(57)【要約】【課題】十分な分散性や凝集解消効果を得ることが可能でありながら作業性のよいロールミルを提供する。【解決手段】ロールミル装置１は、始点ロール３と、終点ロール５と、始点ロール及び終点ロールの材料移動経路中に設けられる少なくとも２つの中間ロール７、９と、終点ロールから材料を剥離させる掻き取り部１５と、終点ロールから剥離した材料を始点ロールに搬送する搬送部１７とを備える。【選択図】図１
2008155108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始点ロールと、
終点ロールと、
前記始点ロール及び前記終点ロールの材料移動経路中に設けられる少なくとも２つの中間ロールと、
前記終点ロールから材料を剥離させる掻き取り部と、
前記終点ロールから剥離した材料を前記始点ロールに搬送する搬送部と
を備えたロールミル装置。
【請求項２】
前記終点ロールは、前記始点ロールよりも上方に配置されており、
前記搬送部は、前記掻き取り部によって剥離した材料を自重で前記始点ロールに導くような搬送斜面を有する
請求項１に記載のロールミル装置。
【請求項３】
前記中間ロールは２つ設けられており、
前記中間ロール及び前記始点ロールは、それらの回転軸が平行且つ同一面上に位置するように設けられている
請求項１又は２に記載のロールミル装置。
【請求項４】
前記搬送部の下流端と前記始点ロールとの間に進入及び退出すべく可動に設けられた材料取り出し部を更に備えた請求項１乃至３の何れか一項に記載のロールミル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールミル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロールミル装置は、例えば、セラミック電子部品の製造に用いるセラミックペーストの生産過程で使用されている。すなわち、金属粉末又はセラミック粉末やバインダなどを含むペースト材料を、ロールミル装置によって、材料の粒径を適当に調整すべく材料を粉砕し、凝集を解消しながら、分散・混錬する。
【０００３】
このようなロールミル装置の一例として、特許文献１に開示のものを挙げることができる。特許文献１に示された３本ロールミル装置には、横一直線上に回転軸が並んだ後ロール、中ロール、前ロールという３本のロールが設けられている。これらのロールは、後ロール、中ロール、前ロールの順に、より高速で回転する。相対的に最も低速な後ロールに対して材料が供給され、材料は、その後、後ロールから中ロールへ乗り移り、さらに、中ロールから前ロールへ乗り移って、材料の分散や粉砕が行われる。
【特許文献１】特開２００６−２４７４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のロールミル装置では、前ロールすなわち最終のロールから排出された材料の分散が不十分であったり凝集が解消されていなかったりした場合には、排出された材料を人手で後ロールすなわち最初のロールに運び、再度、３本のロールでの処理を行う必要があり、作業性が悪かった。
【０００５】
一方、これを解決すべく、横一直線上に並ぶロールの本数を必要数だけ増加させた構造も考えられるが、ロール数が膨大になり、製造、メンテナンスのコスト増大やロールピッチの調整の困難化などの観点で現実的ではない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、十分な分散性や凝集解消効果を得ることが可能でありながら作業性のよいロールミル装置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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係るロールミル装置は、始点ロールと、終点ロールと、前記始点ロール及び前記終点ロールの材料移動経路中に設けられる少なくとも２つの中間ロールと、前記終点ロールから材料を剥離させる掻き取り部と、前記終点ロールから剥離した材料を前記始点ロールに搬送する搬送部とを備える。
【０００８】
前記終点ロールは、前記始点ロールよりも上方に配置されており、前記搬送部は、前記掻き取り部によって剥離した材料を自重で前記始点ロールに導くような搬送斜面を有するようにしてもよい。
【０００９】
前記中間ロールは２つ設けられており、前記中間ロール及び前記始点ロールは、それらの回転軸が平行且つ同一面上に位置するように設けられているようにしてもよい。
【００１０】
また、好適には、ロールミル装置は、前記搬送部の下流端と前記始点ロールとの間に進入及び退出すべく可動に設けられた材料取り出し部を更に備えている。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本発明によれば、十分な分散性や凝集解消効果を得ることが可能でありながら作業性を向上させることができる。
【００１２】
なお、本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明に係るロールミル装置を、セラミック電子部品の製造に用いるペーストの処理に適用する場合の実施の形態として、添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１４】
図１に、本実施の形態に係るロールミル装置の要部を示す。ロールミル装置１は、始点ロール３と、終点ロール５と、少なくとも２つ（本実施の形態では２つ）の中間ロール７、９と、スクレーパ１１と、受け皿１３とを有する。
【００１５】
始点ロール３、終点ロール５及び２つの中間ロール７、９はそれぞれ、円柱状の部材であり、軸芯周りに回転可能に支持されている。始点ロール３、終点ロール５及び２つの中間ロール７、９のそれぞれの回転軸Ｏ３、Ｏ５、Ｏ７、Ｏ９は、すべて相互に平行に指向されている。本実施の形態では、これらの回転軸Ｏ３、Ｏ５、Ｏ７、Ｏ９はほぼ水平方向に沿って延長されている。
【００１６】
第１及び第２の中間ロール７、９は、後述するように始点ロール３と終点ロール５との材料移動経路中に設けられている。また、中間ロール７、９及び始点ロール３は、それらの回転軸Ｏ３、Ｏ７、Ｏ９が同一面上に位置するように、配置されている。さらに、終点ロール５は、始点ロール３よりも鉛直方向でいう上方に配置されており、特に本実施の形態では、終点ロール５の回転軸Ｏ５が第２の中間ロール９の回転軸Ｏ９のほぼ鉛直方向の直上に位置している。このような配置構成によって、本実施の形態では、始点ロール３、終点ロール５及び２つの中間ロール７、９の４つの回転軸Ｏ３、Ｏ５、Ｏ７、Ｏ９はＬ字状に並ぶように配置されている。
【００１７】
また、４つのロールの回転速度は全て異なるように設定されている。始点ロール３の回転速度をＶ３とし、終点ロール５の回転速度をＶ５とし、２つの中間ロール７、９の各回転速度をＶ７、Ｖ９とすると、回転速度の関係は、Ｖ３＜Ｖ７＜Ｖ９＜Ｖ５を満たすように設定されている。すなわち、材料移動経路の下流に設けられているロール程、高速回転される。一例を示すと、Ｖ３＝２０［ｒｐｍ］、Ｖ７＝６０［ｒｐｍ］、Ｖ９＝１８０［ｒｐｍ］、Ｖ５＝５４０［ｒｐｍ］を挙げることができる。
【００１８】
また、４つのロールの回転速度は図１に矢印で示されるように、全て同一方向ではない。材料移動経路の下流に向かってみて、一のロールの回転方向と、そのすぐ下流に隣り合うロールの回転方向とが逆転するような関係で、複数のロールの回転方向が設定されている。
【００１９】
スクレーパ１１は、本実施の形態では概ね板状の部材であり、その上端が下端よりも鉛直方向でいう上方に位置するように傾斜して配置されている。スクレーパ１１の上端部は、終点ロール５に当接して又は終点ロール５の極近傍に位置しており、終点ロール５から材料を剥離させる掻き取り部１５として機能する。スクレーパ１１の下端部は、始点ロール３と第１の中間ロール７との間のほぼ真上に位置しており、始点ロール３及び第１の中間ロール７との間に取り出し空間１９が確保されるようにそれらロールと離隔している。スクレーパ１１の中央部から下端部は、始点ロール３から剥離した材料を始点ロール３に搬送する搬送部１７として機能する。より詳細には、搬送部１７は、上記のように傾斜されたスクレーパ１１において中央部から下端部の上側に形成された搬送斜面２１を有し、この搬送斜面２１を介して、剥離された材料をその自重により始点ロール３に導くことができる。
【００２０】
受け皿１３は、材料取り出し部２３としての機能を有し、搬送部１７の下流端と始点ロール３との間に対して、すなわち取り出し空間１９に対して、進入及び退出できるように可動に設けられている。本実施の形態では、受け皿１３は、概ね板状の部材であって、ほぼ水平方向に延長しており、ほぼ水平方向に往復移動することができるように設けられている。
【００２１】
次に、上記のような構成を有するロールミル装置の動作について説明する。ロールミル装置１において始点ロール３、中間ロール７、９及び終点ロール５がそれぞれ上記の所定速度で回転しており、これに対して、図１に示されるように、まず、ペーストの材料２５が、図示しないホッパーからスクレーパ１１に供給され、スクレーパ１１の搬送部１７を介して、始点ロール３と第１の中間ロール７との間に落下・供給される。供給された材料２５は、始点ロール３と第１の中間ロール７とが最も接近若しくは当接した部分に引きずり込まれた後、両ロールの回転速度差に起因して、第１の中間ロール７側に乗り移り、中間ロール７と一体的に回転する。続いて、第１の中間ロール７に乗り移った材料は、第１の中間ロール７と第２の中間ロール９とが最も接近若しくは当接した部分に引きずり込まれた後、両ロールの回転速度差に起因して、第２の中間ロール９側に乗り移る。続いて、第２の中間ロール９と終点ロール５との間でも同様な現象により、材料が第２の中間ロール９から終点ロール５に乗り移る。このように材料は、第１の中間ロール７、第２の中間ロール９、終点ロール５へと次々に乗り移っていくが、この間、隣り合う一対のロールの間に引きずり込まれていく際に、材料は、所期粒径にむけて粉砕され、凝集が解消されながら、分散・混錬される。
【００２２】
次に、中間ロール７、９を経て終点ロール５に一旦付着した材料は、スクレーパ１１の掻き取り部１５によって、終点ロール５から剥離され、自重により搬送部１７の搬送斜面２１を滑り、再度、始点ロール３と第１の中間ロール７との間に落下、供給される。以降、同様に、ロールへの乗り移りとスクレーパ１１による剥離・搬送・落下とを繰り返すような材料の循環が行われる。材料の所定の循環が完了すると、図１のようにそれまで取り出し空間１９から退出していた受け皿１３が、図２に示されるように取り出し空間１９内に進入し、スクレーパ１１から落下してくる材料を受け取る。材料を搭載した受け皿１３は、作業者が容易に材料を回収できるように、また、次の材料の処理開始にむけてスクレーパ１１とロールとの供給経路を開放するように、再度、図１に示されるように取り出し空間１９から退出する。なお、受け皿１３の動作はタイマー手段を介して制御することで自動的に行わせることができる。
【００２３】
以上のような本実施の形態に係るロールミル装置によれば、材料が、ロールへの乗り移りとスクレーパ１１による剥離・搬送・落下とを繰り返すようにして、循環されるため、所望の分散性や凝集解消効果を確実に得ることができる。そして、かかる材料の循環は、人手による材料の運搬を介在させることなく行うことができるため、十分な分散性や凝集解消効果を得ることが可能でありながら、作業性を悪化させることはない。また、人手による材料の運搬が伴わないためコンタミの解消に有利であり、電子部品の電極に用いられる金属（ニッケル）ペースト等、極端にコンタミが問題となるペーストの処理には特に有効である。
【００２４】
さらに、上記のような材料の循環処理は、いわゆるバッチ態様ではなく連続処理態様なので生産効率を非常に良好に維持することができる。また、本実施の形態のように、回転軸が同一面上に位置するロールが最大３つに設定されていれば、３つのロール相互間の間隔又は面圧の設定値実現が正確且つ容易に行うことができる。すなわち、一直線上に並ぶロールが３つであれば、中央のロールを基準にその両側にあるロールをそれぞれ位置調整すればよく、隣り合う２つのロールの双方が位置調整されなければならない煩雑な態様を採らないで済むという利点がある。
【００２５】
さらに、材料の取り出しは、スクレーパ１１及び受け皿１３による一箇所だけに限定されており、中間ロール７、９に対して別にスクレーパ等が設けられていないため、材料の搬送経路が複雑化することなく、また、材料全体が同一経路で循環に供されるため材料全体単位で分散及び凝集解消を進行させることができる。
【００２６】
次に、図３及び図４に基づいて、本発明に係る他の実施の形態について説明する。本実施の形態に係るロールミル装置は、より現実的な材料の回収態様に対応して受け皿の移動態様を改変したものであり、他の構成は図１及び図２に示した上記実施の形態と同様である。
【００２７】
図３及び図４は、本実施の形態に係るロールミル装置の各動作状態を示す斜視図である。これらの図は、説明の明瞭性を優先して、各動作に関係しない箇所を適宜省略して図示している。よって、まず、図４の中央の図に基づいて本実施の形態に係るロールミル装置の全体構成を説明する。
【００２８】
ロールミル装置１０１は、始点ロール３、終点ロール５及び中間ロール７、９という４つのロールと、スクレーパ１１と、受け皿１３と、ホッパー２４とに加えて、さらに受け皿搬送機構２７と、受け皿反転機構２９とを備えている。
【００２９】
ホッパー２４は、その下端が窄んだ筒状の部材であり、内部に収容したペースト材料をスクレーパ１１に落下供給する。受け皿搬送機構２７は、受け皿１３をスライドさせる際に受け皿１３を案内するレール３１と、スライドのための駆動力を提供する駆動部３３とを有する。本実施の形態では、レール３１が、ロールの回転軸とほぼ平行な方向に延長しており、それにより、受け皿１３もロールの回転軸とほぼ平行な方向にスライドされる。受け皿反転機構２９は、レール３１の近傍に設けられており、受け皿１３を反転させ、すなわちそれまで上方を指向していた受け皿１３の材料載置面を下方を指向させるように転向させることができる。さらに、レール３１の下方であって、受け皿反転機構２９による受け皿１３の反転位置の下方には、回収容器３５を置くことができる空間が確保されている。
【００３０】
このような構成を有するロールミル装置１０１においては、まず、図３に示されるように、ホッパー２４から材料２５がスクレーパ１１に落下・供給され、材料２５はさらにスクレーパ１１を滑り、始点ロール３と第１の中間ロール７との間に落下・供給される。供給された材料２５は、第１の中間ロール７、第２の中間ロール９、終点ロール５へと次々に乗り移っていく。終点ロール５に一旦付着した材料２５は、スクレーパ１１の掻き取り部１５によって、終点ロール５から剥離され、自重により搬送部１７の搬送斜面２１を滑り、再度、始点ロール３と第１の中間ロール７との間に落下、供給される。以降、同様に、ロールへの乗り移りとスクレーパ１１による剥離・搬送・落下とを繰り返すような材料の循環が行われる。
【００３１】
材料２５の所定の循環が完了すると、それまで取り出し空間１９から退出していた受け皿１３が、図４に示されるように、レール３１に沿ってスライドし、取り出し空間１９内に進入して、スクレーパ１１から落下してくる材料を受け取る。材料を搭載した受け皿１３は、レール３１に沿ってスライドし、再度、取り出し空間１９から退出する。受け皿１３は、所定の反転位置までスライドされると、受け皿反転機構２９によって反転され、載置していた材料２５は、下方の回収容器３５に落下して回収される。なお、ホッパー２４においては、取り出し空間１９から受け皿１３が退出した時点、以降に、次の材料の供給を開始することもできる。
【００３２】
以上のようなロールミル装置１０１によっても、前述の実施の形態同様に、十分な分散性や凝集解消効果を得ることが可能でありながら、作業性を悪化させることなく、材料の処理が行える。また、前述の実施の形態同様に、コンタミの解消、生産効率の好適維持、ロールの調整容易、材料全体単位での循環などの利点を得られる。
【００３３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【００３４】
例えば、中間ロールは２つであることには限定されず、３つ以上設けられた構成として実施することもできる。また、材料の掻き取り部と搬送部とはスクレーパとうい単一部材によって実現されることには限定されず、個別の部材又は手段によって実現する態様であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係るロールミル装置の要部であって、材料の循環状態を示す図である。
【図２】図１に関し、材料の取り出し状態を示す図である。
【図３】本発明の改変した実施の形態に係るロールミル装置に関し、材料の供給及び循環の工程を示す図である。
【図４】本発明の改変した実施の形態に係るロールミル装置に関し、材料の取り出し、受け皿の移動及び受け皿の反転の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、１０１                  ロールミル装置
３                          始点ロール
５                          終点ロール
７、９                      中間ロール
１５                        掻き取り部
１７                        搬送部
２１                        搬送斜面
２３                        材料取り出し部
【図１】
2008155108.tif 000003
【図２】
2008155108.tif 000004
【図３】
2008155108.tif 000005
【図４】
2008155108.tif 000006