(57)【要約】【課題】混練作業による現場の作業環境の悪化を防ぐことができるロール混練装置を提供する。【解決手段】複数のロール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを有し、ロール間に複数の材料を通過させて混練するロール混練装置であって、複数のロール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを収容し混練作業を行うための密閉化空間と、密閉化空間内の酸素濃度を検出する酸素濃度計３３と、密閉化空間へ不活性ガスを供給するガス供給源３２と、酸素濃度計３３の検出した酸素濃度に基づいて、密閉化空間の酸素濃度が所望の値以下となるように不活性ガスの供給量を制御するコントローラ３０とを有する。【選択図】図１
2004230308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロールを有し、前記ロール間に複数の材料を通過させて混練するロール混練装置であって、
前記複数のロールを収容し混練作業を行うための密閉化空間を有する
ロール混練装置。
【請求項２】
前記密閉化空間内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
前記密閉化空間へ不活性ガスを供給するガス供給手段と、
前記酸素濃度検出手段の検出した酸素濃度に基づいて、前記密閉化空間の酸素濃度が所望の値以下となるように前記不活性ガスの供給量を制御する供給量制御手段と
を有する請求項１に記載のロール混練装置。
【請求項３】
前記密閉化空間を開閉する開閉手段と、
前記開閉手段の開放により、前記密閉化空間から外部に漏れるガスを回収する回収手段と
を有する請求項２に記載のロール混練装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール混練装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体は、たとえば、ポリエステルフィルム等のベースフィルムに磁性材料を含む塗布材料を塗布することにより製造される。ベースフィルムに塗布する塗布材料は、磁性材料、有機溶剤、各種添加剤等の材料を混練したものである。
これらの材料の混練には、たとえば、ロール混練装置が使用されている（たとえば、特許文献１参照。）。ロール混練装置は、たとえば、３本のロールを有し、ロール間に材料を通過させることにより、材料の混練を行う。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２１６３４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のロール混練装置では、ロールへの材料の投入や、ロールによる混練作業や、混練された後の材料の排出は、基本的には、外部に対して開放された状態で行われていた。
しかしながら、混練する材料として、有機溶剤、各種添加剤等の材料を用いた場合には、有機溶剤等から発生するガスには、強い臭気を有していたり、引火しやすい性質のものが含まれることがあり、作業現場の環境を低下させる一因となっていた。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、混練作業による現場の作業環境の悪化を防ぐことができるロール混練装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のロール混練装置は、複数のロールを有し、前記ロール間に複数の材料を通過させて混練するロール混練装置であって、前記複数のロールを収容し混練作業を行うための密閉化空間を有する。
【０００７】
好適には、本発明のロール混練装置は、前記密閉化空間内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、前記密閉化空間へ不活性ガスを供給するガス供給手段と、前記酸素濃度検出手段の検出した酸素濃度に基づいて、前記密閉化空間の酸素濃度が所望の値以下となるように前記不活性ガスの供給量を制御する供給量制御手段とを有する。
【０００８】
さらに好適には、本発明のロール混練装置は、前記密閉化空間を開閉する開閉手段と、前記開閉手段の開放により、前記密閉化空間から外部に漏れるガスを回収する回収手段とを有する。
【０００９】
本発明のロール混練装置では、混練作業が密閉化空間内で行われる。これにより、混練する材料から発生するガスが外部を汚染することがない。
また、本発明のロール混練装置では、密閉化空間へ不活性ガスを供給し、その供給量をコントロールすることにより、密閉化空間の酸素濃度が所望の値以下となるようにコントロールされる。
さらに、本発明のロール混練装置では、密閉化空間を開閉する開閉手段の開放に応じて密閉化空間から外部に漏れるガスを回収することにより、密閉化空間の外部へ混練する材料から発生するガスや供給した不活性ガスが放散されない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るロール混練装置の構成図である。
図１において、ロール混練装置１は、ロールミル２と、このロールミル２を制御するコントローラ３０とを有する。
なお、ロール混練装置１は、各種材料の混練に用いることができるが、たとえば、磁気記録媒体の製造に用いられる塗布材料の混練に用いられる。塗布材料は、磁性金属粉、有機溶剤、添加剤等を含み、混練前には、たとえば、固形物濃度が５０パーセント程度の比較的粘性の高いペースト状をしている。
【００１１】
ロールミル２は、材料投入部５と、混練部１５と、材料排出部２５とから構成されている。
材料投入部５は、混練すべき材料Ｍを蓄積するホッパ７を内部に備えている。材料投入部５には、投入用カバーＷＡ  が設けられ、この投入用カバーＷＡ  を開放した状態でホッパ７に材料Ｍが供給される。投入用カバーＷＡ  が閉じられると、材料投入部５は密閉される。
【００１２】
混練部１５は、互いに隣接して配置された３本のロール２０Ａ，２０Ｂおよび２０Ｃを備えている。これら３本のロール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち、ロール２０Ａとロール２０Ｂとの間に、上記したホッパ７を通じて材料Ｍが供給される。
供給された材料Ｍは、ロール２０Ａとロール２０Ｂとの間およびロール２０Ｂとロール２０Ｃとの間を通過する。ロール２０Ａとロール２０Ｂとの間およびロール２０Ｂとロール２０Ｃとの間を通過するときに作用するせん断力により材料Ｍは混練される。
ロール２０Ａ，２０Ｂおよび２０Ｃによって混練された材料Ｍａは、材料排出部２５に送られる。
【００１３】
混練部１５には、開閉カバーＷＢ  ，ＷＣ  が設けられている。開閉カバーＷＢ  ，ＷＣ  を開放することにより、混練部１５内の清掃やメインテナンスが可能となる。開閉カバーＷＢ  ，ＷＣ  が閉じられると、混練部１５は密閉される。また、開閉カバーＷＢ  ，ＷＣ  は、たとえば、網入りガラス等の透明で強度の比較的高い部材で形成され、外部から混練処理の状況を視認可能となっている。
混練部１５の閉空間は、上記の材料投入部５の閉空間と連通している。
【００１４】
混練部１５内には、酸素濃度計３３が設けられている。この酸素濃度計３３は、混練部１５内の酸素濃度を検出し、検出信号をコントローラ３０へ出力する。
【００１５】
材料排出部２５は、混練部１５から送られた混練された材料Ｍａを外部に排出するために設けられている。この材料排出部２５には、排出用カバーＷＤ  が設けられており、排出用カバーＷＤ  を開放した状態で混練された材料Ｍａが外部に排出される。
排出用カバーＷＤ  が閉じられると、材料排出部２５内は密閉される。材料排出部２５内の閉空間は、上記の混練部１５と閉空間と連通している。したがって、材料投入部５、混練部１５および材料排出部２５内は、各カバーＷＡ  〜ＷＤ  が閉じられた状態で密閉化された空間を構成している。
【００１６】
図２は、上記したカバーＷＡ  〜ＷＤ  のうち、材料投入部５および材料排出部２５の投入用カバーＷＡ  および排出用カバーＷＤ  の周辺の構造を示す図である。
図２に示すように、カバーＷＡ  ，ＷＤ  の近傍には、カバーＷＡ  ，ＷＤ  が閉じた状態を検出するためのカバースイッチ６０と、カバーＷＡ  ，ＷＤ  が閉じた状態をロックするためのカバーロック５５とを有する。
カバースイッチ６０を設けたのは、材料の投入および排出時にカバーＷＡ  ，ＷＤ  を開閉する必要があるため、カバーＷＡ  ，ＷＤ  の開閉状態を検出するためである。カバーロック５５を設けたのは、材料の投入および排出時以外には、カバーＷＡ  ，ＷＤ  の開閉ができないようにするためである。
【００１７】
カバースイッチ６０は、たとえば、リミットスイッチで構成され、カバーＷＡ，ＷＤ  との接触、非接触に応じて検出信号６０ｓをコントローラ３０へ出力する検出器である。すなわち、カバーＷＡ  ，ＷＤ  が閉じている場合には、接触状態を検出し、開放されている場合には非接触状態を検出する。
【００１８】
カバーロック５５は、たとえば、エアシリンダで構成され、ドライバ５０を介してコントローラ３０によって制御される。カバーロック５５のピストン５５ａが伸長することにより、カバーＷＡ  ，ＷＤ  は閉じた状態がロックされる。カバーロック５５のピストン５５ａが後退することにより、カバーＷＡ  ，ＷＤ  は開放可能となる。
【００１９】
図１において、ガス供給源３２は、制御弁３１を介して混練部１５と管路によって接続されている。ガス供給源３２は、たとえば、窒素ガス（Ｎ２  ）等の不活性ガスＧを混練部１５へ供給する。不活性ガスＧは、材料投入部５、混練部１５および材料排出部２５で構成される密閉化空間内の酸素濃度をコントロールするために供給される。
【００２０】
制御弁３１は、コントローラ３０からの制御信号３１ｓに応じて、不活性ガスＧの混練部１５への供給量を調整する。
コントローラ３０は、酸素濃度計３３の検出した混練部１５内の酸素濃度に基づいて、混練部１５内の酸素濃度が所望の値より低下するように不活性ガスＧの供給量を制御する。混練部１５内の酸素濃度をコントロールするのは、混練部１５で処理される材料Ｍに引火しやすい材料が含まれていたり、材料Ｍから引火しやすいガスが発生する場合に、材料投入部５、混練部１５および材料排出部２５で構成される密閉化空間内の酸素濃度を低下させて火災の発生を確実に防止するためである。
このため、コントローラ３０は、好ましくは、混練部１５内の酸素濃度を１０％以下となるように、不活性ガスＧの供給量を制御する。
【００２１】
図１において、排気装置４０は、開閉弁４１，４２を介して、それぞれ材料投入部５および材料排出部２５に管路が接続されている。この排気装置４０は、材料投入部５および材料排出部２５内に存在するガスを吸引して回収し、材料投入部５および材料排出部２５内のガスが外部に放散されるのを防ぐ。
開閉弁４１は、コントローラ３０からの制御信号４１ｓに応じて、排気装置４０と材料排出部２５とを接続する管路を開閉する。
開閉弁４２は、コントローラ３０からの制御信号４２ｓに応じて、排気装置４０と材料投入部５とを接続する管路を開閉する。
【００２２】
次に、上記構成のロール混練装置１の動作の一例について図３〜図６に示すフローチャートを参照して説明する。
図３に示すように、まず、運転準備を開始する。
コントローラ３０は、オペレータから運転準備が指令されると、材料投入部５の投入用カバーＷＡ  と材料排出部２５の排出用カバーＷＤ  に対して設けられたカバースイッチ６０がオンされているかを確認する（ステップＳＴ２）。すなわち、投入用カバーＷＡ  および排出用カバーＷＤ  が閉じられているかを確認する。
【００２３】
投入用カバーＷＡ  および排出用カバーＷＤ  が閉じられていることを確認したのち、カバーロック５５を起動する（ステップＳＴ３）。これにより、投入用カバーＷＡ  および排出用カバーＷＤ  の開放が規制される。
【００２４】
次いで、コントローラ３０は、酸素濃度計３３を作動可能な状態とする（ステップＳＴ４）。これにより、混練部１５内の酸素濃度の検出が可能となる。
【００２５】
次いで、コントローラ３０は、制御弁３１を開いて、ガス供給源３２から不活性ガスＧを混練部１５へ供給する（ステップＳＴ５）。
酸素濃度計３３の検出する酸素濃度は、不活性ガスＧの混練部１５への供給により低下していき、コントローラ３０は、この酸素濃度が１５％以下となったかを判断する（ステップＳ６）。１５％の酸素濃度を基準に判断するのは、この程度の酸素濃度以下となると、発火の可能性が殆どなくなるからである。
【００２６】
コントローラ３０は、酸素濃度が１５％以下となったことを確認したのち、ロールミル２による混練作業が可能である指示情報を図示しない操作盤等に表示する（ステップＳＴ７）。
以上の手順により、ロール混練装置１は混練作業を開始可能な状態となる。
【００２７】
次に、ロール混練装置１による混練中の処理手順の一例について図４を参照して説明する。
まず、コントローラ３０は、運転準備状態からロールミル２を起動する指令がオペレータにより入力されたかを確認する（ステップＳＴ１１）。
ロールミル２が起動され、混練が開始されると、コントローラ３０は酸素濃度が１５％よりも上昇しないかを監視する（ステップＳＴ１２）。
また、混練中における投入用カバーＷＡ  や排出用カバーＷＤ  の開放の監視（ステップＳＴ１２）や、非常停止信号の監視（ステップＳＴ１３）や、ロール２０Ａ〜２０Ｃのオーバロードの監視（ステップＳＴ１４）を行う。これらの異常が検出された場合には、装置を停止させる（ステップＳＴ１７）。
異常が検出されない場合には、ロールミル２を停止させる指令が入力されたかを監視する（ステップＳＴ１６）。
【００２８】
ロールミル２による起動中に、混練すべき材料Ｍを材料投入部５へ投入したり、混練された材料Ｍａを材料排出部２５から排出する場合がある。
ロール混練装置１における混練中の材料投入および材料排出の手順の一例について図５を参照して説明する。
まず、コントローラ３０は、オペレータから材料投入部５への投入指示あるいは材料排出部２５からの材料排出の指示があると、対応するカバーロック５５を開放させる（ステップＳＴ３１）。これにより、材料投入および材料排出が可能となる。
【００２９】
次いで、材料投入および材料排出のために、投入用カバーＷＡ  や排出用カバーＷＤ  が開放されたか判断し（ステップＳＴ３２）、開放された場合には、対応する開閉弁４１，４２を開いて材料投入部５や材料排出部２５に存在するガスの排気を行う（ステップＳＴ３３）。これにより、材料投入部５や材料排出部２５に存在するガスが外部に放散しない。なお、材料投入部５や材料排出部２５に存在するガスの排気により酸素濃度計３３が検出する酸素濃度が上昇するが、コントローラ３０は、酸素濃度が１５％より大きくならないように、不活性ガスＧの供給量を調整する。
なお、材料投入部５や材料排出部２５に存在するガスの排気中に、材料Ｍの投入、混練された材料Ｍａの排出が行われる。
【００３０】
次いで、コントローラ３０は、材料Ｍの投入や混練された材料Ｍａの排出が完了し、投入用カバーＷＡ  や排出用カバーＷＤ  が閉じられたかを監視する（ステップＳ３４）。
コントローラ３０は、投入用カバーＷＡ  や排出用カバーＷＤ  が閉じられたことを検出すると、対応する開閉弁４１，４２を閉じ、排気を停止させる（ステップＳＴ３５）。
【００３１】
コントローラ３０は、排気を停止したのち、カバーロック５５を再び起動し、投入用カバーＷＡ  あるいは排出用カバーＷＤ  の開放を規制する（ステップＳＴ３６）。
以上のような手順により、材料Ｍの投入および混練された材料Ｍａの排出が行われる。
【００３２】
次に、ロール混練装置の運転準備終了の動作の一例を図６を参照して説明する。
コントローラ３０は、運転準備状態から運転準備状態を停止する指令が入力されたかを判断する（ステップＳＴ２１）。
【００３３】
コントローラ３０は、運転準備状態を停止する指令が入力されると、不活性ガスＧの供給を停止させる（ステップＳＴ２２）。
さらに、コントローラ３０は、材料投入部５および材料排出部２５から排気を開始させる。これにより、材料投入部５および材料排出部２５から同時に排気が開始される。
材料投入部５および材料排出部２５からの排気により、不活性ガスＧ等のガスが密閉化空間内から外部に放出されるので、酸素濃度計３３の検出する酸素濃度は上昇する。コントローラ３０は、酸素濃度が、たとえば、１５％よりも上昇したかを確認する（ステップ２４）。
【００３４】
コントローラ３０は、酸素濃度が１５％を越えたことを検出すると、酸素濃度計３３の作動を停止させ（ステップＳＴ２５）、また、材料投入部５および材料排出部２５からの排気動作を停止させる（ステップＳＴ２６）。
次いで、カバーロック５５を開放し、投入用カバーＷＡ  および排出用カバーＷＤ  を開放可能な状態にする。
以上の手順によって、運転準備状態を停止される。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、複数のロール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを密閉化された混練部１５に収容されているため、混練作業中にはロール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃへのアクセスを防止することができる。
また、互いに連通する材料投入部５、混練部１５および材料排出部２５をそれぞれ密閉化することにより、混練作業等によって発生する臭気やガスが外部へ放散するのを確実に防止することができる。
また、材料投入部５、混練部１５および材料排出部２５内の酸素濃度を不活性ガスＧの供給により常時コントロールすることで、混練する材料への引火を確実に防止することができる。
また、本実施形態では、材料投入部５および材料排出部２５のカバーＷＡ  ，ＷＤ  を開放したときに、材料投入部５および材料排出部２５内のガスを排気装置によって回収するため、臭気やガスが外部に放散されない。加えて、作業現場の酸素濃度の異常低下を防ぐことができる。
【００３６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では３本のロールを備えるロール混練装置を開示したが、本発明はこれ以外のロール混練装置にも適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、混練作業による現場の作業環境の悪化を防ぐことができるロール混練装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロール混練装置の構成図である。
【図２】開閉カバー周辺の構造の一例を示す図である。
【図３】ロール混練装置の運転準備開始の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】ロール混練装置による混練中の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】ロール混練装置における混練中の材料投入および材料排出の手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】ロール混練装置の運転準備終了の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…ロール混練装置、２…ロールミル、５…材料投入部、１５…混練部、２５…材料排出部、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ロール、３０…コントローラ、３１，…制御弁、４１，４２…開閉弁、３２…ガス供給源、４０…排気装置、Ｍ…材料。
【図１】
2004230308.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004230308.tif 000005
【図４】
2004230308.tif 000006
【図５】
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【図６】
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