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技術 シート製造装置及びシート製造方法

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 永井芳之小口裕生
出願日 2015年3月17日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2015-053188
公開日 2016年9月29日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2016-172363
状態 特許登録済
技術分野 繊維板等の乾式成形 不織物
主要キーワード 添加物供給 ロータリーカッター方式 クラシファイヤー 成形プログラム ヒーターローラー サクション機構 赤外線加熱器 裁断機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

シートの製造を停止する際におけるウェブの過加熱を防止するシート製造装置を提供する。

解決手段

本発明に係るシート製造装置100は、堆積部60と、ウェブ切断部87と、加熱ローラー86と、制御部140と、を有する。堆積部60は、繊維と樹脂とを含む材料を堆積させる。ウェブ切断部87は、堆積部60により堆積された堆積物が搬送される搬送方向Mと交差する方向に、堆積物を切断する。加熱ローラー86は、ウェブ切断部87の搬送方向M下流側に位置し、堆積物を加熱する。制御部140は、シート製造装置100を停止させるとき、ウェブ切断部87により堆積物を切断し、切断された堆積物の下流側の部分は、加熱ローラー86よりも搬送方向M下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、加熱ローラー86よりも搬送方向M上流側に位置するように搬送を停止する。

概要

背景

従来、天然セルロース繊維及び/または合成繊維熱融着性物質増粘性物質とを空気中で混合解繊することによりマット化し、該マットを熱融着性物質の融点以上に加熱した後、プレスロール圧縮するシート液体吸収体)の製造方法が提案されている(特許文献1)。熱融着性物質は、例えば熱風を利用した加熱炉で融点以上に加熱される。

概要

シートの製造を停止する際におけるウェブの過加熱を防止するシート製造装置を提供する。 本発明に係るシート製造装置100は、堆積部60と、ウェブ切断部87と、加熱ローラー86と、制御部140と、を有する。堆積部60は、繊維と樹脂とを含む材料を堆積させる。ウェブ切断部87は、堆積部60により堆積された堆積物が搬送される搬送方向Mと交差する方向に、堆積物を切断する。加熱ローラー86は、ウェブ切断部87の搬送方向M下流側に位置し、堆積物を加熱する。制御部140は、シート製造装置100を停止させるとき、ウェブ切断部87により堆積物を切断し、切断された堆積物の下流側の部分は、加熱ローラー86よりも搬送方向M下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、加熱ローラー86よりも搬送方向M上流側に位置するように搬送を停止する。

目的

本発明の幾つかの態様に係る目的の1つは、シートの製造を停止する際におけるウェブの過加熱を防止するシート製造装置及びシート製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

繊維を含む原料を用いてシートを製造するシート製造装置であって、繊維と樹脂とを含む材料を堆積させる堆積部と、前記堆積部により堆積された堆積物が搬送される搬送方向と交差する方向に、堆積物を切断するウェブ切断部と、前記ウェブ切断部の前記搬送方向下流側に位置し、堆積物を加熱する加熱ローラーと、前記シート製造装置を停止させるとき、前記ウェブ切断部により堆積物を切断し、切断された堆積物の下流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向上流側に位置するように搬送を停止する制御部と、を有することを特徴とする、シート製造装置。

請求項2

供給部から供給される繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部により解繊された解繊物に樹脂を供給する樹脂供給部と、を有し、前記制御部は、前記シート製造装置を停止させるとき、前記樹脂供給部による樹脂の供給を停止してから第1所定時間経過後に、前記供給部による原料の供給を停止し、解繊物に対する樹脂の量が減少した堆積物の部分で堆積物を切断することを特徴とする、請求項1に記載のシート製造装置。

請求項3

供給部から供給される繊維を含む原料を解繊する解繊部と、解繊部により解繊された解繊物に樹脂を供給する樹脂供給部と、を有し、前記制御部は、前記シート製造装置内に堆積物が存在しない状態で当該装置を起動させるとき、前記供給部による原料の供給を開始してから第2所定時間経過後に、前記樹脂供給部による樹脂の供給を開始することを特徴とする、請求項1または2に記載のシート製造装置。

請求項4

繊維を含む原料を用いてシートを製造するシート製造方法であって、繊維と樹脂とを含む材料を堆積し、堆積された堆積物が搬送される搬送方向と交差する方向に、堆積物を切断し、シートの製造を停止させるとき、切断された堆積物の下流側の部分は、堆積物を加熱する加熱ローラーよりも前記搬送方向下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向上流側に位置するように搬送を停止することを特徴とする、シート製造方法。

技術分野

0001

本発明は、シート製造装置及びシート製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、天然セルロース繊維及び/または合成繊維熱融着性物質増粘性物質とを空気中で混合解繊することによりマット化し、該マットを熱融着性物質の融点以上に加熱した後、プレスロール圧縮するシート液体吸収体)の製造方法が提案されている(特許文献1)。熱融着性物質は、例えば熱風を利用した加熱炉で融点以上に加熱される。

先行技術

0003

特開平9−158024号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明の幾つかの態様に係る目的の1つは、シートの製造を停止する際におけるウェブの過加熱を防止するシート製造装置及びシート製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。

0006

本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む原料を用いてシートを製造するシート製造装置であって、
繊維と樹脂とを含む材料を堆積させる堆積部と、
前記堆積部により堆積された堆積物が搬送される搬送方向と交差する方向に、堆積物を切断するウェブ切断部と、
前記ウェブ切断部の前記搬送方向下流側に位置し、堆積物を加熱する加熱ローラーと、
前記シート製造装置を停止させるとき、前記ウェブ切断部により堆積物を切断し、切断された堆積物の下流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向上流側に位置するように搬送を停止する制御部と、
を有することを特徴とする。

0007

このようなシート製造装置では、加熱ローラーの位置に堆積物が存在しない状態で停止するので、堆積物の過加熱による強度低下や変色を防ぐことができる。

0008

本発明に係るシート製造装置において、
供給部から供給される繊維を含む原料を解繊する解繊部と、
前記解繊部により解繊された解繊物に樹脂を供給する樹脂供給部と、
を有し、
前記制御部は、前記シート製造装置を停止させるとき、前記樹脂供給部による樹脂の供給を停止してから第1所定時間経過後に、前記供給部による原料の供給を停止し、解繊物に対する樹脂の量が減少した堆積物の部分で堆積物を切断してもよい。

0009

このようなシート製造装置では、次回起動時には、堆積物の先端部の樹脂量が少ない状態で製造開始されるので、加熱ローラーへの貼り付きを防ぐことができる。

0010

本発明に係るシート製造装置において、
供給部から供給される繊維を含む原料を解繊する解繊部と、
解繊部により解繊された解繊物に樹脂を供給する樹脂供給部と、
を有し、
前記制御部は、前記シート製造装置内に堆積物が存在しない状態で当該装置を起動させるとき、前記供給部による原料の供給を開始してから第2所定時間経過後に、前記樹脂供給部による樹脂の供給を開始してもよい。

0011

このようなシート製造装置では、堆積物の先端部の樹脂量を少なくすることで、加熱ローラーへの貼り付きを防ぐことができる。

0012

本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維を含む原料を用いてシートを製造するシート製造方法であって、
繊維と樹脂とを含む材料を堆積し、
堆積された堆積物が搬送される搬送方向と交差する方向に、堆積物を切断し、
シートの製造を停止させるとき、切断された堆積物の下流側の部分は、堆積物を加熱する加熱ローラーよりも前記搬送方向下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向上流側に位置するように搬送を停止することを特徴とする。

0013

このようなシート製造方法では、加熱ローラーの位置に堆積物が存在しない状態で停止するので、堆積物の過加熱による強度低下や変色を防ぐことができる。

図面の簡単な説明

0014

本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。
本実施形態に係るシート製造装置の一部を模式的に示す図。
ウェブ切断部の切断工程を説明する図。
ウェブ切断部の切断工程を説明する図。
ウェブ切断部の切断工程を説明する図。
ウェブ切断部の切断工程を説明する図。
変形例を説明する図。

実施例

0015

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

0016

本実施形態に係るシート製造装置は、繊維を含む原料を用いてシートを製造するシート製造装置であって、繊維と樹脂とを含む材料を堆積させる堆積部と、前記堆積部により堆積された堆積物が搬送される搬送方向と交差する方向に、堆積物を切断するウェブ切断部と、前記ウェブ切断部の前記搬送方向下流側に位置し、堆積物を加熱する加熱ローラーと、前記シート製造装置を停止させるとき、前記ウェブ切断部により堆積物を切断し、切断された堆積物の下流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向上流側に位置するように搬送を停止する制御部と、を有することを特徴とする。

0017

1.シート製造装置
1.1. 構成
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るシート製造装置100を模式的に示す図である。

0018

シート製造装置100は、図1に示すように、供給部10と、製造部102と、制御部140と、を備える。製造部102は、シートを製造する。製造部102は、粗砕部12と、解繊部20と、分級部30と、選別部40と、第1ウェブ形成部45と、混合部50と、堆積部60と、第2ウェブ形成部70と、シート形成部80と、切断部90と、を有している。

0019

供給部10は、粗砕部12に原料を供給する。供給部10は、例えば、粗砕部12に原料を連続的に投入するための自動投入部である。供給部10によって供給される原料は、例えば、古紙やパルプシートなどの繊維を含むものである。

0020

粗砕部12は、供給部10によって供給された原料を、空気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数cm角の細片である。図示の例では、粗砕部12は、粗砕刃14を有し、粗砕刃14によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部12としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部12によって裁断された原料は、ホッパー1で受けてから管2を介して、解繊部20に移送(搬送)される。

0021

解繊部20は、粗砕部12によって裁断された原料を解繊する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料(被解繊物)を、繊維1本1本に解きほぐすことをいう。解繊部20は、原料に付着した樹脂粒インクトナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。

0022

解繊部20を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂(複数の繊維同士を結着させるための樹脂)粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも(string)状や平ひも(ribbon)状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態(独立した状態)で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態(いわゆる「ダマ」を形成している状態)で存在してもよい。

0023

解繊部20は、大気中(空気中)において乾式で解繊を行う。具体的には、解繊部20としては、インペラーミルを用いる。解繊部20は、原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。これにより、解繊部20は、自ら発生する気流によって、導入口22から原料を気流と共に吸引し、解繊処理して、解繊物を排出口24へと搬送することができる。解繊部20を通過した解繊物は、管3を介して、分級部30に移送される。

0024

分級部30は、解繊部20を通過した解繊物を分級する。具体的には、分級部30は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの(樹脂粒や色剤や添加剤など)を分離して除去する。これにより、解繊物の中で比較的大きいもしくは密度の高いものである繊維の占める割合を高めることができる。

0025

分級部30としては、気流式分級機を用いる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、分級されるもののサイズと密度とにより受ける遠心力の差によって分離するものであり、気流の速度および遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部30としては、サイクロンエルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特に図示のようなサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部30として好適に
用いることができる。

0026

分級部30は、例えば、導入口31と、導入口31が接続された円筒部32と、円筒部32の下方に位置し円筒部32と連続している逆円錐部33と、逆円錐部33の下部中央に設けられている下部排出口34と、円筒部32上部中央に設けられている上部排出口35と、を有している。

0027

分級部30において、導入口31から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部32で円周運動に変わる。これにより、導入された解繊物には遠心力がかかり、分級部30は、解繊物のうちで樹脂粒やインク粒よりも大きく密度の高い繊維(第1分級物)と、解繊物のうちで繊維よりも小さく密度の低い樹脂粒や色剤や添加剤など(第2分級物)と、に分離することができる。第1分級物は、下部排出口34から排出され、管4を介して、選別部40に導入される。一方、第2分級物は、上部排出口35から管5を介して受け部36に排出される。

0028

選別部40は、分級部30を通過した第1分級物(解繊部20により解繊された解繊物)を導入口42から導入し、繊維の長さによって選別する。選別部40としては、例えば、(ふるい)を用いる。選別部40は、網(フィルタースクリーン)を有し、第1分級物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子(網を通過するもの、第1選別物)と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ(網を通過しないもの、第2選別物)と、を分けることができる。例えば、第1選別物は、ホッパー6で受けてから管7を介して、混合部50に移送される。第2選別物は、排出口44から管8を介して、解繊部20に戻される。具体的には、選別部40は、モーターによって回転することができる円筒の篩である。選別部40の網としては、例えば、金網切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いる。

0029

第1ウェブ形成部45は、選別部40を通過した第1選別物を、混合部50に搬送する。第1ウェブ形成部45は、メッシュベルト46と、張架ローラー47と、吸引部(サクション機構)48と、を含む。

0030

吸引部48は、選別部40の開口(網の開口)を通過して空気中に分散された第1選別物をメッシュベルト46上に吸引することができる。第1選別物は、移動するメッシュベルト46上に堆積し、ウェブVを形成する。メッシュベルト46、張架ローラー47および吸引部48の基本的な構成は、後述する第2ウェブ形成部70のメッシュベルト72、張架ローラー74およびサクション機構76と同様である。

0031

ウェブVは、選別部40および第1ウェブ形成部45を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。メッシュベルト46に堆積されたウェブVは、管7へ投入され、混合部50へと搬送される。

0032

混合部50は、選別部40を通過した第1選別物(第1ウェブ形成部45により搬送された第1選別物)と、樹脂を含む添加物と、を混合する。混合部50は、添加物を供給する添加物供給部52と、第1選別物と添加物とを搬送する管54と、ブロアー56と、を有している。図示の例では、添加物は、添加物供給部52からホッパー9を介して管54に供給される。管54は、管7と連続している。

0033

混合部50では、ブロアー56によって気流を発生させ、管54中において、第1選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。なお、第1選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよ
いし、V型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよい。

0034

添加物供給部52としては、図1に示すようなスクリューフィーダーや、図示せぬディスクフィーダーなどを用いる。添加物供給部52から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。樹脂が供給された時点では、複数の繊維は結着されていない。樹脂は、シート形成部80を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。

0035

添加物供給部52から供給される樹脂は、熱可塑性樹脂熱硬化性樹脂であり、例えば、AS樹脂、ABS樹脂ポリプロピレンポリエチレンポリ塩化ビニルポリスチレンアクリル樹脂ポリエステル樹脂ポリエチレンテレフタレートポリフェニレンエーテルポリブチレンテレフタレートナイロンポリアミドポリカーボネートポリアセタールポリフェニレンサルファイドポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独または適宜混合して用いてもよい。添加物供給部52から供給される添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。

0036

なお、添加物供給部52から供給される添加物には、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集を防止するための凝集防止材、繊維等が燃えにくくするための難燃剤が含まれていてもよい。混合部50を通過した混合物(第1選別物と添加物との混合物)は、管54を介して、堆積部60に移送される。

0037

堆積部60は、混合部50を通過した混合物を導入口62から導入し、絡み合った解繊物(繊維)をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部60は、添加物供給部52から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部60は、第2ウェブ形成部70に、混合物を均一性よく堆積させることができる。

0038

堆積部60としては、回転する円筒の篩を用いる。堆積部60は、網を有し、混合部50を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子(網を通過するもの)を降らせる。堆積部60の構成は、例えば、選別部40の構成と同じである。

0039

なお、堆積部60の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、堆積部60として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、堆積部60は、堆積部60に導入された混合物の全てを降らしてもよい。

0040

第2ウェブ形成部70は、堆積部60を通過した通過物を堆積して、ウェブWを形成する。第2ウェブ形成部70は、例えば、メッシュベルト72と、張架ローラー74と、サクション機構76と、を有している。

0041

メッシュベルト72は、移動しながら、堆積部60の開口(網の開口)を通過した通過物を堆積する。メッシュベルト72は、張架ローラー74によって張架され、通過物を通しにくく空気を通す構成となっている。メッシュベルト72は、張架ローラー74が自転することによって移動する。メッシュベルト72が連続的に移動しながら、堆積部60を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト72上にウェブWが形成される。メッシュベルト72は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。

0042

サクション機構76は、メッシュベルト72の下方(堆積部60側とは反対側)に設けられている。サクション機構76は、下方に向く気流(堆積部60からメッシュベルト7
2に向く気流)を発生させることができる。サクション機構76によって、堆積部60により空気中に分散された混合物をメッシュベルト72上に吸引することができる。これにより、堆積部60からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構76によって、混合物の落下経路ダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。

0043

以上のように、堆積部60および第2ウェブ形成部70(ウェブ形成工程)を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウェブWが形成される。メッシュベルト72に堆積されたウェブWは、シート形成部80へと搬送される。

0044

なお、図示の例では、ウェブWを調湿する調湿部78が設けられている。調湿部78は、ウェブWに対して水や水蒸気を添加して、ウェブWと水との量比を調節することができる。

0045

シート形成部80は、メッシュベルト72に堆積したウェブWを加圧加熱してシートSを成形する。シート形成部80では、ウェブWにおいて混ぜ合された解繊物および添加物の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物(樹脂)を介して結着することができる。

0046

シート形成部80としては、例えば、加熱ローラー(ヒーターローラー)、熱プレス成形機ホットプレート温風ブロワー赤外線加熱器フラッシュ定着器を用いる。図示の例では、シート形成部80は、第1結着部82と第2結着部84とを備え、結着部82,84がそれぞれ一対の加熱ローラー86を備えている。結着部82,84を加熱ローラー86として構成したことにより、結着部82,84を板状のプレス装置平板プレス装置)として構成した場合に比べて、ウェブWを連続的に搬送しながらシートSを成形することができる。なお、加熱ローラー86の数は、特に限定されない。

0047

切断部90は、シート形成部80によって成形されたシートSを切断する。図示の例では、切断部90は、シートSの搬送方向と交差する方向にシートSを切断する第1切断部92と、搬送方向に平行な方向にシートSを切断する第2切断部94と、を有している。第2切断部94は、例えば、第1切断部92を通過したシートSを切断する。

0048

以上により、所定のサイズの単票のシートSが成形される。切断された単票のシートSは、排出部96へと排出される。

0049

1.2.ウェブ切断部
シート製造装置100は、図1を用いて説明したように、繊維と樹脂とを含む材料を堆積させる堆積部60と、堆積部60で堆積された堆積物を加熱する加熱ローラー86と、制御部140と、を有する。

0050

シート製造装置100は、堆積部60により堆積された堆積物であるウェブWが搬送される搬送方向Mと交差する方向に、ウェブWを切断するウェブ切断部87をさらに有する。

0051

ウェブ切断部87について、図2を用いて詳細に説明する。図2は、本実施形態に係るシート製造装置100の一部を模式的に示す図である。なお、図2では、連続シートSの搬送方向Mの上流側にある分級部30、選別部40、第1ウェブ形成部45、及び混合部50などは省略して示している。また、特に断らない限り、本明細書において「上流」はウェブWの搬送方向Mにおける上流であり、「下流」はウェブW(またはシートS)の搬送方向Mにおける下流である。

0052

図2に示すように、ウェブ切断部87は、シート形成部80の加熱ローラー86の上流側に配置される。図2では、搬送方向Mの上流側から下流側に向かって、第2ウェブ形成部70、加圧部81、ウェブ切断部87、第1結着部82、第2結着部84が順に配置される。

0053

加圧部81は、例えば、一対の加圧ローラー85を2組備える。一対の加圧ローラー85は、第2ウェブ形成部70で堆積したウェブWを挟み込んで加圧しながら回転し、搬送方向Mに沿ってウェブWを搬送する。

0054

ウェブ切断部87は、第2ウェブ形成部70から搬送されてくるウェブWを、ウェブWの搬送方向Mに交差する方向(例えば直交する方向)において、切断する。ウェブ切断部87は、ウェブWを切断する刃が下端に形成された刃部と、刃部をウェブWに対して昇降させる切断駆動部と、を有する。切断駆動部は、制御部140の指令により、刃部をウェブWに対して下降させてウェブWを切断し、切断後に刃部を上昇する。ウェブ切断部87は、ウェブWを搬送方向Mの上流側の部分W1と下流側の部分W2とに分断できればよい。

0055

刃部は、搬送方向Mに直交する方向で連続シートSの全幅に渡って延びる刃を有する。ウェブ切断部87は、いわゆるギロチンカッター方式の例について示すが、円板状の刃を回転して用いるロータリーカッター方式など公知の紙類裁断機構を採用することができる。

0056

ウェブ切断部87は、シートSの製造中は常に刃部をウェブWの上方に待機させていて、シートSの製造終了処理(停止プログラムの実行)において動作する。具体的な動作については、制御部140の説明において後述する。

0057

第1結着部82と第2結着部84は、それぞれ一対の加熱ローラー86を備える。一対の加熱ローラー86は、加圧ローラー85で加圧されたウェブWを挟み込んで加熱しながら回転し、搬送方向Mに沿ってウェブWを搬送する。加熱ローラー86で加熱されたウェブWは添加物(樹脂)が溶けて繊維同士を結着する。加熱ローラー86は、例えば輻射熱を利用した非接触型加熱機構電気抵抗を利用した接触型の加熱機構など公知の加熱機構を有する。また、加熱ローラー86以外にも、例えば、熱プレス、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器などを用いてもよい。

0058

複数の結着部がある場合、ウェブ切断部87は、最も上流側にある結着部(ここでは第1結着部82)よりも上流側でウェブWを切断する。ウェブ切断部87で切断したウェブWを全ての結着部(ここでは、第1結着部82と第2結着部84)内に残さないためである。

0059

1.3. 制御部
次に、制御部140について図2図6を用いて説明する。図3図6は、ウェブ切断部87の切断工程を説明する図である。なお、図3図6の加圧部81においては、下流側の加圧ローラー85を示し、上流側の加圧ローラー85は省略する。

0060

図2に示すように、制御部140は、シート製造装置100の各処理部の動作を制御するものであり、少なくとも供給部10における原料の供給動作、添加物供給部52における添加物の供給動作、堆積部60における篩の回転動作、張架ローラー74の回転動作、加圧ローラー85の回転動作、ウェブ切断部87の刃部の昇降動作、及び加熱ローラー86の回転動作を制御する。

0061

制御部140は、各種処理を実行するCPU、CPUによって実行される制御プログラム等を格納するROM、CPUの作業領域を提供するRAMなどを含む。

0062

図3に示すように、制御部140は、例えばROMに格納された通常成形プログラムを実行するシートの製造中においては、加圧ローラー85及び加熱ローラー86を回転させて、ウェブWを搬送方向Mに沿って搬送する。

0063

図4に示すように、制御部140は、例えばROMに格納された停止プログラムを実行して、シート製造装置100を停止させるとき、ウェブ切断部87により堆積物であるウェブWを切断し、加圧ローラー85は回転を停止し、加熱ローラー86は回転を継続する。

0064

図5に示すように、加圧ローラー85は、回転が停止して、切断されたウェブWの上流側の部分W1が加熱ローラー86よりも搬送方向M上流側に位置するように搬送を停止する。また、制御部140は、ウェブWの下流側の部分W2が第1、第2結着部82,84内に存在するので、加熱ローラー86の回転を継続する。

0065

図6に示すように、制御部140は、加熱ローラー86を回転して切断されたウェブWの下流側の部分W2が第2結着部84の加熱ローラー86よりも搬送方向M下流側に位置するまで搬送した後、加熱ローラー86の回転を停止する。図6に示すように、加熱ローラー86の位置にウェブWの下流側の部分W2が存在しない状態で停止するので、シート製造装置100が停止した後もウェブWが加熱ローラー86によって加熱し続けられることを防止し、ウェブWの過加熱による強度低下や変色を防ぐことができる。

0066

ここでは、一対の加熱ローラー86が2組ある例について説明しているため、下流側の第2結着部84の加熱ローラー86よりも下流側までウェブWを搬送した後に加熱ローラー86を停止しているが、加熱ローラー86が3対以上ある場合や他の加熱機構の場合であれば、ウェブWの下流側の部分W2がそれら加熱機構における最も下流側の加熱手段よりも下流側に位置するまで搬送すればよい。

0067

また、図3図6に示すように、制御部140は、添加物である樹脂の量が、シート製造中における樹脂の量よりも少ない樹脂減少部分Rの範囲内で、ウェブWをウェブ切断部87によって切断する。通常の樹脂量のウェブWであると、シート製造装置100を再起動してシートの生産を開始した場合に、ウェブWの上流側の部分W1の先頭が第1結着部82の加熱ローラー86に導入されると、ウェブW中で溶けた樹脂によって上流側の部分W1の先頭が加熱ローラー86に貼り付き、しわや変形などの先端乱れや、加熱ローラー86への巻き付きなどが発生する可能性がある。しかし、ウェブWに樹脂減少部分Rを設けることで、ウェブWの上流側の部分W1の先頭が加熱ローラー86に貼り付きにくくなり、先端乱れや巻き付きなどを防止できる。具体的には以下の通りである。

0068

図2に示すように、制御部140は、シート製造装置100を停止させるとき、樹脂供給部である添加物供給部52による樹脂の供給を停止してから第1所定時間経過後に、供給部10による原料の供給を停止し、第2ウェブ形成部70で形成される堆積物であるウェブWに、解繊物に対する樹脂の量が減少した樹脂減少部分Rを形成する。すなわち、シート製造装置100の停止指令により、制御部140は各処理部に対し停止プログラムを実行する。なお、樹脂減少部分Rは、樹脂を全く含んでいない状態も含むものであり、加熱ローラー86に貼り付いて先端乱れや巻き付きなどが発生しない程度で、樹脂をわずかに含んでいてもよい。

0069

停止プログラムでは、まず、添加物供給部52から樹脂の供給を停止し、樹脂が供給されない状態でも供給部10から原料が供給され続けると、第2ウェブ形成部70では解繊物に対する樹脂の量が通常よりも減少した樹脂減少部分Rが形成される。

0070

次に、第1所定時間経過後に、供給部10による原料の供給を停止する。すなわち、樹脂の供給が停止してからも第1所定時間が経過するまでの間は、供給部10による原料の供給を継続しており、各処理部ではそのまま通常の製造工程が実施される。第1所定時間は、例えば、予め実験によって得ることができ、制御部140のROMに格納される。

0071

そして、樹脂減少部分Rがウェブ切断部87に位置したときに、制御部140は、ウェブ切断部87の刃部を下降して、図4に示すように、樹脂減少部分Rの範囲内で堆積物であるウェブWを切断する。

0072

したがって、シート製造装置100の次回起動時には、図6に示すように、ウェブWの先端部は、ウェブ切断部87の上流側に残された上流側樹脂減少部分R1であり、その樹脂量が少ない状態でシートの製造が開始される(樹脂量が少ない部分が最初に加熱ローラー86に入る)ので、加熱ローラー86への貼り付きを防ぐことができる。

0073

図3図6に示す例では、樹脂の供給を停止して樹脂減少部分Rを形成した後、樹脂の供給を再開することにより、ウェブWの搬送方向Mの所定長さ範囲に樹脂が少ない部分を設けたが、これに限らず、樹脂の供給を再開しないまま原料の供給を停止してもよい。その場合には、樹脂減少部分Rが搬送方向Mに長く存在することになり、ウェブWの先頭部分をより確実に上流側樹脂減少部分R1とすることができる。

0074

図1に示す例では、ウェブ切断部87の下流側に切断部90が設けられる例について説明しているが、切断部90はなくてもよい。切断部90が無い場合には、製造される連続シートSを図示しない巻取部によってロール状に巻き取る。

0075

2.シート製造方法
本実施形態に係るシート製造方法は、繊維と樹脂とを含む材料を堆積し、堆積された堆積物が搬送される搬送方向と交差する方向に、堆積物を切断し、シートの製造を停止させるとき、切断された堆積物の下流側の部分は、堆積物を加熱する加熱ローラーよりも前記搬送方向下流側に位置するまで搬送し、切断された堆積物の上流側の部分は、前記加熱ローラーよりも前記搬送方向上流側に位置するように搬送を停止することを特徴とする。

0076

このようなシート製造方法では、加熱ローラーの位置に堆積物であるウェブWが存在しない状態で停止するので、ウェブWの過加熱による強度低下や変色を防ぐことができる。

0077

シート製造方法は、図1及び図2に示すシート製造装置100によって実施することができる。以下、図1図6を用いて具体的な例について説明するが、これに限られるものでは無い。

0078

制御部140は、通常成形プログラムに従って、シートSを製造する。例えば、制御部140は、堆積部60からメッシュベルト72上へ繊維と樹脂とを含む材料を堆積させ、メッシュベルト72を回転させることで堆積物であるウェブWを搬送方向Mに沿って移動する。

0079

ユーザーが制御部140の図示しない操作部を介して、シートSの製造を停止するための処理を要求すると、制御部140は停止プログラムを実行して各処理部に対して以下の製造終了処理を開始する。

0080

(A)添加物供給部52は、ホッパー9及び管54への樹脂の供給を停止する。

0081

添加物供給部52からの樹脂の供給が停止すると、堆積部60へは樹脂が供給されず、原料だけが供給される。第2ウェブ形成部70ではメッシュベルト72上に堆積した堆積物に樹脂の量が減少(樹脂を含まなくてもよい)した樹脂減少部分Rが形成される。

0082

(B)樹脂の供給が停止してからもウェブWは張架ローラー74や加圧ローラー85の回転によって搬送方向Mに沿って搬送され、樹脂減少部分Rのいずれかの部分がウェブ切断部87の位置に到達したときに、ウェブ切断部87の刃部を下降してウェブWを樹脂減少部分Rで搬送方向と交差する方向に切断する。

0083

(C)樹脂の供給を停止してから第1所定時間経過後に、供給部10による原料の供給を停止する。供給部10から原料の供給が停止すると同時にまたは停止後に、粗砕部12、解繊部20、分級部30、選別部40、第1ウェブ形成部45、混合部50、堆積部60、第2ウェブ形成部70を停止してもよい。あるいは、樹脂減少部分Rが形成された後、原料の供給を停止する前に、通常の量の樹脂を再び添加物供給部52から供給開始してもよい。

0084

(D)切断された堆積物であるウェブWの下流側の部分W2は、ウェブWを加熱する加熱ローラー86よりも搬送方向M下流側に位置するまで搬送し、切断されたウェブWの上流側の部分W1は、加熱ローラー86よりも搬送方向M上流側に位置するよう搬送を停止する。

0085

(E)ウェブWの下流側の部分W2は、排出部96へ排出されて、シート製造装置100が停止する。

0086

3. 変形例
図2及び図7を用いて、シート製造装置100の変形例について説明する。図7は、変形例を説明する図であり、第2ウェブ形成部70の一部を模式的に示す。以下の説明では、上述した各処理部の説明と重複する説明を省略する。

0087

制御部140は、シート製造装置100内に堆積物であるウェブWが存在しない状態で当該装置100を起動させるとき、供給部10による原料の供給を開始してから第2所定時間経過後に、添加物供給部52による樹脂の供給を開始する。第2所定時間は、予め実験によって得ることができ、例えば、制御部140のROMに格納される。

0088

ウェブWが存在しない状態とは、例えば、シート製造装置100を初めて起動するときや、シート製造装置100のメンテナンスなどで装置内(少なくとも添加物供給部52より下流側)から樹脂を含む解繊物(ウェブWを含む)が除去された状態で起動するときである。

0089

第2所定時間は、堆積部60からメッシュベルト72上に樹脂量の少ない部分を有する所定坪量のウェブWが堆積し、メッシュベルト72が動き始めてウェブWの搬送が少なくとも開始するまでの時間である。できれば、樹脂量の少ない部分は、ウェブWがシート形成部80を加圧・加熱しながら搬送されるのに十分な強度を有することが好ましい。

0090

このようにして製造されたウェブWの先頭部分R3は、図7に示すように、樹脂が含まれていないか、または少なくとも通常のシート製造時における樹脂量よりも少ないため、加熱ローラー86への貼り付きを防ぐことができる。

0091

本明細書における紙は、パルプや古紙を原料とし薄いシート状に成形した態様などを含み、筆記印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙画用紙ケント紙などを含む。本明細書における不織布は紙より厚いものや低強度のもので、一般的な不織布、繊維ボードティッシュペーパー清掃用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、液体廃インクや油)吸収材吸音材断熱材、緩衝材、マットなどを含む。なお、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羊毛などの動物繊維であってもよい。

0092

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。

0093

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

0094

1…ホッパー、2…管、3,4,5…管、6…ホッパー、7,8…管、9…ホッパー、10…供給部、12…粗砕部、14…粗砕刃、20…解繊部、22…導入口、24…排出口、30…分級部、31…導入口、32…円筒部、33…逆円錐部、34…下部排出口、35…上部排出口、36…受け部、40…選別部、42…導入口、44…排出口、45…第1ウェブ形成部、46…メッシュベルト、47…張架ローラー、48…吸引部、50…混合部、52…添加物供給部、54…管、56…ブロアー、60…堆積部、62…導入口、70…第2ウェブ形成部、72…メッシュベルト、74…張架ローラー、76…サクション機構、78…調湿部、80…シート形成部、82…第1結着部、84…第2結着部、85…加圧ローラー、86…加熱ローラー、87…ウェブ切断部、90…切断部、92…第1切断部、94…第2切断部、96…排出部、100…シート製造装置、102…製造部、140…制御部、R…樹脂減少部分、R1…上流側樹脂減少部分、R3…先頭部分、S…シート、V…ウェブ、W…ウェブ、W1…上流側の部分、W2…下流側の部分

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