(57)【要約】      （修正有）【課題】原料スラリーと媒体ビーズを分離するスクリーンが容易に分解・組み付け可能な構造で、かつ、各種性能を向上可能なビーズミルを提供する。【解決手段】ビーズ分離器１５は、２段構造のスクリーン部と、第１，第２製品排出管１９ａ，１９ｂとを備える。スクリーン部は、スクリーン取付台３１と、第１スクリーンプレート３２、第２スクリーンプレート３３、スクリーンキャップ３４を有する。第１，第２スクリーンプレート３２，３３の間には第１スリット５６ａ、第２スクリーンプレート３３とスクリーンキャップ３４の間には第２スリット５６ｂが形成されている。スクリーン部には、各段ごとに独立した第１，第２流路Ａ，Ｂが個別に設けられる。第１スリット５６ａは第１流路Ａを介して第１製品排出管１９ａと、第２スリット５６ｂは第２流路Ｂを介して第２製品排出管１９ｂと連通接続される。【選択図】図２
0003177824.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
中空形状のステータと、
前記ステータ内に回転自在に配置されたロータと、
前記ステータの内面と前記ロータの外面との間に形成された粉砕室と、
前記粉砕室の原料供給側に設けられた原料供給管と、
前記粉砕室の原料排出側に設けられたビーズ分離器と、を備え、
前記粉砕室内に収容された媒体ビーズと、前記原料供給管を介して前記粉砕室内に供給された液状原料を前記ロータを回転させつつ前記粉砕室内にて撹拌し、前記液状原料を所望の微細粒子に粉砕するビーズミルであって、
前記ビーズ分離器は、前記媒体ビーズと前記液状原料とを分離するスクリーン部と、該スクリーン部にて前記媒体ビーズと分離された前記液状原料が排出される製品排出管と、を備え、
前記スクリーン部は複数段設けられると共に、各段ごとに前記液状原料が流通する独立した流路を個別に備え、
前記製品排出管は前記流路と対応して複数個設けられ、各製品排出管は、前記各段ごとに設けられた前記流路とそれぞれ個別に連通してなることを特徴とするビーズミル。
【請求項２】
請求項１記載のビーズミルにおいて、前記スクリーン部は２段構成となっており、
該前記スクリーン部は、
前記ステータに取り付けられ、前記製品排出管が固定されたスクリーン取付台と、
前記スクリーン取付台に重ねて取り付けられる円板状の第１スクリーンプレートと、
前記第１スクリーンプレートに重ねて取り付けられる円板状の第２スクリーンプレートと、
前記第２スクリーンプレートに重ねて取り付けられ、前記スクリーン取付台に固定される円板状のスクリーンキャップと、を有することを特徴とするビーズミル。
【請求項３】
請求項２記載のビーズミルにおいて、
前記第１スクリーンプレートと前記第２スクリーンプレートとの間には、前記第２スクリーンプレートの外周に沿って第１スリットが形成され、
前記第２スクリーンプレートと前記スクリーンキャップとの間には、前記スクリーンキャップの外周に沿って第２スリットが形成され、
前記第１スリットは、前記スクリーン部に設けられた第１流路を介して、第１製品排出管と連通接続され、
前記第２スリットは、前記スクリーン部に設けられ前記第１流路とは別個に形成された第２流路を介して、第２製品排出管と連通接続されることを特徴とするビーズミル。
【請求項４】
請求項３記載のビーズミルにおいて、
前記第１スクリーンプレートは、
一端面側に形成され前記第１製品排出管と連通接続される第１流路溝と、前記第１流路溝内に設けられ該第１スクリーンプレートを軸方向に貫通する第１連通孔と、他端面側に形成され前記第１連通孔を介して前記第１流路溝と連通する第１スラリー流入溝と、
一端面側に形成され前記第２製品排出管と連通接続される第２流路溝と、前記第２流路溝内に設けられ該第１スクリーンプレートを軸方向に貫通する第２連通孔と、他端面側に形成され前記第２連通孔を介して前記第２流路溝と連通する連通溝と、を備え、
前記第２スクリーンプレートは、
一端面側に開口し該第２スクリーンプレートを軸方向に貫通する第３連通孔と、他端面側に形成され前記第３連通孔が開口する第２スラリー流入溝と、を備え、
前記第１流路は、前記第１スリットと、前記第１スラリー流入溝、前記第１連通孔、及び、前記第１流路溝によって形成され、
前記第２流路は、前記第２スリットと、前記第２スラリー流入溝、前記第３連通孔、前記連通溝、前記第２連通孔、及び、前記第２流路溝によって形成されることを特徴とするビーズミル。
【請求項５】
請求項４記載のビーズミルにおいて、
前記第１スラリー流入溝の外径は、前記第２スクリーンプレートの外径よりも小さく形成され、前記第１スクリーンプレートの外周縁と前記第２スクリーンプレートの外周縁との間に前記第１スリットが形成され、
前記第２スラリー流入溝の外径は、前記スクリーンキャップの外径よりも小さく形成され、前記第２スクリーンプレートの外周縁と前記スクリーンキャップの外周縁との間に前記第２スリットが形成されることを特徴とするビーズミル。
【請求項６】
請求項４又は５記載のビーズミルにおいて、
前記第２流路溝は、前記第１流路溝の内側に形成された環状部と、前記環状部から径方向に延設され前記第１流路溝の存在しない部位に配置される連絡流路とを備え、
前記連絡流路は、第２製品排出管と連通接続されることを特徴とするビーズミル。
【請求項７】
請求項６記載のビーズミルにおいて、
前記スクリーン取付台は、軸方向に向かって突出する位置決めピンを備え、
前記第１スクリーンプレートは、前記位置決めピンと嵌合する位置決め孔を備え、
前記スクリーン取付台と前記第１スクリーンプレートは、前記位置決めピンと前記位置決め孔により、前記連絡流路と第２製品排出管が連通接続される所定位置関係にて接続されることを特徴とするビーズミル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、各種インク等の液状原料を、湿式処理過程にてミクロンからナノサイズの微粒子に粉砕、分散するために用いられる湿式媒体撹拌ミル（「ビーズミル」ともいう）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種インクや重合法トナー、塗料、顔料、感光剤、液晶カラーフィルター、電子材料、カーボンナノチューブ、各種植物用細胞、金属粉、無機物、有機物などの各液状原料の粉砕、分散には、回転ロータ等を用いた湿式の媒体撹拌ミルが用いられている。特許文献１には、このようなビーズミルが記載されており、そこでは、ステータ内部にロータを設け、ロータとステータとの間に粉砕室となる粉砕室が形成されている。粉砕室内には、原料液と共にジルコニアビーズ等の媒体ビーズが供給される。粉砕室内に供給された媒体ビーズはロータ動作に伴って複雑な動きを示し、流動する媒体ビーズ間を液状原料が通過するとき、被処理原料粒子にずり応力や剪断力等が加わり、原料が粉砕、分散される。分散・微粉砕された被処理原料は、ビーズ分離器にて媒体メディアと分離され、スラリー状となった製品が製品排出口から機外へと排出される。
【０００３】
一方、特許文献１〜４のビーズミルでは、ビーズ分離器として、直径の異なるディスクを複数枚重ねた形態のいわゆる多段ピラミッドスクリーンが用いられている。このような多段ピラミッドスクリーンは、通常、４段〜１０段程度の階段状に形成されており（図５参照）、従前の１段構造のビーズ分離器に比して排出処理性能が高くなるというメリットがある。多段ピラミッドスクリーンの各段のディスク間には、ビーズ外径の３０〜４０％程度の隙間が設けられている。すなわち、各段のディスクは、媒体ビーズが通り抜けることができないような隙間を形成しつつ、階段状に積み重ねられている。ビーズ分離器では、この隙間によって媒体ビーズの機外流出が抑えられ、分散・微粉砕された原料スラリーのみがディスク間から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2007-268403号公報
【特許文献２】特許第3972179号公報
【特許文献３】特公平6-69538号公報
【特許文献４】特開平4-243555号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のような多段ピラミッドスクリーンでは、微小な隙間（０.１〜０.５ｍｍ程度）を形成しつつ、複数枚のディスクを積み上げて行く必要があるため、各ディスクや組み付け部位に高い寸法精度が求められる。また、部品点数が多く、装置の組み付け工数も嵩むため、装置コストが増大してしまうという問題があった。特に、大型機になるとディスクの枚数が相対的に多くなるため、部品点数が非常に多く、スクリーン部分の分解・組み付け作業が煩雑であった。また、多段ピラミッドスクリーンに対向するロータも、ピラミッド形状に合わせてテーパ状の凹部を深く形成しなければならず、ロータの強度上肉厚を相対的に厚くするなどの方法も必要となり、重量も大きくなり、さらに加工費用が高くなるという問題もあった。
【０００６】
本考案の目的は、容易に分解・組み付けが可能な構造でありながら、排出処理性能を低下させることなく、原料スラリーと媒体ビーズを分離可能なビーズ分離器を有するビーズミルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案者らは、多段ピラミッドスクリーン機の性能の実体を知るべく、４段のスクリーン機と１段のスクリーン機の比較実験を行った。すると、両者のミル内圧力はほぼ同等である、との結果を得た。この原因は、多段ピラミッドスクリーン機では、スクリーンを多段にしても排出口が１ヶ所のため、粘性流体がスクリーン部分に集積し、そこで大きな抵抗が生じてしまい、多段の効果が失われていると推測された。そこで、本考案者らは、スクリーン各段の排出口を独立に配置し、粘性流体の流れを改善することにより、多段ピラミッドスクリーンに期待通りの性能を発揮させるが可能となるものと考え、本考案に想到した。
【０００８】
本考案のビーズミルは、中空形状のステータと、前記ステータ内に回転自在に配置されたロータと、前記ステータの内面と前記ロータの外面との間に形成された粉砕室と、前記粉砕室の原料供給側に設けられた原料供給管と、前記粉砕室の原料排出側に設けられたビーズ分離器と、を備え、前記粉砕室内に収容された媒体ビーズと、前記原料供給管を介して前記粉砕室内に供給された液状原料を前記ロータを回転させることにより前記粉砕室内にて撹拌し、前記液状原料を所望の微細粒子に粉砕するビーズミルであって、前記ビーズ分離器は、前記媒体ビーズと前記液状原料とを分離するスクリーン部と、該スクリーン部にて前記媒体ビーズと分離された前記液状原料が排出される製品排出管と、を備え、前記スクリーン部は複数段設けられると共に、各段ごとに前記液状原料が流通する独立した流路を個別に備え、前記製品排出管は前記流路と対応して複数個設けられ、各製品排出管は、前記各段ごとに設けられた前記流路とそれぞれ個別に連通してなることを特徴とする。
【０００９】
本考案にあっては、ビーズ分離器のスクリーン部を複数段設けると共に、各段ごとに液状原料が流通する独立した流路を個別に配し、この個別流路に対応する形で製品排出管を複数個配置する。これにより、排出処理性能を低下させることなく、スクリーン部の構造を従来機に比して簡素にでき、部品点数や組み付け工数の削減が図られ、装置コストや製品処理コストが大幅に低減される。
【００１０】
前記ビーズミルにおいて、前記スクリーン部を２段構成とし、該前記スクリーン部を、前記ステータに取り付けられ、前記製品排出管が固定されたスクリーン取付台と、前記スクリーン取付台に重ねて取り付けられる円板状の第１スクリーンプレートと、前記第１スクリーンプレートに重ねて取り付けられる円板状の第２スクリーンプレートと、前記第２スクリーンプレートに重ねて取り付けられ、前記スクリーン取付台に固定される円板状のスクリーンキャップと、を有する構成としても良い。
【００１１】
また、前記第１スクリーンプレートと前記第２スクリーンプレートとの間に前記第２スクリーンプレートの外周に沿って第１スリットを形成し、前記第２スクリーンプレートと前記スクリーンキャップとの間に前記スクリーンキャップの外周に沿って第２スリットを形成し、前記第１スリットを、前記スクリーン部に設けられた第１流路を介して、第１製品排出管と連通接続し、前記第２スリットを、前記スクリーン部に設けられ前記第１流路とは別個に形成された第２流路を介して、第２製品排出管と連通接続するようにしても良い。
【００１２】
前記第１スクリーンプレートに、一端面側に形成され前記第１製品排出管と連通接続される第１流路溝と、前記第１流路溝内に設けられ該第１スクリーンプレートを軸方向に貫通する第１連通孔と、他端面側に形成され前記第１連通孔を介して前記第１流路溝と連通する第１スラリー流入溝と、一端面側に形成され前記第２製品排出管と連通接続される第２流路溝と、前記第２流路溝内に設けられ該第１スクリーンプレートを軸方向に貫通する第２連通孔と、他端面側に形成され前記第２連通孔を介して前記第２流路溝と連通する連通溝と、を設け、前記第２スクリーンプレートに、一端面側に開口し該第２スクリーンプレートを軸方向に貫通する第３連通孔と、他端面側に形成され前記第３連通孔が開口する第２スラリー流入溝と、を設け、前記第１流路を、前記第１スリットと、前記第１スラリー流入溝、前記第１連通孔、及び、前記第１流路溝によって形成し、前記第２流路を、前記第２スリットと、前記第２スラリー流入溝、前記第３連通孔、前記連通溝、前記第２連通孔、及び、前記第２流路溝によって形成しても良い。
【００１３】
前記第１スラリー流入溝の外径を前記第２スクリーンプレートの外径よりも小さく形成して、前記第１スクリーンプレートの外周縁と前記第２スクリーンプレートの外周縁との間に前記第１スリットを形成し、前記第２スラリー流入溝の外径を前記スクリーンキャップの外径よりも小さく形成して、前記第２スクリーンプレートの外周縁と前記スクリーンキャップの外周縁との間に前記第２スリットを形成しても良い。
【００１４】
前記第２流路溝に、前記第１流路溝の内側に形成された環状部と、前記環状部から径方向に延設され前記第１流路溝の存在しない部位に配置される連絡流路とを設け、前記連絡流路と第２製品排出管と連通接続させても良い。また、前記スクリーン取付台に軸方向に向かって突出する位置決めピンを設けると共に、前記第１スクリーンプレートに前記位置決めピンと嵌合する位置決め孔を設け、前記スクリーン取付台と前記第１スクリーンプレートを、前記位置決めピンと前記位置決め孔により、前記連絡流路と第２製品排出管が連通接続される所定位置関係にて接続するようにしても良い。
【考案の効果】
【００１５】
本考案のビーズミルによれば、ロータを回転させることにより粉砕室内にて液状原料を所望の微細粒子に粉砕するビーズミルにて、ビーズ分離器に複数段設けられたスクリーン部の各段ごとに液状原料が流通する独立した流路を個別に設けると共に、製品排出管を各段ごとに設けられた流路と対応して複数個設けたので、排出処理性能を低下させることなく、スクリーン部の構造を従来機に比して簡素化することが可能となる。このため、部品点数の削減や組み付け工数の削減を図ることができ、装置コストや製品処理コストを低減させることが可能となる。
【００１６】
また、製品排出管を各段ごとに設けることにより、粉砕室内の圧力を低下させることが可能となる。このため、ビーズパッキング現象が生じにくくなり、メカニカルシールの損傷リスクが低減でき、耐久性向上が図られる。さらに、圧力低下に伴い、装置駆動に要する電流値を低下させることができ、消費電力を抑えることが可能となる。また、粉砕後の原料温度が低下するため、温度制限のある材料を処理する際に有利となり、冷却能力の削減も図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の一実施例であるビーズミルの構成を示す断面図である。
【図２】スクリーン部の断面構成を示す説明図である。
【図３】スクリーン部の構成を示す分解斜視図であり、スクリーン部をフロント側（図１において左側）から見た状態を示している。
【図４】スクリーン部の構成を示す分解斜視図であり、スクリーン部をリヤ側（図１において右側）から見た状態を示している。
【図５】従来の４段ピラミッドスクリーンの断面構成を示す説明図である。
【図６】実験を行った装置の構成の概要を示す説明図である。
【図７】試験条件を記載した一覧表である。
【図８】炭酸カルシウムにおける実験結果を示したグラフである。
【図９】炭酸カルシウムにおける実験結果を示した一覧表である。
【図１０】ＣＭＣにおける実験結果を示したグラフである。
【図１１】ＣＭＣにおける実験結果を示した一覧表である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本考案の一実施例であるビーズミル１の構成を示す断面図である。ビーズミル１は湿式媒体撹拌ミルであり、ビーズミル１内では、液状原料と媒体ビーズが混合され、スラリー状となった両者の混合物が撹拌処理される。そして、媒体ビーズによるずり応力や剪断力によって、ビーズミル内の液状原料がミクロンオーダーやナノオーダーの微細粒子に粉砕・分散される。分散・微粉砕された液状原料は、ビーズ分離器にて媒体ビーズと分離され製品排出口から機外へと排出される。
【００１９】
図１に示すように、ビーズミル１は、フロントステータ３とリヤステータ４とから構成されたステータ内にロータ２を回転自在に配置した構造となっている。両ステータ３,４の接続部には、それぞれ外側フランジ５,６が設けられている。外側フランジ５,６はボルト（図示せず）にて結合され、開閉はヒンジ式開閉金具（図示せず）によって行われる。
【００２０】
ロータ２は、ステータの中央に配置された回転軸７に固定されている。回転軸７は回転自在に支持されており、図示しないモータによって回転駆動される。回転軸７の外周には、メカニカルシール１１が配されている。回転軸７の先端部には、ロータキャップ１２が取り付けられている。ロータ２は、ロータキャップ１２とボルト１３によって回転軸７に固定される。
【００２１】
ロータ２とフロントステータ３との間には、粉砕室（環状通路）１４が形成されている。ロータ２とフロントステータ３は同心状に設けられている。フロントステータ３の内周面とロータ２の外周面は、相似形状となっている。フロントステータ３の内周面は、ロータ２の最大直径部２ａに対向する部位が最大内径となっている。また、ロータ２の傾斜部２ｂに対向する部位は傾斜面に形成されている。
【００２２】
ビーズミル１では、ロータ２の外周面とフロントステータ３の内周面との間隔、すなわち、ロータ２の外径とフロントステータ３の内径との差は略同一に形成されている。また、ロータキャップ１２とビーズ分離器１５との間の間隔も、前述のロータ外周面とステータ内周面との間隔と略同一に形成されている。従って、ビーズミル１では、粉砕室１４の幅は機内全域に亘って略均一になっている。なお、ロータ２の先端部は、ビーズ分離器１５の形状に合わせてテーパ状の凹部となっているが、従来の多段ピラミッド機に比して浅い凹部にて対応可能である。このため、従来機に比してシンプルな形状のロータを使用することができ、ロータ加工費用を削減することが可能となり、装置コストの低減が図られる。
【００２３】
粉砕室１４の図中右端側には、リヤステータ４内に形成された原料供給路１６が開口している。原料供給路１６は、リヤステータ４に設けられた原料供給管１７内を通り、装置上端にて開口している。粉砕室１４の図中左端側には、ビーズ分離器１５が設けられている。ビーズ分離器１５は、媒体ビーズと液状原料とを分離するスクリーン部１８と、分散・微粉砕された液状原料が排出される製品排出管１９とを備えた構成となっている。
【００２４】
フロントステータ３の外側にはカバー２０が取り付けられている。カバー２０とフロントステータ３との間には、冷却／加熱室２１が形成されている。冷却／加熱室２１は、入口２２と出口２３を備えている。冷却／加熱室２１の入口２２側は、図示しない冷却／加熱装置に接続されている。冷却／加熱室２１には、冷却／加熱装置から、ポンプ等の圧送手段によって冷却／加熱液が供給される。フロントステータ３を冷却又は加熱した液体は、出口２３から排出される。
【００２５】
粉砕室１４内には、媒体メディア（微小ビーズ）が収容されている(図示省略)。この媒体メディアとして、例えば鋼球、セラミック、ガラスなどの材質で、直径１〜０.２ｍｍの微小ビーズが用いられる。このビーズは、フロントステータ３の上部に設けられたビーズ投入口２４から、必要量（例えば、粉砕室容積の５０〜９０％ほど）が運転開始前に粉砕室１４内に投入充填される。ビーズミル１では、原料供給管１７から供給された高粘度の原料スラリーは、粉砕室１４内にて媒体ビーズと混合撹拌処理される。原料スラリーと媒体ビーズは、ビーズ分離器１５のスクリーン部１８にて分離される。そして、原料スラリーのみが製品排出管１９から機外へと排出される。
【００２６】
運転終了後、充填された微小ビーズは、外側フランジ５を外側フランジ６から外して機内を開放することにより、大部分が排出される。その際、ビーズミル１では、フロントステータ３が前方に向かって傾斜しているため、外側フランジ５,６を開放すると、粉砕室１４内に滞在している微小ビーズや残留スラリーは重力によって自然排出される。
【００２７】
ここで、本考案のビーズミル１では、ビーズ分離器１５のスクリーン部１８が、従来のような４〜１０段ではなく、２段構成となっている。また、製品排出管１９も、従来機ように１個ではなく、各段に対応させる形で２個独立して設けられている。図２は、スクリーン部１８の断面構成を示す説明図、図３,４は、スクリーン部１８の構成を示す分解斜視図であり、図３はスクリーン部１８をフロント側（図１において左側）から、図４はリヤ側（同、右側）から見た状態を示している。図２〜４に示すように、スクリーン部１８は、フロント側から、スクリーン取付台３１、第１スクリーンプレート３２，第２スクリーンプレート３３及びスクリーンキャップ３４とから構成されている。
【００２８】
スクリーン取付台３１は、ボルト３５によって、フロントステータ３のフロント側正面に取り付けられている。スクリーン取付台３１のリヤ側中央には、ボス部３６が突設されている。ボス部３６の中央には、キャップ嵌合部３７が凹設されている。スクリーン取付台３１の中心部には、軸方向に沿って、ボルト孔３８が貫通形成されている。ボルト孔３８は、キャップ嵌合部３７の底面に開口している。また、スクリーン取付台３１には、中空状の第１製品排出管１９ａ及び第２製品排出管１９ｂが取り付けられている。第１及び第２製品排出管１９ａ,１９ｂは、スクリーン取付台３１のフロント面３１ａから軸方向に延出されている。さらに、スクリーン取付台３１のリヤ面３１ｂには、位置決めピン３９が取り付けられている。
【００２９】
第１スクリーンプレート３２は円板状に形成されている。第１スクリーンプレート３２の中央にはボス嵌合孔４０が貫通形成されている。また、第１スクリーンプレート３２のフロント面３２ａには、位置決め孔４１が設けられている。第１スクリーンプレート３２は、位置決め孔４１にスクリーン取付台３１の位置決めピン３９を挿入しつつ、ボス嵌合孔４０をボス部３６の外側に嵌合させることにより、スクリーン取付台３１のリヤ側に所定の位置関係にて配置される。
【００３０】
第１スクリーンプレート３２のフロント面３２ａには、外側に第１流路溝４２、内側に第２流路溝４３がそれぞれ凹設されている。第１流路溝４２は、周方向に沿って約２７０°に亘って形成されている。第１流路溝４２の底部には、複数個（本実施例では７個）の第１連通孔４４が形成されている。第１流路溝４２は、スクリーン取付台３１の第１製品排出管１９ａに対応した位置に形成されている。一方、第２流路溝４３は、周方向全周に亘って設けられている。また、第２流路溝４３の底部にも複数個（本実施例では８個）の第２連通孔４６が形成されている。第２流路溝４３の環状部４３ａからは、径方向に沿って連絡流路４５が延設されている。連絡流路４５は、第１流路溝４２の形成されていない部位に設けられており、スクリーン取付台３１の第２製品排出管１９ｂに対応した位置に配置されている。位置決め孔４１に位置決めピン３９を挿入すると、スクリーン取付台３１と第１スクリーンプレート３２は、連絡流路４５と第２製品排出管１９ｂが連通接続される位置関係にて接続される。
【００３１】
第１スクリーンプレート３２のリヤ面３２ｂには、外側に第１スラリー流入溝４７、内側に第２スラリー連通溝４８が凹設されている。リヤ面３２ｂでは、第１スラリー流入溝４７と第２スラリー連通溝４８は共に、周方向全周に亘って設けられている。第１スラリー流入溝４７の底部には、第１連通孔４４が開口している。また、第２スラリー連通溝４８の底部には、第２連通孔４６が開口している。第１スラリー流入溝４７の外径φ１は、第２スクリーンプレート３３の外径φ２よりも若干小さくなっており、スクリーンプレートフロント面３３ａと第１スクリーンプレートリア面３２ｂの円周上（外縁部）には、ビーズ（０．２〜０.５ｍｍ）が侵入しない隙間が形成される。
【００３２】
第２スクリーンプレート３３の中央にもボス嵌合孔４９が貫通形成されている。第２スクリーンプレート３３は、このボス嵌合孔４９をボス部３６に嵌合させることにより、第１スクリーンプレート３２に重なる形でスクリーン取付台３１のリヤ側に配置される。第２スクリーンプレート３３のフロント面３３ａには、第３連通孔５０が開口形成されている。第２スクリーンプレート３３のリヤ面３３ｂには、第２スラリー流入溝５１が形成されている。第２スラリー流入溝５１の底部には、第３連通孔５０が開口している。第２スラリー流入溝５１の外径φ３は、スクリーンキャップ３４の外径φ４よりも若干小さくなっており、第２スクリーンプレートリア面３３ｂとスクリーンキャップリア面３４ｂの円周上には、ビーズが侵入しない程度の隙間が形成される。
【００３３】
スクリーンキャップ３４は、フランジ部５２と、フランジ部５２の中央に設けられたボス部５３とから構成されている。フランジ部５２の外径は、前述のφ４に形成されている。ボス部５３の中央には、軸方向に沿って雌ねじ孔５４が形成されている。ボス部５３は、スクリーン取付台３１のキャップ嵌合部３７に挿入・嵌合される。スクリーンキャップ３４は、この状態でボルト孔３８に挿通され、雌ねじ孔５４に螺入されたボルト５５によってスクリーン取付台３１に固定される。その際、スクリーン取付台３１とスクリーンキャップ３４の間に、第１及び第２スクリーンプレート３２,３３も共に挟持固定される。
【００３４】
このような構成のスクリーン部１８では、次のようにして原料スラリーと媒体ビーズが分離され、原料スラリーのみが機外へと排出される。まず、原料スラリーと媒体ビーズの混合物は、ビーズ分離器１５に至ると、スクリーン部１８に形成されたスリット５６（第１スリット５６ａ，第２スリット５６ｂ）にて、媒体ビーズが分離される。
【００３５】
前述のように、第１スラリー流入溝４７の外径φ１は、第２スクリーンプレート３３の外径φ２よりも、また、第２スラリー流入溝５１の外径φ３は、スクリーンキャップ３４の外径φ４よりも若干小さくなっている。これにより、第１スクリーンプレート３２と第２スクリーンプレート３３の間、及び、第２スクリーンプレート３３とスクリーンキャップ３４との間には、各部材の外周に沿って、それぞれ第１スリット５６ａ，第２スリット５６ｂが形成される。この第１及び第２スリット５６ａ,５６ｂの幅（スクリーンギャップ）は、媒体ビーズは通過できないが、原料スラリーは通過可能な寸法に設定されている。従って、原料スラリーと媒体ビーズの混合物は、この第１及び第２スリット５６ａ,５６ｂによって、媒体ビーズが分離され、原料スラリーのみが第１及び第２スラリー流入溝４７,５１内に流入する。
【００３６】
この場合、第１スリット５６ａから第１スラリー流入溝４７内に流入した原料スラリーは、第１連通孔４４を通って第１流路溝４２に流れ、第１製品排出管１９ａから機外へと排出される（図３,４の矢示Ａ：第１流路）。一方、第２スリット５６ｂから第２スラリー流入溝５１内に流入した原料スラリーは、第３連通孔５０を通って第２スラリー連通溝４８に流れる。そして、第２連通孔４６を介して第２流路溝４３に流れ、連絡流路４５を通って第２製品排出管１９ｂから機外へと排出される（図３,４の矢示Ｂ：第２流路）。
【００３７】
次に、本考案によるビーズミル（各段個別排出スクリーン機）と従来の多段ピラミッドスクリーンを備えたビーズミル（多段集中排出スクリーン機）との性能比較を行った実験結果について説明する。
【００３８】
（１）試験方法
従来の４段ピラミッドスクリーン（図５）と、本考案による２段スクリーン（図１）を、試験機（フロイント・ターボ株式会社製ＯＢミル０.５Ｆ型：粉砕室容量０.５Ｌ，電動機７.５ｋｗ，処理能力１０〜３０Ｌ／ｈ，ロータ周速１３〜２５ｍ／ｓにセットし、供給流量等の条件を一定にして、性能把握の上で代表的な２種類の原料にて実験（実験Ａ,Ｂ）を行った。
【００３９】
（２）試験条件
・試験機：ＯＢミル０.５Ｆ型（ＳＵＳ３０４）
・スクリーン４段（排出口１箇所），スクリーン２段（排出口２箇所）
・スクリーンギャップ０.１５ｍｍ
・ビーズ径：φ０.３ｍｍ（充填率７０％)
・その他条件（図６,図７参照）
２段スクリーン機においては、各ポート排出口２ヶ所から排出管を並列させ、ホッパーの手前で集合させ一本にして原料ホッパーに戻すような循環回路とした(図６(ａ）)。
４段スクリーン機においては、排出管１ヶ所から排出される製品をそのまま原料ホッパーに戻すような循環回路とした(図６(ｂ))。
なお、以下の実験では、２段スクリーン機においては、外径寸法の大きい第１スリット５６ａ側をポート１、小さい第２スリット５６ｂ側をポート２と称する。
【００４０】
（３）炭酸カルシウムにおける実験結果
原料として炭酸カルシウムを用いた場合の実験結果を図８,図９に示す。
この実験結果から次のことが読み取れる。
・２段スクリーン機では４段スクリーン機に比較して、電流値は最初から低く、機内圧力は運転時間経過と共により顕著に低くなる。
・排出原料温度は、ポート１よりもポート２の方が高くなる。これは、２段スクリーンの各ポートから排出口までの抵抗が等しくないため、抵抗の大きい方が排出温度が高くなる現象と判断される。
・粒度については有意差はなかった。
【００４１】
（４）ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）における実験結果
原料としてＣＭＣを用いた場合の実験結果を図１０,図１１に示す。
この実験結果から次のことが読み取れる。
・炭酸カルシウムと同様、機内圧力、電流値、排出温度ともに２段スクリーンのほうが低くなる。
但し、ＣＭＣでは、原料のチクソトロピック性のため、機内圧力及び電流値に関しては、運転開始の時から両者に大きな差がある点が炭酸カルシウムの場合と異なる。
・排出原料温度はポートによる差はほとんど見られなかった。
【００４２】
以上の実験結果から、次のようなことが分かった。
・２段スクリーン（排出口２箇所）と多段スクリーン（排出口１箇所）を比較すると、２段スクリーン機の方が、差の大小はあるものの、ミル内圧力、負荷電流値、排出温度の全てにおいて、多段スクリーン機よりも低い結果となった。
・２段スクリーン機は、炭酸カルシウム原料において、ポート１とポート２の排出温度に差があることが判った、これは、ポートを通過した後の流体通路の断面積がポート１と２では異なり、抵抗に大きな差があるために生じた結果である。従って、両ポートの流路断面積を極力同等にするような設計上の考慮が求められる。
・ＣＭＣ原料においては、排出温度の差が顕著に表れなかったのは、循環流量が少ないためと思われる。
【００４３】
このように、本考案のビーズミルでは、ビーズ分離器１５におけるスクリーン部１８の構造が従来機に比して簡素であるにもかかわらず、従来機と同等かそれ以上の処理性能を発揮することが可能となる。このため、本考案のビーズミルによれば、高い寸法精度や組み付け精度が求められる部品を削減でき、装置コストの低減を図ることが可能となる。また、部品の組み付け工数も削減でき、製品処理コストの低減も図られ、特に、段積み数の多い大型機ほどこれらのコスト低減効果も大きくなる。
【００４４】
また、前述の実験結果から分かるように、本考案のビーズミルによれば、粉砕室１４内の圧力を低下させることが可能となるため、次のような利点が生じる。すなわち、ビーズパッキング現象が生じにくくなり、これにより、メカニカルシールの損傷リスクが低減でき、耐摩耗寿命が長くなる。また、電流値が低下するため、消費電力を抑えることができ、省エネルギ性能が向上する。さらに、粉砕後の原料温度が低下するため、温度制限のある材料を処理する際に有利となり、冷却能力の削減も図られる。
【００４５】
本考案は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、スクリーン部１８を２段構成としたビーズミルを示したが、スクリーン部１８の段構成は２段には限定されず、３段以上の構成も実施可能である。但し、製品排出管１９の配置（原料排出効率から、通常、中心よりも下側に配置）や、組み付け工数等を勘案すると２段又は３段構成が好ましい。
【００４６】
さらに、本考案によるビーズミルの処理対象は、前述の各液状原料に限られず、具体的には、懸濁重合法トナー、乳化十合法トナー、インクジェットプリンター用インク、光ディスク用有機感光剤、複写機感光ドラム用有機感光体、インク顔料（オフセットインキ・グラビヤインキ・絶縁インキ・水生インキ・油性インキ・フレキソインキ）、ボールペン用インク（水性および油性）、光触媒用酸化チタン、フイルム用感光剤、タンタル（コンデンサ用原料）、ファンデーション原料、口紅・マニキュア用顔料、ＵＶカット用酸化チタン、および酸化亜鉛、塗料原料用顔料、液晶カラーフィルター、チョコレート、チタン酸バリウム、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸塩などの圧電セラミックス用）などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１    ビーズミル
２    ロータ
２ａ  最大直径部
２ｂ  傾斜部
３    フロントステータ
４    リヤステータ
５    外側フランジ
６    外側フランジ
７    回転軸
１１    メカニカルシール
１２    ロータキャップ
１３    ボルト
１４    粉砕室
１５    ビーズ分離器
１６    原料供給路
１７    原料供給管
１８    スクリーン部
１９    製品排出管
１９ａ  第１製品排出管
１９ｂ  第２製品排出管
２０    カバー
２１    冷却／加熱室
２２    入口
２３    出口
２４    ビーズ投入口
２５    栓
３１    スクリーン取付台
３１ａ  フロント面
３１ｂ  リヤ面
３２    第１スクリーンプレート
３２ａ  フロント面
３２ｂ  リヤ面
３３    第２スクリーンプレート
３３ａ  フロント面
３３ｂ  リヤ面
３４    スクリーンキャップ
３４ｂ  リヤ面
３５    ボルト
３６    ボス部
３７    キャップ嵌合部
３８    ボルト孔
３９    位置決めピン
４０    ボス嵌合孔
４１    位置決め孔
４２    第１流路溝
４３    第２流路溝
４３ａ  環状部
４４    第１連通孔
４５    連絡流路
４６    第２連通孔
４７    第１スラリー流入溝
４８    第２スラリー連通溝
４９    ボス嵌合孔
５０    第３連通孔
５１    第２スラリー流入溝
５２    フランジ部
５３    ボス部
５４    雌ねじ孔
５５    ボルト
５６    スリット
５６ａ  第１スリット
５６ｂ  第２スリット
Ａ      第１流路
Ｂ      第２流路
φ１    第１スラリー流入溝外径
φ２    第２スクリーンプレート外径
φ３    第２スラリー流入溝外径
φ４    スクリーンキャップ外径
【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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