JP7225834B2

JP7225834B2 - 粗砕装置

Info

Publication number: JP7225834B2
Application number: JP2019010193A
Authority: JP
Inventors: 紘樹倉田; 洋一宮阪
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2039-01-24
Also published as: JP2020116527A; CN111472187A; US20200238293A1; US11173495B2

Description

本発明は、粗砕装置に関する。

紙を粗砕する粗砕装置が知られている。例えば特許文献１には、粗砕装置として、互いに平行な２本の回転軸を有し、そのそれぞれの軸に該軸とともに回転する回転カッターとスペーサーとを交互に多数嵌め込み、その両軸の回転カッターが互いに噛み合うように配置されてなる文書細断機が記載されている。

例えば特許文献２には、紙再生装置において、粗砕機の粗砕刃によって古紙を数センチ角の紙片に分断することが記載されている。

特開昭５９－１６５５２号公報特開２０１２－１４４８１９号公報

上記のような紙再生装置では、紙力の高い再生紙を製造することが望まれている。しかしながら、特許文献１に記載の粗砕装置の回転カッターは、切れ味がよいので、当該回転カッターで紙片に分断すると、繊維長が短くなり易く、紙力の高い再生紙を製造することが困難である。

本発明に係る粗砕装置の一態様は、
第１軸を中心として回転する第１回転軸部材と、
前記第１軸と平行な第２軸を中心として、第１回転軸部材と逆回転する第２回転軸部材と、
前記第１回転軸部材に設けられ、前記第１回転軸部材とともに回転する複数の第１回転カッターと、
前記第２回転軸部材に設けられ、前記第２回転軸部材とともに回転する複数の第２回転カッターと、
前記第１回転軸部材に設けられた複数の第１スペーサーと、
前記第２回転軸部材に設けられた複数の第２スペーサーと、
を含み、
前記第１回転カッターおよび前記第１スペーサーは、前記第１軸方向に、交互に配置され、
前記第２回転カッターおよび前記第２スペーサーは、前記第１軸方向に、交互に配置され、
前記第１回転カッターおよび前記第２回転カッターは、前記第１軸方向と直交する方向に突出する裂断刃を構成し、
前記第１軸方向からみて、前記第１回転カッターの一部と前記第２回転カッターの一部とは、重なり、
前記第１軸方向において、前記第１回転カッターと前記第２回転カッターとの間には、隙間が設けられている。

前記粗砕装置の一態様において、
前記第１回転カッターおよび前記第２回転カッターは、
前記第１軸方向と直交する第１面および第２面と、
前記第１回転カッターおよび前記第２回転カッターの厚み方向に構成される第３面と、を有し、
前記第３面に前記裂断刃が設けられており、
前記第２面と前記第３面との間に、前記第２面と交差する方向に突出する引き裂き刃を有し、
前記隙間の大きさは、前記引き裂き刃の前記第１軸方向における大きさよりも大きくてもよい。

前記粗砕装置の一態様において、
前記第３面は、前記直交する方向に突出する突部を備えており、
前記突部の前記第３面に設けられている角部は、９０度以上の鈍角を有している、若しくは、前記角部が面取りされていてもよい。

前記粗砕装置の一態様において、
前記第１回転軸部材に設けられ、前記隙間を形成する第１間隙形成部材と、
前記第２回転軸部材に設けられ、前記隙間を形成する第２間隙形成部材と、
を含んでもよい。

第１実施形態に係る粗砕装置を模式的に示す断面図。第１実施形態に係る粗砕装置を模式的に示す平面図。第１実施形態に係る粗砕装置の第１回転カッターを模式的に示す断面図。第１実施形態に係る粗砕装置の第１回転カッターを模式的に示す平面図。第１実施形態に係る粗砕装置の製造工程を模式的に示す断面図。第１実施形態に係る粗砕装置の製造工程を模式的に示す断面図。第１実施形態に係る粗砕装置の製造工程を模式的に示す平面図。第１実施形態に係る粗砕装置の製造工程を模式的に示す断面図。第２実施形態に係る粗砕装置を模式的に示す断面図。第２実施形態に係る粗砕装置の第１回転カッターを模式的に示す断面図。第２実施形態の変形例に係る粗砕装置の第１回転カッターを模式的に示す断面図。第２実施形態の変形例に係る粗砕装置の製造工程を模式的に示す断面図。実施例１の小片を示す写真。比較例１の小片を示す写真。実施例２の小片を示す写真。比較例２の小片を示す写真。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．第１実施形態
１．１．粗砕装置
１．１．１．構成
まず、第１実施形態に係る粗砕装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、
第１実施形態に係る粗砕装置１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る粗砕装置１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ－Ｉ線断面図である。また、図１および図２では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

粗砕装置１００は、図１および図２に示すように、例えば、第１回転軸部材１０ａと、第２回転軸部材１０ｂと、第１回転カッター２０ａと、第２回転カッター２０ｂと、第１スペーサー３０ａと、第２スペーサー３０ｂと、第１間隙形成部材４０ａと、第２間隙形成部材４０ｂと、を含む。なお、便宜上、図２では、回転軸部材１０ａ，１０ｂ、回転カッター２０ａ，２０ｂ、およびスペーサー３０ａ，３０ｂ以外の部材の図示を省略している。

第１回転軸部材１０ａは、第１軸Ａ１を中心として回転する。第２回転軸部材１０ｂは、第１軸Ａ１と平行な第２軸Ａ２を中心として、第１回転軸部材１０ａと逆回転する。図示の例では、第１軸Ａ１および第２軸Ａ２は、Ｚ軸に平行な軸である。第１回転軸部材１０ａは、第２回転軸部材１０ｂよりも－Ｘ軸方向に位置している。

回転軸部材１０ａ，１０ｂは、固定枠体２に支持されている。図示の例では、第１回転軸部材１０ａの端部１２ａ、および第２回転軸部材１０ｂの端部１２ｂは、固定枠体２の軸受け部４によって回転可能に支持されている。端部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、回転軸部材１０ａ，１０ｂの＋Ｚ軸方向の端部である。

なお、固定枠体２は、回転軸部材１０ａ，１０ｂ、回転カッター２０ａ，２０ｂ、スペーサー３０ａ，３０ｂ、および間隙形成部材４０ａ，４０ｂを収容している。図示しないが、固定枠体２は、粗砕の対象となるシートＳを投入するための投入口が設けられている。

回転軸部材１０ａ，１０ｂの形状は、第１軸Ａ１方向からみて、例えば、六角形である。なお、回転軸部材１０ａ，１０ｂの第１軸Ａ１方向からみた形状は、特に限定されず、円、六角形以外の多角形などであってもよい。第１軸Ａ１方向とは、第１軸Ａ１の延出方向であり、図示の例では、Ｚ軸方向である。

第１回転カッター２０ａは、第１回転軸部材１０ａに設けられている。第１回転カッター２０ａは、複数設けられている。第１回転カッター２０ａは、第１回転軸部材１０ａに固定されており、第１回転軸部材１０ａとともに図２に示すＲ１の方向に回転する。第１回転カッター２０ａには、例えば、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔２１ａが設けられ、貫通孔２１ａと第１回転軸部材１０ａとが嵌合している。

第２回転カッター２０ｂは、第２回転軸部材１０ｂに設けられている。第２回転カッター２０ｂは、複数設けられている。第２回転カッター２０ｂは、第２回転軸部材１０ｂに固定されており、第２回転軸部材１０ｂとともに図２に示すＲ２の方向に回転する。第２回転カッター２０ｂには、例えば、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔２１ｂが設けられ、貫通孔２１ｂと第２回転軸部材１０ｂとが嵌合している。回転カッター２０ａ，２０ｂの材質は、例えば、金属である。

回転カッター２０ａ，２０ｂは、例えば、Ｚ軸方向に厚さを有する平板状の部材である。回転カッター２０ａ，２０ｂの厚さは、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍである。第１回転カッター２０ａの形状と第２回転カッター２０ｂの形状とは、例えば、同じである。

ここで、図３は、第１回転カッター２０ａを模式的に示す断面図である。回転カッター２０ａ，２０ｂは、図３に示すように、第１面２２と、第２面２３と、第３面２４と、を有している。第１面２２および第２面２３は、第１軸Ａ１方向と直交する面である。図示の例では、面２２，２３は、ＸＹ平面と平行な面であり、第１面２２は、第２面２３よりも＋Ｚ軸方向に位置している。第３面２４は、第１面２２と第２面２３とを接続する面であり、回転カッター２０ａ，２０ｂの外周を構成する面である。第３面２４は、回転カッター２０ａ，２０ｂの厚み方向に構成される面である。

回転カッター２０ａ，２０ｂは、第１面２２と第３面２４との角部２５と、第２面２３と第３面２４との角部２６と、を有している。角部２５は、第１面２２と第３面２４との接続部であり、第１面２２および第３面２４によって構成される角部である。角部２６は、第２面２３と第３面２４との接続部、第２面２３および第３面２４によって構成される角部である。

回転カッター２０ａ，２０ｂは、図２に示すように、裂断刃２７を有している。回転カッター２０ａ，２０ｂは、裂断刃２７を構成している。第３面２４は、第１軸Ａ１方向と直交する方向に突出する裂断刃２７を構成している。第３面２４に裂断刃２７が設けられている。裂断刃２７は、第３面２４の、裂断刃２７および突部２８を構成していない部分よりも、第１軸Ａ１方向と直交する方向に突出している。裂断刃２７の形状は、例えば、Ｚ軸方向からみて、略三角形である。裂断刃２７は、シートＳに対して、シートＳの投入方向と直交する方向に伸びるスリットを形成する刃である。

裂断刃２７は、例えば、複数設けられている。第１回転カッター２０ａの複数の裂断刃２７は、第１回転カッター２０ａの回転方向Ｒ１に沿って、所定の間隔で設けられている。第２回転カッター２０ｂの複数の裂断刃２７は、第２回転カッター２０ｂの回転方向Ｒ１に沿って、所定の間隔で設けられている。

回転カッター２０ａ，２０ｂは、突部２８を有している。第３面２４は、第１軸Ａ１方向と直交する方向する突部２８を構成している。第３面は、突部２８を備えている。裂断刃２７は、第３面２４の、裂断刃２７および突部２８を構成していない部分よりも、第１軸Ａ１方向と直交する方向に突出している。

ここで、図４は、第１回転カッター２０ａを模式的に示す断面図である。突部２８の第３面２４は、図４に示すように、例えば、前斜面２８ａと、平面２８ｂと、後斜面２８ｃと、を有している。第１回転カッター２０ａの前斜面２８ａは、第１回転カッター２０ａの回転方向Ｒ１の前方において、第３面２４の、突部２８を構成していない部分から、鈍角θ１をなして立ち上がる面である。第２回転カッター２０ｂの前斜面２８ａは、第２回転カッター２０ｂの回転方向Ｒ２の前方において、第３面２４の、突部２８を構成していない部分から、鈍角θ１をなして立ち上がる面である。平面２８ｂは、前斜面２８ａと鈍角θ２をなして、前斜面２８ａに接続された面である。後斜面２８ｃは、平面２８ｂと鈍角θ２をなして接続された面である。

突部２８は、前斜面２８ａと平面２８ｂとの角部２９ａと、平面２８ｂと後斜面２８ｃとの角部２９ｂと、を有している。角部２９ａは、前斜面２８ａと平面２８ｂとの接続部であり、前斜面２８ａおよび平面２８ｂによって構成される角部である。角部２９ｂは、平面２８ｂと後斜面２８ｃとの接続部であり、平面２８ｂおよび後斜面２８ｃによって構成される角部である。角部２９ａ，２９ｂは、鈍角な角部である。突部２８の第３面２４に設けられている角部２９ａ，２９ｂは、９０度以上の鈍角を有している。突部２８は、鋭角な角部を有していない。突部２８の形状は、例えば、Ｚ軸方向からみて、略台形である。突部２８によって、シートＳは、曲がった形状となる。突部２８によって、シートＳ
にスリットは形成されない。なお、図示はしないが、角部２９ａ，２９ｂが面取りされていてもよい。

突部２８は、例えば、複数設けられている。第１回転カッター２０ａの複数の突部２８は、第１回転カッター２０ａの回転方向Ｒ１に沿って、所定の間隔で設けられている。回転方向Ｒ１において、隣り合う突部２８の間に、裂断刃２７が１つ設けられている。第２回転カッター２０ｂの複数の突部２８は、第２回転カッター２０ｂの回転方向Ｒ２に沿って、所定の間隔で設けられている。回転方向Ｒ２において、隣り合う突部２８の間に、裂断刃２７が１つ設けられている。

第１スペーサー３０ａは、図１および図２に示すように、第１回転軸部材１０ａに設けられている。第１スペーサー３０ａは、複数設けられている。第１スペーサー３０ａは、第１回転軸部材１０ａとともに回転しないように構成されている。第１スペーサー３０ａには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔３１ａが設けられ、貫通孔３１ａを第１回転軸部材１０ａが貫通している。第１スペーサー３０ａは、ロッド６によって、固定枠体２に固定されている。

第２スペーサー３０ｂは、第２回転軸部材１０ｂに設けられている。第２スペーサー３０ｂは、複数設けられている。第２スペーサー３０ｂは、第２回転軸部材１０ｂとともに回転しないように構成されている。第２スペーサー３０ｂには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔３１ｂが設けられ、貫通孔３１ｂを第２回転軸部材１０ｂが貫通している。第２スペーサー３０ｂは、ロッド６によって、固定枠体２に固定されている。スペーサー３０ａ，３０ｂの材質は、例えば、金属である。

第１回転カッター２０ａおよび第１スペーサー３０ａは、第１軸Ａ１方向に、交互に配置されている。第２回転カッター２０ｂおよび第２スペーサー３０ｂは、第１軸Ａ１方向に、交互に配置されている。第１回転カッター２０ａおよび第２スペーサー３０ｂは、Ｘ軸方向において、向き合って配置されている。図示の例では、第１回転カッター２０ａの＋Ｘ軸方向に、第２スペーサー３０ｂが位置している。第２回転カッター２０ｂおよび第１スペーサー３０ａは、Ｘ軸方向において、向き合って配置されている。図示の例では、第２回転カッター２０ｂの－Ｘ軸方向は、第１スペーサー３０ａが位置している。

第１軸Ａ１方向からみて、第１回転カッター２０ａの一部と第２回転カッターの一部とは、重なっている。第１軸Ａ１方向において、第１回転カッター２０ａと第２回転カッター２０ｂとの間には、隙間Ｇが設けられている。

第１間隙形成部材４０ａは、第１回転軸部材１０ａに設けられている。第１間隙形成部材４０ａは、複数設けられている。第１間隙形成部材４０ａは、第１回転カッター２０ａと第１スペーサー３０ａとの間に位置している。第１間隙形成部材４０ａは、第１回転カッター２０ａと第１スペーサー３０ａとの間に隙間Ｇを形成している。

第１間隙形成部材４０ａは、第１回転軸部材１０ａとともに回転してもよいし、第１回転軸部材１０ａとともに回転しなくてもよい。第１間隙形成部材４０ａは、第１回転カッター２０ａと一体に設けられていてもよいし、第１スペーサー３０ａと一体に設けられていてもよい。

第２間隙形成部材４０ｂは、第２回転軸部材１０ｂに設けられている。第２間隙形成部材４０ｂは、複数設けられている。第２間隙形成部材４０ｂは、第２回転カッター２０ｂと第２スペーサー３０ｂとの間に位置している。第２間隙形成部材４０ｂは、第２回転カッター２０ｂと第２スペーサー３０ｂとの間に隙間Ｇを形成している。

第２間隙形成部材４０ｂは、第２回転軸部材１０ｂとともに回転してもよいし、第２回転軸部材１０ｂとともに回転しなくてもよい。第２間隙形成部材４０ｂは、第２回転カッター２０ｂと一体に設けられていてもよいし、第２スペーサー３０ｂと一体に設けられていてもよい。間隙形成部材４０ａ，４０ｂの材質は、例えば、金属である。

１．１．２．動作
図２に示すように、シートＳを、－Ｙ軸方向に向けて投入すると、シートＳは、第１回転カッター２０ａと第２スペーサー３０ｂとの間、および第２回転カッター２０ｂと第１スペーサー３０ａとの間に侵入する。

そして、シートＳは、第２回転カッター２０ｂの突部２８の前斜面２８ａに案内されながら、第１回転カッター２０ａの裂断刃２７によって、スリットが形成される。具体的には、図１に示すように、第１回転カッター２０ａ１の裂断刃２７は、Ｚ軸方向において隣り合う第２回転カッター２０ｂ１，２０ｂ２の突部２８の前斜面２８ａの間に突入し、シートＳに対して、Ｚ軸方向にスリットを形成する。シートＳは、隣り合う第２回転カッター２０ｂ１，２０ｂ２の突部２８によって押さえつけられた状態で、裂断刃２７によりスリットが形成されるため、裂断刃２７による断面は、毛羽立つ。さらに、シートＳは、突部２８によって押されて、曲がった形状となる。

同様に、シートＳは、第１回転カッター２０ａの突部２８の前斜面２８ａに案内されながら、第２回転カッター２０ｂの裂断刃２７によって、スリットが形成される。

次に、回転カッター２０ａ，２０ｂの回転に伴い、シートＳは、ＸＹ平面と平行な方向に切断される。具体的には、シートＳは、回転カッター２０ａ，２０ｂの角部２５，２６によって切断されて、複数の小片となる。ここで、第１回転カッター２０ａと第２回転カッター２０ｂとのＺ軸方向の間には、隙間Ｇが設けられているため、角部２５，２６によって形成される断面は、毛羽立つ。

以上により、シートＳは、粗砕装置１００によって粗砕されて、複数の小片となる。小片は、帯状の形状を有する。小片の短手方向の断面は、裂断刃２７によって形成され、小片の長手方向の断面は、角部２５，２６によって形成される。

１．１．３．特徴
粗砕装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

粗砕装置１００では、第１軸Ａ１方向において、第１回転カッター２０ａと第２回転カッター２０ｂとの間には、隙間Ｇが設けられている。そのため、粗砕装置１００では、第１回転カッターと第２回転カッターとが接する場合に比べて、回転カッター２０ａ，２０ｂの切れ味が悪く、長い繊維を含む小片を形成することができる。したがって、粗砕装置１００で形成された小片を紙再生装置に用いると、紙再生装置は、紙力の高い再生紙を製造することができる。また、例えば、紙力を高くするために、繊維同士を結着させる結着剤の量を抑えることができるので、低コスト化を図ることができ、かつ環境負荷を低減することができる。例えば、粗砕装置１００では、回転カッター２０ａ，２０ｂによって形成される小片の長手方向の断面を毛羽立たせることができ、表面積の大きい小片を形成することができる。

粗砕装置１００では、第３面２４は、第１軸Ａ１方向と直交する方向に突出する突部２８を構成し、突部２８は、鋭角な角部を有していない。そのため、粗砕装置１００では、突部２８によってシートＳを押さえつけることにより、曲がった小片を形成することがで
きる。

粗砕装置１００では、第１回転軸部材１０ａに設けられ、隙間Ｇを形成する第１間隙形成部材４０ａと、第２回転軸部材１０ｂに設けられ、隙間Ｇを形成する第２間隙形成部材４０ｂと、を含む。そのため、粗砕装置１００では、間隙形成部材４０ａ，４０ｂによって、隙間Ｇの大きさを、容易に調節することができる。

隙間Ｇの大きさは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。隙間Ｇの大きさが１ｍｍより小さいと、第１回転カッター２０ａと第２回転カッター２０ｂとによる切れ味がよく、小片の毛羽立ちが抑えられる場合がある。隙間Ｇの大きさが５ｍｍより大きいと、例えば隣り合う第２回転カッター２０ｂの突部２８によってシートＳを押さえつける力が弱まり、小片の毛羽立ちが抑えられる場合がある。

１．２．粗砕装置の製造方法
次に、第１実施形態に係る粗砕装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５，６は、第１実施形態に係る粗砕装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。図７は、第１実施形態に係る粗砕装置１００の製造工程を模式的に示す平面図である。なお、図６は、図７に示すＶＩ－ＶＩ線断面図である。

図５に示すように、例えば、板状部材５０を準備する。次に、プレス機５２によって、板状部材５０を所定の形状に打ち抜く。これにより、回転カッター２０ａ，２０ｂを形成することができる。

プレス機５２によって加工された回転カッター２０ａ，２０ｂには、図６に示すように、バリ６０が発生している。バリ６０は、プレス機５２によってプレスされる側の第１面２２とは反対側の第２面２３と、第３面２４と、の角部２６に発生する。そこで、図６および図７に示すように、第３面２４を研磨部材５４によって研磨して、バリ６０を除去する。

なお、貫通孔２１ａの内面と第２面２３との角部にもバリが発生する場合があるが、図示の例では、該バリを省略している。また、便宜上、図７では、第１回転カッター２０ａを簡略化して図示している。

次に、回転カッター２０ａ，２０ｂと同様に、プレス機を用いて、スペーサー３０ａ，３０ｂおよび間隙形成部材４０ａ，４０ｂを形成する。

次に、図１に示すように、第１回転カッター２０ａ、第１スペーサー３０ａ、および第１間隙形成部材４０ａを第１回転軸部材１０ａに挿入し、第２回転カッター２０ｂ、第２スペーサー３０ｂ、および第２間隙形成部材４０ｂを第２回転軸部材１０ｂに挿入する。

以上の工程により、粗砕装置１００を製造することができる。

なお、回転カッター２０ａ，２０ｂは、プレス機５２ではなく、図８に示すように、レーザー光Ｌを射出するレーザー素子５６によって加工されてもよい。この場合でも、回転カッター２０ａ，２０ｂには、バリ６０が発生するので、研磨部材５４によってバリ６０を除去する。スペーサー３０ａ，３０ｂおよび間隙形成部材４０ａ，４０ｂについても同様である。

２．第２実施形態
２．１．粗砕装置
次に、第２実施形態に係る粗砕装置について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係る粗砕装置２００を模式的に示す断面図である。図１０は、第２実施形態に係る粗砕装置２００の第１回転カッター２０ａを模式的に示す断面図である。以下、第２実施形態に係る粗砕装置２００において、上述した第１実施形態に係る粗砕装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

粗砕装置２００では、図９および図１０に示すように、回転カッター２０ａ，２０ｂは、引き裂き刃６２を有している点において、上述した粗砕装置１００と異なる。なお、便宜上、図９では、引き裂き刃６２を簡略化して図示している。

引き裂き刃６２は、角部２６から、第２面２３と交差する方向に突出している。引き裂き刃６２は、角部２６から、Ｙ軸方向と交差する方向に突出している。図１０に示す例では、引き裂き刃６２は、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向に突出している。引き裂き刃６２は、Ｚ軸方向に突出していてもよい。引き裂き刃６２は、角部２５には設けられていない。回転カッター２０ａ，２０ｂは、第２面２３と第３面２４との間に、引き裂き刃６２を有している。

引き裂き刃６２は、例えば、回転カッター２０ａ，２０ｂを形成する際に発生するバリである。引き裂き刃６２は、例えば、角部２６の全周に沿って複数設けられている。隙間Ｇの大きさは、引き裂き刃６２の第１軸Ａ１方向における大きさよりも大きい。これにより、引き裂き刃６２とスペーサー３０ａ，３０ｂとが接触することを防止することができる。

粗砕装置２００では、回転カッター２０ａ，２０ｂは、角部２６から第２面２３と交差する方向に突出する引き裂き刃６２を有するため、回転カッター２０ａ，２０ｂの剪断力による切れ味を鈍らせて、引き裂き刃６２で引き裂くように、シートＳを切断することができる。そのため、小片の断面をより毛羽立だせることができる。

２．２．粗砕装置の製造方法
次に、第２実施形態に係る粗砕装置２００の製造方法について、説明する。以下、第２実施形態に係る粗砕装置２００の製造方法において、上述した第１実施形態に係る粗砕装置１００の製造方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

上述した粗砕装置１００の製造方法のでは、図６および図７に示すように、回転カッター２０ａ，２０ｂに発生したバリ６０を除去する工程を有していた。

これに対し、粗砕装置２００の製造方法では、回転カッター２０ａ，２０ｂに発生したバリを除去する工程を有していない。粗砕装置２００では、回転カッター２０ａ，２０ｂに発生したバリを引き裂き刃６２として用いる。そのため、粗砕装置２００の製造方法では、引き裂き刃６２を形成するための工程を別途有する必要がなく、工程の短縮化を図ることができる。

２．３．粗砕装置の変形例
次に、第２実施形態の変形例に係る粗砕装置について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第２実施形態の変形例に係る粗砕装置２１０を模式的に示す断面図である。以下、第２実施形態の変形例に係る粗砕装置２１０において、上述した第２実施形態に係る粗砕装置２００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

粗砕装置２１０では、図１１に示すように、角部２５に引き裂き刃６４が設けられてい
る点において、上述した粗砕装置２００と異なる。

引き裂き刃６４は、角部２５から、第１面２２と交差する方向に突出している。引き裂き刃６４は、角部２５から、Ｙ軸方向と交差する方向に突出している。図１１に示す例では、引き裂き刃６４は、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向に突出している。引き裂き刃６４は、Ｚ軸方向に突出していてもよい。

引き裂き刃６４は、例えば、回転カッター２０ａ，２０ｂを形成する際に発生するバリである。引き裂き刃６４は、例えば、角部２５の全周に沿って複数設けられている。隙間Ｇの大きさは、引き裂き刃６４の第１軸Ａ１方向における大きさよりも大きい。これにより、引き裂き刃６４とスペーサー３０ａ，３０ｂとが接触することを防止することができる。

粗砕装置２００では、回転カッター２０ａ，２０ｂは、引き裂き刃６２，６４を有するため、回転カッター２０ａ，２０ｂの切れ味が悪く、引き裂き刃６２，６４で引き裂くように、シートＳを切断することができる。そのため、小片の断面をより毛羽立だせることができる。

引き裂き刃６４は、例えば、プレス機によって回転カッター２０ａ，２０ｂを形成した後、図１２に示すように、表面の粗い研磨面５５を有する研磨部材５４によって第３面２４を研磨することにより、形成される。なお、図１２は、第２実施形態の変形例に係る粗砕装置２１０の製造工程を模式的に示す断面図である。

３．実施例および比較例
以下に、実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例および比較例によって何ら限定されるものではない。

３．１．実施例１および比較例１
実施例１として、図１および図２に示した粗砕装置１００と対応する粗砕装置を用いて小片を形成した。実施例１の粗砕装置では、第１回転カッターと第２回転カッターとの間には、隙間が設けられている。また、第１回転カッターおよび第２回転カッターは、突部を有している。

比較例１として、石澤製作所社製のシュレッダー「ＳＥＣＲＥＴＰ１４３Ｓ」の「仕様：２ｍｍ×２３ｍｍ小片サイズ」を用いて小片を形成した。比較例１の粗砕装置では、第１回転カッターと第２回転カッターとは、接している。また、第１回転カッターおよび第２回転カッターは、突部を有していない。

図１３は、実施例１の小片を示す写真である。図１４は、比較例１の小片を示す写真である。

図１３と図１４とを比較することにより、実施例１の小片は、比較例１に比べて、長辺方向の断面および短辺方向の断面ともに、毛羽立っていることがわかった。これは、実施例１の粗砕装置では、第１回転カッターと第２回転カッターとの間には、隙間が設けられているためである。また、突部によって押さえながらシートにスリットを形成したためである。

３．２．実施例２および比較例２
実施例２として、図１および図２に示した粗砕装置１００と対応する粗砕装置を用いて小片を形成した。実施例２の粗砕装置では、第１回転カッターと第２回転カッターとの間
には、隙間が設けられている。ただし、第１回転カッターおよび第２回転カッターは、突部を有していない。

比較例２として、第１回転カッターと第２回転カッターとが接していること以外は、実施例２の粗砕装置と同様の粗砕装置を用いて、小片を形成した。

図１５は、実施例２の小片を示す写真である。図１６は、比較例２の小片を示す写真である。

図１５および図１６に示すように、実施例２の小片は、比較例２に比べて、長辺方向の断面および短辺方向の断面ともに、断面が毛羽立ち、凸凹になっていることがわかった。

次に、実施例２の小片および比較例２の小片の繊維長を測定した。長手方向の大きさが２５ｍｍ、短手方向の大きさが３．５ｍｍである実施例２および比較例２の小片を準備した。繊維長測定機としては、Ｌ＆Ｗ社製のファイバーテスタ―「ＣＯＤＥ９１２」を用いた。実施例２および比較例２の小片において、それぞれ０．１ｇの繊維を含む懸濁液１００ｍｌを作成し、平均繊維長を測定した。

比較例２の小片の平均繊維長は、０．７７０ｍｍであったのに対し、実施例２の小片の平均繊維長は、０．７８５ｍｍと長かった。これは、実施例２の粗砕装置では、第１回転カッターと第２回転カッターとの間には、隙間が設けられているためである。なお、小片化させずに、水に乖離させた場合の繊維長は、０．８０３ｍｍであった。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…固定枠体、４…軸受け部、６…ロッド、１０ａ…第１回転軸部材、１０ｂ…第２回転軸部材、１２ａ，１２ｂ…端部、２０ａ，２０ａ１…第１回転カッター、２０ｂ，２０ｂ１，２０ｂ２…第２回転カッター、２１ａ，２１ｂ…貫通孔、２２…第１面、２３…第２面、２４…第３面、２５，２６…角部、２７…裂断刃、２８…突部、２８ａ…前斜面、２８ｂ…平面、２８ｃ…後斜面、２９ａ，２９ｂ…角部、３０ａ…第１スペーサー、３０ｂ…第２スペーサー、３１ａ，３１ｂ…貫通孔、４０ａ…第１間隙形成部材、４０ｂ…第２間隙形成部材、５０…板状部材、５２…プレス機、５４…研磨部材、５５…研磨面、５６…レーザー素子、６０…バリ、６２，６４…引き裂き刃、１００，２００，２１０…粗砕装置

Claims

第１軸を中心として回転する第１回転軸部材と、
前記第１軸と平行な第２軸を中心として、第１回転軸部材と逆回転する第２回転軸部材と、
前記第１回転軸部材に設けられ、前記第１回転軸部材とともに回転する複数の第１回転カッターと、
前記第２回転軸部材に設けられ、前記第２回転軸部材とともに回転する複数の第２回転カッターと、
前記第１回転軸部材に設けられた複数の第１スペーサーと、
前記第２回転軸部材に設けられた複数の第２スペーサーと、
を含み、
前記第１回転カッターおよび前記第１スペーサーは、前記第１軸方向に、交互に配置され、
前記第２回転カッターおよび前記第２スペーサーは、前記第１軸方向に、交互に配置され、
前記第１回転カッターおよび前記第２回転カッターは、前記第１軸方向と直交する方向に突出する裂断刃を構成し、
前記第１軸方向からみて、前記第１回転カッターの一部と前記第２回転カッターの一部とは、重なり、
前記第１軸方向において、前記第１回転カッターと前記第２回転カッターとの間には、隙間が設けられ、
前記第１回転カッターおよび前記第２回転カッターは、
前記第１軸方向と直交する第１面および第２面と、
う前記第１回転カッターおよび前記第２回転カッターの厚み方向に構成される第３面と、を有し、
前記第３面に前記裂断刃が設けられており、
前記第２面と前記第３面との間に、前記第２面と交差する方向に突出する引き裂き刃を有し、
前記隙間の大きさは、前記引き裂き刃の前記第１軸方向における大きさよりも大きく、
前記引き裂き刃は、バリである、粗砕装置。
請求項１において、
前記第３面は、前記直交する方向に突出する突部を備えており、
前記突部の前記第３面に設けられている角部は、９０度以上の鈍角を有している、若しくは、前記角部が面取りされている、粗砕装置。
請求項１または２において、
前記第１回転軸部材に設けられ、前記隙間を形成する第１間隙形成部材と、
前記第２回転軸部材に設けられ、前記隙間を形成する第２間隙形成部材と、
を含む、粗砕装置。