(57)【要約】【課題】過粉砕の低減、生産効率を向上できるカウンタージェットミル式粉砕分級機を提供すること。【解決手段】粉砕室内に、対向し設置された粉砕ジェットノズル、分級ローター、および内筒を少なくとも有して構成されることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。【選択図】      図１
2004275935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕室内に、対向し設置された粉砕ジェットノズル、分級ローター、および内筒を少なくとも有して構成されたことを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
【請求項２】
請求項１に記載の粉砕分級機において、前記内筒は前記ノズル上部に設置され、該内筒の長さＨ２は、下式（１）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
１／３  Ｈ１≦Ｈ２≦２／３  Ｈ１・・・・・・・・・・・（１）
（Ｈ１：分級ローター中心線Ｃ−Ｄと粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間の高さ）
【請求項３】
請求項１または２に記載の粉砕分級機において、前記内筒の下部と粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間までの距離Ｈ３が、下式（２）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
５０ｍｍ≦Ｈ３≦１５０ｍｍ・・・・・・・・・・・・・・（２）
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の粉砕分級機において、前記内筒の径Ｈ５が下式（３）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
１／３  Ｈ４≦Ｈ５≦２／３  Ｈ４・・・・・・・・・・・（３）
（Ｈ４：粉砕機本体の内径）
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の粉砕分級機において、分級ローターの下部に遮蔽板を設置したことを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
【請求項６】
請求項５記載の粉砕分級機において、遮蔽板の幅Ｈ６が、下式（４）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
１／３  Ｈ７≦Ｈ６≦Ｈ７・・・・・・・・・・・・・・・（４）
（Ｈ７：分級ローターの直径）
【請求項７】
請求項５または６に記載の粉砕分級機において、分級ローター下限と遮蔽板間の距離Ｈ８が、下式（５）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
１／４  Ｈ７≦Ｈ８≦Ｈ７・・・・・・・・・・・・・・（５）
（Ｈ７：分級ローターの直径）
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載のカウンタージェットミル式粉砕分級機において、遮蔽板が内筒設置の保持具を兼ねていることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用トナーの製造過程において、トナー原材料を混合、混練、冷却、粗粉砕した後の微粉砕工程に使用されるカウンタージェットミル方式粉砕分級機に関する。また、前記カウンタージェットミル方式粉砕分級機は、電子写真用トナーの製造過程のみならず、トナー製造工程に限らず、タルク、石灰、セラミック、樹脂、化粧品、染料、漢方薬等の鉱物原料、化学製品、薬品の等の材料に対する粉砕システムに対し採用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−１０７６２６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１７１３７号公報
【特許文献３】
特許第２５２８３４８号公報
【０００３】
少なくとも、中心軸を有する粉砕室、該粉砕室内部に設置される衝突部材、および該衝突部材に向かって高速ガスを噴射するノズルからなる流動層型ジェット粉砕機であって、ノズルが多段に設置され、ノズルを真上からみたとき卜段のノズルと下段のノズルが重ならないことを特徴とする流動層型ジェット粉砕機が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
少なくとも、中心軸を有する粉砕室、該粉砕室内部に設置され、粉砕室中心軸に中心を有する衝突部材、および該衝突部材に向かって高速ガスを噴射するノズルからなる流動層型ジェット粉砕機であって、粉砕室の断面積をＳ（ｍｍ２）、ノズルの断面積をＮ（ｍｍ２）としたときのＳ／Ｎが５０００〜１５０００であるノズルが６本以上設置されていることを特徴とする流動層型ジェット粉砕機が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
粉砕室の側壁に原料供給管を設けるとともに、該供給管の下方に粉砕ノズルを複数個設けた気流式粉砕機において、前記粉砕ノズルを前記粉砕室の水平面内において略中心方向に向けて配設するとともに、前記粉砕室の中心位置に質量の大なるセンタコアを立設し、該粉砕ノズルから噴出するジェット気流により前記粉砕室内の原料を加速し、前記センタコアに衝突させて粉砕するようにしたことを特徴とする気流式粉砕装置が提案されている（特許文献３）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカウンタージェットミル式の粉砕分級機は、流動層内下部において、吐出し向かい合うノズルからジェット気流を吐出する際に、ノズル周辺の被粉砕物を同伴して加速し、被粉砕物同士を中央部で衝突させることで粉砕を行い、粉砕された被粉砕物は上部に配置された遠心分離式の分級機構により小粒径のものは機外の排出され、大粒径のものは機内に残されて、再度下部の粉砕部により再粉砕される構造となっている。しかしながら、現在の粉砕分級気においては、下部で粉砕され、小粒径化された被粉砕物が流動層内の対流の乱れにより、効率よく分級部に移動しておらず、分級部まで到達しないことから、機外へ排出すべき粒径に達しても適正に排出できず、この結果また粉砕部に戻り、過粉砕となってしまう。この結果、生産能力の低下、適正粒径の歩留まり低下となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粉砕室内に、対向し設置された粉砕ジェットノズル、および分級ローターを少なくとも有して構成されるカウンタージェットミル式粉砕分級機において、粉砕室内に内筒を設けることにより、前記課題を解決することができた。
すなわち、前記粉砕室内に前記内筒を設けることにより、該内筒は流動層内の気流の乱れを防ぎ、対流をうながすという作用効果を奏することが出来るので、被粉砕物が効率よく分級部に移動し、分級処理を受ける事ができるため、過粉砕の低減、生産効率を向上できる。
【０００８】
前記粉砕ジェットノズル、および分級ローターとしては、カウンタージェットミル式粉砕分級機で従来用いられてものが使用される。
また、カウンタージェットミル式粉砕分級機では、前記のように内筒を設けることにより、被粉砕物がより強制的に分級部に搬送されるが、これにより分級ローターに対し初速をもって突入する被粉砕物が多くなり、分級精度を悪化させることとなる。このため分級ローター下部に遮蔽板を設置するのが好ましい。前記遮蔽板を設置することにより、流動層下部での対流から、分級ローター中心に向かう流れを低減し、この結果、分級精度が向上し未粉砕粒径（大粒径）粉の排出を低減させることができ、生産効率が向上する。
前記遮蔽板は分級ローターの下部に設置されるが、各ローターに対応して前記遮蔽板を設けるのが好ましい。例えば、該遮蔽板は４ロータータイプの粉砕分級機では４枚、３ロータータイプの粉砕分級機では３枚となる。
また、カウンタージェットミル式粉砕分級機の構造をシンプルにするため、前記遮蔽板は内筒設置の保持具を兼ねていることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記カウンタージェットミル式粉砕分級機は、下式（１）〜（５）の要件を満足するものが好ましい。
第１に、前記内筒が前記ノズル上部に設置され、該内筒の長さＨ２は、下式（１）の要件を満足するものである。
１／３  Ｈ１≦Ｈ２≦２／３  Ｈ１・・・・・・・・・・・（１）
（Ｈ１：分級ローター中心線Ｃ−Ｄと粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間の高さ）
本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機は、前記要件（１）満足することにより、粉砕された被粉砕物をより正確に分級部に到達させ、効率よく分級処理を受ける事ができるため、過粉砕の低減、生産効率を向上できるという効果が奏される。
【００１０】
第２に、前記内筒の下部と粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間までの距離Ｈ３が、下式（２）の要件を満足するものである。
５０ｍｍ≦Ｈ３≦１５０ｍｍ・・・・・・・・・・・・・・（２）
本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機は、前記要件（２）満足することにより、粉砕された被粉砕物をより正確に分級部に到達させ、効率よく分級処理を受ける事ができるため、過粉砕の低減、生産効率を向上できるという効果が奏される。
【００１１】
第３に、前記内筒の径Ｈ５が下式（３）の要件を満足するものである。
１／３  Ｈ４≦Ｈ５≦２／３  Ｈ４・・・・・・・・・・・（３）
（Ｈ４：粉砕機本体の内径）
本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機は、前記要件（３）満足することにより、粉砕された被粉砕物をより正確に分級部に到達させ、効率よく分級処理を受ける事ができるため、過粉砕の低減、生産効率を向上できるという効果が奏される。
【００１２】
第４に、遮蔽板の幅Ｈ６が、下式（４）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
１／３  Ｈ７≦Ｈ６≦Ｈ７・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
（Ｈ７：分級ローターの直径）
本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機は、前記要件（４）満足することにより、分級ローター中心に向かう突入流れを低減し、分級精度を向上させ、未粉砕粒径（大粒径）粉の排出を低減、生産効率を向上するという効果が奏される。
【００１３】
第５に、分級ローター下限と遮蔽板間の距離Ｈ８が、下式（５）の要件を満足するものであることを特徴とするカウンタージェットミル式粉砕分級機。
１／４  Ｈ７≦Ｈ８≦Ｈ７・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
（Ｈ７：分級ローターの直径）
本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機は、前記要件（５）満足することにより、遮蔽板が内筒の保持具をかねる事で、カウンタージェットミル式粉砕分級機の構造をシンプル化できるという効果が奏される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。
実施例１
ポリエステル樹脂７５重量％とスチレンアクリル共重合樹脂１０重量％とカーボンブラック１５重量％の混合物を２軸混練機にて溶融混練し、冷却固化した後ハンマーミルで粗粉砕したトナー原料を請求項１記載のカウンタージェットミル式粉砕分級機において、粉砕ノズルへ供給する圧縮エア圧力：０．５Ｍｐａ、分級ロータ周速：４０ｍ／ｓ、流動層内圧力：−５ｋｐａの条件で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５８ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：１．２ｗｔ．％のトナーを１３ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。この粒径測定に際しては、コールターカウンター社のマルチサイザーを用いた。
【００１５】
比較例１
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図６に示す従来のカウンタージェットミル式粉砕分級にて粉砕を行なった結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：６１ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：１．２ｗｔ．％のトナーを１０ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００１６】
実施例２
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図２に示す内筒長さＨ２を、分級ローター中心線Ｃ−Ｄと粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間の高さＨ１に対し、Ｈ２＝１／２Ｈ１で装着したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５９ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：１．２ｗｔ．％のトナーを１２ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００１７】
実施例３
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図２に示す内筒下部と粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間までの距離Ｈ３を１００ｍｍで装着したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５９ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：１．２ｗｔ．％のトナーを１３ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００１８】
実施例４
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図２に示す内筒径Ｈ５を粉砕機本体内径Ｈ４に対しＨ５＝１／２Ｈ４で装着したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５８ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：１．２ｗｔ．％のトナーを１３ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００１９】
実施例５
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図３に示す遮蔽板を装着したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５７ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：０．８ｗｔ．％のトナーを１４ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００２０】
実施例６
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図４に示す遮蔽板幅Ｈ６を分級ローターの直径Ｈ７に対しＨ６＝１／２Ｈ７で装着したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５７ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：０．９ｗｔ．％のトナーを１４ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００２１】
実施例７
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図４に示す分級ローター下限と遮蔽板間距離Ｈ８を分級ローターの直径Ｈ７に対しＨ８＝１／２Ｈ７で装着したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕した結果、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５７ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：０．８ｗｔ．％のトナーを１５ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００２２】
実施例８
実施例１と同一の混練品と粉砕分級条件を用いて、図５に示す内筒を遮蔽板にて保持したカウンタージェットミル式粉砕分級機で粉砕し、重量平均粒径：６．５μｍ、４μｍ以下微粉含有率（個数平均）：５７ｐｏｐ．％、１６μｍ以上粗粉含有率（重量平均）：０．８ｗｔ．％のトナーを１５ｋｇ／ｈの生産能力で得ることができた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機は、粉砕された被粉砕物をより正確に分級部に到達させ、効率よく分級処理を受ける事ができるため、本発明により過粉砕の低減、生産効率を向上できるカウンタージェットミル式粉砕分級機を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機の断面図である。
【図２】本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機の構成要件であるＨ１、Ｈ２およびＨ３を説明したカウンタージェットミル式粉砕分級機の断面図である。
【図３】本発明の遮蔽板を設けたカウンタージェットミル式粉砕分級機の断面図である。
【図４】本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機の構成要件であるＨ６とＨ７を説明した断面図である。
【図５】本発明のカウンタージェットミル式粉砕分級機の構成要件である遮蔽板と分級ローターのローターとの対応関係を説明した断面図である。
【図６】内筒を設けていない従来のカウンタージェットミル式粉砕分級の断面図である。
【符号の説明】
Ｈ１    分級ローター中心線Ｃ−Ｄと粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間の高さ
Ｈ２    内筒の長さ
Ｈ３    前記内筒の下部と粉砕ノズル中心線Ａ−Ｂ間までの距離
Ｈ４    粉砕機本体の内径
Ｈ５    内筒の径
Ｈ６    遮蔽板の幅
Ｈ７    分級ローターの直径
Ｈ８    分級ローター下限と遮蔽板間の距離
【図１】
2004275935.tif 000003
【図２】
2004275935.tif 000004
【図３】
2004275935.tif 000005
【図４】
2004275935.tif 000006
【図５】
2004275935.tif 000007
【図６】
2004275935.tif 000008