JP6589298B2 - シート製造装置およびシート製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置およびシート製造方法に関する。

従来、シート製造装置においては、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用により離解して、抄き直す、いわゆる湿式方式が採用されている。このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程に係るエネルギーが大きくなる。

そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用し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には、乾式解繊機において紙片を繊維状に解繊し、サイクロンにおいて繊維の脱墨を行い、脱墨された繊維を、フォーミングドラム表面の小孔スクリーンを通過させて、メッシュベルト上に堆積させ、紙を成形することが記載されている。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシート製造装置では、解繊機の運転時間に応じて解繊機が発熱して高温になり、解繊機を通過した空気が高温低湿となる。この空気は、サイクロンを介してフォーミングドラム（堆積部）に流れ込むため、この空気にのって解繊機から堆積部に搬送される解繊物（解繊された繊維）は、乾燥状態となる。そのため、解繊物が帯電して堆積部内に付着する場合がある。

解繊物が堆積部内に付着することにより、所望の坪量でシートを製造することができない場合があり、また、解繊物の付着力が強い場合には、シート製造装置における解繊物の経路が閉塞し、シートを製造することができない場合がある。さらに、堆積部内に付着している解繊物がダマ状となり、ダマ状となった解繊物がメッシュベルト上に堆積されて、シートの品質が低下する場合がある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、解繊物が装置内に付着することを抑制することができるシート製造装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、解繊物が装置内に付着することを抑制することができるシート製造方法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、以下の態様又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、
繊維を含む原料を解繊物に解繊する解繊部と、
前記解繊部から気体により搬送される前記解繊物の少なくとも一部を捕集し、気体を通過させるメッシュ体と、
前記メッシュ体により捕集された前記解繊物と、前記解繊部からの気体とは異なる気体
とが導入される開口と、
前記開口から導入された前記解繊物を用いてシートを成形するシート形成部と、
を有する。

このようなシート製造装置では、解繊部において発生する熱により高温で乾燥した気体を解繊物から分離し、該気体とは異なる気体によって、解繊物が乾燥することを抑制しつつ、解繊物を堆積部に搬送することができる。したがって、このようなシート製造装置では、解繊物が乾燥して帯電し装置内に付着することを抑制することができる。
また、本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む原料を解繊物に解繊する解繊部と、
前記解繊物が搬送される管と、
前記管に設けられている開口と、を備え、
前記解繊部から前記解繊物を搬送させる第１気体とは異なる第２気体が、前記開口から前記管に導入され、
前記第２気体と前記解繊物とが混合されて、前記解繊物を第１メッシュベルトに堆積させる堆積部を有する。

本発明に係るシート製造装置において、
前記メッシュ体を通過した気体を排出する排出口を有してもよい。

このようなシート製造装置では、より確実に、解繊部からの気体を装置外に排出することができる。
本発明に係るシート製造装置において、
前記解繊部と前記管との間に、前記解繊物が堆積されるメッシュ体を備え、前記メッシュ体を通過した前記第１気体を排出する排出口を有していてもよい。

本発明に係るシート製造装置において、
前記開口から導入される気体の温度は、前記解繊部からの気体の温度よりも低くてよい。

このようなシート製造装置では、開口から導入された解繊物が乾燥して帯電することを、より確実に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、
前記第２気体の温度は、前記第１気体の温度よりも低くてもよい。

本発明に係るシート製造装置において、
前記メッシュ体により捕集された前記解繊物を加湿する加湿部を有してもよい。

このようなシート製造装置では、メッシュ体により捕集された解繊物の水分を調整することができ、メッシュ体により捕集された解繊物が乾燥して帯電することを、より確実に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、
前記加湿部は、前記開口から導入される気体を加湿してもよい。

このようなシート製造装置では、加湿部は、開口から導入される気体を加湿することにより、解繊物の水分を調整することができる。
本発明に係るシート製造装置において、
前記メッシュ体は、回転駆動される第２メッシュベルトであってもよい。

本発明に係るシート製造装置において、
前記メッシュ体は、回転駆動されるメッシュベルトであってもよい。

このようなシート製造装置では、メッシュ体によって、解繊物を開口に導入することができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記メッシュ体の前記解繊物を捕集する面の裏側から前記解繊部からの気体を吸引する吸引部を有してもよい。

このようなシート製造装置では、解繊物に含まれる色剤などの添加剤を、より確実に取り除くことができる。

本発明に係るシート製造装置において、
前記解繊部で解繊された前記解繊物を選別する選別部と、
前記開口から導入された前記解繊物をほぐして堆積させる堆積部と、
を有し、
前記メッシュ体は、前記選別部で選別された前記解繊物の少なくとも一部を捕集し、
前記シート形成部は、前記堆積部でほぐされた前記解繊物を用いて前記シートを成形してもよい。

このようなシート製造装置では、大きい繊維や未解繊片やダマ（選別部の網を通過しないもの）を、解繊部に戻すことが可能となる。

本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維を含む原料を、解繊部によって解繊物に解繊する工程と、
前記解繊部からの気体の少なくとも一部を前記解繊物から分離し、前記解繊部からの気体とは異なる気体および前記解繊物を、開口に導入する工程と、
前記開口から導入された前記解繊物を用いてシートを成形する工程と、
を有してもよい。

このようなシート製造方法では、解繊物が装置内に付着す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方法の一態様は、
繊維を含む原料を、解繊部によって解繊物に解繊する工程と、
前記解繊部から排出された第１気体を前記解繊物から分離し、前記第１気体とは異なる第２気体および前記解繊物を、開口に導入する工程と、
前記開口から導入された前記解繊物をメッシュベルトに堆積させてシートを成形する工程と、
を有する。

本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態の第１変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。

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。

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、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、選別部４０に移送される。

選別部４０は、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、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抑制剤 、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． 第１ウェブ形成部
次に、第１ウェブ形成部４５について、図１を参照しながら詳細に説明する。

第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６は、解繊部２０から気体Ｇ１により搬送される解繊物（選別部４０で選別された解繊物）の少なくとも一部を捕集し、解繊部２０からの気体Ｇ１を通過させるメッシュ体である。メッシュベルト４６は、張架ローラー４７が自転することによって回転駆動される。第１ウェブ形成部４５の吸引部４８は、メッシュベルト４６の解繊物を捕集する面４６ａの裏側から、気体Ｇ１を吸引する。例えば、吸引部４８および解繊部２０が駆動することにより、解繊部２０から第１ウェブ形成部４５まで気流が発生し、気体Ｇ１とともに解繊物が第１ウェブ形成部４５に導入される。

第１ウェブ形成部４５は、ホッパー６と連続している管１４５を有している。管１４５は、メッシュベルト４６を通過した気体Ｇ１を排出する排出口１４５ａを有している。このように、気体Ｇ１は、堆積部６０よりも上流側（シート製造装置１００における、解繊物の解繊部２０から排出部９６までの経路において解繊部２０側）において排出される。

第１ウェブ形成部４５は、例えば、メッシュベルト４６の開口の大きさを適宜設定することにより、解繊物の中で比較的小さい（短い）繊維や、樹脂粒、色剤などの添加剤を、気体Ｇ１とともに排出口１４５ａから排出することができる。これにより、解繊物の中で比較的大きい（長い）繊維の占める割合を高めることができる。

第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６により捕集された解繊物を加湿する加湿部１４７を有している。加湿部１４７は、例えば、メッシュベルト４６上に堆積されたウェブＶ（解繊物）に直接水や水蒸気を添加する。図示の例では、加湿部１４７の水分を吐出する（噴射する）吐出口１４７ａは、メッシュベルト４６と対向して配置されている。加湿部１４７の基本的な構成は、上述した調湿部７８と同様である。

ウェブＶが投入される管７は、開口７ａを有している。開口７ａは、メッシュベルト４６により捕集された解繊物（ウェブＶ）と、気体Ｇ１とは異なる気体Ｇ２とが導入される。図示の例では、開口７ａは、第１ウェブ形成部４５と隣接して設けられている。気体Ｇ２は、混合部５０のブロアー５６が駆動することにより開口７ａに導入される。

開口７ａから導入される気体Ｇ２の温度は、気体Ｇ１の温度よりも低い。気体Ｇ１は、解繊部２０において発生する熱によって温められ、高温になるからである。例えば、気体Ｇ１の温度は、１０℃以上８０℃以下であり、気体Ｇ２の温度は、１０℃以上４０℃以下である。気体Ｇ１，Ｇ２は、例えば、大気（空気）である。気体Ｇ２は、シート製造装置１００の装置外から導入されてもよいし装置内から導入されてもよいが、装置内の空気は装置の駆動時に発生する熱によって温まっている場合があるので、装置外から導入することが好ましい。なお、装置起動直後は気体Ｇ１と気体Ｇ２はほぼ同じ温度であるが、連続駆動されて解繊部２０において熱が発生すると、気体Ｇ１の温度は上昇し気体Ｇ２の温度よりも高くなる。

上記のように、第１ウェブ形成部４５は、解繊部２０からの気体Ｇ１の少なくとも一部を分離して排出口１４５ａから排出し、解繊物を開口７ａに導入する。混合部５０は、気体Ｇ２を開口７ａに導入し、解繊物と気体Ｇ２とを混合して堆積部６０に搬送する。そして、堆積部６０は、開口７ａから導入された解繊物をほぐしてメッシュベルト７２に堆積させ、シート形成部８０は、堆積部６０でほぐされた解繊物を用いて（開口７ａから導入された解繊物を用いて）シートＳを成形する。解繊部２０、第１ウェブ形成部４５、混合部５０などの制御は、制御部１４０によって行われてもよい。制御部１４０は、例えば、パーソナルコンピューターである。

シート製造装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

シート製造装置１００では、解繊部２０から気体Ｇ１により搬送される解繊物を捕集し、気体Ｇ１を通過させるメッシュ体４６と、メッシュ体４６により捕集された解繊物と、気体Ｇ１とは異なる気体Ｇ２とが導入される開口７ａと、を有している。そのため、シート製造装置１００では、解繊部２０において発生する熱により高温で乾燥した（高温低湿の）気体Ｇ１を解繊物から分離し、気体Ｇ１とは異なる気体Ｇ２によって、解繊物が乾燥することを抑制しつつ、解繊物を堆積部６０に搬送することができる。したがって、シート製造装置１００では、解繊物が乾燥して帯電し装置内に付着することを抑制することが
できる。その結果、シート製造装置１００では、所望の坪量でシートＳを製造することができる。

特に堆積部内に解繊物が付着すると、あるときに付着した解繊物が纏まってメッシュベルト７２に堆積し、ウェブＷの厚さが顕著に変化して所望の坪量でシートＳを製造することができない場合がある。このように堆積部内に解繊物が付着すると、直接的にシートＳの坪量に影響を及ぼすので、所望の坪量でシートＳを製造するためには、特に、堆積部６０内に解繊物を付着させないことが好ましい。

さらに、シート製造装置１００では、解繊物が乾燥して帯電し装置内に付着することを抑制することができるので、装置内に付着した解繊物によって、シート製造装置における解繊物の経路が閉塞されることを抑制することができる。さらに、堆積部内に付着している解繊物がダマ状となり、ダマ状となった解繊物がメッシュベルト上に堆積されて、シートの品質が低下することを抑制することができる。

さらに、紙パルプのように水分量により繊維の剛度が変化する材料の場合、乾燥により繊維が剛直化することにより、シート形成部において圧縮成形する場合に、シートＳの密度が高くなりにくくなる場合がある。そのため、シートの引張強度や曲げ強度が低下する場合がある。シート製造装置１００では、メッシュ体４６により捕集された解繊物と、気体Ｇ１とは異なる気体Ｇ２とを開口７ａに導入することにより、上記のような問題を回避することができる。

さらに、シート製造装置１００では、第１ウェブ形成部４５において解繊物に含まれる色剤などの添加剤を取り除くことができる。すなわち、第１ウェブ形成部４５において、脱墨を行うことができる。そのため、シート製造装置１００は、サイクロンなどの分級部を設けなくてもよく、その分、低コスト化および小型化を図ることができる。

シート製造装置１００では、メッシュ体４６を通過した気体Ｇ１を排出する排出口１４５ａを有している。そのため、シート製造装置１００では、より確実に、気体Ｇ１を装置外に排出することができる。

シート製造装置１００では、開口７ａから導入される気体Ｇ２の温度は、解繊部２０からの気体Ｇ１の温度よりも低い。そのため、シート製造装置１００では、開口７ａから導入された解繊物が乾燥して帯電することを、より確実に抑制することができる。

シート製造装置１００では、メッシュ体４６により捕集された解繊物を加湿する加湿部１４７を有している。そのため、シート製造装置１００では、メッシュ体４６により捕集された解繊物の水分を調整することができ、メッシュ体４６により捕集された解繊物が乾燥して帯電することを、より確実に抑制することができる。

なお、例えば、粗砕部によって裁断された原料に水分を供給して解繊部に搬送する場合では、解繊部において熱が発生することにより気体Ｇ１の相対湿度は低くなるので、所望の水分を含んだ解繊物を得るためには、供給する水分の量を多くしなければならない。そのため、コストが高くなったり、装置が大型化したりする場合がある。シート製造装置１００では、メッシュ体４６により捕集された解繊物を加湿するため、上記のような問題を回避することができる。

シート製造装置１００では、メッシュ体４６は、回転駆動されるメッシュベルトである。そのため、シート製造装置１００では、メッシュ体４６によって、解繊物を開口７ａに導入することができる。

シート製造装置１００では、メッシュ体４６の解繊物を捕集する面４６ａの裏側から気体Ｇ１を吸引する吸引部４８を有している。そのため、シート製造装置１００では、解繊物に含まれる色剤などの添加剤を、より確実に取り除くことができる。

シート製造装置１００では、解繊部２０で解繊された解繊物を選別する選別部４０を有している。そのため、シート製造装置１００では、大きい繊維や未解繊片やダマ（選別部４０の網を通過しないもの）を、解繊部２０に戻すことができる。

シート製造装置１００を用いたシート製造方法では、解繊部２０からの気体Ｇ１の少なくとも一部を解繊物から分離し、気体Ｇ１とは異なる気体Ｇ２および解繊物を、開口７ａに導入する。そのため、解繊物が装置内に付着することを抑制することができる。

２． シート製造装置の変形例
２．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例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２は、本実施形態の第１変形例に係るシート製造装置２００を模式的に示す図である。以下、本実施形態の第１変形例に係るシート製造装置２００において、本実施形態に係るシート製造装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述したシート製造装置１００では、図１に示すように、加湿部１４７の吐出口１４７ａは、メッシュベルト４６と対向して配置されていた（メッシュベルト４６の上方に配置されていた）。

これに対し、シート製造装置２００では、図２に示すように、加湿部１４７の吐出口１４７ａは、開口７ａと対向して配置されている（開口７ａの上方に配置されている）。加湿部１４７は、開口７ａから導入される気体Ｇ２を加湿する。これにより、解繊物を加湿することができる。

なお、堆積部６０に導入される前に解繊物を加湿することができれば、加湿部１４７の位置は特に限定されず、例えば、加湿部１４７は管５４内に設けられていてもよい。

シート製造装置２００では、加湿部１４７は、開口７ａから導入される気体Ｇ２を加湿することにより、解繊物の水分を調整することができる。

２．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例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３は、本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置３００を模式的に示す図である。以下、本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置３００において、本実施形態に係るシート製造装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述したシート製造装置１００では、図１に示すように、解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、選別部４０に移送される。

これに対し、シート製造装置３００では、図３に示すように、解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、第１ウェブ形成部４５に移送される。シート製造装置３００は、選別部４０を備えていない。図示の例では、解繊部２０を通過した解繊物は、鉛直方向（重力方向）に移動するメッシュベルト４６において捕集され、メッシュベルト４６ととも
に移動して（メッシュベルト４６により搬送されて）開口７ａに導入される。

なお、例えば、気体Ｇ１の風量と管３の開口面積を適切に設定してメッシュベルト４６を通過する際の風速を小さくすることで、メッシュベルト４６において捕集された解繊物を自重により鉛直方向に移動（落下）させることができる。この場合には、メッシュベルト４６は停止していてもよく、メッシュベルト４６を回転駆動させる機構はなくてもよい。

また、図示はしないが、シート製造装置３００は、図１および図２に示すように、加湿部１４７を有していてもよい。

シート製造装置３００では、選別部４０を備えていないため、その分、小型化を図ることができる。

なお、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。なお、製造部１０２は、シートを製造できる範囲において、一部の構成を省略したり、他の構成を追加したり、公知の構成と置き換えてもよい。

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（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及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…管、３…管、６…ホッパー、７…管、７ａ…開口、８…管、９…ホッパー、１０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２２…導入口、２４…排出口、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、４６ａ…面、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、８２…第１結着部、８４…第２結着部、８６…加熱ローラー、９０…切断部、９２…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、１４０…制御部、１４５…管、１４５ａ…排出口、１４７…加湿部、１４７ａ…吐出口、Ｇ１…気体、Ｇ２…気体、２００，３００…シート製造装置、Ｓ…シート、Ｖ，Ｗ…ウェブ

Claims (7)

1. 繊維を含む原料を解繊物に解繊する解繊部と、
   前記解繊物が搬送される管と、
   前記管に設けられている開口と、
   前記解繊部と前記管の間に備えられ、前記解繊部から第１気体によって搬送された解繊物が堆積されるメッシュ体と、
   前記メッシュ体を通過した前記第１気体を排出する排出口と、を備え、
   前記第１気体とは異なる第２気体が、前記開口から前記管に導入され、
   前記第２気体と前記解繊物とが混合されて、前記解繊物を第１メッシュベルトに堆積させる堆積部を有することを特徴とするシート製造装置。
2. 前記第２気体の温度は、前記第１気体の温度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のシート製造装置。
3. 前記メッシュ体により捕集された前記解繊物を加湿する加湿部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシート製造装置。
4. 前記加湿部は、前記開口から導入される気体を加湿することを特徴とする請求項３に記載のシート製造装置。
5. 前記メッシュ体は、回転駆動される第２メッシュベルトであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のシート製造装置。
6. 前記メッシュ体の前記解繊物を捕集する面の裏側から前記解繊部からの気体を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のシート製造装置。
7. 繊維を含む原料を、解繊部によって解繊物に解繊する工程と、
   前記解繊部から排出された第１気体を前記解繊物から分離し、前記第１気体とは異なる第２気体および前記解繊物を、開口に導入する工程と、
   前記開口から導入された前記解繊物をメッシュベルトに堆積させてシートを成形する工程と、
   を有することを特徴とするシート製造方法。

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