JP2016065338A

JP2016065338A - シート製造装置

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Publication number: JP2016065338A
Application number: JP2014194909A
Authority: JP
Inventors: 克仁五味; Katsuto Gomi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-04-28
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Abstract

【課題】シート製造装置において、ウエブの搬送不具合の発生を低減する。
【解決手段】繊維を含む材料を空気中で解繊可能な解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積可能な堆積部と、前記堆積部で堆積した堆積物を加圧する加圧部と、を備えるシート製造装置であって、前記加圧部は、前記堆積物を最初に加圧する一対の加圧ローラーを有し、前記一対の加圧ローラーのうち、上方に位置する加圧ローラーは下方に位置する加圧ローラーよりも、前記堆積物の搬送方向の水平成分において下流側に位置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、ソフトロールとヒーティングロールとで構成されたソフトカレンダーを用いて、抄紙機により抄造した紙を加圧しながら搬送する紙の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１５０７０７号公報

しかしながら、上記の紙の製造方法では、ソフトカレンダーの各ロール中心を結ぶ仮想線が紙の搬送方向に対して直交するようにソフトカレンダーが配置されているため、ソフトカレンダーによるニップ部の圧力により、搬送された紙がニップ部入口で滞留して垂れ下がり搬送不良が発生してしまう、という課題があった。

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、繊維を含む材料を空気中で解繊可能な解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積可能な堆積部と、前記堆積部で堆積した堆積物を加圧する加圧部と、を備えるシート製造装置であって、前記加圧部は、前記堆積物を最初に加圧する一対の加圧ローラーを有し、前記一対の加圧ローラーのうち、上方に位置する加圧ローラーは下方に位置する加圧ローラーよりも、前記堆積物の搬送方向の水平成分において下流側に位置することを特徴とする。

この構成によれば、堆積物を最初に加圧を行うために配置される一対の加圧ローラーにおいて、一対の加圧ローラーのうち、上方の加圧ローラーが堆積物の搬送方向の下流側に位置する。このため、堆積物は下方に向かいながら搬送されるため、堆積物の重力も作用し、一対の加圧ローラーにおけるニップ部に搬送されやすくなる。また、下方の加圧ローラーにより堆積物が支持されるので、一対の加圧ローラーにおけるニップ部入口付近で堆積物が垂れ下がって滞留して搬送されにくくなることを抑制することができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記一対の加圧ローラーの回転中心軸の方向に前記一対の加圧ローラーを見た時に、前記加圧ローラーの中心を通る線と鉛直線との成す角度は２０度以上９０度以下であることを特徴とする。

この構成によれば、加圧ローラーの中心を通る線と鉛直線との成す角度を適正に設定することで、堆積物の重力が効率良く作用され、堆積物を円滑に搬送させることができる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記一対の加圧ローラーはお互いに独立して回転することを特徴とする。

この構成によれば、双方の加圧ローラーが独立して回転するため、双方の加圧ローラーが堆積物を搬送するため、堆積物の形態を崩すことなく、円滑に搬送させることができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記上方に位置する加圧ローラーの回転速度は前記下方に位置する加圧ローラーの回転速度よりも速いことを特徴とする。

堆積物の重力方向上側の方が重力の影響で、下側よりも加圧ローラーに追従しにくいが、上記構成によれば、上方の加圧ローラーの回転速度を速くすることにより、堆積物の重力方向上側の方も確実に搬送される。これにより、上方の加圧ローラーの回転に追従し、さらに堆積物を円滑に搬送させることができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記上方に位置する加圧ローラーの摩擦係数は前記下方に位置する加圧ローラーの摩擦係数よりも大きいことを特徴とする。

堆積物の重力方向上側の方が重力の影響で、下側よりも加圧ローラーに追従しにくいが、上記構成によれば、上方の加圧ローラーの摩擦係数を大きくすることにより、堆積物の重力方向上側の方も確実に搬送される。これにより、上方の加圧ローラーの回転に追従し、さらに堆積物を円滑に搬送させることができる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記堆積物が、前記一対の加圧ローラーに挟持される部分よりも前記堆積物の搬送方向上流側に、前記堆積物を前記一対の加圧ローラーに誘導するガイド部材を有することを特徴とする。

この構成によれば、堆積物はガイド部材に倣って一対の加圧ローラーにおけるニップ入口へ誘導されるため、堆積物を円滑に搬送させることができる。

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実施形態にかかる加圧部の構成を示す概略図。第２実施形態にかかる加圧部の構成を示す概略図。変形例にかかる加圧部の構成を示す概略図。他の変形例にかかる加圧部の構成を示す概略図。

以下、本発明の第１及び第２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。

（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、純パルプシートや古紙などの原料（被解繊物）Ｐｕを新たなシートＰｒに形成する技術に基づくものである。本実施形態にかかるシート製造装置は、繊維を含む材料を空気中で解繊可能な解繊部と、解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積可能な堆積部と、堆積部で堆積した堆積物を加圧する加圧部と、を備えるシート製造装置であって、加圧部は、堆積物を最初に加圧する一対の加圧ローラーを有し、一対の加圧ローラーのうち、上方に位置する加圧ローラーは下方に位置する加圧ローラーよりも、堆積物の搬送方向の水平成分において下流側に位置するものである。以下、具体的にシート製造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シート製造装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態のシート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加物投入部６０と、堆積部７０と、加圧部１１０等を備えている。

供給部１０は、粗砕部２０に原料としての古紙Ｐｕ等を供給するものである。供給部１０は、例えば、複数枚の古紙Ｐｕを重ねて貯めておくトレー１１と、トレー１１中の古紙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。シート製造装置１に供給する古紙Ｐｕとしては、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズの用紙等である。

粗砕部２０は、供給された古紙Ｐｕを数センチメートル角の紙片に裁断するものである。粗砕部２０では、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装置を構成している。これにより、供給された古紙Ｐｕを容易に紙片に裁断することができる。そして、分断された粗砕紙は、配管２０１を介して解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、繊維を含む材料を空気中で解繊するものである。具体的には、解繊部３０は、回転する回転刃（図示せず）を備え、粗砕部２０から供給された粗砕紙を繊維状に解きほぐす解繊を行うものである。本願においては、解繊部３０で解繊されるものを被解繊物と言い、解繊部３０を通過したものを解繊物と言う。なお、本実施形態の解繊部３０は、空気中で乾式で解繊を行うものである。解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の紙への塗工材料等は、数十μｍ以下の粒（以下、「インク粒」という）となって繊維と分離する。したがって、解繊部３０から出る解繊物は、紙片の解繊により得られる繊維とインク粒である。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、配管２０２を介して解繊された繊維はこの気流に乗って空気中で分級部４０に搬送される。なお、必要に応じて解繊部３０に配管２０２を介して解繊された繊維を分級部４０に搬送させるための気流を発生させる気流発生装置を別途設けてもよい。

分級部４０は、導入された導入物を気流により分級するものである。本実施形態では、導入物としての解繊物をインク粒と繊維とに分級する。分級部４０は、例えば、サイクロンを適用することにより、搬送された繊維をインク粒と繊維（解繊物）とに気流分級することができる。なお、サイクロンに替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。これにより、比較的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けられる。

本実施形態の分級部４０は接線入力方式のサイクロンであり、解繊部３０から導入物が導入される導入口４０ａと、導入口４０ａが接線方向についた筒部４１と、筒部４１の下部に続く円錐部４２と、円錐部４２の下部に設けられる下部取出口４０ｂと、筒部４１の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４０ｃとから構成される。円錐部４２は鉛直方向下方にむかって径が小さくなる。

分級処理において、分級部４０の導入口４０ａから導入された解繊物をのせた気流は、筒部４１、円錐部４２で円周運動に変わり、遠心力がかかり分級される。そして、インク粒より大きく密度の高い繊維は下部取出口４０ｂへ移動し、比較的小さく密度の低いインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４０ｃへ導出される。そして、分級部４０の上部排気口４０ｃ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、分級部４０の上部排気口４０ｃに接続された配管２０６を介して受け部８０に回収される。一方、分級部４０の下部取出口４０ｂから配管２０３を介して分級された繊維を含む分級物が選別部５０に向けて空気中で搬送される。分級部４０から選別部５０へは、分級される際の気流によって搬送されてもよいし、上方にある分級部４０から重力で下方にある選別部５０に搬送されてもよい。なお、分級部４０の上部排気口４０ｃや配管２０６等に、上部排気口４０ｃから短繊維混合物を効率よく吸引するための吸引部等を配置してもよい。分級は、あるサイズや密度を境にして正確に分けられるものではない。また、繊維とインク粒とに正確に分けられるものでもない。繊維の中でも比較的短い繊維はインク粒と共に上部排気口４０ｃから排出される。インク粒の中でも比較的大きいものは繊維とともに下部取出口４０ｂから排出される。

選別部５０は、分級部４０により分級された繊維を含む分級物（解繊物）を複数の開口を有するふるい部５１から通過させて選別するものである。さらに、具体的には、分級部４０により分級された繊維を含む分級物を、開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物と、に選別するものである。本実施形態の選別部５０では、分級物を回転運動により空気中で分散させる機構を備えている。そして、選別部５０の選別により開口を通過した通過物は、通過物搬送部３５０から配管２０４を介して堆積部７０側に搬送される。一方、選別部５０の選別により開口を通過しなかった残留物は、配管２０５を介して再び被解繊物として解繊部３０に戻される。これにより、残留物は廃棄されずに再使用（再利用）される。

選別部５０の選別により開口を通過した通過物は配管２０４を介して堆積部７０に空気中で搬送される。選別部５０から堆積部７０へは、気流を発生させる図示しないブロワーによって搬送されてもよいし、上方にある選別部５０から下方にある堆積部７０に重力で搬送されてもよい。配管２０４における選別部５０と堆積部７０との間には、搬送される通過物に対して結着樹脂（例えば、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂）等の添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。なお、添加物としては、結着樹脂の他、例えば、難燃剤、白色度向上剤、シート力増強剤やサイズ剤、吸収調整剤、芳香剤、脱臭剤等を投入することも可能である。これらの添加物は、添加物貯留部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。

堆積部７０は、解繊部３０で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積するものである。具体的には、配管２０４から投入された繊維や結着樹脂を含む材料を用いて堆積させてウエブＷを形成するものである。堆積部７０は、繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された繊維をメッシュベルト７３上に堆積する機構を有している。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と結着樹脂とを含む物体の構成形態を言う。従って、ウエブの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブとして示している。

まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、堆積部７０には、繊維及び結着樹脂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。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させることにより通過物（繊維）中に結着樹脂（添加物）を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させて、通過物（繊維）中に結着樹脂（添加物）を均一に混ぜるとともに、小孔を通過した繊維や繊維と結着樹脂の混合物を空気中に均一に分散させることができる。

フォーミングドラム７１の下方には、張架ローラー７２によって張架される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。そして、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、このメッシュベルト７３が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吸引部としてのサクション装置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繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

そして、フォーミングドラム７１の小孔スクリーンを通過した繊維等は、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、繊維と結着樹脂を含み長尺状に堆積させたウエブＷを形成することができる。フォーミングドラム７１からの分散とメッシュベルト７３の移動を連続的に行うことで、帯状の連続したウエブＷが成形される。なお、メッシュベルト７３は金属製でも、樹脂製でも、不織布でもよく、繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものであってもよい。なお、メッシュベルト７３のメッシュの穴径が大きすぎるとメッシュの間に繊維が入り込み、ウエブＷ（シート）を成形したときの凸凹になり、一方、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外気より負圧にすることで構成できる。

メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、メッシュベルト７３の回転移動により、搬送方向（図中の矢印）に従って搬送される。メッシュベルト７３の上側には中間搬送部９０が配置され、メッシュベルト７３上を移動するウエブＷは、中間搬送部９０を介して加圧部１１０側に搬送される。中間搬送部９０は、鉛直上方（ウエブＷがメッシュベルト７３から離間する方向）にウエブＷを吸引しながらウエブＷを搬送可能に構成されている。中間搬送部９０は、メッシュベルト７３から鉛直上方（ウエブＷの表面に対して垂直な方向）に離間して配置され、且つ、ウエブＷの搬送方向においてメッシュベルト７３と一部が下流側にずれて配置されている。そして、中間搬送部９０の搬送区間は、メッシュベルト７３の下流側の張架ローラー７２ａから加圧部１１０までの区間となる。

中間搬送部９０は、搬送ベルト９１と、張架ローラー９２と、吸引室９３と、を有する。搬送ベルト９１は、張架ローラー９２によって張架される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である。

吸引室９３は、搬送ベルト９１の内側に配置され、上面と当該上面に接する４つの側面とを有する中空の箱型形状をしており、底面（下方に位置する搬送ベルト９１と対向する面）が開口している。また、吸引室９３は、吸引室９３内に気流（吸引力）を発生させる吸引部を備えている。そして、吸引部を駆動させることにより吸引室９３の内部空間が吸引されて、吸引室９３の底面から空気が流れ込む。これにより吸引室９３内の上方に向けた気流が発生し、ウエブＷをウエブＷの上方から吸引して搬送ベルト９１にウエブＷを吸着させることができる。そして、搬送ベルト９１は、張架ローラー９２が自転することによって移動（周回）し、ウエブＷを加圧部１１０に向けて搬送することができる。また、吸引室９３は、上方から見て、メッシュベルト７３と一部が重なり、また、サクション装置７５と重ならない下流側の位置に配置されるため、メッシュベルト７３上のウエブＷは、吸引室９３と対向する位置においてメッシュベルト７３から剥離させて搬送ベルト９１に吸着させることができる。張架ローラー９２は、搬送ベルト９１がメッシュベルト７３と同速度で移動するように自転する。メッシュベルト７３と搬送ベルト９１の速度に差があると、ウエブＷが引っ張られて破断したり座屈したりすることを、同速度にすることで防止できる。

加圧部１１０は、堆積部７０で堆積した堆積物としてのウエブＷを加圧するものである。当該加圧部１１０は、ウエブＷを最初に加圧する一対の加圧ローラー１１１，１１２で構成されている。すなわち、シート製造装置１は、堆積部７０から加圧部１１０の間に、堆積部７０によって形成されたウエブＷに対して加圧する一対の加圧ローラー等の加圧部が無い構成となっている。なお、本実施形態にかかるウエブＷに対して加圧する加圧部１１０は、堆積部７０で形成されたウエブＷの厚みに対しておよそ１／５から１／３０の厚みのウエブＷとなるように加圧するものでる。従って、堆積部７０から加圧部１１０の間に、単にウエブＷを搬送するための単一ローラーや搬送ベルト等を配置した構成であってもよい。また、ウエブＷに対して微加圧（上記ウエブＷの厚みとなる加圧に及ばない程度の圧力）するローラーを配置した構成であってもよい。そして、中間搬送部９０により搬送されたウエブＷを一対の加圧ローラー１１１，１１２により挟み込んで加圧する。一対の加圧ローラー１１１，１１２で加圧することにより、ウエブＷの強度を向上させることができる。なお、加圧部１１０の詳細な構成については後述する。

加熱部１２０は、加圧部１１０の搬送方向の下流側に配置されている。加熱部１２０は、ウエブＷに含まれる繊維同士を結着樹脂を介して結着させるものである。本実施形態の加熱部１２０は、一対の加熱ローラー１２１，１２２で構成されている。加熱ローラー１２１，１２２の回転軸中心部にはヒーター等の加熱部材が設けられており、当該一対の加熱ローラー１２１，１２２間にウエブＷを通過させることにより、搬送されるウエブＷに対して加熱加圧することができる。そして、ウエブＷは一対の加熱ローラー１２１，１２２によって加熱加圧されることで、結着樹脂が溶けて繊維と絡みやすくなるとともに繊維間隔が短くなり繊維間の接触点が増加する。これにより、密度が高まってウエブＷとしての強度が向上する。

加熱部１２０の搬送方向の下流側には、ウエブＷを切断する切断部１３０として、ウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する第１切断部１３０ａと、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する第２切断部１３０ｂが配置されている。第１切断部１３０ａは、カッターを備え、連続状のウエブＷを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状に裁断する。第２切断部１３０ｂは、カッターを備え、ウエブＷの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断する。これにより、所望するサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が形成される。切断されたシートＰｒはスタッカー１６０等に積載される。なお、ウエブＷを切断せずに、連続状のまま巻き取りローラーによって巻き取るように構成してもよい。以上により、シート製造装置１においてシートＰｒを製造することができる。

なお、上記実施形態にかかるシートとは、古紙や純パルプなどの繊維を含むものを原料とし、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、ボード状やウエブ状（や凸凹を有する形状で）あってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、薄いシート状にした態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、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。

また、上記本実施形態において古紙とは、主に印刷された紙を指すが、紙として成形されたものを原料とするのであれば使用したか否かに関わらず古紙とみなす。

次に、加圧部の構成について説明する。図２は、加圧部の構成を示す概略図である。加圧部１１０は、堆積部７０で堆積したウエブＷを最初に加圧する一対の加圧ローラー１１１，１１２を有している。そして、一対の加圧ローラー１１１，１１２は、上方に位置する加圧ローラーとしての第１加圧ローラー１１１と下方に位置する加圧ローラーとしての第２加圧ローラー１１２とにより構成されている。なお、一対の加圧ローラー１１１，１１２において上方に位置する加圧ローラーとしての第１加圧ローラー１１１と下方に位置する加圧ローラーとしての第２加圧ローラー１１２とを規定する定義は、一対の加圧ローラー１１１，１１２で加圧されたウエブＷの搬送方向の正面から一対の加圧ローラー１１１，１１２を見たときを基準として、相対的に上方に位置する加圧ローラーを第１加圧ローラー１１１とし、下方に位置する加圧ローラーを第２加圧ローラー１１２としている。

また、加圧部１１０では、一対の加圧ローラー１１１，１１２のうち、第１加圧ローラー１１１は第２加圧ローラー１１２よりも、ウエブＷの搬送方向の水平成分において下流側に位置するように構成されている。加圧部１１０の上流側のウエブＷ１は、加圧部１１０を通過することで圧縮され、厚みが縮小されたウエブＷ２となる。そして、本実施形態では、中間搬送部９０からほぼ水平方向に搬送されたウエブＷ１が加圧部１１０を通過すると、加圧部１１０は斜めに傾いて配置されているため、ウエブＷ２の搬送方向は、水平方向から下方側に搬送方向が変化する。このようにウエブＷの搬送方向は、加圧部１１０の上流側と下流側で変化している。そのため、ウエブＷの搬送方向の水平成分により、一対の加圧ローラー１１１，１１２の位置を規定する。ウエブＷ１の搬送方向は図２における右方向であり、ウエブＷ２の搬送方向は図２における右斜め下方向である。そこで、ウエブＷ１、Ｗ２とも搬送方向の水平成分は図２における右方向となり、同じ方向として規定できる。具体的には、第１加圧ローラー１１１の回転中心軸Ｃ１が第２加圧ローラー１１２の回転中心軸Ｃ２よりも、ウエブＷの搬送方向の水平成分において下流側に位置している。また、本実施形態では、図２に示すように、第２加圧ローラー１１２の方が、第１加圧ローラー１１１よりもウエブＷに接するタイミングが早い。すなわち、第２加圧ローラー１１２におけるウエブＷに接する表面１１２ａの方が、第１加圧ローラー１１１におけるウエブＷに接する表面１１１ａよりも、ウエブＷの搬送方向の上流側に位置する。

そして、一対の加圧ローラー１１１，１１２の回転中心軸Ｃ１，Ｃ２の方向に加圧ローラー１１１，１１２を見た時に、加圧ローラー１１１，１１２の中心を通る線Ｌ１と鉛直線Ｌ２との成す角度θ１は２０度以上９０度以下である。換言すると、第２加圧ローラー１１２の回転中心軸Ｃ２を通る鉛直線Ｌ２に対して、加圧ローラー１１１，１１２の各回転中心軸Ｃ１，Ｃ２を結ぶ線Ｌ１が、ウエブＷの搬送方向の水平成分において下流側に傾斜する位置に、一対の加圧ローラー１１１，１１２が配置されている。

また、このような位置に一対の加圧ローラー１１１，１１２が配置されることにより、第２加圧ローラー１１２の上側に空間領域が形成される。そして、当該空間領域に中間搬送部９０の一部を配置することができる。具体的には、第２加圧ローラー１１２の上側の空間領域に中間搬送部９０の下流側の張架ローラー９２ａを配置する。これにより、中間搬送部９０によって搬送ベルト９１側に吸引されたウエブＷが加圧部１１０側に搬送した際、加圧部１１０側に近づいた位置で吸引力が低下し、中間搬送部９０側で吸引していたウエブＷの一部分が重力方向に落下するが、落下した部分のウエブＷは第２加圧ローラー１１２の鉛直方向上方の表面１１２ａで支持される。従って、中間搬送部９０から搬送されるウエブＷを確実に搬送させることができる。そして、本実施形態にかかるウエブＷに対して加圧する加圧部１１０では、堆積部７０で形成されたウエブＷ１の厚みに対しておよそ１／５から１／３０の厚みのウエブＷ２に加圧加工される。なお、一対の加圧ローラー１１１，１１２はウエブＷを最初に加圧する一対のローラーと説明したがこれに限られない。一対の加圧ローラー１１１，１１２よりも上流側に、搬送の目的で一対のローラーを有する場合がある。このような搬送ローラーは加圧が目的でないので、搬送ローラーを通過することでの厚みの変化は少ない。本願の一対の加圧ローラー１１１，１１２は、ウエブＷの厚みを１／５から１／３０に変化させるローラーと定義してもよい。

また、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とはお互いに独立して回転する。具体的には、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とには駆動源としてのモーターが各々に接続されており、当該各モーターを駆動させることにより、第１加圧ローラー１１１（図２において時計反対回り方向（矢印方向））と第２加圧ローラー１１２（図２において時計回り方向（矢印方向））とをそれぞれ回転させることができる。これにより、第１加圧ローラー１１１または第２加圧ローラー１１２のウエブＷの搬送時における空転が抑制されるため、ウエブＷを円滑に搬送させることができる。さらに、この場合、第１加圧ローラー１１１の回転速度は第２加圧ローラー１１２の回転速度よりも速くさせることが好ましい。例えば、第１加圧ローラー１１１の回転速度を第２加圧ローラー１１２の回転速度に対して０．０１％から２％程度速くなるように駆動制御する。これにより、ウエブＷが第１加圧ローラー１１１の回転に追従して、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とのニップ部に容易に誘導させることができる。

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。

堆積部７０によって堆積されたウエブＷ（堆積物）は最初に一対の第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とで加圧される。ここで、下方に配置された第２加圧ローラー１１２に対して上方に配置された第１加圧ローラー１１１がウエブＷ（Ｗ１）の搬送方向の下流側に位置している。このため、ウエブＷ（Ｗ１）は下方に向かいながら第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とによって搬送されるので、搬送されるウエブＷ（Ｗ１）の重力が作用し、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とで搬送しやすくなる。また、下方に配置された第２加圧ローラー１１２の一部でウエブＷ（Ｗ１）が支持されるので、ニップ部入口付近でウエブＷ（Ｗ１）が垂れ下がって滞留して搬送されにくくなることを抑制することができる。

さらに、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とがそれぞれ独立して回転する。このとき、下方に配置された第２加圧ローラー１１２の回転速度よりも上方に配置された第１加圧ローラー１１１の回転速度を速くする。これにより、ウエブＷ（Ｗ１）の重力方向上側の方も確実に搬送され、第１加圧ローラー１１１の回転に追従し、さらにウエブＷ（Ｗ１）を円滑に搬送させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、本実施形態にかかるシート製造装置の基本的な構成は第１実施形態にかかるシート製造装置１の構成と同様なので説明は省略し、第１実施形態の構成と異なる構成、すなわち、加圧部の構成ついて主に説明する。

本実施形態にかかる加圧部１１０ａは、図３に示すように、ウエブＷを最初に加圧する一対の加圧ローラー１１１，１１２を有し、一対の加圧ローラー１１１，１１２のうち、上方に位置する第１加圧ローラー１１１は下方に位置する第２加圧ローラー１１２よりも、ウエブＷの搬送方向の水平成分において下流側に位置している。さらに、ウエブＷが、一対の加圧ローラー１１１，１１２に挟持される部分よりもウエブＷの搬送方向上流側に、ウエブＷを一対の加圧ローラー１１１，１１２に誘導するガイド部材３００を有している。

本実施形態のガイド部材３００は、ガイドベルト３０１と、張架ローラー３０２とを有している。ガイドベルト３０１は、エンドレスのベルトであり、張架ローラー３０２と第１加圧ローラー１１１とで張架されている。そして、第１加圧ローラー１１１が回転することにより、ガイドベルト３０１が張架ローラー３０２及び第１加圧ローラー１１１に倣って回転移動するように構成されている。

そして、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とによってニップされるニップ部入口に対応する位置に位置するガイドベルト３０１の一部がウエブＷ（Ｗ１）をニップ部に誘導する誘導部３００ａとして機能する。また、一対の加圧ローラー１１１，１１２の中心を通る線Ｌ１と誘導部３００ａに対応するガイドベルト３０１とで成す角度θ２は約９０度に設定される。

以上、上記実施形態によれば、第１実施形態にかかる効果に加え、以下の効果を得ることができる。

堆積部７０で堆積されたウエブＷ（Ｗ１）は、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とで構成されるニップ部のニップ部入口に対応する位置に設けられたガイド部材３００の誘導部３００ａに倣って搬送される。これにより、ニップ部入口においてウエブＷ（Ｗ１）の一部が滞留することなく、ウエブＷ（Ｗ１）を円滑に搬送させることができる。

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。

（変形例１）上記実施形態では、一対の加圧ローラー１１１，１１２の中心を通る線Ｌ１と鉛直線Ｌ２との成す角度θ１が比較的小さい場合について説明したが、これに限定されない。上記角度は９０度以下であればよい。図４は、変形例にかかる加圧部の構成を示す概略図である。図４に示すように、加圧部１１０にかかる一対の加圧ローラー１１１，１１２の回転中心軸Ｃ１，Ｃ２の方向に加圧ローラー１１１，１１２を見た時に、加圧ローラー１１１，１１２の中心を通る線Ｌ１と鉛直線Ｌ２との成す角度θ１は約９０度である。このようにすれば、ウエブＷは下方に向かいながら一対の加圧ローラー１１１，１１２によって搬送されるので、搬送されるウエブＷの重力も最大限に作用し、一対の加圧ローラー１１１，１１２に搬送されやすくなる。さらに、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とがほぼ水平方向に並列して配置されることにより、第２加圧ローラー１１２の上側により広い空間領域が形成される。そして、第２加圧ローラー１１２の上側の空間領域に中間搬送部９０の下流側の張架ローラー９２ａをより第１加圧ローラー１１１側に配置させることができる。これにより、中間搬送部９０によって搬送ベルト９１側に吸引されたウエブＷが加圧部１１０側に搬送した際、加圧部１１０側に近づいた位置で吸引力が低下し、中間搬送部９０側で吸引していたウエブＷの一部分が重力方向に落下した際、より広い範囲で落下した部分のウエブＷを支持することができる。なお、図４において、ウエブＷ２の搬送方向はほぼ鉛直方向なため、水平成分はないことになる。このような場合は、ウエブＷ１の搬送方向の水平成分を用いて、第１加圧ローラー１１１の方が下流側にあると規定される。

（変形例２）上記第２実施形態では、ガイドベルト３０１を備えたガイド部材３００を備えたが、この構成に限定されない。ウエブＷ（Ｗ１）を誘導する単なるガイドで構成されるものであってもよい。図５は、他の変形例にかかる加圧部の構成を示す概略図である。図５に示すように、ガイド部材４００は、一対の加圧ローラー１１１，１１２に挟持される部分よりもウエブＷの搬送方向上流側に配置されたガイド４０１を有している。ガイド４０１は、ニップ部入口に対応する位置に配置され、搬送されるウエブＷ（Ｗ１）をニップ部に誘導する誘導面を有する誘導部４０１ａを備えている。このようにしても、堆積部７０で堆積されたウエブＷ（Ｗ１）は、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とで構成されるニップ部のニップ部入口に対応する位置に設けられたガイド部材４００のガイド４０１の誘導部４０１ａに倣って搬送される。これにより、ニップ部入口においてウエブＷ（Ｗ１）の一部が滞留することなく、ウエブＷ（Ｗ１）を円滑に搬送させることができる。

（変形例３）上記実施形態では、加圧部１１０の第１加圧ローラー１１１の回転速度を第２加圧ローラー１１２の回転速度よりも速くさせたが、この構成に限定されない。例えば、第１加圧ローラー１１１の摩擦係数が第２加圧ローラー１１２の摩擦係数よりも大きくなるように構成してもよい。具体的には、第２加圧ローラー１１２に金属材料を用い、第２加圧ローラー１１２の表面部を、例えば、ハードクロムメッキや無電解ニッケルメッキを施し、第１加圧ローラー１１１には弾性材としてコットン材やゴム材等を用いる。また、ゴム材としては、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等を用いる。このようにしても、第１加圧ローラー１１１の表面と第２加圧ローラー１１２の表面とで生じる摩擦係数差により、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とによるニップ部に均一にウエブＷを搬送させることができる。

（変形例４）上記実施形態では、堆積部７０で堆積されたウエブＷを最初に加圧する一対の加圧ローラー１１１，１１２の構成について説明したが、一対の加圧ローラー１１１，１１２の搬送方向の下流側に設けられた他の一対の加圧ローラーにおいても、一対の加圧ローラー１１１，１１２と同様の構成であってもよい。すなわち、一対の加圧ローラー１１１，１１２の搬送方向に下流側に設けられた他の一対の加圧ローラーにおいても、一対の加圧ローラーのうち、上方に位置する加圧ローラーは下方に位置する加圧ローラーよりも、ウエブＷ（Ｗ２）の搬送方向の水平成分において下流側に位置するように構成する。このようにすれば、一対の加圧ローラー１１１，１１２によって搬送されたウエブＷ（Ｗ２）の搬送を円滑に搬送させることができる。

（変形例５）上記実施形態では、加圧部１１０と加熱部１２０とを別個に配置したが、この構成に限定されない。加圧部１１０の第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２の少なくとも一方を加熱。してもよい。加圧部１１０は、加圧することができれば加熱してもしなくてもよい。このようにすれば、装置構成を簡略化させることができる。

（変形例６）上記実施形態では、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とのローラー径を同じとしたが、この構成に限定されない。第１加圧ローラー１１１の径と第２加圧ローラー１１２の径とを異ならせ、適宜設定してもよい。このようにすれば、装置レイアウトの自由度を高めることができる。

（変形例７）上記実施形態では、メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷを吸引しながら搬送する中間搬送部９０を備えたが、この構成に限定されない。例えば、中間搬送部９０に替えてスクレイパーを配置してもよい。このようにしても、スクレイパーによってメッシュベルト７３上に成形されたウエブＷを剥離しながら加圧部１１０に搬送することができる。また、装置構成も簡易化される。

（変形例８）上記実施形態では、第１加圧ローラー１１１と第２加圧ローラー１１２とが別個に回転するように構成したが、この構成に限定されない。第１加圧ローラー１１１及び第２加圧ローラー１１２のうち、一方のローラーを駆動回転させる駆動ローラーとし、他方のローラーをウエブＷを介して従動する従動ローラーとしてもよい。このようにしても、一対の加圧ローラーのうち、上方に位置する加圧ローラーは下方に位置する加圧ローラーよりも、ウエブＷの搬送方向の水平成分において下流側に位置することにより、上記同様の効果を得ることができる。

１…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、４０ａ…導入口、４０ｂ…下部取出口、４０ｃ…上部排気口、４１…筒部、４２…円錐部、５０…選別部、６０…添加物投入部、７０…堆積部、９０…中間搬送部、１１０…加圧部、１１０ａ…加圧部、１１１…上方に位置する加圧ローラーとしての第１加圧ローラー、１１２…下方に位置する加圧ローラーとしての第２加圧ローラー、１２０…加熱部、１３０…切断部、１６０…スタッカー、３００，４００…ガイド部材。

Claims

繊維を含む材料を空気中で解繊可能な解繊部と、
前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積可能な堆積部と、
前記堆積部で堆積した堆積物を加圧する加圧部と、を備えるシート製造装置であって、
前記加圧部は、前記堆積物を最初に加圧する一対の加圧ローラーを有し、
前記一対の加圧ローラーのうち、上方に位置する加圧ローラーは下方に位置する加圧ローラーよりも、前記堆積物の搬送方向の水平成分において下流側に位置することを特徴とするシート製造装置。
請求項１に記載のシート製造装置において、
前記一対の加圧ローラーの回転中心軸の方向に前記一対の加圧ローラーを見た時に、前記加圧ローラーの中心を通る線と鉛直線との成す角度は２０度以上９０度以下であることを特徴とするシート製造装置。
請求項１または請求項２に記載のシート製造装置において、
前記一対の加圧ローラーはお互いに独立して回転することを特徴とするシート製造装置。
請求項３に記載のシート製造装置において、
前記上方に位置する加圧ローラーの回転速度は前記下方に位置する加圧ローラーの回転速度よりも速いことを特徴とするシート製造装置。
請求項３に記載のシート製造装置において、
前記上方に位置する加圧ローラーの摩擦係数は前記下方に位置する加圧ローラーの摩擦係数よりも大きいことを特徴とするシート製造装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
前記堆積物が、前記一対の加圧ローラーに挟持される部分よりも前記堆積物の搬送方向上流側に、前記堆積物を前記一対の加圧ローラーに誘導するガイド部材を有することを特徴とするシート製造装置。