JP2000140700A - 粉体分離装置および粉体分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当該
粉体を分離することができる粉体分離装置および粉体分
離方法を提供すること。 【解決手段】 本発明の粉体分離装置は、粉体を帯電さ
せる帯電付与手段１２と、流路に沿って帯電粉体を搬送
する搬送手段１３と、帯電粉体の搬送方向に垂直な方向
の電界を印加する電界印加手段１４とを備えてなり、帯
電粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当該帯電粉体
を静電分離することを特徴とする。また、所望の比電荷
を有する帯電粉体を所定の回収領域にガイドするための
可動弁１５を備えてなることが好ましい。本発明の粉体
分離方法は、粉体を帯電させて得られる帯電粉体を、区
画形成された流路に沿って搬送し、当該帯電粉体に、そ
の搬送方向に垂直な方向に印加された電界からの電気力
を作用させることにより、帯電粉体の有する比電荷（Ｑ
／Ｍ）に応じて、当該帯電粉体を静電分離することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉体分離装置および
粉体分離方法に関し、更に詳しくは、電子写真用トナ
ー、粉体塗料などとして好適な帯電粉体を、当該帯電粉
体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて、静電的に分離す
ることができる粉体分離装置および粉体分離方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真用トナーを製造する際
に、トナー粒子（粉体）の粒径に応じて、当該トナー粒
子を分級することが行われている。ここに、分級処理方
法としては、篩分けによる方法、風力分級法などが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トナー
粒子の粒径分布がある程度均一であっても、トナー粒子
の比電荷（Ｑ／Ｍ）にバラツキがある場合には、当該ト
ナー粒子を使用して行う画像形成方法において、現像工
程の際にトナー粒子の挙動を十分にコントロールするこ
とができず、静電潜像を忠実に再現することができない
という問題がある。このため、比電荷（Ｑ／Ｍ）の分布
が均一であるトナー粒子の提供が望まれていた。

【０００４】本発明は、以上のような事情に基いてなさ
れたものである。本発明の第１の目的は、帯電粉体の有
する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当該帯電粉体を分離する
ことができ、比電荷の分布の均一な帯電粉体を得ること
ができる粉体分離装置を提供することにある。本発明の
第２の目的は、帯電粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応
じて当該帯電粉体を分離することができ、比電荷の分布
の均一な帯電粉体を得ることができる粉体分離方法を提
供することにある。本発明の第３の目的は、比電荷（Ｑ
／Ｍ）の分布が均一なトナー粒子を得ることができる粉
体分離装置および粉体分離方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の粉体分離装置
は、粉体を帯電させる帯電付与手段と、区画形成された
流路に沿って帯電粉体を搬送する搬送手段と、帯電粉体
の搬送方向に垂直な方向の電界を印加する電界印加手段
とを備えてなり、帯電粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に
応じて当該帯電粉体を静電分離することを特徴とする。
また、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有する帯電粉体を所定
の回収領域にガイドするための可動弁を備えてなること
が好ましい。

【０００６】本発明の粉体分離方法は、粉体を帯電させ
て得られる帯電粉体を、区画形成された流路に沿って搬
送し、当該帯電粉体に、その搬送方向に垂直な方向に印
加された電界からの電気力を作用させることにより、帯
電粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当該帯電粉体
を静電分離することを特徴とする。

【０００７】

【作用】帯電付与手段により帯電され、搬送手段により
搬送されている粉体（帯電粉体）は、電界印加手段から
の電界により、搬送方向に垂直な方向（電界の印加方
向）に作用する電気力を受け、電界の印加方向に加速度
を生じる。ここに、加速度の大きさは、電界の強さをＥ
とすると『（Ｑ／Ｍ）・Ｅ』で示される。このような加
速度を有する帯電粉体は、電界が印加されている領域
（以下「電界印加領域」という。）を搬送されている間
に電界の印加方向にも移動する。ここで、電界の印加方
向における帯電粉体の移動距離（Ｌ）は、電界印加領域
の長さ（搬送方向における帯電粉体の移動距離）を
（ｄ）、帯電粉体の搬送速度を（ｖ）とすると、『０．
５×（Ｑ／Ｍ）・Ｅ・（ｄ／ｖ）² 』で示される。そこ
で、電界印加領域の長さ（ｄ）、電界強度（Ｅ）および
帯電粉体の搬送速度（ｖ）を一定としたときの所望の比
電荷（Ｑ／Ｍ）に対応する電界の印加方向の移動距離
（Ｌ）を算出し、算出された距離（Ｌ）だけ移動した帯
電粉体を捕集することにより、得られる帯電粉体は、所
望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有し、その分布が均一なものと
なる。そして、このように比電荷（Ｑ／Ｍ）の分布が均
一な帯電粉体をトナー粒子として使用することにより、
静電潜像が忠実に再現され、良好なトナー画像を得るこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。 ＜本発明の装置・方法＞本発明の粉体分離装置は、粉体
を帯電させる『帯電付与手段』と、帯電された粉体（帯
電粉体）を区画形成された流路に沿って搬送する『搬送
手段』と、帯電粉体の搬送方向に垂直な方向の電界を印
加する『電界印加手段』とを備えてなる。

【０００９】ここに、「区画形成された流路」とは、例
えば、粉体の供給領域（粉体供給手段）から帯電粉体の
回収領域（粉体捕集手段）に至る粉体の搬送路をいう。
ここに、粉体の流路は途中で分岐していることが好まし
く、このような場合において、分岐された流路は、それ
ぞれ異なる回収領域に連通することとなる。粉体の流路
を区画形成する部材としては、搬送手段から供給される
流体（搬送気流）に対してある程度の気密性を有するも
のであれば特に限定されるものではない。また、当該形
成部材の一部が、電界印加手段（電極板）により構成さ
れていてもよい。

【００１０】本発明の装置を構成する『帯電付与手段』
は、分離処理すべき粉体を帯電させて帯電粉体とする手
段である。かかる帯電付与手段としては、 粉体と混
合して当該粉体を摩擦帯電させる帯電付与粒子を有して
なる手段、 流路に形成され、粉体を通過させること
により、当該粉体を摩擦帯電させるメッシュなどを挙げ
ることができる。上記の帯電付与手段において、帯電
粉体と帯電付与粒子との分離方法としては、帯電付与粒
子が通過できず、粉体が通過できる大きさの目開きを有
するメッシュを流路に設置し、エアブローによって粉体
のみを通過させる方法、帯電付与粒子が磁性体である場
合において、当該帯電付与粒子を磁力により拘束し、エ
アブローによって粉体を分離する方法を挙げることがで
きる。また、上記の帯電付与手段において、メッシュ
開口部の一辺の長さは、粉体の粒径の数倍程度であるこ
とが好ましい。

【００１１】本発明の装置を構成する『搬送手段』は、
区画形成された流路に沿って帯電粉体を搬送する手段、
具体的には、帯電粉体を搬送する流体を発生させる手段
である。ここに、流体としては、空気を使用すること
（乾式分級）が好ましい。なお、帯電粉体の搬送速度
（ｖ）を一定に維持する観点から、搬送手段により発生
する気流が層流状態であることが必要である。また、一
定の搬送速度（ｖ）を確保することができるのであれ
ば、帯電粉体の搬送は、重力下で行ってもよいし、無重
力下で行ってもよい。

【００１２】本発明の装置を構成する『電界印加手段』
は、帯電粉体の搬送方向に対し垂直な方向の電界を印加
する手段である。この電界印加手段は、帯電粉体の流路
を挟んで対向する電極板と、当該電極板に接続された電
源とを備えてなる。なお、電界印加手段は、形成される
電界の強度（Ｅ）を適宜変更できるように構成されてい
ることが好ましい。

【００１３】本発明の装置においては、帯電粉体の有す
る比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて、当該帯電粉体が静電的に
分離される（異なる回収領域において捕集される）。帯
電粉体の回収領域には回収容器などが設けられている。
また、この回収領域においてサイクロンなどの分級手段
（捕集手段）が設けられていてもよい。

【００１４】本発明の装置においては、目的とする帯電
粉体〔所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有する粉体〕を所定の
回収領域にガイドする可動弁を備えてなることが好まし
い。これにより、可動弁を調整するという簡単な操作に
よって、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有する帯電粉体を確
実に捕集することができる。

【００１５】本発明の装置によれば、帯電粉体の有する
比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当該帯電粉体を静電気的に分
離することができる。すなわち、帯電付与手段により帯
電され、搬送手段により一定の速度（ｖ）で搬送されて
いる帯電粉体は、電界印加手段からの電界（強度：Ｅ）
によって搬送方向に垂直な方向（電界の印加方向）に作
用する電気力（Ｆ）（Ｆ＝Ｑ・Ｅ）を受け、電界の印加
方向に加速度（ａ）〔ａ＝（Ｑ／Ｍ）・Ｅ）を生じる。
そして、この帯電粉体は、電界印加領域を搬送されてい
る間（搬送距離：ｄ）に、電界の印加方向にも移動し、
その移動距離（Ｌ）は、『０．５×（Ｑ／Ｍ）・Ｅ・
（ｄ／ｖ）² 』で示される。そこで、電界印加領域の長
さ（搬送方向における帯電粉体の移動距離）（ｄ）、電
界強度（Ｅ）および帯電粉体の搬送速度（ｖ）を一定と
したときの、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）に対応する電界の
印加方向の移動距離（Ｌ）を算出し、算出された距離
（Ｌ）だけ電界の印加方向に移動した帯電粉体を捕集す
ることにより、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有し、その分
布が均一な帯電粉体を得ることができる。

【００１６】本発明の装置（方法）により分離される粉
体（帯電粉体）の用途としては、特に限定されるもので
はなく、例えば電子写真用トナー、塗料用粉体等を例示
することができる。以下、本発明の装置（方法）を適用
して製造されるトナーについて説明する。

【００１７】＜トナー＞本発明を利用して得られるトナ
ーは、比電荷（Ｑ／Ｍ）分布の均一なトナー粒子から構
成され、このトナー粒子は、結着樹脂と着色剤とを必須
成分として含有してなり、添加剤（内部添加剤および外
部添加剤）が含有されていてもよい。

【００１８】かかるトナーは、結着樹脂、着色剤、離型
剤等の添加剤（任意成分）からなるトナー原料を予備混
合し、溶融混練し、これに粉砕した後、本発明の粉体分
離装置（方法）により、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）のトナ
ー粒子のみを分離することにより得ることができる。

【００１９】トナーを得るために用いる結着樹脂として
は、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の樹
脂、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン
／アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等を使用すること
ができる。

【００２０】トナーを得るために用いる着色剤として
は、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の材
料、例えばカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を
使用することができる。ここに、着色剤として使用され
るカーボンブラックとしては、例えばチャネルブラッ
ク、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマ
ルブラック、ランプブラック等が挙げられる。磁性体と
しては、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これ
らの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等の強
磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理する
ことにより強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−ア
ルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼
ばれる種類の合金、二酸化クロム等が挙げられる。染料
としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５
２、同５８、同６３、同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソ
ルベントイエロー１９、同４４、同７７、同７９、同８
１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同
１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同
３６、同６０、同７０、同９３、同９５等を用いること
ができ、またこれらの混合物を用いることもできる。顔
料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、
同５３：１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４
４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２
２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９３、同９
４、同１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等が挙げられ
る。これらは、単独でまたは２種以上を組み合わせて使
用することができる。

【００２１】トナーを得るために用いる内部添加剤とし
ては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン類、
マイクロクリスタリンワックス、カルナウバワックス、
サゾールワックス、パラフィンワックス、アミドワック
ス等の従来より使用されている離型剤；アゾ系金属錯
体、サリチル酸金属錯体、カリックスアレン系化合物な
どの負帯電性荷電制御剤；ニグロシン染料、４級アンモ
ニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物などの
正帯電性荷電制御剤等を挙げることができる。前記離型
剤はエステル基等により変性されていてもよい。離型剤
の添加量はトナー（Ａ）中の１〜５重量％であることが
好ましい。

【００２２】トナーを構成する外部添加剤としては、従
来公知の無機微粒子および有機微粒子を使用することが
できるが、当該着色粒子に流動性を付与する観点から無
機微粒子を使用することが好ましい。かかる無機微粒子
を構成する化合物としては、各種の無機酸化物、窒化
物、ホウ化物等を挙げることができ、その具体例として
は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン
酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロン
チウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロ
ム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステ
ン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ
素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ
素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げられる。外部添加
剤として使用される無機微粒子の数平均一次粒子径（透
過型電子顕微鏡観察によって観察し、画像解析により測
定される数平均一次粒子径）は１０〜５００ｎｍである
ことが好ましい。これらの無機微粒子の表面は、各種の
チタンカップリング剤、シランカップリング剤等のいわ
ゆるカップリング剤、シリコーンオイル、脂肪酸、脂肪
酸金属塩等によって疎水化処理されていることが好まし
い。

【００２３】本発明を利用して得られるトナーは、一成
分系現像剤として単独で使用してもよいし、キャリアと
混合して二成分系現像剤として使用してもよい。

【００２４】トナーに混合されるキャリアとしては、
鉄、フェライト等の磁性材料粒子のみで構成されるキ
ャリア、 芯材粒子の表面が樹脂により被覆されてな
る樹脂被覆キャリアの何れであってもよいが、耐久性等
の観点から上記の樹脂被覆キャリアを使用することが
好ましい。キャリアの粒子径としては、体積平均粒径で
１０〜１００μｍ、好ましくは１５〜８０μｍである。
キャリアが有する磁化特性としては、飽和磁化で１０〜
１００ｅｍｕ／ｇであることが好ましい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の具体的構成について、図面を
用いて説明する。 ＜実施例１＞図１（イ）は、本発明の装置の一例を示す
説明用概略図であり、同図（ロ）は、（イ）における
（ｌ₁ −ｍ₁ ）断面図である。図１において、１１は流
路形成部材、１１Ａおよび１１Ｂは、それぞれ、流路形
成部材１１の構成部分、１２は帯電付与手段、１３は搬
送手段、１４は電界印加手段、１４１および１４２は、
それぞれ電極板、１５は可動弁、１６は電源、１７は絶
縁部材、１８は粉体粒子分離手段、ｐは粉体、Ｑは帯電
付与粒子を示している。

【００２６】流路形成部材１１により区画形成される流
路は、その途中で二方向に分岐されている。すなわち、
流路形成部材１１の構成部分（１１Ａ，１１Ｂ）は、そ
れぞれ、異なる回収領域（図示省略）に連通しており、
当該回収領域には、捕集手段として例えばサイクロンが
設けられている。

【００２７】帯電付与手段１２は、帯電付与粒子Ｑを収
容する容器からなり、当該容器内に粉体ｐを添加混合
し、当該粉体ｐと帯電付与粒子Ｑとを接触（摩擦帯電）
させることにより、当該粉体ｐには一定の電荷が付与さ
れる。この帯電付与粒子Ｑは、例えば、樹脂コートされ
たフェライト粉からなり、帯電付与粒子Ｑの粒径は、粉
体ｐの粒径の５〜１５倍程度であることが好ましい。

【００２８】粉体粒子分離手段１８は、帯電された粉体
ｐ（帯電粒子）と、帯電付与粒子Ｑとを分離するための
手段であり、粉体ｐのみを通過させることのできるメッ
シュから構成されている。

【００２９】搬送手段１３は、流路に沿って粉体ｐ（帯
電粉体）を搬送するための気流（図１において矢印で示
す。）を発生させる手段であり、搬送気流の量は、目的
とする比電荷（Ｑ／Ｍ）の値、電界の強度（Ｅ）、処理
すべき粉体の量などに応じて適宜調整することができ
る。また、図１に示すように、搬送手段１３からの気流
の一部は、帯電付与手段１２における帯電付与粒子Ｑ
と、粉体ｐ（帯電粒子）との分離を促進する手段（エア
ーブロー手段）として利用することができる。

【００３０】電界印加手段１４は、粉体ｐ（帯電粉体）
の搬送方向（図１におけるｙ方向）に対して垂直な方向
（図１におけるｘ方向）の電界を印加する手段である。
この電界印加手段１４は、粉体ｐ（帯電粉体）の流路を
挟んで対向する電極板（１４１，１４２）と、電極板１
４１に接続された電源１６とを備えてなる。

【００３１】可動弁１５は、流路形成部材１１の分岐点
（構成部分１１Ａと構成部分１１Ｂとの分岐点）に設け
られている。そして、この可動弁１５を調整することに
より、粉体ｐ（帯電粉体）のうち、所望の比電荷を有す
るもののみを所定の回収領域（例えば、構成部分１１Ａ
に連通する回収領域）に向けてガイドすることができ
る。

【００３２】上記のような構成の装置によれば、下記の
ようにして粉体ｐの分離処理を行うことができる。 （１）帯電付与手段１２において、帯電付与粒子Ｑと、
粉体ｐとを混合して接触させることにより、粉体ｐを摩
擦帯電させる。 （２）搬送手段１３からの気流の一部（分離気流）を利
用して、帯電付与粒子Ｑの表面から粉体ｐ（帯電粉体）
を離間させ、粉体粒子分離手段１８により、帯電付与粒
子Ｑと粉体ｐ（帯電粉体）とを分離する。 （３）搬送手段１３による搬送気流〔一定速度（ｖ）を
有する層流〕を利用して粉体ｐ（帯電粉体）を、電界印
加領域、すなわち、電極板１４１と電極板１４２に挟ま
れた流路（長さ：ｄ）に導入・搬送し、当該電界印加領
域を通過させる。 （４）電界印加領域を通過した粉体ｐ（帯電粉体）は、
当該粉体の有する比電荷に応じてｘ方向に移動する。こ
こに、粉体ｐ（帯電粉体）のｘ方向の移動距離（Ｌ）は
『０．５×（Ｑ／Ｍ）・Ｅ・（ｄ／ｖ）² 』で示すこと
ができる。 （５）所望の比電荷に対応する移動距離（Ｌ）を算出
し、算出された距離（Ｌ）に基いて可動弁１５を調整す
ることにより、ｘ方向に所定の距離（算出された距離）
移動した粉体ｐ（帯電粉体）を構成部分１１Ａに連通す
る回収領域（目的物の回収領域）に導入し、当該回収領
域において捕集する。これにより、捕集される粉体ｐ
（帯電粉体）は、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有するとと
もに、比電荷分布の均一性が優れたものとなる。

【００３３】＜実施例２＞図２（イ）は、本発明の装置
の他の例を示す説明用概略図であり、同図（ロ）は、
（イ）における（ｌ₂ −ｍ₂ ）断面図である。図２にお
いて、２１は流路形成部材、２１Ａ、２１Ｂおよび２１
Ｃは、それぞれ、流路形成部材２１の構成部分、２２は
帯電付与手段、２３は搬送手段、２４は電界印加手段、
２４１および２４２は、それぞれ電極板、２５１および
２５２は、それぞれ可動弁、２６は電源、２７は絶縁部
材、２８は粉体供給手段、ｐは粉体を示している。

【００３４】流路形成部材２１により区画形成される流
路は、その途中で三方向に分岐されている。すなわち、
流路形成部材２１の構成部分（２１Ａ，２１Ｂ，２１
Ｃ）は、それぞれ、異なる回収領域（図示省略）に連通
しており、当該回収領域には、捕集手段として例えばサ
イクロンが設けられている。

【００３５】帯電付与手段２２は、流路に形成された金
属製のメッシュからなり、粉体供給手段２８から供給さ
れる粉体ｐを通過させることにより、当該粉体ｐを摩擦
帯電させることができる。ここに、帯電付与手段２２を
構成するメッシュの開口部の一辺の長さは、粉体の粒径
の５倍程度とされる。

【００３６】搬送手段２３は、流路に沿って粉体ｐ（帯
電粉体）を搬送するための気流（図２において矢印で示
す。）を発生させる手段であり、搬送気流の量は、目的
とする比電荷（Ｑ／Ｍ）の値、電界の強度（Ｅ）、処理
すべき粉体の量などに応じて適宜調整することができ
る。

【００３７】電界印加手段２４は、粉体ｐ（帯電粉体）
の搬送方向（図２におけるｙ方向）に対して垂直な方向
（図２におけるｘ方向）の電界を印加する手段である。
この電界印加手段２４は、粉体ｐ（帯電粉体）の流路を
挟んで対向する電極板（２４１，２４２）と、電極板２
４１に接続された電源２６とを備えてなる。

【００３８】可動弁２５１は、形成部材２１の構成部分
２１Ａと構成部分２１Ｂとの分岐点に設けられ、可動弁
２５２は、形成部材２１の構成部分２１Ｂと構成部分２
１Ｃとの分岐点に設けられている。これらの可動弁（２
５１，２５２）を調整することにより、粉体ｐ（帯電粉
体）のうち、所望の比電荷を有するもののみを所定の回
収領域（例えば、構成部分２１Ｂに連通する回収領域）
に向けてガイドすることができる。

【００３９】上記のような構成の装置によれば、下記の
ようにして粉体ｐの分離処理を行うことができる。 （１）搬送手段２３から搬送気流を発生させた状態で、
粉体供給手段２８から粉体ｐを供給する。この粉体ｐ
は、帯電付与手段２２を構成するメッシュを通過するこ
とにより摩擦帯電されて帯電粉体となる。 （２）搬送手段２３による搬送気流〔一定速度（ｖ）を
有する層流〕を利用して粉体ｐ（帯電粉体）を、電界印
加領域、すなわち、電極板２４１と電極板２４２に挟ま
れた流路（長さ：ｄ）に導入・搬送し、当該電界印加領
域を通過させる。 （３）電界印加領域を通過した粉体ｐ（帯電粉体）は、
当該粉体の有する比電荷に応じてｘ方向に移動する。こ
こに、粉体ｐ（帯電粉体）のｘ方向の移動距離（Ｌ）は
『０．５×（Ｑ／Ｍ）・Ｅ・（ｄ／ｖ）² 』で示され
る。 （４）所望の比電荷に対応する移動距離（Ｌ）を算出
し、算出された距離（Ｌ）に基いて可動弁（２５１，２
５２）を調整することにより、ｘ方向に所定の距離（算
出された距離）移動した粉体ｐ（帯電粉体）を構成部分
２１Ｂに連通する回収領域（目的物の回収領域）に導入
し、当該回収領域において捕集する。これにより、捕集
される粉体ｐ（帯電粉体）は、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）
を有するとともに、比電荷分布の均一性が優れたものと
なる。なお、比電荷（Ｑ／Ｍ）が過大である粉体ｐ（帯
電粉体）は、構成部分２１Ａに連通する回収領域に導入
され、比電荷（Ｑ／Ｍ）が過小である粉体ｐは、構成部
分２１Ｃに連通する回収領域に導入される。

【００４０】＜実施例３＞図３（イ）は、本発明の装置
の他の例を示す説明用概略図であり、同図（ロ）は、
（イ）における（ｌ₃ −ｍ₃ ）断面図である。図３にお
いて、３１は流路形成部材、３１Ａ、３１Ｂおよび３１
Ｃは、それぞれ、流路形成部材３１の構成部分、３２は
帯電付与手段、３３は搬送手段、３４は電界印加手段、
３４１〜３４６は、それぞれ電極板、３５１および３５
２は、それぞれ可動弁、３６１〜３６３は電源、３７は
絶縁部材、３８は粉体供給手段、ｐは粉体を示してい
る。

【００４１】流路形成部材３１により区画形成される流
路は、その途中で三方向に分岐されている。すなわち、
流路形成部材３１の構成部分（３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃ）は、それぞれ、異なる回収領域（図示省略）に連通
しており、当該回収領域には、捕集手段として例えばサ
イクロンが設けられている。

【００４２】この例の装置における帯電付与手段３２、
搬送手段３３、可動弁（３５１，３５２）および粉体供
給手段３８は、それぞれ、実施例２における帯電付与手
段２２、搬送手段２３、可動弁（２５１，２５２）およ
び粉体供給手段２８と同様の構成である。

【００４３】電界印加手段３４は、粉体ｐ（帯電粉体）
の搬送方向（図３におけるｙ方向）に対して垂直な方向
（図３におけるｘ方向）の電界を印加する手段である。
この電界印加手段３４は、粉体ｐ（帯電粉体）の流路を
挟んで対向する電極板（３４１，３４２）と、電極板３
４１に接続された電源３６１と、電極板（３４３，３４
４）と、電極板３４３に接続された電源３６２と、電極
板（３４５，３４６）と、電極板３４５に接続された電
源３６３とを備えてなる。

【００４４】上記のような構成の装置によれば、下記の
ようにして粉体ｐの分離処理を行うことができる。 （１）搬送手段３３から搬送気流を発生させた状態で、
粉体供給手段３８から粉体ｐを供給する。この粉体ｐ
は、帯電付与手段３２を構成するメッシュを通過するこ
とにより摩擦帯電されて帯電粉体となる。 （２）搬送手段３３による搬送気流〔一定速度（ｖ）を
有する層流〕を利用して粉体ｐ（帯電粉体）を、電界印
加領域、すなわち、電極板（３４１，３４３，３４５）
と電極板（３４２，３４４，３４６）とに挟まれた流路
（長さ：Ｄ＝ｄ₁＋ｄ₂ ＋ｄ₃ ）に導入・搬送し、当該
電界印加領域を通過させる。 （３）電界印加領域を通過した粉体ｐ（帯電粉体）は、
当該粉体の有する比電荷に応じてｘ方向に移動する。こ
こに、粉体ｐ（帯電粉体）のｘ方向の移動距離（Ｌ）は
『０．５×（Ｑ／Ｍ）・Ｅ・（Ｄ／ｖ）² 』で示され
る。 （４）所望の比電荷に対応する移動距離（Ｌ）を算出
し、算出された距離（Ｌ）に基いて可動弁（３５１，３
５２）を調整することにより、ｘ方向に所定の距離（算
出された距離）移動した粉体ｐ（帯電粉体）を構成部分
３１Ｂに連通する回収領域（目的物の回収領域）に導入
し、当該回収領域において捕集する。これにより、捕集
される粉体ｐ（帯電粉体）は、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）
を有するとともに、比電荷分布の均一性が優れたものと
なる。なお、比電荷（Ｑ／Ｍ）が過大である粉体ｐ（帯
電粉体）は、構成部分３１Ａに連通する回収領域に導入
され、比電荷（Ｑ／Ｍ）が過小である粉体ｐは、構成部
分３１Ｃに連通する回収領域に導入される。

【００４５】

【発明の効果】本発明の粉体分離装置および粉体分離方
法によれば、粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当
該粉体を静電的に分離することができ、所望の比電荷を
有するとともに、その分布が均一な粉体を確実に得るこ
とができる。そして、このように比電荷（Ｑ／Ｍ）の分
布が均一な粉体をトナー粒子として画像形成方法に使用
することにより、トナー粒子の挙動が十分にコントロー
ルされた状態で現像を行うことができ、この結果、静電
静電潜像が忠実に再現され、良好なトナー画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は、本発明の装置の一例を示す説明用概
略図であり、（ロ）は、（イ）における（ｌ₁ −ｍ₁ ）
断面図である。

【図２】（イ）は、本発明の装置の一例を示す説明用概
略図であり、（ロ）は、（イ）における（ｌ₂ −ｍ₂ ）
断面図である。

【図３】（イ）は、本発明の装置の一例を示す説明用概
略図であり、（ロ）は、（イ）における（ｌ₃ −ｍ₃ ）
断面図である。

【符号の説明】

１１ 流路形成部材 １１Ａ，１１Ｂ 流路形成部材の構成部分 １２ 帯電付与手段 １３ 搬送手段 １４ 電界印加手段 １４１，１４２ 電極板 １５ 可動弁 １６ 電源 １７ 絶縁部材 １８ 粉体粒子分離手段 ２１ 流路形成部材 ２１Ａ〜２１Ｃ 流路形成部材の構成部分 ２２ 帯電付与手段 ２３ 搬送手段 ２４ 電界印加手段 ２４１，２４２ 電極板 ２５１，２５２ 可動弁 ２６ 電源 ２７ 絶縁部材 ２８ 粉体供給手段 ３１ 流路形成部材 ３１Ａ〜３１Ｃ 流路形成部材の構成部分 ３２ 帯電付与手段 ３３ 搬送手段 ３４ 電界印加手段 ３４１〜３４６ 電極板 ３５１，３５２ 可動弁 ３６１〜３６３ 電源 ３７ 絶縁部材 ３８ 粉体供給手段 ｐ 粉体 Ｑ 帯電付与粒子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を帯電させる帯電付与手段と、 区画形成された流路に沿って帯電粉体を搬送する搬送手
   段と、 帯電粉体の搬送方向に垂直な方向の電界を印加する電界
   印加手段とを備えてなり、 帯電粉体の有する比電荷（Ｑ／Ｍ）に応じて当該帯電粉
   体を静電分離することを特徴とする粉体分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の粉体分離装置であっ
   て、所望の比電荷（Ｑ／Ｍ）を有する帯電粉体を所定の
   回収領域にガイドするための可動弁を備えてなることを
   特徴とする粉体分離装置。
3. 【請求項３】 粉体を帯電させて得られる帯電粉体を、
   区画形成された流路に沿って搬送し、当該帯電粉体に、
   その搬送方向に垂直な方向に印加された電界からの電気
   力を作用させることにより、帯電粉体の有する比電荷
   （Ｑ／Ｍ）に応じて当該帯電粉体を静電分離することを
   特徴とする粉体分離方法。