シート製造装置

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、紙を粉砕して解繊する乾式解繊部と、乾式解繊部で解繊された解繊物を搬送する 第1搬送部と、第1搬送部で搬送された解繊物を気流分級して脱墨する分級部と、分級部 で脱墨された解繊物を搬送する第2搬送部と、第2搬送部で搬送された解繊物で紙を成形 する紙成形部と、を有する紙再生装置が知られている。そして、紙成形部では、複数の小 穴スクリーンを有するフォーミングドラムを備え、当該フォーミングドラムを回転駆動さ せることにより、小孔スクリーンから繊維を吐出するように構成されている(例えば、特 許文献1参照)。

特開2012−144819号公報

ところで、上記に示す紙再生装置の紙成形部では、フォーミングドラムから吐出される 繊維等が外に飛び散ること抑制するため、フォーミングドラムを確実に囲う構造が望まれ ている。しかし、特許文献1では、フォーミングドラムを囲うような図はあるものの、詳 細な記載は無い。そのため、どのように囲う構造であれば飛び散りを抑制できるかわから ない。また、単にフォーミングドラムを囲っただけでは、装置が大きくなってしまう。

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、回転する円筒部に設けられ、少なく とも繊維を含む材料が空気中で通過する複数の開口を有する開口部と、前記開口を有しな い筒状部と、を有するドラム部と、前記ドラム部の前記開口部が内側に来るように囲うと ともに、前記筒状部と接するハウジング部と、前記開口を通過した前記材料を用いてシー トを成形する成形部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ドラム部の開口部が内側となるようにハウジング部によって囲われ る。このとき、ドラム部の筒状部とハウジング部とが接した状態となる。また、筒状部は 開口を有していいない。従って、ドラム部の開口から通過した繊維を含む材料等がハウジ ング部の内部から外側へ排出されることを抑制することができる。さらに、ハウジング部 は、ドラム部の筒状部に接する構成であるため、ドラム部の回転軸方向において、ドラム 部の長さよりもハウジング部の長さの方が短く(幅寸法が短く)なる。これにより、装置 の構造を小型化することができる。

[適用例2]上記適用例にかかるシート製造装置の前記ドラム部は、回転中心軸の延在 方向に沿って、前記筒状部、前記開口部、前記筒状部を有し、前記ハウジング部は、前記 筒状部における前記回転中心軸から離れる側の表面と接することを特徴とする。

この構成によれば、ドラム部の回転軸方向において、開口部の両側に筒状部が配置され 、当該筒状部の外側表面とハウジング部とが接する。すなわち、ドラム部の回転軸方向に おいてドラム部の内側にハウジング部が配置されるため、装置構成を小型にすることがで きる。また、ドラム部の回転軸方向において、筒状部よりも外側でハウジング部によって 囲われた場合、ハウジング部の内部空間が大きくなる。ハウジング内の空間が大きくなる と、開口を通過した材料が、特にハウジング部の端側で広がりやすくなるため、一定の厚 みのシートを成形できなくなってしまうが、上記構成によれば、筒状部でハウジング部に よって囲われるので、ハウジン部の内部空間が適正に狭まり、一定の厚みの材料を積層さ せ、均一の厚みを有するシートを製造することができる。

[適用例3]上記適用例にかかるシート製造装置では、前記ハウジング部はパイルシー ル部を有し、前記筒状部と前記パイルシール部とが接することを特徴とする。

この構成によれば、パイルシール部によって筒状部とハウジング部とが接する。パイル シール部は、多数の繊維を束ねたものであり、ドラム部の開口から通過した繊維等をハウ ジング部内部から外側への排出を抑制することができる。また、ドラム部は回転駆動する ため、ドラム部とハウジング部とが摺れる摺動部にパイルシール部を用いることにより、 ドラム部とハウジング部との摩耗の発生を抑制するとともに耐久性を向上させることがで きる。

[適用例4]上記適用例にかかるシート製造装置は、前記筒状部の内側に固定のフラン ジ部を有し、前記筒状部と前記フランジ部とは第2パイルシール部を介して接することを 特徴とする。

この構成によれば、筒状部とフランジ部とが第2パイルシール部を介して接する。これ により、繊維を含む材料等が、ドラムの内側から外側へ排出されることを抑制することが できる。

シート製造装置の構成を示す概略図。

分散部の構成を示す概略図。

ドラム部の構成を示す斜視図。

分散部のハウジング部周辺の構成を示す概略図。

変形例1にかかる分散部の構成を示す概略図。

変形例2にかかる分散部の構成を示す概略図。

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に成形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、回転する円筒部に設けられ、少なくと も繊維を含む材料が空気中で通過する複数の開口を有する開口部と開口を有しない筒状部 とを有するドラム部と、ドラム部の開口部が内側に来るように囲うとともに、筒状部と接 するハウジング部と、開口を通過した材料を用いてシートを成形する成形部と、を備えた 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、受け部50と、添加物投入部60と、分散部70と、搬送部100と、切 断部110及び成形部200等を備えている。そして、これらの部材を制御する制御部を 備えている。

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2 0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、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。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)。従って、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。

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 。

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、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、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42へ移動し、比較的小さく密度の低いイ ンク粒は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を介して分散部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や配管203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を配置してもよい。

また、脱墨された繊維がサイクロン40から分散部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、白色度向上剤、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。

分散部70は、少なくとも繊維を含む材料を空気中に分散させるものである。本実施形 態の分散部70は、配管204から投入された繊維と樹脂とを含む材料を回転運動により 分散させる機構を備えている。分散部70は、ドラム部(ふるい部)300とハウジング 部400等を備えている。

分散部70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(搬送 部100の一部)が配置されている。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。

また、ドラム部300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、ドラム部300を通過した材料が、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上に堆積されるように構成されている。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、繊維と樹脂を長尺状に堆積させたウエブWを成形 することができる。分散部70における材料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。なお、本実施形態にかかる ウエブW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W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。

メッシュベルト73上に成形されたウエブWは、搬送部100によって搬送される。本 実施形態の搬送部100は、メッシュベルト73から最終的にシートPr(ウエブW)と してスタッカー160に投入されるまでの間のウエブWの搬送過程を示している。従って 、メッシュベルト73の他、後述の搬送ベルト装置101や各種ローラー等は搬送部10 0の一部として機能する。搬送部としては、搬送ベルトや搬送ローラーなどの少なくとも 一つがあればよい。具体的には、まず、搬送部100の一部であるメッシュベルト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から搬送ベルト装置1 01に受け渡され、搬送方向(図中の矢印)に従って搬送される。なお、本実施形態では 、搬送部100には分散部70を通過した材料をウエブWとして用いてシートPrを成形 する成形部200が含まれている。

ウエブWの搬送方向における分散部70の下流側に加圧部が配置されている。なお、本 実施形態の加圧部は、ウエブWを加圧する一対のローラー141を有する加圧部140で ある。一対のローラー141間にウエブWを通過させることにより、ウエブWを加圧する ことができる。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加圧部140よりも下流側には、切断部前ローラー120 が配置されている。切断部前ローラー120は、一対のローラー121aとローラー12 1bとで構成され、ローラー121a,121bのうち、一方が駆動制御ローラーであり 、他方が従動ローラーである。

また、切断部前ローラー120を回転させる駆動伝達部にはワンウエイクラッチが用い られている。ワンウエイクラッチは、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構を 有し、逆方向に対して空転するように構成されている。これにより、切断部後ローラー1 25と切断部前ローラー120との速度差でウエブWに過度のテンションが掛けられた際 、切断部前ローラー120側で空転するため、ウエブWへのテンションが抑制され、ウエ ブWが引きちぎられることを防止できる。

ウエブWの搬送方向における切断部前ローラー120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を切断する切断部110が配置されている。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)に切断する。切断部110は、例えば、ロータリーカッターを適 用することができる。これによれば、ウエブWを搬送させながら切断が可能となる。従っ て、切断時にウエブWの搬送を停止させないので、製造効率を向上させることができる。 なお、切断部110は、ロータリーカッターの他、各種カッターを適用してもよい。

切断部110よりウエブWの搬送方向の下流側には、切断部後ローラー125が配置さ れている。切断部後ローラー125は、一対のローラー126aとローラー126bとで 構成され、ローラー126aとローラー126bのうち、一方が駆動制御ローラーであり 、他方が従動ローラーである。

本実施形態では、切断部前ローラー120と切断部後ローラー125との速度差によっ てウエブWにテンションをかけることができる。そして、ウエブWにテンションをかけた 状態で切断部110を駆動してウエブWを切断するように構成されている。

切断部後ローラー125よりもウエブWの搬送方向の下流側に、加熱加圧部150を構 成する一対の加熱加圧ローラー151が配置されている。当該加熱加圧部150は、ウエ ブWに含まれる繊維同士を樹脂を介して結着(定着)させるものである。加熱加圧ローラ ー151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。そして、ウエブWは一対の加熱加圧ローラー151によって加 熱加圧されることで、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。これにより、密度が高まってウエブWとしての強度が向上する 。

加熱加圧部150よりもウエブWの搬送方向の下流側に、ウエブWの搬送方向に沿って ウエブWを切断する後切断部130が配置されている。後切断部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)が成形される。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。

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、分散部70の構成について詳細に説明する。図2は、分散部の構成を示す概略図 であり、図2(a)は、回転中心軸方向における断面図、図2(b)は、図2(a)にお けるA−A断面図である。また、図3は、ドラム部の構成を示す斜視図である。図4は、 分散部のハウジング部周辺の構成を示す概略図であり、図4(a)は、分散部にメッシュ ベルトを含めた断面図、図4(b)は分散部の下側とメッシュベルトの斜視図である。図 2に示すように、分散部70は、ドラム部300とハウジング部400等を備えている。

ドラム部300は、図3に示すように、回転する円筒部305に設けられ、少なくとも 繊維を含む材料が空気中で通過する複数の開口311を有する開口部310と、開口31 1を有しない筒状部315とを有している。開口部310と筒状部315は溶接やネジな どで締結され、一体的に回転する。円筒部305は、均一の厚みを有するステンレス鋼等 の金属板を用いて筒型に形成されており、その両端には開放口306が設けられている。

開口部310は、複数の開口311(パンチングメタル)が設けられている。当該開口 311から分散された繊維を含む材料が通過するように構成され、材料の大きさ、種類等 により開口311の大きさや形成領域等が適宜設定されている。なお、開口部310は、 パンチングメタルに限定されず、金網材であってもよい。複数の開口311の大きさ(面 積)は同じで、それぞれが等間隔で配置されている。これにより、開口311を通過した 材料は均一な厚み、密度でメッシュベルト73上に堆積する。また、開口311を通過す る際に、絡みあった繊維はほぐされる。筒状部315は、開口311等を有しない部分で あり、ハウジング部400と接する部分である。

ハウジング部400は、図2(a)、(b)に示すように、5つの壁面が接合した枠体 401を有し、内側に空間部を有している。ハウジング部400の下方は、壁面がなく開 放口406が設けられている。また、ハウジング部400は、対向する2つの壁面に円形 の開口である枠体接合面401aを有しており、枠体接合面401aに後述するパイルシ ール部410が接合している。ハウジング部400は、開放口406と枠体接合面401 a以外に開口を有していない。ハウジング部400はドラム部300の開口部310が内 側に来るように囲っている。つまり、ハウジング部400の内側の空間内にドラム部30 0の開口部310が位置している。そして、ハウジング部400と筒状部315とが接し ている。本実施形態では、図3に示すように、ドラム部300は、回転中心軸Rの延在方 向に沿って、筒状部315a、開口部310、筒状部315bを有し、ハウジング部40 0は、図2に示すように、筒状部315a,315bにおける回転中心軸Rから離れる側 の表面(円筒面)S1と接している。このように、ハウジング部400と筒状部315a ,315bとが接することにより、開口311から通過した繊維を含む材料等をハウジン グ部400の内部から外側への拡散を抑制することができる。また、ドラム部300の回 転軸方向Rにおいてドラム部300の内側にハウジング部400が配置されるため、ドラ ム部300の回転軸方向Rにおけるドラム部300の幅寸法よりも、ハウジング部400 の幅寸法の方が短くする構成を得ることが可能となり、装置構成を小型にすることができ る。なお、ドラム部300の回転軸方向Rと交差する方向では、ドラム部300の外径寸 法よりハウジング部400の方が大きくなることで、ドラム部300の内側にハウジング 部400が配置される。

また、本実施形態のハウジング部400はパイルシール部410を有し、筒状部315 の表面S1とパイルシール部410とが接している。パイルシール部410は、例えば、 ベース部と、ベース部の一方面側に密に植えつけられた複数の繊維とで構成されたもので ある。パイルシール部は、ドラム部300の開口311から通過した繊維が通過できない 程度に密に複数の繊維が植えつけられている。そして、パイルシール部410のベース部 の他方面とハウジング部400の枠体接合面401aとが接合され、パイルシール部41 0の繊維の先端部が筒状部315の表面S1に接するように構成されている。パイルシー ル部410が接する筒状部315の表面S1は開口はない。また、少なくともパイルシー ル部410が接する表面S1は凸凹も無いのが望ましい。これにより、ハウジング部40 0の枠体401とドラム部300の筒状部315との隙間がパイルシール部410によっ てほぼ塞がれる。従って、ドラム部300の開口311から通過した繊維を含む材料等を ハウジング部400の内部に留め、ハウジング部400の外側への排出を抑制することが できる。また、ドラム部300は回転中心軸R回りに回転した際、筒状部315とパイル シール部410との摺動部における摩耗が抑制され、ドラム部300への回転負荷を低減 することができる。なお、パイルシール部410の繊維の長さは、ハウジング部400の 枠体401とドラム部300の筒状部315との間隔よりも長くなるように設定する。パ イルシール部410が確実に筒状部315に接するためである。なお、パイルシール部4 10を筒状部315が有してもよい。ただ、ドラム部300がハウジング部400に対し て、回転中心軸Rの延接方向においてずれたときに、パイルシール部410と枠体401 の接触面積が小さくなる。そのため、パイルシール部410をハウジング部400に設け させ、回転中心軸Rの延接方向においてパイルシール部410より大きい筒状部に接しさ せるのが望ましい。

また、本実施形態では、図2に示すように、ドラム部300の筒状部315の内側に固 定のフランジ部500を有し、筒状部315とフランジ部500とは第2パイルシール部 510を介して接している。本実施形態では、ドラム部300の両筒状部315a,31 5bの内側にフランジ部500が配置されている。フランジ部500は、フランジ固定板 550に固定されている。そして、フランジ固定板550は、図示しない外部フレームに 固定されている。フランジ固定板550には、繊維を含む材料をドラム部300内部に供 給するための材料供給口560が設けられている。

具体的には、筒状部315の裏面S2とフランジ部500の表面500aとの間に第2 パイルシール部510が設けられている。第2パイルシール部510は、例えば、ベース 部と、ベース部の一方面側に密に植えつけられた複数の繊維とで構成されたものである。 パイルシール部は、繊維を含む材料が通過できない程度に密に複数の繊維が植えつけられ ている。そして、本実施形態では、第2パイルシール部510のベース部の他方面とフラ ンジ部500の表面500aとが接合され、第2パイルシール部510の繊維の先端部が 筒状部315の裏面S2に接するように構成されている。これにより、フランジ部500 とドラム部300の筒状部315との隙間が第2パイルシール部510によってほぼ塞が れる。従って、ドラム部300の繊維を含む材料等をドラム部300の筒状部315とフ ランジ部500との隙間から排出されることを抑制することができる。また、ドラム部3 00は回転中心軸R回りに回転するため、筒状部315と第2パイルシール部510とが 擦れる摺動部に用いることにより摩耗の発生を抑制し、ドラム部300への回転負荷を低 減することができる。なお、第2パイルシール部510の繊維の長さは、フランジ部50 0とドラム部300の筒状部315との間隔よりも長くなるように設定する。第2パイル シール部510が確実に筒状部315に接するためである。第2パイルシール部510は フランジ部500に接合しているので、フランジ部500が第2パイルシール部510を 有しているといえる。なお、筒状部315に第2パイルシール部510を接合してもよい 。また、第2パイルシール部510はフランジ部500において開口部310側に接合し ている。これに限らず、第2パイルシール部510を開口部310から遠ざかる位置にし てもよい。その場合、フランジ部500と筒状部315の間に隙間が空き、その隙間に繊 維を含む材料が入り込むことで、ドラム部300の摺動負荷が増大する場合がある。第2 パイルシール部510はフランジ部500において開口部310側に接合すると、摺動負 荷の増大を防ぐことができる点で望ましい。なお、ドラム部300は図示しない支持部に より支持されており、ドラム部300の自重がパイルシール部410や第2パイルシール 部510にかかることはない。

また、本実施形態のハウジング部400は、ウエブWの搬送方向の下流側においてウエ ブWと接し、下流側でウエブWと接する部分よりもウエブWの搬送方向の上流側において メッシュベルト73(搬送部100の一部)と接している。本実施形態では、図4(a) に示すように、ウエブWの搬送方向の下流側において、ハウジング部400はウエブWと 接するローラー450を有している。そして、下流側で接する位置、すなわち、ローラー 450が配置された位置よりもウエブWの搬送方向の上流側においてメッシュベルト73 (搬送部100の一部)と接する第3パイルシール部410aを有している。

第3パイルシール部410aは、例えば、ベース部と、ベース部の一方面側に密に植え つけられた複数の繊維とで構成されたものである。パイルシール部は、ドラム部300を 通過した繊維を含む材料が通過できない程度に密に複数の繊維が植えつけられている。そ して、図4(b)に示すように、ハウジング部400のローラー450が配置された位置 以外の位置に第3パイルシール部410aが配置されている。第3パイルシール部410 aのベース部の他方面とハウジング部400の枠体接合面401aとが接合され、第3パ イルシール部410aの繊維の先端部がメッシュベルト73の表面S1に接すように構成 されている。すなわち、ハウジング部400の枠体401のローラー450が配置された 位置以外の三方位置に第3パイルシール部410aが配置されている。これにより、ハウ ジング部400の三方とメッシュベルト73との隙間が第3パイルシール部410aによ ってほぼ塞がれる。ハウジング部400の三方とメッシュベルト73の表面が接するため には、メッシュベルト73の移動方向(ウエブWの搬送方向)と直交する方向における寸 法が、メッシュベルト73の方がハウジング部400より大きい。また、分散部70に対 してメッシュベルト73が移動するため、メッシュベルト73と第3パイルシール部41 0aとの摩耗が抑制され、メッシュベルト73への負荷を低減することができる。第3パ イルシール部410aの繊維の長さは、ハウジング部400の枠体401の枠体接合面4 01aとメッシュベルト73との間隔よりも長くなるように設定する。第3パイルシール 部410aが確実にメッシュベルト73に接するためである。第3パイルシール部410 aの内側は、ハウジング部400から下方へ延びた第1覆い部402がある。第1覆い部 402の下方はメッシュベルト73には接触しない範囲で、パイルシール部410aの内 側の半分以上の面積を覆っている。第3パイルシール部410aの繊維が内側に飛び出た りすると、開口411を通過した繊維を含む材料が引っかかり、絡み合って大きな繊維ダ マになる可能性がある。このような繊維ダマがウエブWに混ざると部分的に密度が大きく なシートとなってしまうため良くない。そこで、第3パイルシール部410aの内側をハ ウジング部400の第1覆い部402で覆うことで、第3パイルシール部410aからの 繊維の飛び出しを防ぐ。また、第3パイルシール部410aの内側に開口411を通過し た繊維を含む材料が付着することも防ぐことができる。

ハウジング部400のローラー450は、図4(b)に示すように、ウエブWの搬送方 向に交差する方向(ウエブWの幅方向)に沿って回転中心軸を有している。また、ローラ ー450は、枠体401のうち、第3パイルシール部410aが設けられた三方以外の位 置であって、ウエブWの幅方向における枠体401の幅寸法と同等の長さを有している。

また、ローラー450には、ローラー450を駆動するモーター等の駆動部(図示せず )を有している。このように、ローラー450を駆動させることにより、ウエブWを搬送 方向に引き込みやすくして、ウエブWを確実に搬送することができる。さらに、ローラー 450は移動可能で、ローラー450を付勢するばね材等の付勢部(図示せず)を有しい ている。本実施形態では、ローラー450が上下方向(ウエブWの堆積面に交差する方向 )に移動可能であり、当該ローラー450の上下方向の移動を付勢する付勢部が設けられ ている。これにより、ドラム部300によってメッシュベルト上に堆積されるウエブWの 厚みに応じて位置が可変となり、厚さの異なるウエブWが搬送されてもウエブWを崩さず に搬送することができる。

また、ウエブWの搬送方向の下流側において、ハウジング部400は第4パイルシール 部410bを有し、第4パイルシール部410bとローラー450とが接している。第4 パイルシール部410bの構成は、第3パイルシール部410aの構成と同様なので説明 を省略する。そして、第4パイルシール部410bのベース部の他方面とハウジング部4 00の枠体接合面401bとが接合され、第4パイルシール部410bの繊維の先端部が ローラー450の表面に接すように構成されている。これにより、ハウジング部400の 枠体接合面401bとローラー450との隙間が第4パイルシール部410bによってほ ぼ塞がれる。また、ローラー450は回転駆動するため、第4パイルシール部410bが 、ローラー450と第4パイルシール部410bとが擦れる摺動部に用いられるため摩耗 の発生が抑制され、ローラー450への負荷を低減することができる。第4パイルシール 部410bの繊維の長さは、ハウジング部400の枠体401の枠体接合面401bとロ ーラー450の表面との間隔よりも長くなるように設定する。第4パイルシール部410 bが確実にローラー450に接するためである。

以上、図4(b)に示すように、ハウジング部400の枠体401のメッシュベルト7 3の表面S1に対応する四方位置のうち、三方位置において、ハウジング部400とメッ シュベルト73との隙間が第3パイルシール部410aによってほぼ塞がれる。また、残 りの一方位置において、ハウジング部400とメッシュベルト73との隙間が第4パイル シール部410bとローラー450とによってほぼ塞がれる。従って、ドラム部300の 開口から通過した繊維を含む材料等をハウジング部400の内部に留め、ハウジング部4 00の外側への排出を抑制することができる。

次に、分散部70の動作方法について説明する。まず、サイクロン40によって分級さ れた繊維と添加物投入部60から投入された融着樹脂とを含む材料が配管204を介して フランジ固定板550の材料供給口560からドラム部300側に供給される。配管20 4と材料供給口560との接続部は隙間がなく、接続部から材料が漏れ出すことはない。 ここで、本実施形態では、ハウジング部400はドラム部300の筒状部315に接する ような大きさであり、筒状部315よりも外側に位置する配管204とハウジング部40 0とは接していない。配管204からフランジ部500側を通じて材料が供給される。そ して、材料供給口560から供給された材料は、ドラム部300の開放口306を通じて 開口部310側に流動される。

そして、ドラム部300を図示しない駆動部(モーター等)により回転中心軸R回りに 回転駆動させる。これにより、ドラム部300内部に供給された繊維と樹脂とが混ぜられ るとともに、遠心力により繊維と樹脂とを含む材料が分散される。そして、分散された材 料は開口部310の開口311を通過する。開口311を通過した材料Fは、ハウジング 部400の下方に設けられた開放口406側に落下し、メッシュベルト73上に堆積する 。

ここで、ドラム部300内に材料が供給された状態でドラム部300を回転駆動して材 料が分散された際、分散された材料の一部は、ドラム部300とハウジング部400との 境界部やドラム部300とフランジ部500との隙間に拡散する。そこで、本実施形態で は、図2に示すように、ドラム部300とハウジング部400との境界部にはパイルシー ル部410が配置されている。これにより、ドラム部300とハウジング部400との境 界部方向に分散された材料は、パイルシール部410によって分散が規制される。また、 ドラム部300とフランジ部500との隙間には第2パイルシール部510が配置されて いる。これにより、ドラム部300とフランジ部500との隙間方向に分散された材料は 、第2パイルシール部510によって分散が規制される。

また、ドラム部300によって分散された材料Fが開放口406側に落下し、メッシュ ベルト73上に堆積する際、分散された材料Fの一部は、ハウジング部400とメッシュ ベルトとの隙間に拡散する。そこで、本実施形態では、図4に示すように、ウエブWの搬 送方向の下流側において、ウエブWと接するローラー450とハウジング部400の枠体 401とローラー450との間に設けられた第4パイルシール部410bとが配置されて いる。さらに、ウエブWの搬送方向におけるローラー450よりも上流側には、メッシュ ベルト73の表面S1と接する第3パイルシール部410aが配置されている。これによ り、ハウジング部400とメッシュベルト73との隙間方向に分散された材料Fは、第3 パイルシール部410aとローラー450等とによって分散が規制される。

また、ウエブWと接するローラー450とメッシュベルト73と接する第3パイルシー ル部410aとによってハウジング部400の内部は閉じられた空間が形成される。そし て、ドラム部300の回転駆動により開口を通過した材料Fは、ハウジング部400の下 方に設けられた開放口406側に落下するが、その際、ドラム部300の鉛直下方であっ て、メッシュベルト73を介して配置されたサクション装置75(図1参照)の駆動によ って空気中に分散された繊維を含む材料Fが吸引される。従って、ハウジング部400の 閉じられた空間において材料Fが吸引されながらメッシュベルト73上に堆積されるので 、材料F(ウエブW)を均一に堆積することができる。

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。

ドラム部300の回転中心軸R方向においての開口部310が内側となるようにハウジ ング部400によって囲われる。このとき、ドラム部300の筒状部315(315a, 315b)とハウジング部400のパイルシール部410とが接した状態となる。従って 、分散されドラム部300の開口部310の開口311から通過した繊維を含む材料等の ハウジング部400内部から外側への排出(漏れ)が抑制される。また、ドラム部300 とフランジ部500との間の隙間には第2パイルシール部510が配置されている。これ により、分散された材料のドラム部300からフランジ部500の外側への排出が抑制さ れる。なお、この実施形態が水を多く用いる湿式の場合、パイルシール部では気密にシー ルできないため、水が漏れ出してしまう。しかし、本発明の実施形態は、繊維を含む材料 を空気中で通過する乾式である。そのため、空気が漏れ出ても問題はない。繊維を含む材 料が外に出ないようにハウジング部400とドラム部300が接していればよい。また、 湿式の場合はゴムなどの弾性材をシール部材として用いる必要がある。この場合、ドラム 部300の回転負荷が大きくなったり、摩耗量が多くなるなどの課題を生じる。パイルシ ールの方がゴムに比べ回転負荷や摩耗量を小さくすることができる。特に、摩耗するよう な材料の場合、隙間ができて繊維を含む材料が漏れ出たり、摩耗した材料が繊維を含む材 料に混ざってしまい、成形されるシートの品質が落ちてしまう。

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1)上記実施形態の分散部70では、筒状部315の内側にフランジ部500 が配置された構成であったが、この構成に限定されない。例えば、筒状部315の外側に フランジ部が配置された構成であってもよい。図5は、変形例1にかかる分散部の構成を 示す概略図である。図5に示すように、変形例1にかかる分散部70aは、ドラム部30 0とハウジング部400等を備えている。ドラム部300、ハウジング部400及びパイ ルシール部410の構成は上記実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

本変形例では、図5に示すように、ドラム部300の筒状部315の外側に固定のフラ ンジ部501を有し、筒状部315とフランジ部501とが第2パイルシール部510を 介して接している。本変形例では、ドラム部300の両筒状部315a,315bの外側 にフランジ部501が配置されている。そして、フランジ部501には、繊維を含む材料 をドラム部300内部に供給するための材料供給口560aが設けられている。

具体的には、筒状部315の表面S1とフランジ部501の裏面501aとの間に第2 パイルシール部510が設けられている。第2パイルシール部510の構成は、上記実施 形態の構成と同様なので説明を省略する。そして、第2パイルシール部510のベース部 の他方面とフランジ部501の裏面501aとが接合され、第2パイルシール部510の 繊維の先端部が筒状部315の表面S1に接するように構成されている。これにより、フ ランジ部501とドラム部300の筒状部315との隙間が第2パイルシール部510に よってほぼ塞がれる。従って、ドラム部300の繊維を含む材料等がドラム部300の筒 状部315とフランジ部501との隙間から排出されることを抑制することができる。

(変形例2)上記実施形態の分散部70では、筒状部315の内側にフランジ部500 が配置された構成であったが、この構成に限定されない。例えば、フランジ部500が省 略された構成であってもよい。図6は、変形例2にかかる分散部の構成を示す概略図であ る。図6に示すように、変形例2にかかる分散部70bは、ドラム部300aとハウジン グ部400を備えている。本変形例にかかるドラム部300aは、上記実施形態に示した ように、複数の開口311を有する開口部310と、開口311を有しない筒状部315 とを有している。なお、本変形例のドラム部300aは、ドラム部300aの回転中心軸 Rにおける両端部はドラム部300aの内径を絞る絞り部320が形成され、当該絞り部 320には開放口306aが設けられている。なお、開放口306aは繊維を含む材料を ドラム部300a内部に供給する材料供給口として機能する。

そして、ハウジング部400はパイルシール部410を有し、筒状部315の表面S1 とパイルシール部410とが接している。パイルシール部410の構成は、上記実施形態 と同様なので説明を省略する。そして、パイルシール部410のベース部の他方面とハウ ジング部400の枠体接合面401aとが接合され、パイルシール部410の繊維の先端 部が筒状部315の表面S1に接するように構成されている。これにより、ハウジング部 400の枠体401とドラム部300の筒状部315との隙間がパイルシール部410に よってほぼ塞がれる。従って、ドラム部300の開口311から通過した繊維を含む材料 等をハウジング部400の内部に留め、ハウジング部400の外側への排出を抑制するこ とができる。さらに、フランジ部500等を省略したので、装置構成を簡略化することが できる。

(変形例3)上記実施形態ではドラム部300を回転する駆動部を図示しなかった。駆 動部は、例えば、図2や図5や図6においてハウジング部400の外側(パイルシール部 410と接する部分より外側)に位置する筒状部315に歯車を設け、ベルトや歯車によ り駆動する。図6では絞り部320に歯車を用いてもよい。これにより、駆動部がハウジ ング部400の外側に位置することで、駆動部に繊維を含む材料が挟まって駆動不良にな ったり、駆動の負荷が増大することを抑制できる。

(変形例4)上記実施形態では開口部310と筒状部315は外表面及び内表面が面一 となるような図であるが、段差があってもよい。

(変形例5)上記実施形態ではドラム部300の両側に材料供給口560を有している が、一方だけにしてもよい。その場合は、円筒部の開放口306aは少なくとも材料供給 口560側だけでもよい。また、一方を材料供給口とし、他方を、開口311を通過しな かった材料を排出する排出口としてもよい。

(変形例6)上記実施形態において、「同じ」、「均一」、「等間隔」、「円」などの 言葉は、誤差や誤差の累積などを含み、完全に同じや均一や等間隔や真円でなくてもよい 。

(変形例7)上記実施形態において、ハウジング部400とメッシュベルト73の間に 第3パイルシール部410aや第4パイルシール部410bやローラー450は無くても よい。その際には材料がハウジング部400の外へ排出されない程度の小さい隙間にして おくのが望ましい。

(変形例8)上記実施形態ではハウジング部400を直方体の形状としたが、枠体40 1は湾曲したり、傾斜していてもよい。

(変形例9)上記実施形態において、ふるい部としての記載は、開口311を通過する ものとしないものの選別の作用を有していてもよいし、開口311を通過することでほぐ す作用を有していてもよいし、開口311を通過することで分散させる作用を有していて もよい。もしくは、少なくとも一つの作用を有していてもよい。

1…シート製造装置、10…供給部、20…粗砕部、30…解繊部、40…分級部、5 0…受け部、60…添加物投入部、70…分散部、73…メッシュベルト、75…サクシ ョン装置、100…搬送部、110…切断部、120…切断部前ローラー、125…切断 部後ローラー、130…後切断部、140…加圧部、150…加熱加圧部、160…スタ ッカー、200…成形部、300,300a…ドラム部(ふるい部)、305…円筒部、 306,306a…開放口、310…開口部、311…開口、315,315a,315 b…筒状部、400…ハウジング部、401…枠体、402…第1覆い部、403…第2 覆い部、406…開放口、410、410a,410b…パイルシール部、410a…第 3パイルシール部、450…ローラー、500,501…フランジ、510…第2パイル シール部、560,560a…材料供給口、R…回転中心軸、W…ウエブ、Pr…シート 。