JPH10211438A

JPH10211438A - 機械式粉砕機およびこれを用いた電子写真用トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH10211438A
Application number: JP1513997A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Yoshida; 秀幸吉田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】低融点でシャープメルトな結着樹脂を含む被
粉砕物を粉砕する場合でも、ライナーおよびローターに
おける凸部での局所的な熱発生を回避でき、被粉砕物の
溶融および凝集を防止できる機械式粉砕機を提供するこ
と。【解決手段】内周面に凸部および凹部を有する円筒型
ライナーの内部に、前記内周面から所定の間隙を有し
て、外周面に凸部および凹部を有する円筒型ローターが
配置されており、これらライナーおよびローターのうち
の少なくとも一方の回転に伴って前記間隙に生じる空気
の層流および渦流運動により粉砕を行う機械式粉砕機に
おいて、ライナーおよびローターの凸部の先端の角部が
該凸部の深さをＨとしたとき０.１Ｈ〜０.５Ｈの曲率半
径で面取りされていることを特徴とする機械式粉砕機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機械式粉砕機および
これを用いた電子写真用トナーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に静電潜像の現像に用いられるトナ
ー微粒子は、結着樹脂、染顔料、およびその他の添加剤
を混合、混練し、得られた混練物を冷却固化した後、固
化物を一旦粗粉砕し、この粗粉砕物をさらに中粉砕して
得られた中粉砕物を微粉砕することにより得られる。

【０００３】粗粉砕物を中粉砕する手段としては機械式
粉砕機がよく用いられており、この粉砕機は、内周面に
凸部および凹部を有する円筒型ライナーの内部に、前記
内周面から所定の間隙を有して、外周面に凸部および凹
部を有する円筒型ローターが配置され、これらライナー
およびローターのうちの少なくとも一方の回転に伴って
前記間隙に生じる空気の層流および渦流運動により粉砕
を行っている。このため、粉砕機内部では主に下部で体
積粉砕が行われ、上部では表面粉砕が行われる。体積粉
砕では下側から空気流と共に流入する粗粉砕物が主に体
積を減らすように粉砕され、粗大粒子が比較的多く発生
する。表面粉砕では表面が削られ、形状がまるみを帯び
るように摩砕粉砕される。

【０００４】しかしながら、これら機械式粉砕機のライ
ナーおよびローターにおける凸部の先端は鋭角な形状を
有しており、特に、最近では特開昭５９−１０５８５３
号公報および特開昭５９−１２７６５１号公報で開示さ
れた機械式粉砕機のように粉砕効率向上の観点から当該
先端をさらに鋭角にする傾向があるため、このような形
状の凸部を有するライナーおよびローターを装備した機
械式粉砕機を用いて粉砕した場合、当該凸部において局
所的な熱発生が起こって被粉砕物が溶融し、得られた粉
砕物中に被粉砕物の凝集物が混入するという問題が生じ
ている。

【０００５】粉砕を行うにあたっては冷却水等により装
置全体を冷却しながら運転されているが、上記問題が解
決されるには至っておらず、特に、最近の電子写真用ト
ナーへの低温定着およびカラー化等の要請のため好んで
用いられる低融点でシャープメルトな結着樹脂を用いた
場合には、上記熱発生による瞬間的溶融が顕著であり、
ますます深刻な問題となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、低融点でシャープメルトな結着
樹脂を含む被粉砕物を粉砕する場合でも、ライナーおよ
びローターにおける凸部での局所的な熱発生を回避で
き、被粉砕物の溶融および凝集を防止できる機械式粉砕
機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】すなわち本発明は、内周
面に凸部および凹部を有する円筒型ライナーの内部に、
前記内周面から所定の間隙を有して、外周面に凸部およ
び凹部を有する円筒型ローターが配置されており、これ
らライナーおよびローターのうちの少なくとも一方の回
転に伴って前記間隙に生じる空気の層流および渦流運動
により粉砕を行う機械式粉砕機において、ライナーおよ
びローターの凸部の先端が丸みを帯びていることを特徴
とする機械式粉砕機に関する。

【０００８】このように、本発明の機械式粉砕機はライ
ナーおよびローターの凸部の先端が丸みを帯びているた
め、被粉砕物が低融点でシャープメルトな結着樹脂を含
む場合でも、ライナーおよびローターにおける凸部での
局所的な熱発生を回避でき、被粉砕物の溶融および凝集
物の発生を防止できる。このため、低融点の低温定着ト
ナーやカラートナーの製造も容易に行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の粉砕機は内周面に凸部お
よび凹部を有する円筒型ライナーの内部に、前記内周面
から所定の間隙を有して、外周面に凸部および凹部を有
する円筒型ローターが配置されており、ライナーおよび
ローターのうちの少なくとも一方の回転に伴って前記間
隙に生じる空気の層流および渦流運動により粉砕が行わ
れる。以下、本明細書中、ローターのみの回転に伴って
生じる空気の層流および渦流運動により粉砕が行われる
機械式粉砕機について説明するが、これに限定して解釈
されるべきでない。このような粉砕機の概略構成図を図
１に示した。

【００１０】回転自由な円筒型ローター（２）は回転軸
（５）方向に多数の凸部および凹部を連続的に外周面
（２ａ）に有している。円筒型ライナー（１）には回転
軸（５）方向に凸部および凹部が連続的に内周面（１
ａ）に取り付けられている。そしてローター（２）が高
速回転することにより、機内に激しい渦流と圧力振動を
発生させると、被粉砕物は空気と共に吸気口（３）より
吸い込まれ空気流で粉砕室へ供給される。続いて激しい
空気の渦流により粉砕され、ライナー（１）に沿って回
転しながら上昇し、排気口（４）より空気と共に排出さ
れる。ローター（２）とライナー（１）との隙間は通常
１mm以下、好ましくは０.５〜０.８mmである。１mmを越
えると粉砕機の粉砕効率の低下が顕著になる。

【００１１】本発明の特徴とするライナーおよびロータ
ーの凸部形状を詳しく説明するために、図１における直
線Ａ−Ａで水平に切ったときのライナーおよびローター
の概略断面構成図の一例を図２に示す。図２（ａ）では
ライナー（１）の凸部（１１）形状が略四角形であり、
ローター（２）の凸部（１２）形状が略三角形のときの
概略断面構成図が、図２（ｂ）ではライナー（１）の凸
部（１１）形状およびローター（２）の凸部（１２）形
状がともに略三角形のときの概略断面構成図が示されて
おり、いずれの断面構成図においてもそれらの凸部断面
は丸みを帯びている。しかしながら、これらの例に限定
されるものではなく、ライナーおよびローターの凸部先
端断面が丸みを帯びていれば、従来から採用されている
凸部の断面形状およびそれらの組み合わせを採用するこ
とができ、例えば、ライナーおよびローターの凸部形状
がともに略四角形の場合が挙げられる。

【００１２】ライナーおよびローターにおける凸部の断
面形状をさらに詳しく説明するために、図２（ａ）およ
び（ｂ）におけるＢおよびＣ部分の拡大図をそれぞれ図
３（ａ）および（ｂ）に示す。なお、ライナーにおける
凸部寸法（Ｌ、Ｈ₁ならびにＲＡ₁の曲率半径等）は、凸
部の断面形状に依存せず、すなわち例えば、凸部の断面
形状が略三角形である場合も、断面形状が略四角形であ
る場合もそれぞれ同一の寸法が適用され得るものとす
る。また、ローターにおける凸部寸法も同様である。

【００１３】詳しくは、図３（ａ）および（ｂ）におけ
るライナー凸部（１１）先端の丸みＲＡ₁の曲率半径
は、その深さをＨ₁としたとき０.１Ｈ₁〜０.５Ｈ₁、好
ましくは０.２Ｈ₁〜０.３Ｈ₁である。０.１Ｈ₁より小さ
いと本発明の効果が得られず、被粉砕物の溶融が起こっ
て、被粉砕物の凝集物が形成されることとなり、一方で
０.５Ｈ₁を越えると、所望の体積粉砕が行われにくくな
り、粉砕能力が低下する。凸部および凹部の繰り返し単
位Ｌならびに深さＨ₁は従来から採用されている凸部お
よび凹部のそれを採用することができ、すなわちＬは一
般的には２〜１５mm、好ましくは４〜１０mm、Ｈ₁は１
〜１０mm、好ましくは２〜５mmである。なお、断面形状
が略四角形である場合の繰り返し単位、すなわち図３
（ａ）におけるＬについての凸部長ｍと凹部長ｎとの比
率ｍ／ｎは一般的には０.５〜２、好ましくは０.７〜
１.５である。

【００１４】また、ローター凸部については、図３
（ａ）および（ｂ）におけるローター凸部の断面形状は
ともに略三角形であるが、上述のごとく略四角形である
場合も同様であり、ローター凸部（１２）先端の丸みＲ
Ａ₂の曲率半径は、その深さをＨ₂としたとき０.１Ｈ₂〜
０.５Ｈ₂、好ましくは０.２Ｈ₂〜０.３Ｈ₂である。０.
１Ｈ₂より小さいと本発明の効果が得られず、被粉砕物
の溶融が起こって、被粉砕物の凝集物が形成され、一方
で０.５Ｈ₂を越えると、所望の上記体積粉砕が行われに
くくなり、粉砕能力が低下する。凸部および凹部の繰り
返し単位Ｌならびに深さＨ₂も上述のごとく従来から採
用されている凸部および凹部のそれを採用することがで
き、すなわちＬは１〜１５mm、好ましくは４〜１０mm、
Ｈ₂は１〜１０mm、好ましくは２〜５mmである。

【００１５】このように、ライナーおよびローターの凸
部に丸みを付与することにより、被粉砕物の融着や凝集
等の問題を速やかに改善することができるが、本発明に
おいてはライナーおよびローターにおける凹部のコーナ
ーにも丸みを付与することがさらに好ましい。

【００１６】詳しくは、図４（ａ）および（ｂ）に示す
ようにライナー凹部（２１）のコーナーＲＢ₁およびロ
ーター凹部（２２）のコーナーＲＢ₂の曲率半径は、ラ
イナー凸部深さをＨ₁、ローター凸部深さをＨ₂としたと
き、それぞれ０.１Ｈ₁〜０.３Ｈ₁、０.１Ｈ₂〜０.３Ｈ₂
である。ＲＢ₁の曲率半径について、０.１Ｈ₁より小さ
くても本発明の効果を得ることはできるが、摩砕粉砕を
効率的に行うことが困難となって粉砕物の球形化があま
り進まない。一方で０.３Ｈ₁より大きいと体積粉砕を効
率的に行うことが困難となって所望の粒径まで小径化す
ることが難しくなる。また、ＲＢ₂の曲率半径について
もＲＢ₁についてと同様で、０.１Ｈ₂より小さくても本
発明の効果を得ることはできるが、摩砕粉砕を効率的に
行うことが困難となって粉砕物の球形化があまり進まな
い。一方で０.３Ｈ₂より大きいと体積粉砕を効率的に行
うことが困難となって所望の粒径まで小径化することが
難しくなる。

【００１７】上記寸法を有するライナーおよびローター
の凸部および凹部の別の態様としては、図４（ｃ）で示
されるように、ライナーおよびローターの凸部における
付け根部分がくびれた断面形状を有するものが挙げられ
る。ここに示されるＲＡ₁、ＲＡ₂、ＲＢ₁、ＲＢ₂、Ｈ₁
およびＨ₂は前述のものと同様である。

【００１８】このように、本発明の粉砕機におけるライ
ナーおよびローター全体の凸部の先端、さらには凹部の
コーナーに丸みを付与することにより、本発明の効果を
容易に提供することができるが、体積粉砕能力の向上の
観点からライナーおよびローターの下流側半分、つまり
図１における上側半分のみを本発明の特徴とする上述の
形状とし、ライナーおよびローターの上流側半分、つま
り図１における下側半分を従来からの鋭角を有する形状
にすることも本発明の意図する態様の一つとして含まれ
るものとする。これにより、本発明の効果を提供しなが
ら、粉砕機下側では体積粉砕が、上側では表面粉砕（摩
砕粉砕）が効率的に行われる。

【００１９】なお、本発明の粉砕機におけるライナーお
よびローターは従来から用いられている材料、例えば、
鋳鋼、鍛鋼、鋳鉄およびその表面に硬質クロムメッキを
施したもの等からなっている。

【００２０】以上のような本発明の機械式粉砕機は、少
なくとも結着樹脂および着色剤を含有する混合物を溶融
混練し、混練物を冷却固化し、固化物を粗粉砕して粗粉
砕物を得、この粗粉砕物をさらに粉砕する際に有用に用
いられる。平均粒径約１０００〜３０００μmの粗粉砕
物を平均粒径約１０〜２０μmまで中粉砕するのに特に
有用である。この粉砕機により粉砕された粉砕物には凝
集物の混入はなく、このため、開回路にて効率よく所望
の粒径を有する粉砕物を得ることができる。

【００２１】結着樹脂としては、従来からトナーに用い
られているいかなる結着樹脂も使用可能であり、例え
ば、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、エポキシ系樹脂等、好ましくはポリエ
ステル系樹脂を使用することができる。特に、低温定着
トナー、カラートナーに用いられる低融点結着樹脂、例
えば、Ｔｇが５５〜７０℃、軟化点が９０〜１２０℃の
ポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等を結
着樹脂とするトナー製造に上記機械式粉砕機を使用する
ことが有用である。

【００２２】着色剤としては特に限定されるものではな
く、従来電子写真で使用されてきた着色剤を用いること
ができる、以下のものが例示できる。まず、着色剤とし
て黒色顔料は、カーボン・ブラック、酸化銅、二酸化マ
ンガン、アニリンブラック、活性炭、フェライト、マグ
ネタイトなどを使用することができる。黄色顔料として
は、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、
ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、
ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、バンザー
イエローＧ、バンザーイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエ
ローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレ
ーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレヘ
ーキなどを使用することができる。

【００２３】また、赤色顔料としては、赤色黄鉛、モリ
ブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾ
ロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリ
アントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダス
レンブリリアントオレンジＧＫ、ベンガラ、カドミウム
レッド、鉛丹、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッ
ド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、レーキレ
ッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、
エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレー
キ、ブリリアントカーミン３Ｂ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ、バルカンファストオレンジＧＧ、パーマネント
レッドＦ４ＲＨ、パーマネントカーミンＦＢなどを使用
することができる。また、青色顔料としては、紺青、コ
バルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブル
ーレーキ、フタロシアニンブルーなどを使用することが
できる。なお、これらの着色剤の量はトナー結着樹脂１
００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは３〜１
５重量部になるようにする。

【００２４】本発明の粉砕機を用いて製造することので
きる電子写真用トナーには、トナーに従来から用いられ
ているその他所望の添加剤、例えば、荷電制御剤、オフ
セット防止剤、流動化剤、離型剤、クリーニング剤等を
適宜配合することもできる。

【００２５】荷電制御剤としては、従来の乾式現像剤で
一般に使用されているものを使用すことができ、正荷電
制御剤としては、例えば、アジン化合物のニグロシン系
染料のボントロンＯ３、第四級アンモニウム塩のボント
ロンＰ−５１が挙げられ、負荷電制御剤としては、例え
ば、含金アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフト
エ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ
−８４ならびにフェノール系縮合物のＥ−８９が挙げら
れる。なお、これらの量はトナー結着樹脂１００重量部
に対して０.１〜１０重量部、好ましくは０.５〜５.０
重量部になるようにする。

【００２６】オフセット防止剤としてはポリエチレンワ
ックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレン
ワックス、酸化型ポリプロピレンワックス、カルナバワ
ックス、サゾールワックス、ライスワックス、キャンデ
リラワックス、ホホバ油ワックス、蜜ろうワックス、な
どを使用できる。オフセット防止剤の添加量は、結着樹
脂１００重量部に対して１〜７重量部、好ましくは２〜
５重量部になるようにする。その量が１重量部より少な
いとオフセット防止の効果が不十分になり、７重量部よ
り多いとトナーの流動性が悪くなる。

【００２７】流動化剤を用いる場合には、シリカ微粒
子、二酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、フッ化マグ
ネシウム微粒子、炭化ケイ素微粒子、炭化ホウ素微粒
子、炭化チタン微粒子、炭化ジルコニウム微粒子、窒化
ホウ素微粒子、窒化チタン微粒子、窒化ジルコニウム微
粒子、マグネタイト微粒子、二硫化モリブデン微粒子、
ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸マグネ
シウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子等を使用するこ
とができる。

【００２８】なお、これらの微粒子は、シランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコー
ンオイル等で疎水化処理して用いることが望ましい。流
動化剤の量は、トナー１００重量部に対して０.０５〜
５重量部、好ましくは０.１〜３重量部用いることが望
ましい。本発明の衝突式気流粉砕機およびこれを用いた
電子写真用トナーの製造方法を以下の実施例でさらに詳
しく説明する。

【００２９】

【実施例】ポリエステル樹脂Ａの合成モル比・ポリオキシプロピレン（２,２）−２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ＰＯ）３・ポリオキシエチレン（２,０）−２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ＥＯ）７・テレフタル酸（ＴＰＡ）９５リットルの４つ口フラスコに還流冷却器、水分離装
置、窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計を付し、マント
ルヒーターに設置した。このフラスコに上記材料を各々
のモル比に相当するだけ仕込み、フラスコ内に窒素ガス
を導入しながら、加熱、撹拌して反応させた。酸価を測
定しながら反応の進行を追跡し、所定の酸価に達した時
点で反応を終了し、ポリエステル樹脂Ａを得た。この樹
脂はＴｇ＝６５℃、Ｍｎ＝４７００、Ｍｗ／Ｍｎ＝３、
軟化点＝１００℃であった。

【００３０】顔料マスターバッチの作成重量比・ポリエステル樹脂Ａ（Tg=65℃、Mn=4700、Mw/Mn=3、軟化点=100℃）７・シアン顔料（C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー-15-3：東洋インキ製造社製）３上記材料を各々の重量比になるように加圧ニーダーに仕
込み、熱と圧を加えながら、当該顔料が十分分散される
ように混練した。混練物を冷却後、フェザーミルで粉砕
し、顔料マスターバッチを得た。

【００３１】被粉砕粒子Ａの製造・ポリエステル樹脂Ａ(Tg=65℃、Mn=4700、Mw/Mn=3、軟化点=100℃)８０重量部・顔料マスターバッチ２０重量部・荷電制御剤（下記一般式（Ｉ））２重量部

【化１】・微粉（粉砕時、分級時に発生する微粉）２０重量部・疎水性シリカ（ヘキスト社製；H-2000、BET=150m²/g、MW=55%）０.２重量％微粉、シリカ以外の上記材料をヘンシェルミキサーの中
に入れ、樹脂と各材料が均一に混合されるよう、十分に
冷却しながら１分間混合した（第１混合）。この間のヘ
ンシェルミキサー中の材料温度は５０℃未満（Ｔｇ−１
５℃）であった。さらに微粉および、上記混合物総重量
に対して０.２重量％の疎水性シリカを添加し、十分に
冷却しながら、再度８分間混合した（第２混合）。尚、
この間のヘンシェルミキサー中の材料温度は５０℃未満
（Ｔｇ−１５℃）であった。

【００３２】その混合物を２軸系混練押出機に投入して
均一に混練し、排出される混練物を十分に冷却固化した
後、固化物をハンマーミルで粗粉砕し、平均粒径２mmの
被粉砕粒子Ａを得た。

【００３３】被粉砕粒子Ｂの製造・熱可塑性スチレン−アクリル樹脂（Tg=64℃）１００重量部・荷電制御剤（オリエント化学工業社製；ボントロンＳ−３４）２重量部・カルナバワックス（加藤洋行社製）３.５重量部・カーボンブラック（三菱化学工業社製；ＭＡ＃８）７重量部・微粉（粉砕時、分級時に発生する微粉）２０重量部熱可塑性スチレン−アクリル樹脂、荷電制御剤およびワ
ックスをヘンシェルミキサーの中に入れ、荷電制御剤が
均一に分散されるよう、十分に冷却しながら１分間混合
した（第１混合）。この間のヘンシェルミキサー中の材
料温度は４９℃未満（Ｔｇ−１５℃）であった。次にカ
ーボンブラック７重量部、および微粉２０重量部を添加
し、十分に冷却しながら、再度８分間混合した（第２混
合）。尚、この間のヘンシェルミキサー中の材料温度は
４９℃未満（Ｔｇ−１５℃）であった。

【００３４】その混合物を２軸系混練押出機に投入して
均一に混練し、排出される混練物を十分に冷却固化した
後、固化物をハンマーミルで粗粉砕し、平均粒径２ｍｍ
の被粉砕粒子Ｂを得た。

【００３５】実施例１被粉砕粒子Ａをさらに粉砕するに際して、機械式粉砕機
（ＫＴＭ０型；川崎重工業社製）のライナーおよびロー
ターを表１中のに示す形状および寸法に変更したもの
を用いて以下の条件で開回路粉砕を行い、平均粒径１５
μmの粉砕物を得た。得られた粉砕物を４０μmの目の篩
にかけて熱溶融による凝集物の発生を調査したところそ
れらの混入はなく、またライナーおよびローターにも熱
溶融による被粉砕粒子の付着はなかった。粉砕条件：風量４Nm³/min.、ローター回転数１０,００
０rpm、処理量７kg/h

【００３６】その後、この粉砕物を衝突式気流粉砕機
（ＩＤＳ−２型；日本ニューマチック工業社製）で平均
粒径７μmに微粉砕した後、粒径５μm以下の微粉を強制
渦式分級機で取り除き、０.３重量％の疎水性シリカ
（ヘキスト社製；H-2000、BET=150m²/g、MW=55%）で表面
処理した後、さらに０.２重量％の疎水性チタン（日本
アエロジル社製；T-805、BET=35m²/g、MW=55%）で表面処
理して平均粒径８μmの製品トナーＡを得た。

【００３７】実施例２ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてラ
イナー−ローター間の距離を狭くしたことにより粉砕性
が向上するため、ローター回転数を９,５００rpmに変更
したこと以外は、実施例１と同様にして、平均粒径１５
μmの粉砕物を得た。

【００３８】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかった。その後、再び実施例
１と同様の処理を行い平均粒径８μmの製品トナーＢを
得た。

【００３９】実施例３ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてラ
イナー−ローター間の距離を狭くしたことにより粉砕性
が向上し、さらに下側半分での体積粉砕能力が向上する
ため、ローター回転数を９,０００rpmに変更したこと以
外は、実施例１と同様にして、平均粒径１５μmの粉砕
物を得た。

【００４０】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかった。その後、再び実施例
１と同様の処理を行い平均粒径８μmの製品トナーＣを
得た。

【００４１】実施例４被粉砕粒子として被粉砕粒子Ｂを用いたこと、ライナー
およびローターの形状および寸法を表１中のに示すよ
うに変更したこと、および粉砕条件について風量を４.
５Nm³/min.に、ローター回転数を１３,０００rpmに変更
したこと以外は、実施例１と同様にして、平均粒径１２
μmの粉砕物を得た。

【００４２】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかった。その後、この粉砕物
を衝突式気流粉砕機（ＩＤＳ−２型；日本ニューマチッ
ク工業社製）で平均粒径７.５μmに微粉砕した後、粒径
５μm以下の微粉を強制渦式分級機で取り除き、０.５重
量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；H-2000、BET=150m²
/g、MW=55%）で表面処理して平均粒径８μmの製品トナー
Ｄを得た。

【００４３】実施例５ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてロ
ーター回転数を１４,０００rpmに変更したこと以外は、
実施例４と同様にして、平均粒径１２μmの粉砕物を得
た。

【００４４】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかった。その後、再び実施例
４と同様の処理を行い平均粒径８μmの製品トナーＥを
得た。

【００４５】実施例６ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてロ
ーター回転数を１４,５００rpmに変更したこと以外は、
実施例４と同様にして、平均粒径１２μmの粉砕物を得
た。

【００４６】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかった。その後、再び実施例
４と同様の処理を行い平均粒径８μmの製品トナーＦを
得た。

【００４７】比較例１ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてロ
ーター回転数を８,７００rpmに変更したこと以外は、実
施例１と同様の操作を行い、平均粒径１５μmの粉砕物
を得た。

【００４８】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところ長さ約３
０〜５０μmの細長い熱凝集物の混入があり、またライ
ナーおよびローターにも熱溶融による被粉砕粒子の付着
があった。このため、その後の処理は行わなかった。

【００４９】比較例２ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてロ
ーター回転数を９,０００rpmに変更したこと以外は、実
施例１と同様にして、平均粒径１５μmの粉砕物を得
た。

【００５０】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところ長さ約３
０〜５０μmの細長い熱凝集物の混入があり、またライ
ナーおよびローターにも熱溶融による被粉砕粒子の付着
があった。このため、その後の処理は行わなかった。

【００５１】比較例３ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の
に示すように変更した以外は、実施例４と同様の操作を
行い、平均粒径１２μmの粉砕物を得た。

【００５２】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところ長さ約２
０〜３０μmの細長い熱凝集物の混入があり、またライ
ナーおよびローターにも熱溶融による被粉砕粒子の付着
があった。このため、その後の処理は行わなかった。

【００５３】比較例４ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の10
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてロ
ーター回転数を１５,０００rpmに変更したこと以外は、
実施例１と同様にしたところ、平均粒径１８μmの粉砕
物を得た。

【００５４】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかったが、平均粒径が１８μ
mと大きいため所望の粒径の粒子を得るにはその後の微
粉砕工程に負荷がかかり過ぎることから、すなわち微粉
砕工程に送られる粒径が大きいと、粉砕、分級を繰り返
す回数が多くなることから、製品トナーの単位時間あた
りの生産量が低くなってしまうため、この後の処理は行
わなかった。

【００５５】比較例５ライナーおよびローターの形状および寸法を表１中の11
に示すように変更したこと、および粉砕条件についてロ
ーター回転数を１５,０００rpmに変更したこと以外は、
実施例４と同様の操作を行ったところ、平均粒径１５μ
mの粉砕物を得た。

【００５６】得られた粉砕物を４０μmの目の篩にかけ
て熱溶融による凝集物の発生を調査したところそれらの
混入はなく、またライナーおよびローターにも熱溶融に
よる被粉砕粒子の付着はなかったが、平均粒径が１５μ
mと大きいため所望の粒径を得るにはその後の微粉砕工
程に負荷がかかり過ぎることから、すなわち微粉砕工程
に送られる粒径が大きいと、粉砕、分級を繰り返す回数
が多くなることから、製品トナーの単位時間あたりの生
産量が低くなってしまうため、その後の処理は行わなか
った。

【００５７】それぞれの実施例および比較例で用いたラ
イナーおよびローターの形状および寸法を以下の表１に
まとめて示す。なお、上記実施例および比較例において
はライナーおよびローターにおける凸部深さを等しくと
って行ったため、これらをともにＨとして記載し、この
ためＲＡ₁およびＲＡ₂ならびにＲＢ₁およびＲＢ₂はとも
にＨを用いて表した。

【００５８】

【表１】

【００５９】以上の結果および製造条件をまとめて以下
の表２に示す。

【表２】

【００６０】これらの結果から、ライナーおよびロータ
ーにおける凸部および凹部の断面形状に丸みを付与する
ことにより、得られる粉砕物中への凝集物の混入を防止
できることが明らかになった。

【００６１】

【発明の効果】本発明の機械式粉砕機により、低融点で
シャープメルトな結着樹脂を含む被粉砕物を粉砕する場
合でも、ライナーおよびローターにおける凸部での局所
的な熱発生を回避でき、被粉砕物の溶融および凝集を防
止することができ、またこの粉砕機を用いることにより
電子写真用トナーを効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機械式粉砕機の概略断面図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の機械
式粉砕機で用いられるライナーおよびローターの概略断
面図の一例である。

【図３】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図２（ａ）お
よび（ｂ）で示されるＢおよびＣ部分を拡大したライナ
ーおよびローターの概略断面図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、ライナーお
よびローターの凹部のコーナーにも丸みを付与した場合
の図３（ａ）および（ｂ）に相当する、本発明の粉砕機
に用いられるライナーおよびローターの概略断面図の一
例であり、（ｃ）は本発明の粉砕機に用いられるライナ
ーおよびローターのさらなる一態様を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１：ライナー、１ａ：ライナー内周面、２：ローター、
２ａ：ローター外周面、３：吸気口、４：排気口、５：
回転軸、１１：ライナー凸部、１２：ローター凸部、２
１：ライナー凹部、２２：ローター凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に凸部および凹部を有する円筒型
ライナーの内部に、前記内周面から所定の間隙を有し
て、外周面に凸部および凹部を有する円筒型ローターが
配置されており、これらライナーおよびローターのうち
の少なくとも一方の回転に伴って前記間隙に生じる空気
の層流および渦流運動により粉砕を行う機械式粉砕機に
おいて、ライナーおよびローターの凸部の先端の角部が
該凸部の深さをＨとしたとき０.１Ｈ〜０.５Ｈの曲率半
径で面取りされていることを特徴とする機械式粉砕機。
【請求項２】少なくとも結着樹脂および着色剤を含有
する混合物を溶融混練し、混練物を冷却固化し、固化物
を粗粉砕して粗粉砕物を得、この粗粉砕物をさらに粉砕
して電子写真用トナーを製造する方法において、さらな
る粉砕工程で請求項１記載の機械式粉砕機を用いること
を特徴とする電子写真用トナーの製造方法。