(57)【要約】【課題】繊維を含むシートを処理することにより、シートに含まれる有色の成分を、より確実に分離する。【解決手段】画像が形成された原料ＭＡを処理するシート処理装置であって、原料ＭＡにおいて形成された画像を検出する読取部５３０と、読取部５３０によって検出された画像を含む画像形成領域に対し、冷却媒体を選択的に接触させる冷却処理を行う冷却部５５０と、冷却部５５０により冷却処理が施された原料ＭＡを微細化する微細化部と、を備える、シート処理装置。【選択図】図２
2019108643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成されたシートを処理するシート処理装置であって、
前記シートにおいて形成された画像を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記画像を含む画像形成領域に対し、冷却媒体を選択的に接触させる冷却処理を行う冷却部と、
前記冷却部により前記冷却処理が施された前記シートを微細化する微細化部と、
を備える、シート処理装置。
【請求項２】
前記シートを搬送するシート搬送部を備え、
前記シート搬送部において、前記シート搬送部によって搬送されている前記シートの前記画像の検出と、前記シート搬送部によって搬送されている前記シートの前記画像形成領域に対する前記冷却処理と、のうちの少なくともいずれかを行う、請求項１に記載のシート処理装置。
【請求項３】
前記微細化部で得られた微細化物を分級する分級部をさらに備える、請求項１または２に記載のシート処理装置。
【請求項４】
前記検出部の検出結果に基づいて、前記冷却部の作動を制御する制御部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のシート処理装置。
【請求項５】
前記冷却部は、前記シートに接触させる前記冷却媒体の量を変更可能であり、
前記制御部は、前記検出部の検出結果に応じて前記冷却部が前記シートに接触させる前記冷却媒体の量を制御する、請求項４記載のシート処理装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記シートの表面を光学的に読み取る読取部を有し、
前記制御部は、前記読取部による読取データを処理するデータ処理部を有する、請求項４または５記載のシート処理装置。
【請求項７】
少なくとも前記微細化部を含む対象空間の温度を調整する温度調整部を備える、請求項４から６のいずれか１項に記載のシート処理装置。
【請求項８】
前記微細化部で得られた微細化物を加工する加工部を有し、
前記加工部の温度を検出する温度検出部を備え、
前記温度調整部は、前記制御部により設定される目標温度に従って前記対象空間の温度を調整し、
前記制御部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記温度調整部の目標温度を設定する、請求項７記載のシート処理装置。
【請求項９】
シートを処理するシート処理方法であって、
前記シートに形成された画像を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記画像を含む画像形成領域に対し、冷却媒体を選択的に接触させる冷却工程と、
前記冷却工程で処理された前記シートを微細化する微細化工程と、
を有する、シート処理方法。
【請求項１０】
前記微細化工程後に、前記微細化工程で得られた微細化物を分級する分級工程をさらに有する、請求項９に記載のシート処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート処理装置、および、シート処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、古紙などのシートを解繊して処理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には、解繊される被解繊物や添加剤の解繊部における付着を防止し、解繊処理の効率を高めるために、添加剤のガラス転移点温度よりも低い温度で解繊処理を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３７４４２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記載の装置のようにシートを処理する装置では、処理されるシートに含まれるトナー、インク、その他の有色の成分を除去することが望まれる。例えば、解繊等の処理によりシートを微細化したものを利用する場合、有色の成分が除かれて、白色度が高められていることが望まれる。このため、シートに含まれる有色の成分を、より確実に分離し、除去できる手法が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、繊維を含むシートを処理することにより、シートに含まれる有色の成分を、より確実に分離できるように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、本発明は、画像が形成されたシートを処理するシート処理装置であって、前記シートにおいて形成された画像を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記画像を含む画像形成領域に対し、冷却媒体を選択的に接触させる冷却処理を行う冷却部と、前記冷却部により前記画像形成領域に前記冷却媒体が接触した前記シートを微細化する微細化部と、を備える。
本発明によれば、印刷等により画像が形成されたシートに対し、画像が形成された部分を含む領域を冷却媒体により冷却する処理をして、その後に微細化する。このため、シートに含まれる有色の成分と繊維等とが分離しやすい状態で、シートを微細化することができ、シートに含まれる繊維等から有色材料をより確実に分離させることができる。また、非印字部に対応した部位は冷却が行われないため、冷却衝撃によるセルロース繊維の劣化が少なく、長繊維のセルロース繊維が保存される。これにより、再生古紙の強度等の品質を向上させることが可能である。さらに、必要な個所を冷却する選択的な部分冷却部であるため、消費エネルギーや、冷却溶媒の使用が抑制できる。その結果、環境にやさしいリサイクルを実現することができる。このように、有色成分を多く含む部分を選択的に、効率よく冷却することができる。従って、シートを微細化した微細化物を、白色度が高い状態で得ることができる。
【０００６】
また、本発明は、前記シートを搬送するシート搬送部を備え、前記シート搬送部において、前記シート搬送部によって搬送されている前記シートの前記画像の検出と、前記シート搬送部によって搬送されている前記シートの前記画像形成領域に対する前記冷却処理と、のうちの少なくともいずれかを行う。
この構成によれば、シートを搬送するシート搬送部で、シートに形成された画像の検出及び冷却処理の少なくともいずれかを行うことにより、シートを効率よく処理できる。
【０００７】
また、本発明は、前記微細化部で得られた微細化物を分級する分級部をさらに備える。
この構成によれば、シートを微細化して得られた微細化物を分級することにより、シートに含まれる繊維等と有色成分とを分離して、白色度の高い微細化物を得ることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記冷却部の作動を制御する制御部をさらに備える。
この構成によれば、シートに形成された画像を検出した結果に基づき、有色成分を多く含む部分を選択的に冷却できる。
【０００９】
また、本発明は、前記冷却部は、前記シートに接触させる前記冷却媒体の量を変更可能であり、前記制御部は、前記検出部の検出結果に応じて前記冷却部が前記シートに接触させる前記冷却媒体の量を制御する。
この構成によれば、シートに接触させる冷却媒体の量を適切に制御することで、より効率よく、シートを冷却できる。
【００１０】
また、本発明は、前記検出部は、前記シートの表面を光学的に読み取る読取部を有し、前記制御部は、前記読取部による読取データを処理するデータ処理部を有する。
この構成によれば、シートを光学的に読み取った読取データを処理することにより、シートに形成された画像を正確に検出できる。
【００１１】
また、本発明は、少なくとも前記微細化部を含む対象空間の温度を調整する温度調整部を備える。
この構成によれば、冷却されたシートを適切な温度で微細化することができ、より効率よく、シートに含まれる有色の成分を分離できる。
【００１２】
また、本発明は、前記微細化部で得られた微細化物を加工する加工部を有し、前記加工部の温度を検出する温度検出部を備え、前記温度調整部は、前記制御部により設定される目標温度に従って前記対象空間の温度を調整し、前記制御部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記温度調整部の目標温度を設定する。
この構成によれば、微細化物を加工する環境に対応して、シートを微細化する処理の温度条件を適切に管理することができる。このため、例えば、微細化物を加工する環境に対応して、微細化物の温度を調整できる。例えば、微細化物の温度を、微細化物を加工する際に結露を生じるような温度とすることや、微細化物を加工する際に微細化物が過度に乾燥しないような温度とすることが可能になる。
この構成は、冷却部から解維部を低温に制御し、以降の工程は常温常湿（から高温高湿）にする構成である。そのため、加工部では、積極的に粉砕物（セルロース繊維、色材）への結露等によって、セルロースや色材樹脂（印字トナー）への加湿がなされるため、静電気の帯電を防止できる。
すなわち、解繊部において解繊処理がされた後に、セルロース繊維と色材樹脂（印字トナー）の摩擦による静電気の発生が抑制されるので、・セルロース繊維と色材樹脂（印字トナー）の静電凝集を防止して分離効率を向上させることができる、・セルロース繊維と色材樹脂（印字トナー）の装置内への付着、沈着を防止することができる、とした効果が得られ、装置のメンテナンスの容易化、安定稼働、に貢献することができる。従って、加工部における効率を高めることができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明は、シートを処理するシート処理方法であって、前記シートに形成された画像を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された前記画像を含む画像形成領域に対し、冷却媒体を選択的に接触させる冷却工程と、前記冷却工程で処理された前記シートを微細化する微細化工程と、を有する。
本発明によれば、印刷等により画像が形成されたシートに対し、画像が形成された部分を含む領域を冷却媒体により冷却する処理をして、その後に微細化する。このため、シートに含まれる有色の成分と繊維等とが分離しやすい状態で、シートを微細化することができ、シートに含まれる繊維等から有色材料をより確実に分離させることができる。また、非印字部に対応した部位は冷却が行われないため、冷却衝撃によるセルロース繊維の劣化が少なく、長繊維のセルロース繊維が保存される。これにより、再生古紙の強度等の品質を向上させることが可能である。さらに、必要な個所を冷却する選択的な部分冷却部であるため、消費エネルギーや、冷却溶媒の使用が抑制できる。その結果、環境にやさしいリサイクルを実現することができる。このように、有色成分を多く含む部分を選択的に、効率よく冷却することができる。従って、シートを微細化した微細化物を、白色度が高い状態で得ることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記微細化工程後に、前記微細化工程で得られた微細化物を分級する分級工程をさらに有する。
この構成によれば、シートを微細化して得られた微細化物を分級することにより、シートに含まれる繊維等と有色成分とを分離して、白色度の高い微細化物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のシート製造装置の構成を示す模式図。
【図２】供給部の構成を示す要部側面視図。
【図３】供給部の構成を示す図。
【図４】シート製造装置の制御系の説明図。
【図５】制御装置の機能ブロック図。
【図６】シート製造装置の動作の説明図。
【図７】冷却条件データの構成を示す模式図。
【図８】シート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態のシート製造装置の概略構成を示す図。
【図１０】第２実施形態のシート製造装置の制御系の説明図。
【図１１】第２実施形態のシート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態の冷却部の要部構成を示す図。
【図１３】第４実施形態の冷却部の要部構成を示す図。
【図１４】第５実施形態の冷却部の要部構成を示す図。
【図１５】第６実施形態の冷却部の要部構成を示す図。
【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．第１実施形態］
［１−１．シート製造装置の全体構成］
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係るシート製造装置１００の構成を示す模式図である。
シート製造装置１００は、図１に示すように、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、シート形成部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、解繊処理部１０１を構成する。また、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、シート形成部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。
【００１８】
シート製造装置１００（シート処理装置）は、本発明の繊維原料再生装置に相当し、繊維を含む原料を繊維化して、新しいシートに再生する再生処理を実行する。シート製造装置１００は、原料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、複数の種別のシートを製造する。ここで、繊維化された原料に様々な添加物を混合することにより、用途に合わせて、シートの結合強度や白色度を向上させたり、色、香り、難燃等の機能を付加したりすることができる。また、シート製造装置１００により、密度や厚さ、サイズ、形状をコントロールして成型することで、多様な種別のシートを製造して販売することができる。シートとしては、Ａ４やＡ３の印刷用紙、掃除用シート（床掃除用シート等）、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、紙皿形状等の成型したシートの製造が可能である。
【００１９】
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ための自動投入部である。供給部１０によって供給される原料ＭＡは、例えば、古紙やパルプシートなどの繊維を含むものである。以下では、原料ＭＡが、廃棄紙等のシートである場合を例に挙げて説明する。供給部１０の構成については後述する。
【００２０】
粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料ＭＡを、空気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数ｃｍ角の細片である。図示の例では、粗砕部１２は、粗砕刃１４を有し、粗砕刃１４によって、投入された原料ＭＡを裁断することができる。粗砕部１２としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部１２によって裁断された原料ＭＡは、ホッパー９で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送（搬送）される。
【００２１】
解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料を解繊する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料ＭＡ（被解繊物）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機能をも有する。
【００２２】
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（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、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（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）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（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（いわゆる「ダマ」を形成している状態）で存在してもよい。
【００２３】
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（空気中）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、インペラーミルなどの解繊機を用いて構成することができる。具体的には、解繊部２０は、高速回転するローター（図示略）、及び、ローターの外周に位置するライナー（図示略）を備える。この構成では、粗砕部１２で裁断された粗砕片が、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。
【００２４】
解繊部２０は、原料ＭＡを吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる。これにより、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、導入口２２から原料ＭＡを気流と共に吸引し、解繊処理して、解繊物を排出口２４へと搬送することができる。解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、選別部４０に移送される。なお、解繊部２０から選別部４０に解繊物を搬送させるための気流は、解繊部２０が発生させる気流を利用してもよいし、ブロアー等の気流発生装置を設け、その気流を利用してもよい。
【００２５】
選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物を導入口４２から導入し、繊維の長さによって選別する。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とを有している。ドラム部４１としては、例えば、篩（ふるい）を用いる。ドラム部４１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの、第１選別物）と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ（網を通過しないもの、第２選別物）と、を分けることができる。例えば、第１選別物は、管７を介して、混合部５０に移送される。第２選別物は、排出口４４から管８を介して、解繊部２０に戻される。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の篩である。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。
【００２６】
なお、シート製造装置１００が第１選別物と第２選別物とを選別し、分離する構成は、選別部４０の構成に限定されない。例えば、解繊部２０で解繊された解繊物を、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（樹脂粒や色剤や添加剤など）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（図示略）により集塵され、除去物を除く第１選別物が管７に送られる構成とすることができる。
【００２７】
第１ウェブ形成部４５は、選別部４０を通過した第１選別物を、混合部５０に搬送する。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（サクション機構）４８と、を含む。
【００２８】
吸引部４８は、選別部４０の開口（網の開口）を通過して空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。第１選別物は、移動するメッシュベルト４６上に堆積し、第１ウェブＷ１を形成する。メッシュベルト４６、張架ローラー４７および吸引部４８の基本的な構成は、後述する第２ウェブ形成部７０のメッシュベルト７２、張架ローラー７４およびサクション機構７６と同様である。
【００２９】
第１ウェブＷ１は、選別部４０および第１ウェブ形成部４５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に形成される。メッシュベルト４６に堆積された第１ウェブＷ１は、管７へ投入され、混合部５０へと搬送される。
【００３０】
回転体４９は、第１ウェブＷ１が混合部５０に搬送される前に、第１ウェブＷ１を切断することができる。図示の例では、回転体４９は、基部４９ａと、基部４９ａから突出している突部４９ｂを有している。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部４９ｂは４つ設けられ、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。基部４９ａが方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂは、基部４９ａを軸として回転することができる。回転体４９によって第１ウェブＷ１を切断することにより、例えば、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。
【００３１】
回転体４９は、第１ウェブ形成部４５の近傍に設けられている。図示の例では、回転体４９は、第１ウェブＷ１の経路において下流側に位置する張架ローラー４７ａの近傍に（張架ローラー４７ａの横に）設けられている。回転体４９は、突部４９ｂが第１ウェブＷ１と接触可能な位置であって、第１ウェブＷ１が堆積されるメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。これにより、メッシュベルト４６が突部４９ｂによって磨耗する（破損する）ことを抑制することができる。突部４９ｂとメッシュベルト４６との間の最短距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、メッシュベルト４６が損傷を受けずに第１ウェブＷ１を切断することができる距離である。
【００３２】
混合部５０は、選別部４０を通過した第１選別物（第１ウェブ形成部４５により搬送された第１選別物）と、樹脂を含む添加物と、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、第１選別物と添加物とを搬送する管５４と、混合ブロアー５６と、を有している。図示の例では、添加物は、添加物供給部５２からホッパー９を介して管５４に供給される。管５４は、管７と連続している。
【００３３】
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。
【００３４】
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。樹脂が供給された時点では、複数の繊維は結着されていない。樹脂は、シート形成部８０を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。
添加物供給部５２から供給される樹脂は、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、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。添加物供給部５２から供給される添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
【００３５】
なお、添加物供給部５２から供給される添加物には、繊維を結着させる樹脂の他の成分を含んでもよい。例えば、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、繊維等を燃えにくくするための難燃剤が含まれていてもよい。混合部５０を通過した混合物（第１選別物と添加物との混合物）は、管５４を介して、堆積部６０に移送される。
【００３６】
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、第１選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。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い。
【００３７】
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（繊維）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。
【００３８】
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としては、回転する円筒の篩を用いる。ドラム部６１は、網を有し、混合部５０を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの）を降らせる。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。
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。
【００３９】
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、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有している。
【００４０】
メッシュベルト７２は、移動しながら、堆積部６０の開口（網の開口）を通過した通過物を堆積する。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、通過物を通しにくく空気を通す構成となっている。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、堆積部６０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト７２上に第２ウェブＷ２が形成される。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。
【００４１】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方（堆積部６０側とは反対側）に設けられている。サクション機構７６は、下方に向く気流（堆積部６０からメッシュベルト７２に向く気流）を発生させることができる。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上に吸引することができる。これにより、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。
【００４２】
以上のように、堆積部６０および第２ウェブ形成部７０（ウェブ形成工程）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。
【００４３】
なお、図示の例では、第２ウェブＷ２を調湿する調湿部７８が設けられている。調湿部７８は、第２ウェブＷ２に対して水や水蒸気を添加して、第２ウェブＷ２と水との量比を調節することができる。
【００４４】
シート形成部８０（形成部）は、メッシュベルト７２に堆積した第２ウェブＷ２（堆積物）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において混ぜ合された解繊物および添加物の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物（樹脂）を介して結着することができる。
【００４５】
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、を備えている。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に対して圧力を加える。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。加熱部８４としては、例えば、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いる。図示の例では、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備えている。加熱部８４を加熱ローラー８６として構成することにより、加熱部８４を板状のプレス装置（平板プレス装置）として構成する場合に比べて、第２ウェブＷ２を連続的に搬送しながらシートＳを成形することができる。ここで、カレンダーローラー８５（加圧部８２）は、加熱ローラー８６（加熱部８４）によって第２ウェブＷ２に印加される圧力よりも高い圧力を第２ウェブＷ２に印加することができる。なお、カレンダーローラー８５や加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
【００４６】
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。
【００４７】
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、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することができる。
【００４８】
［１−２．供給部の構成］
図２は、供給部１０の構成を示す図であり、側面視で供給部１０の概略構成を示す要部側面視図である。図２及び以下に説明する各図には、シート製造装置１００の設置状態における方向を矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示す。方向Ｚは鉛直方向であり、方向Ｙは原料ＭＡの搬送方向に相当する方向であり、方向Ｘは方向Ｙに直交する方向である。方向Ｘ、Ｙは方向Ｚ（鉛直方向）に対し垂直である。
【００４９】
図２に示すように、供給部１０は、載置台５０１、ピックアップローラー５０２、搬送機構５０６、シート案内５０７、５０８、５０９、読取部５３０、及び、冷却部５５０を備える。
【００５０】
載置台５０１は、原料ＭＡ（本発明のシートに相当）を載置する台である。ピックアップローラー５０２は、載置台５０１に載置された原料ＭＡを、所定枚数（例えば、１枚）ずつ取り出すローラーである。ピックアップローラー５０２によりピックアップされた原料ＭＡは、シート案内５０７、５０８、５０９で構成される搬送路Ｈを搬送される。シート案内５０７、５０８、５０９は、原料ＭＡを下方から支持する案内面を有する。以下の説明では、搬送路Ｈを搬送される原料ＭＡについて、上側の面を表側の面、下側の面を裏側の面とする。
【００５１】
搬送機構５０６（シート搬送部）は、原料ＭＡが搬送される搬送路Ｈの上下に各々配置された、一対の搬送ローラー５０５を有する。搬送機構５０６は、一対の搬送ローラー５０５により原料ＭＡを挟んで、搬送方向Ｆに搬送する。搬送機構５０６が備える搬送ローラー５０５の数は任意であり、例えば、搬送路Ｈを挟んで対向する搬送ローラー５０５の対を、搬送路Ｈに沿って複数配置してもよい。
【００５２】
読取部５３０は、搬送機構５０６により搬送される原料ＭＡの表面を光学的に読み取る装置である。読取部５３０は、搬送路Ｈの上方に位置する表側センサー５３１、及び、搬送路Ｈの下方に位置する裏側センサー５３２を備える。表側センサー５３１及び裏側センサー５３２は、光学的な読み取りを行うセンサーであり、公知のイメージセンサーを用いることができる。例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーや、ＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）等のイメージセンサーで構成される。表側センサー５３１及び裏側センサー５３２は、原料ＭＡの面に対し光を照射し、反射光を受光し検出することで、原料ＭＡの面を光学的に読み取る。読取部５３０は、表側センサー５３１及び裏側センサー５３２の各々の読み取り結果である読取画像データを、制御装置１１０に出力する。表側センサー５３１及び裏側センサー５３２は、原料ＭＡに対し光学的な読み取りを行うものであるから一種の撮像装置ということができる。この場合、読取部５３０が出力する読取画像データは、撮像画像データに相当する。また、表側センサー５３１及び裏側センサー５３２の各々は、搬送路Ｈから離隔して設置され、原料ＭＡの表側の面を撮像する撮像部であってもよい。
【００５３】
読取部５３０は、後述する画像処理部１５３とともに、或いは単独で検出部に相当する。読取部５３０が備える表側センサー５３１、及び、裏側センサー５３２は、読取部に相当する。読取部５３０は、表側センサー５３１と裏側センサー５３２のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。
【００５４】
冷却部５５０は、原料ＭＡに冷却媒体を接触させることにより、原料ＭＡを冷却する冷却装置である。
冷却部５５０が利用する冷却媒体は、気体、液体、固体のいずれであってもよい。例えば、冷却媒体は、窒素ガス、二酸化炭素ガス、フロンガス、いわゆる代替フロンガス、酸素ガス、炭化水素ガス、アンモニアガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、或いは、その他の不活性ガスから選択できる。例えば、冷却部５５０は、気体の冷却媒体を原料ＭＡに吹き付け、或いは吐出する構成とすることができる。
【００５５】
また、液体の冷却媒体としては、上記各種ガスを液化した液化ガスが挙げられる。冷却部５５０は、これらの液体を原料ＭＡに向けて吐出、或いは噴射する構成としてもよい。また、固体の冷却媒体としては、氷、ドライアイス等が挙げられ、例えば、これらの固体を粒状（ペレット状）に加工したものを用いることができる。冷却部５５０は、固体の冷却媒体を原料ＭＡに向けて吹き付け、或いは打ち出す構成としてもよい。
【００５６】
冷却部５５０が原料ＭＡに接触させる冷却媒体は、いわゆる常温と呼ばれる温度帯（５度−３５度）の上限よりも低い温度であることが望ましく、より低温であることが好ましい。冷却部５５０が低温の冷却媒体を得る構成は特に限定されない。例えば、上記の気体、液体または固体の冷却媒体を貯蔵または供給する供給部（図示略）と、供給部が貯蔵し供給する冷却媒体を冷却する冷却装置をと、を備えてもよい。冷却装置は、ペルチェ式冷却装置を用いることができる。また、冷却装置として、コンプレッサー、凝縮器、及び蒸発器を備えるヒートポンプ式の冷却装置を用いることもできる。
【００５７】
また、冷却部５５０は、低温の液体や固体を貯留して、冷却部５５０により原料ＭＡに供給する構成としてもよい。例えば、シート製造装置１００は、液化ヘリウム、液化酸素、液化窒素、液化アルゴン、液化二酸化炭素を貯留するタンクを備え、これらの冷却媒体を冷却部５５０から原料ＭＡに向けて吐出してもよい。また、例えば、ドライアイスペレットを原料ＭＡに向けて供給してもよい。
また、冷却部５５０は、上記の低温の液体や固体を気化させて得られる気体を、原料ＭＡに向けて吐出、或いは吹き付ける構成としてもよい。例えば、冷却部５５０が原料ＭＡに向けて低温の液体を吐出し、この液体が、冷却部５５０から離れた後、原料ＭＡに接触する前に気化するような構成も含む。
【００５８】
さらに、冷却部５５０は、高圧の気体を原料ＭＡに吹き付ける構成であってもよい。この場合、原料ＭＡに吹き付けられる前に気体が減圧される構成であれば、結果的に原料ＭＡには低温の気体が接触する。つまり、冷却部５５０は、少なくとも供給部１０が設置される環境の気圧（例えば、標準大気圧を見なせる程度）よりも高圧の気体を、原料ＭＡに接触する前に減圧して、原料ＭＡに向けて吐出する構成とすることができる。具体的には、高圧の気体を貯留したタンクまたはボンベと、減圧弁または減圧ノズルと、を備える構成とすることができる。この高圧の気体は、例えば、空気、窒素、二酸化炭素、フロン、いわゆる代替フロン、酸素、炭化水素ガス、アンモニアガス、ヘリウム、アルゴン、或いは、その他の不活性ガス等とすることができる。また、これらの気体は液体としてタンクやボンベに貯留されていてもよい。
【００５９】
図３は、冷却部５５０の構成例を示す図である。図３において、原料ＭＡの表側における平面図を符号Ａで示し、要部を拡大した側面図を符号Ｂで示し、原料ＭＡの裏側における平面図を符号Ｃで示す。
【００６０】
冷媒吐出部５５１は、原料ＭＡの搬送方向Ｆにおいてシート案内５０８の下流側に位置し、冷媒吐出部５５２と対向する。
冷媒吐出部５５１は、図３に符号Ａで示すように、Ｘ方向に並ぶ、複数のノズル５５５を有する。ここで、Ｘ方向は、原料ＭＡの搬送方向Ｆに直交する方向であり、原料ＭＡの幅方向と一致する。冷媒吐出部５５１を構成する各々のノズル５５５は、後述するように、制御装置１１０の制御により個別に駆動され、冷却媒体を吐出できる。ノズル５５５は、原料ＭＡの幅方向に、少なくとも原料ＭＡの一部に重なる範囲に配置される。好ましくは、冷媒吐出部５５１は、原料ＭＡの幅全体に重なる範囲にノズル５５５を有する。より好ましくは、冷媒吐出部５５１は、原料ＭＡの幅を超える範囲にノズル５５５を有する。
【００６１】
また、図３に符号Ｃで示すように、冷媒吐出部５５２は、Ｘ方向に並ぶ複数のノズル５５６を有する。冷媒吐出部５５２を構成する各々のノズル５５６は、後述するように、制御装置１１０の制御により個別に駆動され、冷却媒体を吐出できる。ノズル５５６は、原料ＭＡの幅方向に、少なくとも原料ＭＡの一部に重なる範囲に配置される。好ましくは、冷媒吐出部５５２は、原料ＭＡの幅全体に重なる範囲にノズル５５６を有する。より好ましくは、冷媒吐出部５５２は、原料ＭＡの幅を超える範囲にノズル５５６を有する。
【００６２】
ノズル５５５は、図３に符号Ｂで示すように、先端部を原料ＭＡに対向させて配置され、先端に吐出口５５５ａを有する。ノズル５５５は、吐出口５５５ａから、冷却媒体としての気体や液体、或いは固体を原料ＭＡの表面に吐出する。ノズル５５６は、先端部を原料ＭＡに対向させて配置され、先端に吐出口５５６ａを有する。ノズル５５６は、吐出口５５６ａから、冷却媒体としての気体や液体、或いは固体を原料ＭＡの裏面に吐出する。
【００６３】
供給部１０は、冷媒吐出部５５１、５５２によって、原料ＭＡの表側および裏側の面において、幅方向における任意の位置に冷却媒体を接触させることができる。また、原料ＭＡが搬送機構５０６により搬送される動きに合わせて、制御装置１１０がノズル５５５、５５６を駆動することにより、原料ＭＡの長手方向（搬送方向Ｆ、Ｙ方向）における任意の位置に冷却媒体を接触させることができる。
【００６４】
［１−３．制御装置の構成］
図４は、シート製造装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。
シート製造装置１００は、シート製造装置１００の各部を制御するメインプロセッサー１１１を有する制御装置１１０を備える。
【００６５】
制御装置１１０は、メインプロセッサー１１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１２、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３を備える。メインプロセッサー１１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置であり、ＲＯＭ１１２が記憶する基本制御プログラム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。メインプロセッサー１１１は、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３等の周辺回路や他のＩＰコアを含むシステムチップとして構成されてもよい。
【００６６】
ＲＯＭ１１２は、メインプロセッサー１１１が実行するプログラムを不揮発的に記憶する。ＲＡＭ１１３は、メインプロセッサー１１１が使用するワークエリアを形成して、メインプロセッサー１１１が実行するプログラムや処理対象のデータを一時的に記憶する。
【００６７】
不揮発性記憶部１２０は、メインプロセッサー１１１が実行するプログラムや、メインプロセッサー１１１が処理するデータを記憶する。
【００６８】
表示パネル１１６は、液晶ディスプレイ等の表示用のパネルであり、例えば、シート製造装置１００の外装に設置される。表示パネル１１６は、メインプロセッサー１１１の制御に従って、シート製造装置１００の動作状態、各種設定値、警告表示等を表示する。
【００６９】
タッチセンサー１１７は、タッチ（接触）操作や押圧操作を検出する。タッチセンサー１１７は、例えば、表示パネル１１６の表示面に重ねて配置され、表示パネル１１６に対する操作を検出する。タッチセンサー１１７は、操作に対応して、操作位置や操作位置の数を含む操作データをメインプロセッサー１１１に出力する。メインプロセッサー１１１は、タッチセンサー１１７の出力により、表示パネル１１６に対する操作を検出し、操作位置を取得する。メインプロセッサー１１１は、タッチセンサー１１７により検出した操作位置と、表示パネル１１６に表示中の表示データ１２２とに基づき、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）操作を実現する。
【００７０】
制御装置１１０はセンサーＩ／Ｆ（インターフェイス）１１４を介して、シート製造装置１００の各部に設置されたセンサーに接続される。センサーＩ／Ｆ１１４は、センサーが出力する検出値を取得してメインプロセッサー１１１に入力するインターフェイスである。センサーＩ／Ｆ１１４は、センサーが出力するアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバーターを備えてもよい。また、センサーＩ／Ｆ１１４は、各センサーに駆動電流を供給してもよい。また、センサーＩ／Ｆ１１４は、各々のセンサーの出力値を、メインプロセッサー１１１が指定するサンプリング周波数に従って取得し、メインプロセッサー１１１に出力する回路を備えてもよい。
【００７１】
センサーＩ／Ｆ１１４には、原料センサー３０１、及び、排紙センサー３０２が接続される。また、センサーＩ／Ｆ１１４には、読取部５３０の表側センサー５３１と、裏側センサー５３２とがそれぞれ接続される。
【００７２】
原料センサー３０１は、供給部１０が収容する原料ＭＡの残量を検出する。例えば、原料センサー３０１は、載置台５０１に載置された原料ＭＡが上限まで達したことを検出する光センサーで構成される。制御装置１１０は、原料センサー３０１の検出値に基づき、原料ＭＡの量が設定値以上となった場合に、供給部１０に原料ＭＡを追加しないよう報知を行う。
【００７３】
排紙センサー３０２は、排出部９６が有するトレイ或いはスタッカーに蓄積されたシートＳの量を検出する。制御装置１１０は、排紙センサー３０２が検出するシートＳの量が設定値以上となった場合に、報知を行う。
【００７４】
表側センサー５３１及び裏側センサー５３２は、それぞれ、原料ＭＡの面を読み取った読取画像データを、制御装置１１０に出力する。また、読取部５３０は、表側センサー５３１により読み取った読取画像データ、及び、裏側センサー５３２により読み取った読取画像データを、まとめて出力する回路を備えてもよい。また、読取部５３０から制御装置１１０に出力されるデータの形式は任意であり、例えば、所定方式でエンコードされた画像データであってもよい。また、表側センサー５３１及び裏側センサー５３２がそれぞれ備えるイメージセンサーの出力信号であってもよい。
【００７５】
制御装置１１０は、駆動部Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１１５を介して、シート製造装置１００が備える各駆動部に接続される。シート製造装置１００が備える駆動部は、モーター、ポンプ、ヒーター等である。駆動部Ｉ／Ｆ１１５は、モーターに直接接続される構成のほか、制御装置１１０の制御によりモーターに駆動電流を供給する駆動回路や駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）に接続されてもよい。
【００７６】
駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、制御装置１１０の制御対象として、粗砕部３１１、解繊部３１２、添加物供給部３１３、ブロアー３１４、調湿部３１５、ドラム駆動部３１６、分断部３１７、及び切断部３１８が接続される。
【００７７】
粗砕部３１１は、粗砕刃１４を回転させるモーター等の駆動部を含む。解繊部３１２は、解繊部２０が備えるローター（図示略）を回転させるモーター等の駆動部を含む。添加物供給部３１３は、添加物を送り出すスクリューフィーダーを駆動するモーター、シャッターを開閉するモーターやアクチュエーター等の駆動部を含む。
【００７８】
ブロアー３１４は、混合ブロアー５６等を含む。これらの各ブロアーは個別に駆動部Ｉ／Ｆ１１５に接続されてもよい。
調湿部３１５は、調湿部７８が備える超音波振動発生装置（図示略）やファン（図示略）、ポンプ（図示略）等を含む。
ドラム駆動部３１６は、ドラム部４１を回転させるモーター、ドラム部６１を回転させるモーター等の駆動部を含む。
分断部３１７は、回転体４９を回転させるモーター（図示略）等の駆動部を含む。
切断部３１８は、切断部９０の第１切断部９２及び第２切断部９４のそれぞれにおいて刃を動作させるモーター（図示略）等を含む。
【００７９】
また、駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、カレンダーローラー８５を駆動するモーターや加熱ローラー８６を加熱するヒーター等を接続してもよい。
【００８０】
また、駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、搬送部３２１、冷媒吐出部３２５、及び、冷媒吐出部３２６が接続される。
【００８１】
搬送部３２１は、搬送機構５０６の搬送ローラー５０５を駆動するモーター（図示略）を含む。搬送部３２１は、制御装置１１０の制御により、正方向に回転して原料ＭＡを搬送方向Ｆに搬送する。また、搬送部３２１は、モーターを逆回転させることにより、原料ＭＡを搬送方向Ｆとは逆方向に搬送可能であってもよい。
【００８２】
冷媒吐出部３２５は、制御装置１１０の制御に従って冷媒吐出部５５１が備える複数のノズル５５５を選択する回路（図示略）、及び、選択されたノズル５５５に対し冷却媒体を供給する供給部（図示略）を備える。冷媒吐出部３２５は、選択されたノズル５５５を駆動して冷却媒体を吐出させる。冷媒吐出部３２６は、制御装置１１０の制御に従って冷媒吐出部５５２が備える複数のノズル５５６を選択する回路（図示略）、及び、選択されたノズル５５６に対し冷却媒体を供給する供給部（図示略）を備える。冷媒吐出部３２６は、選択されたノズル５５６を駆動して冷却媒体を吐出させる。
【００８３】
図５は、制御装置１１０の機能ブロック図である。
制御装置１１０は、メインプロセッサー１１１によってプログラムを実行することにより、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって各種の機能部を実現する。図５は、これらの機能部を有するメインプロセッサー１１１の機能を、制御部１５０として示す。また、制御装置１１０は、不揮発性記憶部１２０の記憶領域を利用して、論理的な記憶装置である記憶部１６０を構成する。ここで、記憶部１６０は、ＲＯＭ１１２やＲＡＭ１１３の記憶領域を利用して構成されてもよい。
【００８４】
制御部１５０は、原料搬送制御部１５１、読取制御部１５２、画像処理部１５３、冷却制御部１５４、及び、駆動制御部１５５を備える。これらの各部はメインプロセッサー１１１によりプログラムを実行することで実現される。制御装置１１０は、シート製造装置１００を制御するための基本制御プログラムとして、アプリケーションプログラムのプラットフォームを構成するオペレーティングシステム（ＯＳ）を実行してもよい。この場合、制御部１５０の各機能部を、アプリケーションプログラムとして実装してもよい。
【００８５】
図５には、制御部１５０の制御対象として読取部５３０、搬送部３２１、冷媒吐出部３２５、３２６を示す。また、図５には、制御部１５０の制御対象としてセンサー３００および駆動部３１０を示す。センサー３００は、図４のセンサーＩ／Ｆ１１４に接続されるセンサーの総称であり、読取部５３０を除く。また、駆動部３１０は、搬送部３２１、冷媒吐出部３２５、３２６を除き、駆動部Ｉ／Ｆ１１５に接続される各駆動部の総称である。
【００８６】
記憶部１６０は、制御部１５０により処理される各種データを記憶する。例えば、記憶部１６０は、設定データ１６１、読取画像データ１６２、及び、冷却条件データ１６３を記憶する。
【００８７】
設定データ１６１は、シート製造装置１００の動作に関する各種の設定値等を含む。例えば、設定データ１６１は、シート製造装置１００により製造するシートＳの数、シートＳの種類や色、シート製造装置１００の各部の動作条件等の設定値を含む。また、設定データ１６１は、供給部１０において、冷却部５５０により原料ＭＡに対して冷却処理を行うか否かの設定値を含む。
【００８８】
制御部１５０は、センサー３００の検出結果を取得して、駆動部３１０を制御することにより、設定データ１６１の設定値に従ってシート製造装置１００の各部を動作させ、シートＳを製造する。
【００８９】
原料搬送制御部１５１は、搬送部３２１を制御して、原料ＭＡを搬送させる。
読取制御部１５２は、読取部５３０により検出を実行させ、原料ＭＡの表側の面の読取画像データ、及び、裏側の面の読取画像データを取得する。読取制御部１５２は取得した読取画像データを、読取画像データ１６２として記憶部１６０に記憶させる。
【００９０】
読取制御部１５２は、１枚の原料ＭＡの全体が読取部５３０による読取位置、すなわち表側センサー５３１、裏側センサー５３２の位置を通過してから、読取画像データ１６２を記憶させてもよい。また、読取制御部１５２は、原料ＭＡのうち読取部５３０の読取位置を通過した部分の読取画像データを、読取画像データ１６２として記憶させてもよい。この場合、１枚の原料ＭＡについて複数回の読取画像データ１６２の記憶が行われる。１枚の原料ＭＡについて記憶される読取画像データ１６２の数、或いは読取画像データ１６２を記憶する回数は任意である。例えば、読取部５３０の読取位置と冷却部５５０のノズル５５５、５５６の位置との間の搬送路Ｈにおける距離と、原料ＭＡのサイズとに対応して決定される。
【００９１】
画像処理部１５３（データ処理部）は、読取画像データ１６２を解析して、原料ＭＡに形成されている画像を検出する。画像処理部１５３は、原料ＭＡの表面に、インクやトナーを用いた印刷、筆記、その他の手法によって形成された画像を検出する。ここで、画像とは、文字、記号、写真、イラスト等を含み、視覚によって原料ＭＡの地の色と区別可能なものを含み、内容は問わない。画像処理部１５３は、検出した画像の位置及びサイズを特定する情報を生成して、冷却条件データ１６３として記憶部１６０に記憶させる。画像処理部１５３が生成する情報は、例えば、原料ＭＡの面内における座標により、検出した画像の外縁を指定する情報である。画像処理部１５３は、原料ＭＡの地の色と識別可能な程度の色差を有する部分を画像の縁として検出し、縁で囲まれた部分を画像とする。
【００９２】
図６は、シート製造装置１００の動作の説明図であり、画像処理部１５３が読取画像データ１６２から画像を検出する動作を示す。
図６の符号Ａは読取画像データ１６２を示す。図６に例示する読取画像データ１６２は、表側センサー５３１の読取画像データとする。この読取画像データ１６２は、幾何学図形からなる画像Ｐ１、文字で構成される画像Ｐ２、及び、矩形の写真で構成される画像Ｐ３を含む。画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、互いに空白の部分を空けて位置している。このため、画像処理部１５３は、画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれを、独立した画像として検出する。つまり、図６の例では、画像処理部１５３は、読取画像データ１６２から３つの画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を検出する。
【００９３】
画像処理部１５３は、検出した画像を含む領域を特定する。画像処理部１５３が特定する領域は、読取画像データ１６２において検出された画像の全部を含む。領域の形状は、円形、楕円形、矩形、その他の多角形とすることができ、本実施形態では矩形である。この領域を、画像形成領域と呼ぶ。矩形は直交する辺で囲まれるため、これらの辺がＸ方向およびＹ方向と平行であれば、冷媒吐出部５５１、５５２で冷却媒体を吹き付ける動作の制御が容易である。従って、画像形成領域の形状としては矩形が好適である。
【００９４】
画像処理部１５３は、画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を検出すると、各画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の外縁のＸ座標とＹ座標を求める。ここで、Ｘ座標は原料ＭＡの幅方向の座標であり、Ｙ座標は原料ＭＡの長手方向、すなわち搬送方向Ｆに沿った方向における座標である。原点の位置は任意であるが、例えば、原料ＭＡのいずれかの隅とすることができる。
【００９５】
画像処理部１５３は、検出した画像が矩形である場合、この矩形の画像と一致する画像形成領域を特定する。すなわち、画像形成領域の四隅の座標は、画像の隅の座標である。また、検出した画像が矩形でない場合、画像処理部１５３は、画像の全体を含む矩形の領域を求め、求めた矩形の隅の座標を、画像形成領域の座標とする。
すなわち、画像処理部１５３は、画像Ｐ１の外縁のＸ座標の最大値と最小値を求め、Ｙ座標の最大値と最小値とを求める。画像処理部１５３は、求めた座標の最大値及び最小値に基づき、画像Ｐ１を囲む画像形成領域の隅の座標を求める。
【００９６】
画像処理部１５３が画像形成領域を特定した状態を、図６に符号Ｂで示す。画像形成領域ＰＡ１は、画像Ｐ１を囲むことができる最小の矩形である。画像処理部１５３は、画像Ｐ２、Ｐ３についても同様に、画像形成領域ＰＡ２、ＰＡ３を特定する。画像Ｐ３は矩形の画像であるため、画像Ｐ３を囲む画像形成領域ＰＡ３は、画像Ｐ３とほぼ等しい。
【００９７】
図７は、冷却条件データ１６３の構成例を示す模式図である。
図７に示すように、冷却条件データ１６３は、符号Ａで示す座標データ１６３ａ、及び、符号Ｂで示す冷却位置データ１６３ｂを含む。
【００９８】
座標データ１６３ａは、画像処理部１５３が求めた画像形成領域の位置及びサイズを特定する情報を含む。本実施形態では、画像形成領域が矩形であるため、座標データ１６３ａは、画像形成領域の左上隅の座標と、右下隅の座標とを含む。座標データ１６３ａは、画像処理部１５３が１つの読取画像データ１６２で特定した全ての画像形成領域の情報を含む。
【００９９】
さらに、画像処理部１５３は、座標データ１６３ａに基づき、冷却部５５０により冷却媒体を接触させる位置を特定し、特定した位置を示す情報を、冷却位置データ１６３ｂに含める処理を行う。
冷却位置データ１６３ｂは、図７に示すように、Ｙ座標と、冷却媒体を吐出するノズルを指定する情報（駆動ノズル）と、冷却媒体の吐出量（媒体吐出量）とを、１つのレコードに含むデータである。Ｙ座標は、冷媒吐出部５５１、５５２において冷却媒体を吐出する位置を、搬送方向Ｆにおける位置として示すＹ座標である。制御装置１１０は、冷却媒体を吐出する位置のＹ座標を、原料ＭＡの先端がノズル５５５、５５６の位置に達してからの搬送ローラー５０５による搬送量によって制御する。冷却位置データ１６３ｂのＹ座標は、座標データ１６３ａが含む座標に従って、画像形成領域のＹ方向における位置及びサイズに対応して画像処理部１５３が決定する。
【０１００】
駆動ノズルは、冷媒吐出部５５１が備えるノズル５５５、及び、冷媒吐出部５５２が備えるノズル５５６のうち、冷却媒体を吐出するノズルを指定する情報である。駆動ノズルは、座標データ１６３ａが含む座標に従って、画像形成領域のＸ方向における位置およびサイズに対応して画像処理部１５３が決定する。
【０１０１】
媒体吐出量は、画像処理部１５３が決定する。冷媒吐出部５５１、５５２が、ノズル５５５、５５６から吐出する冷却媒体の量を調整できない構成である場合、媒体吐出量は、予め設定された値（デフォルト値）としてもよいし、冷却位置データ１６３ｂから除いてもよい。冷媒吐出部５５１、５５２が、ノズル５５５、５５６から吐出する冷却媒体の量を調整可能な構成である場合、画像処理部１５３は、読取画像データ１６２で検出した画像の状態に基づき、ノズル５５５、５５６の各々から吐出する冷却媒体の量を決定する。例えば、画像処理部１５３は、読取画像データ１６２で検出した画像の明度に基づき、媒体吐出量を決定できる。画像処理部１５３は、１つの画像形成領域に共通する媒体吐出量を設定してもよいし、１つの画像形成領域に対してＹ座標ごとに異なる媒体吐出量を設定してもよい。冷却媒体の量は、例えば段階的に調整可能であってもよい。また、同一のＹ座標で駆動される全てのノズル５５５、５５６が同一の量を吐出する構成であってもよいし、各々のノズル５５５、５５６が吐出する冷却媒体の量を個別に調整可能であってもよい。
【０１０２】
冷却制御部１５４は、画像処理部１５３が生成した冷却条件データ１６３に基づき、冷媒吐出部３２５、３２６を制御して、ノズル５５５、５５６から冷却媒体を吐出させる。駆動制御部１５５は、センサー３００の検出結果を取得して、駆動部３１０を制御することにより、設定データ１６１の設定値に従ってシート製造装置１００の各部を動作させ、シートＳを製造する。
【０１０３】
図６及び図７に示した例では、画像処理部１５３が読取画像データ１６２から検出した画像に対応する矩形の画像形成領域を特定し、特定した画像形成領域に対応する冷却位置データ１６３ｂを生成する構成を説明した。この構成では、画像形成領域に対応して、いわばブロック単位で冷却を行うような冷却位置データ１６３ｂが生成され、ブロック単位の冷却が行われる。
このほか、シート製造装置１００は、画像処理部１５３が読取画像データ１６２から検出した画像において、有色の部分をなぞるように、冷却する構成であってもよく、この場合、冷却位置データ１６３ｂは有色の部分を示すデータであればよい。有色の部分とは、画像処理部１５３が、例えば、読取画像データ１６２の地色と異なる部分として検出できる。例えば、文字で構成される図６の画像Ｐ２に対し、画像Ｐ２に含まれる文字を構成する線をなぞるように、冷却を行う構成であってもよい。この例で、冷却位置データ１６３ｂは、画像Ｐ２の文字を構成する直線や曲線を特定可能な座標データやベクトルデータとすることができる。
【０１０４】
［１−４．シート製造装置の動作］
図８は、シート製造装置１００の動作を示すフローチャートであり、供給部１０に係る動作を示す。
制御部１５０は、搬送部３２１を制御して、搬送ローラー５０５による原料ＭＡの搬送、及び、原料ＭＡの搬送方向Ｆにおける位置検出を開始する（ステップＳＴ１１）。
【０１０５】
制御部１５０は、読取部５３０を利用して、原料ＭＡの表側の面および裏側の面の読み取りを実行する（ステップＳＴ１２）。読取部５３０は、原料ＭＡの搬送に伴い制御部１５０の制御に従って読み取りを実行し、制御部１５０は、読取部５３０が出力するデータに基づき読取画像データ１６２を記憶部１６０に記憶させる。
【０１０６】
制御部１５０は、読取画像データ１６２を取得する（ステップＳＴ１３）。制御部１５０は、取得した読取画像データ１６２から画像を検出し、検出した各画像に対応する画像形成領域を特定する（ステップＳＴ１４）。制御部１５０は、特定した画像形成領域に対応する冷却条件データ１６３を生成し、記憶部１６０に記憶させる（ステップＳＴ１５）。制御部１５０は、冷却条件データ１６３に基づき冷却部５５０を駆動して、原料ＭＡの冷却を実行する。
【０１０７】
制御部１５０は、供給部１０において原料ＭＡを搬送する間、図８の動作を繰り返し実行する。
【０１０８】
以上説明したように、画像が形成された原料ＭＡを処理するシート処理装置としてのシート製造装置１００は、原料ＭＡにおいて形成された画像を検出する読取部５３０を備える。また、読取部５３０によって検出された画像を含む画像形成領域に対し、冷却媒体を選択的に接触させる冷却処理を行う冷却部５５０と、冷却部５５０により画像形成領域に冷却媒体が接触した原料ＭＡを微細化する微細化部と、を備える。微細化部は、粗砕部１２及び解繊部２０の少なくともいずれかを含む。すなわち、粗砕部１２または解繊部２０が単独で微細化部を構成し、或いは、粗砕部１２及び解繊部２０の両方が微細化部に含まれる。
【０１０９】
本発明を適用したシート製造装置１００によれば、印刷等により画像が形成された原料ＭＡに対し、画像が形成された部分を含む領域を冷却媒体により冷却する処理をして、その後に微細化する。このため、原料ＭＡに含まれる有色の成分と繊維等とが分離しやすい状態で、原料ＭＡを微細化することができ、原料ＭＡに含まれる繊維等から有色材料をより確実に分離させることができる。また、原料ＭＡの非印字部は冷却が行われないため、冷却衝撃によるセルロース繊維の劣化がなく、長繊維のセルロース繊維が保存される。このため、再生古紙すなわちシート製造装置１００が製造するシートの強度等の品質を向上させることが可能である。さらに、冷却部５５０は、必要な個所のみを冷却する選択的な部分冷却部であるため、消費エネルギーや、冷却溶媒の使用が抑制でき、その結果、環境にやさしいリサイクルを実現することができる。このように、有色成分を多く含む部分を選択的に、効率よく冷却することができる。従って、原料ＭＡを微細化した微細化物を、白色度が高い状態で得ることができる。
【０１１０】
また、供給部１０は、原料ＭＡを搬送する搬送機構５０６を備える。シート製造装置１００は、供給部１０において、搬送機構５０６によって搬送されている原料ＭＡの画像の検出と、搬送機構５０６によって搬送されている原料ＭＡの画像形成領域に対する冷却処理と、のうちの少なくともいずれかを行う。これにより、原料ＭＡを搬送する搬送機構５０６で、原料ＭＡに形成された画像の検出及び冷却処理の少なくともいずれかを行うことにより、原料ＭＡを効率よく処理できる。
【０１１１】
また、シート製造装置１００は、微細化部で得られた微細化物を分級する分級部をさらに備える。分級部は、選別部４０、及び第１ウェブ形成部４５の少なくともいずれかを含む。すなわち、選別部４０または第１ウェブ形成部４５が単独で微細化部を構成し、或いは、選別部４０及び第１ウェブ形成部４５の両方が微細化部に含まれる。これにより、原料ＭＡを微細化して得られた微細化物を分級することにより、原料ＭＡに含まれる繊維等と有色成分とを分離して、白色度の高い微細化物を得ることができる。
【０１１２】
また、シート製造装置１００は、読取部５３０の検出結果に基づいて、冷却部５５０の作動を制御する制御部１５０をさらに備える。これにより、原料ＭＡに形成された画像を検出した結果に基づき、有色成分を多く含む部分を選択的に冷却できる。
【０１１３】
また、冷却部５５０は、原料ＭＡに接触させる冷却媒体の量を変更可能であってもよい。この場合、制御部１５０は、読取部５３０の検出結果に応じて冷却部５５０が原料ＭＡに接触させる冷却媒体の量を制御する。これにより、原料ＭＡに接触させる冷却媒体の量を適切に制御することで、より効率よく、原料ＭＡを冷却できる。
【０１１４】
また、読取部５３０は、原料ＭＡの表面を光学的に読み取る表側センサー５３１、及び、裏側センサー５３２を有する。制御部１５０は、表側センサー５３１、及び、裏側センサー５３２による読取データである読取画像データ１６２を処理する画像処理部１５３を有する。これにより、原料ＭＡを光学的に読み取ったデータを処理し、原料ＭＡに形成された画像を正確に検出できる。
【０１１５】
シート製造装置１００は、原料ＭＡを処理するシート処理方法を実行する。このシート処理方法は、原料ＭＡに形成された画像を読取部５３０により検出する検出工程を含む。また、検出工程で検出された画像を含む画像形成領域に対し、冷却部５５０により冷却媒体を選択的に接触させる冷却工程を含む。また、冷却工程で処理された原料ＭＡを粗砕部１２及び／または解繊部２０により微細化する微細化工程を含む。このシート処理方法によれば、印刷等により画像が形成された原料ＭＡに対し、画像が形成された部分を含む領域を冷却媒体により冷却する処理をして、その後に微細化する。換言すれば、シートＳの製造工程において、読取部５３０は検出工程に相当し、冷却部５５０は冷却工程に相当し、粗砕部１２及び／または解繊部２０は微細化工程に相当する。
【０１１６】
この構成により、原料ＭＡに含まれる有色の成分と繊維等とが分離しやすい状態で、原料ＭＡを微細化することができ、原料ＭＡに含まれる繊維等から有色材料をより確実に分離させることができる。また、原料ＭＡの非印字部は冷却が行われないため、冷却衝撃によるセルロース繊維の劣化がなく、長繊維のセルロース繊維が保存される。このため、再生古紙すなわちシート製造装置１００が製造するシートの強度等の品質を向上させることが可能である。さらに、冷却部５５０は、必要な個所のみを冷却する選択的な部分冷却部であるため、消費エネルギーや、冷却溶媒の使用が抑制でき、その結果、環境にやさしいリサイクルを実現することができる。このように、有色成分を多く含む部分を選択的に、効率よく冷却することができる。従って、原料ＭＡを微細化した微細化物を、白色度が高い状態で得ることができる。
【０１１７】
また、シート製造装置１００が実行するシート処理方法は、微細化工程後に、微細化工程で得られた微細化物を、選別部４０及び／または第１ウェブ形成部４５により分級する分級工程をさらに有する。換言すれば、選別部４０及び／または第１ウェブ形成部４５は分級工程に相当する。これにより、原料ＭＡを微細化して得られた微細化物を分級することにより、原料ＭＡに含まれる繊維等と有色成分とを分離して、白色度の高い微細化物を得ることができる。
【０１１８】
［２．第２実施形態］
［２−１．シート製造装置の構成］
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。
図９は、第２実施形態のシート製造装置１００Ａの概略構成を示す図である。以下に説明する第２実施形態において、第１実施形態と同様に構成される各部については、同符号を付して図示及び説明を省略する。
【０１１９】
シート製造装置１００Ａは、シート製造装置１００（図１）において、少なくとも微細化部を収容するチャンバー４１０を備える。チャンバー４１０は、内部空間４１０Ａを外部と仕切ることが可能な容器であり、その形状は箱型であっても筒型であってもよいし、より複雑な形状であってもよい。微細化部は、上述のように粗砕部１２及び／または解繊部２０を含む。本実施形態では、チャンバー４１０は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、及びこれらに接続される管路（管２、管３、管８）の一部または全部を収容する。また、シート製造装置１００Ａは、チャンバー４１０の内部空間４１５Ａの温度調整を行う温度調整装置４１５を有する。
【０１２０】
チャンバー４１０の内部空間４１０Ａ（対象空間）は、チャンバー４１０の外部と区別された空間であるが、外部空間と内部空間４１０Ａとの間に空気の流通があってもよい。つまり、内部空間４１０Ａの気温を、チャンバー４１０の外部空間とは異なる温度に維持できればよく、完全な気密性が保たれなくてもよく、例えばチャンバー４１０は開口を有していてもよい。
【０１２１】
温度調整装置４１５（温度調整部）は、制御装置１１０の制御により、内部空間４１０Ａの空気の温度を調整する。温度調整装置４１５は、内部空間４１０Ａの空気を加温、及び、冷却できるものであればよいが、少なくとも空気を冷却できるものであればよい。温度調整装置４１５の具体的な構成は任意であり、例えば、ペルチェ式冷却装置を用いることができる。また、例えば、温度調整装置４１５は、コンプレッサー、凝縮器、及び蒸発器を備えるヒートポンプ式の冷凍機を用いることもできる。また、温度調整装置４１５が空気を加温する構成である場合、電気により空気を加温する各種のヒーターや、ヒートポンプ式の装置を用いてもよい。
【０１２２】
また、シート製造装置１００Ａは、センサー部４２０を備える。センサー部４２０（温度検出部）は、シート製造装置１００がシートＳを製造する工程において、チャンバー４１０に収容された各部、すなわち原料ＭＡを微細化する工程より後の工程の温度および湿度を検出する。本実施形態では、センサー部４２０は、選別部４０の温度および湿度を検出する。センサー部４２０は、選別部４０において、例えば、ドラム部４１内部の温度及び湿度を検出する。また、センサー部４２０は、メッシュベルト４６において第１ウェブＷ１が形成される位置の温度及び湿度を検出する構成であってもよい。また、シート製造装置１００Ａは、管７、管５４、混合ブロアー５６、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、シート形成部８０、切断部９０等の温度及び湿度を検出するセンサー（図示略）を備えてもよい。このセンサーは、センサー部４２０に加えて、或いはセンサー部４２０に代えて設けてもよい。
【０１２３】
シート製造装置１００Ａは、チャンバー４１０、温度調整装置４１５、及び、センサー部４２０を備える点を除き、シート製造装置１００と同様に構成される。
【０１２４】
［２−２．シート製造装置の制御系の構成］
図１０は、シート製造装置１００Ａの制御系の説明図である。
シート製造装置１００Ａにおいて、制御装置１１０は、センサーＩ／Ｆ１１４を介してセンサー部４２０に接続される。センサー部４２０は、温度を検出する温度センサー４２１、及び、湿度を検出する湿度センサー４２２を備える。制御装置１１０は、温度センサー４２１の検出値に基づき温度データを取得し、湿度センサー４２２の検出値に基づき湿度データを検出する。また、センサー部４２０は、温度センサー４２１と湿度センサー４２２との機能が一体化されたセンサーモジュールであってもよい。
【０１２５】
制御装置１１０には、駆動部Ｉ／Ｆ１１５を介して温度調整部３２７が接続される。温度調整部３２７は、温度調整装置４１５を駆動するペルチェ素子、コンプレッサー、ヒーター等である。
制御装置１１０は、センサー部４２０により温度を検出することが可能であり、温度調整部３２７を制御して、チャンバー４１０内部の気温を調整できる。
【０１２６】
センサー部４２０により温度データ及び湿度データを取得する処理は、制御部１５０（図５）により実行され、例えば、読取制御部１５２が実行する。また、温度調整部３２７を制御して内部空間４１０Ａの温度を調整する処理は、制御部１５０により実行され、例えば、駆動制御部１５５が実行する。
【０１２７】
シート製造装置１００Ａは、供給部１０を制御して、第１実施形態で説明したように、原料ＭＡの画像を検出して、原料ＭＡに対し選択的に冷却を行う。
また、シート製造装置１００Ａは、温度調整部３２７により、供給部１０を含む各部が収容された内部空間４１０Ａの気温を調整することにより、選別部４０及びそれ以後の工程に送られる解繊物の温度を、所定の温度帯に収まるように維持する機能を有する。この動作について、フローチャートを参照して説明する。
【０１２８】
［２−３．シート製造装置の動作］
図１１は、シート製造装置１００Ａの動作を示すフローチャートであり、供給部１０に係る動作を示す。
制御部１５０は、センサー部４２０により温度および湿度を検出し、温度データ及び湿度データを取得する（ステップＳＴ２１）。制御部１５０は、内部空間４１０Ａの目標温度を設定する（ステップＳＴ２２）。
【０１２９】
ステップＳＴ２２で決定される目標温度は、センサー部４２０により検出された温度及び湿度に対応する温度とすることができる。具体的には、制御部１５０は、加工部としての選別部４０において、解繊部２０で解繊された解繊物が結露を生じるような温度を、目標温度とする。この場合、制御部１５０は、センサー部４２０で検出された温度および湿度から、センサー部４２０の検出環境における空気中の水蒸気量を求める。制御部１５０は、求めた水蒸気量から、センサー部４２０の検出環境で結露を生じる温度を求め、求めた温度、または、求めた温度に所定のマージンを加味した温度を、目標温度とする。
【０１３０】
解繊部２０で解繊された解繊物は、内部空間４１０Ａの温度、或いは、内部空間４１０Ａの温度より所定温度だけ高い温度で選別部４０に送られる。ここで、所定温度は、解繊部２０の発熱による昇温する温度である。目標温度が適切に設定されている場合、解繊物が、センサー部４２０の検出環境である選別部４０内部に入ったときに、解繊物に結露が生じる。これにより、選別部４０において解繊物が適度に湿潤された状態となるので、解繊物の過度の乾燥を防止でき、解繊物に対する静電気の影響を抑制できる。例えば、ドラム部４１の内部や、ドラム部４１からメッシュベルト４６に解繊物（第１分離物）が降下する過程で、静電気による解繊物の付着等を防止できる。
【０１３１】
シート製造装置１００Ａは、古紙等である原料ＭＡを選択的に冷却する冷却部５５０Ａから解維部２０を低温に制御し、それ以降の工程は常温常湿（から高温高湿）にする構成である。このため、加工部では、積極的に微細化物または粉砕物（具体的には、セルロース繊維、色材等）への結露等によって、セルロースや原料ＭＡに含まれていた色材樹脂（印字トナー）への加湿がなされるため、静電気の帯電を防止できる。
すなわち、解繊部２０において解繊処理がされた後に、セルロース繊維と色材樹脂（印字トナー）の摩擦による静電気の発生が抑制されるので、次に示す効果等が得られる。
・セルロース繊維と色材樹脂（印字トナー）の静電凝集を防止して分離効率を向上させることができる。
・セルロース繊維と色材樹脂（印字トナー）の装置内への付着、沈着を防止することができる。
これにより、装置のメンテナンスの容易化、安定稼働、に貢献することができる。
【０１３２】
また、ステップＳＴ２２で、制御部１５０は、予め設定された値を目標温度としてもよい。この場合、ステップＳＴ２１で温度を検出する構成を省略してもよく、センサー部４２０を設けない構成としてもよい。
【０１３３】
制御部１５０は、温度調整装置４１５による温度調整を開始し（ステップＳＴ２３）、ステップＳＴ２２で設定した目標温度に達したか否かを判定する（ステップＳＴ２４）。目標温度に達しない間（ステップＳＴ２４；ＮＯ）、制御部１５０は待機する。目標温度に達した場合（ステップＳＴ２４；ＹＥＳ）、制御部１５０は、ステップＳＴ１１に移行して、供給部１０から原料ＭＡを供給する。
【０１３４】
ステップＳＴ１１〜ＳＴ１６の動作は、第１実施形態で説明した通りである。
さらに、シート製造装置１００Ａは、ステップＳＴ２１（温度検出工程ともいえる）で解繊部２０により温度及び湿度を検出し、内部空間４１０Ａの目標温度を設定して、目標温度に合わせて温度調整装置４１５により温度調整を行う。上述したように、解繊物を結露させることが目的である場合、制御部１５０は、温度調整装置４１５により内部空間４１０Ａを冷却する。
【０１３５】
このように、シート製造装置１００Ａは、少なくとも微細化部を含む内部空間４１０Ａの温度を調整する温度調整装置４１５を備える。これにより、冷却部５５０で冷却された原料ＭＡを、適切な温度で粗砕部１２及び／または解繊部２０によって微細化することができ、より効率よく、原料ＭＡに含まれる有色の成分を分離できる。
また、原料ＭＡの非印字部は冷却が行われないため、冷却衝撃によるセルロース繊維の劣化がなく、長繊維のセルロース繊維が保存される。このため、再生古紙すなわちシート製造装置１００Ａが製造するシートの強度等の品質を向上させることが可能である。さらに、冷却部５５０は、必要な個所のみを冷却する選択的な部分冷却部であるため、消費エネルギーや、冷却溶媒の使用が抑制でき、その結果、環境にやさしいリサイクルを実現することができる。
【０１３６】
シート製造装置１００は、微細化部で得られた微細化物を加工する加工部を有する。加工部は、例えば、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、或いは、シートＳの製造工程におけるより下流の各部である。
シート製造装置１００Ａは、加工部の温度を検出するセンサー部４２０を備える。温度調整装置４１５は、制御部１５０により設定される目標温度に従って内部空間４１０Ａの温度を調整し、制御部１５０は、センサー部４２０の検出結果に基づいて、温度調整部の目標温度を設定する。これにより、微細化物を加工する環境に対応して、原料ＭＡを微細化する処理の温度条件を適切に管理することができる。このため、例えば、微細化物を加工する環境に対応して、微細化物の温度を調整できる。例えば、微細化物の温度を、微細化物を加工する際に結露を生じるような温度とすることや、微細化物を加工する際に微細化物が過度に乾燥しないような温度とすることが可能になる。
【０１３７】
また、上述したように、シート製造装置１００Ａは、冷却部５５０Ａから解維部２０を低温に制御し、それ以降の工程を、常温常湿から高温高湿にするので、加工部において、積極的に微細化物または粉砕物への結露を生じさせるなど、セルロースや原料ＭＡに含まれていた色材樹脂や印字トナーへの加湿がなされる。従って、静電気の帯電を防止でき、セルロース繊維と色材樹脂の静電凝集を防止して分離効率を向上させる、セルロース繊維と色材樹脂の装置内への付着、沈着を防止することができる。これにより、装置のメンテナンスの容易化、安定稼働、に貢献することができ、加工部における効率を高めることができる。
【０１３８】
［３．第３実施形態］
図１２は、第３実施形態における冷却部５５０Ａの要部構成を示す斜視図である。
冷却部５５０Ａは、第１実施形態及び第２実施形態における冷却部５５０に代えて設けられる。
【０１３９】
冷却部５５０Ａは、冷却媒体を吐出するノズル５５７と、ノズル５５７をＸ方向及びＹ方向に移動させる移動機構とを有する。この移動機構は、Ｙ方向ガイド６０１、スライド機構６０２、Ｘ方向ガイド６０３、及び、スライド機構６０４を備える。
ノズル５５７は、原料ＭＡに対向して、ノズル５５７の先端が原料ＭＡの表側または裏側の面に近接するように配置される。
【０１４０】
Ｙ方向ガイド６０１は、Ｙ方向に延設された棒状部材であり、レールまたは軸とすることができる。スライド機構６０２は、モーター（図示略）やローラー（図示略）を備え、制御装置１１０の制御に従ってＹ方向ガイド６０１に沿って移動する。スライド機構６０２にはＸ方向ガイド６０３が固定され、スライド機構６０２の移動に伴ってＸ方向ガイド６０３がＹ方向に移動する。
Ｘ方向ガイド６０３は、Ｘ方向に延設された棒状部材であり、レールまたは軸とすることができる。スライド機構６０４は、モーター（図示略）やローラー（図示略）を備え、制御装置１１０の制御に従ってＸ方向ガイド６０３に沿って移動する。スライド機構６０４にはノズル５５７が固定される。
【０１４１】
従って、スライド機構６０２、６０４の移動により、ノズル５５７をＸ方向及びＹ方向の任意の位置に移動させることができる。
ノズル５５７は、その先端から原料ＭＡに向けて冷却媒体を吐出する。ノズル５５７は、冷媒吐出部５５１が備えるノズル５５５や、冷媒吐出部５５２が備えるノズル５５６と同様に構成される。また、ノズル５５７に冷媒を供給する各部の構成も同様である。また、ノズル５５７が吐出する冷却媒体は、第１実施形態で説明したものと同様である。
【０１４２】
制御装置１１０は、冷却条件データ１６３に含まれる画像形成領域ＰＡの座標に基づき、スライド機構６０２、６０４を駆動する。これにより、制御装置１１０は、Ｙ方向ガイド６０１、スライド機構６０２、Ｘ方向ガイド６０３、及びスライド機構６０４によって、ノズル５５７をＸ方向およびＹ方向に走査させて、画像形成領域ＰＡを冷却する。
【０１４３】
また、冷却部５５０Ａはシート吸引部５１０を有する。シート吸引部５１０は、シート案内５０８（図２）と同様に原料ＭＡを下方から支持する板状部材であり、図示しない吸引部材（例えば、ポンプ）の吸引力により空気を吸引する。この吸引力により、シート吸引部５１０は、原料ＭＡを、Ｘ方向およびＹ方向に移動しないよう保持する。この構成により、原料ＭＡの位置ずれを防止し、ノズル５５７によって、画像形成領域ＰＡを的確に冷却できる。また、シート吸引部５１０は、原料ＭＡを吸引することで、Ｚ方向への原料ＭＡの浮き上がりを防止する。これにより、ノズル５５７の先端が原料ＭＡに接触することなく、ノズル５５７を原料ＭＡ上で走査させて、画像形成領域ＰＡを冷却できる。
【０１４４】
［４．第４実施形態］
図１３は、第４実施形態の冷却部５５０Ｂの要部構成を示す図であり、冷却部５５０Ｂを側面方向から見た構成を模式的に示す。
【０１４５】
冷却部５５０Ｂは、ノズル６１１と、ノズル６１１に近接して配置される吸引管６１３と、ノズル６１１及び吸引管６１３を収容するチャンバー６１０とを備える。
チャンバー６１０は、気体を通過させない、或いは通過させにくい材料で構成され、ノズル６１１及び吸引管６１３を含む内部空間を外部と仕切る箱体である。チャンバー６１０の原料ＭＡ側の端部には、原料ＭＡを損傷しないように、気流を抑止するシール部材６１６が配置される。シール部材６１６は、例えば、原料ＭＡの搬送方向Ｆに回転可能なローラーである。
【０１４６】
ノズル６１１は、原料ＭＡに対向して、ノズル先端６１１Ａが原料ＭＡの表側または裏側の面に近接するように配置される。ノズル６１１は、冷却媒体をノズル６１１に供給する冷却媒体供給管６１１Ｂを備える。冷却媒体供給管６１１Ｂを通じて供給される冷却媒体、及び、冷却媒体をノズル６１１に供給する構成は、第１実施形態で説明したものと同様である。
【０１４７】
吸引管６１３は、先端開口６１３Ａをノズル先端６１１Ａに対向させて配置される。吸引管６１３は、輸送管６１４を有する。輸送管６１４は、図示しない吸引装置（例えば、吸引ポンプ）に接続され、吸引装置が発生する負圧により、先端開口６１３Ａから気体を吸引する。
【０１４８】
ノズル６１１がノズル先端６１１Ａから冷却媒体を吐出すると、吐出された冷却媒体は先端開口６１３Ａから吸引される。吸引された冷却媒体は、輸送管６１４を通じて回収することが可能である。
【０１４９】
ノズル６１１はチャンバー６１０に収容されている。チャンバー６１０は、吸引管６１３に吸引されなかった冷却媒体の拡散を抑制する。また、チャンバー６１０は、ノズル先端６１１Ａに外部からの風が影響して、冷却媒体が先端開口６１３Ａ以外の方向に拡散することを防止する作用があり、吐出された冷却媒体の大部分を先端開口６１３Ａから吸引し、回収できる。例えば、冷却媒体が、アルゴンやヘリウム等の希少性の高い成分を含む場合や、大気中またはシート製造装置１００の内部に拡散させることが適切でないとされる成分を含む場合、冷却部５５０Ｂを用いて冷却媒体を回収することが好適である。
【０１５０】
冷却部５５０Ｂは、第１実施形態及び第２実施形態における冷却部５５０に代えて設けられる。例えば、冷媒吐出部５５１を構成する各々のノズル５５５を、ノズル６１１と吸引管６１３との組合せに置き換えることが可能である。この場合、複数のノズル６１１に対して１つの吸引管６１３を備える構成としてもよい。また、チャンバー６１０は、複数のノズル６１１及び吸引管６１３を収容する構成であってもよい。
【０１５１】
［５．第５実施形態］
図１４は、第５実施形態の冷却部５５０Ｃの要部構成を示す図であり、冷却部５５０Ｃを側面方向から見た構成を模式的に示す。
【０１５２】
冷却部５５０Ｃは、複合ノズル６２１を備える。複合ノズル６２１は、外管６２１Ａと、内管６２１Ｂとを有する二重管構造で構成される。外管６２１Ａには、外部から冷却媒体が供給される。外管６２１Ａを通じて供給される冷却媒体、及び、冷却媒体を外管６２１Ａに供給する構成は、第１実施形態で説明したものと同様である。
【０１５３】
複合ノズル６２１は、原料ＭＡに対向して、複合ノズル６２１の先端が原料ＭＡの表側または裏側の面に近接するように配置される。
外管６２１Ａは、複合ノズル６２１の先端に開口する吐出口６２１Ｃに連通する。吐出口６２１Ｃは原料ＭＡに対向して配置され、外管６２１Ａに供給される冷却媒体が吐出口６２１Ｃから原料ＭＡに向けて吐出される。
【０１５４】
内管６２１Ｂは、複合ノズル６２１の先端に開口する吸引口６２１Ｄに連通する。内管６２１Ｂは、図示しない吸引装置（例えば、吸引ポンプ）に接続され、吸引装置が発生する負圧により、吸引口６２１Ｄから気体を吸引する。
【０１５５】
複合ノズル６２１が、吐出口６２１Ｃから冷却媒体を吐出すると、吐出された冷却媒体は吸引口６２１Ｄから吸引される。吸引された冷却媒体は、内管６２１Ｂを通じて回収することが可能である。
【０１５６】
吸引口６２１Ｄは、吐出口６２１Ｃとともに複合ノズル６２１の先端部に開口する。図１４の例では、吸引口６２１Ｄは吐出口６２１Ｃに隣接して開口しており、吸引口６２１Ｄが吐出口６２１Ｃのよりも原料ＭＡ側に突出している。このため、吐出口６２１Ｃから吐出された冷却媒体の大部分を、冷却媒体が拡散しないうちに吸引口６２１Ｄから吸引できる。
【０１５７】
複合ノズル６２１の先端部では、例えば、吐出口６２１Ｃがリング状に形成され、その中心に吸引口６２１Ｄが開口する構成とすることができる。また、例えば、複合ノズル６２１の先端で、吐出口６２１Ｃと吸引口６２１Ｄとが並んで開口していてもよい。これらの構成でも、冷却媒体の大部分を吸引口６２１Ｄから吸引して回収できる。
【０１５８】
冷却部５５０Ｃは、第４実施形態の冷却部５５０Ｂと同様に、原料ＭＡを冷却するために吐出した冷却媒体を回収できる。このため、例えば、冷却媒体が希少性の高い成分を含む場合や、大気中またはシート製造装置１００の内部に拡散させることが適切でないとされる成分を含む場合に好適である。
【０１５９】
冷却部５５０Ｃは、冷却部５５０Ｂと同様に、第１実施形態及び第２実施形態における冷却部５５０に代えて設けられる。例えば、冷媒吐出部５５１を構成する各々のノズル５５５を、複合ノズル６２１に置き換えることが可能である。
【０１６０】
［６．第６実施形態］
図１５は、第６実施形態の冷却部５５０Ｄの要部構成を示す図であり、冷却部５５０Ｄを側面方向から見た構成を模式的に示す。
【０１６１】
冷却部５５０Ｄは、複合ノズル６３１と、複合ノズル６３１を収容するチャンバー６３０とを備える。複合ノズル６３１は、外管６３１Ａと、内管６３１Ｂとを有する二重管構造で構成される。外管６３１Ａには、外部から気体が供給される。外管６３１Ａを供給される気体は冷却媒体であってもよいが、冷却媒体として使用される成分を含まない気体であってもよく、例えば、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、不活性ガス等である。また、内管６３１Ｂには、外部から冷却媒体が供給される。内管６３１Ｂを通じて供給される冷却媒体、及び、冷却媒体を外管６３１Ａに供給する構成は、第１実施形態で説明したものと同様である。
【０１６２】
複合ノズル６３１は、原料ＭＡに対向して、複合ノズル６３１の先端が原料ＭＡの表側または裏側の面に近接するように配置される。
外管６３１Ａは、複合ノズル６３１の先端に開口する吐出口６３１Ｃに連通する。吐出口６３１Ｃは、原料ＭＡに対向して配置され、外管６３１Ａに供給される気体が吐出口６３１Ｃから原料ＭＡに向けて吐出される。
【０１６３】
また、内管６３１Ｂは、複合ノズル６３１の先端に開口する冷却媒体吐出口６３１Ｄに連通する。冷却媒体吐出口６３１Ｄは、原料ＭＡに対向して配置され、内管６３１Ｂに供給される冷却媒体が冷却媒体吐出口６３１Ｄから原料ＭＡに向けて吐出される。
【０１６４】
複合ノズル６３１の先端では、冷却媒体吐出口６３１Ｄは、吐出口６３１Ｃに囲まれるように配置される。このため、冷却媒体吐出口６３１Ｄから吐出される冷却媒体は、吐出口６３１Ｃから流出する気流の中を通って原料ＭＡに接触する。このため、冷却媒体が選択的に画像形成領域ＰＡに接触するので、画像形成領域ＰＡを効率よく冷却できる。
【０１６５】
チャンバー６３０は、気体を通過させない、或いは通過させにくい材料で構成され、複合ノズル６３１を含む内部空間を外部と仕切る箱体である。チャンバー６３０の原料ＭＡ側の端部には、原料ＭＡを損傷しないように、気流を抑止するシール部材６３６が配置される。シール部材６３６は、例えば、原料ＭＡの搬送方向Ｆに回転可能なローラーである。
【０１６６】
チャンバー６３０は、チャンバー６３０の内部空間に連通する排気口６３０Ａを有する。排気口６３０Ａは、図示しない外部の吸引装置（例えば、ポンプ）に接続され、吸引装置の吸引力によってチャンバー６３０から気体を吸い出す。
【０１６７】
複合ノズル６３１から吐出される冷却媒体、及び、冷却媒体の周囲を流れる気体は、排気口６３０Ａを通じて回収される。チャンバー６３０は外部と仕切られた空間であるため、冷却媒体を、排気口６３０Ａから効率よく回収できる。例えば、冷却媒体が希少性の高い成分を含む場合や、大気中またはシート製造装置１００の内部に拡散させることが適切でないとされる成分を含む場合に好適である。
【０１６８】
冷却部５５０Ｄは、冷却部５５０Ｂ、５５０Ｃと同様に、第１実施形態及び第２実施形態における冷却部５５０に代えて設けられる。例えば、冷媒吐出部５５１を構成する各々のノズル５５５を、複合ノズル６３１に置き換えることが可能である。
【０１６９】
［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。
例えば、上述した各実施形態において、読取部５３０は、原料ＭＡにおいて画像が形成された部分を、例えば磁気的に検出するものであってもよい。また、原料ＭＡを冷却する冷却部として、冷却媒体を原料ＭＡに向けて吐出する冷却部５５０、５５０Ａ〜５５０Ｄを備える構成を説明したが、冷却部は、例えば、低温の部材を原料ＭＡに接触させて原料ＭＡを冷却してもよい。この場合、冷却部は、上記部材を冷却する装置と、上記部材を原料ＭＡに向けて動かす移動機構とを備える構成であればよい。
【０１７０】
シート製造装置１００、１００Ａは、シート製造装置１００、１００Ａの内部空間や原料等を加湿する加湿器を備えてもよい。この加湿器は、例えば、粗砕部１２が粗砕した原料、解繊部２０の解繊物、選別部４０で選別された第１選別物、第１ウェブ形成部４５で形成された第１ウェブＷ１、管５４及び混合ブロアー５６で混合された混合物等を加湿する。この加湿器は、スチーム式加湿器、気化式加湿器、温風気化式加湿器、超音波式加湿器等が挙げられる。例えば、高湿度の加湿空気を供給するものであってもよいし、水の微粒子（ミスト）を供給するものであってもよい。
【０１７１】
また、シート製造装置１００、１００Ａ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。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、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット等としてもよい。
【符号の説明】
【０１７２】
９…ホッパー、１０…供給部、１２…粗砕部（微細化部）、１４…粗砕刃、２０…解繊部（微細化部）、２２…導入口、２４…排出口、４０…選別部（分級部）、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（分級部）、４６…メッシュベルト、４７、４７ａ…張架ローラー、４８…吸引部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、７０…第２ウェブ形成部、７８…調湿部、７９…搬送部、８０…シート形成部、８２…加圧部、８４…加熱部、９０…切断部、９６…排出部、１００、１００Ａ…シート製造装置（シート処理装置）、１０１…解繊処理部、１０２…製造部（加工部）、１１０…制御装置、１１１…メインプロセッサー、１１２…ＲＯＭ、１１３…ＲＡＭ、１２０…不揮発性記憶部、１５０…制御部、１５１…原料搬送制御部、１５２…読取制御部、１５３…画像処理部（データ処理部）、１５４…冷却制御部、１５５…駆動制御部、１６０…記憶部、１６１…設定データ、１６２…画像データ、１６３…冷却条件データ、１６３ａ…座標データ、１６３ｂ…冷却位置データ、３２１…搬送部、３２５、３２６…冷媒吐出部、３２７…温度調整部、４１０…チャンバー、４１０Ａ…内部空間（対象空間）、４１５…温度調整装置（温度調整部）、４１５Ａ…内部空間、４２０…センサー部（温度検出部）、４２１…温度センサー、４２２…湿度センサー、５０１…載置台、５０２…ピックアップローラー、５０５…搬送ローラー、５０６…搬送機構（シート搬送部）、５０７、５０８、５０９…シート案内、５１０…シート吸引部、５３０…読取部（検出部）、５３１…表側センサー（読取部）、５３２…裏側センサー（読取部）、５５０、５５０Ａ、５５０Ｂ、５５０Ｃ、５５０Ｄ…冷却部、５５１、５５２…冷媒吐出部、５５５、５５６…ノズル、５５５ａ、５５６ａ…吐出口、５５７…ノズル、６０１…Ｙ方向ガイド、６０２、６０４…スライド機構、６０３…Ｘ方向ガイド、６１０…チャンバー、６１１…ノズル、６１１Ａ…ノズル先端、６１１Ｂ…冷却媒体供給管、６１３…吸引管、６１３Ａ…先端開口、６１４…輸送管、６１６…シール部材、６２１…複合ノズル、６２１Ａ…外管、６２１Ｂ…内管、６２１Ｃ…吐出口、６２１Ｄ…吸引口、６３０…チャンバー、６３０Ａ…排気口、６３１…複合ノズル、６３１Ａ…外管、６３１Ｂ…内管、６３１Ｃ…吐出口、６３１Ｄ…冷却媒体吐出口、６３６…シール部材、Ｆ…搬送方向、Ｈ…搬送路、ＭＡ…原料（シート）、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…画像、ＰＡ、ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３…画像形成領域、Ｓ…シート。
【図１】
2019108643.tif 000003
【図２】
2019108643.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019108643.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019108643.tif 000008
【図７】
2019108643.tif 000009
【図８】
2019108643.tif 000010
【図９】
2019108643.tif 000011
【図１０】
2019108643.tif 000012
【図１１】
2019108643.tif 000013
【図１２】
2019108643.tif 000014
【図１３】
2019108643.tif 000015
【図１４】
2019108643.tif 000016
【図１５】
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