(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料パルプシートから製品を製造する方法であって、
原料パルプシートを粉砕機へ搬送し、
粉砕機への搬送中に原料パルプシート内の不良部分を検出器によって検出すると共に該検出された不良部分を除去器によって原料パルプシートから除去し、
該不良部分が除去された原料パルプシートを粉砕機に供給して粉砕パルプを生成し、
該生成された粉砕パルプを用いて製品を製造する、
各段階を含む方法。
【請求項２】
前記除去器が回転刃物を具備しており、該回転刃物が前記不良部分を含む円状領域を原料パルプシートから切り取ることによって該不良部分を原料パルプシートから除去する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
搬送される原料パルプシートに同期して前記除去器を移動させながら該除去器によって前記不良部分を除去する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
原料パルプシートの一側から光を照射したときに原料パルプシートの他側で得られる透過像に基づいて前記不良部分を検出する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記製品が不織布、吸収性物品及び紙から選ばれた１つである請求項１に記載の方法。
【請求項６】
原料パルプシートから製品を製造する装置であって、
原料パルプシートを粉砕して粉砕パルプを生成する粉砕機と、
原料パルプシートを粉砕機に向けて搬送する搬送機と、
粉砕機への搬送中に原料パルプシート内の不良部分を検出する検出器と、
粉砕機への搬送中に該検出された不良部分を原料パルプシートから除去する除去器と、
該生成された粉砕パルプを用いて製品を製造する製造機と、
を具備した装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原料パルプシートから製品を製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、原料パルプシートを粉砕機において粉砕して粉砕パルプを生成し、生成された粉砕パルプから例えば不織布や吸収体マットのような構成部品を生成し、これら構成部品を組み合わせて使い捨ておむつや生理用ナプキンのような製品を製造する方法が知られている。
【０００３】
ところが、原料パルプシート中には例えば樹皮片等の異物が混入し又は変色している不良部分が含まれることがあり、この不良部分が例えばトップシートのような肌当接面に残存すると製品の商品価値が低下してしまう。
【０００４】
そこで、製品に存在する不良部分を検出し、不良部分を含む製品を不良品として排出する不良品排出システムが公知である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７９１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように排出された不良品は廃棄されるのが一般的である。しかしながら、不良部分がわずかであっても製品全体が廃棄されるというのは不経済である。
【０００７】
この点、原料パルプシートの段階で不良部分を検出し除去すれば、この問題を解決できるかもしれない。ところが、原料パルプシートは粉砕機に向けてかなり高速で搬送される。また、不良部分は原料パルプシートの表面だけでなく内部にも存在する場合があり、原料パルプシートの目付けはかなり高い。このため、原料パルプシート内の不良部分を確実に検出し除去するのは困難であると考え、製品段階で不良部分を検出して製品全体を廃棄しているのが現状である。原料パルプシートの粉砕機への搬送を一時的に停止すれば不良部分を確実に検出し除去できるけれども、このようにすると製品の生産性が著しく低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明の一観点によれば、原料パルプシートから製品を製造する方法であって、
原料パルプシートを粉砕機へ搬送し、
粉砕機への搬送中に原料パルプシート内の不良部分を検出器によって検出すると共に該検出された不良部分を除去器によって原料パルプシートから除去し、
該不良部分が除去された原料パルプシートを粉砕機に供給して粉砕パルプを生成し、
該生成された粉砕パルプを用いて製品を製造する、
各段階を含む方法が提供される。
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の別の観点によれば、原料パルプシートから製品を製造する装置であって、
原料パルプシートを粉砕して粉砕パルプを生成する粉砕機と、
原料パルプシートを粉砕機に向けて搬送する搬送機と、
粉砕機への搬送中に原料パルプシート内の不良部分を検出する検出器と、
粉砕機への搬送中に該検出された不良部分を原料パルプシートから除去する除去器と、
該生成された粉砕パルプを用いて製品を製造する製造機と、
を具備した装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
不良部分を確実に検出し除去しながら高い経済性及び生産性でもって製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】製造装置の全体図である。
【図２】ホールソーの部分正面図である。
【図３】移動器の概略斜視図である。
【図４】（Ａ）不良部分の除去作用を説明する図、及び（Ｂ）円形領域の平面図である。
【図５】製造装置の別の例を示す図である。
【図６】製造装置の更に別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は原料パルプシートから製品を製造する装置１を示している。ここで、原料パルプシートは木材、非木材、古紙、合成繊維などのパルプをシート状に成型して乾燥したものである。
【００１３】
図１に示される製造装置１では、原料パルプシートはロール２の形で用意される。ロール２から巻き解かれた原料パルプシート３は複数の案内ロール４によって案内されつつ、一対の搬送ロール５によって粉砕機６まで搬送される。
【００１４】
粉砕機６の上流、すなわちロール２と粉砕機６との間には、原料パルプシート３内の不良部分を検出するための検出器１０が設けられる。検出器１０は、原料パルプシート３の一側に配置された光源１１と、原料パルプシート３の他側に配置されたカメラ１２とを具備する。光源１１から原料パルプシート３に光が照射され、このとき原料パルプシート３の他側で得られる透過光がカメラ１２で取得される。なお、複数台のカメラ１２を原料パルプシート３の幅方向に並べて設けることもできる。
【００１５】
また、検出器１０の下流、すなわち検出器１０と粉砕機６との間には、検出器１０によって検出された不良部分を原料パルプシート３から除去するための除去器２０が設けられる。除去器２０は、原料パルプシート３から不良部分を切り取るために原料パルプシート３の一側に設けられた切り取り器２１と、切り取り器２１をｘ，ｙ，ｚ方向に移動させる移動器２２と、原料パルプシート３から切り取られた不良部分を引き取るために原料パルプシート３の他側に設けられた引き取り器２３と、原料パルプシート３の搬送距離を検出するための距離検出器２４とを具備する。なお、ｘ，ｙ，ｚは除去器２０周りにおける原料パルプシート３の搬送方向、幅方向、厚さ方向をそれぞれ表している。図１に示される例では、ｘ，ｙ方向はほぼ水平であり、ｚ方向はほぼ鉛直である。
【００１６】
切り取り器２１は回転刃物と、回転刃物を回転駆動する駆動機とを具備する。この回転刃物は例えば図２に示されるようなホールソー２１ｈから構成される。ホールソー２１ｈの直径は除去すべき不良部分の大きさに応じて設定される。なお、回転刃物をコンパス式の回転カッタから構成してもよい。
【００１７】
移動器２２は図３に示されるように、ｘ方向に延びるｘ方向移動器２２ｘと、ｙ方向に延びるｙ方向移動器２２ｙと、ｚ方向に延びるｚ方向移動器２２ｚとを具備する。ｘ方向移動器２２ｘはｙ方向移動器２２ｙを担持すると共にｘ方向に移動させ、ｙ方向移動器２２ｙはｚ方向移動器２２ｚを担持すると共にｙ方向に移動させ、ｚ方向移動器２２ｚは切り取り器２１を担持すると共にｚ方向に移動させる。このようにして、切り取り器２１ないしホールソー２１ｈは三次元的に移動可能になっている。
【００１８】
引き取り器２３は例えばｙ方向移動器２２ｙに連結され、したがって切り取り器２１と共にｘ方向に移動可能になっている。ホールソー２１ｈのほぼ真下に位置する引き取り器２３の頂面には吸引スリット２３ｓが開口されており、この吸引スリット２３ｓに負圧が適用される。すなわち、図１に示される例では、引き取り器２３は除去された不良部分を吸引作用でもって引き取る。
【００１９】
また、引き取り器２３の頂面のうち吸引スリット２３ｓの上流側及び下流側には平坦領域２３ｆが形成される。原料パルプシート３はこれら平坦領域２３ｆ上を移動し、したがって平坦領域２３ｆに支持されつつ搬送される。
【００２０】
再び図１を参照すると、距離検出器２４は例えば搬送ローラ５に組み込まれたロータリエンコーダを具備する。ロータリエンコーダ２４は搬送ローラ５の回転量に応じた出力パルスを発生する。この搬送ローラ５の回転量は原料パルプシート３の搬送距離ないし不良部分の移動距離を表している。
【００２１】
カメラ１２及びロータリエンコーダ２４からの出力はコンピュータ３０の入力側に入力され、コンピュータ３０の出力側は切り取り器２１及び移動器２２に接続される。
【００２２】
コンピュータ３０では、カメラ１２で取得された透過光に基づいて原料パルプシート３内の不良部分が検出される。すなわち、カメラ１２で取得された透過光の強度があらかじめ定められたしきい値と比較され、透過光強度がしきい値よりも小さい部分が不良部分であると判断され、それ以外は不良部分でないと判断される。このようにすると、原料パルプシート３の両面及び内部に存在し得る不良部分を同時にかつ容易に検出することができる。
【００２３】
なお、原料パルプシート３内に含まれ得る白色のパルプ塊や、目付けが著しく不均一の領域を、上述の検出器１０を用いて検出することもできる。
【００２４】
原料パルプシート３内の不良部分が検出されると、ホールソー２１ｈが移動器２２によって不良部分まで移動される。この場合、不良部分のｘ方向位置及びｙ方向位置はそれぞれ、ロータリエンコーダ２４の出力及びカメラ１２からの出力に基づいて特定される。
【００２５】
次いで、ホールソー２１ｈが回転駆動されつつｚ方向に下降される。その結果、図４（Ａ），４（Ｂ）に示されるように、原料パルプシート３から不良部分Ｄを含む円形領域Ｃがホールソー２１ｈによって切り取られる。切り取られた円形領域Ｃは吸引スリット２３ｓ内に吸引される。
【００２６】
この場合、ホールソー２１ｈは搬送される原料パルプシート３、とりわけ不良部分Ｄに同期して移動されながら、不良部分Ｄが除去される。すなわち、不良部分Ｄの除去中に、ホールソー２１ｈは不良部分Ｄとほぼ同速度でｘ方向ないし搬送方向に移動される。その結果、原料パルプシート３を停止させることなく、特に原料パルプシート３を減速させることなく、不良部分Ｄが除去される。したがって、不良部分の検出及び除去によって原料パルプシート３の処理能力が低下されることがない。
【００２７】
また、引き取り器２３も不良部分Ｄに同期して移動される。その結果、図４（Ａ）に示されるように、ホールソー２１ｈが不良部分Ｄないし円形領域Ｃを切り取るときに、不良部分Ｄ周りの原料パルプシート３が引き取り器２３の平坦領域２３ｆによって支持される。したがって、不良部分Ｄないし円形領域Ｃを安定にかつ容易に切り取ることが可能となる。
【００２８】
不良部分Ｄが除去されると、ホールソー２１ｈが上昇されて原料パルプシート３から離脱され、次いで当初位置に戻される。
【００２９】
再び図１を参照すると、このようにして不良部分Ｄが除去された原料パルプシートは次いで粉砕機６に供給される。図１に示される例では粉砕機６はハンマーミルを具備する。粉砕機６では原料パルプシート２がハンマーミルによって粉砕され、粉砕パルプないしフラッフパルプが生成される。粉砕パルプは次いで搬送用ファン７によって製品製造機８に搬送される。
【００３０】
製品製造機８では粉砕パルプを用いて製品が製造される。ここで、製品には、ワイプやクリーニングシートなどに用いられる不織布、生理用ナプキンや使い捨てオムツのような吸収性物品、紙などが含まれる。製品が吸収性物品の場合、フラッフパルプマットのような吸収性物品の構成要素も製品製造機８で製造される。
【００３１】
この場合、不良部分は原料パルプシート３から除去されているので、粉砕パルプには不良部分がほとんど含まれておらず、したがって製品にも不良部分がほとんど含まれていない。その結果、不良部分を含むことを理由として廃棄される製品がほとんどなくなるので、製品の製造コストが大幅に低下される。
【００３２】
また、ハンマーミルを用いて生成された粉砕パルプから直接的にフラッフパルプマットを製造する場合、フラッフパルプマットの目付けを均一にするには原料パルプシート３を連続的に粉砕機６に供給する必要がある。本発明による実施例では、原料パルプシート３が停止されることなく粉砕機６に供給されるので、フラッフパルプマットの目付けを均一にすることができる。
【００３３】
これまで述べてきた本発明による実施例では、原料パルプシート３はロール２から巻き解かれた連続ウエブの形で粉砕機６に供給される。しかしながら、図５に示されるように、互いに分離された四角形状の原料パルプシート３ａの積層体２ａを用意し、この積層体２ａから原料パルプシート３ａをコンベア５ａでもって順次供給するようにしてもよい。この場合、コンベア５ａは原料パルプシート３ａの両側縁を挟んで搬送する。また、ロータリエンコーダ２４はコンベア５ａのローラに組み込まれる。
【００３４】
なお、図５に示される例では、原料パルプシート５ａは互いに離間して搬送される。この場合、粉砕パルプを一時的に蓄えるリザーバを粉砕機６と製品製造機８との間に設けることによってフラッフパルプマットの目付けを均一にできる。しかしながら、リザーバを有しない直結方式では、先行の原料パルプシート５ａの後端と後続の原料パルプシート５ａの先端とが互いに接するようにしてもよい。
【００３５】
あるいは、不織布又は紙を製造する場合には、図６に示されるように、粉砕機６がパルパ６ａを具備することもできる。この場合、パルパ６ａで生成された粉砕パルプはスラリの形で製品製造機８に供給される。
【００３６】
また、図６に示されるように、切り取り器２１が不良部分を切り取るときに生じた切屑を例えば吸引作用でもって除去する切屑除去器２５を設けることもできる。この切屑除去器２５は例えば切り取り器２１に固定され、したがって切り取り器２１と共に移動可能になっている。
【００３７】
更に、これまで述べてきた本発明による各実施例では、検出器１０及び除去器２０は１つずつ設けられる。しかしながら、複数の検出器１０及び除去器２０を設けることもできる。このようにすると、不良部分を確実に検出し除去することができる。
【００３８】
複数の検出器１０を設ける場合、これら検出器１０は例えば原料パルプシート３の搬送方向に直列に配置することができる。また、或る検出器１０において原料パルプシート１０の一側から光が照射されて他側で透過光が取得され、別の検出器１０において原料パルプシート１０の他側から光が照射されて一側で透過光が取得されるようにしてもよい。あるいは、光源１１の光強度もしくは検出しようとする不良部分の寸法が検出器１０ごとに異なるようにしてもよい。いずれにしても、このようにすると、不良部分を更に確実に検出することができる。
【００３９】
更に、これまで述べてきた本発明による各実施例では、除去器２０はホールソー２１ｈを具備し、原料パルプシートから不良部分を切り取るようにしている。しかしながら、除去器２０がダイカッターを具備し、原料パルプシートから不良部分を打ち抜くようにすることもできる。しかしながら、原料パルプシートの目付けは例えば６８０ｇ／ｍ２であってかなり高いので、不良部分を確実に打ち抜くためには除去器２０がかなり重くなる。このため、除去器２０を不良部分に同期して移動させるのが困難となる。これに対し、ホールソー２１ｈではこのような問題が生じない。
【００４０】
なお、これまで述べてきた各実施例を互いに組み合わせることもできる。すなわち、例えば図１又は図２の例において切屑除去器２５を設けることもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１    装置
３    原料パルプシート
５    搬送ロール
６    粉砕機
８    製品製造機
１０    検出器
２０    除去器
【図１】
0005441567.tif 000002
【図２】
0005441567.tif 000003
【図３】
0005441567.tif 000004
【図４】
0005441567.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005441567.tif 000007