JP6485124B2 - 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、古紙を原料とし乾式で製紙する技術が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１の図１に記載された古紙再生装置は、ターボカッター（繊維粗砕機）と乾式で離解、調整、混合するターボミルと、異物を除去するサイクロンと、未解繊維等を除去するスクリーンと、シートを形成するシート形成装置と、ピックアップ装置と、スムーズプレスと、ドライヤー部と、ポープリールと、を１列に配置した１列構成である。

特開昭５０−６９３０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された古紙再生装置は、全ての処理部が１列に配置された１列構成であるため、横に長くなってしまい、工場などに設置する場合はよいが、オフィスに置いたり、倉庫の空きスペースなどに設置したりする場合には大きすぎるという課題がある。

本発明の幾つかの態様に係る目的の１つは、フットプリント（設置面積）が小さく設置性を向上するシート製造装置を提供することにある。

本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。

本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む原料を粗砕片に粗砕する粗砕部と、
粗砕片を解繊物に解繊する解繊部と、
解繊物を堆積させウェブを形成するウェブ形成部と、
ウェブからシートを成形する成形部と、
を有し、
前記粗砕部は、前記成形部の鉛直方向下方に位置することを特徴とする。

このようなシート製造装置では、成形部の下方空間に粗砕部を配置することで、無駄な空間を可及的に少なくし、設置面積を抑えることができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記成形部は、シートの搬送方向側端部を切断する切断部を有し、
前記粗砕部の少なくとも一部は、前記切断部の鉛直方向下方に位置してもよい。

このようなシート製造装置では、切断部で発生する端材を重力により粗砕部に導入し再利用することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記成形部は、
ウェブを加圧する加圧部と、
前記加圧部により加圧されたウェブを加熱する加熱部と、
前記加熱部により加熱されたウェブを切断する切断部と、を有し、
前記粗砕部は、前記加熱部と前記切断部の鉛直方向下方に位置してもよい。

このようなシート製造装置では、粗砕部を成形部の鉛直下方に配置しながらも、加圧部のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記加圧部と前記加熱部と前記切断部の鉛直方向下方に受け部があり、
前記受け部は、前記成形部で発生する紙粉を前記解繊部側へ導いてもよい。

このようなシート製造装置では、成形部で発生する紙粉も再利用できる。

本発明に係るシート製造装置において、
原料を積載し、前記粗砕部に供給する供給部と、
前記成形部により成形されたシートを積載する排出部と、
を有し、
前記供給部は、前記シート製造装置の筐体の第１側壁に位置し、
前記排出部は、前記シート製造装置の筐体の前記第１側壁と連続する第２側壁に位置してもよい。

このようなシート製造装置では、ユーザーの利便性がよい。

本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す平面図。 本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す背面図。 本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す正面図。 本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す右側面図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係るシート製造装置は、繊維を含む原料を粗砕片に粗砕する粗砕部と、粗砕片を解繊物に解繊する解繊部と、解繊物を堆積させウェブを形成するウェブ形成部と、ウェブからシートを成形する成形部と、を有し、前記粗砕部は、前記成形部の鉛直方向下方に位置することを特徴とする。

１． シート製造装置
１．１． 構成
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。

シート製造装置１００は、図１に示すように、供給部１０と、製造部１０２と、制御部１４０と、を備える。製造部１０２は、シートを製造する。製造部１０２は、粗砕部１２
と、解繊部２０と、分級部３０と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、シート形成部８０と、切断部９０と、を有している。

供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。供給部１０は、例えば、粗砕部１２に原料を連続的に投入するための自動投入部である。供給部１０によって供給される原料は、例えば、古紙やパルプシートなどの繊維を含むものである。

粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を、空気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数ｃｍ角の細片である。図示の例では、粗砕部１２は、粗砕刃１４を有し、粗砕刃１４によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部１２としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部１２によって裁断された原料は、ホッパー１で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送（搬送）される。

解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料を解繊する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料（被解繊物）を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。

解繊部２０を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態（独立した状態）で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態（いわゆる「ダマ」を形成している状態）で存在してもよい。

解繊部２０は、大気中（空気中）において乾式で解繊を行う。具体的には、解繊部２０としては、インペラーミルを用いる。解繊部２０は、原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。これにより、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、導入口２２から原料を気流と共に吸引し、解繊処理して、解繊物を排出口２４へと搬送することができる。解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、分級部３０に移送される。

分級部３０は、解繊部２０を通過した解繊物を分級する。具体的には、分級部３０は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの（樹脂粒や色剤や添加剤など）を分離して除去する。これにより、解繊物の中で比較的大きいもしくは密度の高いものである繊維の占める割合を高めることができる。

分級部３０としては、気流式分級機を用いる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、分級されるもののサイズと密度とにより受ける遠心力の差によって分離するものであり、気流の速度および遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部３０としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特に図示のようなサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部３０として好適に用いることができる。

分級部３０は、例えば、導入口３１と、導入口３１が接続された円筒部３２と、円筒部３２の下方に位置し円筒部３２と連続している逆円錐部３３と、逆円錐部３３の下部中央に設けられている下部排出口３４と、円筒部３２上部中央に設けられている上部排出口３
５と、を有している。

分級部３０において、導入口３１から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部３２で円周運動に変わる。これにより、導入された解繊物には遠心力がかかり、分級部３０は、解繊物のうちで樹脂粒やインク粒よりも大きく密度の高い繊維（第１分級物）と、解繊物のうちで繊維よりも小さく密度の低い樹脂粒や色剤や添加剤など（第２分級物）と、に分離することができる。第１分級物は、下部排出口３４から排出され、管４を介して、選別部４０に導入される。一方、第２分級物は、上部排出口３５から管５を介して集塵部３６に排出される。

選別部４０は、分級部３０を通過した第１分級物（解繊部２０により解繊された解繊物）を導入口４２から導入し、繊維の長さによって選別する。選別部４０としては、例えば、篩（ふるい）を用いる。選別部４０は、網（フィルター、スクリーン）を有し、第１分級物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの、第１選別物）と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ（網を通過しないもの、第２選別物）と、を分けることができる。例えば、第１選別物は、ホッパー６で受けてから管７を介して、混合部５０に移送される。第２選別物は、排出口４４から管８を介して、解繊部２０に戻される。具体的には、選別部４０は、モーターによって回転することができる円筒の篩である。選別部４０の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いる。

第１ウェブ形成部４５は、選別部４０を通過した第１選別物を、混合部５０に搬送する。第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、張架ローラー４７と、吸引部（サクション機構）４８と、を含む。

吸引部４８は、選別部４０の開口（網の開口）を通過して空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。第１選別物は、移動するメッシュベルト４６上に堆積し、ウェブＶを形成する。メッシュベルト４６、張架ローラー４７および吸引部４８の基本的な構成は、後述する第２ウェブ形成部７０のメッシュベルト７２、張架ローラー７４およびサクション機構７６と同様である。

ウェブＶは、選別部４０および第１ウェブ形成部４５を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。メッシュベルト４６に堆積されたウェブＶは、管７へ投入され、混合部５０へと搬送される。

混合部５０は、選別部４０を通過した第１選別物（第１ウェブ形成部４５により搬送された第１選別物）と、樹脂を含む添加物と、を混合する。混合部５０は、添加物を供給する添加物供給部５２と、第１選別物と添加物とを搬送する管５４と、ブロアー５６と、を有している。図示の例では、添加物は、添加物供給部５２からホッパー９を介して管５４に供給される。管５４は、管７と連続している。

混合部５０では、ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、第１選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。なお、第１選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよい。

添加物供給部５２としては、図１に示すようなスクリューフィーダーや、図示せぬディスクフィーダーなどを用いる。添加物供給部５２から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。樹脂が供給された時点では、複数の繊維は結着されていな
い。樹脂は、シート形成部８０を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。

添加物供給部５２から供給される樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独または適宜混合して用いてもよい。添加物供給部５２から供給される添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。

なお、添加物供給部５２から供給される添加物には、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集を防止するための凝集防止材、繊維等が燃えにくくするための難燃剤が含まれていてもよい。混合部５０を通過した混合物（第１選別物と添加物との混合物）は、管５４を介して、堆積部６０に移送される。

堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物（繊維）をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部６０は、第２ウェブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。

堆積部６０としては、回転する円筒の篩を用いる。堆積部６０は、網を有し、混合部５０を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの）を降らせる。堆積部６０の構成は、例えば、選別部４０の構成と同じである。

なお、堆積部６０の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、堆積部６０として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、堆積部６０は、堆積部６０に導入された混合物の全てを降らしてもよい。

第２ウェブ形成部７０は、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、ウェブＷを形成する。第２ウェブ形成部７０は、例えば、メッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有している。

メッシュベルト７２は、移動しながら、堆積部６０の開口（網の開口）を通過した通過物を堆積する。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、通過物を通しにくく空気を通す構成となっている。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、堆積部６０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト７２上にウェブＷが形成される。メッシュベルト７２は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。

サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方（堆積部６０側とは反対側）に設けられている。サクション機構７６は、下方に向く気流（堆積部６０からメッシュベルト７２に向く気流）を発生させることができる。サクション機構７６によって、堆積部６０により空気中に分散された混合物をメッシュベルト７２上に吸引することができる。これにより、堆積部６０からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構７６によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。

以上のように、堆積部６０および第２ウェブ形成部７０（ウェブ形成工程）を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウェブＷが形成される。メッシュベルト７２に堆積されたウェブＷは、シート形成部８０へと搬送される。

なお、図示の例では、ウェブＷを調湿する調湿部７８が設けられている。調湿部７８は、ウェブＷに対して水や水蒸気を添加して、ウェブＷと水との量比を調節することができる。

シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積したウェブＷを加圧加熱してシートＳを成形する。シート形成部８０では、ウェブＷにおいて混ぜ合された解繊物および添加物の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物（樹脂）を介して結着することができる。

シート形成部８０としては、例えば、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いる。図示の例では、シート形成部８０は、第１結着部８２と第２結着部８４とを備え、結着部８２，８４がそれぞれ一対の加熱ローラー８６を備えている。結着部８２，８４を加熱ローラー８６として構成したことにより、結着部８２，８４を板状のプレス装置（平板プレス装置）として構成した場合に比べて、ウェブＷを連続的に搬送しながらシートＳを成形することができる。なお、加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。

切断部９０は、シート形成部８０によって成形されたシートＳを切断する。図示の例では、切断部９０は、シートＳの搬送方向と交差する方向にシートＳを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有している。第２切断部９４は、例えば、第１切断部９２を通過したシートＳを切断する。

以上により、所定のサイズの単票のシートＳが成形される。切断された単票のシートＳは、排出部９６へと排出される。

１．２．配置
図２を用いてシート製造装置１００における各処理部の配置について説明する。図２〜図５は本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図であり、図２は平面図、図３は背面図、図４は正面図、図５は右側面図である。図２〜図４においては、内部の構造を説明するため、図の手前側の側壁を省略すると共に、奥側の処理部の構成を省略している。なお、図２〜図５のシート製造装置１００の各処理部については既に上記「１．１．構成」において説明したので、重複する説明については省略する。

図２において、ユーザーがシート製造装置１００を操作する操作部１４１（制御部１４０）が配置されている側が、シート製造装置１００の前側である。操作部１４１の位置する側を前側としたときに、解繊部２０は後側に位置し、成形部１０６は前側に位置する。

図２に示すように、シート製造装置１００は、供給部１０及び排出部９６を除く筐体１５０の平面視における外形が矩形状であり、その四辺に４つの第１〜第４側壁１５０ａ〜１５０ｄを有する。第１〜第４側壁１５０ａ〜１５０ｄは、機台１５０ｅから上方へ立ち上がる。前側の第１側壁１５０ａは、シート製造装置１００の正面であって、後側の第３側壁１５０ｃと対向して配置される。第１側壁１５０ａの両端部と第３側壁１５０ｃの両端部とを接続するように第２側壁１５０ｂと第４側壁１５０ｄとが配置される。

供給部１０及び排出部９６は、筐体１５０の外側にあって、それぞれ第１側壁１５０ａ
及び第２側壁１５０ｂに隣接して配置される。本実施形態では、第１及び第３側壁１５０ａ，１５０ｃが第２及び第４側壁１５０ｂ，１５０ｄより長く、平面視で筐体１５０は長方形である。第１〜第４側壁１５０ａ〜１５０ｄは、同じ高さを有する略長方形の板状体であり、したがって、筐体１５０は略直方体である。

供給部１０は、原料を積載し、粗砕部１２に供給する。供給部１０は、シート製造装置１００の筐体１５０の第１側壁１５０ａに位置する。供給部１０は、第１側壁１５０ａの外面に隣接して第２側壁１５０ｂ寄りに配置される。排出部９６は、成形部１０６により成形された単票シートＳ１を積載する。排出部９６は、シート製造装置１００の筐体１５０の第１側壁１５０ａと連続する第２側壁１５０ｂに位置する。排出部９６は、第２側壁１５０ｂの外面に隣接して第１側壁１５０ａ寄りに配置される。このように供給部１０と排出部９６とを連続する側壁に配置することで、ユーザーの利便性がよい。

シート製造装置１００は、少なくとも、繊維を含む原料を粗砕片に粗砕する粗砕部１２と、粗砕部１２で得られた粗砕片を解繊物に解繊する解繊部２０と、解繊部２０で得られた解繊物を堆積させウェブＷを形成する第２ウェブ形成部７０と、第２ウェブ形成部７０で得られたウェブＷから単票シートＳ１を成形する成形部１０６と、を有する。

また、成形部１０６は、ウェブＷを加圧する加圧部８１と加圧部８１により加圧されたウェブＷを加熱する加熱部８３とを含むシート形成部８０と、加熱部８３により加熱された連続シートＳを切断する切断部９０を含む。

シート製造装置１００は、原料乃至シートＳを搬送する２つの搬送ラインＡ，Ｂを前後に有する。前側搬送ラインＢは、第４側壁１５０ｄから第２側壁１５０ｂへ向かって第１側壁１５０ａ側に堆積部６０及び第２ウェブ形成部７０、シート形成部８０（加圧部８１、加熱部８３）、切断部９０の順に配置される。そして、前側搬送ラインＢの下流側端部に排出部９６が接続される。

後側搬送ラインＡは、第２側壁１５０ｂから第４側壁１５０ｄへ向かって第３側壁１５０ｃ側に、解繊部２０、分級部３０、選別部４０、混合部５０の順に配置される。このように、前後に２列配置した構成とすることで、１列構成よりも装置全体の長さを短くできる。そのため、シート製造装置１００がオフィスや倉庫などにも置けるサイズとなる。

図２、図４及び図５に示すように、粗砕部１２は、成形部１０６の鉛直方向下方に位置する。成形部１０６の下方空間に粗砕部１２を配置することで、無駄な空間を可及的に少なくし、シート製造装置１００の設置面積を抑えることができる。供給部１０から供給された原料は、成形部１０６の鉛直方向下方にある粗砕部１２を経由して後側搬送ラインＡの解繊部２０へ供給される。

各処理部の処理の順は、前記「１．１．構成」において説明した通りであり、図２では各処理部を結ぶ実線の矢印（配管等は省略する）で示す。これらの矢印の順に各処理部を説明する。原料が供給部１０から筐体１５０内に供給されて、成形部１０６の鉛直方向下方にある粗砕部１２で粗砕片となり、後側搬送ラインＡへ送られる。粗砕片は第２側壁１５０ｂ側にある解繊部２０へ搬送され、解繊部２０で解繊されて解繊物となり、解繊物は筐体１５０の中央付近にある分級部３０で分級されて第１分級物となり、第１分級物は選別部４０で選別されて第１選別物となり、第１選別物が混合部５０で樹脂を含む添加物と混合されて混合物となり、混合物は前側搬送ラインＢへ送られる。そして、前側搬送ラインＢでは、混合物は第４側壁１５０ｄ側にある堆積部６０に搬送されてほぐされ、堆積部６０の鉛直方向下方にある第２ウェブ形成部７０に堆積されてウェブＷとなり、ウェブＷはシート形成部８０に搬送されて連続シートＳに成形され、連続シートＳは第２側壁１５
０ｂ側にある切断部９０に搬送されて単票シートＳ１に切断され、単票シートＳ１は排出開口１５４を通って筐体１５０外の排出部９６に排出される。

なお、本実施形態では、２列の搬送ラインとする例について説明したが、これに限らず、３列以上の搬送ラインとしてもよいし、前後方向に延びる搬送ラインとしてもよい。

１．３．切断部
図４及び図５を用いて、切断部９０について詳細に説明する。

成形部１０６は、筐体１５０内の第２側壁１５０ｂ側に切断部９０を有し、切断部９０は第１切断部９２と、第２切断部９４と、を有する。

第１切断部９２は、シート形成部８０から搬送されている連続シートＳを、連続シートＳの搬送方向Ｍに直交する方向において、切断する。第１切断部９２は、連続シートＳを切断する刃が下端に形成された刃部と、刃部を連続シートＳに対して昇降させる切断駆動部と、を有する。切断駆動部は、制御部１４０の指令により、所定間隔で刃部を連続シートＳに対して下降させて所定の単票シートＳ１長さに切断し、切断後に刃部を上昇する。単票シートＳ１の長さは、最終製品である単票シートＳ１の長さに等しい。

なお、本明細書において、「シートの幅」は搬送方向Ｍに直交する方向のシートＳ，Ｓ１の長さであり、「シートの長さ」は搬送方向Ｍに平行な方向のシートＳ，Ｓ１の長さである。

刃部は、搬送方向Ｍに直交する方向で連続シートＳの全幅に渡って延びる刃を有する。第１切断部９２は、いわゆるギロチンカッター方式の例について示すが、円板状の刃を回転して用いるロータリーカッター方式など公知の紙類の裁断機構を採用することができる。

第２切断部９４は、第１切断部９２よりも搬送方向Ｍの下流側に位置する。第２切断部９４は、第１切断部９２で切断された単票シートＳ１を搬送方向Ｍに沿う方向において、さらに切断する。すなわち、第２切断部９４は、単票シートＳ１の搬送方向側端部を切断する。第１切断部９２が無い場合（製品が単票シートではなくロール状に巻き取られる連続シート）には、連続シートＳの搬送方向側端部を切断してもよい。第２切断部９４は、スリッターとも呼ばれることがあり、単票シートＳ１の幅方向の両端部を裁ち落すことで、製品である単票シートＳ１の幅に揃える。

図５に示すように、第２切断部９４は、単票シートＳ１の幅方向の両端部付近の２箇所に切断刃を配置して幅方向の両端部を切断する。第２切断部９４は、第１側端切断部９４ａと、第２側端切断部９４ｂと、を有する。

第１側端切断部９４ａ及び第２側端切断部９４ｂの切断刃は、図４に示すように円板状の回転刃であり、図５に示すように２つの切断刃は単票シートＳ１が常に一定の幅になるように同一回転軸に固定されて回転する。第１側端切断部９４ａ及び第２側端切断部９４ｂは、搬送方向Ｍに搬送される単票シートＳ１を連続的に切断する。なお、第２切断部９４の切断刃は、回転刃を用いたが、これに限らず、スリッターに用いられる公知のカッターを用いることができる。

単票シートＳ１の搬送方向側端部は、連続シートＳから製品である単票シートＳ１に加工する上で不要になる部分であり、連続シートＳの幅方向の両端部から第１側端切断部９４ａ及び第２側端切断部９４ｂまでの間の部分である。側端部が裁ち落されるのは、単票
シートＳ１の両端部の形状を整えるためであり、また側端部の坪量が製品に必要な坪量に比べて少なくなる傾向があるためである。側端部は、解繊物の繊維自体に問題があるわけではないため、裁ち落されて得られた端材Ｓ２（図５）は再度解繊部２０に戻して一連の工程を経ることで連続シートＳの原料として十分に再利用できる。

端材Ｓ２を効率よく再利用するために、粗砕部１２の少なくとも一部は、切断部９０の鉛直方向下方に位置する。粗砕部１２を切断部９０の鉛直下方に設けることで、切断部９０で発生する端材Ｓ２を重力により粗砕部１２に導入できる。より具体的には、粗砕部１２は、第２切断部９４の鉛直方向下方にあって、上方に向けて広がる板体の枠によって構成されるガイド１３を有する。ガイド１３は、落下する端材Ｓ２を滑り落ちるようにして粗砕刃１４へ導く。ガイド１３は、供給部１０の供給開口１５２側に、供給部１０から粗砕部１２へ供給される原料を受け入れる開口を有する。

粗砕部１２は、加熱部８３と切断部９０の鉛直方向下方に位置する。このような粗砕部１２の配置によって、粗砕部１２を成形部１０６の鉛直下方に配置しながらも、加圧部８１のメンテナンスを容易に行うことができる。加圧部８１は、加熱部８３や切断部９０に比べて大型で重い加圧機構を有するため、加圧機構をウェブＷの下側に配置することで、加圧機構を例えば筐体１５０の外へ引き出しやすく、メンテナンスを容易に行うことができる。

粗砕部１２で粗砕された端材Ｓ２の粗砕片は、供給部１０から供給された原料の粗砕片と共に、粗砕部１２から下方へ自由落下し、ホッパー１で受けて、管２に集められ、管２内を気流で解繊部２０へ搬送される。端材Ｓ２は、坪量不足によって加圧部８１で十分に加圧されていないので、粗砕されなくても解繊部２０で解繊できるが、原料と同様に粗砕片とされることで、より確実に解繊部２０で解繊できる。また、端材Ｓ２が粗砕片となることで、解繊部２０で発生する気流によって容易に搬送することができる。

粗砕部１２は、供給部１０から供給される原料を細断するためのものであり、これを端材Ｓ２の細断に共用することにより、端材Ｓ２のために別途シュレッダーを設ける必要がなく、低コスト、省スペース、及び省エネルギーを達成することができる。

１．４．受け部
加圧部８１と加熱部８３と切断部９０の鉛直方向下方に受け部を有する。図４及び図５に示す例では、受け部としてホッパー１を延長して形成している。ホッパー１（受け部）は、成形部１０６で発生する紙粉を解繊部２０側へ導く。

第２ウェブ形成部７０で堆積されたウェブＷは、両側端部において、坪量が不足していて加圧部８１で加圧してもウェブＷとして形態を維持することができずに紙粉となる解繊物を伴う。従来、この紙粉は、一部はウェブＷと共に搬送され、また一部はウェブＷから離れて搬送路の途中に留まって紙粉の塊となる。そして、紙粉の塊を放置しておくと、あるときその塊がウェブＷに混入し、連続シートＳの搬送詰まりを発生したり、製品の単票シートＳ１に斑点模様を発生したりする。

図４及び図５に示すように、加圧部８１、加熱部８３及び切断部９０においては、ウェブＷ及び連続シートＳの下側には少なくとも製品である単票シートＳ１とほぼ同じ幅を有する板状のガイド８７を有する。ウェブＷ及び連続シートＳは、加圧ローラー８５や加熱ローラー８６などの複数のローラーによって搬送されるが、その際に、板状のガイド８７よりも広い幅の部分、すなわち両側端部付近の紙粉が板状のガイド８７の外側へ落下する。

ホッパー１（受け部）は、板状のガイド８７よりも広い幅を有することで、落下した紙粉を受けることができる。ホッパー１（受け部）は、紙粉が発生する第２ウェブ形成部７０の下流側、すなわち、加圧部８１と加熱部８３と切断部９０の鉛直方向下方に延在する。ホッパー１（受け部）は、管２へ向かって下向きに傾斜しており、紙粉が滑り落ちるいわゆるシューターとなる。紙粉は管２を通って解繊部２０へと搬送される。

このようなホッパー１（受け部）を有することで、成形部１０６で発生する紙粉も再利用できる。また、紙粉をホッパー１（受け部）へ導くことで、搬送詰まりや単票シートＳ１の斑点模様を防止できる。

なお、紙粉は解繊部２０で容易に解繊できるため、本実施形態では紙粉をホッパー１（受け部）から解繊部２０へ直接搬送したが、これに限らず、紙粉を粗砕部１２へと導くように受け部を設けてもよい。その場合には、紙粉は、受け部によって粗砕部１２へ導かれ、粗砕されてホッパー１へ落ち、解繊部２０へ搬送される。

本明細書における紙は、パルプや古紙を原料とし薄いシート状に成形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、画用紙、ケント紙などを含む。本明細書における不織布は紙より厚いものや低強度のもので、一般的な不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー（清掃用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（廃インクや油）吸収材、吸音材、断熱材、緩衝材、マットなどを含む。なお、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。

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…ホッパー、２，３，４，５…管、６…ホッパー、７，８…管、９…ホッパー、１０…供給部、１２…粗砕部、１３…ガイド、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２２…導入口、２４…排出口、３０…分級部、３１…導入口、３２…円筒部、３３…逆円錐部、３４…下部排出口、３５…上部排出口、３６…集塵部、４０…選別部、４２…導入口、４４…排出口、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４７…張架ローラー、４８…吸引部、５０…混合部、５２…添加物供給部、５４…管、５６…ブロアー、６０…堆積部、６２…導入口、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト、７４…張架ローラー、７６…サクション機構、７８…調湿部、８０…シート形成部、８１…加圧部、８２…第１結着部、８３…加熱部、８４…第２結着部、８５…加圧ローラー、８６…加熱ローラー、８７…板状のガイド、９０…切断部、９２…第１切断部、９４…第２切断部、９４ａ…第１側端切断部、９４ｂ…第２側端切断部、９６…排出部、１００…シート製造装置、１０２…製造部、１０６…成形部、１４０…制御部、１４１…操作部、１５０…筐体、１５０ａ〜１５０ｄ…第１〜第４側壁、１５０ｅ…機台、１５２…供給開口、１５４…排出開口、Ａ…後側搬送ライン、Ｂ…前側搬送ライン、Ｍ…搬送方向、Ｓ…シート、Ｓ１…単票シート、Ｓ２…端材、Ｖ…ウェブ、Ｗ…ウェブ

Claims (5)

1. 繊維を含む原料を粗砕片に粗砕する粗砕部と、
   粗砕片を解繊物に解繊する解繊部と、
   解繊物を堆積させウェブを形成するウェブ形成部と、
   ウェブからシートを成形する成形部と、
   を有し、
   前記粗砕部は、前記成形部の鉛直方向下方に位置することを特徴とする、シート製造装置。
2. 前記成形部は、シートの搬送方向側端部を切断する切断部を有し、
   前記粗砕部の少なくとも一部は、前記切断部の鉛直方向下方に位置することを特徴とする、請求項１に記載のシート製造装置。
3. 前記成形部は、
   ウェブを加圧する加圧部と、
   前記加圧部により加圧されたウェブを加熱する加熱部と、
   前記加熱部により加熱されたシートを切断する切断部と、を有し、
   前記粗砕部は、前記加熱部と前記切断部の鉛直方向下方に位置することを特徴とする、請求項１に記載のシート製造装置。
4. 前記加圧部と前記加熱部と前記切断部の鉛直方向下方に受け部があり、
   前記受け部は、前記成形部で発生する紙粉を前記解繊部側へ導くことを特徴とする、請求項３に記載のシート製造装置。
5. 原料を積載し、前記粗砕部に供給する供給部と、
   前記成形部により成形されたシートを積載する排出部と、
   を有し、
   前記供給部は、前記シート製造装置の筐体の第１側壁に位置し、
   前記排出部は、前記シート製造装置の筐体の前記第１側壁と連続する第２側壁に位置することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート製造装置。

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