JP2001104884A

JP2001104884A - 超音波振動篩分機および電子写真用トナーの製造方法

Info

Publication number: JP2001104884A
Application number: JP28312299A
Authority: JP
Inventors: Yuji Isshiki; 勇治一色; Wataru Nakabayashi; 渉中林; Takeshi Tanabe; 剛田邊; Hiroyuki Moriya; 博之守屋
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2001-04-17

Abstract

(57)【要約】【課題】集塵ロスがなく、材料のダメージを与えるこ
となく目開きの小さな網による篩分が可能な超音波振動
篩分機と、電子写真用トナーの製造方法の提供。【解決手段】網面１０８に振動モータによる振動と、
超音波による微振動を与えて紛体を微粉と粗粉に分離す
る超音波振動篩分機において、被篩分材料を網面１０８
の外周寄りから供給する材料供給手段（１２６）と、被
篩分材料を篩網１０８上を回転しながら篩網１０８の中
心に向かって流れるように振動を与える手段（振動モー
タと超音波振動子１１４）と、篩網１０８の中心部上か
ら粗粉を除去する手段（１２８）と、を備えた超音波振
動篩分機。電子写真用トナーの製造工程における篩分工
程にこの超音波振動篩分機を用いる電子写真用トナーの
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動モーターによ
る振動および超音波による微振動を利用した超音波振動
篩分機と、トナーの篩分工程に前記篩分機を組み込んだ
電子写真用トナーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用トナーは、樹脂、着色剤など
の原料を混合、混練されたものを、粉砕、分級し、少量
の外添剤を混合した後、篩分処理して得られる。近年、
この篩分処理に、振動モーターによる網の三次元振動を
与え、原料を重力落下させる円形振動篩機の網枠に超音
波を発振させる超音波振動子を取り付け、網上での分散
力を向上させた超音波振動篩分機が着目され、トナーの
製造工程でも幅広く使用されている。

【０００３】この超音波振動篩分機の一般的な構造を図
９に示す。図９において、ベースフレーム１００上に複
数のコイルスプリング１０２に支持された円筒状の篩枠
１０４が設けられ、篩枠１０４の内部には破線で示す円
錐状の底部１０６が形成されている。また、この篩枠１
０４上には篩網１０８が張設された環状の支持枠１１０
が固定されている。更に図１には特に図示していない
が、ベースフレーム１００には振動モータが内蔵されて
おり、この振動モータの作動により篩分機全体が振動可
能となっている。

【０００４】また、篩網１０８の下面には、篩枠１０４
よりも径の小さな共鳴リング１１２が固着され、この共
鳴リング１１２に超音波振動子１１４が設置されてい
る。円筒状の篩枠１０４の側面であって、底部１０４の
上面に相当する位置に篩分品回収口１１６が設けられて
いる。また、篩網１０８が張設された環状の支持枠１１
０上には、粗粉排出口１２０を有する上枠１０５および
被篩分材料供給口１１８を有する上蓋１２２が着脱自在
に配置されている。

【０００５】この超音波振動篩分機においては、被篩分
材料供給口１１８から装置内に供給された被篩分材料
(例えば、トナー)は、振動モーターの作動による篩分機
部全体の振動と同時に超音波振動子１１４の作動による
共鳴リング１１２の微振動によって篩分されて粗粉は粗
粉排出口１２０から排出され、微粉は篩網１０８を通過
して底部１０６を滑動して篩分品回収口１１６より排出
される。

【０００６】この超音波振動篩分機は、トナーへのダメ
ージが少なく、トナーに外添された無機微粒子がトナー
に埋め込まれにくく、さらにブロア、集塵機などの付帯
設備を必要としないなどの利点がある。

【０００７】しかしながら、この超音波振動篩分機は、
材料が重力により網を通過するものであるため、強制吸
引する風力篩分機と比べて網通過力が弱く、風力式篩分
機と比較すると、特に網目開き20〜50μm程度の網目開
きの小さい領域における処理能力が低くなる。さらにこ
れらの篩分機は、網を通過しない粗粉を除去する粗粉排
出口１２０が網１０８の外側に設置されているため、図
１０に示すように網１０８の振動を、網１０８上のトナ
ーが外側へ流れるようにセッティングする必要がある。
この場合、網１０８上のトナーは、被篩分材料供給口１
１８の下方位置(すなわち、篩網１０８の中心部）から
網１０８の外側へ排出されるまでの滞留時間しか確保で
きず、網目開きより小さい粒子であっても、篩網１０８
上に滞留している間に篩分されなければ、粗粉として回
収されてしまい、装置が本来持っている処理能力および
収率を十分に発揮することができない。

【０００８】また、図１１に示すように粗粉の除去を考
慮せずに、篩網１０８上のトナーが、篩網１０８の中心
へ向かって流れるようにセッティングした場合は、粗粉
排出を考慮したセッティングを行った場合と比べて、数
倍高い処理能力を確保することが可能である。しかし粗
粉が排出されないため、粗粉の蓄積や目詰まりの影響で
連続運転は不可能となる。

【０００９】このように、従来の超音波振動篩機では、
網目開き20〜50μmの範囲では風力篩分機並みの大量処
理は難しく、網目開きの小さい条件下でのトナー製造工
程への工業的利用も困難な状態であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、集塵
ロスが無く、かつ材料にダメージを与えない効果を維持
しつつ、目開きの小さい網で篩分した場合でも風力篩分
機に近い高い処理能力を連続的に安定して確保可能な超
音波振動篩分機およびそれを使用した電子写真用トナー
の製造方法を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、篩網面全
体を有効に活用し、篩網上での材料の滞留時間を確保
し、かつ篩網上に残留した粗粉の蓄積や目詰まりの発生
を防ぐことができる超音波振動篩分機について、鋭意研
究を行った結果、本発明に到達した。即ち、本発明の構
成は下記のとおりである。請求項１に記載の発明は、網
面に振動モーターによる振動と、超音波による微振動を
与えて粉体を微粉と粗粉に分離する超音波振動篩分機に
おいて、被篩分材料を前記網面の外周寄りから供給する
材料供給手段と、前記被篩分材料が網上を回転しながら
網中心方向へ向かって流れるように振動を与える振動手
段と、前記網面の中心部上より前記網面の網目開きより
大きい粗粉を除去する排出手段と、を備えたことを特徴
とする超音波振動篩分機である。請求項２に記載の発明
は、前記振動手段が、前記網面の下面側に固着された共
鳴リングを備えており、該網面の上面側に１つ以上の開
口部を有するリング状の案内板を有することを特徴とす
る請求項１に記載の超音波振動篩分機である。請求項３
に記載の発明は、前記材料供給手段が、前記網面の外周
寄りに2つ以上の被篩分材料供給口が設けられているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波
振動篩分機である。請求項４に記載の記載の発明は、前
記排出手段が、前記網面の中心部上方に設けられた粗粉
排出口と、該粗粉排出口に接続された吸引装置とを備え
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
かに記載の超音波振動篩分機である。請求項５に記載の
発明は、トナーの製造工程における篩分工程に請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の超音波振動篩分機を用
いることを特徴とする電子写真用トナーの製造方法であ
る。請求項６に記載の発明は、前記超音波振動篩機にお
ける網目開きが、20〜150μmであることを特徴とする請
求項５に記載の電子写真用トナーの製造方法である。

【００１２】請求項１に記載の発明によれば、材料供給
手段より供給された被篩分材料は、振動手段による振動
によって網面の外周寄りから網面の中心に向かって網面
上で回転しながら移動し、この滞留時間の間に網目開き
よりも径の小さな粒子は網面を通過し、粗粉と篩分品と
篩分けされる。請求項２に記載の発明によれば、網面に
供給された被篩分材料は、網中心に向かって網面上を回
転しながら移動し、案内板に衝突し案内板の微振動で分
散し、案内板の開口部から更に網中心に向かって網面上
を回転しながら移動する。請求項３に記載の発明によれ
ば、複数の被篩分材料供給口から網面上に供給された被
篩分材料は、網面の外周側から中心側に満遍なくゆきわ
たる。請求項４に記載の発明によれば、網面の中心部に
集まった粗粉は、粗粉排出口からブロワー等による吸引
作用より連続的、または間欠的に吸引され、必要に応じ
てサイクロン等で捕集される。請求項５に記載の発明に
よれば、トナー製造工程における篩分工程でトナー、特
に外添トナー粒子の篩分工程に使用され、所定の粒径の
トナー粒子が篩分けされる。請求項６に記載の発明によ
れば、網目開きが20〜150μmを使用して超音波が伝播す
る条件で、かつ外添剤凝集物や大粒径トナーを除去した
篩分けが行われる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の超音波振動篩分機
の好ましい実施の形態を図面によって説明する。(第１
の実施の形態）図１は本発明の一実施の形態を示す概略
的構成図であり、図９に示す装置と実質的に同一の構成
部分は、同一の符号で示し、構成上の説明は省略する。
図１に示す実施の形態においては、篩網１０８が張設さ
れた環状の支持枠１１０上には円筒状の上枠１０５が着
脱自在に配置される。この上枠１０５上に配置された上
蓋１２４の上面には支持枠１１０側に近接して被篩分材
料供給口１２６が設けられており、上蓋１２４の中心部
には、篩網１０８に近接して配置された逆漏斗状の拡大
側開口部からなる粗粉排出口１２８が配置されており、
この粗粉排出口１２８は図示していない吸引装置と吸引
管を介して連結されている。

【００１４】また、べースフレーム１００に内蔵された
振動モータの概略を図２及び図３に示す。この振動モー
タ１３０の出力軸には弓状の孔１３２を有する円形状の
重り取り付け板１３４と、振動モータ１３０の出力軸に
対して任意の角度（ウエイト位相角）に固定可能なよう
に弓状の孔１３２に挿通された重り固定ボルト１３６に
よって固定される重り１３８と、この重り１３８に重り
固定ボルト１４０によって着脱自在に固定された補充重
り１４２とを備えている。

【００１５】なお、装置内の接粉面はバフ研磨もしくは
複合メッキ等によりコーティングされていることが望ま
しい。複合メッキ皮膜に含有させる微粒子としては、自
己潤滑性、低摩擦性、撥水性、撥油性、非粘着性等の諸
特性に優れた含フッ素化合物の微粒子が特に好ましい。
含フッ素化合物は、目的に応じて適宜選択することがで
きるが、例えば、フッ化黒鉛、フッ素樹脂、フッ化ピッ
チ等が好適に使用される。

【００１６】(第１の実施の形態の作用）次に図１に示
す実施の形態の作用について説明する。支持枠１１０に
近い位置に設置された被篩分材料供給口１２６より投入
された被篩分材料は、篩網１０８上に落下し、ベースフ
レーム１００に内蔵された振動モーター１３０の作動に
よる振動と、超音波振動子１１４の作動により発生した
微振動によりほぐされながら、篩網１０８に接触してい
る部分から順に篩網１０８を通過し、篩分品として篩分
品回収口１１６より回収される。篩網１０８を通過しな
い粗粉は、粗粉回収口１２８から回収される。

【００１７】この振動モータ１３０では、ウェイト位相
角θ_W が0度の場合は、篩網１０８上の材料は篩網１０
８の中心から外側へ向かって一直線に移動するが、ウェ
イト位相角θ_Wを広げるにつれて篩網１０８上の材料の
運動に回転成分を与える。図４に示すようにウェイト位
相角θ_Wが40度付近を超えると、篩網１０８上の材料
は、篩網１０８の中心へ向かって流れるようになる。

【００１８】したがって、第１の実施の形態において
は、振動モータ１３０の位相角を４０度〜９０度、好ま
しくは６５度〜８０度とすることが望ましい。被篩分材
料を篩網１０８の中心部に移動させるには、少なくとも
位相角４０度以上が必要であるが、位相角が９０度を越
えると被篩分材料が網面の外周寄り部分を通過しなくな
り、網全体を活用した篩分が困難となるため、処理能力
が低下する等の問題がある。また、超音波振動子１１４
の振動によって異なるが、例えば、超音波振動子１１４
の振動周波数を２５〜４５ｋＨｚ、好ましくは３０〜４
０ｋＨｚとすることが望ましい。振動周波数が２５ｋ
Ｈｚ未満では被篩分材料の凝集をほぐすのに充分ではな
く、また振動周波数が４５ｋＨｚを超えると網の劣化や
網面の温度上昇が生じる問題がある。

【００１９】(第２の実施の形態）図５は、本発明の第
２の実施の形態を示す概略的構成図であり、図１に示す
第１の実施の形態と異なる点は、篩網１０８上に該篩網
１０８の下面に固着された共鳴リング１１２と同一の径
からなり、一部に開口部を有する案内板１４０が固着さ
れていることである。案内板１４０の径（ｄ）は、共鳴
効果及び機械的強度等の点から共鳴リング１１２と同一
の径からなることが望ましいが、共鳴効果及び機械的強
度等を損なわない範囲で共鳴リング１１２と同心円上に
設けられ、多少の径が異なっていてもよい。また、案内
板１４０の高さ（ｈ）は被篩分材料の処理量、網の目開
き等により異なるが５〜４０ｍｍが好ましく、より好ま
しくは１０〜２５ｍｍである。また、リング状の案内板
１４０の開口部の角度(図６にθで示す）は、２０〜９
０度が好ましく、より好ましくは３０〜４５度である。
また開口部は、１つに限らず、２つ以上の開口部を設
け、それぞれの開口部の角度θを小さくし、合計の角度
が２０〜９０度の範囲となるようにしてもよい。なお、
案内板１４０は、トナー付着を防止するために、バフ研
磨もしくは複合メッキ等によりコーティングされている
ことが望ましい。

【００２０】（第２の実施の形態の作用）支持枠１１０
に近い位置に設置された被篩分材料供給口１２６より投
入された被篩分材料は、篩網１０８上に落下し、ベース
フレーム１００に内蔵された振動モーター１３０の作動
による振動と、超音波振動子１１４の作動により発生し
た微振動によりほぐされる。このときの被篩分材料の挙
動を図７に示す。図７に示すように、被篩分原料は網中
心へ向かって、回転しながら篩網１０８上を移動しつ
つ、案内板１４０に衝突し、案内板１４０の微振動の影
響で分散し、篩分網１０８を網面を通過しやすくなる。
案内板１４０の開口部へ達した被篩分材料は、網中心へ
向かって篩網１０８面上を回転しながら移動する。この
結果、篩網１０８の中心部には、網目開き以上の粗粉の
みが集まり、集まった粗粉は篩網１０８の中心部上に設
けられた粗粉排出口１２８より排出される。

【００２１】なお、第一の実施の形態及び第２の実施の
形態において、被篩分材料供給口１２６は、１つに限ら
ず、支持枠１１０近傍の篩網１０８上方に２つ以上設け
ることもができる。この場合、篩網１０８上に供給され
た被篩分材料が満遍なく篩網１０８上に広がり、網面を
有効に活用した篩分が可能となる。

【００２２】また、粗粉排出口１２８からの粗粉の排出
には、ブロア等の吸引力を利用することにより、網上の
粗粉除去を連続的に実施するだけではなく、間欠で実施
することも可能となる。粗粉除去動作および原料の供給
動作は、間欠にしたり、交互にON、ＯＦＦを繰り返した
りすることで、より高い処理能力を確保しつつ網下粒子
の収率を安定して高くすることが可能となる。

【００２３】特に、粒度の揃ったトナー等を篩分する場
合は、粗粉の排出を、定期的に短時間実施するだけで十
分である場合が多い。シリコンオイル処理された無機微
粒子を外添したトナーや、WAXを内添したトナー等は、
付着性が強くなるため、網目詰まりを発生しやすい。粗
粉の排出の補助手段として、一時的に篩網１０８の下面
に洗浄エアを網面へ向かって吹き付けても良い。

【００２４】トナーを篩分する場合は、篩網１０８の網
目開きを、20〜150μmにすることが好ましく、更に好ま
しくは20〜50μmにすることが望ましい。網目開き20μm
未満では、網の線径が小径化するため、超音波の振動が
伝播しにくくなり、十分な処理能力が得られず、本発明
の効果は十分に発揮できない。また、網目開きが150μm
を超えると、篩分前工程で発生した外添剤凝集物や、大
粒径トナーが製品内に混入し、トナー飛散や黒点が問題
となる。また、網目開き50μm以下の網を使用すること
により、50μmを超えるトナーの存在による解像度の低
下を防止できる。

【００２５】なお、超音波の振動モードは、連続で運転
する場合は熱の発生があるため、トナーのように熱によ
って溶ける粒子を篩分する場合は、連続よりも間欠の方
が望ましい。また、超音波の振動強度についても、処理
能力と温度上昇を考慮し、最適な強さに調整して使用す
ることが望ましい。

【００２６】本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法
においては、トナー粒子の篩い分けに本発明の超音波篩
分機を用いる限り、他の点については特に制限はなく、
それ自体公知のトナーの製造方法に準じて行うことがで
きる。

【００２７】本発明において製造される静電潜像現像用
トナーの原料としては公知のものが使用され、結着樹脂
としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、
エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノ
オレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香
酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェ
ニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等
のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキ
シルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケ
トン類、それら単独重合体あるいは共重合体を例示する
ことができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチ
レン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリ
ルニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、
スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等をあげることができる。さらに、ポリエ
ステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を
あげることができる。

【００２８】また、着色剤としては、カーボンブラッ
ク、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロ
ー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キ
ノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシア
ニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプ
ブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッ
ド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント
・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示する
ことができる。

【００２９】また、本発明におけるトナーの製造に際し
ては、必要に応じて帯電制御剤を添加してもよい。帯電
制御剤としては、公知のものを使用できるが、フッ素系
界面活性剤、サリチル酸金属錯体、アゾ系金属化合物の
ような含金属染料、マレイン酸を単量体成分として含む
共重合体のごとき高分子酸、四級アンモニウム塩、ニグ
ロシン等のアジン系染料、カーボンブラック、および帯
電制御樹脂等が用いられるが、特にＺｎ、Ａｌのサリチ
ル酸錯体、四級アンモニウム塩が好ましい。これらのも
のは、０．１〜１０重量％の範囲で用いられる。

【００３０】また、本発明によるトナーの製造に際して
は、耐オフセット性をより良好にする目的で、離型剤を
添加してもよい。離型剤としては、炭素数８以上のパラ
フィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えば，パラフ
ィンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリス
タリンワックス等、またはポリプロピレン、ポリエチレ
ン等があげられ、これらを単独あるいは併用することが
できる。これらの添加量は０．３〜１０重量％の範囲が
好ましい。

【００３１】本発明は、まず、上記のトナー製造原料を
溶融混練し、混練物を粉砕する。本発明において用いら
れる溶融混練機としては、ニーダー、エクストルーダー
およびバンバリーミキサー等の公知の混練機が使用され
る。更に本発明において、粉砕機としては、通常のジェ
ットミルが一般的に使用できるが、粉砕機の内部に粗粉
分級機を内蔵している粉砕機であっても、粉砕機の外部
に遠心式の粗粉分級機を配し、システムとして閉回路を
組み込んだものであっても何等差支えない。

【００３２】粉砕された粉砕物は、サイクロンによって
捕集されて、次いで分級されるが、分級工程は、分級お
よび篩分の２つの工程よりなっていてもよい。本発明に
使用される分級機は、アキュカットの様な遠心式分級機
であっても、エルボージェットのような慣性力を使った
分級機であってもかまわない。分級された分級物はサイ
クロンによって捕集され、分級製品となるが、本発明に
おいては、さらに、トナー流動性向上及び帯電性付与を
目的にシリカまたはチタニア等の無機微粒子を外添剤と
して添加混合してもよい。これら無機微粒子は粒子径５
〜１５０nmのものが好ましく、シリコンオイル等で疎水
化処理されていてもよい。

【００３３】外添混合は、例えばＶ型ブレンダーやヘン
シェルミキサー、レディゲミキサー等によって行うこと
ができる。また、この際必要に応じて種々の添加剤を添
加してもよい。これらの添加剤としては、他の公知の流
動化剤、ポリスチレン微粒子、ポリメチルメタクリレー
ト微粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子等のクリーニン
グ助剤または転写助剤等があげられる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。・結着樹脂（テレフタル酸／ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物Ｍｗ＝１８５００、Ｔｇ＝６８℃）９６重量部・フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３）4重量部上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、エクスト
ルーダーにより溶融混練し、冷却、破砕後、ジェットミ
ルにより微粉砕を行い、更に分級機で分級して平均粒径
６．５μmのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、外添剤としてシリコンオイル処理
シリカ(平均粒径16nm) ０．６重量部、酸化チタン(平
均粒径15nm) １．０重量部をヘンシェルミキサーにて
外添混合し、外添トナー粒子を得た。

【００３５】(実施例１)上記外添トナー粒子を篩分する
ために超音波振動篩(レゾナシーブTMR-70 ：株式会社
徳寿工作所製)を使用した。網直径は７００mmである。
篩分機内壁の材質はステンレスとし、表面にバフ研磨を
施した。なお、網には、３７０メッシュ(目開き４０μ
m)のステンレス網を使用した。超音波の振動周波数は、
３６ＫＨｚとし、超音波の発振モードは、１０Ｈｚのパ
ルス運転とした。図１に示す超音波篩分機で上記外添ト
ナーの篩分を行った。被篩分材料供給口１２６の口径は
直径１２０mmとし、供給口中心から網中心までの距離Ｌ
は２８０ｍｍとした。網中心には、網から１０ｍｍ上部
には口径３０ｍｍの粗粉排出口１２８を設置した。粗粉
排出口１２８より吸引された粗粉は、図示されていない
バグフィルターにより回収される。粗粉排出口入口風速
は、１２m／ｓとなるように吸引風量を調整した。な
お、粗粉排出口側の運転は、1分おきに５秒間吸引を繰
り返し実施した。振動モーターのウェイト位相角θ_Wは8
0度に設定した。被篩分材料供給口１２６の上部よりス
クリューフィーダーを用いてフィードレート１５０ｋｇ
／ｈで上記外添トナーを1時間供給した。1時間後に篩分
品回収口１１６より回収された篩分トナーの回収率は、
９９．０％であった。網上には目詰まりや粗粉の残留物
は確認されなかった。粗粉排出口１２８に接続されたバ
グフィルターでのトナーの回収量は、全体の０．４％で
あった。

【００３６】(実施例２)上記外添トナーを供給するスク
リューフィーダーのフィードレートを３００ｋｇ／ｈと
した以外は実施例１と同様の条件で運転した。1時間後
に篩分品回収口１１６より回収された篩分トナーの回収
率は、９０．１％であった。網上には目詰まりや粗粉の
残留物は確認されなかった。粗粉排出口１２８に接続さ
れたバグフィルターでのトナーの回収量は、全体の９．
５％であった。

【００３７】(実施例３)図１中の被篩分材料供給口１２
６と１８０度反対側の網中心より対象となる位置に被篩
分材料供給口１２６と同じ形状の供給口を設けた。概念
図を図８に示す。これら2個所の供給口から、２台のス
クリューフィーダーにより均等に７５ｋｇ／ｈのフィー
ドレートで上記外添トナーを供給した以外は、実施例２
の条件で運転した。1時間後に篩分品回収口１１６より
回収された篩分トナーの回収率は、９３．５％であっ
た。網上には目詰まりや粗粉の残留物は確認されなかっ
た。粗粉排出口１２８に接続されたバグフィルターでの
トナーの回収量は、全体の５．７％であった。

【００３８】(実施例４)図５に示す装置において、案内
板１４０の内径dは共鳴リング１１２の内径と同じく５
００ｍｍとし、案内板開口角度θは、３０度、案内板の
高さｈは２０ｍｍとした。被篩分材料供給口１２６の位
置その他各条件は、実施例２と同様の条件で運転した。
1時間後に篩分品回収口１１６より回収された篩分トナ
ーの回収率は、９９．４％であった。網上には目詰まり
や粗粉の残留物は確認されなかった。粗粉排出口１２８
に接続されたバグフィルターでのトナーの回収量は、全
体の０．２％であった。

【００３９】(比較例１)図９に示す、従来型の超音波振
動篩を用い、振動モーターのウェイト位相角θ_Wは３０
度に設定し、網中心上に位置する被篩分材料供給口１１
８より上記外添トナーを供給し、粗粉の排出は、振動に
よる遠心力で、粗粉排出口１２０より自然排出した以外
は、実施例１と同様の条件で運転した。1時間後に篩分
品回収口１１６より回収された篩分トナーの回収率は、
６３．３％であった。網上には目詰まりや粗粉の残留物
は確認されなかった。粗粉排出口１２０から排出された
トナーの回収量は、全体の３６．０％であった。

【００４０】(比較例２)振動モーターのウェイト位相角
θ_Wを８０度に設定した以外は比較例１と同様の条件で
運転した。運転開始後約３０分は、粗粉排出口１２０か
ら排出される粗粉はほとんどなかった。運転後約４０分
経過した後に、網上の残留トナー量が増加し、粗粉排出
口１２０から網上のトナーが排出され始めた。1時間後
に篩分品回収口１１６より回収された篩分トナーの回収
率は、８７．２％であった。網中心近傍には、多量の粗
粉が残留していた。粗粉排出口１２０から排出されたト
ナーの回収量は、全体の１２．３％であった。

【００４１】表１に本発明の実施例および比較例の篩分
テスト結果を示す。

【表１】

【００４２】以上の結果より、トナーを網外周寄りから
供給し、トナーが、網上を回転しながら網中心方向へ向
かって流れるような振動を与え、網中心上より、網目開
きより大きい粗粉を除去することで、網面全体を有効に
活用し、滞留時間を確保し、高い処理能力を確保できる
ことが明らかになった。また、共鳴リングと網との接合
面上に、1つ以上の開口部を設けた案内板を設置するこ
とにより網上トナーの流れを整流し網上での滞留時間を
確保し、さらに案内板に接触したトナーを超音波により
分散させ、網への通過効率を向上させることで、処理能
力の大幅向上が可能となることが明らかになった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の超音波振動篩分機は、上記の構
成を採用することにより、超音波振動篩機が本来持って
いる集塵ロスが無く、かつ材料にダメージを与えないと
いう効果を維持しつつ、目開きの小さな網でも風力篩分
機に近い高い処理能力を連続的に安定して確保すること
ができる。また、本発明の電子写真用トナーの製造工程
を使用することにより、高生産性、高収率を確保しつ
つ、画質に悪影響を及ぼす規定粒度以上の粒子がほとん
ど無い高品質のトナーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波振動篩分機の第１の実施の形態
を示す概略的構成図である。

【図２】図１に示す装置に用いられる振動モータの要部
説明図である。

【図３】図１に示す装置に用いられる振動モータにおけ
る位相角を示す説明図である。

【図４】本発明の超音波振動篩分機の第１の実施の形態
における被篩分材料の挙動を示す概念図である。

【図５】本発明の超音波振動篩分機の第２の実施の形態
を示す概略的構成図である。

【図６】本発明の超音波振動篩分機の第２の実施の形態
における網面上の概略図である。

【図７】本発明の超音波振動篩分機の第２の実施の形態
における被篩分材料の挙動を示す概念図である。

【図８】本発明の超音波振動篩分機の他の実施の形態に
おける被篩分材料の挙動を示す概念図である。

【図９】従来の超音波振動篩分機の概略的構成図であ
る。

【図１０】従来の超音波振動篩分機における被篩分材料
の挙動を示す概念図である。

【図１１】従来の超音波振動篩分機における被篩分材料
の他の挙動を示す概念図である。

【符号の説明】

１００・・ベースフレーム、１０２・・コイルスプリン
グ、１０４・・篩枠、１０５・・上枠、１０６・・底部、１
０８・・篩網、１１０・・支持枠、１１２・・共鳴リング、
１１４・・超音波振動子、１１６・・篩分品回収口、１２
６・・被篩分材料供給口１２８・・粗粉排出口、１３０・・
振動モータ、ｄ．共鳴リングの内径もしくは案内板の内
径（ｍｍ）、ｈ．案内板の高さ（ｍｍ）、Ｌ．網中心
から供給口中心までの距離（ｍｍ）、 θ_W．ウェイト
位相角（°） θ．案内板開口角度（°）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田邊剛神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者守屋博之神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AB04 4D021 AA02 AB02 AC01 CA07 CB11 CB12 DA01 DA03 DA13 EA09 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】網面に振動モーターによる振動と、超音
波による微振動を与えて粉体を微粉と粗粉に分離する超
音波振動篩分機において、被篩分材料を前記網面の外周
寄りから供給する材料供給手段と、前記被篩分材料が網
面上を回転しながら網中心方向へ向かって流れるように
振動を与える振動手段と、前記網面の中心部上より前記
網面の網目開きより大きい粗粉を除去する排出手段と、
を備えたことを特徴とする超音波振動篩分機。
【請求項２】前記振動手段が、前記網面の下面側に固
着された共鳴リングを備えており、該網面の上面側に１
つ以上の開口部を有するリング状の案内板を有すること
を特徴とする請求項１に記載の超音波振動篩分機。
【請求項３】前記材料供給手段が、前記網面の外周寄
りに2つ以上の被篩分材料供給口が設けられていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波振
動篩分機。
【請求項４】前記排出手段が、前記網面の中心部上方
に設けられた粗粉排出口と、該粗粉排出口に接続された
吸引装置とを備えていることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の超音波振動篩分機。
【請求項５】トナーの製造工程における篩分工程に請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波振動篩分
機を用いることを特徴とする電子写真用トナーの製造方
法。
【請求項６】前記超音波振動篩分機における網目開き
が、20〜150μmであることを特徴とする請求項５に記載
の電子写真用トナーの製造方法。