(57)【要約】【課題】  ビーズミル等のメディア撹拌型分散機であって、分散する液体の品種切替えや分散室の洗浄を短時間で効率よく行うことができ、廃棄される残留ミルベースの量や洗浄溶剤の使用量を削減できる分散機を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明の分散機は、分散室内に残留したミルベースの取出し作業の際に、分散室におけるミルベースの入口側および出口側の配管をバルブ等で閉め、ミルベースの出口側より分散室に圧縮空気を圧入し、分散室に設けられたフィルタ付きの取出し口を通して、前記の残留したミルベースを取り出す機構を有することを特徴とする。ミルベースを取り出した後、洗浄用の溶剤を分散室に入れて洗浄作業を行う場合は、洗浄後の該溶剤の取出し時にも前記した圧縮空気の圧入による取出し方法を用いることができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディア撹拌型分散機の分散室に残留したミルベース若しくは洗浄溶剤を取り出す操作において、
分散室におけるミルベースの入口側および出口側の配管を閉め、
ミルベースの出口側より分散室に圧縮空気を圧入し、
分散室に設けられたフィルタ付きの取出し口を通して、
前記の残留したミルベース若しくは洗浄溶剤を取り出す機構を有することを特徴とするメディア撹拌型分散機。
【請求項２】
前記のメディア撹拌型分散機の分散室に残留したミルベース若しくは洗浄溶剤を取り出す操作において、
分散室におけるミルベースの入口側および出口側の配管が閉められ、且つ前記のフィルタ付きの取出し口が開かれた状態でのみ分散室に圧縮空気を圧入することができる請求項１に記載のメディア撹拌型分散機。
【請求項３】
メディア撹拌型分散機にミルベースを送り込んで分散する操作において、前記のフィルタ付きの取出し口が閉められた状態でのみミルベースを分散室に送入することができる請求項２に記載のメディア撹拌型分散機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷インキや塗料の製造に使用されるメディア撹拌型分散機であって、分散する液体の交換および分散室の洗浄が迅速に行えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷インキや塗料の製造において、顔料を微細に粉砕してインキや塗料中に均一に分散する工程は、分散工程または練肉工程などと呼ばれている。分散工程に用いられる装置としては、高粘度のインキには３本ローラーミル等が用いられ、比較的粘度の低いインキや塗料にはメディア撹拌型分散機等が用いられる。
【０００３】
ここでメディア撹拌型分散機とは、分散室内に入れられた金属、ガラス若しくはセラミック等の材質でできたビーズ等を分散室内で回転するローターによって撹拌し、それらビーズ同士の衝突によってインキや塗料中の顔料を微細に分散する原理のものを言う。ローターの回転エネルギーをビーズというメディア（媒体）を介して顔料の分散に用いるものであり、ビーズミルとも呼ばれている。ローターにはピン、ディスク、撹拌翼等が取り付けられており、これが回転することによってメディアを撹拌する。分散室の内面にも撹拌を促進するためにピンや撹拌翼等が取り付けられていることもある。
【０００４】
分散室内は分散しようとする液体（ミルベースとも呼ばれる）とビーズとが混合された状態にある。分散室の出口側ではスクリーン（篩）やギャップ（狭い隙間）の機構が設けられ、これによってビーズが流出するのを防ぎながら分散されたミルベースが送り出される。ある種類のミルベースの分散作業が終了して、次に違う種類のミルベースを分散する場合には、分散室内に残ったミルベースを取り出し、分散室内とビーズとを洗浄する必要がある。
【０００５】
従来は分散室に取出し口がある分散機では、取出し口のバルブを開けてしばらく放置し、液抜き（ミルベースの排出）を行っている。通常取出し口にはビーズがこぼれ出ないようにフィルタが設置されている。液体の粘度が高い場合はこの液抜き作業には時間がかかり、また完全には抜けきれずに残留することがある。ビーズの直径が小さいと取出し口付近にビーズが詰まったようになって特に時間がかかる傾向がある。
【０００６】
取出し口が無い分散機では、洗浄溶剤を分散室に送り込んで、出口から残っている液体を押し出し、出てくる溶剤が十分にきれいになるまでこの作業を行う。この作業方法では、分散室の出入口は通常分散室より高い位置に設置されているので、分散室内に溶剤等が充満した状態で残ってしまう。
【０００７】
取出し口からミルベースを排出した場合は、次に洗浄溶剤を入れて必要によりローターを回し、その後再び取出し口を開けて該溶剤を排出する。溶剤はミルベースよりも速く排出されるものの、やはりきれいに排出されるまでには時間がかかる。
【０００８】
特許文献１には、媒体式分散機（メディア撹拌型分散機）の中でもバスケットミルと呼ばれる種類のものについて、バスケットの網目に顔料等の媒質が付着して目詰まりを起こすことを防ぎ、また作業後の洗浄性を改善した構造のものが記載されている。バスケットミルはバッチ型の処理装置（１バッチ毎に運転を停止し、ミルベースの仕込みや取出しを行う）である。本発明の分散機は連続処理型の装置であって特許文献１の段落３に記載のサンドミルに類似しており、洗浄に多大の労力を要すると書かれている。それに対してバスケットミルは基本的に密閉構造ではなく、分散中に溶剤が揮散して品質の変化をきたすおそれがあり、大量に長時間連続生産する用途には適さない。また揮散溶剤による環境への悪影響も考えられる。
【０００９】
特許文献２には、分散媒体を用いて分散する分散方法及び分散機（メディア撹拌型分散機）において、分散媒体の仕込み、排出や洗浄を簡単にする発明が記載されている。この発明は特許文献１と同じくバッチ型の処理装置である。また分散すべき液を抜き取った後の洗浄工程では、貯液槽、分散室、管路等の全体を通して分散媒体と洗浄溶剤を流動させながら洗浄するので洗浄すべき体積が大きくなり、洗浄溶剤を大量に必要とすると考えられる。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−８６９２４号公報
【特許文献２】特開平１１−５７４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、分散する液体の品種切替えや分散室の洗浄を短時間で効率よく行えるメディア撹拌型分散機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
メディア撹拌型分散機において、分散作業の終了後、品種切替え又は洗浄作業をする場合は、まず分散室に残留したミルベースをできる限り残らずに取り出すことが製品の無駄や洗浄効率アップのためには重要である。
【００１３】
本発明の分散機においては、この取出し作業の際に、分散室におけるミルベースの入口側および出口側の配管をバルブで閉め、ミルベースの出口側より分散室に圧縮空気を圧入し、分散室に設けられたフィルタ付きの取出し口を通して、前記の残留したミルベースを取り出す機構を有することを特徴とする。
【００１４】
ミルベースを取り出した後、必要に応じて洗浄用の溶剤を分散室に入れて洗浄作業を行うが、洗浄後の該溶剤の取出し時にも、前記した圧縮空気の圧入による取出し方法を用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の分散機により、ミルベースの切替え時に古い液の抜き取り作業を短時間で行うことができる。また従来は廃棄されていた古い液の残留量を減らすことができるので、原料が無駄にならずに製品収率および生産性が向上し、産業廃棄物が削減される。さらにミルベースの残留量をできるだけ少なくしてから洗浄作業を行えるので、洗浄溶剤の使用量も少なくて済み、また短時間で洗浄を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第一発明に係るメディア撹拌型分散機は、分散作業の終了後、分散室に残留したミルベース若しくは洗浄溶剤を取り出す操作において、分散室におけるミルベースの入口側および出口側の配管をバルブ（図１の６および９）で閉め、ミルベースの出口側より分散室に圧縮空気を圧入し、分散室に設けられたフィルタ（図１の８）付きの取出し口を通して、前記の残留したミルベース若しくは洗浄溶剤を取り出す機構を有することを特徴とする。取出し口は通常分散室の入口側に設置されている。取出し口は分散操作中はバルブ（図１の７）等で閉められており、ミルベースや洗浄溶剤を取り出すときのみ開ける。配管を開閉するには、バルブを設置しておいてそれを開閉する方法による。またミルベースの入口側の配管のバルブ（図１の６）に代えて、液が該配管を分散室の方向にしか流れないように逆止弁を設置しても良い。このようにすればバルブを開閉する手間が不要となる。
【００１７】
分散室の出口側には分散室内にある分散媒体が室外に出ないようにするためのスクリーン（篩）やギャップ（媒体が通り抜けられない狭い隙間。図１の１１）があり、圧縮空気は該スクリーン等の外側から分散室内に圧入される。
【００１８】
圧縮空気を分散室の入口側から圧入することは、分散室からの取出し口からの液の排出がスムーズでない場合にその圧力が出口側にかかり、ビーズがスクリーンやギャップ等に押し込まれるおそれがあるので好ましくない。また圧縮空気はミルベースや洗浄溶剤の特性に応じて、窒素ガス等の不活性ガスを用いても良い。
【００１９】
第二発明に係るメディア撹拌型分散機は、前記の取出し又は洗浄作業における操作ミスを防ぐために、出口側および入口側のバルブ（図１の６および９）を閉め、かつ取出し口のバルブ（図１の７）を開いた状態でないと圧縮空気を圧入できないようにインターロックをとる事としている。また圧縮空気の圧力を適切な値に維持するための調節弁をつけることはより好ましい。
【００２０】
第三発明に係るメディア撹拌型分散機は、ミルベースを送り込んで分散する操作において、前記のフィルタ付きの取出し口が閉められた状態でのみミルベースを分散室に送入することができる機構を有する。この機構の好適な実施方法として、ミルベースの取り出しや分散室の洗浄作業が終了した後に新たに分散操作を始める場合は、出口側および入口側のバルブを開き、且つ取出し口のバルブが閉められていて、圧縮空気の圧入用の配管のバルブ（図１の１０）が閉められている場合にのみ、分散機にミルベースを送るポンプを運転することができ、また分散機の分散のための運転操作が可能であるようにインターロックを取る方法がある。
【実施例】
【００２１】
図１に本発明に係る分散機の構造の一例を示す。分散室の入口および出口のバルブ機構と、圧縮空気(または不活性ガス)の供給ラインを取付けた分散機により、下記の品種のインキのミルベースについて、下記の条件で品種切替えと洗浄作業を行った。
比較例として、圧縮空気を用いないで、同じミルベースの品種切替えと洗浄作業を行った。
【００２２】
（イ）実施例及び比較例の分散機：
浅田鉄工株式会社製、型番ＮＡＮＯＭＩＬＬ  ＮＭ−Ｇ２０Ｍ、分散室容量１６．２リットル、モータ３０ｋＷ。
比較例の分散機においては有しないもの・・・バルブ６、バルブ７、バルブ９、バルブ１０および圧縮空気を圧入する配管。
ビーズを入れた状態での分散室の空隙体積・・・１６．２×１５％＋１６．２×８５％×０．４（ビーズの空間容積比率）＝７．９リットル。
インキの比重を約０．７９として、分散室内の残留ミルベース質量は、７．９×０．７９＝６．２４ｋｇ。
（ロ）ビーズ：材質ガラス、ビーズ直径１．２５ｍｍ。ビーズ充填量は見掛け体積で分散室の８５％。
（ハ）取出し口のフィルタの構造：スクリーン。
（ニ）品種切替えにおける前品種：グラビア水性インキ（水性包装フィルム用、色は黄色、顔料濃度２５％）。
（ホ）品種切替えにおける後品種：グラビア水性インキ（水性包装フィルム用、色は赤色、顔料濃度２５％）。
（ヘ）洗浄溶剤：イソプロピルアルコール。
（ト）残留したミルベースを押し出す際の圧縮空気の圧力：０．１ＭＰａ。
【００２３】
表１に残留ミルベースの取出しに要した時間を示す。表１の取出し速度は、ミルベースの取出し量を計量し、１ｋｇ、２ｋｇ、と表に記載されている質量ごとに時間を計測した。最後は５．５ｋｇ取り出すのに要した時間を計測した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１に示されるように、本発明に係る分散機（圧縮空気を圧入する機構を有する）では６２５秒（約１０分）で約９０％のミルベースを取り出すことができた。短時間で取り出せるので溶剤の揮散が少なく、環境への悪影響が小さい上に、組成の変化が小さいので次の生産時のミルベースとして再利用しやすい。
【００２６】
一方従来の分散機（圧縮空気無し）においては１８７５秒（約３０分）かけても約８０％しか取り出すことができなかった。長時間かかるので溶剤が揮散し、組成が変わるので取出したものの再利用が難しい。従来の作業では生産効率の面から液抜きは３０分程度で終了し、ミルベースが残留していても洗浄溶剤を送り込んで洗浄作業に取り掛かるのが通常である。洗浄溶剤の汚れはひどく、また分散室やビーズがきれいになるまでにより多くの溶剤を必要とする。
【００２７】
表１の取出し作業の後、洗浄溶剤で洗浄を行った。洗浄溶剤の使用量と、洗浄に要した時間は次の通りである。
本発明の分散機（実施例）・・・・・６０リットル、約４分、
従来の分散機（比較例）・・・・・１２０リットル、約８分、
以上より、本実施例におけるミルベースの取り出しと洗浄に要した時間の合計は、
本発明・・・約１４分、
従来・・・・約３８分、
となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の分散機を低粘度のインキや塗料等の製造に用いることにより、品種切替えや分散室内の洗浄作業を行う際に分散室内に残留するミルベース及び洗浄溶剤の使用量を減らし、また品種切替えや洗浄作業に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のメディア撹拌型分散機を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１    分散室
２    メディア（ビーズ等）
３    ローター
４    メディアを撹拌するためのピン
５    ローターを回転するためのモータ
６    入口側のバルブ（ミルベースが送り込まれる）
７    取出し口のバルブ
８    フィルタ
９    出口側のバルブ
１０  圧縮空気用のバルブ
１１  分散室出口のギャップ
１２  ローターにモータの駆動力を伝えるベルト
【図１】
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