(57)【要約】【課題】繊維を堆積させて加工する場合に、堆積した繊維の厚みを適切に測定する。【解決手段】繊維を含む材料を分散させる分散部６０と、分散部６０で分散された材料を堆積させるメッシュベルト７２と、メッシュベルト７２に堆積した第２ウェブＷ２を圧縮するローラーユニット６５０と、ローラーユニット６５０により圧縮された第２ウェブＷ２の厚みを測定する測定部４００と、を備えている測定装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む材料を分散させる分散部と、
前記分散部で分散された前記材料を堆積させる堆積部と、
前記堆積部に堆積した堆積物を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部により圧縮された前記堆積物の厚みを測定する測定部と、を備えている測定装置。
【請求項２】
前記測定部は、前記圧縮部により前記堆積物が圧縮されている状態で、前記堆積物の厚みを測定する、請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記圧縮部は、前記堆積物に接して前記堆積物を加圧する加圧ローラーと、前記堆積物の厚みに応じて前記加圧ローラーを変位させる変位部と、を備え、
前記測定部は、前記加圧ローラーの変位を測定する、請求項２記載の測定装置。
【請求項４】
前記分散部はケースを有し、前記ケースの内部で前記材料を分散させる構成を備え、
前記加圧ローラーは、前記ケースから前記堆積物が搬出される搬出口に配置される、請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
前記圧縮部は、前記堆積物を通じて気流を吸引する吸引部を備え、
前記測定部は、前記吸引部により吸引されて圧縮されている前記堆積物の厚みを測定する、請求項２記載の測定装置。
【請求項６】
前記堆積物を載せる搬送面を有し、前記堆積物を搬送する搬送部を備え、
前記測定部は、前記堆積物に対し前記搬送面に対向する側に位置して、前記搬送面を基準とする前記堆積物の厚みを測定する、請求項１または２記載の測定装置。
【請求項７】
前記堆積物の搬送方向と交差する方向に並べて配置されている複数の前記測定部を備え、前記複数の前記測定部により前記堆積物の厚みを測定する、請求項１から６のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項８】
繊維を含む材料を分散させる分散部と、
前記分散部で分散された前記材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、
前記ウェブを圧縮する第１圧縮部と、
前記第１圧縮部により圧縮された前記ウェブの厚みを測定する測定部と、
前記測定部による測定が行われた後に、前記第１圧縮部により圧縮された前記ウェブを圧縮する第２圧縮部と、を備える、ウェブ加工装置。
【請求項９】
前記１圧縮部は、前記第２圧縮部よりも低い圧力で前記ウェブを圧縮する、請求項８記載のウェブ加工装置。
【請求項１０】
繊維を含む原料を解繊する解繊部と、
前記解繊部により解繊された解繊物を分散させる分散部と、
前記分散部で分散された前記解繊物を堆積させてウェブを形成する堆積部と、
前記ウェブを圧縮する第１圧縮部と、
前記第１圧縮部により圧縮された前記ウェブの厚みを測定する測定部と、
前記第１圧縮部による圧縮が行われた後に、前記第１圧縮部により圧縮されたウェブを圧縮する第２圧縮部と、を備える、繊維原料再生装置。
【請求項１１】
繊維を含む材料を分散させ、分散された前記材料を堆積させてウェブを形成する装置において、
前記ウェブを圧縮しながら前記ウェブの厚みを測定する、測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、ウェブ加工装置、繊維原料再生装置、及び、測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙の繊維を加工する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置は、古紙繊維にバインダーを混合した混合物を網に吹き付けることにより、マットを形成する。このマットは、圧縮、加熱されることで、古紙繊維製成形物となる。
また、従来、加工物の厚さを測定する方法として、厚さを測定する対象に光を照射し、その反射光を検出する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載の方法によれば、加工物に接触せずに厚さを測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３６０３号公報
【特許文献２】特表２０１２−５０４７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、繊維を堆積させて加工する装置では、堆積した繊維の厚みが適切に維持されることが好ましい。しかしながら、繊維の厚みを測定することは容易ではない。例えば、特許文献２の方法により繊維の厚みを測定すると、繊維の表面に凹凸があることに起因して、厚みの測定値に大きなばらつきを生じる。
本発明は、繊維を堆積させて加工する場合に、堆積した繊維の厚みを適切に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の測定装置は、繊維を含む材料を分散させる分散部と、前記分散部で分散された前記材料を堆積させる堆積部と、前記堆積部に堆積した堆積物を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部により圧縮された前記堆積物の厚みを測定する測定部と、を備えている。
【０００６】
また、本発明は、前記測定部は、前記圧縮部により前記堆積物が圧縮されている状態で、前記堆積物の厚みを測定する構成であってもよい。
【０００７】
また、本発明は、前記圧縮部は、前記堆積物に接して前記堆積物を加圧する加圧ローラーと、前記堆積物の厚みに応じて前記加圧ローラーを変位させる変位部と、を備え、前記測定部は、前記加圧ローラーの変位を測定する構成であってもよい。
【０００８】
また、本発明は、前記分散部はケースを有し、前記ケースの内部で前記材料を分散させる構成を備え、前記加圧ローラーは、前記ケースから前記堆積物が搬出される搬出口に配置される構成であってもよい。
【０００９】
また、本発明は、前記圧縮部は、前記堆積物を通じて気流を吸引する吸引部を備え、前記測定部は、前記吸引部により吸引されて圧縮されている前記堆積物の厚みを測定する構成であってもよい。
【００１０】
また、本発明は、前記堆積物を載せる搬送面を有し、前記堆積物を搬送する搬送部を備え、前記測定部は、前記堆積物に対し前記搬送面に対向する側に位置して、前記搬送面を基準とする前記堆積物の厚みを測定する構成であってもよい。
【００１１】
また、本発明は、前記堆積物の搬送方向と交差する方向に並べて配置されている複数の前記測定部を備え、前記複数の測定部により前記堆積物の厚みを測定する構成であってもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するため、本発明のウェブ加工装置は、繊維を含む材料を分散させる分散部と、前記分散部で分散された前記材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、前記ウェブを圧縮する第１圧縮部と、前記第１圧縮部により圧縮された前記ウェブの厚みを測定する測定部と、前記測定部による測定が行われた後に、前記第１圧縮部により圧縮された前記ウェブを圧縮する第２圧縮部と、を備える。
【００１３】
また、本発明は、前記１圧縮部は、前記第２圧縮部よりも低い圧力で前記ウェブを圧縮する構成であってもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明の繊維原料再生装置は、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部により解繊された解繊物を分散させる分散部と、前記分散部で分散された前記解繊物を堆積させてウェブを形成する堆積部と、前記ウェブを圧縮する第１圧縮部と、前記第１圧縮部により圧縮された前記ウェブの厚みを測定する測定部と、前記第１圧縮部による圧縮が行われた後に、前記第１圧縮部により圧縮されたウェブを圧縮する第２圧縮部と、を備える。
【００１５】
また、上記課題を解決するため、本発明の測定方法は、繊維を含む材料を分散させ、分散された前記材料を堆積させてウェブを形成する装置において、前記ウェブを圧縮しながら前記ウェブの厚みを測定する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態のシート製造装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態の分散部の斜視図。
【図３】第１実施形態の分散部の断面視図。
【図４】第１実施形態のローラーユニットの要部断面視図。
【図５】第１実施形態の測定部及びローラーユニットを示す要部側面視図。
【図６】第２実施形態の分散部の斜視図。
【図７】第３実施形態の分散部の斜視図。
【図８】第３実施形態の測定部を示す要部側面視図。
【図９】第４実施形態の分散部の斜視図。
【図１０】第５実施形態の分散部の斜視図。
【図１１】第５実施形態の測定部を示す要部側面視図。
【図１２】第６実施形態の分散部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
［１．第１実施形態］
［１−１．シート製造装置の全体構成］
図１は、シート製造装置１００の概略構成図である。
シート製造装置１００は、本発明の測定装置、ウェブ加工装置、及び、繊維原料再生装置に相当し、繊維を含む原料ＭＡを繊維化して、新しいシートＳに再生する再生処理を実行する。シート製造装置１００は、例えば、原料ＭＡに添加物を混合し、シートＳの結合強度や白色度の調製や、色、香り、難燃等の機能を付加してもよい。また、シート製造装置１００は、シートＳの密度や厚さ、サイズ、形状を調整可能であってもよい。シートＳの代表的な例として、Ａ４やＡ３の定型サイズの印刷用紙、床掃除用シート等の掃除用シート、油汚れ用シート、トイレ掃除用シート等のシート状の製品が挙げられるが、紙皿形状、立体的な形状も含む緩衝材や吸音材、液体吸収材等を含んでもよい。
【００１９】
シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、混合部５０、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、成形部８０、及び、切断部９０を備える。粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、及び、第１ウェブ形成部４５は、原料ＭＡを微細化して、シートＳの材料を得る解繊処理部１０１を構成する。解繊処理部１０１が製造する材料は後述する材料ＭＣである。
【００２０】
回転体４９、混合部５０、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、成形部８０、及び、切断部９０は、解繊処理部１０１で得られる材料を処理してシートＳを製造する製造部１０２を構成する。解繊処理部１０１に、回転体４９及び混合部５０を加えた構成は、原料処理部ということができる。原料処理部は、繊維を含む原料ＭＡや材料ＭＣから混合物ＭＸを製造できればよく、少なくとも混合部５０を含んでいれば良い。
【００２１】
供給部１０は、原料ＭＡを収容し、粗砕部１２に原料ＭＡを連続的に投入する自動投入装置である。原料ＭＡは、繊維を含むものであればよく、例えば、古紙、廃棄紙、パルプシートである。
粗砕部１２は、粗砕刃１４を備え、原料ＭＡを粗砕刃１４により空気中で裁断して、数ｃｍ角の細片にする。細片の形状や大きさは任意である。粗砕部１２は、例えば、シュレッダーを用いることができる。粗砕部１２で裁断された原料ＭＡは、ホッパー９により集められて、管２を介して解繊部２０に搬送される。
【００２２】
解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された粗砕片を解繊する。解繊とは、複数の繊維が結着された状態の原料ＭＡを、１本または少数の繊維に解きほぐす加工である。原料ＭＡは、被解繊物と呼ぶこともできる。解繊部２０で解繊されたものを解繊物ＭＢという。解繊部２０が原料ＭＡを解繊することにより、原料ＭＡ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効果も期待できる。解繊物ＭＢ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された樹脂粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、紙力増強剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００２３】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。乾式とは、液体中ではなく、大気などの気体の中で解繊等の処理を行うことを指す。解繊部２０は、例えば、インペラーミルなどの解繊機で構成できる。具体的には、解繊部２０は、回転するローター、及び、ローターの外周に位置するライナーを備え、粗砕片をローターとライナーとの間に挟んで解繊する。
【００２４】
粗砕部１２から解繊部２０には、気流により粗砕片が搬送される。また、解繊物ＭＢは、気流により、解繊部２０から管３を介して選別部４０に移送される。これらの気流は、解繊部２０が発生させてもよいし、図示しないブロアーを設けて上記気流を発生させてもよい。
【００２５】
選別部４０は、解繊物ＭＢに含まれる成分を繊維のサイズによって選別する。繊維のサイズとは、主に繊維の長さを指す。選別部４０は、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３とを有する。ドラム部４１は、例えば、開口を有する網、フィルター、スクリーン等の、いわゆる篩である。具体的には、ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒形状であり、周面の少なくとも一部が網となっている。ドラム部４１は、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、パンチングメタル等で構成されてもよい。導入口４２からドラム部４１の内部に導入された解繊物ＭＢは、ドラム部４１の回転により、ドラム部４１の開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物とに分けられる。開口を通過した通過物は、開口より小さい繊維または粒子を含み、これを第１選別物とする。残留物は、開口より大きい繊維や未解繊片やダマを含み、これを第２選別物と呼ぶ。第１選別物は、ハウジング部４３内の内部を、第１ウェブ形成部４５に向けて下降する。第２選別物は、ドラム部４１の内部に連通する排出口４４から、管８を介して解繊部２０に搬送される。
【００２６】
シート製造装置１００は、選別部４０に代えて、第１選別物と第２選別物とを分離する分級機を備えてもよい。分級機は、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である。
【００２７】
第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、張架ローラー４７と、吸引部４８と、を備える。メッシュベルト４６は、無端形状の金属製ベルトであり、複数の張架ローラー４７に架け渡される。メッシュベルト４６は、張架ローラー４７により構成される軌道を周回する。メッシュベルト４６の軌道の一部は、ドラム部４１の下方で平坦であり、メッシュベルト４６は平坦面を構成する。
【００２８】
メッシュベルト４６には多数の開口が形成され、ドラム部４１から降下する第１選別物のうち、メッシュベルト４６の開口より大きい成分がメッシュベルト４６に堆積する。第１選別物のうちメッシュベルト４６の開口より小さい成分は、開口を通過する。メッシュベルト４６の開口を通過する成分を第３選別物と呼び、例えば、メッシュベルト４６の開口より短い繊維や、解繊部２０によって繊維から分離された樹脂粒、インク、トナー、にじみ防止剤等を含む粒子を含む。
【００２９】
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を介して第１集塵部２７に連結される。第１集塵部２７は、第３選別物を気流から分離する。第１集塵部２７の下流には、第１捕集ブロアー２８が設置され、第１捕集ブロアー２８は、第１集塵部２７から空気を吸引し、管２９を経てシート製造装置１００の外に空気を排出する。
メッシュベルト４６の開口を通過した第３選別物は、第１集塵部２７によって捕集される。また、吸引部４８が吸引する気流により、ドラム部４１から降下する第１選別物がメッシュベルト４６に引き寄せられるので、堆積を促進する効果がある。
【００３０】
メッシュベルト４６に堆積した成分は、ウェブ形状となり、第１ウェブＷ１を構成する。つまり、第１ウェブ形成部４５は、選別部４０で選別された第１選別物から第１ウェブＷ１を形成する。
【００３１】
第１ウェブＷ１は、第１選別物に含まれる成分のうち、メッシュベルト４６の開口より大きい繊維を主たる成分としており、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６の移動に伴い回転体４９に搬送される。
【００３２】
回転体４９は、モーター等の図示しない駆動部に連結された基部４９ａと、基部４９ａから突出する突部４９ｂを備え、基部４９ａが駆動されることにより突部４９ｂが回転する。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有する。
【００３３】
回転体４９は、メッシュベルト４６の軌道の端部に配置され、メッシュベルト４６が搬送する第１ウェブＷ１がメッシュベルト４６から突出したところに接触する。第１ウェブＷ１は、第１ウェブＷ１に衝突する回転体４９によって解きほぐされ、小さい繊維の塊となり、管７を通って混合部５０に搬送される。第１ウェブＷ１が回転体４９で分断された材料を、材料ＭＣとする。材料ＭＣは上述した第１選別物から、第３選別物を除去したものであり、主な成分は繊維である。
【００３４】
混合部５０は、材料ＭＣと添加物とを混合する。混合部５０は、添加物を供給する添加物供給部５２と、混合ブロアー５６と、を有する。また、材料ＭＣ及び添加物を搬送する管５４を混合部５０に含めてもよい。
【００３５】
添加物供給部５２には、添加物を蓄積する添加物カートリッジ５２ａがセットされる。添加物カートリッジ５２ａは、添加物供給部５２に着脱可能であってもよい。添加物供給部５２は、添加物カートリッジ５２ａから添加物を取り出す添加物取出部５２ｂと、添加物取出部５２ｂにより取り出された添加物を管５４に排出する添加物投入部５２ｃとを備える。添加物取出部５２ｂは、添加物カートリッジ５２ａ内部の添加物を、図示しないフィーダーによって添加物投入部５２ｃに送り出す。添加物投入部５２ｃは、開閉可能なシャッターを備え、シャッターを開くことにより、添加物取出部５２ｂから送り出された添加物を、管５４に送り出す。
【００３６】
ここで、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結着剤として機能し、例えば、成形部８０を通過する際に溶融して、材料ＭＣに含まれる複数の繊維を結着させる。また、添加物は、繊維を結着させる樹脂以外の成分を含んでもよい。例えば、着色剤、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤等を含んでもよい。添加物は繊維状であってもよく、粉末であってもよい。
【００３７】
混合ブロアー５６は、管７と分散部６０とを繋ぐ管５４に気流を発生させ、材料ＭＣと添加物とを混合する。混合ブロアー５６は、例えば、モーター、モーターにより駆動されて回転する羽根、及び、羽根を収容するケースを備える。また、混合ブロアー５６は、気流を発生させる羽根の他に、材料ＭＣと添加物とを混合させるミキサーを備えてもよい。混合部５０で混合された混合物を、以下、混合物ＭＸとする。混合物ＭＸは、繊維を含む材料に相当する。混合物ＭＸは、混合ブロアー５６が発生する気流により、分散部６０に搬送され、分散部６０に導入される。
【００３８】
分散部６０は、混合物ＭＸの繊維をほぐして、空気中で分散させながら第２ウェブ形成部７０に降下させる。添加物供給部５２から供給される添加物が繊維状である場合、これらの繊維も分散部６０で解きほぐされ、第２ウェブ形成部７０に降下する。
【００３９】
分散部６０は、分散ドラム６１と、分散ドラム６１を収容するハウジング６３と、を有する。分散ドラム６１は、例えばドラム部４１と同様に構成される円筒形状の構造体であり、ドラム部４１と同様に、図示しないモーターの動力によって回転し、篩として機能する。分散ドラム６１は、開口を有し、分散ドラム６１の回転によって解きほぐされた混合物ＭＸを、開口から下降させる。これにより、ハウジング６３の内部に形成される内部空間６２では、分散ドラム６１から混合物ＭＸが降下する。ハウジング６３は、ケースに相当する。
【００４０】
分散ドラム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、メッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有する。
【００４１】
メッシュベルト７２は、メッシュベルト４６と同様の無端形状の金属製ベルトで構成され、複数の張架ローラー７４に架け渡される。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４により構成される軌道を周回しながら、符号Ｆ１で示す搬送方向に移動する。メッシュベルト７２の軌道の一部は、分散ドラム６１の下方で平坦であり、メッシュベルト７２は平坦面を構成する。メッシュベルト７２の軌道のうち平坦面では、搬送方向Ｆ１は、後述する第２ウェブＷ２の搬送方向Ｆ２と一致する。また、メッシュベルト７２には多数の開口が形成されている。
【００４２】
メッシュベルト７２の上方に位置する分散ドラム６１から降下する混合物ＭＸのうち、メッシュベルト７２の開口より大きい成分がメッシュベルト７２に堆積する。また、混合物ＭＸのうちメッシュベルト７２の開口より小さい成分は、開口を通過する。
【００４３】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２に対して分散ドラム６１とは反対側から、空気を吸引する。メッシュベルト７２の開口を通過した成分はサクション機構７６によって吸い込まれる。サクション機構７６が吸引する気流は、分散ドラム６１から降下する混合物ＭＸをメッシュベルト７２に引き寄せて、堆積を促進する。また、サクション機構７６の気流は、分散ドラム６１から混合物ＭＸが落下する経路にダウンフローを形成し、落下中に繊維が絡み合うことを防ぐ効果も期待できる。メッシュベルト７２に堆積した成分はウェブ形状となり、第２ウェブＷ２を構成する。メッシュベルト７２は、堆積部、及び、搬送部として機能し、メッシュベルト７２の表面は搬送面に相当する。また、第２ウェブＷ２は本発明のウェブ、及び、堆積物に相当する。
【００４４】
サクション機構７６には、管６６及び第２集塵部６７を介して第２捕集ブロアー６８が接続される。第２捕集ブロアー６８はサクション機構７６から空気を吸引する。第２集塵部６７はフィルターである。第２捕集ブロアー６８が生成する気流は管６６を通じて第２集塵部６７に達し、第２集塵部６７において、気流に含まれる繊維や粒子が捕集される。第２集塵部６７を通過した空気は、第２捕集ブロアー６８から、図示しない排気管を通じてシート製造装置１００の外に排気される。
【００４５】
また、分散部６０は、第１シールローラー６４、及び、第２シールローラー６５を備える。ハウジング６３には、搬送方向Ｆ１において上流側の端部に、メッシュベルト７２を内部空間６２に侵入させるための開口６３７が形成されている。また、搬送方向Ｆ１において下流側の端部には、メッシュベルト７２及び第２ウェブＷ２を内部空間６２から搬出させるための開口６３８が形成されている。開口６３８は搬出口に相当する。
【００４６】
第１シールローラー６４は、開口６３７に設けられ、メッシュベルト７２に当接するローラーである。第１シールローラー６４は、開口６３７においてメッシュベルト７２の周囲に形成される空隙を塞ぐ。また、第２シールローラー６５は、開口６３８においてメッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２に当接するローラーである。第２シールローラー６５は、開口６３８においてメッシュベルト７２及び第２ウェブＷ２の周囲に形成される空隙を塞ぐ。
【００４７】
第１シールローラー６４及び第２シールローラー６５は、いずれも、開口６３７、６３８を完全に閉塞するものではないが、開口６３７、６３８を通じた空気の流出入を抑制する効果がある。特に、開口６３７、６３８からサクション機構７６に向けて流れる気流を制限する効果がある。これにより、サクション機構７６が吸引する気流により、内部空間６２の内部で混合物ＭＸを吸引する効果を高めることができる。
【００４８】
分散部６０には、搬送方向Ｆ１の下流側に、第２ウェブＷ２の厚みを測定する測定部４００が設けられる。
測定部４００は、分散部６０から外部に搬出された第２ウェブＷ２の厚みを検出する光測定装置４０１を備える。測定部４００は、例えば、光を用いて距離を測定する光測距センサーや、第２ウェブＷ２に接触する接触式のセンサーを用いることができる。本実施形態はでは、光を射出し、その反射光を検知することで距離を測定する光測距センサーである光測定装置４０１を採用する。光測定装置４０１は、レーザー光を照射し、測定対象物で反射したレーザー光を受光するレーザー測距センサー、或いは、赤外光を照射して反射光を受光する赤外線測距センサーである。
【００４９】
測定部４００は、光測定装置４０１により、第２ウェブＷ２の厚みを直接、または、間接的に測定する。光測定装置４０１は、シート製造装置１００の動作を制御する制御装置１１０に接続される。光測定装置４０１は、第２ウェブＷ２に関する測定を実行し、測定値を制御装置１１０に出力する。これにより、制御装置１１０は、シートＳを製造する動作中に、第２ウェブＷ２の厚みの測定を実行し、測定値を取得できる。
【００５０】
メッシュベルト７２の搬送経路において、分散部６０の下流側には、調湿部７８が設けられる。調湿部７８は、水をミスト状にしてメッシュベルト７２に向けて供給するミスト式加湿器であり、例えば、水を貯留するタンクや、水をミスト状にする超音波振動子を備える。調湿部７８が供給するミストにより、第２ウェブＷ２の含有水分量が調整され、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する。
【００５１】
第２ウェブＷ２は、搬送部７９によって、メッシュベルト７２から剥がされて成形部８０へと搬送される。第２ウェブＷ２の搬送方向を搬送方向Ｆ２とする。搬送部７９は、メッシュベルト７９ａと、ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有する。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を通じて上向きの気流を発生させる。メッシュベルト７９ａは、メッシュベルト４６、及び、メッシュベルト７２と同様に、開口を有する無端形状の金属製ベルトで構成できる。メッシュベルト７９ａは、ローラー７９ｂの回転により移動され、周回軌道上を移動する。搬送部７９では、サクション機構７９ｃの吸引力により、第２ウェブＷ２がメッシュベルト７２から離れてメッシュベルト７９ａに吸着される。第２ウェブＷ２は、メッシュベルト７９ａとともに移動し、成形部８０に搬送される。
【００５２】
成形部８０は、加圧部８２、及び、加熱部８４を備える。加圧部８２は、第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で加圧して、第２ウェブＷ２の厚みを調整し、第２ウェブＷ２を高密度化する。加熱部８４は、第２ウェブＷ２に対して熱を加えることにより、第２ウェブＷ２に含まれる材料ＭＣ由来の繊維を、添加物に含まれる樹脂により結着させる。加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５、８５で構成される。加圧部８２は、油圧によりカレンダーローラー８５、８５にニップ圧を与えるプレス機構や、カレンダーローラー８５、８５を回転させるモーターを備る。加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６、８６を備える。加熱部８４は、加熱ローラー８６の周面を所定温度まで加熱する図示しないヒーター、及び、加熱ローラー８６、８６を切断部９０に向けて回転させる図示しないモーターを備える。第２ウェブＷ２は、加熱部８４において、混合物ＭＸに含まれる樹脂のガラス転移点より高温に加熱され、シートＳとなる。
【００５３】
切断部９０は、成形部８０で成形されたシートＳを切断する。切断部９０は、図中符号Ｆで示すシート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Ｆ２に平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有する。切断部９０は、シートＳの長さおよび幅を所定のサイズにカットして、単票のシートＳを形成する。切断部９０でカットされたシートＳは、排出部９６に収容される。排出部９６は、製造されたシートを収容するトレイやスタッカーを備え、トレイに排出されたシートＳは、ユーザーが取り出して使用できる。
【００５４】
本実施形態のシート製造装置１００は、解繊処理部１０１と製造部１０２とを一体にして構成されるが、別体としてもよい。この場合、解繊処理部１０１の製造物である材料ＭＣや第１ウェブＷ１をシート製造装置１００から取り出して貯留したり、この製造物を所定のパッケージに封入して搬送および取引可能な形態としたりしてもよい。この場合、製造部１０２は、貯留され、或いはパッケージに封入された第１ウェブＷ１や材料ＭＣを加工してシートＳを製造するものであればよい。
【００５５】
［１−２．分散部の構成］
図２は、分散部６０の斜視図である。図２において、シート製造装置１００の設置状態における上方向を符号Ｕで示し、下方向を符号Ｄで示す。図２における左側は、搬送方向Ｆ１の下流側に対応する。また、図３は、分散部６０の断面視図であり、図２におけるＡ−Ａ断面を示す。
図２、図３、及び以下に示す図において、第２ウェブＷ２の幅方向を符号ＷＤで示す。幅方向ＷＤは搬送方向Ｆ１と交差する方向であり、好ましくは搬送方向Ｆ１と直交する。
【００５６】
ハウジング６３は、一対のフレーム６３１と、フレーム６３１の間に配置されるハウジング本体６３２とを備える。ハウジング本体６３２は、ハウジング６３の天井面および側面を構成する。また、一対のフレーム６３１の各々には、サイドパネルユニット６３３が取り付けられ、サイドパネルユニット６３３の下方には下部サイドパネル６３９が取り付けられる。ハウジング本体６３２、サイドパネルユニット６３３及び下部サイドパネル６３９によって、閉鎖された内部空間６２が形成される。一対のフレーム６３１は、複数の連結シャフト６３５によって互いに連結され、ハウジング本体６３２と一体に固定される。
【００５７】
図３に示すように、ハウジング６３が形成する内部空間６２には、分散ドラム６１が収容される。分散ドラム６１は、図示しない開口を有する円筒形状の部材であり、分散ドラム６１の内部には、図１に示した混合ブロアー５６から混合物ＭＸが送り込まれる。分散ドラム６１は、サイドパネルユニット６３３、６３３が備える図示しない軸受け、及び駆動機構により、内部空間６２において、回転可能に支持される。分散ドラム６１の回転方向は、例えば、図３に示す方向Ｒであるが、逆方向であってもよいし、回転方向を可変としてもよい。
【００５８】
分散ドラム６１の回転に伴い、内部空間６２において分散ドラム６１から混合物ＭＸがメッシュベルト７２に向けて降下し、メッシュベルト７２に混合物ＭＸが堆積して、第２ウェブＷ２が形成される。
【００５９】
搬送方向Ｆ１において、ハウジング６３の上流側には、第１シールローラー６４を支持するローラーフレーム６４０が配置される。
ローラーフレーム６４０は、フレーム６３１または下部サイドパネル６３９に固定され、第１シールローラー６４の回転軸であるローラー軸６４１を支持する。第１シールローラー６４は、上述のように、ハウジング６３の下部に形成される開口６３７を塞ぐように、ハウジング６３の外側に配置される。
【００６０】
ローラー軸６４１には、図示しないモーターや駆動ギヤに連結されるギヤ６４２が取り付けられ、ギヤ６４２の回転によって第１シールローラー６４が駆動される。また、ローラーフレーム６４０には、第１クリーナー６４４が取り付けられる。第１クリーナー６４４は、第１シールローラー６４の表面に当接する合成樹脂製またはゴム製のブレードを有し、第１シールローラー６４に付着した繊維や粒子をブレードにより掻き取る。
【００６１】
搬送方向Ｆ１において、ハウジング６３の下流側には、第２シールローラー６５を有するローラーユニット６５０が配置される。ローラーユニット６５０は、第２シールローラー６５及び第２クリーナー６５６を有し、さらに、第２シールローラー６５を支持する支持構造を有する。
【００６２】
第２シールローラー６５は、上述のように、ハウジング６３の下部に形成される開口６３８を塞ぐように、ハウジング６３の外側に配置される。
第２クリーナー６５６は、第２シールローラー６５の表面に当接する合成樹脂製またはゴム製のブレードを有し、第２シールローラー６５に付着した繊維や粒子をブレードにより掻き取る。
【００６３】
［１−３．ローラーユニットの構造］
図４は、ローラーユニット６５０の要部断面視図であり、図２におけるＢ−Ｂ断面を示す。図５は、測定部４００及びローラーユニット６５０を示す要部側面視図である。これら図４及び図５を、図２及び図３とともに参照して、第２シールローラー６５の支持構造について説明する。
【００６４】
第２シールローラー６５を支持する支持構造は、軸受けブロック６５３、ローラー枠６６０、サブフレーム６６３、及び、コイルバネ６６５を備える。
【００６５】
サブフレーム６６３は、フレーム６３１に固定されるフレームである。図３に示すように、サブフレーム６６３は、ハウジング６３の下部に配置される。サブフレーム６６３は、幅方向ＷＤに沿って延設され、一対のフレーム６３１の間に位置し、２つのフレーム６３１の各々に固定される。サブフレーム６６３は、上部平面６６１よりも搬送方向Ｆ１における下流側に張り出して、後述するように各種部材を支持する。
【００６６】
ローラー枠６６０は、第２シールローラー６５の回転軸であるローラー軸６５１を支持する枠形状のフレームである。
図２に示すように、ローラー軸６５１には、ギヤ６５２が取り付けられる。ギヤ６５２は、図示しないモーターや駆動ギヤに連結され、ギヤ６５２に伝達される回転力により、ローラー軸６５１が回転する。第２シールローラー６５は、ギヤ６５２を介して駆動されることにより、メッシュベルト７２の搬送方向Ｆ１への移動速度に対応する回転速度で回転する。すなわち、メッシュベルト７２に堆積した第２ウェブＷ２の搬送方向Ｆ１への移動速度と、第２シールローラー６５の周面の移動速度とが、ほぼ同一の速度となるように、制御装置１１０が制御を行う。このため、第２シールローラー６５が第２ウェブＷ２に当接しても、第２ウェブＷ２の表面が乱されることがなく、第２シールローラー６５が第２ウェブＷ２の搬送の支障とならないので、第２ウェブＷ２を安定して搬送できる。
【００６７】
ローラー枠６６０は、第２シールローラー６５を回転可能に支持し、第２シールローラー６５とともに上下方向に移動可能に、サブフレーム６６３に取り付けられる。
【００６８】
ローラー枠６６０は、幅方向ＷＤ方向に延設される上部平面６６１を有する。上部平面６６１の幅方向ＷＤにおける端部には、図４に示すように一対の側壁６６２が連結される。このように、ローラー枠６６０は下方が開口する断面Ｕ字形状となっている。一対の側壁６６２の間には、サブフレーム６６３の突出部６６３Ａが嵌入する。突出部６６３Ａは、サブフレーム６６３の幅方向ＷＤにおける端部に形成される突起である。
【００６９】
ローラー枠６６０の端部の開口では、ローラー軸６５１を支持する軸受けブロック６５３が、側壁６６２の間に嵌まって固定される。軸受けブロック６５３は、ローラー軸６５１を回転自在に支持する軸受けであり、例えば、図示しないベアリングを介してローラー軸６５１を支持する。ローラー軸６５１の端部には、ギヤ６５２が嵌め込まれ、図５に示すように、リング６５４によってギヤ６５２がローラー軸６５１に係止される。
【００７０】
軸受けブロック６５３は、コイルバネ６６５を介して、サブフレーム６６３に連結される。コイルバネ６６５は圧縮コイルバネであり、サブフレーム６６３と軸受けブロック６５３との間で伸長し、サブフレーム６６３と軸受けブロック６５３とに付勢力を与える。サブフレーム６６３はフレーム６３１に固定されているので、コイルバネ６６５の付勢力は、軸受けブロック６５３を第２ウェブＷ２に向けて押圧する押圧力として作用する。この押圧力の方向を、図中に符号Ｐで示す。
【００７１】
ローラー枠６６０は、第２シールローラー６５とともに、コイルバネ６６５を介してサブフレーム６６３に支持される。このため、ローラー枠６６０は、コイルバネ６６５が伸縮する範囲において、第２シールローラー６５とともに移動可能である。
コイルバネ６６５は、変位部に相当する。
【００７２】
図４及び図５には、ローラーユニット６５０の幅方向ＷＤにおける一端側の構成を示すが、ローラーユニット６５０の他端側においても同様の構成が設けられる。すなわち、第２シールローラー６５の両端が、それぞれ、軸受けブロック６５３によって支持され、これら２つの軸受けブロック６５３の各々はコイルバネ６６５を介してサブフレーム６６３に連結される。
【００７３】
従って、第２シールローラー６５、及び、第２シールローラー６５を支持するローラー枠６６０は、第２シールローラー６５の幅方向ＷＤにおける両端で、それぞれコイルバネ６６５を介して支持される。
【００７４】
第２シールローラー６５は、第２ウェブＷ２に上方から当接する。第２ウェブＷ２には、第２シールローラー６５及びローラー枠６６０の重量と、コイルバネ６６５の付勢力とが、下方向Ｐの押圧力として作用する。ここで、第２シールローラー６５は加圧ローラーとして作用する。
【００７５】
内部空間６２においては、第２ウェブＷ２に含まれる繊維の間に多くの空気が含まれ、繊維の方向はランダムであり、第２ウェブＷ２は全体的に柔らかい状態である。また、第２ウェブＷ２の上面には多くの凹凸が存在する。
第２ウェブＷ２は、開口６３８を通過する際に圧縮されることにより、高密度化される。また、第２ウェブＷ２の表面は、凹凸が圧縮されることにより、平滑度を増す。
【００７６】
第２シールローラー６５が第２ウェブＷ２を押圧する圧力は、図１に示した加圧部８２が第２ウェブＷ２を押圧する圧力に比べて小さい。加圧部８２は、第２ウェブＷ２を、シートＳに成形するために高密度化する。シートＳが坪量６０ｇ／ｍ２〜８０ｇ／ｍ２のＰＰＣ用紙である場合、厚さは０．０８〜０．１４ｍｍ程度である。成形部８０において第２ウェブＷ２が圧縮される厚さは、シートＳの厚みに相当する程度である。ここで、加圧部８２は、第２圧縮部に相当する。
【００７７】
一方、第２シールローラー６５が第２ウェブＷ２を圧縮する圧力は成形部８０に比べて小さいので、第２シールローラー６５を通過した後の第２ウェブＷ２の厚みは、シートＳに比べて大幅に厚い状態を保つ。この厚みが、光測定装置４０１により測定される。
【００７８】
シート製造装置１００が、制御装置１１０の制御により光測定装置４０１によって第２ウェブＷ２の厚みを測定する主な目的は、第２ウェブ形成部７０で堆積する繊維の量のムラを測定し、検出することにある。本実施形態では、シート製造装置１００は１つの光測定装置４０１を用いて第２ウェブＷ２の厚みを測定する。この構成では、光測定装置４０１による測定値の経時的な変化をもとに、搬送方向Ｆ１における第２ウェブＷ２の厚みの変動を検出できる。
【００７９】
第２ウェブＷ２の厚みは、内部空間６２において堆積する繊維の量の指標となる。制御装置１１０は、光測定装置４０１の測定値に基づき、ドラム部４１の回転速度や、ドラム部４１に送り込まれる混合物ＭＸの量を調整することで、第２ウェブＷ２の厚みを適切に調整する。これにより、第２ウェブＷ２の厚みを望ましい範囲に維持するとともに、厚みのムラを抑制することができ、シートＳの品質を安定化できる。
【００８０】
仮に、第２シールローラー６５が、成形部８０と同程度の圧力で第２ウェブＷ２を圧縮すると、第２ウェブＷ２の厚みが内部空間６２に比べて大幅に圧縮され、第２ウェブＷ２の厚みの変動幅も縮小される。このため、第２ウェブＷ２の厚みを高精度で検出することが難しい。また、分散部６０から成形部８０までの工程において、第２ウェブＷ２を高圧で圧縮する必要はない。従って、第２シールローラー６５が、成形部８０よりも低圧で第２ウェブＷ２を圧縮することは、第２ウェブＷ２の厚みムラを確実に検出するために有効、かつ合理的である。
【００８１】
［１−４．測定部の構成］
続いて、光測定装置４０１により第２ウェブＷ２の厚みを測定するための構造および作用を説明する。
測定部４００は、光測定装置４０１と、光測定装置４０１を支持する固定治具４０３とを備える。固定治具４０３は、図３に示すように、サブフレーム６６３と光測定装置４０１とを連結するブラケットであり、サブフレーム６６３に固定される。このため、光測定装置４０１は分散部６０のハウジング６３に固定される。これに対し、ローラー枠６６０は、上述のように、第２シールローラー６５とともに、ハウジング６３に対して相対的に変位する。
【００８２】
図５には、光測定装置４０１が測距に用いる測定光を符号ＤＬで示す。測定光ＤＬは、光測定装置４０１から、ローラー枠６６０の上部平面６６１に向けて照射される。つまり、本実施形態の測定部４００は、光測定装置４０１により、光測定装置４０１と上部平面６６１との間の距離ＴＨ１を測定する。
【００８３】
ローラー枠６６０は第２シールローラー６５とともに、第２ウェブＷ２の厚さに応じて変位するので、上部平面６６１と光測定装置４０１との間の距離ＴＨ１は、第２ウェブＷ２の厚みに対応して変動する。従って、光測定装置４０１の測定値は第２ウェブＷ２の厚みの測定値ということができる。
【００８４】
また、本実施形態では、光測定装置４０１は、幅方向ＷＤにおいて、第２ウェブＷ２のほぼ中央に配置される。従って、制御装置１１０は、光測定装置４０１の測定値の経時的な変化をもとに、第２ウェブＷ２の搬送方向Ｆ１における厚みの変動を検出できる。
【００８５】
以上説明したように、第１実施形態のシート製造装置１００は、繊維を含む材料である混合物ＭＸを分散させる分散部６０と、分散部６０で分散された混合物ＭＸを堆積させるメッシュベルト７２とを備える。また、メッシュベルト７２に堆積した第２ウェブＷ２を圧縮する圧縮部としてのローラーユニット６５０と、第２ウェブＷ２の厚みを測定する光測定装置４０１とを備えている。光測定装置４０１は、ローラーユニット６５０により圧縮された第２ウェブＷ２の厚みを測定する。ローラーユニット６５０は、圧縮部、及び、第１圧縮部に相当する。
【００８６】
本発明の測定装置、及び、繊維原料再生装置を適用したシート製造装置１００によれば、繊維を堆積させた第２ウェブＷ２の厚みを、第２ウェブＷ２を圧縮することで、安定した条件のもとに測定できる。このため、第２ウェブＷ２の厚みについて、搬送方向Ｆ１における厚みの変動や、搬送方向Ｆ１と交差する幅方向ＷＤにおける厚みの変動を高精度で検出できる。
【００８７】
また、本発明の測定方法を適用したシート製造装置１００は、混合物ＭＸを分散させ、分散された混合物ＭＸを堆積させて第２ウェブＷ２を形成する装置であり、第２ウェブＷ２を圧縮しながら第２ウェブＷ２の厚みを測定する。これにより、繊維を堆積させた第２ウェブＷ２の厚みを、第２ウェブＷ２を圧縮することで、安定した条件のもとに測定できる。従って、第２ウェブＷ２の厚みの変動を高精度で検出できる。
【００８８】
光測定装置４０１は、ローラーユニット６５０により第２ウェブＷ２が圧縮されている状態で、第２ウェブＷ２の厚みを測定するので、第２ウェブＷ２の表面の凹凸の影響を抑制し、高精度で厚みを測定できる。
【００８９】
シート製造装置１００は、第２ウェブＷ２に接して第２ウェブＷ２を加圧する第２シールローラー６５と、第２ウェブＷ２の厚みに応じて第２シールローラー６５を変位させるローラー枠６６０と、を備える。光測定装置４０１は、第２シールローラー６５の変位を測定する。このため、第２ウェブＷ２の厚みに応じて変位する第２シールローラー６５に対する測定を行うことで、第２ウェブＷ２の厚みを高精度で測定できる。また、ローラーユニット６５０を利用して、第２ウェブＷ２の圧縮と厚みの測定との両方を行うことができる。
【００９０】
分散部６０は、ケースとしてのハウジング６３に収容される分散ドラム６１により、ハウジング６３の内部で材料を分散させる構成を有する。第２シールローラー６５は、ハウジング６３から第２ウェブＷ２が搬出される搬出口としての開口６３８に配置される。このため、内部空間６２において混合物ＭＸが堆積した柔らかい第２ウェブＷ２を、開口６３８において圧縮し、高精度で厚みを測定できる。
【００９１】
また、ウェブ加工装置としてのシート製造装置１００は、繊維を含む材料を分散させる分散部６０を備える。また、分散部６０で分散された材料を堆積させてウェブを形成するメッシュベルト７２と、ウェブを圧縮する第１圧縮部としてのローラーユニット６５０と、を備える。また、ローラーユニット６５０により圧縮されたウェブの厚みを測定する測定部４００を備える。また、ローラーユニット６５０による圧縮及び測定部４００による測定が行われた後に、ローラーユニット６５０により圧縮された第２ウェブＷ２を圧縮する第２圧縮部としての加圧部８２を備える。
これにより、繊維を堆積させた第２ウェブＷ２の厚みを、加圧部８２で加圧する前に、第２ウェブＷ２を圧縮して安定した条件のもとに測定できる。このため、第２ウェブＷ２の厚みについて、搬送方向Ｆ１における厚みの変動や、搬送方向Ｆ１と交差する幅方向ＷＤにおける厚みの変動を高精度で検出できる。また、第２ウェブＷ２の厚みの測定を、加圧部８２で加圧するより前の工程である分散部６０において行うので、分散部６０においいてメッシュベルト７２に堆積する混合物ＭＸの量の変動を、速やかに検出できる。このため、分散部６０の動作条件を制御装置１１０によって制御し、第２ウェブＷ２の厚みの調整を行うなどして、第２ウェブＷ２の厚みの変動に対し速やかに対処することができ、シートＳの品質の安定化を図ることができる。
【００９２】
また、ローラーユニット６５０は、加圧部８２よりも低い圧力でウェブを圧縮するので、第２ウェブＷ２の凹凸を平滑化できる程度に第２ウェブＷ２を加圧し、かつ、第２ウェブＷ２の厚みの変動が検出しやすい条件で、測定を行うことができる。
【００９３】
［２．第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態の分散部６０Ａの概略構成図である。
分散部６０Ａは、分散部６０に代えて、シート製造装置１００に設置される。分散部６０Ａは、分散部６０と同様に構成されるハウジング６３を有し、ハウジング６３の内部において分散ドラム６１からメッシュベルト７２に混合物ＭＸを降下させ、第２ウェブＷ２を製造する。
【００９４】
分散部６０Ａは、上記実施形態で説明した測定部４００に代えて、測定部４１０を備える。測定部４１０を除く構成は分散部６０と共通であるため、同符号を付して説明を省略する。
【００９５】
測定部４１０は、幅方向ＷＤ方向に並べて配置される複数の光測定装置４０１を備える。本実施形態では３台の光測定装置４０１を備える例を示すが、光測定装置４０１の数をより多くすることも可能であるし、２台としてもよい。
【００９６】
各々の光測定装置４０１は、固定治具４０３を介してサブフレーム６６３に連結され、固定される。このため、各々の光測定装置４０１はハウジング６３に固定されるのに対し、ローラーユニット６５０は、第１実施形態と同様に、第２ウェブＷ２の厚みに応じて第２シールローラー６５が変位する。
【００９７】
測定部４１０は、３つの光測定装置４０１のそれぞれにより、上部平面６６１までの距離を測定する。各光測定装置４０１は、測定値を制御装置１１０に出力する。つまり、測定部４１０は、幅方向ＷＤにおける異なる位置で第２ウェブＷ２の厚みを測定する。
【００９８】
第１実施形態で説明したように、ローラーユニット６５０は、第２シールローラー６５の幅方向ＷＤにおける両端で、コイルバネ６６５によりサブフレーム６６３に支持される。第２シールローラー６５の一端側と、他端側とに配置される２つのコイルバネ６６５は、それぞれ独立して伸縮可能である。このため、第２シールローラー６５は、２つのコイルバネ６６５の長さが異なる状態、すなわち幅方向ＷＤにおいて傾いた状態となることがある。具体的には、第２ウェブＷ２の厚みが、幅方向ＷＤにおいて均一でない場合に、第２シールローラー６５が傾く。
【００９９】
第２シールローラー６５が傾くと上部平面６６１が傾くので、３つの光測定装置４０１の測定値の変化を生じる。制御装置１１０は、３つの光測定装置４０１の測定値が異なっている場合に、上部平面６６１の傾きを検出する。
【０１００】
このように構成される分散部６０Ａは、上述した第１実施形態の分散部６０と同様の作用効果を奏する。さらに、繊維原料再生装置、ウェブ加工装置、及び、繊維原料再生方法を適用したシート製造装置１００において、分散部６０Ａを用いた構成では、測定部４１０が、幅方向ＷＤにおける複数の位置で、光測定装置４０１により第２ウェブＷ２を測定する。すなわち、測定部４１０は、第２ウェブＷ２の搬送方向と交差する方向に並べて配置されている複数の光測定装置４０１を備える。測定部４１０は、複数の光測定装置４０１により第２ウェブＷ２の厚みを測定する。
このため、これら複数の光測定装置４０１の測定値に基づき、第２シールローラー６５の幅方向ＷＤにおける傾きを検出することができ、幅方向ＷＤにおける第２ウェブＷ２の厚みのムラを検出できる。
【０１０１】
［３．第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態の分散部６０Ｂの概略構成図である。図８は、第３実施形態の測定部４２０を示す要部側面視図である。
分散部６０Ｂは、分散部６０に代えて、シート製造装置１００に設置される。分散部６０Ｂは、分散部６０と同様に構成されるハウジング６３を有し、ハウジング６３の内部において分散ドラム６１からメッシュベルト７２に混合物ＭＸを降下させ、第２ウェブＷ２を製造する。
【０１０２】
分散部６０Ｂは、第１実施形態で説明した測定部４００に代えて、測定部４２０を備える。測定部４２０を除く構成は分散部６０と共通であるため、同符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
測定部４２０は、サブフレーム６６３に連結される固定治具４０５により、光測定装置４０１を固定する。図８に示すように、固定治具４０５は、サブフレーム６６３から搬送方向Ｆ１における下流側に突出する。光測定装置４０１は、ローラー枠６６０よりも搬送方向Ｆ１の下流側において固定治具４０５に固定される。
【０１０４】
光測定装置４０１が照射する測定光ＤＬは、第２ウェブＷ２の表面に直接照射される。このため、光測定装置４０１は、光測定装置４０１から第２ウェブＷ２までの距離ＴＨ２を測定する。
【０１０５】
また、ローラーユニット６５０は、第１実施形態で説明したように、第２シールローラー６５及びローラー枠６６０の重量と、コイルバネ６６５の付勢力とにより、第２ウェブＷ２を圧縮する。
【０１０６】
光測定装置４０１が距離ＴＨ２を測定する位置ＰＰ２は、搬送方向Ｆ１において、第２シールローラー６５が第２ウェブＷ２を押圧する位置ＰＰ１よりも下流にある。従って、光測定装置４０１は、第２シールローラー６５により圧縮された後の第２ウェブＷ２に対し、測定を行う。
【０１０７】
このように構成される分散部６０Ｂは、上述した第１実施形態の分散部６０と同様の作用効果を奏する。
さらに、分散部６０Ｂが備える測定部４１０は、光測定装置４０１により、ローラーユニット６５０によって圧縮された後の第２ウェブＷ２の厚みを測定する。このため、第２ウェブＷ２が適度に高密度化され、第２ウェブＷ２の表面の凹凸が第２シールローラー６５によって整えられた後で、測定を行える。つまり、第２ウェブＷ２を、安定した測定が可能な状態に加工してから測定を行うので、高精度で確実な測定が可能である。
【０１０８】
また、繊維原料再生装置、ウェブ加工装置、及び、繊維原料再生方法を適用したシート製造装置１００において、分散部６０Ｂを用いた構成では、第２ウェブＷ２を載せる搬送面としてのメッシュベルト７２を有する。また、シート製造装置１００は、第２ウェブＷ２を搬送する搬送部としての第２ウェブ形成部７０を備える。この構成において、光測定装置４０１は、測定光ＤＬを第２ウェブＷ２に照射して、第２ウェブＷ２に対しメッシュベルト７２に対向する側に位置して、メッシュベルト７２を基準とする第２ウェブＷ２の厚みを測定してもよい。例えば、制御装置１１０は、第２ウェブＷ２の製造を行っていない状態で光測定装置４０１が測定した距離ＴＨ２の測定値を基準値として保持、或いは記憶する。この場合、制御装置１１０は、光測定装置４０１が測定した距離ＴＨ２の測定値から基準値を除算することで、第２ウェブＷ２の厚みを算出できる。この場合、第２ウェブＷ２の厚みの変動だけでなく、第２ウェブＷ２の厚みを直接、求めることが可能なため、分散部６０及び第２ウェブ形成部７０で形成される第２ウェブＷ２の厚みが適正か否かを速やかに判定できる。
【０１０９】
［４．第４実施形態］
図９は、本発明の第４実施形態の分散部６０Ｃの概略構成図である。
分散部６０Ｃは、分散部６０に代えて、シート製造装置１００に設置される。分散部６０Ｃは、分散部６０と同様に構成されるハウジング６３を有し、ハウジング６３の内部において分散ドラム６１からメッシュベルト７２に混合物ＭＸを降下させ、第２ウェブＷ２を製造する。
【０１１０】
分散部６０Ｃは、第３実施形態で説明した測定部４２０に代えて、測定部４２５を備える。測定部４２５を除く構成は分散部６０と共通であるため、同符号を付して説明を省略する。
【０１１１】
図７の測定部４２０が１つの光測定装置４０１を備える構成であったのに対し、測定部４２５は、幅方向ＷＤ方向に並べて配置される複数の光測定装置４０１を備える。本実施形態では３台の光測定装置４０１を備える例を示すが、光測定装置４０１の数をより多くすることも可能であるし、２台としてもよい。
【０１１２】
各々の光測定装置４０１は、固定治具４０５を介してサブフレーム６６３に連結され、固定される。各々の光測定装置４０１は、図８に示した測定部４２０の構成と同様に、ローラー枠６６０よりも搬送方向Ｆ１において下流側に位置する。各々の光測定装置４０１は、測定光ＤＬを第２ウェブＷ２の表面に照射して、第２ウェブＷ２までの距離を測定する。
【０１１３】
測定部４２５は、３つの光測定装置４０１のそれぞれにより、第２ウェブＷ２までの距離を測定し、測定値を制御装置１１０に出力する。つまり、測定部４２５は、幅方向ＷＤにおける異なる位置で第２ウェブＷ２の厚みを測定する。このため、制御装置１１０は、測定部４２５の測定値に基づいて、幅方向ＷＤにおける第２ウェブＷ２の厚みの分布を検出できる。
【０１１４】
分散部６０Ｃは、上述した第１実施形態の分散部６０、及び、第２実施形態の分散部６０Ｂと同様の作用効果を奏する。
さらに、第３実施形態の繊維原料再生装置、ウェブ加工装置、及び、繊維原料再生方法を適用したシート製造装置１００において、測定部４２５は、第２ウェブＷ２の搬送方向と交差する方向に並べて配置されている複数の光測定装置４０１を備える。測定部４２５は、複数の光測定装置４０１により、第２ウェブＷ２の厚みを測定する。このため、幅方向ＷＤにおける異なる位置で第２ウェブＷ２の厚みを測定し、幅方向ＷＤの厚みの分布に関する情報を得ることができる。
【０１１５】
［５．第５実施形態］
図１０は、本発明の第５実施形態の分散部６０Ｄの概略構成図である。図１１は、第５実施形態の測定部４３０を示す要部側面視図である。
分散部６０Ｄは、分散部６０に代えて、シート製造装置１００に設置される。分散部６０Ｄは、分散部６０と同様に構成されるハウジング６３を有し、ハウジング６３の内部において分散ドラム６１からメッシュベルト７２に、材料としての混合物ＭＸを降下させ、第２ウェブＷ２を製造する。
【０１１６】
分散部６０Ｄは、第１実施形態で説明したローラーユニット６５０に代えて、ブラシユニット６７０を備える。また、測定部４００に代えて、測定部４３０を備える。さらに、分散部６０Ｄは、吸引部６８０を備える。ブラシユニット６７０、吸引部６８０及び測定部４３０を除く構成は分散部６０と共通であるため、同符号を付して説明を省略する。吸引部６８０は、圧縮部、及び、第１圧縮部に相当する。
【０１１７】
ブラシユニット６７０は、ローラーユニット６５０と同様に、開口６３８に設けられ、開口６３８を通過するメッシュベルト７２及び第２ウェブＷ２の周囲の隙間を閉鎖する。
【０１１８】
ブラシユニット６７０は、ベース部６７１と、ブラシ６７２と、固定治具６７３と、を備える。ベース部６７１は、開口６３８のサイズに合わせて、幅方向ＷＤに延設される枠形状の部材である。ブラシ６７２は、合成樹脂製の毛を束ねて構成され、全体として開口６３８を閉鎖可能なサイズとなっている。ブラシ６７２は、ベース部６７１に固定され、ハウジング６３の外側に配置される。
【０１１９】
固定治具６７３は、図１１に示すように、サブフレーム６６３に固定されるブラケットであり、ベース部６７１は固定治具６７３を介してサブフレーム６６３に固定される。
【０１２０】
測定部４３０は、１つの光測定装置４０１を備え、ベース部６７１に連結される固定治具４０６により、光測定装置４０１を固定する。図１１に示すように、固定治具４０６は、サブフレーム６６３から搬送方向Ｆ１における下流側に突出する。光測定装置４０１は、ベース部６７１よりも搬送方向Ｆ１の下流側の位置で固定される。
【０１２１】
光測定装置４０１が照射する測定光ＤＬは、第２ウェブＷ２の表面に直接照射される。このため、光測定装置４０１は、光測定装置４０１から第２ウェブＷ２までの距離ＴＨ２を測定する。この構成は、第３実施形態、第４実施形態と同様である。
【０１２２】
吸引部６８０は、メッシュベルト７２の下方、すなわち第２ウェブＷ２が堆積する面の反対側に位置し、空気を吸引する。吸引部６８０は、メッシュベルト７２に向けて開口するホーン形状を有し、開口から空気を吸引することにより、メッシュベルト７２を通過する気流ＦＬを発生させる。吸引部６８０は、管６８２を通じて、図示しない吸引ブロアーに接続される。例えば、吸引部６８０の管６８２は、第２集塵部６７を通じて第２捕集ブロアー６８に接続されてもよい。
【０１２３】
吸引部６８０が発生させる気流ＦＬの影響を受ける領域を、図１０及び図１１に符号ＶＡで示す。領域ＶＡでは、第２ウェブＷ２が気流ＦＬにより圧縮された状態となる。
【０１２４】
測定部４３０の光測定装置４０１は、測定光ＤＬを第２ウェブＷ２の表面に直接照射し、光測定装置４０１から第２ウェブＷ２までの距離ＴＨ３を測定する。
ここで、光測定装置４０１が測定光ＤＬを照射する位置、すなわち測定を行う位置ＰＰ３は、吸引部６８０に対向する位置にある。このため、光測定装置４０１は、第２ウェブＷ２が気流ＦＬを受けている箇所で距離ＴＨ３を測定する。
【０１２５】
気流ＦＬは、第２ウェブＷ２を通過する際の通風抵抗により、メッシュベルト７２側に向けて第２ウェブＷ２を押圧し、この押圧力によって第２ウェブＷ２は圧縮される。光測定装置４０１は、圧縮されている状態の第２ウェブＷ２に対し測定を行うので、光測定装置４０１の測定値から、圧縮されている第２ウェブＷ２の厚みを求めることができる。
【０１２６】
このように構成される分散部６０Ｄは、上述した第１実施形態、及び第管３実施形態の分散部６０、６０Ｂと同様の作用効果を奏する。
【０１２７】
さらに、分散部６０Ｄには、圧縮部としての吸引部６８０が設けられる。吸引部６８０−は、第２ウェブＷ２を通じて気流を吸引し、光測定装置４０１は、吸引部６８０により吸引されて圧縮されている第２ウェブＷ２の厚みを測定する。この構成によれば、第２ウェブＷ２は、第２ウェブＷ２の表面にローラー等が接触しないように圧縮されるため、概ね、内部空間６２において混合物ＭＸが堆積したときの状態を維持している。このため、光測定装置４０１の測定値に基づき、内部空間６２における混合物ＭＸの堆積状態を知ることができる。また、吸引部６８０により吸引を行うことで、第２ウェブＷ２が適度に高密度化されるため、高精度で測定できる。
【０１２８】
また、繊維原料再生装置、ウェブ加工装置、及び、繊維原料再生方法を適用したシート製造装置１００において、分散部６０Ｄを用いた構成で、光測定装置４０１は、メッシュベルト７２を基準とする第２ウェブＷ２の厚みを測定してもよい。この場合、制御装置１１０は、光測定装置４０１が測定した距離ＴＨ２の測定値から基準値を除算することで、第２ウェブＷ２の厚みを算出できる。この場合、第２ウェブＷ２の厚みの変動だけでなく、第２ウェブＷ２の厚みを直接、求めることが可能なため、分散部６０及び第２ウェブ形成部７０で形成される第２ウェブＷ２の厚みが適正か否かを速やかに判定できる。
【０１２９】
［６．第６実施形態］
図１２は、本発明の第６実施形態の分散部６０Ｅの概略構成図である。
分散部６０Ｅは、分散部６０Ｄにおいて、測定部４３０に代えて測定部４３５を備えた構成であり、分散部６０Ｄと同様に、シート製造装置１００に設置される。
【０１３０】
図１０の測定部４３０が１つの光測定装置４０１を備える構成であったのに対し、測定部４３５は、幅方向ＷＤ方向に並べて配置される複数の光測定装置４０１を備える。本実施形態では３台の光測定装置４０１を備える例を示すが、光測定装置４０１の数をより多くすることも可能であるし、２台としてもよい。
【０１３１】
各々の光測定装置４０１は、固定治具４０６を介してサブフレーム６６３に連結され、固定される。各々の光測定装置４０１は、図１１に示した測定部４３０の構成と同様に、ベース部６７１よりも搬送方向Ｆ１において下流側に位置する。各々の光測定装置４０１は、測定光ＤＬを第２ウェブＷ２の表面に照射して、第２ウェブＷ２までの距離を測定する。
【０１３２】
測定部４３５は、３つの光測定装置４０１のそれぞれにより、第２ウェブＷ２までの距離を測定し、測定値を制御装置１１０に出力する。つまり、測定部４３５は、幅方向ＷＤにおける異なる位置で第２ウェブＷ２の厚みを測定する。このため、制御装置１１０は、測定部４３５の測定値に基づいて、幅方向ＷＤにおける第２ウェブＷ２の厚みの分布を検出できる。
【０１３３】
分散部６０Ｅは、上述した第１実施形態の分散部６０、及び、第２実施形態の分散部６０Ｄと同様の作用効果を奏する。
さらに、第５実施形態の繊維原料再生装置、ウェブ加工装置、及び、繊維原料再生方法を適用したシート製造装置１００において、測定部４３５は、複数の光測定装置４０１を備える。これら複数の光測定装置４０１は、第２ウェブＷ２の搬送方向と交差する方向に並べて配置され、それぞれ第２ウェブＷ２の厚みを測定する。このため、幅方向ＷＤにおける異なる位置で第２ウェブＷ２の厚みを測定し、幅方向ＷＤの厚みの分布に関する情報を得ることができる。
【０１３４】
［７．他の実施形態］
上述した各実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。
【０１３５】
例えば、上記各実施形態では、第２ウェブＷ２を圧縮する構成として、第２シールローラー６５により押圧する構成、及び、吸引部６８０により吸引する構成を例示した。本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、平板を第２ウェブＷ２に押しつけることにより圧縮する構成を採用してもよく、その他の構成を用いてもよい。また、上記各実施形態において、分散部６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ及び６０Ｅの各部を構成する材料等の細部は任意である。
【０１３６】
また、上記実施形態では、本発明の繊維原料再生装置として、原料を気中で解繊することにより材料を得て、この材料と樹脂とを用いてシートＳを製造する乾式のシート製造装置１００を説明した。本発明の適用対象はこれに限定されず、気中で解繊された繊維を含む材料をドラムの表面に静電気等により吸着させ、ドラムに吸着された原料をシートに加工する静電方式のシート製造装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、４０…選別部、４５…第１ウェブ形成部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５６…混合ブロアー、６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ…分散部、６１…分散ドラム、６２…内部空間、６３…ハウジング（ケース）、６４…第１シールローラー、６５…第２シールローラー（加圧ローラー）、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト（堆積部、搬送部）、８０…成形部、８２…加圧部（第２圧縮部）、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、９６…排出部、１００…シート製造装置（測定装置、ウェブ加工装置、繊維原料再生装置）、１１０…制御装置、４００、４１０、４２０、４２５、４３０、４３５…測定部、４０１…光測定装置、４０３、４０５、４０６…固定治具、６３１…フレーム、６３２…ハウジング本体、６３３…サイドパネルユニット、６３５…連結シャフト、６３７…開口、６３８…開口（搬出口）、６３９…下部サイドパネル、６４０…ローラーフレーム、６４１…ローラー軸、６４２…ギヤ、６４４…第１クリーナー、６５０…ローラーユニット（圧縮部、第１圧縮部）、６５１…ローラー軸、６５２…ギヤ、６５３…軸受けブロック、６５４…リング、６５６…第２クリーナー、６６０…ローラー枠、６６１…上部平面、６６２…側壁、６６３…サブフレーム、６６３Ａ…突出部、６６５…コイルバネ（変位部）、６７０…ブラシユニット、６７１…ベース部、６７２…ブラシ、６７３…固定治具、６８０…吸引部（圧縮部、第１圧縮部）、６８２…管、ＤＬ…測定光、Ｆ１、Ｆ２…搬送方向、ＦＬ…気流、ＭＸ…混合物（材料）、Ｓ…シート、Ｗ１…第１ウェブ、Ｗ２…第２ウェブ（ウェブ、堆積物）。
【図１】
2020007659.tif 000003
【図２】
2020007659.tif 000004
【図３】
2020007659.tif 000005
【図４】
2020007659.tif 000006
【図５】
2020007659.tif 000007
【図６】
2020007659.tif 000008
【図７】
2020007659.tif 000009
【図８】
2020007659.tif 000010
【図９】
2020007659.tif 000011
【図１０】
2020007659.tif 000012
【図１１】
2020007659.tif 000013
【図１２】
2020007659.tif 000014