JPH0548726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉体または粒体よりなる粉粒体を熱
処理して所望の形態の粒子粉末を得るために用い
られる熱処理装置に関するものである。さらに詳
しくは、熱可塑性樹脂などを主成分とする粉粒体
が分散された気流を旋回させながら吐出する旋回
ノズルを設け、この旋回ノズルの内部において当
該旋回ノズルの内方に突出する粉粒体拡散羽根を
配設し、前記旋回ノズルから吐出された旋回気流
を加熱する加熱機構を設けることにより、凝着に
よる粒子の粗大化を防止することができて小径で
粒径の揃つた粒子粉末を高い収率で得ることがで
きるようにした熱処理装置に関するものである。

〔従来技術〕

例えば乾式の電子写真複写機においては、感光
体上に形成された静電潜像を現像するためにトナ
ーと称される粒子粉末が用いられる。斯かるトナ
ーは、通常、熱可塑性樹脂を主成分とする粉粒体
を熱処理して所望の形態即ち所望の粒径及び所望
の形状の粒子粉末に成形されて製造される。

このような粉粒体の熱処理工程に用いられる熱
処理装置としては、従来、加圧熱気体の噴出流
に、その外側から或いは互いに交叉する方向から
熱可塑性樹脂を主成分とする粉粒体の分散気流を
吹き込むことにより、当該粉粒体の熱処理を行う
ようにした構成の熱処理装置が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、斯かる構成の装置においては、
加圧熱気体の噴出流に対して粉粒体の分散気流を
均一に混合させることが困難であり、従つて熱処
理にムラが生じて凝着による粗大粒子が発生した
り、或いは熱処理不足の粒子が発生したりして、
結局小径で粒径の揃つた粒子粉末を高い収率で得
ることが困難である。

このようなことから、粉粒体の分散気流を旋回
ノズルから旋回させながら吐出させることにより
当該気流による空円錐状の旋回気流を形成し、こ
の空円錐状の旋回気流の外側から加熱気流を同方
向に旋回させながら混合して熱処理を行うように
した構成の熱処理装置が提案された。斯かる構成
の装置によれば、粉粒体の分散気流と、加熱気流
とが略均一に混合されるようになるが、しかしな
がら旋回気流が遠心力により旋回ノズルの内壁近
傍に集中するためその層が薄くなり、粉粒体の供
給量を増大せしめる場合には、旋回気流層におけ
る粉粒体の密度が高くなり、従つて粉粒体同志の
凝着が起こり易くて粗大粒子が発生し易い問題点
を有している。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の如き事情に基いてなされたも
のであつて、その目的は、粉粒体を小さな密度で
良好に分散せしめることができて粗大粒子の発生
を抑止することができ、その結果小径で粒径の揃
つた粒子粉末を高い収率で得ることができる熱処
理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明熱処理装置は、粉粒体を気流中で熱処理
する熱処理装置であつて、粉粒体の分散気流を旋
回せしめる旋回機構と、この旋回機構よりの旋回
された粉粒体の分散気流を加熱する加熱機構とを
有し、前記旋回機構は、分散気流を吐出する旋回
ノズルと、この旋回ノズルの内部において内方に
突出するよう配設した粉粒体拡散羽根とを具えて
なることを特徴とする。

斯かる装置によれば、粉粒体の分散気流は旋回
ノズルの内部において旋回しながら粉粒体拡散羽
根により内方に拡散されるようになるため、粉粒
体が小さな密度で良好に分散された状態で旋回ノ
ズルから吐出されるようになる。従つて熱処理に
おいては粉粒体同志の凝着による粗大化が抑制さ
れ、結局小径で粒径の揃つた粒子粉末を高い収率
で得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

第１図は熱処理装置の一例の概略を示す説明図
であり、１は熱処理用容器、２は旋回機構、３は
加熱機構、４は冷却風供給機構、５はサイクロ
ン、６は集塵機、７は排気機構である。

前記旋回機構２は、第２図に拡大して示すよう
に、エゼクタ部２１と、旋回部２２とよりなり、
エゼクタ部２１は、圧縮空気流導入口２３と、粉
粒体の供給口２４と、混合室２５と、スロート部
２６とよりなる。旋回部２２は、旋回室２７と、
旋回ノズル２８と、粉粒体拡散羽根２９とよりな
る。

前記粉粒体拡散羽根２９は、第３図に示すよう
に、旋回ノズル２８の内部において例えばその内
壁から当該旋回ノズル２８の内方に向かつて突出
しかつ当該旋回ノズル２８の軸方向に沿つて伸び
るよう当該旋回ノズル２８の内壁に固定して設け
られている。この例においては粉粒体拡散羽根２
９は合計４枚配設され、これらの４枚の粉粒体拡
散羽根２９は旋回ノズル２８の軸方向に関して略
対称の位置に配置されている。各粉粒体拡散羽根
２９の具体的形状は特に限定されず、例えば三角
形状、長方形状、台形状、その他の多角形状、或
いは彎曲状であつてもよい。また粉粒体拡散羽根
２９の配設枚数も特に限定されず、１枚またはそ
れ以上の適宜の複数枚としてもよい。

この粉粒体拡散羽根２９の形状及び大きさによ
つて、粉粒体の熱処理性能例えば造粒度、収率、
粒径分布などが影響を受けるので、例えば電子写
真複写機に用いられるトナーの製造工程における
熱処理工程に用いることができる熱処理装置を構
成する場合には、トナーは通常粒径が６〜20μm
の範囲内の小径でかつ粒径が揃つた粒子粉末であ
ることが必要であり、従つて得られる粒子粉末の
粒径が上記の範囲内に入り、かつ当該範囲内にお
いて粒径が揃つたものとなるように、粉粒体拡散
羽根２９の形状及び大きさを選定することが好ま
しく、例えば形状としては台形状であることが好
ましい。そして第４図イ及びロに示すように、粉
粒体拡散羽根２９の旋回ノズル２８の内壁からの
角度θは大きいことが好ましく、この角度θを大
きくすることにより造粒度が小さく抑制されて一
層小径の粒子粉末を得ることができる。これは角
度θを大きくすることによつて、拡散羽根２９と
接触する最小の円の半径である乱れ半径r_tが小さ
くなつて粉粒体の分散気流が大きく拡散されるよ
うになるからであると考えられる。また粉粒体拡
散羽根２９の高さＨを適当に大きくすることによ
つて小径の粒子粉末の収率を一層高くすることが
でき、例えば粒径が６〜20μmの範囲内に含まれ
る粒子粉末の収率は、従来70wt％程度であつた
のに対して80wt％以上の高い値とすることがで
きる。これは粉粒体拡散羽根２９の高さＨを大き
くすることによつて旋回ノズル２８の奥深くまで
当該粉粒体拡散羽根２９が進入するようになり、
従つて粉粒体の分散気流が旋回ノズル２８の上流
側から拡散開始されるようになつて十分な拡散作
用が得られるからであると考えられる。

加熱機構３は、例えば、送気部３１と、この送
気部３１から供給される気流を加熱するヒーター
部３２と、このヒーター部３２よりの加熱気流を
容器１内に導入する加熱気流導入部３３とよりな
る。この加熱気流導入部３３には整流部３４が設
けられていて、この整流部３４により、加熱気流
は旋回ノズル２８の開口から吐出された粉粒体の
分散気流を包囲するよう旋回ノズル２８の開口の
外周全体に向かつて供給される。

旋回機構２においては、圧縮気流導入口２３か
ら混合室２５内に圧縮気流が導入されると共に供
給口２４から粉粒体が混合室２５内に供給される
と、粉粒体が分散された高圧の気流がスロート部
２６を介して旋回室２７内に導入され、この旋回
室２７内で高圧の粉粒体の分散気流が旋回しなが
らその圧力により旋回ノズル２８の内壁に沿つて
下降するようになる。しかしてこの旋回気流は旋
回ノズル２８内に配設した粉粒体拡散羽根２９に
衝突してその方向が変化するため、小さな渦流が
複数個発生してある粉粒体は旋回ノズル２８の中
央部へ、またある粉粒体は遠心力により旋回ノズ
ル２８の内壁側へと拡散されながら当該粉粒体の
分散気流が旋回ノズル２８の開口から下方に向か
つて吐出される。一方加熱機構３により加熱気流
が容器１内に供給されると、加熱気流導入部３３
により当該加熱気流は旋回ノズル２８の開口の外
周全体から粉粒体の分散気流に会合するようにな
り、これにより当該分散気流内の粉粒体はその表
面が溶融されて球形化されると共に、微小な粉粒
体が造粒されて新たな粒状体となる。その後冷却
風供給機構４から供給された冷却風により冷却さ
れて固化し、次いで固化粒体がサイクロン５内に
送られて当該サイクロン５により固化粉体が分離
されて粒子粉末が補集器内に補集される。一方サ
イクロン５の上部の気流出口からは排気流が排出
される。

以上の実施例によれば、旋回ノズル２８の内部
に粉粒体拡散羽根２９を配設しているため、旋回
ノズル２８の内壁側に層状に偏つて旋回しながら
下方に移動する粉粒体の分散気流は、旋回ノズル
２８の内部において粉粒体拡散羽根２９に衝突し
て内方に拡散されるようになり、従つて旋回ノズ
ル２８の開口からは空円錐状の気流層の厚さＤが
増加した状態で粉粒体の分散気流が旋回しながら
下方に吐出されるようになり、この結果分散気流
中の粉粒体の空間濃度が低くなつて粉粒体が小さ
な密度で良好に分散された状態となる。従つて加
熱気流により加熱されるときには、粉粒体同志の
凝着による粗大化が防止されて造粒度が小さく抑
えられ、結局小径で粒径の揃つた粒子粉末を高い
収率で得ることができる。そしてこのように粉粒
体を空間濃度が低い状態で分散せしめることがで
きるので、粉粒体の供給量を増加せしめて一層高
い収率で粉粒体の熱処理を行うこともできる。そ
して粉粒体の分散気流は、粉粒体拡散羽根２９に
より速度が低減化されて旋回ノズル２８の開口か
ら吐出されるようになるので、加熱気流との熱的
な会合時間が長くなり、従つて熱処理不足の粒子
を招来せずに良好な熱処理を行うことができる。
そして加熱気流は、加熱気流導入部３３により旋
回ノズル２８の外壁上部から当該旋回ノズル２８
の開口の外周全体に向かつて供給されるため、旋
回ノズル２８の開口から吐出された粉粒体の分散
気流は加熱気流に包囲されながら加熱される状態
となり、従つて粉粒体の飛散が生じにくくて装置
内の汚染を伴わずに粉粒体の熱処理を施すことが
できる。また粉粒体拡散羽根２９は形状が簡単な
うえ取付が容易であるので装置の構成を複雑化す
ることなく優れた性能の装置を得ることができ
る。

以上本発明をトナーの熱処理工程に用いる場合
について説明したが、本発明の熱処理装置はトナ
ー以外の粉粒体の熱処理を行う場合にも用いるこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、粉粒体を気流中で熱
処理する熱処理装置であつて、粉粒体の分散気流
を旋回せしめる旋回機構と、この旋回機構よりの
旋回された粉粒体の分散気流を加熱する加熱機構
とを有し、前記旋回機構は、分散気流を吐出する
旋回ノズルと、この旋回ノズルの内部において内
方に突出するよう配設した粉粒体拡散羽根とを具
えてなることを特徴とする熱処理装置であるか
ら、粉粒体の分散気流は旋回ノズルの内部におい
て旋回しながら粉粒体拡散羽根により内方に拡散
されるようになるため、粉粒体が小さな密度で良
好に分散された状態で旋回ノズルから吐出される
ようになる。従つて熱処理においては粉粒体同志
の凝着による粗大化が抑制され、結局小径で粒径
の揃つた粒子粉末を高い収率で得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明熱処理装置の一実施例を概略的
に示す説明図、第２図及び第３図はそれぞれ旋回
機構の要部を拡大して示す説明用正面図及び説明
用底面図、第４図イ及びロは粉粒体拡散羽根の形
状、配置状態の一例を示す説明用斜視図及び説明
用底面図である。 １…熱処理用容器、２…旋回機構、３…加熱機
構、４…冷却風供給機構、５…サイクロン、６…
集塵機、７…排気機構、２１…エゼクタ部、２２
…旋回部、２３…圧縮気流導入口、２４…供給
口、２５…混合室、２６…スロート部、２７…旋
回室、２８…旋回ノズル、２９…粉粒体拡散羽
根、３１…送気部、３２…ヒーター部、３３…加
熱気流導入部、３４…整流部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉粒体を気流中で熱処理する熱処理装置であ
   つて、 粉粒体の分散気流を旋回せしめる旋回機構と、
   この旋回機構よりの旋回された粉粒体の分散気流
   を加熱する加熱機構とを有し、 前記旋回機構は、分散気流を吐出する旋回ノズ
   ルと、この旋回ノズルの内部において内方に突出
   するよう配設した粉粒体拡散羽根とを具えてなる
   ことを特徴とする熱処理装置。 ２ 加熱機構は、旋回ノズルの開口の外周から加
   熱気流を導入する加熱気流導入部を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱処理装
   置。