(57)【要約】【課題】２種以上の粉粒体よりなるシート状粉粒集合体をコンベアベルト上で複数層を重ね合わせた平面形態での混合方法および装置を提供する。【解決手段】少なくとも２基以上設置したユニット装置により２種以上の粉粒体よりなるシート状粉粒集合体を形成し、該粉粒集合体を走行するコンベアベルト上で重ね合わせて平面形態での層間交絡状態よりなる粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法および装置であって、２種以上の粉粒体による混合の均一性が得られると共に、所望の比率、形状の混合ができ、かつ連続混合が可能である。【選択図】図１
2005288395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め混合しようとする少なくとも２種以上の粉粒体を、コンベア搬送機構のベルト上に撒布供給し所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体をを連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法であって、
前記シート状粉粒集合体を形成するユニット装置を少なくとも２基以上配設し、並びに該粉粒集合体をベルト上に撒布供給し複数層を重ね合わせて粉粒混合複合体として一体に形成するコンベア搬送機構からなり、
前記ユニット装置には、粉粒体材料を貯留するホッパーと、該ホッパーの底部にフィードスクリューを内臓すると共に、スリットを備えた撒布管と、落下した粉粒体を攪拌分散する攪拌羽根ならびに転写ローラと、スクリュー駆動用モータおよび攪拌羽根駆動用モータ、転写ローラ駆動用モータが設置されており、
前記ホッパーに貯留されている粉粒体は、底部より撒布管に内臓されたフィードスクリューの回転により前方に送られ、スリットにより攪拌羽根の上に落下し、粉粒体の混合に必要な所定の横幅、撒布量および形態を得る為の刻窪を設けた転写ローラに移動載置された粉粒体は、該転写ローラの回転により下方に落下移動し、連続走行するコンべア搬送機構のベルト上に撒布供給されて所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成可能としたことを特徴とする粉粒体の混合方法。
【請求項２】
予め混合しようとする少なくとも２種以上の粉粒体を、コンベア搬送機構のベルト上に撒布供給し所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体をを連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合装置であって、
前記シート状粉粒集合体を形成するユニット装置を少なくとも２基以上配設した工程と、並びに該粉粒集合体をベルト上に撒布供給し複数層を重ね合わせて粉粒混合複合体として一体に形成するコンベア搬送機構の工程からなり、
前記ユニット装置には、粉粒体材料を貯留するホッパーと、該ホッパーの底部にフィードスクリューを内臓すると共に、スリットを備えた撒布管と、落下した粉粒体を攪拌分散する攪拌羽根ならびに転写ローラと、スクリュー駆動用モータおよび攪拌羽根駆動用モータ、転写ローラ駆動用モータが設置されており、
前記ホッパーに貯留されている粉粒体は、底部より撒布管に内臓されたフィードスクリューの回転により前方に送られ、スリットにより攪拌羽根の上に落下し、粉粒体の混合に必要な所定の横幅、撒布量および形態を得るための刻窪を設けた転写ローラに移動載置された粉粒体は、該転写ローラの回転により下方に落下移動し、連続走行するコンべア搬送機構のベルト上に撒布供給されて所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集  合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成可能としたことを特徴とする粉粒体の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉粒体の混合方法及び装置に関し、さらに詳しくは予め混合しようとする２種以上の粉粒体を所定の横幅のシート状粉粒集合体とし、該粉粒集合体を走行するベルトコンべア上で重ね合わせ層間交絡状態よりなる平面形態での粉粒混合複合体とし、該複合体を連続製造できる粉粒体の混合方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より一般的に粉粒体の混合装置は、混合機構或いは装置の動作方式に基づいて、粉粒体に与える機械作用の種類によって、（１）容器回転式、（２）機械攪拌式、（３）流動攪拌式、無攪拌式、（４）高速剪断・衝撃式の５種類に分類されている。たとえば、上記（１）容器回転式はＶ形、二重円錐形、円筒形等の各種容器が回転軸や外部の駆動装置等により回転、振動、揺動し、容器内の粉粒体が対流、攪拌され混合される方式である。上記（２）機械攪拌式は、混合容器は固定され、容器内に装置したパドル、リボン、スクリュー等の攪拌羽の回転により容器内の粉粒体が攪拌、分散され混合される方式である。    
【特許文献１】特開平４−３１３３３６号公報  貯室・ホッパー内に収納された複数種類の粉粒体を連続的に排出混合して定量供給する装置が記載されている。しかし連続混合の領域といえども混合方法において２種以上の粉粒体を混合管に吸い上げて空気流による混合方法をとるので混合の均一性については期待できず保証はない。
【特許文献２】特開平３−１４６１２４号公報  混合比率の大きく異なる２種または２種以上の粉粒体を均一に混合する方法が記載されている。多量成分と少量成分の混合において、少量成分が容器の隅またはクリアランス部に滞留して混合比が崩れることの対応策を講じたものであるが、混合物の均一性については保証がない。
【０００３】
その他、特開平２−３０７５１９号公報、および特開平２−３０７５２０号公報、特開平２−３０７５２１号公報、特開平２ー３０７５２２号公報には粉粒体混合装置、特開平４−１０４８２８号公報には混合方法および装置、特開平４−３１０２２７号公報には粉体混合方法、特開平６−２６２０５１号公報には混合装置、特開平９−２３９２５５号公報には粉体混合が記載されている。これら従来技術は、混合しようとする２種類以上の粉粒体を容器に入れ容器自体に回転を与えるか、容器を固定して容器内に攪拌装置を設け攪拌する方法又は両者の組み合わせで粉粒体に運動を与えて混合を行なう、他方空気流又は高周波振動等の外力を与えて混合を行なう方法等であるが、いずれにしても粉粒体の混合に対する均一性は能動的に制御できない。
【非特許文献１】「粉体混合技術」（社）日本粉体工業技術協会編、発行所  日刊工業新聞社、２００１年１０月２６日発行  上記文献の、第５８頁、３．混合装置とその特徴、「３．１  一般的な混合機の分類として、一般的に装置を分類する場合、混合機構或いは装置の動作方式に基づいて、粉体に与える機械作用の種類によって、（１）容器回転式、（２）機械攪拌式、（３）流動攪拌式、無攪拌式、（４）高速剪断・衝撃式の５種類に分類されている。」と、粉体技術での混合機構或いは装置の動作方式に基づいた一般的な装置の分類が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粉体は外力を与えないと混ざらず、混合操作は対象となる粉体への外力の加え方の違いに基づいたものであり、すなわち粉体は適当な相互作用を及ぼしあう多数の固体粒子の集合体であるが、そこに外力が加わることにより、様々な状態が出現する。この状態は粉体の物性や外力の加え方、強度の組み合わせで異なった様相を呈する。混合操作とは、この過程の中で目的の集合体を目的の状態に分散させ、その分散した粉体の間に別粒子や集合体を介在させるようにする操作である。
【０００５】
上記の従来の混合装置は、粉体や粒体の集合体に外力を加え粉粒体の相互間運動により攪拌、分散を行うもので均一な混合の度合いは粒子形状、粒度、かさ密度、混合対象物の混合比等によって大きく左右される。容器回転式にしろ機械攪拌式にしろバッチ方式であるので連続製造混合が要求される製造プロセスには適さない。
【０００６】
この為、本発明においては、予め混合しようとする少なくとも２種以上の同質形態及び／又は異質形態の粉粒体を、コンベア搬送機構のベルト上に撒布供給し所定の横幅の帯形状のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合複合シート形態の混合方法であって、前記シート状粉粒集合体を形成するユニット装置を少なくとも２基以上配設し、並びに該粉粒集合体をベルト上に撒布供給し複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし粉粒混合複合体として一体に形成するコンベア搬送機構からなり、前記ユニット装置には、粉粒体材料を貯留するホッパーと、該ホッパーの底部にフィードスクリューを内臓すると共に、スリットを備えた撒布管と、落下した粉粒体を攪拌分散する攪拌羽根ならびに転写ローラと、スクリュー駆動用モータおよび攪拌羽根駆動用モータ、転写ローラ駆動用モータが設置されており、前記ホッパーに貯留されている粉粒体は、底部より撒布管に内臓されたフィードスクリューの回転により前方に送られ、スリットにより羽根の上に落下し、粉粒体の混合に必要な所定の横幅、撒布量および形態を得るための刻窪を設けた転写ローラに移動載置された粉粒体は該転写ローラの回転により下方に落下移動し、連続走行するコンべア搬送機構のベルト上に撒布供給されて所定の横幅の帯形状のシート状粉粒集合体として形成され、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成可能としたこと粉粒体の混合方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の粉粒体の混合方法および装置は、上記問題点を解消しようとするものであり、少なくとも２種以上の所望の同質形態及び／又は異質形態の粉粒体を、所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行するコンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法および装置であって、従来粉粒体の混合での、混ぜ合わせるという概念から外れ逸脱したものである。これによって、混合比等均一混合を妨げる要因には左右されず、所望の混合比率、或いは粉粒体を実質上サイドバイサイド構造の撒布混合形態として配列でき、混合精度が良好で、かつ連続製造ができる。
【０００８】
本発明における粉粒体の混合方法は、予め混合しようとする少なくとも２種以上の粉粒体を、コンベア搬送機構のベルト上に撒布供給し所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法であって、
前記シート状粉粒集合体を形成するユニット装置を少なくとも２基以上配設し、並びに該粉粒集合体をベルト上に撒布供給し複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし粉粒混合複合体として一体に形成するコンベア搬送機構からなり、
前記ユニット装置には、粉粒体材料を貯留するホッパーと、該ホッパーの底部にフィードスクリューを内臓すると共に、スリットを備えた撒布管と、落下した粉粒体を攪拌分散する攪拌羽根ならびに転写ローラと、スクリュー駆動用モータおよび攪拌羽根駆動用モータ、転写ローラ駆動用モータが設置されており、前記ホッパーに貯留されている粉粒体は、底部より撒布管に内臓されたフィードスクリューの回転により前方に送られ、スリットにより羽根の上に落下し、粉粒体の混合に必要な所定の横幅、撒布量および形態を得るための刻窪を設けた転写ローラに移動載置された粉粒体は該転写ローラの回転により下方に落下移動し、連続走行するコンべア搬送機構のベルト上に撒布供給されて所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成可能とした粉粒体の混合方法である。
【０００９】
本発明における粉粒体の混合装置は、予め混合しようとする少なくとも２種以上の粉粒体を、コンベア搬送機構のベルト上に撒布供給し所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合装置であって、
前記シート状粉粒集合体を形成するユニット装置を少なくとも２基以上配設した工程、並びに該粉粒集合体をベルト上に撒布供給し複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし粉粒混合複合体として一体に形成するコンベア搬送機構の工程からなり、
前記ユニット装置には、粉粒体材料を貯留するホッパーと、該ホッパーの底部にフィードスクリューを内臓すると共に、スリットを備えた撒布管と、落下した粉粒体を攪拌分散する攪拌羽根ならびに転写ローラと、スクリュー駆動用モータおよび攪拌羽根駆動用モータ、転写ローラ駆動用モータが設置されており、前記ホッパーに貯留されている粉粒体は、底部より撒布管に内臓されたフィードスクリューの回転により前方に送られ、スリットにより攪拌羽根の上に落下し、粉粒体の混合に必要な所定の横幅、撒布量および形態を得る為の刻窪を設けた転写ローラに移動載置された粉粒体は該転写ローラの回転により下方に落下移動し、連続走行するコンべア搬送機構のベルト上に撒布供給されて所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行する前記コンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成可能とした粉粒体の混合装置である。
【００１０】
本発明では、予め混合しようとする少なくとも２種以上の所望の同質形態及び／又は異質形態の粉粒体を、まず所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、次いで該粉粒集合体を重ね合わせ、各シート状粉粒集合体が隣接する層間当接位置では粉粒体の粒子が互いに非平坦に突出ないし陥没しており、これらが交絡するように重ね合わせた複合形態とし、平面シート状複合形態での混合の目的を達成できる構成である。この為、従来の単なる混ぜ合わせる技術手段と違って、平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成することにより混合の均一性が図られ、かつ能動的に操作を行うことができ、従来の混合方法および混合装置にみられない構成である。
【００１１】
さらに、本発明においては、ローラによる転写方式を採っている為、粉粒体の粒径では少なくとも５０ミクロン〜４ｍｍの範囲、好ましくは１００〜３００ミクロン、さらに好ましくは５０〜２５０μであり、かさ密度０．６の粉体の混合において、混合の均一性が維持されると共に、たとえばコンベア搬送機構でのシートの走行速度は２５０ｍ／ｍｉｎが可能である。また、転写ローラには所望の紋様を得るために表面に適宜刻窪を設けており、該転写ローラはドラム式巻き換え、或いは円筒状の嵌め差換えができる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行するコンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法および装置であって、一般混合装置での対流や攪拌による混合方式と違って、混合に要求される粉粒体の分布の均一性が、所定の横幅のシート状粉粒集合体の形態で確保される。
【００１３】
このため、従来の一般的な混合装置による粒子形状、粒度、かさ密度、混合対象物の混合比等の均一混合を妨げる要因には左右されず、所望する比率の混合方法を達成できる。また、実質的に粉粒体をサイドバイサイド構造に配列でき、たとえば円形又はストライプ紋様等の所望の形状の混合形態、さらに所定の横幅のシート状形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法および装置であって連続混合が可能である等の効果を奏する。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の粉粒体の混合方法および装置を図面によって説明する。
【００１５】
図１は、本発明の粉粒体の混合装置の一実施例を示す斜視図、図２は本発明の混合装置でのユニットの構成を示す斜視説明図、図３は本発明におけるシート状粉粒集合体の形成を示す要部拡大斜視説明図、図４はユニット内における粉粒体の運動経路を示すす一部拡大断面図、図５は転写ローラの刻窪による紋様の組み合わせを示す平面模式図である。
【００１６】
本発明における粉粒体の混合装置Ａでは、シート状粉粒集合体を製造するためのユット装置Ｂが少なくとも２基以上、図１では３基が直列状に配設されている。図１での第１ユニットでは、ホッパー６に貯留の粉粒体２４は、撒布管１に内蔵されたフィードスクリュー３の回転により前方に送られ、スリット２により帯状の粉粒体となって、攪拌羽根４の働きにより落下した帯形状のシート状粉粒体１７は霧状に分散されて転写ローラ５の上に落下移動する。
【００１７】
該転写ローラには、粉粒体の混合に必要な横幅、嵩量および形状を得るための刻窪を設けており、この刻窪に粉粒体を載せ回転により下方に落下移動し、連続走行するコンベアベルト１５に撒布供給されたシート状粉粒集合体１７が形成される。前記転写ローラ５の周速は転写する対象物の走行速度と一致させるいわゆる速度同期を採ることが望ましく、これによって転写する際の形状の乱れを防止するように働く。
【００１８】
次に、第２ユニットでのホッパー６に貯留の粉粒体２５は、同様に転写ローラ５の回転により下方に落下移動し、連続走行するコンベアベルト１５上で、搬送されてきた前記シート状粉粒集合体１７の上面に撒布供給され、これらが相互に複合形態の層間交絡状態に重ね合わせた粉粒混合複合体１８が形成される。
【００１９】
次に、第３ユニットでのホッパー６に貯留の粉粒体２６は、同様に転写ローラ５の回転により下方に落下移送し、連続走行するコンベアベルト１５上で、搬送されてきた前記粉粒混合複合体１８の上面に撒布供給され、これらが相互に複合形態の層間交絡状態に重ね合わせた粉粒混合複合体１９が形成される。なお、ホッパー６に貯留される混合対象粉粒体２４、２５及び２６は、同質材形態及び／又は異質材形態のいずれであってもよく、これらを適宜組み合わせた構成を採択できる。７は、スクリュー駆動用モータ、８は攪拌羽根駆動用モータ、９は転写ローラ駆動用モータである。
【００２０】
図２は、本発明の混合装置Ａでの単一のユニットの構成を示すもので、ユニットでは、ホッパー６に貯留された粉粒体は、底部より撒布管１に内蔵されたフィードスクリュー３の回転により前方に送られ、スリット２により霧状に分散され、転写ローラ５の上に落下移送される。
【００２１】
上記の如く、転写ローラ５には、粉粒体を複数層重ね合わせて層間交絡状態とし前記図１での所望のシート状粉粒集合体１７、並びに粉粒混合複合体１８、粉粒混合複合体１９として一体に形成するため、粉粒体の混合に必要な横幅、嵩量および所望の形状、紋様等を得る為の刻窪が設けられている。この刻窪に粉粒体を載置し転写ローラ５の回転により下方へ移送される。転写ローラ５の周速は、転写する対象物の走行速度と一致させる速度同期を採ることが適当であり、これによって転写する際の形状の乱れを防止できる。
【００２２】
フィードスクリュー３には、スクリュー駆動用モータ７が装着されており、その回転数を変えることによって送り出す粉粒体の嵩量を調節する構成となっている。攪拌羽根４には、攪拌駆動用モータ８が装着されており、その回転数を調節することによって、最適の分散効果を得ることができる。前記転写ローラ５には、転写ローラ駆動用モータ９が装着されており、速度同期を採択できる構成となっている。
【００２３】
図３は、本発明の粉粒体の混合装置でのユニットの構成を示す斜視説明図であり、撒布    管１に内蔵されているフィードスクリュー３によって前方に送られた粉粒体は、撒布管１に傾斜して設けられスリット２の縁に沿って落下する際に、帯状落下粉粒体１４が形成さ    れる。６はホッパー、７はスクリュー駆動用モータ、１０はモータプーリ、１１はタイミングベルト、１２はドライビングプーリ、１３は貯留粉粒体である。
【００２４】
図４は、ユニット内における粉粒体の運動経路を示す一部拡大断面図であり、撒布管１より吐き出された粉粒体が、攪拌羽根４によって分散され、転写ローラ５に移送され、その回転により粉粒体は下方に移動する構成となっている。１６はケースである。
【００２５】
図５は、転写ローラの刻窪による紋様の組み合わせを示す平面模式図である。（１）では、丸形および三角形の２種類を、相互に連続配置した混合状態紋様２０を示している。（２）には、稍小さい丸形の三列および×形の三列をそれぞれ斜め方向のストライプを交互に配置した混合状態紋様２１を示している。（３）では、丸形および×形のそれぞれ３個を単位として配置したブロック組み合わせた混合状態紋様２２を示している。（４）では、四角形、三角形および丸形の３種類を組み合わせた混合状態紋様２３を示している。      
【００２６】
また、上記転写ローラの刻窪による紋様の組み合わせでは、粉粒体が実質的にサイドバイサイド構造に適宜その組み合わせを採択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、少なくとも２種以上の所望の同質形態及び／又は異質形態の粉粒体を、所定の横幅のシート状粉粒集合体として形成し、該粉粒集合体を連続走行するコンベア搬送機構のベルト上で複数層を重ね合わせ層間交絡状態とし平面形態での粉粒混合複合体として一体に形成する粉粒体の混合方法および装置であって、混合比等均一混合を妨げる要因には左右されず、所望の混合比率、或いは粉粒体を実質上サイドバイサイド構造の撒布形態とした形状に配列できる。また、混合精度が良好で、定量供給性にも優れており、連続製造ができる。この為、たとえば紙おむつ、貼付湿布薬、使い捨てカイロの他、各種薬品での精密混合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の粉粒体の混合装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の混合装置でのユニットの構成を示す斜視説明図である。
【図３】シート状粉粒集合体の形成を示す要部拡大斜視説明図である。
【図４】ユニット内における粉粒体の運動経路を示す一部拡大断面図である。
【図５】転写ローラの刻窪による紋様の組み合わせを示す平面模式図である。
【００２９】
１  撒布管
２  スリット
３  フィードスクリュー
４  攪拌羽根
５  転写ローラ
６  ホッパー
７  スクリュー駆動用モータ
８  攪拌羽根駆動用モータ
９  転写ローラ駆動用モー
１０  モータプーリ
１１  タイミングベルト
１２  ドライビングプーリ
１３  貯留粉粒体
１４  帯状落下粉粒体
１５  コンベアベルト
１６  ケース
１７  シート状粉粒集合体
１８  粉粒混合積層体
１９  粉粒混合積層体
２０  混合状態紋様１
２１  混合状態紋様２
２２  混合状態紋様３
２３  混合状態紋様４
２４  粉粒体
２５  粉粒体
２６  粉粒体
【図１】
2005288395.tif 000003
【図２】
2005288395.tif 000004
【図３】
2005288395.tif 000005
【図４】
2005288395.tif 000006
【図５】
2005288395.tif 000007