JP2003183991A - ボード原料供給機構及びそれを用いたモールドボードの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 古紙を主原料とする乾式解繊ファイバーにバ
インダーを添加したボード原料を供給して、凹凸形状を
有する型に効率よく充填することが可能なボード原料供
給機構、及び該ボード原料供給機構を用いたモールドボ
ードの製造装置を提供する。 【解決手段】 ボード原料充填用型５１を備えた原料充
填用チャンバー５２にボード原料Ｆを供給、充填するた
めのボード原料供給機構５３を、(ａ)回転軸方向が原料
充填用チャンバー５２の径方向に沿うように配設され、
供給されるボード原料Ｆを、原料充填用チャンバー５２
の中央側から外周側にわたって分散供給するスクリュー
機構部６１と、(ｂ)スクリュー機構部６１の下方に配設
され、スクリュー機構部６１の回転軸方向と略平行な軸
を回動軸として、所定の角度で往復回動し、スクリュー
機構部６１により分散供給されたボード原料Ｆを、スク
リュー機構部６１の回転軸方向に直交する方向に分散供
給するダンパー機構部７１とを備えてなる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は雑誌、新聞紙、段
ボールなどの古紙を原料とするモールドボードの製造装
置及び該製造装置に用いられる、古紙を主原料とする乾
式解繊ファイバーにバインダーを添加したボード原料
を、ボード原料充填用型に均一に分散供給するためのボ
ード原料供給機構に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
木材チップや、工場、オフィス、あるいは一般家庭など
から排出される古紙を原料としたボード（以下、「古紙
ボード」ともいう）が、土木用、建築用、あるいはその
他の種々の用途に広く用いられるようになっている。

【０００３】そして、古紙ボードの用途が広がるにつれ
て、平板状のものに限らず、例えば、凹凸形状を有し、
厚みの割には軽量で、強度の大きいボードを製造する技
術が必要とされるに至っている。

【０００４】ところで、古紙原料を湿式で解繊したスラ
リーを所定の形状に予め成形した後、加熱・圧締して、
所望の形状に成形する湿式のボード製造方法の場合に
は、スラリー状の原料を種々の形状に成形することは比
較的容易である。

【０００５】これに対して、古紙原料を気相中で解繊し
た解繊ファイバー（乾式解繊ファイバー）からボードを
製造する乾式のボード製造方法の場合、水分の除去が不
要であることから、エネルギー消費量が少なく、経済性
に優れ、排水処理の問題も少ないという特徴を有してい
る反面、乾燥した綿状の解繊ファイバーを種々の形状に
成形することは必ずしも容易ではない。すなわち、例え
ば、古紙を主原料とする乾式解繊ファイバーに所定の割
合でバインダーが添加されたボード原料を凹凸形状を有
する型に充填して予備成形した後、加熱・圧締すること
により、表面に凹凸を有するモールドボードを製造しよ
うとした場合、ボード原料を型に充填する際に、綿状の
ボード原料が凹部を覆ってしまい、凹部内に他の部分と
同様に、均一にボード原料を充填することができず、所
望の特性を備えたボードを製造することができないとい
う問題点がある。

【０００６】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、古紙を主原料とする乾式解繊ファイバーにバイン
ダーを添加したボード原料を供給して、凹凸形状を有す
る型に効率よく充填することが可能なボード原料供給機
構、及び該ボード原料供給機構を用いた、表面が凹凸形
状を有するボード（モールドボード）を乾式で効率よく
製造することが可能なモールドボードの製造装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）のボード原料供給機構は、凹
凸形状を有するボード原料充填用型を備えた原料充填用
チャンバーに、古紙を主原料とする乾式解繊ファイバー
に所定の割合でバインダーが添加されたボード原料を供
給して充填するためのボード原料供給機構であって、
(ａ)前記原料充填用チャンバーの上方に、回転軸方向が
前記原料充填用チャンバーの径方向に沿うように配設さ
れ、供給されるボード原料を、原料充填用チャンバーの
中央側から外周側にわたって分散供給するスクリュー機
構部と、(ｂ)前記スクリュー機構部の下方に配設され、
前記スクリュー機構部の回転軸方向と略平行な軸を回動
軸として、所定の角度で往復回動するダンパーを備え、
前記スクリュー機構部により、その回転軸方向に沿っ
て、原料充填用チャンバーの中央側から外周側にわたっ
て分散供給されたボード原料を、前記ダンパーにより、
前記スクリュー機構部の回転軸方向に直交する方向に分
散供給するダンパー機構部とを具備することを特徴とし
ている。

【０００８】(ａ)回転軸方向が原料充填用チャンバーの
径方向に沿うように配設され、供給されるボード原料
を、原料充填用チャンバーの中央側から外周側にわたっ
て分散供給するスクリュー機構部と、(ｂ)スクリュー機
構部の下方に配設され、スクリュー機構部の回転軸方向
と略平行な軸を回動軸として、所定の角度で往復回動す
るダンパーを有し、スクリュー機構部により分散供給さ
れたボード原料を、往復回動するダンパーによりスクリ
ュー機構部の回転軸方向に直交する方向に分散供給する
ダンパー機構部とを備えた構成とすることにより、平面
的に見た場合に、ボード原料を、スクリュー機構部の回
転軸方向及び該回転軸方向と直交する方向、すなわち、
Ｘ座標軸方向及びＹ座標軸方向に確実に分散して供給す
ることが可能になり、密度や機械的強度が均一で、信頼
性の高いファイバーボードを効率よく製造することが可
能になる。

【０００９】また、請求項２のボード原料供給機構は、
前記スクリュー機構部が、平面的に見た場合に略平行に
配設された２本のスクリュー部を備え、各スクリュー部
のスクリュー羽根は、スクリュー部の回転軸方向中央部
でその巻き方向が逆向きになるように構成されていると
ともに、各スクリュー部を所定の方向に回転させること
により、ボード原料が原料充填用チャンバーの中央側か
ら外周側に移動しながら落下し、原料充填用チャンバー
の中央側から外周側にわたって分散供給されるように構
成されており、かつ、前記ダンパー機構部が、平面的に
見た場合に略平行に配設された２本の回動軸と、該回動
軸のそれぞれに取り付けられたプレート状のダンパーを
備えており、前記各回動軸に取り付けられたダンパーを
互いに略平行な状態に保って往復回動させることによ
り、スクリュー機構部により、その回転軸方向に沿っ
て、原料充填用チャンバーの中央側から外周側にわたっ
て分散供給されたボード原料が、前記ダンパーにより前
記スクリュー機構部の回転軸方向に直交する方向に分散
供給されるように構成されていることを特徴としてい
る。

【００１０】スクリュー機構部を、略平行に配設された
２本のスクリュー部を備え、各スクリュー部のスクリュ
ー羽根の巻き方向を、スクリュー部の回転軸方向の中央
部で逆向きになるように構成するとともに、各スクリュ
ー部を所定の方向（例えば、互いに逆向きの方向）に回
転させた場合に、ボード原料が２本のスクリュー部に載
せられた状態で、原料充填用チャンバーの中央側から外
周側に移動しながら落下するように構成し、かつ、ダン
パー機構部を、平面的に見た場合に略平行に配設された
２本の回動軸と、該回動軸のそれぞれに取り付けられた
ダンパーを備え、各回動軸によりダンパーを互いに平行
な状態に保って往復回動させることにより、スクリュー
機構部により、その回転軸方向に沿って、原料充填用チ
ャンバーの中央側から外周側にわたって分散供給された
ボード原料が、スクリュー機構部の回転軸方向に直交す
る方向に分散供給されるように構成した場合、ボード原
料を、スクリュー機構部の回転軸方向及び該回転軸方向
と直交する方向、すなわち、平面的に見た場合のＸ座標
軸方向とＹ座標軸方向に、確実に分散させることが可能
になり、本願発明をより実効あらしめることが可能にな
る。

【００１１】また、本願発明（請求項３）のモールドボ
ードの製造装置は、古紙を主原料とする乾式解繊ファイ
バーに所定の割合でバインダーが添加されたボード原料
を凹凸形状を有する型に充填し、加熱・圧締することに
より、表面に凹凸を有するモールドボードを製造するた
めのモールドボードの製造装置であって、(ａ)ボード原
料充填用型にボード原料を充填するための原料充填用チ
ャンバーであって、チャンバー本体と、チャンバー本体
の底部に配設された、モールドボードの表面形状に対応
する凹凸形状を有するとともに、少なくとも要部が、ボ
ード原料は通過させずに気体を通過させるフィルター機
能を有するボード原料充填用型とを備えてなる原料充填
用チャンバーと、(ｂ)ボード原料を前記原料充填用チャ
ンバーの中央側から外周側にわたって分散供給するスク
リュー機構部と、前記スクリュー機構部により前記スク
リュー機構部の回転軸方向に沿って、原料充填用チャン
バーの中央側から外周側にわたって分散供給されたボー
ド原料を、前記スクリュー機構部の回転軸方向に直交す
る方向に分散供給するダンパー機構部とを具備する請求
項１又は２記載のボード原料供給機構と、(ｃ)前記ボー
ド原料充填用型に充填されたボード原料を予備成形する
ための予備成形手段と、(ｄ)予備成形されたボード原料
を所定の形状に本成形するための本成形手段とを具備す
ることを特徴としている。

【００１２】上記構成を有するモールドボードの製造装
置を用いることにより、表面に凹凸を有するモールドボ
ードを確実に製造することが可能になる。すなわち、請
求項１又は２記載のボード原料供給機構を用いるととも
に、原料充填用チャンバーの底部に配設されるボード原
料充填用型として、少なくとも要部が、ボード原料は通
過させずに気体を通過させるフィルター機能を有するボ
ード原料充填用型を用い、ボード原料を、ボード原料供
給機構により均一に分散して導入するとともに、ボード
原料をボード原料充填用型のフィルター機能を有する材
料よりなる部分で濾過して充填するようにしているの
で、ボード原料をボード原料充填用型に均一に充填する
ことが可能になり、複雑な凹凸形状や平面形状を有する
型にも、確実にボード原料を充填することが可能にな
る。その結果、複雑な形状を有するパネルにおいて、従
来では困難であった薄肉部分の成形なども乾式法で行う
ことが可能になり、古紙原料を乾式で解繊した解繊ファ
イバーを用いて、表面に凹凸を有するボード（モールド
ボード）を乾式で効率よく製造することが可能になる。

【００１３】また、ボード原料が、ボード原料充填用型
のフィルター機能を有する部分で濾過されて、気体のみ
が外部に排出されることになるため、粉塵の発生を防止
することが可能になる。なお、本願発明において、モー
ルドボードの表面形状に対応する凹凸形状を有する型と
は、予備成形、本成形の工程を経て最終的に製造される
モールドボードに対応する、圧縮しろを見込んだ寸法、
形状を有する型を意味する概念である。

【００１４】また、請求項４のモールドボードの製造装
置は、凹凸形状を有するボード原料充填用型を構成する
凸状部の側壁を含む領域が、ボード原料は通過させずに
気体を通過させるフィルター機能を有する材料を用いて
形成されていることを特徴としている。

【００１５】凸状部の側壁を含む領域がフィルター機能
を有するボード原料充填用型を用いることにより、複雑
な形状を有するパネルをさらに効率よく製造することが
可能になる。

【００１６】また、請求項５のモールドボードの製造装
置は、前記ボード原料充填用型のフィルター機能を有す
る部分が、焼結金網又は焼結金属からなるものであるこ
とを特徴としている。

【００１７】フィルター機能を有する材料として、焼結
金網又は焼結金属からなるものを用いることにより、十
分なフィルター機能を備え、かつ、機械的強度に優れた
ボード原料充填用型を構成することが可能になり、本願
発明をより実効あらしめることができる。

【００１８】また、請求項６のモールドボードの製造装
置は、前記ボード原料が、前記古紙を主原料とする乾式
解繊ファイバーに、バインダーとして、ポリイソシアネ
ート系化合物を、乾燥基準で５〜１５重量％の割合で添
加したものであることを特徴としている。

【００１９】バインダーとしてポリイソシアネート系化
合物を用いることにより、比較的低い薬剤コストで、強
度の大きい古紙ボードを得ることが可能になり、有意義
である。また、ポリイソシアネート系化合物の硬化反応
には水が関与するため、水分を含有するボード原料のバ
インダーとして用いるのに適している。さらに、ポリイ
ソシアネート系化合物を用いることにより、加熱・圧締
工程に供されるボード原料の含水率がある程度変動した
場合にも、安定した品質の古紙ボードを得ることが可能
になり、製造工程の自由度を向上させることが可能にな
る。

【００２０】なお、ポリイソシアネート系化合物の添加
割合として、乾燥基準で５〜１５重量％の割合が好まし
いのは、ポリイソシアネート系化合物の割合が、乾燥基
準で５重量％未満になると、バインダーとしての機能を
十分に発揮できず、得られるボードの機械的強度などが
不十分となり、また、１５重量％を越えて添加しても、
添加硬化に顕著な向上が認められず、いたずらにコスト
の上昇を招くことによる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００２２】なお、この実施形態では、本願発明のボー
ド原料供給機構を備えたモールドボードの製造装置を用
いて、雑誌、新聞紙、段ボールなどの古紙原料から、一
方の面に凹凸を有するモールドボードを製造する場合を
例にとって説明する。

【００２３】図１はこの実施形態において用いたモール
ドボードの製造装置を模式的に示す図、図２(ａ)，
(ｂ)，及び図３はボード原料を原料充填用チャンバーに
供給するためのボード原料供給機構を示す図、図４〜図
１０はモールドボードの製造方法の主要な工程を示す
図、図１１は本願発明の一実施形態にかかるモールドボ
ードの製造装置を用いて製造したモールドボードを示す
斜視図である。

【００２４】以下、図を参照しつつ、本願発明のモール
ドボードの製造装置及び製造方法について説明する。な
お、この実施形態では、図１１に示すように、一方の面
に複数（この実施形態では９個）の凹部２１が形成され
たモールドボードＡを製造する場合を例にとって説明す
る。

【００２５】図１に示すように、この実施形態で用いた
モールドボードの製造装置は、ボード原料Ｆが充填され
るボード原料充填用型５１と、ボード原料Ｆをボード原
料充填用型５１に充填するための原料充填用チャンバー
５２と ボード原料Ｆを原料充填用チャンバー５２に供
給するためのボード原料供給機構５３と、ボード原料充
填用型５１に充填されたボード原料Ｆを予備成形するた
めの予備成形手段５４と、予備成形された予備成形体Ｂ
（図８，図９）を所定の形状に本成形してモールドボー
ドＡ（図１０，図１１）を形成する本成形手段５５とを
備えている。

【００２６】原料充填用チャンバー５２は、図１，図２
などに示すように、チャンバー本体胴３と、チャンバー
本体胴３の下端面と接して、チャンバー本体胴３を支持
する底部プレート７を備えている。

【００２７】また、ボード原料充填用型５１は、チャン
バー本体胴３の下部３ａ、底部プレート７及び柱状部
９、柱状部９を支持するベース部１０から構成されてい
る。ベース部１０は、底部プレート７の下側に配設され
ており、柱状部（凸状部）９はベース部１０の上面に配
設されている。そして、柱状部９は、底部プレート７に
形成された貫通孔８から原料充填用チャンバー５２内に
挿入されるように構成されており、柱状部９の側壁は、
目の細かい金網状の材料を重ねて焼結してなる多孔質の
材料（焼結金網）から形成された、ボード原料は通過さ
せずに気体を通過させるフィルター機能を有する領域と
なっている。

【００２８】また、ベース部１０は、柱状部９を通過し
た（濾過された）気体を通過させる気体通路１０ａを備
えているとともに、気体通路１０ａは、真空吸引手段２
３（図１）に接続されており、柱状部９を通過した気体
は気体通路１０ａ、真空吸引手段２３を経て外部に排出
される。

【００２９】また、予備成形手段５４は、ボード原料充
填用型５１に充填されたボード原料Ｆを予備成形するた
めのものであり、この実施形態では、ベース部１０、ベ
ース部１０を上下に駆動するエアシリンダー（駆動手
段）１２、プレス板１４、プレス板１４を上下に駆動す
る油圧シリンダー（駆動手段）１３を備えた押圧機構１
５が予備成形手段５４として用いられている。

【００３０】また、本成形手段５５としては、所定の温
度に加熱することが可能な熱板１９，２０と、金型（ホ
ットプレス用金型）２２を備えた加熱・圧締装置（ホッ
トプレス装置）１８（図１０）が用いられている。

【００３１】そして、この実施形態のモールドボードの
製造装置においては、ボード原料Ｆを原料充填用チャン
バー５２に均一に分散して供給することができるよう
に、図２〜図６に示すような構造を有するボード原料供
給機構５３が用いられている。すなわち、このボード原
料供給機構５３は、ボード原料Ｆを原料充填用チャンバ
ー５２に充填する原料充填工程において、図３に示すよ
うに、原料充填用チャンバー５２の上方に、かつ、回転
軸方向が原料充填用チャンバー５２の径方向（図３にお
いて矢印Ｘで示す方向）に沿うように配設され、供給さ
れるボード原料Ｆを、原料充填用チャンバー５２の中央
側から外周側（原料充填用チャンバー５２を構成するチ
ャンバー本体胴３の近傍）にわたって分散供給するスク
リュー機構部６１と、図２(ａ)，(ｂ)に示すように、ス
クリュー機構部６１の下方に配設され、スクリュー機構
部６１の回転軸方向（Ｘ方向）と略平行な軸を回動軸と
して、約１２０°の角度で往復回動するダンパー７３を
備え、スクリュー機構部６１により、その回転軸方向
（Ｘ方向）に沿って、原料充填用チャンバー５２の中央
側から外周側にわたって分散供給されたボード原料Ｆ
を、スクリュー機構部６１の回転軸方向に直交する方向
（図３において矢印Ｙで示す方向）に分散供給するダン
パー機構部７１と、スクリュー機構部６１及びダンパー
機構部７１が収納されるとともに、ボード原料Ｆの通路
となる筒状構造体８１を備えている。

【００３２】なお、この実施形態において、ボード原料
供給機構５３を構成するスクリュー機構部６１は、図３
に示すように、平面的に見た場合に略平行に配設された
２本のスクリュー部６２（６２ａ，６２ｂ）を備えてい
る。各スクリュー部６２ａ，６２ｂのスクリュー羽根６
３（６３ａ，６３ｂ）は、各スクリュー部６２ａ，６２
ｂの回転軸方向中央部で巻き方向が逆向きになるように
構成されており、スクリュー部６２ａ，６２ｂを所定の
方向に回転させることにより、ボード原料Ｆを原料充填
用チャンバー５２の中央側から外周側に移動させながら
落下させて、供給されるボード原料Ｆを、原料充填用チ
ャンバー５２の中央側から外周側にわたって分散して供
給することができるように構成されている。

【００３３】また、ダンパー機構部７１は、図２(ａ)，
(ｂ)に示すように、略平行に配設された２本の回動軸７
２（７２ａ，７２ｂ）と、該回動軸７２ａ，７２ｂのそ
れぞれに取り付けられたプレート状のダンパー７３（７
３ａ，７３ｂ）を備えている。そして、各回動軸７２
ａ，７２ｂにより、ダンパー７３ａ，７３ｂを互いに平
行な状態に保って往復回動させることにより、スクリュ
ー機構部６１により、その回転軸方向（Ｘ方向）に沿っ
て、原料充填用チャンバー５２の中央側から外周側にわ
たって分散供給されたボード原料Ｆが、ダンパー７３
ａ，７３ｂによりスクリュー機構部６１の回転軸方向
（Ｘ方向）に直交する方向（図３において矢印Ｙで示す
方向）に分散供給されるように構成されている。

【００３４】なお、ボード原料供給機構５３及び原料充
填用チャンバー５２は移動可能に構成されており、原料
充填用チャンバー５２にボード原料Ｆを供給する原料供
給工程では、図４，図５に示すように、原料充填用チャ
ンバー５２の上方にボード原料供給機構５３を位置さ
せ、充填されたボード原料Ｆを圧締して予備成形を行う
予備成形工程では、図６に示すように、予備成形手段５
４により予備成形を行うことが可能な位置に原料充填用
チャンバー５２を位置させることができるように構成さ
れている。

【００３５】次に、このモールドボードの製造装置を用
いてモールドボードを製造する方法について説明する。
なお、この実施形態では、ボード原料Ｆとして、古紙を
主原料とする乾式解繊ファイバーに、バインダーとして
ポリイソシアネート化合物を乾燥基準で８重量％の割合
で添加したものを用いた。

【００３６】(1)まず、真空吸引手段２３（図１）を作
動させて、原料充填用チャンバー５２から吸引すること
により、図１，図２などに示すように、ボード原料Ｆ
を、上方の略中央部からボード原料供給機構５３に供給
し、スクリュー機構部６１及びダンパー機構部７１を経
て、ボード原料Ｆを原料充填用チャンバー５２内に導入
する（図４，図５参照）。このとき、スクリュー部６２
ａを矢印Ｑ（図２(ａ)，(ｂ)）の方向に回転させるとと
もに、スクリュー部６２ｂを矢印Ｒ（図２(ａ)，(ｂ)）
の方向に回転させながらボード原料Ｆを供給することに
より、ボード原料Ｆは、原料充填用チャンバーの中央側
から外周側に移動しながら徐々に落下する。これによ
り、ボード原料Ｆは、図１，図５などに示すように、ス
クリュー機構部６１の回転軸方向（図３において矢印Ｘ
で示す方向）に沿って、原料充填用チャンバー５２の中
央側から外周側にわたって分散して供給される。

【００３７】そして、スクリュー機構部６１により、そ
の回転軸方向（Ｘ方向）に沿って、原料充填用チャンバ
ー５２の中央側から外周側にわたって分散供給されたボ
ード原料Ｆは、ダンパー機構部７１の、互いに平行な状
態を保ちつつ、約１２０°の角度で往復回動するダンパ
ー７３ａ，７３ｂにより、スクリュー機構部６１の回転
軸方向（Ｘ方向）に直交する方向（図３において矢印Ｙ
で示す方向）に分散して供給される。その結果、ボード
原料Ｆは、平面的に見た場合のＸ座標軸方向とＹ座標軸
方向に、確実に分散して供給され、図５に示すように、
原料充填用チャンバー５２の底部に設けられた、チャン
バー本体胴３の下部３ａ、底部プレート７、柱状部９な
どから形成される所定の凹凸形状を有するボード原料充
填用型５１に均一に充填される。また、真空吸引手段２
３により吸引され、ボード原料充填用型５１を構成する
柱状部９の側壁を通過した（すなわち、柱状部９により
濾過された）気体はベース部１０の気体通路１０ａ、真
空吸引手段２３を経て、外部に排出される。なお、この
実施形態では、一方の面に複数の凹部２１が形成された
モールドボードＡ（図１０，１１）を製造するために必
要なボード原料Ｆの全量を、この充填工程で充填する。

【００３８】(2)それから、図６に示すように、原料充
填用チャンバー５２を、ベース部１０、エアシリンダー
（駆動手段）１２とともに、油圧シリンダー（駆動手
段）１３により、上下に駆動されるプレス板１４の下方
の所定の位置、すなわち、ベース部１０、エアシリンダ
ー（駆動手段）１２、油圧シリンダー（駆動手段）１
３、プレス板１４などから構成される予備成形手段５４
（押圧機構１５）を用いて予備成形を行う位置に移動さ
せる。そして、図７に示すように、原料充填用チャンバ
ー５２内のプレス板１４を所定の圧力で押圧し、ボード
原料Ｆを圧締する。このとき、油圧シリンダー１３の圧
力に負けて、柱状部（凸状部）９及びベース部１０が所
定の距離だけ降下することにより、最終的に製造される
モールドボードＡ（図１１）に対応する寸法、形状（す
なわち、加熱・圧締することによる圧縮しろを見込んだ
寸法、形状）を有する予備成形体Ｂが形成される。

【００３９】(3)次に、プレス板１４の位置をそのまま
に保って油圧シリンダー１３の圧力を解除した後、エア
シリンダー１２の圧力を解除し、次いで、図８に示すよ
うに、チャンバー本体胴３を上昇させた後、プレス板１
４を上昇させて予備成形体Ｂをチャンバー本体胴３より
取り出し、図９に示すように、プッシャー１６により、
予備成形体Ｂをベルトコンベア１７（図１）上に押し出
す。

【００４０】(4)それから、ベルトコンベア１７により
予備成形体Ｂをボード成形工程に搬送し、図１０に示す
ように、熱板１９，２０，ホットプレス用金型２２を備
えた加熱・圧締装置（ホットプレス装置）１８を用い
て、所定の条件で加熱・圧締することにより、ボード原
料Ｆ（予備成形体Ｂ）中のバインダー（ポリイソシアネ
ート化合物）を硬化させて、ボード状に成形する。これ
により、図１１に示すように、一方の面に複数（この実
施形態では９個）の凹部２１が形成されたモールドボー
ドＡが得られる。

【００４１】この実施形態のモールドボードの製造装置
を用いて製造されたモールドボードは、軽量で強度が大
きく、経済性にも優れており、例えば、家具の芯材、そ
の他の用途に広く用いることができる。

【００４２】上記実施形態においては、ボード原料充填
工程において、ボード原料Ｆを、本願発明にかかるボー
ド原料供給機構５３を用いて、原料充填用チャンバー５
２に導入し、ボード原料Ｆをボード原料充填用型５１に
充填するようにしているので、原料充填用チャンバー５
２の底部に設けられた、凹凸形状を有するボード原料充
填用型５１にボード原料Ｆを偏りなく効率よく充填する
ことが可能になり、このボード原料充填用型５１に偏り
なく充填されたボード原料Ｆを予備的に圧締して所定の
形状の予備成形体Ｂを形成し、これを所定の条件で、加
熱・圧締することにより、表面に凹凸を有するモールド
ボードＡを効率よく製造することができる。

【００４３】なお、上記実施形態では、すべてのボード
原料Ｆを一回の充填工程でボード原料充填用型５１に充
填するようにしているが、複数回に分けて充填し、予備
圧締も複数回に分けて行うことも可能である。

【００４４】また、上記実施形態では、ボード原料供給
機構５３を構成するスクリュー機構部６１が２本のスク
リュー部６２ａ，６２ｂを備え、ダンパー機構部７１が
２枚のダンパー７３ａ，７３ｂを備えている場合を例に
とって説明したが、スクリュー機構部６１の構成及びボ
ード原料供給機構７１の具体的な構成はこれに限られる
ものではなく、スクリュー部やダンパーの数などは、条
件に応じて変更することが可能である。

【００４５】また、上記実施形態では、ダンパー７３
ａ，７３ｂの回動角度を１２０゜としているが、この回
動角度についても、条件に応じて変更することが可能で
ある。

【００４６】また、上記実施形態では、ボード原料充填
用型５１を構成する柱状部９の側壁が、ボード原料Ｆは
通過させずに気体を通過させるフィルター機能を有する
材料（焼結金網）を用いて形成されたボード原料充填用
型５１を使用しているが、他の部分（例えば底部プレー
トの要部）についても、フィルター機能を有する材料を
用いたボード原料充填用型を使用することも可能であ
る。

【００４７】また、上記実施形態では、一方の面に９個
の凹部２１が形成されたモールドボードＡを製造する場
合を例にとって説明したが、モールドボードの具体的な
形状には特別の制約はなく、例えば、図１２に示すよう
に、一方の面に多数の凹部２１が形成されたモールドボ
ードＡ１を製造するような場合にも、本願発明を適用す
ることが可能である。なお、図１２に示すように、多数
の凹部２１が形成されたモールドボードＡ１は、さら
に、厚みの割には軽量で、機械的強度が大きく、種々の
用途に用いることが可能である。

【００４８】また、上記実施形態では、平面形状及び側
断面形状が方形である凹部を有するモールドボードを製
造する場合を例にとって説明したが、凹部の形状や寸法
に特別の制約はなく、種々の形状の凹部を備えたモール
ドボードを製造する場合に本願発明を適用することが可
能であり、その場合にも、上記実施形態の場合と同様の
効果を得ることができる。

【００４９】また、上記実施形態では、一方の面にのみ
凹部が形成されたモールドボードを製造する場合につい
て説明したが、両面に凹部が形成されたモールドボード
を形成する場合にも本願発明を適用することが可能であ
る。また、凹部だけではなく、凸部が形成されたモール
ドボードを製造する場合にも本願発明を適用することが
可能である。

【００５０】本願発明はさらにその他の点においても上
記実施形態に限定されるものではなく、ボード原料の組
成、ボード成形工程の具体的な条件などに関し、発明の
要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えること
が可能である。

【００５１】

【発明の効果】上述のように、本願発明（請求項１）の
ボード原料供給機構は、(ａ)回転軸方向が原料充填用チ
ャンバーの径方向に沿うように配設され、供給されるボ
ード原料を、原料充填用チャンバーの中央側から外周側
にわたって分散供給するスクリュー機構部と、(ｂ)スク
リュー機構部の下方に配設され、スクリュー機構部の回
転軸方向と略平行な軸を回動軸として、所定の角度で往
復回動するダンパーを有し、スクリュー機構部により分
散供給されたボード原料を、往復回動するダンパーによ
りスクリュー機構部の回転軸方向に直交する方向に分散
供給するダンパー機構部とを備えているので、平面的に
見た場合に、ボード原料を、スクリュー機構部の回転軸
方向及び該回転軸方向と直交する方向、すなわち、Ｘ座
標軸方向及びＹ座標軸方向に確実に分散して供給するこ
とが可能になり、密度や機械的強度が均一で、信頼性の
高いファイバーボードを効率よく製造することができる
ようになる。

【００５２】また、請求項２のボード原料供給機構のよ
うに、スクリュー機構部を、略平行に配設された２本の
スクリュー部を備え、各スクリュー部のスクリュー羽根
の巻き方向を、スクリュー部の回転軸方向の中央部で逆
向きになるように構成するとともに、各スクリュー部を
所定の方向に回転させた場合に、ボード原料が原料充填
用チャンバーの中央側から外周側に移動しながら落下す
るように構成し、かつ、ダンパー機構部を、平面的に見
た場合に略平行に配設された２本の回動軸と、該回動軸
のそれぞれに取り付けられたダンパーを備え、各回動軸
によりダンパーを互いに平行な状態に保って往復回動さ
せることにより、スクリュー機構部により、その回転軸
方向に沿って、原料充填用チャンバーの中央側から外周
側にわたって分散供給されたボード原料が、スクリュー
機構部の回転軸方向に直交する方向に分散供給されるよ
うに構成した場合、ボード原料を、スクリュー機構部の
回転軸方向及び該回転軸方向と直交する方向、すなわ
ち、平面的に見た場合のＸ座標軸方向とＹ座標軸方向
に、確実に分散させることが可能になり、本願発明をよ
り実効あらしめることができる。

【００５３】また、本願発明（請求項３）のモールドボ
ードの製造装置は、請求項１又は２記載のボード原料供
給機構を用いるとともに、原料充填用チャンバーの底部
に配設されるボード原料充填用型として、少なくとも要
部が、ボード原料は通過させずに気体を通過させるフィ
ルター機能を有するボード原料充填用型を用い、ボード
原料を、ボード原料供給機構により均一に分散して導入
するとともに、ボード原料をボード原料充填用型のフィ
ルター機能を有する材料よりなる部分で濾過して充填す
るようにしているので、ボード原料をボード原料充填用
型に均一に充填することが可能になり、複雑な凹凸形状
や平面形状を有する型にも、確実にボード原料を充填す
ることが可能になる。その結果、複雑な形状を有するパ
ネルにおいて、従来では困難であった薄肉部分の成形な
ども乾式法で行うことが可能になり、古紙原料を乾式で
解繊した解繊ファイバーを用いて、表面に凹凸を有する
ボード（モールドボード）を乾式で効率よく製造するこ
とが可能になる。

【００５４】また、請求項４のモールドボードの製造装
置のように、凸状部の側壁を含む領域がフィルター機能
を有するボード原料充填用型を用いた場合、複雑な形状
を有するパネルをさらに効率よく製造することが可能に
なる。

【００５５】また、請求項５のモールドボードの製造装
置のように、フィルター機能を有する材料として、焼結
金網又は焼結金属からなるものを用いた場合、十分なフ
ィルター機能を備え、かつ、機械的強度に優れたボード
原料充填用型を構成することが可能になり、本願発明を
より実効あらしめることができる。

【００５６】また、請求項６のモールドボードの製造装
置のように、バインダーとしてポリイソシアネート系化
合物を用いることにより、比較的低い薬剤コストで、強
度の大きい古紙ボードを得ることが可能になる。また、
ポリイソシアネート系化合物の硬化反応には水が関与す
るため、水分を含有するボード原料のバインダーとして
用いるのに適している。さらに、ポリイソシアネート系
化合物を用いることにより、加熱・圧締工程に供される
ボード原料の含水率がある程度変動した場合にも、安定
した品質の古紙ボードを得ることが可能になり、製造工
程の自由度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を模式的に示す図である。

【図２】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を構成するボード原料供給機構の構成を示す図
であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は動作を説明する図であ
る。

【図３】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を構成するボード原料供給機構の構成を示す平
面図である。

【図４】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、ボ
ード原料供給機構を原料充填用チャンバー上にセットし
た状態を示す図である。

【図５】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、ボ
ード原料供給機構から原料充填用チャンバーにボード原
料を供給した状態を示す図である。

【図６】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、ボ
ード原料が充填された原料充填用チャンバーを移動させ
て予備成形手段にセットした状態を示す図である。

【図７】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、予
備成形を行っている状態を示す図である。

【図８】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、予
備成形後に原料充填用チャンバーを上昇させて予備成形
体を取り出す準備をしている状態を示す図である。

【図９】本願発明の実施形態にかかるモールドボードの
製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、予
備成形体を取り出している状態を示す図である。

【図１０】本願発明の実施形態にかかるモールドボード
の製造装置を用いてモールドボードを製造する工程で、
予備成形体を本成形している状態を示す図である。

【図１１】本願発明の実施形態において製造したモール
ドボードを示す斜視図である。

【図１２】本願発明のモールドボードの製造装置を用い
て製造することが可能な他のモールドボードを示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ ボード原料充填機構 ３ チャンバー本体胴 ３ａ チャンバー本体胴の下部 ７ 底部プレート ８ 貫通孔 ９ 柱状部（凸状部） １０ ベース部 １０ａ 気体通路 １２ エアシリンダー（駆動手段） １３ 油圧シリンダー（駆動手段） １４ プレス板 １５ 押圧機構 １６ プッシャー １７ ベルトコンベア １８ 加熱・圧締装置（ホットプレス装置） １９，２０ ホットプレス装置の熱板 ２１ 凹部 ２２ ホットプレス用金型 ２３ 真空吸引手段 ５１ ボード原料充填用型 ５２ 原料充填用チャンバー ５３ ボード原料供給機構 ５４ 予備成形手段 ５５ 本成形手段 Ａ，Ａ１ モールドボード Ｂ 予備成形体 Ｆ ボード原料 Ｘ 原料充填用チャンバーの径方向 Ｙ 回転軸方向に直交する方向 ６１ スクリュー機構部 ７１ ダンパー機構部 ６２（６２ａ，６２ｂ） スクリュー部 ６３（６３ａ，６３ｂ） スクリュー羽根 ７２（７２ａ，７２ｂ） 回動軸 ７３（７３ａ，７３ｂ） ダンパー ８１ 筒状構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼清 貢 兵庫県尼崎市杭瀬寺島２丁目１番２号 木 村化工機株式会社内 (72)発明者 天野 次郎 兵庫県尼崎市杭瀬寺島２丁目１番２号 木 村化工機株式会社内 (72)発明者 谷口 直彦 兵庫県尼崎市杭瀬寺島２丁目１番２号 木 村化工機株式会社内 Ｆターム(参考） 4L055 AA11 BF08 CJ06 FA22 FA23 GA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】凹凸形状を有するボード原料充填用型を備
   えた原料充填用チャンバーに、古紙を主原料とする乾式
   解繊ファイバーに所定の割合でバインダーが添加された
   ボード原料を供給して充填するためのボード原料供給機
   構であって、 (ａ)前記原料充填用チャンバーの上方に、回転軸方向が
   前記原料充填用チャンバーの径方向に沿うように配設さ
   れ、供給されるボード原料を、原料充填用チャンバーの
   中央側から外周側にわたって分散供給するスクリュー機
   構部と、 (ｂ)前記スクリュー機構部の下方に配設され、前記スク
   リュー機構部の回転軸方向と略平行な軸を回動軸とし
   て、所定の角度で往復回動するダンパーを備え、前記ス
   クリュー機構部により、その回転軸方向に沿って、原料
   充填用チャンバーの中央側から外周側にわたって分散供
   給されたボード原料を、前記ダンパーにより、前記スク
   リュー機構部の回転軸方向に直交する方向に分散供給す
   るダンパー機構部とを具備することを特徴とするボード
   原料供給機構。
2. 【請求項２】前記スクリュー機構部が、平面的に見た場
   合に略平行に配設された２本のスクリュー部を備え、各
   スクリュー部のスクリュー羽根は、スクリュー部の回転
   軸方向中央部でその巻き方向が逆向きになるように構成
   されているとともに、各スクリュー部を所定の方向に回
   転させることにより、ボード原料が原料充填用チャンバ
   ーの中央側から外周側に移動しながら落下し、原料充填
   用チャンバーの中央側から外周側にわたって分散供給さ
   れるように構成されており、かつ、 前記ダンパー機構部が、平面的に見た場合に略平行に配
   設された２本の回動軸と、該回動軸のそれぞれに取り付
   けられたプレート状のダンパーを備えており、前記各回
   動軸に取り付けられたダンパーを互いに略平行な状態に
   保って往復回動させることにより、スクリュー機構部に
   より、その回転軸方向に沿って、原料充填用チャンバー
   の中央側から外周側にわたって分散供給されたボード原
   料が、前記ダンパーにより前記スクリュー機構部の回転
   軸方向に直交する方向に分散供給されるように構成され
   ていることを特徴とする請求項１記載のボード原料供給
   機構。
3. 【請求項３】古紙を主原料とする乾式解繊ファイバーに
   所定の割合でバインダーが添加されたボード原料を凹凸
   形状を有する型に充填し、加熱・圧締することにより、
   表面に凹凸を有するモールドボードを製造するためのモ
   ールドボードの製造装置であって、 (ａ)ボード原料充填用型にボード原料を充填するための
   原料充填用チャンバーであって、チャンバー本体と、チ
   ャンバー本体の底部に配設された、モールドボードの表
   面形状に対応する凹凸形状を有するとともに、少なくと
   も要部が、ボード原料は通過させずに気体を通過させる
   フィルター機能を有するボード原料充填用型とを備えて
   なる原料充填用チャンバーと、 (ｂ)ボード原料を前記原料充填用チャンバーの中央側か
   ら外周側にわたって分散供給するスクリュー機構部と、
   前記スクリュー機構部により前記スクリュー機構部の回
   転軸方向に沿って、原料充填用チャンバーの中央側から
   外周側にわたって分散供給されたボード原料を、前記ス
   クリュー機構部の回転軸方向に直交する方向に分散供給
   するダンパー機構部とを具備する請求項１又は２記載の
   ボード原料供給機構と、 (ｃ)前記ボード原料充填用型に充填されたボード原料を
   予備成形するための予備成形手段と、 (ｄ)予備成形されたボード原料を所定の形状に本成形す
   るための本成形手段とを具備することを特徴とするモー
   ルドボードの製造装置。
4. 【請求項４】凹凸形状を有するボード原料充填用型を構
   成する凸状部の側壁を含む領域が、ボード原料は通過さ
   せずに気体を通過させるフィルター機能を有する材料を
   用いて形成されていることを特徴とする請求項３記載の
   モールドボードの製造装置。
5. 【請求項５】前記ボード原料充填用型のフィルター機能
   を有する部分が、焼結金網又は焼結金属からなるもので
   あることを特徴とする請求項３又は４記載のモールドボ
   ードの製造装置。
6. 【請求項６】前記ボード原料が、前記古紙を主原料とす
   る乾式解繊ファイバーに、バインダーとして、ポリイソ
   シアネート系化合物を、乾燥基準で５〜１５重量％の割
   合で添加したものであることを特徴とする請求項３〜５
   のいずれかに記載のモールドボードの製造装置。