(57)【要約】【課題】設置面積を抑えつつも装置のメンテナンスを効率よく行うことができ、且つ分散対象材を外部に排出するまでにその温度を効率よく調整する。【解決手段】分散システムの分散装置１は、相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸のうちの内軸４の先端に分散用のロータ６を備え、内軸４を外側から囲う筒状の外軸５の先端にロータ６を収納する回転容器７を備える。分散装置１は、内軸４および外軸５を回転させる駆動機構を備える。内軸４は、筒状のその内部に外部から供給される分散対象材を流入させて回転容器７に導く供給流路８Ａを形成する筒状部８を備える。内軸４は、筒状部８の外周面と内軸４の内壁面の間に回転容器７内で分散処理された分散対象材を流入させて外部に導く排出流路９を有する。排出流路９から分散対象材の排出と排出流路９への洗浄溶媒の供給を切替える電磁弁４８と、回転容器７に洗浄溶媒を外部に排出する排出部５０を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸のうちの内軸の先端に分散用のロータを備え、前記内軸を外側から囲う筒状の外軸の先端に前記ロータを収納する回転容器を備えた分散装置を含む分散システムであって、
前記内軸は、前記内軸の内部に、外部から供給される分散対象材を流入させて前記回転容器に導く供給流路と、
前記回転容器内で分散処理された分散対象材を流入させて外部に導く排出流路と、を有し、
前記分散装置は、前記内軸および前記外軸のうち、少なくとも前記内軸を回転させる駆動機構と、
前記排出流路から分散対象材の排出と前記排出流路への洗浄溶媒の供給を切替える切替部と、を備え、
前記回転容器は、当該回転容器から外部に前記洗浄溶媒を排出する排出部を有する、
ことを特徴とする分散システム。
【請求項２】
前記供給流路を介して前記回転容器に供給する前記分散対象材を貯留する第一貯留槽と、
前記排出流路を介して前記回転容器に供給する前記洗浄溶媒を貯留する第二貯留槽と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分散システム。
【請求項３】
前記供給流路および前記排出流路のうち、いずれか一方の流路が前記内軸の内部に設けられる筒状部の内部に形成され、他方の流路が前記筒状部の外側に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分散システム。
【請求項４】
前記分散用のロータは、当該ロータの外周面と前記回転容器の内壁面との間に分散処理用の間隙を形成し、前記ロータの内部にメディア分離部を有するとともに前記ロータの外周面に前記ロータの内部と前記間隙とを連通する開口を有する有底筒状であり、
前記分散用のロータは、前記分散処理用の間隙を通過した前記分散対象材を前記ロータの内部に導いて、前記メディア分離部により、当該分散対象材に混在する前記メディアを分離し、当該メディアを前記開口から前記間隙に戻す一方で、前記分散対象材を前記排出流路に導くように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の分散システム。
【請求項５】
前記排出流路から前記回転容器に供給した前記洗浄溶媒が前記供給流路を通じて外部に流出するのを規制する規制部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分散システム。
【請求項６】
前記規制部は、前記供給流路を通って前記回転容器へ供給される前記分散対象材によって前記供給流路を開く一方、前記分散対象材が前記回転容器へ供給されていない時には前記供給流路を閉じる弁体であることを特徴とする請求項５に記載の分散システム。
【請求項７】
前記筒状部は前記内軸とは別個の部材からなり、駆動機構によって前記内軸から独立して回転することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の分散システム。
【請求項８】
前記回転容器は、内部温度を調整する液体を循環させる流路を外周壁の内部に有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の分散システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池の電池材料、パネルディスプレイに用いるカラーフィルタ用顔料や反射防止剤などの塗工材料、コンデンサなどの電子部品用材料、塗料・インキ・絵具などの有機・無機顔料、その他の有機・無機材料などを製造する過程で、分散対象材（溶媒＋顔料など）を分散または粉砕させる二軸式の分散装置を備えた分散システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
分散装置として、ビーズを用いて分散対象材を溶媒と混合しながら分散させるアニュラー型のビーズミルが知られている。例えば、分散装置として、以下のように構成された湿式粒化装置が知られている。湿式粒化装置は、対向配備された一対の回転軸のうち一方の回転軸の先端に分散ロータを備え、他方の回転軸の先端に分散ロータを収納する回転容器を備え、各回転軸の基端側のそれぞれに直結された回転駆動機構を備えている。また、湿式粒化装置は、分散対象材の供給を一方の回転軸の近くに設けた流路から行い、分散処理後の分散対象材を他方の回転軸の近くに設けた流路から排出している。さらに、湿式粒化装置は、回転容器を収納して内部に冷媒を充填し、当該回転容器を冷媒に浸漬した状態で冷却する収納容器を備えている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５７４５６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の分散装置は、一対の回転軸が対向配備されているので、水平配置したときに設置面積が大きくなるといった不都合が生じている。すなわち、おおよそ２本の回転軸の長さ、回転容器および２台の回転駆動機構の大きさ分の長さが必要になる。また、分散装置内のメンテナンスを行う場合、一方の回転軸の先端の装着物（分散ロータまたは回転容器）、回転軸および回転駆動機構を一緒に水平移動させ、各回転軸の先端の分散ロータと回転容器が完全に分離するまでの移動距離分の長さ、２本分の回転軸の長さおよび回転駆動機構の大きさ分の長さを加算した合計長さのスペースが必要になる。すなわち、装置全長の２倍程度の長さのスペースが必要になる。
【０００５】
また、従来の分散装置は、内部の分散ロータおよび回転容器内を洗浄する場合、収納容器内から冷媒を除去し、回転軸から収納容器を取り外した後でなければ回転容器と分散ロータを分離することができず、内部のメンテナンスに至るまでに非常に手間がかかるといった不都合も生じている。また、収納容器の取り外し作業時および回転容器と分散ロータの分離作業時において、それぞれの内部に残存している冷媒または分散対象材が外部に漏れて環境を汚染するといった問題もある。
【０００６】
さらに、従来の分散装置は、分散対象材の種類によっては分散処理中の発熱によって高温になり、当該分散対象材を装置外に排出するまでに温度を十分に低下させることができないといった問題がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、設置面積を抑えつつも装置のメンテナンスを効率よく行うことができ、且つ分散対象材を外部に排出するまでにその温度を効率よく調整することが可能な分散装置を備えた分散システム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】
【０００８】
本発明は、以下のような分散システムを提供する。
【０００９】
相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸のうちの内軸の先端に分散用のロータを備え、前記内軸を外側から囲う筒状の外軸の先端に前記ロータを収納する回転容器を備えた分散装置を含む分散システムであって、
前記内軸は、前記内軸の内部に、外部から供給される分散対象材を流入させて前記回転容器に導く供給流路と、
前記回転容器内で分散処理された分散対象材を流入させて外部に導く排出流路と、を有し、
前記分散装置は、前記内軸および前記外軸のうち、少なくとも前記内軸を回転させる駆動機構と、
前記排出流路から分散対象材の排出と前記排出流路への洗浄溶媒の供給を切替える切替部と、を備え、
前記回転容器は、当該回転容器から外部に前記洗浄溶媒を排出する排出部を有する、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、内軸および外軸の軸心が重なり合った状態で配置されるので、従来の対向二軸型の分散装置よりも設置面積を小さくすることができる。
【００１１】
また、内軸および外軸が回転容器の片側のみに設けられており、回転容器と内軸の間のみにシール（例えばメカニカルシール）を設ければよいので部品点数を削減することができ、ひいては回転容器と回転軸の間からの分散対象材の漏れを防ぐ設計が容易になる。
【００１２】
また、この構成の分散装置は、例えば、分散対象材の供給口、洗浄溶媒の供給口および分散処理後の分散対象材の排出口が内軸の一端に集約されている構成を採用することができる。これにより、外部設置の各供給源から内軸までの供給流路および排出流路から外部設置の回収部までの各経路のレイアウト設計も容易になる。
【００１３】
また、内軸の内部に供給流路および排出流路を有するので、回転容器で発熱して温度上昇した分散対象材を、排出流路を通じて外部に排出する過程で供給流路から供給される処理前の分散対象材（例えば室温以下）によって処理済みの分散対象材を冷却することができる。
【００１４】
また、回転容器が、片持ち支持されており有底面側に対向二軸型のような回転軸や他の構造物が存在しないので、回転容器の分離が容易になり、ひいてはメンテナンス効率が向上する。
【００１５】
また、切替部によって排出流路から分散対象材の排出と排出流路への洗浄溶媒の供給が切り替えられるので、分散装置から回転容器を分離することなくロータおよび回転容器内の洗浄によるメンテナンスをすることができる。なお、切替部は、分散装置内に有していてもよいし、分散装置の外部に有していてもよい。
【００１６】
さらに、メディアは、単体で視認できない非常に小さいものが利用される場合がある。このような場合、従来であれば作業者が回転容器を分解して洗浄する際に回転容器の内部に堆積または付着している部分（回転軸や内壁など）を目視で探しながら回収しているが故に微量なメディアの付着部分などを見落としてしまい十分に回収することができない。しかしながら、この構成によれば、規制部によって回転容器から供給流路を通じて分散装置の外部に洗浄溶媒が流出するのを規制するので、排出流路および回転容器内に洗浄溶媒を充填して洗浄し、その後に洗浄溶媒を排出部から排出すれば洗浄溶媒と一緒に回転容器内のメディアをより確実に回収することができる。したがって、分散装置の内部を洗浄する際に分散装置を分解することなく効率よくメンテナンスを行うことが可能になる。
【００１７】
なお、上記構成において、前記供給流路を介して前記回転容器に供給する前記分散対象材を貯留する第一貯留槽と、
前記排出流路を介して前記回転容器に供給する前記洗浄溶媒を貯留する第二貯留槽と、
を備えていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、第一貯留部から供給流路を通じて回転容器へ分散対象材の供給と第二貯留槽から排出流路を通じて回転容器への洗浄溶媒の供給を好適に実現することができる。  
【００１９】
上記構成において、例えば、前記供給流路および前記排出流路のうち、いずれか一方の流路が前記内軸の内部に設けられる筒状部の内部に形成され、他方の流路が前記筒状部の外側に形成される。
【００２０】
この構成によれば、供給流路および排出流路の一方が内軸の中心に筒状部として配置され、他方の流路が筒状部を外側から囲うように配置される。したがって、筒状部の内部に供給流路を設けた場合は、排出流路を通過する分散処理後の分散対象材を内側から冷却することができる。筒状部の内部に排出流路を設けた場合は、筒状部を通過する分散処理後の分散対象材を外側から冷却することができる。
【００２１】
上記構成において、前記分散用のロータは、当該ロータの外周面と前記回転容器の内壁面との間に分散処理用の間隙を形成し、前記ロータの内部にメディア分離部を有するとともに前記ロータの外周面に前記ロータの内部と前記間隙とを連通する開口を有する有底筒状であり、
前記分散用のロータは、前記分散処理用の間隙を通過した前記分散対象材を前記ロータの内部に導いて、前記メディア分離部により、当該分散対象材に混在する前記メディアを分離し、当該メディアを前記開口から前記間隙に戻す一方で、前記分散対象材を前記排出流路に導くように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、メディア分離部から排出流路に分散処理後の分散対象材を送り出す過程で、この分散対象材からメディアが分離されてメディア分離部から分散処理用の間隙に戻される一巡のサイクルを生じさせる。したがって、メディアの再利用により分散対象材を効率よく分散することができる。
【００２３】
さらに、メディア処理部で分散対象材から分離回収された異物（例えば、スクリーンに目詰まりしている粉砕または欠けたメディア）は、洗浄時に排出流路から圧送されてくる洗浄溶媒によってメディア処理部から押し戻され、その後に回転容器を通って排出部から排出される。
【００２４】
上記構成において、前記排出流路から前記回転容器に供給した前記洗浄溶媒が前記供給流路を通じて外部に流出するのを規制する規制部を備えることが好ましい。
【００２５】
上記構成において、規制部は、例えば前記供給流路を通って前記回転容器へ供給される前記分散対象材によって前記供給流路を開く一方、前記分散対象材が前記回転容器へ供給されていない時には前記供給流路を閉じる弁体である。
【００２６】
この構成によれば、分散対象材の供給が停止されている間、供給流路内の弁体は供給流路を閉じている。それ故に、回転容器から外部に分散対象材を排出する方向とは逆方向から洗浄溶媒（洗浄液、水などを含む）が回転容器内に導かれるとき、弁体が供給流路を閉じているので流入することがなく、排出流路および回転容器の各内部が洗浄溶媒により洗浄される。
【００２７】
また、洗浄時には供給流路が弁体によって閉じられているので、洗浄溶媒が供給流路に流入しない。したがって、例えば、筒状部の出口から上流に向けて洗浄溶媒が逆流し、分散対象材と液体が混じるのを防止することができる。さらに、液体が供給流路に残らないので、分散装置を分解したとき、供給流路に残った液体が外部に漏れて環境を汚染するのを防止することができる。
【００２８】
さらに、本開示の分散装置は、例えば、分散対象材の供給口、洗浄溶媒の供給口および分散処理後の分散対象材の排出口が内軸の一端に集約されている構成を採用することができる。これにより、外部設置の各供給源から内軸までの供給流路および排出流路から外部設置の回収部までの各経路のレイアウト設計も容易になる。
【００２９】
上記構成において、前記筒状部は前記内軸とは別個の部材からなり、駆動機構によって前記内軸から独立して回転することが好ましい。
【００３０】
この構成において、筒状部は、内軸とは別個の部材である。この筒状部が駆動機構によって内軸から独立して回転する。この筒状部の回転に伴って、供給流路から投入される分散対象材が筒状部を通過するときに流速が増し、供給流路から回転容器に流入する際の圧力損失を低減することができる。また、筒状部の回転および／または内軸の回転により排出流路内を通過する分散対象材の流速も増す。したがって、分散装置内において分散対象材を効率よく循環させることが可能になる。なお、内軸および筒状部の回転駆動を同期させながら異なる速度で回転させて相対的な速度差を有する場合および同じ速度で回転させる場合のいずれであっても上述の圧力損失を低減することができる。ここで、内軸および筒状部の回転速度の相対的な速度差には筒状部の回転が停止している場合も含む。
【００３１】
上記構成において、前記回転容器は、内部温度を調整する液体を循環させる流路を外周壁の内部に有することが好ましい。
【００３２】
この構成によれば、回転容器を冷媒に浸漬させるための収容容器を回転容器の外周を囲うように設ける必要がない。したがって、回転容器の外周面が外部に露出する構成が採用されることができる。従って、分散装置を分解してメンテナンスをしたい場合、外軸から回転容器を取り外すだけでその内部のロータおよび回転容器を容易にメンテナンスすることができる。また、従来の分散装置のように、収納容器内の冷媒に回転容器を浸漬させる必要がないので、収納容器を取り外すときに発生する冷媒の漏れによる環境汚染を回避することができる。さらに、この構成によれば、回転容器と温度調整用のジャケットが一体化されているので、部品点数を削減でき、ひいては構成を簡素化することができる。
【００３３】
なお、上記構成において、例えば、前記筒状部は、多角筒形であってもよい。
【００３４】
この構成によれば、この筒状部の回転に伴って、供給流路から投入される分散対象材が筒状部を通過するときに流速が増し、供給流路から回転容器に流入する際の圧力損失を低減することができる。また、筒状部の回転および／または内軸の回転により排出流路内を通過する分散対象材の流速も増す。したがって、分散装置内において分散対象材を効率よく循環させることが可能になる。なお、内軸および筒状部の回転駆動を同期させながら異なる速度で回転させて相対的な速度差を有する場合および同じ速度で回転させる場合のいずれであっても上述の圧力損失を低減することができる。ここで、内軸および筒状部の回転速度の相対的な速度差には筒状部の回転が停止している場合も含む。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の分散システムは、分散装置の設置面積を抑えつつも装置内部のメンテナンスを効率よく行うことができ、且つ分散処理後の分散対象材を外部に排出するまでにその温度を効率よく調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る分散装置の全体を示す正面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る分散装置の要部を示す断面図である
【図３】図２に示す分散装置の要部拡大断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図５】分散用のロータの正面図である。
【図６】分散装置における駆動機構のレイアウトおよび回転容器の分離動作の説明図である。
【図７】第一実施形態の分散装置を含む分散システムの全体構成を示す正面図である。
【図８】第一実施形態の変形例である分散装置の概略構成を示す正面図である。
【図９】第一実施形態の変形例である分散装置の概略構成を示す正面図である。
【図１０】第二実施形態の分散システムの変形例の全体構成を示す正面図である。
【図１１】第一実施形態の変形例である分散装置の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜第一実施形態＞
以下、本発明に係る分散システムに含まれる分散装置の一実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。なお、本実施形態の分散装置では、ビーズを用いて一次粒子の凝集体を含む分散対象材を溶媒と混合して分散させる分散装置（例えばビーズミル）について説明するが、本発明は分散装置としてだけでなく、分散対象材の一次粒子を細かく砕く粉砕装置としても利用することができる。また、本実施形態では、後述する駆動機構と連結して相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸が水平方向に配設される水平型の分散装置について説明するが、軸心が垂直方向に沿って配設される縦型の分散装置についても同様に適用可能である。なお、ビーズはメディアの一例であり、分散対象材の種類、粒子の硬さ、粒子径、投入される溶媒（原料ペースト）の粘度や比重などに応じて、適宜に選択する。
【００３８】
分散装置１は、図１に示すように、基台２から立設された保持部３によって、回転駆動する装置本体が水平に片持ち支持されている。また、分散装置１は、図２の断面図に示すように、内軸４とこの内軸４を外側から囲う外軸５からなる同芯の二軸を有し、一方の内軸４の先端に分散用のロータ６を備え、他方の外軸５の先端にロータ６を収納する回転容器７を備えている。
【００３９】
内軸４は筒状部材であり、その内部に外部から供給される分散対象材を回転容器７の内部に導く供給流路８Ａを形成する筒状部８と、回転容器７の内部で分散処理された分散対象材を外部に導く排出流路９を有する。すなわち、本実施形態では供給流路８Aが内軸４の径方向内側に配置され、排出流路９が供給流路８Aの外側、すなわち内軸４の径方向外側に配置されている。なお、本実施形態では、内軸４は円筒部材であるが、多角形の筒状部材であってもよい。
【００４０】
筒状部８は、内軸４の内径よりも小さい外径を有する円筒状部材であり、内軸４の軸心と一致する同一軸心に配置されている。また、筒状部８は、基端側で内軸４に固定されており、内軸４と一緒に回転するように構成されている。また、筒状部８内の供給流路８Ａは、基端側に分散対象材を流入させる入口１０を有し、先端側にロータ６の中央を貫通して回転容器７の有底面に対向する出口１１（図３を参照）を有する。筒状部８の先端側は、所定長さの範囲で基端側の外径および内径よりも拡張された拡張部１２を有する。この構成により、拡張部１２の外周面と内軸４の内壁面は、接触しない程度に限りなく近接しているが、密着していてもよい。
【００４１】
拡張部１２は、先端に出口１１を開閉する逆止弁１３を備えている。逆止弁１３は、供給流路８Ａを通って回転容器７へ供給される分散対象材によって供給流路８Ａを開く一方、分散対象材が回転容器７へ供給されていないときには供給流路８Ａを閉じているように構成されている。本実施形態では、逆止弁１３を使用しているが、これに限定されるものではなく、適宜のタイミングで出口１１を開閉可能な構成であればよい。なお、他の構成の弁体を採用する場合、当該弁体の位置は、出口１１に限定されず、供給流路８Ａの内部であってもよいし、分散装置１の外部であってもよいが分散システム内に有していればよい。なお、逆止弁１３は、本発明の規制部に相当する。
【００４２】
排出流路９は、筒状部８の外周面と内軸４の内壁面とによって形成された所定幅の間隙によって形成されている。また、排出流路９は、先端側で後述するスクリーン３０を介してロータ内部空間２６と連通している（図３を参照）。すなわち、ロータ内部空間２６から分散処理後の分散対象材のみが排出流路９に導かれ、基端側の排出口１４から外部に排出される。なお、排出流路９の先端側の内部には、内軸４と筒状部８の先端側の微小な間隙から流入する分散処理中の分散対象材が流入しないようにシール材が設けられている。
【００４３】
また、内軸４は、基端側に従動プーリ１５を有する。従動プーリ１５は、図６に示すように、モータなどの駆動源１６の回転軸の先端に設けられた駆動プーリ１７とチェーンベルト１８を介して駆動連結されている。なお、従動プーリ１５、駆動源１６、駆動プーリ１７およびチェーンベルト１８は、本発明の駆動機構を構成する。
【００４４】
なお、内軸４は、基台２の縦壁からその軸方向に延在する筒状の保持部３に基端側を挿通し、軸心方向に所定間隔をおいて設けた複数の軸受Ｂを介して保持部３の内部で回転可能に片持ち支持されている。
【００４５】
外軸５は、内軸４を収納している筒状の保持部３を外側から囲い、この保持部３との間に軸心方向に所定間隔をおいて設けた複数の軸受Ｂ１によって回転可能に片持ち支持されている。この外軸５は、さらに回転容器７の蓋体２１と固定連結されており保持部３の周りに回転する従動プーリ２２を有する。従動プーリ２２は、モータなどの外軸用の駆動源２３の回転軸の先端に設けられた駆動プーリ２４とチェーンベルト２５を介して駆動連結されている。従動プーリ２２、駆動源２３、駆動プーリ２４およびチェーンベルト２５は、本発明の駆動機構を構成する。
【００４６】
なお、本実施形態は、駆動機構として駆動源２３から動力を分配して、この分配動力を伝達するための動力伝達機構を介在させてもよい。例えば、動力伝達機構にクラッチや減速機などを含ませてもよい。
【００４７】
ロータ６は、図３ないし図５に示すように、先端側に有底面を有する有底円筒状である。このロータ６は、その外周面と回転容器７の内壁面との間に環状の分散処理用の隙間Ｓ１を形成し、且つ回転容器７と軸心を一致させた状態で、回転容器７の内部で回転可能に収容されている。本実施形態では、ロータ６は、内軸４の基端に向けて開口したロータ内部空間２６を有する。さらに、ロータ６は、中央に内軸４の軸方向に貫通する貫通孔を有する。この貫通孔に内軸４が挿通および連結固定されている。したがって、ロータ６は、内軸４と一体となって回転可能に片持ち支持されている。
【００４８】
また、ロータ６は、ロータ内部空間２６から径方向の中心向きに等間隔に複数個の貫通孔２７を有する。この貫通孔２７は、内軸４の外周に形成された複数個の貫通孔と連通接続している。すなわち、この貫通孔２７を介して分散処理後の分散対象材が、内軸４の内部に形成された排出流路９に導かれる。
【００４９】
また、ロータ６は、外周面から径方向の外向きに突出する複数の撹拌突起２８を備える。このロータ６は、外周面および撹拌突起２８によってメディアであるビーズに運動エネルギーを与えて分散対象材を分散させる。
【００５０】
ロータ６の周壁部には、その軸心に平行な方向に沿って細長く延在するビーズ排出開口部２９が設けられている。このビーズ排出開口部２９は、ロータ周壁部を貫通した状態で設けられ、分散処理用の隙間Ｓ１とロータ内部空間２６とを連通させている。この構成により、分散処理用の隙間Ｓおよびロータ内部空間２６の開口を通ってロータ内部空間２６に導入されたビーズを、ビーズ排出開口部２９を通じて分散処理用の隙間Ｓに戻す。
【００５１】
ビーズ排出開口部２９の延在方向の長さは、ロータ内部空間２６の深さに応じて適宜に設定されている。ビーズ排出開口部２９の幅は、ロータ６の外径などに応じて適宜に設定されている。本実施形態では、ビーズ排出開口部２９の延在方向の長さは、ロータ内部空間２６の深さと略同じに設定されている。本実施形態では複数本のビーズ排出開口部２９が、ロータ周壁部において周方向に等間隔で形成されている。なお、ビーズ排出開口部２９は、本発明の開口に相当する。
【００５２】
撹拌突起２８は、先端が丸い円柱状であり、その先端が回転容器７の内壁面に接触しない高さに設定されている。この撹拌突起２８は、内軸４の軸心に平行な直線状に等間隔に設けられている。本実施形態では、隣接するビーズ排出開口部２９の間の外周面に等間隔で撹拌突起２８が直線状に整列して設けられている。なお、撹拌突起２８は、分散対象材の成分や分散レベルに応じて本数、大きさ、高さ、位置およびこれらの組合せを適宜に設定変更してもよい。また、撹拌突起２８を有しない構成であってもよい。例えば、円柱状の撹拌突起２８に代えて、軸心方向に所定長さを有するブレード状の突起としても良いし、半球状の突起であってもよい。
【００５３】
ロータ内部空間２６は、スクリーン３０を有する。スクリーン３０は、筒状であり、ロータ内部空間２６を軸心方向に二分割し、且つロータ６と軸心を一致させた状態で、ロータ内部空間２６に回転可能に収容されている。本実施形態のスクリーン３０は、ロータ６と一体となって回転する。したがって、スクリーン３０は、分散対象材からビーズや異物などを分離して二分割された軸心側の空間Ｓ２に分散処理後の分散対象材を導き、貫通孔２７を通じて排出流路９に排出する。
【００５４】
回転容器７は、有底円筒状であり、蓋体２１に着脱可能に取り付けられている。蓋体２１が外軸５と連結固定されているので、回転容器７は、外軸５と一体となって保持部３に水平に片持ち支持されている。なお、回転容器７の内部に複数の分散用のビーズが収容される。
【００５５】
また、回転容器７の周側壁３１は、その内部に流路３２が形成されている。この流路３２に冷媒または温水を供給および循環させることにより、回転容器７の内部の温度調整を可能にする。すなわち、回転容器７自体が温度調整用のジャケットとして機能する。
【００５６】
また、回転容器７は、内壁面に径方向の内向きに突出する複数の撹拌突起３３を有する。この回転容器７は、ロータ６の外周面に有する撹拌突起２８および撹拌突起３３によって内部に収容したビーズに運動エネルギーを与えて分散対象材を分散させる。
【００５７】
撹拌突起３３は、先端が丸い円柱状であり、その先端がロータ６の外周面およびこの外周面に設けた撹拌突起２８と接触しないように互い違いに配置されている。この撹拌突起３３は、内軸４の軸心に平行な直線状に等間隔に設けられている。なお、撹拌突起３３は、分散対象材の成分や分散レベルに応じて本数、大きさ、高さ、位置およびこれらの組合せを適宜に設定変更してもよい。例えば、撹拌突起３３を有しない構成であってもよい。また、円柱状の撹拌突起３３に代えて、軸心方向に所定長さを有するブレード状の突起としても良いし、半球状の突起であってもよい。
【００５８】
さらに、回転容器７は、図６に示すように、外周に係合連結部３４を備えている。係合連結部３４は、本実施形態においてワイヤ３５の先端に備わったフック金具３６を係合させるものであればよく、例えばリングや円形に打ち抜いた金属プレートである。
【００５９】
蓋体２１は、図２および図３に示すように、その中央を貫通する内軸４との間にメカニカルシール３７を有する。なお、本実施形態は、メカニカルシール３７に代えて、他のシール構造を採用することもできる。
【００６０】
内軸４の駆動伝達機構は、内軸４の外部に露出する表面に設ける係合部と係合する。本実施形態における係合部は、従動プーリ１５であり、当該従動プーリ１５、駆動源１６、駆動プーリ１７およびチェーンベルト１８が、本発明の駆動伝達機構として機能する。この駆動伝達機構は、図１および図６に示すように、本実施形態において、内軸４の基端側に配置されている。しかしながら、内軸４の駆動伝達機構は、外軸５との位置関係にもよるが、内軸４の基端Ｘ１からメカニカルシール３７の間の範囲であれば適宜に配置を変更することも可能である。
【００６１】
外軸５の駆動伝達機構は、外部に露出する表面に設けられた係合部と係合する。本実施形態における係合部は、従動プーリ２２であり、当該従動プーリ２２、駆動源２３、駆動プーリ２４およびチェーンベルト２５が、本発明の駆動伝達機構として機能する。この駆動伝達機構は、保持部３の長さに応じて配置を変更することが可能である。例えば、保持部３が、基端側まで延在している場合、或いは基端側のみだけに有する場合、外軸５の駆動伝達機構を基端Ｘ１側に配置することが可能である。特に、外軸５は、内軸４を外側から囲うように配置されるので、互いの駆動伝達機構が重ならずに近くに配置される。なお、本実施形態では外軸５の駆動伝達機構は、基端Ｘ１から蓋体２１の手前までの範囲に配置が可能となっているが、回転容器７の表面を利用して回転容器７自体を回転させてもよい。
【００６２】
内軸４の駆動源１６および外軸５の駆動源２３は、図１および図６に示すように、基台２の内部に収容されている。各駆動源１６、２３は、本実施形態のように、内軸４の基端Ｘ１から回転容器７の端面である有底面の位置Ｘ２までの範囲に配置され、駆動機構全体がこの範囲に収まることが好ましい。本実施形態では、駆動機構の配置を以下のように設定している。
【００６３】
すなわち、内軸４および外軸５は、軸心が重なる同芯の二軸に構成されているので、駆動伝達機構の従動プーリ１５、２２を各軸４、５に設ける。また、従動プーリ１５、２２を各軸４、５に設ける位置または範囲が定まると、その位置から各軸に直交する方向に各チェーンベルト１８、２５が引き出され、各駆動源１６、２３に設けられた各駆動プーリ１７、２４のそれぞれに巻き掛けられる。それ故に駆動伝達機構は、内軸４および外軸５に直行する方向に配置される。
【００６４】
この配置に伴い駆動伝達機構の各軸４、５とは反対のチェーンベルト１８、２５の他端側に設けられる駆動源１６、２３は、内軸４、外軸５、ロータ６および回転容器７からなる分散装置１の本体と隣り合うように配置される。したがって、各駆動源１６、２３の大きさに応じて配置する範囲がおおよそ定まる。例えば、分散装置１で駆動伝達機構の連結可能な最端の位置を基準に設定しようとすると内軸４の分散対象材を流入させる基端Ｘ１が基準位置となり、この基準位置から回転容器７の先端側の端面（有底面）までの間に駆動源１６、２３が設けられる。すなわち、駆動源１６、２３および駆動伝達機構を備えた駆動機構が、分散装置１のうち回転駆動する本体（回転体）の全長Ｘ２（軸方向の長さ）を超えずに配置される。
【００６５】
しかしながら、本実施形態は、蓋体２１から回転容器７を完全に分離可能な位置Ｘ３までの範囲に両駆動源１６、２３が収まるように配置してもよい。位置Ｘ３は、例えば蓋体２１から回転容器７を分離し、装置内部のロータ６が完全に露出し、且つ回転容器７を前後左右に移動させることが可能な位置として設定される。換言すれば、ロータ６および回転容器７のメンテナンスを容易にする範囲であり、この範囲内であれば、駆動源１６、２３の一部が分散装置１の基台２からはみ出した状態で配置してもよい。したがって、駆動源１６、２３は、基端Ｘ１からＸ３の範囲で同じ高さに並列配置してもよいし、上下に配置してもよいし、或いは基台２の手前と奥に配置してもよい。すなわち、駆動源１６、２３は、基端Ｘ１から位置Ｘ３の範囲で任意のレイアウトで配置することができ、ひいては高出力で大型のモータなどの駆動源を利用することも可能になる。
【００６６】
基台２の上方には、図６に示すように、ガイドレール３８および可動台３９が設けられている。ガイドレール３８は、内軸４および外軸５の軸心の鉛直上にあり、この軸心と平行して延在している。ガイドレール３８は、分散装置１の基台２に収まる長さに設定されている。
【００６７】
可動台３９は、ガイドレール３８に沿って往復移動する。また、可動台３９は、下面に係合連結部４０を備えている。係合連結部４０は、本実施形態においてワイヤ３５の先端に備わったフック金具３６を係合させるものであればよく、例えばリングや円形に打ち抜いた金属プレートである。さらに、可動台３９は、ガイドレール３８から脱落しないように、ストッパおよび制動装置を備えている。制動装置は、本実施形態において、例えば手動ブレーキや電磁ブレーキが挙げられる。
【００６８】
したがって、回転容器７の係合連結部３４と可動台３９の係合連結部４０のそれぞれにワイヤ３５の両端に備わったフック金具３６を係合させて可動台３９を軸心方向の先端に向けて移動させることにより、蓋体２１から回転容器７を容易に分離することができる。なお、本実施形態では、ワイヤ３５によって回転容器７を懸垂保持しているが、ワイヤ３５以外のもので懸垂保持してもよい。
【００６９】
なお、分散装置１に投入される分散対象材としては、リチウムイオン二次電池の電池材料、パネルディスプレイに用いるカラーフィルタ用顔料や反射防止剤などの塗工材料、コンデンサなどの電子部品用材料、塗料・インキ・絵具などの有機・無機顔料、その他の有機・無機材料などが挙げられる。この分散対象材は、分散装置１の筒状部８の入口１０から投入される。この投入は、分散対象材を流路内で圧送するためのポンプによって連続的に行われる。
【００７０】
また、本実施形態では、粒化用メディアとして、分散対象材に比べて、比重および径が大きいビーズが用いられている。粒化用メディアとして用いられるビーズは、分散対象材の種類、粒子の硬さ、初期の粒子径、最終的な粒子径、投入されるスラリー（分散対象材および溶媒）の粘度、比重などに応じて、その径、比重、材料などを適宜に選択する。ビーズとして採用される材料には、例えばジルコニアなどのセラミックス系、ガラス系、クローム鋼などの金属系などを例示することができる。
【００７１】
次に、上記の分散装置１によって分散対象材を分散処理する一巡の動作について説明する。
【００７２】
先ず、ビーズを回転容器７の内部に充填し、駆動源１６、２３を駆動させて内軸４および外軸５のそれぞれを回転させる。同時に内軸４の先端のロータ６および外軸５の先端の回転容器７が回転する。このとき、ロータ６の回転速度が回転容器７の回転速度よりも大きくなるように各駆動源１６、２３の回転速度が調整されている。すなわち、ロータ６と回転容器７が、相対的な速度差を有しながら回転する。したがって、少なくともロータ６が回転し、回転容器７が停止した状態であってもよい。
【００７３】
通常運転では回転容器７に所定量の分散対象材を投入し、排出口１４から分散対象材が排出されることを確認した後に内軸４および外軸５を回転させる。なお、通常運転とは異なり、内軸４および外軸５を回転させてから分散対象材を供給流路８Ａの入口から投入してもよい。
【００７４】
図３の実線の矢印に示すように、分散対象材は、ポンプによって供給流路８Ａの内部を圧送され、先端の逆止弁１３の付勢力に抗して出口１１を開き、回転容器７の内部に流入する。
【００７５】
分散対象材は、回転容器７の有底面に衝突し、ロータ６と回転容器７の回転に伴う遠心力によって、回転容器７の外縁部に導かれ、ロータ６の外周面と回転容器７の内壁面との間の分散処理用の間隙Ｓ１を通ってロータ内部空間２６に流入する。分散対象材が間隙Ｓ１を通過する過程で、分散対象材はビーズと衝突して微粒子化（分散）されるとともに、ロータ６の外周面に設けた撹拌突起２８および回転容器７の内壁面に設けた撹拌突起３３との衝突および剪断によって分散される。
【００７６】
また、回転容器７が回転しているので、この回転に伴う遠心力をビーズに作用させて回転容器７の内壁面に押し付ける。ビーズは分散対象材よりも比重が大きいので、分散対象材の流れが速くなっても（分散対象材の供給圧が高くなっても）、この流れに対する抵抗が増す。
【００７７】
また、分散対象材とともに間隙Ｓ１に存するビーズの一部が、分散処理済みの分散対象材と一緒にロータ内部空間２６に流入する。しかしながら、ロータ６およびスクリーン３０が内軸４に備わっており、同じ速度で回転しているので、十分な遠心力がビーズに作用し、ビーズは、ロータ内部空間２６からビーズ排出開口部２９を通じて分散処理用の間隙Ｓ１に戻される。すなわち、ロータ６およびスクリーン３０が協動して本発明のメディア分離部を構成する。
【００７８】
また、スクリーン３０が回転することにより、ビーズによる目詰まりも生じていない。なお、分散処理中に破砕したビーズの破片などの異物は、スクリーン３０によってキャッチされ排出流路９に流れ込まない。
【００７９】
ロータ内部空間２６に流入する分散処理後の分散対象材は、スクリーン３０を通過して貯留用の間隙Ｓ２に一時的に貯留されるが、回転容器７に連続的に投入される分散対象材によって間隙Ｓ２から貫通孔２７を通って排出流路９に流入する。分散対象材は、排出流路９から外部に排出され、所定の容器などに回収される。
【００８０】
所定の量の分散対象材の投入が終了すると、逆止弁１３が内軸４の基端に向かう付勢力によって出口１１を閉じる。以上で一巡の分散処理が完了する。
【００８１】
上記の構成の分散装置１によれば、相対的に回転し且つ軸心が重なり合う同芯の二軸の内軸４の先端に分散用のロータ６を備え、外軸５の先端に回転容器７を備えており、さらに、外軸５が内軸４を囲うように同じ位置に配置されているので、内軸４および外軸５を回転させる駆動伝達機構を配置する位置または範囲が回転容器７の片側に定まり、且つ駆動伝達機構に応じた駆動源１６、２３を配置する位置もおおよそ定まる。すなわち、内軸４の基端Ｘ１から回転容器７の端面（有底面）までの分散装置の回転駆動する本体の全長内に収まる範囲に駆動機構を設けることができる。換言すれば、分散装置１の基台２の内部に駆動機構を収容することが可能となり、従来の対向二軸型の分散装置に比べて設置面積を抑えることができる。
【００８２】
また、内軸４の内部に筒状部８を備えることにより、内軸４の内部に分散対象材を回転容器７に導く供給流路８Ａおよび回転容器７から外部に排出するための排出流路９を備えることができる。したがって、内軸４の内部で分散対象材を往復循環させることができ、分散対象材を投入する入口１０および排出口１４が内軸４の基端に集約される。したがって、この基端を基準に分散対象材を貯留する貯留槽および分散処理後の分散対象材の回収容器までの搬送経路のレイアウト設計が容易になる。
【００８３】
また、内軸４および外軸５が回転容器７の片側のみに設けられており、かつ、回転容器７と回転軸との間に設けるシール（例えばメカニカルシール）は、内軸４と回転容器７の間に設けるだけでよいので、シールの部品点数を削減することができ、ひいては回転容器７と回転軸の間からの分散対象材の漏れを防ぐ設計が容易になる。
【００８４】
また、回転容器７の周側壁３１の内部に温度調整の冷媒などを循環する流路３２を設けているので、回転容器７の外周面が外部に露出するように構成することが可能となり、従来の対向二軸式の分散装置のように回転容器を冷媒の充填された収納容器に浸漬させる必要がない。したがって、分散装置を分解するメンテナンス時に収納容器からの冷媒などの漏れによる環境汚染が生じない。
【００８５】
また、外軸５の従動プーリ２２と一体的に連結された蓋体２１から回転容器７の固定を解除するだけで回転容器７を外軸５および蓋体２１から分離されるので、ロータ６に容易にアクセスが可能となり、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。
【００８６】
さらに、分散対象材は、種類にもよるが分散処理中に発熱して高温になることがある。しかしながら、上記構成の分散装置１によれば、分散処理後の分散対象材が、供給流路８Ａを構成する筒状部８の外周面に接触しながら排出流路９を通過するので、処理後の分散対象材よりも温度の低い分散対象材を供給流路８Ａに圧送し続けることにより、筒状部８の外周面を介して分散対象材を内側から冷却することができる。換言すれば、分散装置１から分散対象材を排出する直前まで冷却するので、従来装置に比べて冷却効率がよい。
【００８７】
＜第二実施形態＞
本実施形態は、第一実施形態の分散装置１に洗浄機能を有する分散システムの構成について説明する。したがって、異なる構成について詳述し、第一実施形態と同一の構成については同一符号を付すに留める。
【００８８】
本実施形態の分散装置１は、図７に示すように、第一貯留槽４１、第一回収容器４２、第二貯留槽４３および第二回収容器４４を備えている。
【００８９】
第一貯留槽４１は、分散処理前の分散対象材を貯留しており、外部供給流路４５を介して分散装置１の供給流路８Ａの入口１０と連通接続している。外部供給流路４５は、経路上に電磁弁４６およびポンプＰ１を備えている。
【００９０】
電磁弁４６は、分散装置１への分散対象材の供給と停止を切り替える。ポンプＰ１は、電磁弁４６を開いて第一貯留槽４１から流入する分散対象材を分散装置１へと圧送する。
【００９１】
第一回収容器４２は、分散装置１により分散処理された分散対象材を回収する。したがって、第一回収容器４２は、外部排出流路４７を介して分散装置１の排出流路９の排出口１４と連通接続している。
【００９２】
第二貯留槽４３は、分散装置１の内部を洗浄する洗浄溶媒を貯留している。また、第二貯留槽４３は、外部排出流路４７の経路に設けられた電磁弁４８から分岐する供給流路４９と連通接続されている。第二貯留槽４３と電磁弁４８の間にポンプＰ２を備えている。なお、電磁弁４８は、本発明の切替部に相当する。
【００９３】
本実施形態において、電磁弁４８は三方向電磁弁であり、分散装置１において分散処理中に排出口１４から排出される分散対象材を第一回収容器４２に導く。分散装置１の内部を洗浄するとき、電磁弁４８は、第二貯留槽４３から供給される洗浄溶媒を排出口１４に導く。ポンプＰ２は、洗浄中は洗浄溶媒を排出口１４に向けて圧送する。
【００９４】
第二回収容器４４は、メンテナンスの際に回転容器７の有底面に設けられた排出部５０に連結した洗浄溶媒回収用の排出流路５１と連通接続し、ロータ６および回転容器７の内部を洗浄した洗浄溶媒を回収する。
【００９５】
次に、上記の分散システムの動作について説明する。
【００９６】
＜分散処理時の動作＞
先ず電磁弁４６を開いて第一貯留槽４１から分散対象材の供給を開始して回転容器７に分散対象材を投入し、所定量の未分散の分散対象材が排出口１４から排出されることを確認した後に駆動源１６、２３を作動させ、ロータ６および回転容器７を回転させる。装置外に排出される未分散の分散対象材を捨て流すことにより、装置内を分散対象材に適した環境に整えることができる。
【００９７】
このとき、分散対象材は、図３および図７の実線の矢印に示すように、ポンプＰ１によって外部供給流路４５を圧送され、分散装置１の内軸４に設けられた入口１０から供給流路８Ａに流入する。分散対象材は、供給流路８Ａの内部を圧送され、先端の逆止弁１３の付勢力に抗して出口１１を開き、回転容器７の内部に流入する。
【００９８】
分散対象材は、回転容器７の有底面に衝突し、ロータ６と回転容器７の回転に伴う遠心力によって、回転容器７の外縁部に導かれ、ロータ６の外周面と回転容器７の内壁面との間の分散処理用の間隙Ｓ１を通ってロータ内部空間２６に流入する。分散対象材が間隙Ｓ１を通過する過程で、分散対象材はビーズ同士の衝突およびビーズ同士の擦れ（ズリ）によって微粒子化（分散）されるとともに、ロータ６の外周面に設けた撹拌突起２８および回転容器７の内壁面に設けた撹拌突起３３との衝突および剪断によって分散される。
【００９９】
また、回転容器７が回転しているので、この回転に伴う遠心力をビーズに作用させて回転容器７の内壁面に押し付ける。ビーズは分散対象材よりも比重が大きいので、分散対象材の流れが速くなっても（分散対象材の供給圧が高くなっても）、この流れに対する抵抗が増す。
【０１００】
また、分散対象材とともに間隙Ｓ１に存するビーズの一部が、分散処理済みの分散対象材と一緒にロータ内部空間２６に流入する。しかしながら、ロータ６およびスクリーン３０が内軸４に備わっているので、同じ速度で回転している。したがって、十分な遠心力がビーズに作用し、ビーズは、ロータ内部空間２６からビーズ排出開口部２９を通じて分散処理用の間隙Ｓ１に戻される。
【０１０１】
ロータ内部空間２６に流入する分散処理後の分散対象材は、スクリーン３０を通過して貯留用の間隙Ｓ２に一時的に貯留されるが、回転容器７に連続的に投入される分散対象材によって間隙Ｓ２から排出流路９に流入する。
【０１０２】
分散対象材は、排出流路９から外部排出流路４７に流入する。装置作動時に電磁弁４８による流路の切り替えにより、分散対象材は、第一回収容器４２に導かれ、回収される。
【０１０３】
以上が分散対象材の供給から処理後に回収されるまでの分散システムにおける一巡の動作であり、所定量の分散処理対象材の分散処理が完了するまで、この動作が繰り返される。
【０１０４】
＜洗浄処理時の動作＞
電磁弁４８を切替操作して第二貯留槽４３の供給流路４９と外部排出流路４７を連通する。次に、第二貯留槽４３から洗浄溶媒が供給される。図７の実線の矢印に示すように、洗浄溶媒が、供給流路４９から電磁弁４８を経由して外部排出流路４７に導かれる。このとき、分散対象材を供給する外部供給流路４５に設けられた電磁弁４６は閉じられている。
【０１０５】
洗浄溶媒は、ポンプＰ２によって分散対象材の流れとは逆に外部排出流路４７を圧送され、分散装置１の内軸４に設けられた排出口１４から排出流路９に流入する。洗浄溶媒は、排出流路９において分散対象材とは逆向きに圧送され、スクリーン３０を介してロータ６のロータ内部空間２６に流入する。このときの洗浄溶媒の逆流によってスクリーン３０に目詰まりしている異物などが回転容器７の方へと押し出される。
【０１０６】
洗浄溶媒は、ロータ内部空間２６の開口およびビーズ排出開口部２９から分散処理用の間隙Ｓ１および回転容器７の底面へと流入する。所定量の洗浄溶媒が、回転容器７の内部に溜ると、洗浄溶媒の供給を一次停止する。
【０１０７】
次に、駆動源１６、２３を作動させ、ロータ６および回転容器７を回転する。所定時間をかけてロータ６および回転容器７を回転させて洗浄処理を行った後、駆動源１６、２３を停止し、これに伴ってロータ６および回転容器７の回転を停止する。
【０１０８】
回転容器７の排出部５０および第二回収容器４４に排出流路５１を接続して連通する。排出部５０が回転容器７の端部の角部に斜め下向きに設けられているので、排出部５０および第二回収容器４４を、排出流路５１を介して連通接続すると、回転容器７の内部の洗浄溶媒が第二回収容器４４に排出される。
【０１０９】
洗浄溶媒の排出に伴って、第二貯留槽４３からの洗浄溶媒の供給を再び開始する。このとき、洗浄溶媒を回転容器７に充填した後にロータ６および回転容器７を回転させることにより、洗浄時に再びスクリーン３０に目詰まりしていた異物がスクリーン３０から再除去され、洗浄溶媒と一緒に第二回収容器４４に回収される。さらに、回転容器７に充填したメディアも洗浄溶媒と一緒に回転容器７から排出して第二回収容器４４に回収される。
【０１１０】
所定量の洗浄溶媒を分散装置１に供給しながら所定時間をかけて洗浄処理を行った後、第二貯留槽４３からの洗浄溶媒の供給を停止する。その後、ポンプＰ２によって外部排出流路４７を介して排出流路９にエアーを送り込みながら排出流路９、ロータ６および回転容器７の内部に投入した洗浄溶媒の全てを第二回収容器４４に回収する。なお、このエアーの供給によって、分散装置１の内部の乾燥処理も行う。
【０１１１】
以上で洗浄溶媒の供給から処理後に回収されるまでの分散システムにおける一巡の動作が完了する。
【０１１２】
この構成によれば、電磁弁４８を切替操作して外部排出流路４７と第二貯留槽４３を連通接続するので、分散装置１の排出口１４から排出流路９に洗浄溶媒が導かれる。したがって、分散装置１の排出流路９を洗浄溶媒が、ポンプＰ２によって分散対象材とは逆向きに圧送されるので、スクリーン３０に目詰まりしている粉砕または欠けたメディアなどの異物を除去しながらロータ６および回転容器７の内部を洗浄し、洗浄後の洗浄溶媒を回転容器７に設けられた排出部５０から外部に直接に排出することができる。すなわち、分散装置１を分解して内部のロータ６および回転容器７の内側を個々に洗浄する必要がないので、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。
【０１１３】
さらに、メディアは、単体で視認できない非常に小さいものが利用される場合がある。このような場合、従来であれば作業者が回転容器７を分解して洗浄する際に回転容器７の内部に堆積または付着している部分（回転軸や内壁など）を目視で探しながら回収しているが故に微量なメディアの付着部分などを見落としてしまい十分に回収することができない。しかしながら、この構成によれば、逆止弁１３によって回転容器７から供給流路８Ａを通じて分散装置１の外部に洗浄溶媒が流出するのを規制するので、排出流路９および回転容器７に洗浄溶媒を充填して洗浄し、その後に洗浄溶媒を回転容器７に設けた排出部５０から排出することにより、洗浄溶媒と一緒に全てのメディアも回転容器７から確実に回収することができる。
【０１１４】
＜付記＞
本発明は、さらに以下の発明を開示している。
すなわち、相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸のうちの内軸の先端に分散用のロータを備え、前記内軸を外側から囲う筒状の外軸の先端に前記ロータを収納する回転容器を備えた分散装置であって、
前記内軸および前記外軸の少なくとも前記内軸を回転させる駆動機構を備え、
前記内軸は、その内部に外部から供給される分散対象材を流入させて前記回転容器に導く供給流路と、
前記回転容器内で分散処理された分散対象材を流入させて外部に導く排出流路を有し、
前記駆動機構は、少なくとも１つの駆動源と、
前記少なくとも１つの駆動源から、前記軸心を中心として回転する回転体に、前記回転体を回転させるための回転駆動力を伝達するように構成された駆動伝達機構と、を備え、
前記回転体は、少なくとも前記内軸および前記外軸を含み、
前記少なくとも１つの駆動源は、前記内軸の分散対象材を流入させる基端から前記外軸の先端に備えた前記回転容器の先端側の端面（有底面）までの間に設ける
ことを特徴とする分散装置。
【０１１５】
この構成によれば、内軸および外軸の軸心が重なり合った状態で配置されるので、従来の対向二軸型の分散装置よりも設置面積を小さくすることができる。また、駆動伝達機構が、内軸および外軸などの回転体に連結される。すなわち、同芯の二軸の外軸および内軸が回転容器の片側に配置されるので、従来の対向二軸型の分散装置における駆動源間の距離と比べて、駆動伝達機構と各軸との連結可能な範囲間の距離を短くできる。
【０１１６】
また、駆動伝達機構を各軸に連結する位置または範囲が定まると、駆動伝達機構に応じた駆動源の大きさから、駆動源の配置される位置および範囲がおおよそ定められることができる。例えば、分散装置で駆動伝達機構の連結可能な最端の位置を基準に設定しようとすると内軸の分散対象材を流入させる基端が基準位置となり、この基準位置から回転容器の先端側の端面（有底面）までの間に駆動源を設けることができる。すなわち、駆動源および駆動伝達機構を備えた駆動機構が、分散装置のうち回転駆動する本体の全長（軸方向の長さ）を超えずに配置される。したがって、分散装置の本体の設置範囲内に駆動源および駆動伝達機構を収めて配置することができ、従来の対向二軸型の分散装置のように回転容器を挟んで配置された回転軸の個々に駆動機構を設ける必要がないので、分散装置の設置面積を従来の対向二軸型の分散装置よりも大幅に抑制することができる。なお、駆動伝達機構は、例えば、内軸の外部に露出する表面に設けられた係合部（例えば、従動プーリ１５）と係合する。内軸が回転する時には内軸とともにロータが回転する。駆動伝達機構は、例えば、外軸の外部に露出する表面に設けられた係合部（例えば、従動プーリ２２）と係合する。駆動伝達機構は、回転容器の外部に露出する表面にもうけられた係合部と係合してもよい。外軸又は回転容器のいずれか一方が回転する時には他方も共に回転する。
【０１１７】
なお、上記構成において、前記駆動伝達機構は、内軸および外軸のそれぞれに設けた従動プーリと、
前記駆動源に設けた駆動プーリと、
前記従動プーリと前記駆動プーリを巻き掛けた伝達ベルト（チェーンベルト）とから構成されていることを特徴とする分散装置。
【０１１８】
この構成によれば、駆動伝達機構は、内軸および外軸のそれぞれに設けた従動プーリと駆動源の駆動プーリとにわたって伝達ベルトが巻き掛けられる。すなわち、駆動機構は、内軸および外軸に直行する方向に配置される。この配置に伴い駆動伝達機構の各軸側と反対の他端側に設けられる駆動源は、内軸、外軸、ロータおよび回転容器からなる分散装置の本体と隣り合うように配置される。すなわち、駆動機構は、分散装置の本体の全長の範囲内に収めて配置することが可能となる。
【０１１９】
上記構成において、前記ロータおよび前記回転容器は、前記内軸および前記外軸を軸受を介して保持する基台に水平に片持ち支持されており、
前記基台の上方に設けた前記内軸および前記外軸と平行なガイドに沿って移動する可動部を備え、
前記可動部および前記回転容器は、互いを連結する連結部をそれぞれに備えていることが好ましい。
【０１２０】
この構成によれば、分散装置は水平設置型であり、回転容器と可動部を互いに連結することにより、可動部を水平移動させるだけで回転容器のみを容易に移動させることができる。すなわち、分散装置の内部のメンテナンスが容易になる。
【０１２１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。
【０１２２】
（１）上記の分散装置１において、内軸４および外軸５のそれぞれに駆動機構を備えているが、１台の駆動機構によって内軸４および外軸５を回転する構成であってもよい。例えば、図８に示すように、駆動源２３の回転軸に２つの駆動プーリ１７、２４を備える。内軸４の従動プーリ１５と駆動プーリ１７をチェーンベルト１８で駆動連結し、外軸５の従動プーリ２２と駆動プーリ２４をチェーンベルト２５で連結することにより、内軸４と外軸５を同時に回転させることができる。従動プーリ１５、２２および駆動プーリ１７、２４の外径を適宜に変更することにより、ロータ６と回転容器７の相対速度を変更することができる。
【０１２３】
この構成によれば、１つの駆動機構によって内軸４および外軸５を回転させるので、分散装置１をさらに小型化することができる。
【０１２４】
（２）上記の分散装置１において、内軸４の供給流路８Ａを回転可能に構成してもよい。例えば、図９に示すように、筒状部８の軸長さを内軸４よりも長くし、その先端に従動プーリ５２を備える。この従動プーリ５２は、例えば、駆動源１６の回転軸に先端に備えた駆動プーリ５３にチェーンベルト５４を介して駆動源１６から動力伝達するように構成する。その際、内軸４と供給流路８Ａに相対的な回転速度の差を持たせるために、従動プーリ１５、５２の直径を適宜に設定する。
【０１２５】
この構成によれば、供給流路８Aの内部および排出流路９の内部において、分散対象材が連続的に分散処理される。すなわち、搬送経路で搬送中の分散対象材に分散処理が行われるので、回転容器７内のみで分散処理を行う場合に比べて処理時間を短出することができる。
【０１２６】
上記各実施形態のように、筒状部８が内軸４と同じ速度で一体的に回転する場合であっても供給流路８Ａから投入される分散対象材が筒状部８を通過するときに流速が増し、供給流路８Ａから回転容器７に流入する際の圧力損失を低減することができるが、筒状部８を回転させる場合はより顕著に圧力損失を低減することが可能になる。また、筒状部８の回転および／または内軸４の回転により排出流路９を通過する分散対象材の流速も増す。したがって、分散装置１において分散対象材を効率よく循環させることが可能になる。なお、内軸４および筒状部８の回転駆動を同期させながら異なる速度で回転させて相対的な速度差を有する場合および同じ速度で回転させる場合のいずれであっても上述の圧力損失を低減することができる。ここで、内軸４および筒状部８の回転速度の相対的な速度差には筒状部８の回転が停止している場合も含まれる。
【０１２７】
なお、本実施形態において、内軸４および筒状部８の回転には、同じ駆動源１６を利用しているが、別個の駆動源および駆動伝達機構を利用して個々に回転させてもよい。この構成によれば、内軸４および筒状部８の回転を同期させながら回転速度の相対的な速度差を任意に設定変更することができる。
【０１２８】
（３）上記の第二実施形態は、分散対象材の流れと逆向きに洗浄溶媒を排出流路９から供給して分散装置１の内部を洗浄しているが、内軸４の供給流路８Ａから洗浄溶媒を供給する正循環によって洗浄するように構成してもよい。例えば、図１０に示すように、分散対象材を貯留する第一貯留槽４１および第二貯留槽４３を個々の供給流路を介して電磁弁５５に接続し、この電磁弁５５から先の外部供給流路４５に供給する対象（分散対象材または洗浄溶媒）を適宜に変更可能にする。また、外部排出流路４７に電磁弁５６を設けて、分散処理後の分散対象材を回収する第一回収容器４２への流路と洗浄処理後の洗浄溶媒を回収する流路を分岐して個々に回収する。また、適宜に排出部５０から洗浄溶媒を排出して第二回収容器で回収してもよい。
【０１２９】
この構成によれば、正循環により分散装置１の内部の洗浄処理を行う場合であっても内軸４の基端側に分散対象材の供給と排出および洗浄溶媒の供給および排出の２系統が集約されるので、装置レイアウトが容易になり、ひいては装置全体の設置面積を抑制することができる。また、供給流路８Ａの内部も洗浄することができる。すなわち、分散対象材が通過する経路内の全てを洗浄することができる。
【０１３０】
（４）上記の各実施形態の分散装置１において、内軸４の排出流路９を内軸４の周側壁の内部に形成してもよい。すなわち、図１１に示すように、内軸４の周側壁の基端から先端に向けて環状の有底溝８Ｃを形成し、この有底溝８Ｃとロータ内部空間２６を連通する横孔を内軸４に形成することにより排出流路９を形成する。この構成によれば、上記の実施形態の分散装置１と同じ作用・効果を奏する。また、この構成によれば、内軸４の内部に筒状部８からなる供給流路８Ａを別個に配置する必要がないので、部品点数を減らし構成を簡素化することができる。
【０１３１】
（５）上記の各実施形態では、筒状部８が円筒であったが、多角筒形であってもよい。この場合、筒状部８の外形および内形のうち少なくとも一つが多角形であればよい。この構成において、例えば外形および内形が多角形の場合、筒状部８の外側と内側に形成される角部よって分散対象材が効率よく分散および混合される。すなわち、供給流路８Aおよび排出流路９を通過する過程で分散対象材が分散および混合されるので、生産効率が向上する。
【０１３２】
（６）上記の各実施形態において、筒状部８は、その外周または内壁の少なくとも一方に基端から先端にかけて螺旋状の溝を有してもよい。すなわち、筒状部８がスクリューとして機能する。この構成によれば、分散対象材の分散効率がさらに向上する。
【０１３３】
（７）上記の実施形態の分散システムは、分散装置１の供給流路８Ａの出口１１に逆止弁１３を有する構成であったが、供給流路８Ａの内部に逆止弁１３を設けてもよいし、或いは供給流路８Ａと連通接続する外部供給流路４５（図７を参照）の電磁弁４６を逆止弁１３の代わりに使用してもよい。いずれの構成であっても分散対象材を貯留する貯留槽に洗浄溶媒が逆流するのを防止することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１  分散装置
２  基台
４  内軸
５  外軸
６  ロータ
７  回転容器
８  筒状部
８Ａ供給流路
９  排出流路
１３  逆止弁
１５  従動プーリ（内軸用）
１６  駆動源（内軸用）
１７  駆動プーリ（内軸用）
１８  チェーンベルト（内軸用）
２２  従動プーリ（外軸用）
２３  駆動源（外軸用）
２４  駆動プーリ（外軸用）
２５  チェーンベルト（外軸用）
２６  ロータ内部空間
２７  貫通孔
３０  スクリーン
４１  第一貯留槽
４２  第一回収容器
４３  第二貯留槽
４４  第二回収容器
４６  電磁弁
４８  電磁弁
５０  排出部
【図１】
2022001350.tif 000003
【図２】
2022001350.tif 000004
【図３】
2022001350.tif 000005
【図４】
2022001350.tif 000006
【図５】
2022001350.tif 000007
【図６】
2022001350.tif 000008
【図７】
2022001350.tif 000009
【図８】
2022001350.tif 000010
【図９】
2022001350.tif 000011
【図１０】
2022001350.tif 000012
【図１１】
2022001350.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月25日(2020.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸のうちの内軸の先端に分散用のロータを備え、前記内軸を外側から囲う筒状の外軸の先端に前記ロータを収納する回転容器を備えた分散装置を含む分散システムであって、
前記内軸は、前記内軸の内部に、外部から供給される分散対象材を流入させて前記回転容器に導く供給流路と、
前記回転容器内で分散処理された分散対象材を流入させて外部に導く排出流路と、を有し、
前記分散装置は、前記内軸および前記外軸のうち、少なくとも前記内軸を回転させる駆動機構と、
前記排出流路から分散対象材の排出と前記排出流路への洗浄溶媒の供給を切替える切替部と、
前記排出流路から前記回転容器に供給した前記洗浄溶媒が前記供給流路を通じて外部に流出するのを規制する規制部と、を備え、
前記回転容器は、当該回転容器から外部に前記洗浄溶媒を排出する排出部を有する、
ことを特徴とする分散システム。
【請求項２】
前記供給流路を介して前記回転容器に供給する前記分散対象材を貯留する第一貯留槽と、
前記排出流路を介して前記回転容器に供給する前記洗浄溶媒を貯留する第二貯留槽と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分散システム。
【請求項３】
前記供給流路および前記排出流路のうち、いずれか一方の流路が前記内軸の内部に設けられる筒状部の内部に形成され、他方の流路が前記筒状部の外側に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分散システム。
【請求項４】
前記分散用のロータは、当該ロータの外周面と前記回転容器の内壁面との間に分散処理用の間隙を形成し、前記ロータの内部にメディア分離部を有するとともに前記ロータの外周面に前記ロータの内部と前記間隙とを連通する開口を有する有底筒状であり、
前記分散用のロータは、前記分散処理用の間隙を通過した前記分散対象材を前記ロータの内部に導いて、前記メディア分離部により、当該分散対象材に混在する前記メディアを分離し、当該メディアを前記開口から前記間隙に戻す一方で、前記分散対象材を前記排出流路に導くように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の分散システム。
【請求項５】
前記規制部は、前記供給流路を通って前記回転容器へ供給される前記分散対象材によって前記供給流路を開く一方、前記分散対象材が前記回転容器へ供給されていない時には前記供給流路を閉じる弁体であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分散システム。
【請求項６】
前記筒状部は前記内軸とは別個の部材からなり、駆動機構によって前記内軸から独立して回転することを特徴とする請求項３に記載の分散システム。
【請求項７】
前記回転容器は、内部温度を調整する液体を循環させる流路を外周壁の内部に有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の分散システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
相対的に回転し且つ軸心が重なる同芯の二軸のうちの内軸の先端に分散用のロータを備え、前記内軸を外側から囲う筒状の外軸の先端に前記ロータを収納する回転容器を備えた分散装置を含む分散システムであって、
前記内軸は、前記内軸の内部に、外部から供給される分散対象材を流入させて前記回転容器に導く供給流路と、
前記回転容器内で分散処理された分散対象材を流入させて外部に導く排出流路と、を有し、
前記分散装置は、前記内軸および前記外軸のうち、少なくとも前記内軸を回転させる駆動機構と、
前記排出流路から分散対象材の排出と前記排出流路への洗浄溶媒の供給を切替える切替部と、  前記排出流路から分散対象材の排出と前記排出流路への洗浄溶媒の供給を切替える切替部と、
前記排出流路から前記回転容器に供給した前記洗浄溶媒が前記供給流路を通じて外部に流出するのを規制する規制部と、を備え、
前記回転容器は、当該回転容器から外部に前記洗浄溶媒を排出する排出部を有する、
を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】