(57)【要約】【課題】小粒径のトナーを製造した場合でも良好な収率を示すトナー用分級装置及びトナーの製造方法を提供する。【解決手段】分級ローターを備えるトナー用分級装置であって、分級ローターは分級ローターの回転中心側から外周側へと延びる複数の羽根を有し、複数の羽根は互いに所定の間隔を設けて配置され、間隔が分級ローターの回転中心領域に向けた開口部を形成し、羽根は分級ローターの回転中心側端部から外周側端部に向かうに従い分級ローターの回転方向に対して上流側となるように設けられ、羽根は屈曲部を有し、分級ローターの回転軸に垂直な方向に分級ローターを切断した際の横断面において、羽根の形状が所定の関係式を満足するトナー用分級装置、及び該トナー用分級装置を用いて被分級粒子の分級処理を行う分級工程を有するトナーの製造方法である。【選択図】図１
2022001934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分級ローターを備えるトナー用分級装置であって、
該分級ローターは、該分級ローターの回転中心側から外周側へと延びる複数の羽根を有し、
該複数の羽根は、互いに所定の間隔を設けて配置され、
該間隔が、該分級ローターの回転中心領域に向けた開口部を形成し、
該羽根は、該分級ローターの回転中心側端部から外周側端部に向かうに従い、該分級ローターの回転方向に対して上流側となるように設けられ、
該羽根は、屈曲部を有し、
該分級ローターの回転軸に垂直な方向に、該分級ローターを切断した際の横断面において、
（ｉ）該分級ローターの回転中心と該羽根の回転中心側端部とを結ぶ直線と、該羽根の該回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、がなす角θ１が、３０°〜６５°であり、
（ｉｉ）該分級ローターの回転中心から該羽根の外周側端部までの距離をＬ１、該分級ローターの回転中心から該羽根の回転中心側端部までの距離をＬ２、該分級ローターの回転中心から該羽根の該屈曲部までの距離をＬ３としたとき、下記式を満たし、
０．６５≦（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）≦０．８５
（ｉｉｉ）該羽根の回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、該羽根の該屈曲部と該羽根の該外周側端部とを結ぶ直線とがなす角θ２が、５°〜２５°であり、
（ｉｖ）該θ１と該θ２との合計が、５５°〜８５°である
ことを特徴とする、トナー用分級装置。
【請求項２】
前記θ１と前記θ２との合計が、６５°〜８５°である、請求項１に記載のトナー用分級装置。
【請求項３】
本体ケーシングと、
前記分級ローターの少なくとも一部が覆われた状態で設置されている案内手段と、
被分級粒子を導入するために、該本体ケーシングの側面に形成された、被分級粒子投入口及び該被分級粒子投入口を有する被分級粒子供給手段と、
微粉が除かれた分級粒子を該本体ケーシング外に排出するために、該本体ケーシングの側面に形成された微粉排出口及び分級粒子抜取り口と、
該本体ケーシング内に、中心回転軸に取り付けられた回転体であって該回転体の該分級ローター側側面に分散ハンマーを有する分散ローターと、
をさらに有する、請求項１又は２に記載のトナー用分級装置。
【請求項４】
前記分散ローターの周囲に間隔を保持して固定配置されているライナーをさらに有する、請求項３に記載のトナー用分級装置。
【請求項５】
前記ライナーの、前記分散ローターに対向する表面に、溝が設けられている、請求項４に記載のトナー用分級装置。
【請求項６】
トナー用分級装置を用いて被分級粒子の分級処理を行う分級工程を有するトナーの製造方法であって、
該トナー用分級装置が、
分級ローターを備えるトナー用分級装置であって、
該分級ローターは、該分級ローターの回転中心側から外周側へと延びる複数の羽根を有し、
該複数の羽根は、互いに所定の間隔を設けて配置され、
該間隔が、該分級ローターの回転中心領域に向けた開口部を形成し、
該羽根は、該分級ローターの回転中心側端部から外周側端部に向かうに従い、該分級ローターの回転方向に対して上流側となるように設けられ、
該羽根は、屈曲部を有し、
該分級ローターの回転軸に垂直な方向に、該分級ローターを切断した際の横断面において、
（ｉ）該分級ローターの回転中心と該羽根の回転中心側端部とを結ぶ直線と、該羽根の該回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、がなす角θ１が、３０°〜６５°であり、
（ｉｉ）該分級ローターの回転中心から該羽根の外周側端部までの距離をＬ１、該分級ローターの回転中心から該羽根の回転中心側端部までの距離をＬ２、該分級ローターの回転中心から該羽根の該屈曲部までの距離をＬ３としたとき、下記式を満たし、
０．６５≦（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）≦０．８５
（ｉｉｉ）該羽根の回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、該羽根の該屈曲部と該羽根の該外周側端部とを結ぶ直線とがなす角θ２が、５°〜２５°であり、
（ｉｖ）該θ１と該θ２との合計が、５５°〜８５°である
ことを特徴とする、トナーの製造方法。
【請求項７】
前記θ１と前記θ２との合計が、６５°〜８５°である、請求項６に記載のトナーの製造方法。
【請求項８】
前記トナー用分級装置が、
本体ケーシングと、
前記分級ローターの少なくとも一部が覆われた状態で設置されている案内手段と、
被分級粒子を導入するために、該本体ケーシングの側面に形成された、被分級粒子投入口及び該被分級粒子投入口を有する被分級粒子供給手段と、
微粉が除かれた分級粒子を該本体ケーシング外に排出するために、該本体ケーシングの側面に形成された微粉排出口及び分級粒子抜取り口と、
該本体ケーシング内に、中心回転軸に取り付けられた回転体であって該回転体の該分級ローター側側面に分散ハンマーを有する分散ローターと、
をさらに有する、請求項６又は７に記載のトナーの製造方法。
【請求項９】
前記分散ローターの周囲に間隔を保持して固定配置されているライナーをさらに有する、請求項８に記載のトナーの製造方法。
【請求項１０】
前記ライナーの、前記分散ローターに対向する表面に、溝が設けられている、請求項９に記載のトナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式、トナージェット方式に用いられるトナー用分級装置及びトナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式のフルカラー複写機が広く普及し、印刷市場への適用も始まっている。印刷市場では、幅広いメディア（紙種）に対応しながら、高速、高画質、高い生産性が要求されるようになってきている。トナーにおいては、小粒径かつ粒度分布がシャープなトナーによる帯電性の安定化などにより、現像性や転写性が安定化し、高画質化を図ることができる。
一般的なトナーの製造方法の一つとして、溶融混練粉砕法が知られている。溶融混練粉砕法によるトナー粒子の製造方法の具体例としては次のようなものである。結着樹脂、着色剤、離型剤などのトナー原料を溶融混練し、冷却固化した後、混練物を粉砕手段により微細化しトナー粒子を得る。その後必要に応じて、所望の粒度分布に分級したり、熱処理によるトナー粒子の球形化により円形度を調整したり、無機微粒子などの流動化剤を添加したりして、トナーを製造する。
【０００３】
混練物の粉砕手段として各種粉砕装置が用いられるが、被粉砕物の投入口および排出口を有するケーシング内に、中心回転軸に支持され、外周面に複数の凸部と凹部とを有する回転子と、この回転子の外側に、この回転子の外周面と所定の間隙を設けて配置され、その内周面に複数の凸部と凹部とを有する固定子とを備え、投入口から排出口を流れる気流にのって回転子と固定子とが対抗する処理部を被粉砕物が通過する際に、回転子もしくは固定子の凸部もしくは凹部に衝突することで被粉砕物を粉砕する機械式粉砕装置（特許文献１）などが知られている。
また、粉砕装置により所望の粒径まで粉砕された粉砕物中には、粉砕工程中に発生する微粉が混入している。この微粉はトナー中に存在しているとかぶりなどの電子写真プロセス上の課題となるため、分級処理によって除去することが一般的である。
分級装置を用いた分級処理を有するトナーの製造方法としては、コアンダ効果を利用した気流式分級装置を用いたトナーの製造方法（特許文献２）や、遠心式風力分級機を用いたトナーの製造方法（特許文献３）などが知られている。
【０００４】
遠心式風力分級機を用いる場合、被分級粒子であるトナー原料の混練物の粉砕物は、分級ローター外周側から内側に向かう気流により、投入口から分級ローター外周近傍に搬送され、分級ローター外周において、分級ローターの回転により遠心力を付与される。被分級粒子に働く遠心力は分級ローター外側に向かう力であり粒子の重量に比例するため、被分級粒子中の微粉に働く遠心力は分級ローター外周側から内側に向かう気流によって与えられる抗力よりも小さい。そのため、分級ローターの羽根と羽根の間を通過し分級ローターの内側と連通した微粉回収手段により回収され、被分級粒子から微粉を除去された分級物は分級ローター外側に配置された分級物回収手段により回収することで分級される。
また、同一円周上に一定の間隔で並んだ複数の羽根を有し、個々の羽根が分級ローターの中心と羽根の先端とを結ぶ直線に対して２０°〜６５°の角度θをなすようにして配置されている分級手段を用いるトナーの製造方法も提案されている（特許文献４）。該製造方法に用いられる分級手段においては、高速で回転する分級ローターの外側から羽根と羽根の間に入り込む空気が、回転中心方向に向かう成分と、分級ローターの外側に弾き出される成分に分かれることにより渦を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３７８１６号公報
【特許文献２】特開２００１−２０１８９０号公報
【特許文献３】特開２００８−２６４５７号公報
【特許文献４】特開２０１０−１６０３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、分級処理は被分級粒子に働く抗力と遠心力のバランスを調整することで行われる。しかし、分級装置内の気流の乱れ、被分級粒子同士の凝集、被分級粒子が分級ローターに近づく際の速度のばらつきや分級ローターの羽根と羽根の間に渦が発生することなどの要因から、本来微粉として取り込まれるべきでない粒子も誤吸引して除去してしまう場合がある。被分級粒子の平均粒径と、分級工程によって除去されるべき粒子である微粉の粒径が近くなるほど、該誤吸引による除去の比率が大きくなるため、トナーを小粒径化すると分級工程の収率が低下してしまうことが確認された。
また、特許文献４に記載のトナーの製造方法において発生する渦は羽根に沿う形状で発生するものと考えられる。なす角θが存在する場合は、前述の放射状の直線上に配置されている分級ローターよりも渦が分級ローターの外側で発生するために、前記被分級粒子の誤吸引の比率が小さくなり収率が良化することが確認された。しかし、なす角θが大きくなりすぎると、分級ローターの内側の羽根と羽根の間隔が狭くなりすぎるために、微粉も通過しにくくなり、十分な微粉除去ができないことも確認された。
【０００７】
上述の通り、高画質化のためにトナーの小粒径化が求められている。トナー原料の混合物を溶融混練した後の、粉砕工程によって得られる粉砕物の粒径が、最終的に得られるトナーの粒径に対して支配的である。このため、トナー小粒径化のためには粉砕物を小粒径化しなければならない。分級工程は電子写真プロセス上の課題要因となりうる微粉の除去を行う工程である。しかし、トナーを小粒径化すると、粉砕物の平均粒径と分級工程によって除去されるべき粒子である微粉の粒径とが近くなってしまう。そのため、トナーとして適当な粒径であるため除去すべきでない粒子も一部微粉として除去されてしまうため収率が低下してしまうという問題がある。
本開示は、上記の問題点を解決し、小粒径のトナーを製造した場合でも、良好な収率を示すトナー用分級装置及びトナーの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、
分級ローターを備えるトナー用分級装置であって、
該分級ローターは、該分級ローターの回転中心側から外周側へと延びる複数の羽根を有し、
該複数の羽根は、互いに所定の間隔を設けて配置され、
該間隔が、該分級ローターの回転中心領域に向けた開口部を形成し、
該羽根は、該分級ローターの回転中心側端部から外周側端部に向かうに従い、該分級ローターの回転方向に対して上流側となるように設けられ、
該羽根は、屈曲部を有し、
該分級ローターの回転軸に垂直な方向に、該分級ローターを切断した際の横断面において、
（ｉ）該分級ローターの回転中心と該羽根の回転中心側端部とを結ぶ直線と、該羽根の該回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、がなす角θ１が、３０°〜６５°であり、
（ｉｉ）該分級ローターの回転中心から該羽根の外周側端部までの距離をＬ１、該分級ローターの回転中心から該羽根の回転中心側端部までの距離をＬ２、該分級ローターの
回転中心から該羽根の該屈曲部までの距離をＬ３としたとき、下記式を満たし、
０．６５≦（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）≦０．８５
（ｉｉｉ）該羽根の回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、該羽根の該屈曲部と該羽根の該外周側端部とを結ぶ直線とがなす角θ２が、５°〜２５°であり、
（ｉｖ）該θ１と該θ２との合計が、５５°〜８５°であることを特徴とするトナー用分級装置に関係する。
【０００９】
また、本開示は、
トナー用分級装置を用いて被分級粒子の分級処理を行う分級工程を有するトナーの製造方法であって、
該トナー用分級装置が、
分級ローターを備えるトナー用分級装置であって、
該分級ローターは、該分級ローターの回転中心側から外周側へと延びる複数の羽根を有し、
該複数の羽根は、互いに所定の間隔を設けて配置され、
該間隔が、該分級ローターの回転中心領域に向けた開口部を形成し、
該羽根は、該分級ローターの回転中心側端部から外周側端部に向かうに従い、該分級ローターの回転方向に対して上流側となるように設けられ、
該羽根は、屈曲部を有し、
該分級ローターの回転軸に垂直な方向に、該分級ローターを切断した際の横断面において、
（ｉ）該分級ローターの回転中心と該羽根の回転中心側端部とを結ぶ直線と、該羽根の該回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、がなす角θ１が、３０°〜６５°であり、
（ｉｉ）該分級ローターの回転中心から該羽根の外周側端部までの距離をＬ１、該分級ローターの回転中心から該羽根の回転中心側端部までの距離をＬ２、該分級ローターの回転中心から該羽根の該屈曲部までの距離をＬ３としたとき、下記式を満たし、
０．６５≦（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）≦０．８５
（ｉｉｉ）該羽根の回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、該羽根の該屈曲部と該羽根の該外周側端部とを結ぶ直線とがなす角θ２が、５°〜２５°であり、
（ｉｖ）該θ１と該θ２との合計が、５５°〜８５°である
ことを特徴とするトナーの製造方法に関係する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によると、小粒径のトナーを製造した場合でも、良好な収率を示すトナー用分級装置及びトナーの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】分級ローターの概略図
【図２】羽根と羽根の間の空気の流れの説明図
【図３】実施例で用いるトナー用分級装置の概略図
【図４】実施例で用いる分散ローターの概略図
【図５】実施例で用いる案内手段の概略図
【図６】実施例で用いるライナーの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示において、数値範囲を表す「ＸＸ以上ＹＹ以下」や「ＸＸ〜ＹＹ」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
【００１３】
図１に、トナー用分級装置が備える分級ローターの概略図を示す。該分級ローター３１
は、該分級ローター３１の回転中心側から外周側へと延びる複数の羽根１１を有する。該複数の羽根１１は、互いに所定の間隔を設けて配置されている。該間隔は、該分級ローター３１の回転中心領域に向けた開口部を形成する。該羽根１１は、該分級ローター３１の回転中心側端部から外周側端部に向かうに従い、該分級ローター３１の回転方向に対して上流側となるように設けられている。該羽根１１は、屈曲部を有する。
また、該分級ローター３１の回転軸に垂直な方向に、該分級ローター３１を切断した際の横断面において、
（ｉ）該分級ローター３１の回転中心と該羽根１１の回転中心側端部とを結ぶ直線と、該羽根１１の該回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、がなす角θ１が、３０°〜６５°であり、
（ｉｉ）該分級ローター３１の回転中心から該羽根１１の外周側端部までの距離をＬ１、該分級ローター３１の回転中心から該羽根１１の回転中心側端部までの距離をＬ２、該分級ローター３１の回転中心から該羽根１１の該屈曲部までの距離をＬ３としたとき、下記式を満たし、
０．６５≦（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）≦０．８５
（ｉｉｉ）該羽根１１の回転中心側端部と該羽根１１の該屈曲部とを結ぶ直線と、該羽根１１の該屈曲部と該羽根１１の該外周側端部とを結ぶ直線とがなす角θ２が、５°〜２５°であり、
（ｉｖ）該θ１と該θ２との合計が、５５°〜８５°である。
なお、図１中の符号１２は分級ローター枠体上部を示し、符号１３は分級ローター枠体下部を示す。さらに、該羽根１１の、回転中心側端部から屈曲部までの部分は、直線状であっても曲線状であってもよいが、好ましくは図１に示すような直線状である。さらにまた、該羽根１１の、屈曲部から外周側端部までの部分は、直線状であっても曲線状であってもよいが、好ましくは図１に示すような直線状である。
【００１４】
上述の分級ローターを用いた場合、小粒径のトナーであっても十分に微粉を除去しつつ良好な収率を示すトナー用分級装置を提供できる。この要因について、本発明者らは以下のように想定している。
物体に働く遠心力は、［物体の重量］×［回転半径］×［回転運動の角速度の二乗］で示される。ここで被分級粒子の回転半径は、分級ローターの回転中心と被分級粒子との距離であると考えられる。前述のように、分級処理を実施する際、高速回転する分級ローターの羽根と羽根の間には、渦が発生していることが推測される。この渦の存在により局所的に強く内側に引き込む気流が発生しており、これにより本来除去すべきでない粒子も引き込んで除去してしまうことが想定される。渦が分級ローターの内側まで存在している場合、被分級粒子が分級ローター内側方向まで引き込まれてしまい回転中心との距離が小さくなることで遠心力が小さくなり、分級ローターの外側に戻ることができなくなり、結果として微粉として除去されてしまう。
分級ローターは、分級ローターの回転軸に垂直な方向に分級ローターを切断した際の横断面において、分級ローターの回転中心と羽根の回転中心側端部とを結ぶ直線と、羽根の回転中心側端部と該羽根の該屈曲部とを結ぶ直線と、が角度θ１をなすように配置されている。また羽根自身が屈曲部を持ち、羽根の回転中心側端部と羽根の屈曲部とを結ぶ直線と、羽根の屈曲部と羽根の外周側端部とを結ぶ直線とが角度θ２をなすことで、分級時に発生する渦の位置を外側にすることができ、除去すべきでない粒子が渦により引き込まれた場合であっても、遠心力が小さくならないために分級ローターの外側に戻ることができるため、収率が良化すると考えられる。
【００１５】
θ１は、３０〜６５°を満たす必要がある。θ１が３０°に満たない場合は、上述の渦が発生する位置を外側にする効果が不十分である。θ１が６５°を超える場合は分級ローターの羽根同士の内側端部付近の距離が近くなりすぎて、被分級粒子から除去したい微粉も通過しにくくなってしまう。θ１は、好ましくは３５°〜６５°であり、より好ましく
は４５°〜６５°である。
また、θ２は５°〜２５°を満たす必要がある。θ２が５°に満たない場合は、上述の渦が発生する位置を外側にする効果が不十分である。θ２が２５°を超える場合は、羽根自身の持つ角度が急峻すぎるために、屈曲部付近において、図２（ｂ）に示されるような、第二の気流の渦が発生し、これにより内側に粒子をさらに引き込んでしまう。θ２は、好ましくは１０°〜２５°であり、より好ましくは１５°〜２０°である。
また、上述の渦が発生する位置を十分に外側にするという観点から、θ１とθ２との合計（θ１＋θ２）が、５５°〜８５°である必要があり、好ましくは６５°〜８５°を、より好ましくは７５°〜８５°を満たす。
【００１６】
更に、分級ローターの回転中心から羽根の外周側端部までの距離をＬ１、分級ローターの回転中心から羽根の回転中心側端部までの距離をＬ２、分級ローターの回転中心から羽根の屈曲部までの距離をＬ３としたとき、０．６５≦（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）≦０．８５を満たす必要がある。
（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）が０．８５よりも大きい場合、屈曲部が分級ローターの外周側によりすぎていることから、θ２を持たせる効果が発現しない。また（Ｌ３−Ｌ２）／（Ｌ１−Ｌ２）が０．６５未満の場合、羽根の外周側端部から屈曲部までの羽根の長さが長くなることで、図２（ｃ）に示されるような第二の気流の渦が発生し、これにより除去されるべきでない粒子を分級ローターの回転中心側にさらに引き込んでしまう。
【００１７】
分級ローターの半径は特に制限されず、分級装置の寸法および被処理粒子の量などに応じて適宜設定することができ、例えば６０ｍｍ〜１２０ｍｍとすることができる。
また、分級ローターが有する羽根の高さは特に制限されず、分級ローターおよび分級装置の寸法ならびに被処理粒子の量などに応じて適宜設定することができ、例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍとすることができる。
また、分級ローターが有する羽根の枚数は特に制限されず、分級ローターおよび分級装置の寸法ならびに被処理粒子の量などに応じて適宜設定することができ、例えば２０枚〜６０枚とすることができる
さらに、分級ローターに配置されている羽根の外周側端部における間隔は特に制限されず、分級ローターおよび分級装置の寸法ならびに被処理粒子の量などに応じて適宜設定することができる。
例えば、分級ローターに配置されている羽根と羽根の間に生じる気流の渦を大きくしすぎないという観点で、分級ローターに配置されている羽根と羽根の外周側端部における間隔は、２５ｍｍ以下とすることが好ましい。また、開口部が狭くなるために処理に要する時間が長くなることを抑制する観点では、５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１８】
トナー用分級装置は、被分級粒子中の微粉を除去するための前記分級ローターを有していれば特に限定されず、例えば、トナー用分級装置本体中に、被分級粒子を供給する供給手段、分級処理後の分級物の回収手段などを有することができる。被分級粒子の粒径が小さくなるほど、単位重量当たりの粒子数が増えるため、粒子同士の接触点が増えて凝集体を形成しやすくなる。この凝集体を解しつつ分級処理を進めることができるという観点から、トナー用分級装置は、図３に示されるような
円筒形状の本体ケーシングと、
前記分級ローター３１と、
該分級ローターの少なくとも一部が覆われた状態で設置されている円筒状の案内手段３６と、
被分級粒子を導入するために、該本体ケーシングの側面に形成された、被分級粒子投入口３４及び該被分級粒子投入口３４を有する被分級粒子供給手段３５と、
微粉が除かれた分級粒子を該本体ケーシング外に排出するために、該本体ケーシングの側面に形成された微粉排出口３９及び分級粒子抜取り口３７と、
該本体ケーシング内に、中心回転軸に取り付けられた回転体であって該回転体の該分級ローター３１側側面に分散ハンマー（例えば角型のブロック）３３を有する分散ローター３２と、
を有することが好ましい。該本体ケーシングと該案内手段３６は、円筒形状に限定されず、任意の形状とすることができる。
前記案内手段３６の存在により、第一の空間Ａでは分級ローター３１に向かう上昇気流が発生し、第二の空間Ｂでは、分散ローター３２側に向かう下降気流が発生することで、分散ハンマー３３により被分級粒子の凝集体を解砕しつつ分級処理を行うことができると考えられる。該分散ハンマー３３は被分級粒子の凝集体を解砕することができれば角型のブロックに限定されず、任意の形状とすることができる。
さらに、トナーの平均円形度を上げることで流動性を向上できるという観点から、前記分散ローター３２の周囲に間隔を保持して固定配置されているライナー３８を有することがさらに好ましい。該ライナー３８は、該分散ローター３２に対向する表面に、溝が設けられていることが好ましい。
被分級粒子は、回転する分散ハンマーや前記ライナーの分散ハンマーとの対向面などと衝突する際に、被分級粒子の凸部が潰され、結果として円形度が上昇すると考えられる。分級時の微粉除去効率が低いと、微粉除去効率が高い場合に比べ、ケーシング内に存在する被分級粒子数が多い状態が維持されるため粒子の円形度向上効果が低下する場合がある。
【００１９】
トナー用分級装置は、溶融混錬粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法など公知の製造方法で得られた粉体粒子に適用することが可能であるが、特にトナーを小粒径化する際に微粉が発生しやすいという観点から溶融混錬粉砕法において好適に用いることができる。以下、溶融混錬粉砕法によってトナーを製造する手順について説明するが、以下の手順に限定されるものではない。
【００２０】
＜トナー粒子の製造方法＞
まず、原料混合工程では、トナー原料として、少なくとも結着樹脂を所定量秤量して配合し、混合する。必要に応じて、着色剤、トナーの加熱定着時にホットオフセットの発生を抑制する離型剤、該離型剤を分散させる分散剤、帯電制御剤などを混合してもよい。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、Ｖ型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサーなどがある。
【００２１】
更に、溶融混練工程では、上記原料混合工程で配合し、混合したトナー原料を溶融混練して、樹脂類を溶融し、その中の着色剤などを分散させる。該溶融混練工程では、例えば、加圧ニーダー、バンバリィミキサーなどのバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができる。近年では、連続生産できるなどの優位性から、１軸または２軸押出機が主流となっており、例えば、神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出機、ケイ・シー・ケイ社製２軸押出機、ブス社製コ・ニーダーなどが一般的に使用される。
更に、トナー原料を溶融混練することによって得られる溶融混練物は、溶融混練後、２本ロールなどで圧延され、水冷などで冷却する冷却工程を経て冷却される。
【００２２】
上記冷却工程で得られた溶融混練物の冷却物は、次いで、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、まず、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルなどで粗粉砕される。更に、イノマイザー（ホソカワミクロン社製）、クリプトロン（川崎重工社製）、スーパーローター（日清エンジニアリング社製）、ターボミル（ターボ工業社製）などの機械式粉砕機を用い微粉砕することで粉砕物を得る。粉砕工程では、このように段階的に所定のトナー粒度まで粉砕される。
【００２３】
粉砕工程で得られた粉砕物を被分級粒子として、トナー用分級装置を用いて該被分級粒子の分級処理（分級工程）を行うことで、トナー粒子を得る。
得られたトナー粒子はそのままトナーとしてもよいが、トナーに求められる機能性を付与するために、必要に応じて、トナー粒子にシリカなどの無機微粒子を添加したのちに、熱球形化処理などを行ってトナーとしてもよい。
【００２４】
トナーの転写性の向上に対応するためには、トナーの平均円形度は０．９５５以上が好ましく、０．９６０以上であることがより好ましい。また、クリーニング不良を抑制する観点から平均円形度は０．９９０以下が好ましい。
また、トナーの重量平均粒径は、トナーにより形成される画像の高画質化という観点から、小粒径であることが好ましく、具体的には３．５０μｍ〜６．００μｍであることが好ましく、３．５０μｍ〜５．００μｍがより好ましい。トナーの重量平均粒径は小さいことが好ましいが、３．５０μｍ以上の場合、クリーニングブレードをすり抜けて画像不良の要因となりにくくなる。
さらに、トナーの３．０μｍ以下の個数％は２０．０個数％以下が好ましく、１５．０個数％以下がさらに好ましく、１０．０個数％以下がより好ましい。
【００２５】
＜トナーの原料＞
次に、結着樹脂を少なくとも含むトナーの原料について説明する。
【００２６】
＜結着樹脂＞
結着樹脂としては、一般的な樹脂を用いることができ、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが例示できる。この中でも、低温定着性を良好にするという観点からは非晶性ポリエステル樹脂が好ましい。なお、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点からは低分子量ポリエステル樹脂と高分子量ポリエステル樹脂を併用してもよい。
また、さらなる低温定着性の向上と保管時の耐ブロッキング性の観点からは、結晶性ポリエステル樹脂を可塑剤として用いることもできる。
【００２７】
＜着色剤＞
トナー原料は着色剤を含有することができる。トナー原料に含有され得る着色剤としては、例えば以下のものが挙げられる。
該着色剤としては、公知の有機顔料若しくは油性染料、カーボンブラック、又は磁性体などが挙げられる。
シアン系着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。
マゼンタ系着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。
イエロー系着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物などが挙げられる。
黒色系着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、又は、前記イエロー系着色剤、マゼンタ系着色剤、及びシアン着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。
該着色剤は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００２８】
＜離型剤＞
必要に応じて、トナーの加熱定着時にホットオフセットの発生を抑制する離型剤を用いてもよい。該離型剤としては、低分子量ポリオレフィン類、シリコーンワックス、脂肪酸アミド類、エステルワックス類、カルナバワックス、炭化水素系ワックスなどが一般的に
例示できる
【００２９】
トナー及び原料の各種物性の測定法について以下に説明する。
＜トナーの重量平均粒径（Ｄ４）の測定方法＞
トナーの重量平均粒径（Ｄ４）は、１００μｍのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ
３」（登録商標、ベックマン・コールター社製）と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３  Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１」（ベックマン・コールター社製）を用いて、実効測定チャンネル数２万５千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約１質量％となるようにしたもの、例えば、「ＩＳＯＴＯＮ  ＩＩ」（ベックマン・コールター社製）が使用できる。
なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。
前記専用ソフトの「標準測定方法（ＳＯＭ）を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を５００００粒子に設定し、測定回数を１回、Ｋｄ値は「標準粒子１０．０μｍ」（ベックマン・コールター社製）を用いて得られた値を設定する。閾値／ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを１６００μＡに、ゲインを２に、電解液をＩＳＯＴＯＮ  ＩＩに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを２５６粒径ビンに、粒径範囲を２μｍ以上６０μｍ以下に設定する。
【００３０】
具体的な測定法は以下の通りである。
（１）Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３専用のガラス製２５０ｍｌ丸底ビーカーに前記電解水溶液約２００ｍｌを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで２４回転／秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
（２）ガラス製の１００ｍｌ平底ビーカーに前記電解水溶液約３０ｍｌを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）をイオン交換水で３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍｌ加える。
（３）発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を、位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｅｔｏｒａ１５０」（日科機バイオス社製）の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。
（４）前記（２）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
（５）前記（４）のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約１０ｍｇを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となるように適宜調節する。
（６）サンプルスタンド内に設置した前記（１）の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記（５）の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約５％となるように調整する。そして、測定粒子数が５００００個になるまで測定を行う。
（７）測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径（Ｄ４）を算出する。なお、専用ソフトでグラフ／体積％と設定したときの、分析／体積統計値（算術平均）画面の「平均径」が重量平均粒径（Ｄ４）である。
【００３１】
＜トナーの３．０μｍ以下個数％の測定方法＞
トナーの重量平均粒径（Ｄ４）の測定方法の（７）の工程において、専用ソフトでグラフ／個数％と設定したときの、３．０μｍ以下の粒径領域における個数％の累積値が３．０μｍ以下個数％である。
【００３２】
＜平均円形度の測定方法＞
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００」（シスメックス社製）によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約２０ｍｌを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）をイオン交換水で約３質量倍に希釈した希釈液を約０．２ｍｌ加える。更に測定試料を約０．０２ｇ加え、超音波分散器を用いて２分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数５０ｋＨｚ、電気的出力１５０Ｗの卓上型の超音波洗浄器分散器（「ＶＳ−１５０」（ヴェルヴォクリーア社製））を用い、水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。
測定には、標準対物レンズ（１０倍）を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「ＰＳＥ−９００Ａ」（シスメックス社製）を使用した。前記手順に従い調整した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、ＨＰＦ測定モードで、トータルカウントモードにて３０００個のトナー粒子を計測する。そして、粒子解析時の２値化閾値を８５％とし、解析粒子径を円相当径１．９８５μｍ以上、３９．６９μｍ未満に限定し、トナー粒子の平均円形度を求める。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子（Ｄｕｋｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の「ＲＥＳＥＡＲＣＨ  ＡＮＤ  ＴＥＳＴ  ＰＡＲＴＩＣＬＥＳ  Ｌａｔｅｘ  Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ  Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ  ５２００Ａ」をイオン交換水で希釈）を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から２時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
尚、本願実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径１．９８５μｍ以上、３９．６９μｍ未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例及び比較例を用いて本開示をさらに詳細に説明するが、本開示の態様はこれらに限定されない。以下、実施例及び比較例における部数は、特に断りがない限り全て質量部基準である。
【００３４】
＜結着樹脂の製造例＞
・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：７２．０部（多価アルコール総モル数に対して１００ｍｏｌ％）
・テレフタル酸：２８．０部（多価カルボン酸総モル数に対して９６ｍｏｌ％）
・２−エチルヘキサン酸スズ（エステル化触媒）：０．５部
冷却管、攪拌機、窒素導入管、及び、熱電対のついた反応槽に、上記材料を秤量した。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、２２０℃の温度で撹拌しつつ、８時間反応させた。
さらに、反応槽内の圧力を８．３ｋＰａに下げ、１時間維持した後、１８０℃まで冷却し、大気圧に戻した。
・無水トリメリット酸：１．３部（多価カルボン酸総モル数に対して４ｍｏｌ％）
・ｔｅｒｔ−ブチルカテコール（重合禁止剤）：０．１部
その後、上記材料を加え、反応槽内の圧力を８．３ｋＰａに下げ、温度１８０℃に維持したまま、１時間反応させ結着樹脂（非晶性ポリエステル樹脂）を得た。ＡＳＴＭ  Ｄ３６−８６に従って測定した得られた結着樹脂の軟化点は１１０℃であった。
【００３５】
＜トナー用粉砕粒子（被分級粒子）の製造例＞
・結着樹脂                                                            ９０部
・フィッシャートロプシュワックス（炭化水素ワックス、融点９０℃）        ５部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３                                      ５部
上記材料をヘンシェルミキサー（ＦＭ−７５型、三井鉱山（株）製）を用いて、回転数２０ｓ−１、回転時間５ｍｉｎで混合した後、二軸混練機（ＰＣＭ−３０型、株式会社池貝製）にて混練した。混練時のバレル温度は、混練物の出口温度が１２０℃になるよう設定した。混練物の出口温度は、安立計器社製ハンディタイプ温度計ＨＡ−２００Ｅを用い直接計測した。得られた混練物を冷却し、ピンミルにて体積平均粒径１００μｍ以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。
機械式粉砕機（ターボ工業社製ターボミルＴ２５０−ＣＲＳ−ローター形状ＲＳ型）を用いて、ローター回転数１２０００ｒｐｍ、粉砕フィード１０ｋｇ／ｈの条件で、上記粗砕物を粉砕することで微粉砕物を得た。さらにローター回転数１２０００ｒｐｍ、粉砕フィード１０ｋｇ／ｈの条件で前記微粉砕物を粉砕することでトナー用粉砕粒子（被分級粒子）を得た。該被分級粒子の重量平均粒径は４．４０μｍであり、３．０μｍ以下個数％は４２．５％であり、平均円形度は、０．９５２であった。
【００３６】
＜トナー用分級装置＞
トナー用分級装置の構成として、図３に示されるトナー用分級装置を用いた。該トナー用分級装置は、
円筒形状の本体ケーシングと、
該本体ケーシングに、中心回転軸に取り付けられた回転体であって該回転体の分級ローター側側面に分散ハンマー３３を複数個有し、高速で回転する円盤状分散ローター３２と、
該分散ローター３２の周囲に間隔を保持して配置されたライナー３８、
被分級粒子を分級するための手段である分級ローター３１、
該分級ローター３１により選別された所定粒径以下の微粉を排出除去するための微粉排出口３９と、
分散ローターの下部から冷風を導入するための冷風導入口（図示せず）と、
被分級粒子を本体ケーシング内部へ導入するための被分級粒子投入口３４及び該被分級粒子投入口３４を有する被分級粒子供給手段３５と、
分級処理後の分級粒子を排出するための分級粒子抜取り口３７と、
分級ローター３１の少なくとも一部が覆われた状態で設置されている、円筒形状の案内手段３６と
から構成されている。
該案内手段３６により、トナー用分級装置内の本体ケーシングの空間を、被処理粒子を分級ローター３１に導入する方向に気流が発生している空間Ａと、被処理粒子を分散ローター３２とライナー３８の間に導入する方向に気流が発生している空間Ｂとに仕切られている。
【００３７】
本体ケーシングの空間の高さは３００ｍｍであり、内径は３００ｍｍであった。分散ローターの外径は２８５ｍｍであり、図４に示すように分散ローター上に分散ハンマーを８個取り付け、分散ハンマーの長さ／幅／高さをそれぞれ、３０ｍｍ／２０ｍｍ／２０ｍｍとした。
円筒状の案内手段は、図５に示すように、案内手段支持部材５１と接続されており、案
内手段支持部材と本体ケーシングをビスなどで接続することで任意の位置に設置できるようにした。前記案内手段の直径は２５０ｍｍであり、高さは２３０ｍｍであり、案内手段上端とケーシング上端との距離は２０ｍｍとした。
【００３８】
＜実施分級ローター１＞
実施分級ローター１は図１に示す形状であり、θ１は３５°、θ２は２３°、Ｌ１は８２ｍｍ、Ｌ２は５７ｍｍ、Ｌ３は７６ｍｍ、分級ローターの開口部の高さ８８ｍｍであった。羽の枚数は３０枚とした。
【００３９】
＜実施分級ローター２〜８、比較分級ローター１〜１０＞
実施分級ローター２〜８、比較分級ローター１〜１０に関して、実施分級ローター１と異なる点を表１にまとめた。
【００４０】
【表１】
2022001934.tif 000003
【００４１】
＜ライナー＞
ライナー１としては図６に示すような複数の凸部と、該凸部と該凸部との間に形成される凹部とを有し、その凹凸の形状が三角形状であり、該凸部と該凸部との繰り返し距離が３ｍｍであり、該凹部の深さが３．０ｍｍであり、ライナーの高さが５０ｍｍであった。ライナー２としては、ライナー１の凹凸面を無くし表面を平滑にしたものを用いた。
【００４２】
＜トナーの製造方法例１＞
トナー用分級装置に実施分級ローター１及びライナー２を取り付け、分級ローター回転数９０００ｒｐｍ、分散ローター回転数５０００ｒｐｍ、ブロワ風量１０ｍ３／ｍｉｎ、分級サイクル６０ｓｅｃ（被分級粒子投入時間１０ｓｅｃ、分級処理時間３０ｓｅｃ、処理後分級物回収時間２０ｓｅｃ）、１サイクルあたりの被分級粒子投入量２００ｇの条件で、トナー用粉砕粒子を被分級粒子として６０サイクル分級処理することでトナー１を得
た。また、表２に示す変更条件によってトナー２〜９及び比較トナー１〜１０を得た。
【００４３】
【表２】
2022001934.tif 000004
【００４４】
＜実施例１＞
トナー１の粒度分布測定によって重量平均粒径Ｄ４、３．０μｍ以下個数％及び平均円形度を評価した。また、被分級粒子の投入量（２００ｇ×６０サイクル）と得られたトナー１の重量から分級収率を求めた。
【００４５】
＜収率の評価基準＞
Ａ：収率  ７０％以上
Ｂ：収率  ６０％以上、７０％未満
Ｃ：収率  ５０％以上、６０％未満
Ｄ：収率  ５０％未満
【００４６】
＜３．０μｍ以下個数％評価基準＞
Ａ：１０．０個数％以下
Ｂ：１０．０個数％を超え、１５．０個数％以下
Ｃ：１５．０個数％を超え、２０．０個数％未満
Ｄ：２０．０個数％以上
【００４７】
＜平均円形度の評価基準＞
Ａ：平均円形度  ０．９６０以上
Ｂ：平均円形度  ０．９５５以上０．９６０未満
Ｃ：平均円形度  ０．９５５未満
【００４８】
＜実施例２〜９及び比較例１〜１０＞
トナーを表３のように変えた以外は、実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】
2022001934.tif 000005
【符号の説明】
【００５０】
１１．羽根、１２．分級ローター枠体上部、１３．分級ローター枠体下部、３１．分級ローター、３２．分散ローター、３３．分散ハンマー、３４．被分級粒子投入口、３５．被分級粒子供給手段、３６．案内手段、３７．分級物抜取り口、３８．ライナー、３９．微粉排出口、５１.案内手段支持部材
【図１】
2022001934.tif 000006
【図２】
2022001934.tif 000007
【図３】
2022001934.tif 000008
【図４】
2022001934.tif 000009
【図５】
2022001934.tif 000010
【図６】
2022001934.tif 000011