(57)【要約】【課題】被搬送物の搬送を安定化する。【解決手段】被搬送物を搬送する第１ローラー及び第２ローラーと、第１ローラーの回転速度及び第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する回転制御部と、第１ローラーと第２ローラーとの間で、搬送経路と交差する方向における被搬送物の位置を検出する位置検出部と、を備える搬送装置を学習対象とし、被搬送物の状態の情報や前記被搬送物が曝されている環境の情報に基づいた状態変数と、位置検出部の検出結果と、を取得する状態変数取得部２１１と、状態変数取得部２１１により取得した状態変数及び位置検出部の検出結果を含むデータセット２４９に基づいて、回転制御部の制御値を算出するための制御式２４３を学習する学習部２１７と、を備える制御装置２００。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項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側に配置されている第２ローラーと、前記第１ローラーの回転速度及び前記第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する回転制御部と、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で、前記搬送経路と交差する方向における前記被搬送物の位置を検出する位置検出部と、を備える搬送装置を学習対象とし、
前記被搬送物の状態の情報や前記被搬送物が曝されている環境の情報に基づいた状態変数と、前記位置検出部の検出結果と、を取得する状態変数取得部と、
前記状態変数取得部により取得した前記状態変数及び前記位置検出部の検出結果を含むデータセットに基づいて、前記回転制御部の制御値を算出するための演算式を学習する学習部と、を備える学習装置。
【請求項２】
前記位置検出部の検出結果に基づき前記被搬送物の搬送状態を評価する評価部を備え、
前記学習部は、前記評価部による評価結果を含む前記データセットを用いて学習を行う、請求項１記載の学習装置。
【請求項３】
前記搬送装置と通信する通信部を備え、
前記状態変数取得部は、前記通信部によって受信した情報から、前記状態変数と前記位置検出部の検出結果とを取得する、請求項１または２記載の学習装置。
【請求項４】
前記状態変数取得部は、前記状態変数として前記被搬送物が曝されている湿度に関する情報を取得する、請求項１または２記載の学習装置。
【請求項５】
前記状態変数取得部は、前記状態変数として前記被搬送物が曝されている温度に関する情報を取得する、請求項１または２記載の学習装置。
【請求項６】
前記演算式は、前記第２ローラーの回転速度に関する前記制御値を算出するための式である、請求項１から５のいずれか１項に記載の学習装置。
【請求項７】
繊維を含む原料からウェブを形成するウェブ形成部、前記ウェブ形成部で形成された前記ウェブを搬送するウェブ搬送部、及び、制御部を備える繊維原料再生装置であって、
前記ウェブ搬送部は、
前記ウェブを搬送する第１ローラー及び前記ウェブの搬送経路において前記第１ローラーよりも下流側に配置されている第２ローラーと、
前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で、前記搬送経路と交差する方向における前記ウェブの位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１ローラーの回転速度及び前記第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する回転制御部と、
前記ウェブ形成部および前記ウェブ搬送部の少なくとも一方の状態に関する状態変数を取得する状態変数取得部と、
前記状態変数取得部により取得した前記状態変数と、前記位置検出部の検出結果と、を含むデータセットに基づいて、前記回転制御部の制御値を算出するための演算式を学習する学習部と、を備え、
前記演算式に基づき算出した制御値に基づいて前記回転制御部により前記第１ローラー及び前記第２ローラーの少なくとも一方を制御する、繊維原料再生装置。
【請求項８】
前記演算式に基づき前記第２ローラーの回転速度に関する前記制御値を算出する、請求項７記載の繊維原料再生装置。
【請求項９】
前記位置検出部は、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間に設置される近接センサー、あるいは、エンコーダーを備える、請求項７または８記載の繊維原料再生装置。
【請求項１０】
前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記搬送経路の湿度を取得する、請求項７から９のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１１】
前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記搬送経路の温度を取得する、請求項７から９のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１２】
前記原料を輸送した排気の圧力を検出する圧力センサーを備え、
前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記圧力センサーの検出値を取得する、請求項７から９のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１３】
前記ウェブ形成部は、繊維を含む材料を篩う中空の篩部と、前記篩部で篩われた前記材料を堆積させる堆積部と、前記篩部の内部で前記材料を検出する超音波センサーと、を備え、
前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記超音波センサーの検出値を取得する、請求項７から９のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１４】
前記ウェブ形成部は、前記ウェブの厚みを測定する厚み測定部を備え、
前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記厚み測定部の測定値を取得する、請求項７から９のいずれか１項に記載の繊維原料再生装置。
【請求項１５】
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側に配置されている第２ローラーを備え、前記第１ローラーの回転速度、及び、前記第２ローラーの回転速度を制御する搬送装置を対象とする学習方法であって、
前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で、前記搬送経路と交差する方向における前記被搬送物の位置を検出し、
前記被搬送物の状態を変化させる状態変数を取得し、
前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で検出した前記被搬送物の位置と、前記状態変数と、を含むデータセットに基づいて、前記第１ローラー及び前記第２ローラーの回転速度の制御値を算出するための演算式を学習する、学習方法。
【請求項１６】
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側に配置されている第２ローラーを備え、前記第１ローラーの回転速度、及び、前記第２ローラーの回転速度を制御するコンピューターにより実行可能なプログラムであって、
前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で検出される、前記搬送経路と交差する方向における前記被搬送物の位置と、前記被搬送物の状態を変化させる状態変数と、含むデータセットに基づいて学習された、前記第１ローラー及び前記第２ローラーの回転速度の制御値を算出するための演算式を有し、
前記演算式に基づき算出した制御値に基づいて前記第１ローラー及び前記第２ローラーの回転速度を制御する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習装置、繊維原料再生装置、学習方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、ローラーの速度の変動により、被記録媒体の搬送が不安定になるという課題がある。例えば、ローラーを駆動するモーター等の個体や外乱の影響は、ローラーの速度を変動させる要因となり得る。このような要因によるローラーの速度変動を回避することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する一態様は、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側に配置されている第２ローラーと、前記第１ローラーの回転速度及び前記第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する回転制御部と、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で、前記搬送経路と交差する方向における前記被搬送物の位置を検出する位置検出部と、を備える搬送装置を学習対象とし、前記被搬送物の状態の情報や前記被搬送物が曝されている環境の情報に基づいた状態変数と、前記位置検出部の検出結果と、を取得する状態変数取得部と、前記状態変数取得部により取得した前記状態変数及び前記位置検出部の検出結果を含むデータセットに基づいて、前記回転制御部の制御値を算出するための演算式を学習する学習部と、を備える学習装置である。
【０００６】
上記学習装置において、前記位置検出部の検出結果に基づき前記被搬送物の搬送状態を評価する評価部を備え、前記学習部は、前記評価部による評価結果を含む前記データセットを用いて学習を行う構成であってもよい。
【０００７】
上記学習装置において、前記搬送装置と通信する通信部を備え、前記状態変数取得部は、前記通信部によって受信した情報から、前記状態変数と前記位置検出部の検出結果とを取得する構成であってもよい。
【０００８】
上記学習装置において、前記状態変数取得部は、前記状態変数として前記被搬送物が曝されている湿度に関する情報を取得する構成であってもよい。
【０００９】
上記学習装置において、前記状態変数取得部は、前記状態変数として前記被搬送物が曝されている温度に関する情報を取得する構成であってもよい。
【００１０】
上記学習装置において、前記演算式は、前記第２ローラーの回転速度に関する前記制御値を算出するための式である構成であってもよい。
【００１１】
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を形成するウェブ形成部、前記ウェブ形成部で形成された前記ウェブを搬送するウェブ搬送部、及び、制御部を備える繊維原料再生装置であって、前記ウェブ搬送部は、前記ウェブを搬送する第１ローラー及び前記ウェブの搬送経路において前記第１ローラーよりも下流側に配置されている第２ローラーと、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で、前記搬送経路と交差する方向における前記ウェブの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記制御部は、前記第１ローラーの回転速度及び前記第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する回転制御部と、前記ウェブ形成部および前記ウェブ搬送部の少なくとも一方の状態に関する状態変数を取得する状態変数取得部と、前記状態変数取得部により取得した前記状態変数と、前記位置検出部の検出結果と、を含むデータセットに基づいて、前記回転制御部の制御値を算出するための演算式を学習する学習部と、を備え、前記演算式に基づき算出した制御値に基づいて前記回転制御部により前記第１ローラー及び前記第２ローラーの少なくとも一方を制御する、繊維原料再生装置である。
【００１２】
上記繊維原料再生装置において、前記演算式に基づき前記第２ローラーの回転速度に関する前記制御値を算出する構成であってもよい。
【００１３】
上記繊維原料再生装置において、前記位置検出部は、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間に設置される近接センサー、あるいは、エンコーダーを備える構成であってもよい。
【００１４】
上記繊維原料再生装置において、前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記搬送経路の湿度を取得する構成であってもよい。
【００１５】
上記繊維原料再生装置において、前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記搬送経路の温度を取得する構成であってもよい。
【００１６】
上記繊維原料再生装置において、前記原料を輸送した排気の圧力を検出する圧力センサーを備え、前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記圧力センサーの検出値を取得する構成であってもよい。
【００１７】
上記繊維原料再生装置において、前記ウェブ形成部は、繊維を含む材料を篩う中空の篩部と、前記篩部で篩われた前記材料を堆積させる堆積部と、前記篩部の内部で前記材料を検出する超音波センサーと、を備え、前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記超音波センサーの検出値を取得する構成であってもよい。
【００１８】
上記繊維原料再生装置において、前記ウェブ形成部は、前記ウェブの厚みを測定する厚み測定部を備え、前記状態変数取得部は、前記状態変数として、前記厚み測定部の測定値を取得する構成であってもよい。
【００１９】
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側に配置されている第２ローラーを備え、前記第１ローラーの回転速度、及び、前記第２ローラーの回転速度を制御する搬送装置を対象とする学習方法であって、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で、前記搬送経路と交差する方向における前記被搬送物の位置を検出し、前記被搬送物の状態を変化させる状態変数を取得し、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で検出した前記被搬送物の位置と、前記状態変数と、を含むデータセットに基づいて、前記第１ローラー及び前記第２ローラーの回転速度の制御値を算出するための演算式を学習する、学習方法である。
【００２０】
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側に配置されている第２ローラーを備え、前記第１ローラーの回転速度、及び、前記第２ローラーの回転速度を制御するコンピューターにより実行可能なプログラムであって、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間で検出される、前記搬送経路と交差する方向における前記被搬送物の位置と、前記被搬送物の状態を変化させる状態変数と、含むデータセットに基づいて学習された、前記第１ローラー及び前記第２ローラーの回転速度の制御値を算出するための演算式を有し、前記演算式に基づき算出した制御値に基づいて前記第１ローラー及び前記第２ローラーの回転速度を制御する、プログラムである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】制御システムの構成図。
【図２】シート製造装置の構成を示す図。
【図３】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。
【図４】シート製造装置の制御系の説明図。
【図５】第１実施形態のコントローラーの機能ブロック図。
【図６】速度設定データの構成例を示す模式図。
【図７】制御装置の機能ブロック図。
【図８】制御システムの動作を示すシーケンス図。
【図９】シート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図１０】シート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図１１】シート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図１２】制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３】第２実施形態のコントローラーの機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
［１．第１実施形態］
［１−１．制御システムの全体構成］
図１は、本発明を適用した実施形態に係る制御システム１の構成を示す図である。
制御システム１は、１または複数のシート製造装置１００と、制御装置２００とを備え、シート製造装置１００と制御装置２００とは通信ネットワークＮにより通信可能に接続される。
【００２４】
シート製造装置１００は、シート製造部１０１と、シート製造部１０１を制御する第２制御部１５０とを有し、シート製造部１０１によって、後述する原料ＭＡからシートＳを製造する。シート製造装置１００は、本発明の繊維原料再生装置に相当する。
シート製造装置１００は、通信ネットワークＮを介した通信を実行する第２通信部１１８を備える。第２制御部１５０は、第２通信部１１８を制御して制御装置２００との間で通信を実行する。第２制御部１５０は、シート製造部１０１を制御する。第２制御部１５０は、シート製造部１０１の制御に、制御式を使用する。この制御式は、シート製造部１０１の制御に必要な値を算出する演算式、テーブル、アルゴリズム、その他のものを含む。シート製造装置１００は、初期状態で使用する制御式を記憶しており、この制御式を利用してシートＳの製造を開始する。
【００２５】
また、シート製造装置１００は、シート製造部１０１の各部の状態を検出する複数のセンサーを備える。第２制御部１５０は、センサーの検出値を取得して、制御式を生成および更新する処理に用いる状態情報として、第２通信部１１８により制御装置２００に送信する。
【００２６】
制御装置２００は、通信ネットワークＮを介した通信を実行する第１通信部２０１と、第１通信部２０１を制御する第１制御部２０２とを備える。
第１制御部２０２は、第１通信部２０１によって状態情報を受信した場合、受信した状態情報に基づき、シート製造装置１００が使用する制御式を更新する。第１制御部２０２は、制御式を更新するための更新データを、第１通信部２０１によりシート製造装置１００に送信する。
【００２７】
シート製造装置１００の第２制御部１５０は、制御装置２００から更新データを受信した場合、受信した更新データを用いて制御式を更新する。これにより、シート製造部１０１の状態を反映して、シート製造部１０１を制御する制御式が更新される。
【００２８】
図１には２台のシート製造装置１００を示すが、制御システム１が備えるシート製造装置１００の数に制限はない。また、制御システム１が複数のシート製造装置１００を備える場合、制御装置２００は、制御システム１に含まれる各シート製造装置１００を、識別情報により識別して、コマンドを送受信する。識別情報は、予めシート製造装置１００の個体毎に付与される固有のＩＤや、ネットワークアドレス等を利用できる。
【００２９】
通信ネットワークＮは、公衆回線網、専用線、その他の通信回線、及び、各種の通信設備で構成されるネットワークであり、具体的な態様は制限されない。例えば、広域ネットワークであってもよいし、建物の内部に敷設されたローカルエリアネットワークであってもよい。また、無線通信回線を含む構成であってもよい。
【００３０】
［１−２．シート製造装置の構成］
図２は、シート製造装置１００の構成を示す図である。制御システム１を構成するシート製造装置１００は、共通の構成とすることができる。
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。原料ＭＡは、繊維を含むものであればよい。例えば、木質系パルプ材料やクラフトパルプ、古紙、合成パルプ等を用いることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
シート製造装置１００は、シートＳを製造するシート製造部１０１を備える。シート製造部１０１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、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。
【００３３】
シート製造部１０１は、ウェブ形成部１０２、及びウェブ搬送部１０３を含む。ウェブ形成部１０２は、第２ウェブＷ２を形成する機能部であり、具体的には分散部６０及び第２ウェブ形成部７０を含む。また、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の各部をウェブ形成部１０２に含めてもよく、この場合、ウェブ形成部１０２は、原料ＭＡから第２ウェブＷ２を形成する。
ウェブ搬送部１０３は、第２ウェブ形成部７０で形成された第２ウェブＷ２を搬送する。ウェブ搬送部１０３は、成形部８０及び搬送部８８を含む。
また、ウェブ搬送部１０３より後の工程を実行する切断部９０を、シート製造部１０１に含めてもよい。
【００３４】
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には、第１中間ブロアー３１を有する管２が接続される。
【００３５】
第１中間ブロアー３１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。本実施形態で他のブロアーも同様の構成とすることができる。第１中間ブロアー３１は、管２の内部に、粗砕部１２から解繊部２０に向かう気流を発生させる。粗砕部１２で裁断された原料ＭＡは、第１中間ブロアー３１が発生する気流により、管２を通じて解繊部２０に搬送される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。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。
【００３８】
解繊部２０には、第２中間ブロアー３２を有する管３が接続される。第２中間ブロアー３２は、管３の内部に、解繊部２０から選別部４０に向かう気流を発生させる。解繊部２０が解繊した解繊物ＭＢは、第２中間ブロアー３２が発生する気流によって、解繊部２０の排出口から管３を通じて選別部４０に送られる。
【００３９】
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。
【００４０】
解繊物ＭＢは、管３を通じて導入口４２に達し、導入口４２からドラム部４１の内部に導入される。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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
吸引部４８には管４が接続され、管４には第１集塵ブロアー３３が設けられる。第１集塵ブロアー３３は、気流を発生させて、吸引部４８から空気を吸引する。管４において、第１集塵ブロアー３３の上流には第１フィルター３８Ａが配置され、第１集塵ブロアー３３の下流には第１排気ボックス３９Ａが配置される。第１フィルター３８Ａは、吸引部４８から第１集塵ブロアー３３に流れる空気中の物体を捕集する。例えば、第１フィルター３８Ａは、メッシュベルト４６の開口を通過した第３選別物を捕集する。第１排気ボックス３９Ａは、排気口を有し、第１フィルター３８Ａを通過した空気をシート製造装置１００の外部に排気する。第１排気ボックス３９Ａは、排気口から出る第１集塵ブロアー３３の動作音等を低減させる消音構造を備えてもよい。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ハウジング部４３から回転体４９に向けて第１ウェブＷ１が搬送される経路には、第１ミスト調湿部７７が配置される。第１ミスト調湿部７７は、水をミスト状にしてメッシュベルト４６に向けて供給するミスト式加湿器である。第１ミスト調湿部７７は、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。
第１ミスト調湿部７７が供給するミストにより、第１ウェブＷ１の含有水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト４６への繊維の吸着等を抑制できる。
【００５０】
メッシュベルト４６を挟んで第１ミスト調湿部７７に対向する位置に、管５が配置される。管５の先端はメッシュベルト４６に向けて開口し、管５には第２集塵ブロアー３４が設けられる。第２集塵ブロアー３４は、管５を通じて空気を吸引するブロアーである。第２集塵ブロアー３４が発生する気流により、メッシュベルト４６、及びメッシュベルト４６上の第１ウェブＷ１を通過して、空気が吸引される。第２集塵ブロアー３４が発生する気流により、第１ミスト調湿部７７が供給するミストが効果的に第１ウェブＷ１に付着し、第１ウェブＷ１が調湿される効果がある。管５において第２集塵ブロアー３４の下流は、後述する第２フィルター３８Ｂに接続される。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。管５４を混合部５０に含めてもよい。
【００５７】
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。混合部５０で混合された混合物を、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、管５４を通じて分散部６０に搬送され、分散部６０に導入される。
【００５８】
混合ブロアー５６は、シート製造装置１００が備える他のブロアーと同様に、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構成であってもよい。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。
【００５９】
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。
【００６０】
分散部６０は、篩部としてのドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部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、ハウジング部６３の内部空間では、ドラム部６１から混合物ＭＸが降下する。
【００６１】
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、堆積部としてのメッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、吸引部７６と、を有する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
吸引部７６には管６が接続され、管６には回収ブロアー３７が設けられる。回収ブロアー３７は、気流を発生させて、吸引部７６から空気を吸引する。吸引部７６は、回収ブロアー３７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吸引部７６によって吸い込まれる。吸引部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、吸引部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。
【００６５】
管４において、回収ブロアー３７の下流は、図示しない管路により管２に接続される。回収ブロアー３７が吸引部７６から吸引する気流は、混合物ＭＸのうちメッシュベルト７２を通過した成分を含む。この成分は、回収ブロアー３７により管２に搬送され、解繊部２０に戻る。
【００６６】
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、第２ミスト調湿部７８が設けられる。第２ミスト調湿部７８は、第１ミスト調湿部７７と同様に、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る。第２ミスト調湿部７８はメッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２にミストを供給する。これにより、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。
【００６７】
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。
サクション機構７９ｃは、図示しない管路を経由して、第２フィルター３８Ｂに接続される。
【００６８】
メッシュベルト７２を挟んで第２ミスト調湿部７８に対向する位置に、管９が配置される。管９の先端はメッシュベルト７２に向けて開口し、管９には第３集塵ブロアー３５が設けられる。第３集塵ブロアー３５は、管９を通じて空気を吸引するブロアーである。第３集塵ブロアー３５が発生する気流により、メッシュベルト７２、及びメッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２を通過して、空気が吸引される。第３集塵ブロアー３５が発生する気流により、第２ミスト調湿部７８が供給するミストが効果的に第２ウェブＷ２に付着し、第２ウェブＷ２が調湿される効果がある。
【００６９】
管９において、第３集塵ブロアー３５の下流には、第２フィルター３８Ｂ、第４集塵ブロアー３６、及び、第２排気ボックス３９Ｂが配置される。第４集塵ブロアー３６は、第２フィルター３８Ｂを通じて、管９から空気を吸引する。第２フィルター３８Ｂの上流には、管５及びサクション機構７９ｃが接続される。すなわち、第２フィルター３８Ｂの上流において、管９に、管５及びサクション機構７９ｃから延びる管路が接続される。
【００７０】
第２フィルター３８Ｂは、第３集塵ブロアー３５により吸引された気流、管５を流れる気流、および、サクション機構７９ｃが吸引した気流に含まれる物体を捕集する。第２フィルター３８Ｂにより、メッシュベルト４６を通過した成分と、メッシュベルト７２を通過した成分とが捕集される。第４集塵ブロアー３６は、第２フィルター３８Ｂを通じて吸引した気流を第２排気ボックス３９Ｂに排気する。
【００７１】
第２排気ボックス３９Ｂは、排気口を有し、第２フィルター３８Ｂを通過した空気をシート製造装置１００の外部に排気する。第２排気ボックス３９Ｂは、排気口から出る第４集塵ブロアー３６の動作音等を低減させる消音構造を備えてもよい。
【００７２】
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。
【００７３】
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、搬送部８８により切断部９０に搬送される。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
シート製造装置１００の動作は、コントローラー１１０によって制御される。コントローラー１１０の構成および機能については後述する。
【００７８】
シート製造装置１００は、第１温湿度センサー４３１、第２温湿度センサー４３２、第３温湿度センサー４３３、及び第４温湿度センサー４３４を備える。これらのセンサーは、温度および湿度の少なくとも一方を検出するセンサーである。各センサーは、例えば、熱電対やサーミスターで構成される温度センサーと、湿度センサーとを備える複合センサーモジュール、或いはセンサーユニットであってもよい。
【００７９】
第１温湿度センサー４３１は、シート製造部１０１が設置された空間の温度および湿度を検出するセンサーであり、例えば、シート製造装置１００の筐体の内部に設置される。
第２温湿度センサー４３２は、選別部４０において、ドラム部４１で攪拌される解繊物ＭＢの温度と湿度とを検出する。第２温湿度センサー４３２は、例えば、ドラム部４１の内部に設置される。
【００８０】
第３温湿度センサー４３３は、分散部６０において、ドラム部６１で攪拌される混合物ＭＸの温度と湿度とを検出する。第３温湿度センサー４３３は、例えば、ドラム部６１の内部に設置される。
第４温湿度センサー４３４は、成形部８０または搬送部８８において、第２ウェブＷ２、加圧後シートＳＳ１、加熱後シートＳＳ２またはシートＳが搬送される空間の温度および湿度を検出する。第４温湿度センサー４３４は、例えば、後述する第１バッファー部８０１に設置される。
【００８１】
シート製造装置１００は、超音波センサー４４１を備える。超音波センサー４４１は、例えば、発振装置と、超音波を放射する放射部と、超音波の反射波を検出する検出部と、を備えるセンサーモジュール、或いはセンサーユニットで構成される。ドラム部６１の内部に設置され、ドラム部６１の内部に存在する混合物ＭＸの量を検出する。
【００８２】
シート製造装置１００は、第１厚みセンサー４５１、及び、第２厚みセンサー４５２を備える。第１厚みセンサー４５１及び第２厚みセンサー４５２は、測定対象物の厚みを検出するセンサーである。例えば、測定対象物に当接する当接部材と、当接部材の位置を検出する位置検出部とを備える検出装置として構成される。位置検出部は、リニアエンコーダーやレーザー測距装置等を用いることができる。第１厚みセンサー４５１は、供給部１０の内部に設置され、供給部１０に収容された原料ＭＡを測定対象物として厚みを検出する。第２厚みセンサー４５２は、第２ウェブＷ２の搬送経路に設置され、図２の例では分散部６０と第２ミスト調湿部７８との間に設置される。第２厚みセンサー４５２は、第２ウェブＷ２を測定対象物として、厚みを検出する。第１厚みセンサー４５１及び第２厚みセンサー４５２は厚み測定部に相当する。
【００８３】
シート製造装置１００は、第１差圧センサー４６１、及び、第２差圧センサー４６２を備える。第１差圧センサー４６１及び第２差圧センサー４６２は、隔壁で仕切られた２つの空間の気圧の差、すなわち圧力差を検出する。第１差圧センサー４６１は、第１フィルター３８Ａに配置され、第１フィルター３８Ａの吸い込み側と排気側との圧力差を検出する。第２差圧センサー４６２は、第２フィルター３８Ｂに配置され、第２フィルター３８Ｂの吸い込み側と排気側との圧力差を検出する。
【００８４】
［１−４．加圧部及び加熱部の構成］
図３は、搬送部を構成する加圧部８２、加熱部８４及び搬送部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。
【００８５】
図３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３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。
【００８６】
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。
【００８７】
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の回転速度はコントローラー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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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の回転速度はコントローラー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。
【００９２】
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、搬送部８８が配置される。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の回転速度はコントローラー１１０により制御される。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。
【００９３】
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の回転速度はコントローラー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。
【００９４】
［１−５．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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
搬送経路ＦＷにおいて、加熱部８４と搬送部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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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、コントローラー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。
【０１０１】
同様に、コントローラー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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図３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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
また、図３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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
後述するように、コントローラー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。コントローラー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、コントローラー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。コントローラー１１０は、判定結果に基づき、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。
【０１１４】
また、図３に示すように、第１バッファー部８０１には第４温湿度センサー４３４が配置される。第４温湿度センサー４３４は、第２バッファー部８０２に設けてもよいし、第４温湿度センサー４３４と同様のセンサーを第１バッファー部８０１と第２バッファー部８０２の両方に設けてもよい。第４温湿度センサー４３４は、第１バッファー部８０１及び／または第２バッファー部８０２において、被搬送物ＦＭが曝されている温度及び／または湿度を検出する。
【０１１５】
［１−６．シート製造装置の制御系の構成］
図４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を有するコントローラー１１０を備える。
【０１１６】
コントローラー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を備えるコンピューターである。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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
コントローラー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。
【０１１９】
また、コントローラー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、タッチセンサー１１７、及び、第２通信部１１８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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
コントローラー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。
【０１２２】
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。これらの各種センサーを総称してセンサー群３０１とする。
【０１２３】
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。また、センサーＩ／Ｆ１１４には、第１温湿度センサー４３１、第２温湿度センサー４３２、第３温湿度センサー４３３、及び第４温湿度センサー４３４が接続される。
また、センサーＩ／Ｆ１１４には、超音波センサー４４１、第１厚みセンサー４５１、第２厚みセンサー４５２、第１差圧センサー４６１、及び、第２差圧センサー４６２が接続される。
【０１２４】
センサーＩ／Ｆ１１４は、コントローラー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、コントローラー１１０に出力する。
【０１２５】
さらに、センサーＩ／Ｆ１１４には、第１速度検出部３５１、第２速度検出部３５２、及び、第３速度検出部３５３が接続される。第１速度検出部３５１は、加圧ローラー８５の回転速度を検出する検出部である。具体的には、加圧ローラー８５に設けられるエンコーダーや磁気を利用した回転センサーを用いてもよい。或いは、加圧ローラー８５を回転させるモーター、またはモーターを駆動する駆動回路が、加圧ローラー８５の回転速度を検出することで、第１速度検出部３５１として機能してもよい。
第２速度検出部３５２は、加熱ローラー８６の回転速度を検出する。また、第３速度検出部３５３は搬送ローラー８９の回転速度を検出する。第２速度検出部３５２及び第３速度検出部３５３は、第１速度検出部３５１と同様に構成することができる。これら第１速度検出部３５１、第２速度検出部３５２及び第３速度検出部３５３の検出値は、センサーＩ／Ｆ１１４を介してコントローラー１１０により取得される。
【０１２６】
コントローラー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、コントローラー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。
【０１２７】
駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、コントローラー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におけるコントローラー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におけるコントローラー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。
【０１２８】
駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、第１中間ブロアー３１、第２中間ブロアー３２、第１集塵ブロアー３３、第２集塵ブロアー３４、第３集塵ブロアー３５、及び第４集塵ブロアー３６が接続される。また、駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、回収ブロアー３７及び混合ブロアー５６が接続される。これらのブロアーが備えるファンモーター、または、ファンモーターを制御する制御回路が、それぞれ駆動部Ｉ／Ｆ１１５に接続される。
【０１２９】
また、駆動部Ｉ／Ｆ１１５には、第１ミスト調湿部７７及び第２ミスト調湿部７８が接続される。詳細には、第１ミスト調湿部７７及び第２ミスト調湿部７８が備える超音波振動発生装置、ポンプ等、または、これらを制御する制御回路が、それぞれ駆動部Ｉ／Ｆ１１５に接続される。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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、コントローラー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。コントローラー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。
【０１３４】
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、コントローラー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。コントローラー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。
【０１３５】
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、コントローラー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。コントローラー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。
【０１３６】
［１−７．コントローラーの構成］
図５は、コントローラー１１０の機能ブロック図である。
コントローラー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５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、第２制御部１５０として示す。また、コントローラー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第２記憶部１６０を構成する。ここで、第２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。
【０１３７】
第２制御部１５０は、検出制御部１５１、情報取得部１５２、駆動制御部１５３、通信制御部１５７、及び、更新部１５９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。コントローラー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、第２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。
【０１３８】
第２記憶部１６０は、第２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、第２記憶部１６０は、基本設定データ１６１、製造条件１６２、制御式１６４、速度設定データ１６７、及び、状態情報１６８を記憶する。
【０１３９】
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、コントローラー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、第２記憶部１６０に記憶される。
【０１４０】
基本設定データ１６１は、シート製造装置１００の動作に関する設定値等を含む。例えば、基本設定データ１６１は、シート製造装置１００で使用する原料ＭＡの種類、第１ミスト調湿部７７及び第２ミスト調湿部７８の制御目標値、他の各駆動部の制御目標値の初期値等を含む。
【０１４１】
製造条件１６２は、シートＳの製造条件に関するデータを含む。製造条件１６２は、製造するシートＳの種類ごとに、シート製造装置１００が使用する添加材料ＡＤの種類、添加材料ＡＤの量、原料ＭＡの消費量等を含む。シート製造装置１００がシートＳを製造する場合、事前の設定またはタッチセンサー１１７により検出したオペレーターの操作によって、製造するシートＳの数および種類が指定される。製造条件１６２は、指定された製造するシートＳの数および種類を示すデータを含んでもよい。
【０１４２】
制御式１６４は、駆動制御部１５３がシート製造部１０１を駆動するためのパラメーターを算出する情報であり、値を算出する演算式、テーブル、アルゴリズム等である。本実施形態の制御式１６４は、加圧ローラー８５の回転速度Ｒ１、加熱ローラー８６の回転速度Ｒ２、及び搬送部８８の回転速度Ｒ３の制御に関するパラメーターを求めるための制御式である。駆動制御部１５３は、回転制御部として機能し、制御式１６４が出力する制御値に基づき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。
【０１４３】
速度設定データ１６７は、第２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１６７は、第２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。
【０１４４】
図６は、速度設定データ１６７の構成例を示す模式図である。
図６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データ１６７に含まれる。
【０１４５】
図６の例では、回転速度Ｒ１の設定値として「Ｖｐ」が含まれる。また、速度設定データ１６７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。
例えば、回転速度Ｒ２を速度Ｖｈｓに設定した場合、搬送速度Ｖ２が搬送速度Ｖ１より５％低速となるよう設定される。つまり、搬送速度Ｖ２＝搬送速度Ｖ１×０．９５となる。また、回転速度Ｒ２の速度Ｖｈｆは、搬送速度Ｖ２が搬送速度Ｖ１より５％高速となるよう設定される。つまり、搬送速度Ｖ２＝搬送速度Ｖ１×１．０５となる。
【０１４６】
速度設定データ１６７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。
【０１４７】
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。
例えば、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Ｖ３は搬送速度Ｖ２より５％低速となるよう設定される。つまり、搬送速度Ｖ３＝搬送速度Ｖ２×０．９５となる。また、回転速度Ｒ３が速度Ｖｃ２である場合、搬送速度Ｖ３は搬送速度Ｖ２より５％高速となるよう設定される。つまり、搬送速度Ｖ３＝搬送速度Ｖ２×１．０５となる。
【０１４８】
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。
例えば、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Ｖ３は搬送速度Ｖ２より５％低速となるよう設定される。つまり、搬送速度Ｖ３＝搬送速度Ｖ２×０．９５となる。また、回転速度Ｒ３が速度Ｖｃ４である場合、搬送速度Ｖ３は搬送速度Ｖ２より５％高速となるよう設定される。つまり、搬送速度Ｖ３＝搬送速度Ｖ２×１．０５となる。
【０１４９】
第２制御部１５０は、速度設定データ１６７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を制御し、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。
【０１５０】
検出制御部１５１は、センサーＩ／Ｆ１１４に接続された各センサーによる検出を制御し、センサーの検出値を取得する。
【０１５１】
情報取得部１５２は、検出制御部１５１が取得した各センサーの検出値をもとに、状態情報を取得する。情報取得部１５２が取得する状態情報は、例えば、位置検出値Ｓ１、速度検出値Ｓ２、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６、差圧検出値Ｓ７を含む。
【０１５２】
位置検出値Ｓ１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の検出値を含む。位置検出値Ｓ１は、各センサーの検出値を処理して得られる情報を含んでもよい。例えば、第１テンションローラー８１１の位置に関する情報や、第２テンションローラー８１２の位置に関する情報を含んでもよい。
【０１５３】
速度検出値Ｓ２は、第１速度検出部３５１、第２速度検出部３５２及び第３速度検出部３５３のそれぞれの検出値を含む。速度検出値Ｓ２は、各検出部の検出値から求められる回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を示す情報を含んでもよい。回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はコントローラー１１０が目標値に基づき制御するが、モーターの個体差の影響等により、目標値から外れることがある。速度検出値Ｓ２は、第１速度検出部３５１、第２速度検出部３５２及び第３速度検出部３５３の検出値に基づく値であるから、モーターの個体差の指標として利用できる。
【０１５４】
温度検出値Ｓ３は、第１温湿度センサー４３１、第２温湿度センサー４３２、第３温湿度センサー４３３、及び第３温湿度センサー４３３のそれぞれの検出値、または、検出値から求められる温度に関する情報を含む。湿度検出値Ｓ４は、第１温湿度センサー４３１、第２温湿度センサー４３２、第３温湿度センサー４３３、及び第３温湿度センサー４３３のそれぞれの検出値、または、検出値から求められる湿度に関する情報を含む。
【０１５５】
温度検出値Ｓ３及び湿度検出値Ｓ４は、第２ウェブＷ２を構成する材料の含水量の指標として利用できる。ここで、材料とは、解繊物ＭＢ、第１選別物ＭＣ、混合物ＭＸ等に相当する。材料の含水量は、成形部８０より前の工程における繊維と繊維の結着力に影響する。材料の含水量の不足は、材料に含まれる繊維と繊維の結着力を弱める要因となる。従って、温度検出値Ｓ３及び湿度検出値Ｓ４は第２ウェブＷ２の強度、或いは第２ウェブＷ２の形状の損なわれやすさに関する指標の一つとなり得る。
【０１５６】
材料検出値Ｓ５は、超音波センサー４４１の検出値、または、検出値から求められる混合物ＭＸの量に関する情報を含む。
材料検出値Ｓ５は、ドラム部６１の内部における混合物ＭＸの密集度の指標として利用できる。混合物ＭＸの密集度は、分散部６０においてドラム部６１からメッシュベルト７２に向けて降下する混合物ＭＸの降下量に影響する。メッシュベルト７２に降下する混合物ＭＸの単位時間あたりの降下量は、第２ウェブＷ２の厚みの変動や、第２ウェブＷ２の厚みムラの発生に影響する。第２ウェブＷ２の厚みの不足、及び厚みムラの発生は、第２ウェブＷ２の強度の低下や強度のばらつきの要因となる。従って、材料検出値Ｓ５は、第２ウェブＷ２の強度、或いは第２ウェブＷ２の形状の損なわれやすさに関する指標の一つとなり得る。
【０１５７】
厚み検出値Ｓ６は、第１厚みセンサー４５１、及び第２厚みセンサー４５２のそれぞれの検出値、または、検出値から求められる厚みに関する情報を含む。例えば、厚み検出値Ｓ６は、原料ＭＡの厚みに関する情報と、第２ウェブＷ２の厚みに関する情報とを含むが、いずれか一方の厚みに関する情報を含んでもよい。
【０１５８】
厚み検出値Ｓ６に含まれる第１厚みセンサー４５１及び第２厚みセンサー４５２の検出値は、第２ウェブＷ２の強度、或いは第２ウェブＷ２の形状の損なわれやすさに関する指標の一つとなり得る。すなわち、供給部１０は枚数単位で原料ＭＡの供給量を調整するので、第１厚みセンサー４５１が検出する原料ＭＡの厚みは、供給部１０から単位時間あたりに供給される原料ＭＡの量に影響する。原料ＭＡの供給量の変動は、第２ウェブＷ２の厚みの変動や、第２ウェブＷ２の厚みムラの発生に影響する。また、第２厚みセンサー４５２の検出値は、第２ウェブＷ２の厚みの不足及び変動の指標である。従って、厚み検出値Ｓ６は、第２ウェブＷ２の強度、或いは第２ウェブＷ２の形状の損なわれやすさに関する指標の一つとなり得る。
【０１５９】
差圧検出値Ｓ７は、第１差圧センサー４６１、及び第２差圧センサー４６２のそれぞれの検出値、または、検出値から求められる差圧に関する情報を含む。第１差圧センサー４６１の検出値は、選別部４０においてドラム部４１から第１ウェブ形成部４５に降下する解繊物ＭＢの降下量を反映している。また、第２差圧センサー４６２の検出値は、メッシュベルト７２に降下する混合物ＭＸの降下量を反映している。従って、差圧検出値Ｓ７は、第２ウェブＷ２の強度、或いは第２ウェブＷ２の形状の損なわれやすさに関する指標の一つとなり得る。
【０１６０】
このように、情報取得部１５２が取得する状態情報１６８は、シート製造部１０１がシートＳを製造する過程における第２ウェブＷ２の強度や、第２ウェブＷ２の形状の損なわれやすさに影響する要素の指標となる。
【０１６１】
情報取得部１５２は、位置検出値Ｓ１を取得する。また、情報取得部１５２は、速度検出値Ｓ２、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６及び差圧検出値Ｓ７の全てを取得してもよいし、一部のみを取得してもよい。
情報取得部１５２は、位置検出値Ｓ１、速度検出値Ｓ２、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６及び差圧検出値Ｓ７のうち取得した情報を、状態情報１６８として第２記憶部１６０に記憶させる。
状態情報１６８は、センサーＩ／Ｆ１１４に接続された各センサーの検出値であって、情報取得部１５２により取得された情報である。
【０１６２】
駆動制御部１５３は、検出制御部１５１により取得された検出値に基づき、シート製造部１０１の各部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。
【０１６３】
例えば、駆動制御部１５３は、基本設定データ１６１に含まれる制御目標値に従って、粗砕部１２、解繊部２０、添加物供給部５２等を駆動する。また、駆動制御部１５３は、第１中間ブロアー３１、第２中間ブロアー３２、第１集塵ブロアー３３、第２集塵ブロアー３４、第３集塵ブロアー３５、第４集塵ブロアー３６、回収ブロアー３７、及び混合ブロアー５６を制御する。
【０１６４】
また、駆動制御部１５３は、基本設定データ１６１に含まれる制御目標値に従って、第１ミスト調湿部７７、及び、第２ミスト調湿部７８を駆動して、調湿を実行させる。
【０１６５】
また、例えば、駆動制御部１５３は、速度設定データ１６７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を制御し、回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を制御する。
【０１６６】
また、駆動制御部１５３は、シート製造部１０１を起動する場合に起動シーケンスを実行し、シート製造部１０１を停止させる場合に停止シーケンスを実行して、シート製造部１０１の各部を順次起動および停止させる。
【０１６７】
通信制御部１５７は、第２通信部１１８を制御して、制御装置２００との間の通信を実行する。例えば、通信制御部１５７は、状態情報１６８を読み出して、状態情報Ｓ１０として第２通信部１１８により制御装置２００に送信する。また、例えば、通信制御部１５７は、制御装置２００が送信する更新データＳ１５を第２通信部１１８により受信する。
更新部１５９は、更新データＳ１５に従って、制御式１６４を更新する。
【０１６８】
［１−８．制御装置の構成］
図７は、制御装置２００の機能ブロック図である。
制御装置２００は、第１通信部２０１、制御装置２００を制御する第１制御部２０２、及び、第１記憶部２０３を備える。
【０１６９】
制御装置２００は、ＣＰＵ等の演算処理装置で構成される図示しないプロセッサーを備える。制御装置２００は、プロセッサーがプログラムを実行し、ソフトウェアとハードウェアとの協働により、第１制御部２０２の各部を実現する。
制御装置２００は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性記憶装置等により構成される第１記憶部２０３を備える。第１記憶部２０３は、例えば、半導体記憶素子、磁気的記録装置、光学式記録装置等で構成される。第１記憶部２０３は、データやプログラムを記憶する記憶領域を有する。
【０１７０】
第１制御部２０２は、状態変数取得部２１１、評価部２１３、データセット生成部２１５、学習部２１７、及び、更新データ生成部２１９を備える。
第１記憶部２０３は、制御対象データ２４１、制御式２４３、位置情報２４５、状態変数２４７及びデータセット２４９を記憶する。
【０１７１】
制御対象データ２４１は、通信ネットワークＮを介して制御装置２００に接続され、制御装置２００が制御式に関する処理を行う対象となるシート製造装置１００に関する情報である。例えば、制御対象データ２４１は、制御システム１に含まれるシート製造装置１００を、通信ネットワークＮにおいて第１通信部２０１が特定するためのネットワークアドレス等を含む。
制御式２４３は、シート製造装置１００が、被搬送物ＦＭの搬送に関する制御で使用する式であり、制御式１６４に対応する。
【０１７２】
状態変数取得部２１１は、シート製造装置１００から受信した状態情報Ｓ１０をもとに、位置情報２４５、及び、状態変数２４７を取得する。位置情報２４５及び状態変数２４７は、第１記憶部２０３に記憶される。
状態情報Ｓ１０は、シート製造装置１００の情報取得部１５２が取得した各センサーの検出値、または、検出値から得られる情報を含む。状態変数取得部２１１は、状態情報Ｓ１０に含まれる検出値や、検出値から求められる情報を抽出することにより、位置情報２４５及び状態変数２４７を取得してもよい。また、状態変数取得部２１１は、状態情報Ｓ１０に含まれる情報をもとに所定の演算処理を行って、位置情報２４５及び状態変数２４７を求めてもよい。
【０１７３】
位置情報２４５は、第１テンションローラー８１１及び第２テンションローラー８１２の位置を示す情報である。第１テンションローラー８１１の位置は、第１上センサー３１１及び第１下センサー３１２の検出値をもとに、位置Ｐ８２であるか、位置Ｐ８３であるか、位置Ｐ８２と位置Ｐ８３との間であるか特定される。第２テンションローラー８１２の位置も同様に、第２上センサー３１５及び第２下センサー３１６の検出値をもとに、位置Ｐ８６であるか、位置Ｐ８７であるか、位置Ｐ８６と位置Ｐ８７との間であるか特定される。位置情報２４５は、これらの位置を特定する情報である。
【０１７４】
状態変数２４７は、状態情報Ｓ１０に含まれる検出値のうち、速度検出値Ｓ２、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６及び差圧検出値Ｓ７のいずれか１以上の検出値から得られる情報である。さらに、状態変数２４７は、少なくとも、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６及び差圧検出値Ｓ７のいずれかの検出値から得られる情報を含むことが好ましい。上述のように、これらの検出値は、第２ウェブＷ２の強度や形状の損なわれやすさの要因や第２ウェブＷ２が曝されている外部環境に関する情報である。状態変数２４７は、これらの要因に関する情報を、後述する学習部２１７の学習に用いられるデータとして抽出したものである。
【０１７５】
評価部２１３は、状態変数取得部２１１が取得した位置情報２４５に基づき、第１バッファー部８０１、及び第２バッファー部８０２における被搬送物ＦＭの搬送状態を評価する。例えば、評価部２１３は、第１バッファー部８０１、及び第２バッファー部８０２における被搬送物ＦＭに掛かっている張力に応じた搬送状態が好適な状態であるか否かを、正否判定する。この場合、評価部２１３の判定結果は、正と否の２通りである。また、例えば、評価部２１３は、第１バッファー部８０１、及び第２バッファー部８０２における被搬送物ＦＭの搬送状態の評価を数値化する。この場合、評価部２１３の判定結果は、被搬送物ＦＭの搬送状態を評価した数値である。搬送状態は、被搬送物ＦＭに掛かっている張力に限られず、例えば、被搬送物ＦＭを平面視したときの搬送物ＦＭの搬送直進性なども含まれる。
【０１７６】
データセット生成部２１５は、状態変数２４７と、評価部２１３の評価結果とを対応づけてデータセット２４９を生成する。データセット２４９は、学習部２１７が学習するためのデータである。
データセット２４９は、評価部２１３の評価結果と、評価部２１３が評価した位置情報２４５とともに状態情報Ｓ１０として受信された状態変数２４７に関するデータと、を含む。換言すれば、状態変数２４７が示すシート製造部１０１の状態と、その状態における被搬送物ＦＭの搬送状態の評価結果とが対応づけられたデータである。
【０１７７】
学習部２１７は、データセット２４９を用いて機械学習を行い、シート製造装置１００が使用する制御式２４３を更新する。
例えば、制御式２４３及び制御式１６４は、情報取得部１５２が取得する情報を入力とし、回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の制御に関するパラメーターを出力する学習済みモデルとすることができる。この場合、学習部２１７は、例えば、いわゆる教師あり学習を実行し、データセット２４９における評価部２１３の評価結果をラベルとして、ラベルに対応づけられたデータを学習し、制御式２４３を更新する。
【０１７８】
学習部２１７が実行する学習の具体的な態様は特に制限されず、学習部２１７は、データセット２４９から、評価部２１３の評価結果が特定の評価結果に該当するデータセットを抽出して、いわゆる教師なし学習を実行してもよい。また、学習部２１７は、半教師あり学習を実行してもよいし、学習済みの学習モデルを用いて、いわゆる転移学習を実行してもよい。また、例えば、データセット２４９に含まれる複数の状態変数２４７について重回帰分析を実行してもよいし、さらにディープラーニングを実行してもよい。
【０１７９】
学習部２１７は、データセット２４９を用いる学習により、制御式２４３を更新する。
更新データ生成部２１９は、学習部２１７によって更新された後の制御式２４３をシート製造装置１００に実行させるための更新データＳ１５を生成する。更新データＳ１５は、シート製造装置１００が記憶している制御式１６４を、学習部２１７が学習した結果に基づき更新させるためのデータである。例えば、更新データＳ１５は、更新後の制御式１６４を含む。
【０１８０】
シート製造装置１００が備える更新部１５９は、上述のように、制御装置２００が送信する更新データＳ１５に従って、制御式１６４を更新する。これにより、シート製造装置１００は、学習部２１７が学習によって更新した制御式１６４に基づき、回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を制御できる。
【０１８１】
［１−９．制御システムの動作］
図８は、制御システム１の動作を示す図である。図８において、Ａはシート製造装置１００の動作であり、Ｂは制御装置２００の動作である。図８は、制御システム１の全体の動作の概要を示しており、シート製造装置１００の動作の詳細は後述する。
【０１８２】
第２制御部１５０は、起動シーケンスを実行する（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ１で、第２制御部１５０は、センサーＩ／Ｆ１１４に接続された各センサー、及び、駆動部Ｉ／Ｆ１１５に接続された各駆動部を初期化し、駆動部を、設定された順序で起動させる。
【０１８３】
検出制御部１５１は、各センサーの検出値を取得する処理を開始する（ステップＳＡ２）。続いて、駆動制御部１５３は、シート製造部１０１の各部の制御を開始する（ステップＳＡ３）。ステップＳＡ３で、駆動制御部１５３は、基本設定データ１６１を参照し、シート製造部１０１の初期値に基づく制御を開始する。例えば、駆動制御部１５３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を、速度設定データ１６７の初期値に基づいて動作させる。速度設定データ１６７の初期値とは、後述する動作で更新される前の値である。第２記憶部１６０は、速度設定データ１６７の初期値を、速度設定データ１６７そのものとは別のデータとして記憶していてもよい。
【０１８４】
駆動制御部１５３は、製造条件１６２から、シートＳを製造する数、シートＳの種類、シートＳの色等に関する条件を取得し（ステップＳＡ４）、シート製造部１０１を動作させてシートＳの製造を開始する（ステップＳＡ５）。
【０１８５】
シートＳの製造を開始すると、情報取得部１５２は、検出制御部１５１が取得する各センサーの検出値をもとに、状態情報１６８を取得する（ステップＳＡ６）。例えば、情報取得部１５２は、予め設定されたセンサーの検出値を、検出制御部１５１が取得する検出値から抽出して、設定されたデータフォーマットに加工して状態情報１６８を生成する。情報取得部１５２は、取得した状態情報を、第２記憶部１６０に既に記憶されている状態情報１６８に追加する。これにより、シート製造部１０１の動作中に、状態情報１６８が蓄積される。
【０１８６】
情報取得部１５２は、状態情報１６８に含まれるデータが十分であるか否かを判定する（ステップＳＡ７）。ステップＳＡ７で、情報取得部１５２は、例えば、状態情報１６８に含まれるデータの数が、制御装置２００に状態情報Ｓ１０を送信可能となる閾値に達したか否かを判定する。この場合の閾値は、例えば基本設定データ１６１に含まれる。
【０１８７】
状態情報１６８のデータが十分でないと判定した場合（ステップＳＡ７；ＮＯ）、第２制御部１５０は、シートＳの製造が完了したか否かを判定する（ステップＳＡ１１）。第２制御部１５０は、製造条件１６２で指定された数量のシートＳの製造が完了したと判定した場合（ステップＳＡ１１；ＹＥＳ）、停止シーケンスを実行する（ステップＳＡ１２）。ステップＳＡ１２では、駆動制御部１５３が、シート製造部１０１の各部を指定された順序で停止させる。
【０１８８】
シートＳの製造が完了していないと判定した場合（ステップＳＡ１１；ＮＯ）、第２制御部１５０はステップＳＡ６に戻り、情報取得部１５２により状態情報を取得する。
【０１８９】
また、情報取得部１５２が、状態情報１６８のデータが十分であると判定した場合（ステップＳＡ７；ＹＥＳ）、通信制御部１５７が状態情報Ｓ１０を第２通信部１１８によって送信する（ステップＳＡ８）。
【０１９０】
制御装置２００は、第１通信部２０１により状態情報Ｓ１０を受信し（ステップＳＢ１）、受信した状態情報Ｓ１０をもとに学習処理を実行する（ステップＳＢ２）。ステップＳＢ２の学習処理については、図１２を参照して後述する。
【０１９１】
制御装置２００は、学習処理により生成した更新データＳ１５を、第１通信部２０１によりシート製造装置１００に送信する（ステップＳＢ３）。
シート製造装置１００は、第２通信部１１８により更新データＳ１５を受信する（ステップＳＡ９）。第２制御部１５０の更新部１５９は、第２通信部１１８により受信した更新データＳ１５に基づいて制御式１６４を更新し（ステップＳＡ１０）、ステップＳＡ１１に移行する。
【０１９２】
図９及び図１０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、被搬送物ＦＭの搬送速度に関する動作を示す。詳細には、駆動制御部１５３によ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の制御を示す。
【０１９３】
ここで、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、速度設定データ１６７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、駆動制御部１５３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を速度設定データ１６７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、駆動制御部１５３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、駆動制御部１５３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。
【０１９４】
駆動制御部１５３は、ステップＳＡ５で、回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を、いずれも基本設定データ１６１に設定された初期値に設定し、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。
【０１９５】
図９に示す動作で、駆動制御部１５３は、検出制御部１５１が取得した第１上センサー３１１の検出値に基づき、第１上センサー３１１により第１テンションローラー８１１が検出されたか否かを判定する（ステップＳＡ２１）。
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ＳＡ２１；ＮＯ）、駆動制御部１５３は待機する。
【０１９６】
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ＳＡ２１；ＹＥＳ）、駆動制御部１５３は、回転速度Ｒ２を速度Ｖｈｓに設定する（ステップＳＡ２２）。
【０１９７】
その後、駆動制御部１５３は、第１下センサー３１２が第１テンションローラー８１１を検出したか否かを判定する（ステップＳＡ２３）。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（ステップＳＡ２３；ＮＯ）、駆動制御部１５３は待機する。
【０１９８】
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ＳＡ２３；ＹＥＳ）、駆動制御部１５３は、回転速度Ｒ２を速度Ｖｈｆに設定する（ステップＳＡ２４）。
【０１９９】
第２制御部１５０は、搬送部８８の回転速度Ｒ３についても同様に制御する。ここで、搬送部８８の回転速度制御の概要を説明する。
搬送速度Ｖ２及び搬送速度Ｖ３の初期値は、搬送速度Ｖ２＞搬送速度Ｖ３となるように設定される。加圧後シートＳＳ１の搬送が開始されると、搬送速度Ｖ２＞搬送速度Ｖ３であるため、第２バッファー部８０２における加熱後シートＳＳ２の長さは次第に長くなる。第２バッファー部８０２における加熱後シートＳＳ２の伸長に伴い、第２テンションローラー８１２がＤ方向に移動し、第２下センサー３１６が第１テンションローラー８１１を検出する。
【０２００】
この検出をトリガーとして、駆動制御部１５３は、第２バッファー部８０２における加熱後シートＳＳ２を短くするため、回転速度Ｒ３を、搬送速度Ｖ２＜搬送速度Ｖ３となるように高速に切り替える。ここで、回転速度Ｒ２が速度設定データ１６７の速度Ｖｈｓである場合、駆動制御部１５３は、回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ２とする。また、回転速度Ｒ２が速度Ｖｈｆである場合、駆動制御部１５３は回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ４とする。
【０２０１】
搬送速度Ｖ２＜搬送速度Ｖ３となったことにより、第２バッファー部８０２における加熱後シートＳＳ２は短縮する。加熱後シートＳＳ２の短縮に伴い、第２テンションローラー８１２はＵ方向に移動し、第２上センサー３１５が第２テンションローラー８１２を検出する。第２上センサー３１５の検出をトリガーとして、駆動制御部１５３は、第２バッファー部８０２における加熱後シートＳＳ２を長くするため、回転速度Ｒ３を、搬送速度Ｖ２＞搬送速度Ｖ３となるように低速に切り替える。回転速度Ｒ２が速度Ｖｈｓである場合、駆動制御部１５３は、回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ１とする。また、回転速度Ｒ２が速度Ｖｈｆである場合、駆動制御部１５３は回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ３とする。
このように、駆動制御部１５３は、搬送部８８の回転速度Ｒ３を、加熱ローラー８６の回転速度Ｒ２に対応して、低速と高速とに段階的に切り替えることで、第２バッファー部８０２における加熱後シートＳＳ２の長さを所定の範囲に維持する。
【０２０２】
駆動制御部１５３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ＳＡ３１）。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ＳＡ３１；ＮＯ）、駆動制御部１５３は待機する。
【０２０３】
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ＳＡ３１；ＹＥＳ）、駆動制御部１５３は、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ＳＡ３２）。回転速度Ｒ２が速度Ｖｈｓに設定されている場合（ステップＳＡ３２；ＹＥＳ）、駆動制御部１５３は回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ１に設定する（ステップＳＡ３３）。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ＳＡ３２；ＮＯ）、回転速度Ｒ２は速度Ｖｈｆであるから、駆動制御部１５３は回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ３に設定する（ステップＳＡ３４）。
【０２０４】
その後、駆動制御部１５３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ＳＡ３５）。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ＳＡ３５；ＮＯ）、駆動制御部１５３は待機する。
【０２０５】
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ＳＡ３５；ＹＥＳ）、駆動制御部１５３は、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ＳＡ３６）。回転速度Ｒ２が速度Ｖｈｓに設定されている場合（ステップＳＡ３６；ＹＥＳ）、駆動制御部１５３は回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ２に設定する（ステップＳＡ３７）。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ＳＡ３６；ＮＯ）、回転速度Ｒ２は速度Ｖｈｆであるから、駆動制御部１５３は回転速度Ｒ３を速度Ｖｃ４に設定する（ステップＳＡ３８）。
【０２０６】
図１１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、制御式１６４に基づく制御を示す。図１１に示す動作は第２制御部１５０により実行され、例えば、駆動制御部１５３の機能により実行される。
【０２０７】
駆動制御部１５３は、状態情報を取得する（ステップＳＡ５１）。ステップＳＡ５１で駆動制御部１５３は、情報取得部１５２から状態情報を取得してもよいし、第２記憶部１６０に記憶された状態情報１６８を読み出してもよい。
【０２０８】
駆動制御部１５３は、ステップＳＡ５１で取得した状態情報を、制御式１６４に適用して、制御値を算出する（ステップＳＡ５２）。
制御式１６４は、例えば、状態情報の入力に対して、速度設定データ１６７の設定値に対応する制御値を出力する演算式である。図６に例示した速度設定データ１６７に対応する場合、制御式１６４が出力する制御値は、例えば、速度Ｖｐの値である。
【０２０９】
図６の速度設定データ１６７は、回転速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれについて、速度の設定値Ｖｐ、Ｖｈｓ、Ｖｈｆ、Ｖｃ１〜Ｖｃ４を含む。仮に、速度設定データ１６７の速度の設定値に相関が定められている場合、制御式１６４は、速度設定データ１６７の設定値のいずれかに対応する１以上の制御値を出力すればよい。
【０２１０】
例えば、速度設定データ１６７の各設定値に下記式（１）〜（６）の相関が定義された構成とすることができる。
Ｖｈｓ＝Ｖｐ×０．９５  …（１）
Ｖｈｆ＝Ｖｐ×１．０５  …（２）
Ｖｃ１＝Ｖｈｓ×０．９５  …（３）
Ｖｃ２＝Ｖｈｓ×１．０５  …（４）
Ｖｃ３＝Ｖｈｆ×０．９５  …（５）
Ｖｃ４＝Ｖｈｆ×１．０５  …（６）
この場合、設定値Ｖｐをもとに、速度設定データ１６７に含まれる他の設定値を決めることができる。また、設定値Ｖｐを変更する場合、変更後の設定値Ｖｐに合わせて他の全ての設定値を変更できる。従って、制御式１６４は、状態情報の入力に対して設定値Ｖｐに対応する１つの制御値を出力する演算式であればよい。また、制御式１６４は、速度設定データ１６７の各設定値に対応する複数の制御値を出力する演算式であってもよい。
【０２１１】
駆動制御部１５３は、ステップＳＡ５２で算出された制御値と、速度設定データ１６７の設定値とを比較して、速度設定データ１６７の更新が必要か否かを判定する（ステップＳＡ５３）。駆動制御部１５３は、例えば、速度設定データ１６７の設定値と制御式１６４が出力した制御値との差が、閾値を超えた場合に、肯定判定する。
【０２１２】
駆動制御部１５３は、速度設定データ１６７の更新が必要でないと判定した場合（ステップＳＡ５３；ＮＯ）、本処理を終了する。
駆動制御部１５３は、速度設定データ１６７の更新が必要であると判定した場合（ステップＳＡ５３；ＹＥＳ）、速度設定データ１６７を更新し（ステップＳＡ５４）、本処理を終了する。ステップＳＡ５４で、駆動制御部１５３は、速度設定データ１６７の初期値を上書きせずに第２記憶部１６０に記憶させてから、速度設定データ１６７を更新してもよい。
【０２１３】
図１２は、制御装置２００の動作を示すフローチャートであり、図８のステップＳＢ２に示した学習処理を詳細に示す。
状態変数取得部２１１は、シート製造装置１００が送信した状態情報Ｓ１０を取得し（ステップＳＢ１１）、状態情報Ｓ１０から状態変数２４７を生成して、第１記憶部２０３に記憶させる（ステップＳＢ１２）。状態変数２４７は、例えば、状態情報Ｓ１０のうち位置検出値Ｓ１を除く情報である。
【０２１４】
状態変数取得部２１１は、状態情報Ｓ１０から位置検出値Ｓ１または位置検出値Ｓ１を抽出する（ステップＳＢ１３）。評価部２１３は、ステップＳＢ１３で抽出された位置検出値Ｓ１に基づき、被搬送物ＦＭの搬送状態を評価する（ステップＳＢ１４）。評価部２１３は、上述のように、被搬送物ＦＭの搬送状態の正否を示す値、または、評価を数値化した値である評価値を出力する。
【０２１５】
データセット生成部２１５は、状態変数２４７と、評価部２１３が出力した評価値とを対応づけてデータセット２４９を生成し、第１記憶部２０３に記憶させる（ステップＳＢ１５）。学習部２１７は、データセット２４９に基づく学習を実行して、制御式２４３を更新する（ステップＳＢ１６）。
更新データ生成部２１９は、学習部２１７が更新した制御式２４３に対応する更新データＳ１５を生成する（ステップＳＢ１７）。
【０２１６】
制御システム１は、制御装置２００が複数のシート製造装置１００と通信可能な構成である。状態変数取得部２１１は、複数のシート製造装置１００の各々から受信する状態情報Ｓ１０から状態変数を取得できる。
状態変数取得部２１１は、例えば、状態情報Ｓ１０を送信した送信元のシート製造装置１００を識別し、シート製造装置１００の個体毎に、状態変数２４７を第１記憶部２０３に記憶させる。或いは、第１記憶部２０３の記憶領域に、シート製造装置１００の各個体に対応する領域が設けられ、各領域に制御式２４３、位置情報２４５、状態変数２４７及びデータセット２４９が記憶される構成であってもよい。この場合、シート製造装置１００の個体毎の外乱やモーター等の個体差に対応できる。
【０２１７】
また、データセット生成部２１５が、複数のシート製造装置１００から取得した状態変数２４７を集約して、データセット２４９を生成してもよい。この場合、シート製造装置１００が使用する制御式１６４を、他のシート製造装置１００が出力した状態情報Ｓ１０に基づき学習する。この場合、多数のデータを使用して速やかに学習を行えるという利点がある。
【０２１８】
また、状態変数２４７は、速度検出値Ｓ２、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６及び差圧検出値Ｓ７のいずれか１以上の検出値に関する情報を含む。状態変数２４７が温度検出値Ｓ３及び湿度検出値Ｓ４に関する情報を含む場合、学習部２１７は、第４温湿度センサー４３４が検出した温度および湿度を反映したデータセット２４９により学習を行う。ここで、温度検出値Ｓ３及び湿度検出値Ｓ４は、第１温湿度センサー４３１、第２温湿度センサー４３２、及び第３温湿度センサー４３３の検出値を含んでもよい。
【０２１９】
また、状態変数２４７が材料検出値Ｓ５を含む場合、学習部２１７は、超音波センサー４４１の検出値を反映したデータセット２４９により学習を行う。また、状態変数２４７が厚み検出値Ｓ６を含む場合、学習部２１７は、第２厚みセンサー４５２の検出値を反映したデータセット２４９により学習を行う。厚み検出値Ｓ６は、第１厚みセンサー４５１の検出値を含んでもよい。また、状態変数２４７が差圧検出値Ｓ７を含む場合、学習部２１７は、第１差圧センサー４６１及び第２差圧センサー４６２の検出値を反映したデータセット２４９により学習を行う。
【０２２０】
以上説明したように、制御装置２００は、搬送装置としてのシート製造装置１００を学習対象として、学習装置として学習方法を実行する。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を搬送する第１ローラー及び搬送経路ＦＷにおいて第１ローラーよりも下流側に配置されている第２ローラーを備える。シート製造装置１００は、第１ローラー及び第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する駆動制御部１５３と、第１ローラーと第２ローラーとの間で搬送経路ＦＷと交差する方向における被搬送物ＦＭの位置を検出する位置検出部とを備える。制御装置２００は、被搬送物ＦＭの状態の情報や前記被搬送物が曝されている環境の情報に基づいた状態変数と、位置検出部の検出結果と、を取得する状態変数取得部２１１を備える。状態変数は、例えば、被搬送物ＦＭの状態を変化させる要因に関する情報である。また、状態変数取得部２１１により取得した状態変数及び位置検出部の検出結果を含むデータセット２４９に基づいて、駆動制御部１５３の制御値を算出するための演算式を学習する学習部２１７を備える。学習部２１７が学習する演算式は、制御式２４３であり、シート製造装置１００において制御式１６４として利用される。
【０２２１】
シート製造装置１００の第１ローラーは、例えば加圧ローラー８５であり、この場合の第２ローラーは加熱ローラー８６または搬送ローラー８９である。この場合、位置検出部は第１上センサー３１１及び第１下センサー３１２を備える。また、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とした場合、第２上センサー３１５及び第２下センサー３１６が位置検出部に相当する。また、被搬送物ＦＭは第２ウェブＷ２、加圧後シートＳＳ１、加熱後シートＳＳ２である。
【０２２２】
制御装置２００によれば、シート製造装置１００において、データセット２４９に基づき学習した制御式１６４を用いて、被搬送物ＦＭを搬送するローラーの回転速度を制御できる。これにより、シート製造装置１００がモーターの個体差や外乱の影響を受ける場合であっても、被搬送物ＦＭの搬送速度を適切に制御することができ、安定して被搬送物ＦＭを搬送できる。
【０２２３】
制御装置２００は、位置検出部の検出結果に基づき被搬送物ＦＭの搬送状態を評価する評価部２１３を備える。学習部２１７は、評価部２１３による評価結果を含むデータセット２４９を用いて学習を行う。このため、被搬送物ＦＭの搬送状態が適切な状態となるように学習した制御式１６４を、シート製造装置１００が利用できる。従って、被搬送物ＦＭを、安定して搬送できる。
【０２２４】
制御装置２００は、シート製造装置１００と通信する第１通信部２０１を備え、状態変数取得部２１１は、第１通信部２０１によって受信した情報から、状態変数２４７と位置検出部の検出結果とを取得する。このため、状態変数２４７に基づく学習を制御装置２００により実行し、学習を反映した制御式１６４を利用してシート製造装置１００が被搬送物ＦＭの搬送を制御する。従って、学習に係る処理負荷をシート製造装置１００に与えることなく、学習を反映した制御を実現できる。
【０２２５】
また、例えば複数のシート製造装置１００と制御装置２００とが通信可能な構成において、制御装置２００は、各々のシート製造装置１００から取得した状態変数２４７に基づき、各々のシート製造装置１００に適用される制御式２４３を学習する。このため、制御式２４３に対し、シート製造装置１００の各個体に最適化した学習を行うことができる。
【０２２６】
状態変数取得部２１１は、状態変数として搬送経路ＦＷの湿度及び温度に関する情報を取得する。例えば、状態変数取得部２１１は、状態変数として、第４温湿度センサー４３４により検出される搬送経路ＦＷの湿度及び／または温度を取得する。このため、被搬送物ＦＭの状態に影響を与える湿度及び温度の少なくとも一方と、被搬送物ＦＭの搬送状態との相関を学習し、ローラーの回転速度を適切に制御できる。
【０２２７】
学習部２１７が学習する演算式は、第２ローラーの回転速度に関する制御値を算出するための式である。シート製造装置１００は、制御式１６４に基づき第２ローラーの回転速度に関する制御値を算出する。このため、第1ローラーと第２ローラーとの間における被搬送物ＦＭの搬送状態を安定させることができる。
【０２２８】
位置検出部としての第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は、近接センサー、あるいは、エンコーダーであってもよい。第１バッファー部８０１及び／または第２バッファー部８０２において、被搬送物ＦＭの位置を適切に検出し、検出結果に基づく学習を実行して、被搬送物ＦＭの搬送の安定化を図ることができる。
【０２２９】
状態変数取得部２１１が取得する状態変数は、原料を輸送した排気の圧力を検出する圧力センサーとしての第１差圧センサー４６１及び／または第２差圧センサー４６２の検出値を含んでもよい。第１差圧センサー４６１の検出値は、シート製造部１０１の内部で気流を発生されるブロアーの状態を反映しており、特に、第１集塵ブロアー３３の動作状態を反映する。第２差圧センサー４６２の検出値も同様に、第４集塵ブロアー３６の動作状態を反映する。これらの検出値を状態変数取得部２１１が取得し、学習部２１７の学習に用いることにより、第１集塵ブロアー３３及び第４集塵ブロアー３６の個体差の影響を加味して、被搬送物ＦＭの搬送を安定化させることができる。
【０２３０】
ウェブ形成部１０２は、繊維を含む材料を篩う中空のドラム部６１と、ドラム部６１で篩われた材料を堆積させるメッシュベルト７２とを備える。シート製造装置１００は、ドラム部６１の内部で材料を検出する超音波センサー４４１を備える。状態変数取得部２１１は、状態変数として、超音波センサー４４１の検出値を取得する。超音波センサー４４１の検出値は、ドラム部６１の内部の混合物ＭＸの量を示しており、ドラム部６１からメッシュベルト７２に降下する混合物ＭＸの量の指標となる。従って、超音波センサー４４１の検出値を含む状態変数２４７を用いて学習部２１７が学習を行うことで、メッシュベルト７２に堆積する単位時間あたりの混合物ＭＸの量を加味して、被搬送物ＦＭの搬送速度を制御でき、より安定した被搬送物ＦＭの搬送を実現できる。
【０２３１】
ウェブ形成部１０２は、第２ウェブＷ２の厚みを測定する第２厚みセンサー４５２を備える。状態変数取得部２１１は、状態変数として、第２厚みセンサー４５２の測定値を取得する。第２厚みセンサー４５２の検出値は、第２ウェブＷ２、及び、第２ウェブＷ２から製造される加圧後シートＳＳ１、加熱後シートＳＳ２及びシートＳの厚みの指標である。従って、第２厚みセンサー４５２の検出値を含む状態変数２４７を用いて学習部２１７が学習を行うことで、被搬送物ＦＭの厚みの影響を加味して、被搬送物ＦＭの搬送速度を制御でき、より安定した被搬送物ＦＭの搬送を実現できる。
【０２３２】
［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、制御システム１において、シート製造装置１００から制御装置２００に状態情報Ｓ１０を送信し、制御装置２００が学習部２１７により学習を行い、学習結果に対応する更新データＳ１５をシート製造装置１００に送信する構成を説明した。
第２実施形態では、シート製造装置１００が、学習を行い、制御式１６４を更新する例を説明する。
【０２３３】
図１３は、第２実施形態のシート製造装置１００が備えるコントローラー１１０Ａの機能ブロック図である。図１３において第１実施形態と共通する構成部は、同符号を付して説明を省略する。
コントローラー１１０Ａが有する第２制御部１５０Ａは、第２制御部１５０と同様に、プロセッサーがプログラムを実行することにより実現できる。第２制御部１５０Ａは、検出制御部１５１、情報取得部１５２、駆動制御部１５３、通信制御部１５７及び更新部１５９を備える。
【０２３４】
また、第２制御部１５０Ａは、状態変数取得部１７１、評価部１７２、データセット生成部１７３、学習部１７４、及び、更新データ生成部１７５を備える。
【０２３５】
状態変数取得部１７１は、情報取得部１５２が取得する状態情報１６８を対象として、状態変数取得部２１１と同様に機能する。すなわち、状態変数取得部１７１は、状態情報１６８から状態変数１８３を取得して、第２記憶部１６０に記憶させる。また、状態変数取得部１７１は、状態情報１６８から位置検出値Ｓ１を抽出して、位置情報１８１を取得し、第２記憶部１６０に記憶させる。
位置情報１８１は、位置情報２４５と同様の情報である。状態変数１８３は、状態変数２４７と同様の情報である。
【０２３６】
評価部１７２は、評価部２１３と同様に、位置情報１８１に基づいて被搬送物ＦＭの搬送状態を評価する。評価部１７２の判定結果は、正と否の２通り、或いは、被搬送物ＦＭの搬送状態を評価した数値である。
【０２３７】
データセット生成部１７３は、データセット生成部２１５と同様に、状態変数１８３と、評価部１７２の評価結果とを対応づけてデータセット１８５を生成する。データセット１８５は、学習部１７４が学習するためのデータである。
データセット１８５は、評価部１７２の評価結果と、評価部１７２が評価した位置情報１８１に対応する状態変数１８３に関するデータと、を含む。つまり、状態変数１８３が示すシート製造部１０１の状態と、その状態における被搬送物ＦＭの搬送状態の評価結果とが対応づけられたデータである。
【０２３８】
学習部１７４は、データセット１８５を用いて機械学習を行い、制御式１６４を更新する。
学習部１７４が実行する学習は、学習部２１７と同様である。学習部１７４は、例えば、いわゆる教師あり学習を実行し、評価部１７２の評価結果をラベルとして、ラベルに対応づけられたデータを学習し、制御式１６４を更新する。また、学習部１７４は、データセット１８５から、特定の評価結果に該当するデータセットを抽出して、いわゆる教師なし学習を実行してもよい。また、学習部１７４は、半教師あり学習を実行してもよいし、学習済みの学習モデルを用いて、いわゆる転移学習を実行してもよい。また、例えば、データセット１８５に含まれる複数の状態変数１８３について重回帰分析を実行してもよいし、さらにディープラーニングを実行してもよい。
【０２３９】
図１３に示す構成では、シート製造装置１００が、シート製造部１０１の状態に関して取得する情報に基づき、第２制御部１５０Ａが備える学習部１７４により、制御式１６４の学習を行う。学習部１７４は、位置検出値Ｓ１、速度検出値Ｓ２、温度検出値Ｓ３、湿度検出値Ｓ４、材料検出値Ｓ５、厚み検出値Ｓ６、及び差圧検出値Ｓ７の少なくともいずれかを含むデータセット１８５に基づく学習を行う。従って、シート製造部１０１の状態のうち、特に、被搬送物ＦＭの状態に影響を与える事項に関する情報を用いて、制御式１６４を学習し、更新できる。従って、各々のシート製造装置１００が独立して、被搬送物ＦＭの搬送を安定化させるための学習を自律的に実行できる。
【０２４０】
このように、第２実施形態の繊維原料再生装置としてのシート製造装置１００は、繊維を含む原料からウェブを形成するウェブ形成部１０２、及び、ウェブ形成部１０２で形成されたウェブを搬送するウェブ搬送部１０３を備える。第２実施形態のシート製造装置１００は、コントローラー１１０Ａを備える。ウェブ搬送部１０３は、ウェブを搬送する第１ローラー及びウェブの搬送経路ＦＷにおいて第１ローラーよりも下流側に配置されている第２ローラーを備える。シート製造装置１００は、第１ローラーと第２ローラーとの間で、搬送経路ＦＷと交差する方向におけるウェブの位置を検出する位置検出部を備える。第２制御部１５０Ａは、第１ローラーの回転速度及び第２ローラーの回転速度の少なくとも一方を制御する駆動制御部１５３を備える。
さらに、第２制御部１５０Ａは、ウェブ形成部１０２およびウェブ搬送部１０３の少なくとも一方の状態に関する状態変数を取得する状態変数取得部１７１を備える。また、状態変数取得部１７１により取得した状態変数１８３と、位置検出部の検出結果と、を含むデータセット１８５に基づいて、駆動制御部１５３の制御値を算出するための制御式１６４を学習する学習部１７４を備える。第２制御部１５０Ａは、制御式１６４に基づき算出した制御値に基づいて駆動制御部１５３により第１ローラー及び第２ローラーの少なくとも一方を制御する。
【０２４１】
従って、被搬送物ＦＭの状態に影響を与える事項に関する情報に基づき、制御式１６４を学習し、制御式１６４により求められる制御値により被搬送物ＦＭの搬送を制御するので、被搬送物ＦＭを安定して搬送できる。
【０２４２】
［３．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。
【０２４３】
また、上記各実施形態では、成形部８０及び搬送部８８により搬送する被搬送物ＦＭを、シート製造部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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【符号の説明】
【０２４６】
１…制御システム、１０…供給部、１２…粗砕部、２０…解繊部、３１…第１中間ブロアー、３２…第２中間ブロアー、３３…第１集塵ブロアー、３４…第２集塵ブロアー、３５…第３集塵ブロアー、３６…第４集塵ブロアー、３７…回収ブロアー、３８Ａ…第１フィルター、３８Ｂ…第２フィルター、３９Ａ…第１排気ボックス、３９Ｂ…第２排気ボックス、４０…選別部、４１…ドラム部、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、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、６１…ドラム部（篩部）、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト（堆積部）、７６…吸引部、７７…第１ミスト調湿部、７８…第２ミスト調湿部、７９…ウェブ移動部、８０…成形部、８２…加圧部、８２Ａ…ニップ部、８４…加熱部、８４Ａ…ニップ部、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…搬送部、８８Ａ…ニップ部、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…シート製造部、１０２…ウェブ形成部、１０３…ウェブ搬送部、１１０、１１０Ａ…コントローラー、１１１…メインプロセッサー、１１２…ＲＯＭ、１１３…ＲＡＭ、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、１１７…タッチセンサー、１１８…第２通信部、１２０…不揮発性記憶部、１５０、１５０Ａ…第２制御部、１５１…検出制御部、１５２…情報取得部、１５３…駆動制御部（回転制御部）、１５７…通信制御部、１５９…更新部、１６０…第２記憶部、１６１…基本設定データ、１６２…製造条件、１６４…制御式（演算式）、１６７…速度設定データ、１６８…状態情報、１７１…状態変数取得部、１７２…評価部、１７３…データセット生成部、１７４…学習部、１７５…更新データ生成部、１８１…位置情報、１８３…状態変数、１８５…データセット、２００…制御装置（学習装置）、２０１…第１通信部（通信部）、２０２…第１制御部、２０３…第１記憶部、２１１…状態変数取得部、２１３…評価部、２１５…データセット生成部、２１７…学習部、２１９…更新データ生成部、２４１…制御対象データ、２４３…制御式（演算式）、２４５…位置情報、２４７…状態変数、２４９…データセット、３０１…センサー群、３１１…第１上センサー（位置検出部）、３１２…第１下センサー（位置検出部）、３１５…第２上センサー（位置検出部）、３１６…第２下センサー（位置検出部）、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、３５１…第１速度検出部、３５２…第２速度検出部、３５３…第３速度検出部、４３１…第１温湿度センサー、４３２…第２温湿度センサー、４３３…第３温湿度センサー、４３４…第４温湿度センサー、４４１…超音波センサー、４５１…第１厚みセンサー（厚み測定部）、４５２…第２厚みセンサー（厚み測定部）、４６１…第１差圧センサー、４６２…第２差圧センサー、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、８１２…第２テンションローラー、Ｆ…搬送方向、ＦＭ…被搬送物、ＦＷ…搬送経路、ＭＡ…原料、ＭＢ…解繊物、ＭＣ…第１選別物、ＭＸ…混合物、Ｎ…通信ネットワーク、Ｐ８１、Ｐ８２、Ｐ８３、Ｐ８５、Ｐ８６、Ｐ８７…位置、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…回転速度、Ｓ…シート、ＳＳ１…加圧後シート、ＳＳ２…加熱後シート、Ｓ１…位置検出値、Ｓ２…速度検出値、Ｓ３…温度検出値、Ｓ４…湿度検出値、Ｓ５…材料検出値、Ｓ６…厚み検出値、Ｓ７…差圧検出値、Ｓ１０…状態情報、Ｓ１５…更新データ、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。
【図１】
2020083575.tif 000003
【図２】
2020083575.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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