JP2017145526A - Sheet manufacturing installation and maintenance method of sheet manufacturing installation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート製造装置、シート製造装置のメンテナンス方法に関する。 The present invention relates to a sheet manufacturing apparatus and a maintenance method for a sheet manufacturing apparatus.
従来、破砕機で破砕された古紙屑を破砕紙と紙粉塵に分離する分離機と、分離機で古紙屑から分離された紙粉塵を紙粉と空気に再分離する集塵機と、集塵機で紙粉を除去した浄化空気を大気中に放出する排風機とを含む古紙回収装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a separator that separates waste paper waste crushed by a crusher into crushed paper and paper dust, a dust collector that re-separates paper dust separated from waste paper waste into paper dust and air, and a paper duster There is known a waste paper collecting apparatus including an exhaust fan that discharges purified air from which air has been removed to the atmosphere (for example, see Patent Document 1).
ところで、例えば、粉塵等を捕集するフィルターを備えた集塵機では、フィルターの除塵や交換等のメンテナンスが必要となる。しかしながら、フィルターでの塵の捕集量は装置の稼働状況等により変化するため、メンテナンスの時期を的確に把握することが困難である。 By the way, for example, in a dust collector equipped with a filter that collects dust and the like, maintenance such as dust removal and replacement of the filter is required. However, since the amount of dust collected by the filter varies depending on the operating status of the apparatus, it is difficult to accurately grasp the maintenance timing.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器と、前記フィルターの圧力を検出するための検出器と、前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測する予測部と、を有することを特徴とする。 [Application Example 1] The sheet manufacturing apparatus according to this application example detects a pressure of the collector having a filter for collecting a part of the defibrated material obtained by defibrating the raw material containing the fiber. Replacement of the filter based on the detector for allowing the filter, the allowable pressure of the filter, the amount of increase in the pressure of the filter within a unit period, and the amount of change in the initial pressure of the filter per unit period And a prediction unit for predicting the time.
この構成によれば、フィルターの圧力情報に基づいて交換時期を的確に予測することができる。これにより、ユーザーの負担軽減、装置の稼働率向上に繋げることができる。 According to this configuration, the replacement time can be accurately predicted based on the pressure information of the filter. Thereby, it can lead to a user's burden reduction and the improvement of the operation rate of an apparatus.
[適用例2]上記適用例にかかるシート製造装置は、前記予測部により予測した前記フィルターの交換時期を出力する出力部を有することを特徴とする。 Application Example 2 The sheet manufacturing apparatus according to the application example includes an output unit that outputs the filter replacement time predicted by the prediction unit.
この構成によれば、フィルターの交換時期が出力されるため、ユーザーは適時に交換作業を行うことができる。 According to this configuration, since the filter replacement time is output, the user can perform the replacement work in a timely manner.
[適用例3]上記適用例にかかるシート製造装置は、前記フィルターに付いた付着物を取り除くための除去部を有し、前記フィルターの初期圧力は、前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とする。 [Application Example 3] The sheet manufacturing apparatus according to the application example described above has a removal unit for removing the deposits attached to the filter, and the initial pressure of the filter is a pressure immediately after the operation of the removal unit. It is characterized by being.
この構成によれば、フィルターに付いた付着物の除去により、フィルターの捕集機能を回復させることができる。また、フィルターの初期圧力を除去部を動作させた直後の圧力とすることにより、フィルターの汚れ具合の経時変化を把握することができ、フィルターの交換時期をより正確に予測することができる。 According to this configuration, the collection function of the filter can be recovered by removing the deposits attached to the filter. Further, by setting the initial pressure of the filter to a pressure immediately after operating the removing unit, it is possible to grasp the change with time of the degree of contamination of the filter, and to predict the replacement time of the filter more accurately.
[適用例4]上記適用例にかかるシート製造装置の前記除去部は、予め定められた所定の間隔毎に動作する第1動作状態と、前記シート製造装置の停止時または起動時に動作する第2動作状態とを備え、前記フィルターの初期圧力は、前記第2動作状態で前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とする。 [Application Example 4] The removing unit of the sheet manufacturing apparatus according to the application example described above operates in a first operation state that operates at predetermined intervals, and a second operation that operates when the sheet manufacturing apparatus is stopped or started. The initial pressure of the filter is a pressure immediately after the removal unit is operated in the second operation state.
この構成によれば、第1動作状態と第2動作状態とを組み合わせた動作により、フィルターの捕集機能を効率良く回復させることができる。 According to this configuration, the filter collecting function can be efficiently recovered by an operation combining the first operation state and the second operation state.
[適用例5]本適用例にかかるシート製造装置のメンテナンス方法は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器を有するシート製造装置のメンテナンス方法であって、前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測することを特徴とする。 Application Example 5 The sheet manufacturing apparatus according to this application example is maintained by a sheet manufacturing apparatus having a collector provided with a filter for collecting a part of a defibrated material obtained by defibrating a raw material containing fibers. The filter replacement method is based on the allowable pressure of the filter, the amount of increase in the pressure of the filter within a unit period, and the amount of change in the initial pressure of the filter per unit period. It is characterized by predicting the time.
この構成によれば、フィルターの圧力情報に基づいて交換時期を的確に予測することができる。これにより、効率良く装置のメンテナンスを行うことができる。 According to this configuration, the replacement time can be accurately predicted based on the pressure information of the filter. As a result, the apparatus can be efficiently maintained.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member or the like is shown differently from the actual scale so as to make each member or the like recognizable.
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るシート製造装置100を模式的に示す図である。
First, a sheet manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a
図1に示すように、シート製造装置100は、供給部10と、製造部102と、制御部104と、を備える。製造部102は、シートを製造する。製造部102は、粗砕部12と、解繊部20と、選別部40と、第1ウエブ形成部45と、回転体49と、混合部50と、堆積部60と、第2ウエブ形成部70と、シート形成部80と、切断部90と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
供給部10は、粗砕部12に原料を供給する。供給部10は、例えば、粗砕部12に原料を連続的に投入するための自動投入部である。供給部10によって供給される原料は、例えば、古紙やパルプシートなどの繊維を含むものである。
The
粗砕部12は、供給部10によって供給された原料を、空気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数cm角の細片である。図示の例では、粗砕部12は、粗砕刃14を有し、粗砕刃14によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部12としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部12によって裁断された原料は、ホッパー1で受けてから管2を介して、解繊部20に移送(搬送)される。
The crushing
解繊部20は、粗砕部12によって裁断された原料を解繊する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料(被解繊物)を、繊維1本1本に解きほぐすことをいう。解繊部20は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。
The defibrating
解繊部20を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂(複数の繊維同士を結着させるための樹脂)粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも(string)状や平ひも(ribbon)状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態(独立した状態)で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態(いわゆる「ダマ」を形成している状態)で存在してもよい。
What has passed through the defibrating
解繊部20は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中(空気中)等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部20として、本実施形態ではインペラーミルを用いる。解繊部20は、原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。これにより、解繊部20は、自ら発生する気流によって、導入口22から、原料を気流と共に吸引し、解繊処理して、排出口24へと搬送することができる。解繊部20を通過した解繊物は、管3を介して、選別部40に移送される。
The
選別部40は、解繊部20により解繊された解繊物を導入口42から導入し、繊維の長さによって選別する。選別部40としては、例えば、篩(ふるい)を用いる。選別部40は、網(フィルター、スクリーン)を有し、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子(網を通過するもの、第1選別物)と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ(網を通過しないもの、第2選別物)と、を分けることができる。例えば、第1選別物は、管7を介して、混合部50に移送される。第2選別物は、排出口44から管8を介して、解繊部20に戻される。具体的には、選別部40は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。選別部40の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いる。
The
第1ウエブ形成部45は、選別部40を通過した第1選別物を、混合部50に搬送する。第1ウエブ形成部45は、メッシュベルト46と、張架ローラー47と、サクション機構48と、を含む。
The first
サクション機構48は、選別部40の開口(網の開口)を通過して空気中に分散された第1選別物をメッシュベルト46上に吸引することができる。第1選別物は、移動するメッシュベルト46上に堆積し、ウエブVを形成する。メッシュベルト46、張架ローラー47の基本的な構成は、後述する第2ウエブ形成部70のメッシュベルト72及び張架ローラー74の構成と同様である。
The
サクション機構48は、メッシュベルト46の下方(選別部40側とは反対側)に設けられている。サクション機構48は、メッシュベルト46の下方に設けられメッシュベルト46に向けて開口を有する開口部48aと、一方端部が開口部48aに接続された管48bと、管48bの他方端部に接続された捕集器450と、一方端部が捕集器450に接続された管48cと、管48cの他方端部に接続されたブロアー48dと、を備えている。ブロアー48dを駆動させることにより、下方に向く気流(選別部40からメッシュベルト46に向く気流)を発生させることができる。本実施形態では、粗砕部12の開口から(管2の開口)から吸気され、管2、管3、管48b、管48cを通る気流が発生する。サクション機構48によって、選別部40により空気中に分散された第1選別物をメッシュベルト46上に吸引することができる。また、捕集器450は、フィルター455(図2参照)を備え、ブロアー48dによる吸引でメッシュベルト46を通過した第1選別物(解繊物の一部)に含まれる粉塵(例えば、粉体、樹脂(複数の繊維同士を結着させるための樹脂)粒や、インク、トナーなどの色剤)を捕集することができる。捕集器450のフィルター455を通過した空気は、ブロアー48dにより排気口から外部に排気される。なお、捕集器450の詳細な構成は後述する。
The
ウエブVは、選別部40および第1ウエブ形成部45を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。メッシュベルト46に堆積されたウエブVは、管7へ投入され、混合部50へと搬送される。
The web V is formed in a soft and swelled state containing a lot of air by passing through the sorting
回転体49は、ウエブVが混合部50に搬送される前に、ウエブVを切断することができる。図示の例では、回転体49は、基部49aと、基部49aから突出している突部49bを有している。突部49bは、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部49bは4つ設けられ、4つの突部49bが等間隔に設けられている。基部49aが方向Rに回転することにより、突部49bは、基部49aを軸として回転することができる。回転体49によってウエブVを切断することにより、例えば、堆積部60に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。
The rotating
回転体49は、第1ウエブ形成部45の近傍に設けられている。図示の例では、回転体49は、ウエブVの経路において下流側に位置する張架ローラー47aの近傍に(張架ローラー47aの横に)設けられている。回転体49は、突部49bがウエブVと接触可能な位置であって、ウエブVが堆積されるメッシュベルト46と接触しない位置に設けられている。これにより、メッシュベルト46が突部49bによって磨耗する(破損する)ことを抑制することができる。突部49bとメッシュベルト46との間の最短距離は、例えば、0.05mm以上0.5mm以下である。
The rotating
なお、図示の例では、回転体49のウエブVの搬送方向上流側にはメッシュベルト46に形成されたウエブVを調湿する調湿部400が設けられている。調湿部400は、ウエブVに対して水や水蒸気を添加して、ウエブVと水との量比を調節することができる。
In the illustrated example, a
混合部50は、選別部40を通過した第1選別物(第1ウエブ形成部45により搬送された第1選別物)と、樹脂を含む添加物と、を混合する。混合部50は、添加物を供給する添加物供給部52と、第1選別物と添加物とを搬送する管54と、ブロアー56と、を有している。図示の例では、添加物は、添加物供給部52からホッパー9を介して管54に供給される。管54は、管7と連続している。
The mixing
混合部50では、ブロアー56によって気流を発生させ、管54中において、第1選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。なお、第1選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、V型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよい。
In the mixing
添加物供給部52としては、図1に示すようなスクリューフィーダーや、図示せぬディスクフィーダーなどを用いる。添加物供給部52から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。樹脂が供給された時点では、複数の繊維は結着されていない。樹脂は、シート形成部80を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。
As the
添加物供給部52から供給される樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、AS樹脂、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独または適宜混合して用いてもよい。添加物供給部52から供給される添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
The resin supplied from the
なお、添加物供給部52から供給される添加物には、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集を防止するための凝集防止剤、繊維等が燃えにくくするための難燃剤が含まれていてもよい。混合部50を通過した混合物(第1選別物と添加物との混合物)は、管54を介して、堆積部60に移送される。
In addition to the resin that binds the fibers, the additive supplied from the
堆積部60は、混合部50を通過した混合物を導入口62から導入し、絡み合った解繊物(繊維)をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部60は、添加物供給部52から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部60は、第2ウエブ形成部70に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
The depositing
堆積部60としては、回転する円筒の篩を用いる。堆積部60は、網を有し、混合部50を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子(網を通過するもの)を降らせる。堆積部60の構成は、例えば、選別部40の構成と同じである。
As the
なお、堆積部60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、堆積部60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、堆積部60は、堆積部60に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
It should be noted that the “sieving” of the depositing
第2ウエブ形成部70は、堆積部60を通過した通過物を堆積して、ウエブWを形成する。第2ウエブ形成部70は、例えば、メッシュベルト72と、張架ローラー74と、サクション機構76と、を有している。
The second
メッシュベルト72は、移動しながら、堆積部60の開口(網の開口)を通過した通過物を堆積する。メッシュベルト72は、張架ローラー74によって張架され、通過物を通しにくく空気を通す構成となっている。メッシュベルト72は、張架ローラー74が自転することによって移動する。メッシュベルト72が連続的に移動しながら、堆積部60を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト72上にウエブWが形成される。メッシュベルト72は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。
While moving, the
サクション機構76は、メッシュベルト72の下方(堆積部60側とは反対側)に設けられている。サクション機構76は、下方に向く気流(堆積部60からメッシュベルト72に向く気流)を発生させることができる。サクション機構76によって、堆積部60により空気中に分散された混合物をメッシュベルト72上に吸引することができる。これにより、堆積部60からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構76によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。
The
サクション機構76は、メッシュベルト72の下方に設けられメッシュベルト72に向けて開口を有する開口部76aと、一方端部が開口部76aに接続された管76bと、管76bの他方端部に接続された捕集器750と、一方端部が捕集器750に接続された管76cと、管76cの他方端部に接続されたブロアー76dと、を備えている。ブロアー76dを駆動させることにより、下方に向く気流を発生させることができる。本実施形態では、管7の開口から吸気され、管54、管76b、管76cを通る気流が発生する。また、捕集器750は、フィルターを備え、ブロアー76dによる吸引でメッシュベルト72を通過した混合物を捕集することができる。捕集器750のフィルターを通過した空気は、ブロアー76dにより排気口から外部に排気される。なお、捕集器750の詳細な構成は後述する。
The
以上のように、堆積部60および第2ウエブ形成部70(ウエブ形成工程)を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウエブWが形成される。メッシュベルト72に堆積されたウエブWは、シート形成部80へと搬送される。
As described above, the web W is softly inflated and contains a large amount of air by passing through the
なお、図示の例では、ウエブWを調湿する調湿部78が設けられている。調湿部78は、ウエブWに対して水や水蒸気を添加して、ウエブWと水との量比を調節することができる。
In the illustrated example, a
シート形成部80は、メッシュベルト72に堆積したウエブWを加圧加熱してシートSを成形する。シート形成部80では、ウエブWにおいて混ぜ合された解繊物および添加物の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物(樹脂)を介して結着することができる。
The
シート形成部80は、ウエブWを加圧する加圧部82と、加圧部82により加圧されたウエブWを加熱する加熱部84と、を備えている。加圧部82は、一対のカレンダーローラー85で構成され、ウエブWに対して圧力を加える。ウエブWは、加圧されることによりその厚さが小さくなり、ウエブWの密度が高められる。加熱部84としては、例えば、加熱ローラー(ヒーターローラー)、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いる。図示の例では、加熱部84は、一対の加熱ローラー86を備えている。加熱部84を加熱ローラー86として構成することにより、加熱部84を板状のプレス装置(平板プレス装置)として構成する場合に比べて、ウエブWを連続的に搬送しながらシートSを成形することができる。ここで、カレンダーローラー85(加圧部82)は、加熱ローラー86(加熱部84)によってウエブWに印加される圧力よりも高い圧力をウエブWに印加することができる。なお、カレンダーローラー85や加熱ローラー86の数は、特に限定されない。
The
切断部90は、シート形成部80によって成形されたシートSを切断する。図示の例では、切断部90は、シートSの搬送方向と交差する方向にシートSを切断する第1切断部92と、搬送方向に平行な方向にシートSを切断する第2切断部94と、を有している。第2切断部94は、例えば、第1切断部92を通過したシートSを切断する。
The cutting
以上により、所定のサイズの単票のシートSが成形される。切断された単票のシートSは、排出部96へと排出される。
Thus, a single-sheet sheet S having a predetermined size is formed. The cut sheet S is discharged to the
次に、捕集器の構成及び特性について説明する。なお、捕集器450の構成と捕集器750の構成とは同様なので、捕集器450の構成を例に挙げて説明する。図2は、捕集器の構成を示す概略図であり、図3は捕集器の特性を示す説明図である。
Next, the configuration and characteristics of the collector will be described. Since the configuration of the
捕集器450は、例えば、バグフィルター式の捕集器である。図2に示すように、捕集器450は、枠体(筐体)451を備えている。また、枠体451は、第1枠体451aと第2枠体451bとで構成され、結合部452によって着脱可能に結合されている。図示の例では、結合部452として、第1枠体451a及び第2枠体451bのそれぞれにガイド溝が形成され、第1枠体451aと第2枠体451bとをガイド溝に沿ってスライドさせることにより結合可能に構成されている。第2枠体451bは、捕集した粉塵等を貯留する部分に該当し、第1枠体451aから第2枠体451bを取り外し、第2枠体451bに貯留した粉塵等を廃棄することができる。
The
また、第1枠体451aの内部には、貫通孔を有する区画体(区画壁)456が設けられている。区画体456により、枠体451は吸気チャンバー481と排気チャンバー482とに区画されている。そして、区画体456の貫通孔に対応するように、筒状のフィルター455が枠体451(吸気チャンバー481)内に配置されている。本実施形態では、区画体456に4個の貫通孔が形成され、各貫通孔に対応して4個のフィルター455が配置されている。フィルター455は、粉塵等を捕集するものであり、例えば、布製のバグフィルターである。フィルター455は、内部が中空の筒状を有し、一方端が閉じられた袋状を成している。そして、フィルター455の閉じられた部分は重力方向に配置され、反対側の開口した部分が重力方向とは反対側に向くように配置される。なお、フィルター455は、リテーナ等によって支持されている。このため、枠体451内部に吸引される気流を受けても、フィルター455の形状は保持される。
In addition, a partition body (partition wall) 456 having a through hole is provided inside the
また、第1枠体451aの吸気チャンバー481に対応する部分には、ブロアー48dによりメッシュベルト46を介して吸引された粉塵等を含む気流が導入される導入口453が設けられている。また、第1枠体451aの排気チャンバー482に対応する部分には、フィルター455を通過して浄化された空気が排気される排気口454が設けられている。
In addition, an
導入口453から吸気チャンバー481に導入された空気(粉塵を含む)は、フィルター455を通過して排気チャンバー482に送られる。このとき、粉塵等はフィルター455に付着或いは第2枠体451b側に落下し、浄化された空気が排気チャンバー482に送られ、排気口454から排気される。
Air (including dust) introduced from the
ところで、図3に示すように、捕集器450のフィルター455に粉塵が付着・堆積するに伴い、通気抵抗の増大による圧力損失が、捕集器450の稼働時間(シート製造装置100の稼働時間)の経過と共に上昇する。なお、圧力(損失)が許容範囲を超えた場合、フィルター455に破れ等の損傷が発生し、粉塵の捕集効率が低下してしまう。そこで、本実施形態では、フィルター455に付いた粉塵等の付着物を除去するための除去部としての圧縮空気吐出部490が設けられている。
By the way, as shown in FIG. 3, as dust adheres to and accumulates on the
圧縮空気吐出部490は、図2に示すように、コンプレッサー等の圧縮空気を生成する圧縮空気発生部491と、圧縮空気発生部491に接続された配管493と、当該配管493に接続されたノズル部492と、を備えている。本実施形態では、各フィルター455に対応して4個のノズル部492を備えている。また、圧縮空気が吐出されるノズル部492の吐出口492aは、フィルター455の中心部(中空部)に向けて配置されている。導入口453から導入されフィルター455を通過する空気の流れ方向とは逆方向に、フィルター455に対して圧縮空気が吐出される。圧縮空気がフィルター455の内部に吐出されると、圧縮空気が膨張してフィルター455が振動し、フィルター455の表面に付着した粉塵等の付着物が落下する。落下した付着物は、第2枠体451b内に貯留される。このように、圧縮空気吐出部490によりフィルター455の洗浄(除塵、クリーニング)が行われる。
As shown in FIG. 2, the compressed
図3に示すように、例えば、時間taにおいて、フィルター455に向けて圧縮空気を吐出してフィルター455の表面に付いた付着物を除去すると、フィルター455の通気抵抗が減少し圧力損失が低下する。これにより、フィルター455の捕集効率を回復させることができる。後述するように、シート製造装置100の稼働中に、フィルター455による集塵とフィルター455の洗浄が繰り返し行われる。また、シート製造装置100を起動させるとき、または、停止させるときには、フィルター455のより強力な洗浄処理が行われる。ところで、圧縮空気によるフィルター455の洗浄処理では、フィルター455に付着している粉塵を全て除去することは困難であり、図3に示すように、フィルター455を洗浄した(洗浄直後の)時間taにおける圧力は、初期圧力(図3では時間t0における圧力)よりも高くなってしまうのが通常である。ここで問題となるのが、フィルター455を交換するタイミングである。単に一律にフィルター455の交換時期を規定した場合、例えば、捕集器450の稼働率が比較的高い場合には、フィルター455の交換時期の前にフィルター455が損傷してしまう恐れがある。一方、捕集器450の稼働率が比較的低い場合には、フィルター455の粉塵の捕集効果が未だ認められるにも関わらず、フィルター455の交換を行うことになり、コストや時間の無駄が生じる。
As shown in FIG. 3, for example, when compressed air is discharged toward the
そこで、本実施形態では、フィルター455の圧力を検出するための検出器を設け、フィルター455の許容圧力と、単位期間内におけるフィルター455の圧力の上昇量と、単位期間毎のフィルター455の初期圧力の変化量と、に基づいて、フィルター455の交換時期を予測するようにした。
Therefore, in the present embodiment, a detector for detecting the pressure of the
本実施形態の検出器は、圧力センサー498である。圧力センサー498は、排気チャンバー482に対応する位置に配置され、排気チャンバー482内、すなわち、フィルター455によって浄化された空気の出口側の圧力を検出する。圧力センサー498は、例えば、ダイヤフラムを介して圧電素子で検出するセンサーである。
The detector of this embodiment is a
次に、シート製造装置の制御部の構成について説明する。図4は、シート装置の制御部の構成を示すブロック図である。また、図5及び図6はシート製造装置の制御方法を説明する説明図である。なお、本実施形態では、捕集器450の制御構成を中心に説明する。
図4に示すように、制御部104は、指令部1300、駆動部1400、時計機能部1410、通信部1420等を備えている。指令部1300は、CPU1301、記憶手段としてのROM1302、RAM1303及び入出力インターフェイス1304からなり、CPU1301が入出力インターフェイス1304を介して入力される各種信号を、ROM1302、RAM1303のデータに基づき処理し、入出力インターフェイス1304を介して駆動部1400へ制御信号を出力する。CPU1301は、例えば、ROM1302に記憶された制御プログラムに基づいて、各種制御を行う。
Next, the configuration of the control unit of the sheet manufacturing apparatus will be described. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the control unit of the sheet apparatus. 5 and 6 are explanatory diagrams for explaining a control method of the sheet manufacturing apparatus. In this embodiment, the control configuration of the
As shown in FIG. 4, the
時計機能部1410は、時間を計測可能なストップウォッチ機能や日時を計測可能なカレンダー機能等を備えている。例えば、一定周期毎(指定された時間が経過する度に)に信号を出力する機能を用いて、指令部1300は、圧縮空気吐出部490の駆動タイミングを構築することができる。通信部1420は、パーソナルコンピューターや携帯機器等の端末機器と通信するためものである。
The
駆動部1400は、圧力センサー駆動部1401、圧縮空気吐出駆動部1402、表示駆動部1403で構成されている。そして、指令部1300の制御信号に基づいて、圧力センサー駆動部1401は、圧力センサー498を駆動制御し、圧縮空気吐出駆動部1402は、圧縮空気吐出部490を駆動制御する。また、表示駆動部1403は、出力部としての表示部105を駆動制御する。表示部105は、例えば、シート製造装置100に設けられた液晶ディスプレイ等である。
The
なお、本実施形態の圧縮空気吐出部490は、シート製造装置100が動作状態にあるときに予め定められた所定の間隔毎に動作する第1動作(第1動作状態)と、シート製造装置100を停止させるとき(以下、単に停止時という)または起動させるとき(以下、単に起動時という)に動作する第2動作(第2動作状態)とで、駆動制御される。例えば、シート製造装置100の稼働中において、第1動作状態として、3分に一回の割合で圧縮空気吐出部490を駆動させる。一回の圧縮空気吐出部490の駆動時間は約100msecである。また、第2動作状態としてシート製造装置100の停止時に圧縮空気吐出部490を駆動させる。一回の圧縮空気吐出部490の駆動時間は約30secである。
Note that the compressed
なお、圧縮空気吐出部490の駆動制御は、上記設定に限らず、シート製造装置100の使用形態に応じて適宜設定可能である。例えば、シート製造装置100の連続稼働時間が短かい場合や、粉塵等の発生量が少ない場合には、第1動作状態として5分毎に約100msecの間駆動させ、第2動作状態としてシート製造装置100の停止時に約10秒間駆動させる。このように設定すれば、圧縮空気吐出部490の駆動時間が短縮されるため、消費電力を低減させることができる。
The drive control of the compressed
また、例えば、シート製造装置100の連続稼働時間が長い場合や、粉塵等の発生量が多い場合には、第1動作状態として1分毎に約100msecの間駆動させ、第2動作状態としてシート製造装置100の停止時に約60秒間駆動させる。このように設定すれば、フィルター455の集塵性能を確保し、フィルター455の交換時期を延長させることができる。
Further, for example, when the continuous operation time of the
なお、上記の例では、第2動作状態として、圧縮空気吐出部490を、シート製造装置100の停止時に駆動させたが、停止時に代えて或いは停止時に加えてシート製造装置100の起動時に駆動させてもよい。
In the above example, as the second operation state, the compressed
上記の制御構成において、予測部としての制御部104は、捕集器450のフィルター455の交換時期を予測する。制御部104は、図5及び図6に示すように、フィルター455の許容圧力(P_max)と、単位期間内におけるフィルター455の圧力の上昇量(ΔPn)と、単位期間毎のフィルター455の初期圧力(Pn_start)の変化量と、に基づいて、フィルター455の交換時期を予測する。
In said control structure, the
フィルター455の許容圧力(P_max)は、フィルター455の集塵性能を確保し、フィルター455を破損させることのない圧力として設定された値である。従って、フィルター455は、許容圧力(P_max)内で使用することが求められる。なお、フィルター455の許容圧力(P_max)は、フィルター455の仕様で定められている。あるいは、フィルター455の性能評価結果等を考慮して予め決定される。
The allowable pressure (P_max) of the
本実施形態では、第1動作状態として5分に一回の割合で圧縮空気吐出部490を駆動させ(一回の圧縮空気吐出部490の駆動時間は約100msec)、第2動作状態としてシート製造装置100の停止時に圧縮空気吐出部490を駆動させる(一回の圧縮空気吐出部490の駆動時間は約10sec)場合について説明する。図5は、フィルター455の圧力変化を単位期間毎に示している。上昇量(ΔPn)は、単位期間毎の圧力変化量であり、単位期間内において、シート製造装置100(捕集器450)の起動時におけるフィルター455の圧力(Pn_start、以下、初期圧力という)とシート製造装置100の停止時におけるフィルター455の圧力(Pn_end、以下、終了時圧力という)との差から求められる。例えば、図5において、最初の単位期間(t0〜t1)における上昇量(ΔP1)は、単位期間の開始時t0における初期圧力(P1_start)と単位期間の終了時t1における終了時圧力(P1_end)との差から求められる。ここで本実施形態では、第2動作状態としてシート製造装置100の停止時に圧縮空気吐出部490を駆動させ、また、単位期間を1日とし単位期間におけるシート製造装置100(捕集器450)の稼働時間を8時間と仮定している。この場合、初期圧力(Pn_start)はシート製造装置100を起動させたとき(その前の単位期間内の装置停止時にフィルター455の洗浄が行われた後)の圧力、終了時圧力(Pn_end)は8時間の稼働後(その単位期間内の装置停止時)にフィルター455の洗浄が行われる直前の圧力となる。すなわち本実施形態の場合には、稼働時間(8時間)経過後に行われるフィルター455の洗浄処理の直前の圧力が終了時圧力(Pn_end)、直後の圧力が次の単位期間の初期圧力(Pn+1_start)となる。このように、フィルター455の初期圧力(Pn_start)は、圧縮空気吐出部490を動作させた直後(フィルター455を洗浄した直後)の圧力である。第2動作状態としてシート製造装置100の停止時にフィルター455の洗浄を行う場合、「洗浄直後」には、次にシート製造装置100を起動するまでの間を含むものとする。その間、フィルター455の圧力には変化がないためである。また、第2動作状態としてシート製造装置100の起動時にフィルター455の洗浄を行う場合には、洗浄直後の圧力がその単位期間における初期圧力(Pn_start)となる。なお、単位期間内のシート製造装置100の稼働中には、第1動作状態でのフィルター455の洗浄処理も行われている。図5では、単位期間の開始時からシート製造装置100を起動させるまでの時間、および、稼働時間終了後にシート製造装置100を停止させてからその単位期間が終了するまでの時間を省略し、単位期間内におけるフィルター455の圧力変化を簡易的に表している。
In this embodiment, the compressed
ここで、圧縮空気吐出部490を第1動作状態及び第2動作状態で駆動させているが、フィルター455に付いた粉塵等の付着物を全て除去することは困難である。このため、圧力を完全に0にまで回復させることはできない。そして、時間の経過とともに、フィルター455への粉塵等の付着物が堆積し、圧力が増加していく。すなわち、図5に示すように、初期圧力(Pn_start)は徐々に変化(増加)していく。
Here, although the compressed
そして、制御部104では、単位期間毎の上昇量(ΔPn)を加算するとともに、総和された総和上昇量(Σ_ΔPn)を単位期間の総和nで除算する。これにより、単位期間当たり(本実施形態では1日当たり)の平均上昇量(A_ΔPn)が算出される。そして、許容圧力(P_max)から平均上昇量(A_ΔPn)を減算し、限界圧力(P_limit)を算出する。ここで、限界圧力(P_limit)は、許容圧力(P_max)から平均上昇量(A_ΔPn)を減算した値であるため、限界圧力(P_limit)を超えない範囲でフィルター455を使用していれば、少なくとも単位期間内に許容圧力(P_max)を超える事態をほぼ回避することができる。なお、限界圧力(P_limit)は、単位期間毎の上昇量(ΔPn)の変化により変動する。
Then, the
また、制御部104は、単位期間毎の初期圧力(Pn_start)から最小二乗法を用いて回帰直線Lを算出する。そして、図6に示すように、制御部104は、算出した回帰直線Lが限界圧力(P_limit)に達する時期tnをフィルター455の交換時期として算出(予測)する。その予測時期tnから、例えば1か月前等の所定の時期tmに、予測したフィルター455の交換時期(tn)を表示部105に出力する。これにより、ユーザーは交換用フィルターを準備し、適時にフィルター455の交換作業を行うことができる。
Further, the
なお、本実施形態では、シート製造装置100の稼働時間と単位期間とが異なる場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば1日あたりの稼働時間を単位期間としてもよい。
In the present embodiment, the case where the operation time and the unit period of the
次に、シート製造装置のメンテナンス方法について説明する。シート製造装置のメンテナンス方法は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器を有するシート製造装置のメンテナンス方法であって、フィルターの許容圧力と、単位期間内におけるフィルターの圧力の上昇量と、単位期間毎のフィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、フィルターの交換時期を予測するものである。図7はシート製造装置のメンテナンス方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上記シート製造装置100におけるメンテナンス方法について説明する。
Next, a maintenance method for the sheet manufacturing apparatus will be described. A maintenance method for a sheet manufacturing apparatus is a maintenance method for a sheet manufacturing apparatus having a collector equipped with a filter for collecting a part of a defibrated material obtained by defibrating a raw material containing fibers, wherein The filter replacement time is predicted based on the pressure, the amount of increase in the filter pressure within the unit period, and the amount of change in the initial pressure of the filter per unit period. FIG. 7 is a flowchart showing a maintenance method of the sheet manufacturing apparatus. In the present embodiment, a maintenance method in the
図7に示すように、本実施形態にかかるシート製造装置100におけるメンテナンス方法は、付着物を除去する処理(ステップS100)と、フィルター455の交換時期を予測する処理(ステップS200)と、フィルター455の交換時期を出力する処理(ステップS300)と、を有している。
As shown in FIG. 7, the maintenance method in the
付着物の除去処理(ステップS100)では、まず、圧縮空気吐出部490の駆動方法を設定する。例えば、第1動作状態として、3分に一回の割合で圧縮空気吐出部490を駆動(一回の圧縮空気吐出部490の駆動時間は約100msec)させ、第2動作状態としてシート製造装置100の停止時に圧縮空気吐出部490を駆動(一回の圧縮空気吐出部490の駆動時間は約30sec)させるように設定される。圧縮空気吐出部490の駆動方法が設定された後、シート製造装置100によるシートの製造が開始される。
In the deposit removal process (step S100), first, a driving method of the compressed
所定の時間間隔(本実施形態では、第1動作状態の3分)毎に、時計機能部1410から信号が出力され、指令部1300はその信号を取得する。指令部1300は、時計機能部1410から取得した信号に基づいて、圧縮空気吐出部490を駆動させる。これにより、フィルター455に付着した付着物の除去処理が行われる。また、指令部1300は、シート製造装置100の起動時または停止時にも、圧縮空気吐出部490を駆動させ、フィルター455に付着した付着物の除去処理が行われる。
A signal is output from the
フィルター455の交換時期の予測処理(ステップS200)では、単位期間内におけるフィルター455の圧力の上昇量(ΔPn)を算出する。圧力センサー498により、初期圧力(Pn_start)と終了時圧力(Pn_end)を検出し、終了時圧力(Pn_end)から初期圧力(Pn_start)を減算することにより、単位期間内における上昇量(ΔPn)を算出する。
In the process of predicting the replacement time of the filter 455 (step S200), the amount of increase in pressure (ΔPn) of the
さらに、捕集器450(750)に装着されているフィルター455を使い始めてから現在に至るまでの単位期間毎の上昇量(ΔPn)を加算した総和上昇量(Σ_ΔPn)を単位期間の総和nで除算し、単位期間当たりの平均上昇量(A_ΔPn)を算出する。
Furthermore, the total increase amount (Σ_ΔPn) obtained by adding the increase amount (ΔPn) for each unit period from the start of using the
そして、予め規定されたフィルター455の許容圧力(P_max)から平均上昇量(A_ΔPn)を減算して、限界圧力(P_limit)を算出する。
Then, the limit pressure (P_limit) is calculated by subtracting the average increase amount (A_ΔPn) from the allowable pressure (P_max) of the
また、単位期間毎の初期圧力(Pn_start)に基づいて初期圧力(Pn_start)の回帰直線Lを求め、初期圧力(Pn_start)が限界圧力(P_limit)に達する時期tnを予測する。この予測処理は、例えば単位期間が経過する度(上述の例では1日毎)に行われる。 Further, a regression line L of the initial pressure (Pn_start) is obtained based on the initial pressure (Pn_start) for each unit period, and a time tn at which the initial pressure (Pn_start) reaches the limit pressure (P_limit) is predicted. This prediction process is performed, for example, every time a unit period elapses (every day in the above example).
フィルター455の交換時期の出力処理(ステップS300)では、回帰直線Lが限界圧力(P_limit)に達する時期tnよりも早い所定の時期(例えば、1か月前)tmに、フィルター455の交換時期を表示部105に出力する。
In the output process (step S300) of the
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
圧力センサー498によるフィルター455の圧力情報に基づいてフィルター455の交換時期を的確に予測することができる。また、フィルター455の初期圧力(Pn_start)の変化(推移)を表す回帰直線Lを算出することにより、さらに、正確なフィルター455の交換時期を予測することができる。これにより、ユーザーの負担軽減、装置の稼働率向上に繋げることができる。
The replacement time of the
本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。変形例を組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below. Modifications may be combined.
(変形例1)上記実施形態では、フィルター455の交換時期を表示部105に表示する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、フィルター455の交換時期をユーザーの端末機器等に通知する構成であってもよい。図8はシート製造装置を含むメンテナンスシステムの構成を示す概略図である。
(Modification 1) In the above embodiment, the replacement time of the
図8に示すように、メンテナンスシステム2000は、シート製造装置100の制御部104(通信部1420)と、ユーザーの端末機器3001(携帯端末等)と、保守サービス提供部3002(サーバーやパーソナルコンピューター等)と、が通信回線2001を介してデータ送受信可能に構成されている。なお、複数のシート製造装置100及び複数の端末機器3001が通信回線2001を介して接続可能である。このようなメンテナンスシステム2000を構築することにより、フィルター455の交換時期をユーザーの端末機器3001に通知可能となり、ユーザーはシート製造装置100から離れた場所に居てもメンテナンス状況を把握することができる。また、シート製造装置100と保守サービス提供部3002とを通信可能とすることにより、保守サービス提供部3002では、シート製造装置100におけるフィルター455の圧力状態を把握することが可能となるため、さらに質の高いメンテナンスサービスを実施することができる。
As shown in FIG. 8, the
(変形例2)上記実施形態では、排気チャンバー482に圧力センサー498を配置したが、さらに、吸気チャンバー481内の圧力を検出する圧力センサーを配置してもよい。このようにすれば、吸気チャンバー481と排気チャンバー482との差圧を得ることにより、フィルター455の状態をより正確に把握することができる。
(Modification 2) In the above embodiment, the
(変形例3)上記実施形態では、フィルター455に付いた付着物を取り除くための除去部として圧縮空気吐出部490を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、フィルター455に振動を付与することにより付着物を取り除くよう構成してもよいし、フィルター455に付いた付着物をスクレーパー等により掻き取るよう構成してもよい。このようにしても、フィルター455を洗浄することができる。
(Modification 3) In the above embodiment, the compressed
100…シート製造装置、102…製造部、104…制御部(予測部)、105…表示部(出力部)、450…捕集器、455…フィルター、490…圧縮空気吐出部(除去部)、498…圧力センサー(検出器)、750…捕集器、1410…時計機能部、1420…通信部、2000…メンテナンスシステム、2001…通信回路、3001…端末機器、3002…保守サービス提供部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記フィルターの圧力を検出するための検出器と、
前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測する予測部と、を有することを特徴とするシート製造装置。 A collector equipped with a filter for collecting a part of the defibrated material obtained by defibrating the raw material containing the fiber;
A detector for detecting the pressure of the filter;
A prediction unit that predicts the replacement time of the filter based on the allowable pressure of the filter, the amount of increase in the pressure of the filter within a unit period, and the amount of change in the initial pressure of the filter for each unit period; And a sheet manufacturing apparatus.
前記予測部により予測した前記フィルターの交換時期を出力する出力部を有することを特徴とするシート製造装置。 In the sheet manufacturing apparatus according to claim 1,
The sheet manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising: an output unit that outputs the filter replacement time predicted by the prediction unit.
前記フィルターに付いた付着物を取り除くための除去部を有し、
前記フィルターの初期圧力は、前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とするシート製造装置。 In the sheet manufacturing apparatus according to claim 1,
A removal portion for removing the deposits attached to the filter;
The initial pressure of the filter is a pressure immediately after operating the removing unit.
前記除去部は、予め定められた所定の間隔毎に動作する第1動作状態と、前記シート製造装置の停止時または起動時に動作する第2動作状態とを備え、
前記フィルターの初期圧力は、前記第2動作状態で前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とするシート製造装置。 In the sheet manufacturing apparatus according to claim 3,
The removal unit includes a first operation state that operates at predetermined intervals, and a second operation state that operates when the sheet manufacturing apparatus is stopped or started.
An initial pressure of the filter is a pressure immediately after the removal unit is operated in the second operation state.
前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測することを特徴とするシート製造装置のメンテナンス方法。 A maintenance method for a sheet manufacturing apparatus having a collector having a filter for collecting a part of a defibrated material obtained by defibrating a raw material containing fibers,
The filter replacement time is predicted based on the permissible pressure of the filter, the amount of increase in the pressure of the filter within a unit period, and the amount of change in the initial pressure of the filter for each unit period. A maintenance method for the sheet manufacturing apparatus.
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