(57)【要約】【課題】処理槽の内壁に処理物が付着するのを抑制して必要な動力を低減しつつ、作業性および空間効率をともに向上することのできる分散混合機を提供する。【解決手段】駆動源１５が上板１４ａの下面に取り付けられている。また、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５とを開閉可能に連結するヒンジ１２が、この駆動源１５の配設側に設けられている。その場合、上部処理槽部材５が１８０°またはほぼ１８０°開くように開閉可能に設けられている。更に、ヒンジ１２が駆動源１５の配設側に設けられることで、排出口９が処理槽１に関してヒンジ１２と反対側に配設されている。これにより、作業性および空間効率をともに向上することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球状の下部処理槽部材と半球状の上部処理槽部材とをヒンジで開閉可能に連結されてなり処理物を分散混合処理する球形状の処理槽と、この処理槽内に回転可能に配設された撹拌回転羽根と、前記処理槽に設けられて前記処理物を分散混合処理して得られた製品を排出する排出口と、回転駆動力を発生する駆動源と、この駆動源の回転駆動力を前記撹拌回転羽根に伝達する動力伝達手段と、前記処理槽および前記駆動源が取り付けられる支持板を有するベースとを少なくとも備えている分散混合機において、
前記処理槽が前記支持板の上面に取り付けられているとともに、前記駆動源が前記処理槽と隣接する位置で前記支持板の下面に取り付けられて配設されており、
前記ヒンジが前記駆動源の配設側に設けられていることを特徴とする分散混合機。
【請求項２】
前記上部処理槽部材が１８０°またはほぼ１８０°開くように設けられていることを特徴とする請求項１記載の分散混合機。
【請求項３】
前記排出口が前記処理槽に関して前記駆動源と反対側に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の分散混合機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体、粒体等の撹拌混合、分散、表面改質、複合化等の処理を行う分散混合機の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉体、粒体等の混合、分散には、竪型円筒状の処理槽で構成される分散混合機が使用されている。近年、粉砕や解砕を伴う高度で微細な分散処理、粉体の表面処理、複合化処理等の要求が多くなっている。このため、これらの処理においては、撹拌回転羽根の回転速度を高くして、せん断力や衝撃力を高めることが試みられている。このような処理は一部で実用化されていたが、処理槽の内壁に処理物が著しく付着して、非常に大きな動力を必要とするという問題があった。
【０００３】
そこで、処理槽の内壁への処理物の付着を抑制して、負荷動力の低減を図った高速撹拌型分散機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図２は、この特許文献１に開示の高速撹拌型分散機の処理槽の部分を模式的に示す断面図である。図中、１は球形状の処理槽、２は水平円板状の槽底、３は槽底２の外周縁に設けられた半球状の下部処理槽部材、４は下部処理槽部材３の上端に形成された環状の下部フランジ、５は半球状の上部処理槽部材、６は上部処理槽部材５の下端に形成された環状の上部フランジ、７は上部処理槽部材５に設けられた処理物の投入口、８は上部処理槽部材５に設けられかつ通気フィルタ（不図示）を有するエア抜き筒、９は下部処理槽部材３の下部および槽底２の外周縁に設けられかつ処理された製品を排出する排出口、１０は槽底２上に回転可能に配設された撹拌回転羽根、１１は撹拌回転羽根１０の駆動軸、αは処理物の流動方向である。
【０００４】
図３（ｃ）に点線で示すように、一般的に上部処理槽部材５は下部処理槽部材３にヒンジ１２で約９０°〜１００°程度開くように開閉可能に連結されている。また、下部フランジ４と上部フランジ６とは同じ大きさに形成されており、図２に示すように下部フランジ４と上部フランジ６は閉じた状態では重ね合わされて処理槽１内を密閉状態に設定するようになっている。また、下部処理槽部材３および上部処理槽部材５は、ジャケット１３が設けられて二重構造とされている。その場合、図示しないが下部処理槽部材３のジャケット１３と上部処理槽部材５のジャケット１３とは互いに連通している。このジャケット１３に熱媒体を流すことにより、処理槽１内の処理物を加熱又は冷却することが可能とされている。
【０００５】
従来、このような処理槽１は、図３（ａ）ないし（ｃ）に示すように槽底２がベース１４の支持板である上板１４ａの上面に取り付けられて支持されている。また、例えば駆動モータ等からなる駆動源１５が処理槽１の外部で上板１４ａの上面に取り付けられて支持されている。その場合、駆動源１５は、処理槽１の中心とヒンジ１２とを結ぶ直線に直交する直線に沿って処理槽１に並設されている。
【０００６】
図３（ａ）に示すように、駆動源１５の回転軸１５ａが上板１４ａを貫通して上板１４ａの下方に延設されているとともに、上板１４ａの下方に位置する回転軸１５ａに駆動側プーリ１６が回転軸１５ａと一体回転可能に取り付けられている。また、撹拌回転羽根１０の駆動軸１１も上板１４ａを貫通して上板１４ａの下方に延設されているとともに、上板１４ａの下方に位置する駆動軸１１に従動側プーリ１７が駆動軸１１と一体回転可能に取り付けられている。そして、無端ベルト１８が駆動側プーリ１６と従動側プーリ１７との間に掛け渡されている。これらの駆動側プーリ１６、従動側プーリ１７、および無端ベルト１８により、駆動源１５の回転駆動力を変速して駆動軸１１に伝達する動力伝達手段１９が構成されている。なお、動力伝達手段１９として、ギヤ伝動等の公知の他の動力伝達手段が用いられる場合もある。
【０００７】
このようにして、高速撹拌型分散機として分散混合機２０が構成されている。その場合、図３（ａ）および（ｃ）に示すように従来の分散混合機２０には、処理槽１内に流動規制板２１が設けられている分散機もある。分散混合機２０によりサイズやかさ密度の異なる粒子どうしを混合する場合、この流動規制板２１により粒子の流動の一部に乱流を発生させて、処理物の分散混合がより均一に、より早く処理することが可能となる。
【０００８】
この分散混合機２０においては、まず、投入口７の蓋（不図示）を取り外してこの投入口７を開放し、開放した投入口７から処理槽１内に処理物を所定量投入し、処理物の投入後に投入口７に蓋を取り付ける。
【０００９】
そして、駆動装置１５を駆動させて動力伝達手段１９を介して駆動軸１１を回転させることにより、駆動軸１１と一体に撹拌回転羽根１０を回転させて、処理槽１内の処理物を撹拌する。すると、処理物は撹拌回転羽根１０の回転によって回転力が与えられてその遠心力で処理槽１の内壁１ａに押し付けられ、図２に矢印で示すように処理槽１の内壁１ａ面に沿ってα方向に流動して螺旋状に上昇する。そして、処理物は処理槽１内のほぼ最上位置つまり天井に上昇してくると、エア抜き筒８に衝突して下方の撹拌回転羽根１０へ落下するようになる。これにより、処理物の混合撹拌が進行する。このとき、回転軸表面に処理物が侵入しないようにシールガスが駆動軸１１に沿って処理槽１に矢印方向βに導入され、エア抜き筒８から処理槽１の外部に排出される。撹拌回転羽根１０へ落下した処理物は再び回転力が与えられて、前述と同様に処理槽１の内壁１ａ面に沿って天井まで螺旋状に上昇し、その後再び撹拌回転羽根１０に落下する。処理物はこの挙動がダイナミックに繰り返されることで、処理物の混合撹拌が更に進行する。
【００１０】
このように、この分散混合機２０によれば、撹拌回転羽根１０による撹拌、エア抜き筒８との衝突により、処理物の流動を不連続にしてせん断作用を増大させることができる。したがって、効果的な解砕、混合、分散を均一にかつ短時間に行うことができるとともに、処理量を多くすることができるようになる。特に、トナー等のように母粒子に外添剤を付着させるような場合には、これらの母粒子と外添剤を処理槽１の内壁１ａに沿って高速で流動かつ転動させることで、母粒子と外添剤との均一な付着状態を作ることができる。
【００１１】
また、処理槽１が球形状に形成されていることから、処理槽１の内壁１ａに急激な立ち上がりがないので、処理物の流動性が向上して処理物が処理槽１の内壁１ａに付着することが抑制される。これにより、処理量に対して比較的小さい動力で処理が可能となるとともに、清掃が簡単になる。
この分散混合機２０の他の構成および他の作動は、前述の特許文献１とほぼ同じである。
【特許文献１】特開平８−１７３７８３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、このような従来の分散混合機２０においては、所定時間使用後に、処理槽１等の清掃、流動規制板２１の調整および交換、および撹拌回転羽根１０の交換等の各種の作業を行う必要がある。その場合、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、作業者は分散混合機２０の正面、つまり処理槽１の中心に関してヒンジ１２と反対側の作業位置Ａで作業を行うようになる。このため、作業者が作業位置Ａで半球状の上部処理槽部材５に対して作業を行う場合、下部処理槽部材３越しに行わなければならない。
【００１３】
しかしながら、このように作業者が作業位置Ａで上部処理槽部材５に対し下部処理槽部材３越しに作業を行うと、処理槽１の径が比較的小さい分散混合機２０では作業をほとんど支障なく行うことができるが、処理槽１の径が大きい分散混合機２０では、作業姿勢が不安定になって作業が困難になるばかりでなく多くの作業時間がかかり、作業性が悪いものとなっている。
【００１４】
また、作業者がヒンジ１２に対して９０°の方向に位置する作業位置で作業を行う場合も考えられるが、処理槽１に隣接して駆動源１５が配設されているため、この場合には、図３（ａ）および（ｂ）に示すように作業者は処理槽１に関して駆動源１５と反対側の作業位置Ｂで作業を行うことになる。しかし、この場合にも処理槽１の径が比較的小さい分散混合機２０では同様に作業をほとんど支障なく行うことができるが、処理槽１の径が大きい分散混合機２０では、上部処理槽部材５内の流動規制板２１が作業者から見え難くなるばかりでなく、作業位置Ｂと反対側まで作業者の手が届かない場合があり、やはり作業性が悪いものとなる。
【００１５】
更に、作業性を向上させるために上部処理槽部材５を下部処理槽部材３に対してほぼ１８０°開くようにすることが考えられる。しかしながら、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５とを開閉可能に連結するヒンジ１２が、処理槽１とこれに並設されている駆動源１５とを結ぶ直線と直交する方向に設けられているため、上部処理槽部材５を駆動源１５の方向と直交する方向に開くようになる。このため、上部処理槽部材５を下部処理槽部材３に対してほぼ１８０°開くようにすると、このヒンジ１２が設けられている方向に約２倍のスペースが必要となり、空間効率が悪くなるという課題もある。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、処理槽の内壁に処理物が付着するのを抑制して必要な動力を低減しつつ、作業性および空間効率をともに向上することのできる分散混合機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の分散混合機は、半球状の下部処理槽部材と半球状の上部処理槽部材とをヒンジで開閉可能に連結されてなり処理物を分散混合処理する球形状の処理槽と、この処理槽内に回転可能に配設された撹拌回転羽根と、前記処理槽に設けられて前記処理物を分散混合処理して得られた製品を排出する排出口と、回転駆動力を発生する駆動源と、この駆動源の回転駆動力を前記撹拌回転羽根に伝達する動力伝達手段と、前記処理槽および前記駆動源が取り付けられる支持板を有するベースとを少なくとも備えている分散混合機において、前記処理槽が前記支持板の上面に取り付けられているとともに、前記駆動源が前記処理槽と隣接する位置で前記支持板の下面に取り付けられて配設されており、前記ヒンジが前記駆動源の配設側に設けられていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項２の発明は、前記上部処理槽部材が１８０°またはほぼ１８０°開くように設けられていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記排出口が前記処理槽に関して前記駆動源と反対側に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
このように構成された本発明の分散混合機によれば、下部処理槽部材と上部処理槽部材とを開閉可能に連結するヒンジを駆動源の配設側に設けているので、上部処理槽部材を駆動源の配設側に開くことで、下部処理槽部材および上部処理槽部材に対する前述の各作業を作業者により従来の作業位置で、下部処理槽部材越しではない安定した姿勢で容易に行うことができるとともに、下部処理槽部材および上部処理槽部材のすべての部分に作業者の手を届かせることができる。これにより、処理槽の作業を確実に行うことができるとともに作業時間を短縮できるので、作業性を向上できる。
【００２０】
しかも、駆動源を支持板の下面に配設することで処理槽に隣接する支持板の部分の上方に形成される空間に、上部処理槽部材を開くようにしているので、従来の分散混合機のスペースとほぼ同じスペースで済み、ヒンジを駆動源側に設けても空間効率を向上することができる。
このように、本発明の分散混合機によれば、処理槽の内壁に処理物が付着するのを抑制して必要な動力を低減しつつ、作業性および空間効率をともに向上することができる。
【００２１】
特に、請求項２の発明によれば、上部処理槽部材を１８０°またはほぼ１８０°開くことにより、上部処理槽部材内の例えばエア抜き筒および流動規制板等を作業者が容易に見ることができるので、作業者による作業をより一層確実に行うことができる。
【００２２】
また、請求項３の発明によれば、処理物の分散混合処理により作られた製品の排出口を、処理槽に関してヒンジと反対側つまり駆動源と反対側に設けているので、排出口の設置スペースを特別に必要としなく、従来の分散混合機の排出口をそのまま使用することができるとともに排出作業も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる分散混合機の実施の形態の一例を模式的に示し（ａ）は正面図、（ｂ）は上面（平面）図である。なお、前述の図２および図３（ａ）ないし（ｃ）に示す従来例の分散混合機と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、この例の分散混合機２０では、例えば駆動モータ等からなる駆動源１５が前述の図３（ａ）に示す例の駆動源１５の並設位置と対応して処理槽１に隣接する並設位置において上板１４ａの下面に取り付けられて配設されている。その場合、駆動源１５は図３（ａ）に示す例と上下逆に設けられる。したがって、駆動源１５から上方に突出する回転軸１５ａに駆動側プーリ１６が設けられるとともに、この駆動側プーリ１６と駆動軸１１の従動側プーリ１７との間に、無端ベルト１８が掛け渡されている。なお、動力伝達手段１９は、ギヤ伝動等の公知の他の動力伝達手段を用いることもできる。
【００２５】
また、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５とを開閉可能に連結するヒンジ１２が、この駆動源１５の配設側に設けられている。その場合、図１（ａ）に点線で示すように上部処理槽部材５が下部処理槽部材３に対して１８０°またはほぼ１８０°開くように開閉可能に設けられている。更に、ヒンジ１２が駆動源１５の配設側に設けられることで、排出口９が処理槽１に関してヒンジ１２と反対側に配設されている。
この例の分散混合機２０の他の構成は、前述の図２および図３（ａ）ないし（ｃ）に示す例の分散混合機２０と同じである。
【００２６】
このように構成された分散混合機２０においては、ヒンジ１２が駆動源１５の配設側に設けられているので、上部処理槽部材５は下部処理槽部材３に対して駆動源１５の配設側に開くようになる。その場合、駆動源１５が上板１４ａの下面に取り付けられているので、処理槽１に隣接する上板１４ａの部分の上方は空間が形成されている。したがって、上部処理槽部材５は駆動源１５の配設側に支障なく開くようになる。したがって、下部処理槽部材３および上部処理槽部材５に対する前述の各作業が作業者により従来の作業位置Ａで容易に行われるようになる。特に、上部処理槽部材５が下部処理槽部材３に対して１８０°またはほぼ１８０°開くことにより、上部処理槽部材５内の例えばエア抜き筒８および流動規制板２１等が作業者から容易に見ることができるので、作業者による作業がより確実に行われるようになる。
【００２７】
この例の分散混合機２０によれば、ヒンジ１２を駆動源１５の配設側に設けているので、上部処理槽部材５を駆動源１５の配設側に開くことで、下部処理槽部材３および上部処理槽部材５に対する前述の各作業を作業者により従来の作業位置Ａで下部処理槽部材３越しではない安定した姿勢で容易に行うことができるとともに、下部処理槽部材３および上部処理槽部材５のすべての部分に作業者の手を届かせることができる。これにより、処理槽１の作業を確実に行うことができるとともに作業時間を短縮できるので、作業性を向上できる。特に、上部処理槽部材５を１８０°またはほぼ１８０°開くことにより、上部処理槽部材５内の例えばエア抜き筒８および流動規制板２１等を作業者が容易に見ることができるので、作業者による作業をより一層確実に行うことができる。
【００２８】
しかも、駆動源１５を上板１４ａの下面に配設することで処理槽１に隣接する上板１４ａの部分の上方に形成されている空間に、上部処理槽部材５を開くようにしているので、従来の分散混合機２０のスペースとほぼ同じスペースで済み、ヒンジ１２を駆動源１５の配設側に設けても空間効率を向上することができる。
【００２９】
また、処理物の分散混合処理により作られた製品の排出口９を、処理槽１に関してヒンジ１２と反対側つまり駆動源１５と反対側に設けているので、排出口９の設置スペースを特別に必要としなく、従来の分散混合機の排出口９をそのまま使用することができるとともに排出作業も容易に行うことができる。
このように、この例の分散混合機２０によれば、処理槽１の内壁１ａに処理物が付着するのを抑制して必要な動力を低減しつつ、作業性および空間効率をともに向上することができる。
この例の分散混合機２０の他の作用効果は、前述の図２および図３（ａ）ないし（ｃ）に示す例の分散混合機２０と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の分散混合機は、粉体、粒体等の撹拌混合、分散、表面改質、複合化等の各処理を行う分散混合機に好適に利用することができ、特に、これらの処理を高速で行う分散混合機に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる分散混合機の実施の形態の一例を模式的に示し（ａ）は正面図、（ｂ）は上面（平面）図である。
【図２】特許文献１に開示の高速撹拌型分散機の処理槽の部分を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示す処理槽を備えた従来の高速撹拌型分散機を模式的に示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面（平面）図、（ｃ）は右側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…球形状の処理槽、１ａ…内壁、２…槽底、３…下部処理槽部材、４…下部フランジ、５…上部処理槽部材、６…上部フランジ、７…投入口、８…エア抜き筒、９…排出口、１０…撹拌回転羽根、１１…駆動軸、１２…ヒンジ、１３…ジャケット、１４…ベース、１４ａ…上板、１５…駆動源、１９…動力伝達手段、２０…分散混合機、２１…流動規制板
【図１】
2006255509.tif 000003
【図２】
2006255509.tif 000004
【図３】
2006255509.tif 000005