JPH11290785A

JPH11290785A - 気流式分級装置

Info

Publication number: JPH11290785A
Application number: JP11010998A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Uehara; 賢一上原; Nobuyasu Makino; 信康牧野; Satoyuki Sato; 智行佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: JP3592520B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分散室排出される粉体材料中の粗粉を減少さ
せ、かつ分級室に流入する超微粉を削減することのでき
る気流式分級装置を提供すること。【解決手段】搬送空気と共に供給される粉体材料を分
し、超微粉を分離廃棄する回転式ローターを有し分散す
る分散室と、該分散室の下方に連続して該分散室から流
入する粉体材料を、微粉と粗粉とに遠心分級する分級室
を有する気流式分級装置において、前記分散室内のロー
ターより排気される空気量をＱ１、分散室に流入する空
気量をＱ２としたとき、下記式（１）で示される関係式
を満足する設定もしくは構造であることを特徴とする気
流式分級装置。【数１】Ｑ１＜Ｑ２＜５×Ｑ１・・・式（１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真トナー等
の微粒子粉体を所定の粒度に分級するために旋回気流を
利用する気流式分級装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真トナー等の微粒子粉体
を所定の粒度に分級するために旋回気流を利用する気流
式分級装置が用いられている。例えば図１５に示すよう
に、この気流式分級装置は、流入口（１１）から一次空
気と共に供給される粉体材料（１２）を分散し、排気と
共に超微粉を排出する分散室（１３）と、分散室下方に
連続して設けられて、分散室（１３）から流入する粉体
材料（１２）を、微粉と粗粉とに遠心分離する分級室
（１３）とを有する。最近では分散室（１３）の旋回風
速を制御し、また分級室（１４）における分級粒度を変
更することが可能な回転ローター（１５）を分散室上部
に有している。

【０００３】しかしながら、このような気流式分級装置
（図１５）を稼働するにあたっては、分級室（１４）で
微粉側に含まれて排出される粗粉の他に、流入口（１
１）から分散室（１３）に流入する粉体材料（１２）の
流速と、分級室（１２）内部に定常的に発生している旋
回風速が異なるため、質量差より粉体材料（１２）の加
速状態の格差が発生して、乱流領域、強度の拡大から遠
心力のバラツキが多くなり、超微粉と共に排出される粗
粉も多くなる。

【０００４】また、分散室（１３）からの排出粗粉を減
少する操作を行なうことで、分散室（１３）の機能とす
る超微粉の排出も減少するため、分級室（１４）の超微
粉割合が増し、超微粉の持つファンデルワールス力によ
り、凝集の影響が受けやすくなり、分級装置を有する生
産工程での製品歩留まりの低下を招いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を改善するべくなされたもので、その目的は、
分散室排出される粉体材料中の粗粉を減少させ、かつ分
級室に流入する超微粉を削減することのできる気流式分
級装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明の
（１）「搬送空気と共に供給される粉体材料を分散し、
超微粉を分離廃棄する回転式ローターを有し、分散する
分散室と、該分散室の下方に連続して該分散室から流入
する粉体材料を微粉と粗粉とに遠心分級する分級室を有
する気流式分級装置において、前記分散室内のローター
より排気される空気量をＱ１、分散室に流入する空気量
をＱ２としたとき、下記式（１）で示される関係式を満
足する設定、もしくは構造を形成されることを特徴とす
る気流式分級装置。

【０００７】

【数４】Ｑ１＜Ｑ２＜５×Ｑ１・・・式（１）」、
（２）「前記分級装置の分散室に粉体材料が流入する流
入口が分散室壁面に沿い、接線方向に位置し、分散室に
接する法線方向寸法をＷ、流入する分散内径をＤ、ロー
ター径をｄとしたとき下記式（３）で示される関係式を
満足する構造を特徴とする前記第（１）項に記載の気流
式分級装置。

【０００８】

【数５】（Ｄ−ｄ）／２×０．２≦Ｗ≦（Ｄ−ｄ）／２×０．９・・・式（３）」、（３）「前記分級装置の分散室に粉体材料が流入す
る流入口法線方向寸法Ｗの少なくとも一部が、任意に変
更可能な構造を特徴とする前記第（１）項に記載の気流
式分級装置。」、（４）「前記分級装置の分散室に粉体
材料が流入する流入口法線方向寸法Ｗが、ローター回転
数の変動等に応じ、自動で流入口法線方向寸法Ｗを形成
する機構を有することを特徴とする前記第（１）項に記
載の気流式分級装置。」、（５）「前記分級装置の流入
口より分散室内部に垂直もしくは垂直に対し若干の角度
からなるガイドベーンを単枚もしくは複数枚有すること
を特徴とする前記第（１）項に記載の気流式分級装
置。」、（６）「前記分級装置の分散室に粉体材料供給
する供給配管内部に粉体材料を加速させる機能を有する
ことを特徴とする前記第（１）項に記載の気流式分級装
置。」、（７）「前記分級装置の分散室に粉体材料が流
入する流入口部に邪魔板を開口面に有し、少なくとも一
部を可変する構造であることを特徴とする前記第（１）
項に記載の気流式分級装置。」、（８）「前記分級装置
のローター回転数等に応じ、供給配管内部に設けた粉体
材料加速器、または流入口部に設けた邪魔板の位置設定
を単独、あるいは同時に自動で制御する機能を有するこ
とを特徴とする前記第（１）項に記載の気流式分級装
置。」、（９）「前記分散室内のローター位置を粉体材
料が流入する流入口下部よりローター上面までの距離を
Ｈ、分散室内径をＤ、ローター径をｄとしたとき、下記
式（４）で示される関係式を満足する構造であることを
特徴とする前記第（１）項に記載の気流式分級装置。

【０００９】

【数６】Ｄ／（Ｄ−ｄ）×１≦Ｈ≦Ｄ／（Ｄ−ｄ）×２５・・・式（４）」、（１０）「前記分級装置の分散室に粉体材料が流入
する流入口の高さ寸法Ｙにおける内壁面の少なくとも一
部が、ローター高さ位置の内径より大きく、段差をもつ
構造が形成されたことを特徴とする前記第（１）項に記
載の気流式分級装置。」、（１１）「前記分級装置の分
散室に粉体材料が流入する流入口下部とローター部の間
内にて、内壁面の少なくとも一部に邪魔板を円周方向に
設けた構造が形成されたことを特徴とする前記第（１）
項に記載の気流式分級装置。」により達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図によって詳細に
説明する。

【００１１】前記第（１）項記載の気流式分級装置につ
いてその構成を図１に示す。分散室（１０３）上部に
は、回転ローター（１０５）と、その上部に該回転ロー
ター（１０５）を稼働させるための駆動系（１０６）
と、分散室（１０３）への流入空気を回転ローター（１
０５）内部を通過し排気、かつ粉体材料（１０２）に含
まれる超微粉を排出する排気管（１０７）が、具備され
ている。この回転ローター（１０５）の構成を図２にて
示すと、回転ローター（１０５）は円周方向に放射状、
あるいは法線に対し一定方向に角度を有した複数の羽根
（１０８）と羽根外周部から流入した空気、及び粉体材
料（１０２）に含まれる超微粉を排出する排出孔（１０
９）で構成されている。前記第（１）項記載の気流式分
級装置は、このとき、回転ローター（１０５）より排気
される空気量をＱ１、分散室に流入する空気量をＱ２と
したとき、下記式（１）で示される関係式を満足する設
定、もしくは構造であることを特徴とするものである。

【００１２】

【数７】Ｑ１＜Ｑ２＜５×Ｑ１・・・式（１）

【００１３】分散室（１０３）に流入する空気量Ｑ２
は、式（１）の下限を下回ることで、分級室（１０４）
から分散室（１０３）に空気が流入し、分散室（１０
３）内の粉体材料（１０２）の濃度が上昇し、粉体材料
（１０２）の凝集による気流式分級装置（１００）の歩
留まりが低下する。また、上限を上回ることで分散室
（１０３）に流入した粉体材料（１０２）は、急激に分
級室（１０４）に供給されるため、回転ローター（１０
５）による超微粉の排出量は低下する。

【００１４】この装置は、下記式（２）で示される関係
式を満足する設定、もしくは構造である場合にさらに好
ましい。

【００１５】

【数８】Ｑ１＜Ｑ２＜３×Ｑ１・・・式（２）

【００１６】つぎに、前記第（２）項記載の気流式分級
装置についてその構成を図３に示す。この装置の場合
は、図１に記載した気流式分級装置に対し、分散室（１
０３）に接する流入口（１０１）が分散室（１０３）の
接線方向より外壁面に沿って接合し、かつ、その流入口
（１０１）の幅Ｗが法線基準で下記式（３）より形成さ
れることで、流入粉体材料（１０２）が分散室（１０
３）の旋回風速に同調する以前に直接回転ローター（１
０５）部に達することを防ぎ、分散室（１０３）から排
出される超微粉中の粗粉を減少することを特徴とする。

【００１７】

【数９】（Ｄ−ｄ）／２×０．２≦Ｗ≦（Ｄ−ｄ）／２×０．９・・・式（３）

【００１８】流入口（１０１）の幅Ｗは、式（３）の下
限を下回ることで流入口（１０１）部の圧損が増大し、
乱流度合いが大きくなる。また、上限を上回ることで流
入口（１０１）から流入する粉体材料（１０２）が加速
されないまま回転ローター（１０５）に接触する可能性
が高くなり、分散室（１０３）から排出される超微粉中
の粗粉の割合が多くなる。

【００１９】さらに前記第（３）項記載の装置について
その構成を図４に示す。この装置においては前記第
（２）項の装置について記載された流入口（１０１）
に、可変式邪魔板（１１０）を設け、回転ローター（１
０５）の周速、粉体材料（１０２）の粒径、粉体材料
（１０２）の投入量に対し、粉体材料（１０２）の流入
時ローター（１０５）に直接衝突を防ぐべく、幅Ｗを任
意に設定することが可能であることを特徴とする。

【００２０】さらに前記第（４）項記載の装置について
その構成を図５に示す。この装置においては前記第
（３）項の装置について記載された流入口（１０１）に
設けた可変式邪魔板（１１０）による流入幅を、回転ロ
ーター（１０５）の周速の設定により、粉体材料（１０
２）の粒径、粉体材料（１０２）の投入量による幅Ｗを
適切に設定することが可能であることを特徴とする。該
気流式分級装置（図１）の分級粒径の微調整は通常回転
ローター（１０５）の回転数の変更により行なわれる。
この回転数変化を自動で読み取り、外部制御系、例え
ば、回転検出器を通し、ドライバー（１１１）とモータ
ー（１１２）の組み合わせにより、流入口（１０１）の
幅Ｗが予め相関の取れた値に設定される。また、この入
力因子に粉体材料（１０２）の粒径や物性等も加えるこ
とが可能である。

【００２１】さらに前記第（５）項記載の装置について
その構成を図６に示す。この装置においては、前記第
（２）項の装置について記載された流入口（１０１）の
内周側端部（１１３）より、分散室（１０３）内部回転
ローター（１０５）と分散室（１０３）壁面との間に向
け、垂直もしくは垂直に対し若干の角度からなるガイド
ベーン（１１４）を有することで、分散室（１０３）に
流入直後の加速不良となる粉体材料（１０２）中が回転
ローター（１０５）から排気される空気による向心力に
より、すでに回転ローター（１０５）方向に飛散し粗粉
が排出されることを防ぐことを特徴とするものである。
ガイドベーン（１１４）の長さは分散室（１０３）に対
する流入口（１０１）の進入方向とその法線が垂直で交
わる点（１１５）以上あることが望ましい。ガイドベー
ン（１１４）と分散室（１０３）により形成される流入
口（１０１）の幅Ｗは上記制約に準ずる。

【００２２】さらにまた前記第（６）項記載の装置につ
いてその構成を図７に示す。この装置の場合には、前記
分級機における分散室（１０３）に粉体材料（１０２）
を供給する供給配管（１１６）内部に、粉体材料（１０
２）を加速させる機能（１１７）を設け、粉体材料（１
０２）のすべての速度Ｖ２が、分散室（１０３）に流入
する地点で、分散室（１０３）旋回風速Ｖ１と同等の接
線方向速度を有することで、超微粉中の粗粉を減少させ
る機能を持つことを特徴とするものである。

【００２３】さらにまた前記第（７）項記載の装置につ
いてその構成を図８に示す。この装置は、供給配管（１
１６）の粉体材料（１０２）、加速機能（１１７）が内
部に用いられた前記分級装置の分散室（１０３）に粉体
材料（１０２）が流入する流入口（１０１）部に、邪魔
板（１１８）を開口面に設け、少なくとも一部を可変す
る構造を持つことで流入口（１０１）の開口断面積の変
更が可能となり、前記第（１）項記載の装置における回
転ローター（１０５）からの排気空気量Ｑ１と、分散室
（１０３）に流入される空気量Ｑ２の関係、加速機能
（１１７）の影響を加味したうえで維持し、かつ分散室
（１０３）内部旋回風速Ｖ１と流入口（１０１）部風速
Ｖ２を任意に設定可能な機能を持つことを特徴とする。

【００２４】また更に前記第（８）項記載の装置につい
てその構成を図９に示す。この分級装置は、前記第
（１）項記載の分級装置機における回転ローター（１０
５）からの排気空気量Ｑ１と分散室（１０３）に流入さ
れる空気量Ｑ２の関係、及び分散室（１０３）内部旋回
風速Ｖ１と流入口（１０１）部風速Ｖ２を適正値にする
ため、例えばローター（１０５）回転数あるいはロータ
ー（１０５）を通過する空気量Ｑ１に応じ、供給配管
（１１６）内部に設けた粉体材料加速器（１１７）に使
用される空気量、または流入口部に設けた邪魔板（１１
８）の位置設定等を単独、あるいは同時に自動で制御す
る機能を有することを特徴とする。

【００２５】また更に前記第（９）項記載の装置につい
てその構成を図１０に示す。この分級装置では、分散室
（１０３）上部回転ローターは、供給口（１０１）から
流入する粉体材料（１０２）が均一かつ定常的な旋回速
度となる加速時間が得られるよう、供給口（１０１）の
下部（１１９）と回転ローター（１０５）との隙間（１
２０）が、分散室（１０３）内径Ｄ、回転ローター（１
０５）径ｄにて、下記式（４）より形成されていること
を特徴とする。

【００２６】

【数１０】Ｄ／（Ｄ−ｄ）×１≦Ｈ≦Ｄ／（Ｄ−ｄ）×２５・・・式（４）

【００２７】隙間（１２０）は式（４）の下限を下回る
ことで粉体材料（１０２）の回転ローター（１０５）に
達するまでの加速時間が縮小され、分散室（１０３）内
において粉体材料（１０２）が充分、かつ均一な分級が
行なわれなくなる。また、上限を上回ることで分散室
（１０３）の高さ方向寸法が大きくなり、回転ローター
（１０５）から分散室（１０３）空気中に充分旋回力が
加わらないことから、分散室（１０３）より排出される
超微粉中の粗粉の割合が多くなる。

【００２８】また更に前記第（１０）項記載の装置につ
いてその構成を図１１、１２に示す。この装置は、前記
分級装置の分散室（１０３）に粉体材料（１０２）が流
入する流入口（１０１）の高さ寸法Ｙにおける内径（Ｄ
₁）が、回転ローター（１０５）高さ位置の内径（ｄ₁）
より大きくなる構造を形成され、分散室（１０３）に流
入した粉体材料（１０２）が重力の影響を受けず、回転
ローター（１０５）の上部で分散室（１０３）内部の旋
回風速に近づいた後、回転ローター（１０５）を通過す
る機能を持つことを特徴とするものである。

【００２９】また更に前記第（１１）項記載の装置につ
いてその構成を図１３、１４に示す。この分級装置は、
前記分級装置の分散室（１０３）に粉体材料（１０２）
が流入する流入口（１０１）の高さ寸法Ｙに流入口下部
に邪魔板（１２１）を円周方向に設け、分散室（１０
３）に流入し粉体材料（１０２）が重力の影響を受け
ず、回転ローター（１０５）の上部で分散室（１０３）
内部の旋回風速に近づいた後、回転ローター（１０５）
を通過する機能を持つことを特徴とする。

【００３０】比較例１の装置についてその構成を図１５
に示す。分散室（１３）上部には、回転ローター（１
５）とその上部に該回転ローター（１５）を稼働させる
ための駆動系（１６）と分散室（１３）への流入空気を
回転ローター（１５）内部を通過し排気、かつ粉体材料
（１２）に含まれる超微粉を排出する排気管（１７）が
具備されている。この回転ローター（１５）は、円周方
向に放射状あるいは法線に対し一定方向に角度を有した
複数の羽根と、羽根外周部から流入した空気及び粉体材
料（１２）に含まれる超微粉を排出する排出孔で構成さ
れている。

【００３１】

【実施例】（実施例１）前記第（１）項の装置の実施例
として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重量
％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２重
量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、圧
延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次に
この粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．０
μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図１
に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０ｍ
ｍ、ローター径１２０ｍｍにて、回転ローター外周部周
速６０ｍ／ｓ、ローター排気孔を通過する空気量を分散
室流入口より投入した粉体材料（１０２）の内、４重量
％がローター排気孔より排出される値に設定し、微粉分
級を行なった結果、分散室から排出された超微粉中の４
μｍ以上の製品分の割合は５５重量％であった。また、
このとき分散室に流入する空気量Ｑ２、及びローターよ
り排気される空気量Ｑ１はそれぞれ１．０ｍ³／ｍｉ
ｎ、０．８ｍ³／ｍｉｎであった。

【００３２】（実施例２）前記第（２）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
３に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、分散室上部とローター上
部が同高さ、流入口幅２５ｍｍにて、回転ローター外周
部周速６０ｍ／ｓ、ローター排気孔を通過する空気量を
分散室流入口より投入した粉体材料の内、４重量％がロ
ーター排気孔より排出される値に設定し、微粉分級を行
なった結果、分散室から排出された超微粉中の４μｍ以
上の製品分の割合は５０重量％であった。

【００３３】（実施例３）前記第（３）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
４に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、流入口幅２０ｍｍにて、
回転ローター外周部周速７０ｍ／ｓ、ローター排気孔を
通過する空気量を分散室流入口より投入した粉体材料の
内、４重量％がローター排気孔より排出される値に設定
し、微粉分級を行なった結果、分散室から排出された超
微粉中の４μｍ以上の製品分の割合は５０重量％であっ
た。

【００３４】（実施例４）前記第（４）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
５に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、分散室上部とローター上
部が同高さ、このとき流入口幅は自動演算により２２ｍ
ｍを設定、回転ローター外周部周速６５ｍ／ｓ、ロータ
ー排気孔を通過する空気量を分散室流入口より投入した
粉体材料の内、４重量％がローター排気孔より排出され
る値に設定し、微粉分級を行なった結果、分散室から排
出された超微粉中の４μｍ以上の製品分の割合は５０重
量％であった。

【００３５】（実施例５）前記第（５）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
６に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、分散室上部とローター上
部が同高さでガイドベーンを設置、流入口幅２５ｍｍに
て、回転ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、ローター排気
孔を通過する空気量を分散室流入口より投入した粉体材
料の内、４重量％がローター排気孔より排出される値に
設定し、微粉分級を行なった結果、分散室から排出され
た超微粉中の４μｍ以上の製品分の割合は４７重量％で
あった。

【００３６】（実施例６）前記第（６）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
７に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、流入口幅２５ｍｍ、回転
ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、供給配管内に粉体材料
加速機能としてエジェクター方式を用い、粉体材料を約
３０ｍ／ｓまで加速し、ローター排気孔を通過する空気
量を分散室流入口より投入した粉体材料の内、４重量％
がローター排気孔より排出される値に設定し、微粉分級
を行なった結果、分散室から排出された超微粉中の４μ
ｍ以上の製品分の割合は５５重量％であった。また、こ
のとき分散室に流入する空気量Ｑ２、及びローターより
排気される空気量Ｑ１はそれぞれ２．５ｍ³／ｍｉｎ、
０．８ｍ³／ｍｉｎであった。

【００３７】（実施例７）前記第（７）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
８に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、流入口幅２５ｍｍ、回転
ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、粉体材料加速機能とし
てエジェクター方式を用い、粉体材料を約３０ｍ／ｓま
で加速し、ローター排気孔を通過する空気量を分散室流
入口より投入した粉体材料の内、４重量％がローター排
気孔より排出される値に設定し、微粉分級を行なった結
果、分散室から排出された超微粉中の４μｍ以上の製品
分の割合は４５重量％であった。また、このとき分散室
流入口に設けた邪魔板にて分散室に流入する空気量Ｑ
２、及びローターより排気される空気量Ｑ１を、それぞ
れ１．０ｍ³／ｍｉｎ、０．８ｍ³／ｍｉｎに設定した。

【００３８】（実施例８）前記第（８）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
９に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２０
ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、流入口幅２５ｍｍにて、
回転ローター外周部周速７０ｍ／ｓ、粉体材料加速機能
としてエジェクター方式を用い、粉体材料を約３５ｍ／
ｓまで加速し、ローター排気孔を通過する空気量を分散
室流入口より投入した粉体材料の内、４重量％がロータ
ー排気孔より排出される値に設定し、微粉分級を行なっ
た結果、分散室から排出された超微粉中の４μｍ以上の
製品分の割合は４０重量％であった。また、このとき制
御系は、自動で分散室流入口に設けた邪魔板にて分散室
に流入する空気量Ｑ２、及びローターより排気される空
気量Ｑ１を、それぞれ１．０ｍ³／ｍｉｎ、０．８ｍ³／
ｍｉｎに設定した。

【００３９】（実施例９）前記第（９）項の装置の実施
例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８５重
量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック１２
重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練し、
圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次
にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子径７．
０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図
１０に示す本発明の気流式分級装置で、分散室内径２２
０ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、流入口幅２５ｍｍ、分
散室下部とローター上部が作る隙間３０ｍｍにて、回転
ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、ローター排気孔を通過
する空気量を分散室流入口より投入した粉体材料の内、
４重量％がローター排気孔より排出される値に設定し、
微粉分級を行なった結果、分散室から排出された超微粉
中の４μｍ以上の製品分の割合は４２重量％であった。

【００４０】（実施例１０）前記第（１０）項の装置の
実施例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８
５重量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック
１２重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練
し、圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕
し、次にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子
径７．０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕
物を図１１、１２に示す本発明の気流式分級装置で、分
散室内径２２０ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、分散室下
部とローター上部が作る隙間３０ｍｍ、流入口幅２５ｍ
ｍにて、回転ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、ローター
排気孔を通過する空気量を分散室流入口より投入した粉
体材料の内、４重量％がローター排気孔より排出される
値に設定し、微粉分級を行なった結果、分散室から排出
された超微粉中の４μｍ以上の製品分の割合は３８重量
％であった。このとき分散室内にて流入口の高さ位置の
み、流入口より２７０°の範囲で分散室内径がローター
部より最大５０ｍｍ大きな構造とした。

【００４１】（実施例１１）前記第（１１）項の装置の
実施例として以下に示す。スチレンアクリル共重合体８
５重量％と帯電制御剤３重量％、及びカーボンブラック
１２重量％の混合物を、エクストルーダーにて溶融混練
し、圧延冷却固化させた後、ハンマーミルにて粗粉砕
し、次にこの粗粉砕物をジェットミルにて重量平均粒子
径７．０μｍに微粉砕して微粉砕物を得た。この微粉砕
物を図１３、１４に示す本発明の気流式分級装置で、分
散室内径２２０ｍｍ、ローター径１２０ｍｍ、分散室下
部とローター上部が作る隙間３０ｍｍ、流入口幅２５ｍ
ｍにて、分散室内面に接し、流入口下部より扇角２７０
°にて最大幅２５ｍｍとなる邪魔板を円周方向に設け、
回転ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、ローター排気孔を
通過する空気量を分散室流入口より投入した粉体材料の
内、４重量％がローター排気孔より排出される値に設定
し、微粉分級を行なった結果、分散室から排出された超
微粉中の４μｍ以上の製品分の割合は３８重量％であっ
た。

【００４２】（比較例１）比較例１の実施例として以下
に示す。スチレンアクリル共重合体８５重量％と帯電制
御剤３重量％、及びカーボンブラック１２重量％の混合
物を、エクストルーダーにて溶融混練し、圧延冷却固化
させた後、ハンマーミルにて粗粉砕し、次にこの粗粉砕
物をジェットミルにて重量平均粒子径７．０μｍに微粉
砕して微粉砕物を得た。この微粉砕物を図１５に示す気
流式分級装置で、分散室内径２２０ｍｍ、ローター径１
２０ｍｍにて、回転ローター外周部周速６０ｍ／ｓ、ロ
ーター排気孔を通過する空気量を分散室流入口より投入
した粉体材料（１２）の内、４重量％がローター排気孔
より排出される値に設定し、微粉分級を行なった結果、
分散室から排出された超微粉中の４μｍ以上の製品分の
割合は６０重量％であった。また、このとき分散室に流
入する空気量Ｑ２、及びローターより排気される空気量
Ｑ１は、それぞれ０．６ｍ³／ｍｉｎ、０．８ｍ³／ｍｉ
ｎであった。

【００４３】上記をまとめたものを表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明の気流式分級装置は、分散室で遠心分
離により超微粉を排出する際、すべての粒径の粉体材料
（１０２）が、同じ旋回速度にすることが可能となるこ
とから排出された超微粉中に含まれる粗粉の割合を削減
することが可能となり、粗粉の回収率が増すことから歩
留まりが向上する。また、粉体材料（１０２）の物性や
分級条件の設定いかんで、給排風量、流入口法線方向寸
法、分散内径、ローター径等の組み合わせ、ガイドベー
ン、邪魔板、ローター上下機構等の設置および運転の組
合せにより更に回収率を向上させることが可能となる。
また、分散室で超微粉が削除し易くなることで、分級室
に流入する粉体材料（１０２）中からより多くの超微粉
ができることから、超微粉のみ、あるいはその他の粒子
との凝集が原因となる歩留まり低下を防ぐことができる
という極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気流式分級装置を示した図である。

【図２】本発明の気流式分級装置における回転ローター
の構成例を示した図である。

【図３】本発明における法線方向寸法の関係式を満足す
る気流式分級装置例を示した図である。

【図４】本発明の、流入口幅が任意に設定可能な構造を
もつ気流式分級装置例を示した図である。

【図５】本発明の、流入口幅を自動で形成する機能をも
つ気流式分級装置例を示した図である。

【図６】本発明の、ガイドベーンを有する気流式分級装
置例を示した図である。

【図７】本発明の、粉体材料を加速させる機能を設けた
気流式分級装置例を示した図である。

【図８】本発明の、粉体材料流入口に位置の可変可能な
邪魔板を設けた気流式分級装置例を示した図である。

【図９】本発明の、粉体材料加速器および邪魔板を自動
で制御する機能をもつ気流式分級装置例を示した図であ
る。

【図１０】本発明における粉体材料流入口下部からロー
ター上面までの距離を満足する気流式分級装置例を示し
た図である。

【図１１】本発明の、分散室流入口の内壁面の一部がロ
ーター部の内径より大きく、段差をもつ気流式分級装置
の一例を示した図である。

【図１２】本発明の、分散室流入口の内壁面の一部がロ
ーター部の内径より大きく、段差をもつ気流式分級装置
の一例を示した図である。

【図１３】本発明の、分散室流入口下部とローター部の
間内に邪魔板を設けた気流式分級装置の一例を示した図
である。

【図１４】本発明の、分散室流入口下部とローター部の
間内に邪魔板を設けた気流式分級装置の一例を示した図
である。

【図１５】従来の気流式分級装置を示した図である。

【符号の説明】

１１流入口１２粉体材料１３分散室１４分級室１５回転ローター１６駆動系１７排気管１０１流入口１０２粉体材料１０３分散室１０４分級室１０５回転ローター１０６駆動系１０７排気管１０８羽根１０９排出孔１１０邪魔板１１１ドライバー１１２モーター１１３内周側端部１１４ガイドベーン１１５流入口の進行方向と法線が垂直に交わる点１１６供給配管１１７加速させる機能１１８邪魔板１１９下部１２０隙間１２１邪魔板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送空気と共に供給される粉体材料を分
散し、超微粉を分離廃棄する回転式ローターを有し分散
する分散室と、該分散室の下方に連続して該分散室から
流入する粉体材料を、微粉と粗粉とに遠心分級する分級
室を有する気流式分級装置において、前記分散室内のロ
ーターより排気される空気量をＱ１、分散室に流入する
空気量をＱ２としたとき、下記式（１）で示される関係
式を満足する設定若しくは構造であることを特徴とする
気流式分級装置。【数１】Ｑ１＜Ｑ２＜５×Ｑ１・・・式（１）
【請求項２】前記分級装置の分散室に粉体材料が流入
する流入口が分散室壁面に沿い、接線方向に位置し、分
散室に接する法線方向寸法をＷ、流入する分散内径を
Ｄ、ローター径をｄとしたとき下記式（３）で示される
関係式を満足する構造を特徴とする請求項１に記載の気
流式分級装置。【数２】（Ｄ−ｄ）／２×０．２≦Ｗ≦（Ｄ−ｄ）／２×０．９・・・式（３）
【請求項３】前記分級装置の分散室に粉体材料が流入
する流入口法線方向寸法Ｗの少なくとも一部が、任意に
変更可能な構造を特徴とする請求項１に記載の気流式分
級装置。
【請求項４】前記分級装置の分散室に粉体材料が流入
する流入口法線方向寸法Ｗが、ローター回転数の変動等
に応じ、自動で流入口法線方向寸法Ｗを形成する機構を
有することを特徴とする請求項１に記載の気流式分級装
置。
【請求項５】前記分級装置の流入口より分散室内部に
垂直もしくは垂直に対し若干の角度からなるガイドベー
ンを単枚もしくは複数枚有することを特徴とする請求項
１に記載の気流式分級装置。
【請求項６】前記分級装置の分散室に粉体材料供給す
る供給配管内部に粉体材料を加速させる機能を設けるこ
とを特徴とする請求項１に記載の気流式分級装置。
【請求項７】「前記分級装置の分散室に粉体材料が流
入する流入口部に邪魔板を開口面に有し、少なくとも一
部を可変する構造であることを特徴とする請求項１に記
載の気流式分級装置。
【請求項８】前記分級装置のローター回転数等に応
じ、供給配管内部に設けた粉体材料加速器、または流入
口部に設けた邪魔板の位置設定を単独、あるいは同時に
自動で制御する機能を有することを特徴とする請求項１
に記載の気流式分級装置。
【請求項９】前記分散室内のローター位置を粉体材料
が流入する流入口下部よりローター上面までの距離を
Ｈ、分散室内径をＤ、ローター径をｄとしたとき、下記
式（４）で示される関係式を満足する構造であることを
特徴とする請求項１に記載の気流式分級装置。【数３】Ｄ／（Ｄ−ｄ）×１≦Ｈ≦Ｄ／（Ｄ−ｄ）×２５・・・式（４）
【請求項１０】前記分級装置の分散室に粉体材料が流
入する流入口の高さ寸法Ｙにおける内壁面の少なくとも
一部が、ローター高さ位置の内径より大きく、段差をも
つ構造が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の
気流式分級装置。
【請求項１１】前記分級装置の分散室に粉体材料が流
入する流入口下部とローター部の間内にて、内壁面の少
なくとも一部に邪魔板を円周方向に設けた構造が形成さ
れたことを特徴とする請求項１に記載の気流式分級装
置。