特許 6804837 シート製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6804837

(24)【登録日】2020年12月7日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】シート製造装置

(51)【国際特許分類】

   B27N 3/04 20060101AFI20201214BHJP

   D04H 1/732 20120101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B27N3/04 Z

   B27N3/04 A

   D04H1/732

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-226431(P2015-226431)

(22)【出願日】2015年11月19日

(65)【公開番号】特開2017-94525(P2017-94525A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年10月5日

【審判番号】不服2019-17649(P2019-17649/J1)

【審判請求日】2019年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100148323

【弁理士】

【氏名又は名称】川▲崎▼ 通

(74)【代理人】

【識別番号】100168860

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 充史

(72)【発明者】

【氏名】五味 克仁

【合議体】

【審判長】 森次 顕

【審判官】 長井 真一

【審判官】 土屋 真理子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２０３１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０２１６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−６１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３１０６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 紙パルプ製造技術シリーズ７ 仕上，日本，紙パルプ技術協会，２０００年１２月８日，ｐ．１４−１５

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B27N 1/00- 9/00

D04H 1/00-18/04

B65H23/00-23/16

B65H23/24-23/34

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、
前記解繊部により解繊された解繊物と樹脂とを、気中で混合する混合部と、
前記混合部により混合された混合物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を加圧する加圧部と、
前記加圧部により加圧された前記堆積物を加熱する加熱部と、
前記加圧部と前記加熱部との間に配置され、前記堆積物の経路長が前記堆積物の幅方向で同じになるように前記堆積物を変形させるテンション付与部と、
を備え、
前記加圧部は、一対のカレンダーローラーで構成され、
前記加熱部は、一対の加熱ローラーで構成され、
前記テンション付与部は、
前記堆積物に接するテンションローラーと、
前記テンションローラーを回転可能に支持する揺動可能な支持体であって、揺動することにより前記テンションローラーの回転軸を平行移動させる支持体と、
を有し、
前記テンションローラーの回転軸は、前記幅方向と平行であり、
前記テンション付与部は、前記テンションローラーの自重により、前記堆積物に力を付与する、ことを特徴とするシート製造装置。

【請求項2】

前記加熱部により加熱された前記堆積物を搬送する搬送部を備え、
前記テンション付与部は、さらに、前記加熱部と前記搬送部との間に配置されている、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】

前記カレンダーローラーの形状は、逆クラウン形状である、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】

前記加熱ローラーの形状は、逆クラウン形状である、ことを特徴とする請求項１ないし
３のいずれか１項に記載のシート製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シート製造装置においては、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用により離解して、抄き直す、いわゆる湿式方式が採用されている。このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程に係るエネルギーが大きくなる。そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている。

【0003】

例えば特許文献１には、薄肉シートの巻取装置において、進退自在に配設されてシート材に一定の張力を負荷するウエイトロールと、このウエイトロールの後段側に配設されてシート材の張力を検出するテンション検出手段と、このテンション検出手段からの検出信号に基づいてシート材の張力を一定にすべくサーボモータを制御する制御手段と、を備えることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−６０００３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

シート製造装置では、例えば、ウェブを加圧ローラーにより加圧した後に、さらにウェブを加熱ローラーにより加熱してシートを成形する。しかしながら、シート製造装置では、例えば加圧ローラーによってウェブに加えられる圧力がウェブの幅方向において均一にでない場合があり、ウェブの伸び量が幅方向において均一でなくなる場合がある。このような場合には、シートにうねりが発生する。そのため、テンションを付加することによりウェブの伸び量を均一化することが考えられる。しかしながら、例えば特許文献１の技術は、巻取装置に関する技術であり、ウェブの状態ではなく、ウェブを加熱することによりウェブの構造が固定されたシートの状態（解繊物が樹脂によって結着されて固定された状態）のものに対して、ウエイトロールで力を付加している。したがって、ウェブの伸び量の均一化を図るために、特許文献１の技術を用いると、構造が固定されたシートに対して力を付加することになるため、伸び量を幅方向において均一にすることは難しい。

【0006】

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、シートのうねりを抑制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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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。

【0008】

本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む原料を気中で解繊する解繊部と、
前記解繊部により解繊された解繊物と樹脂とを、気中で混合する混合部と、
前記混合部により混合された混合物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を加圧する加圧部と、
前記加圧部により加圧された前記堆積物を加熱する加熱部と、
前記加圧部と前記加熱部との間および前記加熱部の下流側の少なくとも一方に配置され、前記堆積物の経路長が前記堆積物の幅方向で同じになるように前記堆積物を変形させるテンション付与部と、
を備える。

【0009】

このようなシート製造装置では、加圧部によって堆積物に加えられる圧力が堆積物の幅方向において均一ではなく堆積物の伸び量が幅方向において異なっていても、テンション付与部によって、幅方向における堆積物の伸び量の差を小さくすることができる。その結果、このようなシート製造装置では、シートにうねりが発生することを抑制することができる。

【0010】

本発明に係るシート製造装置において、
前記加熱部により加熱された前記堆積物を搬送する搬送部を備え、
前記テンション付与部は、前記加熱部と前記搬送部との間に配置されていてもよい。

【0011】

このようなシート製造装置では、シートにうねりが発生することを抑制することができる。

【0012】

本発明に係るシート製造装置において、
前記テンション付与部は、
前記堆積物に接するテンションローラーと、
前記テンションローラーを回転可能に支持する揺動可能な支持体であって、揺動することにより前記テンションローラーの回転軸を平行移動させる支持体と、
を有し、
前記テンションローラーの回転軸は、前記幅方向と平行であってもよい。

【0013】

このようなシート製造装置では、テンション付与部は、堆積物の経路長が堆積物の幅方向で同じになるように堆積物を変形させることができる。

【0014】

本発明に係るシート製造装置において、
前記加圧部は、逆クラウン形状のローラーを有していてもよい。

【0015】

このようなシート製造装置では、加圧部を通過することによって堆積物の幅方向における端部に皺が発生することを、抑制することができる。

【0016】

本発明に係るシート製造装置において、
前記加熱部は、逆クラウン形状のローラーを有していてもよい。

【0017】

このようなシート製造装置では、加熱部を通過することによって堆積物の幅方向における端部に皺が発生することを、抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。

【図2】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。

【図3】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す断面図。

【図4】本実施形態に係るシート製造装置のテンション付与部を模式的に示す斜視図。

【図5】テンション付与部によって堆積物が変形してない状態を模式的に示す斜視図。

【図6】テンション付与部によって堆積物が変形している状態を模式的に示す斜視図。

【図7】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す断面図。

【図8】加熱部を通過した後であってテンション付与部を通過する前の堆積物の状態を模式的に示す平面図。

【図9】テンション付与部を通過した後の堆積物の状態を模式的に示す平面図。

【図10】テンション付与部を通過した後の堆積物の状態を模式的に示す平面図。

【図11】本実施形態の変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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１０４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、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９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。

【0022】

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。

【0023】

粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を、大気中（空気中）等の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。

【0024】

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やインク、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。

【0025】

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。

【0026】

解繊部２０は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部２０として、本実施形態で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、選別部４０に移送される。なお、解繊部２０から選別部４０に解繊物を搬送させるための気流は、解繊部２０が発生させる気流を利用してもよいし、ブロアー等の気流発生装置を設け、その気流を利用してもよい。

【0027】

選別部４０は、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は、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３と、を有している。ドラム部４１としては、例えば、篩（ふるい）を用いる。ドラム部４１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、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、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、ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部４１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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

回転体４９は、ウェブＶが混合部５０に搬送される前に、ウェブＶを切断することができる。図示の例では、回転体４９は、基部４９ａと、基部４９ａから突出している突部４９ｂと、を有している。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部４９ｂは４つ設けられ、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。基部４９ａが方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂは、基部４９ａを軸として回転することができる。回転体４９によってウェブＶを切断することにより、例えば、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。

【0032】

回転体４９は、第１ウェブ形成部４５の近傍に設けられている。図示の例では、回転体４９は、ウェブＶの経路において下流側に位置する張架ローラー４７ａの近傍に（張架ローラー４７ａの横に）設けられている。回転体４９は、突部４９ｂがウェブＶと接触可能な位置であって、ウェブＶが堆積されるメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。これにより、メッシュベルト４６が突部４９ｂによって磨耗する（破損する）こ
とを抑制することができる。突部４９ｂとメッシュベルト４６との間の最短距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。これは、メッシュベルト４６が損傷を受けずにウェブＶを切断することが可能な距離である。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

添加物供給部５２から供給される樹脂は、熱可塑性樹脂や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。

【0037】

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、繊維の凝集や樹脂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。

【0038】

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。

【0039】

堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部６３と、を有している。ドラム部６１としては、回転する円筒の篩を用いる。ドラム部６１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。ドラム部６１の構成は、例えば、ドラム部４１の構成と同じである。

【0040】

なお、ドラム部６１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、ドラム部６１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、ドラム部６１は、ドラム部６１に導入された混合物の全てを降らしてもよい。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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７２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、混合物の落下経路に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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

シート形成部８０は、ウェブＷを加圧する加圧部８２と、加圧部８２により加圧されたウェブＷを加熱する加熱部８４と、を備えている。加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、ウェブＷに対して圧力を加える。ウェブＷは、加圧されることによりその厚さが小さくなり、ウェブＷの密度が高められる。加熱部８４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、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備えている。加熱部８４を加熱ローラー８６として構成することにより、加熱部８４を板状のプレス装置（平板プレス装置）として構成する場合に比べて、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。カレンダーローラー８５と加熱ローラー８６は、例えば、それらの回転軸が平行になるように配置される。ここで、カレンダーローラー８５（加圧部８２）は、加熱ローラー８６（加熱部８４）によってウェブＷに印加される圧力よりも高い圧力をウェブＷに印加することができる。なお、カレンダーローラー８５や加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

１．２． テンション付与部
図２は、シート製造装置１００のシート形成部８０近傍を模式的に示す図である。シート製造装置１００は、図２に示すように、テンション付与部１１０を備える。図３は、テンション付与部１１０を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、テンション付与部１１０を模式的に示す斜視図である。

【0051】

テンション付与部１１０は、図２に示すように、加圧部８２と加熱部８４との間に配置されている。すなわち、堆積物（ウェブＷ）は、加圧部８２を通過した後、テンション付与部１１０に接し、その後、加熱部８４を通過する。加圧部８２は、堆積部６０により堆積されたウェブＷを加圧する。加熱部８４は、加圧部８２により加圧されたウェブＷを加熱する。なお、解繊部２０は、繊維を含む原料を気中で解繊する。混合部５０は、解繊部２０により解繊された解繊物と樹脂とを、気中で混合する。堆積部６０は、混合部５０により混合された混合物を堆積させる。

【0052】

テンション付与部１１０は、図２〜図４に示すように、テンションローラー１１２と、支持体１１４と、固定部（揺動支軸）１１６と、を有している。なお、便宜上、図２では、テンション付与部１１０を簡略化して図示している。また、図３では、支持体１１４の図示を省略している。

【0053】

テンションローラー１１２は、ウェブＷに接している。テンションローラー１１２の形状は、例えば、円柱状である。テンションローラー１１２は、ウェブＷの搬送に従って、回転軸Ｑを軸として回転可能である。テンションローラー１１２の回転軸Ｑは、ウェブＷの幅方向と平行である。ここで、「幅方向」とは、ウェブＷの搬送方向α（図２参照）と直交する方向であって、ウェブＷの厚さ方向と直交する方向である。また、回転軸Ｑは、カレンダーローラー８５の回転軸と平行である。

【0054】

支持体１１４は、テンションローラー１１２を、回転軸Ｑを軸として回転可能に支持している。支持体１１４は、固定部１１６を軸として、揺動可能である。支持体１１４は、揺動することによりテンションローラー１１２の回転軸Ｑを平行移動させることができる。図４に示す例では、支持体１１４は、側壁部１１４ａ，１１４ｂと、底部１１４ｃと、を有している。第１側壁部１１４ａは、テンションローラー１１２の一方の端部と、固定部１１６の一方の端部と、を接続している。第２側壁部１１４ｂは、テンションローラー１１２の他方の端部と、固定部１１６の他方の端部と、を接続している。底部１１４ｃは、第１側壁部１１４ａと第２側壁部１１４ｂとを接続している。なお、支持体１１４は、底部１１４ｃを設けずに構成することもできる。

【0055】

固定部１１６は、支持体１１４に接続されている。固定部１１６の形状は、例えば、円柱状である。図２に示す例では、ウェブＷと加圧部８２との接触部と、ウェブＷと加熱部８４との接触部と、を通る仮想直線Ｌの一方側に固定部１１６が位置し、仮想直線Ｌの他方側にテンションローラー１１２（テンションローラー１１２のウェブＷと接触部）が位置している。

【0056】

テンション付与部１１０は、例えばテンションローラー１１２の自重により、ウェブＷに方向βの力を付与する（加える）ことができる。ここで、図５は、テンション付与部１１０によってウェブＷが変形してない状態（テンション付与部１１０が設けられていない
形態）を模式的に示す斜視図である。図６は、テンション付与部１１０によってウェブＷが変形している状態を模式的に示す斜視図である。テンション付与部１１０は、ウェブＷの経路長がウェブＷの幅方向で同じになるようにウェブＷを変形させる。したがって、図６に示す第１経路長Ｋ１、第２経路長Ｋ２、および第３経路長Ｋ３は、互いに等しい。ここで、本実施形態においてウェブＷの経路長とは、例えば、加圧部８２から加熱部８４までのウェブＷが搬送される経路の長さのことである。なお、経路長Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、加圧部８２から加熱部８４までの経路長であって、第１経路長Ｋ１および第３経路長Ｋ３は、幅方向の端部（側端部）における経路長であり、第２経路長Ｋ２は、幅方向の中央部における経路長である。図６に示す例では、ウェブＷの経路長は、加圧部８２から加熱部８４までの経路長でもあるし、経路に沿ったウェブＷの長さでもある。なお、便宜上、図５および図６では、加圧部８２および加熱部８４の一方のローラー、支持体１１４、および固定部１１６の図示を省略している。

【0057】

図７は、加圧部８２を模式的に示す図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図７では、加圧部８２の一方のカレンダーローラー８５およびウェブＷの図示を省略している。

【0058】

加圧部８２のカレンダーローラー８５の形状は、図７に示すように、例えば、逆クラウン形状である。すなわち、カレンダーローラー８５の幅方向において、端部から中央部に向かうに従って、カレンダーローラー８５の厚さは（直径は）、徐々に小さくなる。言い換えると、カレンダーローラー８５の形状は、鼓状である。２つのカレンダーローラー８５のうち、２つのカレンダーローラー８５の形状とも逆クラウン形状であってもよいし、一方のカレンダーローラー８５の形状は逆クラウン形状で、他方のカレンダーローラー８５の形状は円柱状であってもよい。

【0059】

シート製造装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0060】

シート製造装置１００では、加圧部８２と加熱部８４との間に配置され、ウェブＷの経路長がウェブＷの幅方向で同じになるようにウェブＷを変形させるテンション付与部１１０を備える。そのため、シート製造装置１００では、加圧部８２によってウェブＷに加えられる圧力がウェブＷの幅方向において均一ではなくウェブＷの伸び量が幅方向において異なっていても、テンション付与部１１０によって、幅方向におけるウェブＷの伸び量の差を小さく（例えば幅方向におけるウェブＷの伸び量を同じに）することができる。その結果、シート製造装置１００では、シートＳにうねりが発生することを抑制することができる。以下、図８および図９を用いて、テンション付与部１１０によって、幅方向におけるウェブＷの伸び量の差を小さくすることができる理由について説明する。

【0061】

図８は、加圧部８２を通過した後であってテンション付与部１１０を通過する（テンション付与部１１０に接する）前のウェブＷの状態を模式的に示す平面図である。図９は、テンション付与部１１０を通過した後のウェブＷの状態を模式的に示す平面図である。

【0062】

図８に示すように、加圧部８２を通過した後であってテンション付与部１１０を通過する前では、ウェブＷでは、例えば、幅方向における端部の伸び量ΔＥｅは、幅方向における中央部の伸び量ΔＥｃよりも大きい。例えば、加圧部８２のカレンダーローラー８５の形状は、逆クラウン形状であるため（図７参照）、伸び量ΔＥｅは、伸び量ΔＥｃよりも大きくなる。このように、テンション付与部１１０を通過する前では、ウェブＷの伸び量が幅方向において異なる。

【0063】

テンション付与部１１０は、ウェブＷの経路長がウェブＷの幅方向で同じになるようにウェブＷを変形させる。そのため、ウェブＷの伸び量が小さい部分では、テンション付与
部１１０によって大きな圧力が加えられ（ウェブＷに付与されるテンションは大きく）、ウェブＷの伸び量が大きい部分では、テンション付与部１１０によって小さな圧力が加えられる（ウェブＷに付与されるテンションは小さい）。これにより、図９に示すように、ウェブＷの伸び量を幅方向において同じにすることができる。さらに、ウェブＷの厚さについても幅方向において同じにすることができる。テンション付与部１１０は、ウェブＷが加熱部８４を通過する前に、ウェブＷに接することができる。そのため、ウェブＷの構造が固定される（解繊物が樹脂によって結着されて固定される）前に、テンション付与部１１０は、ウェブＷに圧力を加えることができるので、図９に示すように、ウェブＷは、テンション付与部１１０によって変形することができる。

【0064】

仮に、テンション付与部１１０が幅方向においてウェブＷに均一な圧力を加えるとすると、図１０のように、加圧部８２を通過することにより生じた伸び量の分布を解消することができない。そのため、伸び量が大きいウェブＷ（シートＳ）の端部でうねりが生じる。また、仮にウェブＷの構造が固定された後にウェブＷがテンション付与部１１０に接する場合は、テンション付与部１１０によって、伸び量の分布を解消することができずに、伸び量が大きいウェブＷ（シートＳ）の端部でうねりが生じる。

【0065】

さらに、テンション付与部１１０は、カレンダーローラー８５の回転速度と加熱ローラー８６の回転速度との差に起因してウェブＷに加えられる力を緩和することができる。そため、テンション付与部１１０は、ウェブＷの搬送の安定を向上させ、ウェブＷに皺が発生することを抑制することができる。

【0066】

シート製造装置１００では、テンション付与部１１０は、ウェブＷに接するテンションローラー１１２と、テンションローラー１１２を回転可能に支持する揺動可能な支持体１１４であって、揺動することによりテンションローラー１１２の回転軸Ｑを平行移動させる支持体１１４と、を有し、回転軸Ｑは、ウェブＷの幅方向と平行である。そのため、シート製造装置１００では、テンション付与部１１０は、ウェブＷの経路長がウェブＷの幅方向で同じになるようにウェブＷを変形させることができる。

【0067】

シート製造装置１００では、加圧部８２は、逆クラウン形状のカレンダーローラー８５を有する。そのため、シート製造装置１００では、加圧部８２を通過することによってウェブＷの幅方向における端部に皺が発生することを、抑制することができる。例えば、カレンダーローラー８５の形状が円柱状であると、ウェブＷの幅方向における端部において、ウェブＷが折り重なってしまい、皺が発生する場合もある。さらに、シート製造装置１００では、カレンダーローラー８５の形状が逆クラウン形状であっても、テンション付与部１１０によって、幅方向におけるウェブＷの伸び量の差を小さくすることができる。

【0068】

なお、上記では、テンション付与部１１０がテンションローラー１１２を含んで構成されている例について説明したが、テンション付与部１１０は、プレス装置を含んで構成されていてもよい。

【0069】

また、本発明に係るシート製造装置では、解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、分級部（図示せず）に移送されてもよい。そして、分級部において分級された分級物が、選別部４０に搬送されてもよい。分級部は、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。分級部としては、例えば、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。

【0070】

２． シート製造装置の変形例
次に、本実施形態の変形例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１１は、本実施形態の変形例に係るシート製造装置２００を模式的に示す図である。図１１は、シート製造装置２００のテンション付与部１１０近傍を示している。

【0071】

以下、本実施形態の変形例に係るシート製造装置２００において、本実施形態にかかるシート製造装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0072】

上述したシート製造装置１００では、図２に示すように、テンション付与部１１０は、加圧部８２と加熱部８４との間に配置されていた。これに対し、シート製造装置２００では、図１１に示すように、テンション付与部１１０は、加熱部８４の下流側に配置されている。具体的には、シート製造装置２００は、加熱部８４により加熱されたウェブＷ（シートＳ）を搬送する搬送部１２０を備え、テンション付与部１１０は、加熱部８４と搬送部１２０との間に配置されている。すなわち、ウェブＷは、加熱部８４を通過した後、テンション付与部１１０に接し、その後、搬送部１２０を通過する。テンション付与部１１０は、ウェブＷの経路長がウェブＷの幅方向で同じになるようにウェブＷを変形させる。加熱部８４による加熱直後は、樹脂は軟化しているため（固化していないため）、ウェブＷ（シートＳ）を経路方向に変形（伸長）させることが可能であり、うねりの少ないシートＳを成形することができる。なお、本変形例においてウェブＷの経路長とは、例えば、加熱部８４から搬送部１２０までのウェブＷが搬送される経路の長さのことである。

【0073】

搬送部１２０は、一対の搬送ローラー１２２で構成されている。搬送部１２０は、例えば、切断部９０の上流側に設けられている。具体的には、搬送部１２０は、加熱部８４と切断部９０との間に配置されている。搬送ローラー１２２の形状は、例えば、円柱状である。加熱部８４の加熱ローラー８６の形状は、例えば、逆クラウン形状（図７参照）である。

【0074】

シート製造装置２００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0075】

シート製造装置２００では、テンション付与部１１０は、加熱部８４と搬送部１２０との間に配置されている。そのため、テンション付与部１１０は、加熱部８４を通過した直後にウェブＷに接する。加熱部８４を通過した直後では、またウェブＷの構造は固定されていない。したがって、シート製造装置２００では、シート製造装置１００と同様に、テンション付与部１１０によってウェブＷの伸び量が幅方向において同じとなるように、ウェブＷは変形することができる。

【0076】

シート製造装置２００では、加熱部８４は、逆クラウン形状の加熱ローラー８６を有する。そのため、シート製造装置２００では、加熱部８４を通過することによってウェブＷの幅方向における端部に皺が発生することを、抑制することができる。

【0077】

なお、本発明に係るシート製造装置では、テンション付与部１１０は、加圧部８２と加熱部８４との間に配置され、かつ、加熱部８４と搬送部１２０との間に配置されていてもよい。

【0078】

また、本発明に係るシート製造装置によって製造されるシートＳは、シート状にしたものを主に指す。しかしシート状ものに限定されず、ボード状、ウェブ状であってもよい。本明細書におけるシートは、紙と不織布に分けられる。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、筆記や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。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や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。

【0079】

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。なお、製造部１０２は、シートを製造できる範囲において、一部の構成を省略したり、他の構成を追加したり、公知の構成と置き換えてもよい。

【0080】

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（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及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。

【符号の説明】

【0081】

１…ホッパー、２，３，７，８…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、４０…選別部、４１…ドラム部、４２…導入口、４３…ハウジング部、４４…排出口、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４７，４７ａ…張架ローラー、４８…吸引部、４９…回転体、４９ａ…基部、４９ｂ…突部、５０…混合部、５２…添加物供給部、５４…管、５６…ブロアー、６０…堆積部、６１…ドラム部、６２…導入口、６３…ハウジング部、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…加圧部、８４…加熱部、８５…カレンダーローラー、８６…加熱ローラー、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、１０４…制御部、１１０…テンション付与部、１１２…テンションローラー、１１４…支持体、１１４ａ…第１側壁部、１１４ｂ…第２側壁部、１１４ｃ…底部、１１６…固定部、１２０…搬送部、１２２…搬送ローラー、２００…シート製造装置、Ｋ１…第１経路長、Ｋ２…第２経路長、Ｋ３…第３経路長、Ｌ…仮想直線、Ｑ…回転軸、Ｒ…方向、Ｓ…シート、Ｖ，Ｗ…ウェブ、α，β…方向、ΔＥｃ，ΔＥｅ…伸び量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】