(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内部において原料を一括処理して処理粉体とする粉体処理装置であって、
回転片と該回転片を回転駆動する駆動部とからなっており、該回転片の回転によって、原料を粉砕または複合化し、処理粉体とする粉体処理部と、
上記本体内部の複数の羽根部を有する分級ロータと、該分級ロータを回転駆動する駆動軸とからなっており、分級ロータが回転しているときに、原料および／または処理粉体のうち、所定の粒径以下の微粉のみを選択的に通過させ、該分級ロータを通過した微粉のみを本体内部から除去するものであって、上記分級ロータと上記本体との間に、筒状部をさらに備えている微粉除去部と、
上記本体は、その側面に、本体内部の処理粉体を本体外部に取り出すための、本体内部と外部とを連通する処理粉体出口が形設されているケーシングであり、
該ケーシングには上記所定の粒径以下の微粉が除去された、本体内部の処理粉体を本体外部に取り出すための取出部とを備えており、
上記取出部は、上記処理粉体出口を塞ぐために、上記本体外部側から嵌挿される嵌挿部と、その内部が上記処理粉体出口を介して本体内部と連通するように上記本体外側に連接されている取出筒部と、該取出筒部の本体とは反対側を開閉する取出バルブ部と、取出筒部の内部に気体を導入するための気体導入部と、該気体導入部から取出筒部内への気体の導入を制御する気体導入バルブ部と、を備えてなることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項２】
上記筒状部は、該筒状部の上記粉体処理部側端部に向かって連続的に内径が大きくなっているものであることを特徴とする請求項１に記載の粉体処理装置。
【請求項３】
上記本体内部の温度を設定する温度調節部をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉体処理装置。
【請求項４】
上記筒状部の温度を設定する筒状部温度調節部をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の粉体処理装置。
【請求項５】
上記粉体処理部が、２種以上の原料に、衝撃力、圧縮力および剪断力のうち少なくとも１つを加えて複合化する複合化処理部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉体処理装置。
【請求項６】
上記粉体処理部が、上記本体内部に気体を噴射することにより原料を粉砕または複合化する気体噴射部をさらに備えており、
該気体噴射部は、気体の噴射方向が可変なものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉体処理装置。
【請求項７】
上記本体は、その側面に、本体内部の処理粉体を本体外部に取り出すための、本体内部と外部とを連通する処理粉体出口が形設されているケーシングであって、
上記回転片の回転により形成される処理粉体の流れを阻害する板状体が、上記処理粉体出口の上記本体内部側の少なくとも一部と重なるように形設されているものであることを特徴とする請求項１に記載の粉体処理装置。
【請求項８】
上記処理粉体がトナーおよび／またはトナー中間品であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉体処理装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、
原料を粉砕して処理粉体とする粉砕工程と、
粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、
原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、
形状制御工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、
原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、
形状制御工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程と、
処理粉体に外添剤を添加する外添工程とを含むことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、
原料を粉砕する粉砕工程と、
粉砕工程と並行する、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、
粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１３】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、
原料を粉砕する粉砕工程と、
粉砕工程と並行する、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、
粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程と、
処理粉体に外添剤を添加する外添工程とを含むことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１４】
上記トナーまたは粉体塗料が、トナーおよび／またはトナー中間品、または粉体塗料および／または粉体塗料中間品であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の粉体処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉砕、分級、形状制御、複合化、表面処理、混合、外添、造粒、乾燥、融合等の処理を行って処理粉体を製造する粉体処理装置であって、複数の処理を行うことが出来る粉体処理装置および粉体処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原料に粉砕処理などを施して製造される処理粉体は、通常、種々の粒径のものが混在した状態で得られる。一般に、処理品（製品）としての処理粉体に要求される粒径、形状などはその用途に応じて異なるが、その粒径が所望の範囲よりも小さい不要な微粉を取り除くために、種々の粒径が混在した処理粉体を分級することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、分級は粉体処理に用いられる装置とは別の装置を用いて行われるから、▲１▼複数の装置により構成されることとなり目的の処理品を得るためのシステムが大規模になる、▲２▼複数の装置を操作するため取扱性が悪く、特に清掃作業に長時間を要するという問題点がある。それゆえ、処理粉体から微粉を除去するための分級を必要としない粉体処理装置、すなわち、不要な微粉を含まない処理粉体が得られるコンパクトで取扱性に優れる粉体処理装置が嘱望されている。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の装置を用いることなく、微粉を含まない処理粉体を得ることができ、コンパクトかつ清掃作業が容易な粉体処理装置および粉体処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、原料に機械的エネルギーおよび／または流体エネルギーを加える処理が行われている間に、その粒径が処理粉体に要求される粒径の下限値よりも小さい粉体、すなわち不要な微粉を本体内部から取り除くことにより、微粉を含まない処理粉体を得ることができることを見出した。さらに、上記粉体処理装置は、粉体処理と分級とを別々の装置により行う従来のシステムと比べてコンパクトなシステムとして実現できること、および清掃が容易で取扱性に優れることを確認して本発明を完成させるに至った。
【０００６】
本発明の粉体処理装置は、上記の課題を解決するために、その本体内部において原料を一括処理して処理粉体とする粉体処理装置であって、原料に機械的エネルギーおよび／または流体エネルギーを加えて、粉砕、形状制御、複合化、表面処理、混合、外添、造粒、融合および乾燥のうち、いずれか又は複数の処理を行って処理粉体とする粉体処理部と、原料および／または処理粉体のうち、所定の粒径以下の微粉のみを選択的に通過させて、この通過した微粉を本体内部から除去する微粉除去部と、上記所定の粒径以下の微粉が除去された、本体内部の処理粉体を本体外部に取り出すための取出部とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
上記の発明により、本体内部の粉体処理部によって原料を処理すること、および所定の粒径以下の不要な微粉を本体内部から取り除くことができる。すなわち、不要な微粉が取り除かれた状態の処理粉体を本体内部に残留する処理品（製品）として得ることが可能となる。
【０００８】
これにより、原料に機械的エネルギーおよび／または流体エネルギーを加えて行う粉砕、形状制御、複合化、表面処理、混合、外添、造粒、融合および乾燥のような単位操作と分級とを、すなわち複数の操作を一つの粉体処理装置により同時または連続して処理できるため、これらを別々の装置により行うシステムに比べてコンパクトな粉体処理装置を実現することができる。
【０００９】
また、通常、複数の装置により行われる操作が一つの粉体処理装置によりなされるから、複数の装置を接続する配管などを清掃する必要がない。したがって、従来よりも短時間かつ容易に清掃作業を行うことできるため取扱性が良好である。さらに、粉体処理後の外添剤の添加等の最終の混合操作まで一つの粉体処理装置により行うことが可能である。
【００１０】
すなわち、本発明の粉体処理装置は微粉除去部を備えているため、本体内部の原料および／または処理粉体から、所定の粒径以下の不要な微粉のみを取り除くことができる。また、微粉除去部により取り除かれるべき微粉の粒径は、処理品としての処理粉体に要求される粒径に応じて任意に設定することができる。なお、本体内部からの微粉除去は、本体内部から処理粉体が取り出される前に行われるものであればよく、例えば、原料の処理と同時又は処理後等に行うことができる。
【００１１】
一方、微粉除去部により除去されない粒子は、本体内部において滞留し粉体処理部と微粉除去部との間を循環して、粉体処理部により繰り返し処理されることとなる。なお、粉体処理部と微粉除去部との間の循環は、本体内部における滞留のみに限られず、本体外部に循環経路を設けて微粉除去部により除去されない粒子を再び粉体処理部に供給する構成によって行うこともできる。
【００１２】
本発明の粉体処理装置は、原料を一括処理（バッチ処理）して、その本体内部に目的物である処理品としての処理粉体を得るものである。このため、粉体処理部による処理の時間、強度、温度等の条件を設定することにより、処理の程度を調整することができる。
【００１３】
例えば、粉体処理部が、原料に衝撃力、圧縮力、剪断力などの高エネルギーを加えて粉砕するものである場合は、粉体処理部の処理強度、処理時間を制御することにより、本体内部における処理粉体の粉砕の程度を調整して処理粉体を所望の粒径以下にすることができる。
【００１４】
このため、粉体処理後に本体内部に残留する処理粉体の粒径を、所望の範囲内とすることができる。なお、上記微粉除去部としては、既存する全ての分級・集塵装置（強制渦流型、自由渦型（サイクロン等）、メッシュ、フィルタ等）を適用することができる。
【００１５】
また、本発明の粉体処置装置は、上記処理粉体を本体内部から取り出す取出部を備えているから、原料を処理して得られた本体内部に残留する処理粉体を本体内部から容易に取り出すことができる。
【００１６】
上記粉体処理装置においては、上記微粉除去部が、上記本体内部の複数の羽根部を有する分級ロータと、該分級ロータを回転駆動する駆動軸とからなっており、分級ロータが回転しているときに、該分級ロータを通過した微粉のみを本体内部から除去するものであって、上記分級ロータと上記本体との間に、筒状部をさらに備えているものであることが好ましい。
【００１７】
また、上記筒状部は、該筒状部の上記粉体処理部側端部に向かって連続的に内径が大きくなっているものであることが好ましい。
【００１８】
上記の構成により、分級ロータによる遠心力によって、微粉以外の原料を粉体処理部に効果的に供給することができるから、原料を処理するときに微粉以外を効率良く循環させて処理することが可能となる。
【００１９】
本発明の粉体処理装置は、上記本体内部の温度を設定する温度調節部をさらに備えているものであってもよい。
【００２０】
これにより、本体内部の温度を任意に設定することができる。したがって、本体内部の温度を原料の種類や目的とする処理品に適した温度として、粉体処理部による処理を行うことが可能となる。例えば、処理が発熱を伴うものである場合には、温度調節部により本体内部を冷却して、熱による原料の変質を防止することができる。また、加熱により粉体処理効率が向上する場合には、温度調節部により本体内部を加熱して、処理に適した温度において粉体処理部による原料の処理を行うことができる。
【００２１】
例えば、粉体処理部により球形化、偏平化等の形状変化がなされる場合は、本体内部の温度を調整して、原料が形状変化に適した固さとなる温度で形状制御を行うことにより効果的に形状変化させることができる。
【００２２】
また、上記粉体処理装置は、上記筒状部の温度を設定する筒状部温度調節部をさらに備えていることが好ましい。これにより、本体内部の温度を、より確実に調整することができる。
【００２３】
上記粉体処理装置の上記粉体処理部は、原料を粉砕する粉砕処理部、または２種以上の原料に衝撃力、圧縮力および剪断力のうち少なくとも１つを加えて複合化する複合化処理部であってもよい。
【００２４】
これにより、原料を粉砕または複合化する処理と分級とを一つの粉体処理装置を用いて行うことができ、不要な微粉を含まない処理粉体を本体内部に残留する残留物として得ることが可能となる。なお、上記粉砕処理部としては、回転型粉砕機、ジェットミル、ボールミル、ローラーミル等の既存の全ての粉砕装置を用いることができる。なお、上記した粉砕装置は、それぞれ単独で用いても、複数を併用してもよい。
【００２５】
また、上記粉体処理部は、原料の形状制御、表面処理、混合、外添、造粒、融合、乾燥等を行うものであってもよい。これにより、これらの処理と分級とを１つの粉体処理装置を用いて行うことができる。
【００２６】
また、上記粉体処理装置は、上記粉砕処理部が、回転片と該回転片を回転駆動する駆動部とからなっており、該回転片の回転によって、原料を粉砕または複合化するものであってもよい。
【００２７】
また、上記粉砕処理部が、上記本体内部に気体を噴射することにより原料を粉砕または複合化する気体噴射部をさらに備えており、該気体噴射部は、気体の噴射方向が可変なものであってもよい。
【００２８】
上記粉体処理装置においては、上記本体は、その側面に、本体内部の処理粉体を本体外部に取り出すための、本体内部と外部とを連通する処理粉体出口が形設されているケーシングであり、上記取出部は、上記処理粉体出口を塞ぐために、上記本体外部側から嵌挿される嵌挿部と、その内部が上記処理粉体出口を介して本体内部と連通するように上記本体外側に連接されている取出筒部と、該取出筒部の本体とは反対側を開閉する取出バルブ部と、取出筒部の内部に気体を導入するための気体導入部と、該気体導入部から取出筒部内への気体の導入を制御する気体導入バルブ部と、を備えてなるものであることが好ましい。
【００２９】
上記の構成により、上記嵌挿部を上記処理粉体出口に嵌挿することにより閉じ、かつ上記取出バルブを閉じている状態において、上記気体導入バルブにより取出筒部内への気体の導入を制御することにより、取出筒部内の圧力を調整することができる。
【００３０】
このため、例えば、上記嵌挿部を上記処理粉体出口への嵌挿が完了する直前に、上記気体導入バルブにより取出筒部内の圧力を高くすることにより、両者の間に気流を生じさせて原料や処理粉体を取り除くことができる。したがって、上記嵌挿部と上記処理粉体出口との間に、原料等が入り込むことにより生じる不都合、例えば、原料や処理粉体によって両者が接着されること等を確実に防止することができる。
【００３１】
また、上記嵌挿部と上記処理粉体出口との間に多少の隙間がある場合であっても、上記取出筒部内部の気圧を本体内部よりも高くすることにより、当該隙間をエアーシーリングできるため、本体内部からの原料などの漏れ、および当該隙間に原料等が入り込むこと等を確実に防止することが可能となる。
【００３２】
上記粉体処理装置において、上記本体は、その側面に、本体内部の処理粉体を本体外部に取り出すための、本体内部と外部とを連通する処理粉体出口が形設されているケーシングであって、上記回転片の回転により形成される処理粉体の流れを阻害する板状体が、上記処理粉体取出口の上記本体内部側の少なくとも一部と重なるように形設されているものであることが好ましい。
【００３３】
上記の構成により、本体内部の処理粉体を、本体外部に効率良く取り出すことができる。すなわち、本体内部から処理粉体を取り出す際には、処理粉体の流れが板状体により堰きとめられて、処理粉体取出口の方向に向かうことになる。このため、処理粉体を本体内部から効率よく取り出すことができる。
【００３４】
上記粉体処理装置においては、上記処理粉体がトナーおよび／またはトナー中間品であってもよい。
【００３５】
上記粉体処理装置は、原料の粉砕、球形化などの形状制御、および微粉除去を行うことができるので、その粒径ならびに形状と機能との関連性が高いトナーの製造装置として、特に好適に用いることができる。
【００３６】
なお、本発明において「トナー中間品」とは、トナー製造（生成）工程における中間品、すなわちトナー製造工程において粉体処理された、トナーになる前の状態のものをいう。また、トナーおよびトナー中間品は、粉砕法により得られるものおよび重合法により得られるもののいずれであってもよく、製造方法は問わない。
【００３７】
上記粉体処理装置は、具体的には、粉砕装置、形状制御装置、複合化装置、表面処理装置、混合・外添装置、造粒装置、乾燥装置、融合装置、および分級装置などとして用いることができる。
【００３８】
本発明の粉体処理方法は、上記の課題を解決するために、上記本発明の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理して処理粉体とする粉体処理方法であって、原料に機械的エネルギーおよび／または流体エネルギーを加えて、粉砕、形状制御、複合化、表面処理、混合、外添、造粒、融合および乾燥のうち、いずれかの処理又は複数の処理を行って処理粉体とする粉体処理工程と、粉体処理工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴としている。
【００３９】
上記の発明により、原料に機械的エネルギーおよび／または流体エネルギーを加えて処理粉体とする粉体処理工程と並行して、本体内部から微粉を取り除くことができるため、粉体処理装置本体内部の残留物として不要な微粉を含まない処理粉体を得ることができる。
【００４０】
本発明の粉体処理方法は、上記の課題を解決するために、上記本発明の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、原料を粉砕して処理粉体とする粉砕工程と、粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴としている。
【００４１】
上記の発明により、その粒径が所望の範囲内であるトナーまたは粉体塗料を得ることができる。ここで、粉体処理工程における粉砕強度、粉砕時間および粉砕温度等の条件の調整により、処理粉体の粒径の最大値を調整することは可能であるが、処理粉体の粒径の最小値は、粉砕処理の条件設定により制御することは困難である。そこで、本発明の粉体処理方法では、粉砕工程と並行する、所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程において原料および／または処理粉体を分級して不要な微粉を取り除くこととしている。このため、粉体処理装置本体内部の残留物としてその粒径が所望の範囲内であるトナーまたは粉体塗料を得ることができる。
【００４２】
本発明の粉体処理方法は、上記の課題を解決するために、上記本発明の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、形状制御工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴としている。
【００４３】
また、本発明の粉体処理方法は、上記の課題を解決するために、上記本発明の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、形状制御工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程と、処理粉体に外添剤を添加する外添工程とを含むことを特徴としている。
【００４４】
また、本発明の粉体処理方法は、上記の課題を解決するために、上記本発明の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、原料を粉砕する粉砕工程と、粉砕工程と並行する、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むことを特徴としている。
【００４５】
また、本発明の粉体処理方法は、上記の課題を解決するために、上記本発明の粉体処理装置を用いて、原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法であって、原料を粉砕する粉砕工程と、粉砕工程と並行する、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程と、処理粉体に外添剤を添加する外添工程とを含むことを特徴としている。
【００４６】
上記の発明によれば、原料に含まれている不要な微粉や原料を粉砕する粉砕工程において生じた不要な微粉、および／または原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程において生じた不要な微粉を、粉砕工程および／または形状制御工程と並行する微粉除去工程によって取り除くことができる。このため、不要な微粉を含まない形状制御されたトナーまたは塗料原料を得ることができる。
【００４７】
従来の原料に熱を加えることによって形状制御を行い球形化する粉体処理方法では、低融点材料を原料として用いる場合は原料同士の凝集や融着が発生しやすい。これに対して、本発明の粉体処理方法の形状制御工程は、原料に衝突、圧縮などの機械的エネルギーを与えて原料粒子の角を取り、さらには真球に近い形状に形状変化させるものであるから、原料同士が凝集、融着することを効果的に防止することが可能となる。
【００４８】
また、上記形状制御工程は加熱条件下で行われるものであってもよい。これにより、形状変化される原料の種類に応じた好ましい温度において、原料同士あるいは処理粉体同士を衝突させたり、圧縮力を与えたりすることができる。したがって、原料の形状制御をより効果的に実現することができる。
【００４９】
上記原料を一括処理してトナーまたは粉体塗料とする粉体処理方法においては、上記トナーまたは粉体塗料が、トナーおよび／またはトナー中間品または粉体塗料および／または粉体塗料中間品であってもよい。なお、本発明において「トナー中間品」とは上記したものをいい、「粉体塗料中間品」とは、粉体塗料製造（生成）工程における中間品、すなわち粉体塗料製造工程において粉体処理された、粉体塗料になる前の状態のものをいう。また、これらは、粉砕法により得られるものおよび重合法により得られるもののいずれであってもよく、製造方法は問わない。
【００５０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について、図１から図３に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００５１】
図１は本発明の粉体処理装置を含んでなる粉体処理システムの概略構成を示す。同図に示すように、本発明の粉体処理装置１を含む粉体処理システムは、スクリューフィーダを介して粉体処理装置１に原料を供給する原料供給槽２と、粉体処理装置１へ導入する気体を所望の温度に調整するための熱交換器３と、粉体処理装置１内部から取り除かれた不要な微粉を捕捉する集塵機４と、不要な微粉を取り除くための吸引を行うブロワー５とを備えている。
【００５２】
上記熱交換器３は、粉体処理装置１に導入されるべき気体の温度を粉体処理に適した温度にするものである。熱交換器３としては、例えば、その内部に配設されている管にスチームや冷水などの熱媒体を循環供給し、気体がその内部を通過するときに管と気体との間で熱交換を行い、所望の温度の気体を粉体処理装置１に導入するものなどが挙げられる。上記ブロワー５は上記集塵機４を介して粉体処理装置１内部に接続されており、ブロワー５により吸引された微粉は集塵機４により捕捉される。
【００５３】
図１に記載のシステムにおいては、上記粉体処理装置1と上記熱交換器３との間に第１の温度表示制御手段（TIC（Temperature Indicate Controller）、および上記粉体処理装置1と上記集塵機４との間に第２の温度表示制御手段が、上記集塵機４とブロワー５との間に風量表示制御手段（FIC(Flow Indicate Controller）が設けられていることが好ましい。
【００５４】
上記第１の温度表示制御手段、および第２の温度表示制御手段によって、粉体処理装置1の入口温度および出口温度を測定し、また上記風量表示制御手段によりブロワー５の風量を測定し、これら測定結果を粉体処理装置1にフィードバックすることができる。これにより、例えば、温度よる影響が大きいトナーなどを粉体処理装置1により製造する場合に、フィードバックされた測定結果に応じて、原料の供給量を調整したり、粉砕エネルギーや温度などの処理条件を調整することが可能となる。
【００５５】
なお、一般に、粉体処理装置１の入口温度を低くする程、粉体処理の際に、原料に大きな負荷を与えることができるため、処理能力を向上させることができる。例えば、粉体処理装置１を用いて原料に球形化などの形状制御を行う場合には、粒子の形状変化の程度は出口温度が大きく影響を及ぼすので、入口温度を低く設定することにより、原料を十分に処理して処理粉体の形状変化の程度を向上させることができる。
【００５６】
図２は、本発明の粉体処理装置の概略構成を示すブロック図である。同図を用いて、本発明の粉体処理装置について以下説明する。
【００５７】
図２に示すように粉体処理装置１は、その本体６内部に粉体処理部７および微粉除去部８を備えており、微粉除去部８を通過した原料および／または処理粉体（以下両者を区別しない場合は、単に「粉体」という）は、本体６内部から除去される。また、粉体処理装置１は、本体６内部の残留分として得られた処理粉体を本体６から取り出すための取出部９を備えている。
【００５８】
上記粉体処理部７は、原料に衝撃力、圧縮力、摩砕力、剪断力などの機械的エネルギーを加えて粉体処理を行うものであり、既存する全ての粉砕装置、形状制御装置、混合・外添装置、表面処理装置などを流用することができる。
【００５９】
上記微粉除去部８は、本体６内部の粉体を分級するものであり、本体６内部の粉体のうち所定の粒径以下の不要な粉体（以下「微粉」という）のみが、粉体処理部７側から微粉除去部８を通過して微粉回収装置である集塵機４（図１参照）により捕捉されることとなる。微粉除去部８としては、既存する全ての分級装置を流用することができる。また、微粉除去部８を通過可能な微粉の粒径は、目的とする処理品としての処理粉体に要求される粒径に応じて任意に設定することができる。
【００６０】
例えば粉体処理装置１を用いて粉体を形状制御する場合は、形状制御される原料に応じた適切な温度条件の下、粉体処理部７により本体６内部の粉体に強力な力を与えることにより、原料粒子の角を取ったり、球形化したり、偏平化したりすることができる。
【００６１】
図２に示すように、微粉除去部８を通過しない粉体は、本体６内部において内部循環して、粉体処理部７による処理が繰り返しなされる。このため、粉体処理部７の処理強度、処理時間、本体６内部の処理温度などの処理条件を制御することによって、原料の形状変化を進行させて所望の粒子形状に到達させることができる。
【００６２】
このように、球形化のような粒子形状制御操作に加えて本体６内部から微粉が取り除かれるため、処理品に要求される粒径を満足するシャープな粒度分布の処理粉体を得ることができる。
【００６３】
また、粉体処理部７としてジェットミルあるいは回転刃を有する機械式微粉砕機の粉砕部を搭載すると、原料の混練を行う工程からのフレーク品を原料に用いて、例えば、微粉砕、微粉カットおよび球形化の３つの操作を同時に処理し、所望する粒径と粒子形状とを有し且つ微粉を含まない処理粉体を得ることができる。
【００６４】
また、本発明の粉体処理装置１は、その本体内部において、粉砕または粒子形状の制御等の処理に加えて微粉カット（微粉除去）ができる。すなわち、微粉除去および形状制御を粉体処理装置１のみにより行うことが可能であるから、従来の微粉除去のための分級機を別に備える粉体処理システムと比べて、システム全体を大幅にコンパクトにすることができる。また、複数の装置を接続する配管やサイクロン等の面倒な洗浄がなくなるため、装置の清掃作業時間を飛躍的に短縮することができる。
【００６５】
なお、上記説明においては、粉体処理部７による原料の形状制御と並行して本体６から微粉除去がなされることとしているが、同処理はブロワー５を停止するなど微粉除去部８から集塵機４への流通を止めて運転し、微粉除去部８による微粉除去は原料の形状制御終了後に行うこととしてもよい。
【００６６】
図３は実施の形態１の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、本実施の形態の粉体処理装置１０は、その内部において粉体処理を行う本体（ケーシング）１１と、本体１１内の粉体のうち微粉のみを通過させる分級ロータ（微粉除去部）１２と、本体１１内部の粉体を分級ロータ１２に導くガイドリング１３（筒状部）と、原料に衝撃力、圧縮力等を与えて処理粉体とする回転片（粉体処理部、粉砕処理部）１４と、本体１１内部から微粉を取り除く微粉排出部（微粉除去部）１５と、本体１１内部に原料を導入する原料導入部１６と、本体１１から処理品としての処理粉体を取り出す取出部（処理粉体出口）１７とを備えてなっている。
【００６７】
上記本体１１は略円筒形状であり、その内部には分級ロータ１２、ガイドリング１３および回転片１４を備えている。本体１１の内部の分級ロータ１２は、本体１１に形設されている微粉排出部１５と回転片１４との間に配設されている。
【００６８】
また、粉体処理装置１０には、気体を本体１１内部に導入する気体導入口２８が設けられている。この気体導入口２８の位置は特に限定されないが、回転片１４の下方に設けられることが好ましい。微粉排出部１５に集塵機４（図１参照）を介して接続されているブロワー５による吸引によって、気体導入口２８から本体１１内部に導入された気体は、本体１１の内部から分級ロータ１２を介して微粉排出部１５を介して集塵機４に到達する流れを形成する。なお、上記気体としては、目的とする処理品に応じたものが用いられるが、例えば、空気、窒素やアルゴンなどの不活性ガス等が挙げられる。
【００６９】
上記本体１１の周囲には、本体１１の内部温度を調節するためのジャケット部（温度調節部）２１が設けられている。ジャケット部２１としては、例えば、別に設けたタンク（図示せず）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて循環供給されることによって、本体１１の内部温度を調節することができる。例えば、温度変化によって変質する虞のある原料を粉体処理する場合は、ジャケット２１に冷却媒体を循環供給することにより粉体の変質を防止することができる。
【００７０】
上記分級ロータ１２は図示しない駆動手段に駆動軸２２を介して接続されており、本体１１内部で高速回転することにより、粉体中に含まれる微粉のみを回転片１４側から微粉排出部１５側に通過させるものである。ここで、分級ロータ１２を通過できる粉体の粒径は、分級ロータ１２の回転速度を制御することにより任意に設定することができる。このため、分級ロータ１２の回転速度制御によって本体１１内部から取り除かれる微粉の粒径を規定することができる。
【００７１】
一方、分級ロータ１２を通過できない粉体は、本体１１内部に滞留し、回転片１４によって繰り返し処理されることとなる。回転片１４は図示しないモータなどの駆動手段（駆動部）に接続されており、高速回転することにより本体１１の内壁面との間に位置する原料に衝撃剪断作用を与えて、原料に処理を施して処理粉体とするものである。
【００７２】
本実施の形態の粉体処理装置１０の回転片１４は、盤状体２３の上面に設けられているから、原料に衝撃剪断作用を与えて粉砕する粉砕装置としての用途に適している。図示しないが、回転片１４は盤状体２３の下面に設けられているものであってもよい。回転片１４が盤状体２３の下面に設けられている場合、回転片１４は本体１１内部の原料を粉砕することなく、本体１１内部に強い旋回気流を形成できるため、原料同士を衝突させて球形化する球形化装置として好適に用いることができる。
【００７３】
前記ガイドリング１３は、略円筒状の形状をしており、分級ロータ１２を取り囲むように本体１１内部に配設されている。図３には、その内径が本体１１の回転片１４側の端部に向かって連続的に小さくなっているガイドリング１３を示しているが、図１１のように同径のものや、図８のように、その内径が本体１１の回転片１４側の端部に向かって連続的に大きくなっているガイドリング６３を用いてもよい。
【００７４】
上記ガイドリング６３のように、本体１１の回転片１４側の端部に向かってその内径が大きくなるものを用いた場合、回転片１４の回転によって本体１１内部の原料に加わる遠心力により、原料がガイドリング６３（筒状部）に沿って回転片１４側に移動する。これにより、本体１１内部の原料を効果的に循環させて処理することができるため、粉体処理の効率が向上する。
【００７５】
また、上記ガイドリング１３およびガイドリング６３は、図示しないが、本体１１同様、温度を調節するためのジャケット部を備えていることが好ましい。これにより、温度変化によって変質する虞のある原料を粉体処理する場合に粉体が変質することをより確実に防止することができる。
【００７６】
前記微粉排出部１５は、分級ロータ１２を通過した不要な微粉を本体１１内部から取り除くものである。また、微粉排出部１５は集塵機４を介してブロワー５に接続されており（図１参照）、ブロワー５によって吸引された微粉は集塵機４によって捕捉される。
【００７７】
前記取出部１７は、原料の処理が完了した後に、本体１１中に残留する処理粉体を取り出すためにその側壁に設けられている取出口であり、エアーシリンダ１８によりその開閉が制御される。処理中は取出部１７は閉じられており、処理が完了して本体１１内部の残留物として微粉を含まない目的の処理粉体が得られた後に、取出部１７が開かれて本体１１の内部から処理粉体が取り出される。具体的には、取出部１７を開いてその一端が取出部１７に接続されている取出筒２０の取出バルブ１９を開くことにより、本体１１内部の処理粉体を容易に取り出すことができる
本実施の形態の粉体処理装置１０は、原料を連続処理して得られる処理粉体を順次排出するものではなく、原料を一括して処理するいわゆるバッチ処理を行うものである。例えば、原料を連続処理して処理品に要求される粒径の上限よりも小さい処理粉体を順次取り出す従来の粉体処理装置とは異なり、原料を一括処理して処理品に要求される範囲の粒径の下限よりも小さい微粉を不要物として本体１１内部から取り除くものである。このため、粉体処理終了後に本体１１の内部に残留物として得られる処理粉体は、処理品に要求される範囲の粒径の下限よりも小さい不要な微粉を含まないものとして得られる。
【００７８】
また、回転片１４により原料を粉砕処理する場合は、回転片１４の回転速度、処理時間、本体１１の内部温度などの条件調整によって、本体１１内部における原料の粉砕の程度を調整することができる。従って、本体１１内部に残留する処理粉体の粒径の上限値については、回転片１４の処理条件の調整等により、粉体処理装置１０の処理能力の範囲内で所望の値以下にすることが可能となる。
【００７９】
したがって、本実施の形態の粉体処理装置１０によって処理された本体１１内部の残留物として得られる処理粉体は、処理品に要求される粒径を満足するものとなる。
【００８０】
このように、本実施の形態の粉体処理装置１０は、原料を連続して粉砕処理する際に本体内部の粉体を分級して所定の粒径以下となった処理粉体を取り出す従来の粉体処理装置とは異なり、本体内部の残留物として微粉を含まない処理粉体を得ることができる。したがって、得られた処理粉体から不要な微粉を取り除くために別の装置を用いることは不要である。
【００８１】
また、粉体処理装置１０は、粉体処理の際に原料同士を繰り返し衝突させて球形化することができる。このように、本実施の形態の粉体処理装置１０は、単体で、原料の粉砕、微粉除去および球形化などの形状制御を行うことが可能である。したがって、コピー機やプリンタ内でのストレスに対する劣化の防止、流動性の確保、帯電制御性の向上などの観点から、その形状が真球に近い程好ましいトナーを製造するための粉体処理装置として特に好適に用いることができる。
【００８２】
本実施の形態の粉体処理装置１０は、１成分トナーおよび２成分トナーのいずれをも処理することが可能である。また、原料として重合トナー、カプセルトナー等を用いた場合にも、粉砕トナーと同様に球形化と微粉除去とを粉体処理装置１０によって行うことができる。
【００８３】
上記２成分トナーは、通常、樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤、および表面処理剤から構成されている。上記樹脂としては、スチレンアクリル共重合体、ポリエステル、エポキシ等が挙げられる。上記着色剤としては、黒トナー用のカーボンブラック等が挙げられる。上記帯電制御剤としては、正電荷用のニグロシン染料、脂肪酸金属塩、４級アンモニウム塩等の電子供与性物質；負電荷用のアゾ系含金染料、塩素化パラフィン等の電子受容性物質；樹脂中に極性官能基を導入したいわゆるポリマー型の帯電制御剤などが挙げられる。上記離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成ワックスや天然ワックスが挙げられる。上記表面処理剤としては、コロイダルシリカ、アルミナ、酸化チタン等が挙げられる。なお、離型剤と表面処理剤は最終の外添工程においてトナー粒子表面につけられるものである。
【００８４】
つづいて、本実施の形態の粉体処理装置１０を用いた粉体処理方法について以下に説明する。まず、本体１１内部に所定量の原料を投入し、本体１１内部で原料を滞留させて、回転片１４により粉体処理を所定時間行う。そして、この粉体処理と並行して、分級ロータ１２によって本体１１内部の粉体を分級し、微粉排出部１５により不要な微粉を排出する。
【００８５】
このように、本体１１内部において原料を所定時間保持し滞留させている間に、粉砕、形状制御、表面処理、混合、外添、造粒、乾燥、複合化、融合、分散などの粉体処理と微粉除去とを同時に行うことができるため、この所定時間保持し滞留された後の処理粉体は不要な微粉を含まないものとなる。したがって、別の装置を用いて処理粉体中の微粉を除去することが不要となる。
【００８６】
また、本実施の形態の粉体処理方法は、本体内部において原料を所定時間滞留させて微粉除去を行うものであるから、原料を連続投入して分級する分級機のように微粉が処理粉体に直接混入すること（いわゆるショートパス）が起こらない。さらに、粉体処理部において原料に衝撃力などを与えて凝集粒子を単粒子に分散化させることが可能であり、不要な微粉を効率よく除去することができる。したがって、処理粉体中の微粉を従来の分級機に比べてより確実に取り除くことができる。
【００８７】
〔参考の形態１〕
粉体処理装置の他の参考例について、図４に基づいて以下に説明する。本参考の形態の粉体処理装置を含む粉体処理システムの構成は実施の形態１と同様であるから、本参考の形態においてはその説明を省略することとする。
【００８８】
図４は、本参考の形態の粉体処理装置３０の概略構成を示す一部破断図である。同図に示すように、本参考の形態の粉体処理装置３０は、その内部において粉体処理を行う本体３１と、所定の粒径以下の微粉のみを通過させる分級部（微粉除去部）３２と、本体３１内部に気体の噴射を行う気体噴射部（粉体処理部、粉砕処理部）３４と、微粉を本体３１内部から取り除く微粉排出部（微粉除去部）３５と、本体３１内部に原料を導入する原料導入部３６と、原料を粉砕して得られた処理品としての処理粉体を本体３１から取り出す取出部３７とを備えてなっている。
【００８９】
図４に示すように、本体３１は略円筒形状であり、気体噴射部３４でその内部の原料に対して気体の強力な噴射（Jet Airの噴射）を行うことにより原料に流体エネルギーを加えて、即ち流動体によって原料にエネルギーを加えて、原料を粉砕したり、乾燥させたり、凝集している粉体を分散させたりすることができる。なお、本体３１はその内部の温度を調節するジャケット部をその外部に備えているものであってもよい。
【００９０】
また、本体３１の内部には、気体噴射部３４による気体の強力な噴射がなされる領域と微粉排出部３５との間に分級部３２が設けられており、この分級部３２は、参考の形態１の分級ロータ１２と同様に本体３１内部の不要な微粉のみを通過させるものであって、通過した微粉を微粉排出部３５により本体３１内部から取り除くことができる。一方、分級部３２を通過できない粉体は、本体３１内部に滞留して気体噴射部３４による処理が繰り返しなされることとなる。
【００９１】
上記微粉排出部３５は、実施の形態１の粉体処理装置１０の微粉排出部１５と同様に、集塵機４を介してブロワー５（図１参照）に接続されている。分級ロータ３２を通過した微粉は、ブロワー５の吸引により微粉排出部３５から本体３１の外部へ排出される。上記取出部３７は、粉体処理の間は閉塞されており、粉体処理が完了した後に開放して本体３１内部の処理粉体を取り出すためのものである。
【００９２】
本参考の形態の粉体処理装置３０は、原料を一括して処理するバッチ処理を行って処理品としての処理粉体を本体３１の内部の残留分として得るものである。このため、気体噴射部３４による気体射出強度や本体３１内部における処理時間や処理温度を調整することにより、原料に所望の処理を施すとともに本体３１内部の不要な微粉を取り除いて、微粉を含まない処理粉体を確実に得ることができる。
【００９３】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施の形態の粉体処理装置を含む粉体処理システムの構成は実施の形態１と同様であるから、本実施の形態においてはその説明を省略することとする。
【００９４】
図５は、本実施の形態の粉体処理装置の概略構成を示す一部破断図である。同図に示すように、本実施の形態の粉体処理装置４０は、その内部において粉体処理を行う本体４１と、所定の粒径以下の不要な微粉のみを通過させる分級部（微粉除去部）４２と、ロータ４４（粉体処理部、複合化処理部）と、インナーピース（粉体処理部、複合化処理部）４８と、原料または粉体に含まれる微粉を本体４１内部から取り除く微粉排出部（微粉除去部）４５と、本体４１内部に原料を導入する原料導入部４６と、原料を粉砕して得られた処理品を本体４１から取り出す取出部４７とを備えてなっている。
【００９５】
上記本体４１の周囲にはジャケット部（温度調節部）５１が備えられているため、本体４１内部の温度を調節することができる。上記ロータ４４は有底略円筒形状の筒状回転体であり、また上記インナーピース４８は当該ロータ４４の内周面に対して圧縮力、剪断力等を発生させて粉体に機械的エネルギーを加えて処理するものである。
【００９６】
このように、ロータ４４を回転させて当該ロータ４４の内周面とインナーピース４８とを相対回転させることにより、これらの間隙に存在する粉体に圧縮力、剪断力等を付与して、複数の粉体の複合化処理を行うことができる。また、ロータ４４の壁面にはスリット５２が形成されており、このスリット５２を介してロータ４４の外側に送られた粉体は、循環用ブレード５３により再びロータ４４上部に搬送され、再びロータ４４内に戻されて複合化処理がなされる。このように、本実施の形態の粉体処理装置４０は、複数種類の粉体を複合化するために好適に用いられるものである。
【００９７】
本実施の形態の粉体処理装置４０は、本体４１内部に微粉のみを通過させる分級部４２を備えているから、粉体の複合化等の処理と同時に、あるいは複合化処理が完了した後に、複合化されなかった不要な微粉を分級して微粉排出部４５から本体４１の外部へ排出することができる。
【００９８】
したがって、本実施の形態の粉体処理装置４０は、ロータ４４とインナーピース４８とによる処理時間や処理温度を調整することにより、原料に所望の処理を施すと共に本体４１内部の不要な微粉を取り除くから、微粉を含まない処理粉体を確実に得ることができる。
【００９９】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施の形態の粉体処理装置を含む粉体処理システムの構成は実施の形態１と同様であるから、本実施の形態においてはその説明を省略することとする。
【０１００】
図９は、本実施の形態の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。本実施の形態の粉体処理装置１００を構成する部材のうち、実施の形態１において説明したものと機能が同じ部材については、同じ番号を付して説明を省略することとする。
【０１０１】
図９に示すように、本実施の形態の粉体処理装置１００は、本体１１、分級ロータ１２、ガイドリング１３、微粉排出口１５、取出部１７、エアーシリンダ１８、取出バルブ１９、取出筒２０、駆動軸２２、粉砕ロータ１１４、添加剤導入口１１６、および気体・原料導入口１１８を備えている。粉体処理装置１００は、粉砕処理部として、回転片１４の代りに粉砕ロータ（粉体処理部、粉砕処理部）１１４を備えている点、添加剤導入口１１６をさらに備えている点、本体１１下部に気体および原料を導入する気体・原料導入口１１８を備えている点において、前記粉体処理装置１０と相違している。
【０１０２】
上記粉砕ロータ１１４は多数の溝部を有する円柱形状のものであり、図示しないモータなどの駆動手段によって回転駆動される。また、粉砕ロータ１１４の分級ロータ１２側の端部には、本体内部の処理粉体を分散するための分散手段として分散ピン１１９が設けられている。この分散ピン（粉体処理部）１１９によって、本体１１内部の分級ロータ１２側の空間に、処理粉体の旋回流を形成することができる。
【０１０３】
本体１１の下部の気体・原料導入口１１８から本体１１内部に導入された原料は、回転している粉砕ロータ１１４を通過する際に粉砕された後に、分級ロータ１２側に到達することになる。そして、分級ロータ１２側に到達した処理粉体同士は、分散ピン１１９により形成された旋回流によって繰り返し衝突することとなり、この際に粒子の角が取れたり、角がつぶされたりして球形化される。さらに、この球形化とともに分級ロータ１２により本体１１内部の不要な微粉を取り除くこともできる。このように、本実施の形態の粉体処理装置１００は、原料の粉砕処理、球形化、微粉除去を行って、所望の粒径の球形粒子を処理粉体として本体１１内部に得ることが可能である。
【０１０４】
本実施の形態の粉体処理装置１００は、上記説明したように、本体１１内部の上記粉砕ロータ１１４を通過した処理粉体から微粉を除去するものであるから、粉砕されていない原料がそのまま取出部１７に到達すること（いわゆるショートパス）が生じない。このため、一括処理でなく、連続処理によっても、原料の粉砕、球形化と微粉の除去とを行うことが可能である。しかしながら、本体１１内部において確実に球形化するためには、一括処理により原料を処理することが好ましい。
【０１０５】
また、本実施の形態の粉体処理装置１００は、本体１１の添加剤導入口１１６から添加剤を加えることができる。このため、粉砕ロータ１１４によって粉砕された処理粉体を、添加剤によって処理し、例えば、処理粉体の表面に添加剤の膜を形成して所望の性質に改質することが可能となる。
【０１０６】
なお、本体１１内部の処理粉体に添加剤を添加して表面処理を行うときには、原料粉砕時および球形化時よりも、ブロワー５（図１参照）により吸引する風量を大幅に少なくする、あるいは吸引をしないこととする。そして、処理粉体の表面処理が終わった後には、上記ブロワー５により吸引する風量を多くして本体１１内部の未処理分の添加剤を除去する。
【０１０７】
〔実施の形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、図１０に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施の形態の粉体処理装置を含む粉体処理システムの構成は実施の形態１と同様であるから、本実施の形態においてはその説明を省略することとする。
【０１０８】
図１０は、本実施の形態の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。本実施の形態の粉体処理装置１４０を構成する部材のうち、実施の形態１において説明したものと機能が同じ部材については、同じ番号を付して説明を省略することとする。
【０１０９】
図１０に示すように、本実施の形態の粉体処理装置１４０は、ガイドリング１３、回転片１４、微粉排出口１５、原料導入部１６、取出部１７、取出バルブ１９、取出筒２０、本体１４１、第１の分級ロータ（微粉除去部）１４２、第２の分級ロータ１４３、添加剤導入口１４６、および本体１４１内部の処理粉体を取出部１７から取り出す時に用いられるナイフ弁１４８を備えている。粉体処理装置１４０は、本体１４１の内部に、第１の分級ロータ１４２および第２の分級ロータ１４３の２つ分級ロータを備えている点、および添加剤導入口１４６を備えている点において、実施の形態１の粉体処理装置１０と相違している。
【０１１０】
同図に示すように、本実施の形態の粉体処理装置１４０は、回転片１４と第１の分級ロータ１４２との間に第２の分級ロータ１４３が設けられている。上記第１の分級ロータ１４２は、上記実施の形態１の分級ロータ１２同様に、不要な微粉のみを通過させるものである。そして、上記第２の分級ロータ１４３は回転片１４によって粉砕されて所望の粒径以下となった処理粉体のみを通過させるものである。このため、処理粉体の粒径の下限値をより確実に制御し、所望の粒径の処理粉体をより確実に得ることができる。
【０１１１】
また、本実施の形態の粉体処理装置１４０は添加剤導入口１４６を備えているから、処理粉体を添加剤によって処理し、例えば、処理粉体の表面に添加剤の膜を形成して所望の性質に改質することが可能となる。
【０１１２】
〔実施の形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について、図１１ないし図１３に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施の形態の粉体処理装置を含む粉体処理システムの構成は実施の形態１と同様であるから、本実施の形態においてはその説明を省略することとする。
【０１１３】
図１１は、本実施の形態の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。本実施の形態の粉体処理装置１５０を構成する部材のうち、実施の形態１において説明したものと機能が同じ部材については、同じ番号を付して説明を省略することとする。
【０１１４】
図１１に示すように、本実施の形態の粉体処理装置１５０は、分級ロータ１２、ガイドリング１３、回転片１４、微粉排出口１５、取出部１７、エアーシリンダ１８、取出バルブ１９、取出筒２０、駆動軸２２、気体導入口２８、ジャケット部１５３、温度調節媒体供給部１５４、気体噴射部１５５、気体導入部１５６、および気体導入バルブ１５７を備えている。
【０１１５】
粉体処理装置１５０は、ガイドリング１３の周囲に温度を調節するためのジャケット部（温度調節部）１５３が設けられている点、本体１５１内部に対して気体を噴射する気体噴射部（粉体処理部、粉砕処理部）１５５を備えている点、および取出筒２０内部に気体を導入する気体導入部１５６と気体導入バルブ１５７とを備えている点において、実施の形態１の粉体処理装置１０と相違している。
【０１１６】
上記したように、ガイドリング１３はその周囲にジャケット１５３を備えており、温度調節媒体供給部１５４を介して、例えば、別に設けたタンク（図示せず）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて循環供給される。これによってガイドリング１３の温度をその温度を調節することができるから、例えば温度変化によって変質する虞のある原料を粉体処理する場合、ジャケット１５３に冷却媒体を循環供給して粉体が変質することを防止することができる。
【０１１７】
なお、図示していないが、本実施の形態の粉体処理装置１５０の本体１５１は、前記粉体処理装置１０の本体１１と同様に、温度を調節するためのジャケットを備えているものであってもよい。上記ガイドリング１３および本体１５１の両方がジャケット部を備えることにより、本体内部の粉体の温度を所望の温度とし、粉体処理の際の温度変化をより確実に防止することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態の粉体処理装置１５０は、回転片１４に加え気体噴射部１５５をも備えているため、本体１５１内部の原料を処理粉体とする際に、回転片１４のみならず気体噴射部１５５をも用いることができる。したがって、本体１５１内部における粉体処理の条件をより細かく設定することができる。
【０１１９】
図１２は、図１１の粉体処理装置１５０の気体噴射部１５５の概略構成を示すＡ−Ａ’矢視断面図である。気体噴射部１５５は、矢印により示した本体１５１内部への気体噴射方向が可変であり、気体噴射部１５５から本体１５１内部への気体噴射方向と本体１５１の断面の中心Ｏとのなす角ｘを変化させることができる。このため、例えば、粉体処理装置１５０により、原料の粉砕、球形化および微粉除去を行う場合、気体噴射部１５５の気体噴射方向を変化させて、粉砕および球形化の程度を制御することができる。
【０１２０】
具体的には、同じ強度で気体噴射する場合は、上記気体噴射方向が本体１５１の断面の中心方向（ｘ＝０°）のときに原料を粉砕する力が最大となり、本体１５１の断面の接線方向（ｘ＝９０°）に近づくに従って小さくなる。一方、原料を球形化する力は、上記気体噴射方向が本体１５１の断面の中心方向（ｘ＝０°）のときに最小となり、本体１５１の断面の接線方向（ｘ＝９０°）に近づくに従って大きくなる。
【０１２１】
このため、気体噴射部１５５からの気体噴射方向を変化させることにより、処理粉体の粉砕および球形化の程度を制御することができる。また、図１１には、気体噴射方向と上記中心Ｏとのなす角ｘが、それぞれの気体噴射部１５５についてほぼ同じものを示しているが、異なるものであっても良い。
【０１２２】
また、上記粉体処理装置１５０は、その気体噴射方向が可変である気体噴射部１５５を備えているが、気体噴射方向が固定された気体噴射部１５５を備えていてもよい。この場合、気体噴射部１５５ごとに気体噴射方向が異なることが好ましい。例えば、４つの気体噴射部１５５のうち、２つの気体噴射方向を上記中心Ｏ方向とし、残りの２つの気体噴射方向を上記接線方向とする。これにより、目的とする処理粉体に応じて、気体噴射部１５５を使い分けて、粉砕および形状制御や複合化の程度を制御し、所望の処理粉体を得ることができる。なお、図１２には、気体噴射部１５５が４つのものを示しているが、気体噴射部１５５の数はこれに限られず、１、２、３あるいは５以上であってもよい。
【０１２３】
図１３は、本実施の形態の粉体処理装置１５０の取出筒２０の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、粉体処理装置１５０は、取出筒２０内部に、空気等の気体を導入する気体導入部１５６と気体導入バルブ１５７とを備えている。このため、取出部バルブが閉じられている状態で、気体導入バルブ１５７により気体導入部１５６から取出筒２０内部への気体の導入を制御して、取出筒２０内部の気圧を調整することができる。
【０１２４】
このため、処理粉体出口としての取出部１７と、嵌挿部１５８との間に隙間が存在する場合であっても、取出筒２０内部の気圧を本体１５１内部の気圧よりも高くして、当該隙間に処理粉体および／または原料が入ることを防止することができる。したがって、上記隙間に処理粉体等が入ることによる弊害を確実に防止することができる。例えば、上記処理粉体がトナーである場合には、取出部１７と嵌挿部１５８との間に挟まったトナーに圧力が加えられることによって温度が上昇して溶け、取出部１７と嵌挿部１５８とに融着するという問題を確実に防止することができる。
【０１２５】
また、嵌挿部１５８が取出部１７にある程度まで嵌挿された状態（完全には嵌挿されていない状態）において、気体導入部１５６から、取出筒２０内部に気体を噴射することにより、嵌挿部１５８または取出部１７に付着している処理粉体および／または原料を取り除くことができる。これにより、嵌挿部１５８と取出部１７との間に、処理粉体および／または原料が挟まれることを防止することができる。
【０１２６】
なお、上記気体導入部１５６は、取出筒２０内部に気体を導入し、その気圧を本体１５１内部よりも高くできるものであればよい。本実施の形態の粉体処理装置１５０の微粉排出口１５は、図１に示すように、集塵機４を介してブロワー５に接続されている。そして、粉体処理中はブロワー５により空気が吸引されて、本体１５１内部の圧力は大気圧以下となっている。このため、気体導入バルブ１５７を開けて取出筒２０内を大気圧とすることにより、取出筒２０内の気圧を本体１５１内の気圧よりも高くすることができる。なお、気体導入部１５６は、図示しない高圧の気体が封入されているボンベ等に接続されたものであってもよく、また単数であっても、複数であってもよい。
【０１２７】
〔実施の形態７〕
本発明のさらに他の実施形態について、図１４ないし図１６に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施の形態の粉体処理装置を含む粉体処理システムの構成は実施の形態１と同様であるから、本実施の形態においてはその説明を省略することとする。
【０１２８】
図１４は、本実施の形態の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。本実施の形態の粉体処理装置１６０を構成する部材のうち、実施の形態１および実施の形態６において説明したものと機能が同じ部材については、同じ番号を付して説明を省略することとする。
【０１２９】
図１４に示すように、本実施の形態の粉体処理装置１６０は、気体導入部１５６、気体導入バルブ１５７、および取出板（板状体）１６１を備えている点において、実施の形態１の粉体処理装置１０と相違している。気体導入部１５６および気体導入バルブ１５７については、実施の形態６において説明したため、本実施の形態ではその説明を省略することとする。上記取出板１６１について、図１５および図１６を用いて、以下に説明する。
【０１３０】
図１５は、粉体処理装置１６０の取出板の位置を説明する図１４Ｂ−Ｂ’矢視断面図である。同図は、取出部１７から嵌挿部１５８が外された状態、すなわち本体１１内部の処理粉体を取出部１７から取り出す場合について示している。なお、本体１１の周りのジャケット部２１（図３参照）については、簡略化のため図１１では記載を省略している。同図に示されているように、取出板１６１は、回転片１４の回転により形成される処理粉体の流れを阻害するように形設されているものであるから、本体１１内部から処理粉体を取り出す際に処理粉体の流れの方向を変えて、処理粉体を取出筒２０の側へ誘導することができる。このため、本体１１内部からの処理粉体の取り出し効率を向上させて、取り出しに要する時間を短縮することが可能となる。
【０１３１】
図１６は、粉体処理装置１６０の取出板１６１の位置を説明する図１５Ｃ−Ｃ’矢視断面図である。同図に示すように、取出板１６１は、処理粉体取出口である取出部１７の一部が覆われるように形成されている。また、同図に示すように、取出板１６１は、回転片１４の回転により形成される処理粉体の流れに対して略垂直に形設されていることが好ましく、この取出板１６１の上端が下端よりも処理粉体の流れの下流側に位置するようにして設けられていることがより好ましい。これにより、処理粉体の取出効率をさらに向上させることができる。
【０１３２】
また、図示しないが、取出板１６１は、取出部１７を開いて処理粉体を取り出すときにのみ、処理粉体の流れを阻害するものであることが好ましい。すなわち、原料を処理している間は処理粉体の流れを阻害しなように、嵌挿部１５８（図１４参照）、取出部１７に嵌挿されている場合には、処理粉体の流れに対して取出板１６１が略並行となるものであることが好ましい。
【０１３３】
取出板１６１の位置を変化させる構成については、特に限定されず、従来公知の構成を用いることができる。例えば、取出板１６１の一端を蝶番により本体１１内面に固定し、他端を嵌挿部１５８に接続手段を介して接続して、該接続手段により嵌挿部１５８と取出部板１６１の上記他端の位置を連動させ、嵌挿部１５８が取出部１７に嵌挿されている場合には処理粉体の流れに対して略並行となり、嵌挿されてない場合には略垂直となる構成としてもよい。
【０１３４】
なお、本発明の粉体処理装置は、実施の形態１から７のそれぞれにおいて開示された構成を相互に組み合わせたものとして実現することも可能である。
【０１３５】
〔実施の形態８〕
本発明の粉体処理装置は、単独で複数の粉体処理を行うことが可能なものであるが、従来公知の装置と本発明の粉体処理装置とを組み合わせたシステムとしても実施することができる。本発明の粉体処理装置を用いたシステムについて、図１７を用いて以下に説明する。
【０１３６】
図１７は、従来の複数の装置からなるトナーおよび粉体塗料の製造システムの一例の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、従来の粉体処理システムは、原料を粉砕する微粉砕機２０１、微粉砕機２０１により粉砕された原料から所望の粒径以下の処理粉体のみを取り出す粗粉分級機２０２、処理粉体から不要な微粉を取り除く微粉分級機２０３、処理粉体の形状を制御する形状制御機２０４、および粗粉と微粉とが取り除かれた状態の処理粉体（中粉）に添加剤を添加、混合する外添混合機２０５から構成されている。なお、微粉砕機２０１と粗粉分級機２０２とは別々に構成されていても、１つの装置として構成されていてもよい。なお、図１７に示した製造システムは、従来の製造システムの一例を示すものであり、本発明の粉体処理装置は、同図に示されている各装置と組み合わせて用いること、および同図に示されている各装置の代替品として用いることがのいずれも可能である。
【０１３７】
例えば、本発明の粉体処理装置は、図１７に示す微粉分級機２０３の代替装置として組み入れること、形状制御機２０４の代替装置として組み入れること、外添混合機２０５の代替装置として組み入れること、各装置の間に追加して組み入れること、外添混合機２０５の後に組み入れること、のいずれも可能である。
【０１３８】
微粉分級機２０３の代りに本発明の粉体処理装置を組み入れることにより、微粉砕機２０１、粗粉分級機２０２、粉体処理装置、形状制御機２０４および外添混合機２０５よりなる粉体処理システムが構成される。形状制御機２０４の代わりに本発明の粉体処理装置を組み入れることにより、微粉砕機２０１、粗粉分級機２０２、微粉分級機２０３、粉体処理装置および外添混合機２０５よりなる粉体処理システムが構成される。外添混合機２０５の代りに本発明の粉体処理装置を組み入れることにより、微粉砕機２０１、粗粉分級機２０２、微粉分級機２０３、形状制御機２０４および粉体処理装置よりなる粉体処理システムが構成される。
【０１３９】
また、本発明の粉体処理装置を図１７の各装置の間に追加して組み入れる場合には、微粉砕機２０１と粗粉分級機２０２との間、粗粉分級機２０２と微粉分級機２０３との間、微粉分級機２０３と形状制御機２０４との間、微粉分級機２０３と外添混合機２０５との間のいずれにも組み入れることができる。なお、粗粉分級機２０２および／または微粉分級機２０３を複数用いて粉体処理システムを構成することも可能であり、この場合には、複数の粗粉分級機２０２の間、複数の微粉分級機２０３の間のいずれにも本発明の粉体処理装置を組み入れることが可能である。すなわち、微粉砕機２０１の前以外であれば、本発明の粉体処理装置はどこにでも組み入れることができる。
【０１４０】
図１７に示したシステムにおいて使用される装置の例を以下に示す。微粉砕機２０１としては、カウンタージェットミル（ホソカワミクロン（株）製）、ミクロンジェットＴ型（ホソカワミクロン（株）製）、クロスジェットミル（（株）栗本鐵工所製）、ＩＤＳ型およびＰＪＭ型ジェットミル（日本ニューマチック工業（株）製）、コンダックス・ジェットミル（三井三池化工機（株）製）、その他のジェットミルおよび気流式粉砕機、ＡＣＭパルベライザ（ホソカワミクロン（株）製）、イノマイザ（ホソカワミクロン（株）製）、ターボミル（ターボ工業（株）製）、クリプロトン（川崎重工業（株）製）、スーパーロータ（日清エンジニアリング（株）製）、ファインミル（日本ニューマチック工業（株）製）、クラッシファイヤーミル（三井三池化工機（株）製）その他の機械式衝撃粉砕機などが挙げられる。
【０１４１】
粗粉分級機２０２としては、ターボプレックス（ホソカワミクロン（株）製）、ターボクラシファイア（日清エンジニアリング（株）製）ディスパージョンセパレータ（日本ニューマチック工業（株）製）、シャープカットセパレータ（（株）栗本鐵工所製）、ＳＦシャープカットセパレータ（（株）栗本鐵工所製）、エルボージェット（日鉄鉱業（株）製）その他の気流式分級機などが挙げられる。
【０１４２】
微粉砕機２０１と粗粉分級機２０２とが一体となって構成されている装置としては、カウンタージェットミル（ホソカワミクロン（株）製）、クロスジェットミル（（株）栗本鐵工所製）、ＡＣＭパルベライザ（ホソカワミクロン（株）製）、イノマイザ（ホソカワミクロン（株）製）、コンダックス・ジェットミル（三井三池化工機（株）製）などが挙げられる。
【０１４３】
微粉分級機２０３としては、ターボプレックス（ホソカワミクロン（株）製）、ＴＳＰセパレータ（ホソカワミクロン（株）製）、シャープカットセパレータ（（株）栗本鐵工所製）、ＳＦシャープカットセパレータ（（株）栗本鐵工所製）、エルボージェット（日鉄鉱業（株）製）などが挙げられる。
【０１４４】
形状制御機２０４としては、熱球形化装置（ホソカワミクロン（株）製）、ハイブリダイゼーションシステム（（株）奈良機械製作所製）、上記の機械式衝撃粉砕機、並びに同様の衝撃手段もしくは攪拌混合手段を有する粉砕機・分級機・混合機などが挙げられる。
【０１４５】
外添混合機２０５としては、サイクロミックス（ホソカワミクロン（株）製）、タービュライザ（ホソカワミクロン（株）製）、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株）製）、メカノフュージョンシステム（ホソカワミクロン（株）製）、ハイブリダイゼーションシステム（（株）奈良機械製作所製）、スーパーミキサー（（株）カワタ製）、レーディゲミキサー（独国レーディゲ社製）、その他のスクリューまたは攪拌羽根を有する混合機、及び空気・ガスによる流動混合式の混合機などが挙げられる。
【０１４６】
【実施例】
以下に、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例および比較例における平均円形度の測定は、FPIA-2100（シスメックス（株）製）を用いて行った。実施例１〜実施例３および比較例１における粒度分布の測定はMULTISIZER II（コールター社製）を用いて行った。実施例４〜実施例８および比較例２における粒度分布（累積通過率）の測定はMICROTRAC HRA(MODEL:9320-X100、日機装（株）製）を用いて行った。実施例１０および比較例３、および比較例４における個数頻度の測定は、FPIA-2100（シスメックス（株）製）を用いて行った。実施例１１および比較例５における微粉量の測定はコールターカウンター（コールター社製）を用いて行った。
【０１４７】
〔平均円形度〕
実施例および比較例においては、粒子像を画像解析して得られた各粒子像の投影面積および周囲長の情報を用いて求めた円形度を平均した平均円形度を用いて原料の球形化を評価した。
上記円形度とは、粒子像の投影面積を、同じ面積をもつ円を想定しその想定された円の円周の長さを粒子投影像の周囲長で除して得られた値をいう。円形度が１に近い程、粒子の形状が球に近いことを意味する。
【０１４８】
〔円形度変化率〕
上記のようにして求めた平均円形度を、下の式（１）に代入して円形度変化率（ψ）を求めた。円形度変化率が大きいほど、処理粉体の球形化の程度が大きいことを意味する。
円形度変化率（ψ）
＝（処理粉体平均円形度−原料平均円形度）／（１−原料平均円形度）…（１）
〔実施例１〕
本発明の一実施例につき、図３に基づいて以下に説明する。本実施例においては、ポリエステル系カラートナー（マゼンダ）１〜２ｍｍ品をジェットミル（カウンタージェットミル、ホソカワミクロン（株）製）を用いて粉砕することにより作製した、平均径６．３μｍ、平均円形度０．９２５の粉体を原料として用いた。なお、この原料は、粒径１２．７μｍ以上の粒子を０．１重量％含み、粒径４μｍ以下の粒子を４７．３重量％含むものであった。
【０１４９】
原料の球形化処理には図３に示した粉体処理装置１０を用いた。処理条件は、処理能力５９ｋｇ／時間、回転片１４の回転数６０００ｒｐｍ、分級ロータ１２の回転数７５００ｒｐｍ、処理風量８ｍ3／分として、１サイクル時間４５秒、原料フィード時間３秒／１サイクル、処理粉体排出時間２０秒／１サイクルに設定した。また、気体導入口２８の気体温度は１６℃、微粉排出口１５の気体温度は４０〜４５℃であった。
【０１５０】
上記の条件の下、原料を処理して得られた処理粉体は、平均径６．５μｍ、平均円形度０．９３５であり、その回収率は７８．２％であった。また、処理粉体には、粒径１２．７μｍ以上の粒子は含まれておらず、粒径４μｍ以下の粒子は０．９重量％含まれていた。結果を表１に示す。
【０１５１】
〔実施例２〕
粉体処理装置１０の処理条件を、処理能力３０ｋｇ／時間、１サイクル時間７５秒、気体導入口２８の気体温度を１７℃とした以外は、実施例１と同様にして原料の処理を行った。
【０１５２】
上記のようにして得られた処理粉体は、平均径６．７μｍ、平均円形度０．９４２であり、回収率は７４．７％であった。また、処理粉体には、粒径１２．７μｍ以上の粒子は含まれておらず、粒径４μｍ以下の粒子は０．５重量％含まれていた。結果を表１に示す。
【０１５３】
〔実施例３〕
粉体処理装置１０の処理条件を、処理能力１４ｋｇ／時間、１サイクル時間１２０秒、気体導入口２８の気体温度を１７℃とした以外は、実施例１と同様にして原料の処理を行った。
【０１５４】
上記のようにして得られた処理粉体は、平均径６．７μｍ、平均円形度０．９５３であり、回収率は７３．５％であった。また、処理粉体には、粒径１２．７μｍ以上の粒子は含まれておらず、粒径４μｍ以下の粒子は０．４重量％含まれていた。結果を表１に示す。
【０１５５】
〔比較例１〕
微粉除去装置としてターボプレックス（ホソカワミクロン（株）製）を用いて、処理条件５０ｋｇ／時間で連続処理して実施例１と同じ原料から微粉を取り除いた。そして、この微粉が取り除かれた原料を、熱球形化装置（ホソカワミクロン（株）製）を用いて球形化した。
【０１５６】
上記のようにして得られた処理粉体は、平均径６．８μｍ、球形度０．９４３であり、その回収率は７７．５％であった。処理粉体には、粒径１２．７μｍ以上の粒子は含まれておらず、粒径４μｍ以下の粒子は０．７重量％含まれていた。結果を表１に示す。
【０１５７】
【表１】
0004205888.tif 000002
【０１５８】
〔実施例４〕
本発明の他の一実施例につき、図３に基づいて以下に説明する。アクリル系粉体塗料（白色）のフレーク品（一辺の長さ約１５ｍｍ、厚み約１ｍｍ（１５ｍｍ×１５ｍｍ×t１ｍｍ程度））を原料として用いて、図３に示す粉体処理装置１０によって処理した。処理条件は、１サイクル時間６０秒、処理能力７５ｋｇ／時間、回転片１４の回転数６８００ｒｐｍ、分級ロータ１２の回転数５０００ｒｐｍ、処理風量１０ｍ3／分、原料フィード時間２０秒／１サイクル、処理粉体排出時間２０秒／１サイクルに設定した。また、気体導入口２８の気体温度を２０℃、微粉排出口１５の気体温度を３５℃前後とした。
【０１５９】
上記条件の下、原料を処理して得られた処理粉体は、平均粒径４９μｍ、平均円形度０．９１２であり、回収率は８７％であった。結果を表２に示す。また、本実施例の処理粉体の粒度分布を表す累積通過率を図６に示す。なお、図６の横軸に示す粒径は対数を用いて表している。
【０１６０】
〔実施例５〕
１サイクル時間を９０秒、処理能力を５８ｋｇ／時間とした以外は実施例４と同様に原料を処理して処理粉体を得た。このようにして得られた処理粉体は、平均粒径３３μｍ、平均円形度０．９１８であり、回収率は８２％であった。結果を表２に示す。また、本実施例の処理粉体の粒度分布を表す累積通過率を図６に示す。
【０１６１】
〔実施例６〕
１サイクル時間を１２０秒、処理能力を４７ｋｇ／時間とした以外は実施例１と同様に原料を処理して処理粉体を得た。このようにして得られた処理粉体は、平均粒径２０μｍ、平均円形度０．９３２であり、回収率は７３％であった。結果を表２に示す。また、本実施例の処理粉体の粒度分布を表す累積通過率を図６に示す。
【０１６２】
〔比較例２〕
粉体処理装置１０の代りに、粉砕機ＡＣＭ−１０Ａ（ホソカワミクロン（株）製）を用いて、処理条件を、処理能力５０ｋｇ／時間、回転片の回転数６８００ｒｐｍ、分級部の回転数４０００ｒｐｍ、処理風量１５ｍ3／ｍｉｎに設定して処理を行った。このようにして得られた処理粉体は、平均粒径２５μｍ、平均円形度０．９１９であった。結果を表２に示す。また、本比較例の処理粉体の粒度分布を表す累積通過率を図６に示す。
【０１６３】
【表２】
0004205888.tif 000003
【０１６４】
このように、１サイクル時間を長くすることにより、処理粉体の平均粒径を小さくできることが分かる。また、１サイクル時間を長くすることにより、平均円形度が大きくなっていることから、原料の球形化が進行していることが分かる。
【０１６５】
図６より、実施例４〜実施例６の処理粉体は、いずれも比較例２の処理粉体よりも１０μｍ以下の粒径のものの割合が小さいことが分かる。これにより、本発明の一実施形態である粉体処理装置１０を用いることにより、処理粉体から微粉を効果的に取り除くことができることが分かる。また、図６の累積透過率を示すグラフにより、１サイクル時間を長くすることにより、粉体塗料として好適な粒度分布の幅が狭い処理粉体が得られることが示されている。
【０１６６】
〔実施例７〕
本発明の他の一実施例につき、図３基づいて以下に説明する。ポリエステル系粉体塗料（灰色）のフレーク品（一辺の長さ約２０ｍｍ、厚み約１ｍｍ（２０ｍｍ×２０ｍｍ×t１ｍｍ程度）を原料として用いて、図３示す粉体処理装置１０によって処理した。処理条件は、１サイクル時間９０秒、処理能力５４ｋｇ／時間、回転片１４の回転数６０００ｒｐｍ、分級ロータ１２の回転数５０００ｒｐｍ、処理風量８ｍ3／分、原料フィード時間１５秒／１サイクル、原料排出時間２５秒／１サイクルに設定した。また、気体導入口２８の気体温度を１０℃、微粉排出口１５の気体温度を２９℃前後とした。
【０１６７】
上記条件の下、原料を処理して得られた処理粉体は回収率８１％であった。本実施例の処理粉体の粒度分布を表す累積透過率を図７に示す。
【０１６８】
〔実施例８〕
分級ロータ１２の回転数を７０００ｒｐｍとし、処理能力を５２ｋｇ／時間とした以外は、実施例７と同様にした。このようにして原料を処理して得られた処理粉体の回収率は９３％であった。本実施例の処理粉体の粒度分布を表す累積透過率を図７に示す。
【０１６９】
〔実施例９〕
本発明の他の一実施例につき、図３に基づいて以下に説明する。本実施例においては、２成分系非磁性カラートナー（マゼンダ）、２成分系非製磁性トナー（黒）、１成分系磁性トナー（黒）を、それぞれ原料として用いて処理粉体を作製した。なお、原料として用いた２成分系非磁性カラートナー（マゼンダ）の平均円形度は０．９２５であり、２成分系非磁性トナー（黒）の平均円形度は０．９２１であり、１成分系磁性トナー（黒）の平均円形度は０．９３７であった。
【０１７０】
原料の球形化処理には図３に示した粉体処理装置１０を用いた。処理条件は、回転片１４の回転数５２００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ、分級ロータ１２の回転数６０００ｒｐｍ〜７５００ｒｐｍ、処理風量８ｍ3〜１５ｍ3／分、１サイクル時間３０秒〜９０秒、原料フィード時間２秒／１サイクル、処理粉体排出時間１０秒／１サイクル、気体導入口２８の気体温度−２０℃〜１７℃、微粉排出口１５の気体温度２０〜４５℃、処理能力１４ｋｇ〜１００ｋｇ／時間の範囲内とした。処理条件を上記範囲内で種々変化させることによって、トナー単位重量当たりの投入エネルギー量を変化させて球形化を行った。得られた処理粉体の円形度を測定して、円形度変化率（ψ）を求めた。
【０１７１】
上記のようにして測定されたトナー単位重量当たりの投入エネルギーと円形度変化率との関係を図１８に示す。同図より、トナーの種類に関係なく、トナー単位重量当たりの投入エネルギーの増加に伴って円形度変化率が大きくなることが認められる。
【０１７２】
〔実施例１０〕
本発明の他の一実施例につき、図３に基づいて以下に説明する。本実施例においては、トナー用のスチレン系樹脂（商品名；ハイマー、三洋化成工業製）をカウンタージェットミル２００ＡＦＧ（ホソカワミクロン（株）製）を用いて粉砕することにより作製した、平均径８．２μｍの粉体を原料として用いた。
【０１７３】
原料の球形化処理には図３に示した粉体処理装置１０を用いた。処理条件は、処理能力５５ｋｇ／時間、回転片１４の回転数６０００ｒｐｍ、分級ロータ１２の回転数７３００ｒｐｍ、処理風量１５ｍ3／分として、１サイクル時間３０秒、原料フィード時間２秒／１サイクル、処理品排出時間８秒／１サイクルに設定した。また、気体導入口２８の気体温度は７℃、微粉排出口１５の気体温度は３８℃であった。
【０１７４】
上記の条件の下、原料を処理して得られた処理粉体の粒度分布を個数頻度により評価した結果を図１９に示す。
【０１７５】
〔比較例３〕
原料の球形化処理に、図３に示した粉体処理装置１０の代りにＴＳＰセパレータ３１５ＴＳＰ（ホソカワアルピネ社製）を用いた以外は、実施例１０と同様にして処理粉体を得た。
【０１７６】
ＴＳＰセパレータ３１５ＴＳＰの処理条件は、分級ロータ回転数２９００ｒｐｍ、処理風量２０ｍ3／分、処理能力１００ｋｇ／時間とした。
【０１７７】
上記の条件の下、原料を処理して得られた処理粉体の粒度分布を個数頻度により評価した結果を図１９に示す。
【０１７８】
〔比較例４〕
ＴＳＰセパレータ３１５ＴＳＰより、比較例３と全く同じ条件で原料を２回処理して得られた処理粉体の粒度分布を個数頻度により評価した結果を図１９に示す。
【０１７９】
〔実施例１１〕
本発明の他の一実施例につき、図３に基づいて以下に説明する。本実施例においては、カラートナーをカウンタージェットミル２００ＡＦＧ（ホソカワミクロン（株）製）を用いて粉砕することにより作製した、平均径７．６μｍの粉体を原料として用いた。
【０１８０】
原料の球形化処理には図３に示した粉体処理装置１０を用いた。処理条件は、回転片１４の回転数５２００ｒｐｍ、分級ロータ１２の回転数７０００ｒｐｍ〜７３００ｒｐｍ、処理風量１０ｍ3〜１５ｍ3／分として、１サイクル時間３０〜８０秒、原料フィード時間２秒／１サイクル、処理粉体排出時間１０〜１２秒／１サイクル、処理能力３０〜５０ｋｇ／時間に設定し、この範囲内で処理条件を変化させて球形化を行った。また、気体導入口２８の気体温度は０℃、微粉排出口１５の気体温度は３５℃前後であった。
【０１８１】
上記の条件の下、原料を処理して得られた処理粉体の、粒径４μｍ以下の微粉量と収率との関係を図２０に示す。
【０１８２】
〔比較例５〕
原料の球形化処理に、図３に示した粉体処理装置１０の代りにＴＳＰセパレータ３１５ＴＳＰ（ホソカワアルピネ社製）を用いた以外は、実施例１１と同様にして処理粉体を得た。
【０１８３】
ＴＳＰセパレータ３１５ＴＳＰの処理条件は、分級ロータ回転数２５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ、処理風量２０ｍ3／分、処理能力５０ｋｇ／時間に設定した。
【０１８４】
上記の条件の下、原料を処理して得られた処理粉体の、粒径４μｍ以下の微粉量と収率との関係を図２０に示す。
【０１８５】
図２０のグラフより、実施例１１、比較例５のいずれも４μｍ以下の微粉量の割合が多くなるにつれて処理粉体の収率が向上するが、実施例１１は比較例５よありも処理粉体収率が良く、粉体処理装置１０は、ＴＳＰセパレータ３１５ＴＳＰよりも収率が優れていることが分かる。
【０１８６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の粉体処理装置は、原料に機械的エネルギーおよび／または流体エネルギーを加えて、粉砕、形状制御、複合化、表面処理、混合、外添、造粒、融合および乾燥のうち、いずれか又は複数の処理を行って処理粉体とする粉体処理部と、原料および／または処理粉体のうち、所定の粒径以下の微粉のみを選択的に通過させて本体内部から除去する微粉除去部と、上記処理粉体を本体内部から取り出す取出部とを備えているものである。
【０１８７】
それゆえ、本体内部の粉体処理部により原料を処理すること、および所定の粒径以下の不要な微粉を本体内部から取り除くことができる。このため、本体内部の残留物として不要な微粉を含まない処理粉体が得られ、取出部から容易に取り出すことができる。これにより、粉体処理と分級とを一つの装置によって実現するコンパクトかつ取扱性の良好な粉体処理装置を提供できるという効果を奏する。
【０１８８】
また、本発明の粉体処理装置は、原料投入から製品取出しまで一貫して、原料および処理粉体を粉体処理装置内に留めることができる。それゆえ、従来の装置のように輸送管路を移動するために起こる異物の混入や輸送管路への付着の問題、および付帯設備としての分級機や集塵機における同様の問題を解消することができる。これにより、粉体処理装置の運転後の清掃や洗浄などが容易になり、粉体処理装置の保守の面においてメリットがある。
【０１８９】
さらに、例えば、粉体処理容器内の温度を調整したり、真空にしたり、不活性ガス雰囲気にしたり、医薬や食品原料等の処理も可能なクリーンな空気を導入したりすることへの対応が容易となる。
【０１９０】
また、粉体処理装置の原料および／または処理粉体と接する部分に付着防止や磨耗防止などの処理を施すには、処理容器内のみに処理を施すという対応でよい。このため、これらの処理を安価に施すことができる、すなわち保守、管理に要する費用が抑えられるという経済的な効果もある。
【０１９１】
本発明の粉体処理装置は、上記分級ロータと上記本体との間に、筒状部をさらに備えているものであってもよく、この筒状部は該筒状部の上記粉体処理部側の端部に向かって連続的に内径が大きくなっているものが好ましい。
【０１９２】
これにより、微粉以外の原料を効率良く循環処理して処理粉体とすることができるという効果を奏する。
【０１９３】
本発明の粉体処理装置は、上記本体内部の温度を設定する温度調節部をさらに備えているものであってもよい。
【０１９４】
これにより、本体内部の温度を任意に設定し、原料の種類や目的とする処理粉体に適した温度で粉体処理を行うことができるという効果を奏する。
【０１９５】
上記粉体処理装置は、上記筒状部の温度を設定する筒状部温度調節部をさらに備えているものであってもよい。これにより、粉体処理の際の温度をより確実に制御することができるという効果を奏する。
【０１９６】
上記粉体処理装置の上記粉体処理部は、原料を粉砕する粉砕処理部、あるいは２種以上の原料に、衝撃力、圧縮力および剪断力のうち少なくとも１つを加えて複合化する複合化処理部であってもよい。
【０１９７】
これにより、粉砕や複合化などの処理と分級とを一つの粉体処理装置を用いて行うことができるという効果を奏する。
【０１９８】
また、上記粉体処理装置は、気体噴射部をさらに備えており、該気体噴射部は、気体の噴射方向が可変なものであってもよい。
【０１９９】
また、上記本体は、気体導入部と、気体導入バルブ部とを備えてなるものであることが好ましい。これにより粉体処理の際に、本体をエアシーリングして、本体内部からの原料などの漏れを確実に防止することができるという効果を奏する。
【０２００】
また、処理粉体取出口の上記本体内部側の少なくとも一部と重なるように、上記回転片の回転により形成される処理粉体の流れを阻害する板状体が形設されていることが好ましい。これにより、本体内部の処理粉体を、本体外部に効率良く取り出すことができるという効果を奏する。
【０２０１】
また、本発明の粉体処理方法は、粉体処理工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程を含むものである。
【０２０２】
それゆえ、粉体処理工程と並行して、本体内部から微粉を取り除くことができるため、不要な微粉を含まない処理粉体が得られるという効果を奏する。
【０２０３】
本発明の粉体処理方法は、粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程を含むものである。  それゆえ、その粒径が所望の範囲内である処理粉体を得ることができるという効果を奏する。
【０２０４】
本発明の粉体処理方法は、形状制御工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程を含むものである。
【０２０５】
また、本発明の粉体処理方法は、粉砕工程と並行する、原料を形状変化させて処理粉体とする形状制御工程と、粉砕工程と並行する、原料および／または処理粉体に含まれている所定の粒径以下の微粉を取り除く微粉除去工程とを含むものである。
【０２０６】
それゆえ、形状制御工程および／または粉砕工程と並行して、微粉除去工程により不要な微粉を取り除くことができる。このため、不要な微粉を含まない形状制御されたトナーまたは塗料原料が容易に得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の粉体処理装置を含んでなる粉体処理システムの概略図である。
【図２】  本発明の粉体処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】  実施の形態１の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】  参考の形態１の粉体処理装置の概略構成を示す一部破断図である。
【図５】  実施の形態３の粉体処理装置の概略構成を示す一部破断図である。
【図６】  実施例４〜実施例６の処理粉体および比較例２の処理粉体の粒度分布を示すグラフである。
【図７】  実施例７および実施例８の処理粉体の粒度分布を示すグラフである。
【図８】  実施の形態１の粉体処理装置の他の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図９】  実施の形態４の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】  実施の形態５の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】  実施の形態６の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１２】  図１１の粉体処理装置の気体噴射部の概略構成を示す、Ａ−Ａ’矢視断面図である。
【図１３】  図１１の粉体処理装置の取出筒の概略構成を示す断面図である。
【図１４】  実施の形態７の粉体処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】  実施の形態７の粉体処理装置の取出板の位置を示すＢ−Ｂ’矢視断面図である。
【図１６】  実施の形態７の粉体処理装置の取出板の位置を示すＣ−Ｃ’矢視断面図である。
【図１７】  従来の複数の装置からなるトナーおよび粉体塗料の製造システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】  トナー単位重量当たりの投入エネルギーと円形度変化率との関係を示すグラフである。
【図１９】  実施例１０、比較例３および比較例４の処理粉体の粒度分布を個数頻度を用いて表したグラフである。
【図２０】  処理粉体に含まれる粒径４μｍ以下の微粉量と処理粉体の収率との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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