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。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings. Note that the embodiments described below do not limit the content of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described below are essential components of the present invention.
［１．第１実施形態］
［１－１．シート製造装置の全体構成］
図１は、シート製造装置１００の構成を示す図である。
シート製造装置１００は、木質系パルプ材料やクラフトパルプ、古紙、合成パルプ等の繊維を含む原料ＭＡを繊維化して、シートＳを製造する。
[1. First embodiment]
[1-1. Overall configuration of sheet manufacturing equipment]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a sheet manufacturing apparatus 100.
The sheet manufacturing apparatus 100 manufactures a sheet S by converting raw material MA containing fibers such as wood pulp material, kraft pulp, waste paper, and synthetic pulp into fibers.
シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、貯留部１３、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、ウェブ搬送部７９、加工部８０、及び、切断部９０を備える。
The sheet manufacturing apparatus 100 includes a supply section 10, a crushing section 12, a storage section 13, a defibration section 20, a sorting section 40, a first web forming section 45, a rotating body 49, a mixing section 50, a dispersion section 60, and a second web. It includes a forming section 70, a web conveyance section 79, a processing section 80, and a cutting section 90.
供給部１０は、粗砕部１２に原料ＭＡを供給する。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。原料ＭＡは、粗砕部１２により紙片状に裁断されて原料片ＭＳとなり、原料片ＭＳはホッパー９により集められて貯留部１３に搬送される。原料片ＭＳは粗砕片、或いは裁断片ということができ、繊維を含む繊維片の一例に対応する。原料片ＭＳは、例えば、長さが２０ｍｍ、幅が３ｍｍ程度の長方形状である。
The supply section 10 supplies the raw material MA to the coarse crushing section 12 . The coarse crushing section 12 is a shredder that shreds the raw material MA using a coarse crushing blade 14. The raw material MA is cut into paper pieces by the crushing section 12 to become raw material pieces MS, and the raw material pieces MS are collected by the hopper 9 and conveyed to the storage section 13. The raw material piece MS can be called a coarsely crushed piece or a shredded piece, and corresponds to an example of a fiber piece containing fibers. The raw material piece MS has, for example, a rectangular shape with a length of about 20 mm and a width of about 3 mm.
貯留部１３は、粗砕部１２から供給された原料片ＭＳを一時的に貯留し、所定量を解繊部２０に供給する。これによって、シートＳの製造工程に供給される原料片ＭＳを所定量に保つことが可能となる。
The storage section 13 temporarily stores the raw material pieces MS supplied from the crushing section 12 and supplies a predetermined amount to the defibration section 20 . This makes it possible to maintain the raw material pieces MS supplied to the sheet S manufacturing process at a predetermined amount.
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片ＭＳを、１本または少数の繊維に解きほぐす加工である。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。解繊物ＭＢは、例えば、原料ＭＡに含まれた繊維や、樹脂粒、インクやトナーなどの色剤、にじみ防止材、紙力増強剤等の原料ＭＡに由来する成分を含む。
The defibrating section 20 dryly defibrates the pieces cut by the coarse crushing section 12 into a defibrated material MB. Defibration is a process in which a raw material piece MS in which a plurality of fibers are bound is unraveled into one or a small number of fibers. Dry processing refers to processing such as defibration in air or the like rather than in a liquid. The defibrated material MB contains components derived from the raw material MA, such as fibers contained in the raw material MA, resin particles, colorants such as ink and toner, bleed prevention material, and paper strength enhancer.
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、原料片ＭＳを固定子２２とローター２４との間に挟んで解繊する。解繊物ＭＢは、配管を通じて選別部４０に送られる。
The defibrating section 20 is, for example, a mill that includes a cylindrical stator 22 and a rotor 24 that rotates inside the stator 22, and the raw material piece MS is sandwiched between the stator 22 and the rotor 24 and defibrated. fiber. The defibrated material MB is sent to the sorting section 40 through piping.
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、図示しない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ものは、管８を通じてホッパー９に搬送される。
The sorting section 40 includes a drum section 41 and a housing section 43 that accommodates the drum section 41. The drum section 41 is a sieve having openings such as a net, a filter, or a screen, and is rotated by the power of a motor (not shown). The defibrated material MB is loosened inside the rotating drum section 41, passes through the opening of the drum section 41, and descends. Among the components of the defibrated material MB, those that do not pass through the opening of the drum section 41 are conveyed to the hopper 9 through the pipe 8.
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の開口より小さいものは、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。これにより、解繊物ＭＢの成分のうち、シートＳの製造に適しない短い繊維や、樹脂粒、インク、トナー、にじみ防止剤等が除去される。
The first web forming section 45 includes an endless mesh belt 46 having a large number of openings. The first web forming section 45 produces the first web W1 by depositing fibers and the like descending from the drum section 41 on the mesh belt 46. Among the components that have descended from the drum section 41, those smaller than the openings of the mesh belt 46 pass through the mesh belt 46 and are removed by suction by the suction section 48. As a result, among the components of the defibrated material MB, short fibers unsuitable for manufacturing the sheet S, resin particles, ink, toner, anti-bleeding agent, etc. are removed.
メッシュベルト４６の移動経路には加湿器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、材料ＭＣとする。材料ＭＣは管５４を通じて混合部５０に搬送される。
A humidifier 77 is disposed along the movement path of the mesh belt 46, and the first web W1 deposited on the mesh belt 46 is humidified with mist-like water or highly humid air.
The first web W1 is conveyed by the mesh belt 46 and comes into contact with the rotating body 49. The rotating body 49 uses a plurality of blades to divide the first web W1 into material MC. Material MC is conveyed to mixing section 50 through pipe 54 .
混合部５０は、材料ＭＣに添加材料ＡＤを添加する添加物供給部５２、及び、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、複数の繊維を結着させるための樹脂などの結合材料を含み、着色剤、凝集抑制剤、難燃剤等を含んでもよい。混合ブロアー５６は、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。
The mixing section 50 includes an additive supply section 52 that adds the additive material AD to the material MC, and a mixing blower 56 that mixes the material MC and the additive material AD. The additive material AD includes a binding material such as a resin for binding a plurality of fibers, and may also include a colorant, an aggregation inhibitor, a flame retardant, and the like. The mixing blower 56 generates an air current in the pipe 54 through which the material MC and the additive material AD are conveyed, mixes the material MC and the additive material AD, and transports the mixture MX to the dispersion section 60.
分散部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング６３とを有する。ドラム部６１は、ドラム部４１と同様に構成される円筒形状の篩であり、図示しない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６３の内部を下降する。
The dispersion section 60 includes a drum section 61 and a housing 63 that accommodates the drum section 61. The drum section 61 is a cylindrical sieve configured similarly to the drum section 41, and is driven and rotated by a motor (not shown). As the drum portion 61 rotates, the mixture MX is loosened and moves down inside the housing 63.
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の開口より小さいものは、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。
The second web forming section 70 includes an endless mesh belt 72 having a large number of openings. The second web forming section 70 deposits the mixture MX descending from the drum section 61 on the mesh belt 72 to produce the second web W2. Among the components of the mixture MX, components smaller than the openings of the mesh belt 72 pass through the mesh belt 72 and are sucked by the suction section 76 .
メッシュベルト７２の移動経路には加湿器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。
A humidifier 78 is disposed along the movement path of the mesh belt 72, and the second web W2 deposited on the mesh belt 72 is humidified with mist-like water or highly humid air.
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。
The second web W2 is peeled off from the mesh belt 72 by the web conveyance section 79 and conveyed to the processing section 80. The processing section 80 includes a pressure section 82 and a heating section 84. The pressure section 82 sandwiches the second web W2 between a pair of pressure rollers and presses it with a predetermined nip pressure to form a pressed sheet SS1. The heating unit 84 applies heat to the pressed sheet SS1 between the pair of heating rollers. As a result, the fibers included in the pressurized sheet SS1 are bound by the resin contained in the additive material AD, and the heated sheet SS2 is formed. The heated sheet SS2 is conveyed to the cutting section 90.
切断部９０は、加熱後シートＳＳ２を、搬送方向Ｆと交差する方向及び／または搬送方向Ｆに沿う方向に切断し、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。
The cutting section 90 cuts the heated sheet SS2 in a direction intersecting with the conveyance direction F and/or in a direction along the conveyance direction F, thereby manufacturing a sheet S of a predetermined size. The sheets S are stored in the discharge section 96.
シート製造装置１００は、制御装置１１０を備える。制御装置１１０は、解繊部２０、添加物供給部５２、混合ブロアー５６、分散部６０、第２ウェブ形成部７０、加工部８０、及び切断部９０を含むシート製造装置１００の各部を制御して、シートＳの製造方法を実行させる。また、制御装置１１０は、供給部１０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、及び、回転体４９の動作を制御するものであってもよい。
シート製造装置１００は、本発明の繊維搬送装置の一例に対応する。
The sheet manufacturing apparatus 100 includes a control device 110. The control device 110 controls each part of the sheet manufacturing apparatus 100 including the defibrating section 20, the additive supply section 52, the mixing blower 56, the dispersing section 60, the second web forming section 70, the processing section 80, and the cutting section 90. Then, the method for manufacturing the sheet S is executed. Further, the control device 110 may control the operations of the supply section 10, the sorting section 40, the first web forming section 45, and the rotating body 49.
The sheet manufacturing apparatus 100 corresponds to an example of a fiber conveying apparatus of the present invention.
［１－２．貯留部の構成］
図２は、貯留部１３の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における縦断面図である。図３では、計量部１３４を省略している。
[1-2. Configuration of storage section]
FIG. 2 is a perspective view of the storage section 13. FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III in FIG. 2. In FIG. 3, the measuring section 134 is omitted.
貯留部１３は、攪拌装置１３０と、排出パイプ１３２と、計量部１３４とを備える。
攪拌装置１３０は、ホッパー９から搬送された原料片ＭＳを内部に一時的に貯留する機能、および、貯留している原料片ＭＳを攪拌する機能を有する。攪拌装置１３０は、図３に示すように、ケース１７０と、回転体１７２と、駆動機構１７４とを備える。
The storage section 13 includes a stirring device 130, a discharge pipe 132, and a measuring section 134.
The stirring device 130 has a function of temporarily storing therein the raw material pieces MS transported from the hopper 9, and a function of stirring the stored raw material pieces MS. The stirring device 130 includes a case 170, a rotating body 172, and a drive mechanism 174, as shown in FIG.
ケース１７０の開口部１８４の上方には、ホッパー９が位置し、開口部１８４を通して、ホッパー９からケース１７０の内部に原料片ＭＳが投入される。
The hopper 9 is located above the opening 184 of the case 170, and the raw material piece MS is thrown into the case 170 from the hopper 9 through the opening 184.
ケース１７０は、円筒形状の部材である側壁１８０を載置台１３６に載置することで形成され、原料片ＭＳを収容する。側壁１８０の底部は開口し、載置台１３６の上面により塞がれる。すなわち、載置台１３６の上面がケース１７０の底面１８２を構成する。
The case 170 is formed by placing the side wall 180, which is a cylindrical member, on the mounting table 136, and accommodates the raw material piece MS. The bottom of the side wall 180 is open and closed by the top surface of the mounting table 136. That is, the top surface of the mounting table 136 constitutes the bottom surface 182 of the case 170.
側壁１８０は、複数の支持部材１２２によって載置台１３６に固定される。支持部材１２２は、図３に示すように、断面Ｃ字形状の柱状部材であり、載置台１３６の上面に立設される。支持部材１２２の上端には爪部１２４が設けられ、爪部１２４が側壁１８０の上端に係合することによって、側壁１８０が載置台１３６に固定される。本実施形態では、支持部材１２２がケース１７０の外周に沿って等間隔に４本配置された構成を例示する。図２では、一部の支持部材１２２のみを図示している。なお、側壁１８０は、支持部材１２２を用いずに、接着剤等によって、載置台１３６に固定されていてもよい。また、支持部材１２２と側壁１８０とが接着剤により固定されてもよい。
The side wall 180 is fixed to the mounting table 136 by a plurality of support members 122. As shown in FIG. 3, the support member 122 is a columnar member with a C-shaped cross section, and is erected on the upper surface of the mounting table 136. A claw portion 124 is provided at the upper end of the support member 122, and when the claw portion 124 engages with the upper end of the side wall 180, the side wall 180 is fixed to the mounting table 136. In this embodiment, a configuration in which four supporting members 122 are arranged at equal intervals along the outer periphery of the case 170 is illustrated. In FIG. 2, only some of the support members 122 are illustrated. Note that the side wall 180 may be fixed to the mounting table 136 with an adhesive or the like without using the support member 122. Further, the support member 122 and the side wall 180 may be fixed with an adhesive.
側壁１８０の内周面には、環状の張り出し部２３０が設けられる。張り出し部２３０は、攪拌装置１３０の内部で攪拌された原料片ＭＳが開口部１８４からあふれ出ないように、原料片ＭＳの巻き上げを規制する。張り出し部２３０の幅や高さ位置は、攪拌装置１３０の形状や大きさ、処理速度に応じて適宜に変更可能である。
An annular projecting portion 230 is provided on the inner peripheral surface of the side wall 180 . The projecting portion 230 restricts the winding up of the raw material pieces MS so that the raw material pieces MS stirred inside the stirring device 130 do not overflow from the opening 184. The width and height position of the overhanging portion 230 can be changed as appropriate depending on the shape and size of the stirring device 130 and the processing speed.
側壁１８０には、排出部１８６が設けられる。排出部１８６は、接続部の一例に対応する。排出部１８６は、側壁１８０の下部からケース１７０の外側に向けて設けられた空洞状の張り出し部である。ケース１７０の外側には、排出部１８６に対向するように、計量部１３４が配置される。
A discharge section 186 is provided on the side wall 180. The discharge section 186 corresponds to an example of a connection section. The discharge part 186 is a hollow projecting part provided from the lower part of the side wall 180 toward the outside of the case 170. The measuring section 134 is arranged on the outside of the case 170 so as to face the discharge section 186.
排出部１８６は、計量部１３４に対向して下向きに傾斜する傾斜面１８８を有する。傾斜面１８８には排出口１８９が開口し、ケース１７０から排出口１８９を通じて原料片ＭＳを排出可能である。排出口１８９には排出パイプ１３２が接続される。
The discharge section 186 has an inclined surface 188 that faces the measuring section 134 and slopes downward. A discharge port 189 is opened in the inclined surface 188, and the raw material piece MS can be discharged from the case 170 through the discharge port 189. A discharge pipe 132 is connected to the discharge port 189.
ケース１７０の底部には原料片ＭＳを攪拌する回転体１７２が配置される。回転体１７２は、撹拌部の一例に対応する。回転体１７２は、底面１８２に対して回転可能に設置され、回転部１９０、複数の羽根１９６、および突起部材１９８を備える。
A rotating body 172 for stirring the raw material pieces MS is arranged at the bottom of the case 170. The rotating body 172 corresponds to an example of a stirring section. The rotating body 172 is rotatably installed with respect to the bottom surface 182 and includes a rotating part 190, a plurality of blades 196, and a protruding member 198.
回転部１９０は、底面１８２に重ねて配置される円板形状の部材であり、回転部１９０と底面１８２との境界はシーリング部材１９２により封止される。シーリング部材１９２は、原料片ＭＳが回転部１９０と底面１８２との間に入り込んで圧縮され、塊状になる事態を抑制する。シーリング部材１９２は、例えば、ポリアセタール等の樹脂によって形成される。
The rotating section 190 is a disc-shaped member disposed overlapping the bottom surface 182, and the boundary between the rotating section 190 and the bottom surface 182 is sealed by a sealing member 192. The sealing member 192 prevents the raw material pieces MS from entering between the rotating part 190 and the bottom surface 182, being compressed, and becoming lumpy. The sealing member 192 is made of resin such as polyacetal, for example.
回転部１９０の回転中心には、貫通孔である中心孔１９１が設けられる。また、底面１８２には、回転部１９０の中心に重なる位置に、貫通孔である底面孔１８３が設けられる。回転部１９０には、中心孔１９１を貫通して底面孔１８３の内部に達する接続部材１９４が配置される。接続部材１９４は、回転部１９０に固定される。
A center hole 191, which is a through hole, is provided at the center of rotation of the rotating portion 190. Further, a bottom hole 183 that is a through hole is provided in the bottom surface 182 at a position overlapping the center of the rotating part 190 . A connecting member 194 that penetrates the center hole 191 and reaches the inside of the bottom hole 183 is arranged in the rotating part 190 . The connecting member 194 is fixed to the rotating part 190.
回転体１７２は、駆動機構１７４に連結され、駆動機構１７４の動力により回転する。
駆動機構１７４は、攪拌モーター２１０と、収容部材２１４と、駆動軸２１６と、接続部材１９４とを備え、載置台１３６の下方に配置される。収容部材２１４は、駆動軸２１６を収容する円筒形の筐体であり、載置台１３６の下面に接続される。
The rotating body 172 is connected to a drive mechanism 174 and rotates by the power of the drive mechanism 174.
The drive mechanism 174 includes a stirring motor 210, a housing member 214, a drive shaft 216, and a connecting member 194, and is arranged below the mounting table 136. The housing member 214 is a cylindrical housing that houses the drive shaft 216, and is connected to the lower surface of the mounting table 136.
駆動軸２１６は、攪拌モーター２１０の出力軸であり、収容部材２１４の内部を通り、底面孔１８３の内部で、接続部材１９４の下部に形成された挿通部１９５に接続される。駆動軸２１６は、２つの軸受２２０により回転可能に収容部材２１４に支持される。
The drive shaft 216 is the output shaft of the stirring motor 210, passes through the interior of the housing member 214, and is connected to the insertion portion 195 formed at the bottom of the connection member 194 inside the bottom hole 183. The drive shaft 216 is rotatably supported by the housing member 214 by two bearings 220 .
この構成により、攪拌モーター２１０が動作して駆動軸２１６が回転すると、駆動軸２１６とともに回転体１７２が、ケース１７０の底部で回転する。
With this configuration, when the stirring motor 210 operates and the drive shaft 216 rotates, the rotating body 172 rotates together with the drive shaft 216 at the bottom of the case 170.
回転部１９０の上面は、複数の羽根１９６が固定される。羽根１９６は、回転部１９０の回転中心から放射状に延びるように配置される。本実施形態では、回転体１７２に４つの羽根１９６が配置され、各々の羽根１９６は回転部１９０の周方向において所定の間隔を空けて配置される。羽根１９６の下端にはフランジ２００が形成され、フランジ２００が回転部１９０に面接触して固定される。この構成によれば、羽根１９６と回転部１９０との間に原料片ＭＳが入り込むことを抑制する効果がある。なお、図には羽根１９６が略垂直に立設された例を示すが、羽根１９６は、回転部１９０の上面に対して鋭角をなす角度、或いは鈍角をなす角度で設置されてもよい。羽根１９６は、回転部１９０とともに回転し、原料片ＭＳを攪拌する。羽根１９６は第２の回転体の一例に対応する。
A plurality of blades 196 are fixed to the upper surface of the rotating part 190. The blades 196 are arranged to extend radially from the rotation center of the rotating section 190. In this embodiment, four blades 196 are arranged on the rotating body 172, and each blade 196 is arranged at a predetermined interval in the circumferential direction of the rotating part 190. A flange 200 is formed at the lower end of the blade 196, and the flange 200 is fixed in surface contact with the rotating part 190. This configuration has the effect of suppressing the material pieces MS from entering between the blades 196 and the rotating part 190. Although the figure shows an example in which the blades 196 are erected substantially vertically, the blades 196 may be installed at an acute angle or an obtuse angle with respect to the upper surface of the rotating portion 190. The blade 196 rotates together with the rotating part 190 and stirs the raw material pieces MS. The blade 196 corresponds to an example of a second rotating body.
回転体１７２の中心の近傍において、羽根１９６の一端部は接続部材１９４に近接する。また、羽根１９６の他端部は回転部１９０の周縁に近接する位置にある。このため、回転体１７２が回転すると、ケース１７０の径方向において、より広範囲に亘って原料片ＭＳが攪拌される。
Near the center of the rotating body 172, one end of the blade 196 is close to the connecting member 194. Further, the other end of the blade 196 is located close to the periphery of the rotating section 190. Therefore, when the rotating body 172 rotates, the raw material pieces MS are stirred over a wider range in the radial direction of the case 170.
回転体１７２の外周部において、羽根１９６の端には、回転部１９０の径方向に突出する突出片２０４が形成されている。突出片２０４は、ケース１７０の高さ方向において、排出口１８９に重なる位置に配置される。突出片２０４は、回転体１７２が回転する間、原料片ＭＳを排出口１８９に押し出すように作用する。
At the outer peripheral portion of the rotating body 172, a protruding piece 204 that protrudes in the radial direction of the rotating portion 190 is formed at the end of the blade 196. The protruding piece 204 is arranged at a position overlapping the discharge port 189 in the height direction of the case 170. The protruding piece 204 acts to push out the raw material piece MS to the discharge port 189 while the rotating body 172 rotates.
回転部１９０の上面の回転中心には、突起部材１９８が配置される。突起部材１９８は半楕円球あるいは半球形状の部材であり、接続部材１９４を覆う。また、羽根１９６の端部と接続部材１９４との間は、隙間がなく、或いは隙間が小さくなるように接続される。突起部材１９８の高さは、羽根１９６の高さよりも高いことが好ましく、本実施形態では、側壁１８０の高さ寸法の半分程度である。
A protruding member 198 is arranged at the rotation center of the upper surface of the rotating part 190. The protruding member 198 is a semi-elliptical or hemispherical member and covers the connecting member 194. Further, the ends of the blades 196 and the connecting member 194 are connected so that there is no gap or a small gap. The height of the protruding member 198 is preferably higher than the height of the blade 196, and in this embodiment, it is approximately half the height of the side wall 180.
突起部材１９８は、回転部１９０の回転中心における空間を閉塞し、この空間への原料片ＭＳの堆積を抑制する。回転部１９０の回転中心に位置する原料片ＭＳは、回転による遠心力の作用を受けにくく、羽根１９６に接触することもない。このため、回転部１９０を回転させた場合に、回転中心に原料片ＭＳが滞留しやすい。回転部１９０の回転中心に突起部材１９８を配置して、回転中心の空間を塞ぐことで、原料片ＭＳの滞留を抑制し、ケース１７０において原料片ＭＳを効果的に攪拌できる。なお、突起部材１９８の形状は、半球や半楕円球に限定されず、円錐や角錐等の錐体であってもよく、先端が球面状に形成された錐体であってもよい。
The protruding member 198 closes a space at the center of rotation of the rotating part 190 and suppresses the accumulation of raw material pieces MS in this space. The raw material piece MS located at the center of rotation of the rotating part 190 is not easily affected by centrifugal force due to rotation, and does not come into contact with the blades 196. For this reason, when the rotating part 190 is rotated, the raw material pieces MS tend to stay at the center of rotation. By arranging the protruding member 198 at the rotation center of the rotating part 190 and closing the space at the rotation center, retention of the raw material pieces MS can be suppressed and the raw material pieces MS can be effectively stirred in the case 170. Note that the shape of the protruding member 198 is not limited to a hemisphere or a semi-ellipsoid, but may be a cone such as a cone or a pyramid, or a cone having a spherical tip.
図４は、排出パイプ１３２の断面図である。
排出パイプ１３２は、中空の管状部材であり、原料片ＭＳをケース１７０から計量部１３４に向けて搬送する。本実施形態では、排出パイプ１３２は断面円形の直管であり、断面の中心を通る仮想の軸線を中心軸Ｌ１とする。排出パイプ１３２は回転体の一例に対応する。排出パイプ１３２は、筒の一例に対応する。中心軸Ｌ１は、軸線の一例に対応する。また、中心軸Ｌ１に沿った方向を、軸方向と呼ぶ。本実施形態の排出パイプ１３２は、ＡＢＳ樹脂で製造されるが、他の材料で製造してもよい。ここで、ＡＢＳは、Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅの略語である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the discharge pipe 132.
The discharge pipe 132 is a hollow tubular member, and conveys the raw material piece MS from the case 170 toward the measuring section 134. In this embodiment, the discharge pipe 132 is a straight pipe with a circular cross section, and a virtual axis passing through the center of the cross section is the central axis L1. The discharge pipe 132 corresponds to an example of a rotating body. The discharge pipe 132 corresponds to an example of a cylinder. The central axis L1 corresponds to an example of an axis. Further, the direction along the central axis L1 is referred to as an axial direction. The discharge pipe 132 in this embodiment is made of ABS resin, but may be made of other materials. Here, ABS is an abbreviation for Acrylonitrile Butadiene Styrene.
排出パイプ１３２の両端は開口し、一方の端の開口は流入口１３２Ａであり、他方の端部の開口は排出口１３２Ｂである。流入口１３２Ａは、攪拌装置１３０の排出部１８６に接続され、ケース１７０の内部空間１７０Ａに連通する。排出口１３２Ｂは、計量部１３４に近接した位置に開口する。排出パイプ１３２は、内部空間１７０Ａから計量部１３４に原料片ＭＳを搬送する搬送路１３３として機能する。
Both ends of the discharge pipe 132 are open, and the opening at one end is an inlet 132A, and the opening at the other end is an outlet 132B. The inlet 132A is connected to the discharge part 186 of the stirring device 130 and communicates with the internal space 170A of the case 170. The discharge port 132B opens at a position close to the measuring section 134. The discharge pipe 132 functions as a conveyance path 133 that conveys the raw material pieces MS from the internal space 170A to the measuring section 134.
排出パイプ１３２は、排出口１３２Ｂが流入口１３２Ａと同じ高さ位置となるように水平に、或いは、排出口１３２Ｂが流入口１３２Ａよりも低い位置となるように傾斜して、設置される。排出パイプ１３２の傾きは水平線Ｌ０に対する中心軸Ｌ１の角度θで特定され、例えば、角度θは０°以上１５°以下の範囲内とすることが好適であり、５°が特に好適である。
The discharge pipe 132 is installed horizontally so that the discharge port 132B is at the same height as the inlet 132A, or inclined so that the discharge port 132B is at a lower position than the inlet 132A. The inclination of the discharge pipe 132 is specified by the angle θ of the central axis L1 with respect to the horizontal line L0. For example, the angle θ is preferably within a range of 0° or more and 15° or less, and 5° is particularly preferred.
排出口１３２Ｂの縁には、円環状のリブ１４１が形成される。リブ１４１が形成されたことにより、排出口１３２Ｂの径が絞られる。リブ１４１には排出口１３２Ｂからの原料片ＭＳの排出を抑制し、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの量の調整を容易にしている。
排出パイプ１３２の内部には、スパイラル部材１４０が配置される。
An annular rib 141 is formed on the edge of the discharge port 132B. By forming the rib 141, the diameter of the discharge port 132B is narrowed. The rib 141 suppresses discharge of the raw material pieces MS from the discharge port 132B, and facilitates adjustment of the amount of raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B.
A spiral member 140 is arranged inside the discharge pipe 132.
図５は、スパイラル部材１４０の斜視図である。
スパイラル部材１４０は、断面矩形の薄板が螺旋を描く形状を有する。図５に例示するスパイラル部材１４０は、等ピッチで三回半巻きの螺旋を構成するが、スパイラル部材１４０の巻き数およびピッチは任意に変更可能である。ここで、ピッチとは、１周回あたりのスパイラル部材１４０の軸線Ｌ２方向の長さをいう。軸線Ｌ２は、スパイラル部材１４０の周回の中心を通る仮想の軸線であり、軸線Ｌ２方向におけるスパイラル部材１４０の端を、端部１４０Ａおよび端部１４０Ｂとする。スパイラル部材１４０の幅は、全体にわたって均一であってもよいが、本実施形態では、端部１４０Ｂを含むほぼ１周回の幅Ｈ２は、他の部分の幅Ｈ１より大きい。
FIG. 5 is a perspective view of the spiral member 140.
The spiral member 140 has a shape in which a thin plate with a rectangular cross section draws a spiral. The spiral member 140 illustrated in FIG. 5 has a spiral of three and a half turns at equal pitches, but the number of turns and pitch of the spiral member 140 can be changed arbitrarily. Here, the pitch refers to the length of the spiral member 140 in the direction of the axis L2 per revolution. The axis L2 is a virtual axis passing through the center of the rotation of the spiral member 140, and the ends of the spiral member 140 in the direction of the axis L2 are defined as an end portion 140A and an end portion 140B. The width of the spiral member 140 may be uniform throughout, but in this embodiment, the width H2 of approximately one turn including the end portion 140B is larger than the width H1 of the other portions.
スパイラル部材１４０は、排出パイプ１３２の内周面１３２Ｃに沿って配置される。スパイラル部材１４０は内周面１３２Ｃに隙間なく密着することが好ましい。スパイラル部材１４０の軸線Ｌ２は、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１に一致するか、平行であることが好ましい。スパイラル部材１４０の端部１４０Ａは排出パイプ１３２の流入口１３２Ａの近傍に位置し、端部１４０Ｂは排出口１３２Ｂの近傍に位置する。端部１４０Ａと流入口１３２Ａとの間、および、端部１４０Ｂと排出口１３２Ｂとの間は離れていてもよい。内周面１３２Ｃは、筒である排出パイプ１３２の内面の一例に対応する。
The spiral member 140 is arranged along the inner peripheral surface 132C of the discharge pipe 132. It is preferable that the spiral member 140 is in close contact with the inner circumferential surface 132C without any gaps. It is preferable that the axis L2 of the spiral member 140 coincide with or be parallel to the central axis L1 of the discharge pipe 132. An end 140A of the spiral member 140 is located near the inlet 132A of the discharge pipe 132, and an end 140B is located near the outlet 132B. The end portion 140A and the inlet port 132A may be separated from each other, and the end portion 140B and the outlet port 132B may be separated from each other. The inner circumferential surface 132C corresponds to an example of the inner surface of the discharge pipe 132, which is a cylinder.
スパイラル部材１４０を排出パイプ１３２の内部に配置することにより、内周面１３２Ｃに螺旋状の突起が形成される。スパイラル部材１４０が形成する突起の高さは、スパイラル部材１４０の幅Ｈ１、幅Ｈ２である。このため、排出パイプ１３２の内部空間において、排出口１３２Ｂに近い位置の突起の高さＨ２は、流入口１３２Ａに近い位置における突起の高さＨ１よりも高い。
By arranging the spiral member 140 inside the discharge pipe 132, a spiral protrusion is formed on the inner peripheral surface 132C. The height of the protrusion formed by the spiral member 140 is the width H1 and the width H2 of the spiral member 140. Therefore, in the internal space of the discharge pipe 132, the height H2 of the protrusion at a position close to the discharge port 132B is higher than the height H1 of the protrusion at a position close to the inflow port 132A.
排出パイプ１３２は、軸受１３７、１３７によって回転可能に支持される。排出パイプ１３２の外周面１３２Ｅには、円環状の軸受支持部１３２Ｄ、１３２Ｄが取り付けられ、軸受支持部１３２Ｄ、１３２Ｄが、それぞれ軸受１３７、１３７に嵌合する。一方の軸受１３７は、排出部１８６に固定され、他方の軸受１３７は、載置台１３６の側面に設けられたパイプ支持部材１３５に固定される。これにより、排出パイプ１３２は、長手方向における複数の位置で支持される。
The discharge pipe 132 is rotatably supported by bearings 137, 137. Annular bearing supports 132D, 132D are attached to the outer peripheral surface 132E of the discharge pipe 132, and the bearing supports 132D, 132D fit into the bearings 137, 137, respectively. One bearing 137 is fixed to the discharge part 186, and the other bearing 137 is fixed to a pipe support member 135 provided on the side surface of the mounting table 136. Thereby, the discharge pipe 132 is supported at a plurality of positions in the longitudinal direction.
軸受支持部１３２Ｄ、１３２Ｄの間において、排出パイプ１３２の外周面１３２Ｅには従動ギア１４２が設けられる。従動ギア１４２は、外周面１３２Ｅに周方向に配置または形成された平歯車である。従動ギア１４２は、パイプ支持部材１３５の上面に設置された搬送モーター１５０に連結される。ここで、搬送モーター１５０は、駆動部の一例に対応する。搬送モーター１５０の駆動軸には駆動ギア１５２が取り付けられ、駆動ギア１５２が従動ギア１４２に噛合する。搬送モーター１５０が駆動軸を回転させることにより、排出パイプ１３２が中心軸Ｌ１を中心として回転する。搬送モーター１５０は、後述するように正方向への回転、および逆方向への回転が可能であり、搬送モーター１５０の回転方向を制御することにより、排出パイプ１３２の回転方向を制御可能である。ここで、排出パイプ１３２の回転方向を、正方向ＲＯおよび逆方向ＲＶとする。
A driven gear 142 is provided on the outer peripheral surface 132E of the discharge pipe 132 between the bearing supports 132D, 132D. The driven gear 142 is a spur gear arranged or formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface 132E. The driven gear 142 is connected to a transport motor 150 installed on the top surface of the pipe support member 135. Here, the transport motor 150 corresponds to an example of a drive unit. A drive gear 152 is attached to the drive shaft of the transport motor 150, and the drive gear 152 meshes with the driven gear 142. When the transport motor 150 rotates the drive shaft, the discharge pipe 132 rotates about the central axis L1. The transport motor 150 can rotate in the forward direction and in the reverse direction as described later, and by controlling the rotation direction of the transport motor 150, the rotation direction of the discharge pipe 132 can be controlled. Here, the rotation directions of the discharge pipe 132 are referred to as a forward direction RO and a reverse direction RV.
排出パイプ１３２、スパイラル部材１４０、従動ギア１４２、搬送モーター１５０、駆動ギア１５２などにより、原料片ＭＳを搬送する搬送装置１３１が構成される。
The discharge pipe 132, the spiral member 140, the driven gear 142, the transport motor 150, the drive gear 152, and the like constitute a transport device 131 that transports the raw material piece MS.
排出パイプ１３２は、搬送モーター１５０の回転速度に対応する速度で回転する。排出パイプ１３２の回転速度は、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの搬送量に影響する。制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度が適切な範囲内の速度となるように、搬送モーター１５０の回転を制御する。
The discharge pipe 132 rotates at a speed corresponding to the rotational speed of the transport motor 150. The rotational speed of the discharge pipe 132 affects the amount of material pieces MS transported by the discharge pipe 132. The control device 110 controls the rotation of the transport motor 150 so that the rotation speed of the discharge pipe 132 is within an appropriate range.
排出パイプ１３２の回転速度が低速すぎる場合、すなわち単位時間あたりの回転数が少ない場合、原料片ＭＳを排出パイプ内で持ち上げる作用が弱く、重力で落下させてほぐす効果が小さいため、塊状となっている原料片ＭＳを崩すことが難しい。また、排出パイプ１３２の回転速度が遅いため、原料片ＭＳが中心軸Ｌ１方向に移動しにくくなり、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの量が少なくなる。一方、排出パイプ１３２の回転速度が高速すぎる場合、すなわち単位時間あたりの回転数が多い場合、排出パイプ１３２内の原料片ＭＳが、遠心力によって内周面１３２Ｃに付着した状態となり、原料片ＭＳを排出パイプ内で持ち上げた状態から重力で落下しないため搬送され難い。このため、原料片ＭＳが中心軸Ｌ１方向に移動しにくくなり、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの量が少ない。
従って、排出パイプ１３２の回転速度を適切な範囲内に調整することにより、排出パイプ１３２内で、原料片ＭＳがほぐされながら、安定的に搬送することができる。
If the rotational speed of the discharge pipe 132 is too low, that is, if the number of revolutions per unit time is small, the effect of lifting the raw material pieces MS within the discharge pipe is weak, and the effect of loosening them by dropping them by gravity is small, resulting in them becoming lumps. It is difficult to break up the raw material pieces MS. Furthermore, since the rotational speed of the discharge pipe 132 is slow, it becomes difficult for the raw material pieces MS to move in the direction of the central axis L1, and the amount of raw material pieces MS transported by the discharge pipe 132 decreases. On the other hand, if the rotational speed of the discharge pipe 132 is too high, that is, if the number of rotations per unit time is large, the raw material pieces MS in the discharge pipe 132 will adhere to the inner peripheral surface 132C due to centrifugal force, and the raw material pieces MS It is difficult to transport because it does not fall due to gravity from the lifted state in the discharge pipe. Therefore, it becomes difficult for the raw material pieces MS to move in the direction of the central axis L1, and the amount of raw material pieces MS transported by the discharge pipe 132 is small.
Therefore, by adjusting the rotational speed of the discharge pipe 132 within an appropriate range, the raw material pieces MS can be stably conveyed while being loosened within the discharge pipe 132.
排出パイプ１３２の回転速度は、例えば、４５ｒｐｍ（回転数／分）以上１０５ｒｐｍ以下の範囲内に調整される。特に、５０ｒｐｍ以上９５ｒｐｍ以下の範囲内の速度が好適であり、原料片ＭＳを効果的に搬送することができる。本実施形態では、一例として、排出パイプ１３２を７５ｒｐｍで回転させる。
The rotational speed of the discharge pipe 132 is adjusted, for example, within a range of 45 rpm (revolutions per minute) or more and 105 rpm or less. In particular, a speed within a range of 50 rpm or more and 95 rpm or less is suitable, and the raw material pieces MS can be conveyed effectively. In this embodiment, as an example, the discharge pipe 132 is rotated at 75 rpm.
排出パイプ１３２の回転方向は、排出パイプ１３２により搬送される原料片ＭＳの搬送量に影響する。制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度が適切な範囲内の速度となるように、搬送モーター１５０の回転方向を切り替える。
The rotation direction of the discharge pipe 132 affects the amount of material pieces MS transported by the discharge pipe 132. The control device 110 switches the rotation direction of the transport motor 150 so that the rotation speed of the discharge pipe 132 is within an appropriate range.
図６は、排出パイプ１３２が正方向ＲＯに回転するときの原料片ＭＳの移動を示す説明図であり、図７は排出パイプ１３２が逆方向ＲＶに回転するときの原料片ＭＳの移動を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the movement of the raw material piece MS when the discharge pipe 132 rotates in the forward direction RO, and FIG. 7 shows the movement of the raw material piece MS when the discharge pipe 132 rotates in the reverse direction RV. It is an explanatory diagram.
排出パイプ１３２が正方向ＲＯに回転する場合、および、逆方向ＲＶに回転する場合のいずれも、スパイラル部材１４０は、排出パイプ１３２の内部で原料片ＭＳを攪拌する。これにより、塊状になっている原料片ＭＳがほぐされ、排出パイプ１３２の内部を移動しやすくなる効果が得られる。
The spiral member 140 stirs the raw material pieces MS inside the discharge pipe 132 both when the discharge pipe 132 rotates in the forward direction RO and when it rotates in the reverse direction RV. As a result, the raw material pieces MS that are in the form of lumps are loosened, and the effect of making it easier to move inside the discharge pipe 132 is obtained.
排出パイプ１３２が正方向ＲＯに回転する場合、排出パイプ１３２の内部のスパイラル部材１４０は、流入口１３２Ａから排出口１３２Ｂに向けて原料片ＭＳを送り出す方向に作用する。このため、原料片ＭＳは、矢印Ａ１で示すように速やかに排出口１３２Ｂに搬送される。
When the discharge pipe 132 rotates in the forward direction RO, the spiral member 140 inside the discharge pipe 132 acts in a direction to send out the raw material piece MS from the inlet 132A toward the discharge port 132B. Therefore, the raw material piece MS is quickly conveyed to the discharge port 132B as shown by arrow A1.
これに対し、排出パイプ１３２が逆方向ＲＶに回転する場合、スパイラル部材１４０は、矢印Ａ２で示すように、原料片ＭＳを排出口１３２Ｂから流入口１３２Ａに向けて送るように作用する。しかしながら、流入口１３２Ａにはケース１７０に貯留されている原料片ＭＳが存在し滞在しているため、排出パイプ１３２の内部に存在している原料片ＭＳは、排出パイプ１３２からケース１７０への原料片ＭＳの流出を抑制する。結果として、排出パイプ１３２内の原料片ＭＳの大部分は、スパイラル部材１４０によって攪拌されながら排出パイプ１３２の内部にとどまる。
On the other hand, when the discharge pipe 132 rotates in the reverse direction RV, the spiral member 140 acts to send the raw material piece MS from the discharge port 132B toward the inflow port 132A, as shown by arrow A2. However, since the raw material pieces MS stored in the case 170 exist and stay in the inlet 132A, the raw material pieces MS existing inside the discharge pipe 132 are transferred from the discharge pipe 132 to the case 170. Suppress the outflow of single MS. As a result, most of the raw material pieces MS in the discharge pipe 132 remain inside the discharge pipe 132 while being stirred by the spiral member 140.
さらに、排出パイプ１３２の内部において、スパイラル部材１４０の幅Ｈ１、Ｈ２よりも高い位置にある原料片ＭＳには、スパイラル部材１４０が原料片ＭＳを流入口１３２Ａに向けて送る作用が働きにくい。すなわち、図７において、スパイラル部材１４０よりも中心軸Ｌ１に近い位置に存在する原料片ＭＳは、スパイラル部材１４０に接触しないため、スパイラル部材１４０の搬送作用を受けにくい。これらの原料片ＭＳは、排出パイプ１３２が傾斜して設置されている場合には、排出パイプ１３２の傾斜に沿って、矢印Ａ３で示すように排出口１３２Ｂに向けて移動する。このような矢印Ａ３方向への原料片ＭＳの移動は、スパイラル部材１４０が原料片ＭＳを攪拌することによって、促進される。結果として、排出パイプ１３２が逆方向ＲＶに回転する場合も、排出口１３２Ｂから原料片ＭＳが排出される。この場合、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの量は、スパイラル部材１４０による搬送作用が働かない分だけ、排出パイプ１３２が正方向ＲＯに回転する場合に比べて少ない。
Furthermore, inside the discharge pipe 132, the effect of the spiral member 140 to send the raw material piece MS toward the inlet port 132A is difficult to have on the raw material piece MS located at a position higher than the widths H1 and H2 of the spiral member 140. That is, in FIG. 7, the raw material pieces MS located closer to the center axis L1 than the spiral member 140 do not contact the spiral member 140, and therefore are less susceptible to the conveying action of the spiral member 140. When the discharge pipe 132 is installed obliquely, these raw material pieces MS move toward the discharge port 132B along the inclination of the discharge pipe 132 as shown by arrow A3. Such movement of the raw material piece MS in the direction of arrow A3 is promoted by the spiral member 140 stirring the raw material piece MS. As a result, even when the discharge pipe 132 rotates in the reverse direction RV, the raw material pieces MS are discharged from the discharge port 132B. In this case, the amount of raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B is smaller than that in the case where the discharge pipe 132 rotates in the forward direction RO because the conveying action by the spiral member 140 does not work.
従って、排出パイプ１３２が回転すると、回転方向が正方向ＲＯであっても、逆方向ＲＶであっても、排出口１３２Ｂから原料片ＭＳが排出される。制御装置１１０は、後述するように、排出パイプ１３２の回転方向を正方向ＲＯと逆方向ＲＶとに切り替えることによって、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの排出量を調整できる。
Therefore, when the discharge pipe 132 rotates, the raw material pieces MS are discharged from the discharge port 132B regardless of whether the rotation direction is the forward direction RO or the reverse direction RV. As described later, the control device 110 can adjust the amount of raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B by switching the rotation direction of the discharge pipe 132 between the forward direction RO and the reverse direction RV.
排出パイプ１３２の回転により原料片ＭＳを送り出す作用は、原料片ＭＳの比重の影響を受けにくい。後述するように、原料片ＭＳの１片の重量は、原料ＭＡの厚みや比重により変化する。一方、原料片ＭＳの１片の重量が変化しても、排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの数の変化は小さい。つまり、排出パイプ１３２の回転方向による原料片ＭＳの排出量の変化は、排出される原料片ＭＳの数の変化と言い換えることができる。シート製造装置１００は、排出パイプ１３２の回転方向を正方向ＲＯと逆方向ＲＶとに切り替えることによって、排出口１３２Ｂから単位時間あたりに排出される原料片ＭＳの数を調整できる。以下の説明では、排出パイプ１３２を正方向ＲＯに回転させる動作を正回転とし、逆方向ＲＶに回転させる動作を逆回転という。
The action of sending out the raw material piece MS by rotating the discharge pipe 132 is not easily affected by the specific gravity of the raw material piece MS. As will be described later, the weight of one piece of the raw material piece MS changes depending on the thickness and specific gravity of the raw material MA. On the other hand, even if the weight of one raw material piece MS changes, the change in the number of raw material pieces MS discharged from the discharge pipe 132 is small. In other words, the change in the amount of raw material pieces MS discharged depending on the rotational direction of the discharge pipe 132 can be translated into a change in the number of raw material pieces MS discharged. The sheet manufacturing apparatus 100 can adjust the number of raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B per unit time by switching the rotation direction of the discharge pipe 132 between the forward direction RO and the reverse direction RV. In the following description, the operation of rotating the discharge pipe 132 in the forward direction RO is referred to as forward rotation, and the operation of rotating the discharge pipe 132 in the reverse direction RV is referred to as reverse rotation.
図２に示すように、排出パイプ１３２の排出口１３２Ｂの下方には、計量部１３４が配置される。計量部１３４は、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳを貯留する受け部１６０と、受け部１６０の重量を検出するロードセル１６４とを備える。受け部１６０は、原料片ＭＳを収容する容器の一例に対応する。ロードセル１６４は、支持台１３８に固定される。ロードセル１６４は、受け部１６０の重量を検出することによって受け部１６０に貯留された原料片ＭＳの重量を検出するものであり、重量検出部の一例に対応する。
As shown in FIG. 2, a measuring section 134 is arranged below the discharge port 132B of the discharge pipe 132. The weighing section 134 includes a receiving section 160 that stores the raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B, and a load cell 164 that detects the weight of the receiving section 160. The receiving portion 160 corresponds to an example of a container that accommodates the raw material pieces MS. Load cell 164 is fixed to support stand 138. The load cell 164 detects the weight of the raw material piece MS stored in the receiving section 160 by detecting the weight of the receiving section 160, and corresponds to an example of a weight detecting section.
受け部１６０は、上面が開口している中空の箱型部材である。受け部１６０の上面開口部１６６の上方には、排出口１３２Ｂが位置するので、原料片ＭＳが排出口１３２Ｂから落下し、受け部１６０に貯留される。
The receiving portion 160 is a hollow box-shaped member with an open top surface. Since the discharge port 132B is located above the upper surface opening 166 of the receiving portion 160, the raw material pieces MS fall from the discharge port 132B and are stored in the receiving portion 160.
受け部１６０の側面には、側方に突出する突出部１６９が設けられ、突出部１６９の底部がロードセル１６４に当接する。このため、受け部１６０から突出部１６９を介してロードセル１６４に荷重が加わる。
A side surface of the receiving section 160 is provided with a protrusion 169 that protrudes laterally, and the bottom of the protrusion 169 abuts the load cell 164 . Therefore, a load is applied from the receiving portion 160 to the load cell 164 via the protruding portion 169.
受け部１６０の底面には、底面開口部１６８が開口しており、底面開口部１６８には閉塞部材１６２が取り付けられる。
閉塞部材１６２は、軸１６０Ａによって回動可能に取り付けられる。閉塞部材１６２は、後述する開閉モーター１６５の動力により、底面開口部１６８を閉塞する閉塞位置と、底面開口部１６８を開放する開放位置とに回動可能である。つまり、開閉モーター１６５の動作によって受け部１６０の底面開口部１６８が開閉される。底面開口部１６８が開かれると、受け部１６０に貯留されている原料片ＭＳが排出され、解繊部２０に送られる。なお、底面開口部１６８がスライドする板状部材により開閉される構成であってもよい。
A bottom opening 168 is open at the bottom of the receiving portion 160, and a closing member 162 is attached to the bottom opening 168.
Closing member 162 is rotatably attached by shaft 160A. The closing member 162 can be rotated by the power of an opening/closing motor 165, which will be described later, between a closing position where the bottom opening 168 is closed and an open position where the bottom opening 168 is opened. That is, the bottom opening 168 of the receiving portion 160 is opened and closed by the operation of the opening/closing motor 165. When the bottom opening 168 is opened, the raw material pieces MS stored in the receiving part 160 are discharged and sent to the defibrating part 20. Note that the bottom opening 168 may be opened and closed by a sliding plate member.
ロードセル１６４は、重さやトルク等の力を検出するセンサーである。図２に示す構成において、ロードセル１６４は、突出部１６９を介して加わる力を検出し、検出値に応じた信号を制御装置１１０に出力する。
The load cell 164 is a sensor that detects force such as weight and torque. In the configuration shown in FIG. 2, the load cell 164 detects the force applied via the protrusion 169 and outputs a signal according to the detected value to the control device 110.
［１－３．原料の種類に応じた動作］
上述のように、シート製造装置１００では様々な種類の原料ＭＡを使用することができるが、発明者らは、原料ＭＡの種類によって、原料片ＭＳの搬送状態に差異が生じるとの知見を得た。具体的な例として、原料ＭＡの坪量、或いは比重が異なると、原料片ＭＳの１つあたりの重量が異なるため、排出パイプ１３２を動作させた場合に排出される原料片ＭＳの量が異なることを見いだした。ここで、原料片ＭＳの量とは、原料片ＭＳの総重量を指す。
[1-3. Operation according to the type of raw material]
As described above, various types of raw material MA can be used in the sheet manufacturing apparatus 100, but the inventors have found that the conveyance state of the raw material piece MS differs depending on the type of raw material MA. Ta. As a specific example, if the basis weight or specific gravity of the raw material MA differs, the weight of each raw material piece MS differs, so the amount of raw material pieces MS discharged when the discharge pipe 132 is operated differs. I found out. Here, the amount of raw material pieces MS refers to the total weight of raw material pieces MS.
図８は、排出パイプ１３２を正方向ＲＯに回転させた場合に排出される原料片ＭＳの量と時間の相関を示す図表であり、横軸は時間の経過を示し、縦軸は排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの量を示す。原料片ＭＳの量は、ロードセル１６４の検出値から求められた値である。図８に示す３本の曲線ＭＡ０、ＭＡ１、ＭＡ２は、いずれも、排出パイプ１３２の回転中に、排出口１３２Ｂから排出される原料片ＭＳの量が増加する様子を示している。
FIG. 8 is a chart showing the correlation between the amount of raw material pieces MS discharged when the discharge pipe 132 is rotated in the forward direction RO and time, where the horizontal axis indicates the passage of time and the vertical axis indicates the discharge pipe 132 It shows the amount of raw material pieces MS discharged from. The amount of raw material pieces MS is a value determined from the detected value of the load cell 164. Three curves MA0, MA1, and MA2 shown in FIG. 8 all show how the amount of raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B increases while the discharge pipe 132 is rotating.
曲線ＭＡ１は、原料ＭＡとして普通紙を用いた場合の原料片ＭＳの量の変化を示し、曲線ＭＡ２は原料ＭＡとして厚紙を用いた場合の原料片ＭＳの量の変化を示す。ここで、普通紙とは、いわゆるＰＰＣ用紙を指し、例えば、坪量が６０ｇ／ｍ２以上８０ｇ／ｍ２以下の紙である。ＰＰＣ用紙の厚みは、９０μｍ－１００μｍ程度であることが知られている。また、厚紙とは、普通紙よりも坪量が大きい紙をいう。原料ＭＡとして厚紙を用いる場合、原料片ＭＳの１片あたりの重量が、普通紙に比べて重い。上述したように、排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの数は、原料片ＭＳの１片あたりの重量の影響を受けにくいので、原料ＭＡとして厚紙を用いる場合に排出される原料片ＭＳの総重量は、普通紙を用いる場合に比べて速い。図８においては、曲線ＭＡ２は、曲線ＭＡ１に比べて時間の経過に伴う原料片ＭＳの重量の増加が速い。
The curve MA1 shows the change in the amount of the raw material pieces MS when plain paper is used as the raw material MA, and the curve MA2 shows the change in the amount of the raw material pieces MS when cardboard is used as the raw material MA. Here, plain paper refers to so-called PPC paper, and is, for example, paper with a basis weight of 60 g/m 2 or more and 80 g/m 2 or less. It is known that the thickness of PPC paper is about 90 μm to 100 μm. Further, thick paper refers to paper with a basis weight larger than that of plain paper. When cardboard is used as the raw material MA, the weight of each raw material piece MS is heavier than plain paper. As described above, the number of raw material pieces MS discharged from the discharge pipe 132 is not easily affected by the weight per piece of raw material piece MS, so when cardboard is used as the raw material MA, the number of raw material pieces MS discharged from The total weight is faster than when using plain paper. In FIG. 8, in curve MA2, the weight of raw material piece MS increases faster over time than in curve MA1.
ここで、原料片ＭＳの排出量、すなわち排出された原料片ＭＳの重量の基準として、基準量Ｍ１、Ｍ２を設定する。
曲線ＭＡ１に基づき原料片ＭＳの排出量が基準量Ｍ２に達するまでの経過時間Ｔｃを求め、曲線ＭＡ２に基づき原料片ＭＳの排出量が基準量Ｍ２に達するまでの経過時間Ｔｄを求めて比較すると、経過時間Ｔｄは経過時間Ｔｃに比べて大幅に短い。この結果から、排出パイプ１３２が搬送する原料片ＭＳの数が原料ＭＡの種類による影響を受けにくく、原料片ＭＳの１片あたりの重量の差が排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの量の変化を生じる要因となっていることが明らかとなった。
Here, reference amounts M1 and M2 are set as standards for the discharge amount of the raw material pieces MS, that is, the weight of the discharged raw material pieces MS.
Calculating the elapsed time Tc until the discharge amount of the raw material pieces MS reaches the reference amount M2 based on the curve MA1, and calculating the elapsed time Td until the discharge amount of the raw material pieces MS reaches the reference amount M2 based on the curve MA2 and comparing them. , the elapsed time Td is significantly shorter than the elapsed time Tc. From this result, the number of raw material pieces MS conveyed by the discharge pipe 132 is not easily affected by the type of raw material MA, and the difference in weight per piece of raw material pieces MS is the amount of raw material pieces MS discharged from the discharge pipe 132. It has become clear that this is a factor that causes changes in
解繊部２０が生成する解繊物ＭＢの量は、解繊部２０に供給される繊維の量に対応する。言い換えれば、排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの重量に対応する。
従って、排出パイプ１３２から単位時間あたりに排出される原料片ＭＳの重量を、好適な範囲内となるように制御すれば、単位時間あたりの解繊物ＭＢの生成量を安定化でき、シート製造装置１００が製造するシートＳの品質を安定化できる。
The amount of defibrated material MB produced by the defibrating section 20 corresponds to the amount of fibers supplied to the defibrating section 20. In other words, it corresponds to the weight of the raw material piece MS discharged from the discharge pipe 132.
Therefore, if the weight of the raw material pieces MS discharged per unit time from the discharge pipe 132 is controlled to be within a suitable range, the amount of defibrated material MB produced per unit time can be stabilized, and sheet production The quality of the sheet S produced by the apparatus 100 can be stabilized.
そこで、本実施形態のシート製造装置１００は、原料ＭＡの坪量を判定する基準を定めるため、原料ＭＡの比重が大きい場合と比重が小さい場合とを区別するための境界を定める。具体的には、図８において、曲線ＭＡ１と曲線ＭＡ２とを区別する境界となる曲線ＭＡ０を求める。曲線Ｍ０は、例えば、基準量Ｍ２に達するまでの経過時間が経過時間Ｔｃと経過時間Ｔｄの間の値となるように求められた曲線である。図８の曲線ＭＡ１、ＭＡ２はいずれもほぼ直線であるため、曲線ＭＡ０は直線として求めることができる。
Therefore, the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment defines a boundary for distinguishing between a case where the specific gravity of the raw material MA is high and a case where the specific gravity is low, in order to define a standard for determining the basis weight of the raw material MA. Specifically, in FIG. 8, a curve MA0, which serves as a boundary between curve MA1 and curve MA2, is determined. The curve M0 is, for example, a curve determined such that the elapsed time until reaching the reference amount M2 is a value between the elapsed time Tc and the elapsed time Td. Since the curves MA1 and MA2 in FIG. 8 are both substantially straight lines, the curve MA0 can be determined as a straight line.
シート製造装置１００は、曲線ＭＡ０に基づき、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１に達するまでの経過時間を求め、時間閾値Ｔａとする。制御装置１１０は、ロードセル１６４の検出値から求められる原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１に達するまでの時間を計測し、計測した時間を閾値Ｔａと比較することにより、原料ＭＡの比重が大きいか小さいかを判定する。制御装置１１０は、原料ＭＡの比重が大きいと判定した場合は、排出パイプ１３２の回転方向を逆方向ＲＶに切り替えることによって、排出口１３２Ｂから単位時間あたりに排出される原料片ＭＳの数を抑制する。これにより、排出パイプ１３２から単位時間あたりに排出される原料片ＭＳの重量を調整することができ、解繊部２０により生成される解繊物ＭＢの量の安定化を図る。
The sheet manufacturing apparatus 100 determines the elapsed time until the amount of raw material pieces MS reaches the reference amount M1 based on the curve MA0, and sets it as the time threshold value Ta. The control device 110 measures the time until the amount of raw material pieces MS determined from the detection value of the load cell 164 reaches the reference amount M1, and compares the measured time with a threshold value Ta to determine whether the specific gravity of the raw material MA is large. Determine whether it is small. When the control device 110 determines that the specific gravity of the raw material MA is large, the control device 110 suppresses the number of raw material pieces MS discharged per unit time from the discharge port 132B by switching the rotation direction of the discharge pipe 132 to the reverse direction RV. do. Thereby, the weight of the raw material pieces MS discharged per unit time from the discharge pipe 132 can be adjusted, and the amount of defibrated material MB produced by the defibrated part 20 can be stabilized.
供給部１０から供給される原料ＭＡの種類は一定しているとは限らず、供給される原料ＭＡの種類が変化することはあり得る。この場合、ケース１７０の内部には、異なる種類の原料片ＭＳが混在する可能性があり、さらに、ケース１７０の内部で原料片ＭＳの種類の分布に偏りを生じる可能性もある。これらの要因により、排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの重量が変動することがあるが、シート製造装置１００は、閾値Ｔａを基準として排出パイプ１３２の回転方向を制御することにより、解繊部２０に送られる原料片ＭＳの量を安定化できる。
The type of raw material MA supplied from the supply unit 10 is not necessarily constant, and the type of raw material MA supplied may change. In this case, different types of raw material pieces MS may coexist inside the case 170, and there is also a possibility that the distribution of the types of raw material pieces MS inside the case 170 is biased. Due to these factors, the weight of the raw material pieces MS discharged from the discharge pipe 132 may vary, but the sheet manufacturing apparatus 100 can defibrate the material by controlling the rotation direction of the discharge pipe 132 based on the threshold value Ta. The amount of raw material pieces MS sent to the section 20 can be stabilized.
さらに、排出パイプ１３２から排出される原料片ＭＳの搬送量は、排出パイプ１３２の回転速度の影響を受けて変化する。
図９は、排出パイプ１３２の回転速度と排出される原料片ＭＳの量との相関を示す図表である。図９において、縦軸は原料片ＭＳの量をいい、排出口１３２Ｂから単位時間あたりに排出される原料片ＭＳの重量を示している。図９に示す相関は、ある１種類の原料ＭＡを使用する場合の例を示しており、例えば、普通紙を原料ＭＡとする場合である。
図９の横軸は排出パイプ１３２の回転速度を示している。横軸における中央は、速度ゼロ、すなわち排出パイプ１３２の停止状態を示し、図中の中央より左側は正回転の速度を示し、中央より右側は逆回転の速度を示している。
Furthermore, the conveyance amount of the raw material pieces MS discharged from the discharge pipe 132 changes under the influence of the rotation speed of the discharge pipe 132.
FIG. 9 is a chart showing the correlation between the rotational speed of the discharge pipe 132 and the amount of raw material pieces MS discharged. In FIG. 9, the vertical axis indicates the amount of raw material pieces MS, and indicates the weight of raw material pieces MS discharged from the discharge port 132B per unit time. The correlation shown in FIG. 9 shows an example where one type of raw material MA is used, for example, when plain paper is used as the raw material MA.
The horizontal axis in FIG. 9 indicates the rotation speed of the discharge pipe 132. The center on the horizontal axis indicates zero speed, that is, the stopped state of the discharge pipe 132, the left side of the center in the figure shows the forward rotation speed, and the right side of the center shows the reverse rotation speed.
図９の左部分に示すように、排出パイプ１３２の回転方向が正方向の場合、回転速度が高いほど、単位時間あたりの原料片ＭＳの排出量が大きくなる相関が明らかとなった。これに対し、図９の右半分に示すように、排出パイプ１３２の回転方向が逆方向の場合、回転速度が高いと単位時間あたりの原料片ＭＳの排出量が大きくなるが、さらに回転速度が高いと排出量が低下するという相関が明らかとなった。回転方向が逆の場合には、遠心力で原料片ＭＳが排出パイプ１３２の内壁に張り付く作用が起こりやすいことが要因として考えられる。
As shown in the left part of FIG. 9, when the rotation direction of the discharge pipe 132 is in the forward direction, a correlation has been revealed that the higher the rotation speed, the greater the amount of raw material pieces MS discharged per unit time. On the other hand, as shown in the right half of FIG. 9, when the rotation direction of the discharge pipe 132 is in the opposite direction, when the rotation speed is high, the amount of raw material pieces MS discharged per unit time increases; It has become clear that there is a correlation between higher levels and lower emissions. When the rotation direction is reversed, a possible cause is that the raw material pieces MS tend to stick to the inner wall of the discharge pipe 132 due to centrifugal force.
シート製造装置１００では、排出パイプ１３２の回転速度として、正方向の回転速度Ｐ１、および、逆方向の回転速度Ｒ１を利用する。回転速度Ｐ１は、例えば、上述した７５ｒｐｍであり、回転速度Ｒ１は、例えば、逆方向に７５ｒｐｍである。回転速度Ｒ１の場合の原料片ＭＳの排出量は、回転速度Ｐ１の場合に比べて小さい。これは、上記のように正回転の場合は逆回転の場合より原料片ＭＳの排出量が多いことを示している。回転速度Ｐ１、および回転速度Ｒ１を、標準の回転数とする。
In the sheet manufacturing apparatus 100, as the rotation speed of the discharge pipe 132, a rotation speed P1 in the forward direction and a rotation speed R1 in the reverse direction are used. The rotation speed P1 is, for example, the above-mentioned 75 rpm, and the rotation speed R1 is, for example, 75 rpm in the opposite direction. The discharge amount of the raw material pieces MS at the rotation speed R1 is smaller than that at the rotation speed P1. This indicates that the amount of raw material pieces MS discharged is larger in the case of forward rotation than in the case of reverse rotation, as described above. Let the rotational speed P1 and the rotational speed R1 be standard rotational speeds.
シート製造装置１００は、回転速度Ｐ１および回転速度Ｒ１よりも低い回転数で排出パイプ１３２を回転させる動作状態を、採用してもよい。例えば、図９の回転速度Ｐ２は、回転速度Ｐ１より低回転であり、原料片ＭＳの排出量が回転速度Ｐ１より顕著に小さい。また、回転速度Ｒ２は、回転速度Ｒ１より低回転であり、原料片ＭＳの排出量が回転速度Ｒ１より顕著に小さい。排出パイプ１３２の回転速度を、回転速度Ｐ１、Ｒ１に加え、回転速度Ｐ２または回転速度Ｒ２に設定可能な構成であってもよい。また、回転速度Ｐ２、Ｒ２における原料片ＭＳの排出量の差が小さいため、回転速度Ｐ２、Ｒ２のいずれか一方を、回転速度Ｐ１、Ｒ１に加えて採用してもよい。
The sheet manufacturing apparatus 100 may adopt an operating state in which the discharge pipe 132 is rotated at a rotation speed lower than the rotation speed P1 and the rotation speed R1. For example, the rotational speed P2 in FIG. 9 is lower than the rotational speed P1, and the discharge amount of the raw material pieces MS is significantly smaller than the rotational speed P1. Further, the rotational speed R2 is lower than the rotational speed R1, and the discharge amount of the raw material pieces MS is significantly smaller than the rotational speed R1. The configuration may be such that the rotational speed of the discharge pipe 132 can be set to the rotational speed P2 or the rotational speed R2 in addition to the rotational speeds P1 and R1. Further, since the difference in the discharge amount of the raw material pieces MS between the rotational speeds P2 and R2 is small, either one of the rotational speeds P2 and R2 may be employed in addition to the rotational speeds P1 and R1.
［１－４．シート製造装置の制御系の構成］
図１０は、シート製造装置１００の制御系の要部構成を示すブロック図である。
制御装置１１０は、図示しない操作部における入力操作、および、シート製造装置１００が備える各種センサーの検出値を取得し、これらに基づきシート製造装置１００の各部を制御して、シートＳを製造する。
[1-4. Configuration of control system of sheet manufacturing equipment]
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of main parts of the control system of the sheet manufacturing apparatus 100.
The control device 110 acquires input operations on an operation section (not shown) and detection values of various sensors included in the sheet manufacturing apparatus 100, controls each part of the sheet manufacturing apparatus 100 based on these, and manufactures the sheet S.
制御装置１１０は、例えば、ＣＰＵやマイコン等のプロセッサーを備え、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。制御装置１１０は、上記のプロセッサーのほか、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の信号処理回路等を備える構成とすることができ、これらを統合したＳｏＣで構成されてもよい。制御装置１１０は、例えばＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して処理を実行し、また例えば信号処理回路で信号処理を行って処理を実行する等、ハードウェアとソフトウェアとの協働により処理を実行する。また、制御装置１１０は、ＡＳＩＣを備え、ＡＳＩＣに実装された機能により処理を実行する構成等、ハードウェアに実装された機能で各種処理を実行する構成であってもよい。
The control device 110 includes, for example, a processor such as a CPU or a microcomputer, and controls each part of the sheet manufacturing apparatus 100 by executing a program. The control device 110 can be configured to include a ROM, a RAM, other signal processing circuits, etc. in addition to the above-mentioned processor, and may be configured by an SoC that integrates these. The control device 110 is configured to cooperate with hardware and software such that, for example, a CPU reads a program stored in a ROM to a RAM and executes the process, and a signal processing circuit performs signal processing to execute the process. Executes processing by Furthermore, the control device 110 may be configured to include an ASIC and execute various processes using functions implemented in hardware, such as a configuration in which processes are executed using functions implemented in the ASIC.
ここで、ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔの略語である。ＳｏＣは、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。
Here, ROM is an abbreviation for Read Only Memory. RAM is an abbreviation for Random Access Memory. CPU is an abbreviation for Central Processing unit. SoC is an abbreviation for System-on-a-Chip. ASIC is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit.
図１０には、制御装置１１０に接続されるセンサーのうち、ロードセル１６４を図示する。また、制御装置１１０に接続される駆動部として、攪拌モーター２１０、搬送モーター１５０、および、開閉モーター１６５を図示する。これらのほか、制御装置１１０には、シート製造装置１００の動作を制御するための各種センサー、および、シート製造装置１００を動作させる各種の駆動部が接続されているが、これらの図示を省略する。
FIG. 10 illustrates the load cell 164 among the sensors connected to the control device 110. Further, a stirring motor 210, a transport motor 150, and an opening/closing motor 165 are illustrated as drive units connected to the control device 110. In addition to these, various sensors for controlling the operation of the sheet manufacturing apparatus 100 and various drive units for operating the sheet manufacturing apparatus 100 are connected to the control device 110, but illustration of these is omitted. .
制御装置１１０には、ロードセル１６４から、受け部１６０の重量の検出値を示す信号が入力される。制御装置１１０は、攪拌モーター２１０の駆動および停止を制御する。制御装置１１０は、搬送モーター１５０の駆動、停止、および、搬送モーター１５０の回転方向の切り替えを制御することにより、排出パイプ１３２を正回転および逆回転させる。制御装置１１０は、開閉モーター１６５の駆動、停止、および開閉モーター１６５の回転方向を制御し、閉塞部材１６２を動作させることにより、底面開口部１６８を開閉させる。
A signal indicating the detected weight of the receiving portion 160 is inputted to the control device 110 from the load cell 164 . Control device 110 controls driving and stopping of stirring motor 210. The control device 110 controls driving and stopping of the transport motor 150 and switching of the rotation direction of the transport motor 150, thereby causing the discharge pipe 132 to rotate forward and backward. The control device 110 controls driving, stopping, and rotation direction of the opening/closing motor 165, and operates the closing member 162 to open/close the bottom opening 168.
制御装置１１０は、シートＳの製造の開始を指示する操作を検出すると、シート製造装置１００の各部を初期化し、動作を開始させる。この際、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０の動作を開始させ、原料片ＭＳの攪拌および搬送を開始させる。また、制御装置１１０は、ロードセル１６４の検出値が設定された目標値に達した場合に、開閉モーター１６５を動作させて底面開口部１６８を開く。
When the control device 110 detects an operation instructing the start of manufacturing the sheet S, the control device 110 initializes each part of the sheet manufacturing device 100 and starts the operation. At this time, the control device 110 starts the operation of the stirring motor 210 and the transport motor 150, and starts stirring and transporting the raw material pieces MS. Further, when the detected value of the load cell 164 reaches a set target value, the control device 110 operates the opening/closing motor 165 to open the bottom opening 168.
制御装置１１０は、計時機能を有し、ロードセル１６４の検出値が目標値に達するまでの時間を計時する。制御装置１１０は、計時した時間を予め設定された閾値と比較することにより、搬送モーター１５０の回転方向、および／または回転速度を制御する。
制御装置１１０は、本発明の制御部の一例に対応する。
The control device 110 has a timing function and measures the time until the detected value of the load cell 164 reaches the target value. Control device 110 controls the rotation direction and/or rotation speed of transport motor 150 by comparing the measured time with a preset threshold value.
The control device 110 corresponds to an example of a control unit of the present invention.
［１－５．シート製造装置の動作］
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、特に、貯留部１３から解繊部２０に原料片ＭＳを搬送する動作を示す。
制御装置１１０は、シート製造装置１００によるシートＳの製造を開始する際に、ロードセル１６４を含むシート製造装置１００の各部を初期化してから図１１の動作を開始する。
[1-5. Operation of sheet manufacturing equipment]
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the sheet manufacturing apparatus 100, and particularly shows the operation of conveying the raw material pieces MS from the storage section 13 to the defibrating section 20.
When the sheet manufacturing apparatus 100 starts manufacturing the sheet S, the control device 110 initializes each part of the sheet manufacturing apparatus 100 including the load cell 164, and then starts the operation shown in FIG.
図１１の動作において、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向、すなわち搬送モーター１５０の回転方向を初期値に設定し（ステップＳ１１）、搬送モーター１５０の回転を開始させる（ステップＳ１２）。搬送モーター１５０は、上述のように、正回転および逆回転に切り替え可能であり、初期値は正回転である。搬送モーター１５０の正回転および逆回転は、排出パイプ１３２の正回転および逆回転に対応する。貯留部１３が動作を開始すると、ステップＳ１２で、排出パイプ１３２が正回転を開始する。また、ステップＳ１２で、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０の回転を開始させ、回転体１７２を回転させる。ステップＳ１２では回転体１７２および排出パイプ１３２が回転を開始するため、排出パイプ１３２から受け部１６０に原料片ＭＳが輩出される。図１１の動作を開始する時点でロードセル１６４は初期化されているため、制御装置１１０は、ステップＳ１２およびこれ以後においてロードセル１６４の検出値に基づいて原料片ＭＳの排出量を検出可能である。
In the operation shown in FIG. 11, the control device 110 sets the rotational direction of the discharge pipe 132, that is, the rotational direction of the transport motor 150 to an initial value (step S11), and starts the rotation of the transport motor 150 (step S12). As described above, the transport motor 150 can be switched between forward rotation and reverse rotation, and the initial value is forward rotation. The forward rotation and reverse rotation of the transport motor 150 correspond to the forward rotation and reverse rotation of the discharge pipe 132. When the storage section 13 starts operating, the discharge pipe 132 starts rotating forward in step S12. Further, in step S12, the control device 110 starts the rotation of the stirring motor 210, and rotates the rotating body 172. In step S12, since the rotating body 172 and the discharge pipe 132 start rotating, the raw material piece MS is discharged from the discharge pipe 132 to the receiving section 160. Since the load cell 164 has been initialized at the time of starting the operation in FIG. 11, the control device 110 can detect the discharge amount of the raw material piece MS based on the detected value of the load cell 164 in step S12 and thereafter.
制御装置１１０は、時間のカウント値ｔをリセットする（ステップＳ１３）。カウント値ｔは原料片ＭＳが排出される時間を計時した値であり、具体的には、受け部１６０に原料片ＭＳが溜まる時間を示す。制御装置１１０は、ステップＳ１３で時間ｔをリセットし、ステップＳ１４で時間ｔのカウントを開始する。
The control device 110 resets the time count value t (step S13). The count value t is a value that measures the time during which the raw material pieces MS are discharged, and specifically indicates the time during which the raw material pieces MS accumulate in the receiving portion 160. The control device 110 resets the time t in step S13, and starts counting the time t in step S14.
制御装置１１０は、ロードセル１６４の検出値に基づき原料片ＭＳの量を算出し、受け部１６０に貯留された原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１に達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。制御装置１１０は、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１に達していないと判定した場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、待機する。原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１に達したと判定した場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、時間ｔが、予め設定された閾値Ｔａより小さいか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６で、制御装置１１０は、閾値Ｔａより短時間で原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１に達したか否かを判定する。
The control device 110 calculates the amount of raw material pieces MS based on the detected value of the load cell 164, and determines whether the amount of raw material pieces MS stored in the receiving section 160 has reached the reference amount M1 (step S15). . When the control device 110 determines that the amount of raw material pieces MS has not reached the reference amount M1 (step S15; NO), it waits. If it is determined that the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M1 (step S15; YES), the control device 110 determines whether the time t is smaller than a preset threshold value Ta (step S16). . In step S16, the control device 110 determines whether the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M1 in a shorter time than the threshold value Ta.
時間ｔが閾値Ｔａより小さい場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向を逆方向ＲＶに設定する（ステップＳ１７）。また、時間ｔが閾値Ｔａ以上の場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向を正方向ＲＯに設定する（ステップＳ１８）。
制御装置１１０は、ステップＳ１７およびステップＳ１８で排出パイプ１３２の回転方向を決定するが、実際に回転方向を切り替える制御は後述するステップＳ２２まで行わない。
If the time t is smaller than the threshold value Ta (step S16; YES), the control device 110 sets the rotation direction of the discharge pipe 132 to the reverse direction RV (step S17). Further, when the time t is equal to or greater than the threshold value Ta (step S16; NO), the control device 110 sets the rotation direction of the discharge pipe 132 to the forward direction RO (step S18).
Although the control device 110 determines the rotation direction of the discharge pipe 132 in steps S17 and S18, control for actually switching the rotation direction is not performed until step S22, which will be described later.
ステップＳ１７またはステップＳ１８の処理を行った後、制御装置１１０は、ロードセル１６４の検出値に基づき原料片ＭＳの量を算出し、受け部１６０に貯留された原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２に達したか否かを判定する（ステップＳ１９）。制御装置１１０は、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２に達していないと判定した場合（ステップＳ１９；ＮＯ）、待機する。原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２に達したと判定した場合（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、開閉モーター１６５を動作させて底面開口部１６８を開く（ステップＳ２０）。これにより、受け部１６０に貯留された原料片ＭＳが解繊部２０に向けて送られ、受け部１６０が空の状態となる。
After performing the process of step S17 or step S18, the control device 110 calculates the amount of raw material pieces MS based on the detected value of the load cell 164, and the amount of raw material pieces MS stored in the receiving part 160 reaches the reference amount M2. It is determined whether it has been reached (step S19). When the control device 110 determines that the amount of raw material pieces MS has not reached the reference amount M2 (step S19; NO), it waits. If it is determined that the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M2 (step S19; YES), the control device 110 operates the opening/closing motor 165 to open the bottom opening 168 (step S20). As a result, the raw material pieces MS stored in the receiving section 160 are sent toward the defibrating section 20, and the receiving section 160 becomes empty.
制御装置１１０は、シートＳを製造する動作を終了するか否かを判定する（ステップＳ２１）。動作を終了しない場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、制御装置１１０は、搬送モーター１５０の回転方向を、ステップＳ１７またはステップＳ１８で設定した回転方向に基づいて切り替え（ステップＳ２２）、ステップＳ１３に戻る。ステップＳ２２で、制御装置１１０は、切り替えの前後の回転方向が同一である場合には、回転方向を切り替えずにステップＳ１３に戻る。
また、シートＳの製造を終了する場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０を含むシート製造装置１００の各部を停止させる（ステップＳ２３）。
The control device 110 determines whether to end the operation of manufacturing the sheet S (step S21). If the operation is not completed (step S21; NO), the control device 110 switches the rotation direction of the transport motor 150 based on the rotation direction set in step S17 or step S18 (step S22), and returns to step S13. In step S22, if the rotational directions before and after switching are the same, the control device 110 returns to step S13 without switching the rotational direction.
Further, when the manufacturing of the sheet S is to be ended (step S21; YES), the control device 110 stops each part of the sheet manufacturing apparatus 100 including the stirring motor 210 and the conveyance motor 150 (step S23).
以上説明したように、本実施形態のシート製造装置１００は、繊維を含む原料片ＭＳを収容するケース１７０と、ケース１７０の側壁１８０に接続された搬送路１３３を通じて原料片ＭＳを搬送する搬送装置１３１と、を備える。シート製造装置１００は、搬送装置１３１を制御する制御装置１１０を備える。搬送装置１３１は、搬送路１３３に沿った中心軸Ｌ１を中心として回転する排出パイプ１３２と、排出パイプ１３２を回転させる搬送モーター１５０と、を有する。制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向を正方向および逆方向に切替可能である。
この構成により、ケース１７０に収容された原料片ＭＳを、搬送路１３３を通じて搬送する場合に、排出パイプ１３２の回転方向を切り替えることにより、原料片ＭＳの搬送量を調整できる。このため、貯留部１３から解繊部２０へ、シートＳを製造する原料である原料片ＭＳを安定して供給でき、解繊部２０に供給される原料片ＭＳの量を安定化できる。
As described above, the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment includes a case 170 that accommodates a raw material piece MS containing fibers, and a conveyance device that conveys the raw material piece MS through a conveyance path 133 connected to a side wall 180 of the case 170. 131. The sheet manufacturing apparatus 100 includes a control device 110 that controls a conveying device 131. The conveyance device 131 includes a discharge pipe 132 that rotates around a central axis L1 along the conveyance path 133, and a conveyance motor 150 that rotates the discharge pipe 132. The control device 110 can switch the rotation direction of the discharge pipe 132 between a forward direction and a reverse direction.
With this configuration, when the raw material piece MS accommodated in the case 170 is conveyed through the conveyance path 133, the conveyance amount of the raw material piece MS can be adjusted by switching the rotation direction of the discharge pipe 132. Therefore, the raw material pieces MS, which are raw materials for manufacturing the sheet S, can be stably supplied from the storage section 13 to the defibrating section 20, and the amount of raw material pieces MS supplied to the defibrating section 20 can be stabilized.
シート製造装置１００は、搬送路１３３を構成する回転体として、筒の一例に対応する排出パイプ１３２を備え、搬送モーター１５０により排出パイプ１３２を回転させる。このため、回転体の回転方向を正方向および逆方向に切替可能な構成を容易に実現できる。また、回転体として筒形状の排出パイプ１３２を採用することで、排出パイプ１３２の内部を貫通する軸を有する部材を用いる必要がない。このため、原料片ＭＳの搬送を妨げる部材を用いずに、排出パイプ１３２の内部で原料片ＭＳを攪拌し、搬送することができる。原料片ＭＳを攪拌すると、塊状となった原料片ＭＳをほぐす作用が期待でき、原料片ＭＳが塊のまま搬送される場合に起こり得る搬送量の変動を抑制できる。加えて、原料片ＭＳの塊を解消することにより、排出パイプ１３２の回転方向の切り替えにより原料片ＭＳの搬送量が変化しやすくなるため、原料片ＭＳの搬送量の調整が、より一層容易になる。従って、紙等のシート状の原料ＭＡを粗砕部１２で裁断した原料片ＭＳを搬送する場合の搬送量を、安定化できる。
The sheet manufacturing apparatus 100 includes a discharge pipe 132 corresponding to an example of a cylinder as a rotating body that constitutes a conveyance path 133, and the discharge pipe 132 is rotated by a conveyance motor 150. Therefore, it is possible to easily realize a configuration in which the rotation direction of the rotating body can be switched between the forward direction and the reverse direction. Moreover, by employing the cylindrical discharge pipe 132 as the rotary body, there is no need to use a member having a shaft passing through the interior of the discharge pipe 132. Therefore, the raw material pieces MS can be stirred and conveyed inside the discharge pipe 132 without using any member that obstructs the conveyance of the raw material pieces MS. Stirring the raw material pieces MS can be expected to have an effect of loosening the raw material pieces MS that have become lumps, and can suppress fluctuations in the amount of conveyance that may occur when the raw material pieces MS are conveyed as lumps. In addition, by eliminating the lumps of the raw material pieces MS, the conveyance amount of the raw material pieces MS can be easily changed by switching the rotation direction of the discharge pipe 132, so that the conveyance amount of the raw material pieces MS can be adjusted even more easily. Become. Therefore, the amount of transport when transporting the raw material pieces MS obtained by cutting the sheet-like raw material MA such as paper in the crushing section 12 can be stabilized.
排出パイプ１３２は、中心軸Ｌ１方向の一端においてケース１７０の内部空間１７０Ａに連通し、他端には原料片ＭＳを排出する排出口１３２Ｂが開口し、排出パイプ１３２の内周面１３２Ｃにスパイラル部材１４０が配置されている。この構成によれば、内部空間１７０Ａから排出パイプ１３２を通じて、排出口１３２Ｂに原料片ＭＳを排出することができる。排出パイプ１３２の内部にスパイラル部材１４０が配置されていることにより、排出パイプ１３２の回転によって原料片ＭＳを速やかに排出口１３２Ｂに搬送できる。また、排出パイプ１３２の内部で、スパイラル部材１４０によって原料片ＭＳが攪拌されるので、より効果的に、塊状となった原料片ＭＳをほぐすことができる。このため、排出パイプ１３２の内部に中心軸Ｌ１に沿った軸を有する部材を配置することなく、原料片ＭＳを効率よく攪拌し、搬送できる。さらに、例えばスパイラル部材１４０の配置状態および／または形状が、排出パイプ１３２の回転方向に応じて搬送作用の差異を生じる態様である場合、排出パイプ１３２の回転方向を切り替えることで、原料片ＭＳの搬送量を容易に調整できる。
The discharge pipe 132 communicates with the internal space 170A of the case 170 at one end in the direction of the central axis L1, has a discharge port 132B opening at the other end for discharging the raw material pieces MS, and has a spiral member on the inner peripheral surface 132C of the discharge pipe 132. 140 are arranged. According to this configuration, the raw material pieces MS can be discharged from the internal space 170A through the discharge pipe 132 to the discharge port 132B. By disposing the spiral member 140 inside the discharge pipe 132, the raw material piece MS can be quickly conveyed to the discharge port 132B by rotation of the discharge pipe 132. Moreover, since the raw material pieces MS are stirred by the spiral member 140 inside the discharge pipe 132, the lumped raw material pieces MS can be loosened more effectively. Therefore, the raw material pieces MS can be efficiently stirred and transported without disposing a member having an axis along the central axis L1 inside the discharge pipe 132. Further, for example, if the arrangement and/or shape of the spiral member 140 is such that the conveying action differs depending on the rotation direction of the discharge pipe 132, by switching the rotation direction of the discharge pipe 132, the material pieces MS can be Conveyance amount can be easily adjusted.
スパイラル部材１４０は、排出パイプ１３２の中心軸Ｌ１に対して螺旋状に配置されている。したがって、排出パイプ１３２を回転させることで、原料片ＭＳを排出パイプ１３２の内部において速やかに排出できる。排出パイプ１３２の回転方向が正方向の場合と逆方向の場合とで、スパイラル部材１４０が原料片ＭＳを搬送する作用の差が大きい。このため、排出パイプ１３２の回転方向を切り替えることにより、原料片ＭＳの搬送量を確実に変動させることが可能となり、制御装置１１０によって原料片ＭＳの搬送量を調整する効果が増す。
The spiral member 140 is arranged in a spiral shape with respect to the central axis L1 of the discharge pipe 132. Therefore, by rotating the discharge pipe 132, the raw material pieces MS can be quickly discharged inside the discharge pipe 132. There is a large difference in the effect of the spiral member 140 on conveying the raw material pieces MS depending on whether the discharge pipe 132 is rotated in the forward direction or in the reverse direction. Therefore, by switching the rotation direction of the discharge pipe 132, it becomes possible to reliably vary the conveyance amount of the raw material pieces MS, and the effect of adjusting the conveyance amount of the raw material pieces MS by the control device 110 increases.
排出パイプ１３２は、ケース１７０との接続部である排出部１８６よりも排出口１３２Ｂ側が低くなるように傾斜している。このため、排出パイプ１３２を回転させることにより、重力によって原料片ＭＳを効率よく搬送できる。
The discharge pipe 132 is inclined so that the discharge port 132B side is lower than the discharge portion 186, which is the connecting portion with the case 170. Therefore, by rotating the discharge pipe 132, the raw material pieces MS can be efficiently transported by gravity.
シート製造装置１００において、排出口１３２Ｂの下方に原料片ＭＳを収容する受け部１６０が配置されている。この構成によれば、制御装置１１０が搬送モーター１５０を動作させることにより、排出パイプ１３２から受け部１６０に原料片ＭＳを搬送し、受け部１６０に原料片ＭＳを収容できる。そして、制御装置１１０の制御により、受け部１６０に収容される原料片ＭＳの量を調整できる。
In the sheet manufacturing apparatus 100, a receiving section 160 that accommodates the raw material piece MS is arranged below the discharge port 132B. According to this configuration, when the control device 110 operates the transport motor 150, the raw material piece MS can be transported from the discharge pipe 132 to the receiving part 160, and the raw material piece MS can be stored in the receiving part 160. Under the control of the control device 110, the amount of raw material pieces MS accommodated in the receiving section 160 can be adjusted.
シート製造装置１００においては、受け部１６０に収容された原料片ＭＳの重量を検出するロードセル１６４が配置されている。この構成によれば、受け部１６０に収容された原料片ＭＳの重量を測定することができ、制御装置１１０が、測定した原料片ＭＳの重量に基づく制御を実行できる。例えば、制御装置１１０は、排出パイプ１３２から受け部１６０に搬送された原料片ＭＳの重量に基づき、排出パイプ１３２の回転方向を切り替える制御を行って、原料片ＭＳの搬送量や搬送速度を調整し、原料片ＭＳの搬送を安定化できる。
In the sheet manufacturing apparatus 100, a load cell 164 is arranged to detect the weight of the raw material piece MS accommodated in the receiving section 160. According to this configuration, the weight of the raw material piece MS accommodated in the receiving section 160 can be measured, and the control device 110 can perform control based on the measured weight of the raw material piece MS. For example, the control device 110 performs control to switch the rotation direction of the discharge pipe 132 based on the weight of the raw material piece MS conveyed from the discharge pipe 132 to the receiving part 160, and adjusts the amount and conveyance speed of the raw material piece MS. Therefore, the transportation of the raw material pieces MS can be stabilized.
シート製造装置１００は、ケース１７０の内部において、ケース１７０の高さ方向に延びる仮想の回転軸を中心として回転し、原料片ＭＳを攪拌する回転体１７２を有する。排出パイプ１３２は、ケース１７０の高さ方向において回転体１７２と重なる位置でケース１７０に接続される。この構成によれば、回転体１７２によって原料片ＭＳを攪拌することにより、ケース１７０において、塊状となった原料片ＭＳをほぐすことができる。また、回転体１７２が原料片ＭＳを攪拌することによって、ケース１７０から排出パイプ１３２に原料片ＭＳを押し出す作用が期待できる。このため、排出パイプ１３２によって、より効率よく原料片ＭＳを搬送できる。
The sheet manufacturing apparatus 100 includes a rotating body 172 that rotates inside a case 170 around an imaginary rotation axis extending in the height direction of the case 170 and stirs the raw material pieces MS. The discharge pipe 132 is connected to the case 170 at a position overlapping the rotating body 172 in the height direction of the case 170. According to this configuration, by stirring the raw material pieces MS with the rotating body 172, the lumped raw material pieces MS can be loosened in the case 170. Further, by stirring the raw material pieces MS by the rotating body 172, an effect of pushing out the raw material pieces MS from the case 170 to the discharge pipe 132 can be expected. Therefore, the raw material pieces MS can be transported more efficiently by the discharge pipe 132.
［２．第２実施形態］
図１２は、第２実施形態におけるシート製造装置１００の動作を示すフローチャートであり、特に、貯留部１３から解繊部２０に原料片ＭＳを搬送する動作を示す。図１２のフローチャートにおいて、図１１と同様の処理には同じステップ番号を付して説明を省略する。
[2. Second embodiment]
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the sheet manufacturing apparatus 100 in the second embodiment, and particularly shows the operation of conveying the raw material pieces MS from the storage section 13 to the defibration section 20. In the flowchart of FIG. 12, the same steps as those in FIG. 11 are given the same step numbers, and the description thereof will be omitted.
第２実施形態は、制御装置１１０の別の動作例を示す。第２実施形態のシート製造装置１００は、第１実施形態と共通であり、図１２のステップＳ３１－Ｓ３５が相違する。制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向を正方向ＲＯおよび逆方向ＲＶに切り替え可能であり、さらに、排出パイプ１３２の回転速度を複数段階に切り替え可能である。より詳細には、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の正回転の回転速度を、標準と低速の２段階に切り替えることができる。標準の回転速度は、例えば図９の回転速度Ｐ１であり、低速の回転速度は、例えば図９の回転速度Ｐ２である。
The second embodiment shows another example of the operation of the control device 110. The sheet manufacturing apparatus 100 of the second embodiment is the same as the first embodiment, except for steps S31 to S35 in FIG. 12. The control device 110 can switch the rotation direction of the discharge pipe 132 between forward direction RO and reverse direction RV, and can also switch the rotation speed of the discharge pipe 132 into multiple stages. More specifically, the control device 110 can switch the forward rotation speed of the discharge pipe 132 into two stages: standard and low speed. The standard rotation speed is, for example, the rotation speed P1 in FIG. 9, and the low rotation speed is, for example, the rotation speed P2 in FIG. 9.
図１２の動作例において、制御装置１１０は、ステップＳ１７またはステップＳ１８で回転方向を設定した後に、現在の排出パイプ１３２の回転方向が正方向ＲＯであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。正方向ＲＯであると判定した場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、ロードセル１６４の検出値に基づき原料片ＭＳの量を求め、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達したか否かを判定する（ステップＳ３２）。基準量Ｍ１２は、原料片ＭＳの排出量の増加状態を判定するために基準量Ｍ１および基準量Ｍ２とは別に設定された値であり、基準量Ｍ１＜基準量Ｍ１２＜基準量Ｍ２である。
In the operation example of FIG. 12, after setting the rotation direction in step S17 or step S18, the control device 110 determines whether the current rotation direction of the discharge pipe 132 is the forward direction RO (step S31). If it is determined that the RO is in the forward direction (step S31; YES), the control device 110 calculates the amount of raw material pieces MS based on the detected value of the load cell 164, and determines whether the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M12. (Step S32). The reference amount M12 is a value set separately from the reference amount M1 and the reference amount M2 in order to determine the state of increase in the discharge amount of the raw material pieces MS, and the reference amount M1<the reference amount M12<the reference amount M2.
制御装置１１０は、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達していないと判定した場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、待機する。原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達したと判定した場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、時間ｔが、予め設定された閾値Ｔｂより小さいか否かを判定する（ステップＳ３３）。換言すれば、制御装置１１０は、閾値Ｔｂより短時間で原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達したか否かを判定する。閾値Ｔｂは、原料片ＭＳの排出量の増加状態を判定するために閾値Ｔａとは別に設定された時間の閾値であり、閾値Ｔａ＜閾値Ｔｂである。
When the control device 110 determines that the amount of raw material pieces MS has not reached the reference amount M12 (step S32; NO), it waits. If it is determined that the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M12 (step S32; YES), the control device 110 determines whether the time t is smaller than a preset threshold Tb (step S33). . In other words, the control device 110 determines whether the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M12 in a shorter time than the threshold Tb. The threshold value Tb is a time threshold value set separately from the threshold value Ta in order to determine the state of increase in the discharge amount of the raw material pieces MS, and the threshold value Ta<threshold value Tb.
時間ｔが閾値Ｔｂより小さい場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、現在の排出パイプ１３２の回転方向を逆方向ＲＶに変更し（ステップＳ３４）、ステップＳ１９に移行する。一方、時間ｔが閾値Ｔｂより小さい場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、現在の排出パイプ１３２の回転速度を回転速度Ｐ２に変更し（ステップＳ３４）、ステップＳ１９に移行する。また、現在の排出パイプ１３２の回転方向が逆方向ＲＶであると判定した場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、ステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９以後の動作は第１実施形態で説明したとおりである。ステップＳ２２では、ステップＳ１７またはステップＳ１８で設定された回転方向が、排出パイプ１３２の回転方向として設定される。また、ステップＳ２２では、排出パイプ１３２の回転速度は標準の速度である回転速度Ｐ１または回転速度Ｒ１に設定される。
If the time t is smaller than the threshold Tb (step S33; YES), the control device 110 changes the current rotation direction of the discharge pipe 132 to the reverse direction RV (step S34), and proceeds to step S19. On the other hand, if the time t is smaller than the threshold Tb (step S33; YES), the control device 110 changes the current rotational speed of the discharge pipe 132 to the rotational speed P2 (step S34), and proceeds to step S19. Further, if it is determined that the current rotation direction of the discharge pipe 132 is the reverse direction RV (step S31; NO), the process moves to step S19.
The operations after step S19 are as described in the first embodiment. In step S22, the rotation direction set in step S17 or step S18 is set as the rotation direction of the discharge pipe 132. Further, in step S22, the rotational speed of the discharge pipe 132 is set to the standard rotational speed P1 or R1.
第２実施形態では、受け部１６０に貯留された原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達した後に、排出パイプ１３２の回転方向を逆方向ＲＶとするか、或いは、排出パイプ１３２の回転速度が回転速度Ｐ２に切り替えられる。つまり、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達した後に、排出パイプ１３２を回転速度Ｐ１で回転させることがない。従って、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２になった後は、原料片ＭＳの搬送速度が、回転速度Ｐ１の場合よりも低速となり、原料片ＭＳがゆっくりと受け部１６０に送られる。
In the second embodiment, after the amount of raw material pieces MS stored in the receiving part 160 reaches the reference amount M12, the rotation direction of the discharge pipe 132 is set to the reverse direction RV, or the rotation speed of the discharge pipe 132 is changed. The rotation speed is switched to P2. That is, after the amount of raw material pieces MS reaches the reference amount M12, the discharge pipe 132 is not rotated at the rotational speed P1. Therefore, after the amount of raw material pieces MS reaches the reference amount M12, the conveyance speed of the raw material pieces MS becomes lower than that at the rotational speed P1, and the raw material pieces MS are slowly sent to the receiving section 160.
この動作例によれば、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ１２に達してから基準量Ｍ２に達するまでの間は原料片ＭＳの搬送の速度が高速にならないので、原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２を超える、いわゆるオーバーシュートを避けることができる。このため、受け部１６０に過剰量の原料片ＭＳが貯留される状態を回避または抑制することができ、解繊部２０への原料片ＭＳの搬送を、より一層、安定化できる。さらに、排出パイプ１３２が正回転する場合、原料片ＭＳが基準量Ｍ１２に達するまでの間は回転速度Ｐ１で動作するので、原料片ＭＳの搬送速度を過剰に低くしてしまうことがなく、搬送効率の低下は懸念されないという利点がある。
According to this operation example, the conveyance speed of the raw material pieces MS does not become high from the time when the amount of the raw material pieces MS reaches the reference amount M12 until the amount reaches the reference amount M2, so that the amount of the raw material pieces MS reaches the reference amount So-called overshoot exceeding M2 can be avoided. Therefore, it is possible to avoid or suppress a state in which an excessive amount of raw material pieces MS are stored in the receiving part 160, and the transportation of the raw material pieces MS to the defibrating part 20 can be further stabilized. Furthermore, when the discharge pipe 132 rotates forward, it operates at the rotational speed P1 until the raw material piece MS reaches the reference amount M12, so the conveyance speed of the raw material piece MS does not become excessively low. This has the advantage that there is no concern about a decrease in efficiency.
［３．第３実施形態］
図１３および図１４は、第３実施形態におけるシート製造装置１００の動作を示すフローチャートであり、特に、貯留部１３から解繊部２０に原料片ＭＳを搬送する動作を示す。図１３および図１４のフローチャートにおいて、図１２と同様の処理には同じステップ番号を付して説明を省略する。
[3. Third embodiment]
FIGS. 13 and 14 are flowcharts showing the operation of the sheet manufacturing apparatus 100 in the third embodiment, and particularly show the operation of conveying the raw material pieces MS from the storage section 13 to the defibrating section 20. In the flowcharts of FIGS. 13 and 14, the same steps as those in FIG. 12 are given the same step numbers, and the description thereof will be omitted.
第３実施形態は、制御装置１１０の別の動作例を示す。第３実施形態のシート製造装置１００は、第１実施形態と共通であり、図１４のステップＳ４１－Ｓ４９が相違する。
第３実施形態において、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転方向を正方向ＲＯおよび逆方向ＲＶに切り替え可能であり、さらに、排出パイプ１３２の回転速度を、正方向ＲＯおよび逆方向ＲＶの各々について、複数段階に切り替え可能である。より詳細には、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の正回転の回転速度を、標準と低速の２段階に切り替えることができ、逆回転の回転速度を、標準と低速の２段階に切り替えることができる。標準の回転速度は、例えば図９の回転速度Ｐ１、Ｒ１であり、低速の回転速度は、例えば図９の回転速度Ｐ２、Ｒ２である。
The third embodiment shows another example of the operation of the control device 110. The sheet manufacturing apparatus 100 of the third embodiment is the same as the first embodiment, except for steps S41 to S49 in FIG. 14.
In the third embodiment, the control device 110 is capable of switching the rotation direction of the discharge pipe 132 between the forward direction RO and the reverse direction RV, and further controls the rotation speed of the discharge pipe 132 in the forward direction RO and the reverse direction RV. It is possible to switch to multiple stages. More specifically, the control device 110 can switch the rotational speed of the forward rotation of the discharge pipe 132 into two stages, standard and low speed, and can switch the rotational speed of the reverse rotation into two stages, standard and low speed. can. The standard rotational speeds are, for example, the rotational speeds P1 and R1 in FIG. 9, and the low rotational speeds are, for example, the rotational speeds P2 and R2 in FIG. 9.
図１３および図１４の動作例において、ステップＳ１１－Ｓ１９の動作は、上述した通りである。
制御装置１１０は、ステップＳ１９で原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２に達したと判定した場合に（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、連続して正回転の動作を行うか否かを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１で、制御装置１１０は、ステップＳ１７またはステップＳ１８で設定した回転方向、および、現在設定されている回転方向を取得する。制御装置１１０は、ステップＳ１３－Ｓ１９を正回転で実行する動作が、連続するか否かを判定する。
In the operation examples shown in FIGS. 13 and 14, the operations in steps S11 to S19 are as described above.
When it is determined in step S19 that the amount of raw material pieces MS has reached the reference amount M2 (step S19; YES), the control device 110 determines whether or not to perform the forward rotation operation continuously (step S41). ). In step S41, the control device 110 acquires the rotation direction set in step S17 or step S18 and the currently set rotation direction. The control device 110 determines whether or not the operations of performing steps S13-S19 in forward rotation are continuous.
連続して正回転の動作を実行する場合（ステップＳ４１）、制御装置１１０は、ステップＳ１９で原料片ＭＳが基準量Ｍ２に達した場合の時間ｔの値が予め設定された閾値Ｔｆより小さいか否かを判定する（ステップＳ４２）。閾値Ｔｆは、原料片ＭＳの排出量の増加状態を判定するために閾値Ｔａ、Ｔｂとは別に設定された時間の閾値である。
When performing the forward rotation operation continuously (step S41), the control device 110 determines whether the value of time t when the raw material piece MS reaches the reference amount M2 in step S19 is smaller than a preset threshold value Tf. It is determined whether or not (step S42). The threshold value Tf is a time threshold value set separately from the threshold values Ta and Tb in order to determine the state of increase in the discharge amount of the raw material pieces MS.
時間ｔの値が閾値Ｔｆより小さい場合（ステップＳ４２；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度を、低速に設定し（ステップＳ４３）、ステップＳ２０に移行する。また、時間ｔの値が閾値Ｔｆ以上である場合（ステップＳ４２；ＮＯ）、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度を標準の速度に設定し（ステップＳ４４）、ステップＳ２０に移行する。
If the value of time t is smaller than the threshold Tf (step S42; YES), the control device 110 sets the rotational speed of the discharge pipe 132 to a low speed (step S43), and proceeds to step S20. Furthermore, when the value of time t is equal to or greater than the threshold value Tf (step S42; NO), the control device 110 sets the rotational speed of the discharge pipe 132 to the standard speed (step S44), and proceeds to step S20.
制御装置１１０は、連続して正回転の動作を行う場合でないと判定した場合（ステップＳ４１；ＮＯ）、連続して逆回転の動作を実行するか否かを判定する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５で、制御装置１１０は、ステップＳ１７またはステップＳ１８で設定した回転方向、および、現在設定されている回転方向に基づき、ステップＳ１３－Ｓ１９を逆回転で実行する動作が連続するか否かを判定する。
If the control device 110 determines that it is not the time to perform the forward rotation operation continuously (step S41; NO), it determines whether or not to perform the reverse rotation operation continuously (step S45). In step S45, the control device 110 determines whether or not the operations of performing steps S13 to S19 in reverse rotation are continuous based on the rotation direction set in step S17 or step S18 and the currently set rotation direction. judge.
連続して逆回転の動作を実行する場合（ステップＳ４５）、制御装置１１０は、ステップＳ１９で原料片ＭＳが基準量Ｍ２に達した場合の時間ｔの値が予め設定された閾値Ｔｇより小さいか否かを判定する（ステップＳ４６）。閾値Ｔｇは、原料片ＭＳの排出量の増加状態を判定するために閾値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｇとは別に設定された時間の閾値である。
When performing the reverse rotation operation continuously (step S45), the control device 110 determines whether the value of time t when the raw material piece MS reaches the reference amount M2 in step S19 is smaller than a preset threshold Tg. It is determined whether or not (step S46). The threshold value Tg is a time threshold value set separately from the threshold values Ta, Tb, and Tg in order to determine the state of increase in the discharge amount of the raw material pieces MS.
時間ｔの値が閾値Ｔｇより小さい場合（ステップＳ４６；ＹＥＳ）、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度を、低速に設定し（ステップＳ４７）、ステップＳ２０に移行する。また、時間ｔの値が閾値Ｔｇ以上である場合（ステップＳ４６；ＮＯ）、制御装置１１０は、排出パイプ１３２の回転速度を標準の速度に設定し（ステップＳ４８）、ステップＳ２０に移行する。
If the value of time t is smaller than the threshold Tg (step S46; YES), the control device 110 sets the rotational speed of the discharge pipe 132 to a low speed (step S47), and proceeds to step S20. Further, when the value of time t is equal to or greater than the threshold value Tg (step S46; NO), the control device 110 sets the rotational speed of the discharge pipe 132 to the standard speed (step S48), and proceeds to step S20.
制御装置１１０は、連続して逆回転の動作を行う場合でないと判定した場合（ステップＳ４５；ＮＯ）、ステップＳ２０に移行する。
When the control device 110 determines that it is not the case to perform the reverse rotation operation continuously (step S45; NO), the process proceeds to step S20.
図１４の動作例では、ステップＳ２２に代えて、ステップＳ４９の動作を実行する。ステップＳ４９で、制御装置１１０は、搬送モーター１５０の回転方向を、ステップＳ１７またはステップＳ１８で設定した回転方向に基づいて切り替え、さらに、回転速度を、ステップＳ４３、Ｓ４４、Ｓ４７、Ｓ４８のいずれかで設定した速度に切り替える。ステップＳ４５において連続して逆回転する場合でないと判定した場合（ステップＳ４５；ＮＯ）、ステップＳ４９では、回転速度を標準の速度とする。
In the operation example of FIG. 14, the operation of step S49 is executed instead of step S22. In step S49, the control device 110 switches the rotation direction of the transport motor 150 based on the rotation direction set in step S17 or step S18, and further changes the rotation speed in any one of steps S43, S44, S47, and S48. Switch to the set speed. If it is determined in step S45 that it is not a case of continuous reverse rotation (step S45; NO), the rotation speed is set to the standard speed in step S49.
第３実施形態では、制御装置１１０が正回転の動作を連続して実行する場合であって、閾値Ｔｆより短時間で原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２に達した場合に、回転速度を低速に設定する。また、制御装置１１０が逆回転の動作を連続して実行する場合であって、閾値Ｔｇより短時間で原料片ＭＳの量が基準量Ｍ２に達した場合に、回転速度を低速に設定する。この場合、原料片ＭＳを受け部１６０に貯留する動作を実行した場合の実績値である時間ｔの値に基づき、原料片ＭＳが短時間で基準量Ｍ２に達した場合には、次回に受け部１６０に原料片ＭＳを供給する速度を低速にすることができる。ここで、次回の動作とは、底面開口部１６８を開放した後に、受け部１６０に原料片ＭＳを貯留する動作をいう。
In the third embodiment, when the control device 110 continuously performs forward rotation operation and the amount of raw material pieces MS reaches the reference amount M2 in a shorter time than the threshold Tf, the rotation speed is reduced to a low speed. Set to . Further, when the control device 110 continuously performs the reverse rotation operation and the amount of raw material pieces MS reaches the reference amount M2 in a shorter time than the threshold value Tg, the rotation speed is set to a low speed. In this case, if the raw material pieces MS reach the standard amount M2 in a short time based on the value of time t, which is the actual value when the operation of storing the raw material pieces MS in the receiving part 160 is executed, the next time the raw material pieces MS will be received. The speed at which the raw material pieces MS are supplied to the section 160 can be made low. Here, the next operation refers to the operation of storing the raw material pieces MS in the receiving part 160 after opening the bottom opening 168.
図１３に示す動作では、ステップＳ１６で閾値Ｔａを基準として、次回の動作を正回転とするか逆回転とするかが決定される。図１４のステップＳ４１－Ｓ４８では、閾値Ｔｆ、Ｔｇを利用して、さらに細かく原料片ＭＳの搬送状態を判定し、排出パイプ１３２の回転速度を決定できる。これにより、搬送速度が高速である場合に生じ得る原料片ＭＳの量のオーバーシュートを防止できる。また、オーバーシュートが懸念されない状態では回転速度を標準の速度に維持することで、原料片ＭＳの搬送効率の低下を防止できる。従って、原料片ＭＳを効率よく、速やかに搬送することが可能であり、搬送量を安定化させることができるという効果が得られる。
In the operation shown in FIG. 13, it is determined in step S16 whether the next operation will be forward rotation or reverse rotation based on the threshold value Ta. In steps S41 to S48 in FIG. 14, the conveyance state of the raw material piece MS can be determined in more detail by using the threshold values Tf and Tg, and the rotational speed of the discharge pipe 132 can be determined. This can prevent an overshoot in the amount of raw material pieces MS that may occur when the conveyance speed is high. Moreover, by maintaining the rotational speed at a standard speed in a state where overshoot is not a concern, it is possible to prevent a decrease in the transport efficiency of the raw material pieces MS. Therefore, it is possible to efficiently and quickly transport the raw material pieces MS, and the effect that the amount of transport can be stabilized is obtained.
［４．他の実施形態］
上述した各実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。
[4. Other embodiments]
The above-mentioned embodiments are merely specific modes for carrying out the present invention as described in the claims, and do not limit the present invention. For example, as shown below, the embodiments described below do not limit the present invention. , can be implemented in various embodiments.
例えば、各実施形態において、制御装置１１０は、排出パイプ１３２を逆方向に回転させる動作中に、攪拌モーター２１０を停止させ、回転部１９０の回転を停止させてもよい。上記各実施形態では、ステップＳ１２で攪拌モーター２１０および搬送モーター１５０の回転を開始させた後は、ステップＳ２３まで、各モーターの動作を継続させる。この場合において、ステップＳ２２またはステップＳ４９で、搬送モーター１５０の回転方向を逆方向ＲＶに切り替えた場合に、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０を停止させてもよい。さらに、ステップＳ２２またはステップＳ４９で、搬送モーター１５０の回転方向を逆方向ＲＶから正方向ＲＯに切り替えた場合に、制御装置１１０は、攪拌モーター２１０の動作を開始させてもよい。攪拌モーター２１０を停止させた場合、ケース１７０から排出パイプ１３２に原料片ＭＳを送り出す作用が低減する。このため、排出パイプ１３２から単位時間あたりに排出される原料片ＭＳの量が、より一層低減される。つまり、排出パイプ１３２を正回転させる場合と逆回転させる場合の、原料片ＭＳの搬送量の差が拡大する。このため、制御装置１１０が、原料片ＭＳの搬送量を、より大きな幅で調整可能となる。
上記実施形態において、回転体１７２として円板状の回転部１９０が回転する構成を説明した。しかし、特許文献１に記載のように、回転体を、回転軸と回転軸に支持された棒部材とによって構成し、その回転体をケース１７０内で回転させる構成でもよい。
For example, in each embodiment, the control device 110 may stop the stirring motor 210 and stop the rotation of the rotating section 190 during the operation of rotating the discharge pipe 132 in the opposite direction. In each of the embodiments described above, after the stirring motor 210 and the transport motor 150 start rotating in step S12, the operation of each motor is continued until step S23. In this case, when the rotation direction of the transport motor 150 is switched to the reverse direction RV in step S22 or step S49, the control device 110 may stop the stirring motor 210. Furthermore, when the rotation direction of the transport motor 150 is switched from the reverse direction RV to the forward direction RO in step S22 or step S49, the control device 110 may start the operation of the stirring motor 210. When the stirring motor 210 is stopped, the effect of sending out the raw material pieces MS from the case 170 to the discharge pipe 132 is reduced. Therefore, the amount of raw material pieces MS discharged from the discharge pipe 132 per unit time is further reduced. In other words, the difference in the conveyance amount of the raw material pieces MS when the discharge pipe 132 is rotated forward and when it is rotated backward increases. Therefore, the control device 110 can adjust the conveyance amount of the raw material piece MS in a wider range.
In the above embodiment, the configuration in which the disk-shaped rotating part 190 rotates as the rotating body 172 has been described. However, as described in Patent Document 1, the rotating body may be configured to include a rotating shaft and a rod member supported by the rotating shaft, and the rotating body may be rotated within the case 170.
上記実施形態では、突起の一例に対応するスパイラル部材１４０が長手方向に一体に連続して形成されたが、長手方向に分離された複数の螺旋部材が設けられる構成でもよい。また、突起は、螺旋状に湾曲した板材でなくてもよい。
In the embodiment described above, the spiral member 140 corresponding to an example of the protrusion is formed integrally and continuously in the longitudinal direction, but a configuration may also be adopted in which a plurality of spiral members separated in the longitudinal direction are provided. Furthermore, the protrusion does not have to be a spirally curved plate.
