JPH078916A - 気流式分級機 - Google Patents

気流式分級機

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JPH078916A
JPH078916A JP15895993A JP15895993A JPH078916A JP H078916 A JPH078916 A JP H078916A JP 15895993 A JP15895993 A JP 15895993A JP 15895993 A JP15895993 A JP 15895993A JP H078916 A JPH078916 A JP H078916A
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JP
Japan
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dispersion
airflow
port
air flow
powder material
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JP15895993A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yaguchi
宏 矢口
Toshiyuki Fukase
利行 深瀬
Yasushi Nakamura
靖 中村
Satoshi Miyamoto
聡 宮元
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 分散室における粉体材料の凝集を効率的に解
離して分級室内へ混入する凝集物の量を減少できる分散
室を有する気流式分級機を提供すること。 【構成】 粉体材料を空気流と混合して分散室に導入
し、次に粉体材料が分散した空気流を分散室に導入し
て、この粉体材料を気流により粗粒子及び微粒子に分離
する気流式分級機において、粉体材料を圧送するための
供給口6を空気流口(分散気流口)13の下流に開口さ
せた気流式分級機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粉体材料特に電子写真ト
ナーなどの微粒子粉体の分級方法、特に旋回気流を利用
する気流式分級機の分散精度及び操作性の向上を目的と
する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法、静電写真法等の画像形成方
法では静電潜像を現像するためにトナーが使用される。
最終製品が微細粒子であることが要求される静電潜像の
トナーの製造における原料固体粒子を粉砕、分級して最
終製品を得るには、結着剤樹脂、着色剤(染料、顔料、
磁性体等)などの所定材料を溶融混練し、冷却して固化
させた後粉砕し、粗粉砕された固体粒子群の粉砕物を原
料固体粒子とする。電子写真トナーなどの微粒子粉体を
分級するためには、一般的に旋回気流を利用する気流式
分級機が使用され、例えばディスパージョンセパレータ
(DS型:日本ニューマチック社製)が使用される。例
えば特開昭54−48378,54−79870号があ
る。
【0003】図4に従来のディスパージョンセパレータ
(DS型)の詳細を示す。図において1は本体ケーシン
グであり、2は該ケーシング1の下部に接続した下部ケ
ーシングであって、ホッパー3を備え、本体ケーシング
1と下部ケーシング2との間に分級室4が形成されてい
る。本体ケーシング1の上部には分散室5が起立して設
置されており、この分散室5の上部外周面に一次空気流
及び粉体材料供給口6が接続されている。分散室5内の
下に中央が高い円錐状のセンターコア7が取りつけられ
ており、このセンターコア7の下縁外周囲に環状の供給
溝8が形成されている。
【0004】分級室4の底部には中央部分に微粉排出口
11を有する円錐状のセパレートコア9が具備されてお
り、このセパレートコア9の下縁外周囲には環状の粗粉
排出溝10が形成されている。分級室4の下部周壁外周
部には、二次空気流が流入するための二次空気流入口1
2が具備されており、粉体材料を分散させるとともに旋
回速度を加速するように構成されている。また図5は、
図4におけるA−A断面図である。
【0005】ディスパージョンセパレータ型気流式分級
機の分級原理は、分級室内において流入する二次空気流
が粉体材料を旋回状に半自由流動させる際、該粉体材料
中の粗粒子と微粒子に対して働く遠心力及び向心力が異
なることを利用するものである。従って、分級室内に導
入される粉体材料を良く分散して凝集体等の混入を防止
することが分級精度の向上には不可欠な要素となるの
で、理想的には粉体材料は分散室内に投入される時点
で、既にある程度の分散状態にされていることが望まし
い。
【0006】しかしながら、従来のディスパージョンセ
パレータにおいては特に目的粒度以下の極微粒子で構成
される凝集物が生じる場合が多く、凝集物を微粉体とし
て除去することは困難であった。特に分級操作によっ
て、工業的な大量生産をしようとする場合にはそのため
の設備規模が比較的大きくなる結果、粉体材料をストッ
クするホッパーと気流式分級機との距離が大きくなって
しまうケースが生じる。
【0007】このような場合においては、粉体材料はホ
ッパーから分散室入口に到達するまでの配管内その他の
経路において凝集物を生じることが多く、従来のディス
パージョンセパレーター等の気流式分級機では分散室内
でこの凝集物を完全に解離することは非常に困難であっ
た。その場合、凝集物は最終製品に混入し、その結果精
緻な粒度分布の製品を得ることが難しくなるとともに、
凝集物はトナー中で解壊して極微粒子となって電子写真
で画像を形成する際の画像品質を低下させる原因とな
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点を改良すべくなされたものであり、分級室内に導
入される粉体材料中に凝集物が混入しないようにするた
めに、分散室において形成される混合流体の新規な形成
方法の提案を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は粉体材
料と一次空気流との混合流体を分散室に導入し、次に周
辺部から二次空気流が流入するように構成された分級室
に導入して、該粉体材料を気流により粗粒子及び微粒子
に分離する気流式分級機において、前記混合流体を形成
する手段として粉体材料を圧送するための供給口と分散
気流口とを併設したことを特徴とする気流式分級機を提
案する。また本発明は供給口から投入される粉体材料に
対して、分散気流口から流入する空気流によってコアン
ダ効果を与えるための湾曲面板を配設したことを特徴と
する気流式分級機を提案する。
【0010】また本発明は分散気流口から流入する空気
流の流入角度を調整するための整流板を配設したことを
特徴とする気流式分級機を提案する。さらにまた本発明
は供給口から流入する流体の流速よりも、分散気流口か
ら流入する流体の流速の方が大きくなるように調整した
ことを特徴とする気流式分級機を提案するものである。
図1は本発明の気流式分級機の一例を示す断面図であ
り、分散室5に供給口6及び分散気流口13が接続され
る。供給口6と分散気流口13の併設は、従来のディス
パージョンセパレーター等の気流式分級機には無かった
新規な機構であり、これによって導入される一次空気流
は圧送されて供給口6より投入される粉体材料に対して
充分な分散効果を与え、凝集物を低減させることができ
る。
【0011】図2は本発明の分散気流口3において使用
される湾曲面板14の配設例を示す断面図である。本湾
曲面板14の与えるコアンダ効果により、圧送されて供
給口6より投入される粉体材料中の粗粒子は分散室5内
の外周部へ、また、微粒子は分散室5内の内周部へと分
離されるので、より一層の分散効果を得ることができ凝
集物を飛躍的に低減させることが可能となる。
【0012】図3は本発明の分散気流口13において湾
曲面板14とともに使用される整流板15の配設例を示
す断面図である。本整流板15により一次空気流全体
の、分散室5内への流入角度を微調整することができ
る。
【0013】
【作用】分散気流口より導入される一次空気流が、供給
口より投入される粉体材料に作用して分散室における粉
体材料の凝集を効率的に解離し、あるいは凝集物の生成
を抑制するために、分級室内への凝集物の混入が低減で
き分級の精度を向上させることができる。また、湾曲面
板を配設することにより得られるコアンダ効果により、
圧送されて供給口より投入される粉体材料中の粗粒子と
微粒子を分散室内の外周部と内周部とに分離させること
ができるので、より一層の分散効果を得ることができ、
凝集物を飛躍的に低減させることが可能となる。
【0014】この場合、分級室内における分級原理が前
記のように粉体材料中の粗粒子と微粒子に対して働く遠
心力及び向心力が異なることを利用しているので、分散
室内で、ただ単に凝集物を低減させるだけでなくあらか
じめ粗粒子と微粒子とを分離しておくことによる効果と
して、分級精度をより一層向上させることができる。ま
た、さらに整流板を配設することにより分散気流口から
流入する空気流の流入角度を調整することが可能とな
り、粉体材料の粒度分布、比重、あるいは凝集性等の特
性に応じた分級条件の設定、さらには分級運転中の条件
の微調整が容易に実施できるので、分級精度の向上と共
に操作性の向上も得られる。また、供給口から流入する
粉体材料と空気との混合流体の流速よりも、分散気流口
から流入する一次空気の流速の方が大きくなるように調
整することにより、分散室内での気流旋回方向を分散気
流口による空気流によって支配的に決定することがで
き、理想的な旋回流の中で凝集物の解離を促進し、結果
的に分級室内への凝集物の混入が低減でき分級の精度を
向上させることができる。
【0015】
【実施例】以下に実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。 実施例1 スチレン−アクリル共重合樹脂85重量%とカーボンブ
ラック15重量%の混合物を2本ロールミルにて溶融混
練し、冷却固化させた後ハンマーミルにて粗粉砕した。
次にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径
9.0μmに微粉砕して微粉砕物を得た。
【0016】この微粉砕物を図1に示した本発明の気流
式分級機で、供給口及び分散気流口から流入する微粉砕
物と空気との混合流体の流速25m/秒、分散気流口か
ら流入する一次空気の流速25m/秒の条件で微粉分級
し、重量平均粒子径9.5μm、4μm以下極微粒子の
個数含有率10.0%の本発明の実施例1の電子写真ト
ナーを得た。
【0017】実施例2 実施例1と同一の重量平均粒子径9.0μmに微粉砕し
た微粉砕物を使用して、図2に示した本発明の気流式分
級機で、供給口及び分散気流口から流入する微粉砕物と
空気との混合流体の流速25m/秒、分散気流口から流
入する一次空気の流速35m/秒の条件で微粉分級し、
重量平均粒子径9.3μm、4μm以下極微粒子の個数
含有率9.2%の本発明の実施例2の電子写真トナーを
得た。
【0018】実施例3 実施例1と同一の重量平均粒子径9.0μmに微粉砕し
た微粉砕物を使用して図3に示した本発明の気流式分級
機で、供給口及び分散気流口から流入する微粉砕物と空
気との混合流体の流速25m/秒、分散気流口から流入
する一次空気の流速35m/秒、整流板の接線方向に対
する設定角度外側に10度の条件で微粉分級し、重量平
均粒子径9.2μm、4μm以下極微粒子の個数含有率
8.8%の本発明の実施例3の電子写真トナーを得た。
【0019】実施例4 実施例1と同一の重量平均粒子径9.0μmに微粉砕し
た微粉砕物を使用して、供給口及び分散気流口から流入
する微粉砕物と空気との混合流体の流速25m/秒、分
散気流口から流入する一次空気の流速35m/秒の条件
で微粉分級し、重量平均粒子径9.3μm、4μm以下
極微粒子の個数含有率9.5%の本発明の実施例4の電
子写真トナーを得た。
【0020】実施例5 スチレン−アクリル共重合樹脂55重量%とマグネタイ
ト磁性粉45重量%の混合物を2本ロールミルにて溶融
混練し、冷却固化させた後ハンマーミルにて粗粉砕し
た。次にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子
径9.0μmに微粉砕して微粉砕物を得た。
【0021】実施例3と同一の図3の気流式分級機を使
用して、供給口及び分散気流口から流入する微粉砕物と
空気との混合流体の流速25m/秒、分散気流口から流
入する一次空気の流速35m/秒、整流板の接線方向に
対する設定角度内側に5度の条件で微粉分級し、重量平
均粒子径9.3μm、4μm以下極微粒子の個数含有率
9.6%の本発明の実施例5の電子写真トナーを得た。
【0022】比較例1 実施例1と同一の重量平均粒子径9.0μmに微粉砕し
た微粉砕物を使用して、図4,5に示した従来の気流式
分級機にて、混合供給口から流入する微粉砕物と空気と
の混合流体の流速25m/秒の条件で微粉分級し、重量
平均粒子径9.6μm、4μm以下極微粒子の個数含有
率13.8%の本発明の比較例1の電子写真トナーを得
た。
【0023】比較例2 実施例1と同一の重量平均粒子径9.0μmに微粉砕し
た微粉砕物を使用して、比較例1と同一の図4,5に示
した従来の気流式分級機にて、混合供給口から流入する
微粉砕物と一次空気との混合流体の流速35m/秒の条
件で微粉分級し、重量平均粒子径9.7μm、4μm以
下極微粒子の個数含有率13.1%の本発明の比較例2
の電子写真トナーを得た。次に実施例及び比較例の各電
子写真トナーを使用した場合の品質特性を、(株)リコ
ー製複写機FT2720にて画像評価を行ない、表1の
結果を得た。
【0024】
【表1】
【0025】画像品質評価 ◎:特に優れる ○:良好 △:不良 注1)実施例5については他の例と材料処方系が異なる
ために画像品質については未確認
【0026】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の気流式
分級機は下記の効果を奏する。分散気流口より導入され
る一次空気流が、供給口より投入される粉体材料に作用
して分散室における粉体材料の凝集を効率的に解離し、
あるいは凝集物の生成を抑制するために、分級室内への
凝集物の混入が低減でき分級の精度を高めることがで
き、要求品質を充分に満足し、また分級処理収率を向上
させることができる。
【0027】さらに湾曲面板及び整流板を配設すること
により得られるコアンダ効果あるいは混合流体の流入角
度調整効果により、分散室内で、あらかじめ粗粒子と微
粒子とを分離しておくことができ、又、粉体材料が磁性
粉を含有し比重が大きい場合等に応じて分級条件の微調
整が容易に実施できる。その結果、要求品質を充分に満
足するとともに分級精度の向上と操作性の向上も得られ
る。また、供給口から流入する粉体材料と空気との混合
流体の流速よりも、分散気流口から流入する一次空気の
流速の方が大きくなるように調整することにより分散室
内での気流旋回方向を分散気流口による空気流によって
支配的に決定することができ、理想的な旋回流の中で凝
集物の解離を促進し、結果的に分級室内への凝集物の混
入が低減でき分級の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の気流式分級機の一具体例の分散室の断
面図、
【図2】本発明の他の具体例の分散室の断面図、
【図3】本発明の他の具体例の分散室の断面図、
【図4】従来の気流式分級機の縦断面の模式図、
【図5】従来の気流式分級機の分散室のAA線断面図。
【符号の説明】
1 本体ケーシング 2 下部ケーシング 3 ホッパー 4 分級室 5 分散室 6 供給口 7 センターコア 8 供給溝 9 セパレートコア 10 粗粉排出溝 11 微粉排出口 12 二次空気流入口 13 分散気流口 14 湾曲面板 15 整流板 16 混合供給口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮元 聡 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉体材料と一次空気流との混合流体を分
    散室に導入し、次に周辺部から二次空気流が流入するよ
    うに構成された分級室に導入して、該粉体材料を気流に
    より粗粒子及び微粒子に分離する気流式分級機におい
    て、前記混合流体を形成する手段として粉体材料を圧送
    するための供給口と分散気流口とを併設したことを特徴
    とする気流式分級機。
  2. 【請求項2】 供給口から投入される粉体材料に対し
    て、分散気流口から流入する空気流によってコアンダ効
    果を与えるための湾曲面板を配設したことを特徴とする
    請求項1に記載の気流式分級機。
  3. 【請求項3】 分散気流口から流入する空気流の流入角
    度を調整するための整流板を配設したことを特徴とする
    請求項2に記載の気流式分級機。
  4. 【請求項4】 供給口から流入する流体の流速よりも、
    分散気流口から流入する流体の流速の方が大きくなるよ
    うに調整したことを特徴とする請求項1ないし請求項3
    に記載の気流式分級機。
JP15895993A 1993-06-29 1993-06-29 気流式分級機 Pending JPH078916A (ja)

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JP15895993A JPH078916A (ja) 1993-06-29 1993-06-29 気流式分級機

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012045477A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Ricoh Co Ltd 分級装置及び分級方法、並びにトナー及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012045477A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Ricoh Co Ltd 分級装置及び分級方法、並びにトナー及びその製造方法

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