JP4854413B2 - Toner classification device - Google Patents
Toner classification device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4854413B2 JP4854413B2 JP2006196718A JP2006196718A JP4854413B2 JP 4854413 B2 JP4854413 B2 JP 4854413B2 JP 2006196718 A JP2006196718 A JP 2006196718A JP 2006196718 A JP2006196718 A JP 2006196718A JP 4854413 B2 JP4854413 B2 JP 4854413B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- classifier
- classification
- outlet
- outlet pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 19
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 32
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 15
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- -1 etc. Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 1
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- HCOFMIWUFBMIPV-UHFFFAOYSA-L zinc;2,4-ditert-butyl-6-carboxyphenolate Chemical compound [Zn+2].CC(C)(C)C1=CC(C(O)=O)=C([O-])C(C(C)(C)C)=C1.CC(C)(C)C1=CC(C(O)=O)=C([O-])C(C(C)(C)C)=C1 HCOFMIWUFBMIPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法、またはトナージェット方式記録法の如き画像形成方法に用いられるトナーの製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a toner manufacturing apparatus and a manufacturing method used in an image forming method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, or a toner jet recording method.
電子写真法の如き画像形成方法においては、静電荷像を現像するためのトナーが使用される。トナーの製造法としては粉砕法および重合法に大別され、簡便かつポピュラーな製造方法としては粉砕法が挙げられる。この粉砕法による一般的な製造方法としては、転写材に定着させるための結着樹脂、トナーとしての色味を出させる着色剤が使用され、必要に応じてトナー粒子に電荷を付与させるための荷電制御剤、トナー自身に搬送性などを付与するための磁性材料や、離型剤、流動性付与剤などの添加剤を加えて混合し、溶融混練して冷却固化した後、混練物を粉砕手段により微細化し、分級手段により所望の粒度分布に分級したり、更に流動化剤などを添加したりして、画像形成に供するトナーとしている。また、二成分現像方法に用いるトナーの場合には、各種磁性キャリアと上記トナーとを混合した後、画像形成に供する。
近年、高速印字のためにトナー材料として、低融点樹脂そして高解像度を得るために小粒径で離型剤、典型的にはWaxを含有したトナーが増えてきており、トナーの粉砕や分級の際にトナー粒子界面に現れまたはトナー粒子より脱離し、遊離するWaxの低分子量、低融点の性質によってベタ付きが発生し、製造機械内への付着が問題となってきている。
In an image forming method such as electrophotography, a toner for developing an electrostatic image is used. The toner production method is roughly classified into a pulverization method and a polymerization method, and a simple and popular production method includes a pulverization method. As a general production method by this pulverization method, a binder resin for fixing to a transfer material and a colorant for producing a color as a toner are used, and if necessary, a charge is imparted to the toner particles. Add the charge control agent, magnetic material for imparting transportability to the toner itself, additives such as mold release agent, fluidity imparting agent, etc., mix, melt knead, cool and solidify, then crush the kneaded product The toner is finely divided by a means and classified into a desired particle size distribution by a classification means, or a fluidizing agent is further added to obtain a toner for image formation. In the case of a toner used in the two-component development method, various magnetic carriers and the above toner are mixed and then used for image formation.
In recent years, as a toner material for high-speed printing, a toner having a low melting point resin and a small particle size release agent, typically Wax, has been increasing in order to obtain high resolution. In some cases, sticking occurs due to the low molecular weight and low melting point properties of Wax that appears or desorbs from the toner particle interface and is released, and adhesion to the production machine has become a problem.
図1は、微粉体製造システム(トナー製造システム)の一例を示すブロック図である。このシステムでは、原料を粉砕する粉砕手段と、粉砕された原料を粒度分級する分級手段を備えている。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a fine powder manufacturing system (toner manufacturing system). This system includes a pulverizing means for pulverizing the raw material and a classifying means for classifying the pulverized raw material with a particle size.
図1のシステムでは、分級手段(832)は、粉砕手段(831)により粉砕された原料を、規定粒度よりも大きい粒度の粗粉と、規定粒度内の中粉(製品)と、規定粒度よりも小さい粒度の微粉とに粒度分級する。粗粉は粉砕手段(831)により再粉砕され、再び分級手段(832)に供給される。微粉は回収されて原料混合工程へと戻される。粉砕手段には、公知の気流式粉砕機や機械式粉砕機等が使用される。また、分級手段には後述する多分割気流式分級機や鉛直軸式の空気分流機公知の各種分級機が使用される。 In the system of FIG. 1, the classifying means (832) uses the raw material pulverized by the pulverizing means (831), coarse powder having a particle size larger than the specified particle size, medium powder (product) within the specified particle size, and The particle size is classified into fine powders of small particle size. The coarse powder is pulverized again by the pulverizing means (831) and supplied again to the classifying means (832). The fine powder is collected and returned to the raw material mixing step. As the pulverizing means, a known air-flow pulverizer or mechanical pulverizer is used. As the classifying means, a multi-divided airflow classifier and a vertical axis airflow classifier, which will be described later, are used.
トナー分級装置は、羽根車型でない分級装置と、羽根車型の分級装置とに分けることができるが、本発明は、後者の羽根車型のトナー分級装置に効果的に適用することができる。羽根車型のトナー分級装置には、例えば特許文献1の特開平10−118571号公報あるいは特許文献2の特開2001−104888号公報に開示されている機械的遠心力型風力分級機(通称TSP(トナーセパレータ))や、特許文献3の特開2001−293438号公報あるいは特許文献4の特願2005−216675号明細書及び図面に開示されているTTSP(タンデムトナーセパレータ)と称される風力分級機が含まれる。前者のTSP分級機は、回転するロータに設けられた羽根による遠心力(粗粉収集・取り出し)とファン吸引力による求心力(したがって、回転軸周辺部から微粉収集・取り出し)との均衡によって分級を行うものであり、後者のTTSP分級機は、1つのケーシング内で片側を支承されていてモータで駆動可能な2つの羽根車型分級ロータを有し、同軸上の該各分級ロータが、その軸方向の第1の端部において閉じられたカバー円板を有し、且つその軸方向の第2の端部において微粒物若しくは中粒物の取り出し機構を有し、各分級ロータの互いに向き合う端部間において、分級ロータの両方の第1の端部は端面が互いに向き合うように配置されていて、軸方向に微小な流動空間を形成している軸方向に微小な流動空間を形成しているものである。 The toner classification device can be classified into a non-impeller type classification device and an impeller type classification device. However, the present invention can be effectively applied to the latter impeller type toner classification device. The impeller-type toner classifier includes, for example, a mechanical centrifugal force type wind classifier (commonly known as TSP (Japanese Patent Laid-Open No. 10-118571 or Japanese Patent Laid-Open No. 2001-104888). Toner separator)), and a wind classifier called TTSP (tandem toner separator) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-293438 of Patent Document 3 or Japanese Patent Application No. 2005-216675 of Patent Document 4 and drawings Is included. The former TSP classifier performs classification by balancing the centrifugal force (coarse powder collection / removal) by the blades provided on the rotating rotor and the centripetal force by the fan suction force (thus collecting / removing fine powder from the periphery of the rotating shaft) The latter TTSP classifier has two impeller-type classifying rotors that are supported on one side in a casing and can be driven by a motor, and the classifying rotors on the same axis are arranged in the axial direction. Between the end portions of the classifying rotors facing each other, having a cover disk closed at the first end of the classifier, and a mechanism for taking out fine particles or medium particles at the second end in the axial direction. The first end portions of both of the classification rotors are arranged so that the end faces face each other, forming a minute flow space in the axial direction and forming a minute flow space in the axial direction A.
ところで、近年、高画質の要請から、現像、転写工程でドット変動が少ないためにドット再現性に優れる粒径分布がシャープなトナーが求められている。このため、製造装置として、4μm以下のトナーを精度良く分級し、5μm以上成分のトナーを高い収率で得ることができる装置が求められている。 By the way, in recent years, due to a demand for high image quality, there is a demand for a toner having a sharp particle size distribution with excellent dot reproducibility because there is little dot fluctuation in the development and transfer processes. For this reason, there is a demand for an apparatus capable of accurately classifying toner of 4 μm or less and obtaining toner having a component of 5 μm or more in a high yield as a manufacturing apparatus.
また、近年では特に次のような要請により、付着、融着し易いトナーが用いられている。すなわち、(1)消費エネルギー低減の観点から、トナーの低温定着化。(2)カラートナーにおいては、混色性の要請から低軟化点のバインダー樹脂が使用される。(3)オイルレス定着に対応した、離型剤を含有したトナーが求められている。 In recent years, toners that are easily adhered and fused have been used particularly in response to the following requirements. That is, (1) From the viewpoint of reducing energy consumption, the toner is fixed at a low temperature. (2) In a color toner, a binder resin having a low softening point is used because of the demand for color mixing. (3) There is a need for a toner containing a release agent that supports oilless fixing.
これらのトナーは粉砕機、分級機、混合機の内部で付着、融着を生じやすい。特に離型剤含有トナーは、トナー付着、トナー融着が顕著で問題が大きく、粉砕機、分級機においては、トナー付着の進行、トナー固着の進行はトナーの生産性を低下させてしまい、また、トナー凝集塊の脱離が、分級機稼働中において含塵濃度の脈動の原因となって分級精度を低下させてしまう。また、混合機においては、固着したトナーの混入が製品の品質を低下させ画質低下につながる。 These toners tend to adhere and fuse inside the pulverizer, classifier, and mixer. In particular, the release agent-containing toner has a significant problem with toner adhesion and toner fusion, and in a pulverizer and a classifier, the progress of toner adhesion and the progress of toner fixation reduce the toner productivity. The detachment of the toner agglomerates causes pulsation of the dust concentration while the classifier is in operation, thereby lowering the classification accuracy. Further, in the mixer, mixing of the fixed toner deteriorates the quality of the product and leads to a decrease in image quality.
上記不都合は、前述のTTSPで顕著である。TTSPまたはTSPは分級精度に優れるが、回転子と固定子によって分級された製品出口部が狭いため、トナー付着、トナー融着による排出性が問題であった。 The above inconvenience is remarkable in the above-described TTSP. TTSP or TSP is excellent in classification accuracy, but the product outlet classified by the rotor and the stator is narrow, and therefore, there is a problem in the discharge property due to toner adhesion and toner fusion.
TTSPまたはTSPにおける、連続稼働時のトナー付着、トナー固着による製品排出性悪化の主たるものとして、次のようなものがある。
1.)分級ロータの場合、狭キャップのため、外周面に固着が発生し、固着物が脱離して粗粒側(製品側)に混入する。
2.)分級室の場合、トナー付着によりトナーの滞留時間が不安定になり分級精度が低下する。
3.)粗粒(製品)排出口の場合、付着が進行すると排出ができなくなり、分級ロータ過負荷による稼働停止。
4.)粗粒物−排出リングの場合、付着トナーが堆積して、融着が発生し稼働停止となる。
5.)渦巻部材の場合、付着トナーが堆積して、流入空気風量低下による分級精度が低下し、稼働停止となる。
The main causes of deterioration in product discharge due to toner adhesion and toner fixation during continuous operation in TTSP or TSP are as follows.
1. ) In the case of the classification rotor, because of the narrow cap, sticking occurs on the outer peripheral surface, and the sticking substance is detached and mixed into the coarse grain side (product side).
2. ) In the case of the classification chamber, the toner retention time becomes unstable due to toner adhesion, and the classification accuracy is lowered.
3. ) In the case of coarse grain (product) outlets, when adhesion progresses, it becomes impossible to discharge, and the operation stops due to overloading of the classification rotor.
4). ) In the case of a coarse particle-discharge ring, adhering toner accumulates, fusion occurs, and operation is stopped.
5. ) In the case of a spiral member, adhering toner accumulates, the classification accuracy due to a decrease in the inflow air flow rate is reduced, and the operation is stopped.
このような付着を防止する技術としては、特許文献2に開示の技術が既に知られている。特許文献2には、フッ素樹脂他の手法によるコーティングにより付着を防止することが開示されている。
As a technique for preventing such adhesion, a technique disclosed in
この他、特許文献5の特開平11−197607号公報には、慣性式分級機において、分級点を決定する分級エッジの表面が、金属溶射後、フッ素化合物処理を施すことによって被覆された複合表面処理層を有しているこの分級機による電子写真用トナーの製造方法が開示されている。
In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-197607 of
しかし、前記特許文献2あるいは特許文献5の炭化クロムを含有するクロム合金やフッ素化合物は、金属(母材)に比べて抵抗値が高く、粉体との摩擦帯電により、機器内面に付着が少ずつ進行し、融着防止効果が低下してしまうという難点があった。またコーティング面の強度も十分ではなく、長時間使用後は、分解して剥離し再度コーティングする必要があるという問題もあった。
However, the chromium alloy or fluorine compound containing chromium carbide of
したがって、本発明の目的は、機械的遠心力型風力分級機(TSP;トナーセパレータやTTSP;タンデムトナーセパレータ)の風力分級機における上記の問題点を解決し、長期にわたって該機械的遠心力型風力分級機を含むトナー製造設備機内にトナー付着がなく、安定した分級粒度の確保ができ、トナーを高処理量かつ高収率で生産できるトナーの製造設備、製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems in the wind classifier of a mechanical centrifugal force type wind classifier (TSP; toner separator and TTSP; tandem toner separator), and to provide the mechanical centrifugal type wind force for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a toner manufacturing facility and a manufacturing method that can secure a stable classification particle size without toner adhesion in a toner manufacturing facility machine including a classifier, and that can produce toner in a high throughput and a high yield.
本発明では、電子写真トナー製造用等に用いるトナー分級装置において、分級装置の出口配管の引圧を分級機内圧よりもマイナス側へ低くすることで、排出管での付着がなくなり、結果、装置内にトナー付着がなく安定した分級粒度を確保しての長期稼働が可能になる。ここでの分級装置には、分級ロータ及び分級ロータを収容した1つの分級室を1つまたは2つの同軸に配置された分級室を含み構成されたものも含まれる。 In the present invention, in the toner classification device used for electrophotographic toner production or the like, the pulling pressure of the outlet pipe of the classification device is lowered to the minus side of the classifier internal pressure, thereby eliminating adhesion on the discharge pipe. There is no toner adhering to the inside, and long-term operation is possible while ensuring a stable classification particle size. The classifying device herein includes a classifying rotor and one classifying chamber containing the classifying rotor including one or two coaxially arranged classifying chambers.
分級装置の出口配管の引圧を分級機内圧よりもマイナス側へ低くする手段としては、出口配管にホース等を接続し吸引することで排出管内の引圧が高まり、分級機内で分級されたトナーがスムーズに出口配管に排出されることで、トナー付着防止に良好な結果が効率的に得られる。 As a means to lower the suction pressure of the outlet pipe of the classification device to the minus side of the classifier internal pressure, the suction pressure in the discharge pipe increases by connecting a hose etc. to the outlet pipe and suctioning, and the toner classified in the classifier Is smoothly discharged to the outlet pipe, so that good results for preventing toner adhesion can be obtained efficiently.
すなわち、上記課題は、本発明の(1)「羽根車型のトナー分級装置であって、分級機の分級製品トナー出口に接続される出口配管、該出口配管の下流側に配置された排出バルブ、分級機の微粉排出口に接続される微粉排出配管及び、吸引ホースを有し、該吸引ホースは、出口配管の排出バルブよりも上流側の側壁に一端が接続され、他端が吸引手段に接続されており、分級機稼動時に、前記出口配管の排出バルブよりも上流側領域と分級機の分級製品トナー出口とのマイナス静圧の関係が、出口配管内圧>分級製品トナー出口内圧、の関係になるように維持されるトナー分級装置」、
(2)「前記分級機内の微粉排出室に通じる微粉排出配管を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(1)項に記載のトナー分級装置」、
(3)「前記分級機の原料投入口を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載のトナー分級装置」、
(4)「前記吸引ホースと出口配管との接続状態は、少なくとも吸引部の向きが製品排出側に接続されていることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載のトナー分級装置」、
(5)「前記吸引ホースの内径がφ2〜φ30mmであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載のトナー分級装置」、
(6)「前記吸引ホースに流量調整弁を具備し分級機出口内圧に対し出口配管内圧が−1〜−20Kpa引圧であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載のトナー分級装置」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(7)「羽根車型のトナー分級装置を用いた分級工程を有するトナー製造方法であって、前記羽根車型の分級装置は、分級機の分級製品トナー出口に接続される出口配管、該出口配管の下流側に配置された排出バルブ、分級機の微粉排出口に接続される微粉排出配管及び、吸引ホースを有し、該吸引ホースは、出口配管の排出バルブよりも上流側の側壁に一端が接続され、他端が吸引手段に接続されており、分級機稼動時に、前記出口配管の排出バルブよりも上流側領域と分級機の分級製品トナー出口とのマイナス静圧の関係が、出口配管内圧>分級製品トナー出口内圧、の関係になるように維持されるトナー分級装置であること特徴とするトナー製造方法」、
(8)「前記分級機内の微粉排出室に通じる微粉排出配管を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(7)項に記載のトナー製造方法」、
(9)「前記分級機の原料投入口を前記吸引手段として、前記吸引ホースの他端と接続していることを特徴とする前記第(7)項または第(8)項に記載のトナー製造方法」、
(10)「前記吸引ホースと出口配管との接続状態は、少なくとも吸引部の向きが製品排出側に接続されていることを特徴とする前記第(7)項乃至第(9)項のいずれかに記載のトナー製造方法」、
(11)「前記吸引ホースの内径がφ2〜φ30mmであることを特徴とする前記第(7)項乃至第(10)項のいずれかに記載のトナー製造方法」、
(12)「前記吸引ホースに流量調整弁を具備し分級機出口内圧に対し出口配管内圧が−1〜−20Kpa引圧であることを特徴とする前記第(7)項乃至第(11)項のいずれかに記載のトナー製造方法」により達成される。
That is, the above-mentioned problem is (1) “impeller type toner classifying device of the present invention, in which an outlet pipe connected to a classifier product toner outlet of the classifier, a discharge valve disposed on the downstream side of the outlet pipe, It has a fine powder discharge pipe connected to the fine powder discharge port of the classifier and a suction hose. The suction hose has one end connected to the side wall upstream from the discharge valve of the outlet pipe and the other end connected to the suction means. When the classifier is in operation, the relationship between the area upstream of the outlet pipe discharge valve and the classifier toner outlet of the classifier is the relationship between the outlet pipe internal pressure> classified product toner outlet internal pressure. Toner classification device that is maintained as
( 2 ) “Toner classification device according to item (1), wherein a fine powder discharge pipe communicating with a fine powder discharge chamber in the classifier is connected to the other end of the suction hose as the suction means. "
( 3 ) “Toner classification according to item (1) or (2), wherein the raw material input port of the classifier is connected to the other end of the suction hose as the suction means. apparatus",
( 4 ) " Any of the above-mentioned items (1) to (3), wherein the suction hose and the outlet pipe are connected such that at least the direction of the suction part is connected to the product discharge side" Toner classifier as described in "
( 5 ) "The toner classification device according to any one of (1) to (4), wherein an inner diameter of the suction hose is φ2 to φ30 mm",
( 6 ) "Items (1) to ( 5 ), wherein the suction hose is provided with a flow rate adjusting valve, and the outlet pipe internal pressure is -1 to -20 Kpa suction pressure with respect to the classifier outlet internal pressure." This is achieved by the toner classifying apparatus described in any of the above.
Further, the above-mentioned problem is ( 7 ) “a toner manufacturing method having a classification process using an impeller-type toner classifier of the present invention, wherein the impeller-type classifier is connected to a classified product toner outlet of the classifier. Outlet pipe, a discharge valve disposed on the downstream side of the outlet pipe, a fine powder discharge pipe connected to the fine powder discharge port of the classifier, and a suction hose. In addition, one end is connected to the upstream side wall and the other end is connected to the suction means. When the classifier is in operation, a negative static between the upstream area from the discharge valve of the outlet pipe and the classification product toner outlet of the classifier. Toner manufacturing method characterized in that the toner classification device is maintained such that the pressure relationship is such that outlet pipe internal pressure> classified product toner outlet internal pressure ”,
( 8 ) “Toner manufacturing method according to item (7), wherein the fine powder discharge pipe communicating with the fine powder discharge chamber in the classifier is connected to the other end of the suction hose as the suction means. "
( 9 ) “Toner production according to item (7) or (8), wherein the raw material input port of the classifier is connected to the other end of the suction hose as the suction means. Method",
( 10 ) Any one of the above items (7) to (9), wherein the connection state between the suction hose and the outlet pipe is such that at least the direction of the suction part is connected to the product discharge side . the method of producing a toner described in "
( 11 ) “The toner manufacturing method according to any one of (7) to (10) above, wherein an inner diameter of the suction hose is φ2 to φ30 mm”,
( 12 ) "Items (7) to (11), wherein the suction hose is provided with a flow rate adjusting valve, and the outlet pipe internal pressure is -1 to -20 Kpa attraction with respect to the classifier outlet internal pressure." The toner production method according to any one of the above.
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明による分級装置を用いて、装置内にトナー付着がなく、安定した分級粒度の確保ができることが判った。本発明は、長期にわたって装置内にトナー付着がなく、分級粒度の確保等、安定して所望処理ができトナーを高処理量かつ高収率で生産できるトナーの製造設備が提供される。 As will be apparent from the following detailed and specific description, it has been found that using the classification device according to the present invention, there is no toner adhesion in the device, and a stable classification particle size can be secured. The present invention provides a toner manufacturing facility that can stably perform desired processing such as ensuring a classified particle size without toner adhesion in the apparatus for a long period of time, and can produce toner in high throughput and high yield.
そして、本発明のトナー製造方法は、本発明に係る製造装置部分で、高品位な処理が行える結果、より高性能のトナーが安定して製造できる。また、当該装置部分でのメンテナンスの省力化ができコスト低減につながるという極めて優れた効果を奏するものである。 In the toner manufacturing method of the present invention, high-quality toner can be stably manufactured as a result of being able to perform high-quality processing in the manufacturing apparatus portion according to the present invention. In addition, it is possible to save labor for maintenance in the apparatus part, and to achieve an extremely excellent effect that leads to cost reduction.
以下、本発明の実施の形態について、図面に従って説明する。図2は、本発明に係る機械的遠心力型風力分級機(TSP;トナーセパレータ)の実施形態の概略構成を示す一部破断斜視図、図3〜図8は本発明に係るTTSP(タンデムトナーセパレータ)型のトナー分級機の実施形態の構成を示す図で、うち、図3、図4は同TTSP型トナー分級機の概略構成を示す一部破断斜視図、図5は、同TTSP型トナー分級機全体の内部構造を示す斜視図で、図6は同TTSP型トナー分級機の内部構造を示す一部破図で、図7は同分級機の場合の本発明の特徴部の1例を示す拡大断面図、図8は本発明の他の特徴部の1例を示す詳細図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a partially broken perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of a mechanical centrifugal force classifier (TSP; toner separator) according to the present invention, and FIGS. 3 to 8 are TTSP (tandem toner) according to the present invention. FIG. 3 is a partially broken perspective view showing the schematic configuration of the TTSP type toner classifier, and FIG. 5 is the TTSP type toner. FIG. 6 is a partially broken view showing the internal structure of the TTSP type toner classifier, and FIG. 7 is an example of the characteristic part of the present invention in the case of the classifier. FIG. 8 is a detailed view showing an example of another feature of the present invention.
[第1実施形態;TSP]
図2の機械的遠心力型風力トナー分級機(TSP;トナーセパレータ)は、特許文献2の特開2001−104888号公報にも判り易く開示されているような基本構造を有するものであるので、この特許文献2の説明に準拠して、この型の分級機の場合の本発明の要部構造を説明する(図中の各符号(601〜)は下2桁を〔特許文献2〕での符号に対応させて付してある)。先に記述したように、この型のトナー分級機は、回転するロータに設けられた羽根による遠心力とファン吸引力による求心力との均衡によって分級を行う。
[First Embodiment; TSP]
The mechanical centrifugal type wind power toner classifier (TSP; toner separator) of FIG. 2 has a basic structure as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-104888 of
この鉛直軸式の空気分級機は、ケーシング(601)と、ケーシング(601)内部の上方に収納された円筒状の分級ロータ(602)と、分級ロータ(602)の下方において垂直に配置された円筒状の駆動軸(603)と、駆動軸(603)の上端と分級ロータ(602)の下端を結合し分級ロータ(602)の下端を垂直に支持する分級ロータ支持部材(604)と、分級ロータ(602)の外周面に対して分級ロータ(602)の半径方向外側に間隔をおいて同軸状に配置された案内羽根環(605)とを備えている。分級ロータ(602)は、頂壁としての分配円板(606)と、この分配円板(606)に対して垂直下方に間隔をおいて配置された底壁としてのカバー円板(607)と、分配円板(606)とカバー円板(607)の周縁部間に配置された分級羽根環(608)とからなっている。この鉛直軸式の空気分級機においては、掃除を容易にするために、分配円板(606)、カバー円板(607)、及び分級羽根環(608)は、ネジ等によって、分解できるように固定されているが、溶接等により分解できないように固定するようにしてもよい。分配円板(606)は、回転すると、ケーシングカバー(614)に設けられた原料投入口(615)を介して投入される被分級原料(原料トナー粉)を全周に亘って均一に分配するように形成されている。分配円板(606)の中心部には、ネジ(611)の取り付け及び取り外しのための工具を挿入する孔(606a)が設けられ、孔(606a)の内周面にはネジ溝が刻設されており、キャップ要のネジ(609)が螺着されている。 This vertical axis type air classifier is arranged vertically in a casing (601), a cylindrical classification rotor (602) housed above the casing (601), and below the classification rotor (602). A cylindrical drive shaft (603), a classification rotor support member (604) that connects the upper end of the drive shaft (603) and the lower end of the classification rotor (602) and vertically supports the lower end of the classification rotor (602), and classification A guide vane ring (605) is provided coaxially with an interval on the outer side in the radial direction of the classification rotor (602) with respect to the outer peripheral surface of the rotor (602). The classification rotor (602) includes a distribution disk (606) as a top wall, and a cover disk (607) as a bottom wall that is spaced vertically below the distribution disk (606). The distribution disk (606) and the classification blade ring (608) disposed between the peripheral edges of the cover disk (607). In this vertical axis type air classifier, in order to facilitate cleaning, the distribution disk (606), the cover disk (607), and the classification blade ring (608) can be disassembled with screws or the like. Although it is fixed, it may be fixed so that it cannot be disassembled by welding or the like. When the distribution disk (606) rotates, the classified raw material (raw material toner powder) fed through the raw material charging port (615) provided in the casing cover (614) is uniformly distributed over the entire circumference. It is formed as follows. A hole (606a) for inserting a tool for attaching and detaching the screw (611) is provided at the center of the distribution disk (606), and a screw groove is formed on the inner peripheral surface of the hole (606a). A cap screw (609) is screwed.
分級羽根環(608)は、分級円板(606)及びカバー円板(607)の周縁部に沿って等間隔をおいて環状に配列された垂直方向に伸びる複数個の分級羽根によって構成され、その横断面形状及び向きは、同図(B)〜(E)に示されるように、互いに隣接する二つの分級羽根(608a)、(608b)間に形成されるスリット状の間隙(S)の横断面形状が、分級空気の流れに適した形状となるように設定されている。 The classifying blade ring (608) is composed of a plurality of classifying blades extending in the vertical direction and arranged in an annular manner at equal intervals along the peripheral edges of the classifying disk (606) and the cover disk (607). The cross-sectional shape and direction of the slit-shaped gap (S) formed between two adjacent classification blades (608a) and (608b) are shown in FIGS. The cross-sectional shape is set to be a shape suitable for the flow of classified air.
カバー円板(607)の中心部には、貫通孔(610)が設けられており、その周囲のカバー円板(607)下面に分級ロータ支持部材(604)が固定されている。分級ロータ支持部材(604)はネジ(611)によって駆動軸(603)の上端に取り外し可能に固定されている。分級ロータ支持部材(604)は、円形の天板(623)とこの天板(623)に対して垂直下方に伸びる複数個の間隔ウエブ(625)とからなっている。 A through hole (610) is provided at the center of the cover disk (607), and the classification rotor support member (604) is fixed to the lower surface of the cover disk (607) around the cover hole. The classification rotor support member (604) is detachably fixed to the upper end of the drive shaft (603) by a screw (611). The classifying rotor support member (604) includes a circular top plate (623) and a plurality of interval webs (625) extending vertically downward with respect to the top plate (623).
天板(623)の上面の周縁部には、周方向に等間隔をおいて配置された複数個のネジ孔が設けられており、天板(623)は、このネジ孔に螺合するネジ(不図示)を介して分級ロータ(602)の下面に取り外し可能に固定されている。天板(623)には、円形の貫通孔(626)が同心状に形成されており、この貫通孔(626)と分級ロータ(602)のカバー円板(607)に形成された貫通孔(610)によって、分級ロータ支持部材(604)の内部と分級ロータ(602)の内部が連通した状態となっている。貫通孔(610)の径は、貫通孔(626)の径よりも小さくなっており、これによって絞り作用を有する遮蔽部が形成される。 A plurality of screw holes arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided in the peripheral portion of the top surface of the top plate (623), and the top plate (623) is a screw that is screwed into the screw holes. It is detachably fixed to the lower surface of the classification rotor (602) via (not shown). A circular through hole (626) is formed concentrically on the top plate (623), and the through hole (626) formed in the cover disk (607) of the classification rotor (602) ( 610), the inside of the classification rotor support member (604) and the inside of the classification rotor (602) are in communication. The diameter of the through hole (610) is smaller than the diameter of the through hole (626), thereby forming a shielding part having a throttle action.
これによって、分級ロータ(602)内部の空気が分級ロータ支持部材(604)に流れこみにくくなり、分級ロータ(602)内部の空気密度が幾分高くなるため、分級ロータ(602)内部に流れ込もうとする分級空気の流れが抑制され、粗粉トナーが分級ロータ(602)内部に流れ込みにくくなる。また、分級ロータ支持部材(604)内部に流れ込む空気が加速されるため、分級ロータ支持部材(604)内部の微粉の排出が促進される。 This makes it difficult for the air inside the classification rotor (602) to flow into the classification rotor support member (604), and the air density inside the classification rotor (602) becomes somewhat higher, so it flows into the classification rotor (602). The flow of the classification air to be further suppressed is suppressed, and the coarse powder toner hardly flows into the classification rotor (602). Moreover, since the air which flows into the classification rotor support member (604) inside is accelerated, discharge | emission of the fine powder inside a classification rotor support member (604) is accelerated | stimulated.
間隔ウエブ(625)は天板(623)及び底板(624)の周縁部に沿って等間隔をおいて環状に配列されており、その横断面形状及び向きは、互いに隣接する二つの間隔ウエブ(625)、(625)間に形成されるスリット状の間隙の横断面形状が、分級ロータ支持部材(604)から排出される空気の流れに適した形状となるように、例えば図2(B)〜(E)に示すような分級羽根(608a)の横断面形状に対応した形状になっている。 The spacing web (625) is annularly arranged at equal intervals along the periphery of the top plate (623) and the bottom plate (624), and the cross-sectional shape and orientation thereof are two spacing webs ( 625) and (625) so that the cross-sectional shape of the slit-shaped gap formed between them becomes a shape suitable for the flow of air discharged from the classification rotor support member (604), for example, FIG. It has a shape corresponding to the cross-sectional shape of the classification blade (608a) as shown in (E).
なお、間隔ウエブ(625)、(625)間に形成される間隙の、分級ロータ支持部材(604)の周壁の外周面に対する開口率は20%以上であることが好ましいとされている。また、この開口率は、分級ロータ(602)の外周面における分級羽根環(608)、(608)間の間隙の開口率以上であることが好ましい。また、駆動軸(603)は下端側で中心線まわりに回転可能に支持されており、下端部は駆動モータ(不図示)の回転軸に連結されている。 The opening ratio of the gap formed between the spacing webs (625) and (625) with respect to the outer peripheral surface of the peripheral wall of the classification rotor support member (604) is preferably 20% or more. The opening ratio is preferably equal to or higher than the opening ratio of the gap between the classification blade rings (608) and (608) on the outer peripheral surface of the classification rotor (602). Further, the drive shaft (603) is supported on the lower end side so as to be rotatable around the center line, and the lower end portion is connected to a rotation shaft of a drive motor (not shown).
案内羽根環(605)は、分級ロータ(602)の外周面の周方向と平行な方向に等間隔をおいて環状に配列され、ケーシング(601)に固定された複数個の垂直方向に延びる案内羽根によって構成されている。案内羽根の横断面形状及び向きは、互いに隣接する二つの案内羽根間に形成されるスリット状の間隙の横断面形状が分級空気の流れに適した形状となるように、例えば図2(B)〜(E)に示すような分級羽根(608a)の横断面形状に対応した形状になっている。 The guide blade ring (605) is arranged in an annular shape at equal intervals in a direction parallel to the circumferential direction of the outer peripheral surface of the classification rotor (602), and extends in a plurality of vertical directions fixed to the casing (601). It is composed of blades. The cross-sectional shape and direction of the guide vanes are such that the cross-sectional shape of the slit-shaped gap formed between two guide vanes adjacent to each other is a shape suitable for the flow of classified air, for example, FIG. It has a shape corresponding to the cross-sectional shape of the classification blade (608a) as shown in (E).
ケーシング(601)は上面に分級ロータ(602)を挿脱するための開口部(613)を有し、この開口部(613)にはケーシングカバー(614)が取り外し可能に取り付けられている。ケーシングカバー(614)の中心部には原料投入口(615)が設けられている。ケーシング(601)の内部には、案内羽根環(605)の外側に同軸状に配置された環状の分級空気供給室(616)と、分級ロータ(602)の下方において駆動軸(603)と同軸状に配置された環状の微粉排出室(617)と、微粉排出室(617)の外側に駆動軸(603)と同軸状に配置された環状の粗粉トナー排出室(618)とが設けられている。 The casing (601) has an opening (613) for inserting and removing the classification rotor (602) on the upper surface, and a casing cover (614) is detachably attached to the opening (613). A raw material inlet (615) is provided at the center of the casing cover (614). Inside the casing (601), an annular classification air supply chamber (616) arranged coaxially outside the guide vane ring (605), and coaxially with the drive shaft (603) below the classification rotor (602). An annular fine powder discharge chamber (617) arranged in a shape and an annular coarse powder toner discharge chamber (618) arranged coaxially with the drive shaft (603) are provided outside the fine powder discharge chamber (617). ing.
分級空気供給室(616)は内周面が開口した断面矩形状のもので、案内羽根環(605)を構成する複数個の案内羽根間の間隙を介して分級空間(612)に連通している。分級空気供給室(616)には外部から分級空気を取り入れるための分級空気供給管(619)が連通接続されている。 The classification air supply chamber (616) has a rectangular cross section with an open inner peripheral surface, and communicates with the classification space (612) through a gap between a plurality of guide blades constituting the guide blade ring (605). Yes. A classification air supply pipe (619) for taking in classification air from the outside is connected to the classification air supply chamber (616).
微粉排出室(617)は、分級ロータ支持部材(604)に設けられた間隔ウェブ(625)及びカバー円板(607)に設けられた貫通孔(610)を介して分級ロータ(602)内部と連通している。微粉排出室(617)には、内部の微粉を外部に排出するための微粉出口としての微粉排出管(660)が連通接続されている。 The fine powder discharge chamber (617) is connected to the inside of the classification rotor (602) through the interval web (625) provided in the classification rotor support member (604) and the through hole (610) provided in the cover disk (607). Communicate. The fine powder discharge chamber (617) is connected to a fine powder discharge pipe (660) as a fine powder outlet for discharging the internal fine powder to the outside.
粗粉トナー排出室(618)は分級空間(612)の下側に位置し、分級空間(612)の下端に連通している。粗粉トナー排出室(618)には、内部の粗粉トナーを外部に排出するための粗粉トナー出口としての粗粉トナー排出管(621)が連通接続されている。 The coarse toner discharge chamber (618) is located below the classification space (612) and communicates with the lower end of the classification space (612). The coarse powder toner discharge chamber (618) is connected to a coarse powder toner discharge pipe (621) serving as a coarse powder toner outlet for discharging the internal coarse powder toner to the outside.
分級ロータ(602)の下面とケーシング(601)の間にはシール部(622)が設けられている。このシール部(622)は、カバー円板(607)の下面周縁部全周部分と、これと同心状に対面するケーシング(601)の上面環状部分とによって構成され、これらの間には微小な間隙が形成されている。このシール部(622)によって、微粉排出室(617)が分級空間(612)及び粗粉トナー排出室(618)に対してシールされた状態になっている。 A seal portion (622) is provided between the lower surface of the classification rotor (602) and the casing (601). The seal portion (622) is constituted by the entire peripheral portion of the lower surface peripheral edge portion of the cover disk (607) and the upper surface annular portion of the casing (601) concentrically facing this, and there is a minute amount between them. A gap is formed. By this seal portion (622), the fine powder discharge chamber (617) is sealed to the classification space (612) and the coarse powder toner discharge chamber (618).
分級空間(612)の内部には、分級空間(612)内部における被分級物の滞留時間と凝集を制御するための螺旋状の渦巻部材(627)が分級ロータ(602)と同軸状に配置されている。渦巻部材(627)は帯状の部材を螺旋状に形成したもので、案内羽根環5の内周部に固定され、分級空間(612)の高さ方向のほぼ全長にわたって延びている。渦巻部材(627)の内周部と分級羽根環(608)の外周部の間には微小な間隙が形成されている。
Inside the classification space (612), a spiral spiral member (627) for controlling the residence time and aggregation of the classified objects in the classification space (612) is arranged coaxially with the classification rotor (602). ing. The spiral member (627) is a band-shaped member formed in a spiral shape, is fixed to the inner peripheral portion of the
渦巻部材(627)の勾配を選択することによって被分級物の滞留時間を調節することができる。即ち、勾配を大きくすると滞留時間が短くなり、勾配を小さくすると滞留時間が長くなる。 By selecting the gradient of the spiral member (627), the residence time of the classification object can be adjusted. That is, increasing the gradient shortens the residence time, and decreasing the gradient increases the residence time.
また、渦巻部材(627)の勾配を分級羽根環(608)の高さ方向に種々変化させることもできる。このようにすると、被分級物の滞留時間が分級羽根環(608)の高さ方向に種々調節されることになる。例えば、分級羽根環(608)の上部に対向する部位では勾配を大きくして被分級物を迅速に引き入れるようにし、分級羽根環(608)の高さ方向中央部に対向する部位では、勾配を小さくして被分級物の滞留時間を長くするようにし、分級羽根環(608)の下部に対向する部位では勾配を大きくして被分級物が迅速に排出されるようにする。 In addition, the gradient of the spiral member (627) can be variously changed in the height direction of the classification blade ring (608). If it does in this way, the residence time of a to-be-classified object will be variously adjusted to the height direction of a classification blade ring (608). For example, the gradient is increased at the portion facing the upper portion of the classification blade ring (608) so that the classification object is drawn quickly, and at the portion facing the central portion in the height direction of the classification blade ring (608), the gradient is increased. The retention time of the classification object is lengthened by reducing it, and the gradient is increased at the portion facing the lower part of the classification blade ring (608) so that the classification object is quickly discharged.
被分級物の凝集の制御は渦巻部材(627)の数を変化させることによって行うことができる。なお、渦巻部材(627)は必ずしも分級羽根の高さ方向全長にわたって延びている必要はなく、分級羽根の高さ方向の一部に設けるようにしてもよい。 Control of the aggregation of the objects to be classified can be performed by changing the number of spiral members (627). The spiral member (627) does not necessarily have to extend over the entire length in the height direction of the classification blade, and may be provided in a part in the height direction of the classification blade.
粗粉トナー排出室(618)内部には、環状の粗粉トナー排出用部材(628)が同心状に設けられている。粗粉トナー排出用部材(628)は、粗粉トナー排出室(218)の内側側面及び底面に沿うように形成された断面L字形のもので、その上端は分級ロータ(602)のカバー円板(607)に固定されていて、分級ロータ(602)と一体的に回転する。これによって、粗粉排出室(218)内部の粗粉トナーが流動化して粗粉トナー排出室(218)からの排出が促進される。 An annular coarse toner discharging member (628) is provided concentrically inside the coarse toner discharge chamber (618). The coarse toner discharging member (628) has an L-shaped cross section formed along the inner side surface and bottom surface of the coarse toner discharge chamber (218), and the upper end thereof is a cover disk of the classification rotor (602). (607) and rotate integrally with the classification rotor (602). As a result, the coarse toner in the coarse powder discharge chamber (218) is fluidized, and the discharge from the coarse powder discharge chamber (218) is promoted.
粗粉トナー排出室(618)の内側側面及び底面と粗粉トナー排出用部材(628)の間には、後述する洗浄用空気が通るための間隙が形成されている。なお、粗粉トナー排出用部材(628)は、必ずしも粗粉トナー排出室(618)の全周にわたって存在するように環状に形成される必要は無く、粗粉トナー排出室(618)の周方向の一部にのみ存在するように形成してもよい。また、形状も上記形状に限定されるものではない。 Between the inner side surface and the bottom surface of the coarse powder toner discharge chamber (618) and the coarse powder toner discharge member (628), a gap is formed for passage of cleaning air described later. The coarse powder toner discharging member (628) does not necessarily have to be formed in an annular shape so as to exist over the entire circumference of the coarse powder toner discharge chamber (618), and the circumferential direction of the coarse powder toner discharge chamber (618). It may be formed so as to exist only in a part of the. Further, the shape is not limited to the above shape.
ケーシング(601)には、分級ロータ(602)の下面との間に形成された間隙に洗浄用空気を導入するための空気通路(629)が形成されている。空気通路(619)の上端は分級ロータ(602)の下面とケーシング(601)の間に形成された環状の空気室(C)に連通しており、空気室(C)に供給された洗浄用空気は分級ロータ(602)の下面とケーシング(601)の間の微小な間隙を通って粗粉排出室(618)に流入し、さらに粗粉排出用部材(628)と粗粉排出室(618)の間の間隙を通って粗粉排出管(621)に流入し、外部に排出される。これによって、粗粉排出室(618)の内側側面及び底面と粗粉排出用部材(628)の間の粗粉を除去することができる。 The casing (601) has an air passage (629) for introducing cleaning air into a gap formed between the lower surface of the classification rotor (602). The upper end of the air passage (619) is in communication with an annular air chamber (C) formed between the lower surface of the classification rotor (602) and the casing (601), and is supplied to the air chamber (C). Air flows into the coarse powder discharge chamber (618) through a minute gap between the lower surface of the classification rotor (602) and the casing (601), and further, the coarse powder discharge member (628) and the coarse powder discharge chamber (618). ) To the coarse powder discharge pipe (621) and discharged to the outside. Thereby, the coarse powder between the inner side surface and bottom surface of the coarse powder discharge chamber (618) and the coarse powder discharge member (628) can be removed.
上記洗浄用空気は分級ロータ(602)の下面とケーシング(601)の間の微小な間隙を通って微粉トナー排出室(617)にも流入するので、この間隙における微粉トナーの詰まりや付着を防止することができる。また、粗粉トナー排出室(618)内部の上方には円筒状の押さえリング(630)が同軸状に配置されており、この押さえリング(630)はケーシング(601)に固定されている。この押さえリング(630)によって粗粉トナー排出室(618)内部の粗粉トナーが分級空間(612)内に逆流するのが防止される。 The cleaning air flows into the fine toner discharge chamber (617) through a minute gap between the lower surface of the classification rotor (602) and the casing (601), so that clogging and adhesion of the fine toner in the gap are prevented. can do. A cylindrical pressing ring (630) is coaxially disposed above the inside of the coarse toner discharge chamber (618), and the pressing ring (630) is fixed to the casing (601). The press ring (630) prevents the coarse toner in the coarse toner discharge chamber (618) from flowing back into the classification space (612).
この分級機の作用について説明する。分級空気室(616)には分級空気供給管(619)を介して分級空気が供給されており、この分級空気は案内羽根環(605)に形成された間隙を介して分級空間(612)内に噴出し、分級羽根環(608)に形成された間隙を介して、回転している分級ロータ(602)内部に流れ込んでいる。原料投入口(615)を介して投入された被分級物トナーは分級ロータ(602)の分配円板(606)によって全周方向に分散し、分級空間(612)内に流れ込む。 The operation of this classifier will be described. The classification air is supplied to the classification air chamber (616) via the classification air supply pipe (619), and this classification air passes through the gap formed in the guide vane ring (605) and enters the classification space (612). And flows into the rotating classification rotor (602) through a gap formed in the classification blade ring (608). To-be-classified toner introduced through the raw material introduction port (615) is dispersed in the entire circumferential direction by the distribution disk (606) of the classification rotor (602) and flows into the classification space (612).
分級空間(612)内に流れ込んだ被分級物トナーは渦巻部材(627)の上面に沿って下方に移動してゆく。そして、被分級粗トナーが分級空間(612)内を通過する間に粒径の小さいトナー微粉は分級空気流に乗って分級ロータ(602)内部に流れ込み、分級空気流とともに軸方向下方に変向され、カバー円板(607)に形成された貫通孔(610)を介して分級ロータ支持部材(604)内部に流れ込む。そして、この微粉トナーは間隔ウエブ(625)、(625)間の間隙を介して微粉トナー排出室(617)内部に流れ込み、微粉トナー排出管(660)を介して外部に排出される。 The classified toner flowing into the classification space (612) moves downward along the upper surface of the spiral member (627). Then, while the classified coarse toner passes through the classification space (612), the toner fine powder having a small particle diameter rides on the classification air flow and flows into the classification rotor (602), and is changed downward in the axial direction together with the classification air flow. Then, the air flows into the classification rotor support member (604) through the through hole (610) formed in the cover disk (607). The fine toner flows into the fine toner discharge chamber (617) through the gap between the gap webs (625) and (625) and is discharged to the outside through the fine toner discharge pipe (660).
一方、分級空間(612)内で分級空気流に乗らなかった粗粉トナーは渦巻部材(627)に沿って分級空間(612)内を下降し、粗粉トナー排出室(618)によって受け止められる。そして、この粗粉トナーは粗粉排出用部材(628)によって流動化され、粗粉トナー排出管(621)を介して外部に排出される。 On the other hand, the coarse powder toner that has not been applied to the classified air flow in the classification space (612) descends in the classification space (612) along the spiral member (627) and is received by the coarse powder toner discharge chamber (618). The coarse toner is fluidized by the coarse powder discharge member (628) and discharged to the outside through the coarse powder discharge pipe (621).
しかし、分級ロータ支持部材(604)内部に流れ込む空気の加速は充分とはいえず、そのため、分級ロータ支持部材(604)内部の微粉の排出促進も充分ではない。 However, it cannot be said that the acceleration of the air flowing into the classification rotor support member (604) is sufficient, and therefore the discharge of fine powder inside the classification rotor support member (604) is not sufficiently promoted.
[第2実施形態;TTSP(その1)]
次に、上記のように、例えば通称TTSP(タンデムトナーセパレータ)と称される羽根車型の分級機が知られており、図3、図4にこの型の分級機の場合の本発明の1例を示す。この図3、図4の遠心力型風力トナー分級機(TTSP)は、特許文献3の特開2001−293438号公報にも判り易く開示されているような基本構造を有するものであるので、この特許文献3の説明に準拠して、この型の分級機の場合の本発明を、要部構造を中心に説明する。
[Second Embodiment; TTSP (1)]
Next, as described above, for example, an impeller-type classifier known as TTSP (tandem toner separator) is known, and FIGS. 3 and 4 show an example of the present invention in the case of this type of classifier. Indicates. The centrifugal force type wind toner classifier (TTSP) shown in FIGS. 3 and 4 has a basic structure as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-293438, which is disclosed in Patent Document 3. In accordance with the description of Patent Document 3, the present invention in the case of this type of classifier will be described focusing on the structure of the main part.
先に説明しように、図3、図4に示される分級機TTSPは、一つのケーシング内で同軸上に複数の羽根車型ロータを有し、各分級ロータは回転数を互いに同じか或いは異ならせて接待可能であり、その各分級ロータに対応した複数段の分級が同時に行なえ、また、各分級ロータの互いに向き合う端部間において、軸方向に微小な流動空間を形成しているものである。 As described above, the classifier TTSP shown in FIGS. 3 and 4 has a plurality of impeller rotors on the same axis in one casing, and each classifying rotor has the same or different rotational speed. It is possible to entertain and classify a plurality of stages corresponding to each classifying rotor at the same time, and form a minute fluid space in the axial direction between the end portions of each classifying rotor facing each other.
図3の分級機(1)は、分割可能でかつ蝶番(2)を介して旋回可能なケーシングからなっており、このケーシングは、上方のケーシング半部(3)と、下方のケーシング半部(4)とを有していて、それぞれ分級ロータ(5)、分級ロータ(9)を収容している。同図ではケーシング半部が閉じた状態を示しており、図4ではケーシング半部同士が開いた状態を示している。分級ロータ(5)は、上方のケーシング半部(3)内で、その駆動軸(7)が軸受部(6)内に回転可能に嵌合されている。分級ロータ(5)の駆動は駆動モータ(8)によって行なわれ、この駆動モータ(8)は駆動軸(7)を介して分級ロータ(5)と接続されている。 The classifier (1) of FIG. 3 consists of a casing that can be divided and pivoted via a hinge (2), which comprises an upper casing half (3) and a lower casing half ( 4), and classifying rotor (5) and classifying rotor (9) are accommodated respectively. FIG. 4 shows a state where the casing halves are closed, and FIG. 4 shows a state where the casing halves are opened. The classification rotor (5) has a drive shaft (7) rotatably fitted in the bearing portion (6) in the upper casing half (3). The classification rotor (5) is driven by a drive motor (8), and this drive motor (8) is connected to the classification rotor (5) via a drive shaft (7).
同様にして、上方のケーシング半部(3)と同軸上に対照的に向き合っている下方のケーシング半部(4)において、分級ロータ(9)は、その駆動軸(10)が軸受部(11)内に回転可能に嵌合されている。分級ロータ(9)の駆動は駆動モータ(12)によって行なわれ、この駆動モータ(12)は駆動軸(10)を介して分級ロータ(9)と接続されている。 Similarly, in the lower casing half (4) facing the upper casing half (3) coaxially, the classification rotor (9) has a drive shaft (10) whose bearing shaft (11). ) Is rotatably fitted. The classification rotor (9) is driven by a drive motor (12), and this drive motor (12) is connected to the classification rotor (9) via a drive shaft (10).
各分級ロータ(5)および(9)は、片側を支承されている分級ロータであり、それぞれの駆動軸(7)および(10)、微粒子トナー取出室(14)および(13)、並びに軸受部(6)及び(11)は、同一の側に閉じたカバー円板(16)及び(15)を有している。分級ロータ(5)及び(9)の軸方向外方側にはそれぞれ粗粒物−排出リング(セントリフューガルリング)(28)及び(29)が配設されている(図5参照)。 Each of the classification rotors (5) and (9) is a classification rotor that is supported on one side, and each of the drive shafts (7) and (10), the particulate toner extraction chambers (14) and (13), and a bearing portion. (6) and (11) have cover discs (16) and (15) closed on the same side. Coarse grain-discharging rings (centrifugal rings) (28) and (29) are disposed on the axially outer sides of the classification rotors (5) and (9), respectively (see FIG. 5).
分級ロータ(5)の上側には、短管(17)が配置されており、この短管(17)を介して、分級される原料トナー(T)が円周範囲の1つの箇所から投入される。粗粒物のための出口短管(粗粒排出口)(18)は、分級ロータ(9)の下側に配置されている。符号(13),(14)は軸方向外方上下にそれぞれ設けられた微粉排出口である。分級空気の供給は、分級ロータ(5)及び(9)の円周において、両方の接線方向側に開口した分級空気供給部(19)及び(20)を介して行われる。 A short pipe (17) is arranged above the classification rotor (5), and the raw material toner (T) to be classified is fed from one place in the circumferential range through the short pipe (17). The An outlet short tube (coarse grain outlet) (18) for coarse particles is arranged below the classification rotor (9). Reference numerals (13) and (14) denote fine powder discharge ports provided on the upper and lower sides in the axial direction. The supply of the classification air is performed via the classification air supply sections (19) and (20) opened on both tangential sides on the circumferences of the classification rotors (5) and (9).
分級ロータ(5)及び(9)は、分級機(1)内で同軸上に対照的に向き合って配置されており、それぞれのカバー円板(16)及び(15)は間隔をおいて互いに平行な平面内にある。この状態で、分級ロータ(5)及び(9)は同方向に回転する。そして、分級ロータ(5)及び(9)の回転数を同一に調整することにより、微粒物と粗粒物とに分級することができる。さらに、分級ロータ(5)及び(9)の回転数を異ならせて調整することにより、例えば微粒物取り出し室(14)からは微粒物を、微粒物取り出し室(13)からは中粒物を、そして出口短管(18)からは粗粒物を、それぞれ取り出すことができる。なお、分級ロータ(5)及び(9)が互いに逆方向に回転する構成とすることもできる。上記カバー円板(16)及び(15)の間には流動空間(B)が形成されている。 The classifying rotors (5) and (9) are arranged coaxially and confrontingly in the classifier (1), and the respective cover disks (16) and (15) are parallel to each other at intervals. In a flat plane. In this state, the classification rotors (5) and (9) rotate in the same direction. And it can classify | categorize into a fine particle thing and a coarse-grained object by adjusting the rotation speed of a classification rotor (5) and (9) equally. Further, by adjusting the rotation speeds of the classification rotors (5) and (9) to be different, for example, fine particles are removed from the fine particle take-out chamber (14), and intermediate particles are taken from the fine particle take-out chamber (13). The coarse particles can be taken out from the outlet short pipe (18). The classifying rotors (5) and (9) may be configured to rotate in opposite directions. A flow space (B) is formed between the cover disks (16) and (15).
この分級機(1)は、各分級ロータ(5),(9)の外周面に接する円筒状の分級空間(分級室)(26)内には分級ロータ外周面から半径方向外側に間隔をおいて分級ロータ(5)(9)と同軸状に配置された円環状部材(ベーンリング)に螺旋状の渦巻部材(27)を備えている(分級ロータ(9)のための渦巻部材は図3〜図5では省略されているが、図6に示されるように無論、設けてもよい)。渦巻部材(27)は、分級空間(26)内部における被分級物の滞留時間と凝集を制御するための部材で、帯状部材を螺旋状に形成しベーンリングとして構成してあり、ケーシング半部(3)及び/又は(4)の内周部に固定され、分級空間(26)の高さ方向に延びている。渦巻部材(27)の内周部と分級羽根間隔(8)の外周部の間には微小な間隙が形成されている。 This classifier (1) has a cylindrical classification space (classification chamber) (26) in contact with the outer peripheral surfaces of the classifying rotors (5) and (9), spaced apart from the outer surface of the classifying rotor in the radial direction. In addition, a spiral member (27) is provided on an annular member (vane ring) arranged coaxially with the classification rotor (5) (9) (the spiral member for the classification rotor (9) is shown in FIG. 3). Although omitted in FIG. 5, it may of course be provided as shown in FIG. The spiral member (27) is a member for controlling the residence time and aggregation of the classification object in the classification space (26). The spiral member is formed as a vane ring by forming a band-shaped member in a spiral shape. It is fixed to the inner periphery of 3) and / or (4) and extends in the height direction of the classification space (26). A minute gap is formed between the inner periphery of the spiral member (27) and the outer periphery of the classification blade interval (8).
上記カバー円板(16)及び(15)の間には流動空間が形成されている。この流動空間は、図3(a)の一点鎖線で囲んだA部の詳細図となっている。同図(b)において、符号(g)は被分級物トナー粒子を示しており、これらは分級ロータ(5)及び(9)の外周に沿って下方に落下する。このとき、分級ロータ(5)及び(9)、並びにそれぞれのカバー円板(16)及び(15)の回転によって、矢印(B)で示されるように、流動空間内にある空気が、回転するカバー円板(16)及び(15)の壁の近くで外方に向って押し出され、そこで、被分級物トナー粒子(g)を引き込み、これを流動空間内に運び込んで分散させる。 A flow space is formed between the cover disks (16) and (15). This flow space is a detailed view of a portion A surrounded by a one-dot chain line in FIG. In FIG. 5B, reference numeral (g) indicates toner particles to be classified, which fall downward along the outer circumferences of the classification rotors (5) and (9). At this time, the air in the flow space rotates as indicated by the arrow (B) by the rotation of the classification rotors (5) and (9) and the respective cover disks (16) and (15). Extruded outward near the walls of the cover disks (16) and (15), where the toner particles (g) to be classified are drawn and carried into the flow space for dispersion.
図4は、分割可能なケーシングの開き旋回による開放状態を示す図であり、同図(a)
は開き始めた状態を、同図(b)は完全に開いた状態を示している。
FIG. 4 is a view showing an open state of the splitable casing by opening and turning, and FIG.
Shows a state of starting to open, and FIG. 5B shows a state of opening completely.
図5から理解されるように、この分級機(1)は、1つのケーシング(3),(4)内で片側を支承されていてモータ(8),(12)で駆動可能な2つの羽根車型分級ロータ(5),(9)を有する。同軸上の各分級ロータ(5),(9)が、その軸方向の第1の端部において閉じられたカバー円板(15),(16)を有し、且つその軸方向の第2の端部において微粒物若しくは中粒物の取り出し機構を有している。 As understood from FIG. 5, the classifier (1) has two blades supported on one side in one casing (3), (4) and driven by motors (8), (12). It has a car type classification rotor (5), (9). Each of the coaxial classification rotors (5), (9) has a cover disk (15), (16) closed at its first axial end, and its axial second At the end, it has a mechanism for taking out fine particles or medium particles.
各分級ロータ(5),(9)の互いに向き合う端部間において、分級ロータの両方の第1の端部は端面が互いに向き合うように配置されていて、軸方向に微小な流動空間を形成している軸方向に微小な流動空間を形成している。 Between the end portions of the classifying rotors (5) and (9) facing each other, the first end portions of both of the classifying rotors are arranged so that the end faces face each other, forming a minute flow space in the axial direction. A small flow space is formed in the axial direction.
羽根車型分級ロータ(5),(9)はそれぞれ1つの接線方向分級空気供給部(19),(20)を有しており、この分級空気供給部は各分級ロータの高さのところに配置されており、さらに、被分級物供給部(17)と、粗大分級物の取り出し機構(18)と、分級領域とを有している。 The impeller type classification rotors (5) and (9) each have one tangential direction classification air supply part (19) and (20), and this classification air supply part is arranged at the height of each classification rotor. Furthermore, it has a classified product supply unit (17), a coarse classified product take-out mechanism (18), and a classification region.
この分級領域を通って、被分級物トナーが分級ロータの軸方向の延びの方向に流動する。各分級ロータ(5),(9)は回転数を互いに同じか或いは異ならせて設定可能であり、該各分級ロータに対応した複数段の分級を同時に行える。 Through this classification area, the toner to be classified flows in the direction of the axial extension of the classification rotor. The classifying rotors (5) and (9) can be set with the same or different rotational speeds, and a plurality of stages corresponding to the classifying rotors can be classified simultaneously.
即ち、図に示した分級機(1)は、分割可能で且つ蝶番(2)を介して矢印(R)方向に開き旋回可能なケーシングから成っており、このケーシングは上方のケーシング半部(3)と、下方のケーシング半部(4)とを有していて、それぞれ分級ロータ(5)及び(9)を収容している。同図ではケーシング半部が閉じた状態を示している。分級ロータ(5)は、上方のケーシング半部(3)内で、その駆動軸(7)が軸受け部(6)内に回転可能に嵌合されている。分級ロータ(5)の駆動は駆動モータ(8)によって行われ、この駆動モータ(8)は伝達機構(8’)を介して駆動軸(7)及び分級ロータ(5)と接続されている。 That is, the classifier (1) shown in the figure is composed of a casing that can be divided and opened and turned in the direction of an arrow (R) via a hinge (2), and this casing has an upper casing half (3). ) And the lower casing half (4) and accommodates the classification rotors (5) and (9), respectively. In the figure, the casing half is closed. The classification rotor (5) has a drive shaft (7) rotatably fitted in the bearing portion (6) in the upper casing half (3). The classification rotor (5) is driven by a drive motor (8), and this drive motor (8) is connected to the drive shaft (7) and the classification rotor (5) via a transmission mechanism (8 ').
同様にして、上方のケーシング半部(3)と同軸上に対照的に向き合っている下方のケーシング半部(4)において、分級ロータ(9)は、その駆動軸(10)が軸受け部(11)内に回転可能に嵌合されている。分級ロータ(9)の駆動は駆動モータ(12)によって行われ、この駆動モータ(12)は伝達機構(12’)を介して駆動軸(10)及び分級ロータ(9)と接続されている。 Similarly, in the lower casing half (4), which faces the upper casing half (3) in a coaxial manner, the classification rotor (9) has its drive shaft (10) as a bearing portion (11). ) Is rotatably fitted. The classification rotor (9) is driven by a drive motor (12), and this drive motor (12) is connected to the drive shaft (10) and the classification rotor (9) via a transmission mechanism (12 ').
各分級ロータ(5)及び(9)は、片側を支承されている分級ロータであり、それぞれの駆動軸(7)及び(10)、微粒トナー取出室(14)及び(13)、並びに軸受け部(6)及び(11)は、軸方向外方(上下端側)に対称に配置されている。また、それぞれ逆の側(軸方向中央側)に、閉じたカバー円板(16)及び(15)を有している。分級ロータ(5)及び(9)の軸方向外方側にはそれぞれ粗粒物−排出リング(セントリフューガルリング)(28)及び(29)が配設されている。 Each of the classification rotors (5) and (9) is a classification rotor that is supported on one side, and each of the drive shafts (7) and (10), the fine toner extraction chambers (14) and (13), and a bearing portion. (6) and (11) are arranged symmetrically outward in the axial direction (upper and lower ends). In addition, closed cover disks (16) and (15) are provided on the opposite sides (axially central side). Coarse grain-discharge rings (centrifugal rings) (28) and (29) are disposed on the axially outward sides of the classification rotors (5) and (9), respectively.
分級ロータ(5)の上側には、短管(17)が配置されており、この短管(17)を介して、分級される粒状物(T)(原料)が円周範囲の1つの箇所から装入される。粗粒物のための出口短管(粗粒(製品)排出口)(18)は、分級ロータ(9)の下側に配置されている。符号(13),(14)は軸方向外方上下にそれぞれ設けられた微粉排出口である。分級空気の供給は、分級ロータ(5)及び(9)の円周において、両方の接線方向側に開口した分級空気供給部(19)及び(20)を介して行われる。 A short pipe (17) is arranged on the upper side of the classification rotor (5), and the granular material (T) (raw material) to be classified through this short pipe (17) is one place in the circumferential range. It is charged from. An outlet short pipe (coarse (product) discharge port) (18) for coarse particles is arranged below the classification rotor (9). Reference numerals (13) and (14) denote fine powder discharge ports provided on the upper and lower sides in the axial direction. The supply of the classification air is performed via the classification air supply sections (19) and (20) opened on both tangential sides on the circumferences of the classification rotors (5) and (9).
分級ロータ(5)及び(9)は、分級機(1)内で同軸上に対照的に向き合って配置されており、それぞれのカバー円板(16)及び(15)は間隔をおいて互いに平行な平面内にある。この状態で、分級ロータ(5)及び(9)は同方向に回転する。そして、分級ロータ(5)及び(9)の回転数を同一に調整することにより、微粒物と粗粒物とに分級することができる。さらに、分級ロータ(5)及び(9)の回転数を異ならせて調整することにより、例えば微粒物取り出し室(14)からは微粒物を、微粒物取り出し室(13)からは中粒物を、そして出口短管(18)からは粗粒物を、それぞれ取り出すことができる。なお、分級ロータ(5)及び(9)が互いに逆方向に回転する構成とすることもできる。上記カバー円板(16)及び(15)の間には流動空間(B)が形成されている。 The classifying rotors (5) and (9) are arranged coaxially and confrontingly in the classifier (1), and the respective cover disks (16) and (15) are parallel to each other at intervals. In a flat plane. In this state, the classification rotors (5) and (9) rotate in the same direction. And it can classify | categorize into a fine particle thing and a coarse-grained object by adjusting the rotation speed of a classification rotor (5) and (9) equally. Further, by adjusting the rotation speeds of the classification rotors (5) and (9) to be different, for example, fine particles are removed from the fine particle take-out chamber (14), and intermediate particles are taken from the fine particle take-out chamber (13). The coarse particles can be taken out from the outlet short pipe (18). The classifying rotors (5) and (9) may be configured to rotate in opposite directions. A flow space (B) is formed between the cover disks (16) and (15).
この分級機(1)は、各分級ロータ(5),(9)の外周面に接する円筒状の分級空間(分級室)(26)内には分級ロータ外周面から半径方向外側に間隔をおいて分級ロータ(5)(9)と同軸状に配置された円環状部材(ベーンリング)に螺旋状の渦巻部材(27)を備えている(分級ロータ(9)のための渦巻部材はこの図5では省略されているが、無論、図6に示されるように設けてもよい)。渦巻部材(27)は、分級空間(26)内部における被分級物の滞留時間と凝集を制御するための部材で、帯状部材を螺旋状に形成しベーンリングとして構成してあり、ケーシング半部(3)及び/又は(4)の内周部に固定され、分級空間(26)の高さ方向に延びている。渦巻部材(27)の内周部と分級羽根環(8)の外周部の間には微小な間隙が形成されている。 This classifier (1) has a cylindrical classification space (classification chamber) (26) in contact with the outer peripheral surfaces of the classifying rotors (5) and (9), spaced apart from the outer surface of the classifying rotor in the radial direction. The spiral member (27) is provided on the annular member (vane ring) arranged coaxially with the classifying rotor (5) (9) (the spiral member for the classifying rotor (9) is shown in FIG. Although omitted in FIG. 5, it may of course be provided as shown in FIG. The spiral member (27) is a member for controlling the residence time and aggregation of the classification object in the classification space (26). The spiral member is formed as a vane ring by forming a band-shaped member in a spiral shape. It is fixed to the inner periphery of 3) and / or (4) and extends in the height direction of the classification space (26). A minute gap is formed between the inner periphery of the spiral member (27) and the outer periphery of the classification blade ring (8).
図7、図8に示されるように、本実施形態では、以上のように構成された分級機の軸方向外方上下にそれぞれ設けられた微粉排出口(13)、(14)に接続する微粉排出配管(31)に、出口配管(18)につながる吸引ホース(30)を設け、ここに流量調整バルブ(32)を備えている。この吸引ホース等はマイナス静圧が分級機出口内圧<出口配管内圧の関係を維持出来れば微粉配管に接続しなくてもよい。たとえば、原料投入ホッパーへ接続する方法や吸引ホースのみ単独吸引するブロワー装置等の吸引手段を備えても同様な効果が得られる。
As shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment, the fine powder connected to the fine powder discharge ports (13) and (14) respectively provided above and below in the axial direction of the classifier configured as described above. A suction hose (30) connected to the outlet pipe (18 ) is provided in the discharge pipe (31), and a flow rate adjusting valve (32) is provided here. The suction hose or the like need not be connected to the fine powder pipe if the negative static pressure can maintain the relationship of the classifier outlet internal pressure <the outlet pipe internal pressure. For example, the same effect can be obtained even if a suction means such as a method of connecting to the raw material charging hopper or a blower device that sucks only the suction hose is provided.
本実施形態においては、マイナス静圧が分級機出口内圧<出口配管内圧の関係となるよう出口配管(35)に吸引ホース(30)等を備えることにより、分級機出口部でのトナー滞留をなくすことができてトナーが付着し難くなる。 In the present embodiment, the suction pipe (35) is provided with a suction hose (30) or the like so that the negative static pressure has a relationship of classifier outlet internal pressure <exit pipe internal pressure, thereby eliminating toner retention at the classifier outlet. And the toner becomes difficult to adhere.
上述の吸引ホース等は、出口配管に対し直角方向に接続しても勿論良いが、本実施形態では良品率向上を考慮して吸込口の方向を排出孔側に取り付けを実施している。(図8参照) Of course, the suction hose described above may be connected to the outlet pipe in a direction perpendicular to the outlet pipe, but in this embodiment, the suction port direction is attached to the discharge hole side in consideration of the improvement of the yield rate. (See Figure 8)
次に、既述した実施形態での効果を実施例により以下に説明する。先ず、本発明の効果を確認するために粉粒体の付着発生の過多・分級品の収率等を評価する方法について、以下に説明する。粒径分布の測定はコールター法による。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。 Next, the effects of the above-described embodiment will be described below using examples. First, in order to confirm the effect of the present invention, a method for evaluating the excess of adhesion of granular materials and the yield of classified products will be described below. The particle size distribution is measured by the Coulter method. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter).
以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
The measurement method is described below.
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満
;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
<トナー製造例>
結着樹脂:ポリエステル樹脂 100重量部
帯電制御剤:3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸亜鉛塩 2重量部
離型剤:カルナバワックス 3重量部
着色剤:C.I.ピグメントイエロー180 5重量%
上記各素材の混合物を、2軸混練機で溶融混練後、冷却固化後粗粉砕してトナー原料を準備した。このトナー原料500kgをジェットミルにて粉砕して、重量平均粒径5.08μm、4μm以下が58.3個数%の被試験粉砕物を得た。
D4(重量平均径)/D1(個数平均径)は、1.32であった。
<Example of toner production>
Binder resin: Polyester resin 100 parts by weight Charge control agent: 3,5-di-t-butylsalicylic
The mixture of the above materials was melt-kneaded with a biaxial kneader, cooled and solidified, and then coarsely pulverized to prepare a toner raw material. 500 kg of this toner raw material was pulverized by a jet mill to obtain a test pulverized product having a weight average particle diameter of 5.08 μm and 4 μm or less of 58.3% by number.
D4 (weight average diameter) / D1 (number average diameter) was 1.32.
上記の被試験粉砕物を、分級品のD4(重量平均径)/D1(個数平均径)が1.20となるように初期条件設定し、実施例1及び比較例1では、TTSPを用い、本発明による分級機出口配管にホースを接続し吸引した場合と未吸引の場合それぞれについて、ロータ周速60m/sec、投入量60kg/時の条件で、粉砕物200kgを連続処理し、粉体の付着状況について、下記のイ.〜ト.の評価を行った。 The initial conditions of the pulverized product to be tested were set so that D4 (weight average diameter) / D1 (number average diameter) of the classified product was 1.20. In Example 1 and Comparative Example 1, TTSP was used. 200 kg of pulverized material is continuously processed under the conditions of a rotor peripheral speed of 60 m / sec and an input amount of 60 kg / hour for each of a case where a hose is connected to a classifier outlet pipe according to the present invention and a case where no hose is sucked. Regarding the adhesion status, the following a. ~ G. Was evaluated.
イ.分級ロータ外周面の固着発生の有無
ロ.粗粒(製品)排出口の付着状態
ハ.粗粒物−排出リングの付着状態
ニ.渦巻部材の付着状態
ホ.分級品の収率
ヘ.200kg連続処理の最後、10kg処理時の分級品のD4/D1
ト.200kg連続処理の最後、10kg処理時の分級品の4μm以下含有率
I. Whether or not the outer surface of the classification rotor is stuck b. Coarse state of coarse grain (product) outlet c. Coarse-grained material-discharge ring adhesion d. Adhered state of spiral member e. Yield of classified product D4 / D1 of the classified product at the end of 200kg continuous processing and 10kg processing
G. At the end of continuous 200kg treatment, 4μm or less content of classified product at 10kg treatment
実施例1及び比較例1、それぞれについての評価結果をまとめて表1として示す。 Table 1 summarizes the evaluation results for Example 1 and Comparative Example 1, respectively.
<画像出力例1>
また、実施例1にて得られた分級品100重量部に、シリカ微粒子0.2重量部、酸化チタン0.2重量部を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、篩にかけて、トナーAを得た。
このトナーA5重量部と、重量平均径60μmのシリコンコートキャリア95重量部をターブラミキサーで混合し、二成分現像剤Aを作成した。
この二成分現像剤Aをリコー製IPSIO COLOR 8150にセットして、画像出力を行ったところ、極めて鮮明で、かつ、なめらかな階調の画像が得られた。
<Image output example 1>
Further, 0.2 parts by weight of silica fine particles and 0.2 parts by weight of titanium oxide were added to 100 parts by weight of the classified product obtained in Example 1, mixed with a Henschel mixer, and passed through a sieve to obtain toner A.
Two-part developer A was prepared by mixing 5 parts by weight of this toner A and 95 parts by weight of a silicon-coated carrier having a weight average diameter of 60 μm with a turbula mixer.
When the two-component developer A was set in an IPSIO COLOR 8150 manufactured by Ricoh and an image was output, an extremely clear and smooth gradation image was obtained.
<画像出力例2>
次に比較例1にて得られた分級品を画像出力例1と同様にシリカ及び酸化チタンを混合し、トナーBを得た。画像出力例1と同様に二成分現像剤を作成し、画像出力例1と同様に画像出力を行ったところ、画像出力例1に比べて、鮮明さに劣り、ざらついた画像が得られた。
<Image output example 2>
Next, the classified product obtained in Comparative Example 1 was mixed with silica and titanium oxide in the same manner as in Image Output Example 1 to obtain Toner B. A two-component developer was prepared in the same manner as in image output example 1 and image output was performed in the same manner as in image output example 1. As a result, a sharper and rougher image was obtained as compared with image output example 1.
1 分級機
2 蝶番
3,4 ケーシング半部
5,9 分級ロータ
6,11 軸受部
7,10 駆動軸
8 分級羽根間隔
8,12 駆動モータ
8’,12’ 伝達機構
13,14 微粒物取出室(微粉排出口)
15,16 カバー円板
17 短管(被分級物供給部)
18 出口短管(分級物の取り出し機構、出口配管)
19,20 分級空気供給部
26 分級室(分級空間、案内羽根間隔)
27 渦巻部材
28,29 粗粒物−排出リング
30 吸引ホース
31 微粉排出配管
32 流量調整バルブ
33 排出バルブ
34 排出バルブ
35 吸引ホース出口配管取付図
601 ケーシング
602 分級ロータ
603 駆動軸
604 分級ロータ支持部材
605 案内羽根環
606 分配円板(頂壁)
606a 孔
607 カバー円板(底壁)
608 分級羽根環
609 ネジ
610 カバー円板の貫通孔
611 ネジ
612 分級空間
613 ケーシングの開口部
614 ケーシングカバー
615 原料投入口
616 分級空気供給室
617 微粉排出室
618 粗粉排出室
619 分級空気供給管
620 微粉排出管(微粉出口)
621 粗粉排出管(粗粉出口)
622 シール部
623 天板
624 底板
625 間隔ウェブ
626 貫通孔
627 渦巻部材
628 粗粉トナー排出用部材
630 押さえリング
831 粉砕手段
832 分級手段
B 方向
C 空気室
g 分級物粒子
R 旋回方向
T 粒状物
1
15, 16 Cover disc 17 Short tube (Classification part supply part)
18 Outlet short pipe (classification take-out mechanism, outlet piping)
19, 20 Classification air supply unit 26 Classification room (classification space, guide blade interval)
27
608
621 Coarse powder discharge pipe (coarse powder outlet)
622
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006196718A JP4854413B2 (en) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | Toner classification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006196718A JP4854413B2 (en) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | Toner classification device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008026457A JP2008026457A (en) | 2008-02-07 |
JP4854413B2 true JP4854413B2 (en) | 2012-01-18 |
Family
ID=39117174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006196718A Expired - Fee Related JP4854413B2 (en) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | Toner classification device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4854413B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5151940B2 (en) | 2008-12-03 | 2013-02-27 | 株式会社リコー | Classification device |
JP2010227924A (en) * | 2009-03-03 | 2010-10-14 | Ricoh Co Ltd | Classifier and classifying method |
US11829102B2 (en) | 2020-06-22 | 2023-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner classification apparatus and toner production method |
JP2022088881A (en) | 2020-12-03 | 2022-06-15 | キヤノン株式会社 | Classifier for toner and method for manufacturing toner |
JP2023030802A (en) | 2021-08-24 | 2023-03-08 | キヤノン株式会社 | Classification device for toners and toner manufacturing method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3352313B2 (en) * | 1996-01-04 | 2002-12-03 | キヤノン株式会社 | Manufacturing method of toner |
JP4225705B2 (en) * | 2001-05-30 | 2009-02-18 | ホソカワミクロン株式会社 | Classifier |
JP2005144444A (en) * | 2003-10-20 | 2005-06-09 | Hosokawa Micron Corp | Treatment apparatus for powder and treatment method for powder |
-
2006
- 2006-07-19 JP JP2006196718A patent/JP4854413B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008026457A (en) | 2008-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4662462B2 (en) | Toner manufacturing apparatus and manufacturing method | |
JP5151940B2 (en) | Classification device | |
KR101364660B1 (en) | Classifying apparatus, classifying method, and method for producing toner | |
JP5917309B2 (en) | Powder particle heat treatment apparatus and toner manufacturing method | |
JP3054883B2 (en) | Manufacturing method of electrostatic image developing toner and apparatus system for the same | |
US8096492B2 (en) | Pulverizing and coarse powder classifying apparatus and fine powder classifying apparatus | |
JP4854413B2 (en) | Toner classification device | |
US20060214036A1 (en) | Air-flow classification apparatus and method for classification | |
JP4771628B2 (en) | Classification gear and parts | |
JP2012045477A (en) | Classifying apparatus and classifying method, toner and method for producing the toner | |
JP3517692B2 (en) | Airflow classifier | |
JP3352313B2 (en) | Manufacturing method of toner | |
JPH105696A (en) | Powder classifier | |
JP2009226372A (en) | Dispersing device and classifier equipped with the dispersing device | |
JP5298926B2 (en) | Classification device, classification method, and toner production method | |
JP3740202B2 (en) | Toner production method | |
JP2011110512A (en) | Powder dispersion device, classification apparatus, classification method, and method for manufacturing toner | |
JP2014184425A (en) | Air current type classification device | |
JP6108202B2 (en) | Classification device, toner production method, and pulverization classification device | |
JP2006289349A (en) | Air current type classifier, vibrating device | |
JPH11109678A (en) | Method for classifying toner | |
JP2008018321A (en) | Classifier, classification method, toner, and its manufacturing method | |
JP2012196594A (en) | Classifying apparatus, classifying method, method for production of toner, and toner | |
JP2001121085A (en) | Powder classifier | |
JP3382468B2 (en) | Manufacturing method of toner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110404 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110513 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110810 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20110926 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111020 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111025 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4854413 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |