JPH1099784A - 気流式分級装置及び静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な分級点が得られ、より高精度の分級を
可能にし精緻な粒度分布を有する粉体を効率良く生成し
得、静電荷像現像用トナーの製造に好適な気流式分級装
置を提供することにある。 【解決手段】 コアンダブロック２６複数の分級エッジ
１７，１８により形成される分級域３０にて、原料粉体
をコアンダ効果により分級する気流式分級装置におい
て、分級エッジを具備する分級エッジブロック２４，２
５が、分級域の形状を変更できるように位置を変更し得
るものであり、原料供給ノズル１６の上流側に、原料粉
体を導入する原料粉体導入ノズル４２及び高圧エアー供
給ノズル４１を具備し、且つ、原料粉体導入ノズル４２
と原料供給ノズル１６との間に、錐体状の分散ノズル４
３を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コアンダ効果を利
用して粉体を分級するための気流式分級装置及びその装
置を利用してトナーを製造する方法に関する。特に、本
発明は、重量平均粒径２０μｍ以下の粒子を５０個数％
以上含有する原料粉体を効率良く分級する気流式分級装
置に関する。特に、重量平均粒径が８μｍ以下の粉体の
分級を効率良く行うために、粉体を気流に乗せて運ぶと
ともにコアンダ効果、それらの粉体中の各粒子の粒径に
応じた慣性力、遠心力等の差に基づいて所定の粒度を有
する粒子を分級するための気流式分級装置及び静電荷像
現像用トナーを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体の分級については、各種の気流式分
級装置及び方法が提案されている。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。かかる慣性力を利用する分級
機としては、Ｌｏｆｆｌｅｒ．Ｆ．ａｎｄ Ｋ．Ｍａｌ
ｙ：Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ 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 ｏ
ｎ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ’８１，７
７１（１９８１）で例示される分級機が提案されてい
る。

【０００３】図８に従来の慣性力を利用した気流式分級
装置の断面図を示す。かかる気流式分級装置は、原料供
給口４０から供給された原料粉体を、高圧エアーノズル
４１からの高速気流とともに原料粉体導入ノズル４２を
介して原料供給ノズル１１６から多分割分級機１０１の
分級域３２に噴出すると共に、この噴出流と角度の交叉
する気流を入気管１４，１５から分級域３２に導入し、
コアンダブロック１２６に沿って流れる湾曲気流の遠心
力によって粗粉と中粉と微粉とに分離し、先端の細くな
ったエッジ１１７，１１８により、粗粉と中粉と微粉の
分級を行なっている。

【０００４】上記の多分割分級機１０１は、分級エッジ
１１７及び１１８の先端位置を調節し、それに応じて分
級のための気流の流量を調整することにより、分級点
（即ち分級の境となる粒子の大きさ）を設定することが
できる。更に、粉体の比重及び所定の分級点に応じた分
級エッジの先端位置を検知して移動させ、それに応じて
所定流量になるように制御することもできる。

【０００５】図９は、図８の気流式分級装置における原
料粉体導入ノズル４２部分の拡大図を示しており、この
ように角筒状の原料粉体導入ノズル４２から導入される
原料粉体は、同じく角筒状の原料供給ノズル１１６の管
壁に沿って平行にまっすぐに推進力をもって流れる傾向
を有するため、重力によって原料供給ノズル１１６内で
は上部流れと下部流れに分れ、上部流れには軽い微粉が
多く含有しやすく、下部流れには重い粗粉が多く含有し
やすく、それぞれの粒子が独立して流れるため、分級機
１０１内への導入部位によって、それぞれ異なった軌跡
を描くことや、粗粉が微粉の軌跡を撹乱する傾向があっ
た。その結果、精度の良い分級が得られない場合があ
り、本来であれば大きさが均一でなければならない粒子
群の中に他の粒子群に入るべき大きさの粒子が混入して
しまうという場合があり、分級精度の向上に限界が生じ
る等の改善すべき問題を有していた。特に、複写機、プ
リンター等に用いられる静電荷像用トナーを製造するた
めの分級の際に、かかる問題が顕著であった。

【０００６】一般に、トナーには数多くの異なった性質
が要求され、かかる要求性質を得るためには、使用する
原材料は勿論のこと、トナーの特性が製造方法によって
影響されることも多い。トナーを製造するための分級工
程においては、分級された粒子群がシャープな粒度分布
を有することが要求される。また、低コストで効率良く
安定的に品質の良いトナーを作り出すことが望まれる。

【０００７】一般に、トナーに使用される結着樹脂とし
ては、低融点、低軟化点、低ガラス転移点の樹脂が使用
されるが、このような樹脂を含有する粉体を分級機に導
入して分級すると、分級装置内での付着あるいは融着が
発生しやすい。

【０００８】近年、例えば、複写機の省エネルギー対策
として、圧力により記録材に定着させるために結着樹脂
としてワックスのような軟質のものを使用したり、加熱
式定着の場合であっても定着スピードを速くしたり、定
着に要する消費電力を少なくかつ低温で定着させる為
に、低ガラス転移点の、または、低軟化点の結着樹脂を
使用するようになってきている。

【０００９】さらには、近年、複写機やプリンターにお
ける画質向上の為に、トナー粒子が徐々に微細化の方向
に進んできている。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、微粉砕サイズになると粒子同士の凝集性
が大きくなっていく。

【００１０】このようにトナー粒子が微細化するに連れ
てトナー粒子は一層凝集しやすくなり、衝撃力や摩擦力
などの外力が働くと、粒子が分級装置内に融着しやすく
なる。特に、分級エッジ先端、原料供給ノズルの壁面へ
の融着が起こりやすく、このような現象が発生すると分
級精度が悪化し、常時安定した状態で分級装置が稼働し
ていないため、良質の分級品を長期に渡って得ることが
困難となる。

【００１１】特に重量平均径が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ようとす
る場合には、従来の装置では分級収率の低下を引き起こ
す。さらに、重量平均径が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ようとする場合
には、特に従来の装置では分級収率の低下を引き起こす
事が顕著である。

【００１２】このような点から、微粉体特にトナー如き
樹脂微粉体を安定かつ効率的に分級する気流式分級装置
及び静電荷現像像用トナーを製造する方法が望まれてい
る。

【００１３】特に、重量平均粒径８μｍ以下のトナーを
さらに安定かつ効率的に分級するための装置及び製造方
法が待望されているものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決した気流式分級装置及びその装置を利用し
た静電荷像現像用トナーを製造する方法を提供すること
にある。

【００１５】本発明の目的は、正確な分級点を設定する
ことにより、より高精度の分級を可能にし精緻な粒度分
布を有する粉体を効率良く生成し得る気流式分級装置を
提供することにある。

【００１６】また、本発明の他の目的は、融着等が発生
しにくく装置内での分級点の変動が生じなく、安定な分
級が可能な気流式分級装置及び静電荷像現像用トナーを
製造する方法を提供することにある。

【００１７】更に、本発明の目的は、分級点の変更幅の
大きい気流式分級装置及び静電荷像現像用トナーを製造
する方法を提供することにある。

【００１８】更に、本発明の目的は、分級点の変更を短
時間に成し得る気流式分級装置及び静電荷像現像用トナ
ーを製造する方法を提供することにある。

【００１９】また、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一を効率良
く得られる気流式分級装置及び静電荷像現像用トナーを
製造する方法を提供することを目的とする。

【００２０】特に、重量平均径粒が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効率良く
得られる気流式分級装置及び静電荷像現像用トナーを製
造する方法を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くともコアンダブロック，側壁ブロック及び複数の分級
エッジにより形成される多分割分級機の分級域にて、原
料供給ノズルから供給される原料粉体を、粉体粒子の慣
性力及びコアンダ効果により少なくとも粗粉体群及び微
粉体群に分級するための気流式分級装置において、該分
級エッジを具備する分級エッジブロックが、該多分割分
級機の分級域の形状を変更できるようにその位置を変更
し得るものであり、該原料供給ノズルの上流側に、該原
料供給ノズルに原料粉体を導入する原料粉体導入ノズル
及び高圧エアー供給ノズルを具備し、且つ、該原料粉体
導入ノズルと該原料供給ノズルとの間に、原料粉体を分
散させ滑らかに運ぶ錐体状の分散ノズルを設けたことを
特徴とする気流式分級装置に関する。

【００２２】更に、本発明は、結着樹脂及び着色剤を少
なくとも含有する着色樹脂粒子をコアンダ効果を利用し
た気流式分級装置で分級し、分級された分級物から静電
荷像現像用トナーを製造する方法において、上記本発明
の気流式分級装置を用いて原料粉体を分級することを特
徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。

【００２３】本発明によれば、原料粉体導入ノズルと原
料供給ノズルとの間に錐体状の分散ノズルを設けたこと
で、原料粉体の分散を良くし、装置内の乱流を低減させ
ることが可能となるため、装置壁面と原料粉体との間で
の衝撃力や摩擦力を低減することができ、分級装置内部
での融着が発生しにくく、常時安定した状態で分級装置
が稼働して良質の分級品を長期に渡り得ることが可能と
なる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の気流式分級装置
及び静電荷像現像用トナーを製造する方法を添付図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２５】本発明の気流式分級装置の一例を図１〜図
３に示す。図１は断面図、図２は多分割分級機１の構造
を示す組立斜視図、図３は原料粉体導入ノズル，高速エ
アー供給ノズル及び分散ノズルの拡大断面図である。

【００２６】図１〜図３において、側壁２２及び２３は
分級室３２の一部を形成し、分級エッジブロック２４及
び２５は分級エッジ１７及び１８を具備している。分級
エッジ１７及び１８は、軸１７ａ及び１８ａを中心とし
て回動可能であり、分級エッジを回動して分級エッジ先
端位置を変えることができる。各分級エッジブロック２
４及び２５は左右に設置位置をスライドさせることが可
能であり、それに伴ってそれぞれのナイフ型の分級エッ
ジ１７及び１８も左右にスライドする。この分級エッジ
１７及び１８により、分級室３２の分級ゾーンは３分画
されている。

【００２７】また、原料粉体を導入するための原料供給
口４０を原料粉体導入ノズル４２の最後端部に有し、該
粉体導入ノズル４２の内部に高圧エアー供給ノズル４１
を有し、該粉体導入ノズル４２と原料供給ノズル１６の
間に分散ノズル４３を有している。

【００２８】分級室３２に開口部を有する原料供給ノズ
ル１６は、側壁２２の右側に設けられており、該原料供
給ノズル１６の右部接線の延長方向に対して長楕円孤を
描くようにコアンダブロック２６が設置されている。分
級室３２の左部ブロック２７は、右側方向にナイフエッ
ジ型の入気エッジ１９を具備し、この入気エッジ１９は
軸１９ａを中心として回動可能であり、入気エッジ先端
位置を変えることができる。更に分級室３２の左側には
分級室３２に開口する入気管１４及び１５を設けてあ
る。

【００２９】また、図４に示すように、入気管１４及び
１５にはダンパーのごとき第１気体導入調節手段２０及
び第２気体導入調節手段２１と静圧計２８及び静圧計２
９を設けてある。

【００３０】分級エッジ１７，１８及び入気エッジ１９
の位置は、被分級処理原料である粉体の種類及び所望の
粒径により調整される。

【００３１】また、分級室３２の上面にはそれぞれの分
級域に対応させて、分級室内に開口する排出口１１，１
２及び１３を有し、排出口１１，１２及び１３にはパイ
プの如き連通手段が接続されており、それぞれバルブ手
段のごとき開閉手段を設けてもよい。

【００３２】原料粉体導入ノズル４２と原料供給ノズル
１６の間に設けた錐体状の分散ノズル４３は、図３に示
されるように、原料粉体導入ノズル４２と接続する円錐
形状部もしくは多角錐形状部と、原料供給ノズル１６と
接続する角錐形状部からなる。この錐体状の分散ノズル
４３の最大傾斜角は、鉛直方向に対して４５度以下が好
ましく、更には３０度以下に設定すると原料粉体を分散
良く運ぶことが出来、精度良く製品が得られ、装置壁面
への融着物の発生も低減できる。

【００３３】原料供給ノズル１６は直角筒部と角錐筒部
とから成り、直角筒部の内径と角錐筒部の最も狭い箇所
の内径の比を２０：１から１：１、好ましくは１０：１
から２：１に設定すると、良好な導入速度が得られる。

【００３４】分散ノズル４３と原料供給ノズル１６の間
には、図５に示すような助走管４４を設けてもよく、原
料粉体の流速が整えられ、より精度良く製品を得ること
ができる。

【００３５】これらの形状及び設置方法は処理される粉
体の性状により決定すれば良く、上述の形状及び設置方
法に限定されず、例えば図６及び図７に示すように構成
することもできる。図６は気流式分級装置の断面図であ
り、図７は原料粉体導入ノズル，高速エアー供給ノズル
及び分散ノズルの拡大断面図である。

【００３６】従来の気流式分級装置では、原料供給ノズ
ルの上方に設けられている原料供給口から原料粉体が供
給されると、原料供給ノズル中では重力分級により、お
おまかに上部流れと下部流れに分れて、上部流れには軽
い微粉が多く含有し、下部流れには重い粗粉が多く含有
しやすく、それぞれの粒子が独立して流れるため、分級
機内への導入部位によって、それぞれ異なった軌跡を描
くことや、粗粉が微粉の軌跡を撹乱するために、分級精
度の向上に限界が生じ、かつ近年、画質向上の為と省エ
ネルギー化により、凝集性が高く低軟化点のトナー原材
料となっていることから効率良く安定的な運転が不可能
となっていたが、本発明では、原料粉体導入ノズル４２
と原料供給ノズル１６の間に錐体状の分散ノズル４３を
設けることによって、これらの上部流れと下部流れの発
生を抑制するものである。また、分級エッジを具備する
分級エッジブロックを、分級域の形状を変更できるよう
にその位置を変更し得るようにした為、従来の分級機よ
りも分級機内への導入部位において、粒子軌跡の撹乱を
低下させ、分級精度を飛躍的に向上させることが可能と
なった。

【００３７】また、原料粉体を気流と共に分級室３２に
導入する手段としては、０．１〜３ｋｇ／ｃｍ² の圧を
加えて送る方法、分級室の下流側にある送風機を大型化
し分級域の負圧をより大きくすることで外気と原料粉体
を自然に吸引する方法、あるいは、原料粉体投入口にイ
ンゼ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室ヘ送る
方法、等がある。本発明では、上記３つの導入手段のう
ち、分級室の負圧を大きくして外気と原料粉を自然に吸
引する方法及びインゼクションフィーダーによる方法を
採用すると、装置面、運転面において好ましい。

【００３８】以上のように構成してなる多分割分級機１
での分級操作は、例えば次のようにして行なう。即ち、
排出口１１，１２及び１３の少なくとも１つを介して分
級室３２内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料供
給ノズル１６中を該減圧によって流動する気流と高圧エ
アー供給ノズル４１から噴射される圧縮エアーのエゼク
ター効果によって好ましくは流速１０ｍ／秒〜３５０ｍ
／秒の速度で粉体を原料供給ノズル１６を介して分級室
３２に噴出し、分散する。

【００３９】分級室３２に導入された粉体中の粒子は、
コアンダブロック２６の作用によるコアンダ効果と、そ
の際流入する空気のごとき気体の作用とにより湾曲線３
０ａ〜３０ｃを描いて移動し、それぞれ粒子の粒径及び
慣性力の大小に応じて、大きい粒子（粗粒子）は気流の
外側、即ち分級エッジ１８の下側の第１分画、中間の粒
子（規格内粒径の粒子）は分級エッジ１７と１８の間の
第２分画、小さい粒子（規格粒径以下の粒子）は分級エ
ッジ１７の上側の第３分画に分割され、大きい粒子は排
出口１１より、中間粒子は排出口１２より、小さい粒子
は排出口１３よりそれぞれ排出される。

【００４０】本実施例による粉体の分級において、分級
点は粉体が分級室３２内へ飛び出す位置であるコアンダ
ブロック２６の下端部分に対する分級エッジ１７及び１
８のエッジ先端位置によって主に決定される。更に、分
級点は分級気流の流量あるいは原料供給ノズル１６から
の粉体の噴出速度等に影響を受ける。

【００４１】通常、本発明の気流式分級装置は、相互の
機器をパイプの如き連通手段で連結し、装置システムに
組み込まれて使用される。そうした装置システムの好ま
しい例を図４に示す。図４に示す一体装置システムは、
３分割分級機１（図１及び図２に示されるもの。詳細は
先に説明の通りである。）、定量供給機２、振動フィー
ダー３、捕集サイクロン４、捕集サイクロン５、捕集サ
イクロン６を連通手段で連結してなるものである。

【００４２】この装置システムにおいて、粉体は、適宜
の手段により、定量供給機２に送り込まれ、次いで振動
フィーダー３を介し、原料供給ノズル１６により３分割
分級機１内に導入される。導入に際しては、１０ｍ／秒
〜３５０ｍ／秒の流速で３分割分級機１内に粉体を導入
する。３分割分級機１の分級室を構成する大きさは通常
［１０〜５０ｃｍ］×［１０〜５０ｃｍ］なので、粉体
は０．１〜０．０１秒以下の瞬時に３種類以上の粒子群
に分級し得る。そして、３分割分級機１により、大きい
粒子（粗粒子）、中間の粒子（規定内粒子径の粒子）、
小さい粒子（規定粒径以下の粒子）に分級される。その
後、大きい粒子は排出導管１ｌａを介して、捕集サイク
ロン６に送られ回収される。中間の粒子は排出導管１２
ａを介して系外に排出され捕集サイクロン５で捕集さ
れ、製品となるべく回収される。小さい粒子は、排出導
管１３ａを介して系外に排出され捕集サイクロン４で回
収される。捕集サイクロン４，５，６は粉体を原料供給
ノズル１６を介して分級室に吸引導入するための吸引減
圧手段としての働きをすることも可能である。

【００４３】本発明の気流式分級装置は、特に電子写真
法による画像形成法に用いられるトナー又はトナー用着
色樹脂粉体を分級する場合に有効である。特に、低融
点、低軟化点、低ガラス転移点を有する結着樹脂からな
るトナー組成物を分級する場合に有効である。

【００４４】本気流式分級装置及び静電荷像現像用トナ
ーの製造方法を用いて原料粉体を分級すれば、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出来、従来に比べ効率良
く分級を行なうこと可能である。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。

【００４５】

【実施例】次に、実際にトナー製造用粉砕物を用いて、
微粉砕及び分級を行って製品（トナー）を得た具体例を
示す。

【００４６】［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 １００重量部 （モノマー重合重量比８０．０／１９．０／１．０、重量平均分子量Ｍｗ３５ 万） ・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

【００４７】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、トナー製造用の粗砕物を得た。該粗粉砕物を衝突式
気流粉砕機で微粉砕し、重量平均粒径６．８μｍの原料
粉体を得た。

【００４８】この得られた原料粉体を、３５．０ｋｇ／
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種に分級するために供給機２及び振動フィー
ダー３（図４参照）を介して図１に示す気流式分級装置
に導入した。

【００４９】導入に際しては、排出口１１，１２，１３
に連通している捕集サイクロン４，５，６の吸引減圧に
よる系内の減圧から派生する吸引力と、原料粉体導入ノ
ズル４２に取付けた高圧エアーノズル４１からの圧縮空
気を利用した。また、分散ノズル４３の傾斜角度は８°
とした。

【００５０】導入された原料粉体は０．１秒以下の瞬時
に分級された。分級された中粉体は重量平均粒径が６．
８μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２３個数％含有
し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を１．２体積％含有
する）のシャープな分布を有しており、トナー用として
優れた性能を有していた。

【００５１】トナーの粒度分布は種々の方法によって測
定できるが、本発明においては、次の測定装置を用いて
行った。

【００５２】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Ｉ
Ｉ（コールター社製）を用いた。電解液は１級塩化ナト
リウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。例え
ば、ＩＳＯＴＯＮ・Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティ
フィックジャパン社製）が使用できる。測定方法として
は、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ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、さらに測定試料を２〜２０
ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約
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から求めた重量基準の
粗粉量（２０．２μｍ以上）、個数分布から求めた個数
基準の微粉個数（６．３５μｍ以下）を求めた。

【００５３】また、トナー微粉砕物の真密度は、本発明
において、次の測定装置を用いて行った。即ち、測定装
置としてはマイクロメトリックスアキュピック１３３０
（島津製作所製）を用い、トナーの微粉砕粉を５ｍｇ計
り取って真密度を求めた。

【００５４】この時、投入された原料粉体の全量に対す
る最終的に得られた中粉体との比率（即ち、分級収率）
は９１％であった。尚、この分級された粗粉は該粉砕工
程に再度循環した。この時、分散ノズル及び原料供給ノ
ズルの壁面には融着物は発生しなかった。

【００５５】［実施例２］〜［実施例４］実施例１と同
様のトナー製造用の粗砕物を衝突式気流粉砕機で粉砕を
行ない、表１に示す原料粉体を得た。得られた原料粉体
を、原料供給口の形状及び分散ノズルの最大傾斜角度を
表１に示すように変更した以外は実施例１と同様の装置
システムに導入し分級を行ったところ、いずれもシャー
プな分布を有するトナーの中粉体を効率良く得ることが
でき、トナー用として優れた性能を有していた。尚、こ
の分級された粗粉は該粉砕工程に再度循環した。この
時、分散ノズル及び原料供給ノズルの壁面には各々融着
物は発生しなかった。

【００５６】［実施例５］ ・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 ４．５重量部 （Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５） ・荷電制御剤 ４．０重量部

【００５７】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、トナー製造用の粗砕物を得た。得られた粉砕原料を
衝突式気流粉砕機で微粉砕し、重量平均粒径６．１μｍ
の原料粉体が得られ、真密度が１．０８ｇ／ｃｍ³ であ
った。

【００５８】この得られた原料粉体を、２７．０ｋｇ／
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種に分級するために供給機２及び振動フィー
ダー３（図４参照）を介して図１に示す気流式分級装置
に導入した。

【００５９】導入に際しては、排出口１１，１２，１３
に連通している捕集サイクロン４，５，６の吸引減圧に
よる系内の減圧から派生する吸引力と、原料粉体導入ノ
ズル４２に取付けた高圧エアーノズル４１からの圧縮空
気を利用した。また、分散ノズル４３の傾斜角度は１０
°とした。

【００６０】導入された原料粉体は０．１秒以下の瞬時
に分級された。分級された中粉体は重量平均粒径が５．
９μｍ（粒径４．０μｍ以下の粒子を２６個数％含有
し、粒径１０．０８μｍ以上の粒子を０．５体積％含有
する）のシャープな分布を有しており、トナー用として
優れた性能を有していた。

【００６１】この時、投入された原料粉体の全量に対す
る最終的に得られた中粉体との比率（即ち、分級収率）
は７８％であった。尚、この分級された粗粉は該粉砕工
程に再度循環した。この時、分散ノズル及び原料供給ノ
ズルの壁面には融着物は発生しなかった。

【００６２】［実施例６］〜［実施例７］実施例５と同
様のトナー製造用の粗砕物を衝突式気流粉砕機で粉砕を
行ない、表１に示す原料粉体を得た。得られた原料粉体
を、原料供給口の形状及び分散ノズルの最大傾斜角度を
表１に示すように変更した以外は実施例５と同様の装置
システムに導入し分級を行ったところ、いずれもシャー
プな分布を有するトナーの中粉体を効率良く得ることが
でき、トナー用として優れた性能を有していた。尚、こ
の分級された粗粉は該粉砕工程に再度循環した。この
時、分散ノズル及び原料供給ノズルの壁面には各々融着
物は発生しなかった。

【００６３】［比較例１］実施例１と同様の原料粉体
を、３０．０ｋｇ／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種に分級するために供給
機２及び振動フィーダー３（図１０参照）を介して図８
に示す気流式分級装置に導入した。

【００６４】導入に際しては、排出口１１，１２，１３
に連通している捕集サイクロン４，５，６の吸引減圧に
よる系内の減圧から派生する吸引力と、原料粉体導入ノ
ズル４２に取付けた高圧エアーノズル４１からの圧縮空
気を利用した。

【００６５】その結果、重量平均粒径６．８μｍ（粒径
４．０μｍ以下の粒子を２９個数％含有し、粒径１０．
０８μｍ以上の粒子を２．４体積％含有する）の中粉体
を分級収率７５％で得た。尚、分級された粗粉は粉砕工
程に再度循環された。

【００６６】本比較例では実施例１に比べて分級収率が
劣り、また、原料供給ノズルの壁面には融着物が発生
し、原料粉体導入ノズル付近でも融着物の発生があっ
た。

【００６７】［比較例２］実施例４と同様の原料粉体
を、比較例１と同様の装置システムを用いて分級した。
その結果、シャープな分布を有するトナーの中粉体を得
た。尚、分級された粗粉は粉砕工程に再度循環された。

【００６８】本比較例では実施例４に比べて分級収率が
劣り、また、原料供給ノズルの壁面には融着物が発生
し、原料粉体導入ノズル付近でも融着物の発生があっ
た。

【００６９】［比較例３］実施例５と同様の原料粉体
を、比較例１と同様の装置システムを用いて分級した。
その結果、シャープな分布を有するトナーの中粉体を得
た。尚、分級された粗粉は粉砕工程に再度循環した。

【００７０】本比較例では実施例５に比べて分級収率が
劣り、また、原料供給ノズルの壁面には融着物が発生
し、原料粉体導入ノズル付近でも融着物の発生があっ
た。

【００７１】

【表１】

【００７２】

【表２】

【００７３】

【発明の効果】本発明の気流式分級装置及び該装置を用
いた静電荷像現像用トナーの製造方法によれば、装置内
の乱流を低減させることが出来、装置壁面と原料粉体と
の間の衝撃力や摩擦力を低減でき、分級装置内での融着
が抑制でき、トナー成分による装置的摩耗を防ぎ、連続
して安定した生産が行え、高精度な分級が可能となる利
点がある。また、従来の装置に比べ、画像濃度が安定し
て高く、耐久性が良く、カブリ、クリーニング不良等の
画像欠陥のない優れた所定の粒度を有する静電荷像現像
用トナーが、低コストで得られる。特に、重量平均粒径
１０μｍ以下のトナー原料からシャープな粒度分布を有
するトナーを効率良く得ることが可能であり、更には、
重量平均粒径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効率良く得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の気流式分級装置の概略断面
図である。

【図２】図１の気流式分級装置における多分割分級機１
の構成を示す分解斜視図である。

【図３】図１の気流式分級装置における高圧エアー供給
ノズル，原料粉体導入ノズル，分散ノズルの拡大断面図
である。

【図４】図１の気流式分級装置を用いた分級システムの
構成図である。

【図５】本発明の他の一実施例の気流式分級装置の概略
断面図である。

【図６】本発明の他の一実施例の気流式分級装置の概略
断面図である。

【図７】図６の気流式分級装置における高圧エアー供給
ノズル，原料粉体導入ノズル，分散ノズルの拡大断面図
である。

【図８】従来例の気流式分級装置の断面図である。

【図９】従来例の気流式分級装置における高圧エアー供
給ノズル，原料粉体導入ノズルの拡大断面図である。

【図１０】従来例の図８の気流式分級装置を用いた分級
システムの構成図である。

【符号の説明】

１，１０１ 多分割分級機 ２ 定量供給機 ３ 振動フィーダー ４，５，６ 捕集サイクロン １１，１２，１３ 排出口 １ｌａ，１２ａ，１３ａ 排出導管 １４，１５ 入気管 １６，１１６ 原料供給ノズル １７，１８，１１７，１１８ 分級エッジ １７ａ，１８ａ 分級エッジの軸 １９ 入気エッジ １９ａ 入気エッジの軸 ２０ 第１気体導入調節手段 ２１ 第２気体導入調節手段 ２２，２３ 側壁 ２４，２５，１２４，１２５ 分級エッジブロック ２６，１２６ コアンダブロック ２７，１２７ 左部ブロック ２８，２９ 静圧計 ３０ 分級域 ３０ａ 粗粉粒子の飛散軌跡 ３０ｂ 中粉粒子の飛散軌跡 ３０ｃ 微粉粒子の飛散軌跡 ３２ 分級室 ４１ 高圧エアー供給ノズル ４２ 原料粉体導入ノズル ４３ 分散ノズル ４４ 助走管

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともコアンダブロック，側壁ブロ
   ック及び複数の分級エッジにより形成される多分割分級
   機の分級域にて、原料供給ノズルから供給される原料粉
   体を、粉体粒子の慣性力及びコアンダ効果により少なく
   とも粗粉体群及び微粉体群に分級するための気流式分級
   装置において、 該分級エッジを具備する分級エッジブロックが、該多分
   割分級機の分級域の形状を変更できるようにその位置を
   変更し得るものであり、 該原料供給ノズルの上流側に、該原料供給ノズルに原料
   粉体を導入する原料粉体導入ノズル及び高圧エアー供給
   ノズルを具備し、且つ、該原料粉体導入ノズルと該原料
   供給ノズルとの間に、原料粉体を分散させて運ぶための
   錐体状の分散ノズルを設けたことを特徴とする気流式分
   級装置。
2. 【請求項２】 前記錐体状の分散ノズルの最大傾斜角
   が、該錐体の中心軸に対して４５度以下であることを特
   徴とする請求項１に記載の気流式分級装置。
3. 【請求項３】 前記錐体状の分散ノズルの最大傾斜角
   が、該錐体の中心軸に対して３０度以下であることを特
   徴とする請求項１に記載の気流式分級装置。
4. 【請求項４】 前記錐体状の分散ノズルの上流側が、円
   錐状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   に記載の気流式分級装置。
5. 【請求項５】 前記原料粉体導入ノズルが、錐体状であ
   ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
   気流式分級装置。
6. 【請求項６】 前記原料供給ノズル，原料粉体供給ノズ
   ル及び高圧エアー供給ノズルは、鉛直方向に対して４５
   °以下の角度で設置されていることを特徴とする請求項
   １乃至５のいずれかに記載の気流式分級装置。
7. 【請求項７】 分級された粗粉体群を排出するための粗
   粉排出口は、分級された微粉体群を排出するための微粉
   排出口よりも下方に設置されていることを特徴とする請
   求項１乃至６のいずれかに記載の気流式分級装置。
8. 【請求項８】 前記錐体状の分散ノズルの上流端部に、
   前記高圧エアー供給ノズルが設置されていることを特徴
   とする請求項１乃至７のいずれかに記載の気流式分級装
   置。
9. 【請求項９】 前記錐体状の分散ノズルの上流端部の略
   中央に前記高圧エアー供給ノズルを設置し、該高圧エア
   ー供給ノズルの外壁と前記原料粉体導入ノズルの内壁と
   の間に、原料粉体を導入する導入口を有することを特徴
   とする請求項１乃至８のいずれかに記載の気流式分級装
   置。
10. 【請求項１０】 結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有
    する着色樹脂粒子をコアンダ効果を利用した気流式分級
    装置で分級し、分級された分級物から静電荷像現像用ト
    ナーを製造する方法において、 少なくともコアンダブロック，側壁ブロック及び複数の
    分級エッジにより形成される多分割分級機の分級域に
    て、原料供給ノズルから供給される原料粉体を、粉体粒
    子の慣性力及びコアンダ効果により少なくとも粗粉体群
    及び微粉体群に分級するための気流式分級装置であっ
    て、 該分級エッジを具備する分級エッジブロックが、該多分
    割分級機の分級域の形状を変更できるようにその位置を
    変更し得るものであり、 該原料供給ノズルの上流側に、該原料供給ノズルに原料
    粉体を導入する原料粉体導入ノズル及び高圧エアー供給
    ノズルを具備し、且つ、該原料粉体導入ノズルと該原料
    供給ノズルとの間に、原料粉体を分散させて運ぶための
    錐体状の分散ノズルを設けた気流式分級装置を用いて原
    料粉体を分級することを特徴とする静電荷像現像用トナ
    ーの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記錐体状の分散ノズルの最大傾斜角
    が、該錐体の中心軸に対して４５度以下であることを特
    徴とする請求項１０に記載の静電荷像現像用トナーの製
    造方法。
12. 【請求項１２】 前記錐体状の分散ノズルの最大傾斜角
    が、該錐体の中心軸に対して３０度以下であることを特
    徴とする請求項１０に記載の静電荷像現像用トナーの製
    造方法。
13. 【請求項１３】 前記錐体状の分散ノズルの上流側が、
    円錐状であることを特徴とする請求項１０乃至１２のい
    ずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記原料粉体導入ノズルが、錐体状で
    あることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに
    記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記原料供給ノズルが、原料粉体供給
    ノズル及び高圧エアー供給ノズルは、鉛直方向に対して
    ４５°以下の角度で設置されていることを特徴とする請
    求項１０乃至１４のいずれかに記載の静電荷像現像用ト
    ナーの製造方法。
16. 【請求項１６】 分級された粗粉体群を排出するための
    粗粉排出口は、分級された微粉体群を排出するための微
    粉排出口よりも下方に設置されていることを特徴とする
    請求項１０乃至１５のいずれかに記載の静電荷像現像用
    トナーの製造方法。
17. 【請求項１７】 前記錐体状の分散ノズルの上流端部
    に、前記高圧エアー供給ノズルが設置されていることを
    特徴とする請求項１０乃至１６のいずれかに記載の静電
    荷像現像用トナーの製造方法。
18. 【請求項１８】 前記錐体状の分散ノズルの上流端部の
    略中央に前記高圧エアー供給ノズルを設置し、該高圧エ
    アー供給ノズルの外壁と前記原料粉体導入ノズルの内壁
    との間に、原料粉体を導入する導入口を有することを特
    徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記載の静電荷
    像現像用トナーの製造方法。