JP7215086B2 - 搬送装置、繊維原料再生装置、及び、搬送方法 - Google Patents

搬送装置、繊維原料再生装置、及び、搬送方法 Download PDF

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Description

本発明は、搬送装置、繊維原料再生装置、及び、搬送方法に関する。
従来、シート状の被記録媒体をローラーにより搬送する搬送機構を備えた装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載の装置は、被記録媒体のたるみを検出するセンサーを有し、センサーにより被記録媒体のたるみが検出されていない状態ではローラーを低速駆動し、たるみが検出された場合にローラーを中速駆動に切り替える。
特開2004-58518号公報
特許文献1に記載された構成では、ローラーの速度が適切に設定されていないと、被記録媒体のたるみの変化が速くなり、搬送中の被記録媒体が安定しないという課題がある。
上記課題を解決する一態様は、ウェブ状またはシート状の被搬送物を搬送する第1ローラー、及び、前記被搬送物の搬送経路において前記第1ローラーよりも下流に配置されている第2ローラーと、前記搬送経路において前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に配置され、前記搬送経路の一方側に設けられている第1検出部及び前記搬送経路の他方側に設けられている第2検出部と、前記第1検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第2検出部により前記被搬送物が検出されるまでの時間を計測する計測部と、前記計測部により計測された時間が第1基準時間より短い場合に、前記第2ローラーの回転速度を変更する回転制御部と、を備える搬送装置である。
上記搬送装置において、鉛直方向に対して、前記第1検出部は、前記搬送経路の一方に配置され、前記第2検出部は前記搬送経路において前記第1検出部とは反対側に設置されている構成であってもよい。
上記搬送装置において、前記搬送経路において前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に配置され、前記被搬送物の変位に対応して移動する移動部材を備え、前記第1検出部は、前記移動部材を検出する第1センサーを備え、前記第2検出部は前記移動部材を検出する第2センサーを備え、前記第1検出部および前記第2検出部は、前記移動部材を検出することによって前記被搬送物を検出する構成であってもよい。
上記搬送装置において、前記回転制御部は、前記第2ローラーの速度を段階的に変更する段階制御を実行し、前記計測部により計測された時間が前記第1基準時間より短い場合に、前記段階制御よりも小さい変化量で前記第2ローラーの回転速度を変更する構成であってもよい。
上記搬送装置において、前記第1検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被搬送物の長さが所定長さである場合の前記被搬送物の位置に対応して配置され、前記第2検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被搬送物の長さが前記所定長さより短い場合の前記被搬送物の位置に対応して配置され、前記回転制御部は、前記第1検出部により前記被搬送物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を第1速度に設定し、前記第2検出部により前記被搬送物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を前記第1速度より低速の第2速度に設定し、前記回転制御部は、前記計測部により計測された時間が前記第1基準時間より短い場合に、前記第1速度及び前記第2速度のいずれか1以上を変更する構成であってもよい。
上記搬送装置において、前記計測部は、前記第1検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第2検出部により前記被搬送物が検出されるまでの動作に要した時間の計測を繰り返し実行し、前記回転制御部は、前記計測部による設定された回数の計測時間の平均値を第1基準時間と比較し、前記設定された回数が2回以上であってもよい。
上記搬送装置において、前記回転制御部は、前記設定された回数を変更可能であってもよい。
上記搬送装置において、前記回転制御部は、前記第1検出部により前記被搬送物が検出された後に前記第2検出部により前記被搬送物が検出される動作が第2基準時間内に行われる回数に基づき、前記設定された回数を変更する構成であってもよい。
上記搬送装置において、前記第1ローラーは前記被搬送物を加圧する加圧ローラーであってもよい。
上記課題を解決する一態様は、繊維を含む原料からウェブ状またはシート状の被加工物を形成する形成部と、前記被加工物を加工する加工部と、前記形成部から前記加工部に前記被加工物を搬送する搬送部と、を有し、前記搬送部は、前記被加工物を搬送する第1ローラー、及び、前記被加工物の搬送経路において前記第1ローラーよりも下流に配置されている第2ローラーと、前記被加工物の搬送経路において前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に配置され、前記搬送経路の一方側に設けられている第1検出部及び前記搬送経路の他方側に設けられている第2検出部と、前記第1検出部により前記被加工物が検出されてから前記第2検出部により前記被加工物が検出されるまでの時間を計測する計測部と、前記計測部により計測された時間が第1基準時間より短い場合に、前記第2ローラーの回転速度を変更する回転制御部と、を備える、繊維原料再生装置である。
上記搬送装置において、前記第1ローラーまたは前記第2ローラーは前記被加工物を加圧する加圧ローラーであり、前記第1ローラー及び前記第2ローラーのうち前記加圧ローラーでないローラーは、前記被加工物を加熱する加熱ローラーであってもよい。
上記課題を解決する一態様は、ウェブ状またはシート状の被搬送物を搬送する第1ローラー、及び、前記被搬送物の搬送経路において前記第1ローラーよりも下流に配置されている第2ローラーによって前記被搬送物を搬送する搬送方法であって、前記搬送経路には、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に、前記搬送経路の一方側に第1検出部が設けられ、前記搬送経路の他方側に第2検出部が設けられ、前記第1検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第2検出部により前記被搬送物が検出されるまでの時間を計測する第1ステップと、前記第1ステップで計測された時間が第1基準時間より短い場合に、前記第2ローラーの回転速度を変更する第2ステップと、を含む搬送方法である。
第1実施形態のシート製造装置の構成を示す模式図。 搬送部を構成する加圧部、加熱部及び搬送部の構成を示す図。 シート製造装置の制御系の説明図。 制御装置の機能ブロック図。 速度設定値の構成例を示す模式図。 シート製造装置の動作を示すフローチャート。 シート製造装置の動作を示すフローチャート。 シート製造装置の動作を示すフローチャート。 第2実施形態のシート製造装置の動作を示すフローチャート。 第3実施形態のシート製造装置の動作を示すフローチャート。
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。
[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の構成を示す模式図である。
シート製造装置100は、繊維を含む原料MAを繊維化して、新しいシートSに再生する再生処理を実行する。シート製造装置100は、複数の種別のシートSを製造可能であり、例えば、原料MAに添加物を混合することにより、用途に合わせて、シートSの結合強度や白色度の調製や、色、香り、難燃等の機能を付加することもできる。また、シート製造装置100は、シートSの密度や厚さ、サイズ、形状を調整可能である。シートSの代表的な例として、A4やA3の定型サイズの印刷用紙、床掃除用シート等の掃除用シート、油汚れ用シート、トイレ掃除用シート等のシート状の製品の他に、紙皿形状等が挙げられる。シート製造装置100は、本発明の繊維原料再生装置、及び、搬送装置に相当する。
シート製造装置100は、供給部10、粗砕部12、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、ウェブ移動部79、成形部80、切断前搬送部88、及び、切断部90を備える。これらの各部は、上記の順序で、原料MAからシートSを製造する製造工程を実行する。シート製造装置100は、シートSを製造する工程における中間製造物として、後述する加圧後シートSS1及び加熱後シートSS2を形成する。
シートSの製造工程において供給部10からウェブ移動部79の各部は、形成部101を構成する。形成部101は、原料MAから、第2ウェブW2を形成する。また、第2ウェブW2から加圧後シートSS1を形成する加圧部82、及び、加圧後シートSS1から加熱後シートSS2を形成する加熱部84を、形成部101に含めてもよい。切断部90は、加熱後シートSS2に対し切断加工を施す加工部に相当する。
供給部10は、原料MAを収容し、粗砕部12に原料MAを連続的に投入する自動投入装置である。原料MAは、繊維を含むものであればよく、例えば、古紙、廃棄紙、パルプシートである。
粗砕部12は、供給部10によって供給された原料MAを裁断する粗砕刃14を備え、原料MAを粗砕刃14により空気中で裁断して、数cm角の細片にする。細片の形状や大きさは任意である。粗砕部12は、例えばシュレッダーを用いることができる。粗砕部12で裁断された原料MAは、ホッパー9により集められて、管2を介して解繊部20に搬送される。
解繊部20は、粗砕部12によって裁断された粗砕片を解繊する。解繊とは、複数の繊維が結着された状態の原料MAを、1本または少数の繊維に解きほぐす加工である。原料MAは、被解繊物と呼ぶこともできる。解繊部20が原料MAを解繊することにより、原料MA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効果も期待できる。解繊部20を通過したものを解繊物という。解繊物は、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された樹脂粒や、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てもよい。解繊物に含まれる樹脂粒は、原料MAの製造時に複数の繊維同士を結着させるために混合された樹脂である。解繊物に含まれる繊維の形状は、ひも状や平ひも状である。解繊物に含まれる繊維は、他の繊維と絡み合っていない、独立した状態で存在してもよい。或いは、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となり、いわゆるダマを形成している状態で存在してもよい。
解繊部20は、粗砕部12によって裁断された粗砕片を、乾式で解繊する装置である。解繊部20は、例えば、インペラーミルなどの解繊機で構成できる。本実施形態の解繊部20は、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、固定子22の内周面およびローター24の外周面に解繊刃が形成されたミルである。ローター24の回転により、粗砕片が固定子22とローター24との間に挟まれて解繊される。解繊部20が解繊した解繊物MBは、解繊部20の排出口から管3に送られる。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。
粗砕部12から解繊部20には、気流により粗砕片が搬送される。また、解繊物MBは、気流により、解繊部20から管3を介して選別部40に移送される。これらの気流は、解繊部20が発生させてもよいし、図示しないブロアーを設けて上記気流を発生させてもよい。
選別部40は、解繊物MBに含まれる成分を繊維のサイズによって選別する。繊維のサイズとは、主に繊維の長さを指す。
本実施形態の選別部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、例えば、開口を有する網、フィルター、スクリーン等の、いわゆる篩である。具体的には、ドラム部41は、モーターによって回転駆動される円筒形状であり、周面の少なくとも一部が網となっている。ドラム部41は、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、パンチングメタル等で構成されてもよい。ドラム部41は、後述する第1ドラム駆動部325によって駆動され、回転する。
導入口42からドラム部41の内部に導入された解繊物MBは、ドラム部41の回転により、ドラム部41の開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物とに分けられる。開口を通過した通過物は、開口より小さい繊維または粒子を含み、これを第1選別物とする。残留物は、開口より大きい繊維や未解繊片やダマを含み、これを第2選別物と呼ぶ。第1選別物は、ハウジング部43内の内部を、第1ウェブ形成部45に向けて下降する。第2選別物は、ドラム部41の内部に連通する排出口44から、管8を介して解繊部20に搬送される。
シート製造装置100は、選別部40に代えて、第1選別物と第2選別物とを分離する分級機を備えてもよい。分級機は、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーである。
第1ウェブ形成部45は、ドラム部41の下方に位置するメッシュベルト46を有し、選別部40で分離された第1選別物をウェブ状に成形することにより、第1ウェブW1を形成する。
第1ウェブ形成部45は、メッシュベルト46と、張架ローラー47と、吸引部48と、を備える。メッシュベルト46は、無端形状の金属製ベルトであり、複数の張架ローラー47に架け渡される。いずれか1以上の張架ローラー47は、後述する第1ベルト駆動部326により駆動されて回転し、メッシュベルト46を移動させる。メッシュベルト46は、張架ローラー47により構成される軌道を周回する。メッシュベルト46の軌道の一部は、ドラム部41の下方で平坦であり、メッシュベルト46は平坦面を構成する。
メッシュベルト46には多数の開口が形成され、ドラム部41から降下する第1選別物のうち、メッシュベルト46の開口より大きい成分がメッシュベルト46に堆積する。第1選別物のうちメッシュベルト46の開口より小さい成分は、開口を通過する。メッシュベルト46の開口を通過する成分を第3選別物と呼び、例えば、メッシュベルト46の開口より短い繊維や、解繊部20によって繊維から分離された樹脂粒、インク、トナー、にじみ防止剤等を含む粒子を含む。
吸引部48は、図示しないブロアーに接続され、ブロアーの吸引力により、メッシュベルト46の下方から空気を吸引する。吸引部48から吸引された空気は、メッシュベルト46の開口を通過した第3選別物とともに、排出される。
吸引部48が吸引する気流はドラム部41から降下する第1選別物をメッシュベルト46に引き寄せるので、堆積を促進する効果がある。
メッシュベルト46に堆積した成分は、ウェブ形状となり、第1ウェブW1を構成する。つまり、第1ウェブ形成部45は、選別部40で選別された第1選別物から第1ウェブW1を形成する。
第1ウェブW1は、第1選別物に含まれる成分のうち、メッシュベルト46の開口より大きい繊維を主たる成分としており、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。第1ウェブW1は、メッシュベルト46の移動に伴い回転体49に搬送される。
回転体49は、複数の板状の羽根を備え、後述する回転体駆動部327により駆動されて、回転する。回転体49は、メッシュベルト46の軌道の端部に配置され、メッシュベルト46が搬送する第1ウェブW1がメッシュベルト46から突出したところに接触する。第1ウェブW1は、第1ウェブW1に衝突する回転体49によって解きほぐされ、小さい繊維の塊となり、管7を通って混合部50に搬送される。第1ウェブW1が回転体49で分断された材料を、材料MCとする。材料MCは上述した第1選別物から、第3選別物を除去したものであり、主な成分は繊維である。
このように、選別部40及び第1ウェブ形成部45は、解繊物MBから、主として繊維を含む材料MCを分離する機能を有する。
添加物供給部52は、材料MCを輸送する管54に、添加材料ADを添加する装置である。添加物供給部52は、添加材料ADを蓄積する添加物カートリッジ52aがセットされる。添加物カートリッジ52aは、添加材料ADを収容するタンクであり、添加物供給部52に着脱可能であってもよい。添加物供給部52は、添加物カートリッジ52aから添加材料ADを取り出す添加物取出部52bと、添加物取出部52bにより取り出された添加材料ADを管54に排出する添加物投入部52cとを備える。添加物取出部52bは、添加材料ADを添加物投入部52cに送り出すフィーダーを備える。添加物投入部52cは、開閉可能なシャッターを備え、シャッターを開くことにより添加材料ADを管54に送り出す。
添加材料ADは、複数の繊維を結着させるための結着剤を含んでもよい。結着剤は、例えば合成樹脂、または天然樹脂である。添加材料ADに含まれる樹脂は、成形部80を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。この樹脂は、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。
添加材料ADは、繊維を結着させる樹脂以外の成分を含んでもよい。例えば、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、繊維の凝集や樹脂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等が含まれていてもよい。また、添加材料ADは繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
混合部50は、混合ブロアー56により、材料MCと添加材料ADとを混合する。混合部50は、材料MC及び添加材料ADを混合ブロアー56に搬送する管54を、混合部50に含めてもよい。
混合ブロアー56は、管7と分散部60とを繋ぐ管54に気流を発生させ、材料MCと添加材料ADとを混合する。混合ブロアー56は、例えば、モーター、モーターにより駆動されて回転する羽根、及び、羽根を収容するケースを備える。また、混合ブロアー56は、気流を発生させる羽根の他に、材料MCと添加材料ADとを混合させるミキサーを備えてもよい。混合部50で混合された混合物を、以下、混合物MXとする。混合物MXは、混合ブロアー56が発生する気流により、分散部60に搬送され、分散部60に導入される。
分散部60は、混合物MXの繊維をほぐして、大気中で分散させながら第2ウェブ形成部70に降下させる。添加材料ADが繊維状である場合、これらの繊維も分散部60で解きほぐされ、第2ウェブ形成部70に降下する。
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、例えばドラム部41と同様に構成される円筒形状の構造体である。り、ドラム部61は、後述する第2ドラム駆動部328により駆動されて回転し、篩として機能する。ドラム部61は、開口を有し、ドラム部61の回転によって解きほぐされた混合物MXを、開口から下降させる。これにより、ハウジング63の内部に形成される内部空間62では、ドラム部61から混合物MXが降下する。
ドラム部61の下方には第2ウェブ形成部70が配置される。第2ウェブ形成部70は、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、を有する。
メッシュベルト72は、メッシュベルト46と同様の無端形状の金属製ベルトで構成され、複数の張架ローラー74に架け渡される。いずれか1以上の張架ローラー74は、子後述する第2ベルト駆動部329によって駆動されて回転し、メッシュベルト72を駆動する。メッシュベルト72は、張架ローラー74により構成される軌道を周回しながら、符号F1で示す搬送方向に移動する。メッシュベルト72の軌道の一部は、ドラム部61の下方で平坦であり、メッシュベルト72は平坦面を構成する。
メッシュベルト72には多数の開口が形成され、ドラム部61から降下する混合物MXのうち、メッシュベルト72の開口より大きい成分がメッシュベルト72に堆積する。また、混合物MXのうちメッシュベルト72の開口より小さい成分は、開口を通過する。
サクション機構76は、図示しないブロアーの吸引力により、メッシュベルト72に対してドラム部61とは反対側から、空気を吸引する。メッシュベルト72の開口を通過した成分はサクション機構76によって吸い込まれる。サクション機構76が吸引する気流は、ドラム部61から降下する混合物MXをメッシュベルト72に引き寄せて、堆積を促進する。また、サクション機構76の気流は、ドラム部61から混合物MXが落下する経路にダウンフローを形成し、落下中に繊維が絡み合うことを防ぐ効果も期待できる。
メッシュベルト72の搬送経路において、分散部60の下流側には、調湿部78が設けられる。調湿部78は、水をミスト状にしてメッシュベルト72に向けて供給するミスト式加湿器であり、例えば、水を貯留するタンクや、水をミスト状にする超音波振動子を備える。調湿部78が供給するミストにより、第2ウェブW2の含有水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト72への繊維の吸着等を抑制する。調湿部78は、空気を調湿する気化式加湿器に接続され、気化式加湿器で加湿された空気をメッシュベルト72に供給する構成であってもよい。
第2ウェブW2は、ウェブ移動部79によって、メッシュベルト72から剥がされて成形部80へと搬送される。ウェブ移動部79は、メッシュベルト79aと、ローラー79bと、サクション機構79cと、を有する。サクション機構79cは、図示しないブロアーを備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト79aを通じて上向きの気流を発生させる。メッシュベルト79aは、メッシュベルト46、及び、メッシュベルト72と同様に、開口を有する無端形状の金属製ベルトで構成できる。メッシュベルト79aは、ローラー79bの回転により移動され、周回軌道上を移動する。ウェブ移動部79では、サクション機構79cの吸引力により、第2ウェブW2がメッシュベルト72から離れてメッシュベルト79aに吸着される。第2ウェブW2は、メッシュベルト79aとともに移動し、成形部80に搬送される。
成形部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85、85を備え、第2ウェブW2を所定のニップ圧で加圧して、第2ウェブW2の厚みを調整し、第2ウェブW2を高密度化する。加圧部82の加工により、第2ウェブW2から加圧後シートSS1が形成される。
加熱部84は、一対の加熱ローラー86を備え、加圧後シートSS1に対して熱を加えることにより、材料MC由来の繊維を、添加材料ADに含まれる樹脂により結着させる。これにより、加圧後シートSS1から加熱後シートSS2が形成される。加熱後シートSS2は、成形部80により加圧および加熱されて、第2ウェブW2の強度、弾性および密度が増したシート状の中間製造物である。加熱後シートSS2は、切断前搬送部88により切断部90に搬送される。
切断部90は、カッター91を備える。カッター91は、後述するカッター駆動部330によって駆動されて、加熱後シートSS2を挟んで切断する加工を行い、設定されたサイズのシートSを製造する。カッター91は、例えば、搬送方向Fと交差する方向に加熱後シートSS2を切断する。また、切断部90は、搬送方向Fに平行な方向に加熱後シートSS2を切断する第2のカッターを備えてもよい。
切断部90でカットされたシートSは排出部96に排出される。排出部96は、シートSを収容するトレイやスタッカーを備える。ユーザーは、排出部96に収容されたシートSを取り出して使用できる。
シート製造装置100は、第1ウェブW1を、回転体49以降の工程に搬送する構成に限定されず、例えば、第1ウェブW1をシート製造装置100から取り出して貯留することも可能である。また、第1ウェブW1を所定のパッケージに封入し、搬送および取引可能な形態としてもよい。この場合、シート製造装置100において、貯留された第1ウェブW1を回転体49または混合部50に供給して、シートSを製造可能な構成としてもよい。
シート製造装置100の動作は、制御装置110によって制御される。制御装置110の構成および機能については後述する。
[1-2.加圧部及び加熱部の構成]
図2は、搬送部を構成する加圧部82、加熱部84及び切断前搬送部88の構成を示す図である。搬送部は、第2ウェブW2、加圧後シートSS1、及び加熱後シートSS2を搬送する。第2ウェブW2、加圧後シートSS1、及び加熱後シートSS2を、被搬送物FMと総称する。被搬送物FMは被加工物に相当する。被搬送物FMが搬送される経路を、搬送経路FWとする。
図2には、第2ウェブW2からシートSが製造される過程における材料の搬送方向を符号Fで示し、本実施形態では一例として、搬送方向Fを水平とする。図2に、搬送方向Fに対する上下方向を矢印U、Dで示す。矢印Uは上向きであり、矢印Dは下向きである。
加圧部82は、搬送経路FWを挟んで対向する一対の加圧ローラー85を有する。2つの加圧ローラー85は、後述する油圧駆動部331の動力により、互いに接近する方向に加圧される。この圧力により、第2ウェブW2は、加圧ローラー85のニップ部82Aで加圧されて高密度化され、加圧後シートSS1となる。
一対の加圧ローラー85の一方、または両方は、後述する加圧ローラー駆動部341により駆動される駆動ローラーであり、加圧ローラー85の回転速度は制御装置110により制御される。一対の加圧ローラー85は、それぞれ図中に矢印で示す方向に回転し、加圧後シートSS1を加熱部84に向けて搬送する。
以下の説明では、加圧ローラー85の回転速度を回転速度R1とする。搬送経路FWのU側の加圧ローラー85、及び、D側の加圧ローラー85の回転速度はほぼ等しいといえる。加圧ローラー85の回転により第2ウェブW2及び加圧後シートSS1が搬送される速度を、搬送速度V1とする。
加熱部84は、搬送経路FWを挟んで対向する一対の加熱ローラー86を有する。2つの加熱ローラー86は、それぞれ、後述するローラー加熱部332により、設定された温度に加熱される。ローラー加熱部332は、例えば、加熱ローラー86を加熱するヒーターを備える。ローラー加熱部332を構成するヒーターの具体的な態様として、加熱ローラー86の外周面に接するヒーター、或いは、加熱ローラー86の内部に配置されるヒーター等が挙げられる。これらのヒーターは、セラミックヒーターを含む抵抗体ヒーター、熱線放射型のヒーター、マイクロ波により加熱ローラー86を加熱するヒーター等を用いることができる。また、加熱ローラー86は、発熱体が一体として組み込まれた構成であってもよい。
加熱部84は、一対の加熱ローラー86により加圧後シートSS1を挟み、加圧後シートSS1を加熱する。加圧後シートSS1は、加熱ローラー86により、添加材料ADに含まれる結着剤のガラス転移点温度より高い温度に加熱されるので、混合物MXに含まれる繊維が結着剤により結合され、加熱後シートSS2となる。加熱後シートSS2は、繊維が結着剤により結合されているため、第2ウェブW2、及び加圧後シートSS1と比較して、全体として弾性および硬度が高い。加熱後シートSS2は、シート形状を維持できる程度の強度を有する。
加熱ローラー86の一方、または両方は、後述する加熱ローラー駆動部342により駆動される駆動ローラーである。加熱ローラー86の回転速度は制御装置110により制御される。一対の加熱ローラー86は、それぞれ図中に矢印で示す方向に回転し、加熱後シートSS2を、切断部90に向けて搬送する。以下の説明では、加熱ローラー86の回転速度を回転速度R2とする。搬送経路FWのU側の加熱ローラー86、及び、D側の加熱ローラー86の回転速度はほぼ等しいといえる。加熱ローラー86の回転により加圧後シートSS1及び加熱後シートSS2が搬送される速度を、搬送速度V2とする。
加熱部84と切断部90との間、すなわち搬送方向Fにおいて加熱部84の下流には、切断前搬送部88が配置される。切断前搬送部88は、一対の搬送ローラー89を備え、搬送ローラー89により加熱後シートSS2を挟んで、切断部90に向けて搬送する。搬送ローラー89は、後述する搬送ローラー駆動部343により駆動される駆動ローラーである。搬送ローラー89の回転速度は制御装置110により制御される。切断前搬送部88において、1つの搬送ローラー89が駆動ローラーであり、1つの搬送ローラー89が従動ローラーであってもよいし、2つの搬送ローラー89が駆動ローラーであってもよい。
一対の搬送ローラー89は搬送経路FWを挟んで対向して配置される。搬送ローラー89の回転速度は制御装置110により制御される。一対の搬送ローラー89は、それぞれ図中に矢印で示す方向に回転し、加熱後シートSS2を、切断部90に向けて搬送する。以下の説明では、搬送ローラー89の回転速度を回転速度R3とする。搬送経路FWのU側の搬送ローラー89、及び、D側の搬送ローラー89の回転速度は等しいものと考える。搬送ローラー89の回転により加熱後シートSS2が搬送される速度を、搬送速度V3とする。
[1-3.バッファー部の構成]
搬送経路FWにおいて、加圧部82と加熱部84との間を、第1バッファー部801とする。より詳細には、第1バッファー部801は、ニップ部82Aとニップ部84Aとの間である。第1バッファー部801には、加圧後シートSS1に対しU側から接する第1テンションローラー811が配置される。第1テンションローラー811には、D方向を向く外力が与えられており、この外力により第1テンションローラー811は加圧後シートSS1をD方向に押圧する。
第1バッファー部801では、搬送速度V1よりも搬送速度V2が低速である場合に、第1バッファー部801における加圧後シートSS1の長さが、ニップ部82Aとニップ部84Aとの最短距離より長くなり、加圧後シートSS1の弛みが発生する。つまり、ニップ部82Aとニップ部84Aとの最短距離より長い分だけ、加圧後シートSS1が余る。第1テンションローラー811は、加圧後シートSS1を押圧してD側に移動する。加圧後シートSS1は、長さが余った分だけ、第1テンションローラー811によりD側に押されて移動するので、加圧後シートSS1に張力が与えられ、弛みが抑制される。
第1テンションローラー811は、加圧後シートSS1の余り量に応じてU-D方向に移動する。詳細には、余り量が大きい場合はD方向に移動し、余り量が小さい場合はU方向に移動する。
搬送経路FWにおいて、加熱部84と切断前搬送部88との間を第2バッファー部802とする。第2バッファー部802は、より詳細には、ニップ部84Aとニップ部88Aとの間である。第2バッファー部802には、加熱後シートSS2に対しU側から接する第2テンションローラー812が配置される。第2テンションローラー812には、D方向を向く外力が与えられており、この外力により第2テンションローラー812は加熱後シートSS2をD方向に押圧する。
第2バッファー部802では、搬送速度V2よりも搬送速度V3が低速である場合に、第2バッファー部802における加熱後シートSS2の長さが、ニップ部84Aとニップ部88Aとの最短距離より長くなり、加熱後シートSS2の弛みが発生する。つまり、ニップ部84Aとニップ部88Aとの最短距離より長い分だけ、加熱後シートSS2が余る。第2テンションローラー812は、加熱後シートSS2を押圧してD側に移動する。加熱後シートSS2は、長さが余った分だけ、第2テンションローラー812によりD側に押されて移動するので、加熱後シートSS2に張力が与えられ、弛みが抑制される。
第2テンションローラー812は、加熱後シートSS2の余り量に応じてU-D方向に移動する。詳細には、余り量が大きい場合はD方向に移動し、余り量が小さい場合はU方向に移動する。
第1バッファー部801及び第2バッファー部802は、被搬送物FMの搬送を安定化させる機能を有する。搬送速度V1より搬送速度V2が高速である場合、加圧後シートSS1に過度の張力が加わる可能性がある。このため、制御装置110は、搬送速度V2が搬送速度V1以下の速度となるように、加圧ローラー85及び加熱ローラー86の回転を制御する。この制御の結果、搬送速度V2と搬送速度V1との速度差により、第1バッファー部801で加圧後シートSS1が余ると、加圧後シートSS1の余り量に応じて第1テンションローラー811が移動して、加圧後シートSS1の弛みを抑制する。
同様に、制御装置110は、搬送速度V3が搬送速度V2以下の速度となるように制御する。この制御の結果、搬送速度V3と搬送速度V2との速度差により、第2バッファー部802で加熱後シートSS2が余ると、加熱後シートSS2の余り量に応じて第2テンションローラー812が移動して、加熱後シートSS2の弛みを抑制する。
従って、第1バッファー部801及び第2バッファー部802において、被搬送物FMの弛み、及び、被搬送物FMに対する過度の緊張が発生しないように、被搬送物FMを搬送できる。
図2に、第1バッファー部801で加圧後シートSS1の余り量が最小の場合の加圧後シートSS1の位置P81を破線で示す。位置P81は、第1バッファー部801で加圧後シートSS1が最も短い場合の搬送経路FWである。また、加圧後シートSS1の余り量が小さい場合の第1テンションローラー811の位置P82を破線で示し、加圧後シートSS1の余り量が大きい場合の第1テンションローラー811の位置P83を破線で示す。位置P82は、加圧後シートSS1が最も短い場合の第1テンションローラー811の位置であってもよいが、その位置よりもD側にシフトした位置であることが好ましい。
第1バッファー部801には、加圧後シートSS1を検出する第1上センサー311、及び、第1下センサー312が配置されている。
第1上センサー311及び第1下センサー312は、加圧後シートSS1を直接検出するセンサーであってもよいが、本実施形態では、第1テンションローラー811を検出することにより加圧後シートSS1を間接的に検出する。
第1上センサー311は、例えば、透過型、或いは反射型の光センサーであってもよい。また、例えば、第1テンションローラー811が金属等の常磁性体または強磁性体である場合、第1上センサー311は、磁気センサーであってもよい。第1下センサー312も同様である。
第1上センサー311は、第1テンションローラー811の移動範囲のU側に配置され、第1下センサー312はD側に配置される。第1上センサー311は、位置P82で第1テンションローラー811を検出し、第1下センサー312は位置P83で第1テンションローラー811を検出する。つまり、第1上センサー311及び第1下センサー312は、搬送経路FWにおいて、搬送経路FWと交差するU-D方向に配置される。また、第1上センサー311及び第1下センサー312はU-D方向に、互いに対向するように配置される。
第1上センサー311及び第1下センサー312により、第1テンションローラー811が加圧後シートSS1の余り量に応じてU-D方向に変位した場合に、第1テンションローラー811が位置P82または位置P83に達したことを検出できる。
また、図2に、第2バッファー部802で加熱後シートSS2の余り量が最小の場合の加熱後シートSS2の位置P85を破線で示す。位置P85は、第2バッファー部802で加熱後シートSS2が最も短い場合の搬送経路FWである。また、加熱後シートSS2の余り量が小さい場合の第2テンションローラー812の位置P86を破線で示し、加熱後シートSS2の余り量が大きい場合の第2テンションローラー812の位置P87を破線で示す。位置P86は、加熱後シートSS2が最も短い場合の第2テンションローラー812の位置であってもよいが、その位置よりもD側にシフトした位置であることが好ましい。
第2バッファー部802には、加熱後シートSS2を検出する第2上センサー315、及び、第2下センサー316が配置されている。
第2上センサー315及び第2下センサー316は、加熱後シートSS2を直接検出するセンサーであってもよいが、本実施形態では、第2テンションローラー812を検出することにより加熱後シートSS2を間接的に検出する。
第2上センサー315は、例えば、透過型、或いは反射型の光センサーであってもよい。また、例えば、第2テンションローラー812が金属等の常磁性体または強磁性体である場合、第2上センサー315は、磁気センサーであってもよい。第2下センサー316も同様である。
第2上センサー315は、第2テンションローラー812の移動範囲のU側に配置され、第2下センサー316はD側に配置される。第2上センサー315は、位置P86で第2テンションローラー812を検出し、第2下センサー316は位置P87で第2テンションローラー812を検出する。つまり、第2上センサー315及び第2下センサー316は、搬送経路FWにおいて、搬送経路FWと交差するU-D方向に配置される。また、第2上センサー315及び第2下センサー316はU-D方向に、互いに対向するように配置される。
第2上センサー315及び第2下センサー316により、第2テンションローラー812が加熱後シートSS2の余り量に応じてU-D方向に変位した場合に、第2テンションローラー812が位置P86または位置P87に達したことを検出できる。
後述するように、制御装置110は、第1上センサー311及び第1下センサー312の検出値を取得して、第1バッファー部801における加圧後シートSS1の位置を判定する。制御装置110は、判定結果に基づき、加熱ローラー86の回転速度R2を制御する。同様に、制御装置110は、第2上センサー315及び第2下センサー316の検出値を取得して、第2バッファー部802における加熱後シートSS2の位置を判定する。制御装置110は、判定結果に基づき、切断前搬送部88の回転速度R3を制御する。これにより、シート製造装置100は、第1バッファー部801、及び第2バッファー部802において、被搬送物FMを、安定した状態で搬送できる。
[1-4.シート製造装置の制御系の構成]
図3は、シート製造装置100の制御系の構成を示すブロック図である。
シート製造装置100は、シート製造装置100の各部を制御するメインプロセッサー111を有する制御装置110を備える。
制御装置110は、メインプロセッサー111、ROM(Read Only Memory)112、およびRAM(Random Access Memory)113を備える。メインプロセッサー111は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置であり、ROM112が記憶する基本制御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。メインプロセッサー111は、ROM112、RAM113等の周辺回路や他のIPコアを含むシステムチップとして構成されてもよい。
ROM112は、メインプロセッサー111が実行するプログラムを不揮発的に記憶する。RAM113は、メインプロセッサー111が使用するワークエリアを形成して、メインプロセッサー111が実行するプログラムや処理対象のデータを一時的に記憶する。
制御装置110は、不揮発性記憶部120を備える。不揮発性記憶部120は、メインプロセッサー111が実行するプログラムや、メインプロセッサー111が処理するデータを記憶する。
また、制御装置110は、センサーインターフェイス114、駆動部インターフェイス115、表示パネル116、及び、タッチセンサー117を備える。なお、以下の説明および図中ではインターフェイスをI/Fと略記する。
表示パネル116は、液晶ディスプレイ等の表示用のパネルであり、例えば、シート製造装置100の外装に設置される。表示パネル116は、メインプロセッサー111の制御に従って、シート製造装置100の動作状態、各種設定値、警告表示等を表示する。
タッチセンサー117は、使用者によるタッチ操作や押圧操作を検出する。タッチセンサー117は、例えば、表示パネル116の表示面に重ねて配置され、表示パネル116に対する操作を検出する。タッチセンサー117は、操作に対応して、操作位置や操作位置の数を含む操作データをメインプロセッサー111に出力する。メインプロセッサー111は、タッチセンサー117の出力により、表示パネル116に対する操作を検出し、操作位置を取得する。メインプロセッサー111は、タッチセンサー117により検出した操作位置と、表示パネル116に表示中の表示データ122とに基づき、GUI(Graphical User Interface)操作を実現する。
制御装置110は、センサーI/F114を介して、シート製造装置100が備える各種のセンサーに接続される。
センサーI/F114は、センサーが出力する検出値を取得してメインプロセッサー111に入力するインターフェイスである。センサーI/F114は、センサーが出力するアナログ信号をデジタルデータに変換するA/D(Analogue/Digital)コンバーターを備えてもよい。また、センサーI/F114は、各センサーに駆動電流を供給してもよい。また、センサーI/F114は、各々のセンサーの出力値を、メインプロセッサー111が指定するサンプリング周波数に従って取得し、メインプロセッサー111に出力する回路を備えてもよい。
センサーI/F114に接続されるセンサーは、供給部10、粗砕部12、解繊部20、選別部40、第1ウェブ形成部45、混合部50、分散部60、第2ウェブ形成部70、ウェブ移動部79等の各部の動作状態を検出するセンサーである。また、例えば、供給部10における原料MAの量を検出するセンサーや、添加物供給部52における添加材料ADの残量を検出するセンサー等、シート製造装置100がシートSの製造に使用する材料を検出するセンサーであってもよい。また、例えば、シート製造装置100の内部における温度や湿度を検出するセンサーであってもよい。
センサーI/F114には、第1上センサー311、第1下センサー312、第2上センサー315、及び、第2下センサー316が接続される。
センサーI/F114は、制御装置110の制御に従って、センサーI/F114に接続された各センサーの検出値を、各々のセンサーに対し設定されたサンプリング周期で取得する。センサーI/F114は、センサーの検出値を示すデータを、制御装置110に出力する。
制御装置110は、駆動部I/F115を介して、シート製造装置100が備える各駆動部に接続される。シート製造装置100が備える駆動部は、モーター、ポンプ、ヒーター等である。駆動部I/F115は、モーターに直接接続される構成のほか、制御装置110の制御によりモーターに駆動電流を供給する駆動回路や駆動IC(Integrated Circuit)に接続されてもよい。
駆動部I/F115には、制御装置110の制御対象として、粗砕部12、解繊部20、添加物供給部52が接続される。粗砕部12における制御装置110の制御対象は、粗砕刃14を動作させる図示しないモーター等である。解繊部20における制御装置110の制御対象は、ローター24を回転させる図示しないモーター等である。添加物供給部52における制御対象は、添加物取出部52bのフィーダー及び添加物投入部52cのシャッターを駆動する図示しないアクチュエーターやモーター等である。
駆動部I/F115には、ブロアー323、調湿部324、第1ドラム駆動部325、第1ベルト駆動部326、回転体駆動部327、第2ドラム駆動部328、第2ベルト駆動部329、及びカッター駆動部330が接続される。
ブロアー323は、吸引部48、サクション機構76、79c、及び混合ブロアー56に接続されるブロアーや、その他の図示しないブロアーを含む。
調湿部324は、調湿部78が備える超音波振動発生装置、ファン、ポンプ等の図示しない駆動部を含む。
第1ドラム駆動部325は、ドラム部41を回転させるモーター等である。第1ベルト駆動部326は、メッシュベルト46を動作させるモーター等である。回転体駆動部327は、回転体49を回転させるモーター等である。第2ドラム駆動部328は、ドラム部61を回転させるモーター等である。第2ベルト駆動部329は、メッシュベルト72を動作させるモーター等である。カッター駆動部330は、カッター91を駆動するモーターやアクチュエーター等である。
また、駆動部I/F115には、油圧駆動部331、ローラー加熱部332、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343が接続される。
油圧駆動部331は、加圧部82が備える図示しない油圧機構の駆動部であり、加圧ローラー85を加圧し、ニップ部82Aに所定のニップ圧を与える。
ローラー加熱部332は、加熱部84に設けられる図示しないヒーターであり、加熱ローラー86を加熱する。
加圧ローラー駆動部341は、加圧ローラー85を回転させるモーターを含む。加圧ローラー駆動部341は、制御装置110の制御に従って動作して加圧ローラー85を回転させる。制御装置110は、加圧ローラー駆動部341を制御することにより、加圧ローラー85の回転速度R1を加減速できる。
加熱ローラー駆動部342は、加熱ローラー86を回転させるモーターを含む。加熱ローラー駆動部342は、制御装置110の制御に従って動作して加熱ローラー86を回転させる。制御装置110は、加熱ローラー駆動部342を制御することにより、加熱ローラー86の回転速度R2を加減速できる。
搬送ローラー駆動部343は、搬送ローラー89を回転させるモーターを含む。搬送ローラー駆動部343は、制御装置110の制御に従って動作して搬送ローラー89を回転させる。制御装置110は、搬送ローラー駆動部343を制御することにより、搬送ローラー89の回転速度R3を加減速できる。
[1-5.制御装置の構成]
図4は、制御装置110の機能ブロック図である。
制御装置110は、メインプロセッサー111によってプログラムを実行することにより、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって各種の機能部を実現する。図4は、これらの機能部を有するメインプロセッサー111の機能を、制御部150として示す。また、制御装置110は、不揮発性記憶部120の記憶領域を利用して、論理的な記憶装置である記憶部160を構成する。ここで、記憶部160は、ROM112やRAM113の記憶領域を利用して構成されてもよい。
制御部150は、検出制御部151、計測部152、駆動制御部153、および、回転制御部154を備える。これらの各部はメインプロセッサー111によりプログラムを実行することで実現される。制御装置110は、シート製造装置100を制御するための基本制御プログラムとして、アプリケーションプログラムのプラットフォームを構成するオペレーティングシステムを実行してもよい。この場合、制御部150の各機能部を、アプリケーションプログラムとして実装してもよい。
図4には、制御部150の制御対象の検出部として、第1上センサー311、第1下センサー312、第2上センサー315、及び第2下センサー316を図示する。また、他のセンサーをまとめてセンサー300として示す。
また、図4に、制御部150の制御対象の駆動部として、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び、搬送ローラー駆動部343を図示する。また、他の駆動部をまとめて駆動部320として示す。
記憶部160は、制御部150により処理される各種データを記憶する。例えば、記憶部160は、基本設定データ161、計測設定データ162、及び、速度設定データ163を記憶する。
基本設定データ161は、タッチセンサー117の操作により、或いは、制御装置110が備える図示しない通信インターフェイスを介して入力されるコマンドやデータに基づき生成され、記憶部160に記憶される。
基本設定データ161は、シート製造装置100の動作に関する各種の設定値等を含む。例えば、基本設定データ161は、シート製造装置100により製造するシートSの数、シートSの種類や色、シート製造装置100の各部の動作条件等の設定値を含む。また、基本設定データ161は、シート製造装置100が処理する原料MAの繊維の長さについて、タッチセンサー117により入力された設定値を含む。例えば、原料MAが、シート製造装置100により製造されたシートSであってシート製造装置100によって複数回処理された繊維を含む場合や、広葉樹由来の繊維を含む場合、原料MAは短い繊維を含む。基本設定データ161は、原料MAの種類など、原料MAの繊維の長さに関係する項目で入力された値を、原料MAの繊維の長さのデータとして含んでもよい。
計測設定データ162は、計測部152及び回転制御部154が実行する処理に関するパラメーターを含む。例えば、計測設定データ162は、設定回数na、基準値nc、基準値nd、第1基準時間S1、第2基準時間S2を含む。これらのパラメーターの詳細については、制御装置110の動作とともに後述する。
速度設定データ163は、制御部150が加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343の速度を制御するためのデータを含む。速度設定データ163は、速度設定値164、及び、速度調整値165を含む。速度設定値164は、制御部150が加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343の速度を段階的に調整するためのパラメーターを含む。速度調整値165は、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343の速度を、より細かい単位で調整するためのパラメーターを含む。
図5は、速度設定値164の構成例を示す模式図である。
図5に示す例では、回転速度R1、R2、R3の設定値が、互いに対応づけて速度設定値164に格納される。
図5の例では、回転速度R1の設定値として「Vp」が含まれる。また、速度設定値164は加熱ローラー86の回転速度R2の設定値として、2段階の速度「Vhs」と「Vhf」を含み、Vhf>Vhsである。加圧ローラー85の回転速度R1はVpで一定である。
回転速度R2が速度Vhsである場合、搬送速度V1>搬送速度V2である。回転速度R2が速度Vhfである場合、搬送速度V1<搬送速度V2である。
速度設定値164は、回転速度R3の設定値として、4段階の速度「Vc1」、「Vc2」、「Vc3」、「Vc4」を含み、Vc1<Vc2、Vc3<Vc4である。速度Vc1、Vc2は、回転速度R2が速度Vhsである場合に対応する。また、速度Vc3、Vc4は、回転速度R2が速度Vhfである場合に対応する。
回転速度R2が速度Vhsであり、回転速度R3が速度Vc1である場合、搬送速度V2>搬送速度V3である。
回転速度R2が速度Vhsであり、回転速度R3が速度Vc2である場合、搬送速度V2<搬送速度V3である。
回転速度R2が速度Vhfであり、回転速度R3が速度Vc3である場合、搬送速度V2>搬送速度V3である。
回転速度R2が速度Vhfであり、回転速度R3が速度Vc4である場合、搬送速度V2<搬送速度V3である。
制御部150は、速度設定値164に従って加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342及び搬送ローラー駆動部343を制御することにより、回転速度R2、及び回転速度R3を段階的に切り替える。これにより、搬送速度V1、V2、V3の大小関係を切り替えることができる。
検出制御部151は、センサー300による検出を制御し、各センサーの検出値を取得する。例えば、検出制御部151は、第1上センサー311、第1下センサー312、第2上センサー315、及び、第2下センサー316の検出値を取得する。
計測部152は、検出制御部151が検出した第1上センサー311及び第1下センサー312の検出値に基づき、第1テンションローラー811の移動に要した時間を計測する。より詳細には、計測部152は、位置P83から位置P82への移動に要した時間を計測する。
計測部152は、検出制御部151が検出した第2上センサー315及び第2下センサー316の検出値に基づき、第2テンションローラー812が位置P87から位置P86に移動した場合に、移動に要した時間を計測する。
計測部152は、第1テンションローラー811が位置P83から位置P82に移動した回数または位置P82から位置P83に移動した回数や、位置P82から位置P83への移動、または位置P83から位置P82への移動に要した時間を計測してもよい。計測部152は、第2テンションローラー812が位置P87から位置P86に移動した回数または位置P86から位置P87に移動した回数や、位置P86から位置P87への移動、または位置P86から位置P87への移動に要した時間を計測してもよい。
駆動制御部153は、検出制御部151により取得されたセンサー300の検出値に基づき、駆動部320を制御することにより、基本設定データ161の設定値に従ってシート製造装置100の各部を動作させ、シートSを製造する。
回転制御部154は、計測部152の計測結果に基づいて、回転速度R1、R2、R3を決定する。駆動制御部153は、回転制御部154が設定した回転速度R1、R2、R3に従って、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343を制御する。
回転制御部154は、回転速度R1、R2、R3に対応する加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343の動作パラメーターを決定してもよい。この場合、駆動制御部153は、回転制御部154が決定した動作パラメーターで、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343を動作させる。
或いは、回転制御部154は、計測部152の計測結果に基づいて、搬送速度V1、V2、V3を決定してもよい。この場合、駆動制御部153は、回転制御部154が決定した、搬送速度V1、V2、V3を動作の目標値として加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343を駆動する。
[1-6.シート製造装置の動作]
図6は、シート製造装置100の動作を示すフローチャートである。
制御部150は、検出制御部151及び駆動制御部153の機能により、起動シーケンスを実行する(ステップST1)。ステップST1で、制御部150は、センサー300、第1上センサー311、第1下センサー312、第2上センサー315、及び第2下センサー316の初期化を実行する。また、制御部150は、駆動部320、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342及び搬送ローラー駆動部343の初期化を実行し、駆動部320を所定の順序で起動させる。
検出制御部151は、第1上センサー311、第1下センサー312、第2上センサー315、及び第2下センサー316の検出値を取得する処理を開始する(ステップST2)。ステップST2で、制御部150は、センサー300の検出値を取得する処理を開始してもよい。
続いて、回転制御部154は、回転速度R1、R2、R3を初期値に設定する(ステップST3)。駆動制御部153は、ステップST3で設定された回転速度R1、R2、R3に従って加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342、及び搬送ローラー駆動部343の動作を開始する。回転制御部154は、回転速度制御を開始する(ステップST4)。回転速度制御については後述する。
制御部150は、シートSの製造を実行し、製造を終了するか否かを判定する(ステップST5)。制御部150は、製造を終了する条件が成立しない間は(ステップST5;NO)、シートSの製造を継続する。
制御部150は、ステップST5で、タッチセンサー117の操作により動作停止が指示された場合や、指定された数量のシートSを製造した場合等に、肯定判定する。製造を終了する条件が成立したと判定した場合(ステップST5;YES)、回転制御部154は、回転速度制御を終了する(ステップST6)。回転制御部154は、回転速度R1、R2、R3をリセットして初期値に設定する(ステップST7)。その後、制御部150は、停止シーケンスを実行する(ステップST8)。ステップST8で、駆動制御部153は、駆動部320、加圧ローラー駆動部341、加熱ローラー駆動部342及び搬送ローラー駆動部343を、所定の順序で停止させる。
図7及び図8は、シート製造装置100の動作を示すフローチャートであり、回転速度制御に関する動作を特に示す。図7は、加熱ローラー86の回転速度R2に関する制御を示し、図8は、搬送ローラー89の回転速度R3に関する制御を示す。
加熱ローラー86の回転速度制御の概要を説明する。
搬送速度V1及び搬送速度V2の初期値は、搬送速度V1>搬送速度V2となるように設定される。この場合、回転速度R2は、図5の速度設定値164に設定された速度Vhsであってもよいし、他の速度であってもよい。加圧部82及び加熱部84により第2ウェブW2及び加圧後シートSS1の搬送が開始されると、搬送速度V1>搬送速度V2であるため、第1バッファー部801における加圧後シートSS1の長さは次第に長くなる。第1バッファー部801における加圧後シートSS1の伸長に伴い、第1テンションローラー811がD方向に移動し、第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出する。この検出をトリガーとして、回転制御部154は、第1バッファー部801における加圧後シートSS1を短くするため、回転速度R2を速度設定値164の速度Vhfに切り替える。この切り替えにより、搬送速度V1<搬送速度V2となるので、第1バッファー部801における加圧後シートSS1は短縮する。加圧後シートSS1の短縮に伴い、第1テンションローラー811はU方向に移動し、第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出する。第1上センサー311の検出をトリガーとして、回転制御部154は、第1バッファー部801における加圧後シートSS1を長くするため、回転速度R2を、低速の速度Vhsに切り替える。
このように、回転制御部154は、加熱ローラー86の回転速度R2を、低速と、高速とに段階的に切り替えることで、第1バッファー部801における加圧後シートSS1の長さを所定の範囲に維持する。
回転制御部154は、図6のステップST3で、回転速度R2の速度を初期値に設定する。初期値は、例えば、速度Vhfに設定する。回転速度R2をVhfに設定した場合、搬送速度V1<搬送速度V2となるので、第1テンションローラー811はU方向に移動する。
計測部152は、検出制御部151が第1上センサー311から取得する検出値に基づき、第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出したか否かを判定する(ステップST21)。第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出していない場合(ステップST21;NO)、計測部152は待機する。
第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出した場合(ステップST21;YES)、計測部152は、T1upタイマーがカウント中であるか否かを判定する(ステップST22)。T1upタイマーは計測部152が実行する時間計測用のタイマーである。ステップST22の処理を最初に実行するとき、T1upタイマーはカウントをしていないので(ステップST22;NO)、制御部150はステップST23に移行する。
ステップST23で、回転制御部154は、速度設定値164を参照し、回転速度R2を速度Vhsに設定する(ステップST23)。これにより、駆動制御部153は、加熱ローラー駆動部342の動作速度を変更し、搬送速度V1>搬送速度V2となる。ここで、計測部152は、T1downタイマーのカウントを開始する(ステップST24)。T1downタイマーは、第1テンションローラー811が位置P82から位置P83へ移動する時間をカウントするタイマーである。
計測部152は、検出制御部151が取得する第1下センサー312の検出値に基づき、第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出したか否かを判定する(ステップST25)。計測部152は、第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出していない場合は(ステップST25;NO)、ステップST25で待機する。
第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出した場合(ステップST25;YES)、計測部152はT1downタイマーを停止して、T1downタイマーのカウント値を制御部150に一時的に記憶する(ステップST26)。ステップST26では、T1downタイマーのカウント値が測定値T1down(i)として記憶される。iは、T1downタイマーのカウントの実行回数を示す変数であり、計測部152はT1downタイマーがカウントを開始する毎に実行回数iの値を+1する。
回転制御部154は、T1downタイマーの実行回数iの値が、設定回数naに達したか否かを判定する(ステップST27)。実行回数iが設定回数naに達した場合(ステップST27;YES)、回転制御部154はステップST37に移行する。ステップST37以後の処理については後述する。
実行回数iが設定回数naに達していない場合(ステップST27;NO)、回転制御部154は、速度設定値164を参照し、回転速度R2を速度Vhfに設定する(ステップST28)。これにより、駆動制御部153は、加熱ローラー駆動部342の動作速度を変更し、搬送速度V1<搬送速度V2となる。
計測部152は、第1下センサー312の検出値に基づき、第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出しなくなったか否かを判定する(ステップST29)。第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出している間(ステップST29;NO)、計測部152は待機する。第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出しなくなった場合(ステップST29;YES)、計測部152は、T1upタイマーのカウントを開始し(ステップST30)、ステップST21に戻る。T1upタイマーは、第1テンションローラー811が位置P83から位置P82へ移動する時間をカウントするタイマーである。
その後、制御部150は、ステップST21~ST22を実行する。
計測部152は、第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出したと判定し(ステップST21;YES)、T1upタイマーのカウントが実行中であると判定した場合(ステップST22;YES)、ステップST31に移行する。ステップST31で、計測部152は、T1upタイマーのカウントを停止し、カウント値を制御部150に記憶する(ステップST31)。ステップST31では、T1upタイマーのカウント値がT1up(j)として記憶される。jは、T1upタイマーのカウントの実行回数を示す変数であり、計測部152はT1upタイマーがカウントを開始する毎に実行回数jの値を+1する。
回転制御部154は、T1upタイマーの実行回数jの値が、設定回数naに達したか否かを判定する(ステップST32)。実行回数jが設定回数naに達していない場合(ステップST32;NO)、回転制御部154はステップST23に移行する。
実行回数jが設定回数naに達した場合(ステップST32;YES)、回転制御部154は、制御部150に記憶したT1up(j)の平均値Muを算出する(ステップST33)。平均値Muは、第1テンションローラー811が位置P83から位置P82に移動する動作をj回実行した場合の、第1テンションローラー811の移動に要した時間の平均である。
回転制御部154は、平均値Muを第1基準時間S1と比較し(ステップST34)、平均値Muが第1基準時間S1以上である場合(ステップST34;NO)、ステップST23に移行する。
また、回転制御部154は、平均値Muが第1基準時間S1より小さい場合(ステップST34;YES)、速度設定値164のVhfの値を変更する(ステップST35)。ステップST35で、回転制御部154は、下記式(1)の処理を実行する。
Vhf=Vhf-Vhf×0.05 …(1)
上記式(1)の処理は、Vhfの値を5%低下させる処理である。ステップST35で、回転制御部154は、制御部150が記憶する速度設定値164の値そのものを書き換えてもよいし、速度設定値164のVhfの値を、更新前の値に戻すことができるように一時的に更新してもよい。
回転制御部154は、実行回数jをリセットし(ステップST36)、ステップST23に移行する。
ステップST33~ST36の処理により、回転制御部154は、第1テンションローラー811が位置P83から位置P82に移動した場合の移動時間の平均値Muが、第1基準時間S1より短い場合に、速度Vhfを低下させる。これにより、加熱ローラー86の回転速度R2を高速のVhfに設定した場合の搬送速度V2と、搬送速度V1との差が縮小する。このため、搬送速度V1<搬送速度V2の場合に、第1テンションローラー811が位置P83から位置P82に移動する時間を長くする効果がある。従って、第1テンションローラー811の移動の速度を低下させ、シート製造装置100の動作を安定化させることができる。
第1テンションローラー811が第1上センサー311と第1下センサー312の間を移動する時間が短いことは、第1バッファー部801において加圧後シートSS1が高速に変位することを意味する。この状態は、加圧後シートSS1に加わる張力の変動が大きいため、シートSの製造品質を安定化させる観点から、好ましくない。また、回転制御部154が回転速度R2を変更する頻度が高いため、シート製造装置100の動作が安定しにくいので、好ましくない。この場合、回転制御部154が、回転速度R2の設定値となる速度Vhfを変更することにより、第1テンションローラー811の移動の速度が低下し、シート製造装置100の動作を安定化させることができる。
ステップST35の処理で速度Vhfを低下させる割合は、例えば基本設定データ161や計測設定データ162に含めて記憶される。この割合は任意であり、図7に示す「5%」は一例に過ぎない。この割合は、速度Vhfと速度Vhsとの差よりも小さいことが好ましく、例えば、10%以下とすることができる。
回転制御部154は、速度Vhsについても同様の処理を実行する。
回転制御部154は、T1downタイマーの実行回数iの値が、設定回数naに達したか否かを判定し(ステップST27)。実行回数iが設定回数naに達した場合(ステップST28;YES)、制御部150に記憶したT1down(i)の平均値Mdを算出する(ステップST37)。平均値Mdは、第1テンションローラー811が位置P82から位置P83に移動する動作をi回実行した場合の、第1テンションローラー811の移動に要した時間の平均である。
回転制御部154は、平均値Mdを第1基準時間S1と比較し(ステップST38)、平均値Mdが第1基準時間S1以上である場合(ステップST38;NO)、ステップST28に移行する。
また、回転制御部154は、平均値Mdが第1基準時間S1より小さい場合(ステップST38;YES)、速度設定値164のVhsの値を変更する(ステップST39)。ステップST35で、回転制御部154は、下記式(2)の処理を実行する。
Vhs=Vhs+Vhs×0.05 …(2)
上記式(2)の処理は、Vhsの値を5%増加させる処理である。ステップST39で、回転制御部154は、制御部150が記憶する速度設定値164の値そのものを書き換えてもよいし、速度設定値164のVhsの値を、更新前の値に戻すことができるように一時的に更新してもよい。
回転制御部154は、実行回数iをリセットし(ステップST40)、ステップST28に移行する。
ステップST37~ST39の処理により、回転制御部154は、第1テンションローラー811が位置P82から位置P83に移動した場合の移動時間の平均値Mdが、第1基準時間S1より短い場合に、速度Vhsを増加させる。これにより、加熱ローラー86の回転速度R2を低速のVhsに設定した場合の搬送速度V2と、搬送速度V1との差が縮小する。これにより、搬送速度V1>搬送速度V2の場合に、第1テンションローラー811が位置P82から位置P83に移動する時間を長くする効果がある。従って、第1テンションローラー811の移動の速度を低下させ、シート製造装置100の動作を安定化させることができる。
ステップST39の処理で速度Vhsを低下させる割合は、例えば基本設定データ161や計測設定データ162に含めて記憶される。この割合は任意であり、図7に示す「5%」は一例に過ぎない。この割合は、速度Vhsと速度Vhsとの差よりも小さいことが好ましく、例えば、10%以下とすることができる。
ステップST27及びステップST32で、実行回数i,jを共通の設定回数naと比較する動作は一例であり、実行回数iと実行回数jとを異なる設定値と比較してもよい。また、設定回数naの数は任意である。
また、ステップST34及びステップST38で、平均値Mu及び平均値Mdを共通の第1基準時間S1と比較する動作は一例であり、平均値Muと平均値Mdとを異なる基準時間と比較してもよい。また、第1基準時間S1の値は任意である。
回転制御部154は、図8に示す回転速度R3に関する制御を、図7に示した回転速度R2に関する制御とは独立して実行可能である。
回転制御部154は、検出制御部151が取得した第2上センサー315の検出値をもとに、第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出したか否かを判定する(ステップST51)。第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出していない場合(ステップST51;NO)、回転制御部154は待機する。
第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出した場合(ステップST51;YES)、回転制御部154は、上流に位置する加熱ローラー86の回転速度R2が、速度Vhsに設定されているか否かを判定する(ステップST52)。本実施形態では回転速度R2は速度Vhsまたは速度Vhfの2段階に設定される。回転速度R2が速度Vhsに設定されている場合(ステップST52;YES)、回転制御部154は回転速度R3を速度Vc1に設定する(ステップST53)。また、回転速度R2が、速度Vhsに設定されていない場合(ステップST52;NO)、回転速度R2は速度Vhfであるから、回転制御部154は回転速度R3を速度Vc3に設定する(ステップST54)。ステップST53、ST54の回転制御部154の処理に応じて、駆動制御部153は、搬送ローラー駆動部343の動作速度を変更する。
その後、回転制御部154は、第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出したか否かを判定する(ステップST55)。第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出していない場合(ステップST55;NO)、回転制御部154は待機する。
第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出した場合(ステップST55;YES)、回転制御部154は、上流に位置する加熱ローラー86の回転速度R2が、速度Vhsに設定されているか否かを判定する(ステップST56)。回転速度R2が速度Vhsに設定されている場合(ステップST56;YES)、回転制御部154は回転速度R3を速度Vc2に設定する(ステップST57)。また、回転速度R2が、速度Vhsに設定されていない場合(ステップST56;NO)、回転速度R2は速度Vhfであるから、回転制御部154は回転速度R3を速度Vc4に設定する(ステップST58)。ステップST57、ST58の回転制御部154の処理に応じて、駆動制御部153は、搬送ローラー駆動部343の動作速度を変更する。
以上説明したように、搬送装置としてのシート製造装置100は、ウェブ状またはシート状の被搬送物FMを搬送する加圧ローラー85、及び、搬送経路FWにおいて加圧ローラー85よりも下流に配置されている加熱ローラー86を備える。シート製造装置100は、搬送経路FWにおいて加圧ローラー85と加熱ローラー86との間に配置され、搬送経路FWの一方側に設けられている第1下センサー312及び搬送経路FWの他方側に設けられている第1上センサー311を備える。シート製造装置100は、第1下センサー312により被搬送物FMが検出されてから第1上センサー311により被搬送物FMが検出されるまでの時間を計測する計測部152を備える。シート製造装置100は、計測部152により計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、加熱ローラー86の回転速度を変更する回転制御部154を備える。
なお、別の表現では、第1下センサー312及び第1上センサー311は、シート製造装置100の搬送経路FWにおいて、加圧ローラー85と加熱ローラー86との間に配置され、搬送経路FWと交差する方向に対向配置されている。
シート製造装置100は、第1ステップと第2ステップとを含む搬送方法を実行する。第1ステップで、第1下センサー312により被搬送物FMが検出されてから第1上センサー311により被搬送物FMが検出されるまでの時間を計測する。第2ステップで、第1ステップで計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、加熱ローラー86の回転速度を変更する。
また、繊維原料再生装置としてのシート製造装置100は、繊維を含む原料MAから被加工物としての被搬送物FMを形成する形成部101を備える。シート製造装置100は、被搬送物FMを加工する加工部としての切断部90と、形成部101から切断部90に被加工物を搬送する搬送部としての成形部80及び切断前搬送部88を有する。シート製造装置100は、被搬送物FMを搬送する加圧ローラー85、及び、搬送経路FWにおいて加圧ローラー85よりも下流に配置されている加熱ローラー86を備える。シート製造装置100は、搬送経路FWにおいて加圧ローラー85と加熱ローラー86との間に配置され、搬送経路FWの一方側に設けられている第1下センサー312及び搬送経路FWの他方側に設けられている第1上センサー311を備える。シート製造装置100は、第1下センサー312により被搬送物FMが検出されてから第1上センサー311により被搬送物FMが検出されるまでの時間を計測する計測部152を備える。また、シート製造装置100は、計測部152により計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、加熱ローラー86の回転速度を変更する回転制御部154を備える。
上記実施形態では、第1ローラーを加圧ローラー85とし、第2ローラーを加熱ローラー86とし、加圧ローラー85と加熱ローラー86との間の第1バッファー部801に、第1上センサー311及び第1下センサー312が配置される。被搬送物FMは第2ウェブW2、及び加圧後シートSS1である。成形部80は、搬送部として被搬送物FMを搬送する。第1テンションローラー811は移動部材に相当する。
これにより、被搬送物FMを加圧ローラー85及び加熱ローラー86によって搬送する場合に、加圧ローラー85の搬送速度V1と加熱ローラー86の搬送速度V2との速度差を調整できる。これにより、例えば、第1バッファー部801における被搬送物FMの変位の速度が、適切な範囲内となるように、搬送速度V1と搬送速度V2の速度差を調整することができ、搬送中の被搬送物FMを安定させることができる。
シート製造装置100において、第1下センサー312は、鉛直方向に対して、搬送経路FWの一方に配置され、第1上センサー311は搬送経路FWにおいて第1下センサー312とは反対側に設置されている。
シート製造装置100は、搬送経路FWにおいて加圧ローラー85と加熱ローラー86との間に配置され、被搬送物FMの変位に対応して移動する第1テンションローラー811を備える。第1検出部は、第1テンションローラー811を検出する第1下センサー312である。第2検出部は、第1テンションローラー811を検出する第1上センサー311である。第1上センサー311及び第1下センサー312は、第1テンションローラー811を検出することによって被搬送物FMを検出する。これにより、被搬送物FMの位置をより構成度で確実に検出できる。
また、移動部材である第1テンションローラー811が、被搬送物FMに接して、被搬送物FMの変位に対応して移動する構成である場合、第1テンションローラー811により被搬送物FMの弛みを抑制し、より安定して被搬送物FMを搬送できる。
回転制御部154は、加熱ローラー86の速度を段階的に変更する段階制御を実行する。例えば、加熱ローラー86の回転速度R2を、速度設定値164に設定された速度Vhsと速度Vhfとを設定する。回転制御部154は、計測部152により計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、段階制御よりも小さい変化量で加熱ローラー86の回転速度を変更する。例えば、回転制御部154は、速度Vhs及び速度Vhfを、それぞれ5%変化させる。
これにより、搬送速度V1と搬送速度V2の大小関係を段階的に切り替えて、被搬送物FMを搬送する段階制御を行う場合に、搬送速度V1と搬送速度V2の速度差を、段階制御よりも小さい変化量で調整できる。搬送速度V1と搬送速度V2の速度差を微調整することにより、被搬送物FMを、より一層安定させることができる。
第1下センサー312は、加圧ローラー85と加熱ローラー86との間の被搬送物FMの長さが所定長さである場合の被搬送物FMの位置に対応して配置される。第1上センサー311は、加圧ローラー85と加熱ローラー86との間の被搬送物FMの長さが所定長さより短い場合の被搬送物FMの位置に対応して配置される。この被搬送物FMの位置は、例えば、第1テンションローラー811が位置P83にある場合の被搬送物FMの位置である。第1上センサー311は、加圧ローラー85と加熱ローラー86との間の被搬送物FMの長さが所定長さより短い場合の被搬送物FMの位置に対応して配置される。この被搬送物FMの位置は、位置P81よりもD側にシフトした位置であり、第1テンションローラー811が位置P82にある場合の被搬送物FMの位置である。回転制御部154は、第1下センサー312により被搬送物FMが検出された場合に加熱ローラー86の回転速度を第1速度に設定する。回転制御部154は、第1上センサー311により被搬送物FMが検出された場合に加熱ローラー86の回転速度を第1速度より低速の第2速度に設定する。第1速度は、例えば速度Vhfであり、第2速度は、例えば速度Vhsである。回転制御部154は、計測部152により計測された時間T1up(j)が第1基準時間S1より短い場合に、第1速度及び第2速度のいずれか1以上を変更する。上記実施形態では、第1速度である速度VhfをステップST35で5%低下させる処理、及び、第2速度である速度VhsをステップST39で5%増大させる処理を行う。
この構成では、回転制御部154は、第1バッファー部801における被搬送物FMの長さが所定長さとなった場合に、被搬送物FMが短くなるように回転速度R2を第1速度に変更する。そして、被搬送物FMが所定長さより短くなった場合に、被搬送物FMが長くなるように回転速度R2を第2速度に変更する制御を行う。シート製造装置100は、被搬送物FMの長さを変動させることによって、被搬送物FMへの過大な張力の印加、及び、被搬送物FMの過剰な弛みを防止する。さらに、回転制御部154は、計測部152により計測された時間T1up(j)が第1基準時間S1より短い場合に、速度Vhs、Vhfを変更するので、例えば被搬送物FMの長さの変動の速さを適切な範囲に納めることができる。これにより、被搬送物FMを、より一層安定させることができる。
回転制御部154が第1速度である速度Vhfを変化させる変化量は、5%に限定されず、速度Vhsと速度Vhfの差よりも小さい変化量となる範囲内で、任意に設定できる。同様に、回転制御部154が第2速度である速度Vhsを変化させる変化量は、5%に限定されず、速度Vhsと速度Vhfの差よりも小さい変化量となる範囲内で、任意に設定できる。
また、ステップST35を複数回実行した場合の速度Vhfの累積的な変化量に制限を設けてもよい。例えば、ステップST35を実行した場合に、図7の動作を実行する前の速度Vhfの±10%の範囲を超えないように、制限を設けてもよい。この場合、回転制御部154は、速度Vhfを、図7の動作を実行する前の速度Vhfの初期値から±10%の範囲から逸脱しない範囲で変更する。同様に、ステップST39を複数回実行した場合の速度Vhsの累積的な変化量に制限を設けてもよい。例えば、ステップST39を実行した場合に、図7の動作を実行する前の速度Vhsの±10%の範囲を超えないように、制限を設けてもよい。この場合、回転制御部154は、速度Vhsを、図7の動作を実行する前の速度Vhsの初期値から±10%の範囲から逸脱しない範囲で変更する。また、速度Vhsと速度Vhfの変化量の制限を、搬送速度V1と搬送速度V2の速度差により定義してもよい。すなわち、速度Vhfの値を、搬送速度V1>搬送速度V2の関係が維持されるように、或いは、搬送速度V2が搬送速度V1よりも10%以上高速となるように、制限してもよい。同様に、速度Vhsの値を、搬送速度V1<搬送速度V2の関係が維持されるように、或いは、搬送速度V2が搬送速度V1よりも10%以上低速となるように、制限してもよい。
計測部152は、第1下センサー312により被搬送物FMが検出されてから第1上センサー311により被搬送物FMが検出されるまでの動作に要した時間T1up(j)の計測を、j=設定回数naとなるまで繰り返し実行する。回転制御部154は、計測部152による計測時間T1up(j)の平均値Muを第1基準時間S1と比較する。上記実施形態では、設定回数naが2以上である。
これにより、回転速度R2の変更の頻度を抑制することができ、回転速度R2の変動による被搬送物FMの搬送の不安定化を防止し、より安定して被搬送物FMを搬送できる。
上記実施形態において、第1ローラーは、被搬送物FMとしての第2ウェブW2を加圧する加圧ローラー85である。この構成では、第2ウェブW2を加圧する加工を行い、加圧ローラー85の下流の加熱ローラー86の回転速度R2を変更することで、加圧された加圧後シートSS1を安定して搬送できる。
また、第2ローラーは、被加工物としての加圧後シートSS1を加熱する加熱ローラー86である。この構成では、加熱ローラー86の回転速度R2を変更することで、第2ウェブW2を加圧する加圧ローラー85と、加圧後シートSS1を加熱する加熱ローラー86との間で、加圧後シートSS1を安定して搬送できる。
[2.第2実施形態]
以下、第2実施形態について説明する。
上記第1実施形態では、設定回数naが、予め設定され、計測設定データ162として記憶部160に記憶された構成を説明した。第2実施形態では、計測部152、速度設定データ163及び回転制御部154が上記第1実施形態と同様の動作を行う場合に、回転制御部154が、設定回数naを変更する処理を行う例を説明する。
第2実施形態において、シート製造装置100の構成は第1実施形態と共通であるため、図示および説明を省略する。また、シート製造装置100の動作は、図9に示す動作を除き、第1実施形態と同様に実行される。
図9は、第2実施形態のシート製造装置100の動作を示すフローチャートである。図9に示す動作で、制御部150は、記憶部160が記憶する基準値nc、及び基準値ndを参照する。
回転制御部154は、検出制御部151が第1上センサー311から取得する検出値に基づき、第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出したか否かを判定する(ステップST61)。第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出していない場合(ステップST61;NO)、回転制御部154は待機する。
回転制御部154は、第1上センサー311が第1テンションローラー811を検出した場合(ステップST61;YES)、計測部152がT1upタイマーによるカウントを行った回数について判定を行う(ステップST62)。すなわち、ステップST62で、回転制御部154は、第2基準時間S2あたりのT1upタイマーのカウント実行回数を求め、回数Nupとする(ステップST62)。
回転制御部154は、回数Nupを基準値ncと比較し、回数Nupが基準値nc以上であるか否かを判定する(ステップST63)。回数Nupが基準値nc以上である場合(ステップST63;YES)、回転制御部154は、設定回数naの値を1減算し、記憶部160が記憶する設定回数naを更新し(ステップST64)、ステップST67に移行する。
また、回数Nupが基準値ncより小さい場合(ステップST63;NO)、回転制御部154は、回数Nupが基準値nd以下であるか否かを判定する(ステップST65)。回数Nupが基準値nd以下である場合(ステップST65;YES)、回転制御部154は、設定回数naの値を1加算し、記憶部160が記憶する設定回数naを更新し(ステップST66)、ステップST67に移行する。
回転制御部154は、回数Nupが基準値ndより大きい場合(ステップST65;NO)、ステップST67に移行する。
ステップST67で、回転制御部154は、第1下センサー312の検出値に基づき、第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出したか否かを判定する(ステップST67)。回転制御部154、第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出していない場合は(ステップST67;NO)、待機する。
第1下センサー312が第1テンションローラー811を検出した場合(ステップST67;YES)、回転制御部154は、計測部152がT1downタイマーによるカウントを行った回数について判定を行う(ステップST68)。すなわち、ステップST68で、回転制御部154は、第2基準時間S2あたりのT1downタイマーのカウント実行回数を求め、回数Ndownとする(ステップST69)。
回転制御部154は、回数Ndownを基準値ncと比較し、回数Ndownが基準値nc以上であるか否かを判定する(ステップST69)。回数Ndownが基準値nc以上である場合(ステップST69;YES)、回転制御部154は、設定回数naの値を1減算して記憶部160が記憶する設定回数naを更新し(ステップST70)、ステップST61に戻る。
回数Ndownが基準値ncより小さい場合(ステップST69;NO)、回転制御部154は、回数Ndownが基準値nd以下であるか否かを判定する(ステップST71)。回数Ndownが基準値nd以下である場合(ステップST71;YES)、回転制御部154は、設定回数naの値を1加算して記憶部160が記憶する設定回数naを更新し(ステップST72)、ステップST61に戻る。
回転制御部154は、回数Ndownが基準値ndより大きい場合(ステップST71;NO)、ステップST61に戻る。
ステップST64、ST66、ST70、ST72では、記憶部160が記憶する計測設定データ162における設定回数naの初期値とは別に、設定回数naを更新した値を記憶させてもよい。この場合、設定回数naの値を、図9の処理を実行する前の値に戻すことが可能である。
このように、第2実施形態のシート製造装置100によれば、回転制御部154は、設定回数naを変更可能である。設定回数naは、T1upタイマーの測定値T1up(j)の平均値Muを第1基準時間S1と比較する頻度を決定する。また、T1downタイマーの測定値T1down(i)の平均値Mdを第1基準時間S1と比較する頻度を決定する。従って、設定回数naを変更することにより、速度Vhf、Vhsを変更する頻度を変更することができる。例えば、被搬送物FMのU-D方向の変位の頻度が低い場合に、速度Vhf、Vhsを変更する頻度を低下させることができる。この場合、被搬送物FMの動作が安定している場合に、回転制御部154による処理の頻度を低下させて、処理効率の向上を図ることができる。また、例えば、被搬送物FMのU-D方向の変位の頻度が高い場合に、速度Vhf、Vhsを変更する頻度を増加させることができる。この場合、被搬送物FMの動作が不安定な傾向を示している場合に、回転制御部154による処理の頻度を増大させて、被搬送物FMの安定化を図ることができる。
具体的には、回転制御部154は、第1下センサー312により被搬送物FMが検出された後に第1上センサー311により被搬送物FMが検出される動作が第2基準時間S2内に行われる回数に基づき、設定回数naを変更する。これにより、被搬送物FMのU-D方向の変位の頻度に対応して、速度Vhf、Vhsを変更する頻度を調整できる。
図9には、Nup、及びNdownを、共通の基準値nc及び基準値ndと比較する例を説明したが、この例に限定されない。例えば、回転制御部154がNupと比較する基準値と、Ndownと比較する基準値とを、異なる基準値として、それぞれ記憶部160に記憶してもよい。また、ステップST64、ST66、ST70、ST72で設定回数naを変更する幅は、+1、及び-1に限定されず、より大きな幅で変更してもよい。また、第2基準時間S2の具体的な時間は任意である。
また、図7の動作でT1downタイマーの測定値T1down(i)、及び、T1upタイマーの測定値T1up(j)について、共通の設定回数naを使用する場合に、図9の動作が設定回数naについて適用されるが、この例に限定されない。T1downタイマーの測定値T1down(i)、及び、T1upタイマーの測定値T1up(j)について、異なる設定回数を使用する場合にも図9の動作を適用できる。この場合、T1downタイマーの測定値T1down(i)に関する設定回数と、T1upタイマーの測定値T1up(j)に関する設定回数との各々を対象として、図9の動作を実行すればよい。
[3.第3実施形態]
以下、第3実施形態について説明する。
第1実施形態では、切断前搬送部88の回転速度R3について、速度設定値164に基づき速度Vc1~Vc4を切り替えて設定する例を説明した。第3実施形態では、第2テンションローラー812が第2下センサー316により検出されてから第2上センサー315により検出されるまでの動作の時間に基づき、回転制御部154が回転速度R3を変更する例を説明する。すなわち、第3実施形態では、図8で説明した動作に代えて、図10に示す動作をシート製造装置100が実行する。
第3実施形態において、シート製造装置100の構成は第1実施形態と共通であるため、図示および説明を省略する。また、シート製造装置100の動作は、図8及び図10に示す動作を除き、第1実施形態と同様に実行される。
図10は、第3実施形態のシート製造装置100の動作を示すフローチャートである。
回転制御部154は、回転速度R3を、初期値に設定する。初期値は、例えば、搬送速度V2<搬送速度V3となる速度である。具体的には、回転速度R2が速度Vhfである場合は速度Vc4であり、回転速度R2が速度Vhsである場合は速度Vc2である。
計測部152は、検出制御部151が第2上センサー315から取得する検出値に基づき、第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出したか否かを判定する(ステップST91)。第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出していない場合(ステップST91;NO)、計測部152は待機する。
第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出した場合(ステップST91;YES)、計測部152は、T2upタイマーがカウント中であるか否かを判定する(ステップST92)。T2upタイマーは計測部152が実行する時間計測用のタイマーである。ステップST92の処理を最初に実行するとき、T2upタイマーはカウントをしていないので(ステップST92;NO)、制御部150はステップST93に移行する。
ステップST93で、回転制御部154は、速度設定値164を参照し、回転速度R3を、回転速度R2に対応して速度Vc1または速度Vc3に設定する(ステップST93)。これにより、駆動制御部153は、搬送ローラー駆動部343の動作速度を変更し、搬送速度V2>搬送速度V3となる。
ここで、計測部152は、T2downタイマーのカウントを開始する(ステップST94)。T2downタイマーは、第2テンションローラー812が位置P86から位置P87へ移動する時間をカウントするタイマーである。
計測部152は、検出制御部151が取得する第2下センサー316の検出値に基づき、第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出したか否かを判定する(ステップST95)。計測部152は、第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出していない場合は(ステップST95;NO)、ステップST95で待機する。
第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出した場合(ステップST95;YES)、計測部152はT2downタイマーを停止して、T2downタイマーのカウント値を制御部150に一時的に記憶する(ステップST96)。ステップST96では、T2downタイマーのカウント値が測定値T2down(k)として記憶される。kは、T2downタイマーのカウントの実行回数を示す変数であり、計測部152はT2downタイマーがカウントを開始する毎に実行回数kの値を+1する。
回転制御部154は、T2downタイマーの実行回数kの値が、設定回数naに達したか否かを判定する(ステップST97)。実行回数kが設定回数naに達した場合(ステップST97;YES)、回転制御部154はステップST107に移行する。ステップST107以後の処理については後述する。
実行回数kが設定回数naに達していない場合(ステップST97;NO)、回転制御部154は、速度設定値164を参照し、回転速度R3を速度Vc2、Vc4に設定する(ステップST98)。これにより、駆動制御部153は、搬送ローラー駆動部343の動作速度を変更し、搬送速度V2<搬送速度V3となる。
計測部152は、第2下センサー316の検出値に基づき、第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出しなくなったか否かを判定する(ステップST99)。第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出している間(ステップST99;NO)、計測部152は待機する。第2下センサー316が第2テンションローラー812を検出しなくなった場合(ステップST99;YES)、計測部152は、T2upタイマーのカウントを開始し(ステップST100)、ステップST91に戻る。T2upタイマーは、第2テンションローラー812が位置P87から位置P86へ移動する時間をカウントするタイマーである。
その後、制御部150は、ステップST91~ST92を実行する。
計測部152は、第2上センサー315が第2テンションローラー812を検出したと判定し(ステップST91;YES)、T2upタイマーのカウントが実行中であると判定した場合(ステップST92;YES)、ステップST101に移行する。ステップST101で、計測部152は、T2upタイマーのカウントを停止し、カウント値を制御部150に記憶する(ステップST101)。ステップST101では、T2upタイマーのカウント値がT2up(m)として記憶される。mは、T2upタイマーのカウントの実行回数を示す変数であり、計測部152はT2upタイマーがカウントを開始する毎に実行回数mの値を+1する。
回転制御部154は、T2upタイマーの実行回数mの値が、設定回数naに達したか否かを判定する(ステップST102)。実行回数mが設定回数naに達していない場合(ステップST102;NO)、回転制御部154はステップST93に移行する。
実行回数mが設定回数naに達した場合(ステップST102;YES)、回転制御部154は、制御部150に記憶したT2up(m)の平均値Mvを算出する(ステップST103)。平均値Mvは、第2テンションローラー812が位置P87から位置P86に移動する動作をm回実行した場合の、第2テンションローラー812の移動に要した時間の平均である。
回転制御部154は、平均値Mvを第1基準時間S1と比較し(ステップST104)、平均値Mvが第1基準時間S1以上である場合(ステップST104;NO)、ステップST93に移行する。
また、回転制御部154は、平均値Mvが第1基準時間S1より小さい場合(ステップST104;YES)、速度設定値164の速度Vc2、Vc4の値を変更する(ステップST105)。ステップST105で、回転制御部154は、下記式(3)、(4)の処理を実行する。
Vc2=Vc2-Vc2×0.05 …(3)
Vc4=Vc4-Vc4×0.05 …(4)
上記式(3)、(4)の処理は、速度Vc2及び速度Vc4の値を5%低下させる処理である。ステップST105で、回転制御部154は、制御部150が記憶する速度設定値164の値そのものを書き換えてもよいし、速度設定値164の速度Vc2、Vc4の値を、更新前の値に戻すことができるように一時的に更新してもよい。
回転制御部154は、実行回数mをリセットし(ステップST106)、ステップST93に移行する。
ステップST103~ST106の処理により、回転制御部154は、第2テンションローラー812が位置P87から位置P86に移動した場合の移動時間の平均値Mvが、第1基準時間S1より短い場合に、速度Vc2、Vc4を低下させる。これにより、切断前搬送部88の回転速度R3を高速のVc2またはVc4に設定した場合の搬送速度V3と、搬送速度V2との差が縮小する。このため、搬送速度V2<搬送速度V3の場合に、第2テンションローラー812が位置P87から位置P86に移動する時間を長くする効果がある。従って、第2テンションローラー812の移動の速度を低下させ、シート製造装置100の動作を安定化させることができる。
第2テンションローラー812が第2上センサー315と第2下センサー316の間を移動する時間が短いことは、第2バッファー部802において加熱後シートSS2が高速に変位することを意味する。この状態は、加熱後シートSS2に加わる張力の変動が大きいため、シートSの製造品質を安定化させる観点から、好ましくない。また、回転制御部154が回転速度R3を変更する頻度が高いため、シート製造装置100の動作が安定しにくいので、好ましくない。この場合、回転制御部154が、回転速度R3の設定値となる速度Vc2、Vc4を変更することにより、第2テンションローラー812の移動の速度が低下し、シート製造装置100の動作を安定化させることができる。
ステップST105の処理で速度Vc2、Vc4を低下させる割合は、例えば基本設定データ161や計測設定データ162に含めて記憶される。この割合は任意であり、図7に示す「5%」は一例に過ぎない。この割合は、速度Vc2、Vc4と速度Vc1、Vc3との差よりも小さいことが好ましく、例えば、10%以下とすることができる。
回転制御部154は、速度Vc1、Vc3についても同様の処理を実行する。
回転制御部154は、T2downタイマーの実行回数kの値が、設定回数naに達したか否かを判定し(ステップST97)。実行回数kが設定回数naに達した場合(ステップST98;YES)、制御部150に記憶したT2down(k)の平均値Meを算出する(ステップST107)。平均値Meは、第2テンションローラー812が位置P86から位置P87に移動する動作をk回実行した場合の、第2テンションローラー812の移動に要した時間の平均である。
回転制御部154は、平均値Meを第1基準時間S1と比較し(ステップST108)、平均値Meが第1基準時間S1以上である場合(ステップST108;NO)、ステップST98に移行する。
また、回転制御部154は、平均値Meが第1基準時間S1より小さい場合(ステップST108;YES)、速度設定値164のVc1、Vc3の値を変更する(ステップST109)。ステップST105で、回転制御部154は、下記式(5)、(6)の処理を実行する。
Vc1=Vc1+Vc1×0.05 …(5)
Vc3=Vc3+Vc3×0.05 …(6)
上記式(5)、(6)の処理は、Vc1、Vc3の値を5%増加させる処理である。ステップST109で、回転制御部154は、制御部150が記憶する速度設定値164の値そのものを書き換えてもよいし、速度設定値164のVc1、Vc3の値を、更新前の値に戻すことができるように一時的に更新してもよい。
回転制御部154は、実行回数kをリセットし(ステップST40)、ステップST98に移行する。
ステップST107~ST109の処理により、回転制御部154は、第2テンションローラー812が位置P86から位置P87に移動した場合の移動時間の平均値Meが、第1基準時間S1より短い場合に、速度Vc1、Vc3を増加させる。これにより、加熱ローラー86の回転速度R3を低速のVc1、Vc3に設定した場合の搬送速度V3と、搬送速度V2との差が縮小する。このため、搬送速度V2>搬送速度V3の場合に、第2テンションローラー812が位置P86から位置P87に移動する時間を長くする効果がある。従って、第2テンションローラー812の移動の速度を低下させ、シート製造装置100の動作を安定化させることができる。
ステップST109の処理で速度Vc1、Vc3を低下させる割合は、例えば基本設定データ161や計測設定データ162に含めて記憶される。この割合は任意であり、図7に示す「5%」は一例に過ぎない。この割合は、速度Vc1、Vc3と速度Vc1、Vc3との差よりも小さいことが好ましく、例えば、10%以下とすることができる。
ステップST97及びステップST102で、実行回数k,mを共通の設定回数naと比較する動作は一例であり、実行回数kと実行回数mとを異なる設定値と比較してもよい。また、設定回数naの数は任意である。
また、ステップST104及びステップST108で、平均値Mv及び平均値Meを共通の第1基準時間S1と比較する動作は一例であり、平均値Mvと平均値Meとを異なる基準時間と比較してもよい。また、第1基準時間S1の値は任意である。
また、図10の処理において、図7と同じ設定回数na及び第1基準時間S1を用いることに特定の意図はない。回転速度R3の設定に関する設定値として、計測設定データ162が、設定回数naとは異なる設定回数、及び、第1基準時間S1とは異なる基準時間を含む構成であってもよい。
また、ステップST105では速度Vc2と速度Vc4のいずれか一方のみを変更してもよく、同様に、ステップST109では、速度Vc1と速度Vc3のいずれか一方のみを変更してもよい。
以上説明したように、第3実施形態では、第2バッファー部802に本発明を適用する。この場合、搬送装置としてのシート製造装置100は、ウェブ状またはシート状の被搬送物FMを搬送する加熱ローラー86、及び、搬送経路FWにおいて加熱ローラー86よりも下流に配置されている搬送ローラー89を備える。シート製造装置100は、搬送経路FWにおいて加熱ローラー86と搬送ローラー89との間に配置され、搬送経路FWの一方側に設けられている第2下センサー316及び搬送経路FWの他方側に設けられている第2上センサー315を備える。シート製造装置100は、第2下センサー316により被搬送物FMが検出されてから第2上センサー315により被搬送物FMが検出されるまでの時間を計測する計測部152を備える。シート製造装置100は、計測部152により計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、搬送ローラー89の回転速度を変更する回転制御部154を備える。
なお、別の表現では、第2下センサー316及び第2上センサー315は、シート製造装置100の搬送経路FWにおいて、加熱ローラー86と搬送ローラー89との間に配置され、搬送経路FWと交差する方向に対向配置されている。
シート製造装置100は、第1ステップと第2ステップとを含む搬送方法を実行する。第1ステップで、第2下センサー316により被搬送物FMが検出されてから第2上センサー315により被搬送物FMが検出されるまでの時間を計測する。第2ステップで、第1ステップで計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、搬送ローラー89の回転速度を変更する。
また、繊維原料再生装置としてのシート製造装置100は、繊維を含む原料MAから被加工物としての被搬送物FMを形成する形成部101を備える。シート製造装置100は、被搬送物FMを加工する加工部としての切断部90と、形成部101から切断部90に被加工物を搬送する切断前搬送部88を有する。シート製造装置100は、被搬送物FMを搬送する加熱ローラー86、及び、搬送経路FWにおいて加熱ローラー86よりも下流に配置されている搬送ローラー89を備える。シート製造装置100は、搬送経路FWにおいて加熱ローラー86と搬送ローラー89との間に配置され、搬送経路FWの一方側に設けられている第2下センサー316及び搬送経路FWの他方側に設けられている第2上センサー315を備える。シート製造装置100は、第2下センサー316により被搬送物FMが検出されてから第2上センサー315により被搬送物FMが検出されるまでの時間を計測する計測部152を備える。また、シート製造装置100は、計測部152により計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、搬送ローラー89の回転速度を変更する回転制御部154を備える。
第3実施形態で説明した第2バッファー部802では、第1ローラーを加熱ローラー86とし、第2ローラーを搬送ローラー89とし、加熱ローラー86と搬送ローラー89との間に第2上センサー315及び第2下センサー316が配置される。被搬送物FMは加熱後シートSS2である。成形部80及び切断前搬送部88は、搬送部として加熱後シートSS2を搬送する。第2下センサー316は第1検出部、及び第1センサーに相当し、第2上センサー315は第2検出部、及び第2センサーに相当する。第2テンションローラー812は移動部材に相当する。
これにより、被搬送物FMを加熱ローラー86及び搬送ローラー89によって搬送する場合に、搬送速度V2と搬送速度V3との速度差を調整できる。これにより、例えば、第2バッファー部802における被搬送物FMの変位の速度が、適切な範囲内となるように、搬送速度V2と搬送速度V3の速度差を調整することができ、搬送中の被搬送物FMを安定させることができる。
シート製造装置100において、第2下センサー316は、鉛直方向に搬送経路FWの一方に配置され、第2上センサー315は搬送経路FWにおいて第2下センサー316とは反対側に設置されている。
シート製造装置100は、搬送経路FWにおいて加熱ローラー86と搬送ローラー89との間に配置され、被搬送物FMの変位に対応して移動する第2テンションローラー812を備える。第1検出部は、第2テンションローラー812を検出する第2下センサー316である。第2検出部は、第2テンションローラー812を検出する第2上センサー315である。第2上センサー315及び第2下センサー316は、第2テンションローラー812を検出することによって被搬送物FMを検出する。これにより、被搬送物FMの位置をより構成度で確実に検出できる。
また、移動部材である第2テンションローラー812が、被搬送物FMに接して、被搬送物FMの変位に対応して移動する構成である場合、第2テンションローラー812により被搬送物FMの弛みを抑制し、より安定して被搬送物FMを搬送できる。
回転制御部154は、搬送ローラー89の速度を段階的に変更する段階制御を実行する。例えば、搬送ローラー89の回転速度R3を、速度設定値164に設定された速度Vc1、Vc2、Vc3、Vc4を設定する。回転制御部154は、計測部152により計測された時間が第1基準時間S1より短い場合に、段階制御よりも小さい変化量で搬送ローラー89の回転速度を変更する。例えば、回転制御部154は、速度Vc1、Vc3、及び、速度Vc2、Vc4を、それぞれ5%変化させる。
これにより、搬送速度V2と搬送速度V3の大小関係を段階的に切り替えて、被搬送物FMを搬送する段階制御を行う場合に、搬送速度V2と搬送速度V3の速度差を、段階制御よりも小さい変化量で調整できる。搬送速度V2と搬送速度V3の速度差を微調整することにより、被搬送物FMを、より一層安定させることができる。
第2下センサー316は、加熱ローラー86と搬送ローラー89との間の被搬送物FMの長さが所定長さである場合の被搬送物FMの位置に対応して配置される。第2上センサー315は、加熱ローラー86と搬送ローラー89との間の被搬送物FMの長さが所定長さより短い場合の被搬送物FMの位置に対応して配置される。この被搬送物FMの位置は、例えば、第2テンションローラー812が位置P87にある場合の被搬送物FMの位置である。第2上センサー315は、加熱ローラー86と搬送ローラー89との間の被搬送物FMの長さが所定長さより短い場合の被搬送物FMの位置に対応して配置される。この被搬送物FMの位置は、位置P85よりもD側にシフトした位置であり、第2テンションローラー812が位置P86にある場合の被搬送物FMの位置である。回転制御部154は、第2下センサー316により被搬送物FMが検出された場合に搬送ローラー89の回転速度を第1速度に設定する。回転制御部154は、第2上センサー315により被搬送物FMが検出された場合に搬送ローラー89の回転速度を第1速度より低速の第2速度に設定する。第1速度は、例えば速度Vc2及び/または速度Vc4であり、第2速度は、例えば速度Vc1及び/または速度Vc3である。回転制御部154は、計測部152により計測された時間T1up(m)が第1基準時間S1より短い場合に、第1速度及び第2速度のいずれか1以上を変更する。上記実施形態では、第1速度である速度Vc2、Vc4をステップST105で5%低下させる処理、及び、第2速度である速度Vc1、Vc3をステップST109で5%増大させる処理を行う。
この構成では、回転制御部154は、第2バッファー部802における被搬送物FMの長さが所定長さとなった場合に、被搬送物FMが短くなるように回転速度R3を第1速度に変更する。そして、被搬送物FMが所定長さより短くなった場合に、被搬送物FMが長くなるように回転速度R3を第2速度に変更する制御を行う。シート製造装置100は、被搬送物FMの長さを変動させることによって、被搬送物FMへの過大な張力の印加、及び、被搬送物FMの過剰な弛みを防止する。さらに、回転制御部154は、計測部152により計測された時間T1up(m)が第1基準時間S1より短い場合に、速度Vc1、Vc3、Vc2、Vc4を変更するので、例えば被搬送物FMの長さの変動の速さを適切な範囲に納めることができる。これにより、被搬送物FMを、より一層安定させることができる。
また、ステップST105を複数回実行した場合の速度Vc2、Vc4の累積的な変化量に制限を設けてもよい。例えば、ステップST105を実行した場合に、図7の動作を実行する前の速度Vc2、Vc4の±10%の範囲を超えないように、制限を設けてもよい。この場合、回転制御部154は、速度Vc2、Vc4を、図7の動作を実行する前の速度Vc2、Vc4の初期値から±10%の範囲から逸脱しない範囲で変更する。同様に、ステップST109を複数回実行した場合の速度Vc1、Vc3の累積的な変化量に制限を設けてもよい。例えば、ステップST109を実行した場合に、図7の動作を実行する前の速度Vc1、Vc3の±10%の範囲を超えないように、制限を設けてもよい。この場合、回転制御部154は、速度Vc1、Vc3を、図7の動作を実行する前の速度Vc1、Vc3の初期値から±10%の範囲から逸脱しない範囲で変更する。また、速度Vc1、Vc3と速度Vc2、Vc4の変化量の制限を、搬送速度V2と搬送速度V3の速度差により定義してもよい。すなわち、速度Vc2、Vc4の値を、搬送速度V2>搬送速度V3の関係が維持されるように、或いは、搬送速度V3が搬送速度V2よりも10%以上高速となるように、制限してもよい。同様に、速度Vc1、Vc3の値を、搬送速度V2<搬送速度V3の関係が維持されるように、或いは、搬送速度V3が搬送速度V2よりも10%以上低速となるように、制限してもよい。
計測部152は、第2下センサー316により被搬送物FMが検出されてから第2上センサー315により被搬送物FMが検出されるまでの動作に要した時間T1up(m)の計測を、m=設定回数naとなるまで繰り返し実行する。回転制御部154は、計測部152による計測時間T1up(m)の平均値Muを第1基準時間S1と比較する。上記実施形態では、設定回数naが2以上である。
これにより、回転速度R3の変更の頻度を抑制することができ、回転速度R3の変動による被搬送物FMの搬送の不安定化を防止し、より安定して被搬送物FMを搬送できる。
[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。
上述した第3実施形態では、図7で説明した制御を回転速度R2に関して実行し、図10に示す制御を回転速度R3に対して実行する例とした。これは一例に過ぎず、例えば、回転速度R2に関して、図8に示した処理と同様の制御を行ってもよい。
また、上記各実施形態では、成形部80及び切断前搬送部88により搬送する被搬送物FMを、形成部101により原料MAから形成する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウェブ状またはシート状の被搬送物を搬送する搬送ローラーを備えた搬送装置に、本発明を適用してもよい。例えば、紙、布、不織布、合成樹脂製のシート等を搬送する搬送ローラーを備えた装置に、本発明を適用してもよい。
また、シート製造装置100は、シートSに限らず、硬質のシート或いは積層したシートで構成されるボード状、或いは、ウェブ状の製造物を製造する構成であってもよい。また、製造物は紙に限らず不織布であってもよい。シートSの性状は特に限定されず、筆記や印刷を目的とした記録紙(例えば、いわゆるPPC用紙)として使用可能な紙であってもよいし、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙等であってもよい。また、シートSが不織布である場合、一般的な不織布のほか、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット等としてもよい。
また、上記実施形態では、本発明の搬送装置、及び、繊維原料再生装置として、原料を気中で解繊することにより材料を得て、この材料と樹脂とを用いてシートSを製造する乾式のシート製造装置100を説明した。本発明の適用対象はこれに限定されず、水等の溶媒中に繊維を含む原料を溶解または浮遊させ、この原料をシートに加工する、いわゆる湿式のシート製造装置にも適用できる。また、気中で解繊された繊維を含む材料をドラムの表面に静電気等により吸着させ、ドラムに吸着された原料をシートに加工する静電方式のシート製造装置にも適用できる。
10…供給部、12…粗砕部、14…粗砕刃、20…解繊部、40…選別部、45…第1ウェブ形成部、49…回転体、50…混合部、52…添加物供給部、56…混合ブロアー、60…分散部、70…第2ウェブ形成部、78…調湿部、79…ウェブ移動部、80…成形部、82…加圧部、82A、84A、88A…ニップ部、84…加熱部、85…加圧ローラー(第1ローラー)、86…加熱ローラー(第2ローラー、第1ローラー)、88…切断前搬送部、89…搬送ローラー(第2ローラー)、90…切断部、91…カッター、96…排出部、100…シート製造装置(搬送装置、繊維原料再生装置)、101…形成部、110…制御装置、111…メインプロセッサー、114…センサーインターフェイス、115…駆動部インターフェイス、120…不揮発性記憶部、150…制御部、151…検出制御部、152…計測部、153…駆動制御部、154…回転制御部、160…記憶部、161…基本設定データ、162…計測設定データ、163…速度設定データ、164…速度設定値、165…速度調整値、300…センサー、311…第1上センサー(第2検出部、第2センサー)、312…第1下センサー(第1検出部、第1センサー)、315…第2上センサー(第2検出部、第2センサー)、316…第2下センサー(第1検出部、第1センサー)、320…駆動部、323…ブロアー、324…調湿部、325…第1ドラム駆動部、326…第1ベルト駆動部、327…回転体駆動部、328…第2ドラム駆動部、329…第2ベルト駆動部、330…カッター駆動部、331…油圧駆動部、332…ローラー加熱部、341…加圧ローラー駆動部、342…加熱ローラー駆動部、343…搬送ローラー駆動部、801…第1バッファー部、802…第2バッファー部、811…第1テンションローラー(移動部材)、812…第2テンションローラー(移動部材)、na…設定回数、nc、nd…基準値、F…搬送方向、FM…搬送物、FW…搬送経路、P81、P82、P83、P85、P86、P87…位置、R1、R2、R3…回転速度、S…シート、S1…第1基準時間、S2…第2基準時間、SS1…加圧後シート、SS2…加熱後シート、V1、V2、V3…搬送速度、Vc1、Vc2、Vc3、Vc4…速度、Vhf、Vhs…速度、W1…第1ウェブ、W2…第2ウェブ。

Claims (12)

  1. ウェブ状またはシート状の被搬送物を搬送する第1ローラー、及び、前記被搬送物の搬送経路において前記第1ローラーよりも下流に配置されている第2ローラーと、
    前記搬送経路において前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に配置され、前記搬送経路の一方側に設けられている第1検出部及び前記搬送経路の他方側に設けられている第2検出部と、
    前記第1検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第2検出部により前記被搬送物が検出されるまでの第1時間、及び、前記第2検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第1検出部により前記被搬送物が検出されるまでの第2時間を計測する計測部と、
    前記第2ローラーの回転速度を変更する回転制御部と、
    を備え、
    前記第1検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被搬送物の長さが所定長さである場合に前記被搬送物を検出する位置に配置され、前記第2検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被搬送物の長さが前記所定長さよりも短い場合に前記被搬送物を検出する位置に配置され、
    前記回転制御部は、前記第1検出部により前記被搬送物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を第1速度に設定し、前記第2検出部により前記被搬送物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を前記第1速度より低速の第2速度に設定し、
    前記回転制御部は、前記計測部により計測された前記第1時間が第1基準時間より短い場合に記第1速度をより低い速度に変更する第1処理、及び、前記計測部により計測された前記第2時間が第1基準時間より短い場合に前記第2速度をより高い速度に変更する第2処理のうち、少なくともいずれかを実行する、搬送装置。
  2. 前記第1検出部は、鉛直方向に対して、前記搬送経路の一方に配置され、前記第2検出部は前記搬送経路において前記第1検出部とは反対側に設置されている、請求項1記載の搬送装置。
  3. 前記搬送経路において前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に配置され、前記被搬送物の変位に対応して移動する移動部材を備え、
    前記第1検出部は、前記移動部材を検出する第1センサーを備え、前記第2検出部は前記移動部材を検出する第2センサーを備え、
    前記第1検出部および前記第2検出部は、前記移動部材を検出することによって前記被搬送物を検出する、請求項1または2記載の搬送装置。
  4. 前記回転制御部は、前記第1速度をより低い速度に変更する処理において、前記第1速度を、前記第1速度と前記第2速度との差よりも小さい量だけ変更し、前記第1速度をより低い速度に変更する処理において、前記第2速度を、前記第1速度と前記第2速度との差よりも小さい量だけ変更する、請求項1から3のいずれか1項に記載の搬送装置。
  5. 前記第1速度は、前記第1ローラーが前記被搬送物を搬送する搬送速度よりも前記第2ローラーが前記被搬送物を搬送する速度の方が高速となる速度であり、前記第2速度は、前記第1ローラーが前記被搬送物を搬送する搬送速度よりも前記第2ローラーが前記被搬送物を搬送する速度の方が低速となる速度である、請求項1から4のいずれか1項に記載の搬送装置。
  6. 前記計測部は、前記第1検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第2検出部により前記被搬送物が検出されるまでの動作に要した時間の計測を繰り返し実行し、
    前記回転制御部は、前記計測部による設定された回数の計測時間の平均値を第1基準時間と比較することにより、前記計測部により計測された時間が第1基準時間より短いか否かを判定し、
    前記設定された回数は2回以上である、請求項1から5のいずれか1項に記載の搬送装置。
  7. 前記回転制御部は、前記設定された回数を変更可能である、請求項6記載の搬送装置。
  8. 前記回転制御部は、前記第1検出部により前記被搬送物が検出された後に前記第2検出部により前記被搬送物が検出される動作が第2基準時間内に行われる回数に基づき、前記設定された回数を変更する請求項7記載の搬送装置。
  9. 前記第1ローラーは前記被搬送物を加圧する加圧ローラーである、請求項1から8のいずれか1項に記載の搬送装置。
  10. 繊維を含む原料からウェブ状またはシート状の被加工物を形成する形成部と、
    前記被加工物を加工する加工部と、
    前記形成部から前記加工部に前記被加工物を搬送する搬送部と、を有し、
    前記搬送部は、
    前記被加工物を搬送する第1ローラー、及び、前記被加工物の搬送経路において前記第1ローラーよりも下流に配置されている第2ローラーと、
    前記被加工物の搬送経路において前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に配置され、前記搬送経路の一方側に設けられている第1検出部及び前記搬送経路の他方側に設けられている第2検出部と、
    前記第1検出部により前記被加工物が検出されてから前記第2検出部により前記被加工物が検出されるまでの第1時間、及び、前記第2検出部により前記被加工物が検出されてから前記第1検出部により前記被加工物が検出されるまでの第2時間を計測する計測部と、
    前記計測部により計測された時間が第1基準時間より短い場合に、前記第2ローラーの回転速度を変更する回転制御部と、
    を備え、
    前記第1検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被加工物の長さが所定長さである場合に前記被加工物を検出する位置に配置され、前記第2検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被加工物の長さが前記所定長さよりも短い場合に前記被加工物を検出する位置に配置され、
    前記回転制御部は、前記第1検出部により前記被加工物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を第1速度に設定し、前記第2検出部により前記被加工物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を前記第1速度より低速の第2速度に設定し、
    前記回転制御部は、前記計測部により計測された前記第1時間が第1基準時間より短い場合に記第1速度をより低い速度に変更する第1処理、及び、前記計測部により計測された前記第2時間が第1基準時間より短い場合に前記第2速度をより高い速度に変更する第2処理のうち、少なくともいずれかを実行する、繊維原料再生装置。
  11. 前記第1ローラーまたは前記第2ローラーは前記被加工物を加圧する加圧ローラーであり、
    前記第1ローラー及び前記第2ローラーのうち前記加圧ローラーでないローラーは、前記被加工物を加熱する加熱ローラーである、請求項10記載の繊維原料再生装置。
  12. ウェブ状またはシート状の被搬送物を搬送する第1ローラー、及び、前記被搬送物の搬送経路において前記第1ローラーよりも下流に配置されている第2ローラーによって前記被搬送物を搬送する搬送方法であって、
    前記搬送経路には、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に、前記搬送経路の一方側に第1検出部が設けられ、前記搬送経路の他方側に第2検出部が設けられ、
    前記第1検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被搬送物の長さが所定長さである場合に前記被搬送物を検出する位置に配置され、前記第2検出部は、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間の前記被搬送物の長さが前記所定長さよりも短い場合に前記被搬送物を検出する位置に配置され、
    前記第1検出部により前記被搬送物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を第1速度に設定するステップと、
    前記第2検出部により前記被搬送物が検出された場合に前記第2ローラーの回転速度を前記第1速度より低速の第2速度に設定するステップと、
    前記第1検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第2検出部により前記被搬送物が検出されるまでの第1時間、及び、前記第2検出部により前記被搬送物が検出されてから前記第1検出部により前記被搬送物が検出されるまでの第2時間を計測するステップと、
    計測された前記第1時間が第1基準時間より短い場合に記第1速度をより低い速度に変更する第1処理、及び、計測された前記第2時間が第1基準時間より短い場合に前記第2速度をより高い速度に変更する第2処理のうち、少なくともいずれかを実行するステップと、
    を含む搬送方法。
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