JP4651447B2 - パルプ粉砕装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸収体用のパルプを粉砕するパルプ粉砕装置に関する。

従来より、紙おむつ等の衛生品に用いる吸収体の製造において、シート状のパルプを粉砕する粉砕装置が使用されている。例えば、特許文献１では、ドラムに巻回されたシート状のパルプを繰り出しつつ解繊機（粉砕装置）により解繊（粉砕）し、解繊したパルプを不織布に吹き付けることにより、積層形成される吸収体の吸液層を形成する技術が開示されている。このような粉砕装置では通常、パルプに平行であってパルプの供給方向に対して垂直な回転軸を中心として回転する粉砕刃に対して、フィードローラ等の供給機構により一定速度にてパルプを供給して粉砕が行われている。
特開２００１−３０９９４５号公報

ところで、このような粉砕装置では、供給されるパルプの終端部の粉砕時に、フィードローラ通過後のパルプ片が粉砕刃に引っ張られて巻き込まれ、粉砕刃が設けられている粉砕室内に粉砕されないまま進入する恐れがある。また、パルプ片が巻き込まれなかったとしても、粉砕刃の回転力によりパルプの移動速度が増加し、単位時間あたりに生成される粉砕パルプの量が規定量よりも増加するとともに粉砕パルプが粗くなってしまう。さらには、先行のパルプ終端部と後続のパルプとが離れてしまい、その間は粉砕パルプが生成されないため、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量および質に変動が生じ、形成される吸収体の質の均一性が低下してしまう。

このため、パルプ終端部が巻き込まれる前に装置を停止してパルプ終端部をフィードローラから取り除くという作業が行われているが、粉砕作業の効率が低下するとともに歩留まりの向上を困難にする原因となっている。なお、２つのパルプ供給機構を設けて交互に稼働させることにより粉砕作業の効率低下を防止することも行われているが、装置が大型化してしまう。

なお、粉砕室からの粉砕パルプの排出口に微小な開口が多数形成されたスクリーンを設けるとともに粉砕室内に別の粉砕機構を設けることにより、粗く粉砕されたパルプが所定の大きさ以下になるまで粉砕室内において再粉砕を繰り返したり、あるいは、粗砕および微砕の２台の粉砕装置を並行して使用することにより粉砕パルプの生成が完全には中断されないようにすることも行われている。しかしながら、これらの方法でも単位時間あたりの粉砕パルプの生成量は一定には維持されず、吸収体を形成する前に粉砕パルプの計量が必要であった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、パルプ供給機構を通過したパルプの終端近傍を粉砕する際にパルプの移動速度の増加を抑制することにより、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量および質の均一性を向上することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、吸収体用のパルプを粉砕するパルプ粉砕装置であって、シート状のパルプを所定の供給路に沿って供給するパルプ供給機構と、前記パルプ供給機構の下流において前記パルプの幅方向に対して平行に配列され、前記幅方向に関する前記パルプの一端側および他端側の部位をそれぞれ粉砕する第１粉砕機構および第２粉砕機構とを備え、前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構のそれぞれが、前記供給路の中心線から離れるに従って前記パルプ供給機構側へと向かう傾斜回転軸と、前記傾斜回転軸を中心とする略円筒状であり、前記傾斜回転軸を中心として回転することにより外周面に向かって進入する前記パルプを粉砕する粉砕シリンダと、前記外周面に進入する前記パルプを前記外周面の回転に逆らって支持する略板状の支持部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパルプ粉砕装置であって、前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の前記粉砕シリンダが、互いに近接しつつ前記供給路の前記中心線の両側に対称に配置され、前記パルプの前記幅方向に関して、前記パルプの全体が前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構により粉砕される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のパルプ粉砕装置であって、前記粉砕シリンダの前記傾斜回転軸と前記供給路の前記中心線とのなす角度が、３０°ないし６０°である。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、前記粉砕シリンダが、前記傾斜回転軸に沿って配列された複数の粉砕ブレードを備え、前記複数の粉砕ブレードのそれぞれが、前記傾斜回転軸に垂直な略円板状であり、外周に一定のピッチで複数の歯を備え、前記粉砕シリンダの前記外周面おいて、複数の歯が螺旋状に配列される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のパルプ粉砕装置であって、前記粉砕シリンダの複数の歯が、前記供給路の前記中心線側から外側に向かって順番に前記パルプに当接する。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のパルプ粉砕装置であって、前記第１粉砕機構の複数の歯と前記第２粉砕機構の複数の歯とが、前記供給路の前記中心線の両側に対称に配置される。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、前記パルプ供給機構を通過した先行するパルプの終端近傍の部位の粉砕時に、前記先行するパルプの終端が前記パルプ供給機構により供給される後続のパルプに押されて前記先行するパルプの前記終端近傍の部位が前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構に供給される。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のパルプ粉砕装置であって、前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構のそれぞれが、前記支持部と対向しつつ前記パルプに当接するガイド部をさらに備える。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、前記パルプ供給機構によるパルプの供給速度を変更するとともに、前記供給速度に基づいて前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の前記粉砕シリンダの回転速度を制御する制御部をさらに備える。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の間であって前記供給路の前記中心線近傍に配置されて前記パルプの先端のエッジと対向するストッパをさらに備える。

請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の間であって前記供給路の前記中心線近傍に配置されて前記パルプの先端部を前記支持部に付勢する付勢部をさらに備える。

本発明では、パルプの終端近傍の部位の粉砕時におけるパルプの移動速度の増加を抑制することにより、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量および質の均一性を向上することができる。

請求項２の発明では、２つの粉砕シリンダによりパルプを安定して粉砕することができる。請求項４の発明では、粉砕シリンダの回転によりパルプに加えられる力の最大値を小さくすることができる。請求項５の発明では、パルプをより安定して粉砕することができる。請求項６の発明では、パルプの供給方向に垂直な方向へのパルプのずれを防止することができる。

請求項７の発明では、一定速度のパルプの供給を実現することにより、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量を均一にすることができる。請求項８および１１の発明では、パルプの終端近傍の粉砕時においても、パルプを確実に粉砕することができる。請求項９および１０の発明では、パルプの供給速度が変化した場合であっても、粉砕パルプの質の均一性を維持することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る吸収体製造装置１の構成を示す図である。吸収体製造装置１は、紙おむつや生理用ナプキン等に用いられる吸収体９０を製造する装置であり、吸収体９０は、一定の大きさに裁断された薄板状のパルプ９を粉砕して得られる粉砕パルプを用いて製造される。

吸収体製造装置１は、パルプ９を所定の供給路に沿って図１中の（−Ｘ）方向に供給するパルプ供給機構２、パルプ供給機構２の下流側においてパルプ供給機構２により供給されるパルプ９を粉砕するパルプ粉砕機構３、パルプ粉砕機構３により生成された粉砕パルプを成形して吸収体９０を形成する吸収体形成機構４、および、これらの機構を制御する制御部５を備える。吸収体製造装置１では、パルプ供給機構２およびパルプ粉砕機構３が、吸収体用のパルプ９を粉砕するパルプ粉砕装置の役割を果たす。

パルプ供給機構２は、積み重ねられた複数のパルプ９が載置されるパルプ載置部２１、パルプ載置部２１からパルプ９を１枚ずつ取り出すパルプ取出機構２２、パルプ取出機構２２からパルプ９を受け取って（−Ｘ）方向へと搬送するコンベア２３、および、コンベア２３の（−Ｘ）側に配置されてパルプ９をパルプ粉砕機構３へと案内する供給路２４を備える。

図２および図３は、供給路２４およびパルプ粉砕機構３近傍を拡大して示す正面図および平面図である。なお、図示の都合上、図２（および図１）では一部（第２粉砕機構３２）の図示の方向を変更しており、図３では一部（第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２）の内部を示している（後述の図５ないし図７についても同様）。

図２に示すように、供給路２４は、パルプ９の（＋Ｚ）側および（−Ｚ）側の主面に当接する略板状の上部プレート２４１および下部プレート２４２を備える。また、パルプ供給機構２は、パルプ粉砕機構３の（＋Ｘ）側に配置される第１上部ローラ２４３、および、パルプ９を挟んで第１上部ローラ２４３に対向して配置される第１下部ローラ２４４、並びに、第１上部ローラ２４３の（＋Ｘ）側に配置される第２上部ローラ２４５、および、パルプ９を挟んで第２上部ローラ２４５に対向して配置される第２下部ローラ２４６をさらに備える。第１上部ローラ２４３および第２上部ローラ２４５は、上部プレート２４１に設けられた開口２４１０（図３参照）を介してパルプ９の（＋Ｚ）側の主面に当接し、第１下部ローラ２４４および第２下部ローラ２４６は、下部プレート２４２に設けられた開口を介してパルプ９の（−Ｚ）側の主面に当接している。第１上部ローラ２４３および第２上部ローラ２４５は押圧機構により下部ローラに向かって押圧される。

パルプ供給機構２では、モータ２４７，２５０により、タイミングベルト２４８１，２４８２を介して第１上部ローラ２４３および第２上部ローラ２４５が図２中において時計回りに回転する。また、第１下部ローラ２４４および第２下部ローラ２４６は、ギア２４９１，２４９２を介して第１上部ローラ２４３および第２上部ローラ２４５に連結されており、第１上部ローラ２４３および第２上部ローラ２４５の回転に伴い図２中において反時計回りに回転し、パルプ９が上部プレート２４１および下部プレート２４２に案内されつつパルプ粉砕機構３に円滑に供給される。吸収体製造装置１では、制御部５により制御されるモータ２４７の回転速度（すなわち、パルプ９の供給速度）に基づいてパルプ粉砕機構３の動作が制御される（制御の詳細については後述する。）。なお、第１下部ローラ２４４および第２下部ローラ２４６は、パルプ９の移動に伴って受動的に回転するものであってもよい。

パルプ粉砕機構３は、図３に示すように、パルプ９の幅方向（すなわち、Ｙ方向）に対して平行に配列された第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２を備える。第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２は、パルプ９の供給方向（すなわち、Ｘ方向）に平行となる供給路２４の中心線９１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側において、パルプ９の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の部位をそれぞれ粉砕する。

第１粉砕機構３１は、第１傾斜回転軸３１１を中心とする略円筒状であって第１傾斜回転軸３１１を中心として回転することにより外周面に向かって進入するパルプ９を粉砕する第１粉砕シリンダ３１２を備え、第２粉砕機構３２は、第２傾斜回転軸３２１を中心とする略円筒状であって第２傾斜回転軸３２１を中心として回転することにより外周面に向かって進入するパルプ９を粉砕する第２粉砕シリンダ３２２を備える。第１傾斜回転軸３１１および第２傾斜回転軸３２１のそれぞれはパルプ９に平行であり、中心線９１から離れるに従ってパルプ供給機構２側（すなわち、（＋Ｘ）側）へと向かう。また、第１傾斜回転軸３１１および第２傾斜回転軸３２１は供給路２４の中心線９１を中心に対称とされ、各傾斜回転軸と中心線９１とのなす角度は３０°ないし６０°（本実施の形態では、４５°）とされる。換言すれば、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２は、パルプ９の供給方向に対して斜めに配置されている。

第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２は、互いに近接しつつ供給路２４の中心線９１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に対称に配置され、シリンダ回転機構によりこれらの粉砕シリンダが図２における時計回りに回転することにより、パルプ９の幅方向に関してパルプ９の全体が粉砕される。なお、図１および図２では、第２粉砕機構３２を第２傾斜回転軸３２１に平行な方向から図示している（後述の図５についても同様）。

図２および図３に示すように、第２粉砕シリンダ３２２は、第２傾斜回転軸３２１に沿って配列された３０枚の粉砕ブレード３３を備え、各粉砕ブレード３３は、第２傾斜回転軸３２１を中心として第２傾斜回転軸３２１に垂直な略円板状となっている。各粉砕ブレード３３は、外周に一定のピッチで複数（本実施の形態では１２個）の歯３３１を備える。同様に、第１粉砕シリンダ３１２も、第１傾斜回転軸３１１に沿って配列され、第１傾斜回転軸３１１を中心として第１傾斜回転軸３１１に垂直な略円板状の３０枚の粉砕ブレード３３を備える。

図４は、第２粉砕シリンダ３２２の外周面近傍の部位を第２傾斜回転軸３２１に平行な方向から拡大して示す図である。図４に示すように、３０枚の粉砕ブレード３３は、供給路２４の中心線９１（図３参照）に近づくに従って歯３３１が１°ずつ第２粉砕シリンダ３２２の回転方向（すなわち、図４中における時計回り）にずれるように配列されているため、図３に示すように、第２粉砕シリンダ３２２の外周面において、複数の歯３３１の先端部が第２傾斜回転軸３２１を中心とする螺旋状に配列される。第１粉砕シリンダ３１２でも同様に、外周面において複数の歯３３１の先端部が第１傾斜回転軸３１１を中心とする螺旋状に配列されており、さらに、第１粉砕シリンダ３１２の複数の歯３３１と第２粉砕シリンダ３２２の複数の歯３３１とは、供給路２４の中心線９１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に対称に配置される。

パルプ粉砕機構３では、プーリ３１３およびプーリ３２３並びに図示省略のタイミングベルトを介して第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２が同期して回転することにより、両粉砕シリンダの外周面において螺旋状に配列された複数の歯３３１によりパルプ９が順次粉砕される。このため、両粉砕シリンダにおいて多数の歯３３１が同時にパルプ９に当接することが防止され、粉砕時にパルプ９に加えられる力の最大値を小さくすることができる。また、両粉砕シリンダの複数の歯３３１が、供給路２４の中心線９１側から外側（すなわち、中心線９１から離れる方向）に向かって順番にパルプ９に当接して粉砕を行うため、パルプ９を中心線９１側へと押して湾曲させようとする力を防止することができ、パルプ９をより安定して粉砕することができる。さらに、両粉砕シリンダの複数の歯３３１が中心線９１に対して対称に当接してパルプ９を粉砕するため、パルプ９に与えられる力を中心線９１に対して対称とすることができ、Ｙ方向（すなわち、パルプ９の供給方向に垂直な方向）へのパルプ９のずれを防止することができる。

吸収体製造装置１では、図２および図３に示すように、上部プレート２４１および下部プレート２４２の先端のエッジが、供給路２４の中心線９１の（＋Ｙ）側では第１粉砕シリンダ３１２の外周面に平行に近接し、また、中心線９１の（−Ｙ）側では第２粉砕シリンダ３２２の外周面に平行に近接する。これにより、下部プレート２４２の先端部２４２１は、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２が回転してパルプ９の（＋Ｚ）側から当接する際に、両粉砕シリンダに進入するパルプ９を両粉砕シリンダの外周面の回転に逆らって（−Ｚ）側から支持する支持部の役割を果たし、その結果、パルプ９がより確実に粉砕される。以下、下部プレート２４２の先端部２４２１を、「パルプ支持部２４２１」という。

また、上部プレート２４１の先端部２４１１は、パルプ支持部２４２１と対向しつつパルプ９に（＋Ｚ）側から当接するガイド部の役割を果たす。以下、上部プレート２４１の先端部２４１１を、「パルプガイド部２４１１」という。なお、パルプ支持部２４２１は、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２にそれぞれ対応する２つの支持部として構成されてもよく、パルプガイド部２４１１も、両粉砕シリンダにそれぞれ対応する２つのガイド部として構成されてもよい。

ところで、パルプ９の粉砕が進んでパルプ９の終端（すなわち、（＋Ｘ）側の端部）が第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４を通過してパルプ供給機構２の拘束から解放されると、パルプ９は、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２の回転によりパルプ９に加えられる力（すなわち、パルプ９を（−Ｘ）方向へと引っ張る力）により供給方向へと自然に移動する。

パルプ粉砕機構３では、上述のように、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２がパルプ９の供給方向に対して斜めに配置されているため、供給方向に関してパルプ９に与えられる力（または供給方向の移動速度）は、両粉砕シリンダの回転によりパルプ９に加えられる力（または速度）の供給方向の成分となる。その結果、粉砕シリンダの回転軸が供給方向に垂直に配置される場合に比べて、パルプ９を供給方向へと引っ張る力（または移動速度）を減少させることができ、パルプ９の終端近傍の部位の粉砕時におけるパルプ９の移動速度の増加を抑制することができる。これにより、単位時間あたりにパルプ粉砕機構３に供給されるパルプ９の量の変動を、パルプ９の終端近傍においても抑えることができ、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量および質の均一性を向上することができる。

また、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２の外周面において螺旋状に配列された複数の歯３３１によりパルプ９を順次粉砕するため、パルプ９を供給方向へと引っ張る力をさらに減少し（すなわち、大きな力が不連続に加えられることを防止し）、パルプ９の終端近傍の部位の粉砕時におけるパルプ９の供給速度の増加をより効率的に抑制することができる。

第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４を通過した後のパルプ９の移動速度は、パルプ９の種類や厚さ、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２の配置等により様々に変化する。パルプ粉砕機構３では、第１傾斜回転軸３１１および第２傾斜回転軸３２１の中心線９１に対する角度を適切な大きさ（本実施の形態では、４５°）とすることにより、パルプ供給機構２を通過後のパルプ９の移動速度を、パルプ供給機構２によるパルプ９の供給速度よりも低速としている。このため、パルプ供給機構２（正確には、第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４）を通過した先行するパルプ９の終端近傍の部位の粉砕時に、パルプ供給機構２により供給される後続のパルプ９に先行するパルプ９の終端が押されてパルプ粉砕機構３に供給される。すなわち、パルプ供給機構２を通過した先行するパルプ９の終端近傍は、パルプ供給機構２の通過前と同じ速度でパルプ粉砕機構３に供給されて粉砕される。その結果、パルプ粉砕機構３に対して複数のパルプ９を順次供給することにより常に一定速度のパルプ９の供給が実現され、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量を常に均一にすることができる。

また、パルプ９に（＋Ｚ）側および（−Ｚ）側から当接するパルプガイド部２４１１およびパルプ支持部２４２１が両粉砕シリンダの外周面に近接して設けられているため、パルプ９の終端近傍の部位の粉砕時においても、第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４から離れたパルプ９が湾曲などして粉砕されることなくパルプ粉砕機構３に引き込まれることを防止することができ、各パルプ９を最後まで確実に粉砕することができる。その結果、粉砕パルプの歩留まりの向上も実現される。

パルプ粉砕機構３では、図３に示すように、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２がパルプ９の供給方向に対して斜めに配置されているため、供給路２４に沿って供給されて破砕されつつあるパルプ９の先端のエッジと対向するストッパ３４を、第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２の間であって供給路２４の中心線９１の近傍に設けることができる。ストッパ３４は、何らかの異常によりパルプ９の終端近傍の部位の供給速度が増加した場合に、パルプ９の先端のエッジに当接して供給速度を強制的に減少させる。その結果、パルプ９の供給速度が変化した場合であっても、パルプ粉砕機構３により生成される粉砕パルプが過剰に細かくなることが防止され、粉砕パルプの質の均一性が維持される。

ところで、吸収体製造装置１では、例えば、パルプ載置部２１へのパルプ９の補充が何らかの原因で遅れた場合、パルプ粉砕機構３に対するパルプ９の供給が長時間途切れることを防止するために、パルプ供給機構２のモータ２４７，２５０の回転速度を低下させてパルプ９の供給速度を遅くすることも可能とされている。この場合、モータ２４７の回転速度（すなわち、パルプ９の供給速度）に基づいて、第１粉砕機構３１の第１粉砕シリンダ３１２、および、第２粉砕機構３２の第２粉砕シリンダ３２２が制御部５により制御され、両粉砕シリンダの回転速度が低下する。その結果、パルプ９の供給速度が変化した場合であっても、吸収体製造装置１の動作を停止することなく、パルプ粉砕機構３により生成される粉砕パルプが過剰に細かくなることが防止され、粉砕パルプの質の均一性が維持される。また、パルプ９の供給が遅れた場合、モータ２５０をモータ２４７よりも早く回転させることにより、供給されたパルプ９が先行するパルプ９に容易に追いつくことができるため、粉砕パルプの歩留まりの向上も実現される。

次に、図１に示す吸収体製造装置１のパルプ粉砕機構３よりも下流の構成について説明する。パルプ粉砕機構３により生成された粉砕パルプは、図示省略の送風機構によりダクト４１を介して吸収体形成機構４をへと送られ、ポリマー供給部４２１から供給される吸水性ポリマー（例えば、ＳＡＰ(Super Absorbent Polymer)）と混合されて円筒状の吸着ドラム４２に吹き付けられる。吸着ドラム４２は、図１中において時計回りに回転するとともに、内部に接続された図示省略の吸引機構により、微細な吸引孔が設けられた吸着ドラム４２の外周面上に粉砕パルプおよび吸水性ポリマーを所定の高さまで吸着する。なお、吸収体９０に要求される吸収力によっては吸水性ポリマーの混合は省略される場合もある。

吸着ドラム４２の外周面上に吸着された粉砕パルプおよび吸水性ポリマーは、吸着ドラム４２の回転に伴って吸着ドラム４２の（−Ｚ）側へと移動し、ロール４３から繰り出されるとともにコンベア４０１により（−Ｘ）方向に搬送されるティッシュペーパー９２に転写される。ティッシュペーパー９２の上面には、接着剤供給部４３１により接着剤（例えば、ホットメルト）が予め塗布されており、粉砕パルプおよび吸水性ポリマーはティッシュペーパー９２上に接着されてパルプ層９００を形成する。

パルプ層９００がコンベア４０１により（−Ｘ）方向に搬送される間に、別のロール４４から繰り出されたティッシュペーパー９３の片側の面に接着剤供給部４４１により接着剤が塗布され、ティッシュペーパー９３は、接着剤の塗布面をパルプ層９００と対向させつつパルプ層９００およびティッシュペーパー９２上に接着される。（−Ｚ）側および（＋Ｚ）側からティッシュペーパー９２，９３に包まれたパルプ層９００は、切断部４７１において所定の長さの個片（吸収体９０のコア部分となるため、以下、「吸収コア」という。）９０１に切断され、複数の吸収コア９０１は、コンベア４０２により所定の間隔を空けて（−Ｘ）方向に搬送される。

そして、ロール４５，４６から繰り出され、片側の面に接着剤供給部４５１，４６１からの接着剤が塗布されたトップシート９４およびバックシート９５が、吸収コア９０１を挟むティッシュペーパー９３，９２の上から接着され、さらに、切断部４７２により隣接する吸収コア９０１の間隙においてトップシート９４およびバックシート９５が切断されて吸収体９０が形成される。製造された吸収体９０はコンベア４０３により吸収体製造装置１から搬出される。

吸収体製造装置１では、上述のように、パルプ粉砕機構３により単位時間あたりの粉砕パルプの生成量および質の向上が実現されるため、吸収体９０の品質の均一性を向上することができる。なお、パルプ９の供給速度および粉砕シリンダの回転速度を低下させる制御が行われた場合には、下流の各構成の動作速度も比例して低下するように制御が行われる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置（すなわち、パルプ供給機構およびパルプ粉砕機構）について説明する。図５および図６は、第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置の供給路２４およびパルプ粉砕機構３の一部を拡大して示す正面図および平面図である。第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、パルプ９の先端部をパルプ支持部２４２１に付勢する付勢部であるパルプ付勢機構２６が供給路２４の（−Ｘ）側の端部近傍に設けられる。その他の構成は図１ないし図４と同様であり、以下の説明において同符号を付す。

図５および図６に示すように、パルプ付勢機構２６は、第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２の間であって供給路２４の中心線９１の近傍（本実施の形態では、中心線９１上）に配置される。パルプ付勢機構２６は、両端部が円錐状とされた略円柱状の付勢部材２６１を備え、付勢部材２６１は、回転軸２６２を中心として回転可能にフレーム２６３に取り付けられる。第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、上部プレート２４１のパルプガイド部２４１１に、（−Ｘ）側の先端から（＋Ｘ）方向に伸びる切り欠き２４１２が形成されており、付勢部材２６１の（−Ｘ）側の先端部は、パルプガイド部２４１１の切り欠き２４１２に挿入されて下部プレート２４２のパルプ支持部２４２１に対向する。

パルプ付勢機構２６では、付勢部材２６１およびフレーム２６３の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側のそれぞれにおいて、回転軸２６２の外周にねじりバネ２６４が取り付けられており、各ねじりバネ２６４の一方の端部はねじりバネ２６４のコイル部からおよそ（＋Ｚ）方向に突出しており、また、他方の端部はおよそ（−Ｘ）方向に突出している。ねじりバネ２６４の（＋Ｚ）方向に突出する一端は、フレーム２６３から（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に突出する軸２６５の（−Ｘ）側に当接しており、（−Ｘ）側に突出する他端は、付勢部材２６１から（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に突出する軸２６６の（＋Ｚ）側に当接している。

ねじりバネ２６４は、軸２６６に当接する端部が軸２６５に当接する端部に対して図５中の時計回りに近づく方向に圧縮されているため、ねじりバネ２６４の反発力により軸２６６が（−Ｚ）方向に押し下げられる。その結果、付勢部材２６１を回転軸２６２を中心に図５中の反時計回りに回動させる力が働き、付勢部材２６１の（−Ｘ）側の先端部とパルプ支持部２４２１との間において、パルプ９の先端部（すなわち、（−Ｘ）側の端部）が付勢部材２６１によりパルプ支持部２４２１に付勢される。

フレーム２６３には、Ｚ方向に伸びる２つのピン２６７が設けられており、ピン２６７の（−Ｚ）側の先端は、軸２６６の（＋Ｚ）側にて軸２６６との間に僅かな隙間をあけて（例えば、ねじりバネ２６４を形成する金属線の直径とほぼ等しい距離だけ離れて）配置される。第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、パルプ９の粉砕時にパルプ９に加えられる衝撃により付勢部材２６１の（−Ｘ）側の先端部が図５中の時計回りに跳ね上げられたとしても、ピン２６７により軸２６６の（＋Ｚ）側への移動が規制される。

第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、第１の実施の形態と同様に、パルプ粉砕機構３が、パルプ９の幅方向（すなわち、Ｙ方向）に対して平行に配列された第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２を備え、第１粉砕機構３１および第２粉砕機構３２は、外周面に向かって進入するパルプ９を粉砕する第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２を備える。第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２は、互いに近接しつつ供給路２４の中心線９１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に対称に配置され、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２が回転することにより、パルプ９の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の部位がそれぞれ粉砕され、パルプ９が幅方向の全体に亘って粉砕される。

また、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２のそれぞれの回転軸である第１傾斜回転軸３１１および第２傾斜回転軸３２１は、中心線９１から離れるに従って（＋Ｘ）側へと向かう。第１傾斜回転軸３１１および第２傾斜回転軸３２１（図３参照）は供給路２４の中心線９１を中心に対称とされ、各傾斜回転軸と中心線９１とのなす角度は３０°ないし６０°（本実施の形態では、４５°）とされる。

第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、第１の実施の形態と同様に、パルプ９の粉砕が進んでパルプ９の終端（すなわち、（＋Ｘ）側の端部）がパルプ供給機構２の第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４（図２参照）を通過すると、パルプ９が、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２の回転により（−Ｘ）方向へと引っ張られて自然に移動する。

パルプ粉砕機構３では、第１の実施の形態と同様に、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２がパルプ９の供給方向に対して斜めに配置されているため、粉砕シリンダの回転軸がパルプ９の供給方向に垂直に配置される場合に比べて、パルプ９を供給方向へと引っ張る力（または移動速度）を減少させることができ、パルプ９の終端近傍の部位の粉砕時におけるパルプ９の移動速度の増加を抑制することができる。これにより、単位時間あたりにパルプ粉砕機構３に供給されるパルプ９の量の変動を、パルプ９の終端近傍においても抑えることができ、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量および質の均一性を向上することができる。

また、第１の実施の形態と同様に、パルプ９が第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２に引っ張られて移動する速度は、パルプ供給機構２（図２参照）による供給速度よりも低速とされるため、第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４を通過した先行するパルプ９は、終端を後続のパルプ９に押されつつ両ローラの通過前と同じ速度でパルプ粉砕機構３に供給されて粉砕される。このため、パルプ粉砕機構３に対して常に一定速度のパルプ９の供給が実現され、単位時間あたりの粉砕パルプの生成量を常に均一にすることができる。

さらには、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２の外周面近傍においてパルプ９に（＋Ｚ）側および（−Ｚ）側から当接するパルプガイド部２４１１およびパルプ支持部２４２１により、パルプ９の終端近傍の部位の粉砕時においても、第１上部ローラ２４３および第１下部ローラ２４４から離れたパルプ９が粉砕されないままパルプ粉砕機構３に引き込まれることを防止してパルプ９を最後まで確実に粉砕することができる。

第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、特に、第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２のパルプ供給機構２から最も離れている部位（すなわち、１枚のパルプ９の終端近傍の部位が最後に供給される部位）の極近傍において、パルプ９がパルプ付勢機構２６によりパルプ支持部２４２１に付勢される。このため、パルプ９の終端近傍の部位が、パルプ粉砕機構３に供給される直前までパルプ付勢機構２６とパルプ支持部２４２１との間で保持されることとなり、パルプ９の終端近傍の部位が粉砕されないままパルプ粉砕機構３に引き込まれることがより確実に防止される。その結果、第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、パルプ９を最後までより確実に粉砕することができる。

なお、第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置では、付勢部材２６１は必ずしも略円柱状とされる必要はなく、例えば、多角柱状の部材が付勢部材として利用されてもよい。この場合、パルプ９の終端近傍の部位を第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２の極近傍にて最後まで確実に付勢するという観点からは、付勢部材の（−Ｘ）側の先端部が多角錐状に尖った形状とされることが好ましい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、第１傾斜回転軸３１１および第２傾斜回転軸３２１のそれぞれと中心線９１とのなす角度は、粉砕されるパルプの種類やパルプの供給速度、要求される粉砕パルプの質の均一性の程度等に合わせて、０°より大きく、かつ、９０°未満の範囲内で適切な大きさとされる。ただし、パルプ粉砕機構３のＹ方向の幅の大型化を抑制しつつパルプ９の終端部近傍の粉砕時における供給速度の増加を抑制するという観点からは、３０°ないし６０°とされることが好ましい。

第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２は、必ずしも供給路２４の中心線９１に対して対称に配置される必要はなく、例えば、供給路２４の中心線９１近傍の部位をより確実に粉砕するために、両粉砕シリンダのＸ方向（供給方向）における位置をずらした上で一方（あるいは双方）の粉砕シリンダが中心線９１を跨いで配置されてもよい。

パルプ粉砕機構３では、互いに近接しつつ供給路２４の中心線９１に対称に配置された第１粉砕シリンダ３１２および第２粉砕シリンダ３２２によりパルプ９を安定して粉砕することができるが、両粉砕シリンダに加えて更なる粉砕シリンダが設けられてもよい。例えば、図７に示すように、第１粉砕シリンダ３１２と第２粉砕シリンダ３２２との間に、第３粉砕シリンダ３５が供給路２４の中心線９１上に設けられ、これら３つの粉砕シリンダによりパルプ９の幅方向に関して、パルプ９全体が粉砕されてもよい。

パルプ粉砕機構３により粉砕されるパルプはシート状であればよく、例えば、ドラムに巻回されたロール状のパルプが繰り出されてパルプ粉砕機構３に供給されてもよい。

第１の実施の形態に係る吸収体製造装置の構成を示す図である。 供給路およびパルプ粉砕機構近傍を拡大して示す正面図である。 供給路およびパルプ粉砕機構近傍を拡大して示す平面図である。 第２粉砕シリンダの外周面近傍の部位を拡大して示す図である。 第２の実施の形態に係るパルプ粉砕装置の供給路およびパルプ粉砕機構の一部を拡大して示す正面図である。 供給路およびパルプ粉砕機構の一部を拡大して示す平面図である。 パルプ粉砕機構の他の例を示す図である。

符号の説明

２ パルプ供給機構
３ パルプ粉砕機構
５ 制御部
９ パルプ
２４ 供給路
２６ パルプ付勢機構
３１ 第１粉砕機構
３２ 第２粉砕機構
３３ 粉砕ブレード
９０ 吸収体
９１ 中心線
３１１ 第１傾斜回転軸
３１２ 第１粉砕シリンダ
３２１ 第２傾斜回転軸
３２２ 第２粉砕シリンダ
３３１ 歯
２４１１ パルプガイド部
２４２１ パルプ支持部

Claims (11)

1. 吸収体用のパルプを粉砕するパルプ粉砕装置であって、
   シート状のパルプを所定の供給路に沿って供給するパルプ供給機構と、
   前記パルプ供給機構の下流において前記パルプの幅方向に対して平行に配列され、前記幅方向に関する前記パルプの一端側および他端側の部位をそれぞれ粉砕する第１粉砕機構および第２粉砕機構と、
   を備え、
   前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構のそれぞれが、
   前記供給路の中心線から離れるに従って前記パルプ供給機構側へと向かう傾斜回転軸と、
   前記傾斜回転軸を中心とする略円筒状であり、前記傾斜回転軸を中心として回転することにより外周面に向かって進入する前記パルプを粉砕する粉砕シリンダと、
   前記外周面に進入する前記パルプを前記外周面の回転に逆らって支持する略板状の支持部と、
   を備えることを特徴とするパルプ粉砕装置。
2. 請求項１に記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の前記粉砕シリンダが、互いに近接しつつ前記供給路の前記中心線の両側に対称に配置され、前記パルプの前記幅方向に関して、前記パルプの全体が前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構により粉砕されることを特徴とするパルプ粉砕装置。
3. 請求項１または２に記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記粉砕シリンダの前記傾斜回転軸と前記供給路の前記中心線とのなす角度が、３０°ないし６０°であることを特徴とするパルプ粉砕装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記粉砕シリンダが、前記傾斜回転軸に沿って配列された複数の粉砕ブレードを備え、
   前記複数の粉砕ブレードのそれぞれが、前記傾斜回転軸に垂直な略円板状であり、外周に一定のピッチで複数の歯を備え、
   前記粉砕シリンダの前記外周面おいて、複数の歯が螺旋状に配列されることを特徴とするパルプ粉砕装置。
5. 請求項４に記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記粉砕シリンダの複数の歯が、前記供給路の前記中心線側から外側に向かって順番に前記パルプに当接することを特徴とするパルプ粉砕装置。
6. 請求項４または５に記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記第１粉砕機構の複数の歯と前記第２粉砕機構の複数の歯とが、前記供給路の前記中心線の両側に対称に配置されることを特徴とするパルプ粉砕装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記パルプ供給機構を通過した先行するパルプの終端近傍の部位の粉砕時に、前記先行するパルプの終端が前記パルプ供給機構により供給される後続のパルプに押されて前記先行するパルプの前記終端近傍の部位が前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構に供給されることを特徴とするパルプ粉砕装置。
8. 請求項７に記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構のそれぞれが、前記支持部と対向しつつ前記パルプに当接するガイド部をさらに備えることを特徴とするパルプ粉砕装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、
   前記パルプ供給機構によるパルプの供給速度を変更するとともに、前記供給速度に基づいて前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の前記粉砕シリンダの回転速度を制御する制御部をさらに備えることを特徴とするパルプ粉砕装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、
    前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の間であって前記供給路の前記中心線近傍に配置されて前記パルプの先端のエッジと対向するストッパをさらに備えることを特徴とするパルプ粉砕装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載のパルプ粉砕装置であって、
    前記第１粉砕機構および前記第２粉砕機構の間であって前記供給路の前記中心線近傍に配置されて前記パルプの先端部を前記支持部に付勢する付勢部をさらに備えることを特徴とするパルプ粉砕装置。

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