JPH04210254A - ジェットミルによる粉砕方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、ジェットミルによる固
形物の粉砕方法に関し、特に静電荷像現像用現像剤を製
造するための粉砕方法に関する。 ［０００２］ 【従来の技術】静電荷像現像用現像剤の微粉末を製造す
るために、ジェットミルを用いて粉砕原料を微粉砕する
ことは、従来から実施されている。 ［０００３］ジエツトミルにおいては、粉砕室内の固形
物濃度が粉砕効率に影響を及ぼす因子の一つであり、固
形物が変化する。したがって、内部の固形物濃度を一定
にすれば、粉砕製品粒径の安定した運転が行え、その為
には、粉砕原料供給量を一定にすることが重要である。 しかしながら、それだけでは、粉砕原料のロット変更等
により、粉砕性が変化した場合に、粉砕機内の固形物濃
度がシフトまたは変動し、粉砕製品粒径が目的とした粒
径よりずれることになる。そこで、特開昭５０−１１９
３５２号公報に記載されているように、ジェットミルに
おける粉砕音の特定周波数の音圧に基づき、ジェットミ
ルに対する粉砕原料供給量を制御する方法が提案されて
いる。しかしながら、この方法では、粉砕音以外の音を
感知して、粉砕原料の供給量を制御する場合が生じ、制
御を確実に実施することができないという欠点を有して
いた。 ［０００４］また、ジェットミルの中でも、流動層型ミ
ルについては、実開昭６２−１６４９４２号公報及び実
開昭６２−１６４９４３号公報に記載されているように
、レベル計或いは重量計を用いて、粉砕機内の固形物濃
度を一定にするように制御することが知られている。し
かしながら、レベル計を用いた場合、粉体面の境界をは
っきりと検知することが困難である。また、確実性を上
げるためには、レベル計を数ケ所に取り付ければよいが
、その為に粉砕室内の形状が変わる恐れがあり、さらに
コスト高になること等から、好ましいものではない。一
方、重量計を用いる場合は、ミルの動荷重に対し、固形
物重量が小さすぎるため、重量変化の検知が難しい。ま
た測定範囲の広い重量計を取り付けると、検知は可能に
なるが、測定精度が低い上に、コストが非常に高くなる
等の欠点を有していた。 ［０００５］

【発明が解決しようとする課題】以上のような事情から
、従来の技術においては、ジェットミル内の固形物濃度
を十分に検知することができず、結果として、粉砕原料
の粉砕状態の変化に対応することができないという問題
があった。すなわち、得られる粉砕製品の体積平均粒径
Ｄ５０（以下、単にＤ５０という）が変化するという問
題がある。具体的には、（１）ジェットミル内の固形物
濃度が増加する場合は、Ｄ５０が大きくなり、粗粉量が
増加し、（２）逆に減少する場合には、過粉砕が進み、
Ｄ５０が小さくなり、微粉量が増加するという現象が生
じ、目的としたＤ５０及び粒度分布を有する粉砕製品が
得られなくなるという問題がある。 ［０００６］本発明は、従来の技術における上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものである。 ［０００７］したがって、本発明の目的は、内部に回転
式分級機を有するジェットミルにおいて、目的としたＤ
５０及びシャープな粒度分布を有する粉砕製品を安定し
て得ることができる粉砕方法を提供することにある。 ［０００８］

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に回転式
分級機を有するジェットミルによって固形物を粉砕原料
として粉砕する方法において、回転式分級機の負荷電流
値を検知し、粉砕原料供給量と回転式分級機回転数の一
方または両方を調整制御し、ジェットミル内の固形物濃
度を一定に保持することを特徴とする。 ［０００９１以下、本発明を図面によって説明する。 ［００１０１図１は、本発明の固形物粉砕方法の工程図
であって、１は粉砕原料供給機、２はジェットミル、３
は回転式分級機、４はサイクロン、５はバグフィルタ６
はブロワ−７は変換器、８はコンピューターである。 ［００１１］ジエツトミル２は、例えば図２で示される
断面構造を有するものが使用される。図２において、９
はジェットミル本体であって、内部に粉砕室１３を有し
ている。粉砕室の中央下部には粉砕製品排出口１９を有
する排気管１２が配設され、排気管にオーバーハングす
るように回転式分級機１４が取り付けられている。また
、中央上部には、粉砕原料供給口１８が設けられており
、また周辺部には、複数の粉砕ノズル１０が設けられ、
圧縮空気室１１からの圧縮空気を噴出するように構成さ
れている。なお、１５は分級機駆動装置、１６は粗粉飛
び込み防止リング、１７はスペーサーである。 ［００１２］上記図１及び図２において、粉砕原料供給
機１から供給される粉砕原料は、粉砕原料供給口１８か
らジェットミル本体９に入り、回転式分級機１４の上部
に設けられた分散羽根により分散され、粉砕室１３へと
導かれる。一方、圧縮空気室１１から圧縮空気を噴射ノ
ズル１０に供給し、粉砕室内に噴出させ、それによって
供給された粉砕京科が粉砕される。粉砕された粉末は、
スペーサー１７の部分にある回転式分級機１４で分級さ
れ、粗い粉末は再び粉砕室１３に戻され、一方の細かい
粉末は、排気管１２、粉砕製品排出口１９を経て、サイ
クロン４て粉砕製品として回収される。なお、サイクロ
ンを経て排出される空気は、バグフィルタ−５によって
微粉末を採取し、ブロワ−６によって排気される。回転
式分級機３の負荷電流値は、変換器７を経て、コンピュ
ーター８で処理され、粉砕原料供給機１の供給量と回転
式分級機３の回転数の一方または両方を制御する信号に
変換される。すなわち、回転式分級機３の負荷電流値を
フィルター処理した後に、自動サンプリングし、コンピ
ューターにより傾向解析された結果を、粉砕原料供給機
１と回転式分級機３に制御量としてフィードバックし、
図３に示すような、回転式分級機３の回転数毎に固形物
濃度と対応する負荷電流値を維持するように、粉砕原料
供給機１の供給量と、回転式分級機３の回転数の一方ま
たは両方を増減させて制御する。制御する優先順位とし
ては、粉砕原料供給量、分級機回転数の順序で行うのが
好ましい。 ［００１３］上記の場合検知された負荷電流値を、信号
処理し、平均値化して、粉砕操作中の平均値の変動傾向
をモニタリングし、粉砕原料供給量と回転式分級機の回
転数の一方または両方を調整制御するようにしてもよい
。 ［００１４］

【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。 ［００１５］実施例１ 図２に示すジェットミルを使用し、図１に示す粉砕工程
によって粉砕を実施した。 ［００１６］ジエツトミルとして、粉砕室内径１０４５
ｍｍφをもち、粉砕室中心底部に内径２０４．７ｍｍΦ
、高さ３５０ｍｍの排気管を、また粉砕室上部に、内径
４７０ｍｍφ、高さ１８０Ｍのスペーサーを設け、その
内部に、内径２２０ｍｍφ、高さ１７０１１１ｆｆｌ、
幅２５ｍｍ、羽根枚数１２０枚の回転式分級機を有して
いるものを使用した。粉砕ノズルは、内径７．　７ｍｍ
φのラバールノズル１０個を、中心方向から３５°ずら
せた角度に設置した。 （００１７］また、ジェットミルの回転式分級機駆動用
モーターの負荷電流値を、−次遅変換器ＭＳ４０１６（
ＭＴＴ　（株）製）を経て、ＦＡコンピューター９８０
１Ｆ（ＮＥＣ社製）に接続し、粉砕開始１分後から１５
秒サイクルでフィルター処理された負荷電流値データを
サンプリングし、サイクル内の平均値の変動傾向をモニ
タリングしながら、あらかじめ設定した安定粉砕時の固
形物濃度に対応する負荷電流値の範囲を、３サイクル連
続で超えた場合に、粉砕原料供給機（アキュレート・フ
ィーダー６０４＋６１０型、　（株）クマエンジニアリ
ング製）と回転式分級機にフィードバック制御がかけら
れるようにシステムを作った。 ［００１８］上記のジェットミル、粉砕原料供給機、制
御システム及びサイクロン、バグフィルタ−、ブロワ−
を組み合わせて、粉砕原料をスペーサー上部に設けた粉
砕原料供給口からジェットミル本体に供給し、粉砕を行
った。 ［００１９］なお、粉砕原料としては、以下に示す静電
荷像現像用現像剤組成物を、溶融混練後、ハンマーミル
にてＤ５０＝３００〜５００　（μｍ）に粉砕したもの
を使用した。 ［００２０３スチレン系共重合ポリマー　　　７０重量
部 スチレン系架橋ポリマー　　　　２０重量部着色剤　　
　　　　　　　　　　１０重量部粉砕条件は次の通りで
あった。 ［００２１］粉砕圧：　　８．０　（ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）
ブロワ−排気風量：５２〜５４　（ｍ３／分）。 ［００２２］ポリマーのロットの異なるハンマーミル破
砕物Ａ及びＢを原料とし、Ａ→Ｂの順序で連続粉砕運転
を行った。予備実験として、ロットＡの原料をＤ５０＝
１１．０±０．５（μｍ）になるように粉砕を行った結
果、粉砕原料供給量１１０　（ｋｇ／ｈｒ）　、回転式
分級機回転数４２００　　（ｒｐｍ）、回転式分級機負
荷電流値１２．０±０．　５　（Ａ）となった。この予
備実験の結果を初期設定値とした。 ［００２３］図４に、粉砕製品Ｄ５０　（μｍ）　、２
０．　２μｍ以上の粗粉量（ｗｔ％）、ＮＤ値（Ｒｏｓ
　ｉｎ−Ｒａｕｍｌｅｒ線図より求める。値が大きいほ
ど、粒度分布がシャープなことを示す。）、ミル内固形
物重量（ｋｇ）　、粉砕原料供給量（ｋｇ／ｈｒ）　、
回転式分級機回転数（ｒｐｍ）、回転式分級機負荷電流
値（Ａ）の経時変化を示す。なお、Ｄ５０、粗粉量の測
定には、コールタ−カウンターＴＡ−１１型（コールタ
−エレクトロニクス社製）を使用した。 ［００２４］図４から分かるように、回転式分級機負荷
電流値を設定範囲内に保つように粉砕原料供給量を制御
することにより、ロットの異なる粉砕原料の場合でも、
安定したＤ５０の粉砕製品が得られた。 ［００２５］実施例２ 実施例１と同様の初期設定条件で粉砕を行った。その結
果を図４に示す。この実施例では、回転式分級機の回転
数による制御を行った。この場合、回転数の違いによる
負荷電流値差を考慮して、回転式分級機の回転数毎に固
形物濃度と対応する負荷電流値を維持するようにした結
果、図４から分かるように、回転数を制御することによ
っても、安定したＤ５０の粉砕製品を得ることができた
。 ［００２６］比較例１ 回転式分級機の負荷電流値の検知による制御を行わない
こと以外は、実施例１と同じ設定条件で粉砕を行った。 その結果を図４に示す。負荷電流値の低下が示すように
、ジェットミル内の固形物濃度が低下したことによって
、過粉砕が起こりやすくなり、Ｄ５０は、目標とした１
１．０±０．５（μｍ）を下回るようになった。さらに
時間ごとのバラツキが大きく、また、粗粉量も多く、結
果として、粒度分布がブロードになっていた。粉砕後の
固形物重量も粉砕開始時の半分以下になっており、この
二とからも固形物濃度が低下し、本末の安定状態での粉
砕が行えなかったことが分かる。 ［００２７］

【発明の効果】実施例及び比較例の比較から明らかなよ
うに、内部に回転式分級機を有するジェットミルにおい
て、回転式分級機の負荷電流値を検知し、粉砕原料供給
量と回転式分級機回転数の一方または両方を調整制御す
ることにより、ジェットミル内の固形物濃度を一定に保
つことができ、安定した粉砕運転、粉砕製品粒径及び粒
度分布が得られる。 ［００２８］負荷電流値検知による制御を行わない場合
には、制御を行った場合に比べて、粉砕製品中の粗粉量
が多くなるが、これは、ジェットミル内の固形物濃度の
低下によって、回転式分級機における遠心力、向心力の
バランスが崩れ、未粉砕物が排気管側に飛び込んだこと
によるものである。これに対して、本発明においては、
ジェットミル内の固形物濃度を一定に保つことによって
、回転式分級機でのバランスが崩れることがなく、粗粉
量を低減することが可能になる。したがって、本発明は
、特に静電荷像現像用現像剤などの製造に極めて好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉砕方法を実施する工程図である。

【図２】本発明を実施するためのジェットミルの一例の
断面図である。

【図３】ジェットミル内固形物重量と回転式分級機の負
荷電流値との関係を示すグラフである。

【図４】実施例１及び２及び比較例における回転式分級
機の負荷電流値、回転式分級機の回転数、ジェノ１〜ミ
ル内固形物重量、粉砕原料供給量、粉砕製品のＤ５０．
２０．０μｍ以上の粗粉量、ＮＤ値の経時変化を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１、、、、粉砕原料供給機、２．、、、ジェットミル、
３．、、、回転式分級機、４．、、、サイクロン、５．
、、、バグフィルタ６、、、、ブロワ−１７，、、、変
換器、８．、、、コンピューター　９．、、、ジェット
ミル本体、１０．、、、粉砕ノズル、１１、、、、圧縮
空気室、１２．、、、排気管、１３．、、、粉砕室、１
４．、、、回転式分級機、１５．、、、分級機駆動装置
、１６、、、、粗粉飛び込み防止リング、１７．−、、
スペーサ１８、、、、粉砕原料供給口、１９．、、、粉
砕製品排出口。

【図３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に回転式分級機を有するジェットミル
   によって固形物を粉砕原料として粉砕する方法において
   、回転式分級機の負荷電流値を検知し、粉砕原料供給量
   と回転式分級機回転数の一方または両方を調整制御し、
   ジェットミル内の固形物濃度を一定に保持することを特
   徴とする固形物の粉砕方法。
2. 【請求項２】上記負荷電流値を、信号処理し、平均値化
   した後、その平均値の変動傾向をモニタリングすること
   により、粉砕原料供給量と回転式分級機の回転数の一方
   または両方を調整制御し、分級機の回転数毎に固形物濃
   度と対応する前記負荷電流値を維持することにより、ジ
   ェットミル内の固形物濃度を一定に保持することを特徴
   とする請求項１に記載の粉砕方法。
3. 【請求項３】粉砕原料が、静電荷像現像用現像剤を製造
   するための組成物であることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の粉砕方法。