JPH0753715Y2

JPH0753715Y2 - 衝突式超音速ジェット粉砕機

Info

Publication number: JPH0753715Y2
Application number: JP8067289U
Authority: JP
Inventors: 守西島; 信康牧野; 正樹高次
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2004-07-07
Also published as: JPH0319543U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は衝突式超音速ジッエット粉砕機に関し、より詳
しくは、粗大粒子の被粉砕物を微小粒子に粉砕する衝突
式超音速ジェット粉砕機に関する。

［従来の技術］例えば、乾式の電子写真複写機においては、現像剤とし
て樹脂等を微粉末にしたトナーを用いている。

かかるトナーは、静電荷像用乾式トナーとも呼ばれてお
り、これは、樹脂、染料、顔料等を熱ロールミルで溶融
混練し、冷却後、ジョークラッシャー等を用いて粗粉砕
し、この粗粉砕されたものを超音速ジェット粉砕機で微
粉砕する如くして作製される。

第４図は、樹脂等の被粉砕物を粉砕してトナー粒子とす
る超音速ジェット粉砕機の一例を示している。第４図に
示された粉砕機の要部がほぼ一致する粉砕機を開示する
ものとして、特開昭58−143853号、実開昭51−100574号
公報がある。

第４図において、符号１で示す原料投入側からは、粗粉
砕された樹脂等の被粉砕物Taが投入せられ、これは通路
２を通って分級工程室３内へと導かれる。分級工程室３
を出た被粉砕物Taは通路４を経てジェット噴流路５へと
向う。

一方、圧縮空気の流入によってノズル６からは高圧の空
気が噴射され、ジェット噴流路５には超音速の、空気に
よるジェット流が生じている。このジェット流の流動方
向にはノズル６と対向して衝突板７が設けられている。

通路４から出てきた被粉砕物はジェット流へと導かれ
て、このジェット流に乗り、高速（超音速）で飛翔しな
がら、衝突板７の傾斜面7aへと衝突する。

粗大粒子となっている被粉砕物Taが超音速で衝突板７に
衝突することにより、微粒子状に粉砕される。

すなわち、被粉砕物は、現像に供されるトナーの如く微
粉末となり、この微粉末Tpは粉砕室８から通路９を経て
通路２において原料と一緒になって分級工程室３へと送
られる。

分級工程室３に送られた被粉砕物Taと微粉末Tpのうち、
後者の微粉末は製品として矢印方向に回収され、前者の
被粉砕物Taは通路４を経て再びジェット噴流路５に向い
衝突板７にて粉砕される。

以上のようにして、被粉砕物は粉砕されるのであるが、
この粉砕は被粉砕物を衝突板に衝突させることにより行
われることから、この種の超音速ジェット粉砕機を衝突
式超音速ジェット粉砕機と呼んでいる。

このようなジェット粉砕機による被粉砕物の粉砕は、ジ
ェット流に吸込まれた粒子相互間の衝突や衝突板へのそ
の衝突によって行われるが、この場合のジェット流への
粒子の吸込量Ｗは次の式で表される。

ＷαDn（Ｐ−ρmin）^0.5 上記式中、Dnはノズル直径、Ｐはノズル圧、ρminは吸
込最小圧である。

一方、粉砕速度Ｒについては次の式で表される。

ＲαDn²（Ｐ−ρmin）ここで粉砕能力Ｇは（Ｗ×Ｒ）に比例し、次に示す式に
よって、その能力Ｇを求めることができる。

ＧαDn³（Ｐ−ρmin）^1.5 さて、先に述べた製造工程によって、微粉末は100μｍ
以下に分級選別されて使用に供されるが、この場合に要
求される品質、例えば、トナーの粒径や歩留値（捕集ト
ナー／投入量）等の要求品質に応えるために、フィード
量（供給量）や、粉砕空気圧力や、衝突板の形状など変
えている。

その中でも、特に衝突板の形状変化が最も大きく品質に
影響することが知られている。

衝突板としては、従来、第４図において符号７で示すよ
うなもの、第５図（ａ）に示すようなもの、同図（ｂ）
に示すようなものがそれぞれ使用されている。

衝突板はジェット流の方向と直交する方向に配設される
が、このような平面型の衝突板においては、最も粉砕性
が優れており、シャープな分級効果が得られる。このよ
うな点は第５図の平面型の衝突板（符号７）についても
同様である。ここで、粉砕性とは一定粒径分布のトナー
を得るための処理時間のことである。

［考案が解決しようとする課題］現在、低コスト、低エネルギーを目的として低温定着ト
ナーを使用する要望があるが、このようなトナーを上記
の粉砕機によって作製した場合、粉砕時にトナーが衝突
板に凝集固着してしまうという現象を生じる。

低温定着トナーは高温定着トナーに比べ軟化点が低いた
め、脆く融解し易く、衝突板に衝突する際、凝集固着し
易いものと考えられている。このような凝集固着を生じ
ると、凝集固着物がノズル６へ向けて成長し、ジェット
噴流路５をつまらせてしまい、本来の粉砕機能を達成で
きなくなってしまう。

また、衝突板の特定の部分に集中して被粉砕物が衝突し
続けると衝突板の部分的な摩耗が進み長期間の使用が困
難になるという問題もある。

本考案は上記の点を解決しようとするもので、その目的
は、衝突式ジェット粉砕機において、被粉砕物の粉砕時
における微粒子の凝集固着を防止し、結果として生産能
力の向上を可能にすることにある。また、他の目的は、
衝突板の部分的な摩耗を防ぎ、長期間の使用を可能にす
ることにある。

［課題を解決するための手段］本考案は、ノズルからのジェット流の流動方向にノズル
と対向して設けられる衝突板を備え、前記ジェット流に
被粉砕物を導いて、これをジェット流により、高速で飛
翔させつつ、前記衝突板に衝突させて、被粉砕物を微粒
子に粉砕する衝突式超音速ジェット粉砕機において、前
記衝突板の平面部が回転駆動手段により回転可能に配設
されたことを特徴とする。

［作用］衝突板が回転しているために被破砕物が凝集しやすいも
のであっても衝突板の回転により生じる遠心力により振
り切られ、被破砕物は衝突板に付着しにくくなり、凝集
固着物は成長せず、ジェット噴流路をつまらせることが
ない。また、衝突板が回転しているために、被破砕物は
衝突板の表面に万遍なく衝突し衝突板に部分的な摩耗を
起こしたりすることがない。

［実施例］次に図面に示す一実施例に基づき本考案を説明する。

第１図は本考案一実施例の衝突式超音速ジェット粉砕機
の要部を示す概略構成図、第２図は第１図の粉砕機に具
備される回転する衝突板の斜視図、第３図はその側面図
である。

第１図において、被破砕物Taは通路14を経てジェット噴
流路15へと向かう。

一方、圧縮空気の流入によってノズル16からは高圧の空
気が噴射され、ジェット噴流路15には超音速の、空気に
よるジェット流が生じている。このジェット流の流動方
向にはノズル16と対向して被破砕物Taを粉砕するための
衝突板17が設けられている。この衝突板17はステー18の
先端を分離した回転ベースの一端に取り付けられてい
る。そして、回転ベースは回転駆動手段（図示せず）に
より回転し、これにより衝突板17は回転することにな
る。

衝突板17は第２図に示すように円形の平面部を有するも
のとなっている。また、衝突板17の材質としては、セラ
ミックス、ニッケル、黄銅、チタン、銅等が好ましく、
このうちセラミックスを選定した場合には耐摩耗性、耐
熱性、耐蝕性に優れることになる。

通路14から出てきた被破砕物Taはジェット流へと導かれ
て、このジェット流に乗り、高速（超音速）で飛翔しな
がら、回転している衝突板17に衝突する、被破砕物Taが
超音速で衝突板17に衝突することにより微粒子状に粉砕
される。

ここで、衝突板17が回転しているために、被破砕物が低
温定着トナーのように軟化点が低く脆く溶解しやすく、
衝突板に凝集固着しやすいものであっても衝突板17の回
転により生ずる遠心力により振り切られ、衝突板17の表
面に付着しにくくなり、凝集固着物が成長したりせず、
ジェット噴流路15をつまらせることがない。また、衝突
板17が回転しているために、被破砕物Taは衝突板17の表
面に万遍なく当たり、部分的な摩耗を起こしたりするこ
とがなく長期間の使用が可能になる。

なお、第１図の超音速ジェット粉砕機における要部以外
の部分（例えば分級工程室等）は、第４図に示す従来例
と同様の構成である。

実験例１樹脂：ポリエステル系樹脂 75重量部スチレン−アクリル系樹脂 15重量部顔料：フタロシアニン系顔料５重量部これら（軟化点69℃）を熱ロールミルで溶融混練し、冷
却後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、この粗粉砕した
ものを回転ベースの回転が30rpmである衝突板に衝突さ
せて微粉砕したところ、衝突板への樹脂による凝集固着
はられず、かつ、シャープな粒径分布を持った製品が得
られた。

実験例２樹脂：ポリエステル系樹脂 15重量部スチレン−アクリル系樹脂 85重量部顔料：フタロシアニン系顔料５重量部これら（軟化点80℃）を熱ロールミルで溶融混練し、冷
却後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、この粗粉砕した
ものを回転ベースの回転が90rpmである衝突板に衝突さ
せて微粉砕したところ、実験例１と同様な結果を得た。

実験例３実験例２で用いたトナー材料（２種類の樹脂と顔料）
を、実験例１の衝突板に衝突させて微粉砕したところ、
実験例１と同様の結果を得た。

実験例４実験例１のトナー材料を実験例２の衝突板に衝突させて
微粉砕したところ、実験例１と同様の結果を得た。

次に、従来例の衝突板を用いた場合につき、凝集固着の
発生有無を調べたところ、次のような結果を得た。

比較例１実験例１のトナー材料を、従来の平面形衝突板に衝突板
への樹脂による凝集固着が発生し、粉砕機能を達成する
ことができなくなってしまった。

比較例２実験例２のトナー材料を従来の円錐形衝突板に衝突させ
て微粉砕したところ、比較例１よりも軽度ながら凝集固
着が発生した。

比較例３実験例２のトナー材料を、従来の平面形衝突板に衝突さ
せて微粉砕したところ、比較例１と同様の結果となっ
た。

比較例４実験例１のトナー材料を、従来の円錐形衝突板に衝突さ
せて微粉砕したところ、実験例１と同様な結果となっ
た。

以上の各例を表にまとめると次のようになる。

尚、上記各例に引き続いて次のような実験を行った。

実験例５樹脂：ポリエステル系樹脂これ（軟化点77℃）を熱ロールミルで溶融混練し、冷却
後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、この粗粉砕したも
のを回転ベースの回転が30rpmである衝突板に衝突させ
て微粉砕したところ、実験例１と同様な結果を得た。

実験例６実験例５のトナー材料を回転ベースの回転が90rpmであ
る衝突板に衝突させて微粉砕したところ、実験例１と同
様な結果を得た。

前記比較例４に引き続いて行った例は次の通りである。

比較例５実験例５のトナー材料を比較例１の衝突板（平面形衝突
板）に衝突させて微粉砕したところ、比較例１と同様な
結果を得た。

比較例６実験例５のトナー材料を比較例２の衝突板（円錐形衝突
板）に衝突させて微粉砕したところ、比較例２と同様な
結果を得た。

［考案の効果］以上の説明で明らかなように本考案によれば、衝突式ジ
ェット粉砕機において、被破砕物の粉砕時における微粒
子の凝集固着を防止することができ、生産能力の向上が
可能となった。また、衝突板を回転させることにより、
衝突板の部分的な摩耗を防ぎ長期間の使用を可能とする
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の衝突式超音速ジェット粉砕機
の要部を示す概略構成図、第２図は第１図の粉砕機に具
備される回転する衝突板の斜視図、第３図は衝突板の側
面図、第４図は従来の衝突式超音速ジェット粉砕機の概
略構成図、第５図（ａ），（ｂ）はそれぞれ同上ジェッ
ト粉砕機に具備される従来の衝突板の側面図である。 Ta…被破砕物、14…通路、15…ジェット噴流路、16…ノ
ズル、17…衝突板、18…ステー。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ノズルからのジェット流の流動方向にノズ
ルと対向して設けられる衝突板を備え、前記ジェット流
に被粉砕物を導いて、これをジェット流により、高速で
飛翔させつつ、前記衝突板に衝突させて、被粉砕物を微
粒子に粉砕する衝突式超音速ジェット粉砕機において、
前記衝突板の平面部が回転駆動手段により回転可能に配
設されたことを特徴とする衝突式超音速ジェット粉砕
機。