FR2646791A1 - - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un séparateur destiné à classer une poudre au moyen d'un courant d'air, ainsi qu'un appareil et un procédé pour la production d'une poudre fine telle qu'un toner. Le séparateur comporte un conduit 8 d'alimentation en poudre et une chambre 4 de classement située dans ce séparateur, une chambre 5 de guidage située à la partie supérieure de la chambre de classement, plusieurs ailettes 7 d'introduction entre lesquelles la poudre est introduite, avec de l'air porteur, de la chambre de guidage dans la chambre de classement, une plaque inclinée 10 de classement située au fond de la chambre de classement, des ailettes 9 de classement par les ouvertures desquelles l'air s'écoule en formant un courant tourbillonnant dans la chambre de classement afin de séparer la poudre en une partie formée de poudre fine et une partie formée de poudres grossières. Domaine d'application : production de poudres pigmentaires telles que des toners, etc.

Description

L'invention concerne un classeur à courant d'air capable de produire un

courant tourbillonnant à grande vitesse sur une matière en poudre introduite dans

une chambre de classement, afin de séparer par centrifuga-

tion la matière en poudre en une poudre fine et une poudre

grossière. Elle a trait en outre à un appareil de prépara-

tion d'une poudre fine, équipé dudit classeur à courant d'air et d'un broyeur à jets, à un procédé de préparation d'un toner ou poudre pigmentaire, comportant une étape de classement utilisant ledit classeur à courant d'air, et à

un appareil de préparation d'un "toner" ou poudre pigmen-

taire utilisant ledit classeur à courant d'air en tant que

moyen de classement.

On a proposé jusqu'à présent, en tant que

classeurs à courant d'air, des appareils tels que Clas-

siclon (Nagoya Industrial Science and Technology Laboratory Reports 8 [4] 235, 1959), classeur "Itani" (Japan Mechanics Society 59 [3] 215, 1956), etc. Dans ces appareils, la dimension des particules à séparer dépend de la forme de la machine et il est difficile de maîtriser la dimension de coupe. Ces classeurs utilisent un système dans lequel les matières en poudre sont introduites dans une chambre de classement à partir d'un emplacement, et ils ont pour problème que la poudre peut être mal dispersée et peut être classée avec une très faible précision si les matières sont amenées à une vitesse accélérée, ce qui a pour résultat un décalage de la dimension des particules séparées vers le côté grossier. Pour résoudre ces problèmes, la demande de brevet japonais N 54-48378 propose un procédé qui permet de régler la hauteur d'une chambre de classement, et la demande de brevet japonais N' 54-79870 propose un procédé dans lequel un cylindre de guidage, sous la forme d'un cyclone, est monté dans une chambre de classement. Les appareils combinant ces deux derniers sont actuellement en

utilisation pratique.

La figure 5 des dessins annexes et décrits ci-

après illustre schématiquement un classeur ayant été mis en

utilisation pratique.

Cependant, dans le classeur à courant d'air de ce type (comprenant la combinaison des techniques décrites dans les demandes de brevets N 5479870 et N' 54-48378) précités, comme illustré sur la figure 5, une partie d'alimentation de la matière en poudre dirigée vers la chambre de classement se présente sous la forme d'un cyclone o un cylindre 50 de guidage est vertical et situé à la partie centrale supérieure d'un capot supérieur 60, et un cylindre 80 d'alimentation est raccordé à la surface périphérique supérieure du cylindre 50 de guidage. Le cylindre 80 d'alimentation est raccordé de manière que la matière en poudre arrivant à la périphérie du cylindre 50

de guidage par l'intermédiaire de ce cylindre 80 d'alimen-

tation puisse être conduite dans la direction tangente à la circonférence intérieure du cylindre de guidage. La matière en poudre peut être amenée du cylindre 80 d'alimentation au

cylindre 50 de guidage de manière à tomber en tourbillon-

nant le long de la circonférence intérieure du cylindre 50 de guidage. Ainsi, la matière en poudre tombe en formant une bande le long de la circonférence intérieure du

cylindre 50 de guidage, à partir du cylindre 80 d'alimenta-

tion et la matière en poudre est ensuite écoulée de façon à pénétrer dans une chambre 40 de classement suivant une dispersion et une densité non uniformes (c'est-à-dire que la matière en poudre s'écoule et pénètre dans la chambre de

classement à partir seulement d'une partie de la circon-

férence intérieure du cylindre de guidage), ce qui a pour résultat une mauvaise dispersion. Si l'on augmente le rendement, le problème qui peut apparaitre est qu'une agrégation de la matière en poudre a plus de chance d'apparaître, ce qui rend impossible de disperser davantage la matière en poudre ainsi que d'effectuer un classement

avec une grande précision.

Une grande quantité d'air portant la matière en poudre a pour résultat une grande quantité d'air pénétrant dans la chambre de classement et le problème qui apparaît donc est que la vitesse des particules tourbillonnant vers le centre de la chambre de classement devient plus grande, ce qui accroit la dimension des particules séparées. Par conséquent, pour tenter de réduire la dimension des particules séparées, l'air est habituellement évacué d'une partie supérieure 140 du cylindre de guidage. Cependant, une grande quantité d'air évacué peut parfois poser un problème pratique selon lequel une partie de la matière en

poudre en est également retirée et perdue.

Le modèle d'utilité japonais N 54-81172 propose un classeur à courant d'air comprenant, comme illustré sur les figures 6 et 7 (la figure 7 étant une coupe suivant la ligne II-II de la figure 6), un cylindre

d'alimentation en spirale placé à la partie périphéri-

que d'une paroi entourant une chambre de classement de manière que la section de passage puisse être réduite progressivement, de la zone de l'extrémité de départ située du côté d'entrée jusqu'à la zone terminale, l'appareil comportant également un certain nombre d'ailettes disposées dans une zone circulaire de communication prévue entre ce cylindre d'alimentation et la chambre de classement, une chambre circulaire d'alimentation en air sous haute pression prévue en outre autour de la périphérie du cylindre d'alimentation, et plusieurs trous 220 de tuyère formés dans la direction circonferentielle de la paroi périphérique intérieure de la chambre d'alimentation et s'ouvrant dans le même sens que les ailettes. Dans ce classeur à courant d'air, un perfectionnement a consisté en ce que la matière en poudre amenée et dispersée à une vitesse uniforme à partir des ouvertures entre les ailettes peut être écoulée dans la chambre de classement. Cependant, étant donné que l'air (A) sous haute pression est établi de façon à être projeté à partir des trous de buse 220, le problème est que des turbulences sont provoquées par l'air

à haute pression, ce qui abaisse la précision du classe-

ment. Actuellement, certains prévoient un procédé d'alimentation dans lequel on n'utilise pas d'air sous haute pression, comme illustré sur les figures 8 et 9 (la figure 9 étant une coupe suivant la ligne III-III de la figure 8). Cependant, dans ce procédé, on fait couler la matière en poudre le long de la paroi intérieure de la périphérie du cylindre 150 d'alimentation par l'action d'une force centrifuge, si bien que l'air ne s'écoule pas uniformément dans la chambre de classement à partir des ailettes et qu'il s'y écoule en grande quantité à partir de la zone centrale. Il est donc difficile d'obtenir même l'effet pouvant être obtenu dans l'appareil illustré sur

les figures 6 et 7.

De plus, étant donné que dans l'appareil.

illustré sur les figures 6 et 7, le courant tourbillonnant qui contribue au classement effectué dans la chambre de classement est constitué uniquement de l'air pénétrant à partir des ouvertures entre les ailettes 70, la matière en poudre se déplace le long de la périphérie de la chambre de classement de la même manière que par l'effet d'un cyclone, sous l'action d'une force centrifuge produite par le courant d'air tourbillonnant s'écoulant à partir des - ouvertures entre les ailettes 70, de sorte que le problème qui peut se poser est que la matière en poudre tende plus fortement à être prise, ce qui peut permettre à la poudre

fine de passer du côté de la poudre grossière.

Par consequent, un objet de l'invention est de proposer un classeur à courant d'air résolvant les problèmes ci-dessus. Un autre objet de l'invention est de proposer un classeur à courant d'air pouvant introduire uniformément la matière en poudre dans la chambre de classement. Un autre objet de l'invention est de proposer un classeur à courant d'air dans lequel les particules de poudre tourbillonnant dans la chambre de classement ont leur vitesse réduite vers le centre de la chambre de classement, ce qui améliore la précision du classement. Un autre objet de l'invention est de proposer un classeur à courant d'air pouvant classer une matière en poudre formée de fines particules, avec une plus grande finesse et une

plus grande précision que les appareils classiques.

Un autre objet de l'invention est de proposer un appareil destiné à préparer une poudre fine (particules ayant un diamètre, par exemple, de 1 à 20 pm) avec une

bonne efficacité.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un toner, ou poudre pigmentaire, pouvant donner efficacement un toner utilisé dans le développement d'images latentes électrostatiques et ayant des particules

de faibles dimensions.

L'invention a également pour objet un appareil de préparation d'un toner ou poudre pigmentaire, pouvant

produire efficacement un toner utilisé dans le développe-

ment d'images latentes électrostatiques et ayant des

particules de faibles dimensions.

Conformément à un premier aspect de l'inven-

tion, il est proposé un séparateur destiné à classer une poudre au moyen d'un courant d'air, comprenant un conduit d'alimentation en poudre et une chambre de classement prévues dans le séparateur, une chambre de guidage prévue à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre, plusieurs ailettes d'introduction disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement, au niveau desquelles la poudre pénètre en s'écoulant de la chambre de guidage dans la chambre de classement en passant par des ouvertures entre les ailettes d'introduction avec de l'air porteur, une plaque inclinée de classement surélevée à sa

partie centrale, prévue au fond de la chambre de classe-

ment, des ailettes de classement prévues le long de la paroi latérale de la chambre de classement, a travers les ouvertures desquelles l'air s'écoule de façon à produire un courant tourbillonnant par lequel ladite poudre introduite dans la chambre de classement avec l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière, une ouverture de décharge située à la partie centrale de la plaque de classement et à partir de laquelle la poudre fine classée est déchargée, une goulotte de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge, et une ouverture de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et de laquelle la

poudre grossière classée est déchargée.

Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un appareil pour préparer une poudre fine, équipé d'un broyeur à jets et d'un séparateur pour classer la poudre au moyen d'un courant d'air, appareil

dans lequel le séparateur comprend un conduit d'alimenta-

tion en poudre et une chambre de classement, se trouvant dans le séparateur, une chambre de guidage prévue à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre, plusieurs ailettes d'introduction disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement et au moyen desquelles la poudre est introduite en s'écoulant de la chambre de guidage dans la chambre de classement en passant

par les ouvertures situées entre les ailettes d'introduc-

tion, ayec de l'air porteur, une plaque inclinée de classement, surélevée à sa partie centrale et placée au

fond de la chambre de classement, des ailettes de classe-

ment prévues le long de la paroi latérale de la chambre de classement, formant des ouvertures par lesquelles l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre introduite dans la chambre de classement avec l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière, une ouverture de décharge prévue à la partie centrale de la plaque de classement et de laquelle la poudre fine classée est déchargée, une goulotte de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge, et une ouverture de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et de laquelle la poudre grossière classée est déchargée, l'appareil comportant en outre un conduit de raccordement destiné à amener la poudre grossière classée au broyeur à jets, et un conduit de raccordement destiné à amener audit conduit d'amenée de poudre la poudre broyée

dans le broyeur e jets.

Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé de préparation d'un toner ou poudre pigmentaire pour développer des images latentes électrostatiques, consistant à faire fondre et malaxer une composition comprenant au moins un liant constitué d'une résine et un colorant, a refroidir et solidifier le produit malaxé et à pulvériser le produit solidifié pour préparer une matière pulvérisée d'alimentation, à amener la matière

pulvérisée d'alimentation à une première étape de classe-

ment pour classer la matière d'alimentation en une poudre grossière et une poudre fine, cette première étape de classement étant effectuée au moyen d'un séparateur destiné à classer la matière pulvérisée d'alimentation avec un courant d'air, le séparateur comprenant un conduit d'alimentation en poudre et une chambre de classement, une chambre de guidage prévue à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre, plusieurs ailettes d'introduction disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement, par lesquelles la poudre s'écoule de la chambre de guidage vers la chambre de classement en passant dans les ouvertures formées entre les ailettes d'introduction, avec de l'air porteur, une plaque inclinée de classement surélevée à sa partie centrale et placée au fond de la chambre de classement, des ailettes de classement prévues le long de la paroi latérale de la chambre de classement, par les ouvertures desquelles de l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre introduite dans la chambre de classement avec de l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière, une ouverture de décharge prévue à la partie centrale de la-plaque de classement et à partir de laquelle la poudre fine classée est déchargée, une goulotte de décharge de poudre fine raccordée à ladite ouverture de décharge, et une ouverture de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et à partir de laquelle la poudre grossière classée est déchargée, le procédé consistant en outre à amener la poudre grossière classée à une étape de broyage et à renvoyer ensuite le produit broyé vers la première étape de classement, à introduire la poudre fine classée dans une zone de classement à divisions multiples, séparée en au moins trois divisions par des moyens de division, dans laquelle les particules de poudre fine peuvent tomber le long de lignes incurvées, sous l'effet Coanda, o une partie de poudre grossière, constituée principalement de particules ayant une dimension supérieure à une gamme prédéterminée, est collectée dans une première division, une partie de poudre moyenne, constituée principalement de particules ayant une dimension comprise dans une gamme prédéterminée, est collectée dans une deuxième division, et une partie de poudre fine, constituée principalement de particules ayant une dimension au-dessous de la gamme prédéterminée, est collectée dans une troisième division, le procédé consistant en outre à renvoyer la partie formée de poudre grossière collectée vers la première étape de

classement avec la matière pulvérisée d'alimentation.

Selon un autre aspect de l'invention, il est en outre proposé un appareil de préparation d'un toner ou poudre pigmentaire pour développer une image latente

électrostatique, l'appareil comportant des moyens d'alimen-

tation en continu destinés à amener en continu une matière pulvérisée en poudre d'alimentation pour le toner, des premiers moyens de classement destinés à classer en une poudre fine et une poudre grossière la matière pulvérisée d'alimentation arrivant des moyens d'alimentation en continu, les premiers moyens de classement comprenant un séparateur destiné à classer la matière pulvérisée d'alimentation au moyen d'un courant d'air, le séparateur comportant un conduit d'alimentation en poudre et une chambre de classement; une chambre de guidage prévue à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre; plusieurs ailettes d'introduction prévues entre la chambre de guidage:et la chambre de classement, par lesquelles la poudre pénètre en s'écoulant de la chambre de guidage dans la chambre de classement en passant dans les ouvertures entre les ailettes d'introduction, avec de l'air porteur; une plaque inclinée de classement surélevée à sa partie centrale, placée au fond de la chambre de classement; des ailettes de classement prévues le long de la paroi latérale de la chambre de classement, à travers les ouvertures desquelles de l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre amenée dans la chambre de classement avec de l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière; une ouverture de décharge prévue à la partie centrale de la plaque de classement et à partir de laquelle la poudre fine classée est déchargée; une goulotte de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge; et une ouverture de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et à partir de laquelle la poudre grossière classée est déchargée; des moyens de broyage destinés à broyer la poudre grossière classée dans les premiers moyens de classement; des moyens d'alimentation destinés à réaliser l'alimentation en poudre broyée par les moyens de broyage; des moyens de classement à divisions multiples comportant un bloc Coanda au moyen duquel la poudre fine classée par les premiers moyens de classement est classée en au moins une partie de poudre grossière, une partie de poudre moyenne et une partie de poudre fine par l'effet Coanda; et des moyens de renvoi destinés à recycler la poudre grossière classée par lesdits moyens de classement à divisions multiples vers les moyens d'alimentation en continu.

L'invention sera décrite plus en détail en-

regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

- la figure 1 est une vue en coupe longitudi-

nale d'un classeur à-courant d'air selon l'invention;

- la figure 2 est une coupe suivant la ligne 1-

I de la figure 1; - la figure 3 est une coupe illustrant un exemple d'une modification à ce qui est représenté sur la figure 2; - la figure 4 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de l'invention; -les figures 5, 6 et 8 sont des coupes longitudinales de classeurs classiques; - la figure 7 est une coupe suivant la ligne II-II du classeur illustré sur la figure 6; - la figure 9 est une coupe suivant la ligne il III-III du classeur illustré sur la figure 8; - la figure 10 est un organigramme d'un système dans lequel un classeur à courant d'air et un broyeur à jets sont raccordés; - la figure 11 est un organigramme pour décrire un exemple du procédé de préparation et de l'appareil de préparation d'un toner ou poudre pigmentaire selon l'invention; - les figures 12 et 13 sont respectivement une coupe longitudinale et une vue en perspective avec coupe d'un classeur à divisions multiples qui constitue un exemple de mise en oeuvre de moyens de classement & divisions multiples; - la figure 14 est un schéma d'un appareil de préparation d'un toner utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de préparation selon l'invention; et - les figures 15A et 15B sont une vue en plan

et une vue de face, respectivement, illustrant schématique-

ment un exemple de l'ailette utilisée en tant qu'ailettes 7

et ailettes 9 de classement.

Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement

un exemple du classeur à courant d'air selon l'invention.

Sur la figure 1; la référence numérique 1 désigne une enveloppe de corps principal et la référence numérique 2 désigne une enveloppe de partie inférieure qui est reliée, par sa portion inférieure, à une trémie 3 de décharge de poudre grossière. Une chambre 4 de classement est formée à l'intérieur de l'enveloppe 1 du corps principal, et la partie supérieure de cette chambre de classement est fermée par une chambre circulaire 5 de guidage montée sur le dessus de l'enveloppe 1 et par un capot supérieur conique (ou en biseau) dont la partie

centrale est surélevee.

Plusieurs ailettes 7 d'introduction (appelées ci-après "ailettes 7"), disposées dans la direction circonférentielle, sont prévues sur une cloison située entre la chambre 4 de classement et la chambre 5 de guidage, o la matière en poudre et l'air introduit dans la chambre 5 de guidage s'écoulent en tourbillonnant vers l'intérieur de la chambre 4 de classement à partir des ouvertures situées entre les ailettes respectives 7. Pour réaliser un classement précis, l'air et la matière en poudre s'écoulant à l'intérieur de la chambre 5 de guidage en passant par un conduit 8 d'alimentation (on doit comprendre par conduit d'alimentation un conduit ayant une section transversale ronde, carrée ou polygonale en ce qui concerne la présente invention), doivent être distribués de façon uniforme vers les ailettes respectives 7. Le trajet d'écoulement qu'ils suivent pour atteindre les ailettes 7 doit prendre la forme pouvant rendre difficile une concentration sous l'effet de la force centrifuge. En conséquence, comme illustré sur la figure 2, le conduit d'alimentation est raccordé à la chambre de guidage dans la direction perpendiculaire à la direction tangente à la surface périphérique de la chambre de guidage, et il communique avec la chambre de guidage de façon à établir un espace suffisant à la partie supérieure des ailettes. Comme illustré sur la figure 3, on peut utiliser plusieurs conduits 8 d'alimentation. Comme illustré sur la figure 4, le conduit 8 d'alimentation peut également être raccordé à partir de la direction s'élevant perpendiculairement par

rapport au plan de la chambre 4 de classement.

De cette manière, l'air et la matière en poudre sont amenés à la chambre 4 de classement à travers les ailettes 7 et, lorsqu'ils sont introduits dans la chambre 4 de classement & travers les ailettes 7, leur dispersion peut être améliorée de façon plus notable qu'avec les systèmes classiques. Les ailettes 7 sont mobiles et les

intervalles des ailettes sont réglables.

Les ailettes 7- sont disposées en un anneau ou une couronne, comme montré sur les figures 2 et 3, et elles peuvent avantageusement être agencées de façon que la poudre s'écoulant à partir des ouvertures des ailettes 7 et l'air portant cette poudre, puissent produire un courant tourbillonnant dans la chambre de classement, ce qui permet donc à la poudre d'être dispersée dans la chambre de classement. En ce qui concerne la forme des ailettes 7, des exemples d'ailettes sont illustrés sur les figures 15A et B. A la partie inférieure de l'enveloppe 1 du corps principal, des ailettes 9 de classement sont disposées dans la direction circonférentielle, ailettes à partir desquelles de l'air de classement destiné à produire un courant tourbillonnant est introduit depuis l'extérieur dans la chambré 4 de classement en passant entre les

ailettes 9 de classement.

Une plaque conique (ou en biseau) 10 de classement, dont la partie centrale est surélevée, est prévue au fond de la chambre 4 de classement, et une ouverture 11 de décharge de poudre grossière est formée sur la périphérie de la plaque 10 de classement. Une goulotte 12 de décharge de poudre fine est raccordée à la partie centrale de la plaque 10 de classement, et une extrémité inférieure de la goulotte 12 est coudée de façon à prendre la forme d'un L. Un tronçon extrême de ce coude est établi de façon à se trouver dans la position extérieure à la

paroi latérale de l'enveloppe 2 de la partie inférieure.

Cette goulotte est en outre raccordée à un ventilateur d'aspiration par l'intermédiaire de moyens collecteurs de poudre fine, tels qu'un cyclone ou un collecteur de poussière, o une force d'aspiration agit à l'intérieur de la chambre 4 de classement sous l'action du ventilateur d'aspiration, et le courant tourbillonnant nécessaire au classement est produit par l'air d'aspiration pénétrant dans la chambre 4 de classement à partir des ouvertures

formées entre les ailettes 9.

Les ailettes 9 de classement sont disposées sous la forme d'une couronne ou d'un anneau à la partie inférieure de l'enveloppe 1 du corps principal et elles peuvent avantageusement être agencées de manière que l'air de classement puisse s'écouler à partir des ouvertures des ailettes 9 de classement dans la même direction que la direction de tourbillonnement de la poudre et de l'air

porteur pénétrant à partir des ouvertures des ailettes 7.

Le classeur à courant d'air montré dans les exemples ci-après est réalisé comme décrit ci-dessus, et la matière en poudre peut être amenée avec l'air dans la chambre 5 de guidage à partir du conduit 8 d'alimentation afin que l'air contenant cette matière en poudre s'écoule de la chambre 5 de guidage, par les ouvertures formées entre les ailettes 7, dans la chambre 4 de classement, tout en tourbillonnant et en étant dispersées suivant une

densité uniforme.

La matière en poudre pénétrant en coulant dans la chambre 4 de classement tout en tourbillonnant est animée à force d'un mouvement tourbillonnant de vitesse croissante en étant porté par l'air d'aspiration qui entre à partir des ouvertures formées entre les ailettes 9 de classement au fond de la chambre 4 de classement, sous l'action du ventilateur d'aspiration raccordé à la goulotte 12 de décharge de la poudre fine, et la matière en poudre est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière par la force centrifuge agissant sur les particules. La poudre grossière qui tourbillonne le long de la périphérie intérieure de la chambre 4 de classement est déchargée de l'ouverture 11 de décharge de poudre grossiere et de la trémie 3 située à la partie inférieure. La poudre fine, qui se déplace vers la partie centrale le long de la surface supérieure inclinée de la plaque 10 de classement, est déchargée vers les moyens collecteurs de poudre fine en

passant par la goulotte 12 de décharge de poudre fine.

L'air pénétrant en s'écoulant dans la chambre 4 de classement, avec la matière en poudre, s'écoule en totalité sous la forme d'un courant tourbillonnant et, par conséquent, la vitesse vers le centre des particules qui tourbillonnent à l'intérieur de la chambre 4 de classement devient relativement faible en comparaison avec la force centrifuge, et un classement, portant sur les particules séparées de plus faibles dimensions, est réalisé dans la chambre 4 de classement, de manière que les particules fines, ayant de très faibles dimensions, puissent être

déchargées vers la goulotte 12 de décharge de poudre fine.

De plus, étant donné que la matière en poudre pénètre dans la chambre de classement sous une densité sensiblement

uniforme, on peut obtenir une poudre ayant une distribu-

tion d'une grande finesse de précision. En particulier, dans le cas o le classeur à courant d'air selon

l'invention est utilisé dans un système dans lequel, comme illustré sur la figure 10, le classeur est directement raccordé à un broyeur à jets afin de servir de classeur pour le broyeur à jets, o les particules grossières sont séparées d'entre les particules résultant du broyage par le broyeur à jets et sont renvoyées au broyeur à jets de façon à être de nouveau broyées, l'effet de classement ci-dessus devient plus remarquable, car la quantité d'air introduite dans le classeur (la quantité

d'air d'entrée arrivant du conduit 8 d'alimentation) croit.

Dans ce cas, la quantité d'air de broyage utilisée dans le broyeur à jets doit être augmentée lorsque le débit du broyeur à jets est augmenté ou lorsque des produits broyés ayant des particules de plus faibles dimensions sont obtenues, de manière que l'on puisse obtenir un effet de

dispersion plus remarquable.

Pour combiner le broyeur à jets utilisé en tant que machine de broyage d'un système à jets, avec le classeur à courant d'air selon l'invention afin d'obtenir l'appareil de préparation d'une poudre fine, il est avantageux que la trémie 3 à partir de laquelle la poudre grossière classée est déchargée soit réalisée de façon à communiquer avec une ouverture d'alimentation du broyeur à

jets à partir de laquelle la matière à broyer est intro-

duite, et qu'elles soient raccordées par des moyens de raccordement tels qu'un conduit de raccordement afin que la poudre broyée dans le broyeur à jets et déchargée de ce dernier puisse être amenée au conduit 8 d'alimentation du classeur. Da.ns la présente invention, les procédés utilisés pour établir un écoulement d'air afin de produire le courant tourbillonnant à la partie inférieure de la chambre 4 de classement ne sont en aucune manière limités au système d'aspiration d'air tel qu'illustré sur la figure 1, dans lequel on fait écouler de l'air arrivant de l'air extérieur en passant dans les ouvertures formées entre les

ailettes 9 de classement.

Un exemple du procédé de l'appareil de

préparation d'un toner est montré sur les figures Il à 14.

La figure 11 est un organigramme. Les par-

ticules grossières amenées à un premier moyen de classement et classées dans celui-ci pour éliminer une partie formée

de poudre grossière d'une matière pulvérisée 361 d'alimen-

tation en poudre sont avancées vers des moyens convenables de broyage et renvoyées au premier moyen de classement après avoir été broyées. La poudre fine de laquelle les particules grossières ont été éliminées est avancée vers une zone de classements multiples o la poudre est classée en au moins trois gammes de dimensions de particules constituées d'une gamme de particules de grandes dimensions (poudre grossière constituée principalement de particules

ayant une dimension supérieure à l'intervalle prédéter-

miné), une gamme de particules de dimensions moyennes (poudre moyenne constituée principalemenet de particules

ayant une dimension comprise dans l'intervalle prédéter-

miné), et une gamme de particules de faibles dimensions (poudre fine constituée principalement de particules ayant une dimension inférieure a l'intervalle prédéterminé). Les particules de la gamme de dimensions supérieures sont amenées au premier moyen de classement avec la matière 361 d'alimentation et sont de nouveau broyées par les moyens de broyage. Si cela est nécessaire, une partie des particules de la gamme de dimensions plus grandes peut être renvoyée à

l'étape de fusion et réutilisée.

Les particules de la gamme de dimension moyenne

ayant une dimension comprise dans l'intervalle prédéter-

miné, et les particules de la gamme de dimension plus faible, ayant une dimension inférieure à l'intervalle prédéterminé, sont retirées à l'aide d'un moyen convenable d'extraction. Les particules obtenues à partir de la gamme de particules de dimension moyenne ont une granulométrie préférable et peuvent être utilisées telles quelles en tant que toner. Par contre, les particules de la gamme de dimension plus faible peuvent être renvoyées à l'étape de

fusion et réutilisées.

La poudre à classer peut avantageusement avoir une densité réelle comprise entre environ 0,5 et environ 2, et plus avantageusement entre 0, 6 et 1,7, pour le

rendement du classement.

En tant que moyens pour effectuer un classement avec une efficacité ou un rendement de classement élevé, on

peut utiliser, à titre d'exemple d'une forme de réalisa-

tion, un classeur a divisions multiples faisant partie du système tel qu'illustré sur la figure 12 (qui est une vue

en coupe) et sur la figure 13 (qui est une vue en perspec-

tive). Sur les figures 12 et 13, des parois latérales

présentent les formes telles qu'indiquées par les référen-

ces numériques 322 et 324 et une paroi inférieure possède la forme telle qu'indiquée par la référence numérique 325, la paroi latérale 323 et la paroi inférieure 325 étant munies de coins 317 et 318, respectivement, de classement, en forme de lame de couteau, et ces coins de classement 317 et 318 séparent la zone de classement en trois divisions. Une buse 316 d'alimentation en poudre fine débouchant dans la chambre de classement est prévue à la partie inférieure de la paroi latérale 322. Un bloc Coanda 326 est disposé le long d'un prolongement de la ligne tangentielle inférieure de la buse 316 afin de former un long arc d'ellipse qui s'incurve vers le bas. La chambre de classement comporte une paroi supérieure 327 munie d'un coin 319 d'admission d'air en forme de lame de couteau, s'étendant vers le bas, et munie en outre, au-dessus de la chambre de classement, de conduits 314 et 315 d'admission d'air débouchant dans

la chambre de classement. Les conduits 314 et 315 d'admis-

sion d'air sont munis respectivement d'un premier moyen 320 de commande d'alimentation en gaz et d'un second moyen 321 de commande d'alimentation en gaz comprenant chacun, par exemple, un registre, ainsi que de manomètres 328 et 329 à pression statique. Les positions des coins de classement 317 et 328 et des coins 319 d'admission d'air peuvent varier suivant le type de matière d'alimentation à classer ainsi que suivant la dimension souhaitée des particules. Au fond de la chambre de classement, les ouvertures 311, 312 et 313 de décharge débouchant dans la chambre sont prévues de façon à correspondre aux divisions respectives. Les ouvertures de décharge 311, 312 et 313 peuvent être munies

respectivement de moyens d'obturation tels que des valves.

La buse 316 d'alimentation en poudre fine comprend un tronçon de conduit rectangulaire et plat et un - tronçon de conduit rectangulaire et effilé, et le rapport

de la dimension intérieure du tronçon de conduit rectan-

gulaire et plat à la dimension intérieure de la partie la plus étroite du tronçon de conduit rectangulaire et effilé peut être établi de façon à être compris entre 20:1 et 1:1, et avantageusement entre 10:1 et 2:1, pour obtenir une

bonne vitesse d'alimentation.

Le classement effectué dans la zone de classement à divisions multiples de la conception décrite

ci-dessus est exécuté de la manière suivante, par exemple.

L'intérieur de la chambre de classement est vidé par l'intermédiaire d'au moins l'une des ouvertures de décharge 311, 312 et 313. La poudre fine est amenée à une vitesse élevée dans la zone de classement en passant par la buse 316 d'alimentation en poudre fine débouchant dans la zone de classement, à une vitesse d'écoulement de 50 m/s à 300 m/s, en utilisant un courant gazeux mis en circulation par suite du vide d'air effectué. Le premier moyen 320 de commande d'alimentation en gaz est actionné de façon que la valeur absolue d'une pression statique P1 au voisinage de la partie d'amont du conduit 314 d'admission d'air puisse être réglée à 1500 Pa ou plus, et avantageusement à 2000 Pa ou plus, et le second moyen 321 de commande d'alimentation en gaz est actionné de façon que la valeur absolue d'une pression statique P2 au voisinage de la partie d'amont du conduit 315 d'admission d'air puisse être ajustée à 400 Pa, et avantageusement entre 450 et 700 Pa, ce qui a pour effet de régler la valeur absolue IP1I de la pression statique P1 et la valeur absolue IP21 de la pression statique P2 de manière à satisfaire la relation:

IP11 - IP21 >100

Ceci est préféré pour augmenter la précision du classement.

La valeur absolue de la pression statique P2 peut avanta-

geusement être comprise entre 450 et 700 Pa afin que la poudre fine et la poudre grossière puissent être dispersées plus largement dans la zone de classement pour que l'on

puisse maîtriser aisément la dimension de coupe.-

Un cas o IPt1 - 1P21 < 100 peut avoir pour résultat une diminution de la précision du classement et rendre impossible d'éliminer avec précision la partie formée d'une poudre fine, ce qui tend fortement à donner des produits classés à large granulométrie. L'alimentation de la zone de classement en une poudre fine à une vitesse d'écoulement inférieure à 50 m/s peut rendre impossible une bonne désintégration des agrégats présents dans la poudre fine, ce qui tend à abaisser le rendement et la précision du classement. L'alimentation de la zone de classement en une poudre fine à une vitesse d'écoulement supérieure à 300 m/s peut avoir pour résultat une collision entre particules, provoquant une réduction de la dimension des particules en particules fines nouvellement produites, ce

qui tend donc à abaisser le rendement du classement.

La poudre fine ainsi amenée suit une courbe 330 sous l'action pouvant être attribuée à l'effet Coanda du bloc Coanda 326 et à l'action des gaz tels que l'air arrivant simultanément, et classée de façon correspondante à la dimension et au poids des particules respectives. Si les particules présentes dans la poudre fine ont la même

densité, les particules plus grosses (particules gros-

sières) sont classées vers l'extérieur du courant d'air, c'est-à-dire la première division sur le côté de gauche du coin 318 de classement, les particules moyennes (particules

ayant une dimension comprise dans l'intervalle prédéter-

miné) sont classées vers la deuxième division définie entre les coins 318 et 317 de classement, et les particules plus petites (particules ayant une dimension inférieure à l'intervalle prédéterminé) sont classées vers la troisième division située sur le côté de droite du coin 317 de classement. Les particules plus grosses ainsi classées sont déchargées de l'ouverture 311 de décharge, les particules moyennes sont déchargées de l'ouverture 312 de décharge et les particules plus petites sont déchargées de l'ouverture 313 de décharge, respectivement. Les particules classées

vers la zone de la deuxième division peuvent avantageuse-

ment être établies de façon à avoir un diamètre moyen compris entre 1 et 15 gm en maîtrisant les conditions du classement. Dans la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, il est habituel d'utiliser un système de communication d'installation dans lequel, habituellement', les appareils sont raccordés à des moyens de communication tels que des

conduits. Un exemple avantageux d'un tel système d'instal-

lation est montré sur la figure 14. Dans l'installation telle qu'illustrée sur la figure 14, un classeur 301 à trois divisions (du type tel qu'illustré sur les figures 12 et 13 dont des détails ont été donnés précédemment), un distributeur d'alimentation continu 302, un distributeur d'alimentation continu 310, un distributeur vibrant 303, des cyclones collecteurs 304, 305, 306 et 307, une machine de broyage 308 et un premier classeur 309 (utilisant, par exemple, le classeur a courant d'air tel qu'illustré sur la

figure 4) sont tous raccordés entre eux.

Dans cette installation, la matière pulvérisée d'alimentation est amenée dans le premier classeur 309 par l'intermédiaire du distributeur d'alimentation continu 302, et la poudre fine, de laquelle la partie formée de poudre grossière a été éliminée comme souhaité, est amenée dans le

distributeur d'alimentation en continu 310 par l'inter-

mediaire du cyclone collecteur 307, puis dans le classeur 301 à trois divisions a partir du distributeur vibrant 303 en passant par la tuyère 316 d'alimentation en poudre fine, à vitesse élevée. Les particules de poudre grossière classées dans le premier classeur 309 sont envoyées dans le classeur 308 et broyées, puis introduites de nouveau dans le premier classeur 309 en même temps qu'une matière pulvérisée d'alimentation nouvellement amenée. Lorsqu'il est introduit dans le classeur 301 à trois divisions, le produit broyé est entrainé par aspiration à une vitesse

d'écoulement pouvant atteindre 50 à 300 m/s, par l'utilisa-

tion de la force d'aspiration du cyclone collecteur 305 et/ou du cyclone collecteur 306. L'alimentation par aspiration est avantageuse dans une telle installation, car

il n'est pas strictement nécessaire que de telles installa-

tions soient étanches, comme c'est le cas d'une alimenta-

tion par pression.

La zone de classement du classeur 301 est construite habituellement de façon à avoir pour dimension [10 à 50 cm] x [10 à 50 cm] afin que le produit broyé puisse être classé instantanément en 0,1 & 0,01 seconde ou moins, en trois catégories ou plus de particules. De plus, le produit broyé est classé par le classeur 301 à trois divisions en grosses particules (particules ayant une dimension supérieure à l'intervalle prédéterminé), en particules moyennes (particules ayant une dimension comprise dans l'intervalle prédéterminé) et en petites particules (particules ayant une dimension inférieure à l'intervalle prédéterminé). On fait ensuite passer les grosses particules dans un conduit 311 de guidage de décharge et on les renvoit, par l'intermédiaire des

cyclones collecteurs 306, vers le distributeur d'alimenta-

tion continu 302 contenant la matière pulvérisée d'alimen-

tation. Les particules moyennes sont déchargées vers l'extérieur du système en passant par le conduit 312 de décharge et sont collectées en tant que poudres moyennes 351 dans le cyclone collecteur 305 afin d'être utilisées en tant que toner produit. Les petites particules sont déchargées vers l'extérieur du système en passant par le conduit 313 de décharge, collectées dans le cyclone collecteur 304 puis récupérées sous forme de poudre fine 341 ayant une dimension de particules extérieure à l'intervalle prédéterminé. Les cylones collecteurs 304, 305

et 306 fonctionnent également en tant que moyens d'évacua-

tion par aspiration pour alimenter par aspiration la zone de classement en poudre fine par l'intermédiaire de la buse 316. En tant que machine 308 de broyage, on peut utiliser des moyens de broyage tels qu'un broyeur & impact et un broyeur à jets. Le broyeur à impact peut être du type "Turbo Mill, disponible auprès de la firme Turbo Kogyo K.K. et la machine de broyage qui utilise un jet peut être du type "Supersonic Jet Mill" modèle PJM-I., disponible auprès de la firme Nippon Penumatic Kogyo K.K., et du type "Micron Jet", disponible auprès de la firme Hosokawa Micron K. K. Le classeur à divisions multiples utilisé dans le procédé de l'invention comprend des moyens de classement qui utilisent l'effet Coanda, comportant le bloc Coanda, tel que, par exemple, le type "Elbow Jet", disponible

auprès de la firme Nittetsu Kogyo K.K.

Habituellement, le toner pour le développement d'images latentes électrostatiques est préparé par fusion et malaxage des matières de départ telles qu'un liant formé d'une résine, comprenant une résine thermoplastique, par exemple des résines du type styrène, des résines du type styrène-acrylate, des résines du type styrène-méthacrylate et des résines du type polyester, un colorant (et/ou une matière magnétique), un agent anti-décalage et un agent de contrôle de charge, cette opération étant suivie d'un

refroidissement, d'une pulvérisation et d'un classement.

Dans le procéde de l'invention, la poudre est broyée, puis le produit broyé est classé à l'aide du classeur tel qu'illustré sur la figure 4, et la poudre classée est ensuite amenée a la zone de classement dans laquelle est effectué le classement instantané en au moins

trois parties, afin que les agrégats mentionnés précédem-

ment ne puissent se former que difficilement et, quand bien même ils sont formés, qu'ils puissent être désintégrés ou

être éliminés vers la partie formée de poudre grossière.

Le procédé permet donc d'obtenir des produits classés (utilisés en tant que toners) comprenant des particules de composition uniforme ayant une distribution précise de dimensions. Le toner constitué de la poudre obtenue par le procédé et l'appareil selon l'invention établit une quantité triboélectrique stable entre ses particules, entre lui-même et un manchon, entre lui-même et les matières le

transportant telles qu'un élément ou une matière porteuse.

Par conséquent, il n'est affecté que très faiblement d'un voile au développement et la dispersion du toner le long des bords des images latentes permet d'obtenir une densité

d'image élevée et d'améliorer la reproductibilité des demi-

tons. Il peut également conserver les performances initiales quand bien même un développateur est utilisé en continu sur une longue période de temps et il peut produire des images d'une qualité élevée, à long terme. De plus, lorsqu'il est également utilisé dans des conditions ambiantes de température et d'humidité élevées, les particules ultrafines et leurs agrégats sont si peu présents que la quantité triboélectrique du développateur peut rester stable. En outre, la quantité triboélectrique peut difficilement changer en comparaison avec celle présente lors d'une température et d'humidité normales, de sorte que la formation d'un voile ou une diminution de la densité de l'image peut difficilement apparaître, et que le développant des images latentes peut être effectué de façon fidèle. De plus, l'image résultante formée par le toner peut être reportée ou transférée sur un support de

transfert tel que du papier, avec une plus grande ef-

ficacité de transfert. Même lorsqu'il est utilisé dans des conditions de basse température et de faible humidité, la

distribution des quantités triboélectriques peut difficile-

ment changer et peut être stable en comparaison avec celles existant à température et humidité normales. Etant donné que le constituant formé de particules ultrafines ayant une

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quantité de charge très grande par unité de poids est éliminé, le toner obtenu par le procédé de la présente invention a pour particularité avantageuse de ne pas abaisser la densité de l'image ni de former de voile, et il -est également exempt d'inégalité ou de dispersion lors du transfert. Dans la préparation de la poudre moyenne ayant une faible dimension de particules (par exemple un diamètre moyen des particules de 3 à 7 Dm), la présente invention peut être mise en oeuvre plus efficacement que les procédés classiques.

EXEMPLES

La présente invention sera décrite ci-dessous plus en détail à l'aide d'exemples. Les "parties" sont

données en poids, ci-après.

ExemDle 1 Résine styrène-acrylate 100 parties

(rapport en poids de copolyméri-

sation: 7:3; moyenne en poids du poids moléculaire: environ 300 000) Poudre de magnétite 80 parties

(diamètre des particules: envi-

ron 0,2-m) Polypropylene de bas poids moléculaire 2 parties

(moyenne en poids du poids molé-

culaire: environ 3000)

Agent de contrôle d'aptitude aux charges posi-

tives 2 parties Une matière pour toner, comprenant un mélange de la formulation ci-dessus, a été fondue et malaxée à 'C pendant environ une heure, opération suivie d'un refroidissement pour effectuer une solidification, et le produit a été pulvérisé en particules grossières de 100 a 1000 Dm au moyen d'un broyeur & marteaux. Le produit pulvérisé grossier 361 avait une densité réelle d'environ 1,5. Le produit pulvérisé grossier résultant 361 a été introduit dans le distributeur d'alimentation continu 302 et amené dans le premier classeur 309 à un débit de 250 g/min. Le classeur à courant d'air illustré sur la figure 4 a été utilisé en tant que premier classeur 309. Vingt ailettes étaient utilisées en tant qu'ailettes 7 et disposées en anneaux comme montré sur la figure 2. Les ouvertures entre les ailettes ont été réglées de façon que

les ailettes soient écartées d'environ 4 à 10 mm. Vingt-

cinq ailettes ont été utilisées en tant qu'ailettes 9 de classement, et les ouvertures entre les ailettes de classement ont été réglées de- façon à être espacées d'environ 2 à 3 mm. Les ailettes de classement ont été utilisées de façon que le courant tourbillonnant de l'air porteur s'écoulant à travers les ouvertures entre les ailettes 7 puisse être de même sens que le courant tourbillonnant de l'air s'écoulant dans les ouvertures entre les ailettes 9 de classement. Le produit pulvérisé grossier 361 a été porté par l'air dans le conduit 8 d'alimentation et introduit dans la chambre 4 de classement dans un état bien dispersé, en même temps que l'air, en passant dans les ouvertures entre les ailettes 7. Le produit pulvérisé grossier 361 introduit dans la chambre 4 de classement a été classé en une poudre grossière et une poudre fine par l'action de l'air de classement entrainé à travers les ailettes de classement. La poudre grossière classée a été broyée dans un broyeur à jets, à savoir la machine de broyage 308 ("Supersonic Jet Mill PJM-I-5", disponible auprès de la firme Nippon Pneumatic Kogyo K.K.) et, après broyage, renvoyée au premier classeur 309. La distribution de dimensions des particules de poudre fine classée dans le premier classeur 309 a été mesurée et il est apparu que la poudre fine avait un diamètre moyen, en volume, d'environ 7,3 gm, contenant 12% en volume de particules d'un diamètre de 4,0 Dm ou moins et 3,0%, en

volume, de particules d'un diamètre de 12,7 pm ou plus.

Cette poudre fine résultante a été introduite dans le distributeur d'alimentation continu 310 et amenée dans le classeur 320 a divisions multiples tel qu'illustré sur les figures 12 et 13, par l'intermédiaire du distributeur vibrant 303, à un débit de 250 g/min, afin d'être classée en trois catégories, à savoir la poudre grossière, la poudre moyenne et la poudre fine, par utilisation de l'effet Coanda. On a mis en oeuvre, en tant que classeur à divisions multiples utilisant l'effet Coanda, un classeur du type Elbow Jet EJ-5-3 "(disponible auprès de la firme

Nittetsu Kogyo K.K).

Pour l'alimentation en poudre fine, les cyclones collecteurs 304, 305 et 306, communiquant avec les conduits 311, 312 et 313 de décharge, ont été mis en oeuvre pour faire le vide a l'intérieur du système par suite d'une aspiration, produisant ainsi une force d'aspiration sous l'action de laquelle le produit broyé a été amené à la buse d'alimentation à une vitesse d'écoulement d'environ 100 m/s. La pression statique P1 a la partie d'amont du conduit 314 d'admission et la pression statique P2 à la partie d'amont du conduit 315 d'admission ont été réglées à -2900 Pa (pression manométrique, c'est-à-dire différence de pression par rapport à la pression atmosphérique) et à -700 Pa (pression manométrique, c'est-àdire différence par rapport à la pression atmosphérique), respectivement. Le produit broyé ainsi amené a été classé instantanément, en 0,01 seconde ou moins. Dans le cyclone collecteur 305 destiné à collecter la poudre moyenne classée, une poudre moyenne convenant en tant que toner a été obtenue avec un rendement de classement de 80% en poids, ayant un diamètre moyen en volume des particules d'environ 7,8 Hm, contenant 2,0% en volume de particules d'un diamètre de 4,0 Mm ou moins et 1,0% en volume de particules d'un diamètre de 12,7 pm ou plus. L'expression "rendement de classement" utilisée ici désigne un pourcentage de la quantité de poudre moyenne (produit) finalement obtenue sur la base du

poids total de la matière d'alimentation pulvérisée amenée.

Une observation de la poudre moyenne résultante au moyen d'un microscope optique a montré qu'elle ne présentait pratiquement aucun agrégat d'environ 5 gm ou plus résultant

de l'agrégation de particules ultrafines.

La poudre grossière classée a été collectée dans le cyclone collecteur 306 et envoyée ensuite dans le

distributeur d'alimentation continu 302.

La poudre moyenne ainsi obtenue a été utilisée en tant que toner, et 0,6% en poids de silice hydrophobe a été mélangé au toner pour préparer un développateur. Le développateur ainsi préparé a été placé dans une machine à copier du type NP-1215 (disponible auprès de la firme Canon Inc. ) pour procéder à des essais de copie. On a obtenu, comme résultat, des images copiées exemptes de voile et

présentant un bon développement des lignes fines.

Exemple 2

Résine styrène-acrylique 100 parties Matière magnétique (0,3 Sm) 60 parties Agent de contrôle de charge 2 parties Résine polypropylène de bas poids moléculaire 4 parties Les matières utilisées pour préparer un toner, mélangées dans les proportions ci-dessus, ont été malaxées en étant chauffées et, après refroidissement, broyées et pulvérisées au moyen d'un broyeur à marteaux pour que l'on obtienne une poudre qui a été amenée au classeur à courant d'air tel qu'illustré sur la figure 4, à un débit de 100 g/min, et la poudre grossière séparée a ensuite été conduite à un broyeur à jets (broyeur à jets Supersonic, fabriqué par la firme Nippon Pneumatic Kogyo K.K.) raccordé au classeur de la manière montrée sur la figure 10, un broyage fin étant ensuite effectué (pression de l'air des jets de broyage: 5 daN/cm2). La poudre finement broyée a été de nouveau introduite dans le classeur avec une poudre obtenue par pulvérisation grossière, et la poudre fine séparée que l'on a obtenue a constitué un produit finement broyé. Il est apparu que ce produit finement broyé avait un diamètre moyen de particules de 4,7 pm, contenant 0,1% en poids de particules d'un diamètre de 10 Hm ou plus, et ce produit a été obtenu à un débit de 100 g/min. Le diamètre moyen des particules correspond au diamètre moyen de la distribution en fréquence diamètre/poids des particules, et a été mesuré au moyen d'un compteur Coulter fabriqué par la firme Coulter Electronics Co.

Exemple 3

On a introduit la même matière que celle

utilisée dans l'exemple 2 dans le même système clas-

seur/broyeur à jets que celui de l'exemple 2, au même débit d'alimentation (100 g/min) que dans l'exemple 2, et on a obtenu un produit finement broyé sous une pression d'air des jets de broyage de 6 daN/cm:. Il est apparu que le produit résultant avait un diamètre moyen des particules de 3,7 Am, contenant 0% en poids de particules d'un diamètre de 10 am ou plus, ce produit ayant été obtenu à raison de

g/min.

Dans ce cas, la quantité d'air pénétrant dans le classeur à courant d'air avec la poudre était égale à

environ 1,2 fois celle utilisée dans l'exemple 2.

Exemple comparatif 1 On a introduit la même matière que celle utiliséedans l'exemple 2 dans le classeur à courant d'air

tel qu'illustré sur la figure 5, au même débit d'alimenta-

* tion (100 g/min) que dans l'exemple 2, et la poudre grossière séparée a été conduite dans un broyeur à jets (un broyeur à jets Supersonic, fabriqué par la firme Nippon Pneumatic Kogyo K.K.) raccordé au classeur, cette opération étant suivie d'un broyage fin (pression d'air des jets de broyage: 5 daN/cm2). Comme précédemment, la matière finement broyée a été amenée au classeur en même temps qu'une matière d'alimentation pulvérisée, et on a obtenu

comme produit finement broyé une poudre finement séparée.

Il est apparu que le produit ainsi obtenu avait un diamètre moyen de particules de 7,5 Mm, contenant 15,0% en poids de particules d'un diamètre de 10 Mm ou plus, ce produit étant

obtenu à raison de 98 g/min.

ExemDle comDaratif 2 On a introduit la même matière que celle

utilisée dans l'exemple 2, dans le même système clas-

seur/broyeur à jets que celui de l'exemple comparatif 1, au même débit d'alimentation (100 g/min) que dans l'exemple 2, et on a obtenu un produit finement broyé sous une pression d'air des jets de broyage de 6 daN/cm2. Il est apparu que le produit résultant avait un diamètre moyen de particules de 6,3 Mm, contenant 7,0% en poids de particules d'un diamètre de 10 jm ou plus, et que ce produit a été

obtenu à un débit de 97 g/min.

Ainsi qu'on peut le voir ci-dessus, des produits finement broyés (poudre fine séparée), d'un diamètre de particules inférieur à celui des exemples

comparatifs 1 et 2, a été obtenu dans les exemples 2 et 3.

Dans l'exemple 3, la pression d'air des jets de broyage a été rendue supérieure de 1 daN/cm2 à celle de l'exemple 2, avec un accroissement de 1,2 fois du débit d'écoulement d'air, de manière que le diamètre des particules du produit finement broyé soit diminué d'environ

%, en passant de 4,7 Mm à 3,7 Um.

Par ailleurs, dans les exemples comparatifs 2 et 1, on a augmenté de 1 daN/cm2 la pression d'air des jets de broyage, mais le diamètre des particules du produit finement broyé n'a été abaissé que de 15%, en passant de

7,5 Mm à 6,3 gm.

Exemple comparatif 3 La même matière que celle utilisée dans

l'exemple 2 a été introduite dans le même système clas-

seur/broyeur à jetss que celui de l'exemple comparatif 1, et on a obtenu un produit finement broyé ayant un diamètre moyen de particules de 4,7 hm, sous une pression d'air des jets de broyage de 5 daN/cm2, la matière étant amenée à un débit de 25 g/min au maximum, et on a obtenu le produit à un débit de 24 g/min. Il est apparu que le produit finement broyé avait un diamètre moyen de particules de 4,7 Mm, contenant 0,5% en poids de particules d'un diamètre de

pm ou plus.

Comme on le voit ci-dessus, dans l'exemple comparatif 3, il a fallu diminuer la capacité de production jusqu'à 1/4 pour obtenir le produit finement broyé ayant le

même diamètre moyen de particules que dans l'exemple 2.

Exemple 4

Des matières utilisées pour préparer un toner, mélangées dans les mêmes proportions que dans l'exemple 2,

ont été malaxées en étant chauffées et, après refroidisse-

ment, broyées et pulvérisées au moyen d'un broyeur à marteaux, et la poudre résultante a été amenée à un broyeur à jets (un broyeur à jets Supersonic, fabriqué par la firme Nippon Pneumatic Kogyo K.K.) pour que l'on obtienne une poudre de toner ayant un diamètre moyen de particules de 7,0 jm et contenant 15% en poids de particules d'un diamètre de 4,0 Mm ou moins. La poudre de toner ainsi obtenue a été classée à l'aide du classeur à courant d'air tel qu'illustré sur la figure 4 afin que l'on obtienne une poudre fine séparée ayant un diamètre moyen de particules de 4,0 jm en tant que diamètre des particules séparées. La poudre fine séparée avait un diamètre moyen des particules de 4,0.m et contenait 7% en poids de particules d'un diamètre de 2,5 hm ou moins. La poudre grossière préparée avait un diamètre moyen des particules de 7,5 pm et contenait 1,5% en poids de particules d'un diamètre moyen de 4,0 um ou moins. La poudre fine séparée et la poudre grossière séparée ont été produites dans le rapport de :80. Exemple comparatif 4 La même poudre de toner que celle de l'exemple 4, ayant un diamètre moyen de particules de 7,0 gm et contenant 15% en poids de particules d'un diamètre de 4,0 Am ou moins, a été classée à l'aide du classeur & courant d'air tel qu'illustré sur la figure 5 afin que l'on obtienne une poudre fine séparée ayant un diamètre moyen de particules de 4,0 Am en tant que diamètre des particules séparées. La poudre fine séparée avait un diamètre moyen des particules de 4,0 pm et contenait 15% en poids de particules d'un diamètre de 2,5 gm ou moins. La poudre grossière séparée avait un diamètre moyen des particules de 7,4.m et contenait 5% en poids de particules d'un diamètre moyen de 4,0 gm ou moins. En comparaison avec l'exemple 4, ce dernier donnait des poudres de distribution en fréquence diamètre/poids de particules plus étroite à la fois en ce

qui concerne la poudre fine et la poudre grossière.

Dans ce cas, la poudre fine séparée et la poudre grossière séparée ont été produites dans la

proportion de 25:75.

Comme décrit précédemment, la présente invention est conçue de manière que la matière en poudre et l'air porteur, pénétrant du conduit 8 d'alimentation dans la chambre 4 de classement, s'écoulent vers l'intérieur de la chambre 4 de classement à partir des ouvertures formées entre les ailettes 9 disposées entre la chambre 5 de guidage et la chambre 4 de classement, c'est-à-dire s'écoulent depuis la totalité de la circonférence, en tourbillonnant tout en présentant une densité uniforme de la matière en poudre. Par conséquent, la matière en poudre peut être classée efficacement avec une bonne précision. De

plus, la vitesse vers le centre des particules tourbillon-

nant dans la chambre 4 de classement peut être réduite et, par conséquent, le diamètre des particules séparées peut être également réduit. En particulier, lorsque l'air s'écoulant avec la matière en poudre est en grande quantité comme c'est le cas dans le système dans lequel le classeur est raccordé au broyeur à jets, l'effet de réduction du diamètre des particules séparées peut être remarquablement mis en évidence et des produits ayant un diamètre de particules plus faible peuvent être obtenus de façon efficace en tant que produits finement broyés à l'aide

d'un broyeur à jetss.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil et au procédé décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Séparateur pour classer une poudre avec un courant d'air, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit (8) d'alimentation en poudre et une chambre (4) de classement se trouvant dans le séparateur, une chambre (5) de guidage située à la partie supérieure de la chambre de

classement afin de communiquer avec le conduit d'alimenta-

tion en poudre, plusieurs ailettes (7) d'introduction disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement, par lesquelles la poudre s'écoule de la chambre de guidage vers la chambre de classement en passant dans les ouvertures. formées entre les ailettes d'introduction, avec de l'air porteur, une plaque inclinée de classement (10) surélevée à sa partie centrale et placée au fond de la chambre de classement, des ailettes (9) de classement disposées le long de la paroi latérale de la chambre de classement et par les ouvertures desquelles l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre introduite dans la chambre de classement avec l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière, une ouverture de décharge située à la partie centrale de la plaque de classement et de laquelle la poudre fine classée est déchargée, une goulotte (12) de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge, et une ouverture (11) de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et de laquelle

la poudre grossière classée est déchargée.

2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont

disposées sous la forme d'une couronne.

3. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes de classement sont

disposées sous la forme d'une couronne.

4. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées sous la forme d'une couronne, les ailettes de classement sont disposées sous la forme d'une couronne et le diamètre intérieur de la couronne formée par les ailettes d'introduction est plus petit que le diamètre intérieur de la couronne formée par les ailettes de classement.

5. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées de façon que la poudre puisse s'écouler vers

l'intérieur de la chambre de classement en tourbillonnant.

6. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées de façon que l'air porteur puisse produire un

courant tourbillonnant dans la chambre de classement.

7. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes de classement sont disposées de façon que l'air s'écoulant et pénétrant par les ouvertures formées entre les ailettes de classement puisse produire un courant tourbillonnant a l'intérieur de

la chambre de classement.

8. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées de façon que la poudre puisse être introduite dans la chambre de classement depuis la totalité de la

circonférence de la chambre de guidage.

9. Séparateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les ailettes de classement sont disposées de façon que le courant tourbillonnant de l'air porteur pénétrant par les ouvertures formées entre les ailettes d'introduction puisse être de même sens que le

courant tourbillonnant de l'air pénétrant par les ouver-

tures formées entre les ailettes de classement.

10. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées le long de la totalité de la circonférence de la paroi intérieure de la chambre de guidage, et les ailettes de classement sont disposées le long de la totalité de la

circonférence de la paroi extérieure de la partie in-

férieure de la chambre de classement.

11. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'alimentation en poudre est disposé à la partie supérieure de la chambre de guidage et la poudre amenée par ce conduit s'écoule par les ouvertures entre les ailettes d'introduction pour pénétrer dans la chambre de classement à partir de la totalité de la circonférence d'une paroi intérieure de la chambre de

guidage formée par les ailettes d'introduction.

12. Appareil pour préparer une poudre fine, muni d'un broyeur à jets et d'un séparateur pour classer la poudre au moyen d'un courant d'air, caractérisé en ce que le séparateur comprend un conduit (8) d'alimentation en poudre et une chambre (4) de classement se trouvant dans le séparateur, une chambre (5) de guidage placée à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre, plusieurs ailettes (7) d'introduction disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement et par lesquelles 1-a poudre pénètre en s'écoulant de la chambre de guidage dans la chambre de classement en passant dans les ouvertures formées entre les ailettes d'introduction, avec de l'air porteur, une plaque inclinée (10) de classement surélevée à sa partie centrale, placée au fond de la chambre de classement, des ailettes (9) de classement disposées le long de la paroi latérale de la chambre de classement et par les ouvertures desquelles de l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre amenée dans la chambre de classement avec l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière, une ouverture de décharge prévue à la partie centrale de la plaque de classement et de laquelle la poudre fine classée est déchargée, une goulotte (12) de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge, et une ouverture (11) de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et de laquelle la poudre grossière classée est déchargée, l'appareil comportant en outre un conduit de raccordement pour amener la poudre grossière classée au broyeur à jets; et un

conduit de raccordement pour amener au conduit d'alimenta-

tion en poudre la poudre broyée dans le broyeur à jets.

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont

disposées sous la forme d'une couronne.

14. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes de classement sont

disposées sous forme d'une couronne.

15. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées sous la forme d'une couronne, les ailettes de classement sont disposées sous la forme d'une couronne et le diamètre intérieur de la couronne formée par les ailettes d'introduction est plus petit que le diamètre intérieur de la couronne formée par les ailettes de classement.

16. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes- d'introduction sont disposées de façon que la poudre puisse s'écouler vers

l'intérieur de la chambre de classement en tourbillonnant.

17. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées de façon que l'air porteur puisse produire un

courant tourbillonnant dans la chambre de classement.

18. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes de classement sont disposées de façon que l'air s'écoulant par les ouvertures formées entre les ailettes de classement puisse produire un courant tourbillonnant & l'intérieur de la chambre de classement.

19. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées de façon que la poudre puisse être introduite dans la chambre de classement à partir de la totalité de la

circonférence de la chambre de guidage.

20. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les ailettes de classement sont disposées de façon que le courant tourbillonnant formé par l'air porteur s'écoulant par les ouvertures entre les ailettes d'introduction soit de même sens que le courant

tourbillonnant formé par l'air s'écoulant par les ouver-

tures entre les ailettes de classement.

21. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ailettes d'introduction sont disposées le long de la totalité de la circonférence de la paroi intérieure de la chambre de guidage, et les ailettes de classement sont disposées le long de la totalité de la

circonférence de la paroi extérieure de la partie in-

férieure de la chambre de classement.

22. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le conduit d'alimentation en poudre est situé a la partie supérieure de la chambre de guidage et la poudre amenée par ce conduit d'alimentation s'écoule

par les ouvertures formées entre les ailettes d'introduc-

tion pour pénétrer dans la chambre de classement & partir de la totalité de la circonférence d'une paroi intérieure

de la chambre de guidage formée par les ailettes d'intro-

duction.

23. Procédé de préparation d'un toner pour

développer des images latentes électrostatiques, carac-

térisé en ce qu'il consiste à faire fondre et malaxer une composition comprenant au moins un liant formé d'une résine et un colorant, à refroidir et solidifier le produit malaxé et à pulvériser le produit solidifié pour préparer une matière d'alimentation pulvérisée, à amener la matière

d'alimentation pulvérisée à une première étape de classe-

ment afin de classer la matière d'alimentation en une poudre grossière et une poudre fine, la première étape de classement mettant en oeuvre un séparateur destiné à

classer au moyen d'un courant d'air la matière d'alimenta-

tion pulvérisée, ce séparateur comprenant un conduit (8) d'alimentation en poudre et une chambre (4) de classement; une chambre (5) de guidage située à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre; plusieurs ailettes d'introduction (7) disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement et par lesquelles la poudre s'écoule de la chambre de guidage vers la chambre de classement en passant dans les ouvertures formées entre les ailettes d'introduction, avec de l'air porteur; une plaque inclinée (10) de classement surélevée à sa partie centrale et placée au fond de la chambre de classement; des ailettes (9) de classement disposées le long de la paroi latérale de la chambre de classement et-par les ouvertures desquelles l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre introduite dans la chambre de classement avec l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière; une ouverture de décharge située & la partie centrale de la plaque de classement et de laquelle la poudre fine classée est déchargée;. une goulotte (12) de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge; et une ouverture (11) de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et de laquelle la poudre grossière classée est déchargée; le procédé consistant en outre à amener la poudre grossière classée à une étape de broyage puis à renvoyer le produit broyé à la première étape de classement, à introduire la poudre fine classée dans une zone de classement en divisions multiples séparée en au moins trois divisions par des moyens (317, 318) de division qui permettent aux particules de poudre fine de tomber suivant des lignes incurvées sous l'effet Coanda, une partie formée de poudre grossière est constituée principalement de particules d'une dimension supérieure à un intervalle prédéterminé étant collectée dans une première division, une partie formée de poudre moyenne et constituée principalement de particules ayant une dimension comprise dans l'intervalle prédéterminé étant collectée dans une deuxième division, et une partie formée de poudre fine, constituée principalement de particules ayant une dimension inférieure à l'intervalle prédéterminé, étant collectée dans une troisième division, le procédé consistant en outre à renvoyer la partie formée de poudre grossière, collectée, vers la première étape de classement avec la matière

d'alimentation pulvérisée.

24. Appareil pour préparer un toner destiné au développement d'une image latente électrostatique,

caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (302) d'alimen-

tation en continu destinés à amener en continu une poudre d'alimentation pulvérisée pour le toner, des premiers moyens (309) de classement destinés à classer en une poudre fine et en une poudre grossière la matière d'alimentation pulvérisée amenée par lesdits moyens d'alimentation continue, les premiers moyens de classement comprenant un séparateur destiné à classer à l'aide d'un courant d'air la matière d'alimentation pulvérisée, ce séparateur comprenant un conduit (8) d'alimentation en poudre et une chambre (4) de classement; une chambre - (5) de guidage située à la partie supérieure de la chambre de classement afin de communiquer avec le conduit d'alimentation en poudre; plusieurs ailettes (7) d'introduction disposées entre la chambre de guidage et la chambre de classement et par lesquelles la-poudre s'écoule de la chambre de guidage vers la chambre de classement en passant dans les ouvertures formées entre les ailettes d'introduction, avec de l'air porteur; une plaque inclinée (10) de classement surélevée à sa partie centrale et placée au fond de la chambre de classement; des ailettes (9) de classement disposées le long de la paroi latérale de la chambre de classement et par les ouvertures desquelles l'air s'écoule pour produire un courant tourbillonnant au moyen duquel la poudre amenée dans la chambre de classement avec l'air porteur est séparée par centrifugation en une poudre fine et une poudre grossière; une ouverture de décharge située à la partie centrale de la plaque de classement et de laquelle la poudre fine classée est déchargée; une goulotte (12) de décharge de poudre fine raccordée à l'ouverture de décharge, et une ouverture (11) de décharge formée le long de la périphérie de la plaque de classement et de laquelle la poudre grossière classée est déchargée; l'appareil comportant en outre des moyens (308) destinés à broyer la poudre grossière classée dans les premiers moyens de classement, des moyens d'alimentation destinés à amener la poudre broyée par les moyens de broyage, des moyens (301) de classement à divisions multiples comportant un bloc Coanda au moyen duquel la poudre fine classée par lesdits premiers moyens de classement est classée en au moins une partie formée de poudre grossière, une partie formée de poudre moyenne et une partie formée de poudre fine par l'effet Coanda, et des moyens (306) de recyclage destinés à renvoyer la poudre grossière, classée par lesdits moyens de

classement à divisions multiples, vers les moyens d'alimen-

tation continue.