特開 2024-175290 微細化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175290

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】微細化装置

(51)【国際特許分類】

   B02C 18/14 20060101AFI20241211BHJP

   B02C 18/18 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

B02C18/14 A

B02C18/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023092955

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】小島 英揮

(72)【発明者】

【氏名】小穴 壮太郎

【テーマコード（参考）】

4D065

【Ｆターム（参考）】

4D065CA06

4D065CB01

4D065CC01

4D065DD05

4D065DD27

4D065EB12

4D065EE02

4D065EE07

4D065EE13

(57)【要約】

【課題】円滑かつ十分な微細化処理を行うことができる微細化装置を提供すること。
【解決手段】原料の投入口および排出口を有するケーシングと、第１回転軸と、投入口側に位置し、第１回転軸回りに放射状に設置された複数の第１ブレードを備える第１ローター部と、排出口側に位置し、第１回転軸回りに放射状に設置された複数の第２ブレードを備える第２ローター部とを有し、ケーシングの内部に配置されたローターと、ローターの外周に沿ってケーシングの内面に配置されたライナーと、を備え、ローターは、各第１ブレードをローターに対し、第１回転軸よりローターの外周側に位置する第２回転軸回りに回転可能に支持するブレード支持部を有する微細化装置。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原料の投入口および排出口を有するケーシングと、
第１回転軸と、前記投入口側に位置し、前記第１回転軸回りに放射状に設置された複数の第１ブレードを備える第１ローター部と、前記排出口側に位置し、前記第１回転軸回りに放射状に設置された複数の第２ブレードを備える第２ローター部とを有し、前記ケーシングの内部に配置されたローターと、
前記ローターの外周に沿って前記ケーシングの内面に配置されたライナーと、を備え、
前記ローターは、前記各第１ブレードを前記ローターに対し、前記第１回転軸より前記ローターの外周側に位置する第２回転軸回りに回転可能に支持するブレード支持部を有し、
前記ローターが回転している状態で、前記投入口から投入された前記原料は、前記第１ブレードの外周側の端部と前記ライナーとの間および前記第２ブレードの外周側の端部と前記ライナーとの間を順次通過する際に微細化されて、前記排出口から排出されることを特徴とする微細化装置。

【請求項2】

前記ローターが回転している状態で、前記第１ブレードが前記第２回転軸回りに回転することにより、前記第１ブレードの外周側の前記端部と前記ライナーとの離間距離が変化する請求項１に記載の微細化装置。

【請求項3】

前記第１ブレードは、前記第２回転軸の軸方向に沿って並んで配置された複数の単位ブレードを有する請求項１に記載の微細化装置。

【請求項4】

各前記単位ブレードは、独立して前記第２回転軸回りに回転可能である請求項３に記載の微細化装置。

【請求項5】

前記第１ブレードの設置数をＮ１とし、前記第２ブレードの設置数をＮ２としたとき、Ｎ１＜Ｎ２を満足する請求項１に記載の微細化装置。

【請求項6】

０．２５≦Ｎ１／Ｎ２≦０．８を満足する請求項５に記載の微細化装置。

【請求項7】

前記第１ブレードの前記第１回転軸の軸方向の長さをＬ１とし、前記第２ブレードの前記第１回転軸の軸方向の長さをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満足する請求項１に記載の微細化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微細化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

古紙を粗砕する粗砕部、粗砕部で得られた粗砕片を解繊する解繊部、解繊部で得られた解繊物を平面上に堆積させる堆積部、堆積したウェブを加熱、加圧する加熱加圧部、加熱加圧部で得られたシートを所定の形状に裁断する裁断部、および得られたシートを回収するシート回収部を備えたシート製造装置が知られている。

【0003】

上記解繊部としては、例えば、特許文献１に記載されているようなターボ式微粉砕機を用いることができる。特許文献１のターボ式微粉砕機は、原料入口部および粉砕製品出口部を有するケーシングと、ケーシングの内面に設けられたライナーと、ケーシング内で回転し刃（ブレード）を備えたローターとを有する。回転しているローターの刃先とライナーとの間を原料が通過する際、原料が粉砕され、粉砕物が粉砕製品出口部から排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－２７６９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されているターボ式微粉砕機では、ローターの刃先とライナーとの間の隙間は、比較的狭く、原料の大きさや投入量によっては、原料がローターとライナーとの間に入っていかず、ローターの手前側で滞留してしまうおそれがある。この滞留が生じてしまうと、原料の微粉砕を良好、円滑に行うことができない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の微細化装置は、原料の投入口および排出口を有するケーシングと、
第１回転軸と、前記投入口側に位置し、前記第１回転軸回りに放射状に設置された複数の第１ブレードを備える第１ローター部と、前記排出口側に位置し、前記第１回転軸回りに放射状に設置された複数の第２ブレードを備える第２ローター部とを有し、前記ケーシングの内部に配置されたローターと、
前記ローターの外周に沿って前記ケーシングの内面に配置されたライナーと、を備え、
前記ローターは、前記各第１ブレードを前記ローターに対し、前記第１回転軸より前記ローターの外周側に位置する第２回転軸回りに回転可能に支持するブレード支持部を有し、
前記ローターが回転している状態で、前記投入口から投入された前記原料は、前記第１ブレードの外周側の端部と前記ライナーとの間および前記第２ブレードの外周側の端部と前記ライナーとの間を順次通過する際に微細化されて、前記排出口から排出される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る微細化装置を備えるシート製造装置の概略を示す構成図である。

【図2】図２は、図１に示す微細化装置の縦断面図である。

【図3】図３は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。

【図4】図４は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。

【図5】図５は、図２に示す第１ブレードの拡大図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る微細化装置の縦断面図である。

【図7】図７は、第３実施形態に係る微細化装置の第１ローター部における横断面図である。

【図8】図８は、第４実施形態に係る微細化装置の縦断面図である。

【図9】図９は、第５実施形態に係る微細化装置の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の微細化装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0009】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る微細化装置を備えるシート製造装置の概略を示す構成図である。図２は、図１に示す微細化装置の縦断面図である。図３は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。図４は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。図５は、図２に示す第１ブレードの拡大図である。

【0010】

なお、以下では、図１の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言うことがある。また、図２、図５、図６、図８および図９の左側を「左」または「左側」、右側を「右」または「右側」と言うことがある。また、図１は、概略構成図であり、シート製造装置１００の各部の位置関係、向き、大きさ等は、図示のものに限定されない。また、図１において、粗砕片Ｍ２、解繊物Ｍ３、第１選別物Ｍ４－１、第２選別物Ｍ４－２、第１ウェブＭ５、細分体Ｍ６、混合物Ｍ７、第２ウェブＭ８、再生紙Ｓが搬送される方向、すなわち、矢印で示す方向を搬送方向とも言う。また、図１中の矢印の先端側を搬送方向における「下流側」、図１中の矢印の基端側を搬送方向における「上流側」とも言う。

【0011】

図１に示すシート製造装置１００は、例えば使用済みのコピー用紙のような古紙である原料Ｍ１からシート状の再生紙Ｓを生成するシート製造装置１００である。

【0012】

図１に示すように、シート製造装置１００は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、本発明の微細化装置１３と、選別部１４と、第１ウェブ形成部１５と、細分部１６と、混合部１７と、分散部１８と、第２ウェブ形成部１９と、成形部２０と、切断部２１と、ストック部２２と、回収部２７と、を備えている。

【0013】

また、シート製造装置１００は、加湿部２３１と、加湿部２３２と、加湿部２３３と、加湿部２３４と、加湿部２３５と、加湿部２３６とを備えている。その他、シート製造装置１００は、ブロアー２６１と、ブロアー２６２と、ブロアー２６３とを備えている。

【0014】

また、シート製造装置１００では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、選別工程と、第１ウェブ形成工程と、分断工程と、混合工程と、ほぐし工程と、第２ウェブ形成工程と、シート形成工程と、切断工程とがこの順に実行される。

【0015】

以下、各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕部１２に原料Ｍ１を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料Ｍ１は、セルロース繊維を含む繊維含有物からなるシート状材料である。なお、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロースを主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロースの他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、原料Ｍ１は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料Ｍ１は、例えば、古紙を解繊して再生、製造されたリサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙（登録商標）であってもよいし、リサイクルペーパーでなくてもよい。

【0016】

粗砕部１２は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１を大気中等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。粗砕部１２は、一対の粗砕刃１２１と、シュート１２２とを有している。

【0017】

一対の粗砕刃１２１は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間で原料Ｍ１を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２にすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、微細化装置１３における解繊処理に適しているのが好ましい。粗砕片Ｍ２の形状としては、例えば平面形状が正方形の小片、長方形、特に短冊状の小片が挙げられる。また、粗砕片Ｍ２のサイズは、例えば、１辺の平均長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、３ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。前記小片の形状としては、正方形、長方形以外のものであってもよい。また、厚さは０．０７ｍｍ以上、０．１０ｍｍ以下が好ましい。

【0018】

シュート１２２は、一対の粗砕刃１２１の下方に配置され、例えば漏斗状をなすものとなっている。これにより、シュート１２２は、粗砕刃１２１によって粗砕されて落下してきた粗砕片Ｍ２を受けることができる。

【0019】

また、シュート１２２の上方には、加湿部２３１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。加湿部２３１は、シュート１２２内の粗砕片Ｍ２を加湿するものである。この加湿部２３１は、水分を含む図示しないフィルターを有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を粗砕片Ｍ２に供給する気化式の加湿器で構成されている。加湿空気が粗砕片Ｍ２に供給されることにより、粗砕片Ｍ２が静電力によってシュート１２２等に付着するのを抑制することができる。

【0020】

シュート１２２は、管２４１を介して、微細化装置１３の上流側に接続されている。すなわち、管２４１の下流側端部は、図２に示す微細化装置１３の投入口３１に接続されている。シュート１２２に集められた粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、微細化装置１３に搬送される。

【0021】

図１に示すように、微細化装置１３は、粗砕片Ｍ２を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行なう部分である。この微細化装置１３での解繊処理により、粗砕片Ｍ２から解繊物Ｍ３を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる粗砕片Ｍ２を、繊維１本１本に解きほぐすことを言う。そして、この解きほぐされたものが解繊物Ｍ３となる。解繊物Ｍ３の形状は、線状や帯状である。また、解繊物Ｍ３同士は、絡み合って塊状となった状態、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。

【0022】

また、微細化装置１３は、後述するローター５の回転により、粗砕部１２から選別部１４に向かう空気の流れ、すなわち、気流を発生させることができる。これにより、粗砕片Ｍ２を管２４１から微細化装置１３の上流側に導入することができ、解繊処理後、解繊物Ｍ３を、管２４２を介して選別部１４に送り出すことができる。

【0023】

微細化装置１３の下流側には、管２４２が接続されている。管２４２の途中には、例えばターボ型ファンで構成されるブロアー２６１が設置されている。ブロアー２６１は、選別部１４に向かう気流を発生させる気流発生装置である。これにより、微細化装置１３への粗砕片Ｍ２の導入および選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。後述するように、微細化装置１３は、その構造上、原料である粗砕片Ｍ２の通過および解繊処理が円滑になされるが、微細化装置１３の下流側に設置されたブロアー２６１の作動により、粗砕片Ｍ２の微細化装置１３内における通過および解繊処理が促進される。なお、ブロアー２６１は、微細化装置１３の上流側に設置されていてもよい。

【0024】

選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維長の大小によって選別する選別工程を行なう部分である。選別部１４では、解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４－１と、第１選別物Ｍ４－１よりも繊維長が大きい第２選別物Ｍ４－２とに選別される。第１選別物Ｍ４－１は、その後の再生紙Ｓの製造に適した大きさのものとなっている。一方、第２選別物Ｍ４－２は、例えば、解繊が不十分なものや、解繊された繊維同士が過剰に凝集したもの等が含まれる。

【0025】

選別部１４は、ドラム部１４１と、ドラム部１４１を収納するハウジング部１４２とを有する。

【0026】

ドラム部１４１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１４１には、解繊物Ｍ３が流入してくる。そして、ドラム部１４１が回転することにより、網の目開きよりも小さい解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４－１として選別され、網の目開き以上の大きさの解繊物Ｍ３は、第２選別物Ｍ４－２として選別される。

【0027】

第１選別物Ｍ４－１は、ドラム部１４１から落下する。
一方、第２選別物Ｍ４－２は、ドラム部１４１に接続されている管２４３に送り出される。管２４３は、ドラム部１４１と反対側、すなわち下流側の端部が管２４１の途中に接続されている。この管２４３を通過した第２選別物Ｍ４－２は、管２４１内で粗砕片Ｍ２と合流して、粗砕片Ｍ２とともに微細化装置１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４－２は、微細化装置１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに解繊処理される。

【0028】

また、ドラム部１４１から落下した第１選別物Ｍ４－１は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部１４１の下方に位置する第１ウェブ形成部１５に向かう。第１ウェブ形成部１５は、第１選別物Ｍ４－１から第１ウェブＭ５を形成する第１ウェブ形成工程を行なう部分である。第１ウェブ形成部１５は、メッシュベルト１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部１５３とを有している。

【0029】

メッシュベルト１５１は、無端ベルトであり、第１選別物Ｍ４－１が堆積する。このメッシュベルト１５１は、３つの張架ローラー１５２に掛け回されている。そして、張架ローラー１５２の回転駆動により、メッシュベルト１５１上の第１選別物Ｍ４－１は、下流側に搬送される。

【0030】

第１選別物Ｍ４－１は、メッシュベルト１５１の目開き以上の大きさとなっている。これにより、第１選別物Ｍ４－１は、メッシュベルト１５１の通過が規制され、よって、メッシュベルト１５１上に堆積することができる。また、第１選別物Ｍ４－１は、メッシュベルト１５１上に堆積しつつ、メッシュベルト１５１ごと下流側に搬送されるため、層状の第１ウェブＭ５として形成される。

【0031】

また、第１選別物Ｍ４－１には、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。塵や埃は、例えば、粗砕や解繊によって生じることがある。そして、このような塵や埃は、後述する回収部２７に回収されることとなる。

【0032】

吸引部１５３は、メッシュベルト１５１の下方から空気を吸引するサクション機構である。これにより、メッシュベルト１５１を通過した塵や埃を空気ごと吸引することができる。

【0033】

また、吸引部１５３は、管２４４を介して、回収部２７に接続されている。吸引部１５３で吸引された塵や埃は、回収部２７に回収される。

【0034】

回収部２７には、管２４５がさらに接続されている。また、管２４５の途中には、ブロアー２６２が設置されている。このブロアー２６２の作動により、吸引部１５３で吸引力を生じさせることができる。これにより、メッシュベルト１５１上における第１ウェブＭ５の形成が促進される。この第１ウェブＭ５は、塵や埃等が除去されたものとなる。また、塵や埃は、ブロアー２６２の作動により、管２４４を通過して、回収部２７まで到達する。

【0035】

ハウジング部１４２は、加湿部２３２と接続されている。加湿部２３２は、気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１４２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、第１選別物Ｍ４－１を加湿することができ、よって、第１選別物Ｍ４－１がハウジング部１４２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

【0036】

選別部１４の下流側には、加湿部２３５が配置されている。加湿部２３５は、水を噴霧する超音波式加湿器で構成されている。これにより、第１ウェブＭ５に水分を供給することができ、よって、第１ウェブＭ５の水分量が調整される。この調整により、静電力による第１ウェブＭ５のメッシュベルト１５１への吸着を抑制することができる。これにより、第１ウェブＭ５は、メッシュベルト１５１が張架ローラー１５２で折り返される位置で、メッシュベルト１５１から容易に剥離される。

【0037】

加湿部２３５の下流側には、細分部１６が配置されている。細分部１６は、メッシュベルト１５１から剥離した第１ウェブＭ５を分断する分断工程を行なう部分である。細分部１６は、回転可能に支持されたプロペラ１６１と、プロペラ１６１を収納するハウジング部１６２とを有している。そして、回転するプロペラ１６１により、第１ウェブＭ５を分断することができる。分断された第１ウェブＭ５は、細分体Ｍ６となる。また、細分体Ｍ６は、ハウジング部１６２内を下降する。

【0038】

ハウジング部１６２は、加湿部２３３と接続されている。加湿部２３３は、気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１６２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、細分体Ｍ６がプロペラ１６１やハウジング部１６２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

【0039】

細分部１６の下流側には、混合部１７が配置されている。混合部１７は、細分体Ｍ６と添加剤とを混合する混合工程を行なう部分である。この混合部１７は、添加剤供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３とを有している。

【0040】

管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、分散部１８のハウジング１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と添加剤との混合物Ｍ７が通過する流路である。

【0041】

管１７２の途中には、添加剤供給部１７１が接続されている。添加剤供給部１７１は、添加剤が収容されたハウジング部１７０と、ハウジング部１７０内に設けられたスクリューフィーダー１７４とを有している。スクリューフィーダー１７４の回転により、ハウジング部１７０内の添加剤がハウジング部１７０から押し出されて管１７２内に供給される。管１７２内に供給された添加剤は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。

【0042】

ここで、添加剤供給部１７１から供給される添加剤としては、例えば、繊維同士を結着させる結着剤や、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤、再生紙Ｓの紙力を増強するための紙力増強剤、解繊物等が挙げられ、これらのうちの一種または複数種を組み合わせて用いることができる。以下では、一例として、添加剤が結着剤Ｐ１である場合について説明する。添加剤が繊維同士を結合させる結着剤を含むことにより、再生紙Ｓの強度を高めることができる。

【0043】

結着剤Ｐ１は、例えば、澱粉、デキストリン、グリコーゲン、アミロース、ヒアルロン酸、葛、こんにゃく、片栗粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、天然ガム糊、繊維誘導糊、海藻類、動物性蛋白質等の天然物由来成分や、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、天然物由来成分であるのが好ましく、澱粉であるのがより好ましい。また、例えば、各種ポリオレフィン、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂、各種熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。

【0044】

また、管１７２の途中には、添加剤供給部１７１よりも下流側にブロアー１７３が設置されている。ブロアー１７３が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Ｍ６と結着剤Ｐ１との混合が促進される。また、ブロアー１７３は、分散部１８に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管１７２内で、細分体Ｍ６と結着剤Ｐ１とを撹拌することができる。これにより、混合物Ｍ７は、細分体Ｍ６と結着剤Ｐ１とが均一に分散した状態で、分散部１８に搬送される。また、混合物Ｍ７中の細分体Ｍ６は、管１７２内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。

【0045】

なお、ブロアー１７３は、制御装置２８と電気的に接続されており、その作動が制御される。また、ブロアー１７３の送風量を調整することにより、ドラム１８１内に送り込む空気の量を調整することができる。

【0046】

なお、図示はしないが、管１７２は、ドラム１８１側の端部が２股に分岐しており、分岐した端部は、ドラム１８１の端面に形成された図示しない導入口にそれぞれ接続されている。

【0047】

図１に示す分散部１８は、混合物Ｍ７における、互いに絡み合った繊維同士をほぐして放出するほぐし工程を行なう部分である。分散部１８は、解繊物である混合物Ｍ７を導入および放出するドラム１８１と、ドラム１８１を収納するハウジング１８２と、を有する。

【0048】

ドラム１８１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。ドラム１８１が回転することにより、混合物Ｍ７のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、ドラム１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされて空気とともに放出される。すなわち、ドラム１８１が、繊維を含む材料を放出する放出部として機能する。

【0049】

ドラム１８１は、図示しない駆動源に接続されており、駆動源から出力された回転力によって回転する。該駆動源は、制御装置２８と電気的に接続されており、その作動が制御される。

【0050】

また、ハウジング１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング１８２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング１８２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

【0051】

また、ドラム１８１で放出された混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム１８１の下方に位置する第２ウェブ形成部１９に向かう。第２ウェブ形成部１９は、混合物Ｍ７を堆積させて堆積物である第２ウェブＭ８を形成する第２ウェブ形成工程を行なう部分である。第２ウェブ形成部１９は、メッシュベルト１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部１９３とを有している。

【0052】

メッシュベルト１９１は、メッシュ部材であり、図示の構成では、無端ベルトで構成される。また、メッシュベルト１９１には、分散部１８が分散、放出した混合物Ｍ７が堆積する。このメッシュベルト１９１は、４つの張架ローラー１９２に掛け回されている。そして、張架ローラー１９２の回転駆動により、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７は、下流側に搬送される。

【0053】

なお、図示の構成では、メッシュ部材の一例としてメッシュベルト１９１を用いる構成であるが、本発明ではこれに限定されず、例えば、平板状をなすものであってもよい。

【0054】

また、メッシュベルト１９１上のほとんどの混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１の目開き以上の大きさである。これにより、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１を通過してしまうのが規制され、よって、メッシュベルト１９１上に堆積することができる。また、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１上に堆積しつつ、メッシュベルト１９１ごと下流側に搬送されるため、層状の第２ウェブＭ８として形成される。

【0055】

吸引部１９３は、メッシュベルト１９１の下方から空気を吸引するサクション機構である。これにより、メッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７を吸引することができ、よって、混合物Ｍ７のメッシュベルト１９１上への堆積が促進される。

【0056】

吸引部１９３には、管２４６が接続されている。また、この管２４６の途中には、ブロアー２６３が設置されている。このブロアー２６３の作動により、吸引部１９３で吸引力を生じさせることができる。

【0057】

分散部１８の下流側には、加湿部２３６が配置されている。加湿部２３６は、加湿部２３５と同様の超音波式加湿器で構成されている。これにより、第２ウェブＭ８に水分を供給することができ、よって、第２ウェブＭ８の水分量が調整される。この調整により、静電力による第２ウェブＭ８のメッシュベルト１９１への吸着を抑制することができる。これにより、第２ウェブＭ８は、メッシュベルト１９１が張架ローラー１９２で折り返される位置で、メッシュベルト１９１から容易に剥離される。

【0058】

なお、加湿部２３１～加湿部２３６までに加えられる合計水分量は、例えば、加湿前の材料１００質量部に対して０．５質量部以上２０質量部以下であるのが好ましい。

【0059】

第２ウェブ形成部１９の下流側には、成形部２０が配置されている。成形部２０は、第２ウェブＭ８から再生紙Ｓを形成するシート形成工程を行なう部分である。この成形部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２とを有している。

【0060】

加圧部２０１は、一対のカレンダーローラー２０３を有し、カレンダーローラー２０３の間で第２ウェブＭ８を加熱せずに加圧することができる。これにより、第２ウェブＭ８の密度が高められる。なお、加熱する場合の加熱の程度としては、例えば、結着剤Ｐ１を溶融させない程度であるのが好ましい。そして、この第２ウェブＭ８は、加熱部２０２に向けて搬送される。なお、一対のカレンダーローラー２０３のうちの一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。

【0061】

加熱部２０２は、一対の加熱ローラー２０４を有し、加熱ローラー２０４の間で第２ウェブＭ８を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱加圧により、第２ウェブＭ８内では、結着剤Ｐ１が溶融して、この溶融した結着剤Ｐ１を介して繊維同士が結着する。これにより、再生紙Ｓが形成される。そして、この再生紙Ｓは、切断部２１に向けて搬送される。なお、一対の加熱ローラー２０４の一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。

【0062】

成形部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、再生紙Ｓを切断する切断工程を行なう部分である。この切断部２１は、第１カッター２１１と、第２カッター２１２とを有する。

【0063】

第１カッター２１１は、再生紙Ｓの搬送方向と交差する方向、特に直交する方向に再生紙Ｓを切断するものである。

【0064】

第２カッター２１２は、第１カッター２１１の下流側で、再生紙Ｓの搬送方向に平行な方向に再生紙Ｓを切断するものである。この切断は、再生紙Ｓの幅方向の両側端部の不要な部分を除去して、再生紙Ｓの幅を整えるものである。

【0065】

このような第１カッター２１１と第２カッター２１２との切断により、所望の形状、大きさの再生紙Ｓが得られる。そして、この再生紙Ｓは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。

【0066】

このようなシート製造装置１００が備える各部は、制御装置２８と電気的に接続されている。そして、これら各部の作動は、制御装置２８によって制御される。

【0067】

図１に示すように、制御装置２８は、制御部２８１と、記憶部２８２と、通信部２８３と、を有する。

【0068】

制御部２８１は、少なくとも１つのプロセッサーを有し、記憶部２８２に記憶された各種プログラムを実行する。プロセッサーとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。また、制御部２８１は、シート製造装置１００のうち、ブロアー２６１の駆動を制御する機能等のシート製造に関連する装置の各部位の駆動を制御する機能、後述するモーターＭの駆動制御等、種々の機能を有する。

【0069】

制御部２８１のブロアー２６１およびモーターＭへの通電制御により、ブロアー２６１およびモーターＭは、それぞれ、所定のタイミング、所定の回転数で駆動回転する。なお、ブロアー２６１とモーターＭとは、概ね時間的に重複して駆動するのが好ましい。これにより、原料の微細化装置１３内の円滑な通過および良好な解繊処理が促進される。

【0070】

記憶部２８２には、例えば、シート製造に関するプログラム等が記憶されている。微細化装置１３による原料の微細化に関しては、ブロアー２６１およびモーターＭの作動タイミングおよび回転数等の条件を含む作動シーケンスに関するプログラムが記憶されている。

【0071】

通信部２８３は、例えば、Ｉ／Ｏインターフェースで構成され、シート製造装置１００の各部との通信を行う。また、通信部２８３は、例えばネットワークを介して図示しないコンピューターやサーバーと通信を行う機能を有する。

【0072】

制御装置２８は、シート製造装置１００に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。また、制御部２８１と、記憶部２８２とは、例えば、一体化されて、１つのユニットとして構成されていてもよいし、制御部２８１がシート製造装置１００に内蔵され、記憶部２８２が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよいし、記憶部２８２がシート製造装置１００に内蔵され、制御部２８１が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。

【0073】

次に、微細化装置１３の構成について説明する。
図２に示すように、微細化装置１３は、供給された原料を微細化して微細化物を生成し、排出するものであり、本実施形態では、供給された粗砕片Ｍ２を解繊して解繊物Ｍ３を生成する解繊装置である。

【0074】

図１に示すシート製造装置１００に組み込まれた微細化装置１３では、導入される原料として粗砕片Ｍ２と共に第２選別物Ｍ４－２も混合されているが、原料中の第２選別物Ｍ４－２の量は粗砕片Ｍ２に比べて少量であるため、以下、導入される原料を粗砕片Ｍ２として説明する。

【0075】

図２に示すように、微細化装置１３は、ケーシング３と、ケーシング３の内面に配置されたライナー４と、ケーシング３の内部に回転可能に設置されたローター５と、ローター５を回転駆動するモーターＭと、を有する。粗砕片Ｍ２は、回転するローター５の外周部とライナー４との間を通過する際に解繊され、解繊物Ｍ３となる。

【0076】

ケーシング３は、粗砕片Ｍ２をケーシング３内へ投入する投入口３１と、生成された解繊物Ｍ３をケーシング３外へ排出する排出口３２と、を有する。ケーシング３は、ライナー４およびローター５を収納する内部空間Ｓ０を有する円筒状の部材である。

【0077】

投入口３１は、ケーシング３の左側の端部付近の側方に設けられている。また、投入口３１は、ケーシング３の径方向外側に筒状に突出して設けられている。投入口３１は、図１に示す管２４１の下流側端部に接続されており、粗砕部１２で生成された粗砕片Ｍ２は、管２４１を介して投入口３１からケーシング３内に投入される。

【0078】

排出口３２は、ケーシング３の右側の端部付近の側方に設けられている。また、排出口３２は、ケーシング３の径方向外側に筒状に突出して設けられている。排出口３２は、図１に示す管２４２の上流側端部に接続されており、生成された解繊物Ｍ３は、ケーシング３外へ排出され、管２４２を介して選別部１４に搬送される。

【0079】

投入口３１および排出口３２は、ケーシング３の図２中上方に位置しており、すなわち、ケーシング３の周方向の位置が同じである。また、投入口３１および排出口３２の突出方向は、ケーシング３の内周の接線方向を向いている。ただし、投入口３１および排出口３２の形成位置は、上記に限定されず、所定角度ずれていたり、反対側であってもよく、突出方向についても特に限定されない。

【0080】

また、ケーシング３は、内部空間Ｓ０に設けられた仕切り板３３および仕切り板３４を有する。仕切り板３３は、投入口３１の延長上に設けられ、その厚さ方向が第１回転軸５０に沿う向きで設置されている。仕切り板３４は、排出口３２の延長上に設けられ、その厚さ方向が第１回転軸５０に沿う向きで設置されている。仕切り板３３と仕切り板３４とは、ほぼ平行に配置されている。仕切り板３３および仕切り板３４は、第１回転軸５０側の端部が第１回転軸５０から離間している。

【0081】

仕切り板３３が設けられていることにより、投入口３１から投入された粗砕片Ｍ２を第１回転軸５０付近まで案内することができる。そして、後述する気流の形成に寄与し、粗砕片Ｍ２を第１回転軸５０付近からローター５の外周部とライナー４との間に向かって拡散させることができる。これにより、投入口３１から投入された粗砕片Ｍ２が一カ所に集中してローター５の外周部とライナー４との間に向かうことを避けることができる。また、仕切り板３４が設けられていることにより、生成された解繊物Ｍ３を効果的に排出口３２に案内することができる。よって、解繊物Ｍ３の排出をより円滑に行うことができる。

【0082】

ライナー４は、ケーシング３の円筒状部分の内面の全周に配置された筒状の部材である。ライナー４の中心軸は、第１回転軸５０と同軸である。図３および図４に示すように、ライナー４の外周面は、ケーシング３の内周面に固定されている。図３および図４に示すように、ライナー４は、その軸方向の長さが、後述する第１ブレード５１１および第２ブレード５２１を包含する程度の長さである。ライナー４は、例えば金属のような硬質材料で構成されている。
また、ライナー４の内周には、歯４１が形成されている。

【0083】

歯４１は、ライナー４の周方向に沿って設けられ、中心方向に向かって突出する複数の突出部４１１を有する。また、突出部４１１は、ケーシング３の軸方向に沿っても延在している。各突出部４１１は、突出高さが同じであり、頂部４１２を有する。各頂部４１２を結ぶ円Ｃは、その中心が第１回転軸５０と同心である。

【0084】

粗砕片Ｍ２は、回転するローター５の外周部と歯４１との間を通過する際、歯４１の突出部４１１と衝突して解繊され、解繊物Ｍ３が生成される。

【0085】

図２に示すように、ローター５は、第１回転軸５０と、第１ローター部５１と、第１ローター部５１の右側に位置する第２ローター部５２と、第１ローター部５１と第２ローター部５２との間に位置する固定板５３と、第１ローター部５１の左側に位置する側板５４と、第２ローター部５２の右側に位置する側板５５とを有する。

【0086】

第１ローター部５１は、ローター５の左側すなわち投入口３１側に位置し、第２ローター部５２は、ローター５の右側すなわち排出口３２側に位置する。

【0087】

第１回転軸５０は、長尺状をなし、左右方向に延在する向きでケーシング３を貫通するよう設置されている。第１回転軸５０は、ケーシング３に対し、図示しない軸受けを介して回転可能に支持されており、右側の端部がモーターＭの出力軸に接続されている。モーターＭへの通電によりモーターＭが駆動し、第１回転軸５０が所定方向に回転する。なお、モーターＭの出力軸と、第１回転軸５０との間に図示しない減速機が設置されていてもよい。

【0088】

第１回転軸５０の長手方向の途中には、固定板５３と、側板５４と、側板５５とが、互いに離間して固定されている。固定板５３、側板５４および側板５５は、円板状をなしており、それぞれ、中心部に第１回転軸５０を挿通、固定する図示しない貫通孔が設けられている。固定板５３、側板５４および側板５５は、それらに形成された貫通孔に第１回転軸５０が嵌入されて、第１回転軸５０に対し固定される。

【0089】

固定板５３、側板５４および側板５５は、各第１ブレード５１１をローター５に対し、対応する第２回転軸５１０回りに回転可能に支持するブレード支持部５Ａを構成する。第２回転軸５１０は、第１回転軸５０よりローター５の外周側に位置している。各第２回転軸５１０もまた、ブレード支持部５Ａを構成する。

【0090】

図２および図３に示すように、第１ローター部５１は、第１回転軸５０回りに放射状に配置された複数の第１ブレード５１１と、各第１ブレード５１１の左側に位置する側板５４とを有する。本実施形態では、第１ブレード５１１の設置枚数は、８枚である。第１ブレード５１１は、第１回転軸５０回りに等角度間隔で配置されている。

【0091】

各第１ブレード５１１は、板状、特に平板状をなし、各主面がケーシング３およびローター５の径方向に沿う向きで配置されている。各第１ブレード５１１は、右側の端面５１２が固定板５３の左側の面５３１に対面し、左側の端面５１３が、側板５４の右側の面５４１に対面している。そして、各第１ブレード５１１は、固定板５３と側板５４との間に位置し、固定板５３および側板５４間に架設された第２回転軸５１０回りに回転可能に支持されている。このことに関しては、後に詳述する。

【0092】

各第１ブレード５１１の外周側の端部は、突出部４１１の頂部４１２に対し所定距離離間し、ライナー４に対し非接触で回転するようになっている。

【0093】

図２および図４に示すように、第２ローター部５２は、第１回転軸５０回りに放射状に配置された複数の第２ブレード５２１と、各第２ブレード５２１の右側に位置する側板５５とを有する。本実施形態では、第２ブレード５２１の設置枚数は、８枚である。第２ブレード５２１は、第１回転軸５０回りに等角度間隔で配置されている。

【0094】

各第２ブレード５２１は、板状、特に平板状をなし、各主面がケーシング３およびローター５の径方向に沿う向きで配置されている。各第２ブレード５２１は、右側の端面５２２が側板５５の左側の面５５１に固定されている。また、各第２ブレード５２１は、左側の端面５２３が、固定板５３の右側の面５３２に固定されている。各第２ブレード５２１の外周側の端部は、突出部４１１の頂部４１２に対し所定距離離間し、ライナー４に対し非接触で回転するようになっている。

【0095】

なお、第１ブレード５１１および第２ブレード５２１は、それぞれ、平板に限定されず、所望の形状に湾曲または屈曲していてもよい。

【0096】

固定板５３と、側板５４と、側板５５とは、第１回転軸５０の軸方向に沿って所定の間隔で、かつほぼ平行に配置されている。本実施形態では、固定板５３および側板５４と、固定板５３および側板５５とは、等間隔で配置されている。

【0097】

以下の説明では、第１ブレード５１１の外周側の端部をエッジ５１０Ａと言い、第２ブレード５２１の外周側の端部をエッジ５２１Ａと言う。

【0098】

図３に示すように、各第１ブレード５１１の外周側の端部、すなわち各第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａは、第１回転軸５０に沿って延在し、第１回転軸５０と平行である。第１ブレード５１１は、その厚さが第１回転軸５０側からエッジ５１０Ａに向かって漸減する形状をなしている。すなわち、第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａは、尖っている。これにより、エッジ５１０Ａと歯４１の頂部４１２との間で粗砕片Ｍ２の良好な解繊を行うことができる。

【0099】

図４に示すように、第２ブレード５２１は、その厚さが第１回転軸５０側からエッジ５２１Ａに向かって漸減する形状をなしている。すなわち、第２ブレード５２１のエッジ５２１Ａは、尖っている。これにより、エッジ５２１Ａと歯４１の頂部４１２との間で粗砕片Ｍ２の良好な解繊を行うことができる。各第２ブレード５２１の平均厚さは等しいが、本発明はこれに限定されない。このことは、第１ブレード５１１に関しても同様である。

【0100】

各エッジ５２１Ａは、その長手方向、すなわち図２中の左右方向が第１回転軸５０と平行であるが、本発明はこれに限定されず、第１回転軸５０と平行な線分に対し図２中の上下方向または紙面前後方向に所定角度傾斜していてもよい。

【0101】

側板５４は、円形の外縁部５４２を有する。外縁部５４２は、図２および図３に示すように、第１ローター部５１の径方向において、第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａとほぼ同じ位置にあるか、エッジ５１０Ａよりも第１回転軸５０側に位置している。これにより、第１ローター部５１の外周とライナー４との間への粗砕片Ｍ２の移行をより円滑に行うことができる。

【0102】

固定板５３は、第１ブレード５１１および第２ブレード５２１の間に位置し、第１ブレード５１１および第２ブレード５２１の双方を支えている。固定板５３の外周部は、ライナー４から所定距離離間している。第１ブレード５１１および第２ブレード５２１は、第１回転軸５０に対し固定された固定板５３に支えられている状態で、固定板５３、側板５４および側板５５と共に、安定的に回転することができる。

【0103】

上述したように、ローター５は、第１ブレード５１１を備える第１ローター部５１と、第２ブレード５２１を備える第２ローター部５２とを有し、これらにより２段階で解繊を行う。これにより、１段階で解繊を行う場合に比べ、粗砕片Ｍ２の解繊を円滑かつ効率よく行うことができ、解繊度をより高めることができる。

【0104】

解繊時におけるローター５の回転数は、特に限定されないが、１０００ｒｐｍ以上、３０００００ｒｐｍ以下が好ましく、３０００ｒｐｍ以上、１５０００ｒｐｍ以下がより好ましい。

【0105】

本実施形態では、各第１ブレード５１１は、同じ形状および大きさであり、各第２ブレード５２１は、同じ形状および大きさである。ただし、この構成に限定されず、各第１ブレード５１１は、少なくとも１つが他と異なる形状または大きさであってもよく、各第２ブレード５２１は、少なくとも１つが他と異なる形状または異なる大きさであってもよい。

【0106】

本実施形態では、第１ブレード５１１の平均厚さと第２ブレード５２１の平均厚さは、同じである。

【0107】

また、第１ブレード５１１と第２ブレード５２１とは、第１回転軸５０の軸方向から見たとき、同一のパターンで配置されている。本実施形態では、第１ブレード５１１と第２ブレード５２１とは、同じ枚数、同じ配置パターンである。ただし、この構成に限定されず、例えば、第１ブレード５１１および第２ブレード５２１は、設置枚数が異なっていてもよく、周方向の配設ピッチが異なっていてもよい。

【0108】

第１ブレード５１１および第２ブレード５２１は、例えば金属のような硬質材料で構成されている。第１ブレード５１１と第２ブレード５２１とは、同じ材料で構成されているのが好ましいが、これに限定されない。

【0109】

第１ブレード５１１と第２ブレード５２１とは、第１回転軸５０の軸方向から見たとき、同一のパターンで配置されている。すなわち、各第１ブレード５１１と各第２ブレード５２１とは、第１回転軸５０の軸方向から見たとき、重なっている。このような構成とすることにより、第１回転軸５０の軸方向から見たとき、隣り合う第１ブレード５１１同士の隙間と、隣り合う第２ブレード５２１同士の隙間とがそれぞれ重なることとなる。よって、ブラシ等の清掃部材の挿入が容易となり、メンテナンスを容易に行うことができる。

【0110】

ただし、この構成に限定されず、第１ブレード５１１および第２ブレード５２１は、一方の一部のみが他方に重なっていたり、双方の配置位置がローター５の周方向または径方向にずれていてもよい。

【0111】

第２ローター部５２の左側の内部空間Ｓ０および排出口３２の内部は、前述したブロアー２６１の作動により負圧とされている。この状態でローター５が所定方向、例えば図３中反時計回りに回転すると、投入口３１、仕切り板３３とケーシング３の左側壁部との間、側板５４より左側の内部空間Ｓ０、各第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａとライナー４との間、各第２ブレード５２１のエッジ５２１Ａとライナー４との間、側板５５より右側の内部空間Ｓ０、仕切り板３４とケーシング３の右側壁部との間、および排出口３２を順次通過するような気流が発生する。これにより、粗砕片Ｍ２は、この気流と同じ経路、すなわち図２に示す経路Ｒを辿る。粗砕片Ｍ２は、各第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａとライナー４との間、および、各第２ブレード５２１のエッジ５２１Ａとライナー４との間を順次通過する際、微細化される、すなわち、解繊される。

【0112】

なお、ローター５の回転方向は、特に限定されず、図３および図４中時計回りであってもよい。

【0113】

従来の微細化装置では、第１ブレード５１１に相当するブレードの外周（刃先）とライナー４との隙間は、比較的狭く設定されているので、原料としての粗砕片が仕切り板３３と側板５４との間の空間Ｓ３に相当する空間に滞留したり、局所的に目詰まりを起こしたりすることがあり、第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に円滑に移行しないという問題が生じることがあった。特に、空間Ｓ３に相当する空間には、粗砕片が塊として存在することがあり、この塊によって目詰まりが生じ、第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に粗砕片が円滑に移行しないという問題が生じていた。

【0114】

これに対し、微細化装置１３では、以下のような構成とすることにより、上記問題を解決することができる。以下、詳細に説明する。また、各第１ブレード５１１は、同じ構成であるため、以下、１つの第１ブレード５１１について代表的に説明する。

【0115】

図５に示すように、第１ブレード５１１は、ブレード支持部５Ａによって、ローター５に対し、棒状の第２回転軸５１０回りに回転可能に支持されている。第２回転軸５１０は、第１回転軸５０よりもローター５の外周側に位置している。第２回転軸５１０は、第１回転軸５０と平行に設置されている。

【0116】

第１ブレード５１１は、端面５１２から端面５１３にわたって貫通する貫通孔５１４を有する。そして、貫通孔５１４によって、第１ブレード５１１がブレード支持部５Ａを構成する第２回転軸５１０に回転可能に挿通されている。

【0117】

側板５４には、その厚さ方向に貫通する貫通孔５４３が設けられている。固定板５３には、左側の面５３１に開放する有底の凹部５３３が設けられている。第２回転軸５１０は、第１ブレード５１１の貫通孔５１４を挿通した状態で、左側の端部が貫通孔５４３に挿通され、右側の端部が凹部５３３に挿通されている。このような構成によって、第１ブレード５１１は、ブレード支持部５Ａによって、ローター５に対し、第２回転軸５１０回りに回転可能に支持されている。よって、第１ブレード５１１が第２回転軸５１０回りに回転可能となるが、第２回転軸５１０自体が回転する構成、第２回転軸５１０を中心に第１ブレード５１１自体が回転する構成のどちらであっても構わない。

【0118】

ケーシング３内に粗砕片Ｍ２が導入される前において、ローター５が上記のような回転数で回転している状態では、第１ブレード５１１は遠心力により図５中の二点鎖線で示す位置、すなわちエッジ５１０Ａがローター５の半径方向を向く位置にある。このとき、第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａとライナー４との離間距離はＤ１である。

【0119】

微細化装置１３では、投入口３１から投入された粗砕片Ｍ２は、仕切り板３３と側板５４との間の空間Ｓ３に送られると塊ＭＮを形成することがある。粗砕片Ｍ２の塊ＭＮが第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に移行する際、粗砕片Ｍ２の塊ＭＮの大きさ、形状に応じて、粗砕片Ｍ２の塊ＭＮと衝突した第１ブレード５１１が反力を受けて第２回転軸５１０回りに所定量回転する。これにより、図５中の実線で示すように、第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａとライナー４との離間距離Ｄ１が離間距離Ｄ１Ａに広がり、粗砕片Ｍ２の塊ＭＮが第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に入り込みやすくなる。よって、粗砕片Ｍ２を、第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に目詰まり等を生じることなく円滑に導入することができる。

【0120】

投入口３１から投入された粗砕片Ｍ２は、空間Ｓ３において塊ＭＮを形成することなく第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に移行する場合もあり、この場合も粗砕片Ｍ２と衝突した第１ブレード５１１が反力を受けて第２回転軸５１０回りに若干回転するが、その際のエッジ５１０Ａとライナー４との離間距離は、Ｄ１より大きくＤ１Ａより小さい。この場合も、粗砕片Ｍ２を、第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に円滑に導入することができ、良好に解繊がなされる。

【0121】

また、第１ローター部５１では、粗砕片Ｍ２が第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に移行する際、第１ブレード５１１が第２回転軸５１０回りに回転可能であり、この回転によりエッジ５１０Ａとライナー４との離間距離が増大するため、ローター５に固定された第２ブレード５２１を持つ第２ローター部５２に比べると解繊能力が若干劣るが、粗砕片Ｍ２の円滑な移行がなされるため、適正で良好な解繊がなされ、粗砕片Ｍ２の塊ＭＮによって第１ブレード５１１および粗砕片Ｍ２の両者に過剰な負荷がかかるのを防止することができる。

【0122】

そして、第１ローター部５１で適度に解繊がなされた粗砕片Ｍ２は、次いで第２ローター部５２において、第２ブレード５２１とライナー４とにより十分に解繊が行われる。このように、微細化装置１３によれば、第１ローター部５１および第２ローター部５２において、粗砕片Ｍ２に対し円滑かつ十分に解繊処理を行うことができる。

【0123】

以上より、微細化装置１３によれば、原料である粗砕片Ｍ２に対し、円滑かつ十分に解繊処理を行うことができる。

【0124】

第１ブレード５１１のエッジ５１０Ａとライナー４の頂部４１２との離間距離をＤ１とし、第２ブレード５２１のエッジ５２１Ａとライナー４の頂部４１２との離間距離をＤ２としたとき、Ｄ１およびＤ２の大小関係は、特に限定されないが、Ｄ１＞Ｄ２であることが好ましい。これにより、第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に目詰まり等が生じるのをさらに効果的に防止することができ、粗砕片Ｍ２をさらに円滑に導入することができる。

【0125】

離間距離Ｄ１とは、ライナー４の頂部４１２とエッジ５１０Ａとの最短距離のことを言う。すなわち、離間距離Ｄ１とは、第１ローター部５１の横断面において、ライナー４の歯４１の各頂部４１２を通過する円Ｃとエッジ５１０Ａとの最短距離のことを言う。

【0126】

離間距離Ｄ２とは、ライナー４の頂部４１２とエッジ５２１Ａとの最短距離のことを言う。すなわち、離間距離Ｄ２とは、第２ローター部５２の横断面において、ライナー４の歯４１の各頂部４１２を通過する円Ｃとエッジ５１０Ａとの最短距離のことを言う。

【0127】

離間距離Ｄ１、Ｄ２は、特に限定されないが、例えば０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下の値とすることができる。

【0128】

以上説明したように、微細化装置１３は、原料の一例である粗砕片Ｍ２の投入口３１および排出口３２を有するケーシング３と、第１回転軸５０と、投入口３１側に位置し、第１回転軸５０回りに放射状に設置された複数の第１ブレード５１１を備える第１ローター部５１と、排出口３２側に位置し、第１回転軸５０回りに放射状に設置された複数の第２ブレード５２１を備える第２ローター部５２とを有し、ケーシング３の内部に配置されたローター５と、ローター５の外周に沿ってケーシング３の内面に配置されたライナー４と、を備える。また、ローター５は、各第１ブレード５１１をローター５に対し、第１回転軸５０よりローター５の外周側に位置する第２回転軸５１０回りに回転可能に支持するブレード支持部５Ａを有し、ローター５が回転している状態で、投入口３１から投入された粗砕片Ｍ２は、第１ブレード５１１の外周側の端部であるエッジ５１０Ａとライナー４との間および第２ブレード５２１の外周側の端部であるエッジ５２１Ａとライナー４との間を順次通過する際に微細化されて、排出口３２から排出される。これにより、原料である粗砕片Ｍ２に対し、円滑かつ十分に解繊処理を行うことができる。

【0129】

なお、本実施形態では、短冊状の粗砕片Ｍ２を原料として微細化を行う構成について説明したが、本発明ではこれに限定されず、原料の形状は、例えば、鱗片状、綿状、ペレット状、粒状、粉状であってもよい。また、原料として、繊維を含む原料すなわち紙である場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、原料は、繊維を含まないものであってもよい。本発明における原料の種類は、特に限定されず、例えば、穀物等の食品、種子類、薬品、飼糧、肥料、工業用原料、工業用製品等であってもよい。よって、本発明は、原料を細かく微細化するものであって、繊維を含む原料であれば細かい繊維に解繊する解繊手段となり、繊維質でない原料であれば細かく粉砕する粉砕手段となる。

【0130】

また、微細化装置１３は、ローター５が回転している状態で、第１ブレード５１１が第２回転軸５１０回りに回転することにより、第１ブレード５１１の外周側の端部であるエッジ５１０Ａとライナー４との離間距離Ｄ１が変化する。これにより、第１ブレード５１１の外周とライナー４との間に目詰まり等が生じるのをより効果的に防止することができ、粗砕片Ｍ２をより円滑に導入することができる。

【0131】

なお、図示はしないが、ブレード支持部５Ａは、第１ブレード５１１が第２回転軸５１０回りに回転する回転方向、回転量、回転角度等を規制する規制部を有していてもよい。

【0132】

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る微細化装置の縦断面図である。

【0133】

以下、図６を参照しつつ本発明の微細化装置の第２実施形態について説明するが、以下では、主に第１実施形態との相違点を説明し、共通点については説明を省略する。

【0134】

図６に示すように、第１ブレード５１１は、４つの単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄを有する。単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄは、第２回転軸５１０の軸方向に沿って並んで配置されており、図６中左側からこの順で並んで配置されている。

【0135】

単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄは、それぞれ独立して第２回転軸５１０回りに回転することができる。これにより、粗砕片Ｍ２の第２回転軸５１０の軸方向の位置に応じて、粗砕片Ｍ２またはその塊ＭＮと接触する部分が優先的に第２回転軸５１０回りに回転することができる。よって、より繊細かつ良好な解繊を行うことができる。

【0136】

単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄは、第２回転軸５１０の軸方向の長さが同じである。ただし、この構成に限定されず、単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄのうちの少なくとも１つは、第２回転軸５１０の軸方向の長さが他と異なっていてもよい。

【0137】

単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄは、第２回転軸５１０の軸方向の長さがこの順で長くなるよう構成されている場合、投入口３１側の単位ブレードが第２回転軸５１０回りに回転しやすくなり、粗砕片Ｍ２をより円滑に導入することができる。

【0138】

このように、第１ブレード５１１は、第２回転軸５１０の軸方向に沿って並んで配置された複数の単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄを有する。これにより、第１ブレード５１１が１枚の構成に比べて、単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄの各々を第２回転軸５１０回りに回転しやすくすることができる。よって、より良好な解繊を行うことができる。

【0139】

なお、本実施形態では、第１ブレード５１１が、４つの単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄを有する構成について説明したが、本発明ではこれに限定されず、２つ、３つまたは５つ以上の単位ブレードを有する構成であってもよい。

【0140】

また、単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄは、独立して第２回転軸５１０回りに回転可能である。これにより、より繊細かつ良好な解繊を行うことができる。

【0141】

なお、本発明では、単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄの全てが第２回転軸５１０回りに回転可能に設置されていなくてもよい。すなわち、単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄのうちのいずれか１つ、２つまたは３つが、ローター５に対し固定されていて第２回転軸５１０回りに回転しない構成であってもよい。

【0142】

＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態に係る微細化装置の第１ローター部における横断面図である。

【0143】

以下、図７を参照しつつ本発明の微細化装置の第３実施形態について説明するが、以下では、主に第１実施形態との相違点を説明し、共通点については説明を省略する。

【0144】

図７に示すように、本実施形態における微細化装置１３では、第１ローター部５１に設置される第１ブレード５１１の枚数は、図４に示す第２ローター部５２に設置される第２ブレード５２１の枚数よりも少ない。すなわち、第１ブレード５１１の設置数をＮ１とし、第２ブレード５２１の設置数をＮ２としたとき、Ｎ１＜Ｎ２を満足する。図示の構成では、Ｎ１は、４であり、Ｎ２は、８である。また、各第１ブレード５１１は、第１回転軸５０回りに等角度間隔で配置されている。

【0145】

このように、Ｎ１＜Ｎ２とすることにより、Ｎ１＝Ｎ２の場合に比べ、以下のような利点が生じる。すなわち、ローター５が所定の回転数で回転している際、第１ブレード５１１が粗砕片Ｍ２に衝突する頻度を減らすことができる。これにより、第１ローター部５１における解繊能力は若干低下するものの、粗砕片Ｍ２をより円滑に取り入れることができる。よって、ケーシング３内に導入された粗砕片Ｍ２は、空間Ｓ３から第１ローター部５１の外周とライナー４との間に、より円滑に移行することができ、微細化処理、すなわち解繊処理をより円滑に行うことができる。また、Ｎ１より大きいＮ２枚の第２ブレード５２１によって、第２ローター部５２の外周とライナー４との間での解繊の解繊効率が向上する。そのため、ローター５全体で見れば、十分な解繊能力を有し、粗砕片Ｍ２を適正に解繊処理を行うことができる。

【0146】

また、第１ブレード５１１は、図７のように第１回転軸５０の軸方向から見たとき、すなわち図２の左方から見たとき、その全部または一部が第２ブレード５２１と重なっている。このような構成とすることにより、ブラシ等の清掃部材の挿入が容易となり、メンテナンスを容易に行うことができる。また、ローター５を組み立てる際の第１ブレード５１１と第２ブレード５２１との位置合わせが容易であるという利点がある。

【0147】

このように、微細化装置１３では、第１ブレード５１１の設置数をＮ１とし、第２ブレード５２１の設置数をＮ２としたとき、Ｎ１＜Ｎ２を満足する。これにより、原料である粗砕片Ｍ２は、第１ローター部５１の外周とライナー４との間に、より円滑に移行することができ、微細化処理、すなわち解繊処理をより円滑に行うことができる。

【0148】

また、微細化装置１３では、０．２５≦Ｎ１／Ｎ２≦０．８を満足するのが好ましく、０．４≦Ｎ１／Ｎ２≦０．６５を満足するのがより好ましい。これにより、微細化処理、すなわち解繊処理をさらに円滑に行うことができる。

【0149】

Ｎ１／Ｎ２が小さすぎると、Ｎ１とＮ２との差が大きくなり、第２ブレード５２１に対する第１ブレード５１１の設置数が少なくなりすぎることがある。そのため、Ｄ１／Ｄ２の値が比較的小さい場合や、ローター５の回転数、原料のサイズや供給量等の他の条件によっては、第１ローター部５１における微細化処理の効率が低下する場合があり、また、第１ローター部５１と第２ローター部５２とで微細化のバランスが悪くなることがある。
一方、Ｎ１／Ｎ２が大きすぎると、Ｎ１とＮ２との差が小さくなり、Ｎ１＝Ｎ２の場合に対する効果の向上が少ない。

【0150】

本実施形態における第１ブレード５１１は、第１実施形態と同様の１枚のブレードとして説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、第２実施形態と同様の単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄを有する構成のものであってもよい。

【0151】

＜第４実施形態＞
図８は、第４実施形態に係る微細化装置の縦断面図である。

【0152】

以下、図８を参照しつつ本発明の微細化装置の第４実施形態について説明するが、以下では、主に第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態との相違点を説明し、共通点については説明を省略する。

【0153】

図８に示すように、本実施形態における微細化装置１３では、第２ブレード５２１の第１回転軸５０の軸方向の長さは、第１ブレード５１１の第１回転軸５０の軸方向の長さよりも長い。すなわち、第１ブレード５１１の第１回転軸５０の軸方向の長さをＬ１とし、第２ブレード５２１の第１回転軸５０の軸方向の長さをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満足する。

【0154】

前述したように、微細化装置１３では、Ｄ１＞Ｄ２を満足することが好ましいため、Ｎ１＝Ｎ２の場合、第１ローター部５１における解繊能は、第２ローター部５２における解繊能よりも低い。前記第３実施形態のように、第１ブレード５１１の設置数Ｎ１と第２ブレード５２１の設置数Ｎ２とをＮ１＜Ｎ２としたときは、なおさらである。Ｄ１＝Ｄ２でＮ１＜Ｎ２としたときも同様である。

【0155】

しかしながら、Ｌ１＜Ｌ２を満足することにより、第１ローター部５１に比べて解繊能の高い第２ローター部５２を通過する時間を長くすることができる。よって、第２ローター部５２が、第１ローター部５１の解繊能の低さを補うことができる。その結果、ローター５全体で見れば、十分な解繊能力が確保されるので、上記本発明の効果を得つつ、解繊処理をより適正に、十分に行うことができる。

【0156】

このように、第１ブレード５１１の第１回転軸５０の軸方向の長さをＬ１とし、第２ブレード５２１の第１回転軸５０の軸方向の長さをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満足する。これにより、上記本発明の効果を得つつ、解繊処理、すなわち微細化処理をより適正に、十分に行うことができる。

【0157】

さらに、第４実施形態において、０．１≦Ｌ１／Ｌ２＜１を満足するのが好ましく、０．２５≦Ｌ１／Ｌ２≦０．９５を満足するのがより好ましい。これにより、第１ローター部５１における解繊能を維持しつつ、Ｌ１＜Ｌ２としたことによる上記効果をより顕著に発揮することができ、解繊処理、すなわち微細化処理をより良好に行うことができる。換言すれば、第１ローター部５１と第２ローター部５２とで、バランスの良い微細化、効率の良い微細化を行うことができる。

【0158】

本実施形態における第１ブレード５１１は、第１実施形態と同様の１枚のブレードとして説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、第２実施形態と同様の単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄを有する構成のものであってもよい。また、第３実施形態と同様のＮ１＜Ｎ２であってもよい。

【0159】

＜第５実施形態＞
図９は、第５実施形態に係る微細化装置の縦断面図である。

【0160】

以下、図９を参照しつつ本発明の微細化装置の第５実施形態について説明するが、以下では、主に第４実施形態との相違点を説明し、共通点については説明を省略する。

【0161】

図９に示すように、本実施形態における微細化装置１３では、第２ローター部５２において、第２ブレード５２１は、第１回転軸５０の軸方向に沿って複数、図示の構成では、３つに分割されている。また、分割された第２ブレード５２１は、それぞれ、第１回転軸５０の軸方向の長さが同じである。分割された各第２ブレード５２１の長さは、それぞれ、第１ブレード５１１の第１回転軸５０の軸方向の長さＬ１と同じとなっている。

【0162】

３分割された第２ブレード５２１の間には、それぞれ、固定板５３と同様の固定板５６および固定板５７が設けられている。固定板５６および固定板５７は、３分割された第２ブレード５２１を第１回転軸５０に固定する円板である。固定板５６および固定板５７には、それぞれ、中心部に第１回転軸５０を挿通、固定する図示しない貫通孔が設けられている。固定板５３、側板５４、側板５５、固定板５６および固定板５７は、それらに形成された貫通孔に第１回転軸５０が嵌入されて、第１回転軸５０に対し固定される。

【0163】

このような第５実施形態によれば、前記第４実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、次のような利点を有する。本実施形態では、第２ローター部５２が３つの領域に分割され、各領域に第２ブレード５２１が配置されている。これら３つの領域における第２ブレード５２１のエッジ５２１Ａの位置を異ならせることにより、粗砕片Ｍ２の形状や材質、生成したい解繊物Ｍ３の条件等に応じて、第２ローター部５２における解繊能を部分的に調整することができる。

【0164】

本実施形態において、分割された各第２ブレード５２１の第１回転軸５０の軸方向の長さの合計をＬ２とし、第１ブレード５１１の第１回転軸５０の軸方向の長さをＬ１としたとき、Ｌ１とＬ２とを第４実施形態で述べた関係と同様とすることができる。すなわち、Ｌ１＜Ｌ２を満足することができ、好ましくは０．１≦Ｌ１／Ｌ２＜１、より好ましくは０．２５≦Ｌ１／Ｌ２≦０．９５を満足することができる。これにより、第４実施形態で述べたのと同様の効果が得られる。

【0165】

本実施形態における第１ブレード５１１は、第１実施形態と同様の１枚のブレードとして説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、第２実施形態と同様の単位ブレード５１１Ａ、５１１Ｂ、５１１Ｃおよび５１１Ｄを有する構成のものであってもよい。

【0166】

以上、本発明の微細化装置を図示の各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、微細化装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、微細化装置には、任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明の微細化装置は、上記各実施形態の特徴を任意に組み合わせたものであってもよい。

【0167】

また、シート製造装置では、原料供給部１１および粗砕部１２が省略されていてもよい。この場合、シート製造装置は、原料供給部１１および粗砕部１２に代えて、粗砕片を供給する粗砕片供給部を備える。

【符号の説明】

【0168】

３…ケーシング、４…ライナー、５…ローター、５Ａ…ブレード支持部、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１３…微細化装置、１４…選別部、１５…第１ウェブ形成部、１６…細分部、１７…混合部、１８…分散部、１９…第２ウェブ形成部、２０…成形部、２１…切断部、２２…ストック部、２７…回収部、２８…制御装置、３１…投入口、３２…排出口、３３…仕切り板、３４…仕切り板、４１…歯、５０…第１回転軸、５１…第１ローター部、５２…第２ローター部、５３…固定板、５４…側板、５５…側板、５６…固定板、５７…固定板、１００…シート製造装置、１２１…粗砕刃、１２２…シュート、１４１…ドラム部、１４２…ハウジング部、１５１…メッシュベルト、１５２…張架ローラー、１５３…吸引部、１６１…プロペラ、１６２…ハウジング部、１７０…ハウジング部、１７１…添加剤供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８１…ドラム、１８２…ハウジング、１９１…メッシュベルト、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部、２０１…加圧部、２０２…加熱部、２０３…カレンダーローラー、２０４…加熱ローラー、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、２３１…加湿部、２３２…加湿部、２３３…加湿部、２３４…加湿部、２３５…加湿部、２３６…加湿部、２４１…管、２４２…管、２４３…管、２４４…管、２４５…管、２４６…管、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２８１…制御部、２８２…記憶部、２８３…通信部、４１１…突出部、４１２…頂部、５１０…第２回転軸、５１０Ａ…エッジ、５１１…第１ブレード、５１１Ａ…単位ブレード、５１１Ｂ…単位ブレード、５１１Ｃ…単位ブレード、５１１Ｄ…単位ブレード、５１２…端面、５１３…端面、５１４…貫通孔、５２１…第２ブレード、５２１Ａ…エッジ、５２２…端面、５２３…端面、５３１…面、５３２…面、５３３…凹部、５４１…面、５４２…外縁部、５４３…貫通孔、５５１…面、Ｃ…円、Ｄ１…離間距離、Ｄ１Ａ…離間距離、Ｄ２…離間距離、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、Ｍ…モーター、Ｍ１…原料、Ｍ２…粗砕片、Ｍ３…解繊物、Ｍ４－１…第１選別物、Ｍ４－２…第２選別物、Ｍ５…第１ウェブ、Ｍ６…細分体、Ｍ７…混合物、Ｍ８…第２ウェブ、ＭＮ…塊、Ｐ１…結着剤、Ｒ…経路、Ｓ…再生紙、Ｓ０…内部空間、Ｓ３…空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】