JP2017154062A - 古紙処理装置、古紙処理方法、シート製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】解繊物から金属物を効率良く除去する方法の提供。【解決手段】古紙処理装置２００古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部１２と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部２０と、前記解繊物を第１搬送面３１ａに載せて搬送する第１搬送部３０と、第１搬送部３０の第１搬送面３１ａの裏面３１ｂ側に配置された磁場生成器３２と、を有する。例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、第１搬送部３０の第１搬送面３１ａに載せて搬送され、この際、第１搬送面３１ａの裏面３１ｂ側では磁場が生成され、搬送される解繊物に含まれる金属物は第１搬送面３１ａに吸引され、一方、解繊物に含まれる繊維は、第１搬送面３１ａに吸引されることがなく、従って、解繊物に含まれる金属物が磁力により分離されるため、解繊物から金属物を容易に除去できる古紙処理装置２００。【選択図】図１

Description

本発明は、古紙処理装置、古紙処理方法、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）。
また、切断器と、当該切断器に向けて紙を通す送給器スロットと、送給器スロットに対して斜めの向きに設けられた縁とを備え、ステープル等の紙締結用装置を、一枚又は幾枚かの紙から分離させて紙を細断する紙細断機が知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、被覆電線を含む主として廃プラスチックからなる廃棄物から、再利用可能なプラスチックを生産する再利用可能プラスチック生産方法において、粉砕された廃棄物に含まれる比重の大きい金属を比重選別する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、廃棄物を電磁石および該電磁石のＮ極とＳ極との中間に配置した中間極の近くを通過させて廃棄物中の弱磁性金属を磁力によりする方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。

特開２０１２−１４４８１９号公報 特表２０１３−５２８４８１号公報 特開２００２−５９０８２号公報 特開平９−３１３９７８号公報

しかしながら、古紙からシートを製造する場合において、上記装置等では、古紙に含まれているステープラー等の金属物を除去することが容易ではなく、純度の高い繊維を回収することが難しい、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］本適用例にかかる古紙処理装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部の前記第１搬送面の裏面側に配置された磁場生成器と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、第１搬送部の第１搬送面に載せて搬送される。この際、第１搬送面の裏面側では磁場が生成される。これにより、搬送される解繊物に含まれる金属物は第１搬送面に吸引される。一方、解繊物に含まれる繊維は、第１搬送面に吸引されることはない。従って、解繊物に含まれる金属物が磁力により分離されるため、解繊物から金属物を容易に除去することができる。

［適用例２］本適用例にかかる古紙処理装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部の前記第１搬送面に対向する第２搬送面を有する第２搬送部と、前記第１搬送面に対向するように、前記第２搬送部の前記第２搬送面の裏面側に配置された磁場生成器と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、第１搬送部の第１搬送面に載せて搬送される。そして、第１搬送面に対向して配置された第２搬送部の第２搬送面には磁場が生成される。これにより、解繊物に含まれる金属物は第２搬送面に吸引されながら搬送される。一方、解繊物に含まれる繊維は、第２搬送面に吸引されることはなく、第１搬送面に載って搬送される。従って、解繊物に含まれる金属物が磁力により分離されるため、解繊物から金属物を容易に除去することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる古紙処理装置は、前記第１搬送部の前記第１搬送面はメッシュ状であり、前記第１搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、前記吸引部により吸引され、前記第１搬送面のメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、解繊処理後の解繊物を、第１搬送部の第１搬送面に載せて搬送する際、解繊物は、第１搬送面のメッシュを介して吸引される。そして、メッシュを通過した通過物は捕集される。これにより、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物等の通過物を除去することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる古紙処理装置は、前記磁場生成器により吸引された吸引物を除去するための除去部を有することを特徴とする。

この構成によれば、磁場生成器によって吸引された金属物等の吸引物を第１搬送面または第２搬送面から効率良く取り除くことができる。

［適用例５］上記適用例にかかる古紙処理装置は、前記第１搬送部の前記第１搬送面に載せられた載置物に含まれる非金属物の少なくとも一部を、分離させるため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。

この構成によれば、解繊物に気流を当てることにより、載置物に含まれる比重の小さい非金属物（例えば、繊維）を容易に分離させることができる。

［適用例６］上記適用例にかかる古紙処理装置は、比重によって、前記粗砕物から金属物を選別する選別部を有し、前記解繊部は、前記選別部により少なくとも一部の金属物が取り除かれた粗砕物を解繊することを特徴とする。

この構成によれば、粗砕物に含まれる比重の大きい金属物と比重の小さい繊維で構成される細片とを選別可能となる。これにより、解繊処理前に予め比重の大きい金属物を取り除くことができ、解繊部の負荷を低減させることができる。

［適用例７］本適用例にかかる古紙処理方法は、古紙を粗砕して粗砕物を形成し、前記粗砕物を解繊して解繊物に形成し、前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送し、前記第１搬送面の前記解繊物に対して磁場を生成することを特徴とする。

この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、第１搬送部の第１搬送面に載せて搬送される。そして、第１搬送面に対向して配置された第２搬送部の第２搬送面には磁場が生成される。これにより、解繊物に含まれる金属物は第２搬送面に吸引されながら搬送される。一方、解繊物に含まれる繊維は、第２搬送面に吸引されることはなく、第１搬送面に載って搬送される。従って、解繊物に含まれる金属物が磁力により分離されるため、解繊物から金属物を容易に除去することができる。

［適用例８］本適用例にかかるシート製造装置は、古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部の前記第１搬送面の裏面側に配置された磁場生成器と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、例えば、ステープラー針等の金属物が付いている古紙は、粗砕処理及び解繊処理が施され、解繊処理後の解繊物が、第１搬送面に載せて搬送される。この際、第１搬送面の裏面側では磁場が生成される。これにより、搬送される解繊物に含まれる金属物は第１搬送面に吸引される。一方、解繊物に含まれる繊維は、第１搬送面に吸引されることはない。従って、解繊物に含まれる金属物が磁力により分離されるため、解繊物から金属物を容易に除去することができる。そして、分離された解繊物、すなわち、繊維の純度が高い解繊物を用いてシートが形成される。従って、金属物等が含まれない品質の高いシートを製造することができる。

第１実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかる古紙処理方法を示すフローチャート。 第２実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図。 第３実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図。 第３実施形態にかかる古紙処理方法を示すフローチャート。 第４実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。

以下、本発明の第１から第３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、古紙処理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古紙処理装置の構成を示す概略図である。

図１に示すように、古紙処理装置２００は、粗砕部１２と、解繊部２０と、第１搬送部３０と、磁場生成器（第１張架ローラー３２）と、を備えている。なお、本実施形態では、古紙処理装置２００に対して古紙を供給する供給部１０が配置されている。

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、古紙等の原料を粗砕して粗砕物を形成するためのものである。具体的には、供給部１０によって供給された古紙を、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、投入された古紙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によって形成された粗砕物は、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によって形成された粗砕物を解繊して解繊物を形成するためのものである。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる被解繊物を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０は、古紙（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、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部２０として、本実施形態ではインペラーミルを用いる。解繊部２０は、粗砕物を吸引し、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、粗砕物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、第１搬送部３０に移送される。

第１搬送部３０は、解繊物を第１搬送面３１ａに載せて搬送するものである。本実施形態の第１搬送部３０は、メッシュベルト３１と、第１張架ローラー３２と、第２張架ローラー３３と、を有している。第１搬送部３０は、解繊部２０の排出口２４に対応する位置に配置されている。メッシュベルト３１は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。メッシュベルト３１は、メッシュ状の第１搬送面３１ａを有し、第１及び第２張架ローラー３２，３３によって張架され、第１張架ローラー３２が自転することによって移動する。これにより、解繊部２０の排出口２４から排出された解繊物を第１搬送面３１ａに載せながら搬送可能となる。また、第１搬送部３０は、解繊物を搬送する際の第１搬送面３１ａがほぼ水平となるように配置されている。そして、図１に示すように、第１張架ローラー３２を時計回りに回転させると、メッシュベルト３１が時計回りに回転移動し、第１搬送面３１ａに載せた解繊物が略水平に搬送される。なお、本実施形態の第１張架ローラー３２は、解繊部２０の排出口２４から排出された解繊物が第１搬送面３１ａに載って搬送される方向（解繊物の搬送方向下流側）に配置されている。

また、本実施形態の第１張架ローラー３２は、磁場を生成する磁場生成器である。具体的には、第１張架ローラー３２は、磁力を有する磁石ローラーである。磁場生成器（第１張架ローラー３２）は、第１搬送部３０の第１搬送面３１ａの裏面３１ｂ側に配置されている。これにより、第１搬送面３１ａ上には障害となるものが配置されないので解繊物を効率良く搬送させることができる。第１張架ローラー３２が磁石ローラーなので、メッシュベルト３１の第１搬送面３１ａに載って搬送された解繊物は、第１張架ローラー３２による磁力（吸引力）により、解繊物に含まれる金属物を第１搬送面３１ａ側に吸引（吸着）させることができる。磁石ローラーは、永磁式マグネットローラーでも、電磁式マグネットローラーでも良い。

ここで、解繊物に含まれる金属物とは、例えば、古紙処理装置２００に供給される古紙に付いたステープラー針等である。ステープラー針等が、フェライト系ステンレスや鉄材等の材質のときは強磁性体であるため、第１張架ローラー３２による磁力（吸引力）によって第１搬送面３１ａ側に吸引（吸着）させることができる。なお、第１搬送面３１ａにおいて約６０００ガウス以上の磁力を備える。一方、解繊物に含まれる繊維は、非金属物（非磁性体）であるため、第１搬送面３１ａに吸着せず、第１張架ローラー３２を過ぎた時点でメッシュベルト３１から自由落下する。これにより、解繊物から金属物を除去することができる。換言すれば、解繊物から金属物を分離し、繊維の純度の高い解繊物を確保することができる。

また、第１張架ローラー３２（メッシュベルト３１）の下方には、第１張架ローラー３２の吸引力によって分離された繊維を収容する第１収容部３４と、解繊物から分離された金属物を収容する第２収容部３５と、が配置されている。具体的には、第１収容部３４は、メッシュベルト３１の第１張架ローラー３２にかかる水平方向の先端部Ｐａの下方であって、第１張架ローラー３２から離れた位置に配置されている。第２収容部３５は、第１張架ローラー３２の下端部に対応する位置に配置されている。また、第１収容部３４と第２収容部３５との間には仕切部３６が設けられ、仕切部３６によりメッシュベルト３１から落下する繊維と金属物とが仕切られる。これにより、金属物と繊維との混合を防止することができきる。

また、第１張架ローラー３２により吸引された吸引物（本実施形態では、解繊物に含まれる金属物）を除去するための除去部３７を有している。本実施形態の除去部３７は、スクレーパーであり、第１張架ローラー３２の下方であって、メッシュベルト３１の搬送方向下流側に配置されている。除去部３７の一部がメッシュベルト３１に当接されており、例えば、メッシュベルト３１に吸引、着磁、或いは引っ掛かった吸引物（金属物）を掻き落とすことができる。掻き落とされた吸引物（金属物）は、第２収容部３５に収容される。

また、古紙処理装置２００には、第１搬送部３０の第１搬送面３１ａに載せられた載置物（本実施形態では、解繊物）に含まれる非金属物（繊維）の少なくとも一部を、分離するための気流を発生させる気流発生部３８を有している。気流発生部３８は、例えば、ブロアーであり、気流をノズル３９の開口部３９ａから気流を噴射させることができる。ノズル３９の開口部３９ａは、第１張架ローラー３２に張架されたメッシュベルト３１の先端部Ｐａ方向に向けられており、ノズル３９の開口部３９ａから噴射された気流を搬送される解繊物に当てることで解繊物に含まれる繊維を第１搬送面３１ａから容易に分離させることができる。なお、ノズル３９の開口部３９ａから噴射される気流の風速は、風速２ｍ／秒以上が好ましく、解繊物に当てた際に繊維が飛散しない程度の風速に適宜設定を行う。これにより、金属・異物と主成分であるセルロース繊維とを分別することができる。気流発生部は、ブロアーの代わりに、交流電源により駆動するプラズマアクチュエータを用いることもできる。プラズマアクチュエータは、誘電体を挟むように２つの電極を設けた構成をしている。電極に交流電源により発生させた交流電圧を供給すると気流を発生することができる。プラズマアクチュエータはフィルム状のデバイスを構成できるので、従来のファン式の気流発生装置のような大型の装置が不要になり、装置全体を小型にすることができる。

また、古紙処理装置２００には、第１搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に設けられた吸引部１１０と、吸引部１１０により吸引され、第１搬送面３１ａのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部１１１と、を備えている。吸引部１１０は、解繊部２０の排出口２４に対向する位置に配置されている。吸引部１１０は、下方に向く気流（解繊部２０からメッシュベルト３１に向く気流）を発生させることができる。吸引部１１０により、解繊物は第１搬送面（メッシュベルト３１）を介して吸引される。このとき、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物等の通過物を吸引して解繊物から除去することができる。吸引部１１０により吸引された通過物は捕集部１１１によって捕集される。

次に、古紙処理方法について説明する。なお、本実施形態にかかる古紙処理方法では、上記古紙処理装置２００を用いた場合について説明する。図２は、古紙処理方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、まず、ステップＳ１１では、粗砕処理を行う。具体的には、粗砕部１２により、供給された古紙を粗砕して粗砕物を形成する。

次いで、ステップＳ１２では、解繊処理を行う。具体的には、解繊部２０により、粗砕物を解繊して解繊物を形成する。

次いで、ステップＳ１３では、分離処理を行う。具体的には、解繊物を第１搬送面３１ａに載せて搬送し、第１搬送面３１ａ上の解繊物に対して磁力を生成し、解繊物から金属物を分離する。本実施形態では、第１張架ローラー３２が磁石ローラーであり、第１搬送面３１ａ上の解繊物は第１張架ローラー３２による磁力を受ける。このとき、解繊物に含まれる金属物は、第１張架ローラー３２の磁力によりメッシュベルト３１の第１搬送面３１ａに吸引された状態でメッシュベルト３１の下方側まで搬送される。そして、自由落下、或いは除去部３７によって掻き取られ、第２収容部３５に収容される。

一方、解繊物に含まれる繊維は、非磁性体であるため、第１張架ローラー３２の磁力の影響を受けず、第１張架ローラー３２にかかるメッシュベルト３１の上方部から落下し、落下した繊維は第１収容部３４に収容される。また、第１張架ローラー３２にかかる部分では解繊物に気流発生部３８からの気流が当てられる。これにより、金属物と繊維とが容易に分離される。

また、第１搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に配置された吸引部１１０により、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物等が吸引され、これらの通過物は捕集部１１１によって捕集される。

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。

解繊物に金属物が含まれる場合であっても、磁石ローラーである第１張架ローラー３２の磁力により金属物がメッシュベルト３１の第１搬送面３１ａに吸引されるため、解繊物を磁性体である金属物と非磁性体である繊維とを容易に分離させることができる。さらに、吸引部１１０により、解繊物に含まれる樹脂等を除去できる。これにより、純度の高い繊維を収容することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図３は、本実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図である。

図３に示すように、古紙処理装置２００ａは、粗砕部１２と、解繊部２０と、第１搬送部３０ａと、第２搬送部３００と、を備えている。また、第１実施形態と同様にして供給部１０が配置されている。なお、供給部１０、粗砕部１２及び解繊部２０の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。

第１搬送部３０ａは、解繊物を第１搬送面３１ａに載せて搬送するものであり、メッシュベルト３１と、第１張架ローラー３２と、第２張架ローラー３３と、を有している。第１搬送部３０ａは、解繊部２０の排出口２４に対応する位置に配置されている。メッシュベルト３１は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。メッシュベルト３１は、メッシュ状の第１搬送面３１ａを有し、第１及び第２張架ローラー３２，３３によって張架され、第１張架ローラー３２が自転することによって移動する。これにより、解繊部２０の排出口２４から排出された解繊物を第１搬送面３１ａに載せながら搬送可能となる。また、第１搬送部３０ａは、解繊物を搬送する際の第１搬送面３１ａがほぼ水平となるように配置されている。そして、図３に示すように、第１張架ローラー３２を時計回りに回転させると、メッシュベルト３１が時計回りに回転移動し、第１搬送面３１ａに載せた解繊物が略水平に搬送される。

また、第１搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に吸引部１１０と、吸引部１１０により吸引され、第１搬送面３１ａのメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部１１１と、を備えている。なお、吸引部１１０及び捕集部１１１の構成は、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

第２搬送部３００は、第１搬送部３０ａの第１搬送面３１ａに対向する第２搬送面３１０ａを有している。具体的には、第２搬送部３００は、ベルト３１０と、第３張架ローラー３２０と、第４張架ローラー３３０と、を有している。ベルト３１０は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。ベルト３１０は、第２搬送面３１０ａを有し、第３及び第４張架ローラー３２０，３３０によって張架され、第３張架ローラー３２０が自転することによって移動する。また、第２搬送部３００は、第１搬送面３１ａと対応する第２搬送面３１０ａとがほぼ平行となるように配置されている。そして、図３に示すように、第３張架ローラー３２０を反時計回りに回転させると、ベルト３１０が反時計回りに回転する。

また、本実施形態では、第３張架ローラー３２０と第４張架ローラー３３０との距離は、第１搬送部３０ａの第１張架ローラー３２と第２張架ローラー３３との距離と同様に設定されている。そして、第２搬送部３００は、第１搬送部３０ａに対して水平方向にずれて配置されている。具体的は、平面視において、第２搬送部３００の第４張架ローラー３３０が第１搬送部３０ａの第１張架ローラー３２と第２張架ローラー３３との間に位置するように第２搬送部３００が配置されている。従って、第２搬送部３００の第２搬送面３１０ａの一部が第１搬送部３０ａの第１搬送面３１ａと対向し、第２搬送面３１０ａの他の部分は第１搬送面３１ａと対向しないように配置されている。

また、第２搬送部３００の第２搬送面３１０ａの裏面３１０ｂ側には磁性生成器としての磁石３６０が配置されている。磁石３６０は、第１搬送部３０ａの第１搬送面３１ａに対向して配置されている。さらに詳細には、磁石３６０は、第２搬送部３００の第２搬送面３１０ａの一部が第１搬送部３０ａの第１搬送面３１ａと対向する領域から第２搬送面３１０ａの他の部分が第１搬送面３１ａと対向しない領域にかけて配置されている。これにより、第１搬送面３１ａに対向する領域において磁石３６０よる磁力（吸引力）により、第１搬送面３１ａに載って搬送された解繊物に含まれる金属物をベルト３１０の第２搬送面３１０ａ側に吸引（吸着）させることができる。なお、第２搬送面３１０ａにおいて約６０００ガウス以上の磁力を備える。これにより、ステンレス鋼等の磁性が弱い金属材も吸引させることができる。一方、繊維（解繊物）は、非金属体（非磁性体）であるため、第２搬送面３１０ａ側に吸引されず、第１搬送面３１ａに載ったまま移動し、第１張架ローラー３２を過ぎたところで下方に落下する。これにより、解繊物から金属物を除去することができる。換言すれば、解繊物から金属物を分離し、繊維の純度の高い解繊物を確保することができる。

また、第１張架ローラー３２（メッシュベルト３１）の下方には、金属物が除去された繊維を収容する第１収容部３４が配置されている。具体的には、第１収容部３４は、メッシュベルト３１の第１張架ローラー３２にかかる水平方向の先端部Ｐａの下方に配置されている。また、磁石３６０の下方には、解繊物から除去された金属物を収容する第２収容部３５が配置されている。具体的には、磁石３６０の下方であって、磁石３６０が第１搬送面３１ａと対向しない領域に配置されている。また、磁石３６０によりベルト３１０に吸引した吸引物（金属物）を除去するための除去部３７０が、磁石３６０の第３張架ローラー３２０側の端部に配置されている。本実施形態の除去部３７０は、スクレーパーである。そして、除去部３７０により、ベルト３１０に吸引された金属物を掻き落とすことができる。そして、掻き落とされた金属物は、第２収容部３５に収容される。

次に、古紙処理方法について説明する。なお、本実施形態にかかる古紙処理方法では、上記古紙処理装置２００ａを用いた場合について説明する。また、図２を参照して、本実施形態の古紙処理方法を説明する。

まず、ステップＳ１１では、粗砕処理を行う。具体的には、粗砕部１２により、供給された古紙を粗砕して粗砕物を形成する。

次いで、ステップＳ１２では、解繊処理を行う。具体的には、解繊部２０により、粗砕物を解繊して解繊物を形成する。

次いで、ステップＳ１３では、分離処理を行う。具体的には、解繊物を第１搬送面３１ａに載せて搬送し、第２搬送面３１０ａ側から解繊物に対して磁場を生成する。本実施形態では、第１搬送面３１ａと第２搬送面３１０ａとが対向する領域において、第２搬送面３１０ａの裏面３１０ｂに配置された磁石３６０により、解繊物に含まれる金属物は磁力を受ける。そして、解繊物に含まれる金属物は、磁石３６０の磁力によりベルト３１０の第２搬送面３１０ａに吸引され、吸引された状態で搬送される。そして、ベルト３１０に吸引された金属物は除去部３７０によって掻き取られ落下し、第２収容部３５に収容される。

一方、解繊物に含まれる繊維は、非磁性体であるため、磁石３６０の磁力の影響を受けず、メッシュベルト３１に載って搬送され、第１張架ローラー３２を過ぎたところで落下する。落下した繊維は第１収容部３４に収容される。

また、第１搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に配置された吸引部１１０により、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物が吸引され、捕集部１１１によって捕集される。

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。

解繊物に金属物が含まれる場合であっても、第２搬送面３１０ａの裏面３１０ｂに配置された磁石３６０の磁力により解繊物に含まれる金属物が第２搬送面３１０ａに吸引（吸着）されるため、解繊物を磁性体である金属物と非磁性体である繊維とに容易に分離させることができる。これにより、純度の高い繊維を収容することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図４は、本実施形態にかかる古紙処理装置の構成を示す概略図である。

図４に示すように、古紙処理装置２００ｂは、粗砕部１２と、選別部４００と、解繊部２０と、第１搬送部３０と、磁場生成器（第１張架ローラー）３２と、を備えている。また、第１実施形態と同様にして供給部１０、除去部３７、吸引部１１０や気流発生部３８等が配置されている。本実施形態の古紙処理装置２００ｂでは、粗砕部１２によって形成された粗砕物が選別部４００に搬送され、選別部４００を通過した粗砕物が解繊部２０に搬送される。なお、粗砕部１２、解繊部２０、第１搬送部３０、磁場生成器（第１張架ローラー）３２、供給部１０、除去部３７、吸引部１１０及び気流発生部３８等の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。

選別部４００は、比重によって粗砕物から金属物を選別するものである。本実施形態の選別部４００は、乾式比重分離装置であり、筒部４０１と、筒部４０１に粗砕物を投入する開口部４０２と、筒部４０１の内部の中空部分に気流を発生させる気流発生部４２０と、を備えている。また、粗砕部１２で形成された粗砕物を開口部４０２へ搬送するベルトコンベヤー４３０が配置されている。

気流発生部４２０は、ブロアーである。そして、気流が排出される排出口４２０ａが上方を向いた状態で、筒部４０１の内部の下方に配置されている。そして、気流発生部４２０から発生した気流は排出口４２０ａから筒部４０１の内部の下方から上方に向けて排出される。このとき、筒部４０１内部の気流の風速は約２０ｍ／ｓである。これにより、開口部４０２から供給された粗砕物に含まれる比較的重い金属物が下方に落下し、比較的軽い繊維等は上方に搬送される。すなわち、比重によって粗砕物から比較的重い金属物を選別することができる。なお、下方に落下した金属物は、筒部４０１において下方に配置された排出口４０３から排出される。そして、排出された金属物は、排出口４０３に対応して配置された収容部４４０に収容される。一方、上方に搬送された粗砕物は、筒部４０１において上方に配置された排出口４０４から排出される。なお、選別部４００によって選別される金属物は、比較的比重の大きい金属物であり、粗砕物に含まれる微細な金属物を含む全ての金属物を選別される訳ではない。そして、排出された粗砕物は、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。そして、解繊部２０は、選別部４００により少なくとも一部の金属物が取り除かれた粗砕物を解繊して解繊物を形成する。乾式比重分離装置は、上記のような方法に限らず、エアテーブルと呼ばれる傾斜した盤面（デッキ）を左右に振動させると同時に、デッキ底面から上昇気流を発生させることにより比重選別を行う方法でも良い。

解繊部２０を通過した解繊物は、第１搬送部３０に移送される。解繊物は、第１搬送部３０のメッシュベルト３１の第１搬送面３１ａに載って搬送される。そして、第１張架ローラー３２が磁石ローラーなので、搬送された解繊物は、第１張架ローラー３２による磁力（吸引力）により、解繊物に含まれる金属物をメッシュベルト３１の第１搬送面３１ａ側に吸引（吸着）される。一方、繊維（解繊物）は、非金属（非磁性体）であるため、第１張架ローラー３２に吸着せず、下方に落下する。これにより、解繊物から金属物を除去することができる。換言すれば、金属物を繊維から分離することができる。そして、分離された繊維は第１収容部３４に収容され、金属物は第２収容部３５に収容される。

次に、古紙処理方法について説明する。なお、本実施形態にかかる古紙処理方法では、上記古紙処理装置２００ｂを用いた場合について説明する。図５は、古紙処理方法を示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、ステップＳ２１では、粗砕処理を行う。具体的には、粗砕部１２により、供給された古紙を粗砕して粗砕物を形成する。

次いで、ステップＳ２２では、選別処理を行う。具体的には、選別部４００で粗砕部１２に形成された粗砕物から金属物を選別する。本実施形態では、粗砕物を選別部４００に投入すると、選別部４００の筒部４０１内部に発生する気流によって、粗砕物に含まれる比較的重い金属物が下方に落下し、収容部４４０に収容される。一方、粗砕物に含まれる比較的軽い繊維を含む細片は上方に搬送される。これにより、粗砕物から比較的比重の大きい金属物が除去（選別）される。

次いで、ステップＳ２３では、解繊処理を行う。具体的には、選別部４００によって選別された粗砕物を解繊部２０により解繊して解繊物を形成する。

次いで、ステップＳ２４では、分離処理を行う。具体的には、解繊物を第１搬送面３１ａに載せて搬送し、第１搬送面３１ａ上の解繊物に吸引力を作用させる。本実施形態では、第１張架ローラー３２が磁石ローラーであり、第１搬送面３１ａ上の解繊物は第１張架ローラー３２による磁力を受ける。このとき、解繊物に含まれる金属物は、第１張架ローラー３２の磁力によりメッシュベルト３１の第１搬送面３１ａに吸引された状態でメッシュベルト３１の下方側まで搬送される。そして、自由落下、或いは除去部３７によって掻き取られ、第２収容部３５に収容される。

一方、解繊物に含まれる繊維は、非磁性体であるため、第１張架ローラー３２の磁力の影響を受けず、第１張架ローラー３２にかかるメッシュベルト３１の上方部から落下し、落下した繊維は第１収容部３４に収容される。また、第１張架ローラー３２にかかる部分では解繊物に気流発生部３８からの気流が当てられる。これにより、第１搬送面３１ａ上の吸引される金属物と繊維とを容易に分離させることができる。

また、第１搬送面３１ａよりも鉛直方向下方に配置された吸引部１１０により、解繊物に含まれるトナー等の樹脂粉や、細かな異物が吸引され、捕集部１１１によって捕集される。

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。

粗砕物に含まれる比重の大きい金属物と比重の小さい細片とが選別される。これにより、解繊処理前に予め比較的大きな金属物を取り除くことができ、解繊部２０の負荷を低減させることができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図６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る。

図６に示すように、シート製造装置１００は、供給部１０と、製造部１０２と、制御部１０４と、を備える。製造部１０２は、シートを製造する。製造部１０２は、古紙処理装置２００と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９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と、切断部９０と、を有している。

供給部１０は、粗砕部１２に古紙を供給する。なお、供給部１０の構成は、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

古紙処理装置２００は、粗砕部１２と、解繊部２０と、第１搬送部３０と、磁場生成器（第１張架ローラー）３２と、を備え、解繊物に含まれる金属物を除去するものである。なお、古紙処理装置２００の構成は、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

また、古紙処理装置２００によって金属物が除去された解繊物が収容される第１収容部３４には排出口３４ａが設けられ、当該排出口３４ａには管３が接続されている。また、管３にはブロアー５００が接続されており、ブロアー５００から気流を発生させ、第１収容部３４に収容された解繊物を選別部４０に移送する。

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駆動される円筒の篩である。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、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。

回転体４９は、ウェブＶが混合部５０に搬送される前に、ウェブＶを切断することができる。図示の例では、回転体４９は、基部４９ａと、基部４９ａから突出している突部４９ｂを有している。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部４９ｂは４つ設けられ、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。基部４９ａが方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂは、基部４９ａを軸として回転することができる。回転体４９によってウェブＶを切断することにより、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。

回転体４９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４９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（張架ローラー４７ａの横に）設けられている。回転体４９は、突部４９ｂ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４９ｂ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４９ｂ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は、ウェブＷを加圧する加圧部８２と、加圧部８２により加圧されたウェブＷを加熱する加熱部８４と、を備えている。加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、ウェブＷに対して圧力を加える。ウェブＷは、加圧されることによりその厚さが小さくなり、ウェブＷの密度が高められる。加熱部８４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、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備えている。加熱部８４を加熱ローラー８６として構成することにより、加熱部８４を板状のプレス装置（平板プレス装置）として構成する場合に比べて、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。ここで、カレンダーローラー８５（加圧部８２）は、加熱ローラー８６（加熱部８４）によってウェブＷに印加される圧力よりも高い圧力をウェブＷに印加することができる。なお、カレンダーローラー８５や加熱ローラー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。

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。

シート製造装置１００に供給される古紙にステープラー針等の金属物が付いている場合であっても、古紙処理装置２００によって解繊物から金属物が除去され、繊維の純度が高い解繊物によってシートＳが形成される。従って、品質の高いシートＳを製造することができる。

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）第４実施形態において、シート製造装置１００に古紙処理装置２００を適用したが、この構成に限定されない。例えば、古紙処理装置２００ａ，２００ｂ（第２及び第３実施形態）を適用してもよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。

１０…供給部、１２…粗砕部、２０…解繊部、３０，３０ａ…第１搬送部、３１…メッシュベルト、３１ａ…第１搬送面、３１ｂ…第１搬送面３１ａの裏面、３２…第１張架ローラー（磁場生成器）、３３…第２張架ローラー、３４…第１収容部、３５…第２収容部、３６…仕切部、３７…除去部、３８…気流発生部、１００…シート製造装置、１０２…製造部、１０４…制御部、１１０…吸引部、１１１…捕集部、２００…古紙処理装置、２００ａ…古紙処理装置、２００ｂ…古紙処理装置、３００…第２搬送部、３１０…ベルト、３１０ａ…第２搬送面、３１０ｂ…第２搬送面３１０ａの裏面、３２０…第３張架ローラー、３３０…第４張架ローラー、３６０…磁場生成器としての磁石、３７０…除去部、４００…選別部。

Claims (8)

1. 古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、
   前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、
   前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送する第１搬送部と、
   前記第１搬送部の前記第１搬送面の裏面側に配置された磁場生成器と、を有することを特徴とする古紙処理装置。
2. 古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、
   前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、
   前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送する第１搬送部と、
   前記第１搬送部の前記第１搬送面に対向する第２搬送面を有する第２搬送部と、
   前記第１搬送面に対向するように、前記第２搬送部の前記第２搬送面の裏面側に配置された磁場生成器と、を有することを特徴とする古紙処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の古紙処理装置において、
   前記第１搬送部の前記第１搬送面はメッシュ状であり、
   前記第１搬送面よりも鉛直方向下方に設けられた吸引部と、
   前記吸引部により吸引され、前記第１搬送面のメッシュを通過した通過物を捕集する捕集部と、を有することを特徴とする古紙処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の古紙処理装置において、
   前記磁場生成器により吸引された吸引物を除去するための除去部を有することを特徴とする古紙処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の古紙処理装置において、
   前記第１搬送部の前記第１搬送面に載せられた載置物に含まれる非金属物の少なくとも一部を、分離させるため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古紙処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の古紙処理装置において、
   比重によって、前記粗砕物から金属物を選別する選別部を有し、
   前記解繊部は、前記選別部により少なくとも一部の金属物が取り除かれた粗砕物を解繊することを特徴とする古紙処理装置。
7. 古紙を粗砕して粗砕物を形成し、
   前記粗砕物を解繊して解繊物に形成し、
   前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送し、
   前記第１搬送面の前記解繊物に対して磁場を生成することを特徴とする古紙処理方法。
8. 古紙を粗砕して粗砕物にするための粗砕部と、
   前記粗砕物を解繊して解繊物にするための解繊部と、
   前記解繊物を第１搬送面に載せて搬送する第１搬送部と、
   前記第１搬送部の前記第１搬送面の裏面側に配置された磁場生成器と、を有することを特徴とするシート製造装置。

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