(57)【要約】【課題】  粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる新規な粉砕装置提供する。また、製造コストが小さく、高画質で流動性に優れ、感光体に黒点や、フィルミングを発生させず、二成分系現像剤においてはキャリアスペントを発生させず、一成分系現像剤では現像スリーブや層厚規制ブレードでの融着を発生させず、画像特性や転写特性に優れ、寿命が長く、小粒子径で且つ円形度が高い電子写真用トナーを得られる粉砕装置を提供する。【解決手段】  一対のロータとライナーからなる磨砕粉砕手段と、ジェットノズルとが一体化して構成されてなることを特徴とする粉砕装置。【選択図】  図３
2006320802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のロータとライナーからなる磨砕粉砕手段と、ジェットノズルとが一体化して構成されてなることを特徴とする粉砕装置。
【請求項２】
一対のロータとライナーからなる磨砕粉砕手段と、ジェットノズルと衝突部材とからなる乱流発生手段とが一体化して構成されてなることを特徴とする粉砕装置。
【請求項３】
前記一対のロータとライナーおよびジェットノズルの少なくとも一方が、複数個配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉砕装置。
【請求項４】
前記複数個配設されているジェットノズルの先端空間域に気流調整手段を設けてなることを特徴とする請求項３に記載の粉砕装置。
【請求項５】
前記気流調整手段は円筒であることを特徴とする請求項４に記載の粉砕装置。
【請求項６】
前記衝突部材に近接して分級手段を設けることを特徴とする請求項２に記載の粉砕装置。
【請求項７】
前記分級手段は分離ツメであることを特徴とする請求項６に記載の粉砕装置。
【請求項８】
電子写真用トナーの粉砕に用いることを特徴とする請求項１乃至７に記載の粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナーの製造等に用いられる粉砕装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉砕という工程は、電子写真用トナー、食品、化粧品、薬品、金属、樹脂など、業界を問わずさまざまな粉体製造の分野で行われてきた。特に、電子写真用トナーにおいては、粉砕はトナーの性能を左右する重要な工程であった。
【０００３】
近年、電子写真方式による複写機あるいはプリンタ等を用いて形成した画像においては高画質化が要求されるようになってきた。この要求を満たすために、気流式粉砕機を用いた混練粉砕法によりトナーの小粒子径化が図られてきた。しかし、トナーの製造方法の主流である混練粉砕法において、気流式粉砕機を用いてトナーを小粒子径化しようとすると、トナーの形状が不定形であるため、トナーの比表面積が増大し、トナーの流動性の低下が著しく転写性も低下するという問題があった。その問題の解決のためにはトナーを球形化し比表面積を出来るだけ小さくすることが有効であると考えられた。
【０００４】
そこで、小粒子径で球形のトナーとして重合法トナーが製造されるようになり、普及しつつある。重合法は、小粒子径のトナーを得ることができるので、高精細な画像を得られる。また、球形のトナーが得られるので流動性に優れ、現像されたトナーが感光体表面から離れやすく、被転写シートへの転写性、転写効率が優れている。
【０００５】
しかし、重合法トナーは、製造工程で発生する微粉等の規格外品等のリサイクルができないこともあり製造コストが高いこと、トナー粒子のほとんどがほぼ完全な球形であるため、感光体のクリーニング工程においてトナー粒子がクリーニングブレード等のクリーニング部材を擦り抜けやすくクリーニング不良を生じやすくなってしまう等の別の問題がある。
【０００６】
これに対し、混練粉砕法によるトナーは、製造工程で発生する微粉や規格外品等を１００％リサイクルでき、重合法に比べ一般的に製造コストは低い。
【０００７】
しかし、前述のように、トナー粒子の形状が不定形となってしまう問題があった。
【０００８】
例えば、衝突部材を用いたジェットミル型の気流式粉砕機によれば、体積平均粒子径を２μｍ〜３μｍの十分に小粒子径のトナーが得られるが、平均円形度は０．８９〜０．９３程度となり、目標とする平均円形度０．９５程度の十分に球形化されたトナーを得ることは困難であった（例えば、特許文献１）。
【０００９】
また、カウンター型の気流式粉砕機によっても平均円形度は０．９４程度に留まり、やはり十分に球形化されたトナーを得ることは困難であった（例えば、特許文献２）。
【００１０】
トナー粒子の形状が不定形であったり、また異形粒子や粗大粒子が存在したりすることは、トナーの流動性が劣り、被転写シートへの転写性が劣り、文字抜け現象等を引き起こす原因となってしまう。
【００１１】
また、ロータとライナーを用いた衝撃式粉砕機によって球形化したトナーを得る方法もあるが、これによって得られる粒子の体積平均粒子径は７μｍほどであり、目標とする体積平均粒子径６．５μｍ以下のトナーを得ることは困難であった。
【００１２】
そこで、一度気流式粉砕機により小粒径トナーを得た後で、それを球形化する方法として、トナー表面が軟化あるいは溶融するような高温雰囲気下にトナー粒子を通す方法がある。
【００１３】
しかし、工程数の増加、トナー粒子同士が付着・凝集することによる粗大粒子の発生、熱によるトナーの性能低下等、様々な問題が発生する。
【００１４】
また、一度気流式粉砕機により小粒径トナーを得た後で、衝撃式粉砕機によってトナー粒子表面を球形化する方法も提案されている（例えば、特許文献３）。
【００１５】
衝撃式粉砕機ではロータとライナー間の粉砕領域にトナー粒子を通過させることで角がとれて球形化がなされる。しかしながら、球形化しても表面が鱗片状になりやすい問題があった。さらに極く小さな粒子径のトナーを球形化しようとすると、ロータ周縁の空気の層流によってトナーが弾かれ、トナー粒子がロータとライナーの間を素通りしてなかなか球形化が進まないという問題があった。
【００１６】
また、時間をかけて球形化を進めても１．５μｍ以下の超微粉が大量に発生していた。
【００１７】
超微粉が多いと非画像部にカブリが多くなるとともに、流動性の低下や帯電量が高くなることに起因して画像濃度が低下してしまう。さらに、超微粉中にはワックスや顔料等の単独の粒子が存在し、これらが感光体に付着して黒点（ＢＳ、ブラックスポット）や感光体フィルミングを発生させ、また、二成分系現像剤においてはキャリアスペントを発生させ、一成分系現像剤では現像スリーブや層厚規制ブレードでのトナー融着を発生させ、画像不良を引起こし、現像剤の寿命を短くしてしまっていた。
【００１８】
【特許文献１】特開２０００−５６２１号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８３６５号公報
【特許文献３】特開平０７−２４４３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、以上のような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる新規な粉砕装置を提供することにある。
【００２０】
また、製造コストが小さく、高画質で流動性に優れ、感光体に黒点や、フィルミングを発生させず、二成分系現像剤においてはキャリアスペントを発生させず、一成分系現像剤では現像スリーブや層厚規制ブレードでの融着を発生させず、画像特性や転写特性に優れ、寿命が長く、小粒子径で且つ円形度が高い電子写真用トナーを得ることが可能な粉砕装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、下記の技術的構成により、前述の目的を達成できたものである。
【００２２】
（１）一対のロータとライナーからなる磨砕粉砕手段と、ジェットノズルとが一体化して構成されてなることを特徴とする粉砕装置。
【００２３】
（２）一対のロータとライナーからなる磨砕粉砕手段と、ジェットノズルと衝突部材とからなる乱流発生手段とが一体化して構成されてなることを特徴とする粉砕装置。
【００２４】
（３）前記一対のロータとライナーおよびジェットノズルの少なくとも一方が、複数個配設されていることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の粉砕装置。
【００２５】
（４）前記複数個配設されているジェットノズルの先端空間域に気流調整手段を設けてなることを特徴とする前記（３）に記載の粉砕装置。
【００２６】
（５）前記気流調整手段は円筒であることを特徴とする前記（４）に記載の粉砕装置。
【００２７】
（６）前記衝突部材に近接して分級手段を設けることを特徴とする前記（２）に記載の粉砕装置。
【００２８】
（７）前記分級手段は分離ツメであることを特徴とする前記（６）に記載の粉砕装置。
【００２９】
（８）電子写真用トナーの粉砕に用いることを特徴とする前記（１）乃至（７）に記載の粉砕装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる新規な粉砕装置を提供することができる。
また、本発明によれば、製造コストが小さく、高画質で流動性に優れ、感光体に黒点や、フィルミングを発生させず、二成分系現像剤においてはキャリアスペントを発生させず、一成分系現像剤では現像スリーブや層厚規制ブレードでの融着を発生させず、画像特性や転写特性に優れ、寿命が長く、小粒子径で且つ円形度が高い電子写真用トナーを得ることが可能な粉砕装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、複数の実施例を用いて、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１および図２を用いて、実施例１について説明する。
図１は、本発明の実施例１における粉砕装置の平面断面図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図１では回転軸１０９を省略して示してある。
まず、本発明の実施例１における粉砕装置の構成を説明する。
【００３３】
１０１はロータである。本実施例では図１において時計回り方向（矢印方向）に回転するが、回転方向は変更できることが好ましい。回転速度は適宜変更できることが好ましく、２００００ｒｐｍ以下の範囲で変更できることが好ましい。また、粉砕物を効率的に粉砕、球形化するための溝を周面に設けていることが好ましい。さらに、ロータ１０１と後述の壁１０８との間隔は、任意に変更できることが好ましい。１０２は、衝突部材１０３に噴射を行うジェットノズル、１０３は、ジェットノズル１０２によって噴射された粉砕物が衝突する位置で、かつ磨砕粉砕手段（１０１／１０５）に近接して備えられる衝突部材で、本実施例では磨砕部Ｍ１の下流の位置に備えられている。衝突部材１０３は、形状（三角柱、三角錐、円錐など）、大きさの変更ができることが好ましい。また、整流板などを分級手段１０７側に備えることが好ましい。さらに、ジェットノズル１０２と衝突部材１０３との距離は変更できることが好ましい。１０５は、ロータ１０１を覆うように設けた金属、セラミック等からなるライナーである。ライナー１０５はケーシング１０６の内面に積層されており、粉砕物を粉砕、球形化するための溝を備えていることが好ましい。そして、ライナー１０５を交換したり、図示していない調節ネジによりライナー１０５の位置を調節したりすることで、ライナー１０５とロータ１０１との間隙を適宜変更できることが好ましく、１〜５ｍｍの範囲で変更できることが好ましい。なお、ライナー１０５は図面上で明確化のためにハッチングで示してある。ロータ１０１とライナー１０５は一対に設けられる。１０６はケーシング、１０７は、分離ツメや分級ロータやルーバーなどの既知の分級部材である分級手段であって、衝突部材１０３に近接して設ける。分級手段１０７は、衝突部材１０３に対する角度、距離を変更できる分離ツメであることが好ましい。これらを変更することによって、粉砕、粒子径、球形化のコントロールが可能となる。また、分離ツメ自体の形状、大きさも変更できることが好ましい。１０８は壁であって、粉砕物の粉砕、球形化をより効果的にするための溝をロータ１０１に対する面に備えることが好ましい。Ｃは、粉砕物同士の衝突による二次粉砕が起こりうる空間である二次粉砕部、１１０は粉砕物入口、Ｍ１は、ロータ１０１と壁１０８とが粉砕物を磨砕粉砕しうる空間である磨砕部、Ｍ２は、ロータ１０１とライナー１０５とが粉砕物を磨砕粉砕、球形化する空間である磨砕部、Ｑは回収スペースである。図２にある１０９は、ロータ１０１の回転軸である。
【００３４】
ジェットノズル１０２と衝突部材１０３とは、ジェットノズル１０２から噴射した高圧空気を衝突部材１０３に衝突させて乱流を発生させる乱流発生手段（１０２／１０３）を構成する。
なお、乱流発生手段はこの構成に限られず、例えば複数のジェットノズルを組み合わせたり、ジェットノズルと格子などを用いたりしてもよい。
また、ジェットノズル１０２と衝突部材１０３とは、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて衝突部材粉砕する衝突部材粉砕手段（１０２／１０３）をも構成する。
ロータ１０１と壁１０８とは、磨砕部Ｍ１で粉砕物を磨砕粉砕する磨砕粉砕手段（１０１／１０８）を構成する。
一対のロータ１０１とライナー１０５とは、磨砕部Ｍ２で粉砕物を磨砕粉砕する磨砕粉砕手段（１０１／１０５）を構成する。
ロータ１０１とジェットノズル１０２とは、ロータ１０１の回転により生じた層流にジェットノズル１０２の噴射気流をあてることで、粉砕物同士を衝突させて二次粉砕する二次粉砕手段（１０１／１０２）を構成する。
本実施例では、一対のロータ１０１とライナー１０５からなる磨砕粉砕手段（１０１／１０５）と、ジェットノズル１０２と衝突部材１０３とからなる乱流発生手段（１０２／１０３）とが一体化して構成されてなる。
【００３５】
次に、本発明の実施例１における粉砕装置の動作を説明する。
【００３６】
まず、粉砕物入口１１０からトナーなどの粉砕物を入れるとともに、ジェットノズル１０２から高圧空気を噴射し、粉砕物と高圧空気を合わせて噴射する（噴射工程）。
なお、粉砕物と高圧空気は必ずしも合わせて噴射する必要はなく、ジェットノズル１０２からは空気のみを噴射し、粉砕物は他の方法によって送ってもよい。
【００３７】
そして、粉砕物が狭い空間である磨砕部Ｍ１を高速通過する。
【００３８】
その際、粉砕物とロータ１０１もしくは壁１０８との接触等が発生する場合には粉砕物が粉砕されることもある（磨砕粉砕工程）。
【００３９】
次に、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて、細かく粉砕する（衝突部材粉砕工程）。
なお、このとき形状は角ばっていることが多い。
また、それとともに高圧空気をも衝突部材１０３に衝突させて、乱流を発生させる。
この乱流は、ジェットノズル１０２からの噴射気流を衝突部材１０３に衝突させて発生させているので、一般的にロータ１０１の回転によって生じる空気の流れ（層流）よりも強い。
そしてこの乱流は、装置の位置関係、ジェットノズルからの噴射の余力等によって、ロータ１０１とライナー１０５からなる磨砕粉砕手段（１０１／１０５）へ送られ、その間隙である磨砕部Ｍ２へ押し込まれ、間挿される。
【００４０】
そして、分級手段１０７によって簡単な分級を行う（分級工程）。
所望の大きさを超える粉砕物は乱流とともに磨砕部Ｍ２へ押し込まれ、所望の大きさ以下の粉砕物は回収スペースＱへ送られて回収される。
【００４１】
なお、回収された粉砕物は分級装置等によりさらに細かく分級することがより好ましい。
【００４２】
次に、磨砕部Ｍ２で乱流を用いて粉砕物を磨砕粉砕する（乱流磨砕粉砕工程）。
ロータ１０１の周縁ではその回転によって層流が発生するが、本実施例では粉砕物とともに送られた乱流がその層流を壊すので、極く小さな粒子径の粉砕物でも層流に弾かれることなく、ロータ１０１もしくはライナー１０５と効率的に接触し、十分に小粒子径化および球形化がなされる。
【００４３】
そして、磨砕部Ｍ２で粉砕および球形化された粉砕物がロータ１０１の回転に沿って二次粉砕部Ｃに戻り、再び各ステップで粉砕、球形化される。
このとき、衝突部材１０３の近辺では乱流によって壊されていた層流もロータ１０１の回転により徐々に回復される。磨砕部Ｍ２を通り抜けて二次粉砕部Ｃに戻る近辺では再び層流が形成されていることが好ましい。
【００４４】
ここで、粉砕物同士の衝突による二次粉砕について説明する。
【００４５】
ジェットノズル１０２から噴射された粉砕物と、磨砕部Ｍ２で小粒子径化および球形化されて二次粉砕部Ｃに戻ってきた粉砕物とが二次粉砕部Ｃで衝突した場合には、粉砕物同士の衝突により粉砕物が二次粉砕される（二次粉砕工程）。
【００４６】
このとき、ロータ１０１の周縁で層流が形成されていたほうが、効率的に二次粉砕が発生するので都合がよい。
すなわち、磨砕部Ｍ２の末端部で乱流が消滅し、ロータ１０１の回転によって再び層流が形成されていれば、二次粉砕はジェットノズルからの層流とロータ１０１の回転による層流との層流同士の衝突で発生するので、乱流と層流との衝突の場合よりも、粉砕物の衝突が頻繁かつ定量的に起こり二次粉砕による小粒子径化、球形化が促進される。
【００４７】
衝突部材粉砕工程の前に二次粉砕工程を有することで、粒子径の大きな粒子と分級手段１０７によって分級された粒子径の大きな粒子とについて、二次粉砕を行うことができる。
【００４８】
なお、この二次粉砕は複数回発生してもよい。
【００４９】
以上説明したように、本実施例によれば、ロータ１０１の回転によって生じる層流を、ロータ１０１の速度や大きさを変えることにより、不都合なときには壊し、必要なときには形成させることができるので、従来の、一度気流式粉砕機により小粒径トナーを得た後で、衝撃式粉砕機によってトナー粒子表面を球形化する方法よりも効果的に粉砕物の小粒子径化、球形化をなすことができる。
【００５０】
また、ロータ１０１、ジェットノズル１０２、衝突部材１０３のそれぞれに、乱流発生手段（１０２／１０３）、衝突部材粉砕手段（１０２／１０３）、磨砕粉砕手段（１０１／１０８）、磨砕粉砕手段（１０１／１０５）、二次粉砕手段（１０１／１０２）などのうちの複数の役割を兼ねさせることで、装置を小型化し、コストを削減することができる。
【００５１】
（実施例２）
次に、図３を用いて実施例２について説明する。
【００５２】
図３は、本発明の実施例２における粉砕装置の平面断面図である。なお、図３ではロータの回転軸を省略して示してある。
まず、本発明の実施例２における粉砕装置の構成を説明する。
なお、実施例１と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
１０１ａ、１０１ｂは、回転する２個のロータである。本実施例ではロータ１０１ａは図３において時計回り方向（矢印方向）に、ロータ１０１ｂは反時計回り方向（矢印方向）に回転するが、回転方向はそれぞれ変更できることが好ましい。さらに、ロータ１０１ａとロータ１０１ｂとの間隔は、任意に変更できることが好ましい。その他実施例１のロータ１０１と同様である。１０５ａ、１０５ｂは、ロータ１０１ａ、１０１ｂをそれぞれ覆うように設けたライナーである。そして、ライナー１０５ａ、１０５ｂを交換したり、図示していない調節ネジによりライナー１０５ａ、１０５ｂの位置を調節したりすることで、ライナー１０５ａ、１０５ｂとロータ１０１ａ、１０１ｂとの隙間を適宜変更できることが好ましく、１〜５ｍｍ幅で変更できることが好ましい。その他実施例１のライナー１０５と同様である。１０７ａ、１０７ｂは分級手段であって、実施例１の分級手段１０７と同様である。Ｍ３は、ロータ１０１ａとロータ１０１ｂとが粉砕物を磨砕粉砕、球形化する磨砕部である。本実施例における衝突部材１０３は、磨砕部Ｍ３の下流の位置に備えられている。
【００５４】
ロータ１０１ａとロータ１０１ｂとは、磨砕部Ｍ３で粉砕物を磨砕粉砕する磨砕粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ）を構成する。
ロータ１０１ａとライナー１０５ａ、ロータ１０１ｂとライナー１０５ｂは、磨砕部Ｍ２で粉砕物を磨砕粉砕する磨砕粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０５ａ／１０５ｂ）を構成する。
ロータ１０１ａ、１０１ｂとジェットノズル１０２とは、ロータ１０１ａ、１０１ｂの層流にジェットノズル１０２の噴射気流をあてることで、粉砕物同士を衝突させて二次粉砕する二次粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０２）を構成する。
本実施例では、一対のロータとライナーが、２個配設されている。
【００５５】
次に、本発明の実施例２における粉砕装置の動作を説明する。
【００５６】
なお、実施例１と同様の動作については、詳細な説明を省略する。
まず、ジェットノズル１０２からトナーなどの粉砕物とともに高圧空気を噴射する（噴射工程）。
【００５７】
そして、粉砕物が狭い空間である磨砕部Ｍ３を高速通過する。
【００５８】
その際、粉砕物とロータ１０１ａもしくはロータ１０１ｂとの接触等が発生する場合には粉砕物が粉砕されることもある（磨砕粉砕工程）。
【００５９】
２つのロータ１０１ａ、１０１ｂを回転させることで、処理速度を向上させ、粉砕物をより細かく粉砕、球形化することができる。
【００６０】
次に、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて、細かく粉砕する（衝突部材粉砕工程）。
また、それとともに空気をも衝突部材１０３に衝突させて、乱流を発生させる。
【００６１】
そして、分級手段１０７ａ、１０７ｂによって簡単な分級を行う（分級工程）。
【００６２】
次に、磨砕部Ｍ２で乱流を用いて粉砕物を磨砕粉砕する（乱流磨砕粉砕工程）。
ロータ１０１ａ、１０１ｂの周縁ではその回転によって層流が発生するが、本実施例では粉砕物とともに送られた乱流がその層流を壊すので、極く小さな粒子径の粉砕物でも層流に弾かれることなく、ロータ１０１ａ、１０１ｂもしくはライナー１０５ａ、１０５ｂと効率的に接触し、十分に小粒子径化および球形化がなされる。
【００６３】
そして、磨砕部Ｍ２で粉砕および球形化された粉砕物がロータ１０１ａ、１０１ｂの回転に沿って二次粉砕部Ｃに戻り、再び各ステップで粉砕、球形化される。
【００６４】
このとき、衝突部材１０３の近辺では乱流によって壊されていた層流もロータ１０１ａ、１０１ｂの回転により徐々に回復される。磨砕部Ｍ２を通り抜けて二次粉砕部Ｃに戻る近辺では再び層流が形成されていることが好ましい。
【００６５】
ここで、粉砕物同士の衝突による複雑な二次粉砕について説明する。
【００６６】
本実施例では、二次粉砕部Ｃでは、ジェットノズル１０２から噴射された粉砕物と磨砕部Ｍ２から戻ってきた粉砕物とが衝突するだけでなく、ロータ１０１ａの回転に沿って戻ってきた粉砕物と、ロータ１０１ｂの回転に沿って戻ってきた粉砕物との間でも衝突が発生し、複雑な二次粉砕がなされる。実施例１よりもさらに細かく粉砕物を二次粉砕するとともに粉砕物の球形化を促す（複雑な二次粉砕工程）。
【００６７】
詳細な理由は判明していないが、大きさの異なる粒子を複雑に衝突させることで、より効果的に粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる。
このとき、ロータ１０１ａ、１０１ｂの周縁で層流が形成されていたほうが、効率的に二次粉砕が発生するので都合がよい。
【００６８】
なお、この複雑な二次粉砕は複数回発生してもよい。
【００６９】
以上説明したように、本実施例によれば、ロータ１０１ａ、１０１ｂの回転によって生じる層流を、ロータ１０１ａ、１０１ｂの速度や大きさを変えることにより、不都合なときには壊し、必要なときには形成させることができるので、効果的に粉砕物の小粒子径化、球形化をなすことができる。
【００７０】
また、ロータ１０１ａ、１０１ｂ、ジェットノズル１０２、衝突部材１０３のそれぞれに、乱流発生手段（１０２／１０３）、衝突部材粉砕手段（１０２／１０３）、磨砕粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ）、磨砕粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０５ａ／１０５ｂ）、二次粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０２）などのうちの複数の役割を兼ねさせることで、装置を小型化し、コストを削減することができる。
【００７１】
（実施例３）
次に、図４を用いて実施例３について説明する。
【００７２】
図４は、本発明の実施例３における粉砕装置の平面断面図である。図４ではロータの回転軸を省略して示してある。
まず、本発明の実施例３における粉砕装置の構成を説明する。
なお、実施例１、実施例２と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
１０２ａ、１０２ｂは、衝突部材１０３に噴射を行うジェットノズルであって、互いに噴射気流を交差させる２個配設されているジェットノズルである。１０４は、気流を調整するための気流調整手段であって、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂの先端空間域に設けられる。気流調整手段１０４は、円筒、楕円筒、卵型筒、菱形筒などの固定部材とすることで、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂの噴射口周りには空間を設け、かつジェットノズル１０２ａ、１０２ｂの噴射方向で交差部Ｋに近接して噴射気流と接点を有するように備えることが好ましい。本実施例では円筒としている。Ｋは、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂの噴射気流が互いに交差する交差部である。交差部Ｋは二次粉砕部Ｃに重複または近接して設ける。
【００７４】
ジェットノズル１０２ａとジェットノズル１０２ｂとは、複数のジェットノズルからの噴射気流を交差させて粉砕物を粉砕するカウンター粉砕手段（１０２ａ／１０２ｂ）を構成する。
ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂと衝突部材１０３とは、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂの噴射した空気を衝突部材１０３に衝突させて乱流を発生させる乱流発生手段（１０２ａ／１０２ｂ／１０３）を構成する。
なお、乱流発生手段はこの構成に限られず、例えば複数のジェットノズルを組み合わせたり、ジェットノズルと格子などを用いたりしてもよい。
また、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂと衝突部材１０３とは、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて衝突部材粉砕する衝突部材粉砕手段（１０２ａ／１０２ｂ／１０３）をも構成する。
ロータ１０１ａ、１０１ｂとジェットノズル１０２ａ、１０２ｂとは、ロータ１０１ａ、１０１ｂの層流にジェットノズル１０２ａ、１０２ｂの噴射気流をあてることで、粉砕物同士を衝突させて二次粉砕する二次粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０２ａ／１０２ｂ）を構成する。
本実施例では、一対のロータとライナーおよびジェットノズルの両方が、２個配設されている。
【００７５】
次に、本発明の実施例３における粉砕装置の動作を説明する。
【００７６】
なお、実施例１、実施例２と同様の動作については、詳細な説明を省略する。
まず、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂからトナーなどの粉砕物とともに高圧空気を噴射する（噴射工程）。
【００７７】
そして、２個のジェットノズル１０２ａ、１０２ｂからの噴射気流を交差させて、交差部Ｋで粉砕物を粉砕する（カウンター粉砕工程）。
詳細な理由は判明していないが、交差部Ｋを二次粉砕部Ｃに重複または近接して設けることで、より効果的に粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる。
【００７８】
また、気流調整手段１０４を備えることで気流を調整し、より効果的にカウンター粉砕工程を発生させることができる。
【００７９】
そして、粉砕物が狭い空間である磨砕部Ｍ３を高速通過する。
【００８０】
その際、粉砕物とロータ１０１ａもしくはロータ１０１ｂとの接触等が発生する場合には粉砕物が粉砕されることもある（磨砕粉砕工程）。
【００８１】
次に、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて、細かく粉砕する（衝突部材粉砕工程）。
また、それとともに空気をも衝突部材１０３に衝突させて、乱流を発生させる。
【００８２】
そして、分級手段１０７ａ、１０７ｂによって簡単な分級を行う（分級工程）。
【００８３】
次に、磨砕部Ｍ２で乱流を用いて粉砕物を磨砕粉砕する（乱流磨砕粉砕工程）。
ロータ１０１ａ、１０１ｂの周縁ではその回転によって層流が発生するが、本実施例では粉砕物とともに送られた乱流がその層流を壊すので、極く小さな粒子径の粉砕物でも層流に弾かれることなく、ロータ１０１ａ、１０１ｂもしくはライナー１０５ａ、１０５ｂと効率的に接触し、十分に小粒子径化および球形化がなされる。
【００８４】
そして、磨砕部Ｍ２で粉砕および球形化された粉砕物がロータ１０１ａ、１０１ｂの回転に沿って二次粉砕部Ｃに戻り、て再び各ステップで粉砕、球形化される。
【００８５】
ここで、粉砕物同士の衝突による複雑な二次粉砕について説明する。
【００８６】
本実施例では、実施例２と同様に、二次粉砕部Ｃで粉砕物と粉砕物とが衝突を起こし、細かく粉砕物を粉砕するとともに粉砕物の球形化を促す（複雑な二次粉砕工程）。
【００８７】
衝突部材粉砕工程の前に二次粉砕工程を有することで、衝突部材粉砕工程を経る前の粒子径の大きな粒子と分級手段１０７ａ、１０７ｂによって分級された粒子径の大きな粒子とについて二次粉砕を行うことができる。
【００８８】
なお、この複雑な二次粉砕は複数回発生してもよい。
【００８９】
以上説明したように、本実施例によれば、ロータ１０１ａ、１０１ｂの回転によって生じる層流を、ロータ１０１ａ、１０１ｂの速度や大きさを変えることにより、不都合なときには壊し、必要なときには形成させることができるので、効果的に粉砕物の小粒子径化、球形化をなすことができる。
【００９０】
また、ロータ１０１ａ、１０１ｂ、ジェットノズル１０２ａ、１０２ｂ、衝突部材１０３のそれぞれに、乱流発生手段（１０２ａ／１０２ｂ／１０３）、衝突部材粉砕手段（１０２ａ／１０２ｂ／１０３）、磨砕粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０５ａ／１０５ｂ）、二次粉砕手段（１０１ａ／１０１ｂ／１０２ａ／１０２ｂ）などのうちの複数の役割を兼ねさせることで、装置を小型化し、コストを削減することができる。
また、カウンター粉砕工程と衝突部材粉砕工程とを組み合わせ、さらに乱流磨砕粉砕工程を有することで、粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる。
【００９１】
（実施例４）
図５および図６を用いて、実施例４について説明する。
【００９２】
図５は、本発明の他の実施例における粉砕装置の平面断面図、図６は、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。図５ではロータの回転軸を省略して示してある。
まず、本発明の実施例４における粉砕装置の構成を説明する。
【００９３】
１０１ａ〜１０１ｄは、回転する４個のロータである。本実施例ではロータ１０１ａ〜１０１ｄはすべて時計回りに回転するが、回転方向はそれぞれ変更できることが好ましい。さらに、ロータ１０１ａ〜１０１ｄ相互の間隔は、任意に変更できることが好ましい。その他実施例１のロータ１０１と同様である。１０２ａ〜１０２ｄは、衝突部材１０３に噴射を行うジェットノズルである。１０３は、八角柱などの衝突部材、１０５ａ〜１０５ｄは、ロータ１０１ａ〜１０１ｄをそれぞれ覆うように設けたライナーである。その他実施例１のライナー１０５と同様である。図６の１０９ａ、１０９ｂはロータ１０１ａ、１０１ｂの回転軸である。
本実施例では、ロータ１０１ａ〜１０１ｄを四方に配置し、ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄをロータ１０１ａ〜１０１ｄそれぞれの間隙から中央を向くように配置する。
すなわち、ジェットノズル１０２ａを１２時の方向とすると、ジェットノズル１０２ｂは３時の方向、ジェットノズル１０２ｃは６時の方向、ジェットノズル１０２ｄは９時の方向となり、ロータ１０１ｂは１時半の方向、ロータ１０１ｃは４時半の方向、ロータ１０１ｄは７時半の方向、ロータ１０１ａは１０時半の方向に配置する。
回収スペースＱは衝突部材１０３の上方に設置され、図示しない分級手段により一定の大きさ以下の粉砕物を吸い込むように構成されている。なお、さらに分級装置等を備えていることが好ましい。
なお、回収スペースＱは必ずしも中央に設ける必要はなく、磨砕部Ｍ２付近や二次粉砕部付近に設けてもよい。
【００９４】
ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄと衝突部材１０３とは、ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄの噴射する空気を衝突部材１０３に衝突させて乱流を発生させる乱流発生手段（１０２ａ〜１０２ｄ／１０３）を構成する。
なお、乱流発生手段はこの構成に限られず、例えば複数のジェットノズルを組み合わせたり、ジェットノズルと格子などを用いたりしてもよい。
また、ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄと衝突部材１０３とは、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて衝突部材粉砕する衝突部材粉砕手段（１０２ａ〜１０２ｄ／１０３）をも構成する。
ロータ１０１ａ〜１０１ｄは、ロータ１０１ａ〜１０１ｄ相互の間の磨砕部Ｍ３で粉砕物を磨砕粉砕する磨砕粉砕手段（１０１ａ〜１０１ｄ）を構成する。
ロータ１０１ａ〜１０１ｄとライナー１０５ａ〜１０５ｄとは、磨砕部Ｍ２で粉砕物を磨砕粉砕する磨砕粉砕手段（１０１ａ〜１０１ｄ／１０５ａ〜１０５ｄ）を構成する。
ロータ１０１ａ〜１０１ｄとジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄとは、ロータ１０１ａ〜１０１ｄの層流にジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄの噴射気流をあてることで、粉砕物同士を衝突させて二次粉砕する二次粉砕手段（１０１ａ〜１０１ｄ／１０２ａ〜１０２ｄ）を構成する。
本実施例では、一対のロータとライナーおよびジェットノズルの両方が、４個配設されている。
【００９５】
次に、本発明の実施例４における粉砕装置の動作を説明する。
なお、実施例１、実施例２、実施例３と同様の動作については、詳細な説明を省略する。
まず、ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄからトナーなどの粉砕物とともに高圧空気を噴射する（噴射工程）。
【００９６】
そして、粉砕物が狭い空間である磨砕部Ｍ３を高速通過する。
【００９７】
その際、粉砕物とロータ１０１ａ〜１０１ｄとの接触等が発生する場合には粉砕物が粉砕されることもある（磨砕粉砕工程）。
一対のロータとライナーおよびジェットノズルの両方が、４個配設されていることで、処理速度を向上させることができる。
【００９８】
次に、粉砕物を衝突部材１０３に衝突させて、細かく粉砕する（衝突部材粉砕工程）。
【００９９】
また、それとともに空気をも衝突部材１０３に衝突させて、乱流を発生させる。
【０１００】
そして、不図示の分級手段によって簡単な分級を行う（分級工程）。
所望の大きさを超える粉砕物はそのまま磨砕部Ｍ２へ押し込まれて、所望の大きさ以下の粉砕物は回収スペースＱへ吸い込まれて回収される。
【０１０１】
なお、回収された粉砕物は分級装置等によりさらに細かく分級することがより好ましい。
【０１０２】
次に、粉砕物が狭い空間である磨砕部Ｍ３のいずれかを通過する。
このとき粉砕物は、ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄからの噴射気流の上方または下方を、乱流によって逆進する。
【０１０３】
粉砕物とロータ１０１ａ〜１０１ｄとの接触等が発生する場合には粉砕物が粉砕されることもある（磨砕粉砕工程）。
【０１０４】
次に、逆進してきた粉砕物が乱流とともに磨砕部Ｍ２へ押し込まれ、乱流を用いて磨砕粉砕される（乱流磨砕粉砕工程）。
【０１０５】
ロータ１０１ａ〜１０１ｄの周縁ではその回転によって層流が発生するが、本実施例では粉砕物とともに送られた乱流が当該層流を壊すので、極く小さな粒子径の粉砕物でも層流に弾かれることなく、ロータ１０１ａ〜１０１ｄまたはライナー１０５ａ〜１０５ｄと効率的に接触し、十分に小粒子径化および球形化がなされる。
【０１０６】
そして、磨砕部Ｍ２で粉砕および球形化された粉砕物がロータ１０１ａ〜１０１ｄの回転に沿って二次粉砕部Ｃに戻り、再び各ステップで粉砕、球形化される。
【０１０７】
ここで、二次粉砕について説明する。
【０１０８】
ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄから噴射された粉砕物と、磨砕部Ｍ２から戻ってきた粉砕物とが、二次粉砕部Ｃで衝突した場合には、粉砕物同士の衝突により粉砕物が二次粉砕される（二次粉砕工程）。
【０１０９】
なお、この二次粉砕は複数回発生してもよい。
【０１１０】
以上説明したように、本実施例によれば、ロータ１０１ａ〜１０１ｄの回転によって生じる層流を、ロータ１０１ａ〜１０１ｄの速度や大きさを変えることにより、不都合なときには壊し、必要なときには形成させることができるので、効果的に粉砕物の小粒子径化、球形化をなすことができる。
【０１１１】
また、ロータ１０１ａ〜１０１ｄ、ジェットノズル１０２ａ〜１０２ｄ、衝突部材１０３のそれぞれに、乱流発生手段（１０２ａ〜１０２ｄ／１０３）、衝突部材粉砕手段（１０２ａ〜１０２ｄ／１０３）、磨砕粉砕手段（１０１ａ〜１０１ｄ／１０５ａ〜１０５ｄ）、二次粉砕手段（１０１ａ〜１０１ｄ／１０２ａ〜１０２ｄ）などのうちの複数の役割を兼ねさせることで、装置を小型化し、コストを削減することができる。
【０１１２】
以上のように、本発明によれば、熱処理等をすることなく、粉砕物を小粒子径で且つ円形度の高い状態に粉砕できる粉砕装置を得ることができる。
さらに、本発明の粉砕装置を電子写真用トナーの粉砕に用いることで、本発明の粉砕装置を備えた電子写真用トナーの製造システムを得ることができる。
そして、これを用いて電子写真用トナーを得ることができる。
この電子写真用トナーは、高画質で流動性に優れ、感光体に黒点や、フィルミングを発生させず、二成分系現像剤においてはキャリアスペントを発生させず、一成分系現像剤においては現像スリーブや層厚規制ブレードに融着を発生させず、小粒子径で且つ円形度が高くて、画像特性や転写特性の優れた、製造コストの小さい、電子写真用トナーとなる。
なお、本発明の粉砕装置は、実施例に限定されるものではない。
また、本発明の粉砕装置は、電子写真用トナーの製造だけでなく、食品、化粧品、薬品、金属、樹脂など、業界を問わずさまざまな分野で用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施例１における粉砕装置の平面断面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図３】本発明の実施例２における粉砕装置の平面断面図
【図４】本発明の実施例３における粉砕装置の平面断面図
【図５】本発明の実施例４における粉砕装置の平面断面図
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図
【符号の説明】
【０１１４】
１０１  ロータ
１０２  ジェットノズル
１０３  衝突部材
１０４  気流調整手段
１０５  ライナー
１０６  ケーシング
１０７  分級手段
１０８  壁
１０９  回転軸
１１０  粉砕物入口
Ｃ  二次粉砕部
Ｋ  交差部
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３  磨砕部
Ｑ  回収スペース
【図１】
2006320802.tif 000003
【図２】
2006320802.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006320802.tif 000006
【図５】
2006320802.tif 000007
【図６】
2006320802.tif 000008