JP3114040B2 - 衝突式気流粉砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ジェット気流（高圧気
体）を用いて粉体原料を粉砕する衝突式気流粉砕機に関
し、特に、電子写真法による画像形成方法に用いられる
トナーまたはトナー用着色樹脂粉体を効率良く生成する
ための衝突式気流粉砕機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジェット気流を用いて粉体原料粉砕する
衝突式気流粉砕機は、ジェット気流で粉体原料を搬送
し、加速管出口より噴出させ、この粉体原料を加速管出
口前方に設けた衝突部材に衝突させ、その衝撃力により
前記粉体原料を粉砕するものである。

【０００３】以下に、その詳細を図１１に示す従来の衝
突式気流粉砕機に基づいて説明する。

【０００４】従来の衝突式気流粉砕機は、高圧気体供給
ノズル２２を接続した加速管２３の出口２４に対向して
衝突部材２５を設け、前記加速管２３に供給した高圧気
体の流動により、加速管２３の中途に連通させた被粉砕
物供給口２１から加速管２３の内部に粉体原料を吸引
し、これを高圧気体とともに噴射して衝突部材２５の衝
突面に衝突させ、その衝撃力によって粉砕するようにし
たものである。

【０００５】しかしながら、上記従来例では、被粉砕物
供給口２１が加速管２３の中途に連通されており、加速
管内に吸引導入された粉体原料は、被粉砕物供給口２１
通過直後に、高圧気体供給ノズルより噴出する高圧気流
により、加速管出口方向に向かって流路を急激に変更し
ながら分散急加速される。この状態において、粉体原料
中比較的粗粒子のものは、その慣性力の影響から加速管
低流部を、また、比較的微粒子のものは、加速管高流部
を通過しており、高圧気流中に十分均一に分散されず
に、粉体原料濃度の高い流れと低い流れに分離したまま
粉体原料が対向する衝突部材に部分的に集中して衝突す
ることになり、粉砕効率が低下し処理能力の低下を引き
起こしている。更に、上記従来例では、衝突面に衝突し
粉砕された粉砕物は、粉砕室内壁に二次（あるいは三
次）衝突して更に粉砕されるが、粉砕室形状が箱型であ
るため、効率的な二次衝突が行なわれず、微粉砕処理能
力の向上が図れないという欠点があった。

【０００６】一方、従来かかる粉砕機における衝突部材
の衝突面は図１１及び図１２に示すように、被粉砕物を
乗せた粒子混合気流方向、つまり加速管に対し直角ある
いは傾斜（例えば４５度）している平板状のもの（特開
昭５７−５０５５４号公報及び特開昭５８−１４３８５
３号公報参照）が用いられており、次のような欠点があ
った。

【０００７】図１１のように加速管２３の軸方向と垂直
な衝突面２６の場合、加速管出口２４から吹き出される
被粉砕物と衝突面２６で反射される粉砕物とが衝突面２
６の近傍で共存する割合が高く、そのため、衝突面２６
近傍での粉体（被粉砕物及び粉砕物）濃度が高くなり、
粉砕効率が良くない。

【０００８】また、図１２の粉砕機においては、衝突面
２６が加速管２３の軸方向に対して傾斜しているため
に、衝突面２６近傍の粉体濃度は図１１の粉砕機と比較
して低くなるが、高圧気流による衝突力が分散されて低
下する。更に粉砕室側壁２８との二次衝突を有効に利用
しているとはいえない。例えば、図１２に示すごとく、
衝突面２６の角度が加速管に対し４５度傾斜のもので
は、熱可塑性樹脂を粉砕するときに上記のような問題点
は少ない。しかしながら、衝突する際に粉砕に使われる
衝撃力が小さく、更に粉砕室壁２８との二次衝突による
粉砕が少ないので、粉砕能力は図１１の粉砕機と比較し
て１／２〜１／１．５に粉砕能力が落ちる。

【０００９】次に、上記問題点が解消された衝突式気流
粉砕機として実開平１−１４８７４０号公報及び特開平
１−２５４２６６号公報が提案されている。前者では、
図１４及び図１５に示すように、衝突部材の原料衝突面
２６を加速管の軸芯に対して直角に配置し、その原料衝
突面に円錐形の突起部３１を設けることにより、衝突面
での反射流を防止することが提案されている。

【００１０】また、後者では、図１３に示すように衝突
部材の衝突面の先端部分を特定の円錐形状とすることに
より、衝突面近傍の粉体濃度を低くし、粉砕室側壁２８
と効率良く二次衝突するようにした衝突式気流粉砕機が
提案されている。

【００１１】上記のように粉砕機を構成することで、従
来の問題点はかなり改善されるがまだ充分ではなく、ま
た、最近のニーズとして、より微細な粉砕処理物が望ま
れており、更に粉砕効率及び品質の良好な粉砕方法が待
望されている。

【００１２】一方、電子写真法による画像形成方法に用
いられるトナー又はトナー用着色樹脂粉体は、通常結着
樹脂及び着色剤または磁性粉を少なくとも合有してい
る。トナーは、潜像担持体に形成された静電荷像を現像
し、形成されたトナー像は普通紙またはプラスチックフ
ィルムのごとき転写材へ転写され、加熱定着手段、圧力
ローラ定着手段または加熱加圧ローラ定着手段のごとき
定着装置によって転写材上のトナー像は転写材に定着さ
れる。従って、トナーに使用される結着樹脂は、熱及び
／または圧力が付加されると塑性変形する特性を有す
る。

【００１３】現在、トナーまたはトナー用結着樹脂粉体
は、結着樹脂及び着色剤または磁性粉（必要により、さ
らに第三成分を含有）を少なくとも含有する混合物を溶
融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却物を粉砕し、粉砕
物を分級して調製される。冷却物の粉砕は、通常、機械
式衝撃式粉砕機により粗粉砕（又は中粉砕）され、次い
で粉砕粗粉をジェット気流を用いた衝突式気流粉砕機で
微粉砕しているのが一般的である。

【００１４】かかる場合、従来の図１１に示すような衝
突式気流粉砕機および粉砕方式では、処理能力を更に向
上させようとすれば、加速管２３に設けられる粉体原料
供給口に吸引不足が起こり、又は、衝突面２６上で融着
物が発生し、安定生産が行なえない。そのため、電子写
真法による画像形成方法に用いられるトナーまたはトナ
ー用着色樹脂粉体を更に効率良く生成するため、上記問
題点を解決した、効率の良い粉砕方法が望まれている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解消し、粉体原料を効率良く粉砕できる衝突式
気流粉砕機を提供することにある。

【００１６】すなわち、本発明の目的は、加速管出口か
ら分散良く粉体を噴出させ、加速管内での凝集粉を防ぐ
ことにより、粉体原料を効率良く粉砕できる衝突式気流
粉砕機を提供することにある。

【００１７】また、本発明の目的は、加速管出口から噴
出された粉体を衝突部材の衝突面に衝突させる際に、衝
撃力を低下させることなく衝突面の局部的磨耗の発生を
防ぐことにより、粉体原料を効率良く粉砕できる衝突式
気流粉砕機を提供することにある。

【００１８】更に、本発明の目的は、加速管出口から噴
出されて衝突部材の衝突面に衝突した粉体原料がさらに
粉砕室内壁に衝突する多次衝突を効果的に行なうことの
できる衝突式気流粉砕機を提供することにある。

【００１９】また、本発明の目的は、熱可塑性樹脂を主
体とする粉体を効率良く粉砕できる衝突式気流粉砕機を
提供することにある。

【００２０】更に、本発明の目的は、加熱加圧ローラー
定着手段を有する複写機及びプリンターに使用されるト
ナーまたはトナー用着色樹脂粒子を効率良く生成し得る
衝突式気流粉砕機を提供することにある。

【００２１】更に、本発明の目的は、平均粒径２０〜２
０００μｍを有する樹脂粒子を平均粒径３〜１５μｍに
効率良く微粉砕し得る衝突式気流粉砕機を提供すること
にある。

【００２２】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、高圧
気体供給ノズルより供給された高圧気体により被粉砕物
を搬送加速するための加速管と被粉砕物を微粉砕するた
めの粉砕室とを有し、該粉砕室内には、該加速管の出口
の開口面に対向して設けた衝突面を有する衝突部材が具
備されている衝突式気流粉砕機において、加速管の後端
部には被粉砕物を加速管内に供給するための被粉砕物供
給口を有し、衝突面は、突出している突出中央部を有
し、かつ、外周衝突面は錐体形状を有しており、粉砕室
は、衝突部材で粉砕された被粉砕物を衝突によりさらに
粉砕するための側壁を有しており、高圧気体供給ノズル
スロート径ａ（＞０）を有する高圧気体供給ノズルのノ
ズル長Ｌ₁（≧０）、加速管長Ｌ₂（＞０）及び衝突部材
における突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距離
Ｌ₃（＞０）の関係式が ２（Ｌ₁＋Ｌ₃）／３＜Ｌ₂＜３・Ｌ₃であり、 さらに高圧気体供給ノズルの拡がり角度θ₁が０゜≦θ₁
≦２０゜の範囲で ａ＋２・Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）＜ｂ＜ｃ／２ （ｂ：加速管スロート径、ｃ：衝突部材の錐体形状を有
する突起部底面径）である条件を満足することを特徴と
する衝突式気流粉砕機に関する。

【００２３】加えて、該衝突式気流粉砕機は、加速管の
拡がり角度θ₂ が ０゜≦θ₂ ≦２０゜の範囲で ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ （ｄ：外周衝突面径） である条件を満足するのと同時に、該衝突式気流粉砕機
は、衝突部材の突出中央部の頂角θ₃ と外周衝突面の頂
角θ₄ が ０゜＜θ₃ ＜９０゜の範囲で ０゜＜θ₃ ＜θ₄ ＜１８０゜ であり、 ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ （ｅ：粉砕室径、ｃ＝２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）） である条件を満足することを特徴とする衝突式気流粉砕
機に関する。

【００２４】本発明の粉砕機によれば、被粉体原料であ
る粉体を効率良く高速気流を利用して数μｍのオーダー
まで粉砕することができる。

【００２５】特に、熱可塑性樹脂の粉体または熱可塑性
樹脂を主成分とする粉体を効率良く、高速気流を利用し
て数μｍのオーダーまで粉砕することができる。

【００２６】

【実施例】ここで、本発明を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

【００２７】図１は、本発明の衝突式気流粉砕機の概略
的断面図及び該粉砕機を使用した粉砕工程及び分級機に
よる分級工程を組み合わせたフローチャートにより粉砕
方法を示した図である。図２は図１の衝突式気流粉砕機
の拡大断面図を示し、図３は図１のＡ−Ａ線における加
速管スロート部と高圧気体噴出ノズルを示す拡大断面
図、図４は図１のＢ−Ｂ線における粉砕室と衝突部材を
示す断面図、図５は図１のＣ−Ｃ線における高圧気体供
給口と高圧気体チャンバーを示す断面図である。

【００２８】先ず、本発明の衝突式気流粉砕機による粉
体原料の粉砕方法について、図１に基づいて説明する。
被粉砕物供給筒６より供給された被粉砕物は、中心軸を
鉛直方向に配設した加速管１の加速管スロート部２の内
壁と中心が加速管１の中心軸と同軸上にある高圧気体噴
出ノズル３の外壁との間で形成された被粉砕物供給口５
へ到達する。一方、高圧気体は高圧気体供給口７より導
入され高圧気体チャンバー７を経て、一本好ましくは複
数本の高圧気体導入管９を通り高圧気体噴出ノズル３よ
り加速管出口１０方向に向かって急激に膨張しながら噴
出する。この時、加速管スロート部２の近傍で発生する
エゼクター効果により、被粉砕物はこれと共存している
気体に同伴されながら、被粉砕物供給口５より加速管出
口１０方向に向けて吸引され、加速管スロート部２にお
いて高圧気流と均一に混合されながら急加速し、加速管
出口１０に対向配置された衝突部材１１の衝突面に、粉
塵濃度の偏りなく均一な固気混合気流の状態で衝突して
粉砕される。図１の粉砕機において、衝突部材の衝突面
には、錐体状の突出している突出中央部１６と、該突出
中央部の周囲に突出中央部で粉砕された被粉砕物の一次
粉砕物をさらに衝突により粉砕するための外周衝突面１
７を有している。また、粉砕室１３には外周衝突面で二
次粉砕された二次粉砕物を衝突により三次粉砕するため
の粉砕室壁１５を有している。

【００２９】衝突時に発生する衝撃力は、十分分散した
個々の粒子（被粉砕物）に与えられるため、非常に効率
の良い粉砕ができる。衝突部材１１の衝突面にて粉砕さ
れた粉砕物は、更に断面形状が円形もしくは楕円形状の
粉砕室壁１５の内壁面と衝突部材１１表面の間で三次衝
突を繰り返し、より粉砕効率を上昇させ、衝突部材１１
後方に配設された粉砕物排出口１４より排出される。

【００３０】更には、衝突部材１１の衝突面が、錐体状
の突出している突出中央部１６と該突出中央部の周囲に
外周衝突面１７を有しているため、樹脂や粘着性のある
ものを粉砕した場合において、融着、凝集、粗粒化が発
生せず、粉塵濃度が上昇した状態での粉砕が可能であ
り、また、磨耗性のある被粉砕物においては、加速管内
壁や衝突部材の衝突面に発生する磨耗が局部的に集中す
ることがなく長寿命化が図れ、安定的な稼動が可能にな
る。

【００３１】図２に、図１の拡大断面図を示し、更に詳
しく説明する。

【００３２】上記のように、衝突部材１１の衝突面に中
央部１６が突出している錐体形状の突起を設けることに
より、加速管１から噴出された粉砕原料と庄縮空気の固
気混合流は、突出中央部１６の表面で一次粉砕され、更
に外周衝突面１７で二次粉砕された後、粉砕室壁１５で
三次粉砕される。この時、高圧気体は粉砕機内に導入す
る高圧気体の供給ノズルスロート４径ａ（＞０）から粉
体原料と共に加速管１内で急加速させて加速管出口１０
より噴出して衝突部材１１の表面に衝突する経路で、高
圧気体供給ノズル長Ｌ₁ （≧０）と加速管長Ｌ₂ （＞
０）及び加速管出口から外周衝突面との最近接距離Ｌ₃
（＞０）が、 ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ の関係式を持ち、加速管スロート２径ｂと衝突部材１１
の錐体形状を有する突出中央部１６底面径ｃ及び高圧気
体供給ノズルの拡がり角度θ₁ （０゜≦θ₁ ≦２０゜の
範囲）が、 ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ の関係式を持ち、衝突部材１１の外周衝突面１７径ｄ及
び加速管１の拡がり角度θ₂ （０゜≦θ₂ ≦２０゜の範
囲）が、 ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ の関係式を持ち、衝突部材の突出中央部の頂角θ₃ （０
゜＜θ₃ ＜９０゜の範囲）と外周衝突面の頂角θ₄ が０
゜＜θ₃ ＜θ₄ ＜１８０゜であり、粉砕室１３径ｅは、 ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の関係式を満足するときに非常に効率良く粉砕が行なわ
れる。

【００３３】２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３≧Ｌ₂ のときは、加
速管内で高圧気体が不足膨張のうちに加速管出口から噴
射するために粉体原料の吸い込み処理量が低下し、粉体
原料の加速が不足することから衝突部材の衝突表面での
衝撃力が弱まり粉砕効率が低下するために好ましくな
い。

【００３４】Ｌ₂ ≧３・Ｌ₃ のときは、加速管内で高圧
気体が過膨張となって加速管出口から噴出するために衝
突部材の衝突表面近傍では被粉砕物の飛翔速度が低下し
衝撃力が弱まり粉砕効率が低下するために好ましくな
い。

【００３５】また、ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）≧
ｂのときは加速管スロート径が高圧気体供給ノズル出口
径以下になってしまうために高圧気体供給ノズルから加
速管への気流の送りが妨げられ、加速管スロート付近で
の渦流が生じてしまい、粉体原料の吸い込み処理量が不
足に陥ってしまうことから粉砕効率の低下を招くために
好ましくない。

【００３６】ｂ≧ｃ／２のときは、加速管スロート径が
拡大することにより被粉砕物供給口の断面積が増加し、
吸い込み速度が低下するのと同時に処理量も低下してし
まい好ましくない。

【００３７】さらに、ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）
≧ｃのときは、衝突部材の錐体形状を有する突起部底面
径が加速管出口径以下になってしまい、衝突部材の衝突
表面における衝突断面積が減ることにより一次粉砕、二
次粉砕の効果が軽減されるため好ましくない。

【００３８】ｃ≧ｄのときは、衝突部材の外周衝突面が
存在しなくなってしまい、この関係式は成立しない。

【００３９】さらに、ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）
≦ｅのときは、粉砕室壁と衝突部材の外周端との距離が
ありすぎて有効な三次粉砕が得られないために好ましく
ない。

【００４０】ｅ≦ｄのときは、粉砕室壁が存在しなくな
ってしまい、この関係式は成立しない。

【００４１】以上のように、Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ 、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、θ₁ 、θ₂ 、θ₃ 、θ₄ が ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ ０゜＜θ₃ ＜θ₄ ＜１８０゜ ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の条件を満足するときに、図２に示すごとく、粉砕効率
を向上させることができる。即ち、加速管スロート部の
近傍で発生するエゼクター効果が十分に発揮され、被粉
砕物供給口での空気の吸い込み能力が向上し、粉体原料
の加速管内での搬送能力が向上するため粉砕処理量を増
加させ、急加速し加速管出口から噴出した被粉砕物は衝
突部材により一次、二次、三次粉砕と粉砕効率を向上さ
せることができる。

【００４２】更に、６゜≦θ₁ ≦１２゜、６゜≦θ₂ ≦
１２゜、１０゜＜θ₃ ＜８０゜、１００゜＜θ₄ ＜１７
０゜ の範囲で上記の関係式を満足するとき、加速管内への吸
い込み処理能力が向上し、加速管から噴出した後、一
次、二次、三次粉砕が効率良く行なわれ、より粉砕効率
を向上させることができるため好ましい。

【００４３】本発明の粉体原料の粉砕方法による衝突式
気流粉砕機の構成は図１に限定されるものではない。図
６は本発明の他の好ましい実施例の概略断面図及び該衝
突式気流粉砕機を使用した粉砕工程及び分級機による分
級工程を組み合わせた粉砕装置のフローチャート図であ
り、図７は図６の衝突式気流粉砕機の拡大断面図であ
り、図８はＡ’−Ａ’線における断面図である。

【００４４】図６の衝突式気流粉砕機について説明する
と、高圧気体供給ノズルに導入する高圧気体により粉体
原料を搬送加速するための加速管５１と、該加速管５１
から噴出する粉体を衝突力により粉砕するための衝突面
を具備する粉砕室６３とを有し、かつ該衝突部材６１が
加速管出口に対向して設けられている衝突式気流粉砕機
であって、該高圧気体供給ノズル５３のスロート部５４
と加速管出口６０との間に加速管への全円周方向の粉体
原料供給口５６が設けられており、かつ、該粉砕室断面
形状が実質円形状を有し、かつ、該衝突部材６１後方に
粉砕物排出口６４を設けた衝突式気流粉砕機である。

【００４５】また、該加速管５１の中心軸が鉛直方向を
有し、該衝突部材６１の衝突面には、突出している突出
中央部６６と該突出中央部の周囲に突出中央部で粉砕さ
れた被粉砕物の一次粉砕物をさらに衝突により粉砕する
ための外周衝突面６７を有している。また、粉砕室６３
には、外周衝突面で二次粉砕された二次粉砕物を衝突に
より三次粉砕するための粉砕室側壁６５を有している。

【００４６】高圧気体の作用を説明すると、高圧気体は
まず高圧気体チャンバー５８の左右にある高圧気体供給
口５７から入り、圧力の変動等、動脈が均一にされた
後、被粉砕物供給筒５５の中心部に設けられた高圧気体
供給ノズル５３から加速管５１に流入される。

【００４７】加速管５１と高圧気体供給ノズル５３は共
に末広がり形状を有することが好ましく加速管５１に流
入された高圧気体は膨張しながら超音速領域まで加速さ
れる。その過程で高圧気体は減圧され、加速管５１を出
たところで気体の圧力は粉砕室６３の圧力と略同一にな
る。

【００４８】一方、円形状の粉砕室６３では、粉砕物排
出口部６４で粉砕室６３内の気体を吸引すると、粉砕室
内部に吸引流が発生する。そして、この吸引流の作用に
より衝突部材６１の表面は減圧状態となる。なお、粉砕
室の形状はこれに限定されるものではない。この衝突部
材６１の表面の減圧作用により、加速管５１より出た噴
流は更に加速され、衝突部材６１の表面に衝突する。こ
の時、衝突部材６１の衝突面上の突出中央部６６の表面
で被粉砕物が一次粉砕され、更に外周衝突面６７で二次
粉砕された後、粉砕室側壁６５で三次粉砕される。

【００４９】次に、被粉砕物である粉体原料の作用につ
いて説明すると、被粉砕物供給筒５５より供給された粉
体原料は供給筒下部にある被粉砕物供給口５６から、加
速管５１へ吸引排出される。原料の吸引排出の原理は、
前述した高圧気体の加速管における膨張減圧によるエゼ
クター効果による。この時、高圧気体供給ノズル５３の
スロート部５４と加速管出口６０との間に加速管への全
円周方向に被粉砕物供給口５６を設けているため、高速
気流により十分分散、加速される。なお、被粉砕物供給
口５６は、全円周方向に設けることが好ましい。このよ
うにして加速管５１内部に分散されて吸引された粉体原
料は、被粉砕物供給筒５５の中央部に設けられている高
圧気体供給ノズル５３から放射される高速気流により完
全に分散される。

【００５０】次に、分散された原料は、加速管５１内部
を流れる高速気流に乗って加速され、超音速固気混合流
れとなる。この固気混合流れは加速管５１を出た後、固
気混合噴流となり、前述の噴流と同様の作用を受け衝突
部材６１に衝突する。

【００５１】図６の衝突式気流粉砕機では、加速管の中
心軸を鉛直方向に配設し、特定の原料供給方法を有して
おり、被粉砕物である原料粉体がより強く分散されて粉
砕効率が向上でき、すぐれた粉砕処理能力が得られる。
また、被粉砕物の強分散による粉塵濃度の均一化によ
り、衝突部材、加速管及び粉砕室における被粉砕物の局
部的な融着や磨耗も従来の衝突式気流粉砕機に比ベて、
大幅に低減でき、安定稼働させることができる。

【００５２】なお、図６の衝突式気流粉砕機において
も、 Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ 、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、θ₁ 、θ₂ 、
θ₃ 、θ₄ が ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ ０゜＜θ₃ ＜θ₄ ＜１８０゜ ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の条件を満足するときに、図６に示すごとく、粉砕効率
を向上させることができる。

【００５３】以上説明したように、本発明に使用した衝
突式気流粉砕機による粉体原料の粉砕方法は、図３及び
図８に示すがごとく加速管スロート部２の円周方向から
加速管１内に粉体原料を供給することができるため、加
速管１内の粉体原料の分散が良好になることで、衝突部
材１０の衝突面に効率良く衝突し、粉砕効率が向上す
る。即ち、従来の粉砕機に比べ、処理能力が向上し、ま
た、同一処理能力では得られる製品の粒子径をより小さ
くできる。

【００５４】また、従来例では、粉体原料が凝集した状
態で、衝突部材の衝突面に衝突するため、特に熱可塑性
樹脂を主体とする粉体を原料とした場合、融着物を発生
し易かったが、本発明の図１及び図６によれば、分散さ
れた状態で、衝突部材の衝突面に衝突するため、融着を
発生しにくい。

【００５５】さらに、従来例では粉体原料が凝集してい
るため、過粉砕を生じ易く、そのため得られる粉砕品の
粒度分布が幅広のものとなるという問題があったが、本
発明によれば、過粉砕を防止でき、粒度分布のシャープ
な粉砕品が得られる。

【００５６】さらに、加速管スロート部の近傍で発生す
るエゼクター効果により、被粉砕物供給口での空気の吸
い込み能力が向上し、そのため、粉体原料の加速管内で
の搬送能力が向上し、粉砕処理量を従来より高めること
ができる。本発明による衝突式気流粉砕機を使用した粉
体原料の粉砕方法は粒径が小さくなるほど、効果が顕著
になる。

【００５７】本発明の他の実施例を図９及び図１０に示
す。なお、図１０は図９の拡大断面図である。

【００５８】粉砕されるべき粉体原料は、加速管７１の
上部壁に設けられた被粉砕物供給口７２より、加速管７
１に供給される。加速管７１には圧縮空気のごとき高圧
気体が高圧気体供給ノズル７９から導入されており、加
速管７１に供給された粉体原料は、瞬時に加速されて、
高速度を有するようになる。高速度で加速管出口７３か
ら粉砕室７８に噴出された粉体原料は、衝突部材７４の
衝突面に衝突して粉砕される。図９の粉砕機において、
衝突部材の衝突面には、錐体形状の突出している突出中
央部７５と、該突出中央部の周囲に突出中央部で粉砕さ
れた被粉砕物の一次粉砕物をさらに衝突により粉砕する
ための外周衝突面７６を有している。また、粉砕室７８
には外周衝突面で二次粉砕された二次粉砕物を衝突によ
り三次粉砕するための粉砕室側壁７７を有している。

【００５９】図１０を用いて、更に詳しく説明する。上
記のように、衝突部材の衝突面に中央部が突出している
錐体形状の突起を設けることにより、加速管から噴出さ
れた粉体原料と圧縮空気の固気混合流は、突出中央部７
５の表面で一次粉砕され、更に外周衝突面７６で二次粉
砕された後、粉砕室側壁７７で三次粉砕される。

【００６０】この時、図９の衝突式気流粉砕機において
も、図１０に示すＬ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、θ₁ 、θ₂ 、θ₃ 、θ₄ が ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ ０゜＜θ₃ ＜θ₄ ＜１８０゜ ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の条件を満足するときに、粉砕効率を向上させることが
できる。

【００６１】従来例では、加速管出口から噴射されて衝
突部材の衝突面に衝突した粉体原料は、反射流により加
速管出口から噴射された粉体原料とが共存する割合が高
く粉塵濃度が高くなり粉砕効率が良くなかったが、本発
明の図１、図６及び図９によれば、衝突部材の衝突面が
突出した錐体形状の突出中央部を有していることから衝
突面に衝突後の粉砕物は粉砕室内壁側に反射するため粉
体濃度が高くなることがなく粉砕効率が向上する。さら
には、衝突部材の衝突面に突出している突出中央部の先
端と加速管の中心軸とは実質的に一致させるのが粉砕の
均一化という点で好ましい。

【００６２】但し、図１及び図６のような衝突式気流粉
砕機は、上記に示す図９の構成の衝突式気流粉砕機に比
べ、全円周方向から粉体原料を加速管内へ吸引供給する
という点で加速管内への原料供給方法が異なっており、
加速管中の粉体原料をより均一に分散させることがで
き、より粉砕効率を向上させることができるために好ま
しい。

【００６３】＜トナーの製造例＞本発明の粉砕機による
トナーの製造例と従来の粉砕機によるトナーの製造例を
示す。

【００６４】製造例１ スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共重合体 １００重量部 （モノマー重合重量比８０．０／１９．０／１．０，Ｍｗ３５万） 磁性酸化鉄（平均粒径０．１８μｍ） １００重量部 ニグロシン ２重量部 低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ４重量部

【００６５】上記処方の材料をヘンシェルミキサーＦＭ
−７５型（三井三池化工機株式会社製）でよく混合した
後、１５０℃に設定した２軸混練機ＰＣＭ−３０型（池
貝鉄工株式会社製）にて混練した。得られた混練物を冷
却し、ハンマーミルにて１ｍｍ以下に粗粉砕し、トナー
粉砕原料を得た。得られた粉砕原料を図１に示す衝突式
気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機は、高圧気
体供給ノズルのスロート径が１１ｍｍ（ａ＝１１）、高
圧気体供給ノズルの長さが１３ｍｍ（Ｌ₁ ＝１３）、加
速管の長さが１００ｍｍ（Ｌ₂ ＝１００）、衝突部材に
おける突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距離が
５７ｍｍ（Ｌ₃ ＝５７）として ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ の関係式を満足し、高圧気体供給ノズルの拡がり角度を
１０゜（θ₁ ＝１０）、加速管のスロート径を２０ｍｍ
（ｂ＝２０）、衝突部材の錐体形状を有する突起部の底
面径を５６ｍｍ（ｃ＝５６）にすると ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ の関係式を満足する。更に、該粉砕機は、加速管の拡が
り角度を８゜（θ₂ ＝８）、衝突部材の外周衝突面径を
１００ｍｍ（ｄ＝１００）にすると ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ の関係式を満足する。更に、該粉砕機は、衝突部材の錐
体状である突出中央部の頂角を５５゜（θ₃ ＝５５）、
外周衝突面の頂角を１６０゜（θ₄ ＝１６０）、粉砕室
の径を１４０ｍｍ（ｅ＝１４０）にすると ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の関係式を満足する。

【００６６】以上の条件を満足した形状で粉砕を行なっ
た。定量供給機にて粉砕原料を４６．０ｋｇ／ｈｒの割
合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉を該
衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径８．１
μｍのトナー用微粉砕品を得た。なお、融着物の発生は
なく、安定した運転ができた。

【００６７】微粉砕品またはトナーの粒度分布について
は、種々の方法によって測定できるが、本発明において
はコールターマルチサイザーを用いて行なった。

【００６８】すなわち、測定装置としてはコールターマ
ルチサイザーＩＩ型（コールター社製）を用い、個数分
布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）
及びＣＸ−１パーソナルコンピューター（キヤノン製）
を接続し、電解液は特級または１級塩化ナトリウムを用
いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測定法としては前
記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面
活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を
０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加
える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３
分間分散処理を行ない、前記コールターマルチサイザー
ＩＩ型により、アパーチャーとして１００μｍアパーチ
ャーを用いて測定する。微粉末及びトナーの体積、個数
を測定して、体積分布と、個数分布とを算出した。それ
から本発明に係わるところの体積分布から求めた重量基
準の重量平均径を体積分布から求めた。

【００６９】製造例２ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図６に示す
衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機は、
高圧気体供給ノズルのスロート径が１１ｍｍ（ａ＝１
１）、高圧気体供給ノズルの長さ４３ｍｍ（Ｌ₁ ＝４
３）、加速管の長さが８３ｍｍ（Ｌ₂ ＝８３）、衝突部
材における突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距
離が５７ｍｍ（Ｌ₃ ＝５７）として ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ の関係式を満足し、高圧気体供給ノズルの拡がり角度が
８゜（θ₁ ＝８）、加速管のスロート径が１８ｍｍ（ｂ
＝１８）、衝突部材の錐体形状を有する突起部の底面径
が５６ｍｍ（ｃ＝５６）にすると ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ の関係式を満足する。更に、該粉砕機は、加速管の拡が
り角度が８°（θ₂ ＝８）、衝突部材の外周衝突面径が
１００ｍｍ（ｄ＝１００）にすると ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ の関係式を満足する。更に、該粉砕機は、衝突部材の錐
体状である突出中央部の頂角が５５゜（θ₃ ＝５５）、
外周衝突面の頂角が１６０゜（θ₄ ＝１６０）、粉砕室
の径が１４０ｍｍ（ｅ＝１４０）にすると ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の関係式を満足する。

【００７０】以上の条件を満足した形状で粉砕を行なっ
た。定量供給機にて粉砕原料を４５．０ｋｇ／ｈｒの割
合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉を該
衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径８．１
μｍのトナー用微粉砕品を得た。なお、融着物の発生は
なく、安定した運転ができた。

【００７１】製造例３ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図９に示す
衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機は、
高圧気体供給ノズルのスロート径が１１ｍｍ（ａ＝１
１）、高圧気体供給ノズルの長さ４０ｍｍ（Ｌ₁ ＝４
０）、加速管の長さが７３ｍｍ（Ｌ₂ ＝７３）、衝突部
材における突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距
離が５７ｍｍ（Ｌ₃ ＝５７）として ２（Ｌ₁ ＋Ｌ₃ ）／３＜Ｌ₂ ＜３・Ｌ₃ の関係式を満足し、高圧気体供給ノズルの拡がり角度が
８゜（θ₁ ＝８）、加速管のスロート径が１９ｍｍ（ｂ
＝１９）、衝突部材の錐体形状を有する突起部の底面径
が５６ｍｍ（ｃ＝５６）にすると ａ＋２・Ｌ₁ ｔａｎ（θ₁ ／２）＜ｂ＜ｃ／２ の関係式を満足する。更に、該粉砕機は、加速管の拡が
り角度が８゜（θ₂ ＝８）、衝突部材の外周衝突面径が
９０ｍｍ（ｄ＝９０）にすると ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ の関係式を満足する。更に、該粉砕機は、衝突部材の錐
体状である突出中央部の頂角が５０゜（θ₃ ＝５０）、
外周衝突面の頂角が１６０゜（θ₄ ＝１６０）、粉砕室
の径が１１０ｍｍ（ｅ＝１１０）にすると ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ の関係式を満足する。

【００７２】以上の条件を満足した形状で粉砕を行なっ
た。定量供給機にて粉砕原料を３０．０ｋｇ／ｈｒの割
合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉を該
衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径８．０
μｍのトナー用微粉砕品を得た。なお、融着物の発生は
なく、安定した運転ができた。

【００７３】製造例４ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１に示す
衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機の構
成は製造例１で用いたのと同様の構成のものを使用し
た。定量供給機にて粉砕原料を３０．０ｋｇ／ｈｒの割
合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉を該
衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径６．０
μｍのトナー用微粉砕品を得た。なお、融着物の発生は
なく、安定した運転ができた。

【００７４】製造例５ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図６に示す
衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機の構
成は製造例２で用いたのと同様の構成のものを使用し
た。定量供給機にて粉砕原料を２９．０ｋｇ／ｈｒの割
合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉を該
衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径６．１
μｍのトナー用微粉砕品を得た。なお、融着物の発生は
なく、安定した運転ができた。

【００７５】製造例６ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図９に示す
衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機の構
成は製造例３で用いたのと同様の構成のものを使用し
た。定量供給機にて粉砕原料を１８．０ｋｇ／ｈｒの割
合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉を該
衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径６．０
μｍのトナー用微粉砕品を得た。なお、融着物の発生は
なく、安定した運転ができた。

【００７６】比較製造例１ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１１に示
す衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機
は、高圧気体供給ノズルのスロート径が１１ｍｍ（ａ＝
１１）、高圧気体供給ノズルの長さ６２ｍｍ（Ｌ₁ ＝６
２）、加速管の長さが７１ｍｍ（Ｌ₂ ＝７１）、衝突部
材における突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距
離が０ｍｍ（Ｌ₃ ＝０）として、高圧気体供給ノズルの
拡がり角度が５．６゜（θ₁ ＝５．６）、加速管のスロ
ート径が１６ｍｍ（ｂ＝１６）、衝突部材の錐体形状を
有する突起部の底面径を０ｍｍ（ｃ＝０）とし、更に、
該粉砕機は、加速管の拡がり角度が５．６゜（θ₂ ＝
５．６）、衝突部材の外周衝突面径が１００ｍｍ（ｄ＝
１００）とし、更に、該粉砕機は、衝突部材の錐体状で
ある突出中央部が存在しない頂角が１８０゜（θ₃ ＝１
８０）、外周衝突面の頂角が１８０゜（θ₄ ＝１８０）
である平面形状にし、粉砕室の径を１１０ｍｍ（ｅ＝１
１０）とした。

【００７７】以上の条件で粉砕を行なった。定量供給機
にて粉砕原料を１８．０ｋｇ／ｈｒの割合で強制渦流式
の分級機に供給し、分級された粗粉を該衝突式気流粉砕
機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）、６．０Ｎ
ｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、粉砕した後、再度分
級機に循環し、閉回路粉砕を行なった。その結果、分級
された細粉として重量平均径８．３μｍのトナー用微粉
砕品を得た。

【００７８】供給量を１８．０ｋｇ／ｈｒ以上に増やす
と得られる細粉の重量平均径が大きくなり、また、衝突
部材上で粉砕物の融着、凝集物、粗粒子が生じはじめ、
融着物が加速管の原料投入口を詰まらせる場合があり、
安定した運転ができなかった。

【００７９】比較製造例２ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１３に示
す衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機
は、高圧気体供給ノズルのスロート径が１１ｍｍ（ａ＝
１１）、高圧気体供給ノズルの長さ６２ｍｍ（Ｌ₁ ＝６
２）、加速管の長さが７１ｍｍ（Ｌ₂ ＝７１）、衝突部
材における突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距
離が０ｍｍ（Ｌ₃ ＝０）として高圧気体供給ノズルの拡
がり角度が５．６゜（θ₁ ＝５．６）、加速管のスロー
ト径が１６ｍｍ（ｂ＝１６）、衝突部材の錐体形状を有
する突起部の底面径を０ｍｍ（ｃ＝０）とし、更に、該
粉砕機は、加速管の拡がり角度が５．６゜（θ₂ ＝５．
６）、衝突部材の外周衝突面径を６０ｍｍ（ｄ＝６０）
とし、更に、該粉砕機は、衝突部材の錐体状である突出
中央部が存在しない頂角が１６０゜（θ₃ ＝１６０）、
外周衝突面の頂角が１６０゜（θ₄ ＝１６０）である単
なる円錐形状にし、粉砕室の径が１１０ｍｍ（ｅ＝１１
０）とした。

【００８０】以上の条件で粉砕を行なった。定量供給機
にて粉砕原料を２２．０ｋｇ／ｈｒの割合で強制渦流式
の分級機に供給し、分級された粗粉を該衝突式気流粉砕
機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）、６．０Ｎ
ｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、粉砕した後、再度分
級機に循環し、閉回路粉砕を行なった。その結果、分級
された細粉として重量平均径８．２μｍのトナー用微粉
砕品を得た。

【００８１】供給量を２２ｋｇ／ｈｒ以上に増やすと得
られる細粉の重量平均径が大きくなった。なお、融着物
の発生は認められなかった。

【００８２】比較製造例３ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１４に示
す衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機
は、高圧気体供給ノズルのスロート径が１１ｍｍ（ａ＝
１１）、高圧気体供給ノズルの長さ６２ｍｍ（Ｌ₁ ＝６
２）、加速管の長さが７１ｍｍ（Ｌ₂ ＝７１）、衝突部
材における突出中央部の頂点と外周衝突面との最近接距
離が５３ｍｍ（Ｌ₃ ＝５３）として高圧気体供給ノズル
の拡がり角度が５．６゜（θ₁ ＝５．６）、加速管のス
ロート径が１６ｍｍ（ｂ＝１６）、衝突部材の錐体形状
を有する突起部の底面径が４９ｍｍ（ｃ＝４９）とし、
更に、該粉砕機は、加速管の拡がり角度が５．６゜（θ
₂ ＝５．６）、衝突部材の外周衝突面径が６０ｍｍ（ｄ
＝６０）とし、更に、該粉砕機は、衝突部材の錐体状で
ある突出中央部の頂角が５０゜（θ₃＝５０）、外周衝
突面の頂角が１８０゜（θ₄ ＝１８０）、粉砕室の径が
１１０ｍｍ（ｅ＝１１０）とした。

【００８３】以上の条件で粉砕を行なった。定量供給機
にて粉砕原料を２２．０ｋｇ／ｈｒの割合で強制渦流式
の分級機に供給し、分級された粗粉を該衝突式気流粉砕
機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）、６．０Ｎ
ｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、粉砕した後、再度分
級機に循環し、閉回路粉砕を行なった。その結果、分級
された細粉として重量平均径８．２μｍのトナー用微粉
砕品を得た。

【００８４】供給量を２２．０ｋｇ／ｈｒ以上に増やす
と得られる細粉の重量平均径が大きくなった。なお、粗
大融着物の発生は認められなかったが１時間運転後、衝
突部材を点検したところ、原料衝突面にうっすらと粉砕
物の融着している層が付着しているのが確認された。

【００８５】比較製造例４ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１１に示
す衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機の
構成は比較製造例１で用いたものと同様の構成のものを
使用した。定量供給機にて粉砕原料を８．０ｋｇ／ｈｒ
の割合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉
を該衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径６．４
μｍのトナー用微粉砕品を得た。供給量を８．０ｋｇ／
ｈｒ以上に増やすと得られる細粉の重量平均径が大きく
なり、また、衝突部材上で粉砕物の融着、凝集物、粗粒
子が生じはじめ、融着物が加速管の原料投入口を詰まら
せる場合があり、安定した運転ができなかった。

【００８６】比較製造例５ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１３に示
す衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機の
構成は比較製造例２で用いたのと同様の構成のものを使
用した。定量供給機にて粉砕原料を１４．０ｋｇ／ｈｒ
の割合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉
を該衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径６．２
μｍのトナー用微粉砕品を得た。

【００８７】比較製造例６ 製造例１と同様のトナー粉砕原料を用いて、図１４に示
す衝突式気流粉砕機で粉砕した。該衝突式気流粉砕機の
構成は比較製造例３で用いたのと同様の構成のものを使
用した。定量供給機にて粉砕原料を１４．０ｋｇ／ｈｒ
の割合で強制渦流式の分級機に供給し、分級された粗粉
を該衝突式気流粉砕機に導入し、圧力６．０ｋｇ／ｃｍ
² （Ｇ）、６．０Ｎｍ³ ／ｍｉｎの圧縮空気を用いて、
粉砕した後、再度分級機に循環し、閉回路粉砕を行なっ
た。その結果、分級された細粉として重量平均径６．１
μｍのトナー用微粉砕品を得た。供給量を１４．０ｋｇ
／ｈｒ以上に増やすと得られる細粉の重量平均径が大き
くなった。なお、粗大融着物の発生は認められなかった
が１時間運転後、衝突部材を点検したところ、原料衝突
面にうっすらと粉砕物の融着した層が付着しているのが
確認された。

【００８８】以上の製造例１〜６、比較製造例１〜６の
結果をまとめたものを下記表１に示す。この表におい
て、粉砕効率比は比較製造例２の供給量を１．０とした
ときの各条件での供給量比として表わした。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加速管内に被粉砕物を粉塵濃度の偏りが無いように均一
に分散させて導入し、もしくは、一方向から加速管内に
被粉砕物を導入させても十分に加速膨張させた固気混合
流を形成させ、このような固気混合流が加速管出口から
対向する衝突部材に向かって分散良く噴出し、衝突部材
に設けた錐体状の突出中央部で一次粉砕され、更に、突
出中央部の周囲に設けられた錐体形状の外周衝突面で二
次粉砕された後、粉砕室側壁でさらに三次粉砕されるた
め、従来の衝突式気流粉砕機に比ベ、粉砕効率が大幅に
向上する。また、粉砕物の融着、凝集、粗粒化や加速管
内壁、衝突部材の衝突面での局部的な磨耗の発生を防止
でき、効率的に二次さらに三次衝突せしめることによ
り、効率の良い粉砕を行ないながら装置の安定した運転
を可能にすることができる。このため、本発明は、特に
トナーのごとく熱可塑性樹脂を主体とする粉体の微粉砕
に威力を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衝突式気流粉砕機の概略断面図であ
る。

【図２】図１の拡大断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】本発明の他の衝突式気流粉砕機の概略断面図で
ある。

【図７】図６の拡大断面図である。

【図８】図６のＡ’−Ａ’断面図である。

【図９】本発明の他の衝突式気流粉砕機の概略断面図で
ある。

【図１０】図９の拡大断面図である。

【図１１】従来例の衝突式気流粉砕機を示す概略断面図
である。

【図１２】別の従来例の衝突式気流粉砕機を示す概略断
面図である。

【図１３】別の従来例の衝突式気流粉砕機を示す概略断
面図である。

【図１４】別の従来例の衝突式気流粉砕機を示す概略断
面図である。

【図１５】図１４の衝突式気流粉砕機に用いられた衝突
面形状の例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１，２３，７１ 加速管 ２，５２，８１ 加速管スロート部 ３，５３，７９ 高圧気体供給ノズル ４，５４，８０ 高圧気体供給ノズルスロート部 ５，５６，７２ 被粉砕物供給口 ６，５５ 被粉砕物供給筒 ７，５７ 高圧気体供給口 ８，５８ 高圧気体チャンバー ９．５９ 高圧気体導入管 １０，２４，６０，７３ 加速管出口 １１，２５，６１，７４ 衝突部材 １２，６２ 衝突部材支持体 １３，６３，７８ 粉砕室 １４，２７，６４，８２ 粉砕物排出口 １５，２８，６５，７７ 粉砕室側壁 １６，６６，７５ 突出中央部 １７，６７，７６ 外周衝突面 １８，２９，６８，８３ 粉体原料 ２１，７２ 被粉砕物供給口 ２２，７９ 高圧気体供給ノズル ２６ 衝突面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 政吉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−326952（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−60749（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298365（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 19/06 B02C 19/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧気体供給ノズルより供給された高圧
   気体により被粉砕物を搬送加速するための加速管と被粉
   砕物を微粉砕するための粉砕室とを有し、該粉砕室内に
   は、該加速管の出口の開口面に対向して設けた衝突面を
   有する衝突部材が具備されている衝突式気流粉砕機にお
   いて、 加速管の後端部には被粉砕物を加速管内に供給するため
   の被粉砕物供給口を有し、衝突面は、突出している突出
   中央部を有し、かつ、外周衝突面は錐体形状を有してお
   り、粉砕室は、衝突部材で粉砕された被粉砕物を衝突に
   よりさらに粉砕するための側壁を有しており、 高圧気体供給ノズルスロート径ａ（＞０）を有する高圧
   気体供給ノズルのノズル長Ｌ₁（≧０）、加速管長Ｌ
   ₂（＞０）及び衝突部材における突出中央部の頂点と外
   周衝突面との最近接距離Ｌ₃（＞０）の関係式が ２（Ｌ₁＋Ｌ₃）／３＜Ｌ₂＜３・Ｌ₃であり、 さらに高圧気体供給ノズルの拡がり角度θ₁が０゜≦θ₁
   ≦２０゜の範囲で ａ＋２・Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）＜ｂ＜ｃ／２ （ｂ：加速管スロート径、ｃ：衝突部材の錐体形状を有
   する突起部底面径）である条件を満足することを特徴と
   する衝突式気流粉砕機。
2. 【請求項２】 加速管の拡がり角度θ₂ が ０゜≦θ₂
   ≦２０゜の範囲で ｂ＋２・Ｌ₂ ｔａｎ（θ₂ ／２）＜ｃ＜ｄ （ｄ：外周衝突面径） である条件を満足すると同時に、衝突部材の突出中央部
   の頂角θ₃ と外周衝突面の頂角θ₄ が ０゜＜θ₃ ＜９
   ０゜の範囲で ０゜＜θ₃ ＜θ₄ ＜１８０゜ であり、 ｄ＋２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）＞ｅ＞ｄ （ｅ：粉砕室径、ｃ＝２・Ｌ₃ ｔａｎ（θ₃ ／２）） である条件を満足することを特徴とする請求項１に記載
   の粉砕機。