JPH1157439A - 粉体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒径等の異なった粉体を混合処理するにあた
り、粉体が凝集することなく、これらの粉体を短時間で
効率よく均一に分散させて混合処理できる粉体処理装置
を提供する。 【解決手段】 この粉体処理装置においては、処理する
粉体が供給される装置本体１０と、この装置本体内の底
部において回転して粉体を装置本体内において舞い上げ
ながら混合攪拌させる攪拌部材１１と、この攪拌部材の
上方において上記の装置本体に対して相対的に回転して
粉体を装置本体の内壁面との間で押圧処理する押圧部材
１２とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トナー等の粉体
の処理に使用する粉体処理装置に係り、例えば、樹脂粒
子と顔料等の粒子とを混合処理してトナーを製造するに
あたり、顔料等の粒子が均一に分散された状態で樹脂粒
子と混合処理されるようにした点に特徴を有するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナー等の粉体を処理するのに様
々な粉体処理装置が使用されており、例えば、トナーを
製造する場合のように、粒径の大きな樹脂粒子等の粉体
と粒径の小さな顔料等の粉体とを混合処理するにあた
り、図１に示すように、装置本体１内の底部に、上下に
所要間隔を介して２つの回転する攪拌部材２ａ，２ｂを
設けた粉体処理装置が一般に使用されていた。

【０００３】そして、この粉体処理装置においては、粒
径の大きな樹脂粒子等の粉体と粒径の小さな顔料等の粉
体とを装置本体１内に供給し、上記の２つの攪拌部材２
ａ，２ｂを装置本体１内の底部において回転させ、装置
本体１内に供給された上記の各粉体を下に位置する攪拌
部材２ａによって混合攪拌させると共にこれらの粉体を
上方に舞い上げ、このように上方に舞い上げられた粉体
を上方に位置する攪拌部材２ｂによってさらに混合攪拌
させ、このような操作を繰り返すようにしていた。

【０００４】しかし、このような粉体処理装置の場合、
単に２つの回転する攪拌部材２ａ，２ｂによって各粉体
を混合攪拌させるだけであるため、凝集している粉体を
解砕させる作用は弱く、凝集している粉体を解砕させて
均一に混合させるには、その処理に非常に長い時間を要
する等の問題があった。

【０００５】また、近年においては、図２に示すよう
に、処理する粉体を装置本体５内に供給し、この装置本
体５を高速で回転させ、この装置本体５内に供給された
粉体を遠心力により装置本体５の内壁面に押し付けるよ
うにすると共に、この装置本体５の内壁面と所定の隙間
を持つようにして押圧部材６を設け、この押圧部材６と
装置本体５の内壁面との間において粉体を押圧処理し、
粒径の小さな粉体を粒径の大きな粉体の表面に付着さ
せ、その後、この粉体をスクレーパー７により装置本体
５の内壁面から離脱させ、このような操作を繰り返して
粉体を処理するようにした粉体処理装置が用いられるよ
うになった。

【０００６】ここで、このような粉体処理装置の場合、
押圧部材６と装置本体５の内壁面との間における押圧処
理によって凝集した粉体がある程度解砕されるが、粉体
を混合攪拌させる作用は弱く、粒径の小さな粉体と粒径
の大きな粉体とが十分に混合攪拌されず、粒径の小さな
粉体が凝集した状態で粒径の大きな粉体の表面に付着し
てしまい、粒径の小さな粉体を均一に分散された状態で
粒径の大きな粉体と混合処理することができないという
問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、トナー等
の粉体の処理に使用する粉体処理装置における上記のよ
うな様々な問題を解決することを課題とするものであ
り、粒径の大きな粉体と粒径の小さな粉体とを混合処理
するにあたり、粉体が凝集することなく、これらの粉体
が短時間で効率よく均一に分散されて混合処理されるよ
うにすることを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明における粉体処
理装置においては、上記のような課題を解決するため
に、処理する粉体が供給される装置本体と、この装置本
体内の底部において回転して粉体を装置本体内において
舞い上げながら混合攪拌させる攪拌部材と、この攪拌部
材の上方において上記の装置本体に対して相対的に回転
して粉体を装置本体の内壁面との間で押圧処理する押圧
部材とを設けるようにした。

【０００９】ここで、この発明の粉体処理装置におい
て、粒径等が異なった粉体を混合処理するにあたって
は、これらの粉体を装置本体内に供給し、この装置本体
内の底部に設けられた攪拌部材を回転させて、これらの
粉体を混合攪拌させると共にこのように混合攪拌させた
粉体を装置本体内において舞い上げるようにし、このよ
うに上方に舞い上がった粉体を、装置本体に対して相対
的に回転する押圧部材により装置本体の内壁面との間で
押圧処理するようにしている。

【００１０】このようにすると、上記の攪拌部材による
混合攪拌によって粒径等が異なった粉体がある程度均一
に分散された状態で舞い上がり、このように分散されて
舞い上がった粉体が上記の押圧部材と装置本体の内壁面
との間で押圧処理されるようになり、例えば、粒径の異
なった粉体においては、粒径の小さな粉体が粒径の大き
な粉体の表面に分散された状態で均一に付着されるよう
になると共に、凝集した粉体がこの押圧処理により解砕
されて分散され、このように分散された粉体がさらに上
記の攪拌部材により混合攪拌されて舞い上がり、このよ
うな操作が繰り返されて、粒径等が異なった粉体が均一
に分散された状態で混合処理されるようになる。

【００１１】ここで、上記の攪拌部材としては、回転し
て装置本体内に供給された粉体を混合攪拌させると共
に、この粉体を舞い上げるようにするため、この攪拌部
材の少なくとも先端部分における回転方向前方側の面を
上方に傾斜させ、この回転方向前方側の面に当たった粉
体が上方にはじかれるようにし、またこのように舞い上
がった粉体が上記の装置本体の内壁面と押圧部材との間
において処理されるようにするため、この攪拌部材の少
なくとも先端部分における回転方向前方側の面をその回
転方向上流側に傾斜するように設け、この回転方向前方
側の面にあたった粉体が装置本体の内壁面に向かっては
じかれるようにすることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
粉体処理装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１３】この実施形態における粉体処理装置におい
ては、図３及び図４に示すように、処理する粉体が供給
される装置本体１０内の底部に、回転する攪拌部材１１
を設けると共に、この装置本体１０の蓋部１０ａを通し
て回転軸１２ａを装置本体１０内に導き、装置本体１０
の内壁面と対向する面が円弧状に形成された押圧部材１
２を上記の回転軸１２ａに取付アーム１２ｂを介して取
り付け、この押圧部材１２を装置本体１０の内壁面と所
要間隔を介して対向するようにして上記の攪拌部材１１
の上方に配置させている。

【００１４】ここで、この実施形態における粉体処理装
置においては、上記の攪拌部材１１として、中心部１１
ａから４つの羽根部材１１ｂが半径方向外方に向けて設
けられ、各羽根部材１１ｂの先端部分を切り欠いて、各
羽根部材１１ｂの先端部分における回転方向前方側の面
を上方に傾斜させるようにすると共に、回転方向上流側
に傾斜させるようにしている。

【００１５】そして、この実施形態における粉体処理装
置においては、装置本体１０の蓋部１０ａを開けて、装
置本体１０内に処理する粉体を供給した後、この蓋部１
０ａを閉じて装置本体１０を閉塞させ、この状態で、装
置本体１０内の底部に設けられた上記の攪拌部材１１を
回転させると共に、この攪拌部材１１の上方に配置され
た上記の押圧部材１２を回転軸１２ａによって攪拌部材
１１と逆方向に回転させるようにしている。

【００１６】このようにすると、装置本体１０内に供給
された粉体が装置本体１０内の底部において回転する攪
拌部材１１の各羽根部材１１ｂによって混合攪拌されて
分散されるようになると共に、上記のように上方に傾斜
されると共に回転方向上流側に傾斜した各羽根部材１１
ｂの先端部分における回転方向前方側の面によって混合
攪拌されて分散された粉体が装置本体１０の内壁面に向
かって舞い上がるようになる。

【００１７】また、このように装置本体１０の内壁面に
向かって舞い上がった粉体は、攪拌部材１１と逆方向に
回転する押圧部材１２と装置本体１０の内壁面との間で
押圧処理され、凝集していた粉体はこの押圧処理により
解砕されて粉体が分散された状態になると共に、粒径の
大きな粒子の表面に粒径の小さな粒子が付着されるよう
になる。

【００１８】そして、このような操作を一定期間繰り返
して行なうと、粉体が凝集することなく分散された状態
で混合されるようになると共に、粒径の小さな粒子が粒
径の大きな粒子の表面に均一に分散された状態で付着
し、粒径の大きな粉体と粒径の小さな粉体とが均一に分
散されて混合処理されるようになる。

【００１９】ここで、この実施形態における粉体処理装
置においては、上記の押圧部材１２を回転軸１２ａによ
り攪拌部材１１と逆方向に回転させるようにしたが、こ
の押圧部材１２を所定の位置に維持させた状態で装置本
体１０の方を回転させるようにすることも可能である。

【００２０】また、この実施形態においては、攪拌部材
１１によって混合攪拌された粉体が装置本体１０の内壁
面に向かって舞い上がるようにするため、攪拌部材１１
に設けた各羽根部材１１ｂの先端部分における回転方向
前方側の面を上方に傾斜させると共に回転方向上流側に
傾斜させるようにしたが、図５（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、各羽根部材１１ｂにおける回転方向前方側の面を
中心部１１ａから先端部まで全て上方に傾斜させると共
に、各羽根部材１１ｂが中心部１１ａから先端部に向か
って徐々に回転方向上流側に傾斜するように円弧状に形
成することも可能である。

【００２１】さらに、この実施形態においては、装置本
体１０内に回転軸１２ａに対して１の取付アーム１２ｂ
を介して装置本体１０の内壁面と対向する部分が円弧状
になった押圧部材１２を設けるようにしたが、使用する
押圧部材１２は特にこのようなものに限定されず、例え
ば、図６に示すように、板状で中央部分に舞い上がった
粉体を通す開口部１２ｃが設けられると共に装置本体１
０の内壁面と対向する部分が回転方向上流側に傾斜した
押圧部材１２を用いるようにしたり、図７に示すよう
に、上記の押圧部材１２を所要間隔を介して設けられた
２つの取付アーム１２ｂによって回転軸１２ａに取り付
けるようにしたり、図８に示すように、ローラ状になっ
た押圧部材１２をバネ１２ｄにより装置本体１０の内壁
面に押し付けるように付勢させたものを用いることも可
能である。

【００２２】次に、上記の実施形態における粉体処理装
置と前記の図１に示した従来の粉体処理装置とを用い
て、それぞれ平均粒径が０．３ｍｍのスチレン−アクリ
ル樹脂粒子の粉体１．５ｋｇと、着色顔料の粉体（ヘキ
スト社製：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４）６０ｇと
を混合処理させるようにした。

【００２３】ここで、上記の実施形態における粉体処理
装置においては、上記の攪拌部材１１と上記の押圧部材
１２とを逆方向に回転させ、攪拌部材１１の回転速度を
３０００ｒｐｍ、押圧部材１２の回転速度を２００ｒｐ
ｍにする一方、図１に示した従来の粉体処理装置におい
ては、上下の各攪拌部材２ａ，２ｂを３０００ｒｐｍの
回転速度で回転させて、それぞれ５分間混合処理を行な
った。

【００２４】そして、このように混合処理した各粉体を
取り出して評価を行なったところ、上記の実施形態にお
ける粉体処理装置を用いて混合処理を行なった粉体にお
いては、着色顔料が均一に分散して樹脂粒子と混合処理
され、あざやかなマゼンダ色になった粉体が得られた
が、図１に示した従来の粉体処理装置を用いて混合処理
した粉体においては、樹脂粒子に対する着色顔料の分散
が悪く、黒っぽいマゼンダ色の粉体になっていた。ま
た、図１に示した従来の粉体処理装置においてさらに処
理を行ない、上記の実施形態における粉体処理装置にお
いて５分間混合処理した粉体と同程度の色彩になった粉
体を得るためには、３０分間以上の混合処理が必要であ
った。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
粉体処理装置においては、装置本体内の底部において攪
拌部材を回転させ、この攪拌部材によって粉体を混合攪
拌させると共にこのように混合攪拌させた粉体を装置本
体内において舞い上げ、このように舞い上がった粉体
を、装置本体に対して相対的に回転する押圧部材により
装置本体の内壁面との間で押圧処理するようにした。

【００２６】このため、この発明の粉体処理装置におい
て、粒径の大きな粉体と粒径の小さな粉体とを混合処理
させると、上記の攪拌部材による混合攪拌によって粒径
の大きな粉体と粒径の小さな粉体とがある程度均一に分
散された状態で舞い上がり、このように分散されて舞い
上がった粉体が上記の押圧部材と装置本体の内壁面との
間で押圧処理されて、粒径の小さな粉体が粒径の大きな
粉体の表面に分散された状態で均一に付着すると共に、
凝集した粉体がこの押圧処理により解砕されて分散され
るようになり、このように分散された粉体がさらに上記
の攪拌部材により混合攪拌されて舞い上がり、このよう
な操作が繰り返されて、粒径の小さな粉体が均一に分散
されて粒径の大きな粉体と混合処理されるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置本体内の底部に、上下に所要間隔を介して
２つの回転する攪拌部材を設けた従来の粉体処理装置の
概略断面図である。

【図２】装置本体の内壁面と所定の隙間を持つようにし
て押圧部材を設けた従来の粉体処理装置の概略断面図で
ある。

【図３】この発明の一実施形態に係る粉体処理装置の正
面側の概略断面図である。

【図４】同実施形態に係る粉体処理装置の平面側の概略
断面図である。

【図５】同実施形態に係る粉体処理装置において使用し
た攪拌部材の変更例を示した部分説明図である。

【図６】同実施形態に係る粉体処理装置において使用し
た押圧部材の変更例を示した部分説明図である。

【図７】同実施形態に係る粉体処理装置において使用し
た押圧部材の他の変更例を示した部分説明図である。

【図８】同実施形態に係る粉体処理装置において使用し
た押圧部材の他の変更例を示した部分説明図である。

【符号の説明】

１０ 装置本体 １１ 攪拌部材 １２ 押圧部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理する粉体が供給される装置本体と、
   この装置本体内の底部において回転して粉体を装置本体
   内において舞い上げながら混合攪拌させる攪拌部材と、
   この攪拌部材の上方において上記の装置本体に対して相
   対的に回転して粉体を装置本体の内壁面との間で押圧処
   理する押圧部材とを有することを特徴とする粉体処理装
   置。