JP2019148046A - シート製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の小型化に有利であり、シートから生じた余剰分を容易に再利用することができるシート製造装置を提供すること。【解決手段】繊維を含む材料を用いてシートを形成するシート形成部と、前記シートを搬送する搬送部と、前記シートの搬送方向と交差する方向に位置している前記シートの一方の縁部と、他方の縁部とを切断する切断部と、前記切断部により前記一方の縁部を切断したことによって生じる第１余剰分を粗砕する第１粗砕部と、前記切断部により前記他方の縁部を切断したことによって生じる第２余剰分を粗砕する第２粗砕部と、を備えることを特徴とするシート製造装置。【選択図】図３

Description

本発明は、シート製造装置に関する。
近年、使用済の古紙を再生して、新たな紙材を製造することが広まっている。この古紙を再生するのに際して、古紙に対して、再生に適した処理を行なう古紙処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の古紙処理装置は、古紙の裁断紙片を離解して再生パルプを調製する第１再生パルプ部と、再生パルプを漂白して脱墨パルプを調製する脱墨パルプ部と、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部と、抄紙部で調製した再生紙を所定サイズにカットする仕上げ部と、仕上げ部で生じる余剰紙片（いわゆる「耳」と言われるもの）を脱墨パルプに戻す第２再生パルプ部とを備えている。この古紙処理装置は、第２再生パルプ部を備えていることにより、余剰紙片が無駄になるのを防止することができる。
第２再生パルプ部は、余剰紙片タンクと、余剰紙片パルパーと、希釈タンクとを有している。余剰紙片タンクは、余剰紙片を貯留するものである。余剰紙片パルパーは、余剰紙片を繊維化、すなわち、脱墨パルプにまで離解させるものである。希釈タンクは、脱墨パルプを希釈するものである。
特開２００９−２９９２３１号公報
しかしながら、特許文献１に記載の古紙処理装置では、余剰紙片パルパーとは別に、裁断紙片を繊維化、すなわち、再生パルプにまで離解させるパルパーを備えている。このように古紙処理装置は、裁断紙片離解用のパルパーと、余剰紙片離解用のパルパー（余剰紙片パルパー）とをそれぞれ備えているため、装置が大型化してしまう。
本発明の目的は、装置の小型化に有利であり、シートから生じた余剰分を容易に再利用することができるシート製造装置を提供することにある。
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、以下のものとして実現することが可能である。
本発明のシート製造装置は、繊維を含む材料を用いてシートを形成するシート形成部と、
前記シートを搬送する搬送部と、
前記シートの搬送方向と交差する方向に位置している前記シートの一方の縁部と、他方の縁部とを切断する切断部と、
前記切断部により前記一方の縁部を切断したことによって生じる第１余剰分を粗砕する第１粗砕部と、
前記切断部により前記他方の縁部を切断したことによって生じる第２余剰分を粗砕する第２粗砕部と、を備えることを特徴とする。
これにより、第１余剰分を粗砕する第１粗砕部と、第２余剰分を粗砕する第２粗砕部とを、例えば他の粗砕部とは別に設けた構成とすることができる。これにより、第１余剰分や第２余剰分を粗砕することができる。そして、粗砕された第１余剰分や第２余剰分は、例えば、新たなシートを製造する際の材料として、容易に用いることができる、すなわち、容易に再利用することができる。また、シート製造装置を設計する際、そのシート製造装置の装置構成に応じて、第１粗砕部や第２粗砕部の配置箇所（レイアウト）を適宜変更することができ、よって、シート製造装置の小型化に有利である。
本発明のシート製造装置では、前記第１粗砕部は、前記シートと一部が接続されている前記第１余剰分の粗砕を開始し、
前記第２粗砕部は、前記シートと一部が接続されている前記第２余剰分の粗砕を開始するのが好ましい。
例えば、使用可能部から分離しきった（完全に分離した）後の第１余剰分を、第１粗砕部で粗砕しようとした場合、第１余剰分は、シート製造装置の使用条件等によっては、第１粗砕部から外れるおそれがある。そこで、第１粗砕部による第１余剰分の粗砕開始を前記のようにすることにより、第１余剰分が形成され次第、この第１余剰分を第１粗砕部ですぐに粗砕することができる。これにより、第１余剰分を正確に粗砕することができる。これと同様に、第２余剰分が形成され次第、この第２余剰分を第２粗砕部ですぐに粗砕することができる。
本発明のシート製造装置では、前記第１粗砕部は、回転により前記第１余剰分を粗砕する少なくとも１つの第１回転刃を有し、
前記第２粗砕部は、回転により前記第２余剰分を粗砕する少なくとも１つの第２回転刃を有するのが好ましい。
これにより、第１余剰分や第２余剰分を過不足なく粗砕することができる。また、シート製造装置を設計する際、そのシート製造装置の装置構成に応じて、第１粗砕部や第２粗砕部の配置箇所（レイアウト）を適宜変更することができ、よって、シート製造装置の小型化に寄与する。
本発明のシート製造装置では、前記第１回転刃は、前記搬送方向と交差する方向を軸として回転し、
前記第２回転刃は、前記搬送方向と交差する方向を軸として回転するのが好ましい。
これにより、第１余剰分は、シートの搬送方向に搬送されたままの状態で、第１回転刃に向って円滑に差し込まれる。これにより、第１余剰分を迅速に粗砕することができる。また、第２余剰分も、シートの搬送方向に搬送されたままの状態で、第２回転刃に向って円滑に差し込まれる。これにより、第２余剰分を迅速に粗砕することができる。
本発明のシート製造装置では、前記第１回転刃は、前記搬送方向に沿う方向を軸として回転し、
前記第２回転刃は、前記搬送方向に沿う方向を軸として回転するのが好ましい。
これにより、第１余剰分は、第１粗砕部で第１回転刃が配置されている範囲のいずれの箇所に差し込まれても、そこで正確に粗砕される。このような構成は、第１粗砕部で粗砕可能な範囲をできる限り広く確保することができ、好ましい構成となっている。また、第２余剰分も、第２粗砕部で第２回転刃が配置されている範囲のいずれの箇所に差し込まれても、そこで正確に粗砕される。このような構成は、第２粗砕部で粗砕可能な範囲をできる限り広く確保することができ、好ましい構成となっている。
本発明のシート製造装置では、前記第１粗砕部に前記第１余剰分を案内する第１案内部と、
前記第２粗砕部に前記第２余剰分を案内する第２案内部と、を備えるのが好ましい。
これにより、第１余剰分を第１粗砕部で迅速かつ正確に粗砕することができるとともに、第２余剰分を第２粗砕部で迅速かつ正確に粗砕することができる。
本発明のシート製造装置では、制御部を備え、
前記制御部は、
前記シートの搬送速度に応じて前記第１余剰分を粗砕する前記第１粗砕部の粗砕速度を変化させ、
前記シートの搬送速度に応じて前記第２余剰分を粗砕する前記第２粗砕部の粗砕速度を変化させるのが好ましい。
これにより、搬送速度が変化しても、第１余剰分および第２余剰分が過剰に引張られたり、過剰に撓んだりするのを防止することができ、よって、各余剰分に対する粗砕を過不足なく行なうことができる。
本発明のシート製造装置では、前記第１粗砕部と前記第２粗砕部とは、互いに同期して作動するのが好ましい。
これにより、例えば、第１粗砕部で粗砕されている第１余剰分と、第２粗砕部で粗砕されている第２余剰分とのうちの一方が他方よりも強く引張られて、シートに無理な力が掛かり、しわ等の変形が生じるのを防止することができる。
本発明のシート製造装置では、前記第１粗砕部と前記第２粗砕部とは、互いに独立して作動するのが好ましい。
これにより、シートを製造する際に、例えば第２余剰分の形成が省略された場合には、第１粗砕部を作動させ、第２粗砕部を停止した状態として、シートの製造を行なうことができる。これにより、第２粗砕部を停止した分だけ、消費電力を押さえることができ、よって、省エネルギー化を図ることができる。
本発明のシート製造装置では、前記第１粗砕部により前記第１余剰分が粗砕された第１粗砕片と、前記第２粗砕部により前記第２余剰分が粗砕された第２粗砕片とを集積する集積部を備えるのが好ましい。
これにより、例えば、各粗砕部で粗砕されたものを他の箇所に移送する際、その移送を容易に行なうことができる。
本発明のシート製造装置では、繊維を含む原料を粗砕する粗砕部から排出された粗砕片を解繊する解繊部を有し、
前記粗砕片と前記第１粗砕片および前記第２粗砕片とが混合された状態で前記解繊部で解繊されるのが好ましい。
これにより、第１余剰分や第２余剰分をシートの製造に再利用することができる。
本発明のシート製造装置では、繊維を含む原料を粗砕する粗砕部と、
前記粗砕部により粗砕された粗砕片を解繊する解繊部と、
前記集積部に集積された前記第１粗砕片および前記第２粗砕片を前記解繊部に移送する移送部と、を備えるのが好ましい。
これにより、第１余剰分や第２余剰分をシートの製造に再利用することができる。
本発明のシート製造装置では、繊維を含む原料を供給する原料供給部と、
前記原料を粗砕する粗砕部と、
前記粗砕部により粗砕された粗砕片を受けるホッパーと、を備え、
平面視にて、前記原料を前記粗砕部に搬送する方向と、前記シートの搬送方向とは交差し、前記集積部と前記ホッパーとは少なくとも一部が重なっているのが好ましい。
これにより、平面視で、集積部とホッパーが重なるため、シート製造装置を小型化することができる。
図１は、本発明のシート製造装置（第１実施形態）を示す概略側面図である。 図２は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近の構成を示す斜視図である。 図３は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近の構成を示す部分垂直断面図である。 図４は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近において、シートの余剰分が粗砕されている状態を示す平面図である。 図５は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近において、シートの余剰分が粗砕されている状態を示す垂直断面図である。 図６は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近において、シートの余剰分を粗砕する第１粗砕部および第２粗砕部を示す斜視図である。 図７は、本発明のシート製造装置（第２実施形態）の最上流側付近において、シートの余剰分を粗砕する第１粗砕部および第２粗砕部を示す斜視図である。 図８は、本発明のシート製造装置（第３実施形態）の最上流側付近において、シートの余剰分が粗砕されている状態を示す平面図である。 図９は、本発明のシート製造装置（第４実施形態）における、シートを搬送する搬送速度と、シートの余剰分を粗砕する粗砕速度との関係を示すグラフである。
以下、本発明のシート製造装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のシート製造装置（第１実施形態）を示す概略側面図である。図２は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近の構成を示す斜視図である。図３は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近の構成を示す部分垂直断面図である。図４は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近において、シートの余剰分が粗砕されている状態を示す平面図である。図５は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近において、シートの余剰分が粗砕されている状態を示す垂直断面図である。図６は、図１に示すシート製造装置の最上流側付近において、シートの余剰分を粗砕する第１粗砕部および第２粗砕部を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする。また、ｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面が水平となっており、ｚ軸が鉛直となっている。また、各軸の矢印が向いた方向を「正」、その反対方向を「負」と言う。また、図１〜図３、図５および図６中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言うことがある。
本発明のシート製造装置（古紙再生装置）１００は、解繊物Ｍ３（繊維を含む材料）を用いてシートＳを形成するシート形成部２０と、シートＳを搬送する搬送部２０５と、シートＳの、搬送部２０５による搬送方向と交差する方向に位置する一方の縁部と、他方の縁部とを切断する第２カッター２１２を有する切断部２１と、第２カッター２１２（切断部２１）によりシートＳの一方の縁部を切断したことによって生じる第１余剰分Ｓ１を粗砕する第１粗砕部３Ａと、第２カッター２１２（切断部２１）によりシートＳの他方の縁部を切断したことによって生じる第２余剰分Ｓ２を粗砕する第２粗砕部３Ｂと、を備える。
このような発明によれば、後述するように、第１余剰分Ｓ１を粗砕する第１粗砕部３Ａと、第２余剰分Ｓ２を粗砕する第２粗砕部３Ｂとを、粗砕部１２とは別に設けた構成とすることができる。これにより、第１余剰分Ｓ１や第２余剰分Ｓ２を粗砕することができる。そして、粗砕された第１余剰分Ｓ１や第２余剰分Ｓ２は、例えば、新たなシートＳを製造する際の材料として、容易に用いることができる、すなわち、容易に再利用することができる。また、シート製造装置１００を設計する際、そのシート製造装置１００の装置構成に応じて、第１粗砕部３Ａや第２粗砕部３Ｂの配置箇所（レイアウト）を適宜変更することができ、よって、シート製造装置１００の小型化に有利である。なお、前記「縁部」は、シートＳの外周を含んでいる部分である。
図１に示すように、シート製造装置１００は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、解繊部１３と、選別部１４と、第１ウェブ形成部１５と、細分部１６と、混合部１７と、ほぐし部１８と、第２ウェブ形成部１９と、シート形成部２０と、切断部２１と、ストック部２２と、回収部２７と、余剰分粗砕部２９とを備えている。本実施形態では、余剰分粗砕部２９は、余剰分粗砕装置（余剰分粗砕ユニット）１で構成されている。また、シート製造装置１００は、加湿部２３１と、加湿部２３２と、加湿部２３３と、加湿部２３４と、加湿部２３５と、加湿部２３６とを備えている。その他、シート製造装置１００は、ブロアー２６１と、ブロアー２６２と、ブロアー２６３とを備えている。
なお、シート製造装置１００が備える各部（例えば、余剰分粗砕装置１の第１粗砕部３Ａや第２粗砕部３Ｂ等）の作動は、制御部２８によって制御されている。また、この制御部２８は、シート製造装置１００に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。この外部機器は、例えば、シート製造装置１００とケーブル等を介して通信される場合、無線通信される場合、シート製造装置１００とネットワーク（例えばインターネット）を介して接続されている場合等がある。
また、シート製造装置１００では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、選別工程と、第１ウェブ形成工程と、分断工程と、混合工程と、ほぐし工程と、第２ウェブ形成工程と、シート形成工程と、切断工程とがこの順に実行されて、シートＳが得られる。また、シート製造装置１００では、シートＳを得るまでの工程とは別に、切断工程後に余剰分粗砕工程も実行される。
以下、各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕部１２に原料Ｍ１を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料Ｍ１としては、繊維（セルロース繊維）を含む原料である。なお、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロース（狭義のセルロース）を主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロース（狭義のセルロース）の他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、原料Ｍ１は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料Ｍ１は、例えば、古紙を解繊して製造された（再生された）リサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙（登録商標）であってもよいし、リサイクルペーパーでなくてもよい。また、本実施形態では、原料Ｍ１は、使用済みの古紙（シート）である。
図３に示すように、原料供給部１１は、自動給紙により原料Ｍ１を供給する第１供給部１１１と、手差しにより原料Ｍ１を供給する第２供給部１１２とを有している。
第１供給部１１１は、制御部２８により制御される複数のローラー１１３を有している。そして、これらのローラー１１３が回転することにより、原料Ｍ１を粗砕部１２側に搬送することができる。これにより、原料Ｍ１は、粗砕部１２に送り込まれる、すなわち、供給される。
第２供給部１１２は、第１供給部１１１よりも上側に配置されている。第２供給部１１２は、原料Ｍ１を差し込む差込口１１４を有している。そして、例えば手作業により、この差込口１１４に原料Ｍ１を差し込むことにより、原料Ｍ１を、粗砕部１２に送り込む、すなわち、供給することができる。
なお、原料供給部１１は、本実施形態では第１供給部１１１と第２供給部１１２との双方を有しているが、これに限定されず、これらのうちの一方が省略されていてもよい。
粗砕部１２は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１を大気中（空気中）等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。図３に示すように、粗砕部１２は、制御部２８により制御される一対の粗砕刃１２１と、シュート（ホッパー）１２２とを有している。
一対の粗砕刃１２１は、例えばクロスカット機能を有するものである。この一対の粗砕刃１２１は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間で、第１供給部１１１または第２供給部１１２から供給された原料Ｍ１（使用済みのシート）を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２とすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊部１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。なお、一対の粗砕刃１２１は、クロスカット機能を有するものに限定されず、例えば、ストレートカット機能やスパイラルカット機能を有するものであってもよい。
シュート１２２は、一対の粗砕刃１２１を内部に配置し、例えば箱状をなすものとなっている。これにより、シュート１２２は、粗砕刃１２１によって粗砕されて落下してきた粗砕片Ｍ２を受けることができる。
また、シュート１２２の内部には、加湿部２３１が配置されている（図１参照）。加湿部２３１は、シュート１２２内の粗砕片Ｍ２を加湿するものである。この加湿部２３１は、水分を含むフィルター（図示せず）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粗砕片Ｍ２に供給する気化式（または温風気化式）の加湿器で構成されている。加湿空気が粗砕片Ｍ２に供給されることにより、粗砕片Ｍ２が静電気によってシュート１２２等に付着するのを抑制することができる。
シュート１２２は、管（流路）２４１を介して、解繊部１３に接続されている。シュート１２２に集められた粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊部１３に搬送される。
解繊部１３は、粗砕片Ｍ２を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行なう部分である。この解繊部１３での解繊処理により、粗砕片Ｍ２から繊維を含んだ材料である解繊物Ｍ３を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる粗砕片Ｍ２を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。そして、この解きほぐされたものが解繊物Ｍ３となる。解繊物Ｍ３の形状は、線状や帯状である。また、解繊物Ｍ３同士は、絡み合って塊状となった状態、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。
解繊部１３は、例えば本実施形態では、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。粗砕部１２により粗砕された原料Ｍ１（使用済みのシート）、すなわち、粗砕片Ｍ２は、解繊部１３に流入する。その後、粗砕片Ｍ２は、ローターとライナーとの間に挟まれて解繊されて解繊物Ｍ３となる。
また、解繊部１３は、ローターの回転により、粗砕部１２から選別部１４に向かう空気の流れ（気流）を発生させることができる。これにより、粗砕片Ｍ２を管２４１から解繊部１３に吸引することができる。また、解繊処理後、解繊物Ｍ３を、管２４２を介して選別部１４に送り出すことができる。
管２４２の途中には、ブロアー２６１が設置されている。ブロアー２６１は、選別部１４に向かう気流を発生させる気流発生装置である。これにより、選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。
選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さの大小によって選別する選別工程を行なう部分である。選別部１４では、解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４−１と、第１選別物Ｍ４−１よりも大きい第２選別物Ｍ４−２とに選別される。第１選別物Ｍ４−１は、その後のシートＳの製造に適した大きさのものとなっている。その平均長さは、１μｍ以上３０μｍ以下であるのが好ましい。一方、第２選別物Ｍ４−２は、例えば、解繊が不十分なものや、解繊された繊維同士が過剰に凝集したもの等が含まれる。
選別部１４は、ドラム部１４１と、ドラム部１４１を収納するハウジング部１４２とを有する。
ドラム部１４１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１４１には、解繊物Ｍ３が流入してくる。そして、ドラム部１４１が回転することにより、網の目開きよりも小さい解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４−１として選別され、網の目開き以上の大きさの解繊物Ｍ３は、第２選別物Ｍ４−２として選別される。
第１選別物Ｍ４−１は、ドラム部１４１から落下する。
一方、第２選別物Ｍ４−２は、ドラム部１４１に接続されている管（流路）２４３に送り出される。管２４３は、ドラム部１４１と反対側（下流側）が管２４１に接続されている。この管２４３を通過した第２選別物Ｍ４−２は、管２４１内で粗砕片Ｍ２と合流して、粗砕片Ｍ２とともに解繊部１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４−２は、解繊部１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに解繊処理される。
また、ドラム部１４１からの第１選別物Ｍ４−１は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部１４１の下方に位置する第１ウェブ形成部（分離部）１５に向かう。第１ウェブ形成部１５は、第１選別物Ｍ４−１から第１ウェブＭ５を形成する第１ウェブ形成工程を行なう部分である。第１ウェブ形成部１５は、メッシュベルト（分離ベルト）１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部（サクション機構）１５３とを有している。
メッシュベルト１５１は、無端ベルトであり、第１選別物Ｍ４−１が堆積する。このメッシュベルト１５１は、３つの張架ローラー１５２に掛け回されている。そして、張架ローラー１５２の回転駆動により、メッシュベルト１５１上の第１選別物Ｍ４−１は、下流側に搬送される。
第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１の目開き以上の大きさとなっている。これにより、第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１の通過が規制され、よって、メッシュベルト１５１上に堆積することができる。また、第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１上に堆積しつつ、メッシュベルト１５１ごと下流側に搬送されるため、層状の第１ウェブＭ５として形成される。
また、第１選別物Ｍ４−１には、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。塵や埃は、例えば、粗砕や解繊によって生じることがある。そして、このような塵や埃は、後述する回収部２７に回収されることとなる。
吸引部１５３は、メッシュベルト１５１の下方から空気を吸引することができる。これにより、メッシュベルト１５１を通過した塵や埃を空気ごと吸引することができる。
また、吸引部１５３は、管（流路）２４４を介して、回収部２７に接続されている。吸引部１５３で吸引された塵や埃は、回収部２７に回収される。
回収部２７には、管（流路）２４５がさらに接続されている。また、管２４５の途中には、ブロアー２６２が設置されている。このブロアー２６２の作動により、吸引部１５３で吸引力を生じさせることができる。これにより、メッシュベルト１５１上における第１ウェブＭ５の形成が促進される。この第１ウェブＭ５は、塵や埃等が除去されたものとなる。また、塵や埃は、ブロアー２６２の作動により、管２４４を通過して、回収部２７まで到達する。
ハウジング部１４２は、加湿部２３２と接続されている。加湿部２３２は、加湿部２３１と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１４２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、第１選別物Ｍ４−１を加湿することができ、よって、第１選別物Ｍ４−１がハウジング部１４２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
選別部１４の下流側には、加湿部２３５が配置されている。加湿部２３５は、水を噴霧する超音波式加湿器で構成されている。これにより、第１ウェブＭ５に水分を供給することができ、よって、第１ウェブＭ５の水分量が調整される。この調整により、静電力による第１ウェブＭ５のメッシュベルト１５１への吸着を抑制することができる。これにより、第１ウェブＭ５は、メッシュベルト１５１が張架ローラー１５２で折り返される位置で、メッシュベルト１５１から容易に剥離される。
加湿部２３５の下流側には、細分部１６が配置されている。細分部１６は、メッシュベルト１５１から剥離した第１ウェブＭ５を分断する分断工程を行なう部分である。細分部１６は、回転可能に支持されたプロペラ１６１と、プロペラ１６１を収納するハウジング部１６２とを有している。そして、回転するプロペラ１６１により、第１ウェブＭ５を分断することができる。分断された第１ウェブＭ５は、細分体Ｍ６となる。また、細分体Ｍ６は、ハウジング部１６２内を下降する。
ハウジング部１６２は、加湿部２３３と接続されている。加湿部２３３は、加湿部２３１と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１６２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、細分体Ｍ６がプロペラ１６１やハウジング部１６２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
細分部１６の下流側には、混合部１７が配置されている。混合部１７は、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とを混合する混合工程を行なう部分である。この混合部１７は、樹脂供給部１７１と、管（流路）１７２と、ブロアー１７３とを有している。
管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、ほぐし部１８のハウジング部１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１との混合物Ｍ７が通過する流路である。
管１７２の途中には、樹脂供給部１７１が接続されている。樹脂供給部１７１は、スクリューフィーダー１７４を有している。このスクリューフィーダー１７４が回転駆動することにより、樹脂Ｐ１を粉体または粒子として管１７２に供給することができる。管１７２に供給された樹脂Ｐ１は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。
なお、樹脂Ｐ１は、後の工程で繊維同士を結着させるものであり、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等のポリアミド（ナイロン）、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。
なお、樹脂供給部１７１から供給されるものとしては、樹脂Ｐ１の他に、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や樹脂Ｐ１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、シートＳの紙力を増強するための紙力増強剤等が含まれていてもよい。または、予めそれらを樹脂Ｐ１に含ませた（複合化した）ものを樹脂供給部１７１から供給してもよい。
また、管１７２の途中には、樹脂供給部１７１よりも下流側にブロアー１７３が設置されている。ブロアー１７３が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とが混合される。また、ブロアー１７３は、ほぐし部１８に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管１７２内で、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とを撹拌することができる。これにより、混合物Ｍ７は、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とが均一に分散した状態で、ほぐし部１８に流入することができる。また、混合物Ｍ７中の細分体Ｍ６は、管１７２内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
ほぐし部１８は、混合物Ｍ７における、互いに絡み合った繊維同士をほぐすほぐし工程を行なう部分である。ほぐし部１８は、ドラム部１８１と、ドラム部１８１を収納するハウジング部１８２とを有する。
ドラム部１８１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１８１には、混合物Ｍ７が流入してくる。そして、ドラム部１８１が回転することにより、混合物Ｍ７のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、ドラム部１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされることとなる。
また、ドラム部１８１でほぐされた混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部１８１の下方に位置する第２ウェブ形成部１９に向かう。第２ウェブ形成部１９は、混合物Ｍ７から第２ウェブＭ８を形成する第２ウェブ形成工程を行なう部分である。第２ウェブ形成部１９は、メッシュベルト（分離ベルト）１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部（サクション機構）１９３とを有している。
メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、混合物Ｍ７が堆積する。このメッシュベルト１９１は、４つの張架ローラー１９２に掛け回されている。そして、張架ローラー１９２の回転駆動により、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７は、下流側に搬送される。
また、メッシュベルト１９１上のほとんどの混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１の目開き以上の大きさである。これにより、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１を通過してしまうのが規制され、よって、メッシュベルト１９１上に堆積することができる。また、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１上に堆積しつつ、メッシュベルト１９１ごと下流側に搬送されるため、層状の第２ウェブＭ８として形成される。
吸引部１９３は、メッシュベルト１９１の下方から空気を吸引することができる。これにより、メッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７を吸引することができ、よって、混合物Ｍ７のメッシュベルト１９１上への堆積が促進される。
吸引部１９３には、管（流路）２４６が接続されている。また、この管２４６の途中には、ブロアー２６３が設置されている。このブロアー２６３の作動により、吸引部１９３で吸引力を生じさせることができる。
なお、管２４１、管２４２、管２４３、管２４４、管２４５、管２４６および管１７２は、それぞれ、一本の管で構成されていてもよいし、複数の管を連結した連結管で構成されていてもよい。
ハウジング部１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、加湿部２３１と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１８２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング部１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング部１８２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
ほぐし部１８の下流側には、加湿部２３６が配置されている。加湿部２３６は、加湿部２３５と同様の超音波式加湿器で構成されている。これにより、第２ウェブＭ８に水分を供給することができ、よって、第２ウェブＭ８の水分量が調整される。この調整により、静電力による第２ウェブＭ８のメッシュベルト１９１への吸着を抑制することができる。これにより、第２ウェブＭ８は、メッシュベルト１９１が張架ローラー１９２で折り返される位置で、メッシュベルト１９１から容易に剥離される。
なお、加湿部２３１〜加湿部２３６までに加えられる水分量（合計水分量）は、例えば、加湿前の材料１００質量部に対して０．５質量部以上２０質量部以下であるのが好ましい。
第２ウェブ形成部１９の下流側には、シート形成部２０が配置されている。シート形成部２０は、繊維を含む材料を用いてシートＳを形成する部分である。例えば、シート形成部２０は、第２ウェブＭ８からシートＳを形成するシート形成工程を行なう部分である。このシート形成部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２とを有している。なお、第２ウェブＭ８は、解繊物Ｍ３がシート形成工程よりも上流側の各工程を経たものであり、当然ながら解繊物Ｍ３を含んでいる。
加圧部２０１は、一対のカレンダーローラー２０３を有し、カレンダーローラー２０３の間で第２ウェブＭ８を加熱せずに（樹脂Ｐ１を溶融させずに）加圧することができる。これにより、第２ウェブＭ８の密度が高められる。そして、この第２ウェブＭ８は、加熱部２０２に向けて搬送される。なお、一対のカレンダーローラー２０３のうちの一方は、モーター（図示せず）の作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
加熱部２０２は、一対の加熱ローラー２０４を有し、加熱ローラー２０４の間で第２ウェブＭ８を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱加圧により、第２ウェブＭ８内では、樹脂Ｐ１が溶融して、この溶融した樹脂Ｐ１を介して繊維同士が結着する。これにより、シートＳが形成される。そして、このシートＳは、切断部２１に向けて搬送される。なお、一対の加熱ローラー２０４の一方は、モーター（図示せず）の作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。このように加熱部２０２は、シートＳを搬送する搬送部２０５としても機能している。
シート形成部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、シートＳを切断する切断工程を行なう部分である。この切断部２１は、第１カッター２１１と、第２カッター２１２とを有する。
第１カッター２１１は、シートＳの搬送方向（ｘ方向）と交差する方向、すなわち、ｙ方向にシートＳを切断するものである。これにより、シートＳの全長（ｘ方向に沿った長さ）を所望の大きさに調整することができる。
第２カッター２１２は、第１カッター２１１の下流側に配置されている。第２カッター２１２は、シートＳを、その搬送方向と交差する方向（ｙ方向）に位置する一方の縁部と、他方の縁部とを、搬送方向に平行な方向に切断するものである。これにより、シートＳは、そのシートＳ一方の縁部を切断したことによって生じる第１余剰分Ｓ１と、他方の縁部を切断したことによって生じる第２余剰分Ｓ２と、残りの使用可能部Ｓ３とに分けられる（図４参照）。使用可能部Ｓ３は、その幅（ｙ方向に沿った長さ）が所望の大きさに調整されたものとなっている。この使用可能部Ｓ３は、例えば、印刷や筆記に用いたり、工作に用いたりすることができる。
このような第１カッター２１１と第２カッター２１２との切断により、所望の大きさのシートＳ（使用可能部Ｓ３）が得られる。そして、このシートＳは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。
前述したように、本実施形態では、余剰分粗砕部２９は、余剰分粗砕装置１で構成されている。図２、図３に示すように、余剰分粗砕装置１は、第１余剰分Ｓ１と第２余剰分Ｓ２とを粗砕する余剰分粗砕工程を行なう部分である。余剰分粗砕装置１は、粗砕部１２の上側に隣り合って配置されている。また、図４に示すように、この余剰分粗砕装置１は、切断部２１の第２カッター２１２に対して、シートＳの搬送方向下流側であって、さらにそのＺ方向負側に配置されている。このように配置された余剰分粗砕装置１は、第１余剰分Ｓ１を粗砕する第１粗砕部３Ａと、第２余剰分Ｓ２を粗砕する第２粗砕部３Ｂと、第１粗砕部３Ａに第１余剰分Ｓ１を案内する第１案内部４Ａと、第２粗砕部３Ｂに第２余剰分Ｓ２を案内する第２案内部４Ｂと、粗砕された第１余剰分Ｓ１や第２余剰分Ｓ２を集積する集積部５と、を備えている。なお、図２、図３では、第１案内部４Ａと第２案内部４Ｂとを省略している。以下、各部の構成について説明する。
図４に示すように、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとは、ｙ方向に離間して配置されている。なお、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとは、本実施形態ではクロスカット機能を有するものとなっているが、これに限定されず、例えば、ストレートカット機能やスパイラルカット機能を有するものであってもよい。
第１粗砕部３Ａは、シートＳの一方の縁部（ｙ方向負側の縁部）を第２カッター２１２で切断したことによって生じる第１余剰分Ｓ１を粗砕するものである。この粗砕により、第１余剰分Ｓ１は、多数の粗砕片Ｓ１’となる（図３、図５参照）。第１粗砕部３Ａは、複数の第１回転刃３１Ａと、これらの第１回転刃３１Ａを一括して回転駆動させる駆動部３２とを有している。なお、第１粗砕部３Ａは、本実施形態では複数の第１回転刃３１Ａを有するものとなっているが、これに限定されず、少なくとも１つの第１回転刃３１Ａを有するものとなっていればよい。
複数の第１回転刃３１Ａは、回転により第１余剰分Ｓ１を粗砕するものである。図６に示すように、複数の第１回転刃３１Ａは、それぞれ、円盤状をなし、その外周部に突出形成されたくさび状の突起３１１を有している。突起３１１は、第１回転刃３１Ａの周方向に沿って等間隔に複数配置されている。なお、突起３１１の形成数は、本実施形態では３つであるが、これに限定されず、例えば、１つ、２つまたは４つ以上であってもよい。
また、複数の第１回転刃３１Ａは、第１群３０Ａ１と、第２群３０Ａ２とに同数枚ずつ分けられている。第１群３０Ａ１の各第１回転刃３１Ａは、駆動部３２の軸部材３２１に支持され、軸部材３２１に沿って一列に配置されている。第２群３０Ａ２の各第１回転刃３１Ａは、駆動部３２の軸部材３２２に支持され、軸部材３２２に沿って一列に配置されている。そして、第１群３０Ａ１の第１回転刃３１Ａと、第２群３０Ａ２の第１回転刃３１Ａとは、一部が交互に重なり合っている。
図４に示すように、駆動部３２は、第１群３０Ａ１の各第１回転刃３１Ａを回転可能に支持する軸部材３２１と、第２群３０Ａ２の各第１回転刃３１Ａを回転可能に支持する軸部材３２２と、軸部材３２１と軸部材３２２とに連結された減速機３２３と、減速機３２３に連結されたモーター３２４とを有している。
軸部材３２１と軸部材３２２とは、それぞれ、シートＳの搬送方向と交差する方向、すなわち、ｙ方向に平行に配置され、回転可能に両持ち支持されている。軸部材３２１は、第１群３０Ａ１の第１回転刃３１Ａごと回転することができる。この軸部材３２１に対し、ｘ方向正側に離間して、軸部材３２２が配置されている。軸部材３２２は、第２群３０Ａ２の第１回転刃３１Ａごと回転することができる。
減速機３２３は、互いに噛み合った複数の歯車３２５を有する。これらの歯車３２５のうちの１つ歯車３２５が軸部材３２１に連結され、他の１つの歯車３２５が軸部材３２２に連結されている。
モーター３２４は、制御部２８に電気的に接続されている。これにより、モーター３２４の作動が制御部２８によって制御される。そして、モーター３２４が作動することにより、その回転力が減速機３２３を介して、軸部材３２１と軸部材３２２とに伝達される。これにより、図５に示すように、第１群３０Ａ１の各第１回転刃３１Ａと、第２群３０Ａ２の各第１回転刃３１Ａとが互いに反対方向に回転する、すなわち、第１群３０Ａ１の各第１回転刃３１Ａが図中の時計回り（矢印α１方向）に回転し、第２群３０Ａ２の各第１回転刃３１Ａが図中の反時計回り（矢印α２方向）に回転する。このような回転により、第１余剰分Ｓ１は、第１群３０Ａ１の第１回転刃３１Ａと、第２群３０Ａ２の第１回転刃３１Ａとの間に挟まれて、粗砕される。なお、粗砕片Ｓ１’の形状や大きさは、解繊部１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、粗砕片Ｍ２と同様に、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。
第２粗砕部３Ｂは、シートＳの他方の縁部（ｙ方向正側の縁部）を第２カッター２１２で切断したことによって生じる第２余剰分Ｓ２を粗砕するものである。この粗砕により、第２余剰分Ｓ２は、多数の粗砕片Ｓ２’となる（図３参照）。第２粗砕部３Ｂは、複数の第２回転刃３１Ｂを有している。なお、第２粗砕部３Ｂは、本実施形態では複数の第２回転刃３１Ｂを有するものとなっているが、これに限定されず、少なくとも１つの第２回転刃３１Ｂを有するものとなっていればよい。
複数の第２回転刃３１Ｂは、回転により第２余剰分Ｓ２を粗砕するものである。図６に示すように、複数の第２回転刃３１Ｂは、それぞれ、第１回転刃３１Ａと同様に、円盤状をなし、その外周部に突出形成されたくさび状の突起３１１を有している。
また、複数の第２回転刃３１Ｂは、第１群３０Ｂ１と、第２群３０Ｂ２とに同数枚ずつ分けられている。第１群３０Ｂ１の各第２回転刃３１Ｂは、第１群３０Ａ１からｙ方向正側に離間した位置に、駆動部３２の軸部材３２１に支持され、軸部材３２１に沿って一列に配置されている。第２群３０Ｂ２の各第２回転刃３１Ｂは、第２群３０Ａ２からｙ方向正側に離間した位置に、駆動部３２の軸部材３２２に支持され、軸部材３２２に沿って一列に配置されている。そして、第１群３０Ｂ１の第２回転刃３１Ｂと、第２群３０Ｂ２の第２回転刃３１Ｂとは、一部が交互に重なり合っている。
駆動部３２は、第１回転刃３１Ａを回転駆動させることができることの他に、第２回転刃３１Ｂも回転駆動させることができる。すなわち、駆動部３２は、第２回転刃３１Ｂを回転駆動させる駆動部を兼ねている。これにより、第２回転刃３１Ｂを回転駆動させる駆動部を別途設けた場合に比べて、余剰分粗砕装置１（シート製造装置１００）の構成が簡単なものとなり、よって、この装置の小型化を図ることができる。そして、駆動部３２が作動することにより、第１群３０Ａ１の各第１回転刃３１Ａと、第２群３０Ａ２の各第１回転刃３１Ａと同様に、第１群３０Ｂ１の各第２回転刃３１Ｂと、第２群３０Ｂ２の各第２回転刃３１Ｂとが互いに反対方向に回転することとなる。これにより、第２余剰分Ｓ２は、第１群３０Ｂ１の第２回転刃３１Ｂと、第２群３０Ｂ２の第２回転刃３１Ｂとの間に挟まれて、粗砕される。なお、粗砕片Ｓ２’の形状や大きさは、例えば、粗砕片Ｓ１’の形状や大きさと同じであるのがより好ましい。
また、第１回転刃３１Ａおよび第２回転刃３１Ｂの位置、大きさや数は、それぞれ、例えばシートＳの幅（ｙ方向の長さ）に応じて、適宜変更することができるのが好ましい。
以上のように、余剰分粗砕装置１（シート製造装置１００）では、第１粗砕部３Ａは、回転により第１余剰分Ｓ１を粗砕する少なくとも１つの第１回転刃３１Ａを有している。また、第２粗砕部３Ｂは、回転により第２余剰分Ｓ２を粗砕する少なくとも１つの第２回転刃３１Ｂを有している。
ところで、シート製造装置１００は、第１供給部１１１からローラー１１３が回転することにより、原料Ｍ１を粗砕部１２側に搬送している。また、第２供給部１１２は、第１供給部１１１よりも上側に配置され、差込口１１４に原料Ｍ１を差し込み、原料Ｍ１を、粗砕部１２側に搬送している。すわなち、シート製造装置１００の平面視にて、第１供給部１１１および第２供給部１１２から搬送される原料Ｍ１の方向は、同一方向である。ところが、粗砕部１２の平面視にて、シートＳの搬送方向は、原料Ｍ１の搬送方向と交差している関係にある。従って、シートＳから切断された第１余剰分Ｓ１および第２余剰分Ｓ２を粗砕刃１２１で粗砕することは困難である。
そこで、第１余剰分Ｓ１を粗砕する第１回転刃３１Ａと、第２余剰分Ｓ２を粗砕する第２回転刃３１Ｂとを、粗砕刃１２１とは別に設けることにより、第１余剰分Ｓ１や第２余剰分Ｓ２を過不足なく粗砕することができる。また、シート製造装置１００を設計する際、そのシート製造装置１００の装置構成に応じて、余剰分粗砕装置１の配置箇所（レイアウト）を適宜変更することができ、よって、シート製造装置１００の小型化に寄与する。特に、シート製造装置１００の平面視にて、余剰分粗砕装置１を粗砕部１２と少なくとも一部が重なるように配置することで、より小型化に寄与することができる。
前述したように、各第１回転刃３１Ａは、シートＳの搬送方向と交差する方向（ｙ方向）に延在する軸部材３２１または軸部材３２２（軸）回りに回転することができる。これにより、第１余剰分Ｓ１は、シートＳの搬送方向に搬送されたままの状態で、第１回転刃３１Ａに向って円滑に差し込まれる。これにより、第１余剰分Ｓ１を迅速に粗砕することができる。
また、各第２回転刃３１Ｂは、シートＳの搬送方向と交差する方向（ｙ方向）に延在する軸部材３２１または軸部材３２２（軸）回りに回転することができる。これにより、第２余剰分Ｓ２も、シートＳの搬送方向に搬送されたままの状態で、第２回転刃３１Ｂに向って円滑に差し込まれる。これにより、第２余剰分Ｓ２を迅速に粗砕することができる。
前述したように、シートＳは、使用可能な使用可能部Ｓ３であるシート本体と、第１余剰分Ｓ１と、第２余剰分Ｓ２とに分けられるものである（図４参照）。図５に示すように、第１余剰分Ｓ１は、シートＳから切断された部分から順に、重力にならった落下方向の下方に位置する余剰分粗砕装置１に向かって撓んでいく（第２余剰分Ｓ２についても同様）。
そして、図４、図５に示すように、第１粗砕部３Ａは、第１余剰分Ｓ１の使用可能部Ｓ３（シート本体）からの分離が完了する前から、シートＳと一部が接続されている第１余剰分Ｓ１の粗砕を開始することができる。
例えば、使用可能部Ｓ３から分離しきった後の第１余剰分Ｓ１、すなわち、使用可能部Ｓ３から完全に分離した第１余剰分Ｓ１を、第１粗砕部３Ａで粗砕しようとした場合、第１余剰分Ｓ１は、シート製造装置１００の使用条件等によっては、第１粗砕部３Ａから外れて落下するおそれがある。そこで、第１粗砕部３Ａによる第１余剰分Ｓ１の粗砕開始を前記のようにすることにより、第１余剰分Ｓ１が形成され次第、この第１余剰分Ｓ１をすぐに粗砕することができる。これにより、第１余剰分Ｓ１を正確に粗砕することができる。
また、第１粗砕部３Ａと同様に、第２粗砕部３Ｂは、第２余剰分Ｓ２の使用可能部Ｓ３（シート本体）からの分離が完了する前から、シートＳと一部が接続されている第２余剰分Ｓ２の粗砕を開始することができる。
そして、例えば、使用可能部Ｓ３から分離しきった後の第２余剰分Ｓ２、すなわち、使用可能部Ｓ３から完全に分離した第２余剰分Ｓ２を、第２粗砕部３Ｂで粗砕しようとした場合、第２余剰分Ｓ２は、シート製造装置１００の使用条件等によっては、第２粗砕部３Ｂから外れて落下するおそれがある。そこで、第２粗砕部３Ｂによる第２余剰分Ｓ２の粗砕開始を前記のようにすることにより、第２余剰分Ｓ２が形成され次第、この第２余剰分Ｓ２をすぐに粗砕することができる。これにより、第２余剰分Ｓ２を正確に粗砕することができる。
前述したように、駆動部３２は、各第１回転刃３１Ａを一括して回転駆動させることができることの他に、各第２回転刃３１Ｂも一括して回転駆動させることができる。これにより、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとは、互いに同期して作動することができる。このような作動により、例えば、第１粗砕部３Ａで粗砕されている第１余剰分Ｓ１と、第２粗砕部３Ｂで粗砕されている第２余剰分Ｓ２とのうちの一方が他方よりも強く引張られて、使用可能部Ｓ３に無理な力が掛かり、しわ等の変形が生じるのを防止することができる。軸部材３２１（軸部材３２２）に対して、一方に第１粗砕部３Ａ、他方に第２粗砕部３Ｂが設けられ、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとが離間していることが好ましい。また、同じ軸部材３２１（軸部材３２２）に、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂを設けることで、モーター３２４や減速機３２３を共通化でき、小型化に寄与することができる。
なお、第１粗砕部３Ａの作動は、例えば、シートＳを製造している間、連続して行なわれていてもよいし、間欠的に行なわれていてもよい（第２粗砕部３Ｂについても同様）。第１粗砕部３Ａの作動が間欠的に行なわれる場合、その作動開始タイミングは、第１粗砕部３Ａに第１余剰分Ｓ１が入り込むのを検出部で検出したタイミングとすることができる。また、作動停止タイミングは、前記検出部による検出が解消されてから所定時間経過したタイミングとすることができる。
図４に示すように、余剰分粗砕装置１（シート製造装置１００）は、切断部２１の第２カッター２１２から第１粗砕部３Ａに第１余剰分Ｓ１を案内する第１案内部４Ａと、第２カッター２１２（切断部２１）から第２粗砕部３Ｂに第２余剰分Ｓ２を案内する第２案内部４Ｂと、を備えている。これにより、第１余剰分Ｓ１を第１粗砕部３Ａで迅速かつ正確に粗砕することができるとともに、第２余剰分Ｓ２を第２粗砕部３Ｂで迅速かつ正確に粗砕することができる。
第１案内部４Ａは、切断されているシートＳと、第１回転刃３１Ａとの間に配置されている。第２案内部４Ｂは、切断されているシートＳと、第２回転刃３１Ｂとの間に配置されている。第１案内部４Ａと第２案内部４Ｂとは、配置箇所が異なること以外は、同じ構成であるため、第１案内部４Ａについて代表的に説明する。
図５に示すように、第１案内部４Ａは、上方に開口した上方開口部４１と、下方、すなわち、第１回転刃３１Ａ側に開口した下方開口部４２とを有する筒体で構成されている。また、第１案内部４Ａの内周部４３は、その内径が下方に向かって漸減したテーパー状をなす。
第１余剰分Ｓ１は、その下流端側から撓んでいき、第１案内部４Ａの上方開口部４１に挿入されていく。そして、第１余剰分Ｓ１は、第１案内部４Ａを通過する過程で、第１案内部４Ａの内周部４３に当接しつつ、下方開口部４２に至る。その後、第１余剰分Ｓ１は、第１案内部４Ａの下方開口部４２から出ていくことができ、その先にある第１粗砕部３Ａに差し込まれる。これにより、第１余剰分Ｓ１は、第１粗砕部３Ａで粗砕されることとなる。
なお、余剰分粗砕装置１は、第１案内部４Ａと第２案内部４Ｂとが省略された構成となっていてもよい。
余剰分粗砕装置１（シート製造装置１００）は、第１粗砕部３Ａにより第１余剰分Ｓ１が粗砕された粗砕片（第１粗砕片）Ｓ１’と、第２粗砕部３Ｂにより第２余剰分Ｓ２が粗砕された粗砕片（第２粗砕片）Ｓ２’とを一時的に集積する集積部５を備えている。これにより、例えば、粗砕片Ｓ１’や粗砕片Ｓ２’を、管２４１を介して、解繊部１３に移送し易くすることができ、よって、移送効率が向上する。
図２、図３に示すように、集積部５は、箱状をなし、その内側に各第１回転刃３１Ａおよび各第２回転刃３１Ｂを収納することができる。また、集積部５は、その下部がテーパー状をなすテーパー部５１となっている。このテーパー部５１は、粗砕部１２のシュート１２２の内部に開口している。これにより、粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’をシュート１２２に向けて集中して集めて、そのままシュート１２２に排出することができる。そして、粗砕片Ｓ１’、粗砕片Ｓ２’は、粗砕片Ｍ２に合流することができる。
また、集積部５は、箱状をなすものであるため、形状が単純なものとなっている。これにより、集積部５内での粗砕片Ｓ１’や粗砕片Ｓ２’の堆積を防止することができる。
また、前述したように、シート製造装置１００は、原料Ｍ１（使用済みのシート、すなわち、繊維を含む原料）を粗砕する粗砕部１２と、粗砕部１２により粗砕された原料Ｍ１（使用済みのシート）、すなわち、粗砕片Ｍ２を解繊する解繊部１３と、を備えている。また、シート製造装置１００は、集積部５に集積されたもの（粗砕片Ｓ１’や粗砕片Ｓ２’）を粗砕部１２または解繊部１３（本実施形態では粗砕部１２）に移送する移送部として機能するテーパー部５１（集積部５）を備えている。
粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’は、テーパー部５１を通過して、シュート１２２内で粗砕片Ｍ２に合流する。その後、粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’は、粗砕片Ｍ２とともに混合された状態で管２４１を通過して、解繊部１３に到達することができる。粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’は、この解繊部１３で解繊されて、以降は、シートＳの製造に供される、すなわち、シートＳの材料として用いられる。これにより、粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’を再利用することができる。このようにシート製造装置１００では、解繊部１３を、粗砕片Ｍ２の解繊に用いることができることの他に、粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’の解繊にも用いることができ、解繊部１３の共用（共通化）が図られている。これにより、シート製造装置１００の構成を簡単なものとすることができる。
なお、シート製造装置１００は、本実施形態では粗砕片Ｓ１’や粗砕片Ｓ２’が粗砕部１２に移送されるよう構成されているが、これに限定されず、粗砕片Ｓ１’や粗砕片Ｓ２’が粗砕部１２を迂回して解繊部１３に移送されるよう構成されていてもよい。
また、シート製造装置１００は、粗砕片Ｓ１’や粗砕片Ｓ２’を移送する移送部が省略されていてもよい。この場合、集積部５に集積された粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’を、例えば、手作業等によって、粗砕部１２または解繊部１３に搬送することができる。
また、シート製造装置１では、粗砕片Ｍ２と、粗砕片Ｓ１’および粗砕片Ｓ２’とが混合された状態で、解繊部１３で解繊されており、これにより、第１余剰分Ｓ１や第２余剰分Ｓ２をシートＳの製造に再利用することができる。
また、シート製造装置１では、平面視にて、原料Ｍ１を粗砕部１２に搬送する方向と、シートＳの搬送方向とは交差し、集積部５とシュート（ホッパー）１２２とは少なくとも一部が重なっている。これにより、シート製造装置１を小型化することができる。
＜第２実施形態＞
図７は、本発明のシート製造装置（第２実施形態）の最上流側付近において、シートの余剰分を粗砕する第１粗砕部および第２粗砕部を示す斜視図である。
以下、この図を参照して本発明のシート製造装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、第１粗砕部と第２粗砕部との構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図７に示すように、本実施形態では、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとは、互いに独立して作動することができるよう構成されている。このような構成としては、特に限定されず、例えば、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとがそれぞれ駆動部３２を有する構成とすることができる。これにより、シートＳを製造する際に、例えば第２余剰分Ｓ２の形成が省略された場合には、第１粗砕部３Ａを作動させ、第２粗砕部３Ｂを停止した状態として、シートＳの製造を行なうことができる。これにより、第２粗砕部３Ｂを停止した分だけ、消費電力を押さえることができ、よって、省エネルギー化を図ることができる。
＜第３実施形態＞
図８は、本発明のシート製造装置（第３実施形態）の最上流側付近において、シートの余剰分が粗砕されている状態を示す平面図である。
以下、この図を参照して本発明のシート製造装置の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、第１粗砕部と第２粗砕部との配置態様が異なること以外は前記第２実施形態と同様である。
図８に示すように、本実施形態では、第１粗砕部３Ａと第２粗砕部３Ｂとは、いずれも、軸部材３２１および軸部材３２２がシートＳの搬送方向（ｘ方向）と平行に配置されている。これにより、各第１回転刃３１Ａは、シートＳの搬送方向（ｘ方向）に延在する軸部材３２１または軸部材３２２（軸）回りに回転することができる。これにより、例えば第１案内部４Ａが省略された場合でも、第１余剰分Ｓ１は、第１粗砕部３Ａで複数の第１回転刃３１Ａが配置されている範囲Ｅ１のいずれの箇所に差し込まれても、そこで正確に粗砕される。このような構成は、第１粗砕部３Ａで粗砕可能な範囲Ｅ１をできる限り広く確保することができ、好ましい構成となっている。
また、第２回転刃３１Ｂは、シートＳの搬送方向（ｘ方向）に延在する軸部材３２１または軸部材３２２（軸）回りに回転ことができる。これにより、例えば第２案内部４Ｂが省略された場合でも、第２余剰分Ｓ２は、第２粗砕部３Ｂで複数の第２回転刃３１Ｂが配置されている範囲Ｅ２のいずれの箇所に差し込まれても、そこで正確に粗砕される。このような構成は、第２粗砕部３Ｂで粗砕可能な範囲Ｅ２をできる限り広く確保することができ、好ましい構成となっている。
＜第４実施形態＞
図９は、本発明のシート製造装置（第４実施形態）における、シートを搬送する搬送速度と、シートの余剰分を粗砕する粗砕速度との関係を示すグラフである。
以下、この図を参照して本発明のシート製造装置の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、第１粗砕部と第２粗砕部との構成が異なること以外は前記第２実施形態と同様である。
シートＳを搬送する搬送部２０５としての加熱ローラー２０４と、第１粗砕部３Ａと、第２粗砕部３Ｂとは、それぞれ、制御部２８に電気的に接続されており、制御部２８によって作動が制御される。
これにより、加熱ローラー２０４（搬送部２０５）は、シートＳの搬送速度ＶＳが可変に構成されている。また、第１粗砕部３Ａは、第１余剰分Ｓ１を粗砕する粗砕速度Ｖ３Ａが、シートＳの搬送速度ＶＳの変化に連動して（応じて）変化するよう構成されている。また、第２粗砕部３Ｂは、第２余剰分Ｓ２を粗砕する粗砕速度Ｖ３Ｂが、シートＳの搬送速度ＶＳの変化に連動して（応じて）変化するよう構成されている。そして、このような制御は、制御部２８によって行なわれる。なお、搬送速度ＶＳと、粗砕速度Ｖ３Ａ、Ｖ３Ｂとの関係は、例えば、図９に示すグラフのような検量線で求められる。この検量線は、予め制御部２８に記憶されている。
例えば、搬送速度ＶＳがβ１からβ２に変化した場合、粗砕速度Ｖ３Ａ、Ｖ３Ｂを、それぞれ、γ１からγ２に変化させることができる。これにより、搬送速度ＶＳが変化しても、第１余剰分Ｓ１および第２余剰分Ｓ２が過剰に引張られたり、過剰に撓んだりするのを防止することができ、よって、各余剰分に対する粗砕を過不足なく行なうことができる。
以上、本発明のシート製造装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、シート製造装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明のシート製造装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、シート製造装置の使用態様によっては、第１粗砕部（第１回転刃）および第２粗砕部（第２回転刃）のうちの少なくとも一方を備えていればよい場合もある。
１００…シート製造装置（古紙再生装置）、１…余剰分粗砕装置（余剰分粗砕ユニット）、３Ａ…第１粗砕部、３Ｂ…第２粗砕部、３０Ａ１…第１群、３０Ａ２…第２群、３０Ｂ１…第１群、３０Ｂ２…第２群、３１Ａ…第１回転刃、３１Ｂ…第２回転刃、３１１…突起、３２…駆動部、３２１…軸部材、３２２…軸部材、３２３…減速機、３２４…モーター、３２５…歯車、４Ａ…第１案内部、４Ｂ…第２案内部、４１…上方開口部、４２…下方開口部、４３…内周部、５…集積部、５１…テーパー部、１１…原料供給部、１１１…第１供給部、１１２…第２供給部、１１３…ローラー、１１４…差込口、１２…粗砕部、１２１…粗砕刃、１２２…シュート（ホッパー）、１３…解繊部、１４…選別部、１４１…ドラム部（篩部）、１４２…ハウジング部、１５…第１ウェブ形成部、１５１…メッシュベルト、１５２…張架ローラー、１５３…吸引部（サクション機構）、１６…細分部、１６１…プロペラ、１６２…ハウジング部、１７…混合部、１７１…樹脂供給部、１７２…管（流路）、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８…ほぐし部、１８１…ドラム部、１８２…ハウジング部、１９…第２ウェブ形成部、１９１…メッシュベルト（分離ベルト）、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部（サクション機構）、２０…シート形成部、２０１…加圧部、２０２…加熱部、２０３…カレンダーローラー、２０４…加熱ローラー、２０５…搬送部、２１…切断部、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、２２…ストック部、２３１…加湿部、２３２…加湿部、２３３…加湿部、２３４…加湿部、２３５…加湿部、２３６…加湿部、２４１…管（流路）、２４２…管（流路）、２４３…管（流路）、２４４…管（流路）、２４５…管（流路）、２４６…管（流路）、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２７…回収部、２８…制御部、２９…余剰分粗砕部、Ｅ１…範囲、Ｅ２…範囲、Ｍ１…原料、Ｍ２…粗砕片、Ｍ３…解繊物、Ｍ４−１…第１選別物、Ｍ４−２…第２選別物、Ｍ５…第１ウェブ、Ｍ６…細分体、Ｍ７…混合物、Ｍ８…第２ウェブ、Ｐ１…樹脂、Ｓ…シート、Ｓ１…第１余剰分、Ｓ１’…粗砕片、Ｓ２…第２余剰分、Ｓ２’…粗砕片、Ｓ３…使用可能部、Ｖ３Ａ…粗砕速度、Ｖ３Ｂ…粗砕速度、ＶＳ…搬送速度、α１…矢印、α２…矢印

Claims (13)

  1. 繊維を含む材料を用いてシートを形成するシート形成部と、
    前記シートを搬送する搬送部と、
    前記シートの搬送方向と交差する方向に位置している前記シートの一方の縁部と、他方の縁部とを切断する切断部と、
    前記切断部により前記一方の縁部を切断したことによって生じる第１余剰分を粗砕する第１粗砕部と、
    前記切断部により前記他方の縁部を切断したことによって生じる第２余剰分を粗砕する第２粗砕部と、を備えることを特徴とするシート製造装置。
  2. 前記第１粗砕部は、前記シートと一部が接続されている前記第１余剰分の粗砕を開始し、
    前記第２粗砕部は、前記シートと一部が接続されている前記第２余剰分の粗砕を開始する請求項１に記載のシート製造装置。
  3. 前記第１粗砕部は、回転により前記第１余剰分を粗砕する少なくとも１つの第１回転刃を有し、
    前記第２粗砕部は、回転により前記第２余剰分を粗砕する少なくとも１つの第２回転刃を有する請求項１または２項に記載のシート製造装置。
  4. 前記第１回転刃は、前記搬送方向と交差する方向を軸として回転し、
    前記第２回転刃は、前記搬送方向と交差する方向を軸として回転する請求項３に記載のシート製造装置。
  5. 前記第１回転刃は、前記搬送方向に沿う方向を軸として回転し、
    前記第２回転刃は、前記搬送方向に沿う方向を軸として回転する請求項３に記載のシート製造装置。
  6. 前記第１粗砕部に前記第１余剰分を案内する第１案内部と、
    前記第２粗砕部に前記第２余剰分を案内する第２案内部と、を備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  7. 制御部を備え、
    前記制御部は、
    前記シートの搬送速度に応じて前記第１余剰分を粗砕する前記第１粗砕部の粗砕速度を変化させ、
    前記シートの搬送速度に応じて前記第２余剰分を粗砕する前記第２粗砕部の粗砕速度を変化させる請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  8. 前記第１粗砕部と前記第２粗砕部とは、互いに同期して作動する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  9. 前記第１粗砕部と前記第２粗砕部とは、互いに独立して作動する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  10. 前記第１粗砕部により前記第１余剰分が粗砕された第１粗砕片と、前記第２粗砕部により前記第２余剰分が粗砕された第２粗砕片とを集積する集積部を備える請求項１ないし９のいずれか１項に記載のシート製造装置。
  11. 繊維を含む原料を粗砕する粗砕部から排出された粗砕片を解繊する解繊部を有し、
    前記粗砕片と前記第１粗砕片および前記第２粗砕片とが混合された状態で前記解繊部で解繊される請求項１０に記載のシート製造装置。
  12. 繊維を含む原料を粗砕する粗砕部と、
    前記粗砕部により粗砕された粗砕片を解繊する解繊部と、
    前記集積部に集積された前記第１粗砕片および前記第２粗砕片を前記解繊部に移送する移送部と、を備える請求項１０に記載のシート製造装置。
  13. 繊維を含む原料を供給する原料供給部と、
    前記原料を粗砕する粗砕部と、
    前記粗砕部により粗砕された粗砕片を受けるホッパーと、を備え、
    平面視にて、前記原料を前記粗砕部に搬送する方向と、前記シートの搬送方向とは交差し、前記集積部と前記ホッパーとは少なくとも一部が重なっている請求項１０に記載のシート製造装置。
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