(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルターの圧力情報に基づいて交換時期を的確に予測することができる集塵機をそなえたシート製造装置を提供する。【解決手段】シート製造装置１００は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器４５０、７５０と、前記フィルターの圧力を検出するための検出器と、前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測する予測部１０４と、を有する。【選択図】図１
2017145526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器と、
前記フィルターの圧力を検出するための検出器と、
前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測する予測部と、を有することを特徴とするシート製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート製造装置において、
前記予測部により予測した前記フィルターの交換時期を出力する出力部を有することを特徴とするシート製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のシート製造装置において、
前記フィルターに付いた付着物を取り除くための除去部を有し、
前記フィルターの初期圧力は、前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とするシート製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシート製造装置において、
前記除去部は、予め定められた所定の間隔毎に動作する第１動作状態と、前記シート製造装置の停止時または起動時に動作する第２動作状態とを備え、
前記フィルターの初期圧力は、前記第２動作状態で前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とするシート製造装置。
【請求項５】
繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器を有するシート製造装置のメンテナンス方法であって、
前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測することを特徴とするシート製造装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート製造装置、シート製造装置のメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、破砕機で破砕された古紙屑を破砕紙と紙粉塵に分離する分離機と、分離機で古紙屑から分離された紙粉塵を紙粉と空気に再分離する集塵機と、集塵機で紙粉を除去した浄化空気を大気中に放出する排風機とを含む古紙回収装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−５７４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、粉塵等を捕集するフィルターを備えた集塵機では、フィルターの除塵や交換等のメンテナンスが必要となる。しかしながら、フィルターでの塵の捕集量は装置の稼働状況等により変化するため、メンテナンスの時期を的確に把握することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器と、前記フィルターの圧力を検出するための検出器と、前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測する予測部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、フィルターの圧力情報に基づいて交換時期を的確に予測することができる。これにより、ユーザーの負担軽減、装置の稼働率向上に繋げることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記予測部により予測した前記フィルターの交換時期を出力する出力部を有することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、フィルターの交換時期が出力されるため、ユーザーは適時に交換作業を行うことができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記フィルターに付いた付着物を取り除くための除去部を有し、前記フィルターの初期圧力は、前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、フィルターに付いた付着物の除去により、フィルターの捕集機能を回復させることができる。また、フィルターの初期圧力を除去部を動作させた直後の圧力とすることにより、フィルターの汚れ具合の経時変化を把握することができ、フィルターの交換時期をより正確に予測することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置の前記除去部は、予め定められた所定の間隔毎に動作する第１動作状態と、前記シート製造装置の停止時または起動時に動作する第２動作状態とを備え、前記フィルターの初期圧力は、前記第２動作状態で前記除去部を動作させた直後の圧力であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、第１動作状態と第２動作状態とを組み合わせた動作により、フィルターの捕集機能を効率良く回復させることができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかるシート製造装置のメンテナンス方法は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器を有するシート製造装置のメンテナンス方法であって、前記フィルターの許容圧力と、単位期間内における前記フィルターの圧力の上昇量と、前記単位期間毎の前記フィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、前記フィルターの交換時期を予測することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、フィルターの圧力情報に基づいて交換時期を的確に予測することができる。これにより、効率良く装置のメンテナンスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】シート製造装置の構成を示す概略図。
【図２】捕集器の構成を示す概略図。
【図３】捕集器の特性を示す説明図。
【図４】シート製造装置の制御部の構成を示すブロック図。
【図５】シート製造装置の制御方法を説明する説明図。
【図６】シート製造装置の制御方法を説明する説明図。
【図７】シート製造装置のメンテナンス方法を示すフローチャート。
【図８】シート製造装置を含むメンテナンスシステムの構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００１８】
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。
【００１９】
図１に示すように、シート製造装置１００は、供給部１０と、製造部１０２と、制御部１０４と、を備える。製造部１０２は、シートを製造する。製造部１０２は、粗砕部１２と、解繊部２０と、選別部４０と、第１ウエブ形成部４５と、回転体４９と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウエブ形成部７０と、シート形成部８０と、切断部９０と、を有している。
【００２０】
供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。供給部１０は、例えば、粗砕部１２に原料を連続的に投入するための自動投入部である。供給部１０によって供給される原料は、例えば、古紙やパルプシートなどの繊維を含むものである。
【００２１】
粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を、空気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数ｃｍ角の細片である。図示の例では、粗砕部１２は、粗砕刃１４を有し、粗砕刃１４によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部１２としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部１２によって裁断された原料は、ホッパー１で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送（搬送）される。
【００２２】
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。
【００２３】
解繊部２０を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態（独立した状態）で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態（いわゆる「ダマ」を形成している状態）で存在してもよい。
【００２４】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部２０として、本実施形態ではインペラーミルを用いる。解繊部２０は、原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。これにより、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、導入口２２から、原料を気流と共に吸引し、解繊処理して、排出口２４へと搬送することができる。解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、選別部４０に移送される。
【００２５】
選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物を導入口４２から導入し、繊維の長さによって選別する。選別部４０としては、例えば、篩（ふるい）を用いる。選別部４０は、網（フィルター、スクリーン）を有し、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子（網を通過するもの、第１選別物）と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ（網を通過しないもの、第２選別物）と、を分けることができる。例えば、第１選別物は、管７を介して、混合部５０に移送される。第２選別物は、排出口４４から管８を介して、解繊部２０に戻される。具体的には、選別部４０は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。選別部４０の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いる。
【００２６】
第１ウエブ形成部４５は、選別部４０を通過した第１選別物を、混合部５０に搬送する。第１ウエブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、張架ローラー４７と、サクション機構４８と、を含む。
【００２７】
サクション機構４８は、選別部４０の開口（網の開口）を通過して空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。第１選別物は、移動するメッシュベルト４６上に堆積し、ウエブＶを形成する。メッシュベルト４６、張架ローラー４７の基本的な構成は、後述する第２ウエブ形成部７０のメッシュベルト７２及び張架ローラー７４の構成と同様である。
【００２８】
サクション機構４８は、メッシュベルト４６の下方（選別部４０側とは反対側）に設けられている。サクション機構４８は、メッシュベルト４６の下方に設けられメッシュベルト４６に向けて開口を有する開口部４８ａと、一方端部が開口部４８ａに接続された管４８ｂと、管４８ｂの他方端部に接続された捕集器４５０と、一方端部が捕集器４５０に接続された管４８ｃと、管４８ｃの他方端部に接続されたブロアー４８ｄと、を備えている。ブロアー４８ｄを駆動させることにより、下方に向く気流（選別部４０からメッシュベルト４６に向く気流）を発生させることができる。本実施形態では、粗砕部１２の開口から（管２の開口）から吸気され、管２、管３、管４８ｂ、管４８ｃを通る気流が発生する。サクション機構４８によって、選別部４０により空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。また、捕集器４５０は、フィルター４５５（図２参照）を備え、ブロアー４８ｄによる吸引でメッシュベルト４６を通過した第１選別物（解繊物の一部）に含まれる粉塵（例えば、粉体、樹脂（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナーなどの色剤）を捕集することができる。捕集器４５０のフィルター４５５を通過した空気は、ブロアー４８ｄにより排気口から外部に排気される。なお、捕集器４５０の詳細な構成は後述する。
【００２９】
ウエブＶは、選別部４０および第１ウエブ形成部４５を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。メッシュベルト４６に堆積されたウエブＶは、管７へ投入され、混合部５０へと搬送される。
【００３０】
回転体４９は、ウエブＶが混合部５０に搬送される前に、ウエブＶを切断することができる。図示の例では、回転体４９は、基部４９ａと、基部４９ａから突出している突部４９ｂを有している。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部４９ｂは４つ設けられ、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。基部４９ａが方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂは、基部４９ａを軸として回転することができる。回転体４９によってウエブＶを切断することにより、例えば、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。
【００３１】
回転体４９は、第１ウエブ形成部４５の近傍に設けられている。図示の例では、回転体４９は、ウエブＶの経路において下流側に位置する張架ローラー４７ａの近傍に（張架ローラー４７ａの横に）設けられている。回転体４９は、突部４９ｂがウエブＶと接触可能な位置であって、ウエブＶが堆積されるメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられている。これにより、メッシュベルト４６が突部４９ｂによって磨耗する（破損する）ことを抑制することができる。突部４９ｂとメッシュベルト４６との間の最短距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
【００３２】
なお、図示の例では、回転体４９のウエブＶの搬送方向上流側にはメッシュベルト４６に形成されたウエブＶを調湿する調湿部４００が設けられている。調湿部４００は、ウエブＶに対して水や水蒸気を添加して、ウエブＶと水との量比を調節することができる。
【００３３】
混合部５０は、選別部４０を通過した第１選別物（第１ウエブ形成部４５により搬送された第１選別物）と、樹脂を含む添加物と、を混合する。混合部５０は、添加物を供給する添加物供給部５２と、第１選別物と添加物とを搬送する管５４と、ブロアー５６と、を有している。図示の例では、添加物は、添加物供給部５２からホッパー９を介して管５４に供給される。管５４は、管７と連続している。
【００３４】
混合部５０では、ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、第１選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。なお、第１選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよい。
【００３５】
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。
【００３６】
添加物供給部５２から供給される樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独または適宜混合して用いてもよい。添加物供給部５２から供給される添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
【００３７】
なお、添加物供給部５２から供給される添加物には、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集を防止するための凝集防止剤、繊維等が燃えにくくするための難燃剤が含まれていてもよい。混合部５０を通過した混合物（第１選別物と添加物との混合物）は、管５４を介して、堆積部６０に移送される。
【００３８】
堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物（繊維）をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部６０は、第２ウエブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
第２ウエブ形成部７０は、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、ウエブＷを形成する。第２ウエブ形成部７０は、例えば、メッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有している。
【００４２】
メッシュベルト７２は、移動しながら、堆積部６０の開口（網の開口）を通過した通過物を堆積する。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、通過物を通しにくく空気を通す構成となっている。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、堆積部６０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト７２上にウエブＷが形成される。メッシュベルト７２は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。
【００４３】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方（堆積部６０側とは反対側）に設けられている。サクション機構７６は、下方に向く気流（堆積部６０からメッシュベルト７２に向く気流）を発生させることができる。サクション機構７６によって、堆積部６０により空気中に分散された混合物をメッシュベルト７２上に吸引することができる。これにより、堆積部６０からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構７６によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。
【００４４】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方に設けられメッシュベルト７２に向けて開口を有する開口部７６ａと、一方端部が開口部７６ａに接続された管７６ｂと、管７６ｂの他方端部に接続された捕集器７５０と、一方端部が捕集器７５０に接続された管７６ｃと、管７６ｃの他方端部に接続されたブロアー７６ｄと、を備えている。ブロアー７６ｄを駆動させることにより、下方に向く気流を発生させることができる。本実施形態では、管７の開口から吸気され、管５４、管７６ｂ、管７６ｃを通る気流が発生する。また、捕集器７５０は、フィルターを備え、ブロアー７６ｄによる吸引でメッシュベルト７２を通過した混合物を捕集することができる。捕集器７５０のフィルターを通過した空気は、ブロアー７６ｄにより排気口から外部に排気される。なお、捕集器７５０の詳細な構成は後述する。
【００４５】
以上のように、堆積部６０および第２ウエブ形成部７０（ウエブ形成工程）を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウエブＷが形成される。メッシュベルト７２に堆積されたウエブＷは、シート形成部８０へと搬送される。
【００４６】
なお、図示の例では、ウエブＷを調湿する調湿部７８が設けられている。調湿部７８は、ウエブＷに対して水や水蒸気を添加して、ウエブＷと水との量比を調節することができる。
【００４７】
シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積したウエブＷを加圧加熱してシートＳを成形する。シート形成部８０では、ウエブＷにおいて混ぜ合された解繊物および添加物の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物（樹脂）を介して結着することができる。
【００４８】
シート形成部８０は、ウエブＷを加圧する加圧部８２と、加圧部８２により加圧されたウエブＷを加熱する加熱部８４と、を備えている。加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、ウエブＷに対して圧力を加える。ウエブＷは、加圧されることによりその厚さが小さくなり、ウエブＷの密度が高められる。加熱部８４としては、例えば、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いる。図示の例では、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備えている。加熱部８４を加熱ローラー８６として構成することにより、加熱部８４を板状のプレス装置（平板プレス装置）として構成する場合に比べて、ウエブＷを連続的に搬送しながらシートＳを成形することができる。ここで、カレンダーローラー８５（加圧部８２）は、加熱ローラー８６（加熱部８４）によってウエブＷに印加される圧力よりも高い圧力をウエブＷに印加することができる。なお、カレンダーローラー８５や加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
次に、捕集器の構成及び特性について説明する。なお、捕集器４５０の構成と捕集器７５０の構成とは同様なので、捕集器４５０の構成を例に挙げて説明する。図２は、捕集器の構成を示す概略図であり、図３は捕集器の特性を示す説明図である。
【００５２】
捕集器４５０は、例えば、バグフィルター式の捕集器である。図２に示すように、捕集器４５０は、枠体（筐体）４５１を備えている。また、枠体４５１は、第１枠体４５１ａと第２枠体４５１ｂとで構成され、結合部４５２によって着脱可能に結合されている。図示の例では、結合部４５２として、第１枠体４５１ａ及び第２枠体４５１ｂのそれぞれにガイド溝が形成され、第１枠体４５１ａと第２枠体４５１ｂとをガイド溝に沿ってスライドさせることにより結合可能に構成されている。第２枠体４５１ｂは、捕集した粉塵等を貯留する部分に該当し、第１枠体４５１ａから第２枠体４５１ｂを取り外し、第２枠体４５１ｂに貯留した粉塵等を廃棄することができる。
【００５３】
また、第１枠体４５１ａの内部には、貫通孔を有する区画体（区画壁）４５６が設けられている。区画体４５６により、枠体４５１は吸気チャンバー４８１と排気チャンバー４８２とに区画されている。そして、区画体４５６の貫通孔に対応するように、筒状のフィルター４５５が枠体４５１（吸気チャンバー４８１）内に配置されている。本実施形態では、区画体４５６に４個の貫通孔が形成され、各貫通孔に対応して４個のフィルター４５５が配置されている。フィルター４５５は、粉塵等を捕集するものであり、例えば、布製のバグフィルターである。フィルター４５５は、内部が中空の筒状を有し、一方端が閉じられた袋状を成している。そして、フィルター４５５の閉じられた部分は重力方向に配置され、反対側の開口した部分が重力方向とは反対側に向くように配置される。なお、フィルター４５５は、リテーナ等によって支持されている。このため、枠体４５１内部に吸引される気流を受けても、フィルター４５５の形状は保持される。
【００５４】
また、第１枠体４５１ａの吸気チャンバー４８１に対応する部分には、ブロアー４８ｄによりメッシュベルト４６を介して吸引された粉塵等を含む気流が導入される導入口４５３が設けられている。また、第１枠体４５１ａの排気チャンバー４８２に対応する部分には、フィルター４５５を通過して浄化された空気が排気される排気口４５４が設けられている。
【００５５】
導入口４５３から吸気チャンバー４８１に導入された空気（粉塵を含む）は、フィルター４５５を通過して排気チャンバー４８２に送られる。このとき、粉塵等はフィルター４５５に付着或いは第２枠体４５１ｂ側に落下し、浄化された空気が排気チャンバー４８２に送られ、排気口４５４から排気される。
【００５６】
ところで、図３に示すように、捕集器４５０のフィルター４５５に粉塵が付着・堆積するに伴い、通気抵抗の増大による圧力損失が、捕集器４５０の稼働時間（シート製造装置１００の稼働時間）の経過と共に上昇する。なお、圧力（損失）が許容範囲を超えた場合、フィルター４５５に破れ等の損傷が発生し、粉塵の捕集効率が低下してしまう。そこで、本実施形態では、フィルター４５５に付いた粉塵等の付着物を除去するための除去部としての圧縮空気吐出部４９０が設けられている。
【００５７】
圧縮空気吐出部４９０は、図２に示すように、コンプレッサー等の圧縮空気を生成する圧縮空気発生部４９１と、圧縮空気発生部４９１に接続された配管４９３と、当該配管４９３に接続されたノズル部４９２と、を備えている。本実施形態では、各フィルター４５５に対応して４個のノズル部４９２を備えている。また、圧縮空気が吐出されるノズル部４９２の吐出口４９２ａは、フィルター４５５の中心部（中空部）に向けて配置されている。導入口４５３から導入されフィルター４５５を通過する空気の流れ方向とは逆方向に、フィルター４５５に対して圧縮空気が吐出される。圧縮空気がフィルター４５５の内部に吐出されると、圧縮空気が膨張してフィルター４５５が振動し、フィルター４５５の表面に付着した粉塵等の付着物が落下する。落下した付着物は、第２枠体４５１ｂ内に貯留される。このように、圧縮空気吐出部４９０によりフィルター４５５の洗浄（除塵、クリーニング）が行われる。
【００５８】
図３に示すように、例えば、時間ｔａにおいて、フィルター４５５に向けて圧縮空気を吐出してフィルター４５５の表面に付いた付着物を除去すると、フィルター４５５の通気抵抗が減少し圧力損失が低下する。これにより、フィルター４５５の捕集効率を回復させることができる。後述するように、シート製造装置１００の稼働中に、フィルター４５５による集塵とフィルター４５５の洗浄が繰り返し行われる。また、シート製造装置１００を起動させるとき、または、停止させるときには、フィルター４５５のより強力な洗浄処理が行われる。ところで、圧縮空気によるフィルター４５５の洗浄処理では、フィルター４５５に付着している粉塵を全て除去することは困難であり、図３に示すように、フィルター４５５を洗浄した（洗浄直後の）時間ｔａにおける圧力は、初期圧力（図３では時間ｔ０における圧力）よりも高くなってしまうのが通常である。ここで問題となるのが、フィルター４５５を交換するタイミングである。単に一律にフィルター４５５の交換時期を規定した場合、例えば、捕集器４５０の稼働率が比較的高い場合には、フィルター４５５の交換時期の前にフィルター４５５が損傷してしまう恐れがある。一方、捕集器４５０の稼働率が比較的低い場合には、フィルター４５５の粉塵の捕集効果が未だ認められるにも関わらず、フィルター４５５の交換を行うことになり、コストや時間の無駄が生じる。
【００５９】
そこで、本実施形態では、フィルター４５５の圧力を検出するための検出器を設け、フィルター４５５の許容圧力と、単位期間内におけるフィルター４５５の圧力の上昇量と、単位期間毎のフィルター４５５の初期圧力の変化量と、に基づいて、フィルター４５５の交換時期を予測するようにした。
【００６０】
本実施形態の検出器は、圧力センサー４９８である。圧力センサー４９８は、排気チャンバー４８２に対応する位置に配置され、排気チャンバー４８２内、すなわち、フィルター４５５によって浄化された空気の出口側の圧力を検出する。圧力センサー４９８は、例えば、ダイヤフラムを介して圧電素子で検出するセンサーである。
【００６１】
次に、シート製造装置の制御部の構成について説明する。図４は、シート装置の制御部の構成を示すブロック図である。また、図５及び図６はシート製造装置の制御方法を説明する説明図である。なお、本実施形態では、捕集器４５０の制御構成を中心に説明する。
図４に示すように、制御部１０４は、指令部１３００、駆動部１４００、時計機能部１４１０、通信部１４２０等を備えている。指令部１３００は、ＣＰＵ１３０１、記憶手段としてのＲＯＭ１３０２、ＲＡＭ１３０３及び入出力インターフェイス１３０４からなり、ＣＰＵ１３０１が入出力インターフェイス１３０４を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ１３０２、ＲＡＭ１３０３のデータに基づき処理し、入出力インターフェイス１３０４を介して駆動部１４００へ制御信号を出力する。ＣＰＵ１３０１は、例えば、ＲＯＭ１３０２に記憶された制御プログラムに基づいて、各種制御を行う。
【００６２】
時計機能部１４１０は、時間を計測可能なストップウォッチ機能や日時を計測可能なカレンダー機能等を備えている。例えば、一定周期毎（指定された時間が経過する度に）に信号を出力する機能を用いて、指令部１３００は、圧縮空気吐出部４９０の駆動タイミングを構築することができる。通信部１４２０は、パーソナルコンピューターや携帯機器等の端末機器と通信するためものである。
【００６３】
駆動部１４００は、圧力センサー駆動部１４０１、圧縮空気吐出駆動部１４０２、表示駆動部１４０３で構成されている。そして、指令部１３００の制御信号に基づいて、圧力センサー駆動部１４０１は、圧力センサー４９８を駆動制御し、圧縮空気吐出駆動部１４０２は、圧縮空気吐出部４９０を駆動制御する。また、表示駆動部１４０３は、出力部としての表示部１０５を駆動制御する。表示部１０５は、例えば、シート製造装置１００に設けられた液晶ディスプレイ等である。
【００６４】
なお、本実施形態の圧縮空気吐出部４９０は、シート製造装置１００が動作状態にあるときに予め定められた所定の間隔毎に動作する第１動作（第１動作状態）と、シート製造装置１００を停止させるとき（以下、単に停止時という）または起動させるとき（以下、単に起動時という）に動作する第２動作（第２動作状態）とで、駆動制御される。例えば、シート製造装置１００の稼働中において、第１動作状態として、３分に一回の割合で圧縮空気吐出部４９０を駆動させる。一回の圧縮空気吐出部４９０の駆動時間は約１００ｍｓｅｃである。また、第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時に圧縮空気吐出部４９０を駆動させる。一回の圧縮空気吐出部４９０の駆動時間は約３０ｓｅｃである。
【００６５】
なお、圧縮空気吐出部４９０の駆動制御は、上記設定に限らず、シート製造装置１００の使用形態に応じて適宜設定可能である。例えば、シート製造装置１００の連続稼働時間が短かい場合や、粉塵等の発生量が少ない場合には、第１動作状態として５分毎に約１００ｍｓｅｃの間駆動させ、第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時に約１０秒間駆動させる。このように設定すれば、圧縮空気吐出部４９０の駆動時間が短縮されるため、消費電力を低減させることができる。
【００６６】
また、例えば、シート製造装置１００の連続稼働時間が長い場合や、粉塵等の発生量が多い場合には、第１動作状態として１分毎に約１００ｍｓｅｃの間駆動させ、第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時に約６０秒間駆動させる。このように設定すれば、フィルター４５５の集塵性能を確保し、フィルター４５５の交換時期を延長させることができる。
【００６７】
なお、上記の例では、第２動作状態として、圧縮空気吐出部４９０を、シート製造装置１００の停止時に駆動させたが、停止時に代えて或いは停止時に加えてシート製造装置１００の起動時に駆動させてもよい。
【００６８】
上記の制御構成において、予測部としての制御部１０４は、捕集器４５０のフィルター４５５の交換時期を予測する。制御部１０４は、図５及び図６に示すように、フィルター４５５の許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）と、単位期間内におけるフィルター４５５の圧力の上昇量（ΔＰｎ）と、単位期間毎のフィルター４５５の初期圧力（Ｐｎ_start）の変化量と、に基づいて、フィルター４５５の交換時期を予測する。
【００６９】
フィルター４５５の許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）は、フィルター４５５の集塵性能を確保し、フィルター４５５を破損させることのない圧力として設定された値である。従って、フィルター４５５は、許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）内で使用することが求められる。なお、フィルター４５５の許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）は、フィルター４５５の仕様で定められている。あるいは、フィルター４５５の性能評価結果等を考慮して予め決定される。
【００７０】
本実施形態では、第１動作状態として５分に一回の割合で圧縮空気吐出部４９０を駆動させ（一回の圧縮空気吐出部４９０の駆動時間は約１００ｍｓｅｃ）、第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時に圧縮空気吐出部４９０を駆動させる（一回の圧縮空気吐出部４９０の駆動時間は約１０ｓｅｃ）場合について説明する。図５は、フィルター４５５の圧力変化を単位期間毎に示している。上昇量（ΔＰｎ）は、単位期間毎の圧力変化量であり、単位期間内において、シート製造装置１００（捕集器４５０）の起動時におけるフィルター４５５の圧力（Ｐｎ_start、以下、初期圧力という）とシート製造装置１００の停止時におけるフィルター４５５の圧力（Ｐｎ_end、以下、終了時圧力という）との差から求められる。例えば、図５において、最初の単位期間（ｔ０〜ｔ１）における上昇量（ΔＰ１）は、単位期間の開始時ｔ０における初期圧力（Ｐ１_start）と単位期間の終了時ｔ１における終了時圧力（Ｐ１_end）との差から求められる。ここで本実施形態では、第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時に圧縮空気吐出部４９０を駆動させ、また、単位期間を１日とし単位期間におけるシート製造装置１００（捕集器４５０）の稼働時間を８時間と仮定している。この場合、初期圧力（Ｐｎ_start）はシート製造装置１００を起動させたとき（その前の単位期間内の装置停止時にフィルター４５５の洗浄が行われた後）の圧力、終了時圧力（Ｐｎ_end）は８時間の稼働後（その単位期間内の装置停止時）にフィルター４５５の洗浄が行われる直前の圧力となる。すなわち本実施形態の場合には、稼働時間（８時間）経過後に行われるフィルター４５５の洗浄処理の直前の圧力が終了時圧力（Ｐｎ_end）、直後の圧力が次の単位期間の初期圧力（Ｐｎ＋１_start）となる。このように、フィルター４５５の初期圧力（Ｐｎ_start）は、圧縮空気吐出部４９０を動作させた直後（フィルター４５５を洗浄した直後）の圧力である。第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時にフィルター４５５の洗浄を行う場合、「洗浄直後」には、次にシート製造装置１００を起動するまでの間を含むものとする。その間、フィルター４５５の圧力には変化がないためである。また、第２動作状態としてシート製造装置１００の起動時にフィルター４５５の洗浄を行う場合には、洗浄直後の圧力がその単位期間における初期圧力（Ｐｎ_start）となる。なお、単位期間内のシート製造装置１００の稼働中には、第１動作状態でのフィルター４５５の洗浄処理も行われている。図５では、単位期間の開始時からシート製造装置１００を起動させるまでの時間、および、稼働時間終了後にシート製造装置１００を停止させてからその単位期間が終了するまでの時間を省略し、単位期間内におけるフィルター４５５の圧力変化を簡易的に表している。
【００７１】
ここで、圧縮空気吐出部４９０を第１動作状態及び第２動作状態で駆動させているが、フィルター４５５に付いた粉塵等の付着物を全て除去することは困難である。このため、圧力を完全に０にまで回復させることはできない。そして、時間の経過とともに、フィルター４５５への粉塵等の付着物が堆積し、圧力が増加していく。すなわち、図５に示すように、初期圧力（Ｐｎ_start）は徐々に変化（増加）していく。
【００７２】
そして、制御部１０４では、単位期間毎の上昇量（ΔＰｎ）を加算するとともに、総和された総和上昇量（Σ_ΔＰｎ）を単位期間の総和ｎで除算する。これにより、単位期間当たり（本実施形態では１日当たり）の平均上昇量（Ａ_ΔＰｎ）が算出される。そして、許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）から平均上昇量（Ａ_ΔＰｎ）を減算し、限界圧力（Ｐ_limit）を算出する。ここで、限界圧力（Ｐ_limit）は、許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）から平均上昇量（Ａ_ΔＰｎ）を減算した値であるため、限界圧力（Ｐ_limit）を超えない範囲でフィルター４５５を使用していれば、少なくとも単位期間内に許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）を超える事態をほぼ回避することができる。なお、限界圧力（Ｐ_limit）は、単位期間毎の上昇量（ΔＰｎ）の変化により変動する。
【００７３】
また、制御部１０４は、単位期間毎の初期圧力（Ｐｎ_start）から最小二乗法を用いて回帰直線Ｌを算出する。そして、図６に示すように、制御部１０４は、算出した回帰直線Ｌが限界圧力（Ｐ_limit）に達する時期ｔｎをフィルター４５５の交換時期として算出（予測）する。その予測時期ｔｎから、例えば１か月前等の所定の時期ｔｍに、予測したフィルター４５５の交換時期（ｔｎ）を表示部１０５に出力する。これにより、ユーザーは交換用フィルターを準備し、適時にフィルター４５５の交換作業を行うことができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、シート製造装置１００の稼働時間と単位期間とが異なる場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば１日あたりの稼働時間を単位期間としてもよい。
【００７５】
次に、シート製造装置のメンテナンス方法について説明する。シート製造装置のメンテナンス方法は、繊維を含む原料を解繊した解繊物の一部を捕集するためのフィルターを備えた捕集器を有するシート製造装置のメンテナンス方法であって、フィルターの許容圧力と、単位期間内におけるフィルターの圧力の上昇量と、単位期間毎のフィルターの初期圧力の変化量と、に基づいて、フィルターの交換時期を予測するものである。図７はシート製造装置のメンテナンス方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上記シート製造装置１００におけるメンテナンス方法について説明する。
【００７６】
図７に示すように、本実施形態にかかるシート製造装置１００におけるメンテナンス方法は、付着物を除去する処理（ステップＳ１００）と、フィルター４５５の交換時期を予測する処理（ステップＳ２００）と、フィルター４５５の交換時期を出力する処理（ステップＳ３００）と、を有している。
【００７７】
付着物の除去処理（ステップＳ１００）では、まず、圧縮空気吐出部４９０の駆動方法を設定する。例えば、第１動作状態として、３分に一回の割合で圧縮空気吐出部４９０を駆動（一回の圧縮空気吐出部４９０の駆動時間は約１００ｍｓｅｃ）させ、第２動作状態としてシート製造装置１００の停止時に圧縮空気吐出部４９０を駆動（一回の圧縮空気吐出部４９０の駆動時間は約３０ｓｅｃ）させるように設定される。圧縮空気吐出部４９０の駆動方法が設定された後、シート製造装置１００によるシートの製造が開始される。
【００７８】
所定の時間間隔（本実施形態では、第１動作状態の３分）毎に、時計機能部１４１０から信号が出力され、指令部１３００はその信号を取得する。指令部１３００は、時計機能部１４１０から取得した信号に基づいて、圧縮空気吐出部４９０を駆動させる。これにより、フィルター４５５に付着した付着物の除去処理が行われる。また、指令部１３００は、シート製造装置１００の起動時または停止時にも、圧縮空気吐出部４９０を駆動させ、フィルター４５５に付着した付着物の除去処理が行われる。
【００７９】
フィルター４５５の交換時期の予測処理（ステップＳ２００）では、単位期間内におけるフィルター４５５の圧力の上昇量（ΔＰｎ）を算出する。圧力センサー４９８により、初期圧力（Ｐｎ_start）と終了時圧力（Ｐｎ_end）を検出し、終了時圧力（Ｐｎ_end）から初期圧力（Ｐｎ_start）を減算することにより、単位期間内における上昇量（ΔＰｎ）を算出する。
【００８０】
さらに、捕集器４５０（７５０）に装着されているフィルター４５５を使い始めてから現在に至るまでの単位期間毎の上昇量（ΔＰｎ）を加算した総和上昇量（Σ_ΔＰｎ）を単位期間の総和ｎで除算し、単位期間当たりの平均上昇量（Ａ_ΔＰｎ）を算出する。
【００８１】
そして、予め規定されたフィルター４５５の許容圧力（Ｐ_ｍａｘ）から平均上昇量（Ａ_ΔＰｎ）を減算して、限界圧力（Ｐ_limit）を算出する。
【００８２】
また、単位期間毎の初期圧力（Ｐｎ_start）に基づいて初期圧力（Ｐｎ_start）の回帰直線Ｌを求め、初期圧力（Ｐｎ_start）が限界圧力（Ｐ_limit）に達する時期ｔｎを予測する。この予測処理は、例えば単位期間が経過する度（上述の例では１日毎）に行われる。
【００８３】
フィルター４５５の交換時期の出力処理（ステップＳ３００）では、回帰直線Ｌが限界圧力（Ｐ_limit）に達する時期ｔｎよりも早い所定の時期（例えば、１か月前）ｔｍに、フィルター４５５の交換時期を表示部１０５に出力する。
【００８４】
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００８５】
圧力センサー４９８によるフィルター４５５の圧力情報に基づいてフィルター４５５の交換時期を的確に予測することができる。また、フィルター４５５の初期圧力（Ｐｎ_start）の変化（推移）を表す回帰直線Ｌを算出することにより、さらに、正確なフィルター４５５の交換時期を予測することができる。これにより、ユーザーの負担軽減、装置の稼働率向上に繋げることができる。
【００８６】
本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。変形例を組み合わせてもよい。
【００８７】
（変形例１）上記実施形態では、フィルター４５５の交換時期を表示部１０５に表示する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、フィルター４５５の交換時期をユーザーの端末機器等に通知する構成であってもよい。図８はシート製造装置を含むメンテナンスシステムの構成を示す概略図である。
【００８８】
図８に示すように、メンテナンスシステム２０００は、シート製造装置１００の制御部１０４（通信部１４２０）と、ユーザーの端末機器３００１（携帯端末等）と、保守サービス提供部３００２（サーバーやパーソナルコンピューター等）と、が通信回線２００１を介してデータ送受信可能に構成されている。なお、複数のシート製造装置１００及び複数の端末機器３００１が通信回線２００１を介して接続可能である。このようなメンテナンスシステム２０００を構築することにより、フィルター４５５の交換時期をユーザーの端末機器３００１に通知可能となり、ユーザーはシート製造装置１００から離れた場所に居てもメンテナンス状況を把握することができる。また、シート製造装置１００と保守サービス提供部３００２とを通信可能とすることにより、保守サービス提供部３００２では、シート製造装置１００におけるフィルター４５５の圧力状態を把握することが可能となるため、さらに質の高いメンテナンスサービスを実施することができる。
【００８９】
（変形例２）上記実施形態では、排気チャンバー４８２に圧力センサー４９８を配置したが、さらに、吸気チャンバー４８１内の圧力を検出する圧力センサーを配置してもよい。このようにすれば、吸気チャンバー４８１と排気チャンバー４８２との差圧を得ることにより、フィルター４５５の状態をより正確に把握することができる。
【００９０】
（変形例３）上記実施形態では、フィルター４５５に付いた付着物を取り除くための除去部として圧縮空気吐出部４９０を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、フィルター４５５に振動を付与することにより付着物を取り除くよう構成してもよいし、フィルター４５５に付いた付着物をスクレーパー等により掻き取るよう構成してもよい。このようにしても、フィルター４５５を洗浄することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１００…シート製造装置、１０２…製造部、１０４…制御部（予測部）、１０５…表示部（出力部）、４５０…捕集器、４５５…フィルター、４９０…圧縮空気吐出部（除去部）、４９８…圧力センサー（検出器）、７５０…捕集器、１４１０…時計機能部、１４２０…通信部、２０００…メンテナンスシステム、２００１…通信回路、３００１…端末機器、３００２…保守サービス提供部。
【図１】
2017145526.tif 000003
【図２】
2017145526.tif 000004
【図３】
2017145526.tif 000005
【図４】
2017145526.tif 000006
【図５】
2017145526.tif 000007
【図６】
2017145526.tif 000008
【図７】
2017145526.tif 000009
【図８】
2017145526.tif 000010