JP2019135333A - 捕集装置、捕集方法、および、繊維原料再生装置 - Google Patents

捕集装置、捕集方法、および、繊維原料再生装置 Download PDF

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Abstract

【課題】フィルターを高圧の気流によってクリーニングする場合の効果を高める。【解決手段】捕集対象物を含む気流が流入する筐体と、捕集対象物を捕集するフィルター３０５を有し、フィルター３０５を通過した気流を流出させる開口３０５ｂが設けられたフィルター部２４０と、気体を噴射する噴射口が設けられたノズル部を有し、ノズル部を、開口に当接する位置に移動させる噴射部と、を備え、ノズル部が開口３０５ｂに当接した状態で噴射口から気体を噴射する、第１集塵部２７。【選択図】図３

Description

本発明は、捕集装置、捕集方法、および、繊維原料再生装置に関する。
従来、粉体等をフィルターにより回収する装置において、逆洗を行う構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、粉体を含む空気がケーシングに流入し、フィルターエレメントを通過した空気が、フィルターエレメント毎に設けられた部屋を通じて排気される構成が記載されている。この構成では、部屋からフィルターエレメントに向けて逆向きの逆洗パルスを与えることで、フィルターエレメントをクリーニングする。
特開２０１４−７９６９０号公報
特許文献１に記載された構成のように、フィルターを逆洗するための気流が、フィルターに面している空間に流入する場合、気流が空間に流入することによって圧力が分散するので、逆洗気流の圧力が空間において緩和されてしまう。このため、高圧の空気を用いても、フィルターをクリーニングする効果が限定的であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、フィルターを高圧の気流によってクリーニングする場合の効果を高めることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の捕集装置は、捕集対象物を含む気流が流入する筐体と、前記捕集対象物を捕集するフィルターを有し、前記フィルターを通過した気流を流出させる開口が設けられたフィルター部と、気体を噴射する噴射口が設けられたノズル部を有し、前記ノズル部を、前記開口に当接する位置に移動させる噴射部と、を備え、前記ノズル部が前記開口に当接した状態で前記噴射口から気体を噴射する。
本発明によれば、フィルターの開口にノズルを当接させて気体を噴射することにより、噴射される気体の大部分をフィルターに通し、この気体の噴射によりフィルターに付着した捕集対象物を脱落させることができる。このため、フィルターを、気流によって効果的にクリーニングできる。
また、本発明は、前記ノズル部は、前記開口に移動した場合に前記開口に当接して前記開口を閉塞する閉塞部を備える構成であってもよい。
また、本発明は、前記噴射部は、気体を注入可能な気室を有し、前記気室に注入された気体の圧力により伸長して前記ノズル部を前記開口へ向かうように移動させる構成であってもよい。
また、本発明は、前記ノズル部が前記開口に当接した状態で、前記噴射部に注入された気体が前記噴射口から噴射される構成であってもよい。
また、本発明は、前記噴射部と前記ノズル部とは連結され、前記噴射口は前記気室に連通する構成であってもよい。
また、本発明は、前記噴射部は、前記気室内の気圧が第１圧力に達した場合に伸長して前記ノズル部を移動させ、前記ノズル部は、前記気室内の気圧が第２圧力に達した場合に前記気室から前記噴射口へ気体を移動させる弁機構を有し、前記第２圧力は前記第１圧力より高圧であってもよい。
また、本発明は、前記噴射部は、前記ノズル部の基部と一体に設けられ、または前記基部に接続された伸縮部材を有し、前記伸縮部材は、前記気室内の気圧が前記第１圧力に達した場合に伸長するよう構成され、前記ノズル部は、ばね部材の弾力により閉鎖状態を維持する前記弁機構を有し、前記気室内の気圧が前記第２圧力に達した場合に前記ばね部材が変形して前記噴射口から気体が噴射される構成であってもよい。
また、本発明は、前記筐体内に複数の前記フィルターを有し、各々の前記フィルターに対応する複数の前記噴射部を備え、複数の前記噴射部の各々に気体を供給する気体供給装置を備え、複数の前記噴射部を所定数ずつ順に選択して、前記気体供給装置から気体を供給する構成であってもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の捕集方法は、捕集対象物を含む気流が流入する筐体と、前記捕集対象物を捕集するフィルターを有し、前記フィルターを通過した気流を流出させる開口が設けられたフィルター部と、気体を噴射する噴射口が形成されたノズル部と、を備える捕集装置による捕集方法であって、前記ノズル部を、前記開口に当接する位置に移動させ、前記ノズル部が前記開口に当接した状態で前記ノズル部から気体を噴射する。
本発明によれば、フィルターの開口にノズルを当接させて気体を噴射することにより、噴射される気体の大部分をフィルターに通し、この気体の噴射によりフィルターに付着した捕集対象物を脱落させることができる。このため、フィルターを、気流によって効果的にクリーニングできる。
また、上記課題を解決するため、本発明の繊維原料再生装置は、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部により解繊された解繊物を、前記繊維を含む第１分離物と、前記繊維より小さい成分を含む第２分離物とに分離する分離部と、前記分離部で分離された前記第１分離物で再生物を製造する製造部と、前記分離部で分離された前記第２分離物を捕集する捕集部と、を備え、前記捕集部は、前記第２分離物を含む気流が流入する筐体と、前記第２分離物を捕集するフィルターを有し、前記フィルターを通過した気流を流出させる開口が設けられたフィルター部と、気体を噴射する噴射口が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部を、前記開口に当接する位置に移動させる噴射部と、を備え、前記ノズル部が前記開口に当接した状態で前記噴射口から気体を噴射する。
本発明によれば、繊維を含む原料を解繊し、解繊物から分離した分離物をフィルターで捕集する装置において、気体の噴射によってフィルターに付着した分離物を脱落させることができる。このため、フィルターを、気流によって効果的にクリーニングすることができる。
シート製造装置の構成を示す模式図。 第１集塵部の概略構成を示す図。 第１集塵部の内部構造を示す断面視図。 第１実施形態の噴射部の構成を示す要部断面視図。 第２実施形態の噴射部の構成を示す要部断面視図。 第３実施形態の噴射部の構成を示す要部断面視図。 第４実施形態の噴射部の構成を示す要部断面視図。
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．シート製造装置の全体構成］
図１は、シート製造装置１００の構成を示す模式図である。
シート製造装置１００は、本発明の繊維原料再生装置に相当し、繊維を含む原料ＭＡを繊維化して、新しいシートＳに再生する再生処理を実行する。シート製造装置１００は、複数の種別のシートＳを製造可能であり、例えば、原料ＭＡに添加物を混合することにより、用途に合わせて、シートＳの結合強度や白色度の調製や、色、香り、難燃等の機能を付加することもできる。また、シート製造装置１００は、シートＳの密度や厚さ、サイズ、形状を調整可能である。シートＳの代表的な例として、Ａ４やＡ３の定型サイズの印刷用紙、床掃除用シート等の掃除用シート、油汚れ用シート、トイレ掃除用シート等のシート状の製品の他に、紙皿形状等が挙げられる。
シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、成形部８０、及び、切断部９０を備える。粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、及び、第１ウェブ形成部４５は、原料ＭＡを微細化してシートＳの材料を得る解繊処理部１０１を構成する。また、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、成形部８０、及び、切断部９０は、解繊処理部１０１で得られる材料を処理してシートＳを製造する製造部１０２を構成する。
供給部１０は、原料ＭＡを収容し、粗砕部１２に原料ＭＡを連続的に投入する自動投入装置である。原料ＭＡは、繊維を含むものであればよく、例えば、古紙、廃棄紙、パルプシートである。
粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料ＭＡを裁断する粗砕刃１４を備え、原料ＭＡを粗砕刃１４により空気中で裁断して、数ｃｍ角の細片にする。細片の形状や大きさは任意である。粗砕部１２は、例えばシュレッダーを用いることができる。粗砕部１２で裁断された原料ＭＡは、ホッパー９により集められて、管２を介して解繊部２０に搬送される。
解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された粗砕片を解繊する。解繊とは、複数の繊維が結着された状態の原料ＭＡを、１本または少数の繊維に解きほぐす加工である。原料ＭＡは、被解繊物と呼ぶこともできる。解繊部２０が原料ＭＡを解繊することにより、原料ＭＡ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効果も期待できる。解繊部２０を通過したものを解繊物という。解繊物は、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された樹脂粒や、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てもよい。解繊物に含まれる樹脂粒は、原料ＭＡの製造時に複数の繊維同士を結着させるために混合された樹脂である。解繊物に含まれる繊維の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。解繊物に含まれる繊維は、他の繊維と絡み合っていない、独立した状態で存在してもよい。或いは、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となり、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。乾式とは、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指す。解繊部２０は、例えば、インペラーミルなどの解繊機を用いて構成することができる。具体的には、解繊部２０は、回転するローター（図示略）、及び、ローター（図示略）の外周に位置するライナー（図示略）を備え、粗砕片をローターとライナーとの間に挟んで解繊する。
粗砕部１２から解繊部２０には、気流により粗砕片が搬送される。この気流を解繊部２０が発生する構成であってもよいし、粗砕片や解繊物の搬送方向における解繊部２０の上流または下流側にブロアー（図示略）を設けて、気流を発生させてもよい。また、解繊物は、気流により、解繊部２０から管３を介して選別部４０に移送される。解繊物を選別部４０に搬送する気流は、解繊部２０が発生させてもよいし、上述したブロアーの気流を利用してもよい。
選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物に含まれる成分を繊維のサイズによって選別する。繊維のサイズとは、主に繊維の長さを指す。選別部４０は、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３とを有する。ドラム部４１は、例えば、篩を用いる。具体的には、ドラム部４１は、開口を有して篩として機能する網、フィルター、スクリーン等を備える。具体的には、ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒形状であり、周面の少なくとも一部が網となっている。ドラム部４１の網は、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、パンチングメタル等で構成される。導入口４２からドラム部４１の内部に導入された解繊物は、ドラム部４１の回転により、ドラム部４１の開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物とに分けられる。開口を通過した通過物は、開口より小さい繊維または粒子を含み、これを第１選別物とする。残留物は、開口より大きい繊維や未解繊片やダマを含み、これを第２選別物と呼ぶ。第１選別物は、ハウジング部４３内の内部を、第１ウェブ形成部４５に向けて下降する。第２選別物は、ドラム部４１の内部に連通する排出口４４から、管８を介して解繊部２０に搬送される。選別部４０は、分離部に相当する。
シート製造装置１００は、選別部４０に代えて、第１選別物と第２選別物とを選別および分離する分級機を備えてもよい。分級機は、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーである。これらの分級機は、第１選別物に含まれる成分のうち、より小さいものや密度の低いものを分離する構成であってもよい。例えば、第１選別物から、解繊部２０で繊維から引きはがされた樹脂粒や色剤や添加剤を、分級機で分離し、除去する構成を採用できる。この場合、第１選別物を、樹脂粒や色剤や添加剤などの微細な粒子を除いた状態にして、第１ウェブ形成部４５や、混合部５０に搬送できる。
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４８と、を備える。メッシュベルト４６は、無端形状の金属製ベルトであり、複数の張架ローラー４７に架け渡される。メッシュベルト４６は、張架ローラー４７により構成される軌道を周回する。メッシュベルト４６の軌道の一部は、ドラム部４１の下方で平坦であり、メッシュベルト４６は平坦面を構成する。
メッシュベルト４６には多数の開口が形成されている。メッシュベルト４６の上方に位置するドラム部４１から降下する第１選別物のうち、メッシュベルト４６の開口より大きい成分がメッシュベルト４６に堆積する。また、第１選別物のうちメッシュベルト４６の開口より小さい成分は、開口を通過する。メッシュベルト４６の開口を通過する成分を第３選別物と呼ぶ。第３選別物は、解繊物に含まれる繊維のうちメッシュベルト４６の開口より短い繊維や、解繊部２０によって繊維から分離された樹脂粒、インク、トナー、にじみ防止剤等を含む粒子を含む。
吸引部４８は、メッシュベルト４６の下方から空気を吸引する。吸引部４８は、管２３を介して第１集塵部２７に連結される。第１集塵部２７は、第３選別物を気流から分離する。第１集塵部２７の構成については後述する。第１集塵部２７の下流には、第１捕集ブロアー２８が設置され、第１捕集ブロアー２８は、第１集塵部２７から空気を吸引し、管２９を経てシート製造装置１００の外に空気を排出する。
第１捕集ブロアー２８により、第１集塵部２７を通じて吸引部４８から空気が吸引されるため、メッシュベルト４６の開口を通過した第３選別物は、第１集塵部２７によって捕集される。吸引部４８が吸引する気流により、ドラム部４１から降下する第１選別物がメッシュベルト４６に引き寄せられるので、堆積を促進する効果がある。
メッシュベルト４６に堆積した成分はウェブ形状となり、第１ウェブＷ１を構成する。つまり、第１ウェブ形成部４５は、選別部４０で選別された第１選別物から第１ウェブＷ１を形成する。
第１ウェブＷ１は、第１選別物に含まれる成分のうち、メッシュベルト４６の開口より大きい繊維を主たる成分としており、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６の移動に伴い回転体４９に搬送される。
回転体４９は、モーター等の駆動部（図示略）に連結された基部４９ａと、基部４９ａから突出する突部４９ｂを備え、基部４９ａが方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂが基部４９ａを中心として回転する。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図１の例では、基部４９ａに、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。
回転体４９は、メッシュベルト４６の軌道のうち平坦部分の端部に位置する。この端部ではメッシュベルト４６の軌道が下方に屈曲しているため、メッシュベルト４６が下方に屈曲して移動する。このため、メッシュベルト４６が搬送する第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６から突出して、回転体４９に接触する。第１ウェブＷ１は、突部４９ｂが第１ウェブＷ１に衝突することによって解きほぐされ、小さい繊維の塊となる。この塊は、回転体４９の下方に位置する管７を通り、混合部５０に搬送される。第１ウェブＷ１は、上述のように、繊維がメッシュベルト４６に堆積して形成された柔らかい構造であるため、回転体４９に衝突した際に容易に分断される。
回転体４９の位置は、突部４９ｂが第１ウェブＷ１と接触可能な位置であり、突部４９ｂがメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。突部４９ｂとメッシュベルト４６とが最も接近する位置における相互間の距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
混合部５０は、第１選別物と、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、混合ブロアー５６と、を有する。
添加物供給部５２には、添加物を蓄積する添加物カートリッジ５２ａがセットされる。添加物カートリッジ５２ａは、添加物供給部５２に着脱可能であってもよい。添加物供給部５２は、添加物カートリッジ５２ａから添加物を取り出す添加物取出部５２ｂと、添加物取出部５２ｂにより取り出された添加物を管５４に排出する添加物投入部５２ｃとを備える。添加物取出部５２ｂは、添加物カートリッジ５２ａ内部の微粉または微粒子からなる添加物を繰り出すフィーダー（図示略）を備え、一部または全部の添加物カートリッジ５２ａから添加物を取り出す。添加物取出部５２ｂにより取り出された添加物は、添加物投入部５２ｃに送られる。添加物投入部５２ｃは、添加物取出部５２ｂが取り出した添加物を収容する。添加物投入部５２ｃは、管５４との連結部に開閉可能なシャッター（図示略）を備え、シャッターを開くことで、添加物取出部５２ｂが取り出した添加物が管５４に送り出される。
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（結着剤）を含む。添加物に含まれる樹脂は、成形部８０を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。この樹脂は、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、繊維を結着させる樹脂以外の成分を含んでもよい。例えば、製造されるシートＳの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤等が含まれていてもよい。また、添加物は繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
混合ブロアー５６は、管７と、堆積部６０とを繋ぐ管５４に気流を発生させる。また、管７から管５４に搬送される第１選別物と、添加物供給部５２により管５４に供給される添加物とは、混合ブロアー５６を通過する際に混合される。混合ブロアー５６は、例えば、モーター（図示略）と、モーターにより駆動されて回転する羽根（図示略）と、羽根を収容するケース（図示略）を備える構成とすることができ、羽根とケースとが連結された構成であってもよい。また、混合ブロアー５６が、気流を発生させる羽根に加え、第１選別物と添加物とを混合させるミキサーを備えてもよい。混合部５０で混合された混合物は、混合ブロアー５６が発生する気流により、堆積部６０に搬送され、堆積部６０の導入口６２に導入される。
堆積部６０は、混合物の繊維をほぐして、空気中で分散させながら第２ウェブ形成部７０に降下させる。添加物供給部５２から供給される添加物が繊維状である場合、これらの繊維も堆積部６０で解きほぐされ、第２ウェブ形成部７０に降下する。
堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部６３と、を有する。ドラム部６１は、例えばドラム部４１と同様に構成される円筒形状の構造体であり、ドラム部４１と同様にモーター（図示略）の動力によって回転し、篩として機能する。ドラム部６１は、開口を有し、ドラム部６１の回転によって解きほぐされた混合物を、開口から下降させる。
ドラム部６１の下方には第２ウェブ形成部７０が配置される。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、を有する。
メッシュベルト７２は、メッシュベルト４６と同様の無端形状の金属製ベルトで構成され、複数の張架ローラー７４に架け渡される。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４により構成される軌道を周回する。メッシュベルト７２の軌道の一部は、ドラム部６１の下方で平坦であり、メッシュベルト７２は平坦面を構成する。また、メッシュベルト７２には多数の開口が形成されている。
メッシュベルト７２の上方に位置するドラム部６１から降下する混合物のうち、メッシュベルト７２の開口より大きい成分がメッシュベルト７２に堆積する。また、混合物のうちメッシュベルト７２の開口より小さい成分は、開口を通過する。
サクション機構７６は、図示しないブロアーを備え、メッシュベルト７２に対してドラム部６１とは反対側から、空気を吸引する。メッシュベルト７２の開口を通過した成分はサクション機構７６によって吸い込まれる。サクション機構７６が吸引する気流は、ドラム部６１から降下する混合物をメッシュベルト７２に引き寄せて、堆積を促進する効果がある。また、サクション機構７６の気流は、ドラム部６１から混合物が落下する経路にダウンフローを形成し、落下中に繊維が絡み合うことを防ぐ効果も期待できる。メッシュベルト７２に堆積した成分はウェブ形状となり、第２ウェブＷ２を構成する。
メッシュベルト７２の搬送経路において、堆積部６０の下流側には、調湿部７８が設けられる。調湿部７８は、水をミスト状にしてメッシュベルト７２に向けて供給するミスト式加湿器である。調湿部７８は、例えば、水を貯留するタンクや、水をミスト状にする超音波振動子を備える。調湿部７８が供給するミストにより、第２ウェブＷ２の含有水分量が調整されるので、静電気によるメッシュベルト７２への繊維の吸着等を抑制する効果が期待できる。
第２ウェブＷ２は、搬送部７９によって、メッシュベルト７２から剥がされて成形部８０へと搬送される。搬送部７９は、例えば、メッシュベルト７９ａと、ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有する。サクション機構７９ｃは、ブロアー（図示略）を備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト７９ａを通じて上向きの気流を発生させる。この気流により、第２ウェブＷ２はメッシュベルト７２から離れてメッシュベルト７９ａに吸着される。メッシュベルト７９ａは、ローラー７９ｂの回転により移動され、第２ウェブＷ２を成形部８０に搬送する。
メッシュベルト７９ａは、メッシュベルト４６、及び、メッシュベルト７２と同様に、開口を有する無端形状の金属製ベルトで構成できる。
第２ウェブ形成部７０には、ベルトクリーニング機構６５が設けられる。ベルトクリーニング機構６５は、メッシュベルト７２が循環する経路の一部に設けられる。図１に示すように、ベルトクリーニング機構６５は、搬送部７９において第２ウェブＷ２がメッシュベルト７２から離脱する位置より下流で、かつ、堆積部６０の上流側に配置される。ベルトクリーニング機構６５は、堆積部６０に近接した位置に配置されることが好ましい。
ベルトクリーニング機構６５は、メッシュベルト７２に付着する繊維や粒子等をメッシュベルト７２から脱落させ、除去する機構である。ベルトクリーニング機構６５は、例えば、メッシュベルト７２から繊維や粒子を掻き取るブラシ（図示略）、ブラシにより掻き取られた繊維や粒子を捕集するホッパー（図示略）を備え、ホッパー（図示略）には管６６が接続される。
管６６には、第２集塵部６７を介して第２捕集ブロアー６８が接続される。
第２捕集ブロアー６８は、第２集塵部６７を通じて空気を吸引し、第２捕集ブロアー６８の吸引力により、ベルトクリーニング機構６５で掻き落とされた繊維や粒子が、ベルトクリーニング機構６５から管６６に吸い出される。管６６を流れる気流は、第２集塵部６７を通過する。第２捕集ブロアー６８は、フィルター（図示略）を備え、管６６から流入する気流から、繊維や粒子を分離して捕集する。第２捕集ブロアー６８は、第２集塵部６７を通過した空気をシート製造装置１００の外に排出する。
管６６、第２集塵部６７及び第２捕集ブロアー６８は、上述した管２３、第１集塵部２７及び第１捕集ブロアー２８と同様の構成とすることができる。
成形部８０は、第２ウェブＷ２に対して熱を加えることにより、第２ウェブＷ２に含まれる第１選別物由来の繊維を、添加物に含まれる樹脂により結着させる。
成形部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２、及び、加圧部８２により加圧された第２ウェブＷ２を加熱する加熱部８４を備える。加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５、８５で構成される。加圧部８２は、油圧によりカレンダーローラー８５、８５にニップ圧を与えるプレス機構（図示略）と、カレンダーローラー８５、８５を加熱部８４に向けて回転させるモーター等の駆動部（図示略）とに連結される。加圧部８２は、カレンダーローラー８５、８５によって第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で加圧して、加熱部８４に向けて搬送する。加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６、８６を備える。加熱部８４は、加熱ローラー８６の周面を所定温度まで加熱するヒーター（図示略）と、加熱ローラー８６、８６を切断部９０に向けて回転させるモーター等の駆動部（図示略）とを備える。加熱部８４は、加圧部８２で高密度化された第２ウェブＷ２を挟んで熱を与え、切断部９０に搬送する。第２ウェブＷ２は、加熱部８４において、第２ウェブＷ２に含まれる樹脂のガラス転移点より高温に加熱され、シートＳとなる。
切断部９０は、成形部８０で成形されたシートＳを切断する。切断部９０は、図中符号Ｆで示すシート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Ｆに平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有する。切断部９０は、シートＳの長さおよび幅を所定のサイズにカットして、単票のシートＳを形成する。切断部９０でカットされたシートＳは、排出部９６に収容される。排出部９６は、製造されたシートを収容するトレイやスタッカーを備え、トレイに排出されたシートＳは、ユーザーが取り出して使用することができる。
シート製造装置１００の各部は、解繊処理部１０１と、製造部１０２とを構成する。解繊処理部１０１は、少なくとも解繊部２０を含み、選別部４０および第１ウェブ形成部４５を含んでもよい。解繊処理部１０１は、原料ＭＡから解繊物、または、解繊物をウェブ状にした第１ウェブＷ１を製造する。解繊処理部１０１の製造物は、回転体４９を経て混合部５０に搬送するだけでなく、回転体４９に移送せずに、シート製造装置１００から取り出して貯留することも可能である。また、この製造物を所定のパッケージに封入し、搬送および取引可能な形態としてもよい。
製造部１０２は、解繊処理部１０１で製造された製造物をシートＳに再生する機能部であり、加工部に相当する。製造部１０２は、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、成形部８０、および、切断部９０を含み、回転体４９を含んでもよい。また、添加物供給部５２を含んでもよい。
シート製造装置１００は、解繊処理部１０１と製造部１０２とを一体として構成してもよいし、別体として構成してもよい。この場合、解繊処理部１０１は、本発明の繊維原料再生装置に相当する。製造部１０２は、解繊物をシート形状に成形するシート成形部に相当する。また、これらのいずれも加工部に相当するといえる。
［１−２．第１集塵部の構成］
図２は、第１集塵部２７を周辺構成と共に示す図である。また、図３は第１集塵部２７の内部構造を示す図である。
図２に示すように、シート製造装置１００は、シート製造装置１００の各部を制御する制御部１５０（図２）を備える。制御部１５０は、シート製造装置１００を制御する制御プログラムを実行するプロセッサーで構成される。プロセッサーは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイコン等で構成される。制御部１５０は、プロセッサーが実行するプログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ワークエリアを形成するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を備えてもよい。また、制御部１５０は、プロセッサー、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を統合した統合チップであってもよい。
制御部１５０は、シート製造装置１００の各部に接続され、各部の動作を制御する。図２には、制御部１５０の制御対象として、第１捕集ブロアー２８、タッチパネル１６０、コンプレッサー２８１、及び、選択回路２８２を図示する。タッチパネル１６０は、シート製造装置１００の本体（図示略）の前面に配置され、シート製造装置１００の稼働状態や動作の設定等に関する画面を表示する表示画面と、タッチ操作を検出するタッチセンサーとを備える。タッチパネル１６０は、制御部１５０の制御によりシート製造装置１００の動作に関する設定内容を表示し、シート製造装置１００の設定に関する入力を受け付ける。
コンプレッサー２８１及び選択回路２８２は、第１集塵部２７の一部を構成する。
コンプレッサー２８１は、シート製造装置１００の外部の空気を取り込んで圧縮し、圧縮空気を供給する。コンプレッサー２８１は、圧縮空気を貯留するエアータンクを備えてもよい。選択回路２８２は、コンプレッサー２８１により供給される圧縮空気を、第１集塵部２７の筐体２４１に供給する。選択回路２８２の動作は後述する。コンプレッサー２８１は、気体供給装置に相当する。
図２及び図３に示すように、第１集塵部２７は、第１集塵部２７の本体である筐体２４１と、筐体２４１で捕集された第３選別物を回収する回収箱２６１とを備える。回収箱２６１は、昇降機構２５１により筐体２４１に対し昇降自在に連結される。第１集塵部２７は、捕集装置及び捕集部に相当する。
筐体２４１は、複数のフィルター部２４０を収容する第１筐体２４２と、第１筐体２４２の上方に設けられ、フィルター部２４０によって第３選別物が除去された空気が流入する室を形成する第２筐体２４３とを備える。
第１筐体２４２には、管２３が連結される。管２３は、第１筐体２４２においてフィルター部２４０の外側の空間に連通し、管２３から、第３選別物を含む気流が第１筐体２４２に流入する。
第２筐体２４３には管２４４が接続される。管２４４は、第２筐体２４３の内部空間２４３ｃに連通する中空の管であり、第１捕集ブロアー２８に接続される。第１捕集ブロアー２８は、管２４４を通じて、内部空間２４３ｃの空気を吸引する。
管２３、第１集塵部２７及び第１捕集ブロアー２８を通る気流の流路において、内部空間２４３ｃは、フィルター部２４０の下流に位置する。従って、第１捕集ブロアー２８は、フィルター部２４０によって第３選別物が除去された空気を吸引する。
第１筐体２４２内には、複数のフィルター部２４０が互いに間隔を空けて設けられる。フィルター部２４０の数や配置状態は適宜に変更してよく、本実施形態では、８本のフィルター部２４０が第１筐体２４２に配置された構成例を示す。
フィルター部２４０は、中空の円筒形状のフィルター３０５を有し、フィルター３０５の上面３０５ａには、開口３０５ｂが開口する。フィルター３０５の形状やサイズは任意であり、本実施形態では一例として円筒形とし、開口３０５ｂは円形の開口である。
フィルター３０５の内部空間３０６は、開口３０５ｂを通じて内部空間２４３ｃと連通する。第１捕集ブロアー２８の吸引力により、管２３から第１筐体２４２内に流入した第３選別物を含む空気は、図３に気流Ｆ１で示すようにフィルター３０５を通過する。ここで、第３選別物は、フィルター３０５により捕集され、内部空間３０６に、第３選別物が取り除かれた空気が流入する。この空気は、開口３０５ｂを通って内部空間２４３ｃに流れる。
回収箱２６１は、フィルター部２４０の下方に位置する。回収箱２６１には、回収袋２６２が収容される。回収袋２６２は上方が開口した状態で、回収箱２６１の内部に固定される。
フィルター３０５によって捕集される第３選別物は、フィルター３０５の外面に付着し、或いは、重力によってフィルター３０５の外面から脱落する。フィルター３０５から脱落した第３選別物は、下方に落下して回収袋２６２に入る。従って、第１集塵部２７では、吸引部４８により吸引した第３選別物を、回収袋２６２に回収できる。
第１集塵部２７の内部の空間は、フィルター３０５によって清浄側（いわゆるクリーンサイド）と、未浄化側（いわゆるダーティサイド）とに区画される。気流Ｆ１の流路において、フィルター３０５の上流側はダーティサイドであり、管２３はダーティサイドに接続される。フィルター３０５の外側の空間、及び、回収箱２６１はダーティサイドに相当する。気流Ｆ１の流路においてフィルター３０５の下流側はクリーンサイドである。内部空間３０６、内部空間２４３ｃ、管２４４はクリーンサイドに位置し、第１捕集ブロアー２８はクリーンサイドに接続される。
シート製造装置１００は、フィルター部２４０に捕集された第３選別物を逆洗してフィルター部２４０を洗浄する逆洗機構を備える。逆洗とは、気流Ｆ１とは反対方向の逆洗気流Ｆ３によって、フィルター３０５に付着した第３選別物を、フィルター３０５から離脱させる動作、処理、或いは工程をいう。フィルター３０５から離脱し、或いは気流Ｆ２により吹き飛ばされた第３選別物は、落下して回収袋２６２に収容される。
上記逆洗構造は、コンプレッサー２８１、選択回路２８２、圧縮空気ノズル３０８、及び、噴射部３１０を備える。
８本のフィルター部２４０の各々には、圧縮空気ノズル３０８が設けられる。圧縮空気ノズル３０８は、圧縮空気を供給する空気配管２４６により、選択回路２８２に接続される。空気配管２４６は各々の圧縮空気ノズル３０８に接続されるので、選択回路２８２には８本の空気配管２４６が接続される。なお、１本の空気配管２４６が分岐して複数の圧縮空気ノズル３０８に接続される構成であってもよい。従って、選択回路２８２に接続される空気配管２４６の数は１以上であればよいが、選択回路２８２の機能を利用するためには複数であることが好ましく、圧縮空気ノズル３０８の半数以上であることが、より好ましい。
選択回路２８２は、制御部１５０の制御に従って、複数の空気配管２４６から、圧縮空気の供給先となる１または複数の空気配管２４６を選択する。
具体的には、選択回路２８２は、コンプレッサー２８１から圧縮空気が供給される配管（図示略）と、この配管と各々の空気配管２４６とを接続する分岐配管（図示略）と、を備える。また、選択回路２８２は、各々の分岐配管を、コンプレッサー２８１に繋がる配管に接離するアクチュエーター（図示略）を備える。このアクチュエーターは、制御部１５０の制御により動作する。
選択回路２８２は、アクチュエーター（図示略）を動作させることで、コンプレッサー２８１と空気配管２４６のいずれか１以上とを、選択的に接続する。これにより、いずれかの空気配管２４６に圧縮空気が供給される。
圧縮空気ノズル３０８は、空気配管２４６により供給される圧縮空気を、内部空間２４３ｃに吹き出すノズルである。圧縮空気ノズル３０８には、噴射部３１０が取り付けられる。噴射部３１０は、後述するように、圧縮空気ノズル３０８が吹き出す圧縮空気の圧力によって動作する機械的機構であり、圧縮空気を内部空間３０６に送り込み、逆洗気流Ｆ３を発生させる。
このように、制御部１５０は、コンプレッサー２８１を動作させて圧縮空気を発生させ、選択回路２８２を制御して、空気配管２４６を選択させることで、筐体２４１の複数のフィルター部２４０を選択して、逆洗気流Ｆ３を発生させる。従って、制御部１５０は、第１集塵部２７のフィルター部２４０を選択して逆洗気流Ｆ３を発生させ、逆洗を行うことができる。このため、例えば、第１集塵部２７のフィルター部２４０のうち、１または複数のフィルター部２４０を順に選択して逆洗を行うことができる。この場合、コンプレッサー２８１が供給する圧縮空気を１または少数のフィルター部２４０に集中させることで、逆洗気流Ｆ３の流速および／または圧力を高いレベルで安定させることができ、効果的な逆洗を行える。
圧縮空気ノズル３０８及び噴射部３１０は、内部空間２４３ｃにおいて、開口３０５ｂに対向する位置に配置される。噴射部３１０は、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気を吹き出さない状態では、収縮している。このため、噴射部３１０と開口３０５ｂ内部とは離間しているので、内部空間２４３ｃにおける気流を妨げない。圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気を吹き出すと、噴射部３１０は、開口３０５ｂに向けて伸長し、噴射部３１０の先端が開口３０５ｂに達する。図３には１つの噴射部３１０が伸長し、他の噴射部３１０が縮んだ状態を示す。噴射部３１０の先端が開口３０５ｂに達した状態では、圧縮空気ノズル３０８が吹き出す圧縮空気が、噴射部３１０によって開口３０５ｂに導かれ、内部空間３０６に逆洗気流Ｆ３が発生する。
図４は、噴射部３１０の構成を示す要部断面視図であり、噴射部３１０の長手方向における縦断面を示す。
噴射部３１０は、伸縮可能な伸縮ダクト３２０を備える。伸縮ダクト３２０は、合成樹脂（エラストマーを含む）やゴムや弾性変形可能な薄い金属板等の可撓性材料により形成される中空のダクトであり、ジャバラ形状の伸縮部３２１を有する。伸縮部３２１は、外力により伸長させることが可能である。また、伸縮部３２１に繋がる基部３２４が伸縮可能であってもよい。
伸縮ダクト３２０の内部空間は、圧縮空気ノズル３０８から圧縮空気が噴射される気室３２０ａとなる。伸縮ダクト３２０の横断面は円または楕円であるが、角形形状であってもよい。伸縮ダクト３２０は、伸縮部材に相当する。
伸縮部３２１は、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気を噴射しない状態では、縮んだ状態を維持する。つまり、伸縮部３２１は、収縮方向（図中符号Ｃ）に作用する弾性を有する。圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気を噴射して、気室３２０ａの気圧が高まると、伸縮部３２１は、その弾性による収縮力に抗して、符号Ｅで示す方向に伸長する。伸縮部３２１を伸長させるために必要な気室３２０ａの気圧（すなわち、気室３２０ａ内部における圧力）を、第１圧力とする。
伸縮部３２１の基部３２４は、第２筐体２４３の上面２４３ｂに固定される。圧縮空気ノズル３０８は、上面２４３ｂを貫通して、内部空間２４３ｃに突出するように配置され、気室３２０ａに収容される。
伸縮ダクト３２０の先端にはノズル部３２２が形成される。ノズル部３２２は、伸縮部３２１とは別の部材として構成され、ノズル部３２２に接続されてもよい。また、ノズル部３２２は、伸縮部３２１と一体に形成されてもよい。
ノズル部３２２の先端は先細り形状となっており、その先端に噴射口３２３が開口する。ノズル部３２２の外側には、シール部材３３０が取り付けられる。シール部材３３０は、伸縮ダクト３２０の先端側に向けて細くなるテーパーを有しており、テーパー面であるシール面３３１は、合成樹脂（エラストマーを含む）やゴム等の可撓性材料により構成され、シール性を有する。シール部材３３０の全体が可撓性材料で構成されていてもよい。シール部材３３０は、断面円形の部材であり、いわゆるパッキン、或いはガスケットである。シール部材３３０は、閉塞部に相当する。また、ノズル部３２２の先端が、先細り形状であると、逆洗気流Ｆ３の指向性を高めることができる。また、ノズル部３２２の先端の開口が広がるような形状であると、逆洗気流Ｆ３を拡散させることができる。
ノズル部３２２は、伸縮部３２１側に筒状部３２０ｂを有する。筒状部３２０ｂは中空の直管形状である。シール部材３３０は、筒状部３２０ｂの外径に適合する円形の孔を有し、この孔に筒状部３２０ｂが嵌合した状態で固定される。
ノズル部３２２の内部、すなわち気室３２０ａの先端には、弁３４０が配置される。弁３４０は、弁体３４１、弁座３４２、及び、ばね部材３４３を有する。弁３４０は、弁機構に相当する。弁体３４１は球体であり、弁座３４２の気室３２０ａ側に弁座３４２が位置する。弁座３４２は、円形の弁体開口３４２ａを有し、弁体開口３４２ａは弁体３４１が当接することにより閉塞される。弁体３４１及び弁座３４２の形状は、弁体３４１によって弁体開口３４２ａが閉塞される構成であればよい。また、弁体３４１及び弁座３４２は、合成樹脂（エラストマーを含む）やゴム等の可撓性材料、アルミニウム、銅またはこれらを含む合金（例えば、真鍮）などの金属により構成されることが好ましい。弁体３４１は、ばね部材３４３により、弁座３４２側に付勢される。すなわち、ばね部材３４３は、気室３２０ａに位置して、弁体３４１を弁座３４２に向けて付勢する付勢部材であり、本実施形態では圧縮コイルばねである。ばね部材３４３は、金属製の圧縮コイルばね、或いは、弾性材料で構成されるその他の圧縮ばねで構成される。
弁３４０は、気室３２０ａと噴射口３２３との間の空気の流路を開閉する。弁３４０は、弁体開口３４２ａを空気が流通可能に構成されているが、ばね部材３４３の弾力によって、弁体開口３４２ａは弁体３４１により閉塞されている。気室３２０ａの気圧が高まると、弁体３４１は、ばね部材３４３の付勢力に抗して噴射口３２３側に移動し、この移動により弁体開口３４２ａが開口する。弁体３４１を噴射口３２３側に移動させるために必要な、気室３２０ａの気圧を、第２圧力とする。
［１−３．噴射部の動作］
制御部１５０の制御により、選択回路２８２から空気配管２４６に圧縮空気が供給されると、圧縮空気ノズル３０８は気流Ｆ２を気室３２０ａに噴射する。気室３２０ａの先端から噴射口３２３に至る経路は弁３４０により閉塞されており、上述した第２圧力は、第１圧力より高い圧力である。このため、気室３２０ａの気圧が上昇する。気室３２０ａの気圧が第１圧力に達すると、伸縮部３２１が伸長して、ノズル部３２２を開口３０５ｂに向けて移動させる。ここで、伸縮部３２１は、ノズル部３２２を移動させる移動機構として機能する。
伸縮部３２１が伸長することにより、シール部材３３０がフィルター３０５の上面３０５ａに接触すると、伸縮部３２１の伸長が制限される。この後は伸縮部３２１が伸長しないため、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気の噴射を継続すると、気室３２０ａの内圧が上昇する。そして、気室３２０ａの気圧が第２圧力に達すると、弁体３４１が噴射口３２３側に移動して、弁体開口３４２ａが開口する。これにより、噴射口３２３から圧縮空気が噴射される。気室３２０ａが第２圧力まで加圧されているため、噴射口３２３から噴射される圧縮空気の圧力は高圧である。
シール部材３３０は、上面３０５ａに当接した状態で、シール面３３１が開口３０５ｂの周縁部に当接する。シール面３３１が気室３２０ａの気圧により上面３０５ａに押しつけられているため、シール部材３３０によって開口３０５ｂが閉塞される。このため、逆洗気流Ｆ３の大部分は、内部空間２４３ｃに漏れることなく、内部空間３０６に送られ、フィルター３０５から第３選別物を除去する。
以上説明したように、本発明を適用した第１実施形態の第１集塵部２７は、捕集対象物である第３選別物を含む気流が流入する筐体２４１と、第３選別物を捕集するフィルター３０５を有する。第１集塵部２７は、フィルター３０５を通過した気流を流出させる開口３０５ｂが設けられたフィルター部２４０を備える。また、第１集塵部２７は、気体を噴射する噴射口３２３が設けられたノズル部３２２を有し、ノズル部３２２を、開口３０５ｂに当接する位置に移動させる噴射部３１０を備える。第１集塵部２７は、ノズル部３２２が開口３０５ｂに当接した状態で噴射口３２３から気体を噴射する。
この構成によれば、フィルター３０５の開口３０５ｂにノズルを当接させて気体を噴射することにより、噴射される気体の大部分をフィルター３０５に通し、この気体の噴射によりフィルター３０５に付着した第３選別物を脱落させることができる。このため、フィルター３０５を、気流によって効果的にクリーニングできる。
シート製造装置１００は、第１集塵部２７において、ノズル部３２２は、開口３０５ｂに移動した場合に開口３０５ｂに当接して開口３０５ｂを閉塞するシール部材３３０を備える。このため、噴射口３２３が噴射する逆洗気流Ｆ３の大部分が内部空間３０６に流入するので、フィルター３０５に付着した第３選別物を、逆洗気流Ｆ３の圧力によって効果的に脱落させることができる。
また、噴射部３１０は、気体を注入可能な気室３２０ａを有し、気室３２０ａに注入された気体の圧力により伸長してノズル部３２２を開口３０５ｂに向かうように移動させる。このため、伸縮ダクト３２０を伸長させるための専用の動力を与える必要がなく、圧縮空気ノズル３０８が噴射する気流Ｆ２の圧力により噴射部３１０を動作させることができる。従って、装置構成の複雑化を回避できる。
また、ノズル部３２２が開口３０５ｂに当接した状態で、噴射部３１０に注入された圧縮空気が噴射口３２３から噴射されるので、フィルター３０５に付着した第３選別物を、逆洗気流Ｆ３の圧力によって効果的に脱落させることができる。
また、伸縮部３２１とノズル部３２２とは連結され、噴射口３２３は気室３２０ａに連通するので、圧縮空気ノズル３０８が噴射する気流Ｆ２を、逆洗気流Ｆ３として効率よく内部空間３０６に流入させることができる。
また、噴射部３１０は、気室３２０ａ内の気圧が第１圧力に達した場合に伸長してノズル部３２２を移動させる。ノズル部３２２は、気室３２０ａ内の気圧が第２圧力に達した場合に気室３２０ａから噴射口３２３へ気体を移動させる弁機構を有し、第２圧力は第１圧力より高圧である。このため、気流Ｆ２の圧力により伸縮部３２１を伸長させ、ノズル部３２２が上面３０５ａに当接してから逆洗気流Ｆ３を内部空間３０６に噴射できる。このため、気流Ｆ２の圧力を効率よく利用して、フィルター３０５をクリーニングできる。
また、噴射部３１０は、ノズル部３２２の基部と一体に設けられ、またはノズル部３２２に接続された伸縮部３２１を有する。伸縮部３２１は、気室３２０ａ内の気圧が第１圧力に達した場合に伸長するよう構成される。ノズル部３２２は、ばね部材の弾力により閉鎖状態を維持する弁機構を有し、気室３２０ａ内の気圧が第２圧力に達した場合にばね部材が変形して噴射口３２３から気体が噴射される。
噴射部３１０は、伸縮部３２１が、ノズル部３２２の基部に接続された構成であってもよい。この場合、伸縮部３２１は、気室３２０ａ内の気圧が第１圧力に達した場合に伸長するよう構成される。ノズル部３２２は、ばね部材の弾力により閉鎖状態を維持する弁機構を有し、気室３２０ａ内の気圧が第２圧力に達した場合にばね部材が変形して噴射口３２３から気体が噴射される。
また、第１集塵部２７は、筐体２４１内に複数のフィルター３０５を有し、各々のフィルター３０５に対応する複数の噴射部３１０を備える。第１集塵部２７は、複数の噴射部３１０の各々に気体を供給する選択回路２８２を備え、複数の噴射部３１０を所定数ずつ順に選択して、選択回路２８２から気体を供給する。このため、第１集塵部２７が備える複数のフィルター３０５を順にクリーニングできる。また、コンプレッサー２８１から圧縮空気を供給する供給先のフィルター３０５の数を制限することができる。これにより、コンプレッサー２８１が供給する圧縮空気の圧力および流量を、限定された数の内部空間３０６に集中させることができ、より高圧で高流量の逆洗気流Ｆ３をフィルター３０５に与えることができる。従って、複数のフィルター３０５を、より効果的にクリーニングできる。
また、第１集塵部２７を利用した捕集方法は、ノズル部３２２を、開口３０５ｂに当接する位置に移動させ、ノズル部３２２が開口３０５ｂに当接した状態でノズル部３２２から気体を噴射する。この方法によれば、フィルター３０５の開口３０５ｂにノズルを当接させて気体を噴射することにより、噴射される気体の大部分をフィルター３０５に通し、この気体の噴射によりフィルター３０５に付着した第３選別物を脱落させることができる。このため、フィルター３０５を、気流によって効果的にクリーニングできる。
また、シート製造装置１００は、繊維を含む原料ＭＡを解繊する解繊部２０と、解繊部２０により解繊された解繊物を、繊維を含む第１分離物と、繊維より小さい成分を含む第２分離物とに分離する選別部４０とを備える。シート製造装置１００は、選別部４０で分離された第１分離物で再生物としてのシートＳを製造する製造部１０２と、選別部４０で分離された第２分離物すなわち第３選別物を捕集する第１集塵部２７を備える。第１集塵部２７は、第３選別物を含む気流が流入する筐体２４１と、第３選別物を捕集するフィルター３０５を有する。第１集塵部２７は、フィルター３０５を通過した気流を流出させる開口３０５ｂが設けられたフィルター部２４０を備える。また、気体を噴射する噴射口３２３が形成されたノズル部３２２を有し、ノズル部３２２を、開口３０５ｂに当接する位置に移動させる噴射部３１０を備える。第１集塵部２７は、ノズル部３２２が開口３０５ｂに当接した状態で噴射口３２３から気体を噴射する。これにより、気体の噴射によってフィルター３０５に付着した分離物を脱落させることができる。このため、フィルター３０５を、気流によって効果的にクリーニングすることができる。
［２．第２実施形態］
図５は、第２実施形態における噴射部３１１の構成を示す要部断面視図であり、噴射部３１１の長手方向における縦断面を示す。
第２実施形態の噴射部３１１は、噴射部３１０（図４）に代えて第１集塵部２７に配設される。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様に構成される各部については図示及び説明を省略する。
噴射部３１１は、噴射部３１０が備えるシール部材３３０に代えて、シール３５０を備える。シール３５０を備える伸縮ダクト３２０の先端を、ノズル部３２５とする。ノズル部３２５は、ノズル部３２２と同様に噴射口３２３を有し、噴射口３２３から逆洗気流Ｆ３を噴射する。
シール３５０は、円板３５１と、円板３５１に固定されたシール部材３５２とを備える。円板３５１及びシール部材３５２は、円形の孔を有し、この孔に筒状部３２０ｂが嵌合した状態で、伸縮部３２１に固定される。シール３５０は、閉塞部に相当する。
シール部材３５２は、合成樹脂（エラストマーを含む）やゴム等の可撓性材料により構成され、シール性を有する。シール部材３５２は、上面３０５ａに接した状態で、上面３０５ａの周縁と密着し、開口３０５ｂを閉塞する。円板３５１は、筒状部３２０ｂに固定された状態でシール部材３５２を支持可能な剛性部材である。
伸縮ダクト３２０は、第１実施形態と同様に、伸縮部３２１、噴射口３２３および基部３２４を備え、弁３４０を有する。
気室３２０ａの気圧が第１圧力に達して、伸縮部３２１が伸長すると、伸縮部３２１の伸長によりノズル部３２５が上面３０５ａに向けて移動する。シール３５０が上面３０５ａに当接すると、伸縮部３２１の伸長が制限される。この後は伸縮部３２１が伸長しないため、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気の噴射を継続すると、気室３２０ａの内圧が上昇する。そして、気室３２０ａの気圧が第２圧力に達すると、弁体３４１が噴射口３２３側に移動して、弁体開口３４２ａが開口する。これにより、噴射口３２３から圧縮空気が噴射される。
シール３５０は、上面３０５ａに当接した状態で、シール部材３５２が開口３０５ｂの周縁部に当接する。シール部材３５２が気室３２０ａの気圧により上面３０５ａに押しつけられているため、シール３５０によって開口３０５ｂが閉塞される。このため、逆洗気流Ｆ３の大部分は、内部空間２４３ｃに漏れることなく、内部空間３０６に送られ、フィルター３０５から第３選別物を除去する。
このように、第２実施形態の噴射部３１１を第１集塵部２７に用いた構成では、上記第１実施形態で説明した構成と同様の効果を得ることができる。
［３．第３実施形態］
図６は、第３実施形態における噴射部３１２の構成を示す要部断面視図であり、噴射部３１２の長手方向における縦断面を示す。
第３実施形態の噴射部３１２は、噴射部３１０（図４）に代えて第１集塵部２７に配設される。第３実施形態の説明において、第１及び第２実施形態と同様に構成される各部については図示及び説明を省略する。
噴射部３１２は、噴射部３１０、３１１が備える弁３４０に代えて、フロー制限ブロック３６０を備える。フロー制限ブロック３６０を備える伸縮ダクト３２０の先端を、ノズル部３２６とする。ノズル部３２６は、ノズル部３２２、３２５と同様に噴射口３２３を有し、噴射口３２３から逆洗気流Ｆ３を噴射する。
フロー制限ブロック３６０は、気室３２０ａの先端側に位置して、ノズル部３２６の内側に固定される。フロー制限ブロック３６０の材料および形状は任意である。フロー制限ブロック３６０は、弁機構に相当する。
フロー制限ブロック３６０は、気室３２０ａから噴射口３２３に連通する流動孔３６１を有するオリフィスブロックである。流動孔３６１の断面積は、気室３２０ａの断面積および噴射口３２３の断面積に比べて、十分に小さい。このため、フロー制限ブロック３６０は、気室３２０ａから噴射口３２３に向かう気流に対し、十分な通風抵抗を与える。
このため、圧縮空気ノズル３０８が気流Ｆ２を気室３２０ａに噴射すると、気室３２０ａの気圧が上昇する。この過程で、気室３２０ａから噴射口３２３に圧縮空気が流れるが、流動孔３６１が十分な通風抵抗を生むため、気室３２０ａの気圧上昇が妨げられることはない。その後、気室３２０ａの気圧が第１圧力に達すると、伸縮部３２１が伸長して、ノズル部３２２を開口３０５ｂに向けて移動させる。ここで、伸縮部３２１は、ノズル部３２２を移動させる移動機構として機能する。
伸縮部３２１が伸長することにより、シール部材３３０がフィルター３０５の上面３０５ａに接触すると、伸縮部３２１の伸長が制限される。この後は伸縮部３２１が伸長しないため、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気の噴射を継続すると、気室３２０ａの内圧が上昇する。そして、気室３２０ａの内圧の上昇に伴い、流動孔３６１を通じて内部空間３０６に流出する逆洗気流Ｆ３の圧力と流量が増大し、フィルター３０５をクリーニングする。
このように、第３実施形態の噴射部３１２を第１集塵部２７に用いた構成では、上記第１実施形態で説明した構成と同様の効果を得ることができる。
［４．第４実施形態］
図７は、第４実施形態における噴射部３１３の構成を示す要部断面視図であり、噴射部３１３の長手方向における縦断面を示す。
第４実施形態の噴射部３１３は、噴射部３１０（図４）に代えて第１集塵部２７に配設される。第４実施形態の説明において、第１〜第３実施形態と同様に構成される各部については図示及び説明を省略する。
噴射部３１３は、伸縮ダクト３２０に代えて、伸縮管３７０を備える。
伸縮管３７０は、外管３７１、内管３７２、及びばね部材３７３を備える。外管３７１及び内管３７２は、中空の剛体管であり、外管３７１の内側に、内管３７２がスライド可能に収容される。外管３７１の内面と内管３７２の外面との間は閉塞されてもよいし、多少の空間があってもよい。外管３７１及び内管３７２の横断面は円または楕円であるが、角形形状であってもよい。伸縮管３７０は、伸縮部材に相当する。
外管３７１の基部３７４は、上面２４３ｂに固定され、圧縮空気ノズル３０８は外管３７１の内部に収容される。ばね部材３７３は、外管３７１に収容される引張コイルばねであり、ばね部材３７３の上端は外管３７１または上面２４３ｂに固定され、下端は内管３７２に固定される。内管３７２は、ばね部材３７３の弾性により上方に引っ張られる。このため、内管３７２は、少なくともその一部が外管３７１に収容されて、縮んだ状態を維持する。また、ばね部材３７３の引張り力に抗する外力が、内管３７２を下方に引っ張る方向に作用すると、内管３７２が符号Ｅで示す方向に移動して、伸縮管３７０が伸長する。
外管３７１及び内管３７２の内部空間は連通していて、圧縮空気ノズル３０８から圧縮空気が噴射される気室３７０ａを構成する。
内管３７２の先端には、ノズル部３７５が形成される。ノズル部３７５は、内管３７２とは別の部材として構成され、内管３７２に接続されてもよい。また、噴射口３７６は、内管３７２と一体に形成されてもよい。
ノズル部３７５の先端は先細り形状となっており、その先端に噴射口３７６が開口する。ノズル部３７５の外側には、シール部材３３０が取り付けられる。また、伸縮管３７０の内部、すなわち気室３７０ａの先端には、弁３４０が配置される。また、ノズル部３７５の先端が、先細り形状であると、逆洗気流Ｆ３の指向性を高めることができる。また、ノズル部３７５の先端の開口が広がるような形状であると、逆洗気流Ｆ３を拡散させることができる。
伸縮管３７０は、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気を噴射しない状態では、ばね部材３７３の引張り力により縮んだ状態を維持する。圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気を噴射して、気室３７０ａの気圧が高まると、伸縮管３７０は、ばね部材３７３の収縮力に抗して、符号Ｅで示す方向に伸長し、噴射口３７６が移動する。伸縮管３７０を伸長させるために必要な気室３２０ａの気圧を、第１圧力とする。
伸縮管３７０が伸長することにより、シール部材３３０がフィルター３０５の上面３０５ａに接触すると、伸縮管３７０の伸長が制限される。この後は伸縮管３７０が伸長しないため、圧縮空気ノズル３０８が圧縮空気の噴射を継続すると、気室３７０ａの内圧が上昇する。そして、気室３７０ａの気圧が第２圧力に達すると、弁体３４１が噴射口３７６側に移動して、弁体開口３４２ａが開口する。これにより、噴射口３７６から圧縮空気が噴射される。気室３７０ａが第２圧力まで加圧されているため、噴射口３７６から噴射される圧縮空気の圧力は高圧である。
シール部材３３０は、上面３０５ａに当接した状態で、シール面３３１が開口３０５ｂの周縁部に当接する。シール面３３１が気室３７０ａの圧力により上面３０５ａに押しつけられているため、シール部材３３０によって開口３０５ｂが閉塞される。このため、逆洗気流Ｆ３の大部分は、内部空間２４３ｃに漏れることなく、内部空間３０６に送られ、フィルター３０５をクリーニングする。
このように、第４実施形態の噴射部３１３を第１集塵部２７に用いた構成では、上記第１実施形態で説明した構成と同様の効果を得ることができる。
［５．他の実施形態］
上述した各実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。
例えば、上記各実施形態では、選別部４０から第３選別物を吸引して分離する第１集塵部２７に本発明の捕集装置及び捕集部を適用した構成を説明した。本発明はこれに限定されず、例えば、第２集塵部６７を、第１〜第４実施形態で説明した第１集塵部２７と同様に捕集装置として構成することができる。この場合、第２捕集ブロアー６８は、図３に示した第１捕集ブロアー２８と同様に配置すればよい。第２捕集ブロアー６８は、捕集対象物として、ベルトクリーニング機構６５でメッシュベルト７２から掻き取られた繊維や粒子を捕集する。この場合において、第２集塵部６７に本発明を適用して得られる効果は、第１集塵部２７と同様である。この場合、ベルトクリーニング機構６５は分離部に相当する。また、第１集塵部２７及び第２集塵部６７の両方を上記の構成としてもよいし、いずれか一方のみでもよい。また、シート製造装置１００において、粒子や繊維を気流とともに排出する際に、この気流から粒子や繊維を捕集する全ての構成に、本発明の捕集装置及び捕集部を適用できる。
本発明は、上記の第１〜第４実施形態で説明した構成例に限定されず、伸縮ダクト３２０と伸縮管３７０、シール部材３３０とシール３５０、及び、弁３４０とフロー制限ブロック３６０は、適宜に組み合わせることが可能である。
すなわち、第１実施形態では、伸縮ダクト３２０にシール部材３３０及び弁３４０を設けて構成される噴射部３１０を説明した。第２実施形態では、伸縮ダクト３２０にシール３５０及び弁３４０を設けて構成される噴射部３１１を説明した。また、第３実施形態では、伸縮ダクト３２０にシール部材３３０及びフロー制限ブロック３６０を設けて構成される噴射部３１２を説明した。また、第４実施形態では、伸縮管３７０にシール部材３３０及び弁３４０を設けて構成される噴射部３１３を説明した。本発明は、これらの構成に限定されず、他の任意の組合せを採用可能である。例えば、噴射部を、伸縮ダクト３２０に、シール部材３３０及びフロー制限ブロック３６０を設けた構成としてもよい。また、噴射部を、伸縮管３７０にシール部材３３０及びフロー制限ブロック３６０を備えた構成としてもよいし、伸縮管３７０にシール３５０及び弁３４０を備えた構成としてもよい。また、噴射部を、伸縮管３７０にシール３５０及びフロー制限ブロック３６０を備えた構成としてもよい。
また、第１集塵部２７において、フィルター３０５の目の細かさは任意であるし、フィルター３０５は、不織布で構成してもよいし、多孔質セラミックスやスポンジ等の多孔質で構成してもよい。伸縮ダクト３２０、伸縮管３７０、及び、第１集塵部２７を構成する各部の材料についても適宜に選択可能である。
また、例えば、上記実施形態で説明した圧縮空気ノズル３０８は、コンプレッサー２８１が供給する圧縮空気を噴射可能なものであればよく、複数の孔から圧縮空気を噴射するものであってもよい。また、コンプレッサー２８１から供給され、圧縮空気ノズル３０８が噴射する気体は空気に限定されず、窒素やアルゴン等の不活性ガスであってもよいし、酸素等、その他の気体であってもよい。
また、ノズル部３２２を開口３０５ｂに向けて移動させる移動機構は、伸縮ダクト３２０、及び、伸縮管３７０に限定されず、他の形態であってもよい。好ましくは、この移動機構は、圧縮空気ノズル３０８が噴射する圧縮空気の圧力で動作するものであればよい。
また、シート製造装置１００は、シートＳに限らず、硬質のシート或いは積層したシートで構成されるボード状、或いは、ウェブ状の製造物を製造する構成であってもよい。また、製造物は紙に限らず不織布であってもよい。シートＳの性状は特に限定されず、筆記や印刷を目的とした記録紙（例えば、いわゆるＰＰＣ用紙）として使用可能な紙であってもよいし、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙等であってもよい。また、シートＳが不織布である場合、一般的な不織布のほか、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、マット等としてもよい。
また、上記実施形態では、本発明の繊維原料再生装置として、原料を気中で解繊することにより材料を得て、この材料と樹脂とを用いてシートＳを製造する乾式のシート製造装置１００を説明した。本発明の適用対象はこれに限定されず、水等の溶媒中に繊維を含む原料を溶解または浮遊させ、この原料をシートに加工する、いわゆる湿式のシート製造装置にも適用できる。また、気中で解繊された繊維を含む材料をドラムの表面に静電気等により吸着させ、ドラムに吸着された原料をシートに加工する静電方式のシート製造装置にも適用できる。
１０…供給部、１２…粗砕部、２０…解繊部、２７…第１集塵部（捕集装置）、２８…第１捕集ブロアー、４０…選別部（分離部）、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４８…吸引部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、６５…ベルトクリーニング機構、６７…第２集塵部（捕集装置）、６８…第２捕集ブロアー、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト、７６…サクション機構、７９…搬送部、８０…成形部、９０…切断部、９６…排出部、１００…シート製造装置、１０１…解繊処理部、１０２…製造部、１５０…制御部、２４０…フィルター部、２４１…筐体、２４２…第１筐体、２４３…第２筐体、２４３ｂ…上面、２４３ｃ…内部空間、２４４…管、２４６…空気配管、２５１…昇降機構、２６１…回収箱、２６２…回収袋、２８１…コンプレッサー（気体供給装置）、２８２…選択回路、３０５…フィルター、３０５ａ…上面、３０５ｂ…開口、３０６…内部空間、３０８…圧縮空気ノズル、３１０、３１１、３１２、３１３…噴射部、３２０…伸縮ダクト（伸縮部材）、３２０ａ、３７０ａ…気室、３２０ｂ…筒状部、３２１…伸縮部、３２２、３２５、３２６、３７６…ノズル部、３２３、３７５…噴射口、３３０…シール部材（閉塞部）、３３１…シール面、３４０…弁（弁機構）、３４１…弁体、３４２…弁座、３４２ａ…弁体開口、３４３…ばね部材、３５０…シール（閉塞部）、３５１…円板、３５２…シール部材、３６０…フロー制限ブロック（弁機構）、３６１…流動孔、３７０…伸縮管（伸縮部材）、３７１…外管、３７２…内管、３７３…ばね部材、Ｆ１…気流、Ｆ２…気流、Ｆ３…逆洗気流、ＭＡ…原料、Ｓ…シート。

Claims (10)

  1. 捕集対象物を含む気流が流入する筐体と、
    前記捕集対象物を捕集するフィルターを有し、前記フィルターを通過した気流を流出させる開口が設けられたフィルター部と、
    気体を噴射する噴射口が設けられたノズル部を有し、前記ノズル部を、前記開口に当接する位置に移動させる噴射部と、を備え、
    前記ノズル部が前記開口に当接した状態で前記噴射口から気体を噴射する、捕集装置。
  2. 前記ノズル部は、前記開口に移動した場合に前記開口に当接して前記開口を閉塞する閉塞部を備える、請求項１記載の捕集装置。
  3. 前記噴射部は、気体を注入可能な気室を有し、前記気室に注入された気体の圧力により伸長して前記ノズル部を前記開口へ向かうように移動させる、請求項１または２記載の捕集装置。
  4. 前記ノズル部が前記開口に当接した状態で、前記噴射部に注入された気体が前記噴射口から噴射される、請求項３記載の捕集装置。
  5. 前記噴射部と前記ノズル部とは連結され、前記噴射口は前記気室に連通する、請求項３または４記載の捕集装置。
  6. 前記噴射部は、前記気室内の気圧が第１圧力に達した場合に伸長して前記ノズル部を移動させ、
    前記ノズル部は、前記気室内の気圧が第２圧力に達した場合に前記気室から前記噴射口へ気体を移動させる弁機構を有し、
    前記第２圧力は前記第１圧力より高圧である、請求項５記載の捕集装置。
  7. 前記噴射部は、前記ノズル部の基部と一体に設けられ、または前記基部に接続された伸縮部材を有し、
    前記伸縮部材は、前記気室内の気圧が前記第１圧力に達した場合に伸長するよう構成され、
    前記ノズル部は、ばね部材の弾力により閉鎖状態を維持する前記弁機構を有し、前記気室内の気圧が前記第２圧力に達した場合に前記ばね部材が変形して前記噴射口から気体が噴射される、請求項６記載の捕集装置。
  8. 前記筐体内に複数の前記フィルターを有し、
    各々の前記フィルターに対応する複数の前記噴射部を備え、
    複数の前記噴射部の各々に気体を供給する気体供給装置を備え、
    複数の前記噴射部を所定数ずつ順に選択して、前記気体供給装置から気体を供給する、請求項１から７のいずれか１項に記載の捕集装置。
  9. 捕集対象物を含む気流が流入する筐体と、前記捕集対象物を捕集するフィルターを有し、前記フィルターを通過した気流を流出させる開口が設けられたフィルター部と、気体を噴射する噴射口が形成されたノズル部と、を備える捕集装置による捕集方法であって、
    前記ノズル部を、前記開口に当接する位置に移動させ、前記ノズル部が前記開口に当接した状態で前記ノズル部から気体を噴射する、捕集方法。
  10. 繊維を含む原料を解繊する解繊部と、
    前記解繊部により解繊された解繊物を、前記繊維を含む第１分離物と、前記繊維より小さい成分を含む第２分離物とに分離する分離部と、
    前記分離部で分離された前記第１分離物で再生物を製造する製造部と、
    前記分離部で分離された前記第２分離物を捕集する捕集部と、を備え、
    前記捕集部は、
    前記第２分離物を含む気流が流入する筐体と、
    前記第２分離物を捕集するフィルターを有し、前記フィルターを通過した気流を流出させる開口が設けられたフィルター部と、
    気体を噴射する噴射口が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部を、前記開口に当接する位置に移動させる噴射部と、を備え、
    前記ノズル部が前記開口に当接した状態で前記噴射口から気体を噴射する、繊維原料再生装置。
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