(57)【要約】【課題】一定の品質を維持してペーストを生成する。【解決手段】制御装置は、実行条件が成立する場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、圧力センサによって検出される予め定められた混練ゾーン内の圧力が予め定められた範囲内であるか否かを判定するステップ（Ｓ１０２）と、予め定められた範囲内でないと判定される場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、予め定められた混練ゾーン内の圧力が予め定められた範囲よりも低いか否かを判定するステップ（Ｓ１０４）と、予め定められた範囲よりも低いと判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、混練ゾーン内の圧力を上昇するために電磁バルブをオン状態にするステップ（Ｓ１０６）と、予め定められた範囲よりも高いと判定される場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、混練ゾーン内の圧力を低下させるためにバキュームポンプを作動させるステップ（Ｓ１０８）とを含む、制御処理を実行する。【選択図】図４
2018089601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を混練して、ペーストを生成するための混練機であって、
投入された前記材料を収容するバレルと、
前記バレル内に設けられる複数の回転軸とを備え、
前記バレル内には、前記複数の回転軸の回転によって前記材料を混練する混練ゾーンが設けられ、
前記混練機は、
前記混練ゾーン内において混練された前記材料の粘度と前記混練ゾーン内の圧力とのうちのいずれか一方を検出する検出部と、
前記粘度が第１範囲を超える場合に前記混練ゾーン内の圧力を上昇させ、前記粘度が前記第１範囲を下回る場合に前記混練ゾーン内の圧力を低下させる第１圧力制御と、前記圧力が第２範囲を下回る場合に前記混練ゾーン内の圧力を上昇させ、前記圧力が前記第２範囲を超える場合に前記混練ゾーン内の圧力を低下させる第２圧力制御とのうちのいずれか一方を実行する制御部とをさらに備える、混練機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池の電極ペーストを製造するための、複数軸を有する混練機の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池の電極の製造に用いられる電極ペーストは、活物質および導電助剤等の粉体と、当該粉体を結着する結着剤とを含む材料を混練機によって混練して生成される。
【０００３】
混練機は、たとえば、バレルと称される容器内に互いに平行かつ回転可能に設けられる複数軸を含む。複数軸の各々には、容器内の材料を搬送するためのスクリューや容器内の材料を混練するためのパドル等の部材が設けられる。このような構成を有する混練機においては、駆動装置等によって複数軸の各々を回転させることによって材料が混練される。
【０００４】
たとえば、特開２０１５−１５９０８９号公報（特許文献１）には、二軸混練機により材料を混練して電極ペーストを生成する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５９０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような混練機において複数軸を一定の回転速度で回転させて、バレル内の材料を一定時間が経過するまで混練しても、材料の計量ばらつきや材料の密度等の物性ばらつきにより一定の混練状態（たとえば、一定の粘度を有する状態）にならない場合がある。その結果、生成される電極ペーストの品質にばらつきが生じる場合がある。
【０００７】
本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、一定の品質を維持して電極ペーストを生成する混練機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のある局面に係る混練機は、材料を混練して、ペーストを生成するための混練機である。この混練機は、投入された材料を収容するバレルと、バレル内に設けられる複数の回転軸とを備える。バレル内には、複数の回転軸の回転によって材料を混練する混練ゾーンが設けられる。混練機は、混練ゾーン内において混練された材料の粘度と混練ゾーン内の圧力とのうちのいずれか一方を検出する検出部と、粘度が第１範囲を超える場合に混練ゾーン内の圧力を上昇させ、粘度が第１範囲を下回る場合に混練ゾーン内の圧力を低下させる第１圧力制御と、圧力が第２範囲を下回る場合に混練ゾーン内の圧力を上昇させ、圧力が第２範囲を超える場合に混練ゾーン内の圧力を低下させる第２圧力制御とのうちのいずれか一方を実行する制御部とをさらに備える。
【０００９】
このようにすると、バレルの混練ゾーン内の圧力または粘度を予め定められた範囲内に維持しつつ、材料を混練することができる。これにより、混練ゾーン内において生成されるペーストの粘度を一定にすることにより品質のばらつきを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によると、一定の品質を維持してペーストを生成する混練機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る混練機の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示すＸ−Ｘ線において、バレルを断面視したときの断面図である。
【図３】ペーストの粘度と混練時間との関係を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る混練機の制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図５】ペーストの粘度と混練ゾーン内の圧力との関係を示す図である。
【図６】本実施の形態の変形例に係る混練機の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１３】
＜混練機の全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る混練機１の構成を概略的に示す図である。本実施の形態に係る混練機１は、その内部において、被混練物である複数の材料の混合体（以下、単に混合体とも記載する）を混練することで、電池に用いられる電極合剤の材料となる電極ペースト（以下、単にペーストと記載する）を生成する二軸式の混練機である。なお、回転軸は、二軸に限定されるものではなく、三軸以上であってもよい。
【００１４】
本実施の形態において、この混合体は、たとえば、活物質（正極活物質または負極活物質）および導電助剤等の粉体と、水等の希釈剤と、当該粉体を結着する結着剤とを含む。
【００１５】
図１に示すように、混練機１は、バレル１０と、回転軸１２，１４と、制御装置２００と、圧力センサ２０２と、バキュームポンプ２０４と、電磁バルブ２０６と、フィルタ２０８とを含む。
【００１６】
バレル１０は、投入された材料を収容する中空の容器である。バレル１０の一方端には、材料投入口（図示せず）が設けられ、バレルの他方端には、排出口５８が設けられる。バレル１０は、たとえば、耐久性があり、かつ、熱伝導率の高い鋼材等によって形成される。
【００１７】
回転軸１２，１４の各々は、バレル１０の内部に収納される。回転軸１２，１４の各々の両端は、バレル１０によって回転自在に支持される。回転軸１２，１４とは、互いに予め定められた間隔を空けて略平行に設けられる。回転軸１２，１４の各々は、混練機１の作動時においてモータ等の駆動装置（図示せず）が駆動することによって予め定められた方向に回転する。回転軸１２，１４の各々は、たとえば、耐久性があり、かつ、熱伝導率の高い鋼材等によって形成される。
【００１８】
回転軸１２，１４には、軸方向に沿って予め定められた形状の複数種類の部材が所定の位置に所定の個数だけ設けられる。予め定められた形状の部材は、たとえば、スクリューと、せん断パドルと、抵抗パドルとを含む。回転軸１２，１４に設けられる部材によってバレル１０の内部には、異なる機能を有する複数の領域が設定される。
【００１９】
具体的には、バレル１０の内部には、投入された材料（粉体と水）を搬送するための搬送ゾーン５４と、搬送ゾーン５４から搬送された材料を混練するための複数の混練ゾーン５０と、複数の混練ゾーン５０における材料の混練により生成されたペーストをバレル１０の外部に排出するための排出ゾーン５６とが設定される。各ゾーンについては後述する。
【００２０】
回転軸１２，１４が駆動装置によって回転されると、混合体は、回転軸１２，１４に設けられる予め定められた形状の部材によって予め定められた搬送方向に沿って移動しつつ、混練される。本実施の形態において、図１の矢印の搬送方向に示されるように、混合体は、バレル１０左端側の領域から右端側の領域へと搬送される。
【００２１】
図２は、図１に示すＸ−Ｘ線において、バレル１０を断面視したときの断面図である。図２に示すように、バレル１０は、回転軸１２，１４の軸方向から視ると、二つの真円が部分的に重なり合った断面形状を有し、当該断面形状を保ったまま、回転軸１２、１４の軸方向に沿って延在して形成されている。バレル１０内の一方の円状部分の曲率中心には、回転軸１２が軸中心を一致させて設けられる。また、バレル１０内の他方の円状部分の曲率中心には、回転軸１４が軸中心を一致させて設けられる。
【００２２】
図１に戻って、本実施の形態において、制御装置２００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置であるメモリ、および、入出力バッファ等を含んで構成される。制御装置２００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、バキュームポンプ２０４と電磁バルブ２０６とが所望の作動状態となるように制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。
【００２３】
制御装置２００には、圧力センサ２０２が接続される。圧力センサ２０２は、バレル１０内の圧力制御の対象となる予め定められた混練ゾーンに設けられる。予め定められた混練ゾーンは、少なくとも排出ゾーン５６に隣接した混練ゾーン５０を含む。圧力センサ２０２は、混練ゾーン５０内の圧力を検出する。圧力センサ２０２は、圧力を示す信号を制御装置２００に出力する。圧力センサ２０２は、混練ゾーン５０内の圧力を検出できる位置であれば、特に位置は限定されないが、たとえば、予め定められた混練ゾーンの下流側の位置に設けられることが望ましい。
【００２４】
バキュームポンプ２０４は、混練ゾーン５０から引き出される配管に接続され、作動によって混練ゾーン５０内の気体を吸引して混練ゾーン５０内の圧力を低下させる。バキュームポンプ２０４は、制御装置２００からの制御信号に応じて作動する。
【００２５】
フィルタ２０８は、バキュームポンプ２０４と混練ゾーン５０との間の配管に設けられ、気体のみを双方向に通過させるためのフィルタである。
【００２６】
バキュームポンプ２０４とフィルタ２０８との間は、途中で配管が分岐して電磁バルブ２０６に接続される。電磁バルブ２０６は、制御装置２００からの制御信号に応じて、開弁状態と閉弁状態との間で切り換えられる。電磁バルブ２０６が開弁状態になる場合には、図示しない加圧源からエアが電磁バルブ２０６およびフィルタ２０８を経由して混練ゾーン５０内に供給される。これにより、混練ゾーン５０内の圧力が上昇する。電磁バルブ２０６が閉弁状態になる場合には、電磁バルブ２０６を経由したエアの供給が停止される。
【００２７】
＜各ゾーンにおける回転軸１２，１４の構成について＞
搬送ゾーン５４には、たとえば、バレル１０の上流側端部に開口された材料投入口からペーストを生成するための材料（たとえば、粉体と水）が投入される。図１に示すように、搬送ゾーン５４において、回転軸１２，１４には、搬送スクリュー１６，１８がそれぞれ設けられる。搬送スクリュー１６，１８は、円筒形状の本体部と、当該本体部の外周面に連続して形成された螺旋状の羽根部と、から構成された、材料の搬送手段である。また、搬送スクリュー１６，１８は、互いに対向するスクリューと接触しないように予め定められた間隔を有するように配置される。さらに、搬送スクリュー１６，１８は、バレル１０の内周面と接触しないように、回動軌跡の外周の部分がバレル１０の内周面と予め定められた間隔を有するように形成される。
【００２８】
駆動装置によって回転軸１２，１４が回転されると、回転軸１２，１４に設けられた搬送スクリュー１６，１８が回転される。搬送スクリュー１６，１８が回転されると、材料投入口から投入された材料が搬送スクリュー１６，１８の各々の羽根部によって下流側に押し出されていくことによって搬送される。
【００２９】
なお、材料が複数種類ある場合には、予め混合されて搬送ゾーン５４に投入されてもよいし、搬送ゾーンにおける軸方向に設定された複数の材料投入口から別々に投入されてもよいし、あるいは、所定の位置の混練ゾーン５０に設定された材料投入口から追加的に投入されてもよい。搬送ゾーン５４に投入された材料は、複数の混練ゾーン５０に搬送される。
【００３０】
混練ゾーン５０においては、回転軸１２，１４の各々に対して、軸方向に沿って複数のパドルが設けられる。パドルは、回転軸１２、１４の軸回りに回転することにより、材料を下流側に搬送しつつ微粒化する部材である。
【００３１】
より具体的には、混練ゾーン５０において、回転軸１２には、せん断パドル２８，３０と，３２と、抵抗パドル４０，４１とが設けられる。せん断パドル２８，３０，３２と、抵抗パドル４０，４１とは、互いに一定の間隔を空けて配置される。
【００３２】
せん断パドル２８は、材料に対して所定のせん断力を付与するように構成される。具体的には、せん断パドル２８は、回転軸１２の軸方向から視て所定の断面形状（たとえば、三角形状）を有している。せん断パドル２８は、中心部に回転軸１２が貫通可能な開口部が形成されている。せん断パドル２８は、開口部に回転軸１２が貫通した状態で回転軸１２に固定されることにより、回転軸１２の回転に伴って回転可能に構成される。せん断パドル２８は、その回動軌跡の外周と、バレル１０の内周面との間に、材料を微粒化できる程度の微細な隙間が形成されるような大きさに設定されている。
【００３３】
せん断パドル３０，３２は、せん断パドル２８と同一の形状を有する。回転軸１２に対して、せん断パドル２８，３０，３２は、材料の搬送方向に従って、段階的に（３段階で）軸回りに所定角度だけ回転した位置関係になるように配置される。せん断パドル２８，３０，３２が上述したように配置されることによって回転軸１２の回転中に、材料に対して搬送方向に力を加えることができる。
【００３４】
抵抗パドル４０は、材料の搬送方向への力に対して抵抗力を付与するように構成される。具体的には、抵抗パドル４０は、回転軸１２の軸方向から視て所定の断面形状（たとえば、楕円形状）を有している。抵抗パドル４０は、たとえば、せん断パドル２８とは異なる断面形状を有する。抵抗パドル４０は、中心部に回転軸１２が貫通可能な開口部が形成されている。抵抗パドル４０は、開口部に回転軸１２が貫通した状態で回転軸１２に固定されることにより、回転軸１２の回転に伴って回転可能に構成される。抵抗パドル４０は、その回動軌跡の外周と、バレル１０の内周面との間に、材料を微粒化できる程度の微細な隙間が形成されるような大きさに設定されている。
【００３５】
抵抗パドル４１は、抵抗パドル４０と同一の形状を有する。回転軸１２に対して、抵抗パドル４０，４１とは、たとえば、回転軸１２の軸回りに９０°の回転角度を有する位置関係になるように配置される。抵抗パドル４０、４１が上述したように配置されることによって回転軸１２の回転中に、せん断パドル２８，３０，３２によって材料に対して作用する搬送方向の力に対して抵抗力を付与することができる。
【００３６】
さらに、混練ゾーン５０において、回転軸１４には、せん断パドル３４，３６，３８と、抵抗パドル４２，４３とが設けられる。なお、回転軸１４に設けられる、せん断パドル３４，３６，３８と、抵抗パドル４２，４３とは、せん断パドル２８，３０，３２と、抵抗パドル４０，４１とそれぞれ同一形状を有し、同様に配置される。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００３７】
このようにして、せん断パドル３４，３６，３８と、抵抗パドル４２，４３とは、各パドルの外周面が、せん断パドル２８，３０，３２と、抵抗パドル４０，４１との各パドルの外周面に対向する位置関係になるように配置される。また、この場合において、対向する位置関係にある２つのパドルは、少なくとも最接近する部分において材料を微粒化できる程度の微細な隙間が形成されるような大きさに設定され、回転時に互いに接触しないように配置される。
【００３８】
複数の混練ゾーン５０において混練された材料は、水で希釈された後に結着剤が混合されることでペーストとなり、その後、排出ゾーン５６に搬送される。排出ゾーン５６において、回転軸１２，１４には、排出スクリュー４４，４６がそれぞれ設けられる。なお、排出スクリュー４４，４６は、搬送スクリュー１６，１８と回転軸１２，１４の軸方向の長さが異なる以外は、同様の形状を有する。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００３９】
駆動装置によって回転軸１２，１４が回転されると、回転軸１２，１４に設けられた排出スクリュー４４，４６が回転される。排出スクリュー４４，４６が回転されると、複数の混練ゾーン５０を経て生成されたペーストが排出スクリュー４４，４６の各々の羽根部によって下流側に押し出されていき、排出口５８まで搬送される。排出口５８まで搬送されたペーストは、自重によって排出口５８からバレル１０の下方に排出される。
【００４０】
＜混練機１における一連の混練動作について＞
以上のような構成を有する混練機１において、駆動装置の駆動により回転軸１２，１４の回転中に、バレル１０の材料投入口から材料が投入されると、搬送ゾーン５４においては、搬送スクリュー１６，１８の回転により材料が混練ゾーン５０に向けて搬送される。
【００４１】
搬送ゾーン５４から搬送された材料が混練ゾーン５０に入ると、抵抗パドル４０，４１，４２，４３によって搬送方向の材料の移動が制限されつつ、せん断パドル２８，３０，３２，３４，３６，３８によって材料に対して繰り返しせん断力が付与されることによって混練される。混練ゾーン５０において混練された材料は、水で希釈された後に結着剤が混合されることでペーストとなり、排出ゾーン５６の排出口５８からバレル１０の外部に排出される。
【００４２】
＜ペーストの品質について＞
混練機１により生成されるペーストは、混練時間を適切に設定することによって品質の指標となる粘度が予め定められた粘度になるように調整される。
【００４３】
たとえば、ペーストの粘度と混練時間とは、図３に示すような相関する関係を有する。図３は、ペーストの粘度と混練時間との関係を示す図である。図３の縦軸は、ペーストの粘度を示し、図３の横軸は、混練時間を示す。図３に示すように、ペーストの粘度と混練時間との関係は、混練時間が長くなるほど、粘度は低下していき、混練時間が短くなるほど粘度が上昇する関係となる。
【００４４】
たとえば、ペーストの粘度の目標値をＶ（０）とする場合には、作動状態（たとえば、回転軸１２，１４の回転速度等）を一定に保持しつつ、混練時間をＴ（０）に設定することによって、混練機１において生成されるペーストの品質を一定の状態にすることができる。
【００４５】
しかしながら、混練機１を一定の作動状態に保持する場合、バレル１０内の材料を一定時間が経過するまで混練しても、材料の計量ばらつきや密度等の物性ばらつきにより一定の粘度を有するような混練状態にならない場合がある。すなわち、品質に指標となるペーストの粘度にばらつきが生じる場合がある。その結果、ペーストの品質にばらつきが生じる場合がある。
【００４６】
そこで、本実施の形態においては、制御装置２００は、予め定められた混練ゾーン内の圧力を検出し、検出された圧力が予め定められた範囲を下回る場合に予め定められた混練ゾーン内の圧力を上昇させ、圧力が予め定められた範囲を超える場合に予め定められた混練ゾーン内の圧力を低下させるようにバキュームポンプ２０４または電磁バルブ２０６を制御するものとする。
【００４７】
このようにすると、バレル１０の混練ゾーン５０内の圧力を予め定められた範囲内に維持しつつ、材料を混練してペーストを生成することができる。これにより、混練ゾーン５０内において形成されるペーストの粘度のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
図４は、本実施の形態において制御装置２００で実行される制御処理を示すフローチャートである。
【００４９】
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記載する）１００にて、制御装置２００は、混練ゾーン５０内の圧力制御の実行条件が成立するか否かを判定する。実行条件は、たとえば、混練中であるという条件を含む。制御装置２００は、たとえば、駆動装置を駆動させている場合、あるいは、回転軸１２，１４の回転速度が所定値以上である場合に、混練中であると判定する。制御装置２００は、たとえば、駆動装置を駆動させたときにオンされるフラグの状態、あるいは、回転軸１２，１４の回転速度を回転センサ（図示せず）による検出結果に基づいて、実行条件が成立するか否かを判定してもよい。なお、実行条件としては、その他の条件をさらに含むようにしてもよい。実行条件が成立していると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。
【００５０】
Ｓ１０２にて、制御装置２００は、圧力センサ２０２によって検出される混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する。予め定められた範囲は、たとえば、予め定められた上限値と予め定められた下限値とによって設定される。制御装置２００は、混練ゾーン５０内の圧力が上限値以下であって、かつ、下限値以上である場合には、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内であると判定する。
【００５１】
圧力の上限値と下限値とは、混練機１により作成されるペーストの粘度が目標値を基準とした予め定められた範囲になるように設定される。たとえば、図５に、混練ゾーン内の圧力とペーストの粘度との関係を示す。図５の縦軸は、ペーストの粘度を示す。図５の横軸は、混練ゾーン５０内の圧力を示す。図５に示すように、混練ゾーン内の圧力とペーストの粘度との関係は、混練ゾーン５０内の圧力が高いほど生成されるペーストは低粘度となり、混練ゾーン５０内の圧力が低いほど生成されるペーストは高粘度となる関係になる。
【００５２】
たとえば、図５に示すように、生成されるペーストの粘度の目標値をＶ（２）とした場合には、目標値Ｖ（２）を基準として一定のマージンをとった目標範囲が設定される。目標範囲の上限値は、Ｖ（３）であって、目標範囲の下限値は、Ｖ（１）である。この目標範囲の上限値Ｖ（３）と下限値Ｖ（１）と図５に示す粘度と圧力との関係とに基づいて圧力の上限値Ｐ（１）と下限値Ｐ（０）とが設定される。
【００５３】
Ｓ１０４にて、制御装置２００は、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲よりも低いか否かを判定する。制御装置２００は、たとえば、混練ゾーン５０内の圧力が下限値よりも小さい場合には、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲よりも低いと判定する。混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲よりも低いと判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。実質的に予め定められた範囲よりも高いと判定される場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００５４】
Ｓ１０６にて、制御装置２００は、電磁バルブ２０６を開弁状態（オン状態）にする。制御装置２００は、たとえば、予め定められた期間が経過するまで電磁バルブ２０６を開弁状態にし、予め定められた期間が経過した後に電磁バルブ２０６を閉弁状態にするようにしてもよい。
【００５５】
Ｓ１０８にて、制御装置２００は、バキュームポンプ２０４を作動させる。制御装置２００は、たとえば、予め定められた期間が経過するまでバキュームポンプ２０４を作動状態にし、予め定められた期間が経過した後にバキュームポンプ２０４を停止させるようにしてもよい。
【００５６】
以上のような構成およびフローチャートに基づく、混練機１の動作について説明する。たとえば、バキュームポンプ２０４は停止状態であって、かつ、電磁バルブ２０６がオフ状態である場合を想定する。
【００５７】
作業者の混練機１の操作により駆動装置が駆動され、回転軸１２，１４が回転することによって実行条件が成立する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。その後、材料投入装置等によってバレル１０の材料投入口に対して予め定められた量に計量された所定の材料が一度にあるいは種類毎に異なるタイミングで投入される。投入された材料は、搬送ゾーン５４から混練ゾーン５０に向けて搬送スクリュー１６，１８によって搬送される。予め定められた混練ゾーン内の圧力が予め定められた範囲内である場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、バキュームポンプ２０４の停止状態および電磁バルブ２０６のオフ状態が維持される。
【００５８】
一方、計量ばらつきあるいは物性ばらつきによって混練ゾーン５０内のペーストの粘度が目標値Ｖ（０）よりも高い場合には、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲よりも高い状態になる（Ｓ１０２にてＮＯ、かつ、Ｓ１０４にてＮＯ）。そのため、バキュームポンプ２０４が作動される（Ｓ１０８）。
【００５９】
バキュームポンプ２０４が予め定められた期間が経過するまで作動することによって混練ゾーン５０内の圧力が低下する。混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内になるまで、バキュームポンプ２０４の作動が繰り返されることによって、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内に収束する。混練ゾーン５０内の圧力を予め定められた範囲内に維持した状態で材料の混練が行なわれることによって、生成されるペーストの粘度が目標範囲内になる。
【００６０】
また、計量ばらつきあるいは物性ばらつきによって混練ゾーン５０内のペーストの粘度が目標値Ｖ（０）よりも低い場合には、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲よりも低い状態になる（Ｓ１０２にてＮＯ，かつ、Ｓ１０４にてＹＥＳ）。そのため、電磁バルブ２０６が開弁状態に切り替えられる（Ｓ１０６）。
【００６１】
電磁バルブ２０６が予め定められた期間が経過するまで開弁状態になることによってエアが混練ゾーン５０内に供給され、混練ゾーン５０内の圧力が上昇する。混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内になるまで、電磁バルブ２０６の開閉動作が繰り返されることによって、混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内に収束する。混練ゾーン５０内の圧力を予め定められた範囲内に維持した状態で材料の混練が行なわれることによって、生成されるペーストの粘度が目標範囲内になる。
【００６２】
以上のようにして、本実施の形態に係る混練機１によると、バレル１０の混練ゾーン５０内の圧力を予め定められた範囲内に維持しつつ、材料を混練することができる。これにより、混練ゾーン５０内において生成されるペーストの粘度を一定にすることにより品質のばらつきを抑制することができる。したがって、一定の品質を維持してペーストを生成する混練機を提供することができる。
【００６３】
以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、圧力センサ２０２によって検出されたバレル１０の混練ゾーン５０内の圧力が予め定められた範囲内になるようにバキュームポンプ２０４および電磁バルブ２０６を制御するものとして説明したが、たとえば、圧力センサ２０２に代えて混練ゾーン５０内のペースト状の材料の粘度を検出する粘度センサを用いてバキュームポンプ２０４および電磁バルブ２０６を制御してもよい。
【００６４】
たとえば、制御装置２００は、粘度センサによって検出される粘度が目標範囲（下限値Ｖ（１）〜上限値Ｖ（３））を超える場合、予め定められた期間が経過するまでバキュームポンプ２０４を作動させて混練ゾーン内の圧力を低下させてもよい。また、制御装置２００は、粘度センサによって検出される粘度が目標範囲を下回る場合、予め定められた期間が経過するまで電磁バルブ２０６を開弁状態にして混練ゾーン内の圧力を上昇させてもよい。このようにすると、混練ゾーン５０内のペーストの粘度を目標範囲内に維持しつつ、材料を混練することができるため、ペーストの品質のばらつきを抑制することができる。
【００６５】
上述の実施の形態では、複数の混練ゾーン５０のうちの排出ゾーン５６に隣接する混練ゾーン５０内の圧力を制御するものとして説明したが、たとえば、複数の混練ゾーン５０の各々の圧力を制御してもよい。
【００６６】
たとえば、図６に示すように、混練機１にｉ個の混練ゾーン（１）〜（ｉ）が設けられる場合を想定する。この場合、混練ゾーン（１）〜（ｉ）の各々に、内部の圧力を検出する圧力センサ２０２と、内部の圧力を制御するための圧力制御装置２１０が設けられる。圧力制御装置２１０は、バキュームポンプと、電磁バルブと、フィルタとを含む。なお、圧力制御装置２１０のバキュームポンプと、電磁バルブと、フィルタとは、上述の実施の形態において説明したバキュームポンプ２０４と、電磁バルブ２０６と、フィルタ２０８との機能と実質的に同じである。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００６７】
制御装置２００は、混練ゾーン（１）〜（ｉ）の各々の内部の圧力が予め定められた範囲内になるように各混練ゾーンに設けられる圧力制御装置２１０を制御する。このようにすると、混練ゾーン（１）〜（ｉ）の各々におけるペーストの粘度のばらつきを抑制することができるため、生成されるペーストの品質のばらつきをより抑制することができる。
【００６８】
なお、混練ゾーン（１）〜（ｉ）の各々において設定される圧力の予め定められた範囲は、同一の範囲であってもよし、異なる範囲であってもよい。また、圧力センサに代えて混練ゾーン（１）〜（ｉ）の各々に粘度センサを設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、バレル１０内に配置される搬送スクリューおよび排出スクリューの長さや個数、および、混練ゾーン内に設けられるパドルの種類および個数は、図１に示される構成に限定されるものではなく、材料の種類や量によって適宜変更することができる。
【００７０】
なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７１】
１  混練機、１０  バレル、１２，１４  回転軸、１６，１８  搬送スクリュー、２８，３０，３２，３４，３６，３８  せん断パドル、４０，４１，４２，４３  抵抗パドル、４４，４６  排出スクリュー、５０  混練ゾーン、５４  搬送ゾーン、５６  排出ゾーン、５８  排出口、２００  制御装置、２０２  圧力センサ、２０４  バキュームポンプ、２０６  電磁バルブ、２０８  フィルタ、２１０  圧力制御装置。
【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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