JP6213283B2 - シート製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、水を使い紙などのシートを製造する湿式のシート製造装置が知られている。湿式のシート製造装置は水を大量に使うため、水をほとんど使わ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１参照）。乾式によるシート製造装置では、古紙をターボミルなどにより空気中で繊維状に解繊する乾式解繊の工程を経て行われる。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、古紙などの原料の中にはクリップやステープラーといった金属異物が含まれる場合がある。乾式解繊は、回転する回転刃によって古紙などを繊維状にする。金属異物は、解繊の工程において、刃を劣化させたり、異音の原因となったりする、という課題があった。これは水中で離解する湿式のシート製造装置にはない課題であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、原料を乾式で解繊する解繊部と、前記解繊部へ前記原料を搬送する搬送管と、前記搬送管の内部に臨む磁性面を備え、前記磁性面を前記搬送管の内面より内側に突出させずに、前記搬送管の内部に露出して配設される磁石ユニットと、を有し、前記搬送管の横断面形状は、円形をなし、前記磁性面は、前記搬送管の内面と同心的に配置され、前記搬送管の中心から前記内面までの半径と同じ半径を有する円弧状をなすことを特徴とする。

この構成によれば、原料が解繊部に搬送される搬送管に磁石ユニットが配置されているため、原料とともにクリップやステープラー用針等の金属異物が混入して搬送された場合は、これら金属異物は磁石ユニットに吸着され、除去可能となる。さらに、磁石ユニットの磁性面は、搬送管の内部に突出していない状態で配置されている。このため、搬送管内における抵抗部分がなく、解繊部に原料を安定して供給することができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置の前記磁石ユニットは、前記磁性面を備える磁石を複数有することを特徴とする。

この構成によれば、搬送管の周に沿って複数の磁石を配置することにより、磁力が搬送管の内部を横切るため、搬送管の内部に磁力を付与することができる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記複数に磁石には、前記磁性面同士が互いに向かい合う磁石が含まれており、前記互いに向かい合う磁性面同士は、磁極が異なっており、前記磁性面の前記搬送管における前記原料の搬送方向に沿った長さは、前記搬送管の中心から前記内面までの半径よりも長いことを特徴とする。

この構成によれば、搬送管の内部に磁力を効率よく付与することができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記複数の磁石は、前記搬送管の周方向に配置されており、Ｎ極とＳ極とが前記周方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、搬送管の内部に磁力を効率よく付与することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記複数の磁石には、前記搬送管における前記原料の搬送方向に配置された磁石が含まれていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の磁石が金属異物等を吸着する距離が長くなるため、金属異物の回収効率を高めることができる。
［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記搬送方向に隣り合う磁石同士は、互いに近位側に位置する磁極同士が同じであり、互いに遠位側に位置する磁極同士が同じであることを特徴とする。
［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記磁性面は、前記搬送管における前記原料の搬送方向に沿って磁極が変化することを特徴とする。

［適用例８］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記磁石ユニットは、前記搬送管から着脱可能であることを特徴とする。

この構成によれば、磁石ユニットに吸着した金属異物等を容易に取り除くことができる。

［適用例９］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記磁石ユニット及び前記搬送管の一部は、前記搬送管の他部から着脱可能であることを特徴とする。
［適用例１０］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記搬送管の一部は、前記磁石ユニットを固定する磁石ユニット固定管となっており、前記磁石ユニット固定管は、前記磁石ユニットごと着脱可能であることを特徴とする。

この構成によれば、磁石ユニットと搬送管を一緒に取り外すことで、磁石ユニットに吸着した金属異物等を容易に取り除くことができる。また、搬送管への磁石ユニットの着脱を容易に行うことができる。

また、上記適用例にかかるシート製造装置では、前記磁石ユニットの前記磁性面は、前記搬送管の内面と面一であることを特徴とする。

この構成によれば、搬送管において抵抗部分がないので、解繊部に原料を安定供給することができる。

また、上記適用例にかかるシート製造装置では、前記磁石ユニットの前記磁性面は、前記搬送管の内面よりも外側に位置することを特徴とする。

この構成によれば、搬送管において抵抗部分がないので、解繊部に原料を安定供給することができる。さらに、形成しやすくコストを低減することができる。

シート製造装置の構成を示す概略図。 シート製造装置の構成を示す別の概略図。 磁石ユニットの構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。 磁石ユニットの他の構成を示す概略図。

以下、本発明の実施形態について、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。

まず、シート製造装置の構成について説明する。シート製造装置は、原料を新たなシートに再生する技術に基づくものである。本実施形態にかかるシート製造装置に供給する原料は、例えば、オフィスで現在主流となっているサイズの古紙の他に、フィルム、布などクリップやステープラーなどを使用可能なものである。以下、具体的に説明する。

（第１実施形態）
図１、２は、シート製造装置の構成を示す概略図である。図１、２に示すように、シート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部１５と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部４５と、添加物投入部６０と、成形部７０と、水分噴霧部１２０と、加圧部８０と、加熱加圧部９０と、裁断部１００と、を備えている。さらに、解繊部３０へ原料を搬送する搬送管２０に磁石ユニット２５が設けられている。

供給部１０は、粗砕部１５に被解繊物としての原料Ｐｕを供給するものである。供給部１０は、複数枚の原料Ｐｕを重ねて載置するトレイ１１と、トレイ１１に載置された原料Ｐｕを粗砕部１５に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。

粗砕部１５は、供給された原料Ｐｕを数センチメートル角の細片に裁断するものである。粗砕部１５では、粗砕刃１６を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置を構成している。これにより、供給された原料Ｐｕを容易に細片に裁断することができる。そして、裁断された細片は、解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、回転する回転刃を備え、粗砕部１５から供給された細片を繊維状（綿状）に解繊（解繊処理）し、排出口より分級部４０へと解繊物を排出するものである。なお、本実施形態の解繊部３０は、水中での解繊ではなく気中で解繊を行う乾式解繊である。解繊部３０には、例えば、ディスクリファイナーや、ターボミル（ターボ工業株式会社製）、セレンミラー（増幸産業株式会社製）、風発生機構を備えた乾式解繊装置を適宜適用することができる。このような乾式の解繊部３０へ投入する細片のサイズは、通常のシュレッダーにより排出されるものと近似したサイズであればよい。

解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の紙への塗工材料等も繊維に付着した状態から解放される（以下、これらを「インク粒」という）。したがって、解繊部３０から排出される解繊物は、細片の解繊により得られる繊維とインク粒である。そして、本形態の解繊部３０は、回転刃の回転によって気流が発生する機構となっており、解繊物はこの気流に乗って搬送管３５を通り分級部４０に搬送される。
なお、風発生機構を備えていない乾式の解繊部３０を用いる場合には、粗砕部１５から解繊部３０に向けて気流を発生させる気流発生装置を別途設けるようにすればよい。

分級部４０は、搬送された解繊物をインク粒と繊維とに分級し、インク粒を除去するものである。本実施形態の分級部４０としては、サイクロン４０を適用する。接線入力方式のサイクロン４０が比較的簡便な構造であり望ましいが、サイクロン４０に代えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。この場合、サイクロン４０以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。

本実施形態のサイクロン４０は、解繊部３０から導入される導入口４１と、導入口４１が接線方向についた円筒部４３と、円筒部４３に続く円錐部４２と、円錐部の下部に設けられる下部取出口４６と、円筒部４３の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４４と、から構成される。

分級処理において、サイクロン４０の導入口４１から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部４３で円周運動に変わり、円錐部４２へと移動する。そして、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級する。
解繊物に含まれるものを繊維と繊維以外のインク粒の２つに分類した場合、繊維のほうがインク粒よりも大きい、もしくは密度が高い。そのため解繊物は分級処理により、繊維よりも小さく密度の低いインク粒と、インク粒より大きく密度の高い繊維とに分離される。分離されたインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４４へ導出される。そして、サイクロン４０の上部排気口４４から比較的小さく密度の低いインク粒が排出される。そして、排出されたインク粒は、サイクロン４０の上部排気口４４から配管２０３を通って受け部４５に回収される。一方、インク粒より大きく密度の高い繊維は解繊繊維としてサイクロン４０の下部取出口４６から成形部７０に向けて搬送される。

解繊繊維がサイクロン４０から成形部７０に搬送される配管２０４の途中に、解繊繊維に添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。添加物としては、例えば、融着樹脂、難燃剤、白色度向上剤、紙力増強剤やサイズ剤等が挙げられる。なお、これらの添加材の一部または全部を省略してもよいし、さらに他の添加物を投入してもよい。添加剤は、貯留部６１に貯留され、図示しない投入機構によって投入口６２から投入される。

サイクロン４０から搬送された解繊繊維に、配管２０４の途中において融着樹脂や添加剤が投入されたものを材料繊維と呼ぶ。シート製造装置１では、材料繊維を用いてシートを成形する。
成形部７０は、材料繊維を均一な厚みに堆積させるものである。成形部７０は、複数の小孔としての小孔スクリーンを備え、当該小孔スクリーンを通過した材料としての材料繊維を堆積させる篩部としてのフォーミングドラム７１を備えている。そして、成形部７０は、材料繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された材料繊維をメッシュベルト上に吸引する機構を有している。

まず、材料繊維を空気中に均一に分散させる機構として、成形部７０には、材料繊維が内部に投入されるフォーミングドラム７１が配置されている。フォーミングドラム７１は回転することにより、繊維中に添加剤を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１の表面には小孔スクリーンが設けられている。フォーミングドラム７１を回転駆動させて、材料繊維が小孔スクリーンを通過することにより、材料繊維を空気中に均一に分散させることができる。

一方、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト７３が設けられている。メッシュベルト７３は、複数の張架ローラー７２によって張架され、張架ローラー７２のうちの少なくとも１つが自転することで、このメッシュベルト７３が一方向に移動するようになっている。

また、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュベルト７３を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させるサクション装置７５が設けられている。サクション装置７５によって、空気中に分散された材料繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

材料繊維が成形部７０のフォーミングドラム内に導入されると、材料繊維は、フォーミングドラム７１の表面の小孔スクリーンを通過し、サクション装置７５による吸引力によって、メッシュベルト７３上に堆積される。このとき、メッシュベルト７３を一方向に移動させることにより、均一な厚さで材料繊維を堆積させることができる。このように堆積した材料繊維を含む堆積物をウェブＷと呼ぶ。なお、メッシュベルト７３は金属性でも、樹脂性でも、不織布でもよく、材料繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもよい。なお、メッシュの穴径が大きすぎるとシートを成形したときに表面が凸凹になり、メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置７５による安定した気流を形成しづらい。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置７５はメッシュベルト７３の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から箱内の空気を吸引し箱内を低真空、または負圧状態にすることで形成することができる。

ウェブＷはメッシュベルト７３を移動することにより図２中の矢印で示されるウェブ搬送方向に搬送される。水分噴霧部１２０は、搬送されるウェブＷに向けて水分を噴霧添加するものである。これにより、繊維間の水素結合を増強させることができる。そして、水分を噴霧されたウェブＷは、加圧部８０に搬送される。

加圧部８０は、搬送されたウェブＷに対して加圧するものである。加圧部８０は、一対の加圧ローラー８１を二組備えている。水分を噴霧されたウェブＷを、対向した加圧ローラー８１の間を通過させることにより、ウェブＷを圧縮する。そして、圧縮されたウェブＷが加熱加圧部９０に搬送される。
加熱加圧部９０は、搬送されたウェブＷに対して加圧と加熱を同時にするものである。加熱加圧部９０は一対の加熱ローラー９１を二組備えている。圧縮されたウェブＷを、対向した加熱ローラー９１の間を通過させることによって、加熱するとともに加圧する。

加圧ローラー８１により、繊維間隔を短くし繊維間の接触点が増やされた状態で、加熱ローラー９１により融着樹脂が溶融し、繊維と繊維を結着する。これにより、シートとしての強度を向上させ、余分な水分を乾燥させることで、すぐれたシートを製造することができる。また、加熱は、加熱ローラー９１内にヒーターを設置することで、ウェブＷに加熱と加圧を同時にすることが望ましい。なお、加圧ローラー８１および加熱ローラー９１の下方にはウェブＷを案内するガイド１０８が配置されている。

上記のようにして得られたウェブＷは裁断部１００に搬送される。裁断部１００は、搬送方向に裁断するカッター１０１と、搬送方向と直交する方向に裁断するカッター１０２を備え、長尺状に形成されたウェブＷを所望のサイズに裁断する。裁断されたウェブＷはシートＰｒとしてスタッカー１６０に積載される。

ここで、本実施形態にかかる磁石ユニット２５の構成について説明する。本実施形態の磁石ユニット２５は、粗砕部１５と解繊部３０とを接続する搬送管２０に配設されている。図３は、磁石ユニットの構成を示す概略図であり、図３（Ａ）は、搬送管２０の縦断面図であり、図３（Ｂ）は、搬送管２０の横断面図（図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図）である。図３（Ａ）に矢印で示されるように、直線状の搬送管２０の延在方向に沿った方向であって、原料Ｐｕの細片が搬送される方向を搬送方向とする。

本実施形態では、２つの磁石ユニット２５ａ，２５ｂが、搬送管２０の搬送方向と直交方向において両壁側に対向するように配設されている。言い換えると、２つの磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、搬送管２０の周に沿った周方向に配設されている。各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、棒形状の永久磁石で構成されている。各磁石ユニット２５ａ，２５ｂの磁性面２６ａ，２６ｂは、搬送管２０の内面２１より内側に突出せずに配設されている。また、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは搬送管２０の内部に露出するように配設されている。搬送管２０には、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの形状に応じた開口が形成されており、当該開口に磁石ユニット２５ａ，２５ｂを嵌め込まれている。
このように搬送管２０の内部に磁性面２６ａ，２６ｂを搬送管２０の内部に露出させたことで、搬送管２０内部に磁束を有効に作用させ、金属片を効果的に回収させることが可能となっている。また、磁石ユニット２５ａ，２５ｂを搬送管２０の内部に露出させたので、搬送される金属片を磁石ユニット２５ａ，２５ｂに吸着させることができる。なお、本実施形態では、金属片を吸着するため永久磁石が用いられているが、永久磁石に代え電磁石を使用することも可能である。電磁石を用いた場合には、電気的な制御によって、金属片の吸着、非吸着を制御することが可能となる。

本実施形態では、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、搬送管２０に配設されたとき、磁石ユニット２５ｂのN極と磁石ユニット２５ａのＳ極が、搬送管２０の内部空間に向くように配置されている。すなわち、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは異なる磁極は向かい合って配置されている。各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは異なる磁極を対向させることで、磁石ユニット２５ｂから磁石ユニット２５ａ側に搬送管２０内を貫く磁束を形成している。このように本実施形態では、搬送管２０の内壁の両壁に、２つの磁石ユニット２５ａ，２５ｂを組として対向配設したことで、搬送管２０の管路中央付近においても磁束を生じさせ、搬送される金属片を効果的に回収することとしている。なお、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、搬送管２０の周方向で見ると、磁石ユニット２５ｂのN極と磁石ユニット２５ａのＳ極が周方向に沿って配置されている。つまり、複数の磁石の異なる磁極が周方向に配置されている。また、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、搬送管２０に配設されたとき、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂから搬送管２０の中心に向かう方向（搬送方向と直交方向）にＮ極とＳ極を配置している。

また、金属片を効果的に回収するためには、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの搬送方向に対する長さａを、搬送管２０の半径ｒよりも長くしておく（ａ＞ｒ）ことが好ましい。流路中搬送される金属片に対して磁束を作用させ、磁性面２６ａ，２６ｂにて捕らえる確率の向上が図られる。

また、図３（Ｂ）に示されるように、磁石ユニット２５ａ，２５ｂが搬送管２０内に露出する磁性面２６ａ，２６ｂは、搬送管内面２１と面一となる形状とされている。ここで「面一」とは、図３（Ｂ）に示されるように、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの磁性面２６ａ，２６ｂと、搬送管内面２１とに段差が無い、あるいは、殆ど段差がないことを意味する。さらには、磁性面２６ａ，２６ｂが搬送管内面２１と滑らかに接続することが好ましい。本実施形態の搬送管２０は、内部が半径ｒの円形であり、磁性面２６ａ，２６ｂについても径がｒの弧を描く形状とすることで、半径ｒの内面が保たれている。

例えば、搬送管２０に、搬送管内面２１より管路中央側に突出した磁石ユニット２５ａ，２５ｂを配設し搬送力の抵抗成分（抵抗部分）を作った場合、乱流や脈流を発生させる場合がある。このような乱流や脈流は、細片の供給量を著しく変動させる可能性がある。供給量の変動は、製造するシートにムラなどを生じさせ品質を劣化させる原因となる。また、供給量の変動は、フォーミングドラム７１などでの目詰まりの原因となる。

そのため、本実施形態では、磁性面２６ａ，２６ｂを、搬送管内面２１と面一とすることで、抵抗成分の発生を抑え、シートの材料の供給量の変動を抑え、シートの品質向上が図られている。さらには、図３（Ｂ）に示されるように、磁石ユニット２５ａ，２５ｂが配設された位置での搬送管２０の内部断面形状が、磁石ユニット２５ａ，２５ｂが配設されていない位置での搬送管２０の内部断面形状と同一、あるいは、略同一としたことで、乱流や脈流の発生を効果的に抑えることが可能となる。

シートの製造工程で、磁石ユニット２５ａ，２５ｂに吸着された金属片は、金属の回収効率を維持するために取り除く必要がある。図４には、磁石ユニット２５ａに吸着された金属片Ｍを取り除く際に、搬送管２０から磁石ユニット２５ａを脱着する様子が示されている。図４（Ａ）は、シート製造装置による製造工程中の様子が示されている。製造工程では、細片Ｐと金属片Ｍとが搬送方向に沿って搬送される。その際、金属片Ｍは磁石ユニット２５ａ，２５ｂが形成する磁束によって捕らえられ、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの何れかに吸着される。

図４（Ｂ）には、磁石ユニット２５ａに吸着した金属片Ｍを取り除く様子が示されている。本実施形態では、磁石ユニット２５ａは搬送管２０から着脱可能となっており、磁石ユニット２５ａを取り外し、磁性面２６ａに吸着した金属片Ｍが取り除かれる。金属片Ｍを取り除いた後、磁石ユニット２５ａを搬送管２０に取り付けることで、次に行われるシート製造工程において、金属の回収効率の維持が図られる。磁石ユニット２５ｂについても同様に、搬送管２０から脱着可能とすることで、吸着した金属片Ｍを取り除くことが可能となる。

図５には、他の形態に係る磁石ユニットの脱着の様子が示されている。図５（Ａ）には、シート製造装置１による製造工程中の様子が、また、図５（Ｂ）には、磁石ユニット２５ａ，２５ｂに吸着した金属片Ｍを取り除く様子が示されている。本実施形態では、搬送管２０の一部が、脱着可能な磁石ユニット固定管２７となっており、磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、この磁石ユニット固定管２７に予め固定されている。磁石ユニット２５ａ，２５ｂと磁石ユニット固定管２７の固定形態は、図３（Ｂ）で説明した磁石ユニット２５ａ，２５ｂ配設の形態と同様であるため説明を省略する。

磁石ユニット固定管２７は、搬送管２０と２つの固定部２２ａ，２２ｂによって固定されている。この固定部２２ａ，２２ｂを図５（Ｂ）に示すように、それぞれ上下にスライドさせることで、磁石ユニット固定管２７を取り外し、内部に吸着した金属片Ｍを取り除くことが可能となる。

以上、本実施形態では、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの磁性面２６ａ，２６ｂを搬送管２０の内部に露出して配設するとともに、磁性面２６ａ，２６ｂが、搬送管２０の内面と面一となる形状としたことで、金属（金属片Ｍ）を効率的に回収すると共に、流路中の抵抗成分の発生を抑制し、材料の供給量の変動を抑え、形成するシートの品質向上を図ることが可能となる。また、図４、図５で説明したように磁石ユニット２５ａ，２５ｂ自体、あるいは、磁石ユニット２５ａ，２５ｂが固定された磁石ユニット固定管２７を脱着可能とすることで、磁性面２６ａ，２６ｂに吸着した金属片Ｍを容易に取り除くことを可能としている。

磁石ユニットの配設は、各種形態を採用することが可能である。図６〜図１１を用いて磁石ユニットの配設に関する各種実施形態について説明する。

（第２実施形態）
図６の磁石ユニット配設の形態は、図３で説明した磁石ユニット２５ａ，２５ｂが、搬送管２０の搬送方向と直交方向に磁極が変化する形態であるのに対し、搬送方向に磁極が変化する形態としている。図６（Ａ）には、搬送管２０の縦断面図が、図６（Ｂ）には、搬送管２０の横断面図（図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図）が、図６（Ｃ）には、搬送管２０の横断面図（図６（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図）が示されている。

本実施形態では、磁石ユニット２５ａは搬送方向に沿ってＮ極からＳ極に磁極が変化するように配設されている。一方、磁石ユニット２５ｂは、磁石ユニット２５ａに対向して配設されるとともに、搬送方向に沿ってＳ極からＮ極に磁極が変化するように配設されている。このように磁石ユニット２５ａ，２５ｂを配設した場合においても、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示される位置では、搬送管２０の中央を貫く磁束が発生することとなり、搬送管２０中を搬送される金属（金属片Ｍ）を磁石ユニット２５ａ，２５ｂにて回収することが可能となる。本実施形態においても磁石ユニット２５ａ，２５ｂの磁性面２６ａ，２６ｂの形状は、搬送管内面２１と面一とされており、磁石ユニット２５ａ，２５ｂ配設による抵抗成分の発生が抑制されている。２つの磁石ユニット２５ａ，２５ｂは、搬送管２０の周に沿った周方向に配設されている。また、各磁石ユニット２５ａ，２５ｂは異なる磁極は向かい合って配置されている。また、複数の磁石の異なる磁極が周方向に配置されている。

（第３実施形態）
図７の磁石ユニット配設の形態は、図６で説明した搬送方向に沿って磁極が変化する磁石ユニット２５ａ，２５ｂの組を、搬送方向に複数配設した形態となっている。図７には、搬送管２０の断面図が示されている。
本実施形態では、三組の磁石ユニット２５ａ，２５ｂ、磁石ユニット２５ｃ，２５ｄ、および磁石ユニット２５ｅ，２５ｆは、搬送管２０の搬送方向に沿って隣り合うように配設されている。
このように複数の磁石ユニット２５ａ〜２５ｆを搬送方向に沿って複数配設することで、実質、磁束が作用する領域の長さの拡張が図られる。したがって、流路を搬送させる金属片Ｍが磁石ユニットに吸着する確率を向上させ、金属回収の効率の向上を図ることが可能となる。このような搬送方向に対する複数の磁石ユニットの配設は、図３で説明した配設形態についても採用することが可能となる。

さらに、搬送方向に沿って磁極が変化する磁石ユニット２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆは、搬送方向に沿って及び流路を挟んで隣り合う磁石ユニットのＮ極とＳ極の並び方が異なるように配設されている。そのため、搬送方向に沿って隣り合う磁石ユニットは、同じ磁極が対向する。また、流路を挟んで隣り合う磁石ユニットは、異なる磁極が対向する。詳述すると、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの組と、磁石ユニット２５ｃ，２５ｄの組との間では、それぞれＳ極同士、Ｎ極同士が対向した構成となっている。また、磁石ユニット２５ｃ、２５ｄの組と、磁石ユニット２５ｅ、２５ｆの組との間では、それぞれＮ極同士、Ｓ極同士が対向した構成となっている。
これにより、磁石ユニットの組毎に磁束の斥力を働かせ、搬送管２０の中央付近に作用する磁束を強められている。このように搬送管２０の中央付近に作用する磁束を強めることによって、金属片の回収効率のさらなる向上が図られる。

また、本実施形態のように搬送方向に複数の磁石ユニット２５ａ〜２５ｆが配設される場合、磁石ユニット２５ａ〜２５ｆの脱着構造は、図５で説明した磁石ユニット固定管２７を用いることが好ましい。１つの磁石ユニット固定管２７に対して複数の磁石ユニット２５ａ〜２５ｆを固定しておくことで、一度に複数の磁石ユニット２５ａ〜２５ｆの取り外し、取り付けを行うことが可能となる。

（第４実施形態）
図８の磁石ユニット配設の形態は、磁石ユニット２５ａ〜２５ｄの形状が上記実施形態とは異なったものとなっている。前述した実施形態では、磁石ユニット２５を棒磁石で形成していたのに対し、本実施形態では、リング形状の磁石ユニット２５ａ〜２５ｄを搬送方向に沿って配置している。図８（Ａ）には、搬送管２０の縦断面図が、図８（Ｂ）には、搬送管２０の横断面図（図８（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図）が示されている。
リング形状の磁石ユニット２５ａ〜２５ｄは、搬送方向に沿った磁極の変化を有している。そのため、図７と同様に、搬送方向に沿って隣接する磁極が同じ磁極となるように配設することで、搬送管２０の中央付近に作用する磁束を強めることが可能となる。なお、本実施形態では、磁石ユニット２５ａ〜２５ｄの配設位置では、磁性面２６ａ〜２６ｄのみによって内面が形成されることとなるが、搬送方向について、搬送管内面２１と面一となるように配設される。

（第５実施形態）
図９の磁石ユニットの形態は、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの構成が上記第１実施形態とは異なったものとなっている。前述した第１実施形態では、磁石ユニットは、永久磁石によって構成されることとしていたが、本実施形態における磁石ユニット２５ａは、永久磁石２５１ａと磁性体２５２ａの組み合わせで、磁石ユニット２５ｂは、永久磁石２５１ｂと磁性体２５２ｂの組み合わせで構成されている。図９（Ａ）には、搬送管２０の縦断面図が、図９（Ｂ）には、搬送管２０の横断面図（図９（Ａ）のＡ−Ａ線断面図）が示されている。
磁石ユニット２５ａ，２５ｂの磁性面２６ａ，２６ｂは、搬送管２０の搬送管内面２１と面一にする、すなわち、搬送管内面２１に合わせた形状とする必要がある。永久磁石をそのような形状に作成するには、同形状の金型を用意するなど、コスト、手間がかかることとなる。しかしながら、金属などの磁性体２５２ａ，２５２ｂを使用することで、搬送管２０の内面に適合した磁性面２６ａ，２６ｂを容易に作成することが可能となる。第５実施形態における永久磁石２５１ａ、２５１ｂの配置は第１実施形態における永久磁石２５１ａ、２５１ｂの配置と同じである。なお、２５２ａ、２５２ｂを磁性体ではなく、磁力を通過させる部材としてもよい。このような場合でも、磁力を通過させる部材２５２ａ、２５２ｂの表面には金属片などを吸着することができる。そのため、そのような部材でも、金属を吸着する面を磁性面２６ａ，２６ｂとみなす。

（第６実施形態）
図１０の磁石ユニットの形態は、図９で説明した磁石ユニット２５ａ，２５ｂが、搬送管２０の内部に対向して配設されていた形態であるのに対し、本実施形態では、２つの組からなる永久磁石と磁性体を組み合わせた磁石ユニット（合計４個の磁石ユニット２５ａ〜２５ｄ）を、同じ断面内に配設する構成としている。図１０（Ａ）、（Ｂ）には、搬送管２０の横断面図が示されている。

例えば、図１０（Ａ）に示すように、図９に示される磁石ユニット２５ａ，２５ｂからなる第１組と、新たな磁石ユニット２５ｃ、２５ｄからなる新たな第２組を配設する場合を考えてみる。第１組と第２組は、搬送管２０の中央を中心点として、第１組から方向を９０°回転させた形態で第２組が配設されている。このような場合、図中に破線矢印で示されるように、磁束が搬送管２０の中央付近に作用しなくなってしまい、金属の回収効率が劣化することが考えられる。

そのため、本実施形態では、図１０（Ｂ）に示すように、第１組を構成する磁石ユニット２５ａ，２５ｂは図１０（Ａ）と同様に、第２組を構成する磁石ユニット２５ｃ、２５ｄは、搬送管２０の周方向に磁極が変化するように配設されている。さらに、これら、磁石ユニット２５ｃ、２５ｄは、同じ磁極が対向するように配設されている。このように第１組、第２組の磁石ユニット２５ａ〜２５ｄを配設することで、図１０（Ａ）に示す場合よりも磁束密度を高くするとともに、図中に破線矢印で示されるように、搬送管２０の中央付近にも磁石ユニット２５ｂから磁石ユニット２５ａへ向かう磁束を作用させ、金属の回収効率の向上が図られている。

（第７実施形態）
図１１の磁石ユニットの形態は、上記各実施形態の永久磁石の配置の変形例を示す。図１１は図３（Ｂ）の変形例であるが、他の実施形態にも応用可能である。図１１において、磁石ユニット２５ａ、２５ｂの磁性面は、搬送管２０の内面２１よりも外側に位置している。つまり、磁石ユニット２５ａ，２５ｂの磁性面が搬送管２０の内面２１よりも内側に突出していない。このようにしても、原料を安定して供給することが可能となる。また、搬送管内面２１に対して面一にする構成に比べ、さらに形成しやすくコストを抑えることが可能となる。

なお、本明細書においては、種々の実施形態について説明したが、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。

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。
原料Ｐｕが解繊部３０に搬送される搬送管２０に磁石ユニット２５が配置されており、原料Ｐｕとともにクリップやステープラー用針等の金属異物が混入して搬送管２０に搬送された場合は、これら金属異物は磁石ユニット２５に吸着され、除去可能となる。また、解繊部３０への金属異物の混入が防止され、金属異物の解繊部３０の刃への衝突による刃の劣化や異音の発生を防止することができてもよい。さらに、磁石ユニット２５の磁性面は、搬送管２０の内部に突出していない状態で配置されている。このため、搬送管２０内における抵抗部分がなく、解繊部３０に原料Ｐｕを安定して供給することができる。

なお、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。

上記実施形態では、磁石ユニット２５を原料Ｐｕが解繊部３０に搬送される搬送管２０に設置したが、この構成に限定されない。さらに、解繊部３０とサイクロン４０との間の搬送管３５に磁石ユニット２５を設置してもよい。このようにすれば、例えば、解繊部３０に混入した金属異物をサイクロン４０に導入される前に除去することができ、金属異物の除去効率をさらに高めることができる。

上記実施形態にかかるシートとは、古紙などの繊維を含むもので、クリップやステープラーなどを使用可能なものを原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウェブ状（や凸凹を有する形状で）あってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、薄いシート状にした態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。

１…シート製造装置、１０…供給部、１５…粗砕部、２０…搬送管、２１…搬送管内面、２５…磁石ユニット、２５ａ〜２５ｅ…磁石ユニット、３０…解繊部、４０…分級部（サイクロン）、４５…受け部、６０…添加物投入部、７０…成形部、８０…加圧部、９０…加熱加圧部、１００…裁断部、１２０…水分噴霧部。

Claims (10)

1. 原料を乾式で解繊する解繊部と、
   前記解繊部へ前記原料を搬送する搬送管と、
   前記搬送管の内部に臨む磁性面を備え、前記磁性面を前記搬送管の内面より内側に突出させずに、前記搬送管の内部に露出して配設される磁石ユニットと、を有し、
   前記搬送管の横断面形状は、円形をなし、
   前記磁性面は、前記搬送管の内面と同心的に配置され、前記搬送管の中心から前記内面までの半径と同じ半径を有する円弧状をなすことを特徴とするシート製造装置。
2. 請求項１に記載のシート製造装置において、
   前記磁石ユニットは、前記磁性面を備える磁石を複数有することを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項２に記載のシート製造装置において、
   前記複数に磁石には、前記磁性面同士が互いに向かい合う磁石が含まれており、
   前記互いに向かい合う磁性面同士は、磁極が異なっており、前記磁性面の前記搬送管における前記原料の搬送方向に沿った長さは、前記搬送管の中心から前記内面までの半径よりも長いことを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項２または３に記載のシート製造装置において、
   前記複数の磁石は、前記搬送管の周方向に配置されており、
   Ｎ極とＳ極とが前記周方向に沿って交互に配置されていることを特徴とするシート製造装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記複数の磁石には、前記搬送管における前記原料の搬送方向に配置された磁石が含まれていることを特徴とするシート製造装置。
6. 請求項５に記載のシート製造装置において、
   前記搬送方向に隣り合う磁石同士は、互いに近位側に位置する磁極同士が同じであり、互いに遠位側に位置する磁極同士が同じであることを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記磁性面は、前記搬送管における前記原料の搬送方向に沿って磁極が変化することを特徴とするシート製造装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記磁石ユニットは、前記搬送管から着脱可能であることを特徴とするシート製造装置。
9. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記磁石ユニット及び前記搬送管の一部は、前記搬送管の他部から着脱可能であることを特徴とするシート製造装置。
10. 請求項９に記載のシート製造装置において、
    前記搬送管の一部は、前記磁石ユニットを固定する磁石ユニット固定管となっており、
    前記磁石ユニット固定管は、前記磁石ユニットごと着脱可能であることを特徴とするシート製造装置。