JP2016175403A - シート製造装置およびシート製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】密度および厚さの均一性が高いシートを製造することができるシート製造装置を提供する。【解決手段】本発明に係るシート製造装置１００は、繊維を含む原料を解繊物に解繊する解繊部と、解繊部により解繊された解繊物を選別する選別部４０と、選別部４０により選別された解繊物が堆積したウェブＶを形成するウェブ形成部４５と、ウェブ形成部４５により形成されたウェブＶを分断して細分体１１を形成するための突部１１４を備えた回転体１１０と、細分体１１を構成する解繊物を堆積させる堆積部と、堆積部により堆積された解繊物を加圧加熱してシートを成形する形成部と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、シート製造装置およびシート製造方法に関する。

従来、シート製造装置においては、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用により離解して、抄き直す、いわゆる湿式方式が採用されている。このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程に係るエネルギーが大きくなる。

そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている。例えば特許文献１には、乾式解繊機において紙片を繊維状に解繊し、サイクロンにおいて繊維の脱墨を行い、脱墨された繊維を、フォーミングドラム表面の小孔スクリーンを通過させて、メッシュベルト上に堆積させ、紙を成形することが記載されている。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート製造装置では、フォーミングドラム表面の小孔スクリーンに一部の繊維が付着して目詰まりを生じさせる場合がある。目詰まりを生じた小孔は繊維が通過せず、目詰まりを生じていない小孔から繊維が通過するので、メッシュベルト上に解繊物を均一に分散させることが困難な場合がある。この状態で紙を成形すると密度や厚さが不均一な紙となってしまう。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、密度および厚さの均一性が高いシートを製造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。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、密度および厚さの均一性が高いシートを製造することができるシート製造方法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、
繊維を含む原料を解繊物に解繊する解繊部と、
前記解繊部により解繊された前記解繊物を選別する選別部と、
前記選別部により選別された前記解繊物が堆積したウェブを形成するウェブ形成部と、
前記ウェブ形成部により形成された前記ウェブを分断して細分体を形成するための分断部と、
前記細分体を構成する前記解繊物を堆積させる堆積部と、
前記堆積部により堆積された前記解繊物を加圧加熱してシートを成形する形成部と、
を有する。

このようなシート製造装置では、例えば複数の解繊物が互いに絡み合って大きな塊状となった状態で堆積部に供給されることを抑制することができ、堆積部の網の目が目詰まりを起こすことを抑制することができる。したがって、このようなシート製造装置では、密度および厚さの均一性が高いシートを製造することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記ウェブ形成部は、
前記ウェブが堆積される堆積面と、
前記堆積面に堆積された前記ウェブを、前記堆積面から剥離するための剥離部と、を有してもよい。

このようなシート製造装置では、ウェブを堆積面から確実に剥離することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記分断部は、前記ウェブに接触することにより分断して細分体を形成するための突部を備えた回転体を含んでもよい。

このようなシート製造装置では、回転体により確実に細分体が形成されるため、複数の解繊物が互いに絡み合って大きな塊状となった状態で堆積部に供給されることを抑制することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記ウェブ形成部は、前記堆積面を有するベルトと、前記ベルトが張架される少なくとも２つのローラーを有し、
前記剥離部は、固定板を有し、
前記固定板は、前記ローラーのうち前記回転体側に位置するローラーに対向し前記ベルトに接していてもよい。

このようなシート製造装置では、固定板を設けるだけで、剥離部を容易に構成することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記剥離部は、前記回転体の近傍で前記ウェブが前記ベルトから離れる方向の気流を発生させる気流発生部を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、ウェブをベルトから確実に剥離することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記ウェブ形成部は、前記堆積面を有するベルトを有し、
前記ベルトの移動速度に応じて、前記回転体の回転速度を制御する制御部を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、堆積部に供給される細分体の体積の変動を小さ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、
前記ウェブの厚さを検出する検出部を有し、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記ウェブの厚さに基づいて、前記ベルトの移動速度を制御してもよい。

このようなシート製造装置では、堆積部に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さ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、
前記ウェブの厚さを検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記ウェブの厚さに基づいて、前記回転体の回転速度を制御する制御部と、
を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、堆積部に供給される細分体の体積の変動を小さ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、
前記剥離部は、気流発生部を有し、当該気流発生部が発生させる気流により、前記ウェブを前記堆積面から剥離してもよい。

このようなシート製造装置では、堆積面に接触することなくウェブを剥離させることができる。これにより、堆積面への負荷を抑えることができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記気流発生部は、前記堆積面に対して鋭角に、気流を当ててもよい。

このようなシート製造装置では、堆積面からウェブを効率良く剥離させることができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記気流発生部が発生させる気流により、前記堆積面から剥離された前記ウェブは、前記ウェブの搬送方向に略平行な方向に分断されてもよい。

このようなシート製造装置では、細分体の体積を小さくし堆積部への供給（搬送）を容易にすることができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記堆積面に当てる気流は、調湿されていてもよい。

このようなシート製造装置では、ウェブの帯電が抑制され、堆積面からウェブを剥離させ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、
前記分断部は、前記ウェブを吸引することにより分断して細分体を形成するための吸引部を含んでもよい。

このようなシート製造装置では、堆積面から剥離されたウェブを吸引することにより、細分体が形成されるため、複数の解繊物が互いに絡み合って大きな塊状となった状態で堆積部に供給されることを抑制することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記ウェブ形成部は、前記堆積面を有するベルトと、前記ベルトを支持する支持部と、前記ベルトを間に前記支持部と対向する回転ローラーと、を有し、
前記堆積面に堆積されたウェブは、前記支持部と前記回転ローラーとにより挟持され、
前記剥離部は、前記支持部よりも前記ウェブの搬送方向の下流側で、前記気流発生部が発生させる気流を前記堆積面に当てて、前記ウェブを前記堆積面から剥離し、
前記分断部は、前記剥離部により剥離されたウェブを、前記吸引部により吸引してもよい。

このようなシート製造装置では、堆積面においてウェブが支持部と回転ローラーとにより挟持された状態で気流を当てることにより、ウェブが堆積面から剥離する位置（剥離される量）を安定させることができる。そして、堆積面から剥離させたウェブを吸引することによって形成される細分体の体積の変動を小さ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、
前記気流発生部による風量よりも前記吸引部による風量の方が大きくてもよい。

このようなシート製造装置では、気流発生部の気流による解繊物の飛散等を抑制することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記細分体に添加物を供給する供給部を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、解繊物と添加物とを均一性よく混合することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記ウェブ形成部は、
前記ウェブが堆積されるメッシュベルトと、
前記ウェブが堆積される前記メッシュベルトの面とは反対側の面から、前記選別部により選別された前記解繊物を吸引する吸引部と、
を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、選別部を通過した選別物（第１選別物）に含まれる色剤等の異物を除去することができる。

本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維を含む原料を解繊物に解繊する工程と、
解繊された前記解繊物を選別する工程と、
選別された前記解繊物が堆積したウェブを形成する工程と、
前記ウェブを分断して細分体を形成する工程と、
前記細分体を構成する前記解繊物を堆積する工程と、
堆積された前記解繊物を加圧加熱してシートを成形する工程と、
を有する。

このようなシート製造方法では、密度および厚さの均一性が高いシートを製造することができる。

第１実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第１実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第１実施形態に係るシート製造装置の制御部の処理を説明するためのフローチャート。 第１実施形態に係るシート製造装置の制御部の処理を説明するためのフローチャート。 第１実施形態の変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第２実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第２実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第２実施形態の第１変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第２実施形態の第２変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第３実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第３実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第３実施形態に係る気流発生部の吹付部を模式的に示す図。 第３実施形態に係る気流発生部の吹付部の他の形態を模式的に示す一例図。 第３実施形態に係る気流発生部の吹付部の他の形態を模式的に示す一例図。 第３実施形態に係る分断部の吸引口部を模式的に示す図。 第３実施形態に係る分断部の吸引口部の他の形態を模式的に示す一例図。 第３実施形態に係る分断部の吸引口部の他の形態を模式的に示す一例図。 第４実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 第４実施形態に係る回転体を模式的に示す図。 第４実施形態に係る回転体の他の形態を模式的に示す一例図。 第４実施形態に係る回転体の他の形態を模式的に示す一例図。

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． 第１実施形態
１．１． シート製造装置
１．１．１． 構成
まず、第１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、第１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、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５（ウェブ形成部）と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、シート形成部８０（形成部）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。供給部１０によって供給される原料は、例えば、古紙やパルプシートなどの繊維を含むものである。

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、解繊物を排出口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、選別部４０に移送される。

選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物を導入口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、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、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の網としては、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。

第１ウェブ形成部４５は、選別部４０を通過した第１選別物を、混合部５０に搬送する。第１ウェブ形成部４５は、堆積面を有するベルトとしてのメッシュベルト４６と、張架ローラー４７と、吸引部（サクション機構）４８と、を含む。

吸引部４８は、選別部４０の開口（網の開口）を通過して空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。第１選別物は、移動するメッシュベルト４６上に堆積し、ウェブＶを形成する。メッシュベルト４６、張架ローラー４７および吸引部４８の基本的な構成は、後述する第２ウェブ形成部７０のメッシュベルト７２、張架ローラー７４およびサクション機構７６と同様である。

ウェブＶは、選別部４０および第１ウェブ形成部４５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に形成される。メッシュベルト４６に堆積されたウェブＶは、管７へ投入され、混合部５０へと搬送される。

混合部５０は、選別部４０を通過した第１選別物（第１ウェブ形成部４５により搬送された第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（供給部）と、第１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抑制剤 、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５０を通過した混合物（第１選別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、第２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５０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。

第２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。第２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７２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７６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および第２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７２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。

１．１．２． 回転体（分断部）および検出部
シート製造装置１００は、さらに、分断部１８０を備えている。分断部１８０は、第１ウェブ形成部４５により形成されたウェブＶを分断して細分体１１を形成するためのものである。なお、本実施形態に係る分断部１８０は回転体１１０を含む。ここで、図２は、シート製造装置１００を模式的に示す図１の回転体１１０を含む領域の拡大図である。さらに、図２では、シート製造装置１００の制御部１４０の機能ブロック図を図示している。

第１ウェブ形成部４５の吸引部４８は、ウェブＶが堆積されるメッシュベルト４６の面とは反対側の面から、選別部４０により選別された解繊物を吸引し、第１ウェブ形成部４５は、選別部４０により選別された解繊物が堆積したウェブＶを形成する。そして、回転体１１０は、図２に示すように、第１ウェブ形成部４５により形成されたウェブＶを分断（切断、裁断）して細分体１１を形成する。

回転体１１０は、基部１１２と、基部１１２から突出している突部１１４と、を有している。突部１１４は、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部１１４は４つ設けられ、４つの突部１１４が等間隔に設けられている。なお、図示はしないが、突部１１４の数は特に限定されず、例えば２つであってもよい。また、突部１１４の形状も特に限定されない。

回転体１１０は、矢印Ｒ１方向に回転することができる。具体的には、基部１１２が矢印Ｒ１方向に回転することにより、突部１１４は、基部１１２を軸として回転することができる。第１ウェブ形成部４５の張架ローラー４７は、矢印Ｒ２方向に回転することができる。回転体１１０の回転方向と張架ローラー４７の回転方向とは、互いに反対である。回転体１１０の周速度（突部１１４の先端の速度）は、メッシュベルト４６の移動速度（ウェブＶの搬送速度）よりも大きい。例えば、メッシュベルト４６の移動速度を毎秒２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とした場合、回転体１１０の周速度はメッシュベルト４６の移動速度の５倍以上の速さに設定される。

回転体１１０は、第１ウェブ形成部４５の近傍に設けられている。図示の例では、回転体１１０は、ウェブＶの経路において下流側に位置する張架ローラー４７ａの近傍に設けられている。より詳しくは、張架ローラー４７ａの横（張架ローラー４７ａから水平方向下流側（混合部５０側）に離れた位置）に、回転体１１０は設けられている。回転体１１０は、突部１１４がウェブＶと接触可能な位置であって、ウェブＶが堆積されるメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。これにより、メッシュベルト４６が突部１１４によって磨耗する（破損する）ことを抑制することができる。突部１１４とメッシュベルト４６との間の最短距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．１ｍｍである。

突部１１４の厚さ（回転方向の長さ）は、例えば、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、好ましくは０．８ｍｍである。また、突部１１４の幅（回転軸方向の長さ）は、ウェブＶの幅（ウェブＶの搬送方向に直交する方向の長さ）に応じて適宜に決められている。また、突部１１４の長さ（回転軸と直交する方向の長さ）は、回転体１１０とウェブＶ（メッシュベルト４６や張架ローラー４７ａ）との位置関係に応じて適宜に決められている。

回転体１１０の突部１１４によって、ウェブＶは分断されて細分体１１となり、例えば自重や混合部５０において発生する気流により、管７を介して混合部５０に導入される。混合部５０の添加物供給部５２は、細分体１１に添加物を供給する。細分体１１の大きさや形状は、特に限定されないが、例えば、細分体１１の体積は、５ｍｍ³以上２５０００ｍｍ³以下である。

堆積部６０は、細分体１１を構成する解繊物を堆積させる。具体的には、堆積部６０は、細分体１１をほぐし、ほぐされた細分体１１（細分体１１を構成する解繊物）を、メッシュベルト７２に堆積させる。そして、シート形成部８０は、堆積部６０により堆積された解繊物を加圧加熱してシートＳを成形する。

シート製造装置１００は、さらに、検出部１２０を有している。検出部１２０は、メッシュベルト４６に堆積されたウェブＶの厚さを検出する。検出部１２０は、例えば、ウェブＶの表面における反射光と裏面における反射光とを受光し、表面における反射光と裏面における反射光との時間差に基づいてウェブＶの厚さを検出する光学センサーである。検出部１２０は、例えば、メッシュベルト４６に対向している。なお、検出部１２０の形態は、ウェブＶの厚さを検出することができれば特に限定されない。

なお、図示の例では、シート製造装置１００は、選別部４０を収容するハウジング部４０ａと、ハウジング部４０ａに設けられたパイルシール４０ｂと、を有している。パイルシール４０ｂは、例えば、ベース部の表面に密に細毛が植えつけられたブラシ（刷毛）で構成されおり、ブラシはメッシュベルト４６と接している。パイルシール４０ｂは、選別部４０により選別された解繊物が、ハウジング部４０ａとメッシュベルト４６との隙間から漏出することを抑制することができる。

１．１．３． 制御部
シート製造装置１００の制御部１４０は、図２に示すように、操作部１４１と、出力部１４２と、記憶部１４３と、記憶媒体１４４と、処理部１４５と、を有している。

操作部１４１は、ユーザーによる操作に応じた操作信号を取得し、処理部１４５に信号を送る処理を行う。操作部１４１は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどである。

出力部１４２は、処理部１４５から入力される信号に基づいて、処理部１４５の処理結果等を表示する。出力部１４２は、例えば、処理部１４５の処理結果を文字で表示する。出力部１４２は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、タッチパネル型ディスプレイなどである。なお、出力部１４２は、処理部１４５の処理結果等を音によって出力してもよい。

記憶部１４３は、処理部１４５が各種の制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。記憶部１４３は、さらに、処理部１４５の作業領域として用いられ、操作部１４１から入力された操作信号、記憶媒体１４４等から読み出されたプログラムやデータ、処理部１４５が各種プログラムに従って実行した算出結果等を一時的に記憶する。

記憶媒体１４４は、各種のアプリケーションプログラムやデータを記憶するための、コンピューター読み取り可能な記憶媒体である。なお、当該プログラムは、ホスト装置（サーバー）が有する情報記憶媒体からネットワーク等を介して記憶媒体１４４（記憶部１４３）に配信されてもよい。記憶媒体１４４は、処理部１４５の処理により生成されるデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶する記憶部としても機能してもよい。記憶媒体１４４は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現される。

処理部１４５は、記憶部１４３に記憶されているプログラムや記憶媒体１４４に記憶されているプログラムに従って、各種の処理を行う。具体的には、処理部１４５は、以下に示す処理を行う。処理部１４５の機能は、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、処理部１４５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。

ここで、図３は、制御部１４０の処理を説明するためのフローチャートである。

例えば、ユーザーが操作部１４１を介して処理を要求すると、処理部１４５は、操作部１４１からの操作信号を受けて、処理を開始する。

まず、処理部１４５は、検出部１２０からの信号を受け、検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さを取得する（Ｓ１）。処理部１４５は、取得したウェブＶの厚さを、出力部１４２に表示させるための処理を行ってもよい。

次に、処理部１４５は、検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さに基づいて、メッシュベルト４６の移動速度を制御する（Ｓ２）。具体的には、処理部１４５は、検出部１２０からの信号を受けて、図示せぬ第１駆動部（張架ローラー４７を駆動させるための駆動部）に信号を出力し、張架ローラー４７の回転数を制御する。

例えば検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さが所定の値より大きい場合、処理部１４５は、メッシュベルト４６の移動速度を遅くするように制御する。これにより、混合部５０に供給される単位時間当たりの解繊物の量が大きくなることを抑制することができる。また、例えば検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さが所定の値より小さい場合、処理部１４５は、メッシュベルト４６の移動速度を速くするように制御する。これにより、混合部５０に供給される単位時間当たりの解繊物の量が小さくなることを抑制することができる。すなわち、処理部１４５は、混合部５０に供給される単位時間当たりの解繊物の量（質量）の変動が小さくなるように、メッシュベルト４６の移動速度を制御する。

次に、処理部１４５は、メッシュベルト４６の移動速度に応じて（移動速度に基づいて）、回転体１１０の回転速度（回転数）を制御する（Ｓ３）。具体的には、処理部１４５は、第１駆動部に信号を出力した後、図示せぬ第２駆動部（回転体１１０を駆動させるための駆動部）に信号を出力し、回転体１１０の回転数を制御する。例えばメッシュベルト４６の移動速度と回転体１１０の回転数とに関するデータが予め記憶部１４３に記憶されており、処理部１４５は、該データに基づいて、回転体１１０の回転数に関する情報を取得して、第２駆動部に信号を出力してもよい。

例えばステップＳ２においてメッシュベルト４６の移動速度を遅くするように制御した場合、処理部１４５は、回転体１１０の回転数を小さくするように制御する。これにより、混合部５０に供給される細分体１１の体積が小さくなることを抑制することができる。また、例えばステップＳ２においてメッシュベルト４６の移動速度を速くするように制御した場合、処理部１４５は、回転体１１０の回転数を大きくするように制御する。これにより、混合部５０に供給される細分体１１の体積が大きくなることを抑制することができる。すなわち、処理部１４５は、混合部５０に供給される細分体１１の体積の変動が小さくなるように、回転体１１０の回転数を制御する。

なお、シート製造装置１００は、メッシュベルト４６の移動速度を検出する検出部（図示せず）を有しており、処理部１４５は、該検出部で検出されたメッシュベルト４６の移動速度に基づいて、回転体１１０の回転数を制御してもよい。

処理部１４５は、例えば、回転体１１０の回転数を制御した後（第２駆動部に信号を出力した後）、処理を終了する。

なお、図４に示すように、処理部１４５は、ステップＳ１の後に、検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さに基づいて、回転体１１０の回転数を制御してもよい（Ｓ４）。具体的には、処理部１４５は、検出部１２０からの信号を受けて、図示せぬ第２駆動部に信号を出力し、回転体１１０の回転数を制御してもよい。

例えば検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さが所定の値より大きい場合、処理部１４５は、回転体１１０の回転数を大きくするように制御してもよい。これにより、混合部５０に供給される細分体１１の体積が大きくなることを抑制することができる。また、例えば検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さが所定の値より小さい場合、処理部１４５は、回転体１１０の回転数を小さくするように制御してもよい。これにより、混合部５０に供給される細分体１１の体積が小さくなることを抑制することができる。

シート製造装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

シート製造装置１００では、選別部４０により選別された解繊物が堆積したウェブＶを形成する第１ウェブ形成部４５と、第１ウェブ形成部４５により形成されたウェブＶを分断して細分体１１を形成するための突部１１４を備えた回転体１１０と、を有している。そのため、シート製造装置１００では、例えば、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。さらに、例えば、堆積部６０に供給される細分体１１の体積の変動を小さくすることができる。これにより、シート製造装置１００では、例えば複数の解繊物が互いに絡み合って大きな塊状となった状態で堆積部６０に供給されることを抑制することができ、堆積部６０の網の目が目詰まりを起こすことを抑制することができる。したがって、シート製造装置１００では、密度および厚さの均一性が高いシートＳを製造することができる。

さらに、シート製造装置１００では、第１ウェブ形成部４５を含むため、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を、より小さくすることができる。例えば、解繊部２０と選別部４０とを連結する管３の内壁に解繊物が付着することにより、選別部４０に供給される単位時間当たりの解繊物の量が変動しても、第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６に解繊物を堆積させることにより該解繊物の量の変動を小さくした状態で、解繊物を堆積部６０に搬送することができる。

シート製造装置１００では、制御部１４０は、メッシュベルト４６の移動速度に応じて、回転体１１０の回転速度を制御する。そのため、シート製造装置１００では、堆積部６０に供給される細分体１１の体積の変動を小さくすることができる。

シート製造装置１００では、制御部１４０は、検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さに基づいて、メッシュベルト４６の移動速度を制御する。そのため、シート製造装置１００では、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。

シート製造装置１００では、制御部１４０は、検出部１２０により検出されたウェブＶの厚さに基づいて、回転体１１０の回転速度を制御してもよい。そのため、シート製造装置１００では、堆積部６０に供給される細分体１１の体積の変動を小さくすることができる。

シート製造装置１００では、細分体１１に添加物を供給する添加物供給部５２を有している。そのため、シート製造装置１００では、解繊物と添加物とを均一性よく混合することができる。例えばウェブＶが分断されていない状態でウェブＶに添加物を供給しても、解繊物と添加物とを均一性よく混合することができない場合がある。さらに、シート製造装置１００では、混合部５０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができるので、例えば、混合部５０に解繊物が存在しない時間を短くすることができる。そのため、例えば、添加物供給部５２から添加物を供給し続けた場合に、解繊物と混合しない添加物の量を減らすことができ、添加物が無駄になることを抑制することができる。これにより、例えば、低コスト化を図ることができる。

シート製造装置１００では、選別部４０により選別された解繊物を吸引する吸引部４８を有している。そのため、シート製造装置１００では、選別部４０を通過した第１選別物に含まれる色剤等の異物を除去することができる。

シート製造装置１００では、突部１１４は、板状の形状を有している。そのため、仮に突部１１４とメッシュベルト４６とが接触したとしても、メッシュベルト４６が破損する可能性を小さくすることができる。例えば突部の形状が先端が鋭利な刃状だと、仮に突部とメッシュベルトとが接触したときに、メッシュベルトが破損する可能性が高くなる。

本実施形態に係るシート製造方法では、例えば、シート製造装置１００を用いる。シート製造装置１００を用いたシート製造方法では、上記のように、繊維を含む原料を解繊物に解繊する工程と、解繊された解繊物を選別する工程と、選別された解繊物が堆積したウェブＶを形成する工程と、ウェブＶを分断して細分体１１を形成する工程と、細分体１１を構成する解繊物を堆積する工程と、堆積された解繊物を加圧加熱してシートを成形する工程と、を有する。そのため、シート製造装置１００を用いたシート製造方法では、密度および厚さの均一性が高いシートＳを製造することができる。

１．２． シート製造装置の変形例
次に、第１実施形態の変形例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５は、第１実施形態の変形例に係るシート製造装置２００を模式的に示す図である。以下、シート製造装置２００において、上述したシート製造装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

シート製造装置２００は、図５に示すように、分級部３０を有している点において、上述したシート製造装置１００と異なる。シート製造装置２００では、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３５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。

シート製造装置２００では、分級部３０を有している。そのため、解繊部２０を通過した解繊物を、第１分級物と第２分級物とに分けることができる。

２． 第２実施形態
２．１． シート製造装置
次に、第２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６は、第２実施形態に係るシート製造装置３００を模式的に示す図であって、回転体１１０を含む領域の拡大図である。以下、シート製造装置３００において、上述したシート製造装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

シート製造装置３００は、図６に示すように、剥離部３１０を有する点において、上述したシート製造装置１００と異なる。剥離部３１０は、メッシュベルト４６に堆積されたウェブＶを、メッシュベルト４６から剥離するための部材である。

剥離部３１０は、固定板３１２を有している。ここで、図７は、図６の固定板３１２を含む領域の拡大図である。図示の例では、剥離部３１０は、固定板３１２によって構成されている。固定板３１２は、回転体１１０の近傍に設けられている。図６に示す例では、第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６が張架される３つの張架ローラー４７を有し、固定板３１２は、３つの張架ローラーのうち最も回転体１１０側に位置する張架ローラー４７ａに、メッシュベルト４６を介して対向している。固定板３１２は、メッシュベルト４６が移動可能な状態で、メッシュベルト４６に接している。固定板３１２は、メッシュベルト４６の移動にともなって移動せずに、固定されている。

固定板３１２は、例えば、板状の形状を有している。固定板３１２は、主面３１３においてメッシュベルト４６に接している。固定板３１２の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍである。固定板３１２は、端３１４において、ウェブＶと接触可能である。

図７において、固定板３１２とメッシュベルト４６との接触点における、メッシュベルト４６がなす曲線の接線Ｔと、固定板３１２の主面３１３がなす直線と、のなす角θは、０°より大きく４５°以下であり、好ましくは、０°より大きく２０°以下である。

回転体１１０の基部１１２は、固定板３１２の端３１４よりも下方（鉛直方向下側）に設けられている。これにより、シート製造装置３００では、固定板３１２の端３１４によってウェブＶの一部をメッシュベルト４６から剥離させ、剥離されたウェブＶを回転体１１０の突部１１４によって分断することができる。

シート製造装置３００では、ウェブＶをメッシュベルト４６から剥離するための剥離部３１０を有する。そのため、シート製造装置３００では、ウェブＶをメッシュベルト４６から確実に剥離することができる。具体的には、シート製造装置３００では、剥離部３１０は、固定板３１２を有する。そのため、固定板３１２を設けるだけで、剥離部３１０を容易に構成することができる。

２．２． シート製造装置の変形例
２．２．１． 第１変形例
次に、第２実施形態の第１変形例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８は、第２実施形態の第１変形例に係るシート製造装置４００を模式的に示す図である。以下、シート製造装置４００において、上述したシート製造装置１００，３００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

シート製造装置４００では、図８に示すように、ウェブＶを調湿する調湿部４７８が設けられている点において、上述したシート製造装置３００と異なる。調湿部４７８は、ウェブＶに対して水や水蒸気を添加して、ウェブＶと水との量比を調節することができる。図示の例では、検出部１２０は、調湿部４７８によりウェブＶに水等を添加する前に、ウェブＶの厚さを検出することができる位置に設けられているが、検出部１２０は、調湿部４７８によりウェブＶに水等を添加した後に、ウェブＶの厚さを検出することができる位置に設けられていてもよい。

シート製造装置４００では、例えば、ハウジング部４０ａの外に搬送されたウェブＶを覆うように、カバー部４４０が設けられている。カバー部４４０には、例えば、２つの開口が設けられ、一方の該開口に検出部１２０が設けられ、他方の該開口に調湿部４７８が設けられている。カバー部４４０と管７とは、パイルシール４４２によって接続されている。これにより、調湿部４７８からの水分が外部に漏れることを抑制することができる。パイルシール４４２の構成は、例えば、パイルシール４０ｂの構成と同じである。

シート製造装置４００の剥離部３１０は、さらに、固定板４１２を有している。固定板４１２は、回転体１１０よりも上方（鉛直方向上側）に設けられている。図示の例では、固定板４１２は、パイルシール４４２に接している。固定板４１２の大きさおよび形状は、例えば、固定板３１２と同じである。固定板４１２は、例えばウェブＶがパイルシール４４２に沿って移動した場合に、該ウェブＶをパイルシール４４２から剥離させることができる。固定板４１２によって剥離されたウェブＶは、回転体１１０と張架ローラー４７ａとの間を通過する際に、回転体１１０の突部１１４によって分断される。

シート製造装置４００では、調湿部４７８を有する。そのため、ウェブＶを調湿することができる。さらに、シート製造装置４００では、固定板４１２を有する。そのため、例えばウェブＶがパイルシール４４２に沿って移動した場合に、該ウェブＶをパイルシール４４２から剥離させることができる。

なお、管７をカバー部４４０に接続する構成に代えて、メッシュベルト４６に対向するよう配置されウェブＶに当接可能なローラーと、管７側に配置されそのローラーの外周面に接触するシール部（例えばパイルシール）とを設け、ウェブＶや細分体１１が管７の外部へ散乱することを防止するよう構成してもよい。この場合、固定板４１２はローラーにはり付いたウェブＶを剥離できるよう配置すればよい。

２．２．２． 第２変形例
次に、第２実施形態の第２変形例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９は、第２実施形態の第２変形例に係るシート製造装置５００を模式的に示す図であって、回転体１１０を含む領域の拡大図である。以下、シート製造装置５００において、上述したシート製造装置１００，３００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

シート製造装置３００は、図７に示すように、剥離部３１０は、固定板３１２を有していた。これに対し、シート製造装置５００では、図９に示すように、剥離部３１０は、気流発生部５１２を有している。図示の例では、剥離部３１０は、気流発生部５１２によって構成されている。

気流発生部５１２は、ウェブＶがメッシュベルト４６から離れる方向の気流Ａを発生させる。気流発生部５１２は、回転体１１０の近傍で気流Ａを発生させる。ここで、「気流発生部５１２は、回転体１１０の近傍で気流Ａを発生させる」とは、気流発生部５１２で発生した気流Ａが回転体１１０に到達することであり、具体的には、気流発生部５１２と回転体１１０の基部１１２との間の距離は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。図示の例では、気流発生部５１２は、メッシュベルト４６の内側に設けられ、メッシュベルト４６を介して回転体１１０に対向している。

シート製造装置５００では、気流発生部５１２で発生した気流ＡによってウェブＶの一部をメッシュベルト４６から剥離させ、剥離されたウェブＶを回転体１１０の突部１１４によって分断することができる。

なお、上記では、気流発生部５１２は、空気を送風して気流Ａを発生させる例について説明したが、気流発生部５１２は、空気を吸引して気流Ａを発生させてもよい。この場合、気流発生部５１２は、メッシュベルト４６の外側に設けられる。気流発生部５１２としては、例えば、ファンやブロアーを用いることができる。

シート製造装置５００では、上記のように、気流発生部５１２を有する。そのため、シート製造装置５００では、ウェブＶをメッシュベルト４６から確実に剥離することができる。さらに、シート製造装置５００では、例えば、気流Ａによって細分体１１を混合部５０に搬送することができる。

３． 第３実施形態
３．１． シート製造装置
次に、第３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１０及び図１１は、第３実施形態に係るシート製造装置６００を模式的に示す図である。以下、シート製造装置６００において、上述したシート製造装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

図１０及び図１１に示すように、シート製造装置６００は、剥離部３１０を構成する気流発生部８００と、分断部１８０を構成する吸引部（本実施形態ではブロアー５６）を有する点において、上述したシート製造装置１００と異なる。

気流発生部８００は、気流を発生させ、当該気流により、ウェブＶの一部をメッシュベルト４６の堆積面から剥離するものである。メッシュベルト４６に接触することなくウェブＶを堆積面から剥離させることができるため、メッシュベルト４６への負荷を抑えることができる。また、メッシュベルト４６に気流を吹き付けることにより、メッシュベルト４６のメッシュに絡まった解繊物を（固定板３１２に比して）容易に剥離することができる。気流発生部８００は、ブロアー８１０と、一端がブロアー８１０に接続された管８１５と、管８１５の他端に接続された吹付部８２０と、を備えている。ブロアー８１０は、ウェブＶを剥離するための気流を発生させる。吹付部８２０は、開口部８２１を備えている。そして、ブロアー８１０によって発生させた気流は、管８１５を介して吹付部８２０の開口部８２１から排出される。

図１２は、本実施形態に係る気流発生部の吹付部を模式的に示す図である。図１２に示すように、吹付部８２０の開口部８２１は、矩形のスリット形状を成している。また、吹付部８２０は、管８１５に接続された端部側から開口部８２１に向けて、気流の方向に交差する方向（開口部８２１に平行な方向）における断面の開口面積が徐々に小さくなるように形成されている。これにより、開口部８２１から排出される気流の速度を高めることができる。開口部８２１の長手方向の長さは、メッシュベルト４６の幅（ウェブＶの搬送方向に直交する方向の長さ）とほぼ同等である。

なお、吹付部８２０の形態は、上記構成に限定されない。図１３及び図１４は気流発生部の吹付部の他の形態を模式的に示す一例図である。図１３に示すように、吹付部８２０ａは、メッシュベルト４６の幅方向に一列に配置された複数のノズル８２２を備えている。ブロアー８１０によって発生させた気流は、管８１５を介して吹付部８２０ａのノズル８２２から排出される。

また、図１４に示すように、吹付部８２０ｂには、吹付部８２０ｂの内部空間および開口部８２１を、メッシュベルト４６の幅方向に区画する複数の区画壁８２５が設けられている。区画壁８２５は、例えば、少なくとも一部がフィルターやメッシュ等により形成され、空気を通過可能に構成される。区画壁８２５により区分けされた空間部分の何れかには、ブロアー８１０によって発生させた気流を導入するための管８１５ａが設けられている。図１４に示す例では、吹付部８２０ｂは４つの区画壁８２５により５つの空間部分に区画され、その内２つの空間部分（両端部から２つ目の各部分）に管８１５ａが設けられている。そして、開口部８２１は、管８１５ａが設けられた空間部分に対応する開口部８２１ａと、管８１５ａが設けられていない空間部分に対応する開口部８２１ｂとに区分けされる。開口部８２１ａからは、管８１５ａから流入した気流が直接的に排出され、開口部８２１ｂからは、管８１５ａから流入し区画壁８２５を通過した気流が排出される。したがって、開口部８２１ｂから排出される気流は、開口部８２１ａから排出される気流に比べて、その速度は遅く（強度は弱く）なる。これにより、メッシュベルト４６の幅方向（ウェブＶの幅方向）に気流の強度差が生じ、ウェブＶを、ウェブＶの搬送方向に略平行な方向に分断しやすくなる。

また、図１１に示すように、気流発生部８００は、堆積面に対して鋭角に、気流を当てるように設定されている。開口部８２１から排出される気流の向きと、張架ローラー４７ａに掛かるメッシュベルト４６の堆積面とでなす角θａは、０°以上９０°未満であり、より好ましくは、０°以上６０°以下である。これにより、メッシュベルト４６に堆積したウェブＶを堆積面から効率良く剥離させることができる。

また、本実施形態では、気流発生部８００によりメッシュベルト４６に当てる気流は調湿されている。気流発生部８００は調湿部８８０を備え、調湿部８８０は、管８８１を介して、ブロアー８１０からの気流を吹付部８２０に送る管８１５に接続されている。調湿部８８０は、空気中に水分を放出して、ブロアー８１０で発生させた気流の湿度を調節することができる。気流の相対湿度は、例えば５０％以上７０％以下に調湿される。そして、調湿された気流が吹付部８２０の開口部８２１から排出され、ウェブＶやメッシュベルト４６の堆積面に当たる。これにより、ウェブＶ及びメッシュベルト４６の帯電が抑制され、メッシュベルト４６からウェブＶを容易に剥離させることができる。なお、調湿部８８０は湿度を増加させる加湿部でもよい。

吸引部を構成するブロアー５６は、ウェブＶを吸引することにより分断して細分体１１を形成するものである。すなわち、ブロアー５６は、剥離されたウェブＶを吸引するための気流を発生させる。ブロアー５６によって発生される気流の速度は、メッシュベルト４６の移動速度（ウェブＶの搬送速度）よりも速くなるように設定される。例えば、ブロアー５６によって発生される気流の速度は、メッシュベルト４６の移動速度よりも１０倍以上速くなるように設定される。これにより、ブロアー５６によって発生される気流の速度とメッシュベルト４６の移動速度との速度差により、ウェブＶはウェブＶの幅方向（ウェブＶの搬送方向と交差する方向）に引き裂かれて細分体１１となり、当該細分体１１は気流によりブロアー５６（堆積部６０）側に搬送される。

また、分断部１８０は、ブロアー５６に接続された吸引口部９００を備えている。吸引口部９００は、ブロアー５６によって発生した気流により、細分体１１を吸引する（吸い込む）ための吸引口９２１を有している。吸引口９２１は、ウェブＶの搬送方向の下流側端部に対応する位置に設けられている。例えば、吸引口９２１は、張架ローラー４７ａおよび後述する回転ローラー４９の下流側でこれらのローラー４７ａ，４９に対向するように配置されている。吸引口部９００は管７に接続され、管７は管５４に接続され、管５４はブロアー５６に接続されている。そして、吸引口９２１から管７に向かうに従って下方となるように吸引口部９００が配置され、管７は管５４に向かうに従って下方となるように配置される。細分体１１は、ブロアー５６が発生させる気流により、吸引口部９００から吸引され管７及び管５４を介して堆積部６０側に搬送される。

図１５は、本実施形態に係る分断部の吸引口部を模式的に示す図である。図１５に示すように、吸引口部９００は、開口した吸引口９２１を備えている。吸引口９２１は、矩形のスリット形状を成している。吸引口部９００は、吸引口９２１から管７に向けて、気流の方向に交差する方向（吸引口９２１に平行な方向）における断面の開口面積が徐々に小さくなるように形成されている。これにより、管７へ向けて気流の速度を高めることができる。吸引口９２１は、細分体１１を吸い込むことができる程度の大きさを有し、その長手方向の長さはメッシュベルト４６の幅とほぼ同等である。

なお、吸引口部９００の形態は、上記構成に限定されない。図１６及び図１７は分断部の吸引口部の他の形態を模式的に示す一例図である。図１６に示すように、吸引口部９００ａには、吸引口９２１を、メッシュベルト４６の幅方向に区画する複数の区画壁９２５が設けられている。区画壁９２５は、例えば、薄板状の形態を有している。図１６に示す例では、３つの区画壁９２５により４つの吸引口９２１ａが形成されている。気流発生部８００が発生させる気流によりメッシュベルト４６の堆積面から剥離されたウェブＶは、ブロアー５６が発生させる気流によって吸引され分断されて細分体１１となる。細分体１１（ウェブＶ）は、吸引口９２１に吸い込まれる際、区画壁９２５の前端部（前縁部）に接触してウェブＶの搬送方向（吸引方向）に略平行な方向に分断され、より小さな体積の細分体１１となって、堆積部６０側に搬送される。

また、図１７に示すように、吸引口部９００ｂには、複数の管７ａが連結されている。図１７に示す例では、３つの管７ａが等間隔に設けられている。複数の管７ａは合流して一本の管５４に接続される。吸引口９２１から吸引される細分体１１（ウェブＶ）は、各管７ａに吸い込まれ、ウェブＶの搬送方向（吸引方向）に略平行な方向に分断される。

また、図１１に示すように、第１ウェブ形成部４５は、堆積面を有するメッシュベルト４６を支持する支持部としての張架ローラー４７ａと、メッシュベルト４６を間に張架ローラー４７ａと対向する回転ローラー４９と、を有している。回転ローラー４９は、吸引口部９００の上方に配置された壁部９９０に設けられたシール部９９１に当接するように配置されている。これにより、吸引口９２１付近がほぼ密閉される。そして、メッシュベルト４６の堆積面に堆積されたウェブＶは、メッシュベルト４６を介して張架ローラー４７ａと回転ローラー４９とにより挟持される。また、剥離部３１０を構成する気流発生部８００は、ブロアー８１０が発生させる気流を、張架ローラー４７ａよりもウェブＶの搬送方向の下流側で、メッシュベルト４６の堆積面に当てて、ウェブＶを堆積面から剥離する。ウェブＶは、張架ローラー４７ａと回転ローラー４９とにより挟持（ニップ）されているため、挟持された位置よりもウェブＶの搬送方向下流側の部分のウェブＶを剥離することができる。すなわち、ウェブＶがメッシュベルト４６の堆積面から剥離する位置が安定し、剥離されるウェブＶの量（長さ）が略均一となる。そして、分断部１８０を構成するブロアー５６は、剥離されたウェブＶを吸引することにより分断し、細分体１１が形成される。これにより、堆積部６０側に搬送される細分体１１の体積の変動を小さくすることができる。

また、本実施形態のシート製造装置６００では、気流発生部８００による風量よりもブロアー５６による風量の方が大きくなるように設定される。気流発生部８００による気流の流速を計測するための第１流速センサー８４０と、ブロアー５６による気流の流速を計測するための第２流速センサー９４０と、が設けられている。本実施形態では、吹付部８２０の内部に第１流速センサー８４０が配置され、吸引口部９００の内部に第２流速センサー９４０が配置されている。第１流速センサー８４０及び第２流速センサー９４０は、例えば、熱線式の流速センサーを適用することができる。なお、熱線式の流速センサーに限定されず、例えば、ベーン式（ヒラム式）の流速計、レーザー光、超音波やマイクロ波を利用した各種流速計を適用することができる。

第１及び第２流速センサー８４０，９４０は制御部１４０に接続されている。そして、制御部１４０では、第１及び第２流速センサー８４０，９４０による計測データに基づいて、吹付部８２０における気流による風量と吸引口部９００における気流による風量とを演算するとともに、両気流の風量を比較し、気流発生部８００による風量よりもブロアー５６による風量の方が大きくなるように、ブロアー８１０及びブロアー５６を制御する。詳細には、ブロアー８１０の駆動モーターやブロアー５６の駆動モーターを制御する。これにより、吹付部８２０から排出された気流による解繊物の飛散等を抑制し、吸引口部９００に細分体１１を吸引させることができる。なお、制御部１４０の基本的な構成は第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

選別部４０の開口を通過した第１選別物は、メッシュベルト４６上に堆積し、ウェブＶが形成される。ウェブＶは、張架ローラー４７ａと回転ローラー４９とで挟持された状態でメッシュベルト４６により搬送される。そして、張架ローラー４７ａよりもウェブＶの搬送方向下流側で、気流発生部８００による気流がメッシュベルト４６の堆積面に当てられる。これにより、張架ローラー４７ａと回転ローラー４９とで挟持された位置よりも搬送方向下流側にあるウェブＶがメッシュベルト４６から剥離する。剥離したウェブＶには、ブロアー５６による吸引力が働く。これにより、剥離したウェブＶは、分断されて細分体１１を成し、混合部５０（堆積部６０）側に搬送される。従って、シート製造装置６００では、複数の解繊物が互いに絡み合って大きな塊状となった状態で堆積部６０に供給されることを抑制することができ、堆積部６０の網の目が目詰まりを起こすことを抑制することができる。そして、シート製造装置６００では、密度および厚さの均一性が高いシートＳを製造することができる。

４． 第４実施形態
４．１． シート製造装置
次に、第４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１８は、第４実施形態に係るシート製造装置７００を模式的に示す図である。以下、シート製造装置７００において、上述したシート製造装置６００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

図１８に示すように、シート製造装置７００は、剥離部３１０を構成する気流発生部８００と、分断部１８０を構成する吸引部（本実施形態ではブロアー５６）および回転体１１０を備えている。本実施形態では、分断部１８０が回転体１１０を備えている点において、上述したシート製造装置６００と異なる。

回転体１１０は、ウェブＶに接触することにより分断して細分体１１を形成するための突部１１４を備えている。本実施形態では、回転体１１０は、吸引口部９００の内部であって、張架ローラー４７ａの近傍に設けられている。回転体１１０は、気流発生部８００によってメッシュベルト４６から剥離されたウェブＶに突部１１４が接触可能な位置であって、メッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。回転体１１０は、その突部１１４の先端部とメッシュベルト４６の堆積面との間に吹付部８２０から排出される気流が通過可能な程度に、メッシュベルト４６から離れて配置されている。

図１９は、本実施形態に係る回転体を模式的に示す図である。図１９に示すように、回転体１１０は、基部１１２と、基部１１２から突出している板状の突部１１４と、を有している。図示の例では、４つの突部１１４が等間隔に設けられている。突部１１４は、基部１１２を軸として回転することができる。基部１１２は、ウェブＶの幅方向に延在し、突部１１４の基部１１２の延在する方向における長さは、メッシュベルト４６の幅とほぼ同等である。なお、突部１１４の数は特に限定されず、例えば２つであってもよい。

なお、回転体１１０の形態は、上記構成に限定されない。図２０及び図２１は、回転体の他の形態を模式的に示す一例図である。図２０に示すように、回転体１１０ａは、基部１１２と、基部１１２から突出している突部１１４ａと、を有している。ここで、突部１１４ａは、基部１１２の延在する方向に複数配置され、隣接する突部１１４ａ間に一定の間隔が設けられている。この回転体１１０ａを用いた場合、ウェブＶには、その幅方向において、突部１１４ａに接触する部分と接触しない部分とが出現するため、ウェブＶを搬送方向に略平行な方向に分断することができる。

また、図２１に示すように、回転体１１０ｂは、基部１１２と、基部１１２から突出している突部１１４ｂと、を有している。ここで、突部１１４ｂは、基部１１２の延在する方向に複数配置され、隣接する突部１１４ｂ同士が回転方向に約９０°ずれた位置に配置されている。この回転体１１０ｂを用いた場合、ウェブＶには、その幅方向において、突部１１４ｂに接触する部分と接触しない部分とが出現するため、ウェブＶを搬送方向に略平行な方向に分断することができる。

なお、突部１１４，１１４ａ，１１４ｂの形状は板状に限定されない。例えば、ピン形状であってもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。また、本実施形態のシート製造装置７００では、気流により剥離したウェブＶを分断するため、第１実施形態のシート製造装置１００に比べて、回転体１１０をメッシュベルト４６から離れた位置に配置することができる。このため、回転体１１１の突部１１４（１１４ａ，１１４ｂ）の先端部を鋭利な刃状とし、ウェブＶを分断し易くすることも可能である。

回転体１１０の回転方向は、気流発生部８００による気流の排出方向等により適宜設定することができる。本実施形態では、気流発生部８００による気流は、下方から上方に向けて排出される。従って、回転体１１０を、気流発生部８００による気流の排出方向に倣って矢印Ｒ３方向（図１８において時計回り）に回転させる。これにより、回転体１１０の回転方向は気流発生部８００による気流の排出方向に逆らうことがないため駆動負荷が低減され、容易にウェブＶを分断することができる。

また、本実施形態のシート製造装置７００では、回転体１１０の周速度が、メッシュベルト４６の移動速度（ウェブＶの搬送速度）よりも速くなるように設定される。例えば、張架ローラー４７及び回転体１１０のそれぞれに、回転速度を検出するためのロータリーエンコーダー等の速度検出センサー（図示せず）を配置する。そして、制御部１４０では、速度検出センサーによる検出データに基づいて、回転体１１０の周速度とメッシュベルト４６の移動速度とを比較し、回転体１１０の周速度が、メッシュベルト４６の移動速度よりも速くなるように、例えば、回転体１１０を回転させるための駆動モーターを制御する。例えば、メッシュベルト４６の移動速度を毎秒２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とした場合、回転体１１０の周速度はメッシュベルトの移動速度の２倍以上の速さとなるように制御する。これにより、ウェブＶをより細かく分断することができる。なお、制御部１４０の基本的な構成は第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

ブロアー５６の風量を抑えた状態でも回転体１１０によりウェブＶを分断して細分体１１を形成することができる。従って、ブロアー５６に因る消費エネルギーを抑えることができる。

なお、上記第３及び第４実施形態にかかる気流発生部８００では、メッシュベルト４６に向けて気流を排出してウェブＶをメッシュベルト４６から剥離させたが、この構成に限定されない。例えば、気流発生部８００において、空気を吸引することによりメッシュベルト４６からウェブＶを剥離させる構成であってもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。

なお、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は、シート状にしたものを主に指す。しかしシート状のものに限定されず、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。なお、製造部１０２は、シートを製造できる範囲において、一部の構成を省略したり、他の構成を追加したり、公知の構成と置き換えてもよい。

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（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及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…ホッパー、２，３，４，５，７，７ａ，８…管、９…ホッパー、１０…供給部、１１…細分体、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、３５…上部排出口、３６…受け部、４０…選別部、４０ａ…ハウジング部、４０ｂ…パイルシール、４２…導入口、４４…排出口、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４７，４７ａ…張架ローラー、４８…吸引部、４９…回転ローラー、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…第２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、９２…第１切断部、９４…第２切断部、９６…排出部、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００…シート製造装置、１０２…製造部、１１０，１１０ａ，１１０ｂ…回転体、１１２…基部、１１４，１１４ａ，１１４ｂ…突部、１２０…検出部、１４０…制御部、１４１…操作部、１４２…出力部、１４３…記憶部、１４４…記憶媒体、１４５…処理部、１８０…分断部、３１０…剥離部、３１２…固定板、３１３…主面、３１４…端、４１２…固定板、４４０…カバー部、４４２…パイルシール、４７８…調湿部、５１２…気流発生部、８１０…ブロアー、８１５，８１５ａ…管、８２０，８２０ａ，８２０ｂ…吹付部、８２１，８２１ａ，８２１ｂ…開口部、８２２…ノズル、８２５…区画壁、８４０…第１流速センサー、８８０…調湿部、９００，９００ａ，９００ｂ…吸引口部、９２１…，９２１ａ…吸引口、９２５…区画壁、９４０…第２流速センサー、Ａ…気流、Ｓ…シート、Ｖ，Ｗ…ウェブ。

Claims (18)

1. 繊維を含む原料を解繊物に解繊する解繊部と、
   前記解繊部により解繊された前記解繊物を選別する選別部と、
   前記選別部により選別された前記解繊物が堆積したウェブを形成するウェブ形成部と、
   前記ウェブ形成部により形成された前記ウェブを分断して細分体を形成するための分断部と、
   前記細分体を構成する前記解繊物を堆積させる堆積部と、
   前記堆積部により堆積された前記解繊物を加圧加熱してシートを成形する形成部と、
   を有することを特徴とするシート製造装置。
2. 前記ウェブ形成部は、
   前記ウェブが堆積される堆積面と、
   前記堆積面に堆積された前記ウェブを、前記堆積面から剥離するための剥離部と、を有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. 前記分断部は、前記ウェブに接触することにより分断して細分体を形成するための突部を備えた回転体を含むことを特徴とする請求項２に記載のシート製造装置。
4. 前記ウェブ形成部は、前記堆積面を有するベルトと、前記ベルトが張架される少なくとも２つのローラーを有し、
   前記剥離部は、固定板を有し、
   前記固定板は、前記ローラーのうち前記回転体側に位置するローラーに対向し前記ベルトに接することを特徴とする請求項３に記載のシート製造装置。
5. 前記剥離部は、前記回転体の近傍で前記ウェブが前記ベルトから離れる方向の気流を発生させる気流発生部を有することを特徴とする請求項３または４に記載のシート製造装置。
6. 前記ウェブ形成部は、前記堆積面を有するベルトを有し、
   前記ベルトの移動速度に応じて、前記回転体の回転速度を制御する制御部を有することを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のシート製造装置。
7. 前記ウェブの厚さを検出する検出部を有し、
   前記制御部は、前記検出部により検出された前記ウェブの厚さに基づいて、前記ベルトの移動速度を制御することを特徴とする請求項６に記載のシート製造装置。
8. 前記ウェブの厚さを検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記ウェブの厚さに基づいて、前記回転体の回転速度を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のシート製造装置。
9. 前記剥離部は、気流発生部を有し、当該気流発生部が発生させる気流により、前記ウェブを前記堆積面から剥離することを特徴とする請求項２または３に記載のシート製造装置。
10. 前記気流発生部は、前記堆積面に対して鋭角に、気流を当てることを特徴とする請求項９に記載のシート製造装置。
11. 前記気流発生部が発生させる気流により、前記堆積面から剥離された前記ウェブは、前記ウェブの搬送方向に略平行な方向に分断されることを特徴とする請求項９または１０に記載のシート製造装置。
12. 前記堆積面に当てる気流は、調湿されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のシート製造装置。
13. 前記分断部は、前記ウェブを吸引することにより分断して細分体を形成するための吸引部を含むことを特徴とする請求項２、９〜１２の何れか１項に記載のシート製造装置。
14. 前記ウェブ形成部は、前記堆積面を有するベルトと、前記ベルトを支持する支持部と、前記ベルトを間に前記支持部と対向する回転ローラーと、を有し、
    前記堆積面に堆積されたウェブは、前記支持部と前記回転ローラーとにより挟持され、
    前記剥離部は、前記支持部よりも前記ウェブの搬送方向の下流側で、前記気流発生部が発生させる気流を前記堆積面に当てて、前記ウェブを前記堆積面から剥離し、
    前記分断部は、前記剥離部により剥離されたウェブを、前記吸引部により吸引することを特徴とする請求項１３に記載のシート製造装置。
15. 前記気流発生部による風量よりも前記吸引部による風量の方が大きいことを特徴とする請求項１３または１４に記載のシート製造装置。
16. 前記細分体に添加物を供給する供給部を有することを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載のシート製造装置。
17. 前記ウェブ形成部は、
    前記ウェブが堆積されるメッシュベルトと、
    前記ウェブが堆積される前記メッシュベルトの面とは反対側の面から、前記選別部により選別された前記解繊物を吸引する吸引部と、
    を有することを特徴とする請求項２〜１６の何れか１項に記載のシート製造装置。
18. 繊維を含む原料を解繊物に解繊する工程と、
    解繊された前記解繊物を選別する工程と、
    選別された前記解繊物が堆積したウェブを形成する工程と、
    前記ウェブを分断して細分体を形成する工程と、
    前記細分体を構成する前記解繊物を堆積する工程と、
    堆積された前記解繊物を加圧加熱してシートを成形する工程と、
    を有することを特徴とするシート製造方法。

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