(57)【要約】【課題】被解繊物の異物含有量に応じて適正な動作条件に変更するシート製造装置。【解決手段】繊維を含む被解繊物の厚みと透気度を測定する測定部１１０と、前記被解繊物を乾式解繊する解繊部３０と、前記解繊部３０で解繊処理された解繊物から気流分級により前記繊維以外の異物を分離し除去する分級部４０と、を備えたシート製造装置。【選択図】図１
2014208925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む被解繊物の厚みと透気度を測定する測定部と、
前記被解繊物を乾式解繊する解繊部と、
前記解繊部で解繊処理された解繊物から気流分級により前記繊維以外の異物を分離し除去する分級部と、を備えたことを特徴とするシート製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート製造装置において、
前記測定部の測定結果に応じて前記分級部を通過する前記解繊物の流速を制御することを特徴とするシート製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシート製造装置において、
前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が第一の場合における前記解繊物の流速は、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合よりも小さい場合における前記解繊物の流速よりも低くすることを特徴とするシート製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシート製造装置において、
前記解繊部と前記分級部とを連結し、管径の異なる複数の流路を備え、
前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合において前記解繊物を通過させる前記流路の管径は、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合よりも小さい場合において前記解繊物を通過させる前記流路の管径よりも大きいことを特徴とするシート製造装置。
【請求項５】
請求項２に記載のシート製造装置において、
前記分級部に接続され、前記異物を吸引する吸引部を備え、
前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が第一の場合における前記吸引部の吸引力は、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合よりも小さい場合における前記吸引部の吸引力よりも弱いことを特徴とするシート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィスから排出される古紙には、機密事項が記載された古紙も含まれていることから、機密保持の観点からも、古紙を自らのオフィス内で処理できることが望まれている。なお、小規模なオフィスでは水を大量に使用する湿式のシート製造装置は向かないため、構造が簡略化され、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなシート製造装置では、古紙を解繊した際に、繊維と、繊維以外の異物（例えばトナーや添加剤）に分離される。その後、分級部で異物を除去する脱墨処理が実施されている。そして、異物が除去された解繊繊維を用いてシートを作成する。しかしながら、同じように脱墨処理が実施されていても、シートを成形した際、異物による斑点等が発生し、シートの品質が低下してしまうという課題があった。また、異物による斑点等は発生しないが、シートの厚みが不足してしまうという課題もあった。この課題は、原料として古紙だけでなく、パルプシートを用いた場合にも発生する。
これに対して、本願の発明者は、原料に含まれる異物の含有量の差が原因であることにたどり着いた。原料に異物の含有量が多ければ、脱墨処理が不十分になり、回収（分級）された解繊繊維に異物が混ざってしまう。また、原料に異物の含有量が少なければ、脱墨処理によって異物とともに解繊繊維を除去してしまい、解繊繊維の回収率が低下して、シートにしたときの厚みが不足してしまう。しかし、原料に含まれる異物の含有量を簡易的に測定する装置は今までになかった。また、異物の含有量に応じてどのように制御するかも開示されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含む被解繊物の厚みと透気度を測定する測定部と、前記被解繊物を乾式解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物から気流分級により前記繊維以外の異物を分離し除去する分級部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、原料である繊維を含む被解繊物を乾式解繊する解繊部と、解繊された解繊物から繊維以外の異物を分離し除去する分級部を設けている。そして、解繊される前の状態の被解繊物に対して厚みと透気度が測定される。当該測定により、例えば、被解繊物に含まれる異物の含有率を推測することが可能となる。これにより、例えば、異物の含有率に基づいて装置調整の実施が可能となり、異物を効率よく除去するとともに、解繊繊維の回収率を維持することができる。これにより、製造効率を向上させ、さらに、品質の高いシートを製造することができる。なお、「異物を分離し除去する」とは、異物全てを除去することに限定されず、異物の一部を除去する場合も含まれる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記測定部の測定結果に応じて前記分級部を通過する前記解繊物の流速を制御することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、測定部による測定結果から異物の含有率に応じて、分級部における解繊物の流速を制御することにより、異物の除去効率と解繊繊維の回収率とのバランスを保つことができる。これにより、製造効率の向上と斑点模様等の発生が低減された品質の高いシートを製造することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が第一の場合における前記解繊物の流速は、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合よりも小さい場合における前記解繊物の流速よりも低くすることを特徴とする。
【００１１】
ある厚みを有する被解繊物において透気度がより大きい場合は、相対的に異物がより多く含まれている。そこで、分級部における解繊物の流速をより低くする。このようにすれば、分級部における解繊物の流速がより高い場合に比べ、解繊物にかかる遠心力が弱まるので、解繊物に含まれる異物を除去しやすくすることができる。一方、ある厚みを有する被解繊物において透気度がより小さい場合は、相対的に異物の含有率はより低い。そこで、この場合には、分級部における解繊物の流速をより高くする。このようにすれば、分級部における解繊物の流速がより低い場合に比べ、解繊部にかかる遠心力が強まる。そうすると、異物の除去効率は低減されるものの本来異物含有率が低いため品質問題には至らない。逆にこの場合では、解繊繊維の除去率が低減され、解繊繊維の回収率が向上する。このようにして、異物の除去と解繊繊維の回収とのバランスを考慮した装置制御が可能となる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記解繊部と前記分級部とを連結し、管径の異なる複数の流路を備え、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が第一の場合において前記解繊物を通過させる前記流路の管径は、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合よりも小さい場合において前記解繊物を通過させる前記流路の管径よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
ある厚みを有する被解繊物において透気度がより大きい場合は、相対的に異物が多く含まれている。そこで、分級部に接続された複数の流路のうちから、管径（内径）のより大きい流路を通過させ解繊物を分級部に投入させる。これにより、解繊物を管径（内径）のより小さい流路へ通過させた場合に比べ、分級部における解繊物の流速をより低くすることができる。
このようにすれば、分級部において解繊部にかかる遠心力が弱まるので、解繊物に含まれる異物を除去しやすくすることができる。一方、ある厚みを有する被解繊物において透気度がより小さい場合は、相対的に異物の含有率は低い。そこで、この場合には、管径のより小さい流路を通過させ解繊物を分級部に投入させる。このようにすれば、分級部における解繊物の流速がより低い場合に比べ、解繊部にかかる遠心力が強まる。そうすると、異物の除去効率は低減されるものの本来異物含有率が低いため品質問題には至らない。逆にこの場合では、解繊繊維の除去率が低減され、解繊繊維の回収率が向上する。このようにして、異物の除去と解繊繊維の回収とのバランスを考慮した装置制御が可能となる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記分級部に接続され、前記異物を吸引する吸引部を備え、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が第一の場合における前記吸引部の吸引力は、前記被解繊物の前記厚みに対する前記透気度が前記第一の場合よりも小さい場合における前記吸引部の吸引力よりも弱いことを特徴とする。
【００１５】
ある厚みを有する被解繊物において透気度がより大きい場合は、相対的に異物が多く含まれている。そこで、分級部に接続された吸引部の吸引力を弱める。このようにすれば、分級部において解繊部にかかる遠心力が弱まるので、解繊物に含まれる異物を除去しやすくすることができる。一方、ある厚みを有する被解繊物において透気度がより小さい場合は、相対的に異物の含有率は低い。そこで、この場合には、分級部における解繊物の吸引力を高める。このようにすれば、分級部における解繊物の流速が低い場合に比べ、解繊部にかかる遠心力が強まる。そうすると、異物の除去効率は低減されるものの本来異物含有率が低いため品質問題には至らない。逆にこの場合では、解繊繊維の除去率が低減され、解繊繊維の回収率が向上する。このようにして、異物の除去と解繊繊維の回収とのバランスを考慮した装置制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す別の概略図。
【図３】第１実施形態にかかるシート製造装置の一部構成を示す詳細図。
【図４】第１実施形態にかかる制御を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態にかかるシート製造装置の異物及び解繊繊維の回収率を示すデータ。
【図６】第２実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。
【図７】第２実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す別の概略図。
【図８】第２実施形態にかかる制御を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態にかかるシート製造装置の異物及び解繊繊維の回収率を示すデータ。
【図１０】変形例にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。
【図１１】変形例にかかるシート製造装置の構成を示す別の概略図。
【図１２】変形例にかかる制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１及び第２実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００１８】
［第１実施形態］
まず、シート製造装置の構成について説明する。シート製造装置は、被解繊物の厚みと透気度を測定する測定部と、前記被解繊物を乾式解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物に含まれるもののうち気流分級により繊維以外の異物を分離し除去する分級部を備えたものである。さらには、測定部の測定結果に応じて分級部を通過する解繊物の流速を制御する装置である。
なお、本実施形態にかかるシート製造装置は、例えば、繊維を含む原料を新たなシートに再生する技術に基づくものである。また、本実施形態にかかるシート製造装置に供給する被解繊物としての原料は、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズ等の古紙ＰＵやパルプシートなどである。以下、具体的に説明する。
【００１９】
図１、図２は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図３は、本実施形態にかかるシート製造装置の一部構成を示す詳細図であり、シート製造装置の一部構成を透過して見た平面図である。
図１、図２に示すように、シート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、融着樹脂投入部６０と、成形部７０と、水分噴霧部１２０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００と、を備えている。さらに、被解繊物の厚みと透気度を測定する測定部１１０を備えている。そして、これらの部材を制御する制御部（図示せず）を備えている。
【００２０】
供給部１０は、粗砕部２０に被解繊物としての原料Ｐｕを供給するものである。供給部１０は、複数の原料Ｐｕを重ねて載置するトレー１１や、トレー１１に載置された原料Ｐｕを粗砕部２０に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。
【００２１】
測定部１１０は、粗砕部２０に供給される原料Ｐｕの厚みと透気度を測定するものである。さらには、供給される原料Ｐｕの厚みと透気度に基づいて原料Ｐｕに含まれる異物の含有率を導き出すものである。そして、導き出された原料Ｐｕの異物含有率に応じて、後述する分級部４０（サイクロン４０）の動作条件（解繊物の流速）が変更される。
【００２２】
ここで、透気度とは、原料の一定面積を、一定量の空気が一定圧力の下で通過するのにかかる時間をいう。そして、シート製造装置１に投入される原料Ｐｕは主にパルプ繊維で構成されており、透気度は原料Ｐｕの厚さに比例する。しかし、原料Ｐｕに異物（塗工層・接着剤・ラミネート層・トナー填料などの繊維以外のもの）が含まれると、これら異物はパルプ繊維に比べて粒子が非常に小さいために原料Ｐｕの透気度は増加する。すなわち、ある一定の厚みを有する原料に対して、異物を多く含む場合（異物含有率が高い場合）には透気度が大きくなる（通気性が低下する）。一方、異物が少ない場合（異物含有率が低い場合）には透気度は小さくなる（通気性が向上する）。
【００２３】
本実施形態の測定部１１０では、原料Ｐｕの厚さを測定する厚さ測定部と、原料Ｐｕの透気度を測定する透気度測定部を有している。また、測定部１１０は、測定した原料Ｐｕの厚さと透気度から、原料Ｐｕに含まれる異物の含有率を記憶するデータテーブルを有している。
【００２４】
従って、測定部１１０は、厚さ測定部で測定された原料Ｐｕの厚さと、透気度測定部で測定された原料Ｐｕの透気度と、に基づいて、データテーブルを参照することで、原料Ｐｕに含まれる異物の含有率を求めることができる。なお、求めるものは、異物の含有率ではなく含有量でもよく、また、含有率や含有量の大小を表すデータであってもよい。
【００２５】
粗砕部２０は、供給された原料Ｐｕを数センチメートル角の細片に裁断するものである。粗砕部２０では、粗砕刃２１を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置を構成している。これにより、供給された原料Ｐｕを容易に細片に裁断することができる。そして、細片は、配管２０１を通って解繊部３０に供給される。
【００２６】
解繊部３０は、回転する回転刃を備え、粗砕部２０から供給された細片（被解繊物）を繊維状（綿状）に解繊（解繊処理）し、排出口３１より分級部４０へと解繊物を排出するものである。
なお、本実施形態の解繊部３０は、水中での解繊ではなく気中で解繊を行う乾式解繊である。解繊部３０には、例えば、ディスクリファイナーや、ターボミル（ターボ工業株式会社製）、セレンミラー（増幸産業株式会社製）、風発生機構を備えた乾式解繊装置を適宜適用することができる。このような乾式の解繊部３０へ投入する細片のサイズは、通常のシュレッダーにより排出されるものと近似したサイズであればよい。
【００２７】
解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の異物も繊維に付着した状態から解放される。したがって、解繊部３０から排出される解繊物は、細片の解繊により得られる繊維と、異物とを含んでいる。そして、本形態の解繊部３０は、回転刃の回転によって気流が発生する機構となっており、解繊物はこの気流に乗って分級部４０へと搬送される。なお、風発生機構を備えていない乾式の解繊部を用いる場合には、粗砕部２０から解繊部に向けて気流を発生させる気流発生装置を別途設けるようにすればよい。
【００２８】
ここで、解繊部３０と分級部４０との接続構造について説明する。図２、および図３に示すように、解繊部３０には、の排出口３１から分級部４０側に解繊物を搬送する配管３５が接続されている。そして、配管３５は、その途中において、第１配管３６と第２配管３７とに分岐されている。なお、図２において第１配管３６と第２配管３７の高さが異なっているが、同じ高さでもよいし、第２配管３７の方が第１配管よりも低い位置にあってもよい。
【００２９】
第１配管３６は、後述する分級部４０の円筒部４３に設けられた第１導入口４１に接続され、第２配管３７は、後述する分級部４０の円筒部４３に設けられた第２導入口４１’に接続されている。そして、第１配管３６と第２配管３７との分岐部分には、弁体を有する配管切り換え部２１０が設けられている。また、第１配管３６の管径は、第２配管３７の管径よりも小さくなっている。そして、配管切り換え部２１０の切り換えにより、解繊部３０から排出された解繊物を第１配管３６または第２配管３７を介して分級部４０に搬送することができる。
【００３０】
具体的には、図３に示すように、配管切り換え部２１０の弁体を（１）側に切り換えた場合には、気流は第１配管３６を通じて分級部４０の第１導入口４１に流れ込む。一方、配管切り換え部２１０の弁体を（２）側に切り換えた場合には、気流は第２配管３７を通じて分級部４０の第２導入口４１’に流れ込むように構成されている。
【００３１】
また、配管３５における解繊物を含んだ空気の流量は一定であるため、管径が小さい第１配管３６を通じて第１導入口４１から分級部４０に流れ込む流速は高くなる。一方、管径が大きい第２配管３７を通じて第２導入口４１’から分級部４０に流れ込む流速は低くなる。
【００３２】
分級部４０は、気流分級により解繊物を繊維と異物とに分離し異物を除去するものである。本実施形態の分級部４０には、分級部４０としてのサイクロン４０を適用し、搬送された解繊物を異物と繊維とに気流分級する。なお、異物とは、例えば、古紙に含まれる接着剤や塗工層、ラミネート層、トナー等や、パルプシートに含まれる填料など解繊処理された解繊物のうちで繊維ではないものである。
分級部４０は、サイクロン４０に代えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。この場合、サイクロン４０以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。
【００３３】
サイクロン４０は、接線入力方式のサイクロンが比較的簡便な構造であり望ましい。図２に示すように、本実施形態のサイクロン４０は、解繊部３０から導入される第１導入口４１（第２導入口４１’）が接線方向についた円筒部４３と、円筒部４３に続く円錐部４２と、円錐部の下部に設けられる下部取出口４６と、円筒部４３の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４４と、から構成される。
【００３４】
分級処理において、サイクロン４０の第１導入口４１（第２導入口４１’）から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部４３で円周運動に変わり、円錐部４２へと移動する。そして、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級する。
解繊物に含まれるものを繊維と、繊維以外の異物と、の２つに分類した場合、繊維のほうが異物よりも大きい、もしくは密度が高い。そのため解繊物は分級処理により、繊維よりも小さく密度の低い異物と、異物より大きく密度の高い繊維とに分離される。分離された異物は空気とともに微粉として上部排気口４４へ導出される。
そして、サイクロン４０の上部排気口４４から比較的小さく密度の低い異物が排出される。比較的小さく密度の低い異物には、比較的短い繊維も含まれる場合がある。
排出された異物は、サイクロン４０の上部排気口４４から配管２０３を通って受け部４５に回収される。一方、異物より大きく密度の高い繊維は解繊繊維としてサイクロン４０の下部取出口４６から成形部７０に向けて搬送される。
解繊繊維は、解繊物の状態から異物が除去され脱墨されているため、解繊物よりも白い。また、解繊繊維は解繊物よりも繊維を含む割合が大きいので、シートを成形したときに強度を高めやすい。
【００３５】
解繊繊維がサイクロン４０から成形部７０に搬送される配管２０４の途中には、解繊繊維に融着樹脂を投入する融着樹脂投入部６０が設けられている。融着樹脂は、シートを成形する際に、繊維同士を結着させて、強度を保ったり、紙粉・繊維の飛散を防止したりするものである。融着樹脂は、解繊繊維中に添加され、加熱されることで、解繊繊維と結着する。融着樹脂は、加熱により溶融するものなら、繊維状、粉状など、どのような形態のものでもよいが、２００℃以下で溶融するものがよい。さらに、１６０℃以下で溶融するものがよい。融着樹脂は、貯留部６１に貯留され、図示しない投入機構によって投入口６２から投入される。
【００３６】
なお、同様にして、解繊繊維がサイクロン４０から成形部７０に搬送される配管２０４の途中に、解繊繊維に白色度向上剤や紙力増強剤などの添加剤を投入する添加剤投入部を設けてもよい。白色度向上剤としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、シリカ、酸化チタン、硫酸バリウム、デンプンのいずれかが含まれたものを用いることが好ましい。また、紙力増強剤としては、ポリアクリルアミド、ポリアミドエピクロロヒドリン、ポリビニルアルコール、デンプンなどのいずれかが含まれたものを用いることが好ましい。さらには、必要に応じてサイズ剤を解繊繊維に投入してもよい。サイズ剤としては、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、ロジン石鹸などを用いることができる。このようにすれば、解繊繊維をシートとして成形したときに、にじみを防ぐことができる。
【００３７】
サイクロン４０から搬送された解繊繊維に、配管２０４の途中において融着樹脂や添加剤が投入されたものを材料繊維と呼ぶ。シート製造装置１では、材料繊維を用いてシートを成形する。
【００３８】
成形部７０は、材料繊維を均一な厚みに堆積させるものである。成形部７０は、材料繊維を空気中に均一に分散させる機構と、材料繊維をメッシュベルト上に吸引する機構を有している。
【００３９】
まず、材料繊維を空気中に均一に分散させる機構として、成形部７０には、材料繊維が内部に投入されるフォーミングドラム７１が配置されている。フォーミングドラム７１の表面には小孔スクリーンが設けられている。フォーミングドラム７１を回転駆動させて、材料繊維が小孔スクリーンを通過させることにより、材料繊維を空気中に均一に分散させることができる。また、フォーミングドラム７１を回転駆動させることにより繊維中に融着樹脂（添加剤）を均一に混ぜることができる。
【００４０】
一方、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト７３が設けられている。メッシュベルト７３は、複数の張架ローラー７２によって張架され、張架ローラー７２のうちの少なくとも１つが自転することで、このメッシュベルト７３が一方向に移動するようになっている。
【００４１】
また、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュベルト７３を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させるサクション装置７５が設けられている。サクション装置７５によって、空気中に分散された材料繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。
【００４２】
材料繊維が成形部７０のフォーミングドラム７１内に導入されると、材料繊維は、フォーミングドラム７１の表面の小孔スクリーンを通過し、サクション装置７５による吸引力によって、メッシュベルト７３上に堆積される。このとき、メッシュベルト７３を一方向に移動させることにより、均一な厚さで材料繊維を堆積させることができる。このように堆積した材料繊維を含む堆積物をウェブＷと呼ぶ。なお、メッシュベルト７３は金属性でも、樹脂性でも、不織布でもよく、材料繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもよい。なお、メッシュの穴径が大きすぎるとシートを成形したときに表面に凸凹が形成されやすくなる。メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置７５による安定した気流を形成しづらくなる。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置７５はメッシュベルト７３の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から箱内の空気を吸引し箱内を真空にすることで形成することができる。
【００４３】
ウェブＷはメッシュベルト７３を移動することにより図２中の矢印で示されるウェブ搬送方向に搬送される。水分噴霧部１２０は、搬送されるウェブＷに向けて水分を噴霧添加するものである。これにより、繊維間の水素結合を増強させることができる。そして、水分を噴霧されたウェブＷは、加圧部８０に搬送される。
【００４４】
加圧部８０は、搬送されたウェブＷに対して加圧するものである。加圧部８０は、一対の加圧ローラー８１を二組備えている。水分を噴霧されたウェブＷを、対向した加圧ローラー８１の間を通過させることにより、ウェブＷを圧縮する。そして、圧縮されたウェブＷが加熱加圧部９０に搬送される。
加圧加熱部９０は、搬送されたウェブＷに対して加圧と加熱を同時にするものである。加圧加熱部９０は一対の加熱ローラー９１を二組備えている。圧縮されたウェブＷを、対向した加熱ローラー９１の間を通過させることによって、加熱するとともに加圧する。
【００４５】
加圧ローラー８１により、繊維間隔を短くし繊維間の接触点が増やした状態で、加熱ローラー９１により融着樹脂が溶融し、繊維と繊維を結着する。これにより、シートとしての強度を向上させ、余分な水分を乾燥させることで、すぐれたシートを製造することができる。また、加熱は、加熱ローラー９１内にヒーターを設置することで、ウェブＷに加圧と加熱を同時にすることが望ましい。なお、加圧ローラー８１および加熱ローラー９１の下方にはウェブＷを案内するガイド１０８が配置されている。
【００４６】
上記のようにして得られたウェブＷは裁断部１００に搬送される。裁断部１００は、搬送方向に裁断するカッター１０１と搬送方向と、直交する方向に裁断するカッター１０２を備え、長尺状に形成されたウェブＷを所望のサイズに裁断する。裁断されたウェブＷはシートＰｒとしてスタッカー１６０に積載される。
【００４７】
次に、シート製造装置１の制御方法について説明する。具体的には、測定部１１０の測定結果に応じてサイクロンを通過する解繊物の流速を制御する制御方法について図４のフローチャートを基に説明する。なお、本実施形態の測定部１１０の測定結果が、被解繊物（原料）に含まれる異物含有率である場合の制御方法について説明する。
【００４８】
まず、制御部は測定部１１０を駆動させ、供給部１０から粗砕部２０に投入される被解繊物としての原料の厚みと透気度とを測定させる（ステップＳ１）。
そして、原料の厚みと透気度の測定結果に基づいてデータテーブルから原料に含まれる異物の含有率（異物含有率）を算出する（ステップＳ２）。
次いで、算出された原料の異物含有率に応じて、サイクロン４０を通過する解繊物の流速を制御する。
【００４９】
ここで、解繊物中の異物含有率と、解繊物の流速とによる解繊繊維及び異物の回収率について説明する。図５は、本実施形態にかかるシート製造装置１の解繊繊維及び異物の回収率を示すデータであり、解繊物中の異物含有率が大きい場合（３５ｗｔ％）と小さい場合（１０ｗｔ％）において、第１導入口４１と第２導入口４１’を通過したときの解繊繊維、及び異物の回収率を示す。前述したように、第１導入口４１は、第２導入口４１’よりもサイクロンに流れ込む流速が高い。
【００５０】
ここで、異物の回収率とは、分級部４０から受け部４５へ回収される率を示し、大きいほど異物は回収されることになる。解繊物中の全ての異物が受け部４５へ回収された場合に回収率は１００％となる。
解繊繊維の回収率とは、分級部４０から成形部７０へ搬送される率を示し、大きいほど解繊繊維が成形部７０へ搬送されることになる。解繊物中の繊維が全て成形部７０へ搬送された場合に回収率は１００％となる。
なお、本実施形態では、異物及び解繊繊維の回収率がそれぞれ９０％以上である場合を合格とし回収率が９０％未満の場合は不合格（網掛け）と判断している。
【００５１】
図５に示すように、解繊物中の異物含有率に関わらず、第２導入口４１’から導入した場合の方が、第１導入口４１から導入した場合よりも異物の回収率（％）が高かった。異物の回収率の観点では、サイクロン４０に流れ込む流速が低い方が異物の回収率は良いということになる。
しかし、解繊繊維の回収率を見ると、第２導入口４１’と異物含有率１０ｗｔ％の場合は８７％で不合格なのに対し、第２導入口４１’と異物含有率３５ｗｔ％の場合は９０％以上であり合格であった。不合格となる理由は、サイクロン４０に流れ込む流速が低い状態で異物含有率が少ないと、異物だけでなく一部の解繊繊維も上部排気口４４から排出されてしまうためである。
一方、解繊物中の異物含有率に関わらず、第１導入口４１から導入した場合の方が、第２導入口４１’から導入した場合よりも解繊繊維の回収率が高かった。解繊繊維の回収率の観点では、サイクロン４０に流れ込む流速が高い方が解繊繊維の回収率は良いということになる。
しかし、異物の回収率を見ると、第１導入口４１と異物含有率３５ｗｔ％の場合は８０％で不合格なのに対し、第１導入口４１と異物含有率１０ｗｔ％の場合は９０％以上で合格であった。不合格となる理由は、サイクロン４０に流れ込む流速が高い状態で異物含有率が多いと、異物が十分に回収できないためである。
【００５２】
なお、以上の結果からもわかるように、分級部４０において、解繊物から全ての異物を回収できる訳ではない。また、解繊繊維に異物が混ざる場合もある。また、異物もしくは解繊繊維の一方をより多く回収するという観点では、他方の回収が不合格になる場合が出る。そこで、異物および解繊繊維の両方を、それぞれ合格となるようにするには、異物含有率が少ない場合にはサイクロン４０に流れ込む流速を高くし、異物含有率が多い場合にはサイクロン４０に流れ込む流速を低くするのが良いということになる。
【００５３】
そこで、シート製造装置１の制御方法として、図４に示すステップＳ２において算出された原料（被解繊物）の異物含有率に応じて、サイクロン４０を通過する解繊物の流速を次のように制御する。
制御部は、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きいか否か、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ３）、配管切り換え部２１０を制御する。
原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きい場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、すなわち、原料の異物含有率が大きい場合には、配管切り換え部２１０を（２）側に切り換え、管径の大きい第２配管３７を通じて解繊物をサイクロン４０の第２導入口４１’に流れ込ませる（ステップＳ４）。これにより、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも小さい場合、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも小さい場合よりも解繊物の流速を低くする（弱める）ことができ、サイクロン４０に流れ込む流速はより低くなる。これにより、サイクロン４０において解繊繊維及び異物にかかる遠心力が弱まるため、重量が軽い異物はサイクロン４０の上部排気口４４から回収されやすくなり、異物の回収効率が高まる。
【００５４】
一方、原料の厚みに対する透気度が小さい場合（ステップＳ３：ＮＯ）、すなわち、原料の異物含有率が小さい場合には、配管切り換え部２１０を（１）側に切り換え、管径の小さい第１配管３６を通じて解繊物をサイクロン４０の第１導入口４１に流れ込ませる（ステップＳ５）。これにより、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きい場合、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きい場合よりも解繊物の流速を高めることができ、サイクロン４０に流れ込む流速が高まる。そうすると、サイクロン４０において解繊繊維及び異物にかかる遠心力が高まり、サイクロン４０の上部排気口４４への異物の移動が抑止（脱墨処理力が抑制）される。そして、解繊繊維や異物はサイクロン４０の下部取出口４６へと移動されやすくなり、解繊繊維の回収率が向上する。
【００５５】
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）原料（被解繊物）の異物含有率に応じ、例えば、原料に含まれる異物含有率が予め定められた値よりも大きい場合には、管径の大きい第２配管３７を介して解繊物を第２導入口４１’からサイクロン４０に導入した。これにより、サイクロン４０における流速が低くなり、異物を回収しつつ解繊繊維を回収することができる。また、原料に含まれる異物含有率が予め定められた値よりも小さい場合には、管径の小さい第１配管３６を介して解繊繊維を第１導入口４１からサイクロン４０に導入した。これにより、サイクロン４０における流速が高まり、異物を回収しつつ解繊繊維を回収することができる。
このようにして、原料の異物含有率に応じ、サイクロン４０における解繊物の流速を変更あるいは調整することにより、異物の回収と解繊繊維の回収とを両立させ、製造効率を高め、さらに、品質の高いシートを製造することができる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図６、７は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図６、７に示すように、シート製造装置１ａは、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、融着樹脂投入部６０と、成形部７０と、水分噴霧部１２０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００を備えている。さらに、被解繊物の厚みと透気度を測定する測定部１１０を備えている。そして、これらの部材を制御する制御部（不図示）を備えている。また、本実施形態では、第１実施形態の構成と異なり、分級部４０と受け部４５の間にバタフライダンパー２３０が設けられている。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を附し説明を省略する。
【００５７】
第１実施形態では、原料の異物含有率に応じて、サイクロン４０への導入口を第１導入口４１、及び第２導入口４１’より選択し、解繊物を流動させることで、サイクロン４０の動作条件（解繊物の流速）を変更するようにしていた。本実施形態では、サイクロン４０への導入口は１つとし、さらに、サイクロン４０と受け部４５との間にバタフライダンパー２３０を設けている。これにより、サイクロン４０の上部排気口４４から受け部４５へ通じる配管２０３に流れる気流の排気量がバタフライダンパー２３０の開口率により変更可能となるように構成されている。すなわち、本実施形態が、第１実施形態と異なる点は、バタフライダンパー２３０の開口率により解繊物の流速が変更可能に構成されている点である。
【００５８】
次に、シート製造装置１ａの制御方法について図８のフローチャートを基に説明する。具体的には、測定部１１０が測定した被解繊物の厚みと透気度の測定結果に応じてサイクロンを通過する解繊物の流速を制御する制御方法について説明する。
【００５９】
まず、制御部は測定部１１０を駆動させ、供給部１０から粗砕部２０に投入される被解繊物としての原料の厚みと透気度とを測定させる（ステップＳ１１）。
そして、原料の厚みと透気度の測定結果に基づいてデータテーブルから原料に含まれる異物の含有率（異物含有率）を算出する（ステップＳ１２）。
【００６０】
次いで、算出された異物含有率に応じて、サイクロン４０を通過する解繊物の流速を制御する。
制御部は、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きいか否か、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ１３）、配管切り換え部２１０を制御する。
原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きい場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きい場合には、バタフライダンパー２３０の開口率を上げる（ステップＳ１４）。これにより、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも小さい場合、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも小さい場合よりも解繊物の流速を低くする（弱める）ことができ、サイクロン４０における解繊物の流速はより低くなる。そうすると、サイクロン４０において解繊繊維及び異物にかかる遠心力が弱まるため、繊維よりも小さく密度の低い異物はサイクロン４０の上部排気口４４から回収されやすくなり、異物の回収効率が高まる。
【００６１】
一方、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも小さい場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも小さい場合には、バタフライダンパー２３０の開口率を下げる（ステップＳ１５）。これにより、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きい場合、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きい場合よりも解繊物の流速を高めることができ、サイクロン４０における解繊物の流速が高まる。そうすると、サイクロン４０において解繊繊維及び異物にかかる遠心力が高まり、サイクロン４０の上部排気口４４への異物の移動が抑止（脱墨処理力が抑制）される。そして、解繊繊維や異物はサイクロン４０の下部取出口４６へと移動されやすくなり、解繊繊維の回収率が向上する。
【００６２】
ここで、バタフライダンパー２３０の開口率による、異物及び解繊繊維の回収率について説明する。
図９は、本実施形態にかかるシート製造装置１ａの異物及び解繊繊維の回収率を示すデータである。解繊物中の異物含有率が４２ｗｔ％、及び解繊物中の異物含有率が１５ｗｔ％の場合において、バタフライダンパー開口率が５０％、または１００％で解繊物が通過したときの解繊繊維、及び異物の回収率を示す。なお、本実施形態では、異物及び解繊繊維の回収率がそれぞれ９０％以上である場合を合格とし回収率が９０％未満の場合は不合格（網掛け）と判断している。
【００６３】
図９に示すように、解繊物中の異物含有率が４２ｗｔ％の場合（異物含有率が大きい場合）では、バタフライダンパー開口率１００％（全開）の方がバタフライダンパー開口率５０％（半開）よりも異物の回収率（％）が高く９０％であり合格だった。また、バタフライダンパー開口率５０％，１００％において解繊繊維の回収率は９０％以上でありともに合格であった。これは、バタフライダンパー２３０の開口率を大きくした方が、よりサイクロン４０を通過する解繊物の流速が低くなり、脱墨効率が向上したためである。
【００６４】
一方、解繊物中の異物含有率が１５ｗｔ％の場合（異物含有率が小さい場合）では、バタフライダンパー開口率５０％（半開）の方が、バタフライダンパー開口率１００％（全開）よりも解繊繊維の回収率（％）が高く９０％以上であり合格であった。また、バタフライダンパー開口率５０％，１００％において異物の回収率は９０％以上でありともに合格であった。これは、バタフライダンパー２３０の開口率を小さくした方が、よりサイクロン４０を通過する解繊物の流速が高くなり、サイクロン４０における解繊繊維及び異物への遠心力が高まるため、解繊繊維及び異物はサイクロン４０の下部取出口４６への移動が促進され、一定の異物の除去が行われるとともに解繊繊維の回収効率が向上したためである。
【００６５】
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）原料（被解繊物）の異物含有率に応じ、例えば、原料に含まれる異物含有率が予め定められた値よりも大きい場合には、バタフライダンパー２３０の開口率を大きくした。これにより、サイクロン４０における流速が低くなり、異物を回収しつつ解繊繊維を回収することができる。また、原料に含まれる異物含有率が予め定められた値よりも小さい場合には、バタフライダンパー２３０の開口率を小さくした。これにより、サイクロン４０における流速が高まり、異物を回収しつつ解繊繊維を回収することができる。このようにして、原料の異物含有率に応じ、サイクロン４０における解繊物の流速を変更あるいは調整することにより、異物の回収と解繊繊維の回収とを両立させ、製造効率を高め、さらに、品質の高いシートを製造することができる。
【００６６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６７】
［変形例］
上記第１実施形態では、原料の異物含有率に応じて、第１配管３６または第２配管３７を選択して解繊物を流動させることにより、サイクロン４０における解繊物の流速を制御した。また、第２実施形態では、原料の異物含有率に応じて、バタフライダンパー２３０の開口率を変更することによりサイクロン４０における解繊物の流速を制御したが、これらの構成に限定されない。
図１０、１１は、変形例にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図１０、１１に示すように、シート製造装置１ｂのサイクロン４０と受け部４５との間の配管２０３には、吸引部１３０が備えられている。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を附し説明を省略する。
【００６８】
シート製造装置１ｂの制御方法について図１２のフローチャートを基に説明する。制御部は測定部１１０を駆動させ、供給部１０から粗砕部２０に投入される被解繊物としての原料の厚みと透気度とを測定させる（ステップＳ２１）。
そして、測定した原料の厚みと透気度に基づいてデータテーブルから原料に含まれる異物の含有率（異物含有率）を算出する（ステップＳ２２）。
【００６９】
次いで、算出された異物含有率に応じて、吸引部１３０の吸引力を制御する。
制御部は、原料の厚みに対する透気度が予め定められた値よりも大きいか否か、すなわち、原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ２３）、吸引部１３０の吸引力を制御する。
【００７０】
原料の異物含有率が予め定められた値よりも大きい場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）には、吸引部１３０における吸引力を低下させる（ステップＳ２４）。これにより、解繊物の流速を低くする（弱める）ことができ、サイクロン４０において解繊繊維及び異物にかかる遠心力が弱まるため、繊維よりも小さく密度の低い異物はサイクロン４０の上部排気口４４から排除されやすくなり、異物の回収効率が高まる。
【００７１】
一方、原料の異物含有率が予め定められた値よりも小さい場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、吸引部１３０における吸引力を上げる（ステップＳ２５）。これにより、サイクロン４０における解繊物の流速が高まる。そうすると、サイクロン４０において解繊繊維及び異物にかかる遠心力が高まり、サイクロン４０の上部排気口４４への異物の移動が抑止（脱墨処理力が抑制）される。そして、解繊繊維や異物はサイクロン４０の下部取出口４６へと移動されやすくなり、解繊繊維の回収率が向上する。
【００７２】
なお、上記の各実施形態、および変形例において、異物含有率が予め定められた値よりも大きいか小さいかの２つの場合分けに応じて制御を変えた。これに限らず、透気度が大きいか小さいかの２つの場合分けに応じて制御を変えてもよい。なお、原料の異物含有率や透気度が予め定められた値よりも大きい場合が「透気度が第一の場合」に相当し、原料の異物含有率や透気度が予め定められた値よりも小さい場合が「透気度が第一の場合よりも小さい場合」に相当するまた、透気度や異物含有率を３つ以上の場合分けをして制御を行ってもよい。
【００７３】
上記実施形態にかかるシートとは、古紙や純パルプなどの繊維を含むものを原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウェブ状、凸凹を有する形状であってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、薄いシート状にした態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。
【００７４】
図５や図９の回収率の数字が示す通り、異物全てを回収するものでもなく、解繊繊維全てを回収するものでもない。これは、解繊繊維に異物が付着して分離できない場合や、解繊繊維の中でも短い繊維が異物と一緒に回収される場合があるからである。このため、「解繊物から異物を分離し除去」や「繊維と異物とに分離、分級」と言った場合でも、完全に分離や分級、除去していない場合も含むこととする。
【００７５】
上記実施形態において、「均一」、「円」などの言葉は、誤差や誤差の累積などを含み、完全に均一や真円でなくてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１，１ａ，１ｂ…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、３５…配管、３６…第１配管、３７…第２配管、４０…分級部、４１，４１’…導入口、６０…融着樹脂投入部、７０…成形部、８０…加圧部、９０…加熱加圧部、１００…裁断部、１１０…測定部、１２０…水分噴霧部、１３０…吸引部、２１０…配管切り換え部、２３０…バタフライダンパー。
【図１】
2014208925.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014208925.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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