(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部が円筒形で下部が円錐筒形のサイクロン本体と該サイクロン本体の前記上部の内壁に沿って切線方向に気体を流入させる気体流入部と、該サイクロン本体の上部円筒形部分の内側中央から気体を該サイクロン頂部外向に排出する円筒形排気部とを有し、分離処理される粗トナーを含有する導入気体に旋回運動を与えてトナー粉体を分離捕集するサイクロン分離装置であって、該気体流入部の上部は、該サイクロン本体の天井部分側面部に内面が段差なく滑らかな曲線をなして接続され、該円筒形排気部は該サイクロン本体の天井の中心部からサイクロン本体内部に挿入され、該気体流入部の下端が、該円筒形排気部の下端より上に位置することを特徴とするトナー分離用サイクロン分離装置。
【請求項２】
上部が円筒形で下部が円錐筒形のサイクロン本体と該サイクロン本体の前記上部の内壁に沿って切線方向に気体を流入させる気体流入部と、該サイクロン本体の上部円筒形部分の内側中央から気体を該サイクロン頂部外向に排出する円筒形排気部とを有し、分離処理される粗トナーを含有する導入気体に旋回運動を与えてトナー粉体を分離捕集するサイクロン分離装置であって、該気体流入部の上部は、該サイクロン本体の天井部分側面部に内面が段差なく直線的に接続され、該円筒形排気部は該サイクロン本体の天井の中心部からサイクロン本体内部に挿入され、該気体流入部の下端が、該円筒形排気部の下端より上に位置することを特徴とするトナー分離用サイクロン分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、付着性或いは弾性を有する粉粒体を含有する気体から粉粒体を分離捕集する分離装置に関し、特に電子写真、静電印刷、静電記録等における静電荷像を現像するための乾式トナーの製造に適した粉体分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、サイクロンに接続する流入管部はサイクロン内部の気流の乱れを防ぐために、サイクロンに接続される配管の端部の円形状の断面形状から徐々に縦長の矩形断面に流入管の形状を変化させ、サイクロンの本体の上部に接続するようにしている。例えば特開平１０−３４０２２号公報には、サイクロンの形状寸法を規定した技術が提案されているが、これら技術は、サイクロンへ流入する気流流入管のサイクロン本体への垂直方向の位置について、サイクロンの天板から内部に向かって垂直に設置される内筒の下端より気流流入管の下端が下に位置しないことを重要視するものであって、気流流入管の上端について詳細に検討されたものはなかった。したがって、気流流入管の内面上端はサイクロン本体の天板の内面との間に段差を持つものがある。
【０００３】
それでも良好に設計されたサイクロンであれば、前述のような従来の形状でも良好な捕集効率を得ることができるが、矩形断面を持つ流入管の内面上部がサイクロン内面上部より低い（段差がある）場合は、流入した気流の一部がサイクロンの上部に向かい、同伴する粉粒体がサイクロンの上部に衝突して、これに固着、固形化する。この固形化した粉粒体は時間とともに大きくなり、ついには製品中に落下し、黒スジ等コピー品質の劣化を招くという不具合を生じる。
従来の比較的大粒径のトナー製造で使用される気固分離装置においてはさほどでもなかったが、一般に粉体が微粒子化すると凝集性あるいは固着性は高くなり、例えば凝集力は固体微粒子相互間距離の６乗に反比例することが知られ、最近のトナー粒子の小粒径化傾向に伴ってトナーのサイクロン上部への固着、固形化傾向が著じるしくなり、かつ気体からの分離が難かしくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術における現状に鑑み、粉粒体、特に付着性、弾性を持つトナー等の粉体の固気分離を行なう工程において、分離装置から排出される製品に粗大化した固着粒子が混入しない、また、分離装置の効率が低下することのないサイクロンを用いたトナー製造方法を提供することにある。更に、分離装置内への固着が発生せず分離効率が低下しないサイクロン分離装置を用いたトナー製造技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明により、サイクロンに流入する矩形断面を持つ流入管の天井部内面とサイクロンの円筒部の天井部内面を段差なく滑らかに接続し、それによってサイクロン上部の気流の乱れを防ぎ、当該部分の気流を旋回気流のみとすることで達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面によって具体的に説明する。
図１は、本発明のサイクロン装置を示した図である。この装置において、サイクロン本体（１）には気流流入部（２）から空気と共に粉体粒子（７）が流入してくる。この気流はサイクロン上部の円筒部分で旋回し、気流中の粉体（７）には遠心力が働き、円筒の内壁に接触して運動力を失い、その結果、円筒の内壁付近に粉体が分離されて出てくる。その後、この分離された粉体はサイクロンの内壁に沿ってサイクロン下部に向かって動きそこで捕集される。トナー製造用サイクロンの場合、サイクロン内でトナーが同伴した空気と分離されるのみで、サイクロン内でトナーの粒径分布、或いは形状に変化を与えるような現象があってはならない。
【０００７】
しかし、図２に示した従来装置のように、気流の流入部（２）とサイクロン本体（１）の上部円筒部分が接続される部分の気流流入部内壁とサイクロンの天井部内壁との間に段差があるサイクロンで上記トナーの分離作業を行なうと、気流流入部（２）から流入した気流の一部に天井に向けた流線（６）ができ、ここで気流中に含まれる粉体（７）が分離される。この流線（６）は本流よりも弱い分流である。トナーの凝集あるいは固着を避けるには、トナー微粒子相互間の衝突を避け、あるいはトナー粒子と装置壁との強度の衝突を避けることが有効と考えられるので、サイクロン天井に向けた流線（６）の弱い分流は、従来さほど注目されてなかったが、実際には、粉体（７）が該分流によって常に天井に押し付けられるかたちとなり、ついには天井に固着する。そして、この固着は次々に流入、分離される粉体によって徐々に成長し、ついには小型の鍾乳石状となってサイクロンの天井部分から下方に向かって懸垂する。その後、この鍾乳石状の粉体はついには製品の捕集部分に落下し、製品中に混入する。この混入した粗大粒子が複写機により紙に画像として転写されると黒スジ状の画像欠陥となる。
【０００８】
そこで、図１に示されるように、気流流入部（２）とサイクロン本体（１）の天井内壁間に段差のないサイクロンを用いると、段差がないため、気流流入部（２）から流入した気流はサイクロン内で旋回気流成分（４）のみとなり、天井部分では気流中から粉体の分離は起こらない。よって、固着することがなく、すなわちトナー塊が製品中に混入することもない。
【０００９】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明から明らかなように、本発明においては、サイクロンに流入する矩形断面を持つ流入管の天井部内面とサイクロンの円筒部の天井部内面を段差なく滑らかに接続し、それによってサイクロン上部の気流の乱れを防ぎ、当該部分の気流を旋回気流のみとしたので、サイクロン分離装置から排出される製品に粗大化した固着粒子が混入せず、また、分離装置の効率が低下することのない、また、分離装置内へのトナー固着が発生せず分離効率が低下しないサイクロン分離装置、及びこれを用いたトナー製造技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサイクロン装置を示したものである。
【図２】従来のサイクロン装置を示したものである。
【符号の説明】
１  サイクロン本体
２  気流流入部
３  サイクロン円筒
４  含粉粒体気流の流線
５  気流出口
６  含粉粒体気流の流線
７  粉粒体
【図１】
0003933308.tif 000002
【図２】
0003933308.tif 000003