JP4076159B2 - Classification device and developer production method - Google Patents
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Description
本発明は、粉体材料を粉体材料供給口から搬送空気と共に供給し、その搬送空気によって形成される旋回流で粉体材料を分散する分散室と、その分散室の下方に連続して設けられ、前記分散室から流入する前記粉体材料に遠心力を付与する分級室と、分散室と分級室とを区切る円錐状部材と、その円錐状部材の下方に遠心力を付与された粉体材料を微粉と粗粉とに分級する分級板とを有する分級装置、およびその分級装置により製造される現像剤の製造方法に関する。 In the present invention, a powder material is supplied together with carrier air from a powder material supply port, and the powder material is dispersed by a swirling flow formed by the carrier air, and continuously provided below the dispersion chamber. A classification chamber for applying a centrifugal force to the powder material flowing from the dispersion chamber, a conical member for separating the dispersion chamber and the classification chamber, and a powder to which a centrifugal force is applied below the conical member The present invention relates to a classification device having a classification plate for classifying materials into fine powder and coarse powder, and a method for producing a developer produced by the classification device.
従来、ミクロンオーダーの粉体材料を粗粉と微粉に分離させるための分級装置は、円筒形状の分散室と分級室によって構成されている。分散室と分級室との間には円錐状部材が設けられ、分散室の上部外側表面一端の口から粉体材料を供給し、当該分散室内部に形成された旋回流によって分散作用を受け、さらに当該分級室へと導かれ遠心分離によって、微粉排出口又は粗粉排出口へと排出され、粉体材料が粗粉と微粉に分離される。 Conventionally, a classification apparatus for separating a micron-order powder material into coarse powder and fine powder is constituted by a cylindrical dispersion chamber and a classification chamber. A conical member is provided between the dispersion chamber and the classification chamber, and the powder material is supplied from the mouth of one end of the upper outer surface of the dispersion chamber, and receives a dispersing action by the swirling flow formed in the dispersion chamber. Further, it is guided to the classification chamber and is discharged to the fine powder outlet or the coarse powder outlet by centrifugal separation, so that the powder material is separated into coarse powder and fine powder.
図9は従来の分級装置の構成を示す断面図である。同図に示す従来の分級装置は、1次搬送空気である流入エアーと粉体材料が供給される供給管11と、エアーと共に超微粉が排出される排気管12と、分散室13と、当該分散室13に送り込まれる2次搬送空気であるエアー流入口14と、エアーと共に微粉が排出される微粉排出口15と、エアーと共に粗粉を排出する粗粉排出口16と、分散室13の下部に設けられ、分散室13内の旋回流場を増長させる円錐状部材17と、その下部に設けられた分級板18と、分散室13とを円錐状部材17で、そして分級板18で区画される分級室19とを含んで構成されている。なお、分級装置本体全体は略円筒状の筐体からなる。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional classification device. The conventional classifier shown in FIG. 1 includes a
次に、この分級装置の動作について説明する。
先ず、供給管11及びエアー流入口14からエアーが供給され、同時に排気管12、微粉排出口15及び粗粉排出口16からエアーが排出されることにより、分散室13及び分級室19の各内部には旋回流場が形成される。そこに、供給管11より粉体材料がエアーと共に供給され、分散室13の内部に導かれ、エアーの旋回流場による遠心分離作用を受けながら、粉体材料は回転しながら落下していく。
Next, the operation of this classifier will be described.
First, air is supplied from the
この時、粉体材料の中でも非常に小さい粒径の超微粉は分散室13の中心方向に導かれ、吸引ファン等による吸引器(図示せず)と連通する排気管12より排出されることとなる。分散室13内で回転しながら落下した粉体材料は環状の間隙Aを通過して分級室19に導かれ、ここでも遠心分離作用を受けることにより、粉体材料の中でも大きい粗粉は遠心力によって分級室19の中心から遠ざかり、分級板18と分級室19の各内壁面との環状の間隙Bを通過して吸引ファン等による吸引器(図示せず)と連通する粗粉排出口16より排出される。一方、微粉は向心力によって分級室19の中心へと導かれ、吸引ファン等による吸引器(図示せず)と連通する微粉排出口15より排出される。
At this time, the ultrafine powder having a very small particle size is guided to the center of the
このような構成の従来の分級装置では、分級された粉体の粒径のバラツキが大きくなってしまうという問題がある。これに対して、分級装置における分級室中央部の微粉吸引管を多重管で構成する装置が開示されている(例えば特許文献1)。これによると、所望の粒径以上の大きな粉体材料は多重管で構成された微粉吸引管によって、吸引されずに、装置本体下部に導かれる一方、所望の粒径以下の粉体材料はこの多重管からなる微粉吸引管に吸引されるようになり、所望粒径以下の粉体材料中においては、粒径の大きな粉体材料は多重管からなる外側の吸引管に吸引されて回収される一方、粒径の小さな固体粒子は多重管からなる内側の吸引管に吸引されて回収されるようになり、多重管で構成された各吸引管を通して粒径の異なる粉体材料がそれぞれ個別に吸引されて回収される。
しかしながら、粉吸引管を多重管にすることで、各吸引管を通して粒径の異なる粉体材料がそれぞれ個別に吸引されて回収される可能性はあるものの、所望粒径以上の方に回収された粉体材料中に含まれる所望粒径以下の粉体材料、すなわち微粉の量は大きく変化しないため、回収された粉体材料の粒径のバラツキは小さくならない。 However, by making the powder suction tube into multiple tubes, there is a possibility that powder materials having different particle diameters will be individually sucked and collected through each suction tube, but were recovered to the desired particle size or more. Since the amount of the powder material having a particle size equal to or smaller than the desired particle size contained in the powder material, that is, the amount of fine powder does not change greatly, the variation in the particle size of the collected powder material does not become small.
また、分級室内にさらに案内板を設けることで、多重管で構成された各吸引管に対応した粒径の粉体材料よりも粒径の大きな粉体材料が導かれても、所望の粒径より大きな粉体は案内板に沿って下方に導かれるようになり、所望の粒径より大きな粉体材料が各吸引管に吸引されて回収されることが防止できるとしているが、特許文献1にあるような案内板を設けると、案内板壁面に沿って微粉吸引管へ向かう速度が増加するため、所望粒径以上の大きな粒子が微粉吸引管へと回収される恐れがある。したがって、回収された粉体材料の粒径のバラツキは小さくならないという問題がある。 Further, by providing a guide plate in the classification chamber, even if a powder material having a particle size larger than the powder material having a particle size corresponding to each suction tube constituted by multiple tubes is introduced, the desired particle size can be obtained. Larger powder is guided downward along the guide plate, and powder material larger than the desired particle size can be prevented from being sucked and collected by each suction tube. If a certain guide plate is provided, the speed toward the fine powder suction tube along the guide plate wall surface increases, and therefore, there is a possibility that large particles having a particle size larger than the desired particle size may be collected into the fine powder suction tube. Therefore, there is a problem that the variation in the particle size of the recovered powder material does not become small.
そこで、このような分級装置の課題は分級室内での分級精度の向上である。固体粒子は分散室から分級室へと導かれる、理想とする分級とは、所望の粒径以上の粉体材料が全て粗粉回収側へ、所望の粒径以下の粉体材料は微粉回収側に回収されることである。しかし、実際の分級装置においては、所望の粒径以上の粉体材料が微粉回収側へ、また所望の粒径以下の粉体材料が粗粉回収側へ回収されてしまうという分級誤差があるという問題がある。 Therefore, the problem of such a classification device is to improve classification accuracy in the classification chamber. Solid particles are guided from the dispersion chamber to the classification chamber. The ideal classification is that all powder materials with a desired particle size or more are on the coarse powder collection side, and powder materials with a desired particle size or less are on the fine powder collection side. To be recovered. However, in an actual classification device, there is a classification error that a powder material having a desired particle size or more is collected to the fine powder collection side and a powder material having a desired particle size or less is collected to the coarse powder collection side. There's a problem.
加えて、図10に矢印で示すように、分級装置の分級室19内部には分布を持った流れが形成され、特に円錐状部材17の下面17bの中心付近は他と比べて速度が速くなっているため、分級室19内に導かれた粉体材料は分級されることなく分級装置の中心部へと導かれやすくなり、分級精度を低下させるという問題もある。
In addition, as shown by the arrows in FIG. 10, a flow having a distribution is formed inside the
したがって、分級誤差の少ない、シャープな分布が得られる分級装置が求められている。
本発明はこれらの問題点を解決するために、分級装置の分級室内での分級精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の粒子を高効率で分離し、分級精度の向上した分級装置を提供することを目的とする。
Therefore, there is a need for a classification device that can obtain a sharp distribution with little classification error.
In order to solve these problems, the present invention achieves an improvement in classification accuracy in the classification chamber of the classification device, separates particles in a required size range with high efficiency, and improves the classification accuracy. The purpose is to provide.
請求項1に記載の発明は、粉体材料を粉体材料供給口から搬送空気と共に供給し、該搬送空気によって形成される旋回流で前記粉体材料を分散する分散室と、
前記搬送空気の一部を排気する排気管と、
前記分散室の下方に連続して設けられ、該分散室から流入する前記粉体材料に遠心力を付与する分級室と、
該分級室と前記分散室とを区切る円錐状部材と、
前記分級室の下部に配設され、遠心力を付与された前記粉体材料を分級する分級板とを有し、
前記分散室内に形成される旋回流によって前記粉体材料が旋回分散作用を受けて超微粉を前記排気管から排出するとともに、前記分級板にて前記粉体材料を微粉と粗粉とに分級する分級装置において、
前記分級板の上面側に微粉の回収を促進する微粉回収促進手段を設けることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a dispersion chamber for supplying powder material together with carrier air from a powder material supply port, and dispersing the powder material in a swirl flow formed by the carrier air;
An exhaust pipe for exhausting a part of the carrier air;
A classification chamber that is provided continuously below the dispersion chamber and that imparts centrifugal force to the powder material flowing from the dispersion chamber;
A conical member separating the classification chamber and the dispersion chamber;
A classification plate disposed at a lower portion of the classification chamber and classifying the powder material to which centrifugal force is applied;
The powder material is swirled and dispersed by the swirl flow formed in the dispersion chamber to discharge ultra fine powder from the exhaust pipe, and the powder material is classified into fine powder and coarse powder by the classification plate. In the classification device,
A fine powder collection promoting means for promoting fine powder collection is provided on the upper surface side of the classification plate.
請求項1の発明によれば、分級板の上面側に微粉の回収を促進する微粉回収促進手段を設けるので、分級室内の速度分布を変化させ、未分級の粉体材料が微粉に混じることを防止し、粉体材料の微粉を精度よく回収することが可能となる。
したがって、分級装置の分級室内での分級精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の粒子を高効率で分離し、分級精度の向上した分級装置を提供することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, since the fine powder collection promoting means for promoting the fine powder collection is provided on the upper surface side of the classification plate, the velocity distribution in the classification chamber is changed, and the unclassified powder material is mixed with the fine powder. This makes it possible to collect fine powder of the powder material with high accuracy.
Therefore, it is possible to improve the classification accuracy in the classification chamber of the classification device, separate particles in a required size range with high efficiency, and provide a classification device with improved classification accuracy.
また、請求項1に記載の発明は、前記分級装置において、前記微粉回収促進手段は、中心部に空洞を有する所定の厚みを持った円盤であって、該円盤の上面の外周が下面の外周より小さいことを特徴とする。
Further, in the classification device according to the first aspect of the present invention, in the classification device, the fine powder collection promoting means is a disk having a predetermined thickness with a cavity in the center, and the outer periphery of the upper surface of the disk is the outer periphery of the lower surface. It is characterized by being smaller.
請求項1の発明によれば、微粉回収促進手段は、中心部に空洞を有する所定の厚みを持った円盤であって、該円盤の上面の外周が下面の外周より小さいので、簡単な構造で分級室内の速度分布を変化させ、粉体材料の微粉を精度よく回収することが可能となる。
According to the invention of claim 1 , the fine powder recovery promoting means is a disk having a predetermined thickness having a cavity in the center, and the outer periphery of the upper surface of the disk is smaller than the outer periphery of the lower surface. By changing the velocity distribution in the classification chamber, it is possible to accurately collect the fine powder of the powder material.
また、請求項1に記載の分級装置において、前記円盤の厚みと大きさは、前記粉体材料の分級条件に応じて変化させたものとすることができる。
Moreover, the classification apparatus of Claim 1 WHEREIN: The thickness and the magnitude | size of the said disk can be changed according to the classification conditions of the said powder material .
上記によれば、円盤の厚みと大きさは、前記粉体材料の分級条件に応じて変化させたものとしたので、分級条件に柔軟に対応でき、所望の粉体材料の回収率の向上が可能となる。
According to the above, the thickness and size of the disk, so was that varied according to the classification condition of the powder material, can flexibly correspond to the classification conditions, to improve the recovery of the desired powder material It becomes possible.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の分級装置において、前記微粉回収促進手段を複数設けることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, the classification device according to claim 1, wherein the providing a plurality of the fine particle collection promoting means.
請求項2の発明によれば、微粉回収促進手段を複数設けるので、分級室内部の速度分布をより一層変化させ、未分級の粉体材料が微粉に混じることを一層防止し、微粉回収を精度よく行うことが可能となる。特に、微粉回収部材を複数設けるのは、分級室の高さがより高い時に効果を発揮する。
According to the second aspect of the present invention, since a plurality of fine powder collection promoting means are provided, the velocity distribution inside the classification chamber is further changed, further preventing the unclassified powder material from being mixed with the fine powder, and collecting the fine powder with high accuracy. It can be done well. In particular, providing a plurality of fine powder collecting members is effective when the height of the classification chamber is higher.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の分級装置において、前記微粉回収促進手段が前記分級板より着脱可能であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the classification device according to
請求項3の発明によれば、微粉回収促進手段は前記分級板より着脱可能であるので、粉体材料の処理量、平均粒径等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時間の短縮化も図ることが可能となる。
According to the invention of claim 3 , since the fine powder collection promoting means is detachable from the classification plate, it can easily cope with a change in conditions such as the processing amount of the powder material, the average particle diameter, etc., and the switching time is shortened. Can also be achieved.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の分級装置において、前記微粉回収促進手段の上方に設けられた円錐状部材の下面に、所定の厚みと直径を持つ円環状のリング状部材を設けることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the classifying device according to any one of the first to third aspects, a circle having a predetermined thickness and diameter is formed on the lower surface of the conical member provided above the fine powder recovery promoting means. An annular ring-shaped member is provided.
請求項4の発明によれば、円錐状部材の下面に、所定の厚みと直径を持つ円環状のリング状部材を設けるので、円錐状部材の下部における流れを変化させて、円錐状部材の中心への流れが他の場所より速くなり粉体材料が分級室の中心に導かれ易くなり分級性が悪化することを低減する。
According to the fourth aspect of the present invention, since the annular ring-shaped member having a predetermined thickness and diameter is provided on the lower surface of the conical member, the flow in the lower part of the conical member is changed, and the center of the conical member is changed. Therefore, the flow rate to the other place becomes faster and the powder material is easily guided to the center of the classification chamber, thereby reducing the deterioration of classification.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の分級装置において、前記リング状部材を複数設けることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the classification device according to the fourth aspect , a plurality of the ring-shaped members are provided.
請求項5の発明によれば、リング状部材を複数設けるので、分級性の悪化をより一層低減する。
According to the invention of
また、請求項4又は5に記載の分級装置において、前記リング状部材の厚みと直径は前記粉体材料の分級条件に応じて変化させたものとしてもよい。
Moreover, the classification apparatus of
これによれば、リング状部材の厚みと直径は前記粉体材料の分級条件に応じて変化させたことにより、分級条件に柔軟に対応でき、所望の粉体材料の回収率の向上が可能となる。
According to this, by the thickness and diameter of the ring-shaped member is varied in accordance with the classification condition of the powder material, can flexibly correspond to the classification conditions, possible to improve the recovery of the desired powder material Become.
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の分級装置において、前記リング状部材は前記円錐状部材より着脱可能であることを特徴とする。
A sixth aspect of the present invention is the classification apparatus according to the fourth or fifth aspect , wherein the ring-shaped member is detachable from the conical member.
請求項6の発明によれば、リング状部材は前記円錐状部材より着脱可能であるので、リング状部材の高さ及び厚みの調整、分級性の変更等の条件変更に対して容易に対応可能となり、切り替え時間の短縮化が可能となる。
According to the invention of claim 6 , since the ring-shaped member is detachable from the conical member, it is possible to easily cope with a change in conditions such as adjustment of the height and thickness of the ring-shaped member and a change in classification. Thus, the switching time can be shortened.
請求項7に記載の発明は、請求項4乃至6のいずれかに記載の分級装置において、前記リング状部材の上部を曲面形状とすることを特徴とする。
A seventh aspect of the present invention is the classifying device according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein an upper portion of the ring-shaped member has a curved surface shape.
請求項7の発明によれば、リング状部材の上部を曲面形状とするので、リング状部材の上部に粉体材料が付着するのを防止することが可能となる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the upper part of the ring-shaped member has a curved surface shape, it is possible to prevent the powder material from adhering to the upper part of the ring-shaped member.
請求項8に記載の発明は、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現像剤の製造方法において、粉体材料を粉砕化した後に、請求項1乃至7のいずれかに記載の分級装置で分級して現像剤を製造することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the developer manufacturing method for visualizing a latent image used in an electrophotographic image forming apparatus, the powder material is pulverized, and then any one of the first to seventh aspects. The developer is classified by the classifying apparatus described in 1.
請求項8の発明によれば、請求項1乃至7のいずれかに記載の特徴を備えた分級装置にて現像剤を製造することを可能とする。
According to the eighth aspect of the present invention, the developer can be produced by the classifying apparatus having the characteristics of any one of the first to seventh aspects.
請求項1に記載の発明によれば、分級板の上面側に微粉の回収を促進する微粉回収促進手段を設けるので、分級室内の速度分布を変化させ、未分級の粉体材料が微粉に混じることを防止し、粉体材料の微粉を精度よく回収することができる。
したがって、分級装置の分級室内での分級精度向上を達成し、必要とする大きさの範囲の粒子を高効率で分離し、分級精度の向上した分級装置を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the fine powder collection promoting means for promoting the fine powder collection is provided on the upper surface side of the classification plate, the velocity distribution in the classification chamber is changed, and the unclassified powder material is mixed with the fine powder. This can be prevented and fine powder of the powder material can be collected with high accuracy.
Therefore, it is possible to improve the classification accuracy in the classification chamber of the classification device, to separate particles in a required size range with high efficiency, and to provide a classification device with improved classification accuracy.
また、請求項1に記載の発明によれば、微粉回収促進手段は、中心部に空洞を有する所定の厚みを持った円盤であって、該円盤の上面の外周が下面の外周より小さいので、簡単な構造で分級室内の速度分布を変化させ、粉体材料の微粉を精度よく回収することができる。
Further , according to the invention of claim 1 , the fine powder recovery promoting means is a disk having a predetermined thickness having a cavity in the center, and the outer periphery of the upper surface of the disk is smaller than the outer periphery of the lower surface. By changing the velocity distribution in the classification chamber with a simple structure, fine powder of powder material can be collected with high accuracy.
また、円盤の厚みと大きさは、前記粉体材料の分級条件に応じて変化させることにより、分級条件に柔軟に対応でき、所望の粉体材料の回収率を向上させることができる。
Further, by changing the thickness and size of the disk according to the classification conditions of the powder material, it is possible to flexibly cope with the classification conditions and improve the recovery rate of the desired powder material.
請求項2に記載の発明によれば、微粉回収促進手段を複数設けるので、分級室内部の速度分布をより一層変化させ、未分級の粉体材料が微粉に混じることを一層防止し、微粉の回収をより精度よく行うことができる。特に、微粉回収部材を複数設けるのは、分級室の高さがより高い時に効果を発揮することができる。
According to the second aspect of the present invention, since a plurality of fine powder collection promoting means are provided, the velocity distribution in the classification chamber is further changed, and the unclassified powder material is further prevented from being mixed with the fine powder. Recovery can be performed with higher accuracy. In particular, providing a plurality of fine powder collecting members can be effective when the height of the classification chamber is higher.
請求項3に記載の発明によれば、微粉回収促進手段は前記分級板より着脱可能であるので、粉体材料の処理量、平均粒径等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時間を短縮することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the fine powder recovery promoting means is detachable from the classification plate, it can easily cope with a change in conditions such as the processing amount of the powder material, the average particle diameter, and the switching time. Can be shortened.
請求項4に記載の発明によれば、前記微粉回収促進手段の上方に設けられた円錐状部材の下面に、所定の厚みと直径を持つ円環状のリング状部材を設けるので、円錐状部材の下部における流れを変化させて、円錐状部材の中心への流れが他の場所より速くなり粉体材料が分級室の中心に導かれ易くなり分級性の悪化を低減することができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、リング状部材を複数設けるので、分級性の悪化をより一層低減することができる。
According to the invention described in
また、リング状部材の厚みと直径は前記粉体材料の分級条件に応じて変化させたことにより、分級条件に柔軟に対応でき、所望の粉体材料の回収率を向上させることができる。
Also, the thickness and diameter of the ring-shaped member by varied depending on the classification condition of the powder material, can flexibly correspond to the classification conditions, it is possible to improve the recovery of the desired powder material.
請求項6に記載の発明によれば、リング状部材は前記円錐状部材より着脱可能であるので、リング状部材の高さ及び厚みの調整、分級性の変更等の条件変更に対して容易に対応することができ、切り替え時間を短くすることができる。
According to invention of Claim 6 , since a ring-shaped member is detachable from the said cone-shaped member, it is easy with respect to condition changes, such as adjustment of the height and thickness of a ring-shaped member, and a change of classification property. It is possible to cope with this, and the switching time can be shortened.
請求項7に記載の発明によれば、リング状部材の上部を曲面形状とするので、リング状部材の上部に粉体材料が付着するのを防止することができる。
According to the seventh aspect of the invention, since the upper part of the ring-shaped member has a curved surface shape, it is possible to prevent the powder material from adhering to the upper part of the ring-shaped member.
請求項8に記載の発明によれば、請求項1乃至7のいずれかに記載の特徴を備えた分級装置にて現像剤を製造することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the developer can be produced by the classifying apparatus having the feature according to any one of the first to seventh aspects.
本発明の分級装置は、分散室の上部に設けられた粉体材料供給口から供給された粉体材料は分散室内部に形成された旋回流によって旋回分散作用を受けて超微粉を排出し、更に分級室へと導かれて遠心分離によって粉体材料を粗粉と微粉に分級する。そして、分級室に設けられた微粉回収促進手段は、分級室内の速度分布を変化させ、粉体材料の微粉を精度よく回収する。 In the classifying device of the present invention, the powder material supplied from the powder material supply port provided in the upper part of the dispersion chamber is subjected to a swirling and dispersing action by a swirling flow formed in the dispersion chamber, and discharges ultrafine powder. Further, the powder material is guided to a classification chamber and classified into coarse powder and fine powder by centrifugation. And the fine powder collection | recovery acceleration | stimulation means provided in the classification chamber changes the velocity distribution in a classification chamber, and collect | recovers fine powder of a powder material accurately.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例に係る分級装置の構成を示す断面図である。
この例の装置本体が略円筒状の筐体からなる分級装置は、粉体材料を搬送空気と共に供給する供給管(粉体材料供給口)1と、その搬送空気によって形成される旋回流で粉体材料を分散する分散室3と、搬送空気の一部を排気する排気管2と、分散室3の下方に連続して設けられ、その分散室3から流入する粉体材料に遠心力を付与する分級室9と、その分級室9と分散室3とを区切る円錐状部材7と、分級室9の下部に配設され、遠心力を付与された粉体材料を分級する分級板8と、分散室3に2次搬送空気を送り込むエアー流入口4と、その下方に微粉を排出する微粉排出口5と粗粉を排出する粗粉排出口6を備えてなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a classification device according to an embodiment of the present invention.
In this example, the classifying device having a substantially cylindrical casing includes a supply pipe (powder material supply port) 1 for supplying powder material together with carrier air, and a swirl flow formed by the carrier air. Dispersion chamber 3 that disperses body material,
さらに、分級板8の上面8a側に微粉の回収を促進する微粉回収促進手段11を設ける。この微粉回収促進手段11は、詳しくは図2に示すように、中心部11cに円筒状の空洞を有する所定の厚みを持った円盤であって、その円盤の上面の外周11aが下面の外周11bより小さい構造となっている。なお、この円盤の厚みと大きさは、粉体材料の分級条件に応じて変化させる。また、中心部11cの空洞は円筒状に限定されるものではない。
Furthermore, fine powder collection promoting means 11 for promoting the collection of fine powder is provided on the upper surface 8 a side of the
そして、微粉回収促進手段11は、図3に示すように、微粉回収促進手段11をボルト13と連結部材ATを用いて分級板8に固定してもよい。このようにすると、分級板8より脱着可能となり、微粉回収促進手段11を分級板8上部に容易に設けることができ、粉体材料の処理量、平均粒径等の条件変更に対して容易に対応でき、切り替え時間の短縮化も図れる。
And the fine powder collection | recovery promotion means 11 may fix the fine powder collection | recovery promotion means 11 to the
よって、粗粉排出口6から回収された粉体材料中の微粉含有率が減少し、分級誤差の少ない、シャープな分布が得られる。なお、微粉回収促進手段11はSUSまたはSSで形成されると好適である。
Therefore, the fine powder content in the powder material recovered from the coarse powder outlet 6 is reduced, and a sharp distribution with little classification error is obtained. Note that the fine powder
このように構成された分級装置は、粉体材料を供給管1から搬送空気と共に供給し、その搬送空気によって形成される旋回流で粉体材料を分散室3にて旋回分散作用を受けて分散し、その搬送空気の一部とともに超微粉を排気管2から排出する。分散室3に供給された粉体材料は分散室3を旋回しながら下降して分級室9へと導かれるが、分級室9の内部において分級板8に設けられた微粉回収促進手段11により粉体材料の微粉と粗粉を精度よく回収する。すなわち、この微粉回収促進手段11が設けられたことにより、分級室9の速度分布が変化し、微粉排出管5へ導かれる流れが発生し、微粉が精度良く微粉排出口5へ回収される。
The classifier configured in this way supplies the powder material together with the carrier air from the supply pipe 1, and disperses the powder material by the swirling and dispersing action in the dispersion chamber 3 by the swirling flow formed by the carrier air. Then, the super fine powder is discharged from the
また、図4に示すように、微粉回収促進手段11A,11Bを分級板8の上面に2段に(複数)分けて一定の間隔をもって設けてもよい。この場合、図3に示した連結部材ATの中段に不図示の取付部を設け、微粉回収促進手段11A,11Bをボルト13でこの連結部材ATに取り付けるようにしてもよい。
このようにすると、微粉をより一層精度良く微粉排出口5へ回収することができる。
As shown in FIG. 4, the fine powder collection promoting means 11 </ b> A and 11 </ b> B may be divided into two stages (plural) on the upper surface of the
In this way, the fine powder can be collected to the fine
さらに、図5に示すように、分級室9の上部に設けられた円錐状部材7の下面7bに所定の厚みdと直径bを持つ円環状のリング状部材12を設けることにより、下面7bに沿う流れを変化させて、粗粉回収側へと回収されるべき粉体材料が微粉回収側へと導かれることを防止することができ、分級精度を向上させることができる。なお、このリング状部材12は、特に真円の円環状に限定されるものではない。
Furthermore, as shown in FIG. 5, by providing an annular ring-shaped
また、リング状部材12の直径bは円錐状部材7の下部凸部の直径c以上とした。このように設定されるのは、円錐状部材7の下部凸部の直径c以下に設定しても、壁面に沿う流れは大きく変化せず、その結果、粉体材料の動きもほとんど変わらないため、粗粉回収側に導かれるべき粒径を持つ粉体材料が、微粉回収側に導かれる作用を防ぐような効果が得られないからである。
In addition, the diameter b of the ring-shaped
加えて、リング状部材12の厚みdを円錐状部材7の下部半径aの30%以下とした。リング状部材12の厚みが厚すぎると分級室内部の流れが大きく変化し、粉体材料の回収率が低下する等の問題が発生するためである。なお、リング状部材12の厚みdと直径bは粉体材料の分級条件に応じて変化させる。
In addition, the thickness d of the ring-shaped
なお、図6に示すように、分級室9の上部に設けられた円錐状部材7の下面7bに2つのリング状部材121,122を設けることにより、壁面に沿う流れが更に変化し、粗粉回収側に導かれるべき粒径を持つ粉体材料が微粉回収側に導かれる作用をより一層防ぐことができる。このリング状部材121,122は2つに限定されるものではなく、2つ以上設けてもよい。そうすることにより、より一層壁面に沿う流れを変化させることができ、粉体材料が微粉回収側に導かれる作用をより一層防ぐことができる。
In addition, as shown in FIG. 6, by providing two ring-shaped
また、図7に示すように、リング状部材12の高さhを分級室9の高さH(図1参照)の1/2以下とした。リング状部材12の高さhが高すぎると、分級室9内部の流れが大きく変化し、粉体材料の回収率が低下する等の問題生じてしまう。なお、リング状部材12の高さhは分級条件に応じて可変できるものである。
In addition, as shown in FIG. 7, the height h of the ring-shaped
そして、リング状部材12の上部12cの外面12A及び内面12Bを曲面形状とした。これにより、円錐状部材7の下面7bのリング状部材12を設けた部分に流れが淀みやすくなり、連続運転をする場合、粉体材料が堆積しやすくなり、回収率が低下したり、清掃性が悪くなったりするなどの不具合を防止することができる。なお、曲面形状は、外面12Aまたは内面12Bのいずれか一方に施しても上述の効果を得ることができる。
And the outer surface 12A and the inner surface 12B of the
さらに、図8に示すように、リング状部材12は円錐状部材7より着脱可能としてもよい。円錐状部材7の裏面7bに、リング状部材12を取り付けるための溝7aを形成し、その溝7aに先端12tをL字状に折り曲げて形成したリング状部材12を例えばネジ14などの脱着機構で締め付けて取り付ける。これによって、リング状部材12を分級室9の上部に設けられた円錐状部材7の下面7bに設けることが容易となり、高さの異なるリング状部材12と交換して高さの調整が容易に行える。また、リング状部材12を脱着可能としたことによって、リング状部材12の切り替え作業の短縮化も図れる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the ring-shaped
次に、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現像剤の製造方法について、粉体材料を粉砕化した後に、図1に示す分級装置で分級して現像剤を製造する方法について説明する。 Next, regarding a method for producing a developer that visualizes a latent image used in an electrophotographic image forming apparatus, the powder material is pulverized and then classified by a classifier shown in FIG. 1 to produce the developer. How to do will be described.
スチレンーアクリル共重合体樹脂85重量部とカーボンブラック15重量部の混合物を溶融混練、冷却し、これをハンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルにて、微粉砕された粉体材料を、図1に示す分級装置によって分級した実施例1〜8および比較例を示す。 A mixture of 85 parts by weight of a styrene-acrylic copolymer resin and 15 parts by weight of carbon black is melt-kneaded and cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized with a jet mill. Examples 1 to 8 classified by the classifying apparatus shown in FIG.
(実施例1)
図1に示すように、分級板8の上部に微粉回収促進手段11を設置した分級装置において、上記組成の粉体材料を供給し、排気ブロワー圧1620mmAqに設定し、微粉回収促進手段11の内径φ63mm、外径φ96mm、高さを35mmに設定し、体積平均粒径7.5μm(コールターカウンタによる測定)になるように分級を実施したところ、フィード量10.5kg/hに対して、体積平均粒径7.31μm、4μm以下の微粉含有率(重量%)6.59、12.7μm以上の粗粉含有率(重量%)2.05%であり、下記に示す比較例に対しシャープな粒度分布が得られた。
Example 1
As shown in FIG. 1, in a classification device in which fine powder
(実施例2)
分級室9の内部に微粉回収促進手段11を2つ設置し、高さはそれぞれ23mmに設定し、他は具体例1と同条件で処理した。その結果、フィード量10.5kg/hに対して、体積平均粒径7.44μm、4μm以下の微粉含有率(重量%)5.17、12.7μm以上の粗粉含有率(重量%)2.31%であり、比較例に対しシャープな粒度分布が得られた。
(Example 2)
Two fine powder collection promoting means 11 were installed in the
(実施例3)
分級室9の上部に設けられた円錐状部材7の下部にリング状部材12を設けた分級装置において、上記組成の粉体材料を供給し、排気ブロワー圧1620mmAq、リング状部材12の高さhを分級室9の高さHの約1/20、リング状部材12の厚さdを1.5mm、直径bを170mmに設定し、他は具体例1と同条件で処理した。体積平均粒径7.5μm(コールターカウンタによる測定)になるように分級を実施したところ、フィード量10.5kg/hに対して、体積平均粒径7.52μm、4μm以下の微粉含有率(重量%)4.47、12.7μm以上の粗粉含有率(重量%)2.51%であり、比較例に対しシャープな粒度分布が得られた。
(Example 3)
In a classification apparatus in which a ring-shaped
(実施例4)
具体例1と同じ組成の粉体材料を供給して、リング状部材12の直径bが170mmと150mmの2つを設け、他は具体例1と同条件で処理した。その結果、フィード量10.5kg/hに対して、体積平均粒径7.63μm、4μm以下の微粉含有率(重量%)4.05、12.7μm以上の粗粉含有率(重量%)2.63%であり、比較例に対しシャープな粒度分布が得られた。
Example 4
A powder material having the same composition as in Example 1 was supplied, and two ring-shaped
(実施例5)
具体例1と同じ組成の粉体材料を供給して、リング状部材12の上部外側を曲面形状とし、他は具体例1と同条件で処理した。その結果、円錐状部材下部取り付け部分の粉体材料の堆積が減少し、清掃性も改善された。
(Example 5)
A powder material having the same composition as in Example 1 was supplied, and the upper outer side of the ring-shaped
(実施例6)
具体例1と同じ組成の粉体材料を供給して、リング状部材12の上部内側を曲面形状とし、他は具体例1と同条件で処理した。その結果、円錐状部材下部取り付け部分の粉体材料の堆積が減少し、清掃性も改善された。
(Example 6)
A powder material having the same composition as in Example 1 was supplied, and the upper inner side of the ring-shaped
(実施例7)
具体例1と同じ組成の粉体材料を供給して、微粉回収促進手段11を脱着可能とし、他は具体例1と同条件で処理した後、清掃切替を実施した。その結果、清掃切替時間について、具体例1に比べ約10%の短縮が可能となった。
(Example 7)
A powder material having the same composition as in Example 1 was supplied to make it possible to detach the fine powder
(実施例8)
具体例1と同じ組成の粉体材料を供給して、リング状部材12を脱着可能とし、他は具体例1と同条件で処理した後、清掃切替を実施した。その結果、清掃切替時間について、具体例1に比べ約15%の短縮が可能となった。
(Example 8)
A powder material having the same composition as in Example 1 was supplied so that the ring-shaped
(比較例)
上記組成の粉体材料を供給して、図8に示す従来の分級装置を用い、排気ブロワー圧1620mmAqの条件で、体積平均粒径7.5μm(コールターカウンタによる測定)になるように分級を実施した処理した。その結果、フィード量10.5kg/hに対して、体積平均粒径7.15μm、4μm以下の微粉含有率(重量%)10.87、12.7μm以上の粗粉含有率(重量%)1.30%であった。
(Comparative example)
The powder material having the above composition is supplied, and classification is performed using the conventional classifier shown in FIG. 8 so that the volume average particle size is 7.5 μm (measured by a Coulter counter) under the condition of an exhaust blower pressure of 1620 mmAq. Was processed. As a result, for a feed rate of 10.5 kg / h, a volume average particle size of 7.15 μm, a fine powder content of 4 μm or less (wt%) 10.87, a coarse powder content of 12.7 μm or more (wt%) 1 30%.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。 In addition, this invention is not limited to the said Example, It cannot be overemphasized that various deformation | transformation and substitution are possible if it is description in a claim.
1 供給管(粉体材料供給口)
2 排気管
3 分散室
4 エアー流入口
5 微粉排出口
6 粗粉排出口
7 円錐状部材
7a 溝
7b 裏面
8 分級板
8a 上面
9 分級室
11,11A,11B 微粉回収促進手段
11a 円盤の上面の外周
11b 円盤の下面の外周
11c 円盤の中心部
12,121,122 リング状部材
12A 外面
12B 内面
12c 上部
12t 先端
14 ネジ
AT 連結部材
1 Supply pipe (powder material supply port)
2 exhaust pipe 3
Claims (8)
前記搬送空気の一部を排気する排気管と、
前記分散室の下方に連続して設けられ、該分散室から流入する前記粉体材料に遠心力を付与する分級室と、
該分級室と前記分散室とを区切る円錐状部材と、
前記分級室の下部に配設され、遠心力を付与された前記粉体材料を分級する分級板とを有し、
前記分散室内に形成される旋回流によって前記粉体材料が旋回分散作用を受けて超微粉を前記排気管から排出するとともに、前記分級板にて前記粉体材料を微粉と粗粉とに分級する分級装置において、
前記分級板の上面側に微粉の回収を促進する微粉回収促進手段を有し、
前記微粉回収促進手段は、中心部に空洞を有する所定の厚みを持った円盤であって、該円盤の上面の外周が下面の外周より小さいことを特徴とする分級装置。 A dispersion chamber for supplying powder material together with carrier air from a powder material supply port, and dispersing the powder material in a swirling flow formed by the carrier air;
An exhaust pipe for exhausting a part of the carrier air;
A classification chamber that is provided continuously below the dispersion chamber and that imparts centrifugal force to the powder material flowing from the dispersion chamber;
A conical member separating the classification chamber and the dispersion chamber;
A classification plate disposed at a lower portion of the classification chamber and classifying the powder material to which centrifugal force is applied;
The powder material is swirled and dispersed by the swirl flow formed in the dispersion chamber to discharge ultra fine powder from the exhaust pipe, and the powder material is classified into fine powder and coarse powder by the classification plate. In the classification device,
Having fine powder collection promoting means for promoting the collection of fine powder on the upper surface side of the classification plate;
The fine powder recovery promoting means is a disc having a predetermined thickness with a cavity in the center, and the outer periphery of the upper surface of the disc is smaller than the outer periphery of the lower surface.
粉体材料を粉砕化した後に、請求項1乃至7のいずれかに記載の分級装置で分級して現像剤を製造することを特徴とする現像剤の製造方法。 In a method for producing a developer that visualizes a latent image used in an electrophotographic image forming apparatus,
A method for producing a developer, comprising: pulverizing a powder material and then classifying the powder material with a classifier according to any one of claims 1 to 7 to produce the developer.
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