JP2011144457A - 古紙処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再生処理の運転中に一時停止を伴うことなく再生紙の紙葉の裁断サイズを変更することができ、紙受け装置の紙受けトレーを変更することができる古紙処理装置を提供する。
【解決手段】カット部４２は、再生紙の搬送方向に沿って上流側から下流側へ順次に配置して、それぞれ異なる搬送速度に制御可能な第１搬送系４２１、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３と、第２搬送系４２２と第３搬送系４２３の間に配置して、再生紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断するカッター装置４２４を有し、スリッター装置５００が、再生紙の幅方向の両側のそれぞれを裁断し、かつ再生紙の幅方向で相対的に接近移動および離間移動が可能な第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２を有する。
【選択図】図６

Description

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。

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。

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。

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（再生）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ラ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。

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、あるいはローラに巻き取る。

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。

特許文献１には、ＯＡ古紙再生装置として、印字された記録媒体を脱墨剤中に浸漬する処理部、同処理部内で同記録媒体の印字面に物理的処理を加えて印字を脱墨する印字処理手段および任意の幅で記録媒体をカット可能なカッター部を備えたものが記載されている。

また、特許文献２には、スリッタ装置として、用紙搬送経路に対向して両側に配置された、上刃を保持する上ユニットと下刃を保持する下ユニットとを連結板で結合し、用紙の切り落とし側を下方に導く上ガイド板を有するものが記載されている。

特開平６−２０６３５８号公報 特開２０００−３４０５３号公報

しかしながら上記の構成では、古紙の再生処理において最終的に再生紙が各種定型の紙葉として得られる。この再生紙を裁断するサイズの変更は、再生処理の運転を一時停止した上で、以下の変更動作を行なう必要がある。
１．再生紙の変更するサイズに合わせて、スリッターのスリット幅を変更する。
２．再生紙の変更するサイズに合わせて、カッターの裁断タイミングを変更する。
３．再生紙の変更するサイズに合わせて、紙受け装置のガイド幅を変更する。
しかしながら、小型製紙機において運転を一時停止すると弊害が生じる。例えば、抄紙部ではヘッドボックスで再生パルプが固まってしまう問題がある。また、乾燥部ではヒータの余熱が運転再開時に性能上の不安定要素となってしまう。

本発明は上記した課題を解決するものであり、再生処理の運転中に一時停止を伴うことなく再生紙の紙葉の裁断サイズを変更することができ、紙受け装置の紙受けトレーを変更す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。

上記課題を解決するために、本発明の古紙処理装置は、再生原料としての古紙もしくは古紙の裁断紙片を離解して調整した再生パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部と、抄いた再生紙を所定のシートサイズにカットするカット部と、抄紙部およびカット部を制御する制御手段を備え、カット部は再生紙の搬送方向に沿って上流側から下流側へ順次に配置して、それぞれ異なる搬送速度に制御可能な第１搬送系、第２搬送系、第３搬送系と、第２搬送系と第３搬送系の間に配置して、再生紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断するカッター装置と、第３搬送系に配置するスリッター装置を有し、スリッター装置が、再生紙の幅方向の両側のそれぞれを裁断し、かつ再生紙の幅方向で相対的に接近移動および離間移動が可能な第１スリッターユニットおよび第２スリッターユニットを有することを特徴とする。

本発明の古紙処理装置において、制御手段は、第１搬送系を一定の搬送速度で連続的に駆動させつつ、第１搬送系と第２搬送系と第３搬送系を異なる搬送速度に制御して、カッター装置により再生紙を第３搬送系上にある先行部位と第１搬送系上および第２搬送系上にある後続部位とに裁断し、再生紙の先行部位を第３搬送系上から排出し、第１搬送系と第２搬送系の間で後続の再生紙をループ状に撓ませ、再生紙がループ状に撓む状態で、スリッター装置の第１スリッターユニットと第２スリッターユニットとの相対距離を変更設定することを特徴とする。

本発明の古紙処理装置において、制御手段は、第３搬送系と第２搬送系を停止状態として第１搬送系と第２搬送系の間で後続の再生紙をループ状に撓ませながら、カッター装置により再生紙を第３搬送系上にある先行部位と第１搬送系上および第２搬送系上にある後続部位とに裁断することを特徴とする。

本発明の古紙処理装置において、制御手段は、スリッター装置の変更設定後に、第１搬送系と第２搬送系の間にある再生紙の撓みが解消するまで、第１搬送系の搬送速度に比べて第２搬送系の搬送速度を速く制御することを特徴とする。

本発明の古紙処理装置において、スリッター装置の第１スリッターユニットと第２スリッターユニットは裁断した余剰紙片を第３搬送系から下方へ排出するためのガイドを有することを特徴とする。

本発明の古紙処理装置において、再生紙の搬送方向でカット部の後段に、定型に裁断した再生紙の紙葉を受け止める紙受け装置を備え、紙受け装置は再生紙の紙葉の定型サイズ毎に切替可能に設けた複数の紙受けトレーを有することを特徴とする。

以上のように本発明によれば、古紙処理装置の再生運転中において、運転を停止することなく再生紙の紙葉の裁断サイズを変更することができる。すなわち、カッター装置により裁断する再生紙の紙葉長さの変更、およびスリッター装置のスリット幅に対応する再生紙の紙葉幅の変更を、第１搬送系を一定速度で駆動しつつ、第１搬送系、第２搬送系、第３搬送系をそれぞれ異なる搬送速度に制御しながら実現することができる。撓みを解消することで皺等の発生を防ぐことができる。

スリッター装置により再生紙を定型サイズの紙葉幅に裁断し、カッター装置により再生紙を定型サイズの紙葉長さに裁断するので、紙葉の両側から裁断した余剰紙片が定型サイズの紙葉長さと同じ長さとなり、裁断した余剰紙片が連続紙となることがなく、余剰紙片の詰まり等を防止できる。

また、紙受け装置は再生紙の紙葉の定型サイズ毎に切替可能に設けた複数の紙受けトレーによって、各定型サイズ毎に再生紙の紙葉を紙受けトレーに整然と受け止めることができる。

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 同古紙処理装置の再生パルプ部を示す模式図 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 同古紙処理装置の脱墨部を示す模式図 同古紙処理装置の乾燥ローラを示す模式図 同古紙処理装置のカット部を示す模式図 同古紙処理装置のスリッター装置を示す斜視図 同古紙処理装置のスリッターユニットを示す正面図 同古紙処理装置の制御部のブロック図 同古紙処理装置の制御を示すフローシート図 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 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 同制御における稼動準備動作を示すフローシート図 同制御における停止準備動作を示すフローシート図 同古紙処理装置の通常動作を示す模式図 同古紙処理装置のスリッター動作を示す模式図 同古紙処理装置のスリッター調整動作を示す模式図 同古紙処理装置の復帰調整動作を示す模式図 同古紙処理装置の復帰調整動作およびスリッター動作を示す模式図

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（再生）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（再生）するものであり、再生原料の古紙６を定型のままに貯留する原料貯留部をなす定型用紙タンク１１と、再生原料の古紙６を裁断処理して再生に適した所定の大きさに紙片化した裁断紙片を一時的に貯留する原料貯留部をなすシュレッダータンク１２と、繊維量調整部１３と、パルパー１４と、繊維濃度調整部１５を備えている。

図２に示すように、シュレッダータンク１２は、上方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。シュレッダータンク１２の上方には分量測定センサ１２５が配置してあり、分量測定センサ１２５はシュレッダータンク１２の内部に貯留する再生原料としての裁断紙片の分量を測定するもので、光センサ等により嵩量を測定することで裁断紙片の分量を推量する。

図示を省略するが、定型用紙タンク１１にも再生原料としての定型の古紙６の分量を測定する分量測定センサが設けてある。
繊維量調整部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、計量に係る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。また、同様に繊維量調整部１３は定型用紙タンク１１から投入される定型の古紙６の重量を計量し、計量に係る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。

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。

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。定型の古紙６についても同様にしてパルパー１４へ投入する。

パルパー１４は、上水、白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。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、排水処理部５から溶媒を供給する溶媒供給系１０１が連通している。

パルパー１４は繊維濃度調整部１５に連通し、繊維濃度調整部１５には再生パルプ含有液を脱墨パルプ部２へ移送する移送系１０２と、排水処理部５から溶媒を濃度調整液として供給する濃度調整液供給系１０３が連通している。

パルパー１４および繊維濃度調整部１５では、再生原料の紙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（再生）し、再生パルプを含む再生パルプ含有液を繊維濃度調整部１５を通して脱墨パルプ部２へ送る。
（脱墨パルプ部）
脱墨パルプ部２は、貯蔵タンク２１と脱墨前希釈タンク２２と脱墨部２３とを備え、貯蔵タンク２１と脱墨前希釈タンク２２の間には管路、ポンプ等からなる移送系２０１を設け、脱墨前希釈タンク２２と脱墨部２３の間には管路、ポンプ等からなりバルブ２０２ｂを有する移送系２０２ａを設け、脱墨前希釈タンク２２と後述する抄紙部３のヘッドボックス３１の間には管路、ポンプ等からなりバルブ２０２ｄを有する移送系２０２ｃを設けている。

貯蔵タンク２１は繊維濃度調整部１５から送られてきた再生パルプ含有液を貯蔵し、再生パルプ含有液を脱墨前希釈タンク２２へ供給する。脱墨前希釈タンク２２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、排水処理部５から溶媒を希釈用水として供給する希釈水供給系１０４が連通している。

バルブ２０２ｂ、２０２ｄの切替操作により、脱墨前希釈タンク２２の再生パルプ含有液は移送系２０２ａを通って脱墨部２３へ流れる場合と、移送系２０２ｃを通って直接にヘッドボックス３１へ流れる場合とを切り替えることが可能である。

脱墨部２３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２３は前槽２３１と後槽２３２を有しており、越流堰を形成する仕切り壁２３３の上端側の開口において前槽２３１と後槽２３２とが連通している。前槽２３１と後槽２３２にはそれぞれヒーター２３４、２３５を配置し、前槽２３１には微細気泡の噴出口２３６および攪拌翼２３７を配置しており、後槽２３２には温度センサ２３８を配置している。

前槽２３１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２３７で攪拌しつつ、再生パルプ含有液中に噴出口２３６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２３３の上端側の開口から後槽２３２へ移送することで脱墨する。この際にヒーター２３４、２３５で再生パルプ含有液を所定温度に加熱し、温度センサ２３８で温度制御を行う。
（抄紙部）
抄紙部３は、脱墨前希釈タンク２２の再生パルプ含有液が移送系２０２ａを通って脱墨部２３へ流れる場合には、脱墨部２３から流入する脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製（再生）し、脱墨前希釈タンク２２の再生パルプ含有液が移送系２０２ｃを通って直接にヘッドボックス３１へ流れる場合には再生パルプを抄紙して再生紙を調製（再生）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。

ワイヤー部３２は両側のローラ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。

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。

プレス部３４は、抄いた紙３３３を吸水ベルト３３２の間に挟み、上下一対の脱水ローラ３４１を通して圧搾、脱水する。
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５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とカット部４２を有しており、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４２で所定のシートサイズにカットして再生紙１００が完成する。

図６に示すように、カット部４２には、第１搬送系４２１、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３が再生紙の搬送方向に沿って上流側から下流側へ順次に配置してあり、第１搬送系４２１、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３は、それぞれ搬送ローラ４２１ａ、４２２ａ、４２３ａからなり、各搬送系はそれぞれ異なる搬送速度に制御可能である。

第２搬送系４２２と第３搬送系４２３の間には、再生紙１００を搬送方向と直交する幅方向に裁断するカッター装置４２４が配置してある。
第３搬送系４２３にはスリッター装置５００が配置してある。図７に示すように、スリッター装置５００は、再生紙１００の幅方向の両側のそれぞれを裁断する第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２が設けてあり、第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２は再生紙１００の幅方向に配置したガイドロッド５０３に沿って相対的に接近移動可能および離間移動可能に設けてある。

第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２は主軸５０４の回転駆動により同期作動し、それぞれの送りネジ軸５０５の回転駆動により独立して移動しつつ相対的に接近移動し、あるいは離間移動する。

図８に示すように、第１スリッターユニット５０１と第２スリッターユニット５０２は裁断した余剰紙片を第３搬送系４２３から下方へ排出するためのガイド５０６を有する。
図１５に示すように、ドライヤー部３５から排出する未裁断状態の再生紙１００をカット部４２へ導き、第１搬送系４２１、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３の搬送速度を等速に制御する状態で、スリッター装置５００の第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２により、再生紙１００の幅方向の両側のそれぞれを裁断する。裁断した余剰紙片はガイド５０６によって下方へ案内し、搬送面上から退去させる。

図１６に示すように、第２搬送系４２２に設けるセンサにより搬送ローラ４２２ａの回転数を測定するなどして再生紙１００の搬送距離を検知し、カッター装置４２４を通過した再生紙１００の搬送方向の長さが所定値、つまりある定型サイズの縦方向の一辺の長さに達した時点で、カッター装置４２４により再生紙１００を幅方向に裁断し、再生紙１００の搬送方向に沿った一辺を定型サイズの一辺の長さに整える。

このカッター装置４２４による裁断は、第１搬送系４２１を継続して運転しつつ、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３を一時停止した状態で行ない、カッター装置４２４により再生紙１００を第３搬送系４２３の上にある先行部位と第１搬送系４２１および第２搬送系４２２の上にある後続部位とに裁断して分離する。

その後、第１搬送系４２１の搬送速度に比べて第２搬送系４２２および第３搬送系４２３の搬送速度を速く制御することで、第１搬送系４２１、第２搬送系４２２の間にある後続部位の再生紙の撓み（カッターによるカット時の撓み）を解消させるとともに、搬送方向の長さを所定長に裁断した先行部位の再生紙１００に対して、スリッター装置５００による再生紙１００の幅方向の両側の裁断を再開して、再生紙１００を定型サイズに調製する。
（紙受け装置）
再生紙１００の搬送方向でカット部４２の後段には、定型に裁断した再生紙１００の紙葉を受け止める紙受け装置６００を備えている。紙受け装置６００は再生紙１００の紙葉の定型サイズ毎に複数の紙受けトレー６０１を有し、各紙受けトレー６０１はその昇降駆動により切替可能に設けている。

紙受け装置６００は、カット部４２で定型サイズに調整した再生紙１００を、その定型サイズに応じた紙受けトレー６０１で選択的に受け止める。
（排水処理部）
排水処理部５は、白水タンク５１、排水処理部５２の各槽体を有し、白水タンク５１は抄紙排水系１０５を通してワイヤー部３２から流入する再生パルプを含む排水を貯留し、再度各工程へ供給する。排水処理部５２は脱墨排水系１０６を通して脱墨部２３から流入する脱墨廃液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公共下水等へ排水可能な水質にまで処理する。白水タンク５１には補給水として上水を供給する補給水供給系１０７が連通している。
（制御部）
図９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、分量測定センサ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（再生）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（再生）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動作を行なう排水動作制御機能部７２０と、所定の洗浄動作を行なう洗浄動作制御機能部７２１と、分量測定センサ１２５で測定した原料の分量から再生可能な最大可能枚数内で、再生運転終了までに再生可能な再生予想枚数を算定する再生予想枚数算定機能部７２２と、運転開始予定時刻と運転終了予定時刻の少なくとも何れか一方の予定時刻を任意に設定する機能および運転時間を任意に設定する機能の少なくとも一つを有する時間設定機能部７２３と、再生運転の運転時間を積算する運転時間積算機能部７２４と、カウンター機能部７１９で積算する再生完了枚数が目標枚数設定機能部７１８で設定する再生目標枚数に達した時に再生運転を停止するか、運転時間積算機能部７２４で積算した運転時間が時間設定機能部７２３で設定する運転時間に達した時に再生運転を停止するかを選択設定する運転停止選択機能部７２５と、再生目標枚数の再生運転終了までに要する再生予想時間を算定する再生予想時間算定機能部７２６、再生運転終了後に省電力モードとオートパワーオフモードの何れを実行するか選択設定するパワーモード選択機能部７２７と、再生運転を停止している間の運転停止時間を測定する運転停止時間測定機能部７２８と、運転停止原因を判定する運転停止原因判定機能部７２９と、分量測定センサ１２５で測定した原料の分量を再生するのに必要な再生予想時間を算定し、時間設定機能部で設定した運転時間が再生予想時間を超えるときには後述する警告手段に警告を発する再生予想時間算定機能部７３０と、裁断サイズ変更機能部７３１を有しており、裁断サイズ変更機能部７３１はカット部４２の第１搬送系４２１、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３の搬送速度、およびスリッター装置５００の第１スリッターユニット５０１と第２スリッターユニット５０２の距離を制御し、紙受け装置６００の紙受けトレー６０１を選択的に切替える制御を行う。

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と、警告手段を兼ねる液晶パネル等の表示部７４と、ユーザが再生運転を中断指示する運転中断指示手段７５を備えている。警告手段は表示部７４の画像表示領域を区分するものであっても良く、表示部７４と別途に設けることも可能であり、警報音、音声等によるものであっても良い。

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７３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。

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）
ユーザは表示部７４に設けるタッチパネル等の各種のスイッチを操作することにより、運転開始予定時刻と運転終了予定時刻の少なくとも何れか一方の予定時刻、あるいは運転を連続的に継続する運転時間を、制御部７の時間設定機能部７２３に設定する。運転開始予定時刻のみを設定する場合に、装置の運転を停止する再生運転終了までの運転可能時間は運転開始予定時刻から再生運転を完了するまでの不定的時間となり、運転終了予定時刻のみを設定する場合に、装置の運転を停止する再生運転終了までの運転可能時間は現在時刻から運転終了予定時刻までの限定的時間となり、運転開始予定時刻および運転終了予定時刻を設定する場合に、装置の運転を停止する再生運転終了までの運転可能時間は運転開始予定時刻から運転終了予定時刻までの限定的時間となる。

運転を連続的に継続する運転時間を設定する場合に、装置の運転を停止する再生運転終了までの運転可能時間は現在時刻から設定した運転時間が満了するまでの限定的時間となり、運転開始予定時刻を合わせて設定する場合に運転可能時間は運転開始予定時刻から設定した運転時間が満了するまでの限定的時間となる。

制御部７の再生予想枚数算定機能部７２２は、分量測定センサ１２５で測定した再生原料の分量から再生可能な最大可能枚数を算定するとともに、最大可能枚数内で、かつ再生運転終了までに再生可能な再生予想枚数を算定し、算定した再生予想枚数を表示部７４に表示する。

再生予想時間算定機能部７３０は、分量測定センサ１２５で測定した原料の分量を再生するのに必要な再生予想時間、すなわち再生予想枚数算定機能部７２２で算定した最大可能枚数を再生するのに必要な再生予想時間を算定するとともに、時間設定機能部で設定した運転時間が再生予想時間を超えるときには警告手段を兼ねる表示部７４に警告を発する。例えば「○○時間で貯留原料を使いきります。」と警告表示する。また、原料の分量を測定する際に重さを測定することで、警告として「定型用紙タンク１１に○○サイズの定型用紙を○○枚入れれば、設定された運転時間で稼動することが可能です。」と警告表示する。

ユーザは表示部７４に設けるタッチパネル等の各種のスイッチを操作することにより、再生予想枚数内で所望の再生紙の数を再生目標枚数として目標枚数設定機能部７１８に設定する。このとき、再生目標枚数が再生可能な再生予想枚数以下である場合は警告を表示部７４に表示する。

再生予想時間算定機能部７２６は、再生目標枚数の再生紙を再生する再生運転終了までに要する再生予想時間を算定し、再生予想時間を表示部７４に表示する。再生目標枚数が再生予想枚数の全数である場合には再生目標枚数の設定を省略することが可能であり、再生予想時間算定機能部７２６は、再生予想枚数の全数を再生する再生運転終了までに要する再生予想時間を算定し、再生予想時間を表示部７４に表示する。

通常、再生運転は運転時間を基準に終了するが、ユーザは表示部７４に設けるタッチパネル等の各種のスイッチを操作することにより、運転停止選択機能部７２５に再生目標枚数と運転時間の何れを基準として再生運転を停止するかを選択設定することができる。再生目標枚数を基準に設定すると、時間設定機能部７２３で設定する限定的時間に拘束されることなく、カウンター機能部７１９で積算する再生完了枚数が目標枚数設定機能部７１８で設定する再生目標枚数に達するまで再生運転を行う。運転時間を基準に設定すると、カウンター機能部７１９で積算する再生完了枚数が目標枚数設定機能部７１８で設定する再生目標枚数に達していなくとも、運転時間積算機能部７２４で積算した運転時間が時間設定機能部７２３で設定する限定的時間に達した時に再生運転を停止する。

さらに、ユーザは表示部７４に設けるタッチパネル等の各種のスイッチを操作することにより、パワーモード選択機能部７２７に省電力モードとオートパワーオフモードの何れか一方を選択設定する。省電力モードでは再生運転終了後に必要最小限の電力で古紙処理装置を待機状態とし、オートパワーオフモードでは再生運転終了後に古紙処理装置を完全に停止する。

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１０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、稼動準備動作９２０、再生紙作製９３０、稼動停止条件チェック９４０、停止準備動作９５０の各工程を経て装置停止９６０となる。

稼動開始条件チェック９１０では、図１１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、本実施の形態では時間設定機能部７２３で設定する予定時刻に内部時計が達したときに入力する指示信号である。

稼動準備動作９２０では、図１３に示すように、タンクへの注水９２１を行なう。そして、イニシャル動作時にポンプや配管などの残水を清水で洗浄排出することで、品質の低下を抑える。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および脱墨前希釈タンク２２へ必要量の注水を行う。

次に、各ヒータ１４３、２３４、２３５に通電して加熱操作９２２を行なう。
次に、各温度センサ１４４、２３８により測定するパルパー１４および脱墨部２３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。

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。

再生紙作製９３０の途中で、制御部７の再生予想枚数算定機能部７２２は、カウンター機能部７１９で積算した再生完了枚数と、運転時間積算機能部７２４で積算した運転時間から算出する残り時間とから再生運転終了までに再生可能な再生予想枚数の総数を再算定し、表示部７４に再算定の再生予想枚数を表示する。

また、ユーザが時間設定機能部７２３で時間を設定変更した場合に、制御部の再生予想枚数算定機能部７２２は、カウンター機能部７１９で積算した再生完了枚数と、運転時間積算機能部７２４で積算した運転時間から算出する設定変更後の残り時間とから再生運転終了までに再生可能な再生予想枚数の総数を再算定し、表示部７４に再算定の再生予想枚数を表示する。

また、制御部７は、運転停止時間測定機能部７２８で再生運転を停止している間の運転停止時間を測定し、運転停止原因判定機能部７２９で判定する運転停止原因および運転停止時間に応じて予め設定したメンテナンス動作を実行する。

例えば、ユーザが運転中断指示手段７５により再生運転を中断指示する場合に、制御部７の運転停止原因判定機能部７２９は運転中断指示が運転停止原因である判定し、かつ運転停止時間が所定時間内であるときには、予めメンテナンス動作として設定した抄紙部３の洗浄動作を実行する。運転停止原因判定機能部７２９が運転中断指示を運転停止原因と判定し、かつ運転停止時間が所定時間を超えるときには、再生運転途上の再生紙を廃棄する廃棄動作と排水動作と予めメンテナンス動作として設定した洗浄動作を実行する。

また、停電が発生した場合に、制御部７の運転停止原因判定機能部７２９は停電が運転停止原因と判定し、かつ運転停止時間が所定時間内であるときに、停電復旧動作を実行した後に、予めメンテナンス動作として設定した抄紙部３の洗浄動作を実行し、運転停止原因判定機能部７２９が停電を運転停止原因と判定し、かつ運転停止時間が所定時間を超えるときに、停電復旧動作を実行した後に、再生運転途上の再生紙を廃棄する廃棄動作と排水動作と予めメンテナンス動作として設定した洗浄動作を実行する。

運転停止時間に対するメンテナンス動作の内容はユーザが任意に設定変更できるようにすることも可能であり、運転停止時間の基準値をユーザが任意に設定変更できるようにすることも可能である。緊急停止時には全ての動作を停止する。

ユーザの任意の中断要求や異常停止時（停電、緊急停止）においては、停止前の状況をバックアップし、途中復旧が可能な処理を行なうようにすることも可能である。停電時や緊急停止時はＬＡＮなどの通信手段や装置緊急停止ランプ、ブザー音で警告を発するようにすることも可能である。ユーザの任意の中断要求時において、その中断時に作業を継続可能とする特定部位、例えば各タンクの攪拌等を予め設定、登録できるようにすることも可能である。

乾燥中において停電となった場合、仕上げ部４に予備電源から電力を供給し、ドライヤー部３５の余熱により紙を乾燥させた後に用紙を排出する。完全に乾燥していない場合はリジェクトトレーに排出するように構成することも可能である。

予備電源として備えるバッテリーには商用電源や太陽光発電により充電するが、予備電源としては燃料電池の採用も可能であり、バッテリー残量が不足する場合には手動により紙を排出できるようにすることも可能である。

稼動停止条件チェック９４０では、図１２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、稼動開始から予定した運転時間が経過したときに入力する指示信号であり、終了時刻である場合は停止準備動作へ移る。

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（再生）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動作へ移る。

設定分の処理が完了していない場合は、分量測定センサ１２５により定型用紙タンク１１および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、停止準備動作へ移る。裁断紙片が有る場合は運転を継続する。

停止準備動作９５０では、図１４に示すように、各ヒータ１４３、２３４、２３５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。

繊維と水の処理９５３では、排水動作制御機能部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、排水動作として水は異物を取り除いて薬剤で中性に戻して排出する。

次に、駆動の停止９５４を行い、メンテナンス動作として行なう各部の清掃９５５では、洗浄動作制御機能部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洗浄動作を行ない、さらに防腐剤を含む洗浄水で洗浄動作を行なう。防腐剤を含む洗浄水による洗浄動作はユーザが任意に設定するようにすることも可能である。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。

このように、制御部７は、排水動作制御機能部７２０および洗浄動作制御機能部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動作および所定のメンテナンス動作を行なうことで、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。
（裁断サイズ変更）
ユーザは表示部７４に設けるタッチパネル等の各種のスイッチを操作することにより、予め完成品の再生紙１００のサイズと必要部数を設定する。例えば、初めにＡ４サイズの再生紙１００を５００枚調製し、その後は原料のある限りＡ３を調製する。あるいは再生運転の途中において、再生紙１００の裁断サイズを変更する場合には、ユーザは表示部７４に設けるタッチパネル等の各種のスイッチを操作することにより、制御部７に指示を与える。表示部７４には、設定枚数の表示に加えて、排出される再生紙１００の枚数をカウントして表示することも可能である。

制御部７の裁断サイズ変更機能部７３１は、図１５に示すように、ドライヤー部３５から排出する未裁断状態の再生紙１００をカット部４２へ導き、第１搬送系４２１、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３の搬送速度を等速に制御する状態で、スリッター装置５００の第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２により、再生紙１００の幅方向の両側のそれぞれを裁断する。

図１６に示すように、第２搬送系４２２に設けるセンサにより搬送ローラ４２２ａの回転数を測定するなどして再生紙１００の搬送距離を検知し、カッター装置４２４を通過した再生紙１００の搬送方向の長さが所定値、つまりある定型サイズの縦方向の一辺の長さに達した時点で、カッター装置４２４により再生紙１００を幅方向に裁断し、再生紙１００の搬送方向に沿った一辺を定型サイズの一辺の長さに整える。

このカッター装置４２４による裁断は、第１搬送系４２１の一定速度による運転を継続しつつ、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３を一時停止した状態で行ない、カッター装置４２４により再生紙１００を第３搬送系４２３の上にある先行部位と第１搬送系４２１および第２搬送系４２２の上にある後続部位とに裁断して分離する。

スリッター装置５００により再生紙１００を定型サイズの紙葉幅に裁断し、カッター装置４２４により再生紙１００を定型サイズの紙葉長さに裁断するので、紙葉の両側から裁断した余剰紙片が定型サイズの紙葉長さと同じ長さとなり、裁断した余剰紙片が連続紙となることがなく、余剰紙片の詰まり等を防止できる。また、カッター装置４２４の下方に収納箱を設置することで、ガイド５０６から下方へ排出する余剰紙片を収納箱で受け止める動作を安定して行なえる。

図１７に示すように、第１搬送系４２１の一定速度の運転と第２搬送系４２２の停止を継続することにより、あるいは第１搬送系４２１に比べて第２搬送系４２２を低速度で運転することにより、第１搬送系４２１と第２搬送系４２２の間で後続の再生紙１００をループ状に撓ませつつ、第３搬送系４２３を駆動しての再生紙１００に対して、スリッター装置５００による再生紙１００の幅方向の両側の裁断を再開し、再生紙１００を定型サイズに調製する。

次に、第１搬送系４２１と第２搬送系４２２の間で後続の再生紙１００がループ状に撓む状態を維持しつつ、再生紙１００の先行部位を第３搬送系４２３の上から排出した状態で、スリッター装置５００の第１スリッターユニット５０１と第２スリッターユニット５０２との相対距離を調整し、裁断サイズを目標とする定型サイズの幅に変更設定する。

または、第１搬送系４２２に比べて第２搬送系４２３を高速度に、かつ第２搬送系４２２に比べて第３搬送系４２３を高速度に運転することで、第１搬送系４２１と第２搬送系４２２の間で後続の再生紙１００がループ状に撓む状態を維持しつつ、再生紙１００の先行部位の後端と後続部位の先端との間に、スリッター装置５００の裁断サイズの変更に必要なギャップを確保する状態で、スリッター装置５００の第１スリッターユニット５０１と第２スリッターユニット５０２との相対距離を調整し、裁断サイズを目標とする定型サイズの幅に変更設定する。このため、再生運転中において、運転を停止することなく再生紙１００の紙葉の裁断サイズを変更することができる。

また、紙受け装置６００の紙受けトレー６０１を選択的に切替えてカット部４２におけるサイズ変更後の定型サイズに応じた紙受けトレー６０１を設定する。このため、紙受け装置６００は各定型サイズ毎に再生紙１００の紙葉を紙受けトレー６０１に整然と受け止めることができる。

図１８に示すように、スリッター装置５００の裁断サイズの変更設定後に、第１搬送系４２１を一定速度に運転しつつ、第１搬送系４２１と第２搬送系４２２の間にある再生紙１００の撓みが解消するまで、第１搬送系４２１の搬送速度に比べて第２搬送系４２２および第３搬送系４２３の搬送速度を速く制御する。このように、裁断サイズ変更後に撓みを解消することで皺等の発生を防ぐことができる。

図１９に示すように、再生紙１００の撓みが解消するまで第１搬送系４２１を一定速度に運転しつつ、第２搬送系４２２、第３搬送系４２３の搬送速度を第１搬送系４２１の搬送速度に比べて速く制御し、変更設定後のスリッター装置５００の第１スリッターユニット５０１および第２スリッターユニット５０２により、再生紙１００の幅方向の両側のそれぞれを変更後の定型サイズに応じて裁断する。その後に通常運転に復帰する。定型サイズの縦方向の長さの変更は、カッター装置４２４を通過する再生紙１００の搬送方向の長さを変更することで対応する。

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 定型用紙タンク
１２ シュレッダータンク
１３ 繊維量調整部
１４ パルパー
１５ 繊維濃度調整部
２１ 貯蔵タンク
２２ 脱墨前希釈タンク
２３ 脱墨部
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
４２ カット部
５１ 白水タンク
５２ 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
７５ 運転中断指示手段
１００ 再生紙
１０１ 溶媒供給系
１０２ 移送系
１０３ 濃度調整液供給系
１０４ 希釈水供給系
１０５ 抄紙排水系
１０６ 脱墨排水系
１０７ 補給水供給系
１２１ 上部開口
１２２ 底面
１２３ 排出口
１２４ 排出装置
１２５ 分量測定センサ
１３１ 受け皿部
１３２ 計量部
１３１ａ 受け皿
１３１ｂ 側壁部
１４１ 槽体
１４２ 攪拌翼
１４３ ヒータ
１４４ 温度センサ
２０１、２０２ 移送系
２３１ 前槽
２３２ 後槽
２３３ 仕切り壁
２３４、２３５ ヒーター
２３６ 噴出口
２３７ 攪拌翼
２３８ 温度センサ
３２１、３２２ ローラ
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
３４１ 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
４２１ 第１搬送系
４２２ 第２搬送系
４２３ 第３搬送系
４２１ａ、４２２ａ、４２３ａ 搬送ローラ
４２４ カッター装置
５００ スリッター装置
５０１ 第１スリッターユニット
５０２ 第２スリッターユニット
５０３ ガイドロッド
５０４ 主軸
５０５ 送りネジ軸
５０６ ガイド
６００ 紙受け装置
６０１ 紙受けトレー
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 排水動作制御機能部
７２１ 洗浄動作制御機能部
７２２ 再生予想枚数算定機能部
７２３ 時間設定機能部
７２４ 運転時間積算機能部
７２５ 運転停止選択機能部
７２６ 再生予想時間算定機能部
７２７ パワーモード選択機能部
７２８ 運転停止時間測定機能部
７２９ 運転停止原因判定機能部
７３０ 再生予想時間算定機能部
７３１ 裁断サイズ変更機能部

Claims (6)

1. 再生原料としての古紙もしくは古紙の裁断紙片を離解して調整した再生パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部と、抄いた再生紙を所定のシートサイズにカットするカット部と、抄紙部およびカット部を制御する制御手段を備え、
   カット部は再生紙の搬送方向に沿って上流側から下流側へ順次に配置して、それぞれ異なる搬送速度に制御可能な第１搬送系、第２搬送系、第３搬送系と、第２搬送系と第３搬送系の間に配置して、再生紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断するカッター装置と、第３搬送系に配置するスリッター装置を有し、
   スリッター装置が、再生紙の幅方向の両側のそれぞれを裁断し、かつ再生紙の幅方向で相対的に接近移動および離間移動が可能な第１スリッターユニットおよび第２スリッターユニットを有することを特徴とする古紙処理装置。
2. 制御手段は、第１搬送系を一定の搬送速度で連続的に駆動させつつ、第１搬送系と第２搬送系と第３搬送系を異なる搬送速度に制御して、カッター装置により再生紙を第３搬送系上にある先行部位と第１搬送系上および第２搬送系上にある後続部位とに裁断し、再生紙の先行部位を第３搬送系上から排出し、第１搬送系と第２搬送系の間で後続の再生紙をループ状に撓ませ、再生紙がループ状に撓む状態で、スリッター装置の第１スリッターユニットと第２スリッターユニットとの相対距離を変更設定することを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置。
3. 制御手段は、第３搬送系と第２搬送系を停止状態として第１搬送系と第２搬送系の間で後続の再生紙をループ状に撓ませながら、カッター装置により再生紙を第３搬送系上にある先行部位と第１搬送系上および第２搬送系上にある後続部位とに裁断することを特徴とする請求項２に記載の古紙処理装置。
4. 制御手段は、スリッター装置の変更設定後に、第１搬送系と第２搬送系の間にある再生紙の撓みが解消するまで、第１搬送系の搬送速度に比べて第２搬送系の搬送速度を速く制御することを特徴とする請求項２または３に記載の古紙処理装置。
5. スリッター装置の第１スリッターユニットと第２スリッターユニットは裁断した余剰紙片を第３搬送系から下方へ排出するためのガイドを有することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の古紙処理装置。
6. 再生紙の搬送方向でカット部の後段に、定型に裁断した再生紙の紙葉を受け止める紙受け装置を備え、紙受け装置は再生紙の紙葉の定型サイズ毎に切替可能に設けた複数の紙受けトレーを有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の古紙処理装置。

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