JPH06295098A - トナーの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャープな粒度分布のトナーを、高い粉砕効
率と高い分級収率で得ることにある。 【構成】 トナー用粉砕物を第１分級手段で粗粉と細粉
とに分級し、その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第１分級手段に循環
し、細粉は第２分級手段にて分級し所定粒径範囲のトナ
ーを製造する方法において、上記粉砕手段は、粗粉を搬
送し加速する加速管１と、衝突部材４を具備する粉砕室
５を有する。

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な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
のための装置に関する。

【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。近年、複写機やプリンター等の高画質
化、高精細化に伴ないこのトナーに要求される性能も一
段と厳しくなってきており、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。

【０００３】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，エクストルーダーなど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粉砕化
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
を混ぜあわせた後、画像形成に供する。

【０００４】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１５のフローチャートに示され
る方法または該方法を一部使用する方法が一般に採用さ
れている。

【０００５】トナー粗砕物は、第１分級手段に連続的又
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。

【０００６】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。

【０００７】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１６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１６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。

【０００８】例えば、図１６に示す衝突式気流粉砕機で
は、高圧気体供給ノズル２１を接続した加速管２２の出
口２３に対向して衝突部材２４を設け、前記加速管２２
に供給した高圧気体により、加速管２２の中途に連通さ
れた粉体原料供給口４０から加速管２２内に粉体原料を
吸引し、粉体原料を高圧気体とともに噴射して衝突部材
２４の衝突面に衝突させ、その衝撃によって粉砕してい
る。

【０００９】しかしながら、図１６の衝突式気流粉砕機
では、被粉砕物の供給口４０が加速管２２の中途に設け
られているため、加速管２２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２１より噴出する高圧気流により加速管出口方向
に向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。

【００１０】衝突面２９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。

【００１１】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、粉砕効率も若
干向上するが、さらなる改良が望まれている。

【００１２】例えば体積平均粒径が８μｍであり、かつ
４μｍ以下の粒子の重量％が１％以下であるトナーを得
る場合は、粗粉域を除去するための分級機構を備えた衝
撃式粉砕機或いはジェット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、微粉体を除去して所
望の中粉体を得ている。

【００１３】ここでいう体積平均粒径は、コールターエ
レクトロニクス社（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。

【００１４】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
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。また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、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すという問題点
がある。

【００１５】微粉体を除去する目的の第２の分級手段に
ついては、極微粒子で構成される凝集物が生じることが
あり、凝集物を微粉体として除去することは困難であ
る。その場合、凝集物は最終製品に混入し、その結果精
緻な粒度分布の製品を得ることが難しくなるとともに凝
集物はトナー中で解壊して極微粒子となって画像品質を
低下させる原因となる。

【００１６】従来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繁雑にな
り、分級収率の低下を引きおこし、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程、顕著になる。

【００１７】特に体積平均粒径は８μｍ以下になると、
この傾向は、より顕著になる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の静電
荷像現像用トナーの製造方法における上述のごとき問題
点を解決した製造方法を提供することを目的とする。

【００１９】本発明は、静電荷像現像用トナーを効率良
く製造するための製造装置を提供することを目的とす
る。

【００２０】本発明は、精緻な粒度分布を有する静電荷
像現像用トナーを効率良く生成する製造方法及びそのた
めの装置を提供することを目的とする。

【００２１】本発明は、結着樹脂、着色剤および添加剤
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装置を提供
することを目的とする。

【００２２】本発明は、重量平均粒径３〜１０μｍ（好
ましくは３〜９μｍ）の静電荷像現像用トナーを効率良
く製造するための方法及びそのための装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２３】

【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
て粉砕物を得てから、その粉砕物を第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、供給された粗粉を高圧気体によ
り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；該加速管は、被粉砕物を該加速管
内に供給するための被粉砕物供給口をその側壁部に有
し、該被粉砕物供給口のある側壁部位における該被粉砕
物供給口の開口率は、該被粉砕物供給口を有する部位の
加速管面積に対して５％以上であり；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よりも短かいものであり、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おこなった後、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
割分級域に導入し、粒子群をコアンダ効果により湾曲線
的に降下せしめ、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。

【００２４】さらに、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において、前
記粉砕手段は、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；該加速管は、被粉砕物を該加速管内に供給
するための被粉砕物供給口をその側壁部に有し、該被粉
砕物供給口のある側壁部位における該被粉砕物供給口の
開口率は、該被粉砕物供給口を有する部位の加速管面積
に対して５％以上であり；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トナーの製造装置に
関する。

【００２５】以下、本発明をさらに具体的に説明する。

【００２６】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。粗粉は、粉砕手段に導入
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、粉砕手段または第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、ま
たは、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。

【００２７】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
３〜１０μｍ（好ましくは３〜９μｍ）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。図２に本
発明の装置システムの一例を示す。

【００２８】この装置システムにおいて、トナー粉体原
料となる粉砕原料は、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に送りこ
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捕集サイクロ
ン１０６を介して粉砕機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１０９に導入される。

【００２９】本発明に用いる粉砕手段として図４〜図９
に示す形式の衝突式気流粉砕機を示す。

【００３０】図４において、被粉砕物供給管１９より供
給された被粉砕物８０は、加速管１の側壁部に形成され
た被粉砕物供給口１０を有する部位の加速管面積に対し
て、被粉砕物供給口１０の開口率が、５％以上（好まし
くは、２０％以上）である被粉砕物供給口１０から加速
管１内に供給される。

【００３１】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。

【００３２】一方、高圧気体は、高圧気体供給口７より
導入され、高圧気体チャンバー２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１１方向に向って急激に膨張しなが
ら噴出する。この時、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１
０より、加速管出口１１方向に向って吸引され高圧気体
と均一に混合されながら急加速され、加速管出口１１に
対向した衝突部材４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。

【００３３】衝突部材４の衝突面１６にて粉砕された粉
砕物は、更に粉砕室５の側壁１４と二次衝突（または、
三次衝突）し、衝突部材４の後方に記載された粉砕物排
出口６より排出される。

【００３４】また、衝突部材４の衝突面１６が図４に示
す如く、錐体形状や、図１４の（ａ）及び（ｂ）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５内における粉砕物の分散を均一におこ
ない、側壁１４との二次衝突を効率良くおこなう上で好
ましい。さらに、粉砕物排出口６が衝突部材４よりも後
方にある場合、粉砕物の排出を円滑におこなうことがで
きる。

【００３５】図５は、粉砕室の拡大図を示す。図５にお
いて、衝突部材４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４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１１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１４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４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。

【００３６】図１６に示す如く、衝突面２９が加速管２
２に対して、９０度の平面状の衝突部材２４を有する粉
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。

【００３７】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１０で閉塞することなく
処理可能である。

【００３８】被粉砕物の流動性が良好でないものは、被
粉砕物供給管１９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°）の範囲内であれば下
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。

【００３９】粉砕室の形状は、図８に示すごとく、図４
におけるＣ−Ｃ’断面において側壁１４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。さらに粉砕物排出出
口は、衝突部材の後方に設けることが粉砕物を円滑に排
出するために好ましい。

【００４０】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。加速管中心軸の延長と直角に
交わる、加速管出口１１の面または前壁と対向する衝突
部材４の衝突面１６の最外周端部１５との距離Ｌ₂は、
衝突部材４の直径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。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、粉砕効率が低下する傾向がある。

【００４１】衝突部材４の最外周端部１５と側壁１４と
の最短距離Ｌ₁は、衝突部材４の直径の０．１倍から
２．０倍の範囲が好ましい。０．１倍未満では、高圧気
体の通過時の圧力損失が大きく、粉砕効率が低下しやす
く、粉砕物の流動状態がスムーズにいかない傾向があ
り、２．０倍を超える場合は、粉砕室側壁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。

【００４２】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４の直径は３０〜３０
０ｍｍを有することが好ましい。さらに、衝突部材４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好ましい。

【００４３】図７（ａ）は、被粉砕物供給口１０が円環
状の場合の図４におけるＢ−Ｂ’断面図を示す。この場
合、被粉砕物供給口の開口率は１００％である。図７
（ａ）において、被粉砕物供給口１０を通過する被粉砕
物供給口１０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ことにより確認
できた。図７（ｂ）は、被粉砕物供給口１０が４本の管
から形成されている場合の図４におけるＢ−Ｂ’断面図
を示す。この場合、被粉砕物供給口の開口率は例えば２
０％である。

【００４４】本発明においては、ラバール形状を有する
加速管１のスロート部９と加速管出口１１との間に、鉛
直線方向に対する垂直面における加速管の全円周方向ま
たは２個以上（好ましくは４個以上）の被粉砕物供給口
が設けられていることが好ましい。

【００４５】図８は、図４におけるＣ−Ｃ’断面図を示
すが、図８において、衝突部材支持体１８と側壁１４と
の間の粉砕室５を通って粉砕物は後方に排出される。

【００４６】図９は、図４におけるＤーＤ’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。

【００４７】本発明に用いる第１分級手段として、気流
分級機を用いる。たとえば、日本ニューマチック工業社
製ＤＳ型分級機、ホソカワミクロン社製ミクロンセパレ
ーター等が挙げられる。好ましくは、図１０に示す気流
分級機を用いることが細粉及び粗粉の分級精度を向上さ
せるために好ましい。

【００４８】図１１は、図１０におけるＦ−Ｆ’断面図
を示す。

【００４９】図１０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６
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。

【００５０】図１０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。

【００５１】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、供給管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に均一に分配される
ことが精度よ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。

【００５２】このようにして、導入ルーバー２７を介し
て、エアーと粉体材料は分級室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均一性の向上が得られる。また、導
入ルーバー２７は可動であり、ルーバー間隙は調整でき
る。

【００５３】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。

【００５４】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こし
ている。

【００５５】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から各導入ルーバー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。

【００５６】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
外周部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１９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。

【００５７】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。

【００５８】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
細粉排出管３０よりサイクロンや、バグフィルター等の
微粉捕集器を経て系外に取り出される。

【００５９】図１０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当りのエ
ネルギー効率を高めることができる。

【００６０】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１２（断面図）及び図１３
（立体図）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。図１２及び図１３において、側壁は１
２２，１２４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、側壁１２３と下部壁１２５にはそ
れぞれナイフエッヂ型の分級エッヂ１１７，１１８を具
備し、この分級エッヂ１１７，１１８により、分級ゾー
ンは３分画されている。側壁１２２の下の部分に分級室
に開口する原料供給ノズル１１６を設け、該ノズルの底
部接線の延長方向に対して下方に折れ曲がって長楕円弧
を描いたコアンダブロック１２６を設ける。分級室上壁
１２７は、分級室下部方向にナイフエッヂ型の入気エッ
ヂ１１９を具備し、さらに分級室上部には分級室に開口
する入気管１１４，１１５を設けてある。入気管１１
４，１１５にはダンパの如き第１気体導入調節手段１２
０、第２気体導入調節手段１２１及び静圧計１２８，１
２９を設けてある。分級エッヂ１１７，１１８及び入気
エッヂ１１９の位置は、細粉の種類により、又所望の粒
径により異なる。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１１１，１１２，１１
３を設けてある。排出口１１１，１１２，１１３には、
それぞれバルブ手段の如き開閉手段を設けてもよい。

【００６１】細粉供給ノズル１１６は直角筒部と角錐筒
部とから成り、直角筒部の内径と角錐筒部の最も狭まっ
た箇所の内径の比を２０：１乃至１：１に設定すると、
良好な導入速度が得られる。

【００６２】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。排出口１１
１，１１２，１１３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原料供給ノズル１１６中
を該減圧によって流動する気流によって流速５０ないし
３００ｍ／秒の速度で細粉を細粉供給ノズル１１６を介
して分級域に供給する。

【００６３】流速５０ｍ／秒未満の速度で細粉を分級域
に供給すると、細粉の凝集を充分にほぐすことができに
くく、分級収率、分級精度の低下を引き起こしやすい。
流速３００ｍ／秒を超える速度で細粉を分級域に供給す
ると、粒子同士の衝突により粒子が粉砕されやすく、微
粒子を生成しやすいために分級収率の低下を引き起こす
傾向がある。

【００６４】供給された細粉は、コアンダ効果によりコ
アンダブロック１２６の作用と、その際流入する空気の
如き気体の作用とにより湾曲線１３０を描いて移動し、
それぞれの粒径の大小及び重量の大小に応じて、分級さ
れる。粒子の比重が同一であるとすると大きい粒子（粗
粉体）は気流の外側（すなわち分級エッヂ１１８の左側
の第１分画域）に分級され、中粉体（規定内の粒径の粒
子）は分級エッヂ１１８と１１７の間の第２分画域に分
級され、微粉体（規定粒径以下の粒子）は分級エッヂ１
１７の右側の第３分画域に分級される。分級された粗粉
体は排出口１１１より排出され、中粉体は排出口１１２
より排出され、微粉体は排出口１１３よりそれぞれ排出
される。

【００６５】分級域への細粉の導入については、サイク
ロンの吸引力を利用して吸引導入する方法；細粉供給ノ
ズルにインジェクションの如き、エアー搬送手段を設
け、サイクロンからの吸引力とインジェクションからの
圧縮空気の力により導入する方法；あるいは加圧式導入
等がある。吸引導入あるいはインジェクションの如きエ
アー搬送手段を用いた導入方法の方が装置システムのシ
ール性が加圧導入よりも要求されないので好ましい。細
粉供給ノズル部にインジェクション１４７を取り付けた
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。

【００６６】多分割分級機１０１の分級域を構成する大
きさは通常［１０〜５０ｃｍ］×［１０〜５０ｃｍ］な
ので、細粉は０．１〜０．０１秒以下の瞬時に３種以上
の粒子群に分級し得る。多分割分級機１０１が３分画さ
れている場合、多分割分級機１０１により、細粉は粗粉
体（規定粒径以上の粒子）、中粉体（規定内の粒子径の
粒子）、微粉体（規定粒径以下の粒子）に分割される。
その後、粗粉体は排出導管１１１を通って、捕集サイク
ロン１０６を介して、粉砕機１０８に戻される。

【００６７】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。

【００６８】中粉体は、排出導管１１２を介して系外に
排出され捕集サイクロン１０５で捕集されトナー製品１
５１となるべく回収される。微粉体は、排出導管１１３
を介して系外に排出され捕集サイクロン１０４で捕集さ
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は細粉をノ
ズル１１６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もしている。

【００６９】なお、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つ以上であっ
ても良い。どういう組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１２及び図１３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
体の粒子径、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。

【００７０】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以下にすることが良い。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。

【００７１】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−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る。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。

【００７２】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
を得る場合に効率の低下が著しい。

【００７３】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ことがで
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。

【００７４】そのため、微粉体を除去することも非常に
効率よく行なうことができ、分級収率を良好に向上させ
ることができる。

【００７５】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、コアンダ効果および／又
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ともに、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
率良く取り除くことが可能である。

【００７６】以上詳述した本発明の製造方法及び製造装
置は、静電荷像を現像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。

【００７７】静電荷像現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製
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溶融、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。

【００７８】かかる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できる。

【００７９】次に、トナーの構成材料について説明す
る。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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
しなけらばならない。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
明においては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。

【００８３】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、メタクリロニトリル、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。

【００８４】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。

【００８５】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、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。

【００８６】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。

【００８７】また、一般式

【００８８】

【化】

【００８９】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。

【００９０】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、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。

【００９１】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。

【００９２】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）を用いることが好まし
い。

【００９３】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ー酸
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。

【００９４】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。

【００９５】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重量部に対し
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。

【００９６】

【実施例】以下に実施例を基にして詳細に説明する。

【００９７】実施例１ スチレン−アクリル酸ブチル−ジビニルベンゼン共重合体 １００重量部 （重合比７７：２２：１，Ｍｗ＝２．２×１０⁵） マグネタイト ８０重量部 低分子量ポリエチレン ５重量部 ニグロシン染料 ３重量部 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−４５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。

【００９８】得られたトナー粉砕原料を図３に示す装置
システムで粉砕及び分級を行った。衝突式気流粉砕機は
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１６０°の円錐形状で外径（直径）１００
ｍｍのものを使用し、加速管中心軸と直角に交わる加速
管出口面に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、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２５ｍ
ｍである。

【００９９】また、被粉砕物供給口は、供給口を有する
部位の加速管面積に対して開口率を２０％に設定した。

【０１００】第１分級機は、図１０に示す構成の分級機
を用いた。テーブル式の第１定量供給機３５にて粉砕原
料を３５．０Ｋｇ／ｈｒの割合でインジェクションフィ
ーダーにて、供給管６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管６より供給され、圧力
６．０Ｋｇ／ｃｍ²，６．０ｍ³／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
され、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３３にて
捕集され、第２定量供給機１１０に導入した。このとき
の細粉の重量平均径は、９．１μｍであり、１６．０μ
ｍ以上が実質上含まれていないシャープな粒度分布を有
していた。

【０１０１】尚、トナーの粒度分布は種々の方法によっ
て測定できるが、本実施例においてはコールターカウン
ターを用いて行った。

【０１０２】すなわち、測定装置としてはコールターカ
ウンターＴＡ−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、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，個数平均粒径等の値
を求めた。

【０１０３】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４５．０Ｋｇ／ｈｒ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１
２，１３に示す多分割分級装置１０１に導入した。多分
割分級装置としてエルボージェットＥＪ−１５−ＩＩＩ
型機（日鉄鉱業社製）を使用した。

【０１０４】導入に際しては、排出口１１１，１１２，
１１３に連通している捕集サイクロン１０４，１０５，
１０６の吸引減圧による系内の減圧から派生する吸引力
と原料供給ノズル１１６に取り付けたインジェクション
からの圧縮空気を利用した。導入された細粉は、０．０
１秒以下の瞬時に分級され、分級された粗粉体は捕集サ
イクロン１０６で捕集した後、衝突式気流粉砕機１０８
に再度導入した。

【０１０５】分級された中粉体は重量平均粒径が８．２
μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を０．９重量％含有
し、粒径１２．７μｍ以上の粒子を１．０重量％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
れた性能を有する。このとき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（すなわち、
分級収率）は８８％であった。なお、得られた中粉体を
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出されなかった。

【０１０６】この分級品にアミノシリコンオイル処理コ
ロイダルシリカ０．７重量％を外添混合し、トナーサン
プルとした。このトナーを用いてキヤノン社製ＮＰ複写
機にて複写テストをおこなった。２３℃，６５％ＲＨの
通常環境にて１０万枚の連続画出し耐久テストを行った
結果、初期１００枚目の画像濃度は１．４０（マスベス
反射濃度計による）、耐久中の画像濃度は１．４０±
０．０５の範囲に入っており、トナーの補給装置が衝い
た際のトナー補給による濃度低下も０．０５以内であ
り、画像にはほとんど影響を及ぼさなかった。耐久を通
じて、クリーニング不良，ドラム融着，フィルミング等
は発生しなかった。

【０１０７】実施例２ 実施例１と同様のトナー粉砕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。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１０°とし
た以外は、実施例１と同様の装置を用いた。また第１分
級機、多分割分級装置は実施例１と同様の装置を用い
た。粉砕原料を３３．０Ｋｇ／ｈｒの割合で供給し、重
量平均径９．０μｍの細粉を得、この細粉を４５．０Ｋ
ｇ／ｈｒの割合で多分割分級装置に導入し、重量平均径
８．３μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を０．８重量％
含有し、粒径１２．７μｍ以上の粒子を１．１重量％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
６％で得た。

【０１０８】これを実施例１と同様に外添混合したトナ
ーを用いて複写テストを行った結果、耐久を通じて濃度
低下、クリーニング不良、ドラム融着、フィルミング等
の問題は発生しなかった。

【０１０９】実施例３ 実施例１と同様のトナー粉砕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。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２°とし、
被粉砕物供給口は、供給口を有する部位の加速管面積に
対して開口率２５％とした以外は、実施例１と同様の装
置を用いた。また、第１分級機、多分割分級装置は、実
施例１と同様の装置を用いた。粉砕原料を３９Ｋｇ／ｈ
ｒの割合で供給し、重量平均径９．１μｍの細粉を得、
この細粉を４６．０Ｋｇ／ｈｒの割合で多分割分級装置
に導入し、重量平均径８．３μｍ（粒径４．０μｍ以下
の粒子を０．８重量％含有し、粒径１２．７μｍ以上の
粒子を１．１重量％含有する）のシャープな分布を有す
る中粉体を分級収率８７％で得た。

【０１１０】これを実施例１と同様に外添混合したトナ
ーを用いて複写テストを行った結果、耐久を通じて濃度
低下、クリーニング不良、ドラム融着、フィルミング等
の問題は発生しなかった。

【０１１１】実施例４ 実施例１と同様のトナー粉砕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。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２０°と
し、被粉砕物供給口は、供給口を有する部位の加速管面
積に対して開口率２５％とした以外は、実施例１と同様
の装置を用いた。また、第１分級機、多分割分級装置は
実施例１と同様の装置を用いた。粉砕原料を３０Ｋｇ／
ｈｒの割合で供給し重量平均径９．０μｍの細粉を得、
この細粉を４５．０Ｋｇ／ｈｒの割合で多分割分級装置
に導入し、重量平均径８．３μｍ（粒径４．０μｍ以下
の粒子を０．９重量％含有し、粒径１２．７μｍ以上の
粒子を１．０重量％含有する）のシャープな分布を有す
る中粉体を分級収率８８％で得た。

【０１１２】これを実施例１と同様に外添混合したトナ
ーを用いて複写テストを行った結果、耐久を通じて濃度
低下、クリーニング不良、ドラム融着、フィルミング等
の問題は発生しなかった。

【０１１３】比較例１ 実施例１と同様のトナー粉砕原料を用いて図１５のフロ
ーチャートに従って粉砕及び分級を行った。衝突式気流
粉砕機として図１６に示した圧力６．０Ｋｇ／ｃｍ²，
６．０ｍ³／ｍｉｎの圧縮空気を使用したものを用い、
第１分級手段及び第２分級手段としてディスパージョン
セパレーターＤＳ５ＵＲ（日本ニューマチック工業社
製）を使用した。粉砕原料を１５．０Ｋｇ／ｈｒの割合
で供給し、重量平均径７．９μｍの細粉を得、この細粉
を１５．０Ｋｇ／ｈｒの割合で第２分級手段であるＤＳ
５ＵＲに導入し、重量平均径８．４μｍ（粒径４．０μ
ｍ以下の粒子を２．０重量％含有し、粒径１２．７μｍ
以上の粒子を３．２重量％含有する）のややブロードな
粒度分布を有する中粉体を分級率６７％で得た。

【０１１４】比較例２ 実施例１と同様のトナー粉砕原料を用いて比較例１と同
様な方式で粉砕及び分級を行った。衝突式気流粉砕機と
しては、図１６に示した粉砕機を使用し、衝突部材は衝
突面に於ける頂角１６０°の円錐形状を使用し、比較例
１と同様の装置条件で試作した。粉砕原料は２０．０Ｋ
ｇ／ｈｒの割合で第２分級手段であるＤＳ５ＵＲに導入
し、重量平均径８．４μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子
を２．０重量％含有し、粒径１２．７μｍ以上の粒子を
３．２重量％含有する）のブロードな粒度分布を有する
中粉体を分級収率６８％で得た。

【０１１５】

【発明の効果】本発明は、従来のトナーの製造方法であ
る粉砕−分級方法に比べ、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，粗粒子化の発生を防止し、トナー成分
による装置的摩耗を防ぎ、連続して安定した生産が行え
る利点がある。

【０１１６】また、本発明のトナー製造方法及び装置シ
ステムを用いることにより、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
像現像用トナーが、低コストで得られる。さらに、小さ
な粒子径（特に３〜１０μｍ）の静電荷像現像用トナー
を効果的に得ることができるという利点がある。

【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
ートである。

【図２】本発明の製造方法を実施するための装置システ
ムの具体例を示す概略図である。

【図３】本発明の製造方法を実施するための装置システ
ムの具体例を示す概略図である。

【図４】本発明の衝突式気流粉砕手段を実施するための
具体例を示す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】本発明の製造方法及び装置に用いる第１分級
手段の好ましい実施例の概略断面図である。

【図１１】図１０のＦ−Ｆ’断面図である。

【図１２】本発明の多分割分級手段を実施するための具
体例である分級装置の断面図である。

【図１３】本発明の多分割分級手段を実施するための具
体例である分級装置の立体図である。

【図１４】中央部に突起を有する円錐衝突部材の平面図
である。

【図１５】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１６】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 高圧気体チャンバー ３ 高圧気体噴出ノズル ４ 衝突部材 ５ 粉砕室 ６ 粉砕物排出口 ７ 高圧気体供給口 ８ 高圧気体導入管 ９ スロート部 １０ 被粉砕物供給口 １１ 加速管出口 １２ 二次気体導入口 １４ 側壁 １５ 縁端部 １６ 衝突面 １７ 前壁 １８ 衝突部材支持体 １９ 被粉砕物供給管 ２４ 粉体供給管 ２５ 上部カバー ２６ 案内室 ２７ 導入ルーバー ２８ 分級室 ２９ 分級板 ３０ 細粉排出管 ３１ 下部ケーシング ３２ 粗粉排出用のホッパー ３５ 粉砕用原料導入手段 ３６ 本体ケーシング ３７ 分級ルーバー ３８ 粗粉排出口 ８０ 被粉砕物 ８１ 微粉排出口

Claims (11)

【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、その混練物を冷却し、その冷却
   物を粉砕手段によって粉砕して粉砕物を得てその粉砕物
   を第１分級手段で粗粉と細粉とに分級し、その分級され
   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、その微粉体を第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、なおかつ分級して得ら
   れた所定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、供給された粗粉を高圧気体
   により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；該加速管は、被粉砕物を該加
   速管内に供給するための被粉砕物供給口をその側壁部に
   有し、該被粉砕物供給口のある側壁部位における該被粉
   砕物供給口の開口率は、該被粉砕物供給口を有する部位
   の加速管面積に対して５％以上であり；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、該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よりも短いものであり、 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おこなっ
   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に導入し、粒子群をコアンダ効果
   により湾曲線的に降下せしめ、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に記載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に記載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に記載のトナーの製造方法。
5. 【請求項５】 微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、
   中粉体及び細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において、 前記粉砕手段は、供給された粗粉を高圧気体により搬送
   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；該加速管は、被粉砕物を該加速管内に供
   給するための被粉砕物供給口をその側壁部に有し、該被
   粉砕物供給口のある側壁部位における該被粉砕物供給口
   の開口率は、該被粉砕物供給口を有する部位の加速管面
   積に対して５％以上であり；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、該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トナーの製造
   装置。
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に記載のトナーの製造装置。
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に記載のトナーの製造装置。
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に記載のトナーの製造装置。
9. 【請求項９】 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５に
   記載のトナーの製造装置。
10. 【請求項１０】 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に記載のトナーの製造装置。
11. 【請求項１１】 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５に記載のトナーの製造装置。