JP6635200B2 - シート製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シート製造装置に関する。
従来、繊維状の物質を堆積させ、堆積させた繊維の相互間に結合力を働かせてシート状あるいはフィルム状の成形体を得る技術が知られている。例えば、水を用いた抄造（抄紙）によって紙を製造する方法が知られている。また、特許文献１には、乾式のシート製造装置が開示されている。係る製造装置では、原料を解繊し、解繊物からトナー等の廃粉を除去して繊維を取り出し、この繊維を用いてシートを形成する。
特開２０１６−１１２７４０号公報
従来の乾式のシート製造装置では、繊維が帯電し、装置の各部に帯電した繊維が付着するという恐れがあった。このため、繊維の帯電を防止或いは抑制する方法が求められていた。
本発明は、原料を解繊した繊維を用いてシートを形成するシート製造装置において、繊維の帯電を効果的に抑制することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを形成するシート形成部と、を備え、前記解繊部と前記シート形成部との間を熱的に遮断したシート製造装置である。
本発明によれば、シート形成部が、解繊部が発する熱の影響を受けにくい構成であるため、シート形成部における繊維の乾燥を抑制することができ、これにより繊維の帯電を抑制できる。
また、上記課題を解決するため、本発明は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを形成するシート形成部と、前記解繊部と前記シート形成部との間を仕切る仕切板と、を備えるシート製造装置である。
本発明によれば、仕切板によって、解繊部が発する熱がシート形成部に与える影響を軽減できる。このため、シート形成部における繊維の乾燥を抑制することができ、これにより繊維の帯電を抑制できる。
また、本発明は、前記解繊部及び前記シート形成部を収容する筐体と、前記筐体の後面から排気する排気部と、前記筐体内で前記筐体の前部と後部とを仕切る仕切板と、を備え、前記仕切板は、前記筐体の前部から後部に通気する通気孔を有する。
本発明によれば、筐体の前部から後部に通気し、後面から排気を行うことができるので、筐体の後部から前部への熱の伝搬を抑え、効果的に筐体の外に放熱できる。このため、発熱の大きい機器から他の機器への熱の伝搬を低減できるので、機器が発する熱による繊維の乾燥を抑えることができ、帯電を抑制できる。
また、本発明は、前記解繊部及び前記シート形成部を収容する筐体と、前記筐体の後面から排気する排気部と、を備え、前記仕切板は、前記筐体内で前記筐体の前部と後部とを仕切るよう配置され、前記筐体の前部から後部に通気する通気孔を有する。
本発明によれば、仕切板で仕切られる筐体の前部から後部に通気し、後面から排気を行うことができるので、筐体の後部から前部への熱の伝搬を抑え、筐体の外へ効果的に放熱できる。このため、発熱の大きい機器から他の機器への熱の伝搬を低減できるので、機器が発する熱による繊維の乾燥を抑えることができ、帯電を抑制できる。
また、本発明は、前記解繊部で解繊処理された解繊物から、前記シートに使用されない除去物を吸引する吸引部と、前記吸引部により吸引される前記除去物を捕集する捕集部と、を備え、前記解繊部、前記吸引部及び前記捕集部は、前記仕切板で仕切られる後部に設置される。
本発明によれば、解繊部、吸引部及び捕集部の熱を筐体の外に速やかに排熱できる。このため、これらの各部の熱の影響による繊維の乾燥を抑えることにより、繊維の帯電を抑制できる。また、解繊物から除去物を吸引して捕集する処理を行う機器が集中して配置されるため、解繊物及び除去物の移動を効率よく行うことができ、筐体の内部空間の利用効率を高めることができる。
また、本発明は、前記吸引部が吸引し、前記捕集部で前記除去物を捕集した後の気流が流れる気流管と、前記気流管に流れる気流を整流する整流部と、前記気流管における気流の流速及び温度の少なくともいずれかを検出する検出部と、を備える。
本発明によれば、捕集部で除去物を捕集した後の気流の流速及び温度の少なくともいずれかを検出することにより、シート製造装置における気流の状態を詳細に検出できる。このため、シート製造装置が備えるファンやブロアーを適切に制御することができ、気流の利用効率を高めることが期待できる。
また、本発明は、水を気化させて加湿空気を供給する気化式加湿部を備え、前記気化式加湿部は、前記仕切板で仕切られる後部に設置される。
本発明によれば、加湿空気を利用して繊維の帯電を抑えることができ、気化式加湿部を解繊部等とともに後部に配置することで、高温の空気を気化式加湿部で利用できる。このため、気化式加湿部でより多くの水分を加湿空気に含ませることができ、より効率よく加湿を行える。
また、本発明は、前記筐体の前面側に設置される供給口から水を取り込み、前記気化式加湿部に水を供給する水供給部を備える。
本発明によれば、筐体の後部に配置される気化式加湿部に対し、筐体の前面側から、容易に水を供給できる。
また、本発明は、前記シート形成部は、前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させてウェブを形成するウェブ形成部と、前記ウェブ形成部で形成されたウェブを加圧して前記シートを形成する加圧部と、前記加圧部により形成された前記シートを予め設定されたサイズにカットする切断部と、を備え、前記ウェブ形成部、前記加圧部、及び前記切断部は、前記仕切板で仕切られる前部に設置される。
本発明によれば、シート形成部を構成する各機能部を、解繊部等の熱の影響を受けにくい位置に配置できる。このため、シート形成部における繊維の乾燥を抑制し、帯電を抑制でき、シートの製造効率の向上やシート品質の均一化を図ることができる。
また、本発明は、前記解繊部で解繊された前記解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部を備え、前記シート形成部は、前記混合部により混合された混合物を加熱する加熱部を備え、前記混合部、及び前記加熱部は、前記仕切板で仕切られる前部に設置される。
本発明によれば、解繊物に樹脂を気中で混合し、加熱する乾式のシート製造装置において、混合部を解繊部等の熱の影響を受けにくい位置に配置できる。このため、解繊物と樹脂とを気中で混合する処理における繊維の帯電を抑制でき、シートの製造効率の向上やシート品質の均一化を図ることができる。
また、本発明は、前記解繊部で解繊された前記解繊物を第１選別物と第２選別物とに選別する選別部と、前記選別部で選別された前記第１選別物を気流とともに前記混合部に移送する第１選別物移送管と、樹脂収容部に収容された前記樹脂を前記第１選別物移送管に供給する樹脂供給部と、を備え、前記第１選別物移送管、及び樹脂供給部は、前記仕切板で仕切られる前部に設置される。
本発明によれば、解繊物を選別する処理、選別した第１選別物を移送する処理、及び、樹脂を供給する処理を、解繊部等の熱の影響を受けにくい位置で行うことにより、繊維の帯電を抑制し、シートの製造効率の向上やシート品質の均一化を図ることができる。
また、本発明は、前記筐体の前面に位置し、開閉可能な扉を備え、前記樹脂収容部は前記扉に面して設置される。
本発明によれば、樹脂収容部に対する作業を容易に行うことができる。
また、本発明は、前記選別部は前記解繊部よりも高い位置に設置され、前記仕切板を貫通して、前記選別部で選別された前記第２選別物を前記解繊部に移送する戻し管を備える。
本発明によれば、解繊物から選別された第２選別物を解繊部に移送して解繊処理し、再び原料とすることができる。また、選別部を解繊部より高い位置に配置することで、選別部から解繊部に、第２選別物を容易に移送できる。例えば、選別部で選別された第２選別物を、戻し管を通じて解繊部に落下させる構成とすることができる。
また、本発明は、前記原料を粗砕して前記解繊部に供給する粗砕部と、前記粗砕部よりも高い位置に設置され、前記シート形成部により形成された前記シートを予め設定されたサイズにカットする切断部と、を備え、前記切断部でカットされた端材を前記粗砕部に移送する。
本発明によれば、切断部で端材が発生する場合に、端材を粗砕部に移送して、シートの原料とすることができる。また、端材が切断部から移送される過程で解繊部等の熱の影響を受けにくいので、端材の帯電を抑制できる。また、切断部を粗砕部より高い位置に配置することで、切断部から粗砕部に、端材を容易に移送できる。例えば、切断部で発生した端材を、粗砕部に向けて自由落下させる構成とすることができる。
また、本発明は、前記筐体の外に設置され、前記解繊部及び前記シート形成部が備える動力部品に電力を供給する電装部を備える。
本発明によれば、電装部を筐体の外に配置することにより、シートの原料の繊維に対する電装部の熱の影響を抑制できる。また、電装部を効率よく冷却することも可能となる。また、電装部を、筐体内で発生する粉塵等から保護することも可能となる。
また、本発明は、前記筐体の前面に設置され、前記原料を前記粗砕部に供給する原料供給部を備える。
本発明によれば、原料供給部に対する作業を、筐体の前面側から容易に行うことができる。
また、本発明は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させ第１ウェブを形成する第１ウェブ形成部と、前記第１ウェブ形成部に堆積された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部と、前記混合部で混合された前記解繊物と前記樹脂とを堆積させ第２ウェブを形成する第２ウェブ部形成部と、前記解繊部と前記第２ウェブ形成部との間を熱的に遮断したシート製造装置である。
また、本発明のシート製造装置は、前記解繊部と前記第１ウェブ形成部との間を熱的に遮断していていてもよい。
また、本発明は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させ第１ウェブを形成する第１ウェブ形成部と、前記第１ウェブ形成部に堆積された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部と、前記混合部で混合された前記解繊物と前記樹脂とを堆積させ第２ウェブを形成する第２ウェブ部形成部と、前記解繊部と前記第２ウェブ形成部との間を仕切る第１仕切り板と、を備えるシート製造装置である。
また、本発明のシート製造装置は、前記解繊部と前記第１ウェブ形成部とのを仕切る第２仕切り板と、を備えていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記解繊部と、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記第２ウェブ形成部と、を収容する筐体と、前記筐体内で前記筐体の前部と後部とを仕切る前記第１仕切板と、を備え、前記前部には、前記第２ウェブ形成部を有し、前記後部には、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記解繊部とを有し、前記第１仕切板は、前記筐体の前記前部から前記後部に通気する通気孔を有し、前記筐体の前記後部側に排気部を備えていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記解繊部と、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記第２ウェブ形成部と、を収容する筐体と、前記筐体内で前記筐体の前部と後部とを仕切る第２仕切板と、を備え、前記前部には、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記第２ウェブ形成部を有し、前記後部には、前記解繊部を有し、前記第２仕切板は、前記筐体の前記前部から前記後部に通気する通気孔を有し、前記筐体の前記後部側に排気部を備えていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記解繊部で解繊処理された解繊物から、前記第２ウェブに使用されない除去物を吸引する吸引部と、前記吸引部により吸引される前記除去物を捕集する捕集部と、を備え、前記解繊部、前記吸引部及び前記捕集部は、前記後部に設置されていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記吸引部が吸引し、前記捕集部で前記除去物を捕集した後の気流が流れる気流管と、前記気流管に流れる気流を整流する整流部と、前記気流管における気流の流速及び温度の少なくともいずれかを検出する検出部と、を備えていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、水を気化させて加湿空気を供給する気化式加湿部を備え、前記気化式加湿部は、前記後部に設置されていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記第２ウェブ形成部で形成された前記第２ウェブを加圧してシートを形成する加圧部と、前記加圧部により形成された前記シートを予め設定されたサイズにカットする切断部と、を備え、前記加圧部と前記切断部は、前記前部に設置されていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記混合部により混合された混合物を加熱する加熱部を備え、前記加熱部は、前記前部に設置されていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記解繊部で解繊された前記解繊物を第１選別物と第２選別物とに選別する選別部と、前記選別部で選別された前記第１選別物を気流とともに前記混合部に移送する第１選別物移送管と、樹脂収容部に収容された前記樹脂を前記第１選別物移送管に供給する樹脂供給部と、を備え、前記第１選別物移送管、及び樹脂供給部は、前記前部に設置されていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記選別部は前記解繊部よりも重力方向において高い位置に設置され、前記選別部で選別された前記第２選別物を前記解繊部に移送する戻し管を備えていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記原料を粗砕して前記解繊部に供給する粗砕部を備え、前記切断部でカットされた端材を前記粗砕部に移送してもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記筐体の外に設置され、前記解繊部が備える動力部品に電力を供給する電装部を備えていてもよい。
また、本発明は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させ第１ウェブを形成する第１ウェブ形成部と、前記第１ウェブ形成部に堆積された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部と、前記混合部で混合された前記解繊物と前記樹脂とを堆積させ第２ウェブを形成する第２ウェブ部形成部と、前記解繊部と前記第１ウェブ形成部との間を仕切る第１仕切り板と、を備えるシート製造装置である。
また、本発明のシート製造装置は、前記混合部と前記第２ウェブ形成部とのを仕切る第２仕切り板と、を備えていてもよい。
本発明は、上述したシート製造装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上記のシート製造装置を含むシステムを構成することも可能である。
シート製造装置の外観斜視図。 筐体の構成を示す斜視図。 シート製造装置の構成及び動作を示す模式図。 開閉扉、カバー及び外装パネルを除いた状態のシート製造装置の正面図。 外装パネルを除いた状態のシート製造装置の右側面図。 シート製造装置の右側面における要部拡大図。 外装パネルを除いた状態のシート製造装置の平面図。 外装パネルを除いた状態のシート製造装置の左側面図。 外装パネルを除いた状態のシート製造装置の背面図。 シート製造装置の要部構成を示す斜視図。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用したシート製造装置１００の外観斜視図である。
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。
図１に示すように、シート製造装置１００は、略直方体の筐体３００、及び、電装部筐体５００を備える。筐体３００の一面には、取っ手が設けられた開閉扉３０１（扉）が配置される。開閉扉３０１は、シート製造装置１００のオペレーター（使用者）が手動で開閉できる扉である。また、開閉扉３０１の下方には、カバー３０７、３０８が設置される。カバー３０７、３０８は、取っ手を有し、オペレーターが手動で開閉可能な扉である。
筐体３００において開閉扉３０１と同じ面には、タッチパネル３０４、非常停止ボタン３０５、電源スイッチ３０６、及びカバー３０７、３０８が配置される。これらはいずれも、シート製造装置１００のオペレーターにより操作される。
前カバー３０７は、ロック機構（図示略）によるロックが解除された状態の場合にのみ開状態とすることが可能である。前カバー３０７が開状態となると、筐体３００の内部に設けられた機内タンク４２３（図４）等が露出する。
また、開閉扉３０１が開状態となると、筐体３００の内部に設けられた樹脂カートリッジ収容部４０２（図４）が露出する。樹脂カートリッジ収容部４０２には、複数の色の樹脂を含む添加物が貯留された樹脂カートリッジ４０３（図４）が着脱自在に収納される。開閉扉３０１は、無色透明或いは有色で透光性を有する素材で構成されており、使用者は、開閉扉３０１を開くことなく、樹脂カートリッジ収容部４０２に収納された樹脂カートリッジ４０３の状態を視認できる。
開閉扉３０１、タッチパネル３０４、非常停止ボタン３０５、電源スイッチ３０６、及びカバー３０７、３０８が設けられた面を、前面（正面）３００Ｆとする。前面３００Ｆに対し反対側の面（対向する面）を後面（背面）３００Ｂとする。また、筐体３００の右側の面を右側面３００Ｒ、左側の面を左側面３００Ｌとする。ここで、筐体３００の左右は、後面３００Ｂに向かって右、及び、左を指す。また、図１に示すように、筐体３００の上下方向において開閉扉３０１が設けられた側を上部とし、上面（天面）を符号３００Ｕで示す。
筐体３００の前面３００Ｆ、後面３００Ｂ、右側面３００Ｒ、左側面３００Ｌ及び上面３００Ｕは、一部を除き外装パネル３００Ｐで覆われる。開閉扉３０１及びカバー３０７、３０８は、前面３００Ｆに設けられる開口に設置される。外装パネル３００Ｐは、金属、合成樹脂、繊維強化プラスチック、紙、或いは木製の板で構成される。外装パネル３００Ｐの表面は、塗装やめっき等の表面処理がされていてもよく、シートが貼付されていてもよい。
電装部筐体５００の前後及び上下左右の表面は、外装パネル５００Ｐで覆われる。外装パネル５００Ｐは、外装パネル３００Ｐと同様に、金属、合成樹脂、繊維強化プラスチック、紙、或いは木製の板で構成される。外装パネル５００Ｐの表面は、塗装やめっき等の表面処理がされていてもよく、シートが貼付されていてもよい。
タッチパネル３０４、非常停止ボタン３０５、及び電源スイッチ３０６は、開閉扉３０１の右方に集積配置される。タッチパネル３０４は、液晶表示パネル等の表示画面と、この表示画面に対するタッチ操作を検出するタッチセンサーとが重畳して配置された構成を有する。タッチパネル３０４は、操作用の画像を表示し、この操作用の画像に対するオペレーターのタッチ操作を検出することにより、ＧＵＩ（Graphical User Interface）として機能する。タッチパネル３０４は、シート製造装置１００に関する各種情報が表示される表示部としても機能する。
非常停止ボタン３０５は、シート製造装置１００の動作の停止を指示する押しボタン式スイッチであり、例えば、シート製造装置１００がシートを製造する処理を実行中に、当該処理を緊急で停止することを指示する。電源スイッチ３０６は、シート製造装置１００の起動、及び停止を指示するスイッチである。
シート製造装置１００は、前面３００Ｆにおいて、カバー３０８から突出した状態で設置される給紙スタッカー４１０（原料供給部）を備える。給紙スタッカー４１０は、原料となる古紙が収容される装置である。シートの製造に際し、給紙スタッカー４１０に収容された古紙が所定の手段により筐体３００の内部に供給される。給紙スタッカー４１０の上方には、手差しされた古紙を１枚ずつ、又は、複数枚セットされた古紙を１枚ずつ筐体の内部に供給するための給紙トレイ４１１が装着される。カバー３０８は、給紙トレイ４１１を突出させる開口を有する。
シート製造装置１００は、筐体３００の右側面３００Ｒに連結される電装部筐体５００を有する。電装部筐体５００は、筐体３００に収容される各装置に対し電源を供給する電源回路を収容する。シート製造装置１００は、複数のファン、ブロアー、モーター等の駆動部、及び、加湿器等の負荷を備える。電装部筐体５００が収容する電源回路は、筐体３００が備える駆動部や負荷に対して電源を供給するためのインバーター回路やＡＣ／ＤＣコンバーターを含み、電力用半導体素子等により構成される。電装部筐体５００は、電源回路を構成する素子の放熱を効率化する目的や、シート製造装置１００の設置を容易にするため、筐体３００と分離可能な、筐体３００とは別の筐体として構成することが好ましい。
筐体３００の左側面３００Ｌ側の面には、開閉扉３０２が設けられる。開閉扉３０２は手動により開閉可能な扉であって、外装パネル３００Ｐの一部として構成され、外装パネル３００Ｐと同様の材料で構成される。開閉扉３０２を開いた状態では、後述する集塵部２７が露出する。開閉扉３０２は、集塵部２７で捕集された塵埃を取り除くためのメンテナンス時に開閉される。
図２は、筐体３００の構成を示す斜視図である。図２は、筐体３００の外装パネル３００Ｐ及び筐体３００に収容される各機器を除いた状態を、後面３００Ｂ側から見た図である。
筐体３００は、フレーム３１０に外装パネル３００Ｐを固定した構造を有する。フレーム３１０は、図２に示すように筐体３００の骨格（枠）を形成する。フレーム３１０は、金属製または合成樹脂製の棒や管で構成される。フレーム３１０は、筐体３００の外形に合わせて略直方体の骨格を形成するが、前面３００Ｆ側の一角に、後述する制御ユニット４２１を設置するための凹部を形成する。
フレーム３１０の下部には複数の脚３５１が設けられ、各々の脚３５１は筐体３００（シート製造装置１００）の設置面に接して、筐体３００を支持する。設置面は、シート製造装置１００の設置場所の床面であり、平坦な面であることが好ましい。脚３５１は、高さ調整が可能なアジャスターを有する構成であってもよく、一部の脚３５１を、車輪を有するキャスターで構成してもよい。
フレーム３１０は、筐体３００の前後方向においてほぼ中央に位置する中央フレーム３１１を含む。中央フレーム３１１は、筐体３００の上下方向（上面３００Ｕから脚３５１まで）、及び、左右方向（右側面３００Ｒから左側面３００Ｌまで）に拡がる枠を構成する。中央フレーム３１１には、仕切板３１２が固定される。
仕切板３１２は、中央フレーム３１１に沿って、筐体３００の上下方向及び左右方向において、ほぼ両端まで延びる面を構成する。仕切板３１２によって、筐体３００の外装パネル３００Ｐで囲まれる内部空間は、前部３２１と、後部３２２とに仕切られる。
仕切板３１２は、金属、合成樹脂、繊維強化プラスチック、紙、或いは木製の板で構成され、少なくとも、前部３２１と後部３２２との間が自由に通気しないように、筐体３００の内部空間を区分する。これにより、仕切板３１２によって、前部３２１と後部３２２とは熱的に遮断される。また、仕切板３１２は、前部３２１と後部３２２との間の遮熱効果を高めるため、ポリウレタン、グラスファイバー、ポリスチレン、或いは天然繊維を用いた断熱材を有してもよい。
仕切板３１２は、通気孔３１３、３１４、３１５を有する。通気孔３１３、３１４、３１５は仕切板３１２に穿設された開口であり、この開口を通じて、前部３２１と後部３２２との間で空気が流通する。
通気孔３１３は、左側面３００Ｌ側の下部に開口し、通気孔３１４及び通気孔３１５は右側面３００Ｒ側の下部に開口する。
筐体３００は、排気ファン３３１、３３２、３３３、３３４、３３５を備える。排気ファン３３１、３３２、３３３は、後面３００Ｂの外装パネル３００Ｐから排気するファンであり、本発明の排気部を構成する。排気ファン３３４、３３５は、左側面３００Ｌ側の外装パネル３００Ｐから排気するファンである。排気ファン３３１〜３３５は、それぞれフレーム３１０に固定されるが、外装パネル３００Ｐに固定してもよい。
外装パネル３００Ｐには、排気ファン３３１〜３３５の各々の位置に合わせて排気孔が形成され、これらの排気孔を通じて、排気ファン３３１〜３３５により筐体３００（シート製造装置１００）の外に排気が可能である。例えば、図１には、排気ファン３３４の位置に合わせて設けられる排気孔３１８、及び、排気ファン３３５の位置に合わせて設けられる排気孔３１９を図示する。
筐体３００に収容されるシート製造装置１００の各部の少なくとも一部は、稼働に伴い熱を発し、この熱が排気ファン３３１〜３３５により筐体３００の外に排熱される。
筐体３００は、前面３００Ｆ側、及び、右側面３００Ｒに、吸気が可能な少なくとも複数の開口を有する。例えば、カバー３０８に給紙スタッカー４１０を突出させるために形成される開口において、吸気が可能である。シート製造装置１００は、排気ファン３３１〜３３５が排気を行うことで、前面３００Ｆ及び右側面３００Ｒから吸気して後面３００Ｂ及び左側面３００Ｌから排気する気流を作る。
筐体３００内部を前面３００Ｆから後面３００Ｂに流れる気流は、仕切板３１２の通気孔３１３、３１４、３１５を通る。つまり、通気孔３１３、３１４、３１５は前部３２１から後部３２２へ通気し、前部３２１から後部３２２に向かって排熱用の気流が流れる。従って、筐体３００内部で発生する熱は、前部３２１から後部３２２に排気され、後部３２２から前部３２１への熱の伝達が抑制される。
また、フレーム３１０には、仕切板３１２よりも前面３００Ｆ側に仕切板３１６が固定される。仕切板３１６は筐体３００の内部空間を完全に仕切る板ではなく、仕切板３１２のように熱を遮蔽する効果は小さい。仕切板３１６には、前面３００Ｆ側から後面３００Ｂ側に向かう気流を通す通気孔３１７が形成される。
図３は、実施形態に係るシート製造装置の構成及び動作を示す模式図である。
シート製造装置１００は、図３に示すように、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、加圧加熱部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、水で浸潤されたフィルター（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、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。本実施形態では、供給部１０が、給紙スタッカー４１０から古紙を粗砕部１２に送り出す構成とする。
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、例えば、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）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内、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、加湿された（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。また、加湿部２０２とともにイオナイザーを用いて除電してもよい。
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、ロータ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（解繊物移送管）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。図２に示すように、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、流出口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により粗砕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（捕集部）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（吸引部）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。また、捕集ブロアー２８が排出する空気は、一部が後述する気化式加湿器４４１、４４２、４４３（図９）に送られ、他はシート製造装置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選別物を加湿する。これにより、静電力による第１選別物のメッシュベルト４６への付着を弱め、第１選別物をメッシュベルト４６から剥離し易くすることができる。さらに、静電力により第１選別物が回転体４９やハウジング部４３の内壁に付着することを抑制できる。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（第１選別物移送管）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が張架ローラー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で示す方向への回転）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、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（移送ブロアー）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４０３に接続され、樹脂カートリッジ４０３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４０３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同士を結着させる。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、繊維同士は結着されない。
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、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（ドラム）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（ウェブ形成部）は、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、第２ウェブＷ２（堆積物）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（ベルト）と、張架ローラー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、複数の張架ローラー７４に懸架され、張架ローラー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を製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ２で移動する。通常動作中とは、上述した通りである。
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、後述する集塵ブロアー４２９（図４参照）を備え、集塵ブロアー４２９の吸引力によって、サクション機構７６において下方に向く気流（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。また、本実施形態のサクション機構７６は、後述する集塵ブロアー４２９により吸引した空気を、フィルター部４３０（図４）を通じて、シート製造装置１００の外に排出する。
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、加圧加熱部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、加圧加熱部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、張架ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有する。
サクション機構７９ｃは、ブロアー（図示略）を備え、このブロアーの吸引力によってメッシュベルト７９ａに上向きの気流を発生させる。この気流は第２ウェブＷ２を吸引し、第２ウェブＷ２は、メッシュベルト７２から離れてメッシュベルト７９ａに吸着される。メッシュベルト７９ａは、張架ローラー７９ｂの自転により移動し、第２ウェブＷ２を加圧加熱部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。
加圧加熱部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を、加圧加熱してシートＳを成形する。加圧加熱部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。
加圧加熱部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（カッター部）は、加圧加熱部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、シート製造装置１００が製造したシートＳを排出し、貯留する機能部であり、本実施形態では後述する排紙スタッカー４１５（図４）が排出部９６を構成する。
図３に示すように、シート製造装置１００は、繊維を含む古紙等の原料からシートＳを製造する。シートＳを製造する各機能部は、大別して、原料から繊維を取り出す繊維生成部１００ａと、繊維と添加物とを混合する混合部５０と、混合部５０で混合された混合物からシートＳを形成するシート形成部１００ｂとに分けられる。繊維生成部１００ａは、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、及び吸引部４８を含む。また、シート形成部１００ｂは、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、加圧加熱部８０、及び、切断部９０を含む。
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。本実施形態のシート製造装置１００は、後述する気化式加湿器４４１、４４２、４４３（図９）を備える。気化式加湿器４４１は加湿部２０２、２０４に加湿空気を送風する。また、気化式加湿器４４２は加湿部２０６に加湿空気を送風し、気化式加湿器４４３は加湿部２０８に加湿空気を送風する。気化式加湿器４４１、４４２、４４３は本発明の気化式加湿部を構成する。
また、上記構成において、加湿部２１０、２１２を１台の超音波式加湿器で構成してもよいし、２台の超音波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。本実施形態のシート製造装置１００は、後述するミスト式加湿器４４５（図７）により、加湿部２１０、２１２にミストを含む空気を供給する。
また、上述したシート製造装置１００が備えるブロアーは、解繊部ブロアー２６、捕集ブロアー２８、混合ブロアー５６等に限定されない。例えば、上述した各ブロアーを補助する送風機をダクトに設けることも、勿論可能である。
また、上記構成では、最初に粗砕部１２が原料を粗砕し、粗砕された原料からシートＳを製造するものとしたが、例えば、原料として繊維を用いてシートＳを製造する構成とすることも可能である。
例えば、解繊部２０が解繊処理した解繊物と同等の繊維を原料として、ドラム部４１に投入可能な構成であってもよい。また、解繊物から分離された第１選別物と同等の繊維を原料として、管５４に投入可能な構成であってもよい。これらの場合、古紙やパルプ等を加工した繊維をシート製造装置１００に供給することで、シートＳを製造できる。
続いて、シート製造装置１００を構成する各部の筐体３００における配置状態について説明する。
図４は、シート製造装置１００の正面図であり、開閉扉３０１、カバー３０７、３０８、外装パネル３００Ｐ及び外装パネル５００Ｐを除いた状態を示す。図４は筐体３００を前面３００Ｆ側から見た図に相当する。また、図５は、シート製造装置１００の右側面図であり、外装パネル３００Ｐ及び外装パネル５００Ｐを除いた状態を示す。図５は筐体３００を右側面３００Ｒ側から見た図に相当する。
図４に示すように、筐体３００の上部には、タッチパネル３０４及び非常停止ボタン３０５の側方に制御ユニット４２１が配置される。制御ユニット４２１は、シート製造装置１００の動作を制御する制御回路（図示略）を内蔵し、シート製造装置１００の制御部として機能する。制御ユニット４２１が内蔵する制御回路は、タッチパネル３０４における表示、タッチ操作の検出、非常停止ボタン３０５の操作の検出、電源スイッチ３０６の操作の検出、及び、これらの操作に基づくシート製造装置１００の制御を行う。
筐体３００の前面３００Ｆ側の上部には樹脂カートリッジ収容部４０２が配置され、樹脂カートリッジ収容部４０２に複数の樹脂カートリッジ４０３が並べて装着される。それぞれの樹脂カートリッジ４０３は、添加物供給部５２に連結される。添加物供給部５２は、上述したように、樹脂カートリッジ４０３に収容された添加物を混合部５０（図３）に送り込む装置である。シート製造装置１００は、それぞれ添加物の色毎に分けられる複数の樹脂カートリッジ４０３を装着できるよう、複数の添加物供給部５２を備える。これら複数の添加物供給部５２は、管５４（図３）に沿って配置される。添加物の色としては、例えば、白色などの無彩色や有彩色の他、透明色も含まれる。
樹脂カートリッジ４０３は添加物供給部５２に対して着脱可能であり、例えば樹脂カートリッジ４０３内の添加物がなくなった場合に、個々に交換できる。樹脂カートリッジ４０３、及び添加物供給部５２は、開閉扉３０１（図１）に面して配置される。このため、図１に示した開閉扉３０１を開放すると、前面３００Ｆから樹脂カートリッジ４０３へのアクセスが可能となり、樹脂カートリッジ４０３を添加物供給部５２に装着する作業や、樹脂カートリッジ４０３を交換する作業を行える。
筐体３００の下部には、上述した給紙スタッカー４１０が配置される。
給紙スタッカー４１０の側方には機内タンク４２３が配置される。機内タンク４２３は、シート製造装置１００の外部から供給される水を貯留する水タンクである。機内タンク４２３は給水ノズル４２４を有する。機内タンク４２３及び給水ノズル４２４は、カバー３０７（図１）を開いた状態で前面３００Ｆ側に露出する。
給水ノズル４２４は機内タンク４２３に連結されたノズルであり、シート製造装置１００の外部のタンク等に差し込まれる。給水ノズル４２４は、給水ポンプ（図示略）の動力により水を吸引し、吸引された水は機内タンク４２３に送り込まれて貯留される。機内タンク４２３は、本発明の水供給部に相当し、水供給部に給水ノズル４２４を含んでもよい。
シート製造装置１００は、機内タンク４２３から後述する気化式加湿器４４１、４４２、４４３（図９）及びミスト式加湿器４４５（図７）に送水する送水ポンプ（図示略）を備える。これにより、気化式加湿器４４１、４４２、４４３及びミスト式加湿器４４５に対し、加湿用の水が機内タンク４２３から送られる。なお、シート製造装置１００の停止時に、気化式加湿器４４１、４４２、４４３及びミスト式加湿器４４５から機内タンク４２３に水を回収する構成を備えてもよい。例えば、気化式加湿器４４１、４４２、４４３及びミスト式加湿器４４５において加湿用の水を貯留する貯留部（図示略）から機内タンク４２３に水を戻す管路を設けてもよい。
筐体３００には、前面３００Ｆ側に、コンプレッサー４２６、及び、集塵装置４２８が収容される。コンプレッサー４２６は、圧縮空気を生成してシート製造装置１００の各部に供給する。例えば、集塵部２７や、後述するフィルター部４３０において、フィルター（図示略）に付着する粉塵を払い落とすために、コンプレッサー４２６の圧縮空気を利用してもよい。また、粗砕部１２にイオナイザー（図示略）を配置する場合に、このイオナイザーにコンプレッサー４２６から圧縮空気を供給してもよい。
集塵装置４２８は、サクション機構７６（図３）から吸引する空気から繊維を含む塵埃を収集する装置である。集塵装置４２８は、集塵ブロアー４２９、及び、フィルター部４３０を備える。集塵ブロアー４２９はサクション機構７６から空気を吸引し、この吸引した空気に含まれる混合物や繊維を含む塵埃をフィルター部４３０が捕集する。フィルター部４３０で捕集される塵埃は、メッシュベルト７２に堆積しなかった混合物のほか、第１ウェブ形成部４５で分離される除去物に相当する粒子や繊維を含むことがある。集塵ブロアー４２９はフィルター部４３０を通じてサクション機構７６から空気を吸引し、集塵ブロアー４２９が排気する空気は、例えば、筐体３００（シート製造装置１００）の外に排気される。
また、集塵装置４２８は、搬送部７９のサクション機構７９ｃ（図３）で空気を吸引する構成であってもよい。
また、図４に示すように、前面３００Ｆには、加圧部８２を構成するカレンダーローラー対８５、及び、加熱部８４を構成する加熱ローラー対８６が配置される。つまり、筐体３００の前部３２１（図２）に、加圧加熱部８０が配置される。また、加熱部８４の側方には、切断部９０、及び、切断部９０に繋がる排紙スタッカー４１５が配置される。これら切断部９０及び排紙スタッカー４１５は前部３２１に位置する。
排紙スタッカー４１５は、筐体３００の右側面３００Ｒ側に位置する。排紙スタッカー４１５は、電装部筐体５００の前側に位置するように配置される。排紙スタッカー４１５は、排出部９６（図３）を構成し、カットされたシートＳが排出される排紙トレイ４１６、４１７を有する。排紙トレイ４１６と排紙トレイ４１７とには、例えば、異なるサイズのシートＳが排出される。つまり、排紙スタッカー４１５は、切断部９０でカットされたシートＳを、サイズ毎に排紙トレイ４１６と排紙トレイ４１７とに分けて排出する機構を備える。あるいは、シートＳの色毎に、排紙トレイ４１６と排紙トレイ４１７とに分けて排出するよう構成してもよい。また、排紙スタッカー４１５の内部に、切断部９０が排出するシートＳを貯留してもよい。
図５に示すように、筐体３００の右側面３００Ｒ側の上部にはドラム部４１及び第１ウェブ形成部４５が配置される。第１ウェブ形成部４５は、図５に示すようにメッシュベルト４６が露出する構成であってもよいし、メッシュベルト４６を覆うカバーを備えてもよい。
筐体３００の右側面３００Ｒ側には、電装部筐体５００が配置される。電装部筐体５００から外装パネル５００Ｐを除くと、図４及び図５に示すようにフレーム５１０が露出する。フレーム５１０は電装部筐体５００の骨格（枠）を形成する。すなわち、フレーム５１０は、電装部筐体５００の外形に合わせて略直方体の骨格を形成する。フレーム５１０は、金属製または合成樹脂製の棒や管で構成される。電装部筐体５００は筐体３００と分離可能に構成することができ、この場合、シート製造装置１００の設置状態において、フレーム５１０がフレーム３１０に連結される。
また、フレーム５１０の下部には複数の脚３５２が設けられ、各々の脚３５２は電装部筐体５００の設置面に接して、電装部筐体５００を支持する。設置面は、シート製造装置１００の設置場所の床面であり、平坦な面であることが好ましい。脚３５２は、フレーム５１０に固定されるが、例えばフレーム３１０とフレーム５１０との接合部に脚３５２を固定してもよい。脚３５２は、高さ調整が可能なアジャスターを有する構成であってもよく、一部の脚３５２を、車輪を有するキャスターで構成してもよい。
フレーム５１０には、筐体３００に収容される各装置に対し電源を供給する電源回路が実装された電源基板５１２（電装部）が固定される。電源基板５１２には、電源供給用のインバーター回路やＡＣ／ＤＣコンバーターを構成する電力用半導体素子、及び、これらを接続する導体等が実装される。また、電源基板５１２は、電力用半導体等を冷却するヒートシンク（図示略）や放熱ファン等を搭載してもよいし、空冷式あるいは液冷式の冷却システムを搭載してもよい。
図６は、シート製造装置１００の右側面３００Ｒにおける要部拡大図である。
図６に示すように、前部３２１において右側面３００Ｒ側の下部には、粗砕部１２が配置される。
粗砕部１２は、給紙スタッカー４１０の後面３００Ｂ側に位置する。給紙スタッカー４１０には、給紙スタッカー４１０から原料である古紙を後方に搬送する給送ユニット４１２が取り付けられる。給送ユニット４１２は、給紙スタッカー４１０の内部または給紙トレイ４１１から古紙を粗砕部１２に向けて搬送する。
粗砕部１２の上には、シュート１３が配置される。シュート１３は上方に向けて拡がり、内部に落下する原料を粗砕部１２に送る。シュート１３の上方には切断部９０が位置する。図６には、切断部９０が排紙スタッカー４１５（図５）にシートＳを排出する排出口９５を示す。切断部９０は、排出口９５の奥側に第１切断部９２（図３）及び第２切断部９４（図３）を備える。切断部９０では、シートＳを切断する際に、端材が発生する。例えば、第２切断部９４は、シートＳの搬送方向に平行な方向にシートＳを切断することにより、シートＳの幅が、予め設定された所定サイズになるようシートＳを切りそろえる。ここで、シートＳの幅とは、搬送方向に対し直角な方向である。この場合、シートＳの幅方向における端部、すなわち側端部が切り落とされて端材となる。また、第１切断部９２が、シートＳの長さ方向（搬送方向）におけるサイズを予め設定された所定サイズとするために切断する場合にも、端材が発生することがある。例えば、シート製造装置１００の起動後、最初に加圧加熱部８０から切断部９０に送られるシートＳの先端を、第１切断部９２で切断した場合に、端材が発生する。
切断部９０は粗砕部１２より高い位置にあるため、第２切断部９４でシートＳの両側端部が切り落とされた際に発生する端材は、切断部９０からシュート１３に自由落下する。例えば、切断部９０において、第１切断部９２及び第２切断部９４の下方を開口させ、この開口がシュート１３の上方に位置する構成とすれば、動力を用いずに端材をシュート１３に移送できる。
この構成により、切断部９０でシートＳを切断した際に生じる端材と、給紙スタッカー４１０から給送ユニット４１２により搬送される原料の古紙とが、粗砕部１２に供給される。
粗砕部１２は、内蔵する粗砕刃１４（図３）により原料を裁断し、裁断片は、上記のように解繊部ブロアー２６の吸引力によって解繊部２０に送られる。
図７は、シート製造装置１００の平面図であり、外装パネル３００Ｐ及び外装パネル５００Ｐを除いた状態を示す。図７は筐体３００を上面３００Ｕ側から見た図に相当する。
図７に示すように、筐体３００の前部３２１には、前面３００Ｆ側に露出する樹脂カートリッジ収容部４０２、制御ユニット４２１、及び給紙スタッカー４１０が配置される。さらに、これらの各部よりも後面３００Ｂ側に、混合ブロアー５６、ミスト式加湿器４４５、切断部９０、及び、選別部４０が配置される。選別部４０の下方には図５に示したように第１ウェブ形成部４５が配置される。混合ブロアー５６、ミスト式加湿器４４５、切断部９０、選別部４０、及び第１ウェブ形成部４５の位置は、前部３２１に含まれる。
樹脂カートリッジ４０３の後面３００Ｂ側には管５４が配置される。管５４は、樹脂カートリッジ収容部４０２及び排出部５２ａとともに前部３２１に位置する。管５４は、樹脂カートリッジ４０３の配列方向に沿って延設され、左側面３００Ｌ側に位置する混合ブロアー５６に達している。樹脂カートリッジ４０３から、排出部５２ａ（図４）によって、管５４に添加物が供給され、この添加物は管５４を通って混合ブロアー５６に移送される。
ミスト式加湿器４４５は、例えば超音波式加湿器であり、機内タンク４２３（図４）から供給される水を貯留する貯留部（図示略）、及び、貯留部の水に振動を与えて霧化し、ミストを生成する振動部（図示略）を備える。ミスト式加湿器４４５は、ミストを含む空気を供給するミスト供給管４４６、４４７を備える。ミスト供給管４４６は、ミスト式加湿器４４５から加湿部２１０（図３）に、ミストを含む空気を供給する。ミスト供給管４４７は、ミスト式加湿器４４５から加湿部２１２（図３）に、ミストを含む空気を供給する。ミスト式加湿器４４５は、ミストを含む空気をミスト供給管４４６、４４７に送出するファン（図示略）を備えてもよい。
加湿部２１０、２１２は上面３００Ｕに露出しない位置にあるため、図７に破線（仮想線）で加湿部２１０、２１２の位置を示す。加湿部２１０は選別部４０よりもミスト式加湿器４４５側に位置する。このため、第１ウェブ形成部４５は、右側面３００Ｒ側から左側面３００Ｌ側に向かって第１ウェブＷ１（図３）を搬送する構成である。これに対し、加湿部２１２は、混合ブロアー５６の直下に位置する堆積部６０（図８）及び第２ウェブ形成部７０（図８）よりも、ミスト式加湿器４４５側に位置する。このため、第２ウェブ形成部７０は、左側面３００Ｌ側から右側面３００Ｒ側に第２ウェブＷ２（図３）を搬送する構成である。この搬送方向に沿って、図４に示したように、加圧部８２及び加熱部８４により第２ウェブＷ２が加圧及び加熱されて搬送され、切断部９０を経て、シートＳが排紙スタッカー４１５に達する。
つまり、シート製造装置１００では、第１ウェブＷ１及び第２ウェブＷ２の搬送方向が逆になっているので、加湿部２１０及び加湿部２１２が、いずれもミスト式加湿器４４５に近い位置にある。これにより、ミストを供給するミスト供給管４４６、４４７の両方を短くすることができる。ミスト供給管４４６、４４７では管の内壁にミストが付着するため、ミスト供給管４４６、４４７が短い方が効果的にミストを供給できる。また、ミスト供給管４４６とミスト供給管４４７の長さの差を小さくすることが可能なため、ミストの供給量の偏りを生じにくいという利点がある。
また、図４及び図７に示すように、切断部９０は、その一部が筐体３００の外に突出して、筐体３００の外で排紙スタッカー４１５に連結される。このため、第１切断部９２（図３）及び第２切断部９４（図３）を構成する刃（図示略）のメンテナンスや、切断部９０におけるシートＳの詰まりの解消など、メンテナンスが容易である。
また、筐体３００の後部３２２には、上面３００Ｕ側に、捕集ブロアー２８及び管２９（気流管）が配置される。捕集ブロアー２８は、上述したように第１ウェブ形成部４５において空気を吸引するブロアーである。
管２９（気流管）は、整流部４５１、検出部４５２、及び、チャンバー４５３を含んで構成される。整流部４５１は、テーパーを有する管であり、管２９（気流管）内の気流の上流側の断面積が小さく、下流側の断面積が大きくなるよう形成される。整流部４５１は、例えば、断面円形の筒として構成できるが、断面が楕円形あるいは角形であってもよい。整流部４５１は、捕集ブロアー２８が吹き出す空気の流れを整流する。
検出部４５２には、管２９（気流管）内部を流れる空気を測定するセンサー（図示略）が配置される。検出部４５２に配置されるセンサーは、温度、流速（風速）、流量（風量）のうち少なくともいずれかを検出する。温度センサー、風速センサー、風量センサーの全てを検出部４５２に設けてもよい。これらのセンサーの検出値は、制御ユニット４２１によって解析され、シート製造装置１００が備えるブロアー（解繊部ブロアー２６、捕集ブロアー２８、混合ブロアー５６）の回転量の制御等に用いられる。
管２９（気流管）をこの位置に配置することにより、管２９（気流管）を直状の長い管とすることが可能となり、検出部４５２による検出精度を高めることができる。
チャンバー４５３は、捕集ブロアー２８が吹き出す空気を分配する。チャンバー４５３には、気化式加湿器４４１、４４２、４４３（図９）の各々に空気を供給する管（図示略）が接続される。このため、捕集ブロアー２８が吹き出す空気は気化式加湿器４４１、４４２、４４３の加湿に利用される。気化式加湿器４４１、４４２、４４３では高温の空気を利用することで効果的に加湿を行うことができる。捕集ブロアー２８が吸引する空気は、解繊部２０（及び選別部４０）を経由しているので、熱を持ちやすく、気化式加湿器４４１、４４２、４４３における効率の向上が期待できる。
図８は、シート製造装置１００の左側面図であり、外装パネル３００Ｐを除いた状態を示す。図８は筐体３００を左側面３００Ｌ側から見た図に相当する。また、図９は、シート製造装置１００の背面図であり、外装パネル３００Ｐ及び外装パネル５００Ｐを除いた状態を示す。図９は筐体３００を後面３００Ｂ側から見た図に相当する。また、図１０は、シート製造装置１００の要部構成を示す斜視図である。
図８に示すように、混合ブロアー５６の直下に堆積部６０のドラム部６１が配置され、ドラム部６１の下方に第２ウェブ形成部７０が配置される。第２ウェブ形成部７０は、ケース４７２を備え、ケース４７２にメッシュベルト７２（図３）及び張架ローラー７４（図３）等が収容される。
また、図９に示すように、筐体３００の背面側となる後面３００Ｂ側には気化式加湿器４４１、４４２、４４３が並べて配置される。気化式加湿器４４１、４４２、４４３はチャンバー４５３の直下に位置しており、チャンバー４５３を経由して空気が気化式加湿器４４１、４４２、４４３に送られる。気化式加湿器４４１、４４２、４４３は、管２９（気流管）を構成する整流部４５１、検出部４５２及びチャンバー４５３とともに。後部３２２に位置する。
図８及び図９に示すように、捕集ブロアー２８の下方には集塵部２７が配置される。集塵部２７は、筐体３００の後面３００Ｂ側において、左側面３００Ｌ側に寄った位置に配置される。集塵部２７は、開閉扉３０２（図１）を開放した場合に左側面３００Ｌ側に露出する。
また、図９に示すように、後面３００Ｂ側の下部に解繊部２０が配置される。解繊部２０は、後面３００Ｂ側、すなわち後部３２２に位置する。
ここで、図１０を参照して、集塵部２７、及び、解繊部２０を含む各部の構成を説明する。
集塵部２７は、捕集部４６１、及び、回収ボックス４６２を備える。捕集部４６１は、捕集ブロアー２８の吸引力により第１ウェブ形成部４５から吸引された空気からフィルター（図示略）を用いて除去物を捕集する。回収ボックス４６２は、捕集部４６１に、昇降機構４６４を介して昇降自在に連結される。
捕集部４６１は、複数のフィルターを収容する。捕集部４６１には、フィルターの上流側に、第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６下方につながる管２３が連結され、フィルターの下流側に、集塵部２７の上部に位置する捕集ブロアー２８が連結される。
捕集ブロアー２８は、制御ユニット４２１の制御により作動して、フィルターにより除去物が除去された空気を吸引して管２９（気流管）に送出する。捕集ブロアー２８の動作によって、捕集部４６１内部のフィルターには除去物が蓄積する。この除去物は、自然に、或いは、コンプレッサー４２６（図４）から定期的に供給される圧縮空気によって、回収ボックス４６２に落下する。
回収ボックス４６２は、上方が開口するとともに下方に凹む箱形状を有し、捕集部４６１から落下する除去物を収容する収容体として機能する。回収ボックス４６２内には除去物を収集する収集袋（図示略）を取り付けることができ、捕集部４６１から落下する除去物は収集袋内に落ちて収容される。
回収ボックス４６２は、昇降機構４６４の動作により下降させることができる。本実施形態のシート製造装置１００は、Ｘリンク機構を用いた昇降機構４６４を備える。昇降機構４６４は、図示しないハンドルの操作により、手動で駆動され、回収ボックス４６２を、図１０に示す上位置と、下位置との間で移動させる。上位置では回収ボックス４６２が捕集部４６１の下方を塞いだ状態となる。これに対し、下位置では回収ボックス４６２と捕集部４６１との間に隙間が形成され、回収ボックス４６２から収集袋を取り出し自在となる。
なお、昇降機構４６４は、Ｘリンク式の機構に限定されず、平行リンク式などの任意の機構を適用できる。また、ハンドルの手動操作によって昇降機構４６４を作動する構成に限らず、モーター等の動力源を用いて昇降機構４６４を作動させてもよい。
集塵部２７は、図１に示した開閉扉３０２を開くことで左側面３００Ｌに露出する。開閉扉３０２を開いて、昇降機構４６４を動作させることにより、集塵部２７から収集袋を回収することができる。これにより、除去物をシート製造装置１００から取り除くことができる。
また、図１０に示すように、解繊部２０は箱形の解繊部筐体４７０に収容される。解繊部筐体４７０は、解繊部２０を構成するローター（図示略）及びライナー（図示略）を収容する。解繊部筐体４７０の内部には吸音材、及び、断熱材が収められ、ローターの回転により発生する騒音及び熱の伝達を抑制する。解繊部筐体４７０の吸音材及び断熱材は、ポリスチロールやポリウレタン等の合成樹脂を発泡させたものを用いてもよく、グラスファイバー等の無機材料、或いは、木材を用いてもよい。また、吸音材と断熱時の両方として機能する材料を用いてもよく、これらは、例えば解繊部筐体４７０の外壁材の内側に配置してもよい。
解繊部筐体４７０には、排気ファン４７１が取り付けられ、解繊部筐体４７０内部の熱を排気ファン４７１により排熱できるように構成される。排気ファン４７１は、解繊部筐体４７０から筐体３００の内部に排気する構成であってもよい。また、排気ファン４７１は、筐体３００の外に排気する構成であってもよい。
解繊部２０には、管２によって粗砕部１２（図６）から粗砕物が供給される。また、解繊部２０には、第２選別物移送管４７５（戻し管）が接続される。第２選別物移送管４７５は、解繊部２０より高い位置にあるドラム部４１で選別される第２選別物を、ドラム部４１から落下させて解繊部２０に戻す管である。第２選別物移送管４７５の上端はドラム部４１に接続され、下端は解繊部２０に接続される。このため、図９に示すように、第２選別物移送管４７５は上端と下端との間で、仕切板３１２を貫通する。
上記のように、管３を通じて解繊物がドラム部４１に送り込まれると、ドラム部４１内において、第１選別物及び除去物は降下して第１ウェブ形成部４５に移行し、第２選別物は降下せずドラム部４１を通過する。ここで、ドラム部４１を通過した第２選別物は、第２選別物移送管４７５に移り、第２選別物移送管４７５内を落下して解繊部２０に送られる。ここで、第２選別物移送管４７５においては、特に動力を与えなくても第２選別物が自由落下して解繊部２０に移る。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態のシート製造装置１００は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部２０と、解繊部２０で解繊処理された解繊物の少なくとも一部を用いてシートＳを形成するシート形成部１００ｂと、を備える。シート製造装置１００は、解繊部２０とシート形成部１００ｂとの間を熱的に遮断している。
例えば、シート形成部１００ｂは、少なくとも第２ウェブ形成部７０、加圧部８２、及び切断部９０を含み、これらは前部３２１に配置される。また、解繊部２０は、後部３２２に配置される。そして、前部３２１と後部３２２とは、例えば、仕切板３１２により仕切られて、熱的に遮断される。これにより、シート形成部１００ｂが、解繊部２０が発する熱の影響を受けにくい構成であるため、シート形成部１００ｂにおける繊維の乾燥を抑制することができ、これにより繊維の帯電を抑制できる。
また、上記実施形態のシート製造装置１００は、解繊部２０を、解繊部筐体４７０に収容した構成を有する。この解繊部筐体４７０は、解繊部２０と、シート形成部１００ｂとを熱的に遮断する構成に相当する。また、解繊部筐体４７０が、断熱材を有する場合、解繊部２０とシート形成部１００ｂとを熱的に遮断する効果をより高めた構成に相当する。
また、シート製造装置１００において、解繊部２０を、シート形成部１００ｂを構成する各部と離隔させることで、熱的に遮断した構成を実現することもできる。
シート製造装置１００は、繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部２０と、解繊部２０で解繊処理された解繊物の少なくとも一部を用いてシートＳを形成するシート形成部１００ｂを備える。また、解繊部２０とシート形成部１００ｂとの間を仕切る仕切板３１２を備える。これにより、仕切板３１２によって、解繊部２０が発する熱がシート形成部１００ｂに与える影響を軽減できる。このため、シート形成部１００ｂにおける繊維の乾燥を抑制することができ、これにより繊維の帯電を抑制できる。
シート製造装置１００は、解繊部２０及びシート形成部１００ｂを収容する筐体３００と、筐体３００の後面３００Ｂから排気する排気ファン３３１、３３２、３３３と、筐体３００内で筐体３００の前部３２１と後部３２２とを仕切る仕切板３１２とを備える。仕切板３１２は、筐体３００の前部３２１から後部３２２に通気する通気孔３１３、３１４、３１５を有する。これにより、筐体３００の前部３２１から後部３２２に通気し、後面３００Ｂから排気を行うことができるので、筐体３００の後部３２２から前部３２１への熱の伝搬を抑え、効果的に筐体３００の外に放熱できる。このため、筐体３００に収容される機器のうち発熱の大きい機器から他の機器への熱の伝搬を低減できるので、機器が発する熱による繊維の乾燥を抑えることができ、帯電を抑制できる。
シート製造装置１００は、解繊部２０及びシート形成部１００ｂを収容する筐体３００と、筐体３００の後面３００Ｂから排気する排気ファン３３１、３３２、３３３と、を備える。仕切板３１２は、筐体３００内で筐体３００の前部３２１と後部３２２とを仕切るよう配置され、筐体３００の前部３２１から後部３２２に通気する通気孔３１３、３１４、３１５を有する。これにより、仕切板３１２で仕切られる筐体３００の前部３２１から後部３２２に通気し、後面３００Ｂから排気を行うことができるので、筐体３００の後部３２２から前部３２１への熱の伝搬を抑え、筐体３００の外へ効果的に放熱できる。このため、発熱の大きい機器から他の機器への熱の伝搬を低減できるので、機器が発する熱による繊維の乾燥を抑えることができ、帯電を抑制できる。
シート製造装置１００は、解繊部２０で解繊処理された解繊物から、シートＳに使用されない除去物を吸引する捕集ブロアー２８と、捕集ブロアー２８により吸引される除去物を捕集する集塵部２７と、を備える。解繊部２０、捕集ブロアー２８及び集塵部２７は、仕切板３１２で仕切られる後部３２２に設置される。これにより、解繊部２０、捕集ブロアー２８及び集塵部２７の熱を筐体３００の外に速やかに排熱できる。このため、これらの各部の熱の影響による繊維の乾燥を抑えることにより、繊維の帯電を抑制できる。また、解繊物から除去物を吸引して捕集する処理を行う機器が集中して配置されるため、解繊物及び除去物の移動を効率よく行うことができ、筐体３００の内部空間の利用効率を高めることができる。
シート製造装置１００は、捕集ブロアー２８が吸引し、集塵部２７で除去物を捕集した後の気流が流れる管２９（気流管）と、管２９（気流管）に流れる気流を整流する整流部４５１と、管２９（気流管）における気流の流速及び温度の少なくともいずれかを検出する検出部４５２と、を備える。これにより、集塵部２７で除去物を捕集した後の気流の流速及び温度の少なくともいずれかを検出することにより、シート製造装置１００における気流の状態を詳細に検出できる。このため、制御ユニット４２１によって、シート製造装置１００が備えるファンやブロアーを適切に制御することができ、気流の利用効率を高めることが期待できる。
シート製造装置１００は、水を気化させて加湿空気を供給する気化式加湿器４４１、４４２、４４３を備え、気化式加湿器４４１、４４２、４４３は、仕切板３１２で仕切られる後部３２２に設置される。これにより、加湿空気を利用して繊維の帯電を抑えることができ、気化式加湿器４４１、４４２、４４３を解繊部２０等とともに後部３２２に配置することで、高温の空気を気化式加湿器４４１、４４２、４４３で利用できる。このため、気化式加湿器４４１、４４２、４４３でより多くの水分を加湿空気に含ませることができ、より効率よく加湿を行える。
シート製造装置１００は、筐体３００の前面３００Ｆ側に設置される供給口から水を取り込み、気化式加湿器４４１、４４２、４４３に水を供給する水供給部（機内タンク４２３）を備える。これにより、筐体３００の後部３２２に配置される気化式加湿器４４１、４４２、４４３に対し、前面３００Ｆ側から、容易に水を供給できる。また、使用者は、水供給部（機内タンク４２３）への水の補給を容易に行うことができる。
シート形成部１００ｂは、解繊部２０で解繊処理された解繊物を堆積させてウェブを形成する第２ウェブ形成部７０と、第２ウェブ形成部７０で形成されたウェブを加圧してシートＳを形成する加圧部８２と、を備える。また、シート形成部１００ｂは、加圧部８２により形成されたシートＳを予め設定されたサイズにカットする切断部９０を備える。第２ウェブ形成部７０、加圧部８２、及び切断部９０は、仕切板３１２で仕切られる前部３２１に設置される。これにより、シート形成部１００ｂを構成する各機能部を、解繊部２０等の熱の影響を受けにくい位置に配置できる。このため、シート形成部１００ｂにおける繊維の乾燥を抑制し、帯電を抑制でき、シートの製造効率の向上やシート品質の均一化を図ることができる。
シート製造装置１００は、解繊部２０で解繊された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部５０を備え、シート形成部１００ｂは、混合部５０により混合された混合物を加熱する加熱部８４を備える。混合部５０、及び加熱部８４は、仕切板３１２で仕切られる前部３２１に設置される。これにより、解繊物に樹脂を気中で混合し、加熱する乾式のシート製造装置１００において、混合部５０を解繊部２０等の熱の影響を受けにくい位置に配置できる。このため、解繊物と樹脂とを気中で混合する処理における繊維の帯電を抑制でき、シートの製造効率の向上やシート品質の均一化を図ることができる。
シート製造装置１００は、解繊部２０で解繊された解繊物を第１選別物と第２選別物とに選別する選別部４０を備える。また、選別部４０で選別された第１選別物を気流とともに混合部５０に移送する管５４と、樹脂収容部に収容された樹脂を管５４に供給する排出部５２ａと、を備える。管５４、及び排出部５２ａは、仕切板３１２で仕切られる前部３２１に設置される。これにより、解繊物を選別する処理、選別した第１選別物を移送する処理、及び、樹脂を供給する処理を、解繊部２０等の熱の影響を受けにくい位置で行うことにより、繊維の帯電を抑制し、シートの製造効率の向上やシート品質の均一化を図ることができる。
シート製造装置１００は、筐体３００の前面３００Ｆに位置する開閉扉３０１を備え、添加物供給部５２は開閉扉３０１に面して設置される。これにより、添加物供給部５２に対する作業を容易に行うことができる。例えば、使用者は、添加物供給部５２に装着される樹脂カートリッジ４０３の設置や交換を容易に行うことができる。
選別部４０は解繊部２０よりも高い位置に設置され、仕切板３１２を貫通して、選別部４０で選別された第２選別物を解繊部２０に移送する第２選別物移送管４７５を備える。これにより、解繊物から選別された第２選別物を解繊部２０に移送して解繊処理し、再び原料とすることができる。また、選別部４０を解繊部２０より高い位置に配置することで、選別部４０から解繊部２０に、第２選別物を容易に移送できる。例えば、選別部４０で選別された第２選別物を、第２選別物移送管４７５を通じて解繊部２０に落下させる構成とすることができる。
シート製造装置１００は、原料を粗砕して解繊部２０に供給する粗砕部１２と、粗砕部１２よりも高い位置に設置され、シート形成部１００ｂにより形成されたシートＳを予め設定されたサイズにカットする切断部９０とを有する。シート製造装置１００は、切断部９０でカットされた端材を粗砕部１２に移送する。これにより、切断部９０で端材が発生する場合に、端材を粗砕部１２に移送して、シートの原料とすることができる。また、端材が切断部９０から移送される過程で解繊部２０等の熱の影響を受けにくいので、端材の帯電を抑制できる。また、切断部９０を粗砕部１２より高い位置に配置することで、切断部９０から粗砕部１２に、端材を容易に移送できる。例えば、切断部９０で発生した端材を、粗砕部１２に向けて自由落下させる構成とすることができる。
シート製造装置１００は、筐体３００の外に設置され、解繊部２０及びシート形成部１００ｂが備える動力部品に電力を供給する電源基板５１２を備える。これにより、電源基板５１２を筐体３００の外に配置することにより、シートの原料の繊維に対する電源基板５１２の熱の影響を抑制できる。また、電源基板５１２に実装される回路等を効率よく冷却することも可能となる。また、電源基板５１２を、筐体３００内で発生する粉塵等から保護することも可能となる。
シート製造装置１００は、筐体３００の前面３００Ｆに設置され、原料を粗砕部１２に供給する給紙スタッカー４１０を備える。これにより、給紙スタッカー４１０に対する作業を、筐体３００の前面３００Ｆ側から容易に行うことができる。例えば、使用者は、給紙スタッカー４１０への古紙の補給を容易に行うことができる。
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、加圧加熱部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。
２…管、３…管（解繊物移送管）、７…管、８…管、９…シュート、１０…供給部、１２…粗砕部、１３…シュート、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２３…管、２６…解繊部ブロアー、２７…集塵部（捕集部）、２８…捕集ブロアー（吸引部）、２９…管（気流管）、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（樹脂収容部）、５２ａ…排出部（樹脂供給部）、５４…管（第１選別物移送管）、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（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、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…加圧加熱部、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、９５…排出口、９６…排出部、１００…シート製造装置、１００ａ…繊維生成部、１００ｂ…シート形成部、２０２、２０４、２０６、２０８…加湿部、２１０、２１２…加湿部、３００…筐体、３００Ｂ…後面、３００Ｆ…前面、３００Ｌ…左側面、３００Ｐ…外装パネル、３００Ｒ…右側面、３００Ｕ…上面、３０１…開閉扉（扉）、３１０…フレーム、３１２…仕切板、３１３、３１４、３１５…通気孔、３２１…前部、３２２…後部、３３１、３３２、３３３…排気ファン（排気部）、３５１、３５２…脚、４０３…樹脂カートリッジ、４１０…給紙スタッカー（原料供給部）、４１１…給紙トレイ、４１５…排紙スタッカー、４２１…制御ユニット、４２３…機内タンク（水供給部）、４２４…給水ノズル（水供給部）、４４１、４４２、４４３…気化式加湿器（気化式加湿部）、４４５…ミスト式加湿器、４５１…整流部、４５２…検出部、４６１…捕集部、４７５…第２選別物移送管（戻し管）、５００…電装部筐体、５００Ｐ…外装パネル、５１０…フレーム、５１２…電源基板（電装部）、Ｐ…細分体、Ｓ…シート、Ｗ１…第１ウェブ、Ｗ２…第２ウェブ。

Claims (17)

  1. 繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、
    前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させ第１ウェブを形成する第１ウェブ形成部と、
    前記第１ウェブ形成部に堆積された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部と、
    前記混合部で混合された前記解繊物と前記樹脂とを堆積させ第２ウェブを形成する第２ウェブ部形成部と、
    前記解繊部と前記第２ウェブ形成部との間を熱的に遮断したシート製造装置。
  2. 前記解繊部と前記第１ウェブ形成部との間を熱的に遮断している請求項１に記載のシート製造装置。
  3. 繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、
    前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させ第１ウェブを形成する第１ウェブ形成部と、
    前記第１ウェブ形成部に堆積された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部と、
    前記混合部で混合された前記解繊物と前記樹脂とを堆積させ第２ウェブを形成する第２ウェブ部形成部と、
    前記解繊部と前記第２ウェブ形成部との間を仕切る第１仕切り板と、を備えるシート製造装置。
  4. 前記解繊部と前記第１ウェブ形成部とのを仕切る第２仕切り板と、を備える請求項３に記載のシート製造装置。
  5. 前記解繊部と、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記第２ウェブ形成部と、を収容する筐体と、
    前記筐体内で前記筐体の前部と後部とを仕切る前記第１仕切板と、を備え、
    前記前部には、前記第２ウェブ形成部を有し、
    前記後部には、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記解繊部とを有し、
    前記第１仕切板は、前記筐体の前記前部から前記後部に通気する通気孔を有し、
    前記筐体の前記後部側に排気部を備える請求項３または４に記載のシート製造装置。
  6. 前記解繊部と、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記第２ウェブ形成部と、を収容する筐体と、
    前記筐体内で前記筐体の前部と後部とを仕切る第２仕切板と、を備え、
    前記前部には、前記第１ウェブ形成部と、前記混合部と、前記第２ウェブ形成部を有し、
    前記後部には、前記解繊部を有し、
    前記第２仕切板は、前記筐体の前記前部から前記後部に通気する通気孔を有し、
    前記筐体の前記後部側に排気部を備える請求項３または４に記載のシート製造装置。
  7. 前記解繊部で解繊処理された解繊物から、前記第２ウェブに使用されない除去物を吸引する吸引部と、
    前記吸引部により吸引される前記除去物を捕集する捕集部と、を備え、
    前記解繊部、前記吸引部及び前記捕集部は、前記後部に設置される請求項５または６に記載のシート製造装置。
  8. 前記吸引部が吸引し、前記捕集部で前記除去物を捕集した後の気流が流れる気流管と、 前記気流管に流れる気流を整流する整流部と、
    前記気流管における気流の流速及び温度の少なくともいずれかを検出する検出部と、を備える請求項７に記載のシート製造装置。
  9. 水を気化させて加湿空気を供給する気化式加湿部を備え、
    前記気化式加湿部は、前記後部に設置される請求項５から８のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  10. 前記第２ウェブ形成部で形成された前記第２ウェブを加圧してシートを形成する加圧部と、
    前記加圧部により形成された前記シートを予め設定されたサイズにカットする切断部と、を備え、
    前記加圧部と前記切断部は、前記前部に設置されている請求項５から９のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  11. 前記混合部により混合された混合物を加熱する加熱部を備え、
    前記加熱部は、前記前部に設置される請求項３から１０のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  12. 前記解繊部で解繊された前記解繊物を第１選別物と第２選別物とに選別する選別部と、 前記選別部で選別された前記第１選別物を気流とともに前記混合部に移送する第１選別物移送管と、
    樹脂収容部に収容された前記樹脂を前記第１選別物移送管に供給する樹脂供給部と、を備え、
    前記第１選別物移送管、及び樹脂供給部は、前記前部に設置される請求項３から１１のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  13. 前記選別部は前記解繊部よりも重力方向において高い位置に設置され、
    前記選別部で選別された前記第２選別物を前記解繊部に移送する戻し管を備える請求項１２に記載のシート製造装置。
  14. 前記原料を粗砕して前記解繊部に供給する粗砕部を備え、
    前記切断部でカットされた端材を前記粗砕部に移送する請求項１０から１３のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  15. 前記筐体の外に設置され、前記解繊部が備える動力部品に電力を供給する電装部を備える請求項３から１４のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  16. 繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、
    前記解繊部で解繊処理された解繊物を堆積させ第１ウェブを形成する第１ウェブ形成部と、
    前記第１ウェブ形成部に堆積された解繊物と樹脂とを気中で混合する混合部と、
    前記混合部で混合された前記解繊物と前記樹脂とを堆積させ第２ウェブを形成する第２ウェブ部形成部と、
    前記解繊部と前記第１ウェブ形成部との間を仕切る第１仕切り板と、を備えるシート製造装置。
  17. 前記混合部と前記第２ウェブ形成部とのを仕切る第２仕切り板と、を備える請求項１６に記載のシート製造装置。
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