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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-16
(45)【発行日】2024-07-24
(54)【発明の名称】繊維処理システム、及び、繊維処理方法
(51)【国際特許分類】
D06H 3/08 20060101AFI20240717BHJP
B02C 18/22 20060101ALI20240717BHJP
B65H 7/06 20060101ALI20240717BHJP
B65H 29/60 20060101ALI20240717BHJP
D21B 1/08 20060101ALI20240717BHJP
B02C 18/06 20060101ALN20240717BHJP
【ＦＩ】
D06H3/08
B02C18/22
B65H7/06
B65H29/60 D
D21B1/08
B02C18/06 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020013154
(22)【出願日】2020-01-30
(65)【公開番号】P2021119267
(43)【公開日】2021-08-12
【審査請求日】2023-01-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】御子柴 隆雄
(72)【発明者】
【氏名】野村 健太
(72)【発明者】
【氏名】村田 義雄
(72)【発明者】
【氏名】宮▲崎▼ 新一
【審査官】山下 航永
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０７３８３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０８２２１７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００５３７４５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０２Ｃ １８／００ － １８／３８
Ｂ６５Ｈ ７／００ － ７／２０
Ｂ６５Ｈ ２９／６０
Ｄ０６Ｂ １／００ － ２３／３０
Ｄ０６Ｃ ３／００ － ２９／００
Ｄ０６Ｇ １／００ － ５／００
Ｄ０６Ｈ １／００ － ７／２４
Ｄ０６Ｊ １／００ － １／１２
Ｄ２１Ｂ １／００ － １／３８
Ｄ２１Ｃ １／００ － １１／１４
Ｄ２１Ｄ １／００ － ９９／００
Ｄ２１Ｆ １／００ － １３／１２
Ｄ２１Ｇ １／００ － ９／００
Ｄ２１Ｈ １１／００ － ２７／４２
Ｄ２１Ｊ １／００ － ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維を含む原料を処理する処理部と、前記原料の状態を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果と予め設定された原料状態の判定基準とに基づいて、前記原料が前記処理部での処理に適するか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記処理に適すると判定された前記原料を前記処理部に供給する供給部と、
前記処理部における動作支障の発生状態を示す動作情報を取得する取得部と、
前記動作情報をもとに、前記判定基準を設定する設定部と、
を備え、
前記処理部は、前記原料を解繊する解繊部と、前記解繊部により解繊された解繊物からウェブを形成するウェブ形成部と、前記ウェブを成形してシートを製造する成形部と、を含み、
前記取得部は、前記ウェブ形成部までの前記原料または前記解繊物の滞留、前記ウェブの不良、及び、前記シートの不良の少なくともいずれかの動作支障の発生状態を示す前記動作情報を取得する、繊維処理システム。
【請求項2】
前記設定部は、前記判定基準と前記動作情報とを対応付けて含む学習データセットを生成する学習データ生成部と、
前記学習データセットに基づいて前記判定基準と前記動作情報との相関を学習する学習部と、を備え、
前記動作情報が予め設定された条件を満たすように前記判定基準を設定する、請求項１記載の繊維処理システム。
【請求項3】
前記検出部は、第１検出部、及び第２検出部を備え、前記判定部は、前記第１検出部の検出値に対応する前記判定基準、及び、前記第２検出部の検出値に対応する前記判定基準に基づいて判定を行う、請求項２記載の繊維処理システム。
【請求項4】
前記原料は定型のシート状の古紙を含み、
前記第１検出部、及び、前記第２検出部は、前記原料の厚みを検出する厚み検出部、前記原料の静電容量を検出する静電容量検出部、前記原料の端部欠損度を検出する形状検出部、印刷物である前記原料の印字デューティーを検出する印字状態検出部、再生紙である前記原料の再生世代を検出する再生紙検出部、及び、前記原料のサイズを検出するサイズ検出部のいずれかを含む、請求項３記載の繊維処理システム。
【請求項5】
前記処理部は、前記原料を裁断する裁断部、前記裁断部により裁断された前記原料を解繊する前記解繊部、前記ウェブ形成部、及び、前記成形部を含み、前記取得部は、前記処理部における前記原料の詰まり、前記裁断部により裁断された前記原料の滞留、及び、前記成形部により製造された前記シートの形状不良の少なくともいずれかの発生状態を示す前記動作情報を取得する、請求項２から４のいずれか１項に記載の繊維処理システム。
【請求項6】
前記原料を分別する分別装置と、前記分別装置により分別された原料を前記処理部によって処理する処理装置と、を備え、前記処理装置は、
前記処理部と、
前記処理部の動作を検出して前記動作情報を生成する動作制御部、及び、前記動作情報を前記分別装置に送信する送信部を有する制御部と、を備え、
前記分別装置は、
前記判定部によって処理に適すると判定された原料と処理に適しないと判定された原料とを分別する分別部と、
前記検出部と、
前記判定部と、
前記取得部として動作情報を受信する受信部と、
前記設定部と、を備える、請求項２から５のいずれか１項に記載の繊維処理システム。
【請求項7】
前記原料を分別して原料容器に収容する分別装置と、前記原料容器から前記原料を取り出して前記処理部により処理する処理装置と、を備え、前記処理装置は、
前記処理部と、
前記処理部の動作を検出して前記動作情報を生成する制御部と、を備え、
前記制御部は前記動作情報を前記原料容器に設けられた記憶部に記憶させ、
前記分別装置は、
前記判定部によって処理に適すると判定された原料と処理に適しないと判定された原料とを分別する分別部と、
前記検出部と、
前記判定部と、
前記取得部と、
前記設定部と、を備え、
前記取得部は、前記原料容器の前記記憶部から前記動作情報を取得する、請求項２から５のいずれか１項に記載の繊維処理システム。
【請求項8】
繊維を含む原料を処理する繊維処理方法であって、前記原料を解繊する解繊部と、前記解繊部により解繊された解繊物からウェブを形成するウェブ形成部と、前記ウェブを成形してシートを製造する成形部と、を含む処理部によって前記原料を処理する場合に、
前記原料の状態を検出し、
前記原料の状態の検出結果と、予め設定された原料状態の判定基準とに基づいて、前記原料が処理に適するか否かを判定し、
前記処理に適すると判定した前記原料を、前記処理を実行する処理部に供給し、
前記処理部における動作支障の発生状態を示す動作情報を取得し、
前記動作情報をもとに、前記判定基準を設定し、
前記動作情報は、前記ウェブ形成部までの前記原料または前記解繊物の滞留、前記ウェブの不良、及び、前記シートの不良の少なくともいずれかの動作支障の発生状態を示す情報である、繊維処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維処理システム、及び、繊維処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、紙等の繊維を含む製品を再利用するため、再利用に適切かどうかを判定する技術が提案された（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の装置は、片面が印字された使用済みの用紙をコピー等に再利用するため、使用済みの用紙が再利用に適切かどうかを含む判定基準により判定を行い、サイズ毎に分別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－１５９４１０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記載の装置は、片面が印字された用紙の印字されていない面をコピー等に再利用することを目的としている。このため、再利用に適切かどうかを判定するための基準は、機密書類を示すマークがないことや、印字された面の黒画素が５％程度以下であることなど、固定的な基準を用いることができる。
これに対し、紙等を分解して再生処理する場合、原料である紙等が再生処理に適するか否かを判定する基準を固定的な基準で設定する方法では、再生処理に適する原料か否かを判定するには不十分であった。
これに対し、紙等を分解して再生処理する場合、原料である紙等が再生処理に適するか否かを判定する基準を固定的な基準で設定する方法では、再生処理に適する原料か否かを判定するには不十分であった。
【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、繊維を含む原料を処理する処理部と、前記原料の状態を検出する検出部と、前記検出部の検出結果と予め設定された原料状態の判定基準とに基づいて、前記原料が前記処理部での処理に適するか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記処理に適すると判定された前記原料を前記処理部に供給する供給部と、前記処理部における動作支障の発生状態を示す動作情報を取得する取得部と、前記動作情報をもとに、前記判定基準を設定する設定部と、を備える、繊維処理システムである。
【0006】
上記課題を解決する別の一態様は、繊維を含む原料を処理する繊維処理方法であって、前記原料の状態を検出し、前記原料の状態の検出結果と、予め設定された原料状態の判定基準とに基づいて、前記原料が処理に適するか否かを判定し、前記処理に適すると判定した前記原料を、前記処理を実行する処理部に供給し、前記処理部における動作支障の発生状態を示す動作情報を取得し、前記動作情報をもとに、前記判定基準を設定する、繊維処理方法である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態に係るシート製造システムの概略構成を示す図。
【図2】シートの製造工程の一例を示すフローチャート。
【図3】分別装置の構成を示す図。
【図4】シート製造装置の機能ブロック図。
【図5】分別装置の機能ブロック図。
【図6】シート製造システムの機能ブロック図。
【図7】シート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図8】分別装置の動作を示すフローチャート。
【図9】第２実施形態のシート製造システムの概略構成を示す図。
【図10】第２実施形態のシート製造システムの機能ブロック図。
【図11】第２実施形態のシート製造装置の動作を示すフローチャート。
【図12】第２実施形態の分別装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
［１．第１実施形態］
［１－１．シート製造システムの構成］
図１は、本実施形態に係るシート製造システム１の概略構成を示す図である。シート製造システム１は、繊維処理システムの一例に対応する。シート製造システム１は、シート製造装置１００と、分別装置１６とを有する。
［１－１．シート製造システムの構成］
図１は、本実施形態に係るシート製造システム１の概略構成を示す図である。シート製造システム１は、繊維処理システムの一例に対応する。シート製造システム１は、シート製造装置１００と、分別装置１６とを有する。
【0010】
シート製造装置１００は、繊維を含む原料を繊維化し、再生シートを製造する装置である。シート製造装置１００において用いられる原料は、木質系パルプ材料やクラフトパルプ、古紙、合成パルプ等、繊維を含むものであればよく、好ましくは、セルロース繊維を含むものであればよい。また、原料は、炭素繊維、金属繊維、チクソ性繊維を含んでいてもよい。
【0011】
本実施形態では、シート製造装置１００に対して分別装置１６により原料ＭＡを供給する構成を示す。分別装置１６が供給する原料ＭＡは、セルロース繊維を含むシート状のものであり、具体的には、定型サイズのＰＰＣ用紙や上質紙からなる古紙である。ＰＰＣはＰｌａｉｎ Ｐａｐｅｒ Ｃｏｐｙの略である。
原料ＭＡは、プリンター等によってＰＰＣ用紙や上質紙に文字や画像が印刷されたものや、手書きがなされたものである。
原料ＭＡは、プリンター等によってＰＰＣ用紙や上質紙に文字や画像が印刷されたものや、手書きがなされたものである。
【0012】
分別装置１６は、原料ＭＡを、処理部１０１による処理に適する原料ＭＡと、適しない原料ＭＡとに分別し、適する原料ＭＡをシート製造装置１００に供給する。分別装置１６は、原料ＭＡの状態、すなわち原料状態を検出し、検出結果と、予め設定された判定基準とに基づいて、原料ＭＡが処理部１０１による処理に適するか否かを判定する。分別装置１６は、処理部１０１による処理に適すると判定した原料ＭＡをシート製造装置１００に供給する。
【0013】
［１－２．シート製造装置の構成］
シート製造装置１００は、分別装置１６により供給される原料ＭＡを繊維化して、シートＳを製造する。
シート製造装置１００は、処理部１０１を備える。処理部１０１は、粗砕部１２、解繊部２０、および、成形部１０２を有する。処理部１０１は、搬送ブロアー２６、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９の各部を含んでもよい。成形部１０２は、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、および、加工部８０を含み、解繊物ＭＢに含まれる繊維を材料としてシートＳを成形する。成形部１０２は、混合部５０およびウェブ搬送部７９を含んでもよい。シート製造装置１００は、処理装置の一例に対応する。
シート製造装置１００は、分別装置１６により供給される原料ＭＡを繊維化して、シートＳを製造する。
シート製造装置１００は、処理部１０１を備える。処理部１０１は、粗砕部１２、解繊部２０、および、成形部１０２を有する。処理部１０１は、搬送ブロアー２６、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９の各部を含んでもよい。成形部１０２は、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、および、加工部８０を含み、解繊物ＭＢに含まれる繊維を材料としてシートＳを成形する。成形部１０２は、混合部５０およびウェブ搬送部７９を含んでもよい。シート製造装置１００は、処理装置の一例に対応する。
【0014】
シート製造装置１００には、上述したように分別装置１６により原料ＭＡが供給され、原料ＭＡは粗砕部１２に投入される。
粗砕部１２は、粗砕刃１４により原料ＭＡを裁断するシュレッダーである。粗砕部１２により裁断された原料ＭＡは、管１９を通じて解繊部２０に搬送される。粗砕部１２は、裁断部の一例に対応する。
粗砕部１２は、粗砕刃１４により原料ＭＡを裁断するシュレッダーである。粗砕部１２により裁断された原料ＭＡは、管１９を通じて解繊部２０に搬送される。粗砕部１２は、裁断部の一例に対応する。
【0015】
管１９には、滞留センサー２１１が設けられる。滞留センサー２１１は、管１９の内部の原料ＭＡを検出するセンサーである。滞留センサー２１１は、原料ＭＡの量を検出するセンサーであってもよく、具体的には、反射型光センサーや超音波センサーを用いることができる。滞留センサー２１１は、管１９における原料ＭＡの搬送速度を検出するセンサーであってもよく、具体的には、熱式風速計や超音波式風速計等の風速センサーや振動センサーを用いることができる。滞留センサー２１１は、原料ＭＡの滞留とみなされる状態の有無を検出するセンサーであってもよく、具体的には、反射型光センサー、透過型光センサー、超音波センサーを用いることができる。
【0016】
解繊部２０は、粗砕部１２で裁断された細片を乾式で解繊して解繊物ＭＢにする。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を示す。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示す。解繊物ＭＢは、原料ＭＡに含まれていた繊維を含む。また、解繊物ＭＢは、原料ＭＡに含まれていた繊維以外の物質を含むことがある。例えば、原料ＭＡとして古紙を用いる場合には、解繊物ＭＢは、樹脂粒、インクやトナーなどの色剤、にじみ防止材、紙力増強剤等の成分を含む。
【0017】
解繊部２０は、例えば、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とを備えるミルであり、粗砕片を固定子２２とローター２４との間に挟んで解繊する。搬送ブロアー２６は、解繊部２０の下流側に配置され、気流を発生させる。解繊物ＭＢは、搬送ブロアー２６によって発生された気流により、管を通じて選別部４０に移送される。
【0018】
原料ＭＡに含まれる繊維または解繊物ＭＢに含まれる繊維については、繊維長が０．１ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であり、０．５μｍ以上～５０ｍ以下であることが好ましい。また、これらの繊維の繊維径が、０．１μｍ以上、１０００μｍ以下であり、１μｍ～５００μｍ以下であることが好ましい。また、これらの繊維は、複数の種類の繊維を含んでもよく、繊維長及び繊維径の少なくとも一方が異なる繊維を含んでもよい。
【0019】
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、網、フィルター、スクリーン等の開口を有する篩であり、不図示のモーターの動力により回転する。解繊物ＭＢは、回転するドラム部４１の内部でほぐされて、ドラム部４１の開口を通過して下降する。解繊物ＭＢの成分のうち、ドラム部４１の開口を通過しない物は、管を通じて解繊部２０に搬送される。
【0020】
ドラム部４１には、滞留センサー２１２が配置される。滞留センサー２１２は、ドラム部４１の内部の解繊物ＭＢを検出するセンサーである。滞留センサー２１２は、解繊物ＭＢの量を検出するセンサーであってもよく、ドラム部４１における解繊物ＭＢの滞留とみなされる状態の有無を検出するセンサーであってもよい。滞留センサー２１２は、具体的には、反射型光センサー、透過型光センサー、超音波センサーを用いることができる。
【0021】
第１ウェブ形成部４５は、多数の開口を有する無端形状のメッシュベルト４６を備える。第１ウェブ形成部４５は、ドラム部４１から下降する繊維等をメッシュベルト４６に堆積させることにより、第１ウェブＷ１を製造する。ドラム部４１から下降した成分のうち、メッシュベルト４６の開口より小さい物は、メッシュベルト４６を通過して吸引部４８により吸引除去される。
【0022】
メッシュベルト４６の移動経路には加湿部７７が配置され、ミスト状の水または高湿度の空気により、メッシュベルト４６に堆積した第１ウェブＷ１が加湿される。
第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６により搬送され、回転体４９に接触する。回転体４９は、複数の羽根によって第１ウェブＷ１を分断し、繊維材料ＭＣとする。繊維材料ＭＣは管５４を通じて混合部５０に搬送される。
第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６により搬送され、回転体４９に接触する。回転体４９は、複数の羽根によって第１ウェブＷ１を分断し、繊維材料ＭＣとする。繊維材料ＭＣは管５４を通じて混合部５０に搬送される。
【0023】
混合部５０は、繊維材料ＭＣに添加材料ＡＤを添加する添加物供給部５２、及び、繊維材料ＭＣと添加材料ＡＤとを混合する混合ブロアー５６を備える。
添加材料ＡＤは、複数の繊維を架橋させることにより、繊維同士を結合させて、繊維をシート形状にする。添加材料ＡＤは、繊維同士を結着させる結合材料として機能する樹脂を含み、詳細には、熱可塑性樹脂、及び、熱硬化性樹脂の少なくとも一方を含む。添加材料ＡＤは、熱可塑性芯鞘樹脂を含んでもよい。また、添加材料ＡＤは、上記樹脂に加え、着色剤、凝集抑制剤、難燃剤等を含んでもよい。
添加材料ＡＤは、複数の繊維を架橋させることにより、繊維同士を結合させて、繊維をシート形状にする。添加材料ＡＤは、繊維同士を結着させる結合材料として機能する樹脂を含み、詳細には、熱可塑性樹脂、及び、熱硬化性樹脂の少なくとも一方を含む。添加材料ＡＤは、熱可塑性芯鞘樹脂を含んでもよい。また、添加材料ＡＤは、上記樹脂に加え、着色剤、凝集抑制剤、難燃剤等を含んでもよい。
【0024】
添加物供給部５２は、添加材料ＡＤを貯留するタンクを有し、第１制御部１１０の制御に従って、タンクから添加材料ＡＤを管５４に送り出す。混合ブロアー５６は、繊維材料ＭＣ及び添加材料ＡＤが搬送される管５４に気流を発生させて、繊維材料ＭＣと添加材料ＡＤとを混合し、混合物ＭＸを分散部６０に輸送する。
【0025】
分散部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部６３とを有する。ドラム部６１は、ドラム部４１と同様に構成される円筒形状の篩であり、不図示のモーターにより駆動されて回転する。ドラム部６１の回転により、混合物ＭＸは解きほぐされてハウジング部６３の内部を下降する。
【0026】
ドラム部６１には、滞留センサー２１３が配置される。滞留センサー２１３は、ドラム部６１の内部の混合物ＭＸを検出するセンサーである。滞留センサー２１３は、混合物ＭＸの量を検出するセンサーであってもよく、ドラム部６１における混合物ＭＸの滞留とみなされる状態の有無を検出するセンサーであってもよい。滞留センサー２１３は、具体的には、反射型光センサー、透過型光センサー、超音波センサーを用いることができる。
【0027】
第２ウェブ形成部７０は、多数の開口を有する無端形状のメッシュベルト７２を備える。第２ウェブ形成部７０は、ドラム部６１から下降する混合物ＭＸをメッシュベルト７２に堆積させて第２ウェブＷ２を製造する。混合物ＭＸの成分のうち、メッシュベルト７２の開口より小さい物は、メッシュベルト７２を通過して吸引部７６により吸引される。
【0028】
メッシュベルト７２の移動経路には加湿部７８が配置され、ミスト状の水または高湿度の空気により、メッシュベルト７２に堆積した第２ウェブＷ２が加湿される。
メッシュベルト７２の移動経路には、ウェブ状態検出部２１４が配置される。ウェブ状態検出部２１４は、第２ウェブＷ２の状態を検出する。例えば、ウェブ状態検出部２１４は、第２ウェブＷ２が千切れている箇所、第２ウェブＷ２の厚みが著しく薄い箇所、第２ウェブＷ２の孔等を検出する。
メッシュベルト７２の移動経路には、ウェブ状態検出部２１４が配置される。ウェブ状態検出部２１４は、第２ウェブＷ２の状態を検出する。例えば、ウェブ状態検出部２１４は、第２ウェブＷ２が千切れている箇所、第２ウェブＷ２の厚みが著しく薄い箇所、第２ウェブＷ２の孔等を検出する。
【0029】
ウェブ状態検出部２１４は、例えば、メッシュベルト７２に対向して配置される反射型光センサー、透過型光センサー、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサー等を用いることができる。ＣＣＤはＣｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅの略であり、ＣＭＯＳはＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒの略である。ウェブ状態検出部２１４の位置は、第２ウェブＷ２の搬送経路において分散部６０の下流であればよく、加湿部７８の上流であってもよいし下流であってもよい。
【0030】
第２ウェブＷ２は、ウェブ搬送部７９によってメッシュベルト７２から剥がされ、加工部８０に搬送される。加工部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により第２ウェブＷ２を挟み、所定のニップ圧で加圧して、加圧後シートＳＳ１を形成する。加熱部８４は、一対の加熱ローラーによって加圧後シートＳＳ１を挟んで熱を加える。これにより、加圧後シートＳＳ１に含まれる繊維が、添加材料ＡＤに含まれる樹脂により結着し、加熱後シートＳＳ２が形成される。加熱後シートＳＳ２は、切断部９０に搬送される。
【0031】
加熱後シートＳＳ２が搬送される経路にはシート状態検出部２１５が配置される。シート状態検出部２１５は、加熱後シートＳＳ２の状態を検出する検出部であり、具体的には、加熱後シートＳＳ２の白色度及び／またはコシの検出を行う。シート状態検出部２１５は、例えば、加熱後シートＳＳ２の白色度を検出するためのセンサーとして、反射型光センサー、透過型光センサー、或いは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを備える。また、シート状態検出部２１５は、例えば、加熱後シートＳＳ２のコシを検出するセンサーとして、加熱後シートＳＳ２に押圧する変位可能なレバーと、レバーの変位量を検出する変位計とを組み合わせた構成を有する。
【0032】
切断部９０は、加熱後シートＳＳ２を、搬送方向Ｆと交差する方向に切断し、所定サイズのシートＳを製造する。シートＳは、排出部９６に貯留される。排出部９６には、排出部９６に貯留されているシートＳの量を検出する排紙量センサー２１６が配置される。排紙量センサー２１６は、例えば、排出部９６に堆積しているシートＳの重量を検出する重量センサー、排出部９６に堆積しているシートＳの堆積厚を検出する光センサーまたはスイッチ式センサー等である。
【0033】
本実施形態では、シート製造装置１００が、乾式で、原料ＭＡを繊維化してシートＳを製造するが、シート製造装置１００が、湿式で、原料ＭＡを繊維化してシートＳを製造してもよい。湿式で、原料ＭＡを繊維化してシートＳを製造するシート製造装置は、例えば、特開２０１１－１３７２５１号公報に記載されている。例えば、特開２０１１－１３７２５１号公報に記載の古紙処理装置は、再生パルプ部、脱墨パルプ部、抄紙部、仕上げ部、排水処理部を備える。この構成において、再生パルプ部は、古紙の裁断紙片をパルパーによって離解して再生パルプを調製するものであり、処理部の一例に対応する。
【0034】
［１－３．シートの製造工程］
図２は、シート製造装置１００によるシートＳの製造工程の一例を示すフローチャートである。
シート製造装置１００には、原料ＭＡとして古紙が供給される。ステップＳＴ１は、供給された原料ＭＡから、処理部１０１による処理に適する原料ＭＡを分別する分別工程である。分別工程は、例えば、分別装置１６による処理に対応する。
ステップＳＴ２は、原料ＭＡを粗砕する粗砕工程であり、例えば、シート製造装置１００の粗砕部１２による処理に対応する。粗砕工程は、原料ＭＡを、所定サイズ以下に裁断する工程である。
図２は、シート製造装置１００によるシートＳの製造工程の一例を示すフローチャートである。
シート製造装置１００には、原料ＭＡとして古紙が供給される。ステップＳＴ１は、供給された原料ＭＡから、処理部１０１による処理に適する原料ＭＡを分別する分別工程である。分別工程は、例えば、分別装置１６による処理に対応する。
ステップＳＴ２は、原料ＭＡを粗砕する粗砕工程であり、例えば、シート製造装置１００の粗砕部１２による処理に対応する。粗砕工程は、原料ＭＡを、所定サイズ以下に裁断する工程である。
【0035】
ステップＳＴ３は、解繊工程であり、例えば、シート製造装置１００の解繊部２０による処理に対応する。
ステップＳＴ４は、解繊物ＭＢから繊維を主とする材料を取り出す工程であり、分離工程という。分離工程は、繊維や樹脂粒等を含む解繊物ＭＢから、樹脂や添加剤等の粒子を分離し、繊維を主な成分とする材料を取り出す工程である。分離工程は、例えば、シート製造装置１００の選別部４０及び回転体４９による処理に対応する。
ステップＳＴ４は、解繊物ＭＢから繊維を主とする材料を取り出す工程であり、分離工程という。分離工程は、繊維や樹脂粒等を含む解繊物ＭＢから、樹脂や添加剤等の粒子を分離し、繊維を主な成分とする材料を取り出す工程である。分離工程は、例えば、シート製造装置１００の選別部４０及び回転体４９による処理に対応する。
【0036】
ステップＳＴ２で供給される原料ＭＡが、シートＳの製造に影響する粒子等を含まない場合、或いは、原料ＭＡに含まれる成分から粒子等を除去する必要がない場合には、ステップＳＴ４の分離工程を省略できる。この場合には、解繊物ＭＢが、そのまま繊維材料ＭＣとして利用される。
【0037】
ステップＳＴ５は、添加工程であり、ステップＳＴ４で分離された繊維材料ＭＣに添加材料ＡＤを添加する工程である。添加工程は、例えば、シート製造装置１００の添加物供給部５２による処理に対応する。
【0038】
ステップＳＴ６は、混合工程であり、繊維材料ＭＣと、添加材料ＡＤとを混合して混合物ＭＸを製造する工程である。混合工程は、例えば、シート製造装置１００の混合部５０による処理に対応する。
【0039】
ステップＳＴ７は、篩工程であり、混合物ＭＸを篩にかけて大気中に分散させ、降下させる工程である。篩工程は、例えば、シート製造装置１００の分散部６０による処理に対応する。
【0040】
ステップＳＴ８は、堆積工程であり、ステップＳＴ７の篩工程で降下する混合物ＭＸを堆積させて、ウェブを形成する工程である。堆積工程は、例えば、シート製造装置１００の第２ウェブ形成部７０により第２ウェブＷ２を形成する処理に対応する。
【0041】
ステップＳＴ９は、加圧加熱工程であり、ウェブに対し、加圧及び加熱を行う工程である。加熱加圧工程は、例えば、シート製造装置１００の加工部８０により、第２ウェブＷ２を加熱及び加圧し、加圧後シートＳＳ１及び加熱後シートＳＳ２を経て、シートＳを形成する処理に対応する。加圧加熱工程における加圧と加熱との順序は限定されないが、加圧が加熱よりも先に行われることが好ましい。
【0042】
ステップＳＴ１０は、シートＳを排出する排出工程である。排出工程は、例えば、シートＳを排出部９６に排出する動作に対応する。
【0043】
［１－４．分別装置の構成］
図３は、分別装置１６の構成の一例を示す図である。
分別装置１６は、筐体１６０を有し、筐体１６０の内部に原料収容部１６１、原料量センサー１６２、搬送部１６３、原料検査部１６５、回収トレイ１６６、回収量センサー１６７、及び、第２制御部１７０が配置される。搬送部１６３は、粗砕部１２に原料ＭＡを供給する供給部の一例に対応する。
図３は、分別装置１６の構成の一例を示す図である。
分別装置１６は、筐体１６０を有し、筐体１６０の内部に原料収容部１６１、原料量センサー１６２、搬送部１６３、原料検査部１６５、回収トレイ１６６、回収量センサー１６７、及び、第２制御部１７０が配置される。搬送部１６３は、粗砕部１２に原料ＭＡを供給する供給部の一例に対応する。
【0044】
分別装置１６は、第２制御部１７０の制御に従って、処理部１０１による処理に適する原料ＭＡと適しない原料ＭＡとを分別する。
【0045】
原料収容部１６１は、筐体１６０に設けられた投入口１６０Ａから投入される原料ＭＡを収容する。原料収容部１６１には、原料量センサー１６２が配置される。原料量センサー１６２は、原料収容部１６１に収容されている原料ＭＡの量を検出するセンサーであり、例えば、原料収容部１６１に堆積している原料ＭＡの重量を検出する重量センサーである。原料量センサー１６２は、原料収容部１６１に堆積している原料ＭＡの堆積高さを検出する光センサーや、スイッチ式センサーであってもよい。投入口１６０Ａは、開閉可能な蓋を有していてもよく、ロック機構により蓋を施錠可能であってもよい。
【0046】
筐体１６０には、回収トレイ１６６が設けられる。回収トレイ１６６は、処理部１０１による処理に適しない原料ＭＡを収容する。回収トレイ１６６には、回収量センサー１６７が配置される。回収量センサー１６７は、回収トレイ１６６に収容されている原料ＭＡの量を検出するセンサーであり、例えば、回収トレイ１６６に堆積している原料ＭＡの重量を検出する重量センサーである。回収量センサー１６７は、回収トレイ１６６に堆積している原料ＭＡの堆積高さを検出する光センサーや、スイッチ式センサーであってもよい。
【0047】
分別装置１６は、原料ＭＡを搬送する手段として搬送部１６３を有する。搬送部１６３は、ピックアップローラー１６３Ａ、供給ローラー１６３Ｂ、切替アーム１６３Ｃ、及び、ガイド１６３Ｆを有する。
ピックアップローラー１６３Ａは、後述するピックアップモーター１６８Ａにより駆動されて回転し、原料収容部１６１から原料ＭＡを取り出す。供給ローラー１６３Ｂは、原料ＭＡをニップして回転する一対のローラーにより構成され、ピックアップローラー１６３Ａにより取り出された原料ＭＡを搬送する。
ピックアップローラー１６３Ａは、後述するピックアップモーター１６８Ａにより駆動されて回転し、原料収容部１６１から原料ＭＡを取り出す。供給ローラー１６３Ｂは、原料ＭＡをニップして回転する一対のローラーにより構成され、ピックアップローラー１６３Ａにより取り出された原料ＭＡを搬送する。
【0048】
切替アーム１６３Ｃは、供給位置１６３Ｄと分別位置１６３Ｅとに変位可能なアームであり、棒状であってもよいし、板状であってもよい。切替アーム１６３Ｃは、供給ローラー１６３Ｂが送り出す原料ＭＡの搬送経路を、粗砕部１２に向かう経路と、回収トレイ１６６に向かう経路とに切り替える。切替アーム１６３Ｃは、供給位置１６３Ｄに位置する状態で、供給ローラー１６３Ｂが送り出す原料ＭＡを粗砕部１２に向けて案内する。切替アーム１６３Ｃは、分別位置１６３Ｅに位置する状態で、原料ＭＡを、粗砕部１２に向かう経路から逸脱させる。ガイド１６３Ｆは、粗砕部１２に向かう経路から逸脱した原料ＭＡを、回収トレイ１６６に案内する。
切替アーム１６３Ｃは、後述するアクチュエーター１６８Ｂの動力により、供給位置１６３Ｄと分別位置１６３Ｅとの間を移動する。
切替アーム１６３Ｃは、後述するアクチュエーター１６８Ｂの動力により、供給位置１６３Ｄと分別位置１６３Ｅとの間を移動する。
【0049】
原料ＭＡは、ピックアップローラー１６３Ａによって、図中符号ＦＡで示す方向に搬送され、供給ローラー１６３Ｂに到達する。ピックアップローラー１６３Ａと供給ローラー１６３Ｂとの間の搬送経路には、原料検査部１６５が配置される。
【0050】
原料検査部１６５は、原料ＭＡの状態を検出し、検出値を第２制御部１７０に出力する。原料検査部１６５は、例えば、原料ＭＡの搬送経路において切替アーム１６３Ｃの上流に位置する。
【0051】
原料検査部１６５は、原料ＭＡの状態を検出する複数のセンサーを有する。原料検査部１６５が検出する原料ＭＡの状態は、原料ＭＡの厚み、静電容量、皺や破れや孔等の欠損、印字デューティー、サイズ、再生紙の世代、金属類の付着の有無などが挙げられる。原料検査部１６５が有するセンサーの種類は任意であるが、本実施形態では一例として、変位計１６５Ａ、静電容量センサー１６５Ｂ、イメージセンサー１６５Ｃ、分光検出器１６５Ｄ、及び、近磁界センサー１６５Ｅを備える構成を挙げる。これらの各センサーは後述する図５に示す。原料検査部１６５は、上記センサーのうち少なくとも１以上を備えていればよく、２以上を備えていることが好ましい。
【0052】
変位計１６５Ａは、原料ＭＡの厚みを検出する厚みセンサーの一例である。変位計１６５Ａは、例えば、光学式変位計、渦電流式変位計、超音波式変位計、レーザー変位計、接触式変位計を用いて構成され、原料ＭＡの表面の高さを検出し、検出値を第２制御部１７０に出力する。変位計１６５Ａは、原料ＭＡの表面の高さの検出値から厚みを求め、原料ＭＡの厚みを示す検出値を第２制御部１７０に出力してもよい。
【0053】
静電容量センサー１６５Ｂは、原料ＭＡの静電容量を検出し、検出結果を第２制御部１７０に出力する。
イメージセンサー１６５Ｃは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子により原料ＭＡを撮像し、イメージデータを第２制御部１７０に出力する。イメージセンサー１６５Ｃは、原料ＭＡの表面、及び、裏面の少なくともいずれかを撮像するものであればよく、両面を撮像可能な構成であってもよい。
イメージセンサー１６５Ｃは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子により原料ＭＡを撮像し、イメージデータを第２制御部１７０に出力する。イメージセンサー１６５Ｃは、原料ＭＡの表面、及び、裏面の少なくともいずれかを撮像するものであればよく、両面を撮像可能な構成であってもよい。
【0054】
分光検出器１６５Ｄは、例えば、エタロン型の波長可変フィルターを有する分光検出器であり、検出結果を第２制御部１７０に出力する。分光検出器１６５Ｄは、原料ＭＡに検出光を照射する光源を備え、原料ＭＡの表面で反射した反射光の特定波長成分を検出し、検出結果を第２制御部１７０に出力する。
近磁界センサー１６５Ｅは、原料ＭＡに近接設置されたプローブで磁界を検出し、検出結果を第２制御部１７０に出力する。
近磁界センサー１６５Ｅは、原料ＭＡに近接設置されたプローブで磁界を検出し、検出結果を第２制御部１７０に出力する。
【0055】
第２制御部１７０は、原料検査部１６５の各センサーの検出値や検出結果を、予め設定された判定基準と比較することによって、原料ＭＡが処理に適するか否かを判定する。第２制御部１７０は、判定結果に応じて切替アーム１６３Ｃを動作させる。
【0056】
原料ＭＡは、原料検査部１６５を通過すると、切替アーム１６３Ｃの設置位置に到達する。切替アーム１６３Ｃが分別位置１６３Ｅにある場合、原料ＭＡはガイド１６３Ｆにより案内されて、符号ＦＢで示す方向に移動し、回収トレイ１６６に収容される。切替アーム１６３Ｃが供給位置１６３Ｄにある場合、原料ＭＡは、供給ローラー１６３Ｂの動力により粗砕部１２に搬送される。
【0057】
［１－５．シート製造装置の制御系］
図４は、シート製造装置１００の機能ブロック図である。
シート製造装置１００は、シート製造装置１００の動作を制御する第１制御部１１０を有し、第１制御部１１０は第１プロセッサー１１１及び第１メモリー１１２を備える。第１プロセッサー１１１は、ＣＰＵやＭＰＵにより構成される演算処理装置である。第１プロセッサー１１１は、制御プログラムを実行してシート製造装置１００の各部を制御する。第１プロセッサー１１１は、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーにより構成することも可能であり、半導体素子を含む各種回路と統合されたＳｏＣにより構成してもよい。また、第１プロセッサー１１１の機能の全てをハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略であり、ＭＰＵはＭｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略であり、ＳｏＣはＳｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐの略である。第１制御部１１０は、制御部の一例に対応する。
図４は、シート製造装置１００の機能ブロック図である。
シート製造装置１００は、シート製造装置１００の動作を制御する第１制御部１１０を有し、第１制御部１１０は第１プロセッサー１１１及び第１メモリー１１２を備える。第１プロセッサー１１１は、ＣＰＵやＭＰＵにより構成される演算処理装置である。第１プロセッサー１１１は、制御プログラムを実行してシート製造装置１００の各部を制御する。第１プロセッサー１１１は、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーにより構成することも可能であり、半導体素子を含む各種回路と統合されたＳｏＣにより構成してもよい。また、第１プロセッサー１１１の機能の全てをハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略であり、ＭＰＵはＭｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略であり、ＳｏＣはＳｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐの略である。第１制御部１１０は、制御部の一例に対応する。
【0058】
第１メモリー１１２は、第１プロセッサー１１１が実行するプログラムや、第１プロセッサー１１１により処理されるデータ等を記憶する記憶装置である。第１メモリー１１２は、ワークエリアを形成してデータやプログラムを一時的に記憶する一時記憶装置であり、例えば、ＲＡＭである。第１メモリー１１２は、プログラムやデータを不揮発的に記憶する不揮発性記憶装置であってもよく、例えば、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリーデバイスや、磁気的記憶装置で構成されてもよい。また、第１メモリー１１２は、一時記憶装置と不揮発性記憶装置との両方を組み合わせて実現してもよい。ＲＡＭはＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略であり、ＲＯＭはＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略である。
【0059】
第１制御部１１０は、不揮発性記憶部１２０、第１センサーＩ／Ｆ１２１、第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２、表示パネル１２３、タッチセンサー１２４、及び、第１通信Ｉ／Ｆ１２５を備える。Ｉ／Ｆはインターフェイスの略である。
【0060】
不揮発性記憶部１２０は、第１プロセッサー１１１が実行する種々のプログラムや、第１プロセッサー１１１が処理する種々のデータを記憶する。
表示パネル１２３は、例えば液晶表示パネルであり、シート製造装置１００の外装に設置される。表示パネル１２３は、第１プロセッサー１１１の制御に従って、処理部１０１の動作状態、各種設定値、警告表示等を表示する。
表示パネル１２３は、例えば液晶表示パネルであり、シート製造装置１００の外装に設置される。表示パネル１２３は、第１プロセッサー１１１の制御に従って、処理部１０１の動作状態、各種設定値、警告表示等を表示する。
【0061】
タッチセンサー１２４は、ユーザー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１２４は、例えば、表示パネル１２３の表示面に重ねて配置され、表示パネル１２３に対する操作を検出する。タッチセンサー１２４は、ユーザーの操作に対応して、操作位置や操作位置の数を含む操作データを第１プロセッサー１１１に出力する。
【0062】
第１通信Ｉ／Ｆ１２５は、第１プロセッサー１１１の制御に従って、シート製造装置１００以外の装置とデータ通信を実行する。第１通信Ｉ／Ｆ１２５は、通信ケーブルが接続されるコネクターと通信インターフェイス回路とを備える通信ユニットであってもよい。また、第１通信Ｉ／Ｆ１２５は、アンテナと無線通信回路とを有する無線通信モジュールであってもよい。第１制御部１１０は、第１通信Ｉ／Ｆ１２５を通じて分別装置１６と通信を実行する。本実施形態で、第１通信Ｉ／Ｆ１２５は、分別装置１６と通信を実行する。
【0063】
第１制御部１１０は、第１センサーＩ／Ｆ１２１を介して、シート製造装置１００の各部に設置されたセンサーに接続される。第１センサーＩ／Ｆ１２１は、センサーが出力する検出値を取得して第１プロセッサー１１１に入力するインターフェイス回路である。第１センサーＩ／Ｆ１２１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コンバーターを備えてもよい。また、第１センサーＩ／Ｆ１２１は、各センサーに駆動電力を供給してもよい。また、第１センサーＩ／Ｆ１２１は、各々のセンサーの出力値を、第１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、第１プロセッサー１１１に出力する回路を備えてもよい。
【0064】
第１センサーＩ／Ｆ１２１には、滞留センサー２１１、２１２、２１３、ウェブ状態検出部２１４、シート状態検出部２１５、排紙量センサー２１６、及び、駆動部モニター２１７が接続される。第１センサーＩ／Ｆ１２１には、図４に示していない各種のセンサーが接続されてもよい。
【0065】
駆動部モニター２１７は、第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２に接続された各駆動部の少なくとも一部について、駆動電流を監視する。本実施形態では、駆動部モニター２１７は、粗砕部１２の粗砕刃１４を駆動する不図示のモーターの駆動電流の電流値及び／または電圧値を検出する。第１制御部１１０は、駆動部モニター２１７が検出する電流値及び／または電圧値を取得する。例えば、粗砕部１２において原料ＭＡの詰まりが発生した場合、粗砕刃１４を駆動するモーターの負荷が増大する。第１制御部１１０は、駆動部モニター２１７の検出値に基づいて粗砕刃１４を駆動するモーターの負荷を監視することにより、粗砕部１２における原料ＭＡの詰まりを検出する。
【0066】
第１制御部１１０は、第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２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。第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２は、モーターに直接接続される構成のほか、第１制御部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に接続されてもよい。ＩＣはＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。
【0067】
第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２には、第１制御部１１０の制御対象として、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、加湿部７７、７８、混合部５０、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、加工部８０、及び切断部９０等が接続される。
【0068】
粗砕部１２は、粗砕刃１４を回転させるモーター等の駆動部を含む。
解繊部２０は、ローター２４を回転させるモーターや、搬送ブロアー２６を駆動するモーター等の駆動部を含む。
選別部４０は、ドラム部４１を回転させるモーター等の駆動部を含み、第１ウェブ形成部４５はメッシュベルト４６を回動させるモーター等の駆動部を含む。加湿部７７、７８は、ミスト状の水または高湿度の空気を送出するファン等の駆動部を含む。混合部５０は、混合ブロアー５６を駆動するモーター等の駆動部を含む。分散部６０は、ドラム部６１を回転させるモーター等の駆動部を含む。第２ウェブ形成部７０は、メッシュベルト７２を回動させるモーター等の駆動部を含む。加工部８０は、加圧部８２及び加熱部８４を駆動する駆動部や、加熱部８４を加熱する熱源等を含む。切断部９０は加熱後シートＳＳ２を切断する刃を動作させるモーター等の駆動部を含む。
また、図４に示されていない各種の駆動部が第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２に接続された構成であってもよい。
解繊部２０は、ローター２４を回転させるモーターや、搬送ブロアー２６を駆動するモーター等の駆動部を含む。
選別部４０は、ドラム部４１を回転させるモーター等の駆動部を含み、第１ウェブ形成部４５はメッシュベルト４６を回動させるモーター等の駆動部を含む。加湿部７７、７８は、ミスト状の水または高湿度の空気を送出するファン等の駆動部を含む。混合部５０は、混合ブロアー５６を駆動するモーター等の駆動部を含む。分散部６０は、ドラム部６１を回転させるモーター等の駆動部を含む。第２ウェブ形成部７０は、メッシュベルト７２を回動させるモーター等の駆動部を含む。加工部８０は、加圧部８２及び加熱部８４を駆動する駆動部や、加熱部８４を加熱する熱源等を含む。切断部９０は加熱後シートＳＳ２を切断する刃を動作させるモーター等の駆動部を含む。
また、図４に示されていない各種の駆動部が第１駆動部Ｉ／Ｆ１２２に接続された構成であってもよい。
【0069】
［１－６．分別装置の制御系］
図５は、分別装置１６の機能ブロック図である。
分別装置１６は、分別装置１６の動作を制御する第２制御部１７０を有し、第２制御部１７０は第２プロセッサー１７１及び第２メモリー１７２を備える。第２プロセッサー１７１は、ＣＰＵやＭＰＵにより構成される演算処理装置である。第２プロセッサー１７１は、制御プログラムを実行して分別装置１６の各部を制御する。第２プロセッサー１７１は、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーにより構成することも可能であり、半導体素子を含む各種回路と統合されたＳｏＣにより構成してもよい。また、第２プロセッサー１７１の機能の全てをハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。
図５は、分別装置１６の機能ブロック図である。
分別装置１６は、分別装置１６の動作を制御する第２制御部１７０を有し、第２制御部１７０は第２プロセッサー１７１及び第２メモリー１７２を備える。第２プロセッサー１７１は、ＣＰＵやＭＰＵにより構成される演算処理装置である。第２プロセッサー１７１は、制御プログラムを実行して分別装置１６の各部を制御する。第２プロセッサー１７１は、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーにより構成することも可能であり、半導体素子を含む各種回路と統合されたＳｏＣにより構成してもよい。また、第２プロセッサー１７１の機能の全てをハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。
【0070】
第２メモリー１７２は、第２プロセッサー１７１が実行するプログラムや、第２プロセッサー１７１により処理されるデータ等を記憶する記憶装置である。第２メモリー１７２は、ワークエリアを形成してデータやプログラムを一時的に記憶する一時記憶装置であってもよく、例えば、ＲＡＭであってもよい。第２メモリー１７２は、プログラムやデータを不揮発的に記憶する不揮発性記憶装置であってもよく、例えば、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリーデバイスや、磁気的記憶装置で構成されてもよい。また、第２メモリー１７２は、一時記憶装置と不揮発性記憶装置との両方を組み合わせて実現してもよい。
【0071】
第２制御部１７０は、第２センサーＩ／Ｆ１７３、第２駆動部Ｉ／Ｆ１７４、第２通信Ｉ／Ｆ１７５、表示部１７６、及び、入力部１７７を備える。
【0072】
表示部１７６は、分別装置１６の動作状態等を表示する。表示部１７６は、液晶表示パネル等の表示画面を備える構成であってもよいし、発光ダイオード等で構成されるインジケーターランプを備える構成であってもよい。
【0073】
入力部１７７は、ユーザーにより操作されるスイッチ等の操作子や、ユーザーのタッチ操作や押圧操作を検出するタッチセンサーを備える。入力部１７７は、ユーザーの操作に対応する操作データを第２プロセッサー１７１に出力する。
【0074】
第２通信Ｉ／Ｆ１７５は、第２プロセッサー１７１の制御に従って、分別装置１６以外の装置とデータ通信を実行する。第２通信Ｉ／Ｆ１７５は、通信ケーブルが接続されるコネクターと通信インターフェイス回路とを備える通信ユニットであってもよい。また、第２通信Ｉ／Ｆ１７５は、アンテナと無線通信回路とを有する無線通信モジュールであってもよい。第２制御部１７０は、第２通信Ｉ／Ｆ１７５によってシート製造装置１００と通信を実行する。本実施形態で、第２通信Ｉ／Ｆ１７５は、シート製造装置１００と通信を実行する。
【0075】
第２制御部１７０は、第２センサーＩ／Ｆ１７３を介して、分別装置１６の各部に設置されたセンサーに接続される。第２センサーＩ／Ｆ１７３は、センサーが出力する検出値を取得して第２プロセッサー１７１に入力するインターフェイス回路である。第２センサーＩ／Ｆ１７３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コンバーターを備えてもよい。また、第２センサーＩ／Ｆ１７３は、各センサーに駆動電力を供給してもよい。また、第２センサーＩ／Ｆ１７３は、各々のセンサーの出力値を、第２プロセッサー１７１が指定するサンプリング周波数に従って取得し、第２プロセッサー１７１に出力する回路を備えてもよい。
【0076】
第２センサーＩ／Ｆ１７３には、原料量センサー１６２、回収量センサー１６７、及び、原料検査部１６５の各センサーが接続される。すなわち、変位計１６５Ａ、静電容量センサー１６５Ｂ、イメージセンサー１６５Ｃ、分光検出器１６５Ｄ、及び、近磁界センサー１６５Ｅの各々が第２センサーＩ／Ｆ１７３に接続される。第２センサーＩ／Ｆ１７３には、図５に示していない各種のセンサーが接続されてもよい。
【0077】
第２制御部１７０は、第２センサーＩ／Ｆ１７３により、原料量センサー１６２、回収量センサー１６７、及び原料検査部１６５の各センサーの検出値や検出結果を取得する。
【0078】
第２制御部１７０は、第２駆動部Ｉ／Ｆ１７４を介して、分別装置１６が備える各駆動部に接続される。分別装置１６が備える駆動部は、モーター、ポンプ、ヒーター等である。図５には、ピックアップローラー１６３Ａを駆動するピックアップモーター１６８Ａ、及び、切替アーム１６３Ｃを動かすアクチュエーター１６８Ｂを駆動部の一例として示す。第２駆動部Ｉ／Ｆ１７４は、モーターやアクチュエーターに直接接続される構成のほか、第２制御部１７０の制御により駆動電流を供給する駆動回路や駆動ＩＣに接続されてもよい。第２制御部１７０は、第２駆動部Ｉ／Ｆ１７４を介して、ピックアップモーター１６８Ａ、及びアクチュエーター１６８Ｂを含む各駆動部を動作させる。
【0079】
［１－７．シート製造システムの動作］
図６は、シート製造システム１の機能ブロック図であり、シート製造装置１００から分別装置１６に送信される情報を合わせて図示する。
図６は、シート製造システム１の機能ブロック図であり、シート製造装置１００から分別装置１６に送信される情報を合わせて図示する。
【0080】
シート製造装置１００は、第１制御部１１０により構成される機能部として、動作制御部１１３、第１記憶部１１４、及び、第１通信部１１５を備える。これらの各部は、第１プロセッサー１１１がプログラムを実行することにより、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される。第１記憶部１１４は、第１メモリー１１２または不揮発性記憶部１２０の記憶領域を利用して構成される。第１通信部１１５は、第１プロセッサー１１１が第１通信Ｉ／Ｆ１２５を制御することにより構成される。
【0081】
動作制御部１１３は、シート製造装置１００の各部を動作させてシートＳの製造を実行する。動作制御部１１３は、シートＳの製造中における各センサーの検出値を取得して、処理部１０１の動作状態を監視し、処理部１０１の動作支障を検出する。
【0082】
動作制御部１１３が検出する動作支障は、粗砕部１２を含む各部における原料ＭＡの給紙詰まり、いわゆる給紙ジャムを含む。また、動作支障は、原料ＭＡ、解繊物ＭＢ、混合物ＭＸの滞留を含む。また、動作支障は、第２ウェブＷ２の形成不良を含む。第２ウェブＷ２の形成不良は、第２ウェブＷ２の千切れ、厚み不足、孔の形成等である。また、動作支障は、加熱後シートＳＳ２の形成不良を含む。加熱後シートＳＳ２の形成不良は、加熱後シートＳＳ２の白色度が基準範囲から外れたこと、及び、加熱後シートＳＳ２のコシが基準範囲から外れたこと等である。
【0083】
動作制御部１１３は、駆動部モニター２１７の検出結果に基づき、粗砕部１２における給紙ジャムを検出する。
動作制御部１１３は、滞留センサー２１１、２１２、２１３の検出結果を取得し、検出結果に基づいて、原料ＭＡ、解繊物ＭＢ、混合物ＭＸの滞留を検出する。
動作制御部１１３は、ウェブ状態検出部２１４の検出結果を取得し、取得した検出結果に基づいて、第２ウェブＷ２の形成不良を検出する。
動作制御部１１３は、シート状態検出部２１５の検出結果を取得し、取得した検出結果に基づいて、加熱後シートＳＳ２の形成不良を検出する。
動作制御部１１３は、滞留センサー２１１、２１２、２１３の検出結果を取得し、検出結果に基づいて、原料ＭＡ、解繊物ＭＢ、混合物ＭＸの滞留を検出する。
動作制御部１１３は、ウェブ状態検出部２１４の検出結果を取得し、取得した検出結果に基づいて、第２ウェブＷ２の形成不良を検出する。
動作制御部１１３は、シート状態検出部２１５の検出結果を取得し、取得した検出結果に基づいて、加熱後シートＳＳ２の形成不良を検出する。
【0084】
動作制御部１１３は、動作支障ありと判定した場合に、動作情報１３０を生成する。動作情報１３０は、発生した動作支障の種類を示す情報を含む。
動作制御部１１３は、動作情報１３０を第１記憶部１１４に記憶する。動作制御部１１３は、動作情報１３０を生成する毎、或いは、予め設定された周期で、第１記憶部１１４に記憶した動作情報１３０を第１通信部１１５によって分別装置１６に送信する。第１通信部１１５は、送信部の一例に対応する。
動作制御部１１３は、動作情報１３０を第１記憶部１１４に記憶する。動作制御部１１３は、動作情報１３０を生成する毎、或いは、予め設定された周期で、第１記憶部１１４に記憶した動作情報１３０を第１通信部１１５によって分別装置１６に送信する。第１通信部１１５は、送信部の一例に対応する。
【0085】
分別装置１６は、第２制御部１７０により構成される機能部として、検出部１８１、判定部１８２、分別部１８３、受信部１８４、設定部１８５、及び、第２記憶部１９０を備える。これらの各部は、第２プロセッサー１７１がプログラムを実行することにより、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される。
第２記憶部１９０は、第２メモリー１７２の記憶領域を利用して構成される。受信部１８４は、第２プロセッサー１７１が第２通信Ｉ／Ｆ１７５を制御することにより構成される。
第２記憶部１９０は、第２メモリー１７２の記憶領域を利用して構成される。受信部１８４は、第２プロセッサー１７１が第２通信Ｉ／Ｆ１７５を制御することにより構成される。
【0086】
第２記憶部１９０は、学習データセット１９１、動作状態情報１９２、判定基準１９３、及び、動作目標値１９４を記憶する。判定基準１９３は、判定部１８２が原料ＭＡの適否を判定するための基準を含む。すなわち、判定基準１９３は、分別装置１６に設定されている判定基準である。動作目標値１９４は、処理部１０１の動作状態について達成すべき目標値を含む。学習データセット１９１及び動作状態情報１９２については後述する。
【0087】
検出部１８１は、厚み検出部１８１Ａ、静電容量検出部１８１Ｂ、形状検出部１８１Ｃ、印字状態検出部１８１Ｄ、サイズ検出部１８１Ｅ、再生紙検出部１８１Ｆ、及び、磁気検出部１８１Ｇを有する。
【0088】
厚み検出部１８１Ａは、変位計１６５Ａの検出値に基づいて原料ＭＡの厚みを検出する。
静電容量検出部１８１Ｂは、静電容量センサー１６５Ｂの検出結果に基づいて、原料ＭＡの静電容量を検出する。
形状検出部１８１Ｃは、イメージセンサー１６５Ｃが出力するイメージデータを解析し、原料ＭＡの形状を抽出する。形状検出部１８１Ｃは、抽出した原料ＭＡの形状を解析して、原料ＭＡの欠損を検出する。形状検出部１８１Ｃは、例えば、原料ＭＡにおける欠損の数や大きさを示す欠損度を算出してもよい。
印字状態検出部１８１Ｄは、イメージセンサー１６５Ｃが出力するイメージデータを解析し、原料ＭＡの表面及び／または裏面の印字デューティーを算出する。
サイズ検出部１８１Ｅは、イメージセンサー１６５Ｃが出力するイメージデータを解析し、原料ＭＡのサイズを算出する。
静電容量検出部１８１Ｂは、静電容量センサー１６５Ｂの検出結果に基づいて、原料ＭＡの静電容量を検出する。
形状検出部１８１Ｃは、イメージセンサー１６５Ｃが出力するイメージデータを解析し、原料ＭＡの形状を抽出する。形状検出部１８１Ｃは、抽出した原料ＭＡの形状を解析して、原料ＭＡの欠損を検出する。形状検出部１８１Ｃは、例えば、原料ＭＡにおける欠損の数や大きさを示す欠損度を算出してもよい。
印字状態検出部１８１Ｄは、イメージセンサー１６５Ｃが出力するイメージデータを解析し、原料ＭＡの表面及び／または裏面の印字デューティーを算出する。
サイズ検出部１８１Ｅは、イメージセンサー１６５Ｃが出力するイメージデータを解析し、原料ＭＡのサイズを算出する。
【0089】
再生紙検出部１８１Ｆは、分光検出器１６５Ｄの検出結果に基づいて、原料ＭＡが再生紙である場合の再生世代を求める。再生紙の世代とは、パルプから製紙された新品の紙を基準として、シート製造装置１００による再生を実行した回数を示す。例えば、新品の紙を原料ＭＡとしてシート製造装置１００で製造されたシートＳを、１回の再生がなされた再生紙として、第１世代と呼ぶ。第１世代のシートＳを原料ＭＡとしてシート製造装置１００で製造されたシートＳは、第２世代である。これ以降、シート製造装置１００の原料ＭＡが再生紙である場合、シート製造装置１００が製造するシートＳは、原料ＭＡより１世代後の再生紙となる。再生紙の世代が進むと、主に解繊部２０による解繊を経ることの影響で、紙に含まれる繊維長が短くなる傾向がある。また、再生紙の世代が進むと、新品の紙に含まれる填料に対し、添加物供給部５２により添加される添加材料ＡＤの割合が増加する。これらの世代による変化は、シート製造装置１００が製造するシートＳの品質に影響を与える。従って、シート製造システム１は、原料ＭＡの状態として、再生紙の世代を再生紙検出部１８１Ｆにより検出し、後述するように判定に用いる。
【0090】
磁気検出部１８１Ｇは、近磁界センサー１６５Ｅの検出結果に基づいて、原料ＭＡに付着または含有される金属の有無、或いは金属量を検出する。
厚み検出部１８１Ａ、静電容量検出部１８１Ｂ、形状検出部１８１Ｃ、印字状態検出部１８１Ｄ、サイズ検出部１８１Ｅ、再生紙検出部１８１Ｆ、及び、磁気検出部１８１Ｇは、第１検出部、及び、第２検出部の一例に相当する。換言すれば、第１検出部及び第２検出部は、それぞれ、上記の検出部１８１の各部から選択される。第１検出部及び第２検出部は、検出部１８１の各部とともに、検出部１８１の各部が利用する原料検査部１６５の各センサーを含んでもよいし、これらの各センサーを第１検出部、及び、第２検出部の一例ということもできる。
厚み検出部１８１Ａ、静電容量検出部１８１Ｂ、形状検出部１８１Ｃ、印字状態検出部１８１Ｄ、サイズ検出部１８１Ｅ、再生紙検出部１８１Ｆ、及び、磁気検出部１８１Ｇは、第１検出部、及び、第２検出部の一例に相当する。換言すれば、第１検出部及び第２検出部は、それぞれ、上記の検出部１８１の各部から選択される。第１検出部及び第２検出部は、検出部１８１の各部とともに、検出部１８１の各部が利用する原料検査部１６５の各センサーを含んでもよいし、これらの各センサーを第１検出部、及び、第２検出部の一例ということもできる。
【0091】
判定部１８２は、原料ＭＡが処理部１０１による処理に適するか否か、すなわち原料ＭＡの適否を判定する。処理部１０１による処理に適する原料ＭＡとは、処理部１０１の動作支障を発生させる可能性が低い原料ＭＡをいう。処理部１０１による処理に適しない原料ＭＡとは、処理部１０１の動作支障を発生させる可能性のある原料ＭＡをいう。
【0092】
例えば、原料ＭＡが過度に厚い紙である場合、粗砕刃１４による破砕が進み難いため粗砕部１２で原料ＭＡの詰まりを生じる懸念がある。また、粗砕部１２で粗砕された原料ＭＡが硬いために原料ＭＡの滞留を生じやすいこと、及び、１枚の原料ＭＡから多量の解繊物ＭＢが発生するために解繊物ＭＢの滞留を生じやすいことが懸念される。さらに、解繊物ＭＢの搬送が不安定となるために、ドラム部６１への混合物ＭＸの供給が不安定化することが懸念される。この状態は、第２ウェブＷ２の形成の安定性を乱す要因となり、例えば、第２ウェブＷ２の千切れや孔を発生させることがある。
【0093】
また、例えば、原料ＭＡが静電気を帯びやすいものである場合、原料ＭＡの粗砕片、解繊物ＭＢ、及び混合物ＭＸが静電気を帯びやすいことから、滞留が発生することが懸念される。原料ＭＡの静電気を帯びやすさは、原料ＭＡとなる紙の製造時に添加された填料である炭酸カルシウムと、セルロース繊維との比率に依存する。原料ＭＡの静電気の帯びやすさの指標としては、原料ＭＡの静電容量が挙げられる。
【0094】
原料ＭＡが、折れ、皺、破れ、パンチ孔等の欠損を有する場合、例えば、原料ＭＡにおいて、破損や変形、サイズの不適合、過度の厚み、ステープラーの金属針やペーパークリップの付着等がある場合、処理部１０１の動作支障の発生が懸念される。破損や変形を有する紙とは、具体的には、しわ、破れ、汚れ、形状が他の原料ＭＡと明らかに異なるほどの折れ曲がり等を有する紙である。サイズが適合しない紙とは、具体的には、シート製造装置１００が処理可能な原料ＭＡのサイズの範囲を逸脱する紙である。これらの紙は分別装置１６から粗砕部１２まで、或いはその後の搬送経路で詰まりを生じる可能性があるため、処理に適しない。過度に厚い紙や他の紙と固着している紙は、硬度が高いために粗砕部１２や解繊部２０の動作に支障を来す可能性や、解繊部２０で解繊されることで多量の解繊物ＭＢを発生し、解繊物ＭＢの詰まりを生じる可能性があるため、処理に適しない。ステープラーの金属針やペーパークリップが付着している紙は、金属針やペーパークリップが粗砕部１２や解繊部２０の動作に影響を与える可能性があるため、処理に適しない。
【0095】
判定部１８２は、処理部１０１の動作支障の発生率に影響を与える複数の項目について、検出部１８１が検出した原料ＭＡの状態に基づき、原料ＭＡの適否を判定する。判定部１８２は、厚み検出部１８１Ａの検出結果を、原料ＭＡの厚みに関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、静電容量検出部１８１Ｂの検出結果を、原料ＭＡの静電容量に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、形状検出部１８１Ｃの検出結果を、原料ＭＡの欠損に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、印字状態検出部１８１Ｄの検出結果を、印字デューティーに関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、サイズ検出部１８１Ｅの検出結果を、原料ＭＡのサイズに関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、再生紙検出部１８１Ｆの検出結果を、再生世代に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、磁気検出部１８１Ｇの検出結果を、原料ＭＡの金属の有無または金属量に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２が利用する判定基準値は、第２記憶部１９０に判定基準１９３として記憶されている。判定基準１９３は、項目毎の判定基準値を含む。
判定部１８２は、静電容量検出部１８１Ｂの検出結果を、原料ＭＡの静電容量に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、形状検出部１８１Ｃの検出結果を、原料ＭＡの欠損に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、印字状態検出部１８１Ｄの検出結果を、印字デューティーに関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、サイズ検出部１８１Ｅの検出結果を、原料ＭＡのサイズに関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、再生紙検出部１８１Ｆの検出結果を、再生世代に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２は、磁気検出部１８１Ｇの検出結果を、原料ＭＡの金属の有無または金属量に関して設定された判定基準値と比較することにより、判定を行う。
判定部１８２が利用する判定基準値は、第２記憶部１９０に判定基準１９３として記憶されている。判定基準１９３は、項目毎の判定基準値を含む。
【0096】
判定部１８２は、原料ＭＡの厚み、静電容量、欠損、印字デューティー、サイズ、再生世代、及び、金属の有無または金属量の項目毎に適否を判定する。さらに、判定部１８２は、項目毎の判定結果を統合して、原料ＭＡの適否を判定する。ここで、原料ＭＡが処理に適しないと判定された項目を、便宜的に否定項目と呼ぶ。
例えば、判定部１８２は、否定項目の数に基づき、原料ＭＡが処理部１０１による処理に適するか否かを判定する。具体的には、否定項目の数が判定基準１９３により指定される数を超える場合に、原料ＭＡを、処理部１０１による処理に適しないと判定する。
例えば、判定部１８２は、否定項目の数に基づき、原料ＭＡが処理部１０１による処理に適するか否かを判定する。具体的には、否定項目の数が判定基準１９３により指定される数を超える場合に、原料ＭＡを、処理部１０１による処理に適しないと判定する。
【0097】
また、判定部１８２は、否定項目の中に判定基準１９３により指定された項目が含まれる場合に、原料ＭＡを、処理部１０１による処理に適しないと判定する。例えば、判定部１８２は、金属の有無または金属量が否定項目に含まれる場合に、原料ＭＡを、処理部１０１による処理に適しないと判定する。
このように、判定部１８２は、否定項目の数や、否定項目の種類に基づき原料ＭＡの適否を判定してもよいし、その他の基準に基づき原料ＭＡの適否を判定してもよい。
このように、判定部１８２は、否定項目の数や、否定項目の種類に基づき原料ＭＡの適否を判定してもよいし、その他の基準に基づき原料ＭＡの適否を判定してもよい。
【0098】
分別部１８３は、判定部１８２の判定結果に基づいてアクチュエーター１６８Ｂを動作させ、原料ＭＡの搬送経路を、回収トレイ１６６へ向かう経路と、シート製造装置１００へ向かう経路とに切り替え、原料ＭＡを分別する。具体的には、分別部１８３は、判定部１８２によって原料ＭＡが処理部１０１による処理に適しないと判定された場合に、切替アーム１６３Ｃを分別位置１６３Ｅに移動させて、原料ＭＡを回収トレイ１６６に回収する。分別部１８３は、判定部１８２によって原料ＭＡが処理部１０１による処理に適すると判定された場合に、切替アーム１６３Ｃを供給位置１６３Ｄに移動させて、原料ＭＡを粗砕部１２に搬送させる。
受信部１８４は、シート製造装置１００が送信する動作情報１３０を受信する。受信部１８４は、取得部の一例に対応する。
受信部１８４は、シート製造装置１００が送信する動作情報１３０を受信する。受信部１８４は、取得部の一例に対応する。
【0099】
設定部１８５は、学習データ生成部１８６、及び、学習部１８７を備える。
学習データ生成部１８６は、動作情報１３０に基づいて、動作状態情報１９２を生成または更新する。動作状態情報１９２は、シート製造装置１００において発生した動作支障について、動作支障の種類毎に、動作支障の発生状況を示す情報である。例えば、動作状態情報１９２は、動作支障の種類毎に、動作支障の発生率を含む。動作状態情報１９２は、複数種類の動作支障を統合した動作支障の発生率を含んでもよい。学習データ生成部１８６は、例えば、全ての動作支障に関する動作情報１３０を合算することにより、いずれかの動作支障が発生する発生率を算出して動作状態情報１９２としてもよい。
学習データ生成部１８６は、動作情報１３０に基づいて、動作状態情報１９２を生成または更新する。動作状態情報１９２は、シート製造装置１００において発生した動作支障について、動作支障の種類毎に、動作支障の発生状況を示す情報である。例えば、動作状態情報１９２は、動作支障の種類毎に、動作支障の発生率を含む。動作状態情報１９２は、複数種類の動作支障を統合した動作支障の発生率を含んでもよい。学習データ生成部１８６は、例えば、全ての動作支障に関する動作情報１３０を合算することにより、いずれかの動作支障が発生する発生率を算出して動作状態情報１９２としてもよい。
【0100】
動作支障の発生率とは、例えば、シート製造装置１００の運転時間、すなわちシートＳを製造する動作時間あたりの動作支障の発生数である。動作支障の発生率は、シート製造装置１００がシートＳを単位枚数だけ製造する間の動作支障の発生数であってもよい。動作支障の発生率は、シート製造装置１００が原料ＭＡを単位枚数だけ処理する間の動作支障の発生数であってもよい。
【0101】
学習データ生成部１８６は、動作状態情報１９２及び判定基準１９３に基づき、学習データセット１９１を生成または更新する。学習データセット１９１は、分別装置１６で設定されている判定の基準値を含む判定基準１９３と、判定基準１９３が設定されている間にシート製造装置１００において発生した動作支障に関する動作状態情報１９２を対応付けて含む。
【0102】
学習部１８７は、学習データセット１９１に基づき、動作支障の発生率と、判定部１８２の各項目の判定基準との相関を学習する。
本実施形態では、学習部１８７は、機械学習を行う学習モデルを有する。学習部１８７は、学習データセット１９１を用いて学習を実行することにより、動作支障の発生率から判定部１８２の各項目の判定基準を求める学習モデルを形成する。学習モデルは、人工知能を構成するアルゴリズムモデル、統計モデル、数学モデル等であり、ニューラルネットワークの構造を有していてもよい。人工知能はＡＩとも呼ばれる。ＡＩはＡｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅの略である。
本実施形態では、学習部１８７は、機械学習を行う学習モデルを有する。学習部１８７は、学習データセット１９１を用いて学習を実行することにより、動作支障の発生率から判定部１８２の各項目の判定基準を求める学習モデルを形成する。学習モデルは、人工知能を構成するアルゴリズムモデル、統計モデル、数学モデル等であり、ニューラルネットワークの構造を有していてもよい。人工知能はＡＩとも呼ばれる。ＡＩはＡｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅの略である。
【0103】
学習部１８７が実行する学習の具体的な態様は特に制限されない。例えば、学習部１８７は、学習データセット１９１に含まれる動作支障の発生率と項目毎の判定基準との相関について、いわゆる教師なし機械学習を実行してもよい。また、学習部１８７は、半教師あり機械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、学習データセット１９１に含まれる動作支障の発生率を目的変数とし、項目毎の判定基準を説明変数として重回帰分析を実行してもよい。学習部１８７は、ディープラーニングを実行してもよい。
【0104】
学習部１８７は、学習済みの学習モデルを用いて、処理部１０１の動作支障の発生率が与えられた場合に、与えられた発生率を実現するための項目毎の基準値を推定可能となる。すなわち、学習部１８７は、処理部１０１の動作支障の発生率を、動作目標値１９４にするための、判定部１８２の判定基準を推定できる。動作目標値１９４は、処理部１０１の動作状態について達成すべき目標値を含み、例えば、処理部１０１の動作支障の発生率を動作目標値１９４以下に抑えることが望まれる。動作目標値１９４は、シート製造装置１００の機種毎、或いは固体毎に予め設定される値である。
【0105】
学習データ生成部１８６は、動作状態情報１９２が示す動作支障の発生率を動作目標値１９４と比較し、動作情報１３０から得られた動作支障の発生率が適正な範囲か否かを判定し、判定結果を含む学習データセット１９１を生成してもよい。この学習データセット１９１は、判定基準１９３が示す項目毎の基準値と、処理部１０１における動作支障の発生率が適正か否かを示すラベルとが対応付けられたデータとなる。この場合、学習部１８７は、ラベルを含む学習データセット１９１を用いて、教師あり機械学習を実行させてもよい。
【0106】
また、学習部１８７は、学習モデルに強化学習を実行させてもよい。具体的には、学習データ生成部１８６は、動作状態情報１９２が示す動作支障の発生率を動作目標値１９４と比較し、動作情報１３０から得られた動作支障の発生率が適正な範囲か否かを判定する。学習データ生成部１８６は、判定結果を反映した報酬を含む学習データセット１９１を生成し、この学習データセット１９１に基づき学習部１８７に強化学習を実行させてもよい。この場合、学習部１８７は、学習モデルに、強化学習を実行させることにより、より高精度で基準値を推定できるようになる。強化学習を行う学習モデルは、学習前の初期モデルであってもよいし、学習データセット１９１により学習を行った学習済みモデルであってもよい。また、学習部１８７は、動作状態情報１９２に基づかない学習データセットにより学習を実行した学習済みモデルを有し、この学習済みモデルに学習データセット１９１による学習を実行させてもよい。例えば、シート製造装置１００と同種である他の装置の運転記録から生成された初期学習用の学習データセットを用いて、学習済みモデルを生成してもよい。また、初期学習用の学習データセットを用いて学習した学習済みモデルを、分別装置１６の製造時に第２制御部１７０に実装してもよい。
【0107】
【0108】
第１制御部１１０は、シート製造装置１００の各駆動部を制御してシートＳの製造を開始する（ステップＳＡ１１）。このとき、図示はしないが、分別装置１６はシート製造装置１００への原料ＭＡの供給を実行する。
【0109】
第１制御部１１０は、処理部１０１の動作状態の検出を開始する（ステップＳＡ１２）。詳細には、第１制御部１１０は、処理部１０１における動作支障の検出を開始する。ここで、動作支障とは、上述したように、粗砕部１２における給紙ジャム、原料ＭＡ、解繊物ＭＢ、混合物ＭＸの滞留、第２ウェブＷ２の形成不良、加熱後シートＳＳ２の形成不良の少なくともいずれかを含む。
【0110】
第１制御部１１０は、動作情報１３０を生成する条件として予め設定された情報生成条件が成立したか否かを判定する（ステップＳＡ１３）。本実施形態では、上述したように、シート製造装置１００において動作支障が発生した場合に、動作情報１３０を生成する。このため、情報生成条件は、いずれかの動作支障が発生したことである。第１制御部１１０の動作はこの例に限定されず、例えば、シートＳを製造する動作中すなわちシート製造装置１００の運転中に、予め設定された時間毎に動作情報１３０を生成してもよい。この場合、情報生成条件は、シート製造装置１００の運転中に設定時間が経過することである。
【0111】
情報生成条件が成立していない場合（ステップＳＡ１３；ＮＯ）、第１制御部１１０は、後述するステップＳＡ１６に移行する。
情報生成条件が成立した場合（ステップＳＡ１３；ＹＥＳ）、第１制御部１１０は、動作情報１３０を生成し（ステップＳＡ１４）、分別装置１６に動作情報１３０を送信し（ステップＳＡ１５）、ステップＳＡ１６に移行する。
情報生成条件が成立した場合（ステップＳＡ１３；ＹＥＳ）、第１制御部１１０は、動作情報１３０を生成し（ステップＳＡ１４）、分別装置１６に動作情報１３０を送信し（ステップＳＡ１５）、ステップＳＡ１６に移行する。
【0112】
ステップＳＡ１６で、第１制御部１１０は、シートＳの製造を終了するか否かを判定する（ステップＳＡ１６）。タッチセンサー１２４の操作により製造停止が指示された場合、或いは、指定された数量のシートＳの製造が完了した場合、第１制御部１１０はステップＳＡ１６で肯定判定する（ステップＳＡ１６；ＹＥＳ）。この場合、第１制御部１１０は、例えばシート製造装置１００の停止シーケンスを実行して、本処理を終了する。シートＳの製造を終了しない場合（ステップＳＡ１６；ＮＯ）、第１制御部１１０は、ステップＳＡ１３に戻る。
【0113】
図８は、分別装置１６の動作を示すフローチャートであり、特に、動作情報１３０を利用した学習に関する動作を示す。図８の動作は第２制御部１７０により実行される。
第２制御部１７０は、動作情報１３０を受信し（ステップＳＢ１１）、受信した動作情報１３０に基づいて動作状態情報１９２を生成または更新する（ステップＳＢ１２）。第２制御部１７０は、ステップＳＢ１２で生成または更新した動作状態情報１９２と、判定基準１９３とをもとに学習データセット１９１を生成または更新する（ステップＳＢ１３）。
第２制御部１７０は、動作情報１３０を受信し（ステップＳＢ１１）、受信した動作情報１３０に基づいて動作状態情報１９２を生成または更新する（ステップＳＢ１２）。第２制御部１７０は、ステップＳＢ１２で生成または更新した動作状態情報１９２と、判定基準１９３とをもとに学習データセット１９１を生成または更新する（ステップＳＢ１３）。
【0114】
第２制御部１７０は、学習データセット１９１を利用して学習部１８７に学習を実行させる（ステップＳＢ１４）。
第２制御部１７０は、学習後の学習部１８７によって、処理部１０１の動作状態の目標である動作目標値１９４を満たすような判定の基準値を推定する（ステップＳＢ１５）。第２制御部１７０は、推定した基準値を判定基準１９３に含ませて判定基準１９３を更新することにより、新たな基準値を設定する（ステップＳＢ１６）。
第２制御部１７０は、学習後の学習部１８７によって、処理部１０１の動作状態の目標である動作目標値１９４を満たすような判定の基準値を推定する（ステップＳＢ１５）。第２制御部１７０は、推定した基準値を判定基準１９３に含ませて判定基準１９３を更新することにより、新たな基準値を設定する（ステップＳＢ１６）。
【0115】
［１－８．実施形態の作用］
以上説明したように、第１実施形態に係るシート製造システム１は、繊維を含む原料ＭＡを処理する処理部１０１と、原料ＭＡの状態を検出する検出部１８１と、を有する。シート製造システム１は、検出部１８１の検出結果と予め設定された原料ＭＡの状態の判定基準とに基づいて、原料ＭＡが処理部１０１での処理に適するか否かを判定する判定部１８２を有する。シート製造システム１は、判定部１８２によって処理に適すると判定された原料ＭＡを処理部１０１に供給する供給部としての搬送部１６３を備える。シート製造システム１は、処理部１０１における動作支障の発生状態を示す動作情報１３０を取得する取得部としての受信部１８４と、動作情報１３０をもとに判定基準を設定する設定部１８５とを備える。
以上説明したように、第１実施形態に係るシート製造システム１は、繊維を含む原料ＭＡを処理する処理部１０１と、原料ＭＡの状態を検出する検出部１８１と、を有する。シート製造システム１は、検出部１８１の検出結果と予め設定された原料ＭＡの状態の判定基準とに基づいて、原料ＭＡが処理部１０１での処理に適するか否かを判定する判定部１８２を有する。シート製造システム１は、判定部１８２によって処理に適すると判定された原料ＭＡを処理部１０１に供給する供給部としての搬送部１６３を備える。シート製造システム１は、処理部１０１における動作支障の発生状態を示す動作情報１３０を取得する取得部としての受信部１８４と、動作情報１３０をもとに判定基準を設定する設定部１８５とを備える。
【0116】
シート製造システム１が実行する繊維処理方法は、原料ＭＡの状態を検出し、原料ＭＡの状態の検出結果と、予め設定された原料ＭＡの状態の判定基準とに基づいて、原料ＭＡが処理部１０１での処理に適するか否かを判定する。そして、処理に適すると判定した原料ＭＡを、処理を実行する処理部１０１に供給し、処理部１０１における動作支障の発生状態を示す動作情報１３０を取得し、動作情報１３０をもとに、判定基準を設定する。
【0117】
本発明を適用したシート製造システム１、及び、シート製造システム１による繊維処理方法によれば、処理部１０１による処理に適する原料ＭＡと、適しない原料ＭＡとを判定する基準を、処理部１０１の動作の状態に合わせて設定できる。これにより、シート製造装置１００による再生に適する原料ＭＡか否かを適切な基準に基づき判定でき、再生に適しない原料ＭＡを分別できる。このため、例えば、不適切な原料ＭＡを使用することによるシート製造装置１００の動作支障を抑制できる。また、処理部１０１の処理に適しないとして破棄される原料ＭＡを減らすことができる。
【0118】
設定部１８５は、判定基準と動作情報１３０とを対応付けて含む学習データセット１９１を生成する学習データ生成部１８６と、学習データセット１９１に基づいて判定基準と動作情報１３０との相関を学習する学習部１８７と、を備える。設定部１８５は、動作情報１３０が動作目標値１９４を満たすように判定基準を設定する。これにより、適切な基準に基づく判定を行って、動作目標値１９４を満たすように、シート製造装置１００を動作させることができる。
上述のように、処理部１０１の動作支障は、原料ＭＡの詰まりや滞留、第２ウェブＷ２や加熱後シートＳＳ２の形成不良など、様々な事象がある。これらの動作支障の要因も様々であり、原料ＭＡの状態と処理部１０１の動作支障の相関は複雑である。このため、処理部１０１の動作支障を抑制しようとすれば、原料ＭＡの状態に関して適切な判定基準を設定することが望まれるが、作業者による適切な基準の設定は容易ではない。さらに、例えば原料ＭＡの状態に関する複数の項目ごとに適切な判定基準を設定することは、作業者にとって困難である。シート製造システム１では、学習データ生成部１８６が生成する学習データセット１９１に基づき、学習部１８７に学習を実行させ、学習済みの学習部１８７を用いて判定の基準値を設定する。このため、第２制御部１７０によって、原料ＭＡの状態に関する複数の項目の各々について適切な基準値を設定できる。
上述のように、処理部１０１の動作支障は、原料ＭＡの詰まりや滞留、第２ウェブＷ２や加熱後シートＳＳ２の形成不良など、様々な事象がある。これらの動作支障の要因も様々であり、原料ＭＡの状態と処理部１０１の動作支障の相関は複雑である。このため、処理部１０１の動作支障を抑制しようとすれば、原料ＭＡの状態に関して適切な判定基準を設定することが望まれるが、作業者による適切な基準の設定は容易ではない。さらに、例えば原料ＭＡの状態に関する複数の項目ごとに適切な判定基準を設定することは、作業者にとって困難である。シート製造システム１では、学習データ生成部１８６が生成する学習データセット１９１に基づき、学習部１８７に学習を実行させ、学習済みの学習部１８７を用いて判定の基準値を設定する。このため、第２制御部１７０によって、原料ＭＡの状態に関する複数の項目の各々について適切な基準値を設定できる。
【0119】
検出部１８１は、第１検出部、及び第２検出部を備え、判定部１８２は、第１検出部の検出値に対応する判定基準、及び、第２検出部の検出値に対応する判定基準に基づいて判定を行う。この構成によれば、検出部１８１が備える複数の検出部の検出結果のそれぞれについて、設定部１８５によって設定された判定基準を用いて判定を行う。このため、原料ＭＡが処理部１０１による処理に適するか否かを、より高精度で判定できる。
【0120】
第１検出部、及び、第２検出部は、厚み検出部１８１Ａ、静電容量検出部１８１Ｂ、形状検出部１８１Ｃ、印字状態検出部１８１Ｄ、サイズ検出部１８１Ｅ、及び、再生紙検出部１８１Ｆのいずれかを含む。厚み検出部１８１Ａは、シート状の原料ＭＡの厚みを検出する。静電容量検出部１８１Ｂは、原料ＭＡの静電容量を検出する形状検出部１８１Ｃは、定型シートである原料ＭＡの端部欠損度を検出する。印字状態検出部１８１Ｄは、印刷物である原料ＭＡの印字デューティーを検出する。再生紙検出部１８１Ｆは、再生紙である原料ＭＡの再生世代を検出する。サイズ検出部１８１Ｅは、原料ＭＡのサイズを検出する。この構成によれば、原料ＭＡの状態に関する指標として、厚み、静電容量、形状の欠損、印字デューティー、再生世代、及びサイズのうち複数の項目で、原料ＭＡの適否を判定することができる。また、これら複数の項目の各々に対応する適切な基準を設定できる。従って、原料ＭＡの適否をより高精度で適切に判定できる。
【0121】
学習データ生成部１８６は、動作状態情報１９２から得られる情報と、判定基準１９３に含まれる複数の項目の判定基準とを対応付けて含む学習データセット１９１を生成する。すなわち、学習データセット１９１は、第１検出部の検出値に対応する判定基準と、第２検出部の検出値に対応する判定基準と、動作状態情報１９２の情報とを対応付けて含む。このため、学習部１８７が実行する学習に、検出部１８１の構成を詳細に反映させることができ、学習済みの学習部１８７により高精度で判定基準を推定できる。
【0122】
処理部１０１は、原料ＭＡを裁断する粗砕部１２、裁断部により裁断された原料ＭＡを解繊する解繊部２０、及び、解繊部により解繊された解繊物を成形してシートＳを製造する成形部１０２を含む。受信部１８４は、処理部１０１における原料ＭＡの詰まり、粗砕部１２により裁断された原料ＭＡの滞留、及び、成形部１０２により製造された第２ウェブＷ２やシートＳの形状不良のうち、少なくともいずれかの発生状態を示す動作情報１３０を取得する。この構成によれば、処理部１０１で発生する複数の動作支障に対応して、動作支障の発生率を抑制し得る判定基準を設定できる。このため、シート製造装置１００の運転効率の向上を図ることができる。
【0123】
シート製造システム１は、原料ＭＡを分別する分別装置１６と、分別装置１６により分別された原料ＭＡを処理部１０１によって処理するシート製造装置１００とを備える。シート製造装置１００は、処理部１０１と、第１制御部１１０とを備える。第１制御部１１０は、処理部１０１の動作を検出して動作情報１３０を生成する動作制御部１１３、及び、動作情報１３０を分別装置１６に送信する第１通信部１１５を有する。分別装置１６は、判定部１８２によって処理に適すると判定された原料ＭＡと処理に適しないと判定された原料ＭＡとを分別する分別部１８３を備える。分別装置１６は、検出部１８１と、判定部１８２と、取得部として動作情報１３０を受信する受信部１８４と、設定部１８５と、を備える。この構成によれば、シート製造装置１００と分別装置１６とを備える構成において、シート製造装置１００における動作状態を示す動作情報１３０を分別装置１６に送信し、分別装置１６が、動作情報１３０に基づく判定基準を設定する。従って、分別装置１６が原料ＭＡを判定して分別する構成において、シート製造装置１００の動作の状態を反映して適切に判定基準を設定できる。また、分別装置１６が分別した原料ＭＡがシート製造装置１００に供給されるため、シート製造装置１００において原料ＭＡを分別する構成が不要であり、シート製造装置１００の小型化を図ることができる。
【0124】
［２．第２実施形態］
図９は、本発明を適用した第２実施形態のシート製造システム１Ａの構成を示す図である。図１０は、シート製造システム１Ａの機能ブロック図である。第２実施形態に係る図および説明において、第１実施形態と共通する構成部には同符号を付し、説明を省略する。
図９は、本発明を適用した第２実施形態のシート製造システム１Ａの構成を示す図である。図１０は、シート製造システム１Ａの機能ブロック図である。第２実施形態に係る図および説明において、第１実施形態と共通する構成部には同符号を付し、説明を省略する。
【0125】
シート製造システム１Ａは、シート製造装置１００Ａ、及び、分別装置１６Ａを備える。分別装置１６Ａは、シート製造装置１００Ａから分離して配置されている。上記第１実施形態で説明した分別装置１６は、粗砕部１２に原料ＭＡを供給する機能を有していたが、分別装置１６Ａは、原料ＭＡを粗砕部１２に直接供給することはない。これに代えて、分別装置１６Ａは、原料ＭＡを判定し、処理部１０１による処理に適すると判定した原料ＭＡを、原料容器３０に収容する。シート製造システム１Ａは、繊維処理システムの一例に対応する。シート製造装置１００Ａは、処理装置の一例に対応する。
【0126】
原料容器３０は、原料ＭＡを収容した状態で、例えばユーザーが手に持って移動可能なカートリッジ様の容器である。原料容器３０は、分別装置１６Ａ、および、シート製造装置１００Ａに対して着脱可能である。
分別装置１６Ａは、原料容器３０が装着された状態で、搬送部１６３によって原料ＭＡを原料容器３０に搬送する。これにより、分別装置１６Ａが処理部１０１による処理に適すると判定した原料ＭＡが、原料容器３０に収容される。
分別装置１６Ａは、原料容器３０が装着された状態で、搬送部１６３によって原料ＭＡを原料容器３０に搬送する。これにより、分別装置１６Ａが処理部１０１による処理に適すると判定した原料ＭＡが、原料容器３０に収容される。
【0127】
シート製造装置１００Ａは、原料容器３０を装着可能な供給部１０を有する。供給部１０は、原料容器３０に収容された原料ＭＡを、１枚ずつ、或いは所定枚数ずつピックアップして、粗砕部１２に供給する。粗砕部１２を含む処理部１０１は、第１実施形態と共通である。
【0128】
原料容器３０には、第３記憶部３１が取り付けられる。第３記憶部３１は、データを不揮発的に記憶可能な記憶領域を有する。第３記憶部３１は、例えば、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリーデバイスや、磁気的記憶装置で構成することができ、無線ＩＣタグで構成されてもよい。第３記憶部３１は、容器側記憶部ということもでき、記憶部の一例に対応する。
【0129】
シート製造装置１００Ａは、第３記憶部３１にデータを書き込み可能である。例えば、供給部１０は、第３記憶部３１に接続される不図示の書き込み回路、または、非接触で第３記憶部３１にデータを書き込む不図示のインターフェイス回路を有する。一方、分別装置１６Ａは、第３記憶部３１に書き込まれたデータを読み出すことが可能である。例えば、分別装置１６Ａは、第３記憶部３１に接続される不図示の読み取り回路、または、非接触で第３記憶部３１からデータを読み取る不図示のインターフェイス回路を有する。
【0130】
図１０に示すように、シート製造装置１００Ａは、動作制御部１１３及び第１記憶部１１４に加え、書込部１１６を備える。書込部１１６は、動作制御部１１３が生成した動作情報１３０を、第３記憶部３１に書き込む。書込部１１６は、第２制御部１７０の機能により構成される。
【0131】
分別装置１６Ａは、読取部１８９を備える。読取部１８９は、分別装置１６Ａにセットされた原料容器３０が有する第３記憶部３１から、動作情報１３０を読み取る。学習データ生成部１８６は、読取部１８９によって読み取られた動作情報１３０に基づき動作状態情報１９２を生成し、第２記憶部１９０に記憶させる。
【0132】
図１１は、シート製造装置１００Ａの動作を示すフローチャートであり、特に、シートＳを製造する動作において動作情報１３０を生成する処理を示す。図１１の動作は第１制御部１１０により実行される。図１１において、図７と共通する処理には同ステップ番号を付して説明を省略する。図１２は、分別装置１６の動作を示すフローチャートであり、特に、動作情報１３０を利用した学習に関する動作を示す。図１２の動作は第２制御部１７０により実行される。図１２において、図８と共通する処理には同ステップ番号を付して説明を省略する。
【0133】
シート製造装置１００Ａには、シートＳを製造するにあたって、原料ＭＡを収容した原料容器３０がセットされる。従って、第１制御部１１０が図１１の動作を実行する場合には、供給部１０に原料容器３０がセットされている。
【0134】
第１制御部１１０は、シートＳの製造を開始し（ステップＳＡ１１）、処理部１０１の動作状態の検出を開始する（ステップＳＡ１２）。その後、第１制御部１１０は、動作情報１３０を生成した場合（ステップＳＡ１４）、動作情報１３０を第３記憶部３１に書き込む処理を行い（ステップＳＡ２１）、ステップＳＡ１６に移行する。
【0135】
シート製造装置１００Ａが原料容器３０に収容された原料ＭＡを使いきった場合など、原料容器３０に原料ＭＡを補充する必要がある場合、原料容器３０が分別装置１６Ａにセットされる。
【0136】
第２制御部１７０は、原料容器３０がセットされたか否かを判定し（ステップＳＢ２１）、原料容器３０がセットされない場合は（ステップＳＢ２１；ＮＯ）、原料容器３０がセットされるまで待機する。
原料容器３０がセットされた場合（ステップＳＢ２１；ＹＥＳ）、第２制御部１７０は、第３記憶部３１から動作情報１３０を読み出す（ステップＳＢ２２）。第２制御部１７０は、ステップＳＢ２２で読み出した動作情報１３０に基づき動作状態情報１９２を生成し、或いは更新する（ステップＳＢ１２）。
原料容器３０がセットされた場合（ステップＳＢ２１；ＹＥＳ）、第２制御部１７０は、第３記憶部３１から動作情報１３０を読み出す（ステップＳＢ２２）。第２制御部１７０は、ステップＳＢ２２で読み出した動作情報１３０に基づき動作状態情報１９２を生成し、或いは更新する（ステップＳＢ１２）。
【0137】
このように、本発明を適用した第２実施形態に係るシート製造システム１Ａは、原料ＭＡを分別して原料容器３０に収容する分別装置１６Ａと、原料容器３０から原料ＭＡを取り出して処理部１０１により処理するシート製造装置１００Ａと、を備える。シート製造装置１００Ａは、処理部１０１と、処理部１０１の動作を検出して動作情報１３０を生成する動作制御部１１３と、を備える。第１制御部１１０は、動作情報１３０を原料容器３０に設けられた第３記憶部３１に記憶させる。分別装置１６Ａは、判定部１８２によって処理に適すると判定された原料ＭＡと処理に適しないと判定された原料ＭＡとを分別する分別部１８３と、検出部１８１と、判定部１８２とを備える。分別装置１６Ａは、取得部としての読取部１８９と、設定部１８５と、を備える。読取部１８９は、原料容器３０の第３記憶部３１から動作情報１３０を取得する。この構成によれば、原料ＭＡの適否を判定する基準を、処理部１０１の動作に関する動作情報１３０を反映して適切に設定できる。従って、原料ＭＡの適否を、効率よく、適切な基準に基づき判定できる。また、上述した第１実施形態のシート製造システム１と同様の効果を得ることができる。
【0138】
さらに、シート製造システム１Ａでは、分別装置１６Ａとシート製造装置１００Ａとが物理的に近接して設置される必要がない。このため、シート製造システム１Ａの設置の自由度が増し、シート製造装置１００Ａの小型化を実現できる。
【0139】
［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。
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。
【0140】
例えば、上記各実施形態では、検出部１８１が厚み検出部１８１Ａ、静電容量検出部１８１Ｂ、形状検出部１８１Ｃ、印字状態検出部１８１Ｄ、サイズ検出部１８１Ｅ、再生紙検出部１８１Ｆ、及び、磁気検出部１８１Ｇを備える構成を例示した。本発明はこれに限定されず、例えば、検出部１８１の構成は、上述した各検出部から２以上を適宜に選択可能である。また、検出部１８１は、原料ＭＡの状態として上述した項目以外の検出を行うものであってもよい。例えば、湿度センサーによって原料ＭＡの湿度を検出する構成、原料ＭＡに粘着材が付着しているか否かを検出する構成、イメージセンサー１６５Ｃのイメージデータに基づき原料ＭＡの光沢や原料ＭＡの色を検出する構成等を備えてもよい。
【0141】
上記各実施形態において、学習部１８７は、機械学習機能や重回帰分析を実行しない構成であってもよい。例えば、学習部１８７は、動作情報１３０から得られた動作支障の発生率が適正な範囲か否かの判定結果をもとに、項目毎の基準値を所定量だけ増減させてもよい。この場合、動作支障の種類に対応付けて基準値を増減させる項目が設定され、基準値を増減させる所定量が項目毎に設定されていればよい。また、学習部１８７は、動作情報１３０から得られた動作支障の発生率と、動作目標値１９４との差分を基準値にフィードバックするＰＩＤ制御を実行してもよい。ＰＩＤはＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａの略である。
【0142】
分別装置１６、１６Ａは、処理部１０１による処理に適しないと判定された原料ＭＡを、回収量センサー１６７に回収する構成に限定されず、例えば、シュレッダーによって裁断する構成であってもよい。
【0143】
また、分別装置１６は、処理部１０１による処理に適すると判定された原料ＭＡを、粗砕部１２の上流において一時的に貯留する貯留部を備えてもよい。この場合、シート製造装置１００は、貯留部に貯留された原料ＭＡを粗砕部１２に搬送する搬送装置を備えてもよい。
【0144】
また、動作情報１３０は、処理部１０１における動作支障の検出を行った日付、時刻、或いは検出を行った期間を示す時間情報を含んでいてもよい。この場合、分別装置１６、１６Ａは、判定基準１９３により判定を行った期間と、動作情報１３０の時間情報とを対照することにより、判定基準１９３と動作情報１３０との対応漬けを行い、学習データセット１９１を生成してもよい。
【0145】
シート製造システム１Ａにおいて使用可能な原料容器３０の数に制限はなく、複数の原料容器３０を用いることができる。この場合、例えば、処理部１０１の処理に適する原料ＭＡを１または複数の原料容器３０に蓄積しておくことができる。この場合、シート製造装置１００Ａが原料ＭＡを消費するペースが、分別装置１６Ａの処理速度の制約を受けない。このため、シート製造装置１００Ａが原料ＭＡを消費するペースが、分別装置１６Ａが原料容器３０に原料ＭＡを収容するペースよりも速い場合であっても、シート製造装置１００Ａの速度を損なうことなくシートＳを製造できる。
【0146】
さらに、例えば、第３記憶部３１に、動作情報１３０を生成したシート製造装置１００Ａを識別する識別情報と、動作情報１３０とを対応付けて記憶する構成としてもよい。この場合、複数のシート製造装置１００Ａで原料容器３０を共通して使用できる。さらに、分別装置１６Ａは、学習データ生成部１８６によって個々のシート製造装置１００Ａにおける動作支障の発生率を反映した学習データセット１９１を生成し、学習部１８７に学習を実行させることができる。これにより、学習部１８７は、各々のシート製造装置１００Ａが有する処理部１０１に適合する基準値を推定し、判定基準１９３を生成できる。従って、各々の処理部１０１に適した基準に基づき原料ＭＡの適否を判定できる。また、この場合、各々のシート製造装置１００Ａに対応する学習モデルを学習部１８７が有する構成としてもよい。
【0147】
図４－図６及び図１０に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、シート製造システム１、１Ａの他の各部の具体的な細部構成についても、趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【0148】
図７、図８、図１１、図１２に示すフローチャートの処理単位は、シート製造システム１、１Ａの各部の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。これらのフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって制限されることはなく、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
【0149】
また、第１制御部１１０及び第２制御部１７０がそれぞれ実行するプログラムは、各装置に記憶されてもよいし、コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体に記録しておくことも可能である。記録媒体としては、磁気的、光学的記録媒体または半導体メモリーデバイスを用いることができる。また、上記各装置に対応したプログラムをサーバー装置等に記憶させておき、サーバー装置から各部にプログラムをダウンロードすることで、シート製造システム１、１Ａの動作を実現することもできる。
【符号の説明】
【0150】
１、１Ａ…シート製造システム（繊維処理システム）、１０…供給部、１２…粗砕部（裁断部）、１４…粗砕刃、１６、１６Ａ…分別装置、２０…解繊部、３０…原料容器、３１…第３記憶部（記憶部）、４０…選別部、４１…ドラム部、５０…混合部、５２…添加物供給部、６０…分散部、６１…ドラム部、７０…第２ウェブ形成部、７９…ウェブ搬送部、８０…加工部、９０…切断部、１００、１００Ａ…シート製造装置（処理装置）、１０１…処理部、１０２…成形部、１１０…第１制御部（制御部）、１１３…動作制御部、１１４…第１記憶部、１１５…第１通信部（送信部）、１１６…書込部、１３０…動作情報、１６０…筐体、１６１…原料収容部、１６３…搬送部（供給部）、１６３Ａ…ピックアップローラー、１６３Ｂ…供給ローラー、１６３Ｃ…切替アーム、１６３Ｄ…供給位置、１６３Ｅ…分別位置、１６３Ｆ…ガイド、１６５…原料検査部、１６５Ａ…変位計、１６５Ｂ…静電容量センサー、１６５Ｃ…イメージセンサー、１６５Ｄ…分光検出器、１６５Ｅ…磁界センサー、１６６…回収トレイ、１６８Ａ…ピックアップモーター、１６８Ｂ…アクチュエーター、１７０…第２制御部、１８１…検出部、１８１Ａ…厚み検出部（第１検出部、第２検出部）、１８１Ｂ…静電容量検出部（第１検出部、第２検出部）、１８１Ｃ…形状検出部（第１検出部、第２検出部）、１８１Ｄ…印字状態検出部（第１検出部、第２検出部）、１８１Ｅ…サイズ検出部（第１検出部、第２検出部）、１８１Ｆ…再生紙検出部（第１検出部、第２検出部）、１８１Ｇ…磁気検出部（第１検出部、第２検出部）、１８２…判定部、１８３…分別部、１８４…受信部（取得部）、１８５…設定部、１８６…学習データ生成部、１８７…学習部、１８９…読取部（取得部）、１９０…第２記憶部、１９１…学習データセット、１９２…動作状態情報、１９３…判定基準、１９４…動作目標値、２１１、２１２、２１３…滞留センサー、２１４…ウェブ状態検出部、２１５…シート状態検出部、２１７…駆動部モニター、ＭＡ…原料、ＭＢ…解繊物、ＭＣ…繊維材料、ＭＸ…混合物、Ｓ…シート、ＳＳ１…加圧後シート、ＳＳ２…加熱後シート、Ｗ１…第１ウェブ、Ｗ２…第２ウェブ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】