JPH08309223A - 衝突式気流粉砕機 - Google Patents

衝突式気流粉砕機

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JPH08309223A
JPH08309223A JP12128895A JP12128895A JPH08309223A JP H08309223 A JPH08309223 A JP H08309223A JP 12128895 A JP12128895 A JP 12128895A JP 12128895 A JP12128895 A JP 12128895A JP H08309223 A JPH08309223 A JP H08309223A
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JP
Japan
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collision
crushed
acceleration tube
crushing
pulverizing
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Pending
Application number
JP12128895A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Yoshida
秀幸 吉田
Masami Eda
正美 江田
Hiroshi Nakamura
寛 中村
Akihiro Nakamura
昭裕 中村
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速管内のジェット気流により加速された被
粉砕物を強い衝撃力で衝突部材に衝突粉砕させ、該粉砕
物を衝突部材近傍に滞留させ事なくすみやかに粉砕室か
ら排出せしめ、粉砕能力の向上した衝突式気流粉砕機を
提供すること。 【構成】 高速気体により被粉砕物を搬送加速するため
の加速管と、該加速管より噴出する被粉砕物を衝突力に
より粉砕するための衝突部材を加速管出口に対向して設
けた粉砕室とからなる衝突式気流粉砕機であって、該加
速管出口周囲に気体導入口が設けられていることを特徴
とする衝突式気流粉砕機。

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)を用いた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た衝突式気流粉砕機
はジェット気流で被粉砕物を搬送加速して衝突部材に衝
突させ、その衝撃力により被粉砕物を粉砕するものであ
る。その詳細を図8および図9を用いて以下に説明す
る。
【0003】圧縮気体供給ノズル2と加速管3を組み合
わせたノズル(いわゆるラバールノズル)に高圧気体を
導入することにより加速管内は超音速流となる。ここに
被粉砕物投入口13より被粉砕物7を吸引することによ
り被粉砕物に大きな運動エネルギーを与える。エネルギ
ーを与えられた被粉砕物は粉砕室8の中に設けられた衝
突部材4に衝突することによって粉砕される。
【0004】従来、衝突部材4は図8に示すようにジェ
ット気流方向(加速管の軸方向)に対し垂直に位置する
平面状のものが用いられている。衝突面に垂直に被粉砕
物を衝突させることは力学的に最も衝突エネルギーが大
きくなり粉砕に有利である。
【0005】しかしながら被粉砕物はジェット気流に乗
って連続的に衝突面に運ばれる為、衝突面中央部近傍に
逆流領域が生じ粉体濃度が高くなる。また衝突面で粉砕
され反射した粉砕物は衝突面と粉砕室前壁との間の粉砕
室に跳ね返り、その領域の粉体濃度が高くなる。このよ
うに粉体濃度の高い領域が生じることは粉砕効率が悪く
なり、処理能力の低下を引き起こす。処理量が多くなれ
ばなるほどその低下が大きくなる。
【0006】粉砕物の滞留を避けるために、図9に示さ
れるように、衝突部材4の衝突面をジェット気流に対し
て傾斜させることにより粉砕物を下流に流れやすくし、
衝突面近傍の粉体濃度を下げる技術がある。このような
技術を使用すると確かに衝突面近傍の粉体濃度が下がる
が、衝突面に対して粉砕物が斜め方向に衝突するため、
衝突エネルギーがさがり、全体としての粉砕効率は悪く
なる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、被粉砕物を衝突面にほぼ垂直に
衝突せしめ大きい衝突エネルギーを得る構成を取りなが
らも衝突面近傍で粉体濃度を下げて高い粉砕効率を得る
とともに衝突面で粉砕された粉砕物を粉砕室内に長く滞
留させることなくスムーズに粉砕室下流に運ぶことがで
きる処理能力に優れた衝突式気流粉砕機を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明はクレイ
ム1の複写に関する。
【0009】本発明の衝突式気流粉砕機は加速管出口の
周囲に気体導入口を設けているので、衝突面で粉砕され
た粉砕物を粉砕室内に長く滞留させることなくスムーズ
に粉砕室下流に運ぶことができる。
【0010】以下、図面を用いて本発明を説明する。図
1に本発明の衝突式気流粉砕機の概略断面図を示す。
【0011】圧縮空気供給ノズル2から高速気流が供給
される。高速気流はスロート部を通過し加速管3に供給
され、断熱膨張によって加速される。被粉砕物7は投入
口13より加速管3に供給される。投入口13は、被粉
砕物に最大の運動エネルギーを与えるようにノズル中の
気流の速度が最大となる位置が好ましい。この気流の速
度が最大となる位置は、ノズル前後の圧力比とノズルの
スロート部断面積に対する任意の位置でのノズル部断面
積の大きさによって決定される。
【0012】供給口13から供給された被粉砕物はノズ
ル部中を加速されて加速管出口9から吐出され、粉砕室
8内に設けられた衝突部材4に衝突する。
【0013】本発明においては加速管出口9の周囲に気
体導入口1が設けられている。この導入口から噴出され
る気体により被粉砕物は衝突部材4側壁と粉砕室8の側
壁の間の通路にスムーズに運ばれ被粉砕物が粉砕室に滞
留が防止される。気体導入口から噴出させる気体は被粉
砕物に対して不活性な気体であればよく、例えば空気、
窒素、アルゴン等のガスを使用することが可能である。
経済性の観点から空気が好ましい。
【0014】気体導入口は衝突部材側壁と粉砕室側壁と
の間の流路に気体を噴出できれば、その構成、設定位置
は特に限定されるものではない。気体導入口の形状は図
5に示したようにドナーツ状をしていてもよく、また図
6に示すように数個の円形の穴で構成されていてもよ
い。本発明においては本願発明の目的から導かれるその
他の種々の態様の形状を採ることができる。
【0015】気体導入口1から供給される気体の流量は
粉砕室内に被粉砕物が滞留しないように被粉砕物の処理
量に合わせて設定すればよい。
【0016】出口9から衝突部材4までの距離は、製造
しようとしている粉体の目標粒径に対して任意に変化さ
せればよく、本発明においては特に限定されるものでは
ない。
【0017】衝突部材は図1においては、衝突部材4の
衝突面11に円錐形の突起10を設けた形態のもの(図
7の7a)を示してある。加速管3より噴出した固気混
合流は、円錐形の突起に沿って流れ衝突面11にぶつか
る。このため図8に示したような平面の衝突面を使用し
た場合に生じる被粉砕物の逆流の発生が少なくなり、気
体導入口からの気体の作用とあいまって粉体粒子の滞留
をより効果的に防止できる。また被粉砕物は衝突面にほ
ぼ垂直にぶつかるため衝突エネルギーも大きく粉砕効率
も高い。もちろん本発明においては図8に示したような
従来から使用されている平面型の衝突部材を使用でき
る。
【0018】衝突部材としてはその他にも図7の7bに
示したような外周衝突面が2段構成を有するものを使用
してもよい。このような2段構成の場合、衝突面11で
粉砕された粉砕物は外側の流れに乗って再び衝突面12
で粉砕される。粉砕回数が増え粉砕効率が高まる。さら
に衝突面を多段にしてもよい。また図7の7cに示した
ように衝突面の先端部分を円錐形状にしてもよいが、衝
突力を付与するためには図7の7aおよび7bに示した
形態の衝突部材が好ましい。
【0019】上記した図1の粉砕機と分級機を組み合わ
せることにより所望の粒径を有する粉砕粒子を得ること
ができる。図1に粉砕機と分級機を組み合わせたフロー
チャート図を示す。
【0020】粉砕室からでた粉砕粒子(細粒)は分級機
に送られ所望の粒径範囲内にある粒子を製品として取り
出し、粗粉砕粒子(細粒)はさらに粉砕機に戻され、さ
らに粉砕、分級の工程が繰り返される。
【0021】本発明の粉砕機は粉砕能力に優れているの
で、所望の粒径に粉砕するまでの繰り返し粉砕回数を減
らすことができ、そのことはさらに粉砕物の処理能力向
上につながる。
【0022】衝突式気流粉砕機は、少なくとも結着樹脂
および着色剤を含有する混合物を溶融混練し、冷却した
溶融混練物を機械的衝撃式粉砕機により粗粉砕(または
中粉砕)した10μm〜2000μm粉砕物をさらに微
粉砕する工程において使用すると有用である。以下にこ
のような場合の実験結果の一例を示す。
【0023】
【実施例】実施例1〜2および比較例1〜3 被粉砕粒子の調製 ・スチレン−n−ブチルメタクリレート樹脂 100重量部 (Tm:132℃、Tg:60℃) ・ニグロシン系染料 5重量部 (ニグロシンベースEX;オリエント化学工業社製) ・低分子量ポリプロピレン 5重量部 (ビスコール550P;三洋化成工業社製) ・カーボンブラック 10重量部 (MA#8;三菱化学工業社製)
【0024】以上の材料をヘンシェルミキサーで混合
後、得られた混合物を連続押し出し混練機で混練した。
混練物を冷却後ハンマーミルで粗粉砕し、平均粒径2m
mの粗粉砕粒子を得た。
【0025】上記粗粉粒子をさらに粉砕するに際してジ
ェット粉砕機(I−5型;日本ニューマチック工業社
製)を用い、分級機(DS−5型;日本ニューマチック
工業社製)と組み合わせて、以下の各実施例および比較
例における粉砕機の処理能力を比較した。
【0026】実施例1においては図5に示す気体導入口
(総面積220cm2および図7の7aに示す形状の衝
突部材を使用し、図1に示す粉砕フローで処理を行っ
た。
【0027】実施例2においては図6に示す気体導入口
(総面積160cm2)および図7の7bに示す形状の
衝突部材を使用し、図2に示す粉砕フローで処理を行っ
た。
【0028】比較例1においては図7の7aに示す形状
の衝突部材を使用し、気体導入口を有さない図3に示す
粉砕フローで処理を行った。
【0029】比較例2においては図7の7cに示す形状
の衝突部材を使用し、気体導入口を有さない図4に示す
粉砕フローで処理を行った。
【0030】比較例3においては図8に示す形状の衝突
部材を使用し、気体導入口を有さない図8に示す粉砕フ
ローで処理を行った。
【0031】以上の実施例1、2および比較例1〜3に
おいては圧力6.0Kgf/cm2Gの圧縮空気を用
い、また処理量については表1に示した。実施例1およ
び2については気体導入口からの空気噴出量を表1中に
示した。
【0032】また、各衝突板の具体的寸法は以下の通り
である。 衝突板7a:d=φ70mm、h=40mm、α=60° 衝突板7b:d=φ70mm、h1=40mm、h2=20mm α=30°、w1=12.2mm、w2=12.2mm 衝突板7c:d=φ70mm、h=40mm 衝突板4(図8):d=φ70mm
【0033】処理能力は以下のようにして評価した。D
50=8、12μmの2種類に固定し、その粒径を得るこ
とができる最大処理量、すなわち粉砕装置が安定して稼
働できる最大処理量を比較した。ここでD50は、粉砕物
の粒径分布を重量分布で表わした場合の分布の50%部
分に相当する粒径を意味する。
【0034】以上の結果を下記表1に示す。
【表1】
【0035】表1中、処理能力比は、比較例3の製品粒
径が12μmの場合の処理量(40Kg/h)を1.0
としたときの各実施例、比較例の処理量の値を示してい
る。
【0036】表1より本発明の粉砕装置は従来の粉砕装
置より高い処理能力があることがわかる。
【0037】
【発明の効果】本発明の衝突式気流粉砕機を使用するこ
とにより、被粉砕物を衝突部材表面に大きな衝突力で衝
突させることでき、かつ衝突後の被粉砕物を衝突部材表
面から素早く除去し、粉砕室に滞留させることがない。
本発明の粉砕機と分級機を組み合わせた粉砕システムに
おいては所望の粒径に粉砕するまでの繰り返し粉砕回数
を減らすことができ、粉砕物の処理能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の衝突式気流粉砕機と分級機を組み合
わせたフローチャート図。
【図2】 別の態様の本発明の衝突式気流粉砕機と分級
機を組み合わせたフローチャート図。
【図3】 比較例で使用した衝突式気流粉砕機と分級機
を組み合わせたフローチャート図。
【図4】 比較例で使用した衝突式気流粉砕機と分級機
を組み合わせたフローチャート図。
【図5】 加速管出口の回りに設けられる気体導入口の
模式的断面図。
【図6】 加速管出口の回りに設けられる別の態様の気
体導入口の模式的断面図。
【図7】 種々の態様の衝突板の概略断面図。
【図8】 従来の衝突式気流粉砕機と分級機を組み合わ
せたフローチャート図。
【図9】 従来の衝突式気流粉砕機と分級機を組み合わ
せたフローチャート図。
【符号の説明】
1:気体導入口、2:圧縮空気供給ノズル、3:加速
管、4:衝突部材、7:被粉砕物、8:粉砕室、9:加
速管出口、10:突出中央部、11:外周衝突面、1
3:投入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 寛 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 中村 昭裕 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高速気体により被粉砕物を搬送加速する
    ための加速管と、該加速管より噴出する被粉砕物を衝突
    力により粉砕するための衝突部材を加速管出口に対向し
    て設けた粉砕室とからなる衝突式気流粉砕機であって、
    該加速管出口周囲に気体導入口が設けられていることを
    特徴とする衝突式気流粉砕機。
  2. 【請求項2】 衝突部材の衝突面には、突出している突
    出中央部と、該突出中央部の周囲に少なくとも1段以上
    の外周衝突面とを有し、該外周衝突面は加速管の軸方向
    に対し垂直に位置することを特徴とする請求項1記載の
    衝突式気流粉砕機。
JP12128895A 1995-05-19 1995-05-19 衝突式気流粉砕機 Pending JPH08309223A (ja)

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JP12128895A JPH08309223A (ja) 1995-05-19 1995-05-19 衝突式気流粉砕機

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JP12128895A JPH08309223A (ja) 1995-05-19 1995-05-19 衝突式気流粉砕機

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006051496A (ja) * 2004-07-13 2006-02-23 Ricoh Co Ltd 衝突気流式粉砕機、該粉砕機を用いたトナー製造方法、及び該製造方法にて製造されたトナー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006051496A (ja) * 2004-07-13 2006-02-23 Ricoh Co Ltd 衝突気流式粉砕機、該粉砕機を用いたトナー製造方法、及び該製造方法にて製造されたトナー

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