(57)【要約】【課題】液体の使用量を抑えつつ、紙粉量を低減することができるシート加工装置を提供する。【解決手段】シートの所定の領域に、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体を付着させる液体吐出装置と、前記液体が付着した前記領域を切断する切断部と、を含む、シート加工装置。【選択図】図２
2020090762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの所定の領域に、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体を付着させる液体吐出装置と、
前記液体が付着した前記領域を切断する切断部と、
を含む、シート加工装置。
【請求項２】
請求項１において、
ユーザーの指示に応じた前記領域に、前記液体を付着させるように前記液体吐出装置を制御する制御部を含む、シート加工装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記バインダーは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、水溶性樹脂のいずれかである、シート加工装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記液体が付着した前記領域において、前記シートの質量に対する前記バインダーの質量の比は、１．０％以上４０．０％以下である、シート加工装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記液体は、浸透剤を含む、シート加工装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記シートを加圧する加圧部を含み、
前記液体吐出装置は、加圧された前記シートの前記領域に前記液体を付着させる、シート加工装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記バインダーは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、
前記加圧部は、加熱される、シート加工装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記バインダーは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、
前記切断部は、加熱される、シート加工装置。
【請求項９】
液体吐出装置を用いて、シートの所定の領域に、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体を付着させる工程と、
前記液体が付着した前記領域を切断する工程と、
を含む、シート加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート加工装置およびシート加工方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドプリンターでシートを印刷する際に、用紙から生じる紙粉が舞い上がってインクジェットヘッドのノズル孔に付着することで吐出不良を生ずるという課題がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、給紙台上に積載された印刷用紙の側面に液体を塗布することにより、紙粉の飛散を抑制する画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置では、すでに裁断されたシートの側面に液体を付着させるため、裁断時に紙粉が発生することを抑制することが困難である。特に、再生紙は、繊維が短いため、紙粉が発生し易い。さらに、シートに付着させる液体は、環境等の観点から少量であることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るシート加工装置の一態様は、
シートの所定の領域に、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体を付着させる液体吐出装置と、
前記液体が付着した前記領域を切断する切断部と、
を含む。
【０００７】
前記シート加工装置の一態様において、
ユーザーの指示に応じた前記領域に、前記液体を付着させるように前記液体吐出装置を制御する制御部を含んでもよい。
【０００８】
前記シート加工装置の一態様において、
前記バインダーは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、水溶性樹脂のいずれかであってもよい。
【０００９】
前記シート加工装置の一態様において、
前記液体が付着した前記領域において、前記シートの質量に対する前記バインダーの質量の比は、１．０％以上４０．０％以下であってもよい。
【００１０】
前記シート加工装置の一態様において、
前記液体は、浸透剤を含んでもよい。
【００１１】
前記シート加工装置の一態様において、
前記シートを加圧する加圧部を含み、
前記液体吐出装置は、加圧された前記シートの前記領域に前記液体を付着させてもよい。
【００１２】
前記シート加工装置の一態様において、
前記バインダーは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、
前記加圧部は、加熱されてもよい。
【００１３】
前記シート加工装置の一態様において、
前記バインダーは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、
前記切断部は、加熱されてもよい。
【００１４】
本発明に係るシート加工方法の一態様は、
液体吐出装置を用いて、シートの所定の領域に、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体を付着させる工程と、
前記液体が付着した前記領域を切断する工程と、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。
【図２】本実施形態に係るシート加工装置を模式的に示す図。
【図３】本実施形態に係るシート加工装置のインクジェットヘッドによって液体が付着される領域を説明するための図。
【図４】本実施形態に係るシート加工方法を模式的に示す図。
【図５】実施例１を説明するための図。
【図６】比較例１を説明するための図。
【図７】実施例１および比較例１〜３のシートにおいて、紙粉量および乾燥性を示す表。
【図８】実施例２〜７のシートにおいて、紙粉量および乾燥性を示す表。
【図９】実施例３および実施例８〜１７のシートにおいて、紙粉量、引張り強さ、液体充填性、および乾燥性を示す表。
【図１０】液体１〜５の組成を示す表。
【図１１】実施例１８〜２１のシートにおいて、紙粉量および乾燥性を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
１．  シート製造装置
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。
【００１８】
シート製造装置１００は、例えば、原料としての使用済みの古紙を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙を製造するのに好適な装置である。繊維化された原料に、さまざまな添加物を混合することによって、用途に合わせて、紙製品の結合強度や白色度を向上したり、色、香り、難燃などの機能を付加したりしてもよい。また、紙の密度や厚さ、形状をコントロールして成形することで、Ａ４やＡ３のオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造することができる。
【００１９】
シート製造装置１００は、例えば、供給部１０と、粗砕部１２と、解繊部２０と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、搬送部７９と、シート形成部８０と、切断部９０と、を含む。
【００２０】
さらに、シート製造装置１００は、例えば、原料に対する加湿、および原料が移動する空間を加湿する目的で、加湿部２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２を含む。
【００２１】
加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、例えば、気化式または温風気化式の加湿器で構成されている。すなわち、加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、水を浸潤させる図示しないフィルターを有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を供給する。加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、加湿空気の湿度を効果的に高める図示しないヒーターを備えてもよい。
【００２２】
加湿部２１０，２１２は、例えば、超音波式加湿器で構成されている。すなわち、加湿部２１０，２１２は、水を霧化する図示しない振動部を有し、振動部により発生するミストを供給する。
【００２３】
供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。粗砕部１２に供給される原料は、繊維を含むものであればよく、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布、布、あるいは織物等が挙げられる。以下では、シート製造装置１００が古紙を原料とする構成を例示する。供給部１０は、例えば、古紙を重ねて蓄積するスタッカーと、スタッカーから古紙を粗砕部１２に送り出す自動投入装置と、を有している。また、必ずしも古紙を整列させて重ねる必要はなく、種々のサイズの古紙や種々の形状の古紙をばらばらにスタッカーに供給してもよい。
【００２４】
粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を粗砕刃１４によって裁断して、粗砕片にする。粗砕刃１４は、大気中等の気中で原料を裁断する。粗砕部１２は、例えば、原料を挟んで裁断する一対の粗砕刃１４と、粗砕刃１４を回転させる駆動部と、を有し、いわゆるシュレッダーと同様の構成とすることができる。粗砕片の形状や大きさは、任意であり、解繊部２０における解繊処理に適していればよい。粗砕部１２は、原料を、例えば１ｃｍ〜数ｃｍ四方またはそれ以下のサイズの紙片に裁断する。
【００２５】
粗砕部１２は、粗砕刃１４により裁断されて落下する粗砕片を受けるシュート９を有する。シュート９は、例えば、粗砕片が流れる方向において、徐々に幅が狭くなるテーパー形状を有する。そのため、シュート９は、多くの粗砕片を受けとめることができる。シュート９には、解繊部２０に連通する管２が連結され、管２は、粗砕片を、解繊部２０に搬送させるための搬送路を形成する。粗砕片は、シュート９により集められ、管２を通って解繊部２０に搬送される。粗砕片は、例えば図示しないブロアーが発生する気流により、管２中を解繊部２０に向けて搬送される。
【００２６】
粗砕部１２が有するシュート９、あるいはシュート９の近傍には、加湿部２０２により加湿空気が供給される。これにより、粗砕刃１４により裁断された粗砕物が、静電気によってシュート９や管２の内面に吸着する現象を抑制できる。また、粗砕刃１４が裁断した粗砕物は、加湿された高湿度の空気とともに解繊部２０に搬送されるので、解繊部２０の内部における解繊物の付着を抑制する効果も期待できる。また、加湿部２０２は、粗砕刃１４に加湿空気を供給して、供給部１０が供給する原料を除電する構成としてもよい。また、加湿部２０２とともにイオナイザーを用いて除電してもよい。
【００２７】
解繊部２０は、粗砕部１２で裁断された粗砕物を解繊する。より具体的には、解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料を解繊処理し、解繊物を生成する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能を有する。
【００２８】
解繊部２０を通過したものを解繊物という。解繊物には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂粒、すなわち複数の繊維同士を結着させるための樹脂粒や、インク、トナーなどの色材や、にじみ防止剤、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも状や平ひも状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態、すなわち独立した状態で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態、すなわちダマを形成している状態で存在してもよい。
【００２９】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部２０は、例えば、インペラーミルを用いて構成されている。具体的には、解繊部２０は、図示しないが、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーと、を有している。粗砕部１２で裁断された粗砕片は、解繊部２０のローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。解繊部２０は、ローターの回転により気流を発生させる。この気流により、解繊部２０は、原料である粗砕片を管２から吸引し、解繊物を排出口２４へと搬送できる。解繊物は、排出口２４から管３に送り出され、管３を介して選別部４０に搬送される。
【００３０】
このように、解繊部２０で生成される解繊物は、解繊部２０が発生する気流により解繊部２０から選別部４０に搬送される。さらに、図示の例では、シート製造装置１００は、気流発生装置である解繊ブロアー２６を備え、解繊ブロアー２６が発生する気流により解繊物が選別部４０に搬送される。解繊ブロアー２６は、管３に取り付けられ、解繊部２０から解繊物とともに空気を吸引し、選別部４０に送風する。
【００３１】
選別部４０には、管３から解繊部２０により解繊された解繊物が気流とともに流入する導入口４２が設けられている。選別部４０は、導入口４２に導入する解繊物を、繊維の長さによって選別する。詳細には、選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物のうち、予め定められたサイズ以下の解繊物を第１選別物とし、第１選別物より大きい解繊物を第２選別物として、選別する。第１選別物は、繊維または粒子等を含み、第２選別物は、例えば、大きい繊維、未解繊片、十分に解繊されていない粗砕片、解繊された繊維が凝集し、あるいは絡まったダマ等を含む。
【００３２】
選別部４０は、例えば、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３と、を有している。
【００３３】
ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部４１は、網を有し、篩として機能する。この網の目により、ドラム部４１は、網の目開きの大きさより小さい第１選別物と、網の目開きより大きい第２選別物と、を選別する。ドラム部４１の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いることができる。
【００３４】
導入口４２に導入された解繊物は、気流とともにドラム部４１の内部に送り込まれ、ドラム部４１の回転によって第１選別物がドラム部４１の網の目から下方に落下する。ドラム部４１の網の目を通過できない第２選別物は、導入口４２からドラム部４１に流入する気流により流されて排出口４４に導かれ、管８に送り出される。
【００３５】
管８は、ドラム部４１の内部と管２とを連結する。管８を通って流される第２選別物は、粗砕部１２により裁断された粗砕片とともに管２を流れ、解繊部２０の導入口２２に導かれる。これにより、第２選別物は解繊部２０に戻されて、解繊処理される。
【００３６】
また、ドラム部４１により選別される第１選別物は、ドラム部４１の網の目を通って空気中に分散し、ドラム部４１の下方に位置する第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６に向けて降下する。
【００３７】
第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、ローラー４７と、吸引部４８と、を有している。メッシュベルト４６は、無端形状のベルトであって、３つのローラー４７に懸架され、ローラー４７の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト４６の表面は、所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。選別部４０から降下する第１選別物のうち、網の目を通過するサイズの微粒子は、メッシュベルト４６の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト４６に堆積し、メッシュベルト４６とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト４６から落下する微粒子は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの、すなわち、繊維と繊維との結着に不要な樹脂粒や色材や添加剤などを含み、シート製造装置１００がシートＳの製造に使用しない除去物である。
【００３８】
メッシュベルト４６は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ１で移動する。ここで、通常動作中とは、シート製造装置１００の始動制御、および停止制御の実行中を除く動作中であり、より詳細には、シート製造装置１００が望ましい品質のシートＳを製造している間を指す。
【００３９】
したがって、解繊部２０で解繊処理された解繊物は、選別部４０で第１選別物と第２選別物とに選別され、第２選別物が解繊部２０に戻される。また、第１選別物から、第１ウェブ形成部４５によって除去物が除かれる。第１選別物から除去物を除いた残りは、シートＳの製造に適した材料であり、この材料はメッシュベルト４６に堆積して第１ウェブＷ１を形成する。
【００４０】
吸引部４８は、メッシュベルト４６の下方から空気を吸引する。吸引部４８は、管２３を介して集塵部２７に連結される。集塵部２７は、フィルター式あるいはサイクロン式の集塵装置であり、微粒子を気流から分離する。集塵部２７の下流には捕集ブロアー２８が設置され、捕集ブロアー２８は、集塵部２７から空気を吸引する集塵用吸引部として機能する。また、捕集ブロアー２８が排出する空気は、管２９を経てシート製造装置１００の外に排出される。
【００４１】
シート製造装置１００は、捕集ブロアー２８により、集塵部２７を通じて吸引部４８から空気が吸引される。吸引部４８では、メッシュベルト４６の網の目を通過する微粒子が、空気とともに吸引され、管２３を通って集塵部２７に送られる。集塵部２７は、メッシュベルト４６を通過した微粒子を気流から分離して蓄積する。
【００４２】
したがって、メッシュベルト４６の上には、第１選別物から除去物を除去した繊維が堆積して第１ウェブＷ１が形成される。捕集ブロアー２８が吸引を行うことで、メッシュベルト４６上における第１ウェブＷ１の形成が促進され、かつ、除去物が速やかに除去される。
【００４３】
ドラム部４１を含む空間には、加湿部２０４により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、選別部４０の内部で第１選別物を加湿する。これにより、静電力による第１
選別物のメッシュベルト４６への付着を弱め、第１選別物をメッシュベルト４６から剥離し易くすることができる。さらに、静電力により第１選別物が回転体４９やハウジング部４３の内壁に付着することを抑制することができる。また、吸引部４８によって除去物を効率よく吸引できる。
【００４４】
なお、シート製造装置１００において、第１選別物と第２選別物とを選別し、分離する構成は、ドラム部４１を備える選別部４０に限定されない。例えば、解繊部２０で解繊処理された解繊物を、分級機によって分級する構成を採用してもよい。分級機としては、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーを用いることができる。これらの分級機を用いれば、第１選別物と第２選別物とを選別し、分離することが可能である。さらに、上記の分級機により、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの、すなわち、繊維と繊維との結着に不要な樹脂粒や色材や添加剤などを含む除去物を、分離して除去する構成を実現できる。例えば、第１選別物に含まれる微粒子を、分級機によって、第１選別物から除去する構成としてもよい。この場合、第２選別物は、例えば解繊部２０に戻され、除去物は、集塵部２７により集塵され、除去物を除く第１選別物が管５４に送られる構成とすることができる。
【００４５】
メッシュベルト４６の搬送経路において、選別部４０の下流側には、加湿部２１０によって、ミストを含む空気が供給される。加湿部２１０が生成する水の微粒子であるミストは、第１ウェブＷ１に向けて降下し、第１ウェブＷ１に水分を供給する。これにより、第１ウェブＷ１が含む水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト４６への繊維の吸着等を抑制できる。
【００４６】
シート製造装置１００は、メッシュベルト４６に堆積した第１ウェブＷ１を分断する回転体４９を有している。第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６がローラー４７により折り返す位置で、メッシュベルト４６から剥離して、回転体４９により分断される。
【００４７】
第１ウェブＷ１は、繊維が堆積してウェブ形状となった柔らかい材料であり、回転体４９は、第１ウェブＷ１の繊維をほぐして、後述する混合部５０で樹脂を混合しやすい状態に加工する。
【００４８】
回転体４９の構成は任意であるが、図示の例では、回転体４９は、板状の羽根を有し回転する回転羽形状を有している。回転体４９は、メッシュベルト４６から剥離する第１ウェブＷ１と羽根とが接触する位置に配置される。回転体４９の回転、例えば図中矢印Ｒで示す方向への回転により、メッシュベルト４６から剥離して搬送される第１ウェブＷ１に羽根が衝突して分断し、細分体Ｐを生成する。
【００４９】
なお、回転体４９は、回転体４９の羽根がメッシュベルト４６に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体４９の羽根の先端とメッシュベルト４６との間隔を、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができ、この場合、回転体４９によって、メッシュベルト４６に損傷を与えることなく第１ウェブＷ１を効率よく分断できる。
【００５０】
回転体４９によって分断された細分体Ｐは、管７の内部を下降して、管７の内部を流れる気流によって混合部５０へ搬送される。
【００５１】
また、回転体４９を含む空間には、加湿部２０６により加湿空気が供給される。これにより、管７の内部や、回転体４９の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制できる。また、管７を通って、湿度の高い空気が混合部５０に供給されるので、混合部５０においても静電気による影響を抑制できる。
【００５２】
混合部５０は、樹脂を含む添加物を供給する添加物供給部５２と、管７に連通し、細分体Ｐを含む気流が流れる管５４と、混合ブロアー５６と、を有している。
【００５３】
細分体Ｐは、上述のように選別部４０を通過した第１選別物から除去物を除去した繊維である。混合部５０は、細分体Ｐを構成する繊維に、樹脂を含む添加物を混合する。
【００５４】
混合部５０では、混合ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、細分体Ｐと添加物とを混合させながら、搬送する。また、細分体Ｐは、管７および管５４の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
【００５５】
添加物供給部５２は、添加物を蓄積する図示しない添加物カートリッジに接続され、添加物カートリッジ内部の添加物を管５４に供給する。添加物カートリッジは、添加物供給部５２に着脱可能な構成であってもよい。また、添加物供給部５２は、添加物カートリッジに添加物を補充する構成を備えてもよい。添加物供給部５２は、添加物カートリッジ内部の微粉または微粒子からなる添加物をいったん貯留する。添加物供給部５２は、いったん貯留した添加物を管５４に送る排出部５２ａを有している。
【００５６】
排出部５２ａは、図示しないが、添加物供給部５２に貯留された添加物を管５４に送出するフィーダーと、フィーダーと管５４とを接続する管路を開閉するシャッターと、を有している。このシャッターを閉じると、排出部５２ａと管５４とを連結する管路あるいは開口が閉鎖され、添加物供給部５２から管５４への添加物の供給が絶たれる。
【００５７】
排出部５２ａのフィーダーが動作していない状態では、排出部５２ａから管５４に添加物が供給されないが、管５４内に負圧が発生した場合等には、排出部５２ａのフィーダーが停止していても添加物が管５４に流れる可能性がある。排出部５２ａを閉じることにより、このような添加物の流れを確実に遮断できる。
【００５８】
添加物供給部５２が供給する添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。添加物に含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独または適宜混合して用いてもよい。すなわち、添加物は、単一の物質を含んでもよいし、混合物であってもよく、それぞれ単一または複数の物質で構成される、複数種類の粒子を含んでもよい。また、添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
【００５９】
添加物に含まれる樹脂は、加熱により溶融して複数の繊維同士を結着させる。したがって、樹脂を繊維と混合させた状態で、樹脂が溶融する温度まで加熱されていない状態では、繊維同士は結着されない。
【００６０】
また、添加物供給部５２が供給する添加物は、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃え難くするための難燃剤を含んでもよい。また、着色剤を含まない添加物は、無色、あるいは無色と見なせる程度に薄い色であってもよいし、白色であってもよい。
【００６１】
混合ブロアー５６が発生する気流により、管７を降下する細分体Ｐ、および添加物供給部５２により供給される添加物は、管５４の内部に吸引され、混合ブロアー５６内部を通過する。混合ブロアー５６が発生する気流、および混合ブロアー５６が有する羽根等の回
転部の作用により、細分体Ｐを構成した繊維と添加物とが混合され、この混合物、すなわち第１選別物と添加物との混合物は、管５４を通って堆積部６０に搬送される。
【００６２】
なお、第１選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよく、これらの機構を混合ブロアー５６の上流または下流に設置してもよい。
【００６３】
堆積部６０は、解繊部２０で解繊された解繊物を堆積させる。より具体的には、堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部６０は、第２ウェブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
【００６４】
堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部６３と、を有している。ドラム部６１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部６１は、網を有し、篩として機能する。この網の目により、ドラム部６１は、網の目開きのより小さい繊維や粒子を通過させ、ドラム部６１から下降させる。ドラム部６１の構成は、例えば、ドラム部４１の構成と同じである。
【００６５】
なお、ドラム部６１の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、ドラム部６１として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、ドラム部６１は、ドラム部６１に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
【００６６】
ドラム部６１の下方には第２ウェブ形成部７０が配置される。第２ウェブ形成部７０は、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、第２ウェブＷ２を形成する。第２ウェブ形成部７０は、例えば、メッシュベルト７２と、ローラー７４と、サクション機構７６と、を有している。
【００６７】
メッシュベルト７２は、無端形状のベルトであって、複数のローラー７４に懸架され、ローラー７４の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト７２は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。メッシュベルト７２の表面は、所定サイズの開口が並ぶ網で構成されている。ドラム部６１から降下する繊維や粒子のうち、網の目を通過するサイズの微粒子は、メッシュベルト７２の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト７２に堆積し、メッシュベルト７２とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト７２は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ２で移動する。通常動作中とは、上述した通りである。
【００６８】
メッシュベルト７２の網の目は、微細であり、ドラム部６１から降下する繊維や粒子の大半を通過させないサイズとすることができる。
【００６９】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方に設けられる。サクション機構７６は、サクションブロアー７７を備え、サクションブロアー７７の吸引力によって、サクション機構７６に下方に向く気流を発生させることができる。
【００７０】
サクション機構７６によって、堆積部６０により空気中に分散された混合物をメッシュベルト７２上に吸引する。これにより、メッシュベルト７２上における第２ウェブＷ２の形成を促進し、堆積部６０からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構７６によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。
【００７１】
サクションブロアー７７は、サクション機構７６から吸引した空気を、図示しない捕集フィルターを通じて、シート製造装置１００の外に排出してもよい。あるいは、サクションブロアー７７が吸引した空気を集塵部２７に送り込み、サクション機構７６が吸引した空気に含まれる除去物を捕集してもよい。
【００７２】
ドラム部６１を含む空間には、加湿部２０８により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、堆積部６０の内部を加湿することができ、静電力によるハウジング部６３への繊維や粒子の付着を抑え、繊維や粒子をメッシュベルト７２に速やかに降下させ、好ましい形状の第２ウェブＷ２を形成させることができる。
【００７３】
以上のように、堆積部６０および第２ウェブ形成部７０を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態の第２ウェブＷ２が形成される。メッシュベルト７２に堆積された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０へと搬送される。
【００７４】
メッシュベルト７２の搬送経路において、堆積部６０の下流側には、加湿部２１２によって、ミストを含む空気が供給される。これにより、加湿部２１２が生成するミストが第２ウェブＷ２に供給され、第２ウェブＷ２が含む水分量が調整される。これにより、静電気によるメッシュベルト７２への繊維の吸着等を抑制できる。
【００７５】
シート製造装置１００は、メッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２を、シート形成部８０に搬送する搬送部７９を有している。搬送部７９は、例えば、メッシュベルト７９ａと、ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有している。
【００７６】
サクション機構７９ｃは、図示しないブロアーを備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト７９ａに上向きの気流を発生させる。この気流は、第２ウェブＷ２を吸引し、第２ウェブＷ２は、メッシュベルト７２から離れてメッシュベルト７９ａに吸着される。メッシュベルト７９ａは、ローラー７９ｂの自転により移動し、第２ウェブＷ２をシート形成部８０に搬送する。メッシュベルト７２の移動速度と、メッシュベルト７９ａの移動速度とは、例えば、同じである。
【００７７】
このように、搬送部７９は、メッシュベルト７２に形成された第２ウェブＷ２を、メッシュベルト７２から剥がして搬送する。
【００７８】
シート形成部８０は、堆積部６０で堆積させた堆積物からシートＳを形成する。より具体的には、シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積され搬送部７９により搬送された第２ウェブＷ２を、加圧加熱してシートＳを成形する。シート形成部８０では、第２ウェブＷ２が含む解繊物の繊維および添加物に対して熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに樹脂を介して結着させる。
【００７９】
シート形成部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２と、加圧部８２により加圧された第２ウェブＷ２を加熱する加熱部８４と、を有している。
【００８０】
加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第２ウェブＷ２は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第２ウェブＷ２の密度が高められる。一対のカレンダーローラー８５の一方は、図示しないモーターにより駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。カレンダーローラー８５は、モーターの駆動力により回転して、加圧により高密度になった第２ウェブＷ２を、加熱部８４に向けて搬送する。
【００８１】
加熱部８４は、例えば、加熱ローラー、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロア
ー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器などによって構成されている。図示の例では、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備える。加熱ローラー８６は、内部または外部に設置されるヒーターによって、予め設定された温度に加温される。加熱ローラー８６は、カレンダーローラー８５によって加圧された第２ウェブＷ２を挟んで熱を与え、シートＳを形成する。
【００８２】
一対の加熱ローラー８６の一方は、図示しないモーターにより駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。加熱ローラー８６は、モーターの駆動力により回転して、加熱したシートＳを、切断部９０に向けて搬送する。
【００８３】
このように、堆積部６０で形成された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０で加圧および加熱されて、シートＳとなる。
【００８４】
なお、加圧部８２が備えるカレンダーローラー８５の数、および加熱部８４が備える加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
【００８５】
切断部９０は、シート形成部８０によって成形されたシートＳを切断する。図示の例では、切断部９０は、シートＳの搬送方向と交差する方向にシートＳを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有している。第２切断部９４は、例えば、第１切断部９２を通過したシートＳを切断する。
【００８６】
以上により、所定のサイズの単票のシートＳが成形される。切断された単票のシートＳは、排出部９６へと排出される。排出部９６は、所定サイズのシートＳを載せるトレイあるいはスタッカーを有している。
【００８７】
なお、図示はしないが、加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、１台の気化式加湿器で構成されていてもよい。この場合、１台の加湿器が生成する加湿空気が、粗砕部１２、ハウジング部４３、管７、およびハウジング部６３に分岐して供給される。この構成は、加湿空気を供給するダクトを分岐して設置することにより、容易に実現できる。また、２台あるいは３台の気化式加湿器によって加湿部２０２，２０４，２０６，２０８を構成することも可能である。
【００８８】
また、加湿部２１０，２１２は、１台の超音波式加湿器で構成されていてもよいし、２台の超音波式加湿器で構成されていてもよい。例えば、１台の加湿器が生成するミストを含む空気が、加湿部２１０，２１２に分岐して供給される。
【００８９】
また、上記では、最初に粗砕部１２が原料を粗砕し、粗砕された原料からシートＳを製造するものとしたが、例えば、原料として繊維を用いてシートＳを製造する構成とすることも可能である。
【００９０】
例えば、解繊部２０が解繊処理した解繊物と同等の繊維を原料として、ドラム部４１に投入可能な構成であってもよい。また、解繊物から分離された第１選別物と同等の繊維を原料として、管５４に投入可能な構成とすればよい。この場合、古紙やパルプ等を加工した繊維をシート製造装置１００に供給することで、シートＳを製造できる。
【００９１】
２．  シート加工装置
次に、本実施形態に係るシート加工装置について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係るシート加工装置３００を模式的に示す図である。
【００９２】
シート加工装置３００は、図２に示すように、例えば、加圧部８２および加熱部８４を
有するシート形成部８０と、切断部９０と、インクジェットヘッド（液体吐出装置）３１０と、受付部３２０と、制御部３３０と、を含む。上述したシート製造装置１００は、シート加工装置３００を含む。なお、便宜上、図１では、インクジェットヘッド３１０、受付部３２０、および制御部３３０の図示を省略している。なお、インクジェットヘッドは、インクを吐出するヘッドに限らず後述する液体Ｌなどを吐出することが可能であればよく、吐出される材料が有色および無色を問うものではない。
【００９３】
インクジェットヘッド３１０は、図２に示すように、シートＴの所定の領域に、液体Ｌを付着させる。図示の例では、インクジェットヘッド３１０は、加圧部８２によって加圧されたシートＴに、液体Ｌを付着させる。
【００９４】
ここで、図３は、インクジェットヘッド３１０によって液体Ｌが付着される領域Ａを説明するための図である。図３に示す例では、インクジェットヘッド３１０は、シートＴの幅以上の幅を有するラインヘッド方式である。これにより、生産性の向上を図ることができる。
【００９５】
領域Ａは、図３に示すように、切断部９０によって切断される切断線Ｃを含む。すなわち、切断部９０は、液体Ｌが付着した領域Ａを切断する。切断部９０は、シートＴの領域Ａ以外の領域を切断しない。領域Ａは、切断部９０によって切断される切断予定部である。領域Ａの幅Ｗは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。図示の例では、切断部９０は、Ａ４サイズ、名刺サイズ、楕円型、および星型にシートＴを切断する。なお、切断部９０によって切断されるシートＴの形状は、特に限定されない。
【００９６】
なお、楕円型および星型にシートＴを切断する場合、切断部９０は、シートＴの搬送方向と交差する方向にシートＴを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向にシートＴを切断する第２切断部９４と、を有さず、制御部３３０からの信号によって、自在に動くことが可能な切断部を有していてもよい。例えば、レーザーカッターやカッティングプロッタなどが挙げられる。Ａ４サイズおよび名刺サイズにシートＴを切断する場合についても同様である。
【００９７】
液体Ｌは、シートＴに含まれる複数の繊維を結着されるバインダーを含む。液体Ｌに含まれるバインダーとしては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、水溶性樹脂などが挙げられる。具体的には、バインダーとしては、スチレンブタジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、スチレンアクリル酸共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、カルボキシメチルセルロースやヒドロキシメチルセルロースや寒天等のセルロース誘導体、デキストリン等の澱粉、ゼラチン、膠、カゼインなどが挙げられる。これらのバインダーは、単独または複数含んでもよい。以下では、液体Ｌに含まれるバインダーが熱可塑性樹脂である場合について説明する。
【００９８】
液体Ｌが付着した領域Ａにおいて、シートＴの質量に対するバインダーの質量の比は、例えば、１．０％以上４０．０％以下であり、好ましくは５．０％以上４０．０％以下であり、より好ましくは２０．０％以上４０．０％以下である。当該比が１．０％以上４０．０％以下であれば、シートＴから発生する紙粉量を低減しつつ、加工されたシートＴの乾燥性を向上させることができる。
【００９９】
液体Ｌにおけるバインダーの含有量は、例えば、０．１質量％以上３０．０質量％以下であり、好ましくは０．１質量％以上２０質量％以下である。当該比が０．１質量％以上３０．０質量％以下であれば、インクジェットヘッド３１０から液体Ｌを十分に吐出できる程度に、液体Ｌの粘度を小さくすることができる。
【０１００】
２０℃における液体Ｌの粘度は、８．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液体Ｌの粘度が８．０ｍＰａ・ｓを越えると、粘度が大きすぎて、インクジェットヘッド３１０から吐出させることが困難になる場合がある。
【０１０１】
液体Ｌに含まれる熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のガラス転移温度は、例えば、−５０℃以上１３０℃以下である。バインダーのガラス転移温度がこの範囲であれば、繊維の結着を向上させ、シートＴを切断する際に発生する紙粉量を低減することができる。
【０１０２】
液体Ｌは、浸透剤を含んでいてもよい。これにより、シートＴの厚さ方向における液体Ｌの浸透性を向上させることで、シートＴ内部の繊維結着を向上させ、シートＴを切断する際に発生する紙粉量を低減できる。液体Ｌに含まれる浸透剤としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテルなどのグリコールエーテル類、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。液体Ｌにおける浸透剤の含有量は、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは３重量％以上２０重量％以下である。この範囲であれば、シートＴの内部まで液体Ｌを浸透することを促進し、シートＴから発生する紙粉量を低減することができる。
【０１０３】
液体Ｌは、保湿剤を含んでいてもよい。これにより、インクジェットヘッド３１０によって液体Ｌを吐出する際に、インクジェットヘッド３１０のノズル孔の目詰まりを発生し難くすることができる。液体Ｌに含まれる保湿剤としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチルペンタン−２，４−ジオール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどが挙げられる。
【０１０４】
液体Ｌは、水を含んでいてもよい。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。また、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理された水は、カビやバクテリアの発生を防止して長期保存を可能とする点で好ましい。
【０１０５】
液体Ｌが含有可能なその他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光定剤、消光剤、酸化防止剤、耐水化剤、防黴剤、防腐剤、増粘剤、流動性改良剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、抑泡剤、レベリング剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【０１０６】
図２に示すように、受付部３２０は、ユーザーの入力を受け付けるための機器であり、入力情報を制御部３３０に出力する。受付部３２０の機能は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル等の入力機器により実現できる。受付部３２０は、切断部９０によって
切断されるシートＴの形状および大きさ、位置などを指示する入力を受け付ける。
【０１０７】
制御部３３０は、ユーザーの指示に応じた領域Ａに、液体Ｌを付着させるようにインクジェットヘッド３１０を制御する。具体的には、制御部３３０は、受付部３２０からの出力信号に基づいてインクジェットヘッド３１０に、液体Ｌを領域Ａに付着させる。制御部３３０は、さらに、受付部３２０からの出力信号に応じて切断部９０に、シートＴの切断線Ｃ上を切断させる。制御部３３０の機能は、各種プロセッサー（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。
【０１０８】
液体Ｌが付着したシートＴが加熱部８４を通過する際に、液体Ｌに含まれるバインダーは溶融し、シートＴに含まれる繊維同士を結着させる。
【０１０９】
加圧部８２および切断部９０は、加熱されていてもよい。加圧部８２および切断部９０は、例えば、８０℃以上２００℃以下の温度に加熱されていてもよい。加圧部８２および切断部９０を加熱する手段は、特に限定されない。なお、図示はしないが、加熱された加圧部８２および切断部９０、ならびに加熱部８４に他に、別途、熱風、赤外線、電磁波、熱ローラー、熱プレスなどによって、液体Ｌが付着したシートＴを加熱してもよい。これにより、液体Ｌに含まれるバインダーの溶融結着や糊化の促進を図ることができる。
【０１１０】
シート加工装置３００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１１１】
シート加工装置３００では、シートＴの所定の領域Ａに、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体Ｌを付着させるインクジェットヘッド３１０と、液体Ｌが付着した領域Ａを切断する切断部９０と、を含む。そのため、シート加工装置３００では、液体Ｌが付着しない領域を切断する場合に比べて、シートＴを切断する際に発生する紙粉量を低減することができる。これにより、後述する「４．  実施例および比較例」のとおり、シート加工装置３００で加工されたシートＴを、例えば、インクジェットプリンターで印刷する際に、切断時に発生した紙粉が用紙から生じる紙粉が舞い上がってインクジェットヘッドのノズル孔に付着することを抑制することができる。また、例えば、シート加工装置３００で加工されたシートＴを、レーザープリンターで印刷する際に、切断時に発生した紙粉が用紙から生じる紙粉が舞い上がってレーザープリンターの感光体に付着することを抑制することができる。したがって、シート加工装置３００で加工されたシートＴでは、紙粉に由来するドット抜けを抑制することができる。
【０１１２】
さらに、例えば液体ＬがシートＴの全面に付着される場合に比べて、液体Ｌの使用量を削減することができる。そのため、シートＴの乾燥性を向上させることができ、生産性を向上させることができる。また、シートＴを乾燥させるためのエネルギーが少なくてすむので、省電力化を図ることができる。さらにまた、加圧部８２と加熱部８４とのテンションによってシートＴが切断される可能性を小さくすることができる。
【０１１３】
以上のように、シート加工装置３００では、液体Ｌの使用量を抑えつつ、紙粉量を低減することができる。
【０１１４】
シート加工装置３００では、ユーザーの指示に応じた領域Ａに、液体Ｌを付着させるようにインクジェットヘッド３１０を制御する制御部３３０を含んでもよい。そのため、シート加工装置３００では、切断部９０によって切断されるシートＴの形状、枚数、作成順序を、オンデマンドで設定することができる。例えば、切断されるシートＴの形状を、Ａ４型、名刺型、楕円型、星型と設定したり、Ａ４型を３枚、名刺型を２枚と枚数を設定したり、Ａ４型の後に名刺型を作成するなど作製順序を設定したりすることができる。また、シートＴの坪量を取得し、該坪量に応じてインクジェットヘッド３１０から吐出される
液体Ｌの量を設定してもよい。
【０１１５】
シート加工装置３００では、液体Ｌに含まれるバインダーは、スチレンブタジエン共重合体であってもよい。そのため、シート加工装置３００では、後述する「４．  実施例および比較例」のとおり、液体Ｌに含まれるバインダーとして、ポリウレタン、スチレンアクリル酸共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリアクリルアミド、またはポリビニルアルコールを用いた場合に比べて、紙粉量を低減することができ、かつシートの引張り強さを強くすることができる。
【０１１６】
シート加工装置３００では、液体Ｌが付着した領域Ａにおいて、シートＴの質量に対するバインダーの質量の比は、１．０％以上４０．０％以下であってもよい。そのため、シート加工装置３００では、後述する「４．  実施例および比較例」のとおり、紙粉量を低減しつつ、加工されたシートＴの乾燥性を向上させることができる。
【０１１７】
シート加工装置３００では、液体Ｌは、浸透剤を含んでもよい。そのため、シート加工装置３００では、後述する「４．  実施例および比較例」のとおり、浸透剤を含まない場合に比べて、紙粉量を低減することができる。
【０１１８】
シート加工装置３００では、シートＴを加圧する加圧部８２を含み、インクジェットヘッド３１０は、加圧されたシートＴの領域Ａに液体Ｌを付着させてもよい。加圧されたシートＴの密度は、０．０９ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。そのため、シート加工装置３００では、加圧される前のウェブの状態のシートＴに液体Ｌを付着させる場合に比べて、液体ＬをシートＴに浸透させ易い。液体ＬのシートＴへの浸透は、毛細管現象によるため、空気を多く含んだウェブよりも、加圧されて空気の量が少ない状態の方が、液体Ｌは浸透し易い。
【０１１９】
シート加工装置３００では、液体Ｌに含まれるバインダーは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、加圧部８２は、加熱されてもよい。そのため、シート加工装置３００では、後述する「４．  実施例および比較例」のとおり、加圧部が熱されない場合に比べて、バインダーによる繊維同士の融着を促進させることができ、紙粉量を低減することができる。
【０１２０】
シート加工装置３００では、液体Ｌに含まれるバインダーは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、切断部９０は、加熱されてもよい。そのため、シート加工装置３００では、後述する「４．  実施例および比較例」のとおり、切断部が熱されない場合に比べて、バインダーによる繊維同士の融着を促進させることができ、紙粉量を低減することができる。
【０１２１】
なお、図示はしないが、インクジェットヘッド３１０は、加圧部８２によって加圧される前のシートＴに、液体Ｌを付着させてもよい。この場合、シートＴは、ウェブの状態であってもよい。すなわち、シートＴは、加圧部８２によって加圧された状態のものであってもよいし、加圧部８２によって加圧されたウェブ状態のものであってもよい。
【０１２２】
また、インクジェットヘッド３１０は、加熱部８４によって加熱された後のシートＴに、液体Ｌを付着させてもよい。この場合、別途、液体Ｌが付着されたシートＴを、熱風、赤外線、電磁波によって加熱してもよい。
【０１２３】
また、シート加工装置３００は、図１に示すシート製造装置１００の一部を構成し、シート製造装置１００で作製されたシートを加工してもよいし、購入したシートを加工してもよい。シート加工装置３００が加工するシートは、シート製造装置１００のように乾式
製紙工程によって作製されたものであってもよいし、一般的な湿式抄紙方法で作製されたものであってもよい。
【０１２４】
また、インクジェットヘッド３１０は、ラインヘッド方式（シングルパス方式）ではなく、ヘッド自体が動く方式（マルチパス方式）であってもよい。
【０１２５】
３．  シート加工方法
次に、本実施形態に係るシート加工方法について、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係るシート加工生方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係るシート加工方法は、例えば、シート加工装置３００を用いる。
【０１２６】
図４に示すように、インクジェットヘッド３１０を用いて、シートＴの所定の領域Ａに、複数の繊維を結着させるバインダーを含む液体Ｌを付着させる（ステップＳ１）。次に、液体Ｌが付着した領域Ａを切断する（ステップＳ２）。その他の工程は、上記に説明したとおりである。
【０１２７】
４．  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。
【０１２８】
４．１．  液体の塗布方法についての評価
４．１．１．  シートの作製
（１）実施例１
原料を再生紙「Ｇ８０」（三菱製紙社製）として、セイコーエプソン社製のシート製造装置「ＰａｐｅｒＬａｂ  Ａ−８０００」を用いて、シートをカットする工程を行わずに、坪量９０ｇ／ｍ２の連続シートＵを作製した。
【０１２９】
次に、図５に示すように、連続シートＵの領域Ａ１に、液体Ｌを塗布して、加熱乾燥した。図５では、互いに直交する２軸として、Ｘ軸およびＹ軸を示している。連続シートＵは、Ｘ軸方向に搬送される。
【０１３０】
領域Ａ１は、切断される切断線Ｃを含む。切断線ＣをＡ４サイズとし、領域Ａ１の形状を、枠状とした。Ｘ軸方向において、領域Ａ１の外側の長さＬｘ１を２２０ｍｍとし、領域Ａ１の内側の長さＬｘ２を２００ｍｍとし、切断線Ｃの長さＬｘ３を２１０ｍｍとした。Ｙ軸方向において、領域Ａ１の外側の長さＬｙ１を３０７ｍｍとし、領域Ａ１の内側の長さＬｙ２を２８７ｍｍとし、切断線Ｃの長さＬｘ３を２９７ｍｍとした。
【０１３１】
液体Ｌの塗布は、セイコーエプソン社製のインクジェットプリンター「ＰＸ−Ｓ１６０Ｔ」により行った。連続シートＵの表面に液体Ｌを塗布した後、熱プレス機を用いて、１５０℃、１０ｋＮで３０秒間、加熱乾燥した。続けて、連続シートＵの表面に塗布した箇所と一致するように裏面からも液体Ｌを塗布した後、上記と同様に、加熱乾燥させた。
【０１３２】
ここで、液体Ｌとしては、バインダー、浸透剤、保湿剤の含有量をそれぞれ、１０質量％、５質量％、５質量％とし、残量を水として、合計１００質量％としたものを用いた。バインダーとしては、スチレンブタジエン共重合体を用いた。具体的には、スチレンブタジエン共重合体として、日本ゼオン社製の「Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ４３０」を用いた。ガラス転移温度は、１２℃である。を用いた。浸透剤としては、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを４質量％、およびシリコーン系界面活性剤であるビックケミー・ジャパン社製の「ＢＹＫ−３４８」を１質量％用いた。保湿剤としては、グリセリンを用いた。
【０１３３】
液体Ｌが付着した領域Ａ１において、単位面積当たりのバインダーの塗布量は、４８．１ｇ／ｍ２であり、液体Ｌが付着した領域Ａ１におけるバインダーの使用量は、０．４８ｇであった。液体Ｌが付着した領域Ａ１において、連続シートＵの質量に対するバインダーの質量の比Ｒは、５．３％であった。温度２０℃における液体Ｌの粘度を、セコニック社製の振動式粘度計「ＶＭ１００Ａ」で測定すると、５．２ｍＰａ・ｓであった。
【０１３４】
次に、連続シートＵの切断線Ｃを、ＧＲＡＰＨＴＥＣ社製のカッティングマシン「ＣＥ６００−４０」を用いて切断した。以上により、Ａ４サイズの実施例１のシートを作製した。
【０１３５】
（２）比較例１
比較例１では、インクジェットプリンターではなく、ロールコーターを用いて、図６に示すように、連続シートＵの領域Ａ２に液体１を塗布したこと以外は、実施例１と同様である。液体Ｌが付着した領域Ａ２におけるバインダーの使用量は、０．４８ｇであった。液体Ｌが付着した領域Ａ２において、連続シートＵの質量に対するバインダーの質量の比Ｒは、５．３％より随分小さかった。領域Ａ２のＸ軸方向の長さＬｘ４を２２０ｍｍとし、領域Ａ２のＹ軸方向の長さＬｙ４を３２９ｍｍとした。
【０１３６】
（３）比較例２
比較例２では、液体Ｌが付着した領域Ａ２におけるバインダーの使用量は、３．４５ｇであり、比Ｒを５．３％としたこと以外は、比較例１と同様である。
【０１３７】
（４）比較例３
比較例３では、連続シートＵに液体Ｌを塗布しなかったこと以外は、実施例１と同様である。
【０１３８】
４．１．２．  評価結果
上記のような実施例１および比較例１〜３のシートにおいて、液体Ｌの塗布方法についての評価を行った。図７は、実施例１および比較例１〜３のシートにおいて、紙粉量および乾燥性を示す表である。
【０１３９】
紙粉量は、次のように評価した。クラス１０００００のクリーンルームにおいて、Ａ４サイズに切断されたシートを、セイコーエプソン社製のインクジェットプリンター「ＰＸ−０４９Ａ」に３０枚連続通紙した。その際、プリンターの底から、パーティクルカウンターの吸引口を挿入して、給紙開始から俳紙終了までの間の、サイズ１０μｍ以上のパーティクルを測定した。パーティクルカウンターは、リオン社製の「ＫＣ−５２」を用い、吸引体積を１０Ｌに設定した。具体的に測定されたパーティクルは、長さ１ｍｍ以上２ｍｍ以下で、幅２０μｍ程度の繊維であった。
【０１４０】
紙粉量を、以下の基準で評価した。
【０１４１】
Ａ：カウンター値が１００以下
Ｄ：カウンター値が１００より大きく１５０以下
Ｅ：カウンター値が１５０より大きく２００以下
Ｆ：カウンター値が２００より大きい
【０１４２】
乾燥性は、連続シートＵに液体Ｌを塗布し加熱乾燥させた直後の水分率を測定することで評価した。水分率は、エー・アンド・デイ社製の加熱乾燥式水分計「ＭＸ−５０」を用いて測定した。また、水分率は、２３℃、５０％ＲＨの環境下で測定した。
【０１４３】
乾燥性を、以下の基準で評価した。
【０１４４】
Ａ：水分率が６％以下
Ｂ：水分率が６％より大きく１０％以下
Ｃ：水分率が１０％より大きく２０％以下
Ｄ：水分率が２０％より大きく３０％以下
Ｅ：水分率が３０％より大きく４０％以下
Ｆ：水分率が４０より大きい
【０１４５】
図７において、「プロセス」の「１」は、シート製造装置を用いて連続シートを作製した場合を示し、また、図７において、「塗布方法」の「ＩＪ塗布」は、インクジェットヘッドによる塗布を示し、「ローラー塗布」は、ロールコーターによる塗布を示している。
【０１４６】
図７に示すように、実施例１は、液体Ｌの使用量が同じである比較例１に比べて、紙粉量が少なかった。比較例２は、実施例１と同程度に紙粉量が少なかったが、液体Ｌの使用量が実施例１の７倍以上であった。そのため、比較例２は、乾燥性が悪かった。さらに、実施例１は、液体Ｌを塗布しなかった比較例３に比べて、紙粉量が少なかった。
【０１４７】
以上により、インクジェットヘッドを用いて、切断予定部に液体Ｌを付着させることにより、液体Ｌの使用量を抑えつつ、紙粉量を低減できることがわかった。
【０１４８】
４．２．  液体の塗布量についての評価
実施例２〜７のシートにおいて、液体Ｌの塗布量について評価を行った。具体的には、液体Ｌの塗布量を振って、紙粉量および乾燥性の評価を行った。図８は、実施例２〜７のシートにおいて、紙粉量および乾燥性を示す表である。実施例２〜７は、実施例１と液体Ｌの塗布量が異なるため、連続シートＵの質量に対するバインダーの質量の比Ｒが異なること以外は、実施例１と同じである。
【０１４９】
紙粉量を、以下の基準で評価した。
【０１５０】
Ａ：カウンター値が２０以下
Ｂ：カウンター値が２０より大きく５０以下
Ｃ：カウンター値が５０より大きく１００以下
Ｄ：カウンター値が１００より大きく１５０以下
Ｅ：カウンター値が１５０より大きく２００以下
Ｆ：カウンター値が２００より大きい
【０１５１】
なお、紙粉量の評価方法、ならびに乾燥性の評価方法および評価基準は、「４．１．  液体の塗布方法についての評価」と同じである。
【０１５２】
図８では、比Ｒが大きいほど、液体Ｌの塗布量が大きいことを示している。図８に示すように、比Ｒが大きいほど、紙粉量は低減した。さらに、比Ｒが小さいほど、乾燥性は、向上した。比Ｒを１．０％以上４０．０％以下とすることにより、紙粉量を低減しつつ、乾燥性を向上できることがわかった。
【０１５３】
４．３．  液体の組成についての評価
実施例３および実施例８〜１７のシートにおいて、液体Ｌの組成について評価を行った。具体的には、液体Ｌの組成を振って、紙粉量、引張り強さ、液体充填性、および乾燥性の評価を行った。図９は、実施例３および実施例８〜１７のシートにおいて、紙粉量、引張り強さ、液体充填性、および乾燥性を示す表である。実施例８〜１７は、実施例１と液
体Ｌの組成が異なること以外は、実施例１と同じである。
【０１５４】
図１０は、液体Ｌとして用いた液体１〜５の組成を示す表であり、数値の単位は、質量％である。浸透剤、および保湿剤は、実施例１と同じものを用いた。バインダーは、実施例によって異なるものを用いた。
【０１５５】
図９において、「バインダー」の記号は、以下のものを示している。
【０１５６】
ＳＢ：スチレンブタジエン共重合体
ＰＵ：ポリウレタン
ＳｔＡｃ：スチレンアクリル酸共重合体
ＥＶＡ：エチレン酢酸ビニル共重合体
ＰＡＭ：ポリアクリルアミド
ＰＶＡ：ポリビニルアルコール
【０１５７】
図９において、「液体粘度」は、２０℃における、液体Ｌの粘度を示している。
【０１５８】
紙粉量および乾燥性は、「４．２．  液体の塗布量についての評価」と同様の評価方法および評価基準で評価した。
【０１５９】
引張り強さは、島津製作所社製の引張り試験機ＡＧＳ−Ｘ ５００Ｎを用いて、「ＪＩＳ Ｐ８１１３：２００６」に記載された方法で、測定した。サンプルは、幅２０ｍｍとした。
【０１６０】
引張り強さを、以下の基準で評価した。
【０１６１】
Ａ：引張り強さが５０Ｎ以上
Ｂ：引張り強さが２０Ｎ以上５０Ｎ未満
Ｃ：引張り強さが２０Ｎ未満
【０１６２】
液体充填性は、次のように評価した。インクジェットプリンター「ＰＸ−Ｓ１６０Ｔ」に、プリンターのインクチューブリフレッシュコマンドを用いて、液体Ｌをヘッドに充填した。その後、ノズルチェックパターンを印字した。
【０１６３】
液体充填性を、以下の基準で評価した。
【０１６４】
Ａ：全てのノズル孔から液体Ｌが正常に吐出された
Ｃ：一部のノズル孔から液体Ｌが吐出されなかった
【０１６５】
図９に示すように、実施例３と実施例９とを比較することにより、液体Ｌが浸透剤を含むと、紙粉量、引張り強さ、および液体充填性の評価がよくなることがわかった。また、実施例８と実施例１２〜１５とを比較することにより、スチレンブタジエン共重合体は、他のバインダーに比べて、紙粉量および引張り強さの評価がよいことがわかった。また、実施例１６，１７は、液体粘度が大きくなり、液体充填性および乾燥性が悪化した。
【０１６６】
４．４．  加熱プレスおよび加熱切断についての評価
実施例１８〜２１のシートにおいて、加熱プレスおよび加熱切断についての評価を行った。具体的には、加熱プレスおよび加熱切断による、紙粉量および乾燥性の評価を行った。図１１は、実施例１８〜２１のシートにおいて、紙粉量および乾燥性を示す表である。
【０１６７】
実施例１８は、連続シートＵの質量に対するバインダーの質量の比Ｒが５．４％であること以外は、実施例１と同じである。
【０１６８】
実施例１９は、加熱プレスを行わず、加熱切断を行ったこと以外は、実施例１８と同じである。ここで、「加熱プレス」とは、ヒートプレス機による、１５０℃、１０ｋＮ、３０秒間の加熱乾燥のことをいう。「加熱切断」とは、１００℃に加熱したカッターを用いて、切断することをいう。
【０１６９】
実施例２０は、加熱切断を行ったこと以外は、実施例１８と同じである。
【０１７０】
実施例２１は、シート製造装置「ＰａｐｅｒＬａｂ  Ａ−８０００」ではなく、一般的な湿式抄紙方法で作製した再生紙「Ｇ８０」に、液体Ｌを塗布し、加熱切断を行ったこと以外は、実施例１８と同じである。
【０１７１】
実施例１８〜２０は、乾式製紙工程によって作製されたものであり、実施例２１は、湿式製紙工程によって作製されたものである。
【０１７２】
紙粉量および乾燥性は、「４．２．  液体の塗布量についての評価」と同様の評価方法および評価基準で評価した。
【０１７３】
図１１に示すように、加熱プレスおよび加熱切断の両方を行った実施例２０は、加熱プレスおよび加熱切断の一方しか行っていない実施例１８，１９に比べて、紙粉量が少なかった。加熱プレスおよび加熱切断の少なくとも一方を行うことにより、加熱プレスおよび加熱切断の両方を行わない場合に比べて、紙粉量を低減できることがわかった。また、切断予定部に液体Ｌを付着させることにより、湿式製紙工程によって作製されたシートについても、紙粉量を低減できることがわかった。
【０１７４】
本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。
【０１７５】
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。
【符号の説明】
【０１７６】
２，３，７，８…管、８…管、９…シュート、１０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２２…導入口、２３…管、２４…排出口、２６…解繊ブロアー、２７…集塵部、２８…捕集ブロアー、２９…管、４０…選別部、４１…ドラム部、４２…導入口、４３…ハウジング部、４４…排出口、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４７…ローラー、４８…吸引部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５２ａ…排出部、５４…管、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、６１…ドラム部、６２…導入口、６３…ハウジング部、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト、７４…ローラー、７６…サクション機構、７７…サクションブロアー、７９…搬送部、７９ａ…メッシュベルト、７９ｂ…ローラー、７９ｃ…サクション機構、８０…シート形成部、８２…加圧部、８４…加熱部、８５…カレンダーローラー、８６…加熱ローラー、９０…切断部、９２…第１切断部、９４…第２切断部、９６…排出部、１００…シート製造装
置、２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２…加湿部、３００…シート加工装置、３１０…インクジェットヘッド（液体吐出装置）、３２０…受付部、３３０…制御部
【図１】
2020090762.tif 000003
【図２】
2020090762.tif 000004
【図３】
2020090762.tif 000005
【図４】
2020090762.tif 000006
【図５】
2020090762.tif 000007
【図６】
2020090762.tif 000008
【図７】
2020090762.tif 000009
【図８】
2020090762.tif 000010
【図９】
2020090762.tif 000011
【図１０】
2020090762.tif 000012
【図１１】
2020090762.tif 000013