JP2011125830A - Bead mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビーズ状の分散媒体における衝突等の圧力により印刷インキや塗料を練合するビーズミルに関するものである。 The present invention relates to a bead mill for kneading printing ink and paint by pressure such as collision in a bead-shaped dispersion medium.
ビーズミルは、各種インキや塗料を大量に連続して練合する装置として公知である。このビーズミルは、連続して長時間の運転を行う装置であるため、運転中にビーズの衝突、ピンロータの回転及び練合インキによる圧力等により装置内部に負荷がかかり、インキが高温状態となる。そのため、インキを練合するベッセル外周には、ベッセル内のインキを冷却する冷却機構が設けられているが、分散されたインキを吐出する遠心分離盤付近では、遠心分離盤と上部壁面の間隙が摩擦により高温状態となり、インキが劣化し硬化カスが生じたり、装置部品の磨耗等が発生することがある。 The bead mill is known as an apparatus for continuously kneading various inks and paints in large quantities. Since this bead mill is a device that continuously operates for a long time, a load is applied to the inside of the device due to collision of beads, rotation of a pin rotor, pressure by kneaded ink, and the like, and the ink becomes in a high temperature state. For this reason, a cooling mechanism for cooling the ink in the vessel is provided on the outer periphery of the vessel for kneading the ink, but in the vicinity of the centrifuge for discharging the dispersed ink, there is a gap between the centrifuge and the upper wall surface. Friction can lead to a high temperature condition, which can cause ink deterioration and hardened residue, and wear of equipment components.
前述の遠心分離盤の磨耗を抑制する方法として、遠心分離盤と遠心分離盤の上部壁面がビーズの衝突による磨耗することを防止するため、磨耗防止手段として、遠心分離盤の上部に攪拌部材を取り設けた装置が開示されている（特許文献１参照）。 As a method for suppressing the wear of the centrifuge, the centrifuge and the upper wall surface of the centrifuge are prevented from being worn by collision of beads. An installed device is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、前述の先行特許文献は、遠心分離盤と遠心分離盤上部の磨耗を防止することを目的としており、摩擦熱等によって遠心分離盤と上部壁面の間に滞在するインキの硬化カスの発生を抑制するものではないため、課題が残されている。 However, the above-mentioned prior patent documents are intended to prevent the centrifuge and the upper part of the centrifuge from being worn, and the generation of cured residue of ink staying between the centrifuge and the upper wall surface due to frictional heat or the like. There is still a problem because it does not suppress it.
そこで、遠心分離盤とそれを囲繞する支持盤の装置及びインキの硬化カスが発生する要因について説明する。図３は、インキの粘度が比較的高い場合に使用するビーズミル（１０）の構成の一例を示したものである。ビーズミル（１０）は、モータにより回転駆動される回転軸（１）と、回転軸（１）に対して上方からインキ吐出部（Ａ）と、分散・練合部（Ｂ）とを連結し構成され、印刷インキ等を作製する。なお、回転軸（１）とインキ吐出部（Ａ）の上部は、ビーズミル（１０）の機械フレームに固定、連結されている。 Then, the apparatus of the centrifuge and the support disk surrounding it, and the factors that cause ink curing residue will be described. FIG. 3 shows an example of the configuration of the bead mill (10) used when the viscosity of the ink is relatively high. The bead mill (10) is configured by connecting a rotating shaft (1) driven to rotate by a motor, an ink ejection unit (A), and a dispersion / kneading unit (B) from above with respect to the rotating shaft (1). Printing ink and the like. The rotating shaft (1) and the upper part of the ink discharge section (A) are fixed and connected to the machine frame of the bead mill (10).
具体的に、ビーズミル（１０）を用いたインキの作製原理を説明すると、まず、インキは、前工程で粗分散された後、分散・練合槽であるベッセル（４）の下部からポンプで圧入され、ベッセル（４）内における複数枚の攪拌部材であるピンロータ（５）と、ベッセル（４）の内周面に設けられたピン（６）との間隙を移動しながら上昇する。同時に、間隙に複数個のビーズ（７）を充填し、その状態でピンロータ（５）を回転させ、ビーズ（７）に回転及び対流運動を与えることで、ビーズ間やピン間のせん断力、衝突力及びかくはん力によりインキを分散、練合させる。 Specifically, the production principle of the ink using the bead mill (10) will be explained. First, the ink is coarsely dispersed in the previous step, and then pumped from the bottom of the vessel (4) which is a dispersion / kneading tank. The pin rotor (5), which is a plurality of stirring members in the vessel (4), and the pin (6) provided on the inner peripheral surface of the vessel (4) move up while moving. At the same time, a plurality of beads (7) are filled in the gap, the pin rotor (5) is rotated in this state, and rotational and convective motions are given to the beads (7), so that the shearing force and collision between the beads and between the pins. The ink is dispersed and kneaded by force and stirring force.
次に、図４は、インキ吐出部（Ａ）を拡大したものである。インキ吐出部（Ａ）は、回転する遠心分離盤（３）とそれを囲繞し、固定された上部支持盤（２ａ）及び下部支持盤（２ｂ）からなる。遠心分離盤（３）は、上部固定軸（３ａ）、インキ吐出天板（３ｂ）、インキ吐出羽根（３ｃ）及び下部固定軸（３ｄ）から構成されている。また、パッキン（２ｃ）は、インキの逃げを防止するため設ける。 Next, FIG. 4 is an enlarged view of the ink discharge portion (A). The ink discharge unit (A) includes a rotating centrifuge (3) and a fixed upper support plate (2a) and a lower support plate (2b) that surround the centrifuge plate (3). The centrifugal separator (3) includes an upper fixed shaft (3a), an ink discharge top plate (3b), an ink discharge blade (3c), and a lower fixed shaft (3d). The packing (2c) is provided to prevent ink escape.
この時、ベッセル（４）内で練合されたインキは、最上部のピンロータ（５）と下部支持盤（２ｂ）の間隙を通ってインキ吐出部（Ａ）に移動し、インキ吐出羽根（３ｃ）の回転により、遠心運動で図示した下部支持盤（２ｂ）の開口部（２ｄ）から排出される。
なお、回転軸（１）には、遠心分離盤（３）の下部にピンロータ（５）、下部支持盤（２ｂ）の下部には、ベッセル（４）が連結されている。また、最上部のピンロータ（５）の代替として、インキとビーズを分けるための隙間をつくるギャップセパレータというドーナツ形状の金属板を設けている場合もある。
At this time, the ink kneaded in the vessel (4) moves to the ink discharge portion (A) through the gap between the uppermost pin rotor (5) and the lower support plate (2b), and the ink discharge blade (3c ) Is discharged from the opening (2d) of the lower support plate (2b) illustrated in the centrifugal motion.
The rotating shaft (1) is connected to a pin rotor (5) at the lower part of the centrifugal separator (3) and a vessel (4) to the lower part of the lower support board (2b). Also, as an alternative to the uppermost pin rotor (5), a donut-shaped metal plate called a gap separator that creates a gap for separating ink and beads may be provided.
次に、インキ吐出部（Ａ）の遠心分離盤（３）と上部支持盤（２ａ）及び下部支持盤（２ｂ）の間隙にインキが充填されるが、インキは真空状態で圧入されるため、開口部（２ｄ）の他にも、あらゆる間隙にインキが逃げて回り込もうとする。具体的には、上部支持盤（２ａ）とインキ吐出天板（３ｂ）の間隙や、上部支持盤（２ａ）と上部回転軸（３ａ）との間のパッキン（２ｃ）の間隙である。 Next, ink is filled in the gap between the centrifugal separator (3) and the upper support disk (2a) and the lower support disk (2b) of the ink ejection part (A), but since the ink is press-fitted in a vacuum state, In addition to the opening (2d), the ink escapes into every gap and tries to go around. Specifically, there are a gap between the upper support plate (2a) and the ink discharge top plate (3b), and a gap between the packing (2c) between the upper support plate (2a) and the upper rotating shaft (3a).
そこで、上部支持盤（２ａ）と遠心分離盤（３）の上部固定軸（３ａ）及びインキ吐出天板（３ｂ）を密着させて、インキの逃げを生じない機構が理想であるが、遠心分離盤（３）は高速回転しており、冷却機能として上部支持盤（２ａ）内及び下部支持盤（２ｂ）内には、点線で示したように、遠心分離盤（３）の回転による摩擦熱でインキが変質しないように水冷装置が付与されているが、上部支持盤（２ａ）と遠心分離盤（３）の上部固定軸（３ａ）及びインキ吐出天板（３ｂ）とを密着させることは摩擦熱で装置を損傷させてしまうため不可能である。 Therefore, an ideal mechanism is one in which the upper support plate (2a) and the upper fixed shaft (3a) of the centrifugal separator (3) and the ink discharge top plate (3b) are brought into close contact with each other, but no ink escape occurs. The board (3) rotates at high speed, and as a cooling function, the frictional heat generated by the rotation of the centrifugal separator (3) is provided in the upper support board (2a) and the lower support board (2b) as shown by the dotted line. In order to prevent the ink from changing in quality, a water-cooling device is provided, but the upper support plate (2a), the upper fixed shaft (3a) of the centrifugal separator (3), and the ink discharge top plate (3b) This is not possible because frictional heat will damage the device.
このため、上部支持盤（２ａ）とインキ吐出天板（３ｂ）に間隙を設け、さらに、上部支持盤（２ａ）と上部固定軸（３ａ）の間は布状のパッキン（２ｃ）を詰めて、インキの漏れを防止している。 Therefore, a gap is provided between the upper support plate (2a) and the ink discharge top plate (3b), and a cloth-like packing (2c) is packed between the upper support plate (2a) and the upper fixed shaft (3a). , Preventing ink leakage.
しかし、上部支持盤（２ａ）とインキ吐出天板（３ｂ）との間隙は、開けすぎると多くのインキが上方に向かうことで圧力がかかることから、パッキン（２ｃ）が移動することがあり、その結果、インキが漏れてしまう。 However, if the gap between the upper support plate (2a) and the ink discharge top plate (3b) is too large, a large amount of ink is applied upward and pressure is applied, so the packing (2c) may move. As a result, ink leaks.
一方、上部支持盤（２ａ）とインキ吐出天板（３ｂ）との間隙が狭いと、間隙に入り込んだインキは、遠心分離盤（３）の回転による摩擦熱や物理的接触によるエネルギー等により、インキが高温化し、乾燥重合してしまう。その結果、一部インキが硬化カスとなり、開口部（２ｄ）から吐出するインキの中にカスが混入する。このカスが混入したインキは、正常なインキに悪影響を与えるため、結果的にインキの貯蔵安定性を悪くさせることから、インキ品質に悪影響を及ぼす。 On the other hand, if the gap between the upper support plate (2a) and the ink discharge top plate (3b) is narrow, the ink that has entered the gap is caused by frictional heat due to rotation of the centrifugal separator (3), energy due to physical contact, etc. The ink becomes hot and dry polymerizes. As a result, a part of the ink becomes a cured residue, and the residue is mixed into the ink discharged from the opening (2d). The ink in which the residue is mixed has an adverse effect on normal ink, and consequently deteriorates the storage stability of the ink, and thus adversely affects the ink quality.
特に、ＵＶインキのように光開始重合剤等が混合されているインキは、高熱、物理的負荷又はエネルギーによってインキが硬化するため、このような装置の機構には大きな課題があった。 In particular, an ink mixed with a photoinitiator or the like, such as UV ink, has a big problem in the mechanism of such an apparatus because the ink is cured by high heat, physical load or energy.
本発明は、前述の課題にかんがみなされたものであり、ビーズミルの遠心分離盤とインキ吐出天板との適正な間隙を作り、円心分離盤の形状を一部変更することにより、インキの硬化カスの発生を抑制し、かつ、インキ漏れ等のトラブルを防ぐビーズミルに関するものである。 The present invention has been considered in view of the above-mentioned problems, and creates an appropriate gap between the centrifuge disc of the bead mill and the ink discharge top plate, and by partially changing the shape of the concentric separator, the ink is cured. The present invention relates to a bead mill that suppresses the generation of waste and prevents problems such as ink leakage.
本発明のビーズミルは、筒状の攪拌槽内に、所定間隔を存して配置された複数の攪拌部材を備え、攪拌槽内に充填されたビーズ状の分散媒体と攪拌槽内に注入されるインキ状の被分散材料とを攪拌する攪拌部と、攪拌槽上部に被分散媒体を攪拌槽外に取り出すための、インキ吐出部とを備えたビーズミルにおいて、前述のインキ吐出部は、遠心分離盤と上部支持盤と下部支持盤でなり、遠心分離盤は、上部固定軸とインキ吐出天板、インキ吐出羽、下部固定軸からなり、上部支持盤とインキ吐出天板との間に所定の間隙を設けたビーズミルであることを特徴としている。 The bead mill of the present invention includes a plurality of stirring members arranged at predetermined intervals in a cylindrical stirring tank, and is injected into the bead-shaped dispersion medium filled in the stirring tank and the stirring tank. In a bead mill having an agitation unit for agitating the ink-like material to be dispersed and an ink ejection unit for taking out the dispersion medium from the agitation tank to the outside of the agitation tank, the ink ejection unit is a centrifuge. The centrifuge has an upper fixed shaft, an ink discharge top plate, an ink discharge vane, and a lower fixed shaft. A predetermined gap is provided between the upper support plate and the ink discharge top plate. It is a bead mill provided with.
また、本発明のビーズミルにおける前述の所定の間隙は、０．５mmより大きく、３．０mmより小さい範囲であるビーズミルであることを特徴としている。 In the bead mill of the present invention, the above-mentioned predetermined gap is a bead mill having a range larger than 0.5 mm and smaller than 3.0 mm.
また、本発明のビーズミルにおけるインキ吐出天板は、上部固定軸から縁側に向かって傾斜を設けたビーズミルであることを特徴としている。 Further, the ink discharge top plate in the bead mill of the present invention is a bead mill provided with an inclination from the upper fixed shaft toward the edge side.
また、本発明のビーズミルは、インキ吐出天板の傾斜角度が０度〜４．４度のビーズミルであることを特徴としている。 In addition, the bead mill of the present invention is a bead mill in which the inclination angle of the ink discharge top plate is 0 degree to 4.4 degrees.
本発明のビーズミルは、上部固定軸と遠心分離盤のインキ吐出天板との間隙にインキの硬化カスを生じることがなくなるため、品質の安定化が図れるという効果を奏する。 The bead mill of the present invention has the effect of stabilizing the quality because no ink residue is formed in the gap between the upper fixed shaft and the ink discharge top plate of the centrifugal separator.
また、本発明のビーズミルは、インキ漏れの発生、それに伴うパッキンの損傷がなくなるため、装置の清掃回数及びパッキンの交換頻度が減少することから作業性の向上が図れるという効果を奏する。 In addition, the bead mill of the present invention eliminates the occurrence of ink leakage and the accompanying damage to the packing, so that the workability can be improved because the number of cleanings of the apparatus and the replacement frequency of the packing are reduced.
また、本発明のビーズミルは、インキの硬化カスが滞在した状態で運転することがなくなるため、上部支持盤やインキ吐出天板を損傷してしまうことがなくなり、装置の延命化が図れることから、コストの低減が図れるという効果を奏する。 In addition, since the bead mill of the present invention does not operate in a state where the ink residue remains, the upper support plate and the ink discharge top plate are not damaged, and the life of the device can be extended. There is an effect that the cost can be reduced.
本発明の具体的な構成を説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。 A specific configuration of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and includes various other embodiments within the scope of the technical idea described in the scope of claims.
まず、本発明のビーズミルの主な構成は、先の背景技術で説明した図３及び図４と同様なので省略し、構成が異なる部分のみ説明する。 First, the main configuration of the bead mill of the present invention is the same as that in FIGS. 3 and 4 described in the background art, and is omitted.
図１は、図４と同様でインキ吐出部（Ａ）を拡大したものであり、本発明のビーズミルの特徴である遠心分離盤（３´）の一例を示すものである。背景技術と異なる部分は、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）に間隙を設けることと、インキ吐出天板（ｂ´）の形状であり、本発明ではインキ吐出天板（３ｂ´）に傾斜を設けている。 FIG. 1 is an enlarged view of the ink discharge section (A), similar to FIG. 4, and shows an example of a centrifuge (3 ′) that is a feature of the bead mill of the present invention. The difference from the background art is that a gap is provided between the upper support plate (2a ') and the ink discharge top plate (3b') and the shape of the ink discharge top plate (b '). In the present invention, the ink discharge top plate An inclination is provided at (3b ′).
前述の遠心分離盤（３´）を用いることで、本発明の課題が解決される理由について詳細に説明する。まず、背景技術のようにインキ吐出天板（３ｂ´）に傾斜がなく、かつ、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）との間隙が狭い場合、間隙に一旦入り込んだインキは、循環できず開口部（２ｄ´）の方向に戻ることができない。そのため、インキの新陳代謝が悪くなり、遠心分離盤（３´）の回転による摩擦熱等によってインキの硬化カスが発生し、発生した硬化カスが少しずつ製品インキ中に混入してしまい、装置が磨耗し、インキの品質に悪影響をもたらす。 The reason why the problem of the present invention is solved by using the above-described centrifuge (3 ′) will be described in detail. First, when the ink discharge top plate (3b ′) is not inclined as in the background art and the gap between the upper support plate (2a ′) and the ink discharge top plate (3b ′) is narrow, the ink discharge top plate once entered the gap. The ink cannot circulate and cannot return in the direction of the opening (2d ′). As a result, the metabolism of the ink deteriorates, and ink curing residue is generated due to frictional heat caused by the rotation of the centrifuge (3 '). And adversely affects the quality of the ink.
そこで、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）の適正な間隙を調べるために、０．５ｍｍ以下〜３.０ｍｍ以上までの水準を設け、インキの硬化カスの発生状態、インキ特性値への影響、インキ温度の上昇及びインキの上部天板（２ａ´）と上部固定軸（３ａ´）の間のパッキン（２ｃ´）からの漏れを調査した。評価方法については、結果に合せて◎、○及び×による評価を行った。その結果、下記表１に示す通り、間隙を０．５ｍｍ以下とした場合及び間隙を３ｍｍ以上とした場合にすべての評価項目が×となることから本発明における、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）の適正な間隙は、０．５ｍｍを超える間隙から３．０ｍｍ未満としたが、更に好ましくは、０．７〜２．０ｍｍの範囲内とすることで、インキの硬化カスが発生せず、インキの漏れが生じないことが分かる。 Therefore, in order to investigate an appropriate gap between the upper support plate (2a ′) and the ink discharge top plate (3b ′), a level of 0.5 mm or less to 3.0 mm or more is provided, The influence on the ink characteristic value, the increase in the ink temperature, and the leakage of the ink from the packing (2c ′) between the upper top plate (2a ′) and the upper fixed shaft (3a ′) were investigated. About the evaluation method, evaluation by (double-circle), (circle), and x was performed according to the result. As a result, as shown in Table 1 below, when the gap is set to 0.5 mm or less and when the gap is set to 3 mm or more, all the evaluation items are x, so in the present invention, the upper support plate (2a ′) and The appropriate gap of the ink discharge top plate (3b ′) is set to be less than 3.0 mm from a gap exceeding 0.5 mm, and more preferably within a range of 0.7 to 2.0 mm. It can be seen that no curing residue is generated and no ink leakage occurs.
また、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）の間隙を調整することにより、インキ硬化カスの発生及びインキの漏れについては改善されたものの、完全に解決したわけではなく課題が残っている。そこで、間隙を設けるとともに、インキ吐出天板（３ｂ´）を上部固定軸（３ａ´）側からインキ吐出口（２ｄ´）の方へ傾斜させることで、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）との間に空間を作製した。このとき、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）との間に一旦入り込んだインキが、インキ吐出天板（３ｂ´）の傾斜面に沿って開口部（２ｄ´）の方向に送り出され、間隙内でのインキの循環が生じるように設定した。 In addition, by adjusting the gap between the upper support plate (2a ′) and the ink discharge top plate (3b ′), the generation of ink curing residue and ink leakage were improved, but the problem was not solved completely. Remains. Therefore, while providing a gap, the ink discharge top plate (3b ') is inclined from the upper fixed shaft (3a') side toward the ink discharge port (2d '), so that the upper support plate (2a') and the ink discharge A space was created between the top plate (3b '). At this time, the ink that has once entered between the upper support plate (2a ′) and the ink discharge top plate (3b ′) reaches the opening (2d ′) along the inclined surface of the ink discharge top plate (3b ′). The ink was circulated in the direction, and the ink was set to circulate in the gap.
前述の設定としたことで、インキが上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）との間に滞在する時間を短くすることができるため、摩擦熱の影響が抑えられ、インキがカス状に硬化することなく、かつ、間隙に入り込んだインキへの過剰な圧力が緩和され、インキの漏れの発生が抑えられた。その結果、インキ吐出天板（３ｂ´）に傾斜を設けることで、インキの硬化カスが発生せず、インキの漏れ問題が生じないインキ作製が可能となった。 With the above setting, the ink stays between the upper support plate (2a ') and the ink discharge top plate (3b'), so the influence of frictional heat can be suppressed and the ink can be reduced. The ink was not cured in the form of a residue and the excessive pressure applied to the ink entering the gap was alleviated, and the occurrence of ink leakage was suppressed. As a result, by providing an inclination to the ink discharge top plate (3b ′), it was possible to produce ink without causing ink curing residue and ink leakage problems.
また、図２に示すインキ吐出天板（３ｂ´）の傾斜角度（θ）は、０〜４.４度であり、傾斜角度（θ）は、図示した通り、上部固定軸（３ａ´）及びインキ吐出天板（３ｂ´）の連結位置から、上部支持盤（２ａ´）と平行となる線を基準とし、インキ吐出天板（３ｂ´）の上面の位置までの角度をいう。角度が０度の時の上部固定軸（３ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）の連結位置からインキ吐出天板の端までの長さをｌとし、インキ吐出天板（３ｂ´）の傾斜が作る間隙幅（ｄ´）の関係から、arctan(間隙d´／ｌ)より傾斜角度を求めた。 Further, the inclination angle (θ) of the ink discharge top plate (3b ′) shown in FIG. 2 is 0 to 4.4 degrees, and the inclination angle (θ) is, as shown, the upper fixed shaft (3a ′) and The angle from the connecting position of the ink discharge top plate (3b ′) to the position of the upper surface of the ink discharge top plate (3b ′) with reference to a line parallel to the upper support plate (2a ′). When the angle is 0 degree, the length from the connecting position of the upper fixed shaft (3a ′) and the ink discharge top plate (3b ′) to the end of the ink discharge top plate is l, and the ink discharge top plate (3b ′) From the relationship of the gap width (d ′) created by the inclination, the inclination angle was obtained from arctan (gap d ′ / l).
また、上部固定軸側（３ａ´）のインキ吐出天板（３ｂ´）と上部支持盤（２ａ´）の間隙（d）とインキ吐出天板（３ｂ´）の傾斜角度（θ）及び、インキ吐出盤（３ｂ´）の端が上部支持盤（２ａ´）と作る間隙に水準を設け、インキの硬化カス及びインキの漏れについて測定したところ、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出盤（３ｂ´）の上部固定軸（３ａ´）の連結位置側との間隙（ｄ）が約０．７〜１．３ｍｍで、インキ吐出盤（３ｂ´）が傾斜したことで出来る間隙（ｄ´）が０．７〜１．３ｍｍとなり、その和が２ｍｍとなるとき、もっともインキの硬化カス及びインキのパッキン（２ｃ´）の回り込み、漏れが抑えられた。また、このときの傾斜角度（θ）は１．５〜２．８度である。 Further, the gap (d) between the ink discharge top plate (3b ′) and the upper support plate (2a ′) on the upper fixed shaft side (3a ′), the inclination angle (θ) of the ink discharge top plate (3b ′), and the ink The level of the gap formed between the end of the discharge plate (3b ') and the upper support plate (2a') was measured, and the ink residue and ink leakage were measured. The upper support plate (2a ') and the ink discharge plate (3b) The gap (d ′) between the upper fixed shaft (3a ′) and the connecting position side of “′) is approximately 0.7 to 1.3 mm, and the gap (d ′) formed by the inclination of the ink ejection board (3b ′) is When the sum was 0.7 to 1.3 mm, and the sum was 2 mm, the curled ink residue and the ink packing (2c ′) wrap around and leakage was suppressed. Further, the inclination angle (θ) at this time is 1.5 to 2.8 degrees.
この実験を行った時の距離ｌは２６．２５ｍｍの時のものであり、装置の大きさが違う場合も、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出盤（３ｂ´）の上部固定軸（３ａ´）との連結位置側の間隙（ｄ）及びインキ吐出盤（３ｂ´）の傾斜による間隙（ｄ´）の和（ｄ＋ｄ´）の値が０．５ｍｍ〜３ｍｍになる時に効果が得られた。 The distance l when this experiment was conducted was 26.25 mm, and the upper fixed shaft (3a) of the upper support plate (2a ′) and the ink discharge plate (3b ′) is different even when the size of the apparatus is different. The effect was obtained when the sum of the gap (d) and the gap (d ') due to the inclination of the ink ejection board (3b') was 0.5 mm to 3 mm. .
次に実施例により、作製するインキの特性に合わせた遠心分離盤の具体的な構成を説明する。本実施例で使用するインキは、インキ粘度が１００〜９００ポイズのＵＶインキを用いた。理由は、油性の低粘度インキを練合するよりも、摩擦熱等により品質に影響を受けやすいものであるからである。 Next, a specific configuration of the centrifuge according to the characteristics of the ink to be produced will be described with reference to examples. The ink used in this example was UV ink having an ink viscosity of 100 to 900 poise. The reason is that it is more susceptible to quality by frictional heat or the like than kneading oil-based low viscosity ink.
図２は、本発明のビーズミルにおける遠心分離盤（３´）の構成の一例を示しており、図１におけるの上部支持盤（２ａ´）と遠心分離盤（３´）のみを抽出した図である。上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）との間隙（ｄ）は、０．５〜２ｍｍの範囲内であり、より好ましくは、０．７〜２．０ｍｍが好適である。なお、間隙（ｄ）は、図示した通り、上部支持盤（２ａ´）と、上部固定軸（３ａ´）及びインキ吐出天板（３ｂ´）の連結位置までをいう。 FIG. 2 shows an example of the configuration of the centrifuge (3 ′) in the bead mill of the present invention, in which only the upper support plate (2a ′) and the centrifuge (3 ′) in FIG. 1 are extracted. is there. The gap (d) between the upper support plate (2a ′) and the ink discharge top plate (3b ′) is in the range of 0.5 to 2 mm, more preferably 0.7 to 2.0 mm. . The gap (d) refers to the connecting position of the upper support plate (2a ′), the upper fixed shaft (3a ′), and the ink discharge top plate (3b ′), as shown.
ここで、前述の間隙は、０．５ｍｍより小さい場合、摩擦熱によりインキが硬化しインキカスが発生した。０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの間では、インキカスの発生が見られないが、上部吐出盤（２ｃ´）と上部固定軸（３ａ´）の間におけるパッキン（２ｃ´）の方までインキが回り込んだ。０．７ｍｍ〜２．０ｍｍの間では、インキの硬化カスの発生は見られなく、パッキン（２ｃ´）の方へのインキの回り込み及び漏れも見られなかった。また、このときのインキ温度も安定していた。これ以上の間隙、２ｍｍ以上になると、インキが間隙に回りこみ、上部支持盤（２ｂ´）及びインキ吐出盤（３ｃ´）に負荷がかかり、パッキン（２ｃ´）から漏れが生じた。 Here, when the gap was smaller than 0.5 mm, the ink was cured by frictional heat and ink residue was generated. No ink residue is observed between 0.5 mm and 0.7 mm, but the ink wraps around the packing (2c ′) between the upper discharge plate (2c ′) and the upper fixed shaft (3a ′). It is. When the thickness was 0.7 mm to 2.0 mm, no generation of ink curing residue was observed, and no wraparound and leakage of ink toward the packing (2c ′) were observed. Also, the ink temperature at this time was stable. When the gap was more than 2 mm, the ink flowed into the gap, and the upper support plate (2b ′) and the ink discharge plate (3c ′) were loaded, causing leakage from the packing (2c ′).
また、ここで、間隙（ｄ）とともに、インキ吐出天板（３ｂ´）に角度を設けた場合、上部支持盤（２ａ´）とインキ吐出盤（３ｂ´）の間隙に入り込んだインキは、開口部（２ｄ´）のインキとの循環がしやすくなるため、摩擦熱が抑えられ、上部支持盤（２ａ´）やインキ吐出盤（３ｂ´）への負荷が減り、インキカスの発生が抑えられた。また、傾斜を付けないときにはパッキン（２ｃ´）への回り込みが少量見られたのに対し、傾斜をつけた場合は回り込みがほぼ見られなくなった。 Here, when the ink discharge top plate (3b ') is provided with an angle along with the gap (d), the ink that has entered the gap between the upper support plate (2a') and the ink discharge plate (3b ') Since it is easy to circulate with the ink in the part (2d ′), frictional heat is suppressed, the load on the upper support plate (2a ′) and the ink discharge plate (3b ′) is reduced, and the generation of ink residue is suppressed. . Further, a small amount of wraparound to the packing (2c ′) was observed when no inclination was provided, whereas almost no wraparound was observed when the inclination was applied.
また、インキ吐出盤（３ｂ´）の端が上部支持盤（２ａ´）と作る間隙が、インキ吐出盤（３ｂ´）と上部固定軸（３ａ´）の連結位置の間隙（ｄ）とインキ吐出盤が傾斜したことでできる間隙の和が２．０ｍｍとなるとき、特に、インキの硬化カス及びインキのパッキン（２ｃ´）への回り込みが抑えられ、中でも、インキ吐出盤（３ｂ´）と上部固定軸（３ａ´）の連結位置の間隙が０．７ｍｍ〜１．３ｍｍ、インキ吐出盤の傾斜による間隙（ｄ’）が１．４ｍｍ〜２ｍｍのときに、最もインキカスの発生及びインキのパッキンへの回り込みが抑えられた。このときの傾斜角度（θ）は１．５〜２．８度である。 Further, the gap formed by the end of the ink discharge plate (3b ') and the upper support plate (2a') is the gap (d) at the connecting position between the ink discharge plate (3b ') and the upper fixed shaft (3a') and the ink discharge. When the sum of the gaps formed by the tilting of the plate becomes 2.0 mm, the curling of the ink residue and the ink packing (2c ′) can be suppressed, especially the ink discharge plate (3b ′) and the upper part. When the gap at the connecting position of the fixed shaft (3a ') is 0.7 mm to 1.3 mm and the gap (d') due to the inclination of the ink ejection board is 1.4 mm to 2 mm, the ink is most generated and the ink is packed. The wraparound was suppressed. The inclination angle (θ) at this time is 1.5 to 2.8 degrees.
前述のインキを作製する場合、本発明の構成で実施すれば、上部支持盤（２ａ´）と遠心分離盤（３´）の上部固定軸（３ａ´）とインキ吐出天板（３ｂ´）との間隙にインキカスを生じることなく、かつ、上部支持盤（２ａ´）と上部回転軸（３ａ´）との間のパッキン（２ｃ´）の間隙からのインキ漏れの発生を防止することができる。特に、ＵＶインキは、光・熱重合にて硬化・固化しやすいインキ組成であるため、本装置は有効である。 In the case of producing the above-described ink, if the structure of the present invention is used, the upper support plate (2a ′), the upper fixed shaft (3a ′) of the centrifugal separator (3 ′), the ink discharge top plate (3b ′), Ink leakage is not generated in the gap, and ink leakage from the gap of the packing (2c ′) between the upper support plate (2a ′) and the upper rotating shaft (3a ′) can be prevented. In particular, this apparatus is effective because UV ink has an ink composition that is easily cured and solidified by light / thermal polymerization.
Ａ インキ吐出部
Ｂ 分散・練合部
１ 回転軸
２ａ、２ａ´ 上部支持盤
２ｂ、２ｂ´ 下部支持盤
２ｃ、２ｃ´ パッキン
２ｄ、２ｄ´ 開口部
３、３´ 遠心分離盤
３ａ、３ａ´ 上部固定軸
３ｂ、３ｂ´ インキ吐出天板
３ｃ、３ｃ´ インキ吐出羽根
３ｄ、３ｄ´ 下部固定軸
４ ベッセル
５ ピンロータ
６ ピン
７ ビーズ
ｄ、ｄ´ 間隙
θ 角度
A Ink discharge part B Dispersion / kneading part 1
Claims (4)
前記インキ吐出部は、遠心分離盤と上部支持盤と下部支持盤でなり、
前記遠心分離盤は、上部固定軸とインキ吐出天板、インキ吐出羽、下部固定軸からなり、
前記上部支持盤とインキ吐出天板との間に所定の間隙を設けたことを特徴とするビーズミル。 A cylindrical stirring tank is provided with a plurality of stirring members arranged at predetermined intervals, and a bead-like dispersion medium filled in the stirring tank and an ink-like dispersion to be injected into the stirring tank In a bead mill equipped with an agitation part for agitating the material and an ink discharge part for taking out the medium to be dispersed out of the agitation tank above the agitation tank,
The ink discharge part consists of a centrifuge, an upper support plate and a lower support plate,
The centrifugal separator comprises an upper fixed shaft, an ink discharge top plate, an ink discharge vane, and a lower fixed shaft,
A bead mill characterized in that a predetermined gap is provided between the upper support plate and the ink discharge top plate.
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