JP2016113720A - シート製造装置及びシート製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 欠陥のあるシートを選別できるシート製造装置１００を提供する。【解決手段】 本発明に係るシート製造装置１００は、堆積部と、シート形成部と、検出部９１と、切断部９０と、を備える。堆積部は、繊維を含む材料を堆積してウェブを形成する。シート形成部８０は、ウェブＷを加圧加熱して連続シートＳ１を形成する。検出部９１は、連続シートＳ１の欠陥を検出可能である。切断部９０は、連続シートＳ１を切断して、欠陥を検出した欠陥シートＳ３と、欠陥を検出しなかった単票シートＳ２とに加工する。欠陥シートＳ３と欠陥を検出しなかった単票シートＳ２とで、切断後のシートの搬送経路を変える。【選択図】図２

Description

本発明は、シート製造装置及びシート製造方法に関する。

従来、古紙を原料としてシートを製造するシート製造装置が知られている。そして、特
許文献１には、乾式解繊機において紙片を繊維状に解繊して、紙を成形する紙再生装置が
記載されている。特許文献１に記載された紙再生装置は、作成したウェブ（再生紙）を搬
送方向と交わる方向に裁断機によって切断し、所望のサイズのシートを製造するものであ
る。

しかしながら、このような紙再生装置にあっては、出来上がったシートまたはウェブは
、その厚みが規定外であったり、シワや破損、うねり、汚れなどがある場合がある。

特開２０１２−１４４８１９号公報

本発明の幾つかの態様に係る目的の１つは、欠陥のあるシートを選別できるシート製造
装置を提供することにある。

本発明は前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、以下の態
様または適用例として実現することができる。

本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む材料を堆積してウェブを形成する堆積部と、
前記ウェブを加圧加熱してシートを形成するシート形成部と、
前記シートの欠陥を検出可能な検出部と、
前記シートを切断する切断部と、を備え、
前記検出部で欠陥を検出したシートと欠陥を検出しなかったシートとで、切断後のシー
トの搬送経路を変えることを特徴とする。

このようなシート製造装置では、欠陥を検出した場合としない場合で搬送経路を変える
ので、欠陥のあるシートを選別できる。また、選別された欠陥のあるシートを製品となる
シートから排除したり、ユ-ザーが欠陥のあるシートであることを認識したりすることが
できる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記切断後のシートは、前記欠陥を検出したシートと、前記欠陥を検出しなかったシー
トとで異なる場所に積載してもよい。

このようなシート製造装置では、異なる場所に積載することで、欠陥を検出したシート
を認識することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記切断部は、前記欠陥を検出したシートの長さを前記欠陥を検出しなかったシートの
長さよりも短く切断してもよい。

このようなシート製造装置では、欠陥を検出しなかった正常なシートよりも欠陥を検出
したシートを短く切断して、欠陥を検出したシートを回収しやすくすることができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記切断部は、前記欠陥を検出したシートの長さを前記欠陥を検出しなかったシートの
長さよりも長く切断してもよい。

このようなシート製造装置では、欠陥を検出しなかった正常なシートに対して欠陥を検
出した異常なシートをすぐに認識することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記検出部は、前記シートの表面状態を検出してもよい。

このようなシート製造装置では、表面状態を検出することで、シワや破損、うねり、汚
れのあるシートを選別できる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記検出部は、前記シートの厚みを検出してもよい。

このようなシート製造装置では、シートの厚みを検出することで、シートの厚みが規格
外のシートを選別できる。

本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維を含む材料を堆積してウェブを形成し、
前記ウェブを加圧加熱してシートを形成し、
前記シートの欠陥を検出し、
前記シートを切断し、
切断後、欠陥を検出したシートと欠陥を検出しなかったシートとで、シートの搬送経路
を変えることを特徴とする。

このようなシート製造方法では、欠陥を検出した場合としない場合で搬送経路を変える
ので、欠陥のあるシートを選別できる。また、選別された欠陥のあるシートを製品となる
シートから排除したり、ユ-ザーが欠陥のあるシートであることを認識したりすることが
できる。

本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態に係るシート製造装置の検出部及び切替部を模式的に示す側面図。 本実施形態に係るシート製造装置の連続シートの切断長さを模式的に示す平面図。 第１変形例に係るシート製造装置の検出部及び切替部を模式的に示す側面図。 第２変形例に係るシート製造装置の検出部及び切替部を模式的に示す側面図。 第２変形例における単票シート及び欠陥シートの斜視図である。

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不当に限定するもので
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
。

１． シート製造装置
１．１． 構成
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図１
は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。

シート製造装置１００は、図１に示すように、供給部１０と、製造部１０２と、制御部
１４０と、を備える。製造部１０２は、シートを製造する。製造部１０２は、粗砕部１２
と、解繊部２０と、分級部３０と、選別部４０と、混合部５０と、堆積部６０と、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。

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。

粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を、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。

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（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。

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。

解繊部２０は、大気中（空気中）において乾式で解繊を行う。具体的には、解繊部２０
としては、インペラーミルを用いる。解繊部２０は、原料を吸引し、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、原料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、管３を介して、分級部３０に移送
される。

分級部３０は、解繊部２０を通過した解繊物を分級する。具体的には、分級部３０は、
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）を分離し
て除去する。これにより、解繊物の中で比較的大きいもしくは密度の高いものである繊維
の占める割合を高めることができる。

分級部３０としては、気流式分級機を用いる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、
分級されるもののサイズと密度とにより受ける遠心力の差によって分離するものであり、
気流の速度および遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、
分級部３０としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用
いる。特に図示のようなサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部３０として好適に
用いることができる。

分級部３０は、例えば、導入口３１と、導入口３１が接続された円筒部３２と、円筒部
３２の下方に位置し円筒部３２と連続している逆円錐部３３と、逆円錐部３３の下部中央
に設けられている下部排出口３４と、円筒部３２上部中央に設けられている上部排出口３
５と、を有している。

分級部３０において、導入口３１から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部３２で
円周運動に変わる。これにより、導入された解繊物には遠心力がかかり、分級部３０は、
解繊物のうちで樹脂粒やインク粒よりも大きく密度の高い繊維（第１分級物）と、解繊物
のうちで繊維よりも小さく密度の低い樹脂粒や色剤や添加剤など（第２分級物）と、に分
離することができる。第１分級物は、下部排出口３４から排出され、管４を介して、選別
部４０に導入される。一方、第２分級物は、上部排出口３５から管５を介して受け部３６
に排出される。

選別部４０は、分級部３０を通過した第１分級物を導入口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、第１分級物に含まれる、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、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、ホッパー６で受けてから管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することができる円筒の篩である。選別部４０
の網は、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。

混合部５０は、選別部４０を通過した第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、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。

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。

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。

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、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、繊維の凝集を防止するた
めの凝集防止材、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５
０を通過した混合物（第１分級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。

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、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。

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５
０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。堆積部６０の構成は、例えば、選別部４０の構成と同じである
。

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。

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。
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。

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。

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７
２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７
６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。

以上のように、堆積部６０およびウェブ形成部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ウェブＷが形成される。メッシュベルト７
２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。

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。

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。

シート形成部８０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、シート形成部８０は、第１結着部８２と第２結着部８４とを備え、結着部８２
，８４がそれぞれ一対の加熱ローラー８６を備えている。結着部８２，８４を加熱ローラ
ー８６として構成したことにより、結着部８２，８４を板状のプレス装置（平板プレス装
置）として構成した場合に比べて、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。なお、加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。

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。

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。

１．２． 検出部
シート製造装置１００の検出部９１について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。
図２は本実施形態に係るシート製造装置１００の一部である検出部９１及び切替部９５を
模式的に示す側面図であり、図３は連続シートＳ１の切断長さを模式的に示す平面図であ
る。なお、図２及び図３では、連続シートＳ１の搬送方向Ｍの上流側にある堆積部６０や
シート形成部８０は省略し、搬送方向Ｍの下流側にある第２切断部９４を省略して示して
いる。また、以下の説明において、「上流側」及び「下流側」という表現は「搬送方向Ｍ
における上流側」及び「搬送方向Ｍにおける下流側」という意味である。また、以下の説
明において、「シートの幅」は搬送方向Ｍに直交する方向のシートの長さであり、「シー
トの長さ」は搬送方向Ｍに平行な方向のシートの長さである。

図２に示すように、シート製造装置１００は、図１に示したシート形成部８０の下流側
に、連続シートＳ１の欠陥を検出可能な検出部９１と、連続シートＳ１を切断する切断部
９０と、検出部９１で欠陥を検出した欠陥シートＳ３と欠陥を検出しなかった単票シート
Ｓ２とで、切断後のシートの搬送経路９５ｂ，９７ａを変える切替部９５と、を備える。

検出部９１は、連続シートＳ１の厚みを検出する第１検出部９１ａと、連続シートＳ１
の表面状態を検出する第２検出部９１ｂと、を有する。図２では、第１検出部９１ａは連
続シートＳ１の上面側に配置され、第２検出部９１ｂは連続シートＳ１の下面側に配置さ
れているが、第１、第２検出部９１ａ，９１ｂの配置はこれに限らず、切断部９０の上流
側であれば適宜配置することができる。また、検出部９１は、第１、第２検出部９１ａ，
９１ｂのいずれか一方だけでもよい。

第１検出部９１ａは、連続シートＳ１の厚みを検出する接触式センサーを用いることが
できる。接触式センサーとしては、例えば、連続シートＳ１の上面に常時接触するローラ
ーの上下（連続シートＳ１の厚さ方向）の移動距離から連続シートＳ１の厚みを検出して
もよいし、連続シートＳ１の上下両面に接触する一対のローラーの相対的な移動距離によ
り連続シートＳ１の厚みを検出してもよい。

第１検出部９１ａにより、連続シートＳ１の厚みを検出することで、連続シートＳ１の
厚みをあらかじめ設定された規格と比較して、規格外の連続シートＳ１であれば、後述す
る切替部９５で欠陥のある欠陥シートＳ３として選別できる。

第２検出部９１ｂは、連続シートＳ１の表面状態を検出する光学式センサーを用いるこ
とができる。光学式センサーは、例えば、連続シートＳ１の全幅に渡るＣＣＤラインセン
サーや、光源部と読取部を連続シートＳ１を挟んで対向配置する透過光を利用したライン
センサーなどを採用することができる。第２検出部９１ｂは、連続シートＳ１の表面状態
におけるシワや破損、うねり、汚れなどの有無を検出することができる。

また、第２検出部９１ｂは、連続シートＳ１の地合いを検出してもよい。ここで「地合
い」とは、連続シートＳ１または単票シートＳ２の地質のことであり、具体的には、連続
シートＳ１の一方の表面から光を当てた際に見られる濃淡差の度合い（程度）のことをい
う。すなわち、「地合いが比較的良いシート」とは、該濃淡差が小さい連続シートＳ１ま
たは単票シートＳ２のことをいう。

第２検出部９１ｂにより、連続シートＳ１の表面状態（シワ、破損、うねり、汚れなど
）が、例えば、あらかじめ設定された所定の基準を満たさない場合には、「欠陥」として
検出し、切断後に、後述する切替部９５で選別できる。

第１検出部９１ａ及び第２検出部９１ｂは、連続シートＳ１の全面を対象としてもよい
し、一部を対象としてもよい。ここで、連続シートＳ１の「全面」は文字通りの全面でも
よいし、略全面でもよい。例えば、連続シートＳ１の略全面は、連続シートＳ１における
製品となる部分（すなわち単票シートＳ２の全面）であってもよい。

図２に示す第２検出部９１ｂのように連続シートＳ１の一部を対象とするＣＣＤライン
センサーを用いる場合には、ＣＣＤラインセンサーを連続シートＳ１の全幅に渡って配置
し、または少なくとも単票シートＳ２の全幅ＳＷ（図３参照）に渡って配置する。第２検
出部９１ｂがラインセンサーである場合には、連続シートＳ１における搬送方向Ｍの移動
速度に合わせて所定サイクルで読み取ることで、連続シートＳ１の全面の表面状態を検出
できる。

検出部９１は、検出した情報を制御部１４０へ出力する。制御部１４０は、検出部９１
からの情報に基づいて、下流側の各処理部（切断部９０、ローラー９３ｂ，９３ｂなど）
を制御することができる。

なお、第１検出部９１ａ及び第２検出部９１ｂには、上述のセンサーに限らず、公知の
センサーを採用することができる。

１．３． 第１切断部
第１切断部９２は、連続シートＳ１を切断する刃が下端に形成された刃部９２ｂと、刃
部９２ｂを連続シートＳ１に対して昇降させる切断駆動部９２ａと、を有する。刃部９２
ｂは、搬送方向Ｍに交差する方向で連続シートＳ１の全幅に渡って延びる刃を有する。第
１切断部９２は、いわゆるギロチンカッター方式の例について説明するが、円板状の刃を
回転して用いるロータリーカッター方式など公知の紙類の裁断機構を採用することができ
る。

第１切断部９２は、検出部９１よりも下流側に配置される。第１切断部９２は、連続シ
ートＳ１を送り出すように連続的に回転するローラー９３ａ，９３ａと単票シートＳ２を
送り出すように連続的または間欠的に回転するローラー９３ｂ，９３ｂとの間に配置され
る。第１切断部９２の下流側、例えばローラー９３ｂ，９３ｂと後述するローラー９３ｃ
，９３ｃとの間には連続シートＳ１の搬送方向Ｍに沿って切断する図示しない第２切断部
９４が配置される。なお、第２切断部９４は、単票シートＳ２の幅方向両端を切除するも
ので、切断する方向が異なるだけであり、第１切断部９２と同様の機構を採用することが
できる。

図３に示すように、第１切断部９２は、制御部１４０の指令に従って、製品である単票
シートＳ２の長さごとに連続シートＳ１の切断を実行する。そして、検出部９１の検出結
果に基づいて、制御部１４０が設定された基準を超える欠陥ＤＦ１，ＤＦ２を発見すると
、欠陥ＤＦ１，ＤＦ２を含む領域に対し、長さＬ１よりも短い長さＬ２、Ｌ３を設定する
。図３では、切断位置を連続シートＳ１に搬送方向Ｍと直交する方向に延びる仮想線であ
る破線で示す。

欠陥ＤＦ１を含む領域が第１切断部９２に到達すると、制御部１４０の指令に従って、
長さＬ２の長さに破線の位置で連続シートＳ１は切断される。したがって、第１切断部９
２が切断を実行すると、欠陥を検出したシート（図２では欠陥シートＳ３として示す）の
長さＬ２は、欠陥を検出しなかったシート（製品である単票シートＳ２）の長さＬ１より
も短くなる。

このように、欠陥を検出しなかった正常なシート（単票シートＳ２）よりも欠陥を検出
したシート（欠陥シートＳ３）を短く切断することで、欠陥シートＳ３を回収しやすくす
ることができる。欠陥シートＳ３を短く切断することで、欠陥シートＳ３を回収する際に
もかさばらず、また、欠陥シートＳ３を回収後に再利用する際に風で搬送することもでき
るなど取り扱いが容易になる。

また、欠陥ＤＦ２を含む領域は、その上流側（連続シートＳ１の先端側）で第１切断部
９２が単票シートＳ２を切り出すと、次は長さＬ３の位置で切断することになる。長さＬ
３は、単票シートＳ２の長さＬ１より短いが長さＬ２よりも長い。しかし、長さＬ３では
、上述したように、回収の際や再利用の際に、特に、再利用する際に風で搬送する場合に
は容易に搬送できないこともある。そこで、図３に示すように、第１切断部９２が長さＬ
３の範囲で複数回（ここでは３回）切断を実行し、細断することが好ましい。このように
することで、欠陥ＤＦ１を含む領域と同様に取り扱いが容易になる。

第１切断部９２によって切断された欠陥シートＳ３の長さは、例えば１０ｍｍ〜２０ｍ
ｍである。欠陥シートＳ３の長さがこの程度であれば、回収する際にもかさばらず、風に
よる搬送も可能である。したがって、制御部１４０は、１枚の欠陥シートＳ３の長さが１
０ｍｍ〜２０ｍｍ程度になるように第１切断部９２に切断を実行させることが好ましい。

第１切断部９２は、検出された欠陥ＤＦ１，ＤＦ２を避けて切断することが好ましい。
すなわち、図３における破線の位置に欠陥ＤＦ１，ＤＦ２が重ならないように制御部１４
０が切断位置を設定することが好ましい。特に、第１検出部９１ａの検出結果が基準より
厚い部分を欠陥ＤＦ１，ＤＦ２とした場合には、シートに混入した異物（例えば、金属片
など）による欠陥であることも考えられる。そのため、欠陥ＤＦ１，ＤＦ２を避けてカッ
トすることで、単票シートＳ２の品質向上に加えて、刃部９２ｂの損傷を避けることがで
き、刃部９２ｂの耐久性の向上につながる。

１．４． 切替部
図２に示すように、検出部９１と排出部９６との間であって、切断部９０の下流に切替
部９５が設けられている。切替部９５は、検出部９１で欠陥を検出した欠陥シートＳ３と
欠陥を検出しなかった単票シートＳ２とで、切断後のシートの搬送経路９５ｂ，９７ａを
変える。切替部９５は、第１切断部９２で搬送方向Ｍと直交する方向に切断された単票シ
ートＳ２を押し出すローラー９３ｂ，９３ｂと、ローラー９３ｂ，９３ｂの回転を制御す
る制御部１４０と、を含む。

切替部９５は、少なくとも２つの搬送経路９５ｂ，９７ａに切断後のシートを振り分け
ることで選別する。具体的には、切替部９５は、欠陥を検出しなかった単票シートＳ２の
搬送経路である第１経路９５ｂと、検出部９１で欠陥を検出した欠陥シートＳ３の搬送経
路である第２経路９７ａと、に切断後のシートを振り分ける。

第１経路９５ｂは、検出部９１で欠陥を検出しなかった領域から切り出した単票シート
Ｓ２をローラー９３ｂ，９３ｃを介して排出部９６へと導く経路である。排出部９６は、
単票シートＳ２を積載する積載部９６ａを有する。

第２経路９７ａは、検出部９１で欠陥を検出した領域から切り出した欠陥シートＳ３を
ローラー９３ｂ，９３ｂの上流側から回収部９７へと導く経路である。回収部９７は、単
票シートＳ２を積載した状態で収納可能な箱であってもよい。回収部９７に回収された欠
陥シートＳ３は、ユーザーによって再び粗砕部１２または解繊部２０へ戻してもよい。

制御部１４０は、ローラー９３ｂ，９３ｂの回転を制御して、単票シートＳ２を第１経
路９５ｂへ、欠陥シートＳ３を第２経路９７ａへと割り振ることができる。なお、検出部
９１とローラー９３ｂ、９３ｂとの間隔は、少なくとも単票シートＳ２の長さよりも長く
することが好ましい。欠陥シートＳ３がローラー９３ｂ，９３ｂに届く前に欠陥シートＳ
３であるか否かを判定しなければならないからである。

制御部１４０は、例えば、欠陥を検出しなかった単票シートＳ２であればローラー９３
ｂ，９３ｂを図の矢印の方向に回転して単票シートＳ２を第１経路９５ｂに送り、ローラ
ー９３ｃ，９３ｃを介して単票シートＳ２を積載部９６ａへと導く。また、制御部１４０
は、例えば、欠陥を検出した欠陥シートＳ３であればローラー９３ｂ，９３ｂの回転を停
止し、または図の矢印とは反対の方向へ回転し、欠陥シートＳ３を第２経路９７ａに送り
、回収部９７へ落下させる。このように、単票シートＳ２の搬送経路と欠陥シートＳ３の
搬送経路とを変えるため、欠陥のある欠陥シートＳ３を選別できる。また、選別された欠
陥のある欠陥シートＳ３は、製品となる単票シートＳ２から排除したり、ユ-ザーが欠陥
のある欠陥シートＳ３であることを認識したりすることができる。

制御部１４０は、図示しないユーザーが操作できる操作部と、各処理部の処理結果等を
表示する出力部と、欠陥判定の基準となるデータや各部のプログラム等を記憶する記憶部
と、各種のアプリケーションプログラムやデータを記憶してコンピューターが読み取り可
能な記憶媒体と、記憶部や記憶媒体に記憶されているプログラムに従って各種の制御処理
を行う処理部と、を含む。処理部は、例えば、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、Ａ
ＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。なお、
処理部の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。

また、ローラー９３ｂ，９３ｂは、図２に示さない第２切断部９４より上流側に配置し
てもよい。製品にならない欠陥シートＳ３にはそのような切断は不要だからであり、不良
と判定された欠陥シートＳ３の両端を切断しない分だけ第２切断部９４のカッターの寿命
が延びるからである。

１．５． シート製造方法
シート製造方法は、図１及び図２に示すように、繊維を含む材料を堆積してウェブＷを
形成し、ウェブＷを加圧加熱して連続シートＳ１を形成し、連続シートＳ１の欠陥を検出
し、連続シートＳ１を切断し、切断後、欠陥を検出した欠陥シートＳ３と欠陥を検出しな
かった単票シートＳ２とで、シートの搬送経路９５ｂ，９７ａを変える。

シート製造方法は、シート製造装置１００によって実施することができる。

まず、ユーザーが制御部１４０の図示しない操作部を介して、シートＳを製造するため
の処理を要求すると、制御部１４０は各処理部の処理を開始する。

制御部１４０は、検出部９１からの出力信号を受けて、連続シートＳ１の表面状態（シ
ワ、破損、うねり、汚れ、地合い）をあらかじめ設定された基準値と比較して、欠陥の有
無を判定する。制御部１４０は、「欠陥を検出しなかった」と判定すると、ローラー９３
ｂ，９３ｂを操作して、連続シートＳ１におけるその領域が切断された単票シートＳ２を
第１経路９５ｂにある排出部９６へと排出し、積載部９６ａに積層する。また、制御部１
４０は、「欠陥を検出した」と判定すると、ローラー９３ｂ，９３ｂを操作して、連続シ
ートＳ１におけるその領域が切断された欠陥シートＳ３を第２経路９７ａにある回収部９
７へ導く。

このように、このシート製造方法によれば、欠陥を検出した場合としない場合で搬送経
路９５ｂ，９７ａを変えるので、欠陥シートＳ３を選別できる。また、選別された欠陥シ
ートＳ３は、製品となる単票シートＳ２から排除したり、ユ-ザーが欠陥シートＳ３であ
ることを認識したりすることができる。

欠陥シートＳ３は、図３の欠陥ＤＦ２を用いて説明したように、細断することにより欠
陥を含むものと欠陥を含まないものが含まれてもよい。

図３に示すように、検出部９１は、単票シートＳ２の全幅である幅ＳＷ（図３で斜線で
示した第２切断部９４により切断されて除かれる領域を除く幅）の領域の欠陥を検出する
。斜線で示した領域は、製品部でないため欠陥の有無判定に含めなくてもよい。また、斜
線で示した領域は、堆積部６０（図１参照）における原料の堆積にむらが比較的発生し易
いため、欠陥の有無判定に含めない方が望ましい。

２． 第１変形例
図４は、本実施形態に係るシート製造装置１００の第１変形例における検出部９１及び
切替部９５を模式的に示す側面図である。図４では、検出部９１より上流側にある堆積部
６０やシート形成部８０などは省略して示している。

図４に示すシート製造装置１００は、回収部９７がホッパー９７ｂ及び管９７ｃを有す
る点で図２と相違する。図２と重複する説明については省略する。

切替部９５で落下する欠陥シートＳ３は、回収部９７のホッパー９７ｂ内に落下し、矢
印で示した戻し方向Ｎに沿って管９７ｃ内を移動する。この管９７ｃ内は図示しないブロ
アーによって欠陥シートＳ３を搬送する風が流れており、欠陥シートＳ３を粗砕部１２ま
で搬送する。管９７ｃの途中（搬送の障害とならない位置、例えば管９７ｃの外壁に隣接
した位置）には磁石９７ｄが設けられ、金属を含む欠陥シートＳ３が粗砕部１２へ送られ
ることを防止できる。金属を含む欠陥シートＳ３は、そのままでは再生紙の原料として再
利用できないからである。

このように、磁石９７ｄを設けて解繊部２０に再投入されないようにすることで、ステ
ープラーの針など金属片が再度解繊部２０に入ることを防止し、再度シートに混入して、
欠陥シートＳ３となることを防止できる。

３． 第２変形例
図５は本実施形態に係るシート製造装置１００の第２変形例における検出部９１及び切
替部９５を模式的に示す側面図であり、図６は第２変形例によって得られる単票シートＳ
２及び欠陥シートＳ３の斜視図である。図５では、検出部９１より上流側にある堆積部６
０やシート形成部８０などは省略して示している。

図５に示すシート製造装置１００は、回収部９７が排出部９６の下方に設けられ、制御
部１４０が排出部９６と回収部９７を昇降移動する点で図２と相違する。すなわち、第２
変形例では、切替部９５は、排出部９６と、回収部９７と、排出部９６及び回収部９７を
昇降移動させる図示しない昇降機構と、その昇降機構を制御する制御部１４０と、を含む
。図２と重複する説明については省略する。

第１切断部９２は、連続シートＳ１を単票シートＳ２と欠陥シートＳ３に切断する。欠
陥シートＳ３の長さは、第１切断部９２の下流の搬送路を搬送可能長さであればよい。

図６に示すように、第２変形例の第１切断部９２は、欠陥ＤＦ３を含む欠陥シートＳ３
の長さを欠陥を検出しなかった単票シートＳ２の長さよりも長く切断している。斜線で示
した領域が単票シートＳ２よりも長い部分である。このように欠陥シートＳ３を斜線で示
した分だけ長くすることで、欠陥を検出しなかった正常な単票シートＳ２に対して欠陥シ
ートＳ３をすぐに認識することができる。ユーザーが欠陥シートＳ３を認識することがで
きれば、誤って製品である単票シートＳ２と一緒に使用することを防ぐことができる。

切替部９５は、切断後のシートを、欠陥シートＳ３と、欠陥を検出しなかった単票シー
トＳ２とで異なる場所に積載する。このように異なる場所に積載することで、欠陥シート
Ｓ３を認識することができる。具体的には、図５に示すように、排出部９６の第１積載部
９６ａの下方に回収部９７の第２積載部９７ｅを設ける。そして、ローラー９３ｃ，９３
ｃの回転によって排出される単票シートＳ２及び欠陥シートＳ３に対して第１、第２積載
部９６ａ，９７ｅを昇降移動させて、対象のシートだけを積載する。欠陥シートＳ３の長
さは単票シートＳ２の長さとは異なっているので、積載部９７ｅに積載されたシートは欠
陥品であることをユーザーは容易に認識することができる。

以上説明したように、切替部９５が「切断後のシートの搬送経路を変える」ことは、図
２及び図４のように排出部９６よりも上流側で欠陥シートＳ３を別の搬送経路へと導くだ
けでなく、排出部９６に併設された第２積載部９７ｅに欠陥シートＳ３を積載することも
含む。

また、ここでは２つの積載部９６ａ，９７ｅの例について説明したが、これに限らず、
例えば、３つ以上の積載部を設け、切替部９５が欠陥の度合いに応じて異なる積載部に欠
陥シートＳ３を振り分けてもよい。例えば、金属を含む欠陥シートＳ３は再利用できない
積載部へ積載し、単にシワや破損があるだけの欠陥シートＳ３であれば粗砕部１２へ戻し
てシートの製造に再利用できる別の積載部に積載すればよい。また、図３で欠陥ＤＦ２を
用いて説明したように、欠陥ＤＦ２を含まないその上流側の領域が欠陥シートＳ３として
選別されることがある。この場合には、欠陥部分を含む欠陥シートＳ３の積載部と、それ
とは別の積載部に欠陥部分を含まない欠陥シートＳ３を積載すればよい。さらに、図２及
び図４で示した例にも第２変形例と同様に、切替部９５が３つ以上の搬送経路に振り分け
る構成を採用してもよい。

なお、上記の例では、乾式の態様であったが、本発明に係るシート製造装置は、湿式の
態様であってもよい。例えば、解繊部２０の代わりに離解部（パルパー）を、分級部３０
の代わりに脱墨具を、シート形成部８０の代わりに抄紙部を用いてもよい。

また、本発明に係るシート製造装置によって製造されるシートＳ，Ｓ１，Ｓ２は、シー
ト状にしたものを主に指す。しかしシート状ものに限定されず、ボード状、ウェブ状であ
ってもよい。本明細書におけるシートは、紙と不織布に分けられる。紙は、パルプや古紙
を原料とし薄いシート状に成形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、画用紙、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、一般的な不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー（清掃用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（廃インクや油）吸収材、吸音材
、断熱材、緩衝材、マットなどを含む。なお、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。

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形
態や変形例を組み合わせたりしてもよい。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法および結果が
同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形
態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の
形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができ
る構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を
含む。

１…管、２…ホッパー、３，４，５…管、６…ホッパー、７，８…管、９…ホッパー、１
０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２２…導入口、２４…排出口
、３０…分級部、３１…導入口、３２…円筒部、３３…逆円錐部、３４…下部排出口、３
５…上部排出口、３６…受け部、４０…選別部、４２…導入口、４４…排出口、５０…混
合部、５２…添加物供給部、５４…管、５６…ブロアー、６０…堆積部、６２…導入口、
７０…ウェブ形成部、７２…メッシュベルト、７４…張架ローラー、７６…サクション機
構、７８…調湿部、８０…シート形成部、８２…第１結着部、８４…第２結着部、８６…
加熱ローラー、９０…切断部、９１…検出部、９１ａ…第１検出部、９１ｂ…第２検出部
、９２…第１切断部、９２ａ…切断駆動部、９２ｂ…刃部、９３ａ〜９３ｃ…ローラー、
９４…第２切断部、９５…切替部、９５ａ…ガイド、９５ｂ…第１経路、９６…排出部、
９６ａ…（第１）積載部、９６ｂ…巻取部、９６ｃ…巻き取りローラー、９７…回収部、
９７ａ…第２経路、９７ｂ…ホッパー、９７ｃ…管、９７ｄ…磁石、９７ｅ…第２積載部
、１００…シート製造装置、１０２…製造部、１４０…制御部、ＤＦ１，２，３…欠陥部
分、Ｌ１…単票シート長さ、Ｌ２、Ｌ３…欠陥シート長さ、Ｍ…搬送方向、Ｎ…戻り方向
、Ｓ…シート、Ｓ１…連続シート、Ｓ２…単票シート、Ｓ３…欠陥シート、ＳＷ…シート
幅、Ｗ…ウェブ

Claims (7)

1. 繊維を含む材料を堆積してウェブを形成する堆積部と、
   前記ウェブを加圧加熱してシートを形成するシート形成部と、
   前記シートの欠陥を検出可能な検出部と、
   前記シートを切断する切断部と、を備え、
   前記検出部で欠陥を検出したシートと欠陥を検出しなかったシートとで、切断後のシー
   トの搬送経路を変えることを特徴とする、シート製造装置。
2. 前記切断後のシートは、前記欠陥を検出したシートと、前記欠陥を検出しなかったシー
   トとで異なる場所に積載することを特徴とする、請求項１に記載のシート製造装置。
3. 前記切断部は、前記欠陥を検出したシートの長さを前記欠陥を検出しなかったシートの
   長さよりも短く切断することを特徴とする、請求項１または２に記載のシート製造装置。
4. 前記切断部は、前記欠陥を検出したシートの長さを前記欠陥を検出しなかったシートの
   長さよりも長く切断することを特徴とする、請求項１または２に記載のシート製造装置。
5. 前記検出部は、前記シートの表面状態を検出することを特徴とする、請求項１〜４のい
   ずれか一項に記載のシート製造装置。
6. 前記検出部は、前記シートの厚みを検出することを特徴とする、請求項１〜４のいずれ
   か一項に記載のシート製造装置。
7. 繊維を含む材料を堆積してウェブを形成し、
   前記ウェブを加圧加熱してシートを形成し、
   前記シートの欠陥を検出し、
   前記シートを切断し、
   切断後、欠陥を検出したシートと欠陥を検出しなかったシートとで、シートの搬送経路
   を変えることを特徴とする、シート製造方法。

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