JP2000189897A - 気流分級機 - Google Patents

気流分級機

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JP2000189897A JP36879498A JP36879498A JP2000189897A JP 2000189897 A JP2000189897 A JP 2000189897A JP 36879498 A JP36879498 A JP 36879498A JP 36879498 A JP36879498 A JP 36879498A JP 2000189897 A JP2000189897 A JP 2000189897A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋回気流の安定化を図り、センタコアの下面
に沿って旋回しつつ中央部へ移動する細粉の滞溜を防止
することができるようにした気流分級機を提供すること
である。 【解決手段】 上面が円錐面１３とされたセパレートコ
ア８との間で分級室９を形成するセンタコア６の下面に
円錐面１６を形成する。この円錐面１６の中央に円弧面
１７ａから成る空洞保持面１７を設ける。円弧面１７ａ
の曲率中心をセパレートコア８の中央で開口する細粉排
出筒１２の入口１５ａの中心軸上の一点を中心とする入
口口径と略同径の仮想円上に配置して分級室９で旋回す
る旋回気流の中央空洞部の半径方向へのずれ動きを防止
し、センタコア６の下面で旋回する細粉の滞溜を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機の現像用
トナー等の粉体を粗粉と微粉とに遠心分離する気流分級
機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の気流分級機として、図４および
図５に示したものが従来から知られている。この気流分
級機は、ケーシング２０内にセンタコア２１とセパレー
トコア２２を上下に対向して設け、そのセンタコア２１
とセパレートコア２２の対向面間に形成された分級室２
３の周壁に、外部から分級室２３内に二次空気を旋回流
入させる案内羽根２４を設けている。
【０００３】また、ケーシング２０の上部に設けられた
粉体案内筒２５の上部外周に供給筒２６を接続し、この
供給筒２６から粉体案内筒２５内に粉体と圧縮エアの固
気混合流体を供給し、上記粉体案内筒２５内において旋
回し乍ら下降する粉体を分級室２３内に流入させて旋回
させ、案内羽根２４間から分級室２３内に流入する二次
エアにより、粉体の旋回速度を増速して、粉体を粗粉と
細粉とに遠心分離し、分級室２３の外周部で旋回する粗
粉をセパレートコア２２の外周に形成された粗粉排出口
２７から排出している。また、分級室２３の中央に移動
する細粉を、セパレートコア２２の上面中央で開口する
細粉排出筒２８内に吸引流入させるようにしている。
【０００４】上記のような粉体の分級に際し、粉体が分
級室２３において旋回するとき、その旋回気流の中央部
に図５に示すように、細粉排出筒２８の入口の口径に略
等しい空洞部２９が形成される。
【０００５】ここで、上記空洞部２９が分級室２３の中
心から半径方向にずれ動く不安定な状態であると、細粉
が粗粉中に混入したり、あるいは逆に、粗粉が細粉に混
入してシャープな分級を行うことができなくなる。
【０００６】そのような不都合の発生を防止するため、
センタコア２１の下面を中央が高くなる円錐面３０と
し、その円錐面３０の中心に逆円錐形の突出部３１を設
けて空洞部２９の安定化を図ることがなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、センタコア２１の円錐面３０の中央に逆円錐形の突
出部３１を設けた気流分級機においては、遠心分離され
た細粉は上記円錐面３０に沿って旋回しながら、分級室
２３の中央に位置する突出部３１の表面と円錐面３０の
交差部まで移動する。この交差部は、分級室２３内で形
成される旋回気流の中央空洞部２９の内周からセンタコ
ア２１の中心側に片寄った位置であるため、上記空洞部
２９の内周に形成される下降気流の吸引力を受けること
が少なく、細粉は突出部３１の表面と円錐面３０の交差
部において旋回しつつ長時間滞溜する。この滞溜のた
め、現像用トナーのような低融点の粉体の場合、円錐面
３０との接触、あるいは粒子同士の接触によって溶融
し、付着堆積するという現象がしばしば見られる。
【０００８】この場合、気流分級機の稼働を停止して清
掃する必要が生じ、生産性を著しく低下させるという問
題が生じる。
【０００９】また、滞溜することにより、既に分級され
た細粉が二次凝集して造粒を生じ、これが粗粉として細
粉に混入したり、交差部付近に付着した溶融物が剥離し
て細粉に混入するなど、細粉側の分級性能を低下させる
要因となっている。
【００１０】この発明の課題は、センタコアの下面への
細粉の付着堆積や二次凝集による造粒を防ぐことによ
り、細粉への粗粉の混入を防止して分級精度の向上させ
るとともにメンテナンスの容易な気流分級機を提供する
ことである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、ケーシング内に、下面が中
央に向けて高くなる円錐面とされたセンタコアと、上面
が中央に向けて高くなる円錐面とされたセパレートコア
とを上下に対向して設け、上記センタコアとセパレート
コアの対向面間に形成された分級室内で粉体を旋回させ
て粗粉と細粉とに遠心分離し、分級室の外周部で旋回す
る粗粉をセパレートコアの外周に形成された粗粉排出口
から排出し、分級室の中央部に移動する細粉をセパレー
トコアの上面中央で開口する細粉排出筒内に吸引流入さ
せるようにした気流分級機において、前記センタコアの
円錐面中央部に、その円錐面と滑らかに連続し、少なく
とも細粉吸引筒の内周と上下で対向する位置が最上位に
位置する滑らかな空洞安定面を形成した構成を採用して
いる。
【００１２】上記のように、センタコアの円錐面中央に
滑らかな空洞安定面を形成することによって、分級室内
の中央に移行する細粉はその空洞安定面に沿って流れて
センタコアの下面中央にスムーズに移行し、センタコア
の下面で細粉が滞溜するのを防止することができる。
【００１３】ここで、空洞安定面は、細粉排出筒におけ
る入口の中心軸上の一点を中心として入口の内径と略同
径の仮想内周上に曲率中心をもつ円弧面であってもよ
い。あるいは、センタコアの軸心に中心をもつ円形の平
坦面と、その平坦面の外周を円錐面に滑らかに連続させ
る円弧面とで形成し、上記平坦面の外周部を細粉排出筒
の入口の内周と上下で対向する位置に配置したものであ
ってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すように、ケ
ーシング１は粉体案内筒２を上部に有し、その粉体案内
筒２の外周上部に粉体供給筒３が接続されている。
【００１５】粉体供給筒３は粉体案内筒２の外周接線方
向に延び、その粉体供給筒３内に送られる粉体と圧縮空
気の固気混合流体を粉体案内筒２内の外周に向けて噴射
するようになっている。
【００１６】粉体案内筒２内の下部には複数のリブ４に
より支持されたコアホルダ５が設けられ、このコアホル
ダ５の下面にセンタコア６がボルト７の締付けによって
着脱自在に取付けられている。
【００１７】センタコア６の下方にはセパレートコア８
が設けられ、両コア６、８間に分級室９が形成されてい
る。分級室９の周壁には、外部から分級室９内に二次エ
アを旋回流入させる案内羽根１０が円周方向に間隔をお
いて設けられている。
【００１８】セパレートコア８の外周とケーシング１の
内周間には環状の粗粉排出口１１が設けられている。ま
た、セパレートコア８には細粉排出筒１２が接続されて
いる。この細粉排出筒１２は細粉をケーシング１の外部
に導く案内筒部１２ａと、テーパ状外面を有する入口リ
ング１５とから成り、上記案内筒部１２ａの一端はセパ
レートコア８の上側に形成された円錐面１３の中央にお
いて開口し、その開口部はテーパ孔部１４とされ、この
テーパ孔部１４に前記入口リング１５が着脱自在に取付
けられている。
【００１９】入口リング１５は口径の異なる数種のもの
が用意され、その入口リング１５の取り替えによって分
級点の調整が行われる。
【００２０】図２に示すように、センタコア６の下面は
中央が高くなる円錐面１６とされ、その円錐面１６の中
央部に、分級室９内で形成される旋回気流の中央空洞部
の安定化を図る空洞安定面１７が形成されている。
【００２１】空洞安定面１７は、円錐面１６と滑らかに
連続する円弧面１７ａで形成され、その円弧面１７ａの
曲率中心Ｏ1 は、前記細粉排出筒１２の入口１５ａの中
心軸Ｘ−Ｘ上の一点Ｏ0 を中心とする半径ｒの仮想円上
に位置し、その仮想円は、入口１５ａの口径と略同径と
されている。なお、Ｏ0 を中心とする半径ｒの仮想円
は、図２のＯ1 、Ｏ1 を結ぶ直線を中心として９０°回
転させた状態で図示している。
【００２２】いま、図１に示す細粉排出筒１２内に吸引
力を付与する状態で粉体供給筒３から粉体案内筒２内に
固気混合流体を供給すると、その固気混合流体は粉体案
内筒２内を旋回し乍ら下降して分級室９内に流入し、そ
の分級室９内で旋回する。このとき、案内羽根１０間か
ら分級室９内に二次エアが流入し、その二次エアによっ
て分級室９内で旋回する旋回気流は増速され、旋回気流
中の粉体は遠心力によって粗粉と細粉とに遠心分離され
る。
【００２３】粗粉は分級室９内の外周部で旋回して粗粉
排出口１１からケーシング１の下方に取り出され、一
方、細粉は分級室９内の中央に移動する。
【００２４】ここで、分級室９内で粉体が遠心分離され
るとき、細粉排出筒１２には吸引力が付与されているた
め、分級室９内に形成される旋回気流の中心部には空洞
部が形成されると共に、その空洞部内の外周部に下降気
流が形成される。
【００２５】このため、分級室９の中央部に移動した細
粉は、この下降気流の流れにのって細粉排出筒１２内に
流入する。
【００２６】なお、細粉排出筒１２はバッグフィルタ等
の捕集装置に接続され、細粉排出筒１２内に流入した細
粉は上記捕集装置に送られて捕集される。
【００２７】上記のような粉体の分級において、分級室
９を形成するセンタコア６の下面中央部には円弧面１７
ａにより形成された空洞安定面１７が設けられ、この空
洞安定面１７は細粉排出筒１２の入口１５ａの口径と対
向する位置で最上位とされ、それより外又は内に至るに
従って次第に浅くなるため、旋回気流の中央の空洞部は
半径方向にずれ動くことが少なく、分級室９内できわめ
て安定した旋回気流が形成される。
【００２８】このため、細粉中に細粉が混じり、あるい
は細粉中に粗粉が混入することがきわめて少なく、シャ
ープな分級を可能とすることができる。
【００２９】また、空洞安定面１７は円弧面１７ａで形
成されているため、センタコア６の円錐面１６に沿って
旋回しつつ中央部に移動する細粉は、上記円弧面１７ａ
に沿って中央部へとスムーズに移動することになり、セ
ンタコア６の下面において細粉が滞溜し、溶着により付
着して堆積するという不都合の発生は殆どなく、粉体の
分級作業を連続して能率よく行うことができる。
【００３０】図３は、センタコア６の他の例を示す。こ
の例ではセンタコア６の下面中央部に形成された空洞安
定面１７をセンタコア６の軸心に中心をもつ円形の平坦
面１７ｂと、その平坦面１７ａの外周をセンタコア６の
下面外周部に形成された円錐面１６に滑らかに連続させ
る円弧面１７ｃとで形成し、上記平坦面１７ｂの外径を
細粉排出筒１２の入口１５ａの口径と略同径としてい
る。
【００３１】このように、センタコア６の下面中央に、
入口１５ａの口径と略同径の円形の平坦面１７ｂを形成
することにより、分級室９内で旋回する旋回気流の中央
の空洞部が半径方向へのずれ動くのを防止することがで
きる。このため、分級室９内において、きわめて安定し
た旋回気流を得ることができると共に、センタコア６の
円錐面１６に沿って旋回する細粉を滞溜させることなく
中央へとスムーズに移動させることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、セ
ンタコアの下面に形成された円錐面の中央に、この円錐
面と滑らかに連なり、細粉吸引筒の入口の内周と上下で
対向する位置が最上位とされる滑らかな空洞安定面を設
けたことにより、分級室で形成される旋回気流の中央の
空洞部の安定化を図ることができ、シャープな分級を可
能とすることができる。
【００３３】また、センタコアの下面に沿って旋回する
細粉の滞溜を防止し、上記下面に細粉が溶融して付着す
るのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る気流分級機の実施の形態を示す
概略図
【図２】同上気流分級機のセンタコアを示す断面図
【図３】同上センタコアの他の例を示す断面図
【図４】従来の気流分級機を示す概略図
【図５】同上気流分級機のセンタコアとセパレートコア
とを示す断面図
【符号の説明】
１ ケーシング ６ センタコア ８ セパレートコア ９ 分級室 １１ 粗粉排出口 １２ 細排出筒 １３ 円錐面 １５ａ 入口 １６ 円錐面 １７ 空洞安定面 １７ａ 円弧面 １７ｂ 平坦面 １７ｃ 円弧面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシング内に、下面が中央に向けて高
    くなる円錐面とされたセンタコアと、上面が中央に向け
    て高くなる円錐面とされたセパレートコアとを上下に対
    向して設け、上記センタコアとセパレートコアの対向面
    間に形成された分級室内で粉体を旋回させて粗粉と細粉
    とに遠心分離し、分級室の外周部で旋回する粗粉をセパ
    レートコアの外周に形成された粗粉排出口から排出し、
    分級室の中央部に移動する細粉をセパレートコアの上面
    中央で開口する細粉排出筒内に吸引流入させるようにし
    た気流分級機において、前記センタコアの円錐面中央部
    に、その円錐面と滑らかに連続し、少なくとも細粉吸引
    筒の内周と上下で対向する位置が最上位に位置する滑ら
    かな空洞安定面を形成したことを特徴とする気流分級
    機。
  2. 【請求項２】 前記空洞安定面が、細粉排出筒の入口の
    中心軸上の一点を中心として入口の内径と略同径の仮想
    円上に曲率中心をもつ円弧面とされたことを特徴とする
    請求項１に記載の気流分級機。
  3. 【請求項３】 前記空洞安定面が、センタコアの軸心に
    中心をもつ円形の平坦面と、その平坦面の外周をセンタ
    コアの円錐面に滑らかに連続させる円弧面とから成り、
    上記平坦面の外周部が排出筒の入口の内周と上下で対向
    する位置とされたことを特徴とする請求項１に記載の気
    流分級機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006055838A (ja) * 2004-07-20 2006-03-02 Ricoh Co Ltd 気流式分級装置、小粒径粒子の製造装置、および小粒径粒子の製造方法
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US8668091B2 (en) 2008-02-15 2014-03-11 Ricoh Company, Ltd. Air classifier

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