(57)【要約】【課題】原料の粉砕効率が向上した粉砕機を提供する。【解決手段】原料を粉砕する空間を有する粉砕室２と、粉砕室２の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータ１１と、粉砕ロータ１１の外周部との間に間隙を有して固定配置され、粉砕ロータ１１とにより原料を粉砕するライナ１６と、を備え、粉砕ロータ１１の外周部に、鉛直方向に延びる複数のロータ溝を所定のピッチで刻設し、ロータ溝に原料を粉砕する部材であるロータチップ１４を挿入して配設し、ライナ１６における粉砕ロータ１１との対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝を所定のピッチで刻設し、ライナ溝に原料を粉砕する部材であるライナチップ１７を挿入して配設し、ロータチップ１４およびライナチップ１７の少なくとも何れかを、鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した粉砕機Ｘ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、
前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、
前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、
前記粉砕ロータの外周部に、鉛直方向に延びる複数のロータ溝を所定のピッチで刻設し、前記ロータ溝に前記原料を粉砕する部材であるロータチップを挿入して配設し、
前記ロータチップの前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した粉砕機。
【請求項２】
原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、
前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、
前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、
前記ライナにおける前記粉砕ロータとの対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝を所定のピッチで刻設し、前記ライナ溝に前記原料を粉砕する部材であるライナチップを挿入して配設し、
前記ライナチップの前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した粉砕機。
【請求項３】
原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、
前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、
前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、
前記粉砕ロータの外周部に、鉛直方向に延びる複数のロータ溝を所定のピッチで刻設し、前記ロータ溝に前記原料を粉砕する部材であるロータチップを挿入して配設し、
前記ライナにおける前記粉砕ロータとの対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝を所定のピッチで刻設し、前記ライナ溝に前記原料を粉砕する部材であるライナチップを挿入して配設し、
前記ロータチップおよび前記ライナチップの少なくとも何れかを、前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した粉砕機。
【請求項４】
前記ロータチップおよび前記ライナチップの両者の前記断面が前記左右非対称形状となるように構成した請求項３に記載の粉砕機。
【請求項５】
前記ロータチップを前記左右非対称形状としたとき、前記粉砕ロータに刻設した複数のロータ溝に対して複数の前記ロータチップを同じ向きに挿入して配設した請求項１，３，４の何れか一項に記載の粉砕機。
【請求項６】
前記ロータチップが、超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成した耐摩耗性のチップである請求項１，３〜５の何れか一項に記載の粉砕機。
【請求項７】
前記粉砕ロータの回転方向の前記ロータチップの先端を斜めに面取りしてある請求項１，３〜６の何れか一項に記載の粉砕機。
【請求項８】
前記ライナチップを前記左右非対称形状としたとき、前記ライナに刻設した複数のライナ溝に対して複数の前記ライナチップを同じ向きに挿入して配設した請求項２〜４の何れか一項に記載の粉砕機。
【請求項９】
前記ライナチップが、超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成した耐摩耗性のチップである請求項２〜４，８の何れか一項に記載の粉砕機。
【請求項１０】
前記左右非対称形状をＬ字形状とした請求項１〜９の何れか一項に記載の粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、研磨材料、セラミックス材料、トナー、粉体塗料などを製造するために用いられる粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原料を微粉砕する粉砕機として、ケーシング内に、円板状のディスクの外周部に放射状に配設された複数の粉砕刃（凸状）を備えた粉砕ロータと、当該粉砕ロータの外周部に所定の間隔を有して固定配置され、複数の切欠き溝を有するライナと、を備えた粉砕機が知られていた。原料は、粉砕ロータが回転することにより、粉砕刃（凸状）とライナとの間で粉砕が行なわれる。
【０００３】
このような粉砕機として特許文献１には、粉砕製品の粒径が数ミクロン程度となる粉砕機が記載してある。この粉砕機では、粉砕ロータに別箇の部材として凸状を、粉砕ロータに刻設した嵌合溝に着脱自在に嵌合して固定してある。また、ライナにおいても同様に、別箇の部材として凸状を、ライナに刻設した嵌合溝に着脱自在に嵌合して固定してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−３０８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された粉砕機に使用される凸状は、その断面が台形状やＴ字状に形成してあるものが使用されていた。即ち、上述した粉砕機において使用される凸状は、通常、断面の形状が左右対称形状であるものが使用されていた。
このような凸状は、通常、所定のピッチで刻設した嵌合溝に嵌合して固定してある。当該凸状は原料と衝突することで摩耗し、摩耗することで原料の粉砕効率は低下する。そのため、当該凸状は耐摩耗性に優れたセラミック等の材料で形成することで、粉砕効率の低下をある程度防止することができる。
一方、このような粉砕機において、原料の粉砕効率を向上させるための構成とすることが求められていた。
【０００６】
従って、本発明の目的は、原料の粉砕効率が向上した粉砕機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る粉砕機の第一特徴構成は、原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、前記粉砕ロータの外周部に、鉛直方向に延びる複数のロータ溝を所定のピッチで刻設し、前記ロータ溝に前記原料を粉砕する部材であるロータチップを挿入して配設し、前記ロータチップの前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した点にある。
【０００８】
本構成のようにロータチップを前記左右非対称形状となるように構成すれば、例えば従来のように断面が左右対称形状で構成されたロータチップと比べてその前記断面視の幅の寸法を小さく設定することができる。即ち、複数のロータチップを粉砕ロータのロータ溝に挿入したときに、隣接するロータチップどうしのピッチを小さく設定することができるため、粉砕ロータに多くのロータチップを配設することができる。これにより、粉砕機において原料とロータチップとが衝突する頻度を増加させることができるため、原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係る粉砕機の第二特徴構成は、原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、前記ライナにおける前記粉砕ロータとの対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝を所定のピッチで刻設し、前記ライナ溝に前記原料を粉砕する部材であるライナチップを挿入して配設し、前記ライナチップの前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した点にある。
【００１０】
本構成のようにライナチップを前記左右非対称形状となるように構成すれば、例えば従来のように断面が左右対称形状で構成されたライナチップと比べてその前記断面視の幅の寸法を小さく設定することができる。即ち、複数のライナチップをライナのライナ溝に挿入したときに、隣接するライナチップどうしのピッチを小さく設定することができるため、ライナに多くのライナチップを配設することができる。これにより、粉砕機において原料とライナチップとが衝突する頻度を増加させることができるため、原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る粉砕機の第三特徴構成は、原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、前記粉砕ロータの外周部に、鉛直方向に延びる複数のロータ溝を所定のピッチで刻設し、前記ロータ溝に前記原料を粉砕する部材であるロータチップを挿入して配設し、前記ライナにおける前記粉砕ロータとの対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝を所定のピッチで刻設し、前記ライナ溝に前記原料を粉砕する部材であるライナチップを挿入して配設し、前記ロータチップおよび前記ライナチップの少なくとも何れかを、前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成した点にある。
【００１２】
本構成により、ロータチップを前記左右非対称形状となるように構成した場合、例えば従来のように断面が左右対称形状で構成されたロータチップと比べてその前記断面視の幅の寸法を小さく設定することができる。即ち、複数のロータチップを粉砕ロータのロータ溝に挿入したときに、隣接するロータチップどうしのピッチを小さく設定することができるため、粉砕ロータに多くのロータチップを配設することができる。これにより、粉砕機において原料とロータチップとが衝突する頻度を増加させることができるため、原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【００１３】
また、ライナチップを前記左右非対称形状となるように構成した場合、例えば従来のように断面が左右対称形状で構成されたライナチップと比べてその前記断面視の幅の寸法を小さく設定することができる。即ち、複数のライナチップをライナのライナ溝に挿入したときに、隣接するライナチップどうしのピッチを小さく設定することができるため、ライナに多くのライナチップを配設することができる。これにより、粉砕機において原料とライナチップとが衝突する頻度を増加させることができるため、原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【００１４】
本発明に係る粉砕機の第四特徴構成は、前記ロータチップおよび前記ライナチップの両者の前記断面が前記左右非対称形状となるように構成した点にある。
【００１５】
本構成によれば、多くのロータチップを配設して、原料を粉砕する効率を向上させることができる粉砕ロータと、多くのライナチップを配設して原料を粉砕する効率を向上させることができるライナとを組み合わせて使用することができるため、粉砕機において原料を粉砕する効率をより一層向上させることができる。
【００１６】
本発明に係る粉砕機の第五特徴構成は、前記ロータチップを前記左右非対称形状としたとき、前記粉砕ロータに刻設した複数のロータ溝に対して複数の前記ロータチップを同じ向きに挿入して配設した点にある。
【００１７】
本構成によれば、各ロータチップ間のピッチを等しく設定することができるため、原料の安定した粉砕を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る粉砕機の第六特徴構成は、前記ロータチップを、超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成した耐摩耗性のチップとした点にある。
【００１９】
本構成によれば、ロータチップを超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成することにより、ロータチップが原料と衝突したときに優れた耐摩耗性を有するため、ロータチップが摩耗し難くなり、交換頻度を減らすことができるため、粉砕機のメンテナンスの頻度を減少させることができる。
当該メンテナンスにおいて、ロータチップおよび粉砕ロータを別々に構成することにより、摩耗した際の交換部分をロータチップのみとすることができるため、粉砕ロータに粉砕刃を一体型で成形する場合と比較して、摩耗した際の交換部分を少なくすることができ、交換にかかるコストを低く抑えることができる。
【００２０】
本発明に係る粉砕機の第七特徴構成は、前記粉砕ロータの回転方向の前記ロータチップの先端を斜めに面取りした点にある。
【００２１】
本構成によれば、ロータチップの先端（面取り部）および原料が衝突する角度を、粉砕に適した角度とすることができる。そのため、粉砕機において原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【００２２】
本発明に係る粉砕機の第八特徴構成は、前記ライナチップを前記左右非対称形状としたとき、前記ライナに刻設した複数のライナ溝に対して複数の前記ライナチップを同じ向きに挿入して配設した点にある。
【００２３】
本構成によれば、各ライナチップ間のピッチを等しく設定することができるため、原料の安定した粉砕を行うことができる。
【００２４】
本発明に係る粉砕機の第九特徴構成は、前記ライナチップを、超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成した耐摩耗性のチップとした点にある。
【００２５】
本構成によれば、ライナチップを超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成することにより、ライナチップが原料と衝突したときに優れた耐摩耗性を有するため、ライナチップが摩耗し難くなり、交換頻度を減らすことができるため、粉砕機のメンテナンスの頻度を減少させることができる。
当該メンテナンスにおいて、ライナチップおよびライナを別々に構成することにより、摩耗した際の交換部分をライナチップのみとすることができるため、ライナに粉砕刃を一体型で成形する場合と比較して、摩耗した際の交換部分を少なくすることができ、交換にかかるコストを低く抑えることができる。
【００２６】
本発明に係る粉砕機の第十特徴構成は、前記左右非対称形状をＬ字形状とした点にある。
【００２７】
本構成によれば、ロータチップあるいはライナチップの形状を単純な形状で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の粉砕機を示す断面図である。
【図２】粉砕ロータの側面概略図である。
【図３】粉砕ロータの上面視概略図である。
【図４】粉砕ロータの斜視概略図である。
【図５】粉砕ロータの要部概略図およびロータチップの概略図である。
【図６】ライナの要部の上面視断面図である。
【図７】ロータチップの先端形状の別実施形態の概略図である。
【図８】本発明の粉砕機および従来の粉砕機における粉砕ロータに配設したロータチップの要部概略図である。
【図９】原料として炭酸カルシウムを使用したときの単位粉砕動力当たりの処理能力（ｋｇ/ｋＷｈ）について調べた結果を示したグラフである。
【図１０】原料としてトナー用スチレン樹脂を使用し、ロータチップ（Ｌ型ロータチップ）の数を変更した場合における単位粉砕動力当たりの処理能力（ｋｇ/ｋＷｈ）について調べた結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の粉砕機は、粉砕処理される原料を例えば数ミクロンのオーダーまで微粉砕して粉体製品とするものである。本発明の粉砕機が製造する粉体製品としては、例えばトナーが挙げられるがこれに限定されるものでなく、黒鉛、粉体塗料、魚粉、軽質炭酸カルシウム、漢方薬（甘草）、フッ素樹脂、活性炭等を製造することができる。本実施形態の粉砕機は、トナーの製造システムに組み込んで使用されるものについて説明する。
【００３０】
図１〜６に示したように、本発明の粉砕機Ｘは、原料を粉砕する空間を有する粉砕室２と、粉砕室２の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータ１１と、粉砕ロータ１１の外周部との間に間隙を有して固定配置され、粉砕ロータ１１とにより原料を粉砕するライナ１６と、を備える。
【００３１】
粉砕ロータ１１およびライナ１６には、原料を粉砕する粉砕刃（凸状：チップ）が設けられる。このとき、粉砕ロータ１１に一体化した凸状を形成する場合、或いは、粉砕ロータ１１に別箇の部材としてロータチップ１４を配設する場合がある。同様に、ライナ１６に一体化した凸状を形成する場合、或いは、ライナ１６に別箇の部材としてライナチップ１７を配設する場合がある。
このような粉砕ロータ１１およびライナ１６を使用する場合、これらを以下のように組み合せて使用することができる。
即ち、本発明の粉砕機Ｘは、粉砕ロータ１１に別箇の部材としてロータチップ１４を配設する場合は、ライナ１６に一体化した凸状を形成してもよいし、ライナ１６に別箇の部材としてライナチップ１７を配設してもよい。
また、本発明の粉砕機Ｘは、ライナ１６に別箇の部材としてライナチップ１７を配設する場合は、粉砕ロータ１１に一体化した凸状を形成してもよいし、粉砕ロータ１１に別箇の部材としてロータチップ１４を配設してもよい。
【００３２】
本実施形態では、粉砕ロータ１１に刻設したロータ溝１３ａにロータチップ１４を挿入して配設し、ライナ１６に刻設したライナ溝１６ａにライナチップ１７を挿入して配設した粉砕機について説明する。
【００３３】
即ち、本実施形態の粉砕機Ｘは、粉砕ロータ１１の外周部に、鉛直方向に延びる複数のロータ溝１３ａを所定のピッチＰ１で刻設し、ロータ溝１３ａに原料を粉砕する部材であるロータチップ１４を挿入して配設し、ライナ１６における粉砕ロータ１１との対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝１６ａを所定のピッチＰ２で刻設し、ライナ溝１６ａに原料を粉砕する部材であるライナチップ１７を挿入して配設してある。また、ロータチップ１４およびライナチップ１７の少なくとも何れかを、前記鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となるように構成してある。
【００３４】
本実施形態では、ロータチップ１４およびライナチップ１７の両者の前記断面が前記左右非対称形状となるように構成した場合について説明する。
【００３５】
図１に示したように、粉砕機Ｘのケーシング１は二段円筒状に形成され、大径部１ａと、その上面に同軸状に取り付けられた小径部１ｂとを備える。大径部１ａの内部は粉砕室２、小径部１ｂの内部は分級室３となっている。大径部１ａの側面下方部には筒状のエアー入口４が設けられ、大径部１ａから小径部１ｂに縮径する縮径部１ｃには原料投入口５が設けてある。また、小径部１ｂの側面上方部には側方に突出した筒状の出口６が設けてある。また、大径部１ａの下面中央部には穴７が形成してあり、この穴７には軸受け８を介して回転軸９が取り付けてある。
【００３６】
回転軸９の下端にはプーリ１０が装着してあり、このプーリ１０はベルト（図示しない）を介してモータ（図示しない）に連結してある。また、回転軸９の上部には粉砕ロータ１１が装着してある。粉砕ロータ１１は、円盤１２と、その上面周縁部に沿って取り付けられたプレート１３とを備える。粉砕ロータ１１の外周部には、鉛直方向に延びる複数のロータ溝１３ａを所定のピッチＰ１で刻設し、ロータ溝１３ａに原料を粉砕する部材であるロータチップ１４を挿入して配設してある。
【００３７】
粉砕ロータ１１は、ロータチップ１４をロータ溝１３ａに挿入したときにロータチップ１４を下方で保持する下方保持部材１５ａと、ロータチップ１４を上方で保持する上方保持部材１５ｂとを備える。図２に示したように、下方保持部材１５ａはプレート１３とボルトＢ１により固定され、上方保持部材１５ｂはプレート１３とボルトＢ２により固定される。このとき、ボルトＢ２は、上方保持部材１５ｂを貫通しないように構成してあるため、粉砕室２の側にボルトＢ２は露出しない態様となる。
【００３８】
本実施形態では、ロータチップ１４の鉛直方向に対する垂直の断面は、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となっている。前記左右非対称形状は、前記断面において左右の何れか一方が平坦である形状（図５等：平坦部１４ｃを有する形状）であれば、特に限定されるものではない。
【００３９】
本構成により、例えば従来のように断面が左右対称形状で構成されたロータチップと比べてその前記断面視の幅の寸法を小さく設定することができる。即ち、複数のロータチップ１４を粉砕ロータ１１のロータ溝１３ａに挿入したときに、隣接するロータチップ１４どうしのピッチを小さく設定することができるため、粉砕ロータ１１に多くのロータチップ１４を配設することができる。これにより、粉砕機Ｘにおいて原料とロータチップ１４とが衝突する頻度を増加させることができるため、原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【００４０】
本実施形態では前記左右非対称形状をＬ字形状とした場合について説明する。ロータチップ１４の前記断面をＬ字形状（Ｌ型ロータチップ）とすれば、ロータチップ１４の形状を単純な形状で構成することができる。本実施形態では、ロータチップ１４の形状を７ｍｍの長さおよび１ｍｍの厚さを有する長寸部１４ａと、当該長寸部１４ａから０．５ｍｍ突出して２ｍｍの厚さを有する短寸部１４ｂとを有するＬ字形状とした場合について説明するが、寸法は、原料粉砕時に問題がない強度であればこれらに限定されるものではない。短寸部１４ｂは、平坦部１４ｃの反対側に突出する部位である。
【００４１】
ロータチップ１４をＬ型ロータチップとした場合、ロータ溝１３ａは、ロータチップ１４の短寸部１４ｂの側を挿入できる形状とすればよい。即ち、ロータ溝１３ａは、当該短寸部１４ｂの側を挿入できる形状としてＬ字形状の溝（Ｌ型溝）となる。このロータ溝１３ａにロータチップ１４を挿入したとき、ロータチップ１４の長寸部１４ａの一部がロータ溝１３ａより突出する態様となる。このように突出した部位が、原料と衝突して当該原料を粉砕する部位となる。ロータチップ１４の長寸部１４ａがロータ溝１３ａより突出する寸法は長寸部１４ａの寸法の半分程度が突出するようにすればよいが、このような態様に限定されるものではない。
【００４２】
本実施形態では、粉砕ロータ１１に刻設した複数のロータ溝１３ａに対して複数のロータチップ１４（Ｌ型ロータチップ）を同じ向きに挿入して配設してある。
【００４３】
本構成により、各ロータチップ１４間のピッチを等しく設定することができるため、原料の安定した粉砕を行うことができる。
【００４４】
粉砕ロータ１１（ロータチップ１４）の外周面に対向するように粉砕室２の内周面にはライナ１６が固定してある。ライナ１６における粉砕ロータ１１との対向面に、鉛直方向に延びる複数のライナ溝１６ａを所定のピッチＰ２で刻設し、ライナ溝１６ａに原料を粉砕する部材であるライナチップ１７を挿入して配設してある（図６）。
【００４５】
本実施形態では、ライナチップ１７の鉛直方向に対する垂直の断面を、左右の何れか一方が平坦である左右非対称形状となっている。
【００４６】
本構成により、例えば従来のように断面が左右対称形状で構成されたライナチップと比べてその前記断面視の幅の寸法を小さく設定することができる。即ち、複数のライナチップ１７をライナ１６のライナ溝１６ａに挿入したときに、隣接するライナチップ１７どうしのピッチを小さく設定することができるため、ライナ１６に多くのライナチップ１７を配設することができる。これにより、粉砕機Ｘにおいて原料とライナチップ１７とが衝突する頻度を増加させることができるため、原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【００４７】
ライナチップ１７（長寸部１７ａ、短寸部１７ｂ、平坦部１７ｃ）においてもＬ型ロータチップと同じＬ型ライナチップとした場合、ライナ溝１６ａはＬ型溝とすればよい。このライナ溝１６ａにライナチップ１７を挿入したとき、ライナチップ１７の長寸部１７ａの一部がライナ溝１６ａより突出する態様となる。このように突出した部位が、原料と衝突して当該原料を粉砕する部位となる。ライナチップ１７の長寸部１７ａがライナ溝１６ａより突出する寸法は長寸部１７ａの寸法の半分程度が突出するようにすればよいが、このような態様に限定されるものではない。
【００４８】
本実施形態では、ライナ１６に刻設した複数のライナ溝１６ａに対して複数のライナチップ１７（Ｌ型ロータチップ）を同じ向きに挿入して配設してある。
【００４９】
本構成により、各ライナチップ１７間のピッチを等しく設定することができるため、原料の安定した粉砕を行うことができる。
【００５０】
粉砕ロータ１１やライナ１６はＳＵＳ製とすることができるが、これに限定されるものではない。また、ロータチップおよびライナチップは、超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成した耐摩耗性のチップとすることができるが、これらに限定されるものではなく、例えば鉄、ステンレス等を使用することができる。
【００５１】
ロータチップ１４およびライナチップ１７を超硬合金またはセラミックス材料の何れかにより形成することにより、ロータチップ１４およびライナチップ１７が原料と衝突したときに優れた耐摩耗性を有するため、ロータチップ１４およびライナチップ１７が摩耗し難くなり、交換頻度を減らすことができるため、粉砕機Ｘのメンテナンスの頻度を減少させることができる。当該メンテナンスにおいて、ロータチップ１４（ライナチップ１７）および粉砕ロータ１１（ライナ１６）を別々に構成することにより、摩耗した際の交換部分をロータチップ１４（ライナチップ１７）のみとすることができるため、粉砕ロータ１１（ライナ１６）に粉砕刃を一体型で成形する場合と比較して、摩耗した際の交換部分を少なくすることができ、交換にかかるコストを低く抑えることができる。
ロータチップ１４およびライナチップ１７を鉄で形成する場合は、鉄成分の被粉砕原料であって、鉄成分以外の成分の混入を避けたい場合に使用すればよい。また、ロータチップ１４およびライナチップ１７をステンレスで形成する場合は、ステンレス成分（鉄、クロム、ニッケル）の被粉砕原料であって、ステンレス成分以外の成分の混入を避けたい場合に使用すればよい。
【００５２】
上述したように、本実施形態では、ロータチップ１４およびライナチップ１７の両者をＬ型ロータチップとした場合、多くのロータチップ１４を配設して原料を粉砕する効率を向上させることができる粉砕ロータ１１と、多くのライナチップ１７を配設して原料を粉砕する効率を向上させることができるライナ１６とを組み合わせて使用することができるため、粉砕機Ｘにおいて原料を粉砕する効率をより一層向上させることができる。
【００５３】
図１に示したように、小径部１ｂの上面中央部には穴１８が形成してあり、この穴１８には軸受け１９を介して回転軸２０が取り付けてある。回転軸２０の上端にはプーリ２１が装着してあり、このプーリ２１はベルト（図示しない）を介してモータ（図示しない）に連結してある。また、回転軸２０の下端には分級ロータ２２が装着してある。分級ロータ２２は、中央部に上方に向けて延びる軸部２３が形成された円盤状の底壁２４と、底壁２４に対して上方に間隔をおいて配置されたリング状の頂壁２５と、軸部２３の周囲に一定の角度間隔をおいて配置され、底壁２４と頂壁２５の周縁部間を連結する複数個の羽根２６とを備える。
【００５４】
粉砕室２の周囲には、粉砕室２を冷却するためのジャケット２７，２８が設けてある。
ジャケット２７は大径部１ａの周囲に、ジャケット２８は縮径部１ｃの周囲にそれぞれ配設してある。このジャケット２７内へは、別に設けたタンク（図示しない）から冷媒が循環供給される。即ち、ジャケット２７に供給された冷媒は粉砕室２内部の空気と熱交換し、下部に設けた出口（図示しない）から流出する。このようにジャケット２７に冷媒を供給して粉砕室２の内部を冷却することにより、原料が溶融するのを防止している。
【００５５】
原料投入口５から冷風とともに投入された原料は回転する粉砕ロータ１１とライナ１６との間で粉砕され、エアー入口４から流入したエアーとともに上昇し、分級ロータ２２によって、出口６を介して外部に排出されるものと、円盤１２上に落ちるものとに粒度分級される。後者のものは循環通路２９を通って粉砕ロータ１１とライナ１６の間に流入し、再粉砕される。出口６から排出されたものは別の分級機により粒度分級され、所定粒度以上のものが製品となり、所定粒度未満のものは集塵機（図示しない）に捕集される。
【００５６】
また、粉砕ロータ１１とライナ１６との間の間隙が小さくなるほど微粉砕装置の単位投入エネルギー当たりの処理能力が向上する。なお、当該間隙が小さくなるほどロータチップ１４、ライナチップ１７が摩耗しやすくなるため、間隙は０．１〜２．０ｍｍ程度とするのがよい。
【００５７】
また、粉砕ロータ１１の周速が大きくなるほど粉砕機Ｘの単位投入エネルギー当たりの処理能力が向上する。なお、粉砕ロータ１１の周速が大きくなるほどロータチップ１４、ライナチップ１７の摩耗が生じ易くなり、粉砕物中の鉄の含有量が増加するため、粉砕ロータ１１の周速は１００ｍ／秒以上で２００ｍ／秒を超えない速度とするのがよい。
【００５８】
また、原料の温度を低くすると原料が脆くなるため、粉砕時の破断面が粗くなり、球形度が小さくなる。本実施形態のように冷却ジャケット２７，２８を設けることによって粉砕室２内部が冷却されるため、原料の温度を低くすることができる。なお、冷却ジャケット２７，２８に供給される冷媒の量や温度を調節できるようにすることで、粉砕室２内の温度を調節することができるため、粉体の球形度をコントロールすることができる。
【００５９】
本発明の粉砕機Ｘで粉体の球形度をさらに小さくする方法としては、粉砕ロータ１１とライナ１６との間の間隙を小さくする、ロータチップ１４やライナチップ１７のピッチを小さくする、粉砕ロータ１１の高さを高くする（粉砕空間の高さを大きくする）等が挙げられる。
【００６０】
〔別実施の形態〕
上述した実施形態では、粉砕ロータ１１のロータチップ１４の先端は矩形状（図５等）とした場合について説明した。しかし、このような態様に限定されるものではなく、粉砕ロータ１１の回転方向のロータチップ１４の先端を斜めに面取りしてもよい（図７）。
【００６１】
本構成のように先端を斜めに面取りした面取り部１４ｄを形成することで、ロータチップ１４の先端（面取り部１４ｄ）および原料が衝突する角度を、粉砕に適した角度とすることができる。そのため、粉砕機Ｘにおいて原料を粉砕する効率を向上させることができる。
【実施例】
【００６２】
〔実施例１〕
本発明の実施例について説明する。
本発明の粉砕機Ｘにおける粉砕ロータ１１の外周部に、複数のロータ溝１３ａを所定のピッチＰ１で刻設し、ロータ溝１３ａにロータチップ１４（Ｌ型ロータチップ）を挿入して配設した実施例を図８に示した。粉砕ロータ１１のロータ径は４１０ｍｍとし、ロータチップ１４の長寸部１４ａの厚さは１ｍｍとし、所定のピッチＰ１は２．５７６ｍｍとした（加工時の強度を鑑みた場合、隣接するロータ溝１３ａは約０．９ｍｍの間隔を設ける必要がある）。
【００６３】
この結果、本発明の粉砕機Ｘにおける粉砕ロータ１１の外周部には、５００個のロータチップ１４が配設された。
【００６４】
一方、従来の粉砕機Ｘ’における粉砕ロータ１１’の外周部に、複数のロータ溝１３ａ’を所定のピッチＰ１’で刻設し、ロータチップ１４’（Ｔ型ロータチップ）を挿入して配設した。粉砕ロータ１１’のロータ径は４１０ｍｍとし、ロータチップ１４’の長寸部１４ａ’の厚さは１ｍｍとし、所定のピッチＰ１’は３．２２ｍｍとした（加工時の強度を鑑みた場合、隣接するロータ溝１３ａは約０．９ｍｍの間隔を設ける必要がある）。
【００６５】
この結果、従来の粉砕機Ｘ’における粉砕ロータ１１’の外周部には、４００個のロータチップ１４’が配設された。
【００６６】
このように、同じロータ径の粉砕ロータを使用した本発明の粉砕機Ｘおよび従来の粉砕機Ｘ’において、本発明の粉砕機Ｘの方が従来の粉砕機Ｘ’より多く（１．２５倍（５００/４００））のロータチップ１４（Ｌ型ロータチップ）を配設することができた。そのため、本発明の粉砕機Ｘの方が原料を粉砕する効率を向上させることができるものと考えられた。
【００６７】
〔実施例２〕
本発明の粉砕機Ｘにおいて、原料として炭酸カルシウム（Ｄ５０：２３０μｍ）を使用したときの単位粉砕動力当たりの処理能力（ｋｇ/ｋＷｈ）について調べた。粉砕処理条件は、粉砕ロータの周速：１５０ｍ／秒、処理風量：２０ｍ３／分、ロータチップの数は２４０個とした。尚、比較例として、３タイプの従来の粉砕機（比較例１〜３）を使用した。
【００６８】
比較例１の粉砕機は特許第４９４７７０７号に記載の粉砕機であり、粉砕ロータの粉砕部は、旋回気流を発生させると共に原料に衝突して衝撃力を与えるために、処理室の内壁との対向面に複数の縦溝を形成した粉砕刃で構成されて粉砕ロータの外周部上面に立設され、これに対して、表面に複数の縦溝を形成したライナーが、粉砕刃と微小間隙を隔てて処理室の内壁に設けられている。粉砕刃は、周方向に沿って離間して立設した複数の刃（高さ３０ｍｍの縦溝ハンマーを３２個周方向に並べる）からなるように構成してある。粉砕処理条件は処理風量を３０ｍ３／分とし、粉砕ロータの周速を１５０ｍ／秒とした。
【００６９】
比較例２の粉砕機は特許第３０２７６７６号に記載の粉砕機であり、粉砕室内には、上下軸芯周りに回転自在な円盤が、前記粉砕室の内周壁（粉砕室の内面に装着されたライナよりなる）との間に、上昇気流を通過させる隙間を形成した状態で設けられている。円盤の上面外周部には、複数（１２個）の粉砕刃が周方向に等間隔をあけた状態で円盤の回転に伴う粉体の衝突によって粉体粉砕が可能なように取り付けられている。粉砕処理条件は、処理風量を１５ｍ３／分とし、粉砕ロータの周速を１１０ｍ／秒とした。
【００７０】
比較例３の粉砕機は特許第３９９５３３５号に記載の気流式粉砕機であり、粉砕室内に供給された原料が、機体の側面下部に取り付けられた複数個のノズルから機内の一点に向けて噴出されているエアーのジェット気流によって加速され、粒子相互の衝突によって粉砕されるように構成してある。運転条件としては、分級回転数を４０００〜１１０００ｒｐｍとした。
【００７１】
結果を図９に示した。この結果、本発明の粉砕機Ｘであれば、比較例１〜３の粉砕機より少ないエネルギーでより細かい粒子に粉砕できるものと認められた。
【００７２】
〔実施例３〕
本発明の粉砕機Ｘにおいて、原料としてトナー用スチレン樹脂（ＳＢ３０３）を使用し、ロータチップ１４（Ｌ型ロータチップ）の数を変更した場合における単位粉砕動力当たりの処理能力（ｋｇ/ｋＷｈ）について調べた。ロータチップ１４の数を２４０個とした実施例３−１、および、ロータチップ１４の数を１２０個とした実施例３−２について、両者の処理能力を比較した。両者ともに同じロータ径の粉砕ロータ１１を使用し、粉砕ロータ１１の周速等の処理条件は同じとした。結果を図１０に示した。
【００７３】
この結果、ロータチップ１４の数を２４０個とした実施例３−１の方が、ロータチップ１４の数を１２０個とした実施例３−２に比べて、より少ないエネルギーでより細かい粒子に粉砕できるものと認められた。従って、粉砕ロータ１１に多くのロータチップ１４を配設することにより、原料を粉砕する効率を向上させることができると認められた。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、原料を粉砕する空間を有する粉砕室と、前記粉砕室の内部に回転自在に設けられた粉砕ロータと、前記粉砕ロータの外周部との間に間隙を有して固定配置され、前記粉砕ロータとにより前記原料を粉砕するライナと、を備え、研磨材料、セラミックス材料、トナー、粉体塗料などを製造するために用いられる粉砕機に利用できる。
【符号の説明】
【００７５】
Ｘ          粉砕機
２          粉砕室
１１        粉砕ロータ
１３ａ      ロータ溝
１４        ロータチップ
１６        ライナ
１６ａ      ライナ溝
１７        ライナチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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