JP6508452B2 - 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、古紙を原料としてシートを製造するシート製造装置が知られている。そして、特許文献１には、古紙を粗砕し、その粗砕片をホッパーで受けて解繊部へ搬送する乾式の紙再生装置が記載されている。このような乾式の紙再生装置では、解繊部において粗砕片を回転する回転子で繊維状に解きほぐす必要がある。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された紙再生装置（シート製造装置）は、粗砕片が回転子に衝突するときの騒音が、開口したホッパーから漏れることで、シート製造装置における騒音とな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、解繊部で発生した騒音をシート製造装置内で減衰し、騒音を低減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、
繊維を含む原料を供給する供給部と、
前記供給部で供給した前記原料を粗砕する粗砕部と、
前記粗砕部で粗砕した粗砕片を受ける受け部と、
前記粗砕片を解繊物に解繊する解繊部と、
前記受け部から前記解繊部に前記粗砕片を搬送する搬送部と、
前記解繊物の少なくとも一部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、
前記シート製造装置の一端側に前記解繊部を配置し、前記シート製造装置の他端側に前記受け部を配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、解繊部を一端側、受け部を他端側にすることで、解繊部と受け部はシート製造装置の中で離れて配置される。これによって、解繊部の騒音が受け部から出るまでの間に搬送部内で減衰し、騒音を低減することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
篩を有する選別部をさらに有し、
前記選別部は、前記解繊部で解繊処理された解繊物を、前記篩を通過する通過物と、前記篩を通過しない非通過物とに選別し、
前記受け部から前記解繊部への前記粗砕片の搬送方向において、前記受け部と前記解繊部との間に前記選別部を配置してもよい。

このようなシート製造装置では、受け部と解繊部を離して配置しながら、その間に選別部を配置することで、効率的な配置とすると共に、騒音を低減することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記粗砕片の搬送方向において、前記解繊部の上流における前記搬送部は、前記粗砕片が通過しない大きさの開口と、前記開口を内方に位置するように前記搬送部を囲う囲い部と、をさらに有し、
前記開口を有する前記搬送部は、前記開口に前記粗砕片が引っかからない方向に前記粗砕片を搬送してもよい。

このようなシート製造装置では、開口と囲い部があることで騒音を低減できるとともに、開口に粗砕片が引っかかることを抑制することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記選別部は、通過しない非通過物を排出する排出部をさらに有し、
前記排出部から自重で非通過物が落下する位置に前記受け部は位置してもよい。

このようなシート製造装置では、選別部を通過しなかった非通過物はブロアーなどの搬送力によらず、自重で受け部へ排出することができる。

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の平面図。 本実施形態に係るシート製造装置の背面図。 本実施形態に係るシート製造装置の正面図。 （Ａ）は、消音部を模式的に示す斜視図であり、（Ｂ）は、消音部の内部を模式的に示す斜視図。 消音部の内部を模式的に示す斜視図。 連結した２つの消音部を模式的に示す斜視図。

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。

まず、図１を用いて本実施形態に係るシート製造装置における各処理部の詳細について説明し、次に、図２〜図４を用いてシート製造装置における各処理部の配置について説明する。

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、混合部５０と、堆積部６０と、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。

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、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３５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を介して受け部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。

混合部５０は、選別部４０を通過した第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、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分級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、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。

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。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、温風ブロアー、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は、本実施形態に係るシート製造装置１００の平面図である。なお、図２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、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。ここで、シート製造装置１００の「前側」とは、シート製造装置１００の前方の部分という意味である。

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を除く装置本体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。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２側壁１５０ｂと対向して配置される。第１側壁１５０ａの両端部と第２側壁１５０ｂの両端部とを接続するように第３側壁１５０ｃと第４側壁１５０ｄとが配置される。供給部１０及び排出部９６は、装置本体１５０の外側にあって、それぞれ第３側壁１５０ｃ及び第４側壁１５０ｄに隣接して配置される。本実施の形態では、第１及び第２側壁１５０ａ，１５０ｂが第３及び第４側壁１５０ｃ，１５０ｄより長く、平面視で装置本体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、装置本体１５０は略直方体である。

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。供給部１０は、第３側壁１５０ｃの外面に隣接して第２側壁１５０ｂ寄りに配置される。供給部１０が接続される後側搬送ラインＡは、第３側壁１５０ｃから第４側壁１５０ｄへ向かって第２側壁１５０ｂ側に粗砕部１２、選別部４０、分級部３０、解繊部２０の順に配置される。そして、前側搬送ラインＢは、第３側壁１５０ｃから第４側壁１５０ｄへ向かって第１側壁１５０ａ側に堆積部６０、混合部５０、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。前側搬送ラインＢには、排出部９６が接続される。排出部９６は、第４側壁１５０ｄの外面に隣接して第１側壁１５０ａ寄りに配置される。

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で示す。これらの矢印の順に各処理部を説明する。シート製造装置１００の後側搬送ラインＡでは、原料が供給部１０から装置本体１５０内に供給されて、第３側壁１５０ｃ側にある粗砕部１２で粗砕片となり、粗砕片は第４側壁１５０ｄ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、解繊物は装置本体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選別物となって前側搬送ラインＢへ送られる。そして、シート製造装置１００の前側搬送ラインＢでは、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、混合物は第３側壁１５０ｃ側にある堆積部６０に搬送されてほぐさ
れてウェブ形成部７０に堆積されてウェブとなり、ウェブはシート形成部８０に搬送されて連続シートに成形され、連続シートは第４側壁１５０ｄ側にある切断部９０に搬送されて単票シートに切断されて装置本体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。

２．後側搬送ライン
図３を用いて、後側搬送ラインＡについて詳細に説明する。図３は、本実施形態に係るシート製造装置１００の背面図である。

図３に示すように、シート製造装置１００の後側搬送ラインＡは、繊維を含む原料を供給する供給部１０と、供給部１０で供給した原料を粗砕する粗砕部１２と、粗砕部１２で粗砕した粗砕片を受ける受け部である漏斗状のホッパー１と、粗砕片を解繊物に解繊する解繊部２０と、ホッパー１から解繊部２０に粗砕片を搬送する搬送部である管２と、を備える。

供給部１０は、装置本体１５０の第３側壁１５０ｃに対して接離自在であって、第３側壁１５０ｃに設けられた開口である供給開口１５２から原料を装置本体１５０内へ供給する。供給部１０は、シート製造装置１００のなるべく下側に配置することが好ましい。このようにすることで、シート製造装置１００のメンテナンスが容易になるからである。例えば、給紙中に紙詰まりが発生した場合に、供給部１０の位置が低い方が詰まった原料を供給部１０から取り除き易い。また、供給部１０の位置が低ければ、例えば、供給部１０を設置床面上を図示しないキャスターによってスライド移動することで、装置本体１５０側で詰まった原料への対応も容易である。

装置本体１５０は、シート製造装置１００が設置されるオフィス等のフロア面に対向して配置される機台１５０ｅを有し、機台１５０ｅの両端から立ち上がるように第１側壁１５０ａ〜第４側壁１５０ｄ（第１、第２側壁１５０ａ、１５０ｂについては図１を参照）が固定されている。機台１５０ｅ上には、図示しない複数の支持台を介して、第３側壁１５０ｃから順に、ホッパー１、選別部４０、ブロアー３７及び解繊部２０が設置される。

シート製造装置１００は、シート製造装置１００の一端側に解繊部２０を配置し、シート製造装置１００の他端側にホッパー１を配置する。このように、解繊部２０をシート製造装置１００の一端側に配置し、ホッパー１をシート製造装置１００の他端側に配置することで、解繊部２０とホッパー１はシート製造装置１００の中で離れて配置される。そのため、解繊部２０の騒音がホッパー１の開口から出るまでの間に管２内で減衰し、騒音を低減することができる。

ここで、シート製造装置１００の一端側及び他端側は、装置本体１５０の第３側壁１５０ｃ側及び第４側壁１５０ｄ側と言い換えることもできる。また、シート製造装置１００の一端側及び他端側は、シート製造装置１００を二等分したときの中間位置よりも一端側及び他端側という意味である。

解繊部２０とホッパー１とは離れれば離れるだけ騒音を減衰することができるので、シート製造装置１００において最も長い距離が取れる位置、すなわち、解繊部２０は第４側壁１５０ｄ付近に好ましくは隣接し、ホッパー１は第３側壁１５０ｃ付近に好ましくは隣接するように配置することが好ましい。

粗砕片の搬送方向において、解繊部２０の上流における管２は、消音部２１を有する。
消音部２１を有することで、解繊部２０で発生した騒音を低減できる。

消音部２１は、管２の途中に単数または複数設けてもよい。消音部２１は、解繊部２０の上方に配置されることが好ましく、解繊部２０から上方へ延びる管２の途中に配置されることが好ましい。消音部２１の詳細については後述するが、消音部２１は多数の開口を有するため、解繊部２０から鉛直方向に延びる管２の途中に配置されることが好ましい。粗砕片が消音部２１の開口に引っかかって開口を塞ぐことを防止するためである。ここで「鉛直方向」とは、粗砕片によって開口を塞ぐことが防止できる範囲で鉛直方向から傾斜した略鉛直方向を含み、例えば鉛直方向に対して４５度傾斜してもよい。

管２は、ホッパー１の下方から解繊部２０の上方へ向けて傾斜して配置される。管２を傾斜させて配置することで、装置本体１５０内において管２の長さを長くすることができ、騒音をより減衰することができる。また、管２を傾斜して配置することで、管２の一部に解繊部２０から上方に延びる部分を設けることができるので、その上方に延びる部分に消音部２１を配置することができる。

管２の傾斜はなるべく緩やかに（勾配を小さく）することが好ましい。管２における原料の搬送が解繊部２０で発生する風力によって行われるため、管２の勾配を小さくすることで原料を容易に搬送することができる。管２の勾配を小さくするために、解繊部２０はシート製造装置１００のなるべく下側、例えば機台１５０ｅ上に配置することが好ましい。解繊部２０は、機台１５０ｅ上に防振用のゴムを介して設置される。防振用のゴムを用いることにより、解繊部２０の振動を減衰し、振動が機台１５０ｅに伝わることによる騒音も減少することができる。また、管２の勾配を小さくするためには、ホッパー１をシート製造装置１００の上側に配置することが好ましいが、上述した供給部１０の配置の理由により、ホッパー１の高さは必然的に低い位置になる。

ブロアー３７は、管３内に発生させた送風により、解繊部２０から解繊物を吸気して分級部３０へと搬送する。

分級部３０は、例えばサイクロンであり、選別部４０の上方に管４を介して斜めに接続される。

選別部４０は篩４５を有する。選別部４０は、解繊部２０で解繊処理された解繊物を、篩４５を通過する通過物と、篩４５を通過しない非通過物とに選別する。ホッパー１から解繊部２０への粗砕片の搬送方向において、ホッパー１と解繊部２０との間に選別部４０を配置している。そのため、ホッパー１と解繊部２０を離して配置することで形成された空間に選別部４０を配置することで、スペース効率の高い配置とすると共に、騒音を低減することができる。

選別部４０は下方にホッパー６を有し、選別された第１選別物を前側にある混合部５０へと管５４を介して搬送される。

また、選別部４０は、通過しない非通過物を排出する排出部である排出口４４及び管８を有する。排出口４４は選別部４０の第３側壁１５０ｃ側に開口し、管８は排出口４４に一端を接続し、他端をホッパー１上に開口する。ホッパー１は、排出口４４から自重で非通過物が落下する位置に位置している。そのため、選別部４０を通過しなかった非通過物はブロアーなどの搬送力によらず、管８に沿って自重でホッパー１へ排出することができる。

３．前側搬送ライン
図４を用いて、前側搬送ラインＢについて詳細に説明する。図４は、本実施形態に係るシート製造装置１００の正面図である。

図４に示すように、前側搬送ラインＢは、解繊物の少なくとも一部を用いてシートＳを成形する成形部１０６を備える。成形部１０６は、少なくとも堆積部６０と、ウェブ形成部７０と、シート形成部８０と、を有する。より詳細には、前側搬送ラインＢは、後側搬送ラインＡからブロアー５６で送られた第１解繊物を混合する混合部５０が装置本体１５０の幅方向の中央付近の機台１５０ｅ上に設置され、混合部５０に対して第３側壁１５０ｃ側の上方に堆積部６０が配置され、堆積部６０の下から第４側壁１５０ｄ側へウェブＷ及びシートＳが成形されて搬送される。ウェブＷ及びシートＳの搬送方向に沿って、堆積部６０の下から順にウェブ形成部７０、調湿部７８、シート形成部８０、切断部９０と並ぶ。

排出部９６は、装置本体１５０の外側であって第４側壁１５０ｄに隣接して配置され、第４側壁１５０ｄに開口する排出開口１５４から排出されたシートＳを受ける。排出部９６も供給部１０と同様の理由により、シート製造装置１００のなるべく下側に配置することが好ましい。排紙中に紙詰まりが発生する場合があるからである。

堆積部６０及びウェブ形成部７０を第３側壁１５０ｃ側に配置し、排出部９６を第４側壁１５０ｄ側に配置することにより、第３側壁１５０ｃから第４側壁１５０ｄまでの装置本体１５０内の長手方向全体をウェブＷ及びシートＳの成形に利用することができる。

操作部１４１は、装置本体１５０の前側の第１側壁１５０ａの中央領域上部に位置しており、シート製造装置１００を操作する作業者がアクセスしやすい位置に配置されている。操作部１４１は、図４では省略した第１側壁１５０ａに配置され、例えば、各種処理条件や各処理部の状態を示す表示部と、作業者が各種条件等を入力する入力手段とを有する。

４．消音部
図５〜図７を用いて消音部２１について説明する。図５の（Ａ）は、消音部２１を模式的に示す斜視図であり、（Ｂ）は、消音部２１の内部を模式的に示す斜視図であり、図６は、消音部２１の内部を模式的に示す斜視図であり、図７は、連結した２つの消音部２１を模式的に示す斜視図である。

解繊部２０で発生する騒音（被解繊物の衝突音及び流体音）は、管２を介してホッパー１から出る。そこで、解繊部２０の騒音を低減するために、管２に消音部２１を設けている。

図５の（Ａ）に示すように、消音部２１は、粗砕片（被解繊物）が通過する管路部２１ａと、管路部２１ａの一部を囲う囲い部２１ｂとを有する。管路部２１ａは、管２の一部を構成しており、管路部２１ａの断面形状は円形である。すなわち、消音部２１は、解繊部２０に被解繊物を搬送する流路としても機能する。

図５の（Ｂ）では、囲い部２１ｂの外形及び内形を２点鎖線で示している。図５の（Ｂ）に示すように、粗砕片の搬送方向（図の上下方向）において解繊部２０の上流における管路部２１ａの一部は、粗砕片が通過しない大きさの開口２１ｄと、開口２１ｄを内方に位置するように管２を囲う囲い部２１ｂと、を有する。複数の開口２１ｄは網部２１ｃを形成する。図５の（Ｂ）に示す例では、網部２１ｃは、管路部２１ａの周方向の全周に渡っており、筒形状に形成されている。網部２１ｃは、例えば平織り金網や溶接金網などの金網から構成され、金網を円筒状に成形したものである。管路部２１ａの内径と網部２１
ｃの内径は同じか、もしくは、それぞれの内径の差による段差によって、搬送される粗砕片が引っかからない程度の大きさである。また、開口２１ｄを有する管２は、開口２１ｄに粗砕片が引っかからない方向に粗砕片を搬送してもよい。

このような消音部２１を有するシート製造装置１００では、開口２１ｄと囲い部２１ｂがあることで騒音を低減できるとともに、開口２１ｄに粗砕片が引っかかることを抑制することができる。

囲い部２１ｂは、網部２１ｃ（複数の開口２１ｄ）が内方に位置するように（網部２１ｃが露出しないように）管路部２１ａを囲っている。囲い部２１ｂは、円筒面と、円筒面に接した上面及び下面を有した円筒形状をしており内部は空間である。囲い部２１ｂの上面及び下面は、管路部２１ａのうち、網部２１ｃではない部分に接している。囲い部２１ｂは、粗砕片の搬送方向において、網部２１ｃの大きさよりも囲い部２１ｂの大きさ（上面と下面の距離）の方が大きい。また、囲い部２１ｂは、管路部２１ａよりも粗砕片の搬送方向と直交する方向における空間断面積が大きくなっている。つまり、囲い部２１ｂの内径は管路部２１ａの外径よりも大きい。なお、吸音性能を高めるため、囲い部２１ｂの内側に吸音材を設けてもよい。

複数の開口２１ｄは、網部２１ｃで形成される開口（網部２１ｃの目）である。開口２１ｄの形状は、図５（Ｂ）に示す例では、正方形であるが、多角形、円形、楕円形であってもよい。複数の開口２１ｄの形状や大きさは同一であることが好ましく、また、複数の開口２１ｄは、等間隔に配置されていることが好ましい。

開口２１ｄの大きさ（網部２１ｃの目開き）は、管路部２１ａを通過する粗砕片が通過しない大きさとなっている。すなわち、管２には、粗砕部１２で裁断された粗砕片が通過するため、消音部２１の開口２１ｄの大きさを、粗砕部１２で裁断された粗砕片の大きさよりも小さくする。例えば、粗砕部１２で裁断される粗砕片の短辺が３ｍｍであり、選別部４０の開口の大きさが１．２ｍｍである場合には、開口２１ｄの大きさ（目開き）を１．２ｍｍ未満（例えば、１ｍｍ）とする。

図５に示す消音部２１では、管路部２１ａを囲う囲い部２１ｂによって流路の断面積が急激に拡大して収縮されるため、流路の断面積の拡縮による消音効果によって、解繊部２０の騒音を低減することができる。また、囲い部２１ｂの内部に、管路部２１ａの一部として網部２１ｃを設け、網部２１ｃの開口２１ｄの大きさを粗砕片が通過しない大きさとすることで、囲い部２１ｂ（流路の拡張部）に粗砕片（細片）が堆積することを防止することができる。

なお、管路部２１ａの周方向の全周に渡って形成された網部２１ｃを設けることに代えて、図６に示すように、囲い部２１ｂ内部の管路部２１ａの周方向の一部に孔部２１ｅを設け、孔部２１ｅに網部２１ｃを設けてもよい。図６に示す消音部２１によっても、孔部２１ｅによって囲い部２１ｂ内部の空間で音が共鳴するため、解繊部２０の騒音を低減することができ、また、孔部２１ｅに網部２１ｃを設けることで、囲い部２１ｂに粗砕片が堆積することを防止することができる。なお、管路部２１ａに孔部２１ｅを複数設けてもよい。

図５に示す消音部２１では、凡そ１００Ｈｚ〜２ｋＨｚの広い周波数帯の音を低減することができる。一方、図６に示す消音部２１では、特定の周波数帯の音を低減することができる。従って、解繊部２０の騒音の周波数特性に応じて、広い周波数帯の音を低減したい場合には図５に示す消音部２１を用い、特定の周波数帯の音を低減したい場合には図６に示す消音部２１を用いるとよい。なお、図６に示す消音部２１で消音できる周波数帯は
、孔部２１ｅの径（面積）と、囲い部２１ｂの体積で定まる。

また、図７に示すように、図５に示す消音部２１と図６に示す消音部２１を連結して１つの消音部として用いてもよい。このようにすると、広い周波数帯の音を低減しつつ、ピークの大きい特定周波数帯の音を低減することができる。解繊部２０で発生する騒音を周波数解析すると、当該騒音の周波数成分は広い周波数帯に渡って存在し、そのうち騒音に対する寄与が最も大きい周波数帯は、解繊部２０の送風羽根に粗砕片が衝突する際に発生する音の周波数帯である。従って、図５に示す消音部２１と図６に示す消音部２１を組み合わせ、且つ、粗砕片の衝突音の周波数帯に合わせて図６に示す消音部２１の孔部２１ｅの径や囲い部２１ｂの大きさを調整すれば、解繊部２０の騒音を効果的に低減することができる。

なお、上記の例では、乾式の態様であったが、本発明に係るシート製造装置は、湿式の態様であってもよい。例えば、解繊部２０の代わりに離解部（パルパー）を、分級部３０の代わりに脱墨具を、シート形成部８０の代わりに抄紙部を用いてもよい。

また、本発明に係るシート製造装置によって製造されるシートＳは、シート状にしたものを主に指す。しかしシート状ものに限定されず、ボード状、ウェブ状であってもよい。本明細書におけるシートは、紙と不織布に分けられる。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。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、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２１…消音部、２１ａ…管路部、２１ｂ…囲い部、２１ｃ…網部、２１ｄ…開口、２１ｅ…孔部、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…受け部、３７…ブロアー、４０…選別部、４２…導入口、４４…排出口、４５…篩、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…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、８１ａ…第１加圧部、８１ｂ…第２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、９０…切断部、２１ｂ…第１切断部、９４…第２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…装置本体、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、Ｓ…シート、Ｗ…ウェブ

Claims (4)

1. 繊維を含む原料を供給する供給部と、
   前記供給部で供給した前記原料を粗砕する粗砕部と、
   前記粗砕部で粗砕した粗砕片を受ける受け部と、
   前記粗砕片を解繊物に解繊する解繊部と、
   前記受け部から前記解繊部に前記粗砕片を搬送する搬送部と、
   前記解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する成形部と、
   篩を有する選別部と、を備えるシート製造装置であって、
   前記シート製造装置の一端側に前記解繊部を配置し、前記シート製造装置の他端側に前記受け部を配置し、
   前記選別部は、前記解繊部で解繊処理された解繊物を、前記篩を通過する通過物と、前記篩を通過しない非通過物とに選別し、
   前記受け部から前記解繊部への前記粗砕片の搬送方向において、前記受け部と前記解繊部との間に前記選別部を配置することを特徴とする、シート製造装置。
2. 前記粗砕片の搬送方向において、前記解繊部の上流における前記搬送部は、前記粗砕片が通過しない大きさの開口と、前記開口を内方に位置するように前記搬送部を囲う囲い部と、をさらに有し、
   前記開口を有する前記搬送部は、前記開口に前記粗砕片が引っかからない方向に前記粗砕片を搬送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. 繊維を含む原料を供給する供給部と、
   前記供給部で供給した前記原料を粗砕する粗砕部と、
   前記粗砕部で粗砕した粗砕片を受ける受け部と、
   前記粗砕片を解繊物に解繊する解繊部と、
   前記受け部から前記解繊部に前記粗砕片を搬送する搬送部と、
   前記解繊物の少なくとも一部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、
   前記シート製造装置の一端側に前記解繊部を配置し、前記シート製造装置の他端側に前
   記受け部を配置し、
   前記粗砕片の搬送方向において、前記解繊部の上流における前記搬送部は、前記粗砕片が通過しない大きさの開口と、前記開口を内方に位置するように前記搬送部を囲う囲い部と、を有し、
   前記開口を有する前記搬送部は、前記開口に前記粗砕片が引っかからない方向に前記粗砕片を搬送することを特徴とする、シート製造装置。
4. 前記選別部は、通過しない非通過物を排出する排出部をさらに有し、
   前記排出部から自重で非通過物が落下する位置に前記受け部は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。

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