JP6343904B2 - Sheet manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、シート製造装置に関する。 The present invention relates to a sheet manufacturing apparatus.
従来、製造する紙に対して加圧、平滑化加工や表面処理等のために一対の加圧ローラーを備えた紙製造装置が知られている。ところで、上記加圧ローラーの構成を、例えば、一対の金属製のローラー(ハードローラー)とした場合、紙をニップする部分がほぼ線接触状態となるため、ローラーの軸方向に対して均一な接触部を得る事は困難であり、紙に対して均一に圧力を加える事ができないおそれがある。このため、金属製のローラーを精度よく製造するとともに、当該ローラーを正確に配置する必要があり、コストや工数がかかる。一方、加圧ローラーの構成を、例えば、弾性体を用いた一対のソフトローラーとした場合、搬送する紙への加圧力が不足し、所望する厚み寸法を得ることができない。そこで、上記紙製造装置では、ハードローラーとソフトローラーとで一対の加圧ローラーを構成し、搬送する紙への加圧力を確保するとともに、搬送性を向上させている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a paper manufacturing apparatus including a pair of pressure rollers for pressurizing, smoothing, surface treatment, and the like is known. By the way, when the configuration of the pressure roller is, for example, a pair of metal rollers (hard rollers), the portion where the paper is nipped is almost in a line contact state. It is difficult to obtain a portion, and there is a possibility that pressure cannot be uniformly applied to the paper. For this reason, while manufacturing a metal roller accurately, it is necessary to arrange | position the said roller correctly, and cost and a man-hour start. On the other hand, when the configuration of the pressure roller is, for example, a pair of soft rollers using an elastic body, the pressure applied to the paper to be transported is insufficient, and a desired thickness dimension cannot be obtained. In view of this, in the paper manufacturing apparatus, a pair of pressure rollers is constituted by a hard roller and a soft roller to ensure the pressure applied to the paper to be transported and improve the transportability (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、上記の紙製造装置の様に、互いに硬さが異なるローラー同士を一対の加圧ローラーとして構成した場合、搬送された紙を加圧した際、ソフトローラーの表面部はハードローラーが食い込むため凹む。そして、この凹み形状に倣って紙は押し圧されながら搬送されるため、紙はハードローラーが配置された方向にカールする。従って、紙の搬送方向において加圧ローラーの下流側に配置された搬送ローラーが、例えば、上記加圧ローラーと水平方向の位置に配置されると、カールした紙を円滑に搬送できず、うねりやゆがみ等による搬送不具合が発生してしまう、という課題があった。 However, when the rollers having different hardnesses are configured as a pair of pressure rollers as in the above paper manufacturing apparatus, the hard roller bites into the surface portion of the soft roller when the conveyed paper is pressurized. Dent. Then, since the paper is conveyed while being pressed according to the concave shape, the paper curls in the direction in which the hard roller is arranged. Therefore, if the transport roller disposed downstream of the pressure roller in the paper transport direction is disposed, for example, at a position in the horizontal direction with respect to the pressure roller, the curled paper cannot be transported smoothly, and undulation or There was a problem that a conveyance failure due to distortion or the like occurred.
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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含むウエブを形成するウエブ形成部と、前記ウエブを挟み込んで搬送し、互いの硬度が異なる一対の第1ローラーと、前記一対の第1ローラーよりも前記ウエブの搬送方向において下流側に配置されて前記ウエブを挟み込んで搬送する、一対の第2ローラーと、を備え、前記一対の第2ローラーの当接部は、前記第1ローラーにおける前記一対のローラーのそれぞれの回転中心を結んだ線に対して垂直な線であって、前記一対の第1ローラーの当接部を通る線に対して、前記一対の第1ローラーのうちでより硬いローラー側に位置し、前記一対の第1ローラーのうちでより硬いローラーと、前記一対の第2ローラーのうちでより硬いローラーとは、前記搬送方向の下流側から見たとき、前記ウエブに対して同じ面側に位置していることを特徴とする。 Application Example 1 A sheet manufacturing apparatus according to this application example includes a web forming unit that forms a web including fibers, a pair of first rollers that sandwich and convey the web, and have different hardnesses, and the pair of pairs A pair of second rollers that are disposed downstream of the first roller in the conveyance direction of the web and sandwich and convey the web, and the contact portions of the pair of second rollers include the first roller Of the pair of first rollers, a line perpendicular to a line connecting the respective rotation centers of the pair of rollers in the roller and passing through a contact portion of the pair of first rollers. in located in a harder roller side, a harder roller in one of the pair of first rollers, and harder roller in one of the pair of second rollers, when viewed from the downstream side of the transport direction And it is located on the same surface side with respect to the web.
この構成によれば、一対の第1ローラーは、互いに硬度が異なるローラーで構成されている。そのため、ウエブを搬送する際、硬度が高い方のローラーが、硬度が低い方のローラーに食い込む。このため、硬度が低い方のローラーの表面部は凹む。そして、この凹みの形状に倣ってウエブが加圧されながら搬送されるため、ウエブは、硬度が高い方のローラー側にカールしながら搬送される。ここで、一対の第2ローラーの当接部(ニップ部)は、第1ローラーにおける一対のローラーのそれぞれの回転中心を結んだ線に対して垂直な線であって、一対の第1ローラーの当接部を通る線に対して、一対の第1ローラーのうちでより硬いローラー側に位置している。換言すれば、第2ローラーの当接部(ニップ部)がウエブのカールした方向に対応するように第2ローラーが配置されている。これにより、第1ローラーによってカールしたウエブを第2ローラーによって円滑に搬送される。従って、確実にウエブを加圧させるとともに、ウエブの搬送不具合の発生を防止することができる。 According to this structure, a pair of 1st roller is comprised with the roller from which hardness differs mutually. Therefore, when transporting the web, the roller with higher hardness bites into the roller with lower hardness. For this reason, the surface part of the roller having the lower hardness is recessed. Then, since the web is conveyed while being pressurized following the shape of the recess, the web is conveyed while curling toward the roller having the higher hardness. Here, the contact portions (nip portions) of the pair of second rollers are lines perpendicular to the line connecting the respective rotation centers of the pair of rollers in the first roller, It is located on the harder roller side of the pair of first rollers with respect to the line passing through the contact portion. In other words, the second roller is arranged so that the contact portion (nip portion) of the second roller corresponds to the curled direction of the web. Thereby, the web curled by the first roller is smoothly conveyed by the second roller. Accordingly, it is possible to pressurize the web with certainty and to prevent the occurrence of web conveyance problems.
[適用例2]上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第1ローラー及び前記第2ローラーの中心軸の延接方向に前記第1ローラー及び前記第2ローラーを見た時に、前記一対の第1ローラーのそれぞれのローラーの中心を結んだ線と、前記一対の第2ローラーのぞれぞれのローラーの中心を結んだ線とが、傾いていることを特徴とする。 Application Example 2 In the sheet manufacturing apparatus according to the application example, when the first roller and the second roller are viewed in the extending direction of the central axis of the first roller and the second roller, the pair of first rollers A line connecting the centers of the rollers of one roller and a line connecting the centers of the respective rollers of the pair of second rollers are inclined.
この構成によれば、第1ローラーと第2ローラーとが互いに傾いた状態で配置される。これにより、第1ローラーによってカールしたウエブを第2ローラーで通しやすくすることができる。 According to this structure, a 1st roller and a 2nd roller are arrange | positioned in the state inclined mutually. Thereby, the web curled by the first roller can be easily passed by the second roller.
[適用例3]上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第1ローラーと前記第2ローラーによって前記ウエブが搬送されるときに、搬送される前記ウエブに対して同じ側に位置する前記第1ローラーのローラーと前記第2ローラーのローラーとの中心間距離は、前記第1ローラーの硬いローラー側の方が短いことを特徴とする。 Application Example 3 In the sheet manufacturing apparatus according to the application example, when the web is transported by the first roller and the second roller, the first is located on the same side with respect to the transported web. The center-to-center distance between the roller of the roller and the roller of the second roller is shorter on the hard roller side of the first roller.
この構成によれば、第1ローラーの硬いローラー側同士のローラーが近くなるように傾けられるので、第1ローラーによってカールしたウエブを第2ローラーで通しやすくすることができる。
[適用例4]上記適用例にかかるシート製造装置では、前記ウエブは、樹脂を含むものであり、前記一対の第2ローラーよりも前記ウエブの搬送方向において下流側に配置され、前記ウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を備え、前記一対の第1ローラーおよび前記一対の第2ローラーは、いずれも、前記ウエブを加熱しない状態で挟み込んで搬送するよう構成されていることを特徴とする。
According to this configuration, since the hard rollers on the first roller are inclined so that the rollers are close to each other, the web curled by the first roller can be easily passed by the second roller.
Application Example 4 In the sheet manufacturing apparatus according to the application example described above, the web includes a resin, and is disposed downstream of the pair of second rollers in the web conveyance direction, and heats the web. And a pair of first rollers and a pair of the second rollers are configured to sandwich and convey the web without heating. .
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、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member or the like is shown differently from the actual scale so as to make each member or the like recognizable.
まず、シート製造装置の構成について説明する。シート製造装置は、例えば、純パルプシートや古紙などの原料(被解繊物)Puを新たなシートPrに形成する技術に基づくものである。本実施形態にかかるシート製造装置は、繊維を含むウエブを形成するウエブ形成部と、ウエブを搬送し、互いに硬度の異なる一対の第1ローラーと、一対の第1ローラーよりもウエブの搬送方向において下流側に配置されてウエブを搬送する、一対の第2ローラーと、を備え、一対の第2ローラーの当接部は、第1ローラーにおける一対のローラーのそれぞれの回転中心を結んだ線に対して垂直な線であって、一対の第1ローラーの当接部を通る線に対して、一対の第1ローラーのうちでより硬いローラー側に位置されたものである。なお、本実施形態にかかるウエブとは、繊維と樹脂とを含む物体の構成形態を言う。従って、ウエブの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブとして示している。以下、具体的にシート製造装置の構成について説明する。 First, the configuration of the sheet manufacturing apparatus will be described. The sheet manufacturing apparatus is based on a technology for forming a raw material (defibrated material) Pu such as a pure pulp sheet or used paper on a new sheet Pr, for example. The sheet manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a web forming unit that forms a web including fibers, a pair of first rollers that convey the web, and have a different hardness from each other, and the web conveying direction in comparison with the pair of first rollers. A pair of second rollers arranged on the downstream side for conveying the web, and the contact portions of the pair of second rollers are connected to the lines connecting the respective rotation centers of the pair of rollers in the first roller And a line that is perpendicular to the line passing through the contact portions of the pair of first rollers and is positioned on the harder roller side of the pair of first rollers. In addition, the web concerning this embodiment says the structure form of the object containing a fiber and resin. Therefore, even when the shape or the like changes during heating, pressurizing, cutting, or conveying the web, the web is shown. Hereinafter, the configuration of the sheet manufacturing apparatus will be specifically described.
図1は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。また、図2はシート製造装置の構成の一部を示す概略図であり、図3はウエブの搬送状態を示す模式図である。図1に示すように、シート製造装置1は、供給部10と、粗砕部20と、解繊部30と、分級部40と、受け部50と、添加物投入部60と、ウエブ成形部70と、第1ローラー120と、第2ローラー125と、加熱加圧部150と、切断部110,130等を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sheet manufacturing apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic view showing a part of the configuration of the sheet manufacturing apparatus, and FIG. 3 is a schematic view showing a web conveyance state. As shown in FIG. 1, the sheet manufacturing apparatus 1 includes a
供給部10は、粗砕部20に古紙Puを供給するものである。供給部10は、例えば、複数枚の古紙Puを重ねて貯めておくトレー11と、トレー11中の古紙Puを粗砕部20に連続して投入可能な自動送り機構12等を備えている。シート製造装置1に供給する古紙Puとしては、例えば、オフィスで現在主流となっているA4サイズの用紙等である。
The
粗砕部20は、供給された古紙Puを数センチメートル角の紙片に裁断するものである。粗砕部20では、粗砕刃21を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置を構成している。これにより、供給された古紙Puを容易に紙片に裁断することができる。そして、分断された粗砕紙は、配管201を介して解繊部30に供給される。
The crushing
解繊部30は、回転する回転刃(図示せず)を備え、粗砕部20から供給された粗砕紙を繊維状に解きほぐす解繊をするものである。なお、本実施形態の解繊部30は、空気中で乾式で解繊を行うものである。解繊部30の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の紙への塗工材料等は、数十μm以下の粒となって繊維と分離する(以下、「インク粒」という)。したがって、解繊部30から出る解繊物は、紙片の解繊により得られる繊維とインク粒である。そして、回転刃の回転によって気流が発生する機構となっており、配管202を介して解繊された繊維はこの気流に乗って分級部40に搬送される。なお、風発生機構を備えていない乾式の解繊部30を用いる場合には、粗砕部20から解繊部30に向けて気流を発生させる気流発生装置を別途設けるようにすればよい。
The defibrating
分級部40は、解繊物をインク粒と繊維とに分級するものである。本実施形態では、分級部40としてのサイクロン(以下、分級部としてのサイクロン40として説明する)を適用し、搬送された繊維をインク粒と脱墨繊維(脱墨解繊物)とに気流分級する。なお、サイクロン40に替えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。この場合、サイクロン40以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。これにより比較的小さく密度の低いインク粒と、インク粒より大きく密度の高い繊維とに分けられる。繊維からインク粒を除去することを脱墨と言う。
The classifying
なお、サイクロン40は、接線入力方式のサイクロンが比較的簡便な構造である。本実施形態のサイクロン40は、解繊部30から導入される導入口40aと、導入口40aが接線方向についた円筒部41と、円筒部41の下部に続く円錐部42と、円錐部42の下部に設けられる下部取出口40bと、円筒部41の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口40cとから構成される。円錐部42は鉛直方向下方にむかって径が小さくなる。
The
分級処理において、サイクロン40の導入口40aから導入された解繊物をのせた気流は、円筒部41で円周運動に変わり、遠心力がかかり、気流との相乗効果で、繊維は絡み合い大きくなり、円錐部42へと移動する。また、分離されたインク粒は空気とともに微粉として上部排気口40cへ導出され、脱墨が進行する。そして、サイクロン40の上部排気口40cからインク粒が多量に含まれた短繊維混合物が排出される。そして、排出されたインク粒が多量に含まれる短繊維混合物は、サイクロン40の上部排気口40cに接続された配管203を介して受け部50に回収される。一方、サイクロン40の下部取出口40bから配管204を介してウエブ成形部70に向けて脱墨された繊維が搬送される。なお、上部排気口40c側に吸引手段を設け、インク粒が多量に含まれる短繊維混合物を上部排気口40cから吸引する構成としてもよい。
In the classification process, the airflow on which the defibrated material introduced from the
また、脱墨された繊維がサイクロン40からウエブ成形部70に搬送される配管204の途中には、搬送される脱墨繊維に対して樹脂(例えば、融着樹脂あるいは熱硬化性樹脂)等の添加物を添加する添加物投入部60が設けられている。なお、添加物としては、融着樹脂の他、例えば、難燃剤、着色剤、シート力増強剤やサイズ剤等を投入することも可能である。これらの添加物は、添加物貯留部61に貯留され、図示しない投入機構によって投入口62から投入される。
Further, in the middle of the
ウエブ成形部70は、配管204から投入された繊維と樹脂とを含むウエブを形成するものである。ウエブ成形部70は、繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された繊維をメッシュベルト73上に堆積する機構を有している。
The
まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、ウエブ成形部70には、繊維及び樹脂が内部に投入されるフォーミングドラム71が配置されている。そして、フォーミングドラム71を回転駆動させることにより繊維中に樹脂(添加剤)を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム71の表面には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。また、フォーミングドラム71の内部には、回転可能なニードルロールが設けられており、投入された繊維を浮かすようになっている。このような構成により、小孔を通過した繊維を空気中に均一に分散させることができる。
First, as a mechanism for uniformly dispersing the fibers in the air, the
一方、フォーミングドラム71の下方には、張架ローラー72(本実施形態では、4つの張架ローラー72)によって張架されるメッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト73が配されている。そして、張架ローラー72のうちの少なくとも1つが自転することで、このメッシュベルト73が一方向に移動するようになっている。
On the other hand, an
また、フォーミングドラム71の鉛直下方には、メッシュベルト73を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させる吸引部としてのサクション装置75が設けられている。サクション装置75によって、空気中に分散された繊維をメッシュベルト73上に吸引することができる。
In addition, a suction device 75 as a suction unit that generates an airflow directed vertically downward is provided below the forming
そして、絡み合った状態の繊維がサイクロン40からウエブ成形部70のフォーミングドラム71内に導入されると、繊維と樹脂とがニードルロール等でほぐされる。そして、ほぐされた繊維は、フォーミングドラム71の表面の小孔スクリーンを通過し、サクション装置75による吸引力によって、メッシュベルト73上に堆積される。このとき、メッシュベルト73を一方向に移動させることにより、繊維と樹脂とを長尺状に堆積させたウエブWを形成することができる。フォーミングドラム71からの分散とメッシュベルト73の移動を連続的に行うことで、連続状のウエブWが成形される。なお、メッシュベルト73は金属製でも、樹脂製でも、不織布でもよく、繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもあってもよい。なお、メッシュベルト73のメッシュの穴径が大きすぎるとメッシュの間に繊維が入り込み、ウエブ(シート)を成形したときの凸凹になり、一方、メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置75による安定した気流を形成しづらい。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置75はメッシュベルト73の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にすることで構成できる。
Then, when the entangled fibers are introduced from the
メッシュベルト73上に形成されたウエブWは、メッシュベルト73の回転移動により、搬送方向(図中の矢印)に従って搬送される。次いで、ウエブWは、メッシュベルト73から張架ローラー106に張り架けられた搬送ベルト101に受け渡され、搬送方向(図中の矢印)に従って搬送される。
The web W formed on the
ウエブWの搬送方向における搬送ベルト101の下流側には、ウエブWを挟み込んで搬送し、互いに硬度の異なる一対の第1ローラー120が配置されている。一対の第1ローラー120は、それぞれの中心軸は平行である。第1ローラー120は、互いの硬度が異なるローラー対によって構成されている。本実施形態の第1ローラー120は、ハードローラー121aと、ハードローラー121aよりも硬度が低いソフトローラー121bと、で構成されている。そして、第1ローラー120によりウエブWを加圧(圧縮)して、ウエブWの密度を高め、強度を向上させることができる。なお、本実施形態の第1ローラー120は、搬送されたウエブWを加熱せずに加圧するものである。従って、第1ローラー120には、ヒーター等の加熱手段を有していない。
A pair of
図2に示すように、ハードローラー121aは、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の金属製芯金127で構成されている。なお、ハードローラー121aの表面に無電解ニッケルメッキや四三酸化鉄被膜等の防錆処理が施された表層を形成してもよいし、若しくはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化))等のフッ素を含むチューブやPTFE等のフッ素コーティングの離型層を形成してもよい。
As shown in FIG. 2, the
ソフトローラー121bは、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の金属製芯金127で構成されている。なお、ソフトローラー121bの表面に無電解ニッケルメッキや四三酸化鉄被膜等の防錆処理が施された表層128、若しくはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化))等のフッ素を含むチューブやPTFE等のフッ素コーティングの離型層が形成されている。さらに、金属製芯金127と表層128(若しくは離型層)との間にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等による弾性層129が設けられている。なお、表層128(若しくは離型層)が形成されない場合には金属製芯金127の表面に弾性層129を設ければよい。当該弾性層129を設けることにより、ハードローラー121aの硬度よりも低い硬度を構成することができる。これにより、ハードローラー121aとソフトローラー121bとを各ローラーの軸方向において均一に接触させることができる。
The
第1ローラー120よりもウエブWの搬送方向において下流側には、ウエブWを挟み込んで搬送する一対の第2ローラー125が配置されている。一対の第2ローラー125は、それぞれの中心軸は平行である。本実施形態の第2ローラー125は、ハードローラー126aと、ソフトローラー126bと、で構成されている。なお、ハードローラー126a及びソフトローラー126bの構成は、第1ローラー120におけるハードローラー121a及びソフトローラー121bの構成と同様なので説明を省略する。
A pair of
ここで、第1ローラー120におけるウエブWの搬送状態について説明する。上記のように、第1ローラー120は、ハードローラー121aとソフトローラー121bとで構成され、互いの硬度が異なる。具体的には、ソフトローラー121bの硬度よりもハードローラー121aの硬度の方が高い。従って、図3に示すように、搬送されたウエブWを第1ローラー120で加圧した際、ハードローラー121aとソフトローラー121bとによる当接部T1では、ソフトローラー121b側に食い込み、ソフトローラー121bの表面に凹部Dが形成される。そして、当該凹部Dの形状に倣ってウエブWは押し圧されながら搬送されるため、当接部T1を通過したウエブWはハードローラー121aが配置された方向にカールしながら搬送される。このように、第1ローラー120を通過したウエブWはカールするため、円滑に搬送できずに搬送不具合が発生してしまうおそれがある。
Here, the conveyance state of the web W in the
そこで、本実施形態では、図2に示すように、第2ローラー125の当接部T2が、第1ローラー120における一対のハードローラー121a及びソフトローラー121bのそれぞれの回転中心を結んだ直線L1に対して垂直な直線であって、一対の第1ローラー120の当接部T1を通る直線Hに対して、一対の第1ローラー120のうちでハードローラー121a側に位置するように構成されている。さらには、前記第1ローラー120及び前記第2ローラー125の中心軸の延接方向に前記第1ローラー120及び前記第2ローラー125を見た時に、一対の第1ローラー120のハードローラー121aとソフトローラー121bのそれぞれ中心を結んだ直線L1と、一対の第2ローラー125のハードローラー126aとソフトローラー126bのそれぞれ中心を結んだ直線L2とが、傾くように配置する。ここで、搬送されるウエブWに対して同じ側に位置する、第1ローラー120のハードローラー121aと第2ローラー125のハードローラー126aとの中心間距離M1と、第1ローラー120のソフトローラー121bと第2ローラー125のソフトローラー126bとの中心間距離M2と、では、第1ローラー120のハードローラー121a側の方が短い。すなわち、中心間距離M2よりも中心間距離M1の方が短くなるように第1ローラー120及び第2ローラー125が配置されている。これにより、本実施形態では、直線L1と直線L2とが互いに一定の勾配をもって傾斜する。なお、図2では、説明を容易にするため、直線L1を鉛直方向に配置したが、特に、この構成に限定されない。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the contact portion T2 of the
従って、図3に示すように、第1ローラー120においてウエブWを搬送した場合に、第1ローラー120のハードローラー121a側にカールしたウエブWに対して、ウエブWがカールした方向側に第2ローラー125の当接部T2が配置されているため、カールしたウエブWは第2ローラー125の当接部T2に噛み込みやすくなる。これにより、第1ローラー120によってカールしたウエブを第2ローラー125によって円滑に搬送される。また、上記したように、第1及び第2ローラー120,125を経ることにより、ウエブWは加熱されず、加圧のみ実施されるので、樹脂は溶融することなく、繊維のみが圧縮され、繊維同士の間隔(距離)が縮められる。すなわち、高密度化されたウエブWが形成される。なお、第1ローラー120と第2ローラー125との間には、ウエブWの搬送を補助するガイド108が配置されている。
Therefore, as shown in FIG. 3, when the web W is transported by the
第2ローラー125よりもウエブWの搬送方向における下流側には、図1に示すように、加熱加圧部150が配置されている。当該加熱加圧部150は、第1及び第2ローラー120,125によって加圧されたウエブWを加熱加圧するものである。そして、ウエブWを加熱加圧することにより、ウエブWに含まれる繊維同士を樹脂を介して結着させることができる。加熱加圧部150は、ローラーにより加圧するように構成されており、一対の加熱加圧ローラー151を有している。加熱加圧部150を加熱加圧ローラー151として構成したことにより、加熱加圧部150を板状のプレス装置として構成した場合に比べてウエブを連続的に搬送しながらシートを成形することができる。また、板状のプレス装置を用いた場合、プレスをしている間、搬送するウエブを一時的にたるませておくバッファー部が必要となる。つまり、加熱加圧ローラー151を用いた方が、製造効率を上げるとともに、シート製造装置1全体の構成を小型化することができる。
As shown in FIG. 1, a heating and
本実施形態の加熱加圧部150は、ウエブWの搬送方向において上流側に配置された第1加熱加圧部150aとその下流側に配置された第2加熱加圧部150bとを備え、第1加熱加圧部150a及び第2加熱加圧部150bがそれぞれ一対の加熱加圧ローラー151を備えている。また、第2ローラー125と第1加熱加圧部150aとの間、及び第1加熱加圧部150aと第2加熱加圧部150bとの間には、ウエブWの搬送を補助するガイド108が配置されている。
The heating and
加熱加圧ローラー151は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の金属製芯金で構成されている。加熱加圧ローラーの表面には、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化))等のフッ素を含むチューブやPTFE等のフッ素コーティングの離型層が設けられている。なお、金属製芯金と離型層と間にシリコンゴム、ウレタンゴム等による弾性層を設けてもよい。当該弾性層を設けることにより高荷重で圧接する加熱加圧ローラー151対が加熱加圧ローラー151の軸方向において均一に接触させることができる。
The heating and
また、金属製芯金の中心部には、加熱手段として、例えばハロゲンヒーター等の加熱部材が設けられている。加熱加圧ローラー151及び加熱部材は図示しない温度検知部によって各温度が取得され、取得された温度に基づいて加熱部材の駆動が制御される。これにより、加熱加圧ローラー151の表面温度が所定の温度に維持することが可能となる。そして、加熱加圧ローラー151間にウエブWを通過させることにより、搬送されるウエブWに対して加熱加圧することができる。なお、加熱手段として、ハロゲンヒーター等に限定されず、例えば、非接触ヒーターによる加熱手段や温風による加熱手段を用いてもよい。
In addition, a heating member such as a halogen heater is provided as a heating means at the center of the metal core. Each temperature of the heating and
上記したように、加熱加圧部150を経ることにより、ウエブW中の樹脂が溶けて繊維と絡みやすくなるとともに繊維間隔が短い状態で結着する。これにより、高密度化され、高強度のウエブWが形成される。
As described above, by passing through the heating and
加熱加圧部150よりもウエブWの搬送方向の下流側には、搬送されるウエブWの搬送方向と交差する方向にウエブWを切断する第1切断部110が配置されている。第1切断部110は、カッターを備え、連続状のウエブWを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状(シート状)に裁断する。また、第1切断部110よりウエブWの搬送方向の下流側には、ウエブWの搬送方向に沿ってウエブWを切断する第2切断部130が配置されている。第2切断部130は、カッターを備え、ウエブWの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断(切断)する。これにより、所望するサイズのシートPr(ウエブW)が形成される。そして、切断されたシートPr(ウエブW)はスタッカー160等に積載される。ここで、第1切断部110は、加熱加圧部150よりもウエブWの搬送方向上流部に配置されていても良い。
A
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 As mentioned above, according to the said embodiment, the following effects can be acquired.
一対の第1ローラー120は、ハードローラー121aとソフトローラー121bとで構成されている。ハードローラー121aとソフトローラー121bとでは互いに硬度が異なるため、ウエブWを搬送(加圧)する際、硬度が高い方のハードローラー121aが、硬度が低い方のソフトローラー121bに食い込む。このため、ソフトローラーの表面部(当接部T1)には凹部Dが形成され、当該凹部Dの形状に倣ってウエブWが加圧されながら搬送されるため、ウエブWは、ハードローラー121a側にカールしながら搬送される。ここで、第1ローラー120の下流側に配置された第2ローラー125の当接部T2がウエブWのカールした方向に対応するように配置されている。これにより、第1ローラー120と第2ローラー125との間におけるウエブWのうねり等を低減させ、第1ローラー120でカールしたウエブWを第2ローラーによって円滑に搬送することができる。従って、確実にウエブWを加圧させるとともに、ウエブWの搬送不具合の発生を防止することができる。
The pair of
なお、本実施形態にかかるシートとは、繊維を原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウエブ状(や凸凹を有する形状で)あってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、純パルプや古紙を原料とし薄いシート状にした態様などを含み筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、不織布、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、マットなどを含む。 In addition, the sheet | seat concerning this embodiment mainly says what used the fiber as the raw material and was made into the sheet form. However, the shape is not limited to that, and may be a board shape or a web shape (or a shape having irregularities). The raw material may be plant fibers such as cellulose, chemical fibers such as PET (polyethylene terephthalate) and polyester, and animal fibers such as wool and silk. In the present application, the sheet is divided into paper and non-woven fabric. The paper includes a recording sheet for the purpose of writing and printing, including a mode in which a pure pulp or used paper is used as a raw material in a thin sheet form, and includes a wallpaper, a wrapping paper, a colored paper, a kent paper, and the like. Nonwoven fabrics are thicker or lower in strength than paper and include nonwoven fabrics, fiber boards, tissue paper, kitchen paper, cleaners, filters, liquid absorbents, sound absorbers, cushioning materials, mats, and the like.
本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.
(変形例1)上記実施形態では、一対の第1ローラー120のハードローラー121aとソフトローラー121bのそれぞれ中心を結んだ直線L1と、一対の第2ローラー125のハードローラー126aとソフトローラー126bのそれぞれ中心を結んだ直線L2とを傾けたが、これに限定されない。例えば、直線L1と直線L2とが平行であってもよい。なお、この場合でも、第2ローラー125の当接部T2を、第1ローラー120における一対のハードローラー121a及びソフトローラー121bのそれぞれの回転中心を結んだ直線L1に対して垂直な直線であって、一対の第1ローラー120の当接部T1を通る直線Hに対して、一対の第1ローラー120のうちでハードローラー121a側に配置させる。このようにしても、第1ローラー120によってウエブWがカールする方向に第2ローラー125の当接部T2が配置されるため、カールしたウエブWを円滑に搬送させることができる。
(Modification 1) In the above embodiment, the straight lines L1 connecting the centers of the
(変形例2)上記実施形態では、一対の第1ローラー120のハードローラー121aが上方に配置され、その下方にソフトローラー121bが配置されたが、この構成に限定されない。例えば、ソフトローラー121bを上方に配置して、その下方にハードローラー121aを配置してもよい。なお、この場合、第1ローラー120の下流側に配置される第2ローラー125の当接部T2の位置を、第1ローラー120における一対のハードローラー121a及びソフトローラー121bのそれぞれの回転中心を結んだ直線L1に対して垂直な直線であって、一対の第1ローラー120の当接部T1を通る直線Hに対して、一対の第1ローラー120のうちでハードローラー121a側(下方側)に配置させる。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。
(Modification 2) In the said embodiment, although the
(変形例3)上記実施形態では、第1ローラー120の下流側には第1ローラー120と同様にカレンダー加工のための第2ローラー125を配置したが、この構成に限定されない。例えば、第1ローラー120の下流側に配置される第2ローラー125は、単にウエブWを搬送するための搬送ローラーであってもよいし、加熱及び加圧を行う加熱加圧ローラーであってもよい。この場合の搬送ローラーは、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の金属製芯金で構成され、その表面に無電解ニッケルメッキや四三酸化鉄被膜等の防錆処理が施された表層、若しくはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化))等のフッ素を含むチューブやPTFE等のフッ素コーティングの離型層が形成されていてもよい。さらに、金属製芯金の外周にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等による弾性層129が設けられている。また、加熱加圧ローラーは、例えば、上記加熱加圧ローラー151と同様の構成を適用することができる。これらの第2ローラー125の構成は、適宜設定すればよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。また、上記実施形態では、第2ローラー125をハードローラー126aとソフトローラー126bの構成としたが、一対のハードローラーの構成や、一対のソフトローラーの構成としてもよい。
(Modification 3) In the said embodiment, although the
(変形例4)上記実施形態では、第1ローラー120の構成として、一方をハードローラー121aとし、他方をソフトローラー121bとしたが、これに限定されない。例えば、第1ローラー120を構成する双方のローラーに弾性層を形成してもよい。この場合でも、どちらか一方のローラーの硬度と他方のローラーの硬度とが異なるように構成すればよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。
(Modification 4) In the above embodiment, the
(変形例5)本願において古紙とは、主に印刷された紙を指すが、紙として成形されたものを原料とするのであれば使用したか否かに関わらず古紙とみなす。 (Modification 5) In the present application, the used paper mainly refers to printed paper. However, if used as a raw material, it is regarded as used paper regardless of whether it is used.
1…シート製造装置、10…供給部、20…粗砕部、30…解繊部、40…分級部、50…受け部、60…添加物投入部、70…ウエブ成形部、110…第1切断部、130…第2切断部、120…第1ローラー、121a…ハードローラー、121b…ソフトローラー、125…第2ローラー、126a…ハードローラー、126b…ソフトローラー、150…加熱加圧部、160…スタッカー、Pu…古紙、W…ウエブ、Pr…シート、T1,T2…当接部、H…当接部T1を通る直線、L1,L2…各ローラーの中心を結んだ直線、M1,M2…中心間距離。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sheet manufacturing apparatus, 10 ... Supply part, 20 ... Crushing part, 30 ... Defibration part, 40 ... Classification part, 50 ... Receiving part, 60 ... Additive input part, 70 ... Web molding part, 110 ... 1st Cutting unit, 130 ... second cutting unit, 120 ... first roller, 121a ... hard roller, 121b ... soft roller, 125 ... second roller, 126a ... hard roller, 126b ... soft roller, 150 ... heating and pressing unit, 160 ... Stacker, Pu ... Waste paper, W ... Web, Pr ... Sheet, T1, T2 ... Abutting part, H ... Straight line passing through the abutting part T1, L1, L2 ... Straight line connecting the centers of the rollers, M1, M2 ... Center distance.
Claims (4)
前記ウエブを挟み込んで搬送し、互いの硬度が異なる一対の第1ローラーと、
前記一対の第1ローラーよりも前記ウエブの搬送方向において下流側に配置されて前記ウエブを挟み込んで搬送する、一対の第2ローラーと、を備え、
前記一対の第2ローラーの当接部は、前記第1ローラーにおける前記一対のローラーのそれぞれの回転中心を結んだ線に対して垂直な線であって、前記一対の第1ローラーの当接部を通る線に対して、前記一対の第1ローラーのうちでより硬いローラー側に位置し、
前記一対の第1ローラーのうちでより硬いローラーと、前記一対の第2ローラーのうちでより硬いローラーとは、前記搬送方向の下流側から見たとき、前記ウエブに対して同じ面側に位置していることを特徴とするシート製造装置。 A web forming portion for forming a web containing fibers;
A pair of first rollers that sandwich and transport the web and have different hardnesses;
A pair of second rollers disposed downstream of the pair of first rollers in the conveyance direction of the web and sandwiching and conveying the web,
The contact portions of the pair of second rollers are lines perpendicular to a line connecting the respective rotation centers of the pair of rollers in the first roller, and the contact portions of the pair of first rollers Is located on the side of the roller that is harder of the pair of first rollers with respect to the line passing through
The harder roller of the pair of first rollers and the harder roller of the pair of second rollers are located on the same surface side with respect to the web when viewed from the downstream side in the transport direction. The sheet manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記第1ローラー及び前記第2ローラーの中心軸の延接方向に前記第1ローラー及び前記第2ローラーを見た時に、前記一対の第1ローラーのそれぞれのローラーの中心を結んだ線と、前記一対の第2ローラーのぞれぞれのローラーの中心を結んだ線とが、傾いていることを特徴とするシート製造装置。 In the sheet manufacturing apparatus according to claim 1,
When the first roller and the second roller are viewed in the extending direction of the central axis of the first roller and the second roller, a line connecting the centers of the respective rollers of the pair of first rollers; and A sheet manufacturing apparatus, wherein a line connecting the centers of each of a pair of second rollers is inclined.
前記第1ローラーと前記第2ローラーによって前記ウエブが搬送されるときに、搬送される前記ウエブに対して同じ側に位置する前記第1ローラーのローラーと前記第2ローラーのローラーとの中心間距離は、前記第1ローラーの硬いローラー側の方が短いことを特徴とするシート製造装置。 In the sheet manufacturing apparatus according to claim 1 or 2,
When the web is conveyed by the first roller and the second roller, the distance between the centers of the roller of the first roller and the roller of the second roller located on the same side with respect to the conveyed web Is a sheet manufacturing apparatus characterized in that the hard roller side of the first roller is shorter.
前記ウエブは、樹脂を含むものであり、
前記一対の第2ローラーよりも前記ウエブの搬送方向において下流側に配置され、前記ウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を備え、
前記一対の第1ローラーおよび前記一対の第2ローラーは、いずれも、前記ウエブを加熱しない状態で挟み込んで搬送するよう構成されていることを特徴とするシート製造装置。 In the sheet manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The web contains a resin,
A heating and pressurizing part that is disposed downstream of the pair of second rollers in the web conveyance direction and heats and pressurizes the web,
The pair of first rollers and the pair of second rollers are both configured to sandwich and convey the web without heating.
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