(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、
前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、
前記解繊物を搬送面に載せて搬送する搬送部と、
前記搬送面を帯電させる帯電装置と、を有し、
前記搬送部はメッシュベルトであり、
前記メッシュベルトの前記搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、
前記吸引部により吸引され、前記メッシュベルトのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、を有することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の古紙処理装置において、
前記搬送部の前記搬送面に吸引された吸引物を除去するための除去部を有することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の古紙処理装置において、
前記搬送部の前記搬送面に載せられた載置物に含まれる非金属物の少なくとも一部を、分離させるための気流を発生させる気流発生部を有することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の古紙処理装置において、
気流により分離した前記非金属物を、収容部に案内するための案内部を有することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の古紙処理装置において、
比重によって、前記粗砕物から金属物を選別する選別部を有し、
前記解繊部は、前記選別部により少なくとも一部の金属物が取り除かれた粗砕物を解繊することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項６】
古紙を粗砕して粗砕物を形成し、
前記粗砕物を解繊して解繊物に形成し、
前記解繊物をメッシュ状の搬送面に載せて搬送し、
前記搬送面を帯電させ、
前記搬送面よりも鉛直方向下方に吸引し、
前記吸引により前記搬送面を通過した通過物を捕集することを特徴とする古紙処理方法。
【請求項７】
古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、
前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、
前記解繊物を搬送面に載せて搬送する搬送部と、
前記搬送面を帯電させる帯電装置と、を有し、
前記搬送部はメッシュベルトであり、
前記メッシュベルトの前記搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、
前記吸引部により吸引され、前記メッシュベルトのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、有する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、古紙処理装置、古紙処理方法、シート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォーミングドラムを介してセルロース系繊維を含む材料をメッシュベルト上に堆積し、堆積された材料を一対のヒーターローラーに通過させて再生紙を製造する紙再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、切断器と、当該切断器に向けて紙を通す送給器スロットと、送給器スロットに対して斜めの向きに設けられた縁とを備え、ステープル等の紙締結用装置を、一枚又は幾枚かの紙から分離させて紙を細断する紙細断機が知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、被覆電線を含む主として廃プラスチックからなる廃棄物から、再利用可能なプラスチックを生産する再利用可能プラスチック生産方法において、粉砕された廃棄物に含まれる比重の大きい金属を比重選別する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、廃棄物を電磁石および該電磁石のＮ極とＳ極との中間に配置した中間極の近くを通過させて廃棄物中の弱磁性金属を磁力により分別する方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４４８１９号公報
【特許文献２】特表２０１３−５２８４８１号公報
【特許文献３】特開２００２−５９０８２号公報
【特許文献４】特開平９−３１３９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、古紙からシートを製造する場合において、上記装置等では、古紙に付いているステープラー針等の金属物を効率良く除去することができない、という課題があった。
【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］本適用例にかかる古紙処理装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を搬送面に載せて搬送する搬送部と、前記搬送面を帯電させる帯電装置と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、搬送部の搬送面に載せて搬送される。この際、搬送面を帯電させる。搬送される解繊物に含まれる金属物とセルロース系繊維とでは帯電の極性が異なるため、帯電された搬送面において金属物とセルロース系繊維とが分離する。これにより、解繊物から金属物を容易に除去することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる古紙処理装置の前記搬送部はベルトであり、前記搬送面が水平方向に移動することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、解繊物がベルト上に載って搬送される。これにより、例えば、ローラー上に搬送する場合に比べて解繊物の載置領域を広くすることができるので、重力により落下して誤選別となる不具合を抑えることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる古紙処理装置の前記搬送部はメッシュベルトであり、前記メッシュベルトの前記搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、前記吸引部により吸引され、前記メッシュベルトのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、解繊処理後の解繊物を、メッシュベルトに載せて搬送する際、解繊物は、メッシュベルトを介して吸引される。そして、メッシュを通過した通過物は捕集される。これにより、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物等の通過物を除去することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる古紙処理装置では、前記搬送部の前記搬送面に吸引された吸引物を除去するための除去部を有することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、帯電装置によって吸引された金属物等の吸引物を搬送面から効率良く取り除くことができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる古紙処理装置では、前記搬送部の前記搬送面に載せられた載置物に含まれる非金属物の少なくとも一部を、分離させるための気流を発生させる気流発生部を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、解繊物に気流を当てることにより、載置物に含まれる非金属物（例えば、セルロース系繊維）を容易に分離させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる古紙処理装置では、気流により分離した前記非金属物を、収容部に案内するための案内部を有することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、気流により分離した非金属物を確実に収容部に案内させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる古紙処理装置では、比重によって、前記粗砕物から金属物を選別する選別部を有し、前記解繊部は、前記選別部により少なくとも一部の金属物が取り除かれた粗砕物を解繊することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、粗砕物に含まれる比重の大きい金属物と比重の小さいセルロース系繊維で構成される細片とを選別可能となる。これにより、解繊処理前に予め比重の大きい金属物を取り除くことができ、解繊部の負荷を低減させることができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる古紙処理方法は、古紙を粗砕して粗砕物を形成し、前記粗砕物を解繊して解繊物に形成し、前記解繊物を搬送面に載せて搬送し、前記搬送面を帯電させることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、搬送部の搬送面に載せて搬送される。この際、搬送面を帯電させる。搬送される解繊物に含まれる金属物とセルロース系繊維とでは帯電の極性が異なるため、帯電された搬送面において金属物とセルロース系繊維とが分離する。これにより、解繊物から金属物を容易に除去することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかるシート製造装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を搬送面に載せて搬送する搬送部と、前記搬送面を帯電させる帯電装置と、を有することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、搬送部の搬送面に載せて搬送される。この際、帯電された搬送面により、解繊物に含まれる金属物が磁力により分離されるため、解繊物から金属物を容易に除去することができる。そして、分離された解繊物、すなわち、セルロース系繊維の純度が高い解繊物を用いてシートが形成される。従って、金属物等が含まれない品質の高いシートを製造することができる。
本適用例にかかる古紙処理装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を搬送面に載せて搬送する搬送部と、前記搬送面を帯電させる帯電装置と、を有し、前記搬送部はメッシュベルトであり、前記メッシュベルトの前記搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、前記吸引部により吸引され、前記メッシュベルトのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、を有することを特徴とする。
本適用例にかかる古紙処理方法は、古紙を粗砕して粗砕物を形成し、前記粗砕物を解繊して解繊物に形成し、前記解繊物をメッシュ状の搬送面に載せて搬送し、前記搬送面を帯電させ、前記搬送面よりも鉛直方向下方に吸引し、前記吸引により前記搬送面を通過した通過物を捕集することを特徴とする。
本適用例にかかるシート製造装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を搬送面に載せて搬送する搬送部と、前記搬送面を帯電させる帯電装置と、を有し、前記搬送部はメッシュベルトであり、
前記メッシュベルトの前記搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、前記吸引部により吸引され、前記メッシュベルトのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、有することを特徴とする。シート製造装置。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態にかかる古紙処理方法を示すフローチャート。
【図３】第２実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図。
【図４】第２実施形態にかかる古紙処理方法を示すフローチャート。
【図５】第３実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の第１から第３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。
【００２６】
（第１実施形態）
まず、古紙処理装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図である。
【００２７】
図１に示すように、古紙処理装置２００は、粗砕部１２と、解繊部２０と、搬送部３０と、帯電装置３００と、を備えている。なお、本実施形態では、古紙処理装置２００に対して古紙を供給する供給部１０が配置されている。
【００２８】
供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。供給部１０は、例えば、粗砕部１２に原料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は、例えば、古紙やパルプシートなどのセルロース系繊維を含むものである。セルロース系繊維としては、銅アンモニアレーヨン、ビスコースレーヨンなどの再生セルロース繊維や、コットン、パルプ系などの天然繊維でも構わない。
【００２９】
粗砕部１２は、古紙等の原料を粗砕して粗砕物を形成するためのものである。具体的には、供給部１０によって供給された古紙を、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、投入された古紙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によって形成された粗砕物は、ホッパー１で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送（搬送）される。
【００３０】
解繊部２０は、粗砕部１２によって形成された粗砕物を解繊して解繊物を形成するためのものである。ここで、「解繊する」とは、複数のセルロース系繊維が結着されてなる被解繊物を、セルロース系繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０は、古紙（原料）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、セルロース系繊維から分離させる機能をも有する。
【００３１】
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セルロース系繊維の他に、セルロース系繊維を解きほぐす際にセルロース系繊維から分離した樹脂（複数のセルロース系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セルロース系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。
【００３２】
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として、本実施形態ではインペラーミルを用いる。解繊部２０は、粗砕物を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。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、粗砕物を気流と共に吸引し、解繊処理して、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、搬送部３０に移送される。
【００３３】
搬送部３０は、解繊物を搬送面３１ａに載せて搬送するものである。本実施形態の搬送部３０は、ベルト３１と、第１張架ローラー３２と、第２張架ローラー３３と、を有している。搬送部３０は、解繊部２０の排出口２４に対応する位置に配置されている。ベルト３１は、メッシュベルト（以下、メッシュベルト３１）であり、例えば、導電性フィラメントからなる編糸同士が絡み合う緯編又は経編の織物からなる、空気通過性と導電性を兼ね備える搬送用のエンドレスのメッシュベルトがある。メッシュベルト３１は、メッシュ状の搬送面３１ａを有し、第１及び第２張架ローラー３２，３３によって張架され、第１張架ローラー３２が自転することによって移動する。これにより、解繊部２０の排出口２４から排出された解繊物を搬送面３１ａに載せながら搬送可能となる。また、搬送部３０は、解繊物を搬送する際の搬送面３１ａが水平となるように配置されている。そして、図１に示すように、第１張架ローラー３２を時計回りに回転させると、メッシュベルト３１が時計回りに回転移動し、搬送面３１ａが水平方向に移動する。これにより、搬送面３１ａに載せた解繊物を水平に搬送させることができ、落下等の搬送不具合の発生を低減することができる。なお、本実施形態の第１張架ローラー３２は、解繊部２０の排出口２４から排出された解繊物が搬送面３１ａに載って搬送される方向（解繊物の搬送方向下流側）に配置されている。
【００３４】
帯電装置３００は、搬送面３１ａを帯電させる装置である。本実施形態の帯電装置３００は、高圧電源装置（＋出力電源）３０１と、対向電極部３０２と、で構成される。高圧電源装置（＋出力電源）３０１は、メッシュベルト３１の搬送面３１ａを＋（プラス）帯電させるものである。高圧電源装置（＋出力電源）３０１は、解繊部２０の排出口２４に対応するメッシュベルト３１の位置から除去部３７が配置された位置の間に、搬送面３１ａに対して帯電処理可能に配置されている。また、対向電極部３０２は、陰極特性を有し、第１張架ローラー３２と対向した位置に配置されている。これにより、第１張架ローラー３２と対向電極部３０２との間に搬送された解繊物は、解繊物に含まれる物体の帯電特性に応じて分離が可能となる。例えば、解繊物に含まれる金属物（−（マイナス）帯電）を搬送面３１ａ側に吸引（吸着）させることができる。また、解繊物に含まれるセルロース系繊維（＋（プラス）帯電）を対向電極部３０２に吸引させることができる。また、さらに、強制負帯電装置を供給部１０の内部に設けても良い。この強制負帯電装置は、コロナ放電装置あるいは電子放射式イオン発生機であり、供給する原料を強制的に負帯電させることにより、プラスチックを帯電させ回転ロールへ吸着させることにより選別精度をより向上させることができる。
【００３５】
ここで、解繊物に含まれる金属物とは、例えば、古紙処理装置２００に供給される古紙に付いたステープラー針等である。ステープラー針は、ステンレス鋼や鉄材等で構成される。これらの金属材は−（マイナス）帯電特性を有するため、陽極の搬送面３１ａ側に吸引（吸着）させることができる。一方、解繊物に含まれるセルロース系繊維は、＋（プラス）帯電特性を有するため、搬送面３１ａ側に吸着せず、陰極特性を有する対向電極部３０２側に引き寄せられる。これにより、解繊物から金属物を除去することができる。換言すれば、解繊物から金属物を分離し、セルロース系繊維純度の高いセルロースセルロース系繊維を確保することができる。
【００３６】
なお、解繊物に含まれる物体の帯電特性は、公知の帯電列等によって取得可能である。解繊物に含まれる物体の帯電特性としては、セルロース系繊維が＋（プラス）帯電特性を有し、ステンレス鋼や鉄材等の金属物は−（マイナス）帯電特性を有する。また、解繊物に含まれる塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート等の樹脂（添加剤）は、ステンレス鋼や鉄材よりも、さらに−（マイナス）帯電特性が強い。従って、本実施形態の帯電装置３００では、解繊物に含まれる物体の帯電特性により、セルロース系繊維と反対の極性の帯電特性を有する金属物及び樹脂とを分離させることができる。また、−（マイナス）帯電特性の相対的な強度により、金属物と樹脂とを分離させることが可能となる。
【００３７】
また、第１張架ローラー３２（メッシュベルト３１）の下方には、帯電装置３００によって分離されたセルロース系繊維を収容する第１収容部３０４と、解繊物から分離された金属物を収容する第２収容部３０５と、解繊物から分離された樹脂を収容する第３収容部３０６と、が配置されている。第１収容部３０４は、メッシュベルト３１の下方であって、搬送部３０から離れた位置に配置されている。第２収容部３０５は、メッシュベルト３１の第１張架ローラー３２にかかる水平方向の先端部Ｐａの下方に配置されている。第３収容部３０６は、第１張架ローラー３２の下端部に対応する下端部Ｐｂの下方に配置されている。
【００３８】
また、搬送面３１ａにより吸引された吸引物（本実施形態では、解繊物に含まれる金属物）を除去するための除去部３７を有している。本実施形態の除去部３７は、スクレーパーであり、下端部Ｐｂのメッシュベルト３１の搬送方向下流側に配置されている。除去部３７の一部がメッシュベルト３１に当接されており、メッシュベルト３１に吸引された吸引物（樹脂）やメッシュベルト３１に引っ掛かった吸引物（樹脂）を掻き落とすことができる。掻き落とされた吸引物（樹脂）は、第３収容部３０６に収容される。
【００３９】
また、古紙処理装置２００には、搬送部３０の搬送面３１ａに載せられた載置物（本実施形態では、解繊物）に含まれる非金属物（セルロース系繊維）の少なくとも一部を、分離するための気流を発生させる気流発生部３８を有している。気流発生部３８は、例えば、ブロアーであり、気流をノズル３９の開口部３９ａから気流を噴射させることができる。ノズル３９の開口部３９ａは、第１張架ローラー３２に張架されたメッシュベルト３１の先端部Ｐａ方向に向けられており、ノズル３９の開口部３９ａから噴射された気流を搬送される解繊物に当てることで解繊物に含まれるセルロース系繊維を搬送面３１ａから容易に分離させることができる。なお、ノズル３９の開口部３９ａから噴射される気流の風速は風速２ｍ／秒以上が好ましく、解繊物に当てた際にセルロース系繊維が飛散しない程度に風速の適宜設定を行う。また、気流により分離した非金属物（セルロース系繊維）を、第１収容部３０４に案内するための案内部３６を有している。これにより、気流により分離した非金属物（セルロース系繊維）を確実に第１収容部３０４に案内させることができる。なお、本実施形態の案内部３６は、第１収容部３０４と第２収容部３０５との間に配置されている。従って、メッシュベルト３１から落下するセルロース系繊維と金属物とが仕切られ、金属物とセルロース系繊維との混合を防止することができる。気流発生部は、ブロアーの代わりに、交流電源により駆動するプラズマアクチュエータを用いることもできる。プラズマアクチュエータは、誘電体を挟むように２つの電極を設けた構成をしている。電極に交流電源により発生させた交流電圧を供給すると気流を発生することができる。プラズマアクチュエータはフィルム状のデバイスを構成できるので、従来のファン式の気流発生装置のような大型の装置が不要になり、装置全体を小型にすることができる。
【００４０】
また、古紙処理装置２００には、搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に設けられた吸引部１１０と、吸引部１１０により吸引され、搬送面３１ａのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部１１１と、を備えている。吸引部１１０は、解繊部２０の排出口２４に対向する位置に配置されている。吸引部１１０は、下方に向く気流（解繊部２０からメッシュベルト３１に向く気流）を発生させることができる。吸引部１１０により、解繊物は搬送面３１ａ（メッシュベルト３１）を介して吸引される。このとき、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物等の通過物を吸引して解繊物から除去することができる。吸引部１１０により吸引された通過物は捕集部１１１によって捕集される。
【００４１】
次に、古紙処理方法について説明する。なお、本実施形態にかかる古紙処理方法では、上記古紙処理装置２００を用いた場合について説明する。図２は、古紙処理方法を示すフローチャートである。
【００４２】
図２に示すように、まず、ステップＳ１１では、粗砕処理を行う。具体的には、粗砕部１２により、供給された古紙を粗砕して粗砕物を形成する。
【００４３】
次いで、ステップＳ１２では、解繊処理を行う。具体的には、解繊部２０により、粗砕物を解繊して解繊物を形成する。
【００４４】
次いで、ステップＳ１３では、分離処理を行う。具体的には、解繊物を搬送面３１ａに載せて搬送する。この際、帯電装置３００により、搬送面３１ａを帯電させ、解繊物から金属物を分離する。本実施形態では、解繊物に含まれるセルロース系繊維は＋（プラス）帯電するため、陰極特性を有する対向電極部３０２側に引き寄せられながらメッシュベルト３１の上方部から落下し、落下したセルロース系繊維は第１収容部３０４に収容される。また、第１張架ローラー３２にかかる部分では解繊物に気流発生部３８からの気流が当てられる。これにより、金属物とセルロース系繊維とが容易に分離される。そして、セルロース系繊維は案内部３６を介して第１収容部３０４に収容される。
【００４５】
一方、解繊物に含まれる金属物は−（マイナス）帯電するため、搬送面３１ａ側に引き寄せられる。そして、金属物はメッシュベルト３１の搬送面３１ａに吸引された状態でメッシュベルト３１の先端部Ｐａまで搬送された後、自由落下し、第２収容部３０５に収容される。
【００４６】
さらに、解繊物に含まれる樹脂は、金属物よりも、さらに−（マイナス）帯電特性が強いため、樹脂はメッシュベルト３１の搬送面３１ａに吸引された状態でメッシュベルト３１の下端部Ｐｂまで吸着しながら搬送された後、自由落下、或いは、除去部３７に掻き取られ、第３収容部３０６に収容される。
【００４７】
また、搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に配置された吸引部１１０により、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物等が吸引され、これらの通過物は捕集部１１１によって捕集される。
【００４８】
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４９】
解繊物に金属物が含まれる場合であっても、帯電装置３００により、解繊物から金属物や樹脂を容易に除去することができる。これにより、純度の高いセルロース系繊維を第１収容部３０４に収容することができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図３は、本実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図である。
【００５１】
図３に示すように、古紙処理装置２００ａは、粗砕部１２と、選別部４００と、解繊部２０と、搬送部３０と、帯電装置３００と、を備えている。また、第１実施形態と同様にして供給部１０、除去部３７、吸引部１１０や気流発生部３８等が配置されている。本実施形態の古紙処理装置２００ａでは、粗砕部１２によって形成された粗砕物が選別部４００に搬送され、選別部４００を通過した粗砕物が解繊部２０に搬送される。なお、粗砕部１２、解繊部２０、搬送部３０、帯電装置３００、供給部１０、除去部３７、吸引部１１０及び気流発生部３８等の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５２】
選別部４００は、比重によって粗砕物から金属物を選別するものである。本実施形態の選別部４００は、乾式比重分離装置であり、筒部４０１と、筒部４０１に粗砕物を投入する開口部４０２と、筒部４０１の内部の中空部分に気流を発生させる気流発生部４２０と、を備えている。また、粗砕部１２で形成された粗砕物を開口部４０２へ搬送するベルトコンベヤー４３０が配置されている。
【００５３】
気流発生部４２０は、ブロアーである。そして、気流が排出される排出口４２０ａが上方を向いた状態で、筒部４０１の内部の下方に配置されている。そして、気流発生部４２０から発生した気流は排出口４２０ａから筒部４０１の内部の下方から上方に向けて排出される。このとき、筒部４０１内部の気流の風速は約２０ｍ／ｓである。これにより、開口部４０２から供給された粗砕物に含まれる比較的重い金属物が下方に落下し、比較的軽いセルロース系繊維等は上方に搬送される。すなわち、比重によって粗砕物から比較的重い金属物を選別することができる。なお、下方に落下した金属物は、筒部４０１において下方に配置された排出口４０３から排出される。そして、排出された金属物は、排出口４０３に対応して配置された収容部４４０に収容される。一方、上方に搬送された粗砕物は、筒部４０１において上方に配置された排出口４０４から排出される。なお、選別部４００によって選別される金属物は、比較的比重の大きい金属物であり、粗砕物に含まれる微細な金属物を含む全ての金属物を選別される訳ではない。そして、排出された粗砕物は、ホッパー１で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送（搬送）される。そして、解繊部２０は、選別部４００により少なくとも一部の金属物が取り除かれた粗砕物を解繊して解繊物を形成する。なお、乾式比重分離装置は、上記のような方法に限らず、エアテーブルと呼ばれる傾斜した盤面（デッキ）を左右に振動させると同時に、デッキ底面から上昇気流を発生させることにより比重選別を行う方法でも良い。
【００５４】
解繊部２０を通過した解繊物は、搬送部３０に移送される。解繊物は、搬送部３０のメッシュベルト３１の搬送面３１ａに載って搬送される。そして、帯電装置３００により、陽極特性を有する搬送面３１ａ側には、−（マイナス）帯電特性を有する金属物や樹脂が吸着される。一方、セルロース系繊維は＋（プラス）帯電特性を有するため、陰極の対向電極部３０２側に引き寄せられ、換言すれば、陽極特性の搬送面３１ａに反発してメッシュベルト３１の上方部から落下する。これにより、解繊物から金属物や樹脂を除去することができる。すなわち、金属物や樹脂をセルロース系繊維から分離することができる。そして、分離されたセルロース系繊維は第１収容部３０４に収容され、金属物は第２収容部３０５に収容され、樹脂は第３収容部３０６に収容される。
【００５５】
次に、古紙処理方法について説明する。なお、本実施形態にかかる古紙処理方法では、上記古紙処理装置２００ａを用いた場合について説明する。図４は、古紙処理方法を示すフローチャートである。
【００５６】
図４に示すように、まず、ステップＳ２１では、粗砕処理を行う。具体的には、粗砕部１２により、供給された古紙を粗砕して粗砕物を形成する。
【００５７】
次いで、ステップＳ２２では、選別処理を行う。具体的には、選別部４００で粗砕部１２に形成された粗砕物から金属物を選別する。本実施形態では、粗砕物を選別部４００に投入すると、選別部４００の筒部４０１内部に発生する気流によって、粗砕物に含まれる比較的重い金属物が下方に落下し、収容部４４０に収容される。一方、粗砕物に含まれる比較的軽いセルロース系繊維を含む細片は上方に搬送される。これにより、粗砕物から比較的比重の大きい金属物が除去（選別）される。
【００５８】
次いで、ステップＳ２３では、解繊処理を行う。具体的には、選別部４００によって選別された粗砕物を解繊部２０により解繊して解繊物を形成する。
【００５９】
次いで、ステップＳ２４では、分離処理を行う。具体的には、解繊物を搬送面３１ａに載せて搬送する。この際、帯電装置３００により、搬送面３１ａを帯電させ、解繊物から金属物を分離する。本実施形態では、解繊物に含まれるセルロース系繊維は＋（プラス）帯電するため、陰極特性を有する対向電極部３０２側に引き寄せられながらメッシュベルト３１の上方部から落下し、落下したセルロース系繊維は第１収容部３０４に収容される。また、第１張架ローラー３２にかかる部分では解繊物に気流発生部３８からの気流が当てられる。これにより、金属物とセルロース系繊維とが容易に分離される。そして、セルロース系繊維は案内部３６を介して第１収容部３０４に収容される。
【００６０】
一方、解繊物に含まれる金属物は−（マイナス）帯電するため、搬送面３１ａ側に引き寄せられる。そして、金属物はメッシュベルト３１の搬送面３１ａ側に吸引された状態でメッシュベルト３１の先端部Ｐａまで搬送された後、自由落下し、第２収容部３０５に収容される。
【００６１】
さらに、解繊物に含まれる樹脂は、金属物よりも、さらに−（マイナス）帯電特性が強いため、樹脂はメッシュベルト３１の搬送面３１ａに吸引された状態でメッシュベルト３１の下端部Ｐｂまで吸着しながら搬送された後、自由落下、或いは、除去部３７に掻き取られ、第３収容部３０６に収容される。
【００６２】
また、搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に配置された吸引部１１０により、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物が吸引され、捕集部１１１によって捕集される。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００６４】
粗砕物に含まれる比重の大きい金属物と比重の小さい細片とが選別される。これにより、解繊処理前に予め比較的大きな金属物を取り除くことができ、解繊部２０の負荷を低減させることができる。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図５は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。
【００６６】
図５に示すように、シート製造装置１００は、供給部１０と、製造部１０２と、制御部１０４と、を備える。製造部１０２は、シートを製造する。製造部１０２は、古紙処理装置２００と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、シート形成部８０と、切断部９０と、を有している。
【００６７】
供給部１０は、粗砕部１２に古紙を供給する。なお、供給部１０の構成は、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。
【００６８】
古紙処理装置２００は、粗砕部１２と、解繊部２０と、搬送部３０と、帯電装置３００と、を備え、解繊物に含まれる金属物等を除去するものである。なお、古紙処理装置２００の構成は、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。
【００６９】
また、古紙処理装置２００によって金属物等が除去された解繊物が収容される第１収容部３０４には排出口３４ａが設けられ、当該排出口３４ａには管３が接続されている。また、管３にはブロアー５００が接続されており、ブロアー５００から気流を発生させ、第１収容部３０４に収容された解繊物を選別部４０に移送する。
【００７０】
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、セルロース系繊維の長さによって選別する。選別部４０としては、例えば、篩（ふるい）を用いる。選別部４０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セルロース系繊維または粒子（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セルロース系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、選別部４０は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。選別部４０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。
【００７１】
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。
【００７２】
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、ウェブＶ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。
【００７３】
ウェブＶ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に堆積されたウェブＶは、管７へ投入され、混合部５０へと搬送される。
【００７４】
回転体４９は、ウェブＶが混合部５０に搬送される前に、ウェブＶ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によってウェブＶ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。
【００７５】
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、ウェブＶ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がウェブＶと接触可能な位置であって、ウェブＶ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以下である。
【００７６】
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、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。
【００７７】
混合部５０では、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。
【００７８】
添加物供給部５２としては、図１に示すようなスクリューフィーダーや、図示せぬディスクフィーダーなどを用いる。添加物供給部５２から供給される添加物は、複数のセルロース系繊維を結着させるための樹脂を含む。樹脂が供給された時点では、複数のセルロース系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、複数のセルロース系繊維を結着させる。
【００７９】
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、セルロース系繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
【００８０】
なお、添加物供給部５２から供給される添加物には、セルロース系繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、セルロース系繊維を着色するための着色剤や、セルロース系繊維の凝集を防止するための凝集防止剤、セルロース系繊維等が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。
【００８１】
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（セルロース系繊維）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セルロース系繊維状である場合、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。
【００８２】
堆積部６０としては、回転する円筒の篩を用いる。堆積部６０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セルロース系繊維または粒子（網を通過するもの）を降らせる。堆積部６０の構成は、例えば、選別部４０の構成と同じである。
【００８３】
なお、堆積部６０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、堆積部６０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、堆積部６０は、堆積部６０に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
【００８４】
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、ウェブＷ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。
【００８５】
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上にウェブＷ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。
【００８６】
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。
【００８７】
以上のように、堆積部６０および第２ウェブ形成部７０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ウェブＷが形成される。メッシュベルト７２に堆積されたウェブＷは、シート形成部８０へと搬送される。
【００８８】
なお、図示の例では、ウェブＷを調湿する調湿部７８が設けられている。調湿部７８は、ウェブＷに対して水や水蒸気を添加して、ウェブＷと水との量比を調節することができる。
【００８９】
シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積したウェブＷ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、ウェブＷ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、混合物中の複数のセルロース系繊維を、互いに添加物（樹脂）を介して結着することができる。
【００９０】
シート形成部８０は、ウェブＷを加圧する加圧部８２と、加圧部８２により加圧されたウェブＷ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、ウェブＷに対して圧力を加える。ウェブＷは、加圧されることによりその厚さが小さくなり、ウェブＷ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、ウェブＷ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）によってウェブＷに印加される圧力よりも高い圧力をウェブＷ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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００９４】
シート製造装置１００に供給される古紙にステープラー針等の金属物が付いている場合であっても、古紙処理装置２００によって解繊物から金属物が除去され、セルロース系繊維の純度が高い解繊物によってシートＳが形成される。従って、品質の高いシートＳを製造することができる。
【００９５】
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。変形例を組み合わせてもよい。
【００９６】
（変形例１）第３実施形態において、シート製造装置１００に古紙処理装置２００を適用したが、この構成に限定されない。例えば、古紙処理装置２００ａ（第２実施形態）を適用してもよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０…供給部、１２…粗砕部、２０…解繊部、３０…搬送部、３１…メッシュベルト（ベルト）、３１ａ…搬送面、３２…第１張架ローラー、３３…第２張架ローラー、３６…案内部、３７…除去部、３８…気流発生部、１００…シート製造装置、１１０…吸引部、１１１…捕集部、２００，２００ａ…古紙処理装置、３００…帯電装置、３０１…高圧電源装置、３０２…電極部、３０４…第１収容部、３０５…第２収容部、３０６…第３収容部、４００…選別部。
【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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