JP6459595B2 - 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、古紙を解繊させながらバインダー槽からバインダーを供給し、繊維とバインダーとで混合された材料を用いて古紙繊維製成形物を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−３６０３号公報

しかしながら、バインダー槽内のバインダーが無くなった場合、一旦装置を停止し、バインダー槽にバインダーを供給した後、再稼働しなければならず、生産性が低下してしまう、という課題があった。また、バインダー槽に直接バインダーを補充する際、バインダーをバインダー槽からこぼしてしまうおそれがあった。

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、繊維と添加剤とを含む材料を用いて加熱加圧してシートを製造するシート製造装置であって、前記添加剤を気中で供給する供給部と、前記供給部と連通し、前記添加剤を貯留する第１のタンクと、前記第１のタンクと連通し、前記シート製造装置に対して着脱可能であり、前記添加剤を貯留する第２のタンクと、を備えることを特徴とする。
また、本適用例にかかるシート製造措置は、繊維と添加剤とを含んだ材料を用いてシートを製造するシート製造装置であって、前記添加剤を供給する供給部と、前記供給部と連通し、前記添加剤を貯留する第１のタンクと、を備え、前記第１タンクは、第２タンクと連通可能であり、前記第２タンクは、前記シート製造装置に対して着脱可能であり、前記添加剤を前記第２タンクから前記第１タンクへ貯留することを特徴とする。

この構成によれば、添加剤を貯留する第１のタンクと第２のタンクとの２つのタンクで構成され、第２のタンクは着脱可能に構成されている。従って、第２のタンク内の添加剤が無くなっても、第１のタンクがあるので、添加剤の供給は可能であり、シート製造装置を停止させることなくシートの製造を継続することができる。また、第２のタンクは第１のタンクと着脱可能であり、第１のタンクから第２のタンクを外している間でも第１のタンクから添加剤を供給することで、シートの製造を続けることができる。このため、ユーザーが交換すべき第２のタンクの在庫が無くてもシートの製造を止めることがない。また、第２のタンクを着脱することで添加剤を補充可能となり、添加剤を補充する際の操作性が向上し、添加剤をこぼしたり汚したりすることを防止することができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１のタンクは、前記第１のタンク内の前記添加剤が無いことを検出可能な第１の検出部を有していてもよい。

供給部による添加剤の供給に伴い、第１のタンクに貯留された添加剤の量が減少する。
そして、第１のタンクに貯留された添加剤の量の減少に伴い、第２のタンクから第１のタンクに向けて添加剤が供給される。この構成によれば、第１のタンク内に添加剤が無いことが検出可能となるため、シートの製造の際に添加剤が供給されないことを回避できる。
［適用例３］本適用例にかかるシート製造では、前記第２タンクを備えていてもよい。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第２のタンクから前記第１のタンクへ前記添加剤を搬送する搬送部と、前記第１のタンクは、前記第１のタンク内の前記添加剤の量が上限であることを検出可能な第２の検出部と、を有していてもよい。

この構成によれば、第２の検出部による第１のタンク内の添加剤の量の検出により、第２のタンクから第１のタンクへの添加剤の供給量を正確に把握することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置の前記第１のタンクは、鉛直方向において前記第１の検出部と前記第２の検出部との間に第３の検出部を有していてもよい。

この構成によれば、第３の検出部による第１のタンク内の添加剤の量の検出により、第２のタンクから第１のタンクへ添加剤を供給するタイミングを把握することができる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第１のタンクの上側には前
記第１のタンクの外部と連通する孔を有していてもよい。

この構成によれば、第１のタンク内に添加剤を入れた時に、第１のタンク内から孔を介して空気が逃げるため、第２のタンクから第１のタンクへ添加剤を移動（搬送）させ易くすることができる。

［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第２のタンク内の前記添加剤が無いことを検出可能な第４の検出部を有していてもよい。

この構成によれば、第２のタンク内の添加剤が無いことを把握できる。

シート製造装置の構成を示す概略図。 添加剤投入部の構成を示す概略図。 添加剤投入部の構成を示す概略図。 シート製造装置の制御方法を示すフローチャート。 シート製造装置の制御方法を示すフローチャート。 シート製造装置の制御方法を示すフローチャート。

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。

（第１実施形態）
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り、繊維と添加剤とを含む材料を用いて加熱加圧してシートを製造する装置である。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、原料供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加剤投入部６０と、堆積部７０と、加熱加圧部１２０等を備えている。また、これらの部材を制御する制御部２を備えている。

原料供給部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。原料供給部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、繊維を含む材料を空気中で解繊するものである。具体的には、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、搬送された解繊物をインク粒と繊維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。

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へ導出される。そして、分級部４０の上部排気口４０ｃからインク粒が排出される。そして、排出されたインク粒は、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。分級は、あるサイズや密度を境にして正確に分けられるものではない。また、繊維とインク粒とに正確に分けられるものでもない。繊維の中でも比較的短い繊維はインク粒と共に上部排気口４０ｃから排出される。インク粒の中でも比較的大きいものは繊維とともに下部取出口４０ｂから排出される。

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（解繊物）を複数の開口を有するふるい部５１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、通過物搬送部５２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。

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結着樹脂（例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂の粉体）等の添加剤を添加する添加剤投入部６０が設けられている。なお、添加剤としては、結着樹脂の他、例えば、難燃剤、白色度向上剤、シート力増強剤やサイズ剤、吸収調整剤、芳香剤、脱臭剤等を投入することも可能である。

添加剤投入部６０は、添加剤を配管２０４に気中で供給する供給部６３と、供給部６３に連通する第１のタンク６１と、第１のタンク６１に連通し、シート製造装置１に対して着脱可能な第２のタンク６２と、を備えている。なお、添加剤投入部６０の詳細な構成については後述する。

堆積部７０は、繊維を含む材料を堆積可能にするものであり、解繊部３０で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積するものである。具体的には、堆積部７０は、配管２０４から投入された繊維や結着樹脂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り、繊維を空気中に均一に分散させる機構を備えている。また、堆積部７０は、移動しながら解繊物を堆積物（ウエブＷ）として堆積する移動部を有している。なお、本実施形態の移動部は、張架ローラー７２と、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とで構成されている。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が一方向に回転（移動）するようになっている。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と結着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、繊維及び結着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）中に結着樹脂（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）中に結着樹脂（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結着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、メッシュベルト７３が配されている。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、繊維と結着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。

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（図中の白抜き矢印）に従って搬送される。メッシュベルト７３の上側には剥離部としての中間搬送部９０が配置される。ウエブＷは中間搬送部９０によりメッシュベルト７３上から剥離されて、加圧部１１０側に搬送される。つまり、移動部（メッシュベルト７３）から堆積物（ウエブＷ）を剥離する剥離部（中間搬送部９０）を有し、剥離した堆積物（ウエブＷ）を加圧部１１０に搬送できる。中間搬送部９０は、鉛直上方（ウエブＷがメッシュベルト７３から離間する方向）にウエブＷを吸引しながらウエブＷを搬送可能に構成されている。中間搬送部９０は、メッシュベルト７３から鉛直上方（ウエブＷの表面に対して垂直な方向）に離間して配置され、且つ、ウエブＷの搬送方向においてメッシュベルト７３と一部が下流側にずれて配置されている。そして、中間搬送部９０の搬送区間は、メッシュベルト７３の下流側の張架ローラー７２ａから加圧部１１０までの区間となる。

中間搬送部９０は、搬送ベルト９１と、複数の張架ローラー９２と、吸引室９３と、を有する。搬送ベルト９１は、張架ローラー９２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である。そして、複数の張架ローラー９２のうちの少なくとも１つが自転することで、搬送ベルト９１が一方向に回転（移動）するようになっている。

吸引室９３は、搬送ベルト９１の内側に配置され、上面と当該上面に接する４つの側面とを有する中空の箱型形状をしており、底面（下方に位置する搬送ベルト９１と対向する面）が開口している。また、吸引室９３は、吸引室９３内に気流（吸引力）を発生させる吸引部を備えている。そして、吸引部を駆動させることにより吸引室９３の内部空間が吸引されて、吸引室９３の底面から空気が流れ込む。これにより吸引室９３の上方に向けた気流が発生し、ウエブＷをウエブＷの上方から吸引して搬送ベルト９１にウエブＷを吸着させることができる。そして、搬送ベルト９１は、張架ローラー９２が自転することによって移動（周回）し、ウエブＷを加圧部１１０に向けて搬送することができる。また、吸引室９３は、上方から見て、メッシュベルト７３と一部が重なり、また、サクション装置７５と重ならない下流側の位置に配置されるため、メッシュベルト７３上のウエブＷは、吸引室９３と対向する位置においてメッシュベルト７３から剥離させて搬送ベルト９１に吸着させることができる。張架ローラー９２は、搬送ベルト９１がメッシュベルト７３と同速度で移動するように自転する。メッシュベルト７３と搬送ベルト９１の速度に差があると、ウエブＷが引っ張られて破断したり座屈したりすることを、同速度にすることで防止できる。

ウエブＷの搬送方向における中間搬送部９０の下流側に加圧部１１０が配置されている。加圧部１１０は、一対の加圧ローラー１１１，１１２で構成され、搬送されるウエブＷを加圧する。例えば、加圧部１１０により、堆積部７０で形成されたウエブＷの厚みに対しておよそ１／５から１／３０の厚みのウエブＷとなるように加圧する。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１１０の下流側に加熱加圧部１２０が配置されている。加熱加圧部１２０は、堆積部７０で堆積した堆積物としてのウエブＷを加熱加圧し、ウエブＷに含まれる繊維同士を結着樹脂を介して結着させるものである。本実施形態の加熱加圧部１２０は、一対の加熱ローラー１２１，１２２で構成されている。加熱ローラー１２１，１２２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、当該一対の加熱ローラー１２１，１２２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は一対の加熱ローラー１２１，１２２によって加熱加圧されることで、結着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。

加熱加圧部１２０の搬送方向の下流側には、ウエブＷを切断する切断部１３０として、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する第１切断部１３０ａとウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する第２切断部１３０ｂとが配置されている。第１切断部１３０ａは、例えば、スリッターであり、ウエブＷの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断する。第２切断部１３０ｂは、例えば、ロータリーカッターであり、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に裁断する。これにより、所望するサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が形成される。切断されたシートＰｒはスタッカー１６０等に積載される。なお、ウエブＷを切断せずに、連続状のまま巻き取りローラーによって巻き取るように構成してもよい。以上により、シート製造装置１においてシートＰｒを製造することができる。

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、添加剤投入部の構成について説明する。図２及び図３は添加剤投入部の構成を示す概略図であり、図２は、第１のタンクと第２のタンクとを接続させた場合の概略図であり、図３は、第１のタンクと第２のタンクとを離した場合の概略図である。

図２に示すように、添加剤投入部６０は、添加剤を気中で供給する供給部６３と、供給部６３と連通し、添加剤を貯留する第１のタンク６１と、第１のタンク６１と連通し、シート製造装置１に対して着脱可能であり、添加剤を貯留する第２のタンク６２と、備えている。

供給部６３は、開口部６３ａを有し、第１のタンク６１側から搬送される添加剤が開口部６３ａを介して配管２０４に供給されるように構成されている。

第１のタンク６１は、添加剤を貯留するための第１容器３０１を備えている。本実施形態の第１容器３０１は略円錐形状を有し、第１容器３０１における水平方向における断面積が下方に向けて徐々に小さくなるように配置されている。

また、第１容器３０１の下方には搬送部３０２が配置されている。第１搬送部３０２には、第１容器３０１と供給部６３とを連通させる連通路３０３と、第１スクリューフィーダー３０４とが配置されている。第１スクリューフィーダー３０４は、螺旋状のスクリュー部３０５と、スクリュー部３０５に接続されたモーター３０６とを備えている。そして、モーター３０６を駆動させることによりスクリュー部３０５が回転する。これにより、第１容器３０１内の添加剤を開口部６３ａ側に定量的に搬送させることができる。

第１のタンク６１の第１容器３０１の上方には第２のタンク６２が配置されている。第２のタンク６２は、添加剤を貯留するための第２容器４０１を備えている。本実施形態の第２容器４０１は略直方体形状を有している。第２のタンク６２はユーザーが着脱可能であり、第１のタンク６１はユーザーが着脱することはできない固定である。

また、第１のタンク６１に対して第２のタンク６２を接続させた状態における第２容器４０１の下方には、第２のタンク６２から第１のタンク６１へ添加剤を搬送する搬送部としての第２スクリューフィーダー４０２が配置されている。第２スクリューフィーダー４０２は、螺旋状のスクリュー部４０５と、スクリュー部４０５に接続されたモーター４０６とを備えている。

また、第１のタンク６１に対して第２のタンク６２を接続させた状態における第２容器４０１の下方には、第１のタンク６１の第１容器３０１の上方に設けられた開口部３１０と接続される開口部４１０が設けられている。そして、モーター４０６を駆動させることにより、スクリュー部４０５が回転し、第２容器４０１内に貯留されている添加剤を開口部４１０，３１０を介して第１のタンク６１に定量的に搬送させることができる。なお、第２のタンク６２の開口部４１０には弁部４１１が設けられている。弁部４１１は蓋部４１１ａと蓋部４１１ａを付勢するバネ材（図示せず）が設けられており、蓋部４１１ａが移動可能に構成されている。これにより、開口部４１０が蓋部４１１ａの移動に応じて開閉可能となる。なお、第１のタンク６１に対して第２のタンク６２を接続させた状態では、蓋部４１１ａがスライドして開口部４１０が開状態となる。

また、第１のタンク６１には、第１のタンク６１内の添加剤が無いことを検出可能な第１の検出部６０１を有している。第１の検出部６０１は、例えば、光検出器から構成され、光を発する投光部６０１ａと、投光部６０１ａから発せられた光を受ける受光部６０１ｂとで構成されている。投光部６０１ａの発光素子としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子であり、受光部６０１ｂは、フォトトランジスターやフォトＩＣ等で構成される。そして、投光部６０１ａと受光部６０１ｂとが第１容器３０１の最下方の外面に配置されている。これにより、第１のタンク６１内の添加剤が無いことを容易に検出することができる。また、投光部６０１ａと受光部６０１ｂとが配置される第１容器３０１の部分は透光性を有する樹脂材料等から構成されている。これにより、第１の検出部６０１の投光部６０１ａから発せられた光は第１容器３０１を透過して受光部６０１ｂで受光可能となる。なお、第１の検出部６０１における添加剤が無いことを検出可能とは、第１のタンク６１内に完全に添加剤が無いことを直接検出することを可能としてもよいし、第１のタンク６１内の添加剤が無くなりかけているニアエンド状態（例えば、第１のタンク６１内において添加剤が満タン状態に対して５％以下の状態）を検出可能としてもよい。第１の検出部６０１は制御部２に接続され、第１の検出部６０１の検出データが制御部２に送信される。

また、第１のタンク６１には、第１のタンク６１内の添加剤の量が上限であることを検出可能な第２の検出部６０２を有している。第２の検出部６０２の構成は、第１の検出部６０１の構成と同様であり、投光部６０２ａと受光部６０２ｂとで構成されている。そして、投光部６０２ａと受光部６０２ｂとが第１容器３０１の上方の外面に配置されている。これにより、第２のタンク６２から第１のタンク６１への添加剤の供給量を正確に把握することができる。なお、投光部６０２ａと受光部６０２ｂとが配置される第１容器３０１の部分は透光性を有する樹脂材料等から構成されている。これにより、第２の検出部６０２の投光部６０２ａから発せられた光は第１容器３０１を透過して受光部６０２ｂで受光可能となる。第２の検出部６０２は制御部２に接続され、第２の検出部６０２の検出データが制御部２に送信される。

さらに、第１のタンク６１には、鉛直方向において第１の検出部６０１と第２の検出部６０２との間に第３の検出部６０３を有している。第３の検出部６０３の構成は、第１の検出部６０１の構成と同様であり、投光部６０３ａと受光部６０３ｂとで構成されている。そして、投光部６０３ａが鉛直方向において投光部６０１ａと投光部６０２ａとの間に配置され、受光部６０３ｂが鉛直方向において受光部６０１ｂと受光部６０２ｂとの間に配置されている。これにより、第２のタンク６２から第１のタンク６１へ添加剤を供給するタイミングを把握することができる。なお、投光部６０３ａと受光部６０３ｂとが配置される第１容器３０１の部分は透光性を有する樹脂材料等から構成されている。これにより、第３の検出部６０３の投光部６０３ａから発せられた光は第１容器３０１を透過して受光部６０３ｂで受光可能となる。第３の検出部６０３は制御部２に接続され、第３の検出部６０３の検出データが制御部２に送信される。

なお、第１のタンク６１の上側には第１のタンク６１の外部（大気）と連通する孔３２０を有している。本実施形態では、第２の検出部６０２よりも上方であり、第１容器３０１の頂部に孔３２０が設けられている。これにより、第２のタンク６２から第１のタンク６１内に添加剤を入れた時に、第１のタンク６１内から孔３２０を介して空気が逃げるため、第２のタンク６２から第１のタンク６１へ添加剤を移動（搬送）させ易くすることができる。

また、第２のタンク６２には、第２のタンク６２内の添加剤が無いことを検出可能な第４の検出部６０４を有している。第４の検出部６０４の構成は、第１の検出部６０１の構成と同様であり、投光部６０４ａと受光部６０４ｂとで構成されている。そして、投光部６０４ａと受光部６０４ｂとが第２容器４０１の下方の外面に配置されている。これにより、第２のタンク６２内に添加剤が無いことを容易に把握することができる。なお、投光部６０４ａと受光部６０４ｂとが配置される第２容器４０１の部分は透光性を有する樹脂材料等から構成されている。これにより、第４の検出部６０４の投光部６０４ａから発せられた光は第２容器４０１を透過して受光部６０４ｂで受光可能となる。なお、第４の検出部６０４における添加剤が無いことを検出可能とは、第２のタンク６２内に完全に添加剤が無いことを直接検出することを可能としてもよいし、第２のタンク６２内の添加剤が無くなりかけているニアエンド状態（例えば、第２のタンク６２内において添加剤が満タン状態に対して５％以下の状態）を検出可能としてもよい。第４の検出部６０４は制御部２に接続され、第４の検出部６０４の検出データが制御部２に送信される。

そして、例えば、第２のタンク６２内の添加剤が無いと検出された場合には、図３に示すように、第２のタンク６２が、第１のタンク６１（シート製造装置１）からユーザーが取り外し可能に構成され、第２のタンク６２単体の状態で、第２のタンク６２内に添加剤を補充可能に構成されている。ここで、第１のタンク６１から第２のタンク６２を外した場合でも、第１のタンク６１から配管２０４に向けて添加剤を供給可能であり、シート製造装置１の駆動を停止させることなくウエブＷ（シートＰｒ）の製造を続けることができる。したがって、第２のタンク６２内の添加剤が無くなり、第２のタンク６２を添加剤が補充された第２のタンク６２または添加剤の入っている新たな第２のタンク６２に交換するまでの間でもウエブＷ（シートＰｒ）の製造を続けることができる。このため、例えばユーザーの手元に添加剤の入った第２のタンク６２が無い場合や補充すべき添加剤が無い場合でも、第１のタンク６１内の添加剤で製造を続けることが可能となる。

第２のタンク６２を、第１のタンク６１（シート製造装置１）から取り外した場合、図３に示すように、弁部４１１の蓋部４１１ａがバネによって移動し開口部４１０が閉状態となる。これにより、第２のタンク６２内に残留している添加剤が外部にこぼれにくくなる。また、第２のタンク６２の第２容器４０１における弁部４１１とは反対側（第２容器４０１の上方）には、開閉可能な蓋部材４２０が設けられている。そして、蓋部材４２０を開けることにより、第２のタンク６２内に添加剤を補充することができる。これにより、第２容器４０１（第２のタンク６２）をシート製造装置１から取り外した状態で添加剤を補充することができる。シート製造装置１内に第２容器４０１がある状態で添加剤を補充しようとすると、周囲に他の部材があるため補充しにくかったり、添加剤を第２容器４０１からこぼしてしまいシート製造装置１内を汚してしまう恐れがあった。第２容器４０１を外して補充することで、補充しやすくなり、シート製造装置１内を汚すこともなくなる。なお、添加剤を補充せずに、添加剤の入った新しい第２のタンク６２を用いてもよい。

次に、シート製造装置の制御方法について説明する。詳細には、主にシート製造装置１の添加剤投入部にかかる制御方法について説明する。図４から図６はシート製造装置の制御方法を示すフローチャートである。

まず、第１の検出部６０１にかかる制御方法について説明する。図４におけるステップＳ１１において第１の検出部６０１を検出可能な状態に駆動させる。

次いで、ステップＳ１２では、第１の検出部６０１において検出したか否かを判断する。すなわち、第１のタンク６１内に添加剤が無いか否かを判断する。そして、第１のタンク６１内に添加剤が無いと判断した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１３に移行し、第１のタンク６１内に添加剤が有ると判断した場合（Ｎｏ）にはステップＳ１１に移行する。

そして、ステップＳ１３に移行した場合には、装置を停止させる。具体的には、少なくとも原料や材料等の供給方向における添加剤投入部６０の上流側の部材（例えば、原料供給部１０、粗砕部２０、解繊部３０、分級部４０、選別部５０等）を停止させる。これにより、配管２０４から供給される繊維に対して添加剤が供給されない状態で製造し続けることを回避することができる。

次いで、第２及び第３の検出部６０２，６０３にかかる制御方法について説明する。図５におけるステップＳ２１において第２及び第３の検出部６０２，６０３を検出可能な状態に駆動させる。

次いで、ステップＳ２２では、第３の検出部６０３において検出したか否かを判断する。すなわち、第１のタンク６１内に添加剤を搬送するか否かを判断する。そして、第１のタンク６１内に添加剤を搬送すると判断した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ２３に移行し、第１のタンク６１内に搬送しないと判断した場合（Ｎｏ）にはステップＳ２１に移行する。

そして、ステップＳ２３に移行した場合には、第２スクリューフィーダー４０２を駆動させる。これにより、第２のタンク６２内の添加剤が、開口部４１０，３１０を介して第１のタンク６１内に搬送される。

次いで、ステップＳ２４では、第２の検出部６０２において検出したか否かを判断する。すなわち、第１のタンク６１内の添加剤の量が上限であるか否かを判断する。そして、第１のタンク６１内の添加剤が上限であると判断した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ２５に移行し、第１のタンク６１内の添加剤が上限でないと判断した場合（Ｎｏ）にはステップＳ２３に移行する。

そして、ステップＳ２５に移行した場合には、第２スクリューフィーダー４０２の駆動を停止させる。これにより、第２のタンク６２から第１のタンク６１への添加剤の搬送が停止する。以上により、第２のタンク６２から第１のタンク６１への添加剤の搬送の開始と終了のタイミングが明確になる。また、第２検出部で添加剤の量が上限であることを検出することで、添加剤が孔３２０から漏れ出すことを抑制したり、第１のタンク６１内に添加剤が充満した状態で第２スクリューフィーダー４０２の駆動を続けて、添加剤を圧縮してしまうことを防ぐことができる。

次いで、第４の検出部６０４にかかる制御方法について説明する。図６におけるステップＳ３１において第４の検出部６０４を検出可能な状態に駆動させる。

次いで、ステップＳ３２では、第４の検出部６０４において検出したか否かを判断する。すなわち、第２のタンク６２内に添加剤が無いか否かを判断する。そして、第２のタンク６２内に添加剤が無いと判断した場合（ＹＥＳ）にはステップＳ３３に移行し、第２のタンク６２内に添加剤が有ると判断した場合（ＮＯ）にはステップＳ３１に移行する。

そして、ステップＳ３３に移行した場合には、第２スクリューフィーダー４０２の駆動を停止させる。また、第２のタンク６２内に添加剤がないことをＬＥＤランプやＬＣＤパネル等の表示部に出力し、ユーザーに通知する。そして、ユーザーは、図３に示すように、第２のタンク６２を第１のタンク６１から外して、添加剤の入った第２のタンク６２と交換する。

なお、第１の検出部６０１にかかる制御方法と、第２及び第３の検出部６０２，６０３にかかる制御方法と、第４の検出部６０４にかかる制御方法は並列に実行される。そして、第１の検出部６０１にかかる制御方法、第４の検出部６０４にかかる制御方法、第２及び第３の検出部６０２，６０３にかかる制御方法の順に優先順位が高い。つまり、第１の検出部６０１において検出した場合は、第４の検出部６０４にかかる制御方法、第２及び第３の検出部６０２，６０３にかかる制御方法を停止する。また、第４の検出部６０４において検出した場合は、第２及び第３の検出部６０２，６０３にかかる制御方法を停止する。以上の制御方法によると、第１の検出部６０１より上方にある第３の検出部６０３が検出したときに添加剤は第２のタンク６２から第１のタンク６１に搬送される。そして、第４の検出部６０４で検出したときに、添加剤の搬送は止まる。この場合、第２のタンク６２内の添加剤が無くなった時点では、第１のタンク６１内には、第３の検出部６０３の位置以上の位置まで添加剤があることになる。そのため、第２のタンク６２の添加剤が無くなっても、第１のタンク６１内の添加剤でシートの製造を続けることが可能となる。

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。

添加剤投入部６０は、供給部６３と、第１のタンク６１と第２のタンク６２との２つのタンクで構成され、第２のタンク６２は第１のタンク６１に着脱可能に構成されている。これにより、第１のタンク６１から第２のタンク６２を外している間でも第１のタンク６１から添加剤を供給可能となる。これにより、シート製造装置１の駆動を停止させることなくシートＰｒの製造を続けることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、第１のタンク６１の第１容器３０１の形状は、略円錐形状としたが、これに限定されない。例えば、直方体形状や四角錐形状等であってよい。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。第２のタンク６２の第２容器４０１の形状も略直方体形状としたが、これに限定されない。

（変形例２）上記実施形態では、第２のタンク６２では、第２容器４０１と搬送部としての第２スクリューフィーダー４０２とが一体物として構成したが、これに限定されない。第２容器４０１と第２スクリューフィーダー４０２とが別体であってもよい。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、第２のタンク６２に搬送部としての第２スクリューフィーダー４０２を設けたが、この構成に限定されない。例えば、搬送部としての弁機構であってもよい。このようにしても、第２のタンク６２から第１のタンク６１に添加剤を搬送させることができる。

（変形例４）上記実施形態では、第１のタンク６１側から搬送される添加剤が開口部６３ａを介して配管２０４に供給されるように構成したが、この構成に限定されない。選別部５０や堆積部７０に添加剤を供給してもよい。

（変形例５）上記実施形態では、第１、第２、第４の各検出部において、検出した場合に第１または第２スクリューフィーダー３０４，４０２を停止したが、スクリューフィーダーを予め決まった回転数回転させてから停止してもよい。スクリューフィーダーは定量的に供給できるため、各検出部で検出してから定量供給した後に添加剤が無くなったとみなしてスクリューフィーダーを停止してもよい。

（変形例６）上記実施形態では、第２のタンク６２に第４の検出部６０４を設けたが、この構成に限定されない。例えば、検出部６０４をシート製造装置１内に設け、第２のタンク６２を装着したときに、検出部６０４が第２容器４０１の透光性を有する部分に対向配置されるよう構成してもよい。

１…シート製造装置、２…制御部、１０…原料供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…選別部、６０…添加剤投入部、６１…第１のタンク、６２…第２のタンク、６３…供給部、６３ａ…開口部、７０…堆積部、９０…中間搬送部、１１０…加圧部、１２０…加熱加圧部、１３０…切断部、１６０…スタッカー、３０１…第１容器、３０４…第１スクリューフィーダー、３１０…開口部、３２０…孔、４０１…第２容器、４０２…第２スクリューフィーダー、４１０…開口部、４１１…弁部、６０１…第１の検出部、６０２…第２の検出部、６０３…第３の検出部、６０４…第４の検出部。

Claims (7)

1. 繊維と添加剤とを含んだ材料を用いてシートを製造するシート製造装置であって、
   前記添加剤を供給する供給部と、
   前記供給部と連通し、前記添加剤を貯留する第１のタンクと、を備え、
   前記第１タンクは、第２タンクと脱着可能であり、
   前記第２タンクは、前記添加剤を前記第２タンクから前記第１タンクへ搬送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、
   前記第１のタンクは、前記第１のタンク内の前記添加剤が無いことを検出可能な第１の検出部を有することを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項１または２に記載のシート製造装置において、
   前記第２タンクを備えていることを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項３に記載のシート製造装置において、
   前記第２のタンクから前記第１のタンクへ前記添加剤を搬送する搬送部と、
   前記第１のタンクは、前記第１のタンク内の前記添加剤の量が上限であることを検出可能な第２の検出部と、を有することを特徴とするシート製造装置。
5. 請求項４に記載のシート製造装置において、
   前記第１のタンクは、鉛直方向において前記第１の検出部と前記第２の検出部との間に第３の検出部を有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、
   前記第１のタンクの上側には前記第１のタンクの外部と連通する孔を有することを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項３に記載のシート製造装置において、
   前記第２のタンク内の前記添加剤が無いことを検出可能な第４の検出部を有することを特徴とするシート製造装置。
   

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