JP6969195B2 - 解繊物製造装置、及びシート製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、紙(シート)の製造に好適な解繊物を生成する解繊物製造装置、及び当該解繊物製造装置が搭載されたシート製造装置に関する。
従来、故紙原料(古紙原料)に含まれる異物を除去して、粒子の細かい微粉体(解繊物)を生成することができる故紙再生処理システム(解繊物製造装置)が知られていた(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載の故紙再生処理システム(解繊物製造装置)は、古紙原料に含まれる異物の一次除去手段と、異物を除去した古紙原料を粉砕する粗砕手段と、粉砕した古紙原料に含まれる残留異物の二次除去手段と、粉砕した古紙原料を微粉砕して微粉体を生成する微粉砕手段とを備えている。一次除去手段は、プレートマグネットによって古紙原料に含まれる大きな金属を取り除き、粗砕手段は大きな金属を分別した古紙原料を残留異物とともに粗粉砕する。二次除去手段は、比重分級機によって比重の重い残留異物を除去し、さらに強力な磁力を有するロール型マグネットによって金属の小片を除去し、金属検出機によって金属の有無を評価する。微粉砕手段は、金属の除去が確認された古紙原料を微粉砕し、紙の原料となる微粉体(解繊物)を生成する。
これにより、古紙原料から細かな異物を除去すると共に、古紙原料の再生効率を上げることができるとしている。
特開2006−104633号公報
しかしながら、特許文献1に記載の故紙再生処理システム(解繊物製造装置)では、微粉砕手段に投入される古紙原料の量が不明であるので、微粉砕手段に対して金属などの異物が除去された古紙原料を定量供給し、微粉砕手段における微粉体(解繊物)の生成量を制御することが難しいという課題があった。
例えば、特許文献1に記載の故紙再生処理システム(解繊物製造装置)を新たな紙を再生するシート製造装置に適用した場合、微粉体(解繊物)の生成量を制御し、微粉体(解繊物)を原料として製造される新たな紙の密度や厚さを制御することが難しくなる。このため、新たな紙を製造(再生)するシート製造装置に好適な故紙再生処理システム(解繊物製造装置)が望まれていた。
本発明は、上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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る解繊物製造装置は、繊維を含む紙片の集合体を原料とし、前記原料を解繊物に解繊する解繊物製造装置であって、前記原料に含まれている異物の少なくとも一部を除去する除去部と、前記除去部を通過した前記原料を計量する計量部と、
前記計量部によって計量された前記原料を貯留する収容部と、前記収容部から供給され、前記計量された前記原料を前記解繊物に解繊する解繊部と、を備えることを特徴とする。
除去部によって原料に含まれる異物の少なくとも一部が除去され、計量部によって異物が除去された原料が計量され、計量された原料が、解繊物の原料として、収容部から解繊部(微粉砕手段)に供給される。解繊部に対して異物が除去された原料が定量供給されるので、解繊部は、計量された原料を解繊し、解繊物を生成することができる。
すなわち、解繊部に対して異物の少なくとも一部が除去された原料を定量供給し、解繊部が生成する解繊物の量を制御することができる。
[適用例2]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、振動によって前記原料を搬送する搬送部をさらに有し、前記除去部は、前記搬送部に対して前記搬送方向の下流側に設けられていることが好ましい。
振動によって原料を搬送する搬送部を有すると、例えば原料が複数の古紙が積層された塊(集合体)である場合、振動によって古紙の集合体が一枚一枚の古紙に解きほぐされる。例えば、古紙の集合体の内部に存在する異物は除去されにくく、古紙の表面に存在する異物は除去されやすい、加えて、振動によって古紙の集合体が一枚一枚の古紙に解きほぐされると、異物が古紙の表面に存在するようになるので、除去部は古紙から異物を除去しやすくなる。
このように、振動によって古紙の集合体が一枚一枚の古紙に解きほぐされると、古紙から異物が除去されやすくなるので、従来の故紙再生処理システム(解繊物製造装置)において、一次除去手段及び粗砕手段を省略し、二次除去手段及び微粉砕手段だけによって、すなわち除去部及び解繊部だけによって、異物が除去された古紙から紙の原料となる微粉体(解繊物)を生成することが可能になり、故紙再生処理システム(解繊物製造装置)のコンパクト化を図ることができる。
[適用例3]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記計量部と前記収容部とは一体であることが望ましい。
計量部と収容部とを一体にすると、計量部と収容部とが一体でない場合と比べて、解繊物製造装置のコンパクト化を図ることができる。
[適用例4]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記除去部は、前記異物の少なくとも一部を吸着する磁石を有することが好ましい。
除去部が磁石を有すると、除去部は、磁力によって金属または金属が含まれる紙片を除去することが可能になるので、解繊物の原料から金属などの異物が取り除かれ、解繊部が生成する解繊物は金属などの異物を含まなくなる。
[適用例5]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記除去部は、前記磁石を回動可能に支持する回動軸をさらに有し、前記磁石は、前記回動軸の軸方向に長い部材であり、重力方向に落下する前記原料に接触するように配置され、前記磁石の前記重力方向と反対方向側に配置される側面が、前記重力方向に落下する前記原料に接触することが好ましい。
磁石が回動軸の軸方向に長い部材であり、重力方向に落下する原料が磁石の重力方向と反対方向側に配置される側面に接触し、磁石の重力方向と反対方向側に配置される側面に金属や金属が含まれる紙片が吸着されると、吸着された金属や金属が含まれる紙片の自重によって磁石を回転させるモーメントが磁石に作用し、磁石が回転し、重力方向に落下する原料が接触する磁石の側面は、金属や金属が含まれる紙片が吸着された状態から、金属や金属が含まれる紙片が吸着されていない状態に変化する。
重力方向に落下する原料が接触する磁石の側面が、金属や金属が含まれる紙片が吸着されていない状態になると、金属や金属が含まれる紙片が吸着された状態と比べて、磁石は重力方向に落下する原料から金属や金属が含まれる紙片を吸着しやすくなり、重力方向に落下する原料から金属や金属が含まれる紙片を確実に取り除きやすくなる。
[適用例6]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記磁石は、樹脂で覆われていることが好ましい。
金属や金属が含まれる紙片が磁石に多数吸着されている状態になると、金属や金属が含まれる紙片が磁石に吸着されていない状態と比べて、磁石は重力方向に落下する原料から金属や金属が含まれる紙片を吸着しにくくなるので、金属や金属が含まれる紙片が磁石に多数吸着した場合、当該多数吸着された金属や金属が含まれる紙片を磁石から取り除くクリーニング処理を施す必要がある。
磁石が樹脂で覆われると、磁石が樹脂で覆われていない場合と比べて、金属や金属が含まれる紙片を磁石から取り除きやすくなるので、磁石に対するクリーニング処理を容易に適正に施しやすくなる。
[適用例7]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記除去部は、前記磁石に吸着される前記異物の少なくとも一部を前記磁石から取り除くスクレイパーをさらに有していることが好ましい。
磁石に吸着される異物の少なくとも一部を磁石から取り除くスクレイパーを有すると、当該スクレイパーによって磁石に対するクリーニング処理を効率的に施すことができる。例えば、作業者が手作業でクリーニング処理を施すのでなく、スクレイパーによって装置側で自動的にクリーニング処理を施すことができる。
[適用例8]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記原料が流動する場合、前記原料に接触するように配置される第1磁石と、前記原料から離間して配置される第2磁石とを有し、前記除去部は、前記第1磁石が前記原料から離間し、前記第2磁石が前記原料に接触するように切り替えることが好ましい。
原料が流動し、異物の少なくとも一部が第1磁石に多数吸着し、第1磁石が新たに異物を吸着することが難しくなる場合、第1磁石が原料から離間し、第2磁石が原料に接触するように切り替えると、第2磁石によって原料の少なくとも一部を確実に取り除くことができる。
さらに、第2磁石が異物の少なくとも一部を取り除く間に、第1磁石に対するクリーニング処理を施すと、クリーニング処理による解繊物製造装置の停止が無くなり、解繊物製造装置の効率(稼働率)を高めることができる。
[適用例9]上記適用例に記載の解繊物製造装置では、前記原料は、古紙を含んでいることが好ましい。
古紙を原料とした場合であっても、当該古紙を解繊し解繊物を生成する解繊物製造装置の効率(稼働率)を高めることができる。
[適用例10]本適用例に記載のシート製造装置は、上記適用例に記載の解繊物製造装置を備えていることを特徴とする。
上記適用例に記載の解繊物製造装置は、搬送の停滞を未然に防止するクリーニング処理が実施され、解繊物を製造できる時間が長くなり、装置の効率(稼働率)が高められている。従って、上記適用例に記載の解繊物製造装置が搭載されたシート製造装置も、シートを製造できる時間が長くなり、装置の効率(稼働率)を高めることができる。
[適用例11]上記適用例に記載のシート製造装置は、前記解繊物製造装置から供給される前記解繊物と樹脂とを混合する混合部と、前記解繊物と前記樹脂との混合物からウエブを形成するウエブ形成部と、前記ウエブに対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートを形成するシート形成部と、を備えることが好ましい。
効率(稼働率)が高められた解繊物製造装置と、解繊物製造装置から供給される解繊物と樹脂とを混合する混合部と、解繊物と樹脂との混合物からウエブを形成するウエブ形成部と、ウエブに対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートを形成するシート形成部と、を備えると、シート製造装置において、シートを製造できる時間が長くなり、装置の効率(稼働率)を高めることができる。
実施形態に係るシート製造装置の概要を示す概略図。 実施形態に係る解繊物製造装置に搭載される原料供給ユニットの概略平面図。 除去部の拡大図。 除去部の拡大図。 変形例1に係るシート製造装置の概要を示す概略図。 変形例2に係る除去部の拡大図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
(実施形態)
「シート製造装置の概要」
図1は、実施形態に係るシート製造装置の概要を示す概略図である。
最初に図1を参照し、本実施形態に係るシート製造装置1000の概要を説明する。
なお、図1には、互いに直交する3つの空間軸として、X軸とY軸とZ軸とが図示されている。X軸に沿ったX軸方向のうち、+X軸方向は正の方向であり、−X軸方向は負の方向である。Y軸に沿ったY軸方向のうち、+Y軸方向は正の方向であり、−Y軸方向は負の方向である。Z軸に沿ったZ軸方向のうち、+Z軸方向は正の方向であり、−Z軸方向は負の方向である。すなわち、軸方向を示す矢印の矢印側が+方向(正の方向)であり、基端側が−方向(負の方向)である。また、XY平面は水平面であり、+Z軸方向は重力方向である。さらに、図1のXYZ軸は、他の図のXYZ軸に対応する。
なお、−Z軸方向は「重力方向と反対方向」の一例であり、+X軸方向は「搬送方向」の一例であり、Y軸方向は「回動軸の軸方向」の一例である。
本実施形態に係るシート製造装置1000は、例えば、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(単票紙)を製造することができる。さらに、シート製造装置1000は、古紙が解繊され繊維化された解繊物に、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することができる。さらに、シート製造装置1000は、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1000は、繊維を含む紙片(古紙)などの原料を解繊物に解繊する解繊物製造装置100と、解繊物を新たな紙(シートS)に再生する紙再生装置200とを有する。解繊物製造装置100は−X軸方向側に配置され、紙再生装置200は+X軸方向側に配置されている。
解繊物製造装置100は、繊維を含む紙片(古紙)などの原料を解繊物に解繊し、当該解繊物を紙再生装置200に供給する。元の形がなくなるまで、紙片(古紙)などの原料が繊維状に解繊されたものが、解繊物である。解繊物には、解きほぐされた原料の繊維の他に、原料を解きほぐす際に繊維から分離された不要物(繊維同士を結着する樹脂、インクやトナーなどの色剤、にじみ防止剤、紙力増強剤等の添加剤など)が含まれる。
なお、解繊物製造装置100の詳細は、後述する。
紙再生装置200は、解繊物製造装置100から供給される解繊物を繊維の長さによって選別する選別部40、解繊物から不要物を取り除く分離部45、解繊物と樹脂とを混合する混合部50、解繊物と樹脂との混合物からウエブを形成するウエブ形成部70、ウエブに対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートSを形成するシート形成部80などを備えている。詳しくは、紙再生装置200では、解繊物やウエブなどが搬送される搬送経路に沿って、選別部40と、分離部45と、回転体49と、混合部50と、堆積部60と、ウエブ形成部70と、供給部79と、シート形成部80と、切断部90とが順に配置されている。
そして、本実施形態に係るシート製造装置1000は、解繊物製造装置100と、解繊物製造装置100から供給される解繊物と樹脂とを混合する混合部50と、解繊物と樹脂との混合物からウエブ(第2ウエブW2)を形成するウエブ形成部70と、ウエブ(第2ウエブW2)に対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートSを形成するシート形成部80と、を備える。
さらに、紙再生装置200は、解繊物やウエブW1,W2に対する加湿、及び/または解繊物やウエブW1,W2が移動する空間を加湿する目的で、加湿部204,206,208,210,212を備える。加湿部204,206,208は、気化式または温風気化式の加湿器で構成され、水を湿潤させるフィルター(図示省略)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。加湿部210及び加湿部212は、超音波式加湿器で構成され、水を霧化する振動部(図示省略)を有し、振動部により発生するミストを供給する。
なお、加湿部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。
解繊物製造装置100と選別部40とは管3によって連結され、管3には解繊部ブロアー26が設けられている。解繊物製造装置100で生成された解繊物は、解繊部ブロアー26が発生する気流によって、管3を通って選別部40に送られる。
選別部40は、管3から解繊部160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から導入される解繊物を、繊維の長さによって選別する。詳しくは、選別部40は、解繊物製造装置100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む。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または絡まったダマ等を含む。
選別部40は、ドラム部41と、ドラム部41を収容するハウジング部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、導入口42から導入された解繊物を、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選別物とに選別する。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ことができる。
導入口42から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、管8を通って解繊物製造装置100の解繊部160に戻され、再度、解繊処理がなされる。
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の下方に位置する分離部45のメッシュベルト46に向けて降下する。
分離部45は、メッシュベルト46(分離ベルト)と、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つのローラー47に懸架され、ローラー47の動きにより、図中に矢印で示される方向に搬送される。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。ドラム部41から下方に降下する第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、色剤、添加剤など)を含み、これらはシートSの製造に適さない不要物である。すなわち、分離部45は、第1選別物からシートSの製造に適さない不要物を取り除く。分離部45によって、第1選別物から不要物が取り除かれた残りは、シートSの製造に適した材料であり、メッシュベルト46に堆積して第1ウエブW1が形成される。
メッシュベルト46に対して下方側(Z軸方向側)には、メッシュベルト46の下方から空気を吸引する吸引部48が設けられている。吸引部48に対して下方側(Z軸方向側)には、集塵部27と捕集ブロアー28とが設けられている。吸引部48と集塵部27とは管23によって連結され、集塵部27と捕集ブロアー28とは管29によって連結されている。
捕集ブロアー28は、集塵部27と吸引部48とを介して空気を吸引する。捕集ブロアー28が、集塵部27と吸引部48とを介して空気を吸引すると、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。また、捕集ブロアー28が排出する空気は、管29を経て紙再生装置200の外に排出される。
そして、メッシュベルト46の上には、第1選別物から不要物が取り除かれた繊維が堆積し、第1ウエブ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ウエブW1の形成が促進され、かつ、不要物が速やかに取り除かれる。
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することができる。また、吸引部48によって不要物を効率よく吸引できる。
なお、紙再生装置200において、解繊物を第1選別物と第2選別物とに選別し、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、解繊物製造装置100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、解繊物を第1選別物と第2選別物とに選別し、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)を含む不要物を、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(不要物)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、例えば解繊物製造装置100の解繊部160に戻され、不要物は集塵部27により集塵され、不要物が取り除かれた第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ウエブW1に向けて降下し、第1ウエブW1に水分を供給する。これにより、第1ウエブ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への繊維の吸着等が抑制される。
メッシュベルト46に対して、第1ウエブW1の搬送方向の下流側には、メッシュベルト46に堆積した第1ウエブW1を分断する回転体49が設けられている。第1ウエブ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ウエブW1は繊維が堆積してウエブ形状となった柔らかい材料であり、回転体49は、第1ウエブW1の繊維をほぐして、後述する混合部50で樹脂が混合され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、回転体49は、板状の羽根が回転する回転羽形状を有している。回転体49は、メッシュベルト46から剥離する第1ウエブ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、図中に矢印Rで示される方向への回転)により、メッシュベルト46から剥離して搬送される第1ウエブW1は、回転体49の羽根に衝突し、分断され、細分体33が生成される。
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以下とすると、回転体49は、メッシュベルト46に損傷を与えることなく第1ウエブW1を効率よく分断することができる。
回転体49によって分断された細分体33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へ送られる。
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悪影響が抑制される。
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と、管7に連通され細分体33を含む気流が流れる管54と、混合ブロアー56とを備える。上述のように、細分体33は、第1選別物から不要物が取り除かれた繊維である。混合部50は、細分体33を構成する繊維に、樹脂を含む添加物を混合する。
換言すれば、混合部50は、解繊物製造装置100から供給される解繊物と樹脂とを混合する。なお、詳細は後述するが、細分体33を構成する繊維(解繊物)と樹脂との混合物(第2ウエブW2)に対して加圧及び加熱の少なくとも一方の処理を施し、シートSを製造する。シートSの品質を安定化させるためには、シートSの原料(解繊物)と樹脂との混合比率を一定に制御することが重要である。
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33と添加物とが混合されながら、搬送される。細分体33は、管7及び管54の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状になる。
添加物供給部52は、添加物を蓄積する添加物カートリッジ(図示省略)に接続され、添加物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、添加物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を有する。
なお、添加物カートリッジは、添加物供給部52に着脱可能な構成であってもよい。さらに、添加物カートリッジに添加物が補充される構成を備えていてもよい。
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(図示省略)、及び、フィーダと管54とを接続する管路を開閉するシャッター(図示省略)を備える。このシャッターを閉じると、排出部52aと管54とを連結する管路が閉じられ、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のフィーダが停止していても添加物が管54に流れる可能性がある。シャッターによってフィーダと管54とを接続する管路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。添加物に含まれる樹脂は、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。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。このため、繊維と樹脂とが混合された状態において、樹脂が溶融する温度まで加熱されていない場合、繊維同士は結着されない。
なお、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33、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33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に送られる。
なお、細分体33(第1選別物)と添加物とを混合する機構は、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、第1選別物(解繊物製造装置100で解繊された解繊物)を堆積させる。具体的には、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、ウエブ形成部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、ウエブ形成部70が配置される。ウエブ形成部70は、堆積部60を通過した通過物を堆積して、「ウエブ」の一例である第2ウエブW2を形成する。ウエブ形成部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、図中に矢印で示される方向に搬送される。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、一定の速度で移動する。
換言すれば、ウエブ形成部70は、解繊物と添加物(樹脂)との混合物から「ウエブ」の一例である第2ウエブW2を形成する。
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)に設けられている。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、堆積部60からメッシュベルト72に向かう気流を発生させる。
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上に吸引させる。これにより、メッシュベルト72上における第2ウエブ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、紙再生装置200の外に排出してもよい。または、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不要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ウエブW2を形成させることができる。
このように、堆積部60及びウエブ形成部70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ウエブW2が形成される。そして、メッシュベルト72に堆積された第2ウエブ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ウエブW2に供給され、第2ウエブW2が含む水分量が調整される。さらに、静電気によるメッシュベルト72への繊維の吸着等が抑制される。
さらに、メッシュベルト72の搬送経路の下流側には、メッシュベルト72上の第2ウエブW2をシート形成部80に送り出す供給部79が設けられている。供給部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、ブロアー(図示省略)を備え、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ウエブW2を吸引し、第2ウエブ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、ローラー79bの自転により移動し、第2ウエブW2をシート形成部80に送り出す。例えば、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、同じである。
このように、供給部79は、メッシュベルト72に形成された第2ウエブW2を、メッシュベルト72から剥がして、シート形成部80に送り出す。
シート形成部80は、堆積部60で堆積させた堆積物(第2ウエブW2)からシートSを形成する。具体的には、シート形成部80は、供給部79から送り出される第2ウエブW2を、加圧加熱してシートSを成形する。シート形成部80は、第2ウエブW2に含まれる繊維及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ウエブW2を加圧する加圧部82と、加圧部82により加圧された第2ウエブW2を加熱する加熱部84とを備える。
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ウエブW2を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第2ウエブW2は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第2ウエブ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(図示省略)により駆動される駆動ローラーであり、他方は駆動ローラーに対して従動回転する従動ローラーである。カレンダーローラー85は、モーター(図示省略)の駆動力により回転し、第2ウエブW2を加圧し、加圧によって高密度になった第2ウエブ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、フラッシュ定着器などで構成される。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ウエブ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(図示省略)により駆動される駆動ローラーであり、他方は駆動ローラーに対して従動回転する従動ローラーである。加熱ローラー86は、モーター(図示省略)の駆動力により回転して、第2ウエブW2から形成されるシートSを、切断部90に向けて搬送する。
なお、シート形成部80は、第2ウエブW2を加圧加熱してシートSを形成する構成に限定されず、第2ウエブW2を加圧してシートSを形成する構成であってもよく、第2ウエブW2を加熱してシートSを形成する構成であってもよい。すなわち、シート形成部80は、第2ウエブW2(ウエブ)に対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートSを形成する構成を有していればよい。
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を切断し、所定サイズのシートS(単票紙)に加工する。詳しくは、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、第1切断部92に対してシートSの搬送方向の下流側に配置される。そして、シート形成部80によって成形されたシートSは、第1切断部92と第2切断部94とによって、所定サイズの単票紙に切断加工される。
切断部90によって切断加工された単票のシートSは、トレイ96にむけて排出され、トレイ96に載置される。
「解繊物製造装置の概要」
図2は、解繊物製造装置100をZ軸方向から見た概略平面図であり、本実施形態に係る解繊物製造装置に搭載される原料供給ユニットの概略平面図である。図3及び図4は、図1における除去部の拡大図であり、除去部130の磁石131に対して紙片Pが落下した場合の状態が模式的に図示されている。
図2では、原料供給ユニットの構成要素の一部が図示され、解繊部160の受入ホッパ161が二点鎖線で図示されている。
図3及び図4では、磁石131の−Z軸方向側(重力方向と反対方向側)に配置される側面132が太い実線で図示され、磁石131の+Z軸方向側(重力方向側)に配置される側面132が太い破線で図示されている。すなわち、図中の太い実線または太い破線で示される側面132は、Y軸方向に長い円柱形状の磁石131における曲面である。以降、図中に太い実線で図示される磁石131の−Z軸方向側に配置される側面132を側面132Aと称し、図中に太い破線で示される磁石131の+Z軸方向側に配置される側面132を側面132Bと称す。
なお、磁石131の側面132Aは、「磁石の重力方向と反対方向側に配置される側面」の一例である。
次に、図1乃至図4を参照し、解繊物製造装置100の概要を説明する。
本実施形態に係る解繊物製造装置100は、繊維を含む紙片(紙片P)の集合体(粗砕片D)を原料とし、原料(粗砕片D)を解繊物に解繊する。解繊物に解繊する原料としては、繊維を含むものであればよく、紙片(紙)の他に、例えば、パルプ、パルプシート、不織布を含む布、織物などを使用することができる。
図1に示すように、本実施形態に係る解繊物製造装置100は、原料(粗砕片D)を受け入れる受入ホッパ110と、仕切板115と、振動によって原料(粗砕片D)を+X軸方向に搬送する振動直線フィーダ120と、振動直線フィーダ120から搬送される原料(粗砕片Dから解きほぐされた紙片P1)を計量し、計量後の原料(紙片P1)を排出する計量ホッパ140と、計量ホッパ140から排出される原料(紙片P1)を受け入れ、解繊物に解繊する解繊部160とを有している。さらに、振動直線フィーダ120と計量ホッパ140との間には、除去部130が配置されている。詳細は後述するが、除去部130は、原料(紙片P)に含まれる異物(金属異物M)を、繊維以外の異物(シートSの製造に適さない異物)として除去する。
すなわち、解繊物製造装置100では、粗砕片Dの搬送経路に沿って、受入ホッパ110と、仕切板115及び振動直線フィーダ120と、除去部130と、計量ホッパ140と、解繊部160とが順に配置されている。そして、解繊物製造装置100は、振動によって原料(粗砕片D)を搬送方向に搬送する振動直線フィーダ120を有し、除去部130は、振動直線フィーダ120に対して搬送方向の下流側に設けられている。
なお、振動直線フィーダ120は、「搬送部」の一例である。計量ホッパ140は、「計量部」及び「収容部」の一例である。
粗砕片Dは、シュレッダーなどの粗砕機によって、繊維を含む紙片Pが複数積層された集合体が、例えば概略5cm〜10cm角のブロックに細断されたものである。すなわち、粗砕片Dは、複数の紙片Pの集合体である。本実施形態では、シュレッダーなどの粗砕機によって細断された粗砕紙Dが、作業者によって搬送され、受入ホッパ110に投入される。受入ホッパ110に投入された粗砕片Dは、受入ホッパ110の排出口111から、上流側振動直線フィーダ121の基台126に排出される。
このように、本実施形態に係る解繊物製造装置100は、シュレッダーなどの粗砕機を有していなく、解繊物製造装置100と別装置で細断される粗砕片Dが、受入ホッパ110に投入される。
なお、紙片P及び紙片Pの集合体である粗砕片Dは、「原料」の一例である。
振動直線フィーダ120は、搬送方向の上流側(−X軸方向側)に配置される上流側振動直線フィーダ121と、搬送方向の下流側(+X軸方向側)に配置される下流側振動直線フィーダ122とを有する。上流側振動直線フィーダ121及び下流側振動直線フィーダ122は、それぞれ駆動部125と基台126とを有している。駆動部125は、電磁石(図示省略)と永久磁石(図示省略)とを有し、電磁石と永久磁石との間に生ずる電磁力の変化によって基台126を振動させることができる。
上流側振動直線フィーダ121及び下流側振動直線フィーダ122は、基台126が振動することによって、基台126に載置された粗砕片Dを+X軸方向に搬送する。
詳しくは、上流側振動直線フィーダ121では、基台126がXY平面(水平面)に対して交差するように配置されている。すなわち、上流側振動直線フィーダ121では、受入ホッパ110の側で高く、下流側振動直線フィーダ122の側で低くなるように、基台126が傾斜している。基台126が振動すると、基台126上の粗砕片Dは、基台126の傾斜方向(受入ホッパ110から下流側振動直線フィーダ122に向かう方向(+X軸方向))に移動する。基台126に載置された粗砕片Dの移動方向(搬送方向)と移動速度(搬送速度)は、基台126の傾斜状態によって調整される。例えば、基台126が急傾斜であると、基台126が緩傾斜である場合と比べて、基台126に載置された粗砕片Dの搬送速度が速くなる。
さらに、基台126に対して−Z軸方向側に、仕切板115が設けられている。受入ホッパ110から排出された粗砕片Dが基台126上で重なっている場合、仕切板115は、基台126上における粗砕片Dの重なりを解消し、受入ホッパ110から排出された粗砕片Dのそれぞれが基台126に直接接触する状態とし、基台126に対する粗砕片Dの状態を整える。その結果、基台126に対する粗砕片Dの接触状態が均一化され、複数の粗砕片Dのそれぞれは基台126上で均一に振動するようになる。そして、当該振動と基台126の傾斜とによって、粗砕片Dは、安定して+X軸方向に搬送され、上流側振動直線フィーダ121の基台126から下流側振動直線フィーダ122の基台126に送り出される。
一方、下流側振動直線フィーダ122では、基台126が傾斜していなく、基台126がXY平面(水平面)に沿って配置される。下流側振動直線フィーダ122では、最初に上流側振動直線フィーダ121から送り出された粗砕片Dが、後から上流側振動直線フィーダ121から送り出された粗砕片Dによって押されることによって、+X軸方向に搬送される。すなわち、下流側振動直線フィーダ122では、搬送方向の下流側に配置される粗砕片Dが、搬送方向の上流側に配置される粗砕片Dによって押されながら搬送され、計量ホッパ140にむけて排出される。
例えば、下流側振動直線フィーダ122の基台126が傾斜していると、下流側振動直線フィーダ122の基台126が傾斜していない場合と比べて、単位時間当たりの搬送量にばらつきが生じやすくなる。すなわち、粗砕片Dの搬送量が多い場合や粗砕片Dの搬送量が少ない場合が生じやすくなる。
仮に、下流側振動直線フィーダ122において、粗砕片Dの搬送量が多い場合や粗砕片Dの搬送量が少ない場合が生じると、下流側振動直線フィーダ122から計量ホッパ140に供給される粗砕片Dの供給量が変動し、計量ホッパ140は粗砕片Dを所定量安定して一定の速度で計量することが難しくなる。このため、本実施形態では、下流側振動直線フィーダ122から計量ホッパ140に供給される粗砕片Dの供給量が変動しないように、下流側振動直線フィーダ122の基台126は傾斜していなく、下流側振動直線フィーダ122から計量ホッパ140に対して粗砕片Dが安定して一定の速度で供給されるようになっている。
このように、計量ホッパ140が粗砕片Dを所定量安定して一定の速度で計量するためには、下流側振動直線フィーダ122の基台126をXY平面(水平面)に沿って配置し、下流側振動直線フィーダ122から計量ホッパ140に対して粗砕片Dが安定して一定の速度で供給されることが好ましい。
図2に示すように、本実施形態では、受入ホッパ110と上流側振動直線フィーダ121と下流側振動直線フィーダ122と計量ホッパ140とが、それぞれ二つ設けられている。詳しくは、受入ホッパ110は第1受入ホッパ110Aと第2受入ホッパ110Bとで構成され、上流側振動直線フィーダ121は第1上流側振動直線フィーダ121Aと第2上流側振動直線フィーダ121Bとで構成され、下流側振動直線フィーダ122は第1下流側振動直線フィーダ122Aと第2下流側振動直線フィーダ122Bとで構成され、計量ホッパ140は第1計量ホッパ140Aと第2計量ホッパ140Bとで構成される。
さらに、第1下流側振動直線フィーダ122Aと第1計量ホッパ140Aとの間、及び第2下流側振動直線フィーダ122Bと第2計量ホッパ140Bとの間には、共通の磁石131(除去部130)が配置されている。また、図2では図示を省略するが、上流側振動直線フィーダ121A,121Bの基台126に対して−Z軸方向側には、共通の仕切板115が設けられている。
そして、第1受入ホッパ110Aと仕切板115と第1上流側振動直線フィーダ121Aと第1下流側振動直線フィーダ122Aと除去部130と第1計量ホッパ140Aとで、解繊物の原料(粗砕片D)を解繊部160に供給する第1原料供給ユニット101が形成され、第2受入ホッパ110Bと仕切板115と第2上流側振動直線フィーダ121Bと第2下流側振動直線フィーダ122Bと除去部130と第2計量ホッパ140Bとで、解繊物の原料(粗砕片D)を解繊部160に供給する第2原料供給ユニット102が形成される。
さらに、本実施形態では、第1原料供給ユニット101及び第2原料供給ユニット102のそれぞれから、所定量の解繊物の原料(一定量の解繊物の原料)が解繊部160に対して同時に供給されるのでなく、所定量の解繊物の原料(一定量の解繊物の原料)が解繊部160に対して交互に供給されるようになっている。すなわち、第1原料供給ユニット101と第2原料供給ユニット102とによって、所定量の解繊物の原料(一定量の解繊物の原料)が解繊部160に対して一定の間隔(一定の速度)で供給される。
上述したように、下流側振動直線フィーダ122から計量ホッパ140に対して粗砕片Dが安定して一定の速度で供給されることによって、計量ホッパ140は粗砕片Dを所定量安定して一定の速度で計量することができる。さらに、下流側振動直線フィーダ122から計量ホッパ140に対して粗砕片Dが安定して一定の速度で供給されるようにするために、下流側振動直線フィーダ122の搬送速度が遅く設定されている。このため、原料供給ユニット101,102が所定量の解繊物の原料を生成する処理時間が、解繊部160が解繊物を生成する処理時間よりも遅く、原料供給ユニット101,102のそれぞれの処理能力が解繊部160の処理能力よりも低くなっている。
本実施形態では、解繊物の原料を解繊部160に供給する原料供給ユニットの数を二つとし、原料供給ユニットの数が一つである場合と比べて、原料供給ユニットの処理能力が高められ、解繊部160の処理能力と同等になっている。すなわち、原料供給ユニットの処理能力が解繊部160の処理能力と同等になるように、原料供給ユニットの数が設定されている。
さらに、上流側振動直線フィーダ121及び下流側振動直線フィーダ122において、粗砕片Dが振動しながら+X軸方向に搬送されると、複数の紙片Pの集合体である粗砕片Dが一枚一枚の紙片Pに解きほぐされる。
詳しくは、複数の紙片Pの集合体である粗砕片Dが振動しながら+X軸方向に搬送されると、振動によって粗砕片Dに対して複数の紙片Pを解きほぐす力が作用する。すなわち、上流側振動直線フィーダ121及び下流側振動直線フィーダ122において粗砕片Dが搬送されている期間、振動によって複数の紙片Pを解きほぐす力が粗砕片Dに作用する。すると、上流側振動直線フィーダ121及び下流側振動直線フィーダ122において粗砕片Dが搬送されると、複数の紙片Pの集合体である粗砕片Dが徐々に解きほぐされ、下流側振動直線フィーダ122の搬送方向の下流側(+X軸方向側)において、粗砕片Dが一枚一枚の紙片Pに解きほぐされる。
また、粗砕片Dが振動直線フィーダ121,122を搬送された場合、粗砕片Dを1枚1枚の紙片Pに解きほぐす力が粗砕片Dに対して十分に作用するように、振動直線フィーダ121,122のそれぞれの振動の強さ、振動の周波数、及び振動直線フィーダ121,122のそれぞれの搬送方向の長さが設定されている。その結果、粗砕片Dが振動直線フィーダ121,122を搬送されると、複数の紙片Pの集合体である粗砕片Dが一枚一枚の紙片Pに解きほぐされる。
このように、振動直線フィーダ120(振動直線フィーダ121,122)において基台126に載置される粗砕片Dは、振動によって+X軸方向に搬送され、振動によって一枚一枚の紙片Pに解きほぐされる。そして、粗砕片Dから解きほぐされた紙片Pが、解繊物の原料として下流側振動直線フィーダ122から排出される。下流側振動直線フィーダ122から排出された紙片Pは、+Z軸方向(重力方向)に落下し、計量ホッパ140に供給される。
図1乃至図3に示すように、下流側振動直線フィーダ122と計量ホッパ140との間には、除去部130が配置されている。除去部130は、磁石131と、磁石131を覆う被覆層133と、磁石131を回動可能に支持する回動軸134とを有している。
なお、被覆層133は、「樹脂」の一例である。
磁石131は、回動軸134の軸方向(Y軸方向)に長い円柱形状の部材であり、解繊物製造装置100の本体(図示省略)に対して着脱可能であり、被覆層133によって覆われている。磁石131は、+Z軸方向に落下する紙片Pに接触するように配置されている。磁石131は、永久磁石である。磁石131は、強力な磁力を有することが好ましく、本実施形態ではネオジム磁石が使用されている。さらに、磁石131は、ネオジム磁石の他に、サマリウムコバルト磁石、コバルト磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石などを使用することができる。
下流側振動直線フィーダ122から排出された紙片Pは、図中に星印で示された磁石131の側面132Aの部位Cに向けて落下する。すなわち、+Z軸方向(重力方向)に落下する紙片P(原料)は、部位Cにおいて磁石131に接触する。なお、+Z軸方向に落下する紙片Pが接触する部位Cは、磁石131の側面132AにおいてY軸方向に延在する。また、部位Cと回動軸134とがなす平面と、XY平面(水平面)との交差角は、概略45°である。
換言すれば、本実施形態は、磁石131の−Z軸方向側(重力方向と反対方向側)に配置される側面132Aが、+Z軸方向(重力方向)に落下する紙片P(原料)に接触する構成を有している。
上述したように、振動直線フィーダ120において粗砕片Dが搬送されると、粗砕片Dは、振動によって一枚一枚の紙片Pに解きほぐされる。
シュレッダーなどの粗砕機によって細断される粗砕片Dの原料は、例えばホッチキス針やクリップなどで綴じられた古紙が含まれる。ホッチキス針やクリップなどが含まれないように予め選別された古紙が粗砕機で細断される場合には、粗砕片Dはホッチキス針やクリップなどの金属異物Mが含まれない。ところが、ホッチキス針やクリップなどが含まれないような選別が不十分であると、粗砕機によって細断される粗砕片Dには、ホッチキス針やクリップなどの金属異物Mが混入してしまう。このため、粗砕片Dから解きほぐされる紙片Pには、紙片Pから分離された金属異物M(例えば、ホッチキス針やクリップ)と、金属異物Mが含まれない紙片P1と、金属異物Mが含まれる紙片P2とを有する。すなわち、下流側振動直線フィーダ122から磁石131の部位Cに向けて落下する紙片Pには、金属異物Mが含まれない紙片P1の他に、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が含まれる。
紙片Pが磁石131の部位Cに向けて落下すると、磁力によって、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が、磁石131に吸着される。金属異物Mが含まれない紙片P1は、磁力によって磁石131に吸着されないので、磁石131を通過し、計量ホッパ140に供給される。このように、下流側振動直線フィーダ122と計量ホッパ140との間に、磁石131を配置することによって、磁力によって紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が取り除かれ、金属異物Mが含まれない紙片P1だけが、解繊物の原料として、計量ホッパ140に供給される。換言すれば、除去部130は、磁力によって金属異物M(異物)または金属異物M(異物)が含まれる紙片P2を吸着する磁石131を有する。
仮に、内部に金属異物Mが含まれる粗砕片Dが一枚一枚の紙片Pに解きほぐされず、金属異物Mが含まれる粗砕片Dが重い場合、当該金属異物Mが含まれる粗砕片Dは磁石131に吸着されず、磁石131を通過し、計量ホッパ140に供給されるおそれがある。本実施形態では、内部に金属異物Mが含まれる粗砕片Dは、磁石131に吸着可能な重さの紙片Pに解きほぐされているので、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2は磁石131に吸着され、計量ホッパ140に供給されない。
すなわち、粗砕片Dが、振動直線フィーダ121,122を搬送され振動によって1枚1枚の紙片Pに解きほぐされることによって、磁石131は、計量ホッパ140に供給される解繊物の原料から金属異物Mを取り除くことができる。
なお、金属異物M、及び金属異物Mが含まれる紙片P2は、「異物」の一例である。
金属異物Mや紙片P2が磁石131の部位Cに向けて落下すると、金属異物Mや紙片P2は、磁石131の部位Cの周辺に吸着される。なお、部位Cの周辺とは、部位Cと、部位Cに対して+Z軸方向側と、部位Cに対して−Z軸方向側とを含む。
ところが、磁石131の部位Cの周辺に金属異物Mや紙片P2が吸着され、磁石131の部位Cの周辺が多数の金属異物Mや紙片P2で覆われると、磁石131の部位Cの周辺が多数の金属異物Mや紙片P2で覆われていない場合と比べて、磁石131は+Z軸方向に落下する紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を吸着しにくくなるので、紙片Pから金属異物Mや紙片P2を確実に取り除くことが難しくなる。このため、磁石131の部位Cの周辺が多数の金属異物Mや紙片P2で覆われると、作業者は、磁石131を解繊物製造装置100の本体から取り外し、金属異物Mや紙片P2を磁石131から取り除くクリーニング処理を行う。
磁石131の側面132Aは、−Z軸方向側(重力方向と反対方向側)に配置されるので、磁石131の部位Cの周辺が多数の金属異物Mや紙片P2で覆われると、磁石131に吸着された紙片P2や金属異物Mの自重によって、磁石131を図中に矢印で示される方向に回転させるモーメントが作用し、磁石131は自動的に回転する。すると、図4に示すように、+Z軸方向に落下する紙片Pが接触する部位C(部位Cの周辺)は、金属異物Mや紙片P2で覆われた状態から、金属異物Mや紙片P2で覆われていない状態に変化する。金属異物Mや紙片P2が吸着される磁石131の部位Cの周辺が、金属異物Mや紙片P2で覆われていない状態になると、金属異物Mや紙片P2で覆われた状態と比べて、磁石131は+Z軸方向に落下する紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を吸着しやすくなり、+Z軸方向に落下する紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を確実に取り除くことができるようになる。
磁石131に吸着された金属異物Mや紙片P2の自重によって磁石131が回転する構成を有すると、磁石131に吸着された金属異物Mや紙片P2の自重によって磁石131が回転しない構成と比べて、除去部130が+Z軸方向に落下する紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を確実に取り除くことができる期間を長くすることができる。
なお、部位Cと回動軸134とがなす平面とXY平面(水平面)との交差角を概略45°に設定すると、部位Cと回動軸134とがなす平面とXY平面(水平面)との交差角が概略45°でない場合と比べて、磁石131を回転させるモーメントが大きくなり、磁石131に吸着された金属異物Mや紙片P2の自重によって磁石131が回転しやすくなる。
本実施形態では、磁石131の側面132は被覆層133で覆われている。被覆層133は、磁石131(ネオジム磁石)よりも摩擦係数が低い樹脂で構成される。詳しくは、磁石131の側面132を覆うように、磁石131の側面132にテフロン(登録商標)テープを巻くことで、磁石131を覆う被覆層133が形成されている。
被覆層133の構成材料としては、ABS樹脂やポリ塩化ビニル樹脂やポリプロピレン樹脂やポリスチレン樹脂やポリエチレン樹脂などの汎用樹脂、汎用樹脂よりも耐熱性に優れた樹脂(例えば、ポリイミド)、汎用樹脂よりも耐薬品性に優れた樹脂(例えば、テフロン(登録商標))、汎用性樹脂よりも機械的強度に優れた樹脂(例えば、ナイロン)、ゴムなどを使用することができる。
上述したように、磁石131の部位Cの周辺が多数の金属異物Mや紙片P2で覆われると、作業者は、磁石131を解繊物製造装置100の本体から取り外し、金属異物Mや紙片P2を磁石131から取り除くクリーニング処理を行う。磁石131を磁石131よりも摩擦係数が低い樹脂(被覆層133)で覆うと、磁石131を摩擦係数が低い樹脂(被覆層133)で覆わない場合と比べて、作業者のクリーニング処理によって、金属異物Mや紙片P2を磁石131から取り除きやすくなる。
例えば、作業者は、磁石131を解繊物製造装置100の本体から取り外し、磁石131を不織布などで拭くと、金属異物Mや紙片P2を磁石131から容易に取り除くことができる。
さらに、被覆層133の構成材料は、磁石131(ネオジム磁石)よりも摩擦係数が低い材料であれば、樹脂に限定されず、例えばセラミックスや金属化合物であってもよい。
そして、下流側振動直線フィーダ122から磁石131の部位Cに向けて落下する落下物(紙片P1、紙片P2、金属異物M)のうち金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2は磁石131によって取り除かれ、下流側振動直線フィーダ122から磁石131の部位Cに向けて落下する落下物(紙片P1、紙片P2、金属異物M)のうち金属異物Mが含まれない紙片P1は、磁石131に吸着されず、磁石131を通過し、計量ホッパ140に投入される。
計量ホッパ140は、紙片P1を収容する収容部141と、紙片P1を計量するロードセル142とを有している。換言すれば、計量ホッパ140は、除去部130(磁石131)を通過した紙片P1を計量するロードセル142と、ロードセル142によって計量される所定量の紙片P1を貯留する収容部141と、を有している。
収容部141は、紙片P1を収容する容器である。ロードセル142は、力(質量、トルク)を検出するセンサーであり、力に比例して変形する超歪体とその変形量(ひずみ)を測定するひずみゲージとを有している。ロードセル142は、収容部141に取付けられ、収容部141に収容された紙片P1の重さ(質量)を計量する。
このように、計量ホッパ140は、収容部141にロードセル142が取付けられた構成を有している。換言すれば、計量ホッパ140は、紙片P1を収容する機能(収容部141)と紙片P1を計量する機能(ロードセル142)とが一体になった構成を有している。紙片P1を収容する機能(収容部141)と紙片P1を計量する機能(ロードセル142)とが一体になった構成を有すると、紙片P1を収容する機能(収容部141)と紙片P1を計量する機能(ロードセル142)とが別々になった構成(離れて配置される構成)と比べて、解繊物製造装置100をコンパクト化することができる。
計量ホッパ140(ロードセル142)によって所定量の紙片P1が計量されると、図中に破線で示されるように計量ホッパ140が傾斜し、所定量の紙片P1が計量ホッパ140から排出され、解繊物の原料として解繊部160の受入ホッパ161に投入される。すなわち、金属異物Mが取り除かれた所定量の紙片P1が、解繊物の原料として解繊部160の受入ホッパ161に、一定の間隔(一定の速度)で供給される。
なお、ロードセル142は、「計量部」の一例である。
解繊部160は、受入ホッパ161と、本体部162と、排出口163とを有する。
受入ホッパ161は、所定量(一定の重量)の紙片P1を貯留し、本体部162に供給する。
本体部162は、例えばインペラーミルであり、高速回転するローター(図示省略)と、ローターの外周に位置するライナー(図示省略)とを有する。紙片P1は、本体部162のローターとライナーとの間に挟まれ、ローターとライナーとの相対的な回転により粉砕され、一本一本の繊維に解繊される。本体部162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、本体部162は、原料である紙片P1を受入ホッパ161から吸引し、紙片Pが一本一本の繊維に解繊された解繊物を排出口163へと搬送する。
解繊物は排出口163から管3に送り出され、管3を介して紙再生装置200に送られる。すなわち、金属異物Mが取り除かれ、金属異物を含まない解繊物がシートSの原料として、紙再生装置200に供給される。
解繊部160は、計量ホッパ140から所定量(一定の重量)の紙片P1を一定の速度で受入れ、紙片P1を一本一本の繊維に解繊するので、解繊部160から紙再生装置200に対して、所定量(一定の重量)の解繊物(シートSの原料)が一定の速度で供給される。紙再生装置200は、解繊部160から所定量(一定の重量)の解繊物(シートSの原料)を一定の速度で受け入れるので、紙再生装置200は所定の密度や所定の厚さのシートSを安定して製造することができる。さらに、解繊物は、シートSの品質を低下させる金属異物Mを含まないので、解繊物から製造されるシートSの高品質化を図ることができる。
仮に、解繊部160から受け入れる解繊物の重量や供給速度がばらつくと、紙再生装置200で製造されるシートSの密度や厚さが変動する。このため、解繊物製造装置100から紙再生装置200に供給される解繊物(シートSの原料)の重量や供給速度は、一定であることが好ましい。
上述したように、紙再生装置200で製造されるシートSの品質を安定化させるためには、混合部50におけるシートSの原料(解繊物)と樹脂との混合比率を一定に制御することが重要である。このため、シートSの原料(解繊物)が混合部50に至るまでに、シートSの原料(解繊物)を計量し、所定量(一定量)のシートSの原料を混合部50に供給することが好ましい。
紙片P1を1本1本の繊維に解繊すると体積が大きく増加するので、1本1本の繊維に解繊された後にシートSの原料を計量すると、シートSの原料を計量する構成要素が大掛かりになる。一方、1本1本の繊維に解繊される前にシートSの原料を計量すると、シートSの原料を計量する構成要素をコンパクトにすることができる。
このため、1本1本の繊維に解繊される前にシートSの原料を計量する構成、すなわち、解繊部160に対して搬送方向の上流側に設けられた計量ホッパ140によってシートSの原料(紙片P1)を計量する構成が好ましい。
例えば、除去部130が計量ホッパ140に対して紙片Pの搬送方向の下流側に配置されている場合、計量ホッパ140は粗砕片Dから解きほぐされる紙片P(紙片P1、紙片P2、金属異物M)を所定量計量した後、除去部130(磁石131)が所定量計量された紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を取り除くことになるので、取り除かれる金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2によって、解繊部160に供給される解繊物の原料(シートSの原料)の重さが変動することになる。
よって、解繊部160に供給される解繊物の原料(シートSの原料)の重さを一定にするためには、除去部130を計量ホッパ140に対して紙片Pの搬送方向の上流側に配置し、計量ホッパ140は、除去部130によって金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が取り除かれた紙片P1を解繊物の原料(シートSの原料)として計量することが好ましい。従って、除去部130が、振動直線フィーダ120に対して搬送方向の下流側、及び計量ホッパ140に対して搬送方向の上流側に配置される構成が好ましい。
仮に、解繊物の原料(解繊物)にホッチキス針やクリップなどの金属異物Mが含まれると、当該金属異物Mが解繊部160によって細かく砕かれ、微小な金属異物M(例えば、概略1mm程度の大きさの金属異物M)として解繊物に混入し、当該解繊物を原料とするシートSにも微小な金属異物Mが混入する。
さらに、シートSに微小な金属異物Mが混入すると、例えば、シートSを切断する切断部90の刃(図示省略)が欠け、切断部90の刃を新たな刃に交換する必要がある。切断部90の刃は高価であるので、紙再生装置200の維持管理費用が高くなり、さらに、切断部90の刃を交換するために紙再生装置200が停止し、紙再生装置200の効率(稼働率)が低下する。
さらに、シートSに微小な金属異物Mが混入すると、シートSに対して印刷を行う印刷装置にダメージを与えるおそれがある。例えば、印刷装置の印刷ヘッドや搬送ローラーが、シートSに混入した金属異物Mによって傷つき、印刷ヘッドや搬送ローラーを交換する修理が発生するおそれがある。この場合、印刷ヘッドや搬送ローラーは高価なので、印刷装置の修理に高額な費用が発生する。
本実施形態では、シートSの原料(解繊物)は金属異物Mを含まず、解繊物から製造されるシートSも金属異物Mを含まないので、このような不具合が生じない。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)
図5は、変形例1に係るシート製造装置の概要を示す概略図である。
本変形例に係る解繊物製造装置100Aは、実施形態に係る解繊物製造装置100と除去部の構成が異なる。
以下、図5を参照し、本変形例に係るシート製造装置1000Aを、実施形態との相違点を中心に説明する。また、実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図5に示すように、本変形例に係るシート製造装置1000Aは、繊維を含む(紙片P)の集合体(粗砕片D)を解繊物に解繊する解繊物製造装置100Aと、解繊物を新たな紙(シートS)に再生する紙再生装置200とを有する。
本変形例に係る紙再生装置200は、実施形態に係る紙再生装置200と同じ構成を有している。
本変形例に係る解繊物製造装置100Aは、受入ホッパ110と、仕切板115と、振動直線フィーダ120と、除去部130Aと、計量ホッパ140と、解繊部160とを有している。
除去部130Aは、磁石131Aと被覆層133Aと回動軸134Aとに加えて、磁石131Bと被覆層133Bと回動軸134Bとを有している。すなわち、本変形例では、除去部130Aは、二組の磁石131A,131Bと被覆層133A,133Bと回動軸134A,134Bとを有している。一方、実施形態では、除去部130は、一組の磁石131と被覆層133と回動軸134とを有している。この点が本変形例と実施形態との主な相違点である。
なお、磁石131Aは「第1磁石」の一例であり、磁石131Bは「第2磁石」の一例である。
さらに、本変形例に係る解繊物製造装置100Aは、磁石131Aと被覆層133Aと回動軸134Aとの位置と、磁石131Bと被覆層133Bと回動軸134Bとの位置とを入れ替え可能な移動機構(図示省略)を有している。当該移動機構によって、磁石131Aの位置を磁石131Bの位置に変更し、磁石131Bの位置を磁石131Aの位置に変更することができる。
この点も、本変形例と実施形態との相違点である。
除去部130Aでは、磁石131Aが下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pに接触し、磁石131Bが下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pから離間するように配置されている。換言すれば、下流側振動直線フィーダ122から紙片Pが排出され、紙片P(原料)が流動する場合、磁石131Aは紙片P(原料)に接触するように配置され、磁石131Bは紙片P(原料)から離間して配置されている。
すなわち、下流側振動直線フィーダ122から紙片Pが排出され、紙片Pが+Z軸方向に落下する場合、磁石131Aは紙片Pに接触し、磁石131Bは紙片Pに接触せず紙片Pから離間している。
下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pが磁石131Aに接触すると、磁力によって、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が、磁石131Aの部位Cの周辺に吸着され、下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pから金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が取り除かれる。
磁石131Aの部位Cの周辺が多数の金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2で覆われると、磁石131Aが金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を確実に取り除くことが難しくなるので、磁石131Aが下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pから離間し、磁石131Bが下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pに接触するように、移動機構によって、磁石131Aの位置と磁石131Bの位置とを入れ替える。
換言すれば、除去部130Aは、磁石131Aが金属異物Mまたは紙片P2を新たに吸着することが難しくなると、磁石131Aが紙片Pから離間し、磁石131Bが紙片Pに接触するように切り替える。
すると、+Z軸方向に落下する紙片Pが接触する部位Cは、金属異物Mや紙片P2で覆われた状態(磁石131A)から、金属異物Mや紙片P2で覆われていない状態(磁石131B)となり、位置が入れ替えられた磁石131Bによって、下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pから、金属異物Mや紙片P2を確実に取り除くことができる。
かかる構成(磁石131A,131Bが二つである構成)を有すると、磁石131が一つである構成(実施形態の除去部130)と比べて、除去部130Aが金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を確実に取り除くことができる期間をさらに長くすることができる。
例えば、磁石131Aの位置と磁石131Bの位置とを入れ替えた後に、解繊物製造装置100を停止させずに、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を磁石131Aから取り除くクリーニング処理を施すと、クリーニング処理による装置停止が無くなり、解繊物製造装置100の効率(稼働率)をさらに高めることができる。
なお、磁石131Aが金属異物Mまたは紙片P2を新たに吸着することが難しくなると、磁石131Aが紙片Pから離間し、磁石131Bが紙片Pに接触するように切り替える構成に限定されず、磁石131Aが金属異物Mまたは紙片P2を新たに吸着することが難しくなることを予測し、磁石131Aが金属異物Mまたは紙片P2を新たに吸着することが難しくなる前に、磁石131Aが紙片Pから離間し、磁石131Bが紙片Pに接触するように切り替える構成であってもよい。例えば、一定時間が経過すると、磁石131Aが紙片Pから離間し、磁石131Bが紙片Pに接触するように切り替えてもよい。
(変形例2)
図6は、図3に対応する図であり、変形例2に係る除去部の拡大図である。
以下、図6を参照し、本変形例に係るシート製造装置1000Bを、実施形態との相違点を中心に説明する。また、実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図6に示すように、本変形例に係る解繊物製造装置100Bでは、除去部130Bは、磁石131と被覆層133と回動軸134とに加えて、スクレイパー135をさらに有している。換言すれば、本変形例に係る除去部130Bは、磁力によって磁石131に吸着される金属異物Mまたは金属異物Mが含まれる紙片P2を磁石131から取り除くスクレイパー135をさらに有している。一方、実施形態に係る解繊物製造装置100では、除去部130は、磁石131と被覆層133と回動軸134とを有し、スクレイパー135を有していない。この点は本変形例と実施形態との主な相違点である。
さらに、除去部130Bは、磁石131を回動させる駆動機構(図示省略)を有している。この点も本変形例と実施形態との相違点である。
スクレイパー135は、例えばゴムやエラストマー等の弾性部材で構成され、磁石131の側面132(厳密には、被覆層133)に接触するように配置されている。
下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pが磁石131に接触すると、磁力によって、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が、磁石131の部位Cの周辺に吸着され、下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pから金属異物Mや紙片P2が取り除かれる。
磁石131の部位Cの周辺が多数の金属異物Mや紙片P2で覆われると、駆動機構によって磁石131を図中に矢印で示される方向に回転させる。なお、駆動機構によって磁石131が回転する場合、スクレイパー135の位置は変化しない。駆動機構によって磁石131だけが回転すると、磁石131の側面132に吸着された金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2は、スクレイパー135によって掻き落とされる(取り除かれる)。
すなわち、除去部130Bは、磁力によって磁石131に吸着される金属異物Mまたは金属異物Mが含まれる紙片P2を磁石131から取り除くスクレイパー135を有している。
すると、+Z軸方向に落下する紙片Pが接触する部位Cは、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2で覆われた状態から、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2で覆われていない状態にクリーニングされ、スクレイパー135によって金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が掻き落とされた磁石131は、下流側振動直線フィーダ122から排出される紙片Pから、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を確実に取り除くことができる。
除去部130Bが、磁力によって磁石131に吸着される金属異物Mまたは金属異物Mが含まれる紙片P2を磁石131から取り除くスクレイパー135を有すると、例えば、作業者が手作業によって金属異物Mまたは金属異物Mが含まれる紙片P2を磁石131から取り除くクリーニング作業を省略し、解繊物製造装置100Bの利便性を高めることができる。
(変形例3)
上述した実施形態における除去部130の磁石131は、例えばネオジム磁石などの永久磁石であってが、この構成に限定されない。除去部130の磁石131は電磁石であってもよい。除去部130の磁石131を電磁石にすると、磁石131の磁力を電気的に制御し、例えば金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2が磁石131に多数吸着されると、磁石131への通電制御によって磁力を弱くすることで、金属異物Mや金属異物Mが含まれる紙片P2を磁石131から容易に取り除くことができる。
(変形例4)
上述した実施形態において、除去部130は磁力によってシートSの製造に適さない不要物を取り除いたが、この構成に限定されない。例えば、除去部130は、サイクロンを有し、比重の違いによってシートSの製造に適さない不要物を取り除く構成であってもよい。
(変形例5)
上述した実施形態において、計量ホッパ140は、紙片P1を収容する機能(収容部141)と紙片P1を計量する機能(ロードセル142)とが一体になった構成を有していた。計量ホッパ140は、紙片P1を収容する機能(収容部141)と紙片P1を計量する機能(ロードセル142)とが離れた構成であってもよい。
さらに、計量ホッパ140は、ロードセル142によって所定量の紙片P1を計量した。すなわち、計量ホッパ140は、紙片P1の重量によって所定量の紙片P1を計量したが、この構成に限定されない。例えば、計量ホッパ140は、紙片P1の表面積によって所定量の紙片P1を計量する構成であってもよい。例えば、ベルトコンベアによって一定量の紙片P1が一定の速度で送り出される構成とし、計量ホッパ140は、ベルトコンベアの搬送速度によって所定量の紙片P1を計量する構成であってもよい。例えば、計量ホッパ140は、紙片P1の表面積やベルトコンベアの搬送速度を評価することが可能な紙片P1の画像に対して、画像処理を施すことによって、所定量の紙片P1を計量する構成であってもよい。
(変形例6)
金属異物Mを取り除く磁石131は、解繊物製造装置100における振動直線フィーダ120と計量ホッパ140との間に配置されていたが、この構成に限定されない。解繊物製造装置100において、金属異物Mを取り除く磁石131は、振動直線フィーダ120と計量ホッパ140との間の他に、受入ホッパ110と振動直線フィーダ120との間、上流側振動直線フィーダ121と下流側振動直線フィーダ122との間、計量ホッパ140と解繊部160との間、解繊部160と紙再生装置200との間に設けてもよい。
さらに、紙再生装置200において、金属異物Mを取り除く磁石131は、選別部40と混合部50との間、混合部50と堆積部60との間、堆積部60とシート形成部80との間に設けてもよい。
すなわち、金属異物Mを取り除く磁石131は、解繊物の原料(粗砕片D)が投入される解繊物製造装置100の受入ホッパ110と、シートSが製造される紙再生装置200のシート形成部80との間に設ければよく、金属異物Mを取り除く磁石131が配置される箇所は、一つであってもよく、複数であってもよい。
(変形例7)
上述した実施形態に係る解繊物製造装置100は、シュレッダーなどの粗砕機を有していなく、解繊物製造装置100と別装置で細断される粗砕片Dを受け入れ、当該粗砕片Dから解繊物(シートSの原料)を生成したが、この構成に限定されない。解繊物製造装置100は、シュレッダーなどの粗砕機を有する構成であってもよい。
(変形例8)
上述した実施形態において、解繊物の原料を解繊部160に供給する原料供給ユニットの数は二つであったが、原料供給ユニットの数は二つよりも少なくてもよいし、二つよりも多くてもよい。すなわち、原料供給ユニットの処理能力が、解繊部160の処理能力と同等になるように、原料供給ユニットの数を調整すればよい。
(変形例9)
本願における「シート」は、例えば、印刷装置のノズルからインクを吐出して画像を形成するために好適な紙(印刷媒体)である。なお、本願における「シート」は、繊維が所定の形状に成形された成形体であり、印刷装置に好適な紙に限定されない。例えば、本願における「シート」は、繊維が所定の形状に成形された液体吸収体や吸音体であってもよい。例えば、本願における「シート」は、繊維が所定の形状に成形された不織布や繊維ボードであってもよい。
従って、本願における「シート製造装置」は、印刷装置に好適な紙を製造する製造装置(シート製造装置1000)に限定されず、液体吸収体、吸音体、不織布、及び繊維ボードなどの繊維が所定の形状に成形された成形体を製造する製造装置であってもよい。そして、液体吸収体、吸音体、不織布、及び繊維ボードなどの繊維が所定の形状に成形された成形体を製造する製造装置に対して、解繊物製造装置100を好適に適用させることができる。
3,23,29,54…管、26…解繊部ブロアー、27…集塵部、28…捕集ブロアー、33…細分体、40…選別部、41…ドラム部、42…導入口、43…ハウジング部、44…排出口、45…分離部、46…メッシュベルト、47…ローラー、48…吸引部、49…回転体、50…混合部、52…添加物供給部、52a…排出口、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…ウエブ形成部、72…メッシュベルト、74…ローラー、76…サクション機構、77…サクションブロアー、79…供給部、79a…メッシュベルト、79b…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…トレイ、100…解繊物製造装置、101,102…原料供給ユニット、110…受入ホッパ、111…排出口、115…仕切板、120,121,122…振動直線フィーダ、125…駆動部、126…基台、130…除去部、131…磁石、132…側面、133…被覆層、134…回動軸、140…計量ホッパ、141…収容部、142…ロードセル、160…解繊部、161…受入ホッパ、162…本体部、163…排出口、200…紙再生装置、204,206,208,210,212…加湿部、1000…シート製造装置。

Claims (11)

  1. 繊維を含む紙片の集合体を原料とし、前記原料を解繊物に解繊する解繊物製造装置であ
    って、
    振動によって前記原料を搬送する搬送部と、
    前記搬送部に対して前記搬送方向の下流側に設けられており、前記原料に含まれている
    異物の少なくとも一部を除去する除去部と、
    前記除去部を通過した前記原料を計量する計量部と、
    前記計量部によって計量された前記原料を貯留する収容部と、
    前記収容部から供給され、前記計量された前記原料を前記解繊物に解繊する解繊部と、
    を備えることを特徴とする解繊物製造装置。
  2. 前記計量部と前記収容部とは一体であることを特徴とする請求項に記載の解繊物製造
    装置。
  3. 前記除去部は、前記異物の少なくとも一部を吸着する磁石を有することを特徴とする請
    求項1または2に記載の解繊物製造装置。
  4. 前記除去部は、前記磁石を回動可能に支持する回動軸をさらに有し、
    前記磁石は、前記回動軸の軸方向に長い部材であり、重力方向に落下する前記原料に接
    触するように配置され、
    前記磁石の前記重力方向と反対方向側に配置される側面が、前記重力方向に落下する前
    記原料に接触することを特徴とする請求項に記載の解繊物製造装置。
  5. 前記磁石は、樹脂で覆われていることを特徴とする請求項3または4に記載の解繊物製
    造装置。
  6. 前記除去部は、前記磁石に吸着される前記異物の少なくとも一部を前記磁石から取り除
    くスクレイパーをさらに有していることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記
    載の解繊物製造装置。
  7. 前記原料が流動する場合、前記原料に接触するように配置される第1磁石と、前記原料
    から離間して配置される第2磁石とを有し、
    前記除去部は、前記第1磁石が前記原料から離間し、前記第2磁石が前記原料に接触す
    るように切り替えることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の解繊物製造
    装置。
  8. 前記原料は、古紙を含んでいることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載
    の解繊物製造装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の解繊物製造装置を備えていることを特徴とする
    シート製造装置。
  10. 前記解繊物製造装置から供給される前記解繊物と樹脂とを混合する混合部と、
    前記解繊物と前記樹脂との混合物からウエブを形成するウエブ形成部と、
    前記ウエブに対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートを形成するシー
    ト形成部と、
    を備えることを特徴とする請求項に記載のシート製造装置。
  11. 繊維を含む紙片の集合体を原料とし、
    前記原料に含まれている異物の少なくとも一部を除去する除去部と、
    前記除去部を通過した前記原料を計量する計量部と、
    前記計量部によって計量された前記原料を貯留する収容部と、
    前記収容部から供給され、前記計量された前記原料を前記解繊物に解繊する解繊部と、
    前記解繊から供給される前記解繊物と樹脂とを混合する混合部と、
    前記解繊物と前記樹脂との混合物からウエブを形成するウエブ形成部と、
    前記ウエブに対する加圧及び加熱の少なくとも一方の処理によりシートを形成するシー
    ト形成部と、
    を備えることを特徴とするシート製造装置。
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