JP6892107B2 - 粉粒体原料の供給装置および供給方法 - Google Patents

Description

本開示は、バレル内に配置されたスクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に沿って粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給装置および供給方法に関する。

従来、この種の粉粒体原料の供給装置としては様々な構成のものが知られている。例えば、従来の粉粒体原料の供給装置では、バレル内に配置されたスクリュが回転駆動されることにより、導入部にてバレル内に導入された粉粒体原料が、バレル軸方向に沿って排出部まで搬送されて、排出部にてバレル外へ供給されるような構成を有している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の粉粒体原料の供給装置では、バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている。また、スクリュの先端部に複数の排出羽根が固定された状態にて、排出羽根がバレルの排出口に設けられている。このような構成において、スクリュの軸方向に搬送される充填用空間内の粉粒体原料に対して排出羽根により抵抗を与えることで、充填用空間内の粉粒体原料のかさ密度の均一性を高めることができる。さらに、排出羽根をスクリュとともに回転駆動することにより、粉粒体原料が分散された状態にて、排出口よりバレル外へ供給することができる。

特開２０１３−０６３８４９号公報

近年、このような粉粒体原料の供給装置にて取り扱われる粉粒体原料の対象が多様化しており、特性および粒径などによっては凝集作用が高くなるような粉粒体原料が取り扱われる場合もある。そのため、粉粒体原料の仕様（特性、粒径など）に応じて、粉粒体原料の圧縮の度合いを調整する必要がある。

しかしながら、特許文献１の粉粒体原料の供給装置では、粉粒体原料の圧縮の度合いを調整するためには、排出羽根の形状を変えるなど都度の変更が必要となり、また、排出羽根の形状を変えるだけでは、対応できる粉粒体原料の種類が限られるという課題がある。

従って、本開示の目的は、上記従来の課題を解決することにあって、バレル内に配置されたスクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に沿って粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給において、スクリュの先端部における粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる粉粒体原料の供給装置および供給方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本開示の粉粒体原料の供給装置および供給方法は以下のように構成する。

本開示の一の態様によれば、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給装置であって、粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送するスクリュ回転駆動装置と、バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根と、スクリュ回転駆動装置により回転駆動されるスクリュの回転数とは異なる回転数にて、複数の排出羽根を回転駆動する羽根回転駆動装置と、を備え、バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の別の一の態様によれば、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給方法であって、バレルにおける粉粒体原料の導入口よりバレルの内部空間に投入された粉粒体原料を、バレルの内部空間に配置されたスクリュを回転させることにより、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送し、バレルの内部空間においてバレルの排出口に隣接して設けられ、スクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間に、スクリュにより搬送された粉粒体原料を充填し、バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根をスクリュとは異なる回転数にて回転させて、粉粒体原料充填用空間内に充填された粉粒体原料をバレルの排出口より排出する、粉粒体原料の供給方法を提供する。

本開示によれば、バレル内に配置されたスクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に沿って粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給において、スクリュの先端部における粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。

本開示の実施の形態１にかかる粉粒体原料の供給装置の構成図（正面図（一部断面図）） 実施の形態１の供給装置の構成図（側面図） 実施の形態１の供給装置におけるバレル内部の断面図 実施の形態１の供給装置における排出羽根の正面図 実施の形態１の供給装置における排出羽根の側面図 実施の形態１の供給装置において、羽根駆動モータおよび排出羽根を上方から見た平面模式図 実施の形態１の供給装置における制御ブロック図 本開示の実施の形態２にかかる粉粒体原料の供給装置における排出羽根近傍を上方から見た平面模式図 実施の形態２の供給装置における制御ブロック図 本開示の実施の形態３にかかる粉粒体原料の供給装置の構成図（正面図（一部断面図）） 本開示の実施の形態４にかかる粉粒体原料の供給装置の構成図（正面図（一部断面図）） 実施の形態４の供給装置が備える排出羽根ユニットの正面図 実施の形態４の供給装置が備える排出羽根ユニットの側面図 実施の形態４の供給装置において、排出羽根ユニット、バレルの搬送管およびコイルスクリュの配置関係を上方側から見た図（上面図） 実施の形態４の変形例にかかる供給装置において搬送管の排出口近傍を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図 実施の形態４の別の変形例にかかる供給装置において搬送管の排出口近傍を示す側面図 実施の形態４のさらに別の変形例にかかる供給装置において搬送管の排出口近傍を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図

本開示の第１態様によれば、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給装置であって、粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送するスクリュ回転駆動装置と、バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根と、スクリュ回転駆動装置により回転駆動されるスクリュの回転数とは異なる回転数にて、複数の排出羽根を回転駆動する羽根回転駆動装置と、を備え、バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第２態様によれば、バレル内における粉粒体の圧縮度を検出する圧縮度検出手段をさらに備え、圧縮度検出手段により検出された粉粒体の圧縮度に基づいて、羽根回転駆動装置は複数の排出羽根の回転数を制御する、第１態様に記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第３態様によれば、スクリュ回転駆動装置はスクリュを回転駆動するモータを備え、圧縮度検出手段は、モータの電流値を検出するモータ電流検出部である、第２態様に記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第４態様によれば、スクリュの軸方向において排出羽根が受ける荷重を検出するロードセルをさらに備え、圧縮度検出手段は、ロードセルである、第２態様に記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第５態様によれば、スクリュの軸方向に沿って、複数の排出羽根を移動させる軸方向移動機構をさらに備える、第１から第４態様のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第６態様によれば、スクリュの軸方向に交差する方向に、複数の排出羽根を移動させる交差方向移動機構をさらに備える、第１から第５態様のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第７態様によれば、羽根回転駆動装置による排出羽根の最大回転数は、スクリュ回転駆動装置によるスクリュの最大回転数よりも大きく設定されている、第１から第６態様のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第８態様によれば、羽根回転駆動装置による複数の排出羽根の回転方向は、スクリュ回転駆動装置によるスクリュの回転方向と同方向または反対方向である、第１から第７態様のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第９態様によれば、スクリュは、螺旋状のコイルフライトと、コイルフライトにおける粉粒体原料の搬送方向上流側の端部に一端が固定され、スクリュ回転駆動装置に他端が固定された回転駆動力伝達用シャフトとを有するコイルスクリュである、第１から第８態様のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第１０態様によれば、複数の排出羽根の回転中心がバレルの排出口よりも外側に位置するように、スクリュの軸に対して偏心配置され、羽根回転駆動装置により回転駆動されるそれぞれの排出羽根が、バレルの排出口に面する位置を上方側から下方側へと移動する、第１態様に記載の粉粒体原料の供給装置を提供する。

本開示の第１１態様によれば、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給方法であって、バレルにおける粉粒体原料の導入口よりバレルの内部空間に投入された粉粒体原料を、バレルの内部空間に配置されたスクリュを回転させることにより、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送し、バレルの内部空間においてバレルの排出口に隣接して設けられ、スクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間に、スクリュにより搬送された粉粒体原料を充填し、バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根をスクリュとは異なる回転数にて回転させて、粉粒体原料充填用空間内に充填された粉粒体原料をバレルの排出口より排出する、粉粒体原料の供給方法を提供する。

以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１にかかる粉粒体原料の供給装置の構成を、図１および図２に示す装置構成図を用いて説明する。なお、図１は、粉粒体原料の供給装置の正面側から見た断面図であり、図２は装置の側面図である。

図１および図２に示すように、粉粒体原料の供給装置（以降、供給装置とする。）１は、ホッパ２と、アジテータ３と、導入用ケーシング４と、スクリュ５と、バレル６と、排出用ケーシング７とを備えている。

本実施の形態１にかかる供給装置１では、例えば０．１μｍ〜数十μｍの粒径分布を含むような粉体または粉粒体が粉粒体原料として取り扱われる。このような粉粒体原料としては、ファインセラミックス、金属材料、高分子材料、電池・電子材料、複合材料、医薬品材料、食品材料など、電子、エネルギ、医療、食品などの各種技術分野にて用いられる無機物および有機物の微粉状物や粒状物が対象となる。また、粉粒体原料は、複数種類の粉粒体原料（材料）が混合されているような場合であってもよい。また、粉粒体原料には、異形の粒状物、細長い繊維状物（例えば、短繊維材料）、および粉体と液体とが混合された混合物（スラリ）なども含まれる。

ホッパ２は、図示上方に向けて開口された開口部より粉粒体原料が投入され、図示下方において連通する導入用ケーシング４に粉粒体原料を供給する装置である。ホッパ２は、導入用ケーシング４と解除可能に接続されており、例えば、清掃時などメンテナンスの際には、ホッパ２は導入用ケーシング４と分離可能とされている。

導入用ケーシング４は、上述したようにホッパ２の下方に配置されており、バレル６における粉粒体原料の第１ゾーンに粉粒体原料を導入可能に連通されており、バレル６内に粉粒体原料を連続的に導入するための粉粒体原料の貯留容器としての機能を有している。なお、バレル６の詳細構成については後述する。

アジテータ３は、導入用ケーシング４内に導入された粉粒体原料にブリッジなどの部分的な凝集が生じないように、粉粒体原料を攪拌する装置である。具体的には、アジテータ３は、導入用ケーシング４内に配置され、水平方向の回転軸周りに回転駆動されることで粉粒体原料を攪拌する複数の攪拌部材３１（線状部材）と、導入用ケーシング４の外部に配置されて複数の攪拌部材３１を一体的に回転駆動させるアジテータ駆動装置３２とを備える。また、導入用ケーシング４内の粉粒体原料が、回転駆動される攪拌部材３１により攪拌される攪拌空間４１が、導入用ケーシング４内に設けられている。

導入用ケーシング４において、アジテータ３の攪拌部材３１が回動される攪拌空間４１のさらに下方の部分には、攪拌空間４１に上部が連通された大略Ｕ字状断面を有する粉粒体原料の導入空間６１が形成されている。本実施の形態１では、この導入空間６１を画定する部分（以降、バレルケーシング６２とする。）が、バレル６の一部となっている。さらに、バレルケーシング６２と連通するように粉粒体原料の搬送管６３がバレルケーシング６２の端部に接続されている。すなわち、本実施の形態１では、バレル６は、導入用ケーシング４の攪拌空間４１の下方の導入空間６１を形成するバレルケーシング６２と、このバレルケーシング６２に連通されて延在する円筒状の搬送管６３とにより構成されている。なお、本実施の形態１では、バレルケーシング６２が、導入用ケーシング４の一部と一体的に形成されるような場合を例として説明するが、このような場合に代えて、導入用ケーシング４とバレルケーシング６２とを別体部材として形成してもよい。

バレル６は、全体的には大略円筒状に形成されており、バレルケーシング６２では上方が開口されて導入空間６１と攪拌空間４１とが連通されている。バレル６内には、スクリュ５が配置されている。スクリュ５は、スクリュシャフト５１と、スクリュシャフト５１の周面に形成されたフライト５２とを有している。フライト５２の外周端がバレル６の内周面に接触しない程度に所望の隙間が確保された状態にて、バレル６（すなわち、バレルケーシング６２および搬送管６３）内にてスクリュ５が回転駆動される。

バレルケーシング６２の軸方向の側面を貫通するように、スクリュ５のスクリュシャフト５１の基端部（搬送方向上流側端部）５１ａが配置されている。また、このスクリュシャフト５１の基端部５１ａを回転駆動させるスクリュ回転駆動装置５７が、バレルケーシング６２の側面に備えられている。なお、スクリュ回転駆動装置５７は、スクリュ駆動モータ５８（図２参照）と、スクリュ駆動モータ５８の駆動力を所定の回転量に変換してスクリュ５を回転駆動させるギアボックス５９とにより構成されている。

バレル６における搬送管６３の下流側端部は、粉粒体原料がバレル６内部より排出される排出口６３ａとなっており、この排出口６３ａは排出用ケーシング７に連通されている。

また、供給装置１におけるそれぞれの構成部は、共通ベース８により支持されている。

次に、このような構成を有する供給装置１において、スクリュ５とバレル６との関係について、図３を用いて詳細に説明する。

図３に示すように、バレル６は、その搬送方向において大きく２つのゾーンに区分される。具体的には、２つのゾーンとして、粉粒体原料が導入される第１ゾーンＳ１と、第１ゾーンＳ１より搬送された粉粒体原料に対して圧縮を行うとともに、粉粒体原料をバレル６外へ排出する第２ゾーンＳ２とに区分されている。なお、第２ゾーンＳ２は、概ね搬送管６３内にて粉粒体原料の搬送が行われるゾーンであるとも言うことができる。

第１ゾーンＳ１は、主として、バレルケーシング６２とバレルケーシング６２により囲まれたスクリュ５の部分とにより構成されるが、搬送管６３の一部が含まれるような場合であってもよい。第１ゾーンＳ１では、ホッパ２および導入用ケーシング４を通じて、アジテータ３にて攪拌された状態の粉粒体原料が、バレルケーシング６２とスクリュ５との間に形成された導入空間６１内に導入される。

第２ゾーンＳ２は、主として、搬送管６３と搬送管６３により囲まれたスクリュ５の部分とにより構成される。第２ゾーンＳ２では、スクリュ５の周囲全体が搬送管６３に囲まれるととともに、後述するように搬送される粉粒体原料に対して抵抗が付与されることにより、粉粒体原料に対する圧縮作用が施される。第２ゾーンＳ２にて粉粒体原料の圧縮が行われることにより、搬送される粉粒体原料の定量化および均一化を図ることができる。

また、搬送管６３内にて、粉粒体原料は排出口６３ａに向けて定量的に搬送され、排出口６３ａより排出用ケーシング７内に排出される。本実施の形態１では、スクリュ５のフライト５２のピッチおよび角度（軸方向とフライト５２とがなす角度）が、第１ゾーンＳ１および第２ゾーンＳ２において同一となっている。なお、スクリュ５のフライト５２のピッチおよび角度を、第１ゾーンＳ１および第２ゾーンＳ２において異ならせるようにしてもよい。

また、第２ゾーンＳ２において、搬送管６３の排出口６３ａに隣接するように、スクリュ５のフライト５２が形成されていない空間（すなわち、フライト５２が存在しない空間）６５が配置されている。この空間６５内では、粉粒体原料に対して、後述するように抵抗を与えることで圧縮作用を施して、空間６５内の粉粒体原料のかさ密度を均一化することができる。そのため、この空間６５は、粉粒体原料充填用空間６５と言うことができる。

また、図１に示すように、搬送管６３の排出口６３ａ近傍には、排出管６３内の粉粒体原料を排出口６３ａより排出する複数の排出羽根８１が設けられている。ここで、排出羽根８１の詳細を図４Ａ、図４Ｂに示す。なお、図４Ａは、スクリュ５の軸方向において、搬送方向逆向きに見た正面図であり、図４Ｂは側面図である。

図１に示すように、複数の排出羽根８１は、バレル６の搬送管６３における排出口６３ａ付近において、スクリュ５のスクリュシャフト５１の先端部（搬送方向下流側端部）５１ｂとは離間し、かつ先端部５１ｂに対向して配置されている。それぞれの排出羽根８１は、搬送管６３の排出口６３よりも搬送方向下流側に配置された羽根回転駆動装置８２にシャフト８３を介して接続されている。

図４Ａ、図４Ｂに示すように、排出羽根８１は板状部材により形成されており、回転中心から放射状に広がるようにそれぞれの排出羽根８１が配置されている。それぞれの排出羽根８１は、径方向の中央側部分に対して外側部分が傾斜して形成されており、すなわち、それぞれの排出羽根８１は搬送管６３の軸方向の断面に対して傾斜された面を有している。具体的には、それぞれの排出羽根８１は、回転駆動されることにより周囲に存在する粉粒体原料に対して搬送（排出）方向に推力を与える向きに、外側部分が傾斜されている。なお、本実施の形態１では、例えば、８枚の排出羽根８１が等間隔にて設けられている。また、図４Ａにおいて、それぞれの排出羽根８１の回転方向は、図示反時計方向となっており、スクリュ５の回転方向と同方向となっている。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、
それぞれの排出羽根８１の回転方向前端部分が８１ａ、回転方向後端部分が８１ｂとなっている。

羽根回転駆動装置８２は、排出羽根８１に接続されたシャフト８３と、シャフト８３に連結され、シャフト８３を介してそれぞれの排出羽根８１を回転駆動する羽根駆動モータ８４とを備える。羽根回転駆動装置８２は、羽根駆動モータ８４とともに排出羽根８１を、スクリュ５の軸方向に進退移動させるとともに、スクリュ５の軸方向に交差する方向に進退移動させる移動機構を備える。

ここで、羽根駆動モータ８４および排出羽根８１の移動機構の詳細について、図５を用いて説明する。なお、図５は、羽根駆動モータ８４および排出羽根８１を上方側から見た平面模式図である。

図５（Ａ）に示すように、羽根回転駆動装置８２は、フレーム８５を介して羽根駆動モータ８４を支持するとともに、羽根駆動モータ８４の支持位置をＺ方向（上下方向）に移動させるＺ方向移動機構８６を備える。さらに、羽根回転駆動装置８２は、Ｚ方向移動機構８６を支持するとともに、Ｚ方向移動機構８６の支持位置をＸ方向およびＹ方向に移動させるＸＹテーブル８７を備える。なお、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であって、Ｘ方向はスクリュ５の軸方向であり、Ｙ方向はＸ方向に直交する方向である。ＸＹテーブル８７は、Ｚ方向移動機構８６の支持位置をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構８８と、Ｘ方向移動機構８８をＹ方向に移動させるＹ方向移動機構８９とを備える。それぞれの移動機構は、ボールねじ機構、ギア機構、リニアスライド機構など、公知の様々な機構により構成することができる。なお、本実施の形態１では、Ｘ方向移動機構８８が、スクリュ５の軸方向に排出羽根８１を移動させる軸方向移動装置の一例となっている。また、Ｙ方向移動機構８９およびＺ方向移動機構８６が、スクリュ５の軸方向に交差する方向に排出羽根８１を移動させる交差方向移動装置の一例となっている。

このように、ＸＹテーブル８７およびＺ方向移動機構８６が備えられていることにより、バレル６の搬送管６３における排出口６３ａに対して、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に排出羽根８１を移動させることが可能となる。例えば、図５（Ａ）に示す状態から、Ｘ方向移動機構８８により排出羽根８１をＸ方向に移動させることにより、図５（Ｂ）に示すように、搬送管６３の排出口６３ａからＸ方向に離れるように排出羽根８１を移動させることができる。また、Ｚ方向移動機構８６を用いることで、排出羽根８１をＺ方向に移動させることができ、Ｙ方向移動機構８９を用いることで、排出羽根８１をＹ方向に移動させることができる。したがって、それぞれの移動機構の移動範囲内において、搬送管６３の排出口６３ａに対する排出羽根８１の位置を、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に自由に設定することができる。

次に、供給装置１における制御ブロック図を図６に示す。図６に示すように、供給装置１は、制御装置９０を備えている。

制御装置９０は、スクリュ回転駆動装置５７によるスクリュ５の回転駆動動作を制御する。制御装置９０は、例えば、制御装置９０において予め設定された回転数（回転量）あるいは外部より入力された指令回転数にて、スクリュ５を回転駆動させるように、スクリュ回転駆動装置５７を制御する。

また、供給装置１には、スクリュ回転駆動装置５７におけるスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値を検出するモータ電流検出部９１が備えられている。モータ電流検出部９１により検出されたスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値は、制御装置９０に入力される。制御装置９０は、羽根回転駆動装置８２による排出羽根８１の回転駆動動作を制御する際に、モータ電流検出部９１にて検出されたスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値に基づいた制御を行う。

制御装置９０は、例えば、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも高い場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を増加させて、粉粒体原料の排出を促進させて圧縮の度合いを低下させるようにする。また、制御装置９０は、例えば、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも低い場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を減少させて、粉粒体原料の排出を抑制して圧縮の度合いを高めるようにする。

このような構成を有する本実施の形態１の供給装置１において、粉粒体原料を搬送して供給する動作（粉粒体原料の供給方法）について説明する。

まず、ホッパ２内に粉粒体原料が投入されると、投入された粉粒体原料は導入用ケーシング４内に導入される。導入用ケーシング４の攪拌空間４１内では、アジテータ駆動装置３２により複数の攪拌部材３１が一体的に回転駆動されて粉粒体原料の攪拌が行われ、ブリッジなど部分的な凝集が生じることが抑制される。それとともに、粉粒体原料は、バレル６における第１ゾーンＳ１内に導入される。

第１ゾーンＳ１では、バレルケーシング６２内にスクリュ５が配置されており、導入された粉粒体原料はスクリュ５のフライト５２間の空間に導入される。スクリュ５は、スクリュ回転駆動装置５７により回転駆動されており、フライト５２間に導入された粉粒体原料は、スクリュ５の回転駆動により軸方向に沿って搬送され、第２ゾーンＳ２へと向かう。

第２ゾーンＳ２において、第１ゾーンＳ１より搬送された粉粒体原料は、スクリュ５の回転駆動により軸方向に沿って搬送される。第２ゾーンＳ２では、搬送管６３の排出口６３ａ付近に複数の排出羽根８１が設けられていることにより、排出羽根８１が抵抗となって、搬送される粉粒体原料に対する圧縮作用を施すことができる。このように粉粒体原料に対する圧縮が行われることにより、空間６５において粉粒体原料のかさ密度を均一に保つことができる。

また、搬送管６３の排出口６３ａ付近に設けられている複数の排出羽根８１の回転駆動によって、排出羽根８１の端縁を粉粒体原料に接触させることで、粉粒体原料を切り落とすように分散させることができる。それとともに、それぞれの排出羽根８１の傾斜部分にて粉粒体原料に対して排出口６３ａ外向きの推力が与えられる。軸方向の推力と径方向の遠心力との作用により、粉粒体原料が均一に分散された状態にて排出口６３ａより排出用ケーシング７内に定量的に排出される。

さらに、このような粉粒体原料の供給において、モータ電流検出部９１により検出されたスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が、制御装置９０に入力される。制御装置９０において、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも高いと判断された場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を増加させるように、羽根回転駆動装置８２を制御する。これにより、搬送管６３の排出口６３ａからの粉粒体原料の排出が促進されて、粉粒体原料の圧縮の度合いを低下させることができる。また、制御装置９０において、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも低いと判断された場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を減少させるように、羽根回転駆動装置８２を制御する。これにより、搬送管６３の排出口６３ａからの粉粒体原料の排出が抑制されて、粉粒体原料の圧縮の度合いを高めることができる。これにより、スクリュ５の先端部５１ｂにおける粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。

また、供給装置１において、粉粒体原料の供給立ち上げの際には、例えば、排出羽根８１の回転駆動を一定期間停止させる、あるいは回転数を低下させて、搬送管６３内の粉粒体原料充填用空間６５への粉粒体原料の充填を促進するようにしてもよい。なお、羽根回転駆動装置８２による排出羽根８１の最大回転数は、スクリュ回転駆動装置５７によるスクリュ５の最大回転数よりも大きく設定されている。

また、供給装置１において、取り扱われる粉粒体原料の仕様、種類が変更となった場合には、ＸＹテーブル８７およびＺ方向移動機構８６を用いて、搬送管６３の排出口６３ａに対する排出羽根８１の相対位置を、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に調整する。

例えば、粉粒体原料において要求される圧縮の度合いを調整するために、Ｘ方向（スクリュ５の軸方向）に排出羽根８１を移動してもよい。排出羽根８１をＸ方向上流側に位置させることで、粉粒体原料の圧縮の度合いを高めることができ、排出羽根８１をＸ方向下流側に位置させることで、粉粒体原料の圧縮の度合いを低くすることができる。また、短繊維材料など特殊な形態を有する粉粒体原料が用いられる場合には、排出羽根８１をＹ方向またはＺ方向に移動させて、排出羽根８１の回転中心をスクリュ５の軸より偏心させることで、粉粒体原料の排出性（切り落とし性）を高めることができる。なお、排出羽根８１は、搬送管６３の排出口６３ａよりも内側（すなわち、排出口６３ａよりもＸ方向上流側）に位置させてもよく、排出口６３ａにおいて、搬送管６３の内側と外側とに跨がるように配置されてもよい。

本実施の形態１の粉体供給装置１によれば、搬送管６３の排出口６３ａ付近に複数の排出羽根８１が設けられていることにより、空間６５内の粉粒体原料に対して抵抗を与えながら、排出羽根８１の傾斜部分にて粉粒体原料に対して排出口６３ａ外向きの推力を与えて粉粒体原料を分散させながら、排出口６３ａより排出することができる。よって、搬送供給される粉粒体原料の定量性や均一性を向上させることができる。

また、供給装置１において、排出羽根８１を回転駆動する羽根回転駆動装置８２が、スクリュ５を回転駆動させるスクリュ回転駆動装置５７とは別に設けられている。これにより、スクリュ５の回転数とは独立して、すなわち、スクリュ５の回転数と異なる回転数として、排出羽根８１の回転数を設定することができる。粉粒体原料の圧縮の度合いが高い場合には、排出羽根８１の回転数を増加させることにより、粉粒体原料の排出を促進させて、圧縮の度合いを低下させることができる。逆に、粉粒体原料の圧縮の度合いが低い場合には、排出羽根８１の回転数を減少させることにより、粉粒体原料の排出を抑制させて、圧縮の度合いを増加させることができる。

また、このような粉粒体原料の圧縮の度合いを検出する圧縮度検出手段として、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値を検出するモータ電流検出部９１を採用することができる。モータ電流検出部９１により検出された駆動電流値に基づいて、排出羽根８１の回転数の増減を制御することにより、粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。

また、供給装置１において、取り扱われる粉粒体原料の仕様、種類が変更となった場合には、ＸＹテーブル８７およびＺ方向移動機構８６を用いて、搬送管６３の排出口６３ａに対する排出羽根８１の相対位置を、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に調整することができる。これにより、供給装置１において、取り扱われる粉粒体原料の仕様（特性、粒径など）に応じて、粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。

（実施の形態２）
本開示の実施の形態２にかかる粉粒体原料の供給装置における排出羽根および羽根回転駆動装置の構成を、図７に示す装置部分構成図を用いて説明する。なお、本実施の形態２の供給装置１０１において、上述の実施の形態１の供給装置１が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、本実施の形態２の供給装置１０１は、搬送管６３の排出口６３ａ付近に配置された複数の排出羽根８１と、複数の排出羽根８１を回転駆動する羽根回転駆動装置１８２とを備える。

羽根回転駆動装置１８２は、排出羽根８１に接続されたシャフト８３と、シャフト８３に連結され、シャフト８３を介してそれぞれの排出羽根８１を回転駆動する羽根駆動モータ８４とを備える。さらに、羽根回転駆動装置１８２は、スクリュ５の軸方向下流向き（すなわち、粉粒体原料の搬送方向）に、複数の排出羽根８１に対して粉粒体原料から負荷される荷重を検出するロードセル１８６を備える。

図７に示すように、ロードセル１８６は、羽根駆動モータ８４の後端（図示左側端部）に、支持構造１８７を用いて配置されている。支持構造１８７は、シャフトやプレートなどにより構成され、排出羽根８１に荷重が負荷された場合に、荷重の大きさに応じて後退（図示左側へ移動）するような弾性構造を有しており、この後退量が、ロードセル１８６にて荷重として検出される。

ここで、供給装置１０１における制御ブロック図を図８に示し、図８を用いて、排出羽根８１の回転数制御について説明する。

排出羽根８１においてスクリュ５の軸方向下流向きに負荷された荷重は、ロードセル１８６にて検出され、検出された荷重値が制御装置１９０に入力される。制御装置１９０は、羽根回転駆動装置１８２による排出羽根８１の回転駆動動作を制御する際に、ロードセル１８６にて検出された排出羽根８１に負荷される荷重値に基づいた制御を行う。

制御装置１９０は、例えば、排出羽根８１に負荷される荷重値が設定値よりも大きい場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を増加させて、粉粒体原料の排出を促進させて圧縮の度合いを低下させるようにする。また、制御装置１９０は、例えば、排出羽根８１に負荷される荷重値が設定値よりも小さい場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を減少させて、粉粒体原料の排出を抑制して圧縮の度合いを高めるようにする。

本実施の形態２の供給装置１０１では、粉粒体原料から排出羽根８１に負荷される荷重値を、粉粒体原料の圧縮度を示すパラメータとして、ロードセル１８６にて検出し、検出された荷重値に基づいて、排出羽根８１の回転数の制御を行っている。すなわち、本実施の形態２では、ロードセル１８６が、粉粒体原料の圧縮度を検出する圧縮度検出手段として設けられている。したがって、ロードセル１８６により検出された荷重値に基づいて、排出羽根８１の回転数の増減を制御することにより、粉粒体原料の圧縮の度合いをより直接的に検出して調整することができる。

（実施の形態３）
次に、本開示の実施の形態３にかかる粉粒体原料の供給装置２０１の構成を図９に示す。なお、図９において、上述した実施の形態の供給装置と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。

図９に示すように、本実施の形態３の供給装置２０１では、スクリュとして、コイルスクリュ２５１が備えられている。コイルスクリュ２５１は、例えば角形断面形状を有する螺旋状に形成されたコイルフライト２５２と、コイルフライト２５２における粉粒体原料の搬送方向上流側の端部に固定された回転駆動力伝達用シャフト２５３とを備えている。回転駆動力伝達用シャフト２５３は、スクリュ回転駆動装置５７に連結されて、回転駆動力が伝達され、これによりコイルフライト２５２が回転駆動される。なお、コイルフライト２５２は、角形断面を有する場合を例として説明するが、その他の断面形状（例えば、円形断面など）を採用することもできる。

なお、本実施の形態３の供給装置２０１では、実施の形態１の供給装置１と同様な構成の排出羽根８１と羽根回転駆動装置８２とを備えている。

供給装置２０１において、コイルスクリュ２５１が採用されていることにより、湿度などの影響によりスクリュシャフトなど部材の表面に付着し易いという特性を有するような粉粒体原料に対して、コイルスクリュ２５１への付着を抑制でき、安定した搬送を行うことが可能となる。

一方、このようなコイルスクリュ２５１では、螺旋状のコイルフライト２５２の特性上、スクリュシャフト５１等と比して、スクリュ自体による粉粒体原料に対する圧縮作用は低くなる。しかしながら、搬送管６３の排出口６３ａにおいて、複数の排出羽根８１が設置されていることにより、粉粒体原料に対して抵抗を付与して圧縮作用を高めることができる。

このように、湿度などの影響による粉粒体原料の付着を抑制できるコイルスクリュ２５１を採用するとともに、コイルスクリュ２５１の特性による圧縮作用の低下を複数の排出羽根８１による抵抗の付与により補い、かつ排出羽根８１による推力の付与により粉粒体原料に対する分散効果および排出性を高めることができ、粉粒体原料の定量的かつ均一な搬送を実現できる。

また、このようなコイルスクリュ２５１では、コイルフライト２５２のピッチ間の空間を広く取ることができ、コイルスクリュ２５１内への粉粒体原料の取り込み性が向上する。また、排出羽根８１を回転駆動する羽根回転駆動装置８２が、スクリュ回転駆動装置５７とは独立して設けられているため、特許文献１のように排出羽根を回転駆動するためのシャフトをコイルスクリュ内に設ける必要がない。よって、コイルスクリュ２５１の内側に他の部材を配置することなく、内側の空間も利用して粉粒体原料の搬送を行うことができる。

また、排出羽根８１の回転数を、コイルスクリュ２５１の回転数とは独立して設定できることにより、粉粒体原料の圧縮の度合いを適切に調整することができる。

（実施の形態４）
次に、本開示の実施の形態４にかかる粉粒体原料の供給装置３０１の構成を図１０に示す。なお、図１０において、上述した実施の形態の供給装置と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。

本実施の形態４の供給装置３０１では、粉粒体原料として繊維材料（例えば、長さが数ｍｍから十数ｍｍ程度の短繊維材料）が用いられ、スクリュの軸に対して排出羽根の回転中心を偏心させることにより、繊維材料の排出性（掻き落とし性）を高めることを可能としている。

図１０に示すように、本実施の形態４の供給装置３０１では、スクリュとして、コイルスクリュ２５１が備えられている。コイルスクリュ２５１は、実施の形態３のコイルスクリュ２５１と同じ構成を有している。

供給装置３０１は、排出羽根ユニット３８０と、排出羽根ユニット３８０を回転駆動させる羽根回転駆動装置３９０と、を備える。ここで、排出羽根ユニット３８０の構成について、正面図を図１１に示し、側面図を図１２に示す。

図１１および図１２に示すように、排出羽根ユニット３８０は、回転中心軸に対して直交する面を有する円盤部材３８１と、円盤部材３８１の一方の面において円盤部材３８１の中心から半径方向に延びるように配置された複数の排出羽根３８２と、を備える。

円盤部材３８１は、その中心において羽根回転駆動装置３９０に連結されており、当該中心を回転中心として、羽根回転駆動装置３９０により回転駆動可能とされている。

それぞれの排出羽根３８２は、例えば、細長い長方形状を有する板状部材であって、幅方向を円盤部材３８１の面に対して直交する方向とし、長さ方向を円盤部材３８１の半径方向として、幅方向の一端にて円盤部材３８１の表面に固定されている。排出羽根３８２の幅方向の他端には凹凸状（例えば、のこぎり歯状）の歯３８３が形成されている。本実施の形態４では、例えば、同一形状を有する４枚の排出羽根３８２が一定の角度ピッチ（９０度ピッチ）にて、円盤部材３８１に固定されている。なお、排出羽根３８２の枚数は４枚に限られず、複数枚設けられていればよい。また、それぞれの排出羽根３８２が円盤部材３８１に固定されている場合を例としているが、このような場合のみに限られない。例えば、排出羽根ユニットが円盤部材３８１を備えずに、それぞれの排出羽根３８２が羽根回転駆動装置３９０により直接的に回転駆動されるような構成を採用してもよい。また、排出羽根３８２の向き、形状、歯３８３の構成は、その他様々な構造を採用してもよい。

排出羽根ユニット３８０、バレル６の搬送管６３、およびコイルスクリュ２５１の配置関係を上方側から見た図（上面図）を図１３に示す。

図１３に示すように、羽根回転駆動装置３９０による排出羽根ユニット３８０の回転における回転中心Ｒ２は、コイルスクリュ２５１の回転軸Ｒ１に対してＹ方向に偏心されている。具体的には、Ｙ方向において、排出羽根ユニット３８０の回転中心Ｒ２は、バレル６の搬送管６３よりも外側に配置されている。また、排出羽根ユニット３８０は、それぞれの排出羽根３８２の歯３８３が形成されている側が、搬送管６３の排出口６３ａに向かうように配置されている。排出羽根３８２の歯３８３と搬送管６３の排出口６３ａとの間には、互いに接触しないような間隙が設けられている。それぞれの排出羽根３８２の長さは、搬送管６３の排出口６３ａの口径以上の長さを有しており、回転駆動された際に排出羽根３８２が排出口６３ａに面する位置全体を通過するように排出羽根３８２の長さおよび回転中心の位置が設定されている。なお、コイルスクリュ２５１の回転軸Ｒ１に対する排出羽根ユニット３８０の回転中心Ｒ２の偏心配置は、Ｙ方向の偏心成分が含まれていればよく、例えば、Ｚ方向およびＹ方向に偏心されているような場合であってもよい。

羽根回転駆動装置３９０による排出羽根ユニット３８０の回転方向は、Ｘ方向に向かって反時計回りに設定されている。これにより、回転駆動される排出羽根３８２は、排出口６３ａの上方側から下方側へと向かって排出口６３ａに面する位置を通過することになる。

図１０に示すように、搬送管６３の排出口６３ａの上方には、エアブローノズル３９１が設けられている。エアブローノズル３９１は、図示しないエアー発生源に接続されており、排出口６３ａと排出羽根ユニット３８０との間の間隙に対して、上方側から下方に向かってエアーを吹き出す。これにより、排出羽根３８２に付着している繊維材料を吹き飛ばして除去することができる。なお、エアブローノズル３９１によるエアブローは定期的あるいは所定のタイミングで行われる場合であってもよく、常時行われる場合であってもよい。

このような構成を有する本実施の形態４の供給装置３０１によれば、搬送管６３の排出口６３ａに面する位置に、排出羽根ユニット３８０が設けられていることにより、排出口６３ａから繊維材料を掻き落としながら連続定量的に排出させることができる。

具体的には、排出羽根ユニット３８０の回転中心Ｒ２は、バレル６の搬送管６３よりも外側に配置されており、それぞれの排出羽根３８２が、排出口６３ａの上方側から下方側へと向かって排出口６３ａに面する位置を通過するように回転駆動される。また、排出羽根３８２の幅方向の端部には凹凸状の歯３８３が形成されている。これにより、搬送管６３の排出口６３ａから吐出する繊維材料を排出羽根３８２の歯３８３に引っ掛けながら、上方から下方へと移動する排出羽根３８２によって掻き落とすことができる。

また、排出羽根ユニット３８０において、複数の排出羽根３８２が一定の角度ピッチにて配置されていることにより、回転駆動される排出羽根３８２による繊維材料の連続的な掻き落としを行うことができる。

また、それぞれの排出羽根３８２の長さが、搬送管６３の排出口６３ａの口径以上の長さを有し、回転駆動された際に排出羽根３８２が排出口６３ａ全体に面する位置を通過する（排出口６３ａ全体を覆うように通過する）。これにより、排出口６３ａから吐出する繊維材料をそれぞれの排出羽根３８２により確実かつ安定して掻き落とすことができる。

また、エアブローノズル３９１により、排出口６３ａと排出羽根ユニット３８０との間の間隙に対して、上方側から下方に向かってエアーを吹き出すことにより、排出羽根３８２に付着した繊維材料を吹き飛ばして除去することができる。これにより、排出羽根ユニット３８０による繊維材料の掻き落としを継続的に安定して実施することができる。

（変形例）
次に、本実施の形態４の供給装置３０１の変形例について、図１４に示す排出管６３の排出口６３ａ近傍の図面を用いて説明する。なお、図１４（Ａ）は排出口６３ａの正面図、（Ｂ）は側面から見た断面図、（Ｃ）は上面から見た断面図である。なお、排出口６３ａの近傍には排出羽根ユニット３８０が設けられているが図示を省略している。

図１４に示すように、排出管６３の排出口６３ａの中央下部を横断するように棒状部材４０１が設けられている。棒状部材４０１の一端は排出管６３に固定されて固定端４０１ａとして機能し、他端は可動端４０１ｂとして機能する。

排出口６３ａにこのような棒状部材４０１を設けることにより、空間６５内の繊維材料に対して排出側から棒状部材４０１による弾性力によって一定の力で抵抗を付与することができる。これにより、排出羽根ユニット３８０により排出口６３ａから吐出する繊維材料を掻き落とそうとする際に、搬送管６３の空間６５内の繊維材料が一度に大量に排出されることを抑制できる。また、空間６５内における繊維材料のかさ密度を均一化することもできる。よって、排出される繊維材料の定量性を高めることができる。

なお、空間６５内の繊維材料に対して弾性力により一定の力で抵抗を付与できるような構成であれば、弾性体は棒状部材４０１に限られない。

例えば、図１５に示すように、排出口６３ａ内の下部に堰き止め部材４１１を設けて、堰き止め部材４１１を搬送管６３の内周面から中央に向かって付勢するようなスプリングばね４１２を設けるような構成を採用してもよい。このような構成では、繊維材料が通過する際にスプリングばね４１２が弾性圧縮されることにより堰き止め部材４１１から繊維材料に対して抵抗を付加することができる。なお、堰き止め部材４１１の先端を搬送方向上流側に面する傾斜面４１１ａとすることにより、繊維材料に対して搬送方向上流側に向かって抵抗を付加するようにしてもよい。

また、例えば、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、排出口６３ａの周囲より内向きに突出する複数の板状部材４２１を一定の間隔で設けるようにしてもよい。

なお、このように繊維材料に対して抵抗を付加する弾性体は、排出口６３ａの中央よりも下部に設けることが好ましく、複数設けるような場合には上部にも設けてもよい。

上述した棒状部材４０１および板状部材４２１は、ゴムなどの弾性材料や板ばね等、弾性限界が高い材料により形成されることが好ましい。ただし、高剛性を有する材料によりそれぞれの部材が形成されるような場合であってもよい。その場合、それぞれの部材の固定部分が抵抗を上げすぎないように可動可能な構成とすることが望ましい。また、上述した堰き止め部材４１１を高剛性の材料にて形成し、弾性体であるスプリングばね４１２と組み合わせて、堰き止め部材４１１を可動可能な構成としてもよい。このような可動可能とする構成は、弾性体以外の構成を用いて実現してもよい。

上記それぞれの実施の形態では、搬送管６３の排出口６３ａ付近に複数の排出羽根８１が設けられ、排出羽根８１を回転駆動する羽根回転駆動装置が、スクリュ回転駆動装置とは独立して設けられていれば、本開示の効果を得ることができる。したがって、ホッパ２、アジテータ３、導入用ケーシング４、バレル６、排出用ケーシング７などは、上述した構成以外の形態を採ってもよい。

また、スクリュ５についても、１条ねじの構成を例として説明したが、ねじ条数については様々な仕様を採ってもよい。また、上述したようにコイルスクリュなど、様々な形態のスクリュを採用してもよい。

また、供給装置に装置内の粉粒体原料の重量を測定する測定装置を備えさせて、粉粒体原料が搬送されて装置外へ排出されることによる装置内の粉粒体原料の重量減少を測定して、重量の減少量を定量的とするような供給装置としてもよい。この場合、粉粒体原料の重量の測定装置により測定された粉粒体原料の重量に基づいて、排出羽根の回転数を制御してもよい。例えば、測定装置により測定された重量の単位時間の変動量が設定値よりも大きくなるような場合には、排出羽根の回転数を下げて、粉粒体原料の排出量を安定させるようにしてもよい。また、粉粒体原料の重量を測定する測定装置に代えて、バレルへの粉粒体原料の供給量を測定する測定装置を用いて、同様に排出羽根の回転数を制御してもよい。

また、排出羽根は、複数の排出羽根が放射状に配置されているものに限られず、様々な形態を採ってもよい。例えば、複数の排出羽根（羽根部分）が一体的に形成された円板状の構造を採用してもよい。また、棒状の部材を排出羽根としてもよく、排出羽根が傾斜していない構成を採用してもよい。例えば、排出羽根の開口率（回転円の面積に対する開口部分の面積の比率）を小さなものにすれば、より細かく粉粒体を解砕して切り出すことができる。この場合、排出羽根から粉粒体にかかる抵抗が高くなるが、排出羽根の回転数を上げることで抵抗を調整することができる。

また、上述の実施の形態では、羽根回転駆動装置８２により回転駆動される排出羽根８１の回転方向が、スクリュ５の回転方向と同方向である場合を例として説明したが、排出羽根がスクリュ５の回転方向と反対方向であってもよい。このように排出羽根の回転方向をスクリュ５とは反対方向とする場合には、バレル６内にてスクリュ５により回転移動される粉粒体原料と、排出羽根との間の速度差を大きく取ることができ、排出羽根による粉粒体原料の切り落とし効果を高めることができる。

また、上述の実施の形態では、排出羽根８１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させる移動機構が設けられる場合を例としたが、移動機構は、Ｘ方向のみ、Ｙ方向のみ、またはＺ方向のみに移動可能な構成としてもよい。また、排出羽根の移動機構が設けられない場合であってもよい。供給装置において、少なくとも、排出羽根８１を回転駆動させる羽根回転駆動装置が、スクリュ回転駆動装置とは別個に設けられていれば、排出羽根の回転数をスクリュとは独立して設定することができ、粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。

また、上述の実施の形態では、モータ電流検出部９１またはロードセル１８６において検出された情報（電流値または荷重値）が、制御装置９０に入力されて、制御装置９０から羽根回転駆動装置８２、１８２に対して制御指令が出力される場合を例としたが、このような場合のみに限られない。例えば、モータ電流検出部９１またはロードセル１８６において検出された情報が、羽根回転駆動装置８２、１８２に直接入力されて、羽根回転数駆動装置８２、１８２にて、排出羽根８１の回転数を決定して制御を行うようにしてもよい。

なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

１ 粉粒体原料の供給装置
２ ホッパ
３ アジテータ
３１ 攪拌部材
３２ アジテータ駆動装置
４ 導入用ケーシング
４１ 攪拌空間
５ スクリュ
５１ スクリュシャフト
５１ａ基端部
５１ｂ先端部
５２ フライト
５７ スクリュ回転駆動装置
５８ スクリュ駆動モータ
５９ ギアボックス
６ バレル
６１ 導入空間
６２ バレルケーシング
６３ 搬送管
６３ａ排出口
６５ 粉粒体原料充填用空間（空間）
７ 排出用ケーシング
８１ 排出羽根
８１ａ回転方向前端部分
８１ｂ回転方向後端部分
８２ 羽根回転駆動装置
８３ シャフト
８４ 羽根駆動モータ
８５ フレーム
８６ Ｚ方向移動機構
８７ ＸＹテーブル
８８ Ｘ方向移動機構
８９ Ｙ方向移動機構
９０ 制御装置
Ｓ１ 第１ゾーン
Ｓ２ 第２ゾーン

Claims (11)

1. スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給装置であって、
   粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、
   バレルの内部空間に配置されたスクリュと、
   スクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送するスクリュ回転駆動装置と、
   バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根と、
   スクリュ回転駆動装置により回転駆動されるスクリュの回転数とは異なる回転数にて、複数の排出羽根を回転駆動する羽根回転駆動装置と、
   スクリュの軸方向において排出羽根が受ける荷重を検出するロードセルと、を備え、
   ロードセルにより検出された荷重に基づいて、羽根回転駆動装置は複数の排出羽根の回転数を制御し、
   バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、粉粒体原料の供給装置。
2. スクリュの軸方向に沿って、複数の排出羽根を移動させる軸方向移動機構をさらに備える、請求項１に記載の粉粒体原料の供給装置。
3. スクリュの軸方向に交差する方向に、複数の排出羽根を移動させる交差方向移動機構をさらに備える、請求項１または２に記載の粉粒体原料の供給装置。
4. 羽根回転駆動装置による排出羽根の最大回転数は、スクリュ回転駆動装置によるスクリュの最大回転数よりも大きく設定されている、請求項１から３のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置。
5. 羽根回転駆動装置による複数の排出羽根の回転方向は、スクリュ回転駆動装置によるスクリュの回転方向と同方向または反対方向である、請求項１から４のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置。
6. スクリュは、螺旋状のコイルフライトと、コイルフライトにおける粉粒体原料の搬送方向上流側の端部に一端が固定され、スクリュ回転駆動装置に他端が固定された回転駆動力伝達用シャフトとを有するコイルスクリュである、請求項１から５のいずれか１つに記載の粉粒体原料の供給装置。
7. スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給装置であって、
   粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、
   バレルの内部空間に配置されたスクリュと、
   スクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送するスクリュ回転駆動装置と、
   バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根と、
   スクリュ回転駆動装置により回転駆動されるスクリュの回転数とは異なる回転数にて、複数の排出羽根を回転駆動する羽根回転駆動装置と、
   スクリュの軸方向に沿って、複数の排出羽根を移動させる軸方向移動機構と、を備え、
   バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、粉粒体原料の供給装置。
8. スクリュの軸方向に交差する方向に、複数の排出羽根を移動させる交差方向移動機構をさらに備える、請求項７に記載の粉粒体原料の供給装置。
9. スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給装置であって、
   粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、
   バレルの内部空間に配置されたスクリュと、
   スクリュを回転駆動することで、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送するスクリュ回転駆動装置と、
   バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根と、
   スクリュ回転駆動装置により回転駆動されるスクリュの回転数とは異なる回転数にて、複数の排出羽根を回転駆動する羽根回転駆動装置と、を備え、
   バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられており、
   複数の排出羽根の回転中心がバレルの排出口よりも外側に位置するように、スクリュの軸に対して偏心配置され、羽根回転駆動装置により回転駆動されるそれぞれの排出羽根が、バレルの排出口に面する位置を上方側から下方側へと移動する、粉粒体原料の供給装置。
10. スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給方法であって、
    バレルにおける粉粒体原料の導入口よりバレルの内部空間に投入された粉粒体原料を、バレルの内部空間に配置されたスクリュを回転させることにより、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送し、
    バレルの内部空間においてバレルの排出口に隣接して設けられ、スクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間に、スクリュにより搬送された粉粒体原料を充填し、
    バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根をスクリュとは異なる回転数にて回転させて、粉粒体原料充填用空間内に充填された粉粒体原料をバレルの排出口より排出し、
    スクリュの軸方向において排出羽根が受ける荷重を検出するロードセルにより検出された荷重に基づいて、複数の排出羽根の回転数を制御する、粉粒体原料の供給方法。
11. スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体原料の供給方法であって、
    バレルにおける粉粒体原料の導入口よりバレルの内部空間に投入された粉粒体原料を、バレルの内部空間に配置されたスクリュを回転させることにより、スクリュの軸方向に粉粒体原料を搬送し、
    バレルの内部空間においてバレルの排出口に隣接して設けられ、スクリュのフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間に、スクリュにより搬送された粉粒体原料を充填し、
    バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根をスクリュとは異なる回転数にて回転させて、粉粒体原料充填用空間内に充填された粉粒体原料をバレルの排出口より排出し、
    複数の排出羽根の回転中心がバレルの排出口よりも外側に位置するように、スクリュの軸に対して偏心配置され、回転駆動されるそれぞれの排出羽根が、バレルの排出口に面する位置を上方側から下方側へと移動する、粉粒体原料の供給方法。

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