CN102416382A - 分级装置、分级方法、调色剂和制造所述调色剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分级装置、分级方法、调色剂和制造所述调色剂的方法。所述分级装置包括圆筒形外壳,粉末材料进料口,配置在所述外壳中与所述粉末材料进料口在水平方向上连接的百叶窗环,中心芯,分离器芯,由所述中心芯和所述外壳的内壁在粉末材料进料侧处界定的分散腔,由所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的侧内壁界定的分级腔,和环绕所述百叶窗环的流动通道,其中在所述分级装置的包含所述粉末材料进料口和所述百叶窗环的部件的水平横截面中,所述百叶窗环位于其中该百叶窗环未横穿百叶窗环侧的所述粉末材料进料口的壁表面延长线的位置上。
Description
技术领域
本发明涉及用来制造干燥调色剂的分级装置和分级方法,所述干燥调色剂在电子照相、静电记录、静电印刷等中用于显影静电图像;本发明还涉及调色剂与制造所述调色剂的方法。
背景技术
已公知用于分级粉碎的粗调色剂颗粒的多个传统方法:单个分级器BZ1和单个粉碎机FZ1的组合(例如附图1中所示);两个分级器BZ1和BZ2与单个粉碎机FZ1的组合(例如附图2中所示);以及两个分级器BZ1和BZ2与两个粉碎机FZ1和FZ2的组合(例如附图3中所示)。应注意的是在附图1-3中,附图标记A表示细粉末-分级单元(步骤)。
用于这些体系中的一类粉碎机是喷射粉碎机,其驱动从喷嘴中喷射的高压气流中的粗颗粒以使得所述颗粒相互碰撞或撞击器壁或其它目标,并因此粉碎所述颗粒。
参考附图3来描述所述喷射粉碎机。
在附图3中,原料通过进料管FE1进行进料,并与预先粉碎的产品以及高压空气一起引入到第一分级器BZ1中,在其中将它们分级成粗粉末和细粉末。
将所述粗粉末在第一粉碎机FZ1中进行粉碎,并在旋风分离器CY1中收集。将收集的粉末引入到第二分级器BZ2中,在其中将其再次分级成粗粉末和细粉末。
然后将如此分级的粗粉末在第二粉碎机FZ2中进行粉碎,并在旋风分离器CY2中进行收集。
将所述收集的粉末送至细粉末-分级单元,于其中将其分级为细粉末和最终产品。
然而,在该喷射粉碎机中,进料到第一粉碎机BZ1中的所述粉末不但包 含粗粉末,而且包含在粉碎过程中的多种尺寸的颗粒。因此,所述喷射粉碎机在分级效率上是低下的,这成为问题所在。
附图4显示了用作所述粉碎机BZ1或BZ2的空气分级装置(DS空气分级装置)的结构。
所述空气分级装置包括分散腔(或收集器分散腔)1、分级腔7和底部料斗8。
用于主气流和粉末材料进料的粉末材料进料口2在上部圆周处连接所述分散腔1,所述上部圆周作为在圆筒形外壳15的圆周表面处的流动进口。
在所述分散腔1中靠近其底部处配置伞型中心芯9。此外,在所述中心芯9之下配置伞型分离器芯13。沿着所述分级腔7的外周,围绕该分级腔配置条板制造的副气流进口14(也称为“百叶窗”),从而便于粉末材料的分散和加快所述粉末材料的漩涡。
以该方式,通过鼓风机提供的抽吸力而将所述分级腔7内的细粉末导向在所述分离芯13中提供的细粉末排出口10,并通过连接到所述细粉末排出口10上的细粉末排放管11进行排出。
另一方面,粗粉末从沿着所述分离器芯13下边缘的外周而提供的环形粗粉末排出口12进行排出。
常规DS空气分级器通过如下原理进行操作:当副气流流入到分级腔中时,不同大小的离心力和向心力作用于粗颗粒和细颗粒,并产生了涡流颗粒的非自由流动。
因此之故,希望分散在分级腔中的颗粒可快速地分级成粗颗粒和细颗粒,而使得颗粒不能再聚集到一起。
然而,传统的DS气流分级装置现在需要分散增多的颗粒数目,这是因为调色剂颗粒正变得日益细微和粉碎机的粉碎性能已有显著改善。当用来分散该增多数目的颗粒时,将降低传统DS气流分级装置的分散性能,从而产生降低了的分级精度。这不可避免地导致将粗颗粒掺杂到细粉末卸载区中。结果,通过该分级处理获得的产品可导致背景污点和不适当的转移,并可因此导致降低了图像质量。
并且,粗颗粒的如此掺杂在生产过程中还可对所述分级器施加过度负荷,并可因此降低分级效率以及粉碎作用的能效。
日本专利(JP-B)No.2766790或其它文献公开了其中在分散腔(收集器) 中提供了百叶窗的分级器。
在该分级器中,为了导入粉末和主气流而将喷管插入到所述百叶窗中。从所述百叶窗的外周引入副气流以促进粉末的分散。该结构不利之处在于:当原料与高压空气一起进料时,在分散腔内的压力差导致所述原料从所述分散腔释放到环境中,从而使得难以进一步持续操作该分级过程。
并且,日本专利申请公开说明书(JP-A)No.2009-189980公开了一种包括百叶窗环和流动通道的空气分级器,所述百叶窗环具有在分散腔内以规则间隔环状布置的多个导向条板,所述流动通道环绕所述百叶窗环并接纳从粉末材料进料口进料的高压空气和粉末材料,其中在所述分散腔中预先收集通过粉碎而产生的超细粉末以提高分级精度,和其中所述高压空气与原料经过配置在所述分散腔内部的所述百叶窗环的条板之间的缝隙而进入到收集器分散腔,从而改善了分散性。使用该空气分级器可允许从所述粉末材料进料口进料的粉末材料经过所述百叶窗环的条板之间的缝隙,由此可从整个圆周位置上将其进料到所述分散腔中。与传统分级器相比,上述空气分级器显示出了防止颗粒聚集的有益效果。
然而,由于部分所述百叶窗环位于所述百叶窗环侧壁的延长线上(即连接粉末材料进料口的内部进口和粉末材料进料口的内部出口的直线的延长线)(附图5)的两侧,在上述分级器中,从所述粉末材料进料口进料的气流与条板碰撞以可能地降低旋涡转速。此外,作为所述气流与所述条板的碰撞结果,通过所述条板之间缝隙的气流受到干扰,和通过缝隙的所述气流的速度在环状布置条板中随位置而有所变化。因此,所述进料粉末材料不能充分地分散,从而可能导致分级精度和产品收率的降低,这成为问题。
而且,JP-B No.2597794或其它文献公开了其中通过原料进料管装料之后,通过从分散腔的导流叶片而引入的气体来分散原料(调色剂)的方法。
然而,该建议方法带来了如下问题:由于原料和气流两者都未穿过百叶窗环,而不能高效地分散所述进料原料。
发明内容
本发明旨在提供一种分级装置和分级方法,通过改善在所述分级装置的分级腔中的分级精度,可以高效率地分离所期望粒径的颗粒;还提供了一种调色剂和制造所述调色剂的方法。
解决所存在问题的手段如下。
<1>一种分级装置,包括:
圆筒形外壳,
粉末材料进料口,其用来将高压空气和粉末材料进料到所述圆筒形外壳中,
百叶窗环,该百叶窗环配置在所述外壳中以在水平方向上与所述粉末材料进料口连通,所述百叶窗环具有环状布置的多个弧形导向条板,
中心芯,其配置在所述粉末材料进料口的粉末材料排出侧,
分离器芯,其配置在所述中心芯的粉末材料排出侧,所述分离器芯在其中心处具有开口,
分散腔,其被所述中心芯和所述外壳在所述粉末材料进料侧的内壁所界定,所述分散腔用来将粉末材料与高压空气一起分散,
分级腔,其被所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的侧内壁所界定,所述分级腔用来将从所述分散腔进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末,和
环绕所述百叶窗环的流动通道,所述流动通道接纳从所述粉末材料进料口进料的所述粉末材料和所述高压空气,
其中,在所述分级装置中包含所述粉末材料进料口和所述百叶窗环的部件的水平横截面中,所述百叶窗环位于其中该百叶窗环不与所述粉末材料进料口在百叶窗环侧的壁表面的延长线相交的位置处。
<2>根据<1>的所述分级装置,其中所述分级装置满足R1≥R2的关系,其中在所述水平横截面中,R1表示从所述百叶窗环的中心到交点的距离,所述交点是由所述粉末材料进料口在所述百叶窗环侧的壁表面的延长线与从所述百叶窗环的中心平行于包含粉末材料进料口的的进料开口的线延伸的线形成;而R2表示从所述百叶窗环的外周到所述百叶窗环的中心的距离。
<3>根据<1>或<2>的所述分级装置,其中所述分级装置满足α≥30°的关系,其中,在所述水平横截面中,α表示在连接所述百叶窗环的中心与每个导向条板的两端的线之间而形成的角度。
<4>根据<1>-<3>任一项的所述分级装置,其中所述分级装置满足β≥15°的关系,其中,在水平横截面中,β表示如下两条线之间形成的角度,一条线连接所述百叶窗环的中心与如下的交点,所述交点由在所述百叶窗环侧、 所述粉末材料进料口的壁表面延长线与从所述百叶窗环的中心平行于包含粉末材料进料口的进料开口的线延伸出的线形成;另一条线连接所述百叶窗环的中心和在所述百叶窗环侧、由所述外壳的侧内壁和所述粉末材料进料口的壁表面而形成的交点。
<5>根据<1>-<4>任一项的所述分级装置,其中围绕所述分级装置在重力方向上的中心轴,以规则间隔同心地布置导向条板。
<6>根据<1>-<5>任一项的所述分级装置,其中所述导向条板是可分离安装的。
<7>一种分级方法,包括:
使用根据<1>-<6>任一项所述的分级装置进行分级。
<8>一种制造调色剂的方法,包括:
使用根据<1>-<6>任一项所述的分级装置对粉末材料进行分级。
<9>一种通过根据<8>所述的制造调色剂的方法而获得的调色剂。
本发明可提供分级装置和分级方法,通过改善在所述分级装置的分级腔中的分级精度,可以高效率地分离所期望粒径的颗粒;还提供了调色剂和制造所述调色剂的方法。这可解决存在的问题。
附图说明
图1是显示粗粉碎调色剂粉末的分级流程的系统图(部分1)。
图2是显示粗粉碎调色剂粉末的分级流程的系统图(部分2)。
图3是显示粗粉碎调色剂粉末的分级流程的系统图(部分3)。
图4是传统分级装置结构的简要剖面图。
图5是传统分级装置的剖面图。
图6是本发明分级装置结构的简要视图。
图7是通过线A-A取得的附图6的剖面图。
图8A是百叶窗环(部分1)结构的简要视图。
图8B是百叶窗环(部分2)结构的简要视图。
图8C是百叶窗环(部分3)结构的简要视图。
图8D是百叶窗环(部分4)结构的简要视图。
具体实施方式
(分级装置和分级方法)
下面将描述分级装置。通过所述分级装置的描述,也详细地描述了本发明的分级方法。
本发明所述分级装置至少包括外壳、粉末材料进料口、百叶窗环、中心芯和分离器芯,以及如果需要还包括其它构件。
所述分级装置包括分散腔、分级腔和流动通道。
如这里所使用的,“水平横截面”是指垂直于所述分级装置的重力方向的横截面,和例如为附图7,其为通过线A-A取得的剖面图。
<外壳>
所述外壳的形状没有特别限制,只要所述外壳具有圆柱形状即可,且可取决于预定目的适当地选择。
所述外壳的结构、尺寸和材料没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
<粉末材料进料口>
所述粉末材料进料口配置在所述外壳的上部,和用于将高压空气和粉末材料进料到所述外壳中。所述粉末材料进料口被所述粉末材料进料口的内壁和所述高压空气与粉末材料得以进料的进料开口所界定。
所述粉末材料进料口的结构、尺寸和材料没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
所述进料开口的形状没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。例如,所述进料开口可为圆形或矩形的。
当所述进料开口为圆形时,所述进料开口的直径没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。优选为110m-170mm。
-高压空气-
所述高压空气没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。所述高压空气的实例包括压力为0.4MPa-0.7MPa的空气。
-粉末材料-
所述粉末材料没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。其实例包括树脂和金属粉末。
所述粉末材料的体积平均粒径没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。其优选为3μm-15μm,更优选为5μm-8μm。
<百叶窗环>
所述百叶窗环具有环状布置的多个导向条板,并配置在所述外壳的上部,以使得在水平方向上与所述粉末材料进料口相连通。
所述百叶窗环设置在百叶窗环与所述粉末材料进料口的在百叶窗环侧的壁表面的延长线不相交的位置上。
-导向条板-
所述导向条板的截面形状没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。例如,所述导向条板的截面形状可为弧形或长方形。
特别地,为了使空气或颗粒流畅地流过所述导向条板之间的缝隙,所述导向条板的截面形状优选为弧形。
优选地,所述导向条板以规则间距围绕在重力方向上所述分级装置的中心轴而同心布置,这是因为可对从所述粉末材料进料口装料的粉末施加均匀的离心力。
所述导向导向的厚度没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。其优选为2mm-6mm。
当所述导向条板的厚度小于2mm时,由此形成的百叶窗环在机械强度上有所降低。此外,取决于粉末材料的组成,由于所述导向条板的表面磨损,在持续操作期间所述导向条板可能断裂。当所述导向条板的厚度大于6mm时,则所述导向条板之间的缝隙变得狭小,由于压力损失而使得进料空气不能流畅地流动。结果,空气或颗粒在分级腔中的流动速度降低,可能降低分级效率。
优选地,所述导向条板为可分离安装的。这是因为可以仅替换所述导向条板,以减少清洁时间;即这不必改变所述外壳。
连接所述百叶窗环的中心与所述导向条板两端的线之间而形成的角度(附图7)没有特别限制,和可取决于预定目的而进行合适地选择。所述角度α优选为30°或更大,更优选为30°-60°,特别优选为40°-60°。
当所述角度α小于30°时,则不能增大流过缝隙的粉末的速度,导致了圆周速度会改变。而当所述角度α在40°-60°范围内时,流过缝隙的粉末的速度增大,以稳定圆周速度,这是有利的。
所用导向条板的数量没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。其优选为10-20,更优选为12-16个。
所述导向条板之间的缝隙尺寸没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
<中心芯>
所述中心芯设置所述粉末材料进料口之下;即,在卸载粉末材料的一侧(在粉末材料-排出侧)。
所述中心芯的形状没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。所述中心芯优选具有伞形,这是因为可流畅地产生涡流。
所述中心芯的结构、尺寸和材质没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
所述中心芯具有设置在其中心的细粉末排出口和向下述分离器芯的开口延伸的细粉末排放管。与传统分级装置的情况相比,使用该结构,与高压空气一同进料的粉碎产品或原料可进一步在下述分散腔中进行分散。通过粉碎产生的超细粉末可预先收集在所述分散腔中以增大分级精度。而且,这可以防止过度粉碎并减少了污染细粉末(成品)的粗粉末的量。
在本发明中,“所述百叶窗的中心”与“所述中心芯的中心”以及“所述外壳的中心”具有相同的含义。
<分离器芯>
所述分离器芯在其中心处具有开口并设置在所述中心芯之下;即,在粉末材料-排出侧。
所述分离器芯的形状没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。类似于所述中心芯,所述分离器芯优选具有伞形,因为可流畅地产生涡流。
所述分离器芯的结构、尺寸和材质没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
所述分离器芯在其中心具有细粉末排出口(在附图6中以附图标记10表示)和从所述分离器芯的开口延伸的细粉末排放管(在附图6中以附图标记11表示)。使用该结构,可以改善分级精度以防止过度粉碎,并减少了污染细粉末(成品)的粗粉末的量。
<分散腔>
所述分散腔由所述中心芯和所述外壳的上内壁所界定;即,所述外壳中的在粉末材料被进料的一侧的内壁(在粉末材料-进料侧的所述外壳的内壁),并用来与高压空气一起分散粉末材料。
所述分散腔的形状、结构和尺寸没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
<分级腔>
所述分级腔由所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的内壁所界定,并用来将从所述分散腔进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末。
所述分级腔的形状、结构和尺寸没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。
<流动通道>
所述流动通道环绕所述百叶窗环的外圆周,并用来接纳从所述粉末材料进料口进料的所述高压空气和所述粉末材料。
<距离R1和距离R2之间的关系>
如附图7中所示,满足R1≥R2的关系,其中,R1表示从所述百叶窗环6的中心19到交点18的距离,所述交点18由所述粉末材料进料口2在所述百叶窗环一侧的壁表面2b的延长线并由平行于包含所述粉末材料进料口2的进料开口2a的线并穿过所述百叶窗环6的中心19的线而形成,(即,从所述百叶窗环6的中心19到交点18的距离,所述交点18由直线2b的延长线与从所述百叶窗环6的中心19平行于所述粉末材料进料口而延伸的直线而形成,所述直线2b连接所述粉末材料进料口2的进口处内部(内部进口16)与出口处内部(内部出口17));且R2表示从所述百叶窗环的外周6a到所述百叶窗环6的中心的距离。
<角度β>
如附图7中所示,角度β没有特别限制,且可取决于预定目的适当地选择。其优选为15°或更大,更优选为30°或更大。这里,所述角度β表示在连接交点18和所述百叶窗环6的中心19的线,与连接交点17和所述百叶窗环6的中心19的线之间而形成的角度,其中所述交点18由所述粉末材料进料口2在所述百叶窗环侧的壁表面2b的延长线(即,连接述粉末材料进料口2的内部进口16与内部出口17的直线2b的延长线),与平行于包含所述粉末材料进料口2的进料开口2a的线并穿过所述百叶窗环6的中心19的线而形成;和所述交点17由所述外壳15的内壁与所述粉末材料进料口2在所述百叶窗环侧的壁表面2b形成(即,所述粉末材料进料口2的内部出口)。
当所述角度β小于15°时,则所述外壳内部的气流循环速度变高,这对 调色剂颗粒来说难以穿过所述百叶窗环的缝隙到达分级腔。而当所述角度β为30°或更大时,则所述外壳内部的气流循环速度变低,调色剂颗粒易于穿过所述百叶窗环的缝隙到达分级腔,这是优选的。
下面将描述根据本发明的气流分级装置。
值得注意的是,在附图1-3中所示的粉碎粗颗粒分级步骤中,使用本发明的所述空气分级装置。
附图6是本发明空气分级装置的简要剖面图。
在附图6中图解的所述空气分级装置包含配备有粉末材料进料口2的圆筒形外壳15,所述粉末材料进料口2用来将高压空气和粉末材料(粉末状原料和原料的粉碎产品)进料到所述外壳的上部;和在所述外壳中自上而下包含:伞状中心芯9;在中心具有开口10的伞状分离器芯13;用来分散与高压空气一同进料的所述粉末材料的分散腔1,其中所述分散腔由所述外壳15的上内壁和所述中心芯9所界定;用来将从所述分散腔1进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末的分级腔7,其中所述分级腔由所述中心芯9、所述分离器芯13和所述外壳15的内壁所界定;以及底部料斗8。
附图7是通过线A-A取得的附图6的剖面图。
如附图7中所示,在所述分散腔1中提供百叶窗环6可使得从所述粉末材料进料口2进料的高压空气和粉末材料(流动粉末)穿过流动通道3,以分配在所述百叶窗环6的整个圆周位置上。此外,所述粉末材料穿过所述百叶窗环6的条板5之间的缝隙而流入到分散腔的内部4中。结果,所述粉末流体从所述百叶窗环6的圆周均匀地流入到所述百叶窗环6的内部(分散腔内部4),进一步改善了所述粉末材料在分散腔1中的分散。
并且,如附图7中所示,本发明所述分级装置包含具有多个条板5的所述百叶窗环6,所述条板环状布置在所述分散腔内部4中,其中满足R1≥R2的关系,其中R1表示从所述百叶窗环的中心19到交点18的距离,所述交点18由所述粉末材料进料口2在所述百叶窗环侧的的壁表面2b的延长线(即,连接所述粉末材料进料口的内部进口16与内部出口17的直线的延长线),与平行于包含所述粉末材料进料口2的开口2a的线并穿过所述百叶窗环6的中心19的线而形成;和R2表示从所述百叶窗环的外周到所述百叶窗环6的中心19的距离。
所述百叶窗环6的中心19由所述分级装置在重力方向上的中心轴所限 定。
当所述百叶窗环6被构造成满足上述关系时,从所述粉末材料进料口2进料的粉末材料穿过所述百叶窗环6的条板之间的缝隙,从整个圆周位置进入到所述分散腔1的内部,这可有利地防止所进料的颗粒的聚集。
而且,当满足R1≥R2的关系时,所述百叶窗环6配置在所述粉末材料进料口2在百叶窗环一侧的壁表面2b的延长线(即,连接所述粉末材料进料口的内部进口16与所述粉末材料进料口的内部出口17的直线延长线)内部(即,在所述百叶窗环6的中心19一侧)。使用该结构,从所述粉末材料进料口2进料的气流并不与条板5发生碰撞,不干扰所述条板5之间的气流。此外,在环状布置的所述条板5之间的气流速度在圆周上变得均一。因此,进料的粉末材料可被充分地分散以获得有效的离心分离成粗颗粒和细颗粒。
为了在具有环状布置的多个条板5的、其中满足关系R1≥R2的所述百叶窗环6和图5所示传统百叶窗环(R1<R2)进行比较,本发明人进行了数值分析,其中R1表示从所述百叶窗环6的中心19到交点18的距离,所述交点18由连接所述粉末材料进料口的内部进口16与所述粉末材料进料口的内部出口17的直线延长线,与平行于包含所述粉末材料进料口2的进料开口2a的线且穿过所述百叶窗环6的中心19的线(即,从所述百叶窗环6的中心19平行于所述粉末材料进料口2的进料开口2a延伸的直线)而形成,和R2表示从所述百叶窗环的外周到所述百叶窗环6的中心19的距离。结果,发现当在圆周上提取穿过所述条板5之间的缝隙的气流速度时,当使用附图5中所示的传统百叶窗环时发现最大速度和最小速度的差值为约18m/s,而当使用满足R1≥R2的关系的所述百叶窗环6时,该差值为约4m/s。
根据本发明人以前实施的实验和数值分析,发现在使用配置在分散腔中的如本发明所述百叶窗环6的将粉末材料分离成粗粉末和细粉末的分级机构中,作为提取穿过所述条板5之间缝隙的粉末材料速度的结果,当最大速度和最小速度之间的差值为约5m/s或更低时,明显地改善了分级效率。因此,通过满足R1≥R2的关系,其中穿过所述条板5之间缝隙的气流速度的最大速度与最小速度的差值为5m/s或更低,与传统情况相比改善了分级效率。
其次,除R1≥R2的关系外,为了相互比较满足α≥30°关系的所述百叶窗环6和满足α<30°关系的所述百叶窗环6而进行了数值分析,其中α表示连接所述百叶窗环6的中心与所述百叶窗环6的各个条板5的两端之间的线的 角度。结果,当使用满足α≥30°和R1≥R2关系的所述百叶窗环6时,作为穿过所述条板5缝隙的气流速度的提取结果,最大速度和最小速度的差值为约2m/s。因此,与满足关系R1≥R2的之间差值即约4m/s相比,可将最大速度和最小速度的差值降低约2m/s。而且,当使用满足关系R1≥R2和α<30°的所述百叶窗环6时,最大速度和最小速度之间的差值为约5m/s。该差值比当满足关系R1≥R2时所获得的差值要大了约1m/s,并未显示出有利的效果。因此,通过满足关系α≥30°,可以比传统情况更甚地改善了分级效率。应注意α的上限为约65°。
此外,除R1≥R2的关系外,为了相互比较满足β≥15°关系的所述百叶窗环6和满足β<15°关系的所述百叶窗环6而进行了数值分析,其中β表示两条线之间形成的角度,一条线连接所述百叶窗环6的中心19与粉末材料进料口的内部出口17,和另一条线连接所述百叶窗环6的中心19与交点18,所述交点18由所述粉末材料进料口2在所述百叶窗环一侧的壁表面2b的延长线(即,连接粉末材料进料口的内部进口16与粉末材料进料口的内部出口17的直线),与平行于包含所述粉末材料进料口2的进料开口2a的线并穿过所述百叶窗环6的中心19的线(即,从所述百叶窗环6的中心19平行于所述粉末材料进料口2的进料开口2a延伸的直线)而形成。结果,当使用满足β≥15°和R1≥R2关系的所述百叶窗环6时,作为在圆周上穿过所述条板5缝隙的速度的提取结果,最大速度和最小速度之间的差值为约3m/s。因此,与满足关系R1≥R2的之间差值即约4m/s相比,可将最大速度和最小速度之间的差值降低约1m/s。而且,当使用满足关系R1≥R2的所述百叶窗环6和满足关系R1≥R2且β<15°的所述百叶窗环6时,在每种情况中最大速度和最小速度之间的差值为约5m/s。该差值比当满足关系R1≥R2时所获得的差值要大约1m/s,并未显示出有利的效果。因此,通过满足关系β≥15°,可以比传统情况更甚地改善了分级效率。应注意β上限为约45°。
此外,如在附图8A-8D中所示的,组成所述百叶窗环6的条板5可分离安装地进行制造。附图8A-8D是各自显示所述条板的分离机构的部件结构图,所述条板涉及其中该条板已从各自的分级装置分离的状态。通常地,当分级装置连续操作来分级粉末材料时,所述粉末材料会粘附在所述条板5的表面上,尽管粘附程度取决于分级条件和所述粉末材料的种类。当发生所述粉末材料的粘附时,在所述粉末材料发生改变时进行清洁是非常麻烦的。此 外,由于所述粉末材料的粘附,所述条板5之间的缝隙变窄,从而导致压力损失。结果,进料的空气不能流畅地流动,在所述分级腔7中的气流速度降低,并因此可导致分级效率的下降。因此,通过使所述条板5可分离地安装,可以使得粘着粉末材料的清除操作简单化,和因此降低了清洁所耗费的时间,从而缩短了条件改变时所需求的总时间,和因此可改善生产率。
考虑到本发明的所述分级装置和所述分级方法,可通过对作为所述分级装置的元件的百叶窗环6进行简单改变而增大分级效率,并因此非常高效地以较少的误差和良好的分级精度而分级期望直径范围的颗粒。此外,本发明的所述分级装置和所述分级方法可非常有效地用来制造细粉末形态的产品,所述产品在粒径上为数个微米,例如树脂、农用化学品、化妆品和颜料。特别地,它们适用于制造如下所述调色剂的方法。
(制造调色剂的方法)
用于制造调色剂的本发明方法至少包括分级步骤,优选包括熔融-捏合步骤和粉碎步骤,以及如果需要包括其它步骤。
所述分级步骤使用上述的本发明分级装置实施。
<熔融-捏合步骤>
所述熔融-捏合步骤是在熔融-捏合机中将调色剂材料混合在一起并熔融-捏合所得混合物的步骤。
所述熔融-捏合机没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括使用辊磨的单轴或双轴连续捏合机和间歇捏合机。其具体实例没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择,并且包括KTK型双轴挤出机(Kobe Steel,Ltd.的产品)、TEM型挤出机(TOSHIBA MACHINE CO.,LTD.的产品)、KCK捏合机(ASADA IRON WORKS,CO.,LTD.的产品)、PCM型双轴挤出机(IKEGAI IRON WORKS,LTD.的产品)和共捏合机(BUSS AG的产品)。该熔融-捏合优选在合适条件下进行,以便不导致所述粘合剂树脂的分子链的断裂。具体而言,考虑所述粘合剂树脂的软化点而决定发生熔融-捏合的温度。当所述温度远高于所述软化点时,分子链的断裂以相当大的程度发生。当所述温度远低于所述软化点时,难以获得充分分散的状态。
所述调色剂材料至少包括粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂,以及如果需要,包括其它组分。
-粘合剂树脂-
所述粘合剂树脂没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括均聚物和共聚物,实例有苯乙烯如苯乙烯和氯苯乙烯的;单烯烃如乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯;乙烯酯如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和丁酸乙烯酯;α-亚甲基脂肪族单羧酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二烷基酯;乙烯醚如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基丁醚;以及乙烯基酮如乙烯基甲酮、乙烯基己酮和乙烯基异丙烯基酮。
其中,它们的典型实例没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择,并且包括聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯树脂和聚丙烯树脂。这些可单独或组合使用。
-着色剂-
所述着色剂没有特别限制,且可根据目的从已知的染料和颜料中适当地选择。其实例包括炭黑、苯胺黑染料、铁黑、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G、G)、镉黄、氧化铁黄、黄赭石、铅黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN、R)、永久黄L、联苯胺黄(G、GR)、永久黄(NCG)、富尔坎坚牢黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽吖嗪黄BGL、异二氢吲哚酮黄、红赭石、红铅、铅朱红、镉红、镉汞红、锑朱红、永久红4R、对位红、火红、对氯邻硝基苯胺红、立索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢猩红VD、富尔坎坚牢玉红B、亮猩红G、立索尔玉红GX、永久红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、酒红5B、甲苯胺栗、永久酒红F2K、埃利奥酒红BL、酒红10B、淡BON栗、中BON栗、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、芘橙、油橙、钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS、BC)、靛蓝、深蓝、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二 烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌和锌钡白。这些可单独或 组合使用。
所述着色剂的颜色没有特别限制,且可根据目的适当地选择。例如,可使用黑色着色剂、彩色着色剂等。这些可单独或组合使用。
所述黑色着色剂的实例包括炭黑(C.I.颜料黑7)如炉黑、灯黑、乙炔黑和槽法炭黑;金属如铜、铁(C.I颜料黑11)和氧化钛;以及有机颜料如苯胺黑(C.I.颜料黑1)。
用于品红色的彩色颜料的实例包括C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、48:1、49、50、51、52、53、53:1、54、55、57、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、177、179、202、206、207、209和211;C.I.颜料紫19;以及C.I.还原红1、2、10、13、15、23、29和35。
用于青色的彩色颜料的实例包括C.I.颜料蓝2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17和60;C.I.还原蓝6;C.I.酸性蓝45、在酞菁骨架上各自具有1-5个邻苯二甲酰亚胺甲基作为取代基的铜酞菁颜料、绿7和绿36。
用于黄色的彩色颜料的实例包括C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、55、65、73、74、83、97、110、151、154和180;C.I.还原黄1、3和20,以及橙36。
调色剂中含有的着色剂的量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其量优选为1质量%-15质量%,更优选为3质量%-10质量%。当该量小于1质量%时,调色剂的着色力降低。当该量大于15质量%时,颜料在调色剂中的分散差,可能导致着色力降低和所述调色剂的电性质劣化。
着色剂可与树脂复合以形成母料。所述树脂没有特别限制,且可根据目的从本领域已知的树脂中适当地选择。其实例包括苯乙烯聚合物、取代苯乙烯的聚合物、苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯树脂,聚甲基丙烯酸丁酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯树酯、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂族烃树脂、脂环烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡和石蜡。这些可单独或组合使用。
所述苯乙烯聚合物和取代苯乙烯的聚合物没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚对氯苯乙烯树 脂和聚乙烯基甲苯树脂。
所述苯乙烯共聚物没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括苯乙烯-对-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物。
所述母料可通过在施加高剪切力的情况下将用于母料的树脂和着色剂混合或捏合而制造。在进行上述操作中,优选加入有机溶剂以增强所述着色剂和所述树脂之间的相互作用。而且,使用所谓的闪蒸法(flashing method)是合适的,因为着色剂的湿滤饼可按照原样使用,而不需要干燥。所述闪蒸法是其中将含有着色剂的含水糊料与树脂和有机溶剂混合或捏合,然后将所述着色剂转移到树脂以除去水和有机溶剂组分的方法。为了进行该混合或捏合,适当地使用高剪切分散装置如三辊磨。
-脱膜剂-
所述脱模剂没有特别限制,且可根据目的从本领域已知的脱模剂中适当地选择。其实例包括蜡如含羰基蜡、聚烯烃蜡和长链烃。这些可单独或组合使用。
所述含羰基蜡没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括多链烷酸酯、多链烷醇酯、多链烷酸酰胺、多烷基酰胺和二烷基酮。
所述多链烷酸酯没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括巴西棕榈蜡、褐煤蜡、三羟甲基丙烷三山萮酸酯、四山萮酸季戊四醇酯、二乙酸二山萮酸季戊四醇酯、三山萮酸甘油酯和二硬脂酸1,18-十八烷二醇酯。
所述多链烷醇酯没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括偏苯三甲酸三硬脂酯和马来酸二硬脂酯。
所述多链烷酸酰胺没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括二山萮基酰胺。
所述多烷基酰胺没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括偏苯三酸三硬脂基酰胺。
所述二烷基酮没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括二硬脂基酮。在这些含羰基蜡中,优选多链烷酸酯。
所述聚烯烃蜡没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括聚乙烯蜡和聚丙烯蜡。
所述长链烃没有特别限制,且可取决于预期目的适当地选择。其实例包括石蜡和沙索蜡(Sasol Wax)。
所述调色剂中含有的脱模剂的量没有特别限制,且可根据目的适当地选择。该量优选为40质量%或更少,更优选为3质量%-30质量%。当所述量大于40质量%时,调色剂的流动性可能降低。
-电荷控制剂-
所述电荷控制剂没有特别限制,且可根据目的从本领域已知的电荷控制剂中适当地选择。然而,用于所述电荷控制剂的材料优选是无色或白色的,因为使用有色材料可导致色调的改变。该无色或白色材料的实例包括基于三苯基甲烷的染料、钼酸螯合物颜料、基于若丹明的染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷、含磷化合物、钨、含钨化合物、基于氟的活化剂、水杨酸金属盐和水杨酸衍生物的金属盐。这些可单独或组合使用。
所述电荷控制剂可为商业获得的产品。其实例包括BONTRON P-51(季铵盐)、E-82(基于羟萘甲酸的金属络合物)、E-84(基于水杨酸的金属络合物)和E-89(酚类缩合物)(其由ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造);TP-302和TP-415(季铵盐钼络合物)(其由HODOGAYA CHEMICAL CO.,LTD.制造);COPY CHARGE PSY VP2038(季铵盐)、COPY BLUE PR(三苯基甲烷衍生物)、COPY CHARGE NEG VP2036和COPY CHARGE NXVP434(季铵盐)(这些产品是Hoechst的);LRA-901和LR-147(硼络合物)(其由Japan Carlit Co.,Ltd.制造);喹吖啶酮和基于偶氮的颜料;以及含有磺酸基、羧基、季铵盐的聚合化合物等。
所述电荷控制剂可在与母料熔融-捏合后溶解或分散在调色剂中,可在溶解或分散时与调色剂的各组分一起直接加入到有机溶剂中,或可在形成调色剂颗粒之后固定在所述调色剂颗粒的表面上。
调色剂中含有的电荷控制剂的量取决于所述粘合剂树脂的种类、是否存在添加剂和所使用的分散方法,因此不能一概而定。然而,相对于每100质量份所述粘合剂树脂,该量优选为0.1质量份至10质量份,更优选为0.2质量份至5质量份。
当所述量小于0.1质量份时,不能得到有利的电荷控制性能。当所述量大于10质量份时,所述调色剂的带电性过大以至于主电荷控制剂效果降低,并且所述调色剂和显影辊之间的静电吸引力增大,这可能导致显影剂流动性和/或图象密度劣化。
-其它组分-
上述其它组分没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括外添加剂、流动性改进剂、清洁改进剂、磁性材料和金属皂。
所述外添加剂没有特别限制,且可根据目的从本领域已知的外添加剂中适当地选择。其实例包括二氧化硅细颗粒、疏水化的二氧化硅细颗粒、脂肪酸金属盐(例如硬脂酸锌和硬脂酸铝);金属氧化物(例如二氧化钛、氧化铝、氧化锡和氧化锑)及其疏水化产物,以及氟聚合物。其中,优选疏水化的二氧化硅细颗粒、二氧化钛颗粒和疏水化的二氧化钛细颗粒。
<粉碎步骤>
所述粉碎步骤是进行细粉碎的步骤,其使用至少一个粉碎机和在某些情况下采用至少一个粗粉末分级步骤。用于所述粉碎步骤的粉碎机没有特别限制,且可根据目的适当地选择。其实例包括气流粉碎机、流化床粉碎机和机械式粉碎机。
所述气流粉碎机的实例包括Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.制造的ULTRAS ONIC JET PULVERIZER、NI S SHIN ENGINEERING INC.制造的SUPER JET MILL和Hosokawa Micron Corporation制造的MICRON JET。
所述流化床粉碎机的实例包括Hosokawa Micron Corporation制造的COUNTER JET PULVERIZER和Kurimoto Ltd.制造的CROSS JET MILL。
所述机械式粉碎机的实例包括EARTH TECHNICA CO.LTD.制造的KRYPTRON、NIS SHIN ENGINEERING INC.制造的SUPER ROTOR和TURBO KOGYO CO.,LTD.制造的TURBO MILL。
(调色剂)
本发明的调色剂通过用于制造调色剂的本发明的方法制造。所述调色剂 优选含有量为15数量%或更少、更优选10数量%或更少的粒径为4.0μm或更小的细粉末。而且,所述调色剂优选含有量为5.0质量%或更少、更优选0质量%至2.0质量%的粒径为12.7μm或更大的粗粉末。
此外,所述调色剂的体积平均粒径优选为5.0μm-12.0μm,更优选为5.0μm-8.0μm。
这里,粒度分布和体积平均粒径可,例如,使用粒度测量装置(COULTER COUNTER TA-II、COULTER MULTISIZER II或COULTER MULTISIZER III,Beckman Coulter,Inc.制造)来测量。
实施例
下面将通过实施例来描述本发明,所述实施例不应解释为将本发明限于此。
在以下的实施例中,将85质量份苯乙烯-丙烯酸类共聚物和15质量份炭黑的混合物熔融-捏合并冷却。随后,使用锤磨机将所述混合物粗粉碎以制备粉末材料,并使用流化床粉碎机将所述粉末材料细粉碎,然后使用图6和7中所示的分级装置进行分级。
在以下的实施例和比较例中,如下测量颗粒的粒度分布和体积平均粒径。
<体积平均粒径和粒度分布的测量>
作为根据Coulter Counter法测量体积平均粒径和粒度分布的装置,使用COULTER MULTISIZER III(Beckman Coulter,Inc.的产品)来测量所述粒径和所述粒度分布。
首先,将0.1mL至5mL表面活性剂(烷基苯磺酸盐)作为分散剂加入100mL至150mL电解溶液中。这里,所述电解溶液是使用初级氯化钠制备的1质量%NaCl水溶液;例如,可使用ISOTON-II(Coulter Corporation制造)。接着,加入2mg至20mg测量样品。使用超声波分散装置将其中悬浮有所述样品的所述电解溶液进行分散处理1分钟至3分钟。通过所述装置使用100μm孔来测量粉末的体积,并计算体积分布。基于所获得的体积分布,计算所述粉末的体积平均粒径和粒度分布。
作为通道,使用以下的13个通道,和将直径等于或大于2.00μm但小于40.30μm的颗粒作为目标:2.00μm或更大但小于2.52μm的通道、2.52μm 或更大但小于3.17μm的通道、3.17μm或更大但小于4.00μm的通道、4.00μm或更大但小于5.04μm的通道、5.04μm或更大但小于6.35μm的通道、6.35μm或更大但小于8.00μm的通道、8.00μm或更大但小于10.08μm的通道、10.08μm或更大但小于12.70μm的通道、12.70μm或更大但小于16.00μm的通道、16.00μm或更大但小于20.20μm的通道、20.20μm或更大但小于25.40μm的通道、25.40μm或更大但小于32.00μm的通道、32.00μm或更大但小于40.30μm的通道。
(实施例1)
使用示于附图7中的分级装置对粉末材料进行分级,所述分级装置使用满足如下条件而安装的百叶窗环6:距离R1=275mm、距离R2=260mm、角度α=25°和角度β=10°。在该百叶窗环中,各个条板5的厚度为4mm和条板5的数目为13个。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.6%的粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量、即进料量为80kg/h。
(实施例2)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=275mm、R2=260mm、α=30°和β=10°外,在如实施例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.5%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量即进料量为82kg/h。
(实施例3)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=275mm、R2=260mm、α=25°和β=15°外,在如实施例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.6%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量、即进料量为83kg/h。
(实施例4)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=275mm、R2=260mm、α=30°和β=15°外,在如实施例1中的相同条件下和 使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.6%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量、即进料量为85kg/h。
(实施例5)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=275mm、R2=260mm、α=40°和β=15°外,在如实施例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.4%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量即进料量为87kg/h。
(实施例6)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=275mm、R2=260mm、α=40°和β=30°外,在如实施例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.4%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量即进料量为90kg/h。
(实施例7)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=275mm、R2=275mm、α=25°和β=10°外,在如实施例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.6%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量即进料量为78kg/h。
(实施例8)
除将所述条板改为可分离的条板5外,以实施例1中的相同方式对粉末材料进行连续分级。在清洁所述百叶窗环6后,对不同类型的粉末材料再次进行连续分级。结果,用于所述百叶窗环6的清洁时间可比实施例1中的清洁时间缩短约50%。
(比较例1)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=220mm、R2=260mm、α=20°和β=30°和条板5的数目改为24个外,在如实施例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.6%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量、即进料量为75kg/h。
(比较例2)
除将所述百叶窗环改为满足下面条件而安装的百叶窗环6:R1=220mm、R2=260mm、α=15°和β=30°和条板5的数目改为24个外,在如比较例1中的相同条件下和使用相同装置对粉末材料进行分级。发现所获得的粉末材料具有体积平均粒径为4.7μm(根据所述Coulter Counter法测量)和包含质量上1.8%的具有粒径为8.0μm或更大的粗颗粒。发现每小时所处理的粉末材料量即进料量为73kg/h。
表1
通过对分级装置的百叶窗环进行简单的改变,本发明所述分级装置和所述分级方法可使分级效率趋于稳定,且可以更少的差错和良好分级精度来非常高效地对所期望直径范围的颗粒进行长时间分级。
因此,它们可用于在粒径上为数个微米的细粉末形态的产物的制造,例如树脂、农业化学品、化妆品和颜料。特别地,它们适合于用来制造干燥调 色剂的方法,所述干燥调色剂特别在电子照相、静电记录、静电印刷等中用于显影静电图像。
Claims (9)
1.一种分级装置,包括:
圆筒形外壳,
粉末材料进料口,其用来将高压空气和粉末材料进料到所述圆筒形外壳中,
百叶窗环,该百叶窗环配置在所述外壳中以在水平方向上与所述粉末材料进料口连通,所述百叶窗环具有环状布置的多个弧形导向条板,
中心芯,其配置在所述粉末材料进料口的粉末材料排出侧,
分离器芯,其配置在所述中心芯的粉末材料排出侧,所述分离器芯在其中心处具有开口,
分散腔,其被所述中心芯和所述外壳在所述粉末材料进料侧的内壁所界定,所述分散腔用来与高压空气一起分散粉末材料,
分级腔,其被所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的侧内壁所界定,所述分级腔用来将从所述分散腔进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末,和
环绕所述百叶窗环的流动通道,所述流动通道接纳从所述粉末材料进料口进料的所述高压空气和所述粉末材料,
其中,在所述分级装置的包含所述粉末材料进料口和所述百叶窗环的部件的水平横截面中,所述百叶窗环位于其中该百叶窗环不与所述粉末材料进料口在百叶窗环侧的壁表面的延长线相交的位置上。
2.根据权利要求1的所述分级装置,其中所述分级装置满足关系R1≥R2,其中在所述水平横截面上,R1表示从所述百叶窗环的中心到交点的距离,所述交点由所述粉末材料进料口在所述百叶窗环侧的壁表面的延长线与从所述百叶窗环的中心平行于包含所述粉末材料进料口的进料开口的线延伸的线形成;和R2表示从所述百叶窗环的外周到所述百叶窗环的中心的距离。
3.根据权利要求1的所述分级装置,其中所述分级装置满足关系α≥30°,其中,在所述水平横截面上,α表示在连接所述百叶窗环的中心与每个导向条板的两端的线之间而形成的角度。
4.根权利要求1的所述分级装置,其中所述分级装置满足关系β≥15°,其中,在水平横截面上,β表示两条线之间形成的角度,一条线连接所述百叶窗环的中心与如下交点,所述交点由所述粉末材料进料口在所述百叶窗环侧的壁表面的延长线与从所述百叶窗环的中心平行于包含粉末材料进料口的进料开口的线延伸的线形成,而另一条线连接所述百叶窗环的中心与如下交点,该交点是由在所述百叶窗环侧、所述粉末材料进料口的壁表面和所述外壳的侧内壁而形成的。
5.根据权利要求1的所述分级装置,其中导向条板围绕所述分级装置在重力方向上的中心轴同心地以规则间隔布置。
6.根据权利要求1的所述分级装置,其中所述导向条板是可分离安装的。
7.一种分级方法,包括:
使用分级装置进行分级,
其中,所述分级装置包含:
圆筒形外壳,
粉末材料进料口,其用来将高压空气和粉末材料进料到所述圆筒形外壳中,
百叶窗环,该百叶窗环配置在所述外壳中以在水平方向上与所述粉末材料进料口连通,所述百叶窗环具有环状布置的多个弧形导向条板,
中心芯,其配置在所述粉末材料进料口的粉末材料排出侧,
分离器芯,其配置在所述中心芯的粉末材料排出侧,所述分离器芯在其中心处具有开口,
分散腔,其被所述中心芯和所述外壳在所述粉末材料进料侧的内壁所界定,所述分散腔用来与高压空气一起分散粉末材料,
分级腔,其被所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的侧内壁所界定,所述分级腔用来将从所述分散腔进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末,和
环绕所述百叶窗环的流动通道,所述流动通道接纳从所述粉末材料进料口进料的所述高压空气和所述粉末材料,
其中,在所述分级装置的包含所述粉末材料进料口和所述百叶窗环的部件的水平横截面中,所述百叶窗环位于其中该百叶窗环不与所述粉末材料进料口在百叶窗环侧的壁表面的延长线相交的位置上。
8.一种制造调色剂的方法,包含:
使用分级装置对粉末材料进行分级,
其中所述分级装置包含:
圆筒形外壳,
粉末材料进料口,其用来将高压空气和粉末材料进料到所述圆筒形外壳中,
百叶窗环,该百叶窗环配置在所述外壳中以在水平方向上与所述粉末材料进料口连通,所述百叶窗环具有环状布置的多个弧形导向条板,
中心芯,其配置在所述粉末材料进料口的粉末材料排出侧,
分离器芯,其配置在所述中心芯的粉末材料排出侧,所述分离器芯在其中心处具有开口,
分散腔,其被所述中心芯和所述外壳在所述粉末材料进料侧的内壁所界定,所述分散腔用来与高压空气一起分散粉末材料,
分级腔,其被所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的侧内壁所界定,所述分级腔用来将从所述分散腔进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末,和
环绕所述百叶窗环的流动通道,所述流动通道接纳从所述粉末材料进料口进料的所述高压空气和所述粉末材料,
其中,在所述分级装置的包含所述粉末材料进料口和所述百叶窗环的部件的水平横截面中,所述百叶窗环位于其中该百叶窗环不与所述粉末材料进料口在百叶窗环侧的壁表面的延长线相交的位置上。
9.一种通过制造调色剂的方法而获得的调色剂,所述方法包含:
使用分级装置对粉末材料进行分级,
其中所述分级装置包含:
圆筒形外壳,
粉末材料进料口,其用来将高压空气和粉末材料进料到所述圆筒形外壳中,
百叶窗环,该百叶窗环配置在所述外壳中以在水平方向上与所述粉末材料进料口连通,所述百叶窗环具有环状布置的多个弧形导向条板,
中心芯,其配置在所述粉末材料进料口的粉末材料排出侧,
分离器芯,其配置在所述中心芯的粉末材料排出侧,所述分离器芯在其中心处具有开口,
分散腔,其被所述中心芯和所述外壳在所述粉末材料进料侧的内壁所界定,所述分散腔用来与高压空气一起分散粉末材料,
分级腔,其被所述中心芯、所述分离器芯和所述外壳的侧内壁所界定,所述分级腔用来将从所述分散腔进料的粉末材料离心分离成细粉末和粗粉末,和
环绕所述百叶窗环的流动通道,所述流动通道接纳从所述粉末材料进料口进料的所述高压空气和所述粉末材料,
其中,在所述分级装置的包含所述粉末材料进料口和所述百叶窗环的部件的水平横截面中,所述百叶窗环位于其中该百叶窗环不与所述粉末材料进料口在百叶窗环侧的壁表面的延长线相交的位置上。
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---|---|---|---|---|
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JP6238104B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2017-11-29 | 株式会社リコー | 分級装置及び粉砕分級装置 |
CN106076672A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 华东理工大学 | 气流式多产品微细颗粒排序分级器 |
JP2018180239A (ja) | 2017-04-12 | 2018-11-15 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法 |
JP7137378B2 (ja) * | 2018-07-03 | 2022-09-14 | Fdk株式会社 | 気流分級装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1109387A (zh) * | 1993-08-19 | 1995-10-04 | 霍斯特·塞勒 | 风力筛选机 |
CN1031450C (zh) * | 1989-05-15 | 1996-04-03 | 佳能株式会社 | 气流分级器,制备色料的方法和装置 |
JP2597794B2 (ja) * | 1992-10-29 | 1997-04-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 粉末原料の分級方法および分級装置 |
JP2766790B2 (ja) * | 1995-08-24 | 1998-06-18 | 日本ニューマチック工業株式会社 | 気流分級機における原料供給装置 |
EP1033180A2 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-06 | Nippon Pneumatic Manufacturing Co. Ltd. | Classifier |
US20020021987A1 (en) * | 2000-02-28 | 2002-02-21 | Tetsuya Tanaka | Classifier and method for preparing toner |
WO2007145207A1 (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Nippon Pneumatic Manufacturing Co., Ltd. | 気流分級機および分級プラント |
CN101357365A (zh) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | 日清制粉集团本社股份有限公司 | 粉体分级装置 |
JP2009189980A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Ricoh Co Ltd | 気流式分級装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3015392A (en) * | 1959-08-14 | 1962-01-02 | Microcyclomat Co | Vertical feed centripetal classifier |
DE2051533C3 (de) * | 1970-10-21 | 1979-11-15 | Gebr. Pfeiffer Ag, 6750 Kaiserslautern | Spiralwindsichter |
JPS5624528Y2 (zh) * | 1977-11-18 | 1981-06-09 | ||
US4221655A (en) * | 1978-03-03 | 1980-09-09 | Nippon Pneumatic Manufacturing Co., Ltd. | Air classifier |
JPS60176282U (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-21 | 吉森技研株式会社 | 流体上昇流で分級しつつ粉砕するミル装置 |
JPS62241559A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | 宇部興産株式会社 | 竪型粉砕機の回転式セパレ−タ |
JP2742066B2 (ja) * | 1988-10-26 | 1998-04-22 | バブコツク日立株式会社 | 回転分級式微粉砕機 |
US5016823A (en) * | 1989-05-12 | 1991-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Air current classifier, process for preparing toner, and apparatus for preparing toner |
JPH02303559A (ja) | 1989-05-17 | 1990-12-17 | Canon Inc | 気流分級機 |
JP2771068B2 (ja) | 1991-03-13 | 1998-07-02 | 森永乳業株式会社 | 抗菌性ペプチドおよび抗菌剤 |
JPH078916A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-01-13 | Ricoh Co Ltd | 気流式分級機 |
JP3451681B2 (ja) | 1993-11-25 | 2003-09-29 | 旭硝子株式会社 | 凝集分離の方法 |
JP3517692B2 (ja) * | 1996-01-12 | 2004-04-12 | 株式会社リコー | 気流式分級装置 |
JP3531784B2 (ja) * | 1997-05-28 | 2004-05-31 | 株式会社リコー | 気流式分級装置 |
JP3592520B2 (ja) * | 1998-04-07 | 2004-11-24 | 株式会社リコー | 気流式分級装置 |
US20060214036A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-28 | Nobuyasu Makino | Air-flow classification apparatus and method for classification |
-
2010
- 2010-08-26 JP JP2010189348A patent/JP2012045477A/ja active Pending
-
2011
- 2011-08-15 US US13/209,828 patent/US9207552B2/en active Active
- 2011-08-24 CN CN201110243887.3A patent/CN102416382B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1031450C (zh) * | 1989-05-15 | 1996-04-03 | 佳能株式会社 | 气流分级器,制备色料的方法和装置 |
JP2597794B2 (ja) * | 1992-10-29 | 1997-04-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 粉末原料の分級方法および分級装置 |
CN1109387A (zh) * | 1993-08-19 | 1995-10-04 | 霍斯特·塞勒 | 风力筛选机 |
JP2766790B2 (ja) * | 1995-08-24 | 1998-06-18 | 日本ニューマチック工業株式会社 | 気流分級機における原料供給装置 |
EP1033180A2 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-06 | Nippon Pneumatic Manufacturing Co. Ltd. | Classifier |
US20020021987A1 (en) * | 2000-02-28 | 2002-02-21 | Tetsuya Tanaka | Classifier and method for preparing toner |
WO2007145207A1 (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Nippon Pneumatic Manufacturing Co., Ltd. | 気流分級機および分級プラント |
CN101357365A (zh) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | 日清制粉集团本社股份有限公司 | 粉体分级装置 |
JP2009189980A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Ricoh Co Ltd | 気流式分級装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王京刚等: "超细粉体气力分级设备的现状与发展", 《国外金属矿选矿》, no. 3, 31 March 1997 (1997-03-31) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012045477A (ja) | 2012-03-08 |
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US9207552B2 (en) | 2015-12-08 |
US20120048786A1 (en) | 2012-03-01 |
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