(57)【要約】【課題】ミル内部の粉砕状態を運転中に監視するようにする。【解決手段】ケーシング２内の下部に、回転テーブル４と該回転テーブル４上を転動する粉砕ローラ５とからなる粉砕部３を設ける。粉砕部３の上方位置に、コーン状シュート１３を設ける。コーン状シュート１３の上方に回転式のセパレータ１２を設ける。回転テーブル４上に原料供給装置６より供給された原料を粉砕部３で粉砕する。搬送ガス１４で吹き上げられた粉砕物が回転式セパレータ１２で分級され、粗粉２１はコーン状シュート１３内面に沿って戻される。この戻される粗粉２１の一部を配管１６を通し抽出する。抽出された粗粉の嵩比重を計量器２４で計測し、計測値により粗粉２１の粒度が大きくなっているか否かでミル内部の粉砕状態を監視するようにする。【選択図】        図１
2004358388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブルと粉砕ローラにより粉砕されて搬送ガスにより吹き上げられ、且つセパレータで分級されて回転テーブル上に戻される粗粉の一部をミルの外部へ抽出した後、該抽出した粗粉の嵩比重を計測し、該嵩比重の計測値によりミル内部の粉砕状態を監視することを特徴とする竪型ミルの粉砕状態監視方法。
【請求項２】
ケーシング内の回転テーブルと粉砕ローラとからなる粉砕部の上方位置に設けてあるコーン状シュートの所要個所に、セパレータで分級されて該コーン状シュートに沿い回転テーブル上に戻される粗粉の一部を抽出するための配管の一端を接続してコーン状シュートの内側へ開口させ、且つ上記配管の他端に粗粉捕集器を備え、該捕集器で捕集された粗粉を篩別する篩と、該篩に残った粗粉の嵩比重を計測する計量器と、該計量器の値により粉砕状態を判断する演算器とを備えてなることを特徴とする竪型ミルの粉砕状態監視装置。
【請求項３】
嵩比重の計量器を複数設置し、篩上に残った粗粉の嵩比重を交互に計測できるようにした請求項２記載の竪型ミルの粉砕状態監視装置。
【請求項４】
配管を通して抽出された粗粉を回収してミル内部へ戻すようにした請求項２又は３記載の竪型ミルの粉砕状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は竪型ミルの粉砕状態を外部から監視するための方法及び装置に関するもので、特に、粉砕部の粉砕熱で融点に達するような熱軟化性物質を被粉砕物として粉砕するときの竪型ミル内部の粉砕状態を常時監視できるようにするための竪型ミルの粉砕状態監視方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被粉砕物としての原料を粉砕する粉砕機の１つである竪型ミルは、図２に一例の概略を示す如きものがある。すなわち、図２に示す竪型ミル１は、ケーシング２内の下部位置に、回転自在に設置された回転テーブル４と該回転テーブル４上に押し付けられて転動する粉砕ローラ５とからなる粉砕部３を有しており、原料供給装置６から回転テーブル４の中央部へ供給される原料を粉砕するようにしてある。該粉砕部３を構成する回転テーブル４は、駆動装置としてのモータ７により減速機８を介して低速で回転できるようにしてあり、上記粉砕ローラ５は、流体圧シリンダ９により回転テーブル４への押付力が調整されるようにしてある。上記粉砕部３の上方位置となるケーシング２の頂部中央には、搬送ガスと微粉の排出口１０を設けて、該排出口１０の下側に、モータ１１により回転駆動される回転式のセパレータ１２を設けた構成としてある。又、該回転式のセパレータ１２と上記粉砕部３との間の位置には、回転式のセパレータ１２により微粉と分離された戻り粉としての粗粉（半製品）を回転テーブル４上の中央部へ落下させるようにするコーン状シュート１３が設けてあり、該コーン状シュート１３の傾斜面には、搬送ガス１４によって吹き上げられる粉体が通過し得るスリット１３ａが形成され、該スリット１３ａを避けた傾斜面に沿って粗粉が滑って落下するようにしてある。
【０００３】
更に、上記ケーシング２の下部位置には、粉砕部３で粉砕された粉体を吹き上げるためのガス入口１５を設け、該ガス入口１５から供給されるガス１４により粉体がコーン状シュート１３のスリット１３ａを通して吹き上げられて、回転式のセパレータ１２で分級されるようにしてある。
【０００４】
上記構成を有する竪型ミル１は、各種原料の粉砕に用いられているが、原料のうち、たとえば、粉砕時に粉砕部３で発生する粉砕熱により融点に達し軟化して粉砕ができなくなるようなトナーの如き熱軟化性物質の場合は、ケーシング２内に低温の不活性ガスやドライアイスの如き冷媒を入れて低温状態に維持しながら竪型ミル１の運転をすることが行われている。
【０００５】
しかしながら、上記の如き熱軟化性物質を竪型ミル１で粉砕する場合は、冷媒の不足があると、粉砕部３で粉砕するときに発生する粉砕熱により熱軟化性物質の被粉砕物の粉砕物が融点に到達し、軟化して粉砕の進行がこれ以上進みにくい状態ができる。
【０００６】
かかる状態を放置すると、熱軟化性物質の軟化により粒子同士の溶着が発生して粉砕物の粒度が大きくなって不良品となり、この不良品が粒度の小さい微粉（製品）に混入して製品の品質を落すことになる。又、熱軟化性物質が軟化し始めると、竪型ミル１内に被粉砕物が大量に滞留し、ミルの運転を停止しなければならない状態になって来る。
【０００７】
そのため、ミル内部の粉砕状態を常に監視し、不良品の製造を防止することが求められている。
【０００８】
これまでに提案されている竪型ミルで不良品の発生量を低減するものとしては、搬送ガスに同伴された粉砕後の粉体を微粉と粗粉に分級する回転式のセパレータで分級される細粒の粒度が粉体濃度と直接関係し、粉体濃度が高いほど分級後の粒度は細くなり、逆に粉体濃度が低いほど分級後の粒度は粗くなることに着目し、分級前の搬送ガスの粉体濃度をリアルタイムに検出する粉体濃度検出装置を備えて、ミル内の搬送ガスを外部に取り出して上記粉体濃度検出装置に導くようにし、該粉体濃度検出装置で検出された粉体濃度に応じて回転式のセパレータの回転速度を制御することにより、不良品の発生量を大幅に低減することができるようにしたものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
なお、樹脂等の低融点物質を竪型ミルで粉砕する場合に、被粉砕物を低温の不活性ガスで冷却するものとして、竪型ミル内への原料供給装置に冷却ジャケットを設け、該冷却ジャケットの入口に、不活性低温液化ガス供給装置を接続すると共に、冷却ジャケットの出口を、上記原料供給装置の原料導入部に接続し、冷却ジャケットで気化した低温の不活性ガスを原料供給装置に導入して原料を直接冷却するようにしたものがある（たとえば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３４０７８０号公報
【特許文献２】
実開平５−１３５３７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載されているものは、ケーシングの側壁より搬送ガスを取り出して粉体濃度を検出するようにし、粉体濃度に応じて回転式セパレータの回転速度を制御することにより安定品質をもった製品を得るようにし、これにより不良品の発生量を低減させるものであるが、熱軟化性物質の粉砕において粉砕物を直接取り出して粉砕状態を確認するようにしたものではない。
【００１２】
このように、竪型ミルの運転中に粉砕物を抽出してミル内の粉砕状態を確認するようにしたものは、現在まで提案されていないのが実状である。
【００１３】
そこで、本発明は、竪型ミルの運転中に粉砕物の一部を抽出してミル内の粉砕状態を常に監視するようにする竪型ミルの粉砕状態監視方法及び装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【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、回転テーブルと粉砕ローラにより粉砕されて搬送ガスにより吹き上げられ、且つセパレータで分級されて回転テーブル上に戻される粗粉の一部をミルの外部へ抽出した後、該抽出した粗粉の嵩比重を計測し、該嵩比重の計測値によりミル内部の粉砕状態を監視する方法及びケーシング内の回転テーブルと粉砕ローラとからなる粉砕部の上方位置に設けてあるコーン状シュートの所要個所に、セパレータで分級されて該コーン状シュートに沿い回転テーブル上に戻される粗粉の一部を抽出するための配管の一端を接続してコーン状シュートの内側へ開口させ、且つ上記配管の他端に粗粉捕集器を備え、該捕集器で捕集された粗粉を篩別する篩と、該篩に残った粗粉の嵩比重を計測する計量器と、該計量器の値により粉砕状態を判断する演算器とを備えてなる構成とする。
【００１５】
竪型ミルの運転中に、搬送ガスで吹き上げられて戻される粉砕物中の粗粉を抽出して嵩比重を計測するので、計測した結果、嵩比重が上昇する傾向になると、粗粉の粒度が大きくなって来ていることが感知される。これにより、熱軟化性物質の被粉砕物を粉砕する場合は、被粉砕物が融点に達して軟化し始めていることを監視することができる。
【００１６】
又、嵩比重の計量器を複数設置すると、粗粉の嵩比重の計測時も連続的に計量器へ供給できる。
【００１７】
更に、抽出した粗粉を回収してミル内部へ供給すると、有効に微粉を製造できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の一形態の概要を示すもので、図２に示す竪型ミル１と同一の構成としてある竪型ミル１において、コーン状シュート１３のスリット１３ａ間の粗粉（半製品）が滑り落ちる面に、ケーシング２の側壁部を貫通させてミル内部に挿入した所要大きさの径の配管１６の一端を接続して、シュート１３の内側に開口させる。上記配管１６は、ケーシング２の外側に位置する他端側が低くなるように傾斜させ、該他端をサイクロン１７に接続させ、コーン状シュート１３を滑り落ちる粗粉の一部を配管１６を通して抽出し、サイクロン１７に捕集させるようにする。
【００２０】
上記サイクロン１７の下流側にはバグフィルタ１８、吸引ファン１９を設置して、サイクロン１７で分離されたガス１４と微粉２０はライン２２によりバグフィルタ１８へ導かれ、ここで微粉２０は捕集されて、ガスが吸引ファン１９を経て放出されるようにする。
【００２１】
一方、上記サイクロン１７で分離された粗粉（半製品）２１を篩別する振動篩２３を、サイクロン１７の下方位置に設置して、サイクロン１７の下端部の取出部１７ａより取り出された粗粉２１を振動篩２３上へ供給させるようにする。更に、上記振動篩２３で篩別されて振動篩２３上に残った粗粉２１の嵩比重を計測する計量器２４を設置すると共に、該計量器２４による嵩比重の計測値を入力して粒度の大小を比較演算する演算器２５を設置し、該演算器２５の情報に基づき竪型ミル１の運転を制御させるようにする操作盤２６を設ける。
【００２２】
上記粗粉の嵩比重を計測する計量器２４は、予め定めた一定の容量としてある嵩比重計測用の容器２４ａと計量部２４ｂからなり、該容器２４ａ内に振動篩２３上から供給された粗粉２１の重量を計測することにより粗粉２１の嵩比重が計測できるようにしてある。
【００２３】
更に、上記振動篩２３の目を通過して回収された粗粉２１、嵩比重計量器２４の容器２４ａ内に供給されて計測を終えて取り出された粗粉２１、更には、バグフィルタ１８で捕集された微粉２０は、図中Ａで示す如く、いずれも回収して任意の搬送手段により原料供給装置６に供給するようにし、該原料供給装置６によりミル内部へ戻すようにする。
【００２４】
なお、２７は振動篩２３上に残った粗粉２１を計量器２４の容器２４ａ内に投入させるラインである。その他竪型ミル１について図２に示す竪型ミル１におけるものと同一のものには同一符号が付してある。
【００２５】
原料供給装置６に熱軟化性物質の被粉砕物を原料として導き、該原料供給装置６よりミル内部へ供給すると共に、ミル内部に低温の不活性ガスやドライアイスの如き冷媒を入れて竪型ミル１を運転すると、回転テーブル４の中央部上面に供給された原料は、回転テーブル４と該回転テーブル４に押し付けられて転動する粉砕ローラ５とからなる粉砕部３で粉砕される。
【００２６】
竪型ミル１の粉砕部３は、原料が微粉化される正常な粉砕が行われるように適正な条件に予め設定されており、通常の運転時は微粉（製品）が製作される正常な状態になっている。
【００２７】
かかる正常な運転においては、粉砕部３で粉砕された粉砕物は、下方から吹き上げられる搬送ガス１４により微粉も粗粉も同伴して、コーン状シュート１３のスリット１３ａを通り上方の回転式のセパレータ１２に達する。該セパレータ１２に達した搬送ガス１４と微粉、粗粉の粉砕物は、セパレータ１２で分級され、微粉（製品）は排出口１０より排出されて回収され、粗粉（半製品）や排出されなかった微粉はコーン状シュート１３のスリット１３ａのない面に沿って落ち、回転テーブル４上に戻されることになり、原料供給装置６より供給される原料と一緒に粉砕部３で粉砕されることになる。
【００２８】
上記コーン状シュート１３の内面に沿い戻される粗粉（半製品）の一部を含む粉砕物は、該シュート１３の面に開口させられている配管１６内に入り、吸引ファン１９により吸引されることにより配管１６内を通り抽出される。配管１６を通して抽出された粉砕物は、サイクロン１７内に捕集され、ここで粗粉２１と微粉２０に分離され、微粉２０はバグフィルタ１８へ導かれて捕集され、ガスは放出される。一方、サイクロン１７で捕集された粗粉２１は、サイクロン１７の下端部より取り出されて振動篩２３に供給される。振動篩２３に供給された粗粉２１は、篩にかけられて篩別され、振動篩２３上に残るような大きな粒度の粗粉があれば、嵩比重計測用の容器２４ａ内に供給されることになる。
【００２９】
上記において、竪型ミル１内の粉砕状態が正常に運転されているときは、粗粉２１の粒度の大きいものが急に発生することはなく、嵩比重計量器２４で粗粉の嵩比重を計測しても、嵩比重が上昇するようなことはない。
【００３０】
ところが、ミル内部の冷媒の量が少ない等の各種条件の組み合わせにより、熱軟化性物質の被粉砕物が粉砕部３で粉砕されるときに発生する粉砕熱により融点に達して軟化し始めると、前記したように粒子同士の溶着が発生することになる。このような状態になると、粗粉２１の粒度が急速に大きくなり、コーン状シュート１３内面から配管１６を通し抽出される粉砕物のうちの粗粉２１に粒度の大きいものが含まれることになる。
【００３１】
粒子同士の溶着で粒度が大きくなった粗粉２１がサイクロン１７から振動篩２３に供給されて来ると、篩にかけられても振動篩２３上に残って嵩比重計測用の容器２４ａに次々と供給されて来ることになる。一定容量の容器２４ａ内に一定量の粗粉２１が供給されると、計量器２４で重量を計測することにより粗粉２１の嵩比重が求められる。粗粉２１の粒度が大きくなると、嵩比重は上昇するので、演算器２５で計量器２４の計測値から嵩比重が或るレベルを超えて大きいものであることが求められる。
【００３２】
このように、急に粗粉２１の嵩比重が上昇するようになると、ミル内部での粉砕状態に異常が発生、すなわち、熱軟化性物質が粉砕熱により軟化し始めて粒子同士の溶着が発生していることになり、これを外部から監視することにより、竪型ミル１の運転中にミル内部の粉砕状態を感知することができる。
【００３３】
上記のようにミル内部の粉砕状態に異常が発生していることが感知されると、竪型ミル運転操作盤２６によりミル内部への冷媒量を増やして熱軟化性物質の粗粉が融点に達しない状態で粉砕させるように制御させるようにする。
【００３４】
上記本発明の実施の形態では、嵩比重計量器２４は１基として、容器２４ａに供給した粗粉２１の嵩比重を計測しているときは該容器２４ａへの粗粉２１の供給を停止させるようにするバッチ式のものとして示したが、同様の計量器２４を少なくとも２基設置しておいて、振動篩２３で篩別された程度の大きい粗粉２１を交互に容器２４ａ内へ供給するようにして、連続的に嵩比重を計測することができるようにすることもできる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、たとえば、竪型ミル１の原料供給装置６に代えて、スクリューコンベヤ方式のものを採用して原料の供給を行わせるようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の竪型ミルの粉砕状態監視方法及び装置によれば、次の如き優れた効果を奏し得る。
（１）回転テーブルと粉砕ローラにより粉砕されて搬送ガスにより吹き上げられ、且つセパレータで分級されて回転テーブル上に戻される粗粉の一部をミルの外部へ抽出した後、該抽出した粗粉の嵩比重を計測し、該嵩比重の計測値によりミル内部の粉砕状態を監視する方法、及びケーシング内の回転テーブルと粉砕ローラとからなる粉砕部の上方位置に設けてあるコーン状シュートの所要個所に、セパレータで分級されて該コーン状シュートに沿い回転テーブル上に戻される粗粉の一部を抽出するための配管の一端を接続してコーン状シュートの内側へ開口させ、且つ上記配管の他端に粗粉捕集器を備え、該捕集器で捕集された粗粉を篩別する篩と、該篩に残った粗粉の嵩比重を計測する計量器と、該計量器の値により粉砕状態を判断する演算器とを備えてなる装置としてあるので、ミルの運転中に抽出した粗粉の粒度により変化する嵩比重を計測することにより常に粉砕状態を感知して監視することができ、正常な運転状態から異常発生を感知できて、不良品が製造されることを未然に防止することができる。
（２）上記（１）により、粉砕部の粉砕熱により粗粉が融点に達して軟化し始めるような熱軟化性物質の場合には、抽出した粗粉の嵩比重を計測することにより、融点に達して粒子同士の溶着が発生しているか否かを知ることができ、ミルの運転を停止することなく、粉砕状態の改善を行うことが可能となる。
（３）上記（２）に伴い、竪型ミルを用いて粉砕できる新しい原料を容易に見つけ出すことができて、竪型ミルの適用範囲の確認も容易にできることになる。
（４）嵩比重の計量器を複数設置しておくことにより、篩別された粒度の大きい粗粉を連続的に計量器へ供給することができる。
（５）抽出した粉砕物を回収してミル内部へ戻すようにすることにより、有効に微粉（製品）の製造ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の竪型ミルの粉砕状態監視方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】従来の竪型ミルの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  竪型ミル
２  ケーシング
３  粉砕部
４  回転テーブル
５  粉砕ローラ
６  原料供給装置
１０  排出口
１２  セパレータ
１３  コーン状シュート
１３ａ  スリット
１４  搬送ガス
１６  配管
１７  サイクロン（捕集部）
２０  微粉
２１  粗粉
２３  振動篩（篩）
２４  嵩比重の計量器
２５  演算器
２６  竪型ミル運転操作盤
【図１】
2004358388.tif 000003
【図２】
2004358388.tif 000004