JP2018168479A - Sheet production apparatus, sheet production method and sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート製造装置、シート製造方法、及び、シートに関する。 The present invention relates to a sheet manufacturing apparatus, a sheet manufacturing method, and a sheet.
従来、模様紙を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の模様加工紙の製造方法は、模様層の原料繊維をベース層に漉き込んで模様層を形成し、ベース層と貼り合わせる。
Conventionally, a method of manufacturing a pattern paper is known (see, for example, Patent Document 1). In the method for producing a patterned paper described in
特許文献１に記載された方法では、模様層の原料繊維を漉き込む処理が必要であり、大規模な装置が必要であった。
本発明は、模様を有する紙等のシートを、大規模な装置を必要としない方法により製造可能とすることを目的とする。
In the method described in
An object of the present invention is to make it possible to manufacture a sheet such as paper having a pattern by a method that does not require a large-scale apparatus.
上記課題を解決するため、本発明は、繊維と結合材とを含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、模様材料を供給する模様材料供給部と、前記ウェブに対し、前記模様材料供給部により供給される前記模様材料を堆積させる模様材料堆積部と、前記模様材料堆積部により前記模様材料を堆積させた前記ウェブを処理するシート形成部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、材料を堆積させてウェブを形成し、模様材料をウェブに堆積させて処理することで、模様材料を含むシートを製造する。材料及び模様材料を堆積させることで、大規模な装置を必要としない方法により、模様を有するシートを製造できる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a deposition unit that deposits a material including fibers and a binder to form a web, a pattern material supply unit that supplies a pattern material, and the pattern material for the web. A pattern material deposition unit that deposits the pattern material supplied by the supply unit, and a sheet forming unit that processes the web on which the pattern material is deposited by the pattern material deposition unit.
According to the present invention, a sheet containing a pattern material is manufactured by depositing the material to form a web and depositing the pattern material on the web for processing. By depositing the material and the pattern material, a sheet having a pattern can be manufactured by a method that does not require a large-scale apparatus.
また、上記構成において、前記模様材料堆積部は、前記模様材料を篩う模様材料篩部を備える構成であってもよい。
この構成によれば、模様材料を篩うことによってウェブに堆積させることにより、模様材料を所望の状態でウェブに分散させることができる。これにより、模様を有する高品質のシートを製造できる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The structure provided with the pattern material sieving part which sifts the said pattern material may be sufficient as the said pattern material deposition part.
According to this configuration, the pattern material can be dispersed on the web in a desired state by depositing the pattern material on the web by sieving. Thereby, the high quality sheet | seat which has a pattern can be manufactured.
また、上記構成において、前記堆積部は、前記材料を篩う材料篩部を備え、前記模様材料篩部の篩の目は前記材料篩部の篩の目よりも粗い構成であってもよい。
この構成によれば、材料よりも長さあるいは大きさが大きい模様材料を、模様材料に適した大きさの目を有する篩によって篩うことができる。これにより、篩の目の詰まりを防止し、適切に模様材料を堆積させることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The said depositing part is equipped with the material sieve part which sifts the said material, The structure of the sieve of the said pattern material sieve part may be a structure coarser than the sieve of the said material sieve part.
According to this configuration, a pattern material having a length or size larger than that of the material can be sieved with a sieve having an eye size suitable for the pattern material. Thereby, clogging of the sieve can be prevented and the pattern material can be appropriately deposited.
また、上記構成において、前記模様材料篩部の篩の目は長孔形状であってもよい。
この構成によれば、繊維等の長さを有する模様材料を適切に分散させ、ウェブに対して堆積させることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The slot of the sieve of the said pattern material sieving part may be a long hole shape.
According to this configuration, a pattern material having a length such as a fiber can be appropriately dispersed and deposited on the web.
また、上記構成において、前記模様材料堆積部は、前記模様材料篩部を駆動する駆動部を有する構成であってもよい。
この構成によれば、模様材料を篩う模様材料篩部を駆動することで、模様材料を適切に分散させることができ、効率よく模様材料を堆積させることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The structure which has a drive part which drives the said pattern material sieve part may be sufficient as the said pattern material deposition part.
According to this configuration, by driving the pattern material sieving portion for sieving the pattern material, the pattern material can be appropriately dispersed and the pattern material can be deposited efficiently.
また、上記構成において、前記ウェブを搬送する搬送部を備え、前記駆動部は、前記模様材料篩部を前記ウェブの搬送方向に対して回転する方向に動かすことが可能であってもよい。
この構成によれば、模様材料篩部をウェブの搬送方向に対して回転させることができ、ウェブに対して模様材料が堆積する方向を変更できる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The conveyance part which conveys the said web may be provided, and the said drive part may be able to move the said pattern material sieve part in the direction rotated with respect to the conveyance direction of the said web.
According to this configuration, the pattern material sieving portion can be rotated with respect to the web conveyance direction, and the direction in which the pattern material is deposited on the web can be changed.
また、上記構成において、前記ウェブを処理するウェブ処理部をさらに備え、前記模様材料堆積部は、前記ウェブ処理部で処理された前記ウェブに対し前記模様材料を堆積させる構成であってもよい。
この構成によれば、ウェブに含まれる繊維と模様材料との混合の状態を調整できるので、多様なシートを製造できる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The web process part which processes the said web may be further provided, and the said pattern material deposition part may be the structure which deposits the said pattern material with respect to the said web processed by the said web process part.
According to this configuration, it is possible to adjust the state of mixing of the fibers and the pattern material contained in the web, so that various sheets can be manufactured.
また、上記構成において、前記模様材料は、模様用の繊維であってもよい。
この構成によれば、繊維である模様材料をウェブに堆積させることにより、シートのテクスチャーを大きく変化させることが可能である。このため、多様なシートを製造できる。
ここで、テクスチャーとは、例えばシートの表面の見た目、質感、手触り感、風合い、色合い、光沢感、などを示し、柔らかさ、暖かみ、高級感、滑らかさ、などとも表現される。具体的には、和紙のような模様であったり、金箔をちりばめた高級紙風の見た目などである。
Moreover, the said structure WHEREIN: The fiber for patterns may be sufficient as the said pattern material.
According to this configuration, it is possible to greatly change the texture of the sheet by depositing the pattern material, which is a fiber, on the web. For this reason, various sheets can be manufactured.
Here, the texture indicates, for example, the appearance, texture, touch, texture, color, gloss, etc. of the surface of the sheet, and is also expressed as softness, warmth, luxury, smoothness, and the like. Specifically, it looks like a Japanese paper, or looks like a high-quality paper with gold leaf.
また、上記構成において、前記模様用の繊維は、長さ１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の繊維を含んでもよい。
この場合、模様材料に含まれる模様用の繊維として長さ１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の繊維を含む場合、製造されるシートのサイズに対して十分な長さを有する繊維により、シートのテクスチャーを効果的に変化させることができる。この模様用の繊維の長さは、例えば、一般的なオフィス用紙の定型サイズであるＡ４規格（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ，８．３ｉｎ×１１．７ｉｎ）やＡ３規格（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ，１１．７ｉｎ×１６．５ｉｎ）のシートに比較して十分な長さである。これらのサイズ、或いはより小さいサイズのシートを製造する場合、シートの表面で模様用の繊維を目立たせることができ、シートに効果的な装飾を与えることができる。
In the above configuration, the pattern fiber may include a fiber having a length of 10 mm to 30 mm.
In this case, when a fiber having a length of 10 mm or more and 30 mm or less is included as a pattern fiber included in the pattern material, the fiber has a sufficient length with respect to the size of the sheet to be manufactured, thereby effectively reducing the texture of the sheet. Can be changed. The length of the fiber for this pattern is, for example, A4 standard (210 mm × 297 mm, 8.3 in × 11.7 in) or A3 standard (297 mm × 420 mm, 11.7 in × 16) which is a standard size of general office paper. .5 in) sheet is sufficiently long. When manufacturing sheets of these sizes or smaller, the pattern fibers can be conspicuous on the surface of the sheet, and an effective decoration can be given to the sheet.
また、上記構成において、前記模様用の繊維は、幅０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の繊維を含んでもよい。
この場合、シートの表面における模様用の繊維が、製造されるシートのサイズ（例えば、上記のＡ３、Ａ４規格）に比べて十分に細いので、シートを効果的に装飾できる。また、模様用の繊維とウェブに含まれる繊維とを、より強固に結合させることが容易であるため、製造後のシートから模様用の繊維が脱落しにくく、より高品位のシートを製造できる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The fiber for said patterns may also contain the fiber of 0.1 mm or more in width and 5.0 mm or less.
In this case, the pattern fibers on the surface of the sheet are sufficiently thin as compared to the size of the sheet to be manufactured (for example, the above A3 and A4 standards), so that the sheet can be effectively decorated. In addition, since it is easy to bond the pattern fibers and the fibers contained in the web more firmly, the pattern fibers are less likely to drop off from the manufactured sheet, and a higher quality sheet can be manufactured.
また、上記構成において、前記模様材料は、粒状または粉状の金属を含んでもよい。
この場合、粒状または粉状の金属により、シートの表面を、より効果的に装飾することができる。粒状または粉状の金属は見た目、及び、手触りにおいてウェブの繊維とは顕著に異なるので、模様材料として粒状または粉状の金属を用いることで、シートのテクスチャーを、効果的に変化させることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The said pattern material may contain a granular or powdery metal.
In this case, the surface of the sheet can be more effectively decorated with a granular or powder metal. Granular or powdery metal is remarkably different from web fibers in appearance and texture, so the texture of the sheet can be effectively changed by using granular or powdery metal as pattern material. .
また、上記構成において、前記模様材料に含まれる粒状または粉状の金属は、粒径１ｍｍ以上５ｍｍ以下の金属粒を含んでもよい。
この場合、模様材料である金属粒または金属粉を、シートの表面において効果的に目立たせることができる。また、金属粒または金属粉がシートの表面で突出する高さが適切であるため、シートの触感を悪化させることなく、シートのテクスチャーに変化を与えることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The granular or powdery metal contained in the said pattern material may contain the metal particle with a particle size of 1 mm or more and 5 mm or less.
In this case, the metal particles or metal powder which is a pattern material can be effectively made conspicuous on the surface of the sheet. In addition, since the height at which the metal particles or metal powder protrude from the surface of the sheet is appropriate, it is possible to change the texture of the sheet without deteriorating the feel of the sheet.
また、上記課題を解決するため、本発明は、繊維と結合材とを含む材料を堆積させてウェブを形成し、模様材料を供給し、供給される前記模様材料を、前記ウェブに対して堆積させ、前記模様材料を堆積させたウェブを処理することによりシートを形成する、ことを特徴とする。
本発明によれば、材料を堆積させてウェブを形成し、模様材料をウェブに堆積させて処理することで、模様材料を含むシートを製造する。材料及び模様材料を堆積させることで、大掛かりな装置を必要としない方法により、模様を有するシートを製造できる。
In order to solve the above problem, the present invention forms a web by depositing a material containing fibers and a binder, supplies a pattern material, and deposits the supplied pattern material on the web. And forming a sheet by processing the web on which the pattern material is deposited.
According to the present invention, a sheet containing a pattern material is manufactured by depositing the material to form a web and depositing the pattern material on the web for processing. By depositing the material and the pattern material, a sheet having a pattern can be manufactured by a method that does not require a large-scale apparatus.
また、上記課題を解決するため、本発明は、繊維、及び、加熱により溶融する結合材を含む第１層と、模様材料、及び、前記結合材を含み、前記第１層に重ねて形成された第２層と、を有し、前記繊維と前記模様材料とが前記結合材により結着されていること、を特徴とする。
本発明によれば、繊維を結合材により結着させたシートにおいて模様材料が結合材によって繊維に結着する構成である。このシートは、大掛かりな装置を必要としない方法によって容易に製造することができ、模様材料により装飾されている。
In order to solve the above problems, the present invention includes a first layer including a fiber and a binder that melts by heating, a pattern material, and the binder, and is formed on the first layer. A second layer, wherein the fibers and the pattern material are bound by the binder.
According to the present invention, the pattern material is bound to the fiber by the binding material in the sheet in which the fiber is bound by the binding material. This sheet can be easily manufactured by a method that does not require a large-scale apparatus, and is decorated with a pattern material.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment described below does not limit the content of this invention described in the claim. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
１．全体構成
図１は本発明を適用した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、機密紙などの使用済みの古紙である原料ＭＡ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。原料ＭＡが繊維化されたものに、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等の定型サイズのオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造できる。
1. Overall Configuration FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a
The
シート製造装置１００は、製造部１０２、及び、制御装置１１０を備える。１０２は、シートを製造する。製造部１０２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。
The
以下の説明において、原料とは、原料ＭＡを指す。また、シートＳの材料とは、製造部１０２の各部によって原料ＭＡを処理して得られるものであって、シートＳとなる前のもの、言い換えれば、シートＳの製造に用いられるものを指す。具体的には、シート製造装置１００において原料ＭＡが処理されたものであって、シートＳとなる前の状態のものを、総称して材料という。
In the following description, the raw material refers to the raw material MA. Further, the material of the sheet S refers to a material obtained by processing the raw material MA by each part of the
従って、粗砕部１２と加圧部８２との間（粗砕部１２及び加圧部８２を含む）の工程で処理され、搬送されるものは材料に含まれる。より具体的には、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、模様付加部６５、及び、加圧部８２で処理されたものを材料と呼ぶ。材料は、後述する粗砕物、解繊繊物、第１ウェブＷ１、混合物、第２ウェブＷ２、第３ウェブＷ３等を含む。これらの材料がシート形成部８０の加熱部８４で加熱されたものをシートＳと呼ぶ。
Therefore, what is processed and conveyed in the process between the crushing part 12 and the pressurizing part 82 (including the crushing part 12 and the pressurizing part 82) is included in the material. More specifically, the crushing unit 12, the
また、シート製造装置１００は、原料ＭＡ及び材料を加湿する加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２を備える。加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２は、上記の材料、及び／または、材料が移動する空間を加湿する。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。
The
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、水を湿潤させるフィルター（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。
In the present embodiment, the
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。
Moreover, in this embodiment, the
供給部１０は、粗砕部１２に原料ＭＡを供給する。シート製造装置１００がシートを製造する原料ＭＡ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ＭＡとする構成を例示する。古紙とは、少なくとも１回の印刷あるいは筆記等の使用がなされた紙であり、トナーやインクが付着していることが多い。なお、原料ＭＡは、一度も印刷あるいは使用されていない新品の紙であってもよい。
The
供給部１０は、例えば、原料ＭＡを収容する複数のスタッカー１１（収容部）を備える。各々のスタッカー１１には、原料ＭＡである古紙が重ねて蓄積される。供給部１０は、複数のスタッカー１１のいずれかから古紙を粗砕部１２に供給できる。供給部１０は、複数のスタッカー１１のいずれかを選択し、選択したスタッカー１１から古紙を粗砕部１２に送り出す自動投入装置を備え。供給部１０が選択するスタッカー１１は、制御装置１１０の制御により指定される。
The
粗砕部１２は、供給部１０から供給された原料ＭＡ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ＭＡを裁断する。粗砕部１２は、例えば、原料ＭＡ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ＭＡ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。
The crushing unit 12 cuts (crushes) the raw material MA supplied from the
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。
The crushing unit 12 includes a chute (hopper) 9 that receives the crushing pieces that are cut by the crushing
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、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ＭＡ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。
Humidified air is supplied by the
解繊部２０は、粗砕部１２で裁断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、被解繊物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。
The
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。
What has passed through the
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で裁断された粗砕片は、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、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。
The
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。
Thus, the defibrated material generated in the
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。
The sorting
本実施形態で、選別部４０は、ドラム部４１（篩部）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。
In the present embodiment, the sorting
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伸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。
The
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。
The defibrated material introduced into the
The
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。
In addition, the first selection material selected by the
第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、ローラー４７と、吸引部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Ｖ１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。
The first
メッシュベルト４６は、シートＳを製造する運転動作中には、速度Ｖ１で移動する。メッシュベルト４６の搬送速度Ｖ１、及び、メッシュベルト４６による搬送の開始及び停止は、制御装置１１０により制御される。
During the driving operation for manufacturing the sheet S, the
ここで、運転動作中とは、シート製造装置１００がシートＳを製造している間をいう。例えば、シート製造装置１００が起動するときに実行される起動シーケンス、シート製造装置１００が停止するときに実行される停止シーケンス、停止状態から起動する間を除く動作中をいう。
Here, during operation means that the
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。
Accordingly, the defibrated material that has been defibrated by the
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（集塵装置）に連結される。集塵部２７は、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を経てシート製造装置１００の外に排出される。
The
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。
In this configuration, air is sucked from the
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。
Accordingly, the first web W1 is formed on the
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。
Humidified air is supplied to the space including the
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。
In the
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。
In the transport path of the
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。
The
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、混合部５０で樹脂を混合しやすい状態に加工する。
The first web W1 is a soft material in which fibers are accumulated to form a web shape, and the
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。
Although the structure of the
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。
The rotating
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。
The subdivided body P divided by the rotating
Further, humidified air is supplied to the space including the
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。添加物は、例えば、繊維を結合させる結合材として作用する。
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。
The mixing
In the mixing
添加物供給部５２には、添加物を蓄積する添加物カートリッジ（図示略）が着脱可能に取り付けられる。添加物供給部５２は、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に装着された添加物カートリッジに添加物を補充する構成を備えてもよい。
An additive cartridge (not shown) for accumulating additives is detachably attached to the
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。
The additive supplied by the
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。 The resin contained in the additive is melted by heating and binds a plurality of fibers. Accordingly, in a state where the resin is mixed with the fibers and not heated to a temperature at which the resin melts, the fibers are not bound to each other.
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。
The additive supplied by the
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。
Due to the air flow generated by the mixing
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。
In addition, the mechanism which mixes a 1st selection material and an additive is not specifically limited, It may stir with the blade | wing which rotates at high speed, and uses rotation of a container like a V-type mixer. These mechanisms may be installed before or after the mixing
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。
The depositing
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（材料篩部）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。
The depositing
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。
In addition, the “sieving” of the
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（ウェブ）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。堆積部６０、及び、第２ウェブ形成部７０は、ウェブ形成部に相当する。また、ドラム部６１は、篩部に相当する。第２ウェブ形成部７０（特に、ハウジング部６３の下方の位置におけるメッシュベルト７２）は、堆積部に相当する。
A second
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Ｖ２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を製造する運転動作中には、一定の速度Ｖ２で移動する。運転動作については上述した通りである。
The
メッシュベルト７２の移動速度Ｖ２は、第２ウェブＷ２を搬送する速度と見なすことができ、速度Ｖ２は、メッシュベルト７２における第２ウェブＷ２の搬送速度ということができる。
The moving speed V2 of the
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。
The mesh of the
The
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。
The mixture dispersed in the air by the
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。
The suction blower 77 (deposition suction unit) may discharge the air sucked from the
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。
Humidified air is supplied to the space including the
以上のように、堆積部６０及び第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。
As described above, the second web W <b> 2 in a state of containing a large amount of air and softly bulging is formed by passing through the
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、模様付加部６５が配設される。模様付加部６５は、メッシュベルト７２の上方に位置する模様材料堆積部６２０と、模様材料堆積部６２０に対し模様材料ＡＤを供給する模様材料供給部６１０とを備える。
A
模様付加部６５は、１または複数の模様材料カートリッジ６０１を装着可能に構成される。模様材料供給部６１０は、いずれかの模様材料カートリッジ６０１を選択し、選択した模様材料カートリッジ６０１に収容される模様材料ＡＤを、模様材料堆積部６２０に供給する。模様材料堆積部６２０は、後述するように、模様材料供給部６１０により供給される模様材料ＡＤを分散させてメッシュベルト７２に降下させる機構を有する。模様材料堆積部６２０には、メッシュベルト７２により、堆積部６０で形成された第２ウェブＷ２が搬送される。模様材料堆積部６２０は、メッシュベルト７２上に形成された第２ウェブＷ２に対し、模様材料ＡＤを堆積させる。これにより、第２ウェブＷ２と模様材料ＡＤとが重なって堆積した第３ウェブＷ３が形成される。
The
メッシュベルト７２の搬送経路において、模様付加部６５の下流側には、ミストを含む空気を供給する加湿部２１２が配設される。加湿部２１２が、ミストを第３ウェブＷ３に供給することにより、第３ウェブＷ３が含む水分量が調整される。これにより、材料の搬送に関する静電気の影響を抑制できる。具体的には、第２ウェブＷ２に含まれる繊維、及び、模様付加部６５が添加する模様材料ＡＤが、静電気によりメッシュベルト７２及びその他の機能部に付着・吸着する現象を抑制できる。
In the conveyance path of the
このように、メッシュベルト７２は、堆積部６０、模様付加部６５及び加湿部２１２に跨がって配設され、搬送部として機能し、堆積部６０で堆積した材料を搬送部７９まで搬送する。この材料は、堆積部６０で堆積される第２ウェブＷ２、及び、模様付加部６５で処理される第３ウェブＷ３を含む。メッシュベルト７２が材料を搬送する方向を搬送方向Ｆとする。搬送方向Ｆは、メッシュベルト７２が移動する方向と同じ方向である。
Thus, the
搬送部７９は、メッシュベルト７２上の第３ウェブＷ３を、シート形成部８０に搬送する。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。
The
サクション機構７９ｃは、ブロアー（図示略）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３ウェブＷ３を吸引し、第３ウェブＷ３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３ウェブＷ３をシート形成部８０に搬送する。
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３ウェブＷ３を、メッシュベルト７２から剥がして搬送する。
The
Thus, the
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３ウェブＷ３（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３ウェブＷ３が含む解繊物の繊維、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、シート成形部、及び、最大荷重搬送部に相当する。
The
シート形成部８０は、第３ウェブＷ３を加圧する加圧部８２、及び、加圧部８２により加圧された第３ウェブＷ３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（加圧ローラー）で構成され、第３ウェブＷ３を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第３ウェブＷ３は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第３ウェブＷ３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３ウェブＷ３を、加熱部８４に向けて搬送する。
The
The
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、フラッシュ加熱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。一対の加熱ローラー８６は、一方がモーター（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構成としてもよい。また、各々の加熱ローラー８６がモーター（図示略）により駆動される構成であってもよい。この場合、一つの加熱ローラー８６の各々に対応して一対のモーター（図示略）が設けられてもよい。
The
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３ウェブＷ３を挟んで熱を与え、シートＳを形成する。加熱ローラー８６が第３ウェブＷ３に熱を与えることにより、第２ウェブＷ２に含まれる原料ＭＡ由来の繊維および添加物供給部５２で添加された添加物が加熱されて、添加物が溶融し、原料ＭＡ由来の繊維どうしを結合させる。また、第３ウェブＷ３では、模様付加部６５で堆積された模様材料ＡＤが加熱され、模様材料ＡＤに含まれる模様材料結合材が溶融する。これにより、模様材料ＡＤに含まれる繊維あるいは金属（後述する装飾物）が、第２ウェブＷ２の繊維及び添加物に対して結合され、シートＳが形成される。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、シートＳを切断部９０に向けて搬送する。
The
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。
The number of
また、シート製造装置１００がシートＳを製造する工程において、第３ウェブＷ３とシートＳとの境界は任意である。本実施形態では、第３ウェブＷ３を処理してシートＳに形成するシート形成部８０において、加圧部８２により第３ウェブＷ３を加圧し、加圧部８２により加圧された第２ウェブを、さらに加熱部８４により加熱したものをシートＳと呼ぶ。すなわち、繊維同士が添加物により結着したものをシートＳと呼ぶ。シートＳは、切断部９０に搬送される。
Further, in the process of manufacturing the sheet S by the
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Ｆ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Ｆ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。
The cutting
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を載せるトレイ或いはスタッカーを備える。
Thus, a single-sheet sheet S having a predetermined size is formed. The cut sheet S is discharged to the
制御装置１１０は、メインプロセッサー（図示略）を有するコンピューターであり、メインプロセッサーによりプログラムを実行することによってシート製造装置１００の各部を制御する。制御装置１１０は、液晶ディスプレイ等の表示部（図示略）、及び、タッチパネルやキースイッチ等の入力部（図示略）を備える。制御装置１１０は、シート製造装置１００を使用するユーザーが入力部を操作して入力する内容に基づき、シート製造装置１００を動作させる。例えば、シート製造装置１００は、入力部によって、製造するシートＳの種類や数量を入力可能であり、制御装置１１０は、入力された種類のシートＳを製造する。また、制御装置１１０は、シート製造装置１００の動作状態、各種設定値、警告表示等を表示部に表示する。
The
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。
In the above configuration, the
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。
Moreover, in the said structure, the
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、サクションブロアー７７、及び、中間ブロアーに限定されない。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。
Moreover, the blower with which the
また、上記構成では、最初に粗砕部１２が原料ＭＡを粗砕し、粗砕された粗砕片からシート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に投入可能な構成とすればよい。この場合、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。
Moreover, in the said structure, although the coarse crushing part 12 shall crush raw material MA first and shall manufacture the sheet | seat S from the coarsely crushed rough | crude piece, for example, the sheet | seat S is manufactured using a fiber as a raw material. A configuration is also possible. For example, the structure which can be thrown into the
また、シート製造装置１００は、供給部１０が粗砕部１２に原料ＭＡを供給し、粗砕部１２で粗砕された粗砕物が解繊部２０に供給される構成に限定されない。例えば、供給部１０が、予め粗砕部１２またはシュレッダーにより粗砕された粗砕物を、解繊部２０に対して供給する構成であってもよい。この場合、例えば、ユーザーが、粗砕物を供給部１０にセットすることが可能であり、セットされた粗砕物を供給部１０に蓄積可能な構成としてもよい。
Further, the
２．模様付加部の構成
図２は、模様付加部６５の構成を示す模式図であり、模様材料供給部６１０、模様材料堆積部６２０及び模様材料カートリッジ６０１の構成及び配置を示す。
2. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
模様材料堆積部６２０は、メッシュベルト７２の上方に位置する中空のハウジングであり、模様材料堆積部６２０の下端には模様材料ＡＤや気流の漏れを防ぐシール部６２５が配置される。模様材料供給部６１０は、模様材料堆積部６２０の上部に連結され、模様材料供給部６１０の上部には、連結部６０２及び模様材料搬送管６０３が配置される。
The pattern
連結部６０２は、模様材料カートリッジ６０１を装着するソケットであり、模様材料カートリッジ６０１に収容された模様材料ＡＤが連結部６０２に流下する。模様材料搬送管６０３は、連結部６０２と模様材料供給部６１０とに連結される管であり、連結部６０２から模様材料供給部６１０に模様材料ＡＤを送る。
The connecting
連結部６０２及び模様材料搬送管６０３は、模様材料供給部６１０に対し複数配設され、連結部６０２及び模様材料搬送管６０３の数に対応する数の模様付加部６５を装着できる。
また、模様材料供給部６１０の下部には複数の模様材料供給管６２１が連結される。各々の模様材料供給管６２１は、模様材料供給部６１０から篩部６３０に模様材料ＡＤを送る管である。模様材料供給管６２１の下端は篩部６３０の上方において開口し、模様材料供給管６２１と篩部６３０との間に空間を設けてもよい。
A plurality of
A plurality of pattern
篩部６３０（模様材料篩部）は、模様材料ＡＤを通過させる目を有する篩である。篩部６３０は、目としての孔（開口）が形成された板、或いは網により構成される。篩部６３０としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き伸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。なお、篩部６３０は、ドラム形状の篩であってもかまわない。
The sieve part 630 (pattern material sieve part) is a sieve having an eye that allows the pattern material AD to pass therethrough. The
各々の篩部６３０には、篩駆動部６３５（駆動部）が取り付けられる。篩駆動部６３５は、制御装置１１０（図１）の制御に従って動作するモーター（図示略）或いはアクチュエーター（図示略）等を備え、篩部６３０に対して振動を与える。また、複数の篩駆動部６３５のいずれかは、後述するように、篩部６３０を搬送方向Ｆに対して回転させる機能を有する。なお、篩部６３０はドラム形状の篩で構成されていてもかまわない。この場合は、篩駆動部６３５はドラム形状の篩を回転駆動する。
Each
模様材料堆積部６２０は複数の篩部６３０を有し、各々の篩部６３０に対応して模様材料供給管６２１が設けられる。図２に示す構成例では、模様付加部６５は３つの篩部６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃを有し、篩部６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃのそれぞれに対応して、模様材料供給部６１０には３本の模様材料供給管６２１が取り付けられる。以下、篩部６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃのそれぞれを区別しない場合は篩部６３０と記載する。また、以下の説明では、３つの篩駆動部６３５を、篩駆動部６３５ａ、６３５ｂ、６３５ｃと記載し、これらを区別しない場合は篩駆動部６３５と記載する。
The pattern
なお、図２に示す構成例は一例であり、模様付加部６５が備える連結部６０２、模様材料搬送管６０３、模様材料供給管６２１、篩部６３０、及び篩駆動部６３５の数は任意に変更可能である。
Note that the configuration example shown in FIG. 2 is an example, and the number of the connecting
模様材料供給部６１０は、制御装置１１０の制御に従って模様材料カートリッジ６０１のうちいずれか１以上を選択し、選択した模様材料カートリッジ６０１に繋がる模様材料搬送管６０３から模様材料ＡＤを供給させる。例えば、各々の模様材料搬送管６０３が模様材料供給部６１０内部において開口し、この開口部に、模様材料ＡＤを模様材料供給部６１０に送り出す供給機構を設ける。この供給機構は、例えば、模様材料ＡＤを繰り出すスクリューコンベアやプロペラを備える構成とすることができる。また、供給機構は、模様材料搬送管６０３の開口を開閉するシャッターを備えてもよく、その他の構成とすることもできる。この場合、模様材料供給部６１０は、選択した模様材料搬送管６０３の供給機構を動作させて、模様材料ＡＤを模様材料搬送管６０３から送り出させる。
The pattern
模様材料カートリッジ６０１が収容する模様材料ＡＤは、天然繊維や合成繊維を含む繊維、金属、天然材料あるいは合成樹脂の粒または粉体、またはこれらの混合物など、シートＳを装飾する装飾物を含む。模様材料ＡＤは、これらの装飾物を結合させる模様材料結合材を含む。模様材料ＡＤに含まれる装飾物及び模様材料結合材は、予め混合されて模様材料カートリッジ６０１に収容されてもよい。また、いずれかの模様材料カートリッジ６０１が、装飾物を含み模様材料結合材を含まない模様材料ＡＤを収容し、他の模様材料カートリッジ６０１が、模様材料結合材を含む模様材料ＡＤを収容してもよい。この場合、模様材料供給部６１０は、装飾物と模様材料結合材とを模様材料供給管６２１に供給するため、複数の模様材料カートリッジ６０１から模様材料ＡＤを供給させてもよい。この場合、模様材料供給部６１０は、複数の模様材料カートリッジ６０１から供給される模様材料ＡＤを混合させて、模様材料供給管６２１に送り込む構成であってもよい。
The pattern material AD accommodated in the
模様材料カートリッジ６０１に収容される模様材料結合材は、後述するように、第２ウェブＷ２を構成する繊維及び／または添加物に、装飾物を結合させるための材料である。具体的には、装飾物である繊維、粉体、粒を結着させる樹脂を含む。模様材料結合材として利用可能な樹脂は、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、模様材料結合材は、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、模様材料結合材は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。また、１または複数の模様材料カートリッジ６０１に収容される模様材料結合材は、添加物供給部５２で添加される添加物と同一であってもよいし、異なる成分であってもよい。模様材料結合材と添加物は、溶融して繊維や模様材料などを結着させるという機能において、ともに結合材に相当する。
The pattern material binding material accommodated in the
模様材料ＡＤに含まれる模様材料結合材としての樹脂は、模様付加部６５の下流に位置する加熱部８４により加熱されることで溶融して、模様材料ＡＤに含まれる装飾物を第２ウェブＷ２の成分と結着させ、装飾物どうしを結着させる。
なお、模様材料カートリッジ６０１に収容される模様材料結合材は、装飾物を結着させる樹脂の他、それ自体が装飾物として利用可能なものであってもよい。例えば、加熱部８４で加熱されることで溶融して、シートＳの表面に光沢を有する面を形成する材料であってもよい。また、模様材料結合材が、シートＳを着色するための着色剤や、装飾物の凝集を抑制するための凝集抑制剤、装飾物を燃えにくくするための難燃剤を含んでもよい。また、着色剤を含まない模様材料結合材は、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。
The resin as the pattern material binder contained in the pattern material AD is melted by being heated by the
Note that the pattern material binding material accommodated in the
模様材料供給部６１０は、制御装置１１０の制御に従って、３つの模様材料供給管６２１のいずれかを選択し、選択した模様材料供給管６２１に、模様材料ＡＤを送り出す。例えば、模様材料供給部６１０は、各々の模様材料供給管６２１に繋がる供給機構を備える。この供給機構は、例えば、模様材料ＡＤを模様材料供給管６２１に送り込むスクリューコンベアやプロペラを備える構成とすることができる。また、供給機構は、模様材料供給管６２１に繋がる管路（図示略）を開閉するシャッターを備えてもよく、その他の構成とすることもできる。この場合、模様材料供給部６１０は、選択した模様材料供給管６２１に対応する供給機構を動作させて、模様材料ＡＤを模様材料供給管６２１に送り込む。
The pattern
図２の例では、図中左端に位置する１つの模様材料カートリッジ６０１が選択され、この模様材料カートリッジ６０１に収容された模様材料ＡＤが、図中左端に位置する１つの模様材料供給管６２１を通じて、篩部６３０ａに供給される。
In the example of FIG. 2, one
篩部６３０はメッシュベルト７２の上方に位置し、模様材料ＡＤをメッシュベルト７２の上面に向けて降下させる。メッシュベルト７２の搬送経路において模様材料ＡＤが降下する区間を堆積区間とし、符号Ｔで図中に示す。堆積区間Ｔでは、第２ウェブ形成部７０（図１）で形成された第２ウェブＷ２の上に、模様材料ＡＤが堆積する。この結果、堆積区間Ｔを経たメッシュベルト７２には、第２ウェブＷ２と、第２ウェブＷ２に重ねて堆積した装飾層Ｄ１とを有する第３ウェブＷ３が形成される。
The
装飾層Ｄ１の厚みは、篩部６３０から第２ウェブＷ２に対して堆積する模様材料ＡＤの量により決定される。模様材料ＡＤの量は、模様材料供給部６１０が模様材料供給管６２１に模様材料ＡＤを送り込む量、及び、篩駆動部６３５が篩部６３０を動作させる動作量により決定される。これらは制御装置１１０（図１）により制御される。制御装置１１０は、シート製造装置１００を使用するユーザーの操作により指定されるシートＳの種類や装飾の種類に対応して、模様材料供給部６１０及び篩駆動部６３５を制御し、ユーザー所望のシートＳを製造する。
The thickness of the decoration layer D1 is determined by the amount of the pattern material AD deposited on the second web W2 from the
３．篩部の構成
図３は、篩部６３０ａ及び篩駆動部６３５ａの構成例を示す要部斜視図である。また、図４は篩部６３０ａの平面図である。
3. Configuration of Sieve Part FIG. 3 is a perspective view of a principal part showing an example of the configuration of the
図３及び図４に示す構成例で、篩部６３０ａは、矩形の枠６３２ａと、枠６３２ａに囲まれた平板状の底板６３３ａとを有する。底板６３３ａには複数の長孔６３１ａが開口する。長孔６３１ａは、篩部６３０ａの篩の目として機能する。長孔６３１ａは、矩形の開口であり、図４に示すように、長孔６３１ａの一辺の長さＬ１と他辺の長さＬ２とは異なる長さである。長孔６３１ａは、角が丸められた矩形であってもよいし、楕円形であってもよい。本実施形態では、長孔６３１ａが、矩形の底板６３３ａの一辺に沿う方向、及び、この一辺に直角に交わる方向に、並べて配置される。長孔６３１ａの配置の態様はこれに限定されない。例えば、底板６３３ａの辺に対し傾きを有する方向に長孔６３１ａを並べて配置してもよい。
In the configuration example shown in FIGS. 3 and 4, the
篩駆動部６３５ａは、篩部６３０ａを揺動させて模様材料ＡＤを篩い落とす。篩駆動部６３５ａの具体的な構成は任意である。篩駆動部６３５ａは、例えば、枠６３２ａを打突する打突機構や、枠６３２ａに係合して枠６３２ａを往復移動させる揺動機構を備えてもよい。
The
本実施形態では、篩部６３０ａは、回転中心Ｏを中心として、メッシュベルト７２の上方において符号ＲＴで示す回転方向に回動可能に構成される。篩駆動部６３５ａは、枠６３２ａの角部を支持し、枠６３２ａを動かすことにより、回転方向ＲＴに篩部６３０ａを往復移動させ、篩部６３０ａから模様材料ＡＤ（図２）を篩い落とす。
In the present embodiment, the
篩部６３０ａが回転中心Ｏを中心に回動可能な角度、すなわち回転量は任意であり、模様材料ＡＤを篩い落とすことが可能な程度としてもよいが、本実施形態では、少なくとも９０度以上の回動が可能である。すなわち、篩駆動部６３５ａの駆動力により、篩部６３０ａは、図３に示す位置と、図３の位置から９０度回転した位置との２つの位置をとることができる。
The angle at which the
図３に示す状態で、篩部６３０ａは、長孔６３１ａの長辺である長さＬ２の辺が、搬送方向Ｆに沿った方向となるように位置している。篩駆動部６３５ａは、篩部６３０ａを回動させて、長孔６３１ａの長さＬ１の辺が搬送方向Ｆに沿った方向となる向きにすることができる。この場合、篩部６３０ａに対する搬送方向Ｆの相対方向は、図４に符号Ｆ´で示す方向となる。
In the state shown in FIG. 3, the
ここで、篩駆動部６３５ａが篩部６３０ａを揺動させる方向は回転中心Ｏを中心とする回動方向に限定されない。例えば、篩部６３０ａが、搬送方向Ｆに沿った方向または他の方向に平行移動可能な構成であってもよい。この場合、篩駆動部６３５ａは、篩部６３０ａを搬送方向Ｆまたは他の方向に平面的に往復移動させて、模様材料ＡＤを篩い落としてもよい。また、篩部６３０ａが揺動する間に、メッシュベルト７２から底板６３３ａまでの距離が変化しない構成としてもよいが、篩駆動部６３５の駆動力により、篩部６３０ａがメッシュベルト７２に対して離隔および接近する方向に揺動されてもよい。
Here, the direction in which the
図５には、篩部６３０の別の構成例として、篩部６３０ｂは、枠６３２ａと同様の枠（図示略）、及び、この枠に囲まれた平板状の底板６３３ｂを有する。底板６３３ｂには、円形の孔６３１ｂが並べて形成される。孔６３１ｂは真円であってもよいし、楕円であってもよい。孔６３１ｂは、篩部６３０ｂの篩の目として機能する。
In FIG. 5, as another configuration example of the
模様材料堆積部６２０は、図４及び図５に示したように、異なる目を有する複数の篩部６３０ａ、６３０ｂを備える構成であってもよい。つまり、篩部６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃにおいて、篩の目の数、形状、配列状態が、それぞれ異なっていてもよい。この場合、例えば制御装置１１０の制御により、模様材料供給部６１０が、模様材料ＡＤの種類に適した篩部６３０を選択することができる。模様材料ＡＤの種類は、模様材料ＡＤに含まれる装飾物の形状、サイズ、材料等であり、これらに適した目を有する篩部６３０を選択することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the pattern
図４に例示した篩部６３０ａは、細長い繊維を含む模様材料ＡＤに適している。模様材料ＡＤが繊維である場合、長孔６３１ａから速やかに篩い落とすことが可能である。また、長孔６３１ａの目が揃った方向に、模様材料ＡＤに含まれる装飾物を揃えて堆積させることができる。このため、シートＳの表面において、装飾物が分散して付着し、装飾物の方向が揃った状態を実現できる。また、図５に示す篩部６３０ｂの孔６３１ｂは、粒状または粉状の装飾物を適度に分散させて篩い落とすことが可能であり、例えば、過剰な量の装飾物が固まって降下することを防止できる。このため、シートＳの表面において装飾物を適切に分散させることができる。
The
なお、篩部６３０の構成は、図４及び図５に示す例に限定されない。例えば、篩部６３０ａ、６３０ｂの底板６３３ａ、６３３ｂは矩形としたが、円形、楕円形、矩形以外の多角形等であってもよく、枠６３２ａ、６３２ｂは底板６３３ａ、６３３ｂに合わせた形状であればよい。また、篩の目に相当する長孔６３１ａや孔６３１ｂの形状、サイズ、数は任意である。
In addition, the structure of the
模様材料ＡＤに含まれる装飾物が模様用の繊維である場合、繊維の長さや太さは任意であるが、例えば、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。この場合、製造されるシートＳのサイズに対して十分な長さを有する繊維により、シートＳのテクスチャーを効果的に変化させることができる。この繊維の長さは、例えば、一般的なオフィス用紙の定型サイズであるＡ４規格（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ，８．３ｉｎ×１１．７ｉｎ）やＡ３規格（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ，１１．７ｉｎ×１６．５ｉｎ）に比較して十分に長いと言える。切断部９０において、上記のサイズ、或いはより小さいサイズ（Ｂ４サイズ、Ｂ５サイズ、Ａ５サイズなど）にシートＳをカットする場合、製造されるシートＳの表面で装飾物を効果的に目立たせることができ、シートに効果的な装飾を与えることができる。
When the ornament included in the pattern material AD is a pattern fiber, the length and thickness of the fiber are arbitrary, but it is preferably 10 mm or more and 30 mm or less, for example. In this case, the texture of the sheet S can be effectively changed by the fibers having a sufficient length with respect to the size of the sheet S to be manufactured. The length of this fiber is, for example, A4 standard (210 mm × 297 mm, 8.3 in × 11.7 in) or A3 standard (297 mm × 420 mm, 11.7 in × 16.5 in), which is a standard size of general office paper. It can be said that it is long enough compared to. In the
また、模様材料ＡＤに含まれる繊維は、幅０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の繊維を含んでもよい。この場合、装飾物（繊維）が上記のシートＳのサイズに比べて十分に細いので、シートＳを効果的に装飾できる。また、模様材料ＡＤの繊維と、第２ウェブＷ２に含まれる繊維とを、模様材料結合材によって、より強固に結合させることが容易である。このため、製造後のシートＳから模様材料ＡＤが脱落しにくく、より高品位のシートＳを製造できるという効果がある。 Further, the fibers included in the pattern material AD may include fibers having a width of 0.1 mm to 5.0 mm. In this case, since the decoration (fiber) is sufficiently thin compared to the size of the sheet S, the sheet S can be effectively decorated. Further, it is easy to more strongly bond the fibers of the pattern material AD and the fibers included in the second web W2 with the pattern material binder. For this reason, the pattern material AD is unlikely to drop off from the manufactured sheet S, and there is an effect that a higher quality sheet S can be manufactured.
また、模様材料ＡＤが、装飾物として粒状または粉状の金属を含む場合、シートの表面を、より効果的に装飾することができる。粒状または粉状の金属は、見た目、及び、手触りにおいて、原料ＭＡ由来の繊維とは顕著に異なる。このため、装飾物として粒状または粉状の金属を用いることで、シートＳのテクスチャーを、効果的に変化させることができる。 Moreover, when the pattern material AD contains a granular or powdery metal as an ornament, the surface of the sheet can be more effectively decorated. Granular or powdery metal is significantly different from the fibers derived from the raw material MA in appearance and feel. For this reason, the texture of the sheet | seat S can be changed effectively by using a granular or powdery metal as a decoration.
この場合、装飾物である粒状または粉状の金属が、粒径１ｍｍ以上５ｍｍ以下の金属粒であると、シートＳの表面においてより効果的に装飾物を目立たせることができ、好ましい。この構成では、金属粒または金属粉がシートＳの表面で突出する高さが適切であるため、シートＳの触感を悪化させることなく、シートＳのテクスチャーに変化を与えることができる。模様材料ＡＤに含まれる装飾物として金属を用いる場合、粒状または粉状の金属に限らず、例えば、装飾物は薄膜状の金属であってもかまわない。この場合、シートＳのテクスチャーは金箔や銀箔を抄きこんだ和紙のようになる。 In this case, it is preferable that the decorative or granular metal particles are metal particles having a particle size of 1 mm or more and 5 mm or less, so that the decoration can be more effectively conspicuous on the surface of the sheet S. In this configuration, since the height at which the metal particles or metal powder protrude on the surface of the sheet S is appropriate, the texture of the sheet S can be changed without deteriorating the tactile sensation of the sheet S. When a metal is used as the decoration included in the pattern material AD, the decoration is not limited to a granular or powdery metal, and the decoration may be a thin-film metal, for example. In this case, the texture of the sheet S is a Japanese paper in which a gold foil or a silver foil is made.
また、メッシュベルト７２の下方、すなわち、メッシュベルト７２に対して模様材料堆積部６２０の反対側に、サクション機構（図示略）を設けてもよい。このサクション機構は、サクション機構７６と同様に吸引部として機能し、模様材料堆積部６２０からメッシュベルト７２に向けて流れる下向きの気流を発生させる。この気流によって、篩部６３０から篩い落とされた模様材料ＡＤが、メッシュベルト７２上に吸引されるので、装飾層Ｄ１（図３）の形成を促進することができる。さらに、サクション機構（図示略）が発生する気流によって、模様材料ＡＤの落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に模様材料ＡＤに含まれる繊維等が絡み合うことを防ぐことができる。
Further, a suction mechanism (not shown) may be provided below the
４．シート製造装置の動作
図６は、シート製造装置１００によるシートＳの製造工程図であり、制御装置１１０の制御によってシート製造装置１００がシートＳを製造する製造工程を示すフローチャートである。ステップＳＴ１〜ＳＴ１３は、シート製造装置１００がシートＳを製造する各工程を示す。
4). Operation of Sheet Manufacturing Apparatus FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the sheet S by the
シート製造装置１００においては、供給部１０が原料ＭＡを供給し（ステップＳＴ１）、供給される原料ＭＡを粗砕部１２が粗砕する（ステップＳＴ２）。次の工程で、粗砕部１２により粗砕された粗砕片が、解繊部２０によって解繊される（ステップＳＴ３）。
In the
解繊部２０により解繊された解繊物は、選別部４０で選別され（ステップＳＴ４）、選別された解繊物がメッシュベルト４６に堆積することにより、第１ウェブ形成部４５で第１ウェブＷ１が形成される（ステップＳＴ５）。
The defibrated material defibrated by the
次の工程で、第１ウェブＷ１は回転体４９によって細分体Ｐに分断され（ステップＳＴ６）、添加物供給部５２により添加物が供給され（ステップＳＴ７）、細分体Ｐと添加物とが混合部５０で混合される（ステップＳＴ８）。 In the next step, the first web W1 is divided into subdivided bodies P by the rotating body 49 (step ST6), the additive is supplied by the additive supply unit 52 (step ST7), and the subdivided bodies P and the additive are mixed. It is mixed in the part 50 (step ST8).
混合物は堆積部６０に搬送され、堆積部６０及び第２ウェブ形成部７０で、メッシュベルト７２に混合物が堆積されて第２ウェブＷ２が形成される（ステップＳＴ９）。さらに、模様付加部６５によって、メッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２に重ねて模様材料ＡＤが堆積され、第３ウェブＷ３が形成される（ステップＳＴ１０）。
The mixture is conveyed to the
第３ウェブＷ３はメッシュベルト７２及び搬送部７９によってシート形成部８０に搬送され、加圧部８２により加圧され（ステップＳＴ１１）、加熱部８４により加熱される（ステップＳＴ１２）。加熱部８４の加熱によりシートＳが形成され、このシートＳは切断部９０で所定サイズに切断されて（ステップＳＴ１３）、排出部９６に排出される。
The third web W3 is conveyed to the
シートＳの製造工程において、第２ウェブＷ２に模様材料ＡＤを堆積させる前に、第２ウェブＷ２を加熱する工程を含めてもよい。すなわち、模様付加部６５の上流側であって、第２ウェブ形成部７０の下流側に、加熱部８４と同様の加熱部を設け、この加熱部により第２ウェブＷ２を加熱してもよい。また、この加熱部とともに、或いは、加熱部に代えて、加圧部８２と同様に第２ウェブＷ２を加圧する加圧部を設けても良い。これらの構成において、模様付加部６５の上流側に配置する加熱部の加熱温度を加熱部８４の加熱温度より低温とすることが、より好ましい。また、模様付加部６５の上流側に加圧部を配置する場合、この加圧部のニップ圧は、加圧部８２のニップ圧より低圧とすることが、より好ましい。これらの加熱部及び／または加圧部は、ウェブ処理部に相当する。このウェブ処理部によって、第２ウェブＷ２に含まれる繊維と模様材料ＡＤとの混合の状態を調整でき、多様なシートＳを製造できる。
The manufacturing process of the sheet S may include a step of heating the second web W2 before depositing the pattern material AD on the second web W2. That is, a heating unit similar to the
この構成では、第２ウェブＷ２に重ねて装飾層Ｄ１を堆積させる際に、第２ウェブＷ２が既に加熱されたことにより、第２ウェブＷ２に含まれる原料ＭＡ由来の繊維が添加物によって結着されている。このため、装飾層Ｄ１に含まれる模様材料ＡＤと、第２ウェブＷ２に含まれる繊維との混合の度合いが低くなり、第２ウェブＷ２と装飾層Ｄ１との境界が明確になる。また、本実施形態で説明したように、第２ウェブ形成部７０で堆積した第２ウェブＷ２に対し加熱及び加圧をせずに装飾層Ｄ１を堆積させた場合、第２ウェブＷ２の繊維に対して模様材料ＡＤが混入する。このように、第２ウェブＷ２に含まれる原料ＭＡ由来の繊維と模様材料ＡＤとの混合の状態を調整できるので、多様なシートＳを製造できる。
In this configuration, when the decorative layer D1 is deposited on the second web W2, the fiber from the raw material MA contained in the second web W2 is bound by the additive because the second web W2 is already heated. Has been. For this reason, the degree of mixing of the pattern material AD included in the decoration layer D1 and the fibers included in the second web W2 is reduced, and the boundary between the second web W2 and the decoration layer D1 becomes clear. Further, as described in the present embodiment, when the decorative layer D1 is deposited without heating and pressurizing the second web W2 deposited in the second
５．製造されるシートの態様
図７、図８及び図９は、シート製造装置１００が製造するシートＳの具体例として、シートＳ１、Ｓ２、Ｓ３の態様を示す図である。図７、図８及び図９には、シートＳ１、Ｓ２、Ｓ３の表面を拡大して示すとともに、シートＳ１、Ｓ２、Ｓ３の断面を拡大して示す。このため、図７、図８及び図９では、縦横のサイズに比較して厚み方向が大きく拡大されており、シートＳ１、Ｓ２、Ｓ３が図７〜図９に示す厚みを有することを意図しない。
5. Aspects of Sheets to be Manufactured FIGS. 7, 8, and 9 are views showing aspects of sheets S1, S2, and S3 as specific examples of the sheet S that the
図７は、繊維状の模様材料ＡＤ１を用いて製造されたシートＳ１を示す。シートＳ１の厚み方向においては、第２ウェブＷ２に相当する第１層Ｄ１１と、装飾層Ｄ１に相当する第２層Ｄ１２とを有する。第１層Ｄ１１は、原料ＭＡに由来する繊維と、添加物供給部５２で添加された添加物とを含み、加熱部８４の加熱により溶融した添加物によって原料ＭＡ由来の繊維どうしが結着された構成を有する。これに対し、第２層Ｄ１２は、装飾層Ｄ１に相当し、模様付加部６５で模様材料供給部６１０により供給される模様材料ＡＤ１を含む。模様材料ＡＤ１は、天然繊維または合成繊維からなる装飾物であり、模様材料ＡＤ１は、模様材料結合材によって、第１層Ｄ１１に含まれる繊維に結着されている。
FIG. 7 shows a sheet S1 manufactured using the fibrous pattern material AD1. In the thickness direction of the sheet S1, the sheet S1 includes a first layer D11 corresponding to the second web W2 and a second layer D12 corresponding to the decoration layer D1. The first layer D11 includes fibers derived from the raw material MA and additives added by the
図８は、繊維状の模様材料ＡＤ２を用いて製造されたシートＳ２を示す。シートＳ２の厚み方向においては、第１層Ｄ１１と、装飾層Ｄ１に相当する第２層Ｄ２２とを有する。第１層Ｄ１１はシートＳ１と同様である。第２層Ｄ２２は、装飾層Ｄ１に相当し、模様材料ＡＤ２を含む。模様材料ＡＤ２は、天然繊維または合成繊維からなる装飾物であり、模様材料ＡＤ１に比べて太い特徴がある。模様材料ＡＤ２は、模様材料結合材によって、第１層Ｄ１１に含まれる繊維に結着されている。 FIG. 8 shows a sheet S2 manufactured using the fibrous pattern material AD2. In the thickness direction of the sheet S2, the sheet S2 includes a first layer D11 and a second layer D22 corresponding to the decoration layer D1. The first layer D11 is the same as the sheet S1. The second layer D22 corresponds to the decoration layer D1 and includes a pattern material AD2. The pattern material AD2 is a decoration made of natural fibers or synthetic fibers, and has a characteristic that is thicker than the pattern material AD1. The pattern material AD2 is bound to the fibers included in the first layer D11 by the pattern material binder.
図９は、粒状の模様材料ＡＤ３を用いて製造されたシートＳ３を示す。シートＳ３の厚み方向においては、第１層Ｄ１１と、装飾層Ｄ１に相当する第２層Ｄ３２とを有する。第１層Ｄ１１はシートＳ１と同様である。第２層Ｄ３２は、装飾層Ｄ１に相当し、模様材料ＡＤ３を含む。模様材料ＡＤ２は、金属または合成樹脂製の粒からなる装飾物である。模様材料ＡＤ３は、模様材料結合材によって、第１層Ｄ１１に含まれる繊維に結着されている。 FIG. 9 shows a sheet S3 manufactured using the granular pattern material AD3. In the thickness direction of the sheet S3, the sheet S3 includes a first layer D11 and a second layer D32 corresponding to the decoration layer D1. The first layer D11 is the same as the sheet S1. The second layer D32 corresponds to the decoration layer D1, and includes a pattern material AD3. The pattern material AD2 is a decoration made of metal or synthetic resin particles. The pattern material AD3 is bound to the fibers included in the first layer D11 by the pattern material binder.
シート製造装置１００により製造されるシートＳ１は、繊維、及び、加熱により溶融する結合材を含む第１層Ｄ１１、模様材料ＡＤ１、及び、加熱により溶融する模様材料結合材を含み、第１層Ｄ１１に重ねて形成された第２層Ｄ１２と、を有する。第１層Ｄ１１では原料ＭＡ由来の繊維が添加物により結着され、第２層Ｄ１２の模様材料ＡＤ１が模様材料結合材により第１層Ｄ１１の繊維に結着されている。
同様に、シートＳ２、Ｓ３のそれぞれは、繊維、及び、加熱により溶融する結合材を含む第１層Ｄ１１を有する。また、模様材料ＡＤ２、ＡＤ３、及び、加熱により溶融する模様材料結合材を含み、第１層Ｄ１１に重ねて形成された第２層Ｄ２２、Ｄ３２を有する。第２層Ｄ２２、Ｄ３２の模様材料ＡＤ２、ＡＤ３は、模様材料結合材により第１層Ｄ１１の繊維に結着されている。
The sheet S1 manufactured by the
Similarly, each of the sheets S2 and S3 has a first layer D11 containing fibers and a binder that melts by heating. Also, the pattern material AD2, AD3, and the pattern material binder that melts by heating, the second layers D22 and D32 are formed to overlap the first layer D11. The pattern materials AD2 and AD3 of the second layers D22 and D32 are bound to the fibers of the first layer D11 by a pattern material binder.
なお、図７〜図９に示す第２層Ｄ１２〜Ｄ３２は装飾層Ｄ１に相当し、シートＳのテクスチャーに変化を与える物である。従って、装飾層Ｄ１は、シートＳの表面全体に形成されていなくてもかまわない。例えば図７〜図８において、模様材料ＡＤが見えていない部分には、装飾層Ｄ１は形成されない。 Note that the second layers D12 to D32 shown in FIGS. 7 to 9 correspond to the decoration layer D1 and change the texture of the sheet S. Therefore, the decorative layer D1 may not be formed on the entire surface of the sheet S. For example, in FIGS. 7 to 8, the decorative layer D <b> 1 is not formed in a portion where the pattern material AD is not visible.
これらのシートＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、原料ＭＡ由来の繊維を結合材としての添加物により結着させた構成であり、模様材料ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３が模様材料結合材によって繊維に結着している。シートＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、大掛かりな装置を必要としない方法によって容易に製造することができ、模様材料ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３により装飾されている。 These sheets S1, S2, and S3 have a configuration in which fibers derived from the raw material MA are bound by an additive as a binder, and the pattern materials AD1, AD2, and AD3 are bound to the fibers by the pattern material binder. Yes. The sheets S1, S2, and S3 can be easily manufactured by a method that does not require a large-scale apparatus, and are decorated with pattern materials AD1, AD2, and AD3.
上述のように、模様材料堆積部６２０が、異なる目を有する篩部６３０ａ（図３）、篩部６３０ｂ（図４）を有する場合、模様材料ＡＤ１、ＡＤ２を使用する場合と模様材料ＡＤ３を使用する場合とで、篩部６３０ａ、６３０ｂを切り替えて用いてもよい。この切り替えは、例えば、制御装置１１０に対して入力されるシートＳの種類（例えば、シートＳ１、Ｓ２、Ｓ３）に基づき行ってもよい。
As described above, when the pattern
以上、説明したように、実施形態のシート製造装置１００は、繊維と結合材とを含む材料である混合物を堆積させて第２ウェブＷ２を形成する堆積部６０と、模様材料ＡＤを供給する模様材料ＡＤ供給部とを備える。シート製造装置１００は、第２ウェブＷ２に対し、模様材料ＡＤ供給部により供給される模様材料ＡＤを堆積させる模様材料堆積部６２０と、模様材料堆積部６２０により模様材料ＡＤを堆積させた第２ウェブＷ２を処理するシート形成部８０と、を備える。
As described above, the
本発明のシート製造装置、及び、シート製造方法を適用したシート製造装置１００は、原料ＭＡ由来の繊維を含む混合物を堆積させて第２ウェブＷ２を形成し、模様材料ＡＤを第２ウェブＷ２に堆積させて処理することで、模様材料ＡＤを含むシートを製造する。シート製造装置１００によれば、混合物及び模様材料ＡＤを堆積させることで、大掛かりな装置を必要としない方法により、模様を有するシートＳを製造できる。
The
また、模様材料堆積部６２０は、模様材料ＡＤを篩うための篩部６３０を備える。これにより、模様材料ＡＤを篩うことによって第２ウェブＷ２に堆積させることによって、模様材料ＡＤを所望の状態で第２ウェブＷ２に分散させることができるので、模様を有する高品質のシートＳを製造できる。
In addition, the pattern
堆積部６０は、原料ＭＡ由来の繊維を含む混合物を篩うためのドラム部６１を備える。模様付加部６５は、篩部６３０の篩の目がドラム部６１の篩の目よりも粗い構成とすることができ、この場合、原料ＭＡ由来の繊維よりも長さあるいは大きさが大きい模様材料ＡＤを、模様材料ＡＤに適した大きさの目を有する篩部６３０によって篩うことができる。これにより、篩部６３０の目の詰まりを防止し、適切に模様材料ＡＤを第２ウェブＷ２に堆積させることができる。
The depositing
篩部６３０の篩の目は、長孔６３１ａとして示したように、長孔形状とすることができる。この場合、模様材料ＡＤ１、ＡＤ２など、繊維等の長さを有する模様材料ＡＤを適切に分散させ、第２ウェブＷ２に対して堆積させることができる。また、模様材料ＡＤに含まれる繊維の方向を揃えることができる。
As shown as the
また、模様材料堆積部６２０は、篩部６３０を駆動する篩駆動部６３５を有するので、篩部６３０を駆動して、模様材料ＡＤを適切に分散させることができ、効率よく模様材料ＡＤを第２ウェブＷ２に堆積させることができる。
In addition, since the pattern
シート製造装置１００は、第２ウェブＷ２を搬送方向Ｆに搬送するメッシュベルト７２を備える。篩駆動部６３５は、篩部６３０を第２ウェブＷ２の搬送方向Ｆに対して回転する方向に動かすことが可能である。これにより、篩部６３０を第２ウェブＷ２の搬送方向Ｆに対して回転させることができ、第２ウェブＷ２に対して模様材料ＡＤが堆積する方向を変更できる。
The
模様材料ＡＤは、模様用の繊維であってもよく、この場合、繊維である模様材料ＡＤを第２ウェブＷ２に堆積させることにより、シートＳのテクスチャーを大きく変化させることが可能である。このため、多様なシートＳを製造できる。 The pattern material AD may be a pattern fiber. In this case, the texture of the sheet S can be greatly changed by depositing the pattern material AD, which is a fiber, on the second web W2. For this reason, various sheets S can be manufactured.
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。 The above embodiment is merely a specific mode for carrying out the present invention described in the claims, and does not limit the present invention. All the configurations described in the above embodiment are essential to the present invention. It is not limited that it is a configuration requirement. Moreover, this invention is not limited to the structure of the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can be implemented in a various aspect.
例えば、上記実施形態では、種類毎に原料ＭＡを収容する収容部としてスタッカー１１を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、解繊部２０により解繊された原料が外部から供給される構成であってもよい。この構成では、解繊された原料を収容したカートリッジ（図示略）を複数備え、これらのカートリッジから切り替えてドラム部４１に原料としての解繊物を供給してもよい。また、原料として細分体Ｐを外部から管５４に供給する構成としてもよい。
For example, in the said embodiment, although the structure provided with the stacker 11 as an accommodating part which accommodates raw material MA for every kind was illustrated, this invention is not limited to this, For example, the raw material defibrated by the
また、上記実施形態のシート製造装置１００は、原料ＭＡを気中で解繊することにより材料を得て、この材料と樹脂とを用いてシートＳを製造する乾式のシート製造装置１００として説明した。本発明の適用対象はこれに限定されず、水等の溶媒中に繊維を含む原料を溶解または浮遊させ、この原料をシートに加工する、いわゆる湿式のシート製造装置にも適用できる。また、気中で解繊された繊維を含む材料をドラムの表面に静電気等により吸着させ、ドラムに吸着された原料をシートに加工する静電方式のシート製造装置にも適用できる。これらのシート製造装置では、シートに加工される前またはシート状の材料を搬送する工程において、上記実施形態の構成を適用可能である。例えば、ドラムに原料を吸着させることにより、シート製造装置１００における第２ウェブＷ２に相当するウェブを形成し、このウェブに対し、模様付加部６５によって模様材料ＡＤを堆積させる構成とすることができる。これらのシート製造装置において、原料を加熱する加熱部を有する構成であれば、この加熱部の温度を制御する制御部に本発明を適用できる。
Moreover, the
また、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、パルプや古紙等を原料ＭＡ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。
The
９…シュート、１０…供給部、１０ａ…分別部、１１…スタッカー、１２…粗砕部、２０…解繊部、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、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４８…吸引部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５２ａ…排出部、５２ｂ…供給調整部、５２ｃ…供給管、５４…管、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、６１…ドラム部（材料篩部）、６２…導入口、６５…模様付加部、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト（搬送部）、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、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、１０２…製造部、１１０…制御装置、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２…加湿部、６０１…模様材料カートリッジ、６０１…模様材料カートリッジ、６０２…連結部、６０３…模様材料搬送管、６１０…模様材料供給部、６２０…模様材料堆積部、６２１…模様材料供給管、６２５…シール部、６３０、６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃ…篩部（模様材料篩部）、６３１ａ、６３１ｂ…孔、６３２ａ、６３２ｂ…枠、６３３ａ、６３３ｂ…底板、６３５、６３５ａ、６３５ｂ、６３５ｃ…篩駆動部（駆動部）、ＡＤ、ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３…模様材料、Ｄ１…装飾層、Ｄ１１…第１層、Ｄ１２、Ｄ２２、Ｄ３２…第２層、ＭＡ…原料、Ｐ…細分体、Ｓ…シート、Ｗ１…第１ウェブ、Ｗ２…第２ウェブ（ウェブ）、Ｗ３…第３ウェブ。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
模様材料を供給する模様材料供給部と、
前記ウェブに対し、前記模様材料供給部により供給される前記模様材料を堆積させる模様材料堆積部と、
前記模様材料堆積部により前記模様材料を堆積させた前記ウェブを処理するシート形成部と、
を備えるシート製造装置。 A depositing section for depositing a material comprising fibers and a binder to form a web;
A pattern material supply section for supplying pattern materials;
A pattern material depositing unit for depositing the pattern material supplied by the pattern material supply unit on the web;
A sheet forming unit for processing the web on which the pattern material is deposited by the pattern material deposition unit;
A sheet manufacturing apparatus comprising:
前記模様材料篩部の篩の目は前記材料篩部の篩の目よりも粗い、請求項２記載のシート製造装置。 The accumulation part includes a material sieving part for sieving the material,
The sheet manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the screen of the pattern material sieving portion is coarser than the screen of the material sieving portion.
前記駆動部は、前記模様材料篩部を前記ウェブの搬送方向に対して回転する方向に動かすことが可能である、請求項５記載のシート製造装置。 A transport unit for transporting the web;
The sheet manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the driving unit is capable of moving the pattern material sieving unit in a direction rotating with respect to a conveyance direction of the web.
模様材料を供給し、
供給される前記模様材料を、前記ウェブに対して堆積させ、
前記模様材料を堆積させたウェブを処理することによりシートを形成する、
シート製造方法。 Depositing materials including fibers and binders to form a web;
Supply pattern material,
Depositing the supplied pattern material on the web;
Forming a sheet by treating the web on which the pattern material has been deposited;
Sheet manufacturing method.
模様材料、及び、前記結合材を含み、前記第１層に重ねて形成された第２層と、を有し、
前記繊維と前記模様材料とが前記結合材により結着されていること
を特徴とするシート。
A first layer comprising fibers and a binder that melts upon heating;
A pattern material, and a second layer that includes the binder and is formed on the first layer,
The sheet, wherein the fiber and the pattern material are bound by the binder.
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