JPH1094758A - 気流式分級機およびこれを用いた電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、分級機本体への侵入直前または直
後にトナー粒子の微粉等との凝集を効率よく解砕するこ
とのできる気流式分級機を提供すること。 【解決手段】 原料供給管中を流動する気流に乗せて原
料粉を分級機本体に噴出することにより分級を行う気流
式分級機において、分級機本体直前の原料供給管に円錐
台状通気管がこの供給管の下流側に向かって円錐台状通
気管の開口断面積が小さくなるように設置されており、
この通気管は最小開口断面積Ｓ₁が最大開口断面積Ｓ₀の
２０〜５０％であり、この通気管の軸線と母線とのなす
角度θが１０〜３５°であることを特徴とする気流式分
級機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の粒径のトナ
ーを得るための気流式分級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、トナーは経済性の観点から、原
料を混合する工程、得られた混合物を溶融混練する工
程、得られた混練物を冷却した後、粉砕する工程、およ
び得られた粉砕物を分級する工程を経て製造され、最近
では、カラー化およびデジタル化に伴う高精細画像対応
のため、トナーには小径化および狭い粒度分布が求めら
れている。

【０００３】このようなトナーを製造するために、上記
工程のうち、特に分級工程において高精度で高い処理能
力を有する分級機構が要求されている。従来では、図４
に示す以下のような粉砕分級システムを採用して混練物
の粉砕分級を行っている。

【０００４】溶融混練後の粗砕物が投入口１より投入さ
れる。配管中では、ブロワー２により配管中の空気を吸
引しており、矢印で示すような空気の流れが発生してい
る。粗砕物はこの気流に乗り、運搬され、まず分級機本
体３に突入する。ここで、所望の粒径よりも大きいトナ
ーは粉砕機４に、所望の粒径のトナーはサイクロン５
に、バグ微粉はバグフィルター６に送られるように分級
する。最初の粗砕物の状態では粒径は非常に大きいの
で、ほとんどが粉砕機４に送られる。粉砕機４で微粉砕
されたトナーは再び分級機本体３に送られ上述のような
分級を受ける。このように粒径の大きなトナーは所望の
粒径になるまで粉砕、分級を繰り返し、所望の粒径にな
るとサイクロン５へ送られ、捕集される。サイクロン５
に送られたトナーの中には分級機３において除去できな
かったバグ微粉も多少含まれているが、これらのバグ微
粉はバグフィルター６に送られる。

【０００５】サイクロン５に捕集されたトナーはサイク
ロン５の下部に設けられているダブルダンパー７の上部
に蓄積されていく。このトナーを取り出すためには、ま
ず下側の弁を閉めた状態で上側の弁を開けてトナーを下
側の弁の上部に落下させ、次に上側の弁を閉めた後、下
側の弁を開ける。これにより、配管内部の気流の状態を
維持したままトナーを外部に取り出すことができる。な
お、バグフィルター６の下部にもダブルダンパー８が取
り付けられており、バグフィルター６に捕集されたバグ
微粉も配管内部の気流の状態を維持したまま外部に取り
出すことができる。

【０００６】この種のシステムに通常よく用いられる気
流式分級機としては、例えば、旋回気流を利用するディ
スパージョンセパレータ（ＤＳ型：日本ニューマチック
社製）等が知られている。その断面図を図５に示す。具
体的には、２１は本体ケーシングであり、２２は本体ケ
ーシング２１の下部に接続した下部ケーシングであっ
て、ホッパー２３を兼ねている。本体ケーシング２１と
下部ケーシング２２との間には分級域２４が形成されて
いる。本体ケーシング２１の上部には分散室２５が起立
して設けられ、この分散室２５の上部外周面に一次空気
流と粉体材料との混合物の原料供給管２６が接続されて
いる。分散室２５内の下方部に、中央部が高い円錐状の
センターコア２７が設けられ、このセンターコア２７の
下縁外周面に環状の供給溝２８が形成されている。分級
域２４の底部には、中央部に微粉排出管３１を有し、中
央部が高い円錐状のセパレータコア２９が設けられてお
り、このセパレータコア２９の下縁外周面に環状の粗粉
排出溝３０が形成されている。分級域２４の下部周壁
に、二次空気流を供給するための二次空気流入口３２、
３３が設けられ、粉体材料を分散させるとともに旋回速
度を加速するように構成されている。３４はバグ微粉を
バグフィルター（図４における６）へと誘導する空気排
出管、３５は粗粉を粉砕機（図４における４）へと排出
する粗粉排出口である。

【０００７】この種の分級機の特徴としては、分級原理
として分級域内において流入する二次空気流が粉体材料
を旋回状に半自由運動させる際、該粉体材料中の粗粒子
と微粒子に対して働く遠心力および向心力が異なること
を利用するものであり、目的とする分級粒径に応じて条
件設定を変えることができる。また、この処理能力は分
散室および分級域の容積、または一次空気流と二次空気
流の総流量でほぼ決まる。

【０００８】しかしながら、このような気流式分級機を
用いた粉砕分級システムでは、トナーの小径化により微
粉のトナー粒子への付着力が増大することに伴って、分
級効率が低下するという問題がある。特に、荷電制御剤
として有機ホウ素化合物を用いた場合にはこの問題は顕
著になる。これらの原因として、微粉のトナー粒子への
付着力が増大するとともにそれらの分散が困難になり、
特に有機ホウ素化合物を用いた場合は粉体同士の凝集力
が増大するためそれらの分散が困難になり、凝集したま
ま、すなわち凝集体が分級機本体における分散室内で十
分にバラケずに分級域に侵入するため、このまま分級さ
れ、微粉等の付着した適正粒径のトナーは大粒径のトナ
ーとともに再度粉砕されて過粉砕され、不用な微粉が増
加し、分級効率が低下すると考えられる。

【０００９】また、トナー粒子への微粉の付着力の増加
に伴って、製品トナー中への微粉の混入も無視できなく
なり、このトナーを使用した場合、フィルミングやカブ
リ等が発生する原因にもなる。

【００１０】このような問題を解決するために、特開平
７−８０４１５号公報では原料供給管の内壁側から中心
に向かって絞り部を２以上形成し、または凸状の突起物
を数箇所形成し、トナー粒子の凝集を解砕させようとい
う試みがなされているが、かかる分級機では圧損が生じ
るため、気流発生機における出力を必要以上に上げる必
要があり、有効処理能力にもまだ問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、分級機本体
への侵入直前または直後にトナー粒子の微粉等との凝集
を効率よく解砕することのできる気流式分級機を提供す
ることを目的とする。また、本発明はかかる気流式分級
機を用いて、フィルミングやカブリ等の問題のない電子
写真用トナーの製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、原料供給管中
を流動する気流に乗せて原料粉を分級機本体に噴出する
ことにより分級を行う気流式分級機において、分級機本
体直前の原料供給管に円錐台状通気管がこの供給管の下
流側に向かって円錐台状通気管の開口断面積が小さくな
るように設置されており、この通気管は最小開口断面積
Ｓ₁が最大開口断面積Ｓ₀の２０〜５０％であり、この通
気管の軸線と母線とのなす角度θが１０〜３５°である
ことを特徴とする気流式分級機に関する。

【００１３】また、本発明は、少なくとも結着樹脂、着
色剤および荷電制御剤からなるトナー原料を混合する工
程、得られた混合物を溶融混練する工程、得られた混練
物を粉砕する工程、および得られた粉砕物を分級する工
程からなる電子写真用トナーの製造方法であって、分級
工程において上記気流式分級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に関する。

【００１４】すなわち、本発明は、分級機本体への侵入
直前の原料供給管に特定形状の円錐台状通気管を設ける
ことにより圧損が少ない状態で乱流を起こし、これによ
りトナー粒子の微粉等との凝集を解砕し、少なくとも分
級室内において微粉およびトナー粒子が分散状態にある
ことを可能にするものである。これによって、凝集した
まま分級されて過粉砕され、不要な微粉が増加するのを
回避し、分級効率の低下を防止する。また、分級域で適
正な微粉分級を行うことが可能になるため、製品トナー
の粒度分布がシャープになり、微粉の混入も最小限に抑
えることができ、フィルミングやカブリ等の問題のない
電子写真用トナーを容易に提供することができる。

【００１５】本発明における円錐台状通気管は詳しくは
図１に示すような形状を有している。この最小開口断面
積Ｓ₁は最大開口断面積Ｓ₀の２０〜５０％、好ましくは
３０〜５０％であり、軸線ｍと母線ｎとのなす角度θは
１０〜３５°、好ましくは１５〜３０°である。Ｓ₁が
Ｓ₀の２０％より小さいと圧損を無視できなくなり、ブ
ロアー能力等を大きくする必要があり、５０％より大き
いとトナー粒子等の凝集が解砕されにくくなり、本発明
の効果が得られなくなる。また、θが１０°より小さい
とトナー粒子等の凝集が解砕されにくくなり、３５°よ
り大きいと圧損を無視できなくなる。

【００１６】この通気管の取り付け位置としては、本発
明における気流式分級機を真上から見たときの概略見取
り図を表す図２において、分級機本体の直径をＬ₀とし
たとき取り付け位置Ｌ₁は３Ｌ₀以下であり、好ましくは
２Ｌ₀以下である。３Ｌ₀を越えるとトナー粒子等の凝集
が解砕されにくくなり、本発明の効果が得られない。ま
た、上記の取り付け範囲内であれば複数の通気管を取り
付けてもよいが、圧損を考慮して、通常１または２個取
り付けることが好ましく、最も好ましくは１個である。
かかる通気管の材料としてはステンレス、アルミ、鉄、
プラスチック、セラミック、ゴム等が挙げられ、成形が
容易な硬質性の材料であれば特に制限されないが、好ま
しくはステンレス、アルミ、鉄である。

【００１７】上記円錐台状通気管を取り付ける原料供給
管の断面積は２０〜１２０cm²、好ましくは５０〜１０
０cm²である。２０cm²より小さいと風速が速すぎて融着
の原因となり、１２０cm²より大きいと風速が遅すぎて
輸送が困難となる。

【００１８】本発明は、上述のごとく分級機本体直前の
原料供給管に上記通気管を取り付けることを特徴とし、
これによって圧損が少ない状態で乱流を起こし、トナー
粒子の凝集を解砕してトナーを分散させた状態で分級す
ることを可能にするものである。従って、気流式分級機
としては特に制限されず、従来から用いられている公知
の分級機を使用することができる。通気管は、凝集トナ
ーを含む管内気流の速度が１０m/秒以上のとき効率よく
かかる凝集を解砕させることができ、さらに効率がよい
のは流速が２０m/秒以上のときである。

【００１９】本発明の気流式分級機は、従来のトナー製
造方法において、少なくとも結着樹脂、着色剤および荷
電制御剤からなるトナー原料を混合する工程、得られた
混合物を溶融混練する工程、および得られた混練物を粉
砕する工程を経て得られた粉砕物を分級する際に用いら
れる。

【００２０】本発明において用いられる結着樹脂として
は、公知のものを使用することができ、例えば、スチレ
ン系樹脂、アルキルアクリレートおよびアルキルメタク
リレート等のアクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共
重合樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリ
コン系樹脂、オレフィン系樹脂、アミド系樹脂等を挙げ
ることができ、これらを単独でまたは混合して使用する
ことができる。

【００２１】本発明で用いられる着色剤としては、公知
のものを使用することができ、特に限定されるものでは
ない。なお、カラートナーに用いる着色剤はマスターバ
ッチ処理あるいはフラッシング処理により着色剤の分散
性を向上させたものが好適である。着色剤の含有量は結
着樹脂１００重量部に対して２〜１５重量部が好まし
い。

【００２２】本発明においては荷電制御剤としては、従
来から電子写真用トナーに使用されているいかなる荷電
制御剤を用いてもよいが、トナーの製造工程において粉
砕後のトナー粒子の二次凝集が著しい一般式（Ｉ）：

【化２】 （式中、Ｚは隣接する酸素原子および炭素原子とともに
環を形成する残基を表し、Ｘはカチオンを表し、ｎはＸ
の価数に応じて１または２である。）で表される有機ホ
ウ素化合物を用いる場合に本発明の気流式分級機は特に
有用である。

【００２３】一般式（Ｉ）の有機ホウ素化合物中のＺは
以下の構造式で表される。

【化３】 式中において、Ｒ₁は水素原子、アルキル基、置換また
は非置換のアリール基を示し、Ｒ₂は置換または非置換
のアリール基を示す。Ｒ₃は水素原子、アルキル基、ア
リール基を示し、ｍは１〜４の整数を示す。Ｒ₄は水素
原子、アルキル基、アリール基を示し、ｐは１〜４の整
数を示す。

【００２４】上記Ｚを含む有機ホウ素化合物のアニオン
としては、例えば、以下のアニオンが挙げられる：

【化４】

【化５】

【化６】

【００２５】上記有機ホウ素化合物のＸⁿ⁺で表されるカ
チオンとしては無機カチオン、例えば、Ｈ⁺、Ｌｉ⁺、Ｎ
ａ⁺、Ｋ⁺、Ｍｇ²⁺、Ｃａ²⁺、Ｚｎ²⁺等、および有機カチ
オン、例えば、アンモニウムイオン、イミニウムイオ
ン、ホスホニウムイオン等が挙げられ、有機カチオンと
しては具体的には、

【化７】 等が挙げられる。本発明に有効な有機ホウ素化合物は上
記アニオンと上記カチオンとのいかなる組み合わせであ
ってもよい。荷電制御剤の含有量は結着樹脂１００重量
部に対して１〜１０重量部が好ましい。

【００２６】トナーの製造にあたっては、少なくとも上
述の結着樹脂中に着色剤および荷電制御剤を分散してな
るトナー粒子中に、金属酸化物微粒子を内添することが
好ましい。すなわち、トナー原料の混合時に金属酸化物
微粒子を添加することにより混練前の混合工程での混合
物の流動性が向上し、特に上述の有機ホウ素化合物を使
用した場合に問題となる混合物の粘着化が回避されるた
め、次工程への搬送性が向上し、生産性が向上する。ま
た、所望の混合が可能となることによって、トナー粒子
中に含有される上記材料の分散性が向上してフィルミン
グやカブリ等の問題も解決される。

【００２７】本発明においてトナー粒子に内添される金
属酸化物微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ
等が使用可能である。これらの金属酸化物微粒子は疎水
化剤によって表面処理されていることが好ましい。この
ように疎水化された金属酸化物微粒子を使用することに
より、環境安定性を損なうことなく、原料混合時の発熱
を抑え、荷電制御剤の分散性を向上させることができ
る。

【００２８】金属酸化物微粒子を表面処理するための疎
水化剤としては、シランカップリング剤、チタネートカ
ップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニス等
が使用可能である。シランカップリング剤としては、例
えば、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、ト
リメチルクロルシラン、ジメチルジクロルシラン、メチ
ルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ベ
ンジルジメチルクロルシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシル
トリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリアセトキシシラン等が使用可能であ
り、シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリ
シロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、メ
チルフェニルポリシロキサン等が使用可能である。

【００２９】トナー粒子に内添される金属酸化物微粒子
の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して０.０５〜
３.０重量部、好ましくは０.１〜１.０重量部、より好
ましくは０.１〜０.５重量部である。添加量が０.０５
重量部より少ないと、上述した添加による効果が不十分
となり、３.０重量部より多いとトナー粒子の帯電性や
定着性を損なう恐れがある。

【００３０】本発明においては、上記原料の混合工程で
ヘンシェルミキサー等のような剪断力を伴う混合装置を
用いて結着樹脂を粉砕しながら、その際のストレス等に
より、着色剤や荷電制御剤等が分散混合される。この工
程において添加される他の組成物としては、ワックス、
磁性粉等が挙げられる。また、トナーの製造工程、具体
的には粉砕および／または分級工程で発生したバグ微粉
を、再度材料混合工程に供して再利用することは経済的
な観点から好ましい。

【００３１】混合工程は、全ての材料を一括して混合す
る方法、あるいは各材料を段階的に混合する方法のいず
れを採用してもよいが、好ましくは他の材料を混合した
後で上記バグ微粉を混合することである。その理由とし
ては、着色剤や荷電制御剤等の材料は均一に分散させる
必要があるが、このときにバグ微粉を同時に添加する
と、バグ微粉はその粒径が非常に小さいことに起因して
緩衝剤として働き、かかる材料に結着樹脂粒子によるス
トレスがかかりにくくなり、完全な分散混合が達成され
ないためである。

【００３２】このようにして混合された混合物は、従来
から採用されている溶融混練工程に供され、次いで、得
られた混練物を冷却した後、粉砕分級工程へと送られ
る。溶融混練工程におては、結着樹脂とこれと相溶する
成分とが溶融し、また、結着樹脂と相溶しない荷電制御
剤等の成分が結着樹脂中で均一に分散されるよう、従来
から用いられている１軸または２軸の混練押出機を用い
ることができる。粉砕後は粉砕物を分級し、体積平均粒
径５〜１０μm、好ましくは６〜９μmのトナー粒子を得
る。５μmより小さいと機内での取り扱いが困難にな
り、１０μmを越えると高精細再現性が悪化する。粉砕
工程においては所望のトナー粒径を得るため、まずフェ
ザーミル等により粗粉砕した後、ジェットミル等により
微粉砕することが好ましい。

【００３３】例えば、粗粉砕した後は、図３に示される
微粉砕工程と本発明の分級機による分級工程とを連続し
て行う粉砕分級システムに供される。溶融混練後の粗砕
物が投入口１より投入される。配管中では、ブロワー２
により配管中の空気を吸引しており、矢印で示すような
空気の流れが発生している。粗砕物はこの気流に乗り、
運搬され、本発明による気流式分級機本体の分散室に突
入する。ここでは、円錐台状通気管１０により生じた乱
流によりトナー粒子等の凝集は解砕されており、トナー
粒子は分散状態にあり、このため所望の粒径よりも大き
いトナーは粉砕機４に、所望の粒径のトナーはサイクロ
ン５に、バグ微粉はバグフィルター６に送られ、高精度
に分級される。最初の粗砕物の状態では粒径は非常に大
きいので、ほとんどが粉砕機４に送られる。粉砕機４で
微粉砕されたトナーは再び通気管１０を有する供給管９
を経て分級機本体３に送られ上述のような分級を受け
る。このように粒径の大きなトナーは所望の粒径になる
まで粉砕、分級を繰り返し、所望の粒径になるとサイク
ロン５へ送られ、捕集される。サイクロン５に送られた
トナーの中には分級機本体３において除去できなかった
バグ微粉も多少含まれているが、これらのバグ微粉はバ
グフィルター６に送られる。

【００３４】サイクロン５に捕集されたトナーはサイク
ロン５の下部に設けられているダブルダンパー７の上部
に蓄積されていく。このトナーを取り出すためには、ま
ず下側の弁を閉めた状態で上側の弁を開けてトナーを下
側の弁の上部に落下させ、次に上側の弁を閉めた後、下
側の弁を開ける。これにより、配管内部の気流の状態を
維持したままトナーを外部に取り出すことができる。な
お、バグフィルター６の下部にもダブルダンパー８が取
り付けられており、バグフィルター６に捕集されたバグ
微粉も配管内部の気流の状態を維持したまま外部に取り
出すことができる。

【００３５】このような工程を経て得られたトナー粒子
には、その流動性や環境安定性等の特性を向上させるた
めに、金属酸化物微粒子を外添混合することが好まし
い。また、かかる微粒子は疎水化処理されていることが
好ましく、さらには金属酸化物微粒子がシリカまたはチ
タニアであることが特に好ましい。

【００３６】トナー粒子に外添される上記金属酸化物微
粒子のトナー粒子に対する総添加量は０.１〜３.０重量
％、好ましくは０.５〜２.５重量％である。０.１重量
％より少ないと上述した添加による効果が不十分とな
り、３重量％より多いとブレードクリーニングの際に金
属酸化物微粒子が通過する量が増加して画像ノイズの原
因となる。

【００３７】このようにして得られたトナーは、本発明
の気流式分級機による分級工程において、トナー粒子等
の凝集が解砕された状態、すなわち分散状態で分級され
ているため、微粉の混入が少なく、フィルミングやカブ
リ等の問題は起こらない。また、その分級工程におい
て、微粉等の付着した適正粒径のトナーが大粒径のトナ
ーとともに再度粉砕されて過粉砕されることを回避でき
るため、不要な微粉が増加することもなく、分級効率は
従来と比較して著しく向上している。さらに、小粒径で
粒径分布が狭いトナーが容易に得られるため、今日求め
られている高精細画像に非常に適している。

【００３８】本発明において得られたトナーはキャリア
と混合して用いる二成分系現像用トナーとして、またキ
ャリアを使用しない一成分系現像用トナーとして使用可
能である。本発明を以下の実施例によりさらに詳しく説
明する。

【００３９】

【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− ３ ヒドロキシフェニル）プロパン（ＰＯ） ・ポリオキシエチレン（２,０）−２,２−ビス（４−ヒ ７ ドロキシフェニル）プロパン（ＥＯ） ・テレフタル酸（ＴＰＡ） ９ ５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、撹拌装置および温度計を付し、マ
ントルヒーターに設置した。このフラスコに上記原料を
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℃であった。

【００４０】 顔料マスターバッチの作製 重量比 ・ポリエステル樹脂Ａ（Tg=65℃） 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。

【００４１】実施例１ ・ポリエステル樹脂Ａ（Tg=65℃） ８０重量部 ・顔料マスターバッチ ２０重量部 ・荷電制御剤（以下の一般式（II）で表される有機ホウ素化合物） ２重量部

【化８】 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混合した（第１混合工程）。
得られた混合物にさらに微粉（粉砕および分級工程で発
生した微粉）２０重量部および０.２重量部の疎水性シ
リカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０００）を添加し、再度混
合した（第２混合工程）。

【００４２】第２混合工程で得られた混合物を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
十分に放置冷却した後、粗粉砕し、図３の微粉砕分級シ
ステムに供した。微粉砕はジェット式粉砕機により行
い、分級は気流式分級機に、図１および図２における下
記の条件を有する円錐台状通気管を取り付けたものを用
いた。得られたトナー粒子は平均粒径８.３μmであっ
た。このトナー粒子を０.３重量％の疎水性シリカ（ヘ
キスト社製；Ｈ−２０００、比表面積１５０m²/g、疎水
化度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、比表
面積３５m²/g、疎水化度５５％）で表面処理してトナー
Ａを得た。

【００４３】実施例２ ・ポリエステル樹脂Ａ（Tg=65℃） １００重量部 ・荷電制御剤（上記一般式（II）の有機ホウ素化合物） ２重量部 上記材料をヘンシェルミキサーの中に入れ、荷電制御剤
が均一に混合されるよう混合した（第１混合工程）。得
られた混合物にさらにカーボンブラック（三菱化学工業
社製；ＭＡ＃８）７重量部、微粉（粉砕および分級工程
で発生した微粉）２０重量部および０.２重量部の疎水
性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０００）を添加し、再
度混合した（第２混合工程）。

【００４４】その後、気流式分級機における円錐台状通
気管の設置位置を３００mm（Ｌ₁＝３００mm＝１.０４Ｌ
₀）にした以外は実施例１と同様にして、平均粒径８.２
μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を０.５重量％
の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０００）で表面
処理してトナーＢを得た。

【００４５】実施例３ ・熱可塑性スチレン−アクリル系樹脂（Tg=64℃） １００重量部 ・荷電制御剤（オリエント化学工業社製；ニク゛ロシンヘ゛ース） ２重量部 ・カルナバワックス（加藤洋行社製） ３.５重量部 上記材料をヘンシェルミキサーの中に入れ、荷電制御剤
が均一に混合されるよう混合した（第１混合工程）。得
られた混合物にさらにカーボンブラック（三菱化学工業
社製；ＭＡ＃８）７重量部および微粉（粉砕および分級
工程で発生した微粉）２０重量部を添加し、再度混合し
た（第２混合工程）。

【００４６】その後、実施例１と同様にして、平均粒径
８.５μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を０.５
重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０００）
で表面処理してトナーＣを得た。

【００４７】実施例４ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.４μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＤを得た。

【００４８】実施例５ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.２μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＥを得た。

【００４９】実施例６ 分級機において円錐台状通気管を１５０mm（Ｌ₁＝１５
０mm＝０.５２Ｌ₀）および３００mm（Ｌ₁'＝３００mm＝
１.０４Ｌ₀）の位置に２カ所設置した以外は、実施例５
と同様にして、平均粒径８.３μmのトナー粒子を得た。
このトナー粒子を０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキス
ト社製；Ｈ−２０００）で表面処理してトナーＦを得
た。この時のブロア風量自動調整ダンパーの開度は７０
％であり十分に余裕があった。

【００５０】実施例７ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.３μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＧを得た。

【００５１】実施例８ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.２μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＨを得た。

【００５２】実施例９ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.２μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＩを得た。

【００５３】比較例１ 分級機に円錐台状通気管を設けなかったこと以外は実施
例１と同様にして、平均粒径８.４μmのトナー粒子を得
た。このトナー粒子を０.５重量％の疎水性シリカ（ヘ
キスト社製；Ｈ−２０００）で表面処理してトナーＪを
得た。

【００５４】比較例２ 分級機に円錐台状通気管を設けなかったこと以外は実施
例３と同様にして、平均粒径８.６μmのトナー粒子を得
た。このトナー粒子を０.５重量％の疎水性シリカ（ヘ
キスト社製；Ｈ−２０００）で表面処理してトナーＫを
得た。

【００５５】比較例３ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.５μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＬを得た。

【００５６】比較例４ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.５μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＭを得た。

【００５７】比較例５ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、トナ
ー粒子を得ようとしたが、圧損が大きくなりすぎてブロ
アー能力が出ず、分級できなかった。

【００５８】比較例６ 分級機における円錐台状通気管およびその設置位置を以
下に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、平均
粒径８.４μmのトナー粒子を得た。このトナー粒子を
０.５重量％の疎水性シリカ（ヘキスト社製；Ｈ−２０
００）で表面処理してトナーＮを得た。

【００５９】得られたトナーＡ〜Ｎの製造条件をまとめ
て表１に示した。また、それぞれのトナーにおける粒径
１２.７μm以上のトナー粒子の割合（重量％）および粒
径５.０μm以下のトナー粒子の割合（重量％）をマルチ
サイザーにより測定し、さらに、製造工程において微粉
砕分級システムに供した粗粉砕物重量に対する得られた
所望粒径のトナー粒子重量の割合（収率）を計算し、そ
れらの結果をまとめて表２に示した。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】（耐刷テスト）トナーＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、
Ｆ、ＪおよびＬについては、ミノルタ社製電子写真プリ
ンターＳＰ１０００改造機（システムスピード３５mm/s
ec）にて連続で６０００枚複写し、３０００枚および６
０００枚耐刷終了時の感光体上フィルミングおよびコピ
ー上のカブリについて評価した。結果を以下の表３に示
す。なお、評価は以下のランク付けに従って行った。 感光体上フィルミング ◎：全くなし ○：少しフィルミングしているものの実用上問題なし △：フィルミングにより部分的にカブリが発生し、実用
上問題あり ×：フィルミングが発生し、感光体の感度低下でカブリ
が発生する カブリ ○：全くなし △：コピー上に部分的にカブリが発生し、実用上問題あ
り ×：コピー上にカブリが発生した

【００６３】

【表３】

【００６４】トナーＣおよびＫについては、別途調製し
たバインダー型キャリア（平均粒径６５μm）と十分混
合し、帯電させて、ミノルタ社製ＥＰ４１０Ｚ複写機に
て連続で６００００枚複写し、３００００枚および６０
０００枚耐刷終了時の感光体上のフィルミングおよび黒
点融着（ＢＳ）について評価した。結果を以下の表４に
示す。なお、評価は以下のランク付けに従って行った。 感光体上フィルミング ◎：全くなし ○：少しフィルミングしているものの実用上問題なし △：フィルミングにより部分的にカブリが発生し、実用
上問題あり ×：フィルミングが発生し、感光体の感度低下でカブリ
が発生する ＢＳ ○：全くなし △：感光体上にＢＳの発生は見られるが、コピーには発
生しておらず、実用上問題なし ×：コピーにＢＳが発生した

【００６５】

【表４】

【００６６】本発明の気流式分級機を分級工程において
用いて製造したトナーは、それ以外のトナーと比較し
て、収率がよく、また粒径分布はシャープであった。さ
らには、フィルミングやカブリ等の問題も発生しなかっ
た。これは、本発明の気流式分級機を用いることによ
り、凝集トナー粒子がうまくバラけて分級されているた
めであると考えられる。

【００６７】

【発明の効果】本発明の気流式分級機により分級されて
得られたトナーは微粉の混入が少なく、その粒径分布は
狭い。このため、フィルミングおよびカブリ等の問題が
なく、今日の高精細画質の要求に容易に応えることがで
きる。また、本発明の気流式分級機は、特に凝集性が高
いとされる有機ホウ素化合物を荷電制御剤として用いた
トナー粒子に対しても有用であり、高収率にて粒度分布
の狭い所望粒径のトナーを容易に得ることができる。さ
らに、本発明の気流式分級機においては圧損が少ないた
め、効率のよい高精度の分級が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の気流式分級機における原料供給管に
取り付けられる円錐台状通気管の概略斜視図を示す。

【図２】 気流式分級機を真上から見たときの、本体、
原料供給管および円錐台状通気管の関係を表す概略構成
図を示す。

【図３】 本発明の気流式分級機を用いた粉砕分級シス
テムの一例を表す概略図を示す。

【図４】 従来からの粉砕分級システムの一例を表す概
略図を示す。

【図５】 旋回気流を利用する気流式分級機の概略断面
構成図を示す。

【符号の説明】

１：粗砕物投入口、２：ブロワー、３：気流式分級機本
体、４：粉砕機、５：サイクロン、６：バグフィルタ
ー、７、８：ダブルダンパー、９、２６：原料供給管、
１０：円錐台状通気管、２１：本体ケーシング、２２：
下部ケーシング、２３：ホッパー、２４：分級域、２
５：分散室、２７：センターコア、２８：供給溝、２
９：セパレータコア、３０：粗粉排出溝、３１：微粉排
出管、３２、３３：二次空気流入口

フロントページの続き (72)発明者 辻下 豊 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 作田 安功 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料供給管中を流動する気流に乗せて原
   料粉を分級機本体に噴出することにより分級を行う気流
   式分級機において、分級機本体直前の原料供給管に円錐
   台状通気管がこの供給管の下流側に向かって円錐台状通
   気管の開口断面積が小さくなるように設置されており、
   この通気管は最小開口断面積Ｓ₁が最大開口断面積Ｓ₀の
   ２０〜５０％であり、この通気管の軸線と母線とのなす
   角度θが１０〜３５°であることを特徴とする気流式分
   級機。
2. 【請求項２】 少なくとも結着樹脂、着色剤および荷電
   制御剤からなるトナー原料を混合する工程、得られた混
   合物を溶融混練する工程、得られた混練物を粉砕する工
   程、および得られた粉砕物を分級する工程からなる電子
   写真用トナーの製造方法であって、上記分級工程におい
   て請求項１記載の気流式分級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。
3. 【請求項３】 荷電制御剤が一般式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｚは隣接する酸素原子および炭素原子とともに
   環を形成する残基を表し、Ｘはカチオンを表し、ｎはＸ
   の価数に応じて１または２である。）で示される有機ホ
   ウ素化合物である、請求項２記載の電子写真用トナーの
   製造方法。