球形化処理装置
【課題】熱風噴射管内の熱風の温度が低下することがなく、かつ好ましい温度分布の熱風が得られる球形化処理装置を提供する。
【解決手段】反応槽１と、反応槽１の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管２と、熱風噴射管２の出口部に先端が位置し、熱風噴射管２から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管３と、熱風噴射管２内を流動する熱風によって原料噴射管３内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段と、冷却手段によって熱風噴射管２内を流動する熱風が冷却されるのを防止する断熱手段とを備えている。冷却手段が、原料噴射管３の周囲を覆うようにして設けられた筒状冷却ジャケット５を備え、冷却ジャケット５内に、二層の筒状空間を同心上に形成し、内側の筒状空間が冷却水通路5cとされ、外側の筒状空間に断熱手段としての断熱材７が充填されている
【解決手段】反応槽１と、反応槽１の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管２と、熱風噴射管２の出口部に先端が位置し、熱風噴射管２から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管３と、熱風噴射管２内を流動する熱風によって原料噴射管３内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段と、冷却手段によって熱風噴射管２内を流動する熱風が冷却されるのを防止する断熱手段とを備えている。冷却手段が、原料噴射管３の周囲を覆うようにして設けられた筒状冷却ジャケット５を備え、冷却ジャケット５内に、二層の筒状空間を同心上に形成し、内側の筒状空間が冷却水通路5cとされ、外側の筒状空間に断熱手段としての断熱材７が充填されている
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機に用いられる現像用トナー等の熱可塑性粒子を球形化処理する球形化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像用トナーとして用いられる熱可塑性粒子を、流動性、分散性および帯電特性等の各種物性の向上のために、球形化処理することは従来から行われている。このような球形化処理を行うための装置として、例えば、特願２００４−１７０７４（特許文献１参照）に記載のものがある。
上記文献に記載の装置は、反応槽と、反応槽の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管と、熱風噴射管の出口部の内部に配されて、熱風噴射管から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管と、熱風噴射管内を流動する熱風によって原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段とを備えている。そして、熱風噴射管から噴射される熱風中に熱可塑性粒子を噴射して熱風により熱可塑性粒子の表面を溶融させて球形化処理を行う。
【特許文献１】特願２００４−１７０７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載された装置では、原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に加熱されるのが防止される一方、熱風噴射管内を流動する熱風が冷却手段により冷却されて温度低下するという問題があった。この問題を解決するための手段として、冷却手段によって冷却される分に相当するだけ熱風の温度を上げることが考えられる。しかしながら、そうするとエネルギー効率が悪くなるという新たな問題が生じる。
【０００４】
その他、冷却手段によって熱風噴射管内の熱風が冷却されると、熱風の温度分布が悪くなり球形化にバラツキが生じると言う問題もある。
【０００５】
本発明は上記問題を解決することを課題とし、熱風噴射管内の熱風の温度が低下することがなく、かつ好ましい温度分布の熱風が得られる球形化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の球形化処理装置は、
反応槽と、反応槽の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管と、熱風噴射管の出口部に先端が位置し、熱風噴射管から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管と、熱風噴射管内を流動する熱風によって原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段と、冷却手段によって熱風噴射管内を流動する熱風が冷却されるのを防止する断熱手段とを備えた
ものである。
【０００７】
上記球形化処理装置において、
冷却手段が、原料噴射管の周囲を覆うようにして設けられた筒状冷却ジャケットを備え、冷却ジャケット内に、二層の筒状空間を同心上に形成し、内側の筒状空間が冷却水通路とされ、外側の筒状空間に断熱手段としての断熱材が充填されている、
ことがある。
【０００８】
さらに、熱風噴射管と原料噴射管とが同心上に位置し、かつ、原料噴射管の出口下方に、噴射された原料が衝突する衝突板が配されている、
ことがある。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の球形化処理装置によれば、冷却手段と熱風噴射管内との間に断熱手段が設けられているので、熱風噴射管内を流れる熱風の温度が低下しにくい。このため、球形化処理装置に供給する熱風の温度を必要以上に上げるこを要しない。さらに、熱可塑性粒子の球形化処理に適した温度分布の熱風が得られる。
【００１０】
また、請求項２記載の球形化処理装置によれば、冷却手段および断熱手段を容易かつ安価に形成することができる。
【００１１】
請求項３記載の球形化処理装置によれば、原料が反応槽内で適切に分散し、球形化処理が有効に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態の球形化処理装置について説明する。
本発明の球形化処理装置は、反応槽１と、反応槽１の上部から反応槽１内に下向きに熱風を吹き付ける熱風噴射管２と、熱風噴射管２の出口内部に先端が位置し、熱風噴射管２から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を下向きに噴射する原料噴射管３と、原料噴射管３の外周を覆うように設けられた冷却ジャケット５と、原料噴射管３の出口と対向するように設けられた水平板状の衝突部材８を備えている。この衝突部材８は、原料を熱風中に効果的に分散させるためのものである。
【００１３】
反応槽１は、下端に行くに従って径の小さくなる逆円錐台状をなしており、上端開口が天板４で閉じられている。天板４の中央部には円形の第１エア取り入れ口4aが、周縁部には、円弧状の第２エア取り入れ口4bがそれぞれ開けられている。
【００１４】
第１エア取り入れ口4aの径は、熱風噴射管２の出口部の外径より大きい。また、第１エア取り入れ口4aと熱風噴射管２の出口部とは同軸上に位置している。
【００１５】
熱風噴射管２は、図１に示すように側面から見て逆Ｌ字状をなしている。そして、熱風噴射管２の垂直部下端内に、原料噴射管３および冷却ジャケット５の下端部が位置するとともに熱風噴射管２の垂直部から原料噴射管３および冷却ジャケット５の上部が突出するように、熱風噴射管２内を貫通する状態に原料噴射管３および冷却ジャケット５が配されている。
【００１６】
冷却ジャケット５は、円筒状をなしている。また、冷却ジャケット５の内径は原料噴射管３の外径より大きく、冷却ジャケット５は、原料噴射管３の外周を覆うようにかつ原料噴射管３の外周と間隔をあけて同軸上に配されている。さらに、冷却ジャケット５の内部には二層の筒状空間が形成されており、内側の筒状空間が、環状冷却水通路5cとされ、外側の筒状空間が、断熱材７を充填するための空間とされている。そして、冷却ジャケット５の下部には半径方向に伸びて熱風噴射管２から外部に突出した冷却水入口5aが、冷却ジャケット５の上部には半径方向に伸びた冷却水出口5bが、それぞれ形成されており、冷却水入口5aから供給された冷却水が、環状冷却水通路5cを通って冷却水出口5bから排出されるようになっている。
なお、径の異なる３つの筒状部材を一体とすることで、内部に二層の筒状空間が形成された筒状冷却ジャケット５を容易に構成することができる。
【００１７】
原料噴射管３の上端部は、冷却ジャケット５の上端から上方に突出しており、上端部には熱可塑性粒子を充填するホッパ９が取り付けられている。また、上述したように、冷却ジャケット５の内径は、原料噴射管３の外径より大きく、ジャケット５と原料噴射管３との間には、環状隙間が形成されており、この隙間がエア通路６とされている。冷却ジャケット５の冷却水出口5bの上側には、このエア通路６にエアを供給するためのエア供給口6aが形成されている。
【００１８】
原料噴射管３のホッパ９直下部にはディフューザー部（図示せず）が形成されている。このディフューザー部のエアーの流れによりホッパ９に蓄えられた熱可塑性粒子が原料噴射管３に吸い込まれるようになっている。この構成は公知であるので図示は省略している。
【００１９】
上記の構成を有する球形化処理装置は、以下のようにして用いられる。
まず、熱風噴射管２から反応槽１内に熱風を噴射する。同時にエア通路６から反応槽１内にエアを噴射する。さらには、冷却水入口5aから冷却水通路5cに冷媒としての水を流し、冷却水出口5bから水を排出する。この状態で原料噴射管３から熱可塑性粒子とエアとの混合流体を反応槽１内へと噴射する。
【００２０】
原料噴射管３から反応槽１内へと噴射された熱可塑性粒子は、衝突部材８に衝突する。この衝突およびエア通路６から噴射されたエアによって熱可塑性粒子は、熱風噴射管２から噴射された熱風内において分散し、熱風と均一に接触する。
熱風と接触して球形化処理された熱可塑性粒子は、エア取り入れ口4a、4bから取り入れられたエアによって冷却される。
【００２１】
ところで、原料噴射管３と熱風噴射管２との間には冷却ジャケット５が設けられているので原料噴射管３内を流れている熱可塑性粒子は、熱風噴射管２内を流れる熱風の影響をうけることがなく、噴射管３内での原料凝集がない。
さらに、冷却ジャケット５の冷却水通路5cの外側には断熱材７が配されているので熱風噴射管２内を流れる熱風は冷却水通路5c内を流れる水によって冷却されることがない。したがって、熱風は、熱風噴射管２から噴射されるまで熱可塑性粒子の球形化処理に適した温度に保たれる。さらには、冷却水通路5c内を流れる水の温度も上昇することはない。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態の球形化処理装置について述べたが、本発明の球形化処理装置は上記実施形態のものには限られない。例えば水平板状の衝突部材８に代えて円錐状の衝突部材を用いても良く、衝突部材の形状は適宜変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の球形化処理装置の断面図である。
【図２】同球形化処理装置の要部の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 反応槽
２ 熱風噴射管
３ 原料噴射管
４ 天板
4a 第１エア取り入れ口
4b 第２エア取り入れ口
５ 冷却ジャケット
5c 冷却水通路
６ エア通路
７ 断熱材
８ 衝突部材
９ ホッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機に用いられる現像用トナー等の熱可塑性粒子を球形化処理する球形化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像用トナーとして用いられる熱可塑性粒子を、流動性、分散性および帯電特性等の各種物性の向上のために、球形化処理することは従来から行われている。このような球形化処理を行うための装置として、例えば、特願２００４−１７０７４（特許文献１参照）に記載のものがある。
上記文献に記載の装置は、反応槽と、反応槽の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管と、熱風噴射管の出口部の内部に配されて、熱風噴射管から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管と、熱風噴射管内を流動する熱風によって原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段とを備えている。そして、熱風噴射管から噴射される熱風中に熱可塑性粒子を噴射して熱風により熱可塑性粒子の表面を溶融させて球形化処理を行う。
【特許文献１】特願２００４−１７０７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載された装置では、原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に加熱されるのが防止される一方、熱風噴射管内を流動する熱風が冷却手段により冷却されて温度低下するという問題があった。この問題を解決するための手段として、冷却手段によって冷却される分に相当するだけ熱風の温度を上げることが考えられる。しかしながら、そうするとエネルギー効率が悪くなるという新たな問題が生じる。
【０００４】
その他、冷却手段によって熱風噴射管内の熱風が冷却されると、熱風の温度分布が悪くなり球形化にバラツキが生じると言う問題もある。
【０００５】
本発明は上記問題を解決することを課題とし、熱風噴射管内の熱風の温度が低下することがなく、かつ好ましい温度分布の熱風が得られる球形化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の球形化処理装置は、
反応槽と、反応槽の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管と、熱風噴射管の出口部に先端が位置し、熱風噴射管から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管と、熱風噴射管内を流動する熱風によって原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段と、冷却手段によって熱風噴射管内を流動する熱風が冷却されるのを防止する断熱手段とを備えた
ものである。
【０００７】
上記球形化処理装置において、
冷却手段が、原料噴射管の周囲を覆うようにして設けられた筒状冷却ジャケットを備え、冷却ジャケット内に、二層の筒状空間を同心上に形成し、内側の筒状空間が冷却水通路とされ、外側の筒状空間に断熱手段としての断熱材が充填されている、
ことがある。
【０００８】
さらに、熱風噴射管と原料噴射管とが同心上に位置し、かつ、原料噴射管の出口下方に、噴射された原料が衝突する衝突板が配されている、
ことがある。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の球形化処理装置によれば、冷却手段と熱風噴射管内との間に断熱手段が設けられているので、熱風噴射管内を流れる熱風の温度が低下しにくい。このため、球形化処理装置に供給する熱風の温度を必要以上に上げるこを要しない。さらに、熱可塑性粒子の球形化処理に適した温度分布の熱風が得られる。
【００１０】
また、請求項２記載の球形化処理装置によれば、冷却手段および断熱手段を容易かつ安価に形成することができる。
【００１１】
請求項３記載の球形化処理装置によれば、原料が反応槽内で適切に分散し、球形化処理が有効に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態の球形化処理装置について説明する。
本発明の球形化処理装置は、反応槽１と、反応槽１の上部から反応槽１内に下向きに熱風を吹き付ける熱風噴射管２と、熱風噴射管２の出口内部に先端が位置し、熱風噴射管２から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を下向きに噴射する原料噴射管３と、原料噴射管３の外周を覆うように設けられた冷却ジャケット５と、原料噴射管３の出口と対向するように設けられた水平板状の衝突部材８を備えている。この衝突部材８は、原料を熱風中に効果的に分散させるためのものである。
【００１３】
反応槽１は、下端に行くに従って径の小さくなる逆円錐台状をなしており、上端開口が天板４で閉じられている。天板４の中央部には円形の第１エア取り入れ口4aが、周縁部には、円弧状の第２エア取り入れ口4bがそれぞれ開けられている。
【００１４】
第１エア取り入れ口4aの径は、熱風噴射管２の出口部の外径より大きい。また、第１エア取り入れ口4aと熱風噴射管２の出口部とは同軸上に位置している。
【００１５】
熱風噴射管２は、図１に示すように側面から見て逆Ｌ字状をなしている。そして、熱風噴射管２の垂直部下端内に、原料噴射管３および冷却ジャケット５の下端部が位置するとともに熱風噴射管２の垂直部から原料噴射管３および冷却ジャケット５の上部が突出するように、熱風噴射管２内を貫通する状態に原料噴射管３および冷却ジャケット５が配されている。
【００１６】
冷却ジャケット５は、円筒状をなしている。また、冷却ジャケット５の内径は原料噴射管３の外径より大きく、冷却ジャケット５は、原料噴射管３の外周を覆うようにかつ原料噴射管３の外周と間隔をあけて同軸上に配されている。さらに、冷却ジャケット５の内部には二層の筒状空間が形成されており、内側の筒状空間が、環状冷却水通路5cとされ、外側の筒状空間が、断熱材７を充填するための空間とされている。そして、冷却ジャケット５の下部には半径方向に伸びて熱風噴射管２から外部に突出した冷却水入口5aが、冷却ジャケット５の上部には半径方向に伸びた冷却水出口5bが、それぞれ形成されており、冷却水入口5aから供給された冷却水が、環状冷却水通路5cを通って冷却水出口5bから排出されるようになっている。
なお、径の異なる３つの筒状部材を一体とすることで、内部に二層の筒状空間が形成された筒状冷却ジャケット５を容易に構成することができる。
【００１７】
原料噴射管３の上端部は、冷却ジャケット５の上端から上方に突出しており、上端部には熱可塑性粒子を充填するホッパ９が取り付けられている。また、上述したように、冷却ジャケット５の内径は、原料噴射管３の外径より大きく、ジャケット５と原料噴射管３との間には、環状隙間が形成されており、この隙間がエア通路６とされている。冷却ジャケット５の冷却水出口5bの上側には、このエア通路６にエアを供給するためのエア供給口6aが形成されている。
【００１８】
原料噴射管３のホッパ９直下部にはディフューザー部（図示せず）が形成されている。このディフューザー部のエアーの流れによりホッパ９に蓄えられた熱可塑性粒子が原料噴射管３に吸い込まれるようになっている。この構成は公知であるので図示は省略している。
【００１９】
上記の構成を有する球形化処理装置は、以下のようにして用いられる。
まず、熱風噴射管２から反応槽１内に熱風を噴射する。同時にエア通路６から反応槽１内にエアを噴射する。さらには、冷却水入口5aから冷却水通路5cに冷媒としての水を流し、冷却水出口5bから水を排出する。この状態で原料噴射管３から熱可塑性粒子とエアとの混合流体を反応槽１内へと噴射する。
【００２０】
原料噴射管３から反応槽１内へと噴射された熱可塑性粒子は、衝突部材８に衝突する。この衝突およびエア通路６から噴射されたエアによって熱可塑性粒子は、熱風噴射管２から噴射された熱風内において分散し、熱風と均一に接触する。
熱風と接触して球形化処理された熱可塑性粒子は、エア取り入れ口4a、4bから取り入れられたエアによって冷却される。
【００２１】
ところで、原料噴射管３と熱風噴射管２との間には冷却ジャケット５が設けられているので原料噴射管３内を流れている熱可塑性粒子は、熱風噴射管２内を流れる熱風の影響をうけることがなく、噴射管３内での原料凝集がない。
さらに、冷却ジャケット５の冷却水通路5cの外側には断熱材７が配されているので熱風噴射管２内を流れる熱風は冷却水通路5c内を流れる水によって冷却されることがない。したがって、熱風は、熱風噴射管２から噴射されるまで熱可塑性粒子の球形化処理に適した温度に保たれる。さらには、冷却水通路5c内を流れる水の温度も上昇することはない。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態の球形化処理装置について述べたが、本発明の球形化処理装置は上記実施形態のものには限られない。例えば水平板状の衝突部材８に代えて円錐状の衝突部材を用いても良く、衝突部材の形状は適宜変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の球形化処理装置の断面図である。
【図２】同球形化処理装置の要部の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 反応槽
２ 熱風噴射管
３ 原料噴射管
４ 天板
4a 第１エア取り入れ口
4b 第２エア取り入れ口
５ 冷却ジャケット
5c 冷却水通路
６ エア通路
７ 断熱材
８ 衝突部材
９ ホッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応槽と、反応槽の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管と、熱風噴射管の出口部に先端が位置し、熱風噴射管から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管と、熱風噴射管内を流動する熱風によって原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段と、冷却手段によって熱風噴射管内を流動する熱風が冷却されるのを防止する断熱手段とを備えた球形化処理装置。
【請求項２】
冷却手段が、原料噴射管の周囲を覆うようにして設けられた筒状冷却ジャケットを備え、
冷却ジャケット内に、二層の筒状空間を同心上に形成し、内側の筒状空間が冷却水通路とされ、外側の筒状空間に断熱手段としての断熱材が充填されている、請求項１記載の球形化処理装置。
【請求項３】
熱風噴射管と原料噴射管とが同心上に位置し、かつ、原料噴射管の出口下方に、噴射された原料が衝突する衝突板が配されている、請求項１または２記載の球形化処理装置。
【請求項１】
反応槽と、反応槽の上部から内部に熱風を吹き付ける熱風噴射管と、熱風噴射管の出口部に先端が位置し、熱風噴射管から噴射される熱風に向けて熱可塑性粒子を噴射する原料噴射管と、熱風噴射管内を流動する熱風によって原料噴射管内の熱可塑性粒子が融点以上に温度上昇するのを防止する冷却手段と、冷却手段によって熱風噴射管内を流動する熱風が冷却されるのを防止する断熱手段とを備えた球形化処理装置。
【請求項２】
冷却手段が、原料噴射管の周囲を覆うようにして設けられた筒状冷却ジャケットを備え、
冷却ジャケット内に、二層の筒状空間を同心上に形成し、内側の筒状空間が冷却水通路とされ、外側の筒状空間に断熱手段としての断熱材が充填されている、請求項１記載の球形化処理装置。
【請求項３】
熱風噴射管と原料噴射管とが同心上に位置し、かつ、原料噴射管の出口下方に、噴射された原料が衝突する衝突板が配されている、請求項１または２記載の球形化処理装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３４６６０９（Ｐ２００６−３４６６０９Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７７２９３（Ｐ２００５−１７７２９３）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００２２９４５０）日本ニューマチック工業株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００２２９４５０）日本ニューマチック工業株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
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