DE69725831T2 - Pneumatische Prallmühle und Verfahren zur Herstellung von Toner - Google Patents

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Toshinobu Ohta-ku Ohnishi
Satoshi Ohta-ku Mitsumura
Yoshinori Ohta-ku Tsuji
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/066—Jet mills of the jet-anvil type

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Prallpulverisierer zum Pulverisieren von Pulvermaterialien unter Verwendung von Luftdüsenstrahlen (Hochdruckgase), und ein Verfahren zum Erzeugen eines Toners, der einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder erzeugt, mittels des Pulverisierers.
  • In Bezug genommene Hintergrundtechnik
  • Toner oder Farbharzpulver für Toner, die bei durch Elektrophotographie durchgeführten Bildentwicklungsverfahren verwendet werden, enthalten üblicherweise mindestens Bindemittelharze und Farbstoffe oder magnetische Pulver. Der Toner entwickelt ein elektrostatisches Bild, welches an einem, ein latentes Bild tragenden Element ausgebildet ist, um ein Tonerbild zu gestalten. Das auf diese Weise gebildete Tonerbild wird auf ein Aufzeichnungsmedium, zum Beispiel ein glattes Papier oder einen Plastikfilm, übertragen, und das Tonerbild an dem Aufzeichnungsmedium wird fixiert durch ein Fixiermittel, wie zum Beispiel ein Wärmefixiermittel, ein Druckwalzenfixiermittel oder ein Heißdruckfixiermittel. Deshalb haben die in den Tonern verwendeten Bindeharze die Eigenschaften, durch Anwendung von Wärme oder Druck einer plastischen Deformation unterzogen zu werden.
  • Gegenwärtig werden die Toner oder Farbharzpulver für Toner durch Schmelzkneten eines, ein Bindeharz und einen Farbstoff oder ein magnetisches Pulver (wahlweise weiter zusammen mit dritten Komponenten enthaltenden Gemischs, Kühlen des resultierenden gekneteten Produkts, Pulverisieren des resultierenden gekühlten Produkts und Klassieren des resultierenden pulverisierten Produkts präpariert. Die Pulverisierung des gekühlten Produkts umfasst üblicherweise ein Brechen (oder mittlere Pulverisierung) des gekühlten Produkts mittels eines mechanischen Prallpulverisierers und eine folgende Feinpulverisierung des gebrochenen Produkts mittels eines pneumatischen Prallpulverisierers, der von Luftdüsenstrahlen Gebrauch macht. Bei dem von Luftdüsenstrahlen Gebrauch machenden pneumatischen Prallpulverisierer wird ein Pulvermaterial in einem Luftdüsenstrahl zur Bildung eines Partikel-Luft-Gemischstroms mitgeführt, welcher dann aus einem Auslass eines Beschleunigungsrohrs ausgestoßen wird, und dieser Partikel- Luft-Gemischstrom wird bewirkt mit einem Prallelement zu kollidieren, welches gegenüber dem Auslass des Beschleunigungsrohrs angeordnet ist, so dass das Pulvermaterial durch die Prallkraft pulverisiert wird.
  • Als diese obigen pneumatischen Prallpulverisierer werden Maschinen, wie in den 16 und 17 dargestellt, verwendet (Japanische Patentanmeldung Offenlegung Nr. 57-50554 und Nr. 58-143853).
  • Bei diesen pneumatischen Prallpulverisierern wird ein eine Rohpartikelgröße aufweisendes Pulvermaterial von einem Behälter 22 zugeführt und in ein Beschleunigungsrohr 1 angesaugt durch eine Zuführungsöffnung 24 für das Pulvermaterial, welche mit dem Beschleunigungsrohr an dessen Mittelteil kommuniziert, dann in das Beschleunigungsrohr 1 durch die Wirkung eines durch eine Hochdruckgaszuführungsdüse 25 zugeführtes Hochdruckgas angesaugt. Das auf diese Weise angesaugte Pulvermaterial wird aus einem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs 1 in eine Pulverisierungskammer 13 zusammen mit dem Hochdruckgas ausgestossen und kollidiert mit einer Prallfläche 26 eines gegenüber dem Auslass 10 angeordneten Prallelements 11 und wird durch die Prallkraft pulverisiert. Dann wird das pulverisierte Produkt aus der Pulverisierungskammer 13 durch einen Austragauslass 14 ausgetragen.
  • Wenn jedoch die Prallfläche 26 vertikal zu der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs 1 steht, wie in 16 dargestellt, befindet sich das auf die Prallfläche 26 auftreffende Pulver in einer hohen Konzentration, und so ist die Wirkung der Pulverisierung hauptsächlich der primäre Aufprall auf die Prallfläche 26, während der sekundäre Aufprall gegen die Seitenwände 23 der Pulverisierungskammer nicht effektiv genutzt wird, was in einer geringen Pulverisierungswirkung resultiert. Wenn außerdem thermoplastisches Harz pulverisiert wird, tendieren Schmelzniederschläge an der Prallfläche 26 aufzutreten infolge einer lokalen Wärmeerzeugung zum Zeitpunkt des Aufpralls und bewirken eine Minderung der Pulverisierungswirkung und machen es schwierig, eine stabile Wirkung der Vorrichtung zu erreichen. Es ist dadurch schwierig, die Vorrichtung im Stadium einer Hochkonzentration für das in das Beschleunigungsrohr eingeführte Pulver zu verwenden.
  • Ist beispielsweise die Pralllfläche 26 um 45° zu der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs geneigt, wie im Falle des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 17, können die obigen Probleme weniger auftreten selbst wenn das thermoplastische Harz pulverisiert wird, und das Pulver in der Nachbarschaft der Prallfläche 26 kann in einer geringeren Konzentration auftreten als im Falle des Pulverisierers nach 16. Allerdings ist die bei der Pulverisierung genutzte Prallkraft geringer, wenn das Pulver kollidiert, und so kann der sekundäre Aufprall gegen die Seitenwände 23 der Pulverisierungskammer nicht wirksam genutzt werden, was in einer Pulverisierungswirkung resultiert, die um ½ bis 1/1,5 geringer ist als bei dem Pulverisierer nach 16.
  • Ein pneumatischer Prallpulverisierer, der die obigen Probleme gelöst hat, ist vorgeschlagen worden, wie in der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungsnummer 1-254266 und der Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Offenlegungsnummer 1-148740 offenbart.
  • Diese genannte Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 1-254266 offenbart einen Vorschlag eines pneumatischen Prallpulverisierers, bei welchem, wie in 18 dargestellt, die Prallfläche 26 des Prallelements 11 eine spezielle konische Form aufweist, so dass das Pulver in der Nachbarschaft der Prallfläche sich in einer geringeren Konzentration befindet und noch gegen die Seitenwände 23 der Pulverisierungskammer mit einem guten Wirkungsgrad kollidieren.
  • Die letztere Japanische Gebrauchsmusteranmeldung Offenlegungsnummer 1-148740 offenbart einen Vorschlag, wie in 19 dargestellt, dass eine periphere Prallfläche 18 des Prallelements 11 so angeordnet ist, dass sie in rechten Winkeln zu der Achse des Beschleunigungsrohrs steht, und ein konischer Fortsatz 17 an ihrem Zentrum angeordnet ist, so dass der Strom des Pulvers verhindert werden kann, von der Prallfläche reflektiert zu werden.
  • Die pneumatischen Prallpulverisierer, wie in 18 und 19 dargestellt, können die obigen Probleme überwinden, jedoch nicht in einem Maß, das voll befriedigend ist.
  • Als ein pneumatischer Prallpulverisierer, welcher die obigen Probleme besser überwindet, offenbart die Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 5-309288 und Nr. 5-309287 einige Vorschläge.
  • In der vorgenannten Japanischen Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 5-309288, wie in 20 dargestellt, erreicht ein durch ein Zuführungsrohr 6 für das zu pulverisierende Material zugeführtes zu pulverisierendes Material, welches eine Zuführungsöffnung 5 für das zu pulverisierende Material, die zwischen der Innenwand des Beschleunigungsrohrhalses 2 des Beschleunigungsrohrs 1 und der Außenwand der Zuführungsdüse 3 für das Hochdruckgas angeordnet ist. Dabei wird das Hochdruckgas aus der Zuführungsdüse 3 für das Hochdruckgas zu dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßen. Hier wird das zu pulverisierende Material von der Zuführöffnung 5 für das zu pulverisierende Material zu dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs angezogen, wobei es von dem zusammen mit dem Material befindlichen Gas begleitet wird, und es wird gleichförmig mit dem Hochdruckgas in dem Beschleunigungsrohrhals 2 gemischt. Dann kollidiert das zu pulverisierende Material gegen die Prallfläche 26 eines Prallelements 11, welches gegenüber dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs angeordnet ist, und kollidiert in einem gleichförmigen Zustand frei von ungleicher Pulverkonzentration und kollidiert zweitrangig gegen eine Pulverisierungskammerseitenwand 23 mit gutem Wirkungsgrad. Dadurch kann die Ausbeute des pulverisierten Produkts und die Pulverisierungswirkung je Gewichtseinheit verbessert werden.
  • Die letztgenannte Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 5-309287 offenbart einen Vorschlag eines Prallelements 11, welches, wie in 21 dargestellt, aus zwei Prallbereichen 4 gebildet ist, die aus einem vorstehenden zentralen Bereich 17 und einer peripheren Prallfläche 18 gestaltet sind. Das an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 erstklassig pulverisierte Produkt des zu pulverisierenden Materials wird an der peripheren Prallfläche 18 zweitrangig pulverisiert. Die Pulverisierungskammer hat eine Pulverisierungskammerseitenwand 23 zur drittrangigen Pulverisierung des an der peripheren Prallfläche 18 sekundär pulverisierten Produkts.
  • Die pneumatischen Prallpulverisierer, wie in den 20 und 21 dargestellt, können die obigen Probleme ordentlich überwinden. Allerdings ergibt sich als neues Bedürfnis die Forderung für ein feinerpulverisiertes Produkt, und man hat lang gebraucht, um einen Pulverisierer zu erzielen, der eine deutlich bessere Pulverisierungswirksamkeit hat. Speziell bei den bei der Elektrophotographie ausgeführten Bildentwicklungsmethoden ist es erwünscht, den Durchmesser der Tonerpartikel kleiner zu machen, um eine höhere Bildqualität zu erreichen, und es hat lang gebraucht, um ein Verfahren zum Herstellen von Tonern in einer deutlich besseren Wirksamkeit zu erzielen.
  • Ferner offenbart die JP 08 182 937 einen pneumatischen Prallpulverisierer mit einem Beschleunigungsrohr, einer Pulverisierungskammer-Prallwand und einem Prallelement.
  • Schließlich zeigt JP 08 182 936 einen Pulverisierer, der zusätzlich zu dem zentralen Beschleunigungsrohr 1a Beschleunigungsrohre 1b und 1c diametral gegenüber den Seiten der Pulverisierungskammer aufweist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen Probleme, die der Stand der Technik aufweist, zu lösen und einen neuen pneumatischen Prallpulverisierer vorzusehen, welcher ein Pulvermaterial mit einer hohen Wirksamkeit pulverisiert und ein Verfahren zum Gewinnen eines Toners unter Verwendung eines Pulverisierers.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen pneumatischen Prallpulverisierer zu schaffen, welcher ein Pulvermaterial in einer guten Wirksamkeit pulverisiert, durch Ausstoßen eines Pulvers aus dem Auslass des Beschleunigungsrohrs in einem gut verteilten Zustand, um zu verhindern, dass das Pulver in dem Beschleunigungsrohr agglomeriert, und ein Verfahren zur Gewinnung eines Toners unter Verwendung eines solchen Pulverisierers.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen pneumatischen Prallpulverisierer zu schaffen, durch Verwendung eines aus einem Beschleunigungsrohr ausgestoßenen Pulvers zum Aufprall gegen ein Prallelement mit einer großen Prallkraft, und ein Verfahren zur Gewinnung eines Toners unter Verwendung eines solchen Pulverisierers.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ausbildung eines pneumatischen Prallpulverisierers, welcher eine Mehrfachpulverisierung ermöglicht, wobei das Pulvermaterial aus einem Auslass eines Beschleunigungsrohrs ausgestoßen wird und gegen eine Prallfläche eines Prallelements trifft, ferner gegen die Innenwände der Pulverisierungskammer kollidiert, und ein Verfahren zum Gewinnen eines Toners durch Gebrauch eines solchen Pulverisierers.
  • Ein noch weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, die dem Stand der Technik innewohnenden obigen Probleme zu lösen und ein Tonergewinnungsverfahren zu schaffen, bei welchem Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder in einer guten Wirksamkeit produziert werden können.
  • Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen pneumatischen Prallpulverisierer zu schaffen, welcher Harzpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 200 bis 2,000 μm in Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 3 bis 15 μm bei einem guten Wirkungsgrad pulverisieren kann und ein Verfahren zum Gewinnen eines Toners durch Gebrauch eines solchen Pulverisierers.
  • Um die obigen Aufgaben zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung einen pneumatischen Prallpulverisierer mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1.
  • Ferner sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Gewinnen eines Toners vor, welcher die Schritte nach Anspruch 18 umfasst.
  • Weitere Ausbildungen des Pulverisierers nach Anspruch 1 und des Verfahrens nach Anspruch 18 sind in den entsprechend abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe eines Beispiels eines pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine vergrößerte Darstellung des in 1 dargestellten Pulverisierers;
  • 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 in 1;
  • 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 in 1;
  • 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 in 1;
  • 6 ist ein schematischer Querschnitt zur Wiedergabe eines anderen Beispiels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine vergrößerte Darstellung des Pulverisierers nach 6;
  • 8 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines anderen Beispiels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ist eine vergrößerte Darstellung des Pulverisierers nach 8;
  • 10 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe eines weiteren Beispiels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 11 ist eine vergrößerte Darstellung des Pulverisierers nach 10;
  • 12 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines weiteren Beispiels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 13 ist eine vergrößerte Darstellung des Pulverisier
  • 14 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines weiteren Beispiels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 15 ist eine vergrößerte Darstellung des Pulverisierers nach 14;
  • 16 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe eines konventionellen pneumatischen Prallpulverisierers;
  • 17 ist ein pneumatischer Schnitt zur Wiedergabe eines anderen konventionellen pneumatischen Prallpulverisierers;
  • 18 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines anderen konventionellen pneumatischen Prallpulverisierers;
  • 19 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines anderen konventionellen pneumatischen Prallpulverisierers;
  • 20 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines anderen konventionellen pneumatischen Prallpulverisierers.
  • 21 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe noch eines anderen konventionellen pneumatischen Prallpulverisierers.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Als Ergebnis extensiver Studien der Wirksamkeit der Pulverisierung bei pneumatischen Prallpulverisierern haben die gegenwärtigen Erfinder ermittelt, dass die Pulverisierung mit einer sehr hohen Wirksamkeit ausgeführt werden kann, dass das pulverisierte Produkt kann am Schmelz anhaften, Agglomerieren und an der Bildung grober Partikel gehindert werden, und die Innenwände des Beschleunigungsrohres und die Prallflächen des Prallelements an einem örtlichen Verschleiß gehindert werden können, um einen dauerhaften Betrieb zu ermöglichen, wenn ein Prallelement von spezifischer Form benutzt wird, wobei die Lagerelation zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohrs und dem Prallelement vorgeschrieben und die Gestaltungen der Pulverisierungskammerinnenwände vorgeschrieben sind. Auf diese Weise haben sie die vorliegende Erfindung ausgeführt.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen.
  • 1 ist ein schematischer Schnitt, der eine erste Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt und ebenso einen Strömungsablauf eines Pulverisierungssystems zeigt, bei welchem die Stufe der diesen Pulverisierer anwendenden Pulverisierung und die Stufe der Klassierung mittels eines Klassierers in Kombination zueinander gestellt sind. Die 2 ist eine vergrößerte Darstellung des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 1. 3 ist ein Querschnitt zur Wiedergabe eines Beschleunigungsrohrhalses 2 und einer Zuführungsdüse 3 für das Hochdruckgas nach der Linie 3-3 in 1. 4 ist ein Querschnitt zur Wiedergabe einer Hochdruckgaszuführungsöffnung 7 und einer Hochdruckgaskammer 8 nach Linie 4-4 in 1. 5 ist ein Querschnitt zur Wiedergabe einer Pulverisierungskammer 13 und eines Prallelements 11 nach Linie 5-5 in 1.
  • Ein Verfahren zur Pulverisierung eines Pulvermaterials (zu pulverisierendes Material) mittels eines pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Das durch ein Zuführungsrohr 6 für das zu pulverisierende Material zugeführte zu pulverisierende Material erreicht eine Zuführungsöffnung für das zu pulverisierende Material, die zwischen der Innenwand des Beschleunigungsrohrhalses 2 des in der vertikalen Richtung, gemäß seiner zentralen Achse vorgesehenen Beschleunigungsrohres 1 und der Außenwand der Zuführungsdüse 3 die für ein Hochdruckgas angeordnet ist, deren Zentrum in der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 liegt. Unter dessen wird das Hochdruckgas innen durch die Zuführungsöffnung 7 für das Hochdruckgas zugeführt, passiert eine Hochdruckgaskammer 8, das ein vorzugsweise in Mehrzahl angeordnetes Hochdruckgaszuführungsrohr 9 ist, und wird aus der Hochdruckgaszuführungsdüse 3 in Richtung des Beschleunigungsrohrauslasses 10 ausgestoßen, während es ausgedehnt wird. Hier wird das zu pulverisierende Material durch Mitwirkung des in der Nähe des Beschleunigungsrohrhalses 2 erzeugten Ejektoreffekts von der Zuführungsöffnung 5 für das zu pulverisierende Material zu dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres angesaugt, wobei es von dem zusammen mit dem Material präsenten Gas mitgeführt wird, und durch den Umfang des Beschleunigungsrohrs in das Beschleunigungsrohr 1 zugeführt und hoch beschleunigt wird, während es einheitlich mit dem Hochdruckgas in dem Beschleunigungsrohrhals 2 gemischt wird, worauf das zu pulverisierende Material gegen die Prallfläche eines gegenüber dem Beschleunigungsrohrauslass 10 angeordneten Prallelements 11 geschleudert wird, welches im Zustand eines gleichförmigen fest-gasförmig gemischten Stromes frei von ungleicher Pulverkonzentration kollidiert und dadurch pulverisiert wird.
  • Bei dem Pulverisierer gemäß 1 hat die Prallfläche des Prallelements 11 einen vorstehenden zentralen Bereich 17 (erste Prallfläche) der in einer konischen Form vorsteht, und eine Umfangsprallfläche 18 (zweite Prallfläche), die um den vorstehenden zentralen Bereich 17 gebildet ist zur weiteren Prallpulverisierung des an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 erstrangig pulverisierten Produkts des zu pulverisierenden Materials. Die Pulverisierungskammer 13 hat eine stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer (sekundäre Seitenwand) zur drittrangigen Prallpulverisierung des sekundär pulverisierten Produkts welches an der Umfangsprallwand 18 zweitrangig pulverisiert ist und eine stromaufwärtige Pulverisierungskammerseitenwand 15 (erste Seitenwand) die einen Raum bildet, der weiter ist als die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer. Dadurch ist der Querschnittsbereich der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer größer als der Querschnittsbereich der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer.
  • Die im Zeitpunkt des Aufpralls erzeugte Prallkraft wird zuverlässig verteilt, den individuellen Partikeln (des zu pulverisierenden Materials) übertragen, und das an der Prallfläche des Prallelementes 11 pulverisierte zu pulverisierende Material wird weiter wiederholt einem drittrangigen Aufprall zwischen der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer und dem Prallelement 11 unterzogen und mit einer verbesserten Pulverisierungswirkung aus dem Auslass 14 des an der Rückseite des Prallelements 11 angeordneten Austrags für das pulverisierte Produkt ausgetragen.
  • Der Durchmesser (Weite B) des durch die stromaufwärtige Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums ist größer als der Durchmesser (Weite C) des durch die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer 16 gebildeten Raums, und eine Pulverisierungskammer 13 ist graduell erweitert von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs zu der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer. Dadurch kann der Rückstoß in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohrs verringert werden, wodurch es möglich ist, das Prallelement 11 nahe zu dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs zu bringen. Infolge dieses Effekts kann der gleichförmige fest-gasförmig gemischte Strom frei von ungleichmäßiger Pulverkonzentration in dem Beschleunigungsrohr 1 zuverlässig beschleunigt werden, und dadurch wird das zu pulverisierende Material mit größerer Prallkraft gegen das gegenüber dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs angeordnete Prallelement geschleudert, und mit einer sehr hohen Wirksamkeit pulverisiert. Darüber hinaus wird dem aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen zu pulverisierenden Materials eine in Richtung der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer erzeugte Geschwindigkeit in Addition zu einer in der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs 1 erzeugten Geschwindigkeit zweckmässig zugefügt, und dadurch wird das zu pulverisierende Material wirksam zweitrangig pulverisiert an der Umfangsprallfläche 18 und drittrangig pulverisiert an der Stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer. Ein solcher Wirkungseffekt kann auch erreicht werden, wenn, wie in den 6 und 7 dargestellt, der Durchmesser (Weite) der Pulverisierungskammer 13 in senkrechter Richtung zu der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs 1 von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs größer gestaltet ist. 6 ist ein schematischer Querschnitt zur Wiedergabe eines solchen pneumatischen Prallpulverisierers und zeigt außerdem ein Strömungsbild eines Pulverisierungssystems, in welchem die Stufe der von diesem Pulverisierer verwendeten Pulverisierung und die Stufe der Klassifizierung durch einen Klassierer in Kombination zueinander gestellt sind. 7 ist eine vergrößerte Darstellung des in 6 wiedergegebenen pneumatischen Prallpulverisierers.
  • Da die Prallfläche des Prallelements 11 den in konischer Form vorstehenden den zentralen Bereich 17 aufweist und die peripherere Prallfläche 18 um den vorstehenden zentralen Bereich 17 aufweist, kann kein Schmelz anhaften, keine Agglomeration und keine Bildung grober Partikel auftreten, wenn Harze oder zu pulverisierendes Material mit einer Klebrigkeit pulverisiert werden, und sie können in einem Zustand von hoher Pulverkonzentration pulverisiert werden. Außerdem kann im Falle von zu pulverisierendem Material mit einer Verschleißfestigkeit der Verschleiß, der an den inneren Wänden des Beschleunigungsrohres und an der Prallfläche des Prallelements 11 auftreten kann, wird nicht lokalisiert, und der Pulverisierer kann eine hohe Lebensdauer erlangen und zuverlässig betrieben werden.
  • Das zu pulverisierende Material kann dreiklassig pulverisiert werden mit einer besseren Wirksamkeit an einer Prallwand 19 der Pulverisierungskammer (8 und 9) die in der Pulverisierungskammer 13 vorgesehen sein kann sowie an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer.
  • Der vorliegende Pulverisierer wird unten im größeren Detail unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben, die eine vergrößerte Darstellung des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 1 ist.
  • Der pneumatische Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung hat mindestens die Hochdruckgaszuführungsdüse zum Zuführen eines Hochdruckgases, das Beschleunigungsrohr zum Transport und Beschleunigen eines zu pulverisierenden Materials mit Hilfe des durch die Zuführungsdüse für das Hochdruckgas zugeführten Hochdruckgases, die Pulverisierungskammer zum Feinaufmahlen des aus dem Auslass des Beschleunigungsrohres ausgestoßenen zu pulverisierenden Materials und das Prallelement, gegen welches das aus dem Auslass des Beschleunigungsrohres ausgestoßene zu pulverisierenden Material kollidiert und, welches in einer Position gegenüber dem Auslass des Beschleunigungsrohrs in der Pulverisierungskammer angeordnet ist.
  • Bei dem obigen Pulverisierer hat das Prallelement mindestens eine erste Prallfläche, die sich gegen die Seite des Beschleunigungsrohrs in einem vertikalen Winkel α um die Achse (angenommene Achse) des Beschleunigungsrohres erstreckt, und eine sekundäre Prallfläche, die sich zur stromabwärtigen Seite in einem Winkel β gegenüber einer senkrechten Linie zur Achse des Beschleunigungsrohres geeignet ist.
  • Die Pulverisierungskammer hat mindestens eine erste Seitenwand, an der mehr stromaufwärtigen Seite als die äußerste Kante der zweiten Prallfläche positioniert ist, und eine zweite Seitenwand, die an der stromabwärtigen Seite der ersten Seitenwand positioniert ist und sich zur stromabwärtigen Seite und an der stromabwärtigen Seite des Beschleunigungsrohres erstreckt, wobei die Pulverisierungskammer an ihrem Teil an der mehr stromaufwärtigen Seite als der äußersten Kante der zweiten Prallfläche erweitert ist, und die Spitze der ersten Prallfläche an der mehr stromaufwärtigen Seite als an der stromabwärtigen Seitenkante der ersten Seitenwand positioniert ist. Dadurch ist die zweite Seitenwand gegenüber der äußersten Kante der zweiten Prallfläche des Prallelements positioniert.
  • Bei der ersten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wenn der Durchmesser der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18 durch die Weite A repräsentiert ist, der maximale Durchmesser des durch die stromaufwärtige Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildete Raum gegenüber dem Prallelement 11 durch die Weite B, und der minimale Durchmesser des der durch die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer gebildeten Raumes durch die Weite C, dann können A, B und C vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 1,6 × C A < C < 1,6 × Aund sie können vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 1,2 × C A < C < 1, 5 × A.
  • Bei der ersten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wenn der Durchmesser des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohres durch D repräsentiert wird, der Abstand zwischen dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres und der Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17, welcher die erste Prallfläche des Prallelements 11 ist, durch L1, die Höhe des vorstehenden zentralen Bereichs 17, welcher als erste Prallfläche dient, durch L2, die Höhe der als zweite Prallfläche dienenden peripheren Prallfläche 18 durch L3, der Abstand zwischen der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18 und dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres durch L4 und der Abstand zwischen dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres und der sekundären Seitenwand der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer der durch L5 können L1 bis L5 vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: |L1| ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3und können vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: 0 < L1 ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3.
  • (Diese Höhe und Distanz sind Höhe und Distanz entlang der axialen Richtung des Beschleunigungsrohres. Wenn die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17 des Prallelements 11 an der mehr stromaufwärtigen Seite als der Auslass 10 des Beschleunigungsrohres positioniert ist, wird L1 positiv. Wenn andererseits die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17 des Prallelements 11 an der mehr stromabwärtigen Seite als der Auslass 10 des Beschleunigungsrohres positioniert ist, wird L1 negativ.
  • Wenn C ≥ B, der Druckverlust in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohres steigt, um eine Abnahme der Geschwindigkeit des Hochdruckgases (Feststoff-Gas-Gemisch-Strom) in dem Beschleunigungsrohr 1 zu bewirken, so dass die Ejektorwirkung in dem Beschleunigungsrohrhals 2 geringer wird, um einem Abfall der Stärke der Saugwirkung des Pulvermaterials zu bewirken, und so kann das Pulvermaterial ungenügend beschleunigt werden und ergibt eine geringere Prallkraft an der Prallfläche des Prallelements 11, was in einer abnehmenden Pulverisierungswirkung resultiert.
  • Wenn B > 1,6 × C ist, kann das aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßene Pulvermaterial außerordentlich expandiert werden, bevor es gegen das Prallelement 11 prallt, was eine Abnahme der Fluggeschwindigkeit des Pulvermaterials in der Nähe der Prallfläche des Prallelements 11 bewirkt und eine geringe Aufprallkraft ergibt, was mit einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung einhergeht.
  • Wenn A ≥ C ist, wird der Strömungsweg zwischen dem Prallelement 11 und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer an der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18 blockiert.
  • Wenn 1,6 × A ≤ C, ist der Abstand zwischen der peripheren Prallfläche 18 und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu groß, um einen wirksamen drittrangigen Aufprall an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu erreichen, resultiert das in einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung.
  • Wenn L1 < –D/{2 × tan(α/2)}, befindet sich das Prallelement 11 außerordentlich fern von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs um eine geringere Aufprallkraft zu erzeugen, was eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung ergibt.
  • Ist L1 > D/{2 × tan(α/2)}, so ist der Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs durch den vorstehenden zentralen Bereich 17 des Prallelements 11 blockiert.
  • Was durch 0 < L1 zu verstehen ist, heißt, dass die Spitze der ersten Prallfläche in das Beschleunigungsrohr 1 ragt. In diesem Beispiel ist der Wirkungsgrad der Pulverisierung mehr verstärkt.
  • Ist L5 > L4, prallt das an der peripheren Prallfläche 18 zweitrangig pulverisierte zweitrangig pulverisierte Produkt nicht wirksam drittrangig gegen die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist L4 > L2 + L3, ist die periphere Prallfläche 18 außerordentlich weit entfernt von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs, um eine geringere Prallkraft zu erzeugen, was in einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung steht der vertikale Winkel α (Grad) der ersten Prallfläche des vorstehenden zentralen Bereichs 17 in einer konischen Form vor, und ist der Winkel β (Grad) der Neigung der sekundären Prallfläche der peripheren Prallfläche 18 zu der stromabwärtigen Seite mit Bezug auf eine senkrechte Linie zu der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 geneigt, kann dies vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: 0 < α < 90, β > 0 30 ≤ (α + 2β) ≤ 90und mehr vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: 0 < α < 90, β > 0 50 ≤ (α + 2β) ≤ 90.
  • Ist die periphere Prallfläche 18 nicht zu der stromabwärtigen Seite mit Bezug auf eine senkrechte Linie zu der Achse des Beschleunigungsrohrs geneigt und ist vertikal gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 (das heißt ein Beispiel von β = 0) ist der an der peripheren Prallfläche 18 reflektierte Strom zu dem aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen Feststoff-Gasgemisch-Strom gerichtet, um zu einer Störung in dem Feststoffgasgemisch- Strom zu tendieren, und so wird die Pulverkonzentration an der peripheren Prallfläche höher und tendiert zu Schmelzniederschlägen und zu Agglomeraten an der peripheren Prallfläche 18, wenn ein Pulver aus thermoplastischem Harz oder hauptsächlich aus thermoplastischen Harz zusammengesetztes Pulver als zu pulverisierendes Material Verwendung findet. Das Auftreten solcher Schmelzniederschläge erschwert es der Vorrichtung stabil zu arbeiten.
  • Ist (α + 2β) < 30, kann die Aufprallkraft der erstrangigen Pulverisierung an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 so gering sein, um zu einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung zu tendieren.
  • Ist (α + 2β) > 90, wird das an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 erstrangig pulverisierte Produkt nicht wirksam zweitrangig gegen die periphere Prallfläche 18 kollidiert und so tendiert der an der peripheren Prallfläche 18 reflektierte Strom stark dazu, gegen die stromabwärtige Seite gerichtet zu werden, um eine geringe Prallkraft der drittrangigen Pulverisierung an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu erzeugen, was zur Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung tendiert.
  • Wie oben beschrieben zu dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der Erfindung, bei welchem ein eine spezielle Form aufweisendes Prallelement Verwendung findet, ist die räumliche Beziehung zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohrs und dem Prallelement vorgeschrieben, und die Formen der Innenwände der Pulverisierungskammer sind vorgeschrieben, so dass das Pulvermaterial mit einem sehr hohen Wirkungsgrads pulverisiert werden kann. Mehr speziell ist das aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs unter einem geringen Gegendruck der Pulverisierungskammer 13 in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohrs und in schnell beschleunigtem Zustand ausgestoßene zu pulverisierende Material erstrangig, zweitrangig und drittrangig pulverisiert unter einer dem Prallelement 11 zuzuschreibendem großen Prallkraft, wodurch der Wirkungsgrad der Pulverisierung verbessert werden kann.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Pulverisierungskammer 13 an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 erweitert als an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer. Außerdem ist, um einen besseren Wirkungsgrad der drittrangigen Pulverisierung zu erzielen, wenn das zweitrangige pulverisierte Produkt an der zweiten peripheren Prallfläche 18 drittrangig pulverisiert wird, ist ein pneumatischer Prallpulverisierer gemäß einer zweiten Ausführungsform, wie in 8 und 9 dargestellt, bevorzugt, bei welchem die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer mit einer Prallwand 19 der Pulverisierungskammer als dritte Seitenwand vorgesehen, die in einem Winkel θ (Grad) gegenüber der Außenseite mit Bezug auf die Achse des Beschleunigungsrohrs 1 und zu der stromabwärtigen Seite geneigt ist, wobei die Wand 19 derart geformt ist, dass sie die erste Seitenwand mit der zweiten Seitenwand verbindet.
  • 8 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe der zweiten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung, und sie zeigt außerdem ein Strömungsbild eines Pulverisierungssystems, bei welchem die diesen Pulverisierer benutzende Stufe der Pulverisierung und die Stufe der Klassierung mittels eines Klassierers in Kombination miteinander gesetzt sind. 9 ist eine vergrößerte Darstellung des in 8 wiedergegebenen pneumatischen Prallpulverisierers.
  • Wenn bei der zweiten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser über die äußerste Kante der peripheren Prallfläche 18 als sekundäre Prallfläche mit der Weite A repräsentiert ist, der maximale Durchmesser des durch die stromaufwärtige Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums der gegenüber dem Prallelement 11 mit B, der Durchmesser des durch die Prallwand 19 der Pulverisierungskammer an der innersten Kante (das heißt an dem engsten Teil) gebildeten Raum durch die Weite E und der minimale Durchmesser des durch die zweite Seitenwand 16 gebildeten Raums durch die Weite C, dann können A, B, C und E vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 2 × C A < C < 1,6 × A C > Eund mehr vorzugsweise erfüllen sie die folgende Beziehung: C < B ≤ 1,3 × C A < C < 1,5 × A C > E.
  • Wenn bei der zweiten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohrs durch D repräsentiert ist, der Abstand zwischen dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs und der Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17, welches die erste Prallfläche des Prallelements 11 ist, durch L1, die Höhe des vorstehenden zentralen Bereichs 17, welche als erste Prallfläche dient, durch L2, die Höhe der peripheren Prallfläche 18, die als zweite Prallfläche dient, durch L3, der Abstand zwischen der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18, die als zweite Prallfläche dient und dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs durch L4 und der Abstand zwischen der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18, die als zweite Prallfläche dient, und der innersten Kante der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer, die als dritte Seitenwand dient, durch L6, so können L1, L2, L3, L4 und L6 vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: |L1| ≤ D/{2 × tan(/2)} L6 ≤ L4 ≤ L2 + L3 0 < L6 < 2 × L3und spezieller die folgende Beziehung erfüllen: 0 < L1 ≤ D/{2 × tan(α/2)} L6 ≤ L4 ≤ L2 + L3 0 < L6 < 2 × L3.
  • (Diese Höhe und der Abstand sind hoch und der Abstand entlang der axialen Richtung des Beschleunigungsrohres. Wenn die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17 der Prallelements 11 an der mehr stromaufwärtigen Seite als an dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs positioniert ist, wird L1 größer. Wenn andererseits die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17 des Prallelements 11 an der mehr stromabwärtigen Seite als dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs positioniert ist, wird L1 geringer.)
  • Der Winkel (θ) der Neigung der dritten Seitenwand (die Prallwand 19 der Pulverisierungskammer) kann ebenso vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: 0 < θ < 40und spezieller die folgende Beziehung erfüllen: 0 < θ < 10.
  • Wenn C ≥ B, steigt der Druckverlust in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohrs, um eine Abnahme der Geschwindigkeit des Hochdruckgases (Feststoff-Gas-Gemisch-Strom) in dem Beschleunigungsrohrs 1 zu bewirken, so dass der Ejektor-Effekt an dem Beschleunigungsrohrhals 2 geringer sein kann, um eine Abnahme der Ansaugmenge des Pulvermaterials zu bewirken, und außerdem kann das Pulvermaterial ungenügend beschleunigt werden, was eine geringere Prallkraft an der Prallfläche des Prallelements 11 bewirkt und eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung zur Folge hat.
  • Ist B > 2 × C, kann das aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßene Pulvermaterial stark ausgedehnt werden, bevor es gegen das Prallelement 11 auftrifft, um eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit des Pulvermaterials in der Nähe der Prallfläche des Prallelements 11 zu bewirken und eine geringere Aufprallkraft zu erzeugen, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist A ≥ C, ist der Strömungsweg zwischen dem Prallelement 11 und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer an der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18 blockiert.
  • Wenn 1,6 × A ≤ C, ist der Abstand zwischen der peripheren Prallfläche 18 und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu groß, um einen effektiven drittrangigen Aufprall an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu erreichen, was in einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist C ≤ E, ist der Abstand zwischen der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer und dem Prallelement 11 so gering, dass, wie oben festgestellt, der Druckverlust an diesem Teil steigt und eine Abnahme der Ansaugmenge des Pulvermaterials bewirkt und ebenso kann das Pulvermaterial ungenügend beschleunigt werden, um eine geringe Aufprallkraft an der Prallfläche des Prallelements 11 zu bewirken, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Wenn L1 < –D/{2 × tan(α/2)}, ist das Prallelement 11 außerordentlich weit entfernt von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs, was eine geringe Prallkraft bewirkt, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist L1 > D/{2 × tan(α/2)}, so ist der Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs mit dem vorstehenden zentralen Bereich 17 des Prallelements 11 blockiert.
  • Was bei O < L1 gemeint ist, ist, dass die Spitze der ersten Prallfläche in das Beschleunigungsrohr 1 ragt. Bei diesem Beispiel ist der Wirkungsgrad der Pulverisierung mehr verbessert.
  • Ist L6 > L4, so wird das an der peripheren Prallfläche 18 zweitklassig pulverisierte Produkt nicht wirksam drittrangig gegen die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer geprallt, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist L4 > L2 + L3, befindet sich die periphere Prallfläche 18 in außerordentlichem Abstand von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs, um eine zu geringe Prallfläche hervorzubringen, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist L6 ≥ 2 × L3, wird das an der peripheren Prallfläche 18 zweitrangig pulverisierte zweitklassig pulverisierte Produkt nicht wirksam drittrangig gegen die Prallfläche 19 der Pulverisierungskammer geprallt, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist θ = 0, ist der Abstand zwischen der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer und der peripheren Kante (insbesondere der peripheren Prallfläche 18) des Prallelements 11 zu groß, um einen wirksamen drittrangigen Aufprall zu erzielen, resultiert daraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung.
  • Ist θ ≥ 40, ist der Abstand zwischen der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer und der peripheren Kante des Prallelements 11 so sehr gering, dass, wie oben festgestellt, der Druckverlust an diesem Teil steigt, um einen Verlust der Saugmenge des Pulvermaterials zu bewirken und außerdem das Pulvermaterial ungenügend beschleunigt wird, um eine geringe Aufprallkraft auf der Prallfläche des Prallelements 11 zu erzielen, resultiert daraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung können der vertikale Winkel α (Grad) der ersten Prallfläche des zentral vorstehenden Bereichs 17, der in einer konischen Form vorsteht, und der Winkel β (Grad) der Neigung der zweiten Prallfläche der gegenüber der stromabwärtigen Seite mit Bezug zu einer senkrechten Linie zur Achse des Beschleunigungsrohrs 1 geneigten peripheren Prallfläche 18 vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllen: 0 < α < 90, β > 0 30 ≤ (α + 2β) ≤ 90βθ||α ≤ ≥und mehr bevorzugt die folgende Bedingung erfüllen: 0 < α < 90, β > 0 50 ≤ (α + 2β) ≤ 90.
  • Ist die periphere Prallfläche 18 nicht gegenüber der stromabwärtigen Seite mit Bezug auf eine senkrechte Linie zu der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 geneigt und ist vertikal zu der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 (das heißt ein Beispiel mit β = 0), so ist der an der peripheren Prallfläche 18 reflektierte Strom zu dem aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen Feststoff-Gas-Gemisch-Strom gerichtet und tendiert zu einer Störung des Feststoff-Gas-Gemisch-Stroms, und ebenso wird die Pulverkonzentration an der peripheren Prallfläche 18 größer und tendiert zu Schmelzniederschlägen und zu Agglomeraten an der peripheren Prallfläche 18, wenn ein Pulver von thermoplastischem Harz oder ein hauptsächlich aus thermoplastischem Harz zusammengesetztes Pulver als zu pulverisierendes Material verwendet wird. Das Auftreten solcher Schmelzniederschläge bereitet der Vorrichtung Schwierigkeiten stabil zu arbeiten.
  • Ist (α + 2β) < 30, so kann die Prallkraft der erstrangigen Pulverisierung an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 so gering sein, dass sie zu einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung tendiert.
  • Ist (α + 2β) > 90, so wird das an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 erstrangig pulverisierte Produkt nicht wirksam zweitrangig gegen die periphere Prallfläche 18 kollidiert, und tendiert auch der an der peripheren Prallfläche 18 reflektierte Strom stark, zu der stromabwärtigen Seite gerichtet zu werden, um eine geringe Aufprallkraft der drittrangigen Pulverisierung an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu bewirken, tendiert dies zu einer Minderung des Wirkungsgrads der Pulverisierung.
  • Wie oben beschrieben, ist bei einem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem ein eine spezielle Form aufweisendes Prallelement verwendet wird, die räumliche Beziehung zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohrs und dem Prallelement vorbestimmt und die Formen der Innenwände der Pulverisierungskammer sind vorgeschrieben, so kann das Pulvermaterial mit einem sehr hohen Wirkungsgrad pulverisiert werden. Im speziellen ist das unter geringem Gegendruck der Pulverisierungskammer 13 in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohrs und in einem hoch beschleunigten Zustand aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßene zu pulverisierende Material erstrangig, zweitrangig und drittrangig mit einer großen auf das Prallelement 11 ausgeübten Aufprallkraft pulverisiert kann der Wirkungsgrad der Pulverisierung verbessert werden.
  • Ein derartiger Wirkungseffekt kann ebenso erreicht werden, wenn, wie in den 10 und 11 wiedergegeben ist, der Durchmesser (Weite) der Pulverisierungskammer 13 in Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs 1 von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs vergrössert wird. 10 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe eines anderen pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt ein Strömungsbild eines Pulverisierungssystems, bei welchem die Stufe der diesen Pulverisierer verwendenden Pulverisation und die Stufe der Klassierung mittels eines Klassierers in Kombination gesetzt sind. 11 ist eine vergrößerte Darstellung eines anderen pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der zweiten Ausführungsform, dargestellt in 10.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Pulverisierungskammer 13 an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 weiter als an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer. Um einen wirksameren schnelleren Austrag des zu pulverisierenden Material aus der Pulverisierungskammer 13 zu bewirken, ist ein pneumatischer Prallpulverisierer gemäß einer dritten Ausführungsform, wie in den 12 und 13 dargestellt, bevorzugt, bei welchem das Prallelement 11 unter Bildung einer konischen Form mit einem speziellen vertikalen Winkel an der Seite gegenüber seiner Prallfläche, das heißt der stromabwärtigen Seite, vorgesehen.
  • 12 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe der dritten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt ebenso ein Strömungsbild des Pulverisierungssystems, bei welchem die Stufe der Pulverisierung unter Gebrauch dieses Pulverisierers und die Stufe der Klassierung mittels eines Klassierers in Kombination zueinander gesetzt sind. 13 ist eine vergrößerte Darstellung des in 12 wiedergegebenen pneumatischen Prallpulverisierers.
  • Wenn bei der dritten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser über die äußerste Kante der sekundären peripheren Prallfläche 18 durch die Weite A repräsentiert ist, der maximale Durchmesser des durch die stromaufwärtige Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums, der gegenüber dem Prallelement 11 liegt, durch die Weite B und der minimale Durchmesser des durch die stromabwärtige Seitenwand 16 der sekundären Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildete Raum mit der Weite C, dann erfüllen A, B und C vorzugsweise die folgende Bedingung: C < B ≤ 1,6 × C A < C < 1,6 × Aund können spezieller die folgende Beziehung erfüllen C < B ≤ 1,2 × C A < C < 1,5 × A.
  • Wenn bei dieser dritten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohres durch D repräsentiert wird, der Abstand zwischen dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres und der Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17, welcher die erste Prallfläche des Prallelements 11 ist, durch L1, die Höhe des vorstehenden zentralen Bereichs 17, welcher als erste Prallfläche dient, durch L2, die Höhe der peripheren Prallfläche 18, die als zweite Prallfläche dient, durch L3, der Abstand zwischen der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18, die als zweite Prallfläche dient, und dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs durch L4 und der Abstand zwischen dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der zweiten Seitenwandpulverisierungskammer durch L5, erfüllen L1 bis L5 vorzugsweise die folgende Bedingung: |L1| ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3und spezieller erfüllen sie die folgende Beziehung: 0 < L1 ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3.
  • (Diese Höhe und dieser Abstand sind groß und der Abstand entlang der axialen Richtung des Beschleunigungsrohres. Ist die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs 17 des Prallelements 11 an der Seite mehr stromaufwärts als der Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs positioniert, wird L1 größer. Ist andererseits die Spitze des vorstehenden Bereichs 17 des Prallelements 11 an der Seite mehr stromabwärts als der Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs, wird L1 geringer.)
  • Wenn bei der dritten Ausführungsform des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser des am meisten erweiterten Teils (eine Frontzone des Austragsauslasses der Pulverisationskammer) 20 in der sich von dem untersten Teil der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisationskammer erstreckenden Zone zu dem Austragsauslass 14 für das pulverisierte Produkt durch F repräsentiert ist, so können dieser Durchmesser F und der die Weite C repräsentierende minimale Durchmesser des, durch die zweite Seitenwand (die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisationskammer) gebildeten Raums vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: F ≥ Cund können vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllen: F > C.
  • Ist C ≥ B, vergrößert sich der Druckverlust in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohres, um eine Abnahme der Geschwindigkeit des Hochdruckgases (Feststoff-Gas-Gemisch-Strom) in dem Beschleunigungsrohr zu bewirken, so dass der Ejektoreffekt in dem Beschleunigungsrohrhals 2 vermindert wird, um eine Abnahme der Ansaugmenge des Pulvermaterials zu bewirken, und so kann das Pulvermaterial ungenügend beschleunigt werden, um eine geringe Prallkraft an der Prallfläche des Prallelements 11 zu erzeugen, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert. Ist B > 1,6 × C, kann das aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßene Pulvermaterial außerordentlich ausgedehnt werden, bevor es gegen das Prallelement 11 prallt, was eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit des Pulvermaterials in der Nähe der Prallfläche des Prallelements 11 bewirkt und eine geringe Aufprallkraft erzeugt, was in einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist A ≥ C, so ist der Strömungsweg zwischen dem Prallelement 11 und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer an der äußersten Kante der peripheren Prallfläche 18 blockiert.
  • Ist 1,6 × A ≤ C, so ist der Abstand zwischen der peripheren Prallfläche 18 und der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu groß, um einen wirksamen drittrangigen Aufprall an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu erzeugen, was in einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Wenn L1 < –D/{2 × tan(α/2)} ist, dann befindet sich das Prallelement 11 außerordentlich entfernt von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres, um eine geringe Prallkraft zu schaffen, woraus eine Minderung des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist L1 > D/{2 × tan(α/2)}, ist der Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs durch den vorstehenden zentralen Bereich 17 des Prallelements 11 blockiert.
  • Was unter 0 < L1 zu verstehen ist, ist, dass die Spitze der ersten Prallfläche in das Beschleunigungsrohr 1 ragt. In diesem Beispiel ist der Wirkungsgrad der Pulverisierung mehr verbessert.
  • Ist L5 > als L4, so wird das an der peripheren Prallfläche 18 zweitrangig pulverisierte zweitrangig pulverisierte Produkt nicht wirksam drittrangig gegen die stromabwärtige Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer kollidiert, woraus eine Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Ist L4 > L2 + L3, ist die periphere Prallfläche 18 außerordentlich beabstandet von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohres, um eine geringe Prallkraft zu schaffen, woraus eine Minderung des Wirkungsgrads der Pulverisation resultiert.
  • Ist F < C, kann der Pulverisierer einem Gegendruck ausgesetzt sein, was eine Abnahme der Austragsgeschwindigkeit des pulverisierten Produkts und eine Steigerung der Stagnation des pulverisierten Produkts in der Pulverisierungskammer 13 bewirkt, woraus eine Minderung des Wirkungsgrads der Pulverisierung resultiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der dritten Ausführungsform hat das Prallelement 11 an ihrer Rückseite (stromabwärtige Seite) einen Vorsprung mit einer konischen Form, und dieser Vorsprung hat einen vertikalen Winkel γ (Grad), der vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllt: 0 < γ < 90und vorzugsweise erfüllt er die folgende Bedingung 30 < γ < 90.
  • Aufgrund dieses Merkmals und gleichzeitig mit dem Merkmal, dass der weite Austragsauslass 20 der Frontzone der Pulverisierungskammer vorgesehen ist, kann der Gegendruck in der Nähe der Frontzone des Austragauslasses 20 der Pulverisierungskammer geringer gestaltet werden, und die Geschwindigkeit des Feststoff-Gas-Gemisch-Stroms kann in der Zone von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs zu dem Austragauslass 14 für das Pulverisierungsprodukt gesteigert werden, so dass die Pulverisierung mit einem sehr guten Wirkungsgrad durchgeführt werden kann.
  • Ist γ ≥ 90, so ist die Frontzone des Austragsauslasses 20 der Pulverisierungskammer von derart geringem Volumen, dass der Druckverlust in der Nähe dieses Auslasses steigt und dadurch das pulverisierte Produkt nicht mit gutem Wirkungsgrad ausgetragen werden kann.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung steht der vertikale Winkel α (Grad) der ersten Prallfläche des vorstehenden zentralen Bereichs 17 des Prallelements 11 in konischer Form vor, und der Winkel β (Grad) der Neigung der zweiten Prallfläche der peripheren Prallfläche 18 ist zu der stromabwärtigen Seite mit Bezug auf eine senkrechte Linie zur Achse des Beschleunigungsrohres 1 geneigt und erfüllt vorzugsweise die folgende Bedingung: 0 < α < 90, β > 0 30 ≤ (α + 2β) ≤ 90und kann vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllen: 0 < α < 90, β > 0 50 ≤ (α + 2β) ≤ 90.
  • Wenn die periphere Prallfläche 18 nicht zu der stromabwärtigen Seite unter Bezug auf eine senkrechte Linie zu der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 geneigt ist und vertikal unter Bezug auf die Achse des Beschleunigungsrohres 1 verläuft (das heißt im Beispiel von β = 0), so ist der von der peripheren Prallfläche 18 reflektierte Strom auf den aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen Feststoff-Gas-Gemisch-Strom gerichtet, um eine Störung in dem Feststoff-Gas-Gemisch-Strom zu erzeugen, und so wird die Pulverkonzentration höher an der peripheren Prallfläche 18 und tendiert zu Schmelzniederschlägen und zum Agglomerieren an der peripheren Prallfläche 18, wenn ein Pulver von thermoplastischem Harz oder ein wesentlich aus thermoplastischem Harz zusammengesetztes Pulver als zu pulverisierendes Material Verwendung findet. Das Auftreten derartiger Schmelzniederschläge erschwert es der Vorrichtung stabil zu arbeiten.
  • Ist (α + 2β) < 30, so kann die Prallkraft der erstrangigen Pulverisierung an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 so schwach sein, dass sie zu einer Minderung des Wirkungsgrades der Pulverisation führt.
  • Ist (α + 2β) > 90, so wird das an dem vorstehenden zentralen Bereich 17 erstrangig pulverisierte, erstrangig pulverisierte Produkt, nicht effektiv zweitrangig gegen die periphere Prallfläche 18 prallen, und so tendiert der an der peripheren Prallfläche 18 reflektiere Strom wirksam zu der stromabwärtigen Seite gerichtet zu werden, um eine geringe Prallkraft der drittrangigen Pulverisierung an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer zu bewirken, was zu einer Abnahme des Wirkungsgrads der Pulverisierung tendiert.
  • Wie oben beschrieben zu dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem das eine spezifische Form aufweisende Prallelement Verwendung findet, ist eine räumliche Beziehung zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohrs und dem Prallelement vorgeschrieben, und sind die Formen der Innenwände der Pulverisierungskammer bestimmt, kann das Pulvermaterial mit einem sehr hohen Wirkungsgrad pulverisiert werden. Speziell ist das aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs unter geringem Rückdruck der Pulverisierungskammer 13 in der Nähe des Auslasses 10 des Beschleunigungsrohrs und in hoch beschleunigtem Zustand ausgestoßene zu pulverisierende Material erstrangig, zweitrangig und drittrangig pulverisiert unter einer auf das Prallelement 11 übertragener hoher Prallkraft, wodurch der Wirkungsgrad der Pulverisierung verbessert werden kann.
  • Ein solcher Arbeitseffekt kann ebenso erreicht werden, wenn, wie die 14 und 15 zeigen, der Durchmesser (Weite) der Pulverisierungskammer 13 in Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs 1 von dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs erweitert ist. 14 ist ein schematischer Schnitt zur Wiedergabe eines pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der dritten Ausführungsform und zeigt ein Strömungsbild eines Pulverisierungssystems, bei welchem die Stufe der in diesem Pulverisierer anwendendem Pulverisierung und die Stufe der Klassierung mittels eines Klassierers in Kombination gesetzt werden. 15 ist eine vergrößerte Darstellung des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der dritten Ausführungsform, die in 14 dargestellt ist.
  • Bei den pneumatischen Prallpulverisierern gemäß der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen kann das Beschleunigungsrohr vorzugsweise so angeordnet sein, dass die Neigung in der axialen Richtung an der Basis der vertikalen Linie vorzugsweise 0 bis 45°, speziell 0 bis 20° und noch spezieller 0 bis 5° in wesentlich vertikaler Richtung beträgt.
  • Ist die Neigung des Beschleunigungsrohres in axialer Richtung größer als 45°, kann das zu pulverisierende Material zum Stillstand kommen und in unerwünschter Weise das Beschleunigungsrohr 1 verstopfen.
  • Das Verfahren zum Herstellen eines Toners gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben.
  • Das Verfahren zum Gewinnen eines Toners gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Stufen:
    Schmelzkneten eines Gemischs, welches mindestens ein Bindemittelharz und einen Farbstoff zur Gewinnung eines gekneteten Produkts aufweist;
    Abkühlen des resultierenden gekneteten Produkts zum Verfestigen;
    Brechen des resultierenden abgekühlten gekneteten Produkts zur Gewinnung eines gebrochenen Produkts und
    Pulverisieren des resultierenden gebrochenen Produkts mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der Erfindung.
  • Bei dem Verfahren zum Gewinnen eines Toners gemäß der vorliegenden Erfindung werden zusätzlich zu dem Bindemittelharz und dem Farbstoff Tonermaterialien einschließlich die Charge steuernde Mittel und Wachse wahlweise mittels einer Mischmaschine gemischt.
  • Als Mischmaschine können Henschelmischer, Supermischer (Kawata K.K.) oder Loedigemischer (Loedige Co.) verwendet werden, und das Mischen wird vorzugsweise für 1 bis 10 Minuten durchgeführt.
  • Das durch die obige Mischstufe gewonnene Gemisch wird mittels einer Knetmaschine schmelzgeknetet.
  • Als Knetmaschine können PCM, TEM (Toshiba Machine Co. Ltd.) oder TEX (Nippon Seiko K.K.) verwendet werden, und das Schmelzkneten kann vorzugsweise bei einer Temperatur von 100°C bis 200°C und vorzugsweise von 100°C bis 160°C durchgeführt werden.
  • Das durch diese vorstehende Knetstufe gewonnene geknetete Produkt wird auf 40°C oder darunter zur Verfestigung abgekühlt mittels einer Kühlwalze einer Kühlfördertrommel oder eines Kühlers unter Verwendung von Kühlwasser von 30°C oder darunter. Das durch den obigen Kühl- und Verfestigungsschritt gewonnene verfestigte Produkt wird mittels eines mechanischen Brechers gebrochen.
  • Als mechanischer Brecher kann ein Walzenbrecher, eine Hammermühle oder eine Walzenmühle verwendet werden.
  • Bei diesem Zerkleinerungsschritt kann, um zu verhindern dass das zu pulverisierende Material die Aufgabeöffnung 5 verstopft, das Brechen vorzugsweise so ausgeführt werden, dass das gebrochene Produkt einen 50% Teilchendurchmesser von 200 bis 20000 um aufweist.
  • Das durch diesen obigen Zerkleinerungsschritt gewonnene gebrochene Produkt wird mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung fein zerrieben.
  • Das durch den obigen Schritt des Feinzerkleinerns gewonnene feinzerkleinerte Produkt wird mittels eines Klassierers klassiert.
  • Als Klassierers können Turboklassierer (Nisshin Flour Milling Co. Ltd.), Donaselec (Japan Donaldson Co.) oder Triplone (Mitsui Miike Engineering Corporation) verwendet werden.
  • Das durch den obigen Klassierungsschritt gewonnene klassierte Produkt hat einen gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 bis 15 μm, vorzugsweise 4 bis 12 um und noch spezieller von 5 bis 10 μm im Hinblick auf die Bildauflösung und Abstufung der zu entwickelnden Bilder.
  • Das durch den obigen Klassierungsschritt gewonnene klassierte Produkt kann wahlweise gemischt werden mit äußeren Additiven.
  • Als Mischmaschine zum Mixen mit den äußeren Additiven können Henschelmixer, Supermixer oder Loedigemixer verwendet werden.
  • Als gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Harzbinder können bekannte Bindemittelharze verwendet werden. Beispielsweise können sie Polystyrole, Homopolymere der styrolsubstituierten Produkte, wie Poly-p-Chlorstyrole und Polyvinyltoluole, Styrolcopolymere wie zum Beispiel ein Styrol-p-Chlorstyrolcopolymer, ein Styrol-Vinyltoluolcopolymer, ein Styrolvinylnaphthalencopolymer, ein Styrolacrylatcopolymer, ein Styrolmethacrylatcopolymer, ein Styrol-Methyl-α-Chlormethacrylatcopolymer, ein Styrolacrylnitrilcopolymer, ein Styrolmethylvinylethercopolymer, ein Styrolethylvinylethercopolymer, ein Styrolmethylvinylketoncopolymer, ein Styrolbutadiencopolymer, ein Styrolisoprencopolymer und ein Styrolacrylnitrilindencopolymer, Maleinsäureharze, Acrylharze, Methacrylharze, Silikonharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Furanharze, Epoxyharze und Xylolresine. Im einzelnen sind Styrolcopolymere, Polyesterharze und Epoxyharze bevorzugte Harze.
  • Mit Styrolmonomeren in den Styrolcopolymeren copolymerisierbare CoMonomere können Vinylmonomere einschließen inklusive Monocarboxylsäure mit Doppelbindung und Substitutionsprodukte davon wie Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid, Dicarboxylsäuren mit Doppelbindung und deren Substitutionsprodukte wie z. B. Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat und Dimethylmaleat, Vinylester, wie zum Beispiel Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylbenzoat, Olefine, wie Ethylen, Propylen und Butylen, Vinylketone, wie Methylvinylketon und Hexylvinylketon sowie Vinylether, wie Methylvinylether, Ethylvinylether und Isobutylvinylether. Jedes dieser Vinylmonomere kann allein oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden. Als Vernetzungsmittel können Verbindungen mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen verwendet werden. Beispielsweise umfassen sie aromatische Divinylverbindungen, wie zum Beispiel Divinylbenzol und Divinylnaphthalen, Carboxylsäureester mit zwei Doppelbindungen, wie zum Beispiel Ethylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat und 1,3-Butadioldimethylacrylat, Divinylverbindungen, wie Divinylanilin, Divinylether, Divinylsulfid und Divinylsulfon und Verbindungen mit mindestens drei Vinylgruppen. Alle diese können allein oder in Form von Gemischen verwendet werden.
  • Als mit der vorliegenden Erfindung verwendete Farbstoffe können anorganische Pigmente, organische Farbstoffe und organische Pigmente verwendet werden.
  • Schwarze Farbstoffe können Ruß, magnetische Materialien wie zum Beispiel Magnetit und Ferrit umfassen, und diese durch den Gebrauch von gelben, Magenta- und Cyanfarbstoffe farbig getönt in Schwarz.
  • Ein nicht magnetischer schwarzer Farbstoff wie zum Beispiel Ruß, kann in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen Bindemittelharz verwendet werden.
  • Als magnetisches Material kann es umfassen Metalloxide, die hauptsächlich aus Eisenelement bestehen und als wahlweise Komponenten ein Element wie zum Beispiel Cobalt, Nickel, Kupfer, Magnesium oder Mangan enthalten. Insbesondere werden magnetische Materialien bevorzugt, die vornehmlich aus Triirontetraoxid und γ-Eisenoxid zusammengesetzt sind. Im Hinblick auf die Regelung der Belastung magnetischer Toner kann das magnetische Material ebenso Silikonelement oder andere Metallelemente, wie zum Beispiel Aluminiumelemente, enthalten. Ein derartiges magnetisches Material kann eine BET spezifische Oberfläche haben, gemessen durch die Stickstoffgasabsorption von 2 bis 30 m2/g und insbesondere von 3 bis 28 m2/g. Das magnetische Material kann vorzugsweise ein magnetisches Material sein mit einer Mohshärte von 5 bis 7.
  • Als Form des magnetischen Materials werden octaedrische, hexaedrische oder spherische mit geringer Anisotropie bevorzugt in Hinblick auf eine Verbesserung der Bilddichte. Das magnetische Material kann vorzugsweise eine Feinheitsnummer der durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,05 bis 1,0 μm, mehr vorzugsweise von 0,1 bis 0,6 μm und noch mehr vorzugsweise von 0,1 bis 0,4 μm haben.
  • Das magnetische Material kann vorzugsweise in einem Gehalt von 30 bis 200 Gewichtsanteilen, vorzugsweise von 40 bis 200 Gewichtsanteilen und noch mehr vorzugsweise von 50 bis 100 Gewichtsanteilen, basierend auf 100 Gewichtsanteilen des Bindemittelharzes vorliegen. Ist der Gehalt geringer als 30 Gewichtsteile bei Verwendung in einem Entwicklungssatz, der eine Magnetkraft zum Transport des Toners verwendet, kann die Transportleistung geringer sein, um die Tonerschicht auf dem den Toner tragenden Element uneben zu machen und so die Quantität der Triboelektrizität zu erhöhen und eine Abnahme der Bilddichte zu bewirken. Wenn andererseits der Gehalt mehr als 200 Gewichtsteile beträgt, kann die Fixierungsleistung des magnetischen Toners geringer sein.
  • Als gelbe Farbstoffe können als Kondensationsadsoverbindungen typisierte Verbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthraquinonverbindungen, Azometallkomplexe und Methinverbindungen verwendet werden. Speziell genannt können C.I. Gelbe Pigmente 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, usw. vorzugsweise verwendet werden.
  • Als magnetische Farbstoffe können Kondensationsazoverbindungen, Diketopyrroropyrrolverbindungen, Anthraquinonverbindungen, Quinacridonverbindungen, basische Pigmentverbindungen, Naphtholverbindungen, Benzimidazolverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen verwendet werden. Speziell genannt können besonders bevorzugt werden C.I. Pigment Rot 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 und 254.
  • Als Cyanfarbstoffe können Kupferphthalocyaninverbindungen und deren Derivate, Anthrachinonverbindungen und basische Farbstoffpigmentverbindungen verwendet werden. Speziell genannt können bevorzugt Verwendung finden C.I. Pigment Blau 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 66, und dergleichen.
  • Jeder dieser nichtmagnetischen chromatischen Farbstoffe kann allein verwendet werden, in Form eines Gemisches oder im Zustand einer festen Lösung. Der chromatische Farbstoff kann ausgewählt werden in Hinblick auf Farbwinkel, Farbskala, Glanz, Wetterbeständigkeit, OHP Transparenz und Dispergierbarkeit in Tonern. Der chromatische Farbstoff kann vorzugsweise gebraucht werden in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes.
  • Zum Zwecke der verbesserten Lösbarkeit von Fixiermitteln zum Zeitpunkt des Fixierens und zur verbesserten Fixierungsdurchführung kann Wachs in Tonerpartikel eingeschlossen sein. Das Wachs kann Paraffinwachs und dessen Derivate, mikrokristallines Wachs und dessen Derivate, Fischer-Tropsch-Wachs und dessen Derivate, Polyolefinwachs und dessen Derivate, Esterwachs und dessen Derivate enthalten. Die Derivate können Oxide, Blockcopolymere mit Vinylmonomeren und pfropfmodifizierte Produkte enthalten.
  • Bei dem Toner kann vorzugsweise ein Chargeregelmittel verwendet werden durch Verbindung mit magnetischen Tonerpartikeln (interner Zusatz) oder Vermischung mit magnetischen Tonerpartikeln (externer Zusatz). Das Chargeregelmittel ermöglicht die Regelung des optimalen Chargequantums in Übereinstimmung mit den Entwicklungssystemen. Insbesondere kann es den Ausgleich zwischen der Partikelgrößenverteilung und der Chargenmenge stabilisieren. Zu dieser Möglichkeit der Regelung des Toners als negativ aufladbar, werden organische Metallkomplexe oder Chelatverbindungen verwendet. Zum Beispiel umfassen sie Monoazometallkomplexe, Acetylacetonmetallkomplexe, aromatische Hydroxycarboxylsäuremetallkomplexe und aromatische Dicarboxylsäuremetallkomplexe. Außerdem umfassen sie aromatische Hydroxycarboxylsäuren, aromatische Mono- oder Polycarboxylsäuren und Metallsalze, Anhydride oder deren Ester und Phenolderivate wie Bisphenol.
  • Die Möglichkeit der Regelung des Toners als positiv aufladbar umfasst Nigrosin und modifizierte Produkte mit einem Fettsäuremetallsalz, quarternäre Ammoniumsalze wie zum Beispiel Tributylbenzylammonium 1-Hydroxy-4-Naphthosulfonat und Tetrabutylammoniumtetrafluorboroat, Oniumsalze wie Phosphorsalze und deren Farbpigmente, Triphenylmethanfarbstoffe und deren Farbpigmente (farbpigmentbildende Agentien können umfassen Wolframphosphorsäure, Molybdänphosphorsäurer, Wolframmolybdänphosphorsäure, Gerbsäure, Laurinsäure, Gallussäure, Ferricyanide und Ferrocyanide), Metallsalze höherer Fettsäuren, Diorganotinoxide wie Dibutyloxide, Dioctyloxide und Dicyclohexyloxide und Diorganotinborate wie Dibutylborate, Dioctylborate und Dicyclohexylborate. Jedes dieser kann allein oder in Kombination mit zwei oder mehreren Verwendet werden.
  • Die oben beschriebenen Chargeregelagentien können vorzugsweise in Form feiner Partikel verwendet werden. In einem solchen Beispiel können diese Chargeregelagentien vorzugsweise eine Feinheit von durchschnittlichem Partikeldurchmesser von 4 μm oder geringer haben und besonders vorzugsweise 3 μm oder kleiner. Ist das Chargeregelagens den Tonerpartikeln intern zugesetzt, kann es vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsanteilen und besonders von 0,2 bis 10 Gewichtsanteilen, basierend auf 100 Gewichtsanteilen des Bindemittelharzes verwendet werden.
  • Zum Zwecke der Verbesserung der Eigenschaften des Toners wird vorzugsweise ein externes Additiv den Tonerpartikeln beigemischt.
  • Das externe Additiv kann ein anorganisches feines Pulver umfassen. Als anorganisches feines Pulver werden Silikat, Aluminium und Titan oder deren Doppeloxide bevorzugt, um eine Chargestabilität, die Entwicklungseignung, die Fluidität und Lagerstabilität zu verbessern. Das Silizium umfasst sogenannte Trockenprozesssilizium oder Rauchsilizium, die durch Dampfphasenoxidation von Silikonhalogeniden oder Alkoxiden und im Feuchtverfahren aus Alkoxiden hergestelltes Silizium, Wasserglas oder dergleichen, wobei jedes davon verwendet werden kann. Das Trockenprozesssilizium wird bevorzugt, da es weniger Silanolgruppen an der Oberfläche und innerhalb des feinen Siliziumpulvers enthält und geringere Produktionsrückstände wie zum Beispiel Na2O und SO3 2– enthält. Bei dem Trockenverfahrensilizium ist es möglich, in seiner Produktionsstufe andere Metallhalogenide, wie zum Beispiel Aluminiumchlorid oder Titanchlorid zusammen mit dem Silikonhalogenid zu verwenden, um ein zusammengesetztes feines Pulver von Silizium mit anderen Metalloxiden zu erhalten. Ein derartiges Pulver kann ebenso verwendet werden.
  • Das anorganische feine Pulver kann vorzugsweise eine BET spezifische Fläche von 30 m2/g oder mehr aufweisen und insbesondere in der Größenordnung von 50 bis 400 m2/g, gemessen durch das BET-Verfahren unter Verwendung der Stickstoffgasabsorption. Ein solches Pulver ergibt gute Resultate. Das anorganische feine Pulver kann in einer Menge von 0,1 bis 8 Gewichtsanteilen, aber vorzugsweise von 0,5 bis 5 Gewichtsanteilen verwendet werden und mehr vorzugsweise von 1,0 bis 3,0 Gewichtsanteilen, basierend auf 100 Gewichtsanteilen der Tonerpartikel.
  • Das anorganische feine Pulver kann vorzugsweise einen primären durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 30 nm oder kleiner haben.
  • Falls zum Zweck, eine hydrophobe oder geregelte Belastbarkeit herzustellen, kann das anorganische feine Pulver vorzugsweise mit einem Vergütungsagens, wie zum Beispiel einem Silikonüberzug, modifizierten Silikonüberzug verschiedener Typen, Silikonöl, modifizierten Silikonöl einem Silanverbindungsagens, ein Silanverbindungsagens mit einer funktionellen Gruppe und einer anderen organischen Silikonverbindungen oder organischen Titanverbindung behandelt werden. Es ist ebenso zu bevorzugen, ein Vergütungsagens in Mehrheit zum Behandeln des anorganischen feinen Pulvers zu verwenden.
  • Um eine hohe Chargenquantität zu erhalten und eine hohe Übertragungswirksamkeit zu erzielen, kann das anorganische feine Pulver vorzugsweise mit mindestens dem Silikonöl behandelt werden.
  • Um die Übertragungswirkung und/oder Reinlichkeit zu verbessern ist es vorzuziehen, den Toner mit einem weiteren Zusatz als Zusatz zu dem anorganischen feinen Pulver, anorganischen oder organischen, im wesentlichen spherischen feinen Partikeln zu versehen, die einen primären Partikeldurchmesser von 30 nm oder größer (vorzugsweise mit einer spezifischen Fläche von wenigstens 50 m2/g) und noch spezieller 50 nm oder größer (vorzugsweise mit einer spezifischen Fläche von mindestens 30 m2/g) aufweisen. Beispielsweise werden bevorzugt spherische Siliciumpartikel, spherische Polymethylsesquioxanpartikel oder spherische Harzpartikel verwendet.
  • Zu den Tonerpartikeln können andere externe Additive weiter extern zugefügt werden solange sie im wesentlichen nicht die Tonerpartikel nachteilig beeinflussen. Sie können beispielsweise umfassen Gleitmittelpulver, wie Teflonpulver, Zinkstearatpulver und Polyvinylfluoridpulver, Abrasive, wie Ceriumoxidpulver, Silikoncarbidpulver, Kalziumtitanatpulver und Strontiumtitanatpulver, antianbackende Agenzien, Leitfähigkeit erzeugende Agenzien wie Carbonrußpulver, Zinkoxidpulver und Zinnoxidpulver, und organische Partikel und anorganische Partikel mit zu denjenigen der Tonerpartikel umgekehrten Polarität.
  • Der durch das Tonerherstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung produzierte Toner ist als ein Komponententypentwickler, der er ist, verwendet, oder er ist mit Trägerpartikeln vermischt so dass er als Zweikomponententypentwickler verwendet wird.
  • Wie oben beschrieben ist mit dem pneumatischen Prallpulverisierer der vorliegenden Erfindung, das zu pulverisierende Material in das Beschleunigungsrohr in einem verteilten Zustand eingeführt, so dass es frei von ungleichen Pulverkonzentrationen ist, und so ist die Pulverisierungskammer am Auslass des Beschleunigungsrohrs entsprechend erweitert, so dass der Gegendruck in der Nähe des Auslasses des Beschleunigungsrohrs vermindert werden kann, und das Prallelement ist nahe dem Beschleunigungsrohr angebracht, so dass der angemessen beschleunigte und expandierte Feststoff-Gas-Gemisch-Strom in einem gut verteiltem Zustand ausgestoßen werden kann und mit einer großen Prallenergie zu dem Prallelement, welches gegenüber dem Auslass des Beschleunigungsrohrs liegt, wo das zu pulverisierende Material an dem, in dem Parallelement vorgesehenen, konisch vorstehenden zentralen Bereich erstrangig pulverisiert wird, ferner zweitrangig pulverisiert, wird an der um den vorstehenden zentralen Bereich herum angeordneten peripheren Prallfläche und danach an der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer drittrangig pulverisiert wird. Im Vergleich mit konventionellen pneumatischen Prallpulverisierern kann der Pulverisationswirkungsgrad deutlich verbessert werden, und ebenso kann das unter gleichmäßig geregelter Austragkapazität gewonnene Produkt so bereitet werden, dass es geringere Partikeldurchmesser hat.
  • Da das zu pulverisierende Material gegen die Prallfläche des Prallelements im feinverteilten Zustand prallt, kann verhindert werden, dass das pulverisierte Produkt geschmolzen anhaftet, agglomeriert und in groben Partikeln geformt wird, und die Innenwände des Beschleunigungsrohrs und die Prallflächen des Prallelements können am örtlichen Verschleiß gehindert werden, um einen stabilen Betrieb zu erreichen, insbesondere wenn ein hauptsächlich aus thermoplastischem Harz zusammengesetztes Pulver als zu pulverisierendes Material Verwendung findet. Auch kann das zu pulverisierende Material gehindert werden, exzessiv pulverisiert zu werden, und es kann ein fein zerriebenes Produkt starker Partikelgrößenverteilung gewonnen werden.
  • Mit dem pneumatischen Prallpulverisierer gemäß der vorliegenden Erfindung können Harzpartikel mit einem 50% Partikeldurchmesser von 200 bis 2,000 μm pulverisiert werden in Partikel mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 bis 15 μm in einen guten Wirkungsgrad. Der Toner zum Entwickeln elektrostatischer Bilder, der benötigt wird um kleinere Partikeldurchmesser zu haben, kann in einem guten Wirkungsgrad gewonnen werden.
  • BEISPIELE
  • Beispiele der Herstellung von Tonern mittels eines Pulverisierers gemäß der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispiele der Produktion von Tonern mittels konventioneller Pulverisierer sind unten angegeben. Beispiel 1
    Styrolbutylacrylatdivinylbenzolcopolymer (monomeres Copolymerisationsverhältnis: 80 : 19 : 1; Mw: 350,000) 100 Teile
    Magnetisches Eisenoxid (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,18 μm) 100 Teile
    Nigrosine 2 Teile
    Niedermolekulares Ethylpropylcopolymer 4 Teile
    (alles nach Gewicht)
  • Die wie oben dargestellt formulierten Materialien werden zuverlässig gemixt unter Verwendung eines Henschelmixers Modell FM-75 (hergestellt von Mitsui Miike Engineering Corporation), und danach das gewonnene Gemisch schmelzgeknetet unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders Modell PCM-30 (hergestellt von Ikegai Corp.) und auf 150°C erhitzt. Das gewonnene geknetete Produkt wurde abgekühlt und dann mit einer Hammermühle in Partikel mit einem 50% Partikeldurchmesser von 1 mm oder kleiner gebrochen, um ein zu pulverisierendes Material für den Toner zu gewinnen. Das dadurch gewonnene zu pulverisierende Material wurde mittels des in den 1 und 2 wiedergegebenen Prallpulverisierers pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements, welches in das Beschleunigungsrohr vorsteht, 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs (L1 = 10 mm) positioniert, der Durchmesser des durch die stromaufwärtige Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), und der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums ist 136 mm (C = 136 mm). Dadurch war der Querschnittsbereich der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer, welche der äußersten Kante der sekundären Prallfläche entspricht. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Daher (α + 2β) ist 75°.
  • Das zu pulverisierende Material wurde durch einen angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels einer Aufgabevorrichtung mit konstanter Rate bei einer Rate von 54 kg/h zugeführt, und das dadurch klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um die Pulverisierung durchzuführen unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein feingemahlenes Produkt für den Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8 μm als klassiertes Feinpulver gewonnen. Es trat kein Schmelzniederschlag an dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers auf, um einen stabilen Betrieb zu erreichen.
  • Das dadurch gewonnene klassierte Produkt wurde mit feinem Silikatpulver gemischt, welches mit aminomodifizierten Silikonöl behandelt war, um einen positiv aufladbaren Toner zu erhalten. Der Toner wurde in einem kommerziell verfügbaren Laserstrahldrucker LBP-450 (hergestellt von CANON INC.) zur Gewinnung von Bildern benutzt. Im Ergebnis wurden gute Bilder erhalten.
  • Die Partikelgrößenverteilung des feingemahlenen Produkts kann auf verschiedene Weise gemessen werden. Bei der vorliegenden Erfindung wurde gemessen unter Verwendung eines Coulter-Zählers.
  • Spezieller ist ein Coulter-Zähler Modell TA-II (hergestellt durch Coulter Electronics, Inc.) verwendet und ein Interface (hergestellt von Nikkaki k.k.) mit dem Austrag der Anzahlverteilung und der Volumenverteilung, und ein CX-1 Personalcomputer (hergestellt von CANON INC.) waren miteinander verbunden. Als elektrolytische Lösung wurde eine wässrige 1%ige NaCl-Lösung präpariert unter Verwendung eines erstgradigen Natriumchlorids. Die Messung wurde durchgeführt als Zusatz eines Dispersionsmittels von 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels, vorzugsweise ein Alkylbenzolsulfonat zu 100 bis 150 ml der obigen wässrigen elektrolytischen Lösung und weiter unten Zusatz von 2 bis 20 mg der zu messenden Probe. Die elektrolytische Lösung, in welcher die Probe suspendiert worden ist, wurde eine Minute bis etwa 3 Minuten in einer Ultrasonicdispersionsvorrichtung der Dispersion ausgesetzt. Die basierende Messzahl, die Artikelgrößendistribution der Partikel mit Durchmessern von 2 bis 40 μm wurde mittels des obigen Coulter-Zählers Modell TA-II unter Verwendung einer Öffnung von 100 μm an seiner Öffnung gemessen. Dann wurde die Volumenbasis, der gewichtete durchschnittliche Partikeldurchmesser, bestimmt von der Volumenverteilung, bestimmt.
  • Um den 50% Partikeldurchmesser des gebrochenen Produkts zu messen, wurden Standartsiebe mehrfach übereinander angeordnet und die Gewichte der an den einzelnen Sieben, zurückbleibenden Partikel gewogen, auf deren Basis eine Wirkungskurve der Teilseparation gebildet wurde, um den 50 Partikeldurchmesser (D50) zu bestimmen.
  • Beispiel 2
  • Unter Verwendung des gleichen Tonerpulverisierungsmaterials wie in Beispiel 1 wurden mit dem pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 6 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements, welche in das Beschleunigungsrohr ragt, 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohr (L1 = 10 mm) positioniert, der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums ist 154 mm (B = 154 mm), und der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums ist 1336 mm (C = 136 mm). Dadurch ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer größer als die Querschnittsfläche an der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer, welche der äußersten Kante der zweiten Prallfläche entspricht. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Daher ist (α + 2β) 75°.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels einer Zuführungsvorrichtung mit konstanter Rate unter einer Rate von 53 kg/h zugeführt, und das dadurch klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um die Pulverisierung durchzuführen unter Verwendung von Druckluft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wiederum zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Malkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten mittleren Partikeldurchmesser von 8,1 μm als klassiertes Feinpulver gewonnen. An der Prallfläche des pneumatischen Prallpulverisierers entstand kein Schmelzniederschlag, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.
  • Beispiel 3
  • Unter Verwendung des gleichen Tonerpulverisierungsmaterial wie im Beispiel 1 wurde mittels des in 1 dargestellten pneumatischen Prallpulverisierers pulverisiert. Der pneumatische Pulverisierer hat die gleiche Konstruktion als der in Beispiel 1 benutzte.
  • Das pulverisierte Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs aufgegeben mittels einer mit konstanter Rate arbeitenden Zuführers bei einer Rate von 36 kg/h, und das dadurch klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer aufgegeben, um die Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck (G) und 6,0 m3/min Strömungsrate. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,0 μm als klassiertes Feinpulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers trat kein Schmelzniederschlag auf und dadurch ein stabiler Betrieb gewonnen.
  • Beispiel 4
  • Unter Verwendung des gleichen Tonerpulverisierungsmaterials wie in Beispiel 1 wurde mit Hilfe des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 6 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der im Beispiel 2 gebrauchte.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ durch eine mit konstanter Rate arbeitendem Zuführer bei einer Rate von 35 kg/h zugeführt und das auf diese Weise klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um die Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes Feinpulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag, womit ein stabiler Betrieb erreicht wurde.
  • Beispiel 5
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Materials wie in Beispiel 1 wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 1 dargestellt, pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ragt der zentrale Bereich des Prallelements nicht in das Beschleunigungsrohr, und seine Spitze ist bei –5 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = –5 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), und der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm). Dadurch war die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der zweiten Prallfläche. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Daher (α + 2β) ist 75°.
  • Das zu pulverisierende Material wurde zu einem angetriebenen Klassierer des Vortex-Typs mittels eines mit konstanter Rate arbeitenden Zuführers bei einer Rate von 52 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um die Pulverisierung durchzuführen unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als ein klassiertes feines Pulver gewonnen.
  • Beispiel 6
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonmaterials wie in Beispiel 1 wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers, gemäß 1 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 5 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde durch einen angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines mit konstanter Rate arbeitenden Zuführers bei einer Rate von 34 kg/h zugeführt, und das dadurch klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um die Pulverisierung durchzuführen unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als ein klassiertes Feinpulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag, um einen stabilen Betrieb zu erlangen.
  • Beispiel 7
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1 wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 1 dargestellt, pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements, welche in das Beschleunigungsrohr ragt, um 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), und der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm). Dadurch ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der zweiten Prallfläche. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 65° (α = 65°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 15° (β = 15°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Daher (α + 2β) ist 95°.
  • Das zu pulverisierende Material wurde durch einen angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines mit konstanter Rate arbeitenden Zuführers bei einer Rate von 50 kg/h zugeführt, und das dadurch klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um die Pulverisierung durchzuführen unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als ein klassiertes Feinpulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn jedoch das zu pulverisierende Material in einer Menge größer als 50 kg/h zugeführt wurde, hatte das gewonnene Feinpulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Beispiel 8
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Materials wie in Beispiel 1 wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 1 dargestellt, pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der im Beispiel 7 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortextyp mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 33 kg/h zugeführt, und das dadurch klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als ein klassiertes feines Pulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn jedoch das zu pulverisierende Material in größerer Menge als 33 kg/h aufgegeben wurde, hatte das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Beispiel 9
  • Unter Verwendung des zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 8 wiedergegeben, pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des in das Beschleunigungsrohr ragenden vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements um 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm), der Durchmesser des von der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer an ihrer innersten Kante gebildeten Raums beträgt 132 mm (E = 132 mm), der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche des Prallelements und der innersten Kante der Prallwand der Pulverisierungskammer beträgt 35 mm (L6 = 35 mm), und der Winkel der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer, der gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 gebildet ist, beträgt 8° (0 = 8°). Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch (α + 2β) = 75°. Damit ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der zweiten Prallfläche.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 52 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für den Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,0 μm als ein klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Das gewonnene klassifizierte Produkt wurde mit feinem Siliziumpulver gemischt, welches mit Amino-modifizierten Silikonöl in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 behandelt wurde, um einen positiv aufladbaren Toner zu erlangen, und unter Verwendung dieses Toners wurden die Bilder gleichartig gestaltet. Als Ergebnis wurden gute Bilder erzielt.
  • Beispiel 10
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Materials für Toner wie zum Beispiel 1 wurde mit einem pneumatischen Prallpulverisierer wie in 10 dargestellt, pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des in das Beschleunigungsrohr ragenden zentralen Bereichs des Prallelements um 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm), der Durchmesser des von der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer an ihrer innersten Kante gebildeten Raums beträgt 132 mm (E = 132 mm), der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche des Prallelements und der innersten Kante der Prallwand der Pulverisierungskammer beträgt 35 mm (L6 = 35 mm), und der Winkel der Prallwand 19 der Pulverisierungskammer, der gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1 gebildet ist, beträgt 8° (0 = 8°). Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°. Damit ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der zweiten Prallfläche.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 51 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung von komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für den Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 11
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des in 8 wiedergegebenen pneumatischen Prallpulverisierers pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion als der in Beispiel 9 gebrauchte. Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 34 kg/h aufgegeben, und das dadurch klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer aufgegeben, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder in den Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen.
  • Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,0 μm als ein klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 12
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels eines pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 10 dargestellt, pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hatte die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 10 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 33 kg/h aufgegeben, und das dadurch klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes Feinpulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 13
  • Unter Verwendung des zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 8 dargestellt, pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ragt der vorstehende zentrale Bereich des Prallelements nicht in das Beschleunigungsrohr, und seine Spitze ist –5 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = –5 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm), und der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche des Prallelements und der innersten Kante der Prallwand der Pulverisierungskammer beträgt 35 mm (L6 = 35 mm). Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°. Damit ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der zweiten Prallfläche.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Klassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 48 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen.
  • Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als ein klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 14
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels eines pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 8 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 13 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 31 kg/h aufgegeben, und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erlangen.
  • Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 15
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 8 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des in das Beschleunigungsrohr ragenden vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm), und der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche des Prallelements und der innersten Kante der Prallwand der Pulverisierungskammer beträgt 35 mm (L6 = 35 mm). Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 65° (α = 65°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 15° (β = 15°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 95°. Daher ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der sekundären Prallfläche.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 47 kg/h aufgegeben, und das dadurch klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate zu erzielen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als ein klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn jedoch das zu pulverisierende Material in einer Menge größer als 47 kg/h aufgegeben wurde, erhielt das gewonnene Feinpulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Beispiel 16
  • Unter Verwendung des zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels eines pneumatischen Prallpulverisierers, wie in 8 dargestellt, pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 15 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem Luftklassierer des Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 31 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als fein klassiertes Pulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn jedoch das zu pulverisierende Material in einer Menge größer als 31 kg/h aufgegeben wurde, hatte das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Beispiel 17
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 12 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des in das Beschleunigungsrohr ragenden vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm), und der Durchmesser der Frontzone des Austragauslasses der Pulverisierungskammer beträgt 152 mm (F = 152 mm). Dadurch ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der sekundären Prallfläche. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°. Der vertikale Winkel des Prallelements an seinem hinteren Teil beträgt 80° (γ = 80°).
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typs mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 50 kg/h aufgegeben, und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,0 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Das gewonnene klassifizierte Produkt wurde mit einem feinem Siliziumpulver gemischt, welches mit einem Amino-modifizierten Silikonöl in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 behandelt wurde, um einen positiv aufladbaren Toner zu erlangen und unter Verwendung dieses Toners wurden die Bilder gleichartig gestaltet. Als Ergebnis wurden gute Bilder erzielt.
  • Beispiel 18
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 14 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die in das Beschleunigungsrohr ragende Spitze des vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand 16 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm), und der Durchmesser der Frontzone der Auslassöffnung des Austrags der Pulverisierungskammer beträgt 152 mm (F = 152 mm). Dadurch ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend zu der äußersten Kante der sekundären Prallfläche. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°. Der vertikale Winkel des Prallelements an seinem hinteren Teil beträgt 80° (γ = 80°).
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 49 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver wurde in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als klassiertes Feinpulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 19
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 12 pulverisiert.
  • Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 17 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 33 kg/h aufgegeben, und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer aufgegeben, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate zu erzielen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,0 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 20
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 14 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 18 verwendete.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 33 kg/h zugeführt und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder in dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes feines Pulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 21
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 12 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ragt der vorstehende zentrale Bereich des Prallelements nicht in das Beschleunigungsrohr und seine Spitze ist –5 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = –5 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), und der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm). Dadurch ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der sekundären Prallfläche. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem Luftklassierer vom Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 48 kg/h aufgegeben, und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als klassiertes feines Pulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 22
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 12 pulverisiert.
  • Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 21 gebrauchte.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 31 kg/h zugeführt, und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das so gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb.
  • Beispiel 23
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 12 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ist die Spitze des in das Beschleunigungsrohr ragenden vorstehenden zentralen Bereichs des Prallelements 10 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = 10 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 154 mm (B = 154 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 136 mm (C = 136 mm). Dadurch ist die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer an ihrer stromaufwärtigen Seite größer als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der sekundären Prallfläche. Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 65° (α = 65°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 15° (β = 15°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 95°.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 47 kg/h aufgegeben und das derart klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut in dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn das zu pulverisierende Material in einer Menge größer als 47 kg/h aufgegeben wurde, hatte das gewonnene feine Produkt einen höheren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Beispiel 24
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 12 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der in Beispiel 23 benutzte.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typs mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 31 kg/h aufgegeben und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten.
  • Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes feines Pulver gewonnen. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn jedoch das zu pulverisierende Material in einer Menge von mehr als 31 kg/h zugeführt wurde ergab sich ein größerer gewichteter durchschnittlicher Partikeldurchmesser.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 21 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer ragt der vorstehende zentrale Bereich des Prallelements nicht in das Beschleunigungsrohr, und seine Spitze ist –5 mm von dem Auslass des Beschleunigungsrohrs positioniert (L1 = –5 mm), der Durchmesser des von der stromaufwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 140 mm (B = 140 mm), der Durchmesser des von der stromabwärtigen Seitenwand der Pulverisierungskammer gebildeten Raums beträgt 140 mm (C = 140 mm), und der Durchmesser des Auslasses des Austrags an der Frontzone der Pulverisierungskammer beträgt 140 mm (F = 140 mm). Der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements 11 hat eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 hat einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°. Der vertikale Winkel des Prallelements an seinem hinteren Teil beträgt 180° (γ = 180°).
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 46 kg/h aufgegeben und das so klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich kein Schmelzniederschlag und damit ein stabiler Betrieb, wenn jedoch das zu pulverisierende Material in einer Menge von mehr als 46 kg/h aufgegeben wurde, erhielt das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 16 pulverisiert.
  • Bei dem benutzten pneumatischen Prallpulverisierer hat die Prallfläche eine flache Form die vertikal zu der axialen Richtung des Beschleunigungsrohrs steht, und die Pulverisierungskammer hat eine Kastenform.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 18 kg/h aufgegeben und das derart klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt erneut zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,3 μm als klassiertes feines Pulver gewonnen. Wenn das zu pulverisierende Material in einer Menge von mehr als 18 kg/h aufgegeben wurde, hatte das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser und außerdem begannen Schmelzniederschläge und Agglomerate an dem Prallelement und grobe Partikel aufzutreten, wobei die Schmelzniederschläge manchmal den Materialzuführungseinlass des Beschleunigungsrohrs verstopften und kein stabiler Betrieb gewährleistet war.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 19 pulverisiert.
  • Bei dem pneumatischen Prallpulverisierer hat der vorstehende zentrale Bereich 17 des Prallelements eine konische Form mit einem vertikalen Winkel von 55° (α = 55°), und die periphere Prallfläche 18 einen Neigungswinkel von 10° (β = 10°) gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohrs 1. Dadurch ist (α + 2β) = 75°. Die Pulverisierungskammer hat eine Kastenform.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem Luftklassierer vom Vortex-Typs mittels eines Zuführers von konstanter Rate bei einer Rate von 22 kg/h aufgegeben und das derart klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 8,1 um als klassiertes Feinpulver erhalten. Wenn das zu pulverisierende Material in einer Menge von mehr als 22 kg/h zugeführt wurde, hat das gewonnene feine Pulver einen höheren gewichteten durchschnittlichen Teilchendurchmesser. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergab sich keine Schmelzniederschläge.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 21 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 benutzte.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 30 kg/h zugeführt und das derart klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. Wenn das zu pulverisierende Material in einer Menge von mehr als 30 kg/h aufgegeben wurde, hatte das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers ergaben sich keine Schmelzniederschläge, und damit ergab sich ein stabiler Betrieb.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1 wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 16 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der im Beispiel 2 benutzte.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 8 kg/h aufgegeben und das auf diese Weise klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer eingeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,4 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. Wenn das zu pulverisierende Material in größerer Menge als 8 kg/h aufgegeben wurde, erhielt das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser und ebenso, wenn das zu pulverisierende Material in einer größeren Menge als 18 kg/h aufgegeben wurde, begannen Schmelzniederschläge und Agglomerate an dem Prallelement und grobe Partikel aufzutreten, wobei die Schmelzniederschläge gelegentlich den Materialzuführungseinlass des Beschleunigungsrohrs verstopften und ein stabiler Betrieb nicht gewährleistet war.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Unter Verwendung des gleichen zu pulverisierenden Tonermaterials wie in Beispiel 1, wurde mittels des pneumatischen Prallpulverisierers gemäß 19 pulverisiert. Der pneumatische Prallpulverisierer hat die gleiche Konstruktion wie der gemäß Vergleichsbeispiel 3 benutzte.
  • Das zu pulverisierende Material wurde einem angetriebenen Luftklassierer vom Vortex-Typ mittels eines Zuführers mit konstanter Rate bei einer Rate von 14 kg/h aufgegeben und das auf diese Weise klassierte grobe Pulver in den pneumatischen Prallpulverisierer zugeführt, um eine Pulverisierung unter Verwendung komprimierter Luft von 6,0 kg/cm2 (G) Druck und 6,0 m3/min Strömungsrate durchzuführen. Danach wurde das gewonnene pulverisierte Produkt wieder zu dem Klassierer zirkuliert, um einen geschlossenen Mahlkreislauf zu erhalten. Als Ergebnis wurde ein fein gemahlenes Produkt für Toner (ein klassiertes Produkt) mit einem gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,2 μm als klassiertes Feinpulver erhalten. Wenn das zu pulverisierende Material in größerer Menge als 14 kg/h aufgegeben wurde, hatte das gewonnene feine Pulver einen größeren gewichteten durchschnittlichen Partikeldurchmesser. An dem Prallelement des pneumatischen Prallpulverisierers konnten keine Schmelzniederschläge ermittelt werden.
  • Die aus den vorgängigen Beispielen 1 bis 24 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 gewonnenen Ergebnisse sind gemeinsam in den Tabellen 1(A) und 1(B) dargestellt.
  • In der Tabelle 1(B) ist das Verhältnis des Pulverisierungswirkungsgrades als das Verhältnis der Aufgabemenge in jedem Beispiel zur Aufgabemenge des Vergleichsbeispiels 3 angezeigt.
  • In Tabelle 1(B);
    • (1)
    Durchschnittlicher Partikeldurchmesser
    (2)
    Verhältnis des Pulverisierungswirkungsgrades
    (3)
    Beständigkeit der Vorrichtung
    „A"
    Es ergaben sich keine Schmelzniederschläge, selbst wenn die Menge des zugeführten zu pulverisierenden Pulvermaterials größer als 20 kg/h war.
    „B"
    Es traten keine Schmelzniederschläge auf, wenn die Menge des zugeführten zu pulverisierenden Materials über 20 kg/h betrug.
    „C"
    Schmelzniederschläge traten auf, selbst wenn die Menge des zugeführten zu pulverisierenden Materials geringer als 20 kg/h betrug.
  • Figure 01210001
  • Figure 01220001
  • Figure 01230001
  • Figure 01240001
  • Figure 01250001
  • Figure 01260001
  • Figure 01270001

Claims (19)

  1. Ein pneumatischer Prallpulverisierer, umfassend: eine Hochdruckgaszuführungsdüse 3 zum Zuführen eines Hochdruckgases; ein einzelnes Beschleunigungsrohr 1 zum Transport und Beschleunigen eines zu pulverisierenden Materials in dem Beschleunigungsrohr mit Hilfe eines durch die Zuführungsdüse 3 für das Hochdruckgas zugeführten Hochdruckgases; eine Pulverisierungskammer 13 zum Pulverisieren des aus einem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen zu pulverisierenden Materials und ein Prallelement 11 zum Pulverisieren des aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen zu pulverisierenden Materials, welches in einer Position gegenüber dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs in der Pulverisierungskammer 13 angeordnet ist; wobei das Prallelement 11 eine erste, eine konische Form aufweisende Prallfläche 17 und eine zweite, eine konische Form aufweisende Prallfläche 18 aufweist und die erste Prallfläche 17 einen konischen, spitzen Winkel α aufweist und die zweite Prallfläche 18 zur stromabwärtigen Seite in einem Winkel β gegenüber einer senkrechten Linie, die gegenüber der Achse des Beschleunigungsrohres gebildet ist, abgeschrägt ist; wobei die Pulverisierungskammer 13 einen konischen Bereich einschließt, der eine erste Seitenwand 15 aufweist, die stromaufwärts gegenüber der äußersten Kante der zweiten Prallfläche 18 positioniert ist und eine zweite Seitenwand 16, die an einer stromabwärtigen Seite der ersten Seitenwand 15 positioniert ist und sich zu einer stromabwärtigen Seite erstreckt; und wobei die Pulverisierungskammer an ihrem Teil an der mehr stromaufwärtigen Seite als der äußersten Kante der zweiten Prallfläche erweitert ist, um eine Zone zu bilden, wo die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer weiter ist als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer, die der äußersten Kante der zweiten Prallfläche entspricht und die Spitze der ersten Prallfläche an der mehr stromaufwärtigen Seite als der stromabwärtigen Seitenkante der ersten Seitenwand positioniert ist, wobei der von der zweiten Seitenwand 16 gebildete Raum eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Durchmesser über die äußerste Kante der zweiten Prallfläche 18 durch die Weite A, der maximale Durchmesser des durch die erste Seitenwand 15 der Pulverisierungskammer gebildeten Raums gegenüber dem Prallelement durch die Weite B und der Durchmesser des durch die zweite Seitenwand 16 gebildeten Raums durch die Weite C repräsentiert ist, erfüllen A, B und C die folgende Beziehung: C < B A < C < 1, 6 × A.
  2. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei der vertikale Winkel α (Grad) und der Neigungswinkel β (Grad) der folgenden Beziehung entsprechen: 0 < α < 90, β > 0 30 ≤ (α + 2β) ≤ 90.
  3. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei der vertikale Winkel α (Grad) und der Neigungswinkel β (Grad) der folgenden Beziehung entsprechen: 0 < α < 90, β > 0 50 ≤ (α + 2β) ≤ 90.
  4. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei A, B und C der folgenden Beziehung entsprechen: C < B ≤ 1,1 × C A < C < 1, 5 × A.
  5. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei A, B und C der folgenden Beziehung entsprechen: C < B ≤ 1,6 × C A < C < 1,6 × A und,wenn der Durchmesser des Auslasses des Beschleunigungsrohres durch D, der Abstand zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohres und der Spitze der ersten Prallfläche durch L1, die Höhe der ersten Prallfläche durch L2, die Höhe der zweiten Prallfläche durch L3, der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche und dem Auslass des Beschleunigungsrohres L4 und der Abstand zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohres und der zweiten Seitenwand durch L5 repräsentiert ist, erfüllen L1, L2, L3, L4 und L5 die folgende Beziehung: |L1| ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3.
  6. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 5, wobei A, B und C die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 1,6 × C A < C < 1,6 × A; undL1, L2, L3, L4 und L5 die folgende Beziehung erfüllen: 0 < L1 ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3.
  7. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei die Seitenwand der Pulverisierungskammer mindestens die erste Seitenwand an der mehr stromaufwärtigen Seite als die äußerste Kante der zweiten Prallfläche positioniert hat, die zweite Seitenwand an der stromabwärtigen Seite der ersten Seitenwand positioniert ist und sich zu der stromabwärtigen Seite erstreckt und als eine dritte Seitenwand eine Pulverisierungskammerprallwand, die die erste Seitenwand mit der zweiten Seitenwand verbindet, der äußersten Kante der zweiten Prallwand zugekehrt ist und in Bezug auf die Achse des Beschleunigungsrohres in einem Winkel θ (Grad) zu der Außenseite und zu der stromabwärtigen Seite geneigt ist; und wenn der Durchmesser des Raums, der durch die Pulverisierungskammerprallwand an ihrer innersten Kante gebildet ist, durch die Weite E repräsentiert ist, erfüllen A, B, C und E die folgende Beziehung: C < B ≤ 2 × C A < C < 1,6 × A C > E.
  8. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 7, wobei A, B, C und E die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 1,3 × C A < C < 1,5 × A C > E.
  9. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 7, wobei A, B, C und E die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 2 × C A < C < 1,6 × A C > E; undwenn der Durchmesser des Auslasses des Beschleunigungsrohres durch D, der Abstand zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohres und der Spitze der ersten Prallfläche durch L1, die Höhe der ersten Prallfläche durch L2, die Höhe der zweiten Prallfläche durch L3, der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche und dem Auslass des Beschleunigungsrohres durch L4 und der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche und der innersten Kante der dritten Seitenwand durch L6 repräsentiert ist, erfüllen L1, L2, L3, L4 und L6 die folgende Beziehung: |L1| ≤ D/{2 × tan(α/2)} L6 ≤ L4 ≤ L2 + L3 0 < L6 < 2 × L3und der Winkel θ (Grad) der Neigung der dritten Seitenwand erfüllt die folgende Beziehung: 0 < θ < 40.
  10. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 9, wobei A, B, C und E die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 2 × C A < C < 1, 6 × A; undL1, L2, L3, L4 und L6 die folgende Beziehung erfüllen: 0 < L1 ≤ D/{2 × tan(α/2)} L6 ≤ L4 ≤ L2 + L3 0 < L6 < 2 × L3und der Winkel θ (Grad) der Neigung der dritten Seitenwand die folgende Beziehung erfüllt: 0 < θ < 40.
  11. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei A, B und C die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 1,6 × C A < C < 1,6 × A;wenn der Durchmesser des Auslasses des Beschleunigungsrohres durch D, der Abstand zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohres und der Spitze der ersten Prallfläche durch L1, die Höhe der ersten Prallfläche durch L2, die Höhe der zweiten Prallfläche durch L3, der Abstand zwischen der äußersten Kante der zweiten Prallfläche und dem Auslass des Beschleunigungsrohres durch L4 und der Abstand zwischen dem Auslass des Beschleunigungsrohrs und der zweiten Seitenwand durch L5 repräsentiert ist, erfüllen L1, L2, L3, L4 und L5 die folgende Beziehung: |L1| ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3;wenn der Durchmesser des am weitesten erweiterten Teils in der sich von dem untersten Teil der zweiten Seitenwand der Pulverisierungskammer zu dem Auslass des Austrags für das pulverisierte Produkt erstreckenden Zone durch F repräsentiert ist, erfüllen F und C die folgende Beziehung: F > C;und der vertikale Winkel γ (Grad) des Prallelements erfüllt die folgende Beziehung: 0 < γ < 90.
  12. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 11, wobei A, B, und C die folgende Beziehung erfüllen: C < B ≤ 1,6 × C A < C < 1,6 × A;L1, L2, L3, L4 und L5 die folgende Beziehung erfüllen; 0 < L1 ≤ D/{2 × tan(α/2)} L5 ≤ L4 ≤ L2 + L3;F und C die folgende Beziehung erfüllen; F < Cund der vertikale Winkel γ (Grad) des Prallelements die folgende Beziehung erfüllt: 0 < γ < 90.
  13. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigungsrohr in einer Neigung von 0° bis 45° in axialer Richtung des Beschleunigungsrohrs an der Basis seiner vertikalen Linie versehen ist.
  14. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigungsrohr mit einer Neigung von 0° bis 20° in axialer Richtung des Beschleunigungsrohrs an der Basis seiner vertikalen Linie versehen ist.
  15. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigungsrohr mit einer Neigung von 0° bis 5° in axialer Richtung des Beschleunigungsrohres an der Basis seiner vertikalen Linie versehen ist.
  16. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei die Pulverisierungskammer einen Auslass für den Austrag des pulverisierten Produkts aus der Pulverisierungskammer aufweist, vorgesehen an der mehr stromabwärtigen Seite als das Prallelement und in Richtung gegenüber der Seite, an welcher die Prallflächen des Prallelements vorgesehen sind.
  17. Pneumatischer Prallpulverisierer nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigungsrohr eine Zuführungsöffnung für das zu pulverisierende Material zur Zuführung des zu pulverisierenden Materials in das Beschleunigungsrohr durch den Umfang des Beschleunigungsrohrs aufweist.
  18. Verfahren zum Herstellen eines Toners, umfassend die folgenden Schritte: Schmelz-Kneten eines Gemischs, welches mindestens ein Harzbindemittel und einen Farbstoff zur Gewinnung eines gekneteten Produkts enthält; Abkühlen des gewonnenen, gekneteten Produkts zur Verfestigung, um ein verfestigtes Produkt zu gewinnen; Brechen des gewonnenen, verfestigten Produkts zur Gewinnung eines gebrochenen Produkts; und Pulverisieren des gewonnenen, gebrochenen Produkts mittels eines pneumatischen Prallpulverisierers; wobei der pneumatische Prallpulverisierer umfasst: eine Hochdruckgaszuführungsdüse 3 zum Zuführen eines Hochdruckgases; ein einzelnes Beschleunigungsrohr 1 zum Transport und zur Beschleunigung des zu pulverisierenden Materials in dem Beschleunigungsrohr mit Hilfe eines durch die Hochdruckgaszuführungsdüse 3 zugeführten Hochdruckgases; eine Pulverisierungskammer 13 zum Pulverisieren des aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen zu pulverisierenden Materials; und ein Prallelement 11 zum Pulverisieren des aus dem Auslass 10 des Beschleunigungsrohrs ausgestoßenen zu pulverisierenden Materials, welches in einer Position gegenüber dem Auslass des Beschleunigungsrohrs 10 in der Pulverisierungskammer 13 angeordnet ist; wobei das Prallelement 11 eine erste Prallfläche 17 von konischer Form und eine zweite Prallfläche 18 von konischer Form umfasst und die erste Prallfläche 17 einen konischen, spitzen Winkel α bildet und die zweite Prallfläche 18 zu der stromabwärtigen Seite in einem Winkel β gegenüber der zu der Achse des Beschleunigungsrohres senkrechten Linie geneigt ist; wobei die Pulverisierungskammer 13 einen konischen Bereich aufweist, der eine erste Seitenwand 15 hat, die stromaufwärts gegenüber der äußersten Kante der zweiten Prallfläche 18 positioniert ist und eine an einer stromabwärtigen Seite der ersten Seitenwand 15 positionierte zweite Seitenwand 16 hat, die sich in Richtung der stromabwärtigen Seite erstreckt; und wobei die Pulverisierungskammer an ihrem Teil an der mehr stromaufwärtigen Seite als der äußersten Kante der zweiten Prallfläche erweitert ist, so dass sich eine Zone ergibt, wo die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer größer ist als die Querschnittsfläche der Innenseite der Pulverisierungskammer entsprechend der äußersten Kante der zweiten Prallfläche, und die Spitze der ersten Prallfläche an der mehr stromaufwärtigen Seite als der stromabwärtigen Seitenkante der ersten Seitenwand positioniert ist, wobei der von der zweiten Seitenwand 16 gebildete Raum eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Durchmesser über die äußerste Kante der zweiten Prallfläche 18 durch die Weite A, der maximale Durchmesser des durch die erste Seitenwand 15 der gegenüber dem Prallelement liegenden Pulverisierungskammer gebildeten Raums durch die Weite B und der Durchmesser des durch die zweite Seitenwand 16 gebildeten Raums durch die Weite C repräsentiert ist, erfüllen A, B und C die folgende Beziehung C < B A < C < 1,6 × A.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei ein pneumatischer Prallpulverisierer gemäß den Ansprüchen 2 bis 17 Verwendung findet.
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