JPH0780415A - 気流式分級機及び気流式分級方法 - Google Patents
気流式分級機及び気流式分級方法Info
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- JPH0780415A JPH0780415A JP5247310A JP24731093A JPH0780415A JP H0780415 A JPH0780415 A JP H0780415A JP 5247310 A JP5247310 A JP 5247310A JP 24731093 A JP24731093 A JP 24731093A JP H0780415 A JPH0780415 A JP H0780415A
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- Japan
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- raw material
- classification
- powder
- supply pipe
- material supply
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
- B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
- B07B7/086—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream
- B07B7/0865—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream using the coanda effect of the moving gas stream
Abstract
(57)【要約】
【目的】 より高精度の分級を可能にし精緻な粒度分布
を有する粉体を効率良く生成する気流式分級機を提供す
ることにある。 【構成】 分級域内に開口部を有する原料供給管１６中
を流動する気流によって原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級機１において、前記原料供給管１６
の流路に絞り部７を２ケ所以上設けたことを特徴とす
る。
を有する粉体を効率良く生成する気流式分級機を提供す
ることにある。 【構成】 分級域内に開口部を有する原料供給管１６中
を流動する気流によって原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級機１において、前記原料供給管１６
の流路に絞り部７を２ケ所以上設けたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コアンダ効果を利用し
た気流式分級機及び気流式分級方法に関し、特に、体積
平均粒径２０μｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する
原料粉を効率よく分級する気流式分級機及び気流式分級
方法に関する。
た気流式分級機及び気流式分級方法に関し、特に、体積
平均粒径２０μｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する
原料粉を効率よく分級する気流式分級機及び気流式分級
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉体の分級については、各種の気流式分
級機及び方法が提案されている。この中で、回転翼を用
いる分級機と可動部分を有しない分級機がある。
級機及び方法が提案されている。この中で、回転翼を用
いる分級機と可動部分を有しない分級機がある。
【０００３】このうち、可動部分のない分級機として、
固定壁遠心式分級機と慣性力分級機がある。かかる慣性
力を利用する分級機としては、Ｌｏｆｆｌｅｒ．Ｆ．ａ
ｎｄＫ．Ｍａｌｙ：Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐｏｗ
ｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄ−２（１９８１）に
例示され、日鉄鉱業製として商品化されているエルボジ
ェット分級機や、Ｏｋｕｄａ．Ｓ．ａｎｄ Ｙａｓｕｋ
ｕｎｉ．Ｊ．：Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔｅｒ．Ｓｙｍｐｏｓｉ
ｕｍ ｏｎ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ’
８１，７７１（１９８１）で例示される分級機が提案さ
れている。
固定壁遠心式分級機と慣性力分級機がある。かかる慣性
力を利用する分級機としては、Ｌｏｆｆｌｅｒ．Ｆ．ａ
ｎｄＫ．Ｍａｌｙ：Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐｏｗ
ｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄ−２（１９８１）に
例示され、日鉄鉱業製として商品化されているエルボジ
ェット分級機や、Ｏｋｕｄａ．Ｓ．ａｎｄ Ｙａｓｕｋ
ｕｎｉ．Ｊ．：Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔｅｒ．Ｓｙｍｐｏｓｉ
ｕｍ ｏｎ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ’
８１，７７１（１９８１）で例示される分級機が提案さ
れている。
【０００４】これらは、図９に示すように、好ましい態
様としては、分級機内へ開口する供給ノズル１６から高
速で気流とともに粉体を分級域内へ噴出し、分級室内に
はコアンダブロック２６を有して、噴出する気流と角度
の交叉する気流を導入し、コアンダに沿って流れる湾曲
気流の遠心力によって粗粉と微粉に分離し、先端の細く
なったエッジ１７，１８により、粗粉と微粉、もしく
は、粗粉と中粉と微粉のごとき多分割などの分級を行っ
ている。
様としては、分級機内へ開口する供給ノズル１６から高
速で気流とともに粉体を分級域内へ噴出し、分級室内に
はコアンダブロック２６を有して、噴出する気流と角度
の交叉する気流を導入し、コアンダに沿って流れる湾曲
気流の遠心力によって粗粉と微粉に分離し、先端の細く
なったエッジ１７，１８により、粗粉と微粉、もしく
は、粗粉と中粉と微粉のごとき多分割などの分級を行っ
ている。
【０００５】しかしながら、これらは瞬時に供給ノズル
から分級機内へ導入され、分級されて、分級機系外へ排
出されるため、分級機へ導入される粉体は供給ノズル及
び分級機内の入口近傍までに十分に個々の粒子に分散さ
れていることが重要である。特に、供給ノズル内ない
し、その以前での分散が重要である。また、分級機への
開口はコアンダブロックの面から一定の開口高さを有し
て導入されるが、狭すぎると、粗大粒子による閉塞があ
り、広い場合は流速の低下から分散が悪くなることや分
級機内への導入部位によって、それぞれ異る軌跡を描く
ことや、粗粉が微粉の軌跡を撹乱するために、分級精度
の向上に限界があり、かつ２０μｍ以上の粗粒の多い粉
体の分級では著しく精度が低下する傾向があった。
から分級機内へ導入され、分級されて、分級機系外へ排
出されるため、分級機へ導入される粉体は供給ノズル及
び分級機内の入口近傍までに十分に個々の粒子に分散さ
れていることが重要である。特に、供給ノズル内ない
し、その以前での分散が重要である。また、分級機への
開口はコアンダブロックの面から一定の開口高さを有し
て導入されるが、狭すぎると、粗大粒子による閉塞があ
り、広い場合は流速の低下から分散が悪くなることや分
級機内への導入部位によって、それぞれ異る軌跡を描く
ことや、粗粉が微粉の軌跡を撹乱するために、分級精度
の向上に限界があり、かつ２０μｍ以上の粗粒の多い粉
体の分級では著しく精度が低下する傾向があった。
【０００６】このことは、特に、供給ノズル口の高さが
高くなると顕著になるので現状では閉塞と精度のバラン
スから、３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で一般に使用されてい
るが、前述のごとき理由により未だ十分なものではな
い。また、粉塵濃度が高くなるほどこの現象は顕著にな
る。十分な分散が行われて分級室に送られるならば理想
的な分級が行われるわけであるが、粉塵濃度の高い場合
には分散が十分ではなくなり、分級精度の低下から微粉
を除去する場合の製品の収率の低下や、微粉の増加の原
因となり、その処理能力を抑えて、使用せざるを得ない
などの問題を有していた。特に、複写機，プリンターな
どに用いられるトナーを製造する際に、かかる問題が顕
著になる。
高くなると顕著になるので現状では閉塞と精度のバラン
スから、３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で一般に使用されてい
るが、前述のごとき理由により未だ十分なものではな
い。また、粉塵濃度が高くなるほどこの現象は顕著にな
る。十分な分散が行われて分級室に送られるならば理想
的な分級が行われるわけであるが、粉塵濃度の高い場合
には分散が十分ではなくなり、分級精度の低下から微粉
を除去する場合の製品の収率の低下や、微粉の増加の原
因となり、その処理能力を抑えて、使用せざるを得ない
などの問題を有していた。特に、複写機，プリンターな
どに用いられるトナーを製造する際に、かかる問題が顕
著になる。
【０００７】一般に、トナーには数多くの異なった性質
が要求され、かかる要求性質を得るためには、使用する
原材料は勿論のこと、製造方法によって決まることも多
い。トナーの分級工程においては、分級された粒子がシ
ャープな粒度分布を有することが要求される。また低コ
ストで効率良く安定的に品質の良いトナーを作り出すこ
とが望まれる。
が要求され、かかる要求性質を得るためには、使用する
原材料は勿論のこと、製造方法によって決まることも多
い。トナーの分級工程においては、分級された粒子がシ
ャープな粒度分布を有することが要求される。また低コ
ストで効率良く安定的に品質の良いトナーを作り出すこ
とが望まれる。
【０００８】さらには、複写機やプリンターにおける画
質向上のために、トナー粒子が徐々に微細化の方向に移
ってきている。一般に、物質は細かくなるに従い粒子間
力の働きが大きくなっていくが、樹脂やトナーも同様
で、微粉砕サイズになると粒子同士の凝集性が大きくな
っていく。
質向上のために、トナー粒子が徐々に微細化の方向に移
ってきている。一般に、物質は細かくなるに従い粒子間
力の働きが大きくなっていくが、樹脂やトナーも同様
で、微粉砕サイズになると粒子同士の凝集性が大きくな
っていく。
【０００９】特に重量平均径が１０μｍ以下のトナー原
料からシャープな粒度分布を有するトナーを得ようとす
る場合には、従来の装置及び方法では、分級収率の低下
を引き起こす。
料からシャープな粒度分布を有するトナーを得ようとす
る場合には、従来の装置及び方法では、分級収率の低下
を引き起こす。
【００１０】このような点に鑑み、微粉体特にトナーの
如き樹脂微粉末を、安定かつ効率的に分級する気流式分
級機及び分級方法が望まれている。
如き樹脂微粉末を、安定かつ効率的に分級する気流式分
級機及び分級方法が望まれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の目
的は、特に、粒径２０μｍ以下の粒子を５０個数％以上
含有する粉体の分級機と分級方法における前述の各種問
題点を解決するものであって、より高精度の分級を可能
にし精緻な粒度分布を有する粉体を効率良く生成する気
流式分級機及び気流式分級方法を提供することにある。
的は、特に、粒径２０μｍ以下の粒子を５０個数％以上
含有する粉体の分級機と分級方法における前述の各種問
題点を解決するものであって、より高精度の分級を可能
にし精緻な粒度分布を有する粉体を効率良く生成する気
流式分級機及び気流式分級方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、分級
域内に開口部を有する原料供給管中を流動する気流によ
って原料粉を分級域に噴出させ、該噴出気流中粒子の慣
性力及びコアンダ効果による湾曲気流の遠心力によっ
て、少なくとも粗粉領域及び微粉領域に分級する気流分
級機において、前記原料供給管の流路に絞り部を２ケ所
以上設けたことを特徴とする気流式分級機に関する（発
明１）。
域内に開口部を有する原料供給管中を流動する気流によ
って原料粉を分級域に噴出させ、該噴出気流中粒子の慣
性力及びコアンダ効果による湾曲気流の遠心力によっ
て、少なくとも粗粉領域及び微粉領域に分級する気流分
級機において、前記原料供給管の流路に絞り部を２ケ所
以上設けたことを特徴とする気流式分級機に関する（発
明１）。
【００１３】さらに本発明は、分級域内に開口部を有す
る原料供給管中を流動する気流によって流速５０ｍ／秒
〜３００ｍ／秒の速度で原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級方法において、該原料供給管中を流
動する原料粉を含む気流が交互に圧縮と膨張することを
特徴とする気流式分級方法に関する（発明２）。
る原料供給管中を流動する気流によって流速５０ｍ／秒
〜３００ｍ／秒の速度で原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級方法において、該原料供給管中を流
動する原料粉を含む気流が交互に圧縮と膨張することを
特徴とする気流式分級方法に関する（発明２）。
【００１４】また本発明は、分級域内に開口部を有する
原料供給管中を流動する気流によって原料粉を分級域に
噴出させ、該噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果
による湾曲気流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域
及び微粉領域に分級する気流分級機において、前記原料
供給管内の側壁内部に凸状の突起物を設けたことを特徴
とする気流式分級機に関する（発明３）。
原料供給管中を流動する気流によって原料粉を分級域に
噴出させ、該噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果
による湾曲気流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域
及び微粉領域に分級する気流分級機において、前記原料
供給管内の側壁内部に凸状の突起物を設けたことを特徴
とする気流式分級機に関する（発明３）。
【００１５】さらに本発明は、分級域内に開口部を有す
る原料供給管中を流動する気流によって流速５０ｍ／秒
〜３００ｍ／秒の速度で原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級方法において、前記原料供給管内の
側面近傍において、原料粉を凸状突起物に衝突させ、し
かる後に分級域に噴出させることを特徴とする気流式分
級方法に関する（発明４）。
る原料供給管中を流動する気流によって流速５０ｍ／秒
〜３００ｍ／秒の速度で原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級方法において、前記原料供給管内の
側面近傍において、原料粉を凸状突起物に衝突させ、し
かる後に分級域に噴出させることを特徴とする気流式分
級方法に関する（発明４）。
【００１６】以下、本発明を添付図面に基づいてより詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１７】
【実施例】本発明のうち、発明１及び２の気流式分級機
の一例として図１（断面図）及び図２（立体図）に示す
形式のものを例示する。
の一例として図１（断面図）及び図２（立体図）に示す
形式のものを例示する。
【００１８】図１及び図２において、側壁は２２，２
３，２４で示される形状を有し、下部壁は２５で示され
る形状を有し、側壁２３と下部壁２５にはそれぞれナイ
フエッジ型の分級エッジ１７，１８を具備し、この分級
エッジ１７，１８により、分級ゾーンは３分画されてい
る。側壁２２下の部分に分級室に開口する原料供給管１
６を設け、該供給管の底部接線の延長方向に対して下方
に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブロック２６を
設ける。分級室上部壁２７は、分級室下部方向にナイフ
エッジ型の入気エッジ１９を具備し、更に分級室上部に
は分級室に開口する入気管１４，１５を設けてある。ま
た、入気管１４，１５にはダンパーの如き第１，第２気
体導入調節手段２０，２１及び静圧計２８，２９を設け
てある。分級エッジ１７，１８及び入気エッジ１９の位
置は、被分級処理原料の種類により、また所望の粒径に
より異なる。また、分級室底面にはそれぞれの分画域に
対応させて、室内に開口する排出口１１，１２，１３を
設けてある。排出口１１，１２，１３には、それぞれバ
ルブ手段の如き開閉手段を設けてもよい。
３，２４で示される形状を有し、下部壁は２５で示され
る形状を有し、側壁２３と下部壁２５にはそれぞれナイ
フエッジ型の分級エッジ１７，１８を具備し、この分級
エッジ１７，１８により、分級ゾーンは３分画されてい
る。側壁２２下の部分に分級室に開口する原料供給管１
６を設け、該供給管の底部接線の延長方向に対して下方
に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブロック２６を
設ける。分級室上部壁２７は、分級室下部方向にナイフ
エッジ型の入気エッジ１９を具備し、更に分級室上部に
は分級室に開口する入気管１４，１５を設けてある。ま
た、入気管１４，１５にはダンパーの如き第１，第２気
体導入調節手段２０，２１及び静圧計２８，２９を設け
てある。分級エッジ１７，１８及び入気エッジ１９の位
置は、被分級処理原料の種類により、また所望の粒径に
より異なる。また、分級室底面にはそれぞれの分画域に
対応させて、室内に開口する排出口１１，１２，１３を
設けてある。排出口１１，１２，１３には、それぞれバ
ルブ手段の如き開閉手段を設けてもよい。
【００１９】原料供給管１６は直角筒部と角錘筒部とか
ら成り、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭まった箇所
の内径の比を２０：１乃至１：１、好ましくは１０：１
から２：１に設定すると、良好な導入速度が得られる。
ら成り、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭まった箇所
の内径の比を２０：１乃至１：１、好ましくは１０：１
から２：１に設定すると、良好な導入速度が得られる。
【００２０】本発明の発明１及び２では、該原料供給管
１６の流路に絞り部７を２ケ所以上設ける。該原料供給
管の拡大断面図を図３に示し、斜視図を図４に示す。該
絞り部は、原料供給管内を流動する原料粉を含む気流の
流路を規制するものであり、該原料粉を含む気流（図３
中の矢印）が交互に圧縮及び膨張するように制御してい
る。
１６の流路に絞り部７を２ケ所以上設ける。該原料供給
管の拡大断面図を図３に示し、斜視図を図４に示す。該
絞り部は、原料供給管内を流動する原料粉を含む気流の
流路を規制するものであり、該原料粉を含む気流（図３
中の矢印）が交互に圧縮及び膨張するように制御してい
る。
【００２１】かかることにより、絞り部における原料粉
を含む気流の圧縮に伴う原料粉同士の衝突効果により、
原料粉は解砕され、また絞り部における原料粉を含む気
流の膨張に伴う拡散効果により原料粉は充分に分散され
る。
を含む気流の圧縮に伴う原料粉同士の衝突効果により、
原料粉は解砕され、また絞り部における原料粉を含む気
流の膨張に伴う拡散効果により原料粉は充分に分散され
る。
【００２２】絞り部の数及び形状は、原料粉体の種類、
粒径等により適宜設定すればよい。
粒径等により適宜設定すればよい。
【００２３】また、原料供給管の開口部と絞り部の最も
狭まった箇所の開口部の面積比を２０：１乃至１．０
５：１、好ましくは１０：１乃至１．１：１、更に好ま
しくは５：１乃至１．１：１に設定すると、効果的な気
流の圧縮及び膨張が得られ、良好な原料粉体の分散が得
られる。
狭まった箇所の開口部の面積比を２０：１乃至１．０
５：１、好ましくは１０：１乃至１．１：１、更に好ま
しくは５：１乃至１．１：１に設定すると、効果的な気
流の圧縮及び膨張が得られ、良好な原料粉体の分散が得
られる。
【００２４】一方、本発明のうち発明３及び４の気流分
級機の一例を図５（断面図）に示す。
級機の一例を図５（断面図）に示す。
【００２５】原料供給管１６以外は図１に示したものと
全く同じである。この原料供給管１６の内壁には、凸状
突起物４０が設けられ、突起物の形状はピン、円錐、角
錐等種々の形状が取れるが、それらに限定されるもので
はない。その設定位置及び設定個数は、内壁面の任意の
位置、任意の個数に設定して良く、特に限定されるもの
ではない。また、粉流に対する角度は、粉体及び粉体と
共に流れる気流の流れ方向に対して、任意に設定すれば
よい。これらの凸状突起物の設置方法は処理される粉体
の性状により決定すればよい。
全く同じである。この原料供給管１６の内壁には、凸状
突起物４０が設けられ、突起物の形状はピン、円錐、角
錐等種々の形状が取れるが、それらに限定されるもので
はない。その設定位置及び設定個数は、内壁面の任意の
位置、任意の個数に設定して良く、特に限定されるもの
ではない。また、粉流に対する角度は、粉体及び粉体と
共に流れる気流の流れ方向に対して、任意に設定すれば
よい。これらの凸状突起物の設置方法は処理される粉体
の性状により決定すればよい。
【００２６】その例として、図６（ａ）〜（ｄ）に本発
明における該原料供給管の断面図を示す。また、図５の
Ａ−Ａ’断面の側面図を図７（ａ）〜（ｄ）に示す。
尚、図中の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ対応している。
（ａ）はピン状、（ｂ）は角状、（ｃ）は錐状、（ｄ）
は円状のそれぞれ凸状突起物の一例である。該原料供給
管１６内の内壁近傍で、凝集した原料粉は該凸状突起物
に衝突して分散し、分級ゾーンに噴出されるため、効率
がより良くなる。該凸状突起物の設置位置は、該原料供
給管１６の内壁及び四隅に任意に設置すればよい。
明における該原料供給管の断面図を示す。また、図５の
Ａ−Ａ’断面の側面図を図７（ａ）〜（ｄ）に示す。
尚、図中の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ対応している。
（ａ）はピン状、（ｂ）は角状、（ｃ）は錐状、（ｄ）
は円状のそれぞれ凸状突起物の一例である。該原料供給
管１６内の内壁近傍で、凝集した原料粉は該凸状突起物
に衝突して分散し、分級ゾーンに噴出されるため、効率
がより良くなる。該凸状突起物の設置位置は、該原料供
給管１６の内壁及び四隅に任意に設置すればよい。
【００２７】また、図６中のＡ−Ａ’断面の原料供給管
の断面形状は、長方形、円、楕円状等種々の形状が取れ
る。これらの形状は処理される粒体の性状によって決定
すればよい。
の断面形状は、長方形、円、楕円状等種々の形状が取れ
る。これらの形状は処理される粒体の性状によって決定
すればよい。
【００２８】発明３及び４によれば、粉体と共に流れる
気流の流路内の側面に凸状の突起物を設けることによ
り、該凸状突起物に粉流が衝突し、それにより、粉体の
分散がより向上し、より高い粉塵濃度でも良好な分級精
度が得られ、製品の収率が低下するのを防止することが
可能になる。また、同じ粉塵濃度で、より良好な分級精
度と製品の収率の向上が可能となる。
気流の流路内の側面に凸状の突起物を設けることによ
り、該凸状突起物に粉流が衝突し、それにより、粉体の
分散がより向上し、より高い粉塵濃度でも良好な分級精
度が得られ、製品の収率が低下するのを防止することが
可能になる。また、同じ粉塵濃度で、より良好な分級精
度と製品の収率の向上が可能となる。
【００２９】以上のように構成してなる多分割分級域で
の分級操作は例えば次のようにして行う。すなわち、排
出口１１，１２，１３の少なくとも１つを介して分級域
内を減圧し、分級域内に開口する原料供給管１６中を該
減圧によって流動する気流によって流速５０ｍ／秒、な
いし３００ｍ／秒の速度で原料を原料供給管１６を介し
て分級域に供給する。
の分級操作は例えば次のようにして行う。すなわち、排
出口１１，１２，１３の少なくとも１つを介して分級域
内を減圧し、分級域内に開口する原料供給管１６中を該
減圧によって流動する気流によって流速５０ｍ／秒、な
いし３００ｍ／秒の速度で原料を原料供給管１６を介し
て分級域に供給する。
【００３０】原料粉体を気流とともに供給管へ投入する
手段としては、０．１〜３ｋｇ／ｃｍ2 の圧を加えて送
る方法、分級ゾーンの下流側にある送風機を大型化し分
級ゾーンの負圧をより大きくすることで外気と原料粉を
自然に吸引する方法、あるいは、原料粉投入口にインゼ
クションフィーダー（図１及び図５中、３１）を装着
し、これによって原料粉と外気を吸引せしめるとともに
供給管を経て分級ゾーンへ送る方法等がある。
手段としては、０．１〜３ｋｇ／ｃｍ2 の圧を加えて送
る方法、分級ゾーンの下流側にある送風機を大型化し分
級ゾーンの負圧をより大きくすることで外気と原料粉を
自然に吸引する方法、あるいは、原料粉投入口にインゼ
クションフィーダー（図１及び図５中、３１）を装着
し、これによって原料粉と外気を吸引せしめるとともに
供給管を経て分級ゾーンへ送る方法等がある。
【００３１】流速５０ｍ／秒より小さい速度で原料を分
級域に供給すると原料粉の凝集を充分にほぐすことがで
きず、分級収率、分級精度の低下を引き起こす。また、
流速３００ｍ／秒を超える速度で原料粉を分級域に供給
すると、粉体同士の衝突により粒子が粉砕され、微粒子
を生成するため分級収率の低下を引き起こす傾向があ
る。
級域に供給すると原料粉の凝集を充分にほぐすことがで
きず、分級収率、分級精度の低下を引き起こす。また、
流速３００ｍ／秒を超える速度で原料粉を分級域に供給
すると、粉体同士の衝突により粒子が粉砕され、微粒子
を生成するため分級収率の低下を引き起こす傾向があ
る。
【００３２】以上の手段により、供給された原料粉は、
コアンダブロック２６の作用によるコアンダ効果と、そ
の際流入する空気の如き気体の作用とにより湾曲線３０
を描いて移動し、それぞれの粒径の大小に応じて、大き
い粒子（粗粒子）は気流の外側、すなわち分級エッジ１
８の外側の分画、中間の粒子（規定内粒径の粒子）は分
級エッジ１８と１７の間の分画、小さい粒子（規定粒径
以下の粒子）は分級エッジ１７の内側の分画に分割さ
れ、大きい粒子は排出口１１より、中間の粒子は排出口
１２より、小さい粒子は排出口１３よりそれぞれ排出さ
れる。
コアンダブロック２６の作用によるコアンダ効果と、そ
の際流入する空気の如き気体の作用とにより湾曲線３０
を描いて移動し、それぞれの粒径の大小に応じて、大き
い粒子（粗粒子）は気流の外側、すなわち分級エッジ１
８の外側の分画、中間の粒子（規定内粒径の粒子）は分
級エッジ１８と１７の間の分画、小さい粒子（規定粒径
以下の粒子）は分級エッジ１７の内側の分画に分割さ
れ、大きい粒子は排出口１１より、中間の粒子は排出口
１２より、小さい粒子は排出口１３よりそれぞれ排出さ
れる。
【００３３】上述の方法を実施するには、通常相互の機
器をパイプの如き連通手段等で連結してなる一体装置シ
ステムを使用するのが通常であり、そうした装置の好ま
しい例を図８に示す。図８に示す一体装置は、３分割分
級機１（図１，図２及び図５に示される形式のもの。詳
細は先に説明のとおりである。），定量供給機２，振動
フィーダー３，捕集サイクロン４，５，６を連通手段で
連結してなるものである。
器をパイプの如き連通手段等で連結してなる一体装置シ
ステムを使用するのが通常であり、そうした装置の好ま
しい例を図８に示す。図８に示す一体装置は、３分割分
級機１（図１，図２及び図５に示される形式のもの。詳
細は先に説明のとおりである。），定量供給機２，振動
フィーダー３，捕集サイクロン４，５，６を連通手段で
連結してなるものである。
【００３４】この装置において、原料粉は、適宜の手段
により、定量供給機２に送り込まれ、ついで振動フィー
ダー３を介し、原料供給管１６により３分割分級機１内
に導入される。
により、定量供給機２に送り込まれ、ついで振動フィー
ダー３を介し、原料供給管１６により３分割分級機１内
に導入される。
【００３５】導入に際しては、５０〜３００ｍ／秒の流
速で３分割分級機１内に粉砕物を導入する。分級機１の
分級域を構成する大きさは通常［１０〜５０ｃｍ］×
［１０〜５０ｃｍ］なので、粉砕物は０．１〜０．０１
秒以下の瞬時に３種以上の粒子群に分級し得る。そし
て、３分割分級機１により、大（粗粒子）、中（規定内
粒子径の粒子）、小（規定粒径以下の粒子）に分割され
る。その後、大きい粒子は排出導管１１を通って、捕集
サイクロン６に送られ回収される。中間の粒子は、排出
導管１２を介して系外に排出され捕集サイクロン５で捕
集され製品５１となるべく回収される。小さい粒子は、
排出導管１３を介して系外に排出され捕集サイクロン４
で捕集され、ついで規定外粒径の微小粉４１として回収
される。捕集サイクロン４，５，６は粉砕原料をノズル
１６を介して分級域に吸引導入するための吸引減圧手段
としての働きをしている。
速で３分割分級機１内に粉砕物を導入する。分級機１の
分級域を構成する大きさは通常［１０〜５０ｃｍ］×
［１０〜５０ｃｍ］なので、粉砕物は０．１〜０．０１
秒以下の瞬時に３種以上の粒子群に分級し得る。そし
て、３分割分級機１により、大（粗粒子）、中（規定内
粒子径の粒子）、小（規定粒径以下の粒子）に分割され
る。その後、大きい粒子は排出導管１１を通って、捕集
サイクロン６に送られ回収される。中間の粒子は、排出
導管１２を介して系外に排出され捕集サイクロン５で捕
集され製品５１となるべく回収される。小さい粒子は、
排出導管１３を介して系外に排出され捕集サイクロン４
で捕集され、ついで規定外粒径の微小粉４１として回収
される。捕集サイクロン４，５，６は粉砕原料をノズル
１６を介して分級域に吸引導入するための吸引減圧手段
としての働きをしている。
【００３６】本発明の分級機及び分級方法において、分
級域に粉体原料を供給する時に、充分分散した状態で導
入することが重要である。この分級域への導入に際し、
既に詳述した如き原料粉同士の衝突効果及び気流の膨張
に伴う拡散効果により、供給管内の粉体をより分散した
状態で分級域に原料を導入することが出来る。
級域に粉体原料を供給する時に、充分分散した状態で導
入することが重要である。この分級域への導入に際し、
既に詳述した如き原料粉同士の衝突効果及び気流の膨張
に伴う拡散効果により、供給管内の粉体をより分散した
状態で分級域に原料を導入することが出来る。
【００３７】そのため、分級域での粉体の分散がより向
上し、より高い粉塵濃度でも良好な分級精度が得られ、
製品の収率低下を防止できる。また、同じ粉塵濃度で、
より良好な分級精度と製品の収率の向上が可能になる。
上し、より高い粉塵濃度でも良好な分級精度が得られ、
製品の収率低下を防止できる。また、同じ粉塵濃度で、
より良好な分級精度と製品の収率の向上が可能になる。
【００３８】本発明の装置及び方法は、特に電子写真法
による画像形成法に用いられるトナーまたはトナー用着
色樹脂粉体を分級する場合に特に有効である。
による画像形成法に用いられるトナーまたはトナー用着
色樹脂粉体を分級する場合に特に有効である。
【００３９】近年、画質向上のために、複写機やプリン
ターに用いられるトナーはより微細化の方向に推移して
いる。かかる場合、粒子同士の凝集力，付着力が大きく
なり、これらをより分散させることが分級効率を向上さ
せる上で非常に重要になってくる。
ターに用いられるトナーはより微細化の方向に推移して
いる。かかる場合、粒子同士の凝集力，付着力が大きく
なり、これらをより分散させることが分級効率を向上さ
せる上で非常に重要になってくる。
【００４０】本発明装置及び方法では、これらのトナー
粒子の凝集をほぐし、より分散した状態で分級域に粉流
を供給できるため、分級効率を向上させることができ
る。特に重量平均径１０μｍ以下のトナー原料を使用す
る場合に効果がより顕著になる。
粒子の凝集をほぐし、より分散した状態で分級域に粉流
を供給できるため、分級効率を向上させることができ
る。特に重量平均径１０μｍ以下のトナー原料を使用す
る場合に効果がより顕著になる。
【００４１】本発明の分級機を用いて、体積平均粒径２
０μｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する原料粉を分
級したところ、従来に比べ効率よく分級を行うことがで
きた。
０μｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する原料粉を分
級したところ、従来に比べ効率よく分級を行うことがで
きた。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の気流式分級
機及び方法によれば、より高精度の分級が可能となり、
精緻な粒度分布を有する粉体、特に体積平均粒径２０μ
ｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する粉体を効率よく
分級生成することが可能となる。
機及び方法によれば、より高精度の分級が可能となり、
精緻な粒度分布を有する粉体、特に体積平均粒径２０μ
ｍ以下の粒子を５０個数％以上含有する粉体を効率よく
分級生成することが可能となる。
【００４３】また、本発明は特に、トナーの如き樹脂粉
体を分級する時に有効であり、更には、重量平均径１０
μｍ以下のトナー原料を分級する場合により有効であ
る。
体を分級する時に有効であり、更には、重量平均径１０
μｍ以下のトナー原料を分級する場合により有効であ
る。
【図１】本発明の気流式分級機の一実施例の概略断面図
である。
である。
【図２】図１に示す気流式分級機の立体図である。
【図３】本発明に用いる原料供給管を詳しく説明するた
めの拡大断面図である。
めの拡大断面図である。
【図４】図３に示す原料供給管の斜視図である。
【図５】本発明の気流式分級機の他の実施例の概略断面
図である。
図である。
【図６】本発明に用いる原料供給管の他の実施例の拡大
断面図である。
断面図である。
【図７】図５のＡ−Ａ’断面の側面図である。
【図８】本発明装置を用いた分級プロセスの一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図９】従来例の気流式分級機の概略断面図である。
１ 固体粒子多分割分級装置 ２ 定量供給機 ３ 振動フィーダー ４，５，６ 捕集サイクロン ７ 絞り部 １１，１２，１３ 排出口 １４，１５ 入気口 １６ 原料供給管 １７，１８ 分級エッジ １９ 入気エッジ ２０ 第１気体導入調節手段 ２１ 第２気体導入調節手段 ２２，２３，２４ 側壁 ２５ 下部壁 ２６ コアンダブロック ２７ 上部壁 ２８，２９ 静圧計 ３０ 固体粒子飛散方向 ３１ インジェクションノズル ４０ 凸状突起物
フロントページの続き (72)発明者 三ッ村 聡 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 分級域内に開口部を有する原料供給管中
を流動する気流によって原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級機において、 前記原料供給管の流路に絞り部を２ケ所以上設けたこと
を特徴とする気流式分級機。 - 【請求項２】 分級域内に開口部を有する原料供給管中
を流動する気流によって流速５０ｍ／秒〜３００ｍ／秒
の速度で原料粉を分級域に噴出させ、該噴出気流中粒子
の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気流の遠心力によ
って、少なくとも粗粉領域及び微粉領域に分級する気流
分級方法において、 該原料供給管中を流動する原料粉を含む気流を交互に圧
縮及び膨張させることを特徴とする気流式分級方法。 - 【請求項３】 分級域内に開口部を有する原料供給管中
を流動する気流によって原料粉を分級域に噴出させ、該
噴出気流中粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気
流の遠心力によって、少なくとも粗粉領域及び微粉領域
に分級する気流分級機において、 前記原料供給管内の側壁内部に凸状の突起物を設けたこ
とを特徴とする気流式分級機。 - 【請求項４】 分級域内に開口部を有する原料供給管中
を流動する気流によって流速５０ｍ／秒〜３００ｍ／秒
の速度で原料粉を分級域に噴出させ、該噴出気流中粒子
の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気流の遠心力によ
って、少なくとも粗粉領域及び微粉領域に分級する気流
分級方法において、 前記原料供給管内の側面近傍において、原料粉を凸状突
起物に衝突させ、しかる後に分級域に噴出させることを
特徴とする気流式分級方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5247310A JPH0780415A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 気流式分級機及び気流式分級方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5247310A JPH0780415A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 気流式分級機及び気流式分級方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780415A true JPH0780415A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=17161509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5247310A Withdrawn JPH0780415A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 気流式分級機及び気流式分級方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780415A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5921481A (en) * | 1996-09-25 | 1999-07-13 | Minolta Co., Ltd. | Air classifier with specified truncated cone-like breather pipe |
| JP2016187759A (ja) * | 2015-03-29 | 2016-11-04 | 正行 片倉 | 分級機 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP5247310A patent/JPH0780415A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5921481A (en) * | 1996-09-25 | 1999-07-13 | Minolta Co., Ltd. | Air classifier with specified truncated cone-like breather pipe |
| JP2016187759A (ja) * | 2015-03-29 | 2016-11-04 | 正行 片倉 | 分級機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |