JP3313922B2 - 粉砕装置 - Google Patents
粉砕装置Info
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- JP3313922B2 JP3313922B2 JP00107495A JP107495A JP3313922B2 JP 3313922 B2 JP3313922 B2 JP 3313922B2 JP 00107495 A JP00107495 A JP 00107495A JP 107495 A JP107495 A JP 107495A JP 3313922 B2 JP3313922 B2 JP 3313922B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉砕装置、より詳細に
は、複写機等において画像形成に使用するトナーの砕粉
装置に関する。
は、複写機等において画像形成に使用するトナーの砕粉
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジェット噴流を用いた衝突式気流粉砕装
置では、ジェット噴流中に被粉砕物を供給し、その被粉
砕物を衝突部材に衝突させ、その衝撃力によって被粉砕
物を粉砕する。図６は、本発明が適用される粉砕装置の
一例を説明するための構成図で、図中、１は被粉砕物供
給口、２は圧縮空気供給ノズル、３は圧縮空気加速管、
４は圧縮空気衝突部材、５は粉砕物排出口で、該粉砕装
置は、図示のように、圧縮空気供給ノズル２を接続した
加速管３の加速管出口８に対向して衝突部材４を有し、
前記加速管３によるジェット噴流である高速気流１５の
流動により、加速管３の途中の被粉砕物供給口１から加
速管３に被粉砕物６を吸引させ、これを高速気流１５と
ともに噴射、及び、粉砕室７へ入射させ、衝突部材４の
衝突面９に衝突させ、その衝撃によって被粉砕物６を粉
砕するものである。通常、被粉砕物６を所望の粒径に粉
砕するためには、排出口５と被粉砕物供給口１との間に
分級機１３を配して閉回路を設ける。このとき、分級機
１３による分級の結果、粗粉の場合は、粗粉１１となっ
た被粉砕物６を、被粉砕物供給口１へ送り、前記した粉
砕を再度行い、その粉砕物１０を排出口５から分級機１
３に戻して再度分級するようにしており、その結果、微
粉１２について所望の粒径の粉砕物を得ることができ
る。
置では、ジェット噴流中に被粉砕物を供給し、その被粉
砕物を衝突部材に衝突させ、その衝撃力によって被粉砕
物を粉砕する。図６は、本発明が適用される粉砕装置の
一例を説明するための構成図で、図中、１は被粉砕物供
給口、２は圧縮空気供給ノズル、３は圧縮空気加速管、
４は圧縮空気衝突部材、５は粉砕物排出口で、該粉砕装
置は、図示のように、圧縮空気供給ノズル２を接続した
加速管３の加速管出口８に対向して衝突部材４を有し、
前記加速管３によるジェット噴流である高速気流１５の
流動により、加速管３の途中の被粉砕物供給口１から加
速管３に被粉砕物６を吸引させ、これを高速気流１５と
ともに噴射、及び、粉砕室７へ入射させ、衝突部材４の
衝突面９に衝突させ、その衝撃によって被粉砕物６を粉
砕するものである。通常、被粉砕物６を所望の粒径に粉
砕するためには、排出口５と被粉砕物供給口１との間に
分級機１３を配して閉回路を設ける。このとき、分級機
１３による分級の結果、粗粉の場合は、粗粉１１となっ
た被粉砕物６を、被粉砕物供給口１へ送り、前記した粉
砕を再度行い、その粉砕物１０を排出口５から分級機１
３に戻して再度分級するようにしており、その結果、微
粉１２について所望の粒径の粉砕物を得ることができ
る。
【０００３】図７は、図６に示した粉砕装置における圧
縮空気供給ノズル２，加速管３、及び、被粉砕物供給口
１の拡大図であるが、従来技術では、加速管３がラバー
ルノズル形状を成すということのみで、粉砕の環境条件
におけるスロート１６とノズル内供給口位置１７の各々
に対する加速管３内部の断面積１８及び１９の大きさの
規定がなかった。そのため、気流の高速化の条件が不明
であり、粉砕効率の一層の上昇が達成されていなかっ
た。
縮空気供給ノズル２，加速管３、及び、被粉砕物供給口
１の拡大図であるが、従来技術では、加速管３がラバー
ルノズル形状を成すということのみで、粉砕の環境条件
におけるスロート１６とノズル内供給口位置１７の各々
に対する加速管３内部の断面積１８及び１９の大きさの
規定がなかった。そのため、気流の高速化の条件が不明
であり、粉砕効率の一層の上昇が達成されていなかっ
た。
【０００４】更に、上述のごとき衝突式気流粉砕装置と
して、例えば、特開平４−４８９４２号公報，特開平５
−１５８０１号公報，特開平５−１５８０２号公報等が
提案されているが、特開平４−４８９４２号公報記載の
ものは、トナー供給口を複数設け、軸対称的にトナーを
ノズルへ供給することを狙ったものであり、特開平５−
１５８０１号公報のものは、ノズルに対し、トナーをそ
の中心付近に集め、トナーの濃度不均一性をなくし、す
べてのトナーを一様に分散させ、加速させることを狙っ
たものであり、特開平５−１５８０２号公報記載のもの
は、ノズル内にトナーを供給する部分に円錐状の傾斜部
材を設け、微粉は回収し、粗粉のみを粉砕させることを
狙ったものであり、いずれも、気流の高速化の条件につ
いては記載されていない。
して、例えば、特開平４−４８９４２号公報，特開平５
−１５８０１号公報，特開平５−１５８０２号公報等が
提案されているが、特開平４−４８９４２号公報記載の
ものは、トナー供給口を複数設け、軸対称的にトナーを
ノズルへ供給することを狙ったものであり、特開平５−
１５８０１号公報のものは、ノズルに対し、トナーをそ
の中心付近に集め、トナーの濃度不均一性をなくし、す
べてのトナーを一様に分散させ、加速させることを狙っ
たものであり、特開平５−１５８０２号公報記載のもの
は、ノズル内にトナーを供給する部分に円錐状の傾斜部
材を設け、微粉は回収し、粗粉のみを粉砕させることを
狙ったものであり、いずれも、気流の高速化の条件につ
いては記載されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、衝突式
気流粉砕装置においては、粉砕効率を高めるために、気
流の高速化が必要であるが、従来技術においては、気流
の高速化の条件に関して何ら提案されていない。本発明
は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、
衝突式気流粉砕装置において、粉砕の環境条件に依存し
た加速管の最適形状を決め、もって、粉砕処理能力を向
上させることを目的としてなされたものである。
気流粉砕装置においては、粉砕効率を高めるために、気
流の高速化が必要であるが、従来技術においては、気流
の高速化の条件に関して何ら提案されていない。本発明
は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、
衝突式気流粉砕装置において、粉砕の環境条件に依存し
た加速管の最適形状を決め、もって、粉砕処理能力を向
上させることを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）粉砕室内にジェット噴流を噴出す
る噴出ノズルと、前記ジェット噴流中に被粉砕物を供給
する供給口と、前記噴出ノズルと対向して設置され、前
記ジェット噴流と共に被粉砕物を直接衝突させて微粉砕
する衝突面を持つ衝突部材を有する粉砕装置において、
前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における１次
元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応した圧
力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めること、
更には、（２）前記（１）における粉砕装置において、
前記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供
給口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面
積分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させたこ
と、更には、（３）前記（２）における粉砕装置におい
て、前記スロートの両端部における凸形状部及び前記供
給口の加速管への入口部における凸形状部に曲率を持た
せたこと、更には、（４）前記（２）における粉砕装置
において、供前記噴出ノズルは前記供給口に対抗する壁
面をノズル内方向に凸形状にし、かつ、前記供給口付近
の壁面をノズル外方向に凹形状にしたこと、更には、
（５）前記（４）における粉砕装置において、前記凸面
形状及び凹面形状に曲率を持たせたことを特徴としたも
のである。
決するために、（１）粉砕室内にジェット噴流を噴出す
る噴出ノズルと、前記ジェット噴流中に被粉砕物を供給
する供給口と、前記噴出ノズルと対向して設置され、前
記ジェット噴流と共に被粉砕物を直接衝突させて微粉砕
する衝突面を持つ衝突部材を有する粉砕装置において、
前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における１次
元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応した圧
力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めること、
更には、（２）前記（１）における粉砕装置において、
前記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供
給口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面
積分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させたこ
と、更には、（３）前記（２）における粉砕装置におい
て、前記スロートの両端部における凸形状部及び前記供
給口の加速管への入口部における凸形状部に曲率を持た
せたこと、更には、（４）前記（２）における粉砕装置
において、供前記噴出ノズルは前記供給口に対抗する壁
面をノズル内方向に凸形状にし、かつ、前記供給口付近
の壁面をノズル外方向に凹形状にしたこと、更には、
（５）前記（４）における粉砕装置において、前記凸面
形状及び凹面形状に曲率を持たせたことを特徴としたも
のである。
【０００７】
【作用】衝突式気流粉砕装置において、噴出ノズル内の
スロート位置と供給口位置の噴出ノズル断面積比もしく
は口径比を、理想気体における１次元ラバールノズル理
論による各ノズル位置に対応した圧力比と断面積比もし
くは口径比の関係から決めることで、気流の高速化並び
に粉体の高速化への条件を明確化し、高効率粉砕の目安
とする。
スロート位置と供給口位置の噴出ノズル断面積比もしく
は口径比を、理想気体における１次元ラバールノズル理
論による各ノズル位置に対応した圧力比と断面積比もし
くは口径比の関係から決めることで、気流の高速化並び
に粉体の高速化への条件を明確化し、高効率粉砕の目安
とする。
【０００８】
【実施例】図１は、請求項１に示した気流式粉砕装置に
おける噴出ノズル３内のスロート１６の位置と被粉砕物
供給口１の位置１７の噴出ノズル断面積比もしくは口径
比の決め方について説明するための要部構成図で、全図
を通して同様の作用をする部分には、同一の参照番号が
付してある。図１において、今、スロート１６における
断面積をＡ＊とし、圧力をＰ＊とし、加速管（噴出ノズ
ル）３内部における断面積をＡ、圧力をＰとすると、理
想気体における１次元ラバールノズル理論によるスロー
ト１６に対する圧力比Ｐ／Ｐ＊と断面積比Ａ／Ａ＊の関
係は（１）式である。ただし、κは比熱比（空気の比熱
比はκ＝１.４）である。
おける噴出ノズル３内のスロート１６の位置と被粉砕物
供給口１の位置１７の噴出ノズル断面積比もしくは口径
比の決め方について説明するための要部構成図で、全図
を通して同様の作用をする部分には、同一の参照番号が
付してある。図１において、今、スロート１６における
断面積をＡ＊とし、圧力をＰ＊とし、加速管（噴出ノズ
ル）３内部における断面積をＡ、圧力をＰとすると、理
想気体における１次元ラバールノズル理論によるスロー
ト１６に対する圧力比Ｐ／Ｐ＊と断面積比Ａ／Ａ＊の関
係は（１）式である。ただし、κは比熱比（空気の比熱
比はκ＝１.４）である。
【０００９】
【数１】
【００１０】圧縮空気供給ノズル２における圧力をＰ2
とし、これを淀み点圧力に近似することで（２）,
（３）式を得ることができる。
とし、これを淀み点圧力に近似することで（２）,
（３）式を得ることができる。
【００１１】
【数２】
【００１２】実際に、ピトー管等によりノズル内供給口
位置１７で圧力を測定し、これを圧力Ｐとするが、この
時、断面積Ａはノズル内供給口位置１７での断面積とな
る。測定結果からノズル内供給口位置１７での圧力Ｐと
圧縮空気供給ノズル２での圧力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2が決まる
ため、（４）式によりノズル内供給口位置１７での断面
積Ａとスロート１６での断面積Ａ＊の比Ａ／Ａ＊が決ま
る。また、断面積比Ａ／Ａ＊の平方根√Ａ／√Ａ＊は、
ノズル内供給口位置１７での口径とスロート１６での口
径の比であり、（５）式となる。
位置１７で圧力を測定し、これを圧力Ｐとするが、この
時、断面積Ａはノズル内供給口位置１７での断面積とな
る。測定結果からノズル内供給口位置１７での圧力Ｐと
圧縮空気供給ノズル２での圧力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2が決まる
ため、（４）式によりノズル内供給口位置１７での断面
積Ａとスロート１６での断面積Ａ＊の比Ａ／Ａ＊が決ま
る。また、断面積比Ａ／Ａ＊の平方根√Ａ／√Ａ＊は、
ノズル内供給口位置１７での口径とスロート１６での口
径の比であり、（５）式となる。
【００１３】
【数３】
【００１４】このようなノズル内供給口位置１７での圧
力Ｐと圧縮空気供給ノズル２での圧力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2に
依存したノズル内供給口位置１７での断面積Ａとスロー
ト１６での断面積Ａ＊の比Ａ／Ａ＊もしくは口径比√Ａ
／√Ａ＊を形状に採用することで、効率的に気流が加速
され、一層の高速気流１５を得ることができる。図２
は、（４）,（５）式をグラフにしたものである。
力Ｐと圧縮空気供給ノズル２での圧力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2に
依存したノズル内供給口位置１７での断面積Ａとスロー
ト１６での断面積Ａ＊の比Ａ／Ａ＊もしくは口径比√Ａ
／√Ａ＊を形状に採用することで、効率的に気流が加速
され、一層の高速気流１５を得ることができる。図２
は、（４）,（５）式をグラフにしたものである。
【００１５】請求項１の発明の実験例として、表１に示
す。原料をミキサーにて混合して混合物を得、次に、こ
の混合物をエクストルダーにて約２００℃で溶融混練し
た後、冷却して固化し、それをハンマーミルで２００〜
２０００μｍの粒子に粗粉砕し、この粗粉砕物を被粉砕
物６とし、図６に示した粉砕装置を用い、その作動フロ
ーに従って粉砕を行った。粉砕された粉砕物１０を微粉
１２と粗粉１１とに分級する手段１３としては、固定式
風力分級機を使用した。
す。原料をミキサーにて混合して混合物を得、次に、こ
の混合物をエクストルダーにて約２００℃で溶融混練し
た後、冷却して固化し、それをハンマーミルで２００〜
２０００μｍの粒子に粗粉砕し、この粗粉砕物を被粉砕
物６とし、図６に示した粉砕装置を用い、その作動フロ
ーに従って粉砕を行った。粉砕された粉砕物１０を微粉
１２と粗粉１１とに分級する手段１３としては、固定式
風力分級機を使用した。
【００１６】
【表１】
【００１７】実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給
ノズル２から流量７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入し、被
粉砕物供給口１から３２ｋｇ／ｈｒの割り合いで供給し
た。このとき、ノズル内供給口位置１７での口径とスロ
ート１６での口径との比は、√Ａ／√Ａ＊＝２.５であ
る。粉砕された粉砕物１０は、分級機１３に運ばれ、微
粉である場合は、微粉物１２として回収し、粗粉である
場合は、粗粉物１１として再度被粉砕物供給口１より被
粉砕物６とともに加速管３に投入した。この結果、微粉
１２として、体積平均粒径７.５μｍ（コールターカウ
ンターにて測定）の粉砕物２７.４０ｋｇ／ｈｒ（収率
８５.６％）を回収した。
ノズル２から流量７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入し、被
粉砕物供給口１から３２ｋｇ／ｈｒの割り合いで供給し
た。このとき、ノズル内供給口位置１７での口径とスロ
ート１６での口径との比は、√Ａ／√Ａ＊＝２.５であ
る。粉砕された粉砕物１０は、分級機１３に運ばれ、微
粉である場合は、微粉物１２として回収し、粗粉である
場合は、粗粉物１１として再度被粉砕物供給口１より被
粉砕物６とともに加速管３に投入した。この結果、微粉
１２として、体積平均粒径７.５μｍ（コールターカウ
ンターにて測定）の粉砕物２７.４０ｋｇ／ｈｒ（収率
８５.６％）を回収した。
【００１８】次に、請求項２の気流式粉砕装置におけ
る、噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比の決め方について説明す
る。請求項１と同様の原料（表１に記載）を使用し、図
６に示した粉砕装置を用い、その作動フローに従って粉
砕を行った。粉砕された粉砕物１０を微粉１２と粗粉１
１とに分級する手段１３としては、固定式風力分級機を
使用した。実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノ
ズル２から流量７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入し、被粉
砕物供給口１から３２ｋｇ／ｈｒの割り合いで供給し
た。これにより、被粉砕物供給口１から投入される被粉
砕物６により、ノズル内供給口位置１７には、ノズル断
面積の１０％が占有された。すなわち、口径比は、ノズ
ル内供給口位置１７での口径とスロート１６での口径と
の比√Ａ／√Ａ＊＝２.５の１.０５倍の√Ａ／√Ａ＊＝
２.６２である。粉砕された粉砕物１０は、分級機１３
に運ばれ、微粉である場合は、微粉物１２として回収
し、粗粉である場合は、粗粉物１１としてを再度被粉砕
物供給口１より被粉砕物６とともに加速管３に投入し
た。この結果、微粉物１２として、体積平均粒径７.５
μｍ（コールターカウンターにて測定）の粉砕物２７.
６０ｋｇ／ｈｒ（収率８６.２５％）を回収し、定常的
な粉の効果が確認された。
る、噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比の決め方について説明す
る。請求項１と同様の原料（表１に記載）を使用し、図
６に示した粉砕装置を用い、その作動フローに従って粉
砕を行った。粉砕された粉砕物１０を微粉１２と粗粉１
１とに分級する手段１３としては、固定式風力分級機を
使用した。実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノ
ズル２から流量７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入し、被粉
砕物供給口１から３２ｋｇ／ｈｒの割り合いで供給し
た。これにより、被粉砕物供給口１から投入される被粉
砕物６により、ノズル内供給口位置１７には、ノズル断
面積の１０％が占有された。すなわち、口径比は、ノズ
ル内供給口位置１７での口径とスロート１６での口径と
の比√Ａ／√Ａ＊＝２.５の１.０５倍の√Ａ／√Ａ＊＝
２.６２である。粉砕された粉砕物１０は、分級機１３
に運ばれ、微粉である場合は、微粉物１２として回収
し、粗粉である場合は、粗粉物１１としてを再度被粉砕
物供給口１より被粉砕物６とともに加速管３に投入し
た。この結果、微粉物１２として、体積平均粒径７.５
μｍ（コールターカウンターにて測定）の粉砕物２７.
６０ｋｇ／ｈｒ（収率８６.２５％）を回収し、定常的
な粉の効果が確認された。
【００１９】図３は、請求項３の発明を説明するための
要部構成図で、この発明は、スロート１６の壁面の凸形
状と被粉砕物供給口１の加速管３への入り口の凸形状
に、曲率２０を付加したもので、請求項１の実験例と同
様の原料（表１に記載）を使用し、図６に示した粉砕装
置を用い、その作動フローに従って粉砕を行った。粉砕
された粉砕物１０を微粉１２と粗粉１１とに分級する手
段１３としては、固定式風力分級機を使用した。衝突式
気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２から流量７Ｎｍ3／m
inの圧縮空気を導入し、被粉砕物供給口１から３０ｋｇ
／ｈｒの割り合いで供給した。この時、ノズル内供給口
位置１７での口径とスロート１６での口径との比は√Ａ
／√Ａ＊＝２.６２である。粉砕された粉砕物１０は分
級機１３に運ばれ、微粉である場合は、微粉物１２とし
て回収され、粗粉である場合は、粗粉物１１として再度
被粉砕物供給口１より被粉砕物６とともに加速管３に投
入した。この結果、微粉１２として、体積平均粒径７.
５μｍ（コールターカウンターにて測定）の粉砕物２
６.２０ｋｇ／ｈｒ（収率８７.３％）を回収した。
要部構成図で、この発明は、スロート１６の壁面の凸形
状と被粉砕物供給口１の加速管３への入り口の凸形状
に、曲率２０を付加したもので、請求項１の実験例と同
様の原料（表１に記載）を使用し、図６に示した粉砕装
置を用い、その作動フローに従って粉砕を行った。粉砕
された粉砕物１０を微粉１２と粗粉１１とに分級する手
段１３としては、固定式風力分級機を使用した。衝突式
気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２から流量７Ｎｍ3／m
inの圧縮空気を導入し、被粉砕物供給口１から３０ｋｇ
／ｈｒの割り合いで供給した。この時、ノズル内供給口
位置１７での口径とスロート１６での口径との比は√Ａ
／√Ａ＊＝２.６２である。粉砕された粉砕物１０は分
級機１３に運ばれ、微粉である場合は、微粉物１２とし
て回収され、粗粉である場合は、粗粉物１１として再度
被粉砕物供給口１より被粉砕物６とともに加速管３に投
入した。この結果、微粉１２として、体積平均粒径７.
５μｍ（コールターカウンターにて測定）の粉砕物２
６.２０ｋｇ／ｈｒ（収率８７.３％）を回収した。
【００２０】図４は、請求項４の発明を説明するための
図で、この発明は、加速管３のノズル内供給口位置１７
に対向する面にノズル内方向に凸形状２１、供給口位置
１７付近の壁面にノズル外方向の凹形状２２を付加し、
同時に、ノズル内供給口位置１７での圧力Ｐと圧縮空気
供給ノズル２での圧力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2に依存したノズル
内供給口位置１７での断面積Ａとスロート１６での断面
積Ａ＊の比Ａ／Ａ＊もしくは口径比√Ａ／√Ａ＊を形状
に採用したものである。請求項４における実験例とし
て、請求項１の実験例と同様の原料（表１に記載）を使
用し、図６に示した粉砕装置を用い、その作動フローに
従って粉砕を行った。粉砕された粉砕物１０を微粉１２
と粗粉１１とに分級する手段１３としては、固定式風力
分級機を使用した。実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気
体供給ノズル２から流量７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入
し、被粉砕物供給口１から３２ｋｇ／ｈｒの割り合いで
供給した。この時、ノズル内供給口位置１７での口径と
スロート１６での口径との比は√Ａ／√Ａ＊＝２.６２
である。粉砕された粉砕物１０は分級機１３に運ばれ、
微粉である場合は、微粉物１２として回収し、粗粉であ
る場合は、粗粉物１１として再度被粉砕物供給口１より
被粉砕物６とともに加速管３に投入した。この結果、微
粉として、体積平均粒径７.５μｍ（コールターカウン
ターにて測定）の粉砕物２８.００ｋｇ／ｈｒ（収率８
７.５％）を回収した。
図で、この発明は、加速管３のノズル内供給口位置１７
に対向する面にノズル内方向に凸形状２１、供給口位置
１７付近の壁面にノズル外方向の凹形状２２を付加し、
同時に、ノズル内供給口位置１７での圧力Ｐと圧縮空気
供給ノズル２での圧力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2に依存したノズル
内供給口位置１７での断面積Ａとスロート１６での断面
積Ａ＊の比Ａ／Ａ＊もしくは口径比√Ａ／√Ａ＊を形状
に採用したものである。請求項４における実験例とし
て、請求項１の実験例と同様の原料（表１に記載）を使
用し、図６に示した粉砕装置を用い、その作動フローに
従って粉砕を行った。粉砕された粉砕物１０を微粉１２
と粗粉１１とに分級する手段１３としては、固定式風力
分級機を使用した。実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気
体供給ノズル２から流量７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入
し、被粉砕物供給口１から３２ｋｇ／ｈｒの割り合いで
供給した。この時、ノズル内供給口位置１７での口径と
スロート１６での口径との比は√Ａ／√Ａ＊＝２.６２
である。粉砕された粉砕物１０は分級機１３に運ばれ、
微粉である場合は、微粉物１２として回収し、粗粉であ
る場合は、粗粉物１１として再度被粉砕物供給口１より
被粉砕物６とともに加速管３に投入した。この結果、微
粉として、体積平均粒径７.５μｍ（コールターカウン
ターにて測定）の粉砕物２８.００ｋｇ／ｈｒ（収率８
７.５％）を回収した。
【００２１】図５は、請求項５の発明を説明するための
要部構成図で、この発明は、図４に示した凸形状２１と
凹形状２２に、曲率２３を付加し、同時に、ノズル内供
給口位置１７での圧力Ｐと圧縮空気供給ノズル２での圧
力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2に依存したノズル内供給口位置１７で
の断面積Ａとスロート１６での断面積Ａ＊の比Ａ／Ａ
＊、もしくは、口径比√Ａ／√Ａ＊を形状に採用したも
のである。請求項５における実験例として、請求項１と
同様の原料（表１に記載）を使用し、図６に示した粉砕
装置を用い、その作動フローに従って粉砕を行った。粉
砕された粉砕物１０を微粉１２と粗粉１１とに分級する
手段１３としては、固定式風分級機を使用した。実際
に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２から流量
７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入し、被粉砕物供給口１か
ら３０ｋｇ／ｈｒの割り合いで供給した。この時、ノズ
ル内供給口位置１７での口径とスロート１６での口径と
の比は√Ａ／√Ａ＊＝２.６２である。粉砕された粉砕
物１０は、分級機１３に運ばれ、微粉である場合は、粉
砕物１２として回収し、粗粉である場合は、粉砕物１１
として再度被粉砕物供給口１より被粉砕物６とともに加
速管３に投入した。この結果、微粉として、体積平均粒
径７.５μｍ（コールターカウンターにて測定）の粉砕
物２６.５ｋｇ／ｈｒ（収率８８.３％）を回収した。
要部構成図で、この発明は、図４に示した凸形状２１と
凹形状２２に、曲率２３を付加し、同時に、ノズル内供
給口位置１７での圧力Ｐと圧縮空気供給ノズル２での圧
力Ｐ2の比Ｐ／Ｐ2に依存したノズル内供給口位置１７で
の断面積Ａとスロート１６での断面積Ａ＊の比Ａ／Ａ
＊、もしくは、口径比√Ａ／√Ａ＊を形状に採用したも
のである。請求項５における実験例として、請求項１と
同様の原料（表１に記載）を使用し、図６に示した粉砕
装置を用い、その作動フローに従って粉砕を行った。粉
砕された粉砕物１０を微粉１２と粗粉１１とに分級する
手段１３としては、固定式風分級機を使用した。実際
に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２から流量
７Ｎｍ3／minの圧縮空気を導入し、被粉砕物供給口１か
ら３０ｋｇ／ｈｒの割り合いで供給した。この時、ノズ
ル内供給口位置１７での口径とスロート１６での口径と
の比は√Ａ／√Ａ＊＝２.６２である。粉砕された粉砕
物１０は、分級機１３に運ばれ、微粉である場合は、粉
砕物１２として回収し、粗粉である場合は、粉砕物１１
として再度被粉砕物供給口１より被粉砕物６とともに加
速管３に投入した。この結果、微粉として、体積平均粒
径７.５μｍ（コールターカウンターにて測定）の粉砕
物２６.５ｋｇ／ｈｒ（収率８８.３％）を回収した。
【００２２】
【発明の効果】（１）請求項１に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝突力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉空流砕機におい
て、前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴
出ノズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における
１次元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応し
た圧力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めるこ
とで、気流の高速化並びに粉体の高速化への条件が明確
化でき、高効率粉砕の目安とすることができる。 （２）請求項２に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供給
口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面積
分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させること
で、定常的な気流の高速化並びに粉体の高速化を図るこ
とができ、高効率の粉砕が可能となる。 （３）請求項３に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記スロートの両端部における凸形状部及び前供給口の加
速管への入口部における凸形状部に曲率を持たせること
で、請求項２において存在している気流の圧力損失を下
げ、高効率な粉砕が可能になる。 （４）請求項４に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記供給口位置付近に対向するノズル壁面をノズル内方向
に凸形状にし、かつ、当該ノズルの供給口付近の壁面を
ノズル外方向に凹形状にすることにより、請求項２の発
明よりも、前記供給口から供給される被粉砕物が加速管
下壁面と衝突する機会が増え、被粉砕物の分散性が増
し、これにより、均一に被粉砕物が加速管下壁面と衝突
する機会が増え、被粉砕物の分散性が増す。これによ
り、被粉砕物の気流による加速が均一に行なわれ、より
高効率な粉砕が可能となる。 （５）請求項５に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、請
求項４の発明における前記凸面形状及び凹面形状に曲率
を持たせたことで、請求項４の発明において存在してい
る気流の圧力損失を下げ、気流の効率の良い高速化を図
ることができる。
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝突力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉空流砕機におい
て、前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴
出ノズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における
１次元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応し
た圧力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めるこ
とで、気流の高速化並びに粉体の高速化への条件が明確
化でき、高効率粉砕の目安とすることができる。 （２）請求項２に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供給
口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面積
分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させること
で、定常的な気流の高速化並びに粉体の高速化を図るこ
とができ、高効率の粉砕が可能となる。 （３）請求項３に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記スロートの両端部における凸形状部及び前供給口の加
速管への入口部における凸形状部に曲率を持たせること
で、請求項２において存在している気流の圧力損失を下
げ、高効率な粉砕が可能になる。 （４）請求項４に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記供給口位置付近に対向するノズル壁面をノズル内方向
に凸形状にし、かつ、当該ノズルの供給口付近の壁面を
ノズル外方向に凹形状にすることにより、請求項２の発
明よりも、前記供給口から供給される被粉砕物が加速管
下壁面と衝突する機会が増え、被粉砕物の分散性が増
し、これにより、均一に被粉砕物が加速管下壁面と衝突
する機会が増え、被粉砕物の分散性が増す。これによ
り、被粉砕物の気流による加速が均一に行なわれ、より
高効率な粉砕が可能となる。 （５）請求項５に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、請
求項４の発明における前記凸面形状及び凹面形状に曲率
を持たせたことで、請求項４の発明において存在してい
る気流の圧力損失を下げ、気流の効率の良い高速化を図
ることができる。
【図１】 請求項１に記載の発明を説明するための要部
構成図である。
構成図である。
【図２】 圧力比と該圧力比に依存したノズル断面積比
もしくは口径比の関係を示す図である。
もしくは口径比の関係を示す図である。
【図３】 請求項３に記載の発明を説明するための要部
構成図である。
構成図である。
【図４】 請求項４に記載の発明を説明するための要部
構成図である。
構成図である。
【図５】 請求項５に記載の発明を説明するための要部
構成図である。
構成図である。
【図６】 本発明が適用される粉砕装置の一例を説明す
るための全体構成図である。
るための全体構成図である。
【図７】 図６に示した粉砕装置の要部拡大構成図であ
る。
る。
１…被粉砕物供給口、２…圧縮空気供給ノズル、３…圧
縮空気加速管（噴出ノズル）、４…圧縮空気衝突部材、
５…粉砕物排出口、６…被粉砕物、７…粉砕室、８…加
速管出口、９…衝突面、１０…粉砕物、１１…粗粉、１
２…微粉、１３…分級機、１５…高速気流（ジェット噴
流）、１６…スロット、１７…ノズル内供給口位置、１
８，１９…断面積、２０，２１，２２，２３…形状。
縮空気加速管（噴出ノズル）、４…圧縮空気衝突部材、
５…粉砕物排出口、６…被粉砕物、７…粉砕室、８…加
速管出口、９…衝突面、１０…粉砕物、１１…粗粉、１
２…微粉、１３…分級機、１５…高速気流（ジェット噴
流）、１６…スロット、１７…ノズル内供給口位置、１
８，１９…断面積、２０，２１，２２，２３…形状。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 浩里 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 渡邊 啓子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平５−309287（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B02C 19/06
Claims (5)
- 【請求項１】 粉砕室内にジェット噴流を噴出する噴出
ノズルと、前記ジェット噴流中に被粉砕物を供給する供
給口と、前記噴出ノズルと対向して設置され、前記ジェ
ット噴流と共に前記被粉砕物が直接衝突させて微粉砕さ
れる衝突面を持つ衝突部材を有する粉砕装置において、
前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における１次
元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応した圧
力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めることを
特徴とする粉砕装置。 - 【請求項２】 請求項１における粉砕装置において、前
記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供給
口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面積
分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させたことを
特徴とする粉砕装置。 - 【請求項３】 請求項２における粉砕装置において、前
記スロートの両端部における凸形状部及び前記供給口の
加速管への入口部における凸形状部に曲率を持たせたこ
とを特徴とする粉砕装置。 - 【請求項４】 請求項２における粉砕装置において、前
記噴出ノズルは前記供給口に対抗する壁面をノズル内方
向に凸形状にし、かつ、前記供給口付近の壁面をノズル
外方向に凹形状にしたことを特徴とする粉砕装置。 - 【請求項５】 請求項４における粉砕装置において、前
記凸面形状及び凹面形状に曲率を持たせたことを特徴と
する粉砕装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00107495A JP3313922B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 粉砕装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00107495A JP3313922B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 粉砕装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08187445A JPH08187445A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3313922B2 true JP3313922B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=11491370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00107495A Expired - Lifetime JP3313922B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 粉砕装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313922B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5590433B2 (ja) | 2008-09-25 | 2014-09-17 | 株式会社リコー | 粉砕装置およびトナー製造方法 |
| JP2011245362A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Aishin Nano Technologies Co Ltd | ジェットミル用グライディングノズル、ジェットミル用エジェクターノズル及びそれらを備えたジェットミル |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP00107495A patent/JP3313922B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08187445A (ja) | 1996-07-23 |
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