JP2014208923A - シート製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】古紙に含まれる水分量にばらつきがあっても、強度の高いシートを製造する。【解決手段】少なくとも繊維を含む被解繊物を空気中で解繊する解繊部３０を備え、前記解繊部３０で解繊された解繊物に熱量を加えてシートを形成するシート製造装置であって、前記解繊物または前記被解繊物の水分量情報を取得する計側部１１０を有し、前記水分量情報に基づいて、前記解繊物に加える前記熱量を制御することを特徴とするシート製造装置。【選択図】図１

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、オフィスから排出される古紙には、機密事項が記載された古紙も含まれていることから、機密保持の観点からも、古紙を自らのオフィス内で処理することが望まれている。小規模なオフィスでは水を大量に使用する湿式のシート製造装置は向かないため、構造が簡略化された乾式によるシート製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、上記のシート製造装置では、同じ原料を用いて同じように加熱加圧しても、製造されたシートの強度が不足することがあった。本願の発明者は、原料に含まれる水分量が製造されるシートの品質に大きく影響を及ぼすことが原因であることに到達した。
これは、原料に含まれる水分量が比較的多い場合は、加熱加圧時における熱量が原料に含まれる水分を蒸発させるのに使われてしまい、繊維間を結合するための熱量が不十分となり、シートとしての強度が低下してしまう。一方、原料に含まれる水分量が比較的少ない場合は、加熱加圧時において熱量が過剰となる。そのため、繊維同士の結合用の樹脂が溶け過ぎて広がってしまい、繊維同士を結着するのに不十分となって、シートとしての強度が低下してしまうことが影響している。しかし、乾式によるシート製造装置では、原料に含まれる水分量がシートの強度に影響することに関する開示はされていなかった。

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。

［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、少なくとも繊維を含む被解繊物を空気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物に熱量を加えてシートを形成するシート製造装置であって、前記解繊物または前記被解繊物の水分量情報を取得する計側部とを有し、前記解繊物の水分量情報に基づいて、前記解繊物に加える熱量を制御することを特徴とする。

この構成のシート製造装置によれば、解繊物または被解繊物に含まれる水分量が取得され、取得された水分量に対応した熱量が解繊物に付与される。これにより、投入される解繊物の水分量が異なる場合であっても、水分量に応じて熱量が調整されるため、各解繊物を加熱加圧する際に、熱過剰により樹脂成分が溶け出して発生する強度低下や、熱不足により繊維と樹脂とが結合不十分になり発生する強度低下を防止することができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記水分量情報において、前記解繊物に含まれる水分量がより多い場合には、前記水分量がより少ない場合に比べ、前記熱量を大きくすることを特徴とする。

この構成のシート製造装置によれば、解繊物に含まれる水分量が多い場合には、熱量をさらに加えることにより、結合強度を向上させ、シートの強度を高めることができる。一方、解繊物に含まれる水分量が少ない場合には、熱量を抑える。これにより、シートの強度を高めることができる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記熱量は、前記解繊物に加える温度及び前記解繊物に前記温度を加える時間の少なくとも一方に基づくものであることを特徴とする。

この構成のシート製造装置によれば、水分量情報に基づき、解繊物に加える温度や温度を加える時間を制御することよって熱量が制御される。これにより、シートの強度を高めることができる。

［適用例４］本適用例にかかるシート製造装置は、少なくとも繊維を含む被解繊物を空気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物に熱量を加えてシートを形成するシート製造装置であって、前記解繊物または前記被解繊物の水分量情報を取得する計側部とを有し、前記解繊物または前記被解繊物の水分量情報に基づいて、前記解繊物の水分量を制御することを特徴とする。

この構成のシート製造装置によれば、解繊物または被解繊物に含まれる水分量が取得され、取得された水分量に対応して解繊物または被解繊物の水分量が調整される。これにより、水分量が異なる解繊物が投入された場合であっても、均一な水分量に制御される。従って、解繊物を加熱成形する際に、均一な水分量を含む解繊物とすることが可能となり、水分量が少ないために熱過剰により樹脂成分が溶け出して発生する強度低下や、水分量が多いために熱不足による繊維と樹脂との結合不十分による強度低下を防止することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記水分量情報に基づいて、前記解繊物または前記被解繊物の水分量を一定にすることを特徴とする。

この構成によれば、水分量情報に基づいて、解繊物または被解繊物の水分量が一定となる。これにより、シートの強度を高めることができる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記解繊物または前記被解繊物を乾燥させることで前記水分量を一定にすることを特徴とする。

この構成によれば、乾燥により容易に解繊物の水分量を一定にすることができ、シートの強度を高めることができる。

［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置は、乾燥された前記解繊物を加熱加圧してシートを生成することを特徴とする。

この構成によれば、解繊物の水分量が一定となった状態で加熱加圧されるので、シートの強度を高めることができる。

［適用例８］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記解繊物または前記被解繊物に水分を添加させることで前記水分量を一定にすることを特徴とする。

この構成によれば、水分の添加により容易に解繊物の水分量を一定にすることができ、シートの強度を高めることができる。

第１実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかるシート製造装置の熱量を制御する制御方法を示すフローチャート。 第２実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第２実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第２実施形態にかかるシート製造装置の熱量を制御する制御方法を示すフローチャート。 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。 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。 第３実施形態にかかるシート製造装置の熱量を制御する制御方法を示すフローチャート。 第４実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第４実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第４実施形態にかかるシート製造装置の熱量を制御する制御方法を示すフローチャート。

以下、本発明の第１から第４実施形態について、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
まず、シート製造装置の構成について説明する。シート製造装置は、例えば、古紙（原料Ｐｕやパルプシートなどの被解繊物を新たなシートに再生する技術に基づくものである。そして、解繊物の水分量情報に基づいて、解繊物に加える熱量を制御する装置である。なお、本実施形態にかかるシート製造装置に供給する被解繊物としての原料は、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズ等の古紙などである。以下、具体的に説明する。

図１、２は、シート製造装置の構成を示す概略図である。図１、２に示すように、シート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、添加物投入部６０と、成形部７０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００と、を備えている。さらに、解繊物の水分量情報を取得する計測部１１０を備えている。計測部１１０は、加熱加圧部９０の上流側に配置されている。
なお、本実施形態では、計測部１１０は、加熱加圧部９０の上流側であって、加熱加圧部９０に投入される直前の解繊物の水分量情報を取得可能に配置されている。そして、シート製造装置１は、これらの部材等を制御する制御部（不図示）を備えている。水分量情報とは、解繊物に含まれる水分量に関する情報である。例えば、単位堆積当たりの解繊物に含まれる水分量や、解繊物の含水率、解繊物の湿度などである。

供給部１０は、粗砕部２０に被解繊物としての原料Ｐｕを供給するものである。供給部１０は、例えば、複数の原料Ｐｕを重ねて載置するトレー１１と、トレー１１に載置された原料Ｐｕを粗砕部２０に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。

粗砕部２０は、供給された原料Ｐｕを数センチメートル角の細片に裁断するものである。粗砕部２０は、粗砕刃２１を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような構成を有している。これにより、供給された原料Ｐｕを容易に細片に裁断することができる。そして、裁断された細片は、解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、回転する回転刃を備え、粗砕部２０から供給された細片を繊維状（綿状）に解繊するものである。なお、本実施形態の解繊部３０は、水中での解繊ではなく気中で解繊を行う乾式解繊である。解繊部３０には、例えば、ディスクリファイナーや、ターボミル（ターボ工業株式会社製）、セレンミラー（増幸産業株式会社製）、風発生機構を備えた乾式解繊装置等を適宜適用することができる。このような乾式の解繊部３０へ投入する細片のサイズは、通常のシュレッダーにより排出されるものと同様のサイズであればよい。解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の原料への塗工材料等も繊維に付着した状態から解放される（以下、「インク粒」という）。したがって、解繊部３０から排出される解繊物は、細片の解繊により得られる繊維とインク粒を含んでいる。そして、回転刃の回転によって気流が発生する機構となっており、解繊物はこの気流に乗って分級部４０に搬送される。なお、風発生機構を備えていない乾式の解繊部３０を用いる場合には、粗砕部２０から解繊部３０に向けて気流を発生させる気流発生装置を別途設けるようにすればよい。

分級部４０は、搬送された解繊物をインク粒と繊維とに気流分級し、インク粒を除去するものである。本実施形態では、分級部４０としてのサイクロン４０が適用する。サイクロン４０は接線入力方式のサイクロンが比較的簡便な構造であり望ましい。なお、サイクロン４０に代えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。
この場合、サイクロン４０以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。

本実施形態のサイクロン４０は、解繊部３０から導入される導入口と、導入口が接線方向についた円筒部４３と、円筒部４３に続く円錐部４２と、円錐部４２の下部に設けられる下部取出口４６と、円筒部４３の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４４から構成される。

分級処理において、サイクロン４０の導入口から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部４３で円周運動に変わり、円錐部４２へと移動する。そして、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級する。解繊物に含まれるものを繊維と繊維以外のインク粒の２つに分類した場合、繊維のほうがインク粒よりも大きい、もしくは密度が高い。そのため解繊物は分級処理により、繊維よりも小さく密度の低いインク粒と、インク粒より大きく密度の高い繊維とに分離される。分離したインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４４へ導出される。そして、サイクロン４０の上部排気口４４からインク粒が排出される。そして、排出されたインク粒は、サイクロン４０の上部排気口４４から配管２０３を通って受け部４５に回収される。一方、インク粒より大きく密度の高い繊維は解繊繊維としてサイクロン４０の下部取出口４６から成形部７０に向けて搬送される。これにより解繊物からインク粒が除去され、脱墨される。

解繊繊維がサイクロン４０から成形部７０に搬送される配管２０４の途中に、解繊繊維に添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。添加物としては、例えば、融着樹脂や難燃剤、白色度向上剤、増強剤やサイズ剤等が挙げられる。なお、これらの添加材の一部または全部を省略してもよいし、さらに他の添加物を投入してもよい。添加剤は、貯留部６１に貯留され、図示しない投入機構によって投入口６２から投入される。

融着樹脂は、解繊繊維によりシートを成形したときにシートの強度を保ったり、紙粉・繊維の飛散を防止したり、シートの形状維持に寄与するものである。融着樹脂は、解繊繊維に添加され、加熱されることで、繊維と融着する。融着樹脂は、加熱工程により溶融するものなら、繊維状、粉状等どのようなものでもよいが、２００℃以下で溶融するものがよい。さらに、１６０℃以下で溶融するものがよい。

解繊繊維に添加剤が混ざったものを用いてシート（ウェブＷ）を成形する。そこで、解繊繊維に融着樹脂や添加剤が混ざったものを材料繊維と呼ぶ。

成形部７０は、材料繊維を均一なシート状に堆積させるものである。成形部７０は、材料繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された材料繊維をメッシュベルト上に吸引する機構を有している。

まず、材料繊維を空気中に均一に分散させる機構として、成形部７０には、材料繊維が内部に投入されるフォーミングドラム７１が配置されている。フォーミングドラム７１は回転することにより、材料繊維中に添加剤を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１の表面には小孔スクリーンが設けられている。フォーミングドラム７１を回転駆動させて、材料繊維が小孔スクリーンを通過させることにより、材料繊維を空気中に均一に分散させることができる。

一方、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト７３が配されている。メッシュベルト７３は、複数の張架ローラー７２によって張架され、張架ローラー７２のうちの少なくとも１つが自転することで、一方向に移動するようになっている。

また、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュベルト７３を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させるサクション装置７５が設けられている。サクション装置７５によって、空気中に分散された材料繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

材料繊維が成形部７０のフォーミングドラム７１内に導入されると、材料繊維は、フォーミングドラム７１の表面の小孔スクリーンを通過し、サクション装置７５による吸引力によって、メッシュベルト７３上に堆積される。このとき、メッシュベルト７３を一方向に移動させることにより、均一な厚さで材料繊維を堆積させることができる。このように堆積した材料繊維を含む堆積物をウェブＷと呼ぶ。なお、メッシュベルト７３は金属性でも、樹脂性でも、不織布でもよく、材料された繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもよい。なお、メッシュの穴径が大きすぎるとシートを成形したときの表面が凸凹になり、メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置７５による安定した気流を形成しづらい。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置７５はメッシュベルト７３の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を減圧することで形成することができる。

ウェブＷは、メッシュベルト７３を移動することにより図２中の矢印で示されるウェブ搬送方向に搬送される。

ここで、加熱加圧部９０上流となるメッシュベルト７３の上方に、計測部１１０が配置されている。計測部１１０は、成形部７０から加熱加圧部９０に搬送されるウェブＷから水分量情報を取得する。そして、取得されたウェブＷの水分量情報に基づいて、制御部が加熱加圧部９０に対してウェブＷに加える熱量を制御するように構成されている。第１実施形態においては、ウェブＷも解繊物である。

計測部１１０は、各種センサーを適用することができる。例えば、非接触赤外線方式の水分計を用いることができる。これ以外にも、電気抵抗方式、マイクロ波方式等を用いることが可能である。接触式の場合は、センサー部に紙粉等の付着により測定にバラつきが生じる可能性があり、クリーニング等のメンテナンス頻度が多くなる為、非接触式の赤外線方式やマイクロ波方式の方が望ましいが、価格や装置サイズに応じて適宜選択することが可能である。

加圧部８０は、搬送されたウェブＷに対して加圧するものである。加圧部８０は、一対の加圧ローラー８１を二組備えている。そして、水分を噴霧されたウェブＷを、対向した加圧ローラー８１の間を通過させることによりウェブＷを圧縮する。そして、圧縮されたウェブＷが加熱加圧部９０に搬送される。
加熱加圧部９０は、搬送されたウェブＷに対して加熱と加圧を同時にするものである。加熱加圧部９０は一対の加熱ローラー９１を二組備えている。圧縮されたウェブＷを、対向した加熱ローラー９１の間を通過させることによって加熱するとともに加圧する。

加圧ローラー８１により、繊維間隔を短くし繊維間の接触点が増やされた状態で、加熱ローラー９１により融着樹脂が溶融し、繊維と繊維を結着する。これにより、シートとしての強度を向上させ、余分な水分を乾燥させることで、すぐれたシートを製造することができる。また、加熱は、加熱ローラー９１内にヒーターを設置することで、ウェブＷに加熱と加圧を同時にすることが望ましい。なお、加圧ローラー８１および加熱ローラー９１の下方にはウェブＷを案内するガイド１０８が配置されている。

上記のようにして得られたウェブＷは裁断部１００に搬送される。裁断部１００は、搬送方向に裁断するカッター１０１と搬送方向と直交する方向に裁断するカッター１０２を備え、長尺状に形成されたウェブＷを所望のサイズに裁断する。ウェブＷを裁断することで形成されたシートＰｒはスタッカー１６０に積載される。

次に、シート製造装置１の制御方法について説明する。具体的には、解繊物の水分量情報に基づいて加熱加圧部９０において解繊物に加える熱量を制御する制御方法について図３のフローチャートを基に説明する。

まず、加熱加圧部９０に搬送される前の解繊物としてのウェブＷの水分量情報を取得する。本実施形態では、成形部７０で堆積されたウェブＷの水分量を、計側部１１０により測定する（ステップＳ１）。ウェブＷは連続状のため、ある区間（単位体積当たり）における水分量を測定する。

次いで、取得したウェブＷの水分量に基づいて加熱加圧部９０による熱量を制御する。具体的には、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合には、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合に比べ、熱量を大きくし、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合には、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合に比べ、熱量を小さくする。熱量の制御としては、解繊物としてのウェブＷに加える温度（加熱温度）を制御してもよいし、ウェブＷに温度を加える時間を制御してもよい。

本実施形態では、制御部は、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多いか否かを判断する（ステップＳ２）。
例えば、加熱温度は、より高い温度の設定とより低い温度の設定の２種類を有する。そして、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合（ステップＳ２でＹＥＳの場合）には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の温度を高い温度に設定する（ステップＳ３）。これにより、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱量不足が解消される。そして、繊維間の結合が十分に行われるため、シートの強度が保持される。

一方、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合（ステップＳ２でＮＯの場合）には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の温度を低い温度に設定する（ステップＳ４）。これにより、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱過剰が解消される。これにより、融着樹脂の溶け出しが低減され、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度が保持される。

なお、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の加熱時間を長くし、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の加熱時間を短くすることもできる。
このようにしても、適切にウェブＷに対する熱量が制御され、シートの強度が保持される。

また、図３の制御では、水分量が予め定められた値より多いか少ないかの２つの場合分けで判断した。これに限らず、閾値を複数設定し、３つ以上の場合分けで判断してもよい。また、予め定められた水分量との比較ではなく、取得した水分量同士の比較でもよい。いずれの場合でも、解繊物に含まれる水分量がより多い場合には、水分量がより少ない場合に比べ、解繊物に加える熱量は大きくなる。これらは、他の実施形態においても同様である。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）計測部１１０によってウェブＷの水分量を計測させた。そして、例えば、ウェブＷに含まれる水分量が多い場合には加熱加圧部９０におけるウェブＷに付与する熱量を大きくし、ウェブＷに含まれる水分量が少ない場合には加熱加圧部９０におけるウェブＷに付与する熱量を小さくした。これにより、水分量に応じてウェブＷに付与される熱量が均一となるため、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度を保持することができる。

（２）計測部１１０は加熱加圧部９０に導入される直前のウェブＷに含まれる水分量を取得するため、ウェブＷの水分量の変化量が少ない状態で加熱加圧部９０における熱量を制御することができる。これにより、適切な熱量をウェブＷに加えることができる。

［第２実施形態］
まず、シート製造装置の構成について説明する。
図４，５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。図４、５に示すように、シート製造装置１ａは、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、添加物投入部６０と、成形部７０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００と、を備えている。さらに、被解繊物の水分量情報を取得する計測部１１０を備えている。なお、本実施形態の計測部１１０は、供給部１０に配置されている。そして、シート製造装置１ａは、これらの部材を制御する制御部（不図示）を備えている。
なお、本実施形態の構成は、第１実施形態における構成と比較すると計測部１１０の配置位置が異なっている。それ以外の各構成部分は第１実施形態と同様なので説明を省略する。水分量情報とは、被解繊物に含まれる水分量に関する情報である。例えば、一つの被解繊物に含まれる水分量や、被解繊物の含水率、被解繊物の湿度などである。

供給部１０に配置された計測部１１０は、供給される被解繊物としての原料Ｐｕの水分量を取得するものである。そして、取得された原料Ｐｕの水分量情報に基づいて、制御部が加熱加圧部９０において解繊物としてのウェブＷに加える熱量を制御するように構成されている。

次に、シート製造装置１ａの制御方法について、図６のフローチャートを基に説明する。まず、計測部１１０により、供給部１０に載置されて粗砕部２０に投入される被解繊物としての原料Ｐｕの水分量情報を取得する（ステップＳ５）。
そして、取得した原料Ｐｕの水分量に基づいて加熱加圧部９０による熱量を制御する。

具体的な制御方法としては、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合には、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合に比べ、熱量を大きくし、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合には、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合に比べ、熱量を小さくする。熱量の制御としては、成形部７０によって堆積されたウェブＷに加える温度（加熱温度）を制御してよいし、ウェブＷに温度を加える時間を制御してもよい。

本実施形態においては、制御部は、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より多いか否かを判断する（ステップＳ６）。
原料Ｐｕに含まれる水分量が多い場合（ステップＳ６でＹＥＳの場合）には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の温度を高い温度に設定する（ステップＳ７）。これにより、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱量不足が解消される。そして、繊維間の結合が十分に行われるため、シートの強度が保持される。

一方、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合（ステップＳ６でＮＯの場合）には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の温度を低い温度に設定する（ステップＳ８）。これにより、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱過剰が解消される。そして、融着樹脂の溶け出しが低減され、繊維間の結合が十分に行われるため、シートの強度が保持される。

なお、ウェブＷに含まれる水分量が多い場合には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の加熱時間を長くし、ウェブＷに含まれる水分量が少ない場合には、加熱加圧部９０における加熱ローラー９１の加熱時間を短くしてもよい。このようにしても、適切にウェブＷに対する熱量が制御され、シートの強度が保持される。
また、図６の制御では、水分量が予め定められた値より多いか少ないかの２つの場合分けで判断した。これに限らず、閾値を複数設定し、３つ以上の場合分けで判断してもよい。２つで場合分けした場合でも３つ以上で場合分けした場合でも、解繊物に含まれる水分量がより多い場合には、水分量がより少ない場合に比べ、解繊物に加える熱量は大きくなる。

なお、原料Ｐｕ（被解繊物）が供給部１０から加熱加圧部９０まで搬送される間には、いくつかの工程を経ることなる。そのため、被解繊物が加熱加圧部９０まで送られる時間経過後に加熱加圧部９０の温度を設定することになる。また、原料Ｐｕの水分量は、工程中である程度の変化（例えば、測定した水分量を所定期間で平均化することなど）を伴うことを考慮して、熱量を調整することが好ましい。

以上、上記第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）計測部１１０を用いて供給部１０に載置された原料Ｐｕの状態で水分量を計測させた。そして、例えば、原料Ｐｕに含まれる水分量が多い場合には加熱加圧部９０におけるウェブＷに対する熱量を大きくし、原料Ｐｕに含まれる水分量が少ない場合には加熱加圧部９０におけるウェブＷに対する熱量を小さくした。これにより、水分量に応じてウェブＷに与えられる熱量が均一となるため、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度を保持することができる。

［第３実施形態］
まず、シート製造装置の構成について説明する。本実施形態のシート製造装置は、解繊物の水分量情報に基づいて、解繊物の水分量を制御する機能を有する装置である。さらには、シート製造装置は、解繊物の水分量情報に基づいて、解繊物の水分量を一定に制御する機能を有する。

図７、８は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図７、８に示すように、シート製造装置１ｂは、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、添加物投入部６０と、成形部７０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００と、を備えている。さらに、解繊物の水分量情報を取得する計測部１１０と、解繊物に含まれる水分量を制御するための水分量調整部１３０を備えている。

なお、本実施形態の水分量調整部１３０は、成形部７０と加熱加圧部９０との間に配置されている。また、計測部１１０は成形部７０側から水分量調整部１３０側に搬送されるウェブＷに含まれる水分量を取得可能に配置されている。そして、シート製造装置１ｂは、これらの部材を制御する制御部（不図示）を備えている。なお、本実施形態における水分量調整部１３０以外の構成は、第１実施形態における構成と同様なので説明を省略する。水分量情報とは、解繊物に含まれる水分量に関する情報である。例えば、単位堆積当たりの解繊物に含まれる水分量や、解繊物の含水率、解繊物の湿度などである。

水分量調整部１３０は、加圧部８０、および加熱加圧部９０の直前の位置に設けられ、解繊物としてのウェブＷの水分量情報に基づいて、ウェブＷに含まれる水分量を調整するものである。水分量調整部１３０は、除湿機能と加湿機能を有し、除湿機能は、例えば温風を当てて乾燥によりウェブＷに含まれる水分量を減らすことができる。また、加湿機能は、水分の添加によりウェブＷに含まれる水分量を増やすことができる。

シート製造装置１ｂの制御方法について、図９のフローチャートを基に説明する。まず、計測部１１０により、成形部７０から搬送されるウェブＷの水分量情報を取得する（ステップＳ９）。
そして、取得したウェブＷの水分量に基づいて水分量調整部１３０を制御する。

本実施形態においては、制御部は、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多いか否かを判断する（ステップＳ１０）。
ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合（ステップＳ１０でＹＥＳの場合）には、水分量調整部１３０の除湿機能によりウェブＷを除湿して水分量を減らし（ステップＳ１１）、所定の水分量とする。そして、所定の水分量にしたウェブＷに対して加熱加圧部９０によって熱及び圧力を付与させる。
これにより、ウェブＷの水分量は所定の量であるため加熱加圧部９０の加工条件は一定の状態で行うことができる。除湿機能によりウェブＷの水分量が一定となり過剰にならないため、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱量不足が解消される。そして、繊維間の結合が十分に行われるため、シートの強度が保持される。

一方、ウェブＷに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合（ステップＳ１０でＮＯの場合）には、水分量調整部１３０の加湿機能によりウェブＷを加湿して水分量を増やし（ステップＳ１２）、所定の水分量とする。そして、所定の水分量にしたウェブＷに対して加熱加圧部９０によって熱及び圧力を付与させる。
これにより、ウェブＷの水分量は所定の量であるため加熱加圧部９０の加工条件は一定の状態で行うことができる。加湿機能によりウェブＷの水分量が一定となり不足しないため、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱過剰が解消される。これにより、融着樹脂が過剰に溶け出し、結合点以外のところに流れてしまう現象が低減され、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度が保持される。

以上、上記第３実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）計測部１１０を用いてウェブＷの水分量を計測させた。そして、例えば、ウェブＷに含まれる水分量が多い場合には水分量調整部１３０の除湿機能によりウェブＷの水分量を減らして所定の水分量となるように調整した。また、ウェブＷに含まれる水分量が少ない場合には水分量調整部１３０の加湿機能によりウェブＷの水分量を増やして所定の水分量となるように調整した。これにより、ウェブＷに含まれる水分量が一定となり加熱加圧部９０における加工条件を固定することができる。そして、堆積されたウェブＷは、ウェブＷに含まれる水分量が一定のもとに加熱及び加圧されるため、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度を保持することができる。

［第４実施形態］
シート製造装置の構成について説明する。シート製造装置は、被解繊物の水分量情報に基づいて、被解繊物の水分量を制御する機能を有する。さらには、シート製造装置は、被解繊物の水分量情報に基づいて、被解繊物の水分量を一定に制御する機能を有する。
図１０、１１は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図１０、１１に示すように、シート製造装置１ｃは、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、添加物投入部６０と、成形部７０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００と、を備えている。さらに、被解繊物の水分量情報を取得する計測部１１０と、被解繊物に含まれる水分量を制御するための水分量調整部１３０を備えている。そして、シート製造装置１ｃは、これらの部材を制御する制御部（不図示）を備えている。水分量情報とは、被解繊物に含まれる水分量に関する情報である。例えば、一つの被解繊物に含まれる水分量や、被解繊物の含水率、被解繊物の湿度などである。

なお、本実施形態では、計測部１１０は、供給部１０に配置されている。また、水分量調整部１３０は、粗砕部２０と解繊部３０との間に配置されている。また、本実施形態における各部材の構成は、第３実施形態における構成と同様なので説明を省略する。

供給部１０に配置された計測部１１０は、供給される被解繊物としての原料Ｐｕの水分量を取得するものである。そして、取得された原料Ｐｕの水分量情報に基づいて、制御部が水分量調整部１３０を制御するように構成されている。

シート製造装置１ｃの制御方法について、図１２のフローチャートを基に説明する。まず、計測部１１０により、供給部１０に載置されて粗砕部２０に投入される原料Ｐｕの水分量情報を取得する（ステップＳ１３）。
そして、取得した原料Ｐｕの水分量に基づいて水分量調整部１３０を制御する。

本実施形態においては、制御部は、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より多いか否かを判断する（ステップＳ１４）。
原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より多い場合（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）には、水分量調整部１３０の除湿機能により細片を除湿して水分量を減らし（ステップＳ１５）、所定の水分量とする。そして、所定の水分量にした細片を解繊部３０側に搬送させる。その後、ウェブＷに対して加熱加圧部９０によって熱及び圧力を付与させる。
これにより、ウェブＷの水分量は所定の量であるため加熱加圧部９０の加工条件は一定の状態で行うことができる。除湿機能によりウェブＷの水分量が所定の量となり過剰にならないため、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱量不足が解消される。そして、繊維間の結合が十分に行われるため、シートの強度が保持される。

一方、原料Ｐｕに含まれる水分量が予め定められた値より少ない場合（ステップＳ１４でＮＯの場合）には、水分量調整部１３０の加湿機能により細片を加湿して水分量を増やし（ステップＳ１６）、所定の水分量とする。そして、所定の水分量とした状態で細片を解繊部３０側に搬送させる。その後、ウェブＷに対して加熱加圧部９０によって熱及び圧力を付与させる。
これにより、ウェブＷの水分量は所定の量であるため加熱加圧部９０の加工条件は別途変更することなく実施することができる。加湿機能によりウェブＷの水分量が所定の量となり不足しないため、加熱加圧部９０においてウェブＷに対する熱過剰が解消される。これにより、融着樹脂の溶け出しが低減され、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度が保持される。

なお、供給部１０から加熱加圧部９０までには、いくつかの工程を経ることなる。そのため、被解繊物が加熱加圧部９０まで送られる時間経過後に加熱加圧部９０の温度を設定することになる。また、原料Ｐｕの水分量は、工程中である程度の変化（測定した水分量を所定期間で平均化することなど）を伴うことを考慮して、水分量調整部１３０で水分量の調整することが好ましい。

以上、上記第４実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）計測部１１０を用いて原料Ｐｕ状態での水分量を計測させた。そして、例えば、原料Ｐｕに含まれる水分量が多い場合には水分量調整部１３０における除湿機能により細片の水分量を減らして所定の水分量となるように調整した。また、原料Ｐｕに含まれる水分量が少ない場合には水分量調整部１３０における加湿機能により細片の水分量を増やして所定の水分量となるように調整した。これにより、ウェブＷに含まれる水分量が一定となり加熱加圧部９０における加工条件を固定することができる。そして、ウェブＷに含まれる水分量が一定のもとに加熱及び加圧されるため、繊維間の結合が十分に行われ、シートの強度を保持することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

第１及び第２記実施形態では、計測部１１０によって解繊物または被解繊物の水分量を取得し、取得した水分量に基づいて加熱加圧部９０の熱量を制御したが、この構成に限定されない。例えば、シート製造装置１，１ａの近傍の外気状態の情報を取得する外気センサーを備え、外気センサーが取得した外気状態（温度や湿度等）を測定してもよい。この場合、外気センサーが取得した外気状態が、解繊物または被解繊物の水分量情報となる。そして、外気センサーが取得した外気状態に基づいて、加熱加圧部９０におけるウェブＷに対する熱量を制御してもよい。このようにすれば、シート製造装置１，１ａの配置状況、外気状況に応じて加熱加圧部９０を制御することができる。なお、外気センサーは、計測部１１０の代替えとして適用してもよいし、計測部１１０と併用してもよい。

第３及び第４記実施形態では、計測部１１０によって解繊物または被解繊物の水分量を取得し、取得した水分量に基づいて水分量調整部１３０を制御したが、この構成に限定されない。例えば、シート製造装置１ｂ，１ｃの近傍の外気状態の情報を取得する外気センサーを備え、外気センサーが取得した外気状態（温度や湿度等）を測定してもよい。この場合、外気センサーが取得した外気状態が、解繊物または被解繊物の水分量情報となる。そして、外気センサーが取得した外気状態に基づいて、水分量調整部１３０を制御してもよい。このようにすれば、シート製造装置１ｂ，１ｃの配置状況、外気状況に応じて水分量調整部１３０を制御することができる。なお、外気センサーは、計測部１１０の代替えとして適用してもよいし、計測部１１０と併用してもよい。

本実施形態においてシートとは、セルロースなどの植物繊維を原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウェブ状や凸凹を有する形状であってもよい。また、原料としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのプラスチック繊維や羊毛などの動物繊維であってもよい。つまり、繊維を原料とし、白色度を向上する必要のあるものが含まれる。具体的には、純パルプを原料としシート状にした紙、古紙を原料とした再生紙などのシート状のものや、不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。

「水分量を一定にする」、「水分量を所定の量にする」とは、水分量が同じ量となるようにすることであるが、完全に同じ値にするのは難しい。一定や所定の量はバラツキを含むものである。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部（サイクロン）、４５…受け部、７０…成形部、８０…加圧部、９０…加熱加圧部、１００…裁断部、１１０…計測部、６０…添加物投入部、１３０…水分量調整部。

Claims (8)

1. 少なくとも繊維を含む被解繊物を空気中で解繊する解繊部を備え、
   前記解繊部で解繊された解繊物に熱量を加えてシートを形成するシート製造装置であって、
   前記解繊物または前記被解繊物の水分量情報を取得する計側部を有し、
   前記水分量情報に基づいて、前記解繊物に加える前記熱量を制御することを特徴とするシート製造装置。
2. 請求項１に記載のシート製造装置において、
   前記水分量情報において、前記解繊物または前記被解繊物に含まれる水分量がより多い場合には、前記水分量がより少ない場合に比べ、前記熱量を大きくすることを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項２に記載のシート製造装置において、
   前記熱量は、前記解繊物に加える温度及び前記解繊物に前記温度を加える時間の少なくとも一方に基づくものであることを特徴とするシート製造装置。
4. 少なくとも繊維を含む被解繊物を空気中で解繊する解繊部を備え、
   前記解繊部で解繊された解繊物に熱量を加えてシートを形成するシート製造装置であって、
   前記解繊物または前記被解繊物の水分量情報を取得する計側部を有し、
   前記水分量情報に基づいて、前記解繊物または前記被解繊物の水分量を制御することを特徴とするシート製造装置。
5. 請求項４に記載のシート製造装置において、
   前記水分量情報に基づいて、前記解繊物または前記被解繊物の水分量を一定にすることを特徴とするシート製造装置。
6. 請求項５に記載のシート製造装置において、
   前記解繊物または前記被解繊物を乾燥させることで前記水分量を一定にすることを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項６に記載のシート製造装置において、
   乾燥された前記解繊物を加熱加圧してシートを生成することを特徴とするシート製造装置。
8. 請求項５に記載のシート製造装置において、
   前記解繊物または前記被解繊物に水分を添加することで前記水分量を一定にすることを特徴とするシート製造装置。

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