JP2014176835A - Classifier and pulverization classifier - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a classifier that can stably perform high-precision classification with such a constitution as to lead a mixture phase gas with not so large a proportion of a gas to a particulate matter to a dispersion chamber and a pulverization classifier using this classifier.SOLUTION: A classifier 100, which comprises a center core 3 and a separator core 4, having a powdery product outlet 7 at the center built after the other from above, in the interior of a cylindrical casing 2 having a pulverulent body supply port 1a to be supplied with an air stream and a pulverulent body material, and constitutes a dispersion chamber 5 surrounded by the upper inner wall of the cylindrical casing 2 and the center core 3 to disperse the pulverulent body material supplied with the air stream and a classification chamber 6 surrounded by the separator core 3, separator core 4, and the inner wall of the cylindrical casing 2 to centrifugally separate the pulverulent body material flowing out of the dispersion chamber 5 into fine powder and coarse powder, keeps the uppermost part of the dispersion chamber 5 equipped with a dispersion chamber commutator 60 that introduces an air stream separately from the primary air stream to generate a swirl air stream in the dispersion chamber 5.

Description

本発明は、粉体を粒子の大きさによって選り分ける分級装置、及び、この分級装置を用いた粉砕分級装置に関するものである。   The present invention relates to a classification device for selecting powder according to the size of particles, and a pulverization classification device using this classification device.

電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナーの製造工程では、粒子径にばらつきのあるトナーの材料の粉体を粒子径に応じて分級する分級工程を備えるものがある。この分級工程に使用する分級装置としては、特許文献1〜3のように、粉体と気体とが混相された混相気体に対して旋回気流を作用させることによって粉体を粒子の粒径に応じて分級する分級装置が知られている。   Some manufacturing processes for toner used in an electrophotographic image forming apparatus include a classification process for classifying powder of toner material having a variation in particle diameter according to the particle diameter. As a classification device used in this classification step, as in Patent Documents 1 to 3, the powder is made to correspond to the particle diameter of the particles by causing a swirling airflow to act on the mixed phase gas and the mixed phase gas. There is known a classifying device that classifies the above.

図16及び図17は、従来の分級装置100の一例を示す説明図である。図16は、分級装置100の鉛直方向に平行な断面についての説明図である。図17(a)は、図16中のA−A’断面で示す断面についての説明図であり、図17(b)は、図16中のB−B’断面で示す断面の説明図である。   16 and 17 are explanatory views showing an example of a conventional classification device 100. FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram of a cross section parallel to the vertical direction of the classification device 100. 17A is an explanatory diagram of a cross section taken along the line AA ′ in FIG. 16, and FIG. 17B is an explanatory diagram of a cross section taken along the line BB ′ in FIG. .

分級装置100は、円筒ケーシング2内の上部に分散室5、下部に下部ホッパー8が形成され、分散室5と下部ホッパー8との間に分級室6が形成されている。分散室5には、一次空気流と原料粉体とを供給する粉体材料供給管1が接続されている。分散室5の下方には、中央が高い笠状のセンターコア3が円筒ケーシング2に固定されるように取り付けられており、このセンターコア3の下縁外周と円筒ケーシング2の内壁との間に、粉体が通過可能な環状の供給孔3bが形成されている。
センターコア3の下方には、中央部が高い笠状のセパレータコア4が具備されており、このセパレータコア4の下縁外周と円筒ケーシング2の内壁との間に環状の粗粉排出孔4bが形成されており、また、セパレータコア4の中央部には製品粉排出口7が形成されている。このようなセンターコア3とセパレータコア4との間の空間が分級室6となる。
In the classification device 100, the dispersion chamber 5 is formed in the upper part of the cylindrical casing 2, the lower hopper 8 is formed in the lower part, and the classification chamber 6 is formed between the dispersion chamber 5 and the lower hopper 8. Connected to the dispersion chamber 5 is a powder material supply pipe 1 for supplying a primary air flow and raw material powder. Below the dispersion chamber 5, a cap-shaped center core 3 having a high center is attached so as to be fixed to the cylindrical casing 2, and between the outer periphery of the lower edge of the center core 3 and the inner wall of the cylindrical casing 2. An annular supply hole 3b through which the powder can pass is formed.
Below the center core 3, a cap-shaped separator core 4 having a high central portion is provided, and an annular coarse powder discharge hole 4 b is formed between the outer periphery of the lower edge of the separator core 4 and the inner wall of the cylindrical casing 2. In addition, a product powder discharge port 7 is formed at the center of the separator core 4. A space between the center core 3 and the separator core 4 is a classification chamber 6.

図17(a)に示すように、粉体材料供給管1の分散室5内側の端部は、分散室5における円筒ケーシング2の内周面に沿うように配置された供給口となっている。このように配置された粉体材料供給管1から高圧の混相気体を供給することで、図16及び図17(a)中の矢印Cで示すように、内周面に沿うように旋回する一次空気流が形成される。   As shown in FIG. 17A, the end of the powder material supply pipe 1 inside the dispersion chamber 5 is a supply port arranged along the inner peripheral surface of the cylindrical casing 2 in the dispersion chamber 5. . By supplying a high-pressure mixed phase gas from the powder material supply pipe 1 arranged in this way, as shown by an arrow C in FIGS. 16 and 17A, the primary swirling along the inner peripheral surface An air flow is formed.

円筒ケーシング2の分級室6を形成する部分の下部には、二次空気流が流入するための二次空気流入口が具備された整流器9が配置されている。整流器9は、図17(b)に示すように、複数枚のルーバー板部12を環状に配置した構成であり、二次空気流入口は、隣り合うルーバー板部12同士の間のスリットによって構成されている。このスリットより導入される二次空気流の方向は、分級室6において旋回しながら下降する粉体材料の旋回方向に噴出する方向であり、この二次空気流によって粉体材料を分散させ、かつ、旋回速度を加速させるようになっている。
また、製品粉排出口7には負圧が作用しており、吸引する気流が形成される。このような分級室6では、スリットから流入する二次空気流と、製品粉排出口7で吸引する気流とによって形成される半自由渦の中で、粗粒子と製品粒子との各々に作用する遠心力が異なることを利用して分級を行う。
A rectifier 9 provided with a secondary air inflow port through which a secondary air flow flows is disposed at a lower portion of a portion forming the classification chamber 6 of the cylindrical casing 2. As shown in FIG. 17B, the rectifier 9 has a configuration in which a plurality of louver plate portions 12 are arranged in an annular shape, and the secondary air inlet is configured by a slit between adjacent louver plate portions 12. Has been. The direction of the secondary air flow introduced from the slit is a direction in which the powder material descends while swirling in the classification chamber 6, and the powder material is dispersed by the secondary air flow, and , Accelerate the turning speed.
Moreover, a negative pressure is acting on the product powder discharge port 7, and an air flow to be sucked is formed. In such a classification chamber 6, it acts on each of coarse particles and product particles in a semi-free vortex formed by the secondary air flow flowing in from the slit and the air flow sucked by the product powder discharge port 7. Classification is performed by using different centrifugal forces.

詳しくは、分級室6に受け渡された粉体は、二次空気流による旋回気流が作用し、粒径が小さく軽い粒子は旋回気流によって作用する遠心力が小さいため製品粉排出口7に働く負圧によって吸引され、製品粉として図中矢印E4で示すように次工程へ受け渡される。
一方、粒径が大きく重い粒子は、旋回気流によって作用する遠心力が大きいため、製品粉排出口7に働く負圧では製品粉排出口7まで到達できず、セパレータコア4の上面に当たって、その笠状の表面に沿って外側に滑り落ち、粗粉排出孔4bから下部ホッパー8に到達する。下部ホッパー8に到達した粉体は粗粉として、図中矢印E5で示すように下部開口部11から排出される。
Specifically, the powder delivered to the classification chamber 6 acts on the product powder discharge port 7 because the swirling airflow due to the secondary airflow acts on the powder, and the light particles with small particle size act on the product powder outlet 7 because the centrifugal force acting on the swirling airflow is small. It is sucked by the negative pressure and delivered to the next process as product powder as indicated by an arrow E4 in the figure.
On the other hand, the heavy particles having a large particle size have a large centrifugal force acting on the swirling airflow, so that the negative pressure acting on the product powder discharge port 7 cannot reach the product powder discharge port 7 but hits the upper surface of the separator core 4 and the shade thereof. And slides outward along the surface of the shape and reaches the lower hopper 8 from the coarse powder discharge hole 4b. The powder that has reached the lower hopper 8 is discharged as a coarse powder from the lower opening 11 as indicated by an arrow E5 in the figure.

しかし、図16及び図17に示す分級装置100では、図17(a)に示すように、分散室5内に流入する気流が粉体と混相された混相気体が円筒ケーシング2の内周面の一箇所から流入するのみである。このように一箇所からのみ気流が流入する構成では、分散室5内での混相気体の旋回速度が遅く、旋回速度が遅い混相気体が供給孔3bを通過して、分級室6内で二次空気流によって旋回速度を加速されても、旋回速度が不十分となることがあった。旋回速度が不十分であると、粉体の粒子に働く遠心力の差が小さくなり、製品粉に粗粒子が混入したり、粗粉に製品粉の粒子が混入したりして、分級精度が低下することがあった。   However, in the classifying apparatus 100 shown in FIGS. 16 and 17, as shown in FIG. 17A, the mixed gas obtained by mixing the airflow flowing into the dispersion chamber 5 with the powder is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical casing 2. It only flows from one place. In such a configuration in which the airflow flows from only one location, the swirling speed of the multiphase gas in the dispersion chamber 5 is slow, and the multiphase gas having a slow swirling speed passes through the supply hole 3b and is secondary in the classification chamber 6. Even if the turning speed is accelerated by the air flow, the turning speed may be insufficient. If the swirl speed is insufficient, the difference in centrifugal force acting on the powder particles will be small, and coarse particles will be mixed into the product powder, and product powder particles will be mixed into the coarse powder. There was a decline.

特許文献1乃至3には、整流器9のように、分散室内に旋回気流を発生させる旋回気流発生手段を分散室に配置した(以下、「分散室旋回気流発生手段」と呼ぶ)構成が記載されている。この分散室旋回気流発生手段は、分散室の円筒状の内周面の周方向に沿うように気流を流入させるスリット状の流入口を円周方向に複数備えた構成である。このような分散室旋回気流発生手段を設けることで、分散室5内での混相気体の旋回速度が速くなり、混相気体が供給孔3bを通過して、分級室6内で二次空気流によって旋回速度を加速されたときの十分な旋回速度を得ることが出来る。これにより、分級精度の向上を図ることができる。   Patent Documents 1 to 3 describe a configuration in which a swirling airflow generating means for generating a swirling airflow in the dispersion chamber is arranged in the dispersion chamber (hereinafter referred to as “dispersion chamber swirling airflow generating means”) as in the rectifier 9. ing. This dispersion chamber swirling air flow generating means is configured to include a plurality of slit-shaped inlets in the circumferential direction through which airflow flows along the circumferential direction of the cylindrical inner peripheral surface of the dispersion chamber. By providing such a dispersion chamber swirling air flow generating means, the swirling speed of the mixed phase gas in the dispersion chamber 5 is increased, and the mixed phase gas passes through the supply hole 3b and is moved by the secondary air flow in the classification chamber 6. A sufficient turning speed when the turning speed is accelerated can be obtained. Thereby, the classification accuracy can be improved.

しかしながら、特許文献1に記載の分級装置は、分散室旋回気流発生手段を分散室の天井よりも低い位置に設けている。このような構成の場合、分散室旋回気流発生手段よりも上方の天井との間の空間に気体が滞留する領域が形成され、分散室に供給された粉体の一部が、この気体が滞留する空間に進入して滞留し、ある程度溜まると、自重により落下することがあった。ある程度溜まったタイミングで粉体が落下してくると、分散室から分級室に受け渡される粉体の量にバラツキが生じ、安定した分級を行うことができなくなる。   However, in the classifying device described in Patent Document 1, the dispersion chamber swirling airflow generating means is provided at a position lower than the ceiling of the dispersion chamber. In such a configuration, a region where gas stays is formed in the space above the ceiling above the dispersion chamber swirling air flow generating means, and a part of the powder supplied to the dispersion chamber retains this gas. If it enters and stays in a space where it accumulates and accumulates to some extent, it may fall due to its own weight. When the powder falls at a certain accumulation timing, the amount of powder delivered from the dispersion chamber to the classification chamber varies, and stable classification cannot be performed.

一方、特許文献2及び3に記載の分級装置は、分散室旋回気流発生手段を分散室の最上部に配置している。これにより、分散室の天井との間に粉体が滞留する空間が形成されることがなく、安定した分級を行うことができる。   On the other hand, in the classifiers described in Patent Documents 2 and 3, the dispersion chamber swirling airflow generation means is arranged at the top of the dispersion chamber. Thus, a stable classification can be performed without forming a space where the powder stays between the ceiling of the dispersion chamber.

分散室旋回気流発生手段によって分散室内に安定した旋回気流を形成するためには、筒状の内周面の複数箇所から分散室内に取り込む気流として、ある程度の流量が必要となる。
特許文献2及び3に記載の分級装置では、分散室旋回気流発生手段が円筒状の内周面の複数箇所から分散室内に取り込む気流は、分級対象である粉体と気体とが混相された混相気体の気流となっている。
特許文献2及び3に記載の分級装置では、分級装置に粉体を供給する粉砕装置がジェットミル方式の粉砕装置であり、この方式の粉砕装置は、圧縮した気体を粉砕対象の原材料と共に衝突部材に対して高速で衝突させる構成である。圧縮した気体によって粉体を衝突させているため、粉砕後の粉体を含んだ混相気体は粉体に対する気体の割合が非常に大きくなっている。この混相気体を分散室旋回気流発生手段によって分散室内に導くことで、安定した旋回気流を形成するために十分な流量の気流を得ることができる。
In order to form a stable swirling air flow in the dispersion chamber by the dispersion chamber swirling air flow generating means, a certain amount of flow is required as an air flow taken into the dispersion chamber from a plurality of locations on the cylindrical inner peripheral surface.
In the classifying devices described in Patent Documents 2 and 3, the air flow taken into the dispersion chamber by the dispersion chamber swirling air flow generating means from a plurality of locations on the cylindrical inner peripheral surface is a mixed phase in which powder and gas to be classified are mixed. It is a gas stream.
In the classifying apparatus described in Patent Documents 2 and 3, the pulverizing apparatus for supplying powder to the classifying apparatus is a jet mill type pulverizing apparatus, and this type of pulverizing apparatus collides a compressed gas with a raw material to be pulverized together with a collision member. It is the structure made to collide at high speed with respect to. Since the powder is collided by the compressed gas, the ratio of the gas to the powder is very large in the mixed phase gas containing the powder after pulverization. By introducing this mixed-phase gas into the dispersion chamber by the dispersion chamber swirl airflow generating means, an airflow having a flow rate sufficient to form a stable swirl airflow can be obtained.

一方、粉砕装置として、円筒状のステーター(固定筒)内で円柱状のローター(回転子)を回転させることで、粉砕対象を粉砕する機械式粉砕機が知られている。機械式粉砕機は、ジェットミル方式の粉砕装置よりもエネルギー効率が高いため、近年、ジェットミル方式からの置き換えが進んでいる。
しかし、機械式粉砕機は、粉砕後の粉体を含んだ混相気体は、粉体に対する気体の割合がジェットミル方式に比べると、非常に小さくなる。そして、このような混相気体を分散室旋回気流発生手段によって分散室内に導いても、安定した旋回気流を形成するために十分な流量の気流を得ることができないという問題が生じる。
On the other hand, a mechanical pulverizer that pulverizes an object to be pulverized by rotating a columnar rotor (rotor) in a cylindrical stator (fixed cylinder) is known as a pulverizer. Since mechanical pulverizers are more energy efficient than jet mill type pulverizers, they have recently been replaced by jet mill types.
However, in the mechanical pulverizer, the mixed phase gas containing the pulverized powder has a very small ratio of the gas to the powder as compared with the jet mill method. And even if such a mixed phase gas is guided into the dispersion chamber by the dispersion chamber swirl airflow generating means, there arises a problem that an airflow having a sufficient flow rate cannot be obtained to form a stable swirl airflow.

このような問題は、機械式粉砕機で得た混相気体を分散室に導く構成に限らず、粉体に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室に導く構成であれば同様の問題が生じ得る。   Such a problem is not limited to the configuration in which the mixed phase gas obtained by the mechanical pulverizer is guided to the dispersion chamber, but the same problem occurs if the configuration is such that a mixed phase gas having a small ratio of gas to the powder is guided to the dispersion chamber. obtain.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、粉体に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室に導く構成で、精度の良い分級を安定的に行うことができる分級装置、並びに、この分級装置を用いた粉砕分級装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to stably perform accurate classification with a configuration in which a mixed phase gas having a small ratio of gas to powder is guided to a dispersion chamber. It is to provide a classification device and a pulverization classification device using the classification device.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、気流と共に粉体材料が供給される粉体材料供給口を有する円柱状のケーシング内に、上から順にセンターコアと、中心に開口部を有するセパレータコアとを備え、該ケーシングの上部内壁と該センターコアとで囲われ、気流と共に供給される粉体材料を分散する分散室と、該センターコア、該セパレータコア及び該ケーシングの内壁で囲われ、該分散室から流入する粉体材料を微粉と粗粉とに遠心分離する分級室と、を構成する分級装置において、上記分散室の最上部に、粉体と共に流入する気流とは別に、外部から粉体を含まない気体が該分散室の円筒状の内周面の周方向に沿うように流入する流入口を円周方向に複数備え、該流入口から気体が流入することで該分散室内に旋回気流を発生させる分散室旋回気流発生手段を備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a center core and an opening at the center in a cylindrical casing having a powder material supply port through which a powder material is supplied together with an air current. A separator core, and a dispersion chamber which is surrounded by the upper inner wall of the casing and the center core and disperses the powder material supplied together with the air flow, and is surrounded by the inner walls of the center core, the separator core and the casing. In the classifying device that constitutes a classification chamber for centrifuging the powder material flowing from the dispersion chamber into fine powder and coarse powder, separately from the airflow flowing with the powder at the top of the dispersion chamber, A plurality of inlets are provided in the circumferential direction in which gas that does not contain powder from the outside flows along the circumferential direction of the cylindrical inner peripheral surface of the dispersion chamber, and the dispersion is achieved by gas flowing in from the inlet. Generates swirling airflow in the room Is characterized in further comprising a dispersing chamber whirling airflow generating means for.

本発明においては、分散室旋回気流発生手段によって、粉体と共に流入する気流とは別に、外部から粉体を含まない気体が流入して旋回気流を発生させる。このため、粉体に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室に導く構成であっても、安定した旋回気流を形成することができる。
また、このような分散室旋回気流発生手段を分散室の最上部に備えているため、上記特許文献2及び3に記載の分級装置と同様に、精度の良い分級を安定的に行うことができる。
In the present invention, the dispersion chamber swirl airflow generating means generates a swirl airflow by introducing a gas not containing powder from the outside, apart from the airflow flowing in with the powder. For this reason, even if it is the structure which guides the mixed phase gas with which the ratio of the gas with respect to powder is not large to a dispersion | distribution chamber, the stable swirl | vortex airflow can be formed.
Further, since such a dispersion chamber swirling airflow generating means is provided at the uppermost part of the dispersion chamber, it is possible to stably perform highly accurate classification similarly to the classification devices described in Patent Documents 2 and 3. .

本発明によれば、粉体に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室に導く構成で、精度の良い分級を安定的に行うことができるという優れた効果がある。   According to the present invention, there is an excellent effect that accurate classification can be stably performed with a configuration in which a mixed phase gas having a small ratio of gas to powder is guided to the dispersion chamber.

実施形態に係る分級装置の説明図。Explanatory drawing of the classification apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る粉砕分級装置の説明図。Explanatory drawing of the grinding | pulverization classification apparatus which concerns on embodiment. インジェクションノズルの拡大説明図。Expansion explanatory drawing of an injection nozzle. 従来の分級装置の水平方向に平行な断面についての説明図、(a)は、図1中のA−A’断面で示す断面についての説明図、(b)は、図1中のB−B’断面で示す断面の説明図。1A is an explanatory diagram of a cross section parallel to the horizontal direction of a conventional classifier, FIG. 1A is an explanatory diagram of a cross section shown by the AA ′ cross section in FIG. 1, and FIG. 'The cross-sectional explanatory drawing shown in a cross section. 超微粉排出管の有無による分散室での気流の流れの違いの説明図、(a)は、超微粉排出管を備えない構成の説明図、(b)は、超微粉排出管を備える構成の説明図。Explanatory drawing of the difference in the flow of the airflow in the dispersion chamber depending on the presence or absence of the ultrafine powder discharge pipe, (a) is an explanatory view of a configuration not including the ultrafine powder discharge pipe, and (b) is a configuration including the ultrafine powder discharge pipe. Illustration. 実施例2の分級装置の説明図。Explanatory drawing of the classification apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の分級装置の一部の拡大説明図、(a)は、センターコアの拡大説明図、(b)は、セパレータコアの拡大説明図。The expansion explanatory drawing of a part of the classification apparatus of Example 2, (a) is an expansion explanatory drawing of a center core, (b) is an enlarged explanatory drawing of a separator core. センターコアの頂点の角度の説明図。Explanatory drawing of the angle of the vertex of a center core. 実施例4のセンターコアの説明図。Explanatory drawing of the center core of Example 4. FIG. 実施例5の分級装置の説明図、(a)は分級装置の全体の説明図、(b)は、セパレータコアの拡大説明図。Explanatory drawing of the classification apparatus of Example 5, (a) is explanatory drawing of the whole classification apparatus, (b) is an expansion explanatory drawing of a separator core. 実施例6の粉砕分級装置の説明図。Explanatory drawing of the grinding | pulverization classification apparatus of Example 6. FIG. 実施例7の粉砕分級装置の説明図。Explanatory drawing of the grinding | pulverization classification apparatus of Example 7. FIG. 従来例1の粉砕分級装置の説明図。Explanatory drawing of the grinding | pulverization classification apparatus of the prior art example 1. FIG. エルボージェット分級機の分級部分の説明図。Explanatory drawing of the classification part of an elbow jet classifier. 従来例2の粉砕分級装置の説明図。Explanatory drawing of the grinding | pulverization classification apparatus of the prior art example 2. FIG. 従来の分級装置の鉛直方向に平行な断面についての説明図。Explanatory drawing about the cross section parallel to the perpendicular direction of the conventional classifier. 従来の分級装置の水平方向に平行な断面についての説明図、(a)は、図16中のA−A’断面で示す断面についての説明図、(b)は、図16中のB−B’断面で示す断面の説明図。Explanatory drawing about the cross section parallel to the horizontal direction of the conventional classifier, (a) is explanatory drawing about the cross section shown by the AA 'cross section in FIG. 16, (b) is BB in FIG. 'The cross-sectional explanatory drawing shown in a cross section. 従来の旋回気流式分級機の他の例の分級装置の説明図。Explanatory drawing of the classification apparatus of the other example of the conventional swirling airflow classifier. ジェットミル式粉砕装置を備えた粉砕分級装置の一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the grinding | pulverization classification apparatus provided with the jet mill type grinding | pulverization apparatus.

以下、本発明を適用した分級装置の実施形態について説明する。
図2は、本発明に係る分級装置100を備えた粉砕分級装置200を模式的に示した説明図である。
粉砕分級装置200は、原材料供給フィーダ201で供給されたトナー材料(図中矢印E1)は、粉砕装置202で粉砕される。粉砕されたトナー材料は、捕集サイクロン203で回収される(図中矢印E2)。次に、定量フィーダ204によって、分級供給用インジェクションノズル205に供給され、分級供給用インジェクションノズル205によって分級装置100に供給される(図中矢印E3)。
Hereinafter, an embodiment of a classification device to which the present invention is applied will be described.
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a pulverizing and classifying device 200 including the classifying device 100 according to the present invention.
In the pulverizing and classifying apparatus 200, the toner material (arrow E1 in the figure) supplied by the raw material supply feeder 201 is pulverized by the pulverizing apparatus 202. The pulverized toner material is collected by the collection cyclone 203 (arrow E2 in the figure). Next, it is supplied to the classification supply injection nozzle 205 by the quantitative feeder 204, and is supplied to the classification device 100 by the classification supply injection nozzle 205 (arrow E3 in the figure).

分級装置100は、製品となる粒径の製品粒子を含んだ製品粉と、製品粉より粒径が大きい粗粒子からなる粗粉とを分級する粗粉分級機である。分級装置100で分級された製品粉は、製品粉捕集サイクロン207によって捕集され、製品粉供給フィーダ208によって次工程へ受け渡される(図中矢印E7)。
分級装置100で分級された粗粉は、粗粉搬送用インジェクションノズル206によって粉砕装置202に戻される。粉砕分級装置200では、粗粉の状態のものは粉砕と分級とを繰り返すように、閉回路粉砕を構成している。
The classification device 100 is a coarse powder classifier that classifies product powder containing product particles having a particle diameter to be a product and coarse powder composed of coarse particles having a particle diameter larger than that of the product powder. The product powder classified by the classification device 100 is collected by a product powder collecting cyclone 207 and delivered to the next process by the product powder supply feeder 208 (arrow E7 in the figure).
The coarse powder classified by the classification device 100 is returned to the pulverization device 202 by the coarse powder conveyance injection nozzle 206. In the pulverizing and classifying apparatus 200, closed-circuit pulverization is configured so that the pulverized powder is repeatedly pulverized and classified.

図3は、分級供給用インジェクションノズル205や粗粉搬送用インジェクションノズル206に用いることができるインジェクションノズル500の拡大説明図である。
インジェクションノズル500は、ホッパー501に供給されたトナー材料(機械式粉砕機の上がり品)は、ノズル部502から吐出速度が速い圧縮エアー(図中矢印F1)が供給される。
このとき、吐出速度が速い圧縮エアーが狭い流路を通過することで、ノズル部502が配置されたホッパー501の下部開口部近傍は、ベルヌーイの定理に基づいて説明が可能なベンチュリー効果によって、圧力が低下する。この圧力低下によってホッパー501内のトナーは次工程へと吸引供給される。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of an injection nozzle 500 that can be used for the classification supply injection nozzle 205 and the coarse powder transfer injection nozzle 206.
The injection nozzle 500 is supplied with compressed air (arrow F <b> 1 in the figure) having a high discharge speed from the nozzle unit 502 as the toner material (the finished product of the mechanical pulverizer) supplied to the hopper 501.
At this time, compressed air having a high discharge speed passes through a narrow flow path, so that the vicinity of the lower opening portion of the hopper 501 in which the nozzle portion 502 is disposed has a pressure caused by a Venturi effect that can be explained based on Bernoulli's theorem. Decreases. Due to this pressure drop, the toner in the hopper 501 is sucked and supplied to the next process.

図2に示す粉砕装置202は、円筒状のステーターと、このステーターの内部にステーターに対して中心軸が重なるように配置され中心軸を中心に回転可能な円柱状のローターとを有する機械式粉砕機である。この機械式粉砕機のローターの外周面には、中心軸に平行で、間隔の狭い多数の凹凸がその周方向に沿って形成されており、ステーターの内周面にも、中心軸に平行で、間隔の狭い多数の凹凸がその周方向に沿って形成されている。そして、ローターが高速回転することによって、ステーターの内周面とローターの外周面との隙間を通過する被粉砕物を粉砕する。   The pulverizing apparatus 202 shown in FIG. 2 has a cylindrical pulverizer, and a mechanical pulverizer having a cylindrical rotor disposed inside the stator so that the central axis thereof overlaps the stator and is rotatable about the central axis. Machine. On the outer peripheral surface of the rotor of this mechanical pulverizer, a large number of concaves and convexes parallel to the central axis are formed along the circumferential direction, and the inner peripheral surface of the stator is also parallel to the central axis. A large number of narrow irregularities are formed along the circumferential direction. Then, as the rotor rotates at high speed, the object to be crushed that passes through the gap between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor is pulverized.

図1及び図4は、粉砕分級装置200が備える本実施形態の分級装置100の説明図である。
図1は、分級装置100の鉛直方向に平行な断面についての説明図である。図4(a)は、図1中のA−A’断面で示す断面についての説明図であり、図1(b)は、図1中のB−B’断面で示す断面の説明図である。
分級装置100は、円筒ケーシング2と、粉体材料供給管1と、センターコア3と、セパレータコア4と、整流器9と、製品粉排出管10と、下部開口部11と、を備える。
FIG.1 and FIG.4 is explanatory drawing of the classification apparatus 100 of this embodiment with which the grinding | pulverization classification apparatus 200 is provided.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a cross section parallel to the vertical direction of the classification device 100. 4A is an explanatory view of a cross section taken along the line AA ′ in FIG. 1, and FIG. 1B is an explanatory view of a cross section taken along the line BB ′ in FIG. .
The classification device 100 includes a cylindrical casing 2, a powder material supply pipe 1, a center core 3, a separator core 4, a rectifier 9, a product powder discharge pipe 10, and a lower opening 11.

円筒ケーシング2は、円柱状の空間を形成し、円柱状の空間が上部から分散室5、分級室6及び大径粉体通過室である下部ホッパー8とに仕切られている。粉体材料供給管1は、図中矢印E3で示すように、その先端部の粉体材料供給口1aから分散室5内に粉体材料を気流と共に案内する。   The cylindrical casing 2 forms a columnar space, and the columnar space is partitioned from above into a dispersion chamber 5, a classification chamber 6, and a lower hopper 8 that is a large-diameter powder passage chamber. The powder material supply pipe 1 guides the powder material together with the air current from the powder material supply port 1a at the tip thereof into the dispersion chamber 5, as indicated by an arrow E3 in the figure.

円筒ケーシング2の形状としては、円筒形状である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。円筒ケーシング2の構造、大きさ、材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
円筒ケーシング2の上端部には、気体及び粉体からなる混相気体を分散室5内に供給する粉体材料供給管1が配置されている。粉体材料供給管1から粉体と共に供給される空気の流れを一次空気流と呼ぶ。
The shape of the cylindrical casing 2 is not particularly limited as long as it is a cylindrical shape, and can be appropriately selected according to the purpose. There is no restriction | limiting in particular as a structure of a cylindrical casing 2, a magnitude | size, and a material, According to the objective, it can select suitably.
At the upper end of the cylindrical casing 2, a powder material supply pipe 1 for supplying a mixed phase gas composed of gas and powder into the dispersion chamber 5 is disposed. The flow of air supplied together with the powder from the powder material supply pipe 1 is called a primary air flow.

センターコア3は、分散室5の下方に配置され該分散室5と分級室6とを空間的に仕切り、中央が高い笠状で、笠状の最外周部と円筒ケーシング2の内壁との隙間によって粉体材料が通過可能な分級粉体供給孔である供給孔3bを形成する分散板である。セパレータコア4は、分級室6の下方に配置されて分級室6と下部ホッパー8とを空間的に仕切り、中央が高い笠状の分級板である。このセパレータコア4の笠状の最外周部と円筒ケーシング2の内壁との隙間によって粉体材料が通過可能な大径粉体排出孔である粗粉排出孔4bを形成する。
ここで笠状とは、上面が円錐の側面形状で、一定の厚さを備え、円錐の底面を備えず、底面側が中空の形状である。
The center core 3 is disposed below the dispersion chamber 5 and spatially partitions the dispersion chamber 5 and the classification chamber 6. The center core 3 has a high shade at the center, and a gap between the outermost portion of the shade and the inner wall of the cylindrical casing 2. The dispersion plate forms supply holes 3b which are classified powder supply holes through which the powder material can pass. The separator core 4 is a cap-shaped classification plate that is disposed below the classification chamber 6 to spatially partition the classification chamber 6 and the lower hopper 8 and has a high center. A coarse powder discharge hole 4b, which is a large-diameter powder discharge hole through which the powder material can pass, is formed by a gap between the outermost outer portion of the shade shape of the separator core 4 and the inner wall of the cylindrical casing 2.
Here, the shade shape is a side surface shape having a conical top surface, a certain thickness, a bottom surface having no conical shape, and a hollow shape on the bottom surface side.

整流器9は、円筒ケーシング2内の円柱状の空間の外から気体を導入し、分級室6内に旋回気流を発生させる分級室旋回気流発生手段である。製品粉排出管10は、セパレータコア4の中央部に形成された開口部である製品粉排出口7に気流と共に小径粉体である製品粉を外部に排出する小径粉体排出管である。また、下部開口部11は、製品粉排出口7に到達せず、粗粉排出孔4bを通過して、下部ホッパー8に流入した粗粉を外部に排出する大径粉体排出口である。
製品粉排出口7は、製品粉排出管10の入口であり、製品粉排出管10は製品粉捕集サイクロン207に接続されており、製品粉捕集サイクロン207を作動することで製品粉排出管10を介して、製品粉排出口7に分級室6内の空気を吸引する負圧が発生する。
The rectifier 9 is a classification chamber swirl air flow generating means that introduces gas from outside the columnar space in the cylindrical casing 2 and generates a swirl air flow in the classification chamber 6. The product powder discharge pipe 10 is a small-diameter powder discharge pipe that discharges the product powder, which is a small-diameter powder, together with the air current to the product powder discharge port 7 that is an opening formed in the center of the separator core 4. The lower opening 11 is a large-diameter powder outlet that does not reach the product powder outlet 7 but passes through the coarse powder outlet 4b and discharges the coarse powder flowing into the lower hopper 8 to the outside.
The product powder discharge port 7 is an inlet of the product powder discharge pipe 10, and the product powder discharge pipe 10 is connected to the product powder collection cyclone 207. By operating the product powder collection cyclone 207, the product powder discharge pipe 10 10, a negative pressure for sucking air in the classification chamber 6 is generated at the product powder discharge port 7.

分級装置100は、粉体材料供給管1から供給された粉体を、粒子の大きさによって、製品粉排出口7から排出される製品粉と、下部開口部11から排出される粗粉とに選り分ける。
さらに、分散室5の最上部に、分散室5内に旋回気流を発生させる分散室旋回気流発生手段である分散室整流器60を備える。分散室整流器60は、粉体材料と共に流入する一次空気流とは別に、外部から粉体材料を含まない気体が分散室5の円筒状の内周面の周方向に沿うように流入するスリット状の流入口を円周方向に複数備える。このスリット状の流入口から気体が流入することで、図中矢印Cで示すように、分散室5内に旋回気流が発生する。
The classifier 100 converts the powder supplied from the powder material supply pipe 1 into product powder discharged from the product powder discharge port 7 and coarse powder discharged from the lower opening 11 depending on the size of the particles. Select.
Furthermore, a dispersion chamber rectifier 60 which is a dispersion chamber swirling air flow generating means for generating a swirling air flow in the dispersion chamber 5 is provided at the top of the dispersion chamber 5. Dispersion chamber rectifier 60 has a slit shape in which a gas that does not include powder material from the outside flows in along the circumferential direction of the cylindrical inner peripheral surface of dispersion chamber 5 separately from the primary air flow that flows in with powder material. A plurality of inflow ports are provided in the circumferential direction. As gas flows in from the slit-shaped inlet, a swirling airflow is generated in the dispersion chamber 5 as indicated by an arrow C in the figure.

分散室整流器60は、図4(a)に示すように、複数枚の分散室ルーバー板部120を環状に設けた形状である。環状に設けた分散室ルーバー板部120のうち隣り合う分散室ルーバー板部120の間に形成されるスリットが、旋回気流を生じさせるために分散室5内に粉体を含まない気流(以下、「分散室二次空気流」と呼ぶ)が流入するためのスリット状の流入口とある。環状に設けた分散室ルーバー板部120の外側に形成される分散室二次空気流供給流路60aには、不図示の分散室空気供給手段から空気流が供給される。これにより、分散室ルーバー板部120によって形成されるスリット状の流入口を通過した分散室二次空気流が分散室5内に導入される。これにより、分散室5内に旋回気流が形成され、粉体材料の分散が促され、且つ、分散室5に供給された粉体材料の旋回速度が加速する。   As shown in FIG. 4A, the dispersion chamber rectifier 60 has a shape in which a plurality of dispersion chamber louver plates 120 are provided in an annular shape. The slit formed between the adjacent dispersion chamber louver plate portions 120 among the annular dispersion chamber louver plate portions 120 has an air flow (hereinafter referred to as powder) in the dispersion chamber 5 in order to generate a swirling air flow. (Referred to as “dispersion chamber secondary air flow”). An air flow is supplied from a dispersion chamber air supply means (not shown) to the dispersion chamber secondary air flow supply channel 60a formed outside the annular dispersion chamber louver plate portion 120. As a result, the dispersion chamber secondary air flow that has passed through the slit-shaped inlet formed by the dispersion chamber louver plate portion 120 is introduced into the dispersion chamber 5. As a result, a swirling airflow is formed in the dispersion chamber 5 to promote the dispersion of the powder material, and the swirling speed of the powder material supplied to the dispersion chamber 5 is accelerated.

分級室6を形成する円筒ケーシング2の一部は、図4(b)に示すように、セパレータコア4の外周に複数枚のルーバー板部12を環状に設けた整流器9となっている。環状に設けたルーバー板部12のうち隣り合うルーバー板部12の間に形成されるスリットが、二次空気流が流入するための二次空気流入口となる。環状に設けたルーバー板部12の外側に形成される二次空気流供給流路9aに不図示の空気供給手段から空気流が供給されることによって、ルーバー板部12によって形成されるスリットを通過した二次空気流が分級室6内に導入される。このスリットより導入される二次空気流の方向は、分級室6において旋回しながら下降する粉体材料の旋回方向に噴出する方向であり、この二次空気流によって粉体材料を分散させ、かつ、旋回速度を加速させるようになっている。
分級室6では、整流器9の外周からスリットを通過して均等に流入した二次空気流の速い旋回により、粉体材料が効率良く粗粉と微粉とに遠心分級され、分級精度を向上させることができる。
A part of the cylindrical casing 2 forming the classification chamber 6 is a rectifier 9 in which a plurality of louver plate portions 12 are annularly provided on the outer periphery of the separator core 4 as shown in FIG. A slit formed between adjacent louver plate portions 12 among the louver plate portions 12 provided in an annular shape serves as a secondary air inflow port through which the secondary air flow flows. When an air flow is supplied from an air supply means (not shown) to a secondary air flow supply passage 9a formed outside the louver plate portion 12 provided in an annular shape, it passes through a slit formed by the louver plate portion 12. The secondary air flow is introduced into the classification chamber 6. The direction of the secondary air flow introduced from the slit is a direction in which the powder material descends while swirling in the classification chamber 6, and the powder material is dispersed by the secondary air flow, and , Accelerate the turning speed.
In the classification chamber 6, the powder material is efficiently centrifugally classified into coarse powder and fine powder by the quick swirling of the secondary air flow that has evenly flowed from the outer periphery of the rectifier 9, thereby improving the classification accuracy. Can do.

分散室5内に供給された粉体材料は、一次空気流と分散室整流器60とによって形成される旋回気流によって旋回しながら落下する。センターコア3の位置まで到達すると、センターコア3の上面に沿ってセンターコア3の外周側に搬送され、供給孔3bから分級室6に受け渡される。分級室6に受け渡された粉体材料は、二次空気流による旋回気流が作用し、粒径が小さく軽い粒子は旋回気流によって作用する遠心力が小さいため製品粉排出口7に働く負圧によって吸引される。一方、粒径が大きく重い粒子は、旋回気流によって作用する遠心力が大きいため、製品粉排出口7に働く負圧では製品粉排出口7まで到達できず、セパレータコア4の上面に当たって、その笠状の表面に沿って外側に滑り落ちる。そして、粗粉排出孔4bから下部ホッパー8に到達する。   The powder material supplied into the dispersion chamber 5 falls while swirling by the swirling airflow formed by the primary air flow and the dispersion chamber rectifier 60. When it reaches the position of the center core 3, it is transported along the upper surface of the center core 3 to the outer peripheral side of the center core 3, and is delivered to the classification chamber 6 from the supply hole 3b. The powder material delivered to the classification chamber 6 is subjected to a swirling airflow due to the secondary air flow, and the light particles having a small particle size have a small centrifugal force acting due to the swirling airflow, so that the negative pressure acting on the product powder discharge port 7 is reduced. Sucked by. On the other hand, the heavy particles having a large particle size have a large centrifugal force acting on the swirling airflow, so that the negative pressure acting on the product powder discharge port 7 cannot reach the product powder discharge port 7 but hits the upper surface of the separator core 4 and the shade thereof. Slides outward along the surface. And it reaches the lower hopper 8 from the coarse powder discharge hole 4b.

製品粉排出口7に吸引された微粉体は、製品粉排出管10を介して製品粉捕集サイクロン207に受け渡され、次級工程へと受け渡される。
また、下部ホッパー8に到達した粗粉は、下部ホッパー8の最下端に形成された円形状の下部開口部11から排出され粉砕装置202へと受け渡される。
The fine powder sucked into the product powder discharge port 7 is delivered to the product powder collection cyclone 207 via the product powder discharge pipe 10 and then delivered to the next level process.
The coarse powder that has reached the lower hopper 8 is discharged from the circular lower opening 11 formed at the lowermost end of the lower hopper 8 and delivered to the crushing device 202.

分級装置100における分級原理は、次の通りである。即ち、分級室6内において、分散室5から粉体と共に流入する一次空気流及び分散室二次空気流、外周側から流入する二次空気流、及び、製品粉排出口7から外部に排出される空気流が作用する。これらの空気流によって、粉体材料を旋回状に半自由流動させる際、粉体材料中の粒子の大きさ(質量)によって粒子に働く遠心力及び向心力が異なることを利用するものである。   The classification principle in the classification device 100 is as follows. That is, in the classification chamber 6, the primary air flow and the dispersion chamber secondary air flow that flow in with the powder from the dispersion chamber 5, the secondary air flow that flows in from the outer peripheral side, and the product powder discharge port 7 are discharged to the outside. The air flow is activated. When the powder material is swirled semi-freely by these air flows, the centrifugal force and the centripetal force acting on the particles differ depending on the size (mass) of the particles in the powder material.

図1の分級装置100は、分散室整流器60によって、粉体材料と共に流入する一次空気流とは別に、外部から粉体を含まない気体が分散室二次空気流として流入して旋回気流を発生させる。このため、粉体材料に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室5に導く構成であっても、安定した旋回気流を形成することができる。また、このような分散室整流器60を分散室5の最上部に備えているため、精度の良い分級を安定的に行うことができる。
このように分級装置100は、粉体材料に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室5に導く構成で、精度の良い分級を安定的に行うことができる。
The classifier 100 of FIG. 1 generates a swirling air flow by a dispersion chamber rectifier 60, in addition to a primary air flow that flows in along with the powder material, and a gas that does not contain powder from the outside flows as a secondary air flow in the dispersion chamber. Let For this reason, even if it is the structure which guides the mixed phase gas with which the ratio of the gas with respect to powder material is not large to the dispersion | distribution chamber 5, the stable swirl | vortex airflow can be formed. In addition, since such a dispersion chamber rectifier 60 is provided at the top of the dispersion chamber 5, accurate classification can be performed stably.
As described above, the classifying device 100 is configured to guide the mixed phase gas, which does not have a large proportion of the gas to the powder material, to the dispersion chamber 5, and can perform accurate classification stably.

ここで、従来の粉砕分級装置について説明する。
図13は、従来の粉砕分級装置200の一例(以下、「従来例1」と呼ぶ)を模式的に示した説明図である。
図13に示す粉砕分級装置200では、原材料供給フィーダ201で供給されたトナー材料(図中矢印G1)は、粉砕装置202で粉砕される。粉砕されたトナー材料は、捕集サイクロン203で回収され(図中矢印G2)、定量フィーダ204によって分級装置としてのエルボージェット分級機400に供給される(図中矢印G3)。
Here, a conventional pulverizing and classifying apparatus will be described.
FIG. 13 is an explanatory view schematically showing an example of a conventional pulverizing and classifying apparatus 200 (hereinafter referred to as “conventional example 1”).
In the pulverizing and classifying apparatus 200 shown in FIG. 13, the toner material (arrow G <b> 1 in the drawing) supplied by the raw material supply feeder 201 is pulverized by the pulverizing apparatus 202. The pulverized toner material is collected by a collection cyclone 203 (arrow G2 in the figure) and supplied to an elbow jet classifier 400 as a classifier by a quantitative feeder 204 (arrow G3 in the figure).

エルボージェット分級機400は、トナー材料を粒子の大きさに応じて、コアンダ効果によって微粉(図中矢印G4)、中粉(図中矢印G5)、粗粉(図中矢印G6)に分級する。分級された粉体のうち粗粉は図中矢印G5で示すように、粗粉捕集サイクロン209を介して粉砕装置202に戻る構成である。粉砕分級装置200では、エルボージェット分級機400で分級された粗粉は粉砕装置202に戻り、粗粉の状態のものは粉砕と分級とを繰り返すように、閉回路粉砕を構成している。
コアンダ効果を用いたエルボージェット分級機400としては、日鐵工業社のエルボージェット分級機が用いることができる。
The elbow jet classifier 400 classifies the toner material into fine powder (arrow G4 in the figure), medium powder (arrow G5 in the figure), and coarse powder (arrow G6 in the figure) by the Coanda effect according to the size of the particles. Of the classified powder, the coarse powder returns to the pulverizer 202 via the coarse powder collecting cyclone 209 as indicated by an arrow G5 in the figure. In the pulverizing and classifying apparatus 200, the coarse powder classified by the elbow jet classifier 400 returns to the pulverizing apparatus 202, and the coarse powder is configured to be pulverized and classified so as to repeat the pulverization and classification.
As the elbow jet classifier 400 using the Coanda effect, an elbow jet classifier manufactured by Nippon Steel Industry Co., Ltd. can be used.

エルボージェット分級機の基本原理を以下に示す。
エルボージェット分級機は、気流中の粒子の運動が各粒子のもつ慣性力と気流から受ける流体抵抗によって支配され、各々の粒子の飛行軌跡がその粒径により異なることを利用して分級する。
The basic principle of the elbow jet classifier is shown below.
In the elbow jet classifier, the movement of particles in the airflow is governed by the inertial force of each particle and the fluid resistance received from the airflow, and the flight trajectory of each particle varies depending on its particle size.

図14は、エルボージェット分級機400の分級部分の説明図である。
図14中矢印G3は、定量フィーダ204によってエルボージェット分級機400に供給されたトナー材料等の原料の流れ示し、図14中矢印Jは、分級のために供給される気流を示す。
エルボージェット分級機400に供給された原料は、不図示のエジェクター部で加速され、フィードエアと共に原料供給ノズル301より噴出され、その噴流は「コアンダ効果」によりコアンダブロック302に沿って流れようとする。
「コアンダ効果」とは側だけに壁面を置くと、その壁面に沿って流れる」噴流の性質のことで、噴流の出口、下流の壁面が曲面している場合でも、壁面に沿って流れる。この効果により、原料供給ノズルから噴出された原料粉を含むフィードエアはコアンダブロックに沿って流れる。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a classifying portion of the elbow jet classifier 400.
An arrow G3 in FIG. 14 indicates the flow of raw materials such as toner materials supplied to the elbow jet classifier 400 by the quantitative feeder 204, and an arrow J in FIG. 14 indicates an air flow supplied for classification.
The raw material supplied to the elbow jet classifier 400 is accelerated by an unillustrated ejector section, and is ejected from the raw material supply nozzle 301 together with feed air, and the jet flow tends to flow along the Coanda block 302 due to the “Coanda effect”. .
“Coanda effect” means the property of a jet that flows along the wall when it is placed only on the side. Even when the outlet of the jet and the downstream wall are curved, it flows along the wall. Due to this effect, the feed air containing the raw material powder ejected from the raw material supply nozzle flows along the Coanda block.

この時原料中の各粒子は、粒子径(質量)によって各々異なる慣性力をもって分級機内に噴出されるが、微細な粒子は慣性力が小さいため、流体抵抗によって失速し噴流と共に流され、コアンダブロック302近傍を飛行する(図14中矢印G4)。一方、より粗い粒子は慣性力が大きいため、より遠くへ飛行とする事で分級が行われる(図14中の矢印G5は中粉、矢印G6は粗粉の流れを示す)。
気流排出側には任意の位置に設定できる分級エッジ303を設け、各々目的粒度別のいくつかの分級産物を同時に得ることができる(図14に示す構成では3分割)。
At this time, each particle in the raw material is ejected into the classifier with different inertial forces depending on the particle diameter (mass), but fine particles have a small inertial force, so they are stalled by the fluid resistance and flowed together with the jet flow. Fly in the vicinity of 302 (arrow G4 in FIG. 14). On the other hand, since coarser particles have a large inertial force, classification is performed by flying farther (arrow G5 in FIG. 14 indicates medium powder and arrow G6 indicates the flow of coarse powder).
A classification edge 303 that can be set at an arbitrary position is provided on the airflow discharge side, and several classified products for each target particle size can be obtained at the same time (three divisions in the configuration shown in FIG. 14).

しかしながら、近年のトナーは高画質化や省エネまたは高速化に対応の要求品質が高まり低温軟化や小粒径でシャープな分布が要求されるため、従来のエルボージェットでは4「μm」以下の微粉分級精度に限界が生じ要求品質が満たされない問題を有している。この課題を解決するため近年では高速回転するローターによって生じる遠心力とローター内を通過するブロワー吸引によって発生する向心力によって分級する機械式分級機が知られている。このような機械式分級機としては、たとえばホソカワミクロン社のTSP,TTSP,ATP分級機、日清エンジニアリング社製のターボクシファイア、コンダックス社製のCFS−HD等が知られている。
このような機械式分級機を用いることによって、微粉は精度良く分級され要求品質を確保することが可能となった。
一方、機械式粉砕機で粗粉を効率よく分級できる粗粉分級機が要求される。
However, recent toners require higher quality for higher image quality, energy saving or higher speed, and require low temperature softening and a sharp distribution with small particle size. Therefore, conventional elbow jets have fine powder classification of 4 [μm] or less. There is a problem that the required quality is not satisfied because the accuracy is limited. In order to solve this problem, in recent years, a mechanical classifier that classifies by centrifugal force generated by a rotor rotating at high speed and centripetal force generated by suction of a blower passing through the rotor is known. As such mechanical classifiers, for example, TSP, TTSP, ATP classifiers manufactured by Hosokawa Micron, turbo scifiers manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd., CFS-HD manufactured by Condachs, etc. are known.
By using such a mechanical classifier, it was possible to classify the fine powder with high accuracy and ensure the required quality.
On the other hand, a coarse powder classifier that can efficiently classify coarse powder with a mechanical pulverizer is required.

図15は、旋回気流式分級機としての分級装置100を備えた従来の粉砕分級装置200の二つ目の例(以下、「従来例2」と呼ぶ)を模式的に示した説明図である。   FIG. 15 is an explanatory view schematically showing a second example (hereinafter, referred to as “conventional example 2”) of a conventional pulverizing and classifying apparatus 200 provided with a classifying apparatus 100 as a swirling airflow classifier. .

図15に示す粉砕分級装置200では、原材料供給フィーダ201で供給されたトナー材料(図中矢印E1)は、粉砕装置202で粉砕される。粉砕されたトナー材料は、捕集サイクロン203で回収され(図中矢印E2)、定量フィーダ204によって分級装置100に供給される(図中矢印E3)。
分級装置100は、製品となる粒径の製品粒子を含んだ製品粉と、製品粉より粒径が大きい粗粒子からなる粗粉とを分級する粗粉分級機である。分級装置100で分級された製品粉は、製品粉捕集サイクロン207によって捕集され、製品粉供給フィーダ208によって次工程へ受け渡される。
従来例2の分級装置100は、図16及び図17を用いて説明した分級装置100である。
In the pulverizing and classifying apparatus 200 shown in FIG. 15, the toner material (arrow E <b> 1 in the drawing) supplied by the raw material supply feeder 201 is pulverized by the pulverizing apparatus 202. The pulverized toner material is collected by the collection cyclone 203 (arrow E2 in the figure) and supplied to the classification device 100 by the quantitative feeder 204 (arrow E3 in the figure).
The classification device 100 is a coarse powder classifier that classifies product powder containing product particles having a particle diameter to be a product and coarse powder composed of coarse particles having a particle diameter larger than that of the product powder. The product powder classified by the classification device 100 is collected by a product powder collecting cyclone 207 and delivered to the next process by a product powder supply feeder 208.
The classification device 100 of Conventional Example 2 is the classification device 100 described with reference to FIGS. 16 and 17.

図18は、従来の旋回気流式分級機の他の例の分級装置100の説明図である。
図18の分級装置100は、分散室5内に旋回気流を発生させる分散室整流器60を備える点で図16の分級装置100と異なる。また、分散室5の天井がカップ型の上蓋101で構成されている点も図16の分級装置100と異なる。
図16及び図17を用いて説明した分級装置100は、日本ニューマチック社のDS分級機と同様の構成であり、図18は、特許文献1に記載の構成を備えたものであって、日本ニューマチック社のDSX分級機と同様の構成である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a classifying device 100 as another example of a conventional swirling air classifier.
The classification device 100 of FIG. 18 differs from the classification device 100 of FIG. 16 in that it includes a dispersion chamber rectifier 60 that generates a swirling airflow in the dispersion chamber 5. Moreover, the point which the ceiling of the dispersion | distribution chamber 5 is comprised with the cup-shaped upper cover 101 differs from the classification apparatus 100 of FIG.
The classifying apparatus 100 described with reference to FIGS. 16 and 17 has the same configuration as a DS classifier manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd., and FIG. The configuration is the same as that of the Pneumatic DSX classifier.

図18に示す分級装置100は、分散室5、分級室6さらに下部ホッパー8から構成されている。分散室5の上部外周面に一次空気流及び粉体材料の供給のための粉体材料供給管1が、分散室5の円筒状の内周面に沿って一次空気流等が流入するように接続されている。分散室5内の下に中央が高い笠状のセンターコア3が取り付けられており、このセンターコア3の縁外周囲には、分級室6へ粉体材料を供給する環状の供給孔3bが形成されている。   A classification device 100 shown in FIG. 18 includes a dispersion chamber 5, a classification chamber 6, and a lower hopper 8. The powder material supply pipe 1 for supplying the primary air flow and the powder material to the upper outer peripheral surface of the dispersion chamber 5 so that the primary air flow and the like flow along the cylindrical inner peripheral surface of the dispersion chamber 5. It is connected. A cap-shaped center core 3 having a high center is attached under the dispersion chamber 5, and an annular supply hole 3 b for supplying powder material to the classification chamber 6 is formed around the periphery of the center core 3. Has been.

分級室6内の下に中央が高い笠状のセパレータコア4が取り付けられており、このセパレータコア4は、分級室6内の微粉を製品粉排出口7に導くための部材である。また、セパレータコア4の縁外周囲には、下部ホッパー8に粗粉を供給する環状の粗粉排出孔4bが形成されている。
分級室6内の微粉は製品粉排出口7に連結した製品粉排出管10より不図示のブロワーの吸引力によって排出される。
また、分級室6形成する円筒ケーシング2の一部は、複数枚のルーバー板部を環状に設け、ルーバー板部同士の間のスリット状の隙間によって二次空気流入口を形成する整流器9となっている。この整流器9から二次空気流が流入することで、粉体材料を分散させると共に旋回速度を加速させる。
A cap-shaped separator core 4 with a high center is attached under the classification chamber 6, and this separator core 4 is a member for guiding fine powder in the classification chamber 6 to the product powder discharge port 7. An annular coarse powder discharge hole 4 b for supplying coarse powder to the lower hopper 8 is formed around the periphery of the separator core 4.
Fine powder in the classification chamber 6 is discharged from the product powder discharge pipe 10 connected to the product powder discharge port 7 by the suction force of a blower (not shown).
Further, a part of the cylindrical casing 2 forming the classification chamber 6 is a rectifier 9 in which a plurality of louver plates are provided in an annular shape and a secondary air inlet is formed by a slit-like gap between the louver plates. ing. The secondary air flow from the rectifier 9 disperses the powder material and accelerates the turning speed.

図18に示す分級装置100の分級原理は分級室6内において流入する二次空気流が粉体材料を旋回上に反自由流動させる際、粉体材料中の粗粒子と微粒子とに対して働く遠心力及び向心力が異なることを利用するものである。従って分級室6内では分散された粗粒子や微粒子が再凝集することなく、速やかに粗粒子と微粒子に分級されることが望ましい。   The classifying principle of the classifying apparatus 100 shown in FIG. 18 works on the coarse particles and fine particles in the powder material when the secondary air flow flowing in the classification chamber 6 causes the powder material to flow anti-freely on the swirl. This utilizes the fact that centrifugal force and centripetal force are different. Accordingly, it is desirable that the coarse particles and fine particles dispersed in the classification chamber 6 are quickly classified into coarse particles and fine particles without reaggregation.

図16及び図17に示す分級装置100も分散室5内で、旋回気流により原料を分散し、環状の供給孔3bから原料を分級室6に供給する。そして整流器9から供給される二次気流によって高速旋回流を形成し、粗粉と製品粉とを分離するものである。
また、図18に示す分級装置100は、分散室5に分散室整流器60から二次空気流を流入して原料をさらに分散するタイプである。
The classifying apparatus 100 shown in FIGS. 16 and 17 also disperses the raw material by the swirling airflow in the dispersion chamber 5 and supplies the raw material to the classification chamber 6 from the annular supply hole 3b. Then, a high-speed swirling flow is formed by the secondary air flow supplied from the rectifier 9, and the coarse powder and the product powder are separated.
Moreover, the classification apparatus 100 shown in FIG. 18 is of a type in which the raw material is further dispersed by flowing a secondary air flow from the dispersion chamber rectifier 60 into the dispersion chamber 5.

図16及び図17に示す分級装置100では、分散室5内での旋回速度が不十分となり、分級精度が低下することがあった。
一方、図18に示す分級装置100では、分散室整流器60から流入する二次空気流によって分散室5内での旋回速度を十分なものとすることができ、分級精度が低下することを抑制できる。
しかし、図18に示す構成では、分散室5の天井がカップ型の上蓋101で構成され、分散室整流器60が分散室5の天井よりも低い位置となっている。このような構成の場合、分散室整流器60よりも上方の天井との間の空間に気体が滞留する領域が形成され、分散室5に供給された粉体の一部が、この気体が滞留する空間に進入して滞留する。そして、ある程度溜まると、自重により落下することがある。このように、ある程度溜まったタイミングで粉体が落下してくると、分散室5から分級室6に受け渡される粉体の量にバラツキが生じ、安定した分級を行うことができなくなる。
In the classification device 100 shown in FIGS. 16 and 17, the swirl speed in the dispersion chamber 5 becomes insufficient, and the classification accuracy may be lowered.
On the other hand, in the classification device 100 shown in FIG. 18, the secondary air flow flowing from the dispersion chamber rectifier 60 can make the swirl speed in the dispersion chamber 5 sufficient, and can suppress the degradation of the classification accuracy. .
However, in the configuration shown in FIG. 18, the ceiling of the dispersion chamber 5 is constituted by the cup-type upper lid 101, and the dispersion chamber rectifier 60 is positioned lower than the ceiling of the dispersion chamber 5. In such a configuration, a region where gas stays is formed in the space between the ceiling above the dispersion chamber rectifier 60 and a part of the powder supplied to the dispersion chamber 5 stays in this gas. Enter the space and stay. And if it accumulates to some extent, it may fall by its own weight. As described above, when the powder falls at a certain accumulation timing, the amount of the powder delivered from the dispersion chamber 5 to the classification chamber 6 varies, and stable classification cannot be performed.

一方、図1に示す本実施形態の分級装置100では、分散室整流器60から流入する二次空気流によって分散室5内での旋回速度を十分なものとすることができ、分散室5内に流入する粉流体の分散性向上し、分級精度が低下することを抑制できる。また、分散室整流器60を分散室5の最上部に配置しているため、分散室5の天井近傍に粉体が溜まることを防止し、分散室5から分級室6に受け渡される粉体の量が安定し、安定した分級を行うことができる。   On the other hand, in the classification device 100 of the present embodiment shown in FIG. 1, the secondary air flow flowing from the dispersion chamber rectifier 60 can make the swirl speed in the dispersion chamber 5 sufficient, It is possible to improve the dispersibility of the inflowing powder fluid and suppress the deterioration of the classification accuracy. Further, since the dispersion chamber rectifier 60 is disposed at the uppermost part of the dispersion chamber 5, it is possible to prevent the powder from collecting near the ceiling of the dispersion chamber 5, and the powder delivered from the dispersion chamber 5 to the classification chamber 6. The amount is stable and stable classification can be performed.

図16及び図18に示すように、従来の分級装置100は、分散室5の天井部の中央部から、分散室5内に延在するように、微粉体を排出する超微粉排出管55を備える。これらの構成では、超微粉排出管55に負圧を発生させ、分散室5内の空気を吸引するが、下方に向けて開口させている。これにより、超微粉よりも粒径の大きな製品粉や粗粉が重力に逆らうように超微粉排出管55に吸引されることを抑制し、超微粉のみを超微粉排出管55から排出しようとするものである。   As shown in FIGS. 16 and 18, the conventional classification device 100 includes an ultrafine powder discharge pipe 55 that discharges fine powder so as to extend from the center of the ceiling of the dispersion chamber 5 into the dispersion chamber 5. Prepare. In these configurations, a negative pressure is generated in the ultrafine powder discharge pipe 55 and the air in the dispersion chamber 5 is sucked, but is opened downward. As a result, the product powder or coarse powder having a particle size larger than the ultrafine powder is prevented from being sucked into the ultrafine powder discharge pipe 55 so as to oppose gravity, and only the ultrafine powder is to be discharged from the ultrafine powder discharge pipe 55. Is.

一方、図1の分級装置100は、従来の分級装置100と異なり、分散室5に超微粉排出管55を備えない構成となっている。図1の分級装置100の天井部は、平板型の上蓋101によって構成され、分散室5の上面となる上蓋101の上蓋内側面101fは下方に突き出た部材がない平面となっている。
分散室5の上面が平面上で、分散室整流器60によって分散室二次空気流を供給することで、分散室5内に高速旋回流が発生する。
On the other hand, unlike the conventional classification apparatus 100, the classification apparatus 100 of FIG. 1 has a configuration in which the dispersion chamber 5 does not include the ultrafine powder discharge pipe 55. The ceiling part of the classification apparatus 100 of FIG. 1 is constituted by a flat plate-type upper lid 101, and the upper lid inner surface 101f of the upper lid 101, which is the upper surface of the dispersion chamber 5, is a flat surface without a member protruding downward.
By supplying the dispersion chamber secondary air flow by the dispersion chamber rectifier 60 with the upper surface of the dispersion chamber 5 being flat, a high-speed swirling flow is generated in the dispersion chamber 5.

図1の分級装置100の分散室5の高さ(H1)は、従来の分級装置100の分散室5の高さ(H2及びH3)よりも低くなって、分散室5が狭い(容積が小さい)構成となっている。
粉体材料供給管1から流入する一次気流と分散室整流器60から流入する分散室二次空気流とをあわせた気流の流量が一定の場合、分散室5が狭いほど分散室5内の旋回気流の旋回速度が速くなる。これにより、分散性が向上し、素早く分級室6へと粉体材料が移動する。
The height (H1) of the dispersion chamber 5 of the classification device 100 of FIG. 1 is lower than the height (H2 and H3) of the dispersion chamber 5 of the conventional classification device 100, and the dispersion chamber 5 is narrow (the volume is small). ) Configuration.
When the flow rate of the air flow combining the primary air flow flowing in from the powder material supply pipe 1 and the dispersion chamber secondary air flow flowing in from the dispersion chamber rectifier 60 is constant, the smaller the dispersion chamber 5 is, the more the swirling air flow in the dispersion chamber 5 is. The turning speed of becomes faster. Thereby, dispersibility improves and a powder material moves to the classification chamber 6 quickly.

図16及び図17の従来の分級装置100では、分散室5の高さ(H2)が高いため、分散室5に流入した気流によって形成される旋回流は環状の供給孔3bに到達する最に失速する。このとき、気流に含まれる粉体材料が再凝集して、分級室6に受け渡されることがある。
旋回気流が遅い構成で、超微粉排出管55を空けると、排出すべき超微粉のみではなく、製品粉も超微粉排出管55から排出されてしまい、分級点が変わることで製品粉排出管10から排出される製品粉の回収率が低下してしまう。
In the conventional classification device 100 shown in FIGS. 16 and 17, since the height (H2) of the dispersion chamber 5 is high, the swirl flow formed by the airflow flowing into the dispersion chamber 5 reaches the annular supply hole 3b. Stall. At this time, the powder material contained in the airflow may re-aggregate and be delivered to the classification chamber 6.
When the ultrafine powder discharge pipe 55 is opened with a slow swirling airflow, not only the ultrafine powder to be discharged but also the product powder is discharged from the ultrafine powder discharge pipe 55, and the classification point is changed to change the product powder discharge pipe 10 The recovery rate of the product powder discharged from the product will be reduced.

粉砕装置202として、ジェットミル方式の粉砕装置のように、混相気体中の粉体材料に対する気体の量が多く、一次気流の流量が多い場合は、旋回気流が速くなり、超微粉排出管55で超微粉のみを排出することも可能である。
しかし、本実施形態の粉砕分級装置200は、エネルギー効率の向上のため粉砕装置202として機械式粉砕機を用いており、一次気流の流量を多くすることはできない。このように一次気流の流量を多くすることが出来ない構成では、超微粉排出管55で超微粉のみを排出することは困難である。
When the amount of gas with respect to the powder material in the mixed phase gas is large and the flow rate of the primary air flow is large as in the case of a jet mill type pulverizer as the pulverizer 202, the swirl airflow becomes faster and the ultrafine powder discharge pipe 55 It is also possible to discharge only ultrafine powder.
However, the pulverizing / classifying device 200 of the present embodiment uses a mechanical pulverizer as the pulverizing device 202 in order to improve energy efficiency, and the flow rate of the primary airflow cannot be increased. In such a configuration in which the flow rate of the primary airflow cannot be increased, it is difficult to discharge only the ultrafine powder with the ultrafine powder discharge pipe 55.

また、機械式の粉砕装置202で粉砕した粉体材料を捕集サイクロン203で回収し、分級装置100に供給するため、本実施形態では新たな供給方法を採用している。
この理由は以下のとおりである。
すなわち、機械式粉砕機で粉砕された粉体材料を捕集する捕集サイクロン203内部の静圧が非常に高い(一般的には−20[Kpa]〜−35[Kpa])。一方、整流器9から二次空気流を流入する分級方式の分級装置100の機内静圧は低い(-10[Kpa]〜−15[Kpa])。気流は、静圧が低い方から高い方へと流入するため、上述した捕集サイクロン203と分級装置100とを直接接続しても、捕集サイクロン203内の混相気体を分級装置100に供給することが出来ない。このため、新たな供給方法を採用する必要がある。
Further, in order to collect the powder material pulverized by the mechanical pulverizer 202 by the collection cyclone 203 and supply it to the classifier 100, a new supply method is adopted in this embodiment.
The reason for this is as follows.
That is, the static pressure inside the collection cyclone 203 for collecting the powder material pulverized by the mechanical pulverizer is very high (generally −20 [Kpa] to −35 [Kpa]). On the other hand, the in-machine static pressure of the classification system 100 of the classification system that flows in the secondary air flow from the rectifier 9 is low (−10 [Kpa] to −15 [Kpa]). Since the airflow flows from the lower static pressure to the higher one, the mixed phase gas in the collection cyclone 203 is supplied to the classification device 100 even if the collection cyclone 203 and the classification device 100 described above are directly connected. I can't. For this reason, it is necessary to adopt a new supply method.

そのため、捕集サイクロン203で一旦縁切りを行うため、分級装置100の入口に供給されるトナー粉流体(混相体)の流量(Q)は1〜3[m/h]と微量で、大半は分級供給用インジェクションノズル205のためを介して供給している。
機械式粉砕機を用いる構成であっても、ジェットミル式粉砕装置との組合わせのように分級機供給エアーを加圧方式で増加できれば解決はできる。しかし、供給のために圧縮エアーを10[m/min]〜30[m/min]が必要となりエネルギー効率は大幅に低下する。
Therefore, since the edge is cut once by the collection cyclone 203, the flow rate (Q) of the toner powder fluid (mixed phase) supplied to the inlet of the classification device 100 is as small as 1 to 3 [m 3 / h], most of which It is supplied via the classification supply injection nozzle 205.
Even a configuration using a mechanical pulverizer can be solved if the air supplied to the classifier can be increased by a pressurization method as in combination with a jet mill pulverizer. However, the compressed air needs to be 10 [m 3 / min] to 30 [m 3 / min] for supply, and the energy efficiency is greatly reduced.

供給のために外気吸引方式の二次空気流を用いると分級機内部の静圧が大きく低下(−10[Kpa]以下で大気圧に近づく)し分散室での旋回速度は上がる。しかし、超微粉排出管55を使用すると超微粉排出管55内の静圧が高い(−10[Kpa]〜−15[Kpa])ため製品領域まで排気されてしまい使用できない。
静圧の影響は分級室6にも及び、分散室5と同様に分級室6の静圧も低下する。そのため分級のために必要な整流器9からの二次空気流の流入が減ることで旋回速度低下が発生する。分級室6内の静圧が低下すると、分級室6に対する製品粉排出管10内の静圧が高くなるため、製品粉だけでなく、粗粉もが混入し分級精度が低下してしまう。
When a secondary air flow of the outside air suction method is used for supply, the static pressure inside the classifier is greatly reduced (approaching atmospheric pressure at −10 [Kpa] or less), and the swirling speed in the dispersion chamber is increased. However, when the ultrafine powder discharge pipe 55 is used, the static pressure in the ultrafine powder discharge pipe 55 is high (−10 [Kpa] to −15 [Kpa]), so that the product area is exhausted and cannot be used.
The influence of the static pressure also extends to the classification chamber 6, and the static pressure of the classification chamber 6 is reduced in the same manner as the dispersion chamber 5. Therefore, the swirling speed is reduced by reducing the inflow of the secondary air flow from the rectifier 9 necessary for classification. When the static pressure in the classification chamber 6 is lowered, the static pressure in the product powder discharge pipe 10 with respect to the classification chamber 6 is increased, so that not only product powder but also coarse powder is mixed and classification accuracy is lowered.

また、図18に示す分級装置100は、図16及び図17に示す分級装置100に比べて、分散室5の高さは低いものの、旋回速度を速くするために、分散室5に分散室整流器60を配置しているため、超微粉排出管55は活用できない。また分散室5の上蓋101が湾曲しているため、旋回気流によって旋回するトナーの一部が浮き上がり、分散室5の天井(上面)に滞留するトナーが発生し分散室5でのトナー濃度が上昇することで分散性が低下してしまう。   In addition, the classification device 100 shown in FIG. 18 has a lower dispersion chamber 5 than the classification device 100 shown in FIGS. 16 and 17, but the dispersion chamber 5 has a dispersion chamber rectifier to increase the swirl speed. Since 60 is disposed, the ultrafine powder discharge pipe 55 cannot be utilized. Further, since the upper lid 101 of the dispersion chamber 5 is curved, a part of the toner swirling due to the swirling airflow rises, and toner stays on the ceiling (upper surface) of the dispersion chamber 5 to increase the toner concentration in the dispersion chamber 5. This will reduce the dispersibility.

一方、図1に示す分級装置100は、粉体材料供給管1から供給される粉流体の流量を補うために、分散室5に分散室整流器60を設ける点までは、図18に示す分級装置100と同様である。しかし、上蓋101に湾曲部がなく、その下面(分散室5の上面)が下方に突き出た部材がない平面で、さらに、分散室高さ(H1)を最小限にしている。これにより、図18に示す分級装置100よりも旋回気流の速度を速くすることができ、分散性を高めることができる。   On the other hand, the classification apparatus 100 shown in FIG. 1 is the classification apparatus shown in FIG. 18 until the dispersion chamber rectifier 60 is provided in the dispersion chamber 5 in order to supplement the flow rate of the powder fluid supplied from the powder material supply pipe 1. 100. However, the upper lid 101 has no curved portion, and its lower surface (the upper surface of the dispersion chamber 5) is a flat surface with no protruding members, and the height of the dispersion chamber (H1) is further minimized. Thereby, the speed of a swirl airflow can be made faster than the classification apparatus 100 shown in FIG. 18, and dispersibility can be improved.

図1の分級装置100は、分散室高さ(H1)が低く、分散室5が狭いため、旋回気流の淀みがなく高速旋回を生じるため、分散性が大きく向上する。
さらに超微粉排出管55を排除したことにより粉体材料は、粉体材料供給管1から供給される一次空気流と、分散室整流器60から供給される分散室二次空気流との全ては、分級室6に設けられた製品粉排出口7から排出することが可能となる。これにより、粉砕後の粉体材料に含まれた、粗粉、特に粗大粒子だけを効率よく下部ホッパー8に送り、下部開口部11から排出することができる。下部開口部11から排出した粗粉は、粗粉搬送用インジェクションノズル206によって再び粉砕装置202に戻され、微粉砕される。
The classifier 100 of FIG. 1 has a low dispersion chamber height (H1) and the dispersion chamber 5 is narrow, so that there is no stagnation of swirling airflow and high-speed swirling occurs, so that dispersibility is greatly improved.
Further, by eliminating the ultrafine powder discharge pipe 55, the powder material is all of the primary air flow supplied from the powder material supply pipe 1 and the dispersion chamber secondary air flow supplied from the dispersion chamber rectifier 60. It becomes possible to discharge from the product powder discharge port 7 provided in the classification chamber 6. Thereby, only coarse powder, especially coarse particles contained in the pulverized powder material can be efficiently sent to the lower hopper 8 and discharged from the lower opening 11. The coarse powder discharged from the lower opening 11 is returned to the pulverizer 202 again by the coarse powder injection nozzle 206 and finely pulverized.

図5は、超微粉排出管55の有無による分散室5での気流の流れの違いの説明図であり、図5(a)は、超微粉排出管55を備えない構成の説明図、図5(b)は、超微粉排出管55を備える構成の説明図である。
図1の分級装置100は、分散室5の容積を最小限にすることで速い旋回気流が環状の供給孔3bを通じて分級室6に到達する。図1に示す分級装置100のように分散室5を狭くした構成で、さらに、図5(b)に示すように超微粉排出管55を設けると、分散室5は超微粉排出管55によって更に狭くなる。これにより、一次空気流と分散室二次空気流との流量が同じであれば、旋回気流の流速はさらに速くなることが考えられる。
FIG. 5 is an explanatory view of the difference in the flow of airflow in the dispersion chamber 5 depending on the presence or absence of the ultrafine powder discharge pipe 55, and FIG. 5A is an explanatory view of a configuration that does not include the ultrafine powder discharge pipe 55. (B) is an explanatory view of a configuration including an ultrafine powder discharge pipe 55.
In the classifying device 100 of FIG. 1, the volume of the dispersion chamber 5 is minimized so that a fast swirling airflow reaches the classification chamber 6 through the annular supply hole 3b. When the dispersion chamber 5 is narrowed as in the classifying apparatus 100 shown in FIG. 1 and an ultrafine powder discharge pipe 55 is further provided as shown in FIG. 5B, the dispersion chamber 5 is further separated by the ultrafine powder discharge pipe 55. Narrow. Thereby, if the flow rates of the primary air flow and the dispersion chamber secondary air flow are the same, the flow velocity of the swirling air flow may be further increased.

しかし、分散室5の高さが低いために超微粉排出管55の挿入比率が上がり、超微粉排出管55とセンターコア3との距離が短く、旋回気流に対しては超微粉排出管55が阻害物となり、流れに乱れが生じる。図5(b)中の矢印C1及びC2のように、旋回気流が乱れると、気流と共に旋回する粉体材料が超微粉排出管55の内部に進入する。この進入を防ぐために、超微粉排出管55のバルブを完全に閉めてもバルブ面までは粉体材料の進入は発生する。   However, since the height of the dispersion chamber 5 is low, the insertion ratio of the ultrafine powder discharge pipe 55 is increased, the distance between the ultrafine powder discharge pipe 55 and the center core 3 is short, and the ultrafine powder discharge pipe 55 is provided for the swirling airflow. It becomes an obstacle and the flow is disturbed. When the swirling airflow is disturbed as indicated by arrows C1 and C2 in FIG. 5B, the powder material swirling with the airflow enters the inside of the ultra fine powder discharge pipe 55. In order to prevent this entry, even if the valve of the ultrafine powder discharge pipe 55 is completely closed, the powder material enters up to the valve surface.

一方、超微粉排出管55を設けない構成であれば、図5(a)中の矢印Cで示すように、旋回気流に乱れが生じることを抑制できるため、図1に示す分級装置100のように、分散室5の状面は平面であることが最良である。
また、本実施形態の粉砕分級装置200では、微粉の分級は不図示の機械式分級機で行っており、分級装置100を粗粉分級機として使用している。このため、分級装置100で超微粉を分級する必要がない。
On the other hand, if it is the structure which does not provide the ultrafine powder discharge pipe | tube 55, since it can suppress that disorder arises in a swirl | vortex airflow as shown by the arrow C in Fig.5 (a), it is like the classification apparatus 100 shown in FIG. Moreover, it is best that the surface of the dispersion chamber 5 is a flat surface.
In the pulverizing and classifying apparatus 200 of the present embodiment, fine powder is classified by a mechanical classifier (not shown), and the classifying apparatus 100 is used as a coarse powder classifier. For this reason, it is not necessary to classify the ultrafine powder with the classifier 100.

仮に、図1に示す分級装置100に超微粉排出管55を設けると、必要としている超微粉(3[μm])を分級を行うことが出来ず、製品粉も超微粉排出管55から排出されるため、分級装置100では超微粉排出管55を備えない構成が好ましい。さらに、上述したように、分散室5の高さを最小限としているため超微粉排出管55があると旋回気流に乱れが発生する点からも分級装置100では超微粉排出管55を備えない構成が好ましい。
3[μm]以下の領域の超微粉の分級には、ホソカワミクロン社製のTSP分級機やTTSP分級機が好ましく、粗粉の分級に適した図1に示す分級装置100を用いて超微粉の分級は不要である。なお、この領域の超微粉の一部は機械式粉砕機である202で粉砕された粉体材料を捕集する捕集サイクロン203の捕集効率によってかなり切れている。
If the ultrafine powder discharge pipe 55 is provided in the classification device 100 shown in FIG. 1, the necessary ultrafine powder (3 [μm]) cannot be classified, and the product powder is also discharged from the ultrafine powder discharge pipe 55. Therefore, the classifier 100 preferably has a configuration that does not include the ultrafine powder discharge pipe 55. Further, as described above, since the height of the dispersion chamber 5 is minimized, the classification device 100 does not include the ultrafine powder discharge pipe 55 from the viewpoint that the turbulent airflow is disturbed when the ultrafine powder discharge pipe 55 is present. Is preferred.
For classification of ultrafine powder in an area of 3 [μm] or less, a TSP classifier or TTSP classifier manufactured by Hosokawa Micron is preferable, and classification of ultrafine powder is performed using the classification apparatus 100 shown in FIG. 1 suitable for coarse powder classification. Is unnecessary. A part of the ultra fine powder in this region is considerably cut by the collection efficiency of the collection cyclone 203 that collects the powder material pulverized by the mechanical pulverizer 202.

不図示の機械式分級機や捕集サイクロン203によって製品粉から分離された超微粉は、原材料として再利用することができる。具体的にはトナー構成する樹脂、ワックス、カーボン、帯電制御材等の処方に、微粉再利用品として処方比に合せて添加比率が決められており混合・混練・冷却・破砕工程を経てトナー原料として活用する。
本実施形態の粉砕分級装置200では、目標粒径の製品粉に対し、過剰微粉(超微粉)や粗粉の混入を抑制することができる。また、発生する過剰微粉をも効率的に再利用可能とし消費動力の効率化することができる。このような粉砕分級装置200を乾式トナーの製造方法における粉砕分級工程に用いることで、粒径の分布がシャープなトナーを効率的に得ることができる。
The ultra fine powder separated from the product powder by a mechanical classifier (not shown) or the collection cyclone 203 can be reused as a raw material. Specifically, the prescription of resin, wax, carbon, charge control material, etc., which constitutes the toner, the addition ratio is determined according to the prescription ratio as a fine powder recycle product, and the toner raw material goes through the mixing, kneading, cooling and crushing processes Use as.
In the pulverizing and classifying apparatus 200 of the present embodiment, mixing of excess fine powder (ultra fine powder) and coarse powder can be suppressed with respect to the product powder having the target particle diameter. Moreover, the excessive fine powder which generate | occur | produces can be reused efficiently, and the efficiency of power consumption can be improved. By using such a pulverizing and classifying apparatus 200 in the pulverizing and classifying step in the dry toner manufacturing method, a toner having a sharp particle size distribution can be efficiently obtained.

本実施形態の粉砕分級装置200は、粉砕装置202として、機械式粉砕機を用いている。
機械式粉砕機としては、特許文献6〜特許文献10に記載されたものを挙げることができる。
機械式粉砕機は、回転筒(ローター)の水冷化と、回転筒の回転速度の更なる高速回転化(周速130[m/s]→160[m/s]→180[m/s]に拡大)とが進んでいる。これにより、今までジェットミル方式でしか粉砕できなかった微粉砕領域(11[μm]→9[μm]→6[μm])までもが可能になった。この機械式粉砕方式は回転筒とその外周に平行に具備された凹凸面の隙間で発生する磨砕力と隙間を通過する滞留時間とによって粉砕が繰り返される。このため粉砕効率が高く、COの発生量が抑制されるため、環境面からジェットミル方式粉砕機からの置き換えが進んでいる。
The pulverizing and classifying apparatus 200 of the present embodiment uses a mechanical pulverizer as the pulverizing apparatus 202.
Examples of the mechanical pulverizer include those described in Patent Documents 6 to 10.
The mechanical pulverizer uses water-cooling of the rotating cylinder (rotor) and further increases the rotating speed of the rotating cylinder (circumferential speed 130 [m / s] → 160 [m / s] → 180 [m / s]. Is expanding). As a result, a fine pulverization region (11 [μm] → 9 [μm] → 6 [μm]), which has been able to be pulverized only by the jet mill method, is now possible. In this mechanical pulverization method, pulverization is repeated by the grinding force generated in the gap between the rotating cylinder and the uneven surface provided in parallel to the outer periphery thereof and the residence time passing through the gap. For this reason, since the pulverization efficiency is high and the generation amount of CO 2 is suppressed, the replacement from the jet mill type pulverizer is progressing from the environmental aspect.

機械式粉砕機での微粉領域粉砕が可能となったことで主流であった粗粉と微粉とを同時でカットできる三分割分級機(エルボージェット)ではシャープな分級を得ることができず困難になって来た。すなわち微粒化による嵩密度の低下によって分級機内の分散性が低下し、所望の粒径を確保できない状態となった。そのため機械式粉砕機と組み合わせる場合、微粉、粗粉共に単独分級機が必要となってきた。   The fine powder area pulverization with a mechanical pulverizer makes it difficult to obtain a sharp classification with a three-division classifier (elbow jet) that can simultaneously cut coarse powder and fine powder, which were the mainstream. Came. In other words, the dispersibility in the classifier decreased due to the decrease in bulk density due to atomization, and the desired particle size could not be secured. Therefore, when combined with a mechanical pulverizer, a single classifier has become necessary for both fine and coarse powders.

嵩密度の小さいトナー中に含まれる粗粉を分級するには、以下の三つの点が求められる。
一つ目は、大量に空気を高速流入し分級機内の含塵濃度を低下させる。
二つ目は、分級機内で分散されたトナーは素早く分級する。
三つ目は、粉体材料を大量に処理できる。
本発明に係る分級装置は、これらの三つの要求を満足できる気流式(旋回気流式)分級装置である。
In order to classify the coarse powder contained in the toner having a low bulk density, the following three points are required.
First, a large amount of air is introduced at a high speed to reduce the dust concentration in the classifier.
Second, the toner dispersed in the classifier is quickly classified.
Third, the powder material can be processed in large quantities.
The classifying device according to the present invention is an airflow (swirl airflow) classifying device that can satisfy these three requirements.

機械式粉砕機は高速回転する回転筒とその外周に平行な小隙間を通過し粉砕を行うことから構成上、図2に示す捕集サイクロン203で一旦捕集を行い、縁切りを行った後、次工程となる粗粉分級(分級装置100)で分級を行うことが不可欠となる。   Since the mechanical pulverizer passes through a small gap parallel to the outer periphery of the rotating cylinder rotating at high speed and performs pulverization, it is temporarily collected by the collecting cyclone 203 shown in FIG. It is indispensable to perform classification by coarse powder classification (classifying apparatus 100) as the next step.

ここで、従来のジェットミル方式の粉砕装置を備えた粉砕分級装置について説明する。
図19は、ジェットミル方式のジェットミル式粉砕装置222を備えた粉砕分級装置200の一例の説明図である
図19に示す粉砕分級装置200では、原材料供給フィーダ201で供給された(図中矢印K1)粉体材料は、分級装置100へと送られる(図中矢印K2)。分級装置100としては、図16及び図17で示したものや図18で示したものを用いることができる。この分級装置100では、製品となる粒径の製品粒子を含んだ製品粉(図中矢印K3)と、製品粉より粒径が大きい粗粒子からなる粗粉(図中矢印K4)と、製品粉よりも粒径が小さい超微粒子からなる超微粒粉(図中矢印K7)とを分級する。分級装置100で分級された製品粉は、製品粉捕集サイクロン207によって捕集され、製品粉供給フィーダ208によって次工程へ受け渡される(図中矢印K6)。
Here, a pulverizing and classifying apparatus including a conventional jet mill type pulverizing apparatus will be described.
FIG. 19 is an explanatory view of an example of a pulverizing and classifying apparatus 200 including a jet mill type jet mill pulverizing apparatus 222. In the pulverizing and classifying apparatus 200 shown in FIG. K1) The powder material is sent to the classification device 100 (arrow K2 in the figure). As the classification device 100, the one shown in FIGS. 16 and 17 or the one shown in FIG. 18 can be used. In this classification device 100, product powder containing product particles having a particle size to be a product (arrow K3 in the figure), coarse powder made of coarse particles having a particle diameter larger than the product powder (arrow K4 in the figure), and product powder Is classified into ultrafine powder (arrow K7 in the figure) made of ultrafine particles having a smaller particle diameter. The product powder classified by the classification device 100 is collected by a product powder collecting cyclone 207 and delivered to the next process by the product powder supply feeder 208 (arrow K6 in the figure).

分級装置100で分級された超微粉は、捕集され、原材料として再利用される(図中矢印K8)。一方、分級装置100で分級された粗粉は、ジェットミル式粉砕装置222に受け渡され(図中矢印K4)、ジェットミル式粉砕装置222で粉砕され、分級装置100へと受け渡される(図中矢印K5)。
ジェットミル方式の粉砕装置の場合は粉砕で発生した大量の圧縮エアーを処理して分級を行うため、図19に示すように、粉砕と分級が同時に取れる構成となる。
The ultrafine powder classified by the classification device 100 is collected and reused as a raw material (arrow K8 in the figure). On the other hand, the coarse powder classified by the classifier 100 is transferred to the jet mill type pulverizer 222 (arrow K4 in the figure), pulverized by the jet mill type pulverizer 222, and transferred to the classifier 100 (FIG. Middle arrow K5).
In the case of a jet mill type pulverizer, since a large amount of compressed air generated by pulverization is processed and classified, as shown in FIG. 19, pulverization and classification can be performed simultaneously.

一方、図2に示す粉砕分級装置200では、粉砕装置202が機械式粉砕機であるため、捕集サイクロン203によって縁切りを行うことは必須となる。   On the other hand, in the pulverizing and classifying apparatus 200 shown in FIG. 2, since the pulverizing apparatus 202 is a mechanical pulverizer, it is essential to perform edge cutting with the collection cyclone 203.

以下、本発明に係る分級装置100を有する粉砕分級装置200によって粉砕分級を行った具体的な実施例について説明する。なお、以下に示す各実施例は一例であり、本発明の適用範囲を限定するものではない。また、各実施例及び各比較例の粒径測定に際してはコールターカウンター社のマルチサイザーを用いた。   Hereinafter, specific examples in which pulverization classification is performed by the pulverization classification apparatus 200 including the classification apparatus 100 according to the present invention will be described. In addition, each Example shown below is an example and does not limit the application range of this invention. In addition, a multisizer manufactured by Coulter Counter was used for the particle size measurement in each example and each comparative example.

〔実施例1〕
ポリエステル樹脂を80[重量%]と、カーボンブラックを15[重量%]と、WAXを5[重量%]との混合物をエクストルーダーにて溶融混練し、冷却固化し破砕した後、ホソカワミクロン社製のACMパルベライザーにて粗粉砕してトナー原料を得た。このトナー原料を図2に示す粉砕分級装置200を用いて粉砕分級を行った。
粗粉砕されたトナー原料を微粉砕する粉砕装置202としては、機械式フロイントターボ社製ターボミルRS型を用いた。
分級装置100としては、図1に示す分級装置を用いた。
[Example 1]
A mixture of 80% by weight of polyester resin, 15% by weight of carbon black, and 5% by weight of WAX was melt kneaded with an extruder, cooled, solidified and crushed, and then manufactured by Hosokawa Micron. The toner raw material was obtained by coarse pulverization with an ACM pulverizer. The toner material was pulverized and classified using a pulverizing and classifying apparatus 200 shown in FIG.
As the pulverizing apparatus 202 for finely pulverizing the coarsely pulverized toner raw material, a turbo mill RS type manufactured by Mechanical Freund Turbo was used.
As the classification device 100, the classification device shown in FIG. 1 was used.

このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径が6.5[μm]、4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で54.0[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で1.4[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。   When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. That is, the weight average particle diameter is 6.5 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 54.0 [number%] in number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or more is weight average. The toner pulverized particle size was 1.4 [wt%].

〔比較例1〕
実施例1と同一の混練品を用いて、図15に示す粉砕分級装置200を用いて粉砕分級を行った。分級装置100としては図16及び図17に示す従来の分級装置100を用いた。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、130[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径が6.6[μm]、4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で65.0[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で2.5[重量%]のトナー粒径を得た。
[Comparative Example 1]
Using the same kneaded product as in Example 1, pulverization classification was performed using the pulverization classification apparatus 200 shown in FIG. As the classification device 100, the conventional classification device 100 shown in FIGS. 16 and 17 was used.
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying the raw material of 130 [kg / hr]. That is, the weight average particle size is 6.6 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 65.0 [number%] in number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or more is weight average. A toner particle size of 2.5% by weight was obtained.

〔比較例2〕
実施例1と同一の混練品を用いて、図15に示す粉砕分級装置200を用いて粉砕分級を行った。分級装置100としては図18に示す従来の分級装置100を用いた。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、140[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径が6.6[μm]、4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で63.0[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で2.0[重量%]のトナー粒径を得た。
[Comparative Example 2]
Using the same kneaded product as in Example 1, pulverization classification was performed using the pulverization classification apparatus 200 shown in FIG. As the classification device 100, the conventional classification device 100 shown in FIG. 18 was used.
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 140 [kg / hr]. That is, the weight average particle size is 6.6 [μm], the fine powder content is 4 [μm] or less, the number average is 63.0 [number%], and the coarse powder content is 12.7 [μm] or more. A toner particle size of 2.0% by weight was obtained.

実施例1で用いた図1に示す分級装置100は、分散室5の淀みが減少されると同時に旋回速度が上昇し分散性が向上する。また分散室5内に超微粉排出管55を設けないことによって粉体材料と共に供給される一次空気流と、分散室整流器60から供給される分散室二次空気流との全てが、分級室6の製品粉排出口7から全量排出させるため分級点が大きくなる。
また、図1は示す分級装置100は、上蓋101の下面(分散室5の上面)がフラットのため分散室5での旋回流に淀みがなく精度よく分散される。このため比較例で用いた従来の分級装置100に比べて分級精度が向上しシャープな分布が得られる。
各実施例及び各比較例の結果を表1に示す。
In the classification device 100 shown in FIG. 1 used in Example 1, the swirling speed is increased and the dispersibility is improved at the same time as the stagnation of the dispersion chamber 5 is reduced. Further, since the superfine powder discharge pipe 55 is not provided in the dispersion chamber 5, all of the primary air flow supplied together with the powder material and the dispersion chamber secondary air flow supplied from the dispersion chamber rectifier 60 are classified. Since the whole amount is discharged from the product powder discharge port 7, the classification point is increased.
Further, in the classifying apparatus 100 shown in FIG. 1, since the lower surface of the upper lid 101 (the upper surface of the dispersion chamber 5) is flat, the swirling flow in the dispersion chamber 5 is not stagnated and is accurately dispersed. Therefore, classification accuracy is improved and a sharp distribution is obtained as compared with the conventional classification device 100 used in the comparative example.
The results of each example and each comparative example are shown in Table 1.

Figure 2014176835
Figure 2014176835

〔実施例2〕
実施例1の粉砕分級装置200に対して、分級装置100として図6に示す分級装置100を用いた。図6は実施例2の分級装置100の説明図であり、図7(a)は、実施例2の分級装置100が備えるセンターコア3の拡大説明図であり、図7(b)は、実施例2の分級装置100が備えるセパレータコア4の拡大説明図である。
実施例2の分級装置100は、分散室5のセンターコア3の中央部に、製品粉排出口7を備える製品粉排出管10内と連通した分散室開口部である貫通孔31を備える。
図7(a)に示すように、貫通孔31の直径をD2としたときに、その開口面積A2は、「A2=(D2/2)×π」となる。また、図7(b)に示すように、製品粉排出口7の直径をD1としたときに、その開口面積A1は、「A1=(D1/2)×π」となる。
[Example 2]
The classifying apparatus 100 shown in FIG. 6 was used as the classifying apparatus 100 for the pulverizing and classifying apparatus 200 of Example 1. FIG. 6 is an explanatory diagram of the classification device 100 according to the second embodiment, FIG. 7A is an enlarged explanatory diagram of the center core 3 provided in the classification device 100 according to the second embodiment, and FIG. It is an expansion explanatory view of separator core 4 with which classification device 100 of Example 2 is provided.
The classification device 100 according to the second embodiment includes a through-hole 31 that is a dispersion chamber opening that communicates with the inside of the product powder discharge pipe 10 including the product powder discharge port 7 at the center of the center core 3 of the dispersion chamber 5.
As shown in FIG. 7A, when the diameter of the through hole 31 is D2, the opening area A2 is “A2 = (D2 / 2) 2 × π”. Moreover, as shown in FIG.7 (b), when the diameter of the product powder discharge port 7 is set to D1, the opening area A1 will be "A1 = (D1 / 2) 2 * (pi)".

そして、実施例2では、貫通孔31の開口面積A2と、製品粉排出口7の開口面積A1とが以下の(1)式を満たす関係になっている。
(A1×1/10)≦A2≦(A1×1/3) ・・・・(1)
In Example 2, the opening area A2 of the through hole 31 and the opening area A1 of the product powder discharge port 7 satisfy the following expression (1).
(A1 × 1/10) ≦ A2 ≦ (A1 × 1/3) (1)

実施例2のように、分級室6のセパレータコア4の製品粉排出口7に通じる貫通孔31を設けることで、分散室5で分散された微粉の一部をいち早く製品粉排出管10に送り排出させることができる。そして、貫通孔31より分級されない粉体材料が分級室6に送られる。このような構成により、淀みがなく高速の旋回気流が発生する分散室5と、分級室6とで、二回分級が成されるため、一つの分級装置100で多段分級が可能となり、よる分級精度が向上する。
なお、貫通孔31からの吸引力は、製品粉排出管10内の吸引力によって行われる。
As in Example 2, by providing the through-hole 31 leading to the product powder discharge port 7 of the separator core 4 of the classification chamber 6, a part of the fine powder dispersed in the dispersion chamber 5 is quickly sent to the product powder discharge pipe 10. It can be discharged. Then, a powder material that is not classified from the through hole 31 is sent to the classification chamber 6. With such a configuration, since the classifying chamber 6 and the classifying chamber 6 that generate a high-speed swirling air flow without any stagnation are classified twice, it is possible to perform multi-stage classification with one classifying device 100. Accuracy is improved.
The suction force from the through hole 31 is performed by the suction force in the product powder discharge pipe 10.

図6に示す実施例2の分級装置100は、図1の分級装置100と同様に分散室5を限りなく狭くしていることで従来の分級装置に比べて、分散室5での旋回気流の速度は大幅に向上する。この旋回気流の速度が増すほど、粒子に働く慣性力が増加し、より小さな粒子も分散室5内の円筒状の壁側を旋回し、環状の供給孔3bに到達する。このため、センターコア3の中心に集まる粉体材料は微粒子リッチの状態になる。この集まった微粒子をいち早く製品粉排出管10側に吸引回収するために、センターコア3までの貫通孔31を空け、製品粉排出管10内の負圧による吸引力を利用して、センターコア3の中心から微粒子を回収する。   The classification device 100 according to the second embodiment shown in FIG. 6 is similar to the classification device 100 of FIG. 1 in that the dispersion chamber 5 is made as narrow as possible, so that the swirling airflow in the dispersion chamber 5 is reduced as compared with the conventional classification device. Speed is greatly improved. As the speed of the swirling air flow increases, the inertial force acting on the particles increases, and smaller particles also swirl on the cylindrical wall side in the dispersion chamber 5 and reach the annular supply hole 3b. For this reason, the powder material collected at the center of the center core 3 is in a state of being rich in fine particles. In order to quickly collect and collect the collected fine particles on the product powder discharge pipe 10 side, a through-hole 31 to the center core 3 is opened, and the suction force due to the negative pressure in the product powder discharge pipe 10 is used to make the center core 3 Collect fine particles from the center of

微粒子の分級点においては、粒子特性は狙いの粒子径によっても異なるため、粒子特性に応じて貫通孔31の開口面積A2を設定する必要がある。このように、貫通孔31の開口面積A2の設定を変更することで、分散室5での分級点をコントロールすることができる。
このように、実施例2では、分散室5の旋回気流の流速が増すことを利用して、分散室5に分級室としての機能も付加している。
Since the particle characteristics differ depending on the target particle diameter at the classification point of the fine particles, it is necessary to set the opening area A2 of the through hole 31 according to the particle characteristics. Thus, the classification point in the dispersion chamber 5 can be controlled by changing the setting of the opening area A2 of the through hole 31.
Thus, in Example 2, the function as a classification chamber is also added to the dispersion chamber 5 by utilizing the increase in the flow velocity of the swirling airflow in the dispersion chamber 5.

実施例2の具体的な装置としては、図6に示す分級装置100で、貫通孔31の開口面積A2を「A1/5」に設定した。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径が6.5[μm]、4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で52.0.[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で1.2[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。
As a specific apparatus of Example 2, the opening area A2 of the through hole 31 was set to “A1 / 5” in the classification apparatus 100 shown in FIG.
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. In other words, the weight average particle size is 6.5 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 52.0. [Number%] on the number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or higher is weight. An average toner particle size of 1.2 [% by weight] was obtained.

〔実施例3〕
本実施形態の分級装置100は、センターコアを側方から投影した投影図に表される二等辺三角形の頂角の角度(図8中の角度α1)が、100[°]以上、160[°]以下となっている。センターコア3の頂点の角度α1を変更することでトナーの要求品質によって分散室5内の旋回気流の速度の調整が可能となり、実施例2で説明した二段分級と組合わせると、さらに分級精度が向上する。
Example 3
In the classification device 100 of the present embodiment, the vertex angle (angle α1 in FIG. 8) of the isosceles triangle represented in the projection drawing of the center core projected from the side is 100 [°] or more and 160 [°. It is as follows. By changing the angle α1 of the apex of the center core 3, the speed of the swirling airflow in the dispersion chamber 5 can be adjusted according to the required quality of the toner. When combined with the two-stage classification described in the second embodiment, the classification accuracy is further increased. Will improve.

実施例3の具体的な装置としては、図6に示す分級装置100で、貫通孔31の開口面積A2を「A1/5」に設定し、図8に示す角度α1を150[°]に設定した。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径が6.45[μm]、4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で51.0[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で1.0[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。
As a specific device of the third embodiment, in the classification device 100 shown in FIG. 6, the opening area A2 of the through hole 31 is set to “A1 / 5”, and the angle α1 shown in FIG. 8 is set to 150 [°]. did.
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. That is, the weight average particle size is 6.45 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 51.0 [number%] in number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or more is weight average. A toner pulverized particle size of 1.0% by weight was obtained.

〔実施例4〕
実施例2の粉砕分級装置200に対して、図9に示すように、センターコア3の中央部に、上方に向けて突き出した管状部材32を備え、管状部材32の上端部が貫通孔31となる構成である。管状部材32の突き出し量L1としては、0[mm]〜50[mm]の範囲であることが望ましい。このような短い管状部材32を設けることで、粒子径、粒子特性に合せてセンターコア3を上り、貫通孔31から吸引される微粒子に、万一粗粉が混入するような場合、管状部材32の突き出しによって、粗粉の進入をカットできる。これにより、二段分級時の粗粉の分級精度が向上する。
Example 4
As shown in FIG. 9, the pulverizing and classifying apparatus 200 according to the second embodiment includes a tubular member 32 protruding upward at the center of the center core 3, and the upper end of the tubular member 32 is connected to the through hole 31. It is the composition which becomes. The protruding amount L1 of the tubular member 32 is preferably in the range of 0 [mm] to 50 [mm]. By providing such a short tubular member 32, the tubular member 32 rises up the center core 3 in accordance with the particle diameter and particle characteristics, and in the unlikely event that coarse particles are mixed into the fine particles sucked from the through holes 31. By pushing out, the ingress of coarse powder can be cut. Thereby, the classification accuracy of the coarse powder at the time of two-stage classification is improved.

実施例4の具体的な装置としては、図6に示す分級装置100で、貫通孔31の開口面積A2を「A1/5」に設定し、図8に示す角度α1を150[°]に設定し、さらに、管状部材32の突き出し量を30[mm]に設定した。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径が6.45[μm]、4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で50.0.[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で0.9[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。
As a specific device of the fourth embodiment, in the classification device 100 shown in FIG. 6, the opening area A2 of the through hole 31 is set to “A1 / 5”, and the angle α1 shown in FIG. 8 is set to 150 [°]. Furthermore, the protruding amount of the tubular member 32 was set to 30 [mm].
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. That is, the weight average particle size is 6.45 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 50.0. [Number%] in number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or more is weight. An average toner particle size of 0.9 [wt%] was obtained.

〔実施例5〕
実施例1の粉砕分級装置200に対して、分級装置100として図10に示す分級装置100を用いた。図10(a)は実施例5の分級装置100の説明図であり、図10(b)は、実施例5の分級装置100が備えるセパレータコア4の拡大説明図である。
実施例5では、製品粉排出口7に上方に向けて突き出し、製品粉排出口7の円形の縁部に沿って円周方向に複数枚配置され、製品粉排出口7に流入する気流を案内する案内羽根41を備える。このような案内羽根41の突き出し量L2としては、0[mm]〜100[mm]の範囲であることが望ましい。
Example 5
The classification device 100 shown in FIG. 10 was used as the classification device 100 with respect to the pulverization classification device 200 of Example 1. FIG. 10A is an explanatory diagram of the classification device 100 of the fifth embodiment, and FIG. 10B is an enlarged explanatory diagram of the separator core 4 provided in the classification device 100 of the fifth embodiment.
In Example 5, the product powder discharge port 7 protrudes upward, and a plurality of pieces are arranged in the circumferential direction along the circular edge of the product powder discharge port 7, and guides the airflow flowing into the product powder discharge port 7. The guide vane 41 is provided. The protruding amount L2 of the guide blade 41 is preferably in the range of 0 [mm] to 100 [mm].

実施例5のように、案内羽根41を設けることで、粗粉がセパレータコア4を上ってきても案内羽根41の突き出しによって製品粉排出口7に粗粉が進入することを防止できる。これにより、分級室6での粗粉の飛び込みが更に減少し分級精度が向上する。   By providing the guide blade 41 as in the fifth embodiment, it is possible to prevent the coarse powder from entering the product powder discharge port 7 due to the protrusion of the guide blade 41 even if the coarse powder rises up the separator core 4. Thereby, the jump of the coarse powder in the classification chamber 6 is further reduced, and the classification accuracy is improved.

実施例5の具体的な装置としては、図10に示す分級装置100で、貫通孔31の開口面積A2を「A1/5」に設定し、図8に示す角度α1を150[°]に設定し、図10(b)に示す案内羽根41を突き出し量80[mm]で配置した。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径6.40[μm]で4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で49.[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で0.7[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。
As a specific device of the fifth embodiment, in the classification device 100 shown in FIG. 10, the opening area A2 of the through hole 31 is set to “A1 / 5”, and the angle α1 shown in FIG. 8 is set to 150 [°]. Then, the guide vane 41 shown in FIG. 10B was arranged with a protruding amount of 80 [mm].
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. That is, when the weight average particle size is 6.40 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 49. [number%] on the number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or higher is 0 on the weight average. A toner pulverized particle size of 0.7% by weight was obtained.

〔実施例6〕
実施例6では、図11に示す粉砕分級装置200を用いた。図11に示す構成は、定量フィーダ204及び分級供給用インジェクションノズル205を備えず、捕集サイクロン203から直接、インジェクションフィーダ211によって分級装置100に粉体材料が供給される点で図2に示す構成と異なる。
分級装置100に粉体材料を供給する供給機構を、インジェクションフィーダ211に変更することで、ライン構成がシンプルで省エネとなる。さらに、インジェクションフィーダ211によって搬送と同時に分級装置100へ粉体材料の分散が進み、実施例5の分級装置100と併用することで分級室6での粗粉の飛び込みがより減少し、分級精度が向上する。
Example 6
In Example 6, the pulverization / classification apparatus 200 shown in FIG. 11 was used. The configuration shown in FIG. 11 does not include the quantitative feeder 204 and the classification supply injection nozzle 205, and the configuration shown in FIG. 2 is that the powder material is supplied from the collection cyclone 203 directly to the classification device 100 by the injection feeder 211. And different.
By changing the supply mechanism for supplying the powder material to the classification device 100 to the injection feeder 211, the line configuration is simple and energy saving is achieved. Furthermore, dispersion of the powder material proceeds to the classification device 100 simultaneously with the conveyance by the injection feeder 211, and when used in combination with the classification device 100 of Example 5, the amount of coarse powder jumped in the classification chamber 6 is further reduced, and the classification accuracy is improved. improves.

実施例6の具体的な装置としては、図11に示す粉砕分級装置200に、図10に示す分級装置100を用いた。そして、貫通孔31の開口面積A2を「A1/5」に設定し、図8に示す角度α1を150[°]に設定し、図10(b)に示す案内羽根41を突き出し量80[mm]で配置した。
そして、実施例1と同一の混練品を用いて、図11に示すインジェクションフィーダ211で、粉砕上り品を分級装置100に送った。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径6.40[μm]で4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で49.[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で0.6[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。
As a specific apparatus of Example 6, the classification apparatus 100 shown in FIG. 10 was used for the pulverization classification apparatus 200 shown in FIG. Then, the opening area A2 of the through hole 31 is set to “A1 / 5”, the angle α1 shown in FIG. 8 is set to 150 [°], and the guide blade 41 shown in FIG. ].
Then, using the same kneaded product as in Example 1, the pulverized finished product was sent to the classification device 100 by the injection feeder 211 shown in FIG.
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. That is, when the weight average particle size is 6.40 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 49. [number%] on the number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or higher is 0 on the weight average. A toner pulverized particle diameter of 6% by weight was obtained.

〔実施例7〕
実施例7では、図12に示す粉砕分級装置200を用いた。図12に示す構成は、捕集サイクロン203の後に、機内圧力を制御するためのダブルダンパー212と、二次エアー調整ノズル213とを具備する点で図11に示す構成と異なる。
実施例7のように、捕集サイクロン203の後に、ダブルダンパー212と、二次エアー調整ノズル213とを配置し、分級装置100に供給する供給機をインジェクションフィーダ211に変更することで粉砕上りの脈動がなくなる。これにより、分級室6での粗粉の飛び込みがより減少し、分級精度が向上する。
Example 7
In Example 7, the pulverizing and classifying apparatus 200 shown in FIG. 12 was used. The configuration shown in FIG. 12 is different from the configuration shown in FIG. 11 in that a double damper 212 for controlling the in-machine pressure and a secondary air adjustment nozzle 213 are provided after the collection cyclone 203.
As in Example 7, the double damper 212 and the secondary air adjustment nozzle 213 are arranged after the collection cyclone 203, and the feeder that supplies the classification device 100 is changed to the injection feeder 211, so No pulsation. Thereby, the jump of coarse powder in the classification chamber 6 is further reduced, and the classification accuracy is improved.

実施例7の具体的な装置としては、図12に示す粉砕分級装置200に、図10に示す分級装置100を用いた。そして、貫通孔31の開口面積A2を「A1/5」に設定し、図8に示す角度α1を150[°]に設定し、図10(b)に示す案内羽根41を突き出し量80[mm]で配置した。
そして、実施例1と同一の混練品を用いて、図12に示すダブルダンパー212と、二次エアー調整ノズル213とを介して、インジェクションフィーダ211で、粉砕上り品を分級装置100に送った。
このような粉砕分級装置200で粉砕分級を行ったところ、150[kg/hr]の原材料供給で、次のようなトナー粉砕粒径を得た。すなわち、重量平均粒径6.40[μm]で4[μm]以下の微粉含有率が個数平均で49.[個数%]、12.7[μm]以上の粗粉含有率が重量平均で0.5[重量%]のトナー粉砕粒径を得た。
As a specific apparatus of Example 7, the classification apparatus 100 shown in FIG. 10 was used for the pulverization classification apparatus 200 shown in FIG. Then, the opening area A2 of the through hole 31 is set to “A1 / 5”, the angle α1 shown in FIG. 8 is set to 150 [°], and the guide blade 41 shown in FIG. ].
Then, using the same kneaded product as in Example 1, the pulverized ascending product was sent to the classification device 100 by the injection feeder 211 via the double damper 212 and the secondary air adjusting nozzle 213 shown in FIG.
When pulverization / classification was performed with the pulverization / classification apparatus 200 as described above, the following toner pulverization particle size was obtained by supplying raw materials of 150 [kg / hr]. That is, when the weight average particle size is 6.40 [μm], the fine powder content of 4 [μm] or less is 49. [number%] on the number average, and the coarse powder content of 12.7 [μm] or higher is 0 on the weight average. A toner pulverized particle size of 0.5% by weight was obtained.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
気流と共に粉体材料が供給される粉体材料供給口1a等の粉体材料供給口を有する円柱状の円筒ケーシング2等のケーシング内に、上から順にセンターコア3等のセンターコアと、中心に製品粉排出口7等の開口部を有するセパレータコア4等のセパレータコアとを備え、ケーシングの上部内壁とセンターコアとで囲われ、気流と共に供給される粉体材料を分散する分散室5等の分散室と、センターコア、セパレータコア及びケーシングの内壁で囲われ、分散室から流入する粉体材料を微粉と粗粉とに遠心分離する分級室6等の分級室と、を構成する分級装置100等の分級装置において、分散室の最上部に、粉体と共に流入する気流とは別に、外部から粉体を含まない気体が分散室の円筒状の内周面の周方向に沿うように流入する流入口を円周方向に複数備え、流入口から気体が流入することで分散室内に旋回気流を発生させる分散室整流器60等の分散室旋回気流発生手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体材料に対する気体の割合が多くない混相気体を分散室5に導く構成で、精度の良い分級を安定的に行うことができる。
(態様B)
態様Aにおいて、分散室の上面が平面状である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、分散室での旋回気流に淀みが生じることを防止し、安定した旋回気流を形成できるため、より精度の良い分級を安定的に行うことができる。
(態様C)
態様AまたはBにおいて、センターコアの中央部に、開口部内と連通した貫通孔31等の分散室開口部を備える。
これによれば、上記実施例2について説明したように、淀みがなく高速の旋回気流が発生する分散室と、分級室とで、二回分級が成されるため、一つの分級装置で多段分級が可能となり、よる分級精度が向上する。
(態様D)
態様Cにおいて、センターコアの中央部に、上方に向けて突き出した管状部材32等の管状部材を備え、管状部材の上端部が分散室開口部の入口となる。
これによれば、上記実施例4について説明したように、管状部材の突き出し量によって、粗粉の分散室開口部への進入をカットでき、二段分級時の粗粉の分級精度が向上する。
(態様E)
態様A乃至Dの何れかの態様において、角度α等の、センターコアを側方から投影した投影図に表される二等辺三角形の頂角の角度が、100[°]以上、160[°]以下である。
これによれば、上記実施例3について説明したように、当該角度を変更することでトナーの要求品質によって分散室内の旋回気流の速度の調整が可能となり、二段分級と組合わせると、さらに分級精度が向上する。
(態様F)
態様A乃至Eの何れかの態様において、開口部に、上方に向けて突き出し、開口部の円形の縁部に沿って円周方向に複数枚配置され、開口部に流入する気流を案内する案内羽根41等の案内羽根を備える。
これによれば、上記実施例5について説明したように、案内羽根の突き出しによって開口部に粗粉が進入することを防止でき、分級室での粗粉の飛び込みが更に減少し分級精度が向上する。
(態様G)
粉体の原材料を粉砕して粉体を作製する粉砕装置202等の粉砕手段と、粉砕手段で得た粉体を粒子の大きさによって選り分ける分級手段とを備える粉砕分級装置200等の粉砕分級装置にいおいて、分級手段として、態様A乃至Fの何れかの態様の分級装置100等の分級装置を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉砕分級工程後のトナーは、シャープな粉砕粒度分布が確保できる。
(態様H)
態様Gにおいて、粉砕装置202等の粉砕手段が、円筒状のステーター等の固定筒と、固定筒の内部に固定筒に対して中心軸が重なるように配置され該中心軸を中心に回転可能な円柱状のローター等の回転子とを有し、回転子が回転することによって、固定筒の内周面と回転子の外周面との隙間を通過する被粉砕物を粉砕する機械式粉砕機である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、機械式粉砕機を用いることで粉砕工程での省エネルギー化を図ることができる。また、トナーの製造方法における粉砕分級工程に用いることで、トナー粉砕分級工程(微粉砕+粗粉閉回路分級)において粉砕部の過粉砕を防止し、粉砕で発生する粗大粒子を要求品質以上に製品内に混入することを防止できる。さらに、トナー粒子を安定して容易に得られ、品質特性や生産効率面も好適な静電荷像現像用トナーの製造方法を実現できる。
(態様I)
態様GまたはHにおいて、粉砕手段で粉砕されて得た粉砕物としての粉体は、捕集サイクロン203等の捕集サイクロンからインジェクションフィーダ211インジェクションフィーダを介して、分級装置に供給され、分級装置で分級された粗粉等の大径粉体は再び粉砕手段に戻して粉砕される閉回路粉砕を行う。
これによれば、上記実施例6について説明したように、ライン構成がシンプルで省エネとなり、インジェクションフィーダによって搬送と同時に分級装置へ粉体材料の分散が進む。
(態様J)
態様Iにおいて、捕集サイクロンとインジェクションフィーダとの間に、機内圧力を制御するためのダブルダンパー212等のダブルダンパーと二次エアー調整ノズル213等の二次エアー調整ノズルとを具備する。
これによれば、上記実施例7について説明したように、で粉砕上りの脈動がなくなり、分級装置の分級室での粗粉の飛び込みがより減少し、分級精度が向上する。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
In a casing such as a cylindrical cylindrical casing 2 having a powder material supply port such as a powder material supply port 1a to which a powder material is supplied together with an air current, a center core such as a center core 3 in order from the top, and a center A dispersion core 5 having a separator core such as a separator core 4 having an opening such as a product powder discharge port 7 and the like, surrounded by an upper inner wall of the casing and a center core, and for dispersing the powder material supplied together with the air flow A classification device 100 that constitutes a dispersion chamber and a classification chamber such as a classification chamber 6 that is surrounded by the inner wall of the center core, the separator core, and the casing and that centrifuges the powder material flowing from the dispersion chamber into fine powder and coarse powder. In a classifier such as a gas, a gas not containing powder flows from the outside along the circumferential direction of the cylindrical inner peripheral surface of the dispersion chamber, in addition to the airflow flowing together with the powder, into the uppermost part of the dispersion chamber. The inlet A plurality in the circumferential direction, the gas from the inlet comprises a dispersion chamber whirling airflow generating means such as a dispersion chamber rectifier 60 to generate the whirling airflow in the dispersion chamber by flowing.
According to this, as described in the above-described embodiment, it is possible to stably perform accurate classification with a configuration in which the mixed phase gas that does not have a large proportion of gas to the powder material is guided to the dispersion chamber 5.
(Aspect B)
In aspect A, the upper surface of the dispersion chamber is planar.
According to this, as described in the above embodiment, it is possible to prevent stagnation in the swirling airflow in the dispersion chamber and to form a stable swirling airflow, so that more accurate classification can be performed stably. it can.
(Aspect C)
In the aspect A or B, the center portion of the center core is provided with a dispersion chamber opening such as a through hole 31 communicating with the inside of the opening.
According to this, as described in the second embodiment, since the classification is performed twice in the dispersion chamber where there is no stagnation and a high-speed swirling air flow is generated, and the classification chamber, multi-stage classification is performed with one classification device. And classification accuracy is improved.
(Aspect D)
In the aspect C, a tubular member such as the tubular member 32 protruding upward is provided at the center of the center core, and the upper end of the tubular member serves as the inlet of the dispersion chamber opening.
According to this, as described in the fourth embodiment, it is possible to cut the entry of the coarse powder into the dispersion chamber opening by the protruding amount of the tubular member, and the classification accuracy of the coarse powder during the two-stage classification is improved.
(Aspect E)
In any one of the aspects A to D, the angle of the apex angle of the isosceles triangle represented by the projection of the center core projected from the side, such as the angle α, is 100 [°] or more and 160 [°]. It is as follows.
According to this, as described in the third embodiment, by changing the angle, it is possible to adjust the speed of the swirling airflow in the dispersion chamber according to the required quality of the toner. When combined with the two-stage classification, the classification is further performed. Accuracy is improved.
(Aspect F)
In any one of the aspects A to E, a plurality of guides projecting upward from the opening and arranged circumferentially along the circular edge of the opening to guide the airflow flowing into the opening Guide vanes such as the vanes 41 are provided.
According to this, as described in the fifth embodiment, the coarse powder can be prevented from entering the opening due to the protrusion of the guide blade, and the jump of the coarse powder in the classification chamber is further reduced and the classification accuracy is improved. .
(Aspect G)
A pulverizing and classifying apparatus such as a pulverizing and classifying apparatus 200 provided with a pulverizing means such as a pulverizing apparatus 202 for pulverizing raw material of the powder to produce powder and a classifying means for selecting the powder obtained by the pulverizing means according to the size of the particles. In the apparatus, as a classification means, a classification device such as the classification device 100 according to any one of modes A to F is provided.
According to this, as described in the above embodiment, the toner after the pulverization classification process can ensure a sharp pulverization particle size distribution.
(Aspect H)
In the aspect G, the pulverizing means such as the pulverizing apparatus 202 is disposed so that the central axis overlaps with the fixed cylinder such as a cylindrical stator and the fixed cylinder inside the fixed cylinder, and is rotatable about the central axis. A mechanical crusher that crushes the material to be crushed that passes through the gap between the inner peripheral surface of the fixed cylinder and the outer peripheral surface of the rotor by rotating the rotor. is there.
According to this, as described in the above embodiment, energy saving in the pulverization process can be achieved by using the mechanical pulverizer. In addition, by using it in the pulverization classification process in the toner manufacturing method, excessive pulverization of the pulverization part is prevented in the toner pulverization classification process (fine pulverization + coarse powder closed circuit classification), and coarse particles generated by pulverization exceed the required quality Mixing in the product can be prevented. Furthermore, it is possible to realize a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, in which toner particles can be obtained stably and easily, and quality characteristics and production efficiency are also favorable.
(Aspect I)
In the aspect G or H, the powder as a pulverized product obtained by pulverization by the pulverization means is supplied from a collection cyclone such as the collection cyclone 203 to the classification device via the injection feeder 211 and fed to the classification device. The classified large powder such as coarse powder is returned to the pulverizing means and pulverized in a closed circuit.
According to this, as described in the sixth embodiment, the line configuration is simple and energy saving, and dispersion of the powder material proceeds to the classification device simultaneously with the conveyance by the injection feeder.
(Aspect J)
In the aspect I, a double damper such as a double damper 212 for controlling the in-machine pressure and a secondary air adjustment nozzle such as a secondary air adjustment nozzle 213 are provided between the collection cyclone and the injection feeder.
According to this, as described in the seventh embodiment, the pulsation after pulverization is eliminated, and the jump of coarse powder in the classification chamber of the classification device is further reduced, and the classification accuracy is improved.

1 粉体材料供給管
1a 粉体材料供給口
2 円筒ケーシング
3 センターコア
3b 供給孔
4 セパレータコア
4b 粗粉排出孔
5 分散室
6 分級室
7 製品粉排出口
8 下部ホッパー
9 整流器
9a 二次空気流供給流路
10 製品粉排出管
11 下部開口部
12 ルーバー板部
31 貫通孔
32 管状部材
41 案内羽根
55 超微粉排出管
60 分散室整流器
60a 分散室二次空気流供給流路
100 分級装置
101 上蓋
101f 上蓋内側面
120 分散室ルーバー板部
200 粉砕分級装置
201 原材料供給フィーダ
202 粉砕装置
203 捕集サイクロン
204 定量フィーダ
205 分級供給用インジェクションノズル
206 粗粉搬送用インジェクションノズル
207 製品粉捕集サイクロン
208 製品粉供給フィーダ
209 粗粉捕集サイクロン
211 インジェクションフィーダ
212 ダブルダンパー
213 二次エアー調整ノズル
222 ジェットミル式粉砕装置
301 原料供給ノズル
302 コアンダブロック
303 分級エッジ
400 エルボージェット分級機
500 インジェクションノズル
501 ホッパー
502 ノズル部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder material supply pipe 1a Powder material supply port 2 Cylindrical casing 3 Center core 3b Supply hole 4 Separator core 4b Coarse powder discharge hole 5 Dispersion chamber 6 Classification chamber 7 Product powder discharge port 8 Lower hopper 9 Rectifier 9a Secondary air flow Supply flow path 10 Product powder discharge pipe 11 Lower opening 12 Louver plate section 31 Through hole 32 Tubular member 41 Guide vane 55 Ultra fine powder discharge pipe 60 Dispersion chamber rectifier 60a Dispersion chamber secondary air flow supply path 100 Classifier 101 Upper lid 101f Upper lid inner side surface 120 Dispersion chamber louver plate part 200 Crushing and classifying device 201 Raw material supply feeder 202 Crushing device 203 Collection cyclone 204 Fixed feeder 205 Classification supply injection nozzle 206 Coarse powder injection nozzle 207 Product powder collection cyclone 208 Product powder supply Feeder 209 Coarse powder collecting cyclone 211 Inji Injection feeder 212 Double damper 213 Secondary air adjustment nozzle 222 Jet mill crusher 301 Raw material supply nozzle 302 Coanda block 303 Classification edge 400 Elbow jet classification machine 500 Injection nozzle 501 Hopper 502 Nozzle section

特許2766790号公報Japanese Patent No. 2766790 特開2009−189980号公報JP 2009-189980 A 特開2011−230048号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-230048 特開2006−055838号公報JP 2006-055838 A 特開平04−372959号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-372959 特開2002−040702号公報JP 2002-040702 A 特開2009−223066号公報JP 2009-223066 A 特許4065494号公報Japanese Patent No. 4065494 特許4545897号公報Japanese Patent No. 4545897 特許4644061号公報Japanese Patent No. 4646461

Claims (10)

気流と共に粉体材料が供給される粉体材料供給口を有する円柱状のケーシング内に、
上から順にセンターコアと、
中心に開口部を有するセパレータコアとを備え、
該ケーシングの上部内壁と該センターコアとで囲われ、気流と共に供給される粉体材料を分散する分散室と、
該センターコア、該セパレータコア及び該ケーシングの内壁で囲われ、該分散室から流入する粉体材料を微粉と粗粉とに遠心分離する分級室と、を構成する分級装置において、
上記分散室の最上部に、粉体と共に流入する気流とは別に、外部から粉体を含まない気体が該分散室の円筒状の内周面の周方向に沿うように流入する流入口を円周方向に複数備え、該流入口から気体が流入することで該分散室内に旋回気流を発生させる分散室旋回気流発生手段を備えることを特徴とする分級装置。
In a cylindrical casing having a powder material supply port through which a powder material is supplied together with an air current,
Center core in order from the top,
A separator core having an opening in the center,
A dispersion chamber which is surrounded by the upper inner wall of the casing and the center core and disperses the powder material supplied together with the airflow;
In a classification device comprising: a classification chamber surrounded by the inner wall of the center core, the separator core and the casing and centrifuging powder material flowing from the dispersion chamber into fine powder and coarse powder;
In addition to the airflow that flows in along with the powder, an inflow port through which a gas that does not contain powder flows from the outside along the circumferential direction of the cylindrical inner peripheral surface of the dispersion chamber A classification device comprising a plurality of circumferentially arranged dispersion chamber swirling airflow generating means for generating a swirling airflow in the dispersion chamber when gas flows in from the inflow port.
請求項1の分級装置において、
上記分散室の上面が平面状であることを特徴とする分級装置。
The classification device according to claim 1, wherein
A classifying apparatus, wherein an upper surface of the dispersion chamber is planar.
請求項1または2の分級装置において、
上記センターコアの中央部に、上記開口部内と連通した分散室開口部を備えることを特徴とする分級装置。
The classification device according to claim 1 or 2,
A classifier comprising a dispersion chamber opening in communication with the inside of the opening at the center of the center core.
請求項3の分級装置において、
上記センターコアの中央部に、上方に向けて突き出した管状部材を備え、該管状部材の上端部が上記分散室開口部の入口となることを特徴とする分級装置。
The classification device according to claim 3,
A classifier comprising a tubular member protruding upward at the center of the center core, and an upper end of the tubular member serving as an inlet of the dispersion chamber opening.
請求項1乃至4の何れかに記載の分級装置において、
上記センターコアを側方から投影した投影図に表される二等辺三角形の頂角の角度が、100[°]以上、160[°]以下であることを特徴とする分級装置。
In the classification apparatus in any one of Claims 1 thru | or 4,
A classifying apparatus, wherein an apex angle of an isosceles triangle represented in a projected view of the center core projected from the side is 100 [°] or more and 160 [°] or less.
請求項1乃至5の何れかに記載の分級装置において、
上記開口部に、上方に向けて突き出し、該開口部の円形の縁部に沿って円周方向に複数枚配置され、該開口部に流入する気流を案内する案内羽根を備えること特徴とする分級装置。
In the classification apparatus in any one of Claims 1 thru | or 5,
A classification including a plurality of guide blades projecting upward from the opening and arranged circumferentially along a circular edge of the opening to guide the airflow flowing into the opening. apparatus.
粉体の原材料を粉砕して粉体を作製する粉砕手段と、
該粉砕手段で得た粉体を粒子の大きさによって選り分ける分級手段とを備える粉砕分級装置にいおいて、
上記分級手段として、請求項1乃至6に記載の分級装置を備えることを特徴とする粉砕分級装置。
Pulverizing means for pulverizing the raw material of the powder to produce powder;
In a pulverizing and classifying apparatus provided with a classifying means for selecting the powder obtained by the pulverizing means according to the size of the particles,
A pulverizing and classifying apparatus comprising the classifying apparatus according to any one of claims 1 to 6 as the classifying means.
請求項7の粉砕分級装置において、
上記粉砕手段が、
円筒状の固定筒と、
該固定筒の内部に該固定筒に対して中心軸が重なるように配置され該中心軸を中心に回転可能な円柱状の回転子とを有し、
該回転子が回転することによって、該固定筒の内周面と該回転子の外周面との隙間を通過する被粉砕物を粉砕する機械式粉砕機であることを特徴とする粉砕分級装置。
The pulverizing and classifying apparatus according to claim 7,
The crushing means is
A cylindrical fixed cylinder;
A cylindrical rotor arranged inside the fixed cylinder so that a central axis overlaps the fixed cylinder and rotatable around the central axis;
A pulverizing and classifying device, wherein the pulverizing and classifying device is a mechanical pulverizer that pulverizes a material to be pulverized that passes through a gap between an inner peripheral surface of the fixed cylinder and an outer peripheral surface of the rotor as the rotor rotates.
請求項7または8の粉砕分級装置において、
上記粉砕手段で粉砕されて得た粉砕物としての粉体は、捕集サイクロンからインジェクションフィーダを介して、上記分級装置に供給され、
該分級装置で分級された大径粉体は再び該粉砕手段に戻して粉砕される閉回路粉砕を行うことを特徴とする粉砕分級装置。
The pulverizing and classifying apparatus according to claim 7 or 8,
The powder as a pulverized product obtained by pulverization by the pulverization means is supplied from the collection cyclone to the classification device via the injection feeder,
A pulverizing and classifying device characterized in that closed-circuit pulverization is performed in which the large-diameter powder classified by the classifying device is returned to the pulverizing means and pulverized.
請求項9の粉砕分級装置において、
上記捕集サイクロンと上記インジェクションフィーダとの間に、機内圧力を制御するためのダブルダンパーと二次エアー調整ノズルとを具備することを特徴とする粉体分級装置。
The pulverizing and classifying apparatus according to claim 9,
A powder classifier comprising a double damper and a secondary air adjusting nozzle for controlling an in-machine pressure between the collection cyclone and the injection feeder.
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