JP6277836B2 - 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、古紙をパルプ解繊機で乾式解繊し、解繊した古紙解繊物を篩機に搬送し、搬送された古紙解繊物を篩機に設けられたスクリーンによって篩分けし、篩分けされた古紙解繊物を下流側に搬送する古紙解繊物の製造方法が知られている。本製造方法では、篩機から下流側に古紙解繊物を搬送する際、ブロワーでスクリーンの下流側から上方に吸引して発生させた気流により古紙解繊物を搬送している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１４７７７２号公報

しかしながら、スクリーンの下流側からブロワーで上方に吸引しても、篩機におけるスクリーンの下流側の内壁面に篩分けされた古紙解繊物の一部が付着する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］本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物を、複数の開口を通過させる選別部と、前記開口を通過した通過物を用いてシートを成形する成形部と、を備えるシート製造装置であって、前記選別部は、前記開口を有するふるい部と、前記ふるい部よりも下方に位置し、水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなる搬送部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、ふるい部の開口を通過した通過物は、ふるい部よりも下方に位置する搬送部に送られる。当該搬送部は、水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなっている。すなわち、搬送部の上側から下側にかけて搬送部の内壁面が傾斜している。従って、搬送部に送られた通過物は、搬送部の内壁面に倣って搬送部の上側から下側に向けて集められながら搬送される。これにより、搬送面への通過物の付着を低減することができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置の前記選別部は、前記搬送部の内部に送風する送風部を備えることを特徴とする。

開口を通過する通過物の主なものは解繊物の繊維であり、軽いために搬送性が良くないが、上記構成によれば、送風により繊維等の軽いものでも搬送されるので、搬送面への付着をより低減することができる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記送風部からの送風は、前記搬送部の内部を旋回する気流を発生させることを特徴とする。

この構成によれば、通過物が搬送部の内部を旋回する気流に乗って搬送される。これにより、傾斜に沿って送風するよりも広い範囲に気流を行き渡らせることができるので、搬送面への付着をより低減することができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置の前記選別部は、前記送風部を複数有することを特徴とする。

この構成によれば、複数の送風部から旋回する気流を流すことで搬送部の内部の広い範囲に送風することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記搬送部における上下方向の中央部よりも、前記送風部の送風口は上側に位置することを特徴とする。

この構成によれば、搬送部の上側に送風口を位置することで、搬送部に付着した通過物を容易に押し流すことができる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記開口が内部に含まれるように前記ふるい部を覆うハウジング部を有し、前記搬送部における鉛直方向上方側端部の内部空間の断面積の大きさは、前記ハウジング部における鉛直方向下方側端部の内部空間の断面積の大きさよりも大きいことを特徴とする。

この構成によれば、搬送部の方がハウジング部よりも大きいので通過物は搬送部に引っかかることがなく下方へ搬送させることができる。

［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置では、水平方向において、前記搬送部は前記ハウジング部よりも外側に位置する突出部を有し、前記送風口は前記突出部に配置されることを特徴とする。

この構成によれば、送風口がハウジング部よりも外側なので、落下する通過物が送風口に溜まることが無い。

シート製造装置の構成を示す概略図。 選別部の構成を示す概略図。 選別部の構成を示す概略図。 選別部の構成を示す概略図。 選別部の動作を示す説明図。 変形例１にかかる選別部周辺の構成を示す概略図。 変形例２にかかる搬送部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、例えば、純パルプシートや古紙などの原料（被解繊物）Ｐｕを新たなシートＰｒに形成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は、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、解繊部で解繊された解繊物を、複数の開口を通過させる選別部と、開口を通過した通過物を用いてシートを成形する成形部と、を備えるシート製造装置であって、選別部は、開口を有するふるい部と、ふるい部よりも下方に位置し、水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなる搬送部と、を有するものである。以下、具体的にシート製造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シート製造装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態のシート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加物投入部６０と、堆積部７０と、成形部２００等を備えている。そして、これらの部材を制御する制御部を備えている。

供給部１０は、粗砕部２０に原料としての古紙Ｐｕ等を供給するものである。供給部１０は、例えば、複数枚の古紙Ｐｕを重ねて貯めておくトレー１１と、トレー１１中の古紙Ｐｕを粗砕部２０に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。シート製造装置１に供給する古紙Ｐｕとしては、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズの用紙等である。

粗砕部２０は、供給された古紙Ｐｕを数センチメートル角の紙片に裁断するものである。粗砕部２０では、粗砕刃２１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、供給された古紙Ｐｕを容易に紙片に裁断することができる。そして、分断された粗砕紙は、配管２０１を介して解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、回転する回転刃（図示せず）を備え、粗砕部２０から供給された粗砕紙を繊維状に解きほぐす解繊を行うものである。本願においては、解繊部３０で解繊されるものを被解繊物と言い、解繊部３０を通過したものを解繊物と言う。なお、本実施形態の解繊部３０は、空気中で乾式で解繊を行うものである。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は、数十μｍ以下の粒（以下、「インク粒」という）となって繊維と分離する。したがって、解繊部３０から出る解繊物は、紙片の解繊により得られる繊維とインク粒である。そして、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、配管２０２を介して解繊された繊維はこの気流に乗って空気中で分級部４０に搬送される。なお、必要に応じて解繊部３０に配管２０２を介して解繊された繊維を分級部４０に搬送させるための気流を発生させる気流発生装置を別途設けてもよい。

分級部４０は、導入された導入物を気流により分級するものである。本実施形態では、導入物としての解繊物をインク粒と繊維とに分級する。分級部４０は、例えば、サイクロンを適用することにより、搬送された繊維をインク粒と脱墨繊維（脱墨解繊物）とに気流分級することができる。なお、サイクロンに替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。これにより比較的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けられる。繊維からインク粒を除去することを脱墨と言う。

本実施形態の分級部４０は接線入力方式のサイクロンであり、解繊部３０から導入物が導入される導入口４０ａと、導入口４０ａが接線方向についた筒部４１と、筒部４１の下部に続く円錐部４２と、円錐部４２の下部に設けられる下部取出口４０ｂと、筒部４１の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４０ｃとから構成される。円錐部４２は鉛直方向下方にむかって径が小さくなる。

分級処理において、分級部４０の導入口４０ａから導入された解繊物をのせた気流は、筒部４１、円錐部４２で円周運動に変わり、遠心力がかかり分級される。そして、インク粒より大きく密度の高い繊維は下部取出口４０ｂへ移動し、比較的小さく密度の低いインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４０ｃへ導出され、脱墨が進行する。そして、分級部４０の上部排気口４０ｃからインク粒が多量に含まれた短繊維混合物が排出される。そして、排出されたインク粒が多量に含まれる短繊維混合物は、分級部４０の上部排気口４０ｃに接続された配管２０６を介して受け部８０に回収される。一方、分級部４０の下部取出口４０ｂから配管２０３を介して分級された繊維を含む分級物が選別部５０に向けて空気中で搬送される。分級部４０から選別部５０へは、分級される際の気流によって搬送されてもよいし、上方にある分級部４０から重力で下方にある選別部５０に搬送されてもよい。なお、分級部４０の上部排気口４０ｃや配管２０６等に、上部排気口４０ｃから短繊維混合物を効率よく吸引するための吸引部等を配置してもよい。

選別部５０は、分級部４０により分級された繊維を含む分級物（脱墨解繊物）を複数の開口を有するふるい部３００から通過させて選別するものである。さらに、具体的には、分級部４０により分級された繊維を含む分級物を、開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物と、に選別するものである。本実施形態の選別部５０では、分級物を回転運動により空気中で分散させる機構を備えている。そして、選別部５０の選別により開口を通過した通過物は、搬送部３５０から配管２０４を介して堆積部７０側に搬送される。一方、選別部５０の選別により開口を通過しなかった残留物は、配管２０５を介して再び被解繊物として解繊部３０に戻される。これにより、残留物は廃棄されずに再使用（再利用）される。なお、選別部５０の詳細な構成については後述する。

選別部５０の選別により開口を通過した通過物は配管２０４を介して堆積部７０に空気中で搬送される。選別部５０から堆積部７０へは、気流を発生させる図示しないブロワーによって搬送されてもよいし、上方にある選別部５０から下方にある堆積部７０に重力で搬送されてもよい。配管２０４における選別部５０と堆積部７０との間には、搬送される通過物に対して樹脂（例えば、融着樹脂あるいは熱硬化性樹脂）等の添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。なお、添加物としては、融着樹脂の他、例えば、難燃剤、白色度向上剤、シート力増強剤やサイズ剤等を投入することも可能である。これらの添加物は、添加物貯留部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。

堆積部７０は、配管２０４から投入された繊維を含む通過物と樹脂とを含む材料を用いて堆積させてウエブＷを形成するものである。堆積部７０は、繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された繊維をメッシュベルト７３上に堆積する機構を有している。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と樹脂とを含む物体の構成形態を言う。従って、ウエブの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブとして示している。

まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、堆積部７０には、繊維及び樹脂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。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させることにより通過物（繊維）中に樹脂（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には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させて、通過物（繊維）中に樹脂（添加剤）を均一に混ぜるとともに、小孔を通過した繊維や繊維と樹脂の混合物を空気中に均一に分散させることができる。

フォーミングドラム７１の下方には、張架ローラー７２によって張架される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が配されている。そして、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吸引部としてのサクション装置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繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

そして、フォーミングドラム７１の小孔スクリーンを通過した繊維等は、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、繊維と樹脂を含み長尺状に堆積させたウエブＷを形成することができる。フォーミングドラム７１からの分散とメッシュベルト７３の移動を連続的に行うことで、帯状の連続したウエブＷが成形される。なお、メッシュベルト７３は金属製でも、樹脂製でも、不織布でもよく、繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものであってもよい。なお、メッシュベルト７３のメッシュの穴径が大きすぎるとメッシュの間に繊維が入り込み、ウエブＷ（シート）を成形したときの凸凹になり、一方、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、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にすることで構成できる。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と樹脂とを含む物体の構成形態を言う。従って、ウエブＷの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブＷとして示している。

メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、搬送部１００によって搬送される。本実施形態の搬送部１００は、メッシュベルト７３から最終的にシートＰｒ（ウエブＷ）としてスタッカー１６０に投入されるまでの間のウエブＷの搬送過程を示している。従って、メッシュベルト７３の他、各種ローラー等は搬送部１００の一部として機能する。搬送部としては、搬送ベルトや搬送ローラーなどの少なくとも一つがあればよい。具体的には、まず、搬送部１００の一部であるメッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、メッシュベルト７３の回転移動により、搬送方向（図中の矢印）に従って搬送される。次いで、ウエブＷは、メッシュベルト７３から搬送方向（図中の矢印）に従って搬送される。なお、本実施形態では、ウエブＷの搬送方向における堆積部７０の下流側において堆積部７０によって堆積されたウエブＷからシートＰｒを形成する範囲は成形部２００に属する。

ウエブＷの搬送方向における堆積部７０の下流側に加圧部が配置されている。なお、本実施形態の加圧部は、ウエブＷを加圧するローラー１４１を有する加圧部１４０である。ローラー１４１と張架ローラー７２の間にウエブＷを通過させることにより、ウエブＷを加圧することができる。これにより、ウエブＷの強度を向上させることができる。

ウエブＷの搬送方向における加圧部１４０の下流側には、切断部前ローラー１２０が配置されている。切断部前ローラー１２０は、一対のローラー１２１を有している。一対のローラー１２１のうち、一方が駆動制御ローラーであり、他方が従動ローラーである。

また、切断部前ローラー１２０を回転させる駆動伝達部にはワンウエイクラッチが用いられている。ワンウエイクラッチは、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構を有し、逆方向に対して空転するように構成されている。これにより、切断部後ローラー１２５と切断部前ローラー１２０との速度差でウエブＷに過度のテンションが掛けられた際、切断部前ローラー１２０側で空転するため、ウエブＷへのテンションが抑制され、ウエブＷが引きちぎられることを防止できる。

ウエブＷの搬送方向における切断部前ローラー１２０の下流側には、搬送されるウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する切断部１１０が配置されている。切断部１１０は、カッターを備え、連続状のウエブＷを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状（シート状）に切断する。切断部１１０は、例えば、ロータリーカッターを適用することができる。これによれば、ウエブＷを搬送させながら切断が可能となる。従って、切断時にウエブＷの搬送を停止させないので、製造効率を向上させることができる。なお、切断部１１０は、ロータリーカッターの他、各種カッターを適用してもよい。

切断部１１０よりウエブＷの搬送方向の下流側には、切断部後ローラー１２５が配置されている。切断部後ローラー１２５は、一対のローラー１２６を有している。一対のローラー１２６のうち、一方が駆動制御ローラーであり、他方が従動ローラーである。

本実施形態では、切断部前ローラー１２０と切断部後ローラー１２５との速度差によってウエブＷにテンションを掛かることができる。そして、ウエブＷにテンションをかけた状態で切断部１１０を駆動してウエブＷを切断するように構成されている。

切断部後ローラー１２５よりもウエブＷの搬送方向の下流側に、加熱加圧部１５０を構成する一対の加熱加圧ローラー１５１が配置されている。当該加熱加圧部１５０は、ウエブＷに含まれる繊維同士を樹脂を介して結着（定着）させるものである。加熱加圧ローラー１５１の回転軸中心部にはヒーター等の加熱部材が設けられており、当該一対の加熱加圧ローラー１５１間にウエブＷを通過させることにより、搬送されるウエブＷに対して加熱加圧することができる。そして、ウエブＷは一対の加熱加圧ローラー１５１によって加熱加圧されることで、樹脂が溶けて繊維と絡みやすくなるとともに繊維間隔が短くなり繊維間の接触点が増加する。これにより、密度が高まってウエブＷとしての強度が向上する。加熱加圧部１５０では、加熱加圧処理前におけるウエブＷの厚みに対しておよそ１／５から１／１０の厚みのウエブＷとなるように加熱加圧する。

加熱加圧部１５０よりもウエブＷの搬送方向の下流側に、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する後切断部１３０が配置されている。後切断部１３０は、カッターを備え、ウエブＷの搬送方向における所定の切断位置に従って切断する。これにより、所望するサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が成形される。そして、切断されたシートＰｒ（ウエブＷ）はスタッカー１６０等に積載される。

なお、上記実施形態にかかるシートとは、古紙や純パルプなどの繊維を含むものを原料とし、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、ボード状やウエブ状（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。

また、上記本実施形態において古紙とは、主に印刷された紙を指すが、紙として成形されたものを原料とするのであれば使用したか否かに関わらず古紙とみなす。

次に、選別部の構成について説明する。図２、図３及び図４は選別部の構成を示す概略図である。なお、図２は選別部の斜視図であり、図３（ａ）はふるい部の構成を示す概略図であり、図３（ｂ）は搬送部の構成を示す概略図である。また、図４は選別部の概略側面図である。図２に示すように、選別部５０は、ふるい部３００と、搬送部３５０と、ハウジング部４００等を備えている。

ふるい部３００は、図３（ａ）に示すように、繊維を含む材料が空気中で通過する複数の開口３１１を有する開口部３１０を有している。本実施形態のふるい部３００は、ドラム形状を有している。そして、ふるい部３００は回転中心軸Ｒ回りに回転させることにより材料（分級物）を開口３１１から通過させることができる。回転中心軸Ｒの方向における開口部３１０の両端には開口３１１を有しない筒状部３１５を有している。開口部３１０と筒状部３１５は溶接やネジなどで締結され、一体的に回転する。ふるい部３００は、均一な厚みを有するステンレス鋼等の金属板を用いて筒型に形成されており、その両端には開放口３０６が設けられている。

開口部３１０は、複数の開口３１１（パンチングメタル）が設けられている。当該開口３１１から分散された繊維を含む材料が通過するように構成され、繊維を含む材料の大きさ、種類等により開口３１１の大きさや形成領域等が適宜設定されている。なお、開口部３１０は、パンチングメタルに限定されず、金網材であってもよい。複数の開口３１１の大きさ（面積）は同じで、それぞれが等間隔で配置されている。これにより、開口３１１を通過した材料の寸法はほぼ均一となる。また、開口３１１を通過する際に、絡みあった繊維がほぐされる。筒状部３１５は、開口３１１等を有しない部分であり、ハウジング部４００と接する部分である。

ハウジング部４００は、図２に示すように、ふるい部３００の開口部３１０（開口３１１）が内部に含まれるようにふるい部３００を覆うものであり、枠体を成している。すなわち、ふるい部３００の開口部３１０が枠体の内側に来るように、ハウジング部４００がふるい部３００の一部を囲っている。従って、ハウジング部４００の内側の空間内にふるい部３００の開口部３１０が配置される。そして、ハウジング部４００の枠体の一部と筒状部３１５とが接している。このように、ハウジング部４００と双方の筒状部３１５，３１５とが接することにより、開口３１１から通過した繊維を含む材料等のハウジング部４００の内部から外側への拡散を抑制することができる。また、ふるい部３００の回転軸方向Ｒにおいてふるい部３００の内側にハウジング部４００が配置されるため、ふるい部３００の回転軸方向Ｒにおけるふるい部３００の幅寸法よりも、ハウジング部４００の幅寸法の方を短くする構成を得ることが可能となり、装置構成を小型にすることができる。なお、ハウジング部４００と双方の筒状部３１５，３１５とが接する部分にはパイルシール等が設けられている。これにより、ハウジング部４００に対してふるい部３００が回転した際のハウジング部４００と筒状部３１５，３１５との摩擦力が低減され、ふるい部３００の回転負荷を低減することができる。また、ハウジング部４００の内部からハウジング部４００の外部への繊維等の拡散を抑制することができる。なお、ハウジング部４００の下側が開放した開放口４０１が形成されており、ふるい部３００の開口３１１を通過した通過物は開放口４０１を通って搬送部３５０側に移動可能となる。

また、図２に示すように、ふるい部３００における回転中心軸Ｒの延接方向の両端には、回転しない２つの側部５００（５００ａ，５００ｂ）を有している。そして、選別部５０は、一方の側部５００ａに備えられ、ふるい部３００に材料を導入する導入口５６０と、他方の側部５００ｂに備えられ、導入口５６０よりも鉛直方向における下方側に位置し、開口３１１を通過しなかった材料である残留物を排出する排出口５７０と、を備えている。なお、ふるい部３００は図示しない支持部により回転可能に支持されている。ふるい部３００と側部５００とは、ふるい部３００の筒状部３１５と接するように構成されている。なお、側部５００と双方の筒状部３１５，３１５とが接する部分にはパイルシール等が設けられている。これにより、側部５００に対してふるい部３００が回転した際の側部５００と筒状部３１５，３１５との摩擦力が低減され、ふるい部３００の回転負荷を低減することができる。また、ふるい部３００の内部から側部５００を介して外部へ繊維等が拡散することを抑制することができる。そして、側部５００ａ、５００ｂは、図示しない外部フレームに固定されている。導入口５６０は配管２０３に接続されており、排出口５７０には配管２０５に接続されている。

ハウジング部４００の下方には、搬送部３５０が設けられている。詳細には、ハウジング部４００と搬送部３５０とは接続板部３９０を介して接続されている。接続板部３９０には、ハウジング部４００の枠体に設けられた開放口４０１と同じ大きさか開放口４０１より大きい開口部３９１が設けられ、ハウジング部４００の枠体に設けられた開放口４０１と接続板部３９０の開口部３９１とを対応させて、接続板部３９０の一方の面にハウジング部４００が接続されている。また、接続板部３９０の他方の面には搬送部３５０が接続されている。当該搬送部３５０は、上端側が開放した開放口３５２を有し、ふるい部３００よりも下方に位置し、水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなるように形成されたものである。すなわち、搬送部３５０の上側から下側にかけて搬送部３５０の内壁面が傾斜している。従って、搬送部３５０に送られた通過物は、開放口３５２から搬送部３５０を通過する過程で、内壁面に倣って搬送部３５０の上側から下側に向けて集められながら搬送される。搬送部３５０の開放口３５２は、ハウジング部４００の開放口４０１や接続板部３９０の開口部３９１よりも大きい。搬送部３５０の最下部には通過物を排出するための開口を有する排出口３５５が設けられ、当該排出口３５５は配管２０４に接続されている。

搬送部３５０は、図３（ｂ）に示すように、概略四角錐を成している。さらに詳細には、搬送部３５０の内壁面は、４つの平坦面を有する内面部３５１ａを有している。そして、内面部３５１ａ同士の間には、搬送部３５０の外側に向かって凸の曲面を有する曲面部３５１ｂが設けられている。内面部３５１ａ同士の間に曲面部３５１ｂを有することにより、搬送部３５０の内部に繊維等が搬送される際、繊維等を円滑に搬送させることができる。また、搬送部３５０はハウジング部４００の角型の形状に対応して概略四角錐を成しており、円錐形状の搬送部に比べて、小型化することができる。

また、繊維等が搬送される搬送部３５０は、導電性を有する材料で成形されることが好ましい。例えば、金属や導電性フィラー等が添加された樹脂等により成形することができる。また、内面部３５１ａや曲面部３５１ｂに静電フィルムを貼り付けてもよいし、内面部３５１ａや曲面部３５１ｂの表面に導電性を付与する表面処理を施してもよい。なお、内面部３５１ａ及び曲面部３５１ｂの表面抵抗値が１０⁸（Ω／□）以下であることが好ましい。これにより、搬送される繊維の帯電による内面部３５１ａや曲面部３５１ｂへの付着が低減され、より効率よく繊維等を搬送することができる。

さらに、図２に示すように、本実施形態の搬送部３５０には、搬送部３５０の内部に送風する送風部３６０を備えている。当該送風部３６０からの送風は、搬送部３５０の内部を旋回する気流を発生させるものである。送風部３６０の送風手段としては、ファンを搭載し、モーター等の回転手段により当該ファンを回転駆動させることにより、送風を発生させるものでもよいし、ポンプを用いて圧縮空気を発生させるものであってもよい。送風部３６０は、１個でもよいし、複数を有していてもよい。なお、本実施形態では、２つの送風部３６０（３６０ａ，３６０ｂ）が配置されている。そして、送風部３６０ａ，３６０ｂの各送風口３６１は搬送部３５０における上下方向の中央部よりも上側に位置している。本実施形態では、搬送部３５０における上下方向の最上側に対応する接続板部３９０の面に配置されている。そのため、接続板部３９０も搬送部の一部とみなしてもよい。そして、一方の送風部３６０ａは搬送部３５０の開口部３９１の一角に対応する接続板部３９０の面に配置され、他方の送風部３６０ｂは搬送部３５０の開口部３９１の一角であって、一方の送風部３６０ａが配置された位置に対して対角となる位置の接続板部３９０の面に配置されている。そして、各送風部３６０ａ，３６０ｂの送風口３６１が、搬送部３５０の内部に対して同じ側に設けられた内面部３５１ａに沿って送風可能に配置されている。このように、複数の送風部３６０ａ，３６０ｂを設けることにより搬送部３５０の内部の広い範囲に送風することができる。なお、本実施形態では、送風部３６０ａ，３６０ｂにより搬送部３５０の内部に旋回する気流が流れる。詳細には、各送風部３６０ａ，３６０ｂの送風口３６１から吐出される風は、図５に示すように搬送部３５０の内部の内面部３５１ａ及び曲面部３５１ｂに倣って渦巻きのようにぐるぐると回りながら、搬送部３５０における下方側に流れ、最終的には搬送部３５０における下方端部の排出口３５５へ流れていく。この搬送部３５０内部を旋回する気流に乗り、また、傾斜した内面部３５１ａ及び曲面部３５１ｂに倣って繊維等を搬送部３５０の上側から下側に向けて円滑に搬送することができる。なお、旋回する気流を流すためには、内面部３５１ａや曲面部３５１ｂの傾斜に沿ってボールが重力で落ちる軌跡を傾斜線と定義した場合に、傾斜線に交わるように気流を流せばよい。逆にこの傾斜線に沿って気流を流す場合は、気流の及ぼす範囲が少ないため、送風部を多く必要になる。このようにしても、繊維等を搬送することができるが、旋回する気流にすることで、送風部の数を低減することができる。

また、搬送部３５０における鉛直方向上方側端部の内部空間の断面積の大きさ（開放口３５２の大きさ）は、ハウジング部４００における鉛直方向下方側端部の内部空間の断面積の大きさ（開放口４０１の大きさ）よりも大きくなっている。具体的には、図４の側断面図に示すように、搬送部３５０における最上端部の内部空間の幅Ｌ２は、ハウジング部４００における最下端部の内部空間の幅Ｌ１よりも幅が広い。また、図４の紙面に垂直な方向においても、搬送部３５０における最上端部の内部空間の幅は、ハウジング部４００における最下端部の内部空間の幅よりも幅が広い。搬送部３５０の方がハウジング部４００よりも幅広で大きいので通過物は搬送部３５０に引っかかることがなく下方へ搬送させることができる。逆に、搬送部３５０の方がハウジング部４００よりも幅が小さい場合、ハウジング部４００よりも内側において段差ができることになり、その段差に通過物が溜まってしまうことになる。また、各送風部３６０ａ，３６０ｂの送風口３６１から吐出される風は、搬送部３５０の上端部から下端部に向けて水平方向における内部空間の断面積が小さくなっていくため、送風部３６０ａ，３６０ｂの送風口３６１から吐出される風は、搬送部３５０の上端部では大きく旋回した気流が発生し、搬送部３５０の上端部から下端部にかけて徐々に小さい旋回となって排出口３５５へ流れていく。

さらに、水平方向において、搬送部３５０はハウジング部４００よりも外側に位置する突出部３９５を有し、送風口３６１は突出部３９５に配置される。なお、本実施形態では、接続板部３９０の端部に突出部３９５が設けられ、当該突出部３９５に送風部３６０ａ，３６０ｂの送風口３６１が設けられている。従って、送風口３６１がハウジング部４００の内壁面よりも外側に配置されるため、ふるい部３００から落下する通過物が送風口３６１に溜まることが無い。また、送風口３６１は搬送部３５０の内部に突き出していない。これによっても、ふるい部３００から落下する通過物が送風口３６１に溜まることが無い。なお、なお、送風口３６１が搬送部３５０の内部に突き出していても、その先端部がハウジング部４００の内壁面よりも外側に配置されていればよい。

次に、選別部の動作について説明する。図５は、選別部の動作を示す説明図であり、図５（ａ）は選別部を側面視した場合の模式図であり、図５（ｂ）は選別部の搬送部を平面視した場合の模式図である。

まず、分級部４０から配管２０３を介して搬送された繊維を含む分級物は、選別部５０の導入口５６０からふるい部３００の内部に導入される。そして、ふるい部３００の回転中心軸Ｒ回りの回転により、ふるい部３００に導入された分級物は、ふるい部３００の開口３１１を通過する通過物と開口３１１を通過しない残留物とに選別される。開口３１１を通過しない残留物は、配管２０５を介して解繊部３０に搬送される（図１及び図２参照）。

ふるい部３００の開口３１１を通過した通過物は、ハウジング部４００の下側端部の開放口４０１（搬送部３５０の開口部３９１）に向けて下降していく。一方、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、搬送部３５０の送風部３６０ａ，３６０ｂの各送風口３６１から搬送部３５０の内部に風が送られている。具体的には、傾斜線に交わる方向で、かつ、水平方向もしくは下方に向けた風が送られる。各送風口３６１から吐出される風は、搬送部３５０の内部の内面部３５１ａ及び曲面部３５１ｂに倣って渦巻きのようにぐるぐると回り（旋回）ながら搬送部３５０における下方側の排出口３５５へ流れていく。そして、ハウジング部４００側から降下した通過物は、この気流に従って搬送部３５０内部を旋回しながら排出口３５５に流動される。そして、排出口３５５から排出された通過物は配管２０４を介して堆積部７０側に搬送される。

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。

ふるい部３００の開口３１１を通過した通過物は、ふるい部３００よりも下方に位置する搬送部３５０に送られる。当該搬送部３５０は、水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなっている。すなわち、搬送部３５０の上側から下側にかけて搬送部３５０の内面部３５１ａ及び曲面部３５１ｂが傾斜しているため、搬送部３５０に送られた通過物は、搬送部３５０の上側から下側に向けて集められながら搬送される。これにより、内壁面に付着した繊維が集まって繊維塊になる等の発生を抑制し、通過物の搬送効率を高めることができる。さらに、送風部３６０ａ，３６０ｂから吐出され、搬送部３５０の内面部３５１ａ及び曲面部３５１ｂを旋回する気流を発生する送風により、通過物が気流に乗り、さらに容易に通過物の搬送を容易に行うことができる。

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）上記実施形態では、搬送部３５０の排出口３５５と配管２０４とを接続したが、この構成に限定されない。例えば、排出口３５５と配管２０４との間に、さらにブロワーを備えてもよい。このブロワーは、集めた通過物を下流側に送るためである。なお、本願の搬送部３５０の形状や送風部３６０を設けずにブロワーを設けても、通過物の搬送を効率的にできない。ブロワーで下方に吸引しても、搬送部内に旋回する気流を生じることはできないし、内壁面に沿った気流よりも内部空間を通る気流の方が大きくなり、内壁面への通過物の付着を低減することができない。図６は、変形例１にかかる選別部周辺の構成を示す概略図である。図６に示すように、選別部５０の搬送部３５０の排出口３５５と配管２０４との間に搬送部３５０から配管２０４側に気流を発生するブロワー６００を備えている。当該ブロワー６００による気流の発生によって、搬送部３５０の排出口３５５側に集められた（搬送された）通過物を排出口３５５付近で滞留させること無く、効率よく配管２０４側に搬送することができる。なお、この場合、送風部３６０ａ，３６０ｂによる風量がブロワー６００の風量を超えない範囲で設定する。例えば、送風部３６０ａ，３６０ｂによる風量を、ブロワー６００の風量の１／１０程度に設定する。このようにすれば、排出口３５５における通過物の滞留を低減し、繊維塊等の発生を抑制することができる。

（変形例２）上記実施形態では、搬送部３５０の形状を概略四角錐としたが、この形状に限定されない。図７は、変形例２にかかる搬送部の構成を示す概略図である。例えば、図７（ａ）に示すように、概略円錐形状を有する搬送部３５０ａであってもよい。また、図７（ｂ）に示すように、概略四角錐のうちの対向する１組の２辺を円弧形状とした搬送部３５０ｂであってもよい。また、図７（ｃ）に示すように、概略角丸形状を有し、傾斜角が一定でない搬送部３５０ｃ（角丸ホッパー）であってもよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。

（変形例３）上記実施形態では、送風部３６０ａと送風部３６０ｂとを等間隔に配置したが、これに限定されず、等間隔に配置しなくてもよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。

（変形例４）上記実施形態では、２つの送風部３６０ａ，３６０ｂを配置したが、これに限定されず、１つでもよいし、３つ以上の送風部を配置してもよい。この場合、選別部５０の規模や搬送する繊維量等を考慮して適宜設定する。このようにすれば、効率よく繊維を搬送させることができる。

（変形例５）上記実施形態の送風部３６０ａ，３６０ｂでは、通常の空気を吐出したが、これに限定されない。例えば、イオン化した空気を送風してもよい。このようにすれば、イオン化した空気が繊維に吹き掛けられることで帯電した繊維が除電される。これにより、繊維が搬送部３５０の内面部３５１ａや曲面部３５１ｂへの付着が低減され、搬送効率を高めることができる。

（変形例６）上記実施形態では、搬送部３５０の開放口３５２から排出口３５５に常に下方に傾斜した壁面とした。これに限定されず、内壁面の一部に垂直部や水平部を設けてもよい。この場合、「水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなる」とは、垂直部や水平部よりも上側の部分を指すことになる。

（変形例７）上記実施形態では、ハウジング部４００はふるい部３００の一部を覆ったが、ふるい部３００全体を覆ってもよい。

（変形例８）上記実施形態では、ハウジング部４００と搬送部３５０とを接続板部３９０を介して接続した。これに限定されず、ハウジング部４００と搬送部３５０を、接続板部３９０を介せずに直接接続してもよい。例えば、ハウジング部４００と接続板部３９０を一体化してもよい。この場合、送風部３６０はハウジング部４００に取り付けられることになるので、送風部３６０はふるい部が備えてもよい。

１…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…選別部、６０…添加物投入部、７０…堆積部、１００…搬送部、１１０…切断部、１３０…後切断部、１４０…加圧部、１５０…加熱加圧部、２００…成形部、３００…ふるい部、３０６…開放口、３１０…開口部、３１１…開口、３１５…筒状部、３５０，３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ…搬送部、３５１ａ…内面部、３５１ｂ…曲面部、３５２…開放口、３５５…排出口、３６０…送風部、３６０ａ…送風部、３６０ｂ…送風部、３６１…送風口、３９０…接続板部、３９１…開口部、３９５…突出部、４００…ハウジング部、４０１…開放口、５６０…導入口、５７０…排出口、６００…ブロワー。

Claims (7)

1. 繊維を含む原料を解繊する解繊部と、
   前記解繊部で解繊された解繊物を、複数の開口を通過させる選別部と、
   前記開口を通過した通過物を用いてシートを成形する成形部と、を備えるシート製造装置であって、
   前記選別部は、
   前記開口を有するふるい部と、
   前記ふるい部よりも下方に位置し、水平方向における内部空間の断面積が下側ほど小さくなる搬送部と、を有する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、
   前記選別部は、前記搬送部の内部に送風する送風部を備え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、
   前記送風部からの送風は、前記搬送部の内部を旋回する気流を発生させることを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のシート製造装置において、
   前記選別部は、前記送風部を複数有す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、
   前記搬送部における上下方向の中央部よりも、前記送風部の送風口は上側に位置することを特徴とするシート製造装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記開口が内部に含まれるように前記ふるい部を覆うハウジング部を有し、
   前記搬送部における鉛直方向上方側端部の内部空間の断面積の大きさは、前記ハウジング部における鉛直方向下方側端部の内部空間の断面積の大きさよりも大きいことを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項６に記載のシート製造装置において、
   水平方向において、前記搬送部は前記ハウジング部よりも外側に位置する突出部を有し、前記送風口は前記突出部に配置されることを特徴とするシート製造装置。

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