JPH07295294A - 静電荷現像用微粉トナーの製造システム - Google Patents
静電荷現像用微粉トナーの製造システムInfo
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- JPH07295294A JPH07295294A JP6111706A JP11170694A JPH07295294A JP H07295294 A JPH07295294 A JP H07295294A JP 6111706 A JP6111706 A JP 6111706A JP 11170694 A JP11170694 A JP 11170694A JP H07295294 A JPH07295294 A JP H07295294A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微粉トナーの製造において従来のシステムで
は困難であり、効率性も不安定で経済性も損なうという
問題点を解決する静電化現像用微粉トナーの製造システ
ムを提供しようとするものである。 【構成】 原料フレークを機械式粉砕機Aで粉砕する第
一工程と、分級する第二工程、気流式粉砕機又は機械式
粉砕機で再粉砕する第三工程、補集粉と気流とを分離す
る第四工程、前記気流中の粒子を集塵する第五工程、第
四工程と第五工程とで得られた集塵粉を多産物同時分級
機で分級する第六工程、前記分級された補集粗粉を第三
工程に戻す第七工程、第七工程の気流中の粒子を集塵す
る第八工程とを結合し、中粒産物を微粉トナーとして取
り出すシステムである。
は困難であり、効率性も不安定で経済性も損なうという
問題点を解決する静電化現像用微粉トナーの製造システ
ムを提供しようとするものである。 【構成】 原料フレークを機械式粉砕機Aで粉砕する第
一工程と、分級する第二工程、気流式粉砕機又は機械式
粉砕機で再粉砕する第三工程、補集粉と気流とを分離す
る第四工程、前記気流中の粒子を集塵する第五工程、第
四工程と第五工程とで得られた集塵粉を多産物同時分級
機で分級する第六工程、前記分級された補集粗粉を第三
工程に戻す第七工程、第七工程の気流中の粒子を集塵す
る第八工程とを結合し、中粒産物を微粉トナーとして取
り出すシステムである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機等で用いられる
静電荷現像用微粉トナーの製造システムに関する。
静電荷現像用微粉トナーの製造システムに関する。
【0002】
【従来の技術】複写機で良い画質を得るために静電荷現
像用トナー(以下、トナーという)に要求される条件の
一つとして、粒度が挙げられるが、これは、粒径が小さ
いことと同時に、粒度分布が狭いことが必要である。一
方、トナーの粒度分布を知るには、例えば米国コールタ
ーエレクトロニクス社のコールターカウンターのような
電気的検知帯方式の粒度分布測定機が一般に使われてい
る。従って、トナーの粒度を表すには、まず代表粒径と
して容積50%通過分の粒子径を平均粒径μm(以下、
d50と表す)と呼び、トナー粒度を示す代表値としてい
る。現在、製造使用されているトナーは、大部分がd50
12μmまたは10μmであるが、複写画質を向上させ
る目的で、d50が8μm程度の次第に細かいもの(以
下、d50が10μm未満のトナーを微粉トナーという)
の使用が始まっており、今後は7μmないし5μmに移
行するものと予想される。次に、トナーの粒度分布の範
囲を示すために、ある粒径よりも大きい粒子の容積含有
率%(以下、上カット値という)および別のある粒径よ
りも小さい粒子の容積含有率%(以下、下カット値とい
う)の二つを使うのが普通である。これら各々のd50に
対する上カット値、下カット値の一例を第1表に示す。
像用トナー(以下、トナーという)に要求される条件の
一つとして、粒度が挙げられるが、これは、粒径が小さ
いことと同時に、粒度分布が狭いことが必要である。一
方、トナーの粒度分布を知るには、例えば米国コールタ
ーエレクトロニクス社のコールターカウンターのような
電気的検知帯方式の粒度分布測定機が一般に使われてい
る。従って、トナーの粒度を表すには、まず代表粒径と
して容積50%通過分の粒子径を平均粒径μm(以下、
d50と表す)と呼び、トナー粒度を示す代表値としてい
る。現在、製造使用されているトナーは、大部分がd50
12μmまたは10μmであるが、複写画質を向上させ
る目的で、d50が8μm程度の次第に細かいもの(以
下、d50が10μm未満のトナーを微粉トナーという)
の使用が始まっており、今後は7μmないし5μmに移
行するものと予想される。次に、トナーの粒度分布の範
囲を示すために、ある粒径よりも大きい粒子の容積含有
率%(以下、上カット値という)および別のある粒径よ
りも小さい粒子の容積含有率%(以下、下カット値とい
う)の二つを使うのが普通である。これら各々のd50に
対する上カット値、下カット値の一例を第1表に示す。
【0003】
【表1】
【0004】この表によっても判明するように、d50が
小さくなるに従って、粒度範囲も狭くなり、従来のトナ
ー製造システムでは対応不能になってきたのが現状であ
る。また、他方、複写機での複写速度を上げる方向も従
来から求められており、複写機自体の改良と共にトナー
の改善が行われてきた。トナーとしては、融点が低けれ
ば高速複写が可能となるので、トナー材料としての合成
樹脂、例えばスチレンアクリル酸共重合体に低分子量の
融点の低いものを使うことが行われている。分子量の違
いは、粉砕に対する抵抗性の差となって表れ、高分子量
の合成樹脂は、一般に硬くて粉砕しにくいが、低分子量
のものは逆に軟らかくて粉砕は容易である。通常、幾分
硬目のトナーを低速の複写機で使った場合に、最も良い
複写画質が得られると言われているが、複写速度をも考
慮したトナーを選定することが望ましく、トナーはある
程度の硬度範囲を持っているのが普通である。こうし
て、今や多数市販されている複写機の各機種に応じた適
切なトナーを製造することが重要になっており、トナー
の多様化と共に微粉化とカラー化が進んでいる。
小さくなるに従って、粒度範囲も狭くなり、従来のトナ
ー製造システムでは対応不能になってきたのが現状であ
る。また、他方、複写機での複写速度を上げる方向も従
来から求められており、複写機自体の改良と共にトナー
の改善が行われてきた。トナーとしては、融点が低けれ
ば高速複写が可能となるので、トナー材料としての合成
樹脂、例えばスチレンアクリル酸共重合体に低分子量の
融点の低いものを使うことが行われている。分子量の違
いは、粉砕に対する抵抗性の差となって表れ、高分子量
の合成樹脂は、一般に硬くて粉砕しにくいが、低分子量
のものは逆に軟らかくて粉砕は容易である。通常、幾分
硬目のトナーを低速の複写機で使った場合に、最も良い
複写画質が得られると言われているが、複写速度をも考
慮したトナーを選定することが望ましく、トナーはある
程度の硬度範囲を持っているのが普通である。こうし
て、今や多数市販されている複写機の各機種に応じた適
切なトナーを製造することが重要になっており、トナー
の多様化と共に微粉化とカラー化が進んでいる。
【0005】このトナーは、原料を加熱熔融混練によっ
て均質なものとし、冷却後、カッターミルなどで3mm
程度以下に破砕して、いわゆるフレークとする。フレー
クを粉砕機によってトナーのd50近くまで粉砕し、分級
機によってで上カット値と下カット値以外になる粗粉と
細粉とを除去し、目標のトナー製品を得るような製造工
程をとっていた。そして、前記粗粉は再度粉砕機へ戻し
て繰り返し粉砕するようにしていた。なお、上記した粉
砕には気流式粉砕機いわゆるジェットミル、例えば日本
ニューマチック工業製の超音速ジェットミルが主に使わ
れていた。また、分級には旋回式分級機、例えば日本ニ
ューマチック工業製のディスパージョンセパレーターが
好んで使われている。このような従来方式の粉砕機と分
級機を使ったトナー製造システムを図6に示す。
て均質なものとし、冷却後、カッターミルなどで3mm
程度以下に破砕して、いわゆるフレークとする。フレー
クを粉砕機によってトナーのd50近くまで粉砕し、分級
機によってで上カット値と下カット値以外になる粗粉と
細粉とを除去し、目標のトナー製品を得るような製造工
程をとっていた。そして、前記粗粉は再度粉砕機へ戻し
て繰り返し粉砕するようにしていた。なお、上記した粉
砕には気流式粉砕機いわゆるジェットミル、例えば日本
ニューマチック工業製の超音速ジェットミルが主に使わ
れていた。また、分級には旋回式分級機、例えば日本ニ
ューマチック工業製のディスパージョンセパレーターが
好んで使われている。このような従来方式の粉砕機と分
級機を使ったトナー製造システムを図6に示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した従来のト
ナー製造システムでは、原料フレークをフィーダーによ
って順次に気流式粉砕機に送り込み粉砕して予備分級機
によって細粉Iと粗粉Iとに分級する。この予備分級機
によって分級された粗粉Iは気流式粉砕機に戻され再度
粉砕される。他方、分級された細分Iは補集装置Iに補
集されて気流分は排気され、補集粉は上カット値に適合
する第分級機に送られて排気、細粉II、粗粉産物IIとに
分級される。このうち粗粉産物IIは上カット値より大き
な値のため再度気流式粉砕機に戻されて粉砕される。前
記細粉IIは補集装置IIに補集され気流分と補集分に分け
られ、補集粉は下カット値に適合する第二分級機によっ
て、排気、細粉III 、粗粉産物III とに分級される。こ
の粗粉産物III は上カット値よりも小さくかつ下カット
値よりも大きな適合産物としてトナー製品となる。
ナー製造システムでは、原料フレークをフィーダーによ
って順次に気流式粉砕機に送り込み粉砕して予備分級機
によって細粉Iと粗粉Iとに分級する。この予備分級機
によって分級された粗粉Iは気流式粉砕機に戻され再度
粉砕される。他方、分級された細分Iは補集装置Iに補
集されて気流分は排気され、補集粉は上カット値に適合
する第分級機に送られて排気、細粉II、粗粉産物IIとに
分級される。このうち粗粉産物IIは上カット値より大き
な値のため再度気流式粉砕機に戻されて粉砕される。前
記細粉IIは補集装置IIに補集され気流分と補集分に分け
られ、補集粉は下カット値に適合する第二分級機によっ
て、排気、細粉III 、粗粉産物III とに分級される。こ
の粗粉産物III は上カット値よりも小さくかつ下カット
値よりも大きな適合産物としてトナー製品となる。
【0007】上述した従来のトナー製造装置システムに
て用いられていた気流式粉砕機は、図7に示すように超
音速ジェットミルが一般的であった。この超音速ジェッ
トミル50は細管部51と太管部52とより形成された
本体管部を有し、細管部51上には原料53を投入する
ホッパー54を備え、太管部52内には円柱状の衝突部
材55を備えたもので、前記ホッパー54と細管部51
との接続位置には原料53を圧縮空気の膨張力によって
吸引し、かつ粒子を加速するためのジェットノズル56
が形成されている。なお、前記細管部51で太管部52
との接続側の反対位置には圧縮空気の噴出口57が設け
てあって、この噴出口57の反対側で太管部52側には
粉体取出口58が設けてある。このような超音速ジェッ
トミル50は、噴出口57に圧縮空気を吹き込むホッパ
ー54内に原料53を投入すると、ジェットノズル56
での圧縮空気の膨張力によって原料53は細管部51よ
り太管部52に送られ、太管部52内の衝突部材55に
衝突、粉砕される。この粉砕粒はジェット気流によって
粉体取出口58より圧出される。
て用いられていた気流式粉砕機は、図7に示すように超
音速ジェットミルが一般的であった。この超音速ジェッ
トミル50は細管部51と太管部52とより形成された
本体管部を有し、細管部51上には原料53を投入する
ホッパー54を備え、太管部52内には円柱状の衝突部
材55を備えたもので、前記ホッパー54と細管部51
との接続位置には原料53を圧縮空気の膨張力によって
吸引し、かつ粒子を加速するためのジェットノズル56
が形成されている。なお、前記細管部51で太管部52
との接続側の反対位置には圧縮空気の噴出口57が設け
てあって、この噴出口57の反対側で太管部52側には
粉体取出口58が設けてある。このような超音速ジェッ
トミル50は、噴出口57に圧縮空気を吹き込むホッパ
ー54内に原料53を投入すると、ジェットノズル56
での圧縮空気の膨張力によって原料53は細管部51よ
り太管部52に送られ、太管部52内の衝突部材55に
衝突、粉砕される。この粉砕粒はジェット気流によって
粉体取出口58より圧出される。
【0008】また、従来のトナー製造システムに用いら
れていた分級機は、図8に示すような旋回式のものでデ
ィスパージョンセパレーターといわれていた。このディ
スパージョンセパレーター60は下部が狭小となった円
筒状の本体部61があって、中間には二次エアーの取入
孔62が設けてあり、その奥側で円筒体の中心部には上
下2段に形成された円錐状の分級台63と64が設けて
ある。この分級台63と64の下辺側には中央部に排出
管65が設けてあって、その他端は本体部61の一側方
に導出され細粉取出口67が設けてある。一方、本体部
61の上部には一次エアーと原料を供給するための原料
送入口68が設けてあって、本体部61の上面には一次
排気孔69が設けられている。前記分級台で上記分級台
63の裏面側には下部の分級台64の斜面と平行する傾
斜面よりなる凹部が形成されており、二次エアーによる
細粉の案内を行うように構成されている。
れていた分級機は、図8に示すような旋回式のものでデ
ィスパージョンセパレーターといわれていた。このディ
スパージョンセパレーター60は下部が狭小となった円
筒状の本体部61があって、中間には二次エアーの取入
孔62が設けてあり、その奥側で円筒体の中心部には上
下2段に形成された円錐状の分級台63と64が設けて
ある。この分級台63と64の下辺側には中央部に排出
管65が設けてあって、その他端は本体部61の一側方
に導出され細粉取出口67が設けてある。一方、本体部
61の上部には一次エアーと原料を供給するための原料
送入口68が設けてあって、本体部61の上面には一次
排気孔69が設けられている。前記分級台で上記分級台
63の裏面側には下部の分級台64の斜面と平行する傾
斜面よりなる凹部が形成されており、二次エアーによる
細粉の案内を行うように構成されている。
【0009】このディスパージョンセパレーター60
は、原料送入口68より粉砕された原料と一次エアーと
を送入すると、粉砕粒は本体部61の内周に沿って旋回
しながら落下し分級台63の上面傾斜面に沿って落下す
る。そして、分級台63の端面より下方の分級台64上
に落ちるようになる。この時に二次エアーに吹かれて細
粉は分級台64の上方に押し上げられ排出管65に入り
細粉取出口67より取り出され補集されるものである。
そして、二次エアーの風量によって粗粉と細粉との分離
点が調整されるようになっている。
は、原料送入口68より粉砕された原料と一次エアーと
を送入すると、粉砕粒は本体部61の内周に沿って旋回
しながら落下し分級台63の上面傾斜面に沿って落下す
る。そして、分級台63の端面より下方の分級台64上
に落ちるようになる。この時に二次エアーに吹かれて細
粉は分級台64の上方に押し上げられ排出管65に入り
細粉取出口67より取り出され補集されるものである。
そして、二次エアーの風量によって粗粉と細粉との分離
点が調整されるようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による従来のトナーの製造装置では、複写機に微粉ト
ナーが要求される今日では超音波ジェットミルの粉砕エ
ネルギーを増大しなければならず、原料フレークを、例
えば7μmないし5μmといった所定粒度迄細かく粉砕
するのには、余りにも大きな圧縮空気動力を必要とし、
経済性の面から問題がある。また、それに加え、折角ジ
ェットミルで微粉砕した分級原料のうち細かい粒子の一
部分が、分級機上部から抜く大量の一次排気(以下単
に、排気という)に乗って失われ、結果的に、トナー製
品の収率が非常に低下して、益々経済性が失われるとい
う致命的な欠点があった。
成による従来のトナーの製造装置では、複写機に微粉ト
ナーが要求される今日では超音波ジェットミルの粉砕エ
ネルギーを増大しなければならず、原料フレークを、例
えば7μmないし5μmといった所定粒度迄細かく粉砕
するのには、余りにも大きな圧縮空気動力を必要とし、
経済性の面から問題がある。また、それに加え、折角ジ
ェットミルで微粉砕した分級原料のうち細かい粒子の一
部分が、分級機上部から抜く大量の一次排気(以下単
に、排気という)に乗って失われ、結果的に、トナー製
品の収率が非常に低下して、益々経済性が失われるとい
う致命的な欠点があった。
【0011】更に、ディスパージョンセパレータでは、
分級機の内容積が大きく、しかも粉体を旋回流に乗せて
分級するため、粒子の機内滞留時間が長く、細かい粒子
が機械内部を旋回している間に粒子がお互いに凝集した
り、機械内壁に付着する現象が見られた。本発明は、上
記した事情に鑑みてなされたもので、その目的とすると
ころは、微粉トナー製造における従来方式の問題点を解
決し、原料フレークから収率良く経済的に所定粒度の微
粉トナー製品を得る製造システムを提供しようとするも
のである。
分級機の内容積が大きく、しかも粉体を旋回流に乗せて
分級するため、粒子の機内滞留時間が長く、細かい粒子
が機械内部を旋回している間に粒子がお互いに凝集した
り、機械内壁に付着する現象が見られた。本発明は、上
記した事情に鑑みてなされたもので、その目的とすると
ころは、微粉トナー製造における従来方式の問題点を解
決し、原料フレークから収率良く経済的に所定粒度の微
粉トナー製品を得る製造システムを提供しようとするも
のである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の静電荷現像用微粉トナーの製造システムは
次の構成からなる。 (1) 静電荷現像用の微粉トナーを原料フレークから
粉砕分級によって製造するシステムにおいて、原料フレ
ークを機械式粉砕機Aで粉砕する第一工程と、この第一
工程から得た粉砕産物を予備分級機によって粗粉と細粉
とに分級する第二工程と、前記粗粉を気流式粉砕機Bで
粉砕する第三工程と、第三工程で得られた粉砕産物と第
二工程の細粉とを合流させた後、捕集によって捕集粉と
気流とに分離する第四工程と、第四工程の気流中に含ま
れる極微量の粒子を集塵して完全に空気から除去する第
五工程と、第四工程で得た捕集粉と第五工程で得られた
集塵粉とを多産物同時分級機へ送り、粗粉、中粉、細粉
の3産物に分級する第六工程と、この3産物の各々を捕
集して各捕集粉と気流を分離して、捕集粗粉を第三工程
へ送り返す第七工程と、第七工程で出た気流中に含まれ
る極微量の粒子を集塵して完全に空気から除去する第八
工程とを、互いに結合することによって前記中粉産物を
微粉トナーとすることをを特徴とする静電荷現像用微粉
トナー製造システム。 (2)前記第三工程の粗粉を粉砕する粉砕機を機械式粉
砕機Aとしたことを特徴とする(1)項記載の静電荷現
像用微粉トナー製造システム。
め、本発明の静電荷現像用微粉トナーの製造システムは
次の構成からなる。 (1) 静電荷現像用の微粉トナーを原料フレークから
粉砕分級によって製造するシステムにおいて、原料フレ
ークを機械式粉砕機Aで粉砕する第一工程と、この第一
工程から得た粉砕産物を予備分級機によって粗粉と細粉
とに分級する第二工程と、前記粗粉を気流式粉砕機Bで
粉砕する第三工程と、第三工程で得られた粉砕産物と第
二工程の細粉とを合流させた後、捕集によって捕集粉と
気流とに分離する第四工程と、第四工程の気流中に含ま
れる極微量の粒子を集塵して完全に空気から除去する第
五工程と、第四工程で得た捕集粉と第五工程で得られた
集塵粉とを多産物同時分級機へ送り、粗粉、中粉、細粉
の3産物に分級する第六工程と、この3産物の各々を捕
集して各捕集粉と気流を分離して、捕集粗粉を第三工程
へ送り返す第七工程と、第七工程で出た気流中に含まれ
る極微量の粒子を集塵して完全に空気から除去する第八
工程とを、互いに結合することによって前記中粉産物を
微粉トナーとすることをを特徴とする静電荷現像用微粉
トナー製造システム。 (2)前記第三工程の粗粉を粉砕する粉砕機を機械式粉
砕機Aとしたことを特徴とする(1)項記載の静電荷現
像用微粉トナー製造システム。
【0013】
【作用】上記構成による本発明の静電荷現像用微粉トナ
ーの製造システムは、第一工程において機械式粉砕機を
用いたので経済性も向上し、第二工程で粗粉と細粉とを
分級して粗粉を更に気流式もしくは機械式の粉砕機によ
って粉砕する第三工程を介し、この補集粉内に集塵粉を
加える第四工程と第五工程を負荷して第六工程で多産物
同時分級機にて粗、中、細粉の3産物を分級せしめ、こ
の3産物を各々補集するが、中粉補集さたものを微粉ト
ナーとして収容し、粗粉補集されたものを第三工程へフ
ィードバックすると共に、細粉補集されたものと各補集
装置の気流を集塵装置によって清浄空気から分離した集
塵粉に加える第八工程を設けたので、原料フレーク硬度
の低い場合でも高いものであっても対応することがで
き、また原料フレークから経済的に微粉トナーを製造す
ることができるシステムである。
ーの製造システムは、第一工程において機械式粉砕機を
用いたので経済性も向上し、第二工程で粗粉と細粉とを
分級して粗粉を更に気流式もしくは機械式の粉砕機によ
って粉砕する第三工程を介し、この補集粉内に集塵粉を
加える第四工程と第五工程を負荷して第六工程で多産物
同時分級機にて粗、中、細粉の3産物を分級せしめ、こ
の3産物を各々補集するが、中粉補集さたものを微粉ト
ナーとして収容し、粗粉補集されたものを第三工程へフ
ィードバックすると共に、細粉補集されたものと各補集
装置の気流を集塵装置によって清浄空気から分離した集
塵粉に加える第八工程を設けたので、原料フレーク硬度
の低い場合でも高いものであっても対応することがで
き、また原料フレークから経済的に微粉トナーを製造す
ることができるシステムである。
【0014】以下、本発明の静電荷現像用微粉トナーの
製造システム(以下、「微粉トナーの製造装置システ
ム」という)について、図1乃至図5を参照して説明す
る。原料フレークを粉砕分級してトナー製品を得るため
に必要な第一工程から第八工程までを結合することを特
徴とする微粉トナー製造システムの全工程を図1および
図2に示す。このうち図1に示すシステムは、原料フレ
ークの硬度が高い場合に適切であり、粉砕は2段階で、
それぞれ機械式粉砕機Aと気流式粉砕機Bとから構成さ
れる。一方、図2のシステムは、逆に硬度の低い原料フ
レークから製造する場合に適当であって、粉砕は2段階
共、機械式粉砕機Aを使っているところに特徴がある。
製造システム(以下、「微粉トナーの製造装置システ
ム」という)について、図1乃至図5を参照して説明す
る。原料フレークを粉砕分級してトナー製品を得るため
に必要な第一工程から第八工程までを結合することを特
徴とする微粉トナー製造システムの全工程を図1および
図2に示す。このうち図1に示すシステムは、原料フレ
ークの硬度が高い場合に適切であり、粉砕は2段階で、
それぞれ機械式粉砕機Aと気流式粉砕機Bとから構成さ
れる。一方、図2のシステムは、逆に硬度の低い原料フ
レークから製造する場合に適当であって、粉砕は2段階
共、機械式粉砕機Aを使っているところに特徴がある。
【0015】本発明の微粉トナー製造システムを構成す
る各工程について簡単に述べる。第一工程では、原料フ
レークを機械式粉砕機Aで粉砕する。第二工程では、予
備分級機によって粗粉と細粉とに分級し、粗粉を第三工
程において、フレーク硬度の高い場合は気流式粉砕機B
により、逆に硬度の低い場合は機械式粉砕機によって分
級原料に求められる最終粒度まで粉砕して、第二工程の
細粉と合流させる。第四工程は、サイクロンを用いた空
気と粉体との分離工程であり、捕集粉と気流とに分けら
れるが、気流と共に逃げた極微量の粉体は、第五工程の
集塵で集塵粉として除去して、清浄空気と分離し、第四
工程の捕集粉と合わせて第六工程へ送る。第六工程は、
多産物同時分級機Cによる上下同時カットの工程であ
り、得られた粗粉、中粉、細粉は、
る各工程について簡単に述べる。第一工程では、原料フ
レークを機械式粉砕機Aで粉砕する。第二工程では、予
備分級機によって粗粉と細粉とに分級し、粗粉を第三工
程において、フレーク硬度の高い場合は気流式粉砕機B
により、逆に硬度の低い場合は機械式粉砕機によって分
級原料に求められる最終粒度まで粉砕して、第二工程の
細粉と合流させる。第四工程は、サイクロンを用いた空
気と粉体との分離工程であり、捕集粉と気流とに分けら
れるが、気流と共に逃げた極微量の粉体は、第五工程の
集塵で集塵粉として除去して、清浄空気と分離し、第四
工程の捕集粉と合わせて第六工程へ送る。第六工程は、
多産物同時分級機Cによる上下同時カットの工程であ
り、得られた粗粉、中粉、細粉は、
【0016】第七工程で各々サイクロン捕集して各産物
とする。粗粉捕集で得た捕集粗粉産物は、第三工程へ繰
り返し処理される。捕集中粉産物が目的の微粉トナー製
品である。第七工程の各サイクロンで捕集されずに気流
と共に逃げた極微量の粉体は第八工程の集塵で除去して
清浄空気と分離する。なお、第六工程と第八工程には、
それぞれ排風機が設けられる。捕集には、通常、風量に
適合した直径のサイクロンが用いられるが、集塵は濾過
機であって日鉄鉱業(株)製シンターラメラーフィルタ
ーが最も適切である。ここで、トナー原料フレークの硬
度差によって粉砕機の機種を変更する必要があるという
結論に至った実験結果に関して説明する。粉砕試験用に
準備した2種類の原料フレークは第2表のように、合成
樹脂として使ったスチレンアクリル酸共重合体の物性の
うち、分子量だけが特に大きく違うだけで、材料配合率
は全く同じである。
とする。粗粉捕集で得た捕集粗粉産物は、第三工程へ繰
り返し処理される。捕集中粉産物が目的の微粉トナー製
品である。第七工程の各サイクロンで捕集されずに気流
と共に逃げた極微量の粉体は第八工程の集塵で除去して
清浄空気と分離する。なお、第六工程と第八工程には、
それぞれ排風機が設けられる。捕集には、通常、風量に
適合した直径のサイクロンが用いられるが、集塵は濾過
機であって日鉄鉱業(株)製シンターラメラーフィルタ
ーが最も適切である。ここで、トナー原料フレークの硬
度差によって粉砕機の機種を変更する必要があるという
結論に至った実験結果に関して説明する。粉砕試験用に
準備した2種類の原料フレークは第2表のように、合成
樹脂として使ったスチレンアクリル酸共重合体の物性の
うち、分子量だけが特に大きく違うだけで、材料配合率
は全く同じである。
【0017】
【表2】
【0018】これら硬度の異なる2種の原料フレークを
機械式粉砕機Aと気流式粉砕機Bとによって粉砕試験を
行った結果を第3表に示す。
機械式粉砕機Aと気流式粉砕機Bとによって粉砕試験を
行った結果を第3表に示す。
【0019】
【表3】
【0020】第3表で示したように、低硬度の粉砕し易
いフレーク2の場合は、機械式粉砕機Aの2段で6μm
を達成しており、2段目に必ずしも気流式粉砕機を使う
必要はなく、従って図2の機械式粉砕機Aの2段のシス
テムが適当である。機械式粉砕機Aは、粉砕面を回転さ
せるために加えた動力の一部が熱に変換するので、機械
内部の温度があまり上がり過ぎると、トナーが粉砕面に
融けて付着してしまう。そこで、除湿した冷風を用いて
機械と粉砕物とを冷却することが必要となるが、その動
力を加算しても、気流式粉砕機B用の圧縮機動力に比べ
たら設置動力は遙かに小さい上、処理量が多いので粉砕
産物単位重量当たりの動力消費量は非常に小さくて済む
ので経済性が高いという利点がある。
いフレーク2の場合は、機械式粉砕機Aの2段で6μm
を達成しており、2段目に必ずしも気流式粉砕機を使う
必要はなく、従って図2の機械式粉砕機Aの2段のシス
テムが適当である。機械式粉砕機Aは、粉砕面を回転さ
せるために加えた動力の一部が熱に変換するので、機械
内部の温度があまり上がり過ぎると、トナーが粉砕面に
融けて付着してしまう。そこで、除湿した冷風を用いて
機械と粉砕物とを冷却することが必要となるが、その動
力を加算しても、気流式粉砕機B用の圧縮機動力に比べ
たら設置動力は遙かに小さい上、処理量が多いので粉砕
産物単位重量当たりの動力消費量は非常に小さくて済む
ので経済性が高いという利点がある。
【0021】一方、硬度が高く粉砕しにくいフレーク3
では、機械式粉砕機Aを2段通しても、到達粒径は10
μmを切ることができず、機械式粉砕機Aの1段の粉砕
産物を気流式粉砕機Bにかけた場合に、初めて10μm
を切ることができた。但し、気流式粉砕機Bは、機種に
よって性能に大幅な違いがあることが分かり、このこと
から機種選定が重要であって、A粉砕機、即ち(株)ア
イ.イー.シー製の流動層式カウンタージェットミルだ
けが目標の6μmを切ることができた。次に、このよう
にして粉砕した2種の粉砕産物を多産物同時分級機とし
て日鉄鉱業(株)製エルボージェット分級機にかけて分
級した結果を第4表に示す。エルボージェット分級機
は、従来のディスパージョンセパレーターと違って、分
級機上部から排気を抜く必要はないので、分級原料中の
細かい粒子の一部分が失われるということは全くない。
また、分級機内部容積が小さく、高速で吹き込まれた粉
体は瞬間的に分かれてしまうので凝集や付着が起こらな
いという利点がある。
では、機械式粉砕機Aを2段通しても、到達粒径は10
μmを切ることができず、機械式粉砕機Aの1段の粉砕
産物を気流式粉砕機Bにかけた場合に、初めて10μm
を切ることができた。但し、気流式粉砕機Bは、機種に
よって性能に大幅な違いがあることが分かり、このこと
から機種選定が重要であって、A粉砕機、即ち(株)ア
イ.イー.シー製の流動層式カウンタージェットミルだ
けが目標の6μmを切ることができた。次に、このよう
にして粉砕した2種の粉砕産物を多産物同時分級機とし
て日鉄鉱業(株)製エルボージェット分級機にかけて分
級した結果を第4表に示す。エルボージェット分級機
は、従来のディスパージョンセパレーターと違って、分
級機上部から排気を抜く必要はないので、分級原料中の
細かい粒子の一部分が失われるということは全くない。
また、分級機内部容積が小さく、高速で吹き込まれた粉
体は瞬間的に分かれてしまうので凝集や付着が起こらな
いという利点がある。
【0022】
【表4】
【0023】硬度が高くて粉砕しにくいフレーク3に対
し、以上の工程を結合することで得られる本発明の図1
のシステムを用いた実施例と図6に示す従来方式システ
ムによる場合を比較例とし、両者を対比して微粉トナー
製品の収率、設備の設置動力、据付面積など各項目に関
する比較数値を第5表に示す。第6表は、得られた微粉
トナー製品の収率と粒度値である。
し、以上の工程を結合することで得られる本発明の図1
のシステムを用いた実施例と図6に示す従来方式システ
ムによる場合を比較例とし、両者を対比して微粉トナー
製品の収率、設備の設置動力、据付面積など各項目に関
する比較数値を第5表に示す。第6表は、得られた微粉
トナー製品の収率と粒度値である。
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】以下に、上述した微粉トナー製造システム
に用いられている機械式粉砕機A、気流式粉砕機B、及
び多産物同時分級機Cについて説明する。機械式粉砕機
Aは、図3に示すように、中心に回転軸1を設け、この
回転軸1ちは複数のローター2が回転自在に取り付けて
ある。これらのローター2の一側にはディストリビュタ
ー3が設けてあって、前記ローターの先端にはそれぞれ
ブレード4が設けてあり、各ブレード4の間には仕切円
板5が挟まれている。前記ブレードの外周には僅かな隙
間をおいて円筒状のケーシング6が設けてあり、ケーシ
ング6の前記ブレードとの対応面にはライナー7が配設
され、ライナー7とブレード4との隙間が粉砕室8を形
成してある。前記ケーシング6の前記ディストリビータ
ー3の装着側の端面には入口渦巻室9が設けてあり、そ
の反対側の端面には出口渦巻室10が設けてある。この
ケーシング6の出口渦巻室10の外側には前記回転軸1
が延伸されており、この回転軸の端面には駆動源からの
回転力を伝達されるプーリ11が設けられている。
に用いられている機械式粉砕機A、気流式粉砕機B、及
び多産物同時分級機Cについて説明する。機械式粉砕機
Aは、図3に示すように、中心に回転軸1を設け、この
回転軸1ちは複数のローター2が回転自在に取り付けて
ある。これらのローター2の一側にはディストリビュタ
ー3が設けてあって、前記ローターの先端にはそれぞれ
ブレード4が設けてあり、各ブレード4の間には仕切円
板5が挟まれている。前記ブレードの外周には僅かな隙
間をおいて円筒状のケーシング6が設けてあり、ケーシ
ング6の前記ブレードとの対応面にはライナー7が配設
され、ライナー7とブレード4との隙間が粉砕室8を形
成してある。前記ケーシング6の前記ディストリビータ
ー3の装着側の端面には入口渦巻室9が設けてあり、そ
の反対側の端面には出口渦巻室10が設けてある。この
ケーシング6の出口渦巻室10の外側には前記回転軸1
が延伸されており、この回転軸の端面には駆動源からの
回転力を伝達されるプーリ11が設けられている。
【0027】上記した構成による機械式粉砕機Aは、原
料フレークを入口渦巻室9内に投入し、プーリ11を回
転させることにより回転軸1を介して各ブレード4が回
転し、ディストリビュータ3を介して原料フレークは粉
砕室8内に送られ粉砕される。そして、粉砕機の下流に
接続されている図示されない排風機によって原料フレー
クと共に導入された空気流と共に粉砕室8を通過して出
口渦巻室10にだされた粉砕産物は、図の上方に回収さ
れる。気流式粉砕機Bは図4に示すように、円筒状竪型
で密閉された函体12と、この函体12の下部に設けら
れた複数本の粉砕用ジェットノズル13と、これに連設
する圧縮空気ヘッダー14と、前記函体12の一側方の
中段に設けられた原料供給口15と、その反対側に取り
付けられたレベル検知装置16と、函体12に送入され
た粉砕産物取出口17と、この粉砕産物取出口17に対
向して配設され回転しながら粉砕産物を分級する分級機
ローター18とより形成された流動層式カウンタージェ
ットミルである。
料フレークを入口渦巻室9内に投入し、プーリ11を回
転させることにより回転軸1を介して各ブレード4が回
転し、ディストリビュータ3を介して原料フレークは粉
砕室8内に送られ粉砕される。そして、粉砕機の下流に
接続されている図示されない排風機によって原料フレー
クと共に導入された空気流と共に粉砕室8を通過して出
口渦巻室10にだされた粉砕産物は、図の上方に回収さ
れる。気流式粉砕機Bは図4に示すように、円筒状竪型
で密閉された函体12と、この函体12の下部に設けら
れた複数本の粉砕用ジェットノズル13と、これに連設
する圧縮空気ヘッダー14と、前記函体12の一側方の
中段に設けられた原料供給口15と、その反対側に取り
付けられたレベル検知装置16と、函体12に送入され
た粉砕産物取出口17と、この粉砕産物取出口17に対
向して配設され回転しながら粉砕産物を分級する分級機
ローター18とより形成された流動層式カウンタージェ
ットミルである。
【0028】この気流式粉砕機Bは、函体12内に供給
され、流動層を形成した原料粒子が粉砕用ジェットノズ
ル13から噴出された高圧気流によって相互に衝突して
粉砕され分級機ローター18を介して分級された細粉の
みが粉砕産物取出口17より粉砕産物が取り出されるも
のである。また、分級された粗粉は再度函体内に戻って
粉砕される。なお、レベル検知装置16の作動により函
体12内の原料流動層は一定に保たれるようになってい
る。
され、流動層を形成した原料粒子が粉砕用ジェットノズ
ル13から噴出された高圧気流によって相互に衝突して
粉砕され分級機ローター18を介して分級された細粉の
みが粉砕産物取出口17より粉砕産物が取り出されるも
のである。また、分級された粗粉は再度函体内に戻って
粉砕される。なお、レベル検知装置16の作動により函
体12内の原料流動層は一定に保たれるようになってい
る。
【0029】多産物同時分級機Cは、図5に示すエルボ
ージェット分級機が用いられている。この多産物同時分
級機Cは、長方形の筐体19の内部に、圧縮空気の膨張
力を利用して粉体を分散気流となす図示されないエジェ
クタに連接して原料ノズル25の下方に接してコンダブ
ロック26を配置し、それに対向してGブロック22を
設けている。原料供給ノズル25から吹き込まれた原料
粒子は、粒子体積と速度に応じた水平方向の慣性力を持
っているが、図示されない排風機で負圧となされたこと
によって空気流入口20及び21から導入され垂直方向
速度を持つ空気流による抵抗力との合力のために、粗粒
子はGブロックに近い位置を流れ、逆に細かい粒子はコ
アンダブロックに近い位置を流れる。そこで、筐体19
の下方に配置した第1の分級エッジ28及び第2の分級
エッジ29を置くことによって、粒径の違った細粉を細
粉通路27から、中粉を中粉通路30から、粗粉を粗粉
通路23から各々分離して、図示されない補集装置によ
って各分級産物を得ることができる。また、第1と第2
の各々の分級エッジの先端位置を調節してやることによ
り、産物粒度の調節をすることができる。
ージェット分級機が用いられている。この多産物同時分
級機Cは、長方形の筐体19の内部に、圧縮空気の膨張
力を利用して粉体を分散気流となす図示されないエジェ
クタに連接して原料ノズル25の下方に接してコンダブ
ロック26を配置し、それに対向してGブロック22を
設けている。原料供給ノズル25から吹き込まれた原料
粒子は、粒子体積と速度に応じた水平方向の慣性力を持
っているが、図示されない排風機で負圧となされたこと
によって空気流入口20及び21から導入され垂直方向
速度を持つ空気流による抵抗力との合力のために、粗粒
子はGブロックに近い位置を流れ、逆に細かい粒子はコ
アンダブロックに近い位置を流れる。そこで、筐体19
の下方に配置した第1の分級エッジ28及び第2の分級
エッジ29を置くことによって、粒径の違った細粉を細
粉通路27から、中粉を中粉通路30から、粗粉を粗粉
通路23から各々分離して、図示されない補集装置によ
って各分級産物を得ることができる。また、第1と第2
の各々の分級エッジの先端位置を調節してやることによ
り、産物粒度の調節をすることができる。
【0030】上記した機械式粉砕機Aと気流式粉砕機B
とは、既にのべたように原料フレークの硬さによって第
一工程に機械式粉砕機A及び第三工程に気流式粉砕機B
を配設したり、若しくは第一工程及び第三工程のいずれ
も機械式粉砕機Aを配設することによって微粉トナーを
効率良く経済性においても優れた製造システムを得るこ
とができる。なお、第7表に原料フレークから微粉トナ
ーを製造するテストに用いた本実施例と従来例における
使用機械名を示しておく。。
とは、既にのべたように原料フレークの硬さによって第
一工程に機械式粉砕機A及び第三工程に気流式粉砕機B
を配設したり、若しくは第一工程及び第三工程のいずれ
も機械式粉砕機Aを配設することによって微粉トナーを
効率良く経済性においても優れた製造システムを得るこ
とができる。なお、第7表に原料フレークから微粉トナ
ーを製造するテストに用いた本実施例と従来例における
使用機械名を示しておく。。
【0031】
【表7】
【0032】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の静
電化現像用微粉トナーの製造システムは、第一工程より
第八工程に至る各工程を結合することにより、微粉トナ
ー(d50が10μm未満)の製造の製造において、粒度
が細かくて、粒度範囲の狭い微粉トナーを高い収率で得
られ、しかも電力消費量が下がることによって経済的に
も製造コストの低いシステムを提供できる特徴がある。
電化現像用微粉トナーの製造システムは、第一工程より
第八工程に至る各工程を結合することにより、微粉トナ
ー(d50が10μm未満)の製造の製造において、粒度
が細かくて、粒度範囲の狭い微粉トナーを高い収率で得
られ、しかも電力消費量が下がることによって経済的に
も製造コストの低いシステムを提供できる特徴がある。
【図1】本発明の第1実施例を示す微粉トナー製造シス
テムのフローチャートである。
テムのフローチャートである。
【図2】本発明の第2実施例を示す微粉トナー製造シス
テムのフローチャートである。
テムのフローチャートである。
【図3】図1及び図2の実施例に用いられる機械式粉砕
機の断面図である。
機の断面図である。
【図4】図1の実施例に用いられる気流式粉砕機の断面
図である。
図である。
【図5】図1及び図2の実施例に用いられる多産物同時
分級機の断面図である。
分級機の断面図である。
【図6】従来例におけるトナー製造システムのフローチ
ヤートである。
ヤートである。
【図7】図6の実施例に用いられる気流式粉砕機の断面
図である。
図である。
【図8】図6の実施例に用いられた分級機の断面図であ
る。
る。
A 機械式粉砕機 B 気流式粉砕機 C 多産物同時分級機
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した従来のト
ナー製造システムでは、原料フレークをフィーダーによ
って順次に気流式粉砕機に送り込み粉砕して予備分級機
によって細粉Iと粗粉Iとに分級する。この予備分級機
によって分級された粗粉Iは気流式粉砕機に戻され再度
粉砕される。他方、分級された細分Iは補集装置Iに補
集されて気流分は排気され、補集粉は上カット値に適合
する第一分級機に送られて排気、細粉II、粗粉産物IIと
に分級される。このうち粗粉産物IIは上カット値より大
きな値のため再度気流式粉砕機に戻されて粉砕される。
前記細粉IIは補集装置IIに補集され気流分と補集分に分
けられ、補集粉は下カット値に適合する第二分級機によ
って、排気、細粉III、粗粉産物III とに分級される。
この粗粉産物III は上カット値よりも小さくかつ下カッ
ト値よりも大きな適合産物としてトナー製品となる。
ナー製造システムでは、原料フレークをフィーダーによ
って順次に気流式粉砕機に送り込み粉砕して予備分級機
によって細粉Iと粗粉Iとに分級する。この予備分級機
によって分級された粗粉Iは気流式粉砕機に戻され再度
粉砕される。他方、分級された細分Iは補集装置Iに補
集されて気流分は排気され、補集粉は上カット値に適合
する第一分級機に送られて排気、細粉II、粗粉産物IIと
に分級される。このうち粗粉産物IIは上カット値より大
きな値のため再度気流式粉砕機に戻されて粉砕される。
前記細粉IIは補集装置IIに補集され気流分と補集分に分
けられ、補集粉は下カット値に適合する第二分級機によ
って、排気、細粉III、粗粉産物III とに分級される。
この粗粉産物III は上カット値よりも小さくかつ下カッ
ト値よりも大きな適合産物としてトナー製品となる。
Claims (2)
- 【請求項1】 静電荷現像用の微粉トナーを原料フレー
クから粉砕分級によって製造するシステムにおいて、 原料フレークを機械式粉砕機Aで粉砕する第一工程と、
この第一工程から得た粉砕産物を予備分級機によって粗
粉と細粉とに分級する第二工程と、前記粗粉を気流式粉
砕機Bで粉砕する第三工程と、第三工程で得られた粉砕
産物と第二工程の細粉とを合流させた後、捕集によって
捕集粉と気流とに分離する第四工程と、第四工程の気流
中に含まれる極微量の粒子を集塵して完全に空気から除
去する第五工程と、第四工程で得た捕集粉と第五工程で
得られた集塵粉とを多産物同時分級機へ送り、粗粉、中
粉、細粉の3産物に分級する第六工程と、この3産物の
各々を捕集して各捕集粉と気流とに分離して、捕集粗粉
を第三工程へ送り返す第七工程と、第七工程で出た気流
中に含まれる極微量の粒子を集塵して完全に空気から除
去する第八工程とを、互いに結合することによって前記
中粉産物を微粉トナーとすることをを特徴とする静電荷
現像用微粉トナー製造システム。 - 【請求項2】 前記第三工程の粗粉を粉砕する粉砕機を
機械式粉砕機Aとしたことを特徴とする請求項1記載の
静電荷現像用微粉トナー製造システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6111706A JPH07295294A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 静電荷現像用微粉トナーの製造システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6111706A JPH07295294A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 静電荷現像用微粉トナーの製造システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07295294A true JPH07295294A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14568097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6111706A Pending JPH07295294A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 静電荷現像用微粉トナーの製造システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07295294A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320870A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-05 | Nisshin Seifun Group Inc | 粉砕方法およびこれを用いる粉砕システム |
| JP2009223066A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 省エネ小粒径トナーの製造方法及び製造装置 |
| JP2021110803A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | キヤノン株式会社 | トナー製造用機械式粉砕機、トナーの製造方法及びトナー製造システム |
| WO2022106573A1 (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | Basf Se | Jet mill |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6111706A patent/JPH07295294A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320870A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-05 | Nisshin Seifun Group Inc | 粉砕方法およびこれを用いる粉砕システム |
| JP2009223066A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 省エネ小粒径トナーの製造方法及び製造装置 |
| JP2021110803A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | キヤノン株式会社 | トナー製造用機械式粉砕機、トナーの製造方法及びトナー製造システム |
| WO2022106573A1 (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | Basf Se | Jet mill |
| US12472506B2 (en) | 2020-11-20 | 2025-11-18 | Basf Se | Jet mill |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040225 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040630 |