JPS6316978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、プラスチツク類、顔料、電子写真用
トナー等の粉砕装置に関するもので、特にミクロ
ン単位の微細粒子を製造する微粉砕装置に関する
ものである。 従来使用されている粉砕装置は大別して次のよ
うに分類される。 (1) 主として圧縮による粉砕 ジヨークラツシヤ、ジヤイレトリークラツシ
ヤ、コンクラツシヤ等 (2) 圧縮摩擦による粉砕 リングローラミル等 (3) 衝撃力による粉砕 搗臼等 (4) 打撃と摩砕による粉砕 ボールミル等 (5) 衝撃力と剪断力による粉砕 ジエツトミル、ジエツトマイザー等 特に、プラスチツク類及び電子写真トナー等の
粉砕には上記幾多の粉砕装置を用いることも出来
るが粉砕機への融着防止、ミクロン単位の粉砕効
率等の点でジエツトミル、ジエツトマイザー等が
好適であることは周知の如くである。 本発明は特に電子写真トナーの粉砕を考慮し、
粉砕物形状に丸みを帯びさせたミクロン単位の微
細粒子をつくる粉砕装置を提供しようとするもの
である。 このような目的で本発明は、被粉砕物を供給す
る供給口と、ジエツト流を噴出させるノズルと、
粉砕物を捕集する捕集通路とを備えた粉砕室内
に、衝突板を配置し、該ノズルから噴出されるジ
エツト流により被粉砕物を相互に衝突させると共
に該衝突板に衝突させることにより被粉砕物を微
粉砕し、該捕集通路を通つて捕集するようにした
粉砕装置において、衝突板の向きを、その表面に
衝突し跳ねかえつた被粉砕物が捕集通路以外の粉
砕室内壁に再衝突するような向きに配向したこと
を特徴とする粉砕装置を提供する。 また、本発明は、上記のような粉砕装置におい
て、衝突板の表面を凹凸面としたことを特徴とす
る粉砕装置を提供する。 以下、図面に示す実施例について説明する。 第１図は従来のジエツトミル型粉砕装置を示
し、図中、１は粉砕装置のケーシング、２はその
中に形成された粉砕室を示す。粉砕室２には、被
粉砕物を供給する供給口３と、ジエツト流を噴出
させるノズル４と、粉砕された粉砕物を捕集する
捕集通路５とが形成され、且つこの粉砕室２の中
には衝突板６が配置されている。被粉砕物７は供
給口３から粉砕室２の中に供給され、ノズル４か
ら超音速で噴出されるジエツト流によつて該被粉
砕物７は相互に衝突されると共に該衝突板６に衝
突せしめられ、これにより被粉砕物７は微粉砕
し、この粉砕物は捕集通路５に捕集される。な
お、図中、８は衝突板６を保持する支持体を示
す。 従来のジエツトミル型粉砕装置においては、被
粉砕物を効率よく微粉砕し取り出すために、衝突
板６の表面は平面とされ、且つこれに衝突して微
粉砕された粉砕物を矢印９で示すように捕集通路
５の方に指向させるように配置されている。 この粉砕装置によつて被粉砕物は微粉砕される
が、粉砕された粒子は鋭い角をもつものとなる。 本発明は、このようなジエツトミル型粉砕装置
において、得られた微細粒子が丸みをもつ形状と
なるようにした粉砕装置を与えるものである。 本発明の１つの特徴によれば、このようなジエ
ツトミル型粉砕装置において、衝突板の向きは、
その表面に衝突し跳ねかえつた被粉砕物が捕集通
路以外の粉砕室内壁に再衝突するような向きに配
向される。このような発明の実施態様を第２図に
示す。図中、第１図に示す部分と同じ部分は同じ
番号によつて指示して、その詳細な説明は省略す
る。 図示のように、衝突板６の向きは、その表面に
衝突し跳ねかえつた被粉砕物が、矢印１０で示す
ように、捕集通路５以外の粉砕室内壁部分１１に
再衝突するような向きに配向される。 このように、第２図に示す装置によれば、第１
図に示す従来装置に比べて、被粉砕物７は衝突の
機会が多く、且つ被粉砕物粒子相互の衝突の回数
も著しく増大して、そのために粒子形状の角がと
れて丸みを帯びてくる。このように、丸みを帯び
たかどうかは光学顕微鏡写真若しくは電子顕微鏡
写真の観察から判別できるものである。この場
合、一度衝突板に衝突した粒子は粒子同志の衝突
回数が増加してももはや粉砕はされない。なぜな
らば圧縮された空気は、細にノズルから排出され
た場合断熱膨張効果によつて急激に圧力が低下
し、粉砕する能力を失うためである。この為、粉
砕室内の被粉砕物の濃度が一時的に高くなり粒子
同志の衝突回数が増えるものと推察される。 さらに、本発明の他の特徴によれば、衝突板の
向きは、その表面に衝突し跳ねかえつた被粉砕物
が捕集通路以外の粉砕室内壁に再衝突するような
向きに配向されると共に、衝突板の表面が凹凸面
とされる。 第３図はそのような実施態様を示す。第３図に
おいて、第２図に示す部分と同じ部分は同じ番号
によつて指示し、その詳細な説明は省略する。こ
の実施態様においては、衝突板６の向きは、その
表面に衝突し跳ねかえつた被粉砕物が、捕集通路
５以外の粉砕室内壁部分に再衝突するような向き
に配向され、且つこの衝突板６の表面は凹凸面に
形成される。さらに、図示の実施態様において
は、衝突板６の表面に衝突し跳ねかえつた粉砕物
が再衝突する粉砕室内面部分には、第２の衝突板
１２が設けられ、その表面も凹凸面とされる。 第３図に示す装置においては、被粉砕物は衝突
の機会が多く、被粉砕物粒子同志の衝突の回数も
増大する。然して、衝突板６および衝突板１２の
表面が凹凸になつているので被粉砕物は衝突後不
規則に散乱するため粉砕物粒子同志の衝突回数が
増加する確率が高く粒子形状の角がとれて丸みを
帯びてくるものである。 上記のように、本発明粉砕装置によつてつくら
れた丸味をもつ微粉細プラスチツク粉末は、いわ
ゆる電子写真法に使用されるトナーとして極めて
有効である。ここに、参考のため、電子写真法に
ついて簡単に説明する。 電子写真法としては米国特許第2297691号、同
第2825814号、同第3220324号、同第3220831号、
特公昭42−23910号公報及び特公昭43−24748号公
報等に記載されている如く、多数の方法が知られ
ているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次
いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じ
て紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加
熱、圧力或いは溶剤蒸気などにより定着し複写物
を得るものである。 また、電気的潜像をトナーを用いて可視化する
方法も種々知られている。 例えば米国特許第2874063号明細書に記載され
ている磁気ブラシ法、同2618552号明細書に記載
されているカスケード現像法及び同2221776号明
細書に記載されている粉末法、同2895847号明細
書に記載されているタツチダウン現像法及びフア
−プラシ現像法、液体現像法等多数の現像法が知
られている。これらの現像法などに用いられるト
ナーとしては、従来天然或いは合成樹脂中に染
料、顔料を分散させた微粉末が使用されている。
更に、第３物質を種々の目的で添加した現像微粉
末を使用することも知られている。 現像されたトナー画像は、必要に応じて紙など
の転写材に転写され定着される。 トナー画像の定着方法としては、トナーをヒー
ター或いは熱ローラーなどにより加熱熔融して支
持体に融着固化させる方法、有機溶剤によりトナ
ーのバインダー樹脂を軟化或いは溶解し支持体に
定着する方法、加圧によりトナーを支持体に定着
する方法などが知られている。 トナーは夫々の定着法に適するように材料を選
択され、特定の定着法に使用されるトナーは他の
定着法に使用できないのが一般的である。特に、
従来広く行われているヒーターによる熱融着定着
法に用いるトナーを熱ローラー定着法、溶剤定着
法、圧力定着法などに転用することはほとんど不
可能である。従つて、夫々の定着法に適したトナ
ーが研究開発されている。次に電子写真トナーと
して必要な物性、形状と本発明の粉砕装置との関
連について述べる。 電子写真トナーは前記の如く静電潜像を現像す
るものであるから静電的に安定しておりしかも流
動性のよいこと、１つ１つの粒子に必要な添加剤
が充分含有されていることが大切である。 まず静電的に安定させ、しかも流動性をよくす
るためには形状は可能な限り球状に近似させた方
がよいことが考えられる。これは“角のある粒
子”では角に静電荷が集中するため、静電的に不
安定になりしかも流動性が不良になると推擦され
る。 また生産性を上げるためハードな粉砕条件では
過粉砕気味となりどうしても１つ１つの粒子の構
成成分が異なり現像性が損なわれ、この結果鮮明
な画質は得られないものである。 本発明は、上記のように、ジエツトミル型粉砕
装置において、衝突板の向きを、その表面に衝突
し跳ねかえつた被粉砕物を捕集通路以外の粉砕室
内壁に衝突させるような向きに配向し、或いは、
これと共に該衝突板の表面を凹凸面とすることに
よつて、前記の欠点を皆無にするが可能になつ
た。即ち本発明の粉砕装置によつて角がない粒子
言い換えるならば丸みを帯びた粒子を作成するこ
とが可能になつた。 即ち静電的に安定し、流動性が向上し画質の画
像反射濃度が増加し、かぶりがない品質が向上し
た。 さらに前述の如く粉砕室内の原料濃度が高いこ
とと相いまつて粉砕効率が上がり、生産性が向上
した。 この理由に関しては明白ではないがおそらく球
状に近似させたことが流動性との関連で向上した
ものと推察される。 次に本発明の粉砕装置に関する衝突板の凹凸の
程度についてであるが本発明者ら多種多様にわた
つて検討した結果荒らす形状には余り関係なく１
〜300メツシユに荒らすことが必要で好ましくは
３〜200メツシユに荒らしたものが適当であつた。 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 １ ポリエチレンワツクスPE170 30重量部 〃 PE130 70重量部 マグネタイト 80重量部 上記の混合物をロールミルを用いて練肉後冷却
しカツターミルを用いて１〜２mmに粗粉砕した。
次に本発明の粉砕装置を用いて空気圧5.5Kg／cm²、
供給量６Kg／hrで微粉砕した。微粉砕後、風力分
級機を用いて5μ〜25μに分級した。 この分級物100重量部に対して疎水性コロイダ
ルシリカ0.6重量部を混合して一成分圧力定着性
現像剤を作成した。 この現像剤を、市販複写機（NP200Jキヤノン
製）を用いて品質性能を評価した。ここで該複写
機の定着ローラーは熱ローラーであるので圧力定
着ローラー（２本の剛体ローラー）に変えて実験
を行なつた。なお比較例としては本発明の粉砕装
置以外の粉砕装置を用いたもので粉砕工程以外は
すべて本実施例と同じ条件で作成した比較評価結
果を以下の表にまとめる。

【表】 実施例 ２ スチレン−ブチルアクリレート−無水マレイン
酸タ−ポリマー 100重量部 マグネタイト 50重量部 上記の混合物をロールミルを用いて練肉後冷却
しカツターミルを用いて１〜２mmに粗粉砕した。
次に本発明の粉砕装置を用いて空気圧5.3Kg／cm²
供給量８Kg／hrで微粉砕した。微粉砕後風力分級
機を用いて5μ〜25μに分級した。この分級物100
重量部に対して疎水性コロイダルシリカ0.3重量
部を混合して一成分熱定着性現像剤を作成した。
この現像剤を市販複写機（NP200Jキヤノン製）
を用いて品質性能を評価した。 比較例としては、本発明の粉砕装置以外の粉砕
装置を用いたもので粉砕工程以外はすべて本実施
例と同じ条件で作成した。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は従来のジエツトミル型粉砕装置の概略
図、第２図および第３図は、それぞれ本発明の実
施態様を示す第１図と同様の概略図である。 １……ケーシング、２……粉砕室、３……供給
口、４……ノズル、５……捕集通路、６……衝突
板、７……被粉砕物、８……支持体、１１……内
壁、１２……第２の衝突板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被粉砕物を供給する供給口と、ジエツト流を
   噴出させるノズルと、粉砕物を捕集する捕集通路
   とを備えた粉砕室内に、衝突板を配置し、該ノズ
   ルから噴出されるジエツト流により被粉砕物を相
   互に衝突させると共に該衝突板に衝突させること
   により被粉砕物を微粉砕し、該捕集通路を通つて
   捕集するようにした粉砕装置において、衝突板の
   向きを、その表面に衝突し跳ねかえつた被粉砕物
   が捕集通路以外の粉砕室内壁に再衝突するような
   向きに配向したことを特徴とする粉砕装置。 ２ 上記の衝突板の表面を凹凸面とした特許請求
   の範囲第１項記載の粉砕装置。 ３ 衝突面の表面の凹凸を３〜200メツシユに荒
   らした特許請求の範囲第２項記載の粉砕装置。