(57)【要約】【課題】トナーを製造する工程等に用いられる、バグフィルタを用いた粉体捕集手段において、バグフィルタの交換周期を伸ばすことを可能にしたバグフィルタを用いた粉体捕集装置（捕集機構）を提供する。【解決手段】捕集装置は、主たる捕集手段１０と、第２の捕集手段３０と、主たる捕集手段の粉と気体の混合体入口３３と第２の捕集手段の捕集規格外の粉と気体の出口３４とを結ぶ第１の配管３５と、主たる捕集手段の下部に配置し捕集された粉を保管ホッパ３に導くための第２の配管３６と、第２の捕集手段の下部に配置し捕集された粉を保管ホッパに導くための第３の配管３７とを備え、第２の配管３６と第３の配管３６とが１本の配管として統合されて粉の保管ホッパの入口に連通している。【選択図】図２
2007175562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を製造する装置内において、空気圧送されている粉体を捕集する捕集装置において、
主たる捕集手段と、第２の捕集手段と、主たる捕集手段の粉と気体の混合体入口と第２の捕集手段の捕集規格外の粉と気体の出口とを結ぶ第１の配管と、主たる捕集手段の下部に配置し捕集された粉を保管ホッパに導くための第２の配管と、第２の捕集手段の下部に配置し捕集された粉を前記保管ホッパに導くための第３の配管とを備え、
前記第２の配管と、第３の配管の２本の配管とが、１本の配管として統合されて前記保管ホッパの入口に連通していることを特徴とする捕集装置。
【請求項２】
前記主たる捕集手段が、バグフィルタ装置であることを特徴とした請求項１に記載の捕集装置。
【請求項３】
前記第２の捕集分級手段が、吹きおろしサイクロンであることを特徴とする請求項１または２に記載の捕集装置。
【請求項４】
前記第２の捕集分級手段が、慣性反転形捕集分級手段であることを特徴とする請求項１または２に記載の捕集装置。
【請求項５】
前記第２の捕集分級手段が、衝突板であることを特徴とする請求項１または２に記載の捕集装置。
【請求項６】
前記第２の捕集分級手段が、切線式サイクロンであることを特徴とする請求項１または２に記載の捕集装置。
【請求項７】
前記第２の捕集分級手段が、前記バグフィルタ装置内に設置された衝突板であることを特徴とする請求項２に記載の捕集装置。
【請求項８】
捕集する粉体が、トナーであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の捕集装置。
【請求項９】
粉体を捕集する方法であって、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の捕集装置を含み構成されたことを特徴とする粉体捕集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば潜像を顕在化するための微粉体(トナー)の製造過程で用いて好適な、粉体の捕集装置および粉体捕集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー、化粧品、食品等の製造過程における粉体や、ばい煙の捕集のために粉体の捕集装置が利用される。例えば、ＰＰＣ,プリンターなどの電子写真方式の画像形成に用いるトナーは、一般的に熱可塑性樹脂中に染料及び顔料などの着色剤を溶融混合し、および色材などのトナー材料を溶融混練、均一に混練した後に、粉砕装置により微粉砕し、粉砕して得られたトナー粗粉砕物を気流エアーにて粉砕し、必要に応じて粉体を分級機により分級して所望の粒径を有するトナーを捕集することで製造する。
この種のトナーの生産設備は、例えば〔特許文献１〕に開示されている。
【０００３】
図８に、トナーの生産設備の一例および生産工程の概略図を、図９にその機能図を示す。ちなみに本発明では、図９中の第１分級手段及び粉砕工程と第２分級工程の間に存在する、規定内粒度及び、規定内粒度以下の粒子群の（前段）捕集手段を対象とする。
【０００４】
図８の生産設備は、トナー粗粉砕物投入機１、気流エアー分級・粉砕機（カウンタージェットミル）１００（分級手段２００含む）、（前段）バグフィルタ装置１０およびブロワ２とからなる前段捕集手段３００、捕集部３、供給機（投入機）４、分級機４００、捕集部５、（後段）バグフィルタ装置１０およびブロワ６とからなる後段捕集手段５００、そして製品捕集部７とを含み構成されている。
【０００５】
この設備を用いてのトナー製造過程を、図９の機能図に沿って以下に説明する（図８も参照）。混練粉砕品ホッパ（トナー粗粉砕物投入機）１から投入部に投入された粗粉砕原料は、配管を通して粉砕・分級機能を有するカウンタージェットミル内部の第１分級手段１００により規定内粒度及びそれ以下の粒度の粒子群が分級されてカウンタージェットミル外に送られ、一方、規定内粒度以上の粒子群が流動層内を落下し再び粉砕手段２００により粉砕されて第１分級手段１００に戻される。
【０００６】
規定内粒度以下の粒子群は、配管を通して前段捕集手段３００に一旦捕集され、次に配管を通して第２分級手段４００により規定内粒度の粒子群が分級され取り出され主剤輸送ホッパ５（製品捕集部）に製品トナーを得る。一方、分級された規定内粒度以下の粒子群（製品外の微紛トナー）は配管を通して後段捕集手段５００に一旦捕集され、次に配管を通して保管ホッパ（微紛捕集部）７に回収される。
【０００７】
ここで用いられる捕集手段としての一般的なバグフィルタ装置（捕集装置）を図１０に、バグフィルタ（エレメント）の一例を図１１に示す。以下、図１０に示したバグフィルタ装置６００の動作を説明する。第１分級手段及び粉砕工程で、粉砕分級された粉体、例えばトナーは、バグフィルタ（エレメント）２０を用いた捕集装置６００の出口１２の後にあるブロワ（図８では２）により発生する負圧により作られた搬送媒体、例えば負圧圧縮空気により気体との混合体Ｍ１となってバグフィルタを用いた捕集装置の混合体入口１１より捕集装置の内部に入り、バグフィルタ２０により粉体-気体分離されバグフィルタ２０の表面に粉体が捕集され、適時、ノズル１５より供給される圧縮空気をバグフィルタ２０の内側に噴射することにより、バグフィルタ２０の表面に捕集された粉体が剥離し、捕集装置下部にある粉体出口１３より保管ホッパ３に粉体が集められる。
【０００８】
図１１に詳細に示すバグフィルタ（エレメント）２０は、〔特許文献２〕に開示されているバグフィルタと同等のもので、ハニカム状に成形し濾過面積を増大させた（濾過集塵機用）バグフィルタである。図１１において２１は濾布、２２・２３はハニカム状をした板、２４は円管であり板２２・２３を連結している。濾布２１の両端はハニカムの山からハニカムの谷に沿って縫合し端部を板２２・２３に夫々固着してある。ハニカム状の濾布２１は板２２・２３に固着した後に谷の部分に丸棒２５によって押えてある。丸棒２５の両端のみ板２２・２３に固着されている。挿入するため濾布の板２３から適当な長さのファスナー２６を取付けてありハニカム状の濾布を円管２４で速結された板２２・２３に挿入できる。含塵気流は濾布２１の外面より通過し、ダストを濾過した気流は清浄となって濾布内面より放出される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１３８７３９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０７９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、バグフィルタは使用しつづけているとフィルタの表面及びフィルタ内部に粉体が凝集し目詰まりを起こし、捕集効率が低下するためバグフィルタを新規のものに交換する必要がある。また、この交換周期は、捕集する粉体の量が多くなるほど頻繁に行う必要があり、生産性を低下させる原因となっている。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、広くは粉体捕集手段の負荷を軽減すること、熱可塑性樹脂を粉砕してトナーを製造する工程等に用いられるバグフィルタを用いた粉体捕集装置において、バグフィルタの交換周期を伸ばすことを可能にしたバグフィルタを用いた粉体捕集装置（捕集機構）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、粉体を製造する装置内において、空気圧送されている粉体を捕集する捕集装置において、主たる捕集手段と、第２の捕集手段と、主たる捕集手段の粉と気体の混合体入口と第２の捕集手段の捕集規格外の粉と気体の出口とを結ぶ第１の配管と、主たる捕集手段の下部に配置し捕集された粉を保管ホッパに導くための第２の配管と、第２の捕集手段の下部に配置し捕集された粉を前記保管ホッパに導くための第３の配管とを備え、前記第２の配管と、第３の配管の２本の配管とが、１本の配管として統合されて前記保管ホッパの入口に連通していることを特徴とする。これにより、主たる捕集手段の前に第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段の捕集負荷が低減される。
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の捕集装置前記主たる捕集手段が、バグフィルタ装置であることを特徴とする。主たる捕集手段が一般的に市販されている標準的なバグフィルタを用いた捕集装置であるため、簡単に、本発明を実施でき、バグフィルタの捕集負荷が低減されるため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できるので、トナー生産装置のバグフィルタ交換による停止期間の短縮が出来る
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の捕集装置であって、前記第２の捕集分級手段が、吹きおろしサイクロンであることを特徴とする。
これにより、主たる捕集手段の前に、第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段で処理する粉体量を少なく出来るため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できる。請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載の捕集装置であって、前記第２の捕集分級手段が、慣性反転形捕集分級手段であることを特徴とする。これにより、主たる捕集手段の前に、第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段で処理する粉体量を少なく出来るため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１または２に記載の捕集装置であって、前記第２の捕集分級手段が、衝突板であることを特徴とする。これにより、主たる捕集手段の前に、第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段で処理する粉体量を少なく出来るため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できる。請求項６記載の発明は、請求項１または２に記載の捕集装置であって、前記第２の捕集分級手段が、切線式サイクロンであることを特徴とする。これにより、主たる捕集手段の前に、第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段で処理する粉体量を少なく出来るため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できる。請求項７記載の発明は、請求項１または２に記載の捕集装置であって、前記第２の捕集分級手段が、前記バグフィルタ装置内に設置された衝突板であることを特徴とする。これにより、主たる捕集手段の中で、第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段で処理する粉体量を少なく出来るため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できる。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の捕集装置であって、捕集する粉体が、トナーであることを特徴とする。請求項９記載の発明は、粉体を捕集する方法であって、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の捕集装置を含み構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
主たる捕集手段の前に第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段の捕集負荷が低減される。主たる捕集手段がバグフィルタ装置の場合には、バグフィルタの交換周期を延長できるので、トナー生産装置のバグフィルタ交換による停止期間の短縮が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の代表的な具体的例を、実施の形態を挙げ図面に従って説明する。図１に本発明に係る第１の実施の形態（請求項３に対応）の捕集装置の構成の断面図を示し、これを元に、より具体的に説明する。図１に示す実施の形態の捕集装置３０Ａは、例えば図２に示すような、トナー製造装置内で捕集手段として用いることができる。図２は、捕集装置３０Ａが異なるほかは先の図８に略対応しているため、同じ部分の繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
先に、本発明の主要構成を図３に図示する。本発明の捕集装置は、主たる捕集手段１０と、第２の捕集手段３０と、主たる捕集手段１０の粉と気体の混合体入口３３と第２の捕集手段の捕集規格外の粉と気体の出口３４を結ぶ密閉流路としての第１の配管３５と、主たる捕集手段１０の下部に配置し捕集された粉を保管ホッパ３に導く第２の配管３６と、第２の捕集手段の下部に配置し捕集された粉を保管ホッパ３に導く第３の配管３７とを備える。第２の配管３６と、第３の配管３７の２本の配管は、粉の保管ホッパ３の入口の直前で１本の密閉流路（配管）３８に統合されている。
【００１９】
図１に示す実施の形態の捕集装置３００は、主たる捕集装置１０と、第２の捕集分級手段３０と、第２の捕集分級手段３０で分級された粉体を１次保管する筐体４２と、筐体４２の出口４３と主たる捕集装置１０の出口１３との双方に繋がった、配管３８に接続された保管ホッパ３とで構成される。
【００２０】
主たる捕集装置１０は、入口１１と、搬送媒体の気体の出口１２と、捕集された粉体の出口１３と、圧縮空気をバグフィルタ装置２０の内部に供給するノズル１５と、バグフィルタ２０を保持する仕切り板１４と、ストレート形状のバグフィルタ２０を有する筐体１６で構成される。
【００２１】
第２の捕集分級手段３０は、主たる捕集装置１０の入口１１の前に配管３５で連結される軸流サイクロン４１を主体に構成され、前工程の第１分級及び粉砕工程（図２参照）で生成された粉体、例えばトナーと搬送媒体の気体との混合体Ｍ１が拝観３３を介して入口３３から送り込まれる。
【００２２】
この場合の動作は、前工程の第１分級及び粉砕工程で生成された粉体、例えばトナーと搬送媒体の気体との混合体Ｍ１が配管３２を通って軸流サイクロン４１で構成される第２の捕集分級手段３０により、粉体のやく５０％が捕集され、捕集された粉体は、筐体４２の下部にある出口４３から配管３７，３９を通して保管ホッパ３に貯蔵される。また、軸流サイクロンで構成される第２の捕集分級手段３０で捕集されなかった、粉体は、配管３５を通り、入口１１から主たる捕集装置１０の内部に入り、バグフィルタ２０で捕集された後、出口１３より、配管３６，３９を通って保管ホッパ３に貯蔵される。
【００２３】
このとき、主たる捕集装置１０に入ってくる粉体の量は、軸流サイクロンで構成される第２の捕集手段で、約５０％捕集されているので、残りの粉体を捕集すればよく、バグフィルタ２０で捕集する粉体の量が、軸流サイクロンで構成される第２の捕集分級手段３０がない物と比較して、少量で済むため、バグフィルタ２０の目詰まりが起こる期間が延長でき、トナー生産装置のバグフィルタ交換による停止期間の短縮が出来る。
【００２４】
〔第２の実施の形態〕
図４は、第２の実施の形態（請求項４に対応）で、第１の実施の形態の構成において、第２の捕集分級手段３０が、慣性反転形捕集分級手段（旋回式）である粉体捕集装置３００の例である。この方式を用いることにより、第２の捕集手段３０で、１次捕集するので、主たる捕集手段１０のバグフィルタ２０の交換期間を延長できる。
【００２５】
〔第３の実施の形態〕
図５は、第３の実施の形態（請求項５に対応）で、第１の実施の形態の構成において、第２の捕集分級手段３０が衝突板（バッフル）の捕集分級手段である粉体捕集装置３００の例である。密閉容器中に衝突板が設けられていて混合体Ｍ１は衝突板Ｂで分級されそれぞれに密閉容器の上下から流出する。この方式を用いることにより、第２の捕集手段である衝突板で、１次捕集するので、主たる捕集手段１０のバグフィルタ２０の交換期間を延長できる。
【００２６】
〔第４の実施の形態〕
図６は、第４の実施の形態（請求項６に対応）で、第１の実施の形態の構成において、第２の捕集分級手段３０が、切線式サイクロン捕集分級手段である粉体捕集装置３００の例である。この方式を用いることにより、第２の捕集手段で、１次捕集するので、主たる捕集手段１０のバグフィルタ２０の交換期間を延長できる。
【００２７】
〔第５の実施の形態〕
図７は、第５の実施の形態（請求項７に対応）で、第１の実施の形態の構成において、第２の捕集分級手段３０が、主たる捕集装置の内部に設置された衝突板捕集手段である粉体捕集装置３００の例である。主たる捕集装置内部に実質的に２つの流路が実現されており統合されて保管ホッパへと導かれている。この方式を用いることにより、第２の捕集手段で、１次捕集するので、主たる捕集手段１０のバグフィルタ２０の交換期間を延長できる。
【００２８】
以上、説明したように、各実施の形態の装置構成においては、主たる捕集手段の前に第２の捕集手段で１次捕集を行うため、主たる捕集手段の捕集負荷が低減されるため、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できるので、トナー生産装置のバグフィルタ交換による停止期間の短縮が出来る。
【００２９】
以上説明した如き捕集装置を用いて、粉体捕集方法を実施することができる。すなわち、空気圧送されている粉体を第２の捕集手段に導き、第２の捕集手段で捕集されない粉体を主たる捕集手段に導く一方、捕集された粉体を保管ホッパに導き、主たる捕集手段で捕集された粉体も上記の同じ保管ホッパに導く。
【００３０】
これにより、主たる捕集手段のバグフィルタの交換周期を延長できるので、トナー生産装置のバグフィルタ交換による停止期間の短縮が出来る等、主たる捕集手段の保守工数を軽減できる。なお、このような捕集装置を含み構成された製造装置を用いて、原材料を粉砕し粒子径により分級して所望の粉体を製造することもできる。本発明は、トナー製造に限らず、化粧品、食品等における粉体製造過程における捕集装置、ばい煙などの粉体一般の捕集装置にも応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態である捕集装置の構成図である。
【図２】本発明の捕集装置の要部を説明するブロック図である。
【図３】第１実施形態の捕集装置を含むトナー生産設備の構成ブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態である捕集装置の構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態である捕集装置の構成図である。
【図６】本発明の第４実施形態である捕集装置の構成図である。
【図７】本発明の第５実施形態である捕集装置の構成図である。
【図８】捕集装置を含むトナー生産設備および生産工程の概略図である。
【図９】図８のトナー生産設備・工程の機能図である。
【図１０】従来の捕集装置の一例を示す構成図である。
【図１１】捕集装置に係るバグフィルタ（エレメント）の構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…混練粉砕品ホッパ（トナー粗粉砕物投入機）
２…ブロワ
３…保管ホッパ
４…供給機（投入機）
５…保管ホッパ（製品捕集部）
６…ブロワ
７…保管ホッパ（微紛捕集部）
１０…主たる捕集装置（バグフィルタ装置）
１１…混合体入口
１２…出口（搬送媒体の気体用）
１３…粉体出口（主たる捕集装置の）
１４…仕切り板
１５…ノズル
１６…筐体
２０…バグフィルタ（エレメント）
３０…第２の捕集分級手段（軸流サイクロン）
３２…配管
３３…第２の捕集手段の粉と気体の混合体入口
３４…第２の捕集手段の捕集規格外の粉と気体の出口
３５…（第１の）配管
３６…（第２の）配管（捕集された粉を保管ホッパに導く）
３７…（第３の）配管（捕集された粉を保管ホッパに導く）
３８…配管（保管ホッパの入口の直前）
４１…軸流サイクロン
４２…筐体（バグフィルタ用）
４３…（筐体４２からの）出口
１００…第１分級手段
２００…粉砕手段（カウンタージェットミル）
３００…前段捕集手段
４００…第２分級手段
５００…後段捕集手段
６００…捕集装置
Ｍ１…混合体（粉黛および搬送媒体の気体）
Ｍ２…規定内粒度の粒子群（製品トナー）
Ｍ３…規定内粒度以下の粒子群（製品外の微紛トナー）
【図１】
2007175562.tif 000003
【図２】
2007175562.tif 000004
【図３】
2007175562.tif 000005
【図４】
2007175562.tif 000006
【図５】
2007175562.tif 000007
【図６】
2007175562.tif 000008
【図７】
2007175562.tif 000009
【図８】
2007175562.tif 000010
【図９】
2007175562.tif 000011
【図１０】
2007175562.tif 000012
【図１１】
2007175562.tif 000013