選別装置
【課題】毛髪（異物）と微粒の混合物から毛髪のみを選別する。
【解決手段】選別装置100は、第１のローラー110と、第２のローラー120と、双方のローラーを回転させる駆動手段130と、を備えている。駆動手段は、第１のローラー及び第２のローラーを相互に反対方向に回転させる。第１のローラー、円筒形状の第一部分111と、第一部分の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分112と、第一部分と第二部分とを結合する円錐台形状の第三部分113と、からなる。第２のローラーの外形は第１のローラーとの間に間隙114を維持するような第１のローラーの外形に対応する相補的な形状を有している。第１のローラー及び第２のローラーの表面の摩擦係数は、毛髪を摩擦力によりローラーの表面に付着させたまま、ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されている。
【解決手段】選別装置100は、第１のローラー110と、第２のローラー120と、双方のローラーを回転させる駆動手段130と、を備えている。駆動手段は、第１のローラー及び第２のローラーを相互に反対方向に回転させる。第１のローラー、円筒形状の第一部分111と、第一部分の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分112と、第一部分と第二部分とを結合する円錐台形状の第三部分113と、からなる。第２のローラーの外形は第１のローラーとの間に間隙114を維持するような第１のローラーの外形に対応する相補的な形状を有している。第１のローラー及び第２のローラーの表面の摩擦係数は、毛髪を摩擦力によりローラーの表面に付着させたまま、ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦力を利用した摩擦式の選別装置に関し、特に、穀粒その他の微粒中に混合している種々の微細な異物を除去する選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食料品や医薬品その他種々の物品の原料となる穀類や植物種子（例えば、ゴマ、栗、玄米、粒胡椒、マスタードなど）には、それらの収穫時においては、一般に、種々の異物が混合する。例えば、小石、土粒、金属片、ガラス片、プラスチック片、茎葉片、毛髪、昆虫、小動物や昆虫の糞などである。
【０００３】
従来、これらの異物は、植物種子と異物との物性の相違に基づく選別により除去されてきた。例えば、大きさの相違に基づく粒径選別、比重の相違に基づく比重選別、磁性の有無に基づく磁力選別などである。
【０００４】
しかしながら、穀粒や植物種子に混合している異物の大きさが穀粒や植物種子の大きさと大差がなく、さらに、異物の比重が穀粒や植物種子の比重とそれほど変わらず、加えて、異物が磁性を有しないものであるような場合には、上記の粒径選別、比重選別及び磁力選別によっても、異物を除去することは不可能であった。
【０００５】
このような問題点を解決するため、本発明者は、そのような異物をも選別可能な選別装置を提案した（特開２００２−３０１４３７号公報）。
【０００６】
図２２は同公報に記載された選別装置１０を上方から見た場合の平面図、図２３は、図２２のＡ方向から見た場合の選別装置１０の側面図、図２４は、図２２のＢ方向から見た場合の選別装置１０の正面図である。
【０００７】
選別装置１０は異物と穀粒との混合物から穀粒と異物とを選別する。
【０００８】
選別装置１０は、第１のローラー１２と、軸線が第１のローラー１２の軸線と平行であり、かつ、同一高さになるように配置された第２のローラー１４と、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の下方に配置された第１の収納容器１６と、第１の収納容器１６に隣接して、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の下方に配置された第２の収納容器１８と、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の上方に配置されているホッパー２０と、を備えている。
【０００９】
第１のローラー１２と第２のローラー１４とは同一直径を有している。
【００１０】
第１のローラー１２及び第２のローラー１４にはそれぞれ一条の螺旋状の溝１２ａ、１４ａが形成されている。図２２に示すように、第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａは第２のローラー１４の外周面に噛み合い、第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１４ａは第１のローラー１２の外周面に噛み合っている。
【００１１】
また、第１のローラー１２の外周面と第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝溝１４ａとの間隙２２ａ及び第２のローラー１４の外周面と第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａとの間隙２２ｂは、上述の穀粒及び異物の何れの直径よりも小さく設定されており、穀粒及び異物が間隙２２ａ、２２ｂから下方に落下することはない。
【００１２】
ホッパー２０の落下口２０ａは間隙２２ａ、２２ｂの上方に位置するように配置されている。
【００１３】
第１のローラー１２及び第２のローラー１４の両端はそれぞれベアリング２４で支持されており、各ベアリング２４は側壁２６に固定されている。
【００１４】
第１のローラー１２及び第２のローラー１４はモーター（図示せず）からの駆動力を受けて相互に反対方向に回転するようになっている。具体的には、第１のローラー１２及び第２のローラー１４は、それらを上方から見たときに、相互に離れ合う方向に回転する。すなわち、図２４に示すように、図２２のＢ方向から見た場合、第１のローラー１２は反時計方向Ｘに、第２のローラー１４は時計方向Ｙに回転する。
【００１５】
第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａの表面の摩擦係数は、異物を摩擦力により溝１２ａの表面に付着させたまま、第１のローラー１２とともに回転させるように設定されている。
【００１６】
同様に、第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１４ａの表面の摩擦係数は、異物を摩擦力により溝１４ａの表面に付着させたまま、第２のローラー１４とともに回転させるように設定されている。
【００１７】
また、溝１２ａ及び溝１４ａの表面の摩擦係数は、穀粒が第１のローラー１２及び第２のローラー１４の何れにも付着することなく、溝１２ａまたは１４ａに沿って、第１及び第２のローラー１２、１４の回転に伴って、第１及び第２のローラー１２、１４の軸線方向Ｚにフィードされるように設定されている。
【００１８】
選別装置１０は以下のように作動する。
【００１９】
異物と穀粒とが混合している混合物をホッパー２０に投入すると、混合物は落下口２０ａから下方に落下し、間隙２２ａ及び２２ｂの何れかに乗った状態になる。
【００２０】
間隙２２ａ上に落下した混合物のうち、異物は、第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１４ａの表面との間の摩擦力により、溝１４ａの表面に付着したまま、第２のローラー１４とともに時計方向Ｙに回転し、第２のローラー１４の外側から第１の収納容器１６の内部に落下する。
【００２１】
同様に、間隙２２ｂ上に落下した混合物のうち、異物は、第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａの表面との間の摩擦力により、溝１２ａの表面に付着したまま、第１のローラー１２とともに反時計方向Ｘに回転し、第１のローラー１２の外側から第１の収納容器１６の内部に落下する。
【００２２】
一方、間隙２２ａ及び間隙２２ｂ上に落下した混合物のうち、穀粒は、第１のローラー１２及び第２のローラー１４に付着して第１のローラー１２及び第２のローラー１４とともに回転することはなく、第１及び第２のローラー１２、１４の回転に伴って、第１のローラー１２または第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１２ａまたは１４ａに沿って、滑りながら、あるいは、転がりながら、第１及び第２のローラー１２、１４の軸線方向Ｚ（図２２参照）に移動する。
【００２３】
穀粒は、螺旋状の溝１２ａまたは１４ａが途切れた時点において、下方に落下し、第２の収納容器１８の内部に収納される。
【００２４】
以上のように、選別装置１０においては、異物と穀粒とが混合している混合物のうち、異物は、摩擦力により、第１のローラー１２または第２のローラー１４に付着した状態のまま、第１のローラー１２または第２のローラー１４とともに回転し、第１のローラー１２または第２のローラー１４の外側に落下し、第１の収納容器１６に収納される。
【００２５】
一方、穀粒は、第１のローラー１２または第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１２ａまたは１４ａに沿って、第１のローラー１２または第２のローラー１４の軸線方向Ｚにフィードされ、最終的には、第２の収納容器１８に収納される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００２−３０１４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上述のように、選別装置１０を用いることにより、穀粒と異物との混合物を穀粒と異物とに選別することが可能である。
【００２８】
しかしながら、選別装置１０には次のような問題点があった。
【００２９】
第一の問題点は、選別装置１０では微細な異物に対応することが困難な場合があるという点である。
【００３０】
異物が微細なものである場合には、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径が大きいと効率的に選別できないことがある。このため、異物が小さいものである場合には、異物の大きさに応じて、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径を小さくする必要がある。
【００３１】
しかしながら、ローラーやベアリングの製造加工技術には限度があるため、微細な異物に対応する小径のローラーあるいはそのような小径ローラーを支持するベアリング２４を作成することは極めて困難であるか、あるいは、ほぼ不可能であることがある。このため、微細な異物を選別することは理論的には可能であっても、現在の製造加工技術では、そのような微細な異物を選別可能な選別装置を作成することは極めて困難であった。
【００３２】
第二の問題点は、異物の中には、その種類によっては、選別が極めて難しいものがあるという点である。
【００３３】
例えば、食品業界においては、食品の原料に異物が混入することは絶対に回避しなければならないことであるが、経験的に、微粒（例えば、化学調味料などの微粒）に毛髪（特に、短いもの）が混入した場合、毛髪のみを選別して取り出すことはほぼ不可能と言われてきた。
【００３４】
選別装置１０によっても、毛髪を選別することは可能であるが、所望の効率を達成することはできていない。
【００３５】
本発明は、以上のような従来の選別装置１０における問題点に鑑みてなされたものであり、微細な異物、特に、これまでに選別が極めて困難と言われてきた異物を選別することを可能にする選別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】
【００３６】
この目的を達成するため、本発明は、第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、第１のローラーと、前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、フィード手段と、を備え、前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、前記第１のローラーは、円筒形状の第一部分と、前記第一部分の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを結合する円錐台形状の第三部分と、からなり、前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置を提供する。
【００３７】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーは複数個の前記第一部分を有しており、複数個の前記第一部分のうち少なくとも２個の前記第一部分は相互に異なる直径を有していることが好ましい。
【００３８】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーは複数個の前記第二部分を有しており、複数個の前記第二部分のうち少なくとも２個の前記第二部分は相互に異なる直径を有していることが好ましい。
【００３９】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線方向において複数の領域からなり、前記領域の各々において前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面の摩擦係数が異なるものであることが好ましい。
【００４０】
本発明は、さらに、第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、第１のローラーと、前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、フィード手段と、を備え、前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなしており、前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置を提供する。
【００４１】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなす部分と、その軸線を含む断面がその軸線方向において直線状をなす部分と、を有することが好ましい。
【００４２】
本発明に係る選別装置においては、前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凸状部分の各々はその最大直径がＮ１乃至ＮＭ（Ｍは２以上の整数、Ｎ１＜Ｎ２＜・・・＜ＮＭ））の何れかであることが好ましい。
【００４３】
本発明に係る選別装置においては、前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凹状部分の各々はその最小直径がＬ１乃至ＬＭ（Ｍは２以上の整数、Ｌ１＞Ｌ２＞・・・＞ＬＭ））の何れかであることが好ましい。
【００４４】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記複数個の凸状部分の各々と前記複数個の凹状部分の各々とは相互に異なる摩擦係数を有するものであることが好ましい。
【００４５】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線が同一高さにあるように配置されていることが好ましい。
【００４６】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方の軸線は他方の軸線より高い位置に配置されていることが好ましい。
【００４７】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーの中心と前記第２のローラーの中心とを結ぶ線が水平方向となす角度は１５度以上６０度以下であることが好ましい。
【００４８】
本発明に係る選別装置においては、前記フィード手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面に形成された少なくとも一つの螺旋状の溝及び凸状体の少なくとも何れか一方からなることが好ましい。
【００４９】
本発明に係る選別装置においては、前記フィード手段は前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線の傾斜角度を調節する角度調節機構からなり、前記角度調節機構は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線が、前記第１の物以外の物が進行する方向に向かって鉛直面内において下方に傾斜するように、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを傾斜させるものであることが好ましい。
【００５０】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは他方のローラーの中心を中心として前記他方のローラーの回りに回転可能に形成されており、前記何れか一方のローラーの回転方向及び回転量を制御するローラー回転制御装置を備えていることが好ましい。
【００５１】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは固定されており、前記駆動手段は他方のローラーのみを回転させるものであることが好ましい。
【００５２】
本発明に係る選別装置においては、前記何れか一方のローラーに代えて、前記何れか一方のローラーの外周面と同一の外周面を有する部材を備えることが好ましい。
【００５３】
本発明に係る選別装置においては、前記部材は一定の厚さを有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００５４】
本発明に係る選別装置によれば、次の効果を得ることができる。
【００５５】
第一に、微細な異物に対応することが可能である。
【００５６】
従来の選別装置１０においては、異物が小さいものである場合には、異物の大きさに応じて、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径を小さくする必要があったが、加工技術上の問題により、ローラーの小径化には限度があった。
【００５７】
これに対して、本発明に係る選別装置によれば、第１のローラーまたは第２のローラーのサイズにかかわりなく、微細な異物をも選別することが可能である。すなわち、異物の大きさに応じてローラーを小径化する必要はなく、任意のサイズのローラーを使用することが可能である。
【００５８】
第二に、従来、選別が困難であるとされてきた異物であっても、高い効率で選別することが可能である。
【００５９】
上述のように、経験的に、微粒（例えば、化学調味料などの微粒）に毛髪（特に、短いもの）が混入した場合、毛髪のみを選別して取り出すことは極めて困難であるか、あるいは、ほぼ不可能と言われてきた。
【００６０】
これに対して、本発明に係る選別装置によれば、微粒中に毛髪が混合している場合であっても、高い確率（ほぼ１００％）で毛髪を選別除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る選別装置を上方から見た場合の平面図である。
【図２】図１のＡ方向から見た場合の選別装置の側面図である。
【図３】図１のＢ方向から見た場合の選別装置の正面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における第１のローラーの平面図である。
【図５】第１のローラー及び第２のローラーの間に形成されている間隙上に載っている毛髪に作用する力を示す概略図である。
【図６】毛髪が第２のローラーの表面から離れた瞬間における毛髪に作用する力を示す概略図である。
【図７】図７（Ａ）は、二つの円筒状のローラーの間に形成される直線状の間隙を、図７（Ｂ）は本発明の第一の実施形態におけるジグザグ形状の間隙をそれぞれ示す概略的な平面図である。
【図８】螺旋状の溝を設けた第１のローラーの平面図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は第１のローラー及び第２のローラーの表面加工の一例を示す平面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は第１のローラーの変形例を、図１０（Ｂ）は第１のローラーの他の変形例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係る選別装置を上方から見た場合の平面図である。
【図１２】図１１のＡ方向から見た場合の選別装置の側面図である。
【図１３】図１１のＢ方向から見た場合の選別装置の正面図である。
【図１４】本発明の第二の実施形態における第１のローラーの平面図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態における第１のローラー及び第２のローラーの第一の変形例の平面図である。
【図１６】図１６（Ａ）は本発明の第二の実施形態における第１のローラーの第二の変形例の平面図であり、図１６（Ｂ）は本発明の第二の実施形態における第１のローラーの第三の変形例の平面図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態に係る選別装置の概略的な正面図である。
【図１８】本発明の第四の実施形態に係る選別装置の側面図である。
【図１９】本発明の第五の実施形態に係る選別装置の概略図である。
【図２０】図２０（Ａ）は本発明の第六の実施形態に係る選別装置の平面図であり、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図２０（Ｃ）は第一の変形例の断面図であり、図２０（Ｄ）は第二の変形例の断面図である。
【図２１】本発明の第七の実施形態に係る選別装置において使用する第１のローラーの平面図である。
【図２２】従来の選別装置を上方から見た場合の平面図である。
【図２３】図２２のＡ方向から見た場合の選別装置の側面図である。
【図２４】図２２のＢ方向から見た場合の選別装置の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態に係る選別装置１００を上方から見た場合の平面図、図２は図１のＡ方向から見た場合の選別装置１００の側面図、図３は図１のＢ方向から見た場合の選別装置１００の正面図である。
【００６３】
本実施形態に係る選別装置１００は、微粒（例えば、化学調味料）と微粒中に混在している毛髪との混合物から毛髪のみを選別し、除去するものである。
【００６４】
本実施形態に係る選別装置１００は、第１のローラー１１０と、第２のローラー１２０と、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を回転させる駆動手段としてのモーター１３０と、から構成されている。
【００６５】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の下方には、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の全長にわたって、上方が開口している第１の収納容器１４０（図２参照）が配置されている。
【００６６】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の端部（図２の右端（下端））の付近及びこの端部を越えた箇所には、上方が開口している第２の収納容器１４２（図２参照）が配置されている。
【００６７】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の端部（図２の左端（上端）上方には、ホッパー１４１（図２参照）が配置されている。
【００６８】
図４は第１のローラー１１０の平面図である。
【００６９】
図１及び図４に示すように、第１のローラー１１０は、円筒形状の第一部分１１１と、第一部分１１１の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分１１２と、第一部分１１１と第二部分１１２とを結合する第三部分１１３と、から構成されている。
【００７０】
第三部分１１３は、第一部分１１１の直径に等しい直径を有する円形の頂面（または底面）と、第二部分１１２の直径に等しい直径を有する円形の底面（または頂面）と、を有する円錐台形状をなしている。
【００７１】
第一部分１１１は何れも同一直径及び同一長さ（第１のローラー１１０の軸線方向Ｚにおける長さ）を有している。同様に、第二部分１１２は何れも同一直径及び同一長さを有しており、第三部分１１３は何れも同一傾斜角度及び同一長さを有している。
【００７２】
図４に示すように、第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３は、第１のローラー１１０の軸線方向Ｚにおいて、第一部分１１１、第三部分１１３、第二部分１１２、第三部分１１３の順に並んでいる。
【００７３】
これに対して、第２のローラー１２０は第１のローラー１１０との間に一定の間隙１１４を維持することができるような第１のローラー１１０の外形に対応する形状を有している。すなわち、図１に示すように、第２のローラー１２０は、第１のローラー１１０の各第一部分１１１に形状的に対応する第二部分と、第１のローラー１１０の各第二部分１１２に形状的に対応する第一部分と、第１のローラー１１０の各第三部分１１３に形状的に対応する第三部分と、から構成されている。このように、第１のローラー１１０の外周と第２のローラー１２０の外周は形状的に相互に相補的な関係にある。
【００７４】
第１のローラー１１０の軸線方向Ｚにおける第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３の長さには限定はない。第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３は相互に等しい長さを有していてもよく、あるいは、相互に異なる長さを有していてもよい。
【００７５】
第１のローラー１１０の外縁と第２のローラー１２０の外縁との間の間隙１１４は一定の大きさに、具体的には、微粒及び毛髪のサイズよりも小さいサイズに設定されている。すなわち、微粒及び毛髪は第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙１１４から下方に落下することはない。
【００７６】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は、例えば、金属、プラスチック、合成樹脂、ゴムなどの材質からつくることができる。
【００７７】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０はそれらの軸線が相互に平行になるように配置されている。
【００７８】
さらに、図２に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は傾斜して配置されている。ホッパー１４１は高い方の位置にある各ローラーの端部の上方に配置されている。後述するように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜配置が、微粒及び毛髪を第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚ（具体的には、傾斜の高い方から低い方に向かう方向）にフィードするフィード手段を構成している。
【００７９】
モーター１３０は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を相互に反対方向に回転させる。具体的には、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は、それらを上方から見たときに、相互に離れ合う方向に回転する。すなわち、図３に示すように、図１のＢ方向から見た場合、モーター１３０は、第１のローラー１１０を時計方向Ｙに、第２のローラー１２０を反時計方向Ｘに回転させる。
【００８０】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数は、異物である毛髪を摩擦力により第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面に付着させたまま、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転させることが可能であるように設定されている。
【００８１】
また、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数は、微粒が第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面に付着することなく、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚにフィードされるように設定されている。
【００８２】
以下、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数の設定方法について説明する。
【００８３】
図５は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の間に形成されている間隙１１４上に異物としての毛髪１５０が載っている場合に、毛髪１５０に作用する力を示す概略図である。
【００８４】
毛髪１５０は第１のローラー１１０の第二部分１１２と第２のローラー１２０の第一部分との間に形成されている間隙１１４上に載っているものとする。第１のローラー１１０の中心と毛髪１５０の中心とを結ぶ線分が水平線となす角度をθ１、第２のローラー１２０の中心と毛髪１５０の中心とを結ぶ線分が水平線となす角度をθ２とする。
【００８５】
図５に示すように、毛髪１５０には次の５つの力が作用している。
【００８６】
（１）毛髪１５０それ自体の重力Ｗ
（２）第１のローラー１１０から毛髪１５０に作用する垂直抗力Ｎ１
（３）第１のローラー１１０と毛髪１５０との間に作用する摩擦力Ｒ１
（４）第２のローラー１２０から毛髪１５０に作用する垂直抗力Ｎ２
（５）第２のローラー１２０と毛髪１５０との間に作用する摩擦力Ｒ２
【００８７】
図５に示した状態から、図６に示すように、毛髪１５０が第２のローラー１２０の表面から離れ、第１のローラー１１０の表面に付着したまま第１のローラー１１０とともに回転（時計方向Ｙ）を開始した瞬間の状態を考える。
【００８８】
この状態においては、毛髪１５０が第２のローラー１２０から離れてしまったため、垂直抗力Ｎ２及び摩擦力Ｒ２は毛髪１５０には作用しない。従って、図６に示すように、毛髪１５０に作用する力は次の３つとなる。
【００８９】
（１）毛髪１５０それ自体の重力Ｗ
（２）第１のローラー１１０から毛髪１５０に作用する垂直抗力Ｎ１
（３）第１のローラー１１０と毛髪１５０との間に作用する摩擦力Ｒ１
【００９０】
摩擦力Ｒ１が作用する方向における垂直抗力Ｎ１の成分はゼロであるので、摩擦力Ｒ１が作用する方向において毛髪１５０に作用している力は、時計方向Ｙ向きの摩擦力Ｒ１と反時計方向Ｘ向きのＷｃｏｓθ１の２つである。
【００９１】
従って、毛髪１５０が第１のローラー１１０に付着して第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転するための条件は次のようになる。
【００９２】
Ｒ１＞Ｗｃｏｓθ１ （１）
【００９３】
ここで、第１のローラー１１０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ１、第２のローラー１２０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ２、第１のローラー１１０と微粒（図５及び図６には図示せず）との間の摩擦係数をＬ１、第２のローラー１２０と微粒との間の摩擦係数をＬ２とすると、摩擦力Ｒ１、Ｒ２は次のように表される。
【００９４】
Ｒ１＝Ｍ１×Ｎ１ （２）
Ｒ２＝Ｍ２×Ｎ２ （３）
【００９５】
また、図５に示した状態の鉛直方向における力のつりあいから次の式が成り立つ。
【００９６】
（Ｎ１＋Ｒ２）ｓｉｎθ１＋（Ｎ２＋Ｒ１）ｓｉｎθ２＝Ｗ （４）
【００９７】
式（４）を（１）の条件式に代入すると、次式を得る。
【００９８】
Ｒ１＞［（Ｎ１＋Ｒ２）ｓｉｎθ１＋（Ｎ２＋Ｒ１）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ１ （５）
【００９９】
式（５）が、毛髪１５０が第１のローラー１１０に付着し、第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転する条件を表す。
【０１００】
なお、毛髪１５０の大きさに比較して、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の直径は十分に大きいので、θ１＝θ２と近似することが可能である。
【０１０１】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０が同一の材質であるとすれば、Ｒ１＝Ｒ２、Ｎ１＝Ｎ２となるので、上式（５）は次のような近似式（７）で表すことができる（θ１＝θ２＝θ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ、Ｎ１＝Ｎ２＝Ｎとする）。
【０１０２】
式（２）及び式（３）を式（５）に代入すると、
Ｍ×Ｎ＞［（Ｎ＋Ｍ×Ｎ）ｓｉｎθ＋（Ｎ＋Ｍ×Ｎ）ｓｉｎθ］ｃｏｓθ （６）
【０１０３】
この式（６）を整理すると、次式（７）を得る。
【０１０４】
Ｍ／［２（１＋Ｍ）］＞ｓｉｎθ・ｃｏｓθ （７）
【０１０５】
同様に、毛髪１５０が第２のローラー１２０に付着し、第２のローラー１２０とともに反時計方向Ｘに回転する条件は次の通りである。
【０１０６】
Ｒ２＞［（Ｎ１＋Ｒ２）ｓｉｎθ１＋（Ｎ２＋Ｒ１）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ２ （８）
【０１０７】
式（８）の近似式は、式（５）の場合と同様に、式（７）で表される。
【０１０８】
一方、微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れにも付着してはならないので、上式（５）を導き出した過程と同様に考えて、以下の式（９）及び式（１０）を満たせば、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れにも付着することなく、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙に沿ってフィードされることになる。
【０１０９】
Ｒａ＜［（Ｎａ＋Ｒｂ）ｓｉｎθ１＋（Ｎｂ＋Ｒａ）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ１ （９）
Ｒｂ＜［（Ｎａ＋Ｒｂ）ｓｉｎθ１＋（Ｎｂ＋Ｒａ）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ２ （１０）
【０１１０】
式（９）及び式（１０）において、Ｎａ、Ｎｂ、Ｒａ、Ｒｂは以下の力を示す。
【０１１１】
Ｎａ：第１のローラー１１０から微粒に作用する垂直抗力
Ｒａ：第１のローラー１１０と微粒との間に作用する摩擦力
Ｎｂ：第２のローラー１２０から微粒に作用する垂直抗力
Ｒｂ：第２のローラー１２０と微粒との間に作用する摩擦力
【０１１２】
毛髪１５０の場合と同様に、θ１＝θ２＝θ、Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒ、Ｎａ＝Ｎｂ＝Ｎと近似すれば、式（９）及び式（１０）は次式（１１）のように近似することができる。
【０１１３】
Ｔ／［２（１＋Ｔ）］＜ｓｉｎθ・ｃｏｓθ （１１）
【０１１４】
式（１１）において、Ｔは第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０と微粒との間の摩擦係数を示す。
【０１１５】
以上のように、式（５）、（８）、（９）及び（１０）（あるいは、式（７）又は式（１１）が成り立つように、各摩擦係数並びに角度を設定することにより、毛髪１５０は第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の何れかに付着した状態で第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転し、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の外側に落下する。一方、微粒は第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れにも付着することなく、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙１１４に沿って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚにフィードされる。
【０１１６】
上述のような構造を有する本実施形態に係る選別装置１００は以下のように動作する。
【０１１７】
先ず、毛髪１５０と微粒とが混合している混合物をホッパー１４１に投入する。ホッパー１４１に投入された混合物は落下口１４１ａから下方に落下する。
【０１１８】
落下口１４１ａは、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間に形成されている間隙１１４に向けられており、落下口１４１ａから落下した混合物は間隙１１４に乗った状態になる。
【０１１９】
第１のローラー１１０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ１、第２のローラー１２０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ２、第１のローラー１１０と微粒との間の摩擦係数をＬ１、第２のローラー１２０と微粒との間の摩擦係数をＬ２は上式（５）、（８）、（９）及び（１０）が成り立つように設定されている。
【０１２０】
このため、間隙１１４上に落下した混合物のうち、毛髪１５０は、第１のローラー１１０の表面との間の摩擦力により、第１のローラー１１０の表面に付着したまま、第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転し、第１のローラー１１０の外側から第１の収納容器１４０の内部に落下する。
【０１２１】
あるいは、毛髪１５０は、第２のローラー１２０の表面との間の摩擦力により、第２のローラー１２０の表面に付着したまま、第２のローラー１２０とともに反時計方向Ｘに回転し、第２のローラー１２０の外側から第１の収納容器１４０の内部に落下する。
【０１２２】
間隙１１４は第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の外縁に沿ったジグザグ形状をなしているため、間隙１１４上を微粒とともにフィードされる毛髪１５０は、間隙１１４が直線状である場合と比較して、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０に接触する確率が大きい。
【０１２３】
図７（Ａ）は、二つの円筒状のローラーの間に形成される直線状の間隙１１４、図７（Ｂ）は本実施形態におけるジグザグ形状の間隙１１４を示す。
【０１２４】
毛髪１５０が微粒と混合して図７（Ａ）に示す直線状の間隙１１４に沿ってフィードされる場合、毛髪１５０が微粒の中に埋もれた状態になっていると、毛髪１５０が第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面と接触する確率は低くなる。
【０１２５】
これに対して、毛髪１５０が微粒と混合して図７（Ｂ）に示すジグザグ形状の間隙１１４に沿ってフィードされる場合、フィード方向が左右に交互に変わるため、毛髪１５０が第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面と接触する確率は、直線状の間隙１１４の場合と比較して、格段に大きくなる。
【０１２６】
例えば、毛髪１５０が矢印１１５Ａの方向にフィードされている場合、毛髪１５０は進行方向が変化する地点１１５Ｂにおいて第２のローラー１２０と接触する。また、毛髪１５０が矢印１１５Ｃの方向にフィードされている場合、毛髪１５０は進行方向が変化する地点１１５Ｄにおいて第１のローラー１１０と接触する。このように、毛髪１５０が、ジグザグ形状の間隙１１４に沿ってフィードされる場合、進行方向が変化する箇所において、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面に接触する確率が格段に大きくなる。
【０１２７】
毛髪１５０が第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面に接触すれば、上述のように、摩擦力によって、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０に付着して第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転し、第１の収納容器１４０の内部に落下する。
【０１２８】
間隙１１４上に落下した混合物のうち、微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０に付着して第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０とともに回転することはなく、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０が傾斜して配置されているため（図２参照）、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴って、間隙１１４上を第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸方向（Ｚ方向）にフィードされる。
【０１２９】
微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の端部（図２の右端（下端））を通過した時点において、下方に落下し、第２の収納容器１４２の内部に収納される。
【０１３０】
以上のように、本実施形態に係る選別装置１００においては、毛髪１５０と微粒とが混合している混合物のうち、毛髪１５０は、摩擦力により、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０に付着した状態のまま、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転し、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の外側に落下し、第１の収納容器１４０に収納される。
【０１３１】
一方、微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０が傾斜して配置されているため、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙１１４に沿って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚにフィードされ、最終的には、第２の収納容器１４２に収納される。
【０１３２】
このように、本実施形態に係る選別装置１００によれば、以下の効果を奏する。
【０１３３】
第一に、微細な異物にも対応することが可能である。
【０１３４】
従来の選別装置１０においては、異物が小さいものである場合には、異物の大きさに応じて、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径を小さくする必要があったが、加工技術上の問題により、ローラーの小径化には限度があった。
【０１３５】
これに対して、本実施形態に係る選別装置１００によれば、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の直径にかかわりなく、微細な異物をも選別することが可能である。すなわち、異物の大きさに応じてローラーを小径化する必要はなく、任意の直径のローラーを使用することが可能である。
【０１３６】
第二に、従来、選別が困難であるとされてきた異物であっても、高い効率で選別することが可能である。
【０１３７】
上述のように、経験的に、微粒（例えば、化学調味料などの微粒）に毛髪（特に、短いもの）が混入した場合、毛髪のみを選別して取り出すことは極めて困難であるか、あるいは、ほぼ不可能と言われてきた。
【０１３８】
これに対して、本実施形態に係る選別装置１００によれば、微粒中に毛髪が混合している場合であっても、高い確率（ほぼ１００％）で毛髪を選別除去することが可能である。
【０１３９】
本実施形態に係る選別装置１００は上記の構造に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【０１４０】
本実施形態に係る選別装置１００においては、毛髪１５０と微粒の二種類の混合物を選別対象としたが、三種類以上のものを含む混合物を対象とすることも可能である。この場合、三種類以上のものの中から一種類のものを選別することも可能であり、あるいは、摩擦係数の設定の仕方によっては、三種類以上のものの中から二種類以上のものを一度に選別することも可能である。
【０１４１】
また、本実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の双方に毛髪１５０が付着するように第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数を設定したが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方にのみ毛髪１５０が付着するように摩擦係数を設定することも可能である。例えば、第１のローラー１１０についてのみ式（５）及び式（９）が成り立つように摩擦係数を設定することにより、毛髪１５０は第１のローラー１１０に付着して第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転し、第１の収納容器１４０に落下する。
【０１４２】
また、本実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を傾斜させることにより（図２参照）、微粒を軸線方向Ｚにフィードしているが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を傾斜させることに代えて、フィード手段として、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方または双方に螺旋状の溝または凸状体を形成することも可能である。
【０１４３】
例えば、図８に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方に螺旋状の溝１１６を設けることにより、微粒は螺旋状の溝１１６に入り込んだ微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴い、軸線方向Ｚにフィードされる。
【０１４４】
螺旋状の溝１１６または凸状体の数は１には限定されない。２または３個以上の螺旋状の溝１１６または凸状体を第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面に形成することが可能である。
【０１４５】
さらに、溝１１６または凸状体の何れか一方ではなく、双方を同時に形成することも可能である。
【０１４６】
本実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０とはそれらの間には間隙１１４が形成されるように配置されているものとしているが、間隙１１４を形成することは必ずしも必要ではない。すなわち、間隙はゼロであってもよい。すなわち、第１のローラー１１０の外縁と第２のローラー１２０の外縁とが接して配置されていてもよい。このため、間隙１１４はゼロの間隙も含むものとする。
【０１４７】
本実施形態に係る選別装置１００においては、各摩擦係数が上式（５）及び（７）乃至（１１）を満足するものである限りは、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の材質は任意である。
【０１４８】
例えば、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０としては、熱処理を施した鉄製のローラーの表面にメッキを施したもの、あるいは、熱処理を施した鉄製のローラーの表面にゴムまたは樹脂をコーティングしたものを用いることができる。
【０１４９】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方または双方の表面の摩擦係数を大きくするため、表面加工を施すことが可能である。
【０１５０】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は表面加工の一例を示す平面図である。
【０１５１】
例えば、図９（Ａ）に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の一方または双方の表面には微細な凸状物１１７をマトリクス状に形成することが可能である。あるいは、凸状物１１７をランダムに形成することも可能である。
【０１５２】
また、凸状物１１７に代えて、凹状の窪みを形成することも可能である。
【０１５３】
また、図９（Ｂ）に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の一方または双方の表面には第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線に直交する面内にリング状の溝１１８を等間隔に、あるいは、不等間隔に形成することができる。
【０１５４】
また、本実施形態に係る選別装置１００においては、図４に示すように、第一部分１１１は予め定められた長さを有するものとして構成されているが、図１０（Ａ）に示すように、第一部分１１１の長さをゼロとすることも可能である。すなわち、この場合には、第三部分１１３の最大直径の面（頂面または底面）が第一部分１１１を兼ねることになる。
【０１５５】
同様に、図１０（Ｂ）に示すように、第二部分１１２の長さをゼロとすることも可能である。すなわち、この場合には、第三部分１１３の最小直径の面（頂面または底面）が第二部分１１２を兼ねることになる。
【０１５６】
（第二の実施形態）
図１１は本発明の第二の実施形態に係る選別装置１００Ａを上方から見た場合の平面図、図１２は図１１のＡ方向から見た場合の選別装置１００Ａの側面図、図１３は図１１のＢ方向から見た場合の選別装置１００Ａの正面図である。
【０１５７】
本実施形態に係る選別装置１００Ａは、本発明の第一の実施形態に係る選別装置１００と比較して、第１のローラー１１０に代えて第１のローラー１１０Ａを、第２のローラー１２０に代えて第２のローラー１２０Ａを使用する。この点を除いて、本実施形態に係る選別装置１００Ａは本発明の第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。このため、同一の構成要素には同一の参照符号を使用する。
【０１５８】
図１４は本実施形態における第１のローラー１１０Ａの平面図である。
【０１５９】
図１１及び図１４に示すように、第１のローラー１１０Ａの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向Ｚにおいて波形状をなしている。
【０１６０】
第一の実施形態においては、第１のローラー１１０の第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３は何れも直線状の外縁を有していたが、本実施形態における第１のローラー１１０Ａは曲線状の外縁を有するものとして構成されている。
【０１６１】
具体的には、第１のローラー１１０Ａは３個の凸状部分１１１Ａと２個の凹状部分１１２Ａとから構成されている。２個の凹状部分１１２Ａは３個の凸状部分１１１Ａの間に挟まれて形成されている。３個の凸状部分１１１Ａは同一形状をなしており、２個の凹状部分１１２Ａは同一形状をなしている。
【０１６２】
各凸状部分１１１Ａは第１のローラー１１０Ａの軸線から外側に向かって凸状に円弧形状をなして形成されている。各凸状部分１１１Ａはその中心（第１のローラー１１０Ａの軸線方向Ｚにおける中心）１１１Ｓにおいて最大直径を有しており、その両端１１１Ｔ、１１１Ｕにおいて最小直径を有している。すなわち、各凸状部分１１１Ａはその中心１１１Ｓを頂点とし、両端１１１Ｔ、１１１Ｕを底点とする円弧形状をなしている。
【０１６３】
また、各凹状部分１１２Ａは第１のローラー１１０Ａの軸線から外側に向かって凹状に円弧形状をなして形成されている。各凹状部分１１２Ａはその中心（第１のローラー１１０Ａの軸線方向Ｚにおける中心）１１２Ｓにおいて最小直径を有しており、その両端１１２Ｔ、１１２Ｕにおいて最大直径を有している。すなわち、各凹状部分１１２Ａはその中心１１２Ｓを底点とし、両端１１２Ｔ、１１２Ｕを頂点とする円弧形状をなしている。
【０１６４】
各凸状部分１１１Ａと各凹状部分１１２Ａの接続箇所も曲線状に形成されている。
【０１６５】
これに対して、第２のローラー１２０Ａは第１のローラー１１０Ａとの間に一定の間隙１１４Ａを維持することができるような第１のローラー１１０Ａの外形に対応する形状を有している。すなわち、図１１に示すように、第２のローラー１２０Ａは、第１のローラー１１０Ａの各凸状部分１１１Ａに形状的に対応する凹状部分と、第１のローラー１１０Ａの各凹状部分１１２Ａに形状的に対応する凸状部分と、から構成されている。このように、第１のローラー１１０Ａの外周と第２のローラー１２０Ａの外周は形状的に相互に相補的な関係にある。
【０１６６】
第１のローラー１１０Ａの軸線方向Ｚにおける凸状部分１１１Ａの長さと凹状部分１１２Ａの長さには限定はない。凸状部分１１１Ａの方が凹状部分１１２Ａよりも長くてもよく、あるいは、短くてもよい。あるいは、凸状部分１１１Ａの長さは凹状部分１１２Ａの長さと等しくてもよい。
【０１６７】
本実施形態に係る選別装置１００Ａによっても、第一の実施形態に係る選別装置１００と同様の効果を得ることができる。
【０１６８】
本実施形態に係る選別装置１００Ａは上記の構造に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【０１６９】
図１１に示した第１のローラー１１０Ａ及び第２のローラー１２０Ａの形状は一例である。第１のローラー１１０Ａ及び第２のローラー１２０Ａの形状は、外縁が波形形状を呈するものであれば、いかなる形状をも含む。
【０１７０】
図１５は第１のローラー１１０Ａ及び第２のローラー１２０Ａの第一の変形例としての第１のローラー２１０及び第２のローラー２２０の平面図である。
【０１７１】
本変形例における第１のローラー２１０は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなす部分２１１と、その軸線を含む断面がその軸線方向において直線状をなす部分２１２と、から構成されている。
【０１７２】
波形状をなす部分２１１は第二の実施形態における凸状部分１１１Ａと同一の形状を有している。
【０１７３】
直線状をなす部分２１２は、その外縁が第１のローラー２１０の軸線と平行であり、円筒形状をなしている。
【０１７４】
波形状をなす部分２１１と直線状をなす部分２１２とは第１のローラー２１０の軸線方向において交互に形成されている。
【０１７５】
本実施形態における第１のローラー２１０及び第２のローラー２２０を使用することによっても、第二の実施形態に係る選別装置２００の場合と同様に、第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の効果を奏する。
【０１７６】
さらに、第１のローラー２１０には凹状部分１１２Ａを形成する必要がないので、第二の実施形態における第１のローラー１１０Ａと比較して、第１のローラー２１０の製造効率を高めることができる。第２のローラー２２０Ａについても同様である。
【０１７７】
なお、本変形例においては、第１のローラー２１０は、凸状部分１１１Ａとしての波形状をなす部分２１１と、直線状をなす部分２１２との組み合わせからなるものとして構成されているが、第１のローラー２１０を以下の組み合わせからなるものとして構成することも可能である。
【０１７８】
（１）凹状部分１１２Ａとしての波形状をなす部分２１１と直線状をなす部分２１２との組み合わせ
（２）凸状部分１１１Ａとしての波形状をなす部分２１１と、凹状部分１１２Ａとしての波形状をなす部分２１１と、直線状をなす部分２１２との組み合わせ
【０１７９】
第二の実施形態に係る選別装置１００Ａにおいては、各凸状部分１１１Ａは全て同一形状をなしていたが、各凸状部分１１１Ａを全て同一形状にすることは必ずしも必要ではない。
【０１８０】
図１６（Ａ）は第１のローラー１１０Ａの第二の変形例としての第１のローラー３１０の平面図である。
【０１８１】
本変形例において使用する第１のローラー３１０においては、各凸状部分は全てが同一形状を有するものではなく、各々が相互に異なる形状を有している。各凹状部分１１２Ａは全て同一形状である。
【０１８２】
具体的には、第一凸状部分３１１は最大直径Ｎ１を有しており、第一凸状部分３１１に隣接する第二凸状部分３１２は最大直径Ｎ２を有しており、第二凸状部分３１２に隣接する第三凸状部分３１３は最大直径Ｎ３を有している。
【０１８３】
最大直径Ｎ２は最大直径Ｎ１、Ｎ３より大きく、最大直径Ｎ１は最大直径Ｎ３より大きい（Ｎ３＜Ｎ１＜Ｎ２）。
【０１８４】
このように、各凸状部分３１１、３１２、３１３の形状（具体的には、最大直径）を相互に異なるものにしても、第二の実施形態に係る選別装置と同一の効果を得ることができる。
【０１８５】
なお、複数個の凸状部分のうち、例えば、二つの凸状部分の最大直径が等しく、他の凸状部分の最大直径が相互に異なるものとすることもできる。
【０１８６】
図１６（Ａ）に示した第１のローラー３１０とは逆に、各凸状部分を全て同一形状とし、各凹状部分が相互に異なる形状を有しているものとすることも可能である。
【０１８７】
図１６（Ｂ）は第１のローラー１１０Ａの第三の変形例としての第１のローラー３１０Ａの平面図である。
【０１８８】
図１６（Ｂ）に示すように、本変形例に係る第１のローラー３１０Ａにおいては、各凹状部分は全てが同一形状を有するものではなく、各々が相互に異なる形状を有している。各凸状部分１１１は全て同一形状である。
【０１８９】
具体的には、第一凹状部分３１４は最小直径Ｌ１を有しており、第一凹状部分３１４に隣接する第二凹状部分３１５は最小直径Ｌ２を有しており、第二凹状部分３１５に隣接する第三凹状部分３１６は最小直径Ｌ３を有している。
【０１９０】
最小直径Ｌ１は最小直径Ｌ２より小さく、最小直径Ｌ２は最小直径Ｌ３より小さい（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）。
【０１９１】
このように、各凹状部分３１４、３１５、３１６の形状（具体的には、最小直径）を相互に異なるものにしても、第二の実施形態に係る選別装置と同一の効果を得ることができる。
【０１９２】
なお、複数個の凹状部分のうち、例えば、二つの凹状部分の最小直径が等しく、他の凹状部分の最小直径が相互に異なるものとすることもできる。
【０１９３】
（第三の実施形態）
第一の実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の各軸線は同一の高さに設定されているが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の各軸線を同一の高さに設定することは必ずしも必要ではない。一方の軸線を他方の軸線よりも高い位置に設定することが可能である。
【０１９４】
図１７は本発明の第三の実施形態に係る選別装置４００の概略的な正面図である。
【０１９５】
図１７に示すように、本実施形態に係る選別装置４００においては、第１のローラー１１０の軸線は第２のローラー１２０の軸線よりも高い位置に設定されている。この点を除いて、本実施形態に係る選別装置４００は第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０１９６】
このように、二つのローラー１１０、１２０の各軸線の高さを相互に異なるものに設定しても、第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の効果を奏することができる。
【０１９７】
さらに、本実施形態の場合、毛髪１５０は軸線が低い方のローラーである第２のローラー１２０に付着することになるので、上述の摩擦係数の設定は第２のローラー１２０に対してのみ行えばよく、第１のローラー１１０に対しては行う必要はない。
【０１９８】
また、第２のローラー１２０の中心と第１のローラー１１０の中心とを結ぶ線が水平方向となす角度θは１５度以上６０度以下の範囲内において設定される。
【０１９９】
（第四の実施形態）
図１８は、本発明の第四の実施形態に係る選別装置５００の側面図である。
【０２００】
本実施形態に係る選別装置５００は、第一の実施形態に係る選別装置１００と比較して、角度調節機構５１０が追加的に設けられている。この点を除いて、本実施形態に係る選別装置５００は第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０２０１】
角度調節機構５１０は第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を任意の角度に傾斜させる機能を有しており、この角度調節機構５１０が微粒を軸線方向Ｚにフィードするフィード手段として機能する。
【０２０２】
図１８に示すように、角度調節機構５１０は、モーター５１１と、一端がモーター５１１の駆動軸に連結されているリンク部材５１２と、からなる。
【０２０３】
リンク部材５１２の他端は、ピボット５１３を介して、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を支持している側壁板５１４Ａと回動自在に連結されている。
【０２０４】
また、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を支持している他方の側壁板５１４Ｂもピボット５１５を介して回動自在にリンク部材５１６の一端に連結されており、リンク部材５１６の他端はピボット５１７を介して回動自在に床面に固定されている。
【０２０５】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は、角度調節機構５１０により、側壁板５１４Ｂが下方になるように、傾斜した状態に維持されている。モーター５１１がリンク部材５１２を時計方向Ｓに回転させると、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度は大きくなり、逆に、モーター５１１がリンク部材５１２を反時計方向Ｒに回転させると、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度は小さくなる。
【０２０６】
第一の実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度は固定されていたのに対して、本実施形態に係る選別装置５００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度を任意の角度に変えることができる。すなわち、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度を調節することにより、穀粒がフィードされる速度を任意に調節することができ、ひいては、毛髪１５０と微粒との選別速度を任意の値に調節することが可能である。
【０２０７】
（第五の実施形態）
図１９は本発明の第五の実施形態に係る選別装置６００の概略図である。
【０２０８】
本実施形態に係る選別装置６００は、第一の実施形態に係る選別装置１００と比較して、第１のローラー１１０に代えて、第１のローラー６１０を用いるとともに、ローラー回転制御装置６３０を追加的に備えている。これらの点を除いて、本実施形態に係る選別装置６００は第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０２０９】
第一の実施形態における第１のローラー１１０は固定式のローラー（すなわち、一定位置に固定されているローラー）であるのに対して、本実施形態における第１のローラー６２０は第２のローラー１２０の中心１２１を中心として第２のローラー１２０の回りに回転可能に形成されている。
【０２１０】
ローラー回転制御装置６３０は第１のローラー６２０が第２のローラー１２０の回りに回転する際の回転方向及び回転量（回転角度）を制御する。すなわち、選別装置６００の操作者は、第１のローラー６１０または第２のローラー１２０の表面と毛髪１５０との間の摩擦力の大小その他の要因に応じて、ローラー回転制御装置６３０を介して、第２のローラー１２０の中心１２１と第１のローラー６１０の中心６１１とを結ぶ線が水平方向となす角度θを任意の角度に設定することが可能である。
【０２１１】
なお、第四の実施形態において述べたように、第１のローラー６１０の回転方向及び回転量は、角度θが１５度以上かつ６０度以下（１５°≦θ≦６０°）の範囲内にあるように、設定することが好ましい。
【０２１２】
（第六の実施形態）
第一の実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の双方がモーター１３０により回転するものとして構成されているが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の双方を回転させることは必ずしも必要ではない。どちらか一方のみを回転させることも可能である。例えば、第２のローラー１２０を固定し、第１のローラー１１０のみを回転させるようにすることも可能である。
【０２１３】
この場合には、毛髪１５０は第１のローラー１１０のみに付着し、第１のローラー１１０とともに回転し、第１の収納容器１４０に落下する。
【０２１４】
また、例えば、第２のローラー１２０を固定する場合（回転させない場合）には、第２のローラー１２０自体を設けることも必要ではなく、第２のローラー１２０に代えて、同等の部材を設ければ足りる。
【０２１５】
図２０（Ａ）は本発明の第六の実施形態に係る選別装置７００の平面図であり、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【０２１６】
本実施形態に係る選別装置７００においては、第２のローラー１２０に代えて、第２のローラー１２０の位置にブロック７１０が配置されている。
【０２１７】
ブロック７１０は第２のローラー１２０の外周面と同一の外周面を有しており、第１のローラー１１０との間に間隙１１４（図５参照）が形成される位置において固定されている。
【０２１８】
本実施形態に係る選別装置７００においては、毛髪１５０は第１のローラー１１０に付着し、第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転し、第１の収納容器１４０に落下する。
【０２１９】
本実施形態によっても、第一の実施形態に係る選別装置１００と同様の効果を奏する。
【０２２０】
さらに、ブロック７１０の厚さは第２のローラー１２０の厚さと同様にすることは必ずしも必要ではなく、第１のローラー１１０との間に間隙１１４（図５参照）が形成される限りにおいて、一定の厚さとすることが可能である。
【０２２１】
また、ブロック７１０は水平方向に移動可能であるように構成することも可能である。ブロック７１０を水平移動可能とすることにより、ブロック７１０と第１のローラー１１０との間の間隙を任意の値に調整することが可能になる。
【０２２２】
また、ブロック７１０が第２のローラー１２０の外周面と同一の外周面を有していることは必ずしも必要ではなく、例えば、図２０（Ｃ）に示すように、直方体形状のブロック７１０Ａを使用することも可能である。
【０２２３】
さらには、図２０（Ｄ）に示すように、横端面が凹状の円弧形状をなすブロック７１０Ｂを使用することも可能である。
【０２２４】
（第七の実施形態）
図２１は本発明の第七の実施形態に係る選別装置において使用する第１のローラー８１０の平面図である。
【０２２５】
本実施形態に係る選別装置は、第１のローラー１１０に代えて第１のローラー８１０及びこの第１のローラー８１０に対応する第２のローラー（図示せず）を使用する点を除いて、第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０２２６】
本実施形態における第１のローラー８１０は形状的には第一の実施形態における第１のローラー１１０と同一である。ただし、第一の実施形態における第１のローラー１１０とは異なり、第一部分、第二部分及び第三部分の各表面の摩擦係数は相互に異なる値に設定されている。
【０２２７】
第１のローラー８１０に対応する第２のローラー（図示せず）も同様である。具体的には、第１のローラー８１０の第一部分に対応する第２のローラーの第二部分は第１のローラー８１０の第一部分と同一の摩擦係数を有している。以下、第１のローラー８１０の第二部分及び第三部分についても同様である。
【０２２８】
図２１に示すように、第１のローラー８１０が、軸線方向Ｚにおいて、第三部分８１１、第一部分８１２、第三部分８１３、第二部分８１４、・・・・、第三部分８１９、第一部分８２０、第三部分８２１を有しているものとした場合、第三部分８１１から第三部分８２１までの各部分の表面の摩擦係数は軸線方向Ｚに沿って順に高くなるように設定されている。
【０２２９】
すなわち、第三部分８１１乃至第三部分８２１の各表面の摩擦係数をそれぞれＦ１乃至Ｆ１１とすると、次式の関係が成り立つ。
【０２３０】
Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３＜・・・・・＜Ｆ９＜Ｆ１０＜Ｆ１１
【０２３１】
本実施形態における第１のローラー８１０及び第１のローラー８１０に対応する第２のローラーを使用することにより、毛髪１５０のみならず、複数種類の異物を同時に選別することが可能になる。
【０２３２】
すなわち、第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が大きい異物から順に各部分において選別される。具体的には、第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が最も大きい異物は最初の第三部分８１１において選別される。第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が次に大きい異物は第一部分８１２において選別される。以下、同様に選別が行われ、第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が最も小さい異物は最後の第三部分８２１において選別される。
【０２３３】
以上のように、本実施形態に係る選別装置のように、第１のローラー８１０及びそれに対応する第２のローラーを使用することにより、それぞれ摩擦係数が異なる複数の異物を一度に選別することが可能になる。
【０２３４】
なお、第三部分８１１乃至第三部分８２１の各表面の摩擦係数を異なるものにするためには、例えば、次のような手段を用いることができる。
【０２３５】
（１）各部分８１１乃至８２１の表面に摩擦係数の異なる塗料を塗布する
（２）各部分８１１乃至８２１の表面に摩擦係数の異なる素材をコーティングする
（３）各部分８１１乃至８２１の表面に形成する凸状体または凹状体（例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示したもの）の配置密度を変える
（４）各部分８１１乃至８２１の材質を変える
なお、本実施形態における各部分８１１乃至８２１の摩擦係数の設定の仕方は一例であり、他の設定の仕方を採用することも可能である。
【０２３６】
例えば、第三部分８１１と第一部分８１２とを一つの領域として、この領域に第一の摩擦係数を付与し、第三部分８１３と第二部分８１４とを一つの領域として、この領域に第二の摩擦係数を付与する、というような摩擦係数の設定の仕方も可能である。
【符号の説明】
【０２３７】
１００ 本発明の第一の実施形態に係る選別装置
１１０ 第１のローラー
１１１ 第一部分
１１２ 第二部分
１１３ 第三部分
１１４ 間隙
１２０ 第２のローラー
１３０ モーター
１４０ 第１の収納容器
１４１ ホッパー
１４２ 第２の収納容器
２１０ 本発明の第二の実施形態における第一の変形例に係る第１のローラー
２２０ 本発明の第二の実施形態における第一の変形例に係る第２のローラー
３１０ 本発明の第二の実施形態における第二の変形例に係る第１のローラー
４００ 本発明の第三の実施形態に係る選別装置
５００ 本発明の第四の実施形態に係る選別装置
５１０ 角度調節機構
６００ 本発明の第五の実施形態に係る選別装置
６１０ 本発明の第五の実施形態に係る選別装置に使用される第１のローラー
６３０ ローラー回転制御装置
７００ 本発明の第六の実施形態に係る選別装置
７１０ ブロック
８１０ 本発明の第七の実施形態に係る選別装置に使用される第１のローラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦力を利用した摩擦式の選別装置に関し、特に、穀粒その他の微粒中に混合している種々の微細な異物を除去する選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食料品や医薬品その他種々の物品の原料となる穀類や植物種子（例えば、ゴマ、栗、玄米、粒胡椒、マスタードなど）には、それらの収穫時においては、一般に、種々の異物が混合する。例えば、小石、土粒、金属片、ガラス片、プラスチック片、茎葉片、毛髪、昆虫、小動物や昆虫の糞などである。
【０００３】
従来、これらの異物は、植物種子と異物との物性の相違に基づく選別により除去されてきた。例えば、大きさの相違に基づく粒径選別、比重の相違に基づく比重選別、磁性の有無に基づく磁力選別などである。
【０００４】
しかしながら、穀粒や植物種子に混合している異物の大きさが穀粒や植物種子の大きさと大差がなく、さらに、異物の比重が穀粒や植物種子の比重とそれほど変わらず、加えて、異物が磁性を有しないものであるような場合には、上記の粒径選別、比重選別及び磁力選別によっても、異物を除去することは不可能であった。
【０００５】
このような問題点を解決するため、本発明者は、そのような異物をも選別可能な選別装置を提案した（特開２００２−３０１４３７号公報）。
【０００６】
図２２は同公報に記載された選別装置１０を上方から見た場合の平面図、図２３は、図２２のＡ方向から見た場合の選別装置１０の側面図、図２４は、図２２のＢ方向から見た場合の選別装置１０の正面図である。
【０００７】
選別装置１０は異物と穀粒との混合物から穀粒と異物とを選別する。
【０００８】
選別装置１０は、第１のローラー１２と、軸線が第１のローラー１２の軸線と平行であり、かつ、同一高さになるように配置された第２のローラー１４と、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の下方に配置された第１の収納容器１６と、第１の収納容器１６に隣接して、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の下方に配置された第２の収納容器１８と、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の上方に配置されているホッパー２０と、を備えている。
【０００９】
第１のローラー１２と第２のローラー１４とは同一直径を有している。
【００１０】
第１のローラー１２及び第２のローラー１４にはそれぞれ一条の螺旋状の溝１２ａ、１４ａが形成されている。図２２に示すように、第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａは第２のローラー１４の外周面に噛み合い、第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１４ａは第１のローラー１２の外周面に噛み合っている。
【００１１】
また、第１のローラー１２の外周面と第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝溝１４ａとの間隙２２ａ及び第２のローラー１４の外周面と第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａとの間隙２２ｂは、上述の穀粒及び異物の何れの直径よりも小さく設定されており、穀粒及び異物が間隙２２ａ、２２ｂから下方に落下することはない。
【００１２】
ホッパー２０の落下口２０ａは間隙２２ａ、２２ｂの上方に位置するように配置されている。
【００１３】
第１のローラー１２及び第２のローラー１４の両端はそれぞれベアリング２４で支持されており、各ベアリング２４は側壁２６に固定されている。
【００１４】
第１のローラー１２及び第２のローラー１４はモーター（図示せず）からの駆動力を受けて相互に反対方向に回転するようになっている。具体的には、第１のローラー１２及び第２のローラー１４は、それらを上方から見たときに、相互に離れ合う方向に回転する。すなわち、図２４に示すように、図２２のＢ方向から見た場合、第１のローラー１２は反時計方向Ｘに、第２のローラー１４は時計方向Ｙに回転する。
【００１５】
第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａの表面の摩擦係数は、異物を摩擦力により溝１２ａの表面に付着させたまま、第１のローラー１２とともに回転させるように設定されている。
【００１６】
同様に、第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１４ａの表面の摩擦係数は、異物を摩擦力により溝１４ａの表面に付着させたまま、第２のローラー１４とともに回転させるように設定されている。
【００１７】
また、溝１２ａ及び溝１４ａの表面の摩擦係数は、穀粒が第１のローラー１２及び第２のローラー１４の何れにも付着することなく、溝１２ａまたは１４ａに沿って、第１及び第２のローラー１２、１４の回転に伴って、第１及び第２のローラー１２、１４の軸線方向Ｚにフィードされるように設定されている。
【００１８】
選別装置１０は以下のように作動する。
【００１９】
異物と穀粒とが混合している混合物をホッパー２０に投入すると、混合物は落下口２０ａから下方に落下し、間隙２２ａ及び２２ｂの何れかに乗った状態になる。
【００２０】
間隙２２ａ上に落下した混合物のうち、異物は、第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１４ａの表面との間の摩擦力により、溝１４ａの表面に付着したまま、第２のローラー１４とともに時計方向Ｙに回転し、第２のローラー１４の外側から第１の収納容器１６の内部に落下する。
【００２１】
同様に、間隙２２ｂ上に落下した混合物のうち、異物は、第１のローラー１２に形成された螺旋状の溝１２ａの表面との間の摩擦力により、溝１２ａの表面に付着したまま、第１のローラー１２とともに反時計方向Ｘに回転し、第１のローラー１２の外側から第１の収納容器１６の内部に落下する。
【００２２】
一方、間隙２２ａ及び間隙２２ｂ上に落下した混合物のうち、穀粒は、第１のローラー１２及び第２のローラー１４に付着して第１のローラー１２及び第２のローラー１４とともに回転することはなく、第１及び第２のローラー１２、１４の回転に伴って、第１のローラー１２または第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１２ａまたは１４ａに沿って、滑りながら、あるいは、転がりながら、第１及び第２のローラー１２、１４の軸線方向Ｚ（図２２参照）に移動する。
【００２３】
穀粒は、螺旋状の溝１２ａまたは１４ａが途切れた時点において、下方に落下し、第２の収納容器１８の内部に収納される。
【００２４】
以上のように、選別装置１０においては、異物と穀粒とが混合している混合物のうち、異物は、摩擦力により、第１のローラー１２または第２のローラー１４に付着した状態のまま、第１のローラー１２または第２のローラー１４とともに回転し、第１のローラー１２または第２のローラー１４の外側に落下し、第１の収納容器１６に収納される。
【００２５】
一方、穀粒は、第１のローラー１２または第２のローラー１４に形成された螺旋状の溝１２ａまたは１４ａに沿って、第１のローラー１２または第２のローラー１４の軸線方向Ｚにフィードされ、最終的には、第２の収納容器１８に収納される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００２−３０１４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上述のように、選別装置１０を用いることにより、穀粒と異物との混合物を穀粒と異物とに選別することが可能である。
【００２８】
しかしながら、選別装置１０には次のような問題点があった。
【００２９】
第一の問題点は、選別装置１０では微細な異物に対応することが困難な場合があるという点である。
【００３０】
異物が微細なものである場合には、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径が大きいと効率的に選別できないことがある。このため、異物が小さいものである場合には、異物の大きさに応じて、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径を小さくする必要がある。
【００３１】
しかしながら、ローラーやベアリングの製造加工技術には限度があるため、微細な異物に対応する小径のローラーあるいはそのような小径ローラーを支持するベアリング２４を作成することは極めて困難であるか、あるいは、ほぼ不可能であることがある。このため、微細な異物を選別することは理論的には可能であっても、現在の製造加工技術では、そのような微細な異物を選別可能な選別装置を作成することは極めて困難であった。
【００３２】
第二の問題点は、異物の中には、その種類によっては、選別が極めて難しいものがあるという点である。
【００３３】
例えば、食品業界においては、食品の原料に異物が混入することは絶対に回避しなければならないことであるが、経験的に、微粒（例えば、化学調味料などの微粒）に毛髪（特に、短いもの）が混入した場合、毛髪のみを選別して取り出すことはほぼ不可能と言われてきた。
【００３４】
選別装置１０によっても、毛髪を選別することは可能であるが、所望の効率を達成することはできていない。
【００３５】
本発明は、以上のような従来の選別装置１０における問題点に鑑みてなされたものであり、微細な異物、特に、これまでに選別が極めて困難と言われてきた異物を選別することを可能にする選別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】
【００３６】
この目的を達成するため、本発明は、第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、第１のローラーと、前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、フィード手段と、を備え、前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、前記第１のローラーは、円筒形状の第一部分と、前記第一部分の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを結合する円錐台形状の第三部分と、からなり、前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置を提供する。
【００３７】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーは複数個の前記第一部分を有しており、複数個の前記第一部分のうち少なくとも２個の前記第一部分は相互に異なる直径を有していることが好ましい。
【００３８】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーは複数個の前記第二部分を有しており、複数個の前記第二部分のうち少なくとも２個の前記第二部分は相互に異なる直径を有していることが好ましい。
【００３９】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線方向において複数の領域からなり、前記領域の各々において前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面の摩擦係数が異なるものであることが好ましい。
【００４０】
本発明は、さらに、第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、第１のローラーと、前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、フィード手段と、を備え、前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなしており、前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置を提供する。
【００４１】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなす部分と、その軸線を含む断面がその軸線方向において直線状をなす部分と、を有することが好ましい。
【００４２】
本発明に係る選別装置においては、前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凸状部分の各々はその最大直径がＮ１乃至ＮＭ（Ｍは２以上の整数、Ｎ１＜Ｎ２＜・・・＜ＮＭ））の何れかであることが好ましい。
【００４３】
本発明に係る選別装置においては、前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凹状部分の各々はその最小直径がＬ１乃至ＬＭ（Ｍは２以上の整数、Ｌ１＞Ｌ２＞・・・＞ＬＭ））の何れかであることが好ましい。
【００４４】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記複数個の凸状部分の各々と前記複数個の凹状部分の各々とは相互に異なる摩擦係数を有するものであることが好ましい。
【００４５】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線が同一高さにあるように配置されていることが好ましい。
【００４６】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方の軸線は他方の軸線より高い位置に配置されていることが好ましい。
【００４７】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラーの中心と前記第２のローラーの中心とを結ぶ線が水平方向となす角度は１５度以上６０度以下であることが好ましい。
【００４８】
本発明に係る選別装置においては、前記フィード手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面に形成された少なくとも一つの螺旋状の溝及び凸状体の少なくとも何れか一方からなることが好ましい。
【００４９】
本発明に係る選別装置においては、前記フィード手段は前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線の傾斜角度を調節する角度調節機構からなり、前記角度調節機構は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線が、前記第１の物以外の物が進行する方向に向かって鉛直面内において下方に傾斜するように、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを傾斜させるものであることが好ましい。
【００５０】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは他方のローラーの中心を中心として前記他方のローラーの回りに回転可能に形成されており、前記何れか一方のローラーの回転方向及び回転量を制御するローラー回転制御装置を備えていることが好ましい。
【００５１】
本発明に係る選別装置においては、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは固定されており、前記駆動手段は他方のローラーのみを回転させるものであることが好ましい。
【００５２】
本発明に係る選別装置においては、前記何れか一方のローラーに代えて、前記何れか一方のローラーの外周面と同一の外周面を有する部材を備えることが好ましい。
【００５３】
本発明に係る選別装置においては、前記部材は一定の厚さを有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００５４】
本発明に係る選別装置によれば、次の効果を得ることができる。
【００５５】
第一に、微細な異物に対応することが可能である。
【００５６】
従来の選別装置１０においては、異物が小さいものである場合には、異物の大きさに応じて、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径を小さくする必要があったが、加工技術上の問題により、ローラーの小径化には限度があった。
【００５７】
これに対して、本発明に係る選別装置によれば、第１のローラーまたは第２のローラーのサイズにかかわりなく、微細な異物をも選別することが可能である。すなわち、異物の大きさに応じてローラーを小径化する必要はなく、任意のサイズのローラーを使用することが可能である。
【００５８】
第二に、従来、選別が困難であるとされてきた異物であっても、高い効率で選別することが可能である。
【００５９】
上述のように、経験的に、微粒（例えば、化学調味料などの微粒）に毛髪（特に、短いもの）が混入した場合、毛髪のみを選別して取り出すことは極めて困難であるか、あるいは、ほぼ不可能と言われてきた。
【００６０】
これに対して、本発明に係る選別装置によれば、微粒中に毛髪が混合している場合であっても、高い確率（ほぼ１００％）で毛髪を選別除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る選別装置を上方から見た場合の平面図である。
【図２】図１のＡ方向から見た場合の選別装置の側面図である。
【図３】図１のＢ方向から見た場合の選別装置の正面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における第１のローラーの平面図である。
【図５】第１のローラー及び第２のローラーの間に形成されている間隙上に載っている毛髪に作用する力を示す概略図である。
【図６】毛髪が第２のローラーの表面から離れた瞬間における毛髪に作用する力を示す概略図である。
【図７】図７（Ａ）は、二つの円筒状のローラーの間に形成される直線状の間隙を、図７（Ｂ）は本発明の第一の実施形態におけるジグザグ形状の間隙をそれぞれ示す概略的な平面図である。
【図８】螺旋状の溝を設けた第１のローラーの平面図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は第１のローラー及び第２のローラーの表面加工の一例を示す平面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は第１のローラーの変形例を、図１０（Ｂ）は第１のローラーの他の変形例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係る選別装置を上方から見た場合の平面図である。
【図１２】図１１のＡ方向から見た場合の選別装置の側面図である。
【図１３】図１１のＢ方向から見た場合の選別装置の正面図である。
【図１４】本発明の第二の実施形態における第１のローラーの平面図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態における第１のローラー及び第２のローラーの第一の変形例の平面図である。
【図１６】図１６（Ａ）は本発明の第二の実施形態における第１のローラーの第二の変形例の平面図であり、図１６（Ｂ）は本発明の第二の実施形態における第１のローラーの第三の変形例の平面図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態に係る選別装置の概略的な正面図である。
【図１８】本発明の第四の実施形態に係る選別装置の側面図である。
【図１９】本発明の第五の実施形態に係る選別装置の概略図である。
【図２０】図２０（Ａ）は本発明の第六の実施形態に係る選別装置の平面図であり、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図２０（Ｃ）は第一の変形例の断面図であり、図２０（Ｄ）は第二の変形例の断面図である。
【図２１】本発明の第七の実施形態に係る選別装置において使用する第１のローラーの平面図である。
【図２２】従来の選別装置を上方から見た場合の平面図である。
【図２３】図２２のＡ方向から見た場合の選別装置の側面図である。
【図２４】図２２のＢ方向から見た場合の選別装置の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態に係る選別装置１００を上方から見た場合の平面図、図２は図１のＡ方向から見た場合の選別装置１００の側面図、図３は図１のＢ方向から見た場合の選別装置１００の正面図である。
【００６３】
本実施形態に係る選別装置１００は、微粒（例えば、化学調味料）と微粒中に混在している毛髪との混合物から毛髪のみを選別し、除去するものである。
【００６４】
本実施形態に係る選別装置１００は、第１のローラー１１０と、第２のローラー１２０と、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を回転させる駆動手段としてのモーター１３０と、から構成されている。
【００６５】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の下方には、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の全長にわたって、上方が開口している第１の収納容器１４０（図２参照）が配置されている。
【００６６】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の端部（図２の右端（下端））の付近及びこの端部を越えた箇所には、上方が開口している第２の収納容器１４２（図２参照）が配置されている。
【００６７】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の端部（図２の左端（上端）上方には、ホッパー１４１（図２参照）が配置されている。
【００６８】
図４は第１のローラー１１０の平面図である。
【００６９】
図１及び図４に示すように、第１のローラー１１０は、円筒形状の第一部分１１１と、第一部分１１１の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分１１２と、第一部分１１１と第二部分１１２とを結合する第三部分１１３と、から構成されている。
【００７０】
第三部分１１３は、第一部分１１１の直径に等しい直径を有する円形の頂面（または底面）と、第二部分１１２の直径に等しい直径を有する円形の底面（または頂面）と、を有する円錐台形状をなしている。
【００７１】
第一部分１１１は何れも同一直径及び同一長さ（第１のローラー１１０の軸線方向Ｚにおける長さ）を有している。同様に、第二部分１１２は何れも同一直径及び同一長さを有しており、第三部分１１３は何れも同一傾斜角度及び同一長さを有している。
【００７２】
図４に示すように、第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３は、第１のローラー１１０の軸線方向Ｚにおいて、第一部分１１１、第三部分１１３、第二部分１１２、第三部分１１３の順に並んでいる。
【００７３】
これに対して、第２のローラー１２０は第１のローラー１１０との間に一定の間隙１１４を維持することができるような第１のローラー１１０の外形に対応する形状を有している。すなわち、図１に示すように、第２のローラー１２０は、第１のローラー１１０の各第一部分１１１に形状的に対応する第二部分と、第１のローラー１１０の各第二部分１１２に形状的に対応する第一部分と、第１のローラー１１０の各第三部分１１３に形状的に対応する第三部分と、から構成されている。このように、第１のローラー１１０の外周と第２のローラー１２０の外周は形状的に相互に相補的な関係にある。
【００７４】
第１のローラー１１０の軸線方向Ｚにおける第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３の長さには限定はない。第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３は相互に等しい長さを有していてもよく、あるいは、相互に異なる長さを有していてもよい。
【００７５】
第１のローラー１１０の外縁と第２のローラー１２０の外縁との間の間隙１１４は一定の大きさに、具体的には、微粒及び毛髪のサイズよりも小さいサイズに設定されている。すなわち、微粒及び毛髪は第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙１１４から下方に落下することはない。
【００７６】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は、例えば、金属、プラスチック、合成樹脂、ゴムなどの材質からつくることができる。
【００７７】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０はそれらの軸線が相互に平行になるように配置されている。
【００７８】
さらに、図２に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は傾斜して配置されている。ホッパー１４１は高い方の位置にある各ローラーの端部の上方に配置されている。後述するように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜配置が、微粒及び毛髪を第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚ（具体的には、傾斜の高い方から低い方に向かう方向）にフィードするフィード手段を構成している。
【００７９】
モーター１３０は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を相互に反対方向に回転させる。具体的には、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は、それらを上方から見たときに、相互に離れ合う方向に回転する。すなわち、図３に示すように、図１のＢ方向から見た場合、モーター１３０は、第１のローラー１１０を時計方向Ｙに、第２のローラー１２０を反時計方向Ｘに回転させる。
【００８０】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数は、異物である毛髪を摩擦力により第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面に付着させたまま、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転させることが可能であるように設定されている。
【００８１】
また、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数は、微粒が第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面に付着することなく、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚにフィードされるように設定されている。
【００８２】
以下、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数の設定方法について説明する。
【００８３】
図５は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の間に形成されている間隙１１４上に異物としての毛髪１５０が載っている場合に、毛髪１５０に作用する力を示す概略図である。
【００８４】
毛髪１５０は第１のローラー１１０の第二部分１１２と第２のローラー１２０の第一部分との間に形成されている間隙１１４上に載っているものとする。第１のローラー１１０の中心と毛髪１５０の中心とを結ぶ線分が水平線となす角度をθ１、第２のローラー１２０の中心と毛髪１５０の中心とを結ぶ線分が水平線となす角度をθ２とする。
【００８５】
図５に示すように、毛髪１５０には次の５つの力が作用している。
【００８６】
（１）毛髪１５０それ自体の重力Ｗ
（２）第１のローラー１１０から毛髪１５０に作用する垂直抗力Ｎ１
（３）第１のローラー１１０と毛髪１５０との間に作用する摩擦力Ｒ１
（４）第２のローラー１２０から毛髪１５０に作用する垂直抗力Ｎ２
（５）第２のローラー１２０と毛髪１５０との間に作用する摩擦力Ｒ２
【００８７】
図５に示した状態から、図６に示すように、毛髪１５０が第２のローラー１２０の表面から離れ、第１のローラー１１０の表面に付着したまま第１のローラー１１０とともに回転（時計方向Ｙ）を開始した瞬間の状態を考える。
【００８８】
この状態においては、毛髪１５０が第２のローラー１２０から離れてしまったため、垂直抗力Ｎ２及び摩擦力Ｒ２は毛髪１５０には作用しない。従って、図６に示すように、毛髪１５０に作用する力は次の３つとなる。
【００８９】
（１）毛髪１５０それ自体の重力Ｗ
（２）第１のローラー１１０から毛髪１５０に作用する垂直抗力Ｎ１
（３）第１のローラー１１０と毛髪１５０との間に作用する摩擦力Ｒ１
【００９０】
摩擦力Ｒ１が作用する方向における垂直抗力Ｎ１の成分はゼロであるので、摩擦力Ｒ１が作用する方向において毛髪１５０に作用している力は、時計方向Ｙ向きの摩擦力Ｒ１と反時計方向Ｘ向きのＷｃｏｓθ１の２つである。
【００９１】
従って、毛髪１５０が第１のローラー１１０に付着して第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転するための条件は次のようになる。
【００９２】
Ｒ１＞Ｗｃｏｓθ１ （１）
【００９３】
ここで、第１のローラー１１０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ１、第２のローラー１２０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ２、第１のローラー１１０と微粒（図５及び図６には図示せず）との間の摩擦係数をＬ１、第２のローラー１２０と微粒との間の摩擦係数をＬ２とすると、摩擦力Ｒ１、Ｒ２は次のように表される。
【００９４】
Ｒ１＝Ｍ１×Ｎ１ （２）
Ｒ２＝Ｍ２×Ｎ２ （３）
【００９５】
また、図５に示した状態の鉛直方向における力のつりあいから次の式が成り立つ。
【００９６】
（Ｎ１＋Ｒ２）ｓｉｎθ１＋（Ｎ２＋Ｒ１）ｓｉｎθ２＝Ｗ （４）
【００９７】
式（４）を（１）の条件式に代入すると、次式を得る。
【００９８】
Ｒ１＞［（Ｎ１＋Ｒ２）ｓｉｎθ１＋（Ｎ２＋Ｒ１）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ１ （５）
【００９９】
式（５）が、毛髪１５０が第１のローラー１１０に付着し、第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転する条件を表す。
【０１００】
なお、毛髪１５０の大きさに比較して、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の直径は十分に大きいので、θ１＝θ２と近似することが可能である。
【０１０１】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０が同一の材質であるとすれば、Ｒ１＝Ｒ２、Ｎ１＝Ｎ２となるので、上式（５）は次のような近似式（７）で表すことができる（θ１＝θ２＝θ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ、Ｎ１＝Ｎ２＝Ｎとする）。
【０１０２】
式（２）及び式（３）を式（５）に代入すると、
Ｍ×Ｎ＞［（Ｎ＋Ｍ×Ｎ）ｓｉｎθ＋（Ｎ＋Ｍ×Ｎ）ｓｉｎθ］ｃｏｓθ （６）
【０１０３】
この式（６）を整理すると、次式（７）を得る。
【０１０４】
Ｍ／［２（１＋Ｍ）］＞ｓｉｎθ・ｃｏｓθ （７）
【０１０５】
同様に、毛髪１５０が第２のローラー１２０に付着し、第２のローラー１２０とともに反時計方向Ｘに回転する条件は次の通りである。
【０１０６】
Ｒ２＞［（Ｎ１＋Ｒ２）ｓｉｎθ１＋（Ｎ２＋Ｒ１）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ２ （８）
【０１０７】
式（８）の近似式は、式（５）の場合と同様に、式（７）で表される。
【０１０８】
一方、微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れにも付着してはならないので、上式（５）を導き出した過程と同様に考えて、以下の式（９）及び式（１０）を満たせば、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れにも付着することなく、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙に沿ってフィードされることになる。
【０１０９】
Ｒａ＜［（Ｎａ＋Ｒｂ）ｓｉｎθ１＋（Ｎｂ＋Ｒａ）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ１ （９）
Ｒｂ＜［（Ｎａ＋Ｒｂ）ｓｉｎθ１＋（Ｎｂ＋Ｒａ）ｓｉｎθ２］ｃｏｓθ２ （１０）
【０１１０】
式（９）及び式（１０）において、Ｎａ、Ｎｂ、Ｒａ、Ｒｂは以下の力を示す。
【０１１１】
Ｎａ：第１のローラー１１０から微粒に作用する垂直抗力
Ｒａ：第１のローラー１１０と微粒との間に作用する摩擦力
Ｎｂ：第２のローラー１２０から微粒に作用する垂直抗力
Ｒｂ：第２のローラー１２０と微粒との間に作用する摩擦力
【０１１２】
毛髪１５０の場合と同様に、θ１＝θ２＝θ、Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒ、Ｎａ＝Ｎｂ＝Ｎと近似すれば、式（９）及び式（１０）は次式（１１）のように近似することができる。
【０１１３】
Ｔ／［２（１＋Ｔ）］＜ｓｉｎθ・ｃｏｓθ （１１）
【０１１４】
式（１１）において、Ｔは第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０と微粒との間の摩擦係数を示す。
【０１１５】
以上のように、式（５）、（８）、（９）及び（１０）（あるいは、式（７）又は式（１１）が成り立つように、各摩擦係数並びに角度を設定することにより、毛髪１５０は第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の何れかに付着した状態で第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転し、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の外側に落下する。一方、微粒は第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れにも付着することなく、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙１１４に沿って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚにフィードされる。
【０１１６】
上述のような構造を有する本実施形態に係る選別装置１００は以下のように動作する。
【０１１７】
先ず、毛髪１５０と微粒とが混合している混合物をホッパー１４１に投入する。ホッパー１４１に投入された混合物は落下口１４１ａから下方に落下する。
【０１１８】
落下口１４１ａは、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間に形成されている間隙１１４に向けられており、落下口１４１ａから落下した混合物は間隙１１４に乗った状態になる。
【０１１９】
第１のローラー１１０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ１、第２のローラー１２０と毛髪１５０との間の摩擦係数をＭ２、第１のローラー１１０と微粒との間の摩擦係数をＬ１、第２のローラー１２０と微粒との間の摩擦係数をＬ２は上式（５）、（８）、（９）及び（１０）が成り立つように設定されている。
【０１２０】
このため、間隙１１４上に落下した混合物のうち、毛髪１５０は、第１のローラー１１０の表面との間の摩擦力により、第１のローラー１１０の表面に付着したまま、第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転し、第１のローラー１１０の外側から第１の収納容器１４０の内部に落下する。
【０１２１】
あるいは、毛髪１５０は、第２のローラー１２０の表面との間の摩擦力により、第２のローラー１２０の表面に付着したまま、第２のローラー１２０とともに反時計方向Ｘに回転し、第２のローラー１２０の外側から第１の収納容器１４０の内部に落下する。
【０１２２】
間隙１１４は第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の外縁に沿ったジグザグ形状をなしているため、間隙１１４上を微粒とともにフィードされる毛髪１５０は、間隙１１４が直線状である場合と比較して、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０に接触する確率が大きい。
【０１２３】
図７（Ａ）は、二つの円筒状のローラーの間に形成される直線状の間隙１１４、図７（Ｂ）は本実施形態におけるジグザグ形状の間隙１１４を示す。
【０１２４】
毛髪１５０が微粒と混合して図７（Ａ）に示す直線状の間隙１１４に沿ってフィードされる場合、毛髪１５０が微粒の中に埋もれた状態になっていると、毛髪１５０が第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面と接触する確率は低くなる。
【０１２５】
これに対して、毛髪１５０が微粒と混合して図７（Ｂ）に示すジグザグ形状の間隙１１４に沿ってフィードされる場合、フィード方向が左右に交互に変わるため、毛髪１５０が第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面と接触する確率は、直線状の間隙１１４の場合と比較して、格段に大きくなる。
【０１２６】
例えば、毛髪１５０が矢印１１５Ａの方向にフィードされている場合、毛髪１５０は進行方向が変化する地点１１５Ｂにおいて第２のローラー１２０と接触する。また、毛髪１５０が矢印１１５Ｃの方向にフィードされている場合、毛髪１５０は進行方向が変化する地点１１５Ｄにおいて第１のローラー１１０と接触する。このように、毛髪１５０が、ジグザグ形状の間隙１１４に沿ってフィードされる場合、進行方向が変化する箇所において、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面に接触する確率が格段に大きくなる。
【０１２７】
毛髪１５０が第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の表面に接触すれば、上述のように、摩擦力によって、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０に付着して第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転し、第１の収納容器１４０の内部に落下する。
【０１２８】
間隙１１４上に落下した混合物のうち、微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０に付着して第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０とともに回転することはなく、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０が傾斜して配置されているため（図２参照）、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴って、間隙１１４上を第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸方向（Ｚ方向）にフィードされる。
【０１２９】
微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の端部（図２の右端（下端））を通過した時点において、下方に落下し、第２の収納容器１４２の内部に収納される。
【０１３０】
以上のように、本実施形態に係る選別装置１００においては、毛髪１５０と微粒とが混合している混合物のうち、毛髪１５０は、摩擦力により、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０に付着した状態のまま、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０とともに回転し、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の外側に落下し、第１の収納容器１４０に収納される。
【０１３１】
一方、微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０が傾斜して配置されているため、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０との間の間隙１１４に沿って、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線方向Ｚにフィードされ、最終的には、第２の収納容器１４２に収納される。
【０１３２】
このように、本実施形態に係る選別装置１００によれば、以下の効果を奏する。
【０１３３】
第一に、微細な異物にも対応することが可能である。
【０１３４】
従来の選別装置１０においては、異物が小さいものである場合には、異物の大きさに応じて、第１のローラー１２及び第２のローラー１４の直径を小さくする必要があったが、加工技術上の問題により、ローラーの小径化には限度があった。
【０１３５】
これに対して、本実施形態に係る選別装置１００によれば、第１のローラー１１０または第２のローラー１２０の直径にかかわりなく、微細な異物をも選別することが可能である。すなわち、異物の大きさに応じてローラーを小径化する必要はなく、任意の直径のローラーを使用することが可能である。
【０１３６】
第二に、従来、選別が困難であるとされてきた異物であっても、高い効率で選別することが可能である。
【０１３７】
上述のように、経験的に、微粒（例えば、化学調味料などの微粒）に毛髪（特に、短いもの）が混入した場合、毛髪のみを選別して取り出すことは極めて困難であるか、あるいは、ほぼ不可能と言われてきた。
【０１３８】
これに対して、本実施形態に係る選別装置１００によれば、微粒中に毛髪が混合している場合であっても、高い確率（ほぼ１００％）で毛髪を選別除去することが可能である。
【０１３９】
本実施形態に係る選別装置１００は上記の構造に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【０１４０】
本実施形態に係る選別装置１００においては、毛髪１５０と微粒の二種類の混合物を選別対象としたが、三種類以上のものを含む混合物を対象とすることも可能である。この場合、三種類以上のものの中から一種類のものを選別することも可能であり、あるいは、摩擦係数の設定の仕方によっては、三種類以上のものの中から二種類以上のものを一度に選別することも可能である。
【０１４１】
また、本実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の双方に毛髪１５０が付着するように第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面の摩擦係数を設定したが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方にのみ毛髪１５０が付着するように摩擦係数を設定することも可能である。例えば、第１のローラー１１０についてのみ式（５）及び式（９）が成り立つように摩擦係数を設定することにより、毛髪１５０は第１のローラー１１０に付着して第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転し、第１の収納容器１４０に落下する。
【０１４２】
また、本実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を傾斜させることにより（図２参照）、微粒を軸線方向Ｚにフィードしているが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を傾斜させることに代えて、フィード手段として、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方または双方に螺旋状の溝または凸状体を形成することも可能である。
【０１４３】
例えば、図８に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方に螺旋状の溝１１６を設けることにより、微粒は螺旋状の溝１１６に入り込んだ微粒は、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の回転に伴い、軸線方向Ｚにフィードされる。
【０１４４】
螺旋状の溝１１６または凸状体の数は１には限定されない。２または３個以上の螺旋状の溝１１６または凸状体を第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の表面に形成することが可能である。
【０１４５】
さらに、溝１１６または凸状体の何れか一方ではなく、双方を同時に形成することも可能である。
【０１４６】
本実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０と第２のローラー１２０とはそれらの間には間隙１１４が形成されるように配置されているものとしているが、間隙１１４を形成することは必ずしも必要ではない。すなわち、間隙はゼロであってもよい。すなわち、第１のローラー１１０の外縁と第２のローラー１２０の外縁とが接して配置されていてもよい。このため、間隙１１４はゼロの間隙も含むものとする。
【０１４７】
本実施形態に係る選別装置１００においては、各摩擦係数が上式（５）及び（７）乃至（１１）を満足するものである限りは、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の材質は任意である。
【０１４８】
例えば、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０としては、熱処理を施した鉄製のローラーの表面にメッキを施したもの、あるいは、熱処理を施した鉄製のローラーの表面にゴムまたは樹脂をコーティングしたものを用いることができる。
【０１４９】
さらに、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の何れか一方または双方の表面の摩擦係数を大きくするため、表面加工を施すことが可能である。
【０１５０】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は表面加工の一例を示す平面図である。
【０１５１】
例えば、図９（Ａ）に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の一方または双方の表面には微細な凸状物１１７をマトリクス状に形成することが可能である。あるいは、凸状物１１７をランダムに形成することも可能である。
【０１５２】
また、凸状物１１７に代えて、凹状の窪みを形成することも可能である。
【０１５３】
また、図９（Ｂ）に示すように、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の一方または双方の表面には第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の軸線に直交する面内にリング状の溝１１８を等間隔に、あるいは、不等間隔に形成することができる。
【０１５４】
また、本実施形態に係る選別装置１００においては、図４に示すように、第一部分１１１は予め定められた長さを有するものとして構成されているが、図１０（Ａ）に示すように、第一部分１１１の長さをゼロとすることも可能である。すなわち、この場合には、第三部分１１３の最大直径の面（頂面または底面）が第一部分１１１を兼ねることになる。
【０１５５】
同様に、図１０（Ｂ）に示すように、第二部分１１２の長さをゼロとすることも可能である。すなわち、この場合には、第三部分１１３の最小直径の面（頂面または底面）が第二部分１１２を兼ねることになる。
【０１５６】
（第二の実施形態）
図１１は本発明の第二の実施形態に係る選別装置１００Ａを上方から見た場合の平面図、図１２は図１１のＡ方向から見た場合の選別装置１００Ａの側面図、図１３は図１１のＢ方向から見た場合の選別装置１００Ａの正面図である。
【０１５７】
本実施形態に係る選別装置１００Ａは、本発明の第一の実施形態に係る選別装置１００と比較して、第１のローラー１１０に代えて第１のローラー１１０Ａを、第２のローラー１２０に代えて第２のローラー１２０Ａを使用する。この点を除いて、本実施形態に係る選別装置１００Ａは本発明の第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。このため、同一の構成要素には同一の参照符号を使用する。
【０１５８】
図１４は本実施形態における第１のローラー１１０Ａの平面図である。
【０１５９】
図１１及び図１４に示すように、第１のローラー１１０Ａの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向Ｚにおいて波形状をなしている。
【０１６０】
第一の実施形態においては、第１のローラー１１０の第一部分１１１、第二部分１１２及び第三部分１１３は何れも直線状の外縁を有していたが、本実施形態における第１のローラー１１０Ａは曲線状の外縁を有するものとして構成されている。
【０１６１】
具体的には、第１のローラー１１０Ａは３個の凸状部分１１１Ａと２個の凹状部分１１２Ａとから構成されている。２個の凹状部分１１２Ａは３個の凸状部分１１１Ａの間に挟まれて形成されている。３個の凸状部分１１１Ａは同一形状をなしており、２個の凹状部分１１２Ａは同一形状をなしている。
【０１６２】
各凸状部分１１１Ａは第１のローラー１１０Ａの軸線から外側に向かって凸状に円弧形状をなして形成されている。各凸状部分１１１Ａはその中心（第１のローラー１１０Ａの軸線方向Ｚにおける中心）１１１Ｓにおいて最大直径を有しており、その両端１１１Ｔ、１１１Ｕにおいて最小直径を有している。すなわち、各凸状部分１１１Ａはその中心１１１Ｓを頂点とし、両端１１１Ｔ、１１１Ｕを底点とする円弧形状をなしている。
【０１６３】
また、各凹状部分１１２Ａは第１のローラー１１０Ａの軸線から外側に向かって凹状に円弧形状をなして形成されている。各凹状部分１１２Ａはその中心（第１のローラー１１０Ａの軸線方向Ｚにおける中心）１１２Ｓにおいて最小直径を有しており、その両端１１２Ｔ、１１２Ｕにおいて最大直径を有している。すなわち、各凹状部分１１２Ａはその中心１１２Ｓを底点とし、両端１１２Ｔ、１１２Ｕを頂点とする円弧形状をなしている。
【０１６４】
各凸状部分１１１Ａと各凹状部分１１２Ａの接続箇所も曲線状に形成されている。
【０１６５】
これに対して、第２のローラー１２０Ａは第１のローラー１１０Ａとの間に一定の間隙１１４Ａを維持することができるような第１のローラー１１０Ａの外形に対応する形状を有している。すなわち、図１１に示すように、第２のローラー１２０Ａは、第１のローラー１１０Ａの各凸状部分１１１Ａに形状的に対応する凹状部分と、第１のローラー１１０Ａの各凹状部分１１２Ａに形状的に対応する凸状部分と、から構成されている。このように、第１のローラー１１０Ａの外周と第２のローラー１２０Ａの外周は形状的に相互に相補的な関係にある。
【０１６６】
第１のローラー１１０Ａの軸線方向Ｚにおける凸状部分１１１Ａの長さと凹状部分１１２Ａの長さには限定はない。凸状部分１１１Ａの方が凹状部分１１２Ａよりも長くてもよく、あるいは、短くてもよい。あるいは、凸状部分１１１Ａの長さは凹状部分１１２Ａの長さと等しくてもよい。
【０１６７】
本実施形態に係る選別装置１００Ａによっても、第一の実施形態に係る選別装置１００と同様の効果を得ることができる。
【０１６８】
本実施形態に係る選別装置１００Ａは上記の構造に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【０１６９】
図１１に示した第１のローラー１１０Ａ及び第２のローラー１２０Ａの形状は一例である。第１のローラー１１０Ａ及び第２のローラー１２０Ａの形状は、外縁が波形形状を呈するものであれば、いかなる形状をも含む。
【０１７０】
図１５は第１のローラー１１０Ａ及び第２のローラー１２０Ａの第一の変形例としての第１のローラー２１０及び第２のローラー２２０の平面図である。
【０１７１】
本変形例における第１のローラー２１０は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなす部分２１１と、その軸線を含む断面がその軸線方向において直線状をなす部分２１２と、から構成されている。
【０１７２】
波形状をなす部分２１１は第二の実施形態における凸状部分１１１Ａと同一の形状を有している。
【０１７３】
直線状をなす部分２１２は、その外縁が第１のローラー２１０の軸線と平行であり、円筒形状をなしている。
【０１７４】
波形状をなす部分２１１と直線状をなす部分２１２とは第１のローラー２１０の軸線方向において交互に形成されている。
【０１７５】
本実施形態における第１のローラー２１０及び第２のローラー２２０を使用することによっても、第二の実施形態に係る選別装置２００の場合と同様に、第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の効果を奏する。
【０１７６】
さらに、第１のローラー２１０には凹状部分１１２Ａを形成する必要がないので、第二の実施形態における第１のローラー１１０Ａと比較して、第１のローラー２１０の製造効率を高めることができる。第２のローラー２２０Ａについても同様である。
【０１７７】
なお、本変形例においては、第１のローラー２１０は、凸状部分１１１Ａとしての波形状をなす部分２１１と、直線状をなす部分２１２との組み合わせからなるものとして構成されているが、第１のローラー２１０を以下の組み合わせからなるものとして構成することも可能である。
【０１７８】
（１）凹状部分１１２Ａとしての波形状をなす部分２１１と直線状をなす部分２１２との組み合わせ
（２）凸状部分１１１Ａとしての波形状をなす部分２１１と、凹状部分１１２Ａとしての波形状をなす部分２１１と、直線状をなす部分２１２との組み合わせ
【０１７９】
第二の実施形態に係る選別装置１００Ａにおいては、各凸状部分１１１Ａは全て同一形状をなしていたが、各凸状部分１１１Ａを全て同一形状にすることは必ずしも必要ではない。
【０１８０】
図１６（Ａ）は第１のローラー１１０Ａの第二の変形例としての第１のローラー３１０の平面図である。
【０１８１】
本変形例において使用する第１のローラー３１０においては、各凸状部分は全てが同一形状を有するものではなく、各々が相互に異なる形状を有している。各凹状部分１１２Ａは全て同一形状である。
【０１８２】
具体的には、第一凸状部分３１１は最大直径Ｎ１を有しており、第一凸状部分３１１に隣接する第二凸状部分３１２は最大直径Ｎ２を有しており、第二凸状部分３１２に隣接する第三凸状部分３１３は最大直径Ｎ３を有している。
【０１８３】
最大直径Ｎ２は最大直径Ｎ１、Ｎ３より大きく、最大直径Ｎ１は最大直径Ｎ３より大きい（Ｎ３＜Ｎ１＜Ｎ２）。
【０１８４】
このように、各凸状部分３１１、３１２、３１３の形状（具体的には、最大直径）を相互に異なるものにしても、第二の実施形態に係る選別装置と同一の効果を得ることができる。
【０１８５】
なお、複数個の凸状部分のうち、例えば、二つの凸状部分の最大直径が等しく、他の凸状部分の最大直径が相互に異なるものとすることもできる。
【０１８６】
図１６（Ａ）に示した第１のローラー３１０とは逆に、各凸状部分を全て同一形状とし、各凹状部分が相互に異なる形状を有しているものとすることも可能である。
【０１８７】
図１６（Ｂ）は第１のローラー１１０Ａの第三の変形例としての第１のローラー３１０Ａの平面図である。
【０１８８】
図１６（Ｂ）に示すように、本変形例に係る第１のローラー３１０Ａにおいては、各凹状部分は全てが同一形状を有するものではなく、各々が相互に異なる形状を有している。各凸状部分１１１は全て同一形状である。
【０１８９】
具体的には、第一凹状部分３１４は最小直径Ｌ１を有しており、第一凹状部分３１４に隣接する第二凹状部分３１５は最小直径Ｌ２を有しており、第二凹状部分３１５に隣接する第三凹状部分３１６は最小直径Ｌ３を有している。
【０１９０】
最小直径Ｌ１は最小直径Ｌ２より小さく、最小直径Ｌ２は最小直径Ｌ３より小さい（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）。
【０１９１】
このように、各凹状部分３１４、３１５、３１６の形状（具体的には、最小直径）を相互に異なるものにしても、第二の実施形態に係る選別装置と同一の効果を得ることができる。
【０１９２】
なお、複数個の凹状部分のうち、例えば、二つの凹状部分の最小直径が等しく、他の凹状部分の最小直径が相互に異なるものとすることもできる。
【０１９３】
（第三の実施形態）
第一の実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の各軸線は同一の高さに設定されているが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の各軸線を同一の高さに設定することは必ずしも必要ではない。一方の軸線を他方の軸線よりも高い位置に設定することが可能である。
【０１９４】
図１７は本発明の第三の実施形態に係る選別装置４００の概略的な正面図である。
【０１９５】
図１７に示すように、本実施形態に係る選別装置４００においては、第１のローラー１１０の軸線は第２のローラー１２０の軸線よりも高い位置に設定されている。この点を除いて、本実施形態に係る選別装置４００は第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０１９６】
このように、二つのローラー１１０、１２０の各軸線の高さを相互に異なるものに設定しても、第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の効果を奏することができる。
【０１９７】
さらに、本実施形態の場合、毛髪１５０は軸線が低い方のローラーである第２のローラー１２０に付着することになるので、上述の摩擦係数の設定は第２のローラー１２０に対してのみ行えばよく、第１のローラー１１０に対しては行う必要はない。
【０１９８】
また、第２のローラー１２０の中心と第１のローラー１１０の中心とを結ぶ線が水平方向となす角度θは１５度以上６０度以下の範囲内において設定される。
【０１９９】
（第四の実施形態）
図１８は、本発明の第四の実施形態に係る選別装置５００の側面図である。
【０２００】
本実施形態に係る選別装置５００は、第一の実施形態に係る選別装置１００と比較して、角度調節機構５１０が追加的に設けられている。この点を除いて、本実施形態に係る選別装置５００は第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０２０１】
角度調節機構５１０は第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を任意の角度に傾斜させる機能を有しており、この角度調節機構５１０が微粒を軸線方向Ｚにフィードするフィード手段として機能する。
【０２０２】
図１８に示すように、角度調節機構５１０は、モーター５１１と、一端がモーター５１１の駆動軸に連結されているリンク部材５１２と、からなる。
【０２０３】
リンク部材５１２の他端は、ピボット５１３を介して、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を支持している側壁板５１４Ａと回動自在に連結されている。
【０２０４】
また、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０を支持している他方の側壁板５１４Ｂもピボット５１５を介して回動自在にリンク部材５１６の一端に連結されており、リンク部材５１６の他端はピボット５１７を介して回動自在に床面に固定されている。
【０２０５】
第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０は、角度調節機構５１０により、側壁板５１４Ｂが下方になるように、傾斜した状態に維持されている。モーター５１１がリンク部材５１２を時計方向Ｓに回転させると、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度は大きくなり、逆に、モーター５１１がリンク部材５１２を反時計方向Ｒに回転させると、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度は小さくなる。
【０２０６】
第一の実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度は固定されていたのに対して、本実施形態に係る選別装置５００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度を任意の角度に変えることができる。すなわち、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の傾斜角度を調節することにより、穀粒がフィードされる速度を任意に調節することができ、ひいては、毛髪１５０と微粒との選別速度を任意の値に調節することが可能である。
【０２０７】
（第五の実施形態）
図１９は本発明の第五の実施形態に係る選別装置６００の概略図である。
【０２０８】
本実施形態に係る選別装置６００は、第一の実施形態に係る選別装置１００と比較して、第１のローラー１１０に代えて、第１のローラー６１０を用いるとともに、ローラー回転制御装置６３０を追加的に備えている。これらの点を除いて、本実施形態に係る選別装置６００は第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０２０９】
第一の実施形態における第１のローラー１１０は固定式のローラー（すなわち、一定位置に固定されているローラー）であるのに対して、本実施形態における第１のローラー６２０は第２のローラー１２０の中心１２１を中心として第２のローラー１２０の回りに回転可能に形成されている。
【０２１０】
ローラー回転制御装置６３０は第１のローラー６２０が第２のローラー１２０の回りに回転する際の回転方向及び回転量（回転角度）を制御する。すなわち、選別装置６００の操作者は、第１のローラー６１０または第２のローラー１２０の表面と毛髪１５０との間の摩擦力の大小その他の要因に応じて、ローラー回転制御装置６３０を介して、第２のローラー１２０の中心１２１と第１のローラー６１０の中心６１１とを結ぶ線が水平方向となす角度θを任意の角度に設定することが可能である。
【０２１１】
なお、第四の実施形態において述べたように、第１のローラー６１０の回転方向及び回転量は、角度θが１５度以上かつ６０度以下（１５°≦θ≦６０°）の範囲内にあるように、設定することが好ましい。
【０２１２】
（第六の実施形態）
第一の実施形態に係る選別装置１００においては、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の双方がモーター１３０により回転するものとして構成されているが、第１のローラー１１０及び第２のローラー１２０の双方を回転させることは必ずしも必要ではない。どちらか一方のみを回転させることも可能である。例えば、第２のローラー１２０を固定し、第１のローラー１１０のみを回転させるようにすることも可能である。
【０２１３】
この場合には、毛髪１５０は第１のローラー１１０のみに付着し、第１のローラー１１０とともに回転し、第１の収納容器１４０に落下する。
【０２１４】
また、例えば、第２のローラー１２０を固定する場合（回転させない場合）には、第２のローラー１２０自体を設けることも必要ではなく、第２のローラー１２０に代えて、同等の部材を設ければ足りる。
【０２１５】
図２０（Ａ）は本発明の第六の実施形態に係る選別装置７００の平面図であり、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【０２１６】
本実施形態に係る選別装置７００においては、第２のローラー１２０に代えて、第２のローラー１２０の位置にブロック７１０が配置されている。
【０２１７】
ブロック７１０は第２のローラー１２０の外周面と同一の外周面を有しており、第１のローラー１１０との間に間隙１１４（図５参照）が形成される位置において固定されている。
【０２１８】
本実施形態に係る選別装置７００においては、毛髪１５０は第１のローラー１１０に付着し、第１のローラー１１０とともに時計方向Ｙに回転し、第１の収納容器１４０に落下する。
【０２１９】
本実施形態によっても、第一の実施形態に係る選別装置１００と同様の効果を奏する。
【０２２０】
さらに、ブロック７１０の厚さは第２のローラー１２０の厚さと同様にすることは必ずしも必要ではなく、第１のローラー１１０との間に間隙１１４（図５参照）が形成される限りにおいて、一定の厚さとすることが可能である。
【０２２１】
また、ブロック７１０は水平方向に移動可能であるように構成することも可能である。ブロック７１０を水平移動可能とすることにより、ブロック７１０と第１のローラー１１０との間の間隙を任意の値に調整することが可能になる。
【０２２２】
また、ブロック７１０が第２のローラー１２０の外周面と同一の外周面を有していることは必ずしも必要ではなく、例えば、図２０（Ｃ）に示すように、直方体形状のブロック７１０Ａを使用することも可能である。
【０２２３】
さらには、図２０（Ｄ）に示すように、横端面が凹状の円弧形状をなすブロック７１０Ｂを使用することも可能である。
【０２２４】
（第七の実施形態）
図２１は本発明の第七の実施形態に係る選別装置において使用する第１のローラー８１０の平面図である。
【０２２５】
本実施形態に係る選別装置は、第１のローラー１１０に代えて第１のローラー８１０及びこの第１のローラー８１０に対応する第２のローラー（図示せず）を使用する点を除いて、第一の実施形態に係る選別装置１００と同一の構造を有している。
【０２２６】
本実施形態における第１のローラー８１０は形状的には第一の実施形態における第１のローラー１１０と同一である。ただし、第一の実施形態における第１のローラー１１０とは異なり、第一部分、第二部分及び第三部分の各表面の摩擦係数は相互に異なる値に設定されている。
【０２２７】
第１のローラー８１０に対応する第２のローラー（図示せず）も同様である。具体的には、第１のローラー８１０の第一部分に対応する第２のローラーの第二部分は第１のローラー８１０の第一部分と同一の摩擦係数を有している。以下、第１のローラー８１０の第二部分及び第三部分についても同様である。
【０２２８】
図２１に示すように、第１のローラー８１０が、軸線方向Ｚにおいて、第三部分８１１、第一部分８１２、第三部分８１３、第二部分８１４、・・・・、第三部分８１９、第一部分８２０、第三部分８２１を有しているものとした場合、第三部分８１１から第三部分８２１までの各部分の表面の摩擦係数は軸線方向Ｚに沿って順に高くなるように設定されている。
【０２２９】
すなわち、第三部分８１１乃至第三部分８２１の各表面の摩擦係数をそれぞれＦ１乃至Ｆ１１とすると、次式の関係が成り立つ。
【０２３０】
Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３＜・・・・・＜Ｆ９＜Ｆ１０＜Ｆ１１
【０２３１】
本実施形態における第１のローラー８１０及び第１のローラー８１０に対応する第２のローラーを使用することにより、毛髪１５０のみならず、複数種類の異物を同時に選別することが可能になる。
【０２３２】
すなわち、第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が大きい異物から順に各部分において選別される。具体的には、第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が最も大きい異物は最初の第三部分８１１において選別される。第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が次に大きい異物は第一部分８１２において選別される。以下、同様に選別が行われ、第１のローラー８１０または第２のローラーとの間の摩擦力が最も小さい異物は最後の第三部分８２１において選別される。
【０２３３】
以上のように、本実施形態に係る選別装置のように、第１のローラー８１０及びそれに対応する第２のローラーを使用することにより、それぞれ摩擦係数が異なる複数の異物を一度に選別することが可能になる。
【０２３４】
なお、第三部分８１１乃至第三部分８２１の各表面の摩擦係数を異なるものにするためには、例えば、次のような手段を用いることができる。
【０２３５】
（１）各部分８１１乃至８２１の表面に摩擦係数の異なる塗料を塗布する
（２）各部分８１１乃至８２１の表面に摩擦係数の異なる素材をコーティングする
（３）各部分８１１乃至８２１の表面に形成する凸状体または凹状体（例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示したもの）の配置密度を変える
（４）各部分８１１乃至８２１の材質を変える
なお、本実施形態における各部分８１１乃至８２１の摩擦係数の設定の仕方は一例であり、他の設定の仕方を採用することも可能である。
【０２３６】
例えば、第三部分８１１と第一部分８１２とを一つの領域として、この領域に第一の摩擦係数を付与し、第三部分８１３と第二部分８１４とを一つの領域として、この領域に第二の摩擦係数を付与する、というような摩擦係数の設定の仕方も可能である。
【符号の説明】
【０２３７】
１００ 本発明の第一の実施形態に係る選別装置
１１０ 第１のローラー
１１１ 第一部分
１１２ 第二部分
１１３ 第三部分
１１４ 間隙
１２０ 第２のローラー
１３０ モーター
１４０ 第１の収納容器
１４１ ホッパー
１４２ 第２の収納容器
２１０ 本発明の第二の実施形態における第一の変形例に係る第１のローラー
２２０ 本発明の第二の実施形態における第一の変形例に係る第２のローラー
３１０ 本発明の第二の実施形態における第二の変形例に係る第１のローラー
４００ 本発明の第三の実施形態に係る選別装置
５００ 本発明の第四の実施形態に係る選別装置
５１０ 角度調節機構
６００ 本発明の第五の実施形態に係る選別装置
６１０ 本発明の第五の実施形態に係る選別装置に使用される第１のローラー
６３０ ローラー回転制御装置
７００ 本発明の第六の実施形態に係る選別装置
７１０ ブロック
８１０ 本発明の第七の実施形態に係る選別装置に使用される第１のローラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、
第１のローラーと、
前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、
フィード手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、
前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、
前記第１のローラーは、円筒形状の第一部分と、前記第一部分の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを結合する円錐台形状の第三部分と、からなり、
前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置。
【請求項２】
前記第１のローラーは複数個の前記第一部分を有しており、複数個の前記第一部分のうち少なくとも２個の前記第一部分は相互に異なる直径を有していることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
前記第１のローラーは複数個の前記第二部分を有しており、複数個の前記第二部分のうち少なくとも２個の前記第二部分は相互に異なる直径を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の選別装置。
【請求項４】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線方向において複数の領域からなり、前記領域の各々において前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面の摩擦係数が異なるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項５】
第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、
第１のローラーと、
前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、
フィード手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、
前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、
前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなしており、
前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置。
【請求項６】
前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなす部分と、その軸線を含む断面がその軸線方向において直線状をなす部分と、を有することを特徴とする請求項５に記載の選別装置。
【請求項７】
前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凸状部分の各々はその最大直径がＮ１乃至ＮＭ（Ｍは２以上の整数、Ｎ１＜Ｎ２＜・・・＜ＮＭ））の何れかであることを特徴とする請求項５または６に記載の選別装置。
【請求項８】
前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凹状部分の各々はその最小直径がＬ１乃至ＬＭ（Ｍは２以上の整数、Ｌ１＞Ｌ２＞・・・＞ＬＭ））の何れかであることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項９】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記複数個の凸状部分の各々と前記複数個の凹状部分の各々とは相互に異なる摩擦係数を有するものであることを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１０】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線が同一高さにあるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１１】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方の軸線は他方の軸線より高い位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１２】
前記第１のローラーの中心と前記第２のローラーの中心とを結ぶ線が水平方向となす角度は１５度以上６０度以下であることを特徴とする請求項１１に記載の選別装置。
【請求項１３】
前記フィード手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面に形成された少なくとも一つの螺旋状の溝及び凸状体の少なくとも何れか一方からなることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１４】
前記フィード手段は前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線の傾斜角度を調節する角度調節機構からなり、
前記角度調節機構は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線が、前記第１の物以外の物が進行する方向に向かって鉛直面内において下方に傾斜するように、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを傾斜させるものであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１５】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは他方のローラーの中心を中心として前記他方のローラーの回りに回転可能に形成されており、
前記何れか一方のローラーの回転方向及び回転量を制御するローラー回転制御装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１６】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは固定されており、前記駆動手段は他方のローラーのみを回転させるものであることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１７】
前記何れか一方のローラーに代えて、前記何れか一方のローラーの外周面と同一の外周面を有する部材を備えることを特徴とする請求項１６に記載の選別装置。
【請求項１８】
前記部材は一定の厚さを有していることを特徴とする請求項１７に記載の選別装置。
【請求項１】
第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、
第１のローラーと、
前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、
フィード手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、
前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、
前記第１のローラーは、円筒形状の第一部分と、前記第一部分の直径より小さい直径を有する円筒形状の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを結合する円錐台形状の第三部分と、からなり、
前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置。
【請求項２】
前記第１のローラーは複数個の前記第一部分を有しており、複数個の前記第一部分のうち少なくとも２個の前記第一部分は相互に異なる直径を有していることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
前記第１のローラーは複数個の前記第二部分を有しており、複数個の前記第二部分のうち少なくとも２個の前記第二部分は相互に異なる直径を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の選別装置。
【請求項４】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線方向において複数の領域からなり、前記領域の各々において前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面の摩擦係数が異なるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項５】
第１の物乃至第Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の物が混合している混合物から前記第１の物を選別する選別装置であって、
第１のローラーと、
前記第１のローラーの軸線と平行な軸線を有し、前記第１の物乃至前記第Ｎの物の何れの大きさよりも小さい間隙を前記第１のローラーとの間に形成し、あるいは、前記第１のローラーと外縁において接している第２のローラーと、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーを回転させる駆動手段と、
フィード手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを相互に反対方向に、かつ、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを上方から見たときに相互に離れ合う方向に回転させ、
前記フィード手段は前記第１の物乃至第Ｎの物を前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線方向にフィードするものである選別装置において、
前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなしており、
前記第２のローラーの外形は前記第１のローラーの外形に対応する相補的形状を有しており、
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの少なくとも何れか一方の表面の摩擦係数は、前記第１の物を摩擦力により当該ローラーの表面に付着させたまま、当該ローラーとともに回転させることが可能であるように設定されていることを特徴とする選別装置。
【請求項６】
前記第１のローラーの外形は、その軸線を含む断面がその軸線方向において波形状をなす部分と、その軸線を含む断面がその軸線方向において直線状をなす部分と、を有することを特徴とする請求項５に記載の選別装置。
【請求項７】
前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凸状部分の各々はその最大直径がＮ１乃至ＮＭ（Ｍは２以上の整数、Ｎ１＜Ｎ２＜・・・＜ＮＭ））の何れかであることを特徴とする請求項５または６に記載の選別装置。
【請求項８】
前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記凹状部分の各々はその最小直径がＬ１乃至ＬＭ（Ｍは２以上の整数、Ｌ１＞Ｌ２＞・・・＞ＬＭ））の何れかであることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項９】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの前記波形状をなす部分は複数個の凸状部分と複数個の凹状部分とからなり、前記複数個の凸状部分の各々と前記複数個の凹状部分の各々とは相互に異なる摩擦係数を有するものであることを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１０】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーはそれらの軸線が同一高さにあるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１１】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方の軸線は他方の軸線より高い位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１２】
前記第１のローラーの中心と前記第２のローラーの中心とを結ぶ線が水平方向となす角度は１５度以上６０度以下であることを特徴とする請求項１１に記載の選別装置。
【請求項１３】
前記フィード手段は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの表面に形成された少なくとも一つの螺旋状の溝及び凸状体の少なくとも何れか一方からなることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１４】
前記フィード手段は前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線の傾斜角度を調節する角度調節機構からなり、
前記角度調節機構は、前記第１のローラー及び前記第２のローラーの軸線が、前記第１の物以外の物が進行する方向に向かって鉛直面内において下方に傾斜するように、前記第１のローラー及び前記第２のローラーを傾斜させるものであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１５】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは他方のローラーの中心を中心として前記他方のローラーの回りに回転可能に形成されており、
前記何れか一方のローラーの回転方向及び回転量を制御するローラー回転制御装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１６】
前記第１のローラー及び前記第２のローラーの何れか一方のローラーは固定されており、前記駆動手段は他方のローラーのみを回転させるものであることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか一項に記載の選別装置。
【請求項１７】
前記何れか一方のローラーに代えて、前記何れか一方のローラーの外周面と同一の外周面を有する部材を備えることを特徴とする請求項１６に記載の選別装置。
【請求項１８】
前記部材は一定の厚さを有していることを特徴とする請求項１７に記載の選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−４３１４６（Ｐ２０１３−４３１４６Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４０３１（Ｐ２０１１−１８４０３１）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（５９２１４２０７２）協和工業株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（５９２１４２０７２）協和工業株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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