JP2016137608A - シート製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ふるい部内における材料の残量等を検出する。
【解決手段】シート製造装置は、表面に複数の開口を有するふるい部と、前記ふるい部の開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートを成形する成形部と、前記ふるい部に存在する前記材料を検出する検出部と、を備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、フォーミングドラムを介して繊維を含む材料をメッシュベルト上に堆積し、堆積された材料を一対のヒーターローラーに通過させて再生紙を製造する紙再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、例えば、フォーミングドラム内に存在する材料の量によって、フォーミングドラムから排出される材料の排出量が変わってしまい、再生紙の厚みがばらついてしまう、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、表面に複数の開口を有するふるい部と、前記ふるい部の開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートを成形する成形部と、
前記ふるい部に存在する前記材料を検出する検出部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ふるい部内の材料の存在が検出される。そして、ふるい部内の材料の存在を把握することにより、例えば、ふるい部に供給される材料の供給量の制御が可能となり、シートの厚みばらつき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の前記検出部は、前記ふるい部に存在する前記材料の量が、第１レベル以上であるか否かを検出する第１検出器と、前記ふるい部に存在する前記材料の量が、前記第１レベルより大きい第２レベル以上であるか否かを検出する第２検出器と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ふるい部内における材料の存在量のレベル検出が可能となる。そして、ふるい部内において材料が多い場合や少ない場合をレベルで検出することにより、それぞれの材料の量に応じて、シートの厚みを均一にするための制御を行うことが可能になる。

［適用例３］上記適用例かかるシート製造装置では、前記ふるい部は、前記開口が形成された周面を有し回転可能なドラムを備え、前記検出部は、前記ドラムが停止しているときの前記材料の量を検出し、前記第２検出器は、前記第１検出器よりも鉛直方向上方に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１検出器と第２検出器とを鉛直方向に距離を異ならせる簡易な構成により検出レベルを容易に設定することができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記ふるい部は、前記開口が形成された周面を有し回転可能なドラムを備え、前記検出部は、前記ドラムが回転しているときの前記材料の量を検出し、前記第２検出器は、前記ドラムの内周面からの距離が、前記第１検出器の前記ドラムの内周面からの距離よりも大きくなるよう配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、ドラムが回転しているとき、材料は遠心力でドラム内周面側に寄せられているので、ドラム内周面からの距離を異ならせる簡易な構成によりドラム回転時の検出レベルを容易に設定することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第２検出器は、前記第１検出器よりも鉛直方向下方に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、鉛直方向下方に位置する検出器は、重力により落下してくる材料の影響を受けやすいので、上方に位置する検出器よりも下方に位置する検出器の内周面からの距離を大きくすることにより、その影響を低く抑えることができる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１検出器と前記第２検出器とは、前記ドラムの回転方向に離れて配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１検出器と第２検出器とを回転方向（周方向）に離すことにより、検出器同士が干渉することなく検出器の位置（検出レベル）を微細に設定することができる。

［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１検出器と前記第２検出器は、前記ドラムの鉛直方向下端部と上端部との間であって、前記下端部に対して前記回転方向の下流側かつ前記上端部に対して前記回転方向の上流側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、ドラムが回転中であってもふるい部内の材料を容易に検出することができる。また、ドラム回転中において、反対側に第１検出器と第２検出器とを配置する場合に比べてより正確に検出することができる。

［適用例８］本適用例にかかるシート製造装置は、表面に複数の開口が形成された周面を有し回転可能なドラムを備えたふるい部と、前記開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートを成形する成形部と、前記ふるい部に存在する前記材料を検出する検出部と、を備え、前記検出部は、第１検出器と第２検出器とを含み、前記第２検出器は、前記第１検出器よりも鉛直方向上方に位置すると共に、前記ドラムの内周面からの距離が前記第１検出器の前記ドラムの内周面からの距離よりも小さくなるよう配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１検出器と第２の検出器とによる１組の検出器で、ドラム停止時であっても回転時であっても、材料の滞留量を精度よく検出することができる。

［適用例９］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１検出器と前記第２検出器は、それぞれ、投光部と受光部とを備えた光検出器であり、前記投光部から前記受光部に向けて照射される光の光軸は、前記ドラムの回転軸と平行であることを特徴とする。

この構成によれば、第１検出器及び第２検出器のそれぞれの光軸がドラムの回転軸と平行に設定されるため、ドラム内の場所によらず一様に検出することができる。

［適用例１０］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１検出器と前記第２検出器は、それぞれ、投光部と受光部とを備えた光検出器であり、前記第１検出器の前記投光部と、前記第２検出器の前記受光部とが、前記ドラムの第１端部側に配置され、前記第１検出器の前記受光部と、前記第２検出器の前記投光部とが、前記ドラムの第２端部側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１検出器と第２検出器のそれぞれの投光部と受光部とが交互に配置されるため、検出器同士の干渉が低減され、第１検出器と第２検出器との配置間隔を狭めることができる。

［適用例１１］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１検出器と前記第２検出器は、それぞれ、投光部と受光部とを備えた光検出器であり、前記ドラムの前記光検出器と対向する面に付着した前記材料を除去する除去部を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ドラムの光検出器と対向する面に付着した材料が除去され、誤検出を防止することができる。

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実施形態にかかるふるい部の構成を示す詳細図。 第１実施形態にかかるドラムの構成を示す概略図。 第１実施形態にかかるふるい部の一部構成を示す概略図。 第１実施形態にかかるふるい部の一部構成及び動作を示す概略図。 第１実施形態にかかる検出部の構成を示す概略図。 第２実施形態にかかる検出部の構成を示す概略図。 変形例１にかかる検出部の構成を示す概略図。 変形例２にかかる検出部の構成を示す概略図。 変形例３にかかる検出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、表面に複数の開口を有するふるい部と、ふるい部の開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートを成形する成形部と、ふるい部に存在する材料を検出する検出部と、を備えたものである。以下、具体的な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、ふるい部の構成を示す詳細図である。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、ふるい部５０と、添加物投入部６０と、成形部１００と、検出部７００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ふるい部５０に向けて空気中で搬送される。分級部４０からふるい部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ふるい部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。

ふるい部５０は、表面に複数の開口を有するものである。具体的には、ふるい部５０は開口が形成された周面を有するドラム３００を備え、当該ドラム３００を回転させ、ドラム３００内に搬送された分級物を複数の開口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、開口を通過しない排出物と、に選別するものである。本実施形態のふるい部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、ふるい部５０の選別により開口を通過した通過物は、ホッパー部５６から配管２０４を介して成形部１００側に搬送される。一方、ふるい部５０の選別により開口を通過しなかった排出物は、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、排出物は廃棄されずに再使用（再利用）される。なお、成形部１００はふるい部５０のドラム３００の開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートＰｒ（ウエブＷ）を成形するものである。成形部１００は、堆積部７０や加圧部１１０や加熱加圧部１２０等から構成されている。

ふるい部５０の選別により開口を通過した通過物は配管２０４を介して成形部１００の一部を構成する堆積部７０に空気中で搬送される。ふるい部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、上方にあるふるい部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におけるふるい部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可能にするものであり、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、加熱加圧部１１０側に搬送される。つまり、移動部（メッシュベルト７３）から堆積物（ウエブＷ）を剥離する剥離部（中間搬送部９０）を有し、剥離することで、堆積物（ウエブＷ）を加圧部１１０に搬送できる。また、堆積物（ウエブＷ）を加圧部１１０に搬送する場合には、剥離部（中間搬送部９０）により移動部（メッシュベルト７３）から堆積物（ウエブＷ）を剥離する。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で堆積した堆積物としてのウエブＷを加熱加圧するものである。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。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。

加熱加圧部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、ふるい部の構成について詳細に説明する。図２は、ふるい部の構成を示す詳細図であり、図３は、ドラムの構成を示す概略図であり、図４はふるい部の一部構成を示す概略図である。また、図５はふるい部の一部構成及び動作を示す概略図である。また、図６は、検出部の構成を示す概略図である。

図２に示すように、ふるい部５０は、円筒部としてのドラム３００と、固定部材６００と、ハウジング部４００等を備えている。ドラム３００には、図３に示すように、少なくとも繊維を含む材料が空気中で通過する複数の開口３１１を有する開口部３１０と、開口３１１を有しない筒状部３１５とを有している。開口部３１０と筒状部３１５は溶接やネジなどで締結され、一体的に回転する。ドラム３００は、均一の厚みを有するステンレス鋼等の金属板を用いて筒型に形成されており、その両端には開放口３０６が設けられている。

開口部３１０は、複数の開口３１１（パンチングメタル）が設けられている。当該開口３１１から分散された繊維を含む材料が通過するように構成され、繊維を含む材料の大きさ、種類等により開口３１１の大きさや形成領域等が適宜設定されている。なお、開口部３１０は、パンチングメタルに限定されず、金網材であってもよい。複数の開口３１１の大きさ（面積）は同じで、それぞれが等間隔で配置されている。これにより、開口３１１を通過した材料は均一な厚み、密度でメッシュベルト７３上に堆積する。また、開口３１１を通過する際に、絡みあった繊維はほぐされる。筒状部３１５は、開口３１１等を有しない部分であり、ハウジング部４００と接する部分である。

ハウジング部４００は、図２に示すように、枠体４０１を有し、ドラム３００の開口部３１０が枠体４０１の内側に来るように、ハウジング部４００がドラム３００の一部を囲っている。つまり、ハウジング部４００の内側の空間内にドラム３００の開口部３１０が位置している。そして、ハウジング部４００と筒状部３１５とが接している。本実施形態では、図３に示すように、ドラム３００は、回転軸Ｒの延設方向に沿って、筒状部３１５ａ、開口部３１０、筒状部３１５ｂを有している。また、ハウジング部４００は、図２に示すように、筒状部３１５ａ，３１５ｂにおける回転軸Ｒから離れる側の表面（円筒面）Ｓ１と接している。このように、ハウジング部４００と筒状部３１５ａ，３１５ｂとが接することにより、開口３１１から通過した繊維を含む材料等をハウジング部４００の内部から外側への拡散を抑制することができる。また、ドラム３００の回転軸Ｒ方向においてドラム３００の内側にハウジング部４００が配置されるため、ドラム３００の回転軸Ｒ方向におけるドラム３００の幅寸法よりも、ハウジング部４００の幅寸法の方を短くする構成を得ることが可能となり、装置構成を小型にすることができる。なお、ハウジング部４００の下方は、ホッパー部５６が設けられている。なお、本実施形態では、ふるい部５０のドラム３００が回転することで材料（分級物）が開口３１１を通過する。そして、ドラム３００の回転中心軸Ｒは水平方向である。

ハウジング部４００は、第１パイルシール部４１０を有し、筒状部３１５の表面Ｓ１と第１パイルシール部４１０とが接している。第１パイルシール部４１０は、例えば、ベース部と、ベース部の一方面側に密に植えつけられた複数の繊維とで構成されたものである。パイルシール部は、ドラム３００の開口３１１から通過した繊維が通過できない程度に密に複数の繊維が植えつけられている。そして、第１パイルシール部４１０のベース部の他方面とハウジング部４００の枠体接合面４０１ａとが接合され、第１パイルシール部４１０の繊維の先端部が筒状部３１５の表面Ｓ１に接するように構成されている。第１パイルシール部４１０が接する筒状部３１５の表面Ｓ１には開口はない。また、少なくとも第１パイルシール部４１０が接する表面Ｓ１は凸凹も無いのが望ましい。これにより、ハウジング部４００の枠体４０１とドラム３００の筒状部３１５との隙間が第１パイルシール部４１０によってほぼ塞がれる。従って、ドラム３００の開口３１１から通過した繊維を含む材料等をハウジング部４００の内部に留め、ハウジング部４００の外部への排出を抑制することができる。また、ドラム３００は回転軸Ｒ回りに回転した際、筒状部３１５と第１パイルシール部４１０との摺動部における摩耗が抑制され、ドラム３００への回転負荷を低減することができる。なお、第１パイルシール部４１０の繊維の長さは、ハウジング部４００の枠体４０１とドラム３００の筒状部３１５との間隔よりも長くなるように設定する。第１パイルシール部４１０が確実に筒状部３１５に接するためである。

また、本実施形態のふるい部５０では、図２及び図４に示すように、ドラム３００における回転軸Ｒの延設方向の両端には、回転しない２つの側部５００（５００ａ，５００ｂ）を有している。そして、本実施形態のふるい部５０では、一方の側部５００ａに備えられ、ドラム３００に材料を導入する導入口５４０と、他方の側部５００ｂに備えられ、開口３１１を通過しなかった材料である排出物を排出する排出口５５０と、を備えている。なお、ドラム３００は図示しない支持部により回転可能に支持されている。また、側部５００ａ，５００ｂは、図示しない外部フレームに固定されている。

側部５００ａ，５００ｂは筒状部３１５ａ，３１５ｂの外側に固定のフランジ部５０１，５０３を有し、筒状部３１５とフランジ部５０１，５０３とは第２パイルシール部５１０を介して接している。第２パイルシール部５１０は、例えば、ベース部と、ベース部の一方面側に密に植えつけられた繊維とで構成されたものである。そして、本実施形態では、第２パイルシール部５１０のベース部の他方面とフランジ部５０１，５０３の表面５０１ａ，５０３ａとが接合され、第２パイルシール部５１０の繊維の先端部が筒状部３１５の表面Ｓ１に接するように構成されている。これにより、フランジ部５０１，５０３とドラム３００の筒状部３１５との隙間が第２パイルシール部５１０によってほぼ塞がれる。従って、ドラム３００内の繊維を含む材料等をドラム３００の筒状部３１５とフランジ部５０１，５０３との隙間から排出されることを抑制することができる。また、ドラム３００は側部５００に対して回転軸Ｒ回りに回転するため、側部５００と筒状部３１５との摺動部に第２パイルシール部５１０を用いることにより側部５００と筒状部３１５との摩擦の発生が抑制され、ドラム３００への回転負荷を低減することができる。なお、第２パイルシール部５１０の繊維の長さは、フランジ部５０１，５０３とドラム３００の筒状部３１５との間隔よりも長くなるように設定する。第２パイルシール部５１０が確実に筒状部３１５に接するためである。

また、ふるい部には、図２、図４及び図５に示すように、ドラム３００内に固定部材６００が固定して配置されている。固定部材６００は、図５（ａ）に示すように、ドラム３００内において、回転軸Ｒよりも鉛直方向における上側に離間して固定して配置されている。固定部材６００は、回転するドラム３００とともに移動する材料と接触する部材である。回転軸Ｒの延設方向において、固定部材６００は開口部３１０よりも大きく、ドラム３００よりも小さい。そのため、固定部材６００は、少なくとも開口部３１０とともに移動する材料と接触する。

固定部材６００は、各側部５００ａ，５００ｂに固定されている。本実施形態では、図２及び図４に示すように、固定部材６００と各側部５００ａ，５００ｂとが固定具６１０で接続固定されている。また、図５（ａ）に示すように、固定部材６００は、固定部材６００とドラム３００の内周面Ｓ２との間に隙間（空間）６６０を設けた状態で配置されている。つまり、固定部材６００はドラム３００とは離間して配置されている。これにより、ドラム３００は回転するが、固定部材６００及び側部５００ａ，５００ｂは回転しないように固定されている。また、固定具６１０は、固定部材６００から固定部材６００の長手方向に延びて各側部５００ａ，５００ｂに接続される。すなわち、固定部材６００の鉛直方向における下方のドラム３００の回転軸Ｒ付近には固定具６１０等が配置しておらず、固定部材６００に接触した材料は、障害物等に接触することなく下方に落下する。なお、固定具６１０は固定部材６００よりも小さく、回転するドラム３００とともに移動する材料と接触しない。

また、固定部材６００は、材料と接触する部分が面状である。本実施形態では、断面が四角い板状部材である。これにより、固定部材６００に対して効率よく回転する繊維（材料）が接触する。また、固定部材６００が容易な形状であるため、製造工数や設置工数等を低減することができる。なお、固定部材６００の材料と接触する部分は、面状であればよく、平面でも曲面でもよい。面状は、その面に凸や凹が無い状態を言う。凸や凹があると材料が引っかかってしまう。引っかからないように凸や凹の端部をテーパ形状にしたり湾曲形状にしていれば面状とみなす。

また、図５（ａ）に示すように、固定部材６００は、回転軸Ｒを通る仮想鉛直面Ｆ１に対して傾斜している。本実施形態では、仮想鉛直面Ｆ１に対する固定部材６００の設置角度θ１は、およそ４０°〜５０°に設定されているが、ドラム３００の容積の大きさ、回転速度数やドラム３００に投入される材料の容量等に応じて適宜設定することができる。また、本実施形態の固定部材６００では、回転軸Ｒを通る仮想水平面Ｆ２よりもドラム３００内の鉛直方向の上側における回転方向において、仮想鉛直面Ｆ１よりも下流側に配置されている。これにより、ドラム３００の上方においてドラム３００の内壁に張り付いた材料が剥がされて下方側に落下する距離をより長くすることができる。これによりふるい機能の効率を高めることができる。

具体的には、図５（ｂ）に示すように、ふるい部５０に導入された繊維を含む材料（分級物）は、ドラム３００の回転と同じ回転方向に移動するが、材料の一部が、ドラム３００の回転軸Ｒよりも鉛直方向における上側に離間して配置された固定部材６００に接触（衝突）し、接触した材料が固定部材６００から下方に落下する。これにより、開口部３１０の内壁に張り付いた材料が開口部３１０の内壁から剥がれ落ち、再び回転移動する。また、固定部材６００とドラム３００とは離間しているので、一部の材料は、開口部３１０の内壁と固定部材６００との隙間６６０に流れ込む。このとき隙間６６０を通った材料は、開口部３１０の内壁と固定部材６００とで形成される空間６７０において負圧により開口部３１０の内壁に張り付いた材料が引き剥がされ、再び開口部３１０内を回転移動する。また、固定部材６００に衝突したり下方に落下した衝撃で、絡み合った繊維同士が分散されほぐされる。ほぐされた繊維は、張り付いた材料が引き剥がされた開口部３１０を通過しやすくなる。さらに、開口部３１０の内壁に張り付いた材料は、引き剥がされることで位置が変わりやすくなる。そして、材料のうち開口３１１を通過したものは通過物としてホッパー部５６へ流動する。一方、回転運動を繰り返しても開口３１１を通過しなかった排出物は排出口５５０から配管２０５側に排出される（図２参照）。

ここで、シート製造装置１では、ふるい部５０に存在する材料の状況を把握する必要がある。これは、例えば、ふるい部５０に存在する材料の量によって、成形部１００側に搬送される材料の搬送量が変化するため、ウエブＷの厚みがばらつき、厚みが均一なシートＰｒを得られにくくなるからである。そこで、シート製造装置１には、ふるい部５０に存在する材料を検出する検出部７００が備えられている。また、ふるい部５０に存在する材料の状況は、シート製造装置１（ふるい部５０）が停止している状態やシート製造装置１（ふるい部５０）が稼働している状態において把握が必要となる。なお、本実施形態では、特に、シート製造装置１（ふるい部５０）が停止している状態において、ふるい部５０に存在する材料を検出する検出部７００の構成について説明する。

図２及び図６に示すように、検出部７００は、ふるい部５０に存在する材料の量が、第１レベル以上であるか否かを検出する第１検出器７１０と、ふるい部５０に存在する材料の量が、第１レベルより大きい第２レベル以上であるか否かを検出する第２検出器７２０とを備えている。なお、本実施形態では、さらに、ふるい部５０に存在する材料の量が、第２レベルより大きい第３レベル以上であるか否かを検出する第３検出器７３０を備えている。

第１検出器７１０は、光を発する投光部７１０ａと、投光部７１０ａから発せられた光を受ける受光部７１０ｂとを備えた光検出器である。投光部７１０ａの発光素子としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子であり、受光部７１０ｂは、フォトトランジスターやフォトＩＣ等で構成される。第２検出器７２０も同様にして、投光部７２０ａと受光部７２０ｂとを備えた光検出器である。さらに、第３検出器７３０も同様にして、投光部７３０ａと受光部７３０ｂとを備えた光検出器である。なお、投光部７２０ａ，７３０ａ及び受光部７２０ｂ，７３０ｂの各構成は投光部７１０ａ、受光部７１０ｂの構成と同様である。

そして、第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０は、側部５００ａ，５００ｂに配置されている。なお、本実施形態の側部５００ａ，５００ｂは、透光性を有する樹脂材料等から構成されている。これにより、第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０の投光部７１０ａ，７２０ａ，７３０ａから発せられた光は側部５００ａと側部５００ｂとを透過して受光部７１０ｂ，７２０ｂ，７３０ｂで受光可能となる。

そして、図２に示すように、第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０の投光部７１０ａ，７２０ａ，７３０ａが側部５００ａのドラム３００側とは反対側の外面５０５に配置されている。そして、第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０の受光部７１０ｂ，７２０ｂ，７３０ｂは側部５００ｂのドラム３００側とは反対側の外面５０６であって、各投光部７１０ａ，７２０ａ，７３０ａに対向するように配置されている。さらに詳細には、投光部７１０ａから受光部７１０ｂに向けて照射される光の光軸は、ドラム３００の回転軸Ｒと平行となるように投光部７１０ａと受光部７１０ｂとが配置されている。同様に、投光部７２０ａから受光部７２０ｂに向けて照射される光の光軸は、ドラム３００の回転軸Ｒと平行となるように投光部７２０ａと受光部７２０ｂとが配置され、投光部７３０ａから受光部７３０ｂに向けて照射される光の光軸は、ドラム３００の回転軸Ｒと平行となるように投光部７３０ａと受光部７３０ｂとが配置されている。これにより、検出機能を保持することができる。なお、本実施形態では、側部５００ａ，５００ｂを透光性を有する樹脂材料で構成したが、投光部７１０ａ，７２０ａ，７３０ａと受光部７１０ｂ，７２０ｂ，７３０ｂとが配置される部分のみ透光性を有する材料で構成してもよい。すなわち、投光部７１０ａ，７２０ａ，７３０ａから発せられた光が受光部７１０ｂ，７２０ｂ，７３０ｂで受光可能な構成であればよい。

そして、図２及び図６に示すように、第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０を含む検出部７００は、ドラム３００が停止しているときの材料の量を検出し、第２検出器７２０は、第１検出器７１０よりも鉛直方向上方に配置されている。また、第３検出器７３０は、第２検出器７２０よりもさらに鉛直方向上方に配置されている。そして、これら第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０は、側部５００ａ，５００ｂの外面５０５，５０６であって、ドラム３００の下方に対応する位置に配置されている。これにより、シート製造装置１（ふるい部５０）が停止している状態では、材料が重力によってドラム３００の下方に残留するため、ドラム３００内に存在する材料の量をより的確に検出することができる。

そして、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０は、ドラム３００の回転軸Ｒからの距離が互いに異なるように配置されている。第１検出器７１０は回転軸Ｒからの距離Ｄ１の位置に配置されている。第２検出器７２０は回転軸Ｒからの距離Ｄ２の位置に配置されている。第３検出器７３０は回転軸Ｒからの距離Ｄ３の位置に配置されている。そして、距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のうち、距離Ｄ１の長さが最も長く、次いで距離Ｄ２の長さが長く、距離Ｄ３の長さが最も短い。換言すれば、回転軸Ｒから第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０のそれぞれを通過する仮想直線において、ドラム３００の内周面Ｓ２から第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０のそれぞれの距離が、第１検出器７１０における距離が最も短く、次いで第２検出器７２０における距離が短く、第３検出器７３０における距離が最も長い。

また、ドラム３００の内周面Ｓ２の鉛直方向の下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とのそれぞれの距離は、下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第１検出器７１０までの距離Ｔ１が最も短く、次いで下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第２検出器７２０までの距離Ｔ２が短く、下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第３検出器７３０までの距離Ｔ３が最も長い。なお、検出器までの距離とは、より詳細には、投光部と受光部とを結ぶ光軸までの距離である。

従って、各第１から第３検出器７１０，７２０，７３０を駆動させた際、回転軸Ｒ方向に見た場合、ドラム３００内の材料が下端部ＳＢを通過する仮想水平線から距離Ｔ１を超えて存在する場合は、第１検出器７１０において、投光部７１０ａから受光部７１０ｂに向けて照射された光が材料によって遮られる。この場合、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１以上であるとして検出される。なお、第１検出器７１０において、投光部７１０ａから照射された光を受光部７１０ｂで受光した場合は、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１未満であるとして検出される。

また、回転軸Ｒ方向に見た場合、ドラム３００内の材料が下端部ＳＢを通過する仮想水平線から距離Ｔ２を超えて存在する場合は、第２検出器７２０において、投光部７２０ａから受光部７２０ｂに向けて照射された光が材料によって遮られる。この場合、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第２レベルＬｖ２以上であるとして検出される。なお、この場合、下端部ＳＢを通過する仮想水平線から距離Ｔ２は距離Ｔ１の長さよりも長いので、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１よりも多い第２レベルＬｖ２以上として検出される。また、この場合、第１検出器７１０においてもドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１以上であるとして検出される。なお、第２検出器７２０において、投光部７２０ａから照射された光を受光部７２０ｂで受光した場合は、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第２レベルＬｖ２未満であるとして検出される。

また、回転軸Ｒ方向に見た場合、ドラム３００内の材料が下端部ＳＢから距離Ｔ３を超えて存在する場合は、第３検出器７３０において、投光部７３０ａから受光部７３０ｂに向けて照射された光が材料によって遮られる。この場合、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第３レベルＬｖ３以上であるとして検出される。なお、この場合、下端部ＳＢを通過する仮想水平線からの距離Ｔ３は距離Ｔ２の長さよりも長いので、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第２レベルＬｖ２より多い第３レベルＬｖ３以上であると検出される。また、この場合、第１及び第２検出器７１０，７２０においてもドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１以上であり第２レベル以上であるとして検出される。なお、第３検出器７３０において、投光部７３０ａから照射された光を受光部７３０ｂで受光した場合は、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第３レベルＬｖ３未満であるとして検出される。上記したように、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０は、ドラム３００の内周面Ｓ２の下端部ＳＢからの距離Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を互いに異ならせることで、ふるい部５０内の材料の検出レベル（Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３）を容易に設定することができる。

また、図６に示すように、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０は、ドラム３００の回転方向に離れて配置されている。本実施形態では、ドラム３００の回転方向において、最下流側に第３検出器７３０が配置され、第３検出器７３０の上流側に第１検出器７１０が配置され、第１検出器７１０の上流側に第２検出器７２０が配置されている。第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とをドラム３００の回転方向において互いに離して配置することにより、例えば、各投光部７１０ａ，７２０ａ，７３０ａから照射される光同士の干渉が低減され、検出レベル（Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３）を精度よく検出することができる。

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１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とにより、ふるい部５０のドラム３００内に存在する材料の量を検出することができる。また、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とが、ドラム３００の下方に配置されているため、特に、シート製造装置１（ふるい部５０）が停止した状態においてドラム３００内に存在する材料の量を正確に検出することができる。そして、ドラム３００内に存在する材料の量の検出結果に応じて、例えば、ふるい部５０に供給する材料の供給量を制御可能となり、シートＰｒの厚みばらつきを抑制することができる。なお、本実施形態では、特にシート製造装置１（ふるい部５０）が停止した状態におけるドラム３００内の材料の量の検出について説明したが、上記構成においてシート製造装置１（ふるい部５０）が稼働した状態においても材料の存在について検出可能である。

（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、検出部の構成について主に説明する。また、第１実施形態ではシート製造装置１（ふるい部５０）が停止している状態での材料を検出する場合について説明したが、本実施形態では、シート製造装置１が稼働している状態、すなわち、ドラム３００が回転している状態での材料を検出する場合の構成について説明する。

図７は、本実施形態にかかる検出部の構成を示す概略図である。図７に示すように、シート製造装置１ａには、ふるい部５０に存在する材料を検出する検出部８００が備えられている。検出部８００は、ふるい部５０に存在する材料の量が、第１レベル以上であるか否かを検出する第１検出器８１０と、ふるい部５０に存在する材料の量が、第１レベルより大きい第２レベル以上であるか否かを検出する第２検出器８２０とを備えている。なお、本実施形態では、さらに、ふるい部５０に存在する材料の量が、第２レベルより大きい第３レベル以上であるか否かを検出する第３検出器８３０を備えている。

第１検出器８１０は、光を発する投光部８１０ａと、投光部８１０ａから発せられた光を受ける受光部８１０ｂとを備えた光検出器である。投光部８１０ａの発光素子としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子であり、受光部８１０ｂは、フォトトランジスターやフォトＩＣ等で構成される。第２検出器８２０も同様にして、投光部８２０ａと受光部８２０ｂとを備えた光検出器である。さらに、第３検出器８３０も同様にして、投光部８３０ａと受光部８３０ｂとを備えた光検出器である。なお、投光部８２０ａ，８３０ａ及び受光部８２０ｂ，８３０ｂの各構成は投光部８１０ａ、受光部８１０ｂの構成と同様である。

そして、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０は、側部５００ａ，５００ｂに配置されている。なお、本実施形態の側部５００ａ，５００ｂは、透光性を有する樹脂材料等から構成されている。これにより、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０の投光部８１０ａ，８２０ａ，８３０ａから発せられた光は側部５００ａと側部５００ｂとを透過して受光部８１０ｂ，８２０ｂ，８３０ｂで受光可能となる。

そして、図７（ａ）に示すように、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０の投光部８１０ａ，８２０ａ，８３０ａが側部５００ａのドラム３００側とは反対側の外面５０５に配置されている。そして、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０の受光部８１０ｂ，８２０ｂ，８３０ｂは側部５００ｂのドラム３００側とは反対側の外面５０６であって、各投光部８１０ａ，８２０ａ，８３０ａに対向するように配置されている。さらに詳細には、投光部８１０ａから受光部８１０ｂに向けて照射される光の光軸は、ドラム３００の回転軸Ｒと平行となるように投光部８１０ａと受光部８１０ｂとが配置されている。同様に、投光部８２０ａから受光部８２０ｂに向けて照射される光の光軸は、ドラム３００の回転軸Ｒと平行となるように投光部８２０ａと受光部８２０ｂとが配置され、投光部８３０ａから受光部８３０ｂに向けて照射される光の光軸は、ドラム３００の回転軸Ｒと平行となるように投光部８３０ａと受光部８３０ｂとが配置されている。これにより、検出機能を保持することができる。なお、本実施形態では、側部５００ａ，５００ｂを透光性を有する樹脂材料で構成したが、投光部８１０ａ，８２０ａ，８３０ａと受光部８１０ｂ，８２０ｂ，８３０ｂとが配置される部分のみ透光性を有する材料で構成してもよい。すなわち、投光部８１０ａ，８２０ａ，８３０ａから発せられた光が受光部８１０ｂ，８２０ｂ，８３０ｂで受光可能な構成であればよい。

そして、図７（ｂ）に示すように、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０を含む検出部８００は、ドラム３００が回転しているときの材料の量を検出する。ドラム３００が回転しているとき材料は遠心力でドラム３００の内周面Ｓ２側に寄せられているので、図７（ｂ）に示す位置に各検出器を配置してドラム３００内の材料の量を検出することができる。第２検出器８２０は、ドラム３００の内周面Ｓ２からの距離が、第１検出器８１０のドラム３００の内周面Ｓ２からの距離よりも大きくなるよう配置されている。また、第３検出器８３０は、ドラム３００の内周面Ｓ２からの距離が、第２検出器８２０のドラム３００の内周面Ｓ２からの距離よりもさらに大きくなるよう配置されている。なお、ドラム３００の内周面Ｓ２からの距離とは、径方向の距離である。また、第２検出器８２０は、第１検出器８１０よりも鉛直方向下方に配置されている。そして、第３検出器８３０は、第２検出器８２０よりも鉛直方向下方に配置されている。これにより、重力により落下してくる材料の影響を受けやすいが、上方に位置する検出器よりも下方に位置する検出器の内周面からの距離を大きくすることにより、その影響を低く抑えることができる。

また、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０は、ドラム３００の鉛直方向下端部ＳＢと上端部ＳＴとの間であって、下端部ＳＢに対して回転方向の下流側かつ上端部ＳＴに対して回転方向の上流側に配置されている。すなわち、本実施形態では、ドラム３００の回転方向に対して固定部材６００の上流側に第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０が配置されている。シート製造装置１ａが稼働している状態（ドラム３００が回転している状態）では、ドラム３００の回転中において材料の一部が、固定部材６００に接触（衝突）して、接触した材料が固定部材６００から下方に落下する。そして、落下した材料が再び回転移動する。従って、ドラム３００の鉛直方向下端部ＳＢと上端部ＳＴとの間であって固定部材６００の上流側（図７（ｂ）ではドラム３００の右半分の領域）に第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０を配置することで、シート製造装置１ａが稼働している状態におけるふるい部５０（ドラム３００）内の材料を容易に検出することができる。すなわち、固定部材６００の下流側に第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０を配置する場合に比べてより正確に検出することができる。

そして、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０は、ドラム３００の回転軸Ｒからの距離が互いに異なるように配置されている。第１検出器８１０は回転軸Ｒからの距離Ｄ４の位置に配置されている。第２検出器８２０は回転軸Ｒからの距離Ｄ５の位置に配置されている。第３検出器８３０は回転軸Ｒからの距離Ｄ６の位置に配置されている。そして、距離Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６のうち、距離Ｄ４の長さが最も長く、次いで距離Ｄ５の長さが長く、距離Ｄ６の長さが最も短い。換言すれば、回転軸Ｒから第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０のそれぞれを通過する仮想直線において、ドラム３００の内周面Ｓ２から第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０のそれぞれの距離が、第１検出器８１０における距離が最も短く、次いで第２検出器８２０における距離が短く、第３検出器８３０における距離が最も長い。

従って、各第１から第３検出器８１０，８２０，８３０を駆動させた際、回転軸Ｒ方向に見た場合、ドラム３００内の材料が内周面Ｓ２から距離Ｔ１を超えて存在する場合は、第１検出器８１０において、投光部８１０ａから受光部８１０ｂに向けて照射された光が材料によって遮られる。この場合、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１以上であるとして検出される。なお、第１検出器８１０において、投光部８１０ａから照射された光を受光部８１０ｂで受光した場合は、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１未満であるとして検出される。

また、回転軸Ｒ方向に見た場合、ドラム３００内の材料が内周面Ｓ２から距離Ｔ２を超えて存在する場合は、第２検出器８２０において、投光部８２０ａから受光部８２０ｂに向けて照射された光が材料によって遮られる。この場合、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第２レベルＬｖ２以上であるとして検出される。なお、この場合、内周面Ｓ２から距離Ｔ２は距離Ｔ１の長さよりも長いので、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１より多い量である第２レベルＬｖ２以上として検出される。また、この場合、第１検出器８１０においてもドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１以上であるとして検出される。なお、第２検出器８２０において、投光部８２０ａから照射された光を受光部８２０ｂで受光した場合は、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第２レベルＬｖ２未満であるとして検出される。

また、回転軸Ｒ方向に見た場合、ドラム３００内の材料が内周面Ｓ２から距離Ｔ３を超えて存在する場合は、第３検出器８３０において、投光部８３０ａから受光部８３０ｂに向けて照射された光が材料によって遮られる。この場合、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第３レベルＬｖ３以上であるとして検出される。なお、この場合、内周面Ｓ２からの距離Ｔ３は距離Ｔ２の長さよりも長いので、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第２レベルＬｖ２より多い量である第３レベルＬｖ３以上として検出される。また、この場合、第１及び第２検出器８１０，８２０においてもドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第１レベルＬｖ１以上であり第２レベルＬｖ２以上であるとして検出される。なお、第３検出器８３０において、投光部８３０ａから照射された光を受光部８３０ｂで受光した場合は、ドラム３００（ふるい部５０）内に存在する材料の量が、第３レベルＬｖ３未満であるとして検出される。上記したように、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０は、ドラム３００との回転軸Ｒからの距離Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を互いに異ならせることで、ふるい部５０内の材料の検出レベル（Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３）を容易に設定することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とは、ドラム３００の回転方向に離れて配置されている。本実施形態では、ドラム３００の回転方向において、最下流側に第１検出器８１０が配置され、第１検出器８１０の上流側に第２検出器８２０が配置され、第２検出器８２０の上流側に第３検出器８３０が配置されている。第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とをドラム３００の回転方向において互いに離して配置することにより、例えば、各投光部８１０ａ，８２０ａ，８３０ａから照射される光同士の干渉が低減され、検出レベル（Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３）を精度よく検出することができる。

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１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とが、ドラム３００の側方に配置されているため、特に、シート製造装置１ａ（ふるい部５０）が稼働している状態においてドラム３００内に存在する材料の量を正確に検出することができる。そして、ドラム３００内に存在する材料の量の検出結果に応じて、例えば、ふるい部５０に供給する材料の供給量を制御可能となり、シートＰｒの厚みばらつきを抑制することができる。

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）上記第１実施形態では、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とが、ドラム３００の回転方向に離れて配置したが、この構成に限定されない。図８は本変形例にかかる検出部の構成を示す概略図である。図８（ａ）に示すように、第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０を、ドラム３００の下方に対応する位置であって、ドラム３００の回転軸Ｒから鉛直方向下端部ＳＢまでの仮想直線上に配置してもよい。また、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０は、ドラム３００の回転軸Ｒからの距離が互いに異なるように配置される。このようにしても、ふるい部５０内の材料の検出レベル（Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３）を検出することができる。なお、上記構成において、第１検出器７１０の投光部７１０ａと、第２検出器７２０の受光部７２０ｂとが、ドラム３００の第１端部側の側部５００ａの外面５０５に配置され、第１検出器７１０の受光部７１０ｂと、第２検出器７２０の投光部７２０ａとが、ドラム３００の第２端部側の側部５００ｂの外面５０６に配置されている。さらに具体的には、ドラム３００の第１端部側の側部５００ａの外面５０５に第１検出器７１０の投光部７１０ａと第２検出器７２０の受光部７２０ｂと第３検出器７１０の投光部７３０ａとを配置し、ドラム３００の第２端部側の側部５００ｂの外面５０６に第１検出器７１０の受光部７１０ｂと第２検出器７２０の投光部７２０ａと第３検出器７３０の受光部７３０ｂとを配置する。すなわち、ドラム３００の第１端部側の側部５００ａの外面５０５では、投光部７１０ａ，７３０ａと受光部７２０ｂとが交互に配置される。同様にして、ドラム３００の第２端部側の側部５００ｂの外面５０６では、投光部７２０ａと受光部７１０ｂ，７３０ｂとが交互に配置される。これにより、各第１から第３検出器７１０，７２０，７３０同士の干渉が低減され、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０との配置間隔を狭めることができる。

また、上記第２実施形態では、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とが、ドラム３００の回転方向に離れて配置したが、この構成に限定されない。図８（ｂ）に示すように、第１検出器８１０、第２検出器８２０及び第３検出器８３０を、ドラム３００の側方に対応する位置であって、ドラム３００の回転軸Ｒから中間端部ＳＳまでの仮想直線上に配置してもよい。中間端部ＳＳは、ドラム３００の回転軸Ｒに直交する仮想水平面とドラム３００の内周面Ｓ２との接線部である。また、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０は、ドラム３００の回転軸Ｒからの距離が互いに異なるように配置される。このようにしても、ふるい部５０内の材料の検出レベル（Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３）を検出することができる。なお、上記構成において、第１検出器８１０の投光部８１０ａと、第２検出器８２０の受光部８２０ｂとが、ドラム３００の第１端部側の外面５０５に配置され、第１検出器８１０の受光部８１０ｂと、第２検出器８２０の投光部８２０ａとが、ドラム３００の第２端部側の外面５０６に配置されている。さらに具体的には、ドラム３００の第１端部側の側部５００ａの外面５０５に第１検出器８１０の投光部８１０ａと第２検出器８２０の受光部８２０ｂと第３検出器８３０の投光部８３０ａとを配置し、ドラム３００の第２端部側の側部５００ｂの外面５０６に第１検出器８１０の受光部８１０ｂと第２検出器８２０の投光部８２０ａと第３検出器８３０の受光部８３０ｂとを配置する。すなわち、ドラム３００の第１端部側の側部５００ａの外面５０５では、投光部８１０ａ，８３０ａと受光部８２０ｂとが交互に配置される。同様にして、ドラム３００の第２端部側の側部５００ｂの外面５０６では、投光部８２０ａと受光部８１０ｂ，８３０ｂとが交互に配置される。これにより、各第１から第３検出器８１０，８２０，８３０同士の干渉が低減され、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０との配置間隔を狭めることができる。

（変形例２）第２実施形態では、シート製造装置１ａ（ふるい部５０）が稼働している状態におけるドラム３００内の材料の量の検出について説明したが、シート製造装置１ａ（ふるい部５０）が停止した状態においても材料の存在について検出可能である。図９は本変形例にかかる検出部の構成を示す概略図である。図９に示すように、ドラム３００の内周面Ｓ２の鉛直方向下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とのそれぞれの距離は、鉛直方向下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第３検出器８３０までの距離Ｔ１が最も短く、次いで鉛直方向下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第２検出器８２０までの距離Ｔ２が短く、鉛直方向下端部ＳＢを通過する仮想水平線から第１検出器８１０までの距離Ｔ３が最も長い。従って、第３検出器８３０によりドラム３００内に存在する材料の量が第１レベルＬｖ１であるか否かを検出することができる。また、第２検出器８２０によりドラム３００内に存在する材料の量が第１レベルＬｖ１よりも多い量である第２レベルＬｖ２であるか否かを検出することができる。また、第１検出器８１０によりドラム３００内に存在する材料の量が第２レベルＬｖ２よりも多い量である第３レベルＬｖ３であるか否かを検出することができる。

（変形例３）上記第１及び第２実施形態における検出部７００，８００において、ドラム３００の検出部７００，８００と対向する面に付着した材料を除去する除去部を備えてもよい。図１０は本変形例にかかる検出部の構成を示す概略図である。なお、図１０は、ドラム３００の内側から側部５００ａ側を見たときの図を示している。図１０に示すように、ふるい部５０には、検出部７００と対向する対向面５０８に付着した材料を除去する除去部９００を備えている。本変形例にかかる除去部９００は、例えばゴム製の拭き取り部９０１を備え、当該拭き取り部９０１が対向面５０８に接するように配置されている。そして、除去部９００は回転軸９００ａを中心に回転移動可能に構成されている。なお、拭き取り部９０１は第１、第２及び第３検出器７１０，７２０，７３０が配置された位置に対応する対向面５０８の領域を拭き取り可能な寸法に構成されている。従って、回転軸９００ａを中心に除去部９００を回転させると、拭き取り部９０１は対向面５０８に接触しながら第２検出器７２０に対応する位置から第１検出器７１０に対応する位置をとおり第３検出器７３０までを往復移動する。これにより、第１、第２及び第３検出器７１０，７２０，７３０が配置された位置に対応する対向面５０８の領域に付着した材料が拭き取られる。また、側部５００ｂにおいても同様にして、検出部７００と対向する対向面には同様の除去部９００を備えている。これにより、第１、第２及び第３検出器７１０，７２０，７３０が配置された位置に対応する対向面の領域が拭き取られる。これにより、検出部７００の誤検出を防止することができる。

（変形例４）第１実施形態では、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とをドラム３００の下方に配置し、第２実施形態では、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とをドラム３００の側方に配置したが、これに限定されない。例えば、第１検出器７１０と第２検出器７２０及び第３検出器７３０の配置位置と第１検出器８１０と第２検出器８２０及び第３検出器８３０の配置位置とが適宜変更可能に構成してもよい。例えば、第１検出器７１０と第２検出器７２０及び第３検出器７３０に移動機構を備え、第１検出器８１０と第２検出器８２０及び第３検出器８３０の配置位置に移動可能に構成する。このようにすれば、シート製造装置１，１ａ（ふるい部５０）が停止している状態及びシート製造装置１，１ａ（ふるい部５０）が稼働している状態におけるふるい５０内に存在する材料の量を検出することができる。

（変形例５）第１実施形態では、第１検出器７１０と第２検出器７２０と第３検出器７３０とをドラム３００の下方に配置し、第２実施形態では、第１検出器８１０と第２検出器８２０と第３検出器８３０とをドラム３００の側方に配置したが、これに限定されない。例えば、シート製造装置１において第１検出器７１０、第２検出器７２０及び第３検出器７３０に加え、第１検出器８１０と第２検出器８２０及び第３検出器８３０を適宜配置してもよい。このようにすれば、シート製造装置１，１ａ（ふるい部５０）が停止している状態及びシート製造装置１，１ａ（ふるい部５０）が稼働している状態におけるふるい部５０内に存在する材料の量を検出することができる。

（変形例６）第１及び第２実施形態では、ふるい部５０に固定部材６００を備えたが、この構成に限定されない。例えば、ふるい部５０は固定部材６００を省略させた構成であってもよい。このようにしても、ドラム３００を回転させた際、ドラム内の材料は自重でドラム３００内を落下する。

１，１ａ…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…ふるい部、６０…添加物投入部、７０…堆積部、１００…成形部、３００…ドラム、３１１…開口、５００，５００ａ，５００ｂ…側部、５０５，５０６…外面、５０８…対向面、６００…固定部材、７００…検出部、７１０…第１検出器、７１０ａ…投光部、７１０ｂ…受光部、７２０…第２検出器、７２０ａ…投光部、７２０ｂ…受光部、７３０…第３検出器、７３０ａ…投光部、７３０ｂ…受光部、８００…検出部、８１０…第１検出器、８１０ａ…投光部、８１０ｂ…受光部、８２０…第２検出器、８２０ａ…投光部、８２０ｂ…受光部、８３０…第３検出器、８３０ａ…投光部、８３０ｂ…受光部、９００…除去部。

Claims (11)

1. 表面に複数の開口を有するふるい部と、
   前記ふるい部の開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートを成形する成形部と、
   前記ふるい部に存在する前記材料を検出する検出部と、を備えた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、
   前記検出部は、
   前記ふるい部に存在する前記材料の量が、第１レベル以上であるか否かを検出する第１検出器と、
   前記ふるい部に存在する前記材料の量が、前記第１レベルより大きい第２レベル以上であるか否かを検出する第２検出器と、を備え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、
   前記ふるい部は、前記開口が形成された周面を有し回転可能なドラムを備え、
   前記検出部は、前記ドラムが停止しているときの前記材料の量を検出し、
   前記第２検出器は、前記第１検出器よりも鉛直方向上方に配置されていることを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項２に記載のシート製造装置において、
   前記ふるい部は、前記開口が形成された周面を有し回転可能なドラムを備え、
   前記検出部は、前記ドラムが回転しているときの前記材料の量を検出し、
   前記第２検出器は、前記ドラムの内周面からの距離が、前記第１検出器の前記ドラムの内周面からの距離よりも大きくなるよう配置されてい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、
   前記第２検出器は、前記第１検出器よりも鉛直方向下方に配置されていることを特徴とするシート製造装置。
6. 請求項３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１検出器と前記第２検出器とは、前記ドラムの回転方向に離れて配置されていることを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項３から請求項６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検出器と前記第２検出器は、前記ドラムの鉛直方向下端部と上端部との間であって、前記下端部に対して前記回転方向の下流側かつ前記上端部に対して前記回転方向の上流側に配置されていることを特徴とするシート製造装置。
8. 表面に複数の開口が形成された周面を有し回転可能なドラムを備えたふるい部と、
   前記開口を通過した繊維を含む材料を用いてシートを成形する成形部と、
   前記ふるい部に存在する前記材料を検出する検出部と、を備え、
   前記検出部は、第１検出器と第２検出器とを含み、
   前記第２検出器は、前記第１検出器よりも鉛直方向上方に位置すると共に、前記ドラムの内周面からの距離が前記第１検出器の前記ドラムの内周面からの距離よりも小さくなるよう配置されていることを特徴とするシート製造装置。
9. 請求項２から請求項８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検出器と前記第２検出器は、それぞれ、投光部と受光部とを備えた光検出器であり、
   前記投光部から前記受光部に向けて照射される光の光軸は、前記ドラムの回転軸と平行であることを特徴とするシート製造装置。
10. 請求項２から請求項９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検出器と前記第２検出器は、それぞれ、投光部と受光部とを備えた光検出器であり、
    前記第１検出器の前記投光部と、前記第２検出器の前記受光部とが、前記ドラムの第１端部側に配置され、
    前記第１検出器の前記受光部と、前記第２検出器の前記投光部とが、前記ドラムの第２端部側に配置されていることを特徴とするシート製造装置。
11. 請求項２から請求項１０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検出器と前記第２検出器は、それぞれ、投光部と受光部とを備えた光検出器であり、
    前記ドラムの前記光検出器と対向する面に付着した前記材料を除去する除去部を備えることを特徴とするシート製造装置。

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