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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-22
(45)【発行日】2024-07-30
(54)【発明の名称】粗砕装置
(51)【国際特許分類】
B02C 18/06 20060101AFI20240723BHJP
B02C 18/16 20060101ALI20240723BHJP
【ＦＩ】
B02C18/06 Z
B02C18/16 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020181599
(22)【出願日】2020-10-29
(65)【公開番号】P2022072254
(43)【公開日】2022-05-17
【審査請求日】2023-08-22
(73)【特許権者】
【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】山田 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】児玉 裕紀
【審査官】東 勝之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１０４２３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１６３９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１７０２６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０２Ｃ １８／００ － １８／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺状をなすシート片を粗砕する粗砕部と、前記シート片を前記粗砕部に供給する供給口を有し、投入された前記シート片を前記供
給口から前記粗砕部に供給するホッパーと、
前記シート片の姿勢を調整する姿勢調整部と、を備え、
前記ホッパーは、前記供給口を介して対向し、前記シート片を前記粗砕部に案内する一
対の案内板と、前記一対の案内板を連結する一対の連結板と、を有し、
前記姿勢調整部は、前記連結板に設けられ、前記ホッパーの内側に向かって突出し、前
記粗砕部で粗砕中の前記シート片と当接して、粗砕中の前記シート片の前記粗砕部から遠
位側の部分の姿勢を調整する突出部材を有することを特徴とする粗砕装置。
【請求項2】
前記突出部材は、前記シート片と当接する一対の姿勢調整面を有する請求項１に記載の粗砕装置。
【請求項3】
前記突出部材は、前記連結板の内面の法線に対して傾斜している請求項２に記載の粗砕装置。
【請求項4】
前記突出部材は、前記供給口側に偏在した位置に位置している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粗砕装置。
【請求項5】
前記突出部材は、前記ホッパーの深さ方向に沿って延在している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粗砕装置。
【請求項6】
粗砕前の前記シート片の姿勢を調整する予備姿勢調整部を備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載も粗砕装置。
【請求項7】
前記予備姿勢調整部は、前記一対の連結板のうち、前記突出部材が設けられている連結板に設けられ、前記ホッパー内に気体を噴出する気体噴出部を有する請求項６に記載の粗
砕装置。
【請求項8】
前記供給口の前記案内板が対向する方向の長さは、前記シート片の幅よりも長い請求項１ないし７のいずれか１項に記載の粗砕装置。
【請求項9】
前記粗砕部は、前記一対の連結板が対向する方向に沿って延在する軸回りに回転する一対の粗砕刃を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の粗砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粗砕装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている。このシート製造装置は、例えば、繊維を含む材料を粗砕する粗砕部と、粗砕部で生成された粗砕片を改選する解繊部と、解繊部で生成された解繊物を解析させる堆積部と、堆積部によって堆積された堆積物を成形する成形部と、を備えるものが知られている。
【0003】
これらのうち、粗砕部としては、例えば、特許文献１に記載されているようなシュレッダーが挙げられる。特許文献１のシュレッダーは、シートを受けるホッパーと、ホッパーから供給されたシートを粗砕するカッターユニットを有する。また、カッターユニットは、一対の回転刃を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００３－２５１２０９号
【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、供給されたシートの形状によっては、粗砕中にシートが好ましくない姿勢となってしまうおそれがある。この場合、シートの粗砕が不十分となり、シート製造における定量性が損なわれてしまう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の粗砕装置は、長尺状をなすシート片を粗砕する粗砕部と、
前記シート片を前記粗砕部に供給する供給口を有し、投入された前記シート片を前記供給口から前記粗砕部に供給するホッパーと、
前記シート片の姿勢を調整する姿勢調整部と、を備え、
前記ホッパーは、前記供給口を介して対向し、前記シート片を前記粗砕部に案内する一対の案内板と、前記一対の案内板を連結する一対の連結板と、を有し、
前記姿勢調整部は、前記連結板に設けられ、前記ホッパーの内側に向かって突出し、前記粗砕部で粗砕中の前記シート片と当接して、粗砕中の前記シート片の前記粗砕部から遠位側の部分の姿勢を調整する突出部材を有することを特徴とする。
前記シート片を前記粗砕部に供給する供給口を有し、投入された前記シート片を前記供給口から前記粗砕部に供給するホッパーと、
前記シート片の姿勢を調整する姿勢調整部と、を備え、
前記ホッパーは、前記供給口を介して対向し、前記シート片を前記粗砕部に案内する一対の案内板と、前記一対の案内板を連結する一対の連結板と、を有し、
前記姿勢調整部は、前記連結板に設けられ、前記ホッパーの内側に向かって突出し、前記粗砕部で粗砕中の前記シート片と当接して、粗砕中の前記シート片の前記粗砕部から遠位側の部分の姿勢を調整する突出部材を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の粗砕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。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る粗砕装置を備える繊維構造体製造装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す繊維構造体製造装置の各部の位置関係を説明するための模式図であって、鉛直上方から見た図である。図３は、図１に示す繊維構造体製造装置の各部の位置関係を説明するための模式図であって、図２中矢印Ａ方向から見た図である。図４は、図１に示す粗砕装置の斜視図である。図５は、図４中矢印Ｂ－Ｂ線断面図である。図６は、図１に示す粗砕装置の概略構成図である。図７は、シート片が正常に粗砕部で粗砕されている状態を示す図である。図８は、シート片が好ましくない姿勢で粗砕部で粗砕されている状態を示す図である。図９は、粗砕刃を上方から見た図である。図１０は、ホッパーにシート片が供給されている状態を説明するための図である。図１１は、粗砕中のシート片の姿勢が変化している状態を示す図である。図１２は、姿勢調整部によってシート片の姿勢が調整されている状態を示す図である。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る粗砕装置を備える繊維構造体製造装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す繊維構造体製造装置の各部の位置関係を説明するための模式図であって、鉛直上方から見た図である。図３は、図１に示す繊維構造体製造装置の各部の位置関係を説明するための模式図であって、図２中矢印Ａ方向から見た図である。図４は、図１に示す粗砕装置の斜視図である。図５は、図４中矢印Ｂ－Ｂ線断面図である。図６は、図１に示す粗砕装置の概略構成図である。図７は、シート片が正常に粗砕部で粗砕されている状態を示す図である。図８は、シート片が好ましくない姿勢で粗砕部で粗砕されている状態を示す図である。図９は、粗砕刃を上方から見た図である。図１０は、ホッパーにシート片が供給されている状態を説明するための図である。図１１は、粗砕中のシート片の姿勢が変化している状態を示す図である。図１２は、姿勢調整部によってシート片の姿勢が調整されている状態を示す図である。
【0009】
なお、以下では、説明の便宜上、図２～図５、図７～図１４に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする。また、ｘ軸とｙ軸を含むｘ－ｙ平面が水平となっており、ｚ軸が鉛直となっている。また、各軸の矢印が向いた方向を「＋」、その反対方向を「－」と言う。また、図１、図３～図５、図７、図８および図１０～図１４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。
【0010】
なお、図１は、概略構成図であり、繊維構造体製造装置１００の各部の位置関係は、図示の位置関係とは大きく異なる。また、各図において、原料Ｍ１、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、シートＳおよびシート片Ｓ１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、矢印の先端側を搬送方向上流側、矢印の基端側を搬送方向下流側とも言う。
【0011】
図１に示すように、繊維構造体製造装置１００は、原料Ｍ１および後述するシート片Ｓ１を粗砕、解繊し、結合素材を混合して堆積させ、この堆積物を成形部２０によって成形することで成形体を得る装置である。
【0012】
また、繊維構造体製造装置１００により製造される成形体は、例えば、再生紙のようなシート状をなしていてもよく、ブロック状をなしていてもよい。また、成形体の密度も特に限定されず、シートのような繊維の密度が比較的高い成形体であってもよく、スポンジ体のような繊維の密度が比較的低い成形体であってもよく、これらの特性が混在する成形体であってもよい。
【0013】
以下では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙とし、製造される成形体は、再生紙であるシートＳとして説明する。
【0014】
図１に示す繊維構造体製造装置１００は、原料供給部１１と、本発明の粗砕装置１０と、解繊部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、堆積部である第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、これらの作動を制御する制御部２８と、を備えている。
【0015】
また、繊維構造体製造装置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、繊維構造体製造装置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。
【0016】
また、繊維構造体製造装置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。
【0017】
以下、各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕装置１０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としては、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。また、本実施形態では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙である。
原料供給部１１は、粗砕装置１０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としては、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。また、本実施形態では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙である。
【0018】
粗砕装置１０は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１および後述する切断部２１で切断された切断くずを、大気中等の気中で粗砕して粗砕片Ｍ２を生成する粗砕工程を行なう部分である。粗砕装置１０の構成については、後に詳述する。粗砕装置１０によって生成された粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊部１３に搬送される。
【0019】
解繊部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。この解繊部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いう。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。
【0020】
解繊部１３は、例えば本実施形態では、高速回転する回転刃と、回転刃の外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。解繊部１３に流入してきた粗砕片Ｍ２は、回転刃とライナーとの間に挟まれて解繊される。
【0021】
また、解繊部１３は、回転刃の回転により、粗砕装置１０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から解繊部１３に吸引することができる。また、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。
【0022】
管２４２の途中には、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、選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。
【0023】
選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さ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、その後のシートＳの製造に適した大きさのものとなっている。その平均長さは、１μｍ以上、３０μｍ以下であるのが好ましい。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。
【0024】
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。
【0025】
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。
第１選別物Ｍ４－１は、ドラム部１４１から落下する。
第１選別物Ｍ４－１は、ドラム部１４１から落下する。
【0026】
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、上流側が管２４１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とともに解繊部１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４－２は、解繊部１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに解繊処理される。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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、加湿部２３１と同様の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。
【0038】
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と結着剤Ｐ１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、結着剤供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３とを有している。
【0039】
管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、分散部１８のハウジング部１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と結着剤Ｐ１との混合物Ｍ７が通過する流路である。
【0040】
管１７２の途中には、結着剤供給部１７１が接続されている。結着剤供給部１７１は、スクリューフィーダー１７４を有している。このスクリューフィーダー１７４が回転駆動することにより、結着剤Ｐ１を粉体または粒子として管１７２に供給することができる。管１７２に供給された結着剤Ｐ１は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。
【0041】
なお、結着剤Ｐ１は、後の工程で繊維同士を結着させる結合素材であり、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、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、動物性蛋白質等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６－１２、ナイロン６－６６等のポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、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。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。
【0042】
なお、結着剤供給部１７１から供給されるものとしては、結着剤Ｐ１の他に、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や結着剤Ｐ１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、シートＳの紙力を増強するための紙力増強剤等が含まれていてもよい。または、予めそれらを結着剤Ｐ１に含ませて複合化したものを結着剤供給部１７１から供給してもよい。
【0043】
また、管１７２の途中には、結着剤供給部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とが混合される。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に流入することができる。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。
【0044】
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すほぐし工程を行なう部分である。分散部１８は、ドラム部１８１と、ドラム部１８１を収納するハウジング部１８２とを有する。
【0045】
ドラム部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。このドラム部１８１には、混合物Ｍ７が流入してくる。そして、ドラム部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、ドラム部１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされることとなる。
【0046】
ハウジング部１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、加湿部２３１と同様の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、ハウジング部１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング部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。
【0047】
また、ドラム部１８１でほぐされた混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部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から第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。
【0048】
メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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からシート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。
【0055】
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、このとき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。
【0056】
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。さらに、加熱部２０２は、第２ウェブＭ８を下流に搬送する搬送部として機能を有する。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、シートＳが形成される。そして、このシート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。
【0057】
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、シート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切断部２１１と、第２切断部２１２とを有する。
【0058】
第１切断部２１１は、シートＳの搬送方向と交差する方向、特に直交する方向にシートＳを切断するものである。
【0059】
第２切断部２１２は、第１切断部２１１の下流側で、シートＳの搬送方向に平行な方向にシートＳを切断するものである。この切断は、シートＳの両側端部、すなわち、図３に示すように、＋ｙ軸方向および－ｙ軸方向の端部の不要な部分を除去して、シートＳの幅を整えるものであり、切断除去された部分は、いわゆる「みみ」と呼ばれる。以下、この切断除去された部分をシート片Ｓ１と言う。
【0060】
図３に示すように、第２切断部２１２は、シートＳの＋ｙ軸方向の端部を切断する第１切断ユニット２１３と、シートＳの－ｙ軸方向の端部を切断する第２切断ユニット２１４とを有している。第１切断ユニット２１３および第２切断ユニット２１４は、＋ｙ軸側からこの順で離間して配置されている。第１切断ユニット２１３および第２切断ユニット２１４は、同様の構成であるため、以下、第１切断ユニット２１３について代表的に説明する。
【0061】
第１切断ユニット２１３は、２つの回転刃２１５を有する。各回転刃２１５は、シートＳの搬送経路を介してｚ軸に沿って並んで配置されている。また、各回転刃２１５は、円板状をなし、厚さ方向がｙ軸方向に沿った向きで配置されている。回転刃２１５の外縁部は、鋭利な刃先となっており、各回転刃２１５の間を通過した際にシートＳを搬送方向に沿って切断することができる。
【0062】
このような第２切断部２１２によって、シート片Ｓ１が形成される。また、後述するように、このシート片Ｓ１は、粗砕装置１０に供給され、粗砕片Ｍ２となる。一方、所望の形状、大きさのシート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。
【0063】
以上説明した繊維構造体製造装置１００が備える各部は、制御部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、制御部２８によって制御される。
【0064】
制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２８１と、記憶部２８２とを有している。ＣＰＵ２８１は、例えば、各種の判断や各種の命令等を行なうことができる。
【0065】
記憶部２８２は、例えば、シートＳを製造するプログラム等の各種プログラム等が記憶されている。
【0066】
また、この制御部２８は、繊維構造体製造装置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、外部機器は、例えば、繊維構造体製造装置１００とケーブル等を介して通信される場合、無線通信される場合、例えばインターネット等のようなネットワークを、繊維構造体製造装置１００を介して接続されている場合等がある。
【0067】
また、ＣＰＵ２８１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、ＣＰＵ２８１が繊維構造体製造装置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が繊維構造体製造装置１００に内蔵され、ＣＰＵ２８１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。
【0068】
次に、繊維構造体製造装置１００の各部の位置関係について説明する。
図２および図３に示すように、繊維構造体製造装置１００は、前述した各部を収納する筐体５０を有する。粗砕装置１０と、解繊部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とは、筐体５０内に設置されている。また、原料供給部１１は、筐体５０の外側で、かつ、筐体５０の＋ｙ軸側に設置されている。また、ストック部２２は、筐体５０の外側で、かつ、筐体５０の－ｘ軸側に設置されている。
図２および図３に示すように、繊維構造体製造装置１００は、前述した各部を収納する筐体５０を有する。粗砕装置１０と、解繊部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とは、筐体５０内に設置されている。また、原料供給部１１は、筐体５０の外側で、かつ、筐体５０の＋ｙ軸側に設置されている。また、ストック部２２は、筐体５０の外側で、かつ、筐体５０の－ｘ軸側に設置されている。
【0069】
図２に示すように、粗砕装置１０は、筐体５０内の＋ｙ軸側で、かつ、－ｘ軸側に偏在した位置に設置されている。解繊部１３は、粗砕装置１０の－ｙ軸側に設置されている。選別部１４、第１ウェブ形成部１５および細分部１６は、解繊部１３の＋ｘ軸側に設置されている。混合部１７は、選別部１４、第１ウェブ形成部１５および細分部１６の＋ｘ軸側に設置されている。分散部１８および第２ウェブ形成部１９は、混合部１７の＋ｙ軸側に設置されている。成形部２０は、分散部１８および第２ウェブ形成部１９の－ｘ軸側に設置されている。切断部２１は、成形部２０の－ｘ軸側に設置されている。切断部２１を経たシートＳは、－ｘ軸側に搬送され、筐体５０の外側、すなわち、ストック部２２に排出される。
【0070】
また、図３に示すように、切断部２１は、粗砕装置１０の＋ｚ軸側に設置されている。これにより、切断部２１の第２切断部２１２によって切断されたみみ、すなわち、シート片Ｓ１は、下方に落下し、粗砕装置１０に供給される。これにより、シート片Ｓ１を再度原料Ｍ１とともに粗砕することができ、歩留まりを高めることができる。
【0071】
次に、粗砕装置１０について説明する。
図３～図６に示すように、粗砕装置１０は、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を粗砕する粗砕部３と、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を粗砕部３に案内するホッパー４と、気体噴出部５と、を有する。
図３～図６に示すように、粗砕装置１０は、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を粗砕する粗砕部３と、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を粗砕部３に案内するホッパー４と、気体噴出部５と、を有する。
【0072】
図３および図４に示すように、粗砕部３は、一対の粗砕刃３１と、シュート３２と、を有する。一対の粗砕刃３１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およびシート片Ｓ１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。一対の粗砕刃３１は、ｘ軸方向に延在する円柱状または円筒状をなしている。また、一対の粗砕刃３１は、ｙ軸方向に並んで配置されている。
【0073】
また、図９に示すように、粗砕刃３１は、それぞれ、シャフト３１１と、シャフト３１１に対して同心的に配置された複数の刃３１２を有する。シャフト３１１は、ｘ軸方向に延在する向きで設置されている。また、各刃３１２は、シャフト３１１の延在方向、すなわち、ｘ軸方向に沿って配置されている。また。各刃３１２は、ｙ軸方向に対して傾斜している。また、隣り合う粗砕刃３１は、刃３１２がｘ軸方向に重なり合っている。このため、原料Ｍ１またはシート片Ｓ１を効率よく裁断することができる。
【0074】
粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊部１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。
【0075】
図３に示すように、シュート３２は、一対の粗砕刃３１の－ｚ軸側に設置されている。シュート３２は、漏斗状をなしている。これにより、粗砕片Ｍ２を受けることができる。また、シュート３２には、管２４１が接続されている。管２４１は、シュート３２と解繊部１３とを接続している。これにより、管２４１を介して粗砕片Ｍ２を解繊部１３に搬送することができる。
【0076】
図３～図５に示すように、ホッパー４は、粗砕部３の鉛直上方、すなわち、＋ｚ軸側に設置された受け部材である。ホッパー４は、一対の案内板４１および案内板４２と、これらを連結する一対の連結板４３および連結板４４を有する。また、案内板４１、案内板４２、連結板４３および連結板４４が互いに接合されることで、＋ｚ軸側に開口４Ａが形成され、－ｚ軸側に開口４Ｂが形成されている。
【0077】
開口４Ａは、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を導入する導入口である。一方、開口４Ｂは、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１をホッパー４から排出することによって粗砕部３に原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を供給する供給口である。
【0078】
案内板４１および案内板４２は、供給口である開口４Ｂを介してｙ軸方向に対向して配置されている。案内板４１は、＋ｙ軸側に位置し、案内板４２は、－ｙ軸側に位置している。また、連結板４３および連結板４４は、開口４Ｂを介してｘ軸方向に対向して配置されている。連結板４３は、＋ｘ軸側に位置し、連結板４４は、－ｘ軸側に位置している。
【0079】
また、案内板４１～連結板４４の内面は、落下中の原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を粗砕部３に案内する案内面４４０である。案内面４４０は、第１案内面４１１と、第２案内面４２１と、第３案内面４３１と、第４案内面４４１と、を有する。案内板４１の内面が、第１案内面４１１であり、案内板４２の内面が、第２案内面４２１であり、連結板４３の内面が、第３案内面４３１であり、連結板４４の内面が、第４案内面４４１である。落下してきた原料Ｍ１およびシート片Ｓ１は、第１案内面４１１～第４案内面４４１のいずれかと当接し、摺動しつつ開口４Ｂに案内される。
【0080】
また、案内板４１および案内板４２は、互いに反対方向に傾斜している。案内板４１および案内板４２は、－ｚ軸側に行くに従って離間距離が小さくなる向きで傾斜している。換言すれば、第１案内面４１１および第２案内面４２１は、鉛直下方、すなわち、－ｚ軸側に行くに従って離間距離が小さくなるように傾斜している。これにより、ホッパー４に落下してきた原料Ｍ１およびシート片Ｓ１をより効果的に粗砕部３に案内することができる。
【0081】
このように、案内面４４０は、粗砕部３の鉛直上方で、かつ、粗砕部３を介して対向する第１案内面４１１および第２案内面４２１を有する。そして、第１案内面４１１および第２案内面４２１は、鉛直下方に行くに従って離間距離が小さくなるように傾斜している。これにより、ホッパー４に落下してきた原料Ｍ１およびシート片Ｓ１をより効果的に粗砕部３に案内することができる。
【0082】
また、図３に示すように、案内板４２の＋ｙ軸側には、所定距離離間して案内板４５が設置されている。案内板４２および案内板４５の間には、原料Ｍ１が供給され、これらの間を通過して粗砕部３に供給される。
【0083】
【0084】
噴出部本体５２は、内腔部５２０を有し、外形形状がｙ軸方向に延在するブロック状の箱体で構成されている。噴出部本体５２は、ホッパー４の＋ｚ軸側で、かつ、－ｘ軸側に設置されている。具体的には、噴出部本体５２は、連結板４４の＋ｚ軸側に設置されている。また、噴出部本体５２の＋ｘ軸側の壁部５２１、すなわち、ホッパー４側の壁部５２１は、ｙ－ｚ平面に対して傾斜している。また、壁部５２１は、ホッパー４内を向くように、すなわち、案内面４４０側を向くように傾斜している。
【0085】
また、壁部５２１には、噴出口５１が設けられている。噴出口５１は、壁部５２１の厚さ方向に貫通する貫通孔で構成される。すなわち、内腔部５２０と噴出部本体５２の外部とは、噴出口５１を介して連通している。前述したように、壁部５２１が案内面４４０側を向くように傾斜しているため、噴出口５１は、案内面４４０に向かって気体を噴出する。
【0086】
また、図４に示すように、噴出口５１は、＋ｙ軸側に偏在する位置、すなわち、第１案内面４１１に対応する位置に６個、－ｙ軸側に偏在する位置、すなわち、第２案内面４２１に対応する位置に６個、合計１２個設けられている。第１案内面４１１側の６個の噴出口５１は、３個×２列の行列状をなし、第２案内面４２１側の６個の噴出口５１も、３個×２列の行列状をなしている。
【0087】
また、図６に示すように、噴出部本体５２には、供給管５３を介してブロアー５４が接続されている。供給管５３は、噴出部本体５２の－ｙ軸側に接続されている。ブロアー５４の作動により、供給管５３を介して気体が噴出部本体５２の内腔部５２０に供給され、各噴出口５１から気体が噴出される。また、図６に示すように、ブロアー５４は、制御部２８と電気的に接続されており、制御部２８によってその作動が制御される。
【0088】
ここで、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１は、シート状をなしているため、落下中、その主面が案内面４４０に張り付くと、その位置に留まってしまうおそれがある。その他、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の帯電量等によっては、案内面４４０に張り付きやすくなるおそれがある。原料Ｍ１またはシート片Ｓ１が案内面４４０に張り付くと、何枚かの原料Ｍ１またはシート片Ｓ１がまとまって粗砕部３に供給されることがある。その程度によっては、粗砕部３に原料Ｍ１またはシート片Ｓ１が詰まってしまうことがある。また、詰まらなかったとしても、定量性が損なわれる。
【0089】
これに対し、粗砕装置１０は、噴出口５１から案内面４４０に向かって気体を噴出する気体噴出部５を有する。これにより、落下中の原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の主面が案内面４４０に密着して張り付こうとしても、空圧により物理的に離脱させることができる。これにより、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１を粗砕部３に効果的に案内することができる。
【0090】
さらに、気体噴出部５は、予備姿勢調整部としても機能する。具体的には、気体噴出部５が気体を噴出することにより、落下中のシート片Ｓ１の姿勢を調整することができる。すなわち、落下中のシート片Ｓ１が開口４Ｂに入る際の向きを調整して、所望の姿勢で粗砕部３に供給することができる。なお、所望の姿勢とは、後述するように、粗砕刃３１が並ぶ方向、すなわち、ｙ軸方向に対してシート片Ｓ１の面方向が傾斜した状態のことを言う。
【0091】
仮に、シート片Ｓ１の厚さ方向と、刃３１２の厚さ方向とが一致した状態で、シート片Ｓ１が一対の粗砕刃３１を通過した場合、シート片Ｓ１の粗砕が不十分となり、所望の大きさの粗砕片Ｍ２を得ることができないおそれがある。
【0092】
また、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の張り付きを防止または抑制することができるため、定量性に優れる。したがって、本発明の粗砕装置１０は、シートＳの製造に適しており、品質の高いシートＳが得られる。
【0093】
このように、粗砕装置１０は、粗砕前のシート片Ｓ１の姿勢を調整する予備姿勢調整部である気体噴出部５を備える。これにより、粗砕部３にシート片Ｓ１を供給する際の姿勢を所望の姿勢とすることができ、より確実に粗砕を行うことができる。さらに、後述する姿勢調整部６との相乗効果によって、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【0094】
また、予備姿勢調整部は、一対の連結板４３および連結板４４のうち、突出部材６１が設けられている連結板４４に設けられ、ホッパー４内に気体を噴出する気体噴出部５を有する。これにより、気流によって落下中のシート片Ｓ１の姿勢を簡単かつ効果的に調整することができる。
【0095】
また、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１がセルロース繊維を含んでいると、切断部２１による切断で帯電しにくく、案内面４４０に張り付きにくくなる傾向があるため、有利である。
【0096】
また、材料であるシート片Ｓ１は、搬送されているシートＳの縁部が切断された短冊状の切断くずである。前述したように、シートＳが切断される際、シートＳに張力が掛かった状態で切断されるため、シート片Ｓ１は、厚さ方向に湾曲し撓みを有した形状をなしている。このような形状であると、シート片Ｓ１の主面が案内面４４０に対して、より密着しにくくすることができる。よって、シート片Ｓ１の案内面４４０への張り付きをより効果的に防止または抑制することができる。
【0097】
また、原料Ｍ１とシート片Ｓ１とで粗砕装置１０を共有する構成であるため、繊維構造体製造装置１００の装置構成の簡素化を図ることができる。
【0098】
また、図５に示すように、噴出口５１は、鉛直上方から斜め下方に向かって気体を噴出する。すなわち、噴出口５１からの気体の噴出方向は、鉛直上方から鉛直下方に向かうベクトル成分を有する方向である。これにより、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の落下を効果的に促進することができる。よって、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１が案内面４４０に張り付くのをより効果的に防止または抑制することができる。
【0099】
また、図５に示すように、シート片Ｓ１は、－ｘ軸方向に搬送されているシートＳが切断されて形成されるものであるため、落下しつつも、－ｘ軸方向に向かうベクトル成分を有する方向に移動する。これに対し、噴出口５１は、鉛直上方から斜め下方に向かって気体を噴出するものであり、その噴出方向は、＋ｘ軸方向に向かうベクトル成分を有する。すなわち、噴出方向と落下方向とは、互いに反対方向、換言すれば、カウンター方向となるベクトル成分をそれぞれ有する。
【0100】
このように、材料であるシート片Ｓ１は、鉛直方向と交差する方向に移動しつつ粗砕部３に落下するものであり、噴出口５１からの気体の噴出方向は、シート片Ｓ１が鉛直方向と交差する方向に移動する向きと反対方向のベクトル成分を有する方向である。これにより、落下中または案内面４４０を摺動中のシート片Ｓ１の姿勢を効果的に変更することができる。よって、案内面４４０へのシート片Ｓ１の張り付きを効果的に防止または抑制することができる。
【0101】
また、噴出口５１は、気体を間欠的に噴出するのが好ましい。すなわち、制御部２８は、ブロアー５４への通電のＯＮ、ＯＦＦを経時的に切り替えるのが好ましい。これにより、気体を連続的に噴出する場合に比べて、低消費電力化を図ることができる。また、ホッパー４内に空気の淀みが形成されるのを効果的に防止または抑制することができる。よって、案内面４４０への原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の張り付きを効果的に防止または抑制することができる。
【0102】
なお、ブロアー５４への通電のＯＮ、ＯＦＦを経時的に切り替える方法に限定されず、例えば、各流路に絞り弁を設け、開度を調整する方法等により、気体を間欠的に噴出してもよい。
【0103】
また、気体噴出部５が、連続的に気体を噴出する構成であっても、噴出量に強弱をつけたり、噴出する向きを経時的に変更したりすることにより、上記と同様の効果を得ることができる。
【0104】
また、図６に示すように、供給管５３の途中、すなわち、噴出部本体５２とブロアー５４との間には、加湿部５５が接続されている。これにより、噴出口５１が噴出する気体を加湿することができる。
【0105】
加湿部５５としては、気化式、超音波式のいずれの方式であってもよいが、超音波式であるのが好ましい。これにより、加湿部５５内の液体に例えば、保湿剤等を溶解させることができる。保湿剤を溶解させておくことにより、噴出口５１が噴出した気体が保湿剤とともに噴出される。これにより、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の水分量を十分に保つにすることができる。よって、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１が案内面４４０を摺動する際に、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の帯電量が過剰に増加してしまうのを効果的に防止することができる。
【0106】
図６に示すように、供給管５３の途中、すなわち、噴出部本体５２とブロアー５４との間には、除電部５６が接続されている。除電部５６は、例えば、イオナイザーで構成される。除電部５６は、供給管５３に、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の静電気を除去するイオンを放出する。これにより、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の帯電量を減少させることができる。よって、静電気の影響によって原料Ｍ１およびシート片Ｓ１が案内面４４０に張り付くのを効果的に防止または抑制することができる。
【0107】
なお、除電部５６としては、上記構成に限定されず、例えば、ホッパー４をアースに接続する構成であってもよい。
【0108】
このように、気体噴出部５は、材料である原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の帯電量を減少させる除電部５６を有する。これにより、原料Ｍ１およびシート片Ｓ１の帯電量を減少させることができる。よって、静電気の影響によって原料Ｍ１およびシート片Ｓ１が案内面４４０に張り付くのを効果的に防止または抑制することができる。
【0109】
また、案内面４４０には、帯電を抑制するメッキが施されているのが好ましい。このメッキとしては、比較的導電性が高いものであれば特に限定されず、例えば、ニッケルメッキ、銅メッキ、金メッキ等が挙げられる。これらの中でも、ニッケルメッキであるのが好ましい。ニッケルメッキの場合、帯電量の増加を抑制するという効果に加え、防錆効果も得られる。このため、噴出口５１からの空気の湿度が比較的高い場合であっても、ホッパー４が錆びるのを防止または抑制することができる。
【0110】
さて、前述したように、気体噴出部５の作用によって所望の姿勢、向きでシート片Ｓ１を粗砕部３に供給したとしても、粗砕部３によって粗砕されているシート片Ｓ１は、図１１に示すように、粗砕前の部分がホッパー４内で捻じれたりして暴れることがある。この捻じれによって、図７に示すような好ましい姿勢で粗砕しているにも関わらず、図８および図１１に示すように、途中から好ましくない姿勢、すなわち、シート片Ｓ１の厚さ方向が、粗砕刃３１が並ぶ方向に向いてしまうおそれがある（以下、この姿勢を単に「好ましくない姿勢」と言う）。また、図９に示すように、各刃３１２が、ｙ軸方向に対して傾斜しているからこそ、シート片Ｓ１が捻じれやすく、好ましくない姿勢となりやすい。
【0111】
このようなことを鑑みて、本発明では、姿勢調整部６を設けることにより、上記課題を解決することができる。以下、このことについて説明する。
【0112】
図４に示すように、姿勢調整部６は、連結板４４に設けられ、ホッパー４の内側に向かって突出した突出部材６１を有する。図１０に示すように、突出部材６１は、粗砕部３で粗砕中のシート片Ｓ１と当接して、粗砕中のシート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分の姿勢を調整するものである。
【0113】
突出部材６１は、＋ｘ側に行くに従ってｙ軸方向の幅が漸減する形状をなしている。すなわち、突出部材６１は、＋ｘ軸側の頂部６１１と、＋ｙ軸側に行くに従って接近するように互いに傾斜した姿勢調整面６１２とを有している。＋ｙ軸側の姿勢調整面６１２は、第１案内面４１１に臨んでおり、－ｙ軸側の姿勢調整面６１２は、第２案内面４２１に臨んでいる。
【0114】
このような姿勢調整部６を有することにより、粗砕中のシート片Ｓ１が、図１１に示すように捻じれそうになったとしても、図１２に示すように、姿勢調整部６が、粗砕中のシート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分と当接してシート片Ｓ１の軸回りに回転させる、すなわち、捻じるように姿勢を調整することができる。よって、粗砕中のシート片Ｓ１が前述したような好ましい姿勢の状態を維持することができる。その結果、より確実に粗砕を行うことができ、定量性を高めることができる。
【0115】
また、突出部材６１は、シート片Ｓ１と当接する一対の姿勢調整面６１２を有する。これにより、より確実にシート片Ｓ１と当接することができ、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【0116】
また、図１３に示すように、突出部材６１は、連結板４４の内面である第４案内面４４１の法線に対して傾斜している。これにより、さらに確実にシート片Ｓ１と当接することができ、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【0117】
また、本実施形態では、突出部材６１は、供給口である開口４Ｂ側に偏在した位置に位置している。これにより、シート片Ｓ１の長さに関わらず、より確実にシート片Ｓ１と当接することができる。また、シート片Ｓ１が捻じれようとする際、シート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分は、図１２に示すように、ホッパー４内で鉛直下方側に偏在しやすい。このため、上記のような配置位置とすることが有効である。
【0118】
また、シート片Ｓ１は、一対の連結板４３および連結板４４が対向している方向に沿って搬送されているシートＳを切断した切断片である。そして、突出部材６１は、一対の連結板４３および連結板４４のうち、シート片Ｓ１の搬送方向下流側に位置する連結板４４に設けられている。シート片Ｓ１は、ホッパー４内で、シートＳの搬送方向下流側に位置する連結板４４に当接しやすい。従って、突出部材６１が上記のような位置に配置されていることにより、より確実にシート片Ｓ１と当接することができ、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【0119】
以上説明したように、粗砕装置１０は、長尺状をなすシート片Ｓ１を粗砕する粗砕部３と、シート片Ｓ１を粗砕部３に供給する供給口である開口４Ｂを有し、投入されたシート片Ｓ１を開口４Ｂから粗砕部３に供給するホッパー４と、シート片Ｓ１の姿勢を調整する姿勢調整部６と、を備える。また、ホッパー４は、開口４Ｂを介して対向し、シート片Ｓ１を粗砕部３に案内する一対の案内板４１および案内板４２と、一対の案内板４１および案内板４２を連結する一対の連結板４３および連結板４４と、を有する。そして、姿勢調整部６は、連結板４４に設けられ、ホッパー４の内側に向かって突出し、粗砕部３で粗砕中のシート片Ｓ１と当接して、粗砕中のシート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分の姿勢を調整する突出部材６１を有する。これにより、粗砕中のシート片Ｓ１が図１１に示すように捻じれそうになったとしても、図１２に示すように、姿勢調整部６が、粗砕中のシート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分と当接してシート片Ｓ１の軸回りに回転させる、すなわち、捻じるように姿勢を調整することができる。よって、粗砕中のシート片Ｓ１が前述したような好ましい姿勢の状態を維持することができる。その結果、より確実に粗砕を行うことができ、定量性を高めることができる。
【0120】
また、前述したように、粗砕部３は、一対の連結板４３および連結板４４が対向する方向に沿って延在する軸回りに回転する一対の粗砕刃３１を有する。粗砕部３がこのような構成であるため、シート片Ｓ１が好ましくない姿勢になった場合、粗砕を良好に行うことができない。従って、粗砕部３が上記構成である場合、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【0121】
また、供給口である開口４Ｂの案内板４１および案内板４２が対向する方向の長さは、シート片Ｓ１の幅よりも長い。これにより、シート片Ｓ１が好ましくない姿勢であったとしても粗砕部３に供給される。そして、本発明によれば、好ましくない状態のシート片Ｓ１を姿勢調整部６によって好ましい姿勢に戻すことができるため、上記構成であると、本発明が特に有効である。
【0122】
なお、シート片Ｓ１のアスペクト比、すなわち、平面視における長さＬおよび幅Ｗの比Ｌ／Ｗは、特に限定されないが、１．５以上５０以下程度である。長さＬは、特に限定されないが、２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下程度とされる。幅Ｌは、特に限定されないが、１ｍｍ以上７０ｍｍ以下程度とされる。
【0123】
中でも、長さＬが３７０ｍｍ以上であると、粗砕中のシート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分が、連結板４４側に寄せられる挙動を示しやすく、本発明の効果を顕著に得やすくなる。
【0124】
また、気体噴出部５は、省略されていてもよい。
気体噴出部５が省略されている場合、好ましくない姿勢となる可能性が若干上がるため、比Ｌ／Ｗが、２．０以上３０以下の場合に本発明の効果を顕著に得やすくなる。
気体噴出部５が省略されている場合、好ましくない姿勢となる可能性が若干上がるため、比Ｌ／Ｗが、２．０以上３０以下の場合に本発明の効果を顕著に得やすくなる。
【0125】
また、シート片Ｓ１における構成材料の坪量は、１２０ｇ／ｍ２以上３００ｇ／ｍ２以下であるのが好ましく、１５０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下であるのがより好ましい。シート片Ｓ１が上記のような坪量であると、コシが強く、好ましくない姿勢となった際に、粗砕されずに各粗砕刃３１の間を通過してしまう可能性が高まるため、本発明の構成が特に有効である。
【0126】
なお、突出部材６１の形状としては、図示の構成に限定されず、例えば、角柱状、円柱状等の棒状をなしていてもよい。
【0127】
また、本実施形態では、突出部材６１は、連結板４４のみに設けられている構成であるが、本発明ではこれに限定されず、連結板４３のみに設けられていてもよく、連結板４３および連結板４４の双方に設けられていてもよい。
【0128】
なお、本実施形態では、気体噴出部５は、連結板４４の上方に設けられてい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、案内板４１に設けられていてもよく、案内板４２に設けられていてもよく、連結板４３に設けられていてもよく、連結板４４に設けられていてもよく、これらの２つ以上を組み合わせた形態であってもよい。
【0129】
また、突出部材６１は、連結板４４と一体的に形成されていてもよく、別体で構成されていてもよい。
【0130】
＜第２実施形態＞
図１３は、第２実施形態に係る粗砕装置が備えるホッパーの斜視図である。
図１３は、第２実施形態に係る粗砕装置が備えるホッパーの斜視図である。
【0131】
以下、これらの図を参照して本発明の粗砕装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【0132】
図１３に示すように、本実施形態では、突出部材６１は、ｚ軸方向に沿って延在する長尺状をなしている。突出部材６１は、連結板４４のｚ軸方向の全域にわたって設けられていてもよく、そうでなくてもよい。また、一対の姿勢調整面６１２は、それぞれ、ｚ軸方向に沿って延在している。
【0133】
このように、突出部材６１は、ホッパー４の深さ方向に沿って延在している。これにより、粗砕中のシート片Ｓ１の粗砕部３から遠位側の部分がホッパー４内の上側に位置している状態においても姿勢を調整することができる。よって、さらに確実に粗砕を行うことができ、定量性を高めることができる。
【0134】
＜第３実施形態＞
図１４は、第３実施形態に係る粗砕装置が備えるホッパーの斜視図である。
図１４は、第３実施形態に係る粗砕装置が備えるホッパーの斜視図である。
【0135】
以下、これらの図を参照して本発明の粗砕装置の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【0136】
図１４に示すように、本実施形態では、突出部材６１は、ホッパー４内に突出して設けられた板状をなしている。突出部材６１は、ｙ軸方向が厚さ方向となる向き、すなわち、面方向がｘｚ平面に沿った向きで配置されている。また、突出部材６１は、ホッパー４内をｙ軸方向に仕切っている。
【0137】
以上、本発明の粗砕装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、粗砕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、任意の構成物が付加されていてもよい。
【0138】
また、本発明の粗砕装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成や特徴を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【0139】
３…粗砕部、４…ホッパー、４Ａ…開口、４Ｂ…開口、５…気体噴出部、６…姿勢調整部、１０…粗砕装置、１１…原料供給部、１３…解繊部、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…制御部、３１…粗砕刃、３２…シュート、４１…案内板、４２…案内板、４３…連結板、４４…連結板、４５…案内板、５０…筐体、５１…噴出口、５２…噴出部本体、５３…供給管、５４…ブロアー、５５…加湿部、５６…除電部、６１…突出部材、１００…繊維構造体製造装置、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、１７１…結着剤供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８１…ドラム部、１８２…ハウジング部、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切断部、２１２…第２切断部、２１３…第１切断ユニット、２１４…第２切断ユニット、２１５…回転刃、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…ＣＰＵ、２８２…記憶部、３１１…シャフト、３１２…刃、４１１…第１案内面、４２１…第２案内面、４３１…第３案内面、４４０…案内面、４４１…第４案内面、５２０…内腔部、５２１…壁部、６１１…頂部、６１２…姿勢調整面、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、Ｌ…長さ、Ｗ…幅、Ｓ…シート、Ｓ１…シート片、Ｐ１…結着剤
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】