JP2001232296A - 分級装置及びトナー製造方法 - Google Patents
分級装置及びトナー製造方法Info
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
- B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
- B07B7/086—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
- B04C5/18—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations with auxiliary fluid assisting discharge
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- B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
- B04C5/181—Bulkheads or central bodies in the discharge opening
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、分級装置の分散室内での分散性の
向上を容易な設備変更で可能とし、分級装置の分級室内
での分級精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の
粒子を高効率で分離することができる分級装置、及び当
該分級装置で所望の粒径のトナーを製造できるトナー製
造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の分級装置は、分散室（３）の上
部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料
は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用
を受けて超微紛を排出し、更に分級室へと導かれて遠心
分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する。そし
て、分級室に設けられた滞留防止手段（１１）は、分散
室内の旋回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の滞留
を防止する。
向上を容易な設備変更で可能とし、分級装置の分級室内
での分級精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の
粒子を高効率で分離することができる分級装置、及び当
該分級装置で所望の粒径のトナーを製造できるトナー製
造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の分級装置は、分散室（３）の上
部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料
は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用
を受けて超微紛を排出し、更に分級室へと導かれて遠心
分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する。そし
て、分級室に設けられた滞留防止手段（１１）は、分散
室内の旋回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の滞留
を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分級装置及びトナー
製造方法に関し、特に電子写真、静電記録、静電印刷な
どにおける静電荷像を現像するための乾式トナーの製造
装置における、所望の粒径を得るために粒子の篩い分け
を行う分級装置に関する。
製造方法に関し、特に電子写真、静電記録、静電印刷な
どにおける静電荷像を現像するための乾式トナーの製造
装置における、所望の粒径を得るために粒子の篩い分け
を行う分級装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ミクロンオーダーの固体物質を粗
粉と微粉に分離させるための分級装置は、円筒形状の分
散室と分級室によって構成されている。分散室と分級室
との間には円錐状部材が設けられ、分散室の上部外側表
面一端の口から固体物質を供給し、当該分散室内部に形
成された旋回流によって分散作用を受け、さらに当該分
級室へと導かれ遠心分離によって、微粉排出口又は粗粉
排出口へと排出され、固体物質が粗粉と微粉に分離され
る。
粉と微粉に分離させるための分級装置は、円筒形状の分
散室と分級室によって構成されている。分散室と分級室
との間には円錐状部材が設けられ、分散室の上部外側表
面一端の口から固体物質を供給し、当該分散室内部に形
成された旋回流によって分散作用を受け、さらに当該分
級室へと導かれ遠心分離によって、微粉排出口又は粗粉
排出口へと排出され、固体物質が粗粉と微粉に分離され
る。
【０００３】図６は従来の分級装置の構成を示す断面図
である。同図に示す従来の分級装置は、１次搬送空気で
ある流入エアーと固体物質が供給される供給管１と、エ
アーと共に超微粉が排出される排気管２と、分散室３
と、当該分散室３に送り込まれる２次搬送空気であるエ
アー流入口４と、エアーと共に微粉が排出される微粉排
出口５と、エアーと共に粗粉を排出する粗粉排出口６
と、分散室３の下部に設けられ、分散室３内の旋回流場
を増長させる円錐状部材７と、その下部に設けられた分
級板８と、分散室３とを円錐状部材７で、そして分級板
８で区画される分級室９とを含んで構成されている。な
お、分級装置本体全体は略円筒状の筐体からなる。
である。同図に示す従来の分級装置は、１次搬送空気で
ある流入エアーと固体物質が供給される供給管１と、エ
アーと共に超微粉が排出される排気管２と、分散室３
と、当該分散室３に送り込まれる２次搬送空気であるエ
アー流入口４と、エアーと共に微粉が排出される微粉排
出口５と、エアーと共に粗粉を排出する粗粉排出口６
と、分散室３の下部に設けられ、分散室３内の旋回流場
を増長させる円錐状部材７と、その下部に設けられた分
級板８と、分散室３とを円錐状部材７で、そして分級板
８で区画される分級室９とを含んで構成されている。な
お、分級装置本体全体は略円筒状の筐体からなる。
【０００４】次に、図６に示す従来の分級装置の動作に
ついて説明する。先ず、供給管１及びエアー流入口４か
らエアーが供給され、同時に排気管２、微粉排出口５及
び粗粉排出口６からエアーが排出されることにより、分
散室３及び分級室９の各内部には旋回流場が形成され
る。そこに、供給管１より固体物質がエアーと共に供給
され、分散室３の内部に導かれ、エアーの旋回流場によ
る遠心分離作用を受けながら、固体物質は回転しながら
落下していく。この時、固体物質の中でも非常に小さい
粒径の超微粉は図７に示す分散室３の中心方向に導か
れ、吸引ファン等による吸引器（図示せず）と連通する
排気管２より排出されることとなる。分散室３内で回転
しながら落下した固体物質は環状の間隙Ａを通過して分
級室９に導かれ、ここでも遠心分離作用を受けることに
より、固体物質の中でも大きい粗粉は遠心力によって分
級室９の中心から遠ざかり、分級板８と分級室９の各内
壁面との環状の間隙Ｂを通過して吸引ファン等による吸
引器（図示せず）と連通する粗粉排出口６より排出され
る。一方、微粉は向心力によって分級室９の中心へと導
かれ、吸引ファン等による吸引器（図示せず）と連通す
る微粉排出口５より排出される。
ついて説明する。先ず、供給管１及びエアー流入口４か
らエアーが供給され、同時に排気管２、微粉排出口５及
び粗粉排出口６からエアーが排出されることにより、分
散室３及び分級室９の各内部には旋回流場が形成され
る。そこに、供給管１より固体物質がエアーと共に供給
され、分散室３の内部に導かれ、エアーの旋回流場によ
る遠心分離作用を受けながら、固体物質は回転しながら
落下していく。この時、固体物質の中でも非常に小さい
粒径の超微粉は図７に示す分散室３の中心方向に導か
れ、吸引ファン等による吸引器（図示せず）と連通する
排気管２より排出されることとなる。分散室３内で回転
しながら落下した固体物質は環状の間隙Ａを通過して分
級室９に導かれ、ここでも遠心分離作用を受けることに
より、固体物質の中でも大きい粗粉は遠心力によって分
級室９の中心から遠ざかり、分級板８と分級室９の各内
壁面との環状の間隙Ｂを通過して吸引ファン等による吸
引器（図示せず）と連通する粗粉排出口６より排出され
る。一方、微粉は向心力によって分級室９の中心へと導
かれ、吸引ファン等による吸引器（図示せず）と連通す
る微粉排出口５より排出される。
【０００５】このような構成の従来の分級装置における
分級室に流入される固体物質中に凝集物が混入すること
を防ぐ方法として、例えば特開平１０−４３６９２号公
報（以下従来例と称す）では分級装置における分級室上
部に旋回流を形成するロータを設け、分散室内での固体
粒子の凝集を防止することで製品回収率を向上させてい
る。
分級室に流入される固体物質中に凝集物が混入すること
を防ぐ方法として、例えば特開平１０−４３６９２号公
報（以下従来例と称す）では分級装置における分級室上
部に旋回流を形成するロータを設け、分散室内での固体
粒子の凝集を防止することで製品回収率を向上させてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の分級装置によれば、分散室内での固体物質の粒子の
凝集を防止できるものの、従来例の分級装置のように旋
回流を形成するロータを設置することは比較的容易では
ない。更に、従来の分級装置の課題は大きく２つに分け
られる。その一つの課題は分散室に供給された固体物質
の分散性の向上である。なぜなら、供給された固体物質
の一つ一つは速やかに分散室を通過し、分級室へと導か
れ分離作用を受けるのが理想的であるが、分散室内で旋
回しながら下降し分級室上部においても旋回し続けて滞
留し、固体物質の粒子が相互に関わりあって凝集物とな
る場合があり、分級精度の低下を招いているからであ
る。もう一つの課題は分級室内での分級精度の向上であ
る。固体粒子は分散室から分級室へと導かれる、理想と
する分級とは、所望の粒径以上の固体物質が全て粗粉回
収側へ、所望の粒径以下の固体物質は微粉回収側に回収
されることである。しかし、実際の分級装置において
は、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、また所
望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収されてしま
うことがある。このような分級誤差があるのが現状であ
る。よって、分級誤差の少ない、シャープな分布が得ら
れる分級装置が求められている。
来の分級装置によれば、分散室内での固体物質の粒子の
凝集を防止できるものの、従来例の分級装置のように旋
回流を形成するロータを設置することは比較的容易では
ない。更に、従来の分級装置の課題は大きく２つに分け
られる。その一つの課題は分散室に供給された固体物質
の分散性の向上である。なぜなら、供給された固体物質
の一つ一つは速やかに分散室を通過し、分級室へと導か
れ分離作用を受けるのが理想的であるが、分散室内で旋
回しながら下降し分級室上部においても旋回し続けて滞
留し、固体物質の粒子が相互に関わりあって凝集物とな
る場合があり、分級精度の低下を招いているからであ
る。もう一つの課題は分級室内での分級精度の向上であ
る。固体粒子は分散室から分級室へと導かれる、理想と
する分級とは、所望の粒径以上の固体物質が全て粗粉回
収側へ、所望の粒径以下の固体物質は微粉回収側に回収
されることである。しかし、実際の分級装置において
は、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、また所
望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収されてしま
うことがある。このような分級誤差があるのが現状であ
る。よって、分級誤差の少ない、シャープな分布が得ら
れる分級装置が求められている。
【０００７】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、分級装置の分散室内での分散性の向上を容
易な設備変更で可能とし、分級装置の分級室内での分級
精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の粒子を高
効率で分離することができる分級装置、及び当該分級装
置で所望の粒径のトナーを製造できるトナー製造方法を
提供することを目的とする。
ものであり、分級装置の分散室内での分散性の向上を容
易な設備変更で可能とし、分級装置の分級室内での分級
精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の粒子を高
効率で分離することができる分級装置、及び当該分級装
置で所望の粒径のトナーを製造できるトナー製造方法を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、搬送空気と共に供給される粉体材料に旋回流を与
えて粉体材料を分散する分散室と、該分散室の下方に連
続して設けられて分散室から流入する粉体材料を微紛と
粗紛とに遠心分級する分級室と、分散室と分級室とを区
画し、分散室内の旋回流場を増長させる円錐状部材と、
分級室を区画し、粉体材料を微紛と粗紛に分級する分級
板とを有し、分散室の上部に設けられた粉体材料供給口
から供給された粉体材料は分散室内部に形成された旋回
流によって旋回分散作用を受けて超微紛を排出し、更に
分級室へと導かれて遠心分離によって粉体材料を粗粉と
微粉に分級する、本発明に係る分級装置は、分散室内の
旋回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の滞留を防止
する滞留防止手段を設けたことに特徴がある。また、滞
留防止手段は、分散室内での粉体材料の旋回半径を分級
室から分散室の粉体材料供給口に向かって小さくする手
段である。更に、滞留防止手段は分散室の粉体材料供給
口から分散室に向かって分散室の壁面断面形状を斜面に
して形成されることにより構成する。また、分散室の粉
体材料供給口から分散室に向かって分散室の壁面断面形
状を湾曲にして形成されることにより構成する。よっ
て、分散室での粉体材料の分散性及び分級室での分級精
度を向上することができる。
めに、搬送空気と共に供給される粉体材料に旋回流を与
えて粉体材料を分散する分散室と、該分散室の下方に連
続して設けられて分散室から流入する粉体材料を微紛と
粗紛とに遠心分級する分級室と、分散室と分級室とを区
画し、分散室内の旋回流場を増長させる円錐状部材と、
分級室を区画し、粉体材料を微紛と粗紛に分級する分級
板とを有し、分散室の上部に設けられた粉体材料供給口
から供給された粉体材料は分散室内部に形成された旋回
流によって旋回分散作用を受けて超微紛を排出し、更に
分級室へと導かれて遠心分離によって粉体材料を粗粉と
微粉に分級する、本発明に係る分級装置は、分散室内の
旋回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の滞留を防止
する滞留防止手段を設けたことに特徴がある。また、滞
留防止手段は、分散室内での粉体材料の旋回半径を分級
室から分散室の粉体材料供給口に向かって小さくする手
段である。更に、滞留防止手段は分散室の粉体材料供給
口から分散室に向かって分散室の壁面断面形状を斜面に
して形成されることにより構成する。また、分散室の粉
体材料供給口から分散室に向かって分散室の壁面断面形
状を湾曲にして形成されることにより構成する。よっ
て、分散室での粉体材料の分散性及び分級室での分級精
度を向上することができる。
【０００９】更に、滞留防止手段の傾斜角度を３０°以
上７０°以下とすることにより、滞留防止の効果が向上
する。
上７０°以下とすることにより、滞留防止の効果が向上
する。
【００１０】また、滞留防止手段は着脱可能であること
により、斜面角度の変更等の条件変更に対して容易に対
応でき、切り替え時間の短縮化も図れる。
により、斜面角度の変更等の条件変更に対して容易に対
応でき、切り替え時間の短縮化も図れる。
【００１１】そして、粉体材料供給口を複数設けたこと
により、粉体材料が一定供給量に対して分散して供給で
き、粉体材料の粒子同士が関わらなくなって結果粉体材
料の分散性及び分級室での分級精度を向上することがで
きる。
により、粉体材料が一定供給量に対して分散して供給で
き、粉体材料の粒子同士が関わらなくなって結果粉体材
料の分散性及び分級室での分級精度を向上することがで
きる。
【００１２】また、円錐状部材の下部に、所定の厚みと
所定の直径を持つリング状部材を設けることにより、円
錐状部材の下部における流れを変化させて、円錐状部材
の中心への流れが他の場所より速くなり粉体材料が分級
室の中心に導かれ易くなり分級性が悪化することを低減
する。
所定の直径を持つリング状部材を設けることにより、円
錐状部材の下部における流れを変化させて、円錐状部材
の中心への流れが他の場所より速くなり粉体材料が分級
室の中心に導かれ易くなり分級性が悪化することを低減
する。
【００１３】更に、リング状部材を複数設けることによ
り、分級性が悪化することをより一層低減する。
り、分級性が悪化することをより一層低減する。
【００１４】更に、リング状部材の厚みや直径を分級条
件に応じて可変することにより、分級条件に柔軟に対応
でき、所望の粉体材料の回収率を向上できる。
件に応じて可変することにより、分級条件に柔軟に対応
でき、所望の粉体材料の回収率を向上できる。
【００１５】また、リング状部材は着脱可能であること
により、リング状部材の高さ及び厚みの調整、分級性の
変更等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時
間の短縮化も図れる。
により、リング状部材の高さ及び厚みの調整、分級性の
変更等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時
間の短縮化も図れる。
【００１６】更に、別の発明として、電子写真方式の画
像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーを製造す
るトナー製造方法によれば、固体物質を粉砕した後の粉
体材料を上記分級装置で分級して所望の粒径のトナーを
製造する。よって、分級誤差の少ない、シャープな粒度
分布のトナーを製造することができる。
像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーを製造す
るトナー製造方法によれば、固体物質を粉砕した後の粉
体材料を上記分級装置で分級して所望の粒径のトナーを
製造する。よって、分級誤差の少ない、シャープな粒度
分布のトナーを製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の分級装置は、分散室の上
部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料
は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用
を受けて超微紛を排出し、更に分級室へと導かれて遠心
分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する。そし
て、分級室に設けられた滞留防止手段は、分散室内の旋
回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の滞留を防止す
る。
部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料
は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用
を受けて超微紛を排出し、更に分級室へと導かれて遠心
分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する。そし
て、分級室に設けられた滞留防止手段は、分散室内の旋
回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の滞留を防止す
る。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る分級装置の構
成を示す断面図である。同図において、図６と同じ参照
符号は同じ構成要素を示す。異なる要素として、本実施
例の分級装置は、少なくとも、分散室の下部の断面積よ
り分散室の上部斜面外側壁面に設けられた固体物質供給
口である供給管１付近の断面積を小さくして、固体物質
の凝集を防止する滞留防止手段１１を有している。図１
に示すように、この滞留防止手段１１は分散室３の上部
の内壁面と垂直面との間の角の面取りを行い、分散室下
部の壁面と成す分散室上部斜面角度αとなるように構成
されている。すなわち、分散室３の上部に設けられた滞
留防止手段１１は、分散室内での固体物質である粉体材
料の旋回半径を分級室から分散室の固体供給口である供
給管に向かって小さくするように、分散室３の上部壁面
断面形状が斜面で形成されている。このように設定され
るのは、図１に示したように、分散室３に供給された固
体物質は分散室３を旋回しながら下降して分級室９へと
導かれるが、分散室３の上部において滞留防止手段１１
により固体物質が凝集することを防止する。つまり、こ
の滞留防止手段１１が設けられたことにより、分散室３
の上部斜面外側壁面に設けられた固体物質供給口である
供給管１付近の分級室３の断面積が狭くなり、固体粒子
の滞留が発生しにくくなる。なお、本実施例における滞
留防止手段１１は分散室の断面形状が直線状の斜面とし
たが、これに限定する必要はなく、湾曲状でもよいこと
は言うまでもなく、この場合の分散室上部斜面角度αは
湾曲面での接線に対する傾斜角度となる。
成を示す断面図である。同図において、図６と同じ参照
符号は同じ構成要素を示す。異なる要素として、本実施
例の分級装置は、少なくとも、分散室の下部の断面積よ
り分散室の上部斜面外側壁面に設けられた固体物質供給
口である供給管１付近の断面積を小さくして、固体物質
の凝集を防止する滞留防止手段１１を有している。図１
に示すように、この滞留防止手段１１は分散室３の上部
の内壁面と垂直面との間の角の面取りを行い、分散室下
部の壁面と成す分散室上部斜面角度αとなるように構成
されている。すなわち、分散室３の上部に設けられた滞
留防止手段１１は、分散室内での固体物質である粉体材
料の旋回半径を分級室から分散室の固体供給口である供
給管に向かって小さくするように、分散室３の上部壁面
断面形状が斜面で形成されている。このように設定され
るのは、図１に示したように、分散室３に供給された固
体物質は分散室３を旋回しながら下降して分級室９へと
導かれるが、分散室３の上部において滞留防止手段１１
により固体物質が凝集することを防止する。つまり、こ
の滞留防止手段１１が設けられたことにより、分散室３
の上部斜面外側壁面に設けられた固体物質供給口である
供給管１付近の分級室３の断面積が狭くなり、固体粒子
の滞留が発生しにくくなる。なお、本実施例における滞
留防止手段１１は分散室の断面形状が直線状の斜面とし
たが、これに限定する必要はなく、湾曲状でもよいこと
は言うまでもなく、この場合の分散室上部斜面角度αは
湾曲面での接線に対する傾斜角度となる。
【００１９】また、分散室３の上部斜面外側壁面に固体
物質供給口である供給管１を複数設けることにより、固
体物質が一定供給量に対して分散されて供給されるた
め、粒子が相互に関わりにくくなる。
物質供給口である供給管１を複数設けることにより、固
体物質が一定供給量に対して分散されて供給されるた
め、粒子が相互に関わりにくくなる。
【００２０】更に、滞留防止手段１１の分散室上部斜面
角度αは３０°以上であるように設定する。これは、滞
留防止手段１１の分散室上部斜面角度αが小さすぎる
と、分散室の径と固体物質供給口の厚さの関係から、分
散室上部を斜面形状にした効果がなくなってしまうため
である。よって、滞留防止手段１１の分散室上部斜面角
度αは３０°以上に設定するのが好ましい。なお、特に
分散室上部斜面角度αは４０°〜７０°が好ましい。
角度αは３０°以上であるように設定する。これは、滞
留防止手段１１の分散室上部斜面角度αが小さすぎる
と、分散室の径と固体物質供給口の厚さの関係から、分
散室上部を斜面形状にした効果がなくなってしまうため
である。よって、滞留防止手段１１の分散室上部斜面角
度αは３０°以上に設定するのが好ましい。なお、特に
分散室上部斜面角度αは４０°〜７０°が好ましい。
【００２１】また、図７に示す従来の分級装置の分級室
内部には分布を持った流れが形成されており、特に円錐
状部材下部壁面付近は他の場所に比べて速度が速くなっ
ているため、分級室内に導かれた固体物質は分級装置中
心部へと導かれやすくなる。そこで、図２に示すよう
に、分級室９の上部に設けられた円錐状部材７の下部に
リング状部材１２を設けることにより、粗粉回収側へと
回収されるべき固体物質が微粉回収側へと導かれ分級精
度を低下させ、壁面に沿う流れを変化させて、粗粉回収
側に導かれるべき粒径を持つ固体物質が微粉回収側に導
かれる作用を防ぐのである。なお、このリング状部材１
２は、特にその形状を問わないが、特に真円形状のもの
が好ましい。
内部には分布を持った流れが形成されており、特に円錐
状部材下部壁面付近は他の場所に比べて速度が速くなっ
ているため、分級室内に導かれた固体物質は分級装置中
心部へと導かれやすくなる。そこで、図２に示すよう
に、分級室９の上部に設けられた円錐状部材７の下部に
リング状部材１２を設けることにより、粗粉回収側へと
回収されるべき固体物質が微粉回収側へと導かれ分級精
度を低下させ、壁面に沿う流れを変化させて、粗粉回収
側に導かれるべき粒径を持つ固体物質が微粉回収側に導
かれる作用を防ぐのである。なお、このリング状部材１
２は、特にその形状を問わないが、特に真円形状のもの
が好ましい。
【００２２】更に、図３に示すように、分級室９の上部
に設けられた円錐状部材７の下部にリング状部材１２を
複数設けることにより、壁面に沿う流れが更に変化し、
粗粉回収側に導かれるべき粒径を持つ固体物質が微粉回
収側に導かれる作用をより一層防ぐことができる。
に設けられた円錐状部材７の下部にリング状部材１２を
複数設けることにより、壁面に沿う流れが更に変化し、
粗粉回収側に導かれるべき粒径を持つ固体物質が微粉回
収側に導かれる作用をより一層防ぐことができる。
【００２３】また、図４に示すように、リング状部材１
２の高さｈを分級室９の高さＨ（図１参照）の１／２以
下とした。このように設定されるのは、リング状部材１
２の高さが高すぎると、分級室内部の流れが大きく変化
し、固体物質の回収率が低下する等の問題が発生するた
め、分級室９内の流れを大きく変化させないためであ
る。なお、リング状部材１２の高さｈは分級条件に応じ
て可変できるものである。
２の高さｈを分級室９の高さＨ（図１参照）の１／２以
下とした。このように設定されるのは、リング状部材１
２の高さが高すぎると、分級室内部の流れが大きく変化
し、固体物質の回収率が低下する等の問題が発生するた
め、分級室９内の流れを大きく変化させないためであ
る。なお、リング状部材１２の高さｈは分級条件に応じ
て可変できるものである。
【００２４】更に、図４に示すように、リング状部材１
２の厚みｄを円錐状部材７の下部半径ａ（図２参照）の
３０％以下とした。このように設定されるのは、リング
状部材１２の厚みが厚すぎると、高さの条件と同様に、
分級室内部の流れが大きく変化し、固体物質の回収率が
低下する等の問題が発生するためである。なお、リング
状部材１２の厚みｄは分級条件に応じて可変できるもの
である。
２の厚みｄを円錐状部材７の下部半径ａ（図２参照）の
３０％以下とした。このように設定されるのは、リング
状部材１２の厚みが厚すぎると、高さの条件と同様に、
分級室内部の流れが大きく変化し、固体物質の回収率が
低下する等の問題が発生するためである。なお、リング
状部材１２の厚みｄは分級条件に応じて可変できるもの
である。
【００２５】また、図２に示すようにリング状部材１２
の直径ｂが、円錐状部材７の下部凸部の直径ｃ以上とし
た。このように設定されるのは、円錐状部材７の下部凸
部の直径ｃ以下に設定しても、壁面に沿う流れは大きく
変化せず、その結果、固体物質の動きもほとんど変わら
ないため、粗粉回収側に導かれるべき粒径を持つ固体物
質が、微粉回収側に導かれる作用を防ぐような効果が得
られないからである。
の直径ｂが、円錐状部材７の下部凸部の直径ｃ以上とし
た。このように設定されるのは、円錐状部材７の下部凸
部の直径ｃ以下に設定しても、壁面に沿う流れは大きく
変化せず、その結果、固体物質の動きもほとんど変わら
ないため、粗粉回収側に導かれるべき粒径を持つ固体物
質が、微粉回収側に導かれる作用を防ぐような効果が得
られないからである。
【００２６】そして、図４中矢印Ｃで示す、リング状部
材１２の上部外側及び／又は内側を曲面形状部とした。
このように設定されるのは、円錐状部材７の下部にリン
グ状部材１２を設けた取り付け部分に流れが淀みやすく
なり、連続運転をする場合固体物質が堆積しやすくな
り、回収率が低下し、清掃性が悪くなる等の不具合を防
止するためである。
材１２の上部外側及び／又は内側を曲面形状部とした。
このように設定されるのは、円錐状部材７の下部にリン
グ状部材１２を設けた取り付け部分に流れが淀みやすく
なり、連続運転をする場合固体物質が堆積しやすくな
り、回収率が低下し、清掃性が悪くなる等の不具合を防
止するためである。
【００２７】また、図１の滞留防止手段１１を脱着可能
としたことによって、滞留防止手段を分散室に設けるこ
とが容易となり、滞留防止手段の外側面斜面角度変更等
の条件変更に容易に対応でき、切り替え作業の短縮化も
図れる。
としたことによって、滞留防止手段を分散室に設けるこ
とが容易となり、滞留防止手段の外側面斜面角度変更等
の条件変更に容易に対応でき、切り替え作業の短縮化も
図れる。
【００２８】更に、図２〜図４に示すリング状部材１２
を脱着可能とするために、図５に示すリング状部材１２
を脱着機構１３、例えばネジ止めなどで設けることによ
って、リング状部材１２を分級室９の上部に設けられた
円錐状部材７の下部に設けることが容易となり、リング
の高さ調整も容易となる。また、リング状部材を脱着可
能としたことによって、リング状部材の切り替え作業の
短縮化も図れる。
を脱着可能とするために、図５に示すリング状部材１２
を脱着機構１３、例えばネジ止めなどで設けることによ
って、リング状部材１２を分級室９の上部に設けられた
円錐状部材７の下部に設けることが容易となり、リング
の高さ調整も容易となる。また、リング状部材を脱着可
能としたことによって、リング状部材の切り替え作業の
短縮化も図れる。
【００２９】次に、本実施例による具体例、つまりスチ
レンーアクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラ
ック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これをハ
ンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルにて、微粉砕
された固体物質を、図１に示す分級装置によって分級を
行った例を以下に示す。
レンーアクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラ
ック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これをハ
ンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルにて、微粉砕
された固体物質を、図１に示す分級装置によって分級を
行った例を以下に示す。
【００３０】（具体例１）図１に示すように、分散室３
の上部に滞留防止手段１１を設置し、分散室上部斜面角
度α＝４５°、分散室上部斜面外側壁面に固体物質の供
給管１に連通する供給口を設けた分級装置において、上
記組成の固体物質を供給し、排気ブロワー圧１６２０ｍ
ｍＡｑに設定し、体積平均粒径７．８μm（コールター
カウンタによる測定）になるように分級を実施したとこ
ろ、フィード量１０．５ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒
径７．６６μm、４μm以下の微粉含有率（重量％）６．
６７、１２．７μm以上の粗粉含有率（重量％）２．３
１％であり、下記に示す比較例に対しシャープな粒度分
布が得られた。
の上部に滞留防止手段１１を設置し、分散室上部斜面角
度α＝４５°、分散室上部斜面外側壁面に固体物質の供
給管１に連通する供給口を設けた分級装置において、上
記組成の固体物質を供給し、排気ブロワー圧１６２０ｍ
ｍＡｑに設定し、体積平均粒径７．８μm（コールター
カウンタによる測定）になるように分級を実施したとこ
ろ、フィード量１０．５ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒
径７．６６μm、４μm以下の微粉含有率（重量％）６．
６７、１２．７μm以上の粗粉含有率（重量％）２．３
１％であり、下記に示す比較例に対しシャープな粒度分
布が得られた。
【００３１】（具体例２）分散室３の上部に滞留防止手
段１１を２つ設置し、他は具体例１と同条件で処理し
た。その結果、フィード量１０．５ｋｇ／ｈに対して、
体積平均粒径７．７０μm、４μm以下の微粉含有率（重
量％）７．５９、１２．７μm以上の粗粉含有率（重量
％）４．２１％であり、比較例に対しシャープな粒度分
布が得られた。
段１１を２つ設置し、他は具体例１と同条件で処理し
た。その結果、フィード量１０．５ｋｇ／ｈに対して、
体積平均粒径７．７０μm、４μm以下の微粉含有率（重
量％）７．５９、１２．７μm以上の粗粉含有率（重量
％）４．２１％であり、比較例に対しシャープな粒度分
布が得られた。
【００３２】（具体例３）分級室３の上部に設けられた
円錐状部材７の下部にリング状部材１２を設けた分級装
置において、上記組成の固体物質を供給し、排気ブロワ
ー圧１６２０ｍｍＡｑ、リング状部材１２の高さｈを分
級室９の高さＨの約１／２０、リング状部材１２の厚さ
ｄを１．５ｍｍ、直径ｂを１７０ｍｍに設定し、体積平
均粒径７．８μm（コールターカウンタによる測定）に
なるように分級を実施したところ、フィード量１０．５
ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒径７．６６μm、４μm以
下の微粉含有率（重量％）６．６７、１２．７μm以上
の粗粉含有率（重量％）２．３１％であり、比較例に対
しシャープな粒度分布が得られた。
円錐状部材７の下部にリング状部材１２を設けた分級装
置において、上記組成の固体物質を供給し、排気ブロワ
ー圧１６２０ｍｍＡｑ、リング状部材１２の高さｈを分
級室９の高さＨの約１／２０、リング状部材１２の厚さ
ｄを１．５ｍｍ、直径ｂを１７０ｍｍに設定し、体積平
均粒径７．８μm（コールターカウンタによる測定）に
なるように分級を実施したところ、フィード量１０．５
ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒径７．６６μm、４μm以
下の微粉含有率（重量％）６．６７、１２．７μm以上
の粗粉含有率（重量％）２．３１％であり、比較例に対
しシャープな粒度分布が得られた。
【００３３】（具体例４）具体例１と同じ組成の固体物
質を供給して、リング状部材１２の直径ｂが１７０ｍｍ
と１５０ｍｍの２つを設け、他は具体例１と同条件で処
理した。その結果、フィード量１０．５ｋｇ／ｈに対し
て、体積平均粒径７．７０μm、４μm以下の微粉含有率
（重量％）７．５９、１２．７μm以上の粗粉含有率
（重量％）４．２１％であり、比較例に対しシャープな
粒度分布が得られた。
質を供給して、リング状部材１２の直径ｂが１７０ｍｍ
と１５０ｍｍの２つを設け、他は具体例１と同条件で処
理した。その結果、フィード量１０．５ｋｇ／ｈに対し
て、体積平均粒径７．７０μm、４μm以下の微粉含有率
（重量％）７．５９、１２．７μm以上の粗粉含有率
（重量％）４．２１％であり、比較例に対しシャープな
粒度分布が得られた。
【００３４】（具体例５）具体例１と同じ組成の固体物
質を供給して、リング状部材１２の上部外側を曲面形状
とし、他は具体例１と同条件で処理した。その結果、円
錐状部材下部取り付け部分の固体物質の堆積が減少し、
清掃性も改善された。
質を供給して、リング状部材１２の上部外側を曲面形状
とし、他は具体例１と同条件で処理した。その結果、円
錐状部材下部取り付け部分の固体物質の堆積が減少し、
清掃性も改善された。
【００３５】（具体例６）具体例１と同じ組成の固体物
質を供給して、リング状部材１２の上部内側を曲面形状
とし、他は具体例１と同条件で処理した。その結果、円
錐状部材下部取り付け部分の固体物質の堆積が減少し、
清掃性も改善された。
質を供給して、リング状部材１２の上部内側を曲面形状
とし、他は具体例１と同条件で処理した。その結果、円
錐状部材下部取り付け部分の固体物質の堆積が減少し、
清掃性も改善された。
【００３６】（具体例７）具体例１と同じ組成の固体物
質を供給して、滞留防止手段１１を脱着可能とし、他は
具体例１と同条件で処理した後、清掃切替を実施した。
その結果、清掃切替時間について、具体例１に比べ約１
０％の短縮が可能となった。
質を供給して、滞留防止手段１１を脱着可能とし、他は
具体例１と同条件で処理した後、清掃切替を実施した。
その結果、清掃切替時間について、具体例１に比べ約１
０％の短縮が可能となった。
【００３７】（具体例８）具体例１と同じ組成の固体物
質を供給して、リング状部材１２を脱着可能とし、他は
具体例１と同条件で処理した後、清掃切替を実施した。
その結果、清掃切替時間について、具体例１に比べ約１
５％の短縮が可能となった。
質を供給して、リング状部材１２を脱着可能とし、他は
具体例１と同条件で処理した後、清掃切替を実施した。
その結果、清掃切替時間について、具体例１に比べ約１
５％の短縮が可能となった。
【００３８】（比較例）上記組成の固体物質を供給し
て、図６に示す従来の分級装置を用い、排気ブロワー圧
１６２０ｍｍＡｑの条件で、体積平均粒径７．８μm
（コールターカウンタによる測定）になるように分級を
実施した処理した。その結果、フィード量１０．５ｋｇ
／ｈに対して、体積平均粒径７．８８μm、４μm以下の
微粉含有率（重量％）１０．７１、１２．７μm以上の
粗粉含有率（重量％）４．３０％であった。
て、図６に示す従来の分級装置を用い、排気ブロワー圧
１６２０ｍｍＡｑの条件で、体積平均粒径７．８μm
（コールターカウンタによる測定）になるように分級を
実施した処理した。その結果、フィード量１０．５ｋｇ
／ｈに対して、体積平均粒径７．８８μm、４μm以下の
微粉含有率（重量％）１０．７１、１２．７μm以上の
粗粉含有率（重量％）４．３０％であった。
【００３９】また、固体物質を粉砕した後の粉体材料を
上記実施例の分級装置で分級して所望の粒径のトナーを
製造するトナー製造方法によれば、分級誤差の少ない、
シャープな粒度分布のトナーを製造することができる。
上記実施例の分級装置で分級して所望の粒径のトナーを
製造するトナー製造方法によれば、分級誤差の少ない、
シャープな粒度分布のトナーを製造することができる。
【００４０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、搬送空気と共に供
給される粉体材料に旋回流を与えて粉体材料を分散する
分散室と、該分散室の下方に連続して設けられて分散室
から流入する粉体材料を微紛と粗紛とに遠心分級する分
級室と、分散室と分級室とを区画し、分散室内の旋回流
場を増長させる円錐状部材と、分級室を区画し、粉体材
料を微紛と粗紛に分級する分級板とを有し、分散室の上
部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料
は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用
を受けて超微紛を排出し、更に分級室へと導かれて遠心
分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する、本発明
に係る分級装置は、分散室内の旋回流量を増加させ、粉
体材料の固体粒子の滞留を防止する滞留防止手段を設け
たことに特徴がある。また、滞留防止手段は、分散室内
での粉体材料の旋回半径を分級室から分散室の粉体材料
供給口に向かって小さくする手段である。更に、滞留防
止手段は分散室の粉体材料供給口から分散室に向かって
分散室の壁面断面形状を斜面にして形成されることによ
り構成する。また、分散室の粉体材料供給口から分散室
に向かって分散室の壁面断面形状を湾曲にして形成され
ることにより構成する。よって、分散室での粉体材料の
分散性及び分級室での分級精度を向上することができ
る。
給される粉体材料に旋回流を与えて粉体材料を分散する
分散室と、該分散室の下方に連続して設けられて分散室
から流入する粉体材料を微紛と粗紛とに遠心分級する分
級室と、分散室と分級室とを区画し、分散室内の旋回流
場を増長させる円錐状部材と、分級室を区画し、粉体材
料を微紛と粗紛に分級する分級板とを有し、分散室の上
部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料
は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用
を受けて超微紛を排出し、更に分級室へと導かれて遠心
分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する、本発明
に係る分級装置は、分散室内の旋回流量を増加させ、粉
体材料の固体粒子の滞留を防止する滞留防止手段を設け
たことに特徴がある。また、滞留防止手段は、分散室内
での粉体材料の旋回半径を分級室から分散室の粉体材料
供給口に向かって小さくする手段である。更に、滞留防
止手段は分散室の粉体材料供給口から分散室に向かって
分散室の壁面断面形状を斜面にして形成されることによ
り構成する。また、分散室の粉体材料供給口から分散室
に向かって分散室の壁面断面形状を湾曲にして形成され
ることにより構成する。よって、分散室での粉体材料の
分散性及び分級室での分級精度を向上することができ
る。
【００４２】更に、滞留防止手段の傾斜角度を３０°以
上７０°以下とすることにより、滞留防止の効果が向上
する。
上７０°以下とすることにより、滞留防止の効果が向上
する。
【００４３】また、滞留防止手段は着脱可能であること
により、斜面角度の変更等の条件変更に対して容易に対
応でき、切り替え時間の短縮化も図れる。
により、斜面角度の変更等の条件変更に対して容易に対
応でき、切り替え時間の短縮化も図れる。
【００４４】そして、粉体材料供給口を複数設けたこと
により、粉体材料が一定供給量に対して分散して供給で
き、粉体材料の粒子同士が関わらなくなって結果粉体材
料の分散性及び分級室での分級精度を向上することがで
きる。
により、粉体材料が一定供給量に対して分散して供給で
き、粉体材料の粒子同士が関わらなくなって結果粉体材
料の分散性及び分級室での分級精度を向上することがで
きる。
【００４５】また、円錐状部材の下部に、所定の厚みと
所定の直径を持つリング状部材を設けることにより、円
錐状部材の下部における流れを変化させて、円錐状部材
の中心への流れが他の場所より速くなり粉体材料は分級
室の中心に導かれ易くなり分級性が悪化することを低減
する。
所定の直径を持つリング状部材を設けることにより、円
錐状部材の下部における流れを変化させて、円錐状部材
の中心への流れが他の場所より速くなり粉体材料は分級
室の中心に導かれ易くなり分級性が悪化することを低減
する。
【００４６】更に、リング状部材を複数設けることによ
り、分級性が悪化することをより一層低減する。
り、分級性が悪化することをより一層低減する。
【００４７】また、リング状部材の厚みや直径を分級条
件に応じて可変することにより、分級条件に柔軟に対応
でき、所望の粉体材料の回収率を向上できる。
件に応じて可変することにより、分級条件に柔軟に対応
でき、所望の粉体材料の回収率を向上できる。
【００４８】更に、リング状部材は着脱可能であること
により、リング状部材の高さ及び厚みの調整、分級性の
変更等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時
間の短縮化も図れる。
により、リング状部材の高さ及び厚みの調整、分級性の
変更等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時
間の短縮化も図れる。
【００４９】また、別の発明として、電子写真方式の画
像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーを製造す
るトナー製造方法によれば、固体物質を粉砕した後の粉
体材料を上記分級装置で分級して所望の粒径のトナーを
製造する。よって、分級誤差の少ない、シャープな粒度
分布のトナーを製造することができる。
像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーを製造す
るトナー製造方法によれば、固体物質を粉砕した後の粉
体材料を上記分級装置で分級して所望の粒径のトナーを
製造する。よって、分級誤差の少ない、シャープな粒度
分布のトナーを製造することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る分級装置の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】図１の円錐状部材の構成を示す断面図である。
【図３】円錐状部材の別の構成を示す断面図である。
【図４】リング状部材の改良例を示す部分断面図であ
る。
る。
【図５】リング状部材の別の改良例を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図６】従来の分級装置の構成を示す断面図である。
【図７】従来の分級装置における円錐状部材の構成を示
す断面図である。
す断面図である。
１：供給管、２：排気管、３：分散室、４：エアー流入
口、５：微紛排出口、６：粗紛排出口、７：円錐状部
材、８：分級板、９：分級室、１０：気流の流れ、１
１：滞留防止手段、１２：リング状部材、１３：脱着機
構。
口、５：微紛排出口、６：粗紛排出口、７：円錐状部
材、８：分級板、９：分級室、１０：気流の流れ、１
１：滞留防止手段、１２：リング状部材、１３：脱着機
構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉沢 英輔 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 森井 和好 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H005 AB01 4D021 FA22 GA02 GA18 GA29 HA10 4D053 AA03 AB01 BA01 BB02 BC01 BD04 CB04 CB11
Claims (13)
- 【請求項１】 搬送空気と共に供給される粉体材料に旋
回流を与えて粉体材料を分散する分散室と、該分散室の
下方に連続して設けられて分散室から流入する粉体材料
を微紛と粗紛とに遠心分級する分級室と、分散室と分級
室とを区画し、分散室内の旋回流場を増長させる円錐状
部材と、分級室を区画し、粉体材料を微紛と粗紛に分級
する分級板とを有し、分散室の上部に設けられた粉体材
料供給口から供給された粉体材料は分散室内部に形成さ
れた旋回流によって旋回分散作用を受けて超微紛を排出
し、更に分級室へと導かれて遠心分離によって粉体材料
を粗粉と微粉に分級する分級装置において、 分散室内の旋回流量を増加させ、粉体材料の固体粒子の
滞留を防止する滞留防止手段を設けたことを特徴とする
分級装置。 - 【請求項２】 前記滞留防止手段は、前記分散室内での
前記粉体材料の旋回半径を前記分級室から前記分散室の
前記粉体材料供給口に向かって小さくする請求項１記載
の分級装置。 - 【請求項３】 前記滞留防止手段は、前記分散室の粉体
材料供給口から前記分散室に向かって前記分散室の壁面
断面形状を斜面にして形成される請求項１又は２記載の
分級装置。 - 【請求項４】 前記滞留防止手段は、前記分散室の粉体
材料供給口から前記分散室に向かって前記分散室の壁面
断面形状を湾曲にして形成される請求項１又は２記載の
分級装置。 - 【請求項５】 前記滞留防止手段の傾斜角は３０°以上
７０°以下とする請求項３又は４に記載の分級装置。 - 【請求項６】 前記滞留防止手段は着脱可能である請求
項１〜５のいずれかに記載の分級装置。 - 【請求項７】 前記粉体材料供給口を複数設けた請求項
１〜６のいずれかに記載の分級装置。 - 【請求項８】 前記円錐状部材の下部に、所定の厚みと
所定の直径を持つリング状部材を設ける請求項１〜７の
いずれかに記載の分級装置。 - 【請求項９】 前記リング状部材を複数設ける請求項８
記載の分級装置。 - 【請求項１０】 前記リング状部材の厚みを分級条件に
応じて可変する請求項８又は９に記載の分級装置。 - 【請求項１１】 前記リング状部材の直径を分級条件に
応じて可変する請求項８〜１０のいずれかに記載の分級
装置。 - 【請求項１２】 前記リング状部材は着脱可能である請
求項８〜１１のいずれかに記載の級装置。 - 【請求項１３】 電子写真方式の画像形成装置に使用す
る潜像を顕像化するトナーを製造するトナー製造方法に
おいて、 固体物質を粉砕した後の粉体材料を請求項１〜１２のい
ずれかに記載の分級装置で分級して所望の粒径のトナー
を製造することを特徴とするトナー製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050646A JP2001232296A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 分級装置及びトナー製造方法 |
| US09/793,247 US6568536B2 (en) | 2000-02-28 | 2001-02-26 | Classifier and method for preparing toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050646A JP2001232296A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 分級装置及びトナー製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001232296A true JP2001232296A (ja) | 2001-08-28 |
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|---|---|---|---|
| JP2000050646A Pending JP2001232296A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 分級装置及びトナー製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6568536B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001232296A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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