JP2014042875A - スクリーン、メディア分散装置及び粉体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンにおける粗粉による目詰まりを抑制する。
【解決手段】分散媒、分散質及び分散媒体を含む分散液を収容する容器１０内で回転する攪拌部材２０の回転軸２２の軸方向から見た複数の前記攪拌部材の断面形状が、前記回転軸を中心とした直径の異なる円形状を有する断面形状であるとともに、前記分散液から前記分散媒体を分離するスクリーン２００を用いた。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン、メディア分散装置及び粉体の製造方法に関する。

特許文献１には、その図３に示されるように、粉砕室３４と、粉砕室３４内に備えたスクリーン４０と、粉砕室３４内の圧力を測定する圧力センサー４４と、を備えた構成が開示されている。

特許文献２には、湿式微粉砕装置のベッセル１０内に設けられる複数の回転攪拌体１２のうち、分離スクリーン１３に対向する回転攪拌体１２の外周面にプレート１６を固着し、プレート１６に回転攪拌体１２の回転方向に向けて分離スクリーン１３との対向間隔Ｌが減少する隆起部１７と、を備えた構成が開示されている。

特許文献３には、顔料ペーストの供給路４及び排出路５が設けられ、周壁及び両側壁を有する円筒状のベゼル２と、ベゼル２内に収容されてベゼル２の周壁との隙間に顔料分散を行うための環状隙間を形成するように配置された円筒状のローター３であって、ローター３の周壁に分散メディアの通過し得る循環用開口部３ａが形成されたローター３と、ローター３内に配置されるとともに、ベゼル２の一方側壁を貫通する第１回転駆動軸１１に支持された分離スクリーン１０と、を有し、第１回転駆動軸１１の内部に、分離スクリーン１０の内部に繋がる排出路５と、を備えた構成が開示されている。

特開平８−２５２４７２号公報 特開平７−６０１４６号公報 特開２００６−７１２８号公報

スクリーンにおける粗粉による目詰まりを抑制することを課題とする。

本発明の請求項１のスクリーンは、分散媒、分散質及び分散媒体を含む分散液を収容する容器内で回転する攪拌部材の回転軸の軸方向から見た複数の前記攪拌部材の断面形状が、前記回転軸を中心とした直径の異なる円形状を有する断面形状であるとともに、前記分散液から前記分散媒体を分離することを特徴とする。

本発明の請求項２のスクリーンは、請求項１記載のスクリーンにおいて、前記軸方向において、前記直径の異なる円形状を有する断面形状から選択した１つの断面形状は、前記選択した１つの断面形状よりも小さい円形状を有する断面形状により挟まれている、又は、前記選択した１つの断面形状よりも大きい円形状を有する断面形状により挟まれていることを特徴とする。

本発明の請求項３のスクリーンは、請求項１又は２に記載のスクリーンにおいて、高さをｈ（ｍ）、前記円形状を有する断面形状の最大直径をｄ（ｍ）とした場合、表面積がｈ×π×ｄ（ｍ^２）よりも大きいことを特徴とする。

本発明の請求項４のメディア分散装置は、前記分散媒及び前記分散質の入口部及び出口部が設けられた容器と、前記分散液を攪拌させる攪拌部材と、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスクリーンと、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項５の分散質の製造方法は、請求項４のメディア分散装置を用いて、前記容器内に分散媒体を収容する工程と、前記入口部から前記容器内に前記分散媒及び前記分散質を入れる工程と、前記攪拌部材を回転させることで前記分散液を攪拌させ、前記分散質から粉砕した分散質を作る工程と、前記スクリーンを用いて前記分散液から前記分散媒体を分離させ、前記分散媒及び前記粉砕した分散質を通過させる工程と、前記出口部から前記容器外に前記分散媒及び前記粉砕した分散質を取り出す工程と、前記分散媒及び前記粉砕した分散質から前記分散媒を分離させ、粉体を抽出する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のスクリーンによれば、本構成を有しない場合に比べ、スクリーンにおける粗粉による目詰まりが抑制される。

本発明の請求項２に記載のスクリーンによれば、本構成を有しない場合に比べ、スクリーンの軸方向において、粗粉が目詰まりしやすい場所又はし難い場所が離される。

本発明の請求項３に記載のスクリーンによれば、本構成を有しない場合に比べ、スクリーンにおける粗粉による目詰まりが抑制される。

本発明の請求項４に記載のメディア分散装置によれば、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスクリーンを用いない場合に比べ、長時間運転が可能となる。

本発明の請求項５に記載の粉体の製造方法によれば、本構成を有しない場合に比べ、粉体の生産性が向上される。

本発明の実施の形態に係るメディア分散装置を示す図である。 本発明の実施の形態に係る攪拌部材を示す図である。 本発明の実施の形態に係るスクリーンを示す図である。 本発明の実施の形態に係る別のスクリーンを示す図である。 本発明の実施の形態に係る別のスクリーンを示す図である。 本発明の実施の形態に係る別のメディア分散装置を示す図である。 本発明の実施例に係る別のメディア分散装置を示す図である。 本発明の実施例に係る別のメディア分散装置を示す図である。 本発明の実施例に係る別のメディア分散装置を示す図である。 本発明の実施例に係る別のメディア分散装置を示す図である。 本発明の実施例に係る別のメディア分散装置を示す図である。 比較例に係るメディア分離装置を示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態の一例を図面に基づき説明する。まず、メディア分散装置の全体構成について説明する。次に、分散媒、分散質及び分散媒体について説明する。次に、メディア分散装置によるメディア分離プロセスについて説明する。次に、スクリーンの変形例について説明する。なお、図中に示す矢印ＵＰは鉛直方向上方を示す。

≪第１の実施の形態≫
＜第１の実施の形態のメディア分散装置の全体構成＞
〔全体〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るメディア分散装置の一例としてのメディア分散装置１００を正面側から見た断面図を示す。

メディア分散装置１００には、分散媒、分散質及び分散媒体を含む分散液を収容する容器１０と、この分散液を攪拌させる攪拌部材の一例としてのローター２０と、この分散液から分散媒体を分離するスクリーン２００と、が備えられている。

〔容器〕
容器１０には、分散質を分散媒とともに分散室１２に入れるために容器１０の側壁に設けられた入口部１４と、分散質を分散媒体に衝突させ、分散質が容器１０に入れる前よりも小さく分散（又は粉砕）される分散室１２と、分散質を分散媒とともに容器１０内から外に出すための出口部１６と、が備えられている。ここで、分散室１２とは、容器１０内における、スクリーン２００の外側の領域である。また、分散室１２は、ローター２０が存在する領域である。

〔攪拌部材〕
次に、ローター２０について説明する。前述の通り、ローター２０は、容器１０内に備えられたスクリーン２００を囲うように備えられている。また、ローター２０は、容器１０の内壁と間隙を形成するように配置されている。

図２は、ローター２０の表面の形状を示す。このように、ローター２０の表面には、スパイク状の突起２４と、複数のスリット２６と、が設けられている。

ローター２０は、図示しないモーターに連結され、回転軸２２を中心に回転するようになっている。なお、回転軸２２は、図示しないベアリングを介して、容器１０の上面に取り付けられている。モーターは容器１０の外側で、回転軸２２に連結されている。

〔スクリーン〕
次に、スクリーン２００について説明する。スクリーン２００は、分散された分散質を分散媒とともに通過させるとともに、分散媒体を通過させないことで、分散媒、分散質及び分散媒体を含む分散液から分散媒体を分離する機能を有する。

スクリーン２００の側面は、図示しない複数の支持柱にワイヤーが隙間（スリット）を形成するように巻かれた状態で固定されている。一般的に、このようにワイヤーで形成されたスクリーン２００はウェッジワイヤースクリーンと呼ばれる。

機能面から見たスクリーン２００の側面とは、分散媒体を通過させないことで、分散媒、分散質及び分散媒体を含む分散液から分散媒体を分離する側面を意味する。一方、構成面から見たスクリーン２００の側面とは、側面を構成するウェッジワイヤーの隙間が分散質の粒径よりも大きく、分散媒体の粒径よりも小さい側面を意味する。

スクリーン２００は、直径ｄ１［ｍｍ］の２つの円筒の軸方向の中央に直径ｄ２［ｍｍ］の円筒を挟んだ側面と、上方に取り付けられた蓋２０２と、が備えられている。直径ｄ２［ｍｍ］の円筒の高さはｈ２［ｍｍ］、スクリーン２００の高さはｈ［ｍｍ］となっている。また、回転軸２２の軸方向における、直径ｄ１［ｍｍ］と直径ｄ２［ｍｍ］の境界部（段差部）を形成する回転軸２２の軸方向に垂直な平面にも、円筒の側面のようにウェッジワイヤーを定められた間隔に並べた隙間が形成され、側面が構成されている。

スクリーン２００をローター２０の回転軸２２の軸方向から見た場合、スクリーン２００は、直径が異なる２つの円（直径ｄ１［ｍｍ］、ｄ２［ｍｍ］）で構成されるとともに、これらの円の中心が回転軸２２と重なるように、容器１０内に配置されている。

なお、容器１０の鉛直方向下側は、スクリーン２００の側面の端部と容器１０の底面とが固定されるようになっている。また、スクリーン２００の側面の端部に囲まれた容器１０の底面の領域には、出口部１６が形成されるようになっている。

＜分散媒、分散質及び分散媒体＞
〔分散媒〕
分散媒の一例としては、水、ヘキサデカン、プロパン−２−オール、２−メチル−ヘプタン、ブタン−１−オール、ブタン−１−アミン、メタノール、ドデカン、エタン−１，２−ジオール、ジエチルフタル酸、Ｏ−キシレン、プロパン−１，２，３−トリオール等の水や有機溶媒が、分散質に応じて選択されて用いられる。ただし、これに限定されるものではない。

〔分散質〕
分散質は、分散媒に分散されるとともに、分散室１２内で分散媒体に衝突されることで粉砕又は分散される。本発明の分散質の一例としては、トナーやインクに用いられる顔料、樹脂、工業用セラミック材料に用いられるセラミック粒子、金属粒子等が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。

〔分散媒体〕
分散媒体とは、分散質に衝突し、分散質を更に小さく分散させる媒体である。一般的に、分散媒体はメディアと呼ばれている。分散媒体には、セラミック、ガラス製のものがある。セラミック製の分散媒体の一例としては、酸化ジルコニアメディア、珪酸ジルコニアメディア、ジルコニアとアルミナとの混合メディアがある。また、ガラス製の分散媒体の一例としては、ガラスビーズ等のガラスメディアがある。ただし、これに限定されるものではない。

＜第１の実施の形態のメディア分散装置による分散質の粉砕又は分散のプロセス＞
次に、本発明の実施の形態に係るメディア分散装置１００における、分散質の粉砕又は分散のプロセスについて説明する。なお、分散媒の一例として水、分散質の一例としてトナー顔料及び分散媒体の一例としてガラスビーズを用いて説明する。

メディア分散装置１００の分散室１２に、ガラスビーズを収容する。次に、容器１０の入口部１４から、水とともにトナー顔料を注入する。これにより、容器１０内におけるスクリーン２００の側面は、水、トナー顔料及びガラスビーズを含んだ分散液で満たされるようになる。

次に、メディア分散装置１００を作動させると、回転軸２２の回転に伴いローター２０が回転するようになる。ローター２０が回転すると、分散室１２内の上記分散液も、ローター２０の回転方向に回転するようになる。更に、回転する上記分散液のうちローター２０の表面周辺に存在するガラスビーズは、ローター２０の表面のスパイク状の突起２４に衝突される。この衝突でより大きな運動エネルギーを得たガラスビーズは、分散室１２内で水とともに回転するトナー顔料に衝突する。ガラスビーズに衝突されたトナー顔料は、その衝撃により、衝突前より小さいトナー顔料に分散される。

一方、ガラスビーズは、その粒径がスクリーン２００の隙間よりも大きく設定されているため、スクリーン２００の隙間を通過できず、分散室１２内にとどまるようになっている。

スクリーン２００の隙間を通過した水及びトナー顔料は、容器１０の底面に形成された出口部１６から容器１０の外に排出されて、回収される。

なお、排出された水及びトナー顔料から水を分離させて粉体を抽出すると、容器１０に入れる前のトナー顔料よりも小さく粉砕されたトナー顔料の粉体が製造される。

ところで、トナー顔料を製造する場合、ガラスビーズの平均粒径は１［ｍｍ］以下であり、スクリーンの隙間は使用するガラスビーズの平均粒径の１／３以上１／２以下であれば良い。より粒径の小さいトナー顔料を製造する場合、トナー顔料の粒径に応じてガラスビーズの粒径も小さくする。例えば、ガラスビーズの粒径を０．０３［ｍｍ］程度にする場合もある。これに伴い、スクリーンの隙間も小さくすることが必要となる。

＜第１の実施の形態の作用＞
次に、本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン、メディア分散装置及び粉体（トナー顔料）の製造方法の作用について説明する。

メディア分散装置１００の分散室１２にガラスビーズを収容し、容器１０の入口部１４から水とともにトナー顔料を入れて、容器１０内におけるスクリーン２００の側面を、水、トナー顔料及びガラスビーズを含んだ分散液で満たす。次に、メディア分散装置１００を作動させ、回転軸２２の回転に伴いローター２０を回転させる。これに伴い、容器１０内の上記分散液も、ローター２０の回転方向に回転される。

更に、回転する上記分散液のうちローター２０の表面周辺に存在するガラスビーズは、ローター２０の表面のスパイク状の突起２４に衝突する。この衝突でより大きな運動エネルギーを得たガラスビーズは、分散室１２内で水とともに回転するトナー顔料に衝突する。ガラスビーズにより衝突されたトナー顔料は、その衝撃により、衝突前より小さいトナー顔料に分散される。

ガラスビーズがトナー顔料に衝突するため、容器１０に入れる前のトナー顔料よりも小さく分散されたトナー顔料が水とともにスクリーン２００の隙間を通過する。

一方、ガラスビーズは、その粒径がスクリーン２００の隙間よりも２〜３倍程度大きくなるように設定されているため、スクリーン２００のワイヤーに衝突し、分散室１２内にとどまる。

容器１０内に収容されたトナー顔料及びガラスビーズは、それぞれ異なる平均粒径と粒径分布とを有する粒子である。このため、スクリーン２００の外である分散室１２には、トナー顔料及びガラスビーズの粒径に応じた分布が形成される。具体的には、回転軸２２に近いほど小さい粒径の粒子の割合が高く、回転軸２２から離れるほど大きい粒径の粒子の割合が高くなる分布が形成される。

本発明の第１の実施の形態のメディア分散装置１００では、前述したトナー顔料及びガラスビーズの粒径に応じた分布が形成された容器１０内に、回転軸２２の軸方向から見た断面が、最大直径ｄ１［ｍｍ］の円と、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円と、を有するスクリーン２００を備えている。

最大直径ｄ１［ｍｍ］の円で形成されるスクリーン２００の側面部周辺には、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円で形成されるスクリーン２００の側面部周辺と比べて、相対的に大きい粒径の粒子が存在している。したがって、最大直径ｄ１［ｍｍ］の円で形成されるスクリーン２００の側面部周辺は、これらの粒子から生じる粗粉により目詰まりが生じやすくなる。

一方、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円で形成されるスクリーン２００の側面部周辺には、相対的に小さい粒径の粒子が存在している。したがって、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円で形成されるスクリーン２００の側面部周辺において、相対的に小さい粒径の粒子からは粗粉は生じにくいため、粗粉による目詰まりが抑制される。

また、本発明の第１の実施の形態のメディア分散装置１００におけるスクリーン２００は、直径ｄ１［ｍｍ］の２つの円筒の中央に直径ｄ２［ｍｍ］の円筒を挟むようになっている。このため、粗粉が目詰まりし易い場所は鉛直方向に沿って離される。

また、スクリーン２００を備えたメディア分散装置１００は、目詰まりが抑制されるため、より長時間運転が可能となる。

また、スクリーン２００を備えたメディア分散装置１００は、より長時間運転できるため、スクリーン２００を備えたメディア分散装置１００により粉体を生産すると、生産性（生産効率）が向上される。

＜第１の実施の形態の変形例＞
〔スクリーンの変形例〕
次に、本発明の第１の実施の形態に係るスクリーンの変形例の一例について、図３〜５を用いて説明する。本発明の第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００は、前述のスクリーン２００を備えている。ここで、スクリーン２００に換えて、後述する図３〜５のスクリーンを備えるようにしてもよい。なお、図３〜５のいずれのスクリーンはその中央に一点鎖線が引かれている。それぞれのスクリーンがメディア分散装置に備えられた場合、この一点鎖線は、ローターの回転軸の延長線と重なるようになっている。

（基本的構造：図３）
図３（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ、スクリーン２２０、２２２、２２４を側面側から見た断面図が示されている。いずれのスクリーン２２０、２２２、２２４も、本発明の第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００に用いる場合、鉛直方向上側に蓋２０２が取り付けられて用いられるようになっている。

いずれのスクリーン２２０、２２２、２２４も、回転軸２２の軸方向から見た断面の最大直径はｄ１［ｍｍ］であり、最小直径はｄ２［ｍｍ］である。

図３（ａ）のスクリーン２２０は、側面側から見た断面が上底ｄ２［ｍｍ］、下底ｄ１［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形状である。

図３（ｂ）のスクリーン２２２は、側面側から見た断面において、スクリーン２２２の側面が曲線となっている。なお、この曲線は、鉛直方向上方に向かうに従って、徐々に回転軸２２に近づくようになっている。

図３（ｃ）のスクリーン２２４は、側面側から見た断面において、直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ／２［ｍｍ］の円筒と、直径ｄ２［ｍｍ］、高さｈ／２［ｍｍ］の円筒と、により構成されている。なお、直径ｄ１［ｍｍ］と直径ｄ２［ｍｍ］の境界部（段差部）も側面のように、ウェッジワイヤーを定められた間隔に並べた隙間が形成され、側面が構成されている。

いずれのスクリーン２２０、２２２、２２４も、回転軸２２の軸方向から見て、直径の異なる複数の円を含むとともに、複数の円形状の中心が回転軸２２と重なるように容器１０に配置される。

（基本的構造の組み合せ：図４）
次に、図４（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２６、２２８、２３０について、図１のスクリーン２００及び図３（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２０、２２２、２２４と異なる部分を中心に説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ、スクリーン２２６、２２８、２３０を側面側から見た断面図が示されている。

図４（ａ）のスクリーン２２６は、側面側から見た断面が上底ｄ２［ｍｍ］、下底ｄ１［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形状を、回転軸２２の軸方向に沿って互い違いに重ね合わせた断面形状となるように構成されている。

図４（ｂ）のスクリーン２２８は、側面側から見たスクリーン２２８の断面における側面部が、波形のように変曲点を持つ曲線になっている。この場合も、回転軸２２の軸方向から見た側面の最大直径ｄ１［ｍｍ］、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円形状となっている。

図４（ｃ）のスクリーン２３０は、側面側から見た断面において、それぞれ同等の高さの直径ｄ１［ｍｍ］の円筒と直径ｄ２［ｍｍ］の円筒とを順番に重ねたように構成されている。なお、直径ｄ１［ｍｍ］と直径ｄ２［ｍｍ］の境界部（段差部）も側面のように、ウェッジワイヤーを定められた間隔に並べた隙間が形成され、側面が構成されている。

（変形構造：図５）
次に、図５（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２３２、２３４、２３６について、図１のスクリーン２００、図３（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２０、２２２、２２４及び図４（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２６、２２８、２３０と相違する部分を中心に説明する。

図５（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ、スクリーン２３２、２３４、２３６を側面側から見た断面図が示されている。

図５（ａ）のスクリーン２３２は、側面側から見た断面が、中央に長さｄ１［ｍｍ］、高さｈ／３［ｍｍ］の長方形、鉛直方向下方に上底ｄ２［ｍｍ］、下底ｄ１［ｍｍ］、高さｈ／３［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形状、鉛直方向上方に上底ｄ１［ｍｍ］、下底ｄ２［ｍｍ］、高さｈ／３［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形状、となっている。

図５（ｂ）のスクリーン２３４は、側面側から見た断面が中央に直径ｄ２［ｍｍ］の円筒と、鉛直方向の上下に直径ｄ１［ｍｍ］で、高さが異なる２つ円筒とを順に重ねたように構成されている。なお、直径ｄ１［ｍｍ］と直径ｄ２［ｍｍ］の境界部（段差部）も側面のように、ウェッジワイヤーを定められた間隔に並べた隙間が形成され、側面が構成されている。

図５（ｃ）のスクリーン２３６は、中央に直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ／３［ｍｍ］の円筒と、鉛直方向の上下に直径ｄ２［ｍｍ］、高さｈ／３［ｍｍ］の２つ円筒とを順に重ねたように構成されている。なお、直径ｄ１［ｍｍ］と直径ｄ２［ｍｍ］の境界部（段差部）も側面のように、ウェッジワイヤーを定められた間隔に並べた隙間が形成され、側面が構成されている。

（スクリーンの特徴）
図３〜５のスクリーン２２０〜２３６は、図１のメディア分散装置１００に備えられたスクリーン２００のように、回転軸２２の軸方向から見た場合、複数の断面を有し、これらの断面の形状が、最大直径ｄ１［ｍｍ］となる円と、最小直径ｄ２［ｍｍ］となる円と、を有する。また、メディア分散装置１００に配置される場合、ローター２０の回転軸２２の軸方向から見た場合、回転軸２２の中心と、スクリーン２２０〜２３６の中心と、が重なるようになっている。

＜第１の実施の形態の変形例の作用＞
次に、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスクリーン、メディア分散装置及び粉体の製造方法の作用について説明する。

第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００に備えられたスクリーン２００を前述したスクリーンに代えて、第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００のように作動させる。

本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン２００の特徴は、回転軸２２の軸方向から見た断面が、回転軸２２を中心とする最大直径ｄ１［ｍｍ］の円と、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円と、を有することである。

したがって、図３〜５のスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６も、回転軸２２を中心とする最大直径ｄ１［ｍｍ］の円と、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円と、を有する構成のため、粗粉による目詰まりが抑制される。

また、図５（ｂ）のスクリーン２３４は、直径ｄ１［ｍｍ］の２つの円筒の中央に直径ｄ２［ｍｍ］の円筒を挟むようになっている。このため、粗粉が目詰まりし易い場所は鉛直方向に沿って離される。

また、スクリーン２３６（図５（ｃ））は、直径ｄ２［ｍｍ］の２つの円筒の中央に直径ｄ１［ｍｍ］の円筒を挟むようになっている。このため、粗粉が目詰まりし難い場所は鉛直方向に沿って離される。

また、図４（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２６、２２８、２３０は、鉛直方向に沿って、直径ｄ１［ｍｍ］の円と、直径ｄ２［ｍｍ］の円とが、繰り返し配列されるようになっている。このため、スクリーンの軸方向に全体として、粗粉が目詰まりし易い場所とし難い場所が交互に散らされる。

また、第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００のスクリーン２００の表面積は、スクリーンを直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒形状とした場合の表面積（ｄ１×π×ｈ［ｍ^２］）と同等である。これに対して、図４（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２６、２２８、２３０は、ｄ２とｄ１との比、段数、形状等により、スクリーン２００の表面積との比が１よりも大きくなる。

なお、スクリーンは、前述の通り、ウェッジワイヤーを定められた間隔に並べることで隙間を形成したものである。ここで「表面積」とは、隙間がない場合、つまり隙間にもウェッジワイヤーが存在するものと仮定した場合の面積を意味する。

このように、スクリーンの形状において、直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒形状とした場合の表面積よりも広い表面積となるよう構成することで、スクリーンの開口部の割合をより多くさせることになることで、単位面積当りの水及びトナー顔料が通過する流量が減るため、直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒形状とした場合のスクリーンと比較して、粗粉によるスクリーンの目詰まりが抑制される。

また、図３〜５のスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６を備えたメディア分散装置は、目詰まりが抑制されるため、より長時間運転できる。

また、図３〜５のスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６を備えたメディア分散装置は、より長時間運転できるため、スクリーン２００を備えたメディア分散装置１００により粉体を生産すると、生産性（生産効率）が向上される。

≪第２の実施の形態≫
＜第２の実施の形態に係るメディア分散装置＞
次に、本発明に係る第２の実施の形態に係るメディア分散装置の一例について、第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００と異なる部分を中心に説明する。図６は、本発明に係る第２の実施の形態に係るメディア分散装置の一例としてのメディア分散装置１００Ａを正面側から見た断面図を示す。

ローター２０Ａは、スクリーン２１２の内側になるように配置されている。また、メディア分散装置１００Ａにおける分散室１２Ａは、スクリーン２１２によって分けられる容器１０Ａ内の領域のうちローター２０Ａが存在する領域であり、スクリーン２１２の内側の領域である。

また、本発明の第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００では、入口部１４から出口部１６に向かってトナー顔料及び水が流れる方向と、分散室１２内に存在するトナー顔料及びガラスビーズに作用する遠心力の方向とが異なっている。これに対して、本発明の第２の実施の形態に係るメディア分散装置１００Ａでは、これらが同じ方向となっている。

また、スクリーン２１２は、側面側から見た断面が上底ｄ１［ｍｍ］、下底ｄ２［ｍｍ］となる回転軸２２Ａに線対称の台形状を、回転軸２２Ａの軸方向に沿って互い違いに重ね合わせた断面となるように構成されている。

また、スクリーン２１２の上方及び下方の端部は、容器１０Ａの上面と低面とに、それぞれ固定されている。

また、トナー顔料及び水を入れるための入口部１４Ａが容器１０Ａの上面に備えられており、分散又は粉砕した後のトナー顔料を水とともに容器１０Ａの外に出すための出口部１６Ａは、容器１０Ａの側壁に備えられている。

ローター２０Ａは、スクリーン２１２の側面の形状に沿って、スクリーン２１２の側面の内壁側と間隙を構成するようになっている。また、ローター２０Ａの表面には、図示しないスパイク状の突起が形成されている。

前述の通り、メディア分散装置１００Ａの構成は、メディア分散装置１００の構成とはいくつかの点で異なるが、トナー顔料の粉砕又は分散のプロセスの原理は、メディア分散装置１００の場合と共通する。

具体的には、水、トナー顔料及びガラスビーズが、ローター２０Ａによって分散室１２Ａ内を回転させられ、分散室１２Ａ内を循環するようになっている。その時間、ローター２０Ａのスパイク状の突起に衝突したガラスビーズがトナー顔料に衝突することで、容器１０Ａに入れる前のトナー顔料よりも小さく分散されたトナー顔料が水とともにスクリーン２１２の隙間を通過するようになっている。一方、ガラスビーズは、その直径がスクリーン２１２の隙間よりも大きくなるように設定されているため、スクリーン２１２のワイヤーに衝突し、スクリーン２１２の内側にとどまるようになっている。

スクリーン２１２の隙間を通過したトナー顔料と水は、容器１０Ａの側壁に形成された出口部１６Ａから外に排出されて、回収される。

なお、排出された水及びトナー顔料から水を分離させて粉体を抽出すると、容器１０Ａに入れる前のトナー顔料よりも小さく粉砕されたトナー顔料の粉体が製造される。

＜第２の実施の形態の作用＞
次に、図６における本発明の第２の実施の形態に係るメディア分散装置１００Ａに基づいて説明する。

前述の通り、本発明の第２の実施の形態に係るメディア分散装置１００Ａは、本発明の第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００に準じた原理でトナー顔料の分散を行う。

したがって、第１の実施の形態に係るスクリーン２００のように、最小直径ｄ２［ｍｍ］の円で形成されるスクリーン２００Ａの側面部周辺には、相対的に小さい粒径のトナー顔料及びガラスビーズが存在し、相対的に小さい粒径の粒子からは粗粉は生じにくいため、粗粉による目詰まりが抑制される。

また、スクリーン２１２に換えて、図３〜５のスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６を用いた場合であっても、スクリーン２１２の場合と同等の理由で、粗粉による目詰まりが抑制される。ただし、この場合、各スクリーンにおける鉛直方向上方には蓋２０２は取り付けられず、図３のように容器１０Ａの上面と固定される。

また、本発明の第２の実施の形態のメディア分散装置１００Ａにおけるスクリーン２１２（図６）は、ある部分では、直径ｄ１［ｍｍ］の２つの円筒の中央に直径ｄ２［ｍｍ］の円筒を挟むようになっている。また、別の部分では、直径ｄ２［ｍｍ］の２つの円筒又は円の中央に直径ｄ１［ｍｍ］の円筒を挟むようになっている。そして、これらの部分がスクリーン全体の軸方向に沿って交互に形成されている。このため、スクリーン全体として、粗粉が目詰まりし易い場所とし難い場所が交互に散らされる。

また、図４のスクリーン２２６、２２８、２３０も、図６のスクリーン２１２のように、スクリーン２２６、２２８、２３０の軸方向に沿って、直径ｄ１［ｍｍ］の円と、直径ｄ２［ｍｍ］の円とが、繰り返し配列されている。このため、図６のスクリーン２１２の場合と同等の理由により、スクリーン全体として、粗粉が目詰まりし易い場所とし難い場所が交互に散らされる。

また、第１の実施の形態に係るメディア分散装置１００のスクリーン２００の表面積は、スクリーンを直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒形状とした場合の表面積（ｄ１×π×ｈ［ｍ^２］）と同等である。これに対して、スクリーン２１２は、ｄ２とｄ１との比、段数、形状等により、スクリーン２００の表面積との比が１よりも大きくなる。

これに対して、図４（ａ）〜（ｃ）のスクリーン２２６、２２８、２３０は、ｄ２とｄ１との比、段数、形状等により、スクリーン２００の表面積との比が１よりも大きくなる

このように、スクリーンの形状において、直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒形状とした場合の表面積よりも広い表面積となるよう構成することで、スクリーンの開口部の割合をより多くさせることになることで、単位面積当りの水及びトナー顔料が通過する流量が減るため、直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒形状とした場合のスクリーンと比較して、粗粉によるスクリーンの目詰まりが抑制される。

また、図３〜５のスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６を備えたメディア分散装置は、目詰まりが抑制されるため、より長時間運転できる。

また、図３〜５のスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６を備えたメディア分散装置は、より長時間運転できるため、スクリーン２００を備えたメディア分散装置１００により粉体を生産すると、生産性（生産効率）が向上される。

なお、本発明を特定の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施の形態でもよい。例えば、前述したスクリーンを上下逆にして用いてもよい。また、前述したスクリーンは、鉛直方向における直径ｄ１［ｍｍ］の円筒の部分又は直径ｄ２［ｍｍ］の円筒の部分の高さを変えてもよい。また、前述したスクリーン２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４及び２３６から２以上のスクリーンを選択して鉛直方向に組み合わせてもよい。また、前述したスクリーンは、ウェッジワイヤースクリーンに限定されるものではなく、ノッチワイヤー、織金網、プレクリンプ金網、フラットトップ金網、ウェッジメッシュ金網、打抜金網等のスクリーンを用いてもよい。

＜実施例＞
以下、実施例としてのスクリーン２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０及びこれらのスクリーンを備えたメディア分散装置１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０を、後述する各実施例の通りに準備して試験を行った。また、比較例としてのスクリーン２１４及びスクリーン２１４を備えたメディア分散装置１１４を準備して試験を行い、メディア分散装置が定められた条件まで連続的に稼動する時間（以下、連続稼動時間という。）について評価を行った。

この「定められた条件まで連続的に稼動する時間」とは、各メディア分散装置１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１４を稼動させた場合、分散室内の圧力が０．３［ＭＰａ］まで上昇する時間を意味する。

なお、メディア分散装置１０２、１０４、１０６、１０８、１１０とメディア分散装置１００との異なる点は、備えられるスクリーンの形状である。各スクリーン２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１４における断面の最大直径ｄ１は、１００［ｍｍ］、高さｈは１００［ｍｍ］とし、蓋２０２としてＳＵＳ３０６製の円板を用いた。

表１は、各実施例（実施例１〜６）及び比較例の条件と評価結果を示す。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のメディア分散装置１００を側面側から見た図である。スクリーン２００については、前述した本発明の第１の実施の形態において説明した通りである。ｄ２／ｄ１は０．７となるようにｄ２を設定した。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２００の表面積は、同等であった。

評価の結果、メディア分散装置１００が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、１．２倍となった。

〔実施例２〕
また、実施例１のスクリーン２００を図３（ａ）のスクリーン２２０に換えて、実施例１と同じ評価を行った。スクリーン２２０については、前述した本発明の第１の実施の形態の変形例において説明した通りである。ｄ２／ｄ１は０．５となるようにｄ２を設定した。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２２０の表面積は、０．８倍であった。

評価の結果、スクリーン２００を図３（ａ）のスクリーン２２０に換えたメディア分散装置が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、１．１倍となった。

〔実施例３〕
図７は、実施例３のメディア分散装置１０２を側面側から見た図である。スクリーン２０２は、側面側から見た断面が上底ｄ２［ｍｍ］、下底ｄ１［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形を、回転軸２２の軸方向に沿って互い違いに重ね合わせた断面となるように構成した。ｄ２／ｄ１は０．７となるようにｄ２を設定した。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２０２の表面積は、同等であった。

評価の結果、メディア分散装置１０２が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、１．３倍となった。

なお、側面側から見た断面の形状が高さｈ１［ｍｍ］の１段の単位スクリーンを鉛直方向に２つ重ねた断面形状であり、これを２段と定義する。実施例１のスクリーン２０２の場合は、２段のスクリーンとなる。

〔実施例４〕
図８は、実施例４のメディア分散装置１０４を側面側から見た図である。スクリーン２０４は、側面側から見た断面が上底ｄ２［ｍｍ］、下底ｄ１［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形を、回転軸２２の軸方向に沿って互い違いに重ね合わせた断面となるように構成した。ｄ２／ｄ１は０．５となるようにｄ２を設定した。スクリーン２０４は、３段スクリーンである。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２０４の表面積は、１．４倍となった。

評価の結果、メディア分散装置１０４が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、１．８倍となった。

〔実施例５〕
図９は、実施例５のメディア分散装置１０６を側面側から見た図である。スクリーン２０６は、側面側から見た断面が上底ｄ２［ｍｍ］、下底ｄ１［ｍｍ］となる回転軸２２に線対称の台形を、回転軸２２の軸方向に沿って互い違いに重ね合わせた断面となるように構成した。ｄ２／ｄ１は０．３となるようにｄ２を設定した。スクリーン２０６は、５段スクリーンである。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２０６の表面積は、２．４倍となった。

評価の結果、メディア分散装置１０６が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、３．１倍となった。

〔実施例６〕
図１０は、実施例６のメディア分散装置１０８を側面側から見た図である。スクリーン２０８は、スクリーン２０８の上面と下面に直径ｄ１［ｍｍ］となる円筒を構成するとともに、直径ｄ２［ｍｍ］、高さｈ２［ｍｍ］の３つの円筒を等間隔となるように構成した。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２０８の表面積は、１．３倍となった。

評価の結果、メディア分散装置１０８が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、１．６倍となった。

〔実施例７〕
図１１は、実施例７のメディア分散装置１１０を側面側から見た図である。スクリーン２１０は、スクリーン２１０の上面と下面に直径ｄ１［ｍｍ］となる円筒を構成するとともに、直径ｄ２［ｍｍ］、高さｈ２［ｍｍ］の５つの円筒を等間隔となるように構成した。ｄ２／ｄ１は０．３となるようにｄ２を設定した。また、後述する比較例のスクリーン２１４に比べて、スクリーン２１０の表面積は、１．９倍となった。

評価の結果、メディア分散装置１１０が連続稼動時間は、後述する比較例のメディア分散装置１１４に対して、２．３倍となった。

〔比較例〕
図１２は、比較例のメディア分散装置１１４を側面側から見た図である。スクリーン２１４は、直径ｄ１［ｍｍ］、高さｈ［ｍｍ］の円筒である。

前述した実施例１〜７までの評価の結果は、比較例の結果を基準として示したものである。

〔考察〕
前述した実施例１〜７及び比較例の評価結果より、以下のことが分かった。実施例１〜７は、比較例よりもメディア分散装置の連続稼動時間が長くなる。また、スクリーンの表面積が広いほど、メディア分散装置の連続稼動時間が長くなる。

１０ 容器
１０Ａ 容器
１４ 入口部
１４Ａ 入口部
１６ 出口部
１６Ａ 出口部
２０ ローター（攪拌部材の一例）
２０Ａ ローター（攪拌部材の一例）
２２ 回転軸
１００ メディア分散装置
１０２ メディア分散装置
１０４ メディア分散装置
１０６ メディア分散装置
１０８ メディア分散装置
１１０ メディア分散装置
２００ スクリーン
２０２ スクリーン
２０４ スクリーン
２０６ スクリーン
２０８ スクリーン
２１０ スクリーン
２１２ スクリーン
２２０ スクリーン
２２２ スクリーン
２２４ スクリーン
２２６ スクリーン
２２８ スクリーン
２３０ スクリーン
２３２ スクリーン
２３４ スクリーン
２３６ スクリーン

Claims (5)

1. 分散媒、分散質及び分散媒体を含む分散液を収容する容器内で回転する攪拌部材の回転軸の軸方向から見た複数の前記攪拌部材の断面形状が、前記回転軸を中心とした直径の異なる円形状を有する断面形状であるとともに、前記分散液から前記分散媒体を分離するスクリーン。
2. 前記軸方向において、前記直径の異なる円形状を有する断面形状から選択した１つの断面形状は、前記選択した１つの断面形状よりも小さい円形状を有する断面形状により挟まれている、又は、前記選択した１つの断面形状よりも大きい円形状を有する断面形状により挟まれている、請求項１記載のスクリーン。
3. 高さをｈ（ｍ）、前記円形状を有する断面形状の最大直径をｄ（ｍ）とした場合、表面積がｈ×π×ｄ（ｍ^２）よりも大きい、請求項１又は２に記載のスクリーン。
4. 前記分散媒及び前記分散質の入口部及び出口部が設けられた容器と、
   前記分散液を攪拌させる攪拌部材と、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスクリーンと、
   を備えたメディア分散装置。
5. 請求項４のメディア分散装置を用いて、
   前記容器内に分散媒体を収容する工程と、
   前記入口部から前記容器内に前記分散媒及び前記分散質を入れる工程と、
   前記攪拌部材を回転させることで前記分散液を攪拌させ、前記分散質から粉砕した分散質を作る工程と、
   前記スクリーンを用いて前記分散液から前記分散媒体を分離させ、前記分散媒及び前記粉砕した分散質を通過させる工程と、
   前記出口部から前記容器外に前記分散媒及び前記粉砕した分散質を取り出す工程と、
   前記分散媒及び前記粉砕した分散質から前記分散媒を分離させ、粉体を抽出する工程と、
   を含む粉体の製造方法。

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