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(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】P2024169907
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】シート製造装置、及び、シート製造方法
(51)【国際特許分類】
D04H 1/732 20120101AFI20241129BHJP
【ＦＩ】
D04H1/732
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023086768
(22)【出願日】2023-05-26
(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】橋本 聡
(72)【発明者】
【氏名】宮内 敬輔
【テーマコード（参考）】
4L047
【Ｆターム（参考）】
4L047AA08
4L047AB02
4L047AB06
4L047EA01
(57)【要約】
【課題】ウェブに適切に水分を付与できないおそれがある。
【解決手段】シート製造装置は、繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、ウェブを保持して搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、搬送ベルトと対向するように設けられ、ウェブに水分を付与する加湿部と、水分が付与されたウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、制御部と、を備え、加湿部は、少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を有し、制御部は、第１ミスト発生素子と、第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である。
【選択図】図３
【解決手段】シート製造装置は、繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、ウェブを保持して搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、搬送ベルトと対向するように設けられ、ウェブに水分を付与する加湿部と、水分が付与されたウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、制御部と、を備え、加湿部は、少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を有し、制御部は、第１ミスト発生素子と、第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、
前記ウェブを保持して搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、
前記搬送ベルトと対向するように設けられ、前記ウェブに水分を付与する加湿部と、
前記水分が付与された前記ウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、
制御部と、を備え、
前記加湿部は、少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を有し、
前記制御部は、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、シート製造装置。
前記ウェブを保持して搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、
前記搬送ベルトと対向するように設けられ、前記ウェブに水分を付与する加湿部と、
前記水分が付与された前記ウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、
制御部と、を備え、
前記加湿部は、少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を有し、
前記制御部は、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、シート製造装置。
【請求項2】
前記加湿部は、
ダクトと、排気口とを有し、
前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれかにより発生させたミストを、前記ダクトを経由して、前記排気口から前記ウェブに対して排気する、請求項１に記載のシート製造装置。
ダクトと、排気口とを有し、
前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれかにより発生させたミストを、前記ダクトを経由して、前記排気口から前記ウェブに対して排気する、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項3】
１つ以上のセンサーを備え、
前記制御部は、前記センサーにより計測した結果に基づき、前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれか一方を制御する、請求項１に記載のシート製造装置。
前記制御部は、前記センサーにより計測した結果に基づき、前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれか一方を制御する、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項4】
前記ウェブの水分を計測可能な水分計を備え、
前記制御部は、前記水分計により計測した前記ウェブの水分に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
前記制御部は、前記水分計により計測した前記ウェブの水分に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項5】
温度を計測可能な温度検出部を備え、
前記制御部は、前記温度検出部により計測した温度に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
前記制御部は、前記温度検出部により計測した温度に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項6】
湿度を計測可能な湿度検出部を備え、
前記制御部は、前記湿度検出部により計測した湿度に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
前記制御部は、前記湿度検出部により計測した湿度に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項7】
前記ウェブの厚さを計測可能な厚さ検出部を備え、
前記制御部は、前記厚さ検出部により計測した前記ウェブの厚さに基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
前記制御部は、前記厚さ検出部により計測した前記ウェブの厚さに基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項8】
前記加湿部に貯留され、ミストを発生させるための水の水温を計測可能な水温検出部を備え、
前記制御部は、前記水温検出部により計測した水温に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
前記制御部は、前記水温検出部により計測した水温に基づき、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項9】
繊維を含む材料からシートを製造するシート製造装置であって、
前記繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、
前記ウェブを保持して搬送方向へ搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、
前記搬送ベルトと対向するように設けられ、前記ウェブに水分を付与する加湿部と、
前記水分が付与された前記ウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、
制御部と、を備え、
前記加湿部は、前記ウェブの幅方向に複数のミスト発生素子を線対称となるように配置し、
前記制御部は、前記線対称に対応する条件により、前記複数のミスト発生素子を個別に制御可能である、シート製造装置。
前記繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、
前記ウェブを保持して搬送方向へ搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、
前記搬送ベルトと対向するように設けられ、前記ウェブに水分を付与する加湿部と、
前記水分が付与された前記ウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、
制御部と、を備え、
前記加湿部は、前記ウェブの幅方向に複数のミスト発生素子を線対称となるように配置し、
前記制御部は、前記線対称に対応する条件により、前記複数のミスト発生素子を個別に制御可能である、シート製造装置。
【請求項10】
少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を備えるシート製造装置のシート製造方法であって、
繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成し、
前記ウェブを搬送し、
個別に制御可能である前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれかにより、前記ウェブに水分を付与し、
前記水分が付与された前記ウェブに対して、加熱及び加圧の少なくとも一方を行う、シート製造方法。
繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成し、
前記ウェブを搬送し、
個別に制御可能である前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれかにより、前記ウェブに水分を付与し、
前記水分が付与された前記ウェブに対して、加熱及び加圧の少なくとも一方を行う、シート製造方法。
【請求項11】
複数のミスト発生素子をウェブの幅方向に線対称となるように配置するシート製造装置のシート製造方法であって、
繊維を含む材料を堆積させて前記ウェブを形成し、
前記ウェブを搬送し、
前記線対称に対応する条件により、前記複数のミスト発生素子を個別に制御して、前記ウェブに水分を付与し、
前記水分が付与された前記ウェブに対して、加熱及び加圧の少なくとも一方を行う、シート製造方法。
繊維を含む材料を堆積させて前記ウェブを形成し、
前記ウェブを搬送し、
前記線対称に対応する条件により、前記複数のミスト発生素子を個別に制御して、前記ウェブに水分を付与し、
前記水分が付与された前記ウェブに対して、加熱及び加圧の少なくとも一方を行う、シート製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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、特許文献１に示すように、ウェブに水分を付与した後に熱処理を行う装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－１１９９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の装置では、ウェブに適切に水分を付与できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
シート製造装置は、繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、前記ウェブを保持して搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、前記搬送ベルトと対向するように設けられ、前記ウェブに水分を付与する加湿部と、前記水分が付与された前記ウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、制御部と、を備え、前記加湿部は、少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を有し、前記制御部は、前記第１ミスト発生素子と、前記第２ミスト発生素子とを個別に制御可能である。
【0006】
繊維を含む材料からシートを製造するシート製造装置は、前記繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成する堆積部と、前記ウェブを保持して搬送方向へ搬送する搬送ベルトを有するウェブ搬送部と、前記搬送ベルトと対向するように設けられ、前記ウェブに水分を付与する加湿部と、前記水分が付与された前記ウェブに対し、加熱及び加圧の少なくとも一方を行うシート形成部と、制御部と、を備え、前記加湿部は、前記ウェブの幅方向に複数のミスト発生素子を線対称となるように配置し、前記制御部は、前記線対称に対応する条件により、前記複数のミスト発生素子を個別に制御可能である。
【0007】
少なくとも第１ミスト発生素子及び第２ミスト発生素子を備えるシート製造装置のシート製造方法であって、繊維を含む材料を堆積させてウェブを形成し、前記ウェブを搬送し、個別に制御可能である前記第１ミスト発生素子、及び、前記第２ミスト発生素子の少なくともいずれかにより、前記ウェブに水分を付与し、前記水分が付与された前記ウェブに対して、加熱及び加圧の少なくとも一方を行う。
【0008】
複数のミスト発生素子をウェブの幅方向に線対称となるように配置するシート製造装置のシート製造方法であって、繊維を含む材料を堆積させて前記ウェブを形成し、前記ウェブを搬送し、前記線対称に対応する条件により、前記複数のミスト発生素子を個別に制御して、前記ウェブに水分を付与し、前記水分が付与された前記ウェブに対して、加熱及び加圧の少なくとも一方を行う。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】シート製造装置の構成を示す模式図。
【図2】加湿部の周辺の構成を示す一部拡大図。
【図3】奇数個のミスト発生素子の配置を示す模式図。
【図4】偶数個のミスト発生素子の配置を示す模式図。
【図5】シート製造装置のシート製造方法を示すフローチャート。
【図6】奇数個のミスト発生素子の駆動条件を示す表。
【図7】偶数個のミスト発生素子の駆動条件を示す表。
【発明を実施するための形態】
【0010】
１．シート製造装置の構成
本実施形態に係るシート製造装置１の構成について、図１～図４を参照しながら説明する。
なお、各図における方向を、三次元座標系を用いて説明する。説明の便宜上、Ｚ軸の正方向を上方向又は単に上と称し負方向を下方向又は単に下と称し、Ｘ軸の正方向を後方向又は単に後と称し負方向を前方向又は単に前と称し、Ｙ軸の正方向を右方向又は単に右と称し負方向を左方向又は単に左と称して説明する。
本実施形態に係るシート製造装置１の構成について、図１～図４を参照しながら説明する。
なお、各図における方向を、三次元座標系を用いて説明する。説明の便宜上、Ｚ軸の正方向を上方向又は単に上と称し負方向を下方向又は単に下と称し、Ｘ軸の正方向を後方向又は単に後と称し負方向を前方向又は単に前と称し、Ｙ軸の正方向を右方向又は単に右と称し負方向を左方向又は単に左と称して説明する。
【0011】
図１に示すように、本実施形態に係るシート製造装置１は、いわゆる乾式にて、繊維等を含む材料である原料Ｃから、ウェブＷを形成し、単票形状のシートＳを製造する装置である。本実施形態において乾式とは、シート製造において、液体中で実施されずに、大気などの気中で実施されることをいうものとする。なお、シート製造装置１は、乾式であることに限定されず、いわゆる湿式であってもよい。
また、以下では、原料Ｃは、ウェブＷ、シートＳと、順次形態を変えながら、シート製造装置１において上流から下流へ移動するものとして説明する。
また、以下では、原料Ｃは、ウェブＷ、シートＳと、順次形態を変えながら、シート製造装置１において上流から下流へ移動するものとして説明する。
【0012】
シート製造装置１は、上流から下流へ向かって、供給部５、粗砕部１０、解繊部３０、混合部６０、堆積部１０５、ウェブ形成部７０、ウェブ搬送部８０、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、加湿部９０、水分計４０、空気噴射部１５０、シート形成部１１０、切断部１２０が配置されるように構成される。また、加湿部９０には、後述の水温検出部４４が備えられる。
【0013】
さらに、シート製造装置１は、コントローラーであって、上記の各部を統括的に制御する制御部１４０を備える。制御部１４０は、プロセッサー及びメモリーを含む。プロセッサーは、メモリーに記憶されているファームウェアなどのプログラムを読み出して実行し、シート製造装置１の各部を制御することができる。
【0014】
供給部５は粗砕部１０に原料Ｃを供給する。供給部５は、自動送り機構６を備え、粗砕部１０に原料Ｃを連続的かつ自動的に投入する。原料Ｃは、各種繊維又は各種繊維の材料を含む。
各種繊維は、特に限定されず、広範な繊維を用いることができる。例えば、繊維としては、天然繊維（動物繊維、植物繊維）、化学繊維（有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維）などが含まれる。更に詳しくは、セルロース、絹、羊毛、綿、大麻、ケナフ、亜麻、ラミー、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、針葉樹、広葉樹等からなる繊維等が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよいし、精製などを行った再生繊維として用いてもよい。
各種繊維は、特に限定されず、広範な繊維を用いることができる。例えば、繊維としては、天然繊維（動物繊維、植物繊維）、化学繊維（有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維）などが含まれる。更に詳しくは、セルロース、絹、羊毛、綿、大麻、ケナフ、亜麻、ラミー、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、針葉樹、広葉樹等からなる繊維等が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよいし、精製などを行った再生繊維として用いてもよい。
【0015】
繊維の材料としては、例えば、パルプ、古紙、古布等が挙げられる。また、繊維は、各種の表面処理がされていてもよい。また、繊維の材質は、純物質であってもよいし、不純物及びその他の成分など、複数の成分を含む材質であってもよい。また、繊維としては、古紙やパルプシートなどを乾式で解繊した解繊物を用いてもよい。
【0016】
繊維の長さは、特に限定されないが、独立した１本の繊維で、その繊維の長手方向に沿った長さが、１μｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは、２μｍ以上３ｍｍ以下、より好ましくは３μｍ以上２ｍｍ以下である。
【0017】
シート製造装置１では、後述のように、加湿部９０においてウェブＷに水分を付与するので、フィブリル（Fibril）間の水素結合を形成する能力のある繊維を用いると、形成されるシートＳの機械的強度を高めることができる。そのような繊維の例としては、セルロースが挙げられる。なお、以下では、加湿部９０がウェブＷに水分を付与することを加湿とも称する。
【0018】
なお、シートＳにおける繊維の含有量は、例えば、５０質量％以上９９．９質量％以下、好ましくは、６０質量％以上９９質量％以下、より好ましくは７０質量％以上９９質量％以下である。後述のように、混合部６０において混合物を形成する際に所定の配合を行うことで、このような含有量とすることができる。
【0019】
粗砕部１０は、供給部５によって供給された原料Ｃを、大気などの気中で、乾式にて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。粗砕部１０は、粗砕刃１１を有し、粗砕刃１１によって、投入された原料Ｃを裁断することができる。
粗砕部１０としては、例えば、シュレッダーを用いることができる。粗砕部１０によって裁断された原料Ｃの細片は、定量供給部１５へ搬送される。
粗砕部１０としては、例えば、シュレッダーを用いることができる。粗砕部１０によって裁断された原料Ｃの細片は、定量供給部１５へ搬送される。
【0020】
定量供給部１５は、原料Ｃの細片を計量してホッパー１２へ定量供給する。定量供給部１５としては、例えば、振動フィーダーを用いることができる。ホッパー１２に供給された原料Ｃの細片は、管２０内を搬送されて解繊部３０の導入口３１に至る。
【0021】
解繊部３０は、原料Ｃの細片を乾式にて解繊する。解繊部３０は、導入口３１、排出口３２、ステーター３３、ローター３４を備える。
ステーター３３は円筒形状を有する。ローター３４は、ステーター３３の円筒形状の内側面に沿って回転する。ステーター３３、及び、ローター３４は、いわゆるインペラーミルを構成する。導入口３１から導入された原料Ｃの細片は、ステーター３３とローター３４との間に挟まれて回転し、これらの間に生じるせん断力によって解繊される。解繊部３０により、絡まった繊維が解きほぐされて、解繊物が生成される。
ステーター３３は円筒形状を有する。ローター３４は、ステーター３３の円筒形状の内側面に沿って回転する。ステーター３３、及び、ローター３４は、いわゆるインペラーミルを構成する。導入口３１から導入された原料Ｃの細片は、ステーター３３とローター３４との間に挟まれて回転し、これらの間に生じるせん断力によって解繊される。解繊部３０により、絡まった繊維が解きほぐされて、解繊物が生成される。
【0022】
さらに、解繊部３０は、ローター３４の回転により、原料Ｃの細片を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させることができる。これにより、解繊部３０は、自ら発生する気流によって、導入口３１から原料Ｃの細片を気流と共に吸引し、解繊処理して、解繊物を排出口３２へと排出することができる。
解繊部３０で解繊処理された解繊物は、排出口３２から管６７を介して、混合部６０へ搬送される。なお、解繊部３０から堆積部１０５へ解繊物を搬送させるための気流は、解繊部３０が発生させる気流を利用してもよいし、別途、ブロアー等の気流発生装置（図示省略）を設け、その気流を利用してもよい。
解繊部３０で解繊処理された解繊物は、排出口３２から管６７を介して、混合部６０へ搬送される。なお、解繊部３０から堆積部１０５へ解繊物を搬送させるための気流は、解繊部３０が発生させる気流を利用してもよいし、別途、ブロアー等の気流発生装置（図示省略）を設け、その気流を利用してもよい。
【0023】
管６７は管６８に連通する。管６７は、解繊部３０の内部に連通し、管６８は堆積部１０５の内部に連通する。解繊部３０と堆積部１０５との間であって、管６７と管６８との間には、混合部６０が配置される。
混合部６０は、大気などの気中で、解繊物に結着剤などを混合して混合物を生成する。混合部６０は、ホッパー１３，１４、供給管６１，６２、バルブ６５，６６を含んで構成される。
なお、ホッパー１３，１４は、スクリューフィーダー（図示省略）やディスクフィーダー（図示省略）などを含んで構成されてもよい。
混合部６０は、大気などの気中で、解繊物に結着剤などを混合して混合物を生成する。混合部６０は、ホッパー１３，１４、供給管６１，６２、バルブ６５，６６を含んで構成される。
なお、ホッパー１３，１４は、スクリューフィーダー（図示省略）やディスクフィーダー（図示省略）などを含んで構成されてもよい。
【0024】
ホッパー１３は、供給管６１を介して管６７の内部に連通する。供給管６１において、バルブ６５はホッパー１３と管６７との間に設けられる。ホッパー１３は結着剤を管６７内へ供給する。バルブ６５は、ホッパー１３から管６７に供給される結着剤の重量を調整する。これにより、解繊物と結着剤との混合比が調整される。
【0025】
また、ホッパー１４は、供給管６２を介して管６７の内部に連通する。供給管６２において、バルブ６６はホッパー１４と管６７との間に設けられる。ホッパー１４は、結着剤以外の添加剤を管６７内へ供給する。バルブ６６は、ホッパー１４から管６７に供給される添加剤の重量を調整する。これにより、解繊物と添加剤との混合比が調整される。
結着剤、添加剤は、管６７に連通する管６８内を搬送されながら、解繊物と混合されて混合物となる。混合物は管６８から堆積部１０５へ搬送される。
結着剤、添加剤は、管６７に連通する管６８内を搬送されながら、解繊物と混合されて混合物となる。混合物は管６８から堆積部１０５へ搬送される。
【0026】
なお、別途、ブロアー等の気流発生装置（図示省略）を設け、その気流を利用して、管６８内で、添加剤、結着剤、及び、解繊物を混合するようにしてもよい。また、別途、混合する機構を設けてもよい。例えば、混合する機構としては、高速回転する羽根により攪拌する機構（図示省略）であってもよいし、Ｖ型ミキサー（図示省略）のように容器の回転を利用する機構であってもよい。
【0027】
ここで、結着剤及び添加剤について説明する。結着剤は、例えば、澱粉またはデキストリンである。澱粉は、複数のα－グルコース分子がグリコシド結合によって重合した高分子である。澱粉は、直鎖状であってもよいし、分岐を含んでもよい。
澱粉は、各種植物由来のものを用いることができる。澱粉の原料としては、トウモロコシ、小麦、米等の穀類、ソラマメ、緑豆、小豆等の豆類、ジャガイモ、サツマイモ、タピオカ等のイモ類、カタクリ、ワラビ、葛等の野草類、サゴヤシ等のヤシ類が挙げられる。
澱粉は、各種植物由来のものを用いることができる。澱粉の原料としては、トウモロコシ、小麦、米等の穀類、ソラマメ、緑豆、小豆等の豆類、ジャガイモ、サツマイモ、タピオカ等のイモ類、カタクリ、ワラビ、葛等の野草類、サゴヤシ等のヤシ類が挙げられる。
【0028】
また、澱粉として加工澱粉、変性澱粉を用いてもよい。加工澱粉としては、アセチル化アジピン酸架橋澱粉、アセチル化澱粉、酸化澱粉、オクテニルコハク酸澱粉ナトリウム、ヒドロキシプロピル澱粉、ヒドロキシプロピル化リン酸架橋澱粉、リン酸化澱粉、リン酸物エステル化リン酸架橋澱粉、尿素リン酸化エステル化澱粉、澱粉グリコール酸ナトリウム、高アミロースコーンスターチ等が挙げられる。また、変性澱粉としてのデキストリンは、澱粉を加工又は変性して得られるものを好適に用いることができる。
【0029】
シート製造装置１において、結着剤として澱粉またはデキストリンを用いることにより、後述のように、加湿部９０でウェブＷに水分が付与された後にシート形成部１１０で加圧加熱されることで、結着剤の糊化、及び、繊維のフィブリル間の水素結合の少なくとも一方が生じ、製造されるシートＳに十分な強度を持たせることができる。
一方、繊維のフィブリル間の水素結合のみでシートＳに十分な強度を持たせることができる場合は、結着剤を用いずにシートＳを製造することもできる。なお、結着剤を用いずにシートＳを製造する場合、シート製造装置１はホッパー１３等を備えなくてもよい。
一方、繊維のフィブリル間の水素結合のみでシートＳに十分な強度を持たせることができる場合は、結着剤を用いずにシートＳを製造することもできる。なお、結着剤を用いずにシートＳを製造する場合、シート製造装置１はホッパー１３等を備えなくてもよい。
【0030】
シートＳにおける澱粉またはデキストリンの含有量は、例えば、０．１質量％以上５０質量％以下、好ましくは、１質量％以上４０質量％以下、より好ましくは１質量％以上３０質量％以下である。混合部６０のバルブ６５の調整により、このような含有量とすることができる。
【0031】
ホッパー１４から供給管６２を介して管６７に供給される添加剤には、製造されるシートＳの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や結着剤の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃え難くするための難燃剤などが含まれていてもよい。
なお、添加剤は必須の成分ではない。添加剤を用いない場合、ホッパー１４等を備えなくてもよい。
なお、添加剤は必須の成分ではない。添加剤を用いない場合、ホッパー１４等を備えなくてもよい。
【0032】
次に、堆積部１０５は、例えば、ドラム部１０６と、ドラム部１０６を収容するハウジング部１０７と、ウェブ形成部７０とを含んで構成される。
混合部６０で混合された混合物は、管６８を介して、堆積部１０５へ搬送される。ドラム部１０６は、混合物を導入し、絡み合った繊維等をほぐして、大気などの気中で分散させながらウェブ形成部７０に降らせる。これにより、ドラム部１０６は、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。
混合部６０で混合された混合物は、管６８を介して、堆積部１０５へ搬送される。ドラム部１０６は、混合物を導入し、絡み合った繊維等をほぐして、大気などの気中で分散させながらウェブ形成部７０に降らせる。これにより、ドラム部１０６は、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。
【0033】
ドラム部１０６としては、例えば、回転可能な円筒の篩を用いる。混合物は、管６８からドラム部１０６の円筒の篩の内側に導入される。
ドラム部１０６は、円筒の篩である網を有する。ドラム部１０６は、混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維又は粒子を、モーター（図示省略）により回転する円筒の網の内側から外側へ通過させて、ウェブ形成部７０に降らせる。
なお、ドラム部１０６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１０６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１０６は、ドラム部１０６に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
ドラム部１０６は、円筒の篩である網を有する。ドラム部１０６は、混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維又は粒子を、モーター（図示省略）により回転する円筒の網の内側から外側へ通過させて、ウェブ形成部７０に降らせる。
なお、ドラム部１０６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１０６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１０６は、ドラム部１０６に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
【0034】
ウェブ形成部７０は、ドラム部１０６から降る混合物を堆積して、ウェブＷを形成する。ウェブ形成部７０は、例えば、第１メッシュベルト７２と、複数の張架ローラー７４と、第１サクション機構７６と、を含んで構成される。
第１メッシュベルト７２上には、ドラム部１０６の網を通過した混合物が堆積される。第１メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、混合物を通し難く空気を通し易い構成である。第１メッシュベルト７２は、いわゆる無端ベルトであり、モーター（図示省略）により張架ローラー７４が自転することによって、時計回りに周回する。第１メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、ドラム部１０６から混合物が連続的に降り積もることにより、第１メッシュベルト７２上にウェブＷが形成される。
第１メッシュベルト７２上には、ドラム部１０６の網を通過した混合物が堆積される。第１メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、混合物を通し難く空気を通し易い構成である。第１メッシュベルト７２は、いわゆる無端ベルトであり、モーター（図示省略）により張架ローラー７４が自転することによって、時計回りに周回する。第１メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、ドラム部１０６から混合物が連続的に降り積もることにより、第１メッシュベルト７２上にウェブＷが形成される。
【0035】
第１サクション機構７６は、第１メッシュベルト７２の下方に設けられる。第１サクション機構７６は、下方に向く気流を発生させることができる。第１サクション機構７６によって、ドラム部１０６により空気中に分散された混合物を、第１メッシュベルト７２上に吸引することができる。また、第１サクション機構７６により、堆積部１０５からの混合物の排出速度を速くすることができる。
さらに、第１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、落下中に繊維や結着剤などが絡み合うことを防ぐことができる。
さらに、第１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、落下中に繊維や結着剤などが絡み合うことを防ぐことができる。
【0036】
このように、堆積部１０５は、繊維を含む混合物を気流によって堆積させてウェブＷを形成することができる。堆積部１０５を経ることにより、さらに繊維に結着剤等が混合され、空気を多く含み柔らかく膨らんだ状態のウェブＷが形成される。
【0037】
第１メッシュベルト７２上におけるウェブＷの下流には、ウェブ搬送部８０が配置される。ウェブ搬送部８０は、第１メッシュベルト７２上のウェブＷを、搬送方向Ｔへ向かって搬送する。
具体的には、ウェブ搬送部８０は、ウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がしてシート形成部１１０に向けて搬送する。なお、図１において、搬送方向Ｔは右方向であり、搬送方向の反対方向は左方向である。
具体的には、ウェブ搬送部８０は、ウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がしてシート形成部１１０に向けて搬送する。なお、図１において、搬送方向Ｔは右方向であり、搬送方向の反対方向は左方向である。
【0038】
ところで、シート製造装置１の構成は同じではあるが、説明の便宜上、図１に対して図２は、Ｙ軸の正方向を逆にして示している。すなわち、図１はシート製造装置１を前から見た図であるのに対し、図２はシート製造装置１の加湿部９０を後から見た図となっている。例えば、図１ではウェブＷの搬送方向Ｔが図に向かって右を示しているのに対し、図２では搬送方向Ｔが図に向かって左を示すように表示される。
【0039】
図２を参照して、ウェブ搬送部８０、及び、加湿部９０について説明する。ウェブ搬送部８０は、ウェブＷを搬送する搬送ベルトである第２メッシュベルト８１と、第２メッシュベルト８１を移動させる複数のローラー８２と、ウェブＷを吸引する吸引部としての第２サクション機構８３と、を有する。
第２メッシュベルト８１は、複数のローラー８２によって張架され、後述の加湿空気ＭＡを通すことができる構成となっている。第２メッシュベルト８１は、無端ベルトであり、モーター（図示省略）によるローラー８２の自転により、時計回りに周回可能に構成される。
第２メッシュベルト８１は、複数のローラー８２によって張架され、後述の加湿空気ＭＡを通すことができる構成となっている。第２メッシュベルト８１は、無端ベルトであり、モーター（図示省略）によるローラー８２の自転により、時計回りに周回可能に構成される。
【0040】
第２サクション機構８３は、第２メッシュベルト８１を挟んでウェブＷに対して上方から対向する位置に配置される。第２サクション機構８３は、複数の吸気ファン８６を備え、吸気ファン８６の吸引力によって、ウェブＷに接触する第２メッシュベルト８１に上向きの気流を発生させる。気流の方向はウェブＷの厚さ方向でもある。この気流によって、第２メッシュベルト８１を介してウェブＷを上方から吸引し、第２メッシュベルト８１の下方にウェブＷを保持することができる。
【0041】
さらに詳細には、第２サクション機構８３は、後述の加湿空気ＭＡを吸引するための複数の吸引口８４を有する。また、第２サクション機構８３は、複数の吸引口８４にそれぞれ接続された吸引ダクト８５を有する。
吸引ダクト８５は、吸引口８４を形成する壁部によって区画される。複数の吸引口８４にそれぞれ接続された吸引ダクト８５により、ウェブＷに対する吸引量を安定させることができる。
吸引ダクト８５は、吸引口８４を形成する壁部によって区画される。複数の吸引口８４にそれぞれ接続された吸引ダクト８５により、ウェブＷに対する吸引量を安定させることができる。
【0042】
ウェブ搬送部８０により、ウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がして、第２メッシュベルト８１へ移し、搬送方向Ｔへ搬送することができる。ウェブＷの上面である一方面Ｗａは、第２メッシュベルト８１に接触する一方、ウェブＷの下面である他方面Ｗｂは、第２メッシュベルト８１に接触しない。
すなわち、ウェブＷの一方面Ｗａは、第１メッシュベルト７２には接触していなかったが、第２メッシュベルト８１には接触するようになる。一方、ウェブＷの他方面Ｗｂは、第１メッシュベルト７２には接触していたが、第２メッシュベルト８１には接触しないようになる。
このように、ウェブＷは、第１メッシュベルト７２から第２メッシュベルト８１へ搬送される際、それぞれに接触する面が他方面Ｗｂから一方面Ｗａへ切り替わることとなる。
すなわち、ウェブＷの一方面Ｗａは、第１メッシュベルト７２には接触していなかったが、第２メッシュベルト８１には接触するようになる。一方、ウェブＷの他方面Ｗｂは、第１メッシュベルト７２には接触していたが、第２メッシュベルト８１には接触しないようになる。
このように、ウェブＷは、第１メッシュベルト７２から第２メッシュベルト８１へ搬送される際、それぞれに接触する面が他方面Ｗｂから一方面Ｗａへ切り替わることとなる。
【0043】
また、以下では、ウェブＷの一方面Ｗａに接触する第２メッシュベルト８１の外側の面であって外周の面を一方の面と称し、ウェブＷに接触しない内側の面であって内周の面を他方の面と称する。
ウェブＷは、第２メッシュベルト８１の一方の面が下方に向いているとき、第２サクション機構８３により吸引されて、第２メッシュベルト８１の一方の面に吸着される。すなわち、下方に向いている第２メッシュベルト８１の一方の面は、ウェブＷを重力に逆らって保持することが可能である。このような第２メッシュベルト８１を、背面搬送ベルトともいう。
ウェブＷは、第２メッシュベルト８１の一方の面が下方に向いているとき、第２サクション機構８３により吸引されて、第２メッシュベルト８１の一方の面に吸着される。すなわち、下方に向いている第２メッシュベルト８１の一方の面は、ウェブＷを重力に逆らって保持することが可能である。このような第２メッシュベルト８１を、背面搬送ベルトともいう。
【0044】
このように、ウェブＷは、第２メッシュベルト８１の下方において、第２メッシュベルト８１の一方の面に一方面Ｗａが接触した状態で、搬送方向Ｔへ搬送される。
このとき、第２サクション機構８３は、第２メッシュベルト８１の他方の面から、ウェブＷを安定的に吸引することができる。ウェブＷは、下方から支持するものがない状態となっているが、第２メッシュベルト８１に吸着され、剥がれて落下することがない。
このとき、第２サクション機構８３は、第２メッシュベルト８１の他方の面から、ウェブＷを安定的に吸引することができる。ウェブＷは、下方から支持するものがない状態となっているが、第２メッシュベルト８１に吸着され、剥がれて落下することがない。
【0045】
図２に示すように、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、加湿部９０、及び、水分計４０は、ウェブ搬送部８０の第２メッシュベルト８１の一方の面側に配置される。また、少なくとも、厚さ検出部４３及び加湿部９０は、下方から第２メッシュベルト８１に対向するように配置される。
【0046】
加湿部９０は、下部がケース９９で覆われ、上部はダクト９１で覆われている。加湿部９０は、吸気口である空気吸気口９５ａ、水貯蔵部であるタンク９６、ミスト生成部９７、ダクト９１を含んで構成される。ダクト９１は、排気口９３ａを有する。
図２を参照しながら、流路Ｆの上流から下流に従って、加湿部９０の構成について説明する。なお、加湿部９０における流路Ｆに沿った空気Ａ等の流れは、加湿部９０の上方向に位置する第２サクション機構８３による吸引力に基づき発生する。また、流路Ｆは、上流から下流へ向かって、空気流路Ｆ１、第１流路Ｆ２、第２流路Ｆ３、第３流路Ｆ４を含んでいる。
図２を参照しながら、流路Ｆの上流から下流に従って、加湿部９０の構成について説明する。なお、加湿部９０における流路Ｆに沿った空気Ａ等の流れは、加湿部９０の上方向に位置する第２サクション機構８３による吸引力に基づき発生する。また、流路Ｆは、上流から下流へ向かって、空気流路Ｆ１、第１流路Ｆ２、第２流路Ｆ３、第３流路Ｆ４を含んでいる。
【0047】
空気ダクト９５は、空気Ａを空気吸気口９５ａから取り入れ、ウェブＷの搬送方向Ｔに対して反対方向へ向かう空気流路Ｆ１に沿って流し、空気排気口９５ｂから排気する。
空気吸気口９５ａは、空気Ａを搬送方向Ｔの反対方向へスムーズに流せるように、ケース９９の右の面に開口されている。
空気吸気口９５ａは、空気Ａを搬送方向Ｔの反対方向へスムーズに流せるように、ケース９９の右の面に開口されている。
【0048】
タンク９６は、ミストを発生させるための水Ｌを貯留可能である。空気排気口９５ｂから排気された空気Ａは、タンク９６に貯留された水Ｌの水面へ向かって流れる。空気排気口９５ｂは、空気Ａを、タンク９６の水Ｌの水面へ向かってスムーズに流せるように、空気ダクト９５の左下に開口されている。
また、タンク９６には、貯留された水Ｌの温度を検出可能な水温検出部４４が備えられる。
また、タンク９６には、貯留された水Ｌの温度を検出可能な水温検出部４４が備えられる。
【0049】
タンク９６の底部には、水ＬからミストＭを生成するミスト生成部９７が配置される。ここで、図３及び図４を参照して、ミスト生成部９７について詳しく説明する。ミスト生成部９７を複数のミスト発生素子が構成する例として、図３はミスト発生素子が奇数個の場合を示し、図４は偶数個の例を示す。
【0050】
図３の例では、ミスト生成部９７には、５個のミスト発生素子である、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄ、第５ミスト発生素子９７ｅが含まれる。
第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅは、ウェブＷの搬送方向Ｔと交差する方向であるウェブＷの幅方向に、それぞれ並んで配置される。
第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅは、ウェブＷの搬送方向Ｔと交差する方向であるウェブＷの幅方向に、それぞれ並んで配置される。
【0051】
第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅは、第１対称軸Ｈ１に対して線対称となるように配置される。図３の場合、奇数個である５個の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅが並んでいるので、真ん中のミスト発生素子である第３ミスト発生素子９７ｃ上に、第１対称軸Ｈ１が位置する。第１対称軸Ｈ１は搬送方向Ｔと並行に延び、ウェブＷの幅方向と交わる方向へ延びる。
ウェブＷの幅方向に線対称となるように配置された複数のミスト発生素子である第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにより、ウェブＷは幅方向に、より均一に加湿されることができる。
ウェブＷの幅方向に線対称となるように配置された複数のミスト発生素子である第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにより、ウェブＷは幅方向に、より均一に加湿されることができる。
【0052】
第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅは、例えば、圧電振動子である。圧電振動子が駆動されて振動し、水Ｌ中に超音波が発生して水ＬからミストＭが生成される。生成されたミストＭは、タンク９６の水Ｌの水面から立ち昇る。
【0053】
制御部１４０は、圧電振動子である第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅに対して、個別にＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により駆動させることができる。具体的には、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅに印加する駆動パルスのパルス幅のデュ－ティー（Duty）を変えることにより、個別にミストＭの発生量を調整することができる。
パルス幅のデュ－ティーとは、駆動パルスの周期における、ＯＮであるＨＩｇｈレベルの幅と、ＯＦＦであるＬｏｗレベルの幅との比を示す。以下では、駆動パルスのパルス幅のデュ－ティーを、駆動デュ－ティーと称する。
パルス幅のデュ－ティーとは、駆動パルスの周期における、ＯＮであるＨＩｇｈレベルの幅と、ＯＦＦであるＬｏｗレベルの幅との比を示す。以下では、駆動パルスのパルス幅のデュ－ティーを、駆動デュ－ティーと称する。
【0054】
なお、ミスト生成部９７のミスト発生素子は、圧電振動子のような超音波方式でなくてもよく、例えば、スチーム式、気化式、温風気化式などでもよい。これらの場合も、制御部１４０は、各素子に対して個別に制御することができ、ミストＭの発生量を調整することができる。 ミスト生成部９７により、タンク９６の水Ｌの水面から立ち昇るミストＭは、空気排気口９５ｂから水Ｌの水面へ向かって流される空気Ａに乗り、空気Ａ及びミストＭが含まれた状態となる。以下では、空気Ａ及びミストＭが含まれたものを、加湿空気ＭＡと称する。
【0055】
図４の例では、ミスト生成部９７に、４個のミスト発生素子である、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄが含まれる。
第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄは、ウェブＷの搬送方向Ｔと交差する方向であるウェブＷの幅方向に、それぞれ並んで配置される。
第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄは、ウェブＷの搬送方向Ｔと交差する方向であるウェブＷの幅方向に、それぞれ並んで配置される。
【0056】
第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄは、第２対称軸Ｈ２に対して線対称となるように配置される。図４の場合、偶数個である４個の第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄが並んでいるので、中央において隣接する２個のミスト発生素子である第２ミスト発生素子９７ｂ、及び、第３ミスト発生素子９７ｃの間に、第２対称軸Ｈ２が位置することとなる。第２対称軸Ｈ２は搬送方向Ｔと並行に延び、ウェブＷの幅方向と交わる方向へ延びる。
ウェブＷの幅方向に線対称となるように配置された複数の第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにより、ウェブＷは幅方向に、より均一に加湿されることができる。
ウェブＷの幅方向に線対称となるように配置された複数の第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにより、ウェブＷは幅方向に、より均一に加湿されることができる。
【0057】
なお、以下では、特に断らない限り、ミスト生成部９７には、５個の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅが備えられているものとして説明する。
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、複数のミスト発生素子により構成される。すなわち、ミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを、個別に制御することが可能であり、それぞれのミストＭの発生量を調整することができる。
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、複数のミスト発生素子により構成される。すなわち、ミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを、個別に制御することが可能であり、それぞれのミストＭの発生量を調整することができる。
【0058】
図２に戻って説明を続ける。タンク９６及び排気口９３ａとの間に、加湿空気ＭＡが通過するダクト９１が設けられる。ダクト９１は、第１流路Ｆ２を形成する第１ダクト９２、第２流路Ｆ３を形成する第２ダクト９３、及び、第３流路Ｆ４を形成する第３ダクト９４を含んで構成される。
第１ダクト９２は、タンク９６の上方に設けられ、第２ダクト９３は、ウェブＷの搬送方向Ｔへ延在する。第３ダクト９４は、第２ダクト９３と排気口９３ａとの間に設けられ、ウェブＷの搬送方向Ｔと交わる方向へ延在する。なお、ウェブＷの搬送方向Ｔ、及び、搬送方向Ｔの反対方向は、例えば、水平方向である。ウェブＷの搬送方向Ｔと交わる方向は、例えば、鉛直方向である。
第１ダクト９２は、タンク９６の上方に設けられ、第２ダクト９３は、ウェブＷの搬送方向Ｔへ延在する。第３ダクト９４は、第２ダクト９３と排気口９３ａとの間に設けられ、ウェブＷの搬送方向Ｔと交わる方向へ延在する。なお、ウェブＷの搬送方向Ｔ、及び、搬送方向Ｔの反対方向は、例えば、水平方向である。ウェブＷの搬送方向Ｔと交わる方向は、例えば、鉛直方向である。
【0059】
第１ダクト９２は、第１流路Ｆ２の上流では、タンク９６の上方において膨らむような形状をし、第１流路Ｆ２の下流では、ウェブＷの搬送方向Ｔである第２ダクト９３へ向かう形状をしている。そして、第１ダクト９２は、第２ダクト９３へ向かって、高さが低くなるような形状をしている。このような形状により、第１ダクト９２は、タンク９６の上方にチャンバーＣを形成する。
【0060】
加湿空気ＭＡは、タンク９６の水Ｌの水面から第１ダクト９２の壁に沿って上方へ向かった後、第１ダクト９２のチャンバーＣ内で渦状に巻きながら屈曲し、搬送方向Ｔへ向かう第１流路Ｆ２に沿って、流される。加湿空気ＭＡは、チャンバーＣで渦状に巻かれるとき、特に流速が速くなる。
この結果、加湿空気ＭＡの空気Ａ及びミストＭは、より均一に混ぜられる。加湿空気ＭＡは、より均一にウェブＷを加湿することができる。
このように、少なくとも第１ダクト９２の第１流路Ｆ２の一部の方向は、搬送方向Ｔであって、空気流路Ｆ１の方向に対して反対方向となる。
この結果、加湿空気ＭＡの空気Ａ及びミストＭは、より均一に混ぜられる。加湿空気ＭＡは、より均一にウェブＷを加湿することができる。
このように、少なくとも第１ダクト９２の第１流路Ｆ２の一部の方向は、搬送方向Ｔであって、空気流路Ｆ１の方向に対して反対方向となる。
【0061】
次に、加湿空気ＭＡは、第１ダクト９２に連通する第２ダクト９３により、搬送方向Ｔへ向かう第２流路Ｆ３に沿って流される。そして、加湿空気ＭＡは、第２ダクト９３に連通する第３ダクト９４により、第２流路Ｆ３から、搬送方向Ｔと交わる方向である上方へ向かう第３流路Ｆ４に沿って、方向を変えながら流される。
加湿空気ＭＡは、第３ダクト９４の上方に形成された排気口９３ａから、上方のウェブＷへ向かって排気される。
加湿空気ＭＡは、第３ダクト９４の上方に形成された排気口９３ａから、上方のウェブＷへ向かって排気される。
【0062】
加湿部９０は、下方からウェブ搬送部８０に対向するように配置される。具体的には、加湿部９０の排気口９３ａは、ウェブ搬送部８０の第２メッシュベルト８１の一方の面と対向するように配置される。第２メッシュベルト８１の一方の面には、ウェブＷの上面である一方面Ｗａが接触する。
加湿部９０は、排気口９３ａから、第２メッシュベルト８１のウェブＷの下面である他方面Ｗｂへ向かって加湿空気ＭＡを排気し、加湿することができる。
加湿部９０は、排気口９３ａから、第２メッシュベルト８１のウェブＷの下面である他方面Ｗｂへ向かって加湿空気ＭＡを排気し、加湿することができる。
【0063】
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。加湿部９０は、第１ミスト発生素子９７ａ、及び、第２ミスト発生素子９７ｂの少なくともいずれかにより発生したミストＭを含む加湿空気ＭＡを、ダクト９１を経由して、排気口９３ａからウェブＷに対して排気し、加湿することができる。
【0064】
排気口９３ａは、矩形形状をしている。排気口９３ａは、搬送方向Ｔと交わる方向の辺がウェブＷの幅より長く、搬送されるウェブＷの幅全体に加湿空気ＭＡを排気することができる。排気口９３ａにはアルミニウムなどの金網で構成されたメッシュ面で覆われる。排気口９３ａは、メッシュ面により、加湿空気ＭＡを通過させつつ、排気口９３ａへの繊維等の異物の進入を抑制することができる。
また、加湿部９０は、第３ダクト９４の下部に位置するトレイ９８を有する。排気口９３ａから落下して加湿部９０内に進入してくる繊維等の異物は、第３ダクト９４を通過してトレイ９８で受け取られ、捕捉されることができる。
また、加湿部９０は、第３ダクト９４の下部に位置するトレイ９８を有する。排気口９３ａから落下して加湿部９０内に進入してくる繊維等の異物は、第３ダクト９４を通過してトレイ９８で受け取られ、捕捉されることができる。
【0065】
上述のように、ウェブ搬送部８０の下方に位置する加湿部９０は、第３ダクト９４の上端に形成された排気口９３ａにより、ウェブＷの下方から加湿空気ＭＡを排気して加湿することができる。このため、加湿部９０やその付近に結露が発生した場合でも、水滴がウェブＷに落下することがない。
この結果、ウェブＷに対する加湿が不均一となることを抑制することができ、シートＳの品質に影響を及ぼすことを抑制することができる。
この結果、ウェブＷに対する加湿が不均一となることを抑制することができ、シートＳの品質に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【0066】
ここで、第２サクション機構８３と加湿部９０との構成について、より詳しく説明する。
第２サクション機構８３は、第２メッシュベルト８１の他方の面側であって、第２メッシュベルト８１を挟んで加湿部９０と対向する位置に配置される。具体的には、第２サクション機構８３の吸引口８４と加湿部９０の排気口９３ａとが、第２メッシュベルト８１を挟んで、互いに対向するように配置される。
そして、加湿部９０の排気口９３ａから排気された加湿空気ＭＡを、ウェブＷの厚さ方向に、吸引ダクト８５が吸引することができる。
第２サクション機構８３は、第２メッシュベルト８１の他方の面側であって、第２メッシュベルト８１を挟んで加湿部９０と対向する位置に配置される。具体的には、第２サクション機構８３の吸引口８４と加湿部９０の排気口９３ａとが、第２メッシュベルト８１を挟んで、互いに対向するように配置される。
そして、加湿部９０の排気口９３ａから排気された加湿空気ＭＡを、ウェブＷの厚さ方向に、吸引ダクト８５が吸引することができる。
【0067】
このようにして、排気口９３ａから排気された加湿空気ＭＡは、第２メッシュベルト８１を介し、排気口９３ａに対面する吸引口８４から吸引ダクト８５を通じて吸引される。そして、加湿空気ＭＡは、第２メッシュベルト８１の一方の面に接触しているウェブＷの厚さ方向へ向かって、通過することができる。
この結果、加湿空気ＭＡは、ウェブＷの厚さ方向における水分量がより均一になるように、加湿することができる。
この結果、加湿空気ＭＡは、ウェブＷの厚さ方向における水分量がより均一になるように、加湿することができる。
【0068】
複数の吸引口８４は、それぞれ対応する吸引ダクト８５に接続されており、それぞれ独立して機能することができる。第２サクション機構８３は、排気口９３ａの直上のウェブＷを通過する加湿空気ＭＡの風量を一定とすることができる。これにより、搬送されるウェブＷに付与される水分量がより均一化され、シートＳの強度のばらつきを抑え、シートＳの品質を確保することができる。
【0069】
上述のように、第２サクション機構８３の吸引ダクト８５は、吸気によってウェブＷを第２メッシュベルト８１に吸着させることができる。
従って、ウェブＷを、ウェブ形成部７０の第１メッシュベルト７２からウェブ搬送部８０の第２メッシュベルト８１へ移す際、第２サクション機構８３は、ウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がして第２メッシュベルト８１に吸着させることができる。
従って、ウェブＷを、ウェブ形成部７０の第１メッシュベルト７２からウェブ搬送部８０の第２メッシュベルト８１へ移す際、第２サクション機構８３は、ウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がして第２メッシュベルト８１に吸着させることができる。
【0070】
ここで、センサー群である、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水分計４０について説明する。なお、センサー群には、上述の、加湿部９０のタンク９６に設けられた水温検出部４４も含むものとする。
温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３は、加湿部９０に対する搬送方向Ｔの上流の位置において、加湿部９０と隣り合うように配置される。水分計４０は、加湿部９０に対する搬送方向Ｔの下流の位置において、加湿部９０と隣り合うように配置される。なお、ここでの加湿部９０の位置は、具体的には排気口９３ａの位置を指すものとする。
温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３は、加湿部９０に対する搬送方向Ｔの上流の位置において、加湿部９０と隣り合うように配置される。水分計４０は、加湿部９０に対する搬送方向Ｔの下流の位置において、加湿部９０と隣り合うように配置される。なお、ここでの加湿部９０の位置は、具体的には排気口９３ａの位置を指すものとする。
【0071】
後述のように、制御部１４０は、センサー群の少なくともいずれかの計測結果に基づき、加湿部９０のミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御して、ウェブＷを加湿することができる。
なお、以下では、センサー群である、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水分計４０、水温検出部４４が計測することを、検出とも称する。
なお、以下では、センサー群である、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水分計４０、水温検出部４４が計測することを、検出とも称する。
【0072】
温度検出部４１は、加湿部９０の周囲の温度を検出可能である。温度検出部４１は、例として、測温抵抗体、リニア抵抗器、サーミスターのいずれかを用いることができる。
また、水温検出部４４も同様のものを用いることができる。水温検出部４４は、タンク９６の水Ｌの水温を検出可能である。
湿度検出部４２は、加湿部９０の周囲の湿度を検出可能である。湿度検出部４２は、例として、抵抗変化型、静電容量変化型のいずれかを用いることができる。
また、水温検出部４４も同様のものを用いることができる。水温検出部４４は、タンク９６の水Ｌの水温を検出可能である。
湿度検出部４２は、加湿部９０の周囲の湿度を検出可能である。湿度検出部４２は、例として、抵抗変化型、静電容量変化型のいずれかを用いることができる。
【0073】
厚さ検出部４３は、第２メッシュベルト８１からのウェブＷの高さを検出することができる。厚さ検出部４３は、例えば、非接触方式の変位計を用いて、ウェブＷの厚さを検出可能である。
変位計としては、例として、光学式変位計、渦電流式変位計、超音波式変位計、レーザー変位計、接触式変位計のいずれかを用いることができる。
変位計としては、例として、光学式変位計、渦電流式変位計、超音波式変位計、レーザー変位計、接触式変位計のいずれかを用いることができる。
【0074】
水分計４０は、ウェブＷに含まれる水分を検出することができる。水分計４０は、例えば、非接触で検出可能な赤外線水分計である。この場合、水分計４０は、赤外線をウェブＷの他方面Ｗｂから照射し、戻ってきた赤外線を受光して、ウェブＷに含まれる水分を検出することができる。水分計４０は、赤外線の他、例えば、マイクロ波を用いることができる。
なお、厚さ検出部４３、及び、水分計４０は、検出用の赤外線等が影響を受けないようにするため、ウェブＷとの間に何も介在しない位置に配置される。具体的には、これらは、第２メッシュベルト８１等が介在しないように、ウェブＷの下方に配置される。
なお、厚さ検出部４３、及び、水分計４０は、検出用の赤外線等が影響を受けないようにするため、ウェブＷとの間に何も介在しない位置に配置される。具体的には、これらは、第２メッシュベルト８１等が介在しないように、ウェブＷの下方に配置される。
【0075】
制御部１４０は、水分計４０によりウェブＷの含水率を取得し、ウェブＷが規定の含水率になるように、加湿部９０のミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御し、加湿空気ＭＡに含まれるミストＭの発生量を調整することができる。
具体的には、制御部１４０のメモリーには、水分計４０により取得したウェブＷの含水率に対応する第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの駆動デューティーが記憶されている。制御部１４０は、取得したウェブＷの含水率に対応する駆動デューティーに基づき、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能であり、規定の含水率になるようにウェブＷを加湿することができる。
具体的には、制御部１４０のメモリーには、水分計４０により取得したウェブＷの含水率に対応する第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの駆動デューティーが記憶されている。制御部１４０は、取得したウェブＷの含水率に対応する駆動デューティーに基づき、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能であり、規定の含水率になるようにウェブＷを加湿することができる。
【0076】
水分計４０は、加湿部９０の下流において、加湿部９０により加湿されたウェブＷに含まれる水分を検出することができる。ところで、ウェブ搬送部８０が搬送方向ＴへウェブＷの搬送を開始するとき、ウェブＷの先端部分は、上流に位置する加湿部９０の排気口９３ａの位置に至った後に、下流に位置する水分計４０の位置に到達することとなる。
すなわち、加湿部９０により加湿が開始される際、ウェブＷの先端部分は、まだ水分計４０の位置に至っていない。
すなわち、加湿部９０により加湿が開始される際、ウェブＷの先端部分は、まだ水分計４０の位置に至っていない。
【0077】
そこで、制御部１４０は、加湿部９０により加湿を開始する際、水分計４０を除く、少なくとも、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水温検出部４４のいずれかの検出結果を用いて加湿部９０のミスト生成部９７を制御し、ウェブＷの加湿を開始する。
また、制御部１４０は、これらの検出結果の任意の組み合わせを用いて加湿部９０のミスト生成部９７を制御するようにしてもよい。
また、制御部１４０は、これらの検出結果の任意の組み合わせを用いて加湿部９０のミスト生成部９７を制御するようにしてもよい。
【0078】
一例として、制御部１４０は、温度検出部４１により検出した温度に基づき、ミスト生成部９７を制御して、ウェブＷを加湿することができる。
例えば、制御部１４０は、温度が低い場合には、温度が高い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
例えば、制御部１４０は、温度が低い場合には、温度が高い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
【0079】
同様に、制御部１４０は、水温検出部４４により検出した水Ｌの水温に基づき、ミスト生成部９７を制御して、ウェブＷを加湿することができる。
例えば、制御部１４０は、水温が低い場合には、水温が高い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
例えば、制御部１４０は、水温が低い場合には、水温が高い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
【0080】
また、制御部１４０は、湿度検出部４２により検出した湿度に基づき、ミスト生成部９７を制御して、ウェブＷを加湿することができる。
例えば、制御部１４０は、湿度が低い場合には、湿度が高い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
例えば、制御部１４０は、湿度が低い場合には、湿度が高い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
【0081】
また、制御部１４０は、厚さ検出部４３により検出したウェブＷの厚さに基づき、ミスト生成部９７を制御して、ウェブＷを加湿することができる。
例えば、制御部１４０は、ウェブＷの厚さが厚い場合には、ウェブＷの厚さが薄い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
例えば、制御部１４０は、ウェブＷの厚さが厚い場合には、ウェブＷの厚さが薄い場合に比べ、ミストＭの発生量が多くなるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制御可能である。
【0082】
制御部１４０のメモリーには、温度、湿度、ウェブＷの厚さ、水Ｌの水温に、それぞれ対応する第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの駆動デューティーが記憶されている。さらに、制御部１４０のメモリーには、これらの任意の組み合わせに対応する第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの駆動デューティーが記憶されていてもよい。
【0083】
制御部１４０は、ウェブＷの加湿を開始する際、これらの少なくともいずれかの検出した値に対応する駆動デューティーに基づき、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを個別に制可能である。制御部１４０は、水分計４０の検出結果によらず、適切にミストＭを発生させることができ、ウェブＷの加湿を開始することができる。
【0084】
そして、ウェブＷの先端が水分計４０の位置に到達し、水分計４０が加湿されたウェブＷの水分を検出できるようになる。すると、制御部１４０は、水分計４０により取得したウェブＷの含水率に基づき、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御して、ウェブＷを加湿するように切り替える。
なお、このとき、制御部１４０は、ウェブＷの含水率の他に、温度、湿度、ウェブＷの厚さ、水Ｌの水温の任意の組み合わせを用いて、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御するようにしてもよい。
なお、このとき、制御部１４０は、ウェブＷの含水率の他に、温度、湿度、ウェブＷの厚さ、水Ｌの水温の任意の組み合わせを用いて、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御するようにしてもよい。
【0085】
シート製造装置１は、上述のセンサー群のうち、少なくとも１つ以上のセンサーを備えるようにしてもよい。すなわち、センサーである、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水温検出部４４、水分計４０の少なくともいずれかを備えるようにしてもよい。
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。
この場合、少なくともいずれかのセンサーが検出した結果に基づき、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを個別に制御することができる。具体的には、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとの少なくとも一方に駆動デューティーを印加するように、制御することができる。
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。
この場合、少なくともいずれかのセンサーが検出した結果に基づき、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを個別に制御することができる。具体的には、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとの少なくとも一方に駆動デューティーを印加するように、制御することができる。
【0086】
ウェブＷの含水率は、好ましくは１２質量％以上４０質量％以下である。制御部１４０は、このような規定の範囲のウェブＷの含水率になるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御する。
この結果、制御部１４０は、ウェブＷの繊維のフィブリル間の水素結合を効果的に形成することができ、シートＳの強度を増加させることができる。
この結果、制御部１４０は、ウェブＷの繊維のフィブリル間の水素結合を効果的に形成することができ、シートＳの強度を増加させることができる。
【0087】
次に、図１～図２に示すように、ウェブ搬送部８０及び加湿部９０の搬送方向Ｔの下流には、シート形成部１１０が配置される。加湿されたウェブＷは、シート形成部１１０へと搬送される。
第２メッシュベルト８１から剥がされたウェブＷは、上流のウェブＷに繋がっている。上流のウェブＷは第２メッシュベルト８１により搬送されているので、剥がされたウェブＷも上流のウェブＷに押されて、引き続き、搬送方向Ｔへ搬送される。そして、第２メッシュベルト８１から剥がされたウェブＷは、シート形成部１１０に到達することができる。
第２メッシュベルト８１から剥がされたウェブＷは、上流のウェブＷに繋がっている。上流のウェブＷは第２メッシュベルト８１により搬送されているので、剥がされたウェブＷも上流のウェブＷに押されて、引き続き、搬送方向Ｔへ搬送される。そして、第２メッシュベルト８１から剥がされたウェブＷは、シート形成部１１０に到達することができる。
【0088】
シート形成部１１０は、例えば、ウェブＷを加圧すると同時に加熱するように構成されるとする。シート形成部１１０により、加湿されたウェブＷに含まれる水分が温度上昇した後に蒸発するとともに、ウェブＷの厚さが薄くなって繊維密度を高めることができる。
熱により水分と結着剤とが温度上昇し、圧力により繊維密度が高まることにより、結着剤が糊化し、その後水分が蒸発することにより糊化した結着剤を介して複数の繊維同士が結着する。さらに、熱により水分が蒸発し、圧力により繊維密度が高まることにより、フィブリル間の水素結合によって複数の繊維が結着する。これにより、機械的強度が強く、良好な品質のシートＳを形成することができる。
熱により水分と結着剤とが温度上昇し、圧力により繊維密度が高まることにより、結着剤が糊化し、その後水分が蒸発することにより糊化した結着剤を介して複数の繊維同士が結着する。さらに、熱により水分が蒸発し、圧力により繊維密度が高まることにより、フィブリル間の水素結合によって複数の繊維が結着する。これにより、機械的強度が強く、良好な品質のシートＳを形成することができる。
【0089】
この場合、シート形成部１１０は、具体的には、ウェブＷを加圧加熱する加圧加熱部１１４を有する。加圧加熱部１１４は、例えば、加熱ローラー、又は、熱プレス成形機などを用いて構成することができる。ここでは、加圧加熱部１１４は、加熱ローラー対１１６で構成されるものとする。
加熱ローラー対１１６によるウェブＷの加熱は、ウェブＷの温度が、６０℃以上１００℃以下となるようにすることが好ましい。
加熱ローラー対１１６によるウェブＷの加熱は、ウェブＷの温度が、６０℃以上１００℃以下となるようにすることが好ましい。
【0090】
また、加熱ローラー対１１６によるウェブＷへの圧力は、好ましくは０．１Ｍｐａ以上１５ＭＰａ以下、より好ましくは０．２Ｍｐａ以上１０ＭＰａ以下、さらに好ましくは０．４Ｍｐａ以上８ＭＰａ以下である。
このような圧力の範囲であれば、繊維の劣化を抑制することができ、製造したシートＳを解繊した解繊物を原料にして、再び強度の良好なシートＳを製造することができる。
このような圧力の範囲であれば、繊維の劣化を抑制することができ、製造したシートＳを解繊した解繊物を原料にして、再び強度の良好なシートＳを製造することができる。
【0091】
なお、シート形成部１１０は、加熱及び加圧のうち少なくとも一方の処理を行うように構成してもよい。シート形成部１１０は、加熱及び加圧のうち少なくとも一方の処理を行うことにより、シートＳを形成することができる。
シート形成部１１０は、加熱及び加圧のうち少なくとも一方の処理を行うことにより、結着剤を介して複数の繊維同士を結着させ、シート状に圧縮したシートＳを形成することができる。
シート形成部１１０は、加熱及び加圧のうち少なくとも一方の処理を行うことにより、結着剤を介して複数の繊維同士を結着させ、シート状に圧縮したシートＳを形成することができる。
【0092】
また、加熱ローラー対１１６の数は、複数でもよく、特に限定されない。また、加熱ローラー対１１６により、ウェブＷに対して加圧及び加熱を同時に行うようにすることもでき、一方のみを行うようにすることもできる。
さらに、シート形成部１１０は、加圧ローラーや搬送ベルト（例えば、メッシュベルト）を含む構成であってもよい。
さらに、シート形成部１１０は、加圧ローラーや搬送ベルト（例えば、メッシュベルト）を含む構成であってもよい。
【0093】
シート形成部１１０により形成されたシートＳは、連続したシート状となっている。図１に示すように、切断部１２０は、連続したシート状のシートＳを切断する。
切断部１２０は、シートＳの搬送方向Ｔと交差する方向である幅方向にシートＳを切断する第１切断部１２２と、搬送方向Ｔに平行な方向である長さ方向にシートＳを切断する第２切断部１２４と、を有する。第１切断部１２２がシートＳを幅方向に切断した後、第２切断部１２４がシートＳを長さ方向に切断する。
切断された単票形状のシートＳは、排出受け部１３０に排出される。以上により、所定のサイズの単票形状のシートＳが製造される。
切断部１２０は、シートＳの搬送方向Ｔと交差する方向である幅方向にシートＳを切断する第１切断部１２２と、搬送方向Ｔに平行な方向である長さ方向にシートＳを切断する第２切断部１２４と、を有する。第１切断部１２２がシートＳを幅方向に切断した後、第２切断部１２４がシートＳを長さ方向に切断する。
切断された単票形状のシートＳは、排出受け部１３０に排出される。以上により、所定のサイズの単票形状のシートＳが製造される。
【0094】
２．シート製造方法
次に、本実施形態に係るシート製造装置１によるシート製造方法について、図５のフローチャートに示す工程を参照しながら説明する。なお、当該シート製造方法を実施するシート製造装置１の構成については、図１～図４を用いて説明した、上述の通りである。また、制御部１４０が各部を制御することにより各工程が実行される。
次に、本実施形態に係るシート製造装置１によるシート製造方法について、図５のフローチャートに示す工程を参照しながら説明する。なお、当該シート製造方法を実施するシート製造装置１の構成については、図１～図４を用いて説明した、上述の通りである。また、制御部１４０が各部を制御することにより各工程が実行される。
【0095】
シート製造装置１において、供給部５により繊維等の原料Ｃを供給する（Ｓ１１０）。シート製造装置１は、供給された原料Ｃを、粗砕部１０により裁断し、解繊部３０により解繊し、混合部６０により結着剤等と混合し、堆積部１０５の第１サクション機構７６の気流を用いて混合物を堆積し、ウェブ形成部７０でウェブＷを形成する（Ｓ１１１）。
ウェブ搬送部８０は、第２メッシュベルト８１を介して、第２サクション機構８３により上方からウェブＷを吸引しつつ、複数のローラー８２により搬送方向Ｔへ搬送する（Ｓ１１２）。
ウェブ搬送部８０は、第２メッシュベルト８１を介して、第２サクション機構８３により上方からウェブＷを吸引しつつ、複数のローラー８２により搬送方向Ｔへ搬送する（Ｓ１１２）。
【0096】
水分計４０はウェブＷに含まれる水分を検出する（Ｓ１１３）。具体的には、制御部１４０は、水分計４０によりウェブＷの含水率を取得する。
そして、制御部１４０は、ウェブＷが規定の含水率になるように、加湿部９０のミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御する（Ｓ１１４）。制御部１４０は、加湿部９０により、加湿空気ＭＡに含まれるミストＭの発生量を調整して、ウェブＷを加湿する（Ｓ１１５）。
そして、制御部１４０は、ウェブＷが規定の含水率になるように、加湿部９０のミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御する（Ｓ１１４）。制御部１４０は、加湿部９０により、加湿空気ＭＡに含まれるミストＭの発生量を調整して、ウェブＷを加湿する（Ｓ１１５）。
【0097】
なお、上述のように、ウェブＷの先端部分が、まだ水分計４０の位置に至っていない場合には、制御部１４０は、水分計４０を除くセンサー群の少なくともいずれかによる検出結果を用いて第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅを制御し、ウェブＷを加湿することができる。
そして、加湿されたウェブＷの先端部分が水分計４０の位置に到達すると、制御部１４０は、水分計４０の検出結果を用いて制御するように切り替える。
そして、加湿されたウェブＷの先端部分が水分計４０の位置に到達すると、制御部１４０は、水分計４０の検出結果を用いて制御するように切り替える。
【0098】
ここで、図６～図７を参照しながら、制御部１４０が各ミスト発生素子を制御する具体的な例を説明する。
図６～図７は、各ミスト発生素子に対する駆動条件である、制御部１４０が印加する駆動デューティーの例を示す。図６は、図３に示す奇数個の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅに対応する駆動条件の例であり、図７は、図４に示す偶数個の第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄに対応する駆動条件の例である。
図６～図７は、各ミスト発生素子に対する駆動条件である、制御部１４０が印加する駆動デューティーの例を示す。図６は、図３に示す奇数個の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅに対応する駆動条件の例であり、図７は、図４に示す偶数個の第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄに対応する駆動条件の例である。
【0099】
なお、図６～図７に示す各ミスト発生素子の駆動デューティーは、水分計４０により制御部１４０が取得したウェブＷの所定の含水率に対応する値の一例である。また、これらの駆動デューティーは、水分計４０を除くセンサー群の少なくともいずれかによる検出結果に対応する値の一例とすることもできる。
また、各ミスト発生素子に印加される駆動デューティーは、それぞれのミストＭの発生量に対応することができる。ミスト発生素子は、駆動デューティーの値が大きい程、より多量のミストＭを発生することができる。
また、各ミスト発生素子に印加される駆動デューティーは、それぞれのミストＭの発生量に対応することができる。ミスト発生素子は、駆動デューティーの値が大きい程、より多量のミストＭを発生することができる。
【0100】
図６に示すように、組合せ（Combination）１では、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄ、第５ミスト発生素子９７ｅに対する駆動デューティーは、それぞれ３３％，ＯＦＦ，３３％，ＯＦＦ，３３％である。
組合せ（Combination）２では、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄ、第５ミスト発生素子９７ｅに対する駆動デューティーは、それぞれＯＦＦ，５０％，ＯＦＦ，５０％，ＯＦＦである。
組合せ（Combination）２では、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄ、第５ミスト発生素子９７ｅに対する駆動デューティーは、それぞれＯＦＦ，５０％，ＯＦＦ，５０％，ＯＦＦである。
【0101】
このように、組合せ１、及び、組合せ２において、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの各駆動デューティーの値は、図３に示す第１対称軸Ｈ１に対する線対称と同様の関係となるような値とされる。
すなわち、組合せ１では、図３に示す第１対称軸Ｈ１の線対称の真ん中に位置する第３ミスト発生素子９７ｃの駆動デューティーは３３％であり、第３ミスト発生素子９７ｃに隣接する第２ミスト発生素子９７ｂ、及び、第４ミスト発生素子９７ｄは共にＯＦＦである。両端の第１ミスト発生素子９７ａ、及び、第５ミスト発生素子９７ｅは、第３ミスト発生素子９７ｃと同じ値であって、共に３３％である。
なお、組合せ２の場合も、組合せ１に対して３３％及びＯＦＦが入れ替わっているが、線対称の関係については組合せ１の場合と同様である。
すなわち、組合せ１では、図３に示す第１対称軸Ｈ１の線対称の真ん中に位置する第３ミスト発生素子９７ｃの駆動デューティーは３３％であり、第３ミスト発生素子９７ｃに隣接する第２ミスト発生素子９７ｂ、及び、第４ミスト発生素子９７ｄは共にＯＦＦである。両端の第１ミスト発生素子９７ａ、及び、第５ミスト発生素子９７ｅは、第３ミスト発生素子９７ｃと同じ値であって、共に３３％である。
なお、組合せ２の場合も、組合せ１に対して３３％及びＯＦＦが入れ替わっているが、線対称の関係については組合せ１の場合と同様である。
【0102】
制御部１４０は、組合せ１、又は、組合せ２に示すような駆動デュ－ティーを、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにそれぞれ印加することにより、個別にミストＭの発生量を調整することができる。
そして、組合せ１、及び、組合せ２に示す駆動デュ－ティーは、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅに対し、第１対称軸Ｈ１に対する線対称と同様の関係となるような値となっている。
換言すると、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの各々に対して、第１対称軸Ｈ１の線対称に対応するような駆動デュ－ティーとなる条件で個別に制御可能である。
そして、組合せ１、及び、組合せ２に示す駆動デュ－ティーは、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅに対し、第１対称軸Ｈ１に対する線対称と同様の関係となるような値となっている。
換言すると、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅの各々に対して、第１対称軸Ｈ１の線対称に対応するような駆動デュ－ティーとなる条件で個別に制御可能である。
【0103】
具体的には、組合せ１のとき、第１ミスト発生素子９７ａ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第５ミスト発生素子９７ｅの駆動デューティーはそれぞれ３３％である。第１ミスト発生素子９７ａ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第５ミスト発生素子９７ｅは、それぞれ３３％に対応するミストＭの量を発生することができる。一方、第２ミスト発生素子９７ｂ、第４ミスト発生素子９７ｄはＯＦＦであり、ミストＭを発生しない。
そして、ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにより、これらを合算した駆動デューティーである９９％に対応するミストＭの量を発生することができる。
そして、ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにより、これらを合算した駆動デューティーである９９％に対応するミストＭの量を発生することができる。
【0104】
また、組合せ２のとき、第２ミスト発生素子９７ｂ、第４ミスト発生素子９７ｄの駆動デューティーはそれぞれ５０％である。第２ミスト発生素子９７ｂ、第４ミスト発生素子９７ｄは、それぞれ５０％に対応するミストＭの量を発生することができる。一方、第１ミスト発生素子９７ａ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第５ミスト発生素子９７ｅはＯＦＦであり、ミストＭを発生しない。
そして、ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにより、これらを合算した駆動デューティーである１００％に対応するミストＭの量を発生することができる。
組合せ１のときの合算した駆動デューティーは９９％であるので、ミスト生成部９７は、組合せ１、及び、組合せ２において、ほぼ同じ量のミストＭを発生することができる。
そして、ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅにより、これらを合算した駆動デューティーである１００％に対応するミストＭの量を発生することができる。
組合せ１のときの合算した駆動デューティーは９９％であるので、ミスト生成部９７は、組合せ１、及び、組合せ２において、ほぼ同じ量のミストＭを発生することができる。
【0105】
図３に示すように、第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅは、ウェブＷの幅方向にそれぞれ並んで配置される。さらに、各駆動デューティーの値は線対称と同様の関係となるような値とされる。ミスト生成部９７は、ウェブＷの幅方向に、より均一にミストＭを発生させて、加湿することができる。
【0106】
次に、図７に示すように、組合せ（Combination）３では、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄに対する各駆動デューティーは、それぞれ５０％，ＯＦＦ，ＯＦＦ，５０％である。
組合せ（Combination）４では、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄに対する各駆動デューティーは、それぞれＯＦＦ，５０％，５０％，ＯＦＦである。
組合せ（Combination）４では、第１ミスト発生素子９７ａ、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃ、第４ミスト発生素子９７ｄに対する各駆動デューティーは、それぞれＯＦＦ，５０％，５０％，ＯＦＦである。
【0107】
このように、組合せ３、及び、組合せ４において、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄの各駆動デューティーの値は、図４に示す第２対称軸Ｈ２に対する線対称と同様の関係となるような値とされる。
すなわち、組合せ３では、図４に示す第２対称軸Ｈ２の線対称の中央にて隣接する第２ミスト発生素子９７ｂ、及び、第３ミスト発生素子９７ｃは共にＯＦＦである。両端の第１ミスト発生素子９７ａ、及び、第４ミスト発生素子９７ｄは、共に５０％である。
なお、組合せ４の場合も、組合せ３に対して５０％及びＯＦＦが入れ替わっているが、線対称の関係については組合せ３の場合と同様である。
すなわち、組合せ３では、図４に示す第２対称軸Ｈ２の線対称の中央にて隣接する第２ミスト発生素子９７ｂ、及び、第３ミスト発生素子９７ｃは共にＯＦＦである。両端の第１ミスト発生素子９７ａ、及び、第４ミスト発生素子９７ｄは、共に５０％である。
なお、組合せ４の場合も、組合せ３に対して５０％及びＯＦＦが入れ替わっているが、線対称の関係については組合せ３の場合と同様である。
【0108】
制御部１４０は、組合せ３、又は、組合せ４に示すような駆動デュ－ティーを、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにそれぞれ印加することにより、個別にミストＭの発生量を調整することができる。
そして、組合せ３、及び、組合せ４に示す駆動デュ－ティーは、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄに対し、第２対称軸Ｈ２に対する線対称と同様の関係となるような値となっている。
換言すると、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄの各々に対して、第２対称軸Ｈ２の線対称に対応するような駆動デュ－ティーとなる条件で個別に制御可能である。
そして、組合せ３、及び、組合せ４に示す駆動デュ－ティーは、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄに対し、第２対称軸Ｈ２に対する線対称と同様の関係となるような値となっている。
換言すると、制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄの各々に対して、第２対称軸Ｈ２の線対称に対応するような駆動デュ－ティーとなる条件で個別に制御可能である。
【0109】
組合せ３のとき、第１ミスト発生素子９７ａ、第４ミスト発生素子９７ｄの駆動デューティーは、それぞれ５０％である。第１ミスト発生素子９７ａ、第４ミスト発生素子９７ｄは、それぞれ５０％に対応するミストＭの量を発生することができる。一方、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃはＯＦＦであり、ミストＭを発生しない。
ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにより、合算した駆動デューティーである１００％に対応するミストＭの量を発生することができる。
ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにより、合算した駆動デューティーである１００％に対応するミストＭの量を発生することができる。
【0110】
組合せ４のとき、第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃの駆動デューティーは、それぞれ５０％である。第２ミスト発生素子９７ｂ、第３ミスト発生素子９７ｃは、それぞれ５０％に対応するミストＭの量を発生することができる。一方、第１ミスト発生素子９７ａ、第４ミスト発生素子９７ｄはＯＦＦであり、ミストＭを発生しない。
ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにより、これらを合算した駆動デューティーである１００％に対応するミストＭの量を発生することができる。
組合せ３のときの合算した駆動デューティーも１００％であるので、ミスト生成部９７は、組合せ３、及び、組合せ４は、ほぼ同じ量のミストＭを発生することができる。
ミスト生成部９７は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄにより、これらを合算した駆動デューティーである１００％に対応するミストＭの量を発生することができる。
組合せ３のときの合算した駆動デューティーも１００％であるので、ミスト生成部９７は、組合せ３、及び、組合せ４は、ほぼ同じ量のミストＭを発生することができる。
【0111】
図４に示すように、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄは、ウェブＷの幅方向にそれぞれ並んで配置される。さらに、各駆動デューティーの値は線対称と同様の関係となるような値とされる。ミスト生成部９７は、ウェブＷの幅方向に、より均一にミストＭを発生させて、加湿することができる。
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを、個別に制御することが可能であり、それぞれのミストＭの発生量を調整することができる。
また、上述のように、加湿部９０のミスト生成部９７は、少なくとも、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを備えるようにしてもよい。制御部１４０は、第１ミスト発生素子９７ａと、第２ミスト発生素子９７ｂとを、個別に制御することが可能であり、それぞれのミストＭの発生量を調整することができる。
【0112】
ウェブＷの含水率は、好ましくは１２質量％以上４０質量％以下である。制御部１４０は、このような規定の範囲のウェブＷの含水率になるように、ミスト生成部９７の第１ミスト発生素子９７ａ～第５ミスト発生素子９７ｅ、又は、第１ミスト発生素子９７ａ～第４ミスト発生素子９７ｄに各駆動デューティーを印加して、制御することができる。
この結果、制御部１４０は、より均一に、ウェブＷを規定の範囲の含水率になるように、加湿することができる。
この結果、制御部１４０は、より均一に、ウェブＷを規定の範囲の含水率になるように、加湿することができる。
【0113】
次に、制御部１４０は、シート形成部１１０により、加湿部９０で加湿されたウェブＷに対して加熱加圧の処理を行い（Ｓ１１６）、シートＳを形成する。なお、シート形成部１１０は、ウェブＷに対して加熱及び加圧のうち少なくとも一方の処理を行い、シートＳを形成するようにしてもよい。このとき、シートＳは連続したシート状に形成される。
制御部１４０は、切断部１２０により、連続したシート状のシートＳを切断し、所定のサイズの単票形状のシートＳが製造される（Ｓ１１７）。
このように、シート製造装置１は、加湿部９０によりウェブＷをより均一に加湿することができ、ウェブＷの含水率を規定の範囲内にすることができる。この結果、シート製造装置１は、ウェブＷの繊維のフィブリル間の水素結合を効果的に形成して、強度が強いシートＳを製造することができる。
制御部１４０は、切断部１２０により、連続したシート状のシートＳを切断し、所定のサイズの単票形状のシートＳが製造される（Ｓ１１７）。
このように、シート製造装置１は、加湿部９０によりウェブＷをより均一に加湿することができ、ウェブＷの含水率を規定の範囲内にすることができる。この結果、シート製造装置１は、ウェブＷの繊維のフィブリル間の水素結合を効果的に形成して、強度が強いシートＳを製造することができる。
【0114】
以上、これら実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
例えば、ミスト生成部９７を構成するミスト発生素子の数について、図３では奇数個として５個の例を示したが、１個を除き、他の奇数個でもよく、図４では偶数個として４個の例を示したが、他の偶数個でもよい。
また、センサー群には、水分計４０の他、少なくとも、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水温検出部４４のいずれかを含むように構成してもよい。
また、図６～図７の組合せ１～４のいずれかにおいて、各ミスト発生素子の駆動デューティーは、それぞれ同じ値としてもよい。また、各駆動デューティーは、任意の値とすることができ、ＯＦＦでなくともよい。
例えば、ミスト生成部９７を構成するミスト発生素子の数について、図３では奇数個として５個の例を示したが、１個を除き、他の奇数個でもよく、図４では偶数個として４個の例を示したが、他の偶数個でもよい。
また、センサー群には、水分計４０の他、少なくとも、温度検出部４１、湿度検出部４２、厚さ検出部４３、水温検出部４４のいずれかを含むように構成してもよい。
また、図６～図７の組合せ１～４のいずれかにおいて、各ミスト発生素子の駆動デューティーは、それぞれ同じ値としてもよい。また、各駆動デューティーは、任意の値とすることができ、ＯＦＦでなくともよい。
【符号の説明】
【0115】
１…シート製造装置、４０…水分計、４１…温度検出部、４２…湿度検出部、４３…厚さ検出部、４４…水温検出部、８０…ウェブ搬送部、８１…第２メッシュベルト、９０…加湿部、９１…ダクト、９３ａ…排気口、９７…ミスト生成部、９７ａ…第１ミスト発生素子，９７ｂ…第２ミスト発生素子，９７ｃ…第３ミスト発生素子，９７ｄ…第４ミスト発生素子，９７ｅ…第５ミスト発生素子、１０５…堆積部、１１０…シート形成部、１１４…加圧加熱部、１１６…加熱ローラー対、１４０…制御部、Ｃ…原料、Ｈ１…第１対称軸、Ｈ２…第２対称軸、Ｌ…水、Ｍ…ミスト、ＭＡ…加湿空気、Ｔ…搬送方向、Ｗ…ウェブ、Ｓ…シート。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】