JP6464758B2 - シート製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、古紙を粉砕して解繊し、解繊された解繊物で紙を成形する紙再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１４４８１９号公報

ところで、シートの製造過程において、シート（ウエブ）を搬送する際、搬送経路にテンション機構等が配置されていると、搬送されるシートの先端部がテンション機構に接触し、ジャム等の搬送不具合が発生してしまう、という課題があった。

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］本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を堆積させる堆積部と、前記堆積部で堆積した堆積物を搬送する搬送部と、を有するシート製造装置であって、前記搬送部は、第１搬送ローラー対と、前記第１搬送ローラー対の下流側に設けられた第２搬送ローラー対と、前記第１搬送ローラー対と前記第２搬送ローラー対との間に設けられ、前記堆積物の先端部を前記第２搬送ローラー対に向けて案内するガイド部であって、前記第１搬送ローラー対の挟持部よりも鉛直方向下方に配置されたガイド部と、前記第１搬送ローラー対と前記第２搬送ローラー対との間に設けられ、前記堆積物を付勢するテンション機構であって、前記堆積物の先端部が前記第２搬送ローラー対に挟持された後に、前記堆積物に張力を付与するテンション機構と、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、第１搬送ローラー対から搬送された堆積物の先端部はガイド部により第２搬送ローラー対まで案内され、第２搬送ローラー対で挟持される。ここで、テンション機構は堆積物の先端部が第２搬送ローラー対に挟持されるまでは動作しないので、堆積物の先端部の移動を妨げることはない。これにより、堆積物の搬送不具合が低減され、容易に堆積物を第２搬送ローラー対に通すことができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記第２搬送ローラー対の搬送方向下流側に設けられ、前記堆積物の有無を検出する堆積物検出部と、前記堆積物検出部により前記堆積物が有ることを検出したとき、前記テンション機構を退避位置から張力付与位置に切り替える切り替え部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、堆積物の先端部が第２搬送ローラー対を通過した後にテンション機構の退避位置から張力付与位置への切り替えが行われる。これにより、テンション機構は堆積物の先端部が第２搬送ローラー対に挟持されるまでは動作しないので、堆積物の搬送不具合を低減することができる。

［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搬送ローラー対は、駆動ローラーの回転中心軸と従動ローラーの回転中心軸とを結ぶ仮想線が搬送方向下流側に向けて傾斜するよう配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１搬送ローラー対を傾斜配置することにより堆積物の先端部がガイド部側に向かって搬送され、堆積物の先端部を確実にガイド部に導くことができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第１搬送ローラー対の内、鉛直方向上側のローラーよりも、鉛直方向下側のローラーの方が硬いことを特徴とする。

この構成によれば、第１搬送ローラー対を通過した堆積物（ウエブ）をガイド部側に向かう方向に撓ませて搬送することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、少なくとも前記堆積物の先端部が前記第２搬送ローラー対に挟持されてから所定の間、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度は、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも速いことを特徴とする。

この構成によれば、搬送される堆積物の弛みを取り、うねりのない安定した搬送が可能となる。

［適用例６］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記テンション機構により前記堆積物に張力を付与した後、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度を、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも遅くしまた速くする切り替え動作を繰り返すことを特徴とする。

この構成によれば、搬送される堆積物の弛みを取り、うねりのない安定した搬送が可能となる。

［適用例７］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記第１搬送ローラー対と前記第２搬送ローラー対との間にある堆積物の弛みを検出する弛み検出部であって、前記堆積物の弛み量が第１の値であることと前記第１の値よりも大きい第２の値であることを検出可能な弛み検出部を有し、前記弛み検出部により前記弛み量が第１の値であることを検出したとき、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度を、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも遅くし、前記弛み検出部により前記弛み量が第２の値であることを検出したとき、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度を、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも速くする、ことを特徴とする。

この構成によれば、第１搬送ローラー対と第２搬送ローラー対との間における堆積物の弛み状態を把握し、堆積物の弛みやうねりの発生を容易に抑制することができる。

シート製造装置の構成を示す概略図。 第１搬送ローラー対の構成を示す概略図。 搬送部の構成を示す概略図。 シート製造装置の制御方法を示す搬送部の動作図。 シート製造装置の制御方法を示す搬送部の動作図。 シート製造装置の制御方法を示す搬送部の動作図。

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。

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、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、解繊物の少なくとも一部を堆積させる堆積部と、堆積部で堆積した堆積物を搬送する搬送部等を有するものである。以下、具体的にシート製造装置の構成について説明する。

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。図１に示すように、本実施形態のシート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加物投入部６０と、堆積部７０と、搬送部１００と、切断部１３０等を備えている。また、これらの部材を制御する制御部２を備えている。

供給部１０は、粗砕部２０に原料としての古紙Ｐｕ等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。

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。

解繊部３０は、繊維を含む材料（原料）を空気中で解繊するものである。具体的には、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行うものである。本願においては、解繊部３０で解繊されるものを被解繊物と言い、解繊部３０を通過したものを解繊物と言う。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（以下、「インク粒」という）となって繊維と分離する。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空気中で分級部４０に搬送される。なお、必要に応じて解繊部３０に配管２０２を介して解繊された繊維を分級部４０に搬送させるための気流を発生させる気流発生装置を別途設けてもよい。

分級部４０は、導入された導入物を気流により分級するものである。本実施形態では、導入物としての解繊物をインク粒と繊維とに分級する。分級部４０は、例えば、サイクロンを適用することにより、搬送された解繊物をインク粒と繊維とに気流分級することができる。なお、サイクロン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。

本実施形態の分級部４０は接線入力方式のサイクロンであり、解繊部３０から導入物が導入される導入口４０ａと、導入口４０ａが接線方向についた筒部４１と、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、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。

分級処理において、分級部４０の導入口４０ａから導入された解繊物をのせた気流は、筒部４１、円錐部４２で円周運動に変わり、遠心力がかかり分級される。そして、インク粒より大きく密度の高い繊維は下部取出口４０ｂへ移動し、比較的小さく密度の低いインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４０ｃへ導出される。そして、分級部４０の上部排気口４０ｃからインク粒が排出される。そして、排出されたインク粒は、分級部４０の上部排気口４０ｃに接続された配管２０６を介して受け部８０に回収される。一方、分級部４０の下部取出口４０ｂから配管２０３を介して分級された繊維を含む分級物が選別部５０に向けて空気中で搬送される。分級部４０から選別部５０へは、分級される際の気流によって搬送されてもよいし、上方にある分級部４０から重力で下方にある選別部５０に搬送されてもよい。なお、分級部４０の上部排気口４０ｃや配管２０６等に、上部排気口４０ｃから短繊維混合物を効率よく吸引するための吸引部等を配置してもよい。分級は、あるサイズや密度を境にして正確に分けられるものではない。また、繊維とインク粒とに正確に分けられるものでもない。繊維の中でも比較的短い繊維はインク粒と共に上部排気口４０ｃから排出される。インク粒の中でも比較的大きいものは繊維とともに下部取出口４０ｂから排出される。

選別部５０は、分級部４０により分級された繊維を含む分級物（解繊物）を複数の開口を有するふるい部５１から通過させて選別するものである。さらに、具体的には、分級部４０により分級された繊維を含む分級物を、開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物と、に選別するものである。本実施形態の選別部５０では、分級物を回転運動により空気中で分散させる機構を備えている。そして、選別部５０の選別により開口を通過した通過物は、通過物搬送部５２から配管２０４を介して堆積部７０側に搬送される。一方、選別部５０の選別により開口を通過しなかった残留物は、配管２０５を介して再び被解繊物として解繊部３０に戻される。これにより、残留物は廃棄されずに再使用（再利用）される。

選別部５０の選別により開口を通過した通過物は配管２０４を介して堆積部７０に空気中で搬送される。選別部５０から堆積部７０へは、気流を発生させる図示しないブロワーによって搬送されてもよいし、上方にある選別部５０から下方にある堆積部７０に重力で搬送されてもよい。配管２０４における選別部５０と堆積部７０との間には、搬送される通過物に対して結着樹脂（例えば、熱可塑性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、結着樹脂の他、例えば、難燃剤、白色度向上剤、シート力増強剤やサイズ剤、吸収調整剤、芳香剤、脱臭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。

堆積部７０は、繊維を含む材料を堆積可能にするものであり、解繊部３０で解繊された解繊物の少なくとも一部を空気中で堆積するものである。具体的には、堆積部７０は、配管２０４から投入された繊維や結着樹脂を含む材料を用いて堆積させてウエブＷを形成するものであり、繊維を空気中に均一に分散させる機構を備えている。また、堆積部７０は、移動しながら解繊物を堆積物（ウエブＷ）として堆積する移動部を有している。なお、本実施形態の移動部は、張架ローラー７２と、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とで構成されている。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が一方向に回転（移動）するようになっている。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と結着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。

まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、堆積部７０には、繊維及び結着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通過物（繊維）中に結着樹脂（添加物）を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させて、通過物（繊維）中に結着樹脂（添加物）を均一に混ぜるとともに、小孔を通過した繊維や繊維と結着樹脂の混合物を空気中に均一に分散させることができる。

フォーミングドラム７１の下方には、メッシュベルト７３が配されている。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。

そして、フォーミングドラム７１の小孔スクリーンを通過した繊維等は、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、繊維と結着樹脂を含み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、帯状の連続したウエブ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Ｗ（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。

メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、メッシュベルト７３の回転移動により、搬送方向（図中の白抜き矢印）に従って搬送される。メッシュベルト７３の上側には剥離部９０が配置されている。ウエブＷは剥離部９０によりメッシュベルト７３上から剥離されて、搬送部１００側に搬送される。剥離部９０は、鉛直上方（ウエブＷがメッシュベルト７３から離間する方向）にウエブＷを吸引しながらウエブＷを搬送可能に構成されている。剥離部９０は、メッシュベルト７３から鉛直上方（ウエブＷの表面に対して垂直な方向）に離間して配置され、且つ、ウエブＷの搬送方向においてメッシュベルト７３と一部が下流側にずれて配置されている。そして、剥離部９０の搬送区間は、メッシュベルト７３の下流側の張架ローラー７２ａから搬送部１００の一部を構成する第１搬送ローラー対１１０までの区間となる。

剥離部９０は、搬送ベルト９１と、複数の張架ローラー９２と、吸引室９３と、を有する。搬送ベルト９１は、張架ローラー９２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である。そして、複数の張架ローラー９２のうちの少なくとも１つが自転することで、搬送ベルト９１が一方向に回転（移動）するようになっている。

吸引室９３は、搬送ベルト９１の内側に配置され、上面と当該上面に接する４つの側面とを有する中空の箱型形状をしており、底面（下方に位置する搬送ベルト９１と対向する面）が開口している。また、吸引室９３は、吸引室９３内に気流（吸引力）を発生させる吸引部を備えている。そして、吸引部を駆動させることにより吸引室９３の内部空間が吸引されて、吸引室９３の底面から空気が流れ込む。これにより吸引室９３の上方に向けた気流が発生し、ウエブＷをウエブＷの上方から吸引して搬送ベルト９１にウエブＷを吸着させることができる。そして、搬送ベルト９１は、張架ローラー９２が自転することによって移動（周回）し、ウエブＷを第１搬送ローラー対１１０に向けて搬送することができる。また、吸引室９３は、上方から見て、メッシュベルト７３と一部が重なり、また、サクション装置７５と重ならない下流側の位置に配置されるため、メッシュベルト７３上のウエブＷは、吸引室９３と対向する位置においてメッシュベルト７３から剥離させて搬送ベルト９１に吸着させることができる。張架ローラー９２は、搬送ベルト９１がメッシュベルト７３と同速度で移動するように自転する。メッシュベルト７３と搬送ベルト９１の速度に差があると、ウエブＷが引っ張られて破断したり座屈したりすることを、同速度にすることで防止できる。

ウエブＷの搬送方向における剥離部９０の下流側には搬送部１００の一部を構成する第１搬送ローラー対１１０が配置されている。搬送部１００は、堆積部７０で堆積した堆積物（ウエブＷ）を搬送するものである。搬送部１００は、第１搬送ローラー対１１０と、第１搬送ローラー対１１０の下流側に設けられた第２搬送ローラー対１２０と、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間に設けられたガイド部１１４と、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間に設けられたテンション機構１１５等を備えている。

第１搬送ローラー対１１０は、搬送されるウエブＷを加圧するものである。第１搬送ローラー対１１０は、一対の加圧ローラー１１１，１１２で構成されている。第１搬送ローラー対１１０は、加圧ローラー１１１と加圧ローラー１１２とでウエブＷを挟み込む挟持部１１０ａを有している。一対の加圧ローラー１１１，１１２のうち、一方のローラーはモーターの駆動によって回転する駆動ローラー（本実施形態では加圧ローラー１１２）であり、他方のローラーは従動ローラー（本実施形態では加圧ローラー１１１）である。そして、一対の加圧ローラー１１１，１１２を回転させ、ウエブＷを挟持部１１０ａで押し挟みながら搬送させることによりウエブＷを加圧することができる。例えば、第１搬送ローラー対１１０により、堆積部７０で形成されたウエブＷの厚みに対しておよそ１／５から１／３０の厚みのウエブＷとなるように加圧する。これにより、ウエブＷの強度を向上させることができる。

ウエブＷの搬送方向における第１搬送ローラー対１１０の下流側にはガイド部１１４が配置されている。そして、第１搬送ローラー対１１０を通過したウエブＷ（堆積物）の先端部はガイド部１１４に倣って第２搬送ローラー対１２０に向けて案内される。ここで、ガイド部１１４は、第１搬送ローラー対１１０の挟持部１１０ａよりも鉛直方向下方に配置されている。第１搬送ローラー対１１０を通過したウエブＷ（堆積物）の先端部は、重力により鉛直方向下方側に向かって搬送されるため、ウエブＷ（堆積物）の先端部を容易に第２搬送ローラー対１２０に向けて案内することができる。

ウエブＷの搬送方向における第１搬送ローラー対１１０の下流側、より詳細にはガイド部１１４の下流側に第２搬送ローラー対１２０が配置されている。第２搬送ローラー対１２０は、堆積部７０で堆積した堆積物としてのウエブＷを加熱加圧し、ウエブＷに含まれる繊維同士を結着樹脂を介して結着させるものである。本実施形態の第２搬送ローラー対１２０は、一対の加熱ローラー１２１，１２２で構成されている。加熱ローラー１２１，１２２の回転軸中心部にはヒーター等の加熱部材が設けられており、当該一対の加熱ローラー１２１，１２２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、一対の加熱ローラー１２１，１２２のうち、一方のローラーはモーターの駆動によって回転する駆動ローラー（本実施形態では加熱ローラー１２２）であり、他方のローラーは従動ローラー（本実施形態では加熱ローラー１２１）である。そして、ウエブＷは一対の加熱ローラー１２１，１２２によって加熱加圧されることで、結着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くなり繊維間の接触点が増加する。

また、搬送部１００の第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間にはテンション機構１１５が配置されている。テンション機構１１５は、搬送されるウエブＷを付勢するものである。本実施形態のテンション機構１１５は、テンションローラー１１６を備え、当該テンションローラー１１６で搬送されるウエブＷを付勢可能に構成されている。そして、ウエブＷの先端部が第２搬送ローラー対１２０に挟持された後に、ウエブＷに張力を付与するように構成されている。なお、搬送部１００の詳細な構成については後述する。

第２搬送ローラー対１２０の搬送方向の下流側には、ウエブＷを切断する切断部１３０として、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する第１切断部１３０ａとウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する第２切断部１３０ｂとが配置されている。第１切断部１３０ａは、例えば、スリッターであり、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する。第２切断部１３０ｂは、例えば、ロータリーカッターであり、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に裁断する。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。切断されたシートＰｒはスタッカー１６０等に積載される。なお、ウエブＷを切断せずに、連続状のまま巻き取りローラーによって巻き取るように構成してもよい。以上により、シート製造装置１においてシートＰｒを製造することができる。

なお、上記実施形態にかかるシートとは、古紙や純パルプなどの繊維を含むものを原料とし、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、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。

また、上記本実施形態において古紙とは、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。

次に、搬送部１００の詳細な構成について説明する。図２は第１搬送ローラー対の構成を示す概略図であり、図３は搬送部の構成を示す概略図である。図２及び図３に示すように、搬送部１００は、第１搬送ローラー対１１０と、第２搬送ローラー対１２０と、ガイド部１１４と、テンション機構１１５等を備えている。

図２に示すように、第１搬送ローラー対１１０は、駆動ローラーとしての加圧ローラー１１２の回転中心軸Ｃ２と従動ローラーとしての加圧ローラー１１１の回転中心軸Ｃ１とを結ぶ仮想線Ｌ１が搬送方向下流側に向けて傾斜するよう配置されている。さらに詳細には、加圧ローラー１１２は加圧ローラー１１１の下方側に配置されており、加圧ローラー１１２の回転中心軸Ｃ２を通る鉛直方向に延びる線を仮想線Ｌ０としたとき、仮想線Ｌ０に対して仮想線Ｌ１はウエブＷの搬送方向の下流側に向けて傾斜している。このため、ウエブＷの先端部を、第１搬送ローラー対１１０の挟持部１１０ａよりも鉛直方向下方に配置されたガイド部１１４に向けて確実に導くことができる。

また、第１搬送ローラー対１１０の内、鉛直方向上側のローラーとしての加圧ローラー１１１よりも、鉛直方向下側のローラーとしての加圧ローラー１１２の方が硬いローラーである。すなわち、第１搬送ローラー対１１０は、ハードローラーの加圧ローラー１１２とソフトローラーの加圧ローラー１１１とで構成され、互いの硬度が異なる。例えば、ハードローラーは金属で形成され、ソフトローラーは樹脂やゴム等で形成される。これにより、ハードローラーの加圧ローラー１１２の表面における硬度の方がソフトローラーの加圧ローラー１１１の表面における硬度よりも高くなる。従って、図２に示すように、搬送されたウエブＷを第１搬送ローラー対１１０で加圧した際、ハードローラーの加圧ローラー１１２とソフトローラーの加圧ローラー１１１とによる挟持部１１０ａでは、ハードローラーの加圧ローラー１１２がソフトローラーの加圧ローラー１１１側に食い込み、加圧ローラー１１１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、挟持部１１０ａを通過したウエブＷはハードローラーの加圧ローラー１１２が配置された方向、すなわち、挟持部１１０ａの下方側にカールするように搬送される。第１搬送ローラー対１１０を通過するウエブＷをガイド部１１４側に向かう方向に撓ませて搬送することができる。

また、図３に示すように、第１搬送ローラー対１１０の搬送方向下流側には第２搬送ローラー対１２０が配置されている。さらに、第２搬送ローラー対１２０の搬送方向下流側には、ウエブＷ（堆積物）の有無を検出する堆積物検出部１２６が配置されている。堆積物検出部１２６は制御部２に検出結果を送信可能に接続されている。堆積物検出部１２６は、例えば、透過型または反射型のフォトインターラプターであり、光を発する発光部と発光部から発せられた光を受ける受光部とを備えている。発光部の発光素子としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子やレーザー発光素子等が適用される。また、受光部は、フォトトランジスターやフォトＩＣ等で構成される。これにより、ウエブＷ（堆積物）の有無を検出することができる。さらに詳細には、制御部２は、堆積物検出部１２６の出力に基づいて、ウエブＷの先端部が堆積物検出部１２６上を通過したか否かを判断することができる。

また、テンション機構１１５は、制御部２に接続されたソレノイドで構成される切り替え部（図示せず）を有し、堆積物検出部１２６によりウエブＷが有ることを検出したとき、切り替え部によりテンション機構１１５を退避位置Ｐ０から張力付与位置のうち第１張力付与位置Ｐ１に切り替えることができる。

なお、退避位置Ｐ０は、テンション機構１１５が、第１搬送ローラー対１１０を通過したウエブＷの先端部と干渉しない位置であり、第１張力付与位置Ｐ１よりも上方の位置として設定されている。また、第１張力付与位置Ｐ１は、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間で、各搬送ローラー対１１０，１２０に挟持されているウエブＷに張力を付与可能な位置であり、退避位置Ｐ０よりも下方の位置として設定されている。なお、退避位置Ｐ０及び第１張力付与位置Ｐ１は、テンションローラー１１６の位置で設定されている。

また、本実施形態では、テンション機構１１５によりウエブＷに張力を付与した後、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも遅くしまた速くする切り替え動作を繰り返し行う。これにより、搬送されるウエブＷの弛みを取り、うねりのない安定した搬送が可能となる。ここで、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも速くした場合、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間のウエブＷの弛み量は少なくなる。このため、少なくなる弛み量に追従してテンションローラー１１６は上方に移動する。一方、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも遅くした場合、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間のウエブＷの弛み量は多くなる。このため、多くなる弛み量に追従してテンションローラー１１６は下方に移動する。

ここで、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間にあるウエブＷの弛みの検出は弛み検出部１１７によって検出される。当該弛み検出部１１７は制御部２に検出結果を送信可能に接続されている。そして、弛み検出部１１７は、ウエブＷの弛み量が第１の値であることと第１の値よりも大きい第２の値であることを検出可能である。そして、弛み検出部１１７により弛み量が第１の値であることを検出したとき、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも遅くし、弛み検出部１１７により弛み量が第２の値であることを検出したとき、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも速くする。

本実施形態の弛み検出部１１７は、第１の値の弛み量を検出する第１検出部１１８と第２の値の弛み量を検出する第２検出部１１９とを備えている。第１検出部１１８及び第２検出部１１９は、例えば、マイクロスイッチであり、第１検出部１１８及び第２検出部１１９のそれぞれにアクチュエーター１１８ａ，１１９ａを有している。そして、第１検出部１１８のアクチュエーター１１８ａにテンションローラー１１６が接触するとスイッチがＯＮとなり、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも遅くする。すなわち、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間のウエブＷの弛み量を多くする。一方、第２検出部１１９のアクチュエーター１１９ａにテンションローラー１１６が接触するとスイッチがＯＮとなり、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも速くする。すなわち、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間のウエブＷの弛み量を少なくする。

本実施形態では、第１検出部１１８のアクチュエーター１１８ａとテンションローラー１１６とが接触する位置を上限位置Ｐ３とし、第２検出部１１９のアクチュエーター１１９ａとテンションローラー１１６とが接触する位置を下限位置とする。なお、下限位置は第２張力付与位置Ｐ２として設定される。また、上限位置Ｐ３は、第１張力付与位置Ｐ１よりも上方に設定される。

次に、シート製造装置の制御方法について説明する。なお、本実施形態では、搬送部の制御方法について主に説明する。図４、図５及び図６はシート製造装置の制御方法を示す搬送部の動作図である。

まず、シート製造装置１の各部を駆動させる。具体的には、供給部１０から古紙Ｐｕを供給させ、供給された古紙Ｐｕを解繊部３０で解繊させる。その後、解繊された解繊物を分級部４０を介して選別部５０に投入させる。選別部５０ではふるい部５１を回転させ、ふるい部５１の開口を通過した通過物を堆積部７０に投入させる。堆積部７０ではフォーミングドラム７１を回転させ、フォーミングドラム７１の小孔スクリーンを通過した繊維をメッシュベルト７３上に堆積（ウエブＷを成形）させる。そして、メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷを剥離部９０でメッシュベルト７３から剥離させ、メッシュベルト７３から剥離させたウエブＷを搬送部１００の第１搬送ローラー対１１０側に搬送させる。

第１搬送ローラー対１１０では、図４（ａ）に示すように、駆動ローラーの加圧ローラー１１２を回転駆動させ、剥離部９０側から搬送されたウエブＷの先端部Ｗｔを挟み込ませる。このとき、第１搬送ローラー対１１０によって挟み込まれたウエブＷの先端部Ｗｔは、第１搬送ローラー対１１０の挟持部１１０ａよりも鉛直方向下方に配置されたガイド部１１４に向けて搬送される（図２参照）。そして、ガイド部１１４の搬送面に倣って第２搬送ローラー対１２０側に搬送される。なお、このとき、テンション機構１１５のテンションローラー１１６は、退避位置Ｐ０に位置している。すなわち、第１搬送ローラー対１１０によって搬送されるウエブＷの先端部Ｗｔと接触しないように、テンション機構１１５を退避させている。これにより、ジャム等の不具合を回避しウエブＷを搬送させることができる。

次いで、第２搬送ローラー対１２０では、図４（ｂ）に示すように、駆動ローラーの加熱ローラー１２２を回転駆動させ、第１搬送ローラー対１１０側から搬送されたウエブＷの先端部Ｗｔを挟持部１２０ａで挟み込ませる。第１搬送ローラー対１１０側から搬送されたウエブＷの先端部Ｗｔはガイド部１１４の搬送面に倣って搬送されるとともに、テンション機構１１５のテンションローラー１１６が退避位置Ｐ０に位置しており、ウエブＷの搬送の障害となるものがない。このため、自動でウエブＷの先端部Ｗｔを第２搬送ローラー対１２０に挟み込ませることができる。

その後、ウエブＷの先端部Ｗｔが第２搬送ローラー対１２０の搬送方向下流側に配置された堆積物検出部１２６の検出エリアに侵入すると、堆積物検出部１２６によってウエブＷ（堆積物）が有ることが検出される。すなわち、堆積物検出部１２６の検出状態が、ウエブＷ（堆積物）「無し」からウエブＷ（堆積物）「有り」に変化する。そして、テンション機構１１５に設けられたソレノイド機構を駆動させ、テンション機構１１５（テンションローラー１１６）の位置を退避位置Ｐ０から第１張力付与位置Ｐ１に切り替える。さらに、このとき、少なくともウエブＷ（堆積物）の先端部Ｗｔが第２搬送ローラー対１２０（挟持部１２０ａ）に挟持されてから所定の間、第２搬送ローラー対１２０の周速度は、第１搬送ローラー対１１０の周速度よりも速くなる。すなわち、少なくともウエブＷ（堆積物）の先端部Ｗｔが第２搬送ローラー対１２０に挟持されてから所定の間、第２搬送ローラー対１２０の周速度が第１搬送ローラー対１１０の周速度よりも速くなるように、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラー（１１２）及び第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラー（１２２）のうち、少なくとも一方の駆動ローラーを駆動制御する。第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーと第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーとの周速度の速度差は相対的なものである。従って、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーを制御してもよいし、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーを制御してもよい。さらには、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラー及び第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの両方を制御してもよい。なお、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度が第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも速くなるように駆動制御する所定の間、すなわち、ウエブＷ（堆積物）の先端部Ｗｔが第２搬送ローラー対１２０に挟持されてから所定の間とは、テンションローラー１１６が第１張力付与位置Ｐ１から上限位置Ｐ３まで移動する間である。

そして、図４（ｂ）に示すように、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度が第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも速くなるように駆動制御すると、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛み量が小さく（少なく）なっていく。その後、図５（ｃ）に示すように、ウエブＷがテンションローラー１１６に接触し、ウエブＷに対して張力が付与される。本実施形態では、テンションローラー１１６の自重によってウエブＷに対して張力が付与される。これにより、ウエブＷの弛みやうねりのない安定した搬送が可能となる。

さらに、ウエブＷがテンションローラー１１６によって張力が付与されながら搬送されると、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛み量がさらに小さく（少なく）なっていく。これに伴い、テンションローラー１１６も上昇する。そして、図５（ｄ）に示すように、テンションローラー１１６が上限位置Ｐ３まで達すると、テンションローラー１１６が弛み検出部１１７の第１検出部１１８のアクチュエーター１１８ａに接触する（図３（ｂ）参照）。これにより、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛み量が第１の値であると判断され、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも遅くする。これにより、図６（ｅ）に示すように、第２搬送ローラー対１２０におけるウエブＷの搬送量よりも第１搬送ローラー対１１０におけるウエブＷの搬送量の方が多くなるため、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛み量が大きく（多く）なっていく。これに伴い、ウエブＷに対して張力を付与しながらテンションローラー１１６が下降する。

そして、図６（ｆ）に示すように、テンションローラー１１６が第２張力付与位置（下限位置）Ｐ２まで達すると、テンションローラー１１６が弛み検出部１１７の第２検出部１１９のアクチュエーター１１９ａに接触する（図３（ｂ）参照）。これにより、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛み量が第１の値よりも大きい第２の値であると判断され、第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度を、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーの周速度よりも速くする。これにより、第１搬送ローラー対１１０におけるウエブＷの搬送量よりも第２搬送ローラー対１２０におけるウエブＷの搬送量の方が多くなるため、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛み量が小さく（少なく）なっていく。これに伴い、ウエブＷに対して張力を付与しながらテンションローラー１１６が上昇する。以降、テンションローラー１１６がウエブＷに張力を付与しながらウエブＷの弛み量に応じて上限位置Ｐ３と下限位置（第２張力付与位置）Ｐ２との間を移動する。そして、これに伴い、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラー及び第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーの周速度の切り替え制御が繰り返し行われる。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第１搬送ローラー対１１０によって搬送されたウエブＷの先端部Ｗｔはガイド部１１４に倣って第２搬送ローラー対１２０まで搬送され、第２搬送ローラー対１２０（挟持部１２０ａ）で挟持される。このとき、テンション機構１１５はウエブＷの先端部Ｗｔが第２搬送ローラー対１２０に挟持されるまで退避位置Ｐ０に退避された状態であるので、ウエブＷの先端部Ｗｔの移動を妨げることはない。これにより、ウエブＷ（シートＰｒ）の成形開始時におけるウエブＷの搬送不具合を低減させることができる。また、ウエブＷの先端部Ｗｔが第２搬送ローラー対１２０を通過した後は、第１搬送ローラー対１１０の駆動ローラーと第２搬送ローラー対１２０の駆動ローラーとの周速度にかかる駆動制御が一定のテンションのもと行われる。これにより、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの弛みやうねりが解消され、ウエブＷを安定した状態で搬送することができる。

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。変形例を組み合わせてもよい。

（変形例１）上記実施形態では、弛み検出部１１７の構成として、上限位置Ｐ３と下限位置Ｐ２とにそれぞれ第１検出部１１８と第２検出部１１９を備えたが、この構成に限定されない。例えば、フォトセンサー等を用いて、上限位置Ｐ３と下限位置Ｐ２とを１つのセンサー等で検出する構成であってもよい。このようにすれば、弛み検出部を容易な構成とすることができる。

（変形例２）上記実施形態では、第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０との間におけるウエブＷの搬送制御の構成について説明したが、この構成に限定されない。第１搬送ローラー対１１０及び第２搬送ローラー対１２０に加え、さらに、ウエブＷを搬送する他の搬送ローラー対、例えば第１切断部１３０ａの下流側に第３搬送ローラー対を配置し、上記実施形態と同様の制御を行ってもよい。すなわち、ウエブＷの搬送方向に隣り合う各搬送ローラー対間（第１搬送ローラー対１１０と第２搬送ローラー対１２０、および第２搬送ローラー対１２０と第３搬送ローラー対）で上記実施形態と同様の制御を行うよう構成してもよい。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。

１…シート製造装置、２…制御部、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…選別部、６０…添加物投入部、７０…堆積部、９０…剥離部、１００…搬送部、１１０…第１搬送ローラー対、１１０ａ…挟持部、１１４…ガイド部、１１５…テンション機構、１１６…テンションローラー、１１７…弛み検出部、１１８…第１検出部、１１９…第２検出部、１２０…第２搬送ローラー対、１２６…堆積物検出部、１３０…切断部、１６０…スタッカー。

Claims (7)

1. 繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を堆積させる堆積部と、前記堆積部で堆積した堆積物を搬送する搬送部と、を有するシート製造装置であって、
   前記搬送部は、
   第１搬送ローラー対と、
   前記第１搬送ローラー対の下流側に設けられた第２搬送ローラー対と、
   前記第１搬送ローラー対と前記第２搬送ローラー対との間に設けられ、前記堆積物の先端部を前記第２搬送ローラー対に向けて案内するガイド部であって、前記第１搬送ローラー対の挟持部よりも鉛直方向下方に配置されたガイド部と、
   前記第１搬送ローラー対と前記第２搬送ローラー対との間に設けられ、前記堆積物を付勢するテンション機構であって、前記堆積物の先端部が前記第２搬送ローラー対に挟持された後に、前記堆積物に張力を付与するテンション機構と、を含むことを特徴とするシート製造装置。
2. 請求項１に記載のシート製造装置において、
   前記第２搬送ローラー対の搬送方向下流側に設けられ、前記堆積物の有無を検出する堆積物検出部と、
   前記堆積物検出部により前記堆積物が有ることを検出したとき、前記テンション機構を退避位置から張力付与位置に切り替える切り替え部と、を有することを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のシート製造装置において、
   前記第１搬送ローラー対は、駆動ローラーの回転中心軸と従動ローラーの回転中心軸とを結ぶ仮想線が搬送方向下流側に向けて傾斜するよう配置されていることを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記第１搬送ローラー対の内、鉛直方向上側のローラーよりも、鉛直方向下側のローラーの方が硬いことを特徴とするシート製造装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   少なくとも前記堆積物の先端部が前記第２搬送ローラー対に挟持されてから所定の間、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度は、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも速いことを特徴とするシート製造装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシート製造装置において、
   前記テンション機構により前記堆積物に張力を付与した後、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度を、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも遅くしまた速くする切り替え動作を繰り返すことを特徴とするシート製造装置。
7. 請求項６に記載のシート製造装置において、
   前記第１搬送ローラー対と前記第２搬送ローラー対との間にある堆積物の弛みを検出する弛み検出部であって、前記堆積物の弛み量が第１の値であることと前記第１の値よりも大きい第２の値であることを検出可能な弛み検出部を有し、
   前記弛み検出部により前記弛み量が第１の値であることを検出したとき、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度を、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも遅くし、
   前記弛み検出部により前記弛み量が第２の値であることを検出したとき、前記第２搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度を、前記第１搬送ローラー対の駆動ローラーの周速度よりも速くする、ことを特徴とするシート製造装置。

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