(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、分散混合を均一にかつ効果的に行うことのできる分散混合機を提供する。【解決手段】投入口７を閉塞する投入口用栓２２の端面２２ａにおける処理物の流動方向αの上流側部分２２ａ1は、内壁面１ａより凹んだ凹部とされているとともに、端面２２ａの処理物の流動方向α下流側部分２２ａ2は内壁面１ａより突出した凸部とされている。これらの凹部および凸部により、内壁面１ａと端面２２ａとの間に、それぞれ段差２５,２６が設けられ、これらの段差２５,２６はいずれも処理物の流動方向αに面していない。したがって、処理物が投入口７を流動方向αに流動しても段差２５,２６に滞留しなく、処理物は内壁面１ａに沿って効率よく流動し、処理物の分散混合が効果的に行われる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を流動させて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て前記処理物を流動させる撹拌回転羽根とを少なくとも備えている分散混合機において、
前記処理槽の内面は、少なくとも前記処理物の流動方向上流側に位置する第１内面と、前記処理物の流動方向下流側で前記第１内面に隣接して位置する第２内面とを有し、
前記第１内面が前記第２内面より突出する凸部とされていることを特徴とする分散混合機。
【請求項２】
前記処理槽に貫通孔が設けられているとともに、この貫通孔が開閉可能な栓により閉塞されており、
前記栓の前記処理槽内側の端面が、前記処理物の流動方向上流側の部分を、前記処理槽の内壁面より凹む凹部に形成されているとともに、前記処理物の流動方向下流側の部分を前記内壁面より突出する凸部に形成されており、
前記第１内面が、前記栓の端面の前記凹部より前記処理物の流動方向上流側の前記処理槽の内壁面および前記栓の端面の前記凸部の面であるとともに、前記第２内面が、前記栓の端面の凹部の面および前記栓の端面の前記凸部より前記処理物の流動方向下流側の前記処理槽の内壁面であ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】
前記処理槽の上部に前記処理物の投入口が設けられているとともに、前記処理槽の下部に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が設けられ、前記投入口が開閉可能な投入口用栓により閉塞され、かつ前記排出口が開閉可能な排出口用栓により閉塞されており、
前記貫通孔が前記投入口および前記排出口の少なくとも１つであるとともに、前記栓が前記投入口用栓および前記排出口用栓の少なくとも１つであり、
前記処理物が前記投入口用栓および前記排出口用栓の少なくとも１つに対して斜め下方から斜め上方に流動するようにされていることを特徴とする請求項２記載の分散混合機。
【請求項４】
前記処理槽の上部に前記処理物の投入口が設けられているとともに、前記処理槽の下部に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が設けられ、前記投入口が開閉可能な投入口用栓により閉塞され、かつ前記排出口が開閉可能な排出口用栓により閉塞されており、
前記貫通孔が前記投入口および前記排出口であるとともに、前記栓が前記投入口用栓および前記排出口用栓であり、
前記処理物が前記投入口および前記排出口に対して斜め下方から斜め上方に流動するようにされているとともに、前記処理物が前記投入口および前記排出口に対して斜めに流動する角度は、
投入口に対する流動角度 ＞ 排出口に対する流動角度
に設定されていることを特徴とする請求項２記載の分散混合機。
【請求項５】
前記処理槽が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構成されているとともに、前記上部処理槽部材の内径が前記下部処理槽部材の内径より大きく設定されており、
前記第１内面が前記下部処理槽部材の内壁面であり、かつ前記第２内面が前記上部処理槽部材の内壁面であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１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、トナー等の粉体や粒体等の撹拌混合、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、トナー等の粉体や粒体等の混合、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４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処理槽１の下部である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は処理槽１の上部である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５（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、上部処理槽部材５の内径と下部処理槽部材３の内径が同じ大きさに設定されているとともに、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いる、したがって、図４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とともに、処理槽１の内壁面１ａは、下部フランジ４と上部フランジ６との境界部は工業的交差で段差を持つが１つの球面状に形成されるようになる。
【０００５】
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。
【０００６】
従来、このような処理槽１は、図５（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。
【０００７】
図５（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。
【０００８】
更に、図５（ａ）ないし（ｃ）に示すように、処理槽１内に流動規制板２１が上部処理槽部材５に設けられたエア抜き筒８に取り付けられている。その場合、この流動規制板２１は、図５（ａ）および（ｂ）に実線で示すようにあるいは図５（ｂ）および（ｃ）に二点鎖線で示すように、投入口７より処理物の流動方向αの下流側に設けられている。そして、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。
【０００９】
更に、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように処理槽１の上部処理槽部材５には、分散混合する処理物をこの処理槽１内に投入するための投入口７が設けられているとともに、図５（ａ）および（ｂ）に示すように処理槽１の下部処理槽部材３には、分散混合処理してできた製品を処理槽１から排出するための排出口９が設けられている。これらの投入口７および排出口９は、いずれも処理槽１の外面と内面との間を貫通する貫通孔として形成されている。
【００１０】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、例えば投入口７は、開閉可能な投入口用栓２２で閉塞されるようになっている。そして、投入口用栓２２の処理槽１内側の端面２２ａが処理槽１の内壁面１ａと同じ曲率を有する曲面とされている。また、図示しないが排出口８も、同様に開閉可能な排出口用栓で閉塞されるようになっている。そして、排出口用栓の処理槽１内側の端面（投入口用栓２２の端面２２ａに対応する面）も処理槽１の内壁面１ａと同じ曲率を有する曲面とされている。
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、処理槽１の内壁面１ａ、投入口用栓２２の端面２２ａ、および排出口用栓の処理槽１内側の端面は、それぞれ処理槽１の内面を構成している。
【００１１】
この分散混合機２０においては、まず、排出口９を排出口用栓で閉塞するとともに、投入口７の投入口用栓２２を取り外してこの投入口７を開放する。次に、開放した投入口７から処理槽１内に分散混合しようとする処理物を所定量投入し、処理物の投入後に投入口７に再び投入口用栓２２を取り付けてこの投入口７を閉塞する。
【００１２】
次いで、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の内壁面１ａに押し付けられ、図４に矢印で示すように処理槽１の内壁面１ａに沿って流動方向αに流動して螺旋状に上昇する。そして、流動する処理物は処理槽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に衝突するかあるいは流動規制板２１に当接してせき止められて下方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の内壁面１ａに沿って天井まで螺旋状に上昇し、その後再びエア抜き筒８あるいは流動規制板２１にせき止められて下方に落下する。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。
【００１３】
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、流動規制板２１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、効果的な粉砕、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の内壁面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。
【００１４】
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の内壁面１ａに急激な立ち上がりがないので、発熱が少なく処理物の流動性が向上して処理物が処理槽１の内壁面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。
【００１５】
更に、流動規制板２１が下部処理槽部材３側に設けられると、撹拌回転羽根１０によって回転力を与えられた処理物がその遠心力で内壁面１ａに沿って流動を開始したとき、この流動規制板２１によってすぐにその流れが乱されてしまい、内壁面１ａに沿って流動することによる分散混合の効果が十分に発揮されないが、前述のように流動規制板２１が上部処理槽部材５側に設けられた場合、処理物が内壁面１ａに沿ってある程度流動することになるので、この流動による分散混合の効果が十分に発揮されるようになる。
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】
【００１６】
ところで、このような従来の分散混合機２０においては、前述のように投入口７は投入口用栓２２で開閉可能にされるが、工業的加工精度や、処理物の漏れを防ぐためのパッキンの変形具合、劣化等により、ある程度の段差が生じてしまう。その場合、図６（ａ）に示す例では、投入口用栓２２の処理槽１内側の端面２２ａが処理槽１の内壁面１ａより内側に突出していて、内壁面１ａと投入口用栓２２の端面２２ａとの間に段差２３が生じている。また、図６（ｂ）に示す例では、投入口用栓２２の端面２２ａが内壁面１ａより凹んでいて、同様に内壁面１ａと投入口用栓２２の端面２２ａとの間に段差２４が生じている。
【００１７】
しかしながら、このように段差２３,２４が生じている投入口７を、多量の処理物が下方から上方に向かって螺旋状に流動すると、これらの段差２３,２４に処理物が当たってせき止められて多量に滞留するようになる。このため、処理物の分散混合が均一にかつ効果的に行われなくなるという問題がある。また、図示しないが同様に排出口９にも投入口７の段差２３,２４と同じような段差が生じていると、同様にそれらの段差に処理物が多量に滞留して、処理物の分散混合が均一にかつ効果的に行われなくなる。
【００１８】
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、分散混合を均一にかつ効果的に行う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】
【００１９】
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、処理物を流動させて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て前記処理物を流動させる撹拌回転羽根とを少なくとも備えている分散混合機において、前記処理槽の内面が、少なくとも前記処理物の流動方向上流側に位置する第１内面と、前記処理物の流動方向下流側で前記第１内面に隣接して位置する第２内面とを有し、前記第１内面が前記第２内面より突出する凸部とされていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項２の発明は、前記処理槽に貫通孔が設けられているとともに、この貫通孔が開閉可能な栓により閉塞されており、前記栓の前記処理槽内側の端面が、前記処理物の流動方向上流側の部分を、前記処理槽の内壁面より凹む凹部に形成されているとともに、前記処理物の流動方向下流側の部分を前記内壁面より突出する凸部に形成されており、前記第１内面が、前記栓の端面の前記凹部より前記処理物の流動方向上流側の前記処理槽の内壁面および前記栓の端面の前記凸部の面であるとともに、前記第２内面が、前記栓の端面の凹部の面および前記栓の端面の前記凸部より前記処理物の流動方向下流側の前記処理槽の内壁面であることを特徴としている。
【００２１】
更に、請求項３の発明は、前記処理槽の上部に前記処理物の投入口が設けられているとともに、前記処理槽の下部に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が設けられ、前記投入口が開閉可能な投入口用栓により閉塞され、かつ前記排出口が開閉可能な排出口用栓により閉塞されており、前記貫通孔が前記投入口および前記排出口の少なくとも１つであるとともに、前記栓が前記投入口用栓および前記排出口用栓の少なくとも１つであり、前記処理物が前記投入口用栓および前記排出口用栓の少なくとも１つに対して斜め下方から斜め上方に流動するようにされていることを特徴としている。
【００２２】
更に、請求項４の発明は、前記処理槽の上部に前記処理物の投入口が設けられているとともに、前記処理槽の下部に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が設けられ、前記投入口が開閉可能な投入口用栓により閉塞され、かつ前記排出口が開閉可能な排出口用栓により閉塞されており、前記貫通孔が前記投入口および前記排出口であるとともに、前記栓が前記投入口用栓および前記排出口用栓であり、前記処理物が前記投入口および前記排出口に対して斜め下方から斜め上方に流動するようにされているとともに、前記処理物が前記投入口および前記排出口に対して斜めに流動する角度が、投入口に対する流動角度 ＞ 排出口に対する流動角度に設定されていることを特徴としている。
【００２３】
更に、請求項５の発明は、前記処理槽が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構成されているとともに、前記上部処理槽部材の内径が前記下部処理槽部材の内径より大きく設定されており、前記第１内面が前記下部処理槽部材の内壁面であり、かつ前記第２内面が前記上部処理槽部材の内壁面であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
このように構成された本発明の分散混合機によれば、処理槽の内面が、少なくとも処理物の流動方向上流側に位置する第１内面と、処理物の流動方向下流側で第１内面に隣接して位置する第２内面とを有し、第１内面を第２内面より突出する凸部としているので、第１内面と第２内面との間に存在する段差に処理物が滞留するのを抑制することができる。したがって、処理物は第１内面と第２内面との間に存在する段差にせき止められなく、処理物の流動をこの段差にほとんど影響されることなく、処理物を処理槽の内面に沿って効率よく流動させることができる。これにより、処理物の分散混合の効果を十分に発揮させることができる。
このように、球形状の処理槽を有する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、分散混合を均一にかつ効果的に行うことができる。
【００２５】
また、処理槽の内面に段差を積極的に存在させるようにしているので、第１内面と第２内面との寸法公差をそれほど厳しく管理する必要がなく、処理槽の製造および組立を簡単にすることができる。
【００２６】
更に、処理槽の上部に設けた投入口における処理物の斜め流動角が処理槽の下部に設けた排出口における処理物の斜め流動角より大きいので、投入口用栓の端面の凹部と凸部を、排出口用栓の端面の凹部と凸部より鉛直方向に近づくように設けることで、段差を処理物の斜め流動角に応じて設けることができ、処理物の滞留をより効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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４、図５（ａ）ないし（ｃ）、および図６（ａ）および（ｂ）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。
【００２８】
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５（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５（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。
【００２９】
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。
【００３０】
更に、この例の分散混合機２０では、流動規制板２１が投入口７より処理物の流動方向αの上流側でこの投入口７のすぐ近傍位置に設けられている。その場合、流動規制板２１は上部処理槽部材５に設けられたエア抜き筒８に取り付けられているとともに、このエア抜き筒８と内壁面１ａとの間で径方向またはほぼ径方向に延びかつその先端部が球面状の内壁面１ａに沿って湾曲している。換言すれば、投入口７は流動規制板２１より処理物の流動方向αの下流側で上部処理槽部材５に設けられている。また、排出口９が下部処理槽部材３側に流動規制板２１の下方（ほぼ真下）に位置して設けられている。
【００３１】
更に、図２（ａ）に示すように投入口７を閉塞する投入口用栓２２の端面２２ａは、前述の従来例と同様に内壁面１ａと同じ曲率に形成されているが、この端面２２ａにおける処理物の流動方向αの上流側部分２２ａ1は、内壁面１ａより凹んだ凹部とされているとともに、端面２２ａの処理物の流動方向α下流側部分２２ａ2は内壁面１ａより突出した凸部とされている。これらの凹部および凸部により、内壁面１ａと端面２２ａとの間に、それぞれ段差２５,２６が積極的に設けられている。
【００３２】
ところで、処理物の流動方向αは螺旋状に上昇する方向であることから、図２（ｂ）に示すように投入口用栓の端面２２ａに対しては、斜め下方から斜め上方に向かって流動する方向となっている。したがって、凹部として形成される端面２２ａの上流側部分２２ａ1は斜め下方に位置しているとともに凸部として形成される端面２２ａの下流側部分２２ａ2は斜め上方に位置していて、結局、投入口用栓２２の端面２２ａは、その斜め下方部分が内壁面１ａに対して凹部に形成され、また、その斜め上方部分が内壁面１ａに対して凸部に形成されることになる。これにより、形成される段差２５,２６はいずれも処理物の流動方向αに面しないようになる。
【００３３】
そして、この例の場合、端面２２ａの上流側部分２２ａ1より処理物の流動方向α上流側の内壁面１ａの部分１ａ1が本発明の第１内面を構成しているとともに、端面２２ａの上流側部分２２ａ1が本発明の第２内面を構成している。また、端面２２ａの下流側部分２２ａ2が本発明の第１内面を構成しているとともに、この下流側部分２２ａ2より処理物の流動方向α下流側の内壁面１ａの部分１ａ2が本発明の第２内面を構成している。
【００３４】
図示しないが、排出口用栓の処理槽１内側の端面も、投入口用栓２２の端面２２ａとまったく同じように、その斜め下方部分が内壁面１ａに対して凹部に形成され、また、その斜め上方部分が内壁面１ａに対して凸部に形成されている。そして、撹拌回転羽根１０によって処理物が流動開始されたときは、処理物は撹拌回転羽根１０の回転接線方向に飛び出し流動するそして、球面内を螺旋状に上昇していく。したがって、投入口７における処理物の斜め流動角θａ（図２（ｂ）に図示）は、排出口９における処理物の斜め流動角θｂ（図示しないが、説明の便宜上θａに対応して用いる）より大きくなっている。これにより、投入口用栓２２の端面２２ａの凹部と凸部は、排出口用栓の端面の凹部と凸部より鉛直方向に近づくように設けられる。
この例の分散混合機２０の他の構成は、前述の図４および図５（ａ）ないし（ｃ）に示す例の分散混合機２０と同じである。
【００３５】
このように構成された分散混合機２０においては、投入口用栓２２の端面２２ａの斜め下方部分が内壁面１ａに対して凹部に形成され、また、端面２２ａの斜め上方部分が内壁面１ａに対して凸部に形成されて、これらの凹部および凸部によって形成される段差２５,２６がいずれも処理物の流動方向αに面しないので、撹拌回転羽根１０によって螺旋状に上昇する流動方向αに流動する処理物が投入口７を流動する際に段差２５,２６に衝突しなくなる。これにより、投入口７に存在する段差２５,２６における処理物の滞留が低減するとともに、同様に、排出口９に存在する段差においても処理物の滞留が低減する。
したがって、処理物が投入口７および排出口９の各段差に当たってせき止められなく、処理物の流動はこの段差にほとんど影響されることなく、内壁面１ａ、排出口用栓の端面、および投入口用栓２２の端面２２ａに沿って効率よく流動し、処理物の分散混合の効果が十分に発揮されるようになる。
【００３６】
この例の分散混合機２０によれば、投入口用栓２２の端面２２ａの斜め下方部分を内壁面１ａに対して凹部に形成し、また、端面２２ａの斜め上方部分を内壁面１ａに対して凸部に形成しているので、処理物の流動を投入口７に存在する段差２５,２６および排出口９に存在する段差にほとんど影響されることなく、処理物を処理槽１の内面に沿って効率よく流動させることができる。これにより、処理物の分散混合の効果を十分に発揮させることができる。
【００３７】
また、投入口７における処理物の斜め流動角θａが排出口９における処理物の斜め流動角θｂより大きいことから、投入口用栓２２の端面２２ａの凹部と凸部を、排出口用栓の端面の凹部と凸部より鉛直方向に近づくように設けているので、段差を処理物の斜め流動角に応じて設けることができ、処理物の滞留をより効果的に抑制することができる。
【００３８】
このように、球形状の処理槽１を有するこの例の分散混合機２０によれば、処理槽１の内壁面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、処理物の分散混合をより均一にかつより効果的に行うことができる。
【００３９】
更に、投入口７および排出口９に段差を積極的に存在させるようにしているので、投入口用栓２２と上部処理槽部材５との寸法公差および排出口用栓と下部処理槽部材３との寸法公差をそれほど厳しく管理する必要がなく、処理槽１の製造および組立が簡単になる。
この例の分散混合機２０の他の作用効果は、前述の図４および図５（ａ）ないし（ｃ）に示す例の分散混合機２０と同じである。
【００４０】
図３は、本発明にかかる分散混合機の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す、図４と同様の図である。なお、前述の例および前述の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。
前述の例では、処理槽１の内壁面１ａが下部フランジ４と上部フランジ６との境界部に工業的交差内の段差で１つの球面状に形成されるものとしているが、図３に示すようにこの例の分散混合機２０では下部フランジ４と上部フランジ６との境界部に段差２７が積極的に設けられている。この段差２７は次のようにして形成される。すなわち、処理槽１の上部処理槽部材５の内壁面１ａ3の内径が処理槽１の下部処理槽部材３の内壁面１ａ4の内径より大きく設定されている。
【００４１】
したがって、下部処理槽部材３に対して上部処理槽部材５が閉じた状態では、処理物の流動方向αの上流側である下部処理槽部材３の内壁面１ａ4が処理物の流動方向αの下流側である上部処理槽部材５の内壁面１ａ3より突出して、下部処理槽部材３の内壁面１ａ4は凸部とされている。この凸部により、下部フランジ４と上部フランジ６との境界部に段差２７が形成される。この段差２７は上方に向いて形成されていて、処理物の流動方向αに面しないようになる。この例では、下部処理槽部材３の内壁面１ａ4が本発明の第１内面を構成し、上部処理槽部材５の内壁面１ａ3が本発明の第２内面を構成している。
【００４２】
この例の分散混合機２０によれば、処理槽１の上部処理槽部材５の内壁面１ａ3の内径を処理槽１の下部処理槽部材３の内壁面１ａ4の内径より大きく設定して、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との間に、処理物の流動方向αに面しない段差２７を形成しているので、処理物の流動を投入口７に存在する段差２５,２６および排出口９に存在する段差にほとんど影響されることなく、処理物を処理槽１の内面に沿って効率よく流動させることができる。これにより、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との間に段差２７が存在しても、処理物の分散混合の効果を十分に発揮させることができる。
【００４３】
このように、球形状の処理槽１を有するこの例の分散混合機２０によれば、処理槽１の内壁面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、処理物の分散混合をより均一にかつより効果的に行うことができる。
【００４４】
また、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との間に段差２７を積極的に存在させるようにしているので、下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との寸法公差をそれほど厳しく管理する必要がなく、処理槽１の製造および組立が簡単になる。
この例の分散混合機２０の他の構成および他の作用効果は、前述の、図１、図２，図４および図５（ａ）ないし（ｃ）に示す例の分散混合機２０と同じである。
【００４５】
なお、前述の各例では、処理槽１が下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との２分割に構成されているが、本発明は、分割されず単一部材で構成されている処理槽１を有する分散混合機にも適用することができる。また、前述の各例では、本発明を投入口７，排出口９および下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との境界部に適用しているが、本発明はこれらの投入口７，排出口９および下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との境界部の少なくとも１つに適用することもできる。更に、本発明は、処理槽１内に段差を生じさせる部分であれば、本発明を投入口７，排出口９および下部処理槽部材３と上部処理槽部材５との境界部以外の他のどのような部分にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の分散混合機は、トナー等の粉体や粒体等の撹拌混合、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】
【００４７】
【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】投入口を閉塞する投入口用栓を模式的に示し、（ａ）は部分拡大断面図、（ｂ）は（ａ）においてIIB方向から見た図である。
【図３】本発明にかかる分散混合機の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図４】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５】図４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。
【図６】投入口の投入口用栓２２で形成される段差の影響を説明し、（ａ）はその一例を示す図、（ｂ）は他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…球形状の処理槽、１ａ…内壁面、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、２２…投入口用栓、２２ａ…端面、２２ａ1…端面２２ａの流動方向α上流側部分、２２ａ2…端面２２ａの流動方向α下流側部分、２３,２４,２５,２６,２７…段差、α…流動方向
【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】
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