JP3632098B2 - 分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分級装置に関し、固体物質の、特に電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像の潜像を顕像化する現像の為の画像形成装置に使用する乾式トナーを製造する際に、分級室内に旋回流を形成し、固体物質のトナーを遠心分離して分級する分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分級装置は、例えば、電子写真複写方式による画像形成装置の複写機、ファクシミリ装置、プリンター及びそれらの複合機においては、画像担持体のドラム感光体上に形成された静電荷像にトナーを付着させて、当該静電荷像の潜像を顕像化してトナー現像し、そのトナー像を転写紙に転写することにより画像を形成している。
このような画像形成装置に使用されるトナーは、通常、固体物質の原材料を混練して固めた状態で粉砕して、所定のトナーを分級装置によって分級している。
【０００３】
このような、電子写真複写方式の画像形成装置に使用されるトナーは、製造工程の最終段階で、トナー中の粗粒や紙粉等をスクリーンを介して除去することにより、画像を形成した時に、画像上に砂状のカブリ、縦筋状のムラ、転写不良等の異常画像の発生を防止するようにすることは公知である（特開平５―２９３４４３号の公報を参照）。
【０００４】
図６において、従来、ミクロンオーダの固体物質（Ｔ）を粗粉（Ｔｌ）と微粉（Ｔｓ）に分離する分級装置１００は、固体物質（Ｔ）を分散室１０１から、本体１００ａの円筒形状内の円錐状部材の案内部材１０２と分級板１０３により形成される分級室１０４に供給し、分散室１０１内部に形成される旋回流によって分散作用を受け、さらに分級室１０４へと導かれ遠心分離によって、微粉排出口１０５と粗粉排出口１０６へと排出され、固体物質（Ｔ）は微粉（Ｔｓ）と粗粉（Ｔｌ）に分離するようになっている。
【０００５】
このような分級装置において、エアーが分級室内へ吸引される際に、エアーの流入位置や流入方向を変更して、分級限界粒径を変更することも公知である（特開平６−１５４７０９号及び特開平１０−２０２１９１号等の公報を参照）。
【０００６】
従来のこのような分級装置は、回収される固体物質の粒径は、所定の分布幅にばらついている。
例えば、図６に記載の従来の分級装置において、スチレン−アクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これをハンマーミルで粗粉砕した後に、ジェットミルにて微粉砕した固体物質を供給して、排気ブロワー圧１６２０ｍｍＡｑの条件で、コールターカウンターによる測定で体積平均粒径７．８μｍになるように分級した。
その結果、体積平均粒径７．８８μｍ、４μｍ以下の微粉含有率（重量％）は１０．７１であった。
理想とする分布は、所望の粒径以上の固体物質は全て粗粉回収側へ、所望の粒径以下の固体物質は全て微粉回収側へ回収されることである。
然し、従来のこのような分級装置においては、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が大きく分級精度が低いと言う不具合が発生していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のかかる分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法は、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が大きく分級精度が低いと言う問題が発生していた。
【０００８】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、分級室内に旋回流を形成し、固体物質を遠心分離して分級する分級装置において、分級する固体物質を供給する固体物質供給手段と、上記固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と、上記案内部材の下方に配置された分級部材と、本体内の上記案内部材と上記分級部材により形成される分級室と、上記分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を排出する微粉排出手段と、上記分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を排出する粗粉排出手段と、上記案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを阻止する粗粉流阻止手段とからなる分級装置であることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
請求項２の本発明は、請求項１記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、リング形状部材からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１１】
請求項３の本発明は、請求項１又は２記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、複数のリング形状部材からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１２】
請求項４の本発明は、請求項２又は３記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さは、分級室の高さの１／２以下である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１３】
請求項５の本発明は、請求項２、３又は４記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の厚さは、案内部材の下部壁面半径の３０％以下である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１４】
請求項６の本発明は、請求項２、３、４又は５記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の直径は、案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１５】
請求項７の本発明は、請求項２、３、４、５又は６記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の上部外側は、曲面形状部からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１６】
請求項８の本発明は、請求項２、３、４、５、６又は７記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の上部内側は、曲面形状部からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１７】
請求項９の本発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、着脱手段により案内部材に着脱可能である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１８】
請求項１０の本発明は、電子写真方式の画像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーの製造方法において、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９のいずれかに記載の分級装置で分級してトナーを製造するトナーの製造方法であることを最も主要な特徴とする。
【００１９】
【作用】
上記のように構成された分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法は、請求項１においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段で阻止するようにして、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２０】
請求項２においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにして、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２１】
請求項３においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段の複数のリング形状部材で阻止するようにして、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２２】
請求項４においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の高さを分級室の高さの１／２以下になるようにして、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２３】
請求項５においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の厚さを案内部材の下部壁面半径の３０％以下になるようにして、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２４】
請求項６においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の直径を案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上になるようにして、案内部材の下部壁面に沿う旋回流が大きく変化せず固体物質の動きも殆どかわらなくなることはなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２５】
請求項７においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部外側は曲面形状部からなるようにして、リング形状部材の上部の取り付け部外側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２６】
請求項８においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部内側は曲面形状部からなるようにして、リング形状部材の上部の取り付け部内側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２７】
請求項９においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共に粗粉流阻止手段を着脱手段により案内部材に着脱可能になるようにして、案内部材の下部壁面に粗粉流阻止手段のリング形状部材の取り付けの切り替え作業も短縮化され粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さの調整も容易に行うことが出来る、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２８】
請求項１０においては、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９記載の分級装置で分級してトナーを製造するようにして、簡単な製造方法で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを製造するトナー製造方法を提供することが出来るようにする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１又は図２において、分級装置０は、固体物質供給手段１の供給管１ａ及び２次気体流入口１ｂから、気体の空気が図示の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向から供給され、同時に排気管１ｃ、微粉排出手段５の微粉排出口５ａ、粗粉排出手段６の粗粉排出口６ａからは、気体の空気が図示の矢印Ｃ方向、図示の矢印Ｄ方向、図示の矢印Ｅ方向から排出されることによって、分散室１ｄ及び本体０ａ内の円錐形状の案内部材２と分級部材３の分級板により形成される分級室４内部に旋回流場が形成される。
【００３０】
そこに、上記供給管１ａより、粒径がミクロンオーダの固体物質（Ｔ）が図示の矢印Ａ方向に供給され、上記分散室１ｄ内部に導かれ、遠心分離作用を受けながら、固体物質（Ｔ）は回転しながら図示の矢印Ｆ方向に落下する。
この際、固体物質（Ｔ）の非常に小さい粒径の微粉は、上記分散室１ｄの中心方向に導かれ、上記排気管１ｃから図示の矢印Ｃ方向に排出される。
【００３１】
上記分散室１ｄより回転しながら落下した固体物質（Ｔ）は間隙４ａを通過して、上記分級室４内部に導かれ、ここでも遠心分離作用を受け、固体物質（Ｔ）の粗粉（Ｔｌ）は遠心力によって上記分級室４の中心から遠ざかる図示の矢印Ｇ方向の粗粉回収方向の上記分級部材３の分級板の端部と上記本体０ａの内壁面との間隙４ｂを通過して、上記粗粉排出手段６の上記粗粉排出口６ａから排出される。
【００３２】
上記案内部材２の下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状のリング形状部材７ａが配置されている。
上記案内部材２の上記下部壁面２ａへの上記粗粉流阻止手段７のリング形状の上記リング形状部材７ａの配置によって、上記分級室４内には分布を持った流れが形成されており、特に、上記案内部材２の上記下部壁面２ａ付近には、他の場所に比べて図示の矢印Ｈ方向の流れの速度が早く、上記分級室４内に導かれる固体物質（Ｔ）は上記分級室４の中心に近づく図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向へと導かれ易く、矢印Ｇ方向の粗粉回収方向へと回収されるべき固体物質（Ｔ）の粗粉（Ｔｌ）が図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向へと導かれる流れが阻止されて、固体物質（Ｔ）の微粉（Ｔｓ）は向心力によって上記分級室４の中心に近づく図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向へと導かれ上記微粉排出手段５の上記微粉排出５ａから排出されて分級が行われるようになっている。
【００３３】
固体物質（Ｔ）は、例えば、スチレン−アクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これを図示しないハンマーミルの粉砕装置で粗粉砕した後に、図示しないジェットミルの粉砕装置にて微粉砕した後に、上記分級装置０の上記固体物質供給手段１により上記分級室４内に供給して、排気ブロワー圧１６２０ｍｍＡｑ、上記リング形状部材７ａの高さが高すぎると上記分級室４内部の旋回流が大きく変化して固体物質（Ｔ）の回収率が低下するので上記分級室４の高さの約１／２で好ましくは１／２以下、上記リング形状部材７ａの厚さが厚過ぎると上記分級室４内部の旋回流が大きく変化して固体物質（Ｔ）の回収率が低下するので上記案内部材２の上記下部壁面２ａの半径の好ましくは３０％以下で１．５ｍｍ、上記リング形状部材７ａの直径は上記案内部材２の上記下部壁面２ａ中央に形成された凸形状部２ｂの直径以下に設定すると、上記案内部材２の上記下部壁面２ａに沿う旋回流が変化せず、固体物質（Ｔ）の動きも殆どかわらないので上記凸形状部２ｂの直径以上である１７０ｍｍの条件で、コールターカウンターによる測定で体積平均粒径が７．８μｍになるように分級した結果、フイード量が１０．５Ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒径が７．６６μｍ、４μｍ以下の微粉含有率（重量％）が６．６７であり、従来の分級装置１００よりもシャープな粒度分布となり、分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを分級する分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供することが出来るようになった。
【００３４】
従って、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００３５】
図３において、上記案内部材２の上記下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する上記粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状の複数の上記リング形状部材７ａ１、上記リング形状部材７ａ２、例えば、図示のように内側と外側に配置されている。
【００３６】
固体物質（Ｔ）は、例えば、スチレン−アクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これを図示しないハンマーミルの粉砕装置で粗粉砕した後に、図示しないジェットミルの粉砕装置にて微粉砕した後に、上記分級装置０の上記固体物質供給手段１により上記分級室４内に供給して、排気ブロワー圧１６２０ｍｍＡｑ、複数の上記リング形状部材７ａ１の直径が１５０ｍｍと上記リング形状部材７ａ２の直径が１７０ｍｍの高さを上記分級室４の高さの約１／２、複数の上記リング形状部材７ａ１の直径が１５０ｍｍと上記リング形状部材７ａ２の直径が１７０ｍｍの厚さ１．５ｍｍの条件で、コールターカウンターによる測定で体積平均粒径が７．８０μｍになるよう分級した結果、フイード量が１０．５Ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒径が７．７０μｍ、４μｍ以下の微粉含有率（重量％）が４．５９であり、更にシャープな粒度分布となり、分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを分級する分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供することが出来るようになった。
【００３７】
従って、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００３８】
図４において、上記案内部材２の上記下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する上記粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状の上記リング形状部材７ａの上部外側にＲ形状の曲面形状部７ｂ、上部内側にＲ形状の曲面形状部７ｃが設けてある。
従って、上記案内部材２の上記下部壁面２ａの上記粗粉流阻止手段７の上記リング形状部材７ａの上部の取り付け部での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質（Ｔ）の堆積を防止して、固体物質（Ｔ）の回収率が向上して清掃性も良く、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００３９】
図５において、上記案内部材２の上記下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する上記粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状の上記リング形状部材７ａが、着脱手段７ｄの着脱裸子７ｄ１と着脱裸子穴７ｄ２の着脱により、着脱可能になっている。
従って、上記案内部材２の上記下部壁面２ａに、上記粗粉流阻止手段７の上記リング形状部材７ａの取り付けの切り替え作業も短縮化され、上記粗粉流阻止手段７の上記リング形状部材７ａの高さの調整も容易に行うことが出来、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段で阻止するようにしたので、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４１】
請求項２の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにしたので、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４２】
請求項３の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段の複数のリング形状部材で阻止するようにしたので、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４３】
請求項４の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の高さを分級室の高さの１／２以下になるようにしたので、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４４】
請求項５の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の厚さを案内部材の下部壁面半径の３０％以下になるようにしたので、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４５】
請求項６の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の直径を案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上になるようにしたので、案内部材の下部壁面に沿う旋回流が大きく変化せず固体物質の動きも殆どかわらなくなることはなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４６】
請求項７の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部外側は曲面形状部からなるようにしたので、リング形状部材の上部の取り付け部外側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４７】
請求項８の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部内側は曲面形状部からなるようにしたので、リング形状部材の上部の取り付け部内側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４８】
請求項９の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共に粗粉流阻止手段を着脱手段により案内部材に着脱可能になるようにしたので、案内部材の下部壁面に粗粉流阻止手段のリング形状部材の取り付けの切り替え作業も短縮化され粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さの調整も容易に行うことが出来る、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４９】
請求項１０の発明によれば、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９のいずれかに記載の分級装置で分級してトナーを製造するようにしたので、簡単な製造方法で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを製造することが出来るトナー製造方法を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す分級装置を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す分級装置の主要部を説明する説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例を示す分級装置の主要部を説明する拡大説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大説明図である。
【図６】従来技術の分級装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
０ 分級装置、０ａ 本体
１ 固体物質供給手段、１ａ 供給管、
１ｂ ２次気体流入口、
１ｃ 排気管、
１ｄ 分散室
２ 案内部材、２ａ 下部壁面、
２ｂ 凸形状部
３ 分級部材
４ 分級室、４ａ 間隙、
４ｂ 間隙
５ 微粉排出手段、５ａ 微粉排出口
６ 粗粉排出手段、６ａ 粗粉排出口
７ 粗粉流阻止手段、７ａ リング形状部材、７ａ１ リング形状部材、
７ａ２ リング形状部材、
７ａｎ リング形状部材、
７ｂ 曲面形状部、
７ｃ 曲面形状部、
７ｄ 着脱手段、７ｄ１ 着脱裸子、
７ｄ２ 着脱裸子穴
１００ 分級装置、１００ａ 本体
１０１ 分散室
１０２ 案内部材
１０３ 分級板
１０４ 分級室
１０５ 微粉排出口
１０６ 粗粉排出口
【発明の属する技術分野】
本発明は、分級装置に関し、固体物質の、特に電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像の潜像を顕像化する現像の為の画像形成装置に使用する乾式トナーを製造する際に、分級室内に旋回流を形成し、固体物質のトナーを遠心分離して分級する分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分級装置は、例えば、電子写真複写方式による画像形成装置の複写機、ファクシミリ装置、プリンター及びそれらの複合機においては、画像担持体のドラム感光体上に形成された静電荷像にトナーを付着させて、当該静電荷像の潜像を顕像化してトナー現像し、そのトナー像を転写紙に転写することにより画像を形成している。
このような画像形成装置に使用されるトナーは、通常、固体物質の原材料を混練して固めた状態で粉砕して、所定のトナーを分級装置によって分級している。
【０００３】
このような、電子写真複写方式の画像形成装置に使用されるトナーは、製造工程の最終段階で、トナー中の粗粒や紙粉等をスクリーンを介して除去することにより、画像を形成した時に、画像上に砂状のカブリ、縦筋状のムラ、転写不良等の異常画像の発生を防止するようにすることは公知である（特開平５―２９３４４３号の公報を参照）。
【０００４】
図６において、従来、ミクロンオーダの固体物質（Ｔ）を粗粉（Ｔｌ）と微粉（Ｔｓ）に分離する分級装置１００は、固体物質（Ｔ）を分散室１０１から、本体１００ａの円筒形状内の円錐状部材の案内部材１０２と分級板１０３により形成される分級室１０４に供給し、分散室１０１内部に形成される旋回流によって分散作用を受け、さらに分級室１０４へと導かれ遠心分離によって、微粉排出口１０５と粗粉排出口１０６へと排出され、固体物質（Ｔ）は微粉（Ｔｓ）と粗粉（Ｔｌ）に分離するようになっている。
【０００５】
このような分級装置において、エアーが分級室内へ吸引される際に、エアーの流入位置や流入方向を変更して、分級限界粒径を変更することも公知である（特開平６−１５４７０９号及び特開平１０−２０２１９１号等の公報を参照）。
【０００６】
従来のこのような分級装置は、回収される固体物質の粒径は、所定の分布幅にばらついている。
例えば、図６に記載の従来の分級装置において、スチレン−アクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これをハンマーミルで粗粉砕した後に、ジェットミルにて微粉砕した固体物質を供給して、排気ブロワー圧１６２０ｍｍＡｑの条件で、コールターカウンターによる測定で体積平均粒径７．８μｍになるように分級した。
その結果、体積平均粒径７．８８μｍ、４μｍ以下の微粉含有率（重量％）は１０．７１であった。
理想とする分布は、所望の粒径以上の固体物質は全て粗粉回収側へ、所望の粒径以下の固体物質は全て微粉回収側へ回収されることである。
然し、従来のこのような分級装置においては、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が大きく分級精度が低いと言う不具合が発生していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のかかる分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法は、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が大きく分級精度が低いと言う問題が発生していた。
【０００８】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、分級室内に旋回流を形成し、固体物質を遠心分離して分級する分級装置において、分級する固体物質を供給する固体物質供給手段と、上記固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と、上記案内部材の下方に配置された分級部材と、本体内の上記案内部材と上記分級部材により形成される分級室と、上記分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を排出する微粉排出手段と、上記分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を排出する粗粉排出手段と、上記案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを阻止する粗粉流阻止手段とからなる分級装置であることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
請求項２の本発明は、請求項１記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、リング形状部材からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１１】
請求項３の本発明は、請求項１又は２記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、複数のリング形状部材からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１２】
請求項４の本発明は、請求項２又は３記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さは、分級室の高さの１／２以下である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１３】
請求項５の本発明は、請求項２、３又は４記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の厚さは、案内部材の下部壁面半径の３０％以下である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１４】
請求項６の本発明は、請求項２、３、４又は５記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の直径は、案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１５】
請求項７の本発明は、請求項２、３、４、５又は６記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の上部外側は、曲面形状部からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１６】
請求項８の本発明は、請求項２、３、４、５、６又は７記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の上部内側は、曲面形状部からなる分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１７】
請求項９の本発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、着脱手段により案内部材に着脱可能である分級装置であることを主要な特徴とする。
【００１８】
請求項１０の本発明は、電子写真方式の画像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーの製造方法において、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９のいずれかに記載の分級装置で分級してトナーを製造するトナーの製造方法であることを最も主要な特徴とする。
【００１９】
【作用】
上記のように構成された分級装置及びそれを使用するトナーの製造方法は、請求項１においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段で阻止するようにして、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２０】
請求項２においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにして、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２１】
請求項３においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段の複数のリング形状部材で阻止するようにして、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２２】
請求項４においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の高さを分級室の高さの１／２以下になるようにして、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２３】
請求項５においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の厚さを案内部材の下部壁面半径の３０％以下になるようにして、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２４】
請求項６においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の直径を案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上になるようにして、案内部材の下部壁面に沿う旋回流が大きく変化せず固体物質の動きも殆どかわらなくなることはなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２５】
請求項７においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部外側は曲面形状部からなるようにして、リング形状部材の上部の取り付け部外側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２６】
請求項８においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部内側は曲面形状部からなるようにして、リング形状部材の上部の取り付け部内側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２７】
請求項９においては、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共に粗粉流阻止手段を着脱手段により案内部材に着脱可能になるようにして、案内部材の下部壁面に粗粉流阻止手段のリング形状部材の取り付けの切り替え作業も短縮化され粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さの調整も容易に行うことが出来る、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようにする。
【００２８】
請求項１０においては、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９記載の分級装置で分級してトナーを製造するようにして、簡単な製造方法で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを製造するトナー製造方法を提供することが出来るようにする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１又は図２において、分級装置０は、固体物質供給手段１の供給管１ａ及び２次気体流入口１ｂから、気体の空気が図示の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向から供給され、同時に排気管１ｃ、微粉排出手段５の微粉排出口５ａ、粗粉排出手段６の粗粉排出口６ａからは、気体の空気が図示の矢印Ｃ方向、図示の矢印Ｄ方向、図示の矢印Ｅ方向から排出されることによって、分散室１ｄ及び本体０ａ内の円錐形状の案内部材２と分級部材３の分級板により形成される分級室４内部に旋回流場が形成される。
【００３０】
そこに、上記供給管１ａより、粒径がミクロンオーダの固体物質（Ｔ）が図示の矢印Ａ方向に供給され、上記分散室１ｄ内部に導かれ、遠心分離作用を受けながら、固体物質（Ｔ）は回転しながら図示の矢印Ｆ方向に落下する。
この際、固体物質（Ｔ）の非常に小さい粒径の微粉は、上記分散室１ｄの中心方向に導かれ、上記排気管１ｃから図示の矢印Ｃ方向に排出される。
【００３１】
上記分散室１ｄより回転しながら落下した固体物質（Ｔ）は間隙４ａを通過して、上記分級室４内部に導かれ、ここでも遠心分離作用を受け、固体物質（Ｔ）の粗粉（Ｔｌ）は遠心力によって上記分級室４の中心から遠ざかる図示の矢印Ｇ方向の粗粉回収方向の上記分級部材３の分級板の端部と上記本体０ａの内壁面との間隙４ｂを通過して、上記粗粉排出手段６の上記粗粉排出口６ａから排出される。
【００３２】
上記案内部材２の下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状のリング形状部材７ａが配置されている。
上記案内部材２の上記下部壁面２ａへの上記粗粉流阻止手段７のリング形状の上記リング形状部材７ａの配置によって、上記分級室４内には分布を持った流れが形成されており、特に、上記案内部材２の上記下部壁面２ａ付近には、他の場所に比べて図示の矢印Ｈ方向の流れの速度が早く、上記分級室４内に導かれる固体物質（Ｔ）は上記分級室４の中心に近づく図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向へと導かれ易く、矢印Ｇ方向の粗粉回収方向へと回収されるべき固体物質（Ｔ）の粗粉（Ｔｌ）が図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向へと導かれる流れが阻止されて、固体物質（Ｔ）の微粉（Ｔｓ）は向心力によって上記分級室４の中心に近づく図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向へと導かれ上記微粉排出手段５の上記微粉排出５ａから排出されて分級が行われるようになっている。
【００３３】
固体物質（Ｔ）は、例えば、スチレン−アクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これを図示しないハンマーミルの粉砕装置で粗粉砕した後に、図示しないジェットミルの粉砕装置にて微粉砕した後に、上記分級装置０の上記固体物質供給手段１により上記分級室４内に供給して、排気ブロワー圧１６２０ｍｍＡｑ、上記リング形状部材７ａの高さが高すぎると上記分級室４内部の旋回流が大きく変化して固体物質（Ｔ）の回収率が低下するので上記分級室４の高さの約１／２で好ましくは１／２以下、上記リング形状部材７ａの厚さが厚過ぎると上記分級室４内部の旋回流が大きく変化して固体物質（Ｔ）の回収率が低下するので上記案内部材２の上記下部壁面２ａの半径の好ましくは３０％以下で１．５ｍｍ、上記リング形状部材７ａの直径は上記案内部材２の上記下部壁面２ａ中央に形成された凸形状部２ｂの直径以下に設定すると、上記案内部材２の上記下部壁面２ａに沿う旋回流が変化せず、固体物質（Ｔ）の動きも殆どかわらないので上記凸形状部２ｂの直径以上である１７０ｍｍの条件で、コールターカウンターによる測定で体積平均粒径が７．８μｍになるように分級した結果、フイード量が１０．５Ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒径が７．６６μｍ、４μｍ以下の微粉含有率（重量％）が６．６７であり、従来の分級装置１００よりもシャープな粒度分布となり、分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを分級する分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供することが出来るようになった。
【００３４】
従って、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００３５】
図３において、上記案内部材２の上記下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する上記粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状の複数の上記リング形状部材７ａ１、上記リング形状部材７ａ２、例えば、図示のように内側と外側に配置されている。
【００３６】
固体物質（Ｔ）は、例えば、スチレン−アクリル共重合体樹脂８５重量部とカーボンブラック１５重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これを図示しないハンマーミルの粉砕装置で粗粉砕した後に、図示しないジェットミルの粉砕装置にて微粉砕した後に、上記分級装置０の上記固体物質供給手段１により上記分級室４内に供給して、排気ブロワー圧１６２０ｍｍＡｑ、複数の上記リング形状部材７ａ１の直径が１５０ｍｍと上記リング形状部材７ａ２の直径が１７０ｍｍの高さを上記分級室４の高さの約１／２、複数の上記リング形状部材７ａ１の直径が１５０ｍｍと上記リング形状部材７ａ２の直径が１７０ｍｍの厚さ１．５ｍｍの条件で、コールターカウンターによる測定で体積平均粒径が７．８０μｍになるよう分級した結果、フイード量が１０．５Ｋｇ／ｈに対して、体積平均粒径が７．７０μｍ、４μｍ以下の微粉含有率（重量％）が４．５９であり、更にシャープな粒度分布となり、分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを分級する分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供することが出来るようになった。
【００３７】
従って、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００３８】
図４において、上記案内部材２の上記下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する上記粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状の上記リング形状部材７ａの上部外側にＲ形状の曲面形状部７ｂ、上部内側にＲ形状の曲面形状部７ｃが設けてある。
従って、上記案内部材２の上記下部壁面２ａの上記粗粉流阻止手段７の上記リング形状部材７ａの上部の取り付け部での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質（Ｔ）の堆積を防止して、固体物質（Ｔ）の回収率が向上して清掃性も良く、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００３９】
図５において、上記案内部材２の上記下部壁面２ａには、粗粉（Ｔｌ）の図示の矢印Ｈ方向の微粉回収方向への流れを阻止する上記粗粉流阻止手段７の好ましくは真円のリング形状の上記リング形状部材７ａが、着脱手段７ｄの着脱裸子７ｄ１と着脱裸子穴７ｄ２の着脱により、着脱可能になっている。
従って、上記案内部材２の上記下部壁面２ａに、上記粗粉流阻止手段７の上記リング形状部材７ａの取り付けの切り替え作業も短縮化され、上記粗粉流阻止手段７の上記リング形状部材７ａの高さの調整も容易に行うことが出来、所望の粒径以上の固体物質（Ｔ）が微粉回収方向側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質（Ｔ）が粗粉回収方向側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置０及びそれを使用するトナーの製造方法を提供するが出来るようになった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段で阻止するようにしたので、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４１】
請求項２の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにしたので、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４２】
請求項３の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段の複数のリング形状部材で阻止するようにしたので、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が更に小さく分級精度が更に高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４３】
請求項４の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の高さを分級室の高さの１／２以下になるようにしたので、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４４】
請求項５の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の厚さを案内部材の下部壁面半径の３０％以下になるようにしたので、分級室内部の旋回流が大きく変化して固体物質の回収率が低下することなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４５】
請求項６の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の直径を案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上になるようにしたので、案内部材の下部壁面に沿う旋回流が大きく変化せず固体物質の動きも殆どかわらなくなることはなく、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４６】
請求項７の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部外側は曲面形状部からなるようにしたので、リング形状部材の上部の取り付け部外側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４７】
請求項８の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共にリング形状部材の上部内側は曲面形状部からなるようにしたので、リング形状部材の上部の取り付け部内側での旋回流の淀みや連続運転時の固体物質の堆積を防止して固体物質の回収率が向上して清掃性も良く、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４８】
請求項９の発明によれば、固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と案内部材の下方に配置された分級部材と本体内の案内部材と分級部材により形成される分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を微粉排出手段で排出し、分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を粗粉排出手段で排出するようにして、案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを粗粉流阻止手段のリング形状部材で阻止するようにすると共に粗粉流阻止手段を着脱手段により案内部材に着脱可能になるようにしたので、案内部材の下部壁面に粗粉流阻止手段のリング形状部材の取り付けの切り替え作業も短縮化され粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さの調整も容易に行うことが出来る、簡単な構造で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高い分級装置を提供することが出来るようになった。
【００４９】
請求項１０の発明によれば、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９のいずれかに記載の分級装置で分級してトナーを製造するようにしたので、簡単な製造方法で、所望の粒径以上の固体物質が微粉回収側へ、又は、所望の粒径以下の固体物質が粗粉回収側へ回収される分級誤差が小さく分級精度が高いトナーを製造することが出来るトナー製造方法を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す分級装置を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す分級装置の主要部を説明する説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例を示す分級装置の主要部を説明する拡大説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大説明図である。
【図６】従来技術の分級装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
０ 分級装置、０ａ 本体
１ 固体物質供給手段、１ａ 供給管、
１ｂ ２次気体流入口、
１ｃ 排気管、
１ｄ 分散室
２ 案内部材、２ａ 下部壁面、
２ｂ 凸形状部
３ 分級部材
４ 分級室、４ａ 間隙、
４ｂ 間隙
５ 微粉排出手段、５ａ 微粉排出口
６ 粗粉排出手段、６ａ 粗粉排出口
７ 粗粉流阻止手段、７ａ リング形状部材、７ａ１ リング形状部材、
７ａ２ リング形状部材、
７ａｎ リング形状部材、
７ｂ 曲面形状部、
７ｃ 曲面形状部、
７ｄ 着脱手段、７ｄ１ 着脱裸子、
７ｄ２ 着脱裸子穴
１００ 分級装置、１００ａ 本体
１０１ 分散室
１０２ 案内部材
１０３ 分級板
１０４ 分級室
１０５ 微粉排出口
１０６ 粗粉排出口
Claims (10)
- 分級室内に旋回流を形成し、固体物質を遠心分離して分級する分級装置において、分級すべき固体物質を供給する固体物質供給手段と、上記固体物質供給手段により供給された固体物質を案内する案内部材と、上記案内部材の下方に配置された分級部材と、本体内の上記案内部材と上記分級部材により形成される分級室と、上記分級室内に形成される旋回流により固体物質の微粉が回収される微粉回収方向の中央部から微粉を排出する微粉排出手段と、上記分級室内に形成される旋回流により固体物質の粗粉が回収される粗粉回収方向の間隙から粗粉を排出する粗粉排出手段と、上記案内部材の下部壁面での粗粉の微粉回収方向への流れを阻止する粗粉流阻止手段とからなることを特徴とする分級装置。
- 請求項１記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、リング形状部材からなることを特徴とする分級装置。
- 請求項１又は２記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、複数のリング形状部材からなることを特徴とする分級装置。
- 請求項２又は３記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の高さは、分級室の高さの１／２以下であることを特徴とする分級装置。
- 請求項２、３又は４記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の厚さは、案内部材の下部壁面半径の３０％以下であることを特徴とする分級装置。
- 請求項２、３、４又は５記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の直径は、案内部材の下部壁面中央に形成された凸形状部の直径以上であることを特徴とする分級装置。
- 請求項２、３、４、５又は６記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の上部外側は、曲面形状部からなることを特徴とする分級装置。
- 請求項２、３、４、５、６又は７記載の分級装置において、粗粉流阻止手段のリング形状部材の上部内側は、曲面形状部からなることを特徴とする分級装置。
- 請求項１乃至８のいずれかに記載の分級装置において、粗粉流阻止手段は、着脱手段により案内部材に着脱可能であることを特徴とする分級装置。
- 電子写真方式の画像形成装置に使用する潜像を顕像化するトナーの製造方法において、固体物質を粉砕化した後に、請求項１乃至９のいずれかに記載の分級装置で分級してトナーを製造することを特徴とするトナーの製造方法。
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