JP6590074B2 - 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。

シート製造装置には、供給部によって供給された原料を裁断する粗砕部と、裁断された原料を乾式で解繊する解繊部と、解繊部へ原料を搬送する搬送管と、搬送管の内部に配設される磁石ユニットとを有する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。このシート製造装置では、原料とともにクリップやステープラー用針等の金属異物が混入して搬送された場合、これら金属異物は磁石ユニットに吸着され、除去可能となる。

特開２０１４−２０８９２６号公報

しかし、従来の構成は、解繊部へ原料を搬送する搬送管の内部に磁石ユニットを有するので、原料に金属異物が混入している場合、金属異物が粗砕部に進入し、粗砕刃の耐久性に影響するおそれがあった。また金属異物を磁石ユニットで吸着できなかった場合に、下流側のユニット、例えば、シートを成形するための加圧部及び加熱部に設けられたローラーの表面に影響を与えるおそれがある。
そこで、本発明は、粗砕刃への影響を回避可能に金属を検知することを目的とする。

上記課題を達成するために、本発明のシート製造装置は、粗砕刃により原料を粗砕する粗砕部と、前記粗砕部に繋がる供給路において前記原料を移動させる供給部と、前記供給路に配置された金属検知部と、を備え、前記金属検知部は、前記原料が前記粗砕刃に到達する前に、前記原料に付着し、或いは前記原料に含まれる金属を検知し、前記供給部は、前記金属検知部が金属を検知した場合に前記原料の移動を停止する。
本発明によれば、原料が粗砕刃に到達する前に、原料に付着し、或いは原料に含まれる金属を検知するので、金属が粗砕刃に進入する前に原料の移動を停止できる。従って、粗砕刃への影響を回避可能に金属を検知することができる。
本発明のシート製造装置は、 粗砕刃により原料を粗砕する粗砕部と、前記粗砕部に繋がる供給路において前記原料を移動させる供給部と、前記供給路に配置された金属検知部と、前記粗砕部で粗砕された前記原料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された前記原料を堆積させる堆積部と、前記堆積部で堆積された堆積物からシートを形成するシート形成部と、を備え、前記金属検知部は、前記原料が前記粗砕刃に到達する前に、前記原料に付着し、或いは前記原料に含まれる金属を検知し、前記供給部は、前記金属検知部が前記金属を検知した場合に、予め設定された原料除去位置まで前記原料を移動してから前記原料の移動を停止する。

また、本発明は、前記金属検知部は、前記供給路において前記粗砕刃から上流側に前記原料の最大長さ以上離れた位置に配置される。
本発明によれば、原料の先端が粗砕刃に到達する前に、原料に付着し、或いは原料に含まれる金属を確実に検知可能になる。

また、本発明は、複数の前記供給路を有し、それぞれの前記供給路に前記金属検知部が配置され、前記供給部は、いずれかの前記金属検知部が金属を検知した場合に前記原料の移動を停止する。
本発明によれば、複数の供給路のそれぞれで原料が粗砕刃に到達する前に、原料に付着等する金属を検知して原料の移動を停止できる。

また、本発明は、前記供給路は、前記粗砕部の上流に位置する合流部で合流する複数の分岐供給路を有し、前記合流部または前記合流部よりも前記粗砕部側に前記金属検知部が配置される。
本発明によれば、複数の分岐供給路のそれぞれに金属検知部を設けずに済み、回路や制御を簡素化することができる。

また、本発明は、前記供給部は、前記金属検知部が前記金属を検知した場合に、予め設定された原料除去位置まで前記原料を移動してから前記原料の移動を停止する。
本発明によれば、原料を除去しやすい位置まで移動させることで、原料を容易に除去することができる。

また、本発明は、前記供給路は、前記金属検知部の対向側に位置して前記原料を案内する樹脂体を有する。
本発明によれば、金属検知部による金属検知を妨げないようにすることができる。

また、本発明は、前記供給部は、前記原料として単票紙を移動し、前記金属検知部は、前記単票紙の移動方向において前記単票紙の後端に付着した金属を、前記単票紙が前記粗砕刃に到達する前に検知する位置に配置される。
本発明によれば、単票紙の後端に付着した金属による粗砕刃への影響を回避可能に金属を検知することができる。

また、本発明は、前記供給部は、前記単票紙の自動給紙機を有する。
本発明によれば、自動給紙機に原料となる単票紙を蓄積しておくことで、長時間のシートの製造運転が可能になる。

また、本発明は、前記供給部は、前記単票紙の手差し給紙機を有する。
本発明によれば、原料となる単票紙を手差し給紙することが可能になる。

また、本発明は、前記金属検知部は、シート状の前記原料を綴じる綴じ具を検知する。
本発明によれば、クリップやステープラー用針等の綴じ具を検知できる。

また、本発明は、前記粗砕部で粗砕された粗砕物を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物を堆積させる堆積部と、前記堆積部で堆積させた堆積物からシートを形成するシート形成部と、を有する。
本発明によれば、乾式のシート製造装置において、粗砕刃への影響を回避可能に金属を検知することができる。

本発明の実施形態に係るシート製造装置の構成を示す模式図。 粗砕部と供給部とを示す斜視図。 粗砕部と供給部との内部構造を示す側断面図。 供給部本体の内部構造を周辺構成と共に拡大して示す側断面図。 図４の上側のガイド部を上方に回動した場合を示す図。 金属検知に関するシート製造装置の動作を示すフローチャート。

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。

図１は実施形態に係るシート製造装置１００の構成を示す模式図である。
本実施形態に記載のシート製造装置１００は、例えば、原料としての機密紙などの使用済みの古紙を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙を製造するのに好適な装置である。繊維化された原料に、さまざまな添加物を混合することによって、用途に合わせて、紙製品の結合強度や白色度を向上したり、色、香り、難燃などの機能を付加したりしてもよい。また、紙の密度や厚さ、形状をコントロールして成形することで、Ａ４やＡ３のオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造することができる。
シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、シート形成部８０、及び、切断部９０を備える。

また、シート製造装置１００は、原料に対する加湿、及び／または原料が移動する空間を加湿する目的で、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２を備える。これら加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２の具体的な構成は任意であり、スチーム式、気化式、温風気化式、超音波式等が挙げられる。

本実施形態では、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を、気化式または温風気化式の加湿器で構成する。すなわち、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８は、水に一部を浸漬させるフィルター（図示略）を有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を供給する。また、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８は、加湿空気の湿度を効果的に高めるヒーター（図示略）を備えてもよい。

また、本実施形態では、加湿部２１０及び加湿部２１２を、超音波式加湿器で構成する。すなわち、加湿部２１０、２１２は、水を霧化する振動部（図示略）を有し、振動部により発生するミストを供給する。

供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。シート製造装置１００がシートＳを製造する原料は繊維を含むものであればよく、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布を含む布、或いは織物等が挙げられる。本実施形態ではシート製造装置１００が古紙を原料とする構成を例示する。

粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を粗砕刃１４によって裁断（粗砕）して、粗砕片にする。粗砕刃１４は、大気中（空気中）等の気中で原料を裁断する。粗砕部１２は、原料を挟んで裁断する一対の粗砕刃１４と、粗砕刃１４を回転させる駆動部１５（図２）とを備え、いわゆるシュレッダーと同様の構成とすることができる。粗砕片の形状や大きさは任意であり、解繊部２０における解繊処理に適していればよい。例えば、粗砕部１２は、原料を、１〜数ｃｍ四方またはそれ以下のサイズの紙片に裁断する。

粗砕部１２は、粗砕刃１４により裁断されて落下する粗砕片を受けるシュート（ホッパーとも称する）９を有する。シュート９は、例えば、粗砕片が流れる方向（進行する方向）において、徐々に幅が狭くなるテーパー形状を有する。そのため、シュート９は、多くの粗砕片を受けとめることができる。シュート９には、解繊部２０に連通する管２が連結され、管２は粗砕刃１４によって裁断された原料（粗砕片）を、解繊部２０に搬送させるための搬送路を形成する。粗砕片はシュート９により集められ、管２を通って解繊部２０に移送（搬送）される。

粗砕部１２が有するシュート９、或いはシュート９の近傍には、加湿部２０２により加湿空気が供給される。これにより、粗砕刃１４により裁断された粗砕物が、静電気によってシュート９や管２の内面に吸着する現象を抑制できる。また、粗砕刃１４が裁断した粗砕物は、高湿度の空気とともに解繊部２０に移送されるので、解繊部２０の内部における解繊物の付着を抑制する効果も期待できる。また、加湿部２０２は、粗砕刃１４に加湿空気を供給して、供給部１０が供給する原料を除電する構成としてもよい。

解繊部２０は、粗砕部１２で粗砕された粗砕物を解繊する。より具体的には、解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料（粗砕片）を解繊処理し、解繊物を生成する。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、にじみ防止剤、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、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。本実施形態では、解繊部２０がインペラーミルを用いる構成とする。具体的には、解繊部２０は、高速回転するローター（図示略）、及び、ローラーの外周に位置するライナー（図示略）を備える。粗砕部１２で粗砕された粗砕片は、解繊部２０のローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。解繊部２０は、ローターの回転により気流を発生させる。この気流により、解繊部２０は、原料である粗砕片を管２から吸引し、解繊物を排出口２４へと搬送できる。解繊物は排出口２４から管３に送り出され、管３を介して選別部４０に移送される。

このように、解繊部２０で生成される解繊物は、解繊部２０が発生する気流により解繊部２０から選別部４０に搬送される。さらに、本実施形態では、シート製造装置１００が気流発生装置である解繊部ブロアー２６を備え、解繊部ブロアー２６が発生する気流により解繊物が選別部４０に搬送される。解繊部ブロアー２６は管３に取り付けられ、解繊部２０から解繊物とともに空気を吸引し、選別部４０に送風する。

選別部４０は、管３から解繊部２０により解繊された解繊物が気流とともに流入する導入口４２を有する。選別部４０は、導入口４２に導入する解繊物を、繊維の長さによって選別する。詳細には、選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物のうち、予め定められたサイズ以下の解繊物を第１選別物とし、第１選別物より大きい解繊物を第２選別物として、選別する。第１選別物は繊維または粒子等を含み、第２選別物は、例えば、大きい繊維、未解繊片（十分に解繊されていない粗砕片）、解繊された繊維が凝集し、或いは絡まったダマ等を含む。

本実施形態で、選別部４０は、ドラム部（篩部）４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部（覆い部）４３と、を有する。
ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部４１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、篩（ふるい）として機能する。この網の目により、ドラム部４１は、網の目開き（開口）の大きさより小さい第１選別物と、網の目開きより大きい第２選別物とを選別する。ドラム部４１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。

導入口４２に導入された解繊物は気流とともにドラム部４１の内部に送り込まれ、ドラム部４１の回転によって第１選別物がドラム部４１の網の目から下方に落下する。ドラム部４１の網の目を通過できない第２選別物は、導入口４２からドラム部４１に流入する気流により流されて排出口４４に導かれ、管８に送り出される 。
管８は、ドラム部４１の内部と管２とを連結する。管８を通って流される第２選別物は、粗砕部１２により裁断された粗砕片とともに管２を流れ、解繊部２０の導入口２２に導かれる。これにより、第２選別物は解繊部２０に戻されて、解繊処理される。

また、ドラム部４１により選別される第１選別物は、ドラム部４１の網の目を通って空気中に分散し、ドラム部４１の下方に位置する第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６に向けて降下する。

第１ウェブ形成部４５（分離部）は、メッシュベルト４６（分離ベルト）と、張架ローラー４７と、吸引部（サクション機構）４８と、を含む。メッシュベルト４６は無端形状のベルトであって、３つの張架ローラー４７に懸架され、張架ローラー４７の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト４６の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。選別部４０から降下する第１選別物のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト４６に下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト４６に堆積し、メッシュベルト４６とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト４６から落下する微粒子は、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）を含み、シート製造装置１００がシートＳの製造に使用しない除去物である。

メッシュベルト４６は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ１で移動する。ここで、通常動作中とは、後述するシート製造装置１００の始動制御、及び、停止制御の実行中を除く動作中であり、より詳細には、シート製造装置１００が望ましい品質のシートＳを製造している間を指す。
従って、解繊部２０で解繊処理された解繊物は、選別部４０で第１選別物と第２選別物とに選別され、第２選別物が解繊部２０に戻される。また、第１選別物から、第１ウェブ形成部４５によって除去物が除かれる。第１選別物から除去物を除いた残りは、シートＳの製造に適した材料であり、この材料はメッシュベルト４６に堆積して第１ウェブＷ１を形成する。

吸引部４８は、メッシュベルト４６の下方から空気を吸引する。吸引部４８は、管２３を介して集塵部２７に連結される。集塵部２７はフィルター式、或いはサイクロン式の集塵装置であり、微粒子を気流から分離する。集塵部２７の下流には、捕集ブロアー２８が設置され、捕集ブロアー２８は、集塵部２７から空気を吸引する集塵用吸引部として機能する。また、捕集ブロアー２８が排出する空気は管２９を介してシート製造装置１００の外に排出される。

この構成では、捕集ブロアー２８により、集塵部２７を通じて吸引部４８から空気が吸引される。吸引部４８では、メッシュベルト４６の網の目を通過する微粒子が、空気とともに吸引され、管２３を通って集塵部２７に送られる。集塵部２７は、メッシュベルト４６を通過した微粒子を気流から分離して蓄積する。

従って、メッシュベルト４６の上には第１選別物から除去物を除去した繊維が堆積して第１ウェブＷ１が形成される。捕集ブロアー２８が吸引を行うことで、メッシュベルト４６上における第１ウェブＷ１の形成が促進され、かつ、除去物が速やかに除去される。

ドラム部４１を含む空間には、加湿部２０４により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、選別部４０の内部で第１選別物を加湿し、第１選別物の静電力によるメッシュベルト４６への付着を弱めることができる。従って、第１選別物をメッシュベルト４６から剥離し易くし、また、第１選別物が回転体４９やハウジング部４３の内壁に静電力によって付着することを抑制することができる。また、吸引部４８によって除去物を効率よく吸引できる。

なお、シート製造装置１００において、第１解繊物と第２解繊物とを選別し、分離する構成は、ドラム部４１を備える選別部４０に限定されない。例えば、解繊部２０で解繊処理された解繊物を、分級機によって分級する構成を採用してもよい。分級機としては、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーを用いることができる。これらの分級機を用いれば、第１選別物と第２選別物とを選別し、分離することが可能である。さらに、上記の分級機により、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）を含む除去物を、分離して除去する構成を実現できる。例えば、第１選別物に含まれる微粒子を、分級機によって、第１選別物から除去する構成としてもよい。この場合、第２選別物は、例えば解繊部２０に戻され、除去物は集塵部２７により集塵され、除去物を除く第１選別物が管５４に送られる構成とすることができる。

メッシュベルト４６の搬送経路において、選別部４０の下流側には、加湿部２１０によって、ミストを含む空気が供給される。加湿部２１０が生成する水の微粒子であるミストは、第１ウェブＷ１に向けて降下し、第１ウェブＷ１に水分を供給する。これにより、第１ウェブＷ１が含む水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト４６への繊維の吸着等を抑制できる。

シート製造装置１００は、メッシュベルト４６に堆積した第１ウェブＷ１を分断する回転体４９を備える。第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６がローラー４７により折り返す位置で、メッシュベルト４６から剥離して、回転体４９により分断される。

第１ウェブＷ１は繊維が堆積してウェブ形状となった柔らかい材料であり、回転体４９は、第１ウェブＷ１の繊維をほぐして、後述する混合部５０で樹脂を混合しやすい状態に加工する。

回転体４９の構成は任意であるが、本実施形態では、板状の羽根を有し回転する回転羽形状とすることができる。回転体４９は、メッシュベルト４６から剥離する第１ウェブＷ１と羽根とが接触する位置に配置される。回転体４９の回転（例えば図中矢印Ｒ示す方向への回転）により、メッシュベルト４６から剥離して搬送される第１ウェブＷ１に羽根が衝突して分断し、細分体Ｐを生成する。
なお、回転体４９は、回転体４９の羽根がメッシュベルト４６に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体４９の羽根の先端とメッシュベルト４６との間隔を、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができ、この場合、回転体４９によって、メッシュベルト４６に損傷を与えることなく第１ウェブＷ１を効率よく分断できる。

回転体４９によって分断された細分体Ｐは、管７の内部を下降して、管７の内部を流れる気流によって混合部５０へ移送（搬送）される。
また、回転体４９を含む空間には、加湿部２０６により加湿空気が供給される。これにより、管７の内部や、回転体４９の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制できる。また、管７を通って、湿度の高い空気が混合部５０に供給されるので、混合部５０においても静電気による影響を抑制できる。

混合部５０は、樹脂を含む添加物を供給する添加物供給部５２（樹脂供給部）、管７に連通し、細分体Ｐを含む気流が流れる管５４、及び、混合ブロアー５６を備える。

細分体Ｐは、上述のように選別部４０を通過した第１選別物から除去物を除去した繊維である。混合部５０は、細分体Ｐを構成する繊維に、樹脂を含む添加物を混合する。

混合部５０では、混合ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、細分体Ｐと添加物とを混合させながら、搬送する。また、細分体Ｐは、管７及び管５４の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。

添加物供給部５２（樹脂収容部）は、添加物を蓄積する樹脂カートリッジ（図示略）に接続され、樹脂カートリッジ内部の添加物を管５４に供給する。添加物供給部５２は、樹脂カートリッジ内部の微粉または微粒子からなる添加物をいったん貯留する。添加物供給部５２は、いったん貯留した添加物を管５４に送る排出部５２ａ（樹脂供給部）を有する。

排出部５２ａは、添加物供給部５２に貯留された添加物を管５４に送出するフィーダー（図示略）、及び、フィーダーと管５４とを接続する管路を開閉するシャッター（図示略）を備える。このシャッターを閉じると、排出部５２ａと管５４とを連結する管路或いは開口が閉鎖され、添加物供給部５２から管５４への添加物の供給が絶たれる。

排出部５２ａのフィーダーが動作していない状態では、排出部５２ａから管５４に添加物が供給されないが、管５４内に負圧が発生した場合等には、排出部５２ａのフィーダーが停止していても添加物が管５４に流れる可能性がある。排出部５２ａを閉じることにより、このような添加物の流れを確実に遮断できる。

添加物供給部５２が供給する添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。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。すなわち、添加物は、単一の物質を含んでもよいし、混合物であってもよく、それぞれ単一または複数の物質で構成される、複数種類の粒子を含んでもよい。また、添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
添加物に含まれる樹脂は、加熱により溶融して複数の繊維どうしを結着させる。従って、樹脂を繊維と混合させた状態で、樹脂が溶融する温度まで加熱されていない状態では、繊維どうしは結着されない。

また、添加物供給部５２が供給する添加物は、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートＳの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤を含んでもよい。また、着色剤を含まない添加物は、無色、或いは無色と見なせる程度に薄い色であってもよいし、白色であってもよい。

混合ブロアー５６が発生する気流により、管７を降下する細分体Ｐ、及び、添加物供給部５２により供給される添加物は、管５４の内部に吸引され、混合ブロアー５６内部を通過する。混合ブロアー５６が発生する気流及び／または混合ブロアー５６が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Ｐを構成した繊維と添加物とが混合され、この混合物（第１選別物と添加物との混合物）は管５４を通って堆積部６０に移送される。

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く、これらの機構を混合ブロアー５６の前または後に設置してもよい。

堆積部６０は、解繊部２０で解繊された解繊物を堆積させる。より具合的には、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は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部（覆い部）６３と、を有する。ドラム部６１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部６１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、篩（ふるい）として機能する。この網の目により、ドラム部６１は、網の目開き（開口）のより小さい繊維や粒子を通過させ、ドラム部６１から下降させる。ドラム部６１の構成は、例えば、ドラム部４１の構成と同じである。

なお、ドラム部６１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、ドラム部６１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、ドラム部６１は、ドラム部６１に導入された混合物の全てを降らしてもよい。

ドラム部６１の下方には第２ウェブ形成部７０が配置される。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、第２ウェブＷ２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、ローラー７４と、サクション機構７６と、を有する。

メッシュベルト７２は無端形状のベルトであって、複数のローラー７４に懸架され、ローラー７４の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。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。メッシュベルト７２の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。ドラム部６１から降下する繊維や粒子のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト７２の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト７２に堆積し、メッシュベルト７２とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト７２は、シートＳを製造する動作中には、一定の速度Ｖ２で移動する。

メッシュベルト７２の網の目は微細であり、ドラム部６１から降下する繊維や粒子の大半を通過させないサイズとすることができる。
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）に設けられる。サクション機構７６は、サクションブロアー７７を備え、サクションブロアー７７の吸引力によって、サクション機構７６に下方に向く気流（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。これにより、メッシュベルト７２上における第２ウェブＷ２の形成を促進し、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。
サクションブロアー７７（堆積吸引部）は、サクション機構７６から吸引した空気を、図示しない捕集フィルターを通じて、シート製造装置１００の外に排出してもよい。或いは、サクションブロアー７７が吸引した空気を集塵部２７に送り込み、サクション機構７６が吸引した空気に含まれる除去物を捕集してもよい。

ドラム部６１を含む空間には、加湿部２０８により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、堆積部６０の内部を加湿することができ、静電力によるハウジング部６３への繊維や粒子の付着を抑え、繊維や粒子をメッシュベルト７２に速やかに降下させ、好ましい形状の第２ウェブＷ２を形成させることができる。

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第２ウェブＷ２が形成される。メッシュベルト７２に堆積された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０へと搬送される。

メッシュベルト７２の搬送経路において、堆積部６０の下流側には、加湿部２１２によって、ミストを含む空気が供給される。これにより、加湿部２１２が生成するミストが第２ウェブＷ２に供給され、第２ウェブＷ２が含む水分量が調整される。これにより、静電気によるメッシュベルト７２への繊維の吸着等を抑制できる。

シート製造装置１００は、メッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２を、シート形成部８０に搬送する搬送部７９が設けられる。搬送部７９は、例えば、メッシュベルト７９ａと、ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有する。

サクション機構７９ｃは、気流を発生させて第２ウェブＷ２を吸引し、メッシュベルト７９ａに第２ウェブＷ２を吸着させる。メッシュベルト７９ａは、ローラー７９ｂの自転により移動し、第２ウェブＷ２をシート形成部８０に搬送する。メッシュベルト７２の移動速度と、メッシュベルト７９ａの移動速度とは、例えば、同じである。このように、搬送部７９は、メッシュベルト７２に形成された第２ウェブＷ２を、メッシュベルト７２から剥がして搬送する。

シート形成部８０は、堆積部６０で堆積させた堆積物からシートＳを形成する。より具体的には、シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積し搬送部７９により搬送された第２ウェブＷ２（堆積物）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、第２ウェブＷ２が含む解繊物の繊維、および添加物に対して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）を介して結着させる。

シート形成部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２、及び、加圧部８２により加圧された第２ウェブＷ２を加熱する加熱部８４を備える。
加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第２ウェブＷ２は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第２ウェブＷ２の密度が高められる。一対のカレンダーローラー８５の一方は、モーター（図示略）により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。カレンダーローラー８５は、モーター（図示略）の駆動力により回転して、加圧により高密度になった第２ウェブＷ２を、加熱部８４に向けて搬送する。

加熱部８４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て構成できる。本実施形態では、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備える。加熱ローラー８６は、内部または外部に設置されるヒーターによって、予め設定された温度に加温される。加熱ローラー８６は、カレンダーローラー８５によって加圧された第２ウェブＷ２を挟んで熱を与え、シートＳを形成する。また、一対の加熱ローラー８６の一方は、モーター（図示略）により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。加熱ローラー８６は、モーター（図示略）の駆動力により回転して、加熱したシートＳを、切断部９０に向けて搬送する。

なお、加圧部８２が備えるカレンダーローラー８５の数、及び、加熱部８４が備える加熱ローラー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。本実施形態では、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、を有する。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。排出部９６は、所定サイズのシートＳを排紙する排紙トレイ、或いは、シートＳを蓄積するスタッカーを備える。

上記構成において、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を１台の気化式加湿器で構成してもよい。この場合、１台の加湿器が生成する加湿空気が、粗砕部１２、ハウジング部４３、管７、及びハウジング部６３に分岐して供給される構成とすればよい。この構成は、加湿空気を供給するダクト（図示略）を分岐して設置することにより、容易に実現できる。また、２台、或いは３台の気化式加湿器によって加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を構成することも勿論可能である。本実施形態では、気化式加湿器（図示略）から加湿部２０２、２０４、２０６、２０８に加湿空気を供給する。

また、上記構成において、加湿部２１０、２１２を１台のミスト式加湿器で構成してもよいし、２台のミスト式加湿器で構成してもよい。例えば、１台の加湿器が生成するミストを含む空気が、加湿部２１０、及び加湿部２１２に分岐して供給される構成とすることができる。本実施形態では、ミスト式加湿器（図示略）から加湿部２１０、２１２にミストを含む空気を供給する。

次に、粗砕部１２と供給部１０について説明する。
図２は粗砕部１２と供給部１０とを示す斜視図である。図３は粗砕部１２と供給部１０との内部構造を示す側断面図である。図２に示すように、シート製造装置１００は、粗砕部１２及び供給部１０を含むシート製造装置１００の各部を制御する制御部１５０と、各種情報を表示する表示部１６０とを備えている。
図３に示すように、粗砕部１２は、一対の粗砕刃１４の下流にシュート９を備える。シュート９は、互いに対向するシュート壁９Ａ、９Ｂを有する。シュート壁９Ａ、９Ｂは、上方にいくほど開口を大きくするように斜めに傾斜する傾斜壁に形成される。

シュート９の側方には、粗砕刃１４を回転させる駆動部１５（図２）が設けられる。駆動部１５は、モーター等の駆動源を有し、駆動源の動力により一対の粗砕刃１４によって、シュート９に投入された原料を裁断する。シュートの下部には、解繊部２０に連通する管２が連結され、解繊部ブロアー２６（図１）からの吸引力、シュート壁９Ａ、９Ｂの傾斜、及び、重力の作用等によって、裁断された原料（粗砕片）が管２内に導かれる。

ところで、粗砕部１２にて原料を裁断すると、静電気によって裁断された原料が帯電し、帯電した原料がシュート９に付着、堆積することで原料の供給が不安定になったり、供給流路を詰まらせるおそれが生じる。
そこで、本構成では、対向するシュート壁９Ａ、９Ｂの内面に沿ってイオンを放出可能に一対のイオナイザー１６を対向配置することによって、裁断された原料やシュート９内の電荷を中和し除電する効果を高める。

詳述すると、イオナイザー１６は、互いに対向する一対のシュート壁９Ａ、９Ｂの上方（原料（粗砕片）が導かれる管２に向かう方向に対してシュート壁９Ａ、９Ｂの反対側）にそれぞれ配置される。つまり、シュート壁９Ａ、９Ｂの上方であって、一対の粗砕刃１４の側方に空く空間を利用して、一対のイオナイザー１６が対向配置される。
イオナイザー１６は、イオンを発生するイオン発生部（図示略）と、コンプレッサー（図示略）から供給される空気と共にイオンを吹き出す吹出口１６Ａとを備える。これによって、イオナイザー１６は、イオン化した空気を吹き出す。

このイオナイザー１６は、シュート９のシュート壁９Ａ、９Ｂに沿うように、シュート壁９Ａ、９Ｂの傾斜と同じ角度に傾斜した姿勢でそれぞれ配置される。また、各イオナイザー１６の吹出口１６Ａは、シュート壁９Ａ、９Ｂの内面に沿ってイオンを放出可能な位置および向きに設けられる。

イオナイザー１６がシュート壁９Ａ、９Ｂに沿って傾斜した姿勢で配置されるので、シュート壁９Ａ、９Ｂに沿う空気やイオンの流れをイオナイザー１６が妨げず、また、粗砕刃１４とイオナイザー１６との離間距離も確保し易い。
吹出口１６Ａは、シュート壁９Ａ、９Ｂの上縁に沿って延在することにより、シュート壁９Ａ、９Ｂの略全面に渡ってイオンを放出可能である。

図３にイオン（イオン化した空気）の流れを矢印で示す。まず、一対のイオナイザー１６からのイオンは、イオナイザー１６自体の送風力、及び、粗砕部１２の下流に設けられた解繊部ブロアー２６からの吸引力等によって、各シュート壁９Ａ、９Ｂに沿って下流側（下方）に流れる。シュート９の内部空間は下流側ほど狭くなるので、一対のシュート壁９Ａ、９Ｂに沿って流れたイオンを含む空気どうしが互いに影響し、対向する渦流を発生させる。対向する渦流は、上下に回転する渦流となり、一対の粗砕刃１４で裁断された原料（粗砕片）がこの渦流に沿って流れる。

裁断された原料とイオンとは渦流に沿って流れるので、原料とイオンとの接触の機会が増え、除電効果を高めることができる。また、イオンが各シュート壁９Ａ、９Ｂに沿って流れるので、静電気によって原料がシュート壁９Ａ、９Ｂに吸着する現象も効率良く抑制できる。
なお、イオナイザー１６は、シュート壁９Ａ、９Ｂの略全面に渡ってイオンを放出可能な構成に限定されない。例えば、イオナイザー１６が、シュート壁９Ａ、９Ｂの一部の面に沿って下流に向けてイオンを放出しても、イオナイザー１６どうしの影響により、対向する渦流を発生可能である。つまり、シュート９内であって、粗砕刃１４の下流に渦流を発生可能にイオナイザー１６を配置することで、除電効果を効率良く高めることができる。

供給部１０について説明する。
図３に示すように、供給部１０は、粗砕部１２に繋がる供給路５００において原料となる古紙を移動させる装置である。供給部１０は、供給路５００に原料を投入する第１原料投入部としてのスタッカー（給紙スタッカーとも称する）１０Ａと、第２原料投入部としてのトレイ（給紙トレイとも称する）１０Ｂと、供給路５００を形成する供給部本体１０Ｃとを備える。

図４は供給部本体１０Ｃの内部構造を周辺構成と共に拡大して示す側断面図である。
スタッカー１０Ａは、古紙として、所定サイズの単票紙である古紙を重ねて蓄積し、蓄積した古紙を１枚ずつ供給路５００に自動的に給紙する自動給紙機である。より具体的には、スタッカー１０Ａは、最も上方の古紙を搬送する搬送ローラー対６０１を含む供給機構を有し、この供給機構により、制御部１５０の制御の下、古紙を１枚ずつ供給路５００に供給する。
また、スタッカー１０Ａは、ロックレバー（図示略）の操作に応じて供給部本体１０Ｃと離脱可能に設けられるとともに、離脱した際にスタッカー１０Ａを容易に移動可能にするためのキャスター６０２（図２）を有している。このため、仮に搬送ローラー対６０１近傍等で紙詰まりが発生した場合、スタッカー１０Ａを供給部本体１０Ｃから移動させ、古紙を取り出し可能となる。

トレイ１０Ｂは、スタッカー１０Ａの上方に配置され、古紙として、所定サイズの単票紙を手差しで給紙可能にする手差し給紙機を構成する。このトレイ１０Ｂは、手差しでスタッカーと同サイズ、或いは異なるサイズの単票紙を給紙可能にする。本構成のトレイ１０Ｂは、スタッカー１０Ａが給紙可能なＡ４サイズの古紙と、スタッカー１０Ａが給紙不能なＡ３サイズの古紙とを給紙可能である。
このトレイ１０Ｂは、トレイ１０Ｂ上に積層された古紙を最も上方の古紙から１枚づつ搬送する搬送ローラー対６０４を含む供給機構を有し、この供給機構により、制御部１５０の制御の下、古紙を１枚ずつ供給路５００に供給する。つまり、このトレイ１０Ｂは、古紙を１枚ずつ供給路５００に自動的に給紙する自動給紙機でもある。
なお、スタッカー１０Ａ及びトレイ１０Ｂの両方を備える構成に限らず、いずれか一方だけを備える構成にしてもよい。

供給部本体１０Ｃは、粗砕部１２に繋がる供給路５００として、スタッカー１０Ａに向けて延びる第１分岐供給路５０１と、トレイ１０Ｂに向けて延びる第２分岐供給路５０２とを備える。また、供給部本体１０Ｃは、第１及び第２分岐供給路５０１、５０２の下流端が合流する合流部５０３と、合流部５０３から粗砕部１２に向けて延びる下流側供給路５０４とを備える。供給路５００を構成する各部５０１〜５０４は、いずれも粗砕部１２よりも上流の供給路を構成する。

第１分岐供給路５０１は、上下一対のガイド部５０１Ａ、５０１Ｂと、金属を検知する金属検知部５０１Ｃとを備える。
上下一対のガイド部５０１Ａ、５０１Ｂは、古紙が通る隙間を空けて上下に間隔を空けて配置され、スタッカー１０Ａの搬送ローラー対６０１と合流部５０３との間を直線的につなぐように水平に延びる供給路を形成する。上下一対のガイド部５０１Ａ、５０１Ｂは、いずれも樹脂で形成されており、各々の上流側の端部が上流側ほど隙間を上下に拡げる形状に形成され、古紙の進入をガイドする。

金属検知部５０１Ｃは、上側のガイド部５０１Ａに、検出面を下方に臨ませて配置され、スタッカー１０Ａから供給される古紙の幅全体に渡って延在する。この金属検知部５０１Ｃは、磁界の変化を検出することによって、古紙に付着し、或いは、古紙に含まれる金属を検知するセンサーであり、検知結果を制御部１５０に出力する。この金属検知部５０１Ｃにより、原料に混在する金属として、例えば、クリップやステープラー用針等の綴じ具を検知できる。
ここで、樹脂は磁界に影響を与えないので、上下一対のガイド部５０１Ａ、５０１Ｂが樹脂製であることにより、金属検知部５０１Ｃによる金属検知を妨げない。また、仮に金属検知部５０１Ｃに対向する部位が金属部材の場合には、金属検知部５０１Ｃ、或いは、対向する金属部材のいずれかが振動した場合に、磁界の変化を生じさせ、金属検知部５０１Ｃの誤検知を招くおそれがある。

これに対し、本構成では、下側のガイド部５０１Ｂが、金属検知部５０１Ｃの対向側に位置して古紙を案内する樹脂体として機能する。これにより、金属検知部５０１Ｃの誤検知をより回避できる。

第１分岐供給路５０１には古紙を搬送する搬送ローラー対が配置されない。その理由は、第１分岐供給路５０１上流の搬送ローラー対６０１と、第１分岐供給路５０１下流の合流部５０３の後述する搬送ローラー対５０３Ｃとの離間距離が、スタッカー１０Ａからの古紙の最小長さ（Ａ４の幅２１０ｍｍ）よりも短いからである。つまり、両搬送ローラー対６０１、５０３Ｃによって第１分岐供給路５０１に古紙を搬送可能である。

第２分岐供給路５０２は、一対のガイド部５０２Ａ、５０２Ｂと、一対の搬送ローラー対５０２Ｃと、金属を検知する金属検知部５０２Ｄと、原料となる古紙の紙ジャムを検出する紙ジャム検出部５０２Ｅとを備える。
一対のガイド部５０２Ａは、古紙が通る隙間を設けるため間隔を空けて対向配置され、トレイ１０Ｂの搬送ローラー対６０４と合流部５０３との間を直線的につなぐようにトレイ１０Ｂに向けて斜め上方に延びる供給路を形成する。下側のガイド部５０２Ｂは、金属製の板材で形成され、供給部本体１０Ｃが有するフレーム（図示略）等に固定される。

一対のガイド部５０２Ａ、５０２Ｂの途中に搬送ローラー対５０２Ｃが設けられる。より具体的には、搬送ローラー対５０２Ｃは、第２分岐供給路５０２の上流に設けられるトレイ１０Ｂの搬送ローラー対６０４からの離間距離が、トレイ１０Ｂからの古紙の最小長さ（Ａ４の幅２１０ｍｍ）よりも短い位置に設けられる。
金属検知部５０２Ｄは、上記した金属検知部５０１Ｃと同構成である。この金属検知部５０２Ｄは、下側のガイド部５０２Ｂにおいて搬送ローラー対５０２Ｃよりも上流に設けられ、検出面を上面にして配置される。検出面が上面であるので、下側のガイド部５０２Ｂが、検出面が検出する磁界に影響を与えず、金属検知部５０２Ｄによる金属検知を妨げない。

上側のガイド部５０２Ａは、搬送ローラー対５０２Ｃの上流が樹脂製のガイド部５０２Ａ１で形成され、搬送ローラー対５０２Ｃの下流が金属製のガイド部５０２Ａ２で形成される。
樹脂製のガイド部５０２Ａ１は、金属検知部５０２Ｄの対向側に位置して古紙を案内する樹脂体として機能する。このため、金属検知部５０２Ｄによる金属検知を妨げずに古紙を案内可能である。また、金属製のガイド部５０２Ａ２は、金属検知部５０２Ｄの対向側に位置しないので、金属検知部５０２Ｄによる金属検知を妨げない。
この金属製のガイド部５０２Ａ２は、合流部５０３の後述する上側のガイド部５０３Ａと一体に形成される。なお、下側のガイド部５０２Ｂには、金属検知部５０２Ｄと反対側の面に、金属検知部５０２Ｄの配線を支持する樹脂製の配線支持部５０２Ｆが設けられる。

紙ジャム検出部５０２Ｅは、搬送ローラー対５０２Ｃと金属検知部５０２Ｄとの間において下側のガイド部５０２Ｂに設けられ、検出結果を制御部１５０に出力する。この紙ジャム検出部５０２Ｅは、例えば光学式であり、出射光の透過光量或いは反射光量の検出結果に基づき古紙の先端の有無を複数箇所に渡って検出することにより、紙ジャムを検出する。紙ジャム検出部５０２Ｅ及び紙ジャムの検出方法は、公知の構成を広く適用可能である。

合流部５０３は、上下一対のガイド部５０３Ａ、５０３Ｂと、複数の搬送ローラー対５０３Ｃ、５０３Ｄと、原料となる古紙の紙ジャムを検出する紙ジャム検出部５０３Ｅと、原料となる古紙の厚さを検出するための紙厚検出部５０３Ｆとを備える。
上下一対のガイド部５０３Ａ、５０３Ｂは、古紙が通る隙間を空けて上下に間隔を空けて配置され、第１及び第２分岐供給路５０１、５０２の下流端に連なるように水平に延びた後、粗砕部１２に向けて斜め下方に延びる供給路を形成する。上下一対のガイド部５０３Ａ、５０３Ｂは、金属製の板材で形成される。上下一対のガイド部５０３Ａ、５０３Ｂのうち、下側のガイド部５０３Ｂは、供給部本体１０Ｃが有するフレーム（図示略）等に支持される。

これに対し、上側のガイド部５０３Ａは、第２分岐供給路５０２の上側のガイド部５０２Ａの下流部分を構成する金属製のガイド部５０２Ａ２と一体に形成される。
さらに、上側のガイド部５０３Ａは、下側のガイド部５０３Ｂとの間の隙間を拡大可能に、下流端に設けられた回動軸５０３Ｋを基準にして上下に回動自在に形成される。
ここで、図５は図４の上側のガイド部５０３Ａを上方に回動した場合を示す図である。図５に示すように、上側のガイド部５０３Ａを上方に回動させることで、第２分岐供給路５０２の途中から合流部５０３の略全体に渡って供給路５００を外部に露出させることができる。これにより、供給路５００に位置する古紙を外部から取り出し可能となる。

図４に示すように、上流側の搬送ローラー対５０３Ｃは、この搬送ローラー対５０３Ｃよりも上流に設けられた搬送ローラー対６０１、５０２の各々からの離間距離が、古紙の最小長さ（Ａ４の幅２１０ｍｍ）よりも短い位置に設けられる。また、下流側の搬送ローラー対５０３Ｄは、上流側の搬送ローラー対５０３Ｃからの離間距離が、古紙の最小長さ（Ａ４の幅２１０ｍｍ）よりも短い位置に設けられる。さらに、この下流側の搬送ローラー対５０３Ｄは、粗砕部１２の搬送機構を兼用する粗砕刃１４からの離間距離が、古紙の最小長さ（Ａ４の幅２１０ｍｍ）よりも短い位置に設けられる。

これら搬送ローラー対５０３Ｃ、５０３Ｄは、上側の搬送ローラーが上側のガイド部５０３Ａに設けられ、下側の搬送ローラーが下側のガイド部５０３Ｂに設けられる。これにより、図５に示すように、上側のガイド部５０３Ａを上方に移動して供給路５００中の古紙を取り出す際に、搬送ローラー対５０３Ｃ、５０３Ｄが邪魔にならない。
紙ジャム検出部５０３Ｅは、合流部５０３の搬送ローラー対５０３Ｃ、５０３Ｄの間において上側のガイド部５０３Ａに設けられ、検出結果を制御部１５０に出力する。この紙ジャム検出部５０３Ｅについても、上記の紙ジャム検出部５０２Ｅと同様に光学式等で構成される。図５に示すように、この紙ジャム検出部５０３Ｅは上側のガイド部５０３Ａと一体に移動するので、供給路５００中の古紙を取り出す際に邪魔にならない。

紙厚検出部５０３Ｆは、合流部５０３に供給される古紙の厚さを計測し、計測結果を制御部１５０に出力する。紙厚検出部５０３Ｆは、古紙に接触して紙厚を検出する接触式センサー、或いは超音波等を利用して非接触で紙厚を検出する非接触センサー等、公知のセンサーを広く適用可能である。この紙厚検出部５０３Ｆは、供給部本体１０Ｃが有するフレーム（図示略）に固定される。
上側のガイド部５０３Ａは、図５に示すように、紙厚検出部５０３Ｆを避けつつ上方に回動可能である。具体的には、上側のガイド部５０３Ａに紙厚検出部５０３Ｆを避ける開口形状を設け、或いは、紙厚検出部５０３Ｆを上側のガイド部５０３Ａから離間させた配置等としている。

下流側供給路５０４は、上下一対のガイド部５０４Ａ、５０４Ｂと、原料となる古紙の紙ジャムを検出する紙ジャム検出部５０４Ｃとを備える。
上下一対のガイド部５０４Ａ、５０４Ｂは、古紙が通る隙間を空けて上下に間隔を空けて配置され、合流部５０３と粗砕部１２の粗砕刃１４との間を直線的につなぐように粗砕部１２に向けて斜め下方に延びる供給路を形成する。上下一対のガイド部５０４Ａ、５０４Ｂは、金属製の板材で形成され、粗砕部１２或いは供給部本体１０Ｃに支持される。
紙ジャム検出部５０４Ｃは、合流部５０３と粗砕部１２との間において上側のガイド部５０４Ａに設けられ、検出結果を制御部１５０に出力する。この紙ジャム検出部５０４Ｃについても、上記の紙ジャム検出部５０３Ｅ等と同様に、光学式等で構成される。

上記したように、本構成では、粗砕部１２に繋がる供給路５００において、合流部５０３よりも上流の第１及び第２分岐供給路５０１、５０２のそれぞれに金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄを設けている。これにより、粗砕部１２の粗砕刃１４と、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄとの離間距離を稼ぐことができる。
具体的には、第１分岐供給路５０１に設けられる金属検知部５０１Ｃは、第１分岐供給路５０１を通過する古紙（単票紙）の最大長さ（Ａ３の縦の長さ４２０ｍｍ）以上、粗砕刃１４から離れた位置に設けられる。また、第２分岐供給路５０２に設けられる金属検知部５０２Ｄは、第２分岐供給路５０１を通過する古紙（単票紙）の最大長さ（Ａ４の縦の長さ２９７ｍｍ）以上、粗砕刃１４から離れた位置に設けられる。
これにより、第１及び第２分岐供給路５０１、５０２を介してスタッカー１０Ａ或いはトレイ１０Ｂから供給される古紙の先端及び後端が、粗砕刃１４に到達する前に、古紙に付着し、或いは古紙に含まれる金属を検知することができる。

図６は金属検知に関するシート製造装置１００の動作を示すフローチャートである。なお、このフローは、シートＳを製造する動作中に実行される。但し、シートＳを製造する動作中であっても、供給部１０により原料となる古紙を粗砕部１２に供給しない期間が存在する場合は、その期間は、このフローを実行しないようにしてもよい。
また、制御部１５０は、供給部１０により古紙を供給している間、紙ジャム検出部５０２Ｅ、５０３Ｅ、及び５０４Ｃの検出結果に基づき古紙の現在位置を特定し、特定した現在位置を示す情報をメモリー（図示略）に記憶する。つまり、制御部１５０は、紙ジャム検出部５０２Ｅ、５０３Ｅ、及び５０４Ｃを紙の先端或いは後端を検出する紙検出部に兼用する。現在位置を示す情報は、その紙の先端、或いは後端を検出したいずれかの紙ジャム検出部５０２Ｅ、５０３Ｅ、及び５０４Ｃを示すフラグ情報を適用する簡易な方法、或いは、さらに、搬送ローラー対６０１、６０４、５０２Ｃ、５０３Ｃ、５０３Ｄのいずれかの回転量を考慮して算出した正確な位置情報（移動距離）を適用する方法等を適用可能である。

まず、制御部１５０は、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄのいずれかにより金属が検知されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。この判定処理は、金属が検知されるまで、或いは、シートＳを製造する動作が終了するまで、繰り返し実行される。
金属が検知された場合（ステップＳ１００；ＹＥＳ）、制御部１５０は、古紙の検出位置に基づき、予め定めた古紙除去位置（原料除去位置）まで古紙を移動させる（ステップＳ１０１）。

ここで、古紙除去位置は、古紙の除去に好適な位置であり、より具体的には、上側のガイド部５０３Ａを上方に開けた際に外部に露出する合流部５０３の領域である。そして、制御部１５０は、古紙除去位置まで古紙を移動させると、移動を停止する（ステップＳ１０２）。

例えば、金属が検知された古紙の先端、或いは後端を検出した紙ジャム検出部５０２Ｅ、５０３Ｅ、５０４Ｃを特定することで、特定した検出部に応じた、搬送ローラー対６０１、６０４、５０２Ｃ、５０３Ｃ、５０３Ｄの駆動量（例えば、パルス数）を特定する。そして、この駆動量だけ搬送ローラー対６０１、６０４、５０２Ｃ、５０３Ｃ、５０３Ｄを駆動することにより、古紙の先端或いは後端を、古紙除去位置まで正確に移動することができる。
または、金属が検知された古紙が、所定の紙ジャム検出部５０２Ｅ、５０３Ｅ、５０４Ｃで検出されるまで、搬送ローラー対６０１、６０４、５０２Ｃ、５０３Ｃ、５０３Ｄを駆動する。これによっても、古紙の先端或いは後端を、古紙除去位置まで正確に移動することができる。
この場合、古紙の少なくとも一部が合流部５０３に露出すれば、上側のガイド部５０３Ａを開けて古紙を取り出し自在となる。古紙を古紙除去位置に移動させる制御方法は任意の方法を適用可能である。

続いて、制御部１５０は、金属検知に対応する報知処理を実行する（ステップＳ１０３）。この報知処理は、表示部１６０に、金属を検知した旨の表示処理、或いは、金属検知した古紙の取り出しを促す表示処理等であり、金属検知時に通知すべき情報の表示を広く適用可能である。なお、シート製造装置１００が音声を報知する機能を有する場合、音声による報知処理を行ってもよい。以上が、金属検知に関する動作である。

以上の動作により、例えば、トレイ１０Ｂから供給される古紙の先端に金属が付着していた場合、金属検知部５０２Ｄによって金属が検出され、紙ジャム検出部５０２Ｅによって古紙の先端が検出される。制御部１５０は、検出した古紙の先端の位置に基づき、古紙の移動量を設定することで、古紙を、合流部５０３に臨む位置であって、且つ、トレイ１０Ｂの搬送ローラー対６０４よりも下流に移動させる移動量を設定可能になる。
また、例えば、トレイ１０Ｂから供給される古紙の後端に金属が付着していた場合、金属検知部５０２Ｄによって金属が検出され、紙ジャム検出部５０２Ｅによって古紙が検出される。また、紙ジャム検出部５０３Ｅが古紙を検出しているか否かによりＡ３サイズかＡ４サイズかを特定可能である。制御部１５０は、これらの検出結果を利用することで、古紙を、取り出し容易な位置へ移動させる移動量を設定可能になる。
設定された移動量に基づいて、搬送ローラー対６０４、５０２Ｃ、５０３Ｃ、５０３Ｄを適宜に駆動し、古紙を古紙除去位置まで移動することにより、搬送ローラー対６０４を作動させることなく古紙を取り出すことができる。

また、例えば、スタッカー１０Ａから供給される古紙の先端或いは後端に金属が付着していた場合、金属検知部５０１Ｃによって金属が検出される。その場合、制御部１５０は、合流部５０３に設けられる紙ジャム検出部５０３Ｅによって、その古紙の先端が検出されるまで、搬送ローラー対６０１、５０３Ｃを駆動する。これによって、古紙を、スタッカー１０Ａの搬送ローラー対６０１よりも下流、且つ、合流部５０３に臨む位置に移動できる。従って、搬送ローラー対６０１を作動させることなく、且つ、スタッカー１０Ａを供給部本体１０Ｃから待避させることなく、古紙を取り出すことができる。
なお、金属を検知した場合に古紙除去位置まで古紙を移動させる処理に限定されず、少なくとも、金属が検知された古紙が粗砕刃１４に到達する前に古紙の移動を停止すればよく、その範囲で任意の制御方法を適用可能である。

以上説明したように、本実施形態のシート製造装置１００は、粗砕刃１４により原料となる古紙を粗砕する粗砕部１２と、粗砕部１２に繋がる供給路５００において古紙を移動させる供給部１０と、供給路５００に配置された金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄとを備える。金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄは、古紙が粗砕刃１４に到達する前に、古紙に付着し、或いは古紙に含まれる金属を検知する。供給部１０は、制御部１５０の制御の下、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄが金属を検知した場合に古紙の移動を停止する。
この構成によれば、古紙が粗砕刃１４に到達する前に、古紙に付着し、或いは古紙に含まれる金属を検知するので、金属が粗砕刃１４に進入する前に古紙の移動を停止できる。従って、粗砕刃１４への影響を回避可能に金属を検知することができる。

また、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄは、供給路５００において粗砕刃１４から上流側に古紙の最大長さ以上離れた位置に配置される。これにより、古紙の先端が粗砕刃１４に到達する前に、古紙に付着し、或いは古紙に含まれる金属を確実に検知可能になる。

また、供給路５００は、複数の供給路を構成する第１及び第２分岐供給路５０１，５０２を有し、第１及び第２分岐供給路５０１，５０２のそれぞれに金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄが配置される。また、供給部１０は、制御部１５０の制御の下、いずれかの金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄが金属を検知した場合に古紙の移動を停止する。これにより、第１及び第２分岐供給路５０１，５０２のそれぞれから供給される古紙が粗砕刃１４に到達する前に、古紙に付着等する金属を検知して古紙の移動を停止できる。

また、供給部１０は、制御部１５０の制御の下、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄが金属を検知した場合に、予め設定された古紙除去位置まで古紙を移動してから古紙の移動を停止する。古紙を除去しやすい位置まで移動させることで、古紙を容易に除去することができる。

また、供給路５００は、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄの対向側に位置して古紙を案内する樹脂として機能するガイド部５０１Ｂ、５０２Ａ１を有する。これにより、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄによる磁界の変化を利用した金属検知を妨げないようにすることができる。

また、供給部１０は、単票紙を移動し、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄは、単票紙の移動方向において単票紙の後端に付着した金属を、単票紙が粗砕刃１４に到達する前に検知する位置に配置されている。これにより、単票紙の後端に付着した金属による粗砕刃１４への影響を回避可能に金属を検知することができる。

また、供給部１０は、単票紙の自動給紙機としてスタッカー１０Ａを有するので、スタッカー１０Ａに、原料となる単票紙を蓄積しておくことで、長時間のシートＳの製造運転が可能になる。
また、供給部は、前記単票紙の手差し給紙機としてトレイ１０Ｂを有するので、原料となる単票紙を手差し給紙することが可能になる。

また、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄは、シート状の原料である古紙を綴じる綴じ具を検知するので、クリップやステープラー用針等を検知できる。

なお、粗砕部１２に繋がる供給路５００において、金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄを設ける位置は、合流部５０３の上流側である第１及び第２分岐供給路５０１，５０２に限定されない。合流部５０３または合流部５０３よりも粗砕部１２側であっても、古紙が粗砕刃１４に到達する前に、古紙に付着し、或いは古紙に含まれる金属を検知可能な位置であれば、金属検知部を設けることができる。
例えば、合流部５０３が、粗砕刃１４から上流側に古紙の最大長さ以上離れた位置まで延在している場合、合流部５０３に金属検知部を設けることができる。この場合、合流部５０３の上流側である第１及び第２分岐供給路５０１，５０２に設けていた金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄを省略可能になる。

つまり、供給路５００は、粗砕部１２の上流に位置する合流部５０３で合流する複数の分岐供給路である第１及び第２分岐供給路５０１、５０２を有し、合流部５０３または合流部５０３よりも粗砕部１２側に金属検知部を配置する。これにより、各分岐供給路５０１、５０２から供給される古紙に付着等する金属を、古紙が粗砕刃１４に到達する前に検知可能にしつつ、分岐供給路５０１、５０２のそれぞれに金属検知部を設けずに済み、回路や制御を簡素化することができる。

また、合流部５０３を省略してもよい。この場合、第１及び第２分岐供給路５０１、５０２をそれぞれ独立して粗砕部１２まで延びる構成とする。また、第１及び第２分岐供給路５０１、５０２のそれぞれに設けた金属検知部５０１Ｃ、５０２Ｄで金属を検知すると、金属を検知した供給路５０１、５０２にて古紙の移動を停止する。つまり、複数の供給路５０１、５０２のそれぞれで古紙が粗砕刃１４に到達する前に金属を検知して古紙の移動を停止する。

なお、上記実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態で説明した構成の全てが本発明の必須構成要件であることも限定されない。また、この発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。

例えば、シート製造装置１００は、シートＳに限らず、硬質のシート或いは積層したシートで構成されるボード状、或いは、ウェブ状の製造物を製造する構成であってもよい。また、シートＳは、紙は、パルプや古紙を原料とする紙であってもよく、天然繊維または合成樹脂製の繊維を含む不織布であってもよい。また、シートＳの性状は特に限定されず、筆記や印刷を目的とした記録紙（例えば、いわゆるＰＰＣ用紙）として使用可能な紙であってもよいし、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙等であってもよい。また、シートＳが不織布である場合、一般的な不織布のほか、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、マット等としてもよい。

また、本実施形態では、水を極力使用しない乾式によるシート製造装置１００に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らない。例えば、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用に離解して抄き直す、いわゆる湿式でシートを製造するシート製造装置に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、シートＳが切断部９０でカットされる構成を例示したが、シート形成部８０で加工されたシートＳが巻き取りローラーにより巻き取られる構成であってもよい。

また、図２に示した機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよい。また、制御部１５０が実行するプログラムは、不揮発性記憶部または他の記憶装置（図示略）に記憶されてもよい。また、外部の装置に記憶されたプログラムを、通信部を介して取得して実行する構成としてもよい。

また、本実施形態では、金属が粗砕刃１４に進入する前に古紙の移動を停止するよう構成したが、古紙が粗砕刃１４に到達する前に、供給路から他の経路に切り換えて搬送し、分別する構成であってもよい。例えば、金属が付着或いは含まれる古紙を、シート製造装置１００の外に排出してもよいし、シート製造装置１００内に配置された収容部に収容してもよい。また、この場合に、金属が粗砕刃１４に進入する前に古紙の移動を一旦停止し、経路を切り換え、逆方向（供給部１０に向かう方向）に搬送して、古紙を排出或いは収容してもよい。

２、３、７、８、２３、２９、５４…管、９…シュート、９Ａ、９Ｂ…シュート壁、１０…供給部、１０Ａ…スタッカー、１０Ｂ…トレイ、１０Ｃ…供給部本体、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、１５…駆動部、１６…イオナイザー、２０…解繊部、２２…導入口、２４…排出口、２６…解繊部ブロアー、２７…集塵部、２８…捕集ブロアー、４０…選別部、４１…ドラム部、４２…導入口、４３…ハウジング部、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、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５２ａ…排出部、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、６１…ドラム部、６２…導入口、６３…ハウジング部、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、７７…サクションブロアー、７９…搬送部、７９ａ…メッシュベルト、７９ｂ…張架ローラー、７９ｃ…サクション機構、８０…シート形成部、８２…加圧部、８４…加熱部、８５…カレンダーローラー、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、１５０…制御部、１６０…表示部、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２…加湿部、５００…供給路、５０１…第１分岐供給路、５０２…第２分岐供給路、５０１Ａ、５０２Ａ、５０３Ａ、５０４Ａ…上側のガイド部、５０１Ｂ、５０２Ｂ、５０３Ｂ、５０４Ｂ…下側のガイド部、５０１Ｃ、５０２Ｄ…金属検知部、５０２Ｆ…配線支持部、５０２Ａ１…樹脂製のガイド部、５０２Ａ２…金属製のガイド部、５０２Ｃ、５０３Ｃ、５０３Ｄ、６０１、６０４…搬送ローラー対、５０２Ｅ、５０３Ｅ、５０４Ｃ…紙ジャム検出部、５０３…合流部、５０３Ｆ…紙厚検出部、５０３Ｋ…回動軸、５０４…下流側供給路、６０２…キャスター、Ｐ…細分体、Ｓ…シート、Ｗ１…第１ウェブ、Ｗ２…第２ウェブ。

Claims (9)

1. 粗砕刃により原料を粗砕する粗砕部と、
   前記粗砕部に繋がる供給路において前記原料を移動させる供給部と、
   前記供給路に配置された金属検知部と、
   前記粗砕部で粗砕された前記原料を解繊する解繊部と、
   前記解繊部で解繊された前記原料を堆積させる堆積部と、
   前記堆積部で堆積された堆積物からシートを形成するシート形成部と、を備え、
   前記金属検知部は、前記原料が前記粗砕刃に到達する前に、前記原料に付着し、或いは前記原料に含まれる金属を検知し、
   前記供給部は、前記金属検知部が前記金属を検知した場合に、予め設定された原料除去位置まで前記原料を移動してから前記原料の移動を停止するシート製造装置。
2. 前記金属検知部は、前記供給路において前記粗砕刃から上流側に前記原料の最大長さ以上離れた位置に配置された請求項１記載のシート製造装置。
3. 複数の前記供給路を有し、それぞれの前記供給路に前記金属検知部が配置され、
   前記供給部は、いずれかの前記金属検知部が金属を検知した場合に前記原料の移動を停止する請求項２記載のシート製造装置。
4. 前記供給路は、前記粗砕部の上流に位置する合流部で合流する複数の分岐供給路を有し、前記合流部または前記合流部よりも前記粗砕部側に前記金属検知部が配置された請求項２記載のシート製造装置。
5. 前記供給路は、前記金属検知部の対向側に位置して前記原料を案内する樹脂体を有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシート製造装置。
6. 前記供給部は、前記原料として単票紙を移動し、
   前記金属検知部は、前記単票紙の移動方向において前記単票紙の後端に付着した金属を、前記単票紙が前記粗砕刃に到達する前に検知する位置に配置された請求項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。
7. 前記供給部は、前記単票紙の自動給紙機を有する請求項６記載のシート製造装置。
8. 前記供給部は、前記単票紙の手差し給紙機を有する請求項６記載のシート製造装置。
9. 前記金属検知部は、シート状の前記原料を綴じる綴じ具を検知する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のシート製造装置。
   

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