JP2011149105A - 古紙処理装置の給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再生パルプ部に投入する古紙を槽壁面に付着させることなく、確実に槽内へ投入することができる古紙処理装置の給紙装置を提供する。
【解決手段】古紙処理装置において再生原料を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部に、再生原料として古紙を供給する給紙装置であって、古紙３を給紙搬送方向に沿って再生パルプ部へ搬送する搬送装置１３を備え、搬送装置１３が古紙に折り目を形成する折り目形成手段の規制ガイド１３４、１３５を有する。
【選択図】図３

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。

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。

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、古紙再生装置が記載されている。これは、什器サイズの装置ケース内に、古紙を離解し叩解して古紙パルプを製造するパルプ製造部と、パルプ製造部で製造された古紙パルプを抄紙して再生紙を製造する抄紙部と、パルプ製造部および抄紙部を駆動制御する制御部とを備えるものであり、パルプ製造部は、古紙を攪拌破砕して離解する離解部と、離解部で離解された古紙を叩解する叩解部とからなり、叩解部の叩解機は、微小な叩解隙間をもって対向配置されて、相対的に回転する叩解部材を備え、この叩解部材の対向面同士が協働して叩解作用面を形成し、叩解隙間を通過する古紙が叩解作用面により加圧叩解され、かつインキ類が磨砕微細化される。

特開２００７−３０８８３７号公報

しかしながら、古紙処理装置において再生原料を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部に、シュレッダー等により細片化していない用紙、例えば定型サイズの古紙を供給する場合には、再生パルプ部のパルパーに投入した古紙がパルパー内部に貯留するパルプ懸濁液に到達する前に水に濡れたパルパー内壁に付着して十分に離解されない問題があった。

本発明は上記した課題を解決するものであり、再生パルプ部に投入する古紙を槽壁面に付着させることなく、確実に槽内へ投入することができる古紙処理装置の給紙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の給紙装置は、古紙処理装置において再生原料を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部に、再生原料として古紙を供給する給紙装置であって、古紙を給紙搬送方向に沿って再生パルプ部へ搬送する搬送装置を備え、搬送装置が古紙に折り目を形成する折り目形成手段を有することを特徴とする。

また、本発明の古紙処理装置の給紙装置において、搬送装置は、給紙搬送方向で前方位置に配置して古紙を再生パルプ部へ繰り出す前方搬送ローラ装置と、給紙搬送方向で後方位置に配置し、前方搬送ローラ装置の搬送速度より速い搬送速度で駆動して古紙を前方搬送ローラ装置へ繰り出す後方搬送ローラ装置を備え、前方搬送ローラ装置および後方搬送ローラ装置が上下一対のローラを有し、折り目形成手段は、前方搬送ローラ装置と後方搬送ローラ装置との間に上下に対向して配置し、上下に撓む古紙を規制して折り重なった状態で前方搬送ローラ装置へ案内する規制ガイドを有することを特徴とする。

また、本発明の古紙処理装置の給紙装置において、搬送装置は、前方搬送ローラ装置の搬送速度と後方搬送ローラ装置の搬送速度との搬送速度差を制御して古紙の折り畳み回数を変更設定することを特徴とする。

また、本発明の古紙処理装置の給紙装置において、給紙搬送面と規制ガイドとの上下間隔が前方搬送ローラ装置に近づくほどに狭くなることを特徴とする。
また、本発明の古紙処理装置の給紙装置において、搬送装置は、折り目形成手段をなして古紙を再生パルプ部へ繰り出す搬送ローラ装置を有し、搬送ローラ装置が上下一対のローラを有し、前記一対のローラが相互に噛み合う凹凸形状をなすことを特徴とする。

また、本発明の古紙処理装置の給紙装置において、給紙装置は、古紙を積層載置する載置台と、載置台から古紙を一枚ずつ分離して後方搬送ローラ装置へ向けて繰り出す分離供給部を備え、分離供給部は給紙ローラと給紙ローラに対向して配置するサバキ部材を有することを特徴とする。

また、本発明の古紙処理装置の給紙装置において、給紙装置は、古紙を積層載置する載置台と、載置台から古紙を一枚ずつ分離して後方搬送ローラ装置へ向けて繰り出す分離供給部を備え、分離供給部は載置台の最上位の古紙を浮遊分離させる送風装置と、浮遊分離した古紙を吸着して搬送する吸着搬送装置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、古紙に折り目を形成して古紙の紙面を凹凸のある非平滑な形状となすことで、古紙が濡れた槽内壁面に密着することを防止して、古紙を再生パルプ部で確実に離解させることができる。

また、前方搬送ローラ装置の搬送速度に比べて後方搬送ローラ装置の搬送速度が速いことで、前方搬送ローラ装置と後方搬送ローラ装置との間で古紙が上下に撓む。古紙は撓み量が増加するのにともなって、撓んだ部位が規制ガイドに案内されて給紙搬送方向の前後方向に倒れて他の部位に折り重なり、この状態で前方搬送ローラ装置を通過することで、古紙は給紙搬送方向と交差する方向に折り目が形成され、多重に折り畳んだ非平滑な形状となる。

また、前方搬送ローラ装置の搬送速度と後方搬送ローラ装置の搬送速度との搬送速度差が大きくなるほどに古紙の折り畳み回数が増加する。
また、上下の規制ガイドの上下間隔が前方搬送ローラ装置に近づくほどに狭くなることで、折り重なった古紙をスムーズに前方搬送ローラ装置のローラ間に送り込むことができる。

また、搬送ローラ装置の上下一対のローラが相互に噛み合う凹凸形状をなすことで、搬送ローラ装置を通過する古紙に給紙搬送方向に沿った折り目が形成され、古紙の紙面が凹凸のある非平滑な形状となる。

本発明の実施の形態における古紙処理装置を示す断面図 同古紙処理装置の給紙装置を示す断面図 同給紙装置の作用を示す模式図 同給紙装置の分離供給部を示す側面図 本発明の実施の形態における給紙装置の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図 本発明の実施の形態における分離供給部を示す側面図

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では古紙処理装置の給紙装置１および再生パルプ部２を開示しているが、古紙処理装置はその他に脱墨パルプ部、抄紙部、仕上げ部、排水処理部等を一体的に備え、古紙から再生紙を調製（再生）するものである。
（再生パルプ部）
再生パルプ部２は再生原料の古紙３を離解するパルパー４を備えており、パルパー４は、上水、白水等の溶媒中において古紙３を繊維、つまり再生パルプにまで離解させるものであり、古紙３を投入する槽体４１と、槽体４１の内部で旋回する攪拌翼（図示省略）および攪拌翼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４１には再生パルプ含有液を次工程へ移送する移送系４２と、溶媒を濃度調整液として供給する濃度調整液供給系４３が連通している。
（給紙装置）
図２に示すように、給紙装置１は、古紙３を積層載置する載置台１１と、載置台１１から古紙３を一枚ずつ分離する分離供給部１２と、古紙３を給紙搬送方向に沿って再生パルプ部２へ搬送する搬送装置１３を備えている。

載置台１１は昇降駆動装置（図示省略）によって昇降する機構を備えており、積層載置した古紙３の減少に伴って上昇する。
図４に示すように、分離供給部１２は、載置台１１の奥端上方に配置した駆動シャフト１２１に装着した給紙ローラ１２２を有し、給紙ローラ１２２に対向して紙サバキ装置１２３を設けている。紙サバキ装置１２３は、スタッド１２４に可動バー１２５が給紙ローラ１２２の径方向に向けて出退自在に設けてあり、可動バー１２５を給紙ローラ１２２に向けて付勢する押圧ばね１２６を有し、可動バー１２５の先端にサバキ部材１２７を設けている。

このような給紙装置１には最上位の古紙３から給紙する上給紙方式と最下位の古紙３から給紙する下給紙方式がある。下給紙方式は古紙３の補充時、既存の古紙３の束の上に積み重ねることができ、常に追い積みが可能である。上給紙においては、一般的に用紙の補充時に載置台１１を一旦下げて、追加する古紙３を積み重ねる必要があり、不便である。そこで、給紙動作を行なっていない状態で、自動的に載置台１１を下げておくことにより、追い積みを容易に行なうことができる。この構成によれば、電源ＯＦＦ状態にある機械に追い積みを行なう場合にも、わざわざ電源ＯＮにして載置台１１を下げる必要がなく、電源ＯＦＦ状態のままで追い積みできる。

図２および図３に示すように、搬送装置１３は、給紙搬送方向で前方位置に配置して古紙３を再生パルプ部２へ繰り出す前方搬送ローラ装置１３１と、給紙搬送方向で後方位置に配置し、前方搬送ローラ装置１３１の搬送速度より速い搬送速度で駆動して古紙３を前方搬送ローラ装置１３１へ繰り出す後方搬送ローラ装置１３２を備えている。搬送装置１３は、前方搬送ローラ装置１３１および後方搬送ローラ装置１３２の搬送速度を個別に可変することができ、前方搬送ローラ装置１３１の搬送速度と後方搬送ローラ装置１３２の搬送速度との搬送速度差を制御できる。

前方搬送ローラ装置１３１および後方搬送ローラ装置１３２は上下一対のローラ１３１ａ、１３１ｂおよび１３２ａ、１３２ｂを有しており、駆動側の下方のローラ１３１ａ、１３２ａが駆動軸１３１ｃ、１３２ｃに装着してある。

前方搬送ローラ装置１３１と後方搬送ローラ装置１３２との間には折り目形成手段をなす規制ガイド１３４、１３５が上下に対向して配置してあり、下方の規制ガイド１３４が給紙搬送面１３４ａを形成し、上方の規制ガイド１３５が上下に撓む古紙３を規制する。給紙搬送面１３４ａをなす下方の規制ガイド１３４と上方の規制ガイド１３５との上下間隔は前方搬送ローラ装置１３１に近づくほどに狭くなる。

上記した構成における作用を説明する。載置台１１は積層した古紙３の最上位のものが分離供給部１２の給紙ローラ１２２に当接する位置まで上昇する。給紙ローラ１２２は載置台１１の最上位の古紙３を後方搬送ローラ装置１３２へ向けて繰り出す。この際に２枚の古紙３が繰り出されても紙サバキ装置１２３のサバキ部材１２７が下方の古紙３を係止することで、古紙３が１枚ずつ繰り出される。

図３（ａ）に示すように、搬送装置１３は、後方搬送ローラ装置１３２で古紙３を上下の規制ガイド１３４、１３５の間に繰り出し、下方の規制ガイド１３４の給紙搬送面１３４ａに沿って古紙３を前方搬送ローラ装置１３１へ送り出す。

図３（ｂ）に示すように、前方搬送ローラ装置１３１の搬送速度に比べて後方搬送ローラ装置１３２の搬送速度が速いことで、前方搬送ローラ装置１３１と後方搬送ローラ装置１３２との間で古紙３が上下に撓む。古紙３は撓み量が増加するのにともなって、撓んだ部位が規制ガイド１３４、１３５に案内されて給紙搬送方向の前後方向に倒れて他の部位に折り重なる。

図３（ｃ）に示すように、上下の規制ガイド１３４、１３５との上下間隔が前方搬送ローラ装置１３１に近づくほどに狭くなることで、折り重なった古紙３がスムーズに前方搬送ローラ装置１３１のローラ１３１ａ、１３１ｂの間に送り込まれる。古紙３が折り重なった状態で前方搬送ローラ装置１３１のローラ１３１ａ、１３１ｂの間を通過することで、古紙３は給紙搬送方向と交差する方向に折り目が形成され、多重に折り畳んだ非平滑な形状となる。

前方搬送ローラ装置１３１が繰り出す古紙３はパルパー４に投入されて離解される。このとき、古紙３に折り目を形成して古紙３の紙面を凹凸のある非平滑な形状となすことで、古紙３がパルパー４の濡れた槽内壁面に密着することを防止でき、古紙３をパルパー４で確実に離解させることができる。

古紙３の折り畳み回数は、前方搬送ローラ装置１３１の搬送速度と後方搬送ローラ装置１３２の搬送速度との搬送速度差を制御することで、変更設定することができる。前方搬送ローラ装置１３１の搬送速度と後方搬送ローラ装置１３２の搬送速度との搬送速度差が大きくなるほどに、前方搬送ローラ装置１３１と後方搬送ローラ装置１３２の間に滞留する古紙３の長さが長くなり、古紙３の折り畳み回数が増加する。

図５は本発明の他の実施の形態を示すものであり、先の実施の形態における前方搬送ローラ装置１３１に相当する搬送ローラ装置２００を折り目形成手段として設けるものである。

搬送ローラ装置２００は上下一対のローラ２００ａ、２００ｂが相互に噛み合う凹凸形状をなしており、一方のローラ２００ａの谷部に他方のローラ２００ｂの山部が対応し、一方のローラ２００ａの山部に他方のローラ２００ｂの谷部が対応している。

上下のローラ２００ａ、２００ｂの間を古紙３が通過することで古紙３に給紙搬送方向に沿った折り目が形成され、古紙の紙面が凹凸のある非平滑な形状となる。なお、本実施の形態においては、先の実施の形態にある後方搬送ローラ１３２は設ける必要がない。

図６は本発明の他の実施の形態を示すものであり、先の実施の形態における分離供給部１２に代えて吸引式の分離供給部３００を設けるものである。
分離供給部３００は載置台１１の最上位の古紙を浮遊分離させる送風装置３０１と、浮遊分離した古紙３を吸着して搬送する吸着搬送装置３０２を有する。送風装置３０１は積層した古紙３の紙面間に空気を吹き込むものであり、ファン装置等が採用される。吸着搬送装置３０２は、一対のローラ３０４、３０５の間に掛け渡した吸着ベルト３０６に吸引孔（図示省略）が設けてあり、吸着ベルト３０６の吸引孔を通して吸引装置３０７で古紙３を吸引し、吸着ベルト３０６に吸着した古紙３を吸着ベルト３０６の回動により給紙搬送方向へ繰り出す。

１ 給紙装置
２ 再生パルプ部
３ 古紙
４ パルパー
１１ 載置台
１２ 分離供給部
１３ 搬送装置
４１ 槽体
４２ 移送系
４３ 濃度調整液供給系
１２１ 駆動シャフト
１２２ 給紙ローラ
１２３ 紙サバキ装置
１２４ スタッド
１２５ 可動バー
１２６ 押圧ばね
１２７ サバキ部材
１３１ 前方搬送ローラ装置
１３２ 後方搬送ローラ装置
１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂ ローラ
１３１ｃ、１３２ｃ 駆動軸
１３４、１３５ 規制ガイド
１３４ａ 給紙搬送面
２００ 搬送ローラ装置
２００ａ、２００ｂ ローラ
３００ 分離供給部
３０１ 送風装置
３０２ 吸着搬送装置
３０４、３０５ ローラ
３０６ 吸着ベルト
３０７ 吸引装置

Claims (7)

1. 古紙処理装置において再生原料を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部に、再生原料として古紙を供給する給紙装置であって、古紙を給紙搬送方向に沿って再生パルプ部へ搬送する搬送装置を備え、搬送装置が古紙に折り目を形成する折り目形成手段を有することを特徴とする古紙処理装置の給紙装置。
2. 搬送装置は、給紙搬送方向で前方位置に配置して古紙を再生パルプ部へ繰り出す前方搬送ローラ装置と、給紙搬送方向で後方位置に配置し、前方搬送ローラ装置の搬送速度より速い搬送速度で駆動して古紙を前方搬送ローラ装置へ繰り出す後方搬送ローラ装置を備え、前方搬送ローラ装置および後方搬送ローラ装置が上下一対のローラを有し、折り目形成手段は、前方搬送ローラ装置と後方搬送ローラ装置との間に上下に対向して配置し、上下に撓む古紙を規制して折り重なった状態で前方搬送ローラ装置へ案内する規制ガイド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の給紙装置。
3. 搬送装置は、前方搬送ローラ装置の搬送速度と後方搬送ローラ装置の搬送速度との搬送速度差を制御して古紙の折り畳み回数を変更設定することを特徴とする請求項２に記載の古紙処理装置の給紙装置。
4. 給紙搬送面と規制ガイドとの上下間隔が前方搬送ローラ装置に近づくほどに狭くなることを特徴とする請求項２に記載の古紙処理装置の給紙装置。
5. 搬送装置は、折り目形成手段をなして古紙を再生パルプ部へ繰り出す搬送ローラ装置を有し、搬送ローラ装置が上下一対のローラを有し、前記一対のローラが相互に噛み合う凹凸形状をなすことを特徴とする請求項１に記載の古紙処理装置の給紙装置。
6. 給紙装置は、古紙を積層載置する載置台と、載置台から古紙を一枚ずつ分離して後方搬送ローラ装置へ向けて繰り出す分離供給部を備え、分離供給部は給紙ローラと給紙ローラに対向して配置するサバキ部材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の給紙装置。
7. 給紙装置は、古紙を積層載置する載置台と、載置台から古紙を一枚ずつ分離して後方搬送ローラ装置へ向けて繰り出す分離供給部を備え、分離供給部は載置台の最上位の古紙を浮遊分離させる送風装置と、浮遊分離した古紙を吸着して搬送する吸着搬送装置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の給紙装置。

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