JPH0985741A - 球形トナーの製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来製法、及び従来のトナー製造用ユニット
が利用でき、生産性が高く、低設備コスト、小面積な装
置で、熱による組成変化がない球形トナーにすること
で、耐凝集性が良好であるトナーを提供すること。 【解決手段】 平坦でかつ長方形の回転羽根を複数設け
た回転体と、該回転体に粉砕によって得られた体積平均
粒子径５〜２０μｍの熱可塑性粉粒体を前記回転体の旋
回吸引風量によって導く手段と、粉粒体を旋回力によっ
て回転体中心部よりラジアル（放射状）方向へ回転羽根
を通す手段と、球形である粉粒体を得る手段とを有する
ことを特徴とする、球形粉粒体の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の製造、特
に電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静電荷像
を現像するための乾式トナーの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】静電荷像を現像する方式には、天然また
は合成の樹脂に極性制御剤、着色剤を分散含有させたト
ナーと言われる微粉末現像剤を用いるカスケード法、磁
気ブラシ法等の静電現像方式がある。近年、デジタル式
複写機、レーザープリンタの発展により、高精細画像、
いわゆる高画質化への要求が高い。現状では特に、プリ
ンターのように３００ｄｐｉが主流であるが、今後は４
８０ｄｐｉや６００ｄｐｉなど、高画質化が主流となる
ことが予想され、これに伴ってトナーの小粒径化要求が
想定される。しかし、トナーの小粒径化はトナー粒子の
凝集、付着を生じやすく、静電荷像を現像する際、トナ
ーがトナー補給部から現像部へ補給されにくく画像濃度
が低下する現象、いわゆる補給不良、現像部から感光体
へトナーが適切に乗りにくく画像部濃度が低下する一方
非画像部にカブリ（汚れ）が発生する現象、いわゆる現
像不良、及び、トナーが感光体から転写されにくく画像
濃度が低下する現象いわゆる転写不良が発生しやすい。
これらは、いずれもトナーの小粒径化によるトナー粒子
の凝集性、付着性の増加により生じるものである。小粒
径化すると、トナーの比表面積が増加し、凝集性、付着
性が増加し、流動性が低下する。凝集性が高いと、現像
の場合にキャリアとの帯電時、トナーの偏在が生じ、ト
ナーとキャリアの摩擦帯電が十分生じないので、トナー
帯電の短時間での立ち上がりが悪く、帯電のバラツキ、
帯電量の低下が生じるのである。このような、帯電のバ
ラツキ、帯電量の低下が生じると、帯電量の低いトナー
粒子は非画像部に付着されやすく、地汚れの発生因とな
る。また、画像部に付着されにくく、画像濃度低下が発
生する。さらに、流動性が悪いと、トナー補給不良が生
じ、現像部へのトナー移動量が低下することにより、画
像濃度低下が生じる。また、付着性が悪いとトナー転写
の際、転写紙への転写量が少ない転写不良が生じ、画像
濃度低下や、画像部での白抜け部が生じる。このような
凝集性、付着性、流動性の不良は、小粒径トナーほど顕
著になる。これらの問題に対し、従来よりトナー材質
面、及び、所望形状、構造を得るための製造方法面から
検討されてきた。トナー材質の面からは、トナーに添加
物を表面に付着する方法が一般的に知られている。ま
た、製造方法としては、トナーの形状を球形化する製造
方法が採られてきた。トナー形状を球形化にする製造方
法としては、従来から一般的に知られている、混練、粉
砕によりトナー化する工程中に、球形処理をする方法等
がある。

【０００３】例えば、特開昭６３−２４９１５５号公報
には溝付円筒状ローターと溝付ライナーを有する縦型ジ
ャケット付外筒と、上記外筒の側部に設けられた供給口
と排出口とで形成される装置を用い、上記供給口から供
給されたトナー原料チップをローターの溝とライナーの
溝との衝突により粉砕しながら、粉砕により生ずる熱に
より、トナー表面の鋭利な角部を熔融して表面を球形化
することが記載されており、特開昭６３−２３５９５４
号公報には、圧搾空気流により導管中を浮遊輸送される
原料トナー粒子を、該導管中に配置された衝突板に衝突
させることを繰り返すことにより、樹脂トナー原料粒子
を粉砕することなく、球形化することが記載されてい
る。

【０００４】また、特開平１−２３７５６２号公報に
は、原料を予備混合、混練、冷却、粗粉砕工程を経て粒
径３０ミリミクロン以下になった原料粉砕を高速回転す
る容器内に投入し、遠心力により容器の内周面に押しつ
けて粉体層を形成させ、該粉体層に対してステークによ
る強力な圧接摩擦と、スクレバによる撹拌混合とを付与
させ、当該作用に伴う原料粉体内部の摩擦熱と別途付加
した加温手段とによりトナーの球形化を行う、同一装置
内で微粉砕から造粒形成、整粒、均質化混合までの一連
の処理工程を行わせることが記載されている。

【０００５】また、従来工法のように粉砕によりトナー
粒径を得るのではなく、球形粒子を重合（例えば特開昭
５６−１２１０４号公報参照）や溶融（例えば特開昭５
８−１３４６５０号公報、特開昭５９−１２７６６２号
公報参照）により製造する方法もある。しかしながら、
これら従来技術について云えば；ａ．重合法や溶液溶解
法では、新規設備が必要で、従来工法が利用できない問
題がある；ｂ．高速回転式機械粉砕、高速衝撃式機械粉
砕、機械摩擦により表面溶融など、いずれも球形化には
多くの衝撃や、摩擦が必要であり、そのため、球形化処
理はバッチ処理が中心になり、生産性が低下する；ｃ．
回転式機械粉砕機はローターとステータを保有しそのす
き間を粒子が通過することで球形化される為、発熱を抑
制する冷媒設備等大きな装置が必要であり、設備コス
ト、設備面積が増大する；ｄ．高速回転式機械粉砕機、
高速衝撃式機械粉砕機、機械摩擦により、多くの衝撃を
与えすぎると、トナー表面に熱の発生が避けられずトナ
ー表面組成が変化する；等の問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は混練物を粉
砕、分級するトナーの製造において、従来技術におけ
る、上記問題点を解決し、従来工法、従来のトナー製造
用ユニットが利用でき、生産性が高く、低設備コスト、
小面積な装置で、熱による組成変化がない球形トナーに
することで、耐凝集性が良好であるトナーを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、（１）
「平坦でかつ長方形の回転羽根を複数設けた回転体と、
該回転体に粉砕によって得られた体積平均粒子径５〜２
０μｍの熱可塑性粉粒体を前記回転体の旋回吸引風量に
よって導く手段と、粉粒体を旋回力によって回転体中心
部よりラジアル（放射状）方向へ回転羽根を通す手段
と、球形である粉粒体を得る手段とを有することを特徴
とする、球形粉粒体の製造装置」、（２）「回転軸に対
し螺旋状に回転羽根を複数設けた回転体と、該回転体に
粉砕によって得られた体積平均粒子径５〜２０μｍの熱
可塑性粉粒体を前記回転体の旋回吸引風量によって導く
手段と、粉粒体を吸引力によって羽根外周部より軸中心
部へ回転羽根を通す手段と、球形である粉粒体を得る手
段とを有することを特徴とする、球形粉粒体の製造装
置」、（３）「粉砕部の後の管内に、回転羽根を有する
回転装置を複数設置し、回転羽根を通過させることによ
り小粒径な球形トナーを得る手段を有することを特徴と
する前記（１）記載の球形トナーの製造装置」、（４）
「粉砕部の後の管内に、回転羽根を有する回転装置を複
数設置し、回転羽根を通過することにより小粒径な球形
トナーを得る手段を有することを特徴とする前記（２）
記載の球形トナーの製造装置」、（５）「フィーダー出
口部から回転体中心部までの管内雰囲気温度が４０℃以
下であることを特徴とする前記（１）記載の球形トナー
の製造装置」、（６）「フィーダー出口部から回転体中
心部までの管内雰囲気温度が４０℃以下であることを特
徴とする前記（２）記載の球形トナーの製造装置」、
（７）「回転羽根の周速度が４００ｍ／ｓｅｃ以下であ
ることを特徴とする前記（１）記載の球形トナーの製造
装置」、（８）「回転羽根の周速度が４００ｍ／ｓｅｃ
以下であることを特徴とする前記（２）記載の球形トナ
ーの製造装置」、（９）「処理量（ｋｇ）当たりのブロ
ワの吸引風量を３ｍ³／ｍｉｎ・（ｋｇ）以下にするこ
とを特徴とする前記（１）記載の球形トナーの製造装
置」、（１０）「処理量（ｋｇ）当たりのブロワの吸引
風量を３ｍ³／ｍｉｎ・（ｋｇ）以下にすることを特徴
とする前記（２）記載の球形トナーの製造装置」、（１
１）「球径化処理前のトナー凝集度が７０％以下である
ことを特徴とする前記（１）記載の球形トナーの製造装
置」、（１２）「球径化処理前のトナー凝集度が７０％
以下であることを特徴とする前記（２）記載の球形トナ
ーの製造装置」、（１３）「球形化処理前にトナーと添
加物を混合処理することを特徴とする前記（１）記載の
球形トナーの製造装置」、（１４）「球形化処理前にト
ナーと添加物を混合処理することを特徴とする前記
（２）記載の球形トナーの製造装置」により達成され
る。

【０００８】また、本発明の目的は、（１５）「外周に
複数の回転羽根と、中心部側面に吸気用横孔および周辺
部に気流を放射状に流出させるための気流流出孔を有す
る回転体と、該回転体の前記吸気用横孔に連なる、粉粒
子を随伴する気流のための吸風管と、前記回転体を囲繞
し球形化処理済みの粉粒子の系外への飛散防止用ハウジ
ングと、前記ハウジングに設けられ、球形化処理済みの
粉粒子を随伴する気流のための排出管と、前記回転体の
ための動力源とを有し、前記複数の回転羽根のそれぞれ
は、平坦かつ長方形の剛体であって、それぞれの回転羽
根の根元部は前記各気流流出孔を隔てて前記回転体の周
辺部に固定され、それぞれの先端部は、前記各気流流出
孔から流出する気流に随伴される粉粒子の球形化路を形
成するための間隙を持って放射状に延び、前記球形化路
は前記粉粒子の球形化処理に充分な長手方向の長さを有
する回転装置（Ａ）を備え、前記回転装置（Ａ）の前記
排出管は、吸気手段（Ｂ）で吸引されることを特徴とす
る、球形トナーの製造装置」、（１６）「外周に複数の
回転羽根と、それぞれの回転羽根の先端の間に形成され
た、原料粉粒子を随伴する気流を粉粒子の球形化路に供
給するための給風口と、それぞれの回転羽根の根元間に
放射状に配置された、球形化処理済みの粉粒子を随伴す
る気流を中心部の排気用横孔に導くための導気孔を有す
る回転体と、排気用横孔に連なる、球形化処理済みの粉
粒子を随伴する気流排出のための排気管と、前記回転体
を囲繞し原料粉粒子を随伴する気流の系内への吸引導入
用ハウジングと、該ハウジングに設けられ原料粉粒子を
随伴する気流のための給風管と、前記回転体のための動
力源とを有し、前記複数の回転羽根のそれぞれは、長方
形の平坦な形又は捩じれた形の剛体であって、それぞれ
の回転羽根の根元部は粉粒子を前記各導気孔を隔てて回
転体の回転軸に対し螺旋状に前記回転体の周辺部に固定
され、それぞれの回転羽根は、回転体が旋回したときに
粉粒子を随伴する気流を吸引する螺旋構造を以って回転
体に設けられ、それぞれの先端部は、前記各給風口から
流入する気流に随伴される粉粒子の球形化路を形成する
ための間隙を持って放射状に延び、該球状化路は前記粉
粒子の球形化処理に充分な長手方向の長さを有する回転
装置（Ｃ）を備え、前記回転装置（Ｃ）の前記排出管は
排気手段（Ｄ）で吸引され得ることを特徴とする、球形
トナーの製造装置」、および、（１７）「粉砕機の後に
前記（１５）記載の球形トナーの製造装置における前記
回転装置（Ａ）及び／又は前記（１６）記載の球形トナ
ーの製造装置における前記回転装置（Ｃ）を配置しその
後に前記（１５）記載の球形トナーの製造装置における
前記回転装置（Ａ）及び／又は前記（１６）記載の球形
トナーの製造装置における前記回転装置（Ｃ）を一つ又
はそれ以上配置し、次に前記吸気手段（Ｂ）及び／又は
前記排気手段（Ｄ）を配置し、その後に球形化済みトナ
ー回収手段を配置したことを特徴とする、球形トナーの
製造装置」により達成される。

【０００９】さらに、本発明の目的は、（１８）「平坦
でかつ長方形の回転羽根を複数設けた回転体に、粉砕に
よって得られた体積平均粒子径５〜２０μｍの熱可塑性
粉粒体を前記回転体の旋回吸引風量によって導き、粉粒
体を旋回力によって回転体中心部よりラジアル（放射
状）方向へ回転羽根を通し、球形である粉粒体を得るこ
とを特徴とする球形粉粒体の製造方法」、（１９）「平
坦でかつ長方形の回転羽根を複数設けた回転体に、粉砕
によって得られた体積平均粒子径５〜２０μｍの熱可塑
性粉粒体を前記回転体の旋回吸引風量によって導き、粉
粒体を旋回力によって回転体中心部よりラジアル（放射
状）方向へ回転羽根を通し、球形である粉粒体を得るこ
とを特徴とし、回転軸に対し螺旋状に回転羽根を複数設
けた回転体に、粉砕によって得られた体積平均粒子径５
〜２０μｍの熱可塑性粉粒体を前記回転体の旋回吸引風
量によって導き、粉粒体を吸引力によって羽根外周部よ
り軸中心部へ回転羽根を通し、球形である粉粒体を得る
ことを特徴とする球形粉粒体の製造方法」、（２０）
「粉砕部の後の管内に、回転羽根を有する回転装置を複
数設置し、回転羽根を通過させることにより小粒径な球
形トナーを得ることを特徴とする前記（１８）記載の球
形トナーの製造方法」、（２１）「粉砕部の後の管内
に、回転羽根を有する回転装置を複数設置し、回転羽根
を通過させることにより小粒径な球形トナーを得ること
を特徴とし、粉砕部の後の管内に、回転羽根を有する回
転装置を複数設置し、回転羽根を通過することにより小
粒径な球形トナーを得ることを特徴とする前記（１９）
記載の球形トナーの製造方法」、（２２）「フィーダー
出口部から回転体中心部までの管内雰囲気温度が４０℃
以下であることを特徴とする前記（１８）記載の球形ト
ナーの製造方法」、（２３）「フィーダー出口部から回
転体中心部までの管内雰囲気温度が４０℃以下であるこ
とを特徴とし、フィーダー出口部から回転体中心部まで
の管内雰囲気温度が４０℃以下であることを特徴とする
前記（１９）記載の球形トナーの製造方法」、（２４）
「回転羽根の周速度が４００ｍ／ｓｅｃ以下であること
を特徴とする前記（１８）記載の球形トナーの製造方
法」、（２５）「回転羽根の周速度が４００ｍ／ｓｅｃ
以下であることを特徴とする前記（１９）記載の球形ト
ナーの製造方法」、（２６）「処理量（ｋｇ）当たりの
ブロワの吸引風量を３ｍ³／ｍｉｎ・（ｋｇ）以下にす
ることを特徴とする前記（１８）記載の球形トナーの製
造方法」、（２７）「処理量（ｋｇ）当たりのブロワの
吸引風量を３ｍ³／ｍｉｎ・（ｋｇ）以下にすることを
特徴とする前記（１９）記載の球形トナーの製造方
法」、（２８）「球径化処理前のトナー凝集度が７０％
以下であることを特徴とする前記（１８）記載の球形ト
ナーの製造方法」、（２９）「球径化処理前のトナー凝
集度が７０％以下であることを特徴とする前記（１９）
記載の球形トナーの製造方法」、（３０）「球径化処理
前のトナー凝集度が７０％以下であることを特徴とし、
球形化処理前にトナーと添加物を混合処理することを特
徴とする前記（１８）記載の球形トナーの製造方法」、
（３１）「球形化処理前にトナーと添加物を混合処理す
ることを特徴とする前記（１９）記載の球形トナーの製
造方法」によって達成される。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
方法および装置においては、第一に、樹脂粉粒子をロー
タ羽根等の旋回方向に飛ばす「ブロア型」ではなく、樹
脂粉粒子随伴気流の流れ方向を遮る直交方向に配置され
た回転体によりその旋回方向と直交する方向に気流を導
びく「フアン型」を採用することにより、樹脂粉粒子に
過度の衝撃を与えず而して余分な発熱を回避する。第二
に、制限なしに直線的に高速で飛ばされている樹脂粉粒
子を、静止衝突板、例えば高速回転式機械粉砕機のハウ
ジング内壁に強く衝突させて一度で球形化させ急に飛行
停止させるのではなく、蛇行しつつ何回も球形化のため
の衝突面に衝突させることにより、樹脂粉粒子に一度限
りの衝撃による球形化を与えず而して局部的な発熱を回
避する。第三に、樹脂粉粒子を随伴する気流を衝突板に
浅い角度で何回も衝突させることにより、樹脂粉粒子を
衝突面に沿って何回も擦らせ均一な球形化操作を達成す
る。第四に、製造装置系において気体取扱いの際に生じ
る圧力損失をできるだけ回避するため、粉粒体随伴気体
を圧送手段で高圧輸送せず、吸気手段／排気手段で輸送
して少なくとも系内外圧力差を１気圧以下に押え、か
つ、大口径の輸送要素の次に急に小口径の要素を接続し
ないようにしている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明をさらに
詳細に説明する。 球形トナーの製造装置（イ） 図１、図２は本発明の球形トナーの製造装置の１具体例
（装置（イ））の概要を示す。この図１、図２の球形ト
ナー製造装置は、外周に複数の回転羽根（１）と、中心
部側面に、吸気用横孔（２）、および、周辺部に、気流
を放射状に流出させるための気流流出孔（３）を有する
回転体（４）と、該回転体（４）の前記吸気用横孔
（２）に連なる、粉粒子（ｐ）を随伴する気流のための
吸風管（５）と、前記回転体（４）を囲繞し球形化処理
済みの粉粒子（ｐ）の系外への飛散防止用ハウジング
（６）と、前記ハウジング（６）に設けられ、球形化処
理済みの粉粒子（ｐ）を随伴する気流のための排出管
（８）と、前記回転体（４）のための動力源（Ｍ）とを
有し、前記複数の回転羽根（１）のそれぞれは、平坦か
つ長方形の剛体であって、それぞれの回転羽根（１）
（１）の根元部は、前記各気流流出孔（３）（３）を隔
てて前記回転体（４）の周辺部に固定され、それぞれの
先端部は前記各気流流出孔（３）（３）から流出する気
流に随伴される粉粒子の球形化路（７）を形成するため
の間隙を持って放射状に延び、該球形化路は前記粉粒子
（ｐ）の球形化処理に充分な長手方向の長さを有する
（Ａ）回転装置を備え、前記回転装置（Ａ）における前
記排出管（８）は吸気手段（Ｂ）で吸引される、球形ト
ナーの製造装置である。

【００１２】この球形トナーの製造装置（イ）の前記回
転装置（Ａ）における粉粒子のための前記球形化路
（７）は、根元から先端方向に進むにつれて広くなって
おり、そのため、気流に随伴される粉粒子が、回転体
（４）の回転時、球形化路（７）を進行するにつれて増
加する回転角加速度に伴う衝突エネルギー増加分を、経
路断面積の増加に反比例する流速減少により相殺し、斯
して、球形化路（７）における極所的な流量変化を回避
し、局部的な発熱を回避することができる。

【００１３】したがって、本発明のこの球形トナーの製
造装置（イ）の前記回転装置（Ａ）においては気流に随
伴される粉粒子は粉粒子の前記球形化路（７）を進行中
に球形化処理され、而して本発明の前記回転装置（Ａ）
におけるハウジング（６）は、飛ばされてくる樹脂粉粒
子を衝突させて球形化するためのものではなく、後述の
吸気手段（Ｂ）の作動の際のこの回転装置（Ａ）系の密
封の役割、および、球形化処理済みの粉粒子の系外への
飛散防止の役割を主に果たす。また、このハウジング
（６）は、その外側に冷却のための水ジャケットを設け
ることができ、及び／又は空冷用フィンを設けることが
できる。

【００１４】また、前記回転装置（Ａ）における気流を
放射状に流出させるための前記気流流出孔（３）は、回
転体（４）のパイプ状回転軸のパイプ材質に穿孔するこ
とによって設けることができ、又は、例えばベアリング
を介して回転軸に外挿された回転軸用ケーシングパイプ
の該当箇所に穿孔することによって設けることもでき
る。

【００１５】そして、この回転装置（Ａ）の前記回転体
（４）における回転羽根（１）は上記のようにフラット
であって、回転体（４）がその動力源（Ｍ）により旋回
しても粉粒子（ｐ）を随伴する気流をこの装置内に僅か
しか吸引せず、したがって、装置系外に僅かしか排出し
ないので、前記排出管（８）に吸気手段（Ｂ）例えばブ
ロワを設けることにより、この装置系への粉粒子（ｐ）
を随伴する気流の吸引、排出を行う。

【００１６】製造方法１ 図１、２に示す球形トナー製造装置（イ）を用いた球形
トナーの製造方法においては、前記回転装置（Ａ）にお
けるフラットで、かつ長方形な回転羽根（１）を複数設
けた回転体（４）に、粉砕によって得られた粉粒体
（ｐ）（体積平均粒子径５〜２０μｍ）を前記回転体
（４）の旋回吸引風量によって導く。前記粉粒体（ｐ）
は旋回力によって回転体中心部の吸気用横孔（２）より
回転体周辺部の気流流出孔（３）を経てラジアル方向
（放射状）へと双方の回転羽根（１）（１）に衝突を繰
り返しつつ通過していく。そして前記粉粒体（ｐ）は排
出管（８）を通じ吸気手段（Ｂ）例えばブロワによって
サイクロン補集される。

【００１７】球形トナーの製造装置（ロ） 図３、図４は本発明の球形トナー製造装置の他の１具体
例（装置（ロ））の概要を示す。この図３、図４の球形
トナー製造装置（ロ）は、外周に複数の回転羽根（１
１）と、それぞれの回転羽根（１１）（１１）の先端の
間に形成された、原料粉粒子（ｐ）を随伴する気流を粉
粒子の球形化路（１７）に供給するための給風孔（１
３）と、それぞれの回転羽根（１１）（１１）の根元間
に放射状に配置された、球形化処理済みの粉粒子（ｐ）
を随伴する気流を中心部の排気用横孔（１２）に導くた
めの導気孔（１２ａ）（１２ａ）、を有する回転体（１
４）と、排気用横孔（１２）に連なる、球形化処理済み
の粉粒子（ｐ）を随伴する気流排出のための排気管（１
５）と、前記回転体（１４）を囲繞し原料粉粒子（ｐ）
を随伴する気流の系内への吸引導入用ハウジング（１
６）と、該ハウジング（１６）に設けられ原料粉粒子
（ｐ）を随伴する気流のための給風管（１８）と、前記
回転体（１４）のための動力源（Ｍ）とを有し、前記複
数の回転羽根（１１）のそれぞれは、長方形の平坦な形
又は捩じれた形の剛体であって、それぞれの回転羽根
（１１）（１１）の根元部は粉粒子（ｐ）を前記各導気
孔（１２ａ）（１２ａ）を隔てて回転体（１４）の回転
軸に対し螺旋状に前記回転体（１４）の周辺部に固定さ
れ、それぞれの回転羽根（１１）（１１）は、回転体
（１４）が旋回したときに粉粒子（ｐ）を随伴する気流
を吸引する螺旋構造を以って回転体（１４）に設けら
れ、それぞれの先端部は、前記各給風口（１３）（１
３）から流入する気流に随伴される粉粒子の球形化路
（１７）を形成するための間隙を持って放射状に延び、
該球状化路は前記粉粒子（ｐ）の球形化処理に充分な長
手方向の長さを有する回転装置（Ｃ）を備え、前記回転
装置（Ｃ）における前記排気管（１５）は排気手段
（Ｄ）で吸引され得る、球形トナーの製造装置である。

【００１８】前記回転装置（Ｃ）における粉粒子のため
の前記球形化路（１７）も、根元から先端方向に進むに
つれて螺旋構造状に広くなっており、そのため、回転体
（１４）の回転時、気流に随伴される粉粒子が、球形化
路（１７）を進行するにつれて増加する回転角加速度に
伴う衝突エネルギー増加分を、経路断面積の増加に反比
例する流速減少により相殺し、斯して、球形化路（１
７）における極所的な流量変化を回避し、局部的な発熱
を回避することができる。

【００１９】したがって、本発明のこの球形トナー製造
装置（ロ）の前記回転装置（Ｃ）においては気流に随伴
される粉粒子は粉粒子の前記球形化路（１７）を進行中
に球形化処理され、而して本発明の前記回転装置（Ｃ）
におけるハウジング（１６）は、飛ばされている樹脂粉
粒子を衝突させて球形化するためのものではなく、後述
の排気手段（Ｄ）の作動の際の前記回転装置（Ｃ）系の
密封の役割、および、球形化処理済みの粉粒子の系外へ
の飛散防止の役割を果たす。

【００２０】また、前記回転装置（Ｃ）における、球形
化処理済み粉粒子随伴気流を中心部の排気用横孔（１
２）に導くための導気孔（１２ａ）（１２ａ）は、回転
体（１４）のパイプ状回転軸のパイプ材質に穿孔するこ
とによって設けることができ、又は、例えばベアリング
を介して外挿された回転軸用ケーシングパイプの該当箇
所に穿孔することによって設けることもできる。

【００２１】そして、前記回転装置（Ｃ）における前記
回転体（１４）がその動力源（Ｍ）により回転しても粉
粒子（ｐ）を随伴する気流をこの球形トナー製造装置
（ロ）内に有効には吸引、排出しない場合には、前記排
気管（１５）に設けた排気手段（Ｄ）例えばブロワを作
動させることにより、この装置系への粉粒子（ｐ）を随
伴する気流の吸引、排出を有効に行うことができる。

【００２２】製造方法２ したがって、図３、４の球形トナー製造装置（ロ）を用
いた球状トナーの製造においては、回転軸に対し螺旋状
に回転羽根（１１）を複数設けた回転体（１４）に、粉
砕によって得られ粉粒体（ｐ）（体積平均粒子径５〜２
０μｍ）を前記回転体（１４）の旋回吸引風量によって
導き前記粉粒体（ｐ）は吸引力によって羽根外周部から
軸中心部へ双方の回転羽根（１１）（１１）に衝突を繰
り返しつつ通過していく。そして前記粉粒体（ｐ）は排
気管（１５）を通じ排気手段（Ｄ）例えばブロワによっ
てサイクロン補集される。

【００２３】球形トナーの複合製造装置（ハ）、（ニ） 図５には、本発明による複合装置の１例の概要が示され
る。この図の複合装置においては、図１、２に示される
単位回転装置（Ａ）が複数使用され、また、図３、４に
示される単位回転装置（Ｃ）が複数使用され、さらに、
図１、２に示される単位回転装置（Ａ）と図３、４に示
される単位回転装置（Ｃ）とが組み合わされて使用され
る。この場合には前記吸気手段（Ｂ）及び／又は前記排
気手段（Ｄ）を一つだけとすることができる。この複合
装置にはその末端に、吸気手段（Ｂ）または排気手段
（Ｄ）例えばブロワを介した球形トナー回収手段例えば
サイクロンが付設される。そして例えば、粉砕機（ｊ）
の後に単位回転装置（Ａ）を配置しその後に単位回転装
置（Ａ）を配置しその後に単位回転装置（Ａ）を配置す
ることができ、また、粉砕機（ｊ）の後に単位回転装置
（Ｃ）を配置しその後に単位回転装置（Ｃ）を配置しそ
の後に単位回転装置（Ｃ）を配置することができ、ま
た、粉砕機（ｊ）の後に単位回転装置（Ａ）を配置しそ
の後に単位回転装置（Ｃ）を配置しその後に単位回転装
置（Ａ）を配置することができ、逆に、粉砕機（ｊ）の
後に単位回転装置（Ｃ）を配置しその後に単位回転装置
（Ａ）を配置しその後に単位回転装置（Ｃ）を配置する
ことができ、さらに、粉砕機（ｊ）の後に単位回転装置
（Ａ）を２つ配置しその後に単位回転装置（Ｃ）を配置
しすること、又は粉砕機（ｊ）の後に単位回転装置
（Ｃ）を２つ配置しその後に単位回転装置（Ａ）を配置
することができる。また、これらの単位回転装置の配置
数は４つ以上とすることができ、２つのみとすることが
できる。

【００２４】製造方法３ したがって、前記本発明の複合装置を用いた球形トナー
の製造方法の一例に於いて、図５に示す粉砕機（ｊ）後
の導管内（１０）に、回転羽根（１）を有する回転装置
（９）即ち回転装置（Ａ）又は（Ｃ）を複数設置し、回
転体（１４）を通過する。そして前記トナー粒子（ｐ）
は排出管（８）を通じ吸気手段（Ｂ）例えばブロワによ
ってサイクロン補集される。

【００２５】製造方法４ また該複合装置による球形トナーの他の製造方法に於い
て、図５に示す粉砕機の後の給風管内（１８）に、回転
羽根（１１）を有する単位回転装置（Ｃ）を複数設置
し、回転体（１４）を通過する。そして前記トナー粒子
（ｐ）は排気管（１５）を通じブロワによってサイクロ
ン補集される。

【００２６】製造方法５ 上記球形トナー製造装置（イ）による製造方法に於い
て、図２に示すフィーダー出口部（ｍ）から回転体中心
部までの管内雰囲気温度が４０℃以下で処理する。球形
化時に回転部を通過すると、発熱し、発熱温度が高いほ
ど球形化しやすいが、機内雰囲気温度が高いほど熱によ
るトナーの表面組成変化やメルトが発生しやすくなる。
したがって、供給する空気温度が４０℃以下が望まし
い。

【００２７】製造方法６ 上記球形トナー製造装置（ロ）による製造方法に於い
て、図４に示すフィーダー出口部（ｎ）から回転体中心
部までの管内雰囲気温度が４０℃以下で処理される。理
由は、上記製造方法５で説明した理由と同様である。

【００２８】製造方法７ 上記球形トナー製造装置（イ）による製造方法に於い
て、図１、２に示す回転羽根（１）の周速度が４００ｍ
／ｓｅｃ以下で処理する。回転羽根の周速度は、高速で
あるほど粒子とインパクタとの衝撃力が促進しより球形
化が進行するが、高速であるほど衝撃時に発熱が大きく
トナーの表面組成が変化し帯電能力の低下による画像品
質の悪化が懸念される。

【００２９】製造方法８ 上記球形トナー製造装置（ロ）による製造方法に於い
て、図３、４に示す回転羽根（１１）の周速度が４００
ｍ／ｓｅｃ以下で処理する。理由は、上記製造方法７で
説明した理由と同様である。

【００３０】製造方法９ 上記球形トナー製造装置（イ）による製造方法に於い
て、図１、２に示すブロワ（Ｂ）を３ｍ³／ｍｉｎ（ｋ
ｇ）以下で処理する。この操作により回転羽根（１）に
衝突される粒子の滞留時間が長くなり球形化が促進され
る。

【００３１】製造方法１０ 上記球形トナー製造装置（ロ）による製造方法に於い
て、図３、４に示すブロワ（Ｄ）を３ｍ³／ｍｉｎ（ｋ
ｇ）以下で処理する。理由は、上記製造方法９で説明し
た理由と同様である。

【００３２】製造方法１１ 上記球形トナー製造装置（イ）による製造方法に於い
て、球径化処理前のトナー凝集度が７０％以下で処理す
る。球形化には、個々の粒子が球形化する必要がある
が、トナー凝集度が大きいほど粒子がほぐれにくいの
で、球形化するものと、しないものとが混在し、十分球
形化が得られない。粉体の凝集性は、一般的にＣａｒｒ
の流動性指数で表わされホソカワミクロン社製のパウダ
ーテスターで測定できる。この流動性指数のうち凝集度
が７０％以下であると球形化しやすい。

【００３３】製造方法１２ 上記球形トナー製造装置（ロ）を用いた製造方法に於い
て、球形化処理前のトナー凝集度が７０％以下で処理す
る。理由は、上記製造方法１１で説明した理由と同様で
ある。

【００３４】製造方法１３ 上記球形トナー製造装置（イ）による製造方法に於い
て、球形化処理前にトナーと添加物を混合処理する。粉
体の流動化指数は、トナーの球形化に影響があるが、こ
の流動化指数を向上する為に球形化処理の前にトナーと
添加物を混合すると球形化しやすい。

【００３５】製造方法１４ 上記球形トナー製造装置（ロ）による製造方法に於い
て、球形化処理前にトナーと添加物を混合処理する。理
由は、上記製造方法１３で説明した理由と同様である。

【００３６】

【実施例】以下本発明の実施例について説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されない。 スチレン−アクリル共重合 １００重量部 カーボンブラック １０重量部 ポリプロピレン ５重量部 サリチル酸亜鉛 ２重量部 上記組成の混合物を溶融混練、冷却、粉砕し、平均粒径
７．５μｍのトナーを得た。これを図１、２に示す製造
装置（イ）及び、３、４に示す製造装置（ロ）によって
表１の条件により処理し分級、混合を行った。形状の測
定については、球形度＝（実際の粒子と同じ体積を有す
る球の表面積）／（実際の粒子の表面積）で表わされ関
係を採用した。

【００３７】比較例 上記組成の混合物を溶融混練、冷却、粉砕し、平均粒径
７．５μｍのトナーを得た。これを図６に示す製造装置
によって表１の条件により処理し分級、混合を行った。 上記製造方法１ その結果トナーは初期画像、コピー後画像とも、地汚れ
はランク３．５以上、画像濃度１．３０以上であり、比
較例に比べ良好であった。 上記製造方法２ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置（ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３０以上であり、比較例に比べ良好であった。 上記製造方法３ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図１、
２に示す製造装置（イ)によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３５以上であり、実施例１に比べ良好であった。 上記製造方法４ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置(ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．４１以上であり、実施例２に比べ良好であった。 上記製造方法５ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図１、
２に示す製造装置（イ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３５以上であり、実施例１に比べ良好であった。 上記製造方法６ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置(ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．４１以上であり、実施例２に比べ良好であった。 上記製造方法７ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図１、
２に示す製造装置（イ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３５以上であり、実施例１に比べ良好であった。 上記製造方法８ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置（ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．４１以上であり、実施例２に比べ良好であった。 上記製造方法９ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図１、
２に示す製造装置（イ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３５以上であり、実施例１に比べ良好であった。 上記製造方法１０ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置（ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．４１以上であり、実施例２に比べ良好であった。 上記製造方法１１ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図１、
２に示す製造装置（イ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３５以上であり、実施例１に比べ良好であった。 上記製造方法１２ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置（ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．４１以上であり、実施例２に比べ良好であった。 上記製造方法１３ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図１、
２に示す製造装置（イ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．３５以上であり、実施例１に比べ良好であった。 上記製造方法１４ 実施例１と同じ組成の溶融混練、冷却、粉砕物を図３、
４に示す製造装置（ロ）によって表１の条件により処理
し分級、混合を行った。その結果、トナーは初期画像、
コピー後画像とも、地汚れはランク３．５以上、画像濃
度１．４１以上であり、実施例２に比べ良好であった。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】以上、上記詳細かつ具体的な説明によっ
て明らかなように、本発明の製造装置及び製造方法によ
れば、従来のトナー混練ユニット、粉砕ユニット、分級
機等をそのまま使用することができ、生産性が高く、低
設備コスト化、設備の小型化ができ、かつこの装置によ
って、凝集性が少なく、付着性が小さく流動性の高い球
形化トナーを得ることができ、それ故、得られたトナー
は球形度が高く、これを現像に用いた場合には、画像濃
度が高くかつ地汚れが少ない複写物を長期にわたって得
ることができる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の球形トナーの製造装置の１例（イ）を
説明するための図である。

【図２】本発明の球形トナーの製造装置の１例（イ）を
説明するための図である。

【図３】本発明の球形トナーの製造装置の他の１例
（ロ）を説明するための図である。

【図４】本発明の球形トナーの製造装置の他の１例
（ロ）を説明するための図である。

【図５】本発明の球形トナーの複合製造装置の１例を説
明するための図である。

【図６】従来のトナーの製造装置例を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 回転羽根 ２ 吸気用横孔 ３ 気流流出孔 ４ 回転体 ５ 吸風管 ６ ハウジング ７ 球形化路 ８ 排出管 ９ 回転装置 １０ 導管 １１ 回転羽根 １２ 排気用横孔 １２ａ 導気孔 １３ 給風孔 １４ 回転体 １５ 排気管 １６ ハウジング １７ 球形化路 １８ 給風管 Ｂ 吸気手段例えばブロワ Ｄ 排気手段例えばブロワ Ｍ 動力源 ｐ 粉粒子

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦でかつ長方形の回転羽根を複数設け
   た回転体と、該回転体に粉砕によって得られた体積平均
   粒子径５〜２０μｍの熱可塑性粉粒体を前記回転体の旋
   回吸引風量によって導く手段と、粉粒体を旋回力によっ
   て回転体中心部よりラジアル（放射状）方向へ回転羽根
   を通す手段と、球形である粉粒体を得る手段とを有する
   ことを特徴とする、球形粉粒体の製造装置。
2. 【請求項２】 回転軸に対し螺旋状に回転羽根を複数設
   けた回転体と、該回転体に粉砕によって得られた体積平
   均粒子径５〜２０μｍの熱可塑性粉粒体を前記回転体の
   旋回吸引風量によって導く手段と、粉粒体を吸引力によ
   って羽根外周部より軸中心部へ回転羽根を通す手段と、
   球形である粉粒体を得る手段とを有することを特徴とす
   る、球形粉粒体の製造装置。
3. 【請求項３】 粉砕部の後の管内に、回転羽根を有する
   回転装置を複数設置し、回転羽根を通過させることによ
   り小粒径な球形トナーを得る手段を有することを特徴と
   する前記請求項１記載の球形トナーの製造装置。
4. 【請求項４】 粉砕部の後の管内に、回転羽根を有する
   回転装置を複数設置し、回転羽根を通過することにより
   小粒径な球形トナーを得る手段を有することを特徴とす
   る前記請求項２記載の球形トナーの製造装置。
5. 【請求項５】 フィーダー出口部から回転体中心部まで
   の管内雰囲気温度が４０℃以下であることを特徴とする
   前記請求項１記載の球形トナーの製造装置。
6. 【請求項６】 フィーダー出口部から回転体中心部まで
   の管内雰囲気温度が４０℃以下であることを特徴とする
   前記請求項２記載の球形トナーの製造装置。
7. 【請求項７】 回転羽根の周速度が４００ｍ／ｓｅｃ以
   下であることを特徴とする前記請求項１記載の球形トナ
   ーの製造装置。
8. 【請求項８】 回転羽根の周速度が４００ｍ／ｓｅｃ以
   下であることを特徴とする前記請求項２記載の球形トナ
   ーの製造装置。
9. 【請求項９】 処理量（ｋｇ）当たりのブロワの吸引風
   量を３ｍ³／ｍｉｎ・（ｋｇ）以下にすることを特徴と
   する前記請求項１記載の球形トナーの製造装置。
10. 【請求項１０】 処理量（ｋｇ）当たりのブロワの吸引
    風量を３ｍ³／ｍｉｎ・（ｋｇ）以下にすることを特徴
    とする前記請求項２記載の球形トナーの製造装置。
11. 【請求項１１】 球形化処理前のトナー凝集度が７０％
    以下であることを特徴とする前記請求項１記載の球形ト
    ナーの製造装置。
12. 【請求項１２】 球形化処理前のトナー凝集度が７０％
    以下であることを特徴とする前記請求項２記載の球形ト
    ナーの製造装置。
13. 【請求項１３】 球形化処理前にトナーと添加物を混合
    処理することを特徴とする前記請求項１記載の球形トナ
    ーの製造装置。
14. 【請求項１４】 球形化処理前にトナーと添加物を混合
    処理することを特徴とする前記請求項２記載の球形トナ
    ーの製造装置。
15. 【請求項１５】 外周に複数の回転羽根と、中心部側面
    に吸気用横孔および周辺部に気流を放射状に流出させる
    ための気流流出孔を有する回転体と、該回転体の前記吸
    気用横孔に連なる、粉粒子を随伴する気流のための吸風
    管と、前記回転体を囲繞し球形化処理済みの粉粒子の系
    外への飛散防止用ハウジングと、前記ハウジングに設け
    られ、球形化処理済みの粉粒子を随伴する気流のための
    排出管と、前記回転体のための動力源とを有し、前記複
    数の回転羽根のそれぞれは、平坦かつ長方形の剛体であ
    って、それぞれの回転羽根の根元部は前記各気流流出孔
    を隔てて前記回転体の周辺部に固定され、それぞれの先
    端部は、前記各気流流出孔から流出する気流に随伴され
    る粉粒子の球形化路を形成するための間隙を持って放射
    状に延び、前記球形化路は前記粉粒子の球形化処理に充
    分な長手方向の長さを有する回転装置（Ａ）を備え、前
    記回転装置（Ａ）の前記排出管は、吸気手段（Ｂ）で吸
    引されることを特徴とする、球形トナーの製造装置。
16. 【請求項１６】 外周に複数の回転羽根と、それぞれの
    回転羽根の先端の間に形成された、原料粉粒子を随伴す
    る気流を粉粒子の球形化路に供給するための給風口と、
    それぞれの回転羽根の根元間に放射状に配置された、球
    形化処理済みの粉粒子を随伴する気流を中心部の排気用
    横孔に導くための導気孔を有する回転体と、排気用横孔
    に連なる、球形化処理済みの粉粒子を随伴する気流排出
    のための排気管と、前記回転体を囲繞し原料粉粒子を随
    伴する気流の系内への吸引導入用ハウジングと、該ハウ
    ジングに設けられ原料粉粒子を随伴する気流のための給
    風管と、前記回転体のための動力源とを有し、前記複数
    の回転羽根のそれぞれは、長方形の平坦な形又は捩じれ
    た形の剛体であって、それぞれの回転羽根の根元部は粉
    粒子を前記各導気孔を隔てて回転体の回転軸に対し螺旋
    状に前記回転体の周辺部に固定され、それぞれの回転羽
    根は、回転体が旋回したときに粉粒子を随伴する気流を
    吸引する螺旋構造を以って回転体に設けられ、それぞれ
    の先端部は、前記各給風口から流入する気流に随伴され
    る粉粒子の球形化路を形成するための間隙を持って放射
    状に延び、該球状化路は前記粉粒子の球形化処理に充分
    な長手方向の長さを有する回転装置（Ｃ）を備え、前記
    回転装置（Ｃ）の前記排出管は排気手段（Ｄ）で吸引さ
    れ得ることを特徴とする、球形トナーの製造装置。
17. 【請求項１７】 粉砕機の後に前記請求項１５記載の球
    形トナーの製造装置における前記回転装置（Ａ）及び／
    又は前記請求項１６記載の球形トナーの製造装置におけ
    る前記回転装置（Ｃ）を配置しその後に前記請求項１５
    記載の球形トナーの製造装置における前記回転装置
    （Ａ）及び／又は前記請求項１６記載の球形トナーの製
    造装置における前記回転装置（Ｃ）を一つ又はそれ以上
    配置し、次に前記吸気手段（Ｂ）及び／又は前記排気手
    段（Ｄ）を配置し、その後に球形化済みトナー回収手段
    を配置したことを特徴とする、球形トナーの製造装置。