特許 7631992 繊維構造体製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-10

(45)【発行日】2025-02-19

(54)【発明の名称】繊維構造体製造装置

(51)【国際特許分類】

   B08B 1/32 20240101AFI20250212BHJP

【ＦＩ】

B08B1/32

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021059708

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156155

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2024-03-12

(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】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】柳川 勇人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】川本 誠

【審査官】東 勝之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１１７４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２４５６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２７４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１４８７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１５４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２７３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４３１７６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０８Ｂ １／００ － １／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維を含む材料を堆積させて堆積物を生成する堆積部と、
前記堆積物を加圧してシート状に成形する加圧ローラーを有する成形部と、
前記加圧ローラーを清掃するクリーニング装置と、を備え、
前記クリーニング装置は、
第１回転軸回りに回転することによって、紙粉が付着した前記加圧ローラーを清掃し、
第１領域と、前記第１領域の前記第１回転軸方向に並んで位置し、前記紙粉の付着量が前
記第１領域よりも多い第２領域と、を有するクリーニングローラーと、
前記クリーニングローラーの長手方向における両端部のうち一端部および他端部に対し
てそれぞれ配置され、前記第１回転軸と異なる方向の第２回転軸回りに回転し、前記第２
領域の少なくとも一部に接触して、前記第２領域に付着した前記紙粉を除去する除去部材
と、
前記除去部材に直接接触して前記除去部材を清掃し、前記除去部材を両面側から挟む一
対の当接部材からなる清掃部材と、
を備えることを特徴とする繊維構造体製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クリーニング装置および繊維構造体製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、水を極力利用しない乾式による繊維構造体製造装置が提案されている。この繊維構造体製造装置は、特許文献１に示すように、原料を解繊して解繊物を生成する解繊部と、解繊物を堆積させて堆積物を生成する堆積部と、堆積物を搬送する搬送部と、堆積物をシート状に成形する成形部と、を備える。

【0003】

また、特許文献１では、搬送ローラーに付着した紙粉を除去するために、ブラシが設けられている。このブラシが回転する搬送ローラーに当接することにより、ブラシが搬送ローラーを清掃することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０７６６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来では、ブラシが固定された状態であるため、紙粉の除去が不十分である。さらに、従来では、ブラシが搬送ローラーの全体と接触しているため、紙粉が付着しやすい領域において、紙粉の除去が特に不十分になりやすい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のクリーニング装置は、第１回転軸回りに回転することによって、紙粉が付着する部材を清掃し、第１領域と、前記第１領域の前記第１回転軸方向に並んで位置し、前記紙粉の付着量が前記第１領域よりも多い第２領域と、を有するクリーニングローラーと、
前記第１回転軸と異なる方向の第２回転軸回りに回転し、前記第２領域の少なくとも一部に接触して、前記第２領域に付着した前記紙粉を除去する除去部材と、を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明の繊維構造体製造装置は、繊維を含む材料を堆積させて堆積物を生成する堆積部と、
前記堆積物を加圧してシート状に成形する加圧部材を有する成形部と、
前記加圧部材を清掃するクリーニング装置と、を備え、
前記クリーニング装置は、第１回転軸回りに回転することによって、紙粉が付着した前記加圧部材を清掃し、第１領域と、前記第１領域の前記第１回転軸方向に並んで位置し、前記紙粉の付着量が前記第１領域よりも多い第２領域と、を有するクリーニングローラーと、
前記第１回転軸と異なる方向の第２回転軸回りに回転し、前記第２領域の少なくとも一部に接触して、前記第２領域に付着した前記紙粉を除去する除去部材と、を備えることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る繊維構造体製造装置を示す概略側面図である。

【図2】図２は、図１に示す繊維構造体製造装置が備えるクリーニング装置の模式図である。

【図3】図３は、図２中矢印Ａ方向から見た図である。

【図4】図４は、除去部材の変形例を示す平面図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る繊維構造体製造装置が備えるクリーニング装置の振動付与部を示す斜視図である。

【図6】図６は、図５に示す振動付与部が備える衝突部材の斜視図である。

【図7】図７は、図５に示す振動付与部の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明のクリーニング装置および繊維構造体製造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】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る繊維構造体製造装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す繊維構造体製造装置が備えるクリーニング装置の模式図である。図３は、図２中矢印Ａ方向から見た図である。図４は、除去部材の変形例を示す平面図である。

【0011】

なお、以下では、説明の便宜上、図２～図４に示すように、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。また、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面が水平となっており、Ｚ軸が鉛直となっている。また、各軸の矢印が向いた方向を「＋」、その反対方向を「－」と言う。

【0012】

なお、図１は、概略構成図であり、繊維構造体製造装置１００の各部の位置関係は、図示の位置関係とは異なる。また、図１において、原料Ｍ１、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、シートＳが搬送される方向、すなわち、矢印で示す方向を搬送方向とも言う。また、矢印の先端側を搬送方向上流側、矢印の基端側を搬送方向下流側とも言う。

【0013】

図１に示すように、本発明の繊維構造体製造装置１００は、原料Ｍ１を粗砕、解繊し、結合素材を混合して堆積させ、この堆積物を成形部２０によって成形することで成形体を得る装置である。

【0014】

また、繊維構造体製造装置１００により製造される成形体は、例えば、再生紙のようなシート状をなしていてもよく、ブロック状をなしていてもよい。また、成形体の密度も特に限定されず、シートのような繊維の密度が比較的高い成形体であってもよく、スポンジ体のような繊維の密度が比較的低い成形体であってもよく、これらの特性が混在する成形体であってもよい。

【0015】

以下では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙とし、製造される成形体は、再生紙であるシートＳとして説明する。

【0016】

図１に示すように、本発明の繊維構造体製造装置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、放出部１８と、第２ウェブ形成部１９と、成形部２０と、切断部２１と、ストック部２２と、回収部２７と、クリーニング装置１０と、これらの作動を制御する制御部２８と、を備えている。

【0017】

また、繊維構造体製造装置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、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。

【0018】

以下、各部の構成について説明する。

【0019】

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なう部分である。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）であってもよいし、リサイクルペーパーでなくてもよい。本実施形態では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙である。

【0020】

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して粗砕片Ｍ２を生成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を有し、回転する粗砕刃１２１の間を原料Ｍ１が通過することにより、粗砕されて粗砕片Ｍ２を得ることができる。粗砕部１２によって生成された粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊部１３に搬送される。

【0021】

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いう。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。

【0022】

解繊部１３は、例えば本実施形態では、高速回転する回転刃と、回転刃の外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。解繊部１３に流入してきた粗砕片Ｍ２は、回転刃とライナーとの間に挟まれて解繊される。

【0023】

また、解繊部１３は、回転刃の回転により、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に吸引することができる。また、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。

【0024】

管２４２の途中には、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、選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。

【0025】

選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さ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。その平均長さは、１μｍ以上、３０μｍ以下であるのが好ましい。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。

【0026】

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。

【0027】

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。
第１選別物Ｍ４－１は、ドラム部１４１から落下する。

【0028】

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、上流側が管２４１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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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、例えば、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。

【0040】

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と結合剤Ｐ１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、結合剤供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３とを有している。

【0041】

管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、放出部１８のハウジング部１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と結合剤Ｐ１との混合物Ｍ７が通過する流路である。

【0042】

管１７２の途中には、結合剤供給部１７１が接続されている。結合剤供給部１７１は、スクリューフィーダー１７４を有している。このスクリューフィーダー１７４が回転駆動することにより、結合剤Ｐ１を粉体または粒子として管１７２に供給することができる。管１７２に供給された結合剤Ｐ１は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。

【0043】

なお、結合剤Ｐ１は、後の工程で繊維同士を結着させるものであり、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、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（エーテル化タマリンドガム、エーテル化ローカストビーンガム、エーテル化グアガム、アカシアアラビヤ系ガム）、繊維誘導糊（エーテル化カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース）、海藻類（アルギン酸ソーダ、寒天）、動物性蛋白質（コラーゲン、ゼラチン、加水分解コラーゲン、セリシン）等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６－１２、ナイロン６－６６等のポリアミド（ナイロン）、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、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。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。

【0044】

なお、結合剤供給部１７１から供給されるものとしては、結合剤Ｐ１の他に、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や結合剤Ｐ１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等が含まれていてもよい。または、予めそれらを結合剤Ｐ１に含ませて複合化したものを結合剤供給部１７１から供給してもよい。

【0045】

また、管１７２の途中には、結合剤供給部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と結合剤Ｐ１とが混合される。また、ブロアー１７３は、放出部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と結合剤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と結合剤Ｐ１とが均一に分散した状態で、放出部１８に流入することができる。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。

【0046】

放出部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部分である。放出部１８は、ドラム部１８１と、ドラム部１８１を収納するハウジング部１８２とを有する。

【0047】

ドラム部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。このドラム部１８１には、混合物Ｍ７が流入してくる。そして、ドラム部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、ドラム部１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされて気中に放出される。

【0048】

ハウジング部１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、例えば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、ハウジング部１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング部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。

【0049】

また、ドラム部１８１でほぐされた混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部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から第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。

【0050】

メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、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。このようなメッシュベルト１９１は、第２ウェブＭ８を下流に搬送する搬送部の一部を構成する。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

放出部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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。カレンダーローラー２０３は、第２ウェブＭ８を下流に搬送する搬送部としての機能も有する。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。

【0058】

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。加熱ローラー２０４は、第２ウェブＭ８を下流に搬送する搬送部としての機能も有する。この加熱加圧により、第２ウェブＭ８内では、結合剤Ｐ１が溶融して、この溶融した結合剤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。

【0059】

成形部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、シートＳを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切断部２１１と、第２切断部２１２とを有する。

【0060】

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

【0061】

第２切断部２１２は、回転する回転刃を有し、第１切断部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、切断除去された部分は、いわゆる「みみ」と呼ばれる。このように、所望の形状、大きさのシートＳは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。

【0062】

以上説明した繊維構造体製造装置１００が備える各部は、制御部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、制御部２８によって制御される。

【0063】

図１に示すように、制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２８１と、記憶部２８２と、を有している。ＣＰＵ２８１は、例えば、各種の判断や各種の命令等を行なうことができる。

【0064】

記憶部２８２は、例えば、シートＳを製造するプログラム等の各種プログラム等が記憶されている。具体的には、記憶部２８２は、後述する第１モード、第２モードおよび第３モード等を実行するためのプログラムが記憶されている。

【0065】

また、この制御部２８は、繊維構造体製造装置１００に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。また、制御部２８が外部機器に設けられている場合、制御部２８と繊維構造体製造装置１００とは、無線で接続されていてもよく、有線で接続されていてもよい。

【0066】

また、ＣＰＵ２８１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いし、ＣＰＵ２８１が繊維構造体製造装置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いし、記憶部２８２が繊維構造体製造装置１００に内蔵され、ＣＰＵ２８１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。

【0067】

このような制御部２８は、クリーニング装置１０に属しているととらえることもできるし、繊維構造体製造装置１００に属しているととらえることもできる。

【0068】

次に、クリーニング装置１０について説明する。
図１～図３に示すように、クリーニング装置１０は、第２ウェブＭ８やシートＳ等と接触する部材を清掃する機能を有する。第２ウェブＭ８やシートＳ等と接触する部材には、短繊維（以下、「紙粉」と言う）が付着することがあり、クリーニング装置１０は、紙粉を除去するものである。クリーニング装置１０は、第２ウェブＭ８やシートＳ等と接触する部材の全てに設けられていてもよく、これらのうちの１つまたは複数に設けられていてもよい。以下では、カレンダーローラー２０３に設置されている場合について説明する。

【0069】

図２に示すように、クリーニング装置１０は、フェルトローラー３と、フェルトローラー３を回転駆動する駆動部３０と、フェルトローラー３に付着した紙粉を除去するクリーニングローラー４と、クリーニングローラー４を回転駆動する駆動部４０と、クリーニングローラー４に付着した紙粉を除去する除去部材５と、除去部材５を回転駆動する駆動部５０と、除去部材５を清掃する清掃部材６と、を備える。

【0070】

フェルトローラー３は、Ｙ軸方向に沿って延在する長尺状をなし、少なくとも表面がフェルト生地のローラーで構成される。これにより、紙粉の清掃はもちろん、結着剤Ｐ１の除去も良好に行うことができる。

【0071】

フェルトローラー３は、本実施形態では、一対のカレンダーローラー２０３のうち、－Ｚ軸側に位置するカレンダーローラー２０３と接触し、このカレンダーローラー２０３を清掃する機能を有する。フェルトローラー３は、カレンダーローラー２０３の－Ｚ軸方向に配置され、かつ、カレンダーローラー２０３の長手方向に沿って配置されている。

【0072】

フェルトローラー３がカレンダーローラー２０３と接触した状態で回転することにより、カレンダーローラー２０３の表面に付着した紙粉を掃き取る、すなわち、清掃することができる。

【0073】

なお、フェルトローラー３は、省略されていてもよい。すなわち。クリーニングローラー４がカレンダーローラー２０３や加熱ローラー２０４を直接清掃する構成であってもよい。

【0074】

駆動部３０は、図示しないモーター、減速機等を有し、フェルトローラー３を回転駆動する。駆動部３０のモーターは、図１に示す制御部２８と電気的に接続されており、その作動が制御される。

【0075】

クリーニングローラー４は、Ｙ軸方向に沿って延在する長尺状をなし、ブラシローラーで構成される。クリーニングローラー４は、Ｙ軸方向に沿った第１回転軸Ｏ１回りに回転する。クリーニングローラー４は、本実施形態では、フェルトローラー３と接触し、フェルトローラー３を清掃する機能を有する。クリーニングローラー４は、フェルトローラー３の－Ｚ軸方向に配置され、かつ、カレンダーローラー２０３の長手方向に沿って配置されている。

【0076】

クリーニングローラー４がフェルトローラー３と接触した状態で回転することにより、クリーニングローラー４のブラシの毛がフェルト生地内の紙粉を掻き出す、すなわち、清掃することができる。

【0077】

クリーニングローラー４が、ブラシローラーであるため、紙粉が付着する部材を効率よく清掃することができる。

【0078】

駆動部４０は、図示しないモーター、減速機等を有し、クリーニングローラー４を回転駆動する。駆動部４０のモーターは、図１に示す制御部２８と電気的に接続されており、その作動が制御される。

【0079】

ここで、カレンダーローラー２０３の外周面のうち、第２ウェブＭ８の幅方向の両端部、すなわち、Ｙ軸方向の両縁部と接触する領域、および、その周辺の領域Ｂ１は、各領域Ｂ１の間の領域Ａ１と比べて紙粉が付着しやすい部分である。従って、フェルトローラー３の外周部のうち、カレンダーローラー２０３の領域Ｂ１に対応する領域Ｂ２は、各領域Ｂ２の間の領域Ａ２と比べて紙粉が付着しやすい。さらには、クリーニングローラー４のうち、領域Ｂ２に対応する領域Ｂ３は、各領域Ｂ３の間の領域Ａ３と比べて紙粉が付着しやすい。なお、領域Ａ３が第１領域であり、領域Ｂ３が第２領域である。そこで、クリーニング装置１０は、紙粉が付着しやすい領域Ｂ３の紙粉を選択的に除去する２つの除去部材５を有する。各除去部材５は、ほぼ同様の構成であるため、以下、一方の除去部材５について説明する。

【0080】

除去部材５は、第１回転軸Ｏ１と異なる方向、本実施形態では、第１回転軸Ｏ１と直交する方向の第２回転軸Ｏ２回りに回転し、領域Ｂ３の少なくとも一部に接触して、領域Ｂ３に付着した紙粉を除去するものである。すなわち、除去部材５は、Ｘ軸方向に沿った第２回転軸Ｏ２回りに回転する。そして、除去部材５は、回転することにより、クリーニングローラー４の毛の中に入り込んだ紙粉を掻き出して清掃する。

【0081】

図４に示すように、除去部材５は、板状をなす部材である。これにより、クリーニングローラー４の清掃を効果的に行うことができる。より詳細には、除去部材５がクリーニングローラー４の毛の間に入り込みやすくなり、クリーニングローラー４の清掃を効果的に行うことができる。なお、除去部材５は、枠状をなす部材であってもよい。

【0082】

また、図２に示すように、除去部材５は、平面視で円形をなしている。これにより、クリーニングローラー４を安定的に清掃することができる。

【0083】

なお、図４に示すように、除去部材５は、平面視で多角形をなしていてもよい。すなわち、除去部材５は、平面視で複数の角部５１を有する形状をなしていてもよい。この場合、角部５１がクリーニングローラー４の毛に良好に入り込むことができ、クリーニングローラー４をより確実に清掃することができる。図示の構成では、除去部材５は、１２角形をなしているが、角部５１の数は、これに限定されない。

【0084】

また、除去部材５の平面視形状における最大外径は、５ｃｍ以上３０ｃｍ以下であるのが好ましく、１０ｃｍ以上１５ｃｍ以下であるのがより好ましい。これにより、装置の大型化を防止しつつ、クリーニングローラー４の清掃をより効果的に行うことができる。

【0085】

除去部材５の厚さは、特に限定されないが、０．０１ｃｍ以上２．０ｃｍ以下であるのが好ましく、０．０３ｃｍ以上１．００ｃｍ以下であるのがより好ましい。これにより、除去部材５がクリーニングローラー４に良好に入り込むことができ、クリーニングローラー４の清掃をより効果的に行うことができる。

【0086】

また、除去部材５は、クリーニングローラー４の毛の中に入り込んでいてもよく、入り込んでいなくてもよい。除去部材５がクリーニングローラー４の毛の中に入り込んでいる場合、その入り込み量は、０．１ｃｍ以上５ｃｍ以下であるのが好ましく、０．２ｃｍ以上３ｃｍ以下であるのがより好ましい。これにより、クリーニングローラー４の清掃をより効果的に行うことができる。

【0087】

駆動部５０は、図示しないモーター、減速機等を有し、除去部材５を回転駆動する。駆動部５０のモーターは、図１に示す制御部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、駆動部５０のモーターは、通電条件を制御されることにより、回転速度、回転方向が可変に構成される。

【0088】

このように、クリーニング装置１０は、除去部材５を回転駆動する駆動部５０と、駆動部５０の作動を制御する制御部２８と、を備える。これにより、手動で除去部材５を動かすことなく、クリーニングローラー４の清掃を行うことができる。なお、除去部材５を手動で回転させる構成であってもよい。

【0089】

また、制御部２８は、除去部材５を間欠的に回転させる。すなわち、制御部２８は、除去部材５が回転および停止を交互に行うよう駆動部５０の作動を制御する。これにより、クリーニングローラー４の清掃を効果的に行うことができる。

【0090】

なお、回転している時間Ｔ１と、停止している時間Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２は、０．１以上、１０以下であるのが好ましく、１．０以上、５．０以下であるのがより好ましい。

【0091】

なお、除去部材５が回転している際の回転速度は、可変であってもよい。また、除去部材５は、連続的に回転する構成であってもよい。

【0092】

このように、紙粉が付着する部材は、繊維を含むシート状物である第２ウェブＭ８を搬送する搬送部を構成するものであり、第２領域である領域Ｂ３は、第２ウェブＭ８の搬送方向であるＸ軸方向と交わる方向であるＹ軸方向の端部に対応する位置に位置している。これにより、クリーニングローラー４のうち、特に紙粉が付着しやすい部分を効率よく清掃することができる。

【0093】

また、クリーニングローラー４の長手方向の中央部に第１領域である領域Ａ３が位置し、クリーニングローラー４の長手方向の一端部および他端部に第２領域である領域Ｂ３が位置している。そして、クリーニングローラー４の一端部および他端部に対応して、一対の除去部材５が設けられている。これにより、クリーニングローラー４のうち、紙粉が付着しやすい２か所の双方において、効率よく清掃することができる。

【0094】

また、図２中左側の除去部材５の回転方向は、図中反時計回りであり、図２中右側の除去部材５の回転方向は、図中時計回りである。これにより、除去部材５がクリーニングローラー４から掻き出した紙粉がクリーニングローラー４の中央部に向かって飛び散るのを防止することができる。

【0095】

なお、図２中左側の除去部材５の回転方向は、図中時計回りであり、図２中右側の除去部材５の回転方向は、図中反時計回りであってもよい。この場合、クリーニングローラー４の中央部付近に紙粉を回収する回収部を設けることにより、簡単な方法で紙粉を回収することができる。

【0096】

このように、各除去部材５は、互いに反対方向に回転する。これにより、クリーニングローラー４の中央部に向かって飛び散るのを防止することができるという利点や、紙粉の回収が容易といった利点を得ることができる。

【0097】

また、クリーニング装置１０は、除去部材５を清掃する清掃部材６を備える。清掃部材６は、図３に示すように、除去部材５を両面側から挟む一対の当接部材６１を有する。当接部材６１は、それぞれ、除去部材５の＋Ｘ軸側と、除去部材５の－Ｘ軸側とに設けられている。各当接部材６１は、除去部材５と接触する部分が、例えばフェルト生地で構成され、除去部材５が回転することにより、除去部材５に付着した紙粉が各当接部材６１に拭き取られ、清掃される。

【0098】

このように、クリーニング装置１０は、除去部材５を清掃する清掃部材６を備える。これにより、除去部材５に付着した紙粉を除去することができる。

【0099】

また、清掃部材６は、除去部材５に直接接触して除去部材５を清掃する当接部材６１を有する。これにより、除去部材５に付着した紙粉をより効果的に除去することができる。

【0100】

以上説明したように、本発明のクリーニング装置１０は、第１回転軸Ｏ１回りに回転することによって、紙粉が付着する部材であるフェルトローラー３を清掃し、第１領域である領域Ａ３と、領域Ａ３の第１回転軸Ｏ１方向に並んで位置し、紙粉の付着量が領域Ａ３よりも多い第２領域である領域Ｂ３と、を有するクリーニングローラー４と、第１回転軸Ｏ１と異なる方向の第２回転軸Ｏ２回りに回転し、領域Ｂ３の少なくとも一部に接触して、領域Ｂ３に付着した紙粉を除去する除去部材５と、を備える。これにより、クリーニングローラー４に付着した紙粉を効果的に除去することができる。さらに、クリーニングローラー４のうち、紙粉が付着しやすい領域Ｂ３を効果的に清掃することができる。

【0101】

また、本発明の繊維構造体製造装置１００は、繊維を含む材料を堆積させて堆積物である第２ウェブＭ８を生成する堆積部である第２ウェブ形成部１９と、堆積物を加圧してシート状に成形する加圧部材であるカレンダーローラー２０３を有する成形部２０と、カレンダーローラー２０３を清掃するクリーニング装置１０と、を備える。また、クリーニング装置１０は、第１回転軸Ｏ１回りに回転することによって、紙粉が付着したカレンダーローラー２０３を清掃し、第１領域である領域Ａ３と、領域Ａ３の第１回転軸Ｏ１方向に並んで位置し、紙粉の付着量が領域Ａ３よりも多い第２領域である領域Ｂ３と、を有するクリーニングローラー４と、第１回転軸Ｏ１と異なる方向の第２回転軸Ｏ２回りに回転し、領域Ｂ３の少なくとも一部に接触して、領域Ｂ３に付着した紙粉を除去する除去部材５と、を備える。これにより、クリーニング装置１０の利点を享受することができる。また、クリーニングローラー４がカレンダーローラー２０３を直接的または間接的に効果的に清掃することができる。よって、カレンダーローラー２０３に紙粉が付着していないまたは紙粉の付着量が少ない状態を維持することができる。その結果、第２ウェブＭ８の加圧を精度よく行うことができ、品質の高い繊維構造体を製造することができる。

【0102】

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る繊維構造体製造装置が備えるクリーニング装置の振動付与部を示す斜視図である。図６は、図５に示す振動付与部が備える衝突部材の斜視図である。図７は、図５に示す振動付与部の縦断面図である。

【0103】

以下、これらの図を参照して本発明のクリーニング装置および繊維構造体製造装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0104】

図５に示すように、本実施形態では、清掃部材６は、除去部材５に振動を付与する振動付与部６２を有する。振動付与部６２は、除去部材５に接続されたシャフト６３と、シャフト６３に連結された衝突部材６４と、シャフト６３に連結されたワンウェイクラッチ６５と、ワンウェイクラッチ６６と、支持部材６７と、を有する。シャフト６３には、図中左から、ワンウェイクラッチ６５、衝突部材６４、支持部材６７、ワンウェイクラッチ６６および除去部材５の順でこれらが挿通または連結されている。
シャフト６３は、支持部材６７によって回転可能に支持されている。

【0105】

図６に示すように、衝突部材６４は、シャフト６３を挿通する挿通孔６４１を有する円板状をなしている。また、挿通孔６４１は、切り欠き６４３を有する。また、衝突部材６４は、ワンウェイクラッチ６５側に向かって突出した突出部６４２を有する。突出部６４２は、挿通孔６４１を介して一対設けられている。

【0106】

また、衝突部材６４は、ばね６４４によってワンウェイクラッチ６５側に向かって付勢されている。このような衝突部材６４は、シャフト６３に固定されており、シャフト６３とともに回転する。

【0107】

ワンウェイクラッチ６５は、ギアを内蔵している。ワンウェイクラッチ６５は、シャフト６３と係合してシャフト６３および衝突部材６４とともに回転する第１状態と、シャフト６３に対して滑り、シャフト６３および衝突部材６４とともに回転しない第２状態と、をとり得る。

【0108】

また、図７に示すように、ワンウェイクラッチ６５は、衝突部材６４側に突出した傾斜面６５１を有する。傾斜面６５１は、突出部６４２が当接する部分である。

【0109】

第２状態では、ワンウェイクラッチ６５と衝突部材６４とは、相対的に回転する。この際、衝突部材６４の突出部６４２が傾斜面６５１を摺動すると、衝突部材６４が、ばね６４４の付勢力に抗してワンウェイクラッチ６５から離間する方向に移動する。そして、突出部６４２が傾斜面６５１の先の段差を乗り越える際、図７に示すように、衝突部材６４は、ばね６４４の付勢力によってワンウェイクラッチ６５に打ち付けられる。この衝撃により振動が発生し、シャフト６３を介して除去部材５に伝達される。これにより、除去部材５に付着した紙粉を振るい落とすことができる。

【0110】

なお、衝突部材６４がワンウェイクラッチ６５に対して接近、離間する際、衝突部材６４の切り欠き６４３を、シャフト６３に固定された図示しないキーが移動することにより、衝突部材６４のワンウェイクラッチ６５に対する接近、離間が安定的に行われる。

【0111】

このような第１状態および第２状態の切替回数は、クリーニングローラー４が１周回転する間に、５回以上２０回以下であるのが好ましく、７回以上１５回以下であるのがより好ましい。これにより、除去部材５に付着した紙粉をより確実に振るい落とすことができる。

【0112】

このように、清掃部材６は、除去部材５に振動を付与する振動付与部６２を有する。これにより、振動を発生させるという簡単な方法によって、除去部材５の清掃を行うことができる。

【0113】

以上、本発明のクリーニング装置および繊維構造体製造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、クリーニング装置および繊維構造体製造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、任意の構成物が付加されていてもよい。

【0114】

また、本発明のクリーニング装置および繊維構造体製造装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成や特徴を組み合わせたものであってもよい。

【0115】

なお、各除去部材の間に、第１領域を清掃する清掃ローラーを備えていてもよい。この場合、清掃ローラーは、第１軸と平行な第３軸回りに回転する構成であるのが好ましい。

【符号の説明】

【0116】

３…フェルトローラー、４…クリーニングローラー、５…除去部材、６…清掃部材、１０…クリーニング装置、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…放出部、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…制御部、３０…駆動部、４０…駆動部、５０…駆動部、５１…角部、６１…当接部材、６２…振動付与部、６３…シャフト、６４…衝突部材、６５…ワンウェイクラッチ、６６…ワンウェイクラッチ、６７…支持部材、１００…繊維構造体製造装置、１２１…粗砕刃、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、１７１…結合剤供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８１…ドラム部、１８２…ハウジング部、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切断部、２１２…第２切断部、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…ＣＰＵ、２８２…記憶部、６４１…挿通孔、６４２…突出部、６４３…切り欠き、６４４…ばね、６５１…傾斜面、Ａ…矢印、Ａ１…領域、Ａ２…領域、Ａ３…領域、Ｂ１…領域、Ｂ２…領域、Ｂ３…領域、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、Ｏ１…第１回転軸、Ｏ２…第２回転軸、Ｐ１…結合剤、Ｓ…シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】