(57)【要約】【課題】  簡単な構成でロール端部から漏れ或いは飛散したペースト状材料による装置の汚れを抑制できるロールミル装置の材料漏れ抑制構造を提供する。【解決手段】  エプロンロール２４の端部に備えられたフランジ部１２２には、周溝１３０が備えられると共に、飛散防止板部１９２の内周縁２００は、フランジ部１２２の外周面２０２よりも内周側に位置し、且つ飛散防止板部１９２の外周縁２０４は、そのフランジ部１２２の外周面２０２よりも外周側に位置する。そのため、エプロンロール２４上でその両端部に向かった処理材料２０６は、フランジ部１２２の外周面２０２と周溝１３０との段差部分で接液部が無くなるので飛散するが、飛散防止板部１９２に捕捉され、受け皿９２に落とされる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が互いに平行な軸心回りの回転可能に並設された複数本の円筒形のロールを備え、供給側のロール上に供給された処理材料を取出側のロール上から掻き取って回収する形式のロールミル装置において、その処理材料が取出側のロールの端縁から漏れることを抑制するための材料漏れ抑制構造であって、
前記取出側のロールの軸心方向の両端部に中央側よりも両端側の方が小径となるようにそれぞれ形成された一対の段付き部と、
前記一対の段付き部の大径部の外周面より内周側に先端縁部が位置し且つその外周面よりも外周側に基端縁部が位置するように前記取出側のロールの周方向の所定範囲においてそれら一対の段付き部の小径部に向かって突設された一対の飛散防止板と
を、含むことを特徴とするロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項２】
前記一対の段付き部は前記取出側のロールの軸心方向の両端部に備えられた一対の周溝によって形成されたものであり、
前記周溝内に溜まった前記処理材料を掻き取るための掻取板を含むものである請求項１のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項３】
前記掻取板は前記取出側のロールの下側に位置するものである請求項２のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項４】
前記掻取板は前記周溝に接触しない状態で設けられているものである請求項２または請求項３のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項５】
前記飛散防止板は前記取出側のロールの下側に位置するものである請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項６】
前記飛散防止板は前記段付き部の小径部の外周面に接触しない状態で設けられているものである請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項７】
前記飛散防止板と前記掻取板とが一体的に設けられているものである請求項２乃至請求項６の何れか１項に記載のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【請求項８】
前記段付き部は前記取出側のロールの両端部に備えられたフランジに設けられたものである請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のロールミル装置の材料漏れ抑制構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本のロールを備えたロールミル装置の改良に関し、特に、ロール端部からの材料漏れを抑制する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、絶縁ペースト、導電性ペースト、蛍光体ペースト、ガラスペースト等の電子ペースト、自動車電装用セラミックや電子基板用セラミック等のファインセラミックス、プリンタ用インク、磁器色付け用無機顔料、漆等の顔料・インク類、イカ墨液や軟膏等の医薬品などを製造するに際して、ペーストや粘性流体等の混練や分散等の目的で複数本のロールを供えた三本ロールミル等のロールミル装置が用いられている(例えば特許文献１、２を参照。)。
【０００３】
上記の三本ロールミルは、互いに平行な軸心回りの回転可能に並設された相互間隔が極めて小さな３本の略円筒形のロール(フィードロール、センターロール、エプロンロール)を備えたもので、フィードロール上に供給されたペースト状材料をエプロンロール上から掻き取って回収するようになっている。それら３本のロールは、隣接するもの相互に回転方向が相違し且つペースト状材料の供給側から回収側に向かって回転速度が高くなるように設定されている。
【０００４】
そのため、ペースト状材料をフィードロール上に供給すると、フィードロールおよびセンターロールの間隙において圧縮作用および剪断作用が働くので、凝集粒子が分裂破壊されて分散させられる。また、同時に、相対的に回転速度の高いセンターロール表面にペースト状材料が移動する。次いで、ペースト状材料は、センターロールおよびエプロンロールの間隙においても、同様に圧縮作用および剪断作用を受けて更に分散性が高められると共に、相対的に回転速度の高いエプロンロール表面に移動する。エプロンロール表面に移動したペースト状材料は、センターロールとは反対側の位置においてその表面に押し付けられているドクターブレードで掻き取られ、回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平０６−０８５０３６号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような三本ロールミルにおいては、ペースト状材料がロールの軸心方向における中央部に供給されるが、ロール間の極めて小さな間隙で圧縮作用を受けたペースト状材料はロールの中央部から両端部に向かわせられる。ロール端部に至ったペースト状材料は、例えば更にその表面に沿って流れ、フランジ表面を経て回転軸部に付着してロール駆動に支障を来すことがある。また、例えば、ロール回転によって生じた遠心力の作用をも受けて飛散してフレーム等を汚すこともある。三本ロールミルの構造上これらの部分を洗浄するのは困難であり、しかも、三本ロールミルで処理されるペースト状材料の粘度は比較的高いため、洗浄に多大な手間と時間とを必要とする問題があった。なお、例えば、センターロールとエプロンロールとの押圧力を高くすると、エプロンロールに処理材料が移動し難くなる一方、押圧力が低いと処理材料がエプロンロールに移動せず下に落下してしまうので、圧力バランスの調節が微妙で、適切な条件設定が難しく、処理材料の流出や飛散を防ぐことは困難である。
【０００７】
なお、前記特許文献１，２においては、エプロンロール端部のペースト状材料をフィードロールに戻す機構が提案されている。例えば、前記特許文献１では、エプロンロールの両端部にそれよりも高速で反対方向に回転する一対の端部ロールを押し付け、それら端部ロール表面のペースト状材料をスクレーパで掻き取ってフィードロール中央部に戻すものが示されている。また、前記特許文献２では、エプロンロール両端部のセンターロール近傍位置に端縁スクレーパを押し付けてペースト状材料を掻き取り、センターロール上を経てフィードロール中央部に戻すものが提案されている。十分に分散されないペースト状材料がエプロンロール端部に集まる傾向があるので、これらはそのような分散不十分なペースト状材料を自動的に再処理することを目的とするものであるが、このようにしてロール端部のペースト状材料を掻き取れば、前述した回転軸部への付着や飛散の問題が緩和されると考えられる。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載のロールミルでは、端部ロールをエプロンロールよりも高速で駆動し且つ適度な押圧力で押し付ける必要があるので、駆動機構等の構成が複雑になる問題がある。エプロンロール外周面の端部に押し付けるスクレーパを追加した上記特許文献２に記載のロールミルによれば、駆動機構等は特に複雑化しない。しかしながら、この構成で掻き取ったペースト状材料をフィードロールの中央部に落とすためには、スクレーパに略球面状の案内面を形成すると共にロール側端面と対向するサイドプレートを設けることが必須であると考えられる。ところが、異物混入を防ぐためには、このサイドプレートをロール端面に接触しないように配置する必要があって、それらの間には隙間が生ずるので、ロール端面よりも外側にペースト状材料が漏れ出ることを抑制し難い。また、スクレーパの側面等に当たったペースト状材料は、掻き取られないので回転軸部に付着し或いは飛散することになる。このため、ペースト状材料の回転軸部への付着や飛散を防止できるものではなかった。
【０００９】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、簡単な構成でロール端部から漏れ或いは飛散したペースト状材料による装置の汚れを抑制できるロールミル装置の材料漏れ抑制構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
斯かる目的を達成するため、本発明の要旨とするところは、各々が互いに平行な軸心回りの回転可能に並設された複数本の円筒形のロールを備え、供給側のロール上に供給された処理材料を取出側のロール上から掻き取って回収する形式のロールミル装置において、その処理材料が取出側のロールの端縁から漏れることを抑制するための材料漏れ抑制構造であって、(ａ)前記取出側のロールの軸心方向の両端部に中央側よりも両端側の方が小径となるようにそれぞれ形成された一対の段付き部と、(ｂ)前記一対の段付き部の大径部の外周面より内周側に先端縁部が位置し且つその外周面よりも外周側に基端縁部が位置するように前記取出側のロールの周方向の所定範囲においてそれら一対の段付き部の小径部に向かって突設された一対の飛散防止板とを、含むことにある。
【発明の効果】
【００１１】
このようにすれば、取出側のロールの両端部には、中央側よりも両端側の方が小径の一対の段付き部が備えられると共に、その段付き部の小径部に向かって一対の飛散防止板がその先端縁部と基端縁部との間に段付き部の外周面が位置するように突設される。そのため、取出側のロール上でその中央部から両端部に向かった処理材料は、段付き部の大径部上から小径部上に向かう際にそれらの段差部分で接液部が無くなるので飛散する。このとき、その段付き部の小径部に向かって突設された飛散防止板はその先端縁部が段付き部の大径部よりも内周側に位置し且つ基端縁部がその大径部よりも外周側に位置するから、飛散した処理材料はその飛散防止板に捕捉される。したがって、飛散防止板を設けるだけで、ロール端部に至った処理材料がそこから飛散してフレームを汚すことや、その表面に沿って移動して回転軸部に付着することが抑制される。すなわち、簡単な構成でロール端部から漏れ或いは飛散した処理材料による装置の汚れが抑制されるロールミル装置が得られる。
【００１２】
ここで、好適には、前記ロールミル装置の材料漏れ抑制構造は、前記一対の段付き部が前記取出側のロールの軸心方向の両端部に備えられた一対の周溝によって形成されたものであり、前記周溝内に溜まった前記処理材料を掻き取るための掻取板を含むものである。このようにすれば、処理材料が段付き部の大径部上から小径部上に向かう際に、それらの段差部分で飛散することなく表面に沿って流れたものがあっても、周溝で捕捉され且つ掻取板によって掻き落とされるので、それよりも端部側に流れることが抑制され、延いては回転軸部に付着することが一層抑制される。
【００１３】
また、好適には、前記掻取板は前記取出側のロールの下側に位置するものである。このようにすれば、周溝内から掻き落とされた処理材料がロール上に戻ることが無いので、ドクターブレードで掻き取られて回収された処理材料にこれが混入してその品質が低下することが抑制される。また、取出側のロールには、一般にその前段のロールからその上面側に処理材料が移ることとなり、その上面側でドクターブレードで掻き取られるので、ロールの下側位置に掻取板を配置すれば、ドクターブレードによる回収と掻取板による回収とが上下に分かれて行われる利点がある。
【００１４】
また、好適には、前記掻取板は前記周溝に接触しない状態で設けられているものである。このようにすれば、それらの接触に起因する異物混入が生じない利点がある。
【００１５】
前記飛散防止板は前記取出側のロールの下側に位置するものである。このようにすれば、飛散して飛散防止板に付着した処理材料がロール上に戻ることが無いので、ドクターブレードで掻き取られて回収された処理材料にこれが混入してその品質が低下することが抑制される。また、取出側のロールには、一般にその前段のロールからその上面側に処理材料が移ることとなり、その上面側でドクターブレードで掻き取られるので、ロールの下側位置に飛散防止板を配置すれば、ドクターブレードによる回収と飛散防止板による回収とが上下に分かれて行われる利点がある。すなわち、掻取板および飛散防止板は何れも取出側のロールの下側に配置されることが好ましい。
【００１６】
一層好適には、前記飛散防止板は、前記取出側のロールの下側において中心角が90〜150°に亘る範囲すなわち1/4周から5/12周に亘る範囲に設けられる。飛散防止板は、処理材料が飛散し得る範囲に設けられればよく、ロール寸法・処理材料の粘性や処理量等を考慮して、他の構成要素と干渉しないように配設範囲を適宜定め得る。1/4周以上の範囲に設ければ処理材料がロール上から飛散し得る略全域に飛散防止板が設けられるので、処理材料の飛散による汚れを十分に抑制できる。また、5/12周以下の範囲に留めれば他の構成要素との干渉も容易に避けることができる。因みに、ロールミル装置では一般に複数個のロールの直径が一様とされるので、取出側のロールの軸心と飛散防止板の端縁とを結ぶ直線が、取出側のロールとこれに隣接するロールのそれぞれの軸心を結ぶ直線に対して下方に30°を成すものとすれば、その端縁は隣接するロールに干渉し得ない。また、前記ドクターブレードの支持機構は、取出側のロールおよび隣接するロールのそれぞれの軸心を結ぶ直線上或いはその近傍に位置させられるから、飛散防止板の端縁をその直線よりも下方に位置させればドクターブレードの支持機構との干渉も容易に避け得る。したがって、飛散防止板は最大で取出側のロールの5/12周の大きさとすることが望ましい。また、ドクターブレードの支持機構との干渉を一層確実に避けるためには、ドクターブレードの支持機構側でも取出側のロールと飛散防止板の端縁とを結ぶ直線がロールの軸心を結ぶ直線に対して下方に30°を成すようにして、中心角が120°すなわち1/3周の大きさとすることが望ましい。
【００１７】
また、好適には、前記飛散防止板は前記段付き部の小径部の外周面に接触しない状態で設けられているものである。このようにすれば、それらの接触に起因する異物混入が生じない利点がある。
【００１８】
また、好適には、前記ロールミル装置の材料漏れ抑制構造は、前記飛散防止板と前記掻取板とが一体的に設けられているものである。このようにすれば、別々に設ける場合に比較して構成が一層簡単になる。
【００１９】
また、好適には、前記段付き部は前記取出側のロールの両端部に備えられたフランジに設けられたものである。一般にロールの両端部にはこれを軸心回りの回転可能に軸支するためのフランジが備えられるが、ロール両端部に向かわせられた処理材料は更にその表面に沿って流れ、ロール端部を経てそのフランジ上に至る。そのため、フランジに前記の段付き部を設けておけば、その段付き部の大径部と小径部との段差部分で接液部が無くなるので飛散する。しかも、フランジはロールミル装置の構造上、ロール外周面よりも小径で設けられることから、他のロールやフランジ等に接触しないので、そのフランジの外周面に段付き部を形成しても、その大径部と小径部との間に形成される角部が他のロールやフランジ等に押圧されて変形し或いは摩耗させられて異物混入の原因となることもない。また、セラミックロールを備えたロールミル装置では、段付き部は、ロール外周面に形成するよりも金属製のフランジに形成する方が容易である。したがって、段付き部はロール表面に限られず、その端部に備えられたフランジ等に設けることもできるが、そのようにすることが特に好適である。
【００２０】
また、好適には、前記飛散防止板は、先端縁部が前記段付き部の小径部の外周面に沿った円弧状を成すものである。このようにすれば、飛散防止板の全体が飛散防止に好適に機能する。なお、飛散防止板の基端縁部も先端縁部と同心の円弧状で形成することが、可及的に簡単な形状で飛散防止機能を確保するために好ましい。
【００２１】
なお、前記飛散防止板の先端縁部から基端縁部までのロール径方向における長さ寸法は、飛散防止板を設けない場合における飛散の程度に応じて、ロール径、処理材料の粘性や処理量等に基づいて定めればよいが、例えば、10〜30(mm)程度の範囲内である。
【００２２】
また、好適には、前記段付き部の大径部と小径部との段差の大きさは3(mm)以上である。飛散防止板の先端縁部を段付き部に接触させることなく大径部よりも内周側に容易に位置させるためには、5(mm)以上の段差が一層好ましい。このようにすれば、摩耗による異物混入を避けつつ処理材料の飛散を抑制することが容易になる利点がある。なお、飛散防止の観点では段差の大きさの上限は特に限定されないが、構成部品の機械的強度の確保と加工の容易性等のためには小さい方が好ましい。また、段付き部を周溝によって構成する場合には、同様な観点から、その溝幅寸法は飛散防止板の厚さ寸法よりも十分に大きいことが望ましい。但し、周溝内に溜まった処理材料を掻取板を用いて掻き落とす構成においては、溝幅寸法が掻取板の厚さ寸法に対して過度に大きくなると、周溝内に溜まった処理材料が掻き落とされ難くなり、延いては回転軸部への付着を抑制する効果が低下する。したがって、溝幅寸法はその内壁面に掻取板が接触することを確実に防止できる範囲で小さいことが好ましい。
【００２３】
また、前記掻取板は適宜の形状のものを用いることができ、特に形状が限定されないが、例えば、薄く且つ細長い直方体形状とすることができる。掻取板の前記ロールの周方向における厚さ寸法は、前記小径部に付着している処理材料を掻き落とし得るだけの機械的強度を有するのであれば、適宜定めることができる。処理材料を掻き落とすときにロールの周方向に撓みが生じるような特性を有するものでも差し支えない。また、掻取板のロール軸心方向における幅寸法は、周溝の内壁面に接触しない範囲で大きくすることが好ましい。
【００２４】
また、本発明を適用できるロールミル装置のロール材質は特に限定されず、チルド鋼等の金属製のものにも、アルミナ等のセラミック製のものにも同様に適用される。セラミック製ロールは、全体がセラミックスから成るものでも、金属ドラムの外周面にセラミックロールが嵌め付けられたものでもよい。なお、本願において、「円筒形のロール」には、全体の外径寸法が一様なクラウンレスロールの他、軸心方向の中央部が両端部に比べて大径とされたクラウン加工が施されたものも含む。
【００２５】
なお、本発明は、例えばフィードロール、センターロール、およびエプロンロールを備えた３本ロールミル装置に好適に適用されるが、２本ロールミル装置や４本以上のロールを備えたロールミル装置にも適用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例の三本ロールミルの全体を示す正面図である。
【図２】図１の三本ロールミルの全体を示す左側面図である。
【図３】図１の三本ロールミルの全体を示す右側面図である。
【図４】図１の三本ロールミルの全体を示す平面視図である。
【図５】図１の三本ロールミルの全体を示す背面図である。
【図６】図２のVI-VI視断面にて駆動機構を説明する図である。
【図７】図１のVII-VII視断面にて駆動機構を説明する図である。
【図８】(ａ)は本発明の一実施例の三本ロールミルにおける飛散防止板の配設状態を説明するための図６における右側のフランジ部近傍を拡大して示す図であり、(ｂ)は(ａ)における右側面視図である。
【図９】(ａ)は図８の飛散防止板の正面図、(ｂ)は(ａ)における右側面図である。
【図１０】図８の飛散防止板の配設状態をフランジ部近傍を拡大して正面視にて示す図である。
【図１１】本発明の三本ロールミルに用いられる他の態様の飛散防止板を示す正面図である。
【図１２】図１１の飛散防止板の配設状態をフランジ部近傍を拡大して正面視にて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２８】
図１は、本発明の材料漏れ抑制構造が適用された三本ロールミル装置１０の全体を示す正面図、図２〜図５は、それぞれその左側面図、右側面図、平面図、背面図である。これらの図において、三本ロールミル装置１０は、内部に駆動モータ１２を備えた駆動機構部１４と、これを図１における左右方向両端部で支持する一対の脚部１６，１６と、駆動機構部１４によってそれぞれ両端部において支持された３本のロールすなわちフィードロール２０，センターロール２２，エプロンロール２４とを備えている。本実施例においては、エプロンロール２４が取出側のロールに、フィードロール２０が供給側のロールにそれぞれ相当する。
【００２９】
上記の脚部１６は、何れも図２、図３における左右方向の両端部が下方に突き出した逆Ｕ字形状を成すもので、それら４つの突き出し部分の下端部にはそれぞれ車輪２６および固定脚２８が設けられている。図１等は、車輪２６よりも固定脚２８が僅かに下方に突き出した使用時の状態を示している。三本ロールミル装置１０を移動させる際には、脚部１６，１６内に備えられた図示しないシリンダ等の作動に従って車輪２６の方が僅かに下方に突き出した状態とされる。
【００３０】
また、駆動機構部１４の上端部には、上記脚部１６，１６の上方に軸受け部３０，３２が備えられている。前記三本のロール２０，２２，２４は、それぞれ軸心回りに回転可能な状態で、これら軸受け部３０，３２により両端部を支持されている。また、軸受け部３０，３２には、図２、図３における左右方向両端に加圧装置操作ハンドル３４がそれぞれ備えられていると共に、各々の近傍には圧力計３６が備えられている。加圧装置操作ハンドル３４は、後述する内部機構を作動させることで３本のロール２０，２２，２４の軸心間隔を変化させて、それらロール２０，２２，２４相互の間隔或いはそれら相互の押し付け圧を調節するためのものである。また、上記圧力計３６は、この押し付け圧を表示するために設けられている。
【００３１】
上記のロール２０，２２，２４は、例えばアルミナセラミック製円筒から成るもので、例えば、φ120(mm)×450L(mm)程度の外形寸法を備えている。フィードロール２０とセンターロール２２との間には、略五角形を成し且つ下端面がそれらロール２０，２２の表面に略沿った形状を有する一対の堰板３８，３８が、それらロール２０，２２の両端部に備えられている。これら堰板３８，３８は、投入された処理材料がロール２０，２２の軸心方向に必要以上に広がることを抑制するためのものである。図１〜図３に示すように、駆動機構部１４上には堰板支持装置４０が備えられている。堰板支持装置４０は、ロール２０，２２の上方にそれらの軸心方向すなわち図４における左右方向に沿って伸びる案内棒４２を備えており、堰板３８，３８は、この堰板支持装置４０によって、ロール２０，２２の軸心方向の任意の位置で吊り下げられるようになっている。
【００３２】
また、エプロンロール２４のセンターロール２２とは反対側には、図４、図５に示すようにドクター４４が備えられている。ドクター４４は、例えばステンレス鋼などから成るもので、エプロンロール２４側の先端部には例えばアルミナセラミック製の図示しないブレードが取り付けられている。ドクター４４の両端部には一対の押さえネジ４６，４６が備えられており、これをねじ込むことにより、先端のブレードがエプロンロール２４の表面に押し当てられる。ブレードは、エプロンロール２４の軸心方向の全長に亘ってその外周面に押し付けられるように、その長さ寸法が、エプロンロール２４の円筒状外周面の軸心方向長さよりも僅かに長くなっている。
【００３３】
また、ドクター４４の下方には、水平な受け面を有する受け台５０が駆動機構部１４の壁面にネジ止めなどによって固定されている。ドクター４４は、エプロンロール２４上の材料を掻き落として回収するためのもので、掻き落とされた材料を受けるための図示しない容器が上記の受け台５０上に載置される。
【００３４】
また、図１において右側に位置する軸受け部３２の側面には、起動ボタン５２および停止ボタン５４を有するスイッチボックス５６が取り付けられている。図２等に示されるように、背面側にも同様なスイッチボックス５８が軸受け部３０に備えられおり、正面側および背面側の何れからも起動および停止操作が可能である。
【００３５】
また、図１において左側に位置する軸受け部３０の上面には、非常停止ボタン６０が備えられている。図３、図５に示されるように、背面側にも同様な非常停止ボタン６２が軸受け部３２に備えられている。そのため、通常の起動および停止操作と同様に、正面側および背面側の何れからも非常停止操作が可能である。
【００３６】
また、ロール２０，２２，２４の上方には、それらを覆う透明なカバー６４が取り付けられている。そのカバー６４のフィードロール２０およびセンターロール２２の間隙の真上に当たる部分は略矩形にくり抜かれており、その略矩形の孔６６は後述するように資材投入口として設けられたもので、上方に持ち上げて開閉可能な蓋６８で塞がれている。なお、前記堰板３８，３８は、例えば、上記資材投入口６６よりも外側に配置されている。
【００３７】
また、図１において左方に位置する軸受け部３０の側面には、上記ロール２０，２２，２４を冷却するための給排水機構７０が備えられている。ロール２０，２２，２４は何れも中空円筒状を成すもので、給排水機構７０の給水ホース７２，７４，７６(図２参照)を通してそれぞれの内部に冷却水を供給することでそれらが冷却されるようになっている。供給された冷却水は排水ホース７８を通して排出される。なお、排水ホースは、給水ホースと同様にロール２０，２２，２４の各々に対して設けられているが、図１には手前の一本のみを図示した。給水ホース７２，７４，７６からの給水量は、液量調節バルブ８０，８２，８４によって個別に調節可能で、各ロール２０，２２，２４への供給水量を調節することにより、ロール温度上昇を抑制し、延いては処理材料温度の上昇を抑制できる。
【００３８】
なお、図１、図４、図５において、８６は、制御回路、スイッチ、計器等が収容された制御盤である。また、図２、図３に示す手動操作用手回しハンドル８８は、必要に応じて図３に示す差込口９０から差し込んで取り付けられるもので、異物除去や清掃等の際には、ハンドル８８でロール２０，２２，２４を必要量だけ手動で回転させることができる。
【００３９】
また、図１、図５に示されるように、ロール２０，２２，２４の下方には、受け皿９２が備えられている。ロール２０，２２間或いはロール２２，２４間から落下した処理資材は、この受け皿９２で受けられる。
【００４０】
また、図１、図２に示されるように、駆動モータ１２の駆動プーリ９４には、タイミングベルト９６が巻き掛けられており、その回転がその駆動プーリ９４よりも大径の減速装置の従動プーリ９８に伝達される。前記ロール２０，２２，２４は、後述するように、駆動モータ１２の回転が減速装置を介して伝達されることで回転させられるようになっている。
【００４１】
また、図１、図２において、前記の給水ホース７２，７４，７６、排水ホース７８等は、ロータリージョイント１０４，１０６，１０８によって各ロール２０，２２，２４の回転軸(すなわち後述する第５シャフト１５８，第３シャフト１４８，第２シャフト１２６)に接続されている。
【００４２】
図６は、図２のVI-VI視断面の要部を示したもので、給排水機構７０、制御盤８６、脚部１６，１６、カバー６４等は省略されている。図６において、前記の従動プーリ９８は、軸受け部３０内においてシャフト１１０の一端に嵌め付けられている。シャフト１１０は、その両端部においてベアリング・ユニット１１２，１１２で軸心回りの回転可能に支持されており、その他端には、従動プーリ９８よりも小径の第１ギア１１４が嵌め付けられている。上記の第１ギア１１４は、エプロンロール２４の第１シャフト１１６に嵌め付けられた第２ギア１１８に噛み合わされている。
【００４３】
上記第１シャフト１１６は一端にフランジ部１２０が備えられたフランジ付きシャフトで、上記のエプロンロール２４は、一端にそのフランジ部１２０が、他端に第２シャフト１２６のフランジ部１２２が複数本例えば４本のボルト１２４によってそれぞれ嵌め付けられたものである。上記第２シャフト１２６および後述する第３シャフト１４８乃至第６シャフト１６０(図７参照)は何れも第１シャフト１１６と同様フランジ付きシャフトである。上記フランジ部１２０，１２２は、例えば114(mm)程度の外径寸法および20(mm)程度の厚さ寸法を備えたもので、その外周面には、それぞれ周溝１２８，１３０が全周に亘って一様な例えば10(mm)程度の開口幅寸法および5(mm)程度の深さ寸法で設けられている。上記フランジ外径は、ロール外径よりも僅かに小さい寸法である。本実施例においては、この周溝１２８，１３０が「一対の段付き部」に相当する。
【００４４】
また、上記の第１シャフト１１６および第２シャフト１２６は、それぞれベアリング・ユニット１３２，１３２によって軸心回りの回転可能に支持されており、その第２シャフト１２６には、第２ギア１１８よりも小径の第３ギア１３４が嵌め付けられている。
【００４５】
また、前記第２シャフト１２６にはその軸心方向に貫通する貫通孔１３６が、前記第１シャフト１１６には前記フランジ部１２０のその貫通孔１３６に対応する位置に有底孔１３８が、それぞれ設けられており、エプロンロール２４内には、第２シャフト１２６の貫通孔１３６を貫通し且つ先端部が有底孔１３８内に位置させられた給水管１４０が備えられている。給水管１４０は、前記のロータリージョイント１０８を介して前記の給水ホース７６に接続されており、その給水ホース７６から供給された冷却水は、給水管１４０に多数設けられた吐出孔からエプロンロール２４内に吐出させられる。吐出された冷却水は、貫通孔１３６と給水管１４０との隙間を通って前記の排水ホース７８に戻される。
【００４６】
図７は、図１のVII-VII視断面を表したもので、軸受け部３０，３２およびロール２０，２２，２４よりも下方に備えられた構成要素は省略されている。前記の図６は、この図７におけるVI視図に対応する。図７において、前記のセンターロール２２は、前記エプロンロール２４と同様に、一端に第３シャフト１４８のフランジ部１４２が、他端に第４シャフト１５０のフランジ部１４４が例えば４本のボルト１４６でそれぞれ嵌め付けられたものである。また、前記のフィードロール２０も、上記センターロール２２およびエプロンロール２４と同様に、一端に第５シャフト１５８のフランジ部１５２が、他端に第６シャフト１６０のフランジ部１５４が例えば４本のボルト１５６でそれぞれ嵌め付けられたものである。なお、フィードロール２０およびセンターロール２２に嵌め付けられたフランジ部１４２，１４４，１５２，１５４には、前記フランジ部１２０，１２２に備えられているような周溝１２８，１３０は何ら設けられていない。
【００４７】
また、上記の第３シャフト１４８，第４シャフト１５０，第５シャフト１５８，第６シャフト１６０は、それぞれベアリング・ユニット１６２，１６２，１６４，１６４によって軸心回りの回転可能に支持されている。第３シャフト１４８には、前記第３ギア１３４と噛み合わされた第４ギア１６６が嵌め付けられると共に、その第４ギア１６６よりもシャフト端部側に第５ギア１６８が嵌め付けられている。第５ギア１６８は第３ギア１３４と同じ外径寸法で、第４ギア１６６はそれらよりも大径である。
【００４８】
また、フィードロール２０の第５シャフト１５８には、上記の第５ギア１６８と噛み合わされた第６ギア１７０が嵌め付けられている。第６ギア１７０は、第４ギア１６６と同じ外径寸法を有している。また、第６シャフト１６０には、ラテラルカップリング１７２を介してロータリエンコーダ１７４が取り付けられ、フィードロール２０の回転数を検出できるようになっている。
【００４９】
このように、エプロンロール２４の回転が小径の第３ギア１３４および大径の第４ギア１６６を介してセンターロール２２に伝達され、次いで、そのセンターロール２２の回転が小径の第５ギア１６８および大径の第６ギア１７０を介してフィードロール２０に伝達される。そのため、各ロール２０，２２，２４の回転速度は、それらのギア比に従って減速され、フィードロール２０，センターロール２２，エプロンロール２４の順に回転速度が高くなる。回転速度比は、例えば１：３：９程度に設定されている。
【００５０】
なお、フィードロール２０およびセンターロール２２にも、給水管１７６，１７８が備えられており、エプロンロール２４と同様に第３シャフト１４８および第５シャフト１５８を通してロール内部に給排水させられるようになっている。
【００５１】
また、前記ハンドル３４がそれぞれ取り付けられたシャフト１８０の先端部には、それぞれピニオン１８２が嵌め付けられている。ピニオン１８２は、スライダ装置１８４のねじ軸１８６に螺合されたピニオン１８８と噛み合わされており、そのピニオン１８８の回転に伴ってねじ軸１８６が図７の上下方向に前後すると、そのスライダ装置１８４に固定されたベアリング・ユニット１３２，１６４が同方向に移動する。これにより、センターロール２２の軸心とフィードロール２０およびエプロンロール２４の軸心との間隔が変化させられ、ロール間の隙間の大きさやロール相互の押し付け圧が変化させられる。なお、押し付け圧は、油圧により検出され、前記圧力計３６に表示される。
【００５２】
ところで、前記エプロンロール２４のフランジ部１２０，１２２の周溝１２８，１３０は、図８(ａ)に図６におけるフランジ部１２２近傍を拡大して示すように、その図６では省略した汚染防止板１９０を用いるために設けられている。図８(ａ)およびその右側面を示す図８(ｂ)において、１９５は、第２シャフト１２６の軸受け近傍を覆うために前記の軸受け部３０(図８では省略した)に取り付けられた軸受けカバーで、その軸受けカバー１９５の下端部には飛散防止板固定プレート１９６がボルト１９７によって固定されている。汚染防止板１９０は、内径寸法が108(mm)程度、外径寸法が168(mm)程度で、径方向に例えば30(mm)程度の幅寸法を有する円弧状の飛散防止板部１９２と、その周方向の一部に設けられた掻取板部１９４とを備えたもので、その飛散防止板部１９２が前記飛散防止板固定プレート１９６に溶接などによって固着されることで、その飛散防止板固定プレート１９６を介して軸受けカバー１９５に取り付けられている。
【００５３】
図９は、上記の汚染防止板１９０の構成を説明するための図で、(ａ)は正面図、(ｂ)はその側面図である。飛散防止板部１９２は、厚さ寸法が2(mm)程度の薄板で、前述した内径寸法は周溝１２８，１３０底面の外形寸法よりも僅かに大きい値になっている。また、掻取板部１９４は、幅寸法が6(mm)程度、長さ寸法が50(mm)程度で、厚さ寸法が2(mm)程度の角棒形状を成すものである。したがって、汚染防止板１９０の全体の厚さ寸法は例えば8(mm)程度で、前記周溝１２８，１３０の開口幅寸法よりも僅かに小さい値になっている。また、掻取板部１９４の先端面は飛散防止板部１９２の内周縁上に位置する。汚染防止板１９０は、飛散防止板部１９２の一面に掻取板部１９４が例えば溶接されることによって一体化させられたもので、例えば何れもステンレス鋼で構成されている。前記図８(ｂ)に示すように、飛散防止板部１９２のセンターロール２２側の端縁は、エプロンロール２４の軸心を結ぶ直線がエプロンロール２４およびセンターロール２２の軸心を結ぶ直線に対して角度αを成しており、その反対側の端縁はその直線に対して反対周りに角度βを成している。上記角度α、βは、センターロール２２およびドクター４４と干渉しない範囲で可及的に小さくなるように定められており、本実施例においては何れも30°である。したがって、飛散防止板部１９２の中心角は120°になっている。また、掻取板部１９４は、エプロンロール２４の軸心から下ろした垂線に対して図８(ｂ)における時計回り(すなわちエプロンロール２４の回転方向とは反対方向)に例えば20°程度の角度γだけ傾いた位置に取り付けられている。前記飛散防止板固定プレート１９６は、飛散防止板部１９２のドクター４４側の端縁と掻取板部１９４との間に位置する。
【００５４】
図１０は、上記汚染防止板１９０の配設状態を図８(ａ)の要部を拡大して模式的に示した図である。この図１０では飛散防止板固定プレート１９６を省略した。汚染防止板１９０は、掻取板部１９４の先端面が周溝１３０の底面１９８から僅かに離れるように配置されている。また、前述したように汚染防止板１９０の厚さ寸法は周溝１３０の開口幅寸法よりも僅かに小さくなっているが、図示の配設状態において、汚染防止板１９０の側面は周溝１３０の内壁面に接触していない。この結果、飛散防止板部１９２の内周縁２００すなわち先端縁部は、フランジ部１２２の外周面２０２よりも内周側に位置し、且つ飛散防止板部１９２の外周縁２０４すなわち基端縁部は、そのフランジ部１２２の外周面２０２よりも外周側に位置している。図示しないフランジ部１２０側においても、汚染防止板１９０は同様な状態で配設されている。
【００５５】
以上のように構成された三本ロールミル装置１０を用いて、セラミック製品用のペースト材料やインキ等のペースト状の処理材料２０６(図８、図１０参照)に分散・混練処理を施すに際しては、前記ハンドル３４を操作して、フィードロール２０とセンターロール２２とがごく僅かに離れ、且つセンターロール２２とエプロンロール２４とが僅かに離れた状態とする。次いで、給排水機構７０の流量調節バルブ８０，８２，８４を操作してロール２０，２２，２４内に冷却水を導入し、起動ボタン５２を操作してロール２０，２２，２４を回転させる。回転開始後、前記資材投入口６６から処理材料２０６を投入し、速やかにハンドル３４を操作してフィードロール２０がセンターロール２２に押し付けられるようにする。このとき、フィードロール２０側の両ハンドル３４近傍の前記圧力計３６を監視して、表示圧力が同一になるようにハンドル操作量を調節する。
【００５６】
このようにしてフィードロール２０をセンターロール２２に押し付けると、前記の図８に一点鎖線で示すようにフィードロール２０とセンターロール２２との間に供給された処理材料２０６は、それらの間で回転速度差に応じた剪断力を受けつつ押し広げられ或いは押しつぶされる。そして、その回転速度の相対的に高いセンターロール２２に引き取られ、その外周面に貼り付いてセンターロール２２とエプロンロール２４との間に向かう。処理材料２０６がそれらの間隙に到達した後、エプロンロール２４側のハンドル３４を操作してエプロンロール２４をセンターロール２２に押し付けると、これらセンターロール２２とエプロンロール２４との間でも、同様にして処理材料２０６が剪断力を受けつつ押し広げられ或いは押しつぶされてエプロンロール２４側に引き取られる。エプロンロール２４上の処理材料２０６は、ドクター４４に掻き取られて回収される。前記の汚染防止板１９０は、エプロンロール２４の処理材料２０６が掻き取られた後の略1/3周に亘る範囲に設けられている。
【００５７】
このとき、エプロンロール２４上の処理材料２０６は、ロール２２，２４間で押圧されることによってその軸心方向の両端部に向かわせられる。前記の図１０は、処理材料２０６がエプロンロール２４の端部に到達し、フランジ部１２２上に広がりつつある状態を示している。ロール端部まで到達した処理材料２０６は、その一部が飛沫２０８となって飛散する。飛散方向は、ロール２２，２４間の押圧力に従ってそれらの軸心方向に作用する力と、遠心力とが合成された方向、すなわちエプロンロール２４の軸心方向に対して傾斜してその端部側に向かう図の矢印Ａ方向となる。この飛沫２０８の飛散方向には、飛散防止板部１９２が配設されているので、飛沫２０８はその飛散防止板部１９２に当たって受け皿９２に落下する。上記説明から明らかなように、本実施例においては、エプロンロール２４とフランジ部１２０，１２２との間の段差も段付き部に相当する。そして、前記図１０に示されるように、飛散防止板部１９２の外周縁２０４は、その段付き部の最外周縁すなわちエプロンロール２４の外周面よりも外側に位置している。
【００５８】
また、飛散することなくエプロンロール２４表面からフランジ部１２２表面に流れた処理材料２０６は、フランジ部外周面２０２と周溝１３０内壁面との境界角部において、一部は接液部が無くなるためにその流れ方向に沿って矢印Ｂ方向に飛散する。残部は矢印Ｃに示すようにその表面に沿って周溝１３０の内壁面を流れて周溝１３０内に溜まる。飛散した処理材料２０６は、矢印Ａで示した飛沫２０８と同様に飛散防止板部１９２によって落とされるが、周溝１３０に溜まった処理材料２０６は掻取板部１９４によって掻き落とされ、何れも受け皿９２に落下する。したがって、エプロンロール２４表面をその軸心方向の端部に向かった処理材料２０６は、エプロンロール２４上よりも外側に出たときに汚染防止板１９０によって受け皿９２に落とされるので、エプロンロール２４の回転軸部まで到達することが抑制される。フランジ部１２０，１２２の端面と軸受け部との間隔は例えば15〜20(mm)程度と小さいので、汚染防止板１９０が備えられていない従来構造では、飛散した処理材料２０６で回転軸部が汚染されてロール駆動に支障が生ずると共に、処理材料２０６の粘度が比較的高いことと相俟って洗浄処理が困難なため多大な洗浄時間を必要としていた。本実施例によれば、これらの不都合が何れも解消され或いは緩和される。
【００５９】
要するに、本実施例によれば、エプロンロール２４の両端部に備えられたフランジ部１２０，１２２には、一対の周溝１２８，１３０が備えられると共に、飛散防止板部１９２の内周縁２００は、フランジ部１２０，１２２の外周面２０２よりも内周側に位置し、且つ飛散防止板部１９２の外周縁２０４は、そのフランジ部１２０，１２２の外周面２０２よりも外周側に位置する。そのため、エプロンロール２４上でその両端部に向かった処理材料２０６は、フランジ部１２０，１２２の外周面２０２と周溝１２８，１３０との段差部分で接液部が無くなるので飛散するが、上記のように配置された飛散防止板部１９２に捕捉され、受け皿９２に落とされる。したがって、飛散防止板部１９２を備えた汚染防止板１９０を設けるだけで、エプロンロール２４の端部に至った処理材料２０６が、そこから飛散して軸受け部３０，３２等を汚すことや、その表面に沿って移動して第１シャフト１１６，第２シャフト１２６等に付着することが抑制される。すなわち、簡単な構成でエプロンロール２４の端部から漏れ或いは飛散した処理材料２０６による装置の汚れが抑制されるロールミル装置１０が得られる。
【００６０】
また、本実施例によれば、ロールミル装置１０は、処理材料２０６の流れ方向において接液部をなくすための段付き部がフランジ部１２０，１２２の周溝１２８，１３０によって形成されていると共に、それら周溝１２８，１３０内に溜まった処理材料２０６を掻き取るための掻取板部１９４を備えている。そのため、フランジ部１２０，１２２の表面に沿って流れた処理材料２０６は、周溝１２８，１３０で捕捉され且つ掻取板部１９４で掻き落とされるので、それよりも端部側に流れることが抑制され、延いては回転軸部に付着することが一層抑制される。処理材料２０６の量が多い場合やその粘度が高い場合には、上記のような周溝１２８，１３０内への流れ込みが生じ易いので、掻取板部１９４を設けた効果はそのような場合に顕著に得られる。
【００６１】
なお、上記のように掻取板部１９４で周溝１２８，１３０内の処理材料２０６を掻き落とすに際して、前述したように掻取板部１９４は周溝１２８，１３０の底面１９８に接触しないことから、フランジ部１２０，１２２や掻取板部１９４が摩耗してその摩耗粉が処理材料２０６に混入するおそれはない。
【００６２】
図１１は、他の実施例の三本ロールミル装置１０に用いられる汚染防止板２１０を示す正面図である。汚染防止板２１０は、前記汚染防止板１９０の飛散防止板部１９２と同様な形状を成しており、前記掻取板部１９４に相当するものは備えられていない。
【００６３】
図１２は、上記図１１の汚染防止板２１０の配設状態をフランジ部１２２に代わって備えられているフランジ部２１６近傍を拡大して要部を模式的に示す図である。このような汚染防止板２１０も前記汚染防止板１９０と同様に軸受けカバー１９５に取り付けられ、フランジ部２１６に設けられた周溝２１８内に内周縁２２０が位置するように配設して用いられる。内周縁２２０は、周溝２１８の底面２２２よりも外周側且つフランジ部２１６の外周面２０２よりも内周側に位置させられている。また、外周縁２２４は、フランジ部２１６の外周面２０２よりも外周側且つエプロンロール２４の外周面よりも外周側に位置させられている。なお、本実施例においても、周溝２１８は、汚染防止板２１０の厚さ寸法に合わせてその開口幅寸法が定められている。すなわち、上述したように汚染防止板２１０の内周縁部が周溝２１８内にその内壁面に非接触状態で位置させられ得るように、周溝２１８の開口幅寸法が汚染防止板２１０の厚さ寸法よりも僅かに大きくされている。
【００６４】
このように構成された汚染防止板２１０をロールミル装置１０に用いた場合には、前記汚染防止板１９０に備えられている飛散防止板部１９２と同様な形状を備えていることから、図１２の矢印Ａ，Ｂに示すように飛散する処理材料２０６の飛沫２０８等は、汚染防止板１９０が用いられた場合と同様に汚染防止板２１０に当たって受け皿９２に落とされる。したがって、前記実施例と同様な汚染抑制効果が得られる。
【００６５】
しかしながら、フランジ部２１６の表面に沿って矢印Ｃに示すように周溝２１８内に流れ込んだ処理材料２０６を掻き落とす掻取板部１９４に相当するものは、この汚染防止板２１０には備えられていない。しかしながら、ロール端部に向かう処理材料２０６が十分に少なく、且つその粘度が十分に低い場合には、周溝２１８内に処理材料２０６が流れ込み難いので、このような汚染防止板２１０で十分な汚染防止効果がある。なお、この態様においても、周溝２１８内に流れ込んだ処理材料２０６の一部は汚染防止板２１０によって掻き落とされ得る。
【００６６】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【符号の説明】
【００６７】
１０：三本ロールミル装置、２０：フィードロール、２２：センターロール、２４：エプロンロール、９２：受け皿、１２０，１２２：フランジ部、１２８，１３０：周溝、１９０：汚染防止板、１９２：飛散防止板部、１９４：掻取板部、１９８：底面、２００：内周縁、２０２：外周面、２０４：外周縁、２０６：処理材料
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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