JP2008114190A - Grinding device and grinding method - Google Patents
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Abstract
【課題】効率性の高い粉砕を行い、所望の粒径を有する粉体を効率良く生産することのできる粉砕装置及び粉砕方法を提供する。
【解決手段】略円筒状の筐体からなる粉砕室4と、複数の粉砕ノズル5と、粉砕室4の上部に設けられたロータ3とを有し、複数の粉砕ノズル5から噴射される圧縮空気によって粉砕室4内の粉体を粉砕し、粉砕された粉体を粉砕室4から回転するロータ3内部に流入させて微粉と粗粉とに遠心分級して微粉を得る粉砕装置13において、粉砕装置13は、被粉砕物を集中させるガイドコーン10を粉砕ノズル5の上方に設けたことを特徴とする粉砕装置13である。
【選択図】図2A pulverizing apparatus and a pulverizing method capable of efficiently pulverizing and efficiently producing a powder having a desired particle diameter are provided.
A compression chamber having a crushing chamber having a substantially cylindrical casing, a plurality of crushing nozzles, and a rotor provided at an upper portion of the crushing chamber, and being injected from the crushing nozzles. In the pulverizer 13 for pulverizing the powder in the pulverization chamber 4 with air, allowing the pulverized powder to flow into the rotating rotor 3 from the pulverization chamber 4 and centrifugally classifying the powder into fine powder and coarse powder to obtain fine powder. The pulverizing apparatus 13 is a pulverizing apparatus 13 in which a guide cone 10 for concentrating an object to be pulverized is provided above the pulverizing nozzle 5.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、粉体材料、特に電子写真用トナー作製に用いられる粉体材料を粉砕、分級して微粉体を製造するための粉砕装置に関するものである。 The present invention relates to a pulverizing apparatus for pulverizing and classifying a powder material, particularly a powder material used for producing an electrophotographic toner, to produce a fine powder.
ミクロンオーダーの所望の粒径を有する電子写真用トナー等の微粉体を製造するために従来から用いられている粉砕装置としては、筒状側壁の内部に、複数の粉砕ノズル、粉砕室、及び粉砕室の上方に設けられた回転する分級ロータ(回転式分級機ともいう)が配置されてなる流動層式のものが一般的に用いられている。
上記電子写真用トナーの場合は、樹脂及び着色剤等のトナー構成材料を溶融混練し、この混練物を粗粉砕して作製したトナー粉体材料(以下、トナー原料と示すことがある。)を、粉砕装置によって粉砕して微粉体とする。
流動層式の粉砕装置を用いて行われる粉体材料の粉砕分級作業としては、先ず、上記トナー粉体材料等の被粉砕物を粉砕室内に供給し、次に、複数の粉砕ノズルから圧縮空気を噴射して粉砕室内にジェット気流を形成する。粉砕室内の粉体材料は、このジェット気流に乗って加速移動しながら互いに衝突して破砕する。
次に、上述のようにして粉砕作用を受けた粉体を、粉砕室内に発生させた上昇気流によって分級ロータ内に導き、分級ロータの回転力によって、これら粉体を所望の粒径以下に粉砕された粉体(以下、微粉と示す。)と所望の粒径以下に破砕されなかった粉体(以下、粗粉と示す。)とに分級する。
そして、微粉については、分級ロータの内側を通過させて粉砕装置外部に排出し、製品として回収する。一方、粗粉については、分級ロータの回転に伴って発生する遠心力によって、分級ロータの外側に押し出し、その側壁に沿って再び粉砕室内に戻し、再び粉砕作用を受けさせる。
Conventionally, a pulverization apparatus for producing fine powders such as toner for electrophotography having a desired particle size of micron order includes a plurality of pulverization nozzles, a pulverization chamber, and pulverization inside a cylindrical side wall. A fluidized bed type in which a rotating classifying rotor (also called a rotary classifier) provided above the chamber is disposed is generally used.
In the case of the above-described electrophotographic toner, a toner powder material (hereinafter sometimes referred to as a toner raw material) prepared by melt-kneading a toner constituent material such as a resin and a colorant and roughly pulverizing the kneaded material. Then, it is pulverized by a pulverizer to obtain a fine powder.
As the pulverization classification of the powder material performed using the fluidized bed type pulverizer, first, the pulverized material such as the toner powder material is supplied into the pulverization chamber, and then compressed air is supplied from a plurality of pulverization nozzles. Is jetted to form a jet stream in the grinding chamber. The powder material in the crushing chamber collides with each other while being accelerated and carried by this jet stream, and is crushed.
Next, the powder subjected to the pulverization action as described above is guided into the classification rotor by the rising air flow generated in the pulverization chamber, and the powder is pulverized to a desired particle size or less by the rotational force of the classification rotor. The powder is classified into a powder (hereinafter referred to as fine powder) and a powder that has not been crushed to a desired particle size (hereinafter referred to as coarse powder).
And about fine powder, it passes the inside of a classification rotor, is discharged | emitted outside a grinding apparatus, and is collect | recovered as a product. On the other hand, the coarse powder is pushed out of the classifying rotor by centrifugal force generated with the rotation of the classifying rotor, returned to the pulverizing chamber along the side wall, and again subjected to the pulverizing action.
図1は、従来の流動層式粉砕装置の一例を示す概略断面図である。図1において、粉砕装置13は、略円筒状の筐体からなる粉砕室4と、粉砕室4内に粉体材料を供給する供給管1と、粉砕室4内部に空気を圧縮噴射する複数の粉砕ノズル5と、粉砕された粉体材料を分級する分級ロータ3と、粉砕後、分級ロータ3で所望粒径に分級された粉体をエアーと共に排出する排気管2とから主として構成されている。
以下に、このような構成の粉砕装置の動作を説明する。図1において、先ず、供給管1から粉砕室4内部に一定量の粉体を充填する。次に、相互に対向させて設置した複数の粉砕ノズル5から圧縮空気を噴射し、これら対向する粉砕ノズル3各々の出口延長線が交わる領域、即ち粉砕室4の中心軸付近で圧縮空気を衝突させる。
このとき、上記圧縮空気の気流に乗って加速移動する粉体材料は、上記圧縮空気と共に
粉砕室4の中心軸付近で衝突して粉砕作用を受ける。一方、排気管2と連通する吸引ファン等の吸引器(図示せず)は、粉砕作用を受けた粉体を吸引し、これら粉体をロータ3内に導く。この際、粉砕室4上部に設置されているロータ3は、その回転によって、所望の粒径に粉砕された微粉と、それ以外の粗粉とに分級する。
このうち微粉については、排気管2を通して粉砕装置外部に排出し、製品として回収する。一方、所望の粒径よりも大きな粉体材料(粗粉)については、ロータ3の遠心力によってロータ3の外側に導き、粉砕室4の壁面に沿って下方に導いて再び粉砕作用を受けさせる。
このように、所望の粒径以下に粉砕された微粉を排気管2から排出し、製品として回収すると、粉砕室4内部の粉体材料の量が減少する。このため、供給管2から新たに粉体材料を供給し、常時粉砕室4内の粉体材料の量が一定になるように設定して連続粉砕を行う。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional fluidized bed pulverizer. In FIG. 1, a
Below, operation | movement of the grinding | pulverization apparatus of such a structure is demonstrated. In FIG. 1, first, a certain amount of powder is filled into the
At this time, the powder material that accelerates and moves in the compressed air stream collides with the compressed air in the vicinity of the central axis of the crushing
Of these, the fine powder is discharged to the outside of the pulverizer through the
Thus, when the fine powder pulverized to a desired particle size or less is discharged from the
このように、粉体物を所望の粒径に粉砕する従来技術として、例えば、特許文献1には、流動層式粉砕装置内の粉砕室に設けた底板上に堆積させた粉体材料の上面が常に粉砕ノズルからの気流噴出位置に保持されるように、底板を上下動させる底板位置調整装置を設置する機構が提案されている。
しかしながら、特許文献1に開示されている流動層式粉砕装置によると、底板上に堆積した粉体材料の上面をノズルの気流噴出位置に保持できるものの、その保持方法は、装置底板上に堆積した粉体材料の重量を計測し、一定重量に保つことによって堆積する粉体材料の上面を保持するものであり、多少の粉砕効率の向上が期待できるものである。
As described above, as a conventional technique for pulverizing a powder material to a desired particle size, for example, Patent Document 1 discloses an upper surface of a powder material deposited on a bottom plate provided in a pulverization chamber in a fluidized bed type pulverizer. Has been proposed to install a bottom plate position adjusting device that moves the bottom plate up and down so that the airflow is always held at the position where the airflow is ejected from the crushing nozzle.
However, according to the fluidized bed type pulverization apparatus disclosed in Patent Document 1, although the upper surface of the powder material deposited on the bottom plate can be held at the airflow ejection position of the nozzle, the holding method is deposited on the apparatus bottom plate. By measuring the weight of the powder material and maintaining it at a constant weight, the upper surface of the deposited powder material is held, and a slight improvement in the grinding efficiency can be expected.
また、特許文献2には、粉砕室の中心軸上に、その中心が位置するように衝突部材を設置し、この衝突部材に対し、粉体材料と共に高速ガスを垂直に噴射させ、粉体材料を衝突部材に衝突させることによって上記粉体材料を粉砕し、所望粒径の粉砕物を得る技術が提案されている。
Further, in
しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載の技術においては、粉砕室内に粉体が投入される際、その一部は粉砕ノズルの気体噴出口以外の領域に拡散し、これら拡散した粉体は、粉砕ノズルから噴射される圧縮空気による粉砕作用を十分に受けられないこととなる。このため、上述したように繰り返し粉砕を行っても、所望の粒径以上の粒径を有する粗粉が一定量残存するため、粉砕効率が向上しないという問題点がある。
さらに近年では、電子写真方式によって形成される画像の高画質化に伴い、電子写真用トナーの小粒径化及び多品種を少量生産することに対する要求が高まっている。このため、トナー生産の迅速化及び効率化が望まれており、流動層式の粉砕装置に関しても、品種の異なる粉体に対応して粉砕分級作業の切り替えを行う際、従来の粉砕装置より、その切り替え時間を容易に短縮できるものが望まれている。
However, in the techniques described in Patent Document 1 and
Furthermore, in recent years, with the improvement in the image quality of images formed by the electrophotographic system, there has been an increasing demand for reducing the particle size of electrophotographic toner and producing a large variety of small quantities. For this reason, it is desired to increase the speed and efficiency of toner production, and for the fluidized bed type pulverization apparatus, when switching the pulverization classification work corresponding to powders of different varieties, than the conventional pulverization apparatus, The thing which can shorten the switching time easily is desired.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、効率性の高い粉砕を行い、所望の粒径を有する粉体を効率良く生産することのできる粉砕装置及び粉砕方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the problem is that a pulverization apparatus and a pulverization method that can efficiently pulverize and efficiently produce a powder having a desired particle size. Is to provide.
上記課題を解決するため、本発明の粉砕装置は、略円筒状の筐体からなる粉砕室と、前記粉砕室内部に圧縮空気を噴射する複数の粉砕ノズルと、前記粉砕室の上部に設けられたロータと、を有し、粉体が供給された粉砕室内で、複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気によって粉体を粉砕し、粉砕された粉体を前記粉砕室から回転する前記ロータ内部に流入させて微粉と粗粉とに遠心分級して微粉を得る粉砕装置において、前記粉砕装置は、被粉砕物を集中させるガイドコーンを、前記粉砕ノズルの上方に設けたことを特徴とする。
この場合において、前記粉砕装置は、前記ガイドコーンを前記複数の粉砕ノズル各々の上方に設けたものとすることができる。
また、前記ガイドコーンは、前記粉体装置本体に着脱可能に設けたものとすることが好ましい。
また、前記粉砕装置は、前記粉砕室内に粉体を供給する供給管を、前記複数の粉砕ノズル及び前記ガイドコーン各々の上方に設けることが好ましい。
また更に、前記粉体装置は、前記各々の供給管から前記粉体装置内に供給される粉体の量を、同一量に制御するものとすることができる。
また、前記ガイドコーンは、耐摩耗処理を施されたものとすることがよい。
また、前記複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気が粉体を伴って衝突した後、この圧縮空気及び粉体が衝突する衝突手段を設けたものとすることができる。
また、前記粉砕ノズルの先端に、この粉砕ノズルから噴出される圧縮空気の噴出方向を規制するノズルガイドアダプターを装着したものとすることができる。
In order to solve the above problems, a pulverization apparatus according to the present invention is provided in a pulverization chamber composed of a substantially cylindrical casing, a plurality of pulverization nozzles for injecting compressed air into the pulverization chamber, and an upper portion of the pulverization chamber. A rotor having a rotor, wherein the powder is pulverized by compressed air injected from a plurality of pulverization nozzles in a pulverization chamber to which the powder is supplied, and the pulverized powder is rotated from the pulverization chamber. In the pulverizing apparatus for obtaining a fine powder by being classified into fine powder and coarse powder by flowing into the pulverizer, the pulverizing apparatus is characterized in that a guide cone for concentrating the object to be crushed is provided above the pulverizing nozzle.
In this case, the crushing device may be configured such that the guide cone is provided above each of the plurality of crushing nozzles.
Moreover, it is preferable that the said guide cone shall be provided in the said powder apparatus main body so that attachment or detachment is possible.
In the pulverization apparatus, it is preferable that a supply pipe for supplying powder into the pulverization chamber is provided above each of the plurality of pulverization nozzles and the guide cones.
Still further, the powder device may control the amount of powder supplied from the supply pipes into the powder device to the same amount.
The guide cone is preferably subjected to wear resistance treatment.
Further, after the compressed air injected from the plurality of pulverizing nozzles collides with powder, a collision means for colliding the compressed air and powder may be provided.
In addition, a nozzle guide adapter that regulates the jet direction of the compressed air ejected from the pulverizing nozzle may be attached to the tip of the pulverizing nozzle.
また、本発明の粉砕方法は、略円筒状の筐体からなる粉砕室と、前記粉砕室内部に圧縮空気を噴射する複数の粉砕ノズルと、前記粉砕室の上部に設けられたロータと、を有する粉砕装置を用い、粉体が供給された前記粉砕室内で、複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気によって粉体を粉砕し、粉砕された粉体を前記粉砕室から回転する前記ロータ内部に流入させて微粉と粗粉とに遠心分級して微粉を得る粉砕方法において、前記粉砕ノズル上部に設けたガイドコーンによって、被粉砕物を前記粉砕ノズルの噴出口付近に集中させることを特徴とする。
この場合において、前記複数の粉砕ノズル各々の上方に前記ガイドコーンを設けた粉砕装置を用いることが好ましい。
また、前記ガイドコーンを前記粉砕装置本体に着脱可能に設けた粉砕装置を用いることができる。
また、前記複数の粉砕ノズル及び前記ガイドコーン各々の上方に供給管を設けた粉砕装置を用い、この供給管から前記粉砕室内に粉体を供給することができる。
また、前記各々の供給管から前記粉砕室内に供給する粉体の量を同一量に制御するものとすることができる。
また、前記ガイドコーンとして、耐摩耗処理を施されたものを具備した粉砕装置を用いることが好ましい。
また、前記複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気が粉体を伴って衝突した後、この圧縮空気及び粉体が衝突する衝突手段を設けた粉砕装置を用いることが好ましい。
また、前記粉砕ノズルのノズル先端に、この粉砕ノズルから噴出される圧縮空気の噴出方向を規制するノズルガイドアダプターを装着した粉砕装置を用いることが好ましい。
Further, the pulverization method of the present invention comprises a pulverization chamber composed of a substantially cylindrical casing, a plurality of pulverization nozzles for injecting compressed air into the pulverization chamber, and a rotor provided at the upper portion of the pulverization chamber. The pulverizing apparatus is used to pulverize the powder with compressed air sprayed from a plurality of pulverizing nozzles in the pulverizing chamber supplied with the powder, and the pulverized powder is rotated into the rotor rotating from the pulverizing chamber. In the pulverization method of obtaining fine powder by centrifugally classifying into fine powder and coarse powder by inflow, the material to be crushed is concentrated in the vicinity of the jet nozzle of the pulverization nozzle by a guide cone provided on the upper part of the pulverization nozzle. .
In this case, it is preferable to use a crushing device in which the guide cone is provided above each of the plurality of crushing nozzles.
Moreover, the grinding | pulverization apparatus which provided the said guide cone in the said grinding | pulverization apparatus main body so that attachment or detachment was possible can be used.
In addition, using a pulverizer provided with a supply pipe above each of the plurality of pulverization nozzles and the guide cone, powder can be supplied from the supply pipe into the pulverization chamber.
Further, the amount of powder supplied from each of the supply pipes into the pulverization chamber can be controlled to the same amount.
In addition, it is preferable to use a pulverizer equipped with a wear-resistant treatment as the guide cone.
Further, it is preferable to use a pulverizing apparatus provided with a collision means for causing the compressed air and the powder to collide after the compressed air injected from the plurality of pulverizing nozzles collides with the powder.
Moreover, it is preferable to use a pulverizing apparatus in which a nozzle guide adapter for restricting the jet direction of compressed air ejected from the pulverizing nozzle is attached to the tip of the pulverizing nozzle.
本発明に係る粉砕装置及び粉砕方法によれば、圧縮空気の気流に被粉砕物を効率良く乗せることができ、粉砕室内における粉体の衝突確率が高められ、効率性の高い粉砕を行うことができる。 According to the pulverization apparatus and the pulverization method of the present invention, the object to be crushed can be efficiently placed in the compressed air stream, the probability of collision of the powder in the pulverization chamber can be increased, and highly efficient pulverization can be performed. it can.
以下に、本発明の粉砕装置及びこれを用いた粉砕方法について、詳細に説明する。
図2は、本発明の第1実施形態に係る粉砕装置の概略構成を示す縦断面図である。図2に示す粉砕装置13は、流動層式の粉砕装置である。図2において、略円筒状の筐体からなる粉砕室4の上部には、回転可能なロータ3が設けられている。また、粉砕室4の側壁には、粉砕室4内部に圧縮空気を噴射する粉砕ノズル5a〜5dが設けられており、粉砕ノズル5a〜5dの各々の上方には、被粉砕物を集中させるガイドコーン10a〜10dが設けられている。また、ガイドコーン10a〜10d各々の上方には、粉砕室4内に粉体を供給するための供給管1a〜1dが設けられている。
Below, the grinding | pulverization apparatus of this invention and the grinding | pulverization method using the same are demonstrated in detail.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the crushing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
粉砕室4は、円筒状の筐体で構成されている。粉砕室4の内径は、100〜1000mmであることが好ましく、300〜900mmであることがより好ましく、500〜800mmであることが更に好ましい。また、粉砕室4の高さは、300〜3000mmが好ましく、700〜2700mmがより好ましく、1000〜2500mmが更に好ましい。
粉砕室4に形状を円筒状とすることによって、粉砕室4内に粉体が均一に供給されると共に、粉砕室4内において粉体を均一に粉砕することができる。
The crushing
By making the shape of the grinding
図3は、本実施形態における粉砕室の断面図である。図3において、粉砕ノズル5a〜5dは、粉砕室4の縦方向の中心軸を中心とする同心円上に、各噴出口51a〜51dを対向させて設けられている。各噴出口51を対向させて設けることによって、各粉砕ノズル5a〜5dから噴射される圧縮空気は、粉砕室4の中心軸上又はその近傍の領域で衝突する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the grinding chamber in the present embodiment. In FIG. 3, the crushing nozzles 5 a to 5 d are provided concentrically around the central axis in the longitudinal direction of the crushing
粉砕ノズル5から噴出される圧縮空気の圧力は、0.3〜1.0MPaとすることが好ましい。また、粉砕ノズル5は、その噴出口51が、水平方向を基準として、上下方向に20°以内の傾きをもって対向させることが好ましく、上下方向で15°以内の傾きをもって対向させることがより好ましく、上下方向で10°以内の傾きをもって対向させることが更に好ましい。粉砕ノズルの出口方向が、上下方向で20°を超えた傾きをもって対向していると、粉砕効率が低下する。
The pressure of the compressed air ejected from the pulverizing
ガイドコーン10の表面には、耐摩耗処理が施されている。これにより、連続粉砕時における摩耗が防止されるため、メンテナンスにかかる粉砕ロスが低減し、粉砕効率が向上する。
The surface of the
図7は、本発明の粉砕装置におけるガイドコーンの上部及び下部の開口部の面積比率を説明するための図である。図7において、ガイドコーン10上部の開口部101の面積は、ガイドコーン10下部の開口部102の面積に対して数倍の面積比をもって形成されており、また、粉砕室4の内径の断面積に対し、ガイドコーン10上部の開口部101が、一定以上の割合を占めるように形成されている。
本発明において、ガイドコーン10上部の開口部101の面積は、ガイドコーン10下部の開口部102の面積に対して4倍以上であることが好ましく、また、ガイドコーン10上部の開口部101の面積は、粉砕室4の内径の断面積に対して、20〜50%であることが好ましい。
ガイドコーン10の上部の開口部101の面積が、下部の開口部102の面積に対して4倍以下であると、コーンの形状が細過ぎて、供給管1から投入された粉体や、ロータ3から分級されて落下する粗粉がガイドコーン10内に入らず、これらがガイドコーン10の外側に落ちる可能性が高くなるため、粉砕性が低下する。
また、上部の開口部101が、粉砕室4の断面積に対して20%以下であると、粉体を十分に収集することが困難となり、粉砕効率が低下する。一方、上部の開口部101が、粉砕室4の断面積に対して50%以上となると、粉砕された粉体のロータ3への上昇流を妨げることとなるため好ましくない。
FIG. 7 is a view for explaining the area ratio of the upper and lower openings of the guide cone in the crusher of the present invention. In FIG. 7, the area of the
In the present invention, the area of the
When the area of the
Further, if the
本発明において、粉砕装置4の構成は、図3に示す構成に限られるものではなく、例えば図4に示す構成とすることも可能である。図4は、他の実施形態における粉砕室の断面図である。図3及び図4に示すように、粉砕ノズル5は、同心円上に等間隔(等角度)で設ける。これにより、噴出口51から噴出される圧縮空気及び圧縮空気の気流に乗った粉体は、粉砕室4の縦方向の中心軸上又はその近傍の領域で互いに衝突し、破砕する。
In the present invention, the configuration of the pulverizing
粉砕室4に設ける粉砕ノズル5の数は、2〜8個が好ましく、2〜6個がより好ましく、3〜4個が更に好ましい。
粉砕室4に設ける粉砕ノズル5の数が1つであると、粉体材料を伴った圧縮空気同士を一次衝突させることができず、十分な粉砕効果が得られない。一方、粉砕室4に設ける粉砕ノズル5の数が8個より多いと、粉砕装置の全体構成が複雑となり、装置本体の制作工程が煩雑となり、また、破砕効率が低下するおそれがある。
The number of crushing
When the number of the crushing
以下、このような構成の粉砕装置で行われる粉砕動作について図8を参照して説明する。
図8は、本発明の粉砕装置の粉砕動作を説明するための図である。供給管1に投入された粉体は、粉砕室4内に侵入した後(図中点線a)、ガイドコーン10の上部開口部101からガイドコーン10内に流入し、下部開口部102から粉砕ノズル5の噴出口51近傍に流出する。ここで、各供給管1から粉砕室4内に供給される粉体の量は、同一量となるように制御される。粉砕ノズル5の噴出口51付近に流出した粉体は、粉砕ノズル5から噴出する圧縮空気の気流に乗り、加速移動しながら互いに衝突して破砕する。
排気管2に連通して設けた吸引ファン(不図示)は、粉砕室4内で上述の粉砕作用を受けた粉体を、ロータ3内に吸引する。ロータ3は、その回転力によって、内部に侵入した粉体を、所望の粒径未満に粉砕された微粉とそれ以外の粗粉とに遠心分離する。
更に、ロータ3は、その遠心力によって、粗粉をロータ3の外側に移動させる。ロータ3の外側に移動した粗粉は、壁面に沿って下方に移動し、粉砕室4内に戻る(図中点線b)。粉砕室4内に侵入した粗粉は、ガイドコーン10に沿って落下し、下部開口部102から粉砕ノズル5の噴出口51近傍に流出し、粉砕ノズル5から噴出する圧縮空気によって再び粉砕される。一方、吸引ファンは、ロータ3によって遠心分離された微粉を吸引し、排気管2に送流して粉砕装置13外部に排出する。
Hereinafter, the pulverization operation performed by the pulverizer having such a configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the pulverization operation of the pulverizer of the present invention. After the powder introduced into the supply pipe 1 has entered the crushing chamber 4 (dotted line a in the figure), it flows into the
A suction fan (not shown) provided in communication with the
Further, the
本実施形態によれば、粉砕ノズル5各々の上方にガイドコーン10を設けているため、供給管1から供給される粉体及びロータ3で分級されて落下する粗粉が、ガイドコーン10に沿って粉砕室4内を移動し、粉砕ノズル5の噴出口51近傍に集められる。従って、被粉砕物たる粉体を、各噴出口51から噴射される圧縮空気に確実に乗せることができ、粉体同士の衝突確率を高め、効率性の高い粉砕を行うことができる。
なお、本実施形態では、全ての粉砕ノズル5の上方にガイドコーン10及び供給管1を設ける構成としたが、本発明の粉砕装置4は、ガイドコーン10が粉砕ノズル5の上方に設けられていれば、上記のような構成に限られるものではなく、例えば、粉砕ノズル5の上方にガイドコーン10又は供給管1を設けない箇所があってもよい。
According to this embodiment, since the
In this embodiment, the
また、本実施形態によれば、ロータ3を粉砕室4の上部に設けることによって、粉砕室4内で粉砕された粉体を、直接ロータ3内部に流入させ、これらを微粉と粗粉とに遠心分離する動作に速やかに移行することができる。
また、本実施形態によれば、各供給管1から粉体室4内に供給する粉体の供給量を、同一量となるように制御することによって、各噴出口51から噴出する圧縮空気に乗せる粉体の量を均一にし、粉体同士の衝突確率を高め、効率性の高い粉砕を行うことができる。
Moreover, according to this embodiment, by providing the
In addition, according to the present embodiment, by controlling the supply amount of the powder supplied from each supply pipe 1 into the
ガイドコーン10は、粉体装置13本体に着脱可能に設けられることが好ましい。
これにより、被粉砕体たる粉体の平均粒径、粉体の処理量等の条件に応じたガイドコーンを適宜選択して、容易に装着することができ、このような切り換えに要する時間を短縮化しながら、効率的な粉砕が可能となる。
It is preferable that the
As a result, guide cones can be selected appropriately according to conditions such as the average particle size of the powder to be crushed and the amount of powder processed, and can be easily mounted, reducing the time required for such switching. Efficient pulverization becomes possible while making it easier.
図5は、本発明の第2実施形態に係る粉砕装置の概略構成を示す縦断面図である。図5において、粉砕装置13には、粉砕室4内部の対向して設けられた粉砕ノズル5の間に、衝突板11が設けられている。
図5に示す第2実施形態に係る粉砕装置では、対向して設けられた噴出口51a〜51dから噴射される圧縮空気同士が、粉体を伴って衝突する(一次衝突)。このように、各粉砕ノズルの噴出口が対向する領域で一次衝突した圧縮空気及び粉体は、衝突板11に二次衝突する。
このように、圧縮空気同士の衝突による粉砕作用とともに、衝突板11に対する衝突による粉砕作用を受けることができるため、より高い粉砕効果を得ることができる。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a crushing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the crushing
In the pulverization apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 5, compressed air injected from the jet ports 51 a to 51 d provided to face each other collides with powder (primary collision). As described above, the compressed air and powder that collide primarily in the region where the outlets of the respective pulverizing nozzles face each other collide with the collision plate 11.
In this way, since the pulverization effect due to the collision with the collision plate 11 can be received together with the pulverization effect due to the collision of the compressed air, a higher pulverization effect can be obtained.
図6は、本発明の第3実施形態に係る粉砕装置の概略構成を示す縦断面図である。図6において、粉砕ノズル5の先端部分には、粉砕ノズル5の噴出口51から噴出される圧縮空気の噴出方向を規制して圧縮空気の拡散を防止するためのガイドアダプター12が設けられている。
各粉砕ノズル5の噴出口51に、ノズルガイドアダプター12を装着することによって、噴出口51から噴出される圧縮空気の噴出方向が規制され、その拡散が防止されるため、ガイドコーン10によって集められた粉体を狭い領域で衝突させることができる。従って、粉体同士の衝突確率がより高められ、粉砕効率を向上させることができる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a crusher according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 6, a
By attaching the
本発明の粉砕分級装置で粉砕することができる粉体材料としては、無機及び有機の工業用原料、例えばゼオライト、シリカ、樹脂、その他静電荷像現像用現像剤を製造するために用いられる原料等が挙げられる。 Examples of the powder material that can be pulverized by the pulverizing and classifying apparatus of the present invention include inorganic and organic industrial raw materials such as zeolite, silica, resin, and other raw materials used for producing a developer for developing an electrostatic image. Is mentioned.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば適宜変更した構成とすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said Example, If it is description in a claim, it can be set as the structure changed suitably.
次に、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
以下に示す実施例においては、スチレン−アクリル共重合体樹脂85重量部とカーボンブラック15重量部の混合物を溶融混練し、この混練物を冷却した後、ハンマーミルで粗粉砕した粉体材料を用い、以下に示す構成の粉砕装置を用いて粉砕動作を行った。
Next, based on an Example, this invention is demonstrated still in detail.
In the following examples, a powder material obtained by melt-kneading a mixture of 85 parts by weight of a styrene-acrylic copolymer resin and 15 parts by weight of carbon black, cooling the kneaded material, and then roughly pulverizing with a hammer mill is used. The pulverization operation was performed using a pulverizer having the following configuration.
(実施例1)
図2及び図4に示す構成の粉砕装置を用いて粉砕を行った。この粉砕装置の粉砕室4内径は250mm、粉砕装置13の高さは約400mm、粉砕ノズル5の出口径は5mmであった。また、粉砕室4の壁面には、粉砕ノズル5が等間隔(当角度)で3個設けられており、各粉砕ノズル5は、噴出口51から発射される圧縮空気が、粉砕室4のほぼ中心軸上で衝突するように、且つ、その噴出口が水平な状態で設けた。ガイドコーン10は、その下端が粉砕ノズル5の中心線から上方15mmの位置に存在するように設置した。ガイドコーン10としては、その下部が口径16×34mmの楕円であり、その上部が口径83×120の楕円であり、下端から上端までの管の高さが70mmのものを用いた。
上記組成の粉体材料の供給を、1個の供給管1を用いて行った。粉砕ノズル5に供給する圧縮空気の元圧力は0.6MPa、ロータ3の回転周速度を45m/sに設定し、粉体材料の粉砕を行った。得られた微粉体は、体積平均粒径5.0μm、4μm以下の微粉含有率(個数%)50%、12μm以上の粗粉含有率(重量%)1.0%であり、粉砕処理量は14.5Kg/hrであった。微粉体の体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II(コールター社製)を用いて測定した。
(Example 1)
The pulverization was performed using the pulverizer having the configuration shown in FIGS. The inside diameter of the grinding
The powder material having the above composition was supplied using a single supply pipe 1. The original pressure of the compressed air supplied to the pulverizing
(実施例2)
粉体材料の供給を、3つの供給管1を用いて行い、各々の供給量を、供給スクリューフィーダーを用いて同一量となるようにした以外は、実施例1と同様に実施した。得られた微粉体は、体積平均粒径5.0μm、4μm以下の微粉含有率(個数%)52%、12μm以上の粗粉含有率(重量%)1.1%であり、粉砕処理量は15.3Kg/hrであった。微粉体の体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II(コールター社製)を用いて測定した。
(Example 2)
The powder material was supplied using the three supply pipes 1, and each of the supply amounts was the same as that of Example 1 except that the supply amount was the same using a supply screw feeder. The obtained fine powder has a volume average particle size of 5.0 μm, a fine powder content (number%) of 52 μm or less, 52%, a coarse powder content (weight%) of 1.1 μm or more, 1.1%, and the pulverization amount is It was 15.3 Kg / hr. The volume average particle diameter of the fine powder was measured using a Coulter Counter TA-II (manufactured by Coulter).
(実施例3)
ガイドコーン10を脱着可能とした以外は、実施例1と同様に粉体材料を粉砕し、その後、清掃切替を実施した。この結果、清掃切替時間について、実施例1と比較して約10%の短縮が可能となった。
(Example 3)
The powder material was pulverized in the same manner as in Example 1 except that the
(実施例4)
チタンによりライニング処理を施したガイドコーン10(空間閉塞部材)を設置した以外は、実施例1と同様に粉体材料を粉砕した。この結果、摩耗耐久性が従来よりも概ね2倍向上した。
Example 4
The powder material was pulverized in the same manner as in Example 1 except that the guide cone 10 (space blocking member) that was lined with titanium was installed. As a result, the wear durability was improved approximately twice as compared with the prior art.
(比較例1)
図1に示す粉砕装置を用い、圧縮空気の元圧力0.6MPa、ロータ3の回転周速度45m/sに設定し、実施例1と同様にして粉体材料の粉砕を行った。得られた微粉体は、体積平均粒径5.0μm、4μm以下の微粉含有率(個数%)52%、12μm以上の粗粉含有率(重量%)1.2%であり、粉砕処理量は13.2Kg/hrであった。微粉体の体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II(コールター社製)を用いて測定した。
(Comparative Example 1)
The pulverization apparatus shown in FIG. 1 was used to set the original pressure of compressed air to 0.6 MPa and the rotational peripheral speed of the
1a〜1d 供給管
2 排気管
3 ロータ
4 粉砕室
5a〜5d 粉砕ノズル
51 噴出口
10 ガイドコーン
101 上部の開口部
102 下部の開口部
1a to
10
Claims (16)
前記粉砕室内部に圧縮空気を噴射する複数の粉砕ノズルと、前記粉砕室の上部に設けられたロータと、を有し、
粉体が供給された粉砕室内で、複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気によって粉体を粉砕し、粉砕された粉体を前記粉砕室から回転する前記ロータ内部に流入させて微粉と粗粉とに遠心分級して微粉を得る粉砕装置において、
前記粉砕装置は、被粉砕物を集中させるガイドコーンを、前記粉砕ノズルの上方に設けた
ことを特徴とする粉砕装置。 A crushing chamber comprising a substantially cylindrical casing;
A plurality of crushing nozzles for injecting compressed air into the crushing chamber, and a rotor provided at the top of the crushing chamber,
In the pulverization chamber supplied with the powder, the powder is pulverized by compressed air injected from a plurality of pulverization nozzles, and the pulverized powder flows into the rotating rotor from the pulverization chamber to make fine powder and coarse powder. In a pulverizing apparatus that obtains fine powder by centrifugal classification,
The pulverizing apparatus is characterized in that a guide cone for concentrating an object to be crushed is provided above the pulverizing nozzle.
ことを特徴とする請求項1に記載の粉砕装置。 The pulverization apparatus according to claim 1, wherein the pulverization apparatus includes the guide cone provided above each of the plurality of pulverization nozzles.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の粉砕装置。 The pulverizer according to claim 1 or 2, wherein the guide cone is detachably provided on the powder device main body.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の粉砕装置。 The pulverization apparatus according to claim 2 or 3, wherein the pulverization apparatus includes a supply pipe for supplying powder into the pulverization chamber above each of the plurality of pulverization nozzles and the guide cones.
ことを特徴とする請求項4に記載の粉砕装置。 The pulverizer according to claim 4, wherein the pulverizer controls the amount of powder supplied from the supply pipes into the powder device to the same amount.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の粉砕装置。 The grinding device according to any one of claims 1 to 5, wherein the guide cone is subjected to wear resistance treatment.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の粉砕装置。 The compressed air injected from the plurality of pulverizing nozzles collides with powder, and then a collision means for collision of the compressed air and powder is provided. The crushing apparatus as described in.
粉砕された粉体を前記粉砕室から回転する前記ロータ内部に流入させて微粉と粗粉とに遠心分級して微粉を得る粉砕方法において、
前記粉砕ノズル上部に設けたガイドコーンによって、被粉砕物を前記粉砕ノズルの噴出口付近に集中させる
ことを特徴とする粉砕方法。 Using a pulverization apparatus having a pulverization chamber composed of a substantially cylindrical casing, a plurality of pulverization nozzles for injecting compressed air into the pulverization chamber, and a rotor provided on the upper portion of the pulverization chamber, In the supplied pulverization chamber, the powder is pulverized by compressed air injected from a plurality of pulverization nozzles,
In the pulverization method for obtaining fine powder by flowing the pulverized powder into the rotor rotating from the pulverization chamber and centrifugally classifying it into fine powder and coarse powder,
A pulverization method comprising: concentrating an object to be pulverized in the vicinity of an ejection port of the pulverization nozzle by a guide cone provided on the pulverization nozzle.
ことを特徴とする請求項9に記載の粉砕方法。 The pulverization method according to claim 9, wherein a pulverization apparatus in which the guide cone is provided above each of the plurality of pulverization nozzles is used.
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の粉砕方法。 The pulverization method according to claim 9 or 10, wherein a pulverization device in which the guide cone is detachably provided on the pulverization device main body is used.
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の粉砕方法。 The pulverization according to claim 10 or 11, wherein a pulverization apparatus provided with a supply pipe above each of the plurality of pulverization nozzles and the guide cone is used to supply powder into the pulverization chamber from the supply pipe. Method.
ことを特徴とする請求項12に記載の粉砕方法。 The pulverization method according to claim 12, wherein the amount of powder supplied from each of the supply pipes into the pulverization chamber is controlled to be the same amount.
ことを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の粉砕方法。 The pulverization method according to any one of claims 9 to 13, wherein a pulverization apparatus having a wear-resistant treatment is used as the guide cone.
ことを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の粉砕方法。 14. A pulverizer provided with a collision means for colliding compressed air and powder after the compressed air injected from the plurality of pulverizing nozzles collides with the powder is used. The grinding method according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の粉砕方法。 14. The pulverization apparatus in which a nozzle guide adapter that regulates a jet direction of compressed air ejected from the pulverization nozzle is attached to a nozzle tip of the pulverization nozzle is used. 15. Grinding method.
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| JP2010119929A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Kao Corp | Powder crusher |
| US8905340B2 (en) | 2011-03-11 | 2014-12-09 | Ricoh Company, Ltd. | Pulverizer and cylindrical adaptor |
| CN106475206A (en) * | 2016-12-06 | 2017-03-08 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | The preparation method of equivalance shape superabrasive particles |
| CN110465389A (en) * | 2019-09-19 | 2019-11-19 | 海南京润珍珠科技有限公司 | A kind of on-mechanical contact pearl grain grinding device |
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