JPH1110089A - 気流式ｄｓ分級装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散室内壁に比較的簡単な手段で粒子衝突に
よる衝撃を増加させ、凝集粒子の分散性の向上、および
分散粒子の再凝集性の低下を図る。 【解決手段】 粒子と気流の混合流体である流れ１７
は、分散室流入口６から分散室５に流入する際、分散室
５の内壁面付近で、方向が直線方向から旋回方向に変化
する。このとき、流れ１７は分散室５の内壁面上の棒状
部材１６と分散室５の内壁面との間の狭所１８に入射・
衝突し、衝突面が分散室５の内壁面の場合以上に圧力が
高くなり、かつ、衝撃力も高くなる。棒状部材１６の断
面積が大きいと大きな圧力損失につながり、流れ１７の
主流を塞き止めることになるが、分散室流入口６の流路
幅３２に対する棒状部材１６の突き出し長３３の比を、
０.０９１程度にすることで回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気流式ＤＳ分級装
置、より詳細には、トナー等の小粒径粒子を粉砕、分級
するトナー分級装置に関する。

【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
像のトナー製造における原料固体粒子を、粉砕及び分級
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・
固化させた後粉砕し分級する。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
する気流式分級装置が使用され、例えば、図１１に示さ
れるような、ディスバージョンセパレータ（ＤＳ，日本
ニューマチック社製、以下、ＤＳとする）が使用され
る。

【０００３】以下に、図１１を参照しながら、本発明の
気流式ＤＳ分級方式ならびに装置の詳細について説明す
る。図１１において、気流式ＤＳ分級装置は、上から分
散室５、本体ケーシング１、分級室４、さらに下部ケー
シング２、ホッパー３から構成されている。分散室５の
上部外周面に１次空気流及び粉体材料供給のための分散
室流入口６が、分散室５の周面に対して接線方向からの
前記１次空気流及び粉体材料が流入されるように接続さ
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が取り付けられており、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。分級室
４の底部には中央部分に微粉排気口１１への円筒状の流
路を有する円錐状のセパレーターコア９が具備されてお
り、このセパレーターコア９の下縁外周囲には環状の粗
粉排出口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流路が羽根形状
をした二次空気流入口１２（ルーバーとも呼ばれる）が
具備されており、粉体材料を分散させると共に旋回速度
を加速させるように構成されている。

【０００４】気流式ＤＳ分級方式の分配原理は、分配室
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
自動流動させる際、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、少なくとも分級室内に入る前の分散室
内では、凝集粒子は分散され、また分散された粗粒子と
微粒子は再凝集させることなく速やかに分級室へ送るこ
とが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
気流式ＤＳ分級装置では、分散室内の凝集粒子は旋回流
または分散室内壁面との衝突でも高精度な分散は期待で
きず、また、一旦分散されても旋回流または分級室内壁
面との衝突による弱い衝撃により再凝集し、見かけ上、
粗粒子となる場合がある。このような粗粒子が最終製品
に混入されている場合、製品は高精度な粒径分布を持ち
得ず、製品トナー中でそのような粗粒子が解離して極微
粒子となった場合、電子写真で画像を形成する際の画像
品質を低下させる。また、微粒子は分散室や分級室内に
付着し易く、分級室の形状が変化して分級条件を変える
可能性がある。さらには、分級装置の保守作業に支障も
来たす。

【０００６】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、分散室内壁に比較的簡単な手段で粒子衝突
による衝撃を増加させ、これにより凝集粒子の分散性の
向上、および分散粒子の再凝集性の低下を狙った新規な
粒子分級装置を提案するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、粉体
材料と一次空気流との混合流体を装置上部の円筒形状を
有した分散室に該円筒形状の接線方向から導入し、その
後、分散室下部に位置し、かつ、上側はセンターコア、
下側はセパレーターコア、側面側は二次空気流が流入す
る二次空気流入口から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ＤＳ分級装置において、分散室内壁に一つあるいは複
数の棒状部材を鉛直軸方向に設け、かつ、該棒状部材断
面積を前記分散室に接線方向から導入する混合流体流路
断面積よりも著しく小さくしたことを特徴とし、もっ
て、分散室内壁面に凹凸を与えて旋回中の粒子に対して
衝突による微振動を与えることができ、これにより凝集
粒子の分散性を増加させ、さらに分散粒子の再凝集も抑
えることが可能となり、分級の高効率化が図れるように
したものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の気流式ＤＳ
分級装置において、棒状部材が分散室内壁と接する部分
の縁が曲面形状であることを特徴とし、もって、請求項
１の発明に加えて、微粒子が入り込む可能性のある隙間
が無くなり、微粒子の付着の回避ならびに、分級性の向
上が一層図れるようにしたものである。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１または２の気
流式ＤＳ分級装置において、分散室の中心軸を中心に回
転する方向に対し、分散室の接線方向の流入口と分散室
との接続位置から９０度下流位置までに、少なくとも一
つの棒状部材位置を有することを特徴とし、もって、請
求項２の発明に加えて、分散室内壁面に与える凹凸の最
適位置が示され、分散条件の最適化の設定が可能となる
ようにしたものである。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１または２また
は３の気流式ＤＳ分級装置において、棒状部材下端位置
が、センターコア下部位置から混合流体が分散室から分
級室へ入る通路幅長の１ないし２倍以内鉛直上方に配し
たことを特徴とし、もって、請求項１または２または３
の発明に加えて、粒子の分散室から分級室への通路を確
保することができ、粒子の搬送性が一層向上し、一層の
分級の高効率化が図れるようにしたものである。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４の気流式ＤＳ
分級装置において、分配室壁面に振動手段を付加したこ
とを特徴とし、もって、請求項４の発明に加えて、分散
室内壁面の振動により、凝集粒子に対する分散性の一層
の向上、及び、分散粒子の再凝集性の一層の低下、及
び、粒子搬送性の一層の向上が可能となり、一層の分級
の高効率化が図れるようにしたものである。

【００１２】請求項６の発明は、請求項５の気流式ＤＳ
分級装置において、鉛直方向進行波生成手段を付加した
ことを特徴とし、もって、請求項５の発明に加えて、分
散室の内壁面に鉛直下方の進行波振動を与えることによ
り、粒子の搬送性の一層の向上が可能となり、一層の分
級の高効率化が図れるようにしたものである。

【００１３】請求項７の発明は、請求項６の気流式ＤＳ
分級装置において、長時間の鉛直下向き進行波、およ
び、短時間の鉛直上向き進行波の連続的な変化を付与し
たことを特徴とし、もって、請求項６の発明に加えて、
分散室の内壁面に瞬間的な鉛直上向きの進行波振動を与
えることにより、凝集粒子の分散性の一層の向上、及
び、分散粒子の再凝集性の一層の低下、及び、粒子搬送
性の一層の向上が可能となり、一層の分級の高効率化が
図れるようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（請求項１の発明）図１は、本発明による気流式ＤＳ分
級装置を説明するための要部概略構成図で、図中、図１
１に示した気流式分級装置と同様の作用をする部分に
は、図１１の場合と同様の参照番号が付してある。而し
て、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は側面図、図１
（Ｃ）は図１（Ａ）のＣ部拡大図で、本発明による分級
装置は、図示のように、分散室５の内壁面上に１本ある
いは複数本の棒状部材１６を分散室５の中心軸１５に平
行に密着・付加させ、かつ、該棒状部材１６の断面積
を、分散室流入口６の流入断面積よりも著しく小さくさ
せたものである。

【００１５】図１において、粒子と気流の混合流体であ
る流れ１７は、分散室流入口６から分散室５に流入する
際、分散室５の内壁面付近で、方向が直線方向から旋回
方向に変化する。このとき、流れ１７は分散室５の内壁
面上の棒状部材１６と分散室５の内壁面との間の狭所１
８に入射・衝突し、衝突面が分散室５の内壁面の場合以
上に圧力が高くなり、かつ、衝撃力も高くなる。棒状部
材１６の断面積が大きいと大きな圧力損失につながり、
流れ１７の主流を塞き止めることになるが、例えば、圧
力損失を１％以内にさせて流れ１７を塞き止めないよう
にするには、分散室流入口６の流路幅３２に対する棒状
部材１６の突き出し長３３の比を、後述する式〔１〕に
従って、０.０９１程度にすることで回避できる。

【００１６】このとき棒状部材１６の断面積は、分散室
流入口６の流路断面積より著しく小さいため、狭所１８
との衝突があっても流れ１７の主流自体を妨げることは
無い。流れ１７の主流に影響無く、かつ、上記衝突から
得られた高い衝撃力は、旋回気流１４および流れ１７内
に含まれる凝集粒子の強い凝集力に打ち勝ち、高効率で
凝集粒子を粗粒子と微粒子に分散させる。また、連続的
に回転している旋回気流１４内に含まれる粗粒子と微粒
子の分散粒子に関して、高い衝撃力は、分散粒子同士の
衝突を高い衝撃力で起こし、かつ、衝突後に発生する粒
子間反発力が微粒子が持つ固有の凝集力よりも高くなる
ため、分散粒子同士の再凝集も回避させる。以上、高効
率な分散ならびに再凝集回避により、結果として全体の
分級収率が向上する。

【００１７】次に、上記気流式ＤＳ分級装置において、
棒状部材１６の断面の大きさと、分散室５の内壁面上の
取り付け位置に関し、条件の目安を以下に示す。 棒状部材１６の断面積の条件 分散室流入口６の流入断面積よりも著しく小さくする。
この決め方としては、圧力損失ΔＰ及び分散室流入口６
の流路幅３２に対する棒状部材１６の突き出し長３３の
比に関し、以下の比例関係式を用いる。

【００１８】 ΔＰ∝｛１−１／［１−（突き出し長３３／流路幅３２）］｝² 〔１〕

【００１９】例えば、圧力損失ΔＰを０.０１（＝１
％）に押さえるためには、分散室流入口６の流路幅３２
に対する棒状部材１６の突き出し長３３の比を、１−１
／［１＋１／√（０.０１）］＝０.０９１程度に押さえ
ればよい。

【００２０】 棒状部材１６の分散室５の内壁面上の
取り付け位置の条件 分散室流入口６に比較的近い分散室５の内壁面上とし、
流れ１７が比較的強い間に入射させる。

【００２１】図２は、請求項１の気流式ＤＳ分級装置の
一実施例を説明するための要部構成図（平面図）で、こ
の気流式ＤＳ分級装置は、棒状部材１６として、４本の
同材・同形状の角柱を、分散室５の中心軸１５を中心に
９０度の間隔を開けて配し接着・取り付けている。取り
付け位置の絶対位置は、分散室流入口６と分散室５の接
続位置を９０度絶対位置１９とすることにより、この９
０度絶対位置１９よりも分散室５を上から見たときの時
計周りに９０度回転した位置を０度絶対位置２０、また
０度絶対位置２０より反時計周りで１８０度回転した位
置を１８０度絶対位置２１、さらに、１８０度絶対位置
２１より反時計周りで９０度回転した位置を２７０度絶
対位置２２として決めた。

【００２２】上記の構成により、粒子と気流の混合流体
である流れ１７および連続的に回転している旋回気流１
４は、中心軸１５を一回転する間に４本の棒状部材１６
が各々持つ狭所１８に高圧かつ高衝撃力で衝突し、高効
率な分散ならびに再凝集回避がなされ、結果として全体
の分配収率が向上する。

【００２３】上記装置の分級実施例を以下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
上記実施例の構成を持つ気流式ＤＳ分級装置で分級した
結果、重量平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下
の極微粒子の個数含有率９.０％の電子写真トナーを得
た。

【００２４】（請求項２の発明）図３は、請求項２の発
明の概要を示す要部構成図で、この気流式ＤＳ分級装置
は、請求項１の発明に加えて、分散室５の内壁面上の棒
状部材１６が分散室５の内壁面に接する縁を曲面形状２
３としたものである。この請求項２の発明によると、棒
状部材１６の側面と分散室５の内壁面は屈曲しないた
め、棒状部材１６の側面と分散室５の内壁面との間に生
ずる隙間が無くなり、隙間による流れの圧力損失が発生
せず、定常的な淀み無しの流れ領域が保証される。この
結果、流れ１７や旋回気流１４に含まれる粒子分散や凝
集粒子の回避がなされた粗粒子及び微粒子は、棒状部材
１６の表面と分散室５の内壁面との間に生ずる隙間へ入
り込むことによる目詰まりを回避させ、搬送される。従
って、流れ１７の主流に一層影響を与えず、高い衝撃力
による旋回気流１４および流れ１７内に含まれる凝集粒
子に対する高効率分散ならびに連続的に回転している旋
回気流１４内に含まれる粗粒子と微粒子からなる分散粒
子に対する高い再凝集回避がなされ、結果として全体の
分配収率が向上する。

【００２５】図４は、請求項２の気流式ＤＳ分級装置の
一実施例を説明するための要部構成図（平面図）で、こ
の気流式ＤＳ分級装置は、請求項１に示した気流式ＤＳ
分級装置に加えて、分散室５の内壁面と棒状部材１６と
の間に棒状部材１６と同材な２本の三角柱部材２３を、
１本の棒状部材１６に対しその傍に配している。三角柱
２３の付加の際には分散室５の形状により多少の鍵加工
が必要で、接着剤等で接合できる。上記の構成により、
粒子と気流の混合流体である流れ１７および連続的に回
転している旋回気流１４は、中心軸１５を一回転する間
に４本の棒状部材１６が各々持つ狭所１８に高圧かつ高
衝撃力で衝突し、かつ粗粒子および微粒子が棒状部材１
６と分散室５の壁面との間に入る目詰まりも無く、高効
率な分散ならびに再凝集回避がなされ、結果として全体
の分配収率が一層向上する。

【００２６】上記装置の分級実施例を示下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
上記実施例の構成を持つ分級装置で分級した結果、重量
平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下の極微粒子
の個数含有率８.９％の電子写真トナーを得た。

【００２７】（請求項３の発明）図５は、請求項３の発
明の概要を示す要部構成図で、この請求項３の気流式Ｄ
Ｓ分級装置は、請求項２の発明に加えて、分散室入口お
よび分散室５の接続位置２４から、分散室５を上から見
たときに分散室流入口６からの流れ１７方向に９０度の
角度範囲内に少なくとも１本以上の棒状部材１６を有す
るものである。

【００２８】請求項３の発明により、分散室流入口６の
流れ１７は分散室５の内壁面付近で高流速を維持できる
範囲に棒状部材１６が配され、これにより粒子と気流の
混合流体である流れ１７に対し、前記角度範囲である９
０度内にある棒状部材１６が持つ狭所１８に最も高圧、
かつ高衝撃力で衝突することを保証する。また連続的に
回転している旋回気流１４は、分散室５の中心軸１５を
一回転する間に棒状部材１６が各々持つ狭所１８に高圧
かつ高衝撃力で衝突するため、結果として、一層高効率
な分散ならびに再凝集回避がなされ、全体の分級収率が
一層向上する。

【００２９】図６は、請求項３の気流式ＤＳ分級装置の
一実施例を説明するための要部構成図で、請求項３の気
流式ＤＳ分級装置は、１本の棒状部材１６が分散室５と
分散室流入口６の接続位置２４から半時計周りに０度か
ら９０度の範囲で取り付けられている。流れ１７の方向
パターン２５は、分散室流入口６より上流の流路方向で
変化するため、前記９０度の範囲内で棒状部材１６と同
材の三角柱部材２３を２本用いて配させる。

【００３０】上記請求項３の構成により、分散室流入口
６の流れ１７は分散室５の内壁面付近で高流速を維持で
きる範囲に棒状部材１６が配され、これにより粒子と気
流の混合流体である流れ１７に対し、前記角度範囲であ
る９０度内にある棒状部材１６が持つ狭所１８に最も高
圧、かつ高衝撃力で衝突し、また、連続的に回転してい
る旋回気流１４は、分散室５の中心軸１５を一回転する
間に棒状部材１６が各々持つ狭所１８に高圧かつ高衝撃
力で衝突するため、結果として、一層高効率な分散なら
びに再凝集回避がなされ、全体の分級収率が一層向上す
る。

【００３１】上記装置の分級実施例を示下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
棒状部材１６の位置を、接続位置２４から半時計回りに
６０度の位置とした場合の分級装置にて分級した結果、
重量平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下の極微
粒子の個数含有率８.７％の電子写真トナーを得た。

【００３２】（請求項４の発明）図７は、請求項４の発
明の概要を示す要部構成図で、この請求項４の気流式Ｄ
Ｓ分級装置は、請求項１または２または３の発明に加え
て、棒状部材１６の下部からの距離２７を（分散室５内
部のセンターコア７の下部位置から）、分散室５から分
級室４に入る通路幅長２６の１〜２倍上方に配するよう
にしたものである。この請求項３の発明により、分散室
５を経た分散粒子は通路幅長２６を持つ通路幅を通っ
て、分散室５から分級室４へ入射する。この際、本請求
項４の発明により、分散粒子は通路幅で目詰まりを起こ
すこと無く分散室５から分級室４へ送られることが保証
される。この結果、請求項１または２または３の凝集粒
子の分散ならびに分散粒子の再凝集回避に加え、前記分
散粒子の通路幅での目詰まりを回避させることにより、
一層の分散粒子の再凝集回避がなされ、結果として全体
の分級収率が一層向上する。

【００３３】上記請求項４の気流式ＤＳ分級装置の一実
施例として、棒状部材１６の下部からの距離２７を（分
散室５内部のセンターコア７の下部位置から）、分散室
５から分級室４に入る通路幅長２６の１.５倍上方に配
した気流式ＤＳ分級装置を構成した。この構成により、
分散室５における凝集粒子の分散ならびに、再凝集の回
避がなされた粗粒子と微粒子は、センターコア７と分散
室５の間に目詰まりを起こすこと無く、速やかに分散室
５から分級室４へ搬送された。

【００３４】上記装置の分級実施例を以下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
本請求項４の気流式ＤＳ分級装置にて分級した結果、重
量平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下の極微粒
子の個数含有率８.５％の電子写真トナーを得た。

【００３５】（請求項５の発明）図８は、請求項５の発
明の概要を示す要部構成図で、この気流式ＤＳ分級装置
は、請求項４の発明に加え、分散室５に振動手段２８を
付加したもので、この請求項５の発明により、分散室５
内部で凝集粒子の分散ならびに再凝集の回避がなされる
とき、振動手段２８による分散室５の振動は、分散室５
の内壁を振動させ、さらに分散室５の内壁面上の振動
は、微粒子と分散室５の内壁間の凝集による結合を解
き、かつ、分散室５の内壁面と接触中の凝集粒子間の結
合も解く。また、凝集粒子が分散室５の内壁面と衝突す
る時の衝撃力を増加させ、この結果、高効率な分散なら
びに微粒子付着による生産性の低下が回避でき、結果と
して全体の分級収率が一層向上する。

【００３６】請求項５の気流式ＤＳ分級装置は、図８に
示したように、動手段として加振器を用いた構成を持つ
もので、この構成により、分散室５内部で凝集粒子の分
散ならびに再凝集の回避がなされるとき、振動手段２８
による分散室５の内壁の振動は、微粒子と分散室５の内
壁間の凝集による結合を解き、かつ、分散室５の内壁面
と接触中の凝集粒子間の結合も解く。また、凝集粒子が
分散室５の内壁面と衝突する時の衝撃力を増加させ、こ
の結果、高効率な分散、ならびに、微粒子付着による生
産性の低下を回避でき、結果として全体の分級収率が一
層向上する。

【００３７】上記装置の分級実施例を以下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
本請求項５の気流式ＤＳ分級装置にて分級した結果、重
量平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下の極微粒
子の個数含有率８.４％の電子写真トナーを得た。

【００３８】（請求項６の発明）図９は、請求項６の発
明の概要を示す要部構成図で、この請求項６の気流式Ｄ
Ｓ分級装置は、請求項５の発明に加え、振動手段２８に
進行波発生手段２９を付加させ、分散室５の内壁面に対
し鉛直下向きの進行波振動を生じさせるものである。分
散室５の内壁面に対し鉛直下向きの進行波振動を生じさ
せる方法としては、振動手段２８を分散室５の上方に設
け、進行波発生手段２９として、パルス波形を生成する
等がある。

【００３９】請求項６の発明により、分散室５内部で凝
集粒子の分散ならびに再凝集の回避がなされるとき、進
行波発生手段２９から発生した進行波信号は、振動手段
２８に伝達され、分散室５の内壁に鉛直下向きの傾行波
振動を発生させる。分散室５の内壁面上の鉛直下向きの
進行波振動は、微粒子と分散室５の内壁間の凝集による
結合を解き、かつ、分散室５の内壁面と接触中の凝集粒
子間の結合も解き、さらに、粗粒子および微粒子の分散
粒子に対し、分散室５から分級室４への搬送も促す。こ
の結果、全体の分配収率が一層向上する。

【００４０】請求項６の気流式ＤＳ分級装置は、振動手
段２８として加振器を分散室５の鉛直上部に配し、これ
に接続する進行波発生手段２９としてパルスジェネレー
タを用いたもので、分散室５内部で凝集粒子の分散なら
びに再凝集の回避がなされるとき、進行波発生手段２９
であるパルスジェネレータから発生した進行波信号は
（たとえば、連続的にパルス信号を与えること等があ
る）、振動手段２８である加振器に伝達され分散室５の
内壁に鉛直下向きの進行波振動を発生させる。分散室５
の内壁面上の鉛直下向きの進行波振動は、微粒子と分散
室５の内壁間の凝集による結合を解き、かつ、分散室５
の内壁面と接触中の凝集粒子間の結合も解き、さらに、
粗粒子および微粒子の分散粒子に対し、分散室５から分
級室４への搬送も促す。この結果、全体の分級収率が一
層向上する。

【００４１】上記装置の分級実施例を以下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
本請求項６の気流式ＤＳ分級装置にて分級した結果、重
量平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下の極微粒
子の個数含有率８.３％の電子写真トナーを得た。

【００４２】（請求項７の発明）図１０は、請求項７の
発明の概要を示す要部構成図で、この気流式ＤＳ分級装
置は、請求項６の発明に加え、例えば、もう一組の振動
手段３０と進行波発生手段３１を分散室５の鉛直下部に
設け、かつ、鉛直上部にある一組の振動手段２８と進行
波発生手段２９に長時間鉛直下向きの進行波を発生させ
た後、鉛直下部にあるもう一組の振動手段３０と進行波
発生手段３１に短時間鉛直上向きの進行波を発生させる
ものである。

【００４３】請求項７の発明により、分散室５内部で凝
集粒子の分散ならびに再凝集の回避がなされるとき、進
行波発生手段２９から発生した進行波信号は、振動手段
２８に伝達され分散室５の内壁に鉛直下向きの進行波振
動を長時間発生させる。これにより、微粒子と分散室５
の内壁間の凝集による結合を解き、かつ、分散室５の内
壁面と接触中の凝集粒子間の結合も解き、さらに、粗粒
子および微粒子の分散室５から分級室４への搬送も促
す。さらに進行波発生手段３１から発生した進行波信号
は、振動手段３０に伝達され分散室５の内壁に鉛直上向
きの進行波振動を短時間発生させる。この短時間の鉛直
上向きの進行波振動は、長時間の鉛直下向きの進行波振
動に対し、突発的な逆向きの振動変化を与え、前記した
微粒子と分散室５の内壁間の凝集による結合に瞬間的に
逆向きの力を与えて一層解き易くさせ、かつ、分散室５
の内壁面と接触中の凝集粒子間の結合にも瞬間的な逆向
きの力を与えることで一層解き易くさせ、さらに、粗粒
子および微粒子の分散室５から分級室４への搬送も一層
促す。この結果、全体の分級収率が一層向上する。

【００４４】上記請求項７の気流式ＤＳ分級装置は、２
組の振動手段２８と進行波発生手段２９、振動手段３０
と進行波発生手段３１を持ち、振動手段２８として加振
器を分散室５の鉛直上部に配し、これに接続する進行波
発生装置２９としてパルスジェネレータを用い、さら
に、振動手段３０として別の加振器を分散室５の鉛直下
部に配し、これに接続する進行波発生手段３１として別
のパルスジェネレータを用いたもので、この構成によ
り、分散室５内部で凝集粒子の分散ならびに再凝集の回
避がなされるとき、進行波発生手段２９であるパルスジ
ェネレータから発生した進行波信号は（たとえば、連続
的にパルス信号を与えることなどがある）、振動手段２
８である加振器に伝達され分散室５の内壁に鉛直下向き
の進行波振動を発生させる。分散室５の内壁面上の鉛直
下向きの進行波振動は、微粒子と分散室５の内壁間の凝
集による結合を解き、かつ、分散室５の内壁面と接触中
の凝集粒子間の結合も解き、さらに、粗粒子および微粒
子の分散室５から分級室４への搬送も促す。さらに、進
行波発生手段３１である別のパルスジェネレータから発
生した進行波信号は（たとえば、連続的なパルス信号を
付与することなどができる）、振動手段３０である別の
加振器に伝達され分散室５の内壁に鉛直上向きの進行波
振動を前記鉛直下向きの進行波振動よりも短時間だけ発
生させる。この短時間の鉛直上向きの進行波振動は、長
時間の鉛直下向きの進行波振動に対し、突発的な逆向き
の振動変化を与えるため、前記した微粒子と分散室５の
内壁間の凝集による結合を一層解き易くさせ、かつ、分
散室５の内壁面と接触中の凝集粒子間の結合も一層解き
易くさせ、さらに、粗粒子および微粒子の分散室５から
分級室４への搬送も一層促す。この結果、全体の分級収
率が一層向上する。

【００４５】上記装置の分級実施例を以下に示す。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９.０
［μｍ］に微粉砕して微粉砕物を得、この微粉砕物を、
本請求項７の気流式ＤＳ分級装置にて分級した結果、重
量平均粒子径９.１［μｍ］、４［μｍ］以下の極微粒
子の個数含有率８.１％の電子写真トナーを得た。

【００４６】

【発明の効果】分級室内に流入する二次空気流が粉体材
料を旋回状に半自動流動させる際、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
を利用する分級原理を用いる気流式ＤＳ分級装置におい
ては、分散室で凝集粒子の分散ならびに、分散粒子の再
凝集回避を可能とさせ、次工程である分配室での分級工
程へ分散粒子を速やかに送る必要がある。請求項１の発
明によると、分散室内壁面に凹凸を与えて旋回中の粒子
に対して衝突による微振動を与えることができ、これに
より凝集粒子の分散性を増加させ、さらに分散粒子の再
凝集も抑えることが可能となり、分級の高効率化が図れ
る。

【００４７】請求項２の発明によると、請求項１の効果
に加えて、微粒子が入り込む可能性のある隙間が無くな
り、微粒子の付着の回避ならびに、分級性の向上が一層
図れる。

【００４８】請求項３の発明によると、請求項２の効果
に加えて、分散室内壁面に与える凹凸の最適位置が示さ
れ、分散条件の最適化の設定が可能となる。

【００４９】請求項４の発明によると、請求項１または
請求項２または請求項３の効果に加えて、粒子の分散室
から分級室への通路を確保することができ、粒子の搬送
性が一層向上し、一層の分級の高効率化が図れる。

【００５０】請求項５の発明によると、請求項４の効果
に加えて、分散室内壁面の振動により、凝集粒子に対す
る分散性の一層の向上、及び、分散粒子の再凝集性の一
層の低下、及び、粒子搬送性の一層の向上が可能とな
り、一層の分級の高効率化が図れる。

【００５１】請求項６の発明によると、請求項５の効果
に加えて、分散室の内壁面に鉛直下方の進行波振動を与
えることにより、粒子の搬送性の一層の向上が可能とな
り、一層の分級の高効率化が図れる。

【００５２】請求項７の発明によると、請求項６の効果
に加えて、分散室の内壁面に瞬間的な鉛直上向きの進行
波振動を与えることにより、凝集粒子の分散性の一層の
向上、及び、分散粒子の再凝集性の一層の低下、及び、
粒子搬送性の一層の向上が可能となり、一層の分級の高
効率化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による気流式ＤＳ分級装置を説明する
ための要部概略構成図である。

【図２】 請求項１の気流式ＤＳ分級装置の一実施例を
説明するための要部構成図（平面図）である。

【図３】 請求項２の発明の概要を示す要部構成図であ
る。

【図４】 請求項２の気流式ＤＳ分級装置の一実施例を
説明するための要部構成図（平面図）である。

【図５】 請求項３の発明の概要を示す要部構成図であ
る。

【図６】 請求項３の気流式ＤＳ分級装置の一実施例を
説明するための要部構成図である。

【図７】 請求項４の発明の概要を示す要部構成図であ
る。

【図８】 請求項５の発明の概要を示す要部構成図であ
る。

【図９】 請求項６の発明の概要を示す要部構成図であ
る。

【図１０】 請求項７の発明の概要を示す要部構成図で
ある。

【図１１】 気流式ＤＳ分級装置の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

４…分級室、５…分散室、６…分散室流入口、７…セン
ターコア、１４…旋回気流、１５…中心軸、１６…棒状
部材、１７…流れ、１８…狭所、１９…９０度絶対位
置、２１…１８０度絶対位置、２２…２７０度絶対位
置、２３…曲面形状柱又は三角柱部材、２４…接続位
置、２５…流れ１７の方向パターン、２６…通路幅長、
２７…棒状部材１６の下部からの距離、２８…振動手
段、２９…進行波発生手段、３０…振動手段、３１…進
行波発生手段、３２…流路幅、３３…突き出し長。

Claims (7)

【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装
   置上部の円筒形状を有した分散室に該円筒形状の接線方
   向から導入し、その後、分散室下部に位置し、かつ、上
   側はセンターコア、下側はセパレーターコア、側面側は
   二次空気流が流入する二次空気流入口から構成された分
   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ＤＳ分級装置において、分散室内
   壁に一つあるいは複数の棒状部材を鉛直軸方向に設け、
   かつ、該棒状部材断面積を前記分散室に接線方向から導
   入する混合流体流路断面積よりも著しく小さくしたこと
   を特徴とする気流式ＤＳ分級装置。
2. 【請求項２】 請求項１の気流式ＤＳ分級装置におい
   て、棒状部材が分散室内壁と接する部分の縁が曲面形状
   であることを特徴とする気流式ＤＳ分級装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２の気流式ＤＳ分級装置
   において、分散室の中心軸を中心に回転する方向に対
   し、分散室の接線方向の流入口と分散室との接続位置か
   ら９０度下流位置までに、少なくとも一つの棒状部材位
   置を有することを特徴とする気流式ＤＳ分級装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２または３の気流式ＤＳ
   分級装置において、棒状部材下端位置が、センターコア
   下部位置から混合流体が分散室から分級室へ入る通路幅
   長の１ないし２倍以内鉛直上方に配したことを特徴とす
   る気流式ＤＳ分級装置。
5. 【請求項５】 請求項４の気流式ＤＳ分級装置におい
   て、分配室壁面に振動手段を付加したことを特徴とする
   気流式ＤＳ分級装置。
6. 【請求項６】 請求項５の気流式ＤＳ分級装置におい
   て、鉛直方向進行波生成手段を付加したことを特徴とす
   る気流式ＤＳ分級装置。
7. 【請求項７】 請求項６の気流式ＤＳ分級装置におい
   て、長時間の鉛直下向き進行波、および、短時間の鉛直
   上向き進行波の連続的な変化を付与したことを特徴とす
   る気流式ＤＳ分級装置。