JP2021050450A - Fiber body deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維体堆積装置に関する。 The present invention relates to a fiber deposition apparatus.
近年では、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。このシート製造装置は、例えば、繊維体を放出して堆積させる堆積装置と、堆積装置によって形成された堆積物を加圧してシートに製造する方法が知られている。この堆積装置としては、例えば、特許文献１に示すような構成のものが挙げられる。 In recent years, a dry sheet manufacturing apparatus that does not use water as much as possible has been proposed. As this sheet manufacturing apparatus, for example, a depositing apparatus for releasing and depositing a fibrous body and a method for pressurizing and producing a deposit formed by the depositing apparatus are known. Examples of this depositing device include those having the configuration shown in Patent Document 1.
特許文献１に記載されている堆積装置は、噴出穴を備えており、回転するドラムと、ドラム内に繊維を供給する供給部と、を備えている。ドラムが回転することにより、ドラム内の繊維が噴出穴から放出されて下方で堆積する。 The depositor described in Patent Document 1 includes a ejection hole, a rotating drum, and a supply unit for supplying fibers into the drum. As the drum rotates, the fibers in the drum are released from the ejection holes and deposited downward.
しかしながら、特許文献１の堆積装置は、ドラム内に繊維を供給する量を調整可能な構成ではないため、ドラム内の繊維の量にムラが生じてしまうおそれがある。そのため、堆積物の厚さにムラが生じ、その結果、シートの品質が低下するという課題があった。 However, since the depositing device of Patent Document 1 does not have a configuration in which the amount of fibers supplied into the drum can be adjusted, the amount of fibers in the drum may be uneven. Therefore, there is a problem that the thickness of the deposit becomes uneven, and as a result, the quality of the sheet deteriorates.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be realized as follows.
本発明の繊維体堆積装置は、解繊されている繊維を含む材料を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内の前記材料を排出する排出口とを備えている貯留部と、
前記排出口から排出された前記材料を導入する導入部と、導入された前記材料を放出する放出部とを備えているドラムと、
前記ドラムの内部にある前記材料の量に相当する物理量を検出する検出部と、
前記排出口から排出される前記材料の排出量を調整する排出量調整部と、
前記検出部の検出結果に応じて、前記排出量を調整するよう前記排出量調整部の作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
The fiber stacking apparatus of the present invention includes a storage tank for storing a material containing defibrated fibers, a storage unit including a discharge port for discharging the material in the storage tank, and a storage unit.
A drum including an introduction unit for introducing the material discharged from the discharge port and a discharge unit for discharging the introduced material.
A detection unit that detects a physical quantity corresponding to the amount of the material inside the drum,
A discharge amount adjusting unit that adjusts the discharge amount of the material discharged from the discharge port, and
It is characterized by including a control unit that controls the operation of the discharge amount adjusting unit so as to adjust the discharge amount according to the detection result of the detection unit.
以下、本発明の繊維体堆積装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the fiber deposition apparatus of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る繊維体堆積装置を備えるシート製造装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す繊維体堆積装置が備える制御部を示すブロック図である。図３は、図１に示す貯留部の断面図である。図４は、図１に示すドラム部および計量部を模式的に示す斜視図である。図５は、図４に示す矢印Ａ方向から見た図であり、駆動源の動作を示す図である。図６は、図４に示す矢印Ａ方向から見た図であり、駆動源の動作を示す図である。図７は、図２に示す制御部が行う制御動作を説明するためのフローチャートである。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic side view showing a sheet manufacturing apparatus including the fiber body depositing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a control unit included in the fiber body depositing device shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the storage portion shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view schematically showing the drum portion and the measuring portion shown in FIG. FIG. 5 is a view seen from the direction of arrow A shown in FIG. 4, and is a diagram showing the operation of the drive source. FIG. 6 is a view seen from the direction of arrow A shown in FIG. 4, and is a diagram showing the operation of the drive source. FIG. 7 is a flowchart for explaining the control operation performed by the control unit shown in FIG.
なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする。また、ｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面が水平となっており、ｚ軸が鉛直となっている。また、各軸の矢印が向いた方向を「＋」、その反対方向を「−」と言う。また、図１、図３〜図６、図８および図９の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言うことがある。 In the following, for convenience of explanation, as shown in FIG. 1, three axes orthogonal to each other are referred to as an x-axis, a y-axis, and a z-axis. Further, the xy plane including the x-axis and the y-axis is horizontal, and the z-axis is vertical. The direction in which the arrows of each axis point is called "+", and the opposite direction is called "-". Further, the upper side of FIGS. 1, 3 to 6, 8 and 9 may be referred to as "upper" or "upper", and the lower side may be referred to as "lower" or "lower".
（シート製造装置）
図１に示すシート製造装置１００は、原料Ｍ１を粗砕、解繊し、結合素材を混合して堆積させ、この堆積物を成形することにより成形体を得る装置である。
(Sheet manufacturing equipment)
The
シート製造装置１００により製造される成形体は、例えば、再生紙のようなシート状をなしていてもよく、ブロック状をなしていてもよい。また、成形体の密度も特に限定されず、シートのような繊維の密度が比較的高い成形体であってもよく、スポンジ体のような繊維の密度が比較的低い成形体であってもよく、これらの特性が混在する成形体であってもよい。
The molded product produced by the
以下では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙とし、製造される成形体は、再生紙であるシートＳとして説明する。 In the following, the raw material M1 will be used or unnecessary used paper, and the manufactured molded product will be described as a recycled paper sheet S.
図１に示すように、シート製造装置１００は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、解繊部１３と、選別部１４と、第１ウェブ形成部１５と、細分部１６と、混合部１７と、貯留部３１と、ドラム部１８と、検出部３２と、第２ウェブ形成部１９と、成形部２０と、切断部２１と、ストック部２２と、回収部２７と、これらの作動を制御する制御部２８と、を備えている。これらのうち、貯留部３１、ドラム部１８および検出部３２が繊維体堆積装置１を構成する。なお、貯留部３１よりも上流側、すなわち、原料供給部１１〜混合部１７を繊維体堆積装置１の構成要素として捉えてもよい。
As shown in FIG. 1, the
また、シート製造装置１００は、加湿部２３１と、加湿部２３２と、加湿部２３３と、加湿部２３４と、加湿部２３５と、加湿部２３６と、を備えている。さらに、シート製造装置１００は、ブロアー２６１と、ブロアー２６２と、ブロアー２６３と、を備えている。
Further, the
加湿部２３１〜２３６およびブロアー２６１〜２６３は、制御部２８と電気的に接続されており、制御部２８によってその作動が制御される。このように、本実施形態では、１つの制御部２８によってシート製造装置１００の各部の作動が制御される構成である。ただし、これに限定されず、例えば、繊維体堆積装置１の各部の作動を制御する制御部と、繊維体堆積装置１以外の部位の作動を制御する制御部と、をそれぞれ備えている構成であってもよい。
The
シート製造装置１００では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、選別工程と、第１ウェブ形成工程と、分断工程と、混合工程と、供給工程と、放出工程と、堆積工程と、シート形成工程と、切断工程とがこの順に実行される。また、シート製造装置１００では、放出工程と同時に、検出工程および調整工程が実行される。このことに関しては、後に詳述する。
In the
以下、各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕部１２に原料Ｍ１を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料Ｍ１としては、セルロース繊維を含む繊維含有物からなるシート状材料が挙げられる。セルロース繊維とは、化合物としてのセルロースを主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロースの他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、原料Ｍ１は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料Ｍ１は、例えば、古紙を解繊して再生、製造されたリサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙（登録商標）であってもよいし、リサイクルペーパーでなくてもよい。
Hereinafter, the configuration of each part will be described.
The raw material supply unit 11 is a portion that performs a raw material supply step of supplying the raw material M1 to the
粗砕部１２は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１を大気中等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。粗砕部１２は、一対の粗砕刃１２１と、シュート１２２とを有している。
The
一対の粗砕刃１２１は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間で原料Ｍ１を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２にすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊部１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。
By rotating the pair of coarse crushing
シュート１２２は、一対の粗砕刃１２１の下方に配置され、例えば漏斗状をなすものとなっている。これにより、シュート１２２は、粗砕刃１２１によって粗砕されて落下してきた粗砕片Ｍ２を受けることができる。
The
また、シュート１２２の上方には、加湿部２３１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。加湿部２３１は、シュート１２２内の粗砕片Ｍ２を加湿するものである。この加湿部２３１は、水分を含むフィルターを有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を粗砕片Ｍ２に供給する気化式の加湿器で構成されている。加湿空気が粗砕片Ｍ２に供給されることにより、粗砕片Ｍ２が静電気によってシュート１２２等に付着するのを抑制することができる。
Further, above the
シュート１２２は、管２４１を介して、解繊部１３に接続されている。シュート１２２に集められた粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊部１３に搬送される。
The
解繊部１３は、粗砕片Ｍ２を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行なう部分である。この解繊部１３での解繊処理により、粗砕片Ｍ２から解繊物Ｍ３を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる粗砕片Ｍ２を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。そして、この解きほぐされたものが解繊物Ｍ３となる。解繊物Ｍ３の形状は、線状や帯状である。また、解繊物Ｍ３同士は、絡み合って塊状となった状態、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。
The
解繊部１３は、例えば本実施形態では、高速回転する回転刃と、回転刃の外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。解繊部１３に流入してきた粗砕片Ｍ２は、回転刃とライナーとの間に挟まれて解繊される。
For example, in the present embodiment, the
また、解繊部１３は、回転刃の回転により、粗砕部１２から選別部１４に向かう空気の流れ、すなわち、気流を発生させることができる。これにより、粗砕片Ｍ２を管２４１から解繊部１３に吸引することができる。また、解繊処理後、解繊物Ｍ３を、管２４２を介して選別部１４に送り出すことができる。
Further, the
このような解繊部１３によって、解繊されている繊維を含む材料である解繊物Ｍ３が生成される。なお、解繊物Ｍ３には、後述する混合部１７において樹脂Ｐ１が混合されて混合物Ｍ７が生成されるが、この混合物Ｍ７も、解繊されている繊維を含む材料と言うことができる。
Such a
管２４２の途中には、ブロアー２６１が設置されている。ブロアー２６１は、選別部１４に向かう気流を発生させる気流発生装置である。ブロアー２６１により、選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。
A
選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さの大小によって選別するものである。選別部１４では、解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４−１と、第１選別物Ｍ４−１よりも大きい第２選別物Ｍ４−２とに選別される。第１選別物Ｍ４−１は、その後のシートＳの製造に適した大きさのものとなっている。第１選別物Ｍ４−１の平均長さは、１μｍ以上３０μｍ以下であるのが好ましい。一方、第２選別物Ｍ４−２は、例えば、解繊が不十分なものや、解繊された繊維同士が過剰に凝集したもの等が含まれる。
The sorting
選別部１４は、ドラム部１４１と、ドラム部１４１を収納するハウジング部１４２と、を備えている。
The sorting
ドラム部１４１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。ドラム部１４１に、解繊物Ｍ３が流入してくる。ドラム部１４１が回転することにより、網の目開きよりも小さい解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４−１として選別され、網の目開き以上の大きさの解繊物Ｍ３は、第２選別物Ｍ４−２として選別される。
第１選別物Ｍ４−１は、ドラム部１４１から落下する。
The
The first sorted product M4-1 falls from the
一方、第２選別物Ｍ４−２は、ドラム部１４１に接続されている管２４３に送り出される。管２４３は、ドラム部１４１と反対側、すなわち、下流側が管２４１に接続されている。この管２４３を通過した第２選別物Ｍ４−２は、管２４１内で粗砕片Ｍ２と合流して、粗砕片Ｍ２とともに解繊部１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４−２は、解繊部１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに再び解繊処理される。
On the other hand, the second sorted product M4-2 is sent out to the
第１選別物Ｍ４−１は、ドラム部１４１から気中に分散しつつ落下して、ドラム部１４１の下方に位置する第１ウェブ形成部１５に向かう。第１ウェブ形成部１５は、第１選別物Ｍ４−１から第１ウェブＭ５を形成するものである。第１ウェブ形成部１５は、メッシュベルト１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部１５３と、を備えている。
The first sorted product M4-1 falls from the
メッシュベルト１５１は、無端ベルトであり、ベルトの表面に第１選別物Ｍ４−１が堆積する。このメッシュベルト１５１は、３つの張架ローラー１５２に掛け回されている。そして、張架ローラー１５２の回転駆動により、メッシュベルト１５１上の第１選別物Ｍ４−１は、下流側に搬送される。
The
第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１の目開き以上の大きさとなっている。これにより、第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１の通過が規制され、よって、メッシュベルト１５１上に堆積することができる。また、第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１上に堆積しつつ、メッシュベルト１５１ごと下流側に搬送されるため、層状の第１ウェブＭ５として形成される。
The first sorted product M4-1 has a size larger than the opening of the
また、第１選別物Ｍ４−１には、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。塵や埃は、例えば、粗砕や解繊によって生じることがある。このような塵や埃は、後述する回収部２７に回収されることとなる。
Further, the first sorted product M4-1 may contain, for example, dust or dust. Dust and dust can be produced, for example, by coarse crushing and defibration. Such dust and dirt will be collected by the
吸引部１５３は、メッシュベルト１５１の下方から空気を吸引するサクション機構である。これにより、メッシュベルト１５１を通過した塵や埃を空気ごと吸引することができる。
The suction unit 153 is a suction mechanism that sucks air from below the
また、吸引部１５３は、管２４４を介して、回収部２７に接続されている。吸引部１５３で吸引された塵や埃は、回収部２７に回収される。
Further, the suction unit 153 is connected to the
さらに、回収部２７には、管２４５が接続されている。また、管２４５の途中には、ブロアー２６２が設置されている。このブロアー２６２の作動により、吸引部１５３で吸引力を生じさせることができる。ブロアー２６２により、メッシュベルト１５１上における第１ウェブＭ５の形成が促進される。この第１ウェブＭ５は、塵や埃等が除去されたものとなる。また、塵や埃は、ブロアー２６２の作動により、管２４４を通過して、回収部２７まで到達し回収される。
Further, a
ハウジング部１４２は、加湿部２３２と接続されている。加湿部２３２は、気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１４２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、第１選別物Ｍ４−１を加湿することができ、その結果、第１選別物Ｍ４−１がハウジング部１４２の内壁に静電力によって付着してしまう現象を抑制することができる。
The
選別部１４の下流側には、加湿部２３５が配置されている。加湿部２３５は、水を噴霧する超音波式加湿器である。加湿部２３５により、第１ウェブＭ５に水分を供給することができ、その結果、第１ウェブＭ５の水分量が調整される。この調整により、静電力による第１ウェブＭ５のメッシュベルト１５１への吸着を抑制することができる。これにより、第１ウェブＭ５は、メッシュベルト１５１が張架ローラー１５２で折り返される位置で、メッシュベルト１５１から容易に剥離される。
A
加湿部２３５の下流側には、細分部１６が配置されている。細分部１６は、メッシュベルト１５１から剥離した第１ウェブＭ５を分断する分断工程を行なう部分である。細分部１６は、回転可能に支持されたプロペラ１６１と、プロペラ１６１を収納するハウジング部１６２と、を備えている。そして、回転するプロペラ１６１により、第１ウェブＭ５を分断することができる。分断された第１ウェブＭ５は、細分体Ｍ６となる。また、細分体Ｍ６は、ハウジング部１６２内を下降する。
A
ハウジング部１６２は、加湿部２３３と接続されている。加湿部２３３は、気化式の加湿器である。加湿部２３３により、ハウジング部１６２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、細分体Ｍ６がプロペラ１６１やハウジング部１６２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
The
細分部１６の下流側には、混合部１７が配置されている。混合部１７は、細分体Ｍ６と添加剤とを混合する混合機である。混合部１７は、添加剤供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３と、を備えている。
A mixing
管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、ドラム部１８のハウジング１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と添加剤との混合物Ｍ７が通過する流路である。
The
管１７２の途中には、添加剤供給部１７１が接続されている。添加剤供給部１７１は、添加剤が収容されたハウジング部１７０と、ハウジング部１７０内に設けられたスクリューフィーダー１７４と、を備えている。スクリューフィーダー１７４の回転により、ハウジング部１７０内の添加剤がハウジング部１７０から押し出されて管１７２内に供給される。管１７２内に供給された添加剤は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。
An
ここで、添加剤供給部１７１から供給される添加剤としては、例えば、繊維同士を結着させる結着材や、繊維を着色するための着色剤、繊維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、シートＳの紙力を増強するための紙力増強剤、解繊物等が挙げられ、これらのうちの一種または複数種を組み合わせて用いることができる。以下では、一例として、添加剤が結着材としての樹脂Ｐ１である場合について説明する。添加剤が繊維同士を結合させる結合材を含むことにより、シートＳの強度を高めることができる。
Here, examples of the additive supplied from the
樹脂Ｐ１は、粉体または粒子状のものを用いることができる。また、樹脂Ｐ１は、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等のポリアミド（ナイロン）、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いるのが好ましい。
As the resin P1, powder or particulate resin P1 can be used. Further, as the resin P1, for example, a thermoplastic resin, a curable resin or the like can be used, but it is preferable to use a thermoplastic resin. Examples of the thermoplastic resin include AS resin, ABS resin, polyethylene, polypropylene, polyolefin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), modified polyolefin, acrylic resin such as polymethylmethacrylate, polyvinyl chloride, polystyrene, and polyethylene. Polyester such as terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide (nylon) such as nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11,
また、管１７２の途中には、添加剤供給部１７１よりも下流側にブロアー１７３が設置されている。ブロアー１７３が備えている羽根等の回転部の作用により、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１との混合が促進される。また、ブロアー１７３は、貯留部３１に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管１７２内で、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とを撹拌することができる。これにより、混合物Ｍ７は、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とが均一に分散した状態で、貯留部３１に搬送される。混合物Ｍ７中の細分体Ｍ６は、管１７２内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
Further, in the middle of the
（貯留部）
貯留部３１は、混合部１７とドラム部１８との間に設けられている。この貯留部３１は、混合部１７で生成された混合物Ｍ７をドラム部１８に供給される以前に一時的に貯留するバッファータンクとしての機能を有する。また、貯留部３１は、貯留された混合物Ｍ７を排出して、ドラム部１８のドラム１８１内に混合物Ｍ７を供給する供給機である。
(Reservoir)
The
図３に示すように、貯留部３１は、解繊されている繊維を含む材料である混合物Ｍ７を貯留する貯留槽３１１を備えている。貯留槽３１１は、混合物Ｍ７を導入する導入口３１６と、混合物Ｍ７を気体すなわち空気とともに排出する排出口３１７と、を備えている。導入口３１６には、管１７２が接続されている。排出口３１７には、管３１４が接続されている。
As shown in FIG. 3, the
排出量調整部３１５は、排出口３１７から排出される材料としての混合物Ｍ７の排出量を調整する。換言すれば、排出量調整部３１５は、貯留部３１からドラム１８１への混合物Ｍ７の供給量を調整する。排出量調整部３１５は、スクリューフィーダーであり、貯留槽３１１内に設けられたスクリュー３１２と、スクリュー３１２を回転駆動するモーター３１３と、を備えている。スクリュー３１２は、貯留槽３１１の底部付近に設けられている。スクリュー３１２は、長尺状をなし、その中心軸周りに回転することにより、その延在方向に沿って混合物Ｍ７を送り出すことができる。これにより、排出口３１７から混合物Ｍ７が排出され、管３１４を介して混合物Ｍ７がドラム部１８に供給される。
The discharge
スクリュー３１２の一端部は、図示しない減速機等を介してモーター３１３に接続されている。モーター３１３の駆動によってスクリュー３１２が回転駆動する。モーター３１３は、通電条件を調整することにより、回転速度が可変に構成されている。図２に示すように、モーター３１３は、モータードライバーＤ１を介して制御部２８と電気的に接続されている。制御部２８がモーター３１３への通電条件を制御することにより、モーター３１３の作動が制御される。
One end of the
管３１４は、一端部が排出口３１７に接続され、他端部がドラム部１８のドラム１８１に接続されている。管３１４には、送風部３１９が設置されている。送風部３１９により、管３１４内での混合物Ｍ７の移送を促進することができる。
One end of the
ドラム部１８は、混合物Ｍ７における、互いに絡み合った繊維同士をほぐして放出するものである。ドラム部１８は、解繊物である混合物Ｍ７を導入および放出するドラム１８１と、ドラム１８１を収納するハウジング１８２と、ドラム１８１を回転駆動する駆動源１８３と、を備えている。
The
図４に示すように、ドラム１８１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。ドラム１８１の両端面には、導入部としての導入口１８０が形成されており、各導入口１８０には、分岐した管３１４の端部がそれぞれ接続されている。これにより、ドラム１８１内に導入口１８０を介して混合物Ｍ７が導入される。ドラム１８１が回転することにより、混合物Ｍ７のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、ドラム１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされて放出される。このドラム１８１の網の目が放出部として機能する。
As shown in FIG. 4, the
図５および図６に示すように、駆動源１８３は、モーター１８４と、減速機１８５と、ベルト１８６と、張力調整機構１８７と、を備えている。モーター１８４は、モータードライバーＤ２を介して制御部２８と電気的に接続されている。また、モーター１８４から出力された回転力は、減速機１８５によって減速される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ベルト１８６は、無端ベルトで構成されており、減速機１８５の出力軸およびドラム１８１の外周に掛け回されている。これにより、減速機１８５の出力軸の回転力がベルト１８６を介してドラム１８１に伝達される。
The
モーター１８４は、通電条件を調整することにより、出力する回転量を調整可能である。制御部２８がモーター１８４への通電条件を調整することにより、ドラム１８１の回転量を調整することができる。その結果、ドラム１８１から放出される混合物Ｍ７の放出量を調整することができる。このように、回転量を調整可能なモーター１８４は、放出量調整機構１８４Ａである。放出量調整機構１８４Ａとしては、これに限定されず、例えば、ドラム１８１の網の目開きの大きさを調整する機構であってもよい。
The amount of rotation of the
張力調整機構１８７は、従動ローラー１８８と、従動ローラー１８８を移動させる移動機構１８９と、を備えている。従動ローラー１８８は、ベルト１８６に対して接近離間可能に構成されている。従動ローラー１８８は、ベルト１８６に接触している状態では、ベルト１８６の回転に伴い回転する。
The
図５に示すように、移動機構１８９は、従動ローラー１８８がベルト１８６に押し付けられてベルト１８６にテンションを付与する位置と、図６に示すように、従動ローラー１８８がベルト１８６から離間した位置と、に従動ローラー１８８を移動させるものである。移動機構１８９は、例えば、モーターおよび減速機を有する駆動源や、ソレノイドで構成される。また、移動機構１８９は、制御部２８と電気的に接続され、その作動が制御される。
As shown in FIG. 5, the moving
図５に示すように、張力調整機構１８７によってベルト１８６にテンションが加えられた状態では、減速機１８５の回転力がベルト１８６を介してドラム１８１に伝達される。一方、図６に示すように、張力調整機構１８７によってベルト１８６にテンションが加えられていない状態では、後述するように、検出部３２によるドラム１８１内の混合物Ｍ７の重量の測定を正確に行うことができる。
As shown in FIG. 5, when tension is applied to the
ハウジング１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、気化式の加湿器である。加湿部２３４により、ハウジング１８２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング１８２内を加湿することができるので、混合物Ｍ７がハウジング１８２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することができる。
The
ドラム１８１で放出された混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム１８１の下方に位置する第２ウェブ形成部１９に向かう。第２ウェブ形成部１９は、混合物Ｍ７を堆積させて堆積物である第２ウェブＭ８を形成するものである。第２ウェブ形成部１９は、メッシュベルト１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部１９３と、を備えている
The mixture M7 released by the
メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、ベルトの表面に混合物Ｍ７が堆積する。このメッシュベルト１９１は、４つの張架ローラー１９２に掛け回されている。張架ローラー１９２の回転駆動により、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７は、下流側に搬送される。
The
メッシュベルト１９１上のほとんどの混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１の目開き以上の大きさであることから、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１を通過せずに、メッシュベルト１９１上に堆積する。混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１上に堆積しつつ、メッシュベルト１９１ごと下流側に搬送されることによって、層状の第２ウェブＭ８として形成される。
Since most of the mixture M7 on the
吸引部１９３は、メッシュベルト１９１の下方から空気を吸引するサクション機構である。吸引部１９３、メッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７を吸引することによってメッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７が堆積することが促進される。
The
吸引部１９３には、管２４６が接続されている。この管２４６の途中には、ブロアー２６３が設置されている。ブロアー２６３の作動により、吸引部１９３で吸引力を生じさせることができる。
A
ドラム部１８の下流側には、加湿部２３６が配置されている。加湿部２３６は、加湿部２３５と同様の超音波式加湿器である。加湿部２３６により、第２ウェブＭ８に水分を供給することができ、よって、第２ウェブＭ８の水分量が調整される。その結果、静電力による第２ウェブＭ８のメッシュベルト１９１への吸着を抑制することができる。これにより、第２ウェブＭ８は、メッシュベルト１９１が張架ローラー１９２で折り返される位置で、メッシュベルト１９１から容易に剥離される。
A
なお、加湿部２３１〜加湿部２３６までに加えられる合計水分量は、例えば、加湿前の材料１００質量部に対して０．５質量部以上２０質量部以下であるのが好ましい。
The total amount of water added to the
第２ウェブ形成部１９の下流側には、成形部２０が配置されている。成形部２０は、第２ウェブＭ８からシートＳを形成するものである。成形部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２と、を備えている。
A
加圧部２０１は、一対のカレンダーローラー２０３を備えており、カレンダーローラー２０３の間で第２ウェブＭ８を加熱せずに加圧することができる。これにより、第２ウェブＭ８の密度が高められる。加熱する場合の加熱の程度としては、例えば、樹脂Ｐ１を溶融させない程度が好ましい。第２ウェブＭ８は、加熱部２０２に向けて搬送される。一対のカレンダーローラー２０３のうちの一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
The pressurizing
加熱部２０２は、一対の加熱ローラー２０４を備えており、加熱ローラー２０４の間で第２ウェブＭ８を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱および加圧により、第２ウェブＭ８内では、樹脂Ｐ１が溶融して、この溶融した樹脂Ｐ１を介して繊維同士が結着する。これにより、シートＳが形成される。このシートＳは、切断部２１に向けて搬送される。一対の加熱ローラー２０４のうち、一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
The
成形部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、シートＳを切断する切断機である。切断部２１は、第１カッター２１１と、第２カッター２１２と、を備えている。
A cutting
第１カッター２１１は、シートＳの搬送方向と交差する方向、にシートＳを切断するものであり、本実施形態では、一例として、シートＳの搬送方向と直交する方向に切断するものである。
The
第２カッター２１２は、第１カッター２１１の下流側で、シートＳの搬送方向に平行な方向にシートＳを切断するものである。この切断は、シートＳの両側端部、すなわち、＋ｙ軸方向および−ｙ軸方向の端部の不要な部分を除去して、シートＳの幅を整えるものである。
The
第１カッター２１１と第２カッター２１２との切断により、所望の形状、大きさのシートＳが得られる。シートＳは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。
By cutting the
シート製造装置１００が備える各部は、制御部２８と電気的に接続されている。これら各部の作動は、制御部２８によって制御される。
Each unit included in the
制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２８１と、記憶部２８２と、を備えている。ＣＰＵ２８１は、記憶部２８２に記憶された各種プログラムを実行することができ、例えば、各種の判断や各種の命令等を行なうことができる。
The
記憶部２８２には、例えば、シートＳを製造するプログラム等の各種プログラムや、各種検量線、テーブル等が記憶されている。
In the
制御部２８は、シート製造装置１００に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。外部機器は、例えば、シート製造装置１００とケーブル等を介して通信される場合、無線通信される場合、例えば、インターネット等のようなネットワークを介してシート製造装置１００と接続されている場合等がある。
The
ＣＰＵ２８１および記憶部２８２は、例えば、一体化されて、１つのユニットとして構成されていてもよいし、ＣＰＵ２８１がシート製造装置１００に内蔵され、記憶部２８２が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよいし、記憶部２８２がシート製造装置１００に内蔵され、ＣＰＵ２８１が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。
The
制御部２８は、繊維体堆積装置１の構成要素であってもよく、繊維体堆積装置１の構成要素でなくてもよいが、以下では、制御部２８は、繊維体堆積装置１の構成要素として説明する。
The
（検出部）
図４〜図６に示すように、検出部３２は、本実施形態では、ドラム１８１内の解繊物としての混合物Ｍ７の重量を検出するものである。検出部３２は、吊り計り３２１を有する。吊り計り３２１は、図２に示すように、制御部２８と電気的に接続されている。吊り計り３２１は、吊り計り３２１に吊られている測定対象の重量を検出し、その重量に相当する信号を制御部２８に出力する。
(Detection unit)
As shown in FIGS. 4 to 6, in the present embodiment, the
図４に示すように、本実施形態では、吊り計り３２１には、ドラム１８１が吊り下げられており、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の重量をドラム１８１ごと検出する構成である。具体的には、ドラム１８１の導入口１８０付近の管３１４が吊り下げ部材３２２によって吊り計り３２１に吊り下げられている。なお、吊り計り３２１は、例えば、図示しないシート製造装置１００のケーシングの上部に直接または固定部材を介して固定されていてもよく、ハウジング１８２の上部に固定されていてもよい。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the
ドラム１８１がハウジング１８２に支持されている場合、吊り計り３２１は、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の重量をドラム１８１およびハウジング１８２ごと検出する構成であってもよい。
When the
なお、上記では、吊り計り３２１でドラム部１８を吊った状態でドラム１８１内の混合物Ｍ７の重量を検出する構成について説明したが、本発明では、これに限定されず、例えば、ドラム部１８を下方から支持しつつドラム部１８の重量を検出する構成であってもよく、ドラム１８１内に設置された受け部を有する構成であってもよい。
In the above description, the structure for detecting the weight of the mixture M7 in the
例えば、ドラム１８１内に混合物Ｍ７が収容されていない状態における吊り計り３２１が検出した重量をＧｘ（ｇ）とし、ドラム１８１内に混合物Ｍ７が収容されている状態における吊り計り３２１が検出した重量をＧｙ（ｇ）とした場合、Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が混合物Ｍ７の重量となる。
For example, the weight detected by the
また、ドラム１８１内に混合物Ｍ７が収容されていない状態における吊り計り３２１が検出した重量Ｇｘ（ｇ）に関しては、予め検出して記憶部２８２に記憶することができる。したがって、ドラム１８１内に混合物Ｍ７が収容されている状態において吊り計り３２１が重量を検出し、その検出結果を制御部２８に送信する。ＣＰＵ２８１がＧｙ−Ｇｘ（ｇ）を演算して算出することにより、混合物Ｍ７の重量を把握することができる。このような混合物Ｍ７の重量検出を、シート製造装置１００の稼働中に行う。
Further, the weight Gx (g) detected by the
ＣＰＵ２８１は、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が、記憶部２８２に記憶されている基準上限値Ｇｍａｘ〜基準下限値Ｇｍｉｎの範囲内であるか否かを判断する。重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が基準上限値Ｇｍａｘ〜基準下限値Ｇｍｉｎの範囲外であった場合、すなわち、混合物Ｍ７の重量が重すぎたり、軽すぎたりした場合には、ドラム１８１から放出される混合物Ｍ７の放出量のムラが大きくなり、第２ウェブＭ８の厚さにムラが生じる。第２ウェブＭ８の厚さにムラが生じた場合、そのまま成形するとシートＳの品質の低下を招くおそれがある。
The
そのため、シート製造装置１００では、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が基準上限値Ｇｍａｘ〜基準下限値Ｇｍｉｎの範囲外であった場合、ドラム１８１への混合物Ｍ７の供給量、すなわち、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の排出量を調整する。本実施形態では、検出部３２の検出結果に応じて制御部２８が排出量調整部３１５の作動を制御する。
Therefore, in the
具体的には、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が基準上限値Ｇｍａｘよりも大きかった場合、スクリュー３１２の回転速度を遅くするようにスクリュー３１２のモーター３１３への通電条件を変更する。スクリュー３１２の回転速度を遅くすることにより、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の単位時間当たりの重量が減少する。よって、ドラム１８１内の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が次第に減少し、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）を基準上限値Ｇｍａｘ〜基準下限値Ｇｍｉｎの範囲内に調整することができる。
Specifically, when the weight Gy-Gx (g) of the mixture M7 is larger than the reference upper limit value Gmax, the energization condition of the
一方、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が基準下限値Ｇｍｉｎよりも小さかった場合、スクリュー３１２の回転速度を速くするようにスクリュー３１２のモーター３１３への通電条件を変更する。スクリュー３１２の回転速度を速くすることにより、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の単位時間当たりの重量が増加する。よって、ドラム１８１内の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）が次第に増加し、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘ（ｇ）を基準上限値Ｇｍａｘ〜基準下限値Ｇｍｉｎの範囲内に調整することができる。
On the other hand, when the weight Gy-Gx (g) of the mixture M7 is smaller than the reference lower limit value Gmin, the energization condition of the
モーター３１３への通電条件の変更は、モーター３１３の回転数と重量Ｇｙ−Ｇｘとの関係性を示すテーブルまたは検量線の関係を示すテーブルまたは検量線に基づいて行われる。このテーブルまたは検量線は、予め記憶部２８２に記憶されている。
The change of the energization condition to the
制御部２８が上記のように排出量調整部３１５の作動を制御することにより、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の重量を可及的に所望の範囲に保ち、第２ウェブＭ８の厚さを可及的に均一に保つことができる。
By controlling the operation of the discharge
このように、排出口３１７からは、材料である混合物Ｍ７が気体とともに排出される。制御部２８は、気体中の混合物Ｍ７の濃度および気体の流量の少なくとも一方を調整するように排出量調整部３１５の作動を制御する。これにより、混合物Ｍ７の排出口３１７からの排出量の調整を効果的に行うことができる。
In this way, the mixture M7, which is a material, is discharged together with the gas from the
排出量調整部３１５は、貯留部３１に設けられ、回転するスクリュー３１２を備えるスクリューフィーダーを備えている。制御部２８は、検出部３２の検出結果に応じてスクリュー３１２の回転速度を調整するようにスクリューフィーダーの作動を制御する。これにより、スクリュー３１２の回転速度を調整するという簡単な方法によって、混合物Ｍ７の排出量を安定的に調整することができる。
The discharge
次に、制御部２８の制御動作について図７に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。
Next, the control operation of the
図７に示すように、まず、ステップＳ１０１において、シート製造装置１００の各部を所定の条件で稼働させて、シート製造を開始する。ステップＳ１０１におけるスクリュー３１２のモーター３１３の回転数をＲａとする。
As shown in FIG. 7, first, in step S101, each part of the
次に、ステップＳ１０２において、ドラム１８１内の解繊物、すなわち、混合物Ｍ７の重量を検出するか否かを判断する。本ステップにおける判断は、例えば、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１の枚数が所定枚数に達したか、シート製造を開始して所定時間が経過したか等に基づいて行われる。
Next, in step S102, it is determined whether or not to detect the weight of the defibrated product in the
ステップＳ１０２において、重量を検出すると判断した場合、ステップＳ１０３において、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の重量を検出する。すなわち、検出部３２が検出した検出結果である重量Ｇｙを得て、重量Ｇｙ−Ｇｘを算出する。本ステップが、検出工程である。
If it is determined in step S102 that the weight is to be detected, the weight of the mixture M7 in the
ステップＳ１０３では、一端、ドラム１８１の回転を停止するとともに、ドラム１８１への混合物Ｍ７の供給を停止する。すなわち、モーター３１３の駆動を停止する。図６に示すように、移動機構１８９を駆動させて従動ローラー１８８をベルト１８６から離間させる。これにより、ドラム１８１にベルト１８６のテンションがかからず、吊り計り３２１が正確な検出を行うことができる。
In step S103, the rotation of the
次に、ステップＳ１０４において、Ｇｍａｘ＜Ｇｙ−Ｇｘであるか否かを判断する。すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準上限値Ｇｍａｘを超えているか否かを判断する。ステップＳ１０４において、Ｇｍａｘ＜Ｇｙ−Ｇｘではないと判断した場合、後述するステップＳ１０７に移行する。 Next, in step S104, it is determined whether or not Gmax <Gy-Gx. That is, it is determined whether or not the weight Gy-Gx of the mixture M7 exceeds the reference upper limit value Gmax. If it is determined in step S104 that Gmax <Gy-Gx is not satisfied, the process proceeds to step S107 described later.
ステップＳ１０４において、Ｇｍａｘ＜Ｇｙ−Ｇｘであると判断した場合、ステップＳ１０５において、貯留部３１からの混合物Ｍ７の排出量を減らすように稼働する。すなわち、ドラム１８１への混合物Ｍ７の供給量を減らすように稼働する。具体的には、スクリュー３１２のモーター３１３の回転数をＲａよりも小さい値とする。なお、この値の決定は、例えば、モーター３１３の回転数と重量Ｇｙ−Ｇｘとの関係性を示すテーブルまたは検量線に基づいて行うことができる。このテーブルまたは検量線は、予め実験的に求めることができ、記憶部２８２に記憶されている。このステップＳ１０５が調整工程である。なお、この工程では、貯留部３１からの混合物Ｍ７の排出を再開するとともにドラム１８１の回転も再開する。
When it is determined in step S104 that Gmax <Gy-Gx, in step S105, the operation is performed so as to reduce the amount of the mixture M7 discharged from the
ステップＳ１０６において、Ｇｍａｘ≧Ｇｙ−Ｇｘであるか否かを判断する。すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準上限値Ｇｍａｘ以下になったか否かを判断する。ステップＳ１０６において、Ｇｍａｘ≧Ｇｙ−Ｇｘであると判断した場合、ステップＳ１０７に移行する。なお、ステップＳ１０６において、Ｇｍａｘ≧Ｇｙ−Ｇｘでないと判断した場合、すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準上限値Ｇｍａｘ以下になっていなかったら、ステップＳ１０５に戻る。 In step S106, it is determined whether or not Gmax ≧ Gy−Gx. That is, it is determined whether or not the weight Gy-Gx of the mixture M7 is equal to or less than the reference upper limit value Gmax. If it is determined in step S106 that Gmax ≧ Gy−Gx, the process proceeds to step S107. If it is determined in step S106 that Gmax ≥ Gy-Gx, that is, if the weight Gy-Gx of the mixture M7 is not equal to or less than the reference upper limit value Gmax, the process returns to step S105.
ステップＳ１０７では、Ｇｍｉｎ＞Ｇｙ−Ｇｘであるか否かを判断する。すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準下限値Ｇｍｉｎよりも小さいか否かを判断する。ステップＳ１０７において、Ｇｍｉｎ＞Ｇｙ−Ｇｘではない、すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準下限値Ｇｍｉｎ以上であると判断した場合、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが基準上限値Ｇｍａｘ〜基準下限値Ｇｍｉｎの範囲内に調整されたこととなる。この場合、後述するステップＳ１０９に移行する。 In step S107, it is determined whether or not Gmin> Gy-Gx. That is, it is determined whether or not the weight Gy-Gx of the mixture M7 is smaller than the reference lower limit value Gmin. In step S107, when it is determined that Gmin> Gy-Gx, that is, the weight Gy-Gx of the mixture M7 is equal to or greater than the reference lower limit value Gmin, the weight Gy-Gx of the mixture M7 is the reference upper limit value Gmax to the reference lower limit. It means that the value has been adjusted within the range of Gmin. In this case, the process proceeds to step S109, which will be described later.
一方、ステップＳ１０７において、Ｇｍｉｎ＞Ｇｙ−Ｇｘである、すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準下限値Ｇｍｉｎ未満であると判断した場合、ステップＳ１０８において、貯留部３１からの混合物Ｍ７の排出量を増やすように稼働する。すなわち、ドラム１８１への混合物Ｍ７の供給量を増やすように稼働する。具体的には、スクリュー３１２のモーター３１３の回転数をＲａよりも大きい値とする。なお、この値の決定は、例えば、モーター３１３の回転数と重量Ｇｙ−Ｇｘとの関係性を示すテーブルまたは検量線に基づいて行うことができる。なお、この工程では、貯留部３１からの混合物Ｍ７の排出を再開するとともにドラム１８１の回転も再開する。
On the other hand, when it is determined in step S107 that Gmin> Gy-Gx, that is, the weight Gy-Gx of the mixture M7 is less than the reference lower limit value Gmin, in step S108, the mixture M7 is discharged from the
ステップＳ１０８を行った後に、再度、ステップＳ１０７に戻る。これにより、Ｇｍｉｎ＞Ｇｙ−Ｇｘではない、すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準下限値Ｇｍｉｎ以上になるまで、ステップＳ１０８が行われる。 After performing step S108, the process returns to step S107 again. As a result, step S108 is performed until Gmin> Gy-Gx, that is, the weight Gy-Gx of the mixture M7 becomes equal to or higher than the reference lower limit value Gmin.
ステップＳ１０７において、Ｇｍｉｎ＞Ｇｙ−Ｇｘではない、すなわち、混合物Ｍ７の重量Ｇｙ−Ｇｘが、基準下限値Ｇｍｉｎ以上になったと判断した場合、ステップＳ１０９において、シート製造が完了したか否かを判断する。この判断は、例えば、製造したシートＳの枚数が所定枚数に達したか、供給した原料Ｍ１の枚数が所定枚数に達したか等に基づいて行われる。 If it is determined in step S107 that Gmin> Gy-Gx, that is, the weight Gy-Gx of the mixture M7 is equal to or greater than the reference lower limit value Gmin, it is determined in step S109 whether or not the sheet production is completed. .. This determination is made based on, for example, whether the number of manufactured sheets S has reached a predetermined number, the number of supplied raw materials M1 has reached a predetermined number, and the like.
ステップＳ１０９において、完了していないと判断した場合、ステップＳ１０１に戻り、以降のステップを順次繰り返す。なお、このとき、モーター３１３の回転量を、初期設定のＲａに戻す。
If it is determined in step S109 that the process has not been completed, the process returns to step S101, and the subsequent steps are sequentially repeated. At this time, the amount of rotation of the
なお、ステップＳ１０５およびステップＳ１０８では、貯留部３１からの混合物Ｍ７の排出量の調整に加え、ドラム１８１から放出される混合物Ｍ７の放出量を増やすように調整してもよい。放出量を増やす調整は、ドラム１８１を回転駆動するモーター１８４の回転量を調整することにより可能となる。この値の決定は、例えば、モーター１８４の回転量と重量Ｇｙ−Ｇｘとの関係性を示すテーブルまたは検量線に基づいて行うことができる。このテーブルまたは検量線は、予め実験的に求めることができ、記憶部２８２に記憶されている。
In steps S105 and S108, in addition to adjusting the discharge amount of the mixture M7 from the
以上説明したように、本発明の繊維体堆積装置１は、解繊されている繊維を含む材料である混合物Ｍ７を貯留する貯留槽３１１と、貯留槽３１１内の混合物Ｍ７を排出する排出口３１７とを備えている貯留部３１と、排出口３１７から排出された混合物Ｍ７を導入する導入部としての導入口１８０と、導入された混合物Ｍ７を放出する放出部とを備えているドラム１８１と、ドラム１８１の内部にある混合物Ｍ７の量に相当する物理量を検出する検出部３２と、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の排出量を調整する排出量調整部３１５と、検出部３２の検出結果に応じて、混合物Ｍ７の排出量を調整するように排出量調整部３１５の作動を制御する制御部２８と、を備える。ドラム１８１内の混合物Ｍ７の量が所望の範囲内から外れると、第２ウェブＭ８の厚さにムラが生じる。そこで、ドラム１８１内の量を検出し、その検出結果に応じて排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の排出量を調整することにより、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の量を可及的に所望の範囲内に維持することができる。よって、ドラム１８１からの混合物Ｍ７の放出量を安定させることができ、第２ウェブＭ８の厚さを可及的に均一にすることができる。その結果、シートＳの品質を高めることができる。
As described above, the fiber stacking device 1 of the present invention has a
また、第２ウェブＭ８の厚さや、シートＳの厚さを測定して、その測定結果をドラム１８１の放出量にフィードバックするという構成も考えられる。この場合、検出してフィードバックする前に、一旦は、厚さムラの大きい第２ウェブＭ８またはシートＳを製造してしまうこととなる。これに対し、重量を検出して、検出した重量に基づいて供給量や放出量を調整する構成であると、厚さムラの大きい第２ウェブＭ８またはシートＳが形成される前にドラム１８１内の重量を所望の範囲とすることができる。その結果、シートＳの品質より高めることができるとともに、シートＳの良品率の向上に寄与する。
Further, it is also conceivable to measure the thickness of the second web M8 and the thickness of the sheet S and feed back the measurement result to the release amount of the
なお、本実施形態では、検出部３２は、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の量に相当する物理量として、重量を検出する吊り計り３２１であったが、本発明ではこれに限定されず、検出部３２は、混合物Ｍ７の量に相当する物理量として、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の帯電量を検出する帯電量検出部であってもよく、混合物Ｍ７の量に相当する物理量として、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の体積を検出する体積検出部であってもよく、ドラム１８１を回転駆動する駆動源に加わる負荷を検出する付加検出部であってもよい。体積検出部としては、例えば、複数の光センサーを用いることができる。この場合、各光センサーの受光光量に応じてドラム１８１内の混合物Ｍ７の量を推定することができる。
In the present embodiment, the
また、繊維体堆積装置１は、原料Ｍ１を解繊し材料としての解繊物Ｍ３を生成する解繊部１３を備えている。そして、貯留部３１は、解繊部で解繊された解繊物Ｍ３に樹脂Ｐ１が混合された混合物Ｍ７を貯留する。貯留部３１がこのような位置に設けられていることにより、貯留部３１をドラム１８１に対して比較的近い位置に設置することができる。よって、貯留部３１が排出する混合物Ｍ７の排出量を調整すると、よりダイレクトにドラム１８１への供給量に反映することができる。
Further, the fiber body depositing device 1 includes a
また、繊維体堆積装置１は、材料である解繊物Ｍ３に、繊維同士を結合させる結合素材としての樹脂Ｐ１を混合する混合部１７を備える。貯留部３１は、混合部１７とドラム１８１との間に設けられている。貯留部３１がこのような位置に設けられていることにより、貯留部３１をドラム１８１に対して比較的近い位置に設置することができる。よって、貯留部３１が排出する混合物Ｍ７の排出量を調整すると、よりダイレクトにドラム１８１への供給量に反映することができる。
Further, the fiber body depositing device 1 includes a mixing
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の繊維体堆積装置の第２実施形態が備える貯留部の断面図である。
<Second Embodiment>
FIG. 8 is a cross-sectional view of a storage portion included in the second embodiment of the fiber body depositing apparatus of the present invention.
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。本実施形態は、検出部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。 In the following description, the present embodiment will be mainly described with respect to the differences from the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted with respect to the same matters. This embodiment is the same as the above-described first embodiment except that the configuration of the detection unit is different.
図８に示すように、本実施形態では、排出量調整部３１５は、排出口３１７を開閉する開度調整部３１８を備えている。開度調整部３１８は、排出口３１７または排出口３１７からドラム１８１への接続部である管３１４の内部の流路の開度を調整するものである。本実施形態では、開度調整部３１８は、管３１４の途中で、かつ、排出口３１７の近傍に設置されている。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the discharge
開度調整部３１８は、例えば、電磁弁や、シャッターで構成され、制御部２８と電気的に接続されている。開度調整部３１８は、通電条件を変更することにより、開度を０％から１００％の間で、段階的または無段階で調整することができる。開度調整部３１８がシャッターで構成される場合、１枚または複数枚のシャッター板を有する構成であってもよい。また、シャッター板の開閉方式は、特に限定されない。
The opening
開度調整部３１８の開度を調整することにより、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７を含む気体の流量を調整することができる。よって、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の排出量を調整することができ、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の量を所望の範囲内に維持することができる。
By adjusting the opening degree of the opening
具体的には、図７に示すステップＳ１０１における開度調整部３１８の開度をＡとしたとき、本実施形態では、ステップＳ１０５において、開度調整部３１８への通電条件を変更して開度調整部３１８の開度をＡよりも小さくする。これにより、排出口３１７からの混合物Ｍ７の排出量を減らすよう調整を行うことができる。一方、ステップＳ１０８においては、開度調整部３１８への通電条件を変更して開度調整部３１８の開度をＡよりも大きくする。これにより、排出口３１７からの混合物Ｍ７の排出量を増やすよう調整を行うことができる。
Specifically, when the opening degree of the opening
なお、開度の決定は、例えば、開度と重量Ｇｙ−Ｇｘとの関係性を示すテーブルまたは検量線に基づいて行うことができる。このテーブルまたは検量線は、予め実験的に求めることができ、記憶部２８２に記憶されている。
The opening degree can be determined, for example, based on a table showing the relationship between the opening degree and the weight Gy-Gx or a calibration curve. This table or calibration curve can be obtained experimentally in advance and is stored in the
このように本実施形態では、排出量調整部３１５は、排出口３１７から排出される材料である混合物Ｍ７を含む気体の流量を調整する。これにより、簡単な構成で混合物Ｍ７の排出量を調整することができる。
As described above, in the present embodiment, the discharge
具体的には、排出量調整部３１５は、排出口３１７または排出口３１７からドラム１８１への接続部の流路である管３１４の内部の開度を調整する開度調整部３１８を備えている。制御部２８は、検出部３２の検出結果に応じて管３１４の内部の開度を調整するように開度調整部３１８の作動を制御する。これにより、簡単な構成で混合物Ｍ７の排出量を調整することができる。
Specifically, the discharge
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の繊維体堆積装置の第３実施形態が備える貯留部の断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a cross-sectional view of a storage portion included in the third embodiment of the fiber body depositing device of the present invention.
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。本実施形態は、検出部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。 In the following description, the present embodiment will be mainly described with respect to the differences from the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted with respect to the same matters. This embodiment is the same as the above-described first embodiment except that the configuration of the detection unit is different.
図９に示すように、本実施形態では、管３１４の途中に管３１０が合流している。管３１０は、空気が流下する管であり、管３１４に空気が供給される。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the
本実施形態では、排出量調整部３１５は、送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂを有する。送風部３１９Ａは、管３１４において管３１０との合流部よりも貯留槽３１１側に設置されている。また、送風部３１９Ｂは、管３１０に設置されている。送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂは、図示はしないが、制御部２８とそれぞれ電気的に接続されており、その作動が独立して制御される。また、送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂは、通電条件を変更することにより、送風量を段階的または無段階で調整可能である。
In the present embodiment, the discharge
制御部２８は、送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂの合計の送風量が同じになるように制御する。例えば、送風部３１９Ａの送風量を少なくした場合、送風部３１９Ｂの送風量をその分多くする。これにより、ドラム１８１に供給される混合物Ｍ７を含む流体の量を一定とすることができる。よって、ドラム１８１内の気流を安定させることができる。
The
排出口３１７からの混合物Ｍ７の排出量を少なくする場合、送風部３１９Ａの送風量を少なくし、かつ、送風部３１９Ｂの風量を多くする。一方、排出口３１７からの混合物Ｍ７の排出量を多くする場合、送風部３１９Ａの送風量を多くし、かつ、送風部３１９Ｂの風量を少なくする。
When the amount of the mixture M7 discharged from the
このように、開度調整部３１８の開度を調整することにより、排出口３１７から排出される流体における混合物Ｍ７の濃度を調整することができる。よって、排出口３１７から排出される混合物Ｍ７の排出量を調整することができ、ドラム１８１内の混合物Ｍ７の量を所望の範囲内に維持することができる。
By adjusting the opening degree of the opening
なお、送風部３１９Ａの送風量および送風部３１９Ｂの送風量の決定は、例えば、これらの送風量と重量Ｇｙ−Ｇｘとの関係性を示すテーブルまたは検量線に基づいて行うことができる。このテーブルまたは検量線は、予め実験的に求めることができ、記憶部２８２に記憶されている。
The amount of air blown by the
具体的には、図７に示すステップＳ１０１における送風部３１９Ａの送風量および送風部３１９Ｂの送風量の比をＡ／Ｂとしたとき、本実施形態では、ステップＳ１０５において、送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂへの通電条件を変更して、Ａ／Ｂを小さくする。これにより、排出口３１７からの混合物Ｍ７の排出量を減らすよう調整を行うことができる。
Specifically, when the ratio of the air volume of the
一方、ステップＳ１０８においては、送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂへの通電条件を変更して、Ａ／Ｂを大きくする。これにより、排出口３１７からの混合物Ｍ７の排出量を増やすよう調整を行うことができる。
On the other hand, in step S108, the energization conditions for the
このように、排出量調整部３１５は、材料としての混合物Ｍ７を気体である空気とともに送り出す送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂを備えている。制御部２８は、検出部３２の検出結果に応じて送風量を調整するように送風部３１９Ａおよび送風部３１９Ｂの作動を制御する。これにより、簡単な構成で混合物Ｍ７の排出量を調整することができる。
As described above, the discharge
以上、本発明の繊維体堆積装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、繊維体堆積装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。また、繊維体堆積装置は、各実施形態の特徴を組み合わせたものであってもよい。 Although the fibrous body depositing device of the present invention has been described above with respect to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and each part constituting the fibrous body depositing device can exhibit the same function. Can be replaced with that of the configuration of. Further, any component may be added. Moreover, the fiber body deposition apparatus may be a combination of the features of each embodiment.
１…繊維体堆積装置、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１３…解繊部、１４…選別部、１５…第１ウェブ形成部、１６…細分部、１７…混合部、１８…ドラム部、１９…第２ウェブ形成部、２０…成形部、２１…切断部、２２…ストック部、２７…回収部、２８…制御部、３１…貯留部、３２…検出部、１００…シート製造装置、１２１…粗砕刃、１２２…シュート、１４１…ドラム部、１４２…ハウジング部、１５１…メッシュベルト、１５２…張架ローラー、１５３…吸引部、１６１…プロペラ、１６２…ハウジング部、１７０…ハウジング部、１７１…添加剤供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８０…導入口、１８１…ドラム、１８２…ハウジング、１８３…駆動源、１８４…モーター、１８４Ａ…放出量調整機構、１８５…減速機、１８６…ベルト、１８７…張力調整機構、１８８…従動ローラー、１８９…移動機構、１９１…メッシュベルト、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部、２０１…加圧部、２０２…加熱部、２０３…カレンダーローラー、２０４…加熱ローラー、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、２３１…加湿部、２３２…加湿部、２３３…加湿部、２３４…加湿部、２３５…加湿部、２３６…加湿部、２４１…管、２４２…管、２４３…管、２４４…管、２４５…管、２４６…管、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２８１…ＣＰＵ、２８２…記憶部、３１０…管、３１１…貯留槽、３１２…スクリュー、３１３…モーター、３１４…管、３１５…排出量調整部、３１６…導入口、３１７…排出口、３１８…開度調整部、３１９…ブロアー、３１９Ａ…送風部、３１９Ｂ…送風部、３２１…吊り計り、３２２…吊り下げ部材、Ｄ１…モータードライバー、Ｄ２…モータードライバー、Ｇｍａｘ…基準上限値、Ｇｍｉｎ…基準下限値、Ｍ１…原料、Ｍ２…粗砕片、Ｍ３…解繊物、Ｍ４−１…第１選別物、Ｍ４−２…第２選別物、Ｍ５…第１ウェブ、Ｍ６…細分体、Ｍ７…混合物、Ｍ８…第２ウェブ、Ｓ…シート、Ｐ１…樹脂 1 ... Fiber depositing device, 11 ... Raw material supply part, 12 ... Coarse part, 13 ... Defibering part, 14 ... Sorting part, 15 ... First web forming part, 16 ... Subdivision part, 17 ... Mixing part, 18 ... Drum part, 19 ... Second web forming part, 20 ... Molding part, 21 ... Cutting part, 22 ... Stock part, 27 ... Recovery part, 28 ... Control part, 31 ... Storage part, 32 ... Detection part, 100 ... Sheet manufacturing Equipment, 121 ... coarse crushing blade, 122 ... chute, 141 ... drum part, 142 ... housing part, 151 ... mesh belt, 152 ... tension roller, 153 ... suction part, 161 ... propeller, 162 ... housing part, 170 ... housing Unit, 171 ... Additive supply unit, 172 ... Tube, 173 ... Blower, 174 ... Screw feeder, 180 ... Introduction port, 181 ... Drum, 182 ... Housing, 183 ... Drive source, 184 ... Motor, 184A ... Emission amount adjustment mechanism , 185 ... reducer, 186 ... belt, 187 ... tension adjustment mechanism, 188 ... driven roller, 189 ... moving mechanism, 191 ... mesh belt, 192 ... tension roller, 193 ... suction part, 201 ... pressurizing part, 202 ... Heating part, 203 ... Calendar roller, 204 ... Heating roller, 211 ... First cutter, 212 ... Second cutter, 231 ... Humidifying part, 232 ... Humidizing part, 233 ... Humidifying part, 234 ... Humidizing part, 235 ... Humidating part, 236 ... humidifying section, 241 ... tube, 242 ... tube, 243 ... tube, 244 ... tube, 245 ... tube, 246 ... tube, 261 ... blower, 262 ... blower, 263 ... blower, 281 ... CPU, 282 ... storage unit, 310 ... pipe, 311 ... storage tank, 312 ... screw, 313 ... motor, 314 ... pipe, 315 ... discharge amount adjustment unit, 316 ... introduction port, 317 ... discharge port, 318 ... opening adjustment unit, 319 ... blower, 319A ... Blower, 319B ... Blower, 321 ... Suspension meter, 322 ... Suspension member, D1 ... Motor driver, D2 ... Motor driver, Gmax ... Reference upper limit, Gmin ... Reference lower limit, M1 ... Raw material, M2 ... Coarse crushed piece , M3 ... defibrated product, M4-1 ... first sorted product, M4-2 ... second sorted product, M5 ... first web, M6 ... subdivision, M7 ... mixture, M8 ... second web, S ... sheet, P1 ... Resin
Claims (7)
前記排出口から排出された前記材料を導入する導入部と、導入された前記材料を放出する放出部とを備えているドラムと、
前記ドラムの内部にある前記材料の量に相当する物理量を検出する検出部と、
前記排出口から排出される前記材料の排出量を調整する排出量調整部と、
前記検出部の検出結果に応じて、前記排出量を調整するよう前記排出量調整部の作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする繊維体堆積装置。 A storage unit provided with a storage tank for storing a material containing defibrated fibers and a discharge port for discharging the material in the storage tank, and a storage unit.
A drum including an introduction unit for introducing the material discharged from the discharge port and a discharge unit for discharging the introduced material.
A detection unit that detects a physical quantity corresponding to the amount of the material inside the drum,
A discharge amount adjusting unit that adjusts the discharge amount of the material discharged from the discharge port, and
A fiber body depositing device including a control unit that controls the operation of the discharge amount adjusting unit so as to adjust the discharge amount according to the detection result of the detection unit.
前記制御部は、前記気体中の前記材料の濃度および前記気体の流量の少なくとも一方を調整するように前記排出量調整部の作動を制御する請求項１に記載の繊維体堆積装置。 The material is discharged together with the gas from the discharge port.
The fiber deposition apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the operation of the discharge amount adjusting unit so as to adjust at least one of the concentration of the material in the gas and the flow rate of the gas.
前記制御部は、前記検出部の検出結果に応じて、前記スクリューの回転速度を調整するように前記スクリューフィーダーの作動を制御する請求項２に記載の繊維体堆積装置。 The discharge amount adjusting unit is provided in the storage unit and includes a screw feeder having a rotating screw.
The fiber body depositing device according to claim 2, wherein the control unit controls the operation of the screw feeder so as to adjust the rotation speed of the screw according to the detection result of the detection unit.
前記制御部は、前記検出部の検出結果に応じて、送風量を調整するように前記送風部の作動を制御する請求項２に記載の繊維体堆積装置。 The discharge amount adjusting unit includes a blower unit that sends out the material together with the gas.
The fibrous body depositing device according to claim 2, wherein the control unit controls the operation of the air blowing unit so as to adjust the air blowing amount according to the detection result of the detection unit.
前記制御部は、前記検出部の検出結果に応じて、前記流路の開度を調整するように前記開度調整部の作動を制御する請求項２に記載の繊維体堆積装置。 The discharge amount adjusting unit includes an opening degree adjusting unit that adjusts the opening degree of the flow path of the discharge port or the connection portion from the discharge port to the drum.
The fiber body depositing device according to claim 2, wherein the control unit controls the operation of the opening degree adjusting unit so as to adjust the opening degree of the flow path according to the detection result of the detection unit.
前記貯留部は、前記解繊部で解繊された前記材料を貯留する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の繊維体堆積装置。 It is equipped with a defibration section that defibrates the raw material to produce the material.
The fibrous body depositing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the storage unit stores the material defibrated by the defibration unit.
前記貯留部は、前記混合部と前記ドラムとの間に設けられている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の繊維体堆積装置。 The material is provided with a mixing portion for mixing the binding material that binds the fibers to each other.
The fiber body depositing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the storage unit is provided between the mixing unit and the drum.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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