CN103293912A - 粉体填充系统及粉体填充方法 - Google Patents

粉体填充系统及粉体填充方法 Download PDF

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CN103293912A CN2013100593252A CN201310059325A CN103293912A CN 103293912 A CN103293912 A CN 103293912A CN 2013100593252 A CN2013100593252 A CN 2013100593252A CN 201310059325 A CN201310059325 A CN 201310059325A CN 103293912 A CN103293912 A CN 103293912A
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Abstract

本发明提供粉体填充系统及粉体填充方法。具有圆筒状筛子的筛装置具有将调色剂从圆筒状筛子的内侧区域送出至外侧区域的机构,因此,为了回收通过筛子的粉体,需要大的空间。即,在为了预先筛分利用填充装置填充的调色剂而使用现有的筛装置的情况下,产生装置大型化的课题。本发明的粉体填充系统(1)具备以与过滤器(122)交叉的旋转轴Z为中心接近于过滤器(122)旋转的叶片(131)。通过过滤器(122)的调色剂的移动方向集中到叶片(131)的旋转轴Z的方向,因此,在粉体填充系统(1)中,为了回收通过过滤器(122)的调色剂,不需要确保大的空间。本发明的粉体填充系统(1)产生如下效果:通过使用上述叶片(131),可以抑制装置的大型化。

Description

粉体填充系统及粉体填充方法
技术领域
本发明涉及一种使用过滤器从粉体中筛分粗大颗粒的发明。
背景技术
目前,在复印机及打印机等图像形成装置中,已知使用收容于调色剂盒等调色剂收容容器中的调色剂来形成图像。该调色剂收容容器在搭载于图像形成装置之前,利用填充装置预先填充调色剂。作为该填充装置,从装置的小型化的要求出发,提出了使流动的粉体喷出并填充于调色剂容器的填充装置(参照专利文献1)。
另一方面,作为用于图像形成的调色剂,近年来,以高画质化的目的使用小粒径的调色剂。该调色剂由于制造上的理由或由于在高温多湿的环境下保管会进行缓慢地凝聚,有时会含有粗大颗粒。在使用含有粗大颗粒的调色剂形成图像的情况下,不能准确地得到基于图像数据的图像。因此,在调色剂容器中填充调色剂之前,利用筛装置从调色剂中筛分粗大颗粒。
作为从调色剂中筛分粗大颗粒的方法,提出了使用有用超声波振动的过滤器的方法(参照专利文献2)。但是,存在如下问题:使过滤器用超声波振动而进行筛分的情况,调色剂因过滤器的振动引起的摩擦热而软化,发生过滤器的孔堵塞,或过滤器的网孔因振动引起的应力而扩大。
作为不使过滤器振动而从粉体中筛分粗大颗粒的方法,已知有使用配置于给定方向的旋转轴、与该旋转轴同轴状地配置的圆筒状筛子和安装于旋转轴上的旋转桨的方法(参照专利文献3)。该装置通过使旋转桨旋转,可以将从上游供给的粉体从圆筒状筛子的内侧区域送出至外侧区域,不使筛子振动而进行粉体的筛分。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2003-104301号公报
专利文献2:日本特开2006-23782号公报
专利文献3:日本特开2009-90167号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,具有圆筒状筛子(シ一ブ)的筛装置具有将调色剂从圆筒状筛子的内侧区域送出至外侧区域的机构,因此,为了回收通过筛子后的粉体,需要大的空间。因此,在为了预先筛分填充于调色剂容器的调色剂而将具有圆筒状筛子的筛装置搭载于填充装置的情况下,产生装置大型化的问题。
解决问题的方法
权利要求1涉及的发明为一种粉体填充系统,其具有:筛装置和填充装置,所述筛装置具备:筒状体、设置于所述筒状体的底部的过滤器、以及以与所述过滤器交叉的旋转轴为中心接近于所述过滤器旋转的叶片;所述填充装置具备:收容基于所述叶片的旋转通过所述过滤器的所述粉体的收容机构、向收容于所述收容机构的所述粉体导入气体使所述粉体流动化的气体导入机构、以及使利用所述气体导入机构而流动化的所述粉体喷出而填充于给定的容器的填充机构。
发明效果
本发明的粉体填充系统具备以与过滤器交叉的旋转轴为中心接近于过滤器旋转的叶片。就通过过滤器的调色剂的移动方向而言,由于被集中(締り込まれる)至叶片的旋转轴的方向,因此,为了回收通过过滤器后的调色剂,不需要确保大的空间。本发明的粉体填充系统产生如下效果:通过使用上述叶片,可以抑制装置的大型化。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式涉及的粉体填充系统的示意图;
图2是表示筛装置的立体图;
图3是表示图2的筛装置的俯视图;
图4是表示图3的筛装置的A-A剖面的剖面图;
图5是从上面观察图4的筛装置的B-B剖面的顶视图(上面図);
图6是表示图5的筛装置中的叶片的C-C剖面的剖面形状的具体例的剖面图;
图7是表示图5的筛装置中的叶片的D-D剖面的剖面形状的具体例的剖面图;
图8是具有3片叶片的旋转体的主视图;
图9是图8的旋转体的俯视图;
图10是具有4片叶片的旋转体的主视图;
图11是图10的旋转体的俯视图;
图12是表示粉体填充装置的示意图;
图13是控制装置的硬件构成图;
图14是控制装置的功能模块图;
图15是表示粉体填充系统的处理的处理流程图;
图16是表示对图2的筛装置供给粉体的状态的概略图;
图17是表示用图2的筛装置进行粉体的筛分的状态的概略图;
图18是表示用图2的筛装置进行粉体的筛分的状态的概略图;
图19是表示粉体填充系统的处理的处理流程图;
图20是表示本发明的第2实施方式涉及的筛装置的剖面图;
图21是表示本发明的一实施方式涉及的筛装置的剖面图;
图22是表示本发明的一实施方式涉及的粉体填充系统的示意图;
图23是表示使用了超声波筛的粉体填充系统的示意图;
图24是表示使用了超声波筛的粉体填充系统的示意图。
符号说明
1粉体填充系统
100、101筛装置
121框架(筒状体的一例)
121a供给部
121b排出部
122过滤器
123网架
130旋转体
131叶片
132轴
133轮毂
140驱动部
141叶片驱动用电动机(驱动机构的一例)
142轴承
200粉体填充装置
210粉体填充装置主体
211粉体投入口
212粉体收容机构(收容机构的一例)
213压力开放阀
214粉体流速调整阀
215主体压力计
220气体导入机构
221压缩空气配管
222阀门
224空气流量计
225空气总管(ヘッダ)
226通气机构
230粉体填充机构(填充机构的一例)
231粉体导出管
232粉体输送管
233粉体填充喷嘴
240测量部
241粉体填充装置主体用秤
242粉体收容容器用秤
300粉体供给装置
400粉体收容容器
500控制装置
561驱动控制部(驱动控制机构的一例)
562供给控制部
563填充控制部
P粉体
Pf流动化的粉体
Ps进行了筛分的粉体
V漩涡
具体实施方式
[第1实施方式]
<<实施方式的整体构成>>
以下,使用附图对本发明的第1实施方式进行说明。首先,使用图1对本实施方式的整体构成进行说明。图1是表示本发明一实施方式的粉体填充系统的示意图。如图1所示,本实施方式的粉体填充系统1具备:从粉体中筛分粗大颗粒的筛装置100、将用筛装置100筛分的粉体填充于粉体收容容器400的粉体填充装置200、对筛装置100供给粉体的粉体供给装置300和控制装置500。在本实施方式中,控制装置500和筛装置100、粉体填充装置200及粉体供给装置300的各装置利用总线线路(bus line)530连接。通过将从控制装置500输出的脉冲信号经由总线线路530传送至筛装置100、粉体填充装置200及粉体供给装置300各装置,可以开始或停止各装置的工作。
<粉体供给装置>
作为粉体供给装置300,使用例如空气输送装置、粉体输送用泵及漏斗等。从粉体供给装置300供给的粉体经由软管供给至筛装置100。予以说明,在粉体填充系统1不具备粉体供给装置300的情况下,也可以利用人的手向筛装置100供给粉体。
<<筛装置的构成>>
接着,使用图2~图11对粉体填充系统1具备的筛装置100进行说明。予以说明,图2是表示筛装置的立体图。图3是图2的筛装置的俯视图。图4是表示图3的筛装置的A-A剖面的剖面图。图5是从上面观察图4的筛装置的B-B剖面的顶视图。图6是表示图5的筛装置中的叶片的C-C剖面的剖面形状的具体例的剖面图。图7是表示图5的筛装置中的叶片的D-D剖面的剖面形状的具体例的剖面图。图8是具有3片叶片的旋转体的主视图。图9是图8的旋转体的俯视图。图10是具有4片叶片的旋转体的主视图。图11是图10的旋转体的俯视图。
本实施方式的粉体填充方法使用本实施方式的筛装置100进行。以下,通过本实施方式的筛装置100的说明,对本实施方式的粉体填充方法的详细情况也进行阐明。如图1所示,在本实施方式中,筛装置100设置在粉体填充装置200的上方。由此,可以不增加设置面积而在粉体填充装置200上安装筛装置100,因此,粉体填充系统1的搬运容易。
筛装置100具有:作为筒状体的一例的框架121、设置在框架121的底部的过滤器122、旋转体130和驱动部140,而且具有根据需要适当选择的其它机构及构件。由此,筛装置100作为收容供给至框架121内的粉体的容器起作用。另外,筛装置100具有从供给至框架121内的粉体筛分粗大颗粒的功能。筛装置100通常优选以直立设置的状态使用,但可以倾斜设置。
-框架-
作为框架121的形状,可列举例如:圆筒状、圆锥台形状、棱柱状(角筒状)、棱锥台(角錐台)形状、漏斗形状等。作为框架121的大小,没有特别限制,优选粉体填充系统1的设置面方向的大小不超过粉体填充装置200的设置面积。在框架的设置面方向的大小超过粉体填充装置200的设置面积的情况下,有时导致粉体填充系统1的大型化,粉体填充系统1的搬运困难。作为框架121的材质,可列举例如:不锈钢、铝、铁等金属、ABS、FRP、聚酯树脂、聚丙烯树脂等树脂等。作为框架121的结构,既可以由单一构件形成,也可以由两个以上的构件形成。框架121的与过滤器122相反侧的端部可以开放,也可以为了防止粉体的飞散而密闭。
在框架121的侧面、端面或上面的至少一部分上设有用于对筛装置100内供给粉体的供给部121a。就供给部121a的大小、形状、结构等而言,只要可以对筛装置100内供给粉体,则没有特别限制,可以根据框架121的大小、形状、结构等而适当选择,作为供给部121a的结构的具体例,可列举例如管状的结构。作为供给部121a的材质的具体例,可列举例如:不锈钢、铝、铁等金属、ABS、FRP、聚酯树脂、聚丙烯树脂等树脂。
粉体利用粉体供给装置300或人的手等经由供给部121a被供给至过滤器122的上面。利用粉体供给装置300向筛装置100的粉体的供给可以为间歇的,也可以为连续的。在利用粉体供给装置300向筛装置100的粉体的供给为连续的情况下,可以连续运转。
-过滤器-
作为过滤器122,只要可以筛分供给至筛装置100的粉体中所含的粗大颗粒,则没有特别限制,可以根据目的适当选择。作为可以适用的过滤器122的形态,可列举例如:正交网孔状、斜交网孔状、蜿蜒网孔状、龟壳状等网孔的形态、无纺布那样的构成三维缝隙的形态、或如多孔材料、中空纤维那样实质上粗粒不能通过的形态等。其中,在筛选效率良好方面,优选使用利用网孔的过滤器122。
关于过滤器122的外形状,没有特别限制,可以根据目的适当选择,可列举例如:圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等。其中,在筛选效率方面,特别优选为圆形。另外,以多阶段进行筛选操作的情况,可以串联设置网孔不同的过滤器122。
关于过滤器122的网孔,可以根据粉体的粒径适当选择,优选10μm以上,更优选15μm以上,进一步优选20μm以上。过滤器122的网孔过小时,有时每小时的处理能力容易降低,有效地得到期望的粒径的粉体变得困难,另外,存在容易产生堵塞的倾向。
作为过滤器122的材质,没有特别限制,可以根据目的适当选择,可列举例如:不锈钢、铝、铁等金属,尼龙等聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、丙烯酸树脂等树脂;棉布等天然纤维等。其中,在即使长时间使用、耐久性也优异方面,特别优选不锈钢、聚酯树脂。
在现有的超声波筛中使用树脂的过滤器的情况下,不能利用其弹性将过滤器的振动有效地传递至粉体。另外,现有的具有圆筒状筛子的筛装置具有利用离心力将粉体从筛子内侧区域送出至外侧区域的机构,因此,在使用树脂制的筛子的情况下,产生耐久性不足的问题。本实施方式的筛装置100通过使叶片131旋转,可以不使过滤器122振动而筛分粉体。因此,作为本实施方式的筛装置100的过滤器122也优选使用树脂制的过滤器。通过选择由与粉体的极性相同的树脂形成的过滤器122,抑制了粉体向过滤器122的附着。
另外,优选设置的过滤器122由框等保持形状的机构支撑,皱褶及松弛少。存在皱褶及松弛时,不仅有时导致过滤器122的破损,而且有时变得难以均匀的筛分。
-旋转体-
在本实施方式中,旋转体130具有以与过滤器122交叉的旋转轴Z为中心接近于过滤器122并能够旋转地设置的叶片131和设置在该旋转轴Z上且安装叶片131的轴132。从上方观察本实施方式的筛装置100的框架121的内部时,叶片131在图5的箭头E方向或逆箭头方向,在过滤器122的上部的附近能够以轴132为中心旋转地构成。由此,叶片131一边搅拌供给至框架121内的粉体、一边使粉体流动。
在本实施方式中,就旋转体130的构成而言,只要是可以以旋转轴Z为中心并接近于过滤器122使叶片131旋转的构成,则没有特别限制。例如,可以不使用轴132而使用磁力使叶片131旋转。另外,可以使用轴132和轮毂使叶片131旋转。对旋转轴Z和过滤器122交叉形成的角度没有特别限定,由于可以将过滤器122和叶片131的距离保持一定,从而能够防止接触,因此优选为90度。
在本实施方式中,叶片131接近于过滤器122是指:彼此接近至通过叶片131的旋转而产生的漩涡到达过滤器122的程度的状态。但是,“接近”不包含叶片131通过旋转轨道的整体与过滤器122相接的状态。叶片131及过滤器122的相对面与旋转轴Z平行的两点间的距离(图4中D1)优选大于0mm且为5mm以下,更优选0.3mm以上且5mm以下,进一步优选0.5mm以上且2mm以下。予以说明,在由于叶片131的旋转轨道上的位置及测定点而改变与旋转轴Z平行的两点间的距离的情况下,距离(D1)是指叶片131的全部旋转轨道上的位置的全部测定点中距离为最短时的两点间的距离。叶片131和过滤器122之间的距离超过5mm时,有时无法通过叶片131的旋转而进行堆积于过滤器122的面上的粗大颗粒的清洁。另外,有时不能使堆积于过滤器122上的粉体充分地流动化。予以说明,在叶片131与过滤器122相接而旋转的情况下,由于限制叶片131下方的粉体从堆积于过滤器122上的状态向上方移动,因此,有时不能使粉体充分地流动化。
在本实施方式中,没有特别限定,优选叶片131的端部接近于框架121。叶片131的端部接近于框架121是指叶片131的端部和框架121的距离(图4中D2)优选为10mm以下的状态、更优选为1mm~5mm的状态。予以说明,在由于叶片131的旋转轨道上的位置及测定点而改变叶片131的端部和框架121之间的距离的情况下,距离(D2)是指叶片131的全部旋转轨道上的位置的全部测定点中距离为最短时的两点间的距离。叶片131的端部和框架121的距离超过10mm时,由于叶片131的旋转产生的离心力,会导致粉体在框架121方向流动,使得漩涡流仅对叶片131周边产生影响,因此,有时会使粉体不再难以从框架121侧排出。
-叶片-
在本实施方式中,关于叶片131的材质、结构、大小、形状等,没有特别限制,根据框架121的大小、形状、结构等适当选择。作为叶片131的材质,可列举:不锈钢、铝、铁等金属、ABS、FRP、聚酯树脂、聚丙烯树脂等树脂等。其中,从强度方面来讲,优选材质为金属。另外,为了使用粉体,从防爆的观点出发,优选可以含有防带电剂、防静电剂的树脂。叶片131既可以由单一构件形成,也可以由2个以上的构件形成。
作为叶片131的外形状,没有特别限制,可列举例如:平板状、棒状、棱柱状、棱锥状、圆柱状、圆锥状、翼状等。在叶片131设置于筛装置100的情况下,相对于旋转轴Z的平行方向的叶片131的长度(图4的Dz中所示的叶片131的厚度)在可以确保强度的范围内优选薄的一方。予以说明,叶片131的厚度(Dz)基于叶片131的相对面的与旋转轴Z平行的两点间的距离而确定。在由于测定点而改变与旋转轴Z平行的两点间的距离的情况下,叶片131的厚度(Dz)是指在全部测定点中距离为最短时的两点间的距离。作为叶片131的厚度(Dz),例如可以设定为0.5mm~10.0mm,优选0.5mm~5.0mm,更优选0.5mm~3.0mm。厚度超过5.0mm时,在叶片131后方产生的漩涡变少,不能使堆积于过滤器122的面上的粉体充分地流动,清洁性降低。另外,厚度超过5.0mm时,有时给予粉体的周方向的能量增大,阻碍粉体向过滤器122方向的运动。此外,有时旋转体130对驱动部140的负荷增大,从而需要更多的能量。
为了保持叶片131的强度,优选叶片131的厚度(Dz)小于以旋转轴Z为中心进行旋转时的旋转方向的叶片131的长度(图3的Dx)。予以说明,叶片131的长度(Dx)基于叶片131的相对面的、旋转方向的两点间的距离而确定。在由于测定点而改变旋转方向的两点间的距离的情况下,叶片的长度(Dx)是指在全部测定点中距离为最短时的两点间的距离。叶片131的厚度(Dz)大于叶片131的长度(Dx)时,有时叶片131的强度因叶片131旋转时的调色剂引起的阻力而降低。另外,有时叶片131对调色剂过度给予旋转方向的速度,妨碍调色剂通过过滤器122的运动。
作为叶片131的剖面形状,没有特别限制,可以根据目的适当选择。在本实施方式中,叶片131的剖面形状可以为图6及图7的剖面形状A~G那样的左右非对称的形状,也可以为H~J那样的左右对称的形状,这些A~J的任一种形状都可以优选使用。叶片131的C-C剖面的形状和D-D剖面的形状例如可以均为图9的C的形状的情况那样是相同的。
对配置在同一平面上的叶片131的片数没有特别限制,可以根据目的适当选择。叶片131的片数例如可以为2片(参照图2~图5),也可以为3片(参照图8及图9),还可以为4片(参照图10及图11)。予以说明,由图8及图9表示的旋转体130为利用轮毂133固定有各叶片131和轴132的实例。作为叶片131的片数,优选1片~8片,更优选1片~4片,特别优选2片。叶片131的片数超过8片时,有可能叶片131阻碍粉体从过滤器122的落下,维护性也降低。
在图5的X轴方向观察时对叶片131相对于过滤器122的角度没有特别限制,可以根据目的适当选择,相对于过滤器122优选为-3度~10度,更优选0度~10度,特别优选0度(平行)。叶片131相对于过滤器122的角度超过10度时,在叶片131的后方产生的漩涡变少,清洁性降低。另外,有时相对于粉体的周方向的能量增大,阻碍粉体向过滤器122方向的运动。此外,有时旋转体130对驱动部140的负荷增大。
通过叶片131旋转而产生的轨迹的面积X和过滤器122的面积Y之比率[(X/Y)×100]]优选为60%~150%,更优选80%~100%。比率[(X/Y)×100]]低于60%时,伴随叶片131的旋转而产生的能量有可能不遍布过滤器122的整个面。另外,有时利用叶片131的旋转产生的离心力,粉体聚集在框架121侧,叶片131不能给予粉体能量。比率超过150%时,有时利用叶片131的旋转产生的离心力,粉体从过滤器122向外侧移动,过滤器122上的粉体减少,不能筛选。
对叶片131的旋转速度(周速度)没有特别限制,可以根据目的适当选择,优选为3m/s~30m/s。叶片131的周速低于3m/s时,有时叶片131给予粉体的能量少,清洁效果、粉体的流动化变得不充分,当其超过30m/s时,对粉体给予过度的能量,周方向的速度增大,有可能阻碍粉体向过滤器122面方向的落下。另外,过量地使粉体流动化时,有时通过过滤器122的粉体的质量变小。
-轴-
轴132设置在框架121内的旋转轴Z上,一端安装于驱动部140、另一端安装有叶片131。通过驱动部140的驱动,叶片131及轴132以旋转轴Z为中心进行旋转。关于轴132的大小、形状、结构、材质等,没有特别限制,可以根据框架121的大小、形状、结构等适当选择。作为轴132的材质,可列举不锈钢、铝、铁等金属、ABS、FRP、聚酯树脂、聚丙烯树脂等树脂等。轴132既可以由单一构件形成,也可以由2个以上的构件形成。作为轴132的形状,可列举例如:棒状、棱柱状等。
<驱动部>
在本实施方式中,驱动部140具有作为驱动机构的一例的叶片驱动用电动机141和轴承142。叶片驱动用电动机141使含有叶片131的旋转体130旋转驱动。叶片驱动用电动机141的工作通过PLC(programmable logiccontroller)、计算机等控制机构来控制。轴承142是为了使旋转体130准确地旋转而支撑轴132的机构。为了避免粉体的进入引起的故障,轴承142设置在框架121的外侧。在粉体能够通过轴132和框架121之间的缝隙进入到驱动部140的情况下,也可以设置防止粉体的进入的机构。作为这样的机构,可列举例如通过在轴承142和框架121之间吹入空气、从轴132和框架121的缝隙吹出空气而防止粉体的进入的机构(空气密封)及用于不使粉体进入于驱动部140内的空气排气口。
另外,在驱动部140上可以设置在停止装置时使旋转体130的旋转停止的公知的制动器机构。通过在停止装置时利用制动器机构使叶片131的旋转停止,调色剂的流动化立即终止,因此,提高筛装置100向显影装置180的补充调色剂的精度。
<<粉体填充装置>>
接着,使用图12对粉体填充系统1具备的粉体填充装置200进行说明。图12为表示粉体填充装置的示意图。图12所示的粉体填充装置200具有粉体填充装置主体210、气体导入机构220、粉体填充机构230和测量部240。
粉体填充装置主体210具有粉体投入口211、粉体收容机构212、压力开放阀213、粉体流速调整阀214和主体压力计215。
粉体投入口211是用于将通过筛装置100的过滤器122的粉体投入到粉体收容机构212的投入口。因此,构成为粉体投入口211的上部和筛装置100的下部直接连接或经由给定的连接构件连接。在粉体投入口211上安装有封闭阀211a。在不投入粉体时,可以通过封闭该封闭阀211a而密封粉体收容机构212。
粉体收容机构212为收容通过筛装置100的过滤器122的粉体且从粉体投入口211投入的粉体的机构。作为粉体收容机构的实施方式,只要可以收容粉体并将内部密封,则没有特别限定,可列举例如用金属制法兰夹持树脂制圆筒的上下部的方式放置并用螺栓固定上下法兰间的机构。
压力开放阀213安装于粉体收容机构212,密封粉体收容机构212的内部,或开放粉体收容机构212内的压力。粉体流速调整阀214安装于粉体收容机构212,通过对粉体收容机构212内的压力进行微调节来调节粉体填充装置200填充的粉体的流速。主体压力计215测量粉体收容机构212内部的压力。
气体导入机构220具有压缩空气配管221、阀门222、空气流量计224、空气总管225和通气机构226。由此,气体导入机构220向收容于粉体收容机构212的粉体导入气体,使该粉体流动。
压缩空气配管221为用于将从压缩空气源S供给的压缩空气送入于空气总管225的配管。作为压缩空气配管221的构成构件,只要可以向空气总管225送入空气,则没有特别限定,可列举例如不锈钢管。压缩空气源S可以设置在粉体填充装置200中,也可以设置在粉体填充装置200的外部。
阀门222调节从压缩空气源S送入空气总管225的压缩空气的流量。空气流量计224测量送入空气总管225的压缩空气的流量。
空气总管225是用于将从压缩空气配管221送入的压缩空气导入于粉体收容机构212内部的机构。空气总管225具有与压缩空气配管221连接的连接部,经由该连接部从压缩空气配管221向空气总管225内送入压缩空气。在空气总管225的上部设置有可以安装于粉体收容机构212的下部(例如下部法兰)的连接法兰。
通气机构226安装于与粉体收容机构212的边界位置上的空气总管225,将空气总管225内的压缩空气通气至粉体收容机构212内。作为通气机构226,只要通气空气,则没有特别限定,可列举烧结金属板、烧结树脂板、眼细的金属网等多孔板。
粉体填充机构230具有粉体导出管231、粉体输送管232和粉体填充喷嘴233。由此粉体填充机构230使利用气体导入机构220实现流动化的粉体喷出并填充于粉体收容容器400。
粉体导出管231设置为通过粉体收容机构212的上部(例如上部法兰),并将收容于粉体收容机构212的粉体P导出到粉体输送管232。作为粉体导出管231的构成构件,只要可以导出收容于粉体收容机构212的粉体P,就没有特别限制,可列举例如不锈钢管。
粉体输送管232为用于将利用粉体导出管231导出的粉体输送到粉体填充喷嘴233的管。作为粉体输送管232的构成构件,只要可以输送粉体,就没有特别限制,可列举例如聚氨酯管。
粉体填充喷嘴233将利用粉体输送管232输送的粉体填充于粉体收容容器400。作为粉体填充喷嘴233的构成构件,只要可以填充粉体,就没有特别限制,可列举例如不锈钢管。可以为在粉体填充喷嘴233上安装包装、由此使粉体填充喷嘴233嵌合于粉体填充容器的构成。予以说明,作为粉体收容容器400,没有特别限制,可列举滚筒及例如调色剂容器那样的容器。
测量部240具有测量收容于粉体收容机构212的粉体的量的粉体填充装置主体用秤241和测量填充于粉体收容容器400的粉体的量的粉体收容容器用秤242。粉体填充装置主体用秤241通过将粉体填充装置主体210设定为风袋而测量收容于粉体收容机构212的粉体的重量。同样地,粉体收容容器用秤242通过将粉体收容容器400设定为风袋而测量收容于粉体收容容器400的粉体的重量。利用粉体填充装置主体用秤241及粉体收容容器用秤242测量的粉体的重量由总线线路530输送至控制装置500。
<<控制装置>>
接着,使用图13及图14对控制装置500进行说明。予以说明,图13是控制装置的硬件构成图。图14是控制装置的功能模块图。
首先,对控制装置500的硬件构成进行说明。如图13所示,控制装置500具有CPU501、ROM502、RAM503、非易失性存储器(NVRAM)504、I/O(Input/Output)端口507、显示器510及总线线路520。CPU501控制粉体填充系统1整体的工作。ROM502存储用于使粉体填充系统1工作的程序。RAM503作为CPU501的工作区使用。NVRAM5O4在切断控制装置500的电源期间也保持筛装置100的工作的设定条件等数据。I/O端口507进行筛装置100的叶片驱动用电动机141、粉体填充装置200及与粉体供给装置300的信息的接收和输送。显示器510为具有作为用于给粉体填充系统1的操作者通知给定的信息的显示面板的功能和作为接收来自操作者的输入的触摸面板的功能的机构。总线线路520以图13所示的方式与上述各构成要素电连接。
接着,对控制装置500的功能构成进行说明。如图14所示,控制装置500具有驱动控制部561、供给控制部562及填充控制部563。上述各部的如图13所示的各构成要素均通过根据存储于ROM502的程序的来自CPU501的命令进行工作来实现功能或方法。
驱动控制部561基于粉体填充装置主体用秤241的测量结果控制叶片驱动用电动机141引起的叶片131的旋转驱动。供给控制部562基于粉体填充装置主体用秤241的测量结果控制从粉体供给装置300向筛装置100供给粉体。填充控制部563控制粉体填充装置200向粉体收容容器400填充粉体。
<粉体>
作为用于粉体填充系统1的粉体,没有特别限制,根据目的适当选择。作为粉体的具体例,可列举:调色剂、合成树脂粉末及颗粒、粉末混合物等合成树脂或其配合物粉粒体;淀粉、木粉等有机天然物粉体;米、豆、小麦等谷物或其粉末;碳酸钙、硅酸钙、沸石、羟磷灰石、铁素体、硫化锌、硫化镁等无机化合物粉体;铁粉、铜粉、镍合金粉等金属粉;炭黑、氧化钛、红色氧化铁等无机颜料;酞菁蓝、靛蓝等有机颜料、染料等。本实施方式的筛装置100可以从粉体以低应力有效地筛分粗大颗粒、废物等杂质,因此,适于例如调色剂、化妆品原料、医药品原料、食品原料、化学药品原料等的筛分。
-调色剂-
关于上述调色剂的制造方法,没有特别限制,可以根据目的适当选择,优选利用湿式法制备的调色剂。湿式法为在调色剂母颗粒的制造工序中使用水等分散介质等的静电潜像显影用调色剂的制造方法。作为湿式法,可例示以下的方法。
(a)悬浮聚合法,在水系介质中使聚合性单体、聚合引发剂、着色剂等进行悬浮分散之后,进行聚合,制造调色剂母颗粒;
(b)乳液聚合凝聚法,在含有聚合引发剂、乳化剂等的水性介质中使聚合性单体乳化,在搅拌下使聚合性单体聚合而得到的聚合物初级颗粒的分散液中添加着色剂等,使上述聚合物初级颗粒凝聚、熟化,制造调色剂母颗粒;
(c)溶解悬浮法,将预先溶解、分散于溶剂的聚合物、着色剂等的溶解分散液(调色剂组成的溶解分散液)分散于水系介质中,将其通过加热或减压等除去溶剂,由此制造分散于水系介质的调色剂母颗粒。
作为构成调色剂的成分,优选选自下述(1)~(4)中的任一种混合物。
(1)至少包括粘结树脂及着色剂的混合物
(2)至少包括粘结树脂、着色剂及带电控制剂的混合物
(3)至少包括粘结树脂、着色剂、带电控制剂及蜡的混合物
(4)至少包括粘结树脂、磁性剂、带电控制剂及蜡的混合物
作为粘结树脂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,优选热塑性树脂。作为热塑性树脂,可列举例如:乙烯基树脂、聚酯树脂、多元醇树脂等。这些物质既可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,特别优选聚酯树脂、多元醇树脂。
作为乙烯基树脂,可列举例如:聚苯乙烯、聚-对氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯等苯乙烯或其取代物的均聚物;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-乙烯基甲醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙醚共聚物、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、苯乙烯-马来酸酯共聚物等苯乙烯系共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯等。
作为聚酯树脂,包括以下的A组所示的2元醇和B组所示的二元酸,还可以进一步加入C组所示的3元以上的醇或羧酸作为第三成分。
作为A组,可列举例如:乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,4-双(羟甲基)环己烷、双酚A、氢化双酚A、聚氧乙烯化双酚A、聚氧丙烯(2,2)-2,2’-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(3,3)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧乙烯(2,0)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(2,0)-2,2’-双(4-羟基苯基)丙烷等。
作为B组,可列举例如:马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、丙二酸、亚麻酸或它们的酸酐或低级醇的酯等。
作为C组,可列举例如:甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等3元以上的醇;偏苯三酸、均苯四甲酸等3元以上的羧酸等。
作为多元醇树脂,可列举例如:环氧树脂和2元酚的环氧烷烃加成物、或其缩水甘油醚、分子中具有1个与环氧基进行反应的活泼氢的化合物反应而形成的物质;环氧树脂和分子中具有2个以上与环氧树脂反应的活泼氢的化合物反应而形成的物质等。
此外,也可以根据需要混合使用以下的树脂。可列举:环氧树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、缩丁醛树脂、松香、改性松香、萜烯树脂等。作为环氧树脂,例如以双酚A、双酚F等双酚和环氧氯丙烷的缩聚物为代表的。
作为着色剂,没有特别限制,可以从公知的物质中根据目的适当选择,例如使用以下的物质。这些物质既可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为黑色颜料,可列举例如:炭黑、油炉黑、槽法炭黑、灯黑、乙炔黑、苯胺黑等吖嗪系色素、金属盐偶氮色素、金属氧化物、复合金属氧化物等。作为黄色颜料,可列举例如:镉黄、矿物坚牢黄、镍钛黄、锑黄、萘酚黄S、汉萨黄G、汉萨黄10G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG、酒石黄色淀等。作为橙色颜料,可列举例如:钼橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、阴丹士林亮黄橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮黄橙GK等。作为红色颜料,可列举例如:红色氧化铁、镉红、永久红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、沃丘格红钙盐、色淀红D、亮黄洋红6B、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮黄洋红3B等。作为紫色颜料,可列举例如:坚牢紫B、甲基紫色淀等。作为蓝色颜料,可列举例如:钴蓝、碱蓝、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC等。作为绿色颜料,可列举例如:铬绿、氧化铬、颜料绿B、孔雀石绿色淀等。着色剂的含量相对于粘结树脂100质量份优选为0.1质量份~50质量份,更优选5质量份~20质量份。
蜡是为了使调色剂具有脱模性而添加的,没有特别限制,可以从公知的蜡中根据目的适当选择,可列举例如低分子量的聚乙烯、聚丙烯等合成蜡;巴西棕榈蜡、米蜡、羊毛脂等天然蜡等。蜡的含量相对于调色剂100质量份优选为1质量%~20质量%,更优选3质量%~10质量%。
作为带电控制剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,可列举例如:苯胺黑、乙酰丙酮金属络合物、单偶氮金属络合物、萘酸、脂肪酸金属盐(水杨酸的金属盐、水杨酸衍生物的金属盐)、三苯基甲烷系染料、钼酸螯合物颜料、若丹明系染料、烷氧基系胺、季铵盐(含有氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷的单体或其化合物、钨或其化合物、氟系活化剂等。这些物质既可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。带电控制剂的含量相对于调色剂100质量份优选为0.1质量%~10质量%,更优选0.5质量%~5质量%。
作为磁性剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,可列举例如:赤铁矿、铁粉、磁铁矿、铁素体等。磁性剂的含量相对于调色剂100质量份优选为5质量%~50质量%,更优选10质量%~30质量%。
而且,为了对调色剂赋予流动性,可以外添加二氧化硅微粉末、氧化钛微粉末等无机微粉末。
作为调色剂的数均粒径,优选为3.0μm~10.0μm,更优选4.0μm~7.0μm。另外,调色剂的重均粒径和数均粒径之比(重均粒径/数均粒径)优选为1.03~1.5,更优选1.06~1.2。在此,调色剂的数均粒径及重均粒径和数均粒径之比(重均粒径/数均粒径)可以使用例如“库尔特计数仪Multisizer”;贝克曼库尔特社制进行测定。
<<<实施方式的动作>>>
下面,参照图1及图15~图19对粉体填充系统1的动作进行说明。图15及图19是表示粉体填充系统的处理的处理流程图。
图16是表示对图2的筛装置供给粉体的状态的概略图。图17及图18是表示用图2的筛装置进行粉体的筛分的状态的概略图。
<<填充开始时的动作>>
首先,对填充停止时的粉体填充系统1的动作、处理进行说明。利用显示器510的操作面板接受填充开始的要求时,驱动控制部561判断粉体填充装置主体用秤241的测量结果、即收容于粉体收容机构212的粉体的重量是否小于第1阈值(步骤S11)。予以说明,第1阈值基于粉体收容机构212的容量而设定并存储于NVRAM204。在本实施方式中,在收容于粉体收容机构212的粉体的量小于第1阈值的情况下,粉体填充装置200的填充时的稳定性降低。在收容于粉体收容机构212的粉体的重量判断为不小于第1阈值的情况下(步骤S11的否),粉体收容机构212收容充分的量的粉体,因此,筛装置100不开始向粉体填充装置200供给粉体。
在判断为收容于粉体收容机构212的粉体的重量小于第1阈值的情况下(步骤S11的是),驱动控制部561将用于开始叶片131的旋转驱动的脉冲信号输出至叶片驱动用电动机141(步骤S12)。叶片驱动用电动机141基于被输出的脉冲信号使旋转体130旋转驱动。由此,轴132旋转,安装于轴132的前端的叶片131以旋转轴Z为中心接近于过滤器122旋转。作为旋转速度,没有特别限定,为500rpm~4,000rpm。在本实施方式中,通过在开始从粉体供给装置300向筛装置100供给粉体之前使叶片131旋转,可以通过前面的操作使残留在过滤器122上的粗大颗粒流动化。由此,过滤器122面被清洁,所以,在开始从粉体供给装置300供给粉体时,筛装置100可以有效地执行筛分处理。
接着,供给控制部562将用于开始对筛装置100供给粉体的脉冲信号输送至粉体供给装置300(步骤S13)。由此,开始从粉体供给装置300向筛装置100供给粉体。如图16所示,经由供给部121a向筛装置100的框架121内供给一定量从粉体供给装置300供给的粉体(供给工序)。由此,调色剂P收容于框架121内并堆积于过滤器122上。此时,过滤器的网孔和粒径为一定以下的比率时,对粒径小于过滤器的网孔的粉体P,颗粒彼此相互支撑(桥连(ブリッジ)),堆积于过滤器122上。叶片131通过在堆积于过滤器122上的调色剂中旋转,搅拌调色剂并使其流动化(搅拌工序,参照图22)。此时,在堆积有粉体P的过滤器122上,叶片131具有速度,由此,相对于叶片131的行进方向,在后方产生漩涡V。在此,漩涡是指在流体中使固体运动时在其后方交替及随机地产生的流体的流动。
堆积于过滤器122上的粗大颗粒Pc与叶片131接触而被粉碎,同时,利用通过叶片131的旋转而产生的漩涡V被卷起(参照图17,过滤器面的清洁作用)。小粒径的调色剂Ps利用该清洁作用变得容易通过过滤器122。另外,图18所示的流动化的调色剂Pf通过漩涡V与空气混合,容积密度(bulk density)变低。由此,在流动化的调色剂Pf通过自身重量而落下时,小粒径的调色剂Ps以低应力的状态有效地通过过滤器122。通过过滤器122的调色剂Ps经过粉体填充装置200的粉体投入口收容于粉体收容机构212。
在判定为收容于粉体收容机构212的粉体的重量不小于第1阈值的情况下(步骤S11的否),或在通过步骤S13开始供给粉体之后,填充控制部563将用于开始粉体填充装置200的运转的脉冲信号输出至粉体填充装置200(步骤S14)。
该情况下,首先开放阀门222,将压缩空气导入空气总管225内。被导入的压缩空气的压力(主体压力计215的测量值)通过调整阀门222的开放程度而设定为给定值。被导入到空气总管225的气体通过通气机构226在收容于粉体收容机构212的粉体中均匀地分散(气体导入工序)。由此,收容于粉体收容机构212的粉体P进行流动。关闭压力开放阀213及封闭阀211a时,粉体收容机构212的内部的压力上升,粉体收容机构212内的流动化的粉体P通过与外部的压力差被送入到粉体导出管231内。被送入到粉体导出管231内的粉体P被导出至粉体输送管232,在粉体输送管232内被输送后,由粉体填充喷嘴233喷出,填充于粉体收容容器400内(填充工序)。粉体填充速度通过改变粉体流速调整阀214的开闭程度并微调整粉体收容机构212内的压力来进行。
<<粉体供给停止时的动作>>
接着,对停止从筛装置100向粉体填充装置200供给粉体的情况的处理进行说明。供给控制部562判断测量部240的粉体填充装置主体用秤241的测量结果、即收容于粉体收容机构212的粉体的重量是否大于第2阈值(步骤S21)。予以说明,第2阈值预先存储于NVRAM204。在本实施方式中,第2阈值为大于第1阈值的值,收容于粉体收容机构212的粉体的量超过第2阈值时,粉体收容机构212的填充的效率降低。在判断为收容于粉体收容机构212的粉体的重量不大于第2阈值的情况下(步骤S21的否),在粉体收容机构212中筛装置100持续向粉体填充装置200供给粉体。此时步骤S21的判断在直到收容于粉体收容机构212的粉体的重量大于第2阈值的过程中定期地执行。
在判断为收容于粉体收容机构212的粉体的重量大于第2阈值的情况下(步骤S21的是),供给控制部562将用于停止从粉体供给装置300向筛装置100供给粉体的信号输送至粉体供给装置300(步骤S22)。由此,停止通过粉体供给装置300向筛装置100供给粉体。
接着,驱动控制部561将用于停止叶片131的旋转的脉冲信号输出至叶片驱动用电动机141(步骤S23)。叶片驱动用电动机141基于输出的脉冲信号使旋转体130的旋转驱动停止。由此,停止通过筛装置100向粉体填充装置200供给粉体。此时,粗大颗粒通过离心力移动至框架121侧,因此,使粉体填充系统1的工作停止之后,可以容易地回收移动至框架121侧的粗大颗粒。
[第2实施方式]
以下。使用图20对关于本发明的第2实施方式涉及的粉体填充系统与第1实施方式涉及的粉体填充系统的不同点进行说明。图20是表示本发明的第2实施方式所涉及的筛装置的剖面图。予以说明,在图20中,关于与第1实施方式涉及的粉体填充系统的筛装置共同的构成,使用相同的符号表示,省略详细的说明。
就图20的筛装置101而言,在框架121上设有排出部121b,除此之外,与第1实施方式的粉体填充系统1筛装置100同样。
<排出部>
在框架121上设置有排出部121b,该排出部121b在收容于框架121内且堆积于过滤器122的粉体超过给定量的情况下,从框架121内排出超过给定量的粉体。当与通过过滤器122的粉体的量相比,从供给部121a供给的粉体的量过多时,堆积于过滤器122的粉体的量持续增加。在本实施方式中,由于通过设置排出部121b,超过给定量的过量的粉体被排出至外部,因此筛装置100可以进行长时间连续运转,可以有效地进行大容量的粉体的筛分。
作为排出部121b,只要能够从框架121内排出过量的粉体,则对大小、形状、结构、材质等没有特别限制,可以根据框架121的大小、形状、结构等适当选择。作为排出部121b的材质,可列举:不锈钢、铝、铁等金属、ABS、FRP、聚酯树脂、聚丙烯树脂等树脂等。对排出部121b的形状及大小也没有特别限制,可以根据目的适当选择。排出部121b优选设置在框架121的粉体供给侧的侧面、端面及上面的任意面。从排出部121b排出的粉体可以直接从供给部121a补充、再次进行筛分。
[实施方式的补充]
以上,对各实施方式的筛装置(100、101)进行了详细说明,但本发明并不限定于上述各实施方式,可以在不超出本发明的要点的范围内进行各种变更。例如,在上述各实施方式中,在轴132上设有1段的叶片131,但可以根据需要在轴132上、在高度不同的位置上设置2段的叶片131。
另外,在上述各实施方式中,如图4及图20所示,过滤器122设置在框架121的粉体排出侧端面的整个面上,但本发明的筛装置并不限于该构成。过滤器122可以设置在框架121的粉体排出侧端面的一部分上。另外,如图21所示,过滤器122可以通过框架121和粉体填充装置200的粉体投入口211的夹持而被固定。予以说明,图21是表示本发明的一实施方式涉及的筛装置的剖面图。
在上述各实施方式中,如图1所示,粉体填充系统1的筛装置100设置在粉体填充装置200的上方。但是,本发明并不限定于这种方式。对筛装置100的其它配置例使用图22进行说明。图22是表示本发明的一实施方式涉及的粉体填充系统的示意图。图22所示的粉体填充系统1的筛装置100设置在粉体填充装置200的侧方。由此,即使在粉体填充装置200的上方不能得到充分的空间的情况下,也可以配置筛装置100。
可以在框架121上形成能够开闭的清洁用开口。在不运转筛装置100时,打开清洁用开口而喷入压缩空气,由此可以清洁残留于过滤器122上的粉体。
[实施方式的效果]
上述实施方式的粉体填充系统1具备筛装置100,该筛装置100具有能够以与过滤器122交叉的旋转轴Z为中心接近于过滤器122旋转而设置的叶片131。使筛装置100的叶片131旋转时,粉体P流动,在流动化的粉体Pf通过自身重量而落下时,小粒径的粉体Ps以低应力的状态有效地通过过滤器122。与同程度的效率的超声波筛装置相比,筛装置100得到小型化,所以即使在将筛装置100组装到粉体填充系统1的情况下,也产生保持了搬运的容易性这样的效果。
本实施方式的粉体填充系统1的筛装置100可以不使过滤器122振动而进行筛分处理,因此,可抑制由于振动引起的摩擦热使粉体软化而发生的过滤器122的堵塞。由此,与现有的超声波筛相比,筛装置100具有高的处理能力。针对本实施方式的粉体填充系统1和使用有超声波筛的粉体填充系统的不同,使用图23及图24进行说明。图23及图24是表示使用了超声波筛的粉体填充系统的示意图。
除将筛装置100变更为公知的超声波筛装置150之外,图23的粉体填充系统5具有与粉体填充系统1同样的构成。在超声波筛装置150中,驱动电动机154时,超声波筛装置主体151振动。另外,通过超声波发信机153向过滤器152发送超声波,堆积于过滤器152上的粉体中的小粒径的粉体通过过滤器152。但是,超声波筛装置150受到通过振动引起的热及应力等影响,与筛装置100相比,粉体的筛分处理的效率低。为了使用超声波筛装置150得到与筛装置100同程度的输出,需要与筛装置100的过滤器122相比直径为其数倍的过滤器152。由此,装置大型化,且为了在粉体填充装置200的上部设置超声波筛装置150,需要图23那样的架台157。另外,在粉体填充系统5中,通过过滤器152的粉体从排出口155供给至粉体填充装置200,为了不将超声波筛装置150的大的振动传递给粉体填充装置200,需要挠性配管156。
超声波筛装置160的电动机164设置在超声波筛装置主体151的侧部,排出口165设置在超声波筛装置主体151的下部,除此之外,图24的粉体填充系统6具有与图23的粉体填充系统5同样的构成。在超声波筛装置160中,驱动电动机164时,超声波筛装置主体151振动。另外,通过超声波发信机153对过滤器152发送超声波,堆积于过滤器152上的粉体中的小粒径的粉体通过过滤器152。但是,为了使用超声波筛装置160得到与筛装置100同程度的输出,需要与筛装置100的过滤器122相比直径为其数倍的过滤器152。由此装置大型化,为了在粉体填充装置200的上部设置超声波筛装置160,需要图24那样的架台157。另外,在粉体填充系统6中,通过过滤器152的粉体从排出口165供给至粉体填充装置200,为了不将超声波筛装置160的大的振动传递给粉体填充装置200,需要挠性配管156。
粉体填充系统1通过使用筛装置100代替超声波筛装置(15、16)而具有如下的效果。
i.由于可以在粉体填充装置200上设置筛装置100,因此,空间的效率良好,也可以进行连同粉体填充系统1一起的搬运。
ii.停止叶片131的旋转时,在叶片的旋转方向产生的漩涡V(参照图17)立即减少。因此,可以在叶片131停止后立即停止向粉体填充装置200供给粉体,因此,可以准确地供给粉体。
iii.为了可以抑制摩擦热引起的粉体的凝聚,在使用低熔点的粉体的情况下也确保了品质。
iv.由于使用通过叶片131的旋转进行筛分处理的机构,因此,振动引起的噪音小。
v.由于在开始、停止时不产生大的振动,因此,在筛装置100和粉体填充装置200的连接部不需要防振结构。
vi.由于粉体填充系统1的整体小型化,因此,不需要高处作业,维护性优异。
在上述实施方式中,筛装置100具有驱动叶片131的叶片驱动用电动机141。粉体填充装置200具有测量收容于粉体收容机构212的粉体的量的粉体填充装置主体用秤241。另外,控制装置500具有驱动控制部561,所述驱动控制部561在利用粉体填充装置主体用秤241测量的粉体的量小于第1阈值的情况下,执行开始叶片的驱动的控制,在其大于第2阈值的情况下,执行停止叶片131的驱动的控制。由此,收容于粉体收容机构212的粉体的量被控制在一定的范围(第1阈值~第2阈值之间),因此,可实现利用粉体填充装置200向粉体收容容器400稳定地填充粉体这样的效果。
可以代替上述实施方式的粉体填充装置主体用秤241,使用多个粉面传感器(粉面センサ)来控制叶片131的驱动。此时,作为粉面传感器,使用在粉体收容机构212收容超过第1阈值的量的粉体时探测粉体的第1粉面传感器和在粉体收容机构212收容超过第2阈值的量的粉体时探测粉体的第2粉面传感器。另外,此时,步骤S11的处理取代为判断第1粉面传感器是否探测到粉体的处理,步骤S21的处理取代为判断第2粉面传感器是否探测到粉体的处理。
在上述实施方式中,粉体填充系统1的筛装置100设置在粉体填充装置200的上方。由此,可以不使设置面积增加并在粉体填充装置200上安装筛装置100,因此,产生粉体填充系统1的搬运变得容易这样的效果。
粉体填充系统1的筛装置100可以设置在粉体填充装置200的侧方。由此,可以产生即使在粉体填充装置200的上方不能得到充分的空间的情况下,也可以配置筛装置100的效果。
在上述实施方式中,在使筛装置100的叶片131旋转之后开始通过粉体供给装置300供给粉体。由此,可以卷起残留在过滤器122上的粗大颗粒,因此,产生在开始供给粉体时筛装置100可以进行有效地进行筛分处理这样的效果。
在上述实施方式中,在停止利用粉体填充系统1向粉体填充装置200填充粉体时,在停止粉体供给装置300向筛装置100供给粉体后,停止筛装置100的叶片的旋转。由此,堆积于过滤器122上的粉体全部排出至粉体填充装置200之后,叶片131对过滤器122面进行清洁。由此,产生在下次供给时粉体P容易通过过滤器122的效果。
在上述实施方式的筛装置(100、101)中设置叶片131,以使相对于旋转轴Z的平行方向的叶片131的长度(Dz)小于以旋转轴Z为中心进行旋转时的旋转方向的叶片131的长度(Dx)。由此,产生如下效果:在使叶片131旋转时,在叶片131的行进方向的后方容易产生漩涡,可以使粉体有效地流动。
在上述实施方式的筛装置(100、101)中,可以将叶片131和过滤器122之间的距离设定为5mm以下。由此,产生如下效果:在使叶片131旋转时,叶片131行进方向的后方的漩涡容易到达过滤器122,所以,可以使堆积于过滤器122的粉体充分地流动。
在上述实施方式的筛装置(100、101)中,叶片131安装于设置在旋转轴Z上的轴132上。由此,产生可以使叶片131以旋转轴Z为中心准确地旋转的效果。
在上述实施方式的筛装置(100、101)中,叶片131的端部接近于框架121。由此,可以通过叶片131的旋转产生的离心力抑制粉体聚集在框架121方向,因此产生能够有效地筛分粉体这样的效果。
在上述实施方式涉及的筛装置101的框架121上设有排出部121b。由此,可以将超过框架121内的给定量的过量的粉体及空气排出到外部,因此产生能够进行筛装置101的长时间连续运转的效果。
实施例
以下,使用附图对本发明的实施例进行具体的说明,但本发明不受该实施例的任何限定。
(实施例1)
在实施例1中,使用具备图2的筛装置100和图12的粉体填充装置200的粉体填充系统1。实施例1的筛装置100具有设有供给部121a的框架121、设置在框架121的粉体排出侧的过滤器122和至少具有叶片131的旋转体130。
对筛装置100的框架121的内部供给调色剂。框架121的材质为不锈钢(SUS)。框架121的大小为135mm×135mm×186mm,内容积为2,661mL。通过运转图2的叶片驱动用电动机141,具有叶片131的旋转体130可以旋转。
在框架121的调色剂排出侧设有过滤器122。在该实施例1中,过滤器122为不锈钢制,过滤器122的网孔为48μm,开孔率为33.6%。
在框架121的内部的中央设置能够沿图5中箭头E方向旋转的至少具有叶片131的旋转体130。旋转体130包括叶片131、与叶片131连结的轴132,轴132与叶片驱动用电动机141可旋转地连结。在该实施例1中,叶片131及轴132为不锈钢制,叶片131的厚度为1.5mm,叶片131的片数为2片,叶片131相对于过滤器122的角度为0度。
如图4所示,以接近过滤器122的调色剂供给侧面的上部且能够旋转的方式设置叶片131。在实施例1中,叶片131和过滤器122之间的距离D1(参照图3)为2mm。另外,叶片131的端部和框架121的距离D2(参照图3)为2.5mm。
在框架121的调色剂供给侧的侧面设有供给部121a,可以从粉体供给装置300向筛装置100的内部供给调色剂。在实施例1中,作为粉体供给装置300,使用粉体输送用泵。
在实施例1中,利用粉体填充装置200将用筛装置100筛分后的粉体填充于作为粉体收容容器400的一例的500cc量筒。在实施例1的粉体填充系统1中,将粉体填充装置200的粉体投入口211的上部与筛装置100的框架121的下部直接连接。
作为粉体填充装置200的粉体收容机构212,使用用不锈钢制法兰夹持直径200mm高度500mm的丙烯酸树脂制圆筒的上下、并用螺栓缔结的装置。在丙烯酸树脂制圆筒上部的不锈钢制法兰上安装有粉体的粉体投入口211、压力开放阀213和粉体流速调整阀214。作为通气机构226,使用烧结树脂制的面板(商品名:Filteren)。另外,在实施例1中,使用无油且大气露点-10℃的干燥空气,通过基于空气流量计224(FlowCell流量计(商品名)的测量结果调整空气流量,以2升/分钟进行通气。作为粉体导出管231及粉体填充喷嘴233,使用了不锈钢管。粉体输送管232使用了内径9mm的聚氨酯制管。
(实施例2)
-调色剂筛装置的制作-
筛装置100的框架121的材质为丙烯酸树脂制,框架121的大小为135mm×135mm×186mm,框架121的内容积为2,661mL,过滤器122的材质为聚酯制,网孔为48μm,开口率为34%,叶片131的材质为不锈钢制,厚度为3.0mm,D1=5.0mm,D2=17.5mm,除此之外,与实施例1同样地制作了实施例2的粉体填充系统1。
(实施例3)
-调色剂筛装置的制作-
筛装置100的框架121的材质为SUS制,框架121的大小为100mm×100mm×186mm,框架121的内容积为1,460mL,过滤器122的材质为不锈钢制,网孔为43μm,开口率为34.7%,为#350,叶片131的材质为不锈钢制,厚度为3.0mm,D1=2.0mm,D2=10.0mm,除此之外,与实施例1同样地制作了实施例3的粉体填充系统1。
(实施例4)
-调色剂筛装置的制作-
筛装置100的框架121的材质为丙烯酸树脂制,框架121的大小为135mm×135mm×300mm,框架121的内容积为4,292mL,过滤器122的材质为聚酯制,网孔为37μm,开口率为26%,叶片131的材质为尼龙制,厚度为1.5mm,D1=2.0mm,D2=2.5mm,除此之外,与实施例1同样地制作了实施例4的调色剂筛装置。
(实施例5)
-调色剂筛装置的制作-
在实施例5中,使用图20的第2实施方式的筛装置101。实施例5的筛装置101在框架121上形成排出部121b,除此之外,为与实施例1的筛装置100同样的构成。
下面,如下制作实验例1~4含有的杂质的各调色剂,使用本实施例的筛装置进行筛分实验。
(实验例1)
-调色剂的制作-
使用双螺杆挤出机对聚酯树脂(重均分子量:9,000、酸值=33mgKOH/g)82质量份、Ti-Fe着色剂(Ti含量=14质量%、BET比表面积=17m2/g)13质量份、电荷控制剂(Spilonblack TR-H、保土谷化学公司制造)2质量份及低分子聚丙烯(重均分子量:6,000)3质量份进行混炼、粉碎、分级,使重均粒径为5.5μm后,使用亨舍尔混合机,将氧化钛微粒(MT-150AI、Tayca公司制造)1.0质量份和二氧化硅微粉末(R972、Clariant Japan公司制造)1.5质量份进行混合。通过以上操作,制备了实验例1的调色剂。得到的调色剂的数均粒径为6.0μm,5μm以下的调色剂颗粒的比例为70个数%。调色剂的饱和磁化σs为4.1emu/g。
<杂质>
将苯乙烯-甲基丙烯酸正丁酯共聚物100质量份、炭黑8质量份及水杨酸锌8质量份进行配合,将配合的物质用热辊磨机进行熔融混炼,冷却后,使用锤磨机进行粗粉碎,接着,用利用喷气方式的微粉碎机进行微粉碎。对得到的微粉末进行分级,制作平均粒径为100μm、不含有50μm以下粒径的物质的杂质。
<粉体>
在上述杂质50g中添加上述制造的实验例1的调色剂得到粉体使得总质量为1,000g。
<评价>
将得到的粉体使用实施例1的筛装置进行筛分。予以说明,叶片131以2,000rpm的转速进行旋转。其后,打开粉体填充装置200的阀门222,将压缩空气导入空气总管225内使得内部的压力为10KPa~20KPa的方式。由此,使粉体收容机构212内的粉体流动化,利用粉体填充机构230,根据与外部的压力差填充量筒。如下测定筛分前、筛分后(填充后)的调色剂中的杂质的比例、调色剂的数均粒径。表1表示结果。
<筛分前后的调色剂中的杂质的比例>
筛前调色剂中的杂质A(g/100g):由试样制备的配合比例,通过计算求出调色剂中配合的杂质的比例。
筛前过滤器上的杂质及调色剂质量B(g):测定用作空白的过滤器和各实施例中使用的过滤器122的质量,由其差值求出筛前的过滤器122上的杂质及调色剂质量。
筛后调色剂质量C(g):测定通过过滤器122后的试样的质量。
筛后过滤器上的杂质及调色剂质量D(g):测定用作空白的过滤器和各实施例中使用的过滤器122的质量,由其差值求出筛后的过滤器122上的杂质及调色剂的质量D(g)。
筛后调色剂中的杂质E(g/C(g)中):将用筛后过滤器122上的杂质及调色剂质量D(g)除以筛后调色剂质量C(g)所得的值设定为筛后调色剂中的杂质E(g/C(g)中)。
(调色剂的数均粒径的测定)
在电解水溶液100mL~150mL中添加作为分散剂的表面活性剂(烷基苯磺酸盐)0.1mL~5mL。在此,作为电解液,使用了1级氯化钠制备的约1质量%NaCl水溶液ISOTON-II(Coulter公司制造)。而且,在电解水溶液中添加测定试样2mg~20mg。对悬浮有试样的电解水溶液,用超声波分散器进行约1~3分钟分散处理。对进行了分散处理的电解水溶液,利用Coulter Counter TA-II或Coulter Multisizer II(均为Coulter公司制造),使用作为缝隙的100μm缝隙测定调色剂的体积、个数,算出体积分布和个数分布。而且,由得到的分布求出调色剂的数均粒径。
<实验例2>
-有机树脂微粒分散液(1)的制备-
在具有搅拌棒及温度计的反应容器中加入水683质量份、甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐(“ELEMINOL RS-30”;三洋化成工业公司制造)14质量份、苯乙烯137质量份、丙烯酸丁酯55质量份、甲基丙烯酸83质量份、正十二烷基硫醇(“Thiokalcol20);花王公司制造)8质量份及过硫酸铵1.2质量份,以400转/分钟搅拌15分钟,得到白色的乳浊液。对该乳浊液进行加热,升温至体系内温度75℃并反应4小时。接着,添加1质量%过硫酸铵水溶液30质量份,在71℃下熟化6小时,制备乙烯基树脂颗粒(苯乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐的共聚物)的水性分散液(有机树脂微粒分散液(1))。得到的有机树脂微粒分散液(1)的固体成分浓度为30质量%。对有机树脂微粒分散液(1)中所含的有机树脂微粒的一部分进行干燥,并分离树脂成分,测定该树脂成分的玻璃化转变温度(Tg),结果为90℃,测定重均分子量(Mw),结果为8,000。
-未改性聚酯(低分子聚酯)(1)的合成-
在带有冷凝管、搅拌机及氮导入管的反应槽中投入双酚A环氧乙烷2摩尔加成物229质量份、双酚A环氧丙烷3摩尔加成物529质量份、对苯二甲酸208质量份、间苯二甲酸46质量份及二丁基氧化锡2质量份,在常压下、230℃下反应5小时。接着,将该反应液在10mmHg~15mmHg的减压下反应5小时之后,在反应容器中添加偏苯三酸酐44质量份,在常压下、180℃下反应2小时,合成未改性聚酯(1)。得到的未改性聚酯(1)的THF可溶成分的重均分子量(Mw)为3,200,玻璃化转变温度(Tg)为42℃,酸值为21mgKOH/g。
<水包油型分散液制备工序>
如下制备分散有分散颗粒而形成的水包油型分散液。
-调色剂材料的溶解或分散液的制备-
-母料(MB)的制备-
使用亨舍尔混合机(三井矿山公司制造)对水1,200质量份、作为上述着色剂的炭黑(“Printex35”、德固赛公司制造、DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)540质量份、以及上述未改性聚酯(1)1,200质量份进行混合。用二轴辊在150℃下对该混合物进行混炼30分钟之后,进行压延冷却,用粉碎机(HosokawaMicron公司制造)进行粉碎,制备母料。
-有机溶剂相的制备-
在设置有搅拌棒及温度计的反应容器中加入巴西棕榈蜡110质量份、CCA(“水杨酸金属络合物E-84”、ORIENT化学工业公司制造)22质量份及醋酸乙酯743质量份,在搅拌下升温至80℃,于80℃保持5小时之后,用1小时冷却至30℃。接着,在反应容器中加入上述母料500质量份及醋酸乙酯500质量份,混合1小时,得到原料溶解液。将得到的原料溶解液1,875质量份移至反应容器,使用珠磨机(“Ultra Visco Mill”、IMECS公司制造)、在送液速度1kg/hr、圆盘周速度6m/秒钟及填充有80体积%的0.5mm氧化锆珠的条件下通过3次,进行上述炭黑及上述巴西棕榈蜡的分散。接着,在该分散液中添加上述未改性聚酯(1)的65质量%、醋酸乙酯溶液3039质量份。在上述同样条件的珠磨机中通过1次并进行分散,制备了有机溶剂相。
-预聚物的合成-
在带冷凝管、搅拌机及氮导入管的反应容器中加入双酚A环氧乙烷2摩尔加成物685质量份、双酚A环氧丙烷2摩尔加成物81质量份、对苯二甲酸281质量份、偏苯三酸酐24质量份及二丁基氧化锡3质量份,在常压下、230℃下反应10小时,进一步在10~15mmHg的减压下反应8小时,得到中间体聚酯。就得到的中间体聚酯而言,数均分子量(Mn)为2,200,重均分子量(Mw)为9,400,玻璃化转变温度(Tg)为53℃,酸值为0.4mgKOH/g,羟值为55mgKOH/g。接着,在带有冷凝管、搅拌机及氮导入管的反应容器中加入上述中间体聚酯414质量份、异佛尔酮二异氰酸酯86质量份及醋酸乙酯500质量份,在100℃下反应8小时,合成预聚物(可以与上述含活泼氢基的化合物反应的聚合物)。得到的预聚物的游离异氰酸酯含量为1.53质量%。
-酮亚胺(上述含活泼氢基的化合物)的合成-
在设置有搅拌棒及温度计的反应容器中加入异佛尔酮二胺170质量份及甲乙酮75质量份,在50℃下进行5小时反应,合成酮亚胺化合物(上述含活泼氢基的化合物)。得到的酮亚胺化合物(上述含活泼氢基的化合物)的胺值为418。在反应容器中加入上述有机溶剂相749质量份、上述预聚物115质量份及酮亚胺化合物2.9质量份及叔胺化合物(“U-CAT660M”、San-Apro株式会社制造)3.5质量份,使用TK式均质器(特殊机化工业公司制造)以7.5m/s的速度混合1分钟,制备调色剂材料的溶解或分散液。
-水系介质相的制备-
对水990质量份、十二烷基二苯基醚二磺酸钠的48.5质量%水溶液(“ELEMINOL MON-7”、三洋化成工业公司制造)45质量份及醋酸乙酯90质量份进行混合搅拌,得到乳白色的液体(水系介质相)。
-乳化或分散-
在上述调色剂材料的溶解或分散液中添加上述水系介质相1,200质量份,用TK式均质器(特殊机化工业公司制造)以周速度15m/s混合20分钟,制备水包油型分散液(乳化浆液)。使用粒度分布测定装置(“nanotracUPA-150EX”、日机装株式会社制造)测定得到的水包油型分散液(乳化浆液)中的分散颗粒的粒径(Mv),结果为0.40μm。
<调色剂造粒工序>
-分散颗粒的粒径控制-
使用桨型搅拌装置,将上述水包油型分散液(乳化浆液)以周速度0.7m/s进行搅拌,相对于上述水包油型分散液固体成分100质量份添加4质量份上述有机树脂微粒分散液(1),接着,投入十二烷基苯磺酸钠的20质量%溶液(“Neogen SC-A”、第一工业制药公司制造)10质量份,控制上述乳化浆料中的分散颗粒的粒径,使用上述粒度分布测定装置(“nanotracUPA-150EX”、日机装株式会社制造)测定该分散颗粒的粒径,结果为5.2μm。
-有机溶剂的除去-
在设置有搅拌机及温度计的反应容器中加入上述粒径控制后的乳化浆液,在30℃下脱溶剂8小时后,在45℃下熟化4小时,得到分散浆料。
-清洗及干燥-
将上述分散浆料100质量份进行减压过滤之后,在滤饼中添加离子交换水100质量份,用TK式均质器进行混合(以转速10.0m/s、10分钟)之后进行过滤。在得到的滤饼中添加离子交换水100质量份,用TK式均质器进行混合(以转速10.0m/s、10分钟)之后进行减压过滤。在得到的滤饼中添加10质量%盐酸溶液100质量份,用TK式均质器进行混合(以转速100m/s、10分钟)之后进行过滤。进行2次在得到的滤饼中添加离子交换水300质量份、用TK式均质器进行混合(以转速10.0m/s、10分钟)之后进行过滤的操作,得到最终滤饼。将得到的最终滤饼用循风干燥机在45℃下干燥48小时,用网孔75μm的筛孔筛选,得到实验例2的调色剂母体颗粒。
-外添加剂处理-
相对于得到的实验例2的调色剂母体颗粒100质量份,使用亨舍尔混合机(三井矿山公司制造)混合处理作为外添加剂的疏水性二氧化硅1.5质量份和疏水氧化钛0.5质量份,制造实验例2的调色剂。得到的调色剂的数均粒径(Dn)为5.1μm。在上述的杂质50g中添加上述制造的实验例2的调色剂,以总质量为1,000g的方式得到粉体。将得到的粉体使用实施例2的筛装置进行筛分。予以说明,叶片131以3000rpm的转速旋转。其后,与实验例1同样地操作,测定筛分前后的调色剂中的杂质的比例、调色剂的数均粒径。表1表示结果。
(实施例3)
在设置有搅拌棒及温度计的反应容器中加入水683质量份、甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐(ELEMINOL RS-30、三洋化成工业株式会社制造)11质量份、苯乙烯83质量份、甲基丙烯酸83质量份、丙烯酸丁酯110质量份及过硫酸铵1质量份,以400转/分钟搅拌15分钟,结果得到白色的乳浊液。将其进行加热,升温至体系内温度75℃并反应5小时。进一步加入1质量%过硫酸铵水溶液30质量份,在75℃下熟化5小时,得到乙烯基系树脂(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐的共聚物)的水性分散液[树脂微粒分散液1]。用粒度分布测定器(LA-920、堀场制作所制造)测定所得到的[树脂微粒分散液1]的体积平均粒径,结果为105nm。另外,对[树脂微粒分散液1]的一部分进行干燥,分离树脂成分。该树脂成分的玻璃化转变温度(Tg)为59℃,重均分子量为150,000。
-聚酯的制造例-
在带有冷凝管、搅拌机及氮导入管的反应槽中投入双酚A环氧乙烷2摩尔加成物66质量份、双酚A环氧丙烷2摩尔加成物535质量份、对苯二甲酸231质量份及间苯二甲酸41质量份,在常压氮气流下、在210℃下缩合反应10小时。接着,投入水杨酸127质量份,在210℃下继续5小时缩合反应。然后,一边在0mmHg~15mmHg的减压下进行脱水,一边继续反应5小时之后,进行冷却,得到[聚酯1]。得到的聚酯树脂的THF可溶成分的重均分子量为3,800,酸值为19mgKOH/g,羟值为55mgKOH/g,酚性羟基的羟值为50mgKOH/g,玻璃化转变温度为53℃。
-预聚物的制造-
在带有冷凝管、搅拌机及氮导入管的反应槽中投入双酚A环氧乙烷2摩尔加成物795质量份、间苯二甲酸200质量份、对苯二甲酸65质量份及二丁基氧化锡2质量都,在常压下、氮气流之下、210℃下缩合反应8小时。接着,一边在10mmHg~15mmHg的减压下进行脱水,一边继续反应5小时之后,冷却至80℃,在醋酸乙酯中与异佛尔酮二异氰酸酯170质量份反应2小时,得到[预聚物1]。得到的预聚物的重均分子量为5,000,平均官能团数为2.25。
-酮亚胺化合物的制造-
在带有搅拌棒及温度计的反应槽中加入异佛尔酮二胺30质量份和甲乙酮70质量份,在50℃下反应5小时,得到[酮亚胺化合物1]。
-分散液的制备-
在烧杯内加入[预聚物1]33质量份、[聚酯1]132质量份及醋酸乙酯80质量份,进行搅拌溶解。接着,另外在珠磨机中加入作为脱模剂的巴西棕榈蜡15质量份、炭黑20质量份及醋酸乙酯120质量份,分散30分钟。将2种液体进行混合,使用TK式均质器以12,000rpm的转速搅拌5分钟之后,用珠磨机分散处理10分钟,得到[调色剂材料油性分散液1]。
-调色剂的制造-
在烧杯内加入离子交换水529.5质量份、[树脂微粒分散液1]70质量份及十二烷基苯磺酸钠0.5质量份,一边用TK式均质器以12,000rpm进行搅拌,一边在该水分散液中加入上述[调色剂材料油性分散液1]400质量份及[酮亚胺化合物1]8.4质量份,一边继续搅拌30分钟,一边反应。接着,将内容物移至设置有冷凝管的烧瓶中,使用热水浴进行熟化。从熟化后的分散液中除去有机溶剂,然后进行过滤分离、清洗、干燥,接着进行风力分级,得到球形的调色剂母体颗粒。在Q型混合机(三井矿山公司制造)中加入得到的调色剂母体颗粒100质量份及带电控制剂(ORIENT化学公司制造、BONTRONE-84)0.25质量份,将涡轮型桨的周速度设定为50m/秒钟并进行混合处理。
此时,其混合操作进行2分钟运转、1分钟休止的循环5次,将合计的处理时间设定为10分钟。进一步添加疏水性二氧化硅(H2000、Clariant Japan公司制造)0.5质量份并进行混合处理。此时,其混合操作以周速度为15m/秒钟实施30秒混合、1分钟休止的循环5次,得到实验例3的调色剂。得到的实验例3的调色剂的数均粒径(Dn)为5.5μm。
在上述的杂质50g中添加上述制造的实验例3的调色剂得到粉体使其总质量为1,000g。使用实施例3的筛装置对得到的粉体进行筛分。予以说明,叶片131以1500rpm的转速旋转。其后,与实验例1同样地操作,测定筛分前后的调色剂中的杂质的比例、调色剂的数均粒径。表1表示结果。
(实验例4)
在实验例3中,将实施例3的筛装置变更为实施例4的筛装置,将叶片131的转速从1,500rpm变更为1,000rpm,除此之外,与实验例3同样地操作,进行筛分。其后,与实验例1同样地操作,测定筛分前后的调色剂中的杂质的比例、调色剂的数均粒径。表1表示结果。
[表1]
Figure BDA00002858569300331

Claims (8)

1.一种粉体填充系统,其具有筛装置和填充装置,
所述筛装置具备:
筒状体;
设置于所述筒状体的底部的过滤器;以及
以与所述过滤器交叉的旋转轴为中心接近于所述过滤器旋转并对供给至所述筒状体内的粉体进行搅拌的叶片;
所述填充装置具备:
收容基于所述叶片的旋转通过所述过滤器的所述粉体的收容机构;
向收容于所述收容机构的所述粉体导入气体使所述粉体流动化的气体导入机构;以及
使利用所述气体导入机构而流动化的所述粉体喷出并填充于给定的容器的填充机构。
2.如权利要求1所述的粉体填充系统,其具有:
驱动机构,驱动所述叶片;
测量机构,测量收容于所述收容机构的所述粉体的量;以及
驱动控制机构,在利用所述测量机构测量的所述粉体的量小于第1阈值的情况下,执行开始所述叶片的驱动的控制,在利用所述测量机构测量的所述粉体的量大于第2阈值的情况下,执行停止所述叶片的驱动的控制。
3.如权利要求1或2所述的粉体填充系统,其中,
所述筛装置设置在所述填充装置的上方。
4.如权利要求1或2所述的粉体填充系统,其中,
所述筛装置设置在所述填充装置的侧方。
5.如权利要求1~4中任一项所述的粉体填充系统,其具有:
对所述筛装置供给所述粉体的粉体供给装置。
6.一种粉体填充方法,其包括:
供给工序,对具备筒状体、设置在所述筒状体的底部的过滤器以及叶片的筛装置供给粉体;
搅拌工序,通过以与所述过滤器交叉的旋转轴为中心接近于所述过滤器使所述叶片旋转,对供给至所述筛装置的所述粉体进行搅拌;
收容工序,使基于所述叶片的旋转通过所述过滤器的所述粉体收容于收容机构;
气体导入工序,向所述收容工序中收容的所述粉体导入气体,使所述粉体流动化;
填充工序,使所述气体导入工序中流动化的所述粉体喷出,填充于给定的容器中。
7.权利要求6所述的粉体填充方法,其中,
在所述供给工序中供给所述粉体之前,预先使所述叶片旋转。
8.如权利要求6或7所述的粉体填充方法,其中,
在停止所述粉体的填充时,在停止向所述筛装置供给所述粉体之后,停止所述叶片的旋转。
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