JP4290107B2 - トナーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷の如き画像形成方法に用いられるトナーの製造方法に関する。

一般にトナー粒子の製造方法は粉砕法を用いる方法と重合法を用いる方法がある。粉砕法により製造されるトナー粒子は、現状では、重合法に比して製造コストが低いという利点があり、現在においても広く複写機やプリンターに使用されるトナーに使用されている。粉砕法でトナー粒子を製造する場合、結着樹脂、着色剤等を所定量混合し、混合物を溶融混練し、混練物を冷却し、冷却されて固化した混練物を粉砕し、粉砕物を分級して所定の粒度分布を有するトナー粒子を得、得られたトナー粒子に流動性向上剤を外添してトナーを製造している。

近年、複写機及びプリンターには、高画質化、省エネルギー化及び環境対応等が要求されている。この要求に対して、トナーは、高転写効率を達成し、廃トナーを削減するためにトナー粒子を球形化する方向に技術コンセプトが移行してきている。粉砕法によりこの様な技術コンセプトを達成する為に、機械式粉砕法によるトナー粒子の球形化の方法や、熱風によるトナー粒子の球形化の方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。しかしながら、機械式粉砕法によるトナー粒子の球形化の方法では十分な球形化が達成できない。また、熱風によるトナー粒子の球形化の方法は、トナー粒子にワックスを含有させた場合においては、ワックスの溶融が開始することでトナー粒子の表面性状を制御することが困難となり、トナー粒子の品質安定性に課題が残る。

これに対して、高性能の表面処理及び微粉除去も可能なトナー粒子の表面を改質するための表面改質装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、このような表面改質装置は、高球形化度を維持した場合には微粉除去効率、いわゆる分級収率が低下する傾向、画像かぶり現象が生ずる傾向があることが挙げられる為、その改善が望まれている。
特開平９−８５７４１号公報 特開２０００−２９２４１公報 特開２００２−２３３７８７公報

本発明は、上記従来技術の問題を解消したトナーの製造方法を提供することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、トナー粒子を高度に球形化でき、且つトナー粒子の収率が高いトナーの製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、画像にカブリが発生しにくいトナーを効率良く製造するトナーの製造方法を提供することにある。

本発明の目的は、
トナー粒子を有するトナーの製造方法であって、
ａ）少なくとも結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有する組成物を溶融混練して混練物を得る混練工程、
ｂ）得られた混練物を冷却して冷却固化物を得る冷却工程、
ｃ）冷却固化物を微粉砕して微粉砕物を得る微粉砕工程、及び
ｄ）得られた微粉砕物に含まれる粒子の表面改質を行うための表面改質工程と、得られた微粉砕物に含まれる微粉及び超微粉を除去するための分級を行う分級工程とを同時に行ってトナー粒子を得る工程を有し、
表面改質工程と分級工程とを同時に行ってトナー粒子を得る工程が、回分式の表面改質装置を用いて行われ、
該表面改質装置は、
ｉ）円筒形状の本体ケーシング、
ii）前記微粉砕物を本体ケーシング内に投入するための投入管を有する投入部、
iii）前記本体ケーシング内に投入された微粉砕物から所定粒径以下の微粉及び超微粉
を装置外へ連続的に除去するために所定方向に回転する分級ローターを有する分級手段、
iv）前記分級手段によって除去された微粉及び超微粉を本体ケーシング外に排出するための、微粉排出管を有する微粉排出部、
ｖ）前記微粉及び超微粉が除去された微粉砕物に含まれる粒子を機械式衝撃力を用いて表面改質処理するための、前記分級ローターの回転方向と同方向に回転する分散ローターを有する表面改質手段、
vi）前記本体ケーシング内に第一の空間と第二の空間とを形成するための円筒形状の案内手段、及び、
vii）前記分散ローターによって表面改質処理が行われたトナー粒子を本体ケーシング
外に排出するためのトナー粒子排出部、を少なくとも有し、
前記第一の空間は、本体ケーシングの内壁と円筒形状の案内手段の外壁との間に設けられ、且つ前記微粉砕物及び表面改質された粒子を分級ローターへ導くための空間であり、
前記第二の空間は、円筒形状の案内手段の内側に形成され、前記微粉及び超微粉が除去された微粉砕物及び表面改質された粒子を分散ローターで処理するための空間であり、
前記表面改質装置内において、投入部より本体ケーシング内に投入された微粉砕物を第一の空間に導入し、分級手段により所定粒径以下の微粉及び超微粉を除去して装置外へ連続的に排出しつつ微粉及び超微粉が除去された微粉砕物を第二の空間へ移動させて、分散ローターで処理して微粉砕物中の粒子の表面改質処理を行い、再び表面改質された粒子を含む微粉砕物を第一の空間と第二の空間とへ循環させることにより分級と表面改質処理とを繰り返し、これにより所定粒径以下の微粉及び超微粉が所定量以下に除去されており且つ表面改質されたトナー粒子を得るものであり、
前記投入部は前記本体ケーシングの側面に形成されており、前記微粉排出部は前記本体ケーシングの上面に形成されており、
前記表面改質装置の上面投影図において、投入部の投入管の中心位置Ｓ１から第一の空間への該微粉砕物の投入方向に伸びる直線をＬ１とし、微粉排出部の微粉排出管の中心位置Ｏ１から微粉及び超微粉の排出方向に伸びる直線をＬ２とした時、直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角θが、前記分級ローターの回転方向を基準にして２１０〜３３０度である、トナーの製造方法
を提供することにより達成される。

本発明によれば、トナー粒子を高度に球形化でき、且つトナー粒子の収率が高いトナーの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、画像にカブリが発生しにくいトナーを効率良く製造することができる。

本発明者等は鋭意検討の結果、分級と表面改質処理を同時に行う表面改質装置を用いて、微粉砕物の粒度分布を特定のものとし、且つトナー粒子の収率が向上し、良好な画像を形成できるトナーを製造できるトナーの製造方法に到達したものである。

本発明の製造方法に使用される表面改質装置に関して説明する。
本発明に用いられる表面改質装置は、微粉砕物に含まれる微粉及び超微粉を分級して除去する工程と微粉砕物に含まれる粒子の表面改質処理の工程とを同時に行う回分式の装置である。
本発明に用いられる表面改質装置は、
ｉ）円筒形状の本体ケーシング、
ii）微粉砕物を本体ケーシング内に投入するための投入管を有する投入部、
iii）本体ケーシング内に投入された微粉砕物から所定粒径以下の微粉及び超微粉を装
置外へ連続的に除去するために所定方向に回転する分級ローターを有する分級手段、
iv）分級手段によって除去された微粉及び超微粉を本体ケーシング外に排出するための、微粉排出管を有する微粉排出部、
ｖ）微粉及び超微粉が除去された微粉砕物に含まれる粒子を機械式衝撃力を用いて表面改質処理するための、分級ローターの回転方向と同方向に回転する分散ローターを有する表面改質手段、
vi）本体ケーシング内に第一の空間と第二の空間とを形成するための円筒形状の案内手段、及び、
vii）分散ローターによって表面改質処理が行われたトナー粒子を本体ケーシング外に
排出するためのトナー粒子排出部を少なくとも有し、
第一の空間は、本体ケーシングの内壁と円筒形状の案内手段の外壁との間に設けられ、且つ微粉砕物及び表面改質された粒子を分級ローターへ導くための空間であり、
第二の空間は、円筒形状の案内手段の内側に形成され、微粉及び超微粉が除去された微粉砕物及び表面改質された粒子を分散ローターで処理するための空間であり、
表面改質装置内において、投入部より本体ケーシング内に投入された微粉砕物を第一の空間に導入し、分級手段により所定粒径以下の微粉及び超微粉を除去して装置外へ連続的に排出しつつ微粉及び超微粉が除去された微粉砕物を第二の空間へ移動させて、分散ローターで処理して微粉砕物中の粒子の表面改質処理を行い、再び表面改質された粒子を含む微粉砕物を第一の空間と第二の空間とへ循環させることにより分級と表面改質処理とを繰り返し、これにより所定粒径以下の微粉及び超微粉が所定量以下に除去されており且つ表面改質されたトナー粒子を得るものである。
上記投入部は本体ケーシングの側面に形成されており、微粉排出部は本体ケーシングの上面に形成されており、
表面改質装置の上面投影図において、投入部の投入管の中心位置Ｓ１から第一の空間への微粉砕物の投入方向に伸びる直線をＬ１とし、微粉排出部の微粉排出管の中心位置Ｏ１から微粉及び超微粉の排出方向に伸びる直線をＬ２とした時、直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角θが、分級ローターの回転方向を基準にして２１０〜３３０度である。

図１は、本発明に使用される表面改質装置の好適な一例を示す概略断面図である。また、図２（Ａ）及び（Ｂ）は、該投入部の投入管と該微粉排出部の微粉排出管との角度θを説明するための図であり、図１の表面改質装置の概略的な上面投影図（水平投影面図）である。図３は該表面改質装置の該投入部の投入管と該微粉排出部の微粉排出管との位置関係を説明するための模式的斜視図であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、微粉排出ケーシングと微粉排出管との位置関係を説明するための図である。

図１に示す回分式表面改質装置は、円筒形状の本体ケーシング３０、本体ケーシングの上部に開閉可能なよう設置された天板４３；微粉排出ケーシングと微粉排出管とを有する微粉排出部４４；冷却水或いは不凍液を通水できる冷却ジャケット３１；表面改質手段としての、本体ケーシング３０内にあって中心回転軸に取り付けられた、上面に角型のディスク３３を複数個有し、所定方向に高速に回転する円盤状の回転体である分散ローター３２；分散ローター３２の周囲に一定間隔を保持して固定配置された、分散ローター３２に対向する表面に多数の溝が設けられているライナー３４；微粉砕物中の所定粒径以下の微粉及び超微粉を連続的に除去するための分級ローター３５；本体ケーシング３０内に冷風
を導入するための冷風導入口４６；微粉砕物（原料）を導入するために本体ケーシング３０の側面に形成された原料投入口３７及び原料供給口３９を有する投入管；表面改質処理後のトナー粒子を本体ケーシング３０外に排出するための製品排出口４０及び製品抜取口４２を有する製品排出管；表面改質時間を自在に調整できるように、原料投入口３７と原料供給口３９との間に設置された開閉可能な原料供給弁３８；及び製品排出口４０と製品抜取口４２との間に設置された製品排出弁４１を有している。

ライナー３４の表面は、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように溝を有していることが、トナー粒子の表面改質を効率的に行う上で好ましい。角型のディスク３３の個数は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、回転バランスを考慮して偶数個が好ましい。角型のディスク３３の説明図を図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す。分散ローター３２の回転方向は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、通常装置上面から見て反時計方向である。

図１、図５及び図１０に示す分級ローター３５は、分散ローター３２の回転方向と同方向に回転するのが、分級の効率を高め、トナー粒子の表面改質の効率を高める上で好ましい。微粉排出管は、分級ローター３５により除去された微粉及び超微粉を装置外に排出するための微粉排出口４５を有している。

表面改質装置は更に、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、天板４３に対して垂直な軸を有する案内手段としての円筒状のガイドリング３６を本体ケーシング３０内に有している。該ガイドリング３６は、その上端が天板から所定距離離間して設けられている。また、ガイドリング３６は、分級ローター３６の少なくとも一部を覆うように、支持体により本体ケーシング３０に固定されている。ガイドリング３６の下端は分散ローター３２の角型ディスク３３から所定距離離間して設けられている。表面改質装置内において、分級ローター３５と分散ローター３２との間の空間が、ガイドリング３６の外側の第一の空間４７と、ガイドリング３６の内側の第二の空間４８とに、ガイドリング３６によって二分される。第一の空間４７は微粉砕物及び表面改質処理された粒子を分級ローター３５へ導くための空間であり、第二の空間４８は微粉砕物及び表面改質処理された粒子を分散ローターへ導くための空間である。分散ローター３２上に複数個設置された角型のディスク３３と、ライナー３４との間隙部分が表面改質ゾーン４９であり、該分級ローター３５及び該分級ローター３５の周辺部分が分級ゾーン５０である。

表面改質処理装置に導入される微粉砕物は、溶融混練物を冷却した固形物を粗粉砕した粗粉砕物を例えば図１２に示す微粉砕システムに導入して調製することができる。微粉砕システムにおいて、粗粉砕物を原料供給機４３３に導入し、原料供給機４３３から搬送管４３４を経由して風力分級機４３２に導入する。風力分級機４３２は、コレクター４３８内にセンターコア４４０及びセパレートコア４４１を有している。風力分級機４３２内において、二次エアー供給口４４３から導入される２次エアーにより、粗粉砕物は微粉砕物と粗粒子に分級される。分級された微粉砕物は、排出管４４２を経由してシステム外に排出され、図１０に示す原料ホッパー３８０に導入される。分級された粗粒子は、本体ホッパー部４３９を経由して微粉砕機（例えば、ジェットミル）４３１に導入される。微粉砕機においては、圧縮空気が導入されているノズル４３５に粗粒子を供給し、粗粒子を高速の圧縮空気で搬送して、粉砕室４３７の衝突板４３６に衝突させて微粉砕し、粗粒子の微粉砕物を搬送管４３４を経由して風力分級機４３２に導入して、再度分級する。

微粉砕物の重量平均径が３．５〜９．０μｍであり、且つ粒径が４．００μｍ以下の粒子の割合が５０〜８０個数％であることが、後工程で効率良く分級工程及び粒子の表面処理工程を同時に表面改質装置内で効率良く行う上で好ましい。

図１０に示すように、原料ホッパー３８０に導入された微粉砕物は、定量供給機３１５
を経由して、投入管の原料投入口３７から原料供給弁３８を通って原料供給口３９より装置内に供給される。表面改質装置には、冷風発生手段３１９で発生させた冷風を冷風導入口４６から本体ケーシング内に供給し、更に、冷水発生手段３２０からの冷水を冷水ジャケット３１に供給し、本体ケーシング内の温度を所定温度に調整する。供給された微粉砕物は、ブロアー３６４による吸引風量、分散ローター３２の回転及び分級ローター３５の回転により形成される旋回流により、円筒状のガイドリング３６の外側の第一の空間４７を旋回しながら分級ローター３５近傍の分級ゾーン５０に到達して分級処理が行われる。本体ケーシング３０内に形成される旋回流の向きは、分散ローター３２及び分級ローター３５の回転方向と同じであるので、装置上面よりみて反時計方向となる（図２参照）。

分級ローター３５によって除去されるべき微粉及び超微粉は、ブロワー３６４の吸引力により分級ローター３５のスリット（図５参照）より吸引され、微粉排出管の微粉排出口４５及びサイクロン入口３５９を経由してサイクロン３６９及びバグ３６２に捕集される。微粉及び超微粉を除去された微粉砕物は第二の空間４８を経由して分散ローター３２近傍の表面改質ゾーン４９に至り、分散ローター３２に具備される角型ディスク３３（ハンマー）と本体ケーシング３０に具備されたライナー３４によって粒子の表面改質処理が行われる。表面改質が行われた粒子はガイドリング３６に沿って旋回しながら再び分級ローター３５近傍に到達し、分級ローター３５の分級により表面改質された粒子からの微粉及び超微粉の除去が行われる。所定の時間処理を行った後、排出弁４１を開き、表面改質装置から所定粒径以下の微粉及び超微粉が除かれた表面改質されたトナー粒子が取り出される。

所定の重量平均径に調整され、所定の粒度分布に調整され、更に所定の円形度に表面改質されたトナー粒子は、トナー粒子の輸送手段３２１により外添剤の外添工程に移送される。

本発明者らが検討したところ、微粉砕物（原料）の投入管の位置と微粉排出管の位置との関係が、トナー粒子の収率の向上及び得られるトナーのかぶり現象の改善に影響を及ぼすことを見出した。表面改質装置の上面から見た図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す上面投影図において、投入管の原料供給口３９の中心位置と微粉排出管の微粉排出口４５の中心位置との関係が、投入管（原料供給口３９）の中心位置Ｓ１から投入方向に伸びる直線をＬ１とし、微粉排出部の中心位置Ｏ１から排出方向に伸びる直線をＬ２とした時、交点Ｍ２における直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角度θが分級ローター３５の回転方向を基準として２１０〜３３０度である場合である。図２（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｍ１は、微粉排出ケーシング４４の中心位置を示す。図２（Ｂ）に示すように、微粉砕物の投入管は、本体ケーシング３０に対して接線方向に配置し、円筒状のガイドリング３６の外壁の接線方向に微粉砕物を導入することが、微粉砕物の分級効率を高める上で好ましい。

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、投入部の中心位置Ｓ１とは、投入管の径（又は幅）の中点を示し、微粉排出部の中心位置Ｏ１とは、微粉排出管の径（又は幅）の中点を示す。角度θは、中点Ｓ１を通過して原料投入方向と平行に伸びる直線Ｌ１と中点Ｏ１を通過して微粉排出方向に伸びる直線Ｌ２との交点をＭ２とした時に、直線Ｓ１−Ｍ２と直線Ｏ１−Ｍ２とのなす角度をいう。角度θは分散ローター３２及び分級ローター３５の回転方向を正として定義する。前述したように、図２（Ａ）及び（Ｂ）の場合は、Ｍ１を中心として分散ローター３２及び分級ローター３５が反時計方向に回転する場合である。角度θが１８０度の場合は投入方向と排出方向が同一且つ平行であり、角度θが０度の場合は投入方向と排出方向が逆であり且つ平行である。

本発明に用いられる表面改質装置は、鉛直方向下側より分散ローター３２、微粉砕物（原料）の投入部３９、分級ローター３５及び微粉排出部を有している。従って、通常、分
級ローター３５の駆動部分（モーター等）は分級ローター３５の更に上方に設けられ、分散ローター３２の駆動部分は分散ローター３２の更に下方に設けられる。本発明で用いる表面改質装置は、例えば特開２００１―２５９４５１号公報に記載されている分級ローター３５のみを有するＴＳＰ分級機（ホソカワミクロン社製）の様に、微粉砕物（原料）を分級ローター３５の鉛直上方向より供給することは困難である。

本発明に用いられる表面改質装置の場合、原料供給方向及び微粉排出方向は、分級ローター３５及び分散ローター３２の回転面と平行又は実質的に平行になる様設けることが好ましい。微粉排出方向（吸引方向）が分級ローター３５の回転面と平行又は実質的に平行の場合は、原料供給方向と微粉排出方向の角度θが所定の粒径の粒子を高収率で得るために重要である。原料供給方向と微粉排出方向の角度θを調整することにより、原料の微粉砕物中の凝集粉体を良好に微分散させた後に分級ローター３５近傍の分級ゾーン５０に微粉砕物を導入することができる。

微粉砕物の投入部と微粉排出部との位置関係において、角θが０〜１８０度の場合は、分散ローター３２で形成される旋回流により微粉砕物中の凝集粉体を充分に微分散する前に、ブロアー３６４の吸引力が分級ローター３５を介して作用する傾向にあり、第１の空間４７に投入された微粉砕物の分散が不十分となりやすく、微粉及び超微粉の分級効率が低下し、分級時間が長くなり分級収率が低下する傾向にある。角度θが２１０〜３３０度の場合は、分散ローター３２で形成される旋回流により微粉砕物中の凝集粉体を充分に微分散でき、分級ローターで形成される遠心力が効果的に作用する為良好な分級収率を得ることができる。上記効果をより発揮するには、角θが２２５〜３１５度であることが好ましく、更に２５０〜２９０度であることがより好ましい。

供給口３９を有する投入管の本体ケーシングに対する角度を所定の範囲内に設定することで分級収率のさらなる向上が達成される。図１３は、該表面改質装置の本体ケーシング３０の鉛直方向の中心線に対して垂直でかつ供給口３９の中心位置を通る断面図である。この図において、供給口３９を有する投入管の内面と本体ケーシング３０の内面との交点Ｍ３と本体ケーシング３０の中心点Ｏとを結ぶ直線と投入管の内面とのなす角度をＸとした場合、角度Ｘの値が６０〜９０度であることが好ましい。角度Ｘが０度の場合は、旋回流に対して投入された微粉砕物が垂直にぶつかり、微粉砕物が第一の空間４７で形成される旋回流に効率的に乗り難く、微粉砕物の旋回流における分散性が低下する傾向にある。従って、十分な分散がなされない状態で分級ローター３５での分級がなされることとなる為、分級精度の低下が生じやすく、分級収率の低下が生じやすい。角度Ｘは、９０度が最大である。角度Ｘが６０度より小さい場合は、投入された微粉砕物がガイドリング３６に衝突しやすく、微粉砕物の流れが乱されやすく、分級収率が低下しやすい。より好ましくは、角度Ｘが７０〜９０度の場合である。

所定方向（図２（Ａ）では装置上面より見て反時計方向）に回転する分級ローター３５の先端周速が３０〜１２０ｍ／ｓｅｃであり、且つ、分級ローター３５と同方向に回転する分散ローター３２の先端周速が２０〜１５０ｍ／ｓｅｃであることが、分級収率及び粒子の表面改質を効率良く行う上で好ましい。

図４に微粉排出管の位置を例示する。図４（ａ）に示すようなタンデンシャル型の微粉排出管及び図４（ｂ）に示すようなストレート型の微粉排出管を使用することができる。重量平均粒径が３．５〜７．５μｍであり且つ比重が１．０〜１．５ｇ／ｃｍ^３の微粉砕物を分級及び表面改質する場合は、サイクロンと同様の構成であるタンデンシャル型がより好適に用いられる。

本発明において、分級ローター３５の最も径の大きい箇所の先端周速は３０〜１２０ｍ
／ｓｅｃであることが好ましい。分級ローターの先端周速は５０〜１１５ｍ／ｓｅｃであることがより好ましく、７０〜１１０ｍ／ｓｅｃであることが更に好ましい。３０ｍ／ｓｅｃより遅い場合は、分級収率が低下しやすく、トナー粒子中に超微粉が増加する傾向にあり好ましくない。１２０ｍ／ｓｅｃより速い場合は、装置の振動の増加の問題が生じやすい。

更に、分散ローター３２の最も径の大きい箇所の先端周速は２０〜１５０ｍ／ｓｅｃであることが好ましい。分散ローター３２の先端周速は４０〜１４０ｍ／ｓｅｃであることがより好ましく、５０〜１３０ｍ／ｓｅｃであることが更に好ましい。２０ｍ／ｓｅｃより遅い場合は、十分な円形度を有する表面改質粒子を得ることが困難であり好ましくない。１５０ｍ／ｓｅｃより速い場合は、装置内部の昇温による装置内部での粒子の固着が生じやすく、トナー粒子の分級収率の低下が生じやすく好ましくない。分級ローター３５及び分散ローター３２の先端周速を上記範囲とすることにより、トナー粒子の分級収率を向上させ、効率良く粒子の表面改質を行うことができる。

更に、分散ローター３２の先端周速Ｒ１と分級ローター３５の先端周速Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２の値が０．４０〜２．５０の範囲であると、高円形度のトナー粒子が効率良く得られ、分級収率がより良好になる。Ｒ１／Ｒ２の値が０．４０より小さい場合は、短時間に十分な円形度を得ることが困難であり、良好な品質を有するトナー粒子を得ることが困難となることがある。一方Ｒ１／Ｒ２が２．５０より大きい場合は、相対的に分散ローター３２で形成される旋回流速が速くなることで分級ローター３５の周辺の旋回流が乱されやすく、トナー粒子の分級収率の低下が見られ好ましくない。より好ましくは０．８５〜２．４５の範囲である。平均円形度が０．９２９以下の微粉砕物から、平均円形度が０.９３
５〜０.９８０の表面改質されたトナー粒子を効率良く得るには、比Ｒ１／Ｒ２の値が１
．０１〜２．４０であることが好ましい。

本発明のトナーの製造方法においては、表面改質装置の原料投入口３７に供給される微粉砕物（原料）が特定の粒度分布を有していることが好ましい。更に、表面改質装置による処理後のトナー粒子（表面改質粒子）の超微粉量が所定量に制御されていることが好ましい。本発明では、微粉砕物の重量平均粒径が３．５〜９．０μｍであり、且つ粒径が４．００μｍ以下の粒子の割合が５０〜８０個数％であり、得られるトナー粒子の重量平均粒径が４．５〜９．０μｍであり且つ粒径が４．００μｍ以下の粒子（微粉）の割合が５〜４０個数％であり、更に、トナー粒子のフロー式粒子像測定装置で計測される円相当径０．６μｍ以上４００μｍ以下の粒子の個数基準の粒径分布において、円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満（超微粉）のトナー粒子の割合が０〜１５個数％であることが好ましい。

微粉砕物の粒度分布は分級効率に影響を与える。微粉砕物中に細かい粒子が多い場合は、分級時間が長くなり、本来分級除去しなくてもよい粒子までも分級により除去されるので分級収率の低下の原因となることがある。更には、分級を行う際に微粉砕物の凝集性が高くなり、トナー粒子中より本来除去すべき超微粉が除去できなくなる場合が生じやすく、得られるトナーは、かぶりが発生しやすくなる。

従って、微粉砕物の重量平均粒径が３．５μｍより小さい場合は粒子間の凝集性が高くなり効率的な分級が困難となることがある。また、微粉砕物の重量平均粒径が９．０μｍより大きい場合は、得られるトナーは、鮮明な画像を形成することが難しくなり好ましくない。また、粒径が４．００μｍ以下の粒子の割合が５０個数％未満の場合は、得られるトナーは鮮明な画像を形成することが難しくなり好ましくない。一方、粒径が４．００μｍ以下の粒子の割合が８０個数％より多すぎる場合は微粉砕物の凝集性が高くなり良好な分級収率を得ることが困難となる。更に、粒径が４．００μｍ以下の粒子の割合が８０個
数％より多すぎる場合は、微粉砕物中の超微粉が増加する傾向にあり好ましくない。微粉砕物中における粒径が４．００μｍ以下の粒子の割合は、好ましくは５５〜７５個数％である。

表面改質装置により処理がなされたトナー粒子のフロー式粒子像測定装置で計測される、円相当径が０．６μｍ以上４００μｍ以下の粒子の個数基準の粒径分布において、円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満のトナー粒子（超微粉）の割合を０〜１５個数％の範囲に制御することが好ましい。円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満のトナー粒子の割合が１５個数％より多い場合は、得られるトナーはかぶり現象が発生しやすいため好ましくない。円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満のトナー粒子の割合は、より好ましくは１３個数％以下である。

更に、本発明の製造方法は原料投入口３７に導入される微粉砕物の比重が１．０〜１．５であることが好ましい。

比重が１．５より大きい微粉砕物（例えば磁性体を約３０質量％以上含有する磁性トナー粒子を調製するための微粉砕物）の分級収率と、比重が１．５以下の非磁性又は磁性体含有量の少ない微粉砕物の分級収率とを、表面改質装置を用いて検討した場合、通常は比重が１．５より大きいものの方が分散し易く分級収率の低下は生じにくい傾向にある。従って、比重が１．５以下の微粉砕物を分級且つ表面改質する場合は、１．５より大きい微粉砕物に比べ、本発明の表面改質装置を用いることによる効果がより発揮される傾向にある。本発明において、微粉砕物のより好ましい比重は１．０〜１．５である。微粉砕物の比重が１．０より小さい場合には、粒子間の凝集力が高くなる傾向になる為、旋回流で良好に分散させることが困難となり、分級収率が低下する傾向にある。

本発明における「表面改質」とは、粒子表面の凸凹を円滑にすることであり、粒子の外観形状を球形に近づけることをいう。このような表面改質粒子の表面改質の度合いを示すものとして、本発明においては平均円形度をその指標とする。

本発明における平均円形度は、フロー式粒子像測定装置「ＦＰＩＡ−２１００型」（シスメックス社製）を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。

ここで、「粒子投影面積」とは二値化された粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。測定は、５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）で画像処理した時の粒子像の周囲長を用いる。

本発明における円形度は粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Ｃは、円形度分布の分割点ｉでの円形度（中心値）をｃｉ、測定粒子数をｍとすると、次式から算出される。

円形度標準偏差ＳＤは、平均円形度Ｃ、各粒子における円形度ｃｉ、測定粒子数をｍとすると次式から算出される。

本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−２１００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得られた円形度によって、粒子を円形度０．４〜１．０を０．０１ごとに等分割したクラスに分け、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う。

具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水２０ｍｌを用意し、その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）を加えた後、更に測定試料を試料濃度が２０００〜５０００個／μｌとなるように均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＣＬＥＡＮＥＲ ＶＳ−１５０型」（アズワン株式会社製）を用い、下記の条件で１分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が４０℃以上とならない様に適宜冷却する。また、円形度のバラツキを抑えるため、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００の機内温度が２６〜２７℃になるよう装置の設置環境を２３℃±０．５℃にコントロールし、一定時間おきに、好ましくは２時間おきに２μｍラテックス粒子を用いて自動焦点調整を行う。

［超音波発振器による分散条件］
装置：ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＣＬＥＡＮＥＲ ＶＳ−１５０型（アズワン株式会社製）
定格：出力 ５０ｋＨｚ １５０Ｗ

粒子の円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が３０００〜１万個／μｌとなる様に該分散液濃度を再調整し、粒子を１０００個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径２μｍ未満のデータをカットして、粒子の平均円形度を求める。

更に本発明で用いている測定装置「ＦＰＩＡ−２１００」は、トナー又はトナー粒子の形状を算出するために用いられていた「ＦＰＩＡ−１０００」と比較して、処理粒子画像の倍率の向上、更に取り込んだ画像の処理解像度を向上（２５６×２５６→５１２×５１２）させることにより粒子の形状測定の精度が上がっており、それにより微粒子のより確実な捕捉を達成している装置である。従って、本発明のように、より正確に粒子の形状を測定する必要がある場合には、ＦＰＩＡ２１００の方が有用である。

本発明における測定の概略は、以下の通りである。
試料分散液は、フラットで扁平なフローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。それぞれの粒子の２次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の円形度を算出する。

また、本発明においては、フロー式粒子像測定装置で計測される、円相当径が０．６μｍ以上４００μｍ以下の（表面改質処理後の）トナー粒子の個数基準の粒径分布において、円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満のトナー粒子の割合が０〜１５個数％であることが好ましい。このような円相当径を有するトナー粒子の割合は０〜１５個数％であることが好ましく、０〜１３個数％であることがより好ましく、０〜１１個数％未満であることが更に好ましい。円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満のトナー粒子は、トナーの現像性、特にカブリ特性に大きな影響を与える。このような微粒子トナーは過度に高い帯電性を有しており、トナーの現像時に過剰に現像されやすく、画像上にカブリとして現れる。しかし、本発明においてはこのような微粒子トナーの比率が少ないことによってカブリを低減することができる。

また、本発明で好適に用いられる評価基準として、トナー粒子中の超微粉量を用いることができる。この超微粉量はトナー画像におけるかぶりと相関関係があることが認められているからである。超微粉量はＦＰＩＡ−２１００により測定された粒度分布における円相当径が３．０μｍ以下の粒子の個数％により判断する。円相当径が３．０μｍ以下の粒子の存在量が１５個数％以下であることが、画像評価におけるかぶりのレベルを良好に維持していく上で好ましい。

図１２に示すように、微粉砕物は、通常知られている衝突式気流粉砕機又は機械式粉砕機で溶融混練物の冷却物の粗粉砕物を分級し微粉砕して得る方法が挙げられる。機械式粉砕機としては、ターボ工業（株）製ターボミル、川崎重工業（株）製クリプトロン、ホソカワミクロン（株）製イノマイザー、日清エンジニアリング（株）製スーパーローターが挙げられる。

更に、本発明で好適に用いられる微粉砕物を得る方法としては、Ｉ−ＤＳ型粉砕機（日本ニューマチック社製）、特開平２００３−２６２９８１号公報の図１に記載されているジェットエアーを利用した衝突式気流粉砕機と、特開平２００３−２６２９８１号公報の図７に記載されている分級機を使用して微粉砕物を得る方法が挙げられる。この場合、通常は高圧気体圧力を０．５７〜０．６２ＭＰａの範囲で使用するが、超微粉発生を抑制する観点より０．４０〜０．５５ＭＰａの範囲が好ましい。

本発明のトナーの製造方法によれば、表面改質工程によって得られた表面改質粒子の平均円形度を、該表面改質工程に導入される微粉砕物の平均円形度よりも０．０１〜０．４０大きくすることができる。該表面改質装置の表面改質時間を任意にコントロールすることにより、トナー粒子の表面形状を任意にコントロールすることができるためである。本装置を用いることにより、平均円形度０．９３５〜０．９８０のトナー粒子（表面改質粒子）を得ることができる。転写効率の向上及び画像の中抜けの発生防止の観点からは平均円形度を０．９４０〜０.９８０にすることが好ましい。

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
置を用いて行う。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型又はコールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）を用いる。アパチャーとして１００μｍアパチャーを用い、トナーの体積及び個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、本発明に係る体積分布から求める重量基準の重量平均粒径を求める。

次に、本発明のトナーの製造方法に関して概説する。本発明においてトナーを製造するには、例えば、結着樹脂、着色剤及びワックス、更に必要に応じて荷電制御剤、その他の添加剤をヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混合器により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して結着樹脂中に着色剤及びワックスを分散又は溶解させて混練物を得る。得られた混練物を冷却固化し、固化物を粗粉砕した後、ジェットミルの如きエアー式衝撃粉砕機、又はターボミル、クリプトロンの如き機械式衝撃粉砕機により微粉砕して微粉砕物を得る。その後、上述した回分式の表面処理装置を用いて微粉砕物の分級と粒子の表面処理を同時に行うことにより、表面改質粒子として、所望の形状と所望の粒度分布を有するトナー粒子を得ることができる。本発明におけるトナーはトナー粒子に外添剤を外添することによって得られる、外添剤を有するトナー粒子が好ましい。

次に、本発明に係る結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有するトナー粒子の構成材料について説明する。本発明では、従来知られている種々のトナー粒子の材料を用いることが可能である。

トナー粒子を構成する結着樹脂としては、通常トナーに用いられる樹脂を使用することができる。以下のようなものが挙げられる。

本発明に使用される結着樹脂としては、ポリスチレン；ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂及び石油系樹脂が挙げられる。本発明において、粒子を表面改質する上で、架橋されたスチレン系樹脂及び架橋されたポリエステル樹脂が好ましい結着樹脂である。

スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカルボン酸又はその誘導体；マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカルボン酸又はその誘導体；塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル；エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビニルケトン；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル；が挙げられる。これらのビニル単量体は、単独で又は２種以上を組
み合わせて用いられる。

架橋剤としては、主として２個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が挙げられる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート及び１，３−ブタンジオールジメタクリレートのような二重結合を２個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド及びジビニルスルホンのジビニル化合物；及び三個以上のビニル基を有する化合物が挙げられる。これらは、単独で若しくは２種以上を混合して使用できる。

トナーの物性のうち、結着樹脂に起因するものとしては、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定される分子量分布において、分子量２，０００〜５０，０００の領域に少なくとも一つのピークを有し、分子量１，０００〜３０，０００の成分が５０〜９０％存在する場合がより好ましい。

本発明においては、定着時の定着部材からの離型性の向上、定着性の向上の点から次のようなワックスがトナー粒子の材料として用いられる。ワックスとしては、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導体が挙げられる。これらのワックスの誘導体として、酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。そのワックスとして、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラタムが挙げられる。

本発明では、トナー粒子の材料として荷電制御剤をトナー粒子に配合（内添）、又はトナー粒子と混合（外添）して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、特に粒度分布と荷電量とのバランスが更に安定したトナーを製造することが可能である。

トナーを負荷電性に制御するための負荷電制御剤としては、有機金属錯体、キレート化合物が有効が挙げられる。有機金属錯体としては、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸金属錯体、芳香族ジカルボン酸金属錯体が挙げられる。更に、負荷電制御剤としては、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸及びその金属塩；芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸の無水物；芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸のエステル化合物、ビスフェノールの如きフェノール誘導体が挙げられる。

トナーを正荷電性に制御するための正荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩によるニグロシンの変性物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリブチルベンジルホスホニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレートの如きホスホニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等）；高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレートが挙げられる。これらの荷電制御剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる
。

上述した荷電制御剤は微粒子状で用いることが好ましく、この場合これらの荷電制御剤の個数平均粒径は４μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることが特に好ましい。これらの荷電制御剤をトナー粒子に内添する場合は、結着樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部、特に０．２〜１０質量部をトナー粒子に添加することが好ましい。

本発明では、トナー粒子の材料として、従来知られている種々の着色剤を用いることができる。本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤としては、カーボンブラックや磁性体、以下に示すイエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤の如き有彩色着色剤によって黒色に調色されるように組み合わせたものが用いられる。

イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４７、１６８、１７４、１７６、１８０、１８１、１９１が挙げられる。

マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、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、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が挙げられる。

シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６が挙げられる。

これらの着色剤は、単独で又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明において、着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透明性、トナー中への分散性を考慮して選択される。これらの有彩色で非磁性の着色剤及びカーボンブラックは、結着樹脂１００質量部に対し総量で１〜２０質量部がトナー粒子中に含有される。着色剤が磁性体の場合は、結着樹脂１００質量部に対して２０〜２００質量部使用するのが好ましい。

更に、流動性、転写性等の向上のためにトナー粒子に公知の無機微粉末の如き外添剤を外添混合し、公知の篩工程を経ることによりトナーを得ることができる。

以下、具体的なトナーの製造方法、実施例及び比較例をもって本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

〈実施例１〉
・不飽和ポリエステル樹脂 １００質量部
〔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／ポリオキシエチレン（２．２）−２，２ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／テレフタル酸／無水トリメリット酸／フマル酸からなる不飽和ポリエステル樹脂，Ｍｗ：１７０００、Ｍｗ／Ｍｎ：４．５、Ｔｇ：６０℃〕
・銅フタロシアニン顔料 ４質量部
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５：３）
・パラフィンワックス（最大吸熱ピーク７３℃） ５質量部
・荷電制御剤（サリチル酸金属錯体Ｅ−８８（オリエント社製）） ４質量部
上記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１１０℃に設定した二軸混練機（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、粗砕物を得た。

得られた粗砕物を、図１２に示す、ジェットエアーを利用したジェットミル（ＩＤＳ−５型粉砕機、日本ニューマチック社製）を用いて、フィード量：３ｋｇ／ｈｒ、エアー圧０．５ＭＰａの条件で微粉砕することにより、微粉砕物を得た。微粉砕物は、重量平均径Ｄ４が５．２μｍであり、粒径４．００μｍ以下の粒子の割合が７０個数％であり、平均円形度が０.９２５であり、微粉砕物の比重は、１．２g／ｃｍ^３であった。

得られた微粉砕物を、図１及び図１０に示す回分式の表面改質処理装置に投入し、微粉砕物の分級及び表面改質を同時に行った。実施例１においては、原料供給口３９と微粉排出口４５とを、図２（Ｂ）に示したように、Ｌ１とＬ２のなす角θが２７０度であるように設定した表面改質処理装置を使用し、投入管を図２（Ｂ）及び図１３に示す位置（角度Ｘ＝７０度）に設置し、微粉排出口４５を有する微粉排出管を図４（Ａ）に示す位置に設置した。図１及び図１０において、微粉排出口４５を有する微粉排出管は、装置の背後に位置していた。

実施例１においては、図６（Ａ）に示す分散ローター３２の外径Ｄを４００ｍｍとし、分散ローター３２の上部に図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す角型のディスク３３を１２個設置した。該角型ディスク３３は、Ｌが４０ｍｍ、Ｗが２０ｍｍ、Ｈが３０ｍｍのものを使用した。上方から見て反時計方向に回転する分散ローター３２の回転周速Ｒ１を８３ｍ／ｓｅｃとした。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す円筒状のガイドリング３６の内径ｄを３５０ｍｍとし、図１１（Ａ）に示す、ガイドリング３６の下部と分散ローター３２の上端部にある角型ディスク３３の上部との間隔Ａを５ｍｍとし、図１１（Ｂ）に示す、分散ローター３２の上端部にある角型ディスク３３とライナー３４の三角歯の頂点との間隔Ｂを３ｍｍとした。ライナー３４の内径Ｄは、４０６ｍｍであった。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す分級ローター３５の羽根径Ｄを２４０ｍｍとし、分級ローター３５の羽根長さＬを１３０ｍｍとし、上方から見て反時計方向に回転する分級ローター３５の回転周速Ｒ２を８１ｍ／ｓｅｃとした。従って、分散ローター３２の周速Ｒ１と分級ローター３５の周速Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）は、１．０２であった。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すライナー３４の高さＨを８０ｍｍとした。微粉砕物の分級及び表面処理の１サイクルのタイムを６０ｓｅｃ（投入時間：１０ｓｅｃ、処理時間：３０ｓｅｃ、排出時間２０ｓｅｃ）とし、微粉砕物のフィード量を６５ｋｇ／ｈｒ（従って、１サイクル当たりの仕込み量は、約１．０８ｋｇ）とした。ブロワー３６４の吸引風量を２２ｍ^３／ｍｉｎとし、冷風の温度Ｔ１を−２０℃とし、冷却ジャケットに通す冷水の温度を−１０℃とした。

この状態で１２分間運転した結果、分級ローター３５の後方の微粉排出管内の温度Ｔ２は２５℃で安定していた。ΔＴ（Ｔ２−Ｔ１）は４５℃であった。分級収率は６９％であった。

得られた表面改質されたトナー粒子の粒度分布及び平均円形度を測定した結果、トナー粒子は、重量平均径Ｄ４が５．８μｍであり、粒径４．００μｍ以下の粒子の割合が２５個数％であり、円相当径０．６μｍ以上３μｍ未満の粒子の割合が６個数％であった。表面改質されたトナー粒子の平均円形度は０．９５２であった。

原料供給口３９と、微粉排出ケーシング４４における微粉排出口４５の位置関係を最適な状態に設定したため、後述する比較例と比較して実施例１における分級収率は高く、トナー粒子中の超微粉（円相当径０．６μｍ以上３μｍ未満の粒子の割合）の含有量は少なく、良好な結果が得られた。

得られた表面改質されたトナー粒子１００質量部に対して、疎水性シリカ微粉体１．２質量部を外添混合し、トナーを得た。得られたトナー５質量部と、アクリル樹脂コートされた磁性フェライトキャリア９５質量部とを混合し、二成分現像剤を作製した。この二成分現像剤を用いて、キヤノン製フルカラー複写機ＣＬＣ１０００の改造機（定着ユニットのオイル塗布機構を取り外した）を用いて１０，０００枚の耐久画出しを行った。多数枚耐久画出し後のカブリレベルを下記評価基準に従い評価した。トナー粒子製造時に用いた表面改質装置の運転条件を表１に、評価結果を表２に、それぞれ示す。実施例１は、後述する比較例と比較すると良好な評価結果であった。これは超微粉（円相当径０．６μｍ以上３μｍ未満の粒子の割合）の値を適切に制御したためと考えられる。

カブリ評価は、以下の手順で行った。画出し前の普通紙の平均反射率Ｄｒ（％）をリフレクトメーター（東京電色（株）社製ＴＣ−６ＤＳ）によって測定した。一方、普通紙上にベタ白画像（Ｖｂａｃｋ：１５０Ｖ）を画出しし、次いでベタ白画像の反射率Ｄｓ（％）を測定してＤｒ−Ｄｓを算出した。得られたＤｒ−Ｄｓの値をカブリの値とし、以下の評価基準に従って評価した。

（評価基準）
Ａ：非常に良好なレベル（０．６％未満）
Ｂ：良好なレベル（０．６％以上１．２％未満）
Ｃ：許容レベル（１．２％以上３．０％未満）
Ｄ：悪いレベル（３．０％以上）

〈比較例１〉
図２（Ａ）に示す原料供給口３９と微粉排出口４５の位置関係（Ｌ１とＬ２のなす角θ）を１８０°とし、図１３に示す角度Ｘが０度となるように投入管を本体ケーシング３０に設置したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表１に、結果を表２に、それぞれ示す。実施例１と比較すると劣る結果であった。

〈実施例２〉
図２（Ｂ）に示す原料供給口３９と微粉排出口４５の位置関係（Ｌ１とＬ２のなす角θ）を２１０度とした以外は、実施例１と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表３に、結果を表４に、それぞれ示す。

〈実施例３〉
図２（Ｂ）に示す原料供給口３９と微粉排出口４５の位置関係（Ｌ１とＬ２のなす角θ）を２２０度とした以外は、実施例１と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表３に、結果を表４に、それぞれ示す。

〈実施例４〉
図２（Ｂ）に示す原料供給口３９と微粉排出口４５の位置関係（Ｌ１とＬ２のなす角θ）を３１５°とした以外は、実施例１と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表３に、結果を表４に、それぞれ示す。

〈実施例５〉
該回分式の表面処理装置の微粉排出口上部形状を図４（Ｂ）に示すストレート型に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表３に、結果を表４に、それぞれ示す。

〈比較例２〉
図２（Ａ）に示す原料供給口３９と微粉排出口４５の位置関係（Ｌ１とＬ２のなす角θ
）を０°とし、図１３に示す角度Ｘが０度となるように投入管を本体ケーシング３０に設置したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表３に、結果を表４に、それぞれ示す。前述した各実施例と比較すると劣る結果であった。

〈実施例６〉
実施例１で得られた粗砕物を、図１２に示す、ジェットエアーを利用したＩＤＳ−５型粉砕機（日本ニューマチック社製）を用いて、フィード量：６ｋｇ／ｈｒ、エアー圧０．５ＭＰａの条件で微粉砕することにより、微粉砕物を得た。微粉砕物は、重量平均径Ｄ４が７．２μｍであり、粒径４．００μｍ以下の粒子の割合が６０個数％であり、平均円形度が０.９２４であり、比重が１．２g／ｃｍ^３であった。

得られた微粉砕物を、図１及び図１０に示す回分式の表面改質処理装置に投入し、微粉砕物の分級及び表面改質を同時に行った。実施例１においては、原料供給口３９と微粉排出口４５とを、図２（Ｂ）に示したように、Ｌ１とＬ２のなす角θが２７０度であるように設定した表面改質処理装置を使用し、投入管を図２（Ｂ）及び図１３に示す位置（角度Ｘ＝７０度）に設置し、微粉排出口４５を有する微粉排出管を図４（Ａ）に示す位置に設置した。図１及び図１０において、微粉排出口４５を有する微粉排出管は、装置の背後に位置していた。

実施例６においては、図６（Ａ）に示す分散ローター３２の外径Ｄを４００ｍｍとし、分散ローター３２上部に図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す角型のディスク３３を１２個設置した。角型ディスク３３は、Ｌが４０ｍｍであり、Ｗが２０ｍｍであり、Ｈが３０ｍｍであるものを使用した。分散ローターの回転周速Ｒ１を１１１ｍ／ｓｅｃとした。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すガイドリング３６の内径ｄを３５０ｍｍとし、図１１（Ａ）に示す、ガイドリング３６の下部と分散ローター上の角型ディスク３３の上部の間隔Ａを５ｍｍとし、図１１（Ｂ）に示す、分散ローター上角型ディスク３３とライナー３４の三角歯の頂点との間隔Ｂを３ｍｍとした。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す分級ローター３５の羽根径Ｄを２４０ｍｍとし、分級ローター３５の羽根長さＬを１３０ｍｍとし、分級ローター３５の回転周速Ｒ２を８１ｍ／ｓｅｃとした。分散ローター３２の周速Ｒ１と分級ローター３５の周速Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）は、１．３７であった。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すライナー３４の高さＨを８０ｍｍとした。１サイクルタイムを６０ｓｅｃ（投入時間：１０ｓｅｃ、処理時間：３０ｓｅｃ、排出時間２０ｓｅｃ）とし、微粉砕物のフィード量を７５ｋｇ／ｈｒ（従って、１サイクル当たりの仕込み量は、１．２５ｋｇ）とした。ブロワー風量を２１ｍ^３／ｍｉｎとし、冷風温度Ｔ１を−２０℃とし、ジャケットに通す冷媒の温度を−１０℃とした。

この状態で１２分間運転した結果、分級ローター後方の温度Ｔ２は３０℃で安定した。従って、ΔＴ（Ｔ２−Ｔ１）は５０℃であった。分級収率は７３％であった。

得られた表面改質されたトナー粒子の粒度分布及び平均円形度を測定した結果、トナー粒子は、重量平均径Ｄ４が７．２μｍであり、粒径４．００μｍ以下の粒子の割合が１１個数％であり、粒径０．６μｍ以上３μｍ未満の粒子の割合が５個数％であった。トナー粒子の平均円形度は０．９３５であった。

原料供給口３９と、微粉排出ケーシング４４における微粉排出口４５の位置関係を最適な状態に設定することにより、後述する比較例と比較して実施例６における分級収率は高く、トナー粒子中の超微粉（＝粒径０．６μｍ以上３μｍ未満の粒子の割合）の含有量は少なく、良好な結果であった。

得られたトナー粒子１００質量部に対して、疎水性シリカ１．２質量部を外添混合し、トナーを得た。このトナー５質量部に対し、アクリル樹脂コートされた磁性フェライトキャリア９５質量部を添加し、二成分現像剤を作製した。この現像剤を用いて、キヤノン製フルカラー複写機ＣＬＣ１０００改造機（定着ユニットのオイル塗布機構を取り外した）を用いて１０，０００枚の耐久画出しを行った。耐久画出し後のカブリレベルを上記評価基準に従い評価した。用いた表面改質装置の運転条件を表５に、評価結果を表６に、それぞれ示す。実施例６は、後述する比較例と比較すると良好な結果であり、これは超微粉（＝粒径０．６μｍ以上３μｍ未満の粒子の割合）の値を適切に制御したためと考えられる。

〈実施例７〉
該表面処理装置の運転条件において、分散ローター３２の回転周速Ｒ１を１４６ｍ／ｓｅｃとし、分級ローター３５の回転周速Ｒ２を６３ｍ／ｓｅｃ（分散ローター周速Ｒ１／分級ローター周速Ｒ２：２．３０）とし、ブロワー風量を２３ｍ^３／ｍｉｎとした以外は、実施例６と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表５に、結果を表６に、それぞれ示す。

〈実施例８〉
表面処理装置の運転条件において、分散ローター３２の回転周速Ｒ１を４１ｍ／ｓｅｃとし、分級ローター３５の回転周速Ｒ２を９４ｍ／ｓｅｃ（分散ローター周速Ｒ１／分級ローター周速Ｒ２：０．４３）とし、ブロワー風量を２３ｍ^３／ｍｉｎとした以外は、実施例６と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表５に、結果を表６に、それぞれ示す。

〈比較例３〉
図２（Ａ）に示す原料供給口３９と微粉排出口４５の位置関係（Ｌ１とＬ２のなす角θ）を１８０°とし、図１３に示す角度Ｘが０度となるように投入管を本体ケーシング３０に設置したこと以外は、実施例６と同様の方法を用いてトナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて実施例１と同様の方法により二成分現像剤を作製し、画出し評価を行った。用いた表面改質装置の運転条件を表５に、結果を表６に、それぞれ示す。比較例３は、実施例６と比較すると劣る結果であった。

〈比較例４〉
比較例１の表面改質装置の微粉排出管の設置位置を、微粉排出ケーシング４４の上面の中央部に変更し、分級された微粉及び超微粉を、微粉排出ケーシング４４の上面の中央部の微粉排出管から排出すること以外は、実施例１と同様にして微粉砕物の分級及び表面改質をおこなった。分級収率は、５４％であった。

本発明のトナーの製造方法において、微粉砕物の分級及び表面改質処理を行って、好適な粒度分布を有し、表面改質されたトナー粒子を得るための工程に好適に使用される表面改質装置の一例の概略断面図 （Ａ）図１に示す表面改質装置の上面投影図（水平投影図）の一例、及び（Ｂ）他の例 図１に示す表面改質装置の部分的な概略斜視図 （Ａ）図１に示す表面改質装置の微粉排出ケーシングに対する微粉排出管の位置の例を説明するための図、及び（Ｂ）図１に示す表面改質装置の微粉排出ケーシングに対する微粉排出管の位置の他の例を説明するための図 （Ａ）分級ローターの概略的な水平投影図、及び（Ｂ）分級ローターの概略的断面図 （Ａ）分散ローターの水平投影図、及び（Ｂ）分散ローターの概略的な垂直投影面図 （Ａ）ガイドリングの直径を説明するための図、及び（Ｂ）ガイドリング及びガイドリングの支持体の斜視図 （Ａ）角型のディスクの概略的な水平投影図、及び（Ｂ）角型のディスクの概略的な垂直投影図 （Ａ）ライナーの概略的な水平投影図、及び（Ｂ）ライナーの部分的説明図 本発明のトナーの製造方法を説明するための部分的フロー図 （Ａ）ガイドリンクと角型のディスクとのクリアランスを説明するための図、及び（Ｂ）角型のディスクとライナーとのクリアランスを説明するための図 微粉砕物を製造するためのフローの一例を説明するための図 投入管と本体ケーシングとの位置関係を説明するための図

符号の説明

３０ 本体ケーシング
３１ 冷却ジャケット
３２ 分散ローター
３３ 角型ディスク
３４ ライナー
３５ 分級ローター
３６ ガイドリング
３７ 原料投入口
３８ 原料供給弁
３９ 原料供給口
４０ 製品排出口
４１ 製品排出弁
４２ 製品抜取口
４３ 天板
４４ 微粉排出部
４５ 微粉排出口
４６ 冷風導入口
４７ 第一の空間
４８ 第二の空間
４９ 表面改質ゾーン
５０ 分級ゾーン
３１５ 定量供給機
３１９ 冷風発生手段
３２０ 冷水発生手段
３２１ トナー粒子の輸送手段
３５９ サイクロン入口
３６２ バグ
３６４ ブロアー
３６９ サイクロン
３８０ 原料ホッパー

Claims (11)

1. トナー粒子を有するトナーの製造方法であって、
   ａ）少なくとも結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有する組成物を溶融混練して混練物を得る混練工程、
   ｂ）得られた混練物を冷却して冷却固化物を得る冷却工程、
   ｃ）冷却固化物を微粉砕して微粉砕物を得る微粉砕工程、及び
   ｄ）得られた微粉砕物に含まれる粒子の表面改質を行うための表面改質工程と、得られた微粉砕物に含まれる微粉及び超微粉を除去するための分級を行う分級工程とを同時に行ってトナー粒子を得る工程を有し、
   表面改質工程と分級工程とを同時に行ってトナー粒子を得る工程が、回分式の表面改質装置を用いて行われ、
   該表面改質装置は、
   ｉ）円筒形状の本体ケーシング、
   ii）前記微粉砕物を本体ケーシング内に投入するための投入管を有する投入部、
   iii）前記本体ケーシング内に投入された微粉砕物から所定粒径以下の微粉及び超微粉
   を装置外へ連続的に除去するために所定方向に回転する分級ローターを有する分級手段、
   iv）前記分級手段によって除去された微粉及び超微粉を本体ケーシング外に排出するための、微粉排出管を有する微粉排出部、
   ｖ）前記微粉及び超微粉が除去された微粉砕物に含まれる粒子を機械式衝撃力を用いて表面改質処理するための、前記分級ローターの回転方向と同方向に回転する分散ローターを有する表面改質手段、
   vi）前記本体ケーシング内に第一の空間と第二の空間とを形成するための円筒形状の案内手段、及び、
   vii）前記分散ローターによって表面改質処理が行われたトナー粒子を本体ケーシング
   外に排出するためのトナー粒子排出部、を少なくとも有し、
   前記第一の空間は、本体ケーシングの内壁と円筒形状の案内手段の外壁との間に設けられ、且つ前記微粉砕物及び表面改質された粒子を分級ローターへ導くための空間であり、
   前記第二の空間は、円筒形状の案内手段の内側に形成され、前記微粉及び超微粉が除去された微粉砕物及び表面改質された粒子を分散ローターで処理するための空間であり、
   前記表面改質装置内において、投入部より本体ケーシング内に投入された微粉砕物を第一の空間に導入し、分級手段により所定粒径以下の微粉及び超微粉を除去して装置外へ連続的に排出しつつ微粉及び超微粉が除去された微粉砕物を第二の空間へ移動させて、分散ローターで処理して微粉砕物中の粒子の表面改質処理を行い、再び表面改質された粒子を含む微粉砕物を第一の空間と第二の空間とへ循環させることにより分級と表面改質処理とを繰り返し、これにより所定粒径以下の微粉及び超微粉が所定量以下に除去されており且つ表面改質されたトナー粒子を得るものであり、
   前記投入部は前記本体ケーシングの側面に形成されており、前記微粉排出部は前記本体ケーシングの上面に形成されており、
   前記表面改質装置の上面投影図において、投入部の投入管の中心位置Ｓ１から第一の空間への該微粉砕物の投入方向に伸びる直線をＬ１とし、微粉排出部の微粉排出管の中心位置Ｏ１から微粉及び超微粉の排出方向に伸びる直線をＬ２とした時、直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角θが、前記分級ローターの回転方向を基準にして２１０〜３３０度である、トナーの製造方法。
2. 前記分級ローターは先端周速が３０〜１２０ｍ／ｓｅｃであり、前記分散ローターは先端周速が２０〜１５０ｍ／ｓｅｃである、請求項１記載のトナーの製造方法。
3. 前記分散ローターの先端周速Ｒ１と前記分級ローターの先端周速Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２が０．４０〜２．５０である、請求項１又は２記載のトナーの製造方法。
   
   
4. 原料としての前記微粉砕物は、重量平均粒径Ｄ４が３．５〜９．０μｍであり且つ粒径が４．００μｍ以下である粒子の割合が５０〜８０個数％であり、
   前記表面改質処理されたトナー粒子は、重量平均粒径Ｄ４が３．５〜９．０μｍであり且つ粒径が４．００μｍ以下である粒子の割合が５〜４０個数％であり、
   前記表面改質処理されたトナー粒子は、フロー式粒子像測定装置で計測される円相当径０．６μｍ以上４００μｍ以下の粒子の個数基準の粒径分布において、円相当径が０．６μｍ以上３μｍ未満のトナー粒子の割合が０〜１５個数％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
5. 原料としての前記微粉砕物は、重量平均粒径Ｄ４が３．５〜７．５μｍであり且つ粒径が４．００μｍ以下である粒子の割合が５５〜７５個数％であり、比重が１．０〜１．５ｇ／ｃｍ^３である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
6. 前記案内手段が円筒状のガイドリングである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
7. 前記表面改質処理されたトナー粒子は、平均円形度が０．９３５〜０．９８０である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
8. 前記表面改質処理されたトナー粒子は、平均円形度が０．９４０〜０．９８０である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
9. 前記分散ローターの先端周速Ｒ１と該分級ローターの先端周速Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２が０．８５〜２．４５であり、前記表面改質処理されたトナー粒子は、平均円形度が０．９３５〜０．９８０である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
10. 前記分散ローターの先端周速Ｒ１と該分級ローターの先端周速Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２が１．０１〜２．４０であり、前記表面改質処理されたトナー粒子は、平均円形度が０．９４０〜０．９８０である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
11. 前記表面改質装置の投入管の内面と本体ケーシングの内壁の交点をＭ３とし、本体ケーシングの中心をＯとしたときに、Ｍ３とＯとを結ぶ直線と投入管の内面とがなす角Ｘが６０〜９０度である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。

Images