事が確認された。

【０１３５】導入された細粉は０．１秒以下の瞬時に分
級された。

【０１３６】分級された粗粉体は捕集サイクロン１０６
で捕集した後、粉砕機１０８に導入した。

【０１３７】分級された中粉体は重量平均粒径が６．９
μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２２個数％含有し、
粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．８体積％含有す
る）のシャープな分布を有しており、トナー用として優
れた性能を有していた。

【０１３８】この時、投入された粉砕原料の全量に対す
る最終的に得られた中粉体との比率（即ち、分級収率）
は８６％であった。得られた中粒体を電子顕微鏡で見た
ところ、極微細粒子が凝集した４μｍ以上の凝集物は実
質的に見い出されなかった。

【０１３９】（実施例２）実施例１と同様のトナー原料
を用いて同様の装置システムで粉砕及び分級を行った。

【０１４０】衝突式気流粉砕機は、図４に示す構成のも
のを用い、実施例１と同様の装置条件で粉砕を行った。
多分割分級機は、変形筒部１３３の形状も実施例１と同
様のものを用いた。透明アクリル製の供給管の目視テス
トによって混合域ｘ、ｙで上部流れと下部流れが混合さ
れている事が確認された。また、第１分級機は実施例１
と同様の装置を用いた。

【０１４１】粉砕原料を２２．０ｋｇ／ｈの割合で供給
し、重量平均径６．５μｍの細粉を得、この細粉を２
５．０ｋｇ／ｈの割合で多分割分級装置に導入し、重量
平均径６．２μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２８個
数％含有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．２体
積％含有する）のシャープな分布を有する中粉体を分級
収率７５％で得た。

【０１４２】（実施例３）実施例１と同様のトナー原料
を用いて同様の装置システムで粉砕及び分級を行った。

【０１４３】衝突式気流粉砕機は、図４に示す構成のも
のを用い、加速管傾きを１５°とした以外は、実施例１
と同様の装置で行い、同様の条件で粉砕を行った。多分
割分級機は、変形筒部１３３の形状を図１８及び１９に
した以外は実施例１と同様のものを用いた。その形状
は、実施例１と同様に上下方向にジグザグであり、混合
域の位置がｘ、ｙの２箇所であり、透明アクリル製の原
料供給管の目視テストによって混合域ｘ、ｙで上部流れ
Ａと下部流れＢが混合されている事が確認された。ま
た、第１分級機は実施例１と同様の装置を用いた。

【０１４４】粉砕原料を２６．０ｋｇ／ｈの割合で供給
し、重量平均径７．３μｍの細粉を得、この細粉を３
２．０ｋｇ／ｈの割合で多分割分級装置に導入し、重量
平均径６．９μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２３個
数％を含有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．６
体積％含有する）のシャープな分布を有する中粉体を分
級収率８４％で得た。

【０１４５】（実施例４）実施例１と同様のトナー原料
を用いて同様の装置システムで粉砕及び分級を行った。

【０１４６】衝突式気流粉砕機は、図４に示す構成のも
のを用い、実施例１と同様の条件で粉砕を行った。多分
割分級機は、変形筒部１３３の形状を図２０及び２１に
した以外は実施例１と同様のものを用いた。混合域は位
置ｘ、ｙの２箇所であり、透明アクリル製の供給管の目
視テストによって混合域ｘ、ｙで上部流れＡと下部流れ
Ｂが混合されている事が確認された。また、第１分級機
は実施例１と同様の装置を用いた。

【０１４７】粉砕原料を２８．０ｋｇ／ｈの割合で供給
し、重量平均径７．３μｍの細粉を得、この細粉を３４
ｋｇ／ｈの割合で多分割分級装置に導入し、重量平均径
６．９μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２４個数％含
有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．７体積％含
有する）のシャープな分布を有する中粉体を分級収率８
４％で得た。

【０１４８】（実施例５）実施例１と同様のトナー原料
を用いて同様の装置システムで粉砕及び分級を行った。

【０１４９】衝突式気流粉砕機は、図４に示す構成のも
のを用い、実施例１と同様の条件で粉砕を行った。多分
割分級機は、変形筒部１３３の形状を図２６及び２７に
した以外は実施例１と同様のものを用いた。この形状は
該原料供給管２１６中を流動する原料粉を含む気流が進
行方向に対して流路をジグザグに変更していた。流路制
御板１４０は３枚用い、高さは管内径の１／２のものを
使用した。透明アクリル製の供給管の目視テストによっ
て混合域ｘ、ｙ、ｚで上部流れＡと下部流れＢが混合さ
れている事が確認された。また、第１分級機は実施例１
と同様の装置を用いた。

【０１５０】粉砕原料を２８．０ｋｇ／ｈの割合で供給
し、重量平均径７．３μｍの細粉を得、この細粉を３
４．０ｋｇ／ｈの割合で多分割分級装置に導入し、重量
平均径６．９μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２１個
数％含有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．８体
積％含有する）のシャープな分布を有する中粉体を分級
収率８６％で得た。

【０１５１】（実施例６） ・不飽和ポリエステル樹脂 １００重量部 ・銅フタロシアニン顔料 ４．５重量部 （Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５） ・荷電制御剤（サリチル酸クロム錯体） ４．０重量部

【０１５２】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１００℃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。衝突式気流粉砕機１
０８は図４に示す構成の装置を用い、実施例１と同様の
装置条件で粉砕を行った。

【０１５３】テーブル式の第１定量供給機１０２にて粉
砕原料を２５．０ｋｇ／Ｈの割合でインジェクションフ
ィーダーにて、原料供給管２４を介して第１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３２を介
して、該衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給管５より供給
され、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²（Ｇ）、６．０Ｎｍ³／ｍ
ｉｎの圧縮空気を用いて、粉砕された後、原料導入部に
て供給されているトナー粉砕原料と混合されながら、再
び該気流分級機に循環し、閉回路粉砕を行い、分級され
た細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１０７にて捕集され、第２定量供給機１１０
に導入した。尚、この時の細粉の重量平均径７．４μｍ
であった。

【０１５４】この得られた細粉を第２定量供給機１１０
を介して、振動フィーダ１０３及び変形筒部１３３及び
供給ノズル１３２を介して３０．０ｋｇ／ｈの割合でコ
アンダ効果を利用して粗粉体、中粉体及び微粉体の３種
に分級するために図１５に示す多分割分級機１０１（第
２分級機）に導入した。

【０１５５】導入に際しては排出口１１１、１１２、１
１３に連通している捕集サイクロン１０４、１０５、１
０６の吸引減圧による系内の減圧から派生する吸引力と
原料供給管２１６に取付けたインクジェクションからの
圧縮空気を利用した。

【０１５６】原料供給管の変形筒部１３３の形状は図１
６及び１７で示されるものを用い、混合域の位置はｘ、
ｙ、ｚの３箇所であり、分級域への導入方向に対する角
度θは３０°を使用した。透明アクリル製の供給管の目
視テストによって混合域ｘ、ｙ、ｚで上部流れＡと下部
流れＢが混合されている事が確認された。

【０１５７】導入された細粉は０．１秒以下の瞬時に分
級された。

【０１５８】分級された粗粉体は捕集サイクロン１０６
で捕集した後、粉砕機１０８に導入した。

【０１５９】分級された中粉体は重量平均粒径が６．６
μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２３個数％含有し、
粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．８体積％含有す
る）のシャープな分布を有しており、トナー用として優
れた性能を有していた。

【０１６０】この時、投入された粉砕原料の全量に対す
る最終的に得られた中粉体との比率（即ち、分級収率）
は８２％であった。

【０１６１】（比較例１）実施例１と同様の処方の材料
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。

【０１６２】得られたトナー原料を図３に示す装置シス
テムにおいて、衝突式気流粉砕機１０８は図３６に示し
た粉砕機を用い、第２分級機として図３３に示す直管状
の筒部１１６ａを有する多分割分級機を使用する以外
は、実施例１と同様にして粉砕及び分級をおこなった。

【０１６３】テーブル式の第１定量供給機１０２にて粉
砕原料を１３．０ｋｇ／ｈの割合でインジェクションフ
ィーダーにて、供給管２４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３２を介して、
該衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給口４０より供給さ
れ、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²（Ｇ）、６．０Ｎｍ³／ｍｉ
ｎの圧縮空気を用いて、粉砕された後、原料導入部にて
供給されているトナー粉砕原料と混合されながら、再び
該気流分級機に循環し、閉回路粉砕を行い、分級された
細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１０７にて捕集され、第２定量供給機１１０に
導入した。尚、この時の細粉の重量平均径７．１μｍで
あった。

【０１６４】この得られた細粉を第２定量供給機１１０
を介して、振動フィーダ１０３及びノズル１３２、１３
３を介して１５．０ｋｇ／ｈの割合でコアンダ効果を利
用して粗粉体、中粉体及び微粉体の３種に分級するため
に図３３に示す多分割分級機１０１に導入した。

【０１６５】導入に際しては排出口１１１、１１２、１
１３に連通している捕集サイクロン１０４、１０５、１
０６の吸引減圧による系内の減圧から派生する吸引力と
原料供給管１１６に取付けたインクジェクションからの
圧縮空気を利用した。

【０１６６】原料供給管の変形筒部１３３の形状は図３
４及び３５で示す直管を使用した。透明アクリル製の原
料供給管１１６の目視テストによって微粉を多く含有す
る上部流れＡと粗粉を多く含有する下部流れＢが分離し
ている事が確認された。

【０１６７】重量平均径６．９μｍ（粒径４．０μｍ以
下の粒子を２７個数％含有し、粒径１０．０８μｍ以上
の粒子を１．５体積％含有する）の中粉体の分級収率８
１％で得た。（実施例１、３〜５）に比べて、粉砕効
率、分級収率共に劣っていた。

【０１６８】（比較例２）衝突式気流粉砕機は、図３６
に示す構成のものを用い、比較例１と同様の装置条件で
粉砕を行った。

【０１６９】粉砕原料を１０．０ｋｇ／ｈの割合で供給
し、重量平均径６．３μｍの細粉を得、この細粉を１
２．０ｋｇ／ｈの割合で図３３に示す多分割分級装置に
導入し、重量平均径６．１μｍ（粒径４．０μｍ以下の
粒子を３３個数％含有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒
子を０．５体積％含有する）の中粉体を分級収率７０％
で得た。実施例２に比べて、粉砕効率、分級収率共に劣
っていた。

【０１７０】（比較例３）実施例６と同様の処方の材料
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１００℃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。

【０１７１】得られたトナー原料を図３に示す装置シス
テムにおいて、衝突式気流粉砕機１０８は図３６に示し
た粉砕機を用い、第２分級機として図３３の構成のもの
を用いる以外は、実施例６と同様に粉砕及び分級をおこ
なった。

【０１７２】テーブル式の第１定量供給機１０２にて粉
砕原料を１２．０ｋｇ／Ｈの割合でインジェクションフ
ィーダーにて、供給管２４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３２を介して、
該衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給口４０より供給さ
れ、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²（Ｇ）、６．０Ｎｍ³／ｍｉ
ｎの圧縮空気を用いて、粉砕された後、原料導入部にて
供給されているトナー粉砕原料と混合されながら、再び
該気流分級機に循環し、閉回路粉砕を行い、分級された
細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１０７にて捕集され、第２定量供給機１１０に
導入した。尚、この時の細粉の重量平均径７．０μｍで
あった。

【０１７３】この得られた細粉を第２定量供給機１１０
を介して、振動フィーダ１０３及びノズル１１６を介し
て１４．０ｋｇ／ｈの割合でコアンダ効果を利用して粗
粉体、中粉体及び微粉体の３種に分級するために図３３
に示す多分割分級機１０１に導入した。

【０１７４】導入に際しては排出口１１１、１１２、１
１３に連通している捕集サイクロン１０４、１０５、１
０６の吸引減圧による系内の減圧から派生する吸引力と
原料供給管１１６に取付けたインクジェクションからの
圧縮空気を利用した。

【０１７５】原料供給管１１６の形状は図３３に示す直
管を使用した。透明アクリル製の供給管の目視テストに
よって微分を多く含有する上部流れと粗粉を多く含有す
る下部流れが分離している事が確認された。

【０１７６】重量平均径６．５μｍ（粒径４．０μｍ以
下の粒子を２８個数％を含有し、粒径１０．０８μｍ以
上の粒子を１．６体積％含有する）の中粉体の分級収率
７６％で得た。実施例６に比べて、粉砕効率、分級収率
共に劣っていた。

【０１７７】

【発明の効果】本発明の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及び高い分級収率で
得られ、しかもトナーの融着、凝集、粗粒化の発生を防
止し、トナー成分による装置的磨耗を防ぎ、連続して安
定した生産が行える利点がある。また、本発明のトナー
製造方法及び製造装置システムを用いる事により、従来
法に比べ、画像濃度が安定して高く、耐久性が良く、カ
ブリ、クリーニング不良等の画像欠陥のない優れた所定
の粒度を有する静電荷像現象用トナーが、低コストで得
られる。体積平均粒径２０μｍ以下の粒子を５０個％以
上含有するトナーを効率良く生成することが可能となる
利点がある。

【０１７８】特に、重量平均粒径１０μｍ以下のトナー
原料からシャープな粒度分布を有するトナーを効率良く
得ることが可能であり、さらには、重量平均径が８μｍ
以下のトナー原料からシャープな粒度分布を有するトナ
ーを効率良く得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を説明するためのフローチャ
ート図である。

【図２】本発明のトナーの製造方法を実施するための製
造装置システムの一具体例を示す該略図である。

【図３】本発明のトナーの製造方法を実施するための製
造装置システムの他の具体例を示す該略図である。

【図４】本発明における衝突式気流粉砕手段を実施する
ための一具体例である粉砕装置の概略断面図である。

【図５】図４における粉砕室の拡大図である。

【図６】図４におけるＡ−Ａ′断面図である。

【図７】図４におけるＢ−Ｂ′断面図である。

【図８】図４におけるＣ−Ｃ′断面図である。

【図９】図４におけるＤ−Ｄ′断面図である。

【図１０】本発明における衝突式気流粉砕手段を実施す
るための他の具体例を示す概略断面図である。

【図１１】図１０におけるＧ−Ｇ′断面図である。

【図１２】図１０におけるＨ−Ｈ′断面図である。

【図１３】本発明の製造方法及び装置システムに用いる
第１分級手段の好ましい一実施例の概略断面図を示す。

【図１４】図１３のＫ−Ｋ′断面図を示す。

【図１５】本発明で使用する第２分級手段の一実施例の
気流式分級機の断面図である。

【図１６】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図１７】図１６で示す変形筒部の斜視図である。

【図１８】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図１９】図１８で示す変形筒部の斜視図である。

【図２０】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図２１】図２０で示す変形筒部の斜視図である。

【図２２】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図２３】図２２で示す変形筒部の斜視図である。

【図２４】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図２５】図２４で示す変形筒部の斜視図である。

【図２６】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図２７】図２６で示す変形筒部の斜視図である。

【図２８】変形筒部の一具体例を示す側面の断面図であ
る。

【図２９】図２８で示す変形筒部の斜視図である。

【図３０】本発明で使用する粉砕機における衝突部材の
他の例としての中央部に突起を有する円錐衝突部材の正
面図である。

【図３１】図３０で示す円錐衝突部材の平面図である。

【図３２】従来の製造方法を説明するためのフローチャ
ート図である。

【図３３】従来の原料供給管を有する気流分級機の断面
図である。

【図３４】従来の直管状筒部を示す側面の断面図であ
る。

【図３５】図３４で示す直管状筒部の斜視図である。

【図３６】従来の衝突式気流粉砕機の概略的断面図であ
る。

【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 １０１ 固体粒子多分割分級装置 １０２ 定量供給機 １０３ 振動フィルダー １０４、１０５、１０６ 捕集サイクロン １１、１２、１３ 排出口 １１１ａ、１１２ａ、１１３ａ 排出管 １１４、１１５ 入気口 ２１６ 原料供給管 １１７、１１８ 分級エッジ １１９ 入気エッジ １２０ 第１気体導入調節手段 １２１ 第２気体導入調節手段 １２２、１２３、１２４ 側壁 １２５ 下部壁 １２６ コアンダブロック １２８、１２９ 静圧計 １３０ 固体粒子飛散方向 １３１ インゼクションフィーダー １３２ 原料供給管の角錐筒部 １３３ 原料供給管の変形筒部 １４０ 流路制御板 １１６ 従来の原料供給管

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１３５】細粉は、分級室の分級域へ流速約９０ｍ／
ｓｅｃで噴出された。そして、導入された細粉は０．１
秒以下の瞬時に分級された。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１５７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１５７】細粉は、分級室の分級域へ流速約９０ｍ／
ｓｅｃで噴出された。そして、導入された細粉は０．１
秒以下の瞬時に分級された。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０７Ｂ 7/086 (72)発明者 三ッ村 聡 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 (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、得られた粉砕物を第
   １分級手段で粗粉と細粉とに分級し、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、
   生成した微粉体を第１分級手段に循環し、分級された細
   粉を第２分級手段に導入して、分級して得られた所定の
   粒径範囲の中粉体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短距離Ｌ
   ₁ は、衝突面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の緑端部
   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った後、第１分級手段に循環
   し、第１分級手段で分級された細粉は、第２分級手段で
   ある少なくとも３つに分画されてなる多分割分級域内に
   開口部を有する原料供給管中を流動する気流によって流
   速５０ｍ／秒〜３００ｍ／秒の速度で分級域に噴出さ
   せ、該噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による
   湾曲気流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域、中粉
   領域及び微粉領域に分級される気流分級方法であって、
   前記原料供給管内で原料供給管中の気流及び細粉の上部
   流れと下部流れの流路を変更し、気流及び細粉の上部流
   れと下部流れを混合し、しかる後に気流及び細粉を分級
   域に噴出し、第１分画域に所定粒径以上の粒子群を主成
   分とする粗粉体を分割捕集し、第２分画域に所定粒径範
   囲の粒子群を主成分とする中粉体を分割捕集し、第３分
   画域に所定粒径以下の粒子群を主成分とする微粉体を分
   割捕集し、分級された前記粗粉体を前記粉砕手段もしく
   は前記第１分級手段に循環することを特徴とするトナー
   の製造方法。
2. 【請求項２】 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１のトナーの製造方法。
3. 【請求項３】 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１のトナーの製造方法。
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のトナーの製造方法。
5. 【請求項５】 粉砕物を分級するための第１分級手段、
   該第１分級手段で分級された粗粉を粉砕するための粉砕
   手段、該粉砕手段によって粉砕された粉体を第１分級手
   段に導入するための導入手段、該第１分級手段で分級さ
   れた細粉をコアンダ効果により少なくとも粗粉体、中粉
   体、微粉体に分級するための第２分級手段である多分割
   分級手段及び該多分割分級手段で分級された粗粉体を該
   粉砕手段または第１分級手段へ供給するための供給手段
   を有するトナーの製造装置システムにおいて、 該粉砕手段は、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短距離Ｌ₁ は、衝突
   面に対向する粉砕室前壁と衝突部材の緑端部との最近接
   距離Ｌ₂ よりも短くなっており；第２分級手段は、分級
   域に開口する原料供給管を具備し、該原料供給管内を流
   動する気流及び細粉の上部流れと下部流れを混合するた
   めの混合域を該原料供給管が有している気流式分級機で
   あることを特徴とするトナーの製造装置システム。
6. 【請求項６】 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５のトナーの製造装置システム。
7. 【請求項７】 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５のトナーの製造装置システム。
8. 【請求項８】 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５のトナーの製造装置システム。
9. 【請求項９】 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５のトナーの製造装置システム。
10. 【請求項１０】 第２分級手段において、原料供給管内
    の混合域を２箇所以上備えたことを特徴とする請求項５
    のトナーの製造装置システム。