JP2016113735A - シート製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート製造装置の小型化を図る。【解決手段】供給部１０から供給される繊維を含む材料Ｐｕを解繊する解繊部３０と、解繊部３０で解繊された材料を堆積可能な堆積部７０と、堆積部７０で堆積した堆積物Ｗを加熱加圧して成形物Ｗを成形する加熱加圧部１２０と、堆積物Ｗまたは成形物Ｗの両側端部をその搬送方向に切断する第１切断部１３０と、第１切断部１３０により切断された堆積物Ｗの端材Ｗｓ又は成形物Ｗの端材Ｗｓを、搬送方向と交差する方向に切断する第２切断部１４０と、第２切断部１４０により切断された端材Ｗｓを、解繊部３０に戻す返戻部１９０と、を有し、第２切断部１４０は、堆積物Ｗ又は成形物Ｗの第１側端部側の端材Ｗｓを切断するための第１切断刃と、堆積物Ｗ又は成形物Ｗの第２側端部側の端材Ｗｓを切断するための第２切断刃と、第１切断刃及び第２切断刃を駆動するためのモーターと、を備えるシート製造装置１。【選択図】図１

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、搬送される帯状シートの両端部近傍を帯状シートの長さ方向に切断する一対のトリミングカッターと、当該トリミングカッターにより帯状シートから分離された耳部を耳部の幅方向に切断する耳部切断刃等を備えたトリミング処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、繊維マットの側端部のみを繊維マットの幅方向に切断する一部横切りカッターと、繊維マットの長手方向に沿って繊維マットの側端部を切断する端部カッター等を備えた繊維マットの巻取装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平８−１４１８２３号公報 特開平５−１７１５２７号公報

しかしながら、上記装置では、搬送されるシートの両側端部を切断する切断部と、切断された側端部を搬送方向と交差する方向に切断する切断部とを備える場合、装置構成が大型化してしまう、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、供給部から供給される繊維を含む材料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された材料を堆積可能な堆積部と、前記堆積部で堆積した堆積物を加熱加圧して成形物を成形する加熱加圧部と、前記堆積物または前記成形物の両側端部をその搬送方向に切断する第１切断部と、前記第１切断部により切断された前記堆積物の端材または前記成形物の端材を、搬送方向と交差する方向に切断する第２切断部と、前記第２切断部により切断された前記端材を、前記解繊部に戻す返戻部と、を有し、前記第２切断部は、前記堆積物または前記成形物の第１側端部側の端材を切断するための第１切断刃と、前記堆積物または前記成形物の第２側端部側の端材を切断するための第２切断刃と、前記第１及び第２切断刃を駆動するためのモーターと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第２切断部の第１切断刃及び第２切断刃は一つのモーターによって駆動されるように構成される。これにより、第１切断刃及び第２切断刃を駆動させるために、別々のモーターを配置する必要が無くなり装置構成を小型化することができる。また、第２切断部により切断された端材は解繊部に戻されるため、材料の使用効率を高めることができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第１切断部により切断された前記堆積物の端材または前記成形物の端材を、前記第２切断部に向けて搬送する搬送部を備え、前記搬送部は前記モーターにより駆動されることを特徴とする。

この構成によれば、搬送部により端材を確実に第２切断部に搬入させることができる。また、第１及び第２切断刃に加え、さらに搬送部も共通した一つのモーターで駆動することにより、装置構成を小型化することができる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記モーターにより駆動される前記第１切断刃と前記第２切断刃は、位相差をもって動作することを特徴とする。

この構成によれば、第１切断刃と第２切断刃との動作がずれるため、第１切断刃による端材の切断時にかかるモーター負荷のタイミングと第２切断刃による端材の切断時にかかるモーター負荷のタイミングとがずれる。これにより、モーターにかかる負荷が分散され、端材を確実に切断することができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第１切断部の下流側には、前記第１切断部により切断された前記堆積物または前記成形物を、前記搬送方向に直交する方向に切断する第３切断部を備えることを特徴とする。

この構成によれば、端材が除去された堆積物または成形物を切断するので、搬送の不具合等無く堆積物または成形物を切断することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第２切断部は、前記第１及び第２切断刃を連結する駆動軸と、前記駆動軸と前記モーターの回転軸とを連結する歯車列と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１及び第２切断刃の駆動軸とモーターの回転軸とが歯車列で連結される。これにより、歯車列の減速比を変えることで、端材の切断長を容易に変更することができる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第１及び第２切断刃は、それぞれ、回転刃と固定刃とを有し、前記第１切断刃の回転刃と、前記第２切断刃の回転刃とは、前記駆動軸の回転方向に対する取り付け位置が互いに異なることを特徴とする。

この構成によれば、容易に第１切断刃と第２切断刃とに位相差を持たせることができ、モーターにかかる負荷を分散させることができる。

［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第２切断部は、前記第１及び第２切断刃を連結する第１駆動軸と、前記第１駆動軸と前記モーターの回転軸とを連結する第１歯車列と、を備え、前記搬送部は、前記堆積物または前記成形物の第１側端部側の端材を搬送するための第１駆動ローラーと、前記堆積物または前記成形物の第２側端部側の端材を搬送するための第２駆動ローラーと、前記第１及び第２駆動ローラーを連結する第２駆動軸と、前記第２駆動軸と前記モーターの回転軸とを連結する第２歯車列と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１及び第２切断刃の第１駆動軸とモーターの回転軸とが第１歯車列で連結される。また、第１及び第２駆動ローラーの第２駆動軸とモーターの回転軸とが第２歯車列で連結される。これにより、第１歯車列または第２歯車列の減速比を変えることで、端材の切断長を容易に変更することができる。

シート製造装置の構成を示す概略図。 シート製造装置の一部構成を示す概略図。 第２切断部の構成を示す概略図。 第２切断部の構成を示す概略図。 第２切断部の取り付け位置を示す模式図。

以下、本発明の実施形態について、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。

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、供給部から供給される繊維を含む材料を解繊する解繊部と、解繊部で解繊された材料を堆積可能な堆積部と、堆積部で堆積した堆積物を加熱加圧して成形物を成形する加熱加圧部と、堆積物または成形物の両側端部をその搬送方向に切断する第１切断部と、第１切断部により切断された堆積物の端材または成形物の端材を、搬送方向と交差する方向に切断する第２切断部と、第２切断部により切断された端材を、解繊部に戻す返戻部と、を有し、第２切断部は、堆積物または成形物の第１側端部側の端材を切断するための第１切断刃と、堆積物または成形物の第２側端部側の端材を切断するための第２切断刃と、第１及び第２切断刃を駆動するためのモーターと、を備えた装置である。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り、図２は、シート製造装置の一部構成を示す概略図（平面図）である。図１及び図２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、加熱加圧部１２０と、第１切断部１３０と、第２切断部１４０と、第３切断部１５０と、返戻部１９０等を備えている。また、これらの部材を制御する制御部（図示せず）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、搬送された解繊物をインク粒と繊維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５２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、繊維を含む材料を堆積してウエブＷを形成するものであり、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、堆積部７０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り、繊維を空気中に均一に分散させる機構を備えている。また、堆積部７０は、移動しながら解繊物を堆積物（ウエブＷ）として堆積する移動部を有している。なお、本実施形態の移動部は、張架ローラー７２と、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とで構成されている。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が一方向に回転（移動）するようになっている。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Ｗ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、メッシュベルト７３が配されている。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（図中の白抜き矢印）に従って搬送される。メッシュベルト７３の上側には剥離部としての中間搬送部９０が配置される。ウエブＷは中間搬送部９０によりメッシュベルト７３上から剥離されて、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、複数の張架ローラー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。そして、複数の張架ローラー９２のうちの少なくとも１つが自転することで、搬送ベルト９１が一方向に回転（移動）するようになっている。

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。

ウエブＷの搬送方向における中間搬送部９０の下流側に加圧部１１０が配置されている。加圧部１１０は、一対の加圧ローラー１１１，１１２で構成され、搬送されるウエブＷを加圧する。例えば、加圧部１１０により、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。これにより、ウエブＷの強度を向上させることができる。

ウエブＷの搬送方向における加圧部１１０の下流側に加熱加圧部１２０が配置されている。加熱加圧部１２０は、堆積部７０で堆積した堆積物を加熱加圧して成形物（ウエブＷ）を成形するものである。加熱加圧部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。本実施形態の加熱加圧部１２０は、一対の加熱ローラー１２１，１２２で構成されている。また、本実施形態では、一対の加熱ローラー１２１，１２２のうち、一方の加熱ローラー１２２は駆動ローラーであり、モーター等の回転駆動部に接続されている。なお、他方の加熱ローラー１２１は従動ローラーである。

また、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いる。そして、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。

加熱加圧部１２０の搬送方向の下流側には、第１切断部１３０が配置されている。第１切断部１３０は堆積物または成形物（ウエブＷ）の両側端部をその搬送方向に切断するものである。本実施形態では、図２に示すように、幅方向の寸法Ｄ’の成形物（ウエブＷ）の両側端部をウエブＷの搬送方向に切断し、幅方向の寸法Ｄの成形物（ウエブＷ）を形成するものである。第１切断部１３０（１３０ａ，１３０ｂ）は成形物（ウエブＷ）の各端部に対応する位置に配置されている。第１切断部１３０（１３０ａ，１３０ｂ）は、例えば、スリッターであり、当該スリッターにより、シートＰｒ（ウエブＷ）としての所望の幅方向の寸法Ｄが得られる。また、図２（ｂ）に示すように、ウエブＷの両側端部が第１切断部１３０（１３０ａ，１３０ｂ）により切断された部分には端材Ｗｓが形成される。当該端材Ｗｓは帯状を有するものである。

そして、シート製造装置１では、第１切断部１３０（１３０ａ，１３０ｂ）により切断された端材Ｗｓを、端材Ｗｓの搬送方向と交差する方向に切断する第２切断部１４０を有している。第２切断部１４０により帯状の端材Ｗｓが切断され、個片の端材Ｗｓ’が形成される。なお、第２切断部１４０の詳細な構成は後述する。

そして、シート製造装置１では、第２切断部１４０により切断された端材Ｗｓ’を、解繊部３０に戻す返戻部１９０を有している。返戻部１９０は、端材Ｗｓ’を供給する供給口１９１と、供給口１９１に接続された配管２０７と、配管２０７に接続されたブロワー１９２とを備えている。そして、配管２０７は、解繊部３０まで延設されており、供給口１９１から供給された個片の端材Ｗｓ’はブロワー１９２の気流によって配管２０７を通って解繊部３０に戻される。これにより、端材Ｗｓ’は廃棄されずに再使用（再利用）される。すなわち、材料の使用効率を高めることができる。また、第２切断部１４０によって端材Ｗｓ’は個片に切断されるため、ブロワー１９２の気流による搬送が容易となる。また、第２切断部１４０によって端材Ｗｓ’は個片に切断されるため、解繊部３０での解繊処理にかかる負荷を低減することができる。

また、第１切断部１３０の下流側には第３切断部１５０が配置されている。当該第３切断部１５０は、第１切断部１３０により切断された成形物（ウエブＷ）を、搬送方向に直交する方向に切断するものである。第３切断部１５０では、第１切断部１３０で端材Ｗｓが除去された状態のウエブＷを切断するので、搬送の不具合等無く安定した切断処理を施すことができる。第３切断部１５０は、例えば、ロータリーカッターである。第３切断部１５０によるウエブＷの切断によって所望のサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が形成される。そして、第３切断部１５０によって切断されたシートＰｒはスタッカー１６０等に積載される。以上により、シート製造装置１においてシートＰｒが製造される。

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（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、第２切断部の構成について説明する。図３及び図４は第２切断部の構成を示す概略図である。また、図５は第２切断部の取り付け位置を示す模式図である。

第２切断部１４０は、第１切断部１３０により切断された成形物（ウエブＷ）の端材Ｗｓを、搬送方向と交差する方向に切断して、個片の端材Ｗｓ’を形成するものである。図２及び図３に示すように、第２切断部１４０は、成形物（ウエブＷ）の第１側端部側の端材Ｗｓを切断するための第１切断刃１４１と、成形物（ウエブＷ）の第２側端部側の端材Ｗｓを切断するための第２切断刃１４２と、を備えている。また、第１及び第２切断刃１４１，１４２を駆動するためのモーター１４３を備えている。

さらに、第１切断部１３０により切断された成形物（ウエブＷ）の端材Ｗｓを、第２切断部１４０に向けて搬送する搬送部１８０を備えている。搬送部１８０には連続した帯状の端材Ｗｓが導入されるよう構成されているので、ジャムの発生を抑え、端材Ｗｓを確実に第２切断部１４０に搬送することができる。なお、本実施形態の搬送部１８０は第１及び第２ローラー対１８１，１８２で構成されている。詳細には、第１切断刃１４１に対応する第１ローラー対１８１と、第２切断刃１４２に対応する第２ローラー対１８２とを備えている。そして、第１及び第２ローラー対１８１，１８２はモーター１４３により駆動される。すなわち、一つのモーター１４３の駆動により、第１及び第２切断刃１４１，１４２と第１及び第２ローラー対１８１，１８２とが連動して駆動するように構成されている。なお、本実施形態では、第１及び第２ローラー対１８１，１８２の上側には、第１切断部１３０により切断された帯状の端材Ｗｓを第１及び第２ローラー対１８１，１８２に案内するガイド部１８８が配置されている。

図３及び図４に示すように、第２切断部１４０は、第１及び第２切断刃１４１，１４２を連結する駆動軸としての第１駆動軸１４４と、第１駆動軸１４４とモーター１４３の回転軸１４３ａとを連結する第１歯車列とを備えている。なお、本実施形態の第１歯車列は、モーター１４３の回転軸１４３ａに連結されたモーター歯車１４３ｂと、第１駆動軸１４４に連結された第１歯車１４５とで構成され、モーター歯車１４３ｂと第１歯車１４５とが噛み合うよう構成されている。また、本実施形態の第１切断刃１４１は、１枚の回転刃１４１ａと１枚の固定刃１４１ｂとで構成されている。回転刃１４１ａの刃先は、第１駆動軸１４４に対してほぼ平行な長刃を有している。そして、回転刃１４１ａはロール状の回転部１４８の表面部に固定されている。回転部１４８は第１駆動軸１４４に接続固定されており、第１駆動軸１４４が第１駆動軸１４４中心に回転することにより回転部１４８が回転する。これにより、回転刃１４１ａが第１駆動軸１４４中心（回転部１４８中心）に回転する。また、固定刃１４１ｂの刃先は回転刃１４１ａの刃先に対向するように第１駆動軸１４４に対してほぼ平行な長刃を有している。固定刃１４１ｂは固定部１４９に固定されている。そして、固定部１４９は所定の位置に固定配置されている。そして、回転刃１４１ａが固定刃１４１ｂに対して回転移動し、回転刃１４１ａと固定刃１４１ｂとで第１ローラー対１８１により搬送された帯状の端材Ｗｓを挟み込むことで個片の端材Ｗｓ’に切断することができる。

同様にして、本実施形態の第２切断刃１４２は、１枚の回転刃１４２ａと１枚の固定刃１４２ｂとで構成されている。回転刃１４２ａの刃先は、第１駆動軸１４４に対してほぼ平行な長刃を有している。そして、回転刃１４２ａはロール状の回転部１４８の表面部に固定されている。回転部１４８は第１駆動軸１４４に接続固定されており、第１駆動軸１４４が第１駆動軸１４４中心に回転することにより回転部１４８が回転する。これにより、回転刃１４２ａが第１駆動軸１４４中心（回転部１４８中心）に回転する。また、固定刃１４２ｂの刃先は回転刃１４２ａの刃先に対向するように第１駆動軸１４４に対してほぼ平行な長刃を有している。固定刃１４２ｂは固定部１４９に固定されている。そして、固定部１４９は所定の位置に固定配置されている。そして、回転刃１４２ａが固定刃１４２ｂに対して回転移動し、回転刃１４２ａと固定刃１４２ｂとで第２ローラー対１８２により搬送された帯状の端材Ｗｓを挟み込むことで個片の端材Ｗｓ’に切断することができる。なお、第１及び第２切断刃１４１，１４２が接続された第１駆動軸１４４とモーター１４３の回転軸１４３ａとを連結する第１歯車列（モーター歯車１４３ｂ、第１歯車１４５）の減速比を変えることで、個片となる端材Ｗｓ’の切断長を容易に変更することができる。

また、図３及び図４に示すように、第１ローラー対１８１は、成形物（ウエブＷ）の第１側端部側の端材Ｗｓを搬送するための第１駆動ローラー１８１ａと、従動ローラー１８１ｂとで構成されている。搬送部１８０の第２ローラー対１８２は、成形物（ウエブＷ）の第２側端部側の端材Ｗｓを搬送するための第２駆動ローラー１８２ａと、従動ローラー１８２ｂとで構成されている。そして、第１及び第２駆動ローラー１８１ａ，１８２ａを連結する第２駆動軸１８４と、第２駆動軸１８４とモーター１４３の回転軸１４３ａとを連結する第２歯車列とを備えている。本実施形態の第２歯車列は、モーター１４３の回転軸１４３ａに連結されたモーター歯車１４３ｂと、第１駆動軸１４４の一端側に連結された第１歯車１４５と、第１駆動軸１４４の他端側に連結された第３歯車１４６と、第２駆動軸１８４に連結された第２歯車１８５とで構成される。モーター歯車１４３ｂと第１歯車１４５とが噛み合うよう構成され、第３歯車１４６と第２歯車１８５とが噛み合うよう構成されている。そして、第１歯車列（モーター歯車１４３ｂ、第１歯車１４５）または第２歯車列（モーター歯車１４３ｂ、第１歯車１４５、第３歯車１４６、第２歯車１８５）の減速比を変えることで、端材Ｗｓ’の切断長を容易に変更することができる。なお、従動ローラー１８１ｂ，１８２ｂは回転軸１８６に接続されている。

また、本実施形態では、モーター１４３により駆動される第１切断刃１４１と第２切断刃１４２は、位相差をもって動作するように構成されている。具体的には、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａと、第２切断刃１４２の回転刃１４２ａとは、駆動軸としての第１駆動軸１４４の回転方向に対する取り付け位置が互いに異なっている。なお、固定刃１４１ｂと固定刃１４２ｂとは同じ高さ位置（第１駆動軸１４４に対してその垂直方向の位置）に固定配置されている。図５（ａ）は、本実施形態における第１切断刃１４１と第２切断刃１４２との取り付け位置を示している。図５（ａ）に示すように、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａと、第２切断刃１４２の回転刃１４２ａとが、第１駆動軸１４４の回転方向に互いにずれた位置に配置している。本実施形態では、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａと、第２切断刃１４２の回転刃１４２ａとが回転部１４８に対して約１８０°ずれて配置されている。そして、図５（ａ）の例では、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａの刃先は固定刃１４１ｂの刃先と対向した位置であるのに対し、第２切断刃１４２の回転刃１４２ａの刃先は、固定刃１４２ｂの刃先とは反対側に位置している。

また、図５（ｂ）では、図５（ａ）の状態から第１駆動軸１４４を１８０°回転させた状態を示している。図５（ｂ）に示すように、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａの刃先は固定刃１４１ｂの刃先とは反対側となる位置であるのに対し、第２切断刃１４２の回転刃１４２ａの刃先は、固定刃１４２ｂの刃先と対向した位置となる。このように、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａと、第２切断刃１４２の回転刃１４２ａとが、第１駆動軸１４４の回転方向に互いにずれた位置に配置することにより、第１切断刃１４１が端材Ｗｓを切断するタイミングと第２切断刃１４２が端材Ｗｓを切断するタイミングとがずれる。これにより、第１切断刃１４１と第２切断刃１４２とで同時期に端材Ｗｓを切断する場合に比べ、モーター１４３にかかる負荷を分散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。

第２切断部１４０の第１切断刃１４１及び第２切断刃１４２は一つのモーター１４３によって駆動されるように構成される。さらに、第１及び第２ローラー対１８１，１８２もモーター１４３によって駆動されるように構成される。すなわち、モーター１４３の駆動により、第１切断刃１４１及び第２切断刃１４２と第１及び第２ローラー対１８１，１８２を駆動させることができる。これにより、シート製造装置１を小型化することができる。また、第２切断部１４０により切断された端材Ｗｓ’は配管２０７を介して解繊部３０に戻されるため、材料の使用効率を高めることができる。

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、加熱加圧部１２０で成形された成形物（ウエブＷ）を第１切断部１３０で切断したが、この構成に限定されない。例えば、堆積部７０で堆積した堆積物を第１切断部１３０で切断する構成であってもよい。そして、第１切断部１３０により切断した堆積物の端材を第２切断部１４０によって切断する構成であってもよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）上記実施形態では、第１切断部１３０の下流側に第３切断部１５０を配置したが、この構成に限定されない。例えば、第３切断部１５０の下流側に第１切断部１３０を配置してもよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。

（変形例３）上記実施形態では、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａと第２切断刃１４２の回転刃１４２ａとが回転部１４８に対して約１８０°ずらして配置したが、これに限定されない。第１切断刃１４１が端材Ｗｓを切断する際にモーター１４３にかかる最大負荷のタイミングと第２切断刃１４２が端材Ｗｓを切断する際にモーター１４３にかかる最大負荷のタイミングとがずれるように、第１切断刃１４１の回転刃１４１ａと第２切断刃１４２の回転刃１４２ａとを配置すればよい。このようにしても、モーター１４３にかかる負荷を分散させることができる。

１…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…選別部、６０…添加物投入部、７０…堆積部、９０…中間搬送部、１２０…加熱加圧部、１３０…第１切断部、１４０…第２切断部、１４１…第１切断刃、１４１ａ…回転刃、１４１ｂ…固定刃、１４２…第２切断刃、１４２ａ…回転刃、１４２ｂ…固定刃、１４３…モーター、１４３ａ…回転軸、１４４…第１駆動軸、１４５…第１歯車、１４６…第３歯車、１４８…回転部、１４９…固定部、１５０…第３切断部、１６０…スタッカー、１８０…搬送部、１８１…第１ローラー対、１８１ａ…第１駆動ローラー、１８１ｂ…従動ローラー、１８２…第２ローラー対、１８２ａ…第２駆動ローラー、１８２ｂ…従動ローラー、１８４…第２駆動軸、１８５…第２歯車、１８８…ガイド部、１９０…返戻部、１９１…供給口、１９２…ブロワー、２０７…配管。

Claims (7)

1. 供給部から供給される繊維を含む材料を解繊する解繊部と、
   前記解繊部で解繊された材料を堆積可能な堆積部と、
   前記堆積部で堆積した堆積物を加熱加圧して成形物を成形する加熱加圧部と、
   前記堆積物または前記成形物の両側端部をその搬送方向に切断する第１切断部と、
   前記第１切断部により切断された前記堆積物の端材または前記成形物の端材を、搬送方向と交差する方向に切断する第２切断部と、
   前記第２切断部により切断された前記端材を、前記解繊部に戻す返戻部と、を有し、
   前記第２切断部は、
   前記堆積物または前記成形物の第１側端部側の端材を切断するための第１切断刃と、
   前記堆積物または前記成形物の第２側端部側の端材を切断するための第２切断刃と、
   前記第１及び第２切断刃を駆動するためのモーターと、を備え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、
   前記第１切断部により切断された前記堆積物の端材または前記成形物の端材を、前記第２切断部に向けて搬送する搬送部を備え、
   前記搬送部は前記モーターにより駆動されることを特徴とするシート製造装置。
3. 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、
   前記モーターにより駆動される前記第１切断刃と前記第２切断刃は、位相差をもって動作することを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記第１切断部の下流側には、前記第１切断部により切断された前記堆積物または前記成形物を、前記搬送方向に直交する方向に切断する第３切断部を備えることを特徴とするシート製造装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記第２切断部は、
   前記第１及び第２切断刃を連結する駆動軸と、
   前記駆動軸と前記モーターの回転軸とを連結する歯車列と、を備え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、
   前記第１及び第２切断刃は、それぞれ、回転刃と固定刃とを有し、
   前記第１切断刃の回転刃と、前記第２切断刃の回転刃とは、前記駆動軸の回転方向に対する取り付け位置が互いに異なることを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項２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、
   前記第２切断部は、
   前記第１及び第２切断刃を連結する第１駆動軸と、
   前記第１駆動軸と前記モーターの回転軸とを連結する第１歯車列と、を備え、
   前記搬送部は、
   前記堆積物または前記成形物の第１側端部側の端材を搬送するための第１駆動ローラーと、
   前記堆積物または前記成形物の第２側端部側の端材を搬送するための第２駆動ローラーと、
   前記第１及び第２駆動ローラーを連結する第２駆動軸と、
   前記第２駆動軸と前記モーターの回転軸とを連結する第２歯車列と、を備えることを特徴とするシート製造装置。

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