筛选设备、用于显影设备的筛选设备和粉末填充设备

摘要

筛选设备包括中空柱状体，置于中空柱状体的底部的过滤器，和配置为与过滤器紧密相邻绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱状体提供的粉末的叶片。

说明书

技术领域

本发明涉及使用过滤器筛分粉末中的粗颗粒。

背景技术

传统上，使用调色剂可视化图像的方法被用于各个领域。例如，应用电子照 相的图像形成装置中，图像信息通过以下方式可视化。具体地，基于图像信息在 感光体上形成静电潜像，用含有调色剂的显影剂显影以形成调色剂图像，然后将 调色剂图像转印并定影于纸张片材上。

近年来，在图像形成设备中使用小粒径调色剂以得到高品质图像。制备过程 中这种调色剂可能含有粗颗粒。另外，它们还可能含有通过高温高湿环境中的保 存过程引起的松散聚集形成的粗颗粒。含有这种粗颗粒的调色剂不能精确基于图 像信息显影调色剂图像。

从这个角度出发，使用筛选设备以筛分调色剂中包含的粗颗粒。一个已知的 从调色剂中筛分粗颗粒的筛选设备是超声筛(见日本专利申请公开说明书 JP2006-23782A)。该超声筛配置为用超声波使过滤器振动从而筛分调色剂含有的 粗颗粒。然而，使用超声筛的筛分引起了以下了问题：由于振动过滤器产生的摩 擦热引起的调色剂软化会堵塞过滤器，且振动施加的压力会使过滤器的开口变 大。

从这个角度出发，已提出在不振动过滤器的情况下从粉末中筛分粗颗粒的筛 选设备(见JP009-90167A)。该筛选设备具有：置于预定方向的旋转轴，轴向设 置于旋转轴上的圆筒筛，和与旋转轴连接的旋转叶片。按照以下的原理能够在不 振动过滤器的情况下筛分粉末：使旋转叶片转动以将上游提供的粉末由圆筒筛内 区供给到圆筒筛外区。

然而含有圆筒筛的筛选设备需要较大的空间以收集通过筛子的粉末，因为它 具有以上描述的由圆筒筛内区向圆筒筛外区提供粉末的原理。即，使用圆筒筛有 问题地增大了筛选设备。

此外，当具有圆筒筛的筛选设备被固定于图像形成装置上以从由图像形成装 置的显影设备提供的调色剂筛分粗颗粒时，也有问题地增大了图像形成装置的大 小。

更进一步地，当具有圆筒筛的筛选设备被固定于填充粉末至预定容器的粉末 填充设备上时，也有问题地增大了粉末填充设备的大小。

发明内容

本发明的目的是提供无需用于收集通过筛子的粉末的大的空间的筛选设备， 并避免其中安装筛选设备的装置的增大。

本发明的另一个目的是提供一种阻止扩大的图像形成装置，该图像形成装置 具有筛选设备，该筛选设备含有用于从显影设备提供的调色剂中筛分粗颗粒的圆 筒筛。

本发明的另一个目的是提供一种用于填充粉末至预定容器的粉末填充设备， 该装置无需增大并具有含有圆筒筛的筛选设备。

解决以上存在问题的方式如下。

本发明的筛选设备包括：

中空柱状体；

置于中空柱状体的底部的过滤器；和

配置为与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向所述中 空柱状体提供的粉末的叶片。

用于显影设备的本发明的筛选设备包括：

筛主体，包括：中空柱状体，置于中空柱状体的底部的过滤器，配置为与过 滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱状体提供的粉末 的叶片；和

与用于显影静电潜像的显影设备连接，并通过叶片的转动将通过过滤器的调 色剂供给显影设备的供给单元。

本发明的粉末填充设备包括：

筛主体，包括：中空柱状体，置于中空柱状体的底部的过滤器，配置为与过 滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱状体提供的粉末 的叶片；和

配置为将通过叶片的转动将通过过滤器的调色剂供给至预定容器的供给单 元。

本发明的筛选设备包括叶片，该叶片配置为绕与过滤器交叉的旋转轴转动并 与过滤器紧密相邻。通过过滤器的粉末主要在叶片的旋转轴的方向运动。因此， 筛选设备无需用于收集通过筛子的粉末的大的空间。本发明的筛选设备使用上述 叶片，因此无需进行增大。

用于显影设备的本发明的筛选设备包括叶片，该叶片绕与过滤器交叉的旋转 轴并与过滤器紧密相邻转动。通过过滤器的粉末主要在叶片的旋转轴的方向运 动。因此，筛选设备无需用于收集通过筛子的粉末的大的空间。用于显影设备的 本发明的筛选设备使用上述叶片，因此可以抑制其中要安装筛选设备的图像形成 装置的增大。

本发明的粉末填充设备包括叶片，该叶片绕与过滤器交叉的旋转轴并与过滤 器紧密相邻转动。利用这样的结构，通过过滤器的粉末主要在叶片的旋转轴的方 向运动。因此，粉末填充设备无需用于收集通过过滤器的粉末的大的空间。本发 明的粉末填充设备使用上述叶片，因此抑制了其中要安装该粉末填充设备的图像 形成装置的增大。

附图说明

图1是根据本发明的实施例No.1的筛选设备的透视图。

图2是图1所示筛选设备的平面图。

图3是图2所示的筛选设备沿A-A线截取的截面图。

图4是图3所示的筛选设备沿B-B线截取的截面图。

图5A-5J均显示了图4所示的筛选设备的叶片沿C-C线的截面图。

图6A-6J均显示了图4所示的筛选设备的叶片沿D-D线的截面图。

图7是一个示例性筛选系统的示意图。

图8是具有三个叶片的转子的正视图。

图9是图8所示的转子的平面图。

图10是具有四个叶片的转子的正视图。

图11是图10所示的转子的平面图。

图12图解说明粉末被提供给图1所示的筛选设备的状态。

图13图解说明粉末被图1所示的筛选设备筛分的状态。

图14图解说明粉末被图1所示的筛选设备筛分的状态。

图15是根据本发明的实施例No.2的筛选设备的截面图。

图16是根据本发明的一个实施方式的筛选设备的截面图。

图17是根据本发明的一个实施方式的筛选设备的截面图。

图18是根据本发明的一个实施方式的筛选设备的截面图。

图19是根据本发明的一个实施方式的筛选设备的截面图。

图20是根据本发明的一个实施方式的图像形成装置的示意图。

图21是显示调色剂盒和显影单元的透视图。

图22是副给料斗的正视图。

图23是图22所示的副给料斗沿F-F线的截面图。

图24是图22所示的副给料斗沿G-G线的截面图。

图25是一个示例性筛选设备的透视图。

图26是另一个示例性筛选设备的截面图。

图27是一个示例性显影设备的横向截面图。

图28是一个示例性显影设备的纵向截面图。

图29是控制部分的硬件结构图。

图30是控制部分的功能模块图。

图31是图像形成设备的处理流程图。

图32图解说明调色剂被供给图25所示的筛选设备的状态。

图33图解说明调色剂被图25所示的筛选设备筛分的状态。

图34是图像形成设备的处理流程图。

图35是根据本发明的一个实施方式的筛选设备的截面图。

图36是根据本发明的一个实施方式的粉末填充系统的示意图。

图37是一个示例性粉末填充设备的透视图。

图38是一个示例性粉末填充设备的截面图。

图39是一个示例性粉末供给设备的示意图。

图40是粉末填充系统的主体的控制部分的硬件结构图。

图41是粉末填充系统的主体的控制部分的功能模块图。

图42图示说明粉末被提供给图37所示的粉末填充设备的状态。

图43图示说明粉末被图37所示的粉末填充设备筛分的状态。

图44是粉末填充系统的处理流程图。

图45是粉末填充系统的处理流程图。

图46是根据本发明的一个实施方式的粉末填充设备的截面图。

图47是根据本发明的一个实施方式的粉末填充设备的截面图。

具体实施方式

(筛选设备)

本发明的筛选设备包括：

中空柱状体；

置于中空柱状体的底部的过滤器；和

配置为与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱 状体提供的粉末的叶片。

如果需要，本发明的筛选设备可进一步包括其它单元或部件。

[实施方式No.1]

<根据实施方式No.1的筛选设备的整体结构>

现参考附图对本发明的实施方式No.1的筛选设备进行说明。首先，参考附图 1-11对根据实施方式No.1的筛选设备的整体结构进行说明。图1是根据本发明 的实施例No.1的筛选设备的透视图。图2是图1所示筛选设备的平面图。图3 是图2所示的筛选设备沿A-A线的截面图。图4是图3所示的筛选设备沿B-B 线的截面图。图5A-5J均显示了图4所示的筛选设备的叶片沿C-C线的截面图。 图6A-6J均显示了图4所示的筛选设备的叶片沿D-D线的截面图。图7是一个示 例性筛选系统的示意图。图8是具有三个叶片的转子的正视图。图9是图8所示 的转子的平面图。图10是具有四个叶片的转子的正视图。图11是图10所示的 转子的平面图。

筛选设备100包括作为中空柱状体的实例的框架121，置于框架121底部的 过滤器122，转子130，驱动单元140和，如果需要可进一步包括适当选择的其 它单元或部分。筛选设备100作为容器容纳供给框架121的粉末(在一些技术领 域也称为“粉末状、微粒材料”)。此外，筛选设备100从供给框架121的调色剂中 筛出粗颗粒。典型地，筛选设备100优选使用时竖直放置，但也可倾斜放置。

《框架》

可根据预期的目的对框架121的形状进行适当选择而没有任何限定。其实例 包括柱体、圆台、棱柱、截棱锥和漏斗形。可根据预期的目的对框架121的大小 进行适当选择而没有任何限定。例如，内径为10mm-300mm，优选16mm- 135mm。框架121的材料的实例包括金属，如不锈钢、铝和铁；树脂如ABS、 FRP、聚酯树脂和聚丙烯树脂。框架121可由单个部件或两个以上的部件组成。 框架121中，与过滤器122相对的一端可开放，或封闭以阻止粉末的扩散。

供给部121a固定于框架121的侧面、端面或顶面的至少一部分上。供给部 121a将粉末供给框架121。供给部121a的大小、形状和结构可根据供给部121a 的大小、形状和结构进行适当选择而没有任何的限定，只要供给部121a能够将粉 末供给框架121。

由供给部121a通过手工的方式或者粉末供给设备11，如输送粉末的漏斗或 泵，将粉末供给过滤器122的上表面。当使用粉末供给设备11时，它通过例如 图7所示的允许粉末通过的软管12与筛选设备100连接。因此筛选系统10由粉 末供给设备11和筛选设备100组成。粉末供给设备11的形状和大小可根据预期 目的进行适当的选择而没有任何限定。粉末供给设备11能够间歇或连续性地将 粉末供给筛选设备100。当粉末供给设备连续地将粉末供给筛选设备100时，筛 选设备100可连续地进行操作。

框架121具有清洁门(回收门)121c，它具有能够打开或关闭的开口。开口 用于回收筛选设备100含有的粉末。清洁门121c通过铰链固定于框架121上从而 能够打开或关闭。当筛选设备100的操作结束时，通过打开清洁门121c并收集留 在过滤器122上的粗颗粒对过滤器122进行清洁。

《过滤器》

过滤器122可根据预期目的进行适当的选择而没有任何限定，只要能够从提 供给筛选系统100的粉末中筛分出粗颗粒。过滤器122可应用的形式的实例包括 网状形，如线彼此直角相交的网状形、如线彼此倾斜相交的网状形、具有弯曲几 何形状的网状形和具有龟壳状或蜂窝状的几何形状的网状形；形成三维中空空间 的形式，如无纺布；和粗颗粒实质上无法通过的形式，如多孔材料或中空纤维。 这些材料中，由于具有令人满意的筛分效果，优选使用网状形的过滤器作为过滤 器122。

过滤器122的外形可根据预期目的进行适当的选择而没有任何限定。其实例 包括圆形、椭圆体、三角形、四边形、五边形、六边形和八边形。这些形状中， 由于具有令人满意的筛分效果，优选使用圆形过滤器。当在多个步骤中进行筛分 时，可将具有不同开口的过滤器串联排列作为过滤器122。

根据粉末的粒径对过滤器122的开口进行适当的选择，优选10μm以上，更 优选15μm以上，特别优选20μm以上。如果过滤器122的开口太小，其每小时 的性能有所降低。因此，难以有效地获得具有期望的粒径的粉末。此外，也容易 堵塞过滤器。“过滤器122的开口”指过滤器122的孔或开孔的大小。当开孔是圆 形时，它指圆形的直径；当开孔是多边形时，它指内切圆的直径。对于过滤器 122开口的上限没有特别的限定，但是过滤器122的开口优选为5mm以下。当过 滤器的开口大于5mm时，过滤器122的开口在叶片131停止转动时无法与粉末 桥接，并且筛分出的粉末有时会继续排放出来。

过滤器122的材料可根据预期目的进行适当的选择而没有任何限定。其实例 包括金属，如不锈钢、铝和铁；树脂，如聚酰胺(例如尼龙)、聚酯树脂、聚丙 烯树脂和丙烯酸树脂；和天然纤维，如棉花。这些材料中，从在长期使用后具有 优异的耐久性的角度看，特别优选不锈钢和聚酯树脂。

当将树脂制成的纤维用于传统的超声筛分时，由于树脂的弹性使得过滤器的 振动无法有效传递。传统的包括圆筒筛的分级装置以这样的方式进行工作，即在 离心力作用下使粉末从筛的内区向外区运动。因此，树脂制成的过滤器耐久性较 差。在本实施方式的筛选设备100中，在筛分粉末过程中叶片131转动，因此不 需要过滤器122的振动。此外，在筛选设备100中，粉末在其自身重量作用下通 过过滤器122。因此，树脂制成的过滤器适于作为过滤器122使用。在这种情况 下，选择用和粉末具有相同极性的树脂制成的过滤器作为过滤器122，能够降低 粉末向过滤器122的粘附。

优选的是提供过滤器122使得它由能够保持过滤器形状的部件支撑，如框 架，且过滤器具有较少的折皱和凹陷。在一些情况中，折皱和凹陷会引起过滤器 122故障，也会使其难以均匀地筛分粉末。

过滤器122可配置为通过将其在框架121的径向方向滑动能够从框架121上 拆卸下来。这使得更换过滤器122更加容易，从而提高对筛选设备100的维护的 容易程度。

《转子》

在本实施方式中，转子130具有叶片131和轴132。叶片131配置为以与过 滤器122相交叉的Z轴作为中心，并在与过滤器122紧密相邻地转动。轴132沿 旋转轴线Z设置，叶片131连接于其上。当从上面看根据本实施方式的筛选设备 100的筛体120的内部时，叶片131配置为以轴132作为中心，在图4中的箭头 E所示的方向或与其相反方向，并在临近过滤器122的上表面的位置处可转动。 因此，提供给框架121的粉末被叶片131搅拌并流体化。

在本实施方式中，可根据期望对转子130进行配置而没有任何限定，只要叶 片131以旋转轴线Z作为中心并与过滤器122紧密相邻地转动。例如，不使用轴 132而通过磁力使叶片131转动。更进一步地，可使用轴132和轮毂使叶片131 转动。过滤器122和与过滤器122相交叉的旋转轴线Z之间的夹角没有特别的限 定，但是优选为90°，因为过滤器122和叶片131之间的距离能够保持恒定，并 且能够阻止它们之间的接触。

在本实施方式中，“叶片131与过滤器122紧密相邻”指叶片131和过滤器 122彼此相邻达到叶片131的转动产生的涡流到达过滤器122的程度。然而，需 要注意的是“叶片131与过滤器122紧密相邻”不包括叶片131与过滤器122接触 的状态。这适用于整个转动路径。叶片131和过滤器122的相对表面之间的距 离，其与旋转轴线Z平行，即图3中的D1，优选0mm以上但5mm以下，更优 选0.01mm以上但5mm以下，更进一步优选0.5mm以上但2mm以下。当与旋转 轴线Z平行的以上所述的距离根据叶片131在转动路径上的位置或在确定距离的 位置处改变时，距离D1意味着在叶片131在整个转动路径中各个位置确定的所 有距离中最短的距离。当叶片131和过滤器122之间的距离大于5mm时，叶片 131的转动产生的涡流无法到达过滤器122的表面，并在一些情况下无法清洁过 滤器。此外，在一些情况下过滤器122上的粉末不能充分流体化。当叶片131和 过滤器122之间的距离为0mm时，叶片131下的沉积于过滤器122上的粉末的 向上移动受到限制。因此，在某些情况下，粉末无法充分流体化。

在本实施方式中，对叶片131的端部相对于框架121的设置没有限定，但优 选的是叶片131的端部与框架121紧密相邻。“叶片131的端部与框架121紧密相 邻”指叶片131的端部和框架121之间的距离，即图3中的D2，优选在100mm 以下，更优选1mm-10mm。当叶片131的端部与框架121之间的距离根据叶片 131在转动路径上的位置或在确定距离的位置处改变时，距离D2指在叶片131 在整个转动路径中各个位置确定的所有距离中最短的距离。当叶片131的端部和 框架121之间的距离大于100mm时，在叶片131的转动产生的离心力的作用下 粉末向框架121流动。涡流仅影响到叶片131的周围，因此有时使得框架121附 近的粉末难以通过过滤器。

《叶片》

在本实施方式中，对叶片131的材料、结构、大小和形状没有特别的限定， 可根据框架121的大小、形状和结构进行适当的选择。叶片131的材料的实例包 括金属，如不锈钢、铝和铁；树脂，如ABS、FRP、聚酯树脂和聚丙烯树脂。在 这些材料中，从强度角度看优选使用金属材料。此外，由于叶片处理粉末，从抑 制曝光的角度看，优选使用含有抗静电剂的树脂。叶片131可由单一部件或两个 以上的部件组成。

对叶片131的外形没有特别的限定，其实例包括平板、棒、棱柱、锥体、圆 柱、圆台和像羽毛的形状。当将叶片131安装于筛选设备100中时，与旋转轴线 Z平行的叶片131的厚度，即图3中的Dz，优选较薄，只要叶片具有足够的强 度。叶片131的厚度，Dz，由与旋转轴线Z平行的叶片131的相对表面之间的距 离确定。当与旋转轴线Z平行的距离根据确定距离的位置改变时，叶片131的厚 度，Dz指所有确定的距离中最短的距离。

叶片131的厚度，Dz，可设定为，如0mm-10.0mm，优选0mm-5.0mm，且更 优选0mm-3.0mm。如果叶片131的厚度，Dz，大于5.0mm，叶片131后产生的 涡流被减少。这会恶化对过滤器122表面的清洁。如果厚度大于10.0mm，则会 增加在叶片131的转动方向给予粉末的能量或粉末在圆周方向的速度。这有时会 阻碍在粉末通过过滤器122的方向，即与旋转轴线Z平行的方向上的粉末的运 动。此外，会增加转子130的叶片驱动电机141的负担，并需要更多的能量。

为保持叶片131的强度，优选的是，叶片131的厚度，Dz，小于叶片131的 在叶片131以旋转轴线Z为中心转动时的转动方向上的长度，即图2中的Dx。 根据叶片131在转动方向的相对表面之间的距离确定叶片131的长度Dx。当在 转动方向上的距离根据确定距离的位置改变时，距离Dx指所有确定的距离中最 短的距离。如果叶片131的厚度Dz大于叶片131的长度Dx，由于叶片131的转 动中调色剂引起的阻力，有时叶片131的强度会恶化。叶片131给予粉末在转动 方向的速度大于需要的速度。这在一些情况下阻碍了通过过滤器122的粉末的运 动。

叶片131的横截面的形状可根据预期目的进行适当的选择而没有任何的限 定。在本实施方式中，叶片131的横截面的形状为不对称的形状，如图5和6中 的截面形状A至G，或对称形状，如图5和6中的截面形状H至J。这些A至J 的形状都可以适当使用。叶片131的C-C截面形状和D-D截面形状可以相同， 例如，如两个形状均为如图5C所示的形状。

对位于相同平面上的叶片131的数量可根据预期目的进行适当选择而没有任 何的限定。叶片131的数量为，例如2个(见图1或4)，3个(见图8和9)，或 4个(见图10和11)。图8和9所示的转子130是叶片131和轴132通过轮彀 133固定的实例。叶片131的数量优选1-8个，更优选1-4个，且特别优选为2 个。如果叶片131的数量超过8个，叶片131潜在地阻碍了粉末通过过滤器 122，且维护能力也会受损。

从图4中的X轴方向看，叶片131相对于过滤器122的角度可根据预期目的 进行适当选择而没有任何的限定。相对于过滤器122的角度优选为-3°到10°，更 优选0°到10°，特别优选0°(水平)。如果叶片131相对于过滤器122的角度大于 10°，会减少叶片131后的产生的涡流。这会恶化清洁能力。此外，会增加在圆周 方向给予粉末的能量。在某些情况下，这阻碍了粉末向过滤器122的运动。更进 一步地，在某些情况下增加了转子130的叶片驱动电机141的负担。

叶片131的转动产生的轨迹的面积X相对于过滤器122的面积Y的比，即 (X/Y)×100％，优选为60％-150％，更优选80％-100％。如果该比值，(X/Y)×100 ％小于60％，则叶片131转动产生的能量无法到达过滤器122的整个表面。此 外，在叶片131转动产生的离心力的作用下，粉末在框架121附近聚集。这可能 导致叶片131给予粉末能量的失败。如果该比值大于150％，在叶片131转动产 生的离心力的作用下，粉末从过滤器122中移出。这减少了过滤器122上的粉末 的量，使得在一些情况下无法进行筛分。

对叶片131的转动或圆周速度可根据预期目的进行适当选择而没有任何限 制，但优选为3m/s-30m/s。如果叶片131的圆周速度小于3m/s，叶片131赋予粉 末的能量较小。这可能导致粉末的清洁和流体化不充分。如果叶片131的圆周速 度大于30m/s，赋予粉末的能量过多，并且增加了粉末在圆周方向的速度。这潜 在地阻止了粉末向过滤器122表面的下落。粉末过度的流体化有时会导致通过过 滤器122的粉末量的降低。

《轴》

在框架121中沿旋转轴线Z提供轴132。一端与驱动单元140连接，另一端 与叶片131连接。驱动单元140驱动叶片131和轴132以旋转轴线Z为中心进行 转动。对轴132的大小、形状和结构没有特别的限定，可根据框架121的大小、 形状和结构进行适当选择。用于轴132的材料实例包括金属，如不锈钢、铝和 铁；树脂，如ABS、FRP、聚酯树脂和聚丙烯树脂。轴132可由单一部件或两个 以上的部件构成。轴132的形状的实例包括棒状和棱柱。

《驱动单元》

在本实施方式中，驱动单元140包括叶片驱动电机141和轴承142。驱动电 机141是配置为驱动包括叶片131的转子130转动的单元。对叶片驱动单元141 的操作由控制单元，如PLC(程序逻辑控制器和计算机控制。轴承142是配置 为支撑轴132以保证转子130的精确转动的单元。轴承142安装于框架121之外 以避免由于粉末的进入引起的故障。当存在粉末通过轴132和框架121之间的缝 隙进入驱动单元140的可能时，可提供阻止粉末进入的机构。这种机构的实例包 括空气密封装置，其中在轴承142和框架121之间吹入空气，并从轴132和框架 121之间的缝隙吹出；和不允许粉末进入驱动单元140的排气口。

此外，驱动单元140设置有已知的制动系统以在设备操作结束时停止转子 130的转动。通过在设备操作结束时通过制动系统停止叶片131的转动，会立即 停止调色剂的流体化，从而提高筛选系统100排出调色剂的精确性。

《粉末》

对于筛选设备100使用的粉末可根据预期目的进行适当选择而没有任何的限 制。粉末的具体实例包括合成树脂、或含有它们的粉末和/或颗粒材料，如调色 剂、合成树脂的粉末和颗粒材料，和粉末状化合物；天然有机产品的粉末如淀粉 和木屑；谷物如大米、大豆和小麦或它们的粉末；无机化合物粉末，如碳酸钙、 硅酸钙、沸石、羟基磷灰石、铁氧体、硫化锌和硫化镁；金属粉，如铁粉、铜粉 和镍合金粉；无机颜料，如炭黑、氧化钛和红色氧化铁；有机颜料，如酞菁蓝和 靛青；和染料。

调色剂

调色剂的生产方法可根据预期目的进行适当选择而没有任何限定，但优选用 湿法生产的调色剂。湿法是生产用于显影静电潜像的调色剂的方法，其中在制备 调色剂基体颗粒步骤中使用分散介质，如水。下面所列的方法是湿法的实例。

(a)悬浮聚合方法，其中可可聚合单体、聚合引发剂和着色剂悬浮并分散于 水性介质中，然后进行聚合以生产调色剂基体颗粒。

(b)乳化聚合聚集法，其中在包括聚合引发剂和乳化剂的水性介质中乳化可 聚合性单体，使可聚合性单体进行聚合以得到聚合的初次颗粒的分散液，然后向 其中加入着色剂和其它材料，最后聚合的初次颗粒进行聚集并老化以生产调色剂 基体颗粒。

(c)溶解悬浮法，其中事先将聚合物和着色剂溶解并分散于溶剂中以制备分 散液(调色剂成分溶解并分散于分散液中)，然后将分散液分散到水性介质中， 最后通过加热或将分散液置于减压环境中脱除溶剂，以生产分散于水性介质的调 色剂基体颗粒。

调色剂可由选自以下(1)-(4)的任意一种混合物组成：

(1)至少含有粘合剂树脂和着色剂的混合物；

(2)至少含有粘合剂树脂、着色剂和电荷控制剂的混合物；

(3)至少含有粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和蜡的混合物；

(4)至少含有粘合剂树脂、磁性剂、着色剂、电荷控制剂和蜡的混合物。

粘合剂树脂

粘合剂树脂可根据预期目的进行适当选择而没有任何限定，但优选热塑性树 脂。热塑性树脂的实例包括乙烯基树脂、聚酯树脂和多羟基树脂。这些树脂可单 独使用或组合使用。在这些树脂中，特别优选聚酯树脂和多元醇树脂。

乙烯基树脂的实例包括苯乙烯聚合物和其取代的产物(例如聚苯乙烯、聚-p- 氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯)；苯乙烯共聚物(例如苯乙烯-p-氯代苯乙烯共聚物、 苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙 烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、 苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸 乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共 聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙醚共 聚物、苯乙烯-乙烯基甲酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚 物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯马来酸酯共聚 物)；聚甲基丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸丁酯；聚氯乙烯和聚醋酸乙烯酯。

聚酯树脂由二羟基醇，如下面的A组中所列的，和二元酸或其盐，如下面的 B组中所列的制备。此外，可加入作为第三成分的三元或多元醇或三元或多元羧 酸。

A组包括，例如乙二醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新 戊二醇、1，4-丁烯二醇、1，4-二(羟甲基)环己烷、双酚A、氢化双酚A、聚环氧 乙烷双酚A、聚环氧乙烷(2，2)-2，2′-双(4-羟苯基)丙烷、聚环氧乙烷(3，3)- 2，2-双(4-羟苯基)丙烷、聚环氧乙烷(2，0)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷和聚环氧乙 烷(2，0)-2，2′-双(4-羟苯基)丙烷。

B组包括，例如马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻 苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二酸、琥珀酸、己二酸、葵二酸、丙 二酸、亚麻酸和酸酐或这些酸的低级醇酯。

C组包括，例如三元或多元醇，如甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇；和三元 或多元羧酸，如偏苯三酸和均苯三酸。

多羟基树脂包括环氧树脂氧化烯加成物和二羟基苯酚；和反应物(a)分子结 构中具有一个与缩水甘油醚和环氧自由基反应的活性羟基的化合物，和(b)分 子结构中具有两个以上与环氧树脂反应的活性羟基的化合物。

如果需要，其它树脂可与上面提及的树脂结合使用。其它树脂的实例包括环 氧树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、苯酚树脂、丁醛树脂、松香、改性松香和萜 烯树脂。环氧树脂的典型实例包括双酚如双酚A和双酚F与环氧氯丙烷缩聚产 物。

着色剂

所述着色剂没有任何限制，可根据预期目的从已知的着色剂中进行适当选 择。例如，使用以下所列出的着色剂。这些着色剂可单独使用或组合使用。

黑色颜料的实例包括吖嗪颜料，如炭黑、油料炉黑、管道黑、灯黑、乙炔黑 和苯胺黑；偶氮颜料金属盐；金属氧化物；和金属氧化物的混合物。黄色颜料的 实例包括镉黄、矿物坚牢黄(mineral fast yellow)、镍钛黄、那蒲黄S、汉萨黄 G、汉萨黄10G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG和柠檬黄色淀。橙色 颜料的实例包括钼橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、弗尔肯橙、阴丹士林橙、RK 橙、联苯胺橙G和阴丹士林亮橙GK。红色颜料的实例包括红色氧化铁、镉红、 永久红4R、立索红、吡唑啉酮红、watching红钙盐、色淀红D、亮胭脂红6B、 曙红色淀、罗丹明红B、茜素红色淀和亮胭脂3B。紫色颜料的实例包括固紫B 和甲基紫色淀。蓝色颜料的实例包括钴蓝、碱性蓝、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、 不含金属的酞菁蓝、部分氯化酞菁蓝、固天蓝和阴丹士林蓝BC。绿色颜料的实 例包括铬绿、氧化铬、颜料绿B和孔雀石绿色淀。

着色剂的用量，基于100质量份的粘合剂树脂，优选为0.1质量份-50质量 份，更优选为5质量份-20质量份。

-蜡-

加入蜡以使形成的调色剂具有脱模性能，对蜡没有特别的限定，可根据预期 目的从现有技术中已知的蜡中进行适当选择。蜡的实例包括：合成蜡如低分子量 聚乙烯和聚丙烯；和天然蜡如棕榈蜡、稻米蜡和羊毛脂。每100质量份的粘合剂 树脂，蜡的量优选为1质量％-20质量％，更优选3质量％-10质量％。

-电荷控制剂-

对电荷控制剂没有特别的限定，可根据预期的目的进行适当的选择。其实例 包括苯胺黑、乙酰丙酮金属络合物、单偶氮金属络合物、萘甲酸、脂肪酸金属盐 (例如水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐)、三苯基甲烷染料、钼酸螯合物染料、罗 丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性的季铵盐)、烷基酰胺、磷、含磷化 合物、钨、含钨化合物和含氟表面活性剂。这些电荷控制剂可单独使用或组合使 用。

电荷控制剂的用量，每100质量份调色剂，优选为0.1质量％-10质量％，更 优选0.5质量％-5质量％。

-其它成分-

可选择性地加入的其它成分的实例包括磁化剂和外部添加剂。

对磁化剂没有特别的限定，可根据预期的目的进行适当的选择。其实例包括 赤铁矿、铁粉和铁氧体。磁化剂的用量，每100份调色剂，优选为5质量％-50质 量％，更优选10质量％-30质量％。

能够加入以赋予调色剂流动性的外部添加剂的实例包括无机超细粉，如硅石 超细粉和氧化钛超细粉。

调色剂的数均粒径优选为3.0μm-10.0μm，更优选为4.0μm-7.0μm。调色剂的 重均粒径与数均粒径的比(重均粒径/数均粒径)优选为1.03-1.5，更优选为1.06- 1.2。这里，调色剂的数均粒径和重均粒径与数均粒径的比通过例如“COULTER  COUNTER MULTISIZER”(Bechman Coulter Inc的产品)测量。

《根据实施方式的筛选设备的操作》

以下参照图7和图12-14对筛选设备100的操作进行说明。图12图解说明粉 末被提供给图1所示的筛选设备的状态。图13和图14均图解说明粉末被图1所 示的筛选设备筛分的状态。

如图7和12所示，通过供给部121a将一定量的粉末P由粉末供组设备11供 给到框架121中(供给步骤)。提供给框架121的粉末P沉积于过滤器122上。 这里，当过滤器的开口与粉末粒径的比值等于或小于某个值时，粒径小于过滤器 开口的均匀颗粒(粉末)P彼此支撑以沉积于(桥接)过滤器122上。值得注意 的是，可连续或间歇性地供给粉末P。

叶片驱动电机141使轴132转动，从而连接到轴132的端部的叶片131紧密 相邻过滤器122绕旋转轴线Z转动。对转速没有特别的限定，但为50rpm- 4,000rpm。叶片131在沉积于过滤器122上的粉末中的转动使粉末流体化(搅拌 步骤，见图13)。在已沉积粉末P的框架121中，转动的叶片131在与叶片131 转动方向相反的方向上产生涡流V(流体化步骤，见图13)。这里，涡流指在固 体在流体中移动方向的相反方向上可选的或随机产生的流体流。

使沉积于过滤器122上的粗颗粒Pc与叶片131接触，并被叶片131搅打， 以及被叶片131的转动产生的涡流V吹胀(blown up)(见图13，过滤器表面的 清洁作用)。在这种清洁作用使得小粒径的粉末微粒Ps容易通过过滤器122。此 外，图14所示的流体化的粉末颗粒Pf在涡流V的作用下与空气混合以得到较低 的堆密度。当流体化的粉末颗粒Pf在其自身重量下下落时，小粒径的粉末颗粒 Ps在低应力下有效地通过过滤器122。值得注意的是，根据本实施方式的筛选设 备100不使用超声波或振动波振动过滤器122，因此能够抑制以下问题：由于摩 擦热引起的粉末的聚集或软化引起的过滤器122的堵塞，和由于摩擦应力使得过 滤器122开口的变大。

根据本实施方式的的筛选设备100和筛选方法能有效地在低应力下从粉末中 筛分外部物质如粗颗粒和低应力的尘埃，因此适用于筛分调色剂和化妆品、药 物、食品和化学品的原料。

[实施方式No.2]

现在参考图15对根据本发明的实施方式No.2的筛选设备进行说明。与根据 实施方式No.1的筛选设备的不同点进行说明。图15是根据本发明的实施方式 No.2的筛选设备的截面图。值得注意的是，图15中，和根据实施方式No.1的筛 选设备相同的部件的附图标记相同，省略了对它们的详细说明。

除了在框架121中提供排出部121b，根据本实施方式的筛选设备101与根据 实施方式No.1的筛选设备100相同。

<粉末排出部>

框架121设置有排出部121b，当沉积于过滤器122上并容纳于框架121内的 粉末超过预定的量时，通过该排出部，过多量的粉末从框架121中排出。当由供 给部121a提供的粉末量远大于通过过滤器122的粉末量时，沉积于过滤器122上 的粉末量持续增加。在本实施方式中，排出部121b将剩余量的粉末排出来，使 筛选设备100连续进行长时间的工作。此外，可能有效地筛分大量粉末。

对排出部121b的大小、形状、结构和材料没有特别的限定，可根据框架121 的大小、形状和结构进行适当选择，只要排出部121b将剩余量的粉末从框架121 中排出即可。排出部121b的材料的实例包括：金属，如不锈钢、铝和铁；和树 脂，如ABS、FPR、聚酯树脂和聚丙烯树脂。对排出部121b的形状和大小没有 特别的限定，可根据预期目的进行适当选择。优选在提供粉末侧的框架121的侧 面、端面或顶面提供排出部121b。在一个可能的结构中，从排出部121b排出的 粉末直接由供给部121a提供并再次进行筛分。

[实施方式的补充说明]

尽管已经对根据每个实施方式的筛选设备(100，101)进行了说明，但是本发 明并不限于以上的实施方式，在不偏离本发明的精神范围内可进行各种改进。例 如，在以上的实施方式中，虽然在一个步骤中向轴132提供叶片131，但如果需 要的话可在两个步骤中向轴132的不同高度提供叶片131。

在以上实施方式中，虽然如图3-15所示在框架121的整个表面的粉末排出侧 提供过滤器122，但本发明的筛选设备100并不限于这种结构。根据其它实施方 式的筛选设备参考图16-19进行了描述。图16-19均为根据本发明的一个实施方 式的筛选设备的截面图。如图16所示，在排出调色剂的框架121的中心部分提 供过滤器122。可选择的是，如图17和18所示，可在排出调色剂的框架121的 表面上提供过滤器122。如图19所示，在框架121和筛架123之间设置过滤器 122。

[实施方式的效果]

根据以上实施方式的筛选设备(100，101)包括与过滤器122紧密相邻且绕与 过滤器122交叉的旋转轴线Z转动的叶片131。筛分时，叶片131仅搅动位于框 架121底部的粉末而不搅拌框架中的全部粉末，从而节约了能量。而且，由于叶 片131的转动而通过过滤器122的调色剂颗粒主要在旋转轴线Z的方向运动。因 此，筛选设备100不需要用于收集通过过滤器122的调色剂粉末的较大空间。筛 选设备100使用叶片131，因此可抑制增大设备。筛选设备100通过驱动叶片 131而不是振动过滤器122进行筛分。筛选设备100具有阻止由于过滤器的振动 引起的在操作结束后调色剂的继续排出的作用。

在根据实施方式的筛选设备(100，101)中，对叶片131进行设定使得叶片 131在与旋转轴线Z平行的方向上的长度(Dz)小于叶片131在绕旋转轴线Z的 转动方向上的长度(Dx)。具有这样的结构时，转动的叶片131在与叶片131转 动方向相反的方向上容易产生涡流，从而有效地流体化粉末颗粒。

在根据以上的实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131和过滤器122之 间的距离设定为5mm以下。具有这样的结构时，在与叶片131转动方向相反的 方向上产生的涡流容易到达过滤器122，从而使位于过滤器122上的粉末充分流 体化。

在根据以上的实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131连接于沿旋转轴 线Z设置的轴132上。具有这样的结构时，叶片131能够精确地绕旋转轴线Z转 动。

在根据以上的实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131的每个端部与框 架121紧密相邻。在这种情况下，叶片131与框架121紧密相邻旋转，且在过滤 器122的上方。即使在通过由叶片131的转动产生的离心力的作用下调色剂在框 架121附近收集时，叶片131的转动产生的涡流能容易到达粉末从而有效地筛分 粉末。

在根据以上的实施方式的筛选设备101中，提供具有排出部121b的框架 121。具有这样的结构时，可能将框架121内过量调色剂和空气排出，从而使筛 选设备101长时间地连续工作。

(用于显影设备的筛选设备)

本发明的用于显影设备的筛选设备包括：

筛主体，包括：中空柱状体，置于中空柱状体的底部的过滤器，配置为与过 滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴线转动从而搅拌提供给中空柱状体的调 色剂的叶片；和

与用于显影静电潜像的显影设备连接，并配置为通过叶片的转动将通过过滤 器的调色剂供给显影设备的供给单元。

如果需要，本发明的用于显影设备的筛选设备进一步包括其它单元或部件。

[实施方式No.1A]

<根据实施方式No.1A的筛选设备的整体构造>

现参考附图，对本发明的实施方式No.1A的筛选设备进行说明。首先参考图 20对根据实施方式No.1A的筛选设备的整体构造进行说明。图20是根据本发明 的一个实施方式的图像形成装置的示意图。图像形成装置1配置为通过在作为一 种示例性记录介质的纸张上定影调色剂形成图像。

如图20所示，图像形成装置1包括纸张供给部210、运送部220、图像形成 部230、转印部240、定影部250、控制部500和操作面板510。

如图20所示，纸张供给部210包括其中供给的纸张片材彼此堆叠的纸张供 给盒211，和配置为逐张供给纸张供给盒211中彼此堆叠的纸张片材的纸张供给 辊212。

运送部220具有将纸张供给辊212供给的纸张片材运送至转印部240的辊 221，夹持由辊221运送的纸张片材的端部并在预定时间将纸张供给转印部240 的一对定时辊222，和用于将定影部件250中已定影上面的调色剂的纸张片材释 放到释放盘224的纸张释放辊223。

图像形成部件230从图20中的左到右包括具有预定间隔的配置为用含有黄 色调色剂(调色剂Y)的显影剂形成图像的图像形成单元Y，配置为用含有青色 调色剂(调色剂C)的显影剂形成图像的图像形成单元C，配置为用含有品红调 色剂(调色剂M)的显影剂形成图像的图像形成单元M，配置为用含有黑色调色 剂(调色剂K)的显影剂形成图像的图像形成单元K，和曝光设备233。需要注 意的是，在本实施方式中，当涉及图像形成单元(Y、C、M和K)中任何图像 形成单元时使用“图像形成单元”。

图20中四种图像形成单元实质上具有相同的机械结构，除了彼此使用不同 的显影剂。每个图像形成单元都设置为可以在图20中的顺时针方向转动，并包 括承载静电潜像和调色剂图像的感光鼓(231Y、231C、231M或231K)，均匀地 使感光鼓(231Y、231C、231M或231K)表面带电的充电器(232Y、232C、 232M或232K)，提供调色剂(Y、C、M或K)的调色剂盒(234Y、234C、 234M或234K)，利用由调色剂盒(234Y、234C、234M或234K)提供的调色剂 显影通过曝光设备233在感光鼓(231Y、231C、231M或231K)上形成的静电 潜像以形成调色剂图像的显影单元(10Y、10C、10M或10K)，对已经将其上的 调色剂图像转印至记录介质的感光鼓(231Y、231C、231M或231K)表面进行 电荷消除的电荷消除部件(235Y、235C、235M或235K)，和用于去除用电荷消 除部件(235Y、235C、235M或235K)进行了电荷消除的感光鼓(231Y、 231C、231M或231K)上残余的调色剂的清洁部件(236Y、236C、236M或 236K)。

在本实施方式中，当涉及感光鼓(231Y、231C、231M或231K)中任何感 光鼓时，使用“感光鼓231”表示。当涉及充电器(232Y、232C、232M或232K) 中任何充电器时，使用“充电器232”表示。当涉及调色剂盒(234Y、234C、234M 或234K)中任何调色剂盒时，使用“调色剂盒234”表示。当涉及显影单元 (10Y、10C、10M或10K)中任何显影单元时，使用“显影单元10”表示。当涉及 电荷消除部件(235Y、235C、235M或235K)中任何电荷消除部件时，使用“电 荷消除部件235”表示。当涉及清洁部件(236Y、236C、236M或236K)中任何 清洁部件时使用“清洁部件236”表示。

曝光设备233是利用电机转动的多角镜(233bY、233bC、233bM或 233bK)，基于图像信息反射由光源233a发射的激光L，并将激光L照射至感光 鼓(231Y、231C、231M或231K)上的设备。曝充设备233基于图像信息在感 光鼓231上形成静电潜像。

转印部240包括驱动辊241、随动辊242、作为缠绕在这些辊上的转印介质 并随驱动辊241的转动在图20中的逆时针方向转动的中间转印带243、配置为通 过中间转印带243面对感光鼓231的初次转印辊(244Y、244C、244M或 244K)，和配置为通过中间转印带243在将调色剂图像转移至纸张片材上的位置 面向二次相对辊245的二次转印辊246。当涉及初次转印辊(244Y、244C、 244M或244K)中任何初次转印辊时使用“初次转印辊244”表示。

在转印部240中，初次转印偏压施加到初次转印辊244上，然后形成于感光 鼓231的表面上的调色剂图像被首先转印到中间转印带243上(初次转印)。而 且，二次转印偏压施加到二次转印辊246上，然后调色剂图像被从中间转印带 243上转印至被传送并保持在二次转印辊246和二次相对辊245之间的纸张片材 上(二次转印)。

定影部件250包括其中的加热器，并且还包括配置为在高于调色剂的最低定 影温度的温度下加热纸张片材的加热辊251，和配置为以可转动的方式压向加热 辊251以形成接触表面(辊隙部)的加压辊252。在本实施方式中，最低定影温 度是调色剂定影的最低温度。

控制部500包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)和RAM(随 机存储器)并控制图像形成装置1的整个操作。

控制面板510是显示设备，包括显示图像形成装置1的操作状态的显示面板 和从用户接收操作指令的操作面板。

《显影单元的结构》

接下来将更详细地描述显影单元10。首先参照图21对显影单元10的整体结 构进行说明。图21是显示调色剂盒和显影单元的透视图。

显影单元10包括作为调色剂的示例性供给设备的副料斗160，筛选设备100 和显影设备180。副料斗160将来自调色剂盒234的调色剂供给筛选设备100的 筛主体。筛选设备100从来自副料斗160供给的调色剂中筛分粗颗粒。显影设备 180使用已经通过筛选设备100的调色剂显影形成于感光体231上的静电潜像。

接下来，将简要说明从调色剂盒234到显影单元10提供调色剂的路径。如 图21所示，由吸取泵234c吸取调色剂盒234中的调色剂，并通过供给管234d将 调色剂提供给显影单元10的副料斗160。

《副料斗》

接下来，将参考图22-24对副料斗160进行说明。图22是副料斗的正视图。 图23是图22所示的副料斗沿F-F线的截面图。图24是图22所示的副料斗沿G- G线的截面图。副料斗160包括副料斗主体161，和第一上螺旋163、第二上螺 旋164和下螺旋167，这些均作为输送单元将从引入部A1引入的调色剂输送至 供给部A4并将调色剂提供给筛选设备100，其中副料斗主体161包括具有将调 色剂提供给筛选设备100的供给部A4的底部平板161a，作为在底部平板161a的 边缘竖直设置的中空柱状体的副料斗框架161b，在副料斗框架161b的上部提供 的且包括用于引入自调色剂盒234提供的调色剂的引入部A1的上平板161c。在 本实施方式中，“竖直设置”指副料斗框架161b以例如大于0°但小于180°的夹角 设置在底部平板161a上。第一上螺旋163、第二上螺旋164和下螺旋167保持于 副料斗框架161b上。第一上螺旋163、第二上螺旋164和下螺旋167与轴承 (163a、164a和167a)连接，并在作为驱动单元的电机驱动下转动。

副料斗160的内部被隔板161d分隔成配置为容纳调色剂的容纳单元的上腔 室162和下腔室166。引入部A1形成于上平板161c中并位于第一上螺旋163的 保持部A5上方并临近保持部A5。导入引入部A1的调色剂通过第一上螺旋163 和第二上螺旋164的转动在图23中的箭头方向进行输送。输送的调色剂通过连 通孔(A2、A3)落入下腔室166中。

从上腔室162经连通孔A3下落的调色剂在图24中的箭头s2的方向通过下 螺旋167的转动被输送。输送的调色剂经供给部A4下落并被提供给筛选设备 100。

《筛选设备》

接着，将参考如25和26对筛选设备100进行说明。图25是一个示例性筛 选设备的透视图。图26是另一个筛选设备的截面图。筛选设备100包括筛主体 120和补充部150，并且如果需要的话，可进一步包括适当选择的其它单元和部 件。

《筛主体》

筛主体120可与以上所描述的本实施方式的筛选设备相同，因此省略了对它 的说明。

《补充部》

在本实施方式中，补充部150包括作为一个示例性引导单元的喷嘴151，和 调色剂传感器152。喷嘴151是与显影设备连接并将依靠叶片131的转动通过过 滤器122的调色剂提供给显影设备的设备。对喷嘴151的组成部件没有特别的限 定只要能够将调色剂引入显影设备中，但是例如为不锈钢管。喷嘴151包括与显 影设备的调色剂补充部结合的接合部151a。接合部151a可设置有，例如精确地 使喷嘴151与调色剂补充部接合的包装。当显影设备的装料孔较小时，用通过漏 斗引入调色剂的结构代替通过喷嘴151直接引入调色剂至显影设备的结构。

调色剂传感器152检测已通过过滤器122的调色剂。调色剂传感器152为所 属技术领域所公知的传感器，其实例包括基于磁导率检测调色剂的传感器和基于 透射率检测调色剂的传感器。

<显影设备>

接下来，将参考图27-28对显影设备180进行说明。图27是显影设备的横向 截面图。图28是显影设备的纵向截面图。如图27所示，显影设备180包括位于 第一容纳部181内的第一输送螺旋182，位于第二容纳部183内的第二输送螺旋 184，显影辊185和刮刀186。第一容纳部181和第二容纳部183具有磁性载体。

与筛选设备100的喷嘴151连接的补充部B1形成于位于图27中的附图标记 B1所示的位置以上。在如电机的驱动单元的作用下使第一输送螺旋182转动，从 而在图27中的从左向右输送由补充部B1提供的含有调色剂和磁性载体的显影 剂。输送的显影剂经形成于第一容纳部181和第二容纳部183之间的隔板的一部 分中的连通孔B2进入第二容纳部183。在如电机的驱动单元的作用下使第二输送 螺旋184转动，从而在图27中从右向左输送显影剂。

显影辊185包括位于其中的磁力辊。输送至第二输送部183的显影剂在磁力 辊产生的磁力的作用下吸附到显影辊185上。吸附到显影辊185上的显影剂随着 显影辊185在图28中的箭头方向的转动而进行输送，并用刮刀186控制层的厚 度。然后显影剂被传送到面对感光鼓的231的位置，并附着于感光鼓231上的静 电潜像上，从而在感光鼓231上形成调色剂图像。其中的调色剂被用于显影的显 影剂随着显影辊185的转动而转动并返回至第二容纳部183。接着，由第二容纳 部183里的第二输送螺旋184将显影剂如图27中从右向左传送，并通过连通孔 B3返回至第一容纳部181。

<控制部>

接着，将参考图29和30对控制部500进行说明。图29是控制部的硬件结 构图。图30是控制部的功能模块图。

首选，对控制部500的硬件结构进行说明。如图29所示，控制部500包括 控制图像形成装置1的整个操作的CPU 501，存储图像形成装置1的操作程序的 ROM 502，作为CPU 501的工作区使用的RAM 503，当图像形成装置1的电源 关闭时保留数据的非易失性存储器(NVRAM)504，向外部设备如主机发送或接 收信息的I/F 506(交互界面)，筛选设备100的叶片驱动电机(驱动单元)141， 副料斗160的驱动单元，调色剂传感器152和向操作面板510发送和接收信息的 I/O(输入/输出)端口507。

接着，将说明控制部500的功能结构。如图30所示，控制部500包括驱动 控制部561和输送控制部562。当图29所示的任何组成部件根据存储于ROM502 中的程序遵循自CPU 501接收的指令进行操作时，这些部件均会实现一定的功能 和方式。

基于调色剂传感器152的检测结果，驱动控制部561通过叶片驱动电机141 控制叶片131的转动。输送控制部562基于驱动控制部561对叶片驱动电机141 的控制，控制副料斗160对调色剂的输送。

<显影剂>

接着，将对显影设备180中使用的显影剂进行说明。对显影设备180中使用 的显影剂没有特别的限定，可根据预期目的进行适当选择。特别地，显影剂可以 为仅含有调色剂的单组份显影剂或者含有调色剂与磁性载体的双组分显影剂。

调色剂可以是与以上筛选设备中所描述的相同调色剂。

需要注意的是，调色剂为，例如着色为黄色、青色、品红色、黑色或其它颜 色的调色剂，或者无色调色剂。

-磁性载体-

对磁性载体没有特别的限制，只要其含有磁性材料，可根据预期目的进行适 当的选择。磁性材料的具体实例包括赤铁矿、铁粉和铁氧体。磁性材料的用量基 于100质量份的调色剂，优选为5质量％-50质量％，更优选10质量％-30质量 ％。

《根据实施方式1A的图形形成装置的操作和过程》

接下来，参考图31-33对图形形成装置1的操作和过程进行说明。图31是图 像形成设备的处理流程图。图32图解说明调色剂被供给图25所示的筛选设备的 状态。图33图解说明调色剂被图25所示的筛选设备筛分的状态。

《开始打印时的操作和过程》

当操作面板510或者I/F 506接收到开始打印的请求时，驱动控制部561基于 调色剂传感器152发出的信号判断调色剂传感器152是否检测到调色剂(步骤 S11)。当驱动控制部561判断调色剂传感器152检测到了调色剂时(步骤S11中 的YES)时，筛选设备100不开始向显影设备180提供调色剂，因为显影设备 180容纳了足够量的调色剂。

相反，当驱动控制部561判断调色剂传感器152没有检测到调色剂时(步骤 S11中的NO)时，筛选设备100开始向显影设备180提供调色剂，因为显影设 备180容纳的调色剂不足。在这种情况时，驱动控制部561向叶片驱动电机141 发送使叶片131开始转动的信号(步骤S12)。基于发送的信号叶片驱动电机141 使转子130开始转动。结果，通过轴132的转动，连接于轴132的末端的叶片 131在紧密相邻过滤器122的位置绕旋转轴线Z转动。对转速没有特别限定，但 为500rpm-4,000rpm。在本实施方式中，当由副料斗160向筛选设备100提供调 色剂前使叶片131转动时，能够使前面的操作后残留于过滤器122上的粗颗粒流 体化从而清洁过滤器122的表面。因此，开始提供调色剂时，筛选设备100能有 效地筛分调色剂。

随后，输送控制部562向配置为驱动每个螺旋的驱动单元发出使副料斗160 的第一上螺旋162、第二上螺旋163和下螺旋167转动的信号(步骤S13)。然 后，驱动单元使螺旋转动，从而将位于副料斗160中的调色剂输送至筛选设备 100。

如图32所示，由副料斗160提供的调色剂通过供给部121a，并以一定的量 提供给筛主体120的框架121(供给步骤)。供给框架121的调色剂P被置于过滤 器122上。这里，当过滤器的开口与调色剂粒径的比等于或小于某个数值时，即 使粒径小于过滤器开口的颗粒(粉末)P也能够彼此支撑(桥接)以位于过滤器 122上。叶片131在沉积于过滤器122上的调色剂中转动使调色剂流体化(搅拌 步骤，见图13)。在装有粉末P的筛主体120中，转动的叶片131在与叶片131 转动方向相反的方向产生涡流V。这里，涡流指与固体在流体中运动的方向相反 的方向交替或随机产生的流体流。

使沉积于过滤器122上的粗颗粒Pc与叶片131接触并被叶片131拍打，并 被叶片131的转动产生的涡流V带走(见图13，对过滤器表面的清洁作用)。在 这种清洁作用下，小粒径调色剂颗粒Ps容易通过过滤器122。此外，图33所示 的流体化的调色剂颗粒Pf在涡流V的作用下与空气混合以获得较小的体积密 度。当流体化的调色剂在其自身重量下下落时，在低压力下小粒径调色剂颗粒Ps 能有效通过过滤器122。通过过滤器122的调色剂颗粒Ps通过喷嘴151进入显影 设备180中。

显影设备180使用通过过滤器122的调色剂颗粒显影形成于感光鼓231上的 静电潜像以形成调色剂图像(显影步骤)。在转印部240中，初次转印偏压施加 到初次转印辊244上，然后形成于感光鼓231的表面上的调色剂图像被初次转印 到中间转印带243上(初次转印)。而且，二次转印偏压施加到二次转印辊246 上，然后调色剂图像被从中间转印带243上转印(二次转印)至被传送并保持在 二次转印辊246和二次相对辊245之间的纸张片材上(转印步骤)。用加热辊251 在高于最低定影温度的温度加热已经转印了调色剂图像的纸张片材，并用加压辊 252加压。结果熔融的调色剂图像被固定到纸张片材上(定影步骤)。

《打印结束时的操作和过程》

接着，将参考图34说明图像形成装置1结束打印时的操作和过程。

图34是图像形成装置的流程图。

在完成基于操作面板510或I/F506接收的打印请求后，输送控制部562向配 置为驱动每个螺旋的驱动单元发出停止副料斗160的第一上螺旋162、第二上螺 旋163和下螺旋167的转动的信号(步骤S21)。然后，驱动部件停止螺旋的转动 从而停止从副料斗160向筛选设备100提供调色剂。

通过在停止从副料斗160向筛选设备100提供调色剂时的状态下允许叶片 131转动，叶片131排出了位于过滤器122上的调色剂从而清洁了过滤器122的 表面。在这种情况下，在离心力的作用下，没有通过过滤器122的粗颗粒被移至 框架121附近。

接着，驱动控制部561向叶片驱动电机141发出使叶片131停止转动的信号 (步骤S22)。基于该信号，叶片驱动电机141使转子130停止转动。因此，停止通 过筛选设备100向显影设备180提供调色剂。在这种情况下，可以容易的从清洁 门121c中收集粗颗粒，因为它们已经移动至接近框架121的位置。

[实施方式No.2A]

现参考附图35，对本发明的实施方式No.2A的筛选设备进行说明。对其与根 据实施方式No.1A的筛选设备的不同点进行说明。图35是根据本发明的一个实 施方式的筛选设备的截面图。需要注意的是，图35中，与根据实施方式No.1A 的筛选设备相同的部件用相同的附图标记表示，并省略了对它们的详细描述。

图35所示的筛选设备101与根据实施方式No.1A的筛选设备100相同，除 了在框架121中提供排出部121b。

<排出部>

框架121设置有排出部121b，当位于过滤器122上和筛主体120内的粉末超 过预定的量时，通过该排出部从筛主体120中排出剩余量的粉末。当由供给部 121a提供的粉末量远大于通过过滤器122的粉末量时，位于过滤器122上的粉末 量持续增加。在本实施方式中，排出部121b将剩余量的粉末排出来，使筛选设 备101连续进行长时间的工作。此外，可能有效地筛分大量粉末。

对排出部121b的大小、形状、结构和材料没有特别的限定，可根据筛主体 120的大小、形状和结构进行适当选择，只要排出部121b将剩余量的粉末从筛主 体120中排出即可。排出部121b的材料的实例包括：金属，如不锈钢、铝和 铁；树脂，如ABS、FPR、聚酯树脂和聚丙烯树脂。对排出部121b的形状和大 小没有特别的限定，可根据预期目的进行适当选择。优选排出部121b设置在供 给调色剂一侧的框架121的侧面、端面或顶面上。在一个可能的结构中，从排出 部121b排出的粉末直接由供给部121a提供并再次进行筛分。

[实施方式的补充说明]

尽管已经对根据每个实施方式的筛选设备(100，101)进行了说明，但是本发 明并不限于以上的实施方式，在不偏离本发明的精神范围内可进行各种改进。例 如，在以上的实施方式中，虽然轴132在一级中设置有叶片131，但如果需要的 话可在轴132的不同高度以两级设置叶片131。

在这些实施方式中，虽然如图26-35所示在筛主体120的整个表面的粉末排 出侧提供过滤器122，但本发明的筛选设备并不限于这种结构。可以在筛主体 120排出调色剂的表面的一部上提供过滤器122。

在以上实施方式中，使用副料斗160作为向筛选设备100提供调色剂的设 备。然而，本发明并不限于这些实施方式。在以上实施方式中，能够用如波纹管 式泵、隔膜式泵或蛇形泵的泵；如施加作用力的压缩空气、盘绕螺旋或螺旋输送 器的单元，或者在调色剂自身重量下下落代替副料斗160。

[实施方式的效果]

根据以上实施方式的筛选设备(100，101)包括紧密相邻过滤器122且绕与过 滤器122交叉的旋转轴线Z转动的叶片131。带有这个筛选设备的显影设备180 使用不含有粗颗粒的已筛分调色剂颗粒形成调色剂图像。形成的调色剂图像抑制 了由于粗颗粒引起的图像品质的下降。筛分时，叶片131仅搅动位于框架121底 部的粉末而不搅拌框架中的全部粉末，从而节约了能量。而且，通过过滤器122 的调色剂颗粒主要在旋转轴线Z的方向运动。因此，筛选设备100不需要用于收 集通过过滤器122的调色剂粉末的较大空间。将筛选设备100安装于图像形成装 置1上时无需增大设备尺寸。筛选设备100通过驱动叶片131而不是振动过滤器 122进行筛分。筛选设备100具有阻止由于过滤器的振动引起的在操作结束后调 色剂的继续排出的作用。

在以上实施方式的筛选设备100中，通过使叶片131转动来流体化调色剂颗 粒P。当流体化的调色剂颗粒Pf在其自身重量作用下下落时，在低应力下，小粒 径调色剂颗粒Ps能有效通过过滤器122。与具有相当性能的超声筛选设备相比减 小了筛选设备100的大小。将筛选设备100安装于图像形成装置1上时无需增大 设备尺寸。

根据实施方式的筛选设备100的喷嘴151包括用于和显影设备180的供给部 B1结合的接合部151a。具有这种结构时，可能立即向显影设备180提供用过滤 器122筛分的调色剂。在本实施方式中，过滤器122不是被驱动部件，因此阻止 了振动从筛选设备100向显影设备180的传递，并使得接合部151a与显影设备 180接合。

在根据实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131设定成使得叶片131在 与旋转轴线Z平行的方向上的长度(Dz)小于叶片在绕旋转轴线Z转动方向上的 长度(Dx)。具有这样的结构时，转动的叶片131在与叶片131容易产生在转动 方向相反的方向上的涡流，从而有效地流体化粉末颗粒。

在根据以上的实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131和过滤器122之 间的距离设定为5mm以下。具有这样的结构时，在与叶片131转动方向相反的 方向上产生的涡流容易到达过滤器122，从而使位于过滤器122上的粉末充分流 体化。

在根据以上的实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131连接于沿旋转轴 线Z设置的轴132。具有这样的结构时，叶片131能够精确地绕旋转轴线Z转 动。

在根据以上的实施方式的筛选设备(100，101)中，叶片131的每个端部与框 架121紧密相邻。在这种情况下，叶片131与框架121紧密相邻且在过滤器122 的上方移动。即使在通过由叶片131的转动产生的离心力的作用下调色剂在框架 121附近收集时，叶片131的转动产生的涡流能容易到达粉末从而有效地筛分粉 末。

在根据以上的实施方式的筛选设备101中，框架121设置有排出部121b。具 有这样的结构时，可能将筛主体120内过量调色剂和空气排出，从而使筛选设备 101长时间地连续工作。

而且，在根据以上实施方式的筛选设备100中，框架121具有能够打开或关 闭的清洁门121c。具有这种结构时，当筛选设备100的操作结束时，通过打开清 洁门121c对过滤器进行清洁，并收集留在过滤器122上的调色剂。

(粉末填充设备)

本发明的粉末填充设备包括：

筛主体，包括：中空柱状体，置于中空柱状体的底部的过滤器，配置为与过 滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱状体提供的粉末 的叶片；和

配置为将通过叶片的转动通过过滤器的调色剂供给预定容器的供给单元。

如果需要，本发明的粉末填充设备可进一步包括其它单元或部件。

[实施方式No.1B]

<根据实施方式No.1B的粉末填充设备的整体结构>

现参考附图，对本发明的根据实施方式No.1B的粉末填充设备进行说明。首 先，参考图36对根据实施方式No.1B的粉末填充设备的整体结构进行说明。图 36是根据本发明的一个实施方式的粉末填充设备的示意图。

粉末填充系统1包括：配置为从粉末中筛分粗颗粒并将粉末装入粉末填充的 容器40中的粉末填充设备100；配置为向粉末填充设备100提供粉末的粉末供给 设备200；和配置为控制粉末填充设备100和粉末供给设备200的操作的粉末填 充系统主体50。由根据本实施方式的粉末填充系统1实施本实施方式的粉末填充 方法。通过对本实施方式的粉末填充系统1的说明，也详细说明了本实施方式的 粉末填充方法。

<粉末填充设备的结构>

首先，参考图37-38对粉末填充系统1的粉末填充设备100进行说明。图37 是粉末填充设备的透视图。图38是粉末填充设备的截面图。粉末填充设备100 包括筛主体120和填充部150；并且如果需要，可进一步包括适当选择的其它单 元或部件。

《筛主体》

筛主体120可与本发明的上述筛选设备的筛主体相同，因此省略了对其的说 明。

《填充部》

在本实施方式中，填充部150包括作为示例性引导单元的喷嘴151。喷嘴 151是将依靠叶片131的转动已经通过过滤器122的调色剂提供给粉末填充容器 40的设备。对喷嘴151的组成部件没有特别的限定只要能够将调色剂引入粉末填 充容器40中，但是例如为不锈钢管。喷嘴151可具有包装，通过该包装使喷嘴 151与粉末填充容器40接合。在本实施方式中，喷嘴151不限于能够使粉末在其 自身重量下装入粉末填充容器40中的喷嘴，但可以为用空气和加压部件以向粉 末施加压力从而将粉末引入粉末填充容器40的喷嘴。当粉末填充容器40的填充 口较小时，粉末从喷嘴151直接装入粉末填充容器40的结构可替换为通过漏斗 引入粉末的结构。

《粉末填充容器》

对本实施方式中使用的粉末填充容器40没有特别的限定，只要其能被粉末 填充设备100填充粉末。其实例包括柱状体和调色剂容器(调色剂盒)。

《粉末供给设备》

接下来，将参考图39对粉末填充系统1的粉末供给设备200进行说明。

图39是粉末供给设备的示意图。图39所示的粉末供给部200包括粉末供给 设备主体210、气体导入单元220和粉末供给单元230。

粉末供给设备主体210包括粉末填充口211、粉末容纳单元212、压力释放阀 213、粉末流量调节阀214和主体压力计215。粉末填充口211是将提供给粉末填 充设备100的粉末装入粉末容纳单元212的填充口。粉末填充口211具有闭合阀 211a。当不提供粉末时，关闭闭合阀211a以密封粉末容纳单元212。在本实施方 式中，基于对粉末填充系统1的控制通过驱动驱动单元来打开或关闭闭合阀 211a。

粉末容纳单元212是配置为容纳从粉末填充口211填充的粉末的单元。对粉 末容纳单元没有特别的限定，只要其能够容纳并将粉末密封起来即可。粉末容纳 单元是，例如树脂柱状体，其顶部和底部夹持于螺栓固定的金属法兰之间。

压力释放阀213连接于粉末容纳单元212，并密封或释放粉末容纳单元212 的内部。在本实施方式中，基于对粉末填充系统1的控制通过驱动驱动单元来打 开或关闭压力释放阀213。粉末流量调节阀214连接于粉末容纳单元212，并精 确调节粉末容纳单元212的内部压力，从而调节从粉末供给设备200提供的粉末 流量。主体压力计215测量粉末容纳单元212的内部压力。

气体导入单元220包括压缩空气管221、第一减压阀222、第二减压阀223、 空气流速计224、集气管(air header)225、气体渗透单元226、第一压力计 227、第二压力计228和第三压力计229。具有这样的结构时，气体导入单元220 导入气体至粉末容纳单元212容纳的粉末从而使粉末流体化。

空气压缩管221是将压缩空气源S提供的压缩空气供给集气管225的管。对 空气压缩管221的组成部件没有特别的限定只要空气能够通过管进入集气管 225，但是例如是不锈钢管。压缩空气源S可固定于粉末供给设备200上或位于 粉末供给设备200的外部。当压缩空气源S固定于粉末供给设备200上时，使用 的压缩空气源S例如为泵。

第一减压阀222和第二减压阀223均用于减小压缩空气源S提供的压缩空气 的压力，从而调节提供给集气管225的压缩空气的流量。空气流量计224测量提 供给集气管225的压缩空气的流量。

集气管225是配置为将由压缩空气管221提供的压缩空气导入粉末容纳单元 212中的单元。集气管225具有用于与压缩空气管221连接的连接部，并且通过 连接部从压缩空气管221提供压缩空气。集气管225在其上部具有连接法兰，该 连接法兰与粉末容纳单元212的下部(例如下法兰)连接。

在粉末容纳单元212与集气管225之间的边缘处提供气体渗透单元226，其 允许集气管225中的压缩空气渗入粉末容纳单元212中。对气体渗透单元226没 有特别的限定，只要其能够渗透空气，但可以为多孔板，如烧结金属板、烧结树 脂板和粗金属网。

第一压力计227测量第一减压阀222和第二减压阀223之间的压缩空气管 221内的压力。第二压力计228测量第二减压阀223和集气管225之间的压缩空 气管221内的压力。第三压力计229测量集气管226的内部压力。

粉末供给单元230包括粉末排出管231和粉末输送管232。具有这种结构 时，粉末供给单元230将由气体导入单元220流体化的粉末排出，并向粉末填充 容器40提供粉末。

例如通过上法兰，在粉末容纳单元212的上部设置粉末排出管231，粉末排 出管231将位于粉末容纳单元212内的粉末P供给粉末输送管232。对构成粉末 排出管231的部件没有特别的限定，只要其能够排出粉末容纳单元212内的粉末 P，但可以是，例如不锈钢管。

粉末输送管232是将由粉末排出管231排出的粉末输送至粉末填充设备100 的管。对构成粉末输送管232的部件没有特别的限定，只要其能够输送粉末，但 可以是，例如聚氨酯管。

《粉末填充系统主体》

接下来，将参考图36、40和41对粉末填充系统主体50进行说明。图40是 粉末填充系统主体的控制部的硬件结构图。图41是粉末填充系统主体的控制部 的功能模块图。

如图36所示，粉末填充系统主体50包括箱体51、升降单元52、粉末填充 天平53、粉末供给天平54、显示器55和作为一个示例性控制设备的控制部56。

箱体51是用于在其中容纳显示器55和控制部56的容器。在本实施方式 中，箱体51具有升降单元52、粉末填充天平53和粉末供给天平54。箱体51可 具有小脚轮，从而容易移动粉末填充系统1。

升降单元52包括用于固定粉末填充设备100的夹具52a和用于升降夹具52a 的升降设备52b。对夹具52a的形状、材料和大小没有特别的限定，只要其能够 将粉末填充设备100固定于喷嘴151连接于粉末填充容器40的填充口的位置即 可。升降设备52b将夹具52a升降至喷嘴151与粉末填充容器40连接或拆卸的位 置。升降设备52b可通过手动或电动移动。当用电动移动升降设备52b时可适当 使用已知的升降设备如电机或气缸。升降设备52b可直接连接于箱体51，或与箱 体51通过保持升降设备52b保持部件连接。当粉末填充容器40的填充口足够大 时，则不需要使用升降单元52。

粉末填充天平53测量填充到粉末填充容器40中的粉末质量(填充量)。在 这种情况下，以粉末填充容器40在提供粉末前的重量作为容器质量，粉末填充 天平53能测量粉末的填充量。粉末供给天平54测量粉末供给设备200提供的粉 末质量(填充量)。在这种情况下，以粉末供给设备200在提供粉末前的重量作 为容器重量，粉末供给天平54能测量粉末的填充量。

显示器55是具有作为显示面板将粉末填充系统1的预定信息告知操作者， 并起到从操作者接收指令的接触面板的功能的显示单元。控制部56控制粉末填 充系统1的整个操作过程。

《控制部的硬件结构和功能结构》

接下来，将说明粉末填充系统主体50的控制部56的硬件结构。如图40所 述，控制部56包括控制粉末填充系统1的整个操作过程的CPU 501、存储预定程 序的ROM 502、作为CPU 501的工作区使用的RAM 503，当粉末填充系统1的 电源关闭时保留数据的非易失性存储器(NVRAM)504，向外部设备如主机、粉 末填充系统主体50的粉末填充天平53和显示器55发送或接收信息的I/F506 (交互界面)，粉末填充设备100的叶片驱动电机141，和向粉末填充设备200发 送与从其接收信息的I/O(输入/输出)端口507。

接着，将对粉末填充系统主体50的控制部56的功能结构进行说明。如图41 所示，控制部56包括供给控制部561、驱动控制部562、计算部563和通知部 564。这些部件是当图40所示的任何组成部件根据存储于ROM 502中的程序遵 循从CPU 501接收的指令运转时实现的功能或手段。

供给控制部561基于粉末填充天平53的测量结果和显示器55的操作面板接 收的指令，控制粉末供给设备200从而控制从其中提供粉末。驱动控制部562基 于以上检测结果和指令控制叶片驱动电机141从而控制转子130。计算部563基 于以上测量结果计算粉末填充设备100的粉末填充速率。通知部564基于计算部 563中计算的粉末填充速率，在显示器55上显示需要告知操作者的预定信息。

《粉末》

对粉末填充系统1中使用的粉末没有特别的限定，可根据预期目的进行适当 的选择。粉末的具体实例包括调色剂；合成树脂如合成树脂粉末或颗粒；和粉末 状化合物或含有这些化合物的粉末状产品；有机天然材料如淀粉和木屑；谷物如 大米、大豆和小麦或它们的粉末；无机化合物粉末，如碳酸钙、硅酸钙、沸石、 羟基磷灰石、铁氧体、硫化锌和硫化镁；金属粉，如铁粉、铜粉和镍合金粉；无 机颜料，如炭黑、氧化钛和红色氧化铁；有机颜料，如酞菁蓝和靛青；和染料。 根据本实施方式的筛主体120能够在低应力下从粉末中有效地筛分异物，如粗颗 粒和尘埃，并高精度地填充粉末。因此，其适用于筛分调色剂和用于化妆品、药 物、食物和化合物的原料的筛分，这些物质均需要定量地添加。

调色剂可与以上筛选设备中描述的调色剂相同。

《根据实施方式的粉末填充系统的操作和过程》

接着，将参考图36、42、13和43对粉末填充系统1的操作进行说明。图42 图示说明粉末被提供给图37所示的粉末填充设备的状态。图43图示说明粉末被 图37所示的粉末填充设备筛分的状态。

《填充开始时的操作和过程》

当显示器55的操作面板收到操作者的开始粉末填充设备100的操作的请求 时，驱动控制部562基于该请求向叶片驱动电机141发送转动转子130的信号。 基于该信号，叶片驱动电机141使转子130转动。结果，使轴132开始转动从而 连接于轴132的末端的叶片131在与过滤器122紧密相邻的位置绕旋转轴线Z转 动。对转动速度没有特别限定，但可以为500rpm-4,000rpm。在本实施方式中， 叶片131在向筛主体120提供粉末前转动时，在进行了前述操作后残留于过滤器 122上的粗颗粒可以被流体化从而清洁过滤器122的表面。因此，当开始提供粉 末时，筛主体120能够有效地筛分粉末。

提供给粉末填充设备100的粉末已预先经粉末填充口211填充于粉末供给设 备200中的粉末容纳单元212中。供给控制部561基于显示器55的操作面板收 到的粉末供给开始请求，向粉末供给设备200发出关闭闭合阀211a的信号，和关 闭压力释放阀213的信号。

基于这些信号，粉末供给设备200通过闭合阀211a的驱动单元关闭闭合阀 211a，并且通过压力释放阀213的驱动单元关闭压力释放阀213。然后，打开第 一减压阀222和第二减压阀223，并将压缩空气导入集气管225中。在这种情况 下，基于第一压力计227、第二压力计228、第三压力计229和主体压力计215 获得的测量结果对第一减压阀222和第二减压阀223开度进行调整，从而使压缩 空气的压力达到预定值。

进入集气管225的气体通过气体渗透单元226均匀分散于粉末容纳单元212 容纳的粉末中，从而位于粉末容纳单元212内的粉末被流体化。由于粉末排出管 231内外的压力差使得粉末容纳单元212内流体化的粉末P进入粉末排出管 231。将进入粉末排出管231内的粉末P排出到粉末输送管232，通过粉末输送管 232进行输送，并提供给粉末填充设备100。改变粉末流量调节阀214的开度以 精确地调节粉末容纳单元212的内部压力，从而调节粉末填充速量。

如图42所示，从粉末填充设备200提供的一定量的粉末通过供给部121a供 给到筛主体120(供给步骤)。粉末P沉积于框架121内的过滤器122上。这里， 当过滤器的开口与粉末粒径的比值等于或小于某个值时，即使粒径小于过滤器开 口的颗粒(粉末)P也彼此支撑以置于(桥接)过滤器122上。叶片131在沉积 于过滤器122上的粉末中的转动使调色剂流体化(搅拌步骤，见图13)。在已置 入粉末P的筛主体120中，转动的叶片131在与叶片131转动方向相反的方向上 产生涡流V。这里，涡流指在固体在流体中移动方向的相反方向上交替的或随机 产生的流体流。

沉积于过滤器122上的粗颗粒Pc与叶片131接触，并被叶片131搅打，以 及被叶片131的转动产生的涡流V吹胀(blown up)(见图13，过滤器表面的清 洁作用)。在这种清洁作用使得小粒径的调色剂微粒Ps容易通过过滤器122。此 外，图43所示的流体化的粉末颗粒Pf在涡流V的作用下与空气混合以得到较低 的体积密度。当流体化的调色剂颗粒Pf在其自身重量下下落时，在低应力下，小 粒径的粉末颗粒Ps有效地通过过滤器122。值得注意的是，根据本实施方式的筛 主体120不使用超声波或振动波振动过滤器122，能够抑制以下问题：由于摩擦 热引起的粉末的聚集或软化而引起的过滤器122的堵塞，和由于摩擦应力使得过 滤器122开口的变大。已通过过滤器122的粉末颗粒Ps经喷嘴151填充粉末填充 容器40(填充步骤)。

《进行填充时的操作和过程》

填充粉末时，根据本实施方式的粉末填充系统1基于粉末填充量告知操作者 预定信息。参考图44对处于这种状态下的粉末填充系统1的过程进行了说明。 图44是粉末填充系统主体50的控制部56的处理流程图。

用粉末填充天平53测量填充至粉末填充容器40中的粉末质量(填充量)， 并通过I/O端口507输出到控制部56。计算部563获得由粉末填充天平53在预 定的时间间隔测量的填充量以计算粉末填充速率(步骤S11)。在这种情况下，计 算部563能够通过计算填充量在预定时间段内的变化，得到粉末填充速率。

当计算部563计算填充速率时，通知部564判断计算的填充速率是否小于预 定阈值(步骤S12)。该预定阈值基于操作者的操作面板的输入，预先存储于 NVRAM 504中。当判定填充速率小于预定阈值(步骤S12中的YES)时，通知 部564将预定信息告知操作者，并将预定信息输出至显示器55(步骤S13)。操 作者确认输出于显示器55上的预定信息以能够预知粉末填充系统1的故障。当 判定填充速率不小于预定阈值(步骤S12中的NO)时，通知部564终止该过程 而不准备告知操作者的信息。

《填充终止时的操作和过程》

接下来，将参考图45说明粉末填充系统1在终止填充粉末时的操作和过 程。图45是粉末填充系统主体50的控制部56的处理流程图。

当粉末填充天平53测量的填充量达到小于目标值的预定值时，供给控制部 561向粉末供给设备200发出打开闭合阀211a的信号和打开减压阀213的信号 (步骤S21)。基于这些信号，粉末供给设备200通过闭合阀211a的驱动单元打开 闭合阀211a，并且通过减压阀213的驱动单元打开减压阀213。结果，粉末容纳 单元212的内外压力相等，从而停止从粉末供给设备200提供粉末。

在停止从粉末供给设备200提供粉末的状态下，通过使叶片131转动，使得 位于粉末填充设备100的筛主体120中的粉末量变少，从而粉末填充设备20向 粉末填充容器40提供粉末的速率变小。接下来，驱动控制部562判断粉末填充 天平53测量的粉末填充量是否达到目标量(步骤S22)。当判断填充量达到目标 量时(步骤S22中YES)，驱动控制部562向叶片驱动电机141发出停止转子 130的转动的信号(步骤S23)。然后，基于该信号叶片驱动电机141停止转子 130的转动。结果，停止叶片的转动，从而粉末填充设备100停止向粉末填充容 器40中填充粉末。在这种情况下，由于在粉末填充设备100的粉末填充速率变 得较小时的状态下，能够停止粉末的填充，因此可以精确控制粉末的填充量。此 外，设备停止运行时剩余在过滤器122上的粉末量也比较少，从而抑制了剩余粉 末导致的堵塞。当完成粉末填充后，粉末填充天平53测量的填充量没有落入预 定范围时，通知部564可以在显示面板上显示预定信息。基于该预定信息，操作 者能够确定粉末填充容器40中的填充量过剩或不足。

[实施方式No.2B]

现参考图46，将对本发明的根据实施方式No.2B的粉末填充设备进行说明。 对与根据实施方式No.1B的粉末填充设备的不同点进行说明。图46是本发明的 根据实施方式No.2B的粉末填充设备的截面图。需要注意的是，图46中，与根 据实施方式No.1B的粉末填充设备相同的部件用相同的附图标记表示，并省略了 对它们的详细说明。

图46所述的粉末填充设备101与根据实施方式No.1B的粉末填充系统1的 粉末填充设备100相同，除了在框架121内提供非出部121b。

<排出部>

框架121设置有排出部121b，当沉积于过滤器122上并容纳于筛主体120内 的粉末超过预定的量时，剩余量的粉末通过该排出部从筛主体121中排出。当由 供给部121a提供的粉末量远大于通过过滤器122的粉末量时，沉积于过滤器122 上的粉末量持续增加。在本实施方式中，排出部121b将剩余量的粉末排出来， 使粉末排出装置100连续进行长时间的工作。此外，可能有效地筛分大量粉末。

对排出部121b的大小、形状、结构和材料没有特别的限定，可根据筛主体 120的大小、形状和结构进行适当选择，只要排出部121b将剩余量的粉末从筛主 体120中排出即可。排出部121b的材料的实例包括：金属，如不锈钢、铝和 铁；树脂，如ABS、FPR、聚酯树脂和聚丙烯树脂。对排出部121b的形状和大 小没有特别的限定，可根据预期目的进行适当选择。优选地，排出部121b设置 在提供粉末一侧的框架121的侧面、端面或顶面上。在一个可能的结构中，从排 出部121b排出的粉末直接由供给部121a提供并再次进行筛分。

[实施方式的补充说明]

尽管已经对根据每个实施方式的粉末填充设备(100，101)进行了说明，但是 本发明并不限于以上的实施方式，在不偏离本发明的精神范围内可进行各种改 进。例如，在以上的实施方式中，虽然轴132以一级设置叶片131，但如果需要 的话在轴132的不同高度以两级设置叶片131。

在这些实施方式中，虽然如图38-46所示在筛主体120的整个表面的粉末排 出侧提供过滤器122，但本发明的粉末填充设备并不限于这种结构。可以在筛主 体120排出调色剂的表面的一部分上提供过滤器122。

如图47所示，粉末填充设备100的喷嘴151具有空气导入口151a。图47是 根据本发明的一个实施方式的粉末填充设备的截面图。在图47所述的粉末填充 设备100中，填充部150具有将气体从喷嘴151的外部经空气导入孔151a和过滤 器122导入筛主体120的气体导入单元152。通过将气体由空气导入单元152经 过滤器122导入筛主体120中，有可能清洁沉积于过滤器122之上或内部的粉 末。当粉末填充设备100的停止运行时，打开清洁门121c以收集过滤器122上的 粉末从而进行清洁。

在以上实施方式中，供给控制部561和驱动控制部562基于由显示器55的 操作面板收到的操作者的指令输出预定信号。然而，本发明并不限于以上实施方 式。例如，以上实施方式可以由基于指示光幕、计时器和粉末填充容器40设置 于粉末填充系统中的检测信号来接收指令的结构代替。

在以上实施方式中，粉末供给设备200作为向粉末填充设备100提供粉末的 设备使用。然而，本发明并不限于以上实施方式。在以上实施方式中，粉末供给 系统200可以被如波纹管式泵，隔膜式泵或蛇形泵的泵；如施加作用力的压缩空 气、盘绕螺旋或螺旋输送器的单元，或者在其自身重量下下落代替。

[实施方式的技术效果]

根据以上实施方式的粉末填充设备(100，101)的筛主体120包括紧密相邻过 滤器122且绕与过滤器122交叉的旋转轴线Z转动的叶片131。筛分时，叶片 131仅搅动位于框架121底部的粉末而不搅拌框架中的全部粉末，从而节约了能 量。而且，通过叶片131的转动而通过过滤器122的调色剂颗粒主要在旋转轴线 Z的方向运动。因此，筛主体120不需要用于收集通过过滤器122的调色剂粉末 的较大空间。当固定于粉末填充设备(100，101)中时，筛选系统100能够抑制设 备的增大。筛选设备100通过推动叶片131而不振荡过滤器122进行过滤。筛选 设备100具有阻止由于过滤器的振动引起的在操作结束后调色剂的继续排出的作 用。

当根据以上实施方式的筛主体120的叶片131转动时，粉末P被流体化。当 流体化的粉末颗粒Pf在其自身重量下下落时，小粒径的粉末颗粒Pf在低应力下 能够有效地通过过滤器122。与具有相当的性能的超声筛选设备相比，减小了筛 主体120的大小，从而保持了粉末填充设备100的便携性能。

根据以上实施方式的粉末填充设备101的框架121具有排出部121b。排出部 121b能够排出筛主体120中过量的粉末和空气，从而使粉末填充设备101连续进 行长时间的工作。

根据以上实施方式的粉末填充设备100具有将气体从喷嘴151的外部经空气 导入孔151a和过滤器122导入筛主体120的气体导入单元152。通过将气体由空 气导入单元152经过滤器122导入筛主体120中，有可能清洁沉积于过滤器122 上面或内部的粉末。

筛主体120的框架121具有能够打开或关闭的清洁门121c。具有这种结构 时，当粉末填充设备100停止运行时，通过打开清洁门121c来收集过滤器122上 的粉末从而进行清洁。

在根据以上实施方式的粉末填充系统1中，粉末填充系统主体50的供给控 制部561向粉末供给设备200发出关闭闭合阀211a的信号和关闭减压阀213的信 号(步骤S21)。然后，驱动控制部562向叶片驱动电机141发出停止转子130的 转动的信号(步骤S23)。结果，由于粉末填充设备100的运行能够在粉末填充设 备100的粉末填充速率变得较小时的状态下停止，因此可以精确控制粉末的填充 量。

根据本实施方式的粉末填充系统主体50的计算部563获得由粉末填充天平 53在预定的时间间隔测量的填充量以计算粉末填充速率(步骤S11)。当填充速 率小于预定阈值(步骤S12中的YES)时，通知部564将预定信息告知操作者， 并将预定信息输出至显示器55(步骤S13)。操作者确认输出于显示器55上的预 定信息以能够预告粉末填充系统1的故障。

根据以上实施方式的粉末供给设备200将气体分散至粉末容纳单元212中的 粉末中，并向粉末填充设备100提供流体化的粉末。结果，提供给粉末填充设备 100的粉末体积密度较小，使得粉末填充设备100在低应力下能够有效地筛分粉 末。

在根据以上实施方式的粉末填充设备(100，101)中，对叶片131进行设定使 得叶片131在与旋转轴线Z平行的方向上的长度(Dz)小于叶片131在绕旋转轴 线Z转动的方向上的长度(Dx)。具有这样的结构时，在与叶片131转动方向相 反的方向上，转动的叶片131容易产生涡流，从而有效地流体化粉末颗粒。

在根据以上的实施方式的粉末填充设备(100，101)中，叶片131和过滤器 122之间的距离设定为5mm以下。具有这样的结构时，在与叶片131转动方向相 反的方向上产生的涡流容易到达过滤器122，从而使位于过滤器122上的粉末充 分流体化。

在根据以上的实施方式的粉末填充设备(100，101)中，叶片131连接于沿旋 转轴线Z设置的轴132。具有这样的结构时，叶片131能够精确地绕旋转轴线Z 转动。

在根据以上的实施方式的粉末填充设备(100，101)中，叶片131的每个端部 与框架121紧密相邻。具有这样的结构时，可以防止粉末在通过由叶片131的转 动产生的离心力的作用下收集在框架121附近，从而有效地筛分粉末。

实施例

参考附图，通过实施例的方式对本发明进行详细的说明，这些实施例并不意 味对本发明的限制。在以下实施例中，“调色剂”作为“粉末”使用，并且用“筛选设 备”筛分调色剂的方法对应于本实施方式的“分级方法”。

(实施例1)

在实施例1中，使用根据图1所示的实施方式No.1的筛选设备100。实施例 1中的筛选设备100包括具有供给部121a的框架121，设置于框架121的粉末排 出侧的过滤器122，和装配有叶片131的转子130。

向中空柱状体的框架121提供调色剂。框架121的材料是不锈钢(SUS)。框 架121的大小是135mm×135mm×186mm。其内部容积为2,661mL。图1中的叶 片驱动电机141使装配有叶片131的转子130转动。

过滤器122位于框架121的粉末排出侧。实施例1中的过滤器122的材料是 不锈钢。过滤器122的开口大小是48μm，且开口率是33.6％。

框架121在其中心部设置有转子130，其至少具有叶片131从而能在图4中 的箭头E的方向转动。转子130包括叶片131和与叶片131连接的轴132。轴 132与叶片驱动电机141可转动地连接。在实施例1中，叶片131和轴132由不 锈钢制成，叶片131的厚度是1.5mm，叶片的数量是2个，并且叶片131和过滤 器122之间的夹角是0°。

如图3所示，叶片131可转动地设置成紧密相邻并位于过滤器122的调色剂 填充表面的上方。在实施例1中，叶片131与过滤器122之间的距离：D1(见图 2)是2mm。此外，框架121与叶片131的每个端部的距离：D2(见图2)是 2.5mm。叶片131的转速设置为2,000rpm。

框架121的调色剂填充侧的侧面具有供给部121a，通过该供给部由粉末供给 设备11向框架121提供调色剂。在实施例1中，使用的粉末供给设备11是粉末 输送泵。

(实施例2)

实施例2的筛选设备100以与实施例1中相同的方式制造，除了框架121的 材料为丙烯酸树脂，框架121的大小是135mm×135mm×186mm，筛选设备100 的内部容积为2,661mL，过滤器122的材料是聚酯，其开口大小是48μm，且开口 率是34％，叶片131由不锈钢制成，且厚度为3.0mm，D1＝5.0mm， D2＝17.5mm，并且叶片131的转速是3,000rpm。

(实施例3)

实施例3的筛选设备100以与实施例1中相同的方式制造，除了框架121的 材料为不锈钢，框架121的大小是100mm×100mm×186mm，筛选设备100的内 部容积为1,460mL，过滤器122的材料是不锈钢，其开口大小是43μm，且开口率 是34.7％(#350)，叶片131由不锈钢制成，且厚度为3.0mm，D1＝2.0mm， D2＝10.0mm，并且叶片131的转速是1,500rpm。

(实施例4)

实施例4的筛选设备100以与实施例1中相同的方式制造，除了框架121的 材料为丙烯酸树脂，框架121的大小是135mm×135mm×300mm，筛选设备100 的内部容积为4,292mL，过滤器122由聚酯制成，其开口大小是37μm，且开口率 是26％。叶片131由尼龙制成，且厚度为1.5mm，D1＝2.0mm，D2＝2.5mm，并 且叶片131的转速是1,000rpm。

(实施例5)

-调色剂筛选设备的制造-

在实施例5中，使用图5所示的根据实施方式No.2的筛选设备101。实施例 5中使用的筛选设备101与图1-6所述的实施例1中的筛选设备100结构相同， 除了框架121具有排出部121b。

接下来，按照以下所述的方式，制备实验例1-4的含有异物的调色剂，并将 其用于实施例中的筛选设备进行筛分的实验中。

(实验例1)

-调色剂的制备-

用双轴挤出机捏合聚酯树脂(重均分子量：9,000，酸值：33mgKOH/g)(82 质量份)、Ti-Fe着色剂(Ti含量：14重量％，BET比表面积：17m²/g)(13质量 份)、电荷控制剂(SPILONBLACK TR-H，HODOGAYA CHEMICAL CO.，LTD.的 产品)(2质量份)和低分子量聚丙烯(重均分子量：6,000)(3质量份)，粉碎和 分级从而得到重均粒径为5.5μm的颗粒。用HENSCHEL MIXER使得到的混合物 与精细二氧化钛颗粒(MT-150AI，TAYCA Co.的产品)(1.0质量份)和精细硅石 粉末(R972，Clariant Japan Co.的产品)(1.5质量份)混合。通过以上过程，得到 实验例1的调色剂。得到的调色剂的数均粒径是6.0μm，且饱和磁化强度σs是 4.1emu/g。在这种调色剂中粒径为5μm以下的调色剂颗粒的比例为70数量％。

<异物>

混合苯乙烯-n-丁基甲基丙烯酸酯共聚物(100质量份)、炭黑(8质量份)和 水杨酸锌(8质量份)。得到的混合物用热辊轧机进行熔融捏合，然后冷却并用锤 磨机进行粗磨细。随后，使用采用喷气过程的精磨机对这样得到的产品进行精 磨。对得到的精细粉末进行分级从而制备平均粒径为100μm，且不含有粒径为 50μm以下的颗粒的异物。

<粉末>

向以上制备的实验例1的调色剂加入50g异物使总重量为1,000g，从而制备 粉末。

<评价>

使用实施例1的筛选设备对得到的粉末进行筛分。需要注意的是，叶片131 的转速为2,000rpm。然后，用以下描述的方式测量筛分前后异物在调色剂中的比 例及调色剂的数均粒径。结果显示于表1中。

<筛分前后异物在调色剂中的比例>

筛分前调色剂中的异物A(g/100g)：

基于样品制备中的配比计算异物的比例。

筛分前过滤器上的异物和调色剂的质量B(g)：

计算空过滤器的重量与每个实施例用过的过滤器122的重量的差，得到筛分 前过滤器122上的异物和调色剂的重量。

筛分后的调色剂重量C(g)：

测量已通过过滤器122的样品重量。

筛分后过滤器上的异物和调色剂的重量D(g)：

计算空过滤器的重量与每个实施例使用的过滤器122的重量的差得到筛分后 过滤器122上的异物和调色剂的重量。

筛分后调色剂中的异物E(g/C(g))：

筛分后过滤器122上的异物和调色剂的重量D(g)除以筛分后的调色剂重 量C(g)得到筛分后调色剂中的异物E(g/C(g))。

(调色剂的数均粒径的测量)

将表面活性剂，优选为烷基苯磺酸盐(0.1mL至5mL)作为分散剂加入电解 质水溶液(100mL-150mL)中。这里，电解质水溶液是用1级氯化钠制备的质量 上约1％的NaCl水溶液，且可商购的产品的实例包括ISOTON-II(Coulter，Inc. 的产品)。随后，将测量样品(2mg-20mg)加入电解质水溶液中。对其中悬浮有 测量样品的得到的电解质水溶液用超声波分散机分散约1min-约3min。用Coulter  Counter TA-II或Coulter Multisizer II(Coulter，Inc.的产品)对分散的电解质水溶液 进行分析，使用100μm孔径来测量调色剂的数量或体积。然后，从得到的数值计 算体积颗粒大小分布和数量颗粒大小分布。从这些分布得到调色剂的数均粒径。

(实验例2)

-精细有机树脂颗粒的分散液(1)的制备-

向装配有搅拌器和温度计的反应容器中加入683质量份的水、14质量份的甲 基丙烯酸环氧乙烷加成物的磺酸酯的钠盐(“ELEMINOL RS-30”，Sanyo Chemical  Industries Ltd.的产品)、137质量份苯乙烯、55质量份的丙烯酸丁酯、83质量份的 甲基丙烯酸、8质量份的n-十二烷基硫醇(“THIOKALCOL 20”，Kao Corporation 的产品)和1.2质量份的过硫酸铵，然后以400rpm的转速搅拌15min，从而得到 白色乳剂。加热得到的乳剂至系统温度为75℃，并进行反应4h。而后，向其中 加入30质量份的1质量％的过硫酸铵水溶液，随后在71℃老化6h，从而得到乙 烯基树脂颗粒(苯乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸环氧乙烷加成物的磺酸酯的钠盐 的共聚物)的水性分散液(精细有机树脂颗粒分散液(1))。得到的精细有机树 脂颗粒分散液(1)的固体组分浓度为30重量％。干燥精细有机树脂颗粒分散液 (1)中含有的一些精细有机树脂颗粒以分离出树脂。测量分离出的树脂的玻璃化 转变温度(Tg)和重均分子量(Mw)，其分别为90℃和8,000。

-未改性聚酯(低分子量聚酯)(1)的合成-

向配备有冷凝器、搅拌器和氮气导入管的反应容器中加入229质量份双酚A 环氧乙烷(2mol)加成物、529质量份双酚A环氧丙烷(3mol)加成物、208质 量份对苯二甲酸、46质量份的间苯二甲酸和2质量份的二丁基氧化锡，使得到的 混合物在常压下230℃反应5小时。接着在10mmHg～15mmHg的减压下反应5 小时。之后，将偏苯三酸酐(44质量份)加入反应容器中，并使反应混合物在常 压下在180℃进一步反应2小时，从而合成未改性聚酯(1)。如此得到的未改性 聚酯(1)在THF可溶物中的重均分子量(Mw)为3,200，玻璃化转变温度 (Tg)为42℃，且酸值为21mgKOH/g。

<水包油型分散液的制备步骤>

通过以下方式制备含有分散颗粒的水包油型分散液。

-调色剂材料的溶液或分散液的制备-

-母料(MB)的制备-

用亨舍尔混合机(Mitsui Mining Co.，Ltd.的产品)将540质量份的炭黑 (Degussa的产品“Printex 35”，DBP的吸油量：42ml/100g，pH：9.5)、和1,200质 量份的未改性聚酯(1)混合。将得到的混合物用双辊捏合机在150℃的温度下捏 合30分钟，冷轧，而后用粉碎机(Hosokawa micron Co.，Ltd.)进行粉碎，从而制 备母料。

-有机溶剂相的制备-

向装配有搅拌器和温度计的反应容器中加入棕榈蜡(110质量份)、CCA (“水杨酸金属络合物E-84”，Orient Chemical Industries，Ltd.的产品)(22质量份) 和乙酸乙酯(743质量份)，搅拌下加热混合物至80℃。使得到的混合物在80℃ 下保持5小时，然后冷却至30℃并保持1h。随后将母料(500质量份)和乙酸乙 酯(500质量份)加入反应容器中，混合1h，从而制备原料液。将制备的原料液 (1,875份)加入反应容器，并使用砂磨机(“ULTRA VISCOMILL”，Aimex CO.， Ltd.的产品)在以下条件下对炭黑进行分散处理：液体进料速度：1kg/hr，盘的圆 周速度：6m/s，0.5mm的填充系数为80体积％的氧化锆珠，并重复3次。在进 一步添加65质量％的未改性聚酯(1)的乙酸乙酯溶液(3,039质量份)后，使 用球磨机重复上述分散处理1次，从而得到有机溶剂相。

-预聚物的合成-

向配备有冷凝器、搅拌器和氮气导入管的反应容器中加入685质量份双酚A 环氧乙烷(2mol)加成物、81质量份双酚A环氧丙烷(2mol)加成物、281质量 份对苯二甲酸、24质量份的偏苯三酸酐和3质量份的二丁基氧化锡，使得到的混 合物在常压下230℃反应10小时。接着在10mmHg～15mmHg的减压下反应8小 时，从而得到中间聚酯。如此得到的中间聚酯的数均分子量(Mn)为2,200，重 均分子量(Mw)为9,400，玻璃化转变温度(Tg)为53℃，酸值为 0.4mgKOH/g，和羟值为55mgKOH/g。

接下来，向配备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应容器加入441质量 份上述中间聚酯、86质量份的异氟尔酮二异氰酸酯和500质量份的乙酸乙酯，然 后使混合物在100℃下反应8小时，由此制得预聚物(即与含活泼氢的化合物能 反应的聚合物)。这样得到的预聚物中自由异氰酸酯的含量为1.53重量％。

-酮亚胺(以上的含活性氢族的化合物)的合成-

向配备有搅拌器和温度计的反应容器中加入异佛尔酮二胺(170质量份)和 甲乙酮(75质量份)，然后在50℃下反应5h，从而制备酮亚胺化合物(以上的含 活泼氢的化合物)。酮亚胺化合物(以上的含活泼氢的化合物)的胺值为418。向 反应容器中加入有机溶液相(749质量份)、预聚物(115质量份)、酮亚胺化合 物(2.9质量份)和叔胺化合物(“U-CAT660M”，San-Apro Ltd.的产品)(3.5质量 份)，并用TK高速搅拌机(Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.的产品)以7.5m/s速度 搅拌1min，从而制备调色剂材料的溶液或分散液。

-水性中间相的制备-

搅拌混合水(990质量份)，48.5重量％的十二烷基二苯醚二磺酸钠水溶液 (ELEMINOL MON-7，Sanyo Chemical Industries Ltd.的产品)(45质量份)，和乙 酸乙酯(90质量份)以得到白色不透明液体(水性中间相)。

-乳化/分散-

将水性中间相(1,200质量份)加入调色剂材料的溶液或分散液。得到的混 合物用TK高速搅拌机(Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.的产品)以15m/s的圆周速 度搅拌20min，从而制备水包油型分散液(乳化的浆料)。用粒径大小分布分析仪 (“NANOTRAC UPA-150EX”，NIKKISO CO.，LTD.的产品)检测水包油型分散液 (乳化的浆料)中的分散颗粒的粒径(Mv)，测得的粒径为0.40μm。

<调色剂聚集步骤>

-分散颗粒的粒径控制-

当用浆式搅拌设备以0.7m/s的圆周速度搅拌水包油型分散液(乳化的浆料) 时，以相对于水包油型分散液中的固体组分的4重量％向水包油型分散液加入精 细有机树脂颗粒分散液(1)。然后，向得到的混合物中加入20重量％的十二烷基 苯磺酸钠水溶液(“NEOGEN SC-A”，Daiichi Kogyo Seiyaku Co.的产品)(10质量 份)从而控制乳化的浆料中分散颗粒的粒径分布。用上述粒径大小分布分析仪 (“NANOTRAC UPA-150EX”，NIKKISO CO.，LTD.的产品)检测分散颗粒的粒径， 测得的粒径为5.2μm。

-有机溶剂的去除-

向配备有搅拌器和温度计的容器中加入乳化的浆料，并在30℃搅拌8小时， 然后在45℃老化4h，从而得到分散浆料。

-洗涤和干燥-

减压下过滤分散浆料(100质量份)。向滤饼中加入离子交换水(100质量 份)，然后用TK高速搅拌机(10.0m/s的转速混合10分钟)进行混合并过滤。接 着向获得的滤饼中加入离子交换水(100质量份)，随后用TK高速搅拌机 (10.0m/s的转速混合10分钟)进行混合并过滤。然后，向得到的滤饼中加入10 重量％的盐酸水溶液(100质量份)，用TK高速搅拌机(10.0m/s的转速混合10 分钟)进行混合并过滤。接着向得到的滤饼中加入离子交换水(300质量份)，用 TK高速搅拌机(10.0m/s的转速混合10分钟)进行混合并过滤。重复该系列化 处理两次得到最终的滤饼。使用循环空气干燥机将最终的滤饼在45℃的温度下干 燥48小时，然后用开口大小为75μm的筛子过筛，从而得到实验例2的调色剂基 体颗粒。

-外部添加处理-

使用亨舍尔混合机(Mining Co.Ltd.生产)将作为外部添加剂的1.5质量份的 疏水性硅石和0.5质量份的疏水化的氧化钛与100质量份的实验例2的调色剂基 体颗粒混合，从而得到实验例2的调色剂。

得到的实验例2的调色剂的数均粒径(Dn)为5.1μm。将得到的实验例2的 调色剂加入以上得到的异物(50g)中使总重量为1,000g，从而得到粉末。使用 实施例2的筛选设备对这样得到的粉末进行分级。需要注意的是，叶片131的转 速为3,000rpm。然后，用和实验例1中相同的方式测量分级前后调色剂中的异物 所占的比例和调色剂的数均粒径。结果显示于表1中。

(实验例3)

向装配有搅拌器和温度计的反应容器中加入683质量份的水、11质量份的甲 基丙烯酸环氧乙烷加成物的磺酸酯的钠盐(“ELEMINOL RS-30”，Sanyo Chemical  Industries Ltd.的产品)、83质量份苯乙烯、83质量份的甲基丙烯酸、110质量份的 丙烯酸丁酯和1质量份的过硫酸铵，然后以400rpm的转速搅拌15min，从而得到 白色乳剂。加热得到的乳剂至系统温度为75℃，并进行反应5小时。而后，向其 中加入30质量份的1重量％的过硫酸铵水溶液，随后在75℃老化5小时，从而 得到乙烯基树脂颗粒(苯乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸环氧乙烷加成物的磺酸酯 的钠盐的共聚物)的水性分散液(精细树脂颗粒分散液(1))。

用颗粒大小分布分析仪(LA-920，Horiba，Ltd.的产品)测得[精细树脂颗粒分 散液(1)]的体积平均粒径为105nm。对[精细树脂颗粒分散液(1)]的一部分进 行干燥以分离树脂。分离的树脂的玻璃化转变温度(Tg)为59℃，重均分子量为 150,000。

-聚酯的制备例-

向配备有冷凝器、搅拌器和氮气导入管的反应容器中加入66质量份双酚A 环氧乙烷(2mol)加成物、535质量份双酚A环氧丙烷(2mol)加成物、231质 量份对苯二甲酸和41质量份的间苯二甲酸，使得到的混合物在常压和氮气流下 210℃反应10小时。然后，向反应混合物中加入水杨酸(127质量份)，并在210 ℃下进一步进行缩合反应5小时。在进行脱水反应时，可将反应混合物在 0mmHg-15mmHg的减压条件下进一步进行缩和反应另外5小时，接着冷却从而 得到[聚酯1]。如此得到的聚酯树脂在THF可溶物中的重均分子量为3,800，酸值 为19mgKOH/g，羟值为55mgKOH/g，其中酚羟基的羟基值为50mgKOH/g，且 玻璃化转变温度为53℃。

-预聚物的合成-

向配备有冷凝器、搅拌器和氮气导入管的反应容器中加入795质量份双酚A 环氧乙烷(2mol)加成物、200质量份间苯二甲酸、65质量份对苯二甲酸和2质 量份的二丁基氧化锡，使得到的混合物在常压和氮气流下210℃进一步进行缩合 反应8h。随后，在脱水时，在10mmHg～15mmHg的减压下使反应混合物进行缩 合反应5小时，并冷却至80℃。使反应混合物与异氟尔酮二异氰酸酯(170质量 份)在乙酸乙酯中反应2h以得到[预聚物1]。在[预聚物1]中，重均分子量是 5,000，官能团的平均数为2.25。

-酮亚胺的制备-

向配备有搅拌器和温度计的反应容器中加入异佛尔酮二胺(30质量份)和甲 乙酮(70质量份)，然后在50℃下反应5h，从而制备[酮亚胺化合物1]。

-分散液的制备-

向烧杯中加入[预聚物1](33质量份)、[聚酯1](132质量份)和乙酸乙酯 (80质量份)，搅拌进行溶解。单独地，将作为脱模剂的棕榈蜡(15质量份)、炭 黑(20质量份)和乙酸乙酯(120质量份)加入球磨机中分散30min。将得到的 两种液体混合在一起并用TK高速搅拌机以1,200rpm的转速混合5min。得到的 混合物用球磨机进行分散处理10min，从而得到[调色剂材料油性分散液1]。

-调色剂的制备-

向烧杯中加入离子交换水(529.5质量份)、[精细树脂颗粒分散液(1)](70 质量份)和十二烷基苯磺酸纳(0.5质量份)。得到的水性分散液用TK高速搅拌 机以1,200rpm的转速混合，向其中加入[调色剂材料油性分散液1](400质量份) 和[酮亚胺化合物1](8.4质量份)，然后在搅拌下反应30min。随后将反应混合物 装入带有冷凝管的烧瓶中并使用热水浴进行老化。

从老化的分散液中去除有机溶剂后，对得到的分散液进行过滤、洗涤、干燥 和气动分级，从而得到球形调色剂基体颗粒。将得到的调色剂基体颗粒(100质 量份)和电荷控制剂(Orient Chemical Industries，Ltd.的产品，BONTRON E-84) (0.25质量份)加入Q型混合机(Mitsui Mining Co.，Ltd.的产品)中进行混合，其 中设定涡轮驱动的转子的圆周速度为50m/sec。

在混合处理中，2min的操作和1min的暂停重复5次，使得总的处理时间为 10min。此外，向得到的混合物中加入疏水性硅石(H2000，Clariant Japan Co.的 产品)(0.5质量份)，并进行混合处理。在该混合处理中，30sec的混合操作和 1min的暂停重复5次，且圆周速度设置为15m/sec。通过以上过程，得到实验例 3的调色剂。得到的实验例3的调色剂的数均粒径(Dn)为5.5μm。

将得到的实验例3的调色剂加入以上得到的异物(50g)中使总重量为 1,000g，从而得到粉末。使用实施例3的筛选设备对这样得到的粉末进行分级。 需要注意的是，叶片131的转速为1,500rpm。然后，用和实验例1中相同的方式 测量分级前后调色剂中的异物所占的比例和调色剂的数均粒径。结果显示于表1 中。

(实验例4)

重复实验例3的过程，除了将实验例3的筛选设备改变为实施例4的筛选设 备，且叶片131的转速由1,500rpm变为1,000rpm，从而对粉末分级。而后，用和 实验例1中相同的方式测量分级前后调色剂中的异物所占的比例和调色剂的数均 粒径。结果显示于表1中。

表1

(实施例1B)

在实施例1B中，使用包括图37所示的粉末填充设备100和图39所示的粉 末供给设备200的粉末填充系统1。实施例1B中的粉末填充设备100包括具有供 给部121a的框架121，位于筛主体120的粉末填充侧的过滤器122和带有至少一 个叶片131的转子130。

将调色剂供给为中空柱状体的筛主体120。框架121的材料是不锈钢 (SUS)。框架121的尺寸为135mm×135mm×186mm。其内部容积为2,661mL。图 37中的叶片驱动电机141是驱动带有叶片131的转子130转动。叶片驱动电机 141的规格如下，

功率：60W

额定转矩：0.2N·m

额定转速：3,000r/min(最大：4,000r/min)

过滤器122设置于框架121的调色剂填充侧。实施例1B中的过滤器由不锈 钢制成。过滤器122的开口大小为48μm，且开口率为33.6％。

在筛主体120的中心部具有含有至少一个叶片131的转子130，从而能够在 图4中的箭头E所示的方向转动。转子130包括叶片131和与叶片131连接的轴 132。轴132可转动地连接于叶片驱动电机141上。在实施例1B中，叶片131和 轴132由不锈钢制成，叶片131的厚度是1.5mm，叶片131的数量为2个，且叶 片和过滤器122之间形成的夹角是0°。

如图38所示，叶片131可转动地设置成紧密相邻并位于过滤器122的调色 剂填充表面之上。在实施例1B中，叶片131与过滤器122之间的距离：D1(见 图2)是2mm。此外，框架121和叶片131的每个端部的距离：D2(见图2)是 2.5mm。实施例1B中使用的粉末填充容器40是500-cc的量筒。

使用的粉末供给设备200的粉末容纳单元212是丙烯酸树脂柱体，其直径为 200mm，高度为500mm，顶部和底部夹持于螺栓固定的不锈钢法兰之间。位于丙 烯酸树脂柱体顶部的不锈钢法兰具有粉末填充孔211，压力释放阀213和粉末流 量调节阀214。使用的气体可渗透单元266为烧结的树脂板(商品名： FILTEREN)。在实施例1B中，使用大气压下露点为-10℃的无油干空气，其气体 流量基于气体流量计224(FLOW CELL FLOW METER(商品名))的测量结果 进行调节使得供给空气的流量为2L/min。使用的粉末填充管231为不锈钢管。使 用的粉末输送管232是内径为6mm的聚氨酯管。

(实施例2B)

以和实施例1B中相同的方式制作实施例2B的粉末填充系统1，除了筛主体 120的框架121的材料是丙烯酸树脂，框架121的尺寸是135mm×135mm×186mm 外，筛主体120的内部容积为2,661mL，过滤器122由聚酯制成，开口大小为 48μm，且开口率是34％，叶片131由不锈钢制成，其厚度为3.0mm，且 D1＝5.0mm，D2＝17.5mm。

(实施例3B)

以和实施例1B中相同的方式制作实施例3B的粉末填充系统1，除了筛主体 120的框架121的材料是SUS，框架121的尺寸是100mm×100mm×186mm，筛主 体120的内部容积为1,460mL，过滤器122由不锈钢制成，开口大小为43μm，且 开口率是34.7％(#350)，叶片由不锈钢制成，其厚度为3.0mm，且D1＝2.0mm， D2＝10.0mm。

(实施例4B)

以和实施例1B中相同的方式制作实施例4B的粉末填充系统1，除了筛主体 120的框架121的材料是丙烯酸树脂，框架121的尺寸是135mm×135mm×300mm 外，筛主体120的内部容积为4,292mL，过滤器122由聚酯制成，开口大小为 37μm，且开口率是26％，叶片131由尼龙制成，其厚度为1.5mm，且 D1＝2.0mm，D2＝2.5mm。

接着，以和实验例1-4相同的方式制备实验例1B-4B中使用的含有异物的粉 末(调色剂)，并将其用于使用本实施例的每个粉末填充设备的筛选实验中。

(实验例1B)

-调色剂的制备-

以和实验例1相同的方式制备实验例1B中使用的含有异物的粉末(调色 剂)。

[填充精确度的检测]

粉末填充天平53用于测量不含粉末的粉末填充容器40(500ml量筒)的皮 重。接着，向粉末填充设备100的筛主体120中装入200g实验例1B的粉末。然 后，驱动叶片驱动电机141使叶片131以500r/min转动，以开始将粉末装入粉末 填充容器40中。当粉末填充天平53测量的重量达到皮重加100g时，停止叶片 驱动电机141的运行。而后，用粉末填充天平53测量粉末填充容器40的重量。 通过旋转叶片的这种填充进行五次，每次100g。从得到的测量结果中减去皮重和 500g，得到的值用作填充精确度的指标。计算值显示于表2中。要指出的是，填 充精度的指标越接近零，填充精度越好。此外，基于粉末填充天平53得到的测 量结果确定在叶片驱动电机141停止运行后停止粉末填充所需要的时间(即终止 时间)。终止时间显示于表2中。

(实验例2B)

以和实验例2相同的方式制备实验例2B的调色剂。得到的调色剂的数均粒 径(Dn)是5.1μm。然后，重复实验例1B的过程，除了使用实验例2B的粉末填 充设备100和实验例2B的调色剂，从而计算填充精确度指标和终止时间。结果 显示于表2中。

(实验例3B)

以和实验例3相同的方式制备实验例3B的调色剂。得到的实验例3B的调色 剂的数均粒径(Dn)是5.5μm。

将这样制备的实验例3B的调色剂加入50g实验例1中制备的异物中使总重 量为1,000g，从而制备粉末。然后，重复实验例1B的过程，除了使用实验例3B 的粉末填充设备100和实验例3B的调色剂，从而计算填充精确度指标和终止时 间。结果显示于表2中。

(实验例4B)

重复实验例3B的过程，除了将实验例3B的筛选设备变为实施例4B的筛选 设备，从而计算填充精确度指标和终止时间。结果显示于表2中。

表2

  粉末填充系统   填充精确度指标(g)   终止时间(s)   实验例1B   实施例1B   1.1   2.9   实验例2B   实施例23   1.2   2.5   实验例3B   实施例3B   0.7   3.7   实验例4B   实施例4B   0.9   3.3

由填充精确度指标的计算结果可以清楚地看出，粉末填充设备100能够以较 短的终止时间和非常小的误差将粉末装入粉末填充容器40中。使用超声筛填充 粉末时，即使在停止设备后在惯性下过滤器仍继续振动，从而对于粉末填充容器 的粉末填充不会停止。结果，终止时间较长和填充量误差较大。

本发明的各个方面如下：

<1>筛选设备包括：

中空柱状体；

置于中空柱状体的底部的过滤器；和

配置为与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴线转动从而搅拌向中空 柱状体提供的粉末的叶片。

<2>根据<1>的筛选设备，其中叶片在沿旋转轴线的方向上的长度比在叶片转 动方向上的长度短。

<3>根据<1>或<2>的筛选设备，其中叶片和过滤器间的距离是5mm以下。

<4>根据<1>-<3>中任一所述的筛选设备，进一步包括轴，其中该轴位于旋转 轴线上，并且叶片连接于轴上。

<5>根据<1>-<4>中任一所述的筛选设备，其中叶片的端部与中空柱状体紧密 相邻。

<6>根据<1>-<5>中任一所述的筛选设备，进一步包括粉末排出部，其中粉末 排出部位于中空柱状体中，并且粉末排出部配置为当提供给中空柱状体的粉末超 过预定量时从中空柱状体排出多余量的粉末。

<7>根据<1>-<6>中任一所述的筛选设备，其中粉末为调色剂。

<8>一种筛选系统，包括：

根据<1>-<7>中任一所述的筛选设备；和

配置为向筛选设备提供粉末的粉末供给设备。

<9>一种筛选方法包括：

向筛选设备提供粉末，该筛选设备包括中空柱状体、置于中空柱状体的底部 的过滤器和叶片；和

使叶片与过滤器紧密邻近且绕与过滤器交叉的旋转轴线转动从而搅拌向中空 柱状体提供的粉末。

<10>一种用于显影设备的筛选设备，包括：

筛主体，该筛主体包括中空柱状体、置于中空柱状体的底部的过滤器和配置 为与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱状体提供 的粉末的叶片；和

供给单元，该供给单元与用于显影静电潜像的显影设备连接，并配置为向显 影设备供给由于叶片的转动而通过过滤器的调色剂。

<11>根据<10>的用于显影设备的筛选设备，其中供给单元是喷嘴。

<12>根据<10>或<11>的用于显影设备的筛选设备，进一步包括回收门，该回 收门允许用于回收调色剂的开口打开或关闭，其中该回收门位于中空柱状体中。

<13>一种显影单元，包括：

根据<10>-<13>任一所述的用于显影设备的筛选设备，和

配置为用由于叶片的转动而通过过滤器的调色剂显影静电潜像的显影设备。

<14>根据<13>的显影单元，进一步包括配置为向用于显影设备的筛选设备提 供调色剂的供给设备。

<15>一种成像装置包括：

根据<13>或<14>的显影单元；

配置为将显影单元显影的调色剂图像转印至记录介质的转印单元；和

配制为将被转印的调色剂图像定影到记录介质的定影单元。

<16>一种显影方法包括：

向筛主体提供调色剂，该筛主体包括中空柱状体、置于中空柱状体的底部的 过滤器和叶片；

使叶片与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴线转动，从而搅拌向筛 主体提供的调色剂；和

用由于叶片的转动而通过过滤器的调色剂显影静电潜像。

<17>根据<16>的显影方法，进一步包括在提供调色剂前使叶片转动。

<18>一种粉末填充设备，包括：

筛主体，该筛主体包括：中空柱状体、置于中空柱状体的底部的过滤器和配 置为与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴转动从而搅拌向中空柱状体提 供的粉末的叶片；和

配置为向预定容器提供由于叶片的转动而已经通过过滤器的粉末的供给单 元。

<19>根据<18>的粉末填充设备，进一步包括排出部，其中排出部设置于中空 柱状体中，并且配置为当提供给中空柱状体的粉末超过预定量时从中空柱状体排 出多余量的粉末。

<20>根据<18>或<19>的粉末填充设备，进一步包括第一气体导入单元，其中 第一气体导入单元配置为将气体由外部经过滤器导入筛主体内部。

<21>根据<18>-<20>任一的粉末填充设备，进一步包括回收门，该回收们允 许用于回收筛主体内包含的调色剂的开口打开或关闭，其中该回收门位于中空柱 状体中。

<22>一种粉末填充系统，包括：

根据<18>-<21>任一的粉末填充设备；

配置为向粉末填充设备填充粉末的粉末供给设备；

控制设备，该控制设备包括配置为控制粉末填充设备的叶片的转动的驱动控 制单元和配置为控制由粉末供给设备向粉末填充设备提供粉末的供给控制单元。

<23>根据<22>的粉末填充系统，其中在停止粉末填充时，供给控制单元停止 粉末的供给，而后驱动控制单元停止叶片的转动。

<24>根据<22>或<23>的粉末填充系统，进一步包括测量设备，其特征在于测 量设备测量粉末填充设备填充的粉末的质量，其中控制设备进一步包括配置为基 于由测量设备得到的测量结果计算的粉末填充速率，通知预定信息的通知单元。

<25>根据<22>-<24>任一所述的粉末填充系统，其中粉末供给设备进一步包 括：

配置为容纳粉末的容纳单元；

配置为将气体导入容纳单元中容纳的粉末的第二气体导入单元；

配置为将由第二气体导入单元导入的气体流体化的粉末输送至粉末填充设备 的输送单元。

<26>一种粉末填充方法，包括：

向筛主体提供粉末，该筛主体包括中空柱状体、置于中空柱状体的底部的过 滤器和叶片；

使叶片与过滤器紧密相邻且绕与过滤器交叉的旋转轴线转动从而搅拌向筛主 体提供的粉末；和

向预定容器填充由于叶片的转动而已经通过过滤器的粉末。