JPH09179344A

JPH09179344A - トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH09179344A
Application number: JP35000695A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Mitsumura; 聡三ツ村; Yoshinori Tsuji; 善則辻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】重量平均粒径１０μｍ以下、更には８μｍ以
下の粒径が小さく、且つシャープな粒度分布を有するト
ナーを効率よく製造する方法の提供。【解決手段】微粒子域での精緻な分級が可能な分級機
により分級を行って粉体原料を第１粗粉と第１微粉とに
分級する第１分級工程と、該第１粗粉を効率よく微粉砕
する特定の衝突式気流微粉砕手段を有する粉砕工程と、
それに続く交差気流とコアンダ効果を利用して微粉砕物
を分級して事前にトナー粉体原料から超微粉体を取り除
く第３分級工程と、第１微粉を精緻に分級する多分割分
級機を有する第２分級工程とからなることを特徴とする
トナーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーの製造方法
に関し、更に詳しくは、結着樹脂を含有する固体粒子の
粉砕及び分級を効率よく行って、シャープな粒度分布を
有し、且つ凝集体等を含有しない高品質の分級品からな
る静電荷像現像用トナーを生産効率よく得るトナー製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法、静電写真法及び静電印刷法
の如き画像形成方法では、静電荷像を現像する為のトナ
ーが使用される。近年、複写機やプリンター等の高画質
化、高精細化に伴い、現像剤としてのトナーに要求され
る性能も一段と厳しくなり、トナーの粒子径は小さくな
り、トナーの粒度分布としては、粗大な粒子が含有され
ず且つ超微粉体の少ないシャープなものが要求される様
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為の結着樹脂、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
させる為の荷電制御剤を原料とし、或いは特開昭５４−
４２１４１号公報及び特開昭５５−１８６５６号公報に
示される様な所謂一成分現像法においては、これらに加
えてトナー自身に搬送性等を付与する為の各種磁性材料
が用いられ、更に必要に応じて、例えば、離型剤及び流
動性付与剤等の他の添加剤加えて乾式混合し、しかる
後、ロールミル、エクストルーダー等の汎用混練装置に
て溶融混練し、冷却固化した後、混練物をジェット気流
式粉砕機、機械衝突式粉砕機等の各種粉砕装置により微
細化し、得られた粗粉砕物を各種風力分級機に導入して
分級を行うことにより、トナーとして必要な粒径に揃え
られた分級品を得、更に、必要に応じて流動化剤や滑剤
等を外添し乾式混合して、画像形成に供するトナーとし
ている。又、二成分現像方法に用いるトナーの場合に
は、各種磁性キャリアと上記トナーとを混ぜ合わせた
後、画像形成に供される。

【０００４】又、必要な粒径に揃えられた微細粒子から
なるトナー粒子を得る為には、従来は、図１７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た。即
ち、図１７に示した様に、トナーの粗粉砕物からなる粉
体原料は、先ず第１分級手段に連続的又は逐次供給され
て粗粉と微粉とに分級される。分級されたもののうち、
規定粒度以上の粗粒子群を主成分とする粗粉は、粉砕手
段に送られて微粉砕された後、再度第１分級手段に導入
され循環されて粗粉と微粉とに分級される。そして、規
定粒径範囲内の粒子及び規定粒径以下の粒子を含有する
粒子群に揃えられた微粉は第２分級手段へと送られ、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（以下、超微粉体と
呼ぶ）とに分級される。そして、得られた中粉体をトナ
ーを製造する為の分級品としている。

【０００５】上記従来の分級・粉砕工程で用いられる粉
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体物の粉砕には、図１８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。この様なジェット
気流の如き高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機では、ジ
ェット気流で被粉砕物である粉体原料を搬送し、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
対向して設けられている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。例え
ば、図１８に示す衝突式気流粉砕機では、高圧気体供給
ノズル１６１を接続した加速管１６２の出口１６３に対
向する様に衝突部材１６４が設けられており、加速管１
６２に供給した高圧気体により、加速管１６２の中途に
連通させた粉体原料供給口１６５から加速管１６２内に
粉体原料を吸引し、粉体原料を高圧気体とともに噴出し
て衝突部材１６４の衝突面１６６に衝突させ、その衝撃
力によって粉体原料を粉砕し、粉砕物を粉砕排出口１６
７より排出させている。

【０００６】しかしながら、図１８の衝突式気流粉砕機
では、被粉砕物の供給口１６５が加速管１６２の中途に
設けられている為、加速管１６２内に吸引導入された被
粉砕物である粉体原料は、被粉砕物供給口１６５を通過
直後に、高圧気体供給ノズル１６１より噴出する高圧気
流により加速管出口１６３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、被粉砕物のうちの比較的粗粒子は、慣性力の影
響から加速管内の低部を流れ、一方、比較的微粒子は加
速管内の高部を流れるので、高圧気流中の粉体原料粒子
が十分均一に分散されず、被粉砕物濃度の高い流れと低
い流れに分離したまま粉砕室１６８内の衝突部材１６４
に部分的に集中して衝突することになる。この為、粉砕
効率が低下し易く、処理能力の低下を引き起こし易いと
いう問題があった。

【０００７】更に、衝突面１６６はその近傍において、
局部的に被粉砕物及び衝突して粉砕された粉砕物からな
る粉麈濃度の高い部分が発生し易い為、被粉砕物が樹脂
等の低融点物質を含有するものである場合には特に、被
粉砕物の融着、粗粒化及び凝集等が発生し易い。又、被
粉砕物が摩耗性を有するものである場合には、衝突部材
１６４の衝突面１６６や加速管１６２に局部的な粉体摩
耗が起こり易く、衝突部材１６４の交換頻度が高くなる
為、連続的に安定生産するといった観点から改良すべき
点があった。

【０００８】これに対し、衝突部材１６４の衝突面１６
６の先端部分が頂角１１０°〜１７５°を有する円錐形
状のもの（特開平１−２５４２６６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）のものが提案されている。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出
来る為、粉砕物の融着、粗粒化及び凝集等を多少和ら
げ、粉砕効率も若干向上させることが出来るが、場合に
よっては更なる改良が望まれていた。

【０００９】例えば、重量平均粒径が８μｍで、且つ４
μｍ以下の粒子が体積％で１％以下である粒度分布を有
するトナーを得る場合には、粗粉域を除去する為の分級
機構を備えた衝突式気流式微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た後、分級機にかけて
分級して粗粉体を除去した後、得られた粉砕物を第２分
級手段である別の分級機にかけて超微粉体を除去して所
望の粒度分布を有する中粉体を得ている。尚、ここでい
う重量平均粒径は、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ＴＡ−II型或いはコール
ターマルチサイザーIIで１００μｍのアパーチャーを用
いて測定したデーターである。

【００１０】しかし、この様な従来の方法における問題
点としては、超微粉体の除去のみを目的とした第２分級
手段へは、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為、粉砕手段の負荷が
大きくなって、処理量が少なくなるという点があった。
更に、ある規定粒度よりも大きい粗粒子群を完全に除去
しようとするとどうしても過粉砕になり易く粉砕工程で
超微粉体が多く生じることになる。その結果、次工程の
超微粉体を除去する為の第２分級手段において収率低下
の如き現象を引き起こし易いという問題もある。又、超
微粉体を除去する目的の第２の分級手段では、極微粒子
で構成された凝集物が生じている場合に、凝集物を超微
粉体として除去することが困難であるという問題があ
る。この場合、凝集物は最終製品に混入することにな
り、その結果、精緻な粒度分布の製品を得ることが難し
くなり、更に、最終製品内の凝集物はトナー中で崩壊し
て極微粒子となる為、画像品質を低下させる原因の１つ
ともなる。

【００１１】従来より、上記した様な超微粉体を除去す
る目的の第２分級手段においても各種の気流式分級機及
び気流式分級方法が提案されているが、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。慣性力を利用する分級機と
しては、Loffier. F. and K. Maly:Symposium on Powde
r Technology Ｄ−２（１９８１）に例示され、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、
Okuda.S.and Yasukuni. J.:Proc. Inter. Symposium on
Powder Technology’８１,７７１（１９８１)で例示さ
れる分級機が提案されている。

【００１２】一般に、トナーには数多くの異なった性質
が要求されるが、かかる要求性質を全て満足する製品を
得る為には使用する原材料の選択は勿論のこと、製造方
法によってトナーの特性が決まることも多い。この為、
例えば、トナーの分級工程においては、分級されて得ら
れるトナー粒子がシャープな粒度分布を有するものであ
ることが要求される。又、トナーの製造においては、低
コストで効率よく安定的に品質のよいトナーを作り出す
ことが望まれる。更に近年、複写機やプリンターにおけ
る画質向上の為、使用されるトナー粒子が徐々に微細化
の方向に移ってきている。これに対し、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、樹脂粒子やトナー粒子も同様であり、微粉体サイズ
になると粒子同士の凝集性が大きくなり、製造上の困難
な問題が発生する。

【００１３】特に、重量平均粒径が１０μｍ以下のシャ
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、従来の分級装置及び分級方法では分級収率の低下を
引き起こすという問題がある。更に、重量平均粒径が８
μｍ以下の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、特に従来の分級装置及び分級方法では
分級収率の低下が顕著であった。又、従来の方式で精緻
な粒度分布を有する微粒子からなる所望の製品を得るこ
とが出来たとしても、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、コスト高になること
は避けられない。この傾向は、製品としての所望の粒度
が小さくなればなる程、顕著になる。

【００１４】特開昭６３−１０１８５８号公報（対応米
国特許第４８４４３４９号明細書）に、第１分級手段、
粉砕手段及びこれに続く第２分級手段として多分割分級
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
いるが十分とはいえず、重量平均粒径８μｍ以下のトナ
ーを更に安定且つ効率的に製造する為の方法及び装置シ
ステムが待望されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、特に、従来の静電荷像現像用トナーの製造方法にお
ける前述の従来技術における各種問題点を解決した製造
方法を提供することである。更に、本発明の目的は、静
電荷像現像用トナーを効率よく製造し得る製造方法を提
供することにある。即ち、精緻な粒度分布を有する小粒
径の静電荷像現像用トナーを効率よく製造し得る製造方
法を提供することを目的とする。即ち、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、粗粉砕して生成した固体粒子
群からなる粉体原料から精緻な所定の粒度分布を有する
小粒径の粒子製品（トナーとして使用される）を、効率
的に収率よく製造し得る方法の提供を目的とする。特
に、本発明の目的は、重量平均粒径が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、特に重量平均粒径が８μｍ以下のト
ナー原料からシャープな粒度分布をを有する静電荷像現
像用トナーを効率よく製造し得るトナー製造方法を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】上記目的は、以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、結着樹脂及び着
色剤を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られ
た混練物を冷却した後、冷却物を粉砕手段によって粉砕
して得られた粗粉砕物からなる粉体原料を、先ず第１分
級工程に導入して第１微粉と第１粗粉とに分級し、次
に、分級された第１微粉をトナーを製造する為の分級品
とし、且つ第１分級工程で分級された第１粗粉を被粉砕
物として、高圧気体により被粉砕物を搬送加速する為の
加速管と被粉砕物を微粉砕する為の粉砕室とを有し、該
粉砕室内には加速管の出口の開口面に対向して設けられ
た衝突面を有する衝突部材が具備され、加速管の後端部
には被粉砕物を加速管内に供給する為の被粉砕物供給口
を有し、上記衝突面が、中央が突出した突出中央部と、
その外周に設けられた錐体形状の外周衝突面とからなる
形状を有し、更に上記粉砕室内に、衝突部材で粉砕され
た被粉砕物を衝突により更に粉砕する為の側壁を有する
衝突式気流粉砕機に導入して微粉砕し、次に微粉砕され
た粉砕物を交差気流とコアンダ効果を利用して粉体を分
級する分級機を用いる第３分級工程に導入して第２粗粉
と第２微粉とに分級した後、分級された第２粗粉を上記
粉体原料に混入させて第１分級工程に再度導入して循環
処理することを特徴とするトナーの製造方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を、添付図面を参照しながら具体的に説明する。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。本発明の製造方法は、フローチャートに示
されている様に、第１、第２及び第３の３つの分級工程
を有することを特徴としている。即ち、トナー材料であ
る結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する混合物を溶
融混練し、得られた混練物を冷却後、冷却物を粉砕手段
によって粉砕して得られた粗粉砕物を粉体原料とし、先
ず、所定量の粉体原料を第１分級工程へと供給する。こ
の第１分級工程において、第１分級手段として好ましく
は、強制渦を利用した遠心力によって分級する回転式気
流分級機の如き分級機を用い、上記粉体原料を第１粗粉
と第１微粉とに分級する。

【００１８】第１分級工程において分級された第１粗粉
は、粉砕性能に優れた特定の衝突式気流微粉砕手段へと
導入されて微粉砕される。そして、微粉砕された粉砕物
を第３分級工程に導入して第２粗粉と第２微粉とに分級
し、この工程で、規定粒度未満の粒子群（超微粉体）を
除去する。第３分級工程における分級手段としては、交
差気流とコアンダ効果を利用して粉体を分級する様に構
成された分級機を用いる。第３分級工程で分級された第
２粗粉は、第１分級工程へ導入される粉体原料中に混入
され、再び上記の第１分級工程へと供給されて循環処理
される。第２粗粉には、超微粉体が含まれていない為、
第１分級工程、更にこれに続く第２分級工程の分級効率
が向上し、更に第１分級工程に続く粉砕機による過粉砕
を抑制することが可能となる。

【００１９】第１分級工程において分級された第１微粉
を、図１に示されている様に、第２分級工程における第
２分級手段に導入して更に分級し、規定粒度を有する粒
子群からなるトナー原料となる分級品を得る。この際、
第２分級工程では、第２分級手段として、少なくとも粗
粉領域、中粉領域及び微粉領域を有する多分割分級機が
好ましく用いらる。例えば、３分割分級機を使用した場
合には、粉体原料は、少なくとも、微粉体、中粉体及び
粗粉体の３種類に分級される。この様な分級機を用いる
第２分級工程で、規定粒度よりも粒径の大きな粒子群か
らなる粗粉体及び規定粒度未満の粒子群からなる超微粉
体は除かれ、中粉体がトナー製品としてそのまま使用さ
れるか、又は、疎水性コロイダルシリカの如き外添剤と
混合された後、トナー製品とされる。本発明において
は、第２分級工程に導入される粉体原料は、第３分級工
程によって規定粒度未満の粒子群（超微粉体）が除か
れ、第１分級工程で規定粒度以上の粒子群（粗大粒子）
が除かれたシャープな粒度分布を有するものである為、
第２分級工程で、８μｍ以下の小粒径領域における精緻
な分級が可能となる。

【００２０】上記の第２分級工程及び第３分級工程で分
級された規定粒度未満の粒子群からなる超微粉体は、一
般的には、第１分級工程に導入されてくるトナー材料か
らなる粉体原料を生成する為の溶融混練工程に供給され
て再利用されるか、或いは廃棄される。

【００２１】以上の様に、本発明のトナーの製造方法に
おいては、微粒子域で粒子の凝集を生じることのない精
緻な分級が可能な分級機により分級を行って粉体原料中
から粗大粒子を除去する第１分級工程と、該粗大粒子を
効率よく微粉砕する粉砕工程と、それに続く交差気流と
コアンダ効果を利用して微粉砕物を効率よく分級して超
微粉体を確実に取り除く第３分級工程と、微粒子領域に
おける精緻な分級を行う第２分級工程とによって、極微
粒子が凝集したものを含んだ規定粒度よりも大きい粗粉
体、及び凝集が解かれて生じた微粉を含んだ規定粒度未
満の超微粉体が確実に除かれた、重量平均粒径が１０μ
ｍ以下、特に８μｍ以下である粒径が小さく、且つシャ
ープな粒度分布を有する分級品を効率よく得ることが出
来る。この結果、高品質のトナー製品の効率のよい製造
が可能となる。

【００２２】図２に本発明のトナーの製造方法を適用し
た装置システムの一例を示し、これに基づいて本発明を
具体的に説明する。この装置システムに導入されるトナ
ー原料である粉体原料には、結着樹脂及び着色剤を少な
くとも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を
冷却し、更に冷却物を粉砕手段によって粗粉砕したもの
が用いられ。その際に使用されるトナー材料について
は、後述する。

【００２３】本発明のトナーの製造方法においては、上
記の様な粗粉砕物からなるトナーの粉体原料を、先ず、
第１定量供給機２１を介して第１分級機２２に所定量導
入し、該第１分級機２２によって第１微粉と第１粗粉と
に分級する。ここで分級された第１微粉は、捕集サイク
ロン２３を介して第２定量供給機２４に送り込まれ、次
いで振動フィーダー２５を介し、更に微粉供給ノズル１
４８及び１４９を介して第２分級機である多分割分級機
２７内に所定量供給される。

【００２４】次に、第２定量供給機２４を介して第２分
級手段である多分割分級機２７（図２に示した例では３
分割分級機を使用）に導入された第１微粉は、該分級機
２７によって少なくとも、微粉体、中粉体及び粗粉体に
分級される。このうち分級された粗粉体は、捕集サイク
ロン２９で捕集された後、図２に示した例では再度粉砕
機２８に導入されている。尚、この際に、粗粉体を第１
分級機２２内に導入してもよい。第２分級手段２７で分
級された規定粒度未満の粒子群からなる微粉体は、捕集
サイクロン３０で捕集され、トナー材料からなる粉体原
料を生成する為の溶融混練工程に供給されて再利用され
るか、或いは廃棄される。又、第２分級手段２７で分級
された中粉体は、捕集サイクロン３１で捕集されて、ト
ナー製品とされる。

【００２５】一方、第１分級機２２で分級された第１粗
粉は、衝突式気流微粉砕機２８に送り込まれて微粉砕さ
れた後、微粉砕物は、第３分級機１に導入されて第２微
粉と第２粗粉とに分級される。第３分級機１で分級され
た規定粒度未満の粒子群からなる第２微粉は、捕集サイ
クロン２を介して捕集されて、トナー材料からなる粉体
原料を生成する為の溶融混練工程に供給されて再利用さ
れるか、或いは廃棄される。又、規定粒度未満の粒子群
が除かれた第３分級機１で分級された第２粗粉は、新た
に投入される粉体原料中に混入され、粉体原料と共に再
度第１分級機２２に導入されて分級処理される。

【００２６】本発明のトナーの製造方法を適用した装置
システムに用いられる第３分級手段としては、図５に斜
視図で示した様な粉砕物を交差気流とコアンダ効果を利
用して粉体を分級する形式の気流式分級機を使用する。
しかし、図５に示した気流式分級機は、例示であって本
発明がこれに限定されないのは勿論である。以下、図５
に示した気流式分級機１について説明する。

【００２７】図５において、気流式粉砕機２８の粉砕物
排出口５５より排出されてくる被分級物（微粉砕物）
は、粉体供給ノズル１０から分級機内の分級室１２へと
導入されて分級され、分級機系外へと排出される。この
為、分級機内へと導入される被分級物は、粉体供給ノズ
ル１０上部に接続されている粉砕機２８の高圧気体を利
用して粉体供給ノズル１０から分級機内へと導入される
が、その際、その導入部位によって被分級物の個々の粒
子の軌跡が撹乱されることなく、上記高圧気体を利用
し、個々の粒子が分級室１２内を推進力をもって飛翔す
る様に構成されることが重要である。

【００２８】図５に示した形式の気流式分級機によれ
ば、粉体供給ノズル１０の開口部より、図５に示した様
な側位にコアンダブロック１１が具備されている分級室
１２内に粉体流が導入されると、粉体供給ノズル１０内
から流動する粒子流は、粒子の飛翔軌跡が乱れることな
く、粒子の大きさに応じて分散された粒子流となる。そ
こで、それらの流線のうちの超微粉と粗粉とに別れる流
線の位置に分級エッジ１３の先端を固定することが出来
る様に構成すれば、粒子流に合わせた所定の分級点を設
定することが出来、精度のよい分級が可能となる。即
ち、図５に示した分級機では、粉体供給ノズル１０の入
気エッジ１４の側位にコアンダブロック１１を設け、且
つコアンダブロック１１の下部に軸１３ａによって回動
可能に構成されている分級エッジ１３を設置させること
によって、分級室１２の分級域の形状を任意に変化さ
せ、分級点を容易に且つ大幅に調整することを可能とし
ている。

【００２９】この為、分級エッジ１３の先端部の位置の
不適合によって生じる粒子流の乱れが有効に防止され
る。更に、図２に示した排出導管４及び５を介しての減
圧による吸引流の流量を調節することによって粒子の飛
翔速度を増加させ、分級域での被分級物の分散を向上さ
せ、より高い粉塵濃度においても良好な分級精度が達成
され、重量平均粒径が２μｍ以下の凝集性のある超微粉
体を確実に微粉砕物から排除することが可能となる。こ
の結果、製品の収率低下を防止することが出来るだけで
なく、同じ粉塵濃度において、より良好な分級精度と製
品の収率の向上が可能になる。

【００３０】更に、入気エッジ１４を軸１４ａを中心と
して回動可能に構成して、入気エッジ１４の先端位置の
調整を可能とし、図２に示した入気管６と粉体供給ノズ
ル１０からの気体の流入量及び／又は流入速度を調節す
ることで、分級点の更なる調整が可能となる。上記した
様に、本発明においては、図５に示した様な、高い分級
精度で確実に超微粉体を被分級物である微粉砕物から排
除することが可能な分級機を第３分級手段に用いること
により、第２分級工程で、シャープな分布を有するトナ
ー製品（中粉体）を効率よく得ることが可能となる。

【００３１】図５に示した分級機においては、分級エッ
ジ１３の先端位置の移動に移動手段としてステッピング
モーター等を用い、且つエッジ１３の先端位置の検知に
検知手段としてポテンショメーター等を用い、更にこれ
らを制御する制御装置を設けて分級エッジ１３の先端位
置を制御し、分級域に導入される気体及び粉体の流量調
節の自動化を行えば、所望の分級点が短時間に、且つ正
確に得られる為より好ましい。

【００３２】本発明のトナーの製造方法を適用した装置
システムにおいて、上記した様な第３分級工程の前段階
に設けられる粉砕手段としては、例えば、図６〜図１３
に例示した形式の衝突式気流微粉砕機を用いる。以下、
これらについて説明する。先ず、図６に示した衝突式気
流微粉砕機において、被粉砕物供給管４１より供給され
た被粉砕物４２は、加速管４３の加速管スロート部４４
の内壁と、高圧気体噴出ノズル４５の外壁との間で形成
された被粉砕物供給口４６（スロート部分でもある）か
ら加速管４３へと供給される。尚、高圧気体噴出ノズル
４５の中心軸と、加速管４３の中心軸とは、実質的に同
軸上にあることが好ましい。

【００３３】一方、高圧気体は、高圧気体供給口４７よ
り導入され、高圧気体チャンバー４８を経由して、好ま
しくは複数本の高圧気体導入管４９を通り、高圧気体噴
出ノズル４５より加速管出口５０方向に向かって急激に
膨脹しながら噴出する。この時、加速管スロート部４４
の近傍で発生するエゼクター効果により、被粉砕物４２
は、被粉砕物４２と共存している気体に同伴されながら
被粉砕物供給口４６より加速管出口５０方向に向かっ
て、加速管スロート部４４において高圧気体と均一に混
合されながら急加速される。そして、加速管出口５０に
対向した衝突部材５１の衝突面５２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４
２）に与えられる為、非常に効率のよい粉砕を実施する
ことが出来る。

【００３４】衝突部材５１の衝突面５２にて粉砕された
粉砕物には、更に粉砕室５３の側壁５４と二次衝突（又
は三次衝突）し、衝突部材５１の後方に配設された粉砕
物排出口５５より排出される。又、図６に示した衝突式
気流粉砕機において、衝突部材５１の衝突面５２を、図
６や図７に示す如く円錐状の突起を中央部に有する衝突
面とすれば、粉砕室５３内における粉砕物の分散を均一
に行い、側壁５４との高次衝突を効率よく行うことがで
る。更に、粉砕物排出口５５が衝突部材５１よりも後方
にある場合に、粉砕物の排出を円滑に行うことが出来
る。

【００３５】即ち、図７に示した様に、衝突部材５１の
原料衝突面５２に中央部が突出している錐体状の中央突
出部を設けることにより、加速管４３から噴出された被
粉砕原料と圧縮空気の固気混合流は、衝突部材５１の突
起表面の衝突面５２で一次粉砕され、更にその外周に設
けられている円錐状の衝突面５２’で二次粉砕された
後、粉砕室側壁５４で三次粉砕される。この時、衝突部
材５１の突起表面の中央部の衝突面５２の成す頂角α
（°）と、外周衝突面５２’と加速管の中心軸の垂直面
に対する傾斜角β（°）が、下記の関係を満足するとき
に、非常に効率よく粉砕が行われる。０＜α＜９０、β＞０３０≦α＋２β≦９０

【００３６】即ち、α≦９０の時は、中央の突起表面５
２で一次粉砕された粉砕物の反射流が、加速管４３から
噴出する固気混合流の流れを乱すことになり好ましくな
い。又、β＝０の時は、外周衝突面５２’が固気混合流
に対して直角に近くなり、外周衝突面での反射流が固気
混合流に向かって流れる為、固気混合流の乱れを生じ好
ましくない。又、β＝０の時には、外周衝突面上ので粉
体濃度が大きくなり熱可塑性樹脂の粉体又は熱可塑性樹
脂を主成分とする粉体を原料とした場合、外周衝突面上
で融着物及び凝集物を生じ易い。かかる融着物を生じた
場合、装置の安定した運転が困難となる。又、α、βが
α＋２β＜３０の時には、突起表面５２での一次粉砕の
衝撃力が弱められる為、粉砕効率の低下を招き好ましく
ない。又、α、βがα＋２β＜９０の時には、外周衝突
面５２’での反射流が、固気混合流の下流側に流れる
為、粉砕室側壁５４での三次粉砕の衝撃力が弱くなり粉
砕効率の低下を引き起こす。

【００３７】以上述べた様にα、βが、下記の関係を満
たす時に、一次、二次、及び三次粉砕が効率よく行わ
れ、粉砕効率を向上させることが出来る。０＜α＜９０、β＞０３０≦α＋２β≦９０更に好ましいα、βの値は、以下の様である。０＜α＜８０５＜β＜４０

【００３８】本発明においては、上記の様な衝突式気流
微粉砕機を用いることによって、図１８に示した様な従
来の気流粉砕機を用いた場合に較べて、衝突回数を増や
し且つより効果的に衝突させることが出来る為、粉砕効
率の向上が図れると共に粉砕時における、衝突面等にお
ける融着物の発生が防止され、安定した運転を行うこと
が出来る。図８は、図６に示した衝突式気流粉砕機にお
ける粉砕室５３の拡大図である。図８において、衝突部
材５１の縁端部６１と側壁５４との最近接距離Ｌ₁を、
衝突面５２及び５２’に対向した粉砕室の前壁６２と衝
突部材５１の縁端部６１との最近接距離Ｌ₂よりも短く
することが、加速管出口５０の近傍の粉砕室内の粉塵濃
度を高くしない為には重要である。更に、最近接距離Ｌ
₁が最近接距離Ｌ₂よりも短いと、側壁５４での粉砕物の
二次衝突を効率よく行うことが出来る。

【００３９】この様に傾斜した衝突面５２及び５２’を
有する図８に示した様な粉砕機は、図１８に示した様
な、衝突面１６６が加速管１６２に対して９０°の平面
状である衝突部材１６４を有する従来の粉砕機に較べ、
樹脂や粘着性のある物質を粉砕する場合に、被粉砕物の
融着、凝集及び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。又、摩耗が局所的に集中するこ
とがなく装置の長寿命化が図れ安定な運転が可能にな
る。

【００４０】又、図６に示した加速管４３の長軸方向の
傾きを、好ましくは鉛直方向に対して０°〜４５°の範
囲とすれば、被粉砕物４２を被粉砕物供給口４６で閉塞
させることなく処理することが可能である。又、被粉砕
物４２の流動性が良好でない場合には、図６に示す様に
被粉砕物供給管４１の下方にコーン状部材を有する場合
に、少量ではあるがコーン状部材の下部に被粉砕物４２
が滞留する傾向があるが、加速管４３の傾斜を、鉛直方
向に対して０°〜２０°（より好ましくは０°〜５°）
の範囲内とすれば、コーン状部材の下部での被粉砕物の
滞留もなく、被粉砕物４２をスムーズに加速管４３に供
給し得る。

【００４１】図９は、図６におけるＡ−Ａ’断面図を示
す。図９から、被粉砕物４２が加速管４３へと円滑に供
給されることが理解される。加速管４３の中心軸の延長
と直角に交わる加速管出口５０の面における前壁６２
と、これに対向する衝突部材５１の衝突面５２の最外周
端部６１との最近接距離Ｌ₂は、衝突部材５１の直径Ｒ
の０．２倍〜２．５倍の範囲とするのが粉砕効率的に好
ましく、０．４倍〜１．０倍の範囲であればより良好で
ある。距離Ｌ₂が衝突部材５１の直径の０．２倍未満で
は、衝突面５２近傍の粉塵濃度が異常に高くなる場合が
あり好ましくなく、又、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
為、好ましくない。

【００４２】衝突部材５１の最外周端部６１と側壁５４
との最短距離Ｌ₁は、衝突部材５１の直径Ｒの０．１倍
〜２倍の範囲であることが好ましい。距離Ｌ₁が衝突部
材５１の直径Ｒの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、粉砕室側壁５４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見られる為、好まし
くない。より具体的には、加速管４３の長さは５０〜５
００ｍｍとするのが好ましく、衝突部材５１の直径Ｒは
３０〜３００ｍｍを有するものであることが好ましい。
更に、衝突部材５１の衝突面５２、５２’及び側壁５４
の形成材料としては、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１０は図６におけるＢ−Ｂ’断面図を示
す。図１０において、被粉砕物供給口４６を通過する鉛
直方向に垂直な面内の被粉砕物の分布状態は、加速管４
３の鉛直方向に対する傾きが大きい程、流れる粒子の分
布状態に偏りが生じる。この為、加速管４３の傾きとし
ては、０°〜５°の範囲内が最も良好である。このこと
は、加速管４３に透明なアクリル樹脂製の内部観察用加
速管を用いた実験で確認した。

【００４４】図１１は図６におけるＣ−Ｃ’断面図を示
す。図１１において、被粉砕物４２は衝突部材支持体９
１と側壁５４との間を通って後方に排出される。図１２
は図６におけるＤ−Ｄ’断面図を示す。図１２におい
て、２本の高圧気体導入管９２が設置されているが、場
合により高圧気体導入管９２は１本であっても３本以上
であってもよい。

【００４５】図１３は、本発明で好ましく用いられる衝
突式気流微粉砕機の他の具体例を示す概略図である。図
１３において、図６と同一の番号は同等部材を示す。図
１３に示す衝突式気流粉砕機において、加速管４３は鉛
直線を基準にして、その長軸方向の傾きが０°〜４５
°、好ましくは０°〜２０°、より好ましくは０°〜５
°となる様に設置され、被粉砕物４２は被粉砕物供給口
４６より加速管４３に供給される。この時、加速管４３
には、圧縮空気の如き圧縮気体が高圧気体供給口１０２
及び高圧気体チャンバー１０３を介してスロート部４４
から導入されており、加速管４３に供給された被粉砕物
４２は瞬時に加速されて高速度を有する様になる。そし
て、高速度で加速管出口５０から粉砕室５３内に噴出さ
れた被粉砕物４２は、衝突部材５１の衝突面５２及び５
２’に衝突して粉砕される。

【００４６】この様に、図１２に示した粉砕機では、被
粉砕物４２を加速管４３の中間部から投入し、加速管４
３内で被粉砕物４２を分散し、加速管出口５０から被粉
砕物を均一に噴出させ、対向する衝突部材５１の衝突面
５２に効率よく衝突させることで、粉砕効率を従来より
向上させることが出来る。又、衝突部材５１の衝突面５
２及び５２’が、図１３や図７に示す様な衝突面上に円
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４２の融着、凝集、及び粗粒化が発生
せず、高粉塵濃度での粉砕が可能であり、又、摩耗性の
ある被粉砕物４２においては、加速管４３の内壁や衝突
部材５１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な運転が可能になる。

【００４７】又、図６に示す粉砕機と同様に、加速管４
３の長軸方向の傾きは０°〜４５°の範囲であれば、被
粉砕物４２が被粉砕物供給口４６で閉塞することなく処
理出来るが、被粉砕物４２の流動性が良好でないもの
は、被粉砕物供給管４１の下部で滞留する傾向がある
が、加速管４３の傾きが、０°〜２０°、更に好ましく
は０°〜５°の範囲であれば、被粉砕物４２の滞留もな
く、被粉砕物４２がスムーズに加速管４３内に供給され
る。

【００４８】又、図１３におけるＣ−Ｃ’断面図は、図
１１に示した図６におけるＣ−Ｃ’断面図と同様であ
り、粉砕物は衝突部材支持体９１と側壁５４との間を通
って後方に排出される。

【００４９】本発明のトナー製造方法に用いられる第１
分級工程における第１分級手段としては、いずれのもの
も用いることが出来るが、好ましくは強制渦を利用し遠
心力によって分級する回転式気流分級機を用いる。この
様なものとしては、例えば、ホソカワミクロン社製ティ
ープレックス（ＡＴＰ）分級機や、ミクロンセパレータ
ー、日本ドナルドソン社製ドナセレック分級機、日清製
粉社製ターボクラシファイア分級機等が挙げられる。本
発明においては、好ましくは、図１４に示した様な構成
の回転式気流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為に望ましい。以下、図１４に示し
た回転式気流分級機について詳細に説明する。

【００５０】図１４において、１２１は筒状の本体ケー
シングを示している。本体ケーシング１２１の内部には
分級室１２２が形成されており、この分級室１２２の下
部には案内室１２３がある。図１４に示した回転式気流
分級機は個別駆動方式であり、分級室１２２内に、遠心
力を利用した強制渦を発生させて粗粉と微粉とに分級す
る。分級室１２２内には分級ローター１２４が設けられ
ており、案内室１２３に送り込まれた粉体原料４２とエ
アーとを、分級ローター１２４の間からの吸引によっ
て、分級室１２２内に旋回流入させる。粉体原料４２は
原料投入口１２５から投入され、空気は投入口１２６、
更には原料投入口１２５より粉体原料４２と共に取り込
まれる。粉体原料４２は、流入空気と一緒に分級室１２
２へと運ばれる。尚、投入口１２５を経て案内室１２３
中を流動するエアーと粉体材料４２とが、各分級ロータ
ー１２４に均一に配分される様にすることが精度よく分
級される為には好ましい。又、分級ローター１２４へ到
達するまでの流路は濃縮が起こりにくい形状にする必要
がある。しかし、投入口１２５の位置はこれに限定され
るものではない。

【００５１】分級ローター１２４は可動であり、且つ分
級ローター１２４の間隔は、任意に調整することが出来
る。分級ローター１２４のスピードコントロールは、周
波数変換機１２８を通して行われる。微粉排出管１２９
はサイクロンや集麈機の様な微粉回収手段１３０を介し
て吸引ファン１３１に接続されており、該吸引ファン１
３１を作動させることによって分級室１２２に吸引力を
作用させている。

【００５２】本発明において第１分級手段として好まし
く用いられる図１４に示した回転式気流分級機は上記の
様な構造からなるが、前述した図５に示した様な気流式
分級機１で分級された粗粉と、分級に用いられたエアー
及び新たに供給された粉体原料４２を含むエアーを投入
口１２５より案内室１２３内に供給すると、これらの粉
体材料を含むエアーは、案内室１２３から各分級ロータ
ー１２４間を流入する。分級室１２２内に流入した粉体
原料は、高速回転する分級ローター１２４により分散さ
れ、各粒子に作用する遠心力によって第１粗粉と第１微
粉とに遠心分離される。そして、分級室１２２内の第１
粗粉は、本体ケーシング１２１の下部に接続してある粗
粉排出用のホッパー１３２を通り、ロータリーバルブ１
３３を介して前述の図６或いは図１３に示した様な衝突
式気流粉砕機２８の被粉砕物供給管４１に供給される。
又、第１微粉は微粉排出管１２９により、微粉回収手段
１３０へ排出された後、第２分級手段に導入される。

【００５３】本発明においては、図２に示した様に、第
１分級工程で上記で説明した様な図１４に示す構成の回
転式気流分級機を用い、これに続く粉砕工程の粉砕手段
にに図６或いは図１３で示した衝突式気流粉砕機を用
い、更にこれに交差気流とコアンダ効果を利用して微粉
砕物を分級して超微粉体を取り除く第３分級工程を組み
合わせることによって、粉砕機内への超微粉体の混入が
良好に抑制又は阻止されて粉砕物の過粉砕が防止され、
又、第１分級手段によって分級された粗粉が粉砕機へと
円滑に供給され、更に粉砕機の加速管へ均一に分散さ
れ、該粉砕機の粉砕室で良好に粉砕されるので、得られ
る粉砕物の収率及び単位重量当たりのエネルギー効率を
高めることが出来る。

【００５４】上記した様な第１分級手段に用いられる回
転式気流分級機は、分級ローターの回転数によって分級
点が決定されるが、従来はこれに接続される粉砕手段の
効率が良好でなかった為、分級品として微小径のトナー
を得ることは難しく、又、得られたとしても大変な労力
を要していた。しかし、本発明においては、図６或いは
図１３で示した衝突式気流粉砕機を用いている為、粉砕
手段の性能向上が図れ、第１分級手段によって分級され
た粗粉体の更なる微粒子化が効率よく成され、更に、第
３分級工程において規定粒度未満の超微粉体が除去され
る為、微粒子領域での精緻な分級が可能となる。更に、
第１分級手段に回転式分級機を用いる場合は、分級ロー
ターの回転数を変えるだけで容易に分級点を変えること
が出来る為、操作性に優れるという利点がある。

【００５５】本発明のトナー製造方法を構成する第２の
分級工程において使用し得る、少なくとも粗粉領域（第
１分画域）、中粉領域（第２分画域）及び微粉領域（第
３分画域）の多分割分級域を提供する第２分級手段とし
ては、例えば、図１６（断面図）に示した方式の多分割
分級機がその具体例の１つとして挙げられる。この様な
分級域を有する分級室は主に、図１６に示した様な形状
を有する側壁１４１及び１４２、下部壁１４３及び１４
４、及びコアンダブロック１４５から成る。下部壁１４
３及び１４４は、それぞれナイフエッジ型の分級エッジ
１４６及び１４７を具備し、この分級エッジ１４６及び
１４７により、分級ゾーンは３分画されている。側壁１
４１の下部には分級室に開口する原料供給管１４８及び
１４９が設けられ、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孤を描いたコアンダブロッ
ク１４５が設けられている。又、分級室の上部壁１５０
は、分級室下部方向に向けたナイフエッジ型の入気エッ
ジ１５１を具備し、更に分級室上部には、分級室に開口
する入気管１５２及び１５３が設けられている。又、入
気管１５２及び１５３には、ダンパーの如き気体導入調
節手段１５４及び１５５、及び静圧計１５６及び１５７
が設けられている。分級エッジ１４６及び１４７、及び
入気エッジ１５１の位置は、被分級処理原料の種類によ
り、又、所望の粒径により異なる。又、分級室底面には
それぞれの分画域に対応させて、分級室内に開口する排
出口１５８、１５９及び１６０が設けてある。排出口１
５８、１５９及び１６０には、それぞれバルブ手段の如
き開閉手段が設けられていてもよい。

【００５６】原料供給管は、筒状の原料供給管１４８と
角錐筒状の原料供給管１４９とからなるのが好ましい
が、原料供給管１４８の内径と、原料供給管１４９の最
も狭まった箇所の内径の比を２０：１〜１：１、好まし
くは１０：１〜２：１に設定すると、良好な挿入速度が
得られる。又、分級する粉体原料を気流と共に供給管へ
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
粉体原料を自然に吸引する方法、或いは原料粉投入口に
インジェ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供給管を経て分級ゾー
ンへ送る方法等がある。

【００５７】本発明においては、上記投入手段のうち、
特に分級ゾーンの負圧を大きくして外気と粉体原料を自
然に吸引する方法、或いはインジェクションフィーダー
による方法を用いるのが、装置面及び運転条件面におい
て有利であり好ましい。又、高精度な分級が要求される
静電荷像現像用トナーの分級をより効果的に行うことが
出来、更には、重量平均粒子径が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。特に、重量
平均粒子径が８μｍ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。

【００５８】以上の様な構成を有する多分割分級域での
分級操作は、例えば、次の様にして行われる。即ち、排
出口１５８、１５９及び１６０の少なくとも１つを介し
て分級域内を減圧し、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原
料供給管１４８及び１４９を介して分級域に供給する。
即ち、流速５０ｍ／秒未満の速度で第１微粉を分級域に
供給すると、微粉の凝集を充分にほぐすことが出来にく
く、分級収率及び分級精度の低下を引き起こし易い為、
好ましくない。流速３００ｍ／秒を超える速度で第１微
粉を分級域に供給すると、粒子同士の衝突により粒子が
粉砕され易く、超微粒子を生成し易い為に、分級収率の
低下を引き起こす傾向にあり、好ましくない。

【００５９】以上の手段により、供給される第１分級工
程で得られる第１微粉からなる粉体原料は、コアンダブ
ロック１４５の作用によるコアンダ効果と、その際に流
入する空気の如き気体の作用とにより湾曲線を描いて移
動し、それぞれの粒径の大小に応じて、大きい粒子（規
格粒径を超える粒径の粒子）は気流の外側、即ち、分級
エッジ１４７の外側の第１分画域に、中間の粒子（規格
内粒径の粒子）は分級エッジ１４６と１４７の間の第２
分画域に、小さい粒子（規格粒径未満の粒子）は分級エ
ッジ１４６の内側の第３分画域にそれぞれ分割され、大
きい粒子（粗粉体）は排出口１５８より、中間の粒子
（中粉体）は排出口１５９より、小さい粒子（微粉体）
は排出口１６０より、それぞれ排出させる。

【００６０】上述の方法を実施する為には、上記で述べ
たそれぞれの機器を相互にパイプの如き連通手段等で連
結して、図２に示した様な一体装置システムを使用す
る。即ち、図２に示した一体装置システムにおける多分
割分級機２７は、図１６に示した様なものであり、これ
に振動フィーダー２５、捕集サイクロン２９、３０及び
３１を連通手段で連結してなる。

【００６１】図３に、本発明において上記した様な多分
割分級機の原料粉供給ノズル部にインジェクションフィ
ーダー３２を取付けた場合の一体装置システムの一例を
示す。第２分級手段である多分割分級機２７としては、
例えば、日鉄鉱業社製エルボージェットの如きコアンダ
ブロックを有するコアンダ効果を利用した分級手段が挙
げられる。この装置システムにおいて、トナーの粉体原
料は、先ず、第１定量供給機２１を介して第１分級機２
２に導入され分級される。第１分級機２２によって分級
された微粉は、捕集サイクロン２３を介して第２定量供
給機２４に送り込まれ、次いで振動フィーダー２５を介
して微粉供給ノズル１４８及び１４９を介して図１６に
示した様な多分割分級機２７内に導入される。このと
き、原料粉供給ノズル部のインジェクションフィーダー
３２より、高圧気体を供給すれば原料粉の個々の粒子が
多分割分級機２７内へ推進力を持ちつつ分散して導入出
来、図２に示す吸引する方法より分級精度の向上が図れ
る為、より好ましい。一方、第１分級機２２で分級され
た粗粉は粉砕機２８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共に、再度第１分級機２２に
導入されて上記の分級処理がなされる。

【００６２】多分割分級機２７内への導入に際しては、
５０ｍ／秒〜３００ｍ／秒の流速で３分割分級機２７内
に粉体原料を導入する。多分割分級機２７の分級域を構
成する大きさは、通常（１０〜５０ｃｍ）×（１０〜５
０ｃｍ）なので、粉砕物は０．１〜０．０１秒の瞬時に
３種以上の粒子群に分級し得る。そして、３分割分級機
２７により、大きい粒子（規定粒径を超える粒子：粗粉
体）、中間の粒子（規定内粒子径の粒子：中粉体）、及
び小さい粒子（規定粒径未満の粒子：微粉体）に３分割
される。その後、粗粉体は排出導管１５８を通って捕集
サイクロン２９に送られ粉砕機２８に戻される。中粉体
は、排出導管１５９を介して系外に排出され捕集サイク
ロン３１で回収され、トナー製品３３となるべく回収さ
れる。微粉体は、排出導管１６０を介して系外に排出さ
れ捕集サイクロン３０で回収され、次いで規定外粒径の
微小粉３４として回収される。尚、捕集サイクロン２
９、３０及び３１は、粉砕原料をノズル１４８及び１４
９を介して分級域を吸引導入する為の吸引減圧手段とし
ての働きをもし得る。又、この際に分級される粗粉体
は、粉砕機２８に戻してもよいし、或いは第１定量供給
機２１に戻してもよい。第１分級機２２の負荷を減ら
し、粉砕機２８により確実に粉砕を行う為には、粗粉体
を粉砕機２８に直接戻す方がより好ましい。

【００６３】本発明において、図１のフローチャートに
示す第１分級工程及び粉砕工程は、上記で述べた例に限
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、或いは粉砕手段及び第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及びトナー粒子の構
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も適宜に設定す
ればよい。更に、第２分級手段としての多分割分級機も
図１６に示した構成のものに限定されるものではなく、
多分割分級機に導入される粉体原料の粒子径、所望の中
粉体、及び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。本発明においては、第１分級手段に導入
する粗粉砕物からなる粉体原料の粒径を２ｍｍ以下、好
ましくは１ｍｍ以下にするのがよい。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。

【００６４】図１７のフローチャートに示した様な微粒
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
た従来の粉砕−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た。その為、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。この現象
は粉体の粒径が小さくなる程顕著になり、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
が著しかった。

【００６５】これに対し、本発明のトナー製造方法で
は、第２分級工程で多分割分級手段を用い、これにより
規定粒度よりも大きい粗粉粒子群と規定粒度よりも小さ
い微粉粒子群とを同時に除去する為、第２分級工程に導
入されてくる粉体原料の粒度において、ある規定粒度を
超える粗粒子をある割合で含んでいたとしても、第２分
級工程の多分割分級手段で良好に除去されるので、第２
分級工程の前段階である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出来る為粉砕
効率が良好になり、過粉砕を引き起こす傾向が少ない。
その為、微粉体を除去することも非常に効率よく行うこ
とが出来、分級収率を良好に向上させることが出来る。

【００６６】又、中粉体と細粉体とに分級する目的の従
来の分級方式では、分級時の滞留時間が長い為、現像画
像のカブリの原因となる超微粒子の凝集物を生じ易い。
凝集物が生じた場合に、該凝集物を中粉体中から除去す
ることは一般に困難であった。これに対し、本発明のト
ナー製造方法によると、凝集物が被分級原料である粉体
原料中に混入したとしても、多分割分級機のコアンダ効
果及び／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共に、解壊を免れた凝集
物があったとしても粗粉域へ分級されて除去することが
出来る為、凝集物を効率よく取り除くことが可能であ
る。

【００６７】本発明のトナー製造方法は、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
することが出来る。静電荷像現像用トナーを作製するに
は、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する混合物が
材料として用いられるが、その他、必要に応じて磁性
粉、荷電制御剤、及びその他の添加剤等が用いられる。
又、結着樹脂としては、ビニル系及び非ビニル系の熱可
塑性樹脂が好ましく用いられる。これらの材料をヘンシ
ェルミキサー又はボールミルの如き混合機により十分混
合してから、ロール、ニーダー、及びエクストルーダー
の如き熱混練機を用いて溶融、捏和及び混練して樹脂類
を互いに相溶せしめた中に、顔料又は染料を分散又は溶
解せしめ、冷却固化後、粉砕及び分級を行ってトナーを
得ることが出来るが、本発明においては、この粉砕工程
及び分級工程に、上記で説明した構成の装置システムを
用いる。

【００６８】以下、トナーの構成材料について説明す
る。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又は加熱加圧ローラ
ー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。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、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂
変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、
ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポ
キシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テル
ペン樹脂、クマロインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げら
れる。

【００６９】オイルを殆ど塗布しないか又は全く塗布し
ない加熱加圧定着方式、又は加熱加圧ローラー定着方式
においては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部が
ローラーに転移する所謂オフセット現象、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
中若しくは現像器でブロッキング若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、本発明者等の研究
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よくなる
が、オフセットが起こり易くなり、又、ブロッキング若
しくはケーキングも生じ易くなる。それゆえ、オイルを
殆ど塗布しない加熱加圧ローラー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。好ましい結着樹
脂としては、例えば、架橋されたスチレン系共重合体若
しくは架橋されたポリエステルが挙げられる。

【００７０】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様な二重
結合を有するモノカルボン酸若しくはその置換体；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様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、安息芳酸ビニル等の様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単独若しくは
２つ以上用いられる。

【００７１】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様な芳
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様な二重
結合を２個有するカルボン酸エステル；例えば、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；等が単独若しくは混合物とし
て用いられる。

【００７２】又、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、パラフィン等が挙げられる。

【００７３】又、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、特に本発明においては、粒度分布と荷
電のバランスを更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捕完性
をより明確にすることが出来る。正荷電制御剤として
は、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性
物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ
−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウ
ムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩；等
を単独で或いは２種類以上組み合わせて用いることが出
来る。これらの中でも、ニグロシン系化合物、及び四級
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。又、下記一般式（１）で表されるモノマーの単
重合体、又は、前述した様なスチレン、アクリル酸エス
テル、及び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出来、
この場合、これらの荷電制御剤は結着樹脂（の全部又は
一部）としての作用をも有する。

【００７４】一般式（１）Ｒ₁：Ｈ、ＣＨ₃、Ｒ₂、Ｒ₃：置換又は未置換のアルキル基（好ましくはＣ
₁〜Ｃ₄）、

【００７５】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−ブチルサリチル酸
クロム又は亜鉛等があり、特にアセチルアセトン金属錯
体、サリチル酸系金属錯体又はその塩が好ましく、特に
サリチル酸系金属錯体又はサリチル酸系金属塩が好まし
い。

【００７６】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。トナーに内添する際、この様な荷電制御剤は、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。

【００７７】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、例えば、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、ニッケルの様な金属或いはこれ
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、バナジウムの様な金属との合金及び
その混合物等が挙げられる。これらの強磁性体は、平均
粒径が０．１〜１μｍ、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１００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６５〜１０
０重量部である。

【００７８】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／又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、ベンジジンイエロー等が挙げられる。そ
の含有量としては、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、更にトナ
ー像を定着したＯＨＰフィルムの透過性をよくする為に
は１２重量部以下が好ましく、更に好ましくは０．５〜
９重量部がよい。

【００７９】以上説明してきた様に、本発明によれば、
重量平均粒径が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、特
に重量平均粒径が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出来る。

【００８０】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明する。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（モノマー重合重量比８０.０／１９.０／１.０、重量平均分子量＝３５万) １００重量部・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
造用の粉体原料である粗粉砕物を得た。

【００８１】得られたトナー原料を図３に示す装置シス
テムで、微粉砕及び分級を行った。衝突式気流粉砕機２
８は、図６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５１は図７に示すものを使用した。この衝突部材５１
は、α＝５５°、β＝１０°、外径（直径）１００ｍｍ
のものを使用し、図８に示される加速管中心軸と直角に
交わる加速管出口５０面と、これに対向する衝突部材５
１の衝突面５２の最外周端部６１との最短距離Ｌ₂は、
５０ｍｍであり、粉砕室５３の形状は、内径１５０ｍｍ
の円周状粉砕室を用いた。従って、側壁５４との最短距
離Ｌ₁は２５ｍｍである。第１分級機２２は図１４に示
す構成の分級機を用いた。分級ローター１２４の直径は
２００ｍｍであり、分級ローターの回転数は３０００
ｒ.ｐ.ｍ.で運転した。

【００８２】本実施例では第３分級手段１に図５に示す
構成の２分割分級機を使用した。該分級機に上記で微粉
砕した微粉砕物を導入し、交差気流とコアンダ効果を利
用して超微粉体（第２微粉）及び微粉体（第２粗粉）に
分級した。分級した超微粉体は、排出管５に連通してい
る捕集サイクロン２に導入し、第２粗粉は、排出管４を
介して再度第１分級機２２に導入した。

【００８３】本実施例では、先ず、テーブル式の第１定
量供給機２１にて粗粉砕物からなる粉体原料を３５．０
ｋｇ／ｈの割合で、インジェクションフィーダー３５に
て供給管１２５を介して、図１４に示した構成の回転式
気流分級機２２に供給して分級した。該分級機によって
分級された第１粗粉は、粗粉排出ホッパー１３２を介し
て図６に示した構成の衝突式気流微粉砕機２８に導入し
た。該粉砕機２８の被粉砕物供給管４１より供給された
粗粉を、先ず、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²（Ｇ）、６．０
Ｎｍ³／ｍｉｎの圧縮空気を用いて粉砕し、得られた微
粉砕物は、粉体供給管１０を介して図５に示す構成の２
分割気流分級機１に導入して、第２微粉と第２粗粉とに
分級する。２分割気流分級機１で分級された第２微粉
（超微粉体）は捕集サイクロン２で捕集されて除かれ
る。一方、第２粗粉である微粉体は、原料導入部にて供
給されているトナー用粉体原料と混合しながら、再び気
流分級機２２へと導入して循環して、閉回路粉砕を行っ
た。第分級手段である気流分級機２２で分級された第１
微粉は、排気ファン１３１からの吸引エアーに同伴され
ながらサイクロン２３にて捕集され、第２定量供給機２
４に導入される。尚、この時の第１微粉は、重量平均粒
径が７．１μｍであり、且つ１２．７μｍ以上の大きな
粒子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。

【００８４】本実施例においては、第１分級手段である
回転式気流分級機２２で分級された第１微粉は、第２定
量供給機２４に導入され、振動フィーダー２５、及びノ
ズル１４８及び１４９を介して３８．０ｋｇ／ｈの割合
で図１６の構成の多分割分級機２７に導入される。該分
級機２７では、コアンダ効果を利用して、粗粉体、中粉
体及び微粉体の３種の粒度に分級される。多分割分級機
２７への導入に際しては、排出口１５８、１５９及び１
６０に連通している捕集サイクロン２９、３０及び３１
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１４８に取付けたインジェクションフィーダ
ー３２からの圧縮空気を利用した。導入された微粉は、
０．１秒以下の瞬時に、粗粉体、中粉体及び微粉体の３
種に分級された。分級されたもののうち粗粉体は、捕集
サイクロン２９で捕集した後、先に説明した気流式微粉
砕機２８に再度導入した。

【００８５】得られた中粉体は、重量平均粒径が６．９
μｍであり、粒径４．０μｍ以下を粒子の１８個数％含
有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を１．３体積％含
有するシャープな粒度分布を有しており、トナー用の分
級品として優れた性能を有していた。この時、投入され
た粉体原料の全量に対する最終的に得られた中粉体の量
の比率（即ち、分級収率）は８２％であった。又、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３μｍ以上の凝集物は、実質的に見い出せなかっ
た。

【００８６】トナーの粒度分布は種々の方法によって測
定出来るが、本発明においては、次の測定装置を用いて
行った。即ち、測定装置としては、コールターカウンタ
ーＴＡ−II型或いはコールターマルチサイザーII（いず
れもコールター社製）を用いた。電解質溶液には、１級
塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製し
て用いたが、例えば、ＩＳＯＴＯＮＲ−II（コールター
サイエンティフィックジャパン社製）を使用することが
出来る。測定方法としては、前記電解質溶液１００〜１
５０ｍｌ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質
溶液は超音波分散機で約１〜３分間分散処理を行い、前
記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパ
ーチャーを用い、トナーの体積、個数を測定して体積分
布と個数分布とを算出した。それから、本発明の係ると
ころの体積分布から求める重量基準の重量平均粒径を求
めた。

【００８７】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、微粉砕及び分級を行った。即ち、衝突式気流粉砕
機には図６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。第２分級手段である多分割分
級機も実施例１と同様の図１６に示す構成のものを用い
た。又、第１分級手段には実施例１と同様の図１４に示
した回転式気流分級機を用いたが、分級ローターの回転
数を３４００ｒ.ｐ.ｍ.にした。本実施例においては、
粉体原料を２８．０ｋｇ／ｈの割合で上記装置システム
に供給し、第１、第３分級工程及び粉砕工程によって重
量平均粒径６．４μｍの第１微粉を得、これを、第２定
量供給機２４を介して３０．０ｋｇ／ｈの割合で図１６
に示した３分割分級機に導入した。この結果、重量平均
粒径が６．１μｍの、粒径４．０μｍ以下の粒子を２８
個数％含有し、且つ粒径１０．０８μｍ以上の粒子を
０．５体積％含有するシャープな粒度分布を有する中粉
体を分級収率８８％で得た。

【００８８】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、微粉砕及び分級を行った。即ち、衝突式気流粉砕
機には図６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。第２分級手段である多分割分
級機も実施例１と同様の図１６に示す構成のものを用い
た。又、第１分級手段には実施例１と同様の図１４に示
した回転式気流分級機を用いたが、分級ローターの回転
数を４２００ｒ.ｐ.ｍ.にした。本実施例においては、
粉砕原料を２８．０ｋｇ／ｈの割合で上記装置システム
供給し、第１、第３分級工程及び粉砕工程によって重量
平均粒径５．５μｍの第１微粉を得、これを、第２定量
供給機２４を介して３１．０ｋｇ／ｈの割合で図１６に
示した３分割分級機に導入した。この結果、重量平均粒
径５．７μｍの、粒径３．１７μｍ以下の粒子を１５個
数％含有し、且つ粒径８．０μｍ以上の粒子を１．０体
積％含有するシャープな粒度分布を有する中粉体を分級
収率８１％で得た。

【００８９】実施例４・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（C.I.Pigment Blue 15）４．５重量部・荷電制御剤（サリチル酸クロム錯体）４．０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
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
造用の粉体原料である粗粉砕物を得た。得られたトナー
原料を図２に示す装置システムで微粉砕及び分級を行っ
た。本実施例では、衝突式気流粉砕機に図６に示す構成
のものを用い、第２分級手段である多分割分級機には、
実施例１と同様に図１６に示すものを用いた。又、第１
分級機は実施例１と同様の図１４に示す回転式気流分級
機を用い、分級ローターの直径が２００ｍｍ、該分級ロ
ーターの回転数が３５００ｒ.ｐ.ｍ.のものを使用し
た。

【００９０】本実施例では、先ず、テーブル式の第１定
量供給機２１にて粗粉砕物からなる粉体原料を３３．０
ｋｇ／ｈの割合で、インジェクションフィーダー３５に
て供給管１２５を介して、図１４に示した構成の回転式
気流分級機２２に供給して第１粗粉と第１微粉とに分級
した。該分級機によって分級された第１粗粉は、粗粉排
出ホッパー１３２を介して図６に示した構成の衝突式気
流微粉砕機２８に導入した。該粉砕機２８の被粉砕物供
給管４１より供給された粗粉は、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
²（Ｇ）、６．０Ｎｍ³／ｍｉｎの圧縮空気を用いて微粉
砕され、その後、微粉砕物は粉体供給管１０を介して図
５に示す構成の２分割気流分級機１に導入されて、第２
粗粉と第２微粉とに分級される。２分割気流分級機１で
分級された第２微粉である超微粉体は捕集サイクロン２
で捕集されて除かれる。一方、第２粗粉は、原料導入部
にて供給されているトナー用粉体原料と混合されなが
ら、再び気流分級機２２へと導入して循環させ、閉回路
粉砕を行った。気流分級機２２で分級された第１微粉
は、排気ファン１３１からの吸引エアーに同伴されなが
らサイクロン２３にて捕集される。尚、この時の第１微
粉の重量平均粒径は７．０μｍであった。

【００９１】この得られた第１微粉は、第２定量供給機
２４を介して、振動フィーダー２５、及びノズル１４８
及び１４９を介して３５．０ｋｇ／ｈの割合で図１６の
構成の多分割分級機２７に導入した。該分級機２７で
は、コアンダ効果を利用して粗粉体、中粉体及び微粉体
の３種に分級される。多分割分級機２７への導入に際し
ては、排出口１５８、１５９及び１６０に連通している
捕集サイクロン２９、３０及び３１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１４８に
取付けたインジェクションフィーダー３２からの圧縮空
気を利用した。導入された第１微粉は、０．１秒以下の
瞬時に、粗粉体、中粉体及び微粉体の３種に分級され
た。分級されたもののうち、粗粉体は捕集サイクロン２
９で捕集した後、先に説明した気流式微粉砕機２８に導
入して再度粉砕工程に導入した。

【００９２】分級された中粉体は、重量平均粒径が６．
８μｍであり、粒径４．０μｍ以下を粒子の２２個数％
含有し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を１．４体積％
含有するシャープな粒度分布を有しており、トナー用の
分級品として優れた性能を有していた。この時、投入さ
れた粉体原料の全量に対する最終的に得られた中粉体の
量の比率（即ち、分級収率）は８２％であった。

【００９３】実施例５実施例４と同様のトナー原料を用いて同様の装置システ
ムで、微粉砕及び分級を行った。即ち、衝突式気流粉砕
機には図６に示す構成のものを用い、第２分級手段であ
る多分割分級機に図１６に示す構成のものを用いた。
又、第１分級手段には実施例１と同様の図１４に示した
構成の回転式気流分級機を用いたが、分級ローターの回
転数を３９００ｒ.ｐ.ｍ.とした。本実施例において
は、粉体原料を３０．０ｋｇ／ｈの割合で上記装置シス
テムに供給し、第１、第３分級工程及び粉砕工程によっ
て重量平均粒径６．３μｍの第１微粉を得、この第１微
粉を、第２定量供給機２４を介して３４．０ｋｇ／ｈの
割合で図１６に示した３分割分級機に導入した結果、重
量平均粒径が６．４μｍの、粒径４．０μｍ以下の粒子
を２４個数％含有し、且つ粒径１０．０８μｍ以上の粒
子を１．０体積％含有するシャープな粒度分布を有する
中粉体を分級収率８０％で得た。

【００９４】比較例１実施例１〜３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、トナー製造用の粗粉砕物を得た。上記の様にして得
られたトナー粉体原料を、図４に示す装置システムで微
粉砕及び分級を行った。但し、衝突式気流粉砕機には図
１８に示した粉砕機を用い、第１級分級手段には図１５
の構成の粒子に作用する遠心力によって遠心分離する分
級機を用いた。又、第２分級工程には、図１６の多分割
分級機を用いた。

【００９５】図１５に示した分級機において、２０１は
筒状の本体ケーシングを示し、２０２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２０３が接続
されている。本体ケーシング２０１の内部は、分級室２
０４が形成されており、この分級室２０４の上部に取り
付けた環状の案内室２０５と中央部が高くなる円錐状
（傘状）の上部カバー２０６によって閉塞されている。

【００９６】分級室２０４と案内室２０５の間の仕切壁
には、円周方向に配列する複数のルーバー２０７を設け
られ、案内室２０５に送り込まれた粉体材料とエアーと
を各ルーバー２０７の間より分級室２０４に旋回させて
流入させる。尚、案内室２０５の上部は、円錐状の上部
ケーシング２１３と円錐状の上部カバー２０６の間の空
間からなっている。

【００９７】本体ケーシング２０１の下部には円周方向
に配列する分級ルーバー２０９が設けられ、外部から分
級室２０４へ旋回流を起こす分級エアーを分級ルーバー
２０９を介して取り入れている。分級室２０４の底部
に、中央部が高くなる円錐状（傘状）の分級板２１０が
設けられており、該分級板２１０の外周囲には粗粉排出
口２１１が形成されている。又、分級板２１０の中央部
には微粉排出シュート２１２が接続され、該シュート２
１２の下端部はＬ字形に屈曲しており、この屈曲端部を
下部ケーシング２０２の側壁より外部に位置させる様に
する。更に、該シュート２１２は、サイクロンや集麈機
の様な微粉回収手段を介して吸引ファンに接続されてお
り、該吸引ファンにより分級室２０４に吸引力を作用さ
せ、該分級ルーバー２０９間より分級室２０４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。

【００９８】本比較例では、第１級分級手段に上記の構
造から成る気流分級機を用いたが、供給筒２０８より案
内室２０５内に、トナー製造用粉体原料である粗粉砕物
を含むエアーを供給すると、この粗粉砕物を含むエアー
は、案内室２０５から各ルーバー２０７間を通過して分
級室２０４に旋回しながら均一の濃度で分散されながら
流入する。分級室２０４内に旋回しながら流入した粗粉
砕物は、微粉排出シュート２１２に接続した吸引ファン
により生起された分級室下部の分級ルーバー２０９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
る。そして、分級室２０４内の外周部を旋回する粗粉は
粗粉排出口２１１より排出され、下部のホッパー２０３
より排出され、分級板２１０の上部傾斜面に沿って中央
部へと移行する微粉は、微粉排出シュート２１２により
排出される。

【００９９】本比較例では、テーブル式の第１定量供給
機２１にて粗粉砕物からなる粉体原料を１３．０ｋｇ／
ｈの割合で、インジェクションフィーダー３５にて供給
管２０８を介して図１５に示した気流分級機に供給し、
粒子に働く遠心力による遠心分離によって分級した。分
級された粗粉は、粗粉排出ホッパー２０３を介して図１
８に示した衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給口１６５よ
り該粉砕機に導入される。粗粉は、圧力６．０ｋｇ／ｃ
ｍ²（Ｇ）、６．０Ｎｍ³／ｍｉｎの圧縮空気を用いて該
粉砕機で微粉砕した後、微粉砕物は、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、再び上
記の図１５で示した気流分級機に循環させて、閉回路粉
砕を行った。一方、上記気流分級機で分級された第１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２３にて捕集した。尚、この時の細粉の重量平
均粒径は７．１μｍであった。

【０１００】この得られた細粉を第２定量供給機２４を
介して、振動フィーダー２５、及びノズル１４８及び１
４９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種に分級する為
に、図１６に示す多分割分級機２７に導入した。導入に
際しては排出口１５８、１５９及び１６０に連通してい
る捕集サイクロン２９、３０及び３１の吸引減圧による
系内の減圧から派生する吸引力を利用した。その結果、
重量平均粒径６．９μｍの、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％含有する粒度分布を有する分級品を分級収
率７１％で得た。この様に、実施例１〜３に比べて、処
理効率及び分級効率共に劣っていた。

【０１０１】比較例２実施例１〜３と同様のトナー原料を用いて図４に示した
装置システムで、微粉砕及び分級を行った。衝突式気流
粉砕機には図１８に示す従来の構成のものを用い、第１
分級手段には、実施例１〜３と同様に図１４の構成の回
転式気流分級機を用いた。但し、該分級機の分級ロータ
ーの回転数を４５００ｒ.ｐ.ｍ.で分級を行った。又、
第２分級手段は、比較例１と同様にした。この結果、粉
体原料を１０．０ｋｇ／ｈの割合で供給したところ、重
量平均粒径６．３μｍの微粉を得た。次に、得られた微
粉を１２．０ｋｇ／ｈの割合で第２分級手段である図１
６に示した構成の多分割分級機に導入して分級を行っ
た。この結果、重量平均粒径が６．１μｍの粒径４．０
μｍ以下の粒子を３３個数％含有し、粒径１０．０８μ
ｍ以上の粒子を０．５体積％の粒度分布を含有する中粉
体を分級収率６７％で得た。この様に、実施例１〜３に
比べて、処理効率及び分級収率共に劣っていた。

【０１０２】比較例３実施例４及び５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（ＰＣ
Ｍ−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、トナー製造用の粉体原料である粗粉砕物を得た。
得られたトナー原料を図４に示す装置システムで、微粉
砕及び分級を行った。但し、衝突式気流粉砕機には図１
８に示した構成の粉砕機を用い、第１級分級手段には図
１４の構成の回転式気流分級機を用いた。又、第２分級
手段は、比較例１と同様にした。テーブル式の第１定量
供給機２１にて粉体原料を１２．０ｋｇ／ｈの割合でイ
ンジェクションフィーダー３５にて、供給管２０８を介
して図１４に示した気流分級機に供給して分級を行っ
た。分級された粗粉は、粗粉排出ホッパー２０３を介し
て、図１８に示した衝突式気流粉砕機の被粉砕物供給口
１６５より供給され、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ²（Ｇ）、
６．０Ｎｍ³／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、微粉砕され
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導入して循環させ
て閉回路粉砕を行った。図１４に示した気流分級機によ
って分級された微粉は、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２３にて捕集され、第２定量
供給機２４に導入した。尚、この時の微粉の重量平均粒
径は７．０μｍであった。

【０１０３】この得られた微粉を第２定量供給機２４を
介して、振動フィーダー２５、及びノズル１４８及び１
４９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種に分級する為
に、第２分級手段である図１６に示す多分割分級機２７
に導入した。導入に際しては排出口１５８、１５９及び
１６０に連通している捕集サイクロン２９、３０及び３
１の吸引減圧による系内の減圧から派生する吸引力を利
用した。その結果、重量平均粒径が６．５μｍの粒径
４．０μｍ以下の粒子を２８個数％含有し、粒径１０．
０８μｍ以上の粒子を１．６体積％含有する粒度分布の
中粉体を分級収率６６％で得た。この様に、実施例４及
び５に比べて、処理効率及び分級効率共に劣っていた。

【０１０４】実施例及び比較例の装置システムと分級・
粉砕結果

【０１０５】

【発明の効果】本発明によれば、トナーの製造方法にお
いて、小粒径のシャープな粒度分布を有するトナーが高
い処理効率及び高い分級収率で得られ、しかもトナー製
造の分級・粉砕工程におけるトナーの融着、凝集及び粗
粒化の発生が有効に防止され、且つトナー成分による装
置の摩耗が有効に防止される結果、高品質のトナーを連
続して安定して製造することが出来る。又、本発明によ
れば、画像形成に使用した場合に、従来法に比べ、画像
濃度が安定して高く高耐久性の、カブリやクリーニング
不良等といった画像欠陥のない優れた画像を得ることの
出来るシャープな所定の粒度分布を有する小粒径の静電
荷像現像用トナーが低コストで得られる。特に、本発明
によれば、重量平均粒径が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、更に重量平均粒径が８μｍ以下のトナー原料か
らシャープな粒度分布をを有する静電荷像現像用トナー
を効率よく製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を説明する為のフローチャー
トである。

【図２】本発明の製造方法を実施する為の装置システム
の一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為の装置システム
の一具体例を示す概略図である。

【図４】本発明の比較例の製造方法を実施する為の装置
システムの一具体例を示す概略図である。

【図５】本発明における第３分級工程に使用される分級
機の概略断面図である。

【図６】衝突式気流微粉砕手段の一具体例である粉砕装
置の概略断面図である。

【図７】粉砕装置における衝突部材の一例を示す図であ
る。

【図８】図６における粉砕室の拡大図である。

【図９】図６におけるＡ−Ａ’断面図である。

【図１０】図６におけるＢ−Ｂ’断面図である。

【図１１】図６におけるＣ−Ｃ’断面図である。

【図１２】図６におけるＤ−Ｄ’断面図である。

【図１３】衝突式気流微粉砕手段の他の具体例である粉
砕装置の概略断面図である。

【図１４】第１分級手段に用いられる回転式気流分級機
の一例の概略断面図である。

【図１５】比較例の第１分級手段に用いられる分級機の
一例の概略断面図である。

【図１６】第２分級手段に用いられる多分割分級機の一
例の概略断面図である。

【図１７】従来の製造方法を説明する為のフローチャー
トである。

【図１８】従来の衝突式気流粉砕機の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１：第３分級機２、２３、２９、３０、３１：捕集サイクロン３：第１微粉砕排出管４：第２粗粉排出管５：第２微粉排出管６：入気管７：気体導入調節手段８：静圧計１０：粉体供給ノズル１１：コアンダブロック１２：分級室１３：分級エッジ１４：入気エッジ１５：分級室側壁２１：第１定量供給機２２：第１分級機２４：第２定量供給機２５：振動フィーダー２７：多分割分級機２８：気流式微粉砕機３２、３５：インジェクションフィーダー４０：高圧気体噴射ノズル４１：被粉砕物供給管４２：被粉砕物４３、１６２：加速管４４：加速管スロート部４５：高圧気体噴射ノズル４６、１０１：被粉砕物供給口４７、１０２：高圧気体供給口４８、１０３：高圧気体チャンバー４９、９２：高圧気体導入管５０、１６３：加速管出口５１、１６４：衝突部材５２、５２’、１６６：衝突面５３、１６８：粉砕室５４：粉砕室側壁５５、１６７：粉砕物排出口６１：衝突部材縁端部６２：粉砕室前壁９１：衝突部材支持体１２１、２０１：本体ケーシング１２２：分級室１２３：案内室１２４：分級ローター１２５：原料投入口１２６：エアー投入口１２８：周波数変換機１２９：微粉排出管１３０、１３４：微粉回収手段１３１：吸引ファン１３２：ホッパー１３３：ローターリーバルブ１３５：分級ルーバー１４１、１４２：分級室側壁１４３、１４４：分級室下部壁１４５：コアンダブロック１４６、１４７：分級エッジ１４８、１４９：原料供給管１５０：分級室上部壁１５１：入気エッジ１５２、１５３：入気管１５４、１５５：気体導入調節手段１５６、１５７：静圧計１５８、１５９、１６０：排出口１６１：高圧気体供給ノズル１６５：粉体原料供給口１６８：粉砕室２０１：本体ケーシング２０２：下部ケーシング２０３：ホッパー２０４：分級室２０５：案内室２０６：上部カバー２０７：ルーバー２０８：供給筒２０９：分級ルーバー２１０：分級板２１１：粗粉排出口２１２：微粉排出シュート２１３：上部ケーシング

Claims

【特許請求の範囲】

【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、得られた混練物を冷却した後、
冷却物を粉砕手段によって粉砕して得られた粗粉砕物か
らなる粉体原料を、先ず第１分級工程に導入して第１微
粉と第１粗粉とに分級し、次に、分級された第１微粉を
トナーを製造する為の分級品とし、且つ第１分級工程で
分級された第１粗粉を被粉砕物として、高圧気体により
被粉砕物を搬送加速する為の加速管と被粉砕物を微粉砕
する為の粉砕室とを有し、該粉砕室内には加速管の出口
の開口面に対向して設けられた衝突面を有する衝突部材
が具備され、加速管の後端部には被粉砕物を加速管内に
供給する為の被粉砕物供給口を有し、上記衝突面が、中
央が突出した突出中央部と、その外周に設けられた錐体
形状の外周衝突面とからなる形状を有し、更に上記粉砕
室内に、衝突部材で粉砕された被粉砕物を衝突により更
に粉砕する為の側壁を有する衝突式気流粉砕機に導入し
て微粉砕し、次に微粉砕された粉砕物を交差気流とコア
ンダ効果を利用して粉体を分級する分級機を用いる第３
分級工程に導入して第２粗粉と第２微粉とに分級した
後、分級された第２粗粉を上記粉体原料に混入させて第
１分級工程に再度導入して循環処理することを特徴とす
るトナーの製造方法。