(57)【要約】【課題】繊維をシート状に加工する場合に、シートに形成する立体形状の変更を可能とする。【解決手段】搬送方向Ｆ１に搬送されるメッシュベルト７２に繊維を含む混合物ＭＸを堆積させる堆積部６０と、搬送方向Ｆ１において、メッシュベルト７２に混合物ＭＸが堆積される位置よりも上流側で、メッシュベルト７２に液体を吐出する液体吐出部２００と、を備えるシート製造装置１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向に搬送されるベルトに繊維を含む材料を堆積させる堆積部と、
前記搬送方向において、前記ベルトに前記繊維を含む材料が堆積される位置よりも上流側で、前記ベルトに液体を吐出する液体吐出部と、
を備える、繊維原料再生装置。
【請求項２】
前記堆積部で、前記ベルトにおいて前記前記繊維を含む材料が堆積する面から反対側の面に向かう気流を生じさせる気流形成部を備える、請求項１記載の繊維原料再生装置。
【請求項３】
前記気流形成部は、前記ベルトに対して前記繊維を含む材料が堆積する面とは反対側に位置し、吸引気流を発生させる吸引部である、請求項２記載の繊維原料再生装置。
【請求項４】
前記ベルトに対して前記液体吐出部とは反対側に位置して、前記ベルトを支持する支持部を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項５】
前記液体は揮発性の液体である、請求項１から４のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項６】
前記液体は有色の液体である、請求項１から５のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項７】
前記搬送方向において前記堆積部よりも下流側で、前記ベルトから前記前記繊維を含む材料を除去する除去部を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項８】
前記液体吐出部は、前記ベルトの搬送方向において選択された位置に前記液体を吐出可能である、請求項１から７のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項９】
前記液体吐出部は、前記ベルトの搬送方向と交差する方向において選択された位置に前記液体を吐出可能である、請求項１から８のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１０】
前記液体を吐出する位置を示す位置データに基づき、前記液体吐出部を制御する制御部を備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１１】
前記繊維を含む材料は、解繊された繊維に添加物が混合されているものである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１２】
搬送方向に搬送されるベルトに繊維を含む材料を堆積させ、
前記搬送方向において、前記ベルトに前記繊維を含む材料が堆積される位置よりも上流側で、前記ベルトに液体を吐出する、
繊維原料再生方法。
【請求項１３】
前記繊維を含む材料は、解繊された繊維に添加物が混合されているものである、請求項１２記載の繊維原料再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維原料再生装置、および、繊維原料再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維をシート状に加工する装置において、シートに立体模様を設けるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置は、捕集用ネットを用いてエアレイド方により不織布を製造する装置であり、補修用ネットに突起を設けることで、不織布に立体形状を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１５６８２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に記載されたように、シートを形成する器具に突起等の特定の形状を設けることで、シートに立体形状を形成する場合、シートの立体形状を変更することが容易ではなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、繊維をシート状に加工する場合に、シートに形成する立体形状の変更を可能と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、本発明の繊維原料再生装置は、搬送方向に搬送されるベルトに繊維を含む材料を堆積させる堆積部と、前記搬送方向において、前記ベルトに前記繊維を含む材料が堆積される位置よりも上流側で、前記ベルトに液体を吐出する液体吐出部と、を備える。
本発明によれば、繊維を含む材料が堆積するベルトに液体を吐出し、このベルトに堆積した繊維を含む材料をシート状に加工することで、シートに立体的な構造を形成することができ、シートの立体形状を変更できる。また、ベルトにおける液体の付着状態を変更することにより、シートの立体形状を様々な態様に変更できる。
【０００６】
また、本発明は、前記堆積部で、前記ベルトにおいて前記繊維を含む材料が堆積する面から反対側の面に向かう気流を生じさせる気流形成部を備える構成であってもよい。
【０００７】
また、本発明は、前記気流形成部は、前記ベルトに対して前記繊維を含む材料が堆積する面とは反対側に位置し、吸引気流を発生させる吸引部であってもよい。
【０００８】
また、本発明は、前記ベルトに対して前記液体吐出部とは反対側に位置して、前記ベルトを支持する支持部を備える構成であってもよい。
【０００９】
また、本発明は、前記液体は揮発性の液体であってもよい。
【００１０】
また、本発明は、前記液体は有色の液体であってもよい。
【００１１】
また、本発明は、前記搬送方向において前記堆積部よりも下流側で、前記ベルトから前記繊維を含む材料を除去する除去部を備える構成であってもよい。
【００１２】
また、本発明は、前記液体吐出部は、前記ベルトの搬送方向において選択された位置に前記液体を吐出可能であってもよい。
【００１３】
また、本発明は、前記液体吐出部は、前記ベルトの搬送方向と交差する方向において選択された位置に前記液体を吐出可能であってもよい。
【００１４】
また、本発明は、前記液体を吐出する位置を示す位置データに基づき、前記液体吐出部を制御する制御部を備える構成であってもよい。
【００１５】
また、本発明は、前記繊維を含む材料は、解繊された繊維に添加物が混合されているものであってもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明の繊維原料再生方法は、搬送方向に搬送されるベルトに繊維を含む材料を堆積させ、前記搬送方向において、前記ベルトに前記繊維を含む材料が堆積される位置よりも上流側で、前記ベルトに液体を吐出する。
本発明によれば、繊維を含む材料が堆積するベルトに液体を吐出し、このベルトに堆積した繊維を含む材料をシート状に加工することで、シートに立体的な構造を形成することができ、シートの立体形状を変更できる。また、ベルトにおける液体の付着状態を変更することにより、シートの立体形状を様々な態様に変更できる。
【００１７】
また、本発明は、前記繊維を含む材料は、解繊された繊維に添加物が混合されているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のシート製造装置の概略構成図。
【図２】液体吐出部及び堆積部の構成を示す要部拡大図。
【図３】メッシュベルト及び第２ウェブを示す要部平面図。
【図４】制御装置の構成を示すブロック図。
【図５】ベルトクリーニング機構の構成を示す要部断面図。
【図６】第２実施形態のシート製造装置の概略構成図。
【図７】第３実施形態のシート製造装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［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、複数の種別のシートＳを製造可能であり、例えば、原料ＭＡに添加物を混合することにより、用途に合わせて、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することもできる。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る。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の他に、紙皿形状、立体的な形状も含む緩衝材や吸音材、液体吸収材等が挙げられる。
【００２１】
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、堆積部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。
回転体４９、混合部５０、堆積部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、本発明の原料処理部に相当する。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。
【００２２】
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、供給部１０によって供給された原料ＭＡを裁断する粗砕刃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。
【００２３】
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。解繊部２０を通過したものを解繊物ＭＢという。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。解繊物に含まれる樹脂粒は、原料ＭＡの製造時に複数の繊維同士を結着させるために混合された樹脂である。解繊物に含まれる繊維の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。解繊物に含まれる繊維は、他の繊維と絡み合っていない、独立した状態で存在してもよい。或いは、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となり、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。
【００２４】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。乾式とは、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、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（図示略）、及び、ローター（図示略）の外周に位置するライナー（図示略）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。
【００２５】
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。この気流を解繊部２０が発生する構成であってもよいし、粗砕片や解繊物ＭＢの搬送方向における解繊部２０の上流または下流側にブロアー（図示略）を設けて、気流を発生させてもよい。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。解繊物ＭＢを選別部４０に搬送する気流は、解繊部２０が発生させてもよいし、上述したブロアーの気流を利用してもよい。
【００２６】
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、篩を用いる。具体的には、ドラム部４１は、開口を有して篩として機能する網、フィルター、スクリーン等を備える。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の網は、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る。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。
【００２７】
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。これらの分級機は、第１選別物に含まれる成分のうち、より小さいものや密度の低いものを分離する構成であってもよい。例えば、第１選別物から、解繊部２０で繊維から引きはがされた樹脂粒や色剤や添加剤を、分級機で分離し、除去する構成を採用できる。この場合、第１選別物を、樹脂粒や色剤や添加剤などの微細な粒子を除いた状態にして、第１ウェブ形成部４５や、混合部５０に搬送できる。
【００２８】
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。
【００２９】
メッシュベルト４６には多数の開口が形成されている。メッシュベルト４６の上方に位置するドラム部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。また、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選別物と呼ぶ。第３選別物は、解繊物ＭＢに含まれる繊維のうちメッシュベルト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。
【００３０】
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の構成については後述する。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。
【００３１】
第１捕集ブロアー２８により、第１集塵部２７を通じて吸引部４８から空気が吸引されるため、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。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
回転体４９は、モーター等の駆動部（図示略）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が方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂが基部４９ａを中心として回転する。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図１の例では、基部４９ａに、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。
【００３５】
回転体４９は、メッシュベルト４６の軌道のうち平坦部分の端部に位置する。この端部ではメッシュベルト４６の軌道が下方に屈曲しているため、メッシュベルト４６が下方に屈曲して移動する。このため、メッシュベルト４６が搬送する第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６から突出して、回転体４９に接触する。第１ウェブＷ１は、突部４９ｂが第１ウェブＷ１に衝突することによって解きほぐされ、小さい繊維の塊となる。この塊は、回転体４９の下方に位置する管７を通り、混合部５０に搬送される。第１ウェブＷ１は、上述のように、繊維がメッシュベルト４６に堆積して形成された柔らかい構造であるため、回転体４９に衝突した際に容易に分断される。
ウェブ状材料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。
【００３６】
回転体４９の位置は、突部４９ｂが第１ウェブＷ１と接触可能な位置であり、突部４９ｂがメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。突部４９ｂとメッシュベルト４６とが最も接近する位置における相互間の距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
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。
【００３８】
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内部の微粉または微粒子からなる添加物を繰り出すフィーダー（図示略）を備え、一部または全部の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により取り出された添加物は、添加物投入部５２ｃに送られる。添加物投入部５２ｃは、添加物取出部５２ｂが取り出した添加物を収容する。添加物投入部５２ｃは、管５４との連結部に開閉可能なシャッター（図示略）を備え、シャッターを開くことで、添加物取出部５２ｂが取り出した添加物が管５４に送り出される。
【００３９】
添加物供給部５２から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂（結着剤）を含む。添加物に含まれる樹脂は、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。この樹脂は、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、ナイロン、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。
【００４０】
添加物供給部５２から供給される添加物は、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、製造されるシートＳ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、繊維等を燃えにくくするための難燃剤等が含まれていてもよい。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。
【００４１】
混合ブロアー５６は、管７と、堆積部６０とを繋ぐ管５４に気流を発生させる。また、管７から管５４に搬送される材料ＭＣと、添加物供給部５２により管５４に供給される添加物とは、混合ブロアー５６を通過する際に混合される。混合ブロアー５６は、例えば、モーター（図示略）と、モーターにより駆動されて回転する羽根（図示略）と、羽根を収容するケース（図示略）を備える構成とすることができ、羽根とケースとが連結された構成であってもよい。また、混合ブロアー５６が、気流を発生させる羽根に加え、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、堆積部６０に搬送され、堆積部６０の導入口６２に導入される。
【００４２】
堆積部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、これらの繊維も堆積部６０で解きほぐされ、第２ウェブ形成部７０に降下する。
【００４３】
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、を有する。ドラム部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と同様にモーター（図示略）の動力によって回転し、篩として機能する。ドラム部６１は、開口を有し、ドラム部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。
【００４４】
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、例えば、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。
【００４５】
メッシュベルト７２（ベルト）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、ドラム部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。
【００４６】
メッシュベルト７２の上方に位置するドラム部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。
【００４７】
サクション機構７６（吸引部、気流形成部）は、後述する第３捕集ブロアー６８Ｂの吸引力により、メッシュベルト７２に対してドラム部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、ドラム部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、堆積を促進する効果がある。また、サクション機構７６の気流は、ドラム部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。
【００４８】
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、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る。調湿部７８は、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るので、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効果が期待できる。
【００４９】
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、ブロアー（図示略）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。
【００５０】
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。
【００５１】
第２ウェブ形成部７０には、ベルトクリーニング機構３００が設けられる。ベルトクリーニング機構３００は、メッシュベルト７２が循環する経路に設けられる。ベルトクリーニング機構３００の位置は、搬送部７９において、第２ウェブＷ２がメッシュベルト７２から離脱する位置より下流、かつ、堆積部６０の上流である。
ベルトクリーニング機構３００は、メッシュベルト７２に付着する繊維や粒子等をメッシュベルト７２から除去する。ベルトクリーニング機構３００には管６６Ａが接続される。管６６Ａには、第２集塵部６７Ａを介して第２捕集ブロアー６８Ａが接続される。
【００５２】
第２捕集ブロアー６８Ａは、第２集塵部６７Ａを通じて空気を吸引し、第２捕集ブロアー６８Ａの吸引力により、繊維や粒子がベルトクリーニング機構３００から管６６Ａに吸い出される。管６６Ａを流れる気流は、第２集塵部６７Ａを通過する。第２捕集ブロアー６８Ａは、フィルター（図示略）を備え、管６６Ａから流入する気流から、繊維や粒子を分離して捕集する。第２捕集ブロアー６８Ａは、第２集塵部６７Ａを通過した空気をシート製造装置１００の外に排出する。
【００５３】
サクション機構７６には、管６６Ｂにより、第３集塵部６７Ｂ及び第３捕集ブロアー６８Ｂが接続される。第３捕集ブロアー６８Ｂは、サクション機構７６から空気を吸引するブロアーである。第３集塵部６７Ｂは、サクション機構７６から吸引される空気に含まれる混合物ＭＸ等を捕集する。第３捕集ブロアー６８Ｂにより、混合物ＭＸの繊維や粒子がサクション機構７６から管６６Ｂを通じて第３集塵部６７Ｂに流入すると、第３集塵部６７Ｂのフィルター（図示略）により、繊維や粒子が分離される。フィルターで繊維や粒子と分離された空気は、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。
【００５４】
管６６Ａ、第２集塵部６７Ａ及び第２捕集ブロアー６８Ａは、上述した管２３、第１集塵部２７及び第１捕集ブロアー２８と同様の構成とすることができる。管６６Ｂ、第３集塵部６７Ｂ及び第３捕集ブロアー６８Ｂも同様である。
【００５５】
メッシュベルト７２の経路において、堆積部６０の上流側には、液体吐出部２００が配置される。液体吐出部２００は、液体吐出ヘッド２０１、液体貯留部２０２、及びプラテンローラー２１０を備える。液体吐出ヘッド２０１は、メッシュベルト７２に対して液体を吐出する。液体貯留部２０２は、液体吐出ヘッド２０１が吐出する液体を貯留する。
プラテンローラー２１０（支持部）は、メッシュベルト７２に対して液体吐出ヘッド２０１とは反対側に配置されるローラーであり、液体吐出ヘッド２０１に対向する位置でメッシュベルト７２を支持する。液体吐出部２００の構成および動作については後述する。
【００５６】
成形部８０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。
【００５７】
成形部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２、及び、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を備える。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（図示略）と、カレンダーローラー８５、８５を加熱部８４に向けて回転させるモーター等の駆動部（図示略）とに連結される。加圧部８２は、カレンダーローラー８５、８５によって第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で加圧して、加熱部８４に向けて搬送する。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ヒーター（図示略）と、加熱ローラー８６、８６を切断部９０に向けて回転させるモーター等の駆動部（図示略）とを備える。加熱部８４は、加圧部８２で高密度化された第２ウェブＷ２を挟んで熱を与え、切断部９０に搬送する。第２ウェブＷ２は、加熱部８４において、第２ウェブＷ２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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
［１−２．液体吐出部および堆積部の構成］
図２は、液体吐出部２００および堆積部６０の構成を示す要部拡大図である。図３は、メッシュベルト７２及び第２ウェブＷ２を示す要部平面図である。
【００６１】
図２には、液体吐出部２００と、堆積部６０の要部であるドラム部６１及びハウジング部６３と、第２ウェブ形成部７０の要部であるメッシュベルト７２の移動経路の一部とを図示する。また、図２には、第３捕集ブロアー６８Ｂ（図１）の吸引力によりサクション機構７６が発生させる気流を、符号ＦＬで示す。図３には、り、液体吐出ヘッド２０１の走査範囲を合わせて図示する。また、図３ではハウジング部６３の上部構成の図示を省略する。
【００６２】
メッシュベルト７２が循環する経路には、上述のようにメッシュベルト７２が平坦面を形成する部分が設けられ、この平坦部に、液体吐出部２００及び堆積部６０が配置される。液体吐出部２００は、メッシュベルト７２において混合物ＭＸが堆積する堆積面７２ａに対し、液体吐出ヘッド２０１により液体を吐出（噴射）する。液体吐出ヘッド２０１が吐出する液体は、透明または半透明であってもよいし、色、あるいは白以外の色を有する有色の液体であってもよい。この液体は単体であっても混合物であってもよく、溶液であってもよい。主たる成分は、水、アルコール、その他の各種有機溶媒等から選択される。液体吐出ヘッド２０１が吐出する液体は、メッシュベルト７２、及び、混合物ＭＸに含まれる繊維の少なくとも一方と親和性を有することが好ましい。例えば、メッシュベルト７２または混合物ＭＸの繊維が親水性である場合、液体吐出ヘッド２０１は、水を主たる成分として含む液体を吐出する。
【００６３】
液体吐出ヘッド２０１が吐出する液体は液体貯留部２０２に貯留され、液体吐出部２００が備える液体供給路（図示略）を経由して液体貯留部２０２から液体吐出ヘッド２０１に送られる。
【００６４】
液体吐出ヘッド２０１は、例えば、インクジェット式プリンターの印刷ヘッドと同様に構成できる。具体的には、液体吐出ヘッド２０１は、液体を吐出するノズル、ノズルに液体を押し出す吐出機構、押し出し機構に液体を供給する供給路等を有する。吐出機構としては、例えば、ピエゾ素子により液体を押し出すピエゾ式、或いは、液体を加熱してノズルに送り出すサーマル式の機構が挙げられる。液体吐出ヘッド２０１が液体を吐出するノズルの数、開口サイズ等は任意である。また、液体吐出ヘッド２０１に複数の液体貯留部２０２を搭載し、各々の液体貯留部２０２に異なる液体を貯留してもよい。この場合、液体吐出ヘッド２０１が、異なる複数種類の液体を同時に、または、切り換えて吐出する構成とすることができる。
液体吐出ヘッド２０１は、液体貯留部２０２とともに、キャリッジ２０３に搭載される。
【００６５】
図３に示すように、キャリッジ２０３は、搬送方向Ｆ１と交差する方向に延びるガイド軸２０４により支持される。ガイド軸２０４には、キャリッジ２０３を移動させるキャリッジ駆動部２０５が連結される。キャリッジ駆動部２０５は、図示しないモーターを備え、モーターの正方向および逆方向の回転に伴い、キャリッジ２０３を、ガイド軸２０４に沿って往復させる。キャリッジ２０３の移動により、液体吐出ヘッド２０１は、メッシュベルト７２の上を往復走査して、液体貯留部２０２内の液体を吐出する。図３では、液体吐出ヘッド２０１の走査方向を符号ＳＣで示す。キャリッジ２０３、ガイド軸２０４及びキャリッジ駆動部２０５を、液体吐出部２００に含めてもよい。
【００６６】
液体吐出部２００は、例えば、キャリッジ駆動部２０５のモーターの出力軸とキャリッジ２０３とを連結するベルト（図示略）をガイド軸２０４に沿って配置した構成とし、ベルトの動きによりキャリッジ２０３を動かす構成であっても良い。また、ガイド軸２０４にねじを形成し、キャリッジ２０３にナット孔を形成し、キャリッジ２０３のナット孔にガイド軸２０４を嵌合させる構成としてもよい。この構成では、キャリッジ２０３とガイド軸２０４とがボールねじ或いはすべりねじを用いた直動機構を構成し、キャリッジ駆動部２０５がガイド軸２０４を回転させることでキャリッジ２０３を移動させる。
【００６７】
キャリッジ駆動部２０５は、走査方向ＳＣにおけるキャリッジ２０３の位置を検出する位置検出部を備えてもよい。位置検出部は、リニアエンコーダーや、ガイド軸２０４の回転量に基づきキャリッジ２０３の位置を検出するポジションメーター等で構成できる。また、図３にはガイド軸２０４がメッシュベルト７２及び第２ウェブＷ２の幅方向ＷＩに沿って設置される構成を示しているが、ガイド軸２０４は幅方向ＷＩに対し傾いていてもよい。
【００６８】
液体吐出ヘッド２０１が走査される範囲は、ハウジング部６３により混合物ＭＸがメッシュベルト７２に堆積する位置の上流にあるため、液体はメッシュベルト７２の堆積面７２ａに付着する。この構成では、液体吐出ヘッド２０１を走査方向ＳＣに移動させながら、液体吐出ヘッド２０１の走査範囲内でメッシュベルト７２に液体を吐出できる。
【００６９】
液体吐出ヘッド２０１は、制御装置１１０に接続される。制御装置１１０は、液体吐出ヘッド２０１の走査方向ＳＣにおける走査、及び、メッシュベルト７２が搬送方向Ｆ１に移動する間の液体吐出ヘッド２０１の吐出タイミングを制御する。制御装置１１０による制御については後述する。
【００７０】
メッシュベルト７２に液体が付着した部分を、図２及び図３に符号Ｗ２０で示す。付着部分Ｗ２０は、液体吐出ヘッド２０１がメッシュベルト７２に液体を吐出した箇所である。図３に示す例では、文字「ＡＢＣ」の形状で液体が吐出されている。
【００７１】
図２及び図３の例では、メッシュベルト７２の搬送方向Ｆ１に沿って、液体吐出ヘッド２０１が液体を間欠的に吐出する。メッシュベルト７２には液体が付着した箇所が所定間隔で配置される。図２及び図３にはメッシュベルト７２に付着した液体を符号ＬＱで示す。
【００７２】
付着部分Ｗ２０が、メッシュベルト７２の移動によりハウジング部６３の内部に入ると、付着部分Ｗ２０を含む堆積面７２ａに混合物ＭＸが降下する。ハウジング部６３の内部では、第３捕集ブロアー６８Ｂ（図１）の吸引力により、気流ＦＬが、メッシュベルト７２を上から下に通り抜ける。
【００７３】
メッシュベルト７２に液体ＬＱが付着していると、メッシュベルト７２の網の目を液体ＬＱが塞ぐことで、網の開口率が減少するので、気流ＦＬが弱められる。つまり、液体ＬＱが気流ＦＬを弱める作用を生じる。
また、混合物ＭＸの繊維や樹脂に液体ＬＱが付着することで、液体ＬＱにより混合物ＭＸとメッシュベルト７２とを付着させる相互作用を生じる。
また、混合物ＭＸに含まれる繊維に液体ＬＱが浸透することにより、繊維がメッシュベルト７２の網の開口を通過しにくくなる作用を生じる。
これらの作用により、付着部分Ｗ２０では、混合物ＭＸがメッシュベルト７２に堆積しやすくなり、液体ＬＱに重なる位置で第２ウェブＷ２の厚みが増して、凸部Ｗ２１となる。図３に示すように、付着部分Ｗ２０において文字の形状に液体ＬＱが付着した場合、堆積部６０により、文字の形状の凸部Ｗ２１が形成される。
【００７４】
［１−３．制御装置の構成］
図４は、制御装置１１０の構成を示すブロック図である。
制御装置１１０は、プロセッサー１１１、及びメモリー１１２を備える。プロセッサー１１１は、メモリー１１２が記憶する制御プログラム１１２ｄを実行することにより、シート製造装置１００の各部を制御する。メモリー１１２は、プロセッサー１１１が実行するプログラムや、プロセッサー１１１により処理されるデータ等を不揮発的に記憶する記憶部であり、半導体メモリーデバイス等により構成される。メモリー１１２は、データやプログラムを一時的に記憶する揮発性のメモリーを備えてもよい。
【００７５】
制御装置１１０には、シート製造装置１００が備える入力用の操作パネル１１３、及び、インターフェイス１１４が接続される。操作パネル１１３は、例えば表示パネルと一体に構成されるタッチパネルであり、シート製造装置１００の外装に設けられる。制御装置１１０は、操作パネル１１３の操作を検出する。インターフェイス１１４は、外部の装置に有線または無線で接続され、外部の装置との間でデータ通信を実行する。外部の装置は、コンピューターであってもよいし、或いは、データを記憶する記憶装置であってもよい。
【００７６】
制御装置１１０には、メッシュベルト７２を動作させる搬送部１３０、液体吐出ヘッド２０１、及び、キャリッジ駆動部２０５が接続される。搬送部１３０は、メッシュベルト７２を搬送方向Ｆ１に移動させるモーター（図示略）やギヤ（図示略）を含む。制御装置１１０には、シート製造装置１００を構成する他のモーターやセンサーが接続されるが、これらの構成について図４では図示を省略する。
【００７７】
プロセッサー１１１は、駆動制御部１１１ａ、及び、吐出制御部１１１ｂを備える。これらの各部はプロセッサー１１１により制御プログラム１１２ｄを実行することで、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される。
駆動制御部１１１ａは、搬送部１３０を含むシート製造装置１００の各部を動作させる。吐出制御部１１１ｂ（制御部）は、駆動制御部１１１ａが制御するメッシュベルト７２の動きに合わせて、液体吐出ヘッド２０１及びキャリッジ駆動部２０５を制御する。
【００７８】
メモリー１１２が記憶する画像データ１１２ａは、予めメモリー１１２に記憶されている画像データ、または、インターフェイス１１４から入力された画像データである。フォントデータ１１２ｂは、操作パネル１１３の操作により入力された文字、または、インターフェイス１１４から入力された文字データの文字コードに基づき、文字の形状の画像を生成するためのデータである。
【００７９】
吐出位置データ１１２ｃ（位置データ）は、液体吐出ヘッド２０１により液体を吐出する位置を示すデータである。液体吐出ヘッド２０１により液体を吐出する位置を、吐出位置と呼び、液体吐出ヘッド２０１が備えるノズル（図示略）が液滴を吐出する位置に相当する。吐出位置データ１１２ｃは、例えば、搬送方向Ｆ１、及び、走査方向ＳＣにおける位置を示す座標により、吐出位置を規定する。この座標は、搬送方向Ｆ１及び走査方向ＳＣに並行な直交座標系における座標である。
【００８０】
吐出制御部１１１ｂは、操作パネル１１３の操作により入力される指示に従って、画像データ１１２ａ、または、入力された文字の文字コードに基づき、吐出位置データ１１２ｃを生成する。
【００８１】
フォントデータ１１２ｂは、駆動制御部１１１ａがシートＳを製造する制御を実行する間に、メッシュベルト７２の搬送状態に合わせて、吐出位置データ１１２ｃに基づき液体吐出ヘッド２０１及びキャリッジ駆動部２０５を動作させる。これにより、吐出位置データ１１２ｃに基づき、液体吐出ヘッド２０１が液体を堆積面７２ａに吐出する。
このように、シート製造装置１００は、液体吐出ヘッド２０１により、吐出位置データ１１２ｃに従って、文字や画像の形状で液体をメッシュベルト７２に吐出できる。
【００８２】
制御装置１１０は、液体吐出ヘッド２０１の走査方向ＳＣにおける位置と、メッシュベルト７２の搬送速度とに合わせて、液体吐出ヘッド２０１に液体を吐出させることにより、メッシュベルト７２に文字や画像の形状で液体を吐出させることができる。
【００８３】
図３に示す例では、液体吐出ヘッド２０１により、付着部分Ｗ２０に文字「ＡＢＣ」の形状で液体が吐出されている。付着部分Ｗ２０が搬送部１３０によって搬送されて、ハウジング部６３に入ると、第２ウェブＷ２には、文字「ＡＢＣ」の形状に凸部Ｗ２１が形成される。凸部Ｗ２１には、第２ウェブＷ２における凸部Ｗ２１以外の部分よりも混合物ＭＸが多く堆積している。このため、成形部８０で第２ウェブＷ２が加圧及び加熱された後で、凸部Ｗ２１は、凸部Ｗ２１以外の部分よりも厚く、坪量が大きい。
このように、シート製造装置１００は、制御装置１１０の制御により液体吐出ヘッド２０１から液体をメッシュベルト７２に吐出することで、厚みの差を有するシートＳを製造できる。
【００８４】
［１−４．ベルトクリーニング機構の構成］
図５は、ベルトクリーニング機構３００（除去部）の構成を示す要部断面図である。
シート製造装置１００は、メッシュベルト７２の搬送経路において、搬送部７９よりも下流、かつ液体吐出部２００よりも上流の位置に、メッシュベルト７２の堆積面７２ａに残留する繊維等を除去するベルトクリーニング機構３００を備える。
【００８５】
シート製造装置１００は、堆積部６０で形成された第２ウェブＷ２を、搬送部７９によってメッシュベルト７２から分離させて、成形部８０に搬送する。搬送部７９は、サクション機構７９ｃの吸引力により第２ウェブＷ２をメッシュベルト７２から引きはがし、メッシュベルト７９ａによって成形部８０に搬送する。メッシュベルト７２の付着部分Ｗ２０では、混合物ＭＸの繊維や粒子が、付着部分Ｗ２０以外の部分に比べて強く堆積面７２ａに結着している。また、付着部分Ｗ２０では混合物ＭＸの繊維に液体ＬＱが浸透することにより、一部の繊維が、サクション機構７９ｃの吸引力に抗して堆積面７２ａから分離されにくい。このため、搬送部７９が第２ウェブＷ２を分離させた後に、付着部分Ｗ２０では、他の部分に比べて堆積面７２ａに繊維や粒子が残存しやすい状態となっている。
そこで、シート製造装置１００は、ベルトクリーニング機構３００を用いて、搬送部７９でメッシュベルト７２から分離されなかった繊維や粒子をメッシュベルト７２から分離させる。
【００８６】
ベルトクリーニング機構３００は、メッシュベルト７２の裏面側、すなわち堆積面７２ａとは反対側に配置される送風室３１１を備える。送風室３１１は、メッシュベルト７２の幅方向に延在する長尺状の箱型に形成され、送風室３１１の一端部には、送風室３１１内に気流を導入する送風部３１２が連結される。送風室３１１には、メッシュベルト７２の裏面に対向するように排出口３１３が形成され、送風部３１２からの気流は排出口３１３からメッシュベルト７２の裏面側に対して排出される。
【００８７】
ベルトクリーニング機構３００は、メッシュベルト７２の堆積面７２ａ側に配置される吸引室３２０を備える。吸引室３２０は、送風室３１１と略同一の幅寸法を有する。ここで、吸引室３２０の幅は、図５における奥行き方向に相当し、幅方向ＷＩ（図３）と並行である。吸引室３２０の下面であって幅方向の略中央部には、メッシュベルト７２の堆積面側から空気を吸引する吸引部３２１が連結される。吸引室３２０には、メッシュベルト７２の堆積面に対向するように吸引開口３２２が形成される。吸引開口３２２は、送風室３１１の排出口３００１３に対応する位置に形成される。
【００８８】
吸引室３２０の内部には、複数の仕切り板３２３が設けられる。仕切り板３２３は、気流の流れ方向と交差する方向に延在し、それぞれ吸引室３２０の対向する面に位置をずらして互い違いに配置される。この仕切り板３２３により、吸引開口３２２から吸引した気流が吸引室３２０の内部において蛇行し、吸引室３２０の幅方向に気流を拡散させるように構成される。
【００８９】
送風室３１１の近傍と吸引室３２０の近傍には、メッシュベルト７２を案内する送風側ガイド部材３１４と吸引側ガイド部材３２４が設けられる。送風側ガイド部材３１４と吸引側ガイド部材３２４は、メッシュベルト７２を挟んで対向するように配置され、それぞれのガイド面が、送風室３１１の排出口３１３と吸引室３２０の吸引開口３２２と略面一になるように配置される。また、送風側ガイド部材３１４と吸引側ガイド部材３２４の対向面には、排出口３１３と吸引開口３２２に略一致する開口３１５、３２５が設けられる。
【００９０】
送風側ガイド部材３１４には、メッシュベルト７２の裏面と接触する第１シール部材３３０が設けられる。また、吸引側ガイド部材３２４には、メッシュベルト７２の堆積面と接触する第２シール部材３３１が設けられる。第１シール部材３３０および第２シール部材３３１は、例えば、モケットなどの繊維材料とモケットを支持する弾性材により構成され、メッシュベルト７２を挟んで対向するガイド部材３２４，３１４に対してモケットが押圧されるように設けられる。これにより、送風室３１１の排出口３１３の周囲とメッシュベルト７２との間、および吸引室３２０の吸引開口３２２の周囲とメッシュベルト７２との間のシールを行う。
【００９１】
なお、第１シール部材３３０と第２シール部材３３１の何れか一方のみを設けるように構成してもよい。例えば、吸引室３２０側の第２シール部材３３１のみを設け、メッシュベルト７２が送風側ガイド部材３１４に接触するように、第２シール部材３３１で押圧するように構成してもよい。この場合に、排出口３１３と吸引開口３２２とは、略同一の大きさとし、メッシュベルト７２を挟んで対向するように略同一の位置に設けてもよい。この構成により、第１シール部材３３０および第２シール部材３３１により、送風室３１１とメッシュベルト７２との間および吸引室３２０とメッシュベルト７２との間がシールされる。
【００９２】
吸引部３２１には、管６６Ａ（図１）を介して第２捕集ブロアー６８Ａ（図１）が接続され、メッシュベルト７２から分離して吸引室３２０に流入した繊維や粒子は、第２捕集ブロアー６８Ａの吸引力により吸い出され、第２集塵部６７Ａで捕集される。
【００９３】
この構成では、液体吐出部２００によって、ベルトクリーニング機構３００で繊維や粒子が除去された状態のメッシュベルト７２に、液体が吐出される。このため、液体吐出部２００が吐出する液体により、メッシュベルト７２に混合物ＭＸを堆積しやすくする効果が顕著に表れる。従って、液体吐出部２００が液体を吐出した付着部分Ｗ２０と、付着部分Ｗ２０以外とで、混合物ＭＸの堆積状態に顕著な差が生じるので、凸部Ｗ２１と、凸部Ｗ２１以外の部分との厚みの差を確実に生じさせることができる。
【００９４】
また、ベルトクリーニング機構３００は、堆積面７２ａに接触して、繊維や粒子、その他の残存物をメッシュベルト７２から除去するブラシ（図示略）を設けてもよい。このブラシは、メッシュベルト７２に対し、搬送方向Ｆ１に沿って、或いは搬送方向Ｆ１とは反対方向に、相対的に移動するものであってもよい。この場合、メッシュベルト７２から、残存物をより確実に除去できる。
【００９５】
［１−５．液体の組成］
上記のように、液体吐出部２００が吐出する液体は、例えば、水、アルコール、その他の各種有機溶媒等を主たる成分とする液体である。この液体は、揮発性を有する液体を主たる成分とすることが好ましい。より好ましくは、付着部分Ｗ２０が、堆積部６０の少なくとも一部を通過するまで、付着部分Ｗ２０から液体ＬＱが完全に揮発しない程度の揮発性である。さらに、付着部分Ｗ２０が堆積部６０を通過した後、液体吐出部２００に達するまでに、液体ＬＱが残存していない程度の揮発性を有すると、最も好ましい。液体吐出部２００が吐出する液体が、揮発性成分を主たる成分とする液体であれば、液体吐出部２００が吐出する液体をメッシュベルト７２から除去する必要がない。
【００９６】
ここで、液体吐出部２００が吐出する液体は、揮発性の液体を主たる成分とする混合物であってもよい。例えば、揮発性の液体に顔料等の粒子を分散させた混合物であってもよい。また、揮発性の液体に媒質を溶解させた溶液であってもよい。この場合、液体ＬＱが揮発した後、メッシュベルト７２に粒子や媒質が残存するが、ベルトクリーニング機構３００によって粒子や媒質を除去できるので、シートＳの製造に支障は無い。
具体的な例として、液体吐出部２００により、印刷用のインクを吐出する例が挙げられる。このインクは、顔料インクであってもよいし、染料インクであってもよく、液体吐出部２００が吐出するインクの色の数は任意である。この場合、液体吐出部２００は、例えばインクジェット式プリンターの印刷ヘッドを用いて構成できる。
【００９７】
また、液体吐出部２００が吐出する液体は、無色透明であってもよい。この場合、凸部Ｗ２１は、堆積した混合物ＭＸの量が多い他は、凸部Ｗ２１以外の部分と外観上の差がない。このため、シートＳに、色の差を生じさせずに立体構造を形成できる。この効果は、液体吐出部２００が吐出する液体の色が、混合物ＭＸの色と一致または類似する色である場合にも同様に得られる。
【００９８】
また、液体吐出部２００が吐出する液体は、有色であってもよく、不透明であってもよい。この場合、凸部Ｗ２１に体積した混合物ＭＸを、液体ＬＱにより着色できる。このため、シートＳに、周囲とは色および形状が異なる立体構造を形成できる。付着部分Ｗ２０の液体ＬＱに不揮発性の成分が含まれる場合、この成分は第２ウェブＷ２の堆積面７２ａ側、すなわち裏面側の繊維に付着する。例えば、液体吐出部２００が吐出する液体が緑色の顔料や染料を含む場合、シートＳの裏面を、吐出位置データ１１２ｃが指定する形状で緑色に着色できる。また、例えば、液体吐出部２００が吐出する液体が金属色のインク（いわゆるメタルインク）である場合、シートＳの裏面に、金属の箔押しと同様の加工を施すことができる。
【００９９】
また、液体吐出部２００は、異なる複数の液体を液体貯留部２０２に貯留し、液体吐出ヘッド２０１から異なる液体を吐出する構成としてもよい。この場合、吐出位置データ１１２ｃは、液体の種類毎に、液体を吐出する位置を定めるデータとすることができる。この場合、吐出制御部１１１ｂは、液体吐出ヘッド２０１により、複数の液体を、それぞれ吐出位置データ１１２ｃで指定される位置に吐出させる。これにより、第２ウェブＷ２に対し、多色印刷と同様に液体を付着させることができる。例えば、有色の液体を用いることで、シートＳの裏面に多色印刷を施すことができ、印刷部分に立体構造を形成できる。
【０１００】
また、液体吐出部２００が吐出する液体を、香気成分を含む液体としてもよく、装飾用の粒子や細片を含む液体としてもよい。この場合、シートＳに、立体構造とともに、香りや装飾を付与できる。
【０１０１】
以上説明したように、本発明を適用したシート製造装置１００は、搬送方向Ｆ１に搬送されるメッシュベルト７２に混合物ＭＸを堆積させる堆積部６０を備える。シート製造装置１００は、搬送方向Ｆ１において、メッシュベルト７２に混合物ＭＸが堆積される位置よりも上流側で、メッシュベルト７２に液体を吐出する液体吐出部２００を備える。シート製造装置１００において、混合物ＭＸは、繊維を含む材料に相当するが、原料ＭＡ、解繊物ＭＢ、材料ＭＣ等を材料ということもできる。
【０１０２】
本発明の繊維原料再生装置、及び、繊維原料再生方法を適用したシート製造装置１００によれば、混合物ＭＸが堆積するメッシュベルト７２に液体を吐出し、このメッシュベルト７２に堆積した混合物ＭＸをシート状に加工する。これにより、液体が吐出された付着部分Ｗ２０に対応する凸部Ｗ２１を形成し、シートＳにシートに立体的な構造を形成できる。また、メッシュベルト７２における液体の付着状態を変更することにより、シートＳの立体形状を様々な態様に変更できる。例えば、液体吐出部２００により、文字や画像の形状に液体を吐出することで、文字や画像の形状の立体構造をシートＳに設けることができる。
【０１０３】
シート製造装置１００は、堆積部６０で、メッシュベルト７２において混合物ＭＸが堆積する堆積面７２ａから反対側の面に向かう気流ＦＬを生じさせるサクション機構７６を備える。付着部分Ｗ２０では、液体ＬＱによって混合物ＭＸがメッシュベルト７２の開口を通過しにくくなるため、より多くの混合物ＭＸが堆積して、凸部Ｗ２１を形成できる。このため、液体吐出部２００が液体を吐出することで、効果的に、シートＳに立体構造を形成できる。
【０１０４】
また、サクション機構７６は、メッシュベルト７２に対して混合物ＭＸが堆積する堆積面７２ａとは反対側に位置し、吸引気流を発生させる吸引部であってもよい。ここで、吸引部は、サクション機構７６に連結される第３捕集ブロアー６８Ｂを含んでもよい。この場合、ドラム部６１から降下する混合物ＭＸのメッシュベルト７２への堆積を、気流ＦＬによって促進できる。また、凸部Ｗ２１と、凸部Ｗ２１以外の部分との差異を顕著にする効果が期待できる。
【０１０５】
また、メッシュベルト７２に対して液体吐出部２００とは反対側に位置して、メッシュベルト７２を支持するプラテンローラー２１０を備える。液体吐出部２００は、プラテンローラー２１０によって支持されたメッシュベルト７２に液体を吐出する。このため、液体吐出ヘッド２０１が吐出する液体の位置や形状の乱れを生じにくく、吐出位置データ１１２ｃの通りに正確に液体を吐出できる。このため、正確な形状でシートＳに立体構造を作成できる。
【０１０６】
シート製造装置１００は、搬送方向Ｆ１において堆積部６０よりも下流側で、メッシュベルト７２から混合物ＭＸを除去するベルトクリーニング機構３００を備える。このため、液体吐出部２００が吐出した液体の影響により、メッシュベルト７２に混合物ＭＸが残存しやすい状態になっても、混合物ＭＸを除去することで、その後にメッシュベルト７２を用いて製造されるシートＳへの影響を解消できる。
【０１０７】
液体吐出部２００は、メッシュベルト７２の搬送方向Ｆ１において選択された位置に液体を吐出可能である。例えば、液体吐出部２００は、メッシュベルト７２の搬送方向Ｆ１と交差する方向において選択された位置に液体を吐出する。
具体的には、液体吐出部２００は、吐出制御部１１１ｂの制御により、走査方向ＳＣ、及び、搬送方向Ｆ１における選択された位置に液体を吐出する。これにより、シートＳに、文字や画像など、様々な立体構造を付与できる。
【０１０８】
シート製造装置１００は、液体を吐出する位置を示す吐出位置データ１１２ｃに基づき、液体吐出部２００を制御する吐出制御部１１１ｂを備える。この構成では、吐出制御部１１１ｂの制御により、シートＳに形成する立体的な構造の形状を、吐出位置データ１１２ｃに基づき制御できるので、多様な形状をシートＳに設けることができる。
【０１０９】
また、繊維を含む材料としての混合物ＭＸは、原料ＭＡが解繊された繊維を含む材料に添加物が混合されているものである。繊維に添加物が混合された混合物ＭＸを堆積させる際に立体的な形状を付与することができ、この混合物ＭＸを加熱することで、立体的な形状を定着させることができる。これにより、樹脂を含み、立体構造を有するシートＳを製造できる。
【０１１０】
［２．第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態のシート製造装置１００Ａの概略構成図である。
シート製造装置１００Ａ（繊維原料再生装置）は、シート製造装置１００（図１）において、堆積部６０に代えて堆積部６００を設けた構成を有する。第２実施形態の説明において、第１実施形態と共通する構成には同符号を付して説明を省略する。
【０１１１】
堆積部６００は、第１堆積部６０Ａと、第２堆積部６０Ｂとを有する。混合ブロアー５６で混合された混合物ＭＸは、第１堆積部６０Ａ及び第２堆積部６０Ｂに供給される。
第１堆積部６０Ａは、ドラム部６１Ａと、ドラム部６１Ａを収容するハウジング部６３Ａと、を備え、ドラム部６１Ａから混合物ＭＸをメッシュベルト７２に向けて降下させる。第２堆積部６０Ｂは、ドラム部６１Ｂと、ドラム部６１Ｂを収容するハウジング部６３Ｂと、を備え、ドラム部６１Ｂから混合物ＭＸをメッシュベルト７２に向けて降下させる。ドラム部６１Ａ、６１Ｂは、ドラム部６１と同様に構成される。また、ハウジング部６３Ａ、６３Ｂはハウジング部６３と同様に構成される。また、第２堆積部６０Ｂは、サクション機構７６を備え、第３捕集ブロアー６８Ｂの吸引力により、第３集塵部６７Ｂを通じて、サクション機構７６から気流を吸引する。
【０１１２】
メッシュベルト７２の搬送方向Ｆ１において、第１堆積部６０Ａは液体吐出部２００の上流に位置し、第２堆積部６０Ｂは下流に位置する。このため、液体吐出部２００は、第１堆積部６０Ａで堆積した混合物ＭＸの上に液体を吐出し、液体吐出部２００が液体を吐出した上に、第２堆積部６０Ｂで混合物ＭＸが堆積する。
【０１１３】
シート製造装置１００Ａでは、液体吐出部２００が液体を吐出することにより、第２堆積部６０Ｂでは混合物ＭＸの堆積が促進されるので、上述した凸部Ｗ２１と同様に、シートＳに立体構造を形成できる。また、シート製造装置１００Ａにおいて、液体吐出部２００が吐出する液体は、第１堆積部６０Ａが堆積させる混合物ＭＸと、第２堆積部６０Ｂが堆積させる混合物ＭＸとの間に挟まれる。このため、シート製造装置１００Ａが製造するシートＳは、第１堆積部６０Ａが堆積させた混合物ＭＸの層と、第２堆積部６０Ｂが堆積させた混合物ＭＸの層とを含む多層構造である。液体吐出部２００が吐出する液体が有色の液体である場合、この液体により、シートＳの２つの層の間に着色が施される。このため、紙の透かし加工と同様の態様で、シートＳを着色できる。
【０１１４】
シート製造装置１００Ａでは、制御装置１１０の制御により、吐出位置データ１１２ｃに基づき、液体吐出部２００が液体を吐出する位置を制御できる。このため、液体吐出部２００が吐出する液体で文字や画像を形成し、この文字や画像を透かし模様として含むシートＳを製造できる。
【０１１５】
［３．第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態のシート製造装置１００Ｂの概略構成図である。
シート製造装置１００Ｂ（繊維原料再生装置）は、シート製造装置１００（図１）において、堆積部６０に代えて堆積部６０１を設けた構成を有する。第３実施形態の説明において、第１実施形態と共通する構成には同符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
堆積部６０１は、ドラム部６１Ｃと、ドラム部６１Ｃを収容するハウジング部６３Ｃと、を備え、ドラム部６１Ｃから混合物ＭＸをメッシュベルト７２に向けて降下させる。ドラム部６１Ｃはドラム部６１と同様に構成され、ハウジング部６３Ｃはハウジング部６３と同様に構成される。
【０１１７】
ハウジング部６３Ｃは、ドラム部６１Ｃとともに、液体吐出部２００を収容する。液体吐出部２００は、搬送方向Ｆ１において、ドラム部６１Ｃより上流に位置する。
堆積部６０１は、ドラム部６１Ｃから混合物ＭＸをメッシュベルト７２に向けて降下させる。また、ハウジング部６３Ｃの内部において、液体吐出部２００によってメッシュベルト７２に液体が吐出される。堆積面７２ａには、液体吐出部２００が吐出した液体が混合物ＭＸと混合した状態で付着し、この付着物の上に混合物ＭＸが堆積する。このため、堆積面７２ａに、より厚く混合物ＭＸを堆積させることができ、シートＳに大きな立体構造を形成できるという利点がある。
【０１１８】
液体吐出部２００は、ハウジング部６３Ｃの内部において上流側に位置する。このため、サクション機構７６が形成する気流のうち、液体吐出部２００に近接した位置でメッシュベルト７２を通過する気流ＦＬ２は、より下流側の気流ＦＬ１よりも風量及び／又は風速が小さい。従って、液体吐出部２００が吐出する液体は、気流ＦＬ２により吹き飛ばされることなく、混合物ＭＸと混合して、或いは直接、メッシュベルト７２に付着して、混合物ＭＸの堆積状態を変化させることができる。さらに、液体吐出部２００が有する各部に混合物ＭＸの繊維が入りこみにくい。このため、液体吐出部２００を構成する各部に混合物ＭＸが付着する量を抑え、液体吐出部２００を安定して動作させることが可能となる。
【０１１９】
［４．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。
【０１２０】
例えば、上記実施形態では、液体吐出ヘッド２０１をキャリッジ駆動部２０５によって走査方向ＳＣに移動させる構成としたが、走査方向ＳＣの全体をカバーするラインヘッドを液体吐出ヘッド２０１に代えて設けてもよい。また、上記実施形態では、キャリッジ２０３に搭載される液体貯留部２０２から液体吐出ヘッド２０１に、液体を供給する構成として説明したが、キャリッジ２０３の外部の液体タンクから液体吐出ヘッド２０１に液体を供給してもよい。
【０１２１】
また、シート製造装置１００は、シートＳに限らず、硬質のシート或いは積層したシートで構成されるボード状、或いは、ウェブ状の製造物を製造する構成であってもよい。上述したように、シート製造装置１００は、原料ＭＡに添加物を混合することにより、用途に合わせて、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る。また、製造物は紙に限らず不織布であってもよい。シートＳの性状は特に限定されず、筆記や印刷を目的とした定型サイズの記録紙（例えば、いわゆるＰＰＣ用紙）として使用可能な紙であってもよいし、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙等であってもよい。また、シートＳが不織布である場合、一般的な不織布のほか、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、紙皿等の使い捨て器具、液体吸収材、立体的な形状も含む緩衝材や吸音体、緩衝材、マット等としてもよい。また、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であってもよい。
【０１２２】
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】
【０１２３】
２、３、７、８、２３、２９、５４、６６Ａ、６６Ｂ…管、９…ホッパー、１０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２７…第１集塵部、２８…第１捕集ブロアー、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…張架ローラー、４８…吸引部、４９…回転体、４９ａ…基部、４９ｂ…突部、５０…混合部、５２…添加物供給部、５２ａ…添加物カートリッジ、５２ｂ…添加物取出部、５２ｃ…添加物投入部、５６…混合ブロアー、６０、６００、６０１…堆積部、６０Ａ…第１堆積部、６０Ｂ…第２堆積部、６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ…ドラム部、６２…導入口、６３、６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ…ハウジング部、６７Ａ…第２集塵部、６７Ｂ…第３集塵部、６８Ａ…第２捕集ブロアー、６８Ｂ…第３捕集ブロアー、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト（ベルト）、７２ａ…堆積面、７４…張架ローラー、７６…サクション機構（吸引部、気流形成部）、７８…調湿部、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…成形部、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、１００Ａ、１００Ｂ…シート製造装置（繊維原料再生装置）、１０１…解繊処理部、１０２…製造部、１１０…制御装置、１１１…プロセッサー、１１１ａ…駆動制御部、１１１ｂ…吐出制御部（制御部）、１１２…メモリー、１１２ａ…画像データ、１１２ｂ…フォントデータ、１１２ｃ…吐出位置データ、１１２ｄ…制御プログラム、１１３…操作パネル、１１４…インターフェイス、１３０…搬送部、２００…液体吐出部、２０１…液体吐出ヘッド、２０２…液体貯留部、２０３…キャリッジ、２０４…ガイド軸、２０５…キャリッジ駆動部、２１０…プラテンローラー（支持部）、３００…ベルトクリーニング機構（除去部）、Ｆ１、Ｆ２…搬送方向、ＦＬ、ＦＬ１、ＦＬ２…気流、ＭＡ…原料、ＭＢ…解繊物、ＭＣ…材料、ＭＸ…混合物、Ｓ…シート、Ｗ１…ウェブ状材料、Ｗ２…第２ウェブ。
【図１】
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【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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