湿紙の脱水装置及び古紙再生処理装置
【課題】湿紙の脱水に大掛かりな装置を必要とせず、装置の小型化を可能する湿紙の脱水装置及び古紙再生処理装置の提供を目的とする。
【解決手段】湿紙の脱水装置Ｐは、湿潤状態にある湿紙６４を挟持し搬送する一対の無端状脱水ベルト１０と、前記一対の脱水ベルト１０の内方にそれぞれ設置され、一対の脱水ベルト１０により挟持された湿紙６４を前記脱水ベルト１０を介して狭圧する一対のプレスローラ１６，１７とを備え、脱水ベルト１０のうち少なくとも一方は通水性を有する素材により形成され、該通水性を有する素材により形成される脱水ベルト１０の内方に設置されたプレスローラ１７の外周面には、湿紙６４を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部３７を設けてなる湿紙の脱水装置Ｐであって、一対のプレスローラ１６，１７の湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段２７を設けた構成にしてある。
【解決手段】湿紙の脱水装置Ｐは、湿潤状態にある湿紙６４を挟持し搬送する一対の無端状脱水ベルト１０と、前記一対の脱水ベルト１０の内方にそれぞれ設置され、一対の脱水ベルト１０により挟持された湿紙６４を前記脱水ベルト１０を介して狭圧する一対のプレスローラ１６，１７とを備え、脱水ベルト１０のうち少なくとも一方は通水性を有する素材により形成され、該通水性を有する素材により形成される脱水ベルト１０の内方に設置されたプレスローラ１７の外周面には、湿紙６４を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部３７を設けてなる湿紙の脱水装置Ｐであって、一対のプレスローラ１６，１７の湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段２７を設けた構成にしてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は湿紙の脱水装置及び古紙再生処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙原料液を抄紙し得られた湿紙を脱水し、乾燥する湿紙の脱水装置が知られており、下記特許文献１には、フェルト等により構成され、吸水性を有する上下一対の脱水ベルトの間に湿紙を挟持し、挟持された湿紙をサクションローラによって吸引挟圧し脱水する技術が開示されている。
【０００３】
この脱水装置は、サクションローラにより吸引しつつ挟圧し脱水するための非常に大掛かりな吸引装置を用いているので、この吸引装置を設置するために大きな空間を必要とし、古紙再生処理装置全体の大型化の原因となっている。
【０００４】
そこで、下記特許文献２では、サクションローラに替えて、脱水層を備えたプレスローラにより脱水を行っている。脱水層は、湿紙の挟圧により生じた水分を吸水することができるので、大掛かりな吸引装置を設置する必要がなく、装置を小型化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平９−５０６９３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の脱水装置では、プレスローラによる湿紙の脱水の際の挟持圧力の調整ができず、運転条件に応じて挟持圧力を変更し、効率よく脱水することができなかった。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、湿紙の脱水に大掛かりな装置を必要とせず、装置の小型化を可能とし、脱水効率を向上できる湿紙の脱水装置及び古紙再生処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の湿紙の脱水装置は、湿潤状態にある湿紙を挟持し搬送する一対の無端状脱水ベルトと、前記一対の脱水ベルトの内方にそれぞれ設置され、一対の脱水ベルトにより挟持された湿紙を前記脱水ベルトを介して狭圧する一対のプレスローラとを備え、脱水ベルトのうち少なくとも一方は通水性を有する素材により形成され、該通水性を有する素材により形成される脱水ベルトの内方に設置されたプレスローラの外周面には、湿紙を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部を設けてなる湿紙の脱水装置であって、一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けた構成にしてある。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の湿紙の脱水装置において、挟持圧力可変手段は、プレスローラの回転軸を軸支し、ガイドに案内されつつ装置フレームに摺接する挟持用摺接板と、挟持用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる挟持用摺動駆動部とを備えている。
【００１０】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の湿紙の脱水装置において、吸水部を設けたプレスローラに圧接し、吸水部に含まれる水分を搾り出す搾り部材を備えるものである。
【００１１】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の湿紙の脱水装置において、吸水部を設けたプレスローラに対する搾り部材の押圧力を、解除又は増減する搾り圧力可変手段を備えたものである。
【００１２】
更に、請求項５に記載の発明は、至請求項４に記載の湿紙の脱水装置において、搾り圧力可変手段は、プレスローラ及び搾り部材のうち少なくとも一方を装置フレームに沿って摺動する搾り用摺接板と、搾り用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる搾り用摺動駆動部とを備えている。
【００１３】
更に、請求項６に記載の発明は、古紙を給水部から供給された水とともに攪拌し、古紙パルプ液を製造する古紙パルプ液製造装置と、前記古紙パルプ液製造装置で製造された古紙パルプ液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、湿紙を形成する湿紙形成装置と、湿紙形成装置により形成された湿紙を脱水する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の湿紙の脱水装置とを一体に備えた古紙再生処理装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の湿紙の脱水装置は、一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けているので、プレスローラにより湿紙の脱水の際の挟持圧力を最適な大きさに設定でき、吸引手段を用いなくても十分に脱水でき、脱水効率を向上できる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、挟持圧力可変手段は、プレスローラの回転軸を軸支し、ガイドに案内されつつ装置フレームに摺接する挟持用摺接板と、挟持用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる挟持用摺動駆動部とを備えているので、プレスローラの湿紙挟持圧力を最適な大きさに調整する際に、簡単な構造の手段を用いて容易に行うことができる。
できる。
【００１６】
そして、請求項３に記載の発明によれば吸水部を設けたプレスローラに圧接し、吸水部に含まれる水分を搾り出す搾り部材を備えたので、プレスローラの吸水部から容易に水分を搾り出すことができ、吸水部の吸水性を簡単に回復することが可能である。
【００１７】
更に、請求項４に記載の発明によれば、吸水部を設けたプレスローラに対する搾り部材の押圧力を、解除又は増減する搾り圧力可変手段を備えたので、プレスローラに対する搾り部材の押圧力を最適な大きさに容易に設定でき、脱水効率を向上できる。
【００１８】
更に、請求項５に記載の発明によれば、搾り圧力可変手段は、プレスローラ及び搾り部材のうち少なくとも一方を装置フレームに沿って摺動する搾り用摺接板と、搾り用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる搾り用摺動駆動部とを備えたので、搾り部材のプレスローラに対する押圧力を、簡単な構造より容易に増減し、調整することができる。
【００１９】
更に、請求項６に記載の発明によれば、古紙を給水部から供給された水とともに攪拌し、古紙パルプ液を製造する古紙パルプ液製造装置と、前記古紙パルプ液製造装置で製造された古紙パルプ液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、湿紙を形成する湿紙形成装置と、湿紙形成装置により形成された湿紙を脱水する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の湿紙の脱水装置とを一体に備えたので、プレスローラによる湿紙の挟持圧力を調整することができ、湿紙の脱水効率を向上可能である。また、得られる再生紙の品質を向上できるとともに、古紙再生処理装置の運転停止時に、一対のプレスローラの圧力を解除することで、プレスローラの吸水部を復元し、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る古紙再生処理装置の構成概略図である。
【図２】前記古紙再生処理装置の古紙パルプ液製造部の内部構造を示す概略図である。
【図３】前記古紙再生処理装置の脱墨処理部の平面図及び断面図である。
【図４】前記古紙再生処理装置のワイヤー装置の構成概略図である。
【図５】前記古紙再生処理装置の湿紙の脱水装置の構成概略図である。
【図６】前記古紙再生処理装置の湿紙の乾燥装置の構成概略図である。
【図７】前記脱水装置の部分拡大図である。
【図８】前記脱水装置のプレスローラ、搾り部材、挟持圧力可変手段及び搾り圧力可変手段の分解斜視図である。
【図９】前記脱水装置の挟持圧力及び搾り圧力を解除した状態の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
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は、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、古紙パルプ液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５、制御部（図示省略）を一体的に備えるものである。
【００２２】
古紙パルプ液製造部１は、古紙６を離解して古紙パルプを製造するものであり、脱墨パルプ部２は、古紙パルプ液製造部１において製造された古紙パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨パルプ部２において得られた脱墨パルプを抄紙するものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において抄紙された仕上げ前の再生紙を裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものである。
【００２３】
(古紙パルプ液製造部)
図２は、古紙パルプ液製造部１の内部構造を示す概略図である。古紙パルプ液製造部１は、古紙パルプ液製造装置Ｗにより構成され、パルパー１８を備えている。該パルパー１８は古紙６を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり古紙パルプにまで離解させるものである。
【００２４】
パルパー１８には、古紙６が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。
【００２５】
攪拌槽１８１の底部には、古紙６を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。また、得られた古紙パルプ液を取り出すための古紙パルプ液取出部１８７を設けている。
【００２６】
(脱墨パルプ部)
図１に示すように、 脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１及び脱墨処理部２２を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。
【００２７】
脱墨前希釈部２１は、パルパー１８から送られた古紙パルプ液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０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等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。脱墨前希釈部２１において繊維濃度を０．１重量％〜５．０重量％とすることにより、後の脱墨処理部２２においてトナー成分と脱墨剤とを効率よく接触させトナー成分等を容易に除去することができる。
【００２８】
図３（ａ）に脱墨処理部２２を構成する脱墨処理装置Ｂの平面図を、同図（ｂ）に図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨処理装置Ｂは、古紙パルプ液に溶解又は混合されてなるインク成分、トナー成分等の印刷成分を分離して脱墨パルプを製造するためのものであり、脱墨槽２２１、ブレード２２２、オーバーフロー槽２２３を備えている
【００２９】
脱墨槽２２１は、脱墨前希釈部２１で希釈液の供給により所定濃度に調整されたインク成分、トナー成分等の印刷成分を含有する古紙パルプ液を流通させるものである。脱墨槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図３（ａ）の平面図において示すように、仕切壁２２４の左方または右方が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。図３(ｂ)に示すように、各脱墨室２２５の底部には、脱墨槽２２１内を流通する古紙パルプ液中に、微細な気泡を供給するための気泡供給部２２６を設けている。
【００３０】
また、脱墨槽２２１内のうち、古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に淀んだ古紙パルプ液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。更に、古紙パルプ液を脱墨槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後生じた脱墨パルプを含有する脱墨パルプ液を脱墨槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けている。
【００３１】
また、各脱墨室２２５内の古紙パルプ液の温度の検出を行う温度センサ２２７と、ヒータ２２８とを仕切壁２２４の表裏面にそれぞれ設けているが、古紙パルプ液の温度管理を行わない場合には、温度センサ２２７及びヒータ２２８を設けない構成としても構わない。
【００３２】
ブレード２２２は、脱墨槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するもので、脱墨槽２２１の上部を浮遊する気泡を、脱墨槽２２１の周壁を溢流させオーバーフロー槽２２３側へ掃き出すためのものである。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、オーバーフロー槽２２３は、脱墨槽２２１の外周を取り囲むように設けられ、気泡供給部２２６から古紙パルプ液中に供給された気泡が脱墨槽２２１から溢流した際にこの気泡を受け止めるものである。図３（ｂ）に示すように、オーバーフロー槽２２３には、オーバーフロー槽２２３の内壁面に付着した気泡や繊維を洗い流し、消泡するための液体供給手段２１１を設けている。液体供給手段２１１は、オーバーフロー槽２２３の内壁面の上段部及び中段部に全周に亘って配備された液体供給配管２１２を備えており、この液体供給配管２１２には複数の液体供給口２１３が所定間隔で形成されている。
【００３４】
液体供給配管２１２は、水道水を供給する水道水供給部(図示省略)及び後述する白水を貯留する白水タンク５４に接続され、制御部が制御することで、これらのうちいずれかから液体が供給されるようになっている。
【００３５】
更に、オーバーフロー槽２２３は、必要により、生じた気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる風供給部（図示省略）等を備えることとしてもよい。
【００３６】
オーバーフロー槽２２３の底部には、オーバーフロー槽２２３内に集められた液体を取り出す取出部２１４を設けている。オーバーフロー槽２２３内に集められた液体とは、液体供給口２１３から供給された消泡液または洗浄液の少なくともいずれかと、気泡の消滅により生じた、脱墨槽２２１から気泡とともに溢流した水、インク成分やトナー成分等の印刷成分及び古紙パルプ等を含有する液とが混合された排液である。取出部２１４に接続された配管（図示省略）は図１に示す排液タンク５３に接続されている。
【００３７】
(抄紙部)
抄紙部３は、脱墨の終了した古紙パルプ液を抄紙する図４に示すワイヤー部３２と、図５に示す脱水部３３と、図６に示す乾燥部３４とを備えた抄紙装置Ｓにより構成される。ワイヤー部３２は湿紙形成装置Ｋにより構成され、該ワイヤー部３２にはヘッドボックス３１が設けられ、該ヘッドボックス３１の上部は開口しており、下部に古紙パルプ液の供給口３１ａが形成されている。古紙パルプ液の供給口３１ａの幅方向両端部には、古紙パルプ液を抄紙する抄紙ワイヤー３２３の両側縁部に沿って所定長さを有するガイド部材３１ｂが片持ち支持されている。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１から抄紙ワイヤー３２３上に供給された古紙パルプ液が抄紙ワイヤー３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するとともに、湿紙６４の抄紙幅を所定長さとなるよう設定し、維持するようになっている。
【００３８】
抄紙ワイヤー３２３は、 複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張され、無端軌道を形成している。また、上側の抄紙ワイヤー３２３ａの下方には、抄紙ワイヤー３２３の網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は、図１に示す後述する排液処理部５の白水タンク５４に接続されている。
【００３９】
図５に示すように、脱水部３３は脱水装置Ｐにより構成され、脱水ベルト１０と、プレスローラ１５と、搾り部材２４と、挟持圧力可変手段２７と、搾り圧力可変手段２９と、受水部３０とを備えている。脱水ベルト１０は、抄紙ワイヤー３２３から転移された湿潤状態にある湿紙６４を搬送する上側の無端状脱水ベルト１１と、前記脱水ベルト１１に一部が当接し走行する下側の脱水ベルト１２とを備えている。上側の脱水ベルト１１は、金属製や合成樹脂製等の平滑ベルトといった通水性をほとんど有しない素材により構成されている。一方、下側の脱水ベルト１２は、布地、ワイヤーや穿孔素材等の通水性を有する素材により形成され、特に、例えば、フェルト等の通水性のみならず吸水性をも有する素材により形成されることが湿紙６４の脱水効率を向上させる点で好ましい。上側の脱水ベルト１１及び下側の脱水ベルト１２は複数の回転ローラ３５に掛け渡されている。
【００４０】
プレスローラ１５は、上下に対向配置された一対のプレスローラ１６，１７が湿紙６４の搬送方向に沿って複数並設されている。上側のプレスローラ１６は、いずれも上側の脱水ベルト１１の内方に設置され、上側の脱水ベルト１１を介して湿紙６４を上方より押圧する。この上側のプレスローラ１６は、金属製や強化合成樹脂製等の剛性を有する部材により形成され、湿紙６４の搬送方向に沿って両側方に立設された装置フレーム３６に回動自在に軸支されている。
【００４１】
下側のプレスローラ１７は、いずれも上側のプレスローラ１６の各対向位置であって、下側の脱水ベルト１２の内方に設置され、下側の脱水ベルト１２を介して湿紙６４を下方より押圧する。図７に示すように、この下側のプレスローラ１７の外周面には、湿紙６４を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部３７を設けてなる。吸水部３７は、例えば、微細な多数の連続気泡を備えた発泡ポリウレタン等の合成樹脂を円筒状に形成し、回転軸４４に装着したものや、フェルト等の布地を回転軸４４に巻回してなるものなどが挙げられる。
【００４２】
図５に示すように、搾り部材２４は、下側のプレスローラ１７に圧接し、吸水部３７に含まれる水分を搾り出すものであり、金属製や合成樹脂製等の剛性を有し外周面が平滑な部材により形成され、本実施形態における搾り部材２４は、回転軸５０を軸心に回転可能に設置された搾りローラ２５により構成されている。尚、搾りローラ２５を上記金属製等の部材に替えてパンチングメタル等の穿孔板材を円筒状に形成してなるローラを用い搾水することも可能である。
【００４３】
下側のプレスローラ１７の各回転軸４４は装置フレーム３６外へ延びた一端が互いに複数の無端状のベルト（図示省略）で連結され、モータ（図示省略）に連結されて回転させられる。上側のプレスローラ１６及び搾りローラ２５は下側のプレスローラ１７の回転により従動する。
【００４４】
挟持圧力可変手段２７は、一対のプレスローラ１６，１７の湿紙挟持圧力を、解除又は増減するものであり、本実施形態では、下側のプレスローラ１７の設置高さを昇降することで、上側のプレスローラ１６に対する押圧力を可変としている。また、搾り圧力可変手段２９は、吸水部３７を設けたプレスローラ１５に対する搾り部材２４の押圧力を、解除又は増減するものであり、搾り部材２４の設置高さを昇降することで、下側のプレスローラ１７に対する押圧力を可変としている。
【００４５】
図７に、上下のプレスローラ１６，１７、搾り部材２５、挟持圧力可変手段２７及び搾り圧力可変手段２９の拡大図を、図８にこれらの分解斜視図を示す。挟持圧力可変手段２７は装置フレーム３６の外面に摺接する挟持用摺接板４８と、挟持用摺接板４８を装置フレーム３６に沿って摺動させる挟持用摺動駆動部４９とを備えている。搾り圧力可変手段２９は、プレスローラ１６，１７及び搾り部材２４のうち少なくとも一方を装置フレーム３６に沿って摺動する搾り用摺接板５１と、搾り用摺接板５１を装置フレーム３６に沿って摺動させる搾り用摺動駆動部５２とを備えている。本実施形態では、搾り圧力可変手段２９は、下側のプレスローラ１７に対し搾り部材２４を摺動するようになっている。
【００４６】
挟持用摺接板４８は装置フレーム３６の外面に摺接し、搾り用摺接板５１は、挟持用摺接板４８の外面に摺接する。これら挟持用摺接板４８及び搾り用摺接板５１は、ともにガイド５６によって案内され、個別に上下方向に摺動可能となっている。ガイド５６は装置フレーム３６に螺子５７により螺合され、また、装置フレーム３６に設けた突部５８に孔部５９が嵌合することにより固定されている。
【００４７】
挟持用摺接板４８の上部には下側のプレスローラ１７の回転軸４４を軸支するベアリング４５が設置されている。下側のプレスローラ１７の回転軸４４は、装置フレーム３６に形成された開口部４６に挿通された後、前記ベアリング４５により回動自在に軸支されている。挟持用摺接板４８の下部には搾りローラ２５の回転軸５０が挿通する上下方向に長い長孔６１が形成されている。挟持用摺接板４８の下端部には、略直角に屈曲し外方に突出して形成された屈曲部６２を備えている。屈曲部６２の両端部近傍には、挟持用摺動駆動部４９の一部を構成する案内棒挿通孔６３が上下方向に貫通して形成され、下方より案内棒６６が挿通するようになっている。また、屈曲部６２の上面の略中央部には搾り用摺動駆動部５２の一部を構成する挿通孔８６が下方向に貫通して形成され、下方より搾り圧力可変螺子６８が挿通するようになっている。
【００４８】
挟持用摺動駆動部４９は、前記案内棒挿通孔６３に加え、コイルバネ７０、案内棒６６、基台７１、昇降台７２、挟持圧力可変螺子７４及びモータ７５を備えている。コイルバネ７０は、内部に案内棒６６が挿通され、上端部が屈曲部６２の下面に当接する。基台７１及び昇降台７２は、挟持用摺接板４８の下方に配備される。基台７１は、２本の案内棒６６の間に配設され、装置フレーム３６との当接面より外方に向け貫通して形成された螺子孔７７を設けている。螺子孔７７は、装置フレーム３６に挿通された固定用ボルト７８が螺合することで、該基台７１は装置フレーム３６に固定されている。また、基台７１上面の中央部には、下向きに貫通して螺子孔８２が形成されている。該螺子孔８２は、挟持用摺接板４８を昇降するための挟持圧力可変螺子７４が下方より挿通され、螺合するようになっている。
【００４９】
昇降台７２は、基台７１の下方に配設され、昇降台７２の上面の両端部近傍に案内棒６６が立設され、上面の中央部には下向きに貫通して挟持圧力可変螺子７４が挿通する挿通孔８０が形成されている。昇降台７２の下面には、スラストベアリング８１が固設され、該スラストベアリング８１の下面に挟持圧力可変螺子７４のキャップ部８３が固着されている。
【００５０】
挟持圧力可変螺子７４は、六角孔つきボルトにより構成され、キャップ部８３の下面にモータ７５が接続されている。モータ７５は、モータ支持部材８５に螺子８８，８９が挿通され、案内棒６６の下部及びモータ７５に各々螺合することで昇降台７２の下面に垂下されている。
【００５１】
モータ７５の駆動によって、挟持圧力可変螺子７４が回動し、基台７１の螺子孔８２内を挟持圧力可変螺子７４が螺進することで、装置フレーム３６に固定された基台７１に対し、昇降台７２が近接し、また離間する。昇降台７２の昇降に伴って案内棒６６が昇降し、２本のコイルバネ７０の付勢により屈曲部６２を押し上げた際に、挟持用摺接板４８を上昇させ、下側のプレスローラ１７と上側のプレスローラ１６との挟持圧力を高める。逆に、昇降台７２が基台７１より離間すると、２本のコイルバネ７０の付勢を原因とする屈曲部６２を押し上げる力が弱まり、挟持用摺接板４８を降下させ、下側のプレスローラ１７と上側のプレスローラ１６とによる湿紙６４の挟持圧力を低くする。下側のプレスローラ１７が上側のプレスローラ１６から離間することで、上下のプレスローラ１６、１７の湿紙挟持圧力が解除される。
【００５２】
搾り用摺動板５１には、搾りローラ２５の回転軸５０を軸支するベアリング５５が設けられている。そして、搾りローラ２５の回転軸５０は、装置フレーム３６の開口部４６及び挟持用摺接板４８の長孔６１に挿通された後、この搾り用摺接板５１に設けたベアリング５５により軸支されている。搾り用摺動板５１の下部には、下方に突出して螺子孔７９が形成され、下方より搾り圧力可変螺子６８が挿通し、螺合する。
【００５３】
搾り用摺動駆動部５２は、前記螺子孔７９に加え、搾り圧力可変螺子６８、モータ６９を備えている。搾り圧力可変螺子６８は、上部が屈曲部６２の挿通孔８６に挿通された後、搾り用摺接板５１の螺子孔７９内に螺合し、下端部がモータ６９に接続さている。モータ６９はモータ支持部材７３を介して螺子９０がモータ６９の上面に螺着することで屈曲部６２の下面に垂下されている。モータ６９の駆動により搾り圧力可変螺子６８が搾り用摺接板５１の螺子孔７９内を螺進し上昇することで、下側のプレスローラ１７と搾りローラ２５の軸心間の距離を短くし、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力を高くする。逆に、搾り圧力可変螺子６８の回転により搾り用摺接板５１を下降し、下側のプレスローラ１７と搾りローラ２５の軸心間の距離を長くすることで、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力を低くする。搾りローラ２５が下側のプレスローラ１７から離れた場合には、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力が解除されることとなる。
【００５４】
図９に、挟持圧力可変手段２７及び搾り圧力可変手段２９を操作し、上側のプレスローラ１６に対する下側のプレスローラ１７の湿紙挟持圧力、及び下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力をいずれも解除した状態を示す。同図に示すように、挟持用摺動駆動部４９を駆動し、装置フレーム３６、ガイド部材５６及び基台７１に対し、挟持用摺接板４８、案内棒６６、昇降台７２及びモータ７５等を降下し、下側のプレスローラ１７を上側のプレスローラ１６から離間して挟持圧力を解除する。そして、搾り用摺動駆動部５２を駆動し、挟持用摺接板４８に対し、搾り用摺接板５１を降下し、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力を解除する。
【００５５】
搾りローラ２５の下方には、受水部３０が設けられ、湿紙６４をプレスローラ１５により挟圧することにより生じた水分、及び搾り部材２４によって吸水部３７から搾り出された水分を受け止めるようになっている。受水部３０は図１に示す白水タンク５４に接続されている。
【００５６】
図６に示すように、乾燥部３４は、湿紙の乾燥装置Ｒにより構成され、フード３４１内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した乾燥用ベルト３４２を上下一対備えている。乾燥用ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布地、耐熱樹脂または金属等とし、上下の乾燥用ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の乾燥用ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に乾燥用ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ（図示省略）を有している。
【００５７】
（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ（図示省略）を備え、カット部４２は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。
【００５８】
(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、排液タンク５３、白水タンク５４の各槽体を有し、汚染の程度が高く再利用が困難な排液タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後古紙再生処理装置１００の外部に排出するよう構成されている。汚染の程度が低く再利用が可能な白水タンク５４内の排水は、必要によりフィルターを通してインク、トナー等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、もう一度パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用可能に構成されている。
【００５９】
（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、古紙６をパルパー１８に投入する。パルパー１８では、投入される古紙６の量に応じて予め給水部１８２から所定量の給水をしておき、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内の水を攪拌しておく。このような状態で、上記のようにして攪拌槽１８１内へ古紙６を投入する。そして、離解促進剤供給部１８３より離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。
【００６０】
攪拌羽根１８４の回転により攪拌槽１８１内で古紙６を攪拌して古紙パルプ液を形成する。パルパー１８において得られた古紙パルプを含有する古紙パルプ液を古紙パルプ液取出部１８７より取り出した後、図１に示すように、脱墨パルプ部２へ送る。
【００６１】
脱墨パルプ部２では、まず、古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入して古紙パルプ液の希釈を行う。次に、所定の古紙パルプ濃度に調整された古紙パルプ液を脱墨処理部２２に送る。
【００６２】
脱墨処理部２２では、図３に示す古紙パルプ液流通槽２２１に流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液を、仕切壁２２４の左方または右方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、古紙パルプ液中に気泡供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の存在によって、消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の異物を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、古紙パルプ流通槽２２１内の古紙パルプ液の円滑な流通を促すようにする。
【００６３】
親水性の古紙パルプは、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにして古紙パルプ液からトナー成分等を除去する脱墨を行う。その際、必要により温度センサ２２７で古紙パルプ液の温度の検出を行い、ヒータ２２８で古紙パルプ液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行ってもよいが、この脱墨処理部２２での温度管理は必ずしも行わなくても構わない。
【００６４】
脱墨処理部２２に古紙パルプ液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図３（ａ）において上下方向に往復移動し、古紙パルプ液流通槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出す。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、トナー成分等を含む液体は排液タンク５３に送られる。
【００６５】
古紙パルプ液流通槽２２１内の全ての脱墨室２２５に古紙パルプ液を流通させ、古紙パルプ液を脱墨して脱墨パルプを得て、得られた脱墨パルプを含む古紙パルプ液（脱墨パルプ液）を流出部２２９ｂから流出させ、抄紙部３に送る。
【００６６】
抄紙部３では、図４に示すように、ヘッドボックス３１から走行する抄紙ワイヤー３２３上に、脱墨後の古紙パルプ含有液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給し、水切りして水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４を形成する。抄紙ワイヤー３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から白水タンク５４に送られる。
【００６７】
抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、図５に示すように、脱水部３３の上側の脱水ベルト１１に転移される。その後下側の脱水ベルト１１との間に湿紙６４を挟持し、湿紙６４に含まれる水分を、通水性を有する下側の脱水ベルト１２を通水させて下方へ導き、プレスローラ１５の設置箇所において上下のプレスローラ１５で脱水ベルト１１，１２を介して湿紙６４を狭圧して脱水する。
【００６８】
このとき、湿紙６４の搬送方向に沿って複数並設された上下一対のプレスローラ１５のうち、上流側のプレスローラ１９による挟圧の時点では、該上流側のプレスローラ１９より下流側に設置されたプレスローラ２０，２３による挟圧の時点よりも湿紙６４の含水率が高い状態にある。そこで、挟持圧力可変手段２７により複数並設された上下一対のプレスローラ１９，２０，２３による挟持圧力を、湿紙６４の搬送方向上流側から順に下流側に進むに従い徐々に高くするように設定する。
【００６９】
上流側のプレスローラ１９の挟持圧力を、該上流側のプレスローラ２０より下流側に設置されたプレスローラ２０，２３より低い圧力とし、プレスローラ１９の挟圧により湿紙６４から溢れ出した水分が、プレスローラ１９の挟圧箇所より上流側へと逆流することで、一旦均一に形成された繊維の層を乱してしまうのを防止することが可能であり、得られる再生紙７について良好な地合を実現できる。
【００７０】
また、下流側のプレスローラ２０、２３の挟持圧力を上流側より徐々に高い圧力とすることで、良好な地合を維持しつつ脱水効率を向上させることができ、乾燥部３４でのヒータ３４５の消費電力を節約可能である。更に、湿紙６４を乾燥し、仕上げした後に得られる再生紙の強度を向上させることができる。
【００７１】
加えて、下流側のプレスローラ２３で、湿紙６４を該下流側に設置されたプレスローラ２３よりも上流側に設置されたプレスローラ１９、２０に比較して高い圧力で挟圧することにより、湿紙６４とともに吸水性を有する脱水ベルト１０を挟圧し、脱水することが可能である。吸水性を有する脱水ベルト１０は、上流側のプレスローラ１９による挟圧の際に生じた水分を吸水することで、水分を非常に多く含んだ状態となっている。そこで、この水分を非常に多く含んだ脱水ベルト１０を下流側のプレスローラ２０、２３で圧搾し、脱水することができるのである。これにより、上下の脱水ベルト１１，１２が相互に離間し、湿紙６４の搬送経路の上流側に周回した後、改めて湿紙６４に当接する際、下側の脱水ベルト１２が吸水性を有する場合は吸水能力の高い状態で湿紙６４に当接できるので、脱水効率を向上させることができる。
【００７２】
また、挟持圧力可変手段２７は、プレスローラ１７の回転軸４４を軸支し、ガイド部材５６に案内されつつ装置フレーム３６に摺接する挟持用摺接板４８と、挟持用摺接板４８を装置フレーム３６に沿って摺動させる挟持用摺動駆動部４９とを備えているので、プレスローラ１５の湿紙挟持圧力を、個々のプレスローラ１９，２０，２３対毎に容易に増減し、調整することができる。
【００７３】
挟圧により多量の水分を吸収した下側のプレスローラ１７を、搾り部材２４によって圧搾することで吸水部３７の水分を搾り出す。このように、吸水部３７を設けたプレスローラ１５に圧接し、吸水部３７に含まれる水分を搾り出す搾り部材２４を備えているので、プレスローラ１５の吸水部３７から容易に水分を搾り出すことができ、吸水部３７の吸水性を簡単に回復することが可能である。
【００７４】
搾り部材２４によるプレスローラ１５の押圧力は、搾り圧力可変手段２９により搾り用摺動駆動部５２を駆動することで増減することが可能である。このように、搾り圧力可変手段２９により搾り部材２４によるプレスローラ１５の押圧力を増減することで、プレスローラ１５の吸水部３７の含水率に応じて、適正な押圧力で吸水部３７に含まれる水分を搾り出すことができ、上流側のプレスローラ１９のように、含水率が非常に高い場合には搾り部材２４の押圧力を高くして多くの水分を吸水部３７から搾り出し、逆に下流側のプレスローラ２０、２３のように、上流側より含水率が低い場合には押圧力を若干弱くして、吸水部３７を構成する発泡合成樹脂やフェルト等の劣化しやすい部材の耐久性を向上させることができる（？）吸水部３７の耐久性が向上することで、吸水部３７の吸水効率の低下を原因とするプレスローラ１５の交換作業等といったメンテナンスの頻度を低くできる。
【００７５】
また、搾り圧力可変手段２９は、搾り部材２４を挟持用摺接板４８に摺動する搾り用摺接板５１と、搾り用摺接板５１を装置フレーム３６に沿って摺動させる搾り用摺動駆動部５２とを備えているので、搾り部材２４のプレスローラ１５に対する押圧力を、個々の搾り部材２４毎に容易に増減し、調整することができ、最適な条件でプレスローラ１５を圧搾することができる。
【００７６】
湿紙６４をプレスローラ１５により挟圧することにより生じた水分、及び搾り部材２４により吸水部３７を圧搾することで生じた水分は、下方に流下し、受水部３０に受け止められた後、白水タンク５４へ送られ、収容される。
【００７７】
乾燥用ベルト３４２に転移した湿紙６４は、乾燥部３４へと搬送され、フード４９内において挟持用ベルト３４２に当接され、該挟持用ベルト３４２と乾燥用ベルト３４２との間に挟持されて搬送される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に、乾燥用ベルト３４２及び挟持用ベルト３４２を介して当接されつつ搬送されることで、湿紙６４の乾燥が行われ仕上げ前の再生紙６５を得る。
【００７８】
乾燥部３４を出た仕上げ前の再生紙６５は図１に示すカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラの間に通され、仕上げ前の再生紙の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定の大きさに裁断されて再生紙７が完成する。
【００７９】
カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すようにパルパー１８に戻され、再度再生紙の製造に利用される。
【００８０】
各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な排液タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後古紙再生処理装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な白水タンク５４内の排水は、必要によりフィルターを通してインク成分、トナー成分等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用する。
【００８１】
古紙再生処理装置１００の古紙再生処理の終了後、例えば、企業における夜間や休業日等といった比較的長時間古紙再生処理装置の運転を再開しないときは、脱水部３３の挟持圧力可変手段２７により一対のプレスローラ１５の間の圧力を解除し、また、搾り圧力可変手段２９により下側のプレスローラ１７に対する搾り部材２４の押圧力を解除する。これにより、プレスローラ１５の吸水部３７を、圧縮変形した状態から元の状態へと解放することができる。
【００８２】
仮に劣化しやすい発泡合成樹脂やフェルト等により構成される吸水部３７が長時間押圧されたままで部分的に圧縮変形を継続した場合のように、吸水部３７の復元力が低下し、短期間のうちに劣化が進行して吸水力が低下し、脱水効率を低下させ、乾燥部３４の負荷が増大し、得られた再生紙７の品質が悪くなるといったことを抑制可能である。そして、吸水部３７の耐久性を向上させ、メンテナンスが容易となる。
【００８３】
また、大型の製紙工場に設置されるプレス装置のように、湿紙から水分を吸引するための吸引手段を設けることなく脱水を行うことができるので、大掛かりな装置を必要とせず、装置を小型化することが可能である。
【００８４】
また、古紙再生処理装置１００を長期間使用した場合、プレスローラ１５は使用時には、加圧状態を継続しているので、プレスローラ１５の吸水部３７の吸水力が低下した際には、プレスユニット８７を引きだし、プレスローラ１５を他の新たなプレスローラ１５と交換する。このように、吸水力の低下したプレスローラ１５はプレスユニット８７を引き出すことで非常に用意に交換することが出来る。
【００８５】
以上より、本発明にかかる古紙再生処理装置１００は、一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けた湿紙の脱水装置を備えているので、プレスローラ１５による湿紙６４の挟持圧力を調整することができ、湿紙６４の脱水効率を向上することができ、得られる再生紙の品質を向上できるとともに、古紙再生処理装置１００の運転停止時に、一対のプレスローラ１５の圧力を解除することで、プレスローラ１５の吸水部３７を復元し、耐久性を向上させることができる。
【００８６】
尚、上記各実施形態では、湿紙の脱水装置と湿紙形成装置とを個別に設けたが、本発明にかかる湿紙の脱水装置では、これに替えて、湿紙形成装置の内部に湿紙を脱水する脱水部を設けてもよい。この場合、脱水部は抄紙ワイヤーが下側の脱水ベルトを兼ねて構成し、該抄紙ワイヤーと上側の脱水ベルトを介して上下のプレスローラで湿紙を挟圧し脱水することとなる。
【００８７】
また、上側の脱水ベルト１１を通水性をほとんど有しない素材としたが、上側の脱水ベルト１１を下側の脱水ベルト１２と同じ通水性を有する素材としても構わない。この場合、上側の脱水ベルト１１の内方に設置される上側のプレスローラ１６を、湿紙の挟圧により生じる水分を吸収する吸水部を設けてもよく、更に、該上側のプレスローラ１６の吸水部の水分を搾り出す搾り部材を設けてもよい。これにより、湿紙の脱水効率を向上することができる。搾り部材は、上側のプレスローラの回転軸より、湿紙の搬送方向上流側においてプレスローラに圧接することとし、搾り部材により吸水部から搾り出された水分は、プレスローラと搾り部材との圧接部分の上方に溜まり、側方へと導かれた後、脱水ベルト１１の外方より受水部３０へと流下する。
【００８８】
また、搾り部材２４をプレスローラ１５に圧接し、回転する搾りローラ２５により構成したが、これに替えて、プレスローラ１５の吸水部３７に所定圧力で摺接する板状または柱状の部材（図示省略）としてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態１では脱墨パルプ部２を設けた古紙再生処理装置１００を示したが、これに限定されず、脱墨パルプ部２を設けない構成をしてもよい。このように脱墨パルプ部２を設けない場合には、古紙再生処理装置が古紙を原料とする再生紙製造装置である時はヘッドボックスに供給され、抄紙ワイヤーにより抄紙される古紙パルプ液は印刷成分を含有した状態のものものとなる。
【符号の説明】
【００９０】
Ｓ 抄紙装置
３２ 湿紙形成装置
３３４，３３４ｅ プレスローラ対
４４ 第１プレスローラ
４５ 第２プレスローラ
４７，４７ａ，４７ｅ 吸水用ベルト
１０，１１，１２ 脱水ベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は湿紙の脱水装置及び古紙再生処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙原料液を抄紙し得られた湿紙を脱水し、乾燥する湿紙の脱水装置が知られており、下記特許文献１には、フェルト等により構成され、吸水性を有する上下一対の脱水ベルトの間に湿紙を挟持し、挟持された湿紙をサクションローラによって吸引挟圧し脱水する技術が開示されている。
【０００３】
この脱水装置は、サクションローラにより吸引しつつ挟圧し脱水するための非常に大掛かりな吸引装置を用いているので、この吸引装置を設置するために大きな空間を必要とし、古紙再生処理装置全体の大型化の原因となっている。
【０００４】
そこで、下記特許文献２では、サクションローラに替えて、脱水層を備えたプレスローラにより脱水を行っている。脱水層は、湿紙の挟圧により生じた水分を吸水することができるので、大掛かりな吸引装置を設置する必要がなく、装置を小型化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平９−５０６９３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の脱水装置では、プレスローラによる湿紙の脱水の際の挟持圧力の調整ができず、運転条件に応じて挟持圧力を変更し、効率よく脱水することができなかった。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、湿紙の脱水に大掛かりな装置を必要とせず、装置の小型化を可能とし、脱水効率を向上できる湿紙の脱水装置及び古紙再生処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の湿紙の脱水装置は、湿潤状態にある湿紙を挟持し搬送する一対の無端状脱水ベルトと、前記一対の脱水ベルトの内方にそれぞれ設置され、一対の脱水ベルトにより挟持された湿紙を前記脱水ベルトを介して狭圧する一対のプレスローラとを備え、脱水ベルトのうち少なくとも一方は通水性を有する素材により形成され、該通水性を有する素材により形成される脱水ベルトの内方に設置されたプレスローラの外周面には、湿紙を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部を設けてなる湿紙の脱水装置であって、一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けた構成にしてある。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の湿紙の脱水装置において、挟持圧力可変手段は、プレスローラの回転軸を軸支し、ガイドに案内されつつ装置フレームに摺接する挟持用摺接板と、挟持用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる挟持用摺動駆動部とを備えている。
【００１０】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の湿紙の脱水装置において、吸水部を設けたプレスローラに圧接し、吸水部に含まれる水分を搾り出す搾り部材を備えるものである。
【００１１】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の湿紙の脱水装置において、吸水部を設けたプレスローラに対する搾り部材の押圧力を、解除又は増減する搾り圧力可変手段を備えたものである。
【００１２】
更に、請求項５に記載の発明は、至請求項４に記載の湿紙の脱水装置において、搾り圧力可変手段は、プレスローラ及び搾り部材のうち少なくとも一方を装置フレームに沿って摺動する搾り用摺接板と、搾り用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる搾り用摺動駆動部とを備えている。
【００１３】
更に、請求項６に記載の発明は、古紙を給水部から供給された水とともに攪拌し、古紙パルプ液を製造する古紙パルプ液製造装置と、前記古紙パルプ液製造装置で製造された古紙パルプ液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、湿紙を形成する湿紙形成装置と、湿紙形成装置により形成された湿紙を脱水する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の湿紙の脱水装置とを一体に備えた古紙再生処理装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の湿紙の脱水装置は、一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けているので、プレスローラにより湿紙の脱水の際の挟持圧力を最適な大きさに設定でき、吸引手段を用いなくても十分に脱水でき、脱水効率を向上できる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、挟持圧力可変手段は、プレスローラの回転軸を軸支し、ガイドに案内されつつ装置フレームに摺接する挟持用摺接板と、挟持用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる挟持用摺動駆動部とを備えているので、プレスローラの湿紙挟持圧力を最適な大きさに調整する際に、簡単な構造の手段を用いて容易に行うことができる。
できる。
【００１６】
そして、請求項３に記載の発明によれば吸水部を設けたプレスローラに圧接し、吸水部に含まれる水分を搾り出す搾り部材を備えたので、プレスローラの吸水部から容易に水分を搾り出すことができ、吸水部の吸水性を簡単に回復することが可能である。
【００１７】
更に、請求項４に記載の発明によれば、吸水部を設けたプレスローラに対する搾り部材の押圧力を、解除又は増減する搾り圧力可変手段を備えたので、プレスローラに対する搾り部材の押圧力を最適な大きさに容易に設定でき、脱水効率を向上できる。
【００１８】
更に、請求項５に記載の発明によれば、搾り圧力可変手段は、プレスローラ及び搾り部材のうち少なくとも一方を装置フレームに沿って摺動する搾り用摺接板と、搾り用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる搾り用摺動駆動部とを備えたので、搾り部材のプレスローラに対する押圧力を、簡単な構造より容易に増減し、調整することができる。
【００１９】
更に、請求項６に記載の発明によれば、古紙を給水部から供給された水とともに攪拌し、古紙パルプ液を製造する古紙パルプ液製造装置と、前記古紙パルプ液製造装置で製造された古紙パルプ液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、湿紙を形成する湿紙形成装置と、湿紙形成装置により形成された湿紙を脱水する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の湿紙の脱水装置とを一体に備えたので、プレスローラによる湿紙の挟持圧力を調整することができ、湿紙の脱水効率を向上可能である。また、得られる再生紙の品質を向上できるとともに、古紙再生処理装置の運転停止時に、一対のプレスローラの圧力を解除することで、プレスローラの吸水部を復元し、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る古紙再生処理装置の構成概略図である。
【図２】前記古紙再生処理装置の古紙パルプ液製造部の内部構造を示す概略図である。
【図３】前記古紙再生処理装置の脱墨処理部の平面図及び断面図である。
【図４】前記古紙再生処理装置のワイヤー装置の構成概略図である。
【図５】前記古紙再生処理装置の湿紙の脱水装置の構成概略図である。
【図６】前記古紙再生処理装置の湿紙の乾燥装置の構成概略図である。
【図７】前記脱水装置の部分拡大図である。
【図８】前記脱水装置のプレスローラ、搾り部材、挟持圧力可変手段及び搾り圧力可変手段の分解斜視図である。
【図９】前記脱水装置の挟持圧力及び搾り圧力を解除した状態の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
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は、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、古紙パルプ液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５、制御部（図示省略）を一体的に備えるものである。
【００２２】
古紙パルプ液製造部１は、古紙６を離解して古紙パルプを製造するものであり、脱墨パルプ部２は、古紙パルプ液製造部１において製造された古紙パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨パルプ部２において得られた脱墨パルプを抄紙するものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において抄紙された仕上げ前の再生紙を裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものである。
【００２３】
(古紙パルプ液製造部)
図２は、古紙パルプ液製造部１の内部構造を示す概略図である。古紙パルプ液製造部１は、古紙パルプ液製造装置Ｗにより構成され、パルパー１８を備えている。該パルパー１８は古紙６を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり古紙パルプにまで離解させるものである。
【００２４】
パルパー１８には、古紙６が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。
【００２５】
攪拌槽１８１の底部には、古紙６を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。また、得られた古紙パルプ液を取り出すための古紙パルプ液取出部１８７を設けている。
【００２６】
(脱墨パルプ部)
図１に示すように、 脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１及び脱墨処理部２２を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。
【００２７】
脱墨前希釈部２１は、パルパー１８から送られた古紙パルプ液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０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等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。脱墨前希釈部２１において繊維濃度を０．１重量％〜５．０重量％とすることにより、後の脱墨処理部２２においてトナー成分と脱墨剤とを効率よく接触させトナー成分等を容易に除去することができる。
【００２８】
図３（ａ）に脱墨処理部２２を構成する脱墨処理装置Ｂの平面図を、同図（ｂ）に図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨処理装置Ｂは、古紙パルプ液に溶解又は混合されてなるインク成分、トナー成分等の印刷成分を分離して脱墨パルプを製造するためのものであり、脱墨槽２２１、ブレード２２２、オーバーフロー槽２２３を備えている
【００２９】
脱墨槽２２１は、脱墨前希釈部２１で希釈液の供給により所定濃度に調整されたインク成分、トナー成分等の印刷成分を含有する古紙パルプ液を流通させるものである。脱墨槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図３（ａ）の平面図において示すように、仕切壁２２４の左方または右方が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。図３(ｂ)に示すように、各脱墨室２２５の底部には、脱墨槽２２１内を流通する古紙パルプ液中に、微細な気泡を供給するための気泡供給部２２６を設けている。
【００３０】
また、脱墨槽２２１内のうち、古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に淀んだ古紙パルプ液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。更に、古紙パルプ液を脱墨槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後生じた脱墨パルプを含有する脱墨パルプ液を脱墨槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けている。
【００３１】
また、各脱墨室２２５内の古紙パルプ液の温度の検出を行う温度センサ２２７と、ヒータ２２８とを仕切壁２２４の表裏面にそれぞれ設けているが、古紙パルプ液の温度管理を行わない場合には、温度センサ２２７及びヒータ２２８を設けない構成としても構わない。
【００３２】
ブレード２２２は、脱墨槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するもので、脱墨槽２２１の上部を浮遊する気泡を、脱墨槽２２１の周壁を溢流させオーバーフロー槽２２３側へ掃き出すためのものである。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、オーバーフロー槽２２３は、脱墨槽２２１の外周を取り囲むように設けられ、気泡供給部２２６から古紙パルプ液中に供給された気泡が脱墨槽２２１から溢流した際にこの気泡を受け止めるものである。図３（ｂ）に示すように、オーバーフロー槽２２３には、オーバーフロー槽２２３の内壁面に付着した気泡や繊維を洗い流し、消泡するための液体供給手段２１１を設けている。液体供給手段２１１は、オーバーフロー槽２２３の内壁面の上段部及び中段部に全周に亘って配備された液体供給配管２１２を備えており、この液体供給配管２１２には複数の液体供給口２１３が所定間隔で形成されている。
【００３４】
液体供給配管２１２は、水道水を供給する水道水供給部(図示省略)及び後述する白水を貯留する白水タンク５４に接続され、制御部が制御することで、これらのうちいずれかから液体が供給されるようになっている。
【００３５】
更に、オーバーフロー槽２２３は、必要により、生じた気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる風供給部（図示省略）等を備えることとしてもよい。
【００３６】
オーバーフロー槽２２３の底部には、オーバーフロー槽２２３内に集められた液体を取り出す取出部２１４を設けている。オーバーフロー槽２２３内に集められた液体とは、液体供給口２１３から供給された消泡液または洗浄液の少なくともいずれかと、気泡の消滅により生じた、脱墨槽２２１から気泡とともに溢流した水、インク成分やトナー成分等の印刷成分及び古紙パルプ等を含有する液とが混合された排液である。取出部２１４に接続された配管（図示省略）は図１に示す排液タンク５３に接続されている。
【００３７】
(抄紙部)
抄紙部３は、脱墨の終了した古紙パルプ液を抄紙する図４に示すワイヤー部３２と、図５に示す脱水部３３と、図６に示す乾燥部３４とを備えた抄紙装置Ｓにより構成される。ワイヤー部３２は湿紙形成装置Ｋにより構成され、該ワイヤー部３２にはヘッドボックス３１が設けられ、該ヘッドボックス３１の上部は開口しており、下部に古紙パルプ液の供給口３１ａが形成されている。古紙パルプ液の供給口３１ａの幅方向両端部には、古紙パルプ液を抄紙する抄紙ワイヤー３２３の両側縁部に沿って所定長さを有するガイド部材３１ｂが片持ち支持されている。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１から抄紙ワイヤー３２３上に供給された古紙パルプ液が抄紙ワイヤー３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するとともに、湿紙６４の抄紙幅を所定長さとなるよう設定し、維持するようになっている。
【００３８】
抄紙ワイヤー３２３は、 複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張され、無端軌道を形成している。また、上側の抄紙ワイヤー３２３ａの下方には、抄紙ワイヤー３２３の網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は、図１に示す後述する排液処理部５の白水タンク５４に接続されている。
【００３９】
図５に示すように、脱水部３３は脱水装置Ｐにより構成され、脱水ベルト１０と、プレスローラ１５と、搾り部材２４と、挟持圧力可変手段２７と、搾り圧力可変手段２９と、受水部３０とを備えている。脱水ベルト１０は、抄紙ワイヤー３２３から転移された湿潤状態にある湿紙６４を搬送する上側の無端状脱水ベルト１１と、前記脱水ベルト１１に一部が当接し走行する下側の脱水ベルト１２とを備えている。上側の脱水ベルト１１は、金属製や合成樹脂製等の平滑ベルトといった通水性をほとんど有しない素材により構成されている。一方、下側の脱水ベルト１２は、布地、ワイヤーや穿孔素材等の通水性を有する素材により形成され、特に、例えば、フェルト等の通水性のみならず吸水性をも有する素材により形成されることが湿紙６４の脱水効率を向上させる点で好ましい。上側の脱水ベルト１１及び下側の脱水ベルト１２は複数の回転ローラ３５に掛け渡されている。
【００４０】
プレスローラ１５は、上下に対向配置された一対のプレスローラ１６，１７が湿紙６４の搬送方向に沿って複数並設されている。上側のプレスローラ１６は、いずれも上側の脱水ベルト１１の内方に設置され、上側の脱水ベルト１１を介して湿紙６４を上方より押圧する。この上側のプレスローラ１６は、金属製や強化合成樹脂製等の剛性を有する部材により形成され、湿紙６４の搬送方向に沿って両側方に立設された装置フレーム３６に回動自在に軸支されている。
【００４１】
下側のプレスローラ１７は、いずれも上側のプレスローラ１６の各対向位置であって、下側の脱水ベルト１２の内方に設置され、下側の脱水ベルト１２を介して湿紙６４を下方より押圧する。図７に示すように、この下側のプレスローラ１７の外周面には、湿紙６４を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部３７を設けてなる。吸水部３７は、例えば、微細な多数の連続気泡を備えた発泡ポリウレタン等の合成樹脂を円筒状に形成し、回転軸４４に装着したものや、フェルト等の布地を回転軸４４に巻回してなるものなどが挙げられる。
【００４２】
図５に示すように、搾り部材２４は、下側のプレスローラ１７に圧接し、吸水部３７に含まれる水分を搾り出すものであり、金属製や合成樹脂製等の剛性を有し外周面が平滑な部材により形成され、本実施形態における搾り部材２４は、回転軸５０を軸心に回転可能に設置された搾りローラ２５により構成されている。尚、搾りローラ２５を上記金属製等の部材に替えてパンチングメタル等の穿孔板材を円筒状に形成してなるローラを用い搾水することも可能である。
【００４３】
下側のプレスローラ１７の各回転軸４４は装置フレーム３６外へ延びた一端が互いに複数の無端状のベルト（図示省略）で連結され、モータ（図示省略）に連結されて回転させられる。上側のプレスローラ１６及び搾りローラ２５は下側のプレスローラ１７の回転により従動する。
【００４４】
挟持圧力可変手段２７は、一対のプレスローラ１６，１７の湿紙挟持圧力を、解除又は増減するものであり、本実施形態では、下側のプレスローラ１７の設置高さを昇降することで、上側のプレスローラ１６に対する押圧力を可変としている。また、搾り圧力可変手段２９は、吸水部３７を設けたプレスローラ１５に対する搾り部材２４の押圧力を、解除又は増減するものであり、搾り部材２４の設置高さを昇降することで、下側のプレスローラ１７に対する押圧力を可変としている。
【００４５】
図７に、上下のプレスローラ１６，１７、搾り部材２５、挟持圧力可変手段２７及び搾り圧力可変手段２９の拡大図を、図８にこれらの分解斜視図を示す。挟持圧力可変手段２７は装置フレーム３６の外面に摺接する挟持用摺接板４８と、挟持用摺接板４８を装置フレーム３６に沿って摺動させる挟持用摺動駆動部４９とを備えている。搾り圧力可変手段２９は、プレスローラ１６，１７及び搾り部材２４のうち少なくとも一方を装置フレーム３６に沿って摺動する搾り用摺接板５１と、搾り用摺接板５１を装置フレーム３６に沿って摺動させる搾り用摺動駆動部５２とを備えている。本実施形態では、搾り圧力可変手段２９は、下側のプレスローラ１７に対し搾り部材２４を摺動するようになっている。
【００４６】
挟持用摺接板４８は装置フレーム３６の外面に摺接し、搾り用摺接板５１は、挟持用摺接板４８の外面に摺接する。これら挟持用摺接板４８及び搾り用摺接板５１は、ともにガイド５６によって案内され、個別に上下方向に摺動可能となっている。ガイド５６は装置フレーム３６に螺子５７により螺合され、また、装置フレーム３６に設けた突部５８に孔部５９が嵌合することにより固定されている。
【００４７】
挟持用摺接板４８の上部には下側のプレスローラ１７の回転軸４４を軸支するベアリング４５が設置されている。下側のプレスローラ１７の回転軸４４は、装置フレーム３６に形成された開口部４６に挿通された後、前記ベアリング４５により回動自在に軸支されている。挟持用摺接板４８の下部には搾りローラ２５の回転軸５０が挿通する上下方向に長い長孔６１が形成されている。挟持用摺接板４８の下端部には、略直角に屈曲し外方に突出して形成された屈曲部６２を備えている。屈曲部６２の両端部近傍には、挟持用摺動駆動部４９の一部を構成する案内棒挿通孔６３が上下方向に貫通して形成され、下方より案内棒６６が挿通するようになっている。また、屈曲部６２の上面の略中央部には搾り用摺動駆動部５２の一部を構成する挿通孔８６が下方向に貫通して形成され、下方より搾り圧力可変螺子６８が挿通するようになっている。
【００４８】
挟持用摺動駆動部４９は、前記案内棒挿通孔６３に加え、コイルバネ７０、案内棒６６、基台７１、昇降台７２、挟持圧力可変螺子７４及びモータ７５を備えている。コイルバネ７０は、内部に案内棒６６が挿通され、上端部が屈曲部６２の下面に当接する。基台７１及び昇降台７２は、挟持用摺接板４８の下方に配備される。基台７１は、２本の案内棒６６の間に配設され、装置フレーム３６との当接面より外方に向け貫通して形成された螺子孔７７を設けている。螺子孔７７は、装置フレーム３６に挿通された固定用ボルト７８が螺合することで、該基台７１は装置フレーム３６に固定されている。また、基台７１上面の中央部には、下向きに貫通して螺子孔８２が形成されている。該螺子孔８２は、挟持用摺接板４８を昇降するための挟持圧力可変螺子７４が下方より挿通され、螺合するようになっている。
【００４９】
昇降台７２は、基台７１の下方に配設され、昇降台７２の上面の両端部近傍に案内棒６６が立設され、上面の中央部には下向きに貫通して挟持圧力可変螺子７４が挿通する挿通孔８０が形成されている。昇降台７２の下面には、スラストベアリング８１が固設され、該スラストベアリング８１の下面に挟持圧力可変螺子７４のキャップ部８３が固着されている。
【００５０】
挟持圧力可変螺子７４は、六角孔つきボルトにより構成され、キャップ部８３の下面にモータ７５が接続されている。モータ７５は、モータ支持部材８５に螺子８８，８９が挿通され、案内棒６６の下部及びモータ７５に各々螺合することで昇降台７２の下面に垂下されている。
【００５１】
モータ７５の駆動によって、挟持圧力可変螺子７４が回動し、基台７１の螺子孔８２内を挟持圧力可変螺子７４が螺進することで、装置フレーム３６に固定された基台７１に対し、昇降台７２が近接し、また離間する。昇降台７２の昇降に伴って案内棒６６が昇降し、２本のコイルバネ７０の付勢により屈曲部６２を押し上げた際に、挟持用摺接板４８を上昇させ、下側のプレスローラ１７と上側のプレスローラ１６との挟持圧力を高める。逆に、昇降台７２が基台７１より離間すると、２本のコイルバネ７０の付勢を原因とする屈曲部６２を押し上げる力が弱まり、挟持用摺接板４８を降下させ、下側のプレスローラ１７と上側のプレスローラ１６とによる湿紙６４の挟持圧力を低くする。下側のプレスローラ１７が上側のプレスローラ１６から離間することで、上下のプレスローラ１６、１７の湿紙挟持圧力が解除される。
【００５２】
搾り用摺動板５１には、搾りローラ２５の回転軸５０を軸支するベアリング５５が設けられている。そして、搾りローラ２５の回転軸５０は、装置フレーム３６の開口部４６及び挟持用摺接板４８の長孔６１に挿通された後、この搾り用摺接板５１に設けたベアリング５５により軸支されている。搾り用摺動板５１の下部には、下方に突出して螺子孔７９が形成され、下方より搾り圧力可変螺子６８が挿通し、螺合する。
【００５３】
搾り用摺動駆動部５２は、前記螺子孔７９に加え、搾り圧力可変螺子６８、モータ６９を備えている。搾り圧力可変螺子６８は、上部が屈曲部６２の挿通孔８６に挿通された後、搾り用摺接板５１の螺子孔７９内に螺合し、下端部がモータ６９に接続さている。モータ６９はモータ支持部材７３を介して螺子９０がモータ６９の上面に螺着することで屈曲部６２の下面に垂下されている。モータ６９の駆動により搾り圧力可変螺子６８が搾り用摺接板５１の螺子孔７９内を螺進し上昇することで、下側のプレスローラ１７と搾りローラ２５の軸心間の距離を短くし、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力を高くする。逆に、搾り圧力可変螺子６８の回転により搾り用摺接板５１を下降し、下側のプレスローラ１７と搾りローラ２５の軸心間の距離を長くすることで、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力を低くする。搾りローラ２５が下側のプレスローラ１７から離れた場合には、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力が解除されることとなる。
【００５４】
図９に、挟持圧力可変手段２７及び搾り圧力可変手段２９を操作し、上側のプレスローラ１６に対する下側のプレスローラ１７の湿紙挟持圧力、及び下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力をいずれも解除した状態を示す。同図に示すように、挟持用摺動駆動部４９を駆動し、装置フレーム３６、ガイド部材５６及び基台７１に対し、挟持用摺接板４８、案内棒６６、昇降台７２及びモータ７５等を降下し、下側のプレスローラ１７を上側のプレスローラ１６から離間して挟持圧力を解除する。そして、搾り用摺動駆動部５２を駆動し、挟持用摺接板４８に対し、搾り用摺接板５１を降下し、下側のプレスローラ１７に対する搾りローラ２５の押圧力を解除する。
【００５５】
搾りローラ２５の下方には、受水部３０が設けられ、湿紙６４をプレスローラ１５により挟圧することにより生じた水分、及び搾り部材２４によって吸水部３７から搾り出された水分を受け止めるようになっている。受水部３０は図１に示す白水タンク５４に接続されている。
【００５６】
図６に示すように、乾燥部３４は、湿紙の乾燥装置Ｒにより構成され、フード３４１内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した乾燥用ベルト３４２を上下一対備えている。乾燥用ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布地、耐熱樹脂または金属等とし、上下の乾燥用ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の乾燥用ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に乾燥用ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ（図示省略）を有している。
【００５７】
（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ（図示省略）を備え、カット部４２は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。
【００５８】
(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、排液タンク５３、白水タンク５４の各槽体を有し、汚染の程度が高く再利用が困難な排液タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後古紙再生処理装置１００の外部に排出するよう構成されている。汚染の程度が低く再利用が可能な白水タンク５４内の排水は、必要によりフィルターを通してインク、トナー等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、もう一度パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用可能に構成されている。
【００５９】
（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、古紙６をパルパー１８に投入する。パルパー１８では、投入される古紙６の量に応じて予め給水部１８２から所定量の給水をしておき、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内の水を攪拌しておく。このような状態で、上記のようにして攪拌槽１８１内へ古紙６を投入する。そして、離解促進剤供給部１８３より離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。
【００６０】
攪拌羽根１８４の回転により攪拌槽１８１内で古紙６を攪拌して古紙パルプ液を形成する。パルパー１８において得られた古紙パルプを含有する古紙パルプ液を古紙パルプ液取出部１８７より取り出した後、図１に示すように、脱墨パルプ部２へ送る。
【００６１】
脱墨パルプ部２では、まず、古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入して古紙パルプ液の希釈を行う。次に、所定の古紙パルプ濃度に調整された古紙パルプ液を脱墨処理部２２に送る。
【００６２】
脱墨処理部２２では、図３に示す古紙パルプ液流通槽２２１に流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液を、仕切壁２２４の左方または右方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、古紙パルプ液中に気泡供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の存在によって、消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の異物を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、古紙パルプ流通槽２２１内の古紙パルプ液の円滑な流通を促すようにする。
【００６３】
親水性の古紙パルプは、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにして古紙パルプ液からトナー成分等を除去する脱墨を行う。その際、必要により温度センサ２２７で古紙パルプ液の温度の検出を行い、ヒータ２２８で古紙パルプ液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行ってもよいが、この脱墨処理部２２での温度管理は必ずしも行わなくても構わない。
【００６４】
脱墨処理部２２に古紙パルプ液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図３（ａ）において上下方向に往復移動し、古紙パルプ液流通槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出す。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、トナー成分等を含む液体は排液タンク５３に送られる。
【００６５】
古紙パルプ液流通槽２２１内の全ての脱墨室２２５に古紙パルプ液を流通させ、古紙パルプ液を脱墨して脱墨パルプを得て、得られた脱墨パルプを含む古紙パルプ液（脱墨パルプ液）を流出部２２９ｂから流出させ、抄紙部３に送る。
【００６６】
抄紙部３では、図４に示すように、ヘッドボックス３１から走行する抄紙ワイヤー３２３上に、脱墨後の古紙パルプ含有液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給し、水切りして水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４を形成する。抄紙ワイヤー３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から白水タンク５４に送られる。
【００６７】
抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、図５に示すように、脱水部３３の上側の脱水ベルト１１に転移される。その後下側の脱水ベルト１１との間に湿紙６４を挟持し、湿紙６４に含まれる水分を、通水性を有する下側の脱水ベルト１２を通水させて下方へ導き、プレスローラ１５の設置箇所において上下のプレスローラ１５で脱水ベルト１１，１２を介して湿紙６４を狭圧して脱水する。
【００６８】
このとき、湿紙６４の搬送方向に沿って複数並設された上下一対のプレスローラ１５のうち、上流側のプレスローラ１９による挟圧の時点では、該上流側のプレスローラ１９より下流側に設置されたプレスローラ２０，２３による挟圧の時点よりも湿紙６４の含水率が高い状態にある。そこで、挟持圧力可変手段２７により複数並設された上下一対のプレスローラ１９，２０，２３による挟持圧力を、湿紙６４の搬送方向上流側から順に下流側に進むに従い徐々に高くするように設定する。
【００６９】
上流側のプレスローラ１９の挟持圧力を、該上流側のプレスローラ２０より下流側に設置されたプレスローラ２０，２３より低い圧力とし、プレスローラ１９の挟圧により湿紙６４から溢れ出した水分が、プレスローラ１９の挟圧箇所より上流側へと逆流することで、一旦均一に形成された繊維の層を乱してしまうのを防止することが可能であり、得られる再生紙７について良好な地合を実現できる。
【００７０】
また、下流側のプレスローラ２０、２３の挟持圧力を上流側より徐々に高い圧力とすることで、良好な地合を維持しつつ脱水効率を向上させることができ、乾燥部３４でのヒータ３４５の消費電力を節約可能である。更に、湿紙６４を乾燥し、仕上げした後に得られる再生紙の強度を向上させることができる。
【００７１】
加えて、下流側のプレスローラ２３で、湿紙６４を該下流側に設置されたプレスローラ２３よりも上流側に設置されたプレスローラ１９、２０に比較して高い圧力で挟圧することにより、湿紙６４とともに吸水性を有する脱水ベルト１０を挟圧し、脱水することが可能である。吸水性を有する脱水ベルト１０は、上流側のプレスローラ１９による挟圧の際に生じた水分を吸水することで、水分を非常に多く含んだ状態となっている。そこで、この水分を非常に多く含んだ脱水ベルト１０を下流側のプレスローラ２０、２３で圧搾し、脱水することができるのである。これにより、上下の脱水ベルト１１，１２が相互に離間し、湿紙６４の搬送経路の上流側に周回した後、改めて湿紙６４に当接する際、下側の脱水ベルト１２が吸水性を有する場合は吸水能力の高い状態で湿紙６４に当接できるので、脱水効率を向上させることができる。
【００７２】
また、挟持圧力可変手段２７は、プレスローラ１７の回転軸４４を軸支し、ガイド部材５６に案内されつつ装置フレーム３６に摺接する挟持用摺接板４８と、挟持用摺接板４８を装置フレーム３６に沿って摺動させる挟持用摺動駆動部４９とを備えているので、プレスローラ１５の湿紙挟持圧力を、個々のプレスローラ１９，２０，２３対毎に容易に増減し、調整することができる。
【００７３】
挟圧により多量の水分を吸収した下側のプレスローラ１７を、搾り部材２４によって圧搾することで吸水部３７の水分を搾り出す。このように、吸水部３７を設けたプレスローラ１５に圧接し、吸水部３７に含まれる水分を搾り出す搾り部材２４を備えているので、プレスローラ１５の吸水部３７から容易に水分を搾り出すことができ、吸水部３７の吸水性を簡単に回復することが可能である。
【００７４】
搾り部材２４によるプレスローラ１５の押圧力は、搾り圧力可変手段２９により搾り用摺動駆動部５２を駆動することで増減することが可能である。このように、搾り圧力可変手段２９により搾り部材２４によるプレスローラ１５の押圧力を増減することで、プレスローラ１５の吸水部３７の含水率に応じて、適正な押圧力で吸水部３７に含まれる水分を搾り出すことができ、上流側のプレスローラ１９のように、含水率が非常に高い場合には搾り部材２４の押圧力を高くして多くの水分を吸水部３７から搾り出し、逆に下流側のプレスローラ２０、２３のように、上流側より含水率が低い場合には押圧力を若干弱くして、吸水部３７を構成する発泡合成樹脂やフェルト等の劣化しやすい部材の耐久性を向上させることができる（？）吸水部３７の耐久性が向上することで、吸水部３７の吸水効率の低下を原因とするプレスローラ１５の交換作業等といったメンテナンスの頻度を低くできる。
【００７５】
また、搾り圧力可変手段２９は、搾り部材２４を挟持用摺接板４８に摺動する搾り用摺接板５１と、搾り用摺接板５１を装置フレーム３６に沿って摺動させる搾り用摺動駆動部５２とを備えているので、搾り部材２４のプレスローラ１５に対する押圧力を、個々の搾り部材２４毎に容易に増減し、調整することができ、最適な条件でプレスローラ１５を圧搾することができる。
【００７６】
湿紙６４をプレスローラ１５により挟圧することにより生じた水分、及び搾り部材２４により吸水部３７を圧搾することで生じた水分は、下方に流下し、受水部３０に受け止められた後、白水タンク５４へ送られ、収容される。
【００７７】
乾燥用ベルト３４２に転移した湿紙６４は、乾燥部３４へと搬送され、フード４９内において挟持用ベルト３４２に当接され、該挟持用ベルト３４２と乾燥用ベルト３４２との間に挟持されて搬送される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に、乾燥用ベルト３４２及び挟持用ベルト３４２を介して当接されつつ搬送されることで、湿紙６４の乾燥が行われ仕上げ前の再生紙６５を得る。
【００７８】
乾燥部３４を出た仕上げ前の再生紙６５は図１に示すカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラの間に通され、仕上げ前の再生紙の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定の大きさに裁断されて再生紙７が完成する。
【００７９】
カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すようにパルパー１８に戻され、再度再生紙の製造に利用される。
【００８０】
各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な排液タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後古紙再生処理装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な白水タンク５４内の排水は、必要によりフィルターを通してインク成分、トナー成分等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用する。
【００８１】
古紙再生処理装置１００の古紙再生処理の終了後、例えば、企業における夜間や休業日等といった比較的長時間古紙再生処理装置の運転を再開しないときは、脱水部３３の挟持圧力可変手段２７により一対のプレスローラ１５の間の圧力を解除し、また、搾り圧力可変手段２９により下側のプレスローラ１７に対する搾り部材２４の押圧力を解除する。これにより、プレスローラ１５の吸水部３７を、圧縮変形した状態から元の状態へと解放することができる。
【００８２】
仮に劣化しやすい発泡合成樹脂やフェルト等により構成される吸水部３７が長時間押圧されたままで部分的に圧縮変形を継続した場合のように、吸水部３７の復元力が低下し、短期間のうちに劣化が進行して吸水力が低下し、脱水効率を低下させ、乾燥部３４の負荷が増大し、得られた再生紙７の品質が悪くなるといったことを抑制可能である。そして、吸水部３７の耐久性を向上させ、メンテナンスが容易となる。
【００８３】
また、大型の製紙工場に設置されるプレス装置のように、湿紙から水分を吸引するための吸引手段を設けることなく脱水を行うことができるので、大掛かりな装置を必要とせず、装置を小型化することが可能である。
【００８４】
また、古紙再生処理装置１００を長期間使用した場合、プレスローラ１５は使用時には、加圧状態を継続しているので、プレスローラ１５の吸水部３７の吸水力が低下した際には、プレスユニット８７を引きだし、プレスローラ１５を他の新たなプレスローラ１５と交換する。このように、吸水力の低下したプレスローラ１５はプレスユニット８７を引き出すことで非常に用意に交換することが出来る。
【００８５】
以上より、本発明にかかる古紙再生処理装置１００は、一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けた湿紙の脱水装置を備えているので、プレスローラ１５による湿紙６４の挟持圧力を調整することができ、湿紙６４の脱水効率を向上することができ、得られる再生紙の品質を向上できるとともに、古紙再生処理装置１００の運転停止時に、一対のプレスローラ１５の圧力を解除することで、プレスローラ１５の吸水部３７を復元し、耐久性を向上させることができる。
【００８６】
尚、上記各実施形態では、湿紙の脱水装置と湿紙形成装置とを個別に設けたが、本発明にかかる湿紙の脱水装置では、これに替えて、湿紙形成装置の内部に湿紙を脱水する脱水部を設けてもよい。この場合、脱水部は抄紙ワイヤーが下側の脱水ベルトを兼ねて構成し、該抄紙ワイヤーと上側の脱水ベルトを介して上下のプレスローラで湿紙を挟圧し脱水することとなる。
【００８７】
また、上側の脱水ベルト１１を通水性をほとんど有しない素材としたが、上側の脱水ベルト１１を下側の脱水ベルト１２と同じ通水性を有する素材としても構わない。この場合、上側の脱水ベルト１１の内方に設置される上側のプレスローラ１６を、湿紙の挟圧により生じる水分を吸収する吸水部を設けてもよく、更に、該上側のプレスローラ１６の吸水部の水分を搾り出す搾り部材を設けてもよい。これにより、湿紙の脱水効率を向上することができる。搾り部材は、上側のプレスローラの回転軸より、湿紙の搬送方向上流側においてプレスローラに圧接することとし、搾り部材により吸水部から搾り出された水分は、プレスローラと搾り部材との圧接部分の上方に溜まり、側方へと導かれた後、脱水ベルト１１の外方より受水部３０へと流下する。
【００８８】
また、搾り部材２４をプレスローラ１５に圧接し、回転する搾りローラ２５により構成したが、これに替えて、プレスローラ１５の吸水部３７に所定圧力で摺接する板状または柱状の部材（図示省略）としてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態１では脱墨パルプ部２を設けた古紙再生処理装置１００を示したが、これに限定されず、脱墨パルプ部２を設けない構成をしてもよい。このように脱墨パルプ部２を設けない場合には、古紙再生処理装置が古紙を原料とする再生紙製造装置である時はヘッドボックスに供給され、抄紙ワイヤーにより抄紙される古紙パルプ液は印刷成分を含有した状態のものものとなる。
【符号の説明】
【００９０】
Ｓ 抄紙装置
３２ 湿紙形成装置
３３４，３３４ｅ プレスローラ対
４４ 第１プレスローラ
４５ 第２プレスローラ
４７，４７ａ，４７ｅ 吸水用ベルト
１０，１１，１２ 脱水ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿潤状態にある湿紙を挟持し搬送する一対の無端状脱水ベルトと、
前記一対の脱水ベルトの内方にそれぞれ設置され、一対の脱水ベルトにより挟持された湿紙を前記脱水ベルトを介して狭圧する一対のプレスローラとを備え、
脱水ベルトのうち少なくとも一方は通水性を有する素材により形成され、
該通水性を有する素材により形成される脱水ベルトの内方に設置されたプレスローラの外周面には、湿紙を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部を設けてなる湿紙の脱水装置であって、
一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けた湿紙の脱水装置。
【請求項２】
挟持圧力可変手段は、プレスローラの回転軸を軸支し、ガイドに案内されつつ装置フレームに摺接する挟持用摺接板と、
挟持用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる挟持用摺動駆動部とを備えた請求項１に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項３】
吸水部を設けたプレスローラに圧接し、吸水部に含まれる水分を搾り出す搾り部材を備えた請求項１または請求項２に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項４】
吸水部を設けたプレスローラに対する搾り部材の押圧力を、解除又は増減する搾り圧力可変手段を備えた請求項３に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項５】
搾り圧力可変手段は、プレスローラ及び搾り部材のうち少なくとも一方を装置フレームに沿って摺動する搾り用摺接板と、
搾り用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる搾り用摺動駆動部とを備えた請求項４に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項６】
古紙を給水部から供給された水とともに攪拌し、古紙パルプ液を製造する古紙パルプ液製造装置と、
前記古紙パルプ液製造装置で製造された古紙パルプ液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、湿紙を形成する湿紙形成装置と、
湿紙形成装置により形成された湿紙を脱水する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の湿紙の脱水装置とを一体に備えた古紙再生処理装置。
【請求項１】
湿潤状態にある湿紙を挟持し搬送する一対の無端状脱水ベルトと、
前記一対の脱水ベルトの内方にそれぞれ設置され、一対の脱水ベルトにより挟持された湿紙を前記脱水ベルトを介して狭圧する一対のプレスローラとを備え、
脱水ベルトのうち少なくとも一方は通水性を有する素材により形成され、
該通水性を有する素材により形成される脱水ベルトの内方に設置されたプレスローラの外周面には、湿紙を挟圧することにより生じた水分を吸収する吸水部を設けてなる湿紙の脱水装置であって、
一対のプレスローラの湿紙挟持圧力を、解除又は増減する挟持圧力可変手段を設けた湿紙の脱水装置。
【請求項２】
挟持圧力可変手段は、プレスローラの回転軸を軸支し、ガイドに案内されつつ装置フレームに摺接する挟持用摺接板と、
挟持用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる挟持用摺動駆動部とを備えた請求項１に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項３】
吸水部を設けたプレスローラに圧接し、吸水部に含まれる水分を搾り出す搾り部材を備えた請求項１または請求項２に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項４】
吸水部を設けたプレスローラに対する搾り部材の押圧力を、解除又は増減する搾り圧力可変手段を備えた請求項３に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項５】
搾り圧力可変手段は、プレスローラ及び搾り部材のうち少なくとも一方を装置フレームに沿って摺動する搾り用摺接板と、
搾り用摺接板を装置フレームに沿って摺動させる搾り用摺動駆動部とを備えた請求項４に記載の湿紙の脱水装置。
【請求項６】
古紙を給水部から供給された水とともに攪拌し、古紙パルプ液を製造する古紙パルプ液製造装置と、
前記古紙パルプ液製造装置で製造された古紙パルプ液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、湿紙を形成する湿紙形成装置と、
湿紙形成装置により形成された湿紙を脱水する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の湿紙の脱水装置とを一体に備えた古紙再生処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２４１４９０（Ｐ２０１１−２４１４９０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２３９７（Ｐ２０１０−１１２３９７）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【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２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【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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