JP2016113721A - シート製造装置及びシート製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートＳの地合いを検出することが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、連続シートＳ１を形成する成形部１０６を有する。成形部１０６は、繊維を含む材料を堆積する堆積部と、堆積したウェブを加圧する加圧部と、加熱する加熱部と、を含む。成形部１０６は、検出部９１を有する。検出部９１は、連続シートＳ１（単票シートＳ２であってもよい）の一面側から発光する光源部９１ａと、他面側で受光する読取部９１ｂを有する光学式センサーであってもよい。また、この光学式センサーによって連続シートＳ１の全面において地合いを検出してもよい。【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、古紙を原料としてシートを製造する
場合はシートが部分的に黒くなったり、乾式解繊機を用いる場合は繊維のダマがシートに
混入したりすることがある。また、乾式の紙再生装置だけでなく湿式の紙再生装置であっ
ても、シートを製造する上で圧力や加熱する際にシートにシワができたり、メッシュ状の
移動物に繊維を堆積するためにシートに堆積ムラができたりすることがある。

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、シートの地合いを検出することができるシ
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加圧加熱してシートを形成する成形部を有するシート製造装置
であって、
前記シートの地合いを検出する検出部を有することを特徴とする。

このようなシート製造装置では、検出部でシートの地合いを検出することができ、その
検出結果を利用して、不良シートを検出することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記検出部は、前記シートの一面側から発光し他面側で受光する光学式センサーであり
、前記シートの全面において前記地合いを検出してもよい。

このようなシート製造装置では、光学式センサーでシートの全面を検出することで、シ
ートの一部に不良があっても検出することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記地合いの比較的良い前記シートを積載する積載部と、
前記地合いの比較的悪い前記シートを前記積載部に行かないようにする経路を有しても
よい。

このようなシート製造装置では、地合いの比較的悪いシートは比較的良いシートと別経
路に行くため、比較的良いシートと比較的悪いシートとを分けることができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記地合いの比較的悪いシートにマーキングを付与する付与部を有してもよい。

このようなシート製造装置では、付与部でシートにマーキングをすることで地合いが比
較的悪いことを認識できる。

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加圧加熱してシートを形成するシート製造方法であって、
前記シートの地合いを検出することを特徴とする。

このようなシート製造方法では、シートの地合いを検出することができ、その検出結果
を利用して、不良シートを検出することができる。

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検出部を模式的に示す平面図。 （ａ）シートの幅方向における透過光の強度を示すグラフ及び（ｂ）そのグラフを移動平均化処理したグラフ。 シート面内における透過光の強度のヒストグラム。 本実施形態に係るシート製造装置の第１の変形例における検出部及び付与部を模式的に示す側面図。

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の成形部１０６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はその検出部９１を模式的に示す平面図
である。なお、図２及び図３では、成形部１０６の搬送方向Ｍの上流側にある堆積部２０
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。

図２に示すシート製造装置１００の成形部１０６は、図１を用いて説明した堆積部６０
と、ウェブ形成部７０と、シート形成部８０と、切断部９０と、排出部９６と、を含み、
図２では切断部９０と排出部９６を示す。成形部１０６は、繊維を含む材料を堆積し加圧
加熱して連続シートＳ１（単票シートＳ２）を形成する。また、成形部１０６は、図１に
示したシート形成部８０と排出部９６との間に、図２に示すように検出部９１と、切替部
９５と、を有する。

検出部９１は、連続シートＳ１の地合いを検出する。検出部９１で連続シートＳ１の地
合いを検出することで、例えば、所定の基準を満たさない不良シートを検出できる。なお
、検出部９１を第１切断部９２より下流側に配置した場合には、検出部９１は単票シート
Ｓ２の地合いを検出する。

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、下記の実験例に示すように、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。

検出部９１は、連続シートＳ１の一面側から発光し他面側で受光する光学式センサーで
ある。図１では、検出部９１は、連続シートＳ１の上方に光源部９１ａを配置し、連続シ
ートＳ１を挟んで光源部９１ａと対向する位置に読取部９１ｂを配置している。読取部９
１ｂは、光源部９１ａから出射した光の内、連続シートＳ１を透過した光を読取部９１ｂ
で受光する。

光源部９１ａは、光学式センサーに用いられる公知の光源であって、例えば、半導体発
光素子（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ））や半導体レーザ素子（
ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ））などを用いることができる。

読取部９１ｂは、受光した光（連続シートＳ１を透過した光）の強さに応じて出力を変
化させることができるものであって、光学式センサーに用いられる公知の光検出器を用い
ることができる。そのような光検出器としては、例えば、光電効果を用いることができ、
受光素子が一列に並んだＣＣＤラインセンサーや受光素子が縦横方向に並んで二次元的に
検出できるエリアセンサーなどを用いることができる。

読取部９１ｂは、連続シートＳ１の全面において地合いを検出することができる。すな
わち、第１切断部９２で切断された後では、読取部９１ｂは、単票シートＳ２の全面の地
合いを検出する。読取部９１ｂによって連続シートＳ１の全面を検出することで、連続シ
ートＳ１の一部に不良があっても不良であることを検出できる。

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３に示すように、検出部９１は、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に渡って地合いを検出できるように配置する。読取部９
１ｂ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の全面の地合いを検出できる。

読取部９１ｂは、検出した光に関する情報を制御部１４０へ出力する。制御部１４０は
、読取部９１ｂからの情報に基づいて、下流側の各処理部を制御することができる。

検出部９１が第１切断部９２より上流側に配置されているため、検出部９１における対
象物は連続シートＳ１として説明しているが、検出部９１の配置はこれに限定されるもの
では無い。例えば、検出部９１を第２切断部９４より下流側に配置した場合には対象物を
切断後の単票シートＳ２としてもよい。

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。

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、例えば、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を通過したところ
に配置される。

切替部９５は、切断された単票シートＳ２の下面をガイドするガイド板９５ａを有する
。図２において実線で示したガイド板９５ａは単票シートＳ２の搬送経路である第１経路
９５ｂの少なくとも一部を形成し、破線で示したガイド板９５ａは単票シートＳ２の搬送
経路である第２経路９７ａの少なくとも一部を形成する。

第１経路９５ｂは、単票シートＳ２をローラー９３ｃ，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、単票シートＳ２を回収部９７へと導く経路である。回収部９７は、
シートＳ２を収納可能な箱であってもよい。

切替部９５は、制御部１４０の指令により、ガイド板９５ａを図２に示すように上下に
振ることで、単票シートＳ２を第１経路９５ｂと第２経路９７ａに割り振ることができる
。切替部９５に対する制御部１４０の指令は、検出部９１の読取部９１ｂからの出力に基
づいて、制御部１４０で検出された単票シートＳ２の地合いの良否を判別することによっ
て行う。

制御部１４０は、例えば、地合いの比較的良い単票シートＳ２であればガイド板９５ａ
を第１経路９５ｂに設定し、単票シートＳ２を積載部９６ａへと導き、地合いの比較的悪
い単票シートＳ２であればガイド板９５ａを第２経路９７ａへ回転させ、そのような単票
シートＳ２が積載部９６ａに行かないようにする第２経路へ導く。地合いの比較的悪い単
票シートＳ２は、地合いの比較的良い単票シートＳ２と別経路に導かれるため、地合いの
比較的良い単票シートＳ２と分けることができる。

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、良否判定の基準となる地合いの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）、ＡＳＩＣ（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、第２経路９７ａには回収部９７を設けたが、これに限らず、地合いの比較的悪い
単票シートＳ２を図１に示した粗砕部１２に戻す搬送路を設けてもよい。

また、切替部９５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
品にならない単票シートＳ２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
単票シートＳ２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、繊維を含む材料を堆積し加圧加熱して連続シートＳ１（単票シート
Ｓ２）を形成するシート製造方法であって、連続シートＳ１（単票シートＳ２）の地合い
を検出する。

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の地合いが比較
的良いか比較的悪いかを判定する。制御部１４０は、「比較的良いシートである」と判定
すると、切替部９５のガイド板９５ａを操作して、その連続シートＳ１が切断された単票
シートＳ２を第１経路９５ｂの排出部９６の積層部９６ａへと排出する。また、制御部１
４０は、「比較的悪いシートである」と判定すると、切替部９５のガイド板９５ａを操作
して、その連続シートＳ１が切断された単票シートＳ２を第２経路９７ａへ導く。

このように、このシート製造方法によれば、連続シートＳ１（単票シートＳ２）の地合
いを検出することができ、その検出結果を利用して、不良シートを検出することができる
。

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
した切断されて除かれる領域を除く幅）の地合いを検出する。斜線で示した領域は、製品
部でないため地合いの良否判定に含めなくてもよい。また、斜線で示した領域は、比較的
堆積部２０（図１参照）における原料の堆積にむらが発生し易いため、地合いの良否判定
に含めない方が望ましい。

次に、地合いの良否判定方法について説明する。

１．６． 良否判定方法
図４の（ａ）は、検出部９１の読取部９１ｂで検出した、連続シートＳ１の幅方向にお
ける透過光の強度を示すグラフである。横軸は連続シートＳ１における幅ＳＷであり、縦
軸は読取部９１ｂで検出した透過光の強度である。

図４の（ａ）のグラフをそのまま地合いの良否判定に用いることもできるが、ノイズを
含んでいることがあるため、公知のノイズ除去方法を適用してノイズをある程度取り除く
ことが好ましい。

図４の（ｂ）のグラフは、図４の（ａ）のグラフを移動平均化処理したグラフである。
縦軸と横軸は（ａ）と同じである。図４の（ｂ）のグラフでは、図４の（ａ）のグラフに
比べてノイズが除去されている。

制御部１４０には、予め地合いの良否判定の基準となるデータが記憶されており、図４
の（ｂ）には測定された透過光の強度の平均値に対して基準となる所定の割合で上限値と
下限値とが設定され、破線で示されている。制御部１４０は、この上限値と下限値の範囲
から外れた透過光が検知されたとき、その部分に欠陥ＤＦが存在すると判定し、その欠陥
部分ＤＦを含む単票シートＳ２を「比較的悪いシート」と判定する。

そのような欠陥部分ＤＦとしては、図３に示す単票シートＳ２に表れる黒点のような欠
陥部分ＤＦがある。

このようなライン状のデータを連続シートＳ１の移動速度に合わせて計測することによ
って、隙間なく、連続シートＳ１の全面の地合いを計測し判定することができる。

また、この図４の（ｂ）のデータを用いて、その標準偏差を制御部１４０が計算し、そ
の標準偏差と予め制御部１４０に記憶された「比較的良いシート」とする合格基準の標準
偏差とを比較して大きい場合に、「比較的悪いシート」と判定してもよい。

ここでは、連続シートＳ１における搬送方向Ｍに直交する方向のライン状のデータに基
づいて制御部１４０が判定していたが、これに限らず、連続シートＳ１の搬送方向Ｍにお
ける所定長さ（例えば、単票シートＳ２の長さ）のシート面のデータに基づいて判定して
もよい。例えば、図４（ａ）のデータを足し合わせることにより、図５に示すような単票
シートＳ２のシート面内における透過光の強度のヒストグラムを得ることができる。図５
において横軸は透過光の強度であり、縦軸は頻度である。

図５によれば、破線で示す標準偏差に比べて、実線で示す標準偏差はバラツキが大きく
、シート面内に透過光のむらがあることがわかる。透過光のむらは、単票シートＳ２の厚
さのバラツキであり、原料の堆積のバラツキであると考えることができる。

ここで、予め「比較的悪いシート」として合格となる基準標準偏差を実測して求めてお
き、その基準標準偏差を制御部１４０に記憶させ、図５のように得られた標準偏差を基準
標準偏差と比較して、基準標準偏差より大きい場合には「比較的悪いシート」として判定
する。例えば、図５に破線で示したグラフは標準偏差がσ＝６．９であり、実線で示した
グラフは標準偏差がσ＝９．３である。合格の基準となる基準標準偏差をσ＝７．０以下
に設定していた場合、破線のグラフが計測された単票シートＳ２は「比較的良いシート」
と判定され、実線のグラフが計測された単票シートＳ２は「比較的悪いシート」と判定さ
れる。

２． シート製造装置の第１変形例
図６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
付与部９８を模式的に示す側面図である。図６では、検出部９１より上流側にある堆積部
２０やシート形成部８０などは省略して示している。

シート製造装置１００は、地合いの比較的悪い連続シートＳ１にマーキングを付与する
付与部９８を有する。付与部９８は、検出部９１及び検出部９１の下流側にあって連続シ
ートＳ１を送るローラー９３ａよりも下流側に配置される。付与部９８の下流側には、巻
取部９６ｂがあり、連続シートＳ１を巻き取りローラー９６ｃに巻き取る。

付与部９８は、制御部１４０で地合いが「比較的悪いシート」として判定されると、制
御部１４０からの指令により、例えば、連続シートＳ１における欠陥部分があると判定さ
れた位置の付近にマーキングを付与し、また、連続シートＳ１を単票シートＳ２に切断す
るとした場合のその欠陥部分が含まれる「比較的悪いシート」内の所定箇所にマーキング
を付与する。このように、付与部９８でマーキングをすることで、地合いが悪いことを認
識できる。

付与部９８におけるマーキングとしては、公知の方法を用いることができ、印字であれ
ば、不良品であること表す文字だけでなく、バーコードなどの印、記号などのマーキング
であってもよい。また、印字以外のマーキングであれば、エンボス加工、孔加工などであ
ってもよい。
なお、巻取部９６ｂの代わりに、図１及び図２のような切断部９０、切替部９５、排出
部９６及び回収部９７を採用してもよい。その場合には、回収部９７に回収された単票シ
ートＳ２が「比較的悪いシート」としてマーキングされたものになる。

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…光源部、９１ｂ…読取部、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…
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
、９８…付与部、１００…シート製造装置、１０２…製造部、１４０…制御部、ＣＬ…比
較的良いシート、ＮＧ…比較的悪いシート、ＤＦ…欠陥部分、Ｍ…搬送方向、Ｓ…シート
、Ｓ１…連続シート、Ｓ２…単票シート、ＳＷ…シート幅、Ｗ…ウェブ

Claims (5)

1. 繊維を含む材料を堆積し加圧加熱してシートを形成する成形部を有するシート製造装置
   であって、
   前記シートの地合いを検出する検出部を有することを特徴とする、シート製造装置。
2. 前記検出部は、前記シートの一面側から発光し他面側で受光する光学式センサーであり
   、前記シートの全面において前記地合いを検出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. 前記地合いの比較的良い前記シートを積載する積載部と、
   前記地合いの比較的悪い前記シートを前記積載部に行かないようにする経路を有するこ
   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. 前記地合いの比較的悪いシートにマーキングを付与する付与部を有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. 繊維を含む材料を堆積し加圧加熱してシートを形成するシート製造方法であって、
   前記シートの地合いを検出することを特徴とする、シート製造方法。

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