JPS59125745A - 粉体又は粒体の熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １、産業上の利用分野 本発明は粉体又は粒体の熱処理装置に関し、例えば電子
写真用現像剤として用いられるトナー粒子等の粉粒体を
気流中で溶融、球形化するための熱処理装置に関するも
のである。

２、従来技術 トナー粒子等の粉粒体の球形化装置としては、水又は有
機溶剤に粉粒体を溶解、分散させた懸濁液を二流体ノズ
ル又は回転円盤圧よつ゛〔微粒化させ、熱風中で乾燥さ
せるスプレードライ法等の湿式装置や、熱気流中にトナ
ー粒子を分散させて球形化する乾式装置が知られている
。

しかしながら、上記湿式装置では、露化した粒子を捕集
するまで粒子中に含まれる溶剤の殆んどを蒸発させなけ
ればならないことから、広大な乾燥室が必要であって装
置が大型化すること、更に蒸発した溶剤が水攻外のもの
である場合には溶剤回収のために付帯設備が増え、また
溶剤による火災、毒性等の危険性を伴なうことという問
題かある。

他方、上記乾式装置では、数μｍ〜数１０μｍ　のオー
ダーのトナー粒子を熱処理する場合、トナー粒子同士の
熱融着による粗大粒子の発生や、粒子分散気流の噴出ノ
ズル及び容器壁面への粒子の付着等が生じ、このため罠
収率、生産性の低下、熱処理状態の不均一化を招くこと
が多い。　特に、トナー粒子の熱融着による粗大粒子の
発生及び熱処理状態の不均一性が生じる原因として、分
散気流中のトナー粒子が凝集化等によって均一に分散龜 されていないこと、熱風と分散気流とが均一に熱拡散、
衝突して混合されていないことが挙げられる。

３、発明の目的 本発明の目的は、粉体又は粒体の分散気流と熱風とを均
一に熱会合させ、高収率、高生産性で目的物を得ること
にある。

４、発明の構成 即ち、本発明は、トナー粒子等の粉体又は粒体を熱処理
室内へ導入して熱処理するように構成された熱処理装置
において、前記粉体又は粒体を前記熱処理室内へ直接導
入する噴出手段を有し、この噴出手段の混合室には前記
粉体又は粒体な供給する供給部材と圧縮気体を導入する
ノズルとが付設され、かつ前記混合室からの分散気流を
前記熱処理室内へ導入するディフューザ部が前記噴出手
段に設ゆられると共に、この導入される分散気流が円錐
面状の流れを形成するように、前記ディフューザ部の内
壁面との間にリング状の気流流路を形成するガイド部材
が前記ティフユーザ部内に配されていることを特徴とす
る粉体又は粒体の熱処理装置に係るものである。　ここ
で本発明における上記１円錐面状の流れ（又は空円錐流
れ）」とは、粒体又は粉体が同心円方向に沿って均一に
分散され、かつ個々の粒体又は粉体がほぼ等しい噴出角
度で導出された円錐面状の安定した流れを指す。

５、実施例 以下、本発明を実施例について図面参照下に詳細に説明
する。

まず第１図について、熱可塑性粒子、例えばトナー粒子
の熱処理（球形化）装置の一例を説明する。

エゼクタ−１において、ホッパー２から供給されたトナ
ー粒子３はノズル４からの圧縮空気５と混合室６内で混
合され、この混合分散気流７はディフューザ部８に入り
、その中に配された円錐状のガイド部材１８により熱処
理室９内へ空円錐流れとして噴出される。　この噴出さ
れた分散気流７に対し、ヒーター１０で熱ぜられた熱風
１１がまず熱風旋回室１２に導入されて旋回流となされ
た後に吹込まれ、分散気流７と均一に熱会合又は混合す
る。　熱処理室９の側壁の上部からは冷却風１３が導入
される。　熱処理室９内で球形化されたトナーは上記冷
却風によって冷却され、排出口１４を経てサイクｐン１
５、集塵機１６にて捕集される。

第２図及び第３図には、トナー粒子を含む分散気流７を
空円錐流れとなるように噴出し、かつ熱風を吹込むため
の部分が拡大して示されている。

エゼクタ１では圧縮空気５がノズル４より駆動流として
混合室６内へ噴出すると、この駆動流の噴出によって混
合室６に生じる負圧と粘性により、トナー粒子３はホッ
パー２から混合室６に吸い込まれ、混合される。　更に
、この混合気流はスｐ−ト部１７内で強力な剪断作用を
受け、凝集粒子は解砕されて気流中に均一分散される。

　スｐ−ト部１７内での分散気流の線速度は１５０〜４
５０ｍ／ｓｅｃとしてよく、好ましくは、２００〜４０
０　ｍ　／ｓｅｃとするのが望ましい。　　トナー粒子
の分散気流７は次いでディフューザ部８内のガイド部材
１８が形成する円錐面状のリング状流路１９を経て円錐
面状に拡がりながら下方へ導びかれ、デイフユ−ザ部８
から熱処理室９内へ直接的に噴出される。

この噴出流は空円錐流れを形成する。　一方熱風１１は
第３図に明示する如く供給管２０から旋回室１２内へ接
線方向に導入され、旋回しながら、逆円錐台状に形成さ
れた風向制御板２２によりディフユニザ部８の中心方向
へ絞られ、その下端の吹出し口２３より吹出される。　
この吹出し口２３は上記ディフューザ部８の下端外周囲
に配されているので、熱風は上記分散気流７と順流的に
混合、会合し、トナー粒子を所定温度に加熱し、球形化
のだめの熱を付与する。

上記した熱処理装置によれば、熱処理室９ヘトナー粒子
分散気流をエゼクタｌからガイド部材１８で規制しなが
ら直接噴出せしめ、かつそのディフューザ部８の外周囲
から熱風を吹出させているので、トナー粒子に凝集物が
存在していても、これはエゼクタ１のスｌ）、　　）部
１７で充分に剪断力を受けて解砕され、均一な分散流と
してディフューザ部８から噴出され、この均一分散した
空円錐流れのエフｐゾル化微粒子に対して外周囲から旋
回しながら熱風１１が均一に会合することになる。

従って、トナー粒子の濃度を一様となし、熱風との接触
時間を一定にできるため、粒子同士の熱融着が殆んど生
じず、粗大粒子の発生を防止でき、均一な熱処理が可能
である。　ガイド部材１８は、そうした効果が得られる
空円錐流れを形成するのに非常にＭ要な役割を果してい
る。

この熱処理においては、熱風１１はトナー粒子分散気流
の全外周に亘って吹込まれ、この際の吹込み角度、熱風
量が一定となるから、加熱ゾーンの温度分布はエゼクタ
１の中心に対して完全な対称形をなしている。　この結
果、分散気流中の個々のトナー粒子は一定した熱量を熱
風から受けるので、その熱処理状態は常に一定となり、
均質な球形化トナー粒子を得ることができる。　また、
加熱ゾーンは上記空円錐流れに従って旋回状に外方へ拡
散してゆくため、トナー粒子が熱処理を受けた直後にト
ナー粒子同士が接触して熱融着を生じる確率が小さくな
り、熱融着による粗大粒子の発生を抑えることができる
。　しかも、上記空円錐流れによってトナー粒子の舞い
上り等による容器壁面への付着も防止でき、上記のこと
と相俟って球形化トナーを収率及び生産性良く得ること
ができる。

第４図及び第５図は他の実施例を示すものである。

この例では、混合室６内へ粒子３を導入するに際し、ホ
ッパー′２の位置をずらして接線方向に沿って導入して
いる。　この結果、粒子は混合室６内で旋回流を生じ、
このままディフューザ部８へ入るが、このディフューザ
部内ではある程度は空円錐状の流れとなっている。　そ
してこの流れは、ガイド部材１８によって更に規制され
、ディ７一−ザ部８の出口（即ちリング状流路１９の下
端位置）からは完全な空円錐流れとして導出される。

従って、予め粒子３に対し混合室６内で旋回力を与えて
おけば、ガイド部材１８による空円錐流れを容易に形成
できると同時に、上記旋回流によって熱処理室９内への
空円錐流れも粒子の旋回流として形成されることになる
。　この旋回流によって、熱処理室９内では、粒子と熱
風との会合度が更に向上し、良好な結果が得られる。

なお、以上に述べた例においては、トナー粒子の球形化
処理について説明したが、他の粒体又は粉体にも勿論適
用可能である。　例えば、溶剤を含有している粒子の乾
燥等の熱処理に適用できる。

また、上述のエゼクタによる噴出方向は垂直下方以外に
も幾分斜め方向等としてもよい。　また、粒子又は粉体
、熱風の導入形態も稍々変更してよい。　また、上述の
ガイド部材の形状も、円錐形に限ることなく、例えば流
線形等の種々の形状にすることができる。　なお、この
ガイド部材の取付は方法は種々採用されるが、例えばデ
ィフューザ部内壁面に対しビス等で固定してよい。

６、発明の効果 木兄明疋よれば、熱処理室へ粒体又は粉体を噴出手段か
ら直接噴出せしめているので、粒子に凝集物が存在して
いても、これは噴出手段のスｐ　−ト部で充分に剪断力
を受けて解砕され、更にディフューザ部内のガイド部材
により均一な分散気流（空円錐流れ）としてディフュー
ザ部から噴出され、この均一分散したエアｐゾル化微粒
子に対して熱風が均一に会合することになる。　従って
、粒子の濃度を均一化でき、熱風との接触時間も一定に
できるから、粒子同士の熱融着が殆んど生じず、粗大粒
子の発生を防止でき、また均一な熱処理により均質な製
品を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は熱
処理装置全体の概略フロー図、第２図は粒子の噴出及び
熱風導入部分の拡大断面図、 第３図は第２図の要部平面図 第４図は他の実施例による装置の第２図と同様の断面図
、 第５図は第４図の要部平面図 である。　　　　龜 なお、図面に示された符号において、 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・エゼクタ２・
・・・・・・・・・・・・・・・・・ホッノ（−３・・
・・・・・・・・・・・・・・・・トナー粒子４・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ノズル５・・・・・・
・・・・・・・・・・・・圧縮空気６・・・・・・・・
・・・・・・・・・・混合室７・・・・・・・・・・・
・・・・・・・分散気流（空円錐流れ）８・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ディフューザ部９・・・・・
・・・・・・・・・・・・・熱処理室１１・・・・・・
・・・・・・・・・熱　風１２・・・・・・・・・・・
・・・・旋回室１７・・・・・・・・・・・・・・・ス
Ｇ−−）　部１８・・・・・・・・・・・・・・・ガイ
ド部拐１９・・・・・・・・・・・・・・・円錐面状リ
ング状流路である。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏　（他１名）＠ｌ國 □□□□Ｊ　　１０ （イ）２■ ： 第３日 第４Ｅ］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、粉体又は粒体を熱処理室内へ導入して熱処理するよ
   うに構成された熱処理装置において、前記粉体又は粒体
   を前記熱処理室内へ直接導入する噴出手段を有し、この
   噴出手段の混合室には前記粉体又は粒体を供給する供給
   部材と圧縮気体を導入するノズルとが付設され、かつ前
   記混合室からの分散気流を前記熱処理室内へ導入するデ
   ィフューザ部が前記噴出手段に設げられると共に、この
   導入される分散気流が円錐面状の流れを形成するように
   、前記ディフューザ部の内壁面との間にリング状の気流
   流路を形成するガイド部材が前記ディフューザ部内に配
   されていることを特徴とする粉体又は粒体の熱処理装置
   。 ２、噴出手段のディフューザ部の外周囲に熱風吹出し口
   が設けられている、特許請求の範囲の第１項に記載した
   装置。 ３、粉体又は粒体が混合室にその接線方向に沿って供給
   されることによって旋回気流を形成し、この旋回気流が
   ディフューザ内で同方向に旋回しながらリング状流路を
   通して熱処理室内へ導入される、特許請求の範囲の第１
   項又は第２項に記載した装置。