JP2958404B2 - ジェットミルによる粉砕方法 - Google Patents

ジェットミルによる粉砕方法

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JP2958404B2
JP2958404B2 JP2410572A JP41057290A JP2958404B2 JP 2958404 B2 JP2958404 B2 JP 2958404B2 JP 2410572 A JP2410572 A JP 2410572A JP 41057290 A JP41057290 A JP 41057290A JP 2958404 B2 JP2958404 B2 JP 2958404B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジエットミルによる固
形物の粉砕方法に関し、特に静電荷像現像用現像剤を製
造するための粉砕方法に関する。
【0002】
【従来の技術】静電荷像現像用現像剤の微粉末を製造す
るために、ジェットミルを用いて粉砕原料を微粉砕する
ことは、従来から実施されている。
【0003】ジェットミルにおいては、粉砕室内の固形
物濃度が粉砕効率に影響を及ぼす因子の一つであり、固
形物が変化する。したがって、内部の固形物濃度を一定
にすれば、粉砕製品粒径の安定した運転が行え、その為
には、粉砕原料供給量を一定にすることが重要である。
しかしながら、それだけでは、粉砕原料のロット変更等
により、粉砕性が変化した場合に、粉砕機内の固形物濃
度がシフトまたは変動し、粉砕製品粒径が目的とした粒
径よりずれることになる。そこで、特開昭50-119352 号
公報に記載されているように、ジェットミルにおける粉
砕音の特定周波数の音圧に基づき、ジェットミルに対す
る粉砕原料供給量を制御する方法が提案されている。し
かしながら、この方法では、粉砕音以外の音を感知し
て、粉砕原料の供給量を制御する場合が生じ、制御を確
実に実施することができないという欠点を有していた。
【0004】また、ジェットミルの中でも、流動層型ミ
ルについては、実開昭62-164942 号公報及び実開昭62-1
64943 号公報に記載されているように、レベル計或いは
重量計を用いて、粉砕機内の固形物濃度を一定にするよ
うに制御することが知られている。しかしながら、レベ
ル計を用いた場合、粉体面の境界をはっきりと検知する
ことが困難である。また、確実性を上げるためには、レ
ベル計を数ケ所に取り付ければよいが、その為に粉砕室
内の形状が変わる恐れがあり、さらにコスト高になるこ
と等から、好ましいものではない。一方、重量計を用い
る場合は、ミルの動荷重に対し、固形物重量が小さすぎ
るため、重量変化の検知が難しい。また測定範囲の広い
重量計を取り付けると、検知は可能になるが、測定精度
が低い上に、コストが非常に高くなる等の欠点を有して
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のような事情か
ら、従来の技術においては、ジェットミル内の固形物濃
度を十分に検知することができず、結果として、粉砕原
料の粉砕状態の変化に対応することができないという問
題があった。すなわち、得られる粉砕製品の体積平均粒
径D50(以下、単にD50という)が変化するという問題
がある。具体的には、(1) ジェットミル内の固形物濃度
が増加する場合は、D50が大きくなり、粗粉量が増加
し、(2) 逆に減少する場合には、過粉砕が進み、D50が
小さくなり、微粉量が増加するという現象が生じ、目的
としたD50及び粒度分布を有する粉砕製品が得られなく
なるという問題がある。
【0006】本発明は、従来の技術における上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものである。
【0007】したがって、本発明の目的は、内部に回転
式分級機を有するジェットミルにおいて、目的としたD
50及びシャープな粒度分布を有する粉砕製品を安定して
得ることができる粉砕方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部に回転式
分級機を有するジェットミルによって固形物を粉砕原料
として粉砕する方法において、回転式分級機の負荷電流
値を検知し、回転式分級機の回転数またはそれと粉砕原
料供給量の両方を調整制御し、ジェットミル内の固形物
濃度を一定に保持することを特徴とする。
【0009】以下、本発明を図面によって説明する。
【0010】図1は、本発明の固形物粉砕方法の工程図
であって、1は粉砕原料供給機、2はジェットミル、3
は回転式分級機、4はサイクロン、5はバグフィルタ
ー、6はブロワー、7は変換器、8はコンピューターで
ある。
【0011】ジェットミル2は、例えば図2で示される
断面構造を有するものが使用される。図2において、9
はジェットミル本体であって、内部に粉砕室13を有し
ている。粉砕室の中央下部には粉砕製品排出口19を有
する排気管12が配設され、排気管にオーバーハングす
るように回転式分級機14が取り付けられている。ま
た、中央上部には、粉砕原料供給口18が設けられてお
り、また周辺部には、複数の粉砕ノズル10が設けら
れ、圧縮空気室11からの圧縮空気を噴出するように構
成されている。なお、15は分級機駆動装置、16は粗
粉飛び込み防止リング、17はスペーサーである。
【0012】上記図1及び図2において、粉砕原料供給
機1から供給される粉砕原料は、粉砕原料供給口18か
らジェットミル本体9に入り、回転式分級機14の上部
に設けられた分散羽根により分散され、粉砕室13へと
導かれる。一方、圧縮空気室11から圧縮空気を噴射ノ
ズル10に供給し、粉砕室内に噴出させ、それによって
供給された粉砕原料が粉砕される。粉砕された粉末は、
スペーサー17の部分にある回転式分級機14で分級さ
れ、粗い粉末は再び粉砕室13に戻され、一方の細かい
粉末は、排気管12、粉砕製品排出口19を経て、サイ
クロン4で粉砕製品として回収される。なお、サイクロ
ンを経て排出される空気は、バグフィルター5によって
微粉末を採取し、ブロワー6によって排気される。回転
式分級機3の負荷電流値は、変換器7を経て、コンピュ
ーター8で処理され、回転式分級機3の回転数またはそ
れと粉砕原料供給機1の供給量の両方を制御する信号に
変換される。すなわち、回転式分級機3の負荷電流値を
フィルター処理した後に、自動サンプリングし、コンピ
ューターにより傾向解析された結果を、粉砕原料供給機
1と回転式分級機3に制御量としてフィードバックし、
図3に示すような、回転式分級機3の回転数毎に固形物
濃度と対応する負荷電流値を維持するように、回転式分
級機3の回転数またはそれと粉砕原料供給機1の供給量
の両方を増減させて制御する。粉砕原料供給量と分級機
回転数の両方を制御する場合の制御する優先順位として
は、粉砕原料供給量、分級機回転数の順序で行うのが好
ましい。
【0013】上記の場合検知された負荷電流値を、信号
処理し、平均値化して、粉砕操作中の平均値の変動傾向
をモニタリングし、回転式分級機の回転数またはそれと
粉砕原料供給量の両方を調整制御するようにしてもよ
い。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。
【0015】参考例1 図2に示すジェットミルを使用し、図1に示す粉砕工程
によって粉砕を実施した。
【0016】ジェットミルとして、粉砕室内径1045
mmφをもち、粉砕室中心底部に内径204.7mmφ、高
さ350mmの排気管を、また粉砕室上部に、内径470
mmφ、高さ180mmのスペーサーを設け、その内部に、
内径220mmφ、高さ170mm、幅25mm、羽根枚数1
20枚の回転式分級機を有しているものを使用した。粉
砕ノズルは、内径7.7mmφのラバールノズル10個
を、中心方向から35°ずらせた角度に設置した。
【0017】また、ジェットミルの回転式分級機駆動用
モーターの負荷電流値を、一次遅変換器MS4016
(MTT(株)製)を経て、FAコンピューター980
1F(NEC社製)に接続し、粉砕開始1分後から15
秒サイクルでフィルター処理された負荷電流値データを
サンプリングし、サイクル内の平均値の変動傾向をモニ
タリングしながら、あらかじめ設定した安定粉砕時の固
形物濃度に対応する負荷電流値の範囲を、3サイクル連
続で超えた場合に、粉砕原料供給機(アキュレート・フ
ィーダー604+610型、(株)クマエンジニアリン
グ製)と回転式分級機にフィードバック制御がかけられ
るようにシステムを作った。
【0018】上記のジェットミル、粉砕原料供給機、制
御システム及びサイクロン、バグフィルター、ブロワー
を組み合わせて、粉砕原料をスペーサー上部に設けた粉
砕原料供給口からジェットミル本体に供給し、粉砕を行
った。
【0019】なお、粉砕原料としては、以下に示す静電
荷像現像用現像剤組成物を、溶融混練後、ハンマーミル
にてD50=300〜500(μm)に粉砕したものを使
用した。
【0020】 スチレン系共重合ポリマー 70重量部 スチレン系架橋ポリマー 20重量部 着色剤 10重量部 粉砕条件は次の通りであった。
【0021】 粉砕圧: 8.0(kg/cm2 G) ブロワー排気風量:52〜54(m3 /分)。
【0022】ポリマーのロットの異なるハンマーミル破
砕物A及びBを原料とし、A→Bの順序で連続粉砕運転
を行った。予備実験として、ロットAの原料をD50=1
1.0±0.5(μm)になるように粉砕を行った結
果、粉砕原料供給量110(kg/hr)、回転式分級機回
転数4200(rpm)、回転式分級機負荷電流値12.0
±0.5(A)となった。この予備実験の結果を初期設
定値とした。
【0023】図4に、粉砕製品D50(μm)、20.2
μm以上の粗粉量(wt%)、ND値(Rosin-Rammler 線
図より求める。値が大きいほど、粒度分布がシャープな
ことを示す。)、ミル内固形物重量(kg)、粉砕原料供
給量(kg/hr)、回転式分級機回転数(rpm)、回転式分
級機負荷電流値(A)の経時変化を示す。なお、D50、
粗粉量の測定には、コールターカウンターTA−II型
(コールターエレクトロニクス社製)を使用した。
【0024】図4から分かるように、回転式分級機負荷
電流値を設定範囲内に保つように粉砕原料供給量を制御
することにより、ロットの異なる粉砕原料の場合でも、
安定したD50の粉砕製品が得られた。
【0025】実施例1 参考例1と同様の初期設定条件で粉砕を行った。その結
果を図4に示す。この実施例では、回転式分級機の回転
数による制御を行った。この場合、回転数の違いによる
負荷電流値差を考慮して、回転式分級機の回転数毎に固
形物濃度と対応する負荷電流値を維持するようにした結
果、図4から分かるように、回転数を制御することによ
っても、安定したD50の粉砕製品を得ることができた。
【0026】比較例1 回転式分級機の負荷電流値の検知による制御を行わない
こと以外は、参考例1と同じ設定条件で粉砕を行った。
その結果を図4に示す。負荷電流値の低下が示すよう
に、ジェットミル内の固形物濃度が低下したことによっ
て、過粉砕が起こりやすくなり、D50は、目標とした1
1.0±0.5(μm)を下回るようになった。さらに
時間ごとのバラツキが大きく、また、粗粉量も多く、結
果として、粒度分布がブロードになっていた。粉砕後の
固形物重量も粉砕開始時の半分以下になっており、この
ことからも固形物濃度が低下し、本来の安定状態での粉
砕が行えなかったことが分かる。
【0027】
【発明の効果】実施例及び比較例の比較から明らかなよ
うに、内部に回転式分級機を有するジェットミルにおい
て、回転式分級機の負荷電流値を検知し、粉砕原料供給
量と回転式分級機回転数の一方または両方を調整制御す
ることにより、ジェットミル内の固形物濃度を一定に保
つことができ、安定した粉砕運転、粉砕製品粒径及び粒
度分布が得られる。
【0028】負荷電流値検知による制御を行わない場合
には、制御を行った場合に比べて、粉砕製品中の粗粉量
が多くなるが、これは、ジェットミル内の固形物濃度の
低下によって、回転式分級機における遠心力、向心力の
バランスが崩れ、未粉砕物が排気管側に飛び込んだこと
によるものである。これに対して、本発明においては、
ジェットミル内の固形物濃度を一定に保つことによっ
て、回転式分級機でのバランスが崩れることがなく、粗
粉量を低減することが可能になる。したがって、本発明
は、特に静電荷像現像用現像剤などの製造に極めて好適
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粉砕方法を実施する工程図である。
【図2】本発明を実施するためのジェットミルの一例の
断面図である。
【図3】ジェットミル内固形物重量と回転式分級機の負
荷電流値との関係を示すグラフである。
【図4】参考例1、実施例1及び比較例1における回転
式分級機の負荷電流値、回転式分級機の回転数、ジェッ
トミル内固形物重量、粉砕原料供給量、粉砕製品のD5
0、20.0μm以上の粗粉量、ND値の経時変化を示
すグラフである。
【符号の説明】
1....粉砕原料供給機、2....ジェットミル、3....回
転式分級機、4....サイクロン、5....バグフィルタ
ー、6....ブロワー、7....変換器、8....コンピュー
ター、9....ジェットミル本体、10....粉砕ノズル、
11....圧縮空気室、12....排気管、13....粉砕
室、14....回転式分級機、15....分級機駆動装置、
16....粗粉飛び込み防止リング、17....スペーサ
ー、18....粉砕原料供給口、19....粉砕製品排出
口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岡 一成 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 平3−118850(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B02C 19/00 - 25/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に回転式分級機を有するジェットミ
    ルによって固形物を粉砕原料として粉砕する方法におい
    て、回転式分級機の負荷電流値を検知し、回転式分級機
    の回転数またはそれと粉砕原料供給量の両方を調整制御
    し、ジェットミル内の固形物濃度を一定に保持すること
    を特徴とする固形物の粉砕方法。
  2. 【請求項2】 上記負荷電流値を、信号処理し、平均値
    化した後、その平均値の変動傾向をモニタリングするこ
    とにより、回転式分級機の回転数またはそれと粉砕原料
    供給量の両方を調整制御し、分級機の回転数毎に固形物
    濃度と対応する前記負荷電流値を維持することにより、
    ジェットミル内の固形物濃度を一定に保持することを特
    徴とする請求項1に記載の粉砕方法。
  3. 【請求項3】 粉砕原料が、静電荷像現像用現像剤を製
    造するための組成物であることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の粉砕方法。
JP2410572A 1990-12-14 1990-12-14 ジェットミルによる粉砕方法 Expired - Lifetime JP2958404B2 (ja)

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CN106475206B (zh) * 2016-12-06 2018-12-21 富耐克超硬材料股份有限公司 等积形超硬磨料颗粒的制备方法
CN115106178B (zh) * 2022-06-24 2024-01-16 河南省豫星碳材有限公司 一种金刚石微粉晶型控制方法

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