JPH09206621A - 衝突式気流粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮気体が有するエネルギーを有効に生かす
ことにより、粉砕処理能力を向上させた衝突式気流粉砕
機を提供する。 【解決手段】 圧縮気体供給ノズル２と、該圧縮気体供
給ノズル２に接続され且つ被粉砕物供給口１を有する加
速管３と、該加速管３の後段に配置され被粉砕物６を衝
突させて粉砕するための衝突部材４とを備える衝突式気
流粉砕機において、該加速管３内の加速管路が、ノズル
喉部２ａから加速管３の有効出口部８までの、該圧縮気
体供給ノズル２と該加速管２の共通中心線Ｃに沿う有効
距離をＬ、Ｌ／２＝Ｌ₁、該加速管３の拡がり角度を
θ、該ノズル喉部２ａから距離Ｌ₁の位置における該加
速管３の内周面部分の拡がり角度をθ₁としたとき、下
記〔数１〕で示される関係式を満足する拡がり形状に形
成されていることを特徴とする衝突式気流粉砕機。 【数１】Ｌｔａｎ（θ／２）≧Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）＞
（１／２）Ｌｔａｎ（θ／２）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジェット噴流を用
いた減圧部供給型粉砕ノズルを備えた衝突式気流粉砕機
に関し、詳しくは、電子写真法による画像形成に用いら
れるトナーまたはトナー用着色樹脂粉体の製造に好適な
衝突式気流粉砕機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジェット噴流を用いた衝突式気流粉砕機
は、ジェット噴流中に被粉砕物を供給し、この被粉砕物
を衝突部材に衝突させ、その衝撃力によって粉砕するも
のである。このような衝突式気流粉砕機の一般的な構成
を図１２に基づいて説明する。図１２は、衝突式気流粉
砕機と分級機を組み合わせた粉砕・分級工程のフローシ
ートであり、衝突式気流粉砕機は概略縦断面図で示され
ている。

【０００３】この衝突式気流粉砕機では、圧縮気体供給
ノズル２に接続した加速管３の加速管出口８に対向して
衝突部材４を設け、前記加速管３によるジェット噴流で
ある高速気流１４の流動により被粉砕物６を、加速管３
の途中に設けた被粉砕物供給口１から加速管３内に吸引
し、これを高速気流１４と共に噴射し、粉砕室７に入射
させ衝突部材４の衝突面９に衝突させ、その衝撃力によ
って粉砕する。

【０００４】通常、被粉砕物６を所望の粒径に粉砕する
ためには、粉砕室７の排出口５と被粉砕物供給口１との
間に分級機１３を配備して閉回路を構成する。この場
合、分級機１３による分級の後、粗粉については戻り経
路１１を経て被粉砕物供給口１に送って前記した粉砕を
行い、粉砕物１０を排出口５から分級機１３に戻して再
度分級し、微粉は、経路１２を経由して所望の微粉砕物
を得るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
減圧部供給型粉砕ノズルを有する衝突式気流粉砕機で
は、圧縮空気供給ノズル２と加速管３により構成される
噴射ノズルにおいて、加速管３の有効長さＬと、その拡
がり角θ（図１２を参照）との関係が充分適切なものと
はいえず、通常の圧力下では加速管３を通過する際のジ
ェット噴流は、加速管３内の壁面部で充分な膨張が得ら
れず、通過途中で失速する。また、有効長さＬが短いと
加速距離が不充分となり、有効長さＬが長すぎると圧力
損失が生じ、減速により失速してしまう。また加速管内
に被粉砕物供給口を有する減圧部供給型粉砕ノズルでは
被粉砕物供給口から流入するエアーの影響で加速管内に
おける被粉砕物の軌跡や分布が加速管中心と断定でき
ず、加速管以降も粉砕機内部の渦の発生や背圧制御範囲
が定まらないため、衝突部材と加速管の最高効率となり
うる設定ができていない。

【０００６】このような問題点を解決するために、特開
平３−２６３４９号公報、特開平３−２６３５０号公
報、及び特開平３−２６３４９号公報に、加速管３の拡
がり角θを７°〜９°の範囲内に規定した噴射ノズルが
提案されているが、必ずしも充分な粉砕処理能力が得ら
れるものではなかった。

【０００７】本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、圧縮気体
が有するエネルギーを有効に生かすことにより、粉砕処
理能力を向上させた衝突式気流粉砕機を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題を解決するため、圧縮気体供給ノズルと、該圧縮気体
供給ノズルに接続され且つ被粉砕物供給口を有する加速
管と、該加速管の後段に配置され被粉砕物を衝突させて
粉砕するための衝突部材とを備える衝突式気流粉砕機に
おいて、該加速管内の加速管路が、ノズル喉部から加速
管の有効出口部までの、該圧縮気体供給ノズルと該加速
管の共通中心線に沿う有効距離をＬ、Ｌ／２＝Ｌ₁、該
加速管の拡がり角度をθ、該ノズル喉部から距離Ｌ₁の
位置における該加速管の内周面部分の拡がり角度をθ₁
としたとき、下記〔数１〕で示される関係式を満足する
拡がり形状に形成されていることを特徴とする衝突式気
流粉砕機が提供される。

【数１】Ｌｔａｎ（θ／２）≧Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）＞
（１／２）Ｌｔａｎ（θ／２） また、本発明によれば、上記構成において、該加速管内
の加速管路が、ノズル喉部の直径をＤとしたとき、下記
〔数２〕で示される関係式を満足し、且つθが１°〜７
°で、Ｌが８Ｄ〜３０Ｄの範囲にある拡がり形状に形成
されていることを特徴とする衝突式気流粉砕機が提供さ
れる。

【数２】１．８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１３Ｄ また、本発明によれば、上記構成において、圧力が０．
７ＭＰａ以上の圧縮気体を用いるものであり、該衝突部
材が、該加速管からの噴流が偏流を生じ、分散されなが
ら衝突する形状を有し、且つ該加速管の加速管路が、下
記〔数３〕で示される関係式を満足し、θが２°〜７°
で、Ｌが１０Ｄ〜３０Ｄの範囲にある拡がり形状に形成
されていることを特徴とする衝突式気流粉砕機が提供さ
れる。

【数３】１．８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１９Ｄ また、本発明によれば、上記構成において、圧力が０．
７ＭＰａ以下の圧縮気体を用いるものであり、該衝突部
材が、該加速管からの噴流が偏流を生じ、分散されなが
ら衝突する形状を有し、且つ該加速管の加速管路が、下
記〔数４〕で示される関係式を満足し、θが２°〜７°
で、Ｌが８Ｄ〜２５Ｄの範囲にある拡がり形状に形成さ
れていることを特徴とする衝突式気流粉砕機が提供され
る。

【数４】１．２Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１９Ｄ また、本発明によれば、上記構成において、該衝突部材
が、該加速管からの噴流が偏流、分散のいずれも発生せ
ず、直接衝突する形状を有し、且つ該加速管の加速管路
は、下記〔数５〕で示される関係式を満足し、θが１°
〜５°で、Ｌが８Ｄ〜３０Ｄの範囲にある拡がり形状に
形成されていることを特徴とする衝突式気流粉砕機が提
供される。

【数５】０．７８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１３Ｄ また、本発明によれば、上記構成において、該加速管
は、複数の環状体を該共通中心軸方向に並べて結合する
ことにより構成したものであり、かつこれら複数の環状
体は、互いに分割可能であることを特徴とする衝突式気
流粉砕機が提供される。また、本発明によれば、上記構
成において、該衝突部材の中心軸が該共通中心線と異な
るように該衝突部材が設置されていることを特徴とする
衝突式気流粉砕機が提供される。また、本発明によれ
ば、上記構成において、該加速管が複数の被粉砕物供給
口を有することを特徴とする衝突式気流粉砕機が提供さ
れる。また、本発明によれば、上記構成において、該加
速管の出口面から該衝突部材の被粉砕物衝突面までの該
共通中心線方向に沿った距離をＹ、該加速管の出口部直
径をＤ₀としたとき、下記〔数６〕で示される関係式を
満足するように該衝突部材が設置されていることを特徴
とする衝突式気流粉砕機が提供される。

【数６】Ｙ＝Ｍ×Ｄ₀／４ １５≧Ｍ≧６ さらに、本発明によれば、上記構成において、該加速管
の出口面と該衝突部材の被粉砕物衝突面までの間におい
て該加速管からの高速気流の流路の側部空間を制限する
カバーを設けたことを特徴とする衝突式気流粉砕機が提
供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による衝突式気流粉
砕機について図面を参照しながら詳細に説明する。本発
明の衝突式気流粉砕機は、高速気流により被粉砕物供給
口１を介して被粉砕物６を輸送加速する減圧部供給加速
管３の後段に、該加速管３から粉砕室７に噴出される被
粉砕物６を衝撃力によって粉砕するための衝撃面９（図
１２を参照）を設けた構造の粉砕機を改良したものであ
って、下記のような構成を採用したので、圧縮気体供給
ノズル２から噴出した高圧気体が加速管３を通過する
際、理想的な断熱膨張によって超音速となる。従って、
衝突部材４に分散した状態で衝突・粉砕が行われるた
め、被粉砕物６を数μｍのオーダーまで、ばらつきが少
なく高効率で粉砕することができる。

【００１０】第１の衝突式気流粉砕機（請求項１の装
置） まず、本発明による第１の衝突式気流粉砕機について説
明する。図１は、この衝突式気流粉砕機における圧縮気
体供給ノズル２及び加速管３の概略縦断面図である。第
１の衝突式気流粉砕機は、圧縮気体供給ノズル２と、圧
縮気体供給ノズル２に接続され且つ被粉砕物供給口１を
有する加速管３と、加速管３の後段に配置され被粉砕物
６を衝突させて粉砕するための衝突部材４とを備える衝
突式気流粉砕機において、加速管３内の加速管路が、ノ
ズル喉部２ａから加速管３の有効出口部３ｂまでの、圧
縮気体供給ノズル２と加速管３の共通中心線Ｃに沿う有
効距離をＬ、Ｌ／２＝Ｌ₁、加速管３の拡がり角度を
θ、ノズル喉部２ａから距離Ｌ₁の位置における加速管
３の内周面部分の拡がり角度をθ₁としたとき、下記
〔数１〕で示される関係式を満足する拡がり形状に形成
されていることを特徴とする。

【数１】Ｌｔａｎ（θ／２）≧Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）＞
（１／２）Ｌｔａｎ（θ／２）

【００１１】ここで、図１〜図３により、本明細書にお
けるノズル喉部２ａ、ノズル喉部２ａの直径Ｄ、加速管
３の有効長さＬ、Ｌ₁、拡がり角θ、θ₁、θ₂の定義に
ついて述べる。ノズル喉部２ａとは、圧縮気体供給ノズ
ル２と加速管３の間での最狭部分をいう。図１及び後述
の図７、図８では、ノズル喉部２ａは、長手方向に幅を
持たないものが示されているが、図２、図３に示すよう
に長手方向に幅を持つ場合もある。図２は最狭部分が長
手方向に同寸法で幅を持つ場合で、２ｐと２ｑの間の部
分がノズル喉部２ａとなる。図３は最狭部分が長手方向
に異なる寸法で幅を持つ場合で、２ｐと２ｑの間の部分
がノズル喉部２ａとなる。また、図１、図７、図８で
は、ノズル喉部２ａは、加速管３と圧縮気体供給ノズル
２との接合境界面に形成されているが、これに限らず、
圧縮気体供給ノズル２、加速管３双方の内部に存在する
場合もある。ノズル喉部２ａの直径Ｄとは、図３に示す
ように、加速管３又は圧縮気体供給ノズル２の最狭部分
における最小径部位の直径をいう。有効距離Ｌとは、図
３に示すように、加速管３のテーパ状内周面を表わす輪
郭線の延長線ｌ₃と、前記最狭部分の最小径部位に接し
共通中心線Ｃに平行な直線ｌ₄との交点を２ｂとすると
き、該交点２ｂから加速管有効出口部３ｂまでの、共通
中心線Ｃに沿う距離をいう。従って、図２のようにノズ
ル喉部２ａを示す最狭部分の値が長手方向に同寸法で幅
を持つ場合には、加速管３の有効距離Ｌは、加速管有効
出口部３ｂに最も近いノズル喉部２ａ位置から該加速管
有効出口部３ｂまでの距離となる。距離Ｌ₁とは、図
１、図３に示すように、前記交点２ｂからの距離が有効
距離Ｌの１／２である、共通中心線Ｃに沿う距離をい
う。加速管３の拡がり角θとは、図１、図３に示すよう
に、加速管３及び圧縮気体供給ノズル２の接合境界位置
における加速管内周面上の点と加速管有効出口部３ｂに
おける加速管内周面上の点とを結ぶ線ｌと共通中心線Ｃ
とのなす角を２倍した角度をいう。ノズル喉部２ａから
距離Ｌ₁の位置における加速管３の内周面部分の拡がり
角θ₁とは、図３に示すように、前記交点２ｂからの共
通中心線Ｃに沿う距離がＬ₁である加速管内周面上の点
と前記交点２ｂとを結ぶ線ｌ₁と共通中心線Ｃとのなす
角を２倍した角度をいう。拡がり角θ２とは、図１に示
すように、前記交点２ｂからの共通中心線Ｃに沿う距離
がＬ₁である加速管３の内周面上の点３ａと加速管有効
出口部３ｂとを結ぶ線ｌ₂と共通中心線Ｃとのなす角を
２倍した角度をいう。

【００１２】上記構成において、Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）
が上記範囲をはずれると、エアー層剥離や衝撃波の影響
によりエアー加速能力低下となる。なお、図１に示す構
成では、加速管３の加速管路がテーパ角度の異なる２つ
の加速管内周面を接合した形のものにより形成されてい
るが、上記の関係式を満足していれば、多角形形状を含
む曲面でもよい。また、図１に示す構成では、テーパ角
度の異なる２つの加速管内周面の接合点とノズル喉部２
ａから距離Ｌ₁の位置にある加速管内周面上の点３ａと
が一致しているが、上記関係式を満足していれば異なっ
ていてもよい。

【００１３】上記のような構成の衝突式気流粉砕機で
は、被粉砕物供給口１から加速管３に供給された被粉砕
物６は、圧縮気体供給ノズル２から噴出する気流により
搬送される。この場合、ノズル喉部２ａにおいて音速に
達した気流は、拡がり角度θ₁の部分によって超音速に
加速され、拡がり角度θ₂の部分によって気体速度を維
持することができる。そして、衝突部材４に分散した状
態で衝突・粉砕が行われるため、被粉砕物６を数μｍの
オーダーまで、ばらつきが少なく高効率で粉砕すること
ができる。

【００１４】第２の衝突式気流粉砕機（請求項２の装
置） 本発明による第２の衝突式気流粉砕機は、上記第１の衝
突式気流粉砕機の構成を前提として、さらに、加速管３
内の加速管路が、ノズル喉部２ａの直径をＤとしたと
き、下記〔数２〕で示される関係式を満足し、且つθが
１°〜７°で、Ｌが８Ｄ〜３０Ｄの範囲にある拡がり形
状に形成されていることを特徴とする。

【数２】１．８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１３Ｄ

【００１５】上記構成において、Ｌｔａｎ（θ／２）が
上記範囲をはずれる要因として、が上記範囲をはずれる
と、エアー層剥離、エアー膨張不足となり、また、Ｌが
上記範囲をはずれると、粉体加速不良によりそれぞれ粉
砕性の低下となる。Ｄの絶対値は通常、５〜３０ｍｍ程
度であり、Ｌの絶対値は通常、４〜９０ｃｍ程度であ
る。

【００１６】第２の衝突式気流粉砕機では、上記構成を
採用したので、上記第１の衝突式気流粉砕機の利点に加
え、圧縮気体のエネルギーと圧縮性流体の特性を有効に
生かせる利点がある。

【００１７】第３の衝突式気流粉砕機（請求項３の装
置） 本発明による第３の衝突式気流粉砕機は、上記第２の衝
突式気流粉砕機の構成を前提として、さらに、圧力が
０．７ＭＰａ以上の圧縮気体を用いるものであり、衝突
部材４が、加速管３からの噴流が偏流を生じ、分散され
ながら衝突する形状を有し、且つ加速管３の加速管路
が、下記〔数３〕で示される関係式を満足し、θが２°
〜７°で、Ｌが１０Ｄ〜３０Ｄの範囲にある拡がり形状
に形成されていることを特徴とする。

【数３】１．８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１９Ｄ この衝突式気流粉砕機は、特に粉砕性の低い被粉砕物を
粉砕するのに好適なものである。

【００１８】上記構成において、衝突部材４の形状、す
なわち加速管３からの噴流が偏流を生じ、分散されなが
ら衝突する形状とは、円錐形状、角錐形状等の多角・多
面形状のことをいう。その例を図４の４₂、図５の４₃に
示す。また、上記構成において、Ｌｔａｎ（θ／２）が
上記範囲をはずれる要因として、θが上記範囲をはずれ
ると、エアーの剥離やエアー膨張不足となり、また、Ｌ
が上記範囲をはずれると、粉体加速不良によりそれぞれ
粉砕性の低下となる。

【００１９】第３の衝突式気流粉砕機によれば、粉砕性
の低い被粉砕物の粉砕において、粉砕性をより向上させ
ることができるとともに、過粉砕により発生する微粉の
量を大幅に低減させることができる。

【００２０】第４の衝突式気流粉砕機（請求項４の装
置） 本発明による第４の衝突式気流粉砕機は、上記第２の衝
突式気流粉砕機の構成を前提として、さらに、圧力が
０．７ＭＰａ以下の圧縮気体を用いるものであり、衝突
部材４が、加速管３からの噴流が偏流を生じ、分散され
ながら衝突する形状を有し、且つ加速管３の加速管路
が、下記〔数４〕で示される関係式を満足し、θが２°
〜７°で、Ｌが８Ｄ〜２５Ｄの範囲にある拡がり形状に
形成されていることを特徴とする。

【数４】１．２Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１９Ｄ この衝突式気流粉砕機は、特に粉砕性が比較的よい被粉
砕物を粉砕するのに好適なものである。

【００２１】上記構成において、衝突部材４の形状、す
なわち加速管３からの噴流が偏流を生じ、分散されなが
ら衝突する形状とは、上記第３の衝突式気流粉砕機の場
合と同様である。また、上記構成において、Ｌｔａｎ
（θ／２）が上記範囲をはずれると、加速管３内コア加
速不良による粉砕性の低下や、過風速による粉体熱凝集
の原因となる。また、θが上記範囲をはずれると、エア
ー剥離となり、また、Ｌが上記範囲をはずれると、粉体
加速不良によりそれぞれ粉砕性の低下となる。

【００２２】第４の衝突式気流粉砕機によれば、粉砕性
の比較的よい被粉砕物の粉砕において、過粉砕により発
生する微粉の量が大幅に低減されるとともに、粉砕熱に
よる溶融凝集物の生成量を減少させることができる。

【００２３】第５の衝突式気流粉砕機（請求項５の装
置） 本発明による第５の衝突式気流粉砕機は、上記第２の衝
突式気流粉砕機の構成を前提として、さらに、衝突部材
４が、加速管３からの噴流が偏流、分散のいずれも発生
せず、直接衝突する形状を有し、且つ加速管３の加速管
路は、下記〔数５〕で示される関係式を満足し、θが１
°〜５°で、Ｌが８Ｄ〜３０Ｄの範囲にある拡がり形状
に形成されていることを特徴とする。

【数５】０．７８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１３Ｄ

【００２４】上記構成において、衝突部材４の形状、す
なわち加速管３からの噴流が偏流、分散のいずれも発生
せず、直接衝突する形状とは、加速管３から衝突部材４
の衝突面９との間に気流に影響を与える障害物がないこ
とをいう。その例を図６の４₁に示す。また、上記構成
において、Ｌｔａｎ（θ／２）が上記範囲をはずれる
と、加速管３内のエアー加速不良による粉砕性低下や過
風速による過粉砕の原因となる。また、θが上記範囲を
はずれると、エアー剥離となり、また、Ｌが上記範囲を
はずれると、粉体加速不良によりそれぞれ粉砕性の低下
となる。

【００２５】第５の衝突式気流粉砕機によれば、上記第
３、第４の衝突式気流粉砕機と比較して、粉砕能力は若
干低いが、過粉砕による微粉の発生をより効果的に防止
でき、高い歩留まりを確保した高効率の粉砕が可能であ
る。

【００２６】次に、本発明による衝突式気流粉砕機の変
形例について述べる。まず、第１の変形例を図７に示
す。この衝突式気流粉砕機は、上記第１〜第５の衝突式
気流粉砕機において、加速管３端部の有効出口部３ｂに
拡がり出口部３ｃを設けて加速管３の出口部を急拡大し
たものである。このような拡がり出口部３ｃを設ける
と、上記第１〜第５の衝突式気流粉砕機で得られる効果
に加え、粉砕室７内のエアーの乱れを低減し、分級機１
３に粉流体を円滑に流すことができる利点がある。な
お、この場合の拡がり角度θは、ノズル喉部２ａと加速
管有効出口部３ｂとにより設定される角度であって、ノ
ズル喉部２ａと拡がり出口部３ｃとによって設定される
角度ではない。

【００２７】次に、第２の変形例（請求項６の装置）を
図８に示す。この衝突式気流粉砕機は、上記第１〜第５
の衝突式気流粉砕機において、加速管３を、環状体３ｄ
と３ｅを加速管３の長手方向に並べて、かつ互いに分割
可能に結合して構成したものである。衝突式気流粉砕機
では、被粉砕物は圧縮気体供給ノズル２から噴出される
高圧気体により加速管有効出口８へ搬送されるが、この
被粉砕物は用途及び品種により真比重、嵩密度、粒度分
布が異なる。種々異なる被粉砕物に適した粉砕気流を形
成するために、本変形例における加速管では、前記θ₁
とθ₂の組み合せを自在に構成し、最適状態で被粉砕物
を高速に加速できる加速管３の拡がり形状が容易に形成
できるように、加速管３を分割・組合せ可能に構成した
ものである。なお、図８では２個の環状体を結合して加
速管３を構成してあるが、３個以上の環状体を結合して
もよい。環状体の結合方法としては、例えばノックピ
ン、ねじ込み、インローによるハメ合い等の方法を用い
ることができる。

【００２８】次に、第３の変形例（請求項７の装置）を
図９に示す。この衝突式気流粉砕機は、上記第１〜第５
の衝突式気流粉砕機において、衝突部材４を、その軸線
Ｚが共通中心線Ｃと異なるように設置したものである。
ここで軸線Ｚが共通中心線Ｃと異なるとは、共通中心線
Ｃの延長上に軸線Ｚが存在しないことをいい、２つの線
ＣとＺが平行な場合をも含む意味である。加速管内３に
おける被粉砕物６の物性や軌跡、分布に応じて軸線Ｚを
設定することにより、粉砕効率をより一層向上させるこ
とができる。

【００２９】次に、第４の変形例（請求項８の装置）に
ついて述べる。この衝突式気流粉砕機は、上記第１〜第
５の衝突式気流粉砕機において、加速管３に設けられる
被粉砕物供給口１を複数設けたものである。複数の被粉
砕物供給口１の設置の仕方は円周上方向に設けてもよい
し、共通中心線Ｃ方向に設けてもよいし、円周上方向及
び共通中心線Ｃ方向ともに設けてもよい。減圧部供給型
加速管では被粉砕物供給口１が１箇所の場合、被粉砕物
供給口１から流入するエアーの影響で加速管内における
被粉砕物の軌跡や分布が加速管中心と異なる場合があ
り、粉砕効率のロスの危惧が懸念されている。そこで図
９に示すように、加速管３に被粉砕物供給口１を共通中
心線Ｃを軸対称に複数個設けたり、共通中心線Ｃ方向に
加速管３内に逆位置に更に被粉砕物供給口１ａを追加す
ることで、被粉砕物６を共通中心線Ｃをピークとした理
想的な分布で加速することができるため粉砕効率につな
がる。このとき粉砕機の共通中心線Ｃの設定に関しては
水平方向に限定する必要は無く、任意の方向にて取り付
けが可能である。

【００３０】次に、第５の変形例について述べる。この
衝突式気流粉砕機は、上記第１〜第５の衝突式気流粉砕
機において、図１０に示すように加速管有効出口８の出
口面から衝突部材４の被粉砕物衝突面９までの中心線の
有効距離をＹとし、加速管有効出口部８の直径をＤ₀と
するとき、下記〔数６〕で示される関係式を満足するよ
うに衝突部材４を設置したことを特徴とする。

【数６】Ｙ＝Ｍ×Ｄ₀／４ １５≧Ｍ≧６ このとき定数Ｍは加速管３の有効出口部８のエアー通過
断面積と衝突部材４の被粉砕物衝突面９における共通中
心線Ｃと直角となるエアー通過面積の拡大定数を示すも
のであり、ここでは衝突面エアー通過面積定数と称す
る。本発明者らの検討によれば、上記定数Ｍは粉砕用圧
縮空気圧が１．５ＭＰａ以下の条件にて満足するもので
あり、粉砕用圧縮空気圧が高いほどＭ値は大きくとる必
要があることが確認された。また有効距離Ｙのとりかた
については、加速管有効出口部８中心により、突部頂点
を除く、衝突部材４の被粉砕物衝突面部９平面部までの
垂線最短距離とし、平面部が存在しない場合は、衝突部
材４の中心軸Ｚと最も垂直に近い部分の垂線最短距離の
平均値とする。上記のような条件で衝突部材４を設置す
ると、加速管３にて増速した粉体は加速管３出口背圧上
昇を少なくすることで衝突エネルギーを維持できる利点
がある。

【００３１】次に、第６の変形例（請求項１０の装置）
を図１１に示す。この衝突式気流粉砕装置は、上記第１
〜第５の衝突式気流粉砕装置において、加速管３の出口
面８と衝突部材４の被粉砕物衝突面９までの間において
加速管３からの高速気流の流路の側部空間を制限するカ
バー２５を設けたことを特徴とする。すなわち、粉砕室
内加速管出口面８上にて加速管３を中心とする閉じられ
た線２１と、粉砕室内壁面２２にて加速管出口面８と衝
突部材被粉砕物衝突面９までの軸方向位置２３内で加速
管３を中心とする閉じられた線２４とを結ぶ、面形状の
カバー２５を有する。一般に、加速管３と衝突部材４の
構成からなる粉砕機においては、加速管３と衝突部材４
の間にて加速管３からの高速気流１４の側部空間に大き
な渦が発生し、その影響で粉砕効率が低下する。そこで
渦発生部空間を削除するカバーを設けることで渦が低減
され、エアーが下流に流れやすくなり、同時に粉砕効率
を向上させることができる。

【００３２】以上いくつかの変形例を述べたが、これら
変形例の構造は単独で利用してもよいし、適宜組み合わ
せて利用してもよい。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例１（請求項４に係るもの） ポリエステル樹脂 １００重量部 フタロシアニン系顔料 ８重量部 上記処方よりなるトナー顔料をミキサーにて混合し、こ
の混合物をエクストルーダーにて約２００℃で溶融混練
した後、冷却・固化し、溶融混練物の冷却物をハンマー
ミルで２００〜２０００μｍの粒子に粗粉砕した。この
粗粉砕物を被粉砕物とし、図１２に示す分級機及びフロ
ーで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗粉とに分
級するための分級機として固定壁式風力分級機を使用し
た。

【００３４】衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２
から圧力０．６８６ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１に
示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３４ｋｇ／Ｈｒ
の割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３に
送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、被
粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として加
速管３に投入した。

【００３５】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝１８．５Ｄ、θ＝５°、θ₁＝８．９
°、θ₂＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加
速管３からの噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突す
る形状の、図４に示す衝突部材４₂を使用し、衝突面エ
アー通過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口部８よ
り衝突面９が８０ｍｍ離間する位置に設置し、１２時間
の連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μｍ
であり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の１４％で
ある細粉が得られた。

【００３６】実施例２（請求項５に係るもの） 実施例１と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として固定壁式風力分級機
を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２
から圧力０．６８６ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１に
示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３０ｋｇ／Ｈｒ
の割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３に
送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、被
粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として加
速管３に投入した。

【００３７】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝１８．５Ｄ、θ＝３°、θ₁＝６°、θ₂
＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加速管３か
らの噴流が偏流、分散のいずれも発生せず直接衝突する
形状の、図６に示す衝突部材４１を使用し、衝突面エア
ー通過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口部８より
衝突面９が８０ｍｍ離間する位置に設置し、１２時間の
連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μｍで
あり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の１２％であ
る細粉が得られた。

【００３８】実施例３（請求項６に係るもの） 実施例１と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として固定壁式風力分級機
を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２
から圧力０．６８６ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１に
示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３０ｋｇ／Ｈｒ
の割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３に
送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、被
粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として加
速管３に投入した。

【００３９】なお、加速管３及び衝突部材としては、実
施例３と同一形状・寸法のものを用いたが、実施例３の
加速管３が分割不可能な構造であるのに対し、本実施例
では図８に示すように、ノズル喉部２ａからＬ₁の位置
において分割可能であるものを使用し、１２時間の連続
運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μｍであ
り、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の１２％である
細粉が得られた。

【００４０】比較例１ 実施例１と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として固定壁式風力分級機
を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２
から圧力０．６８６ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１に
示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を２０ｋｇ／Ｈｒ
の割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３に
送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、被
粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として加
速管３に投入した。

【００４１】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝θ₁＝θ₂＝７°のものを使
用し、衝突部材としては、加速管３からの噴流が偏流を
生じ、分散されながら衝突する形状の、図４に示す衝突
部材４₂を使用し、衝突面エアー通過面積定数Ｍが８．
５となる加速管３出口部８より衝突面９が８０ｍｍ離間
する位置に設置し、１２時間の連続運転を行った。その
結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４μｍ以下の
微粉発生量が全体の１８％である細粉が得られた。

【００４２】さらに、比較例１における条件で、圧縮気
体供給ノズル２から０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入
してみたが、溶融凝集物が発生し実験の継続は不可能で
あり、供給量を減らしても溶融凝集物が発生防止には効
果がなかった。

【００４３】比較例２ 実施例１と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．６８６ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を１７ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００４４】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝θ₁＝θ₂＝７°のものを使
用し、衝突部材としては、加速管３からの噴流が偏流、
分散のいずれも発生せず直接衝突する形状の、図５に示
す衝突部材４₁を使用し、取付け寸法を衝突面エアー通
過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口部８より衝突
面９が８０ｍｍの距離を設置、１２時間の連続運転を行
った。その結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４
μｍ以下の微粉発生量が全体の１４％である細粉が得ら
れた。

【００４５】さらに、比較例２における条件で、圧縮気
体供給ノズル２から０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入
してみたが、溶融凝集物が発生し実験の継続は不可能で
あり、供給量を減らしても溶融凝集物が発生防止には効
果がなかった。

【００４６】 実施例４（請求項３に係るもの） スチレンアクリル樹脂 １００重量部 フタロシアニン系顔料 ８重量部 上記処方よりなるトナー顔料をミキサーにて混合し、こ
の混合物をエクストルーダーにて約２００℃で溶融混練
した後、冷却・固化し、溶融混練物の冷却物をハンマー
ミルで２００〜２０００μｍの粒子に粗粉砕した。この
粗粉砕物を被粉砕物とし、図１２に示す粉砕機及びフロ
ーで粉砕を行なった。粉砕された粉体を細粉と粗粉とに
分級するための分級機として固定壁式風力分級機を使用
した。

【００４７】衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル２
から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１に
示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３４ｋｇ／Ｈｒ
の割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３に
送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、被
粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として加
速管３に投入した。

【００４８】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝７°、θ₁＝１２．８°、
θ₂＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加速管
３からの噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突する形
状の、図４に示す衝突部材４₂を使用し、衝突面エアー
通過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口部８より衝
突面９が８０ｍｍ離間する位置に設置し、連続運転を行
った。その結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４
μｍ以下の微粉発生量が全体の１６％である細粉が得ら
れた。

【００４９】実施例５（請求項４に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．６８６ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を２８ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００５０】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝１８．５Ｄ、θ＝５°、θ₁＝８．９
°、θ₂＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加
速管３からの噴流が偏流、分散されながら衝突する形状
の、図４に示す衝突部材４₂を使用し、衝突面エアー通
過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口部８より衝突
面９が８０ｍｍ離間する位置に設置し、連続運転を行っ
た。その結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４μ
ｍ以下の微粉発生量が全体の１４％である細粉が得られ
た。

【００５１】実施例６（請求項５に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３０ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００５２】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝１８．５Ｄ、θ＝３．５°、θ₁＝６
°、θ₂＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加
速管３からの噴流が偏流、分散のいずれも発生せず直接
衝突する形状の、図６に示す衝突部材４₁を使用し、衝
突面エアー通過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口
部８より衝突面９が８０ｍｍ離間する位置に設置し、１
２時間の連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が
９μｍであり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の１
２％である細粉が得られた。

【００５３】実施例７（請求項６に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３４ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００５４】なお、加速管３及び衝突部材としては、実
施例５と同一形状・寸法のものを用いたが、実施例５の
加速管３が分割不可能な構造であるのに対し、本実施例
では図３に示すように、ノズル喉部２ａからＬ₁の位置
において分割可能であるものを使用し、１２時間の連続
運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μｍであ
り、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の１６％である
細粉が得られた。

【００５５】実施例８（請求項７に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３６．５ｋｇ
／Ｈｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機
１３に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再
度、被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６と
して加速管３に投入した。

【００５６】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝７°、θ₁＝１２．８°、
θ₂＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加速管
３からの噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突する形
状の、図４に示す衝突部材４₂を使用し、取付け寸法を
衝突面エアー通過面積定数Ｍが８．５となる距離に設置
し、衝突部材４₂の円錐の頂点が高速噴流１４の中心と
なり、衝突部材４の中心軸Ｚが共通中心線Ｃより５°下
向きになるよう設定を行ない、１２時間の連続運転を行
った。その結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４
μｍ以下の微粉発生量が全体の２０％である細粉が得ら
れた。

【００５７】実施例９（請求項８に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３７ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００５８】なお、加速管３は、図１においてＤ＝９ｍ
ｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝７°、θ₁＝１２．８°、θ₂＝１
°のもので且つ被粉砕物供給口１を加速管３内円周上に
８等配に設置したものを使用し、衝突部材としては、加
速管３からの噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突す
る形状の、図４に示す衝突部材４₂を使用し、衝突面エ
アー通過面積定数Ｍが８．５となる加速管３出口部８よ
り衝突面９が８０ｍｍ離間する位置に設置し、１２時間
の連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μｍ
であり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の２０％で
ある細粉が得られた。

【００５９】実施例１０（請求項９に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３６ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００６０】なお、加速管３は、図１においてＤ＝９ｍ
ｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝７°、θ₁＝１２．８°、θ₂＝１
°のものを使用し、衝突部材としては、加速管３からの
噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突する形状の、図
４に示す衝突部材４₂を使用し、取付け寸法を衝突面エ
アー通過面積定数Ｍが１１となる距離に設置し、１２時
間の連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μ
ｍであり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の２０％
である細粉が得られた。

【００６１】実施例１１（請求項１０に係るもの） 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を３６．５ｋｇ
／Ｈｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機
１３に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再
度、被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６と
して加速管３に投入した。

【００６２】なお、加速管３は、図１においてＤ＝９ｍ
ｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝７°、θ₁＝１２．８°、θ₂＝１
°のものを使用し、衝突部材としては、加速管３からの
噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突する形状の、図
４に示す衝突部材４₂を使用し、取付け寸法を衝突面エ
アー通過面積定数Ｍが８．５となる距離に設置し、衝突
面９前方には円錐上の空間削除カバー設け、１２時間の
連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が９μｍで
あり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の２０％であ
る細粉が得られた。

【００６３】比較例３ 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を２０ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００６４】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝θ₁＝θ₂＝７°のものを使
用し、衝突部材としては、加速管３からの噴流が偏流を
生じ、分散されながら衝突する形状の、図４に示す衝突
部材４₂を使用し、衝突面エアー通過面積定数Ｍが８．
５となる加速管３出口部８より衝突面９が８０ｍｍ離間
する位置に設置し、１２時間の連続運転を行った。その
結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４μｍ以下の
微粉発生量が全体の１８％である細粉が得られた。

【００６５】比較例４実施例４と同様の被粉砕物６に
て、図１２に示す分級機及びフローで粉砕を行った。粉
砕された粉体を細粉と粗粉とに分級するための分級機と
して、固定壁式風力分級機を使用した。衝突式気流粉砕
機の圧縮気体供給ノズル２から圧力０．８８２ＭＰａの
圧縮空気を導入し、図１に示す被粉砕物供給口１から被
粉砕物６を１７ｋｇ／Ｈｒの割合で供給した。得られた
粉砕物１０は分級機１３に送り、細粉は分級粉体として
取り除き、粗粉は再度、被粉砕物供給口１から粉体原料
と共に被粉砕物６として加速管３に投入した。

【００６６】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝θ₁＝θ₂＝７°のものを使
用し、衝突部材としては、加速管３からの噴流が偏流、
分散のいずれも発生せず、直接衝突する形状の、図６に
示す衝突部材４₁を使用し、衝突面エアー通過面積定数
Ｍが８．５となる加速管３出口部８より衝突面９が８０
ｍｍ離間する位置に設置し、１２時間の連続運転を行っ
た。その結果、体積平均粒径が９μｍであり、粒径４μ
ｍ以下の微粉発生量が全体の１４％である細粉が得られ
た。

【００６７】比較例５ 実施例４と同様の被粉砕物６にて、図１２に示す分級機
及びフローで粉砕を行った。粉砕された粉体を細粉と粗
粉とに分級するための分級機として、固定壁式風力分級
機を使用した。衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル
２から圧力０．８８２ＭＰａの圧縮空気を導入し、図１
に示す被粉砕物供給口１から被粉砕物６を２０ｋｇ／Ｈ
ｒの割合で供給した。得られた粉砕物１０は分級機１３
に送り、細粉は分級粉体として取り除き、粗粉は再度、
被粉砕物供給口１から粉体原料と共に被粉砕物６として
加速管３に投入した。

【００６８】なお、加速管３としては、図１においてＤ
＝９ｍｍ、Ｌ＝２５Ｄ、θ＝７°、θ₁＝１２．８°、
θ₂＝１°のものを使用し、衝突部材としては、加速管
３からの噴流が偏流を生じ、分散されながら衝突を発生
する形状の、図４に示す衝突部材４₂を使用し、衝突面
エアー通過面積定数Ｍが５．５となる位置に設置し、１
２時間の連続運転を行った。その結果、体積平均粒径が
９μｍであり、粒径４μｍ以下の微粉発生量が全体の２
０％である細粉が得られた。

【００６９】以上の実施例１〜１２、比較例１〜５の粉
砕・分級条件と結果をそれぞれ下記〔表１〕、〔表２〕
に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
〜１０に記載の減圧部供給型粉砕ノズルを備えた衝突式
気流粉砕機によれば、加速ノズル内で高圧気体が拡がり
角度θ₁の部分により超音波に加速され、拡がり角度θ₂
の部分により速度がノズル内で均一に維持され、衝突部
材に分散した状態で衝突・粉砕が行われるため、ばらつ
きが少なく高効率の粉砕が可能となる効果がある。ま
た、請求項１〜１０の衝突式気流粉砕機によれば、同一
エネルギーの高圧気流を用いた場合、粉砕に使用される
エネルギーを有効に導き出すことが可能となって粉砕処
理能力が向上し、過粉砕による微粉の発生を防止できる
ことから、粒度分布の狭い粉砕製品を得ることができ
る。また、高圧気体の圧力を適宜に変更・設定すること
で、被粉砕物の性状に適した粉砕が可能になり、高収率
・高生産性を確保した粉砕を行うことができる。また、
請求項６に記載の衝突式気流粉砕機によれば、加速管
を、分解・組立可能な複数の環状体を組み合せて構成す
るようにしたので、被粉砕物の用途・品種等に応じて最
適形状の加速ノズルを容易に選択・構成することができ
る。また、請求項７〜１０の衝突式気流粉砕機によれ
ば、粉砕効率をより一層高めることが可能となる。この
ように、本発明の衝突式気流粉砕機は樹脂、農薬、化粧
品、顔料など粒径がミクロン単位の微粉状製品の製造用
に、極めて有効に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衝突式気流粉砕機における、噴出ノズ
ルの構成を示す概略縦断面図である。

【図２】本発明の衝突式気流粉砕機における加速管の有
効距離構成の一例を示す概略縦断面図である。

【図３】本発明の衝突式気流粉砕機における加速管の有
効距離構成の別例を示す概略縦断面図である。

【図４】本発明の衝突式気流粉砕機における、衝突部材
の形状を示す概略縦断面図である。

【図５】本発明の衝突式気流粉砕機における、衝突部材
の形状を示す概略縦断面図である。

【図６】本発明の衝突式気流粉砕機における、衝突部材
の形状を示す概略縦断面図である。

【図７】本発明の衝突式気流粉砕機における、噴出ノズ
ルの別の構成を示す概略縦断面図である。

【図８】本発明の衝突式気流粉砕機における、噴出ノズ
ルの更に別の構成を示す概略縦断面図である。

【図９】（ａ）は本発明の衝突式気流粉砕機における、
噴出ノズルと衝突部材の位置関係を示す概略縦断面図、
（ｂ）はＡからみた断面図である。

【図１０】本発明の衝突式気流粉砕機における、噴出ノ
ズルの被粉砕物供給口、及び更に別の衝突部材との位置
関係を示す概略縦断面図である。

【図１１】本発明の衝突式気流粉砕機における、粉砕室
内の構成を示す概略縦断面図である。

【図１２】衝突式気流粉砕機と分級機とからなる粉砕装
置の概略説明図である。

【符号の説明】

１ 被粉砕物供給口 ２ 圧縮気体供給ノズル ２ａ ノズル喉部 ２ｂ，３ａ 点 ３ 加速管 ３ｂ 有効出口部 ３ｃ 拡がり出口部 ３ｄ，３ｅ 環状体 ４，４₁,４₂ 衝突部材 ５ 排出口 ６ 被粉砕物 ７ 粉砕室 ８ 加速管出口 ９ 衝突面 １０ 粉砕物 １１，１２ 経路 １３ 分級機 １４ 高速気流 Ｃ 共通中心線 Ｄ ノズル喉部の直径 Ｌ 加速管の有効長さ θ 拡がり角 Ｚ 衝突部材の中心線 １ａ 被粉砕物供給口の別の構成 Ｙ 加速管出口と衝突面迄の距離 ２１ 粉砕室カバーの加速管出口面位置 ２２ 粉砕室壁面 ２４ 粉砕室カバーの粉砕室壁面位置 ２５ 粉砕室カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 啓子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 松井 一幸 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 岡野 覚 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮気体供給ノズルと、該圧縮気体供給
   ノズルに接続され且つ被粉砕物供給口を有する加速管
   と、該加速管の後段に配置され被粉砕物を衝突させて粉
   砕するための衝突部材とを備える衝突式気流粉砕機にお
   いて、 該加速管内の加速管路が、ノズル喉部から加速管の有効
   出口部までの、該圧縮気体供給ノズルと該加速管の共通
   中心線に沿う有効距離をＬ、Ｌ／２＝Ｌ₁、該加速管の
   拡がり角度をθ、該ノズル喉部から距離Ｌ₁の位置にお
   ける該加速管の内周面部分の拡がり角度をθ₁としたと
   き、下記〔数１〕で示される関係式を満足する拡がり形
   状に形成されていることを特徴とする衝突式気流粉砕
   機。 【数１】Ｌｔａｎ（θ／２）≧Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）＞
   （１／２）Ｌｔａｎ（θ／２）
2. 【請求項２】 該加速管内の加速管路が、ノズル喉部の
   直径をＤとしたとき、下記〔数２〕で示される関係式を
   満足し、且つθが１°〜７°で、Ｌが８Ｄ〜３０Ｄの範
   囲にある拡がり形状に形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の衝突式気流粉砕機。 【数２】１．８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１３Ｄ
3. 【請求項３】 圧力が０．７ＭＰａ以上の圧縮気体を用
   いるものであり、該衝突部材が、該加速管からの噴流が
   偏流を生じ、分散されながら衝突する形状を有し、且つ
   該加速管の加速管路が、下記〔数３〕で示される関係式
   を満足し、θが２°〜７°で、Ｌが１０Ｄ〜３０Ｄの範
   囲にある拡がり形状に形成されていることを特徴とする
   請求項２に記載の衝突式気流粉砕機。 【数３】１．８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１９Ｄ
4. 【請求項４】 圧力が０．７ＭＰａ以下の圧縮気体を用
   いるものであり、該衝突部材が、該加速管からの噴流が
   偏流を生じ、分散されながら衝突する形状を有し、且つ
   該加速管の加速管路が、下記〔数４〕で示される関係式
   を満足し、θが２°〜７°で、Ｌが８Ｄ〜２５Ｄの範囲
   にある拡がり形状に形成されていることを特徴とする請
   求項２に記載の衝突式気流粉砕機。 【数４】１．２Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１９Ｄ
5. 【請求項５】 該衝突部材が、該加速管からの噴流が偏
   流、分散のいずれも発生せず、直接衝突する形状を有
   し、且つ該加速管の加速管路は、下記〔数５〕で示され
   る関係式を満足し、θが１°〜５°で、Ｌが８Ｄ〜３０
   Ｄの範囲にある拡がり形状に形成されていることを特徴
   とする請求項２に記載の衝突式気流粉砕機。 【数５】０．７８Ｄ≧Ｌｔａｎ（θ／２）≧０．１３Ｄ
6. 【請求項６】 該加速管は、複数の環状体を該共通中心
   軸方向に並べて結合することにより構成したものであ
   り、かつこれら複数の環状体は、互いに分割可能である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の
   衝突式気流粉砕機。
7. 【請求項７】 該衝突部材の中心軸が該共通中心線と異
   なるように該衝突部材が設置されていることを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか一項に記載の衝突式気流粉砕
   機。
8. 【請求項８】 該加速管が複数の被粉砕物供給口を有す
   ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載
   の衝突式気流粉砕機。
9. 【請求項９】 該加速管の出口面から該衝突部材の被粉
   砕物衝突面までの該共通中心線方向に沿った距離をＹ、
   該加速管の出口部直径をＤ₀としたとき、下記〔数６〕
   で示される関係式を満足するように該衝突部材が設置さ
   れていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項
   に記載の衝突式気流粉砕機。 【数６】Ｙ＝Ｍ×Ｄ₀／４ １５≧Ｍ≧６
10. 【請求項１０】 該加速管の出口面と該衝突部材の被粉
    砕物衝突面までの間において該加速管からの高速気流の
    流路の側部空間を制限するカバーを設けたことを特徴と
    する請求項１〜５のいずれか一項に記載の衝突式気流粉
    砕機。