特許 7476488 繊維搬送装置、及び、繊維搬送方法

(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】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】繊維搬送装置、及び、繊維搬送方法

(51)【国際特許分類】

   D04H 1/736 20120101AFI20240423BHJP

   D21B 1/06 20060101ALI20240423BHJP

   D06B 23/04 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

D04H1/736

D21B1/06

D06B23/04 101

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019112947

(22)【出願日】2019-06-18

(65)【公開番号】P2020204118

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-06-14

(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】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本橋 弘次

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】阿部 隆

【審査官】伊藤 寿美

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－１０９６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５７２２５２９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０００－１０７７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０９０２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０９－５１２７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４１４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６０９４０４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０４Ｈ １／００－１８／０４

Ｂ２７Ｎ １／００－ ９／００

Ｄ２１Ｂ １／００－ １／３８

Ｄ２１Ｃ １／００－１１／１４

Ｄ２１Ｄ １／００－９９／００

Ｄ２１Ｆ １／００－１３／１２

Ｄ２１Ｇ １／００－ ９／００

Ｄ２１Ｈ １１／００－２７／４２

Ｄ２１Ｊ １／００－ ７／００

Ｄ０６Ｂ １／００－２３／３０

Ｄ０６Ｃ ３／００－２９／００

Ｄ０６Ｇ １／００－ ５／００

Ｄ０６Ｈ １／００－ ７／２４

Ｄ０６Ｊ １／００－ １／１２

Ｂ６５Ｇ ３３／００－３３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維を含む繊維片を攪拌する攪拌装置と、前記繊維片を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送される前記繊維片の重量を検出する計量部と、制御部とを備え、
前記攪拌装置は、前記繊維片を収容するケースと、前記ケースの内部で回転して前記繊維片を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部を回転させる第１駆動部と、を備え、
前記搬送装置は、前記ケースの側面に接続された搬送路に沿った軸線を中心として回転する回転体と、前記回転体の内部に配置されたスパイラル部材、前記回転体の外周面に設けられる従動ギアと、前記回転体を回転させる搬送モーターと、前記搬送モーターの駆動軸に取り付けられ前記従動ギアと噛み合う駆動ギアと、を備え、
前記制御部は、
前記攪拌部の回転速度および回転方向の少なくとも一つを制御し、
前記回転体及び前記搬送モーターの回転速度、及び、前記回転体及び前記搬送モーターの回転方向を制御する、
繊維搬送装置。

【請求項2】

前記回転体は、前記搬送路を構成する筒であり、前記搬送モーターは前記筒を回転させる、請求項１記載の繊維搬送装置。

【請求項3】

前記筒は前記軸線方向の一端において前記ケースの内部空間に連通し、他端には前記繊維片を排出する排出口を有し、
前記筒の内面に、前記筒の軸に対して突起が螺旋状に配置されている、請求項２記載の繊維搬送装置。

【請求項4】

前記筒は、前記ケースとの接続部よりも前記排出口が鉛直下方方向に低くなるよう傾斜している、請求項３記載の繊維搬送装置。

【請求項5】

前記攪拌部は、前記ケースの底面の一部を構成する回転部と、前記回転部に立設された羽根と、を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の繊維搬送装置。

【請求項6】

前記搬送路は、前記ケースの高さ方向において前記羽根と重なる位置で前記ケースに接続される、請求項５記載の繊維搬送装置。

【請求項7】

前記繊維搬送装置を上から見て、前記攪拌部の回転中心から径方向に延びて前記攪拌部の周方向の通過位置を規定する仮想半直線に対して、前記回転体の軸線から前記搬送路の外側に延長される半直線状の延長仮想線が、前記攪拌部の回転中心から左側にずれた位置で直交するように、前記回転体は、配置され、
前記制御部は、前記繊維搬送装置を上から見て反時計回りに前記攪拌部を回転させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の繊維搬送装置。

【請求項8】

前記繊維搬送装置を上から見て、前記攪拌部の回転中心から径方向に延びて前記攪拌部の周方向の通過位置を規定する仮想半直線に対して、前記回転体の軸線から前記搬送路の外側に延長される半直線状の延長仮想線が、前記攪拌部の回転中心から右側にずれた位置で直交するように、前記回転体は、配置され、
前記制御部は、前記繊維搬送装置を上から見て反時計回りに前記攪拌部を回転させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の繊維搬送装置。

【請求項9】

繊維を含む繊維片を攪拌する攪拌装置と、前記繊維片を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送される前記繊維片の重量を検出する計量部と、制御部と、を備える繊維搬送装置による繊維搬送方法であって、
前記攪拌装置は、前記繊維片を収容するケースと、前記ケースの内部で回転して前記繊維片を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部を回転させる第１駆動部と、を備え、
前記搬送装置は、前記ケースの側面に接続された搬送路に沿った軸線を中心として回転する回転体と、前記回転体の内部に配置されたスパイラル部材、前記回転体の外周面に設けられる従動ギアと、前記回転体を回転させる搬送モーターと、前記搬送モーターの駆動軸に取り付けられ前記従動ギアと噛み合う駆動ギアと、を備え、
前記制御部は、
前記攪拌部の回転速度および回転方向の少なくとも一つを制御し、前記回転体及び前記搬送モーターの回転速度、及び、前記回転体及び前記搬送モーターの回転方向を制御することにより、前記繊維片の搬送量を制御する、
繊維搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維搬送装置、及び、繊維搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、容器内で攪拌された繊維片を容器から搬送する搬送装置が知られる。例えば、特許文献１には、紙材が攪拌される貯留容器の底面に排出口を設け、この排出口に、下方に延びる四角枠状のケーシングを連通させる構成が記載されている。特許文献１では、ケーシング内に配置された回転軸状の掻込み棒で、排出口からケーシング内に紙材を掻き落す。また、特許文献１では、ケーシング内に落下した紙材を、ケーシング内に対向して配置された一対の回転自在な送出ローラーでケーシングから排出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２４１４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の構成では、排出口が容器の底面に設けられており、掻込み棒の動作状態に関わらず排出口に自重で繊維片が落下可能であり、送出ローラーに挟まれる紙片の状態がバラつくと、繊維片の搬送量を調整し難い。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する一態様は、繊維を含む繊維片を収容するケースと、前記ケースの内部で回転して前記繊維片を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部を回転させる第１駆動部と、前記ケースの側面に接続された搬送路を通じて前記繊維片を搬送する搬送装置と、前記攪拌部および前記搬送装置の回転状態を制御する制御部と、を備え、前記搬送装置は、前記搬送路に沿った軸線を中心として回転する回転体と、前記回転体を回転させる第２駆動部と、を有する、繊維搬送装置である。

【0006】

上記繊維搬送装置において、前記攪拌部および前記回転体の回転状態は、前記攪拌部の回転速度および回転方向の少なくとも一つであり、前記回転体の回転速度および回転方向の少なくとも一つである、構成であってもよい。

【0007】

上記繊維搬送装置において、前記回転体は、前記搬送路を構成する筒であり、前記第２駆動部は前記筒を回転させる、構成であってもよい。

【0008】

上記繊維搬送装置において、前記筒は軸方向の一端において前記ケースの内部空間に連通し、他端には前記繊維片を排出する排出口を有し、前記筒の内面に、前記筒の軸に対して突起が螺旋状に配置されている、構成であってもよい。

【0009】

上記繊維搬送装置において、前記筒は、前記ケースとの接続部よりも前記排出口が鉛直下方方向に低くなるよう傾斜している、構成であってもよい。

【0010】

上記繊維搬送装置において、前記攪拌部は、前記ケースの底面の一部を構成する回転部と、前記回転部に立設された羽根と、を有する、構成であってもよい。

【0011】

上記繊維搬送装置において、前記搬送路は、前記ケースの高さ方向において前記羽根と重なる位置で前記ケースに接続される、構成であってもよい。

【0012】

上記繊維搬送装置において、前記攪拌部の回転中心から径方向に延びて前記攪拌部の周方向の通過位置を規定する仮想半直線に対して、前記回転体の軸線から前記搬送路の外側に延長される半直線状の延長仮想線が、前記攪拌部の回転中心からずれた位置で直交し、前記制御部は、前記仮想半直線を通過する部分の前記攪拌部が前記搬送路に接近する方向に移動するように前記攪拌部を回転させる、構成であってもよい。

【0013】

上記繊維搬送装置において、前記攪拌部の回転中心から径方向に延びて前記攪拌部の周方向の通過位置を規定する仮想半直線に対して、前記回転体の軸線から前記搬送路の外側に延長される半直線状の延長仮想線が、前記攪拌部の回転中心からずれた位置で直交し、前記制御部は、前記仮想半直線を通過する部分の前記攪拌部が前記搬送路から離間する方向に移動するように前記攪拌部を回転させる、構成であってもよい。

【0014】

上記課題を解決する別の一態様は、繊維を含む繊維片を収容するケースと、前記ケースの内部で回転して前記繊維片を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部を回転させる第１駆動部と、前記ケースの側面に接続された搬送路を通じて前記繊維片を搬送する搬送装置と、前記攪拌部および前記搬送装置を制御する制御部と、を備え、前記搬送装置は、前記搬送路に沿った軸線を中心として回転する回転体と、前記回転体を回転させる第２駆動部と、を有する繊維搬送装置を制御して、前記制御部は、前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御することにより前記攪拌部および前記回転体の各々の回転状態を調整することにより、前記繊維片の搬送量を制御する、繊維搬送方法である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】シート製造装置の構成を示す図。

【図2】貯留部の斜視図。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における縦断面図。

【図4】排出パイプの断面図。

【図5】スパイラル部材の斜視図。

【図6】貯留部の平面視に対応する模式図である。

【図7】正方向に回転するときの原料片の移動を示す説明図。

【図8】逆方向に回転するときの原料片の移動を示す模式図。

【図9】シート製造装置の制御系の要部構成を示すブロック図。

【図10】第２実施形態の貯留部の平面視に対応する模式図。

【図11】第３実施形態の貯留部の平面視に対応する模式図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

［１．第１実施形態］
［１－１．シート製造装置の全体構成］
図１は、シート製造装置１００の構成を示す図である。
シート製造装置１００は、木質系パルプ材料やクラフトパルプ、古紙、合成パルプ等の繊維を含む原料ＭＡを繊維化して、シートＳを製造する。

【0018】

シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、貯留部１３、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、混合部５０、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、ウェブ搬送部７９、加工部８０、及び、切断部９０を備える。

【0019】

供給部１０は、粗砕部１２に原料ＭＡを供給する。粗砕部１２は、粗砕刃１４により原料ＭＡを裁断するシュレッダーである。原料ＭＡは、粗砕部１２により紙片状に裁断されて原料片ＭＳとなり、原料片ＭＳはホッパー９により集められて貯留部１３に搬送される。原料片ＭＳは粗砕片、或いは裁断片ということができ、繊維を含む繊維片の一例に対応する。原料片ＭＳは、例えば、長さが２０ｍｍ、幅が３ｍｍ程度の長方形状である。

【0020】

貯留部１３は、粗砕部１２から供給された原料片ＭＳを一時的に貯留し、所定量を解繊部２０に供給する。これによって、シートＳの製造工程に供給される原料片ＭＳの供給量を安定させることが可能となる。

【0021】

解繊部２０は、粗砕部１２で裁断された細片を乾式で解繊して解繊物ＭＢにする。解繊とは、複数の繊維が結着された状態の原料片ＭＳを、１本または少数の繊維に解きほぐす加工である。乾式とは、液体中ではなく、空気中等の気中において、解繊等の処理を行うことを指す。解繊物ＭＢは、例えば、原料ＭＡに含まれた繊維や、樹脂粒、インクやトナーなどの色剤、にじみ防止材、紙力増強剤等の原料ＭＡに由来する成分を含む。

【0022】

解繊部２０は、例えば、筒状の固定子２２と、固定子２２の内部で回転するローター２４とを備えるミルであり、原料片ＭＳを固定子２２とローター２４との間に挟んで解繊する。解繊物ＭＢは、配管を通じて選別部４０に送られる。

【0023】

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とを有する。ドラム部４１は、網、フィルター、スクリーン等の開口を有する篩であり、図示しないモーターの動力により回転する。解繊物ＭＢは、回転するドラム部４１の内部でほぐされて、ドラム部４１の開口を通過して下降する。解繊物ＭＢの成分のうちドラム部４１の開口を通過しないものは、管８を通じてホッパー９に搬送される。

【0024】

第１ウェブ形成部４５は、多数の開口を有する無端形状のメッシュベルト４６を備える。第１ウェブ形成部４５は、ドラム部４１から下降する繊維等をメッシュベルト４６に堆積させることにより、第１ウェブＷ１を製造する。ドラム部４１から下降した成分のうちメッシュベルト４６の開口より小さいものは、メッシュベルト４６を通過して吸引部４８により吸引除去される。これにより、解繊物ＭＢの成分のうち、シートＳの製造に適しない短い繊維や、樹脂粒、インク、トナー、にじみ防止剤等が除去される。

【0025】

メッシュベルト４６の移動経路には加湿器７７が配置され、ミスト状の水または高湿度の空気により、メッシュベルト４６に堆積した第１ウェブＷ１が加湿される。
第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６により搬送され、回転体４９に接触する。回転体４９は、複数の羽根によって第１ウェブＷ１を分断し、材料ＭＣとする。材料ＭＣは管５４を通じて混合部５０に搬送される。

【0026】

混合部５０は、材料ＭＣに添加材料ＡＤを添加する添加物供給部５２、及び、材料ＭＣと添加材料ＡＤとを混合する混合ブロアー５６を備える。添加材料ＡＤは、複数の繊維を結着させるための樹脂などの結合材料を含み、着色剤、凝集抑制剤、難燃剤等を含んでもよい。混合ブロアー５６は、材料ＭＣ及び添加材料ＡＤが搬送される管５４に気流を発生させて材料ＭＣと添加材料ＡＤとを混合し、混合物ＭＸを分散部６０に輸送する。

【0027】

分散部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング６３とを有する。ドラム部６１は、ドラム部４１と同様に構成される円筒形状の篩であり、図示しないモーターにより駆動されて回転する。ドラム部６１の回転により、混合物ＭＸは解きほぐされてハウジング６３の内部を下降する。

【0028】

第２ウェブ形成部７０は、多数の開口を有する無端形状のメッシュベルト７２を備える。第２ウェブ形成部７０は、ドラム部６１から下降する混合物ＭＸをメッシュベルト７２に堆積させて第２ウェブＷ２を製造する。混合物ＭＸの成分のうちメッシュベルト７２の開口より小さいものは、メッシュベルト７２を通過して吸引部７６により吸引される。

【0029】

メッシュベルト７２の移動経路には加湿器７８が配置され、ミスト状の水または高湿度の空気により、メッシュベルト７２に堆積した第２ウェブＷ２が加湿される。

【0030】

第２ウェブＷ２は、ウェブ搬送部７９によってメッシュベルト７２から剥がされ、加工部８０に搬送される。加工部８０は、加圧部８２、及び、加熱部８４を備える。加圧部８２は、一対の加圧ローラーにより第２ウェブＷ２を挟み、所定のニップ圧で加圧して、加圧後シートＳＳ１を形成する。加熱部８４は、一対の加熱ローラーによって加圧後シートＳＳ１を挟んで熱を加える。これにより、加圧後シートＳＳ１に含まれる繊維が、添加材料ＡＤに含まれる樹脂により結着し、加熱後シートＳＳ２が形成される。加熱後シートＳＳ２は、切断部９０に搬送される。

【0031】

切断部９０は、加熱後シートＳＳ２を、搬送方向Ｆと交差する方向及び／または搬送方向Ｆに沿う方向に切断し、所定サイズのシートＳを製造する。シートＳは、排出部９６に貯留される。

【0032】

シート製造装置１００は、制御装置１１０を備える。制御装置１１０は、解繊部２０、添加物供給部５２、混合ブロアー５６、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、加工部８０、及び切断部９０を含むシート製造装置１００の各部を制御して、シートＳの製造方法を実行させる。また、制御装置１１０は、供給部１０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、及び、回転体４９の動作を制御するものであってもよい。
シート製造装置１００は、本発明の繊維搬送装置の一例に対応する。

【0033】

［１－２．貯留部の構成］
図２は、貯留部１３の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における縦断面図である。図３では、計量部１３４を省略している。

【0034】

貯留部１３は、攪拌装置１３０と、排出パイプ１３２と、計量部１３４とを備える。
攪拌装置１３０は、ホッパー９から搬送された原料片ＭＳを内部に一時的に貯留する機能、および、貯留している原料片ＭＳを攪拌する機能を有する。攪拌装置１３０は、図３に示すように、ケース１７０と、回転体１７２と、駆動機構１７４とを備える。

【0035】

ケース１７０の開口部１８４の上方には、ホッパー９が位置し、開口部１８４を通して、ホッパー９からケース１７０の内部に原料片ＭＳが投入される。

【0036】

ケース１７０は、円筒形状の部材である側壁１８０を載置台１３６に載置することで形成され、原料片ＭＳを収容する。側壁１８０の底部は開口し、載置台１３６の上面により塞がれる。すなわち、載置台１３６の上面がケース１７０の底面１８２を構成する。

【0037】

側壁１８０は、複数の支持部材１２２によって載置台１３６に固定される。支持部材１２２は、図３に示すように、断面Ｃ字形状の柱状部材であり、載置台１３６の上面に立設される。支持部材１２２の上端には爪部１２４が設けられ、爪部１２４が側壁１８０の上端に係合することによって、側壁１８０が載置台１３６に固定される。本実施形態では、支持部材１２２がケース１７０の外周に沿って等間隔に４本配置された構成を例示する。図２では、一部の支持部材１２２のみを図示している。なお、側壁１８０は、支持部材１２２を用いずに、接着剤等によって、載置台１３６に固定されていてもよい。また、支持部材１２２と側壁１８０とが接着剤により固定されてもよい。

【0038】

側壁１８０の内周面には、環状の張り出し部２３０が設けられる。張り出し部２３０は、攪拌装置１３０の内部で攪拌された原料片ＭＳが開口部１８４からあふれ出ないように、原料片ＭＳの巻き上げを規制する。張り出し部２３０の幅や高さ位置は、攪拌装置１３０の形状や大きさ、処理速度に応じて適宜に変更可能である。

【0039】

側壁１８０には、排出部１８６が設けられる。排出部１８６は、接続部の一例に対応する。排出部１８６は、側壁１８０の下部からケース１７０の外側に向けて設けられた空洞状の張り出し部である。ケース１７０の外側には、排出部１８６に対向するように、計量部１３４が配置される。

【0040】

排出部１８６は、計量部１３４に対向して下向きに傾斜する傾斜面１８８を有する。傾斜面１８８には排出口１８９が開口し、ケース１７０の内部から排出口１８９を通じて原料片ＭＳを排出可能である。排出口１８９には排出パイプ１３２が接続される。

【0041】

ケース１７０の底部には原料片ＭＳを攪拌する回転体１７２が配置される。回転体１７２は、攪拌部の一例に対応する。回転体１７２は、底面１８２に対して回転可能に設置され、回転部１９０、複数の羽根１９６、および突起部材１９８を備える。

【0042】

回転部１９０は、底面１８２に重ねて配置される円板形状の部材であり、回転部１９０と底面１８２との境界はシーリング部材１９２により封止される。シーリング部材１９２は、原料片ＭＳが回転部１９０と底面１８２との間に入り込んで圧縮され、塊状になる事態を抑制する。シーリング部材１９２は、例えば、ポリアセタール等の樹脂によって形成される。

【0043】

回転部１９０の回転中心には、貫通孔である中心孔１９１が設けられる。また、底面１８２には、回転部１９０の中心に重なる位置に、貫通孔である底面孔１８３が設けられる。回転部１９０には、中心孔１９１を貫通して底面孔１８３の内部に達する接続部材１９４が配置される。接続部材１９４は、回転部１９０に固定される。

【0044】

回転体１７２は、駆動機構１７４に連結され、駆動機構１７４の動力により回転する。
駆動機構１７４は、攪拌モーター２１０と、収容部材２１４と、駆動軸２１６と、接続部材１９４とを備え、載置台１３６の下方に配置される。攪拌モーター２１０は、第１駆動部の一例に対応する。収容部材２１４は、駆動軸２１６を収容する円筒形の筐体であり、載置台１３６の下面に接続される。

【0045】

駆動軸２１６は、攪拌モーター２１０の出力軸であり、収容部材２１４の内部を通り、底面孔１８３の内部で、接続部材１９４の下部に形成された挿通部１９５に接続される。駆動軸２１６は、２つの軸受２２０により回転可能に収容部材２１４に支持される。

【0046】

この構成により、攪拌モーター２１０が動作して駆動軸２１６が回転すると、駆動軸２１６とともに回転体１７２が、ケース１７０の底部で回転する。

【0047】

回転部１９０の上面は、複数の羽根１９６が固定される。羽根１９６は、回転部１９０の回転中心から放射状に延びるように配置される。本実施形態では、回転体１７２に４つの羽根１９６が配置され、各々の羽根１９６は回転部１９０の周方向において所定の間隔を空けて配置される。羽根１９６の下端にはフランジ２００が形成され、フランジ２００が回転部１９０に面接触して固定される。この構成によれば、羽根１９６と回転部１９０との間に原料片ＭＳが入り込むことを抑制する効果がある。なお、図には羽根１９６が略垂直に立設された例を示すが、羽根１９６は、回転部１９０の上面に対して鋭角をなす角度、或いは鈍角をなす角度で設置されてもよい。

【0048】

回転体１７２の中心の近傍において、羽根１９６の一端部は接続部材１９４に近接する。また、羽根１９６の他端部は回転部１９０の周縁に近接する位置にある。このため、回転体１７２が回転すると、ケース１７０の径方向において、より広範囲に亘って原料片ＭＳが攪拌される。

【0049】

回転体１７２の外周部において、羽根１９６の端には、回転部１９０の径方向に突出する突出片２０４が形成されている。突出片２０４は、ケース１７０の高さ方向において、排出口１８９に重なる位置に配置される。突出片２０４は、回転体１７２が回転する間、原料片ＭＳを排出口１８９に押し出すように作用する。

【0050】

回転部１９０の上面の回転中心には、突起部材１９８が配置される。突起部材１９８は半楕円球あるいは半球形状の部材であり、接続部材１９４を覆う。また、羽根１９６の端部と接続部材１９４との間は、隙間がなく、或いは隙間が小さくなるように接続される。突起部材１９８の高さは、羽根１９６の高さよりも高いことが好ましく、本実施形態では、側壁１８０の高さ寸法の半分程度である。

【0051】

突起部材１９８は、回転部１９０の回転中心における空間を閉塞し、この空間への原料片ＭＳの堆積を抑制する。回転部１９０の回転中心に位置する原料片ＭＳは、回転による遠心力の作用を受けにくく、羽根１９６に接触することもない。このため、回転部１９０を回転させた場合に、回転中心に原料片ＭＳが滞留しやすい。回転部１９０の回転中心に突起部材１９８を配置して、回転中心の空間を塞ぐことで、原料片ＭＳの滞留を抑制し、ケース１７０において原料片ＭＳを効果的に攪拌できる。なお、突起部材１９８の形状は、半球や半楕円球に限定されず、円錐や角錐等の錐体であってもよく、先端が球面状に形成された錐体であってもよい。

【0052】

図４は、排出パイプ１３２の断面図である。
排出パイプ１３２は、中空の管状部材であり、攪拌装置１３０に貯留された原料片ＭＳを計量部１３４に向けて搬送する。本実施形態では、排出パイプ１３２は断面円形の直管であり、断面の中心を通る仮想の軸線を中心軸Ｌ１とする。排出パイプ１３２は回転体の一例に対応する。排出パイプ１３２は、筒の一例に対応する。中心軸Ｌ１は、軸線の一例に対応する。本実施形態の排出パイプ１３２は、ＡＢＳ樹脂で製造されるが、他の材料で製造してもよい。ここで、ＡＢＳは、Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅの略語である。

【0053】

排出パイプ１３２の両端は開口し、一方の端の開口は流入口１３２Ａであり、他方の端部の開口は排出口１３２Ｂである。流入口１３２Ａは、攪拌装置１３０の排出部１８６に接続されて、ケース１７０の内部空間１７０Ａに連通し、排出口１３２Ｂは、計量部１３４に近接した位置に開口する。排出パイプ１３２は、内部空間１７０Ａから計量部１３４に原料片ＭＳを搬送する搬送路１３３として機能する。
排出パイプ１３２は、排出口１３２Ｂが流入口１３２Ａと同じ高さ位置となるように水平に、或いは、排出口１３２Ｂが流入口１３２Ａよりも低い位置となるように傾斜して、設置される。排出パイプ１３２の傾きは水平線Ｌ０に対する中心軸Ｌ１の角度θで特定され、例えば、角度θは０°以上１５°以下の範囲内とすることが好適であり、５°が特に好適である。

【0054】

排出口１３２Ｂの縁には、円環状のリブ１４１が形成される。リブ１４１が形成されたことにより、排出口１３２Ｂの径が絞られる。リブ１４１には排出口１３２Ｂからの原料片ＭＳの排出を抑制し、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの量の調整を容易にしている。

【0055】

排出パイプ１３２の内部には、スパイラル部材１４０が配置される。
図５は、スパイラル部材１４０の斜視図である。
スパイラル部材１４０は、断面矩形の薄板が螺旋を描く形状を有する。図５に例示するスパイラル部材１４０は、等ピッチで三回半巻きの螺旋を構成するが、スパイラル部材１４０の巻き数およびピッチは任意に変更可能である。ここで、ピッチとは、１周回あたりのスパイラル部材１４０の軸線Ｌ２方向の長さをいう。軸線Ｌ２は、スパイラル部材１４０の周回の中心を通る仮想の軸線であり、軸線Ｌ２方向におけるスパイラル部材１４０の端を、端部１４０Ａおよび端部１４０Ｂとする。スパイラル部材１４０の幅は、全体にわたって均一であってもよいが、本実施形態では、端部１４０Ｂを含むほぼ１周回の幅Ｈ２は、他の部分の幅Ｈ１より大きく、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの量が調整し易くなる。

【0056】

スパイラル部材１４０は、排出パイプ１３２の内周面１３２Ｃに沿って配置される。スパイラル部材１４０は内周面１３２Ｃに隙間なく密着することが好ましい。スパイラル部材１４０の軸線Ｌ２は、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１に一致するか、平行であることが好ましい。本実施形態では、スパイラル部材１４０の軸線Ｌ２は、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１に一致する。スパイラル部材１４０の端部１４０Ａは排出パイプ１３２の流入口１３２Ａの近傍に位置し、端部１４０Ｂは排出口１３２Ｂの近傍に位置する。端部１４０Ａと流入口１３２Ａとの間、および、端部１４０Ｂと排出口１３２Ｂとの間は離れていてもよい。

【0057】

スパイラル部材１４０を排出パイプ１３２の内部に配置することにより、内周面１３２Ｃに螺旋状の突起が形成される。スパイラル部材１４０が形成する突起の高さは、スパイラル部材１４０の幅Ｈ１、幅Ｈ２である。このため、排出パイプ１３２の内部空間において、排出口１３２Ｂに近い位置の突起の高さＨ２は、流入口１３２Ａに近い位置における突起の高さＨ１よりも高い。

【0058】

排出パイプ１３２は、軸受１３７、１３７によって回転可能に支持される。排出パイプ１３２の外周面１３２Ｅには、円環状の軸受支持部１３２Ｄ、１３２Ｄが取り付けられ、軸受支持部１３２Ｄ、１３２Ｄが、それぞれ軸受１３７、１３７に嵌合する。一方の軸受１３７は、排出部１８６に固定され、他方の軸受１３７は、載置台１３６の側面に設けられたパイプ支持部材１３５に固定される。これにより、排出パイプ１３２は、長手方向における複数の位置で支持される。

【0059】

軸受支持部１３２Ｄ、１３２Ｄの間において、排出パイプ１３２の外周面１３２Ｅには従動ギア１４２が設けられる。従動ギア１４２は、外周面１３２Ｅに周方向に配置または形成された平歯車である。従動ギア１４２は、パイプ支持部材１３５の上面に設置された搬送モーター１５０に連結される。ここで、搬送モーター１５０は、第２駆動部の一例に対応する。搬送モーター１５０の駆動軸には駆動ギア１５２が取り付けられ、駆動ギア１５２が従動ギア１４２に噛合する。搬送モーター１５０が駆動軸を回転させることにより、排出パイプ１３２が中心軸Ｌ１を中心として回転する。搬送モーター１５０は、後述するように正方向への回転、および逆方向への回転が可能であり、搬送モーター１５０の回転方向を制御することにより、排出パイプ１３２の回転方向を制御可能である。ここで、排出パイプ１３２の回転方向を、正方向ＲＯおよび逆方向ＲＶとする。

【0060】

排出パイプ１３２、スパイラル部材１４０、従動ギア１４２、搬送モーター１５０、駆動ギア１５２などにより、原料片ＭＳを搬送する搬送装置１３１が構成される。

【0061】

排出パイプ１３２は、搬送モーター１５０の回転速度に対応する速度で回転する。排出パイプ１３２の回転速度は、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの搬送量に影響する。従って、後述する制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度が適切な範囲内の速度となるように、搬送モーター１５０の回転を制御する。

【0062】

排出パイプ１３２の回転速度が低速すぎる場合、すなわち単位時間あたりの回転数が少ない場合、原料片ＭＳを排出パイプ１３２内で持ち上げる作用が弱く、重力で落下させてほぐす効果が小さいため、塊状となっている原料片ＭＳを崩すことが難しい。また、排出パイプ１３２の回転速度が遅いため、原料片ＭＳが中心軸Ｌ１方向に移動しにくくなり、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの量が少なくなる。一方、排出パイプ１３２の回転速度が高速すぎる場合、すなわち単位時間あたりの回転数が多い場合、排出パイプ１３２内の原料片ＭＳが、遠心力によって内周面１３２Ｃに付着した状態となり、原料片ＭＳを排出パイプ１３２内で持ち上げた状態から重力で落下しないため搬送され難い。このため、原料片ＭＳが中心軸Ｌ１方向に移動しにくくなり、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの量が少ない。
従って、排出パイプ１３２の回転速度を適切な範囲内に調整することにより、排出パイプ１３２内で、原料片ＭＳがほぐされながら、安定的に搬送することができる。

【0063】

排出パイプ１３２の回転速度は、例えば、４５ｒｐｍ（回転数／分）以上１０５ｒｐｍ以下の範囲内に調整される。特に、５０ｒｐｍ以上９５ｒｐｍ以下の範囲内の速度が好適であり、原料片ＭＳを効果的に搬送することができる。本実施形態では、一例として、排出パイプ１３２を７５ｒｐｍで回転させる。

【0064】

また、排出パイプ１３２の回転方向は、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの搬送量に影響する。従って、後述する制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度が適切な範囲内の速度となるように、搬送モーター１５０の回転方向を切り替える。

【0065】

図６は、貯留部１３の平面視に対応する模式図である。
図６に示す貯留部１３の平面視において、回転体１７２の回転中心１７２Ａを通過する第１仮想直線Ｌ１１と、第１仮想直線Ｌ１１に直交し回転体１７２の回転中心１７２Ａを通過する第２仮想直線Ｌ１２とにより、回転体１７２の回転する領域を四分する。すなわち、図６に示すように、第１仮想直線Ｌ１１と第２仮想直線Ｌ１２とにより、回転体１７２の回転する領域を領域Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に四分する。ただし、第１仮想直線Ｌ１１と第２仮想直線Ｌ１２とは、第２仮想直線Ｌ１２が延長軸Ｌ１ａに対して直交するように配置する。ここで、延長軸Ｌ１ａは、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１から、排出パイプ１３２の外側の延長方向Ｙ１に延長される半直線状の仮想線である。延長軸Ｌ１ａは、延長仮想線の一例に対応する。

【0066】

本実施形態では、延長軸Ｌ１ａは、第１仮想直線Ｌ１１の位置に一致し、排出パイプ１３２の流入口１３２Ａは、四分された領域Ｄ１－Ｄ４のうち第２仮想直線Ｌ１２よりも排出パイプ１３２側の二つの領域Ｄ２、Ｄ３に面する。本実施形態では、排出パイプ１３２の流入口１３２Ａは、回転体１７２の外周部の接線上に配置される。

【0067】

ここで、本実施形態では、回転体１７２は平面視で円形状である。回転体１７２が回転する場合に、周方向の各位置における回転体１７２の外周部の速度ベクトルＶの方向は、回転体１７２の外周部の接線方向であって、回転体１７２の回転方向の下流側を向く。流入口１３２Ａの近傍、すなわち第２仮想直線Ｌ１２よりも排出パイプ１３２側では、速度ベクトルＶは、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１や延長軸Ｌ１ａを、回転方向Ｒ１に応じた移動方向に横切る方向の成分を有し易い。

【0068】

したがって、回転体１７２が平面視で反時計回りの回転方向Ｒ１に回転する場合には、流入口１３２Ａの近傍では、回転体１７２の速度ベクトルＶは、中心軸Ｌ１や延長軸Ｌ１ａを左方から右方に横切る方向の成分を有し易い。このため、回転体１７２から力を受けて移動する原料片ＭＳは、排出パイプ１３２内には、中心軸Ｌ１に対して、回転体１７２の回転方向Ｒ１の下流側、すなわち、中心軸Ｌ１に対して右側に偏って進入し易い。

【0069】

図７は、正方向ＲＯに回転するときの図６の矢印方向Ｙに流入口１３２Ａを見た場合の原料片ＭＳの移動を示す説明図である。図８は、逆方向ＲＶに回転するときの図６の矢印方向Ｙに流入口１３２Ａを見た場合の原料片ＭＳの移動を示す模式図である。

【0070】

図７の矢印Ｔａ１で示すように、回転体１７２が反時計回りの回転方向Ｒ１に回転する場合、排出パイプ１３２内には右側に偏って原料片ＭＳが流入し易い。排出パイプ１３２が正方向ＲＯに回転する場合、右側に偏った原料片ＭＳは、図７の矢印Ｔａ２で示すように、排出パイプ１３２の内周面１３２Ｃとの摩擦力で中心軸Ｌ１の下方を通って左側に移動し易い。よって、中心軸Ｌ１の右側にはスペース１３３Ａが生じ易い。そして、中心軸Ｌ１の右側に生じたスペース１３３Ａには、矢印Ｔａ３で示すように、ケース１７０から新たな原料片ＭＳ２が流入し易い。

【0071】

一方、排出パイプ１３２が逆方向ＲＶに回転する場合には、図８の矢印Ｔｂ１、Ｔｂ２で示すように、排出パイプ１３２内に右側に偏って流入した原料片ＭＳは、排出パイプ１３２の内周面１３２Ｃとの摩擦力により、中心軸Ｌ１の右側に保持され易い。このため、矢印Ｔｂ３で示すように、中心軸Ｌ１の右側から新たな原料片ＭＳ２が排出パイプ１３２内に進入しようとしても、原料片ＭＳで流入が規制され易い。

【0072】

ここで、本実施形態の正方向ＲＯは、図７に示すように、排出口１３２Ｂ側から流入口１３２Ａ側を見た場合に、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１よりも下方の部分が、回転体１７２の反時計回りの回転方向Ｒ１の反対方向に対応して、移動する方向である。また、逆方向ＲＶは、図８に示すように、排出口１３２Ｂ側から流入口１３２Ａ側を見た場合に、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１よりも下方の部分が、回転体１７２の反時計回りの回転方向Ｒ１に対応して移動する方向である。

【0073】

すなわち、ケース１７０内の回転体１７２の回転状態に応じて、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１よりも下方の部分を、回転体１７２の回転方向Ｒ１に対応させて移動させたり、逆方向に移動させたりして、排出パイプ１３２の回転状態を切り替える。これにより、新たな原料片ＭＳ２が排出パイプ１３２内に流入することを許可したり、規制したりすることができる。よって、後述するように、本実施形態の制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向を正方向ＲＯと逆方向ＲＶとに切り替えることによって、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの排出量を調整できる。

【0074】

図２に示すように、排出パイプ１３２の排出口１３２Ｂの下方には、計量部１３４が配置される。計量部１３４は、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳを貯留する受け部１６０と、受け部１６０の重量を検出するロードセル１６４とを備える。受け部１６０は、原料片ＭＳを収容する容器の一例に対応する。ロードセル１６４は、支持台１３８に固定される。ロードセル１６４は、受け部１６０の重量を検出することによって受け部１６０に貯留された原料片ＭＳの重量を検出するものであり、重量検出部の一例に対応する。

【0075】

受け部１６０は、上面が開口している中空の箱型部材である。受け部１６０の上面開口部１６６の上方には、排出口１３２Ｂが位置するので、原料片ＭＳが排出口１３２Ｂから落下し、受け部１６０に貯留される。

【0076】

受け部１６０の側面には、側方に突出する突出部１６９が設けられ、突出部１６９の底部がロードセル１６４に当接する。このため、受け部１６０から突出部１６９を介してロードセル１６４に荷重が加わる。

【0077】

受け部１６０の底面には、底面開口部１６８が開口しており、底面開口部１６８には閉塞部材１６２が取り付けられる。
閉塞部材１６２は、軸１６０Ａによって回動可能に取り付けられる。閉塞部材１６２は、後述する開閉モーター１６５の動力により、底面開口部１６８を閉塞する閉塞位置と、底面開口部１６８を開放する開放位置とに回動可能である。つまり、開閉モーター１６５の動作によって受け部１６０の底面開口部１６８が開閉される。底面開口部１６８が開かれると、受け部１６０に貯留されている原料片ＭＳが排出され、解繊部２０に送られる。なお、底面開口部１６８がスライドする板状部材により開閉される構成であってもよい。

【0078】

ロードセル１６４は、重さやトルク等の力を検出するセンサーである。図２に示す構成において、ロードセル１６４は、突出部１６９を介して加わる力を検出し、検出値に応じた信号を制御装置１１０に出力する。

【0079】

［１－３．シート製造装置の制御系の構成］
図９は、シート製造装置１００の制御系の要部構成を示すブロック図である。
制御装置１１０は、図示しない操作部における入力操作、および、シート製造装置１００が備える各種センサーの検出値を取得し、これらに基づきシート製造装置１００の各部を制御して、シートＳを製造する。

【0080】

制御装置１１０は、例えば、ＣＰＵやマイコン等のプロセッサーを備え、プログラムを実行することにより、シート製造装置１００の各部を制御する。制御装置１１０は、上記のプロセッサーのほか、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の信号処理回路等を備える構成とすることができ、これらを統合したＳｏＣで構成されてもよい。制御装置１１０は、例えばＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して処理を実行し、また例えば信号処理回路で信号処理を行って処理を実行する等、ハードウェアとソフトウェアとの協働により処理を実行する。また、制御装置１１０は、ＡＳＩＣを備え、ＡＳＩＣに実装された機能により処理を実行する構成等、ハードウェアに実装された機能で各種処理を実行する構成であってもよい。

【0081】

ここで、ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔの略語である。ＳｏＣは、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。

【0082】

図９には、制御装置１１０に接続されるセンサーのうち、ロードセル１６４を図示する。また、制御装置１１０に接続される駆動部として、攪拌モーター２１０、搬送モーター１５０、および、開閉モーター１６５を図示する。これらのほか、制御装置１１０には、シート製造装置１００の動作を制御するための各種センサー、および、シート製造装置１００を動作させる各種の駆動部が接続されているが、これらの図示を省略する。

【0083】

制御装置１１０には、ロードセル１６４から、受け部１６０の重量の検出値を示す信号が入力される。制御装置１１０は、攪拌モーター２１０の駆動および停止を制御する。制御装置１１０は、搬送モーター１５０の駆動、停止、および、搬送モーター１５０の回転方向の切り替えを制御することにより、排出パイプ１３２を正回転および逆回転させる。制御装置１１０は、開閉モーター１６５の駆動、停止、および開閉モーター１６５の回転方向を制御し、閉塞部材１６２を動作させることにより、底面開口部１６８を開閉させる。

【0084】

制御装置１１０は、シートＳの製造の開始を指示する操作を検出すると、シート製造装置１００の各部を初期化し、動作を開始させる。この際、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０の動作を開始させ、原料片ＭＳの攪拌および搬送を開始させる。また、制御装置１１０は、ロードセル１６４の検出値が設定された目標値に達した場合に、開閉モーター１６５を動作させて底面開口部１６８を開く。

【0085】

制御装置１１０は、計時機能を有し、ロードセル１６４の検出値が目標値に達するまでの時間を計時する。制御装置１１０は、計時した時間を予め設定された閾値と比較することにより、搬送モーター１５０の回転方向を制御する。
制御装置１１０は、本発明の制御部の一例に対応する。

【0086】

［１－４．シート製造装置の動作］
シート製造装置１００が起動されると、制御装置１１０は、貯留部１３の攪拌装置１３０の攪拌モーター２１０を駆動して、回転体１７２を回転させる。また、制御装置１１０は、貯留部１３の搬送装置１３１の搬送モーター１５０を駆動して、排出パイプ１３２を回転させる。

【0087】

この際に、攪拌装置１３０のケース１７０に、ホッパー９から原料片ＭＳが投入されると、原料片ＭＳは、ケース１７０内の底部で回転する回転体１７２によって攪拌される。原料片ＭＳは、回転体１７２の羽根１９６で、回転体１７２の径方向外側、すなわちケース１７０の側壁１８０の方向に送り出されながら攪拌される。これにより、密度や厚さ、色などが異なる複数の種類の原料片ＭＳが投入された場合であっても、ケース１７０内部において原料片ＭＳの混ざり具合を均質化させ易くできる。回転体１７２は、底面１８２の一部を構成する回転部１９０と羽根１９６とが一体に回転する。このため、例えば、羽根のみが底面部に対して回転する場合とは異なり、原料片ＭＳが、羽根１９６と、底面１８２との間で圧縮されて塊状になることを抑制できる。

【0088】

攪拌された原料片ＭＳは、羽根１９６によって、ケース１７０の排出部１８６から搬送装置１３１の排出パイプ１３２に送られる。排出パイプ１３２の内部に送られた原料片ＭＳは、排出パイプ１３２内では、排出パイプ１３２と共に回転するスパイラル部材１４０によって攪拌されながら排出口１３２Ｂに搬送される。これにより、原料片ＭＳの搬送中に、原料片ＭＳが塊状になることが抑制される。

【0089】

計量部１３４に送られた原料片ＭＳは、上面開口部１６６から受け部１６０の内部に投入される。受け部１６０の内部の原料片ＭＳが予め設定された目標値に達したことをロードセル１６４が検出すると、制御装置１１０が開閉モーター１６５を駆動させる。これによって、閉塞部材１６２は閉塞位置から開放位置に回動し、受け部１６０の底面開口部１６８が開放される。底面開口部１６８が開放されると、受け部１６０の原料片ＭＳが自重で落下する。落下した原料片ＭＳは、解繊部２０に搬送される。なお、シート製造装置１００では、攪拌装置１３０や搬送装置１３１が駆動し続けることにより、計量部１３４に原料片ＭＳが搬送されることが繰り返される。よって、制御装置１１０は、開閉モーター１６５を動作させて計量部１３４を空にした場合に、計時した時間の値をリセットし、ロードセル１６４の検出値が目標値に達するまでの時間を計時することを繰り返す。

【0090】

搬送装置１３１では、攪拌装置１３０のケース１７０から、原料片ＭＳが多く送られる場合があり、搬送装置１３１の排出パイプ１３２から原料片ＭＳが多く排出される場合がある。

【0091】

この際に、制御装置１１０は、回転体１７２および搬送装置１３１の回転状態に基づいて、搬送装置１３１の回転状態を切り替える。本実施形態の制御装置１１０は、計量部１３４の重量が予め設定された目標値に到達する時間が、予め設定された閾値よりも小さい場合には、排出パイプ１３２を逆方向ＲＶに回転させる。換言すれば、制御装置１１０は、原料片ＭＳの重量の増加ペースが早い場合には、排出パイプ１３２を逆方向ＲＶに回転させる。また、制御装置１１０は、受け部１６０の重量が予め設定された目標値に到達する時間が、予め設定された閾値よりも大きい場合には、排出パイプ１３２を正方向ＲＯに回転させる。換言すれば、制御装置１１０は、原料片ＭＳの重量の増加ペースが遅い場合には、排出パイプ１３２を正方向ＲＯに回転させる。なお、計量部１３４の重量が目標値に到達する時間が小さいか否かを判定する場合には、開閉モーター１６５を開閉させるための目標値に代えて、この目標値よりも小さい値を用いて判定してもよい。

【0092】

排出パイプ１３２が逆方向ＲＶに回転すると、図８に示すように、排出パイプ１３２内で原料片ＭＳが偏在して滞っているため、ケース１７０から排出パイプ１３２内に原料片ＭＳが流入することが規制される。よって、本実施形態では、流入口１３２Ａを開閉可能に移動するシャッター部材を設けなくても、ケース１７０から排出パイプ１３２内に原料片ＭＳが流入することを防止、または流入を低減することでき、排出パイプ１３２の回転により流入口１３２Ａの少なくとも一部を閉塞する効果が得られる。いわゆる、シャッター効果を得ることができる。これにより、排出パイプ１３２内の原料片ＭＳの搬送量を調整可能である。また、原料片ＭＳが排出パイプ１３２内に流入することを規制した状態で、回転体１７２を回転させて攪拌できる。

【0093】

特に、本実施形態のスパイラル部材１４０の巻き方向は、中心軸Ｌ１に沿って流入口１３２Ａから排出口１３２Ｂに向かう場合に、中心軸Ｌ１の周りを時計回り方向に巻く方向である。すなわち、スパイラル部材１４０は、排出パイプ１３２が正方向ＲＯに回転する場合に排出口１３２Ｂに向けて原料片ＭＳを搬送し、排出パイプ１３２が逆方向ＲＶに回転する場合に流入口１３２Ａに向けて原料片ＭＳを搬送する巻き方向である。よって、本実施形態では、原料片ＭＳの流入を規制しようとして、排出パイプ１３２を逆方向ＲＶに回転させる場合に、排出パイプ１３２内では原料片ＭＳが流入口１３２Ａ側に搬送される。よって、原料片ＭＳがケース１７０から排出パイプ１３２内に流入することを、さらに抑制し易い。

【0094】

本実施形態では、制御装置１１０は回転体１７２を反時計回りの回転方向Ｒ１に回転させるが、回転体１７２を、反時計回りの回転方向Ｒ１とは逆の時計回り方向に回転させてもよい。この場合には、流入を許可する場合と規制する場合の排出パイプ１３２の回転方向は逆になる。すなわち、攪拌装置１３０の回転体１７２を時計回り方向に回転させる場合には、原料片ＭＳの流入を許可する場合、排出パイプ１３２を逆方向ＲＶに回転させ、原料片ＭＳの流入を規制する場合、排出パイプ１３２を正方向ＲＯに回転させる。さらに、これらに代えて、攪拌モーター２１０を、正回転および逆回転を切り替え可能な構成とし、攪拌モーター２１０の回転方向を制御することにより、回転体１７２の回転方向を切り替える制御をしてもよい。例えば、制御装置１１０が、予め設定されたタイミング毎に、回転体１７２の回転方向を、反時計回りの回転方向Ｒ１と、時計回りの回転方向とで切り替える制御をしてもよい。そして、制御装置１１０は、回転体１７２の回転方向に応じて、排出パイプ１３２の回転方向を、流入を許可する場合の回転方向と、流入を規制する場合の回転方向とを切り替えてもよい。予め設定されたタイミングとしては、例えば、一定時間毎のタイミングにしたり、計量部１３４の閉塞部材１６２が開閉されるタイミングにしたりできる。

【0095】

また、本実施形態の制御装置１１０は、受け部１６０の原料片ＭＳの重量の増加ペースが早い場合に、排出パイプ１３２を逆方向ＲＶに回転させる。しかし、排出パイプ１３２の回転を停止させてもよい。排出パイプ１３２の回転を停止させる場合、排出パイプ１３２内を原料片ＭＳが搬送され難くなる。よって、流入口１３２Ａの近傍に新たな原料片ＭＳ２が進入するスペースが生じ難くなると共に、原料片ＭＳが流入口１３２Ａの上流のケース１７０内に留まって流入口１３２Ａを閉塞し易くなる。排出パイプ１３２の回転を停止させることでも、原料片ＭＳが排出パイプ１３２内に流入することを抑制し、搬送量を調整できる。

【0096】

以上説明したように、本実施形態では、シート製造装置１００は、繊維を含む原料片ＭＳを収容するケース１７０と、ケース１７０の内部で回転して原料片ＭＳを攪拌する回転体１７２と、攪拌部１７２を回転させる攪拌モーター２１０と、を備える。また、シート製造装置１００は、ケース１７０の側壁１８０に接続された搬送路１３３を通じて原料片ＭＳを搬送する搬送装置１３１と、回転体１７２および搬送装置１３１の回転状態を制御する制御部と、を備える。そして、シート製造装置１００の搬送装置１３１は、搬送路１３３に沿った中心軸Ｌ１を中心として回転する排出パイプ１３２と、排出パイプ１３２を回転させる搬送モーター１５０と、を有する。したがって、回転体１７２および搬送装置１３１の回転状態に基づいて、搬送装置１３１の回転状態を切り替えることにより、搬送装置１３１の原料片ＭＳの搬送量を調整することができる。このため、貯留部１３から解繊部２０へ、シートＳを製造する原料である原料片ＭＳを安定して供給でき、解繊部２０に供給される原料片ＭＳの量を安定化できる。

【0097】

本実施形態では、回転体１７２および排出パイプ１３２の回転状態は、回転体１７２の回転方向Ｒ１であり、排出パイプ１３２の回転速度および回転方向ＲＯ、ＲＶである。つまり、制御装置１１０は、回転体１７２を回転方向Ｒ１に回転させる制御を行う。また、制御装置１１０は、排出パイプ１３２を正方向ＲＯと逆方向ＲＶに回転させる制御を行う。この場合に、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度を一定の７５ｒｐｍで回転させる制御を行う。ここで、回転体１７２の回転方向Ｒ１に基づいて、排出パイプ１３２内に原料片ＭＳの流入を許可する場合と原料片ＭＳの流入を規制する場合の排出パイプ１３２の回転方向が定まる。したがって、回転体１７２の回転方向Ｒ１に基づいて、搬送装置１３１の排出パイプ１３２の回転方向ＲＯ、ＲＶを切り替えることにより、搬送装置１３１の原料片ＭＳの搬送量を調整することができる。

【0098】

本実施形態では、排出パイプ１３２は、搬送路１３３を構成する筒であり、搬送モーター１５０は排出パイプ１３２を回転させる。したがって、原料片ＭＳを、排出パイプ１３２内の搬送路１３３を通過させて搬送することができる。

【0099】

また、本実施形態では、排出パイプ１３２は軸方向の一端においてケース１７０の内部空間１７０Ａに連通し、他端には原料片ＭＳを排出する排出口１３２Ｂを有する。また、排出パイプ１３２の内面の一例に対応する内周面１３２Ｃには、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１に対してスパイラル部材１４０による突起が螺旋状に配置されている。したがって、スパイラル部材１４０の回転に伴う繊維片ＭＳに対する搬送力を利用して、搬送量を調整することができる。

【0100】

また、本実施形態では、排出パイプ１３２は、ケース１７０との接続部の一例に対応する排出部１８６よりも排出口１３２Ｂが鉛直下方方向に低くなるよう傾斜している。したがって、原料ＭＡを排出口１３２Ｂ側に重力を利用して移動させ易くできる。

【0101】

また、本実施形態では、回転体１７２は、ケース１７０の底面の一部を構成する回転部１９０と、回転部１９０に立設された羽根１９６と、を有する。したがって、回転部１９０の羽根１９６により、回転体１７２の回転力を原料片ＭＳに大きく作用させることができる。

【0102】

また、本実施形態では、搬送路１３３は、ケース１７０の高さ方向において羽根１９６と重なる位置でケース１７０に接続される。したがって、回転体１７２の羽根１９６が原料片ＭＳを攪拌する際に、ケース１７０から排出パイプ１３２に原料片ＭＳを押し出す作用が期待できる。このため、排出パイプ１３２によって、より効率よく原料片ＭＳを搬送できる。

【0103】

以上説明したように、本実施形態の繊維搬送方法では、シート製造装置１００を制御する。このシート製造装置１００は、繊維を含む原料片ＭＳを収容するケース１７０と、ケース１７０の内部で回転して原料片ＭＳを攪拌する回転体１７２と、回転体１７２を回転させる攪拌モーター２１０と、を備える。また、シート製造装置１００は、ケース１７０の側壁１８０に接続された搬送路１３３を通じて原料片ＭＳを搬送する搬送装置１３１と、回転体１７２および搬送装置１３１を制御する制御装置１１０と、を備える。搬送装置１３１は、搬送路１３３に沿った中心軸Ｌ１を中心として回転する排出パイプ１３２と、排出パイプ１３２を回転させる搬送モーター１５０と、を有する。そして、繊維搬送方法では、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０を制御することにより回転体１７２および排出パイプ１３２の各々の回転状態を調整することにより、原料片ＭＳの搬送量を制御する。したがって、回転体１７２および排出パイプ１３２の各々の回転状態を調整することにより、原料片ＭＳの搬送量を調整することができる。

【0104】

［２．第２実施形態］
［２－１．シート製造装置の貯留部の構成］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、前述の第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【0105】

図１０は、第２実施形態の貯留部１３の平面視に対応する模式図である。
図１０に示すように、第２実施形態の貯留部１３では、第１実施形態に対して、搬送路１３３を形成する排出パイプ１３２は、平面視で、延長軸Ｌ１ａが回転体１７２の回転中心１７２Ａから左側にずれて配置される。延長軸Ｌ１ａは、第２仮想直線Ｌ１２のうち、回転中心１７２Ａから左側に延びる部分としての仮想半直線Ｌ１２ａに対して直交する。

【0106】

本実施形態では、排出パイプ１３２の流入口１３２Ａは、第２仮想直線Ｌ１２よりも排出パイプ１３２側の左側の領域Ｄ２に面する。排出パイプ１３２の流入口１３２Ａは、領域Ｄ２における回転体１７２の外周部の接線上に配置される。

【0107】

制御装置１１０は、仮想半直線Ｌ１２ａを通過する部分の回転体１７２が排出パイプ１３２の流入口１３２Ａに接近する方向に移動するように回転体１７２を回転させる。すなわち、制御装置１１０は、回転体１７２を、平面視で反時計回りの回転方向Ｒ１に回転させる。

【0108】

この場合、領域Ｄ２は、回転体１７２が、仮想半直線Ｌ１２ａを通過してから、回転中心１７２Ａを中心として回転方向Ｒ１に９０度回転するまでの領域に対応する。
そして、仮想半直線Ｌ１２ａ上の位置Ｐ１における回転体１７２の外周部の速度ベクトルＶ１は、延長軸Ｌ１ａに平行であり、延長軸Ｌ１ａの延長方向Ｙ１とは反対方向を向く。また、仮想半直線Ｌ１２ａ上の位置Ｐ１から回転中心１７２Ａを中心として回転方向Ｒ１に９０度回転させた位置Ｐ２における回転体１７２の外周部の速度ベクトルＶ２は、延長軸Ｌ１ａに直交し、延長軸Ｌ１ａから離間する方向を向く。

【0109】

また、領域Ｄ２における回転体１７２の速度ベクトルＶは、流入口１３２Ａに接近する方向の成分を有し易い。また、領域Ｄ２における回転体１７２の速度ベクトルＶは、中心軸Ｌ１や延長軸Ｌ１ａを回転方向Ｒ１に応じて左方から右方に横切る方向の成分を有し易い。このため、原料片ＭＳは、回転体１７２から力を受けて、中心軸Ｌ１よりも右側に偏って排出パイプ１３２内に進入し易くなっている。

【0110】

［２－２．シート製造装置の貯留部の動作］
第２実施形態のシート製造装置１００の貯留部１３では、原料片ＭＳは、排出パイプ１３２内に流入する際に、中心軸Ｌ１に対して右側に偏り易い。よって、第１実施形態と同様に、制御装置１１０が搬送モーター１５０を制御して排出パイプ１３２の回転速度や回転方向などの回転状態を制御することにより、排出パイプ１３２内への原料片ＭＳの流入量を調整される。

【0111】

また、本実施形態では、流入口１３２Ａが面する領域Ｄ２では、回転体１７２が流入口１３２Ａに接近する向きに回転している。このため、原料片ＭＳは、回転体１７２から流入口１３２Ａに接近する方向の力を受け易く、原料片ＭＳが流入口１３２Ａを通じて排出パイプ１３２内に流入し易い。よって、本実施形態では、排出パイプ１３２内に原料片ＭＳを流入させ易く、原料片ＭＳの搬送量を多くし易い。

【0112】

以上説明したように、第２実施形態でも、制御装置１１０は、第１実施形態と同様に攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０を制御して回転体１７２および排出パイプ１３２の各々の回転速度や回転方向などの回転状態を調整することにより、原料片ＭＳの搬送量を制御する。したがって、第１実施形態と同様に、原料片ＭＳの搬送量を調整することができる。

【0113】

また、本実施形態では、仮想半直線Ｌ１２ａは、回転体１７２の回転中心１７２Ａから径方向に延びて回転体１７２の周方向の通過位置を規定する。排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１から搬送路１３３の外側に延長される半直線状の延長軸Ｌ１ａが、仮想半直線Ｌ１２ａに対して、回転体１７２の回転中心１７２Ａからずれた位置で直交する。制御装置１１０は、仮想半直線Ｌ１２ａを通過する部分の回転体１７２が搬送路１３３に接近する方向に移動するように回転体１７２を回転させる。したがって、排出パイプ１３２内に原料片ＭＳを多く流入させ易く、搬送量を多くし易い。

【0114】

［３．第３実施形態］
［３－１．シート製造装置の貯留部の構成］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、前述の第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【0115】

図１１は、第３実施形態の貯留部１３の平面視に対応する模式図である。
図１１に示すように、第３実施形態の貯留部１３では、第１実施形態に対して、搬送路１３３を形成する排出パイプ１３２は、平面視で、延長軸Ｌ１ａが回転体１７２の回転中心１７２Ａから右側にずれて配置される。延長軸Ｌ１ａは、第２仮想直線Ｌ１２のうち、回転中心１７２Ａから右側に延びる部分としての仮想半直線Ｌ１２ｂに対して直交する。

【0116】

本実施形態では、排出パイプ１３２の流入口１３２Ａは、第２仮想直線Ｌ１２よりも排出パイプ１３２側の右側の領域Ｄ３に面する。排出パイプ１３２の流入口１３２Ａは、領域Ｄ３における回転体１７２の外周部の接線上に配置してもよい。

【0117】

制御装置１１０は、仮想半直線Ｌ１２ｂを通過する部分の回転体１７２が排出パイプ１３２の流入口１３２Ａから離間する方向に移動するように回転体１７２を回転させる。すなわち、制御装置１１０は、回転体１７２を、平面視で反時計回りの回転方向Ｒ１に回転させる。

【0118】

この場合、領域Ｄ３は、回転体１７２が、仮想半直線Ｌ１２ｂに到達するまでに、回転中心１７２Ａを中心として回転方向Ｒ１に９０度回転する領域に対応する。
そして、仮想半直線Ｌ１２ｂ上の位置Ｐ３における回転体１７２の外周部の速度ベクトルＶ３は、延長軸Ｌ１ａに平行であり、延長軸Ｌ１ａの延長方向Ｙ１と同一の方向を向く。また、仮想半直線Ｌ１２ｂ上の位置Ｐ３から回転中心１７２Ａを中心として回転方向Ｒ１とは逆方向に９０度回転させた位置Ｐ２における回転体１７２の外周部の速度ベクトルＶ２は、延長軸Ｌ１ａに直交し、延長軸Ｌ１ａに接近する方向を向く。

【0119】

また、領域Ｄ３における回転体１７２の速度ベクトルＶは、流入口１３２Ａから離間する方向の成分を有し易い。また、領域Ｄ３における回転体１７２の速度ベクトルＶは、中心軸Ｌ１や延長軸Ｌ１ａを回転方向Ｒ１に応じて左方から右方に横切る方向の成分を有し易い。このため、原料片ＭＳは、回転体１７２から力を受けて、中心軸Ｌ１よりも右側に偏って排出パイプ１３２内に進入し易くなっている。

【0120】

［３－２．シート製造装置の貯留部の動作］
第３実施形態のシート製造装置１００の貯留部１３では、原料片ＭＳは、排出パイプ１３２内に流入する際に、中心軸Ｌ１に対して右側に偏り易い。よって、第１実施形態と同様に、制御装置１１０が搬送モーター１５０を制御して排出パイプ１３２の回転速度や回転方向などの回転状態を制御することにより、排出パイプ１３２内への原料片ＭＳの流入量が調整される。

【0121】

また、本実施形態では、流入口１３２Ａが面する領域Ｄ３では、回転体１７２が流入口１３２Ａから離間する向きに回転している。このため、原料片ＭＳが規制されて流入口１３２Ａのケース１７０側に滞留しても、滞留した原料片ＭＳが回転体１７２と共に流入口１３２Ａから離間し易い。よって、本実施形態では、排出パイプ１３２内に原料片ＭＳが流入し難く、原料片ＭＳの搬送量を少なくし易い。

【0122】

以上説明したように、第３実施形態でも、制御装置１１０は、第１実施形態と同様に攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０を制御して回転体１７２および排出パイプ１３２の各々の回転速度や回転方向などの回転状態を調整することにより、原料片ＭＳの搬送量を制御する。したがって、第１実施形態と同様に、原料片ＭＳの搬送量を調整することができる。

【0123】

また、本実施形態では、仮想半直線Ｌ１２ｂは、回転体１７２の回転中心１７２Ａから径方向に延びて回転体１７２の周方向の通過位置を規定する。排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１から搬送路１３３の外側に延長される半直線状の延長軸Ｌ１ａが、仮想半直線Ｌ１２ｂに対して、回転体１７２の回転中心１７２Ａからずれた位置で直交する。制御装置１１０は、仮想半直線Ｌ１２ｂを通過する部分の回転体１７２が搬送路１３３から離間する方向に移動するように回転体１７２を回転させる。したがって、原料片ＭＳが排出パイプ１３２内に流入し難くなっており、搬送量を少なくし易くなっている。

【0124】

［４．他の実施形態］
上述した各実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。

【0125】

上記実施形態において、スパイラル部材１４０が設けられた構成を説明したがスパイラル部材１４０を省略してもよい。なお、スパイラル部材１４０を省略した場合には、排出パイプ１３２が回転すると、排出パイプ１３２内の原料片ＭＳは、遠心力などで上方に移動した後に崩れて下方に移動し、排出口１３２Ｂ側に移動する。これらが繰り返されことで、原料片ＭＳは排出パイプ１３２内を搬送可能である。

【0126】

上記実施形態において、回転体１７２として円板状の回転部１９０が回転する構成を説明した。しかし、特許文献１に記載のように、回転体を、回転軸と回転軸に支持された棒部材とによって構成し、その回転体をケース１７０内で回転させる構成でもよい。

【0127】

上記実施形態では、突起の一例に対応するスパイラル部材１４０が長手方向に一体に連続して形成されたが、長手方向に分離された複数の螺旋部材が設けられる構成でもよい。また、突起は、螺旋状に湾曲した板材でなくてもよい。

【0128】

上記実施形態において、流入口１３２Ａの一部を閉塞する閉塞部材を設けてもよい。例えば、中心軸Ｌ１に対して、流入口１３２Ａの回転体１７２の回転方向Ｒ１の下流側を閉塞する閉塞部材を設ける。これにより、原料片ＭＳが、流入口１３２Ａの回転体１７２の回転方向Ｒ１の下流側から流入しようとする場合に、原料片ＭＳの流入を効率的に規制できる。

【0129】

上記第２実施形態において、制御装置１１０は、回転体１７２を回転方向Ｒ１に回転させる制御を行い、原料片ＭＳが排出パイプ１３２内に流入し易くしている。しかし、流入し難くするために、第２実施形態の貯留部１３において、回転体１７２を回転方向Ｒ１とは逆方向に回転させてもよい。

【0130】

上記第３実施形態において、制御装置１１０は、回転体１７２を回転方向Ｒ１に回転させる制御を行い、原料片ＭＳを排出パイプ１３２内に流入し難くしている。しかし、流入し易くするために、第３実施形態の貯留部１３において、回転体１７２を回転方向Ｒ１とは逆方向に回転させてもよい。

【0131】

上記実施形態では、制御装置１１０は、回転体１７２や排出パイプ１３２は一定の回転速度で回転させる制御を行った。しかし、これに代えて、制御装置１１０が、回転体１７２や排出パイプ１３２の回転速度を変更する制御をする構成にしてもよい。例えば、回転体１７２の攪拌作用を増大させる場合には回転体１７２の回転速度を増大させ、回転体１７２の攪拌作用を抑制させる場合には回転体１７２の回転速度を減少させてもよい。また、例えば、排出パイプ１３２の回転速度を、回転体１７２の回転速度の増減に応じて、増減させる制御をしてもよい。

【符号の説明】

【0132】

１３…貯留部、１００…シート製造装置（繊維搬送装置）、１１０…制御装置（制御部）、１２２…支持部材、１２４…爪部、１３０…攪拌装置、１３１…搬送装置、１３２…排出パイプ（回転体、筒）、１３２Ｂ…排出口、１３２Ｃ…内周面（内面）、１３３…搬送路、１３４…計量部、１３５…パイプ支持部材、１３６…載置台、１３７…軸受、１３８…支持台、１４０…スパイラル部材（突起）、１４２…従動ギア、１５０…搬送モーター（第２駆動部）、１５２…駆動ギア、１６０…受け部（容器）、１６０Ａ…軸、１６２…閉塞部材、１６４…ロードセル（重量検出部）、１６６…上面開口部、１６８…底面開口部、１６９…突出部、１７０…ケース、１７０Ａ…内部空間、１７２…回転体（攪拌部）、１８０…側壁（側面）、１８２…底面、１８４…開口部、１８６…排出部（接続部）、１８８…傾斜面、１８９…排出口、１９０…回転部、１９２…シーリング部材、１９６…羽根、１９８…突起部材、２１０…攪拌モーター（第１駆動部）、２３０…張り出し部、Ｄ２…領域、Ｄ３…領域、Ｌ１…中心軸（軸線）、Ｌ１ａ…延長軸（延長仮想線）、Ｌ１２ａ…仮想半直線、Ｌ１２ｂ…仮想半直線、Ｒ１…回転方向、ＲＯ…正方向、ＲＶ…逆方向、ＭＡ…原料、ＭＳ…原料片（繊維片）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】