古紙処理装置
【課題】装置の小型化を図るとともに、再生紙の品質を高めてその利用を促進することができ、さらには古紙の投入操作において待ち時間が生じず、かつ任意の時間に稼動させ、停止させることができる古紙処理装置を提供する。
【解決手段】制御部７は稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部７１６と、稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するタイミング入力部７３とを有する。
【解決手段】制御部７は稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部７１６と、稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するタイミング入力部７３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、古紙を離解させた再生パルプから紙を製造する技術に関し、古紙の発生場所であるオフィス等に設置して紙を再生することができる小型の古紙処理装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、わが国においては、一度使用した古紙、例えば代表的なものとしては古新聞紙を回収して紙を再生する技術ならびに社会システムが確立している。
一般的な製紙工場で行なっている製紙方法は、パルプ工程、抄紙工程、仕上工程からなり、古紙を原料として使用する場合には古紙パルプ工程が加わる。
【０００３】
パルプ工程では、木材から繊維を取り出すパルプ化の一つの方法である化学的方法により、蒸解、洗浄、漂白、精選等の工程を経ることで、木材チップからパルプを生成する。
古紙パルプ工程では、原料である古紙を水に溶解し、機械的な力や薬品を利用して紙繊維以外の異物である金属やフィルム、粘着性樹脂、印刷インク（染料系、顔料系）、コピートナーなどを分離、除去し、漂白処理、脱水、乾燥して古紙パルプを得る。
【０００４】
抄紙工程では、抄紙機のワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、カレンダーパート、コーターパートを経て製品の紙とする。ワイヤーパートでは調製されたパルプを抄紙用の網（ワイヤー）に乗せて脱水して紙を抄き、プレスパートではワイヤーパートから出た水分を多く含んだ湿紙の水分を除去する。ドライヤーパートでは蒸気で加熱されたドライヤーに紙を通して乾燥させ、カレンダーパートではロール間に紙を通して表面の凹凸を平滑化し、コーターパートでは原紙に塗料を塗工する。
【０００５】
仕上工程では、スーパーカレンダーパートではコーターパートで塗工した紙面のミクロの凹凸を平滑化して光沢を出し、カッターおよびワインダーパートでは所定の製品寸法にカットし、あるいはロールに巻き取る。
【０００６】
ところで、古紙から再生紙を製紙する場合には以下の問題がある。紙の消費により古紙が発生するオフィス等の消費場所と古紙から紙を再生する製紙工場とは離れており、古紙の運搬にコストとエネルギーを要する。また、古紙の持ち出しにより用紙に記載された機密情報等が外部へ漏洩するおそれがある。このため、シュレッダーで用紙を細かく裁断処理することが行なわれているが、細かく裁断したシュレッダーダストは繊維が短くなり過ぎるために、再生が困難である。
【０００７】
特許文献１には、再生紙の製造方法として、原料古紙を離解し、ソーキング、脱墨後に、凝集性を有する酵母を添加し、酵母によりインク（染料系、顔料系）に含まれる微細な無機顔料、カーボン粒子などを凝集させ、ついでフローテーションにより凝集物を分離除去する構成が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、古紙再生方法および装置として、文書裁断機によって裁断した古紙を離解して再生パルプとする工程と、再生パルプを貯蔵する工程と、再生パルプを噴射装置に充填して繊維シートに吹きかける工程と、繊維シートに吹きかけた再生パルプを抄紙する工程とからなる構成が記載されている。
【０００９】
また、特許文献３には、古紙処理装置として、什器サイズの装置ケース内にパルプ製造部と抄紙部と制御部を備え、パルプ製造部において古紙を離解し、さらに叩解して古紙パルプを製造し、抄紙部において古紙パルプを抄紙して再生紙を製造し、制御部によってパルプ製造部および抄紙部を連動して駆動制御する構成が記載されている。
【特許文献１】特開平８−６０５７０号公報
【特許文献２】特開平１０−３１７２９０号公報
【特許文献３】特開２００７−２３４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記した特許文献においては装置を小型化することが提案されている。しかしながら、装置として脱墨部を一体的に配置する構成は存在せず、再生パルプを脱墨せずに抄紙するので、再生紙の仕上がり品質が悪く、ユーザーによる再生紙の積極的活用を促進させることはできなかった。また、複数枚の古紙をバッチ処理する構成ではあるが、装置内に多量の古紙もしくは裁断したペーパーダストを蓄える機能を有していないので、一度に装置へ投入可能な古紙の枚数はバッチ処理の１回分の容量を超えることはできない。このため、多量の古紙を処理する場合には古紙の投入操作において待ち時間が発生し、ユーザーにとっては使い勝手が悪いものであった。また、装置を稼動させるにはユーザーが常に操作する必要があり、少なくとも運転の開始、終了にはユーザーの操作を必要としており、任意の時間に装置の起動、停止を行なうことができなかった。
【００１１】
本発明は上記した課題を解決するものであり、装置の小型化を図るとともに、再生紙の品質を高めてその利用を促進することができ、さらには古紙の投入操作において待ち時間が生じず、かつ任意の時間に稼動させ、停止させることができる古紙処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の古紙処理装置は、古紙の裁断紙片を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部と、再生パルプを漂白して脱墨パルプを調製する脱墨パルプ部と、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部を一体的に備えるとともに、各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部と、稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するタイミング入力部とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の古紙処理装置において、タイミング入力部は、制御部の内部に配設する内部時計が予定時刻に達したときに指示信号を自動運転制御機能部へ入力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の古紙処理装置において、タイミング入力部は、制御部の外部に配設する外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号を入力するための入力ポートであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の古紙処理装置において、再生パルプ部は、古紙を裁断するシュレッダーと、裁断した裁断紙片を貯留するシュレッダータンクと、シュレッダータンクの内部に貯留する裁断紙片の有無を検出する紙量検知センサを備え、制御部は、紙量検知センサから入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する運転ロック制御機能部を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の古紙処理装置において、制御部は表示部を有し、運転ロック制御機能部は紙量検知センサから入力する裁断紙片の有無信号がシュレッダータンクの内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合に表示部に警告情報を表示することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の古紙処理装置において、制御部は、調製する再生紙の目標枚数を設定する目標枚数設定機能部と、調製した再生紙の枚数を数えるカウンター機能部を有し、カウンター機能部のカウント値が目標枚数となったときに運転を停止することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の古紙処理装置において、制御部は、再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部において運転終了時に所定の排水作業を行なう排水作業制御機能部および所定の洗浄作業を行なう洗浄作業制御機能部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部を一体的に備えて小型化を図ることで、古紙が発生するオフィス等の消費場所に古紙処理装置を設置することができる。このため、機密情報等を記載した書面を外部へ持ち出す必要がなくなることで機密情報の漏洩を防止できるとともに、機密情報の漏洩を目的とした細かな裁断が不要となる。よって、再生に適した任意のサイズに古紙を裁断して再生パルプ化することを実現できる。
【００２０】
また、制御部の自動運転制御機能部が稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行し、タイミング入力部が稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するので、ユーザーがその場に居なくても予定時刻に自動的に稼動開始、稼動停止を行なうことができ、任意の時間において無人運転が可能となる。
【００２１】
また、紙量検知センサから入力する有無信号がシュレッダータンクの内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合には、運転ロック制御機能部が自動運転制御機能部へ不許可指示を入力し、自動運転制御機能部が起動しないことで、無駄な運転を行なわずに消費電力を抑えることができる。この際に、表示部に警告情報を表示することでユーザーに原因を明確に伝えることができる。
【００２２】
また、調製した再生紙の目標枚数をカウンター機能部においてカウントし、カウンター機能部のカウント値がユーザーが目標枚数設定機能部に設定した目標枚数になったときに運転を停止することで、過剰な運転を抑制し、ユーザーが必要とする最小限の稼動だけを実現する。
【００２３】
また、排水作業制御機能部および洗浄作業制御機能部によって再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部を制御し、運転終了時に所定の排水作業および所定の洗浄作業を行なうことで、装置の各部を常に清浄な状態に保つことができ、その結果として再生紙の品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、古紙処理装置は、再生パルプ部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排水処理部５を一体的に備え、古紙６から再生紙を調製するものであり、再生パルプ部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排水処理部５の運転を制御する制御部７を有している。
（再生パルプ部）
再生パルプ部１は、古紙６の裁断紙片を離解して再生パルプを調製するものであり、古紙６を裁断処理して再生に適した所定の大きさに紙片化するシュレッダー１１と、シュレッダー１１で裁断した裁断紙片を一時的に貯留するシュレッダータンク１２と、繊維濃度調整部１３およびパルパー１４を備えている。
【００２５】
図２に示すように、シュレッダータンク１２は、上方のシュレッダー１１に向けて開放した上部開口１２１を有し、底面１２２が排出口１２３に向けて傾斜する傾斜面をなす。排出口１２３には裁断紙片６１を排出する排出装置１２４を設けており、排出装置１２４は種々のものがあるが、ここでは複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造をなす。排出装置１２４の上方には紙量検知センサ１２５が配置してあり、紙量検知センサ１２５はシュレッダータンク１２の内部に貯留する裁断紙片の有無を検出するもので、ロードセル、光センサ等を用いる。
【００２６】
繊維濃度調整部１３は、シュレッダータンク１２の排出口１２３の下方に配置してあり、排出口１２３から排出する裁断紙片６１を受け止める受け皿部１３１と、受け皿部１３１を支持する計量部１３２を備えており、計量部１３２は受け皿部１３１に投入した裁断紙片６１の重量を計量し、設定重量を変更することでパルパー１４へ投入する裁断紙片６１の量、すなわち繊維量を調整する。
【００２７】
図３に示すように、受け皿部１３１は受け皿１３１ａが水平姿勢からパルパー１４へ向けて傾斜する傾斜姿勢にまで傾動するものであり、受け皿１３１ａを傾動させるモータ等の駆動手段を有する。また、受け皿１３１ａはパルパー１４に隣接する側壁部１３１ｂが立ち姿勢の通常位置とパルパー１４へ向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けてあり、側壁部１３１ｂは受け皿１３１ａの傾動に伴って傾倒し、受け皿１３１ａの復動に伴って立ち姿勢に復帰する。
【００２８】
受け皿１３１ａには、排出装置１２４によって裁断紙片６１を徐々に投下し、計量部１３２で測定する測定値が設定した値になった時点で排出装置１２４を停止し、受け皿１３１ａを傾動させて裁断紙片６１をパルパー１４へ投入する。
【００２９】
パルパー１４は、アルカリ水等の溶媒中において裁断紙片６１を繊維、つまり再生パルプにまで離解させるものであり、裁断紙片６１を投入する槽体１４１と、槽体１４１の内部で旋回する攪拌翼１４２と、攪拌翼１４２を回転駆動するモータ等の駆動手段（図示省略）を有している。
【００３０】
槽体１４１には溶媒を所定温度に加温するためのヒータ１４３および温度センサ１４４が設けてあり、溶媒を供給する溶媒供給系（図示省略）および再生パルプ含有液を脱墨パルプ部２へ移送する管路、ポンプ等からなる移送系（図示省略）が連通している。
【００３１】
パルパー１４では、裁断紙片６１の量に応じた量の溶媒、ここでは水を槽体１４１に投入し、攪拌翼１４２を回転駆動して裁断紙片の繊維を離解させ再生パルプを調製し、再生パルプを含む再生パルプ含有液を脱墨パルプ部２へ送る。
（脱墨パルプ部）
脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１と脱墨部２２とすすぎ部２３とを備え、各部の間には管路、ポンプ等からなる移送系（図示省略）を設けている。
【００３２】
脱墨前希釈部２１は再生パルプ含有液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは１重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入する希釈液供給系（図示省略）を備えている。
【００３３】
脱墨部２２は、フローテータと呼ばれ、インク、トナー等の異物を繊維から分離するものであり、本実施の形態では図４に示す構成を有する。脱墨部２２は前槽２２１と後槽２２２を有しており、越流堰を形成する仕切り壁２２３の上端側の開口において前槽２２１と後槽２２２とが連通している。前槽２２１と後槽２２２にはそれぞれヒーター２２４、２２５を配置し、前槽２２１には微細気泡の噴出口２２６および攪拌翼２２７を配置しており、後槽２２２には温度センサ２２８を配置している。
【００３４】
前槽２２１では、界面活性剤が存在する下で、インク、トナー等の異物の粒子を含む再生パルプ含有液を攪拌翼２２７で攪拌しつつ、再生パルプ含有液中に噴出口２２６から細かい気泡を吹き込み、疎水性の異物の粒子を界面活性剤の気泡表面に付着させて浮上分離し、親水性の繊維を仕切り壁２２３の上端側の開口から後槽２２２へ移送することで脱墨する。この際にヒーター２２４、２２５で再生パルプ含有液を所定温度に加熱し、温度センサ２２８で温度制御を行う。
【００３５】
すすぎ部２３は、脱墨パルプから脱墨剤を洗浄するものであり、本実施の形態では、図５に示す構成を有する。すすぎ部２３は、両側のロール２３１、２３２の間に掛け渡して展張したメッシュベルト２３３を有し、メッシュベルト２３３が上部の往路軌道と下部の復路軌道からなる無端軌道を形成している。
【００３６】
往路軌道には始端側から終端側へ順次にホッパー２３４、洗浄ノズル２３５、プレスロール２３６が配置してあり、復路軌道の始端側にスクレーパ２３７を配置し、往路軌道と復路軌道の間にドレーンパン２３８を配置している。
【００３７】
ホッパー２３４は脱墨パルプ２３９を含む脱墨パルプ液をメッシュベルト２３３の上に供給するものであり、複数の洗浄ノズル２３５はメッシュベルト２３３の上に広がった脱墨パルプ２３９に向けて洗浄水を噴射する。繊維に残るインク、トナー等の異物の粒子および脱墨剤を洗浄水により洗い流す。
【００３８】
プレスロール２３６はメッシュベルト２３３を挟んで上下に対をなし、メッシュベルト２３３の上に広がった脱墨パルプ２３９をプレスして脱水する。すすぎ終えた脱墨パルプ２３９はスクレーパ２３７がメッシュベルト２３３から回収し、繊維濃度が０．５重量％程度となるように水を混ぜて抄紙部３へ送る。脱墨パルプ２３９から離れた脱離水はドレーンパン２３８で受け留めて排水処理部５へ送る。
（抄紙部）
抄紙部３は、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製するものであり、図１に示すように、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、プレス部３４、ドライヤー部３５からなる。
【００３９】
ワイヤー部３２は両側のロール３２１、３２２の間に掛け渡して展張したメッシュベルト３２３を有し、メッシュベルト３２３が無端軌道を形成している。メッシュベルト３２３にはヘッドボックス３１から脱墨パルプ２３９を含む脱墨パルプ含有液を均一に噴出させ、水切りして繊維の層を形成する。
【００４０】
脱水部３３は、複数のローラ３３１の間に掛け渡したフェルトからなる上下一対の吸水ベルト３３２からなり、抄いた紙３３３をメッシュベルト３２３から吸水ベルト３３２に転移させ、上下の吸水ベルト３３２の間に挟んで吸水して脱水する。吸水ベルト３３２は走行軌道上に設けた上下一対の脱水ローラ３３４の間において脱水する。
【００４１】
プレス部３４は、複数のローラ３４１の間に掛け渡したフェルトからなる上下一対の吸水ベルト３４２からなり、抄いた紙３３３を吸水ベルト３４２の間に挟み、上下一対の脱水ローラ３４３を通して圧搾、脱水する。
【００４２】
ドライヤー部３５は、複数のローラ３５１の間に掛け渡した上下一対の布製の搬送ベルト３５２の間に抄いた紙３３３を挟み、複数の乾燥ローラ３５３に圧接させて抄いた紙３３３を乾燥させるものであり、搬送ベルト３５２は布の他、ゴムや樹脂などの材料を用いてもよい。図６に示すように、ドライヤー部３５は、内部にヒーターを備えた乾燥ローラ３５３の周囲に搬送ベルト３５２を配置し、乾燥ローラ３５３の表面の温度を測定する温度センサ３５４を有している。
（仕上げ部）
仕上げ部４はカレンダー部４１を有しており、図７に示すように、カレンダー部４１は抄いた紙３３３を複数のプレスローラ４１１の間に通し、紙の平坦度を上げ、カット部（図示省略）で所定のシートサイズにカットして再生紙が完成する。
（排水処理部）
排水処理部５は、排水離解タンク５１、排水（抄紙）タンク５２、排水（すすぎ）５３、排水脱墨５４、排水処理部５５の各槽体を有し、再生紙の作製に係る各工程で使用し、排出された排水を処理するものであり、フィルターに通して繊維、インク、トナーを除去し、薬剤の添加により中性化して再度各工程へ供給する。再利用が困難な水は公共下水等へ排水可能な水質にまで処理する。
（制御部）
図８に示すように、制御部７は、ＣＰＵ７１に設定する機能回路として、以下の機能部を有している。つまり、再生パルプ部１の運転を制御する再生パルプ部制御機能部７１１と、脱墨パルプ部２の運転を制御する脱墨パルプ部制御機能部７１２と、抄紙部３の運転を制御する抄紙部制御機能部７１３と、仕上げ部４の運転を制御する仕上げ部制御機能部７１４と、排水処理部５の運転を制御する排水処理部制御機能部７１５と、稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部７１６と、紙量検知センサ１２５から入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部７１６へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する運転ロック制御機能部７１７と、調製する再生紙の目標枚数を設定する目標枚数設定機能部７１８と、調製した再生紙の枚数を数えるカウンター機能部７１９と、再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３において運転終了時に所定の排水作業を行なう排水作業制御機能部７２０および所定の洗浄作業を行なう洗浄作業制御機能部７２１を有する。
【００４３】
また、制御部７は、自動運転制御機能部７１６へ稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを指示信号として入力するタイミング入力部７３および表示部７４を備えており、タイミング入力部７３は本実施の形態では制御部７の内部に配設する内部時計からなり、内部時計が予定時刻に達したときに指示信号を自動運転制御機能部７１６へ入力するものである。しかしながら、タイミング入力部３は制御部７の外部に配設する外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号を入力するための入力ポートとすることも可能である。
【００４４】
制御部７は、再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３と仕上げ部４と排水処理部５における上述した運転を、それぞれ再生パルプ部制御機能部７１１、脱墨パルプ部制御機能部７１２、抄紙部制御機能部７１３、仕上げ部制御機能部７１４、排水処理部制御機能部７１５で制御する。
（運転制御）
制御部７による自動運転の開始から停止までの制御は、図９に示すフローシートに沿って行う。つまり、停止状態９００から稼動開始条件チェック９１０、稼動準備作業９２０、再生紙作製９３０、稼動停止条件チェック９４０、停止準備作業９５０の各工程を経て装置停止９６０となる。
【００４５】
稼動開始条件チェック９１０では、図１０に示すように、稼動開始信号の有無の判断９１１を行う。稼動開始信号は、タイミング入力部７３から自動運転制御機能部７１６へ入力する指示信号であり、本実施の形態では内部時計が予定時刻に達したときに入力する指示信号である。しかしながら、稼動開始信号は、外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号であっても良い。
【００４６】
次に、稼動開始信号がある場合には、シュレッダータンク１２の内部に裁断紙片があるか否かの判断９１２を行なう。制御部７は、運転ロック制御機能部７１７が紙量検知センサ１２５から入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部７１６へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する。このため、有無信号がシュレッダータンク１２の内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合には、運転ロック制御機能部７１７が自動運転制御機能部７１６へ不許可指示を入力し、自動運転制御機能部７１６が起動しないことで、無駄な運転を行なわずに消費電力を抑えることができる。この際に、制御部７は表示部７４に警告情報としてシュレッダータンク１２の内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示す。シュレッダータンク１２の内部に運転に必要な量の裁断紙片がたまった時に警告表示リセット９１３を行なう。
【００４７】
運転ロック制御機能部７１７が稼動開始の許可指示を出している場合には、シュレッダータンク１２の内部に必要量、つまり少なくともパルパー１４で行う１回分の処理量以上にあると判断する。
【００４８】
稼動準備作業９２０では、図１２に示すように、タンクへの注水９２１を行なう。残りの部位へは必要に応じて所定のタイミングで注水を行なう。つまり、パルパー１４および脱墨部２２へ必要量の注水を行う。
【００４９】
次に、パルパー１４および脱墨部２２のヒータ１４３、２２４、２２５に通電し、さらに乾燥ローラ３５３のヒータ（図示省略）に通電して加熱操作９２２を行なう。
次に、各温度センサ１４４、２２８により測定するパルパー１４および脱墨部２２の水温および、温度センサ３５４で測定する乾燥ローラ３５３の表面温度が設定温度に達したか否かの判断９２３を行なう。
【００５０】
再生紙作製９３０では、再生パルプ部制御機能部７１１、脱墨パルプ部制御機能部７１２、抄紙部制御機能部７１３、仕上げ部制御機能部７１４、排水処理部制御機能部７１５で、それぞれ再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３と仕上げ部４と排水処理部５を制御して上述した運転を行う。
【００５１】
稼動停止条件チェック９４０では、図１１に示すように、終了時刻に達したか否かの判断９４１を行なう。この終了時刻は、タイミング入力部７３から自動運転制御機能部７１６へ入力する指示信号で指示するものであり、本実施の形態では内部時計が予定時刻に達したときに入力する指示信号である。また、稼動開始から予定時間が経過した後の時刻であっても良い。終了時刻である場合は停止準備作業へ移る。
【００５２】
終了時刻でない場合は、設定分の処理が完了したか否かの判断９４２を行なう。制御部７は、抄紙部３の駆動回数等を数えることにより、あるいは仕上げ部４に設けるセンサ（図示省略）によって完成した再生紙を検知することにより、調製した再生紙の目標枚数をカウンター機能部７１９においてカウントし、カウンター機能部７１９のカウント値がユーザーが目標枚数設定機能部７１８に設定した目標枚数になったときに運転を停止する。よって、過剰な運転を抑制し、ユーザーが必要とする最小限の稼動だけを実現する。設定分の処理が完了した場合は停止準備作業へ移る。
【００５３】
設定分の処理が完了していない場合は、紙量検知センサ１２５によりシュレッダータンク１２の内部にある裁断紙片の有無の確認９４３を行なう。裁断紙片が無い場合には、表示部７４に警告９４４を表示し、停止準備作業へ移る。裁断紙片が有る場合は運転を継続する。
【００５４】
停止準備作業９５０では、図１３に示すように、各ヒータ１４３、２２４、２２５への通電を停止９５１する操作を行い、温度センサ３５４で測定する乾燥ローラ３５３の表面温度が設定温度以下になったか否かの判断９５２を行い、繊維と水の処理９５３を行う。
【００５５】
繊維と水の処理９５３では、排水作業制御機能部７２０により運転制御し、抄紙部３に残った繊維は最終位置まで送って再利用し、他の繊維は廃棄のための処理を行い、水は異物を取り除いて薬剤で中性に戻して排出する。
【００５６】
次に、駆動の停止９５４を行い、各部の清掃９５５では、洗浄作業制御機能部７２１により運転制御し、槽内やベルトに付着している繊維を水で自動的に洗い流す。次に、発生したゴミの処理９５６では、繊維、インクともに水分を除去して固形化させる。
【００５７】
このように、制御部７は、排水作業制御機能部７２０および洗浄作業制御機能部７２１によって再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３を制御し、運転終了時に所定の排水作業および所定の洗浄作業を行なうことで、装置の各部を常に清浄な状態に保つことができ、その結果として再生紙の品質を維持することができる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、自動運転制御機能部７１６による運転制御によりユーザーがその場に居なくても自動的に運転の開始、停止を行なうことができ、任意の時間において無人運転が可能となる。しかしながら、本実施の形態において制御部７にマニュアルスタートキーおよびマニュアルストップキーを設け、運転の開始および停止を手動操作することは、本発明の実施を妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態における古紙処理装置を示す模式図
【図２】同古紙処理装置の再生パルプ部を示す模式図
【図３】同古紙処理装置の再生パルプ部における繊維濃度調整部の作用を示す模式図
【図４】同古紙処理装置の脱墨部を示す模式図
【図５】同古紙処理装置のすすぎ部を示す模式図
【図６】同古紙処理装置の乾燥ローラを示す模式図
【図７】同古紙処理装置のプレスローラを示す模式図
【図８】同古紙処理装置の制御部のブロック図
【図９】同古紙処理装置の制御を示すフローシート図
【図１０】同制御における稼動開始条件チェックを示すフローシート図
【図１１】同制御における稼動停止条件チェックを示すフローシート図
【図１２】同制御における稼動準備作業を示すフローシート図
【図１３】同制御における停止準備作業を示すフローシート図
【符号の説明】
【００６０】
１ 再生パルプ部
２ 脱墨パルプ部
３ 抄紙部
４ 仕上げ部
５ 排水処理部
６ 古紙
７ 制御部
１１ シュレッダー
１２ シュレッダータンク
１３ 繊維濃度調整部
１４ パルパー
２１ 脱墨前希釈部
２２ 脱墨部
２３ すすぎ部
３１ ヘッドボックス
３２ ワイヤー部
３３ 脱水部
３４ プレス部
３５ ドライヤー部
４１ カレンダー部
５１ 排水離解タンク
５２ 排水（抄紙）タンク
５３ 排水（すすぎ）
５４ 排水脱墨
５５ 排水処理部
６１ 裁断紙片
７１ ＣＰＵ
７３ タイミング入力部
７４ 表示部
１２１ 上部開口
１２２ 底面
１２３ 排出口
１２４ 排出装置
１２５ 紙量検知センサ
１３１ 受け皿部
１３１ａ 受け皿
１３１ｂ 側壁部
１３２ 計量部
１４１ 槽体
１４２ 攪拌翼
１４３ ヒータ
１４４ 温度センサ
２２１ 前槽
２２２ 後槽
２２３ 仕切り壁
２２４、２２５ ヒーター
２２６ 噴出口
２２７ 攪拌翼
２２８ 温度センサ
２３１、２３２ ロール
２３３ メッシュベルト
２３４ ホッパー
２３５ 洗浄ノズル
２３６ プレスロール
２３７ スクレーパ
２３８ ドレーンパン
２３９ 脱墨パルプ
３２１、３２２ ロール
３２３ メッシュベルト
３３１ ローラ
３３２ 吸水ベルト
３３３ 抄いた紙
３３４ 脱水ローラ
３５１ ローラ
３５２ 搬送ベルト
３５３ 乾燥ローラ
３５４ 温度センサ
４１１ プレスローラ
７１１ 再生パルプ部制御機能部
７１２ 脱墨パルプ部制御機能部
７１３ 抄紙部制御機能部
７１４ 仕上げ部制御機能部
７１５ 排水処理部制御機能部
７１６ 自動運転制御機能部
７１７ 運転ロック制御機能部
７１８ 目標枚数設定機能部
７１９ カウンター機能部
７２０ 排水作業制御機能部
７２１ 洗浄作業制御機能部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、古紙を離解させた再生パルプから紙を製造する技術に関し、古紙の発生場所であるオフィス等に設置して紙を再生することができる小型の古紙処理装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、わが国においては、一度使用した古紙、例えば代表的なものとしては古新聞紙を回収して紙を再生する技術ならびに社会システムが確立している。
一般的な製紙工場で行なっている製紙方法は、パルプ工程、抄紙工程、仕上工程からなり、古紙を原料として使用する場合には古紙パルプ工程が加わる。
【０００３】
パルプ工程では、木材から繊維を取り出すパルプ化の一つの方法である化学的方法により、蒸解、洗浄、漂白、精選等の工程を経ることで、木材チップからパルプを生成する。
古紙パルプ工程では、原料である古紙を水に溶解し、機械的な力や薬品を利用して紙繊維以外の異物である金属やフィルム、粘着性樹脂、印刷インク（染料系、顔料系）、コピートナーなどを分離、除去し、漂白処理、脱水、乾燥して古紙パルプを得る。
【０００４】
抄紙工程では、抄紙機のワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、カレンダーパート、コーターパートを経て製品の紙とする。ワイヤーパートでは調製されたパルプを抄紙用の網（ワイヤー）に乗せて脱水して紙を抄き、プレスパートではワイヤーパートから出た水分を多く含んだ湿紙の水分を除去する。ドライヤーパートでは蒸気で加熱されたドライヤーに紙を通して乾燥させ、カレンダーパートではロール間に紙を通して表面の凹凸を平滑化し、コーターパートでは原紙に塗料を塗工する。
【０００５】
仕上工程では、スーパーカレンダーパートではコーターパートで塗工した紙面のミクロの凹凸を平滑化して光沢を出し、カッターおよびワインダーパートでは所定の製品寸法にカットし、あるいはロールに巻き取る。
【０００６】
ところで、古紙から再生紙を製紙する場合には以下の問題がある。紙の消費により古紙が発生するオフィス等の消費場所と古紙から紙を再生する製紙工場とは離れており、古紙の運搬にコストとエネルギーを要する。また、古紙の持ち出しにより用紙に記載された機密情報等が外部へ漏洩するおそれがある。このため、シュレッダーで用紙を細かく裁断処理することが行なわれているが、細かく裁断したシュレッダーダストは繊維が短くなり過ぎるために、再生が困難である。
【０００７】
特許文献１には、再生紙の製造方法として、原料古紙を離解し、ソーキング、脱墨後に、凝集性を有する酵母を添加し、酵母によりインク（染料系、顔料系）に含まれる微細な無機顔料、カーボン粒子などを凝集させ、ついでフローテーションにより凝集物を分離除去する構成が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、古紙再生方法および装置として、文書裁断機によって裁断した古紙を離解して再生パルプとする工程と、再生パルプを貯蔵する工程と、再生パルプを噴射装置に充填して繊維シートに吹きかける工程と、繊維シートに吹きかけた再生パルプを抄紙する工程とからなる構成が記載されている。
【０００９】
また、特許文献３には、古紙処理装置として、什器サイズの装置ケース内にパルプ製造部と抄紙部と制御部を備え、パルプ製造部において古紙を離解し、さらに叩解して古紙パルプを製造し、抄紙部において古紙パルプを抄紙して再生紙を製造し、制御部によってパルプ製造部および抄紙部を連動して駆動制御する構成が記載されている。
【特許文献１】特開平８−６０５７０号公報
【特許文献２】特開平１０−３１７２９０号公報
【特許文献３】特開２００７−２３４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記した特許文献においては装置を小型化することが提案されている。しかしながら、装置として脱墨部を一体的に配置する構成は存在せず、再生パルプを脱墨せずに抄紙するので、再生紙の仕上がり品質が悪く、ユーザーによる再生紙の積極的活用を促進させることはできなかった。また、複数枚の古紙をバッチ処理する構成ではあるが、装置内に多量の古紙もしくは裁断したペーパーダストを蓄える機能を有していないので、一度に装置へ投入可能な古紙の枚数はバッチ処理の１回分の容量を超えることはできない。このため、多量の古紙を処理する場合には古紙の投入操作において待ち時間が発生し、ユーザーにとっては使い勝手が悪いものであった。また、装置を稼動させるにはユーザーが常に操作する必要があり、少なくとも運転の開始、終了にはユーザーの操作を必要としており、任意の時間に装置の起動、停止を行なうことができなかった。
【００１１】
本発明は上記した課題を解決するものであり、装置の小型化を図るとともに、再生紙の品質を高めてその利用を促進することができ、さらには古紙の投入操作において待ち時間が生じず、かつ任意の時間に稼動させ、停止させることができる古紙処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の古紙処理装置は、古紙の裁断紙片を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部と、再生パルプを漂白して脱墨パルプを調製する脱墨パルプ部と、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部を一体的に備えるとともに、各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部と、稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するタイミング入力部とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の古紙処理装置において、タイミング入力部は、制御部の内部に配設する内部時計が予定時刻に達したときに指示信号を自動運転制御機能部へ入力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の古紙処理装置において、タイミング入力部は、制御部の外部に配設する外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号を入力するための入力ポートであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の古紙処理装置において、再生パルプ部は、古紙を裁断するシュレッダーと、裁断した裁断紙片を貯留するシュレッダータンクと、シュレッダータンクの内部に貯留する裁断紙片の有無を検出する紙量検知センサを備え、制御部は、紙量検知センサから入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する運転ロック制御機能部を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の古紙処理装置において、制御部は表示部を有し、運転ロック制御機能部は紙量検知センサから入力する裁断紙片の有無信号がシュレッダータンクの内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合に表示部に警告情報を表示することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の古紙処理装置において、制御部は、調製する再生紙の目標枚数を設定する目標枚数設定機能部と、調製した再生紙の枚数を数えるカウンター機能部を有し、カウンター機能部のカウント値が目標枚数となったときに運転を停止することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の古紙処理装置において、制御部は、再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部において運転終了時に所定の排水作業を行なう排水作業制御機能部および所定の洗浄作業を行なう洗浄作業制御機能部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部を一体的に備えて小型化を図ることで、古紙が発生するオフィス等の消費場所に古紙処理装置を設置することができる。このため、機密情報等を記載した書面を外部へ持ち出す必要がなくなることで機密情報の漏洩を防止できるとともに、機密情報の漏洩を目的とした細かな裁断が不要となる。よって、再生に適した任意のサイズに古紙を裁断して再生パルプ化することを実現できる。
【００２０】
また、制御部の自動運転制御機能部が稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行し、タイミング入力部が稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するので、ユーザーがその場に居なくても予定時刻に自動的に稼動開始、稼動停止を行なうことができ、任意の時間において無人運転が可能となる。
【００２１】
また、紙量検知センサから入力する有無信号がシュレッダータンクの内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合には、運転ロック制御機能部が自動運転制御機能部へ不許可指示を入力し、自動運転制御機能部が起動しないことで、無駄な運転を行なわずに消費電力を抑えることができる。この際に、表示部に警告情報を表示することでユーザーに原因を明確に伝えることができる。
【００２２】
また、調製した再生紙の目標枚数をカウンター機能部においてカウントし、カウンター機能部のカウント値がユーザーが目標枚数設定機能部に設定した目標枚数になったときに運転を停止することで、過剰な運転を抑制し、ユーザーが必要とする最小限の稼動だけを実現する。
【００２３】
また、排水作業制御機能部および洗浄作業制御機能部によって再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部を制御し、運転終了時に所定の排水作業および所定の洗浄作業を行なうことで、装置の各部を常に清浄な状態に保つことができ、その結果として再生紙の品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、古紙処理装置は、再生パルプ部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排水処理部５を一体的に備え、古紙６から再生紙を調製するものであり、再生パルプ部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排水処理部５の運転を制御する制御部７を有している。
（再生パルプ部）
再生パルプ部１は、古紙６の裁断紙片を離解して再生パルプを調製するものであり、古紙６を裁断処理して再生に適した所定の大きさに紙片化するシュレッダー１１と、シュレッダー１１で裁断した裁断紙片を一時的に貯留するシュレッダータンク１２と、繊維濃度調整部１３およびパルパー１４を備えている。
【００２５】
図２に示すように、シュレッダータンク１２は、上方のシュレッダー１１に向けて開放した上部開口１２１を有し、底面１２２が排出口１２３に向けて傾斜する傾斜面をなす。排出口１２３には裁断紙片６１を排出する排出装置１２４を設けており、排出装置１２４は種々のものがあるが、ここでは複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造をなす。排出装置１２４の上方には紙量検知センサ１２５が配置してあり、紙量検知センサ１２５はシュレッダータンク１２の内部に貯留する裁断紙片の有無を検出するもので、ロードセル、光センサ等を用いる。
【００２６】
繊維濃度調整部１３は、シュレッダータンク１２の排出口１２３の下方に配置してあり、排出口１２３から排出する裁断紙片６１を受け止める受け皿部１３１と、受け皿部１３１を支持する計量部１３２を備えており、計量部１３２は受け皿部１３１に投入した裁断紙片６１の重量を計量し、設定重量を変更することでパルパー１４へ投入する裁断紙片６１の量、すなわち繊維量を調整する。
【００２７】
図３に示すように、受け皿部１３１は受け皿１３１ａが水平姿勢からパルパー１４へ向けて傾斜する傾斜姿勢にまで傾動するものであり、受け皿１３１ａを傾動させるモータ等の駆動手段を有する。また、受け皿１３１ａはパルパー１４に隣接する側壁部１３１ｂが立ち姿勢の通常位置とパルパー１４へ向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けてあり、側壁部１３１ｂは受け皿１３１ａの傾動に伴って傾倒し、受け皿１３１ａの復動に伴って立ち姿勢に復帰する。
【００２８】
受け皿１３１ａには、排出装置１２４によって裁断紙片６１を徐々に投下し、計量部１３２で測定する測定値が設定した値になった時点で排出装置１２４を停止し、受け皿１３１ａを傾動させて裁断紙片６１をパルパー１４へ投入する。
【００２９】
パルパー１４は、アルカリ水等の溶媒中において裁断紙片６１を繊維、つまり再生パルプにまで離解させるものであり、裁断紙片６１を投入する槽体１４１と、槽体１４１の内部で旋回する攪拌翼１４２と、攪拌翼１４２を回転駆動するモータ等の駆動手段（図示省略）を有している。
【００３０】
槽体１４１には溶媒を所定温度に加温するためのヒータ１４３および温度センサ１４４が設けてあり、溶媒を供給する溶媒供給系（図示省略）および再生パルプ含有液を脱墨パルプ部２へ移送する管路、ポンプ等からなる移送系（図示省略）が連通している。
【００３１】
パルパー１４では、裁断紙片６１の量に応じた量の溶媒、ここでは水を槽体１４１に投入し、攪拌翼１４２を回転駆動して裁断紙片の繊維を離解させ再生パルプを調製し、再生パルプを含む再生パルプ含有液を脱墨パルプ部２へ送る。
（脱墨パルプ部）
脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１と脱墨部２２とすすぎ部２３とを備え、各部の間には管路、ポンプ等からなる移送系（図示省略）を設けている。
【００３２】
脱墨前希釈部２１は再生パルプ含有液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは１重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入する希釈液供給系（図示省略）を備えている。
【００３３】
脱墨部２２は、フローテータと呼ばれ、インク、トナー等の異物を繊維から分離するものであり、本実施の形態では図４に示す構成を有する。脱墨部２２は前槽２２１と後槽２２２を有しており、越流堰を形成する仕切り壁２２３の上端側の開口において前槽２２１と後槽２２２とが連通している。前槽２２１と後槽２２２にはそれぞれヒーター２２４、２２５を配置し、前槽２２１には微細気泡の噴出口２２６および攪拌翼２２７を配置しており、後槽２２２には温度センサ２２８を配置している。
【００３４】
前槽２２１では、界面活性剤が存在する下で、インク、トナー等の異物の粒子を含む再生パルプ含有液を攪拌翼２２７で攪拌しつつ、再生パルプ含有液中に噴出口２２６から細かい気泡を吹き込み、疎水性の異物の粒子を界面活性剤の気泡表面に付着させて浮上分離し、親水性の繊維を仕切り壁２２３の上端側の開口から後槽２２２へ移送することで脱墨する。この際にヒーター２２４、２２５で再生パルプ含有液を所定温度に加熱し、温度センサ２２８で温度制御を行う。
【００３５】
すすぎ部２３は、脱墨パルプから脱墨剤を洗浄するものであり、本実施の形態では、図５に示す構成を有する。すすぎ部２３は、両側のロール２３１、２３２の間に掛け渡して展張したメッシュベルト２３３を有し、メッシュベルト２３３が上部の往路軌道と下部の復路軌道からなる無端軌道を形成している。
【００３６】
往路軌道には始端側から終端側へ順次にホッパー２３４、洗浄ノズル２３５、プレスロール２３６が配置してあり、復路軌道の始端側にスクレーパ２３７を配置し、往路軌道と復路軌道の間にドレーンパン２３８を配置している。
【００３７】
ホッパー２３４は脱墨パルプ２３９を含む脱墨パルプ液をメッシュベルト２３３の上に供給するものであり、複数の洗浄ノズル２３５はメッシュベルト２３３の上に広がった脱墨パルプ２３９に向けて洗浄水を噴射する。繊維に残るインク、トナー等の異物の粒子および脱墨剤を洗浄水により洗い流す。
【００３８】
プレスロール２３６はメッシュベルト２３３を挟んで上下に対をなし、メッシュベルト２３３の上に広がった脱墨パルプ２３９をプレスして脱水する。すすぎ終えた脱墨パルプ２３９はスクレーパ２３７がメッシュベルト２３３から回収し、繊維濃度が０．５重量％程度となるように水を混ぜて抄紙部３へ送る。脱墨パルプ２３９から離れた脱離水はドレーンパン２３８で受け留めて排水処理部５へ送る。
（抄紙部）
抄紙部３は、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製するものであり、図１に示すように、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、プレス部３４、ドライヤー部３５からなる。
【００３９】
ワイヤー部３２は両側のロール３２１、３２２の間に掛け渡して展張したメッシュベルト３２３を有し、メッシュベルト３２３が無端軌道を形成している。メッシュベルト３２３にはヘッドボックス３１から脱墨パルプ２３９を含む脱墨パルプ含有液を均一に噴出させ、水切りして繊維の層を形成する。
【００４０】
脱水部３３は、複数のローラ３３１の間に掛け渡したフェルトからなる上下一対の吸水ベルト３３２からなり、抄いた紙３３３をメッシュベルト３２３から吸水ベルト３３２に転移させ、上下の吸水ベルト３３２の間に挟んで吸水して脱水する。吸水ベルト３３２は走行軌道上に設けた上下一対の脱水ローラ３３４の間において脱水する。
【００４１】
プレス部３４は、複数のローラ３４１の間に掛け渡したフェルトからなる上下一対の吸水ベルト３４２からなり、抄いた紙３３３を吸水ベルト３４２の間に挟み、上下一対の脱水ローラ３４３を通して圧搾、脱水する。
【００４２】
ドライヤー部３５は、複数のローラ３５１の間に掛け渡した上下一対の布製の搬送ベルト３５２の間に抄いた紙３３３を挟み、複数の乾燥ローラ３５３に圧接させて抄いた紙３３３を乾燥させるものであり、搬送ベルト３５２は布の他、ゴムや樹脂などの材料を用いてもよい。図６に示すように、ドライヤー部３５は、内部にヒーターを備えた乾燥ローラ３５３の周囲に搬送ベルト３５２を配置し、乾燥ローラ３５３の表面の温度を測定する温度センサ３５４を有している。
（仕上げ部）
仕上げ部４はカレンダー部４１を有しており、図７に示すように、カレンダー部４１は抄いた紙３３３を複数のプレスローラ４１１の間に通し、紙の平坦度を上げ、カット部（図示省略）で所定のシートサイズにカットして再生紙が完成する。
（排水処理部）
排水処理部５は、排水離解タンク５１、排水（抄紙）タンク５２、排水（すすぎ）５３、排水脱墨５４、排水処理部５５の各槽体を有し、再生紙の作製に係る各工程で使用し、排出された排水を処理するものであり、フィルターに通して繊維、インク、トナーを除去し、薬剤の添加により中性化して再度各工程へ供給する。再利用が困難な水は公共下水等へ排水可能な水質にまで処理する。
（制御部）
図８に示すように、制御部７は、ＣＰＵ７１に設定する機能回路として、以下の機能部を有している。つまり、再生パルプ部１の運転を制御する再生パルプ部制御機能部７１１と、脱墨パルプ部２の運転を制御する脱墨パルプ部制御機能部７１２と、抄紙部３の運転を制御する抄紙部制御機能部７１３と、仕上げ部４の運転を制御する仕上げ部制御機能部７１４と、排水処理部５の運転を制御する排水処理部制御機能部７１５と、稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部７１６と、紙量検知センサ１２５から入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部７１６へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する運転ロック制御機能部７１７と、調製する再生紙の目標枚数を設定する目標枚数設定機能部７１８と、調製した再生紙の枚数を数えるカウンター機能部７１９と、再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３において運転終了時に所定の排水作業を行なう排水作業制御機能部７２０および所定の洗浄作業を行なう洗浄作業制御機能部７２１を有する。
【００４３】
また、制御部７は、自動運転制御機能部７１６へ稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを指示信号として入力するタイミング入力部７３および表示部７４を備えており、タイミング入力部７３は本実施の形態では制御部７の内部に配設する内部時計からなり、内部時計が予定時刻に達したときに指示信号を自動運転制御機能部７１６へ入力するものである。しかしながら、タイミング入力部３は制御部７の外部に配設する外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号を入力するための入力ポートとすることも可能である。
【００４４】
制御部７は、再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３と仕上げ部４と排水処理部５における上述した運転を、それぞれ再生パルプ部制御機能部７１１、脱墨パルプ部制御機能部７１２、抄紙部制御機能部７１３、仕上げ部制御機能部７１４、排水処理部制御機能部７１５で制御する。
（運転制御）
制御部７による自動運転の開始から停止までの制御は、図９に示すフローシートに沿って行う。つまり、停止状態９００から稼動開始条件チェック９１０、稼動準備作業９２０、再生紙作製９３０、稼動停止条件チェック９４０、停止準備作業９５０の各工程を経て装置停止９６０となる。
【００４５】
稼動開始条件チェック９１０では、図１０に示すように、稼動開始信号の有無の判断９１１を行う。稼動開始信号は、タイミング入力部７３から自動運転制御機能部７１６へ入力する指示信号であり、本実施の形態では内部時計が予定時刻に達したときに入力する指示信号である。しかしながら、稼動開始信号は、外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号であっても良い。
【００４６】
次に、稼動開始信号がある場合には、シュレッダータンク１２の内部に裁断紙片があるか否かの判断９１２を行なう。制御部７は、運転ロック制御機能部７１７が紙量検知センサ１２５から入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部７１６へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する。このため、有無信号がシュレッダータンク１２の内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合には、運転ロック制御機能部７１７が自動運転制御機能部７１６へ不許可指示を入力し、自動運転制御機能部７１６が起動しないことで、無駄な運転を行なわずに消費電力を抑えることができる。この際に、制御部７は表示部７４に警告情報としてシュレッダータンク１２の内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示す。シュレッダータンク１２の内部に運転に必要な量の裁断紙片がたまった時に警告表示リセット９１３を行なう。
【００４７】
運転ロック制御機能部７１７が稼動開始の許可指示を出している場合には、シュレッダータンク１２の内部に必要量、つまり少なくともパルパー１４で行う１回分の処理量以上にあると判断する。
【００４８】
稼動準備作業９２０では、図１２に示すように、タンクへの注水９２１を行なう。残りの部位へは必要に応じて所定のタイミングで注水を行なう。つまり、パルパー１４および脱墨部２２へ必要量の注水を行う。
【００４９】
次に、パルパー１４および脱墨部２２のヒータ１４３、２２４、２２５に通電し、さらに乾燥ローラ３５３のヒータ（図示省略）に通電して加熱操作９２２を行なう。
次に、各温度センサ１４４、２２８により測定するパルパー１４および脱墨部２２の水温および、温度センサ３５４で測定する乾燥ローラ３５３の表面温度が設定温度に達したか否かの判断９２３を行なう。
【００５０】
再生紙作製９３０では、再生パルプ部制御機能部７１１、脱墨パルプ部制御機能部７１２、抄紙部制御機能部７１３、仕上げ部制御機能部７１４、排水処理部制御機能部７１５で、それぞれ再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３と仕上げ部４と排水処理部５を制御して上述した運転を行う。
【００５１】
稼動停止条件チェック９４０では、図１１に示すように、終了時刻に達したか否かの判断９４１を行なう。この終了時刻は、タイミング入力部７３から自動運転制御機能部７１６へ入力する指示信号で指示するものであり、本実施の形態では内部時計が予定時刻に達したときに入力する指示信号である。また、稼動開始から予定時間が経過した後の時刻であっても良い。終了時刻である場合は停止準備作業へ移る。
【００５２】
終了時刻でない場合は、設定分の処理が完了したか否かの判断９４２を行なう。制御部７は、抄紙部３の駆動回数等を数えることにより、あるいは仕上げ部４に設けるセンサ（図示省略）によって完成した再生紙を検知することにより、調製した再生紙の目標枚数をカウンター機能部７１９においてカウントし、カウンター機能部７１９のカウント値がユーザーが目標枚数設定機能部７１８に設定した目標枚数になったときに運転を停止する。よって、過剰な運転を抑制し、ユーザーが必要とする最小限の稼動だけを実現する。設定分の処理が完了した場合は停止準備作業へ移る。
【００５３】
設定分の処理が完了していない場合は、紙量検知センサ１２５によりシュレッダータンク１２の内部にある裁断紙片の有無の確認９４３を行なう。裁断紙片が無い場合には、表示部７４に警告９４４を表示し、停止準備作業へ移る。裁断紙片が有る場合は運転を継続する。
【００５４】
停止準備作業９５０では、図１３に示すように、各ヒータ１４３、２２４、２２５への通電を停止９５１する操作を行い、温度センサ３５４で測定する乾燥ローラ３５３の表面温度が設定温度以下になったか否かの判断９５２を行い、繊維と水の処理９５３を行う。
【００５５】
繊維と水の処理９５３では、排水作業制御機能部７２０により運転制御し、抄紙部３に残った繊維は最終位置まで送って再利用し、他の繊維は廃棄のための処理を行い、水は異物を取り除いて薬剤で中性に戻して排出する。
【００５６】
次に、駆動の停止９５４を行い、各部の清掃９５５では、洗浄作業制御機能部７２１により運転制御し、槽内やベルトに付着している繊維を水で自動的に洗い流す。次に、発生したゴミの処理９５６では、繊維、インクともに水分を除去して固形化させる。
【００５７】
このように、制御部７は、排水作業制御機能部７２０および洗浄作業制御機能部７２１によって再生パルプ部１と脱墨パルプ部２と抄紙部３を制御し、運転終了時に所定の排水作業および所定の洗浄作業を行なうことで、装置の各部を常に清浄な状態に保つことができ、その結果として再生紙の品質を維持することができる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、自動運転制御機能部７１６による運転制御によりユーザーがその場に居なくても自動的に運転の開始、停止を行なうことができ、任意の時間において無人運転が可能となる。しかしながら、本実施の形態において制御部７にマニュアルスタートキーおよびマニュアルストップキーを設け、運転の開始および停止を手動操作することは、本発明の実施を妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態における古紙処理装置を示す模式図
【図２】同古紙処理装置の再生パルプ部を示す模式図
【図３】同古紙処理装置の再生パルプ部における繊維濃度調整部の作用を示す模式図
【図４】同古紙処理装置の脱墨部を示す模式図
【図５】同古紙処理装置のすすぎ部を示す模式図
【図６】同古紙処理装置の乾燥ローラを示す模式図
【図７】同古紙処理装置のプレスローラを示す模式図
【図８】同古紙処理装置の制御部のブロック図
【図９】同古紙処理装置の制御を示すフローシート図
【図１０】同制御における稼動開始条件チェックを示すフローシート図
【図１１】同制御における稼動停止条件チェックを示すフローシート図
【図１２】同制御における稼動準備作業を示すフローシート図
【図１３】同制御における停止準備作業を示すフローシート図
【符号の説明】
【００６０】
１ 再生パルプ部
２ 脱墨パルプ部
３ 抄紙部
４ 仕上げ部
５ 排水処理部
６ 古紙
７ 制御部
１１ シュレッダー
１２ シュレッダータンク
１３ 繊維濃度調整部
１４ パルパー
２１ 脱墨前希釈部
２２ 脱墨部
２３ すすぎ部
３１ ヘッドボックス
３２ ワイヤー部
３３ 脱水部
３４ プレス部
３５ ドライヤー部
４１ カレンダー部
５１ 排水離解タンク
５２ 排水（抄紙）タンク
５３ 排水（すすぎ）
５４ 排水脱墨
５５ 排水処理部
６１ 裁断紙片
７１ ＣＰＵ
７３ タイミング入力部
７４ 表示部
１２１ 上部開口
１２２ 底面
１２３ 排出口
１２４ 排出装置
１２５ 紙量検知センサ
１３１ 受け皿部
１３１ａ 受け皿
１３１ｂ 側壁部
１３２ 計量部
１４１ 槽体
１４２ 攪拌翼
１４３ ヒータ
１４４ 温度センサ
２２１ 前槽
２２２ 後槽
２２３ 仕切り壁
２２４、２２５ ヒーター
２２６ 噴出口
２２７ 攪拌翼
２２８ 温度センサ
２３１、２３２ ロール
２３３ メッシュベルト
２３４ ホッパー
２３５ 洗浄ノズル
２３６ プレスロール
２３７ スクレーパ
２３８ ドレーンパン
２３９ 脱墨パルプ
３２１、３２２ ロール
３２３ メッシュベルト
３３１ ローラ
３３２ 吸水ベルト
３３３ 抄いた紙
３３４ 脱水ローラ
３５１ ローラ
３５２ 搬送ベルト
３５３ 乾燥ローラ
３５４ 温度センサ
４１１ プレスローラ
７１１ 再生パルプ部制御機能部
７１２ 脱墨パルプ部制御機能部
７１３ 抄紙部制御機能部
７１４ 仕上げ部制御機能部
７１５ 排水処理部制御機能部
７１６ 自動運転制御機能部
７１７ 運転ロック制御機能部
７１８ 目標枚数設定機能部
７１９ カウンター機能部
７２０ 排水作業制御機能部
７２１ 洗浄作業制御機能部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙の裁断紙片を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部と、再生パルプを漂白して脱墨パルプを調製する脱墨パルプ部と、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部を一体的に備えるとともに、各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部と、稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するタイミング入力部とを有することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項２】
タイミング入力部は、制御部の内部に配設する内部時計が予定時刻に達したときに指示信号を自動運転制御機能部へ入力することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項３】
タイミング入力部は、制御部の外部に配設する外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号を入力するための入力ポートであることを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項４】
再生パルプ部は、古紙を裁断するシュレッダーと、裁断した裁断紙片を貯留するシュレッダータンクと、シュレッダータンクの内部に貯留する裁断紙片の有無を検出する紙量検知センサーを備え、制御部は、紙量検知センサーから入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する運転ロック制御機能部を有することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項５】
制御部は表示部を有し、運転ロック制御機能部は紙量検知センサーから入力する裁断紙片の有無信号がシュレッダータンクの内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合に表示部に警告情報を表示することを特徴とする請求項４に記載の古紙処理装置。
【請求項６】
制御部は、調製する再生紙の目標枚数を設定する目標枚数設定機能部と、調製した再生紙の枚数を数えるカウンター機能部を有し、カウンター機能部のカウント値が目標枚数となったときに運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項７】
制御部は、再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部において運転終了時に所定の排水作業を行なう排水作業制御機能部および所定の洗浄作業を行なう洗浄作業制御機能部を有することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項１】
古紙の裁断紙片を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部と、再生パルプを漂白して脱墨パルプを調製する脱墨パルプ部と、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部を一体的に備えるとともに、各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は稼動開始から稼動停止までの運転プロセスを逐次実行する自動運転制御機能部と、稼動開始と稼動停止の少なくとも何れか一方のタイミングを自動運転制御機能部へ指示信号として入力するタイミング入力部とを有することを特徴とする古紙処理装置。
【請求項２】
タイミング入力部は、制御部の内部に配設する内部時計が予定時刻に達したときに指示信号を自動運転制御機能部へ入力することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項３】
タイミング入力部は、制御部の外部に配設する外部時計が予定時刻に達したときに発する指示信号または外部機器から発する指示信号を入力するための入力ポートであることを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項４】
再生パルプ部は、古紙を裁断するシュレッダーと、裁断した裁断紙片を貯留するシュレッダータンクと、シュレッダータンクの内部に貯留する裁断紙片の有無を検出する紙量検知センサーを備え、制御部は、紙量検知センサーから入力する裁断紙片の有無信号に応じて自動運転制御機能部へ稼動開始の許可指示または不許可指示を入力する運転ロック制御機能部を有することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項５】
制御部は表示部を有し、運転ロック制御機能部は紙量検知センサーから入力する裁断紙片の有無信号がシュレッダータンクの内部に運転に必要な量の裁断紙片が無いことを示すものである場合に表示部に警告情報を表示することを特徴とする請求項４に記載の古紙処理装置。
【請求項６】
制御部は、調製する再生紙の目標枚数を設定する目標枚数設定機能部と、調製した再生紙の枚数を数えるカウンター機能部を有し、カウンター機能部のカウント値が目標枚数となったときに運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【請求項７】
制御部は、再生パルプ部と脱墨パルプ部と抄紙部において運転終了時に所定の排水作業を行なう排水作業制御機能部および所定の洗浄作業を行なう洗浄作業制御機能部を有することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２９９２２９（Ｐ２００９−２９９２２９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５６０６９（Ｐ２００８−１５６０６９）
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
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