(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
予め設定された水平に延びる軸回りに回転するカッターと、当該カッターを収納するケーシングとを備え、パルプシートと接触して当該パルプシートを粉砕する粉砕刃が前記カッターの外周に設けられるとともに、前記カッターの軸の鉛直方向の下方となる位置から、前記カッターの回転方向の下流側に向かって、前記カッターの軸の鉛直方向の上方となる位置よりも前記カッターの回転方向の下流側の位置まで、前記粉砕刃の回転軌跡に沿って円弧状に延びて前記カッターの外周を覆う周壁と、前記周壁を貫通する貫通孔からなり、前記パルプシートを当該パルプシートと前記カッターの粉砕刃とが接触する接触位置に向かって前記ケーシングの外側から当該ケーシングの内側に案内する案内部と、前記カッターの回転方向について前記周壁の上流端と下流端との間に設けられて、前記粉砕刃により粉砕されたパルプシートの繊維を前記ケーシングの外側に導出する導出口とが前記ケーシングに設けられた粉砕機を用いて、パルプシートを粉砕するパルプシート粉砕方法であって、
前記パルプシートが、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線と直交し且つ前記接触位置を通る仮想線よりも回転方向上流側の位置から、前記接触位置に向かうように、前記案内部を通じて前記パルプシートを粉砕機に供給する工程を含み、
前記工程では、前記周壁のうち前記カッターの軸を通る鉛直面に対して前記導出口と反対側の部分において全体が前記カッターの鉛直方向の中央よりも上方となるように設けられて水平の延びる形状を有する前記案内部によって、前記パルプシート全体を、前記接触位置が前記カッターの鉛直方向中央よりも上側となるように案内するとともに、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線に対して傾斜する姿勢で水平方向に案内し、前記パルプシートを、前記カッターの回転力によってのみ前記ケーシングの外側から当該ケーシングの内側に引き込む、パルプシート粉砕方法。
【背景技術】
【0002】
使い捨ておむつ等に用いられる吸収体は、パルプシートを粉砕したパルプ繊維を所定の形状に成形することにより製造される。
【0003】
パルプシートを粉砕するための装置として、例えば、特許文献1に記載の粉砕機が知られている。
【0004】
特許文献1に記載の粉砕機は、所定の軸周りに回転するとともに外周にパルプシートと接触する粉砕刃を有するカッターと、前記カッターを収納するケーシングとを備えている。
【0005】
前記ケーシングには、ケーシングの外側からカッターが収納されているケーシングの内側にパルプシートを案内する投入口が開口している。
【0006】
しかしながら、特許文献1の前記投入口は、前記カッターの回転中心を通ってカッターの径方向に延びる直線、すなわち、粉砕刃の回転軌跡の接線と直交する直線に沿う形状を有している。
【0007】
そのため、特許文献1の装置では、パルプシートは、投入位置における粉砕刃の回転軌跡の接線と垂直な方向に延びる姿勢で、ケーシングの外側からケーシングの内側に投入される。
【0008】
ここで、カッターの回転力は、粉砕刃の回転軌跡の接線方向に生じる。
【0009】
従って、特許文献1の装置では、カッターから、パルプシートに、このパルプシートをケーシングの内側に投入する方向の力が付与されず、パルプシートをケーシングの外側からケーシングの内側に送り込むために別途装置を設けねばならない、あるいは、パルプシートを送り込むための装置の駆動力を大きくせねばならない。また、この装置によってケーシングの内側に送り込んだパルプシートが、カッターに衝突してケーシングの外側に向かって跳ね返され、投入口において目詰まりが生じるおそれもある。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【0018】
図1を参照して、吸収体製造装置1は、パルプシートPを粉砕してパルプ繊維を生成する粉砕機2と、粉砕機2により粉砕されたパルプ繊維を吸収体の形状として予め設定された形状に成形する積繊機3と、粉砕機2から積繊機3へパルプ繊維を導くダクト4とを備えている。
【0019】
ダクト4は、粉砕機2における後述するパルプ繊維の導出口5bに接続されている。
【0020】
積繊機3は、その外周面に吸収体の形状に対応する形状を有する凹部3bが形成された回転ドラム3aを備えている。
【0021】
回転ドラム3aは、その外周面の一部がダクト4の下流側の開口4a内に位置するように配置されているとともに、凹部3bを開口4a内に順次臨ませるように矢印Y3の方向に回転可能である。
【0022】
また、回転ドラム3aには、凹部3bの底部に連通する吸気口3cが設けられている。吸気口3cを介して凹部3b内の空気が吸引されることにより、ダクト4内のパルプ繊維が凹部3b内に吸引されて成形される。
【0023】
以下、
図1および
図2を参照して、粉砕機2の具体的構成について説明する。
【0024】
粉砕機2は、カッター9と、円柱状の回転軸8と、カッター9を収納するケーシング5と、カッター9を回転駆動するモータ7とを備えている。
【0025】
回転軸8は、カッター9に、カッター9の厚み方向に貫通した状態で固定されている。カッター9は、この回転軸8の中心軸O回りに回転する。
図2に示す例では、カッター9は、矢印Y2で示すように時計回りに回転する。カッター9は、回転軸8に固定されて回転軸8の中心軸Oを中心とする円柱状の本体部9aと、複数の粉砕刃9bとを備えている。各粉砕刃9bは、本体部9aから回転軸8の径方向外側に突出するとともに回転軸8の周方向に並んでいる。本実施形態では、回転軸8は水平方向に延びており、カッター9は、水平方向に延びる軸O回りに回転する。また、カッター9の本体部9aの断面であって、回転軸8と直交する面すなわち鉛直方向に延びる面における断面は、円形となる。なお、ここでいう水平方向とは、完全な水平方向のみならず、水平方向に対してわずかに傾いている方向も含む。
【0026】
ケーシング5は、パルプシートPを、ケーシング5の外側からケーシング5の内側に案内する導入口(案内部)5aを有する。具体的には、ケーシング5は、カッター9の外周を覆う周壁5cを有する。導入口5aは、この周壁5cに形成された周壁5cを貫通する貫通孔である。導入口5aの鉛直方向の孔高さは、パルプシートPの厚みよりもわずかに大きい値に設定されている。なお、パルプシートPは、
図2の紙面と垂直な方向に所定の幅を有するものであり、導入口5aは、パルプシートPの幅に沿って延びている。
【0027】
パルプシートPは、ケーシング5の導入口5aによって、カッター9の粉砕刃9bと接触する接触位置mに向かってケーシング5の内側に案内される。接触位置mに案内されたパルプシートPは、回転しているカッター9の粉砕刃9bにより粉砕される。
【0028】
ケーシング5は、さらに、粉砕刃9bにより粉砕されたパルプ繊維をケーシング5の外側に導出する導出口5bを有する。導入口5aと導出口5bとは、カッター9の回転方向の異なる位置に設けられている。
【0029】
接触位置mにおいて粉砕刃9bによりパルプシートPが粉砕されることで生じたパルプ繊維は、カッター9の回転に伴ってカッター9の回転方向Y2の下流側に移動して、導出口5bからケーシング5の外側に導出される。導出口5bから導出されたパルプ繊維は、ダクト4により積繊機3へ導かれる。
【0030】
ケーシング5の導入口5aの詳細について説明する。
【0031】
導入口5aは、
図2に示す直線L1に沿って延びている。
【0032】
直線L1は、回転軸8と垂直な断面において、仮想線L3よりも回転方向Y2の上流側の位置から、接触位置mに向かって延びている。仮想線L3は、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2と直交し且つ接触位置mを通る線である。ここで、
図2において、仮想線L3よりも回転方向Y2の上流側の位置とは、A1で示した領域内の位置である。すなわち、仮想線L3よりも回転方向Y2の上流側の領域とは、接線L2よりもカッター9の径方向外側の領域(A1とA2とをあわせた領域)のうち、仮想線L3よりも回転方向Y2の上流側の領域である。
【0033】
なお、この実施形態では、前述のようにカッター9の本体部9aの回転軸8と直交する面における断面は円形である。そのため、この本体部9aから回転軸8の径方向外側に突出する粉砕刃9bの回転軌跡R1は、回転軸8と垂直な断面において、円となる。そして、仮想線L3は、カッター9の回転中心Oを通る。
【0034】
導入口5aにより、パルプシートPは、直線L1に沿って接触位置mに案内される。すなわち、パルプシートPは、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2と直交し且つ接触位置mを通る仮想線L3よりも回転方向上流側の位置から、接触位置mに向かって案内される。
【0035】
直線L1は、接線L2に対して傾斜している。これに伴い、パルプシートPは、導入口5aにより、接線L2に対して傾斜した姿勢で接触位置mに案内される。本実施形態では、直線L1および導入口5aの接線L2に対する傾斜角度θは、約75度に設定されている。この傾斜角度θは、例えば70〜80度が好ましい。
【0036】
導入口5aは、接触位置mがカッター9の鉛直方向中央よりも上方に位置するように、設けられている。本実施形態では、導入口5aは、カッター9の鉛直方向中央よりも上方において、水平に延びている。これに伴い、接触位置mは、導入口5aと同じ高さ位置であって、カッター9の鉛直方向中央よりも上方に位置している。また、導入口5aが水平に延びているのに伴い、パルプシートPは、導入口5aによって水平方向に案内される。
【0037】
このように、本実施形態では、導入口5aは、パルプシートPを、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2と直交し且つ接触位置mを通る仮想線L3よりも回転方向上流側の位置から、接触位置mに向かって案内可能な形状を有している。また、導入口5aは、パルプシートPを、接線L2(接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2)に対して傾斜した姿勢で接触位置mに案内可能な形状を有している。さらに、導入口5aは、パルプシートPを、水平方向に案内可能な形状を有している。
【0038】
以上説明したように、導入口5aにより、パルプシートPは、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2と直交し且つ接触位置mを通る仮想線L3よりも回転方向上流側の位置から、接触位置mに向かって案内される。
【0039】
すなわち、パルプシートPが、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2と直交し且つ接触位置mを通る仮想線L3よりも回転方向上流側の位置から、接触位置mに向かうように、導入口5aを通じてパルプシートPを粉砕機2に供給する工程を実施して、パルプシートPを粉砕していく。
【0040】
そのため、カッター9の回転力であって、粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2に沿って回転方向Y2の下流向きに生じる力の一部を、パルプシートPに対して、パルプシートPをケーシング5の外側からケーシング5の内側に引き込む力として作用させることができる。
【0041】
図3を用いて、パルプシートPに作用する力について具体的に説明する。
図3は、
図2の一部を省略して示した図面である。
【0042】
カッター9の回転力は、矢印Frで示すように、接触位置mにおいて、粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2に沿ってカッター9の回転方向Y2の下流向きに生じる。
【0043】
ここで、例えば、パルプシートPが、接線L2と直交する仮想線L3に沿って接触位置mに案内された場合には、カッター9の回転力Frの作用方向とパルプシートPが案内される方向すなわちパルプシートPのケーシング5内における進行方向とが直交する。そのため、カッター9からは、パルプシートPに対して、その進行方向の力が付与されない。従って、カッター9の回転力FrによってパルプシートPをケーシング5の外側から内側に引き込むことはできない。
【0044】
これに対して、本実施形態に係る粉砕機2では、前述のように、パルプシートPは、接線L2と直交する仮想線L3よりもカッター9の回転方向Y2の上流側の位置から接触位置mに向かって案内される。すなわち、矢印Y4で示したパルプシートPがケーシング5の外側から内側へ向かう方向が、カッター9の回転力Frの作用方向と直交しない方向とされる。また、回転力Frが、回転方向下流向きに作用するのに対して、パルプシートPがケーシング5の外側から内側へ向かう方向が、回転方向上流側から下流側に向かう方向とされて、回転方向において、回転力Frの作用方向と同じ方向とされる。
【0045】
そのため、パルプシートPには、カッター9の回転力Frのうち、矢印Y4で示す進行方向の成分F1が作用する。そして、この力F1を受けて、パルプシートPはケーシング5の内側に引き込まれる。
【0046】
従って、本発明によれば、パルプシートPをケーシング5の外側からケーシング5の内側に送り込むための装置を別途設けることなく、あるいは、この装置の駆動力を小さく抑えつつパルプシートPを確実にケーシング5の外側からケーシング5の内側に引き込むことができる。さらに、パルプシートPが、カッター9と接触した際に、ケーシング5の外側に向かって跳ね返されるのが抑制される。そのため、導入口5a付近において、パルプシートPが目詰まりするのが抑制される。
【0047】
また、前記実施形態によれば、次の効果を奏する。
【0048】
導入口5aは、パルプシートPを、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2に対して傾斜した姿勢で、接触位置mに案内するので、カッター9の回転力Frの一部を、パルプシートPに対して、パルプシートPをカッター9側に向かわせる力として作用させることができる。従って、パルプシートPをカッター9側に引き込み、パルプシートPをカッター9によってより確実に粉砕することができる。
【0049】
カッター9の回転軸8が、水平に延びており、接触位置mが、カッター9の鉛直方向中央よりも上側に位置しているので、接触位置mにおいてパルプシートPが粉砕されることで生じたパルプ繊維が、自重によりカッター9の下方に落下するのを回避することができる。このことは、パルプ繊維がカッター9の回転に伴ってカッター9の回転方向下流側に搬送されるのをより確実にする。
【0050】
導入口5aが、パルプシートPを水平方向に案内するので、パルプシートPの自重がパルプシートPのケーシング5の外側から内側への進行速度に影響を及ぼすのを回避することができる。そのため、パルプシートPの進行速度を、カッター9の回転力あるいはこの回転力と別途設けられたパルプシートPをケーシング5の外側から内側に送り込むための装置の駆動力とによって決定することができる。このことは、パルプシートPの進行速度の管理を容易にする。
【0051】
なお、導入口5aを、パルプシートPが、この導入口5aによって、接触位置mにおける粉砕刃9bの回転軌跡R1の接線L2と直交し且つ接触位置mを通る仮想線L3よりも回転方向上流側の位置から、接触位置mに向かって案内するよう構成した上で、以下の実施形態を採用することもできる。
【0052】
導入口5aは、パルプシートPを、接触位置mにおける粉砕刃の回転軌跡R1の接線L2に沿って、接触位置mに案内してもよい。
【0053】
接触位置mは、カッター9の鉛直方向中央よりも下側に位置してもよい。
【0054】
導入口5aは、パルプシートPを水平方向に対して傾斜した姿勢で接触位置mに案内してもよい。
【0055】
回転軸8の中心軸Oであってカッター9の回転の中心となる軸は水平に延びていなくてもよい。
【0056】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【0057】
すなわち、本発明は、パルプシートを粉砕するための粉砕機であって、予め設定された水平に延びる軸回りに回転するカッターと、前記カッターを収納するケーシングとを有し、前記カッターは、その外周に、前記パルプシートと接触して当該パルプシートを粉砕する粉砕刃を備え、前記ケーシングは、前記カッターの軸の鉛直方向の下方となる位置から、前記カッターの回転方向の下流側に向かって、前記カッターの軸の鉛直方向の上方となる位置よりも前記カッターの回転方向の下流側の位置まで、前記粉砕刃の回転軌跡に沿って円弧状に延びて前記カッターの外周を覆う周壁と、前記周壁を貫通する貫通孔からなり、前記パルプシートを、当該パルプシートと前記カッターの粉砕刃とが接触する接触位置に向かって、前記ケーシングの外側から当該ケーシングの内側に案内する案内部と、前記カッターの回転方向について前記周壁の上流端と下流端との間に設けられて、前記粉砕刃により粉砕されたパルプシートの繊維を前記ケーシングの外側に導出する導出口とを有し、前記案内部は、前記周壁のうち前記カッターの軸を通る鉛直面に対して前記導出口と反対側の部分において、前記接触位置が前記カッターの鉛直方向中央よりも上側に位置するようにその全体が前記カッターの鉛直方向の中央よりも上方となる位置に設けられているとともに、水平に延びる形状を有し、前記パルプシート全体を、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線に対して傾斜する姿勢で、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線と直交し且つ前記接触位置を通る仮想線よりも回転方向上流側の位置から、前記接触位置に向かって水平方向に案内
し、前記パルプシートは、前記カッターの回転力によってのみ前記ケーシングの外側から当該ケーシングの内側に引き込まれる、粉砕機を提供する。
【0058】
本発明によれば、前記案内部が、パルプシートを、前記接触位置における粉砕刃の回転軌跡の接線と直交し且つ前記接触位置を通る仮想線よりも回転方向上流側の位置から、前記接触位置に向かって案内するため、粉砕刃の回転軌跡の接線方向に沿ってカッターの回転方向下流向きに生じるカッターの回転力の一部を、パルプシートをケーシングの外側からケーシングの内側に引き込む力として、パルプシートに作用させることができる。
【0059】
従って、本発明によれば、カッターの回転力によってパルプシートをケーシングの外側からケーシングの内側に引き込むことができ、パルプシートを送り込むための装置を省略、あるいは、この装置の駆動力を小さく抑えることができる。また、パルプシートがカッターの回転力によってケーシングの内側に円滑に引き込まれるため、パルプシートがケーシングの外側に向かって跳ね返されるのを抑制することができる。このことは、案内部におけるパルプシートの目詰まりを抑制する。
【0061】
ここで、前記パルプシートが前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線に沿って前記接触位置に案内された場合、パルプシートにカッター側への力が作用しないため、カッターによって、パルプシートを十分に粉砕できないおそれがある。
【0062】
これに対し
、前記案内部が、前記パルプシートを、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線に対して傾斜した姿勢で、前記接触位置に案内することにより、パルプシートにカッター側への力を作用させて、パルプシートをカッター側に引き込むことができる。このことは、カッターによるパルプシートのより確実な粉砕を実現する。
【0064】
また、前記接触位置がカッターの鉛直方向中央よりも下側に位置している場合は、接触位置においてパルプシートが粉砕されることで生じたパルプ繊維が、自重によりカッターの下方に落下するため、この破片を十分にカッターの回転方向下流側に搬送できないおそれがある。
【0065】
これに対し、前記態様のように、前記接触位置が、前記カッターのうちその鉛直方向中央よりも上側に位置していることにより、生成されたパルプ繊維をカッターの回転に伴ってカッターの回転方向下流側により確実に搬送することができる。
【0067】
さらに、前記案内部が、前記パルプシートを、水平方向に案内するよう構成されていることで、パルプシートのケーシング内側への進行速度が、パルプシートの自重に影響を受けない。すなわち、パルプシートの進行速度が、カッターの回転力あるいは別途設けられたパルプシートをケーシング5の外側から内側に送り込むための装置の駆動力によって決定される。そのため、このパルプシートの進行速度の管理が容易になる。
【0068】
また、本発明は、吸収体を製造するための吸収体製造装置であって、前記粉砕機と、前記粉砕機により粉砕されたパルプ繊維を予め設定された吸収体の形状に成形する積繊機と、前記粉砕機から前記積繊機へ前記パルプ繊維を導くダクトとを備えている、吸収体製造装置を提供する。
【0069】
また、本発明は、予め設定された水平に延びる軸回りに回転するカッターと、当該カッターを収納するケーシングとを備え、パルプシートと接触して当該パルプシートを粉砕する粉砕刃が前記カッターの外周に設けられるとともに、前記カッターの軸の鉛直方向の下方となる位置から、前記カッターの回転方向の下流側に向かって、前記カッターの軸の鉛直方向の上方となる位置よりも前記カッターの回転方向の下流側の位置まで、前記粉砕刃の回転軌跡に沿って円弧状に延びて前記カッターの外周を覆う周壁と、前記周壁を貫通する貫通孔からなり、前記パルプシートを当該パルプシートと前記カッターの粉砕刃とが接触する接触位置に向かって前記ケーシングの外側から当該ケーシングの内側に案内する案内部と、前記カッターの回転方向について前記周壁の上流端と下流端との間に設けられて、前記粉砕刃により粉砕されたパルプシートの繊維を前記ケーシングの外側に導出する導出口とが前記ケーシングに設けられた粉砕機を用いて、パルプシートを粉砕するパルプシート粉砕方法であって、前記パルプシートが、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線と直交し且つ前記接触位置を通る仮想線よりも回転方向上流側の位置から、前記接触位置に向かうように、前記案内部を通じて前記パルプシートを粉砕機に供給する工程を含み、前記工程では、前記周壁のうち前記カッターの軸を通る鉛直面に対して前記導出口と反対側の部分において全体が前記カッターの鉛直方向の中央よりも上方となるように設けられて水平の延びる形状を有する前記案内部によって、前記パルプシート全体を、前記接触位置が前記カッターの鉛直方向中央よりも上側となるように案内するとともに、前記接触位置における前記粉砕刃の回転軌跡の接線に対して傾斜する姿勢で水平方向に案内
し、前記パルプシートを、前記カッターの回転力によってのみ前記ケーシングの外側から当該ケーシングの内側に引き込む、パルプシート粉砕方法を提供する。