JP6558019B2 - シート製造装置、解繊機 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置及び解繊機に関する。

従来、鋸刃状の突起体を有するディスクの集合体から構成され、かつ該鋸刃状の突起体が回転体の表面に回転軸方向に螺旋状に配置されているか、または該ディスクが回転体の回転軸に対して傾斜をもたせて配置された綿状物製造用の回転体と、回転体の外側に設けられた解繊用補助部材と、を備え、回転体と解繊用補助部材との間に被解繊物を供給しながら被解繊物を解繊するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３１５７８号公報

しかしながら、上記の構成では、被解繊物が回転体と解繊用補助部材との間に滞在する時間が比較的短いため、解繊効率が低下してしまう、という課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含む原料を乾式解繊する解繊部を備え、解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを製造するシート製造装置であって、前記解繊部は、原料が供給される供給口と、解繊物を排出する排出口と、前記供給口と前記排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、前記解繊室に配置され、前記固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、前記解繊室と前記排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が前記解繊室よりも前記排出口側に位置することを特徴とする。

この構成によれば、供給口から供給された原料は解繊室において回転部の回転により解繊され、解繊された解繊物は排出口から排出される。ここで、解繊室から排出口にかけて円錐状の連通部が設けられているため、回転部の回転による遠心力により、連通部における回転軸に近い側の領域（空間）より回転軸から遠い側の領域（空間）の方が、気圧が高くなる。原料を解繊する際、比較的大きい原料（解繊物）は遠心力が働き回転軸から遠い側に流動されるので、気圧により排出されづらく、解繊室に滞留する時間が長くなり、解繊効率を向上させることができる。一方、比較的小さく解繊された原料（解繊物）は遠心力の働きが弱いため回転軸に近い側に流動され、排出口から排出させることができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置の前記刃部は、回転方向に対向する面に少なくとも１つの凹部を有することを特徴とする。

この構成によれば、刃部の対向面に凹部を設けることでエッジを増やすことができる。これにより、原料が凹部にも衝突するため、解繊効率を向上させることができる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置の前記刃部は、回転方向に対向する面に少なくとも１つの凸部を有することを特徴とする。

この構成によれば、刃部の対向面に凸部を設けることでエッジを増やすことができる。これにより、原料が凸部にも衝突するため、解繊効率を向上させることができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記刃部は、回転軸方向に接する部分を有すると共に、回転方向における位置が異なることを特徴とする。

この構成によれば、刃部の回転方向における先端部を、エッジの多い凹凸形状とすることができる。これにより、原料が上記凹凸部にも衝突するため、解繊効率を向上させることができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置の前記回転部は、回転軸から離れる方向に突出した突出部を備えた板状部材を複数有し、前記突出部が回転軸方向に重なるように積層されて前記刃部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、積層構造にすることで、凹部や凸部を有する刃部を容易に形成することができる。

［適用例６］本適用例にかかる解繊機は、原料が供給される供給口と、解繊物を排出する排出口と、前記供給口と前記排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、前記解繊室に配置され、前記固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、前記解繊室と前記排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が前記解繊室よりも前記排出口側に位置することを特徴とする。

この構成によれば、供給口から供給された原料は解繊室において回転部の回転により解繊され、解繊された解繊物は排出口から排出される。ここで、解繊室から排出口にかけて円錐状の連通部が設けられているため、回転部の回転による遠心力により、連通部における回転軸に近い側の領域（空間）より回転軸から遠い側の領域（空間）の方が、気圧が高くなる。原料を解繊する際、比較的大きい原料（解繊物）は遠心力が働き回転軸から遠い側に流動されるので、気圧により排出されづらく、解繊室に滞留する時間が長くなり、解繊効率を向上させることができる。一方、比較的小さく解繊された原料（解繊物）は遠心力の働きが弱いため回転軸に近い側に流動され、排出口から排出させることができる。

第１実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかる解繊部の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかる回転部の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかる回転プレートの構成を示す斜視図。 第１実施形態にかかる固定部の構成を示す斜視図。 第１実施形態にかかる固定プレートの構成を示す斜視図。 第１実施形態にかかる回転プレート及び固定プレートの平面図。 第２実施形態にかかる解繊部の構成を示す概略図。 第２実施形態にかかる回転プレートの構成を示す斜視図。 第３実施形態にかかる解繊部の構成を示す概略図。 第３実施形態にかかる回転プレートの構成を示す斜視図。 変形例１にかかる解繊部の構成を示す概略図。

以下、本発明の第１から第３実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。

（第１実施形態）
まず、シート製造装置の構成について説明する。シート製造装置は、例えば、純パルプシートや古紙などの原料（被解繊物）Ｐｕを新たなシートＰｒに形成する技術に基づくものである。本実施形態にかかるシート製造装置は、繊維を含む原料を乾式解繊する解繊部を備え、解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを製造する装置である。以下、具体的にシート製造装置の構成について説明する。

図１は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態のシート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加物投入部６０と、堆積部７０と、加熱加圧部１２０と、切断部１３０等を備えている。また、これらの部材を制御する制御部２を備えている。

供給部１０は、粗砕部２０に原料としての古紙Ｐｕ等を供給するものである。供給部１０は、例えば、複数枚の古紙Ｐｕを重ねて貯めておくトレー１１と、トレー１１中の古紙Ｐｕを粗砕部２０に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。シート製造装置１に供給する古紙Ｐｕとしては、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズの用紙等である。

粗砕部２０は、供給された古紙Ｐｕを数センチメートル角の紙片に裁断するものである。粗砕部２０では、粗砕刃２１を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置を構成している。これにより、供給された古紙Ｐｕを容易に紙片に裁断することができる。そして、分断された粗砕紙は、配管２０１を介して解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、繊維を含む材料を空気中で解繊するものである。具体的には、解繊部３０は、回転する回転部を備え、粗砕部２０から供給された粗砕紙を繊維状に解きほぐす解繊を行うものである。本願においては、解繊部３０で解繊されるものを被解繊物と言い、解繊部３０を通過したものを解繊物と言う。解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の紙への塗工材料等は、数十μｍ以下の粒（以下、「インク粒」という）となって繊維と分離する。したがって、解繊部３０から出る解繊物は、紙片の解繊により得られる繊維とインク粒である。そして、回転部の回転によって気流が発生する機構となっており、解繊された繊維はこの気流に乗って配管２０２を介して空気中で分級部４０に搬送される。なお、解繊された繊維を分級部４０に搬送させるための気流を発生させる気流発生装置を解繊部３０に別途設けてもよい。また、解繊部３０の詳細な構成については後述する。

分級部４０は、導入された導入物を気流により分級するものである。本実施形態では、導入物としての解繊物をインク粒と繊維とに分級する。分級部４０は、例えば、サイクロンを適用することにより、搬送された解繊物をインク粒と繊維とに気流分級することができる。なお、サイクロンに替えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。この場合、サイクロン以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。これにより、比較的小さいインク粒と、インク粒より大きい繊維塊とに分けられる。

本実施形態の分級部４０は接線入力方式のサイクロンであり、解繊部３０から導入物が導入される導入口４０ａと、導入口４０ａが接線方向についた筒部４１と、筒部４１の下部に続く円錐部４２と、円錐部４２の下部に設けられる下部取出口４０ｂと、筒部４１の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４０ｃとから構成される。円錐部４２は鉛直方向下方にむかって径が小さくなる。

分級処理において、分級部４０の導入口４０ａから導入された解繊物をのせた気流は、筒部４１、円錐部４２で円周運動に変わり、解繊物は遠心力がかかり分級される。そして、インク粒より大きく密度の高い繊維は下部取出口４０ｂへ移動し、比較的小さく密度の低いインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４０ｃへ導出される。そして、分級部４０の上部排気口４０ｃからインク粒が排出される。そして、排出されたインク粒は、分級部４０の上部排気口４０ｃに接続された配管２０６を介して受け部８０に回収される。一方、分級部４０の下部取出口４０ｂから配管２０３を介して分級された繊維を含む分級物が選別部５０に向けて空気中で搬送される。分級部４０から選別部５０へは、分級される際の気流によって搬送されてもよいし、上方にある分級部４０から重力で下方にある選別部５０に搬送されてもよい。なお、分級部４０の上部排気口４０ｃや配管２０６等に、上部排気口４０ｃから短繊維混合物を効率よく吸引するための吸引部等を配置してもよい。分級は、あるサイズや密度を境にして正確に分けられるものではない。また、繊維とインク粒とに正確に分けられるものでもない。繊維の中でも比較的短い繊維はインク粒と共に上部排気口４０ｃから排出される。インク粒の中でも比較的大きいものは繊維とともに下部取出口４０ｂから排出される。

選別部５０は、分級部４０により分級された繊維を含む分級物（解繊物）を複数の開口を有するふるい部５１を通過させて選別するものである。さらに、具体的には、分級部４０により分級された繊維を含む分級物を、開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物と、に選別するものである。本実施形態の選別部５０では、分級物を回転運動により空気中で分散させる機構を備えている。そして、選別部５０の選別により開口を通過した通過物は、通過物搬送部５２から配管２０４を介して堆積部７０側に搬送される。一方、選別部５０の選別により開口を通過しなかった残留物は、配管２０５を介して再び被解繊物として解繊部３０に戻される。これにより、残留物は廃棄されずに再使用（再利用）される。

選別部５０の選別により開口を通過した通過物は配管２０４を介して堆積部７０に空気中で搬送される。選別部５０から堆積部７０へは、気流を発生させる図示しないブロワーによって搬送されてもよいし、上方にある選別部５０から下方にある堆積部７０に重力で搬送されてもよい。配管２０４における選別部５０と堆積部７０との間には、搬送される通過物に対して結着樹脂（例えば、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂）等の添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。なお、添加物としては、結着樹脂の他、例えば、難燃剤、白色度向上剤、シート力増強剤やサイズ剤、吸収調整剤、芳香剤、脱臭剤等を投入することも可能である。これらの添加物は、添加物貯留部６１に貯留され、図示しない投入機構によって投入口６２から投入される。

堆積部７０は、繊維を含む材料を堆積可能にするものであり、解繊部３０で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積するものである。具体的には、堆積部７０は、配管２０４から投入された繊維や結着樹脂を含む混合物を用いて堆積させてウエブＷを形成するものであり、繊維を空気中に均一に分散させる機構を備えている。また、堆積部７０は、移動しながら混合物を堆積物（ウエブＷ）として堆積する移動部を有している。なお、本実施形態の移動部は、張架ローラー７２と、メッシュが形成されたエンドレスのメッシュベルト７３とで構成されている。メッシュベルト７３は、張架ローラー７２によって張架されている。そして、張架ローラー７２のうちの少なくとも１つが自転することで、このメッシュベルト７３が一方向に回転（移動）するようになっている。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と結着樹脂とを含む物体の構成形態を言う。従って、ウエブの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブとして示している。

まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、堆積部７０には、繊維及び結着樹脂が内部に投入されるフォーミングドラム７１が配置されている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させることにより通過物（繊維）中に結着樹脂（添加物）を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させて、通過物（繊維）中に結着樹脂（添加物）を均一に混ぜるとともに、小孔を通過した繊維や繊維と結着樹脂の混合物を空気中に均一に分散させることができる。

フォーミングドラム７１の下方には、メッシュベルト７３が配されている。また、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュベルト７３を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させる吸引部としてのサクション装置７５が設けられている。サクション装置７５によって、空気中に分散された繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

そして、フォーミングドラム７１の小孔スクリーンを通過した繊維等は、サクション装置７５による吸引力によって、メッシュベルト７３上に堆積される。このとき、メッシュベルト７３を一方向に移動させることにより、繊維と結着樹脂を含み長尺状に堆積させたウエブＷを形成することができる。フォーミングドラム７１からの分散とメッシュベルト７３の移動を連続的に行うことで、帯状の連続したウエブＷが成形される。なお、メッシュベルト７３は金属性でも、樹脂性でも、不織布でもよく、繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものであってもよい。なお、メッシュベルト７３のメッシュの穴径が大きすぎるとメッシュに繊維が入り込み、ウエブＷ（シート）を成形したときの凹凸になり、一方、メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置７５による安定した気流を形成しづらい。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置７５はメッシュベルト７３の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にすることで構成できる。

メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、メッシュベルト７３の回転移動により、搬送方向（図中の白抜き矢印）に従って搬送される。メッシュベルト７３の上側には剥離部としての中間搬送部９０が配置される。ウエブＷは中間搬送部９０によりメッシュベルト７３上から剥離されて、加圧部１１０側に搬送される。つまり、移動部（メッシュベルト７３）から堆積物（ウエブＷ）を剥離する剥離部（中間搬送部９０）を有し、剥離した堆積物（ウエブＷ）を加圧部１１０に搬送できる。中間搬送部９０は、鉛直上方（ウエブＷがメッシュベルト７３から離間する方向）にウエブＷを吸引しながらウエブＷを搬送可能に構成されている。中間搬送部９０は、メッシュベルト７３から鉛直上方（ウエブＷの表面に対して垂直な方向）に離間して配置され、且つ、ウエブＷの搬送方向においてメッシュベルト７３と一部が下流側にずれて配置されている。そして、中間搬送部９０の搬送区間は、メッシュベルト７３の下流側の張架ローラー７２ａから加圧部１１０までの区間となる。

中間搬送部９０は、搬送ベルト９１と、複数の張架ローラー９２と、吸引室９３と、を有する。搬送ベルト９１は、メッシュが形成されたエンドレスのメッシュベルトであり、張架ローラー９２によって張架されている。そして、複数の張架ローラー９２のうちの少なくとも１つが自転することで、搬送ベルト９１が一方向に回転（移動）するようになっている。

吸引室９３は、搬送ベルト９１の内側に配置され、上面と当該上面に接する４つの側面とを有する中空の箱型形状をしており、底面（下方に位置する搬送ベルト９１と対向する面）が開口している。また、吸引室９３は、吸引室９３内に気流（吸引力）を発生させる吸引部を備えている。そして、吸引部を駆動させることにより吸引室９３の内部空間が吸引されて、吸引室９３の底面から空気が流れ込む。これにより吸引室９３の上方に向けた気流が発生し、ウエブＷをウエブＷの上方から吸引して搬送ベルト９１に吸着させることができる。そして、搬送ベルト９１は、張架ローラー９２が自転することによって移動（周回）し、ウエブＷを加圧部１１０に向けて搬送することができる。また、吸引室９３は、上方から見て、メッシュベルト７３と一部が重なり、また、サクション装置７５と重ならない下流側の位置に配置されるため、メッシュベルト７３上のウエブＷは、吸引室９３と対向する位置においてメッシュベルト７３から剥離させて搬送ベルト９１に吸着させることができる。張架ローラー９２は、搬送ベルト９１がメッシュベルト７３と同速度で移動するように自転する。メッシュベルト７３と搬送ベルト９１の速度に差があると、ウエブＷが引っ張られて破断したり座屈したりすることを、同速度にすることで防止できる。

ウエブＷの搬送方向における中間搬送部９０の下流側に加圧部１１０が配置されている。加圧部１１０は、一対の加圧ローラー１１１，１１２で構成され、搬送されるウエブＷを加圧する。例えば、加圧部１１０により、堆積部７０で形成されたウエブＷの厚みに対しておよそ１／５から１／３０の厚みのウエブＷとなるように加圧する。これにより、ウエブＷの強度を向上させることができる。

ウエブＷの搬送方向における加圧部１１０の下流側に加熱加圧部１２０が配置されている。加熱加圧部１２０は、堆積部７０で堆積した堆積物としてのウエブＷを加熱加圧し、ウエブＷに含まれる繊維同士を結着樹脂を介して結着させるものである。本実施形態の加熱加圧部１２０は、一対の加熱ローラー１２１，１２２で構成されている。加熱ローラー１２１，１２２の回転軸中心部にはヒーター等の加熱部材が設けられており、当該一対の加熱ローラー１２１，１２２間にウエブＷを通過させることにより、搬送されるウエブＷに対して加熱加圧することができる。そして、ウエブＷは一対の加熱ローラー１２１，１２２によって加熱加圧されることで、結着樹脂が溶けて繊維と絡みやすくなるとともに繊維間隔が短くなり繊維間の接触点が増加する。

加熱加圧部１２０の搬送方向の下流側には、ウエブＷを切断する切断部１３０として、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する第１切断部１３０ａとウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する第２切断部１３０ｂとが配置されている。第１切断部１３０ａは、例えば、スリッターであり、ウエブＷの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断する。第２切断部１３０ｂは、例えば、ロータリーカッターであり、連続状のウエブＷを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状に裁断する。これにより、所望するサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が形成される。切断されたシートＰｒはスタッカー１６０等に積載される。なお、ウエブＷを切断せずに、連続状のまま巻き取りローラーによってロール状に巻き取るように構成してもよい。以上により、シート製造装置１においてシートＰｒを製造することができる。

なお、上記実施形態にかかるシートとは、古紙や純パルプなどの繊維を含むものを原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウエブ状（や凹凸を有する形状）であってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、薄いシート状にした態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。

また、上記本実施形態において古紙とは、主に印刷された紙を指すが、紙として成形されたものを原料とするのであれば使用したか否かに関わらず古紙とみなす。

次に、解繊部の構成について説明する。本実施形態の解繊部は、原料が供給される供給口と、解繊物を排出する排出口と、供給口と排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、解繊室に配置され、固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、を備え、解繊室と排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が解繊室よりも排出口側に位置するものである。

図２は、解繊部の構成を示す概略図である。図３は、回転部の構成を示す概略図である。図４は、回転プレートの構成を示す斜視図である。図５は、固定部の構成を示す斜視図である。図６は、固定プレートの構成を示す斜視図である。図７は、回転プレート及び固定プレートの平面図である。

図２に示すように、解繊部３０は、原料（粗砕紙片）が供給される供給口３０１と、原料（粗砕紙片）が解繊された解繊物を排出する排出口３０２と、を備えている。供給口３０１は配管２０１に接続され、排出口３０２は配管２０２に接続されている。また、供給口３０１と排出口３０２と間には解繊室３０５が設けられている。当該解繊室３０５は固定部３９０によって形成されている。そして、解繊室３０５には回転部３１０が配置されている。当該回転部３１０は回転軸３８０に支持され、固定部３９０に対向し回転軸３８０から離れる方向に突出した複数の刃部３１１を備えている。なお、刃部３１１の回転軸方向における長さは、所望の繊維長よりも長くなるように構成される。

回転軸３８０は、例えば、ベアリング（軸受け）によって両持ちに懸架され、駆動機構により自在に回転することができる。このような駆動機構としては、モーターにより直接回転軸３８０を回転させる機構や、ベルト及びプーリー、チェーン及びスプロケット、又はギア等の動力伝達装置を介して回転軸３８０を回転させる機構等が挙げられる。そして、回転軸３８０が回転することにより回転部３１０が回転するように構成されている。

また、解繊部３０には、回転軸３８０の延びる方向の両端側に連通部（連通室）３７０（３７０ａ，３７０ｂ）が設けられている。連通部３７０は、固定部３９０の回転軸３８０の延びる方向の両端側を、回転軸３８０が貫通できる状態で塞いでいる。なお、空間の大きさは、特に限定されない。

一方の連通部３７０ａには供給口３０１が設けられ、また、他方の連通部３７０ｂには排出口３０２が設けられている。これにより、供給口３０１と解繊室３０５とが連通し、解繊室３０５と排出口３０２とが連通する。なお、連通部３７０ｂは円錐状を成し、連通部３７０ｂの円錐状の頂部３７１が解繊室３０５よりも排出口３０２側に位置している。連通部３７０ｂは、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した側面３７２を有している。従って、連通部３７０ｂの内部空間（回転部３１０ｂと側面３７２との間の回転軸３８０に沿った方向の空間）の広さは、回転軸３８０から離れる方向に向けて狭くなっていく。

次に、回転部の詳細な構成について説明する。図３に示すように、回転部３１０は、回転軸３８０から離れる方向に突出した複数の刃部３１１を備えている。本実施形態の刃部３１１は、回転方向に対向する面（対向面）３３０に少なくとも１つの凹部３６０を有している。なお、本実施形態では、各刃部３１１の対向面３３０毎に６つの凹部３６０が設けられている。

回転部３１０は、回転軸３８０から離れる方向に突出した突出部３１６を備えた板状部材としての回転プレート３１２を複数有している。そして、突出部３１６が回転軸方向に重なるように積層されて刃部３１１が形成されている。なお、刃部３１１を構成する回転プレート３１２の数は特に限定されない。図３に示すように、回転部３１０は、回転軸３８０に対して、回転軸３８０の延びる方向に、複数（少なくとも２枚）の回転プレート３１２を接して積層した構造を有する。また、図３に示すように、回転部３１０において、仕切り板３９５等の他の部材が積層されてもよく、そのような場合は、回転プレート３１２は必ずしも全てが接して積層されなくてもよい。

図４は回転プレートの構成を示し、図４（ａ）は、刃部３１１の対向面３３０において凹部３６０が形成されていない部分に対応する回転プレート３１２ａの構成を示し、図４（ｂ）は、刃部３１１の対向面３３０において凹部３６０が形成されている部分に対応する回転プレート３１２ｂの構成を示している。図４（ａ），（ｂ）に示すように、回転プレート３１２（３１２ａ，３１２ｂ）は、板状の部材であり、回転中心Ｒ側に位置する基部３１３と、基部３１３から回転中心Ｒから離れる方向に突出する複数の突出部３１６とを備えている。なお、回転中心Ｒは、回転部３１０が回転する際にその中心となる位置であり、回転プレート３１２の重心付近を通る仮想的な線である。回転プレート３１２は、回転軸３８０によって回転中心Ｒの周りに回転されるので、回転中心Ｒに対して重量のバランスがとれるように形成されることが好ましい。

回転プレート３１２の基部３１３には、回転軸３８０に勘合して回転軸３８０の回転とともに回転プレート３１２が回転できるようにする勘合孔３１４を有している。また、基部３１３は、回転プレート３１２の軽量化のための肉盗み（本実施形態では開口）３１５を複数有している。さらに、基部３１３には、複数の回転プレート３１２を積層させた状態で保持するためのボルト孔３１７が複数形成されている。

回転プレート３１２の突出部３１６は、平面的に見て略矩形の突起であり、回転中心Ｒから外側に向って放射状に突設されている。突出部３１６の個数は、解繊処理の能力を損なわない限り、特に限定されない。本実施形態では、回転プレート３１２には突出部３１６が等間隔で２０個設けられている。

突出部３１６の先端（回転中心Ｒから最も離れた位置）であって、回転した場合に進む側の先端の部分（回転部３１０の回転によって被解繊物に衝突する側の先端部分）は鋭利でない形状となっている。突出部３１６の先端であって、回転した場合に進む側の面は略矩形となっている。

また、図４（ａ）に示すように、回転プレート３１２ａでは、突出部３１６の側面３１６ａ（刃部３１１の対向面３３０を構成する面）は平坦面を有している。これにより、複数の回転プレート３１２ａの突出部３１６の側面３１６ａを揃えて積層することにより、刃部３１１の対向面３３０において平坦面を形成することができる。

一方、図４（ｂ）に示すように、回転プレート３１２ｂでは、突出部３１６の側面３１６ａ（刃部３１１の対向面３３０を構成する面）には凹部が形成されおり、平坦面とともに凹部面３１６ｂを有している。本実施形態では、突出部３１６の両側面３１６ａに凹部面３１６ｂを有している。また、凹部面３１６ｂにおいて、凹部面３１６ｂの底面と側面とはほぼ９０度を有している。これにより、複数の回転プレート３１２ｂの突出部３１６の側面３１６ａ及び凹部面３１６ｂを揃えて積層することにより、刃部３１１の対向面３３０において凹部３６０を形成することができる。すなわち、刃部３１１の対向面３３０の凹部３６０は、複数の回転プレート３１２ｂの凹部面３１６ｂが対応する。なお、本実施形態では、複数の回転プレート３１２ａと複数の回転プレート３１２ｂとを積層することにより対向面３３０に凹部３６０を有する刃部３１１が形成される。そして、対向面３３０に形成される凹部３６０において、凹部３６０の底面部と側面部とがほぼ９０度を有するエッジ部が形成される。

また、本実施形態では、回転プレート３１２の基部３１３に６個の肉盗み３１５と、６個のボルト孔３１７が形成されているが、これらは必要に応じて適宜の個数設ければよい。また基部３１３は、平面視において略円形の形状を有しているが、多角形や曲線を含む形状であってもよい。また、図示しないが、回転プレート３１２に積層される部材（隣り合う回転プレート３１２を含む）に対して、位置を合わせるための突起やガイドが形成されてもよく、これらは回転プレート３１２の厚み方向に突設されていてもよい。

また、回転プレート３１２の厚みは、特に限定されない。回転プレート３１２の基部３１３及び突出部３１６のそれぞれの厚みは、同じでも異なってもよいが、異なる場合には隣り合う回転プレート３１２のそれぞれに属する突出部３１６が互いに接触できるように突出部３１６の厚みの方が大きいことが好ましい。回転プレート３１２の基部３１３及び突出部３１６のそれぞれの厚みが同じであれば、プレス加工等により容易に製造することができるため好ましい。また、突出部３１６の厚みは、基部３１３側から先端まで同じである。回転プレート３１２の基部３１３及び突出部３１６は、一体的に形成されてもよいし、別体として形成され、適宜の手段によって基部３１３から突出するように突出部３１６を配置してもよい。なお、本実施形態において、回転プレート３１２（基部３１３及び突出部３１６を含む）の厚みとは、回転軸３８０の延びる方向における回転プレート３１２の寸法のことを指す。

回転プレート３１２の材質としては、ステンレス、高硬度鋼、セラミックス、超硬合金、析出硬化系ステンレス材などを挙げることができる。また、基部３１３及び突出部３１６は、互いに異なる材質で形成されてもよい。また、回転プレート３１２は、所定の材質で形成された後に、ガス窒化処理、メッキ等によって、表面を硬化する処理が施されてもよい。さらに、硬化処理は、各プレートが積層された後に行われてもよい。このようにすれば、硬化処理に用いる材料を削減することができる。回転プレート３１２は、冷間圧延鋼板、鋼帯（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ、ＳＰＣＦ、ＳＰＣＧ）等をプレスによって打抜いて形成することができる。

回転部３１０を、回転プレート３１２を積層して形成すれば、上記のようにプレス加工によって形成することができるので、鋳造や切削によって回転部を形成するよりも、効率的に回転部を作成することができる。また、プレス加工であれば、上述の肉盗み３１５やボルト孔３１７の位置も適宜に変更できるため、突出部３１６をずらして配置する態様にも容易に対応することができる。さらに、回転部３１０を、回転プレート３１２を積層して形成すれば、厚み（回転軸３８０に沿う方向の長さ）を容易に所定の厚みとすることができる。

回転プレート３１２の大きさは、解繊部３０の処理能力等によって適宜決定することができる。また、基部３１３の大きさ、突出部３１６の基部３１３から突出する長さなどについても特に限定されない。なお、回転中心Ｒから突出部３１６の先端までの距離は、複数の突出部３１６において同じである。これにより、回転部３１０が回転した際、回転軸方向から見た場合に各突出部３１６の先端がほぼ同一の円となる軌跡を描くため、突出部３１６と固定部３９０との隙間（ギャップＧ）の大きさを、全周にわたってほぼ一定に保つことができる。

回転部３１０において、回転プレート３１２は、回転中心Ｒ（回転軸３８０）が延びる方向において、隣り合う回転プレート３１２にそれぞれ属する突出部３１６が接するように積層される。なお、仕切り板３９５が存在する部分では、突出部３１６同士が接するように積層されなくてもよい。

ここで、２つの突出部３１６が接するように積層されるとは、回転軸３８０が延びる方向において、２つの突出部３１６が隙間なく配置される場合をいう。しかし、実際には各部材の寸法誤差や反りなどによって、わずかな隙間が生じて配置される場合がある。隙間が生じる場合でも、繊維が入りにくい程度の隙間であれば問題はないため、その程度の隙間は、接するように積層された態様に含まれるものとする。また、２つの突出部３１６が接するように積層される際には、突出部３１６の回転軸３８０が延びる方向に交差する面の少なくとも一部が積層されていればよい。

このように、回転部３１０は、回転プレート３１２の突出部３１６が回転軸３８０の延びる方向に積層された構造を有する。これにより、積層された回転プレート３１２のそれぞれに属する突出部３１６の側面３１６ａによって、回転部３１０が回転する方向に向って進む対向面３３０が形成される（図３参照）。かかる対向面３３０は、突出部３１６の側面３１６ａが、突出部３１６が積層することにより連なって形成される面である。このような面が形成されることにより、回転部３１０が高速回転した場合に、乱流の発生も合わせ解繊部３０に導入された被解繊物を叩く（叩いてほぐす）効果を奏することができる。

回転部３１０は、回転プレート３１２の平面に対して垂直な回転軸３８０を有する。回転軸３８０は、モーター等の外部の駆動装置によって、回転中心Ｒ周りに回転することができる。回転軸３８０が回転することにより、回転プレート３１２を回転させることができる。回転軸３８０は、回転プレート３１２の勘合孔３１４に対して勘合することができる外形形状を有する。また、回転軸３８０の回転によって回転プレート３１２を回転させることができれば、回転軸３８０及び回転プレート３１２は、その他の構成を採用してもよい。

回転部３１０の回転軸３８０に沿う方向の大きさは、解繊部３０に被解繊物が導入され、回転部３１０が回転した場合に、被解繊物が解繊される作用を及すことができる範囲で、特に限定されない。回転部３１０の回転軸３８０に沿う方向の大きさは、回転プレート３１２の厚み及び積層数等を変更することによって調節することができる。

また、図３に示すように、回転部３１０は、２４枚の回転プレート３１２が積層された段部３９９を４段有し、各段部３９９の間及び両端に、５枚の仕切り板３９５が積層されて構成されている。本実施形態では、回転プレート３１２は、全て同じ形状、同じ厚みとなっている。また、ここでは１つの段部３９９を構成する回転プレート３１２の突出部３１６は、周方向にほぼずれることなく積層され、回転軸３８０方向に隣り合う段部３９９において、それぞれの突出部３１６が周方向にずれるように配置されている。また、段部３９９と隣り合う段部３９９との間には仕切り板３９５が配置されている。このため、各段部３９９内においては突出部３１６が接するように積層され、仕切り板３９５が配置されている部分において突出部３１６は、接することなく配置されている。この回転部３１０は、回転プレート３１２、仕切り板３９５等が、ボルト３０８及びナット３０９によって締結されている。

回転部３１０は、複数の回転プレート３１２が接するように積層しているため、回転プレート３１２の交換が容易であり、一体的に形成された場合に比較して、破損時のメンテナンスの手間や、交換時のコストを削減することができる。

また、本実施形態では、回転部３１０の回転軸３８０に沿う方向の供給口３０１側の端部に羽根板３４０が取付けられている。羽根板３４０には、当該羽根板３４０の一部を回転軸３８０に沿う方向に起立させた羽根３４１が、放射状に設けられている。なお、本実施形態において羽根３４１は、回転部３１０の供給口３０１側に配置されているが、排出口３０２側に配置してもよい。

羽根３４１は、被解繊物又は解繊物を供給口３０１側から排出口３０２側へと移動させる作用を少なくとも有するが、供給口３０１側から排出口３０２側のいずれか一方又は両方に、ブロワー、送風機等の風送り機構又は風吸引機構を設けるような場合には、排出口３０２側には必ずしも必要な構成ではない。供給口３０１側に配置された羽根３４１は、回転軸３８０近傍に導入された被解繊物を散らしながら、解繊部３０の円周（外周側）へと移動させる作用も合わせ持ち、効率的に被解繊物を解繊させることができる。また、本実施形態では、羽根３４１は、仕切り板３９５に隣り合って積層された羽根板３４０の６箇所を、折曲げて回転軸３８０に沿う方向に起立させた形状となっている。しかし、このような形状に限定されず、羽根３４１は、仕切り板３９５に対して溶接等によって設置されてもよい。さらに、羽根３４１の形状についても限定されず、任意の形状とすることができる。また羽根板３４０が回転プレート３１２の肉盗み３１５を塞ぐことができる場合には、羽根板３４０は、仕切り板３９５の機能を兼ねることができ、その場合は羽根板３４０の設けられる側の仕切り板３９５を設省くことができる。

次に、固定部の詳細な構成について説明する。図２に示すように、固定部３９０は、回転部３１０に対して回転中心Ｒから離れる方向に離間して配置される。また、図５に示すように、固定部３９０の内面（回転中心Ｒ側の表面）は、回転部３１０の周方向において凹凸を有している。

固定部３９０は、単一の部材で構成されてもよいし、複数の部材で構成されてもよい。図５に示すように、本実施形態の固定部３９０は、複数の固定プレート３９１によって形成されている。固定プレート３９１は、図６に示すように、板状の部材であり、平面視において円環状の形状を有している。固定プレート３９１の円環の内側の面には、平面視において、円環状の部分から回転中心Ｒに向う方向に凹凸が形成されている。当該凹凸は等間隔に形成され、各凸部の先端（回転中心Ｒ側）と回転中心Ｒとの間の距離は同じである。同様に、各凸部の間にある凹部の底部（回転中心Ｒから離れる側）と、回転中心Ｒとの間の距離は同じである。そして、図７に示すように、固定プレート３９１の内側の面を包絡する面は、回転プレート３１２の突出部３１６が回転したときに描かれる軌跡の面よりも回転中心Ｒからみて外側となっている。換言すると、平面視において、固定プレート３９１の内側の面に内接する円の半径は、回転プレート３１２の突出部３１６が回転したときに描かれる円の半径よりも大きい。

本実施形態では、平面視において、固定プレート３９１の内側の面に内接する円の半径から、回転プレート３１２の突出部３１６が回転したときに描かれる円の半径を差引いた距離のことを、ギャップＧと称する。

平面視において、固定プレート３９１の内側の面を包絡する面は、円形であって当該円の中心が、回転部３１０の回転中心Ｒと組立て誤差を考慮の上、一致していることが好ましい。このようにすれば、回転部３１０と固定部３９０によって形成されるギャップＧの大きさが、回転軸３８０の周方向で大きく異ならないため、より安定した解繊処理を行うことができる。

本実施形態の解繊部３０では、ギャップＧは、被解繊物の厚みよりも大きく設定される。ギャップＧが被解繊物の厚みよりも大きいため、被解繊物がギャップ（回転部３１０及び固定部３９０の間の隙間）に入ったときに、切断されることが抑制され、かつ、磨り潰されることが抑制される。ギャップＧの大きさは、被解繊物の厚みの１０〜 １００倍程度とすることが好ましい。

回転部３１０及び固定部３９０の間のギャップＧは、回転プレート３１２の外径や固定プレート３９１の内径を変更することにより適宜調節され得る。

固定プレート３９１は、図６及び図７に示すように、複数の固定プレート３９１を積層させた状態で保持するためのボルト孔３９２が複数形成されている。ここでは固定プレート３９１に８個のボルト孔３９２が形成されているが、必要に応じて適宜の個数設ければよく、また、他の手段によって固定プレート３９１を積層する場合にはボルト孔３９２は不要となる場合がある。

本実施形態において固定プレート３９１の外側の形状は、平面視において略円形の形状を有しているが、多角形や曲線を含む形状であってもよい。固定プレート３９１の外側の形状を凹凸とすると、解繊部３０の空冷を促進できる場合がある。また、図示しないが、固定プレート３９１に積層される部材（隣り合う固定プレート３９１を含む）に対して、位置を合わせるための突起やガイドが形成されてもよく、これらは固定プレート３９１の厚み方向に突設されていてもよい。

固定プレート３９１の厚みは、特に限定されない。固定プレート３９１と回転プレート３１２の厚みは、同じでも異なってもよい。固定プレート３９１の厚みと回転プレート３１２の厚みが同じである場合には、両者を同一の原材料（例えば鋼板）からプレス打抜きによって製造する際に、同時に製造できるため、寸法精度や生産性を向上させることができる。特にギャップＧの寸法精度を良好なものとすることができる。また、固定プレート３９１の厚みは、固定プレート３９１内の各部分において同じであることが好ましい。なお、本実施形態において、固定プレート３９１の厚みとは、回転部３１０を配置した場合の、回転軸３８０の延びる方向における固定プレート３９１の寸法のことを指す。

固定プレート３９１の大きさは、解繊部３０の処理能力や、回転プレート３１２との間のギャップＧ等の設計に応じて適宜決定されることができる。

固定プレート３９１の材質は、回転プレート３１２の項で説明したものと同様とすることができる。固定プレート３９１は、冷間圧延鋼板、鋼帯（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ、ＳＰＣＦ、ＳＰＣＧ）等をプレスによって打抜いて形成することができる。

固定部３９０において、固定プレート３９１は、回転中心Ｒ（回転軸３８０）が延びる方向において、隣り合う固定プレート３９１が接するように積層される。図５では、回転プレート３１２と同じ厚みで形成された固定プレート３９１が１０１枚、接するように積層されている。

本実施形態の固定部３９０が有する固定プレート３９１の数は、複数であれば限定されない。固定プレート３９１の数は、回転プレート３１２の数と同じでも異なってもよい。本実施形態では、固定部３９０は、回転部３１０の回転軸３８０に対して、回転軸３８０の延びる方向に、複数の固定プレート３９１を接するように積層した構造を有する。そのため、図５に示すように、固定部３９０は、凹凸を有する内面側に、中心軸が存在するような直管状（チューブ状）の形状となっている。

固定プレート３９１は、積層された際に、隣り合う固定プレート３９１にそれぞれ形成された内側の凹凸が互いに接するように積層される。そのため積層された固定プレート３９１のそれぞれに属する凹凸によって、固定部３９０の回転中心Ｒ側の表面（内表面）には、周方向を辿った際に凹凸となる溝が形成されている。係る凹凸の形状や大きさは、図５では同じであるが凹凸間で互いに異なってもよい。図５では、内表面に形成された凹凸は、隣り合う固定プレート３９１の凹凸が周方向に、ずれないように積層されているため、固定部３９０の内面には、回転軸３８０の延びる方向に平行な溝が形成されている。図示しないが、内表面に形成された凹凸は、隣り合う固定プレート３９１の凹凸が周方向に、ずれるように積層されてもよく、このような場合には、固定部３９０の内面には、回転軸３８０の延びる方向に対して傾いた溝（螺旋状の溝）が形成されることになる。固定部３９０の内面の溝の態様は、上述のように変更することができるが、被解繊物の種類や、回転部３１０の構造等の条件に合わせて任意に設計することができる。

固定部３９０の回転中心Ｒ側の表面に形成される凹凸は、回転部３１０が固定部３９０内で回転した場合に、ギャップＧに進入した被解繊物を固定し、回転部３１０が発生する気流と相まって被解繊物を解きほぐすような気流を生じさせる機能を有する。回転部３１０が固定部３９０内で回転した場合に、突出部３１６が凹凸の近傍を通過する際に、凹部内に回転するような気流が生じて、係る気流によって、突出部３１６や固定部３９０の凸部に被解繊物が衝突を繰り返すことで被解繊物が解繊される。

固定部３９０の内面に形成される凹凸の形状、又は、個々の固定プレート３９１に形成される凹凸の形状は、上記のような作用を奏することができるかぎり任意である。また、固定プレート３９１の内面に形成される凹凸の粗さについても特に制限はなく、ほとんど平坦であってもよく、そのような固定プレート３９１が粗い凹凸を有する固定プレート３９１とともに積層されてもよいし、そのような固定プレート３９１の積層の順序についても何ら限定されない。

固定プレート３９１の回転中心Ｒ側の表面に形成される凹凸の凸部は、鋭利な形状でないことがより好ましい。例えば凸部は台形形状であり、その先端に平面部が形成されてもよい。例えば凸部の先端ほど厚みが薄く鋭利になっている場合、回転部３１０の回転に起因して、被解繊物が凸部に衝突した場合に、被解繊物に凸部が食込む場合がある。ただし、図７に示すような、先端の角度が６０°程度となっている凸部であって、仮に、凸部の先端が鋭利であっても、これに衝突する被解繊物は、回転部３１０の回転によって回転中心Ｒ側から衝突するよりも、凸部の側面側から衝突しやすいため、このような形状であってもよい。これにより被解繊物に含まれる繊維を切断することが抑制され、延いては解繊部３０を通過した解繊物の繊維が短くなることを抑制することができる。また、このような形状とすることで、被解繊物を叩いてほぐす作用も高めることができる。

固定部３９０の回転軸３８０に沿う方向の大きさは、解繊部３０に被解繊物が導入され、回転部３１０が回転した場合に、被解繊物が解繊される作用を及ぼすことができる範囲で、特に限定されない。固定部３９０の回転軸３８０に沿う方向の大きさは、固定プレート３９１の厚み及び積層数等を変更することによって調節することができる。また、固定部３９０の回転軸３８０に沿う方向の大きさは、回転部３１０の回転軸３８０に沿う方向の大きさと同じであっても異なってもよい。

図５に示すように、本実施形態の固定部３９０は、１０１枚の同じ厚みで同じ形状の固定プレート３９１が積層されて構成されている。そして、回転部３１０を構成する回転プレート３１２（２４枚×４（段部）＝９６枚）及び仕切り板３９５（５枚）は同じ厚みで積層されている。従って、固定部３９０で積層される固定プレート３９１の枚数と回転部３１０で積層される部材の枚数が同じ、かつ厚みも同じである。そのため、回転部３１０及び固定部３９０の回転軸３８０に沿う方向の大きさは、互いに同じとなっている。この固定部３９０は、固定プレート３９１が、ボルト３９３及びナット３９４によって締結されている。

また、固定部３９０を、複数の固定プレート３９１が接するように積層した態様とする場合には、固定プレート３９１の交換が容易であり、一体的に形成された場合に比較して、破損時のメンテナンスの手間や、交換時のコストを削減することができる。

次に、解繊部の動作について説明する（図２及び図３参照）。解繊部３０は、回転軸３８０を回転させることによって回転部３１０を回転させ、回転部３１０と固定部３９０との間のギャップＧに被解繊物を気流によって導くことにより、被解繊物を乾式解繊処理することができる。回転部３１０の周速は、乾式解繊処理のスループット、被解繊物の滞留時間、解繊の程度、回転部３１０、固定部３９０、その他の各部材の形状や大きさ等の条件を考慮して、適宜に設定することができるが、２０〜１００ｍ／ｓが好ましく、５０〜１００ｍ／ｓがより好ましい。この速度未満では、十分な解繊作用が得られず、この速度より大きいと、過解繊になりやすい。

具体的には、供給口３０１から被解繊物が解繊部３０内部に供給されると、被解繊物は羽根板３４０を介して解繊室３０５に流動される。解繊室３０５に流動された被解繊物は回転する回転部３１０の対向面３３０に衝突する。なお、本実施形態では、対向面３３０には凹部３６０が設けられており、被解繊物は凹部３６０のエッジにも衝突し解繊される。また、回転部３１０の回転により回転方向に高速な気流が発生し、当該気流によって被解繊物が回転部３１０と固定部３９０との間のギャップＧに流動される。固定部３９０の回転中心Ｒ側の表面には凹凸が形成されているため、気流によって被解繊物が凹凸に衝突し、被解繊物が解繊される。さらに、固定部３９０の凹部の回転流や、回転部３１０（刃部３１１）が通過した後に発生する渦流により被解繊物は再度巻き込まれ、対向面３３０の凹部３６０に衝突することを繰り返し、解繊が進む。

そして、解繊室３０５において解繊された解繊物は気流によって連通部３７０ｂ側に流動される。ここで、連通部３７０ｂは円錐状部をもち、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した側面３７２を有している。したがって、連通部３７０ｂの内部空間（回転部３１０と側面３７２との間の回転軸３８０に沿った方向の空間）の広さは、回転軸３８０から離れる方向に向けて狭くなっていく。すなわち、図２において 、回転部３１０から連通部３７０ｂの側面３７２までの回転軸３８０に沿った方向の長さは、回転軸３８０から離れるにしたがって短くなっていく。従って、連通部３７０ｂにおける回転軸３８０から離れた領域、すなわち、回転部３１０と連通部３７０ｂの側面３７２とによる狭い空間では、回転による遠心力から気圧が回転軸３８０側の領域（空間）よりも高く、解繊物が解繊室３０５から移動しづらくなる。未解繊物や比較的大きい解繊物は回転部３１０の回転の遠心力により、回転軸３８０から離れた領域に流動されるので排出されづらく、より解繊処理が行われる。一方、比較的小さく解繊された解繊物は空気抵抗により回転部３１０の回転の遠心力の作用が小さいため、回転軸３８０に近い側の領域に流動されるとともに排出口３０２から解繊物として排出される。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

解繊部３０では、回転部３１０の刃部３１１の対向面３３０に凹部３６０が設けられており、被解繊物と衝突するエッジ部が増えるため、解繊効率を高めることができる。また、連通部３７０ｂは円錐状部をもち、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した面を有するため、遠心力と空気抵抗により、解繊物の大きさによる異なる解繊作用機能を有し、比較的大きい解繊物はさらに解繊され、所定の大きさに解繊された解繊物のみを排出口３０２から排出させることができる。すなわち、解繊効率を上げ、ばらつきを低減させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。まず、本実施形態にかかるシート製造装置の構成について説明する。本実施形態のシート製造装置は、繊維を含む原料を乾式解繊する解繊部を備え、解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを製造するシート製造装置であって、解繊部は、原料が供給される供給口と、解繊物を排出する排出口と、供給口と排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、解繊室に配置され、固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、解繊室と排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が解繊室よりも排出口側に位置する装置である。さらに、本実施形態にかかるシート製造装置の刃部は、回転方向に対向する面に少なくとも１つの突部を有している。

まず、シート製造装置の構成について説明する。なお、本実施形態のシート製造装置１ａの基本的な構成は第１実施形態にかかるシート製造装置１の構成と同様なので説明を省略し、異なる部分、すなわち、解繊部３０ａの構成について説明する。

図８は、解繊部の構成を示す概略図であり、図９は回転プレートの構成を示す斜視図である。図８に示すように、シート製造装置１ａの解繊部３０ａは、回転部３１０ａを備えている。なお、本実施形態にかかる解繊部３０ａは、第１実施形態における解繊部３０の構成と同様にして供給口３０１、排出口３０２、解繊室３０５、固定部３９０及び連通部３７０（３７０ａ，３７０ｂ）等を備えている。なお、これらの具体的な構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する（図２参照）。

図８に示すように、回転部３１０ａは、回転軸３８０に支持され、固定部３９０に対向し回転軸３８０から離れる方向に突出した複数の刃部３１１ａを備えている。なお、刃部３１１ａの回転軸方向における長さは、所望の繊維長よりも長くなるように構成される。

回転軸３８０は、例えば、ベアリング（軸受け）によって両持ちに懸架され、駆動機構により自在に回転することができる。このような駆動機構としては、モーターにより直接回転軸３８０を回転させる機構や、ベルト及びプーリー、チェーン及びスプロケット、又はギア等の動力伝達装置を介して回転軸３８０を回転させる機構等が挙げられる。そして、回転軸３８０が回転することにより回転部３１０ａが回転するように構成されている。

回転部３１０ａは、回転軸３８０から離れる方向に突出した複数の刃部３１１ａを備えている。本実施形態の刃部３１１ａは、回転方向に対向する面（対向面）３３０ａに少なくとも１つの突部（凸部）３６１を有している。なお、本実施形態では、各刃部３１１ａの対向面３３０ａ毎に８つの突部３６１が設けられている。

回転部３１０ａは、回転軸３８０から離れる方向に突出した突出部３１６を備えた板状部材としての回転プレート３１２を複数有している。図９（ａ）は、刃部３１１ａの対向面３３０ａにおいて突部３６１が形成されていない部分に対応する回転プレート３１２ａの構成を示し、図９（ｂ）は、刃部３１１ａの対向面３３０ａにおいて突部３６１が形成されている部分に対応する回転プレート３１２ｃの構成を示している。図９（ａ），（ｂ）に示すように、回転プレート３１２（３１２ａ，３１２ｃ）は、板状の部材であり、回転中心Ｒ側に位置する基部３１３と、基部３１３から回転中心Ｒから離れる方向に突出する複数の突出部３１６とを備えている。

回転プレート３１２ａは、図９（ａ）に示すように、突出部３１６の側面３１６ａ（刃部３１１ａの対向面３３０ａを構成する面）は平坦面を有している。これにより、複数の回転プレート３１２ａの突出部３１６の側面３１６ａを揃えて積層することにより、刃部３１１ａの対向面３３０ａにおいて平坦面を形成することができる。

一方、図９（ｂ）に示すように、回転プレート３１２ｃでは、突出部３１６の側面３１６ａ（刃部３１１ａの対向面３３０ａを構成する面）には突部が形成されおり、平坦面とともに突部面３１６ｃを有している。本実施形態では、突出部３１６の両側面３１６ａに突部面３１６ｃを有している。突部面３１６ｃにおいて、突部面３１６ｃの頂部面と突部面３１６ｃの側面とはほぼ９０度を有している。これにより、複数の回転プレート３１２ｃの突出部３１６の側面３１６ａ及び突部面３１６ｃを揃えて積層することにより、刃部３１１ａの対向面３３０ａにおいて突部３６１を形成することができる。すなわち、刃部３１１ａの対向面３３０ａの突部３６１は、複数の回転プレート３１２ｃの突部面３１６ｃが対応する。なお、本実施形態では、複数の回転プレート３１２ａと複数の回転プレート３１２ｃとを積層することにより対向面３３０ａに突部３６１を有する刃部３１１ａが形成される。そして、対向面３３０ａに形成される突部３６１では、突部３６１の頂部面部と側面部とがほぼ９０度を有するエッジ部が形成される。

なお、回転プレート３１２（３１２ａ，３１２ｃ）の他の構成、例えば、材質、形状、積層方法、基部３１３、仕切り板３９５等の構成については、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

次に、解繊部の動作について説明する（図２及び図８参照）。解繊部３０ａは、回転軸３８０を回転させることによって回転部３１０ａを回転させ、回転部３１０ａと固定部３９０との間のギャップＧに被解繊物を気流によって導くことにより、被解繊物を乾式解繊処理することができる。

具体的には、供給口３０１から被解繊物が解繊部３０内部に供給されると、被解繊物は羽根板３４０を介して解繊室３０５に流動される。解繊室３０５に流動された被解繊物は回転する回転部３１０ａの対向面３３０ａに衝突する。なお、本実施形態では、対向面３３０ａには突部３６１が設けられており、被解繊物は突部３６１にも衝突し解繊される。また、回転部３１０ａの回転により回転方向に高速な気流が発生し、当該気流によって被解繊物が回転部３１０ａと固定部３９０との間のギャップＧに流動される。固定部３９０の回転中心Ｒ側の表面には凹凸が形成されているため、気流によって被解繊物が凹凸に衝突し、被解繊物が解繊される。さらに、固定部３９０の凹部の回転流や、回転部３１０ａ（刃部３１１ａ）が通過した後に発生する渦流により被解繊物は再度巻き込まれ、対向面３３０の突部３６１に衝突することを繰り返し、解繊が進む。

そして、解繊室３０５において解繊された解繊物は気流によって連通部３７０ｂ側に流動される。ここで、連通部３７０ｂは円錐状部をもち、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した面を有している。したがって、連通部３７０ｂの内部空間（回転部３１０ａと側面３７２との間の回転軸３８０に沿った方向の空間）の広さは、回転軸３８０から離れる方向に向けて狭くなっていく。すなわち、図２において 、回転部３１０ａから連通部３７０ｂの側面３７２までの回転軸３８０に沿った方向の長さは、回転軸３８０から離れるにしたがって短くなっていく。従って、連通部３７０ｂにおける回転軸３８０から離れた領域、すなわち、回転部３１０ａと連通部３７０ｂの側面３７２とによる狭い空間では、回転による遠心力から気圧が回転軸３８０側の領域（空間）よりも高く、解繊物が解繊室３０５から移動しづらくなる。未解繊物や比較的大きい解繊物は回転部３１０ａの回転の遠心力により、回転軸３８０から離れた領域に流動されるので排出されづらく、より解繊処理が行われる。一方、比較的小さく解繊された解繊物は空気抵抗により回転部３１０の回転の遠心力の作用が小さいため、回転軸３８０に近い側の領域に流動されるとともに排出口３０２から解繊物として排出される。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

解繊部３０ａでは、回転部３１０ａの刃部３１１ａの対向面３３０ａに突部３６１が設けられており、被解繊物と衝突するエッジ部が増えるため、解繊効率を高めることができる。また、連通部３７０ｂは円錐状部をもち、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した面を有するため、遠心力と空気抵抗により、解繊物の大きさによる異なる解繊作用機能を有し、比較的大きい解繊物はさらに解繊され、所定の大きさに解繊された解繊物のみを排出口３０２から排出させることができる。すなわち、解繊効率を上げ、ばらつきを低減させることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。まず、本実施形態にかかるシート製造装置の構成について説明する。本実施形態のシート製造装置は、繊維を含む原料を乾式解繊する解繊部を備え、解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを製造するシート製造装置であって、解繊部は、原料が供給される供給口と、解繊物を排出する排出口と、供給口と排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、解繊室に配置され、固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、解繊室と排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が解繊室よりも排出口側に位置する装置である。さらに、本実施形態にかかるシート製造装置の刃部は、回転軸方向に接する部分を有すると共に、回転方向における位置が異なっている。

まず、シート製造装置の構成について説明する。なお、本実施形態のシート製造装置１ｂの基本的な構成は第１実施形態にかかるシート製造装置１の構成と同様なので説明を省略し、異なる部分、すなわち、解繊部３０ｂの構成について説明する。

図１０は、解繊部の構成を示す概略図であり、図１１は回転プレートの構成を示す斜視図である。図１０に示すように、シート製造装置１ｂの解繊部３０ｂは、回転部３１０ｂを備えている。なお、本実施形態にかかる解繊部３０ｂは、第１実施形態における解繊部３０の構成と同様にして供給口３０１、排出口３０２、解繊室３０５、固定部３９０及び連通部３７０（３７０ａ，３７０ｂ）等を備えている。なお、これらの具体的な構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する（図２参照）。

図１０に示すように、回転部３１０ｂは、回転軸３８０に支持され、固定部３９０に対向し回転軸３８０から離れる方向に突出した複数の刃部３１１ｂを備えている。なお、刃部３１１ｂの回転軸方向における長さは、所望の繊維長よりも長くなるように構成される。

回転軸３８０は、例えば、ベアリング（軸受け）によって両持ちに懸架され、駆動機構により自在に回転することができる。このような駆動機構としては、モーターにより直接回転軸３８０を回転させる機構や、ベルト及びプーリー、チェーン及びスプロケット、又はギア等の動力伝達装置を介して回転軸３８０を回転させる機構等が挙げられる。そして、回転軸３８０が回転することにより回転部３１０ｂが回転するように構成されている。

回転部３１０ｂは、回転軸３８０から離れる方向に突出した複数の刃部３１１ｂを備えている。なお、本実施形態の刃部３１１ｂは、回転軸方向に接する部分を有すると共に、回転方向における位置が異なっている。本実施形態の刃部３１１ｂの頂部は鋸歯状に尖った部分を有している。

本実施形態の回転部３１０ｂは、回転軸３８０から離れる方向に突出した突出部３１６を備えた板状部材としての回転プレート３１２を複数有している。図１１に示すように、回転プレート３１２（３１２ｄ）は、板状の部材であり、回転中心Ｒ側に位置する基部３１３と、基部３１３から回転中心Ｒから離れる方向に突出する複数の突出部３１６とを備えている。

回転プレート３１２ｄは、図１１に示すように、突出部３１６の側面３１６ａ（刃部３１１ｂの対向面３３０ｂを構成する面）は平坦面を有している。これにより、複数の回転プレート３１２ｄの突出部３１６の側面３１６ａを揃えて積層することにより、刃部３１１ｂの対向面３３０ｂにおいて平坦面を形成することができる。

また、突出部３１６の頂部は先端部が尖った尖部３１６ｄを有している。本実施形態での尖部３１６ｄは、回転プレート３１２ｄを回転中心Ｒに交差する方向からみたときに、突出部３１６の頂部が一方側から他方側に斜めとなる斜面を有している。これにより、複数の回転プレート３１２ｄを積層することにより、刃部３１１ｂの頂部には回転方向における位置が異なる刃部３１１ｂが形成される。この斜面は平面でなくても、エッジが形成されていれば曲面でもよい。

なお、回転プレート３１２（３１２ｄ）の他の構成、例えば、材質、形状、積層方法、基部３１３、仕切り板３９５等の構成については、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

次に、解繊部の動作について説明する（図２及び図１０参照）。解繊部３０ｂは、回転軸３８０を回転させることによって回転部３１０ｂを回転させ、回転部３１０ｂと固定部３９０との間のギャップＧに被解繊物を気流によって導くことにより、被解繊物を乾式解繊処理することができる。

具体的には、供給口３０１から被解繊物が解繊部３０ｂ内部に供給されると、被解繊物は羽根板３４０を介して解繊室３０５に流動される。解繊室３０５に流動された被解繊物は回転する回転部３１０ｂの対向面３３０ｂに衝突する。そして、回転部３１０ａの回転により回転方向に高速な気流が発生し、当該気流によって被解繊物が回転部３１０ｂと固定部３９０との間のギャップＧに流動される。固定部３９０の回転中心Ｒ側の表面には凹凸が形成されているため、気流によって被解繊物が凹凸に衝突し、被解繊物が解繊される。さらに、本実施形態では、固定部３９０の凹部の回転流や、回転部３１０ｂ（刃部３１１ｂ）が通過した後に発生する渦流により被解繊物は再度巻き込まれ、回転部３１０ｂの刃部３１１ｂの頂部は尖部３１６ｄを有しているため、被解繊物が尖部３１６ｄに衝突し、さらに解繊が促進される。

そして、解繊室３０５において解繊された解繊物は気流によって連通部３７０ｂ側に流動される。ここで、連通部３７０ｂは円錐状部をもち、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した側面３７２を有している。したがって、連通部３７０ｂの内部空間（回転部３１０ｂと側面３７２との間の回転軸３８０に沿った方向の空間）の広さは、回転軸３８０から離れる方向に向けて狭くなっていく。すなわち、図２において 、回転部３１０ｂから連通部３７０ｂの側面３７２までの回転軸３８０に沿った方向の長さは、回転軸３８０から離れるにしたがって短くなっていく。従って、連通部３７０ｂにおける回転軸３８０から離れた領域、すなわち、回転部３１０ｂと連通部３７０ｂの側面３７２とによる狭い空間では、回転による遠心力から気圧が回転軸３８０側の領域（空間）よりも高く、解繊物が解繊室３０５から移動しづらくなる。未解繊物や比較的大きい解繊物は回転部３１０ｂの回転の遠心力により、回転軸３８０から離れた領域に流動されるので排出されづらく、より解繊処理が行われる。一方、比較的小さく解繊された解繊物は空気抵抗により回転部３１０ｂの回転の遠心力が小さいため、回転軸３８０に近い側の領域に流動されるとともに排出口３０２から解繊物として排出される。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

解繊部３０ｂでは、回転部３１０ｂの刃部３１１ｂの頂部には尖部３１６ｄが設けられており、被解繊物と衝突するエッジ部が増えるため、解繊効率を高めることができる。また、連通部３７０ｂは円錐状部をもち、回転軸３８０に沿った断面視において、回転軸３８０に向けて傾斜した面を有するため、遠心力と空気抵抗により、解繊物の大きさによる異なる解繊作用機能を有し、比較的大きい解繊物はさらに解繊され、所定の大きさに解繊された解繊物のみを排出口３０２から排出させることができる。すなわち、解繊効率を上げ、ばらつきを低減させることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。なお、上記実施形態及び変形例を適宜組み合わせてもよい。

（変形例１）第３実施形態では、回転部３１０ｂの刃部３１１ｂの対向面３３０ｂが平坦面となるように複数の回転プレート３１２ｄを積層したが、これに限定されない。例えば、複数の回転プレート３１２ｄを回転軸３８０の周方向に互いに角度をずらした状態で積層した構成であってもよい。すなわち、刃部３１１ｂの対向面３３０ｂが平坦面でなくてもよい。図１２は変形例にかかる解繊部の構成を示す概略図である。
図１２（ａ）に示すように、回転部３１０ｃの刃部３１１ｂの対向面３３０ｃが回転軸３８０に対して交差するように複数の回転プレート３１２ｄを積層した構成であってもよい。すなわち、刃部３１１ｂの頂部方向に見た場合に、回転部３１０ｃの刃部３１１ｂの対向面３３０ｃが斜め形状に構成されている。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。
また、図１２（ｂ）に示すように、回転部３１０ｄの刃部３１１ｂの対向面３３０ｄに細かい凹凸がジグザグ状に構成されるように複数の回転プレート３１２ｄを積層した構成であってもよい。このようにすれば、対向面３３０ｄにおけるエッジ部が増加するため、さらに解繊効率を向上させることができる。
また、図１２（ｃ）に示すように、回転部３１０ｅの刃部３１１ｂの対向面３３０ｅが波形状に構成されるように複数の回転プレート３１２ｄを積層した構成であってもよい。このようにすれば、対向面３３０ｅにおけるエッジ部が増加するため、さらに解繊効率を向上させることができる。
なお、上記の回転部３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅにおける突出部３１６をずらして積層する場合のずらす方向は、回転方向に関わらず任意であり、被解繊物の種類やその他の条件に合わせて適宜設定すればよい。

（変形例２）第１から第３実施形態における解繊部３０，３０ａ，３０ｂはシート製造装置１，１ａ，１ｂに含まれた構成であったが、これに限定されない。例えば、解繊部３０，３０ａ，３０ｂを単体の解繊機として適用してもよい。すなわち、解繊機は、原料が供給される供給口と、解繊物を排出する排出口と、供給口と排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、解繊室に配置され、固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、解繊室と排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が解繊室よりも排出口側に位置するものであればよい。このようにしても、繊維を含む原料に対する解繊効率を向上させることができる。

１，１ａ，１ｂ…シート製造装置、２…制御部、１０…供給部、２０…粗砕部、３０，３０ａ，３０ｂ…解繊部、４０…分級部、５０…選別部、６０…添加物投入部、７０…堆積部、９０…中間搬送部、１１０…加圧部、１２０…加熱加圧部、１３０…切断部、１６０…スタッカー、３０１…供給口、３０２…排出口、３０５…解繊室、３１０，３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅ…回転部、３１１，３１１ａ，３１１ｂ…刃部、３１２，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３１２ｄ…回転プレート、３１６…突出部、３１６ａ…側面、３１６ｂ…凹部面、３１６ｃ…突部面、３１６ｄ…尖部、３３０，３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄ，３３０ｅ…対向面、３６０…凹部、３６１…突部、３７０ｂ…連通部、３７１…連通部３７０ｂの円錐状の頂部、３７２…連通部３７０ｂの傾斜面、３８０…回転軸、３９０…固定部。

Claims (5)

1. 繊維を含む原料を乾式解繊する解繊部を備え、解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを製造するシート製造装置であって、
   前記解繊部は、
   原料が供給される供給口と、
   解繊物を排出する排出口と、
   前記供給口と前記排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、
   前記解繊室に配置され、前記固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃部を備える回転部と、
   前記解繊室と前記排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が前記解繊室よりも前記排出口側に位置することを特徴とするシート製造装置。
2. 請求項１に記載のシート製造装置において、
   前記刃部は、回転方向に対向する面に少なくとも１つの凹部を有することを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項１に記載のシート製造装置において、
   前記刃部は、回転方向に対向する面に少なくとも１つの突部を有することを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のシート製造装置において、
   前記回転部は、回転軸から離れる方向に突出した突出部を備えた板状部材を複数有し、前記突出部が回転軸方向に重なるように積層されて前記刃部が形成されていることを特徴とするシート製造装置。
5. 原料が供給される供給口と、
   解繊物を排出する排出口と、
   前記供給口と前記排出口との間に位置する解繊室の内面に設けられた固定部と、
   前記解繊室に配置され、前記固定部に対向し回転軸から離れる方向に突出した複数の刃
   部を備える回転部と、
   前記解繊室と前記排出口とを連通させる円錐状の連通部であって、円錐状の頂部が前記
   解繊室よりも前記排出口側に位置することを特徴とする解繊機。

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