[发明专利]气流分级器及生产调色剂的方法

说明书

本发明涉及气流分级器(空气分级器)，用于利用柯安达效应对粉末分级。本发明具体涉及对粉末进行分级以获得规定粒度的气流分级器，原理是采用当粉末由气流载带时由粉末的每个粒子的粒度所产生的柯安达效应和惯性力与离心力的差别来进行分级，因而可以有效地获得20μm直径或更小的粒子在数目上占50％或以上的粉末。

本发明还涉及利用气流分级器生产调色剂的方法，该气流分级器利用柯安达效应对有色树脂粉末进行分级。本发明具体涉及生产用于静电成像的调色剂的方法，该方法基于当粉末由气流载带时由粉末每个粒子的粒度所产生的柯安达效应与惯性力和离心力的差别来对有色的树脂粉末进行分级并收集具有规定粒度的粒子，因而可以有效获得直径为20μm或更小的粒子在数目上占50％或以上的有色树脂粉末。

为粉末分级，已提出各种气流分级器。有带转动叶片的分级器和不带运动部件的分级器。不带运动部件的分级器包括固定壁的离心分级器和惯性分级器。在利用惯性力的分级器中，由F.Loffier和K.Maly在“粉末工艺学术讨论会D2(1981)”提出的并可以从Nit-tetsu Kogyo买到的肘管喷射分级器和由S.Okuda与J.Yasukuni在“粉末工艺国际讨论会进展，’81，771(1981)”上公开的分级器被设计为惯性分级器，这种分级器可以在细粉范围内进行分级。

如图9和10所示，在这种气流分级器中，用气流使粉末材料以高速度从材料馈送喷头16喷入分级室32的分级区域，喷头16具有喷向分级区域的喷口。在分级室中引入一股气流，使其横穿材料馈送喷头16喷出的气流，因而沿分级室中设置的柯安达块26形成弯曲的气流，在这种弯曲气流产生的离心力的作用下，粉末便分级为粗粉、中粉和细粉三部分，并由分别具有锥形头的分级边界部117和118分开。

但是在这种常规分级器101中，如图12所示，当从材料接收口40进入材料馈送喷头16的粉末材料在材料馈送喷头16中流动时，该材料倾向于沿喷头的壁流动。因此，在材料馈送喷头16中，向下馈送的材料倾向于按重力分级，较轻的细粉倾向于集中在路径的上部流中，而较重的粗粉则集中在路径的下部流中。如图13所示，在下部流中的粗粒子干扰了上部流中的细粒子的运动，因此改进分级精度受到限制。另外，对于包含粒子直径20μm或更大的粗粒的粉末，精度倾向于降低。

特别是在生产用于成像设备例如复制机和静电复印机的调色剂的工艺中对粉末材料进行分级时，已被分级的粒子要求具有很锐的粒度分布，而且分级成本要低，分级效率和精度要高，这些也是重要的。

根据这些观点，要求的是这样的气流分级器，这种气流分离器能够稳定和有效地对粉末，特别是对细的有色树脂粉末例如调色剂进行高精度的分级。

本发明的目的是提供一种可以解决上述问题的气流分级器和生产增色剂的方法。

本发明的另一个目的是提供一种可以高精度地对粉末进行分级而且还可以高效地生产具有精确粒度分布的粉末的气流分级器，并提供一种利用这种分级器生产调色剂的方法。

本发明的再一个目的是提供一种气流分级器，该分级器在分级区域中几乎不引起粒子的熔化粘着，完全不会引起分级器中的分级点的变化，可以进行稳定的分级。

本发明的又一个目的是提供一种可使分级点在大范围内改变的气流分级器。

本发明的又一个目的是提供一种能在短时间内改变分级点的气流分级器。

本发明的又一个目的是提供一种生产调色剂的方法，该方法因为可以准确设定分级点而可以高精度地进行分级，并可以高效地生产具有准确粒度分布的粉末。

本发明的又一个目的是提供一种生产调色剂的方法，该方法几乎不引起粒子的熔化粘着，完全不引起分级器中分级点的变化，可以执行稳定的分级。

本发明的又一个目的是提供一种生产调色剂的方法，该方法可使分级点进行大范围改变。

本发明的又一个目的是提供一种生产调色剂的方法，该方法可使分级点在短时间内进行改变。

本发明提供了一种气流分级器，该分级器包括分级室、将粉末材料引入到分级室的分级区域中的材料馈送喷头和柯安达块，该块利用柯安达效应特引入的粉末材料至少分级成细粉和粗粉两部分，其中：

材料馈送喷头具有用于将粉末材料引入到材料馈送喷头的材料接受口；粉末材料受到在材料馈送喷头中流动气流的加速，以高速度喷出材料馈送喷头的喷口，进入分级区；

柯安达块设置的位置高于材料馈送喷头的喷口的位置。