特開 2024-142625 剛度検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142625

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】剛度検出装置

(51)【国際特許分類】

   D06H 3/08 20060101AFI20241003BHJP

   D06H 7/02 20060101ALI20241003BHJP

   D04H 1/732 20120101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

D06H3/08

D06H7/02

D04H1/732

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054845

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【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】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】弥藤 圭一

(72)【発明者】

【氏名】深沢 真直

【テーマコード（参考）】

3B154

4L047

【Ｆターム（参考）】

3B154AA01

3B154AB22

3B154AB27

3B154BA47

3B154BA53

3B154BB02

3B154BB47

3B154BB54

3B154BC22

3B154BC31

3B154CA03

3B154CA16

3B154CA22

3B154CA25

3B154CA38

3B154DA05

4L047AA08

4L047AB02

4L047AB06

4L047EA03

(57)【要約】

【課題】シート製造装置内において搬送中のシートの剛度を検出することができる剛度検出装置を提供すること。
【解決手段】繊維を含む材料の解繊物を加圧成形してシートを製造するシート製造装置に設けられ、シートの剛度を検出する剛度検出装置であって、シートを搬送する搬送部と、搬送部により搬送されているシートに対し、シートの搬送方向と交わる方向から押し付けてシートを変形させる押付部材を有する押付部と、変形したことにより搬送方向に移動したシートの定められた位置を検出するセンサーを有する検出部と、センサーの検出値に基づいて、シートの剛度を判定する判定部と、を備えることを特徴とする剛度検出装置。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維を含む材料の解繊物を加圧成形してシートを製造するシート製造装置に設けられ、前記シートの剛度を検出する剛度検出装置であって、
前記シートを搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送されている前記シートに対し、前記シートの搬送方向と交わる方向から押し付けて前記シートを変形させる押付部材を有する押付部と、
変形したことにより前記搬送方向に移動した前記シートの定められた位置を検出するセンサーを有する検出部と、
前記センサーの検出値に基づいて、前記シートの剛度を判定する判定部と、を備えることを特徴とする剛度検出装置。

【請求項2】

前記押付部材は、前記シートの一方の面側に設けられた少なくとも１つの第１ローラーと、前記シートの他方の面側に設けられた少なくとも１つの第２ローラーと、を有し、
前記第１ローラーと前記第２ローラーとは、前記シートの、前記搬送方向にずれた位置を押し付ける請求項１に記載の剛度検出装置。

【請求項3】

前記シート製造装置は、前記解繊物を加圧成形する成形部と、前記成形部により成形された帯状の前記シートを切断する切断部と、を有し、
前記定められた位置は、前記切断部により切断された前記シートの前記搬送方向上流側の端部である請求項１に記載の剛度検出装置。

【請求項4】

前記搬送部の搬送速度は、前記成形部から供給される前記シートの搬送速度と実質的に同じである請求項３に記載の剛度検出装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記シートの前記搬送方向上流側の端部を案内する案内部を有する請求項３に記載の剛度検出装置。

【請求項6】

前記センサーは、光学式センサーである請求項１ないし５のいずれか1項に記載の剛度検出装置。

【請求項7】

前記判定部は、前記シートの剛度を複数段階でランク付けする請求項１ないし５のいずれか1項に記載の剛度検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、剛度検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

古紙を粗砕する粗砕部、粗砕部で得られた粗砕片を解繊する解繊部、解繊部で得られた解繊物を平面上に堆積させてウェブを形成する堆積部、堆積したウェブを加熱、加圧する加熱加圧部、加熱加圧部で得られたシートを所定の形状に裁断する裁断部、および得られたシートを回収するシート回収部を備えたシート製造装置が知られている。

【0003】

このようなシート製造装置において、製造したシートの曲げ剛性、すなわち剛度を知ることが、次のような利点があることから、望まれている。例えば、製造したシートの剛度が低すぎたり、高すぎたりした場合、そのシートは使用に適さないと判断することができる。しかしながら、従来では、シート製造装置において、製造したシートの剛度を検出することができなかったため、上記のような利点を得ることができない。

【0004】

そこで、例えば、特許文献１に記載されているような剛度検出機構をシート製造装置に適用することが考えられる。特許文献１に記載されている剛度検出機構は、用紙であるシートに印刷する印刷装置に設置されたものであり、印刷中にシートの搬送を部分的に停止するかまたは搬送速度を減速してシートを撓ませ、その撓み量をいわゆるレベルセンサーにより検出するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－１４４６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載されている剛度検出機構では、剛度検出の際、シートの搬送を一旦停止したり、シートの搬送速度を低下させたりする必要がある。従って、特許文献１に記載されている剛度検出機構をシート製造装置に適用したとしても、シートの搬送速度が低下してしまい、シートの生産性が低下する。このように、シートの生産性に悪影響を与えることなく、シートの剛度を検出することは、困難である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の剛度検出装置は、繊維を含む材料の解繊物を加圧成形してシートを製造するシート製造装置に設けられ、前記シートの剛度を検出する剛度検出装置であって、
前記シートを搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送されている前記シートに対し、前記シートの搬送方向と交わる方向から押し付けて前記シートを変形させる押付部材を有する押付部と、
変形したことにより前記搬送方向に移動した前記シートの定められた位置を検出するセンサーを有する検出部と、
前記センサーの検出値に基づいて、前記シートの剛度を判定する判定部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る剛度検出装置を備えるシート製造装置の概略を示す構成図である。

【図2】図２は、図１に示す剛度検出装置のブロック図である。

【図3】図３は、図１に示す剛度検出装置を鉛直上方から見た図である。

【図4】図４は、図３中の矢印Ａ方向から見た図である。

【図5】図５は、図４中矢印Ｂ方向から見た概略図であって、押付部材を押し付けていない状態を示す図である。

【図6】図６は、図４中矢印Ｂ方向から見た概略図であって、押付部材を押し付けている状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の剛度検出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。

【0010】

＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る剛度検出装置を備えるシート製造装置の概略を示す構成図である。図２は、図１に示す剛度検出装置のブロック図である。図３は、図１に示す剛度検出装置を鉛直上方から見た図である。図４は、図３中の矢印Ａ方向から見た図である。図５は、図４中矢印Ｂ方向から見た概略図であって、押付部材を押し付けていない状態を示す図である。図６は、図４中矢印Ｂ方向から見た概略図であって、押付部材を押し付けている状態を示す図である。

【0011】

なお、以下では、図１、図４、図５および図６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。また、図１は、概略構成図であり、シート製造装置１００の各部の位置関係、向き、大きさ等は、図示のものに限定されない。

【0012】

また、図１において、粗砕片Ｍ２、解繊物Ｍ３、第１選別物Ｍ４－１、第２選別物Ｍ４－２、第１ウェブＭ５、細分体Ｍ６、混合物Ｍ７、第２ウェブＭ８およびシートＳが搬送される方向、すなわち、矢印Ｖで示す方向を搬送方向とも言う。また、図１中の矢印の先端側を搬送方向における「下流側」、図１中の矢印の基端側を搬送方向における「上流側」とも言う。

【0013】

図１に示すシート製造装置１００は、例えば使用済みのコピー用紙のような古紙である原料Ｍ１からシートＳを生成するシート製造装置１００である。すなわち、繊維を含む材料を解繊し、解繊物Ｍ３を加圧成形してシートＳを製造する装置である。

【0014】

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、分散部１８と、第２ウェブ形成部１９と、成形部２０と、切断部２１と、本発明の剛度検出装置の一例である剛度検出装置３と、ストック部２２と、回収部２７と、制御部２８と、を備えている。

【0015】

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。

【0016】

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る。

【0017】

以下、各部の構成について説明する。
図１に示すように、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う部分である。この原料Ｍ１としては、セルロース繊維を含む繊維含有物からなるシート状材料である。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、古紙を解繊して再生、製造されたリサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙（登録商標）であってもよく、リサイクルペーパーでなくてもよい。

【0018】

粗砕部１２は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１を大気中等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。粗砕部１２は、一対の粗砕刃１２１と、シュート１２２とを有している。

【0019】

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、これらの間で原料Ｍ１を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２にすることができる。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い。粗砕片Ｍ２の形状としては、例えば平面形状が正方形の小片、長方形、特に短冊状の小片が挙げられる。また、粗砕片Ｍ２のサイズは、例えば、１辺の平均長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、３ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。前記小片の形状としては、正方形、長方形以外のものであってもよい。また、厚さは０．０７ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下が好ましい。

【0020】

シュート１２２は、一対の粗砕刃１２１の下方に配置され、例えば漏斗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。

【0021】

また、シュート１２２の上方には、加湿部２３１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。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が静電力によってシュート１２２等に付着するのを抑制することができる。

【0022】

シュート１２２は、管２４１を介して、解繊部１３の上流側に接続されている。すなわち、管２４１の下流側端部は、図１に示す解繊部１３の投入口に接続されている。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。

【0023】

図１に示すように、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言う。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。

【0024】

また、解繊部１３は、図示しない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、すなわち、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の上流側に導入することができ、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。

【0025】

解繊部１３の下流側には、管２４２が接続されている。管２４２の途中には、例えばターボ型ファンで構成されるブロアー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、解繊部１３への粗砕片Ｍ２の導入および選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。後述するように、解繊部１３では、その構造上、原料である粗砕片Ｍ２の通過および解繊処理が円滑になされるが、解繊部１３の下流側に設置されたブロアー２６１の作動により、粗砕片Ｍ２の解繊部１３内における通過および解繊処理が促進される。なお、ブロアー２６１は、解繊部１３の上流側に設置されていてもよい。

【0026】

選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維長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よりも繊維長が大きい第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。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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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２４３に送り出される。管２４３は、ドラム部１４１と反対側、すなわち下流側の端部が管２４１の途中に接続されている。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。

【0030】

また、ドラム部１４１から落下した第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１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部１５３とを有している。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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サクション機構である。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。

【0035】

また、吸引部１５３は、管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。

【0036】

回収部２７には、管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。

【0037】

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、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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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、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。

【0041】

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と添加剤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、添加剤供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３とを有している。

【0042】

管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、分散部１８のハウジング１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と添加剤との混合物Ｍ７が通過する流路である。

【0043】

管１７２の途中には、添加剤供給部１７１が接続されている。添加剤供給部１７１は、添加剤が収容されたハウジング部１７０と、ハウジング部１７０内に設けられたスクリューフィーダー１７４とを有している。スクリューフィーダー１７４の回転により、ハウジング部１７０内の添加剤がハウジング部１７０から押し出されて管１７２内に供給される。管１７２内に供給された添加剤は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。

【0044】

ここで、添加剤供給部１７１から供給される添加剤としては、例えば、繊維同士を結着させる結着剤や、繊維を着色するための着色剤、繊維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、解繊物等が挙げられ、これらのうちの一種または複数種を組み合わせて用いることができる。以下では、一例として、添加剤が結着剤Ｐ１である場合について説明する。添加剤が繊維同士を結合させる結合材を含むことにより、シートＳの強度を高めることができる。

【0045】

結着剤Ｐ１は、例えば、澱粉、デキストリン、グリコーゲン、アミロース、ヒアルロン酸、葛、こんにゃく、片栗粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、天然ガム糊、繊維誘導糊、海藻類、動物性蛋白質等の天然物由来成分や、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等が挙げられ、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が、天然物由来成分であるのが好ましく、澱粉であるのがより好ましい。また、例えば、各種ポリオレフィン、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂、各種熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。

【0046】

また、管１７２の途中には、添加剤供給部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と結着剤Ｐ１との混合が促進される。また、ブロアー１７３は、分散部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と結着剤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と結着剤Ｐ１とが均一に分散した状態で、分散部１８に搬送される。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。

【0047】

なお、ブロアー１７３は、制御装置２８と電気的に接続されており、その作動が制御される。また、ブロアー１７３の送風量を調整することにより、ドラム１８１内に送り込む空気の量を調整することができる。

【0048】

なお、図示はしないが、管１７２は、ドラム１８１側の端部が２股に分岐しており、分岐した各端部は、ドラム１８１の端面に形成された図示しない導入口にそれぞれ接続されている。

【0049】

図１に示す分散部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して放出するほぐし工程を行なう部分である。分散部１８は、解繊物である混合物Ｍ７を導入および放出するドラム１８１と、ドラム１８１を収納するハウジング１８２と、を有する。

【0050】

ドラム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。ドラム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１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされて空気とともに放出される。すなわち、ドラム１８１が、繊維を含む材料を放出する放出部として機能する。

【0051】

ドラム１８１は、図示しない駆動源に接続されており、駆動源から出力された回転力によって回転する。該駆動源は、制御装置２８と電気的に接続されており、その作動が制御される。

【0052】

また、ハウジング１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、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。

【0053】

また、ドラム１８１で放出された混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム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を堆積させて堆積物である第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１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部１９３とを有している。

【0054】

メッシュベルト１９１は、メッシュ部材であり、図示の構成では、無端ベルトで構成される。また、メッシュベルト１９１には、分散部１８が分散、放出した混合物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。

【0055】

なお、図示の構成では、メッシュ部材の一例としてメッシュベルト１９１を用いる構成であるが、本発明ではこれに限定されず、例えば、平板状をなすものであってもよい。

【0056】

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。

【0057】

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サクション機構である。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。

【0058】

吸引部１９３には、管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。

【0059】

分散部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。

【0060】

なお、加湿部２３１～加湿部２３６までに加えられる合計水分量は、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。

【0061】

第２ウェブ形成部１９の下流側には、成形部２０が配置されている。成形部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。この成形部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２とを有している。

【0062】

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。なお、加熱する場合の加熱の程度としては、例えば、結着剤Ｐ１を溶融させない程度であるのが好ましい。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、図示しないモーター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。

【0063】

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、結着剤Ｐ１が溶融して、この溶融した結着剤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、図示しないモーター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。

【0064】

本実施形態では、成形部２０は、加圧部２０１および加熱部２０２を有し、第２ウェブＭ８に対し加熱・加圧成形を施して帯状のシートＳを得る構成であるが、これに限らず、成形部２０は、第２ウェブＭ８に対し加圧成形を行う構成でもよい。本明細書で言う「加圧成形」には、加熱・加圧成形と、加熱のない加圧成形とが含まれる。

【0065】

成形部２０の下流側には、切断部２１が配置され、さらにその下流側には、剛度検出装置３が設置されている。切断部２１は、シートＳを所望の形状に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。

【0066】

第１カッター２１１は、シートＳの搬送方向Ｖと交差する方向、特に直交する方向にシートＳを切断するものである。

【0067】

第２カッター２１２は、第１カッター２１１の下流側で、シートＳの搬送方向に平行な方向にシートＳを切断するものである。この切断は、シートＳの幅方向の両側端部の不要な部分を除去して、シートＳの幅を整えるものであり、いわゆる耳切りとも言われる。

【0068】

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、所望の形状、大きさのシートＳが得られる。そして、このシートＳは、後述する剛度検出装置３を経た後、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。

【0069】

第１カッター２１１によるシートＳの切断タイミングは、切断部２１を搬送されるシートＳの搬送速度と対応している。これにより、ストック部２２に蓄積される各シートＳは、一定の長さのものとなる。また、剛度検出装置３により検出されるシートＳの剛度も、正確なものとなる。

【0070】

切断部２１を経た後に剛度検出装置３を通過するシートＳの下流側の端部１０１は、切断部２１の第１カッター２１１により切断された切断端である。

【0071】

このようなシート製造装置１００が備える各部は、制御装置２８と電気的に接続されている。そして、これら各部の作動は、制御装置２８によって制御される。

【0072】

図２に示すように、制御装置２８は、制御部２８１と、記憶部２８２と、通信部２８３と、を有する。

【0073】

制御部２８１は、少なくとも１つのプロセッサーを有し、記憶部２８２に記憶された各種プログラムを実行する。プロセッサーとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。また、制御部２８１は、シート製造装置１００のうち、ブロアー２６１の駆動を制御する機能等のシート製造に関連する装置の各部位の駆動を制御する機能、剛度検出装置３の各部の作動を制御する機能等を有する。制御部２８１のプロセッサーのうち、後述するような剛度を判定するプロセッサーを判定部２８１Ａと言い、後述する押付部３１の作動を制御するプロセッサーを駆動制御部２８１Ｂと言う。

【0074】

記憶部２８２には、例えば、シート製造に関するプログラムや、剛度を検出する剛度検出プログラム等が記憶されている。剛度検出プログラムは、外部の記憶装置に記憶されていてもよい。

【0075】

通信部２８３は、例えば、Ｉ／Ｏインターフェースで構成され、シート製造装置１００の各部との通信を行う。また、通信部２８３は、例えばインターネット、イントラネット等のネットワークを介して図示しないコンピューターやサーバー等と通信を行う機能を有する。

【0076】

制御装置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、その他の端末等の外部機器に設けられていてもよい。また、制御部２８１と、記憶部２８２とは、例えば、一体化されて、１つのユニットとして構成されていてもよく、制御部２８１がシート製造装置１００に内蔵され、記憶部２８２が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く、記憶部２８２がシート製造装置１００に内蔵され、制御部２８１が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。

【0077】

また、判定部２８１Ａ、駆動制御部２８１Ｂおよび記憶部２８２等の剛度検出プログラムが記憶されている領域は、制御装置２８とは別の図示しない制御装置、例えばコンピューター、サーバー、タブレット端末、スマートフォン等であってもよい。このような判定部２８１Ａ等を有する制御装置は、例えばインターネット、イントラネット等のネットワークを介して剛度検出装置３の各部と接続されていてもよい。

【0078】

次に、剛度検出装置３について詳細に説明する。
図１～図６に示すように、剛度検出装置３は、シート製造装置１００に設けられ、製造されたシートＳの剛度を検出するものである。ここで、シートＳの「剛度」とは、曲げ強さまたは曲げ剛性のことを言う。

【0079】

剛度検出装置３がシートＳの剛度を検出することにより、シート製造装置１００により製造されるシートＳの剛度を知ることができ、その情報を例えば製造されるシートＳの品質管理やランク分けに利用することができる。その具体例としては、作業者等が、過剰に剛度が低いシートＳまたは過剰に剛度が高いシートＳを選別し、除去することができる。これにより、剛度が適正範囲内のシートＳを得ることができる。

【0080】

本実施形態では、図１に示すように、剛度検出装置３は、切断部２１とストック部２２との間に設けられている。図２～図６に示すように、剛度検出装置３は、押付部３１と、搬送部３２と、検出部３３と、判定部２８１Ａと、駆動制御部２８１Ｂと、を有する。

【0081】

搬送部３２は、切断部２１により切断される前のシートＳを搬送方向Ｖに搬送して切断部２１を通過させる。さらに搬送部３２は、切断部２１により切断された後のシートＳを搬送方向Ｖに搬送して剛度検出装置３を通過させ、その後ストック部２２へ搬送する。

【0082】

搬送部３２は、上下方向に並んで配置された一対の搬送ローラー３２１を有する。各搬送ローラー３２１は、搬送されているシートＳの上方および下方に１つずつ設けられている。各搬送ローラー３２１が互いに反対方向に回転することにより、各搬送ローラー３２１で挟んだ状態でシートＳを下流側に送り出し、搬送することができる。

【0083】

各搬送ローラー３２１のうち、一方は、図示しないモーターに接続された、駆動回転する主動ローラーであり、他方は、自由回転する従動ローラーである。該モーターは、制御装置２８と電気的に接続されている。制御装置２８の駆動制御部２８１Ｂによって、モーターの作動が制御される。駆動制御部２８１Ｂは、図示しないモータードライバーへの通電条件を制御することにより、搬送ローラー３２１の回転速度、すなわち、シートＳの搬送速度を制御することができる。

【0084】

搬送部３２によるシートＳの搬送方向Ｖは、成形部２０から供給され、切断部２１を通過するシートＳの搬送方向Ｖと実質的に同じである。また、搬送部３２によるシートＳの搬送速度は、成形部２０から供給されるシートＳの搬送速度と実質的に同じである。また、搬送部３２によるシートＳの搬送速度は、切断部２１を搬送されるシートＳの搬送速度と実質的に同じである。これにより、シートＳの剛度の検出および判定の際、例えば搬送速度差を解消するバッファー、すなわちシートＳの一時貯留部を設けることなく、搬送速度を落とさずにシートＳの剛度を知得することができる。搬送速度において、「実質的に同じ」とは、速度差が１０％以下のことを言う。

【0085】

なお、搬送部３２は、上記構成に限らず、一対の搬送ローラー３２１の双方が、駆動回転する主動ローラーであってもよい。また、押付部３１の上流側に一対の搬送ローラー３２１が設置されていてもよい。

【0086】

押付部３１は、押付部材としての２つの第１ローラー３１１Ａと、各第１ローラー３１１Ａを回転可能に支持する第１支持部３１２Ａと、第１移動機構３１３Ａと、押付部材としての３つの第２ローラー３１１Ｂと、各第２ローラー３１１Ｂを回転可能に支持する第２支持部３１２Ｂと、第２移動機構３１３Ｂと、を有する。

【0087】

第１ローラー３１１Ａおよび第１支持部３１２Ａは、シートＳの上方に設けられており、第１支持部３１２Ａによって各第１ローラー３１１Ａが一括して支持されている。各第１ローラー３１１Ａは、回転軸３１５を有し、該回転軸３１５の片端、すなわち図３および図４中の右側端部において、第１支持部３１２Ａにより片持ち支持されている。

【0088】

第１ローラー３１１Ａは、シートＳの搬送方向Ｖと交わる方向、すなわち、シートＳの幅方向に延在する形状をなしている。各第１ローラー３１１Ａは、シートＳの搬送方向Ｖに沿って所定距離離間して並んで配置されている。

【0089】

第１移動機構３１３Ａは、第１支持部３１２Ａおよびこれに支持された第１ローラー３１１Ａを上下方向に移動させるものである。第１移動機構３１３Ａは、例えば、駆動源としてのソレノイドを備え、該ソレノイドは、制御装置２８に電気的に接続されている。制御装置２８の駆動制御部２８１Ｂは、図示しないドライバーを介して通電条件を制御し、第１移動機構３１３Ａの作動を制御する。

【0090】

第２ローラー３１１Ｂおよび第２支持部３１２Ｂは、シートＳの下方に設けられており、第２支持部３１２Ｂによって各第２ローラー３１１Ｂが一括して支持されている。各第２ローラー３１１Ｂは、回転軸３１６を有し、該回転軸３１６の片端、すなわち図３および図４中の左側端部において、第２支持部３１２Ｂにより片持ち支持されている。

【0091】

第２ローラー３１１Ｂは、シートＳの搬送方向Ｖと交わる方向、すなわち、シートＳの幅方向に延在する形状をなしている。各第２ローラー３１１Ｂは、シートＳの搬送方向Ｖに沿って所定距離離間して並んで配置されている。

【0092】

各第１ローラー３１１Ａは、回転軸３１５を中心として自由回転可能に第１支持部３１２Ａに支持され、各第２ローラー３１１Ｂは、回転軸３１６を中心として自由回転可能に第２支持部３１２Ｂに支持されている。ただし、この構成に限定されず、第１ローラー３１１Ａおよび第２ローラー３１１Ｂのうちの少なくとも１つは、回転しない構成であってもよい。

【0093】

また、本実施形態では、各第１ローラー３１１Ａおよび各第２ローラー３１１Ｂは、それぞれ、片持ち支持により支持されているが、これに限らず、両持ち支持により支持されていてもよい。

【0094】

第２移動機構３１３Ｂは、第２支持部３１２Ｂおよびこれに支持された第２ローラー３１１Ｂを上下方向に移動させるものである。第２移動機構３１３Ｂは、例えば、駆動源としてのソレノイドを備え、該ソレノイドは、制御装置２８に電気的に接続されている。制御装置２８の駆動制御部２８１Ｂは、図示しないドライバーを介して通電条件を制御し、第２移動機構３１３Ｂの作動を制御する。

【0095】

なお、第１移動機構３１３Ａおよび第２移動機構３１３Ｂの駆動源は、ソレノイドに限らず、例えば、ステッピングモーター、空気圧または油圧により作動するシリンダーであってもよい。

【0096】

各第１ローラー３１１Ａと各第２ローラー３１１Ｂとは、シートＳの搬送方向Ｖにずれて配置されている。各第１ローラー３１１Ａおよび各第２ローラー３１１Ｂは、搬送されているシートＳの上下方向、すなわち厚さ方向から見て、重ならないように配置されている。

【0097】

図６に示すように、シートＳの剛度を検出する際、第１移動機構３１３Ａの作動により、第１ローラー３１１Ａは、上方からシートＳを下方に向かって押し付けるように移動する。一方、第２移動機構３１３Ｂの作動により、第２ローラー３１１Ｂは、下方からシートＳを上方に向かって押し付けるように移動する。以下、図６に示すこの状態を「押付状態」とも言う。このような各第１ローラー３１１Ａおよび各第２ローラー３１１Ｂの移動により、搬送されているシートＳは、図６に示すように、上下に蛇行するように、すなわち波状に変形する。

【0098】

なお、第１移動機構３１３Ａおよび第２移動機構３１３Ｂには、図示しないバネが内蔵されており、「押付状態」においてはローラー３１１Ａおよびローラー３１１Ｂが一定の加重でシートＳを押し付ける構造となっている。

【0099】

シートＳの押付部３１より下流側は、一対の搬送ローラー３２１で挟持されているため、上記シートＳの変形により、切断によって自由端となっているシートＳの上流側の端部１０１は、下流側に移動する。この場合、シートＳの剛度に応じて、端部１０１の移動量、すなわち端部１０１の位置が変化する。

【0100】

検出部３３は、変形したことにより搬送方向Ｖの下流側に移動したシートＳの定められた位置を検出するセンサー３３１を有する。定められた位置とは、本実施形態では、押付部３１を通過しているシートＳの上流側の端部１０１である。

【0101】

センサー３３１は、本実施形態では、端部１０１の位置を光学的に検出する光学式センサーであり、特に反射式の光学センサーある。ただし、これに限らず、光学センサーは、透過式の光学センサーであってもよい。さらに、センサー３３１は、光学式センサーに限らず、例えば、接触式センサー、静電容量式センサー、圧電式センサー、ひずみゲージ式センサー等、接触式または非接触式の各種センサーであってもよい。また、センサー３３１は、静止画または動画を撮影し得る各種の撮像カメラであってもよい。このような撮像カメラも、光学式センサーと言うことができる。

【0102】

押付部３１による押付状態となると、シートＳは波状に変形し、図６中の実線および二点鎖線で示すように、端部１０１の位置が変形前に比べ下流側へ移動する。この端部１０１の移動量は、シートＳの剛度に対応している。検出部３３では、シートＳの剛度に応じた端部１０１の移動を検出する。

【0103】

シートＳの剛度が比較的小さい場合、各第１ローラー３１１Ａおよび各第２ローラー３１１Ｂの押し付けによりシートＳの上下に蛇行する幅が比較的大きくなり、端部１０１の下流側への移動量が比較的大きくなる。一方、シートＳの剛度が比較的大きい場合、各第１ローラー３１１Ａおよび各第２ローラー３１１Ｂの押し付けによりシートＳの上下に蛇行する幅が比較的小さくなり、端部１０１の下流側への移動量が比較的小さくなる。すなわち、シートＳの剛度の大小関係は、端部１０１の下流側への移動量の大小関係と逆となっている。

【0104】

センサー３３１は、出射光Ｌを出射する発光素子で構成された出射部３３２と、出射光ＬがシートＳにて反射した反射光ＬＬを受光する受光素子で構成された受光部３３３とを有し、これらが搬送方向Ｖに沿って並んで配置されている。出射部３３２から出射される出射光Ｌの光路は、シートＳの搬送経路に対しほぼ直交する方向となるように設定されている。

【0105】

センサー３３１の出射部３３２および受光部３３３は、制御装置２８と電気的に接続されている。出射部３３２は、制御装置２８の制御により、所望のタイミングで、すなわち各第１ローラー３１１Ａおよび各第２ローラー３１１ＢのシートＳの押し付けと同期して、出射光Ｌを出射する。受光部３３３は、反射光ＬＬを受光した場合、該反射光ＬＬを光電変換し、得られた電気信号を制御装置２８に送信する。受光部３３３が反射光ＬＬを受光しない場合、電気信号は生じず、制御装置２８には送信されない。

【0106】

押付部３１による押付状態において、図６中二点鎖線で示すように、シートＳの端部１０１が、搬送経路上でセンサー３３１よりも上流側に位置している場合、受光部３３３は、出射光ＬがシートＳにて反射した反射光ＬＬを受光する。一方、図６中実線で示すように、シートＳの端部１０１が、搬送経路上でセンサー３３１よりも下流側に位置している場合、出射光ＬはシートＳに届かずにそのまま通過するため、受光部３３３は、反射光ＬＬを受光しない。制御装置２８は、出射部３３２より出射光Ｌを出射した際、受光部３３３からの電気信号を受け取ったか否かで、シートＳの端部１０１の位置に関する情報、すなわちシートＳの剛度に関する情報を取得することができる。

【0107】

このように、検出部３３は、シートＳの剛度に応じて変化する端部１０１の位置を検出すること、すなわちセンサー３３１の位置に対し、端部１０１が搬送方向Ｖの上流側に位置しているか、下流側に位置しているかを検出することにより、シートＳの剛度を検出することができる。

【0108】

なお、センサー３３１の設置位置や設置角度、押付部３１の押し付けの程度を適宜変更することにより、シートＳの剛度の大小のしきい値を設定することができる。

【0109】

判定部２８１Ａは、受光部３３３が反射光ＬＬを受光したか否か、すなわち受光部３３３の受光光量が所定値を超えているか否かに基づいて、押付状態における端部１０１の搬送方向Ｖにおける位置を検出し、シートＳの剛度を判定する。

【0110】

センサー３３１として、透過式の光学式センサーを用いる場合、図示しないフォトインタラプターが挙げられる。フォトインタラプターは、出射部３３２と受光部３３３とがシートＳの搬送経路を挟んで対向して配置されており、出射部３３２と受光部３３３との間にシートＳがあるときは、出射部３３２からの出射光ＬはシートＳに遮られて受光部３３３に到達せず、出射部３３２と受光部３３３との間にシートＳがないときは、出射部３３２からの出射光Ｌが受光部３３３で受光され、光電変換により生じた電気信号を制御装置２８に送信する。出射部３３２からの出射光Ｌを受光部３３３が受光しない場合、電気信号は生じず、制御装置２８には送信されない。このような透過式の光学式センサーによっても、前記と同様に、シートＳの剛度に応じて変化する端部１０１の位置を検出すること、すなわちセンサー３３１の位置に対し、端部１０１が搬送方向Ｖの上流側に位置しているか、下流側に位置しているかを検出することができ、よって、シートＳの剛度を検出することができる。

【0111】

本実施形態では、判定部２８１Ａは、検出されたシートＳの剛度について、「シートＳの剛度が大きい」と、「シートＳの剛度が小さい」の２段階でランク付けする。

【0112】

例えば、判定部２８１Ａが、シートＳの剛度が大きいと判断した場合、検出した剛度に対応するシートＳを合格品とし、シートＳの剛度が小さいと判断した場合、検出した剛度に対応するシートＳを不合格品（不良品）とすることができる。逆に、判定部２８１Ａが、シートＳの剛度が大きいと判断した場合、検出した剛度に対応するシートＳを不合格品（不良品）とし、シートＳの剛度が小さいと判断した場合、検出した剛度に対応するシートＳを合格品とすることもできる。

【0113】

シートＳの合格および不合格に関する情報は、検出した剛度に対応するシートＳと対応付けて記憶部２８２に記憶してもよい。

【0114】

また、不合格品とされたシートＳは、例えば、搬送部３２を通過後、作業者によって取り除かれてもよい。この場合、不合格品とされたシートＳに、それを認識するためのマーカーや、切れ込み等の特徴を付与することもできる。

【0115】

このように、剛度検出装置３を用いて剛度を検出することにより、製造したシートＳの剛度を知ることができる。特に、搬送中のシートＳの剛度を検出することにより、搬送を停止したり、搬送速度を大幅に減速したりすることなく、シートＳの製造過程において剛度を検出することができる。よって、シートＳの生産性（単位時間当たりの生産量）に悪影響を与えることなく、すなわち目的とする生産性を維持しつつ、シートＳの剛度を検出することができる。そして、検出したシートＳの剛度または該剛度に応じた判定結果、例えばシートＳの合否判定やランク付けのような判定結果に基づいて、種々の判断や対応を行うことができる。

【0116】

図示の構成と異なるが、検出部３３は、前述したようなセンサー３３１を搬送方向Ｖに沿って複数並べて設置した構成としてもよい。この場合は、各センサー３３１は、それぞれ、制御装置８と電気的に接続されており、各センサー３３１から送信される信号の組み合わせにより、シートＳの剛度を３段階以上の多段階にランク付けすることができる。

【0117】

また、上記のような検出部３３による剛度の検出は、成形部２０を経たシートＳの搬送方向Ｖの全域に連続的に実施する構成であってもよく、間欠的に実施する構成であってもよい。連続的に実施する場合、剛度の検出を行った領域が、切断後のどのシートＳであるかを特定する。この特定は、例えば、搬送ローラー３２１のモーターに設置されたエンコーダーのエンコーダー値に基づいてなされる。

【0118】

成形部２０を経たシートＳの搬送方向Ｖの全域に対し、剛度の検出を間欠的に実施する場合、まず、上記のように、押付部３１による押し付けを行いつつ剛度を検出する。検出し終わったら、押付部３１による押し付けを解除し、シートＳを所定長さ、例えば、切断後の１枚分のシートＳの長さだけ搬送を行う。その後、再度、押付部３１による押し付けを行いつつ剛度を検出する。このような処理を繰り返すことにより、間欠的に剛度の検出を実施することができる。

【0119】

図４、図５および図６に示すように、検出部３３は、シートＳの端部１０１を案内する案内部３３４を有する。案内部３３４は、一対の案内板３３５で構成されている。一対の案内板３３５は、搬送方向Ｖにおいて、センサー３３１と押付部３１との間に設けられている。案内板３３５は、シートＳの一方の面側および他方の面側にそれぞれ設けられている。両案内板３３５の間をシートＳが通過する。

【0120】

押付状態において、シートＳの端部１０１またはシートＳの端部１０１付近は、両案内板３３５の間に入り、これらにより適正な方向へ、すなわち搬送方向Ｖへ誘導され、円滑に移動することができる。例えば、シートＳの剛度が小さ過ぎる場合、シートＳの端部１０１付近が自重で下方に湾曲するように撓んでしまい、シートＳの端部１０１の位置を正確に検出することが難しくなるおそれがある。逆に、シートＳの剛度が大き過ぎる場合、押付部３１の押し付けにより最も上流側にある第２ローラー３１１Ｂにより上流側のシートＳが斜め上方に向けて傾斜し、シートＳの端部１０１の位置を正確に検出することが難しくなるおそれがある。このようなことから、上下一対の案内板３３５を配置することにより、剛度検出の際、シートＳの剛度に係わらず、シートＳを搬送方向Ｖまたは搬送方向Ｖと平行な方向に保つことができ、また、端部１０１を検出部３３の直近に円滑に誘導することができる。よって、シートＳの端部１０１の位置をより正確に検出することができる。

【0121】

このように、検出部３３は、シートＳの搬送方向Ｖの下流側の端部１０１を案内する案内部３３４を有する。これにより、シートＳの剛度に係わらず、シートＳの剛度をより正確に検出することができる。

【0122】

図５および図６に示すように、一対の案内板３３５の離間距離は、搬送方向Ｖに沿って一定となっている。ただし、これに限らず、一対の案内板３３５は、それらの離間距離が上流側よりも下流側の方が大または小となるように、適宜傾斜して配置されていてもよい。また、一対の案内板３３５は、それらの離間距離が、搬送方向Ｖの中央部に対し、上流側が大となっている構成、下流側が大となっている構成、上流側および下流側の双方が大となっている構成のいずれを採ることもできる。これにより、シートＳの端部１０１をより円滑に誘導し、案内することができる。

【0123】

なお、一対の案内板３３５のうち、シートＳの上面側または下面側に位置する案内板３３５は、省略されていてもよく、双方の案内板３３５が省略されていてもよい。

【0124】

以上説明したように、剛度検出装置３は、繊維を含む材料の解繊物Ｍ３を加圧成形してシートＳを製造するシート製造装置１００に設けられ、シートＳの剛度を検出するものである。また、剛度検出装置３は、シートＳを搬送する搬送部３２と、搬送部３２により搬送されているシートＳに対し、シートＳの搬送方向Ｖと交わる方向から押し付けてシートＳを変形させる押付部材としての第１ローラー３１１Ａおよび第２ローラー３１１Ｂを有する押付部３１と、変形したことにより搬送方向Ｖに移動したシートＳの定められた位置、本実施形態では、シートＳの端部１０１の位置を検出するセンサー３３１を有する検出部３３と、センサー３３１の検出値に基づいて、シートＳの剛度を判定する判定部２８１Ａと、を備える。これにより、搬送を停止したり、搬送速度を大幅に減速したりすることなく、シートＳの製造過程において剛度を検出することができる。よって、シートＳの生産性に悪影響を与えることなく、シートＳの剛度を検出または判定することができる。

【0125】

また、センサー３３１は、光学式センサーである。これにより、簡易な構成で、シートＳの定められた位置を容易に、正確に検出することができる。

【0126】

なお、本実施形態では、シートＳの定められた位置の一例として、シートＳの上流側の端部１０１である場合について説明したが、本発明ではこれに限定されない。シートＳの定められた位置としては、例えば、シートＳに設けられた切れ込み、孔、折り目、シートＳに付されたマーカー等であってもよい。いずれの場合であっても、上記と同様にシートＳの剛度を判定することができ、同様の効果を発揮する。

【0127】

また、押付部３１は、押付部材として、シートＳの一方の面側に設けられた少なくとも１つ、本実施形態では、２つ、の第１ローラー３１１Ａと、シートＳの他方の面側に設けられた少なくとも１つ、本実施形態では、３つ、の第２ローラー３１１Ｂと、を有する。また、第１ローラー３１１Ａと第２ローラー３１１Ｂとは、シートＳの、搬送方向Ｖにずれた位置を押し付ける。これにより、シートＳの定められた位置である端部１０１をシートＳの剛度に応じてより確実に移動させることができる。その結果、端部１０１の位置を正確に検出することができ、シートＳの剛度をより正確に検出または判定することができる。

【0128】

また、本実施形態では、押付部材として、第１ローラー３１１Ａ、第２ローラー３１１Ｂのようなローラーである場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、押付部材は、例えば、板状の部材、棒状の部材、球状の部材等であってもよい。

【0129】

また、シート製造装置１００は、解繊物Ｍ３、詳しくは解繊物Ｍ３の堆積物である第２ウェブＭ８を加圧成形する成形部２０と、成形部２０により成形された帯状のシートＳを切断する切断部２１と、を有する。そして、シートＳの定められた位置は、切断部２１により切断されたシートＳの搬送方向上流側の端部１０１である。これにより、シートＳの剛度をより正確に検出または判定することができる。また、定められた位置として、シートＳに対し切れ込み、孔、折り目を形成したり、マーカーを付したりすることを省略することができる。よって、簡単な構成によりシートＳの剛度を検出または判定することができる。

【0130】

なお、本実施形態では、剛度検出装置３が、切断部２１とストック部２２との間に設けられている場合について説明したが、剛度検出装置３のシート製造装置１００に対する設置位置はこれに限定されず、例えば、剛度検出装置３は、成形部２０と切断部２１との間に設けられていてもよい。この場合、例えばシートＳに切れ込み等やマーカー等を設け、これらをシートＳの定められた位置として、剛度を検出することができる。

【0131】

また、搬送部３２の搬送速度は、成形部２０から供給されるシートＳの搬送速度と実質的に同じである。また、搬送部３２の搬送速度は、切断部２１を搬送されるシートＳの搬送速度と実質的に同じであるのが好ましい。これにより、シートＳの剛度の検出の際、両者の搬送速度差を解消するバッファーを設けることなく、シートＳの剛度を検出または判定することができる。

【0132】

また、判定部２８１Ａは、シートＳの剛度を複数段階、本実施形態では、２段階、でランク付けする。これにより、判定部２８１Ａでの判定結果を容易に把握することができる。その結果、判定結果を利用して種々の判断や対応を行うのに有利となる。

【0133】

なお、上記構成に限定されず、判定部２８１Ａは、シートＳの剛度を３段階以上の多段階でランク付けする構成であってもよく、また、シートＳの剛度の実数を算出する構成であってもよい。

【0134】

判定部２８１ＡがシートＳの剛度を３段階以上の多段階でランク付けする場合としては、次のような例が挙げられる。

【0135】

検出部３３は、１つの発光素子と、シートＳの搬送経路を挟んで前記発光素子と対向して配置され、搬送方向Ｖに沿って設置された複数の受光素子（受光素子アレイ）と、を有するセンサー３３１備え、各受光素子から送信される信号の組み合わせにより、端部１０１の位置を多段階で把握し、シートＳの剛度を多段階にランク付けすることができる。

【0136】

また、検出部３３は、シートＳの搬送方向Ｖに沿って設置された複数の発光素子（発光素子アレイ）と、シートＳの搬送経路を挟んで前記各発光素子とそれぞれ対向して配置された複数の受光素子（受光素子アレイ）と、を有するセンサー３３１備え、各受光素子から送信される信号の組み合わせにより、端部１０１の位置を多段階で把握し、これにより、シートＳの剛度を多段階にランク付けすることができる。

【0137】

また、検出部３３は、その外周面がシートＳの表面と接触し、シートＳの搬送に伴って回転する従動ローラーと、該従動ローラーに設置され、従動ローラーの回転数または回転角度を検出するロータリーエンコーダーとを備え、判定部２８１Ａは、制御装置２８が取得したロータリーエンコーダーからの信号に基づいて、端部１０１の位置を多段階で把握し、これにより、シートＳの剛度を多段階にランク付けすることができる。

【0138】

以上、本発明の剛度検出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、剛度検出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、剛度検出装置には、任意の構成物が付加されていてもよい。

【0139】

また、シート製造装置１００では、原料供給部１１および粗砕部１２が省略されていてもよい。この場合、シート製造装置１００は、原料供給部１１および粗砕部１２に代えて、粗砕片を供給する粗砕片供給部を備える。

【0140】

また、本発明の剛度検出装置が適用されるシート製造装置は、実施形態で示した、図１に示す構成のシート製造装置１００に限定されず、繊維を含む材料の解繊物を加圧成形してシートを製造するシート製造装置であれば、いかなる構成のものであってもよい。

【符号の説明】

【0141】

３…剛度検出装置、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１３…解繊部、１４…選別部、１５…第１ウェブ形成部、１６…細分部、１７…混合部、１８…分散部、１９…第２ウェブ形成部、２０…成形部、２１…切断部、２２…ストック部、２７…回収部、２８…制御装置、３１…押付部、３２…搬送部、３３…検出部、１００…シート製造装置、１０１…端部、１２１…粗砕刃、１２２…シュート、１４１…ドラム部、１４２…ハウジング部、１５１…メッシュベルト、１５２…張架ローラー、１５３…吸引部、１６１…プロペラ、１６２…ハウジング部、１７０…ハウジング部、１７１…添加剤供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８１…ドラム、１８２…ハウジング、１９１…メッシュベルト、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部、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、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、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、２４２…管、２４３…管、２４４…管、２４５…管、２４６…管、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２８１…制御部、２８１Ａ…判定部、２８１Ｂ…駆動制御部、２８２…記憶部、２８３…通信部、３１１Ａ…第１ローラー、３１１Ｂ…第２ローラー、３１２Ａ…第１支持部、３１２Ｂ…第２支持部、３１３Ａ…第１移動機構、３１３Ｂ…第２移動機構、３１５…回転軸、３１６…回転軸、３２１…搬送ローラー、３３１…センサー、３３２…出射部、３３３…受光部、３３４…案内部、３３５…案内板、Ａ…矢印、Ｂ…矢印、Ｌ…出射光、ＬＬ…反射光、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…結着剤、Ｓ…シート、Ｖ…搬送方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】