(57)【要約】【課題】簡単な構成で、混練装置において注液しながら短時間で偏りなく均一に混練及び希釈する。【解決手段】混練装置１Ａの混練槽２内の被混練物を複数の注液口５から注液しながら混練する。注液される液体は、ただ１つの給液装置から複数の注液口５に供給される。複数の注液口５のうちの少なくとも１つの注液口が残りの注液口とは異なるタイミングで注液の開始及び停止の切り替え又は注液量の変更が行われるように複数の注液口からの注液を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練槽内の被混練物を複数の注液口から注液しながら混練する混練装置の注液方法であって、
注液される液体をただ１つの給液装置から前記複数の注液口に供給し、
前記複数の注液口のうちの少なくとも１つの注液口が残りの注液口とは異なるタイミングで注液の開始及び停止の切り替え又は注液量の変更が行われるように前記複数の注液口からの注液を制御することを特徴とする混練装置の注液方法。
【請求項２】
前記複数の注液口からの注液の制御を、予め設定した情報に基づいて行う請求項１に記載の混練装置の注液方法。
【請求項３】
前記複数の注液口からの注液の制御を、混練中の前記混練槽内の圧力情報に基づいて行う請求項１に記載の混練装置の注液方法。
【請求項４】
前記複数の注液口からの注液の制御を、混練中の前記混練装置を構成する混練機構の位置情報に基づいて行う請求項１に記載の混練装置の注液方法。
【請求項５】
前記混練装置が、前記混練槽内の前記被混練物を加圧する加圧蓋を備えた加圧型混練装置である請求項１〜４のいずれかに記載の混練装置の注液方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混練装置の混練槽内の粉体材料若しくは固形物などの被混練物を、注液を行いながら混練して混練物若しくは流動性物質を製造する混練装置の注液方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューターテープに代表される磁気記録媒体は、一般的には磁性粉と他材料（溶剤、樹脂液、添加材等）を混練装置を用いて混練し、次いで各種の希釈・分散装置等を用いて塗料化し、得られた塗料を基材テープに塗布し乾燥して製造される。
【０００３】
近年の記録媒体の記録密度の高密度化に伴い、原材料である磁性粉の大きさはこれまでのサブミクロン領域からナノメートル領域へと著しく微細化が進んでいる。磁気記録媒体の磁気特性等の諸特性を向上させる為には、これら微細な磁性原材料粉の個々に対して高剪断力を加えて如何に添加材及び樹脂成分を均一にムラなく被着させることができるか、またこの磁性原材料粉を解して分散させることができるかが要となっている。
【０００４】
磁性原材料粉の個々に対して添加材及び樹脂成分などの被着物質を均一にムラなく被着させる為には混練装置を用いた混練工程の段階において、磁性原材料粉と被着物質に強固なズリ応力やせん断力をかけて混練することが効果的であることが分かっており、近年ではニーダー装置に代表される強混練装置での強混練処理が非常に有効となっている。
【０００５】
ニーダー装置には開放型、加圧型等、構造の違いによって各種の形式が存在するが、いずれの形式においても混練機構は２軸の混練軸による混合、混練作用が主体となる。
【０００６】
原材料粉に被着物質を均一にムラなく被着させるためには、原材料粉と被着物質とを単純に一括して混練装置に投入して混合するのではなく、原材料粉にできるだけ少量の被着物質を含む液体を少しずつ均一に注液しながら強固に混練し、被混練物に大きい剪断力を加える強混練方法が効果的である。
【０００７】
その際、液体の注液口数を増やして全域にムラなく注液を行うと、より均一な混練を行うことが出来、原材料粉への被着物質の均一な被着を行うことが出来る。
【０００８】
また、被混練物に大きい剪断力を加えた強混練の後、溶剤などの液体を投入して被混練物全体を均一に希釈する場合にも、被混練物は大きい剪断力によって強混練される程固くなるため、液体は全体にムラなく投入する必要がある。
【０００９】
原材料粉の混合中に液体を注液して混合から混練に移行させる方法としては種々あるが、開放型ニーダー装置に代表される、混練羽根の上方に加圧蓋のような被混練物を加圧する機構が無い開放型混練装置を用いる場合、混練槽の上部の開口を塞ぐ蓋に注液の為の注液口を装備し、原材料粉を混合している最中に、当該注液口から液体を滴下して混練に移行させる方法が一般的である。また、液体を霧状に噴霧して混練槽の上方から原材料粉を濡らす方法等も考案されている。
【００１０】
このように開放型混練装置では、広範囲に均一に液体を滴下又は噴霧する注液口を混練槽の蓋に１か所以上設けることにより均一な混練及び希釈をすることが出来る。しかし、開放型混練装置では、被混練物が混練羽根上に浮き上がり、混練羽根に巻き込まれ難くなる為、このような状態で注液しても原材料粉を液体で強固に練り込む強混練は困難となることが多い。従って、強混練を必要とする製品の製造では加圧蓋を装備しない開放型混練装置は使われなくなってきている。
【００１１】
その為、強混練を必要とする混練物の製造では、混練時に混練羽根の上方向から加圧蓋で被混練物を加圧する加圧型混練装置（加圧型ニーダー装置と呼ばれることもある）を使用することが多い。
【００１２】
加圧型混練装置では、加圧蓋で被混練物を加圧しながら混練する為、強混練はできるものの、被混練物が加圧蓋で覆われている為、上方から液体を滴下又は噴霧して被混練物の上面に均一に液体を付与するという開放型混練装置では可能な注液方法を用いることができない。加圧型混練装置において被混練物の上面に注液を行うために、混練途中で加圧蓋を上昇させ、注液を行い、再度加圧蓋を下降させるという手法が一般に行われている。しかしながら、この手法では、加圧蓋を上昇させるために強混練が中断されるので、所望の混練物が生成できなくなる場合がある。
【００１３】
この解決策として、加圧型混練装置の混練槽の側壁面、底面、或いは加圧蓋に注液口を１か所設け、給液装置（給液ポンプ）にて液体を注液口を介して混練中の被混練物に直接注液する方法が特許文献１に記載されている。
【００１４】
特許文献１の注液方法は、ただ１つの注液口から注液するので、混練及び希釈は注液口の近傍から局所的に始まり、混練槽内の被混練物全体が均一に所望の混練状態及び希釈状態に到達するまでには多大な時間を要し生産性が悪い。また、被混練物の混練状態及び希釈状態の均一性が低い場合、磁性粉の分散が不十分となり、製品としての品質に悪影響を与えることもある。
【００１５】
加圧型混練装置の混練槽に２以上の注液口を設けることが特許文献２に記載されている。しかしながら、特許文献２において注液口の数を２以上としたのは、異種液体を別個の注液口から独立して注液するためである。特許文献２のように２以上の注液口を設けたとしても、同一の液体を１つの注液口から注液しているので、偏りなく均一に混練及び希釈するためには多大な時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】実開平２―１２１１２９号公報
【特許文献２】特開平１１―１９７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上のように特許文献１，２に記載された注液方法をもつ加圧型混練装置では偏りなく均一に混練及び希釈するには多大な時間を要する。また、特許文献１，２に記載された注液方法を用いて磁気記録媒体用塗料を製造すると、磁性粉などの粉体の分散に悪影響を与える虞が生じる可能性がある。
【００１８】
本発明は、上記の従来の課題を解決し、簡単な構成で、注液しながら短時間で偏りなく均一に混練及び希釈することができる混練装置の注液方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の混練装置の注液方法は、混練槽内の被混練物を複数の注液口から注液しながら混練する混練装置の注液方法であって、注液される液体をただ１つの給液装置から前記複数の注液口に供給し、前記複数の注液口のうちの少なくとも１つの注液口が残りの注液口とは異なるタイミングで注液の開始及び停止の切り替え又は注液量の変更が行われるように前記複数の注液口からの注液を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の注液口のうちの少なくとも１つの注液口が残りの注液口とは異なるタイミングで注液の開始及び停止の切り替え又は注液量の変更が行われるように複数の注液口からの注液を制御する。したがって、混練槽内において被混練物が偏在していたとしても注液による液だまりの形成を少なくし、偏りを低減して被混練物に注液することが可能になる。その結果、短時間で被混練物を偏りなく均一に混練及び希釈することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、注液される液体を、ただ１つの給液装置から複数の注液口に供給する。したがって、注液供給系の構成が簡単となり、混練装置を含む設備の構成の簡略化及び低コスト化が可能になり、混練や希釈を低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１Ａは本発明の一実施形態にかかる混練装置の概略構成を示した正面断面図、図１Ｂはその平面断面図、図１Ｃはその側面断面図である。
【図２】図２Ａは本発明の別の実施形態にかかる混練装置の概略構成を示した正面断面図、図２Ｂはその平面断面図、図２Ｃはその側面断面図である。
【図３】図３Ａは本発明の更に別の実施形態にかかる混練装置の概略構成を示した正面断面図、図３Ｂはその平面断面図、図３Ｃはその側面断面図である。
【図４】図４Ａは本発明の実施例１に使用した混練装置及び注液供給系を示した正面断面図である。図４Ｂは、実施例１において強混練工程での２つの注液口に対応する２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図４Ｃは、実施例１において希釈工程での２つの注液口に対応する２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。
【図５】図５Ａは比較例１に使用した混練装置及び注液供給系を示した正面断面図である。図５Ｂは、比較例１において強混練工程での２つの注液口に対応する２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図５Ｃは、比較例１において希釈工程での２つの注液口に対応する２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。
【図６】図６Ａは本発明の実施例２に使用した混練装置及び注液供給系を示した正面断面図である。図６Ｂは、実施例２において強混練工程での４つの注液口に対応する４つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図６Ｃは、実施例２において希釈工程での４つの注液口に対応する４つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。
【図７】図７Ａは比較例２に使用した混練装置及び注液供給系を示した正面断面図である。図７Ｂは、比較例２において強混練工程での１つの注液口に対応する１つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図７Ｃは、比較例２において希釈工程での１つの注液口に対応する１つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明者は、短時間で液体を偏りなく均一に混練及び希釈するためには、偏りなく注液できるように複数の注液口を配置し、混練中に複数の注液口を介して混練槽内に注液することが有効であると考えた。
【００２４】
しかしながら、１台の給液ポンプから単に複数に分岐した配管を介して複数の注液口に液体を供給し、当該複数の注液口から混練槽内に注液するだけでは、以下の問題があることを見出した。
【００２５】
混練中に、被混練物は、混練槽内に均一に存在しているとは限らない。被混練物は、混練羽根の回転にしたがい、混練槽内を移動する。加圧型混練装置では、被混練物が混練羽根に確実に巻き込まれるように、強混練時に加圧蓋で被混練物を加圧する。このような加圧型混練装置においても、混練槽内での被混練物の偏在は発生する。加圧された被混練物は、混練羽根の回転にともなって、混練槽内において空隙が存在する方（または圧力が相対的に低い部分）に向かって常に移動する。即ち、混練槽内において、被混練物が密に充填され、そのために高圧である部分と、混練物が比較的少なくあるいは空隙が存在し、そのために低圧である部分とが存在し、更に高圧である部分と低圧である部分の発生位置が強混練の過程で刻一刻と変化する。１台の給液ポンプから単に複数に分岐した配管を介して複数の注液口に液体を供給する場合、上記の高圧である部分にある注液口では、被混練物の圧力によって注液抵抗が高まり注液は困難になる。一方、上記の低圧である部分にある注液口では、注液抵抗は低く注液は容易である。このように、混練槽に複数の注液口を設け、複数の注液口の位置を分散させたとしても、注液は常に低圧である部分にある注液口のみから行われることになる。しかも、低圧である部分には、空隙が存在することが多いから、注入された液体は当該空隙に滞留し、液だまりを形成しやすい。従って、液体を混練物に均一に希釈するには長時間を要してしまう。
【００２６】
混練槽に設けた複数の注液口ごとに、給液ポンプ、注液制御装置、注液バルブなどから構成される注液供給系を設ければ、高圧である部分にある注液口からも強制的に注液することは可能である。しかしながら、この方法は、注液口の数だけ注液供給系を設ける必要がある。これは、研究や実験用の小型の加圧型混練装置や少容量の加圧型混練装置では、複数の注液供給系が加圧型混練装置自体よりも大型になり、装置全体の構成が複雑となり、また、高価になる。
【００２７】
そこで、本発明者らは、ただ１台の給液ポンプから複数に分岐した配管を介して複数の注液口に液体を供給する構成であっても、複数の注液口の開閉を個別に制御することにより、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、短時間で液体を被混練物に偏りなく均一に希釈することができることを見出して、本発明を完成させた。
【００２８】
即ち、本発明の混練装置の注液方法は、混練槽内の被混練物を複数の注液口から注液しながら混練する混練装置の注液方法であって、注液される液体をただ１つの給液装置から前記複数の注液口に供給し、前記複数の注液口のうちの少なくとも１つの注液口が残りの注液口とは異なるタイミングで注液の開始及び停止の切り替え又は注液量の変更が行われるように前記複数の注液口からの注液を制御することを特徴とする。
【００２９】
本発明において、被混練物は、混練槽内において混練される対象物を意味し、その形態は特に制限はなく、混練装置において混練される任意の材料を含む。例えば、粉体材料や固形物（塊状物や粒状物等、その形態を問わない）を例示することができる。
【００３０】
本発明において、注液口から注液される液体は、特に制限はなく、流動性を有する液状物やペースト状物を含む。液体中に粒子状物が分散されていてもよい。例えば、各種の溶剤や溶液などを例示することができる。
【００３１】
本発明において、上記の被混練物に液体を注入しながら混練して得ようとする目的物の形態も特に制限はなく、一般に混練物や流動性物質（液状物、ペースト状物を含む）と呼ばれるものを含む。
【００３２】
本発明の上記の混練装置の注液方法において、前記複数の注液口からの注液の制御を、予め設定した情報に基づいて行うことができる。即ち、混練槽内の被混練物の偏在の状態、混練槽内の圧力、混練羽根の回転位置、加圧蓋の位置などに無関係に、予め設定した時間スケジュールにしたがって、注液口からの注液を制御する。これにより被混練物の偏在状態、空隙の分布状態に関係なく、強制的に注液を行うことができ、複数の注液口からの注液を個々に制御しない場合に比較して、被混練物の混練及び希釈の均一化を図ることができる。
【００３３】
あるいは、前記複数の注液口からの注液の制御を、混練中の前記混練槽内の圧力情報に基づいて行ってもよい。例えば混練槽内の圧力が高い場合には注液を抑制することにより、注液口が被混練物によって目詰まりしたり、注液口を流動性を有する被混練物が逆流したりするのを防止できる。逆に、混練槽内において圧力が相対的に低い部分への注液を抑制することにより、被混練物が比較的少なくあるいは空隙が存在する部分への注液を回避して、液だまりの発生を防止することができる。
【００３４】
あるいは、前記複数の注液口からの注液の制御を、混練中の前記混練装置を構成する混練機構の位置情報に基づいて行ってもよい。混練機構の位置情報としは、混練羽根の回転角度、加圧蓋の位置などを含む。これにより、混練槽内において被混練物が比較的少なくあるいは空隙が存在すると推測される位置で注液を抑えることにより、液だまりの発生を防止することができる。逆に、混練槽内において被混練物が密に存在すると推測される位置にある注液口からの注液を抑制することにより、注液口が被混練物によって目詰まりしたり、注液口を流動性を有する被混練物が逆流したりするのを防止できる。
【００３５】
前記混練装置が、前記混練槽内の前記被混練物を加圧する加圧蓋を備えた加圧型混練装置であることが好ましい。加圧型混練装置に本発明を適用することにより、本発明の効果が顕著に発現する。
【００３６】
以下に、本発明をその好適な実施形態及び実施例を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態及び実施例に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態及び実施例を構成する部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の部材を備え得る。また、以下の各図では、実際の部材の寸法および各部材の寸法比率等は忠実に表されていない。
【００３７】
本発明の混練装置は、粉体若しくは固形物などの被混練物を混練して混練物若しくは流動性物質を製造するための装置である。いわゆるニーダー装置と呼ばれる装置であって、具体的にはバッチ式双椀型混練装置を指す。このような混練装置としては、開放型、加圧型など各種の形式が存在し、本発明の混練装置はこれらのいずれの形式のものであってもよい。但し、これらの中でも、混練槽に設けられた開口に加圧蓋が挿入され、混練中に当該加圧蓋で混練槽内の被混練物を加圧することができるように構成された加圧式混練装置であることが好ましい。
【００３８】
図１Ａは本発明の一実施形態にかかる双椀型の混練装置１Ａの概略構成を示した正面断面図、図１Ｂはその平面断面図、図１Ｃはその側面断面図である。この混練装置１Ａは、上方が開口した混練槽２を備える。被混練物は、上方の開口から混練槽２内に投入される。混練槽２内には、平行な２本の混練軸３ａに取り付けられた２つの混練羽根３が設けられている。混練軸３ａは、混練槽２外に設置された駆動装置（図示せず）により回転させられる。混練槽２の開口から加圧蓋４が挿入されている。混練槽２内の被混練物は、混練羽根３を回転させながら、加圧蓋４を下方向に加圧して強混練される。
【００３９】
混練装置１Ａは、混練槽２内に液体を注入するための注液供給系を備える。注液供給系は、複数（本例では２つ）の注液口５、液体を貯蔵するタンク、ただ一つの給液ポンプ、給液ポンプと複数の注液口５とを結ぶ複数に分岐した給液配管、複数の注液制御バルブ、圧力計や流量計等の各種センサー類、給液ポンプや複数の注液制御バルブを制御するコントローラなどを含む。図１Ａ〜図１Ｃでは、注液口５以外の注液供給系を構成する部材の図示を省略している。尚、１つの混練槽２に対して設けられる注液給液系の数は１系統に限定されず、複数系統であってもよく、その数に制約はない。図１Ａ〜図１Ｃに示す混練装置１Ａでは、注液口５は、混練軸３ａに直交する混練槽２の対向する２側壁面において、２本の混練軸３ａから略等距離の位置に、それぞれ１つずつ設けられている。
【００４０】
図２Ａは本発明の別の実施形態にかかる混練装置１Ｂの概略構成を示した正面断面図、図２Ｂはその平面断面図、図２Ｃはその側面断面図である。この混練装置１Ｂでは、２つの注液口５が、混練槽２の底面の２本の混練軸３ａから略等距離の位置に混練軸３ａと平行な方向に離間して設けられている。
【００４１】
注入口５の数は、図１Ａ〜図１Ｃに示す混練装置１Ａ及び図２Ａ〜図２Ｃに示す混練装置１Ｂでは２つであるが、本発明はこれらに限定されず、２以上の任意の数の注入口５を設けることができる。複数の注液口５を設けることは、注入された液体の偏りを少なくするので、短時間で液体を混練物に偏りなく均一に希釈するのに有利である。例えば、図３Ａ〜図３Ｃに示す混練装置１Ｃのように、図１Ａ〜図１Ｃに示す混練装置１Ａと同様に混練槽２の対向する２側壁面に注液口５をそれぞれ１つずつ設置し、更に、図２Ａ〜図２Ｃに示す混練装置１Ｂと同様に混練槽２の底面に２つの注液口５を設置して、合計４つの注液口５を設置してもよい。
【００４２】
注液口５の設置箇所は、図１Ａ〜図１Ｃに示す混練装置１Ａ、図２Ａ〜図２Ｃに示す混練装置１Ｂ、図３Ａ〜図３Ｃに示す混練装置１Ｃの例に限定されず、液体を混練槽１内の被混練物に偏りなく注液することができれば任意の位置に設置することができる。例えば、処理槽２の任意の側壁面、処理槽２の底面、加圧蓋４等のいずれに設置してもよい。混練装置１が開放型であれば、処理槽１の上方から滴下又は噴霧することができるように注液口５を設置してもよい。
【００４３】
上述したように、加圧蓋４で被混練物を加圧しながら強混練する加圧型混練装置では、被混練物の上方は加圧蓋４で覆われるので、開放型の混練装置ように上方から液体を滴下又は噴霧しても、液体は加圧蓋４で遮られてしまい、液体を被混練物に均一に偏りなく注液することは困難である。そこで、特に加圧型混練装置においては、処理槽２の側壁面（図１Ａ〜図１Ｃ参照）及び処理槽２の底面（図２Ａ〜図２Ｃ参照）の一方又は両方に注液口５を設けることが好ましい。複数の注液口５は、なるべく離間し且つ対象な位置に設置されることが好ましい。例えば、側壁面であれば対向する２つの側壁面にそれぞれ１つ以上の注液口５を設置することができる。また、各注液口に対して２つの混練羽根３が対称となるように複数の注液口５を設置することもできる。
【００４４】
注液口５が液体を混練槽２内に注入するタイミングは注液制御バルブ（図示せず）で制御される。本発明では、複数の注液口５に対して複数の注液制御バルブを、注液口５と注液制御バルブとが一対一に対応するように設置して、複数の注液制御バルブの開閉や開度を個別に制御することによって、複数の注液口５の注液タイミングや注液量を注液口５ごとに個別に制御する。
【００４５】
開放型の混練装置において、混練槽の上方から液体を滴下又は噴霧する場合には、注液口に過大な圧力が作用しない。従って、注液口は、処理槽２内に向かって給液配管の末端が開口しただけの簡単な構造でよく、注液口と注液制御バルブとの距離も特に制限はなく、任意に設定することができる。
【００４６】
これに対して、加圧型の混練装置においては、強混練時に注液口５及びこれに接続された給液配管に被混練物が詰まってこれらを閉塞させたり、希釈時に低粘度になった流動性を有する被混練物が注液口５及びこれに接続された給液配管内に流入したりすることが起こりうる。これらを防止するために、注液制御バルブは注液口からなるべく近い給液配管上に設置するか、あるいは、注液口としてバルブ機能を有する注液制御バルブ一体型注液口を用いることが好ましい。
【００４７】
注液制御バルブの構造としては、特に制限はなく、例えばボールバルブ形式、ポペット弁形式、抜き差し棒形式等の、通液流路の開閉の切換（更には好ましくは通液量の調整）を行うことができる各種構造を用いることができる。
【００４８】
本発明では、１つの給液ポンプを用いて複数の注液口５に液体を供給する。給液ポンプの運転は、注液制御バルブの開閉動作に連動させることができる。給液ポンプによる給液量（即ち、ポンプの回転数）は、混練、希釈等の工程の状況に応じて適宜最適になるように制御することができる。
【００４９】
１つの供給ポンプから送液された液体は、注液口５の数だけ分岐した給液配管を通り、注液制御バルブにより通液が制御されて、注液口５に至る。
【００５０】
本発明では、複数の注液口５のうち少なくとも１つの注液口が残りの注液口とは異なるタイミングで注液の開始及び停止の切り替え又は注液量の変更が行われるように、複数の注液口５からの注液が制御される。即ち、注液口５からの注液の開始と停止との切換や、注液口５からの注液量の変更が、複数の注液口５の全てについて同時に同様に行われることがないように制御される。注液口５からの注液の制御には、注液口５からの注液の開始／停止の切換と、注液口５からの注液量の変更との両方を制御することを含む。好ましくは、注液口５からの注液の開始／停止の切換のみを制御することを意味する。このような注液口５からの注液の制御は、各注液口５に対応する注液制御バルブの開閉の切換及び開度を変更することを通じて行われる。
【００５１】
複数の注液口５からの注液を制御する方法として、例えば以下の３種類を例示することができる。但し、本発明は、以下の制御方法に限定されることはなく、これら以外の制御方法によって複数の注液口５からの注液を制御してもよい。また、以下の３種類の制御方法を単独で用いることはもちろん可能であるが、２以上の制御方法を適宜組み合わせて複数の注液口５からの注液を制御してもよい。
【００５２】
（１）給液ポンプから分岐して接続される複数の注液口のそれぞれからの注液の開始／停止の切換及び／又は注液量の変更を、予め設定した情報（時間スケジュール）に基づいて個別に制御する注液制御方法。
【００５３】
（２）給液ポンプから分岐して接続される複数の注液口のそれぞれからの注液の開始／停止の切換及び／又は注液量の変更を、混練中の混練槽内の圧力情報に基づいて個別に制御する注液制御方法。
【００５４】
（３）給液ポンプから分岐して接続される複数の注液口のそれぞれからの注液の開始／停止の切換及び／又は注液量の変更を、混練中の混練装置を構成する混練機構の位置情報に基づいて個別に制御する注液制御方法。
【００５５】
上記（１）の注液制御方法では、処理槽内に偏りなく注液できる様に配した複数の注液口のそれぞれからの注液を、被混練物の状態や位置などに関係なく、予め設定した時間スケジュールにしたがって個別に制御する。
【００５６】
例えば第１注液口及び第２注液口の２つの注液口を備える場合、それぞれの注液口に対応する第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開閉の切換又は開度の変更を予め設定した時間スケジュールにしたがって個別に行う。例えば、開閉の切換であれば、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブのそれぞれの単独開閉、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの背反開閉（一方が開のとき他方を閉とする）、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの時間差開閉（一方の開閉に対して時間差を設けて他方を開閉する）等の開閉の切換を予め設定した時間スケジュールにしたがって行うことができる。第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開閉を同時に同一状態に切り替えない限り、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの両方が同時に開又は閉である時間帯が存在することは許容される。第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開度を変更する場合も上記と同様である。
【００５７】
処理工程（混合、混練、希釈等の各工程）に応じて注液時間や注液量を異ならせることも可能である。例えば混練工程では「（注液停止時間）＞（注液時間）」となるように注液制御バルブの閉時間を相対的に長く設定し、希釈工程では「（注液停止時間）＜（注液時間）」となるように注液制御バルブの開時間を相対的に長く設定することも可能である。
【００５８】
上記（２）の注液制御方法では、処理槽内に偏りなく注液できる様に配した複数の注液口のそれぞれからの注液を、被混練物の状態や位置に関係なく、混練槽２内の圧力情報に基づいて個別に制御する。混練槽２内の圧力情報は混練槽２に取り付けられた圧力センサーの信号値或いは被混練物を加圧する加圧蓋の押圧の信号値などを用いることができる。
【００５９】
例えば第１注液口及び第２注液口の２つの注液口を備える場合、それぞれの注液口に対応する第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開閉の切換又は開度の変更を、混練槽２内の圧力変化に応じて個別に行う。例えば、開閉の切換であれば、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブのそれぞれの単独開閉、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの背反開閉（一方が開のとき他方を閉とする）、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの時間差開閉（一方の開閉に対して時間差を設けて他方を開閉する）等の開閉の切換を圧力変化に応じて行うことができる。第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開閉を同時に同一状態に切り替えない限り、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの両方が同時に開又は閉である時間帯が存在することは許容される。第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開度を変更する場合も上記と同様である。
【００６０】
混練槽２内の圧力に応じて注液時間や注液量を異ならせることも可能である。例えば圧力が高い場合には「（注液停止時間）＞（注液時間）」となるように注液制御バルブの閉時間を相対的に長くして注液量を少なくし、圧力が低い場合には「（注液停止時間）＜（注液時間）」となるように注液制御バルブの開時間を相対的に長くして注液量を多くすることも可能である。これにより、圧力が高い場合には注液を抑制することにより、注液口が被混練物によって目詰まりしたり、注液口を流動性を有する被混練物が逆流したりするのを防止できる。
【００６１】
複数の圧力センサを用いて、混練槽内の被混練物の偏在状況を推定し、それに応じて複数の注液制御バルブの開閉の切換や開度の変更を行うこともできる。例えば、高圧を検知した圧力センサの近傍の注液口からは強制的に注液し、低圧を検知した圧力センサの近傍の注液口からは注液を停止することができる。これにより、混練槽内において被混練物が比較的少なくあるいは空隙が存在すると推測される位置で注液を抑えることにより、液だまりの発生を防止することができる。但し、被混練物や液体の特性によっては、これとは逆の制御を行ってもよい。
【００６２】
上記（３）の注液制御方法では、処理槽内に偏りなく注液できる様に配した複数の注液口のそれぞれからの注液を、混練装置を構成する各種混練機構の位置情報に基づいて個別に制御する。混練機構の位置情報としては、例えば混練軸の回転位置、混練羽根の回転位置、加圧蓋の位置を含む。
【００６３】
例えば第１注液口及び第２注液口の２つの注液口を備える場合、それぞれの注液口に対応する第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開閉の切換又は開度の変更を、検出した混練機構の位置情報に応じて個別に行う。例えば、開閉の切換であれば、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブのそれぞれの単独開閉、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの背反開閉（一方が開のとき他方を閉とする）、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの時間差開閉（一方の開閉に対して時間差を設けて他方を開閉する）等の開閉の切換を混練機構の位置情報に応じて行うことができる。第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開閉を同時に同一状態に切り替えない、第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの両方が同時に開又は閉である時間帯が存在することは許容される。第１注液制御バルブ及び第２注液制御バルブの開度を変更する場合も上記と同様である。
【００６４】
混練軸又はこれに設けられた混練羽根の回転角度と被混練物の位置との間に相関が認められる場合、混練軸の回転角度又は混練羽根の回転角度を角度センサ（ロータリーエンコーダー等）を用いて検出する。例えば、検出された回転角度から被処理物が密に充填されていると推測される位置に設けられた注液口から強制的に注液してもよい。一方、被混練物が比較的少ないあるいは空隙が存在すると推測される位置に設けられた注液口からは注液を停止してもよい。これにより、混練槽内において液だまりの発生を防止することができる。
【００６５】
被混練物や液体の特性によっては、上記と逆の制御を行ってもよい。検出された回転角度から被処理物が密に充填されていると推測される位置に設けられた注液口からの注液を抑えることにより、注液口が被混練物によって目詰まりしたり、注液口を流動性を有する被混練物が逆流したりするのを防止できる。
【００６６】
混練槽が大きい場合や、異なる複数種類の液体を注入する場合には、複数の注液供給系を用いることができる。この場合、複数の注液供給系からの注液を同じ制御方法で制御してもよいし、異なる制御方法で制御してもよい。例えば注液する液体の種類に応じて、液体ごとに上記の（１）〜（３）の注液制御方法の中から最適な制御方法を選択することができる。
【実施例】
【００６７】
以下に、実施例および比較例を示して、本発明の効果を具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００６８】
以下の説明において「所望する塗料の状態になる迄に要した時間」とは、原材料へ樹脂液を注入する強混練を開始した後、溶剤を注入する希釈工程を完了するまでの時間を意味し、混練装置の混練軸を駆動するための負荷電流値が所定値に達したときに希釈工程が完了したと判断した。
【００６９】
（実施例１）
図４Ａは本発明の実施例１に使用した加圧型混練装置１Ａ及び注液供給系を示した正面断面図である。混練装置１Ａの構成は、図１Ａ〜図１Ｃに示す混練装置１Ａと同じである。混練槽２に注液する液体をタンク６に貯蔵し、給液ポンプ（高圧ポンプ）７を用いて、２つに分岐した配管８を介して２つの注液口５ａ，５ｂに供給した。２つの注液口５ａ，５ｂにはそれぞれ注液制御バルブ（図示せず）が設けられており、各注液制御バルブの開閉を個別に制御することにより、２つの注液口５ａ，５ｂからの注液を制御した。
【００７０】
最初に、混練装置１Ａの混練槽２に、磁気記録媒体用の原材料として、
・針状磁性粉（磁性メタル粉）        １００重量部
・表面処理剤                            ５重量部
・塩化ビニル樹脂                      １７重量部
・ポリウレタン樹脂                      １重量部
・溶剤
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）      １８重量部
トルエン                            １重量部
を投入し、混練羽根３を回転させて原材料を所定時間混合した。
【００７１】
次いで、２つの注液口５ａ，５ｂから、樹脂液として、
・ポリウレタン樹脂                      ７重量部
・ＭＥＫ（メチルエチルケトン）          ７重量部
・トルエン                              ７重量部
を注液して所定時間の強混練を行った。
【００７２】
次いで、２つの注液口５ａ，５ｂから、溶剤として、
・ＭＥＫ（メチルエチルケトン）        ４６重量部
・トルエン                            ４６重量部
を注液しながら強混練物の溶剤希釈を行った。
【００７３】
樹脂液及び溶剤の注入は、２つの注液口５ａ，５ｂにそれぞれ対応する２つの注液制御バルブの開閉を、混練槽２内の被混練物の位置や内圧に関係なく予め設定したタイミングチャートに基づいて行った。図４Ｂは、実施例１の強混練工程での２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図４Ｃは、実施例１の希釈工程での２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図４Ｂ、図４Ｃにおいて、「第１バルブ」は注液口５ａに対応し、「第２バルブ」は注液口５ｂに対応する。強混練工程及び希釈工程のいずれにおいても、２つの注液制御バルブを、一方が開のときは他方は閉となるように交互に開閉する背反制御を行った。注液制御バルブの開時間を、強混練工程では数秒程度の短時間に設定し、希釈工程では２０秒に設定した。
【００７４】
その結果、所望する塗料の状態になるまでに要した時間は１６時間であった。
【００７５】
（比較例１）
図５Ａは比較例１に使用した加圧型混練装置１Ａ及び注液供給系を示した正面断面図である。混練装置１Ａ及び注液供給系の構成は実施例１（図４Ａ）と同じである。比較例１で用いた原材料、樹脂液、及び溶剤は実施例１と同じとした。但し、比較例１では、強混練工程及び希釈工程での２つの注液制御バルブの開閉動作のタイミングを実施例１とは異ならせた。図５Ｂは、比較例１の強混練工程での２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図５Ｃは、比較例１の希釈工程での２つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図５Ｂ、図５Ｃにおいて、「第１バルブ」は注液口５ａに対応し、「第２バルブ」は注液口５ｂに対応する。比較例１では、強混練工程及び希釈工程のいずれにおいても、２つの注液制御バルブを同時に開又は閉に切り替える同時開閉制御を行った。注液制御バルブの開時間は、強混練工程及び希釈工程とも実施例１と同じとした。
【００７６】
その結果、所望する塗料の状態になるまでに要した時間は１８時間であった。
【００７７】
（実施例２）
図６Ａは本発明の実施例２に使用した加圧型混練装置１Ｃ及び注液供給系を示した正面断面図である。混練装置１Ｃの構成は、図３Ａ〜図３Ｃに示す混練装置１Ｃと同じである。混練槽２に注液する液体をタンク６に貯蔵し、給液ポンプ（高圧ポンプ）７を用いて、４つに分岐した配管８を介して４つの注液口５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに供給した。４つの注液口５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにはそれぞれ注液制御バルブが設けられており、各注液制御バルブの開閉を個別に制御することにより、４つの注液口５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからの注液を制御した。
【００７８】
実施例２で用いた原材料、樹脂液、及び溶剤は実施例１と同じとした。図６Ｂは、実施例２の強混練工程での４つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図６Ｃは、実施例２の希釈工程での４つの注液制御バルブの開閉動作を示したタイミングチャートである。図６Ｂ、図６Ｃにおいて、「第１バルブ」は混練槽２の側壁面に設けられた注液口５ａに対応し、「第２バルブ」は混練槽２の別の側壁面に設けられた注液口５ｂに対応し、「第３バルブ」は混練槽２の底面の注液口５ａに近い位置に設けられた注液口５ｃに対応し、「第４バルブ」は混練槽２の底面の注液口５ｂに近い位置に設けられた注液口５ｄに対応する。実施例２では、強混練工程及び希釈工程のいずれにおいても、４つの注液制御バルブを、注液口５ａ，５ｃに対応する第１及び第３バルブが開（閉）のときは注液口５ｂ，５ｄに対応する第２及び第４バルブが閉（開）となるように交互に開閉する背反制御を行った。注液制御バルブの開時間は、強混練工程及び希釈工程とも実施例１と同じとした。
【００７９】
その結果、所望する塗料の状態になるまでに要した時間は１５時間であった。
【００８０】
（比較例２）
図７Ａは比較例２に使用した加圧型混練装置１Ｄ及び注液供給系を示した正面断面図である。混練装置１Ｄは、ただ１つの注液口５を有しており、実施例１の混練装置１Ａ（図４Ａ）において注液口５ａを省略したものに相当する。給液ポンプ７と注液口５とは、分岐していない配管８で接続した。上記を除いて比較例２の混練装置１Ｄ及び注液供給系の構成は実施例１（図４Ａ）と同じである。
【００８１】
比較例２で用いた原材料、樹脂液、及び溶剤は実施例１と同じとした。但し、比較例２では、強混練工程では、注液口５に対応して設けられた注液制御バルブを、実施例１と同様に開時間を数秒程度として交互に開閉を繰り返し、希釈工程では連続的に開状態とした。
【００８２】
その結果、所望する塗料の状態にまでに要した時間は２４時間であった。
【００８３】
上記の実施例１，２及び比較例１，２から分かるように、混練槽に注液を行う注液口の数を２以上とすることにより、短時間で強混練及び希釈を行うことができることが確認された。また、注液口の数は多いほど強混練及び希釈に要する時間を短縮化することができることが確認された。
【００８４】
また、実施例１と比較例１とを比較すれば分かるように、２つの注液口５ａ，５ｂからの注液の開始及び停止の切り替えを異なるタイミングで行うことにより、強混練及び希釈に要する時間を短縮化することができることが確認された。これは、比較例１のように２つの注液制御バルブを同時開閉制御すると、２つの注液口５ａ，５ｂのうち被混練物が相対的に少なく、注液抵抗が低い方の注液口のみから常に注液されるため、混練槽内において注入された樹脂液及び溶剤が液だまりを形成する可能性が高くなり、その結果、樹脂液及び溶剤が均一に分散されるまで長時間を要したことが原因であると推測された。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の利用分野は特に制限はなく、注液しながら混練する混練装置の分野に広範囲に利用することができる。コンピューターテープに代表される磁気記録媒体の塗料を製造する場合の他、インクジェット用顔料インク材料や電子部品用粘着剤を混練及び希釈して製造する場合などに好ましく利用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  混練装置
２  混練槽
３  混練羽根
３ａ  混練軸
４  加圧蓋
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  注液口
６  タンク
７  給液ポンプ（給液装置）
８  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014188513.tif 000008
【図７】
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