JP2006239595A - Apparatus and method for removing fine powder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やレーザプリンタ等で使用される乾式トナー等の微粉を乾式洗浄メディア粒子に付着させて洗浄し、微粉の付着した粒子から微粉を除去して粒子を再生するための微粉除去装置及び微粉除去方法に関するものである。 The present invention removes fine powder such as dry toner used in copying machines, laser printers, etc. by adhering it to dry cleaning media particles and removing the fine powder from the adhered particles to regenerate the particles. The present invention relates to an apparatus and a fine powder removing method.
従来では、資源循環型社会実現のために、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の事務機器メーカは、使用済みの製品ないしユニットをユーザから回収後に分解・清掃・再組み立てし、部品として再使用したり、樹脂材料として利用したりするリサイクル活動を積極的に行っている(例えば、特許文献1ないし7参照)。
これらの製品ないしユニットを再利用するためには、回収後の機器から微粒子粉体であるトナーを抜き取り、清浄化する工程が必要で、清浄化に必要なコストや環境負荷を減らすことが大きな課題となっている。
即ち、水や溶剤を使用した湿式の洗浄方法では、トナーを含んだ廃液の処理及び洗浄後の乾燥処理が高コストでエネルギ消費も大きい点が問題である。また、エアブローによる乾式洗浄方法では、トナー飛散防止のための大掛かりな集塵・排気設備が必要で、そのための環境負荷も大きい上、付着力の強いトナーに対しては洗浄能力が十分ではない。
またエアブローによる乾式洗浄では、トナーボトルやトナー容器内部の洗浄では吹き飛ばしたトナーがすぐに容器内部に再付着し易く、洗浄効率が悪いのも問題である。
これらの課題を解決する手段として、本出願人らは特許文献1及び2に開示されている乾式洗浄メディアを利用した洗浄方法を既に提案している。
これらの特許文献1、2では、粒子状の乾式洗浄メディア(キャリア)を用いて容器内に付着しているトナーを吸着し、容器外部へ排出することにより、トナーの外部への飛散や容器への再付着を防止している。
このため特許文献1、2では、洗浄に使用したメディアを再使用するために、コロナ放電を利用して洗浄用メディアとトナーの静電付着力を弱め、振動ふるいを利用してトナーをメディアから分離する。また、サイクロン分離装置及びフィルタ付き吸引ポンプを使ってトナーをメディアから分離するといった方法が開示されている。
Conventionally, in order to realize a resource recycling society, office equipment manufacturers such as copiers, facsimiles, and printers disassemble, clean, and reassemble used products or units after collecting them from users and reuse them as parts. Recycling activities are actively conducted as a resin material (see, for example, Patent Documents 1 to 7).
In order to reuse these products or units, it is necessary to remove the toner, which is fine particle powder, from the collected equipment and clean it, and it is a major issue to reduce the cost and environmental burden required for cleaning. It has become.
That is, in the wet cleaning method using water or a solvent, there is a problem in that the waste liquid containing the toner and the drying process after the cleaning are high in cost and energy consumption. In addition, the dry cleaning method using air blow requires a large dust collection / exhaust facility for preventing toner scattering, and has a large environmental load, and the cleaning ability is not sufficient for toner with strong adhesion.
Further, in dry cleaning by air blow, the toner blown off easily is reattached to the inside of the toner bottle and the toner container, and the cleaning efficiency is poor.
As means for solving these problems, the present applicants have already proposed a cleaning method using dry cleaning media disclosed in
In these
Therefore, in
一方、空気流を用いて粒子に付着している微粉を乾式で除去する従来技術として、さまざまなものが提案されている。
例えば、特許文献3には、付着物除去用の凹凸のある多孔板上で、振動と脈動波気流を作用させて付着物を除去する付着物除去装置お付着物除去方法が開示されている。
また、特許文献4及び5には、ペレットを分離塔内でジグザグに下降させて、ペレットに付着している微粉を浮上分離させる合成樹脂ペレットの微粉除去装置が開示されている。
また特許文献5、6には、粒子に作用する気流速度を高めるために、粒子よりも小さい径の吸引孔で吸引気流を作用させる方式が提案されている。
しかしこれまで提案された例では、同時に多数の吸引孔に吸引力を作用させる(特許文献6には、らせん樋状の多孔板上で吸引しながら振動で搬送する錠剤の粉取り機が開示されている。)構成であるか、または吸引抵抗の大きい構造であったり(特許文献7には、らせん状の吸気溝を回転させて、多孔板上の錠剤の粉取りと搬送を行う粉末圧縮成形体用粉取り装置が開示されている)するため、吸引流速を十分高めることができず、微粉除去性能が十分とはいえない。
For example,
However, in the examples proposed so far, a suction force is simultaneously applied to a number of suction holes (
しかしながら、上記文献1、2に開示された方法では、帯電し易いメディア粒子とトナーの分離性能が不十分であった。即ちコロナ放電による除電と振動ふるいのみによる分離では、トナーを分離させる力が十分ではなく、洗浄メディア粒子に付着したトナーの多くを除去することができなかった。
またサイクロン方式では、洗浄メディア粒子が洗浄室壁面/粒子同士と高速で摩擦することにより、トナーがかえって固着したり、摩擦帯電でトナーの付着力を増大したりするため、トナーの残留率が高くなってしまった。
また、洗浄室の壁面に付着したトナーがトナー除去後の洗浄メディア粒子に再付着したり、洗浄室内でトナーの残留率が高い洗浄メディア粒子と低い粒子が混合したりすることによる、洗浄効率の低下も問題となっていた。
また上記特許文献4及び5に記載されている粒子に対し重力と反対向きに気流を作用させる方式では、気流による力が粒子の自重を超えると粒子も気流に乗って運動してしまう。そのため、結局、粒子に対する気流の相対速度が低くなってしまう。したがって、粒子径が1mm程度の軽い粒子からトナーのように付着力の強い微粉を除去するのには適さないという欠点があった。
また特許文献6は同時に多数の吸引孔に吸引力を作用させる構成であったり、また特許文献7は吸引抵抗の大きい構造であるため、吸引流速を十分高めることができず、微粉除去性能が十分とはいえないものであった。
さらに吸引孔を利用する方式で吸引面積を狭くして吸引流速を高めた場合、吸引孔に粒子が吸い付き、振動を与えるのみでは容易に移動しなくなってしまう(目詰まりする)ため、大量の粒子を洗浄するためには吸引孔に吸い付いた粒子の分離(いわゆる「逆洗」)を効率よく行う必要があった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、メッシュを有する複数の洗浄室を連結した洗浄槽内の微粉の付着した粒体に効率的に高速の気流を作用させて、粒体のメッシュへの目詰まりや微粉の再付着を防ぎながら、微粉を除去する微粉除去装置及び方法を提供することことにある。
However, the methods disclosed in the above-mentioned
In the cyclone method, the cleaning media particles rub against the cleaning chamber wall / particles at high speed, so that the toner is fixed and the toner adhesion is increased by frictional charging. It is had.
In addition, the toner adhering to the wall surface of the cleaning chamber may be reattached to the cleaning media particles after the toner is removed, or the cleaning media particles having a high toner residual ratio and low particles may be mixed in the cleaning chamber. The decline was also a problem.
Further, in the method in which an airflow is applied to the particles described in
Further,
Furthermore, if the suction area is narrowed by using a suction hole to increase the suction flow velocity, particles will stick to the suction hole and will not move easily (clogging) just by applying vibration. In order to clean the particles, it was necessary to efficiently separate the particles adhering to the suction holes (so-called “backwashing”).
Therefore, in view of the above-described circumstances, the object of the present invention is to allow a high-speed air flow to act efficiently on a granular material to which fine powder is adhered in a cleaning tank in which a plurality of cleaning chambers having a mesh are connected. An object of the present invention is to provide a fine powder removing apparatus and method for removing fine powder while preventing clogging of the mesh and reattachment of fine powder.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、粒子に付着した微粉を除去する微粉除去装置において、仕切り部材により仕切られた複数の洗浄室と、該洗浄室の外壁に設けられ、少なくとも前記粒子を通過させないメッシュを取り付けた吸引口とを有する洗浄漕と、前記吸引口に当接することができる負圧供給手段と、を備え、前記負圧供給手段を前記メッシュが取り付けられた吸引口に当接させて移動させることにより、前記洗浄漕内の粒子が前記複数の洗浄室間を移動するように構成されていることを特徴とする。
また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の微粉除去装置において、前記洗浄漕には、微粉が付着した粒子を投入する投入部と、微粉を除去した粒子を排出する排出部を有し、前記投入部から投入された粒子が前記洗浄室を通って前記排出部に至るように各洗浄室間が仕切られていることを特徴とする。
また請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の微粉除去装置において、前記洗浄漕の各洗浄室の吸引口に取り付けた前記メッシュの面積が、前記投入部から前記排出部に向かうに従って小さくしたことを特徴とする。
また請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の微粉除去装置において、前記吸引口に順に負圧を供給することによりジグザグに粒子を搬送しながら微粉を除去することを特徴とする。
また請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の微粉除去装置において、前記吸引口に交互に負圧を供給することを特徴とする。
また請求項6に記載の発明は、請求項4又は請求項5記載の微粉除去装置において、前記吸引口に対して負圧を供給する吸引ノズルの位置を相対的に移動させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is provided in a fine powder removing apparatus for removing fine powder adhered to particles, provided on a plurality of cleaning chambers partitioned by a partition member, and an outer wall of the cleaning chamber. And a negative pressure supply means capable of coming into contact with the suction port, wherein the mesh is attached to the negative pressure supply means. The particles in the cleaning tub are configured to move between the plurality of cleaning chambers by moving them in contact with the suction ports.
In addition, the invention according to
Further, the invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the fine powder removing device according to any one of the first to third aspects, the fine powder is conveyed while zigzag the particles by supplying negative pressure to the suction port in order. It is characterized by removing.
The invention according to
The invention described in
また請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の微粉除去装置において、前記各洗浄室を環状に配置したことを特徴とする。
また請求項8に記載の発明は、請求項6記載の微粉除去装置において、前記吸引ノズルは、周囲の前記吸引口を塞ぐ閉塞手段を備えていることを特徴とする。
また請求項9に記載の発明は、請求項8記載の微粉除去装置において、前記閉塞手段は面積が粒子を搬送する方向に対して上流側より下流側で大きくなっていることを特徴とする。
また請求項10に記載の発明は、請求項1乃至請求項9のいずれか1項記載の微粉除去装置において、前記洗浄室の外側に除電手段を配置したことを特徴とする。
また請求項11に記載の発明は、請求項1乃至請求項10のいずれか1項記載の微粉除去装置において、前記洗浄室または前記メッシュを振動させる振動手段を配置したことを特徴とする。
また請求項12に記載の発明は、請求項1乃至請求項11のいずれか1項記載の微粉除去装置において、内部の湿度が50〜80%、望ましくは60〜70%に保たれていることを特徴とする。
また請求項13に記載の発明は、請求項1乃至請求項12のいずれか1項記載の微粉除去装置において、除去対象となる微粉が電子写真装置で用いられるトナーであることを特徴とする。
また請求項14に記載の発明は、粒子に付着した微粉を除去する微粉除去方法において、仕切り部材により仕切られた複数の洗浄室のメッシュが取り付けられた吸引口に、負圧供給手段から順に負圧を供給することで前記粒子を搬送しながら微粉を除去することを特徴とする。
The invention according to
According to an eighth aspect of the present invention, in the fine powder removing apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the suction nozzle includes a closing unit that closes the surrounding suction port.
The invention described in claim 9 is characterized in that, in the fine powder removing apparatus according to
The invention described in
An eleventh aspect of the invention is characterized in that in the fine powder removing apparatus according to any one of the first to tenth aspects, vibration means for vibrating the cleaning chamber or the mesh is arranged.
The invention according to
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the fine powder removing apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the fine powder to be removed is a toner used in an electrophotographic apparatus.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the fine powder removing method for removing fine powder adhering to the particles, negative pressure supply means are sequentially applied from the negative pressure supply means to the suction port to which the meshes of the plurality of cleaning chambers partitioned by the partition member are attached. Fine powder is removed while conveying the particles by supplying pressure.
本発明によれば、仕切り部材で仕切ることにより独立した洗浄室となり、特定の洗浄室に負圧を集中させることで、高速の気流を発生させ微粉の除去能力を高めることができると同時に、仕切り部材とメッシュ間に開口部を備えたことで、洗浄室間の粒子の移動が可能となる。 According to the present invention, it becomes an independent cleaning chamber by partitioning with a partition member, and by concentrating the negative pressure in a specific cleaning chamber, it is possible to generate a high-speed air flow and enhance the ability to remove fine powder, By providing the opening between the member and the mesh, the particles can move between the cleaning chambers.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。実施の形態の説明に先立って、本明細書で、「洗浄メディア」とは、静電気力、ファンデルワールス力等により、被洗浄対象物に付着した汚れや異物(微粉)を吸着・除去する性質を持った粒体または粉体を指すものとする。
また洗浄メディアの「再生」とは、洗浄に使用した後の洗浄メディア(粒子)に付着した汚れや異物(微粉)を除去して、洗浄メディアを再使用できるようにすることを指すものとする。
また本実施形態においては、「微粉」として複写機やレーザプリンタに使用される乾式トナー(平均粒径5〜10μm程度)を、「粒子」として洗浄用メディアとして使用されるナイロンショット材やガラスビーズ、金属球等(平均粒径1mm前後)を想定しているが、本発明はこれら粒子や微粉に限定されるものではない。例えば、「粒子」の形状は円柱、球、角柱、ドーナツ型などの様々な形状にすることが可能である。
また本明細書において用いられる「メッシュ」とは、網状のスクリーン、ワイヤメッシュ、パンチングプレート、織布、フィルタ等の総称であり、上記「粒子」が通過できない多数の穴またはスリットを有するものである。
さらに、本発明は粒子状の乾式洗浄メディアを使用して洗浄を行ない、使用後の洗浄メディア(粒子)に付着した汚れや異物(微粉)を除去して、洗浄メディアを再生する方法及び装置に関する。さらに、以下の説明は、本発明の代表的な場合について示したに過ぎず、本発明の思想を逸脱しない範囲で様々な変形が可能であることは言うまでもない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to the description of the embodiment, in this specification, “cleaning media” is a property that adsorbs and removes dirt and foreign matter (fine powder) adhering to an object to be cleaned by electrostatic force, van der Waals force, or the like. It refers to a granule or powder having
Also, “regeneration” of cleaning media refers to removing dirt and foreign matter (fine powder) adhering to cleaning media (particles) after being used for cleaning so that the cleaning media can be reused. .
In this embodiment, dry toner (average particle size of about 5 to 10 μm) used as a “fine powder” in a copying machine or a laser printer, and nylon shot material or glass beads used as a cleaning medium as “particles” are used. Metal spheres and the like (average particle diameter of about 1 mm) are assumed, but the present invention is not limited to these particles and fine powders. For example, the shape of the “particle” can be various shapes such as a cylinder, a sphere, a prism, and a donut shape.
The “mesh” used in the present specification is a general term for a mesh screen, a wire mesh, a punching plate, a woven fabric, a filter, and the like, and has a large number of holes or slits through which the “particles” cannot pass. .
Furthermore, the present invention relates to a method and an apparatus for performing cleaning using particulate dry cleaning media, removing dirt and foreign matter (fine powder) adhering to the cleaning media (particles) after use, and regenerating the cleaning media. . Further, the following description is only a typical case of the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
以下、本実施形態の微粉除去装置の構成、及び動作について説明する。
図1は本発明による微粉除去装置の第1の実施形態を示す概略図、図2は図1に示した吸引ノズル近傍を線A−Aに沿って示す断面図である。
これら図1及び図2において、第1の実施形態に係る微粉除去装置は、粒子から微粉を除去するための空間を形成する洗浄槽2を備える。洗浄槽2は図1に示すように箱型形状となっている。洗浄槽2は仕切り板3によって互い違いに仕切られた複数の洗浄室4を有している。
各洗浄室4は上面及び下面に開口部が設けられており、この開口部に粒子は通過できないが微粉は通過できるサイズの目開きのメッシュ(吸引口)5、6が取り付けられている。上面のメッシュ5は吸引ノズル7に摺接する吸引口の機能を有し、下面のメッシュ6は洗浄室4内への外気の流入口の機能を有する。
メッシュ5、6としては、網状のスクリーン、ワイヤメッシュ、パンチングプレート、織り布等、種々の材質のものを使用することができる。そのため、メッシュは粒子と微粉の粒子径や形状、材質に応じて適切なものを選択する。
例えば、壊れやすい粒子の場合、弾性のあるメッシュを用いることで粒子の破損を防止できる。メッシュの目開きは粒子直径の10〜50%程度が好ましい。
各洗浄室4が仕切り板3によって仕切られているため、メッシュ5に加えた吸引力は分散せず特定の洗浄室に集中的に作用する。その結果、その洗浄室における流速を大きくすることができるため、従来の微粉除去装置より微粉を除去する能力が高い。
仕切り板3の端部とメッシュ5、6の間には粒子を通過可能にする隙間があり、隣接した洗浄室4間を粒子が移動できる。粒子の移動は、後述する吸引位置の移動作用による。
粒子から微粉を分離するための気流を発生させるために、吸引ノズル7に負圧を供給し、この吸引ノズル7にメッシュ5を当接させる。負圧供給手段としては、吸引ブロワ、真空ポンプなどを用いることができる。
吸引ノズル7は、鍔部7aを備えているのが好ましい。
鍔部7aは吸引ノズル7の周囲から気流がショートカットして流れこみ、粒子に作用する気流の流速が低下するのを防止するために、吸引ノズル7周囲のメッシュ5を塞ぐ閉塞手段として作用する。
なお、吸引ノズル7の鍔部7aは、粒子を搬送する方向に対して上流側より下流側を長くすることにより、上流側から下流側へ向かう流れが発生し、確実に下流側に粒子を搬送させることができる。粒子から分離された微粉は、負圧供給手段(図示せず)と吸引ノズル7の間に取り付けたサイクロンフィルタ、バグフィルタ(図示せず)などで捕集される。
Hereinafter, the configuration and operation of the fine powder removing apparatus of the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a fine powder removing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the vicinity of the suction nozzle shown in FIG. 1 along line AA.
In these FIG.1 and FIG.2, the fine powder removal apparatus which concerns on 1st Embodiment is equipped with the
Each
As the
For example, in the case of fragile particles, the breakage of the particles can be prevented by using an elastic mesh. The mesh opening is preferably about 10 to 50% of the particle diameter.
Since each cleaning
There is a gap that allows particles to pass between the end of the
In order to generate an air flow for separating fine powder from the particles, a negative pressure is supplied to the
The
The
Note that the
洗浄室4に粒子を投入する部分である投入口8としては、図1に示したホッパ型の他に、一般的な粒体ハンドリングに利用される振動式フィーダ、スクリュー式フィーダなどさまざまな形態を利用することができる。微粉が除去された粒子を排出する部分である排出口9は重力落下により下部のホッパ(図示せず)に粒子を排出するように構成されている。
微粉除去装置1には、粒子から微粉を除去する効率を高めたり、洗浄室4内に粒子や微粉が帯電付着するのを防止したりするために、除電手段10を併用することが好ましい。かかる除電手段としては一般的なコロナ放電式のイオナイザを用いることができる。
図1に示すように、除電手段10を洗浄室4のメッシュ6(流入口)側に配置することで、除電手段10で発生した正負のイオンが洗浄室4内に流入し、粒子や微粉、洗浄室4の帯電を抑制できる。よって、微粉を粒子から分離する効果が高まると同時に、洗浄室4やメッシュ6へ粒子が付着するのを防止できる。
また、除電手段10を洗浄室4の外部に設置したことにより、微粉が除電手段10に付着しにくい。特にコロナ放電式のイオナイザの場合、電極に汚れが付着すると性能が低下するのでクリーニングが必要となる。
しかし、このように洗浄室4の外部に設置すればメンテナンス頻度が少なくて済む。また、除電手段10からの火花放電による粉塵爆発等の危険性を回避することができる。さらに、メッシュ(吸引口)5は、図1に見られるように、投入口8から排出口9に向かって大きさ(長さ)を減じている。
In addition to the hopper type shown in FIG. 1, the
The fine powder removing device 1 is preferably used in combination with the static eliminating
As shown in FIG. 1, by disposing the static elimination means 10 on the mesh 6 (inlet) side of the
In addition, since the static elimination means 10 is installed outside the
However, if it is installed outside the
図3は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第1の吸引口にある吸引ノズルで示す概略図である。図4は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第1の吸引口と第2の吸引口の中間にある吸引ノズルで示す概略図である。
図5は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第2の吸引口にある吸引ノズルで示す概略図である。図6は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第3の吸引口にある吸引ノズルで示す概略図である。
図3〜図6のように洗浄室4に対する吸引ノズル7の吸引位置を移動させることにより、粒子から微粉を分離除去しながら粒子を図1の投入口8から排出口9の方向へ搬送させることができる。即ち、第1の吸引口5aに吸引ノズル7を当接させると、この第1の吸引口5aに取り付けたメッシュ5に粒子が引きつけられる。吸引ノズル7近傍の高速流で粒子から分離された微粉は吸引ノズル7に吸い込まれる。
吸引位置が移動するにつれて吸引ノズル7の鍔部7aで塞がれていないメッシュ5から洗浄槽2内に気流が流入する。そのメッシュ5に引きつけられていた粒子はメッシュ5から分離され、次の洗浄室4へ落下する(メッシュ5の逆洗効果)。
吸引ノズル7が第2の吸引口5bに移動すると、この第2の吸引口5bに取り付けたメッシュ5に近くの粒子が引きつけられる(搬送効果)。第1の吸引口5aのメッシュ5に引きつけられたとき、上記とは粒子の姿勢や粒子同士の配置が異なるため、上記で除去されなかった微粉が分離されやすくなる(微粉の分離効果)。
さらに、吸引ノズル7が次の第3の吸引口5cに移動すると、この第3の吸引口5cに引きつけられていた粒子は落下して次の洗浄室4へ搬送される。第3の吸引口5cに引きつけられた粒子は残留している微粉を分離する。
以上のように、吸引ノズルの吸引位置を移動させるにつれ、粒子がジグザグに搬送されながら粒子から微粉が分離除去される。
なお、洗浄室4に対する吸引ノズル7の吸引位置を移動させるため、図3〜図6では吸引ノズル側を移動させたが、逆に洗浄室側を移動させる構成としても良い。
吸引位置が排出口9(図1参照)の上側まで移動したら、吸引を停止して吸引ノズル7を投入口8(図1参照)の上側まで戻し、吸引を再開して図3〜図6の動作を繰り返す。または、吸引したまま吸引ノズル7を洗浄室4から離して投入口8の上側まで戻すようにしてもよい。
FIG. 3 is a schematic view showing the movement of the suction nozzle relative to the cleaning chamber with the suction nozzle in the first suction port. FIG. 4 is a schematic view showing the movement of the suction nozzle relative to the cleaning chamber with a suction nozzle in the middle of the first suction port and the second suction port.
FIG. 5 is a schematic view showing the movement of the suction nozzle with respect to the cleaning chamber by the suction nozzle in the second suction port. FIG. 6 is a schematic view showing the movement of the suction nozzle relative to the cleaning chamber with the suction nozzle in the third suction port.
By moving the suction position of the
As the suction position moves, airflow flows into the
When the
Further, when the
As described above, as the suction position of the suction nozzle is moved, the fine powder is separated and removed from the particles while being transported in a zigzag manner.
Although the suction nozzle side is moved in FIGS. 3 to 6 in order to move the suction position of the
When the suction position moves to the upper side of the discharge port 9 (see FIG. 1), the suction is stopped, the
上述した第1の実施形態に係る微粉除去装置の作用と効果をまとめれば、第1に微粉除去性能が高い。吸引手段である吸引ノズル7の吸引力を分散させず、特定の吸引口にのみ作用させて流速を高くしているので、特にトナーのような帯電付着性の強い微粉を分離することができる。
仕切り板3で仕切られた複数の洗浄室4の夫々にメッシュ5上で、粒子の姿勢を変えて繰り返し高速気流吸引を作用させているので、粒子の全面に付着している微粉を万遍なく除去することができる。
洗浄槽2を仕切り板3で複数の洗浄室4に仕切って段階的に微粉を除去しているので、粒子への微粉残留率は投入口8から排出口9において向かって段階的に低くなっていく。従って、微粉除去後の粒子に微粉の残留率が大きい粒子が接触し、微粉が再付着する確率を減らせるため、微粉の残留率を効率的に低下させることができる。
さらには、洗浄槽2を仕切り板3により仕切って段階的に微粉を除去するようにしているので洗浄室4内壁への微粉の付着量も投入口8から排出口9に向かって段階的に少なくなっていく。従って、洗浄室4内壁から粒子に微粉が再付着する確率も排出口9に近づくにつれて小さくなり、排出口9における粒子の微粉残留率を低く抑えることができる。
第2にメッシュ5は目詰まりを生じない。吸引口が外気流入口を兼ねているため、吸引口に取り付けられたメッシュ5に引きつけられた粒子は、吸引口から逆に流入する気流によってメッシュ5から分離されて次の洗浄室4へ搬送される。洗浄室4の外側に除電手段10を設けるようにすると、粒子及び微粉の帯電を防ぐことができるので分離効果をさらに高めることができる。
第3に構成が単純である。投入口8から排出口9まで、気流の作用を利用して粒子を搬送しているため装置の構成が単純にできる。また、粒子へ加わる機械的ストレスも小さくできる。
If the effect | action and effect of the fine powder removal apparatus which concern on 1st Embodiment mentioned above are put together, the fine powder removal performance will be high first. Since the suction force of the
Since the high-speed airflow suction is repeatedly applied to the plurality of cleaning
Since the
Furthermore, since the
Secondly, the
Third, the configuration is simple. Since the particles are transported from the
図7は本発明による微粉除去装置の第2の実施形態を示す概略図である。図8は図7の第2の実施形態に係る微粉除去装置の上面図、図9は図7の線B−Bに沿って示す断面図である。なお、図1と同一部位には同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
図7〜図9を参照して、第2の実施形態に係る微粉除去装置を説明する。
上記第1の実施形態では洗浄槽2の各洗浄室4は直線状に配置されていたのに対して、第2の実施形態では図7〜図9に示すように環状に配置して、投入口8側の洗浄室4と排出口9側の洗浄室4の距離を近づけている。
従って、第1の実施形態のように吸引位置を排出口9の上から投入口8の上まで戻す時間の無駄がなくなり、効率的に微粉を除去できる。なお、投入口8側の洗浄室4と排出口9側の洗浄室4は完全に仕切られており、投入口8側から投入された粒子は各洗浄室4を順に通らないと排出口9側へ到達できない。
各洗浄室4が仕切り板3によってジグザグに仕切られていること、上面と底面にそれぞれ吸引口と流入口を配し、粒子が通過できないメッシュ5、6が取り付けられていることなどは第1の実施の形態と同様である。
吸引部において吸引ノズル7は、図9に示すような駆動モータ11によって回転駆動軸12の周りを回転駆動して、吸引位置を移動できるように構成されている。また、吸引ノズル7は図8、図9に示すように、2つに分岐して複数箇所を同時に吸引して単位時間当りの処理量を高めるようにしてもよい。同時に吸引する面積は、負圧を供給する負圧供給手段の能力、要求される分離能力及び処理量に応じて決められる。
除電手段10は、第2の実施形態の微粉除去装置では、X線方式の除電手段を用いた例を示している。微弱なX線を照射することで雰囲気が電離して正負のイオンが発生し、粒子や微粉、洗浄室4の帯電を抑制できる。また洗浄室4をX線が透過できる樹脂等で形成することにより、除電手段10を洗浄室4の外部に設置することができる。
第2の実施形態に係る微粉除去装置の動作は、第1の実施の形態と同様に、図3〜図6のように洗浄室4に対して吸引ノズル7の吸引位置を移動させることにより、粒子から微粉を分離除去しながら粒子を投入口8から排出口9の方向へ搬送させる。図7〜図9では、吸引ノズル7側を回転させて吸引位置を移動させる例を示したが、吸引ノズル7側を固定して洗浄室4側を移動させるようにしても良い。
この第2の実施形態に係る微粉除去装置の効果をまとめると、環状配置にしたことにより、排出口9と投入口8の位置を近づけることができる。排出口9側の吸引口から投入口8側の吸引口へ吸引位置を戻す時間が、第1の実施の形態に比べて短く済むため、効率良く微粉を除去できる。
FIG. 7 is a schematic view showing a second embodiment of the fine powder removing apparatus according to the present invention. 8 is a top view of the fine powder removing apparatus according to the second embodiment of FIG. 7, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
With reference to FIGS. 7-9, the fine powder removal apparatus which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated.
In the first embodiment, the
Therefore, there is no waste of time for returning the suction position from the top of the discharge port 9 to the top of the
The fact that each cleaning
In the suction portion, the
In the fine powder removing apparatus of the second embodiment, the static eliminating
As in the first embodiment, the operation of the fine powder removing apparatus according to the second embodiment is performed by moving the suction position of the
When the effects of the fine powder removing device according to the second embodiment are summarized, the positions of the discharge port 9 and the
図10は本発明による微粉除去装置の第3の実施形態を示す概略斜視図である。図11は本発明による微粉除去装置の第4の実施形態を示す概略斜視図である。図12は環状の洗浄槽2の両側に設けられた吸引ノズルを示す概略図である。第1の実施形態及び第2の実施形態では、各洗浄室4のメッシュ5、6に対し片側からのみ吸引する例を示したが、第3の実施形態及び第4の実施形態では両側から吸引する例を示す。先ず、簡単のため、図12〜図15を用いて原理を説明する。
仕切り部材3は、図12に示すように三角柱形状とし、片側の吸引口を塞ぐ機能を持たせると同時に、洗浄室4内で流速の遅いよどみ部が生じないようにしている。吸引ノズル7にはつば部7aを設けてある。
除電手段10は、図12に示すような位置に設置している。除電手段10で発生した正負のイオンが、洗浄室4内に吸引されて、粒子及び微粉の帯電を緩和し、微粉除去効果を高めることができる。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a third embodiment of the fine powder removing apparatus according to the present invention. FIG. 11 is a schematic perspective view showing a fourth embodiment of the fine powder removing apparatus according to the present invention. FIG. 12 is a schematic view showing suction nozzles provided on both sides of the
The
The static eliminating
図13は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第1の位置で示す概略図、図14は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第2の位置で示す概略図、図15は洗浄室に対する吸引ノズルの移動を第3の位置で示す概略図である。
図13〜図15のように洗浄室4に対する吸引ノズル7の吸引位置を移動させることにより、粒子を投入部14(図10)から排出部15(図10)の方向へ搬送しながら粒子から微粉を分離除去することができる。
即ち、図13に示すように仕切り板(仕切り部材)3によって片側の吸引口を塞がれた状態で、もう片側の吸引口に負圧を供給する。気流は図13の流入部から矢印Aの向きに流れる。メッシュ6上の粒子(図13の点線で囲まれた部分)には、高速の気流が作用し、粒子に付着している微粉が除去される。
また図14に示すように吸引位置を移動すると、これまで吸引されていたメッシュ6の一部が流入口になり、気流は図14の流入部から矢印Bの向きに流れる。付着していた粒子はメッシュ6から離れて新たな吸引口の方向へ搬送される。
さらに図15に示すように吸引位置を移動すると、図13とちょうど流入部の位置関係が逆になり、気流は図15の流入部から矢印Cの向きに流れる。メッシュ5上の粒子(図15の点線で囲まれた部分)には、高速の気流が作用し、粒子に付着している微粉が除去される。
上記図13〜図15の動作を交互に繰り返すことにより、粒子を搬送し、粒子の姿勢や配置を変えながら繰り返し高速気流を作用することができるため、微粉を分離除去する能力を高めることができる。
なお、吸引ノズル7の鍔部7aは、粒子を搬送する方向に対して上流側より下流側を長くすることにより、上流側から下流側へ向かう流れが発生し、確実に下流側に搬送させることができる。
吸引位置を変えるには、吸引ノズル側を移動させても良いし、洗浄室側を移動させてもよい。
図10に示す第3の実施形態及び図11に示す第4の実施形態では洗浄室側を移動させ、環状配置とした例を示す。先ず、図10では駆動モータは図示しないが、ベルトやギア駆動13により、洗浄室を図の矢印のように回転移動させることができる。なお、この場合、投入部14と排出部15は洗浄室4と一緒に回転する。
この第3の実施形態に係る微粉除去装置の効果をまとめると、仕切り部材3を三角柱形状として洗浄室4内の流路によどみ部が発生しにくい構造にしたことと、洗浄室4の両側から交互に吸引力を作用させることにより、帯電等で洗浄室4に付着し易い粒子であっても、確実に搬送することができる。
洗浄室4の両側から交互に吸引力を作用させたことにより、洗浄室4間の粒子の移動が確実に行われる。また、片側からのみ吸引する場合に比べて、短時間で微粉を除去することができる。
13 is a schematic diagram showing movement of the suction nozzle relative to the cleaning chamber at the first position, FIG. 14 is a schematic diagram showing movement of the suction nozzle relative to the cleaning chamber at the second position, and FIG. 15 is a movement of the suction nozzle relative to the cleaning chamber. It is the schematic which shows this by the 3rd position.
By moving the suction position of the
That is, negative pressure is supplied to the suction port on the other side in a state where the suction port on one side is blocked by the partition plate (partition member) 3 as shown in FIG. The airflow flows in the direction of arrow A from the inflow portion of FIG. A high-speed airflow acts on the particles on the mesh 6 (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 13), and fine particles adhering to the particles are removed.
Further, when the suction position is moved as shown in FIG. 14, a part of the
Further, when the suction position is moved as shown in FIG. 15, the positional relationship of the inflow portion is exactly opposite to that in FIG. 13, and the airflow flows from the inflow portion in FIG. A high-speed airflow acts on the particles on the mesh 5 (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 15), and the fine powder adhering to the particles is removed.
By alternately repeating the operations shown in FIGS. 13 to 15, particles can be transported and a high-speed air stream can be repeatedly applied while changing the posture and arrangement of the particles, so that the ability to separate and remove fine powder can be enhanced. .
In addition, the
In order to change the suction position, the suction nozzle side may be moved, or the cleaning chamber side may be moved.
The third embodiment shown in FIG. 10 and the fourth embodiment shown in FIG. 11 show examples in which the cleaning chamber side is moved to form an annular arrangement. First, although the drive motor is not shown in FIG. 10, the cleaning chamber can be rotated and moved as indicated by the arrow by the belt or
Summarizing the effects of the fine powder removing apparatus according to the third embodiment, the
By alternately applying a suction force from both sides of the
図11に示す第4の実施形態において、洗浄槽2は環状に配置された複数の洗浄室からなり、回転可能に軸支されている。なお、回転駆動のためのモータ等は図示を省略してある。
仕切り部材は第2の実施形態と同様の板状としてもよいが、図12に示すように三角柱形状とし、片側の吸引口を塞ぐ機能を持たせると同時に、洗浄室内で流速の遅いよどみ部が生じないようにするのがよい。洗浄室の配置は回転対称で、図11には明瞭に示されてないが、内側面に2つの投入口を、外側面に2つの排出口を有する。
洗浄室の両側面にはメッシュ5、6が配置されている。各洗浄室の体積及びメッシュ5、6の面積は、投入部14から排出部15へ向かうにつれて小さくなるようにしてある。よって、排出部15に近い洗浄室ほど流速が高まり、強い力で付着している微粉も除去し易くなる。これにより、最終的な微粉除去品質を高めることができる。上記のように、メッシュ5が配置されている位置が洗浄室であるが、この図では敢えて符号は付していない。
第4の実施形態では、吸引ノズル7は移動せず固定されており、第3の実施形態と同様に洗浄室の両側から吸引する。投入部14は洗浄室に粒子を投入する部分で、スクリュー式フィーダを用いた例を示した。排出部15は微粉を除去した粒子を排出する部分で、重力落下により下部のホッパに排出される。
投入口部14から洗浄室4への粒子の移動及び排出部15からの排出は主に重力の作用によるが、粒子の帯電付着が強いとスムーズに移動しない恐れがある。図示してない除電手段及び振動手段を設けることで、帯電付着による影響を緩和することができる。振動手段としては、図示してない一般的なバイブレータやノッカーを用い、これによってメッシュ5、6及び洗浄室を振動させる。
一般に粉体の付着力は湿度の影響を受け、高湿度環境では液架橋力の作用が強くなり付着力が大きくなる。一方、低湿度環境では帯電による静電気力の作用が強くなり、やはり付着力が大きくなる。
従って、装置全体を湿度コントロールできる環境に設置し、付着力が最も小さいとされる湿度65%前後の環境にすると、微粉の除去効率を高くすることができる。
In 4th Embodiment shown in FIG. 11, the
The partition member may have a plate shape similar to that of the second embodiment. However, as shown in FIG. 12, the partition member has a triangular prism shape, and has a function of closing the suction port on one side. It is better not to occur. The arrangement of the cleaning chamber is rotationally symmetric and is not clearly shown in FIG. 11, but has two inlets on the inner side and two outlets on the outer side.
In the fourth embodiment, the
Although the movement of the particles from the
In general, the adhesive force of powder is affected by humidity, and in a high-humidity environment, the action of the liquid crosslinking force becomes stronger and the adhesive force becomes larger. On the other hand, in a low-humidity environment, the action of electrostatic force due to charging becomes stronger, and the adhesion force also increases.
Therefore, if the entire apparatus is installed in an environment where the humidity can be controlled and the environment has a humidity of around 65%, which is considered to have the smallest adhesion, the fine powder removal efficiency can be increased.
図16は回転移動する洗浄室を第1の位置で示す概略図、図17は回転移動する洗浄室を第2の位置で示す概略図、図18は回転移動する洗浄室を第3の位置で示す概略図、図19は回転移動する洗浄室を第4の位置で示す概略図、図20は回転移動する洗浄室を第5の位置で示す概略図、図21は回転移動する洗浄室を第6の位置で示す概略図である。
環状に配置された洗浄室4を図16から図21のように回転移動させ、吸引ノズル7の吸引位置を移動させることにより、粒子を投入口8から排出口9の方向へ搬送しながら粒子から微粉を分離除去することができる。動作原理としては、図13から図15に示したものと同様である。
図16において、投入口8に最も近い洗浄室4のメッシュ5から吸引する。粒子は投入口8から洗浄室4に移動し、メッシュ5上で微粉を除去される。図16〜図21において、メッシュ5は図1と同様に洗浄室4の上下に配置され、これらの図において、メッシュは上方のメッシュ5として示している。
図17において、洗浄室4が回転移動すると、反対側のメッシュ(図示してない下方のメッシュ)から吸引が行われ、粒子は次の洗浄室に移動する。図16で外側から吸引ノズル7で吸引していたメッシュ部は、逆に外側から外気が流入するため、メッシュに付着していた粒子も分離される(メッシュの逆ブロー効果)。
図18に示すように、洗浄室4がさらに回転移動すると、再び反対側のメッシュ5から吸引が行われ、粒子は次の洗浄室4に移動する。同様の作用により、図19から図20に示すように、吸引位置が移動し粒子はメッシュ間を交互に移動しながら向きを変え、万遍なく微粉を除去されていく。また、適当なタイミングでスクリューフィーダを動作させて、次の洗浄粒子を投入する。
図21に示すように、微粉の除去が行なわれた粒子は、排出口9より重力落下し、排出部14のホッパ(図示せず)で集められる。一方、次の洗浄粒子が洗浄室4へ移動する。
FIG. 16 is a schematic view showing the cleaning chamber rotating at the first position, FIG. 17 is a schematic view showing the cleaning chamber rotating at the second position, and FIG. 18 shows the cleaning chamber rotating at the third position. FIG. 19 is a schematic view showing the cleaning chamber rotating at the fourth position, FIG. 20 is a schematic diagram showing the cleaning chamber rotating at the fifth position, and FIG. 21 shows the cleaning chamber rotating at the fourth position. FIG.
The
In FIG. 16, suction is performed from the
In FIG. 17, when the
As shown in FIG. 18, when the
As shown in FIG. 21, the particles from which the fine powder has been removed fall by gravity from the discharge port 9 and are collected by a hopper (not shown) of the
図16〜図21で示した上記動作を繰り返すことにより、洗浄槽が1回転する間に粒子の投入→微粉の分離→排出が2回行われる。以上、代表的な実施の形態を示したが、説明した実施の形態以外にも、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲でさまざまな変形例が考えられることはいうまでもない。
例えば、装置構成はやや複雑になるが、洗浄室毎に吸引口に切り換え弁を設け、負圧吸引/閉塞/正圧流入(逆洗)を切り換えることにより、同様の動作をさせることが可能である。
また、各洗浄室のメッシュの面積を徐々に狭くして流速を高める代わりに、吸引ブロワの出力を制御して、排出口に近い洗浄槽ほど流速を高くして微粉除去率を高めるようにしてもよい。
By repeating the above-described operations shown in FIGS. 16 to 21, the introduction of particles → separation of fine powder → discharge is performed twice while the cleaning tank rotates once. As mentioned above, although typical embodiment was shown, it cannot be overemphasized that a various modification can be considered in the range which does not deviate from the range of the thought of this invention besides embodiment demonstrated.
For example, although the device configuration is somewhat complicated, it is possible to perform the same operation by providing a switching valve at the suction port for each cleaning chamber and switching negative pressure suction / blocking / positive pressure inflow (backwash). is there.
Also, instead of gradually reducing the mesh area of each cleaning chamber to increase the flow rate, the suction blower output is controlled so that the cleaning tank closer to the discharge port increases the flow rate and increases the fine powder removal rate. Also good.
本発明によれば、洗浄室またはメッシュを振動させる振動手段を配置したことにより、帯電付着力を弱め、移動しにくい粒子を移動させることができる。また、装置内の湿度が50〜80%、望ましくは60〜70%に保たれていることにより、微粉の付着力を低下させ、微粉の除去効率を高くすることができる。
除去対象となる微粉が電子写真装置で用いられるトナーであることにより、トナーで粒子を捕集洗浄する乾式洗浄工程の洗浄粒子再生に用いることができる。即ち、洗浄メディアとして利用した粒子に付着しているトナーを除去し、粒子を繰り返し利用できるため、洗浄工程における環境負荷を低減することができる。
本発明によれば、仕切り部材で仕切られた複数の洗浄室の各メッシュ上で、粒子の姿勢を変えて繰り返し高速気流吸引を作用させることができるので、粒子の全面に付着している微粉を万遍なく除去することができる。
本発明の他の分野への利用可能性としては、医薬品の錠剤やカプセルに付着した微粉の除去、樹脂製ペレットに付着した微粉の除去、ショットブラスト材の再生処理等が挙げられる。
According to the present invention, by arranging the vibration means for vibrating the cleaning chamber or the mesh, it is possible to weaken the charging adhesion force and move the particles that are difficult to move. Moreover, since the humidity in the apparatus is maintained at 50 to 80%, preferably 60 to 70%, the adhesion of fine powder can be reduced and the removal efficiency of fine powder can be increased.
Since the fine powder to be removed is a toner used in an electrophotographic apparatus, it can be used for cleaning particle regeneration in a dry cleaning process in which particles are collected and washed with toner. That is, since the toner attached to the particles used as the cleaning medium can be removed and the particles can be used repeatedly, the environmental load in the cleaning process can be reduced.
According to the present invention, on each mesh of the plurality of cleaning chambers partitioned by the partition member, it is possible to repeatedly apply high-speed air flow suction by changing the posture of the particles, so that the fine powder adhering to the entire surface of the particles can be reduced. It can be removed evenly.
Applicability to other fields of the present invention includes removal of fine powder adhering to pharmaceutical tablets and capsules, removal of fine powder adhering to resin pellets, regeneration processing of shot blasting materials, and the like.
1 微粉除去装置、2 洗浄槽、3 仕切り部材(仕切り板)、4 洗浄室、5 メッシュ(吸引口)、6 メッシュ(流入口)、7 吸引ノズル(負圧供給手段)、7a 鍔部、8 投入口、9 排出口、10 除電手段(イオナイザ)、14 投入部、15 排出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fine powder removal apparatus, 2 washing tank, 3 partition member (partition plate), 4 washing chamber, 5 mesh (suction port), 6 mesh (inlet), 7 suction nozzle (negative pressure supply means), 7a collar part, 8 Input port, 9 discharge port, 10 static elimination means (ionizer), 14 input unit, 15 discharge unit
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