JP3493489B2 - 気流式分級システム - Google Patents
気流式分級システムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体材料を気流に
より分級する気流式分級システムに関するものである。
より分級する気流式分級システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この発明では、電子写真法、静電気写真
法などの画像形成法では静電潜像を現像するために微細
粒子からなるトナーが使用されている。このような最終
製品が微細粒子であることが要求されるトナー製造の過
程では、原料の固体粒子を粉砕及び分級して最終製品を
得るのに、特開平８−２４８６７８号公報に見られるよ
うに、結着剤樹脂、着色剤（染料、顔料、磁性体等）な
どの所定の材料を溶融混合し、次いで冷却して固化させ
た後に粉砕して分級する。この分級には、一般的に、旋
回気流を利用した気流式分級装置が採用されている。
法などの画像形成法では静電潜像を現像するために微細
粒子からなるトナーが使用されている。このような最終
製品が微細粒子であることが要求されるトナー製造の過
程では、原料の固体粒子を粉砕及び分級して最終製品を
得るのに、特開平８−２４８６７８号公報に見られるよ
うに、結着剤樹脂、着色剤（染料、顔料、磁性体等）な
どの所定の材料を溶融混合し、次いで冷却して固化させ
た後に粉砕して分級する。この分級には、一般的に、旋
回気流を利用した気流式分級装置が採用されている。
【０００３】図１は、微粒子粉体を分級するのに用いら
れる典型的な気流式分級装置（ＤＳ型：日本ニューマチ
ック社製）を示す。気流式ＤＳ分級装置１は、概略的に
は、上から下に向けて、分散室２、本体ケーシング４、
分級室６、下部ケーシング８、ホッパー１０から構成さ
れている。分散室２には、その上部に流入口１２が接続
され、また、上端壁の中央部分に排気口１４が接続され
ている。流入口１２は、分散室２の外周面のほぼ接線方
向に配置され、この流入口１２を通じて一次空気流及び
粉体材料が分散室２の中に供給される。分散室２の下に
は、中央部分が山高の円錐状のセンターコア１６が配設
されており、このセンターコア１６の下方外周縁の近傍
には環状の粗粉排出口１８が形成されている。一方、分
級室６の下部周壁の外周部分には、二次空気流入口すな
わちルーバー２０が設けられている。
れる典型的な気流式分級装置（ＤＳ型：日本ニューマチ
ック社製）を示す。気流式ＤＳ分級装置１は、概略的に
は、上から下に向けて、分散室２、本体ケーシング４、
分級室６、下部ケーシング８、ホッパー１０から構成さ
れている。分散室２には、その上部に流入口１２が接続
され、また、上端壁の中央部分に排気口１４が接続され
ている。流入口１２は、分散室２の外周面のほぼ接線方
向に配置され、この流入口１２を通じて一次空気流及び
粉体材料が分散室２の中に供給される。分散室２の下に
は、中央部分が山高の円錐状のセンターコア１６が配設
されており、このセンターコア１６の下方外周縁の近傍
には環状の粗粉排出口１８が形成されている。一方、分
級室６の下部周壁の外周部分には、二次空気流入口すな
わちルーバー２０が設けられている。
【０００４】フィーダ２２から供給された粉体材料は、
一次空気流と共に流入口１２を通じて分散室２の中に供
給され、分散室２の中で旋回渦流を形成しながら下降し
つつ分散室２の外周部分に集まって分級室６に入る。他
方、一次空気流は排気口１４を通じて外部に排出され
る。分級室６にはルーバー２０を通じて二次空気流が供
給され、この二次空気流によって分散室に入った粉体材
料を分散させると共にその旋回速度が加速されて粗粒子
と微粒子とに分けられ、粗粒子は粗粉排出口１８を通じ
て排出され、微粒子は微粉排出口２４を通じて排出され
る。
一次空気流と共に流入口１２を通じて分散室２の中に供
給され、分散室２の中で旋回渦流を形成しながら下降し
つつ分散室２の外周部分に集まって分級室６に入る。他
方、一次空気流は排気口１４を通じて外部に排出され
る。分級室６にはルーバー２０を通じて二次空気流が供
給され、この二次空気流によって分散室に入った粉体材
料を分散させると共にその旋回速度が加速されて粗粒子
と微粒子とに分けられ、粗粒子は粗粉排出口１８を通じ
て排出され、微粒子は微粉排出口２４を通じて排出され
る。
【０００５】この気流式ＤＳ分級装置１での分級原理
は、分級室６に流入する二次空気流が粉体材料を旋回状
に半自由流動させる際に、この粉体材料中の粗粒子と微
粒子に対して働く遠心力及び向心力が異なることを利用
して分級するものである。したがって、分級室６では、
できるだけ分散した状態で粗粒子と微粒子とに分級する
ことが分級精度を向上する上で望ましく、このことから
分散室２において確実なる分散を実現するためにも、分
級装置１に供給される粉体材料の粒子状態が重要にな
る。
は、分級室６に流入する二次空気流が粉体材料を旋回状
に半自由流動させる際に、この粉体材料中の粗粒子と微
粒子に対して働く遠心力及び向心力が異なることを利用
して分級するものである。したがって、分級室６では、
できるだけ分散した状態で粗粒子と微粒子とに分級する
ことが分級精度を向上する上で望ましく、このことから
分散室２において確実なる分散を実現するためにも、分
級装置１に供給される粉体材料の粒子状態が重要にな
る。
【０００６】しかしながら、気流式ＤＳ分級装置に供給
する粉体材料は、従来のように、これを一次空気と混合
しただけでは、実際上、一次粒子に近い状態で分散室に
導入するのに限度がある。また、一次粒子化を得るため
に一次空気量の増加あるいは一次空気として大量の高圧
エアーなどによる加速式等の分散器を用いると、分散室
内の気流の乱れ又は分散室内部への過剰空気の流入のた
めに粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力のバ
ランスに乱れが発生してしまう。このことから、分散室
に導入される粉体材料が例え一次粒子に近い状態になっ
たとしても、分級装置本来の特性を維持することが難し
く、これに伴い分級精度が低下してしまう。すなわち、
分級装置から出る粉体粒子の中に超微粒子までもが粗粒
子側に混入してしまい、この結果、製品は高精度な粒径
分布を得ることができず、電子写真で画像を形成する際
の画像品質を低下させてしまうという問題に至ってしま
う。
する粉体材料は、従来のように、これを一次空気と混合
しただけでは、実際上、一次粒子に近い状態で分散室に
導入するのに限度がある。また、一次粒子化を得るため
に一次空気量の増加あるいは一次空気として大量の高圧
エアーなどによる加速式等の分散器を用いると、分散室
内の気流の乱れ又は分散室内部への過剰空気の流入のた
めに粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力のバ
ランスに乱れが発生してしまう。このことから、分散室
に導入される粉体材料が例え一次粒子に近い状態になっ
たとしても、分級装置本来の特性を維持することが難し
く、これに伴い分級精度が低下してしまう。すなわち、
分級装置から出る粉体粒子の中に超微粒子までもが粗粒
子側に混入してしまい、この結果、製品は高精度な粒径
分布を得ることができず、電子写真で画像を形成する際
の画像品質を低下させてしまうという問題に至ってしま
う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分散室の状
態に影響を及ぼすことなく、特に気流に影響を及ぼすこ
となく、粉体材料を一次粒子に近い状態で分散室に供給
することのできる気流式分級システムを提供することを
その課題とする。
態に影響を及ぼすことなく、特に気流に影響を及ぼすこ
となく、粉体材料を一次粒子に近い状態で分散室に供給
することのできる気流式分級システムを提供することを
その課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の気流式分
級システムにあっては、分散室と分級室とを備え、前記
分散室に一次空気と共に供給された粉体材料を、前記分
級室の周囲から流入した二次空気流によって粗粒子と微
粒子とに分離させる気流式分級装置と、前記分散室に供
給する粉体材料を予め十分に流動化させるための流動化
装置とを有することを特徴とする。この流動化装置とし
ては、典型的には、振動を加えつつ気流によって粉体材
料を流動化させる流動層装置が採用される。請求項２記
載の発明にあっては、請求項１に記載の気流式分級シス
テムにおいて、前記流動化装置に供給する圧縮エアーを
調湿するための調湿装置を更に有することを特徴とす
る。請求項３記載の発明にあっては、請求項１又は請求
項２に記載の気流式分級システムにおいて、前記分散室
に流入する一次空気の量を制御するための流量制御装置
を更に有することを特徴とする。請求項４記載の発明に
あっては、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
気流式分級システムにおいて、前記分散室に流入する粉
体材料の流速を増速する流体加速装置を更に有すること
を特徴とする。
級システムにあっては、分散室と分級室とを備え、前記
分散室に一次空気と共に供給された粉体材料を、前記分
級室の周囲から流入した二次空気流によって粗粒子と微
粒子とに分離させる気流式分級装置と、前記分散室に供
給する粉体材料を予め十分に流動化させるための流動化
装置とを有することを特徴とする。この流動化装置とし
ては、典型的には、振動を加えつつ気流によって粉体材
料を流動化させる流動層装置が採用される。請求項２記
載の発明にあっては、請求項１に記載の気流式分級シス
テムにおいて、前記流動化装置に供給する圧縮エアーを
調湿するための調湿装置を更に有することを特徴とす
る。請求項３記載の発明にあっては、請求項１又は請求
項２に記載の気流式分級システムにおいて、前記分散室
に流入する一次空気の量を制御するための流量制御装置
を更に有することを特徴とする。請求項４記載の発明に
あっては、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
気流式分級システムにおいて、前記分散室に流入する粉
体材料の流速を増速する流体加速装置を更に有すること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を実施例に基づいて説明する。図２、図３は本発明
に従う第１実施例の分級システムを示し、図２は、本発
明に適用される代表的な流動層装置１００を示す。この
流動層装置１００は、スプリング１０２で支持された架
台１０４と、この架台１０４の中に配置された振動モー
タ１０６とを有し、振動モータ１０６は垂直軸に対して
４５度傾斜した状態で搭載されている。架台１０４の上
には容器１０８が設置され、容器１０８の下部には、空
気供給口に通じるエアー導入管１１０と、その上方に配
置されたメッシュ１１２とが設けられ、このメッシュ１
１２によって後述する粉体材料の下方への落下を防止す
るようになっている。
形態を実施例に基づいて説明する。図２、図３は本発明
に従う第１実施例の分級システムを示し、図２は、本発
明に適用される代表的な流動層装置１００を示す。この
流動層装置１００は、スプリング１０２で支持された架
台１０４と、この架台１０４の中に配置された振動モー
タ１０６とを有し、振動モータ１０６は垂直軸に対して
４５度傾斜した状態で搭載されている。架台１０４の上
には容器１０８が設置され、容器１０８の下部には、空
気供給口に通じるエアー導入管１１０と、その上方に配
置されたメッシュ１１２とが設けられ、このメッシュ１
１２によって後述する粉体材料の下方への落下を防止す
るようになっている。
【００１０】容器１０８の上端壁には、フィルタ１１４
で包囲された排気管１１６が取付され、また、粉体材料
投入管１１８が取付けられている。また、容器１０８の
上下方向中央部分には粉体材料の取出管１２０が取り付
けられている。この種の流動層装置の代表例としては、
中央加工機（株）が製造販売する装置がある。図３は本
発明の第１の実施例の分級システム１２２の構成を示
し、この第１実施例の分級システム１２２は、流動層装
置１００の取出管１２０を、先に説明した気流式ＤＳ分
級装置１の流入口１２に連結した構成を有する。
で包囲された排気管１１６が取付され、また、粉体材料
投入管１１８が取付けられている。また、容器１０８の
上下方向中央部分には粉体材料の取出管１２０が取り付
けられている。この種の流動層装置の代表例としては、
中央加工機（株）が製造販売する装置がある。図３は本
発明の第１の実施例の分級システム１２２の構成を示
し、この第１実施例の分級システム１２２は、流動層装
置１００の取出管１２０を、先に説明した気流式ＤＳ分
級装置１の流入口１２に連結した構成を有する。
【００１１】トナー微粉砕及び分級前の材料は、先ず、
流動層装置１００の粉体材料投入管１１８を通じて容器
１０８の中に投入され、この粉体材料は、容器１０８の
中で、垂直軸に対して傾斜したツイスト状の振動を受け
ながらエアー導入管１１０を通じて導入される圧縮エア
ーによって浮遊懸濁して流動化され、粒子同士の付着や
二次凝集の発生が抑えられながら取出管１２０を通じて
分級装置１の分級室６に送り込まれる。
流動層装置１００の粉体材料投入管１１８を通じて容器
１０８の中に投入され、この粉体材料は、容器１０８の
中で、垂直軸に対して傾斜したツイスト状の振動を受け
ながらエアー導入管１１０を通じて導入される圧縮エア
ーによって浮遊懸濁して流動化され、粒子同士の付着や
二次凝集の発生が抑えられながら取出管１２０を通じて
分級装置１の分級室６に送り込まれる。
【００１２】第１実施例の分級システム１２２を使用し
て、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先ず、ス
テンレスアクリル共重合樹脂７５重量％とポリエステル
樹脂１０重量％とカーボンブラック１５重量％とからな
る混合物をロールミルで溶融混合し、冷却固化した後ハ
ンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでこの粗粉砕物をジ
ェットミルで粉砕して重量平均粒子径7.0μｍの微粉砕
物を得て、これを粉体試料として使用した。次いで、こ
の粉体試料を流動層装置１００に投入し分級装置１で分
級を行った。この結果、重量粉砕粒子径7.35μｍ、４μ
ｍ以下の極微粒子で個数含有率８％を得ることができ
た。
て、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先ず、ス
テンレスアクリル共重合樹脂７５重量％とポリエステル
樹脂１０重量％とカーボンブラック１５重量％とからな
る混合物をロールミルで溶融混合し、冷却固化した後ハ
ンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでこの粗粉砕物をジ
ェットミルで粉砕して重量平均粒子径7.0μｍの微粉砕
物を得て、これを粉体試料として使用した。次いで、こ
の粉体試料を流動層装置１００に投入し分級装置１で分
級を行った。この結果、重量粉砕粒子径7.35μｍ、４μ
ｍ以下の極微粒子で個数含有率８％を得ることができ
た。
【００１３】比較例として、同一の粉体試料を使用して
従来と同様に分級装置１を用いて分級を行った結果、重
量粉砕粒子径7.35μｍ、４μｍ以下の極微粒子で個数含
有率１０％であった。このことから理解できるように、
本発明に従う分級システム１２２によれば高い精度の分
級を行うことができる。すなわち、上記の比較試験か
ら、本発明に従う分級システム１２２によれば、粉体材
料を予め流動層装置１００によって分散を促進した状態
にした後に分級装置１に供給するようにしたため、粉体
材料の凝集あるいは二次凝集を抑えることができ、分級
装置１の本来の特性を発揮させることができることが分
かる。
従来と同様に分級装置１を用いて分級を行った結果、重
量粉砕粒子径7.35μｍ、４μｍ以下の極微粒子で個数含
有率１０％であった。このことから理解できるように、
本発明に従う分級システム１２２によれば高い精度の分
級を行うことができる。すなわち、上記の比較試験か
ら、本発明に従う分級システム１２２によれば、粉体材
料を予め流動層装置１００によって分散を促進した状態
にした後に分級装置１に供給するようにしたため、粉体
材料の凝集あるいは二次凝集を抑えることができ、分級
装置１の本来の特性を発揮させることができることが分
かる。
【００１４】図４、図５は本発明に従う第２実施例を示
すものであり、図４は調湿装置１３０を示す。調湿装置
１３０は、エアー入口１３２を通じて導入された空気の
湿度及び温度を自在に調整する機能を有し、調整後の空
気は空気出口１３４を通じて外部に吐出される。図４は
本発明の第２の実施例の分級システムの構成を示し、こ
の第２実施例の分級システム１３６は、図３の調湿装置
１３０を、先に説明した第１実施例の分級システム１２
２（図３）に付設した構成を有し、調湿装置１３０の空
気出口１３４は流動層装置１００のエアー導入管１１０
に連結されている。
すものであり、図４は調湿装置１３０を示す。調湿装置
１３０は、エアー入口１３２を通じて導入された空気の
湿度及び温度を自在に調整する機能を有し、調整後の空
気は空気出口１３４を通じて外部に吐出される。図４は
本発明の第２の実施例の分級システムの構成を示し、こ
の第２実施例の分級システム１３６は、図３の調湿装置
１３０を、先に説明した第１実施例の分級システム１２
２（図３）に付設した構成を有し、調湿装置１３０の空
気出口１３４は流動層装置１００のエアー導入管１１０
に連結されている。
【００１５】この第２実施例の分級システム１３６を使
用して、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先
ず、粉体試料として、第１実施例の分級システム１２２
で使用した粉体試料と同じ試料を採用した。すなわち、
ステンレスアクリル共重合樹脂７５重量％とポリエステ
ル樹脂１０重量％とカーボンブラック１５重量％とから
なる混合物をロールミルで溶融混合し、冷却固化した後
ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでこの粗粉砕物を
ジェットミルで粉砕して重量平均粒子径7.0μｍの微粉
砕物を得て、これを粉体試料として使用した。次いで、
調湿装置１３０で調整した空気を流動層装置１００の中
に導入して粉体試料の流動化及び分級を行った。ここ
に、調湿装置１３０では、温度１５℃、湿度２０％の空
気を作成した。この結果、重量粉砕粒子径7.30μｍ、４
μｍ以下の極微粒子で個数含有率７％を得ることができ
た。
用して、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先
ず、粉体試料として、第１実施例の分級システム１２２
で使用した粉体試料と同じ試料を採用した。すなわち、
ステンレスアクリル共重合樹脂７５重量％とポリエステ
ル樹脂１０重量％とカーボンブラック１５重量％とから
なる混合物をロールミルで溶融混合し、冷却固化した後
ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでこの粗粉砕物を
ジェットミルで粉砕して重量平均粒子径7.0μｍの微粉
砕物を得て、これを粉体試料として使用した。次いで、
調湿装置１３０で調整した空気を流動層装置１００の中
に導入して粉体試料の流動化及び分級を行った。ここ
に、調湿装置１３０では、温度１５℃、湿度２０％の空
気を作成した。この結果、重量粉砕粒子径7.30μｍ、４
μｍ以下の極微粒子で個数含有率７％を得ることができ
た。
【００１６】このような良好な結果は、流動化空気を調
湿して気流中の含水分量を低下させることで、粉体材料
の液架橋力が低下して粒子の再凝集を効果的に阻止した
ことによると考えられる。
湿して気流中の含水分量を低下させることで、粉体材料
の液架橋力が低下して粒子の再凝集を効果的に阻止した
ことによると考えられる。
【００１７】図６、図７は本発明に従う第３実施例を示
すものであり、図６はエアー流量制御装置１４０を示
す。エアー流量制御装置１４０は、入口管１４２と出口
管１４４とを有し、入口管１４２から入った空気の流量
をプラスマイナス１〜５％の精度で制御できる機能を有
する。図７は本発明の第３の実施例の分級システムの構
成を示し、この第３実施例の分級システム１４６は、図
６のエアー流量制御装置１４０を、先に説明した第２実
施例の分級システム１３６（図５）に付設した構成を有
し、エアー流量制御装置１４０は調湿装置１３０と分級
装置１との間に介装されている。すなわち、エアー流量
制御装置１４０は、その入口管１４２が調湿装置１３０
の空気出口１３４に連結され、装置１４０の出口管１４
４が流動層装置１００のエアー導入管１１０に連結され
ている。
すものであり、図６はエアー流量制御装置１４０を示
す。エアー流量制御装置１４０は、入口管１４２と出口
管１４４とを有し、入口管１４２から入った空気の流量
をプラスマイナス１〜５％の精度で制御できる機能を有
する。図７は本発明の第３の実施例の分級システムの構
成を示し、この第３実施例の分級システム１４６は、図
６のエアー流量制御装置１４０を、先に説明した第２実
施例の分級システム１３６（図５）に付設した構成を有
し、エアー流量制御装置１４０は調湿装置１３０と分級
装置１との間に介装されている。すなわち、エアー流量
制御装置１４０は、その入口管１４２が調湿装置１３０
の空気出口１３４に連結され、装置１４０の出口管１４
４が流動層装置１００のエアー導入管１１０に連結され
ている。
【００１８】この第３実施例の分級システム１４６を使
用して、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先
ず、粉体試料として、第１、第２実施例の分級システム
１２２、１３６で使用した粉体試料と同じ試料を採用し
た。また、調湿装置１３０では、温度１５℃、湿度２０
％の空気を作成すると共に、エアー流量制御装置１４０
では、流動層装置１００への空気の流量が５００リット
ル／min.プラスマイナス２％となるように調節した。こ
の結果、重量粉砕粒子径7.30μｍ、４μｍ以下の極微粒
子で個数含有率６％を得ることができた。このような良
好な結果から、流動化空気の導入量を適度に調整するこ
とにより、流動層装置１００から分級装置１へ粉体材料
を定量的に且つ脈流を抑えながら供給することができる
ことから、分級装置１の分散室２での粗粒子と微粒子に
対して働く遠心力及び向心力のバランスを常に適切に維
持して分級装置１の安定した運転が確保することがで
き、分級効率を高めることができる。また、エアー流量
制御装置１４０を用いたことにより、この装置１４０が
従来のフィーダ２２（図１）と実質的に同一の機能を発
揮することから、このフィーダ２２を不用とすることが
できる。
用して、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先
ず、粉体試料として、第１、第２実施例の分級システム
１２２、１３６で使用した粉体試料と同じ試料を採用し
た。また、調湿装置１３０では、温度１５℃、湿度２０
％の空気を作成すると共に、エアー流量制御装置１４０
では、流動層装置１００への空気の流量が５００リット
ル／min.プラスマイナス２％となるように調節した。こ
の結果、重量粉砕粒子径7.30μｍ、４μｍ以下の極微粒
子で個数含有率６％を得ることができた。このような良
好な結果から、流動化空気の導入量を適度に調整するこ
とにより、流動層装置１００から分級装置１へ粉体材料
を定量的に且つ脈流を抑えながら供給することができる
ことから、分級装置１の分散室２での粗粒子と微粒子に
対して働く遠心力及び向心力のバランスを常に適切に維
持して分級装置１の安定した運転が確保することがで
き、分級効率を高めることができる。また、エアー流量
制御装置１４０を用いたことにより、この装置１４０が
従来のフィーダ２２（図１）と実質的に同一の機能を発
揮することから、このフィーダ２２を不用とすることが
できる。
【００１９】図８、図９は本発明に従う第４実施例を示
すものであり、図８は流体加速装置１５０を示す。この
流体加速装置１５０は空気供給管１５２を通じて供給さ
れた空気を作動源として、内部ディフューザ（図示せ
ず）によって速度エネルギーを圧力エネルギーに変換し
て吸引口１５４から吸引した流体を吐出口１５６から吐
出するものである。この種の流体加速装置の代表例とし
ては、ブレス社が商標「ブレスライダー」の下で製造販
売する装置がある。図９は本発明の第４の実施例の分級
システムの構成を示し、この第４実施例の分級システム
１６８は、図８の流体搬送装置１５０を、先に説明した
第３実施例の分級システム１４６（図７）に付設した構
成を有し、流体搬送装置１５０は、エアー流量制御装置
１４０と分級装置１との間に介装されている。すなわ
ち、流体搬送装置１５０は、その吸引口１５４がエアー
流量制御装置１４０の出口管１４４に連結され、流体加
速装置１５０の吐出口１５６が流動層装置１００のエア
ー導入管１１０に連結されている。なお、流体加速装置
１５０としてはエアージェット方式、リングノズル方式
などの従来から既知の装置を採用してもよい
すものであり、図８は流体加速装置１５０を示す。この
流体加速装置１５０は空気供給管１５２を通じて供給さ
れた空気を作動源として、内部ディフューザ（図示せ
ず）によって速度エネルギーを圧力エネルギーに変換し
て吸引口１５４から吸引した流体を吐出口１５６から吐
出するものである。この種の流体加速装置の代表例とし
ては、ブレス社が商標「ブレスライダー」の下で製造販
売する装置がある。図９は本発明の第４の実施例の分級
システムの構成を示し、この第４実施例の分級システム
１６８は、図８の流体搬送装置１５０を、先に説明した
第３実施例の分級システム１４６（図７）に付設した構
成を有し、流体搬送装置１５０は、エアー流量制御装置
１４０と分級装置１との間に介装されている。すなわ
ち、流体搬送装置１５０は、その吸引口１５４がエアー
流量制御装置１４０の出口管１４４に連結され、流体加
速装置１５０の吐出口１５６が流動層装置１００のエア
ー導入管１１０に連結されている。なお、流体加速装置
１５０としてはエアージェット方式、リングノズル方式
などの従来から既知の装置を採用してもよい
【００２０】この第４実施例の分級システム１５８を使
用して、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先
ず、粉体試料として、第１実施例の分級システム１２２
などで使用した粉体試料と同じ試料を採用した。また、
調湿装置１３０では、温度１５℃、湿度２０％の空気を
作成すると共に、エアー流量制御装置１４０では、流動
層装置１００への空気の流量が５００リットル／min.プ
ラスマイナス２％となるように調節した。更に、流体加
速装置１５０を介して流動層装置１００に送り込む粉体
材料の供給圧力を４９０Ｐａに設定した。この結果、重
量粉砕粒子径7.30μｍ、４μｍ以下の極微粒子で個数含
有率７％を得ることができた。このような良好な結果か
ら分かるように、流動層装置１００から分級装置１へ粉
体材料を余剰の空気を供給することなく流体加速装置１
５０によって僅かな高圧空気で粉体材料を分散しつつ加
速して供給することができることから、分級装置１での
粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力のバラン
スを乱すことなく強い旋回渦流を作ることができ、これ
により分級精度を高めることができる。
用して、次の要領で分級精度の確認試験を行った。先
ず、粉体試料として、第１実施例の分級システム１２２
などで使用した粉体試料と同じ試料を採用した。また、
調湿装置１３０では、温度１５℃、湿度２０％の空気を
作成すると共に、エアー流量制御装置１４０では、流動
層装置１００への空気の流量が５００リットル／min.プ
ラスマイナス２％となるように調節した。更に、流体加
速装置１５０を介して流動層装置１００に送り込む粉体
材料の供給圧力を４９０Ｐａに設定した。この結果、重
量粉砕粒子径7.30μｍ、４μｍ以下の極微粒子で個数含
有率７％を得ることができた。このような良好な結果か
ら分かるように、流動層装置１００から分級装置１へ粉
体材料を余剰の空気を供給することなく流体加速装置１
５０によって僅かな高圧空気で粉体材料を分散しつつ加
速して供給することができることから、分級装置１での
粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力のバラン
スを乱すことなく強い旋回渦流を作ることができ、これ
により分級精度を高めることができる。
【００２１】他の実施例として、投入する粉体材料の表
面にシリカ或いは酸化チタン等のナノミクロン微粒子を
0.05〜0.3重量％添加して混合したものを採用してもよ
い。具体的には、先に第１の実施例などで説明した粉体
試料を調製し、これを第３実施例の分級システム１４６
（図７）を使用して分級精度の確認試験を行った。その
際、投入する粉体試料の表面にシリカ微粒子を0.1重量
％を添加混合した。また、調湿装置１３０では、温度１
５℃、湿度２０％の空気を作成すると共に、エアー流量
制御装置１４０では、流動層装置１００への圧縮エアー
の流量が５００リットル／min.プラスマイナス２％とな
るように調節した。この結果、重量粉砕粒子径7.25μ
ｍ、４μｍ以下の極微粒子で個数含有率５％を得ること
ができた。分級すべき粉体材料にシリカなどの適当な添
加剤を用いることによって、粉体の凝集の一因であるフ
ァンデルワース力が改善されるため粉体材料の凝集ある
いは二次凝集が更に改善されるため、分級精度及び効率
を向上することができる。
面にシリカ或いは酸化チタン等のナノミクロン微粒子を
0.05〜0.3重量％添加して混合したものを採用してもよ
い。具体的には、先に第１の実施例などで説明した粉体
試料を調製し、これを第３実施例の分級システム１４６
（図７）を使用して分級精度の確認試験を行った。その
際、投入する粉体試料の表面にシリカ微粒子を0.1重量
％を添加混合した。また、調湿装置１３０では、温度１
５℃、湿度２０％の空気を作成すると共に、エアー流量
制御装置１４０では、流動層装置１００への圧縮エアー
の流量が５００リットル／min.プラスマイナス２％とな
るように調節した。この結果、重量粉砕粒子径7.25μ
ｍ、４μｍ以下の極微粒子で個数含有率５％を得ること
ができた。分級すべき粉体材料にシリカなどの適当な添
加剤を用いることによって、粉体の凝集の一因であるフ
ァンデルワース力が改善されるため粉体材料の凝集ある
いは二次凝集が更に改善されるため、分級精度及び効率
を向上することができる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、十分に流動化
させた粉体材料を分散室に供給するようにしたため、分
散室の状態に影響を及ぼすことなく気流式分級装置の中
で粉体材料の凝集あるいは二次凝集を抑えることがで
き、分級装置の本来の特性を発揮させることができる。
請求項２の発明によれば、流動化装置に供給する圧縮エ
アーの含水量を低下させることにより、粉体材料の液架
橋力を低下させて粒子の再凝集を効果的に阻止すること
により、気流式分級装置の中で粉体材料の凝集あるいは
二次凝集を抑えることができ、分級装置の本来の特性を
発揮させることができる。請求項３の発明によれば、流
量制御装置によって分級装置へ粉体材料を搬送する空気
の量を定量的に且つ脈流を抑えながら供給することがで
きることから、分級装置の分散室での粗粒子と微粒子に
対して働く遠心力及び向心力のバランスを常に適切に維
持して分級装置の安定した運転が確保することができ、
分級効率を高めることができる。請求項４の発明によれ
ば、流体加速装置によって粉体材料を分散しつつ加速し
て分級装置に供給することができることから、分級装置
での粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力のバ
ランスを乱すことなく強い旋回渦流を作ることができ、
これにより分級精度を高めることができる。
させた粉体材料を分散室に供給するようにしたため、分
散室の状態に影響を及ぼすことなく気流式分級装置の中
で粉体材料の凝集あるいは二次凝集を抑えることがで
き、分級装置の本来の特性を発揮させることができる。
請求項２の発明によれば、流動化装置に供給する圧縮エ
アーの含水量を低下させることにより、粉体材料の液架
橋力を低下させて粒子の再凝集を効果的に阻止すること
により、気流式分級装置の中で粉体材料の凝集あるいは
二次凝集を抑えることができ、分級装置の本来の特性を
発揮させることができる。請求項３の発明によれば、流
量制御装置によって分級装置へ粉体材料を搬送する空気
の量を定量的に且つ脈流を抑えながら供給することがで
きることから、分級装置の分散室での粗粒子と微粒子に
対して働く遠心力及び向心力のバランスを常に適切に維
持して分級装置の安定した運転が確保することができ、
分級効率を高めることができる。請求項４の発明によれ
ば、流体加速装置によって粉体材料を分散しつつ加速し
て分級装置に供給することができることから、分級装置
での粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力のバ
ランスを乱すことなく強い旋回渦流を作ることができ、
これにより分級精度を高めることができる。
【図１】従来の気流式分級装置の概略構成図である。
【図２】第１実施例の気流式分級システムに組み込まれ
る流動層装置の概略構成図である。
る流動層装置の概略構成図である。
【図３】第１実施例の気流式分級システムの全体構成図
である。
である。
【図４】第２実施例の気流式分級システムに組み込まれ
る調湿装置の概略構成図である。
る調湿装置の概略構成図である。
【図５】第２実施例の気流式分級システムの全体構成図
である。
である。
【図６】第３実施例の気流式分級システムに組み込まれ
るエアー流量制御装置の概略構成図である。
るエアー流量制御装置の概略構成図である。
【図７】第３実施例の気流式分級システムの全体構成図
である。
である。
【図８】第４実施例の気流式分級システムに組み込まれ
る流体加速装置の概略構成図である。
る流体加速装置の概略構成図である。
【図９】第４実施例の気流式分級システムの全体構成図
である。
である。
１ 気流式分級装置
２ 分散室
６ 分級室
２０ 二次空気流入口
１００ 流動層装置
１０６ 振動モータ
１２２ 第１実施例の分級システム
１３０ 調湿装置
１３６ 第２実施例の分級システム
１４０ エアー流量制御装置
１４６ 第３実施例の分級システム
１５０ 流体加速装置
１５８ 第４実施例の分級システム
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−57424（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−303230（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−296935（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−102282（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−79582（ＪＰ，Ｕ)
実開 平６−52970（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B07B 1/00 - 15/00
Claims (4)
- 【請求項１】分散室と分級室とを備え、前記分散室に一
次空気と共に供給された粉体材料を、前記分級室の周囲
から流入した二次空気流によって粗粒子と微粒子とに分
離させる気流式分級装置と、 前記分散室に供給する粉体材料を予め十分に流動化させ
るための流動化装置とを有することを特徴とする気流式
分級システム。 - 【請求項２】 前記流動化装置に供給する圧縮空気を調
湿するための調湿装置を更に有することを特徴とする請
求項１に記載の気流式分級システム。 - 【請求項３】 前記分散室に流入する一次空気の量を制
御するための流量制御装置を更に有することを特徴とす
る請求項１又は２に記載の気流式分級システム。 - 【請求項４】 前記分散室に流入する粉体材料の流速を
増速する流体加速装置を更に有することを特徴とする請
求項１〜のいずれかに記載の気流式分級システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01807098A JP3493489B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 気流式分級システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01807098A JP3493489B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 気流式分級システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11197606A JPH11197606A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3493489B2 true JP3493489B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=11961418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01807098A Expired - Fee Related JP3493489B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 気流式分級システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493489B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8668091B2 (en) | 2008-02-15 | 2014-03-11 | Ricoh Company, Ltd. | Air classifier |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP01807098A patent/JP3493489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8668091B2 (en) | 2008-02-15 | 2014-03-11 | Ricoh Company, Ltd. | Air classifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11197606A (ja) | 1999-07-27 |
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