(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む単票の材料を、供給と待機とを繰り返す所定の供給間隔で供給する供給部と、
前記供給部から単位時間に供給される前記材料の重量に関する情報を検出する検出部と、
前記材料を解繊する解繊部と、
前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する成形部と、を備え、
前記単位時間に供給される前記材料の重量が、所定の基準範囲を上回る場合に、その後に前記供給部から供給される前記材料の前記供給間隔を長くすることを特徴とする、シート製造装置。
【請求項２】
前記単位時間に供給される前記材料の重量が、前記基準範囲を下回る場合に、その後に前記供給部から供給される前記材料の前記供給間隔を短くすることを特徴とする、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項３】
前記材料の重量に関する情報は、供給された前記材料が重なっていることを示す情報であることを特徴とする、請求項１または２に記載のシート製造装置。
【請求項４】
前記材料の重量に関する情報は、前記材料が供給されなかったことを示す情報であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項５】
前記材料の重量に関する情報は、前記材料の重量を示す情報であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項６】
前記材料の重量に関する情報は、前記材料の坪量を示す情報であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項７】
前記材料の重量に関する情報は、前記材料の厚みを示す情報であることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項８】
繊維を含む単票の材料を、供給と待機とを繰り返す所定の供給間隔で供給する工程と、
単位時間に供給される前記材料の重量に関する情報を検出する工程と、
前記材料を解繊する工程と、
解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する工程と、を含むシート製造方法であって、
前記単位時間に供給される前記材料の重量が、所定の基準範囲を上回る場合に、その後に供給される前記材料の前記供給間隔を長くすることを特徴とする、シート製造方法。
【請求項９】
繊維を含む単票の材料を、供給と待機とを繰り返す所定の供給間隔で供給する供給部と、
前記供給部から単位時間に供給される前記材料の重量に関する情報を検出する検出部と、
前記材料を解繊する解繊部と、
前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する成形部と、を備え、
前記単位時間に供給される前記材料の重量が、所定の基準範囲を下回る場合に、その後に前記供給部から供給される前記材料の前記供給間隔を短くすることを特徴とする、シート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート製造装置およびシート製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート製造装置においては、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用により離解して、抄き直す、いわゆる湿式方式が採用されている。このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程でエネルギーが消費される。
【０００３】
そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、成形されたシートの厚さを検出し、検出結果に基づいて乾式解繊機に供給する紙の量を調節することで、安定した品質の再生紙を得ることを可能とした紙再生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４４８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された紙再生装置では、成形されたシートの厚さを測定して給紙量にフィードバックさせているために、供給される紙の坪量が全体的に変動する（大きくなる又は小さくなる）場合には対応できるものの、給紙時に発生し得る重送や空送り等による一時的な給紙量の変動には対応できない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
（１）本発明に係るシート製造装置の一態様は、繊維を含む単票の材料を供給する供給部と、前記供給部で供給処理された前記材料の重量に関する情報を検出する検出部と、前記材料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する成形部と、を備え、単位時間に供給される前記材料の重量が重い場合の方が軽い場合よりも、その後に供給する複数の前記材料のうち少なくとも一つの前記材料の供給間隔を長くする。
【０００９】
ここで、「供給処理された」とは、供給部が供給動作を始めたものをいい、供給部が単票の材料を供給している途中である場合や、供給部が供給動作を行ったものの実際には材料が供給されなかった場合も含む。
【００１０】
このようなシート製造装置では、供給処理された材料の重量に関する情報を検出し、単位時間に供給される材料の重量が重い場合に、その後に供給する材料のうち少なくとも一つの材料の供給間隔を長くして供給量を減らすことで、材料の重送などによって一時的に供給量が変動（増加）した場合でも、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。
【００１１】
（２）本発明に係るシート製造装置において、単位時間に供給される前記材料の重量が重い場合の方が軽い場合よりも、その次に供給する前記材料の供給間隔を長くしてもよい。
【００１２】
このようなシート製造装置では、単位時間に供給される材料の重量が重い場合に、その次に供給する材料の供給間隔を長くして供給量を減らすことで、一時的な供給量の変動（増加）による影響を長引かせずに、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。
【００１３】
（３）本発明に係るシート製造装置において、単位時間に供給される前記材料の重量が軽い場合の方が重い場合よりも、その後に供給する複数の前記材料の供給間隔を短くしてもよい。
【００１４】
このようなシート製造装置では、単位時間に供給される材料の重量が軽い場合に、その後に供給する複数の材料の供給間隔を短くして供給量を増やすことで、材料の空送りなどによって一時的に供給量が変動（減少）した場合でも、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。
【００１５】
（４）本発明に係るシート製造装置において、前記材料の重量に関する情報は、供給された前記材料が重なっていることを示す情報であってもよい。
【００１６】
このようなシート製造装置では、材料の重送による供給量の変動を検出することができる。
【００１７】
（５）本発明に係るシート製造装置において、前記材料の重量に関する情報は、前記材料が供給されなかったことを示す情報であってもよい。
【００１８】
このようなシート製造装置では、材料の空送りによる供給量の変動を検出することができる。
【００１９】
（６）本発明に係るシート製造装置において、前記材料の重量に関する情報は、前記材料の重量を示す情報であってもよい。
【００２０】
このようなシート製造装置では、重量の異なる材料が供給されることによる供給量の変動を検出することができる。
【００２１】
（７）本発明に係るシート製造装置において、前記材料の重量に関する情報は、前記材料の坪量を示す情報であってもよい。
【００２２】
このようなシート製造装置では、坪量の異なる材料が供給されることによる供給量の変動を検出することができる。
【００２３】
（８）本発明に係るシート製造装置において、前記材料の厚みを示す情報であってもよい。
【００２４】
このようなシート製造装置では、厚みの異なる材料が供給されることによる供給量の変動を検出することができる。
【００２５】
（９）本発明に係るシート製造方法の一態様は、繊維を含む単票の材料を供給する工程
と、供給処理された前記材料の重量に関する情報を検出する工程と、前記材料を解繊する工程と、解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する工程と、を含み、単位時間に供給される前記材料の重量が重い場合の方が軽い場合よりも、その後に供給する複数の前記材料のうち少なくとも一つの前記材料の供給間隔を長くする。
【００２６】
このようなシート製造方法では、供給処理された材料の重量に関する情報を検出し、単位時間に供給される材料の重量が重い場合に、その後に供給する材料のうち少なくとも一つの材料の供給間隔を長くして供給量を減らすことで、材料の重送などによって一時的に供給量が変動（増加）した場合でも、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。
【００２７】
（１０）本発明に係るシート製造装置の一態様は、繊維を含む単票の材料を供給する供給部と、前記供給部で供給処理された前記材料の重量に関する情報を検出する検出部と、前記材料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する成形部と、を備え、単位時間に供給される前記材料の重量が軽い場合の方が重い場合よりも、その後に供給する複数の前記材料のうち少なくとも一つの前記材料の供給間隔を短くする。
【００２８】
このようなシート製造装置では、供給処理された材料の重量に関する情報を検出し、単位時間に供給される材料の重量が軽い場合に、その後に供給する複数の材料のうち少なくとも一つの材料の供給間隔を短くして供給量を増やすことで、材料の空送りや重量の小さい材料が供給されることによって一時的に供給量が変動（減少）した場合でも、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。
【００２９】
（１１）本発明に係るシート製造装置の一態様は、繊維を含む単票の材料を供給する供給部と、前記供給部で供給処理された前記材料の重量に関する情報を検出する検出部と、前記材料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形する成形部と、を備え、単位時間に供給される前記材料の重量に応じて、その後に供給する複数の前記材料のうち少なくとも一つの前記材料の供給間隔を変更する。
【００３０】
このようなシート製造装置では、供給処理された材料の重量に関する情報を検出し、単位時間に供給される材料の重量に応じて、その後に供給する材料のうち少なくとも一つの材料の供給間隔を変更することで、一時的に供給量が変動した場合でも、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態に係るシート製造装置の機能ブロック図である。
【図３】供給部の供給動作について説明するための図である。
【図４】供給部の供給動作について説明するための図である。
【図５】供給部の供給動作について説明するための図である。
【図６】本実施形態における供給制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態における供給制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施形態における供給制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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不当に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。
【００３３】
１．構成
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。
【００３４】
シート製造装置１００は、図１に示すように、供給部１０と、検出部１１と、製造部１０２と、制御部１４０と、を備える。製造部１０２は、シートを製造する。製造部１０２は、粗砕部１２と、解繊部２０と、分級部３０と、選別部４０と、混合部５０と、堆積部６０と、ウェブ形成部７０と、シート形成部８０と、切断部９０と、を有している。本明細書では、混合部５０と、堆積部６０と、ウェブ形成部７０と、を併せて成形部と称することがある。
【００３５】
供給部１０は、粗砕部１２に原料Ｍを供給する。供給部１０は、例えば、粗砕部１２に原料Ｍを連続的に投入するための自動投入部である。供給部１０によって供給される原料Ｍは、繊維を含む単票の材料であり、例えば、古紙やパルプシートなどである。供給部１０は、単票の材料を複数格納し、格納した材料を１枚ずつ外部に繰り出す機構を備える。
【００３６】
検出部１１は、供給部１０で供給処理された原料Ｍ（材料）の重量に関する情報を検出する。検出部１１は、供給処理された材料の重量に関する情報（重量情報）として、例えば、供給された材料が重なっていること（材料の重送）を示す情報、材料が供給されなかったこと（材料の空送り）を示す情報、材料の重量を示す情報、材料の坪量を示す情報、材料の厚みを示す情報の少なくとも１つを検出する。検出部１１としては、例えば、接触式又は非接触光学式の厚みセンサー、変位センサー、重量センサー（坪量センサー）、重送センサー等を用いる。
【００３７】
粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料Ｍを、空気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数ｃｍ角の細片である。図示の例では、粗砕部１２は、粗砕刃１４を有し、粗砕刃１４によって、投入された原料Ｍを裁断することができる。粗砕部１２としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部１２によって裁断された原料は、ホッパー１で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送（搬送）される。
【００３８】
解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料を解繊する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料（被解繊物）を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。
【００３９】
解繊部２０を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナーなどの色材や、にじみ防止材、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態（独立した状態）で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態（いわゆる「ダマ」を形成している状態）で存在してもよい。
【００４０】
解繊部２０は、大気中（空気中）において乾式で解繊を行う。具体的には、解繊部２０としては、インペラーミルを用いる。解繊部２０は、原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。これにより、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、導入口２２から、原料を気流と共に吸引し、解繊処理して、排出口２４へと搬送することができる。解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、分級部３０に移送
される。
【００４１】
分級部３０は、解繊部２０を通過した解繊物を分級する。具体的には、分級部３０は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの（樹脂粒や色材や添加剤など）を分離して除去する。これにより、解繊物の中で比較的大きいもしくは密度の高いものである繊維の占める割合を高めることができる。
【００４２】
分級部３０としては、気流式分級機を用いる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、分級されるもののサイズと密度とにより受ける遠心力の差によって分離するものであり、気流の速度および遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部３０としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特にサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部３０として好適に用いることができる。
【００４３】
分級部３０は、例えば、導入口３１と、導入口３１が接続された円筒部３２と、円筒部３２の下方に位置し円筒部３２と連続している逆円錐部３３と、逆円錐部３３の下部中央に設けられている下部排出口３４と、円筒部３２上部中央に設けられている上部排出口３５と、を有している。
【００４４】
分級部３０において、導入口３１から導入された解繊物をのせた気流は、円筒部３２で円周運動に変わる。これにより、導入された解繊物には遠心力がかかり、分級部３０は、解繊物のうちで樹脂粒や色材や添加剤よりも大きく密度の高い繊維（第１分級物）と、解繊物のうちで繊維よりも小さく密度の低い樹脂粒や色材や添加剤など（第２分級物）と、に分離することができる。第１分級物は、下部排出口３４から排出され、管４を介して、選別部４０に導入される。一方、第２分級物は、上部排出口３５から管５を介して受け部３６に排出される。
【００４５】
選別部４０は、分級部３０を通過した第１分級物を導入口４２から導入し、繊維の長さによって選別する。選別部４０としては、例えば、篩（ふるい）を用いる。選別部４０は、網（フィルター、スクリーン）を有し、第１分級物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの、第１選別物）と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ（網を通過しないもの、第２選別物）と、を分けることができる。例えば、第１選別物は、ホッパー６で受けてから管７を介して、混合部５０に移送される。第２選別物は、排出口４４から管８を介して、解繊部２０に戻される。具体的には、選別部４０は、モーターによって回転することができる円筒の篩である。選別部４０の網は、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いる。
【００４６】
混合部５０は、選別部４０を通過した第１選別物と、樹脂を含む添加物と、を混合する。混合部５０は、成形部の一部を構成する。混合部５０は、添加物を供給する添加物供給部５２と、選別物と添加物とを搬送する管５４と、ブロワー５６と、を有している。図示の例では、添加物は、添加物供給部５２からホッパー９を介して管５４に供給される。管５４は、管７と連続している。
【００４７】
混合部５０では、ブロワー５６によって気流を発生させ、管５４中において、第１選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。なお、第１選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよい。また、混合部５０は、回転する羽根を有する回転部を複数有し、第１選別物（繊維）と添加物（樹脂）とを係る回転部を通過させて混合してもよい。
【００４８】
添加物供給部５２としては、図１に示すようなスクリューフィーダーや、図示せぬディスクフィーダーなどを用いる。添加物供給部５２から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。樹脂が供給された時点では、複数の繊維は結着されていない。樹脂は、シート形成部８０を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。
【００４９】
なお、添加物供給部５２から供給される添加物には、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集を防止するための凝集抑制剤、繊維等が燃えにくくするための難燃剤が含まれていてもよい。混合部５０を通過した混合物（第１選別物と添加物との混合物）は、管５４を介して、堆積部６０に移送される。
【００５０】
堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物（繊維）をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。堆積部６０は、成形部の一部を構成する。また、堆積部６０は、混合物を吐出してウェブ形成部７０に降らせる吐出部ということができる。さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部６０は、ウェブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
【００５１】
堆積部６０としては、回転する円筒の篩を用いる。堆積部６０は、網を有し、混合部５０を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの）を降らせる。堆積部６０の構成は、例えば、選別部４０の構成と同じである。
【００５２】
なお、堆積部６０の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、堆積部６０として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、堆積部６０は、堆積部６０に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
【００５３】
ウェブ形成部７０は、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、ウェブＷを形成する。ウェブ形成部７０は、成形部の一部を構成し、エアレイドによってウェブＷを形成する。ウェブ形成部７０は、例えば、メッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有している。
【００５４】
メッシュベルト７２は、移動しながら、堆積部６０の開口（網の開口）を通過した通過物を堆積する。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、通過物を通しにくく空気を通す構成となっている。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、堆積部６０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト７２上にウェブＷが形成される。メッシュベルト７２は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。メッシュベルト７２は、堆積部６０から降ってきた混合物を含む気流を受け、混合物を捕集して気体を透過させる。
【００５５】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方（堆積部６０側とは反対側）に設けられている。サクション機構７６は、下方に向く気流（堆積部６０からメッシュベルト７２に向く気流）を発生させることができる。サクション機構７６によって、堆積部６０により吐出され空気中に分散された混合物をメッシュベルト７２上に吸引することができる。すなわち、サクション機構７６は、メッシュベルト７２を介して堆積部６０によって吐出された混合物を吸引する吸引部ということができる。これにより、堆積部６０からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構７６によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防
ぐことができる。
【００５６】
以上のように、堆積部６０およびウェブ形成部７０（ウェブ形成工程）を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウェブＷが形成される。メッシュベルト７２に堆積されたウェブＷは、シート形成部８０へと搬送される。
【００５７】
なお、図示の例では、ウェブＷを調湿する調湿部７８が設けられている。調湿部７８は、ウェブＷに対して水や水蒸気を添加して、ウェブＷと水との量比を調節することができる。
【００５８】
シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積したウェブＷを加圧加熱してシートＳを成形する。シート形成部８０は、成形部の一部を構成する。シート形成部８０では、ウェブＷにおいて混ぜ合された解繊物および添加物の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物（樹脂）を介して結着することができる。
【００５９】
シート形成部８０としては、例えば、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いる。図示の例では、シート形成部８０は、第１結着部８２と第２結着部８４とを備え、結着部８２，８４がそれぞれ一対の加熱ローラー８６を備えている。結着部８２，８４を加熱ローラー８６として構成したことにより、結着部８２，８４を板状のプレス装置（平板プレス装置）として構成した場合に比べて、ウェブＷを連続的に搬送しながらシートＳを成形することができる。なお、加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
【００６０】
切断部９０は、シート形成部８０によって成形されたシートＳを切断する。図示の例では、切断部９０は、シートＳの搬送方向と交差する方向にシートＳを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有している。第２切断部９４は、例えば、第１切断部９２を通過したシートＳを切断する。
【００６１】
以上により、所定のサイズの単票のシートＳが成形される。切断された単票のシートＳは、排出部９６へと排出される。
【００６２】
図２に、シート製造装置１００の機能ブロック図を示す。シート製造装置１００は、ＣＰＵと記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む制御部１４０を含む。制御部１４０は、ドライバー１４２（モータードライバー）に制御信号を出力する。ドライバー１４２は、制御信号に基づき供給部１０のモーターを制御して供給部１０を駆動する。また、検出部１１で検出された重量情報（供給部１０で供給処理された材料の重量に関する情報）は制御部１４０に出力される。
【００６３】
制御部１４０は、検出部１１で検出された重量情報に基づいて、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作（単票の材料を供給する動作）を制御する。より詳細には、制御部１４０は、検出部１１で検出された重量情報に基づき把握される、単位時間に供給される材料の重量に応じて、その後に供給する材料（少なくとも一つの材料）の供給間隔を変更する制御を行う。
【００６４】
２．本実施形態の手法
次に、本実施形態のシート製造装置１００における供給制御の手法について説明する。
【００６５】
図３（Ａ）は、供給部１０の供給動作の一例を示す図である。図３（Ａ）に示すように、供給部１０は、１枚の材料を供給する供給動作と、供給動作を行わない待機動作とを交互に繰り返して、単票の材料を１枚ずつ粗砕部１２に供給する。図３（Ａ）に示す例では
、一定の供給間隔ＳＩで材料を供給している。ここで、供給間隔ＳＩとは、供給動作（例えば、供給動作ｓ１）を開始してから次の供給動作（例えば、供給動作ｓ２）を開始するまでの時間間隔（例えば、時間ｔ１からｔ２の間隔）をいう。なお、ここでは、単票の材料の重量（坪量、厚み）が一定であることを前提としている。
【００６６】
本実施形態の手法では、単位時間に供給される材料の重量が重い場合の方が軽い場合よりも、その後に供給する材料の供給間隔ＳＩを長くする制御を行う。例えば、供給動作時に重送が起こった（供給された材料が重なっている）ことが検出された場合に、その次に供給する材料の供給間隔を長くする。
【００６７】
図３（Ｂ）に示す例では、供給動作ｓ２において２枚の重送（単位時間に供給される材量の重量が通常時の２倍）が検出されたため、次の供給動作ｓ３が開始されるまでの供給間隔ＳＩ（供給動作ｓ２の供給間隔ＳＩ）を、通常時の２倍になるように変更している。このようにすると、時間ｔ１〜ｔ４の間に計３枚の材料を供給したことになり、時間ｔ１〜ｔ４における供給量は図３（Ａ）に示す通常時と同等となる。従って、材料の重送によって一時的に供給量が増加した場合でも、その後の供給量を減少させることで、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。また、重送が検出された供給動作の次に供給する材料の供給間隔を長くすることで、一時的な供給量の増加による影響を長引かせなくすることができる。なお、Ｎ枚の重送が検出された場合には、次の材料を供給する供給間隔ＳＩを通常時のＮ倍に変更する。
【００６８】
ここで、重送を検出したときに、既に次の供給動作が開始していた場合には、その次に供給する材料の供給間隔を長くする。図３（Ｃ）に示す例では、供給動作ｓ２において２枚の重送が検出されたときに、既に次の供給動作ｓ３が開始していたため、その次の供給動作ｓ４が開始されるまでの供給間隔ＳＩ（供給動作ｓ３の供給間隔ＳＩ）を、通常時の２倍になるように変更している。このようにしても、時間ｔ１〜ｔ５の間に計４枚の材料を供給したことになり、時間ｔ１〜ｔ５における供給量は図３（Ａ）に示す通常時と同等となる。
【００６９】
また、本実施形態の手法では、単位時間に供給される材料の重量が軽い場合の方が重い場合よりも、その後に供給する材料の供給間隔ＳＩを短くする制御を行う。例えば、供給動作時に空送りが起こった（材料が供給されなかった）ことが検出された場合に、その次に供給する材料の供給間隔を短くする。
【００７０】
図４（Ａ）に示す例では、供給動作ｓ２において空送り（単位時間に供給される材量の重量が０）が検出されたため、次の供給動作ｓ３が開始されるまでの供給間隔ＳＩ（供給動作ｓ２の供給間隔ＳＩ）と供給動作ｓ３の供給間隔ＳＩとを、通常時の０．５倍になるように変更している。このようにすると、時間ｔ１〜ｔ３の間に計２枚（時間ｔ２〜ｔ３の間に計１枚）の材料を供給したことになり、時間ｔ１〜ｔ３（時間ｔ２〜ｔ３）における供給量は図３（Ａ）に示す通常時と同等となる。従って、材料の空送りによって一時的に供給量が減少した場合でも、その後の供給量を増加させることで、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。また、空送りが検出された供給動作の次に供給する材料の供給間隔を短くすることで、一時的な供給量の減少による影響を長引かせなくすることができる。
【００７１】
ここで、空送りを検出したときに、既に次の供給動作が開始していた場合には、その次に供給する材料の供給間隔を短くする。図４（Ｂ）に示す例では、供給動作ｓ２において空送りが検出されたときに、既に次の供給動作ｓ３が開始していたため、供給動作ｓ３の供給間隔ＳＩとその次の供給動作ｓ４の供給間隔ＳＩとを、通常時の０．５倍になるように変更している。このようにしても、時間ｔ１〜ｔ４の間に計３枚の材料を供給したこと
になり、時間ｔ１〜ｔ４における供給量は図３（Ａ）に示す通常時と同等となる。
【００７２】
なお、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す例では、空送りが検出された場合に、通常時の供給間隔（例えば、供給動作ｓ１の供給間隔ＳＩ）に相当する時間間隔において供給動作が２回行われるように供給間隔ＳＩを短くしているが、通常時の供給間隔をＮ倍した時間間隔において供給動作が（Ｎ＋１）回行われるように供給間隔を短くしてもよい。図４（Ｃ）に示す例では、通常時の供給間隔を２倍した時間間隔（時間ｔ３〜ｔ５）において３回の供給動作ｓ３〜ｓ５が行われるように供給間隔を短くしている。このようにしても、時間ｔ１〜ｔ５の間に計４枚の材料を供給したことになり、時間ｔ１〜ｔ５における供給量は図３（Ａ）に示す通常時と同等となる。
【００７３】
ここで、供給動作のデューティー比（供給間隔に占める供給動作を行う時間の割合）は、５０％未満であることが望ましい。供給間隔のデューティー比が５０％未満であれば、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、通常時の供給間隔に相当する時間間隔において供給動作を２回行わせることが可能となり、空送りによる一時的な供給量の減少による影響を即座に解消することができる。なお、供給間隔のデューティー比が５０％以上である場合には、図４（Ｃ）に示すように、通常時の供給間隔をＮ倍した時間間隔において供給動作が（Ｎ＋１）回行われるように供給間隔を短くすればよい。
【００７４】
また、本実施形態の手法では、供給動作時に重送や空送りが起こったか否かを判定することに加えて（或いは代えて）、単位時間に供給される材料の重量等（重量、坪量、厚みのいずれか）が所定の基準範囲を超えるか又は下回るかを判定し、判定結果に基づき供給間隔を変更してもよい。この場合、供給される材料の重量等（検出された重量情報に基づく値）が基準範囲を上回る（例えば、標準値の１．４倍以上２倍未満）場合には、通常時の２倍未満の範囲内で供給間隔を長くし、供給される材料の重量等が基準範囲を下回る（例えば、標準値の０倍より大きく０．８倍以下）場合には、通常時の０．５倍以上の範囲内で供給間隔を短くする。なお、供給される材料の重量等が標準値の２倍以上である場合には、重送が発生したと判定して供給間隔を通常時の２倍以上とし、供給される材料の重量等が標準値の０倍（すなわち、重量等が０）である場合には、空送りが発生したと判定して供給間隔を通常時の例えば０．５倍とする。また、供給される材料の重量等が基準範囲内（例えば、標準値の０．８倍より大きく１．４倍未満）である場合には、供給間隔を通常時のままとする。
【００７５】
図５（Ａ）に示す例では、供給動作ｓ２で供給した材料の重量等が基準範囲を上回ると判定されたため、次の供給動作ｓ３が開始されるまでの供給間隔ＳＩ（供給動作ｓ２の供給間隔ＳＩ）を通常時よりも長くなるように変更している。この場合、供給動作ｓ２の供給間隔ＳＩに代えて、供給動作ｓ３の供給間隔ＳＩを長くしてもよい。
【００７６】
また、図５（Ｂ）に示す例では、供給動作ｓ２で供給した材料の重量等が基準範囲を下回ると判定されたため、次の供給動作ｓ３が開始されるまでの供給間隔ＳＩ（供給動作ｓ２の供給間隔ＳＩ）を通常時よりも短くなるように変更している。この場合、供給動作ｓ２の供給間隔ＳＩに代えて、供給動作ｓ３の供給間隔ＳＩを短くしてもよい。
【００７７】
このように、単位時間に供給される材料の重量等が所定の基準範囲を超えるか又は下回るかを判定して判定結果に基づき供給間隔を変更することで、重量等が異なる材料が供給されることによって一時的に供給量が変動した場合でも、成形されるシートの坪量の変動を小さくすることができ、シートの品質を向上することができる。なお、単位時間に供給される材料の重量等（検出された重量情報）に基づいて、その後に供給する材料の供給間隔を直接算出するように構成してもよい。
【００７８】
３．処理
次に、本実施形態のシート製造装置１００における供給制御について、図６〜図８のフローチャートを用いて説明する。図６は、材料の重送と空送りのみを検出する場合の供給制御の流れを示すフローチャートである。
【００７９】
まず、制御部１４０は、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作（供給動作）を開始させる（ステップＳ１０）。次に、制御部１４０は、検出部１１で検出された重量情報を取得する（ステップＳ１２）。次に、制御部１４０は、取得した重量情報に基づいて、重送が発生したか、空送りが発生したか、或いは重送及び空送りのいずれも発生していないかを判定する（ステップＳ１４）。
【００８０】
重送が発生したと判定した場合には、制御部１４０は、供給間隔Ｔを通常時よりも大きな値（例えば２枚の重送である場合では、通常時の２倍の値）に設定する（ステップＳ１６）。また、重送も空送りも発生していないと判定した場合には、制御部１４０は、供給間隔Ｔを通常時の値に設定する（ステップＳ１８）。また、空送りが発生したと判定した場合には、制御部１４０は、供給間隔Ｔを通常時よりも小さな値に設定する（ステップＳ２０）。
【００８１】
次に、制御部１４０は、ステップＳ１６〜Ｓ２０のいずれかで設定した供給間隔Ｔに基づき、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作を制御する（ステップＳ２２）。例えば、重送が発生したと判定した場合には、その次（或いは、その後）に供給する材料の供給間隔が通常時よりも長くなるように供給部１０の動作を制御し、空送りが発生したと判定した場合には、その次（或いは、その後）に供給する材料の供給間隔が通常時よりも短くなるように供給部１０の動作を制御する。次に、制御部１４０は、処理を継続するか否かを判断し（ステップＳ２４）、処理を継続する場合（ステップＳ２４のＹ）には、ステップＳ１２に移行する。例えば、制御部１４０は、供給した材料の枚数が所定枚数に達した場合や、供給部１０に格納された材料の残量が０となった場合等に処理を終了し、それ以外の場合に処理を継続する。
【００８２】
図７は、材料の重送と空送りに加えて、材料の重量等が基準範囲を上回るか下回るかを検出する場合の供給制御の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
まず、制御部１４０は、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作を開始させる（ステップＳ３０）。次に、制御部１４０は、検出部１１で検出された重量情報を取得する（ステップＳ３２）。次に、制御部１４０は、取得した重量情報に基づいて、重送が発生したか、空送りが発生したか、材料の重量等が基準範囲を上回るか下回るか、或いは材料の重量等が基準範囲内であるかを判定する（ステップＳ３４）。ここでは、取得した重量情報に基づいて、Ｎ（Ｎ＝重量情報／標準値）を算出し、算出したＮの値に基づき判定を行う。
【００８４】
算出したＮの値が２以上（すなわち、検出された材料の重量等が標準値の２倍以上）である場合には、制御部１４０は、重送が発生したと判定して、供給間隔Ｔを最大値（例えば２枚の重送である場合では、通常時の２倍の値）に設定する（ステップＳ３６）。また、算出したＮの値が１．４以上で２未満である場合には、制御部１４０は、材料の重量等が基準範囲を上回ると判定して、供給間隔Ｔを、通常時の値より大きく最大値よりも小さい値に設定する（ステップＳ３８）。また、算出したＮの値が０．８より大きく１．４未満である場合には、制御部１４０は、材料の重量等が基準範囲内であると判定して、供給間隔Ｔを通常時の値に設定する（ステップＳ４０）。また、算出したＮの値が０より大きく０．８以下である場合には、制御部１４０は、材料の重量等が基準範囲を下回ると判定して、供給間隔Ｔを、通常時の値より小さく最小値より大きい値に設定する（ステップＳ
４２）。また、算出したＮの値が０である場合には、制御部１４０は、空送りが発生したと判断して、供給間隔Ｔを最小値に設定する（ステップＳ４４）。
【００８５】
次に、制御部１４０は、ステップＳ３６〜Ｓ４４のいずれかで設定した供給間隔Ｔに基づき、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作を制御する（ステップＳ４６）。次に、制御部１４０は、処理を継続するか否かを判断し（ステップＳ４８）、処理を継続する場合（ステップＳ４８のＹ）には、ステップＳ３２に移行する。
【００８６】
図８は、検出された重量情報から供給間隔を直接求める場合の供給制御の流れを示すフローチャートである。
【００８７】
まず、制御部１４０は、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作を開始させる（ステップＳ５０）。次に、制御部１４０は、検出部１１で検出された重量情報を取得する（ステップＳ５２）。次に、制御部１４０は、取得した重量情報に基づいて、Ｎ（Ｎ＝重量情報／標準値）を算出する（ステップＳ５４）。次に、制御部１４０は、算出したＮの値と、通常時の供給間隔Ｔｐｆとに基づいて、供給間隔Ｔ（Ｔ＝Ｎ×Ｔｐｆ）を算出する（ステップＳ５６）。
【００８８】
次に、制御部１４０は、算出した供給間隔Ｔに基づき、ドライバー１４２に制御信号を出力して、供給部１０の動作を制御する（ステップＳ５８）。次に、制御部１４０は、処理を継続するか否かを判断し（ステップＳ６０）、処理を継続する場合（ステップＳ６０のＹ）には、ステップＳ５２に移行する。
【００８９】
４．変形例
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【００９０】
なお、本実施形態のシート製造装置１００又はシート製造方法によって製造されるシートＳは、少なくとも上述の繊維を原料とし、シート状にしたものを主に指す。しかしシート状ものに限定されず、ボード状、ウェブ状、又は凹凸を有する形状であってもよい。本明細書におけるシートとは、紙と不織布に分類できる。紙は、例えば、パルプや古紙を原料としシート状に成形した態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙などを含む。不織布は、紙より厚いものや低強度のものであり、一般的な不織布、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、マットなどを含む。
【００９１】
上記実施形態では、検出部として、供給部１０で供給処理された材料の重量等を検出するセンサーを独立して設ける場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、粗砕部１２や解繊部２０のモーターのトルクを検出し、検出したトルクに基づいて、供給部１０で供給処理された材料の重量等を検出してもよい。この場合、例えば検出したトルクが増加（倍増）したときに材料の重送が発生したと判定してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１  ホッパー、２，３，４，５  管、６  ホッパー、７，８  管、９  ホッパー、１０  供給部、１１  検出部、１２  粗砕部、１４  粗砕刃、２０  解繊部、２２  導入口、２
４  排出口、３０  分級部、３１  導入口、３２  円筒部、３３  逆円錐部、３４  下部排出口、３５  上部排出口、３６  受け部、４０  選別部、４２  導入口、４４  排出口、５０  混合部、５２  添加物供給部、５４  管、５６  ブロワー、６０  堆積部、６２
導入口、７０  ウェブ形成部、７２  メッシュベルト、７４  張架ローラー、７６  サクション機構、７８  調湿部、８０  シート形成部、８２  第１結着部、８４  第２結着部、８６  加熱ローラー、９０  切断部、９２  第１切断部、９４  第２切断部、９６  排出部、１００  シート製造装置、１０２  製造部、１４０  制御部、１４２  ドライバー、Ｍ  原料、Ｓ  シート、Ｗ  ウェブ
【図１】
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【図２】
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【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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