JP5661558B2 - 古紙再生装置用巻取り機構及び古紙再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、文書細断屑をトイレットペーパーロールに再生するための古紙再生装置に用いられる古紙再生装置用巻取り機構及びそれを用いた古紙再生装置に関する。

従来、文書細断屑のリサイクルが充分に図られていないことに鑑み、文書細断屑をトイレットペーパー程度の比較的低い品質の再生紙にリサイクルするのであれば、古紙再生工程の省略化及び装置の小型化・簡略化によって、文書細断屑の再生を企業、官庁、組合、団地或いは地方公共団体等の各組織単位で文書細断屑のリサイクルを可能とし、省資源・省エネルギー化、古紙回収にかかる時間短縮や労力軽減を図るべく、特許文献１に示すような文書細断屑の古紙再生方法が提案されている。

また、本出願人は、上記提案の実用化する上での種々の問題点を解決すべく、特許文献２及び特許文献３に示すような文書細断屑用古紙再生装置を提案した。さらに、本出願人は、特願２０１０−２１２０５５に示すような文書細断屑用古紙再生装置も提案している。

上記した文書細断屑用古紙再生装置の場合、トイレットペーパーロールを作製するにあたっては、巻取りの終わったペーパーロールと次に巻き取るペーパーロールを順次作製するため、例えば、特許文献３に示されるような巻取遅延機構部を設ける必要があった。この巻取遅延機構部は、搬送されてきた再生紙を所定時間だけ再生紙用遅延ロールで受けて巻き取られた再生紙の取り外し時間を確保できるようにしたものである。

しかしながら、かかる巻取遅延機構では、巻取りを遅延させて再生紙の取り外し時間を確保するために、時間のロスにつながって製造時間がかかるという問題や遅延機構のための設置スペースが必要となるという問題があった。

特開平１０−３１７２９０ 特開２００６−１６９７１０ 特開２００８−１７９９０７

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、巻取りの終わったペーパーロールと次に巻き取るペーパーロールを順次入れ替えることができ、製造時間のロスをすることなく、搬送されてきた再生紙をペーパーロールとすることができるようにした古紙再生装置用巻取り機構及び古紙再生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、本発明の古紙再生装置用巻取り機構は、文書細断屑をトイレットペーパーロールに再生するための古紙再生装置に用いられる古紙再生装置用巻取り機構であり、回転軸部材と、前記回転軸部材に取り付けられ、垂直方向に回転自在に枢支されるフレーム部材と、前記フレーム部材に直交して、各々が自転自在に平行に取り付けられた二つの巻取りシャフト部材と、を含み、前記巻取りシャフト部材の一方が、ペーパーを巻取るためのペーパー巻取り側に位置し、前記巻取りシャフト部材の他方が、巻き取ったペーパーロールを排出するペーパーロール排出側に位置し、前記巻取りシャフト部材の位置が交互に入れ替え可能とされ、
前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に所定量巻き付けられたペーパーを切断する切断手段と、
前記ペーパーロール排出側に位置している所定量巻き付けられたペーパーロールを排出するためのペーパー排出手段と、
前記フレーム部材の両側端部近傍に設けられたスイッチ部材と、前記スイッチ部材に接触するため前記フレーム部材の一側端部に設けられ、ペーパーの巻き取り時には前記スイッチ部材のいずれか一方に接触しているスイッチ接触部材と、を備えるスイッチ手段と、を含み、
前記古紙再生装置の乾燥チャンバーから搬送されてきたペーパーが前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に巻き付けられ、
前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に所定量巻き付けられたペーパーが切断されると前記フレーム部材が回転し、前記スイッチ部材の一方への前記スイッチ接触部材の接触が解除されて他方への前記スイッチ部材にスイッチ接触部材が接触すると、前記フレーム部材が回転を停止することを特徴とする。

また、前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に所定量巻き付けられたペーパーを切断する切断手段と、前記ペーパー排出側に位置している所定量巻き付けられたペーパーロールを排出するためのペーパー排出手段と、を含む構成とするのが好適である。

前記フレーム部材が１８０度正逆回転自在とされているのがさらに好ましい。

前記フレーム部材の両側端部近傍に設けられたスイッチ部材と、前記スイッチ部材に接触するため前記フレーム部材の一側端部に設けられ、ペーパーの巻き取り時には前記スイッチ部材のいずれか一方に接触しているスイッチ接触部材と、を備えるスイッチ手段と、を含み、前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に所定量巻き付けられたペーパーが切断されると前記フレーム部材が回転し、前記スイッチ部材の一方への前記スイッチ接触部材の接触が解除されて他方への前記スイッチ部材にスイッチ接触部材が接触すると、前記フレーム部材が回転を停止するように構成するのが好適である。

前記巻取りシャフト部材の外周面に少なくとも１つの吸入孔を設け、負圧発生手段により前記吸入孔内に負圧を生じさせて前記ペーパーを吸引することで、前記ペーパーが巻取りシャフト部材の外周面に沿って巻回されるように構成するのがさらに好適である。

また、前記巻取りシャフト部材への巻き付け開始時にペーパーに液体を噴出するための液体噴出手段をさらに設けた構成としてもよい。

本発明の古紙再生装置は、古紙再生装置用巻取り機構を組み込んだことを特徴とする。

本発明の古紙再生装置用巻取り機構及び古紙再生装置によれば、巻取りの終わったペーパーロールと次に巻き取るペーパーロールを順次入れ替えることができ、製造時間のロスをすることなく、搬送されてきた再生紙をペーパーロールとすることができるという著大な効果を奏する。

本発明の古紙再生装置用巻取り機構を示す平面図である。 本発明の古紙再生装置用巻取り機構の要部概略拡大図である。 本発明の古紙再生装置用巻取り機構を示す概略側面図である。 本発明の古紙再生装置用巻取り機構に用いられる切断手段をよく示す模式的概略側面図である。 本発明の古紙再生装置用巻取り機構を示す模式的概略側面図である。 本発明の古紙再生装置用巻取り機構を示す概略説明図である。 本発明の古紙再生装置用巻取り機構を古紙再生装置に組み込んだ状態を示す部分概略側面図である。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。

図において、符号１０は本発明の古紙再生装置用巻取り機構の一つの実施の形態を示す。

古紙再生装置用巻取り機構１０は、図１〜５によく示される如く、文書細断屑をトイレットペーパーロールに再生するための古紙再生装置に用いられる古紙再生装置用巻取り機構であり、回転軸部材１２と、前記回転軸部材１２に取り付けられ、垂直方向に回転自在に枢支されるフレーム部材１４と、前記フレーム部材１４に直交して、各々が自転自在に平行に取り付けられた二つの巻取りシャフト部材１６，１８と、を含み、前記巻取りシャフト部材１６，１８の一方が、ペーパーを巻取るためのペーパー巻取り側に位置し、前記巻取りシャフト部材の他方が、巻き取ったペーパーロールを排出するペーパー排出側に位置し、前記巻取りシャフト部材の位置が交互に入れ替え可能とされている。図示の例では、フレーム部材１４として、板状のフレーム部材を示した。

図１の例では、前記巻取りシャフト部材の一方である巻取りシャフト部材１６が、ペーパーを巻取るためのペーパー巻取り側に位置し、前記巻取りシャフト部材の他方である巻取りシャフト部材１８が、巻き取ったペーパーロールを排出するペーパー排出側に位置しており、前記巻取りシャフト部材の位置が交互に入れ替え可能とされている。

また、前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材１６に所定量巻き付けられたペーパーＰを切断する切断手段２０と、前記ペーパー排出側に位置している所定量巻き付けられたペーパーロール２２を排出するためのペーパーロール排出手段２４と、を含む構成とされている。前記切断手段２０は、図３及び図４によく示される如く、接離自在なカッター２６を有しており、このカッター２６がペーパーＰを切断することで、ペーパーロール２８となる。

前記フレーム部材１４は、回転軸部材１２にチェーン３０が掛架されており、モータ３２の駆動により、回転軸部材１２が回転する。

巻取りシャフト部材１６，１８は、図１〜３に示すように、それぞれ歯車５０，５２を有しており、歯車４８と前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材（図１及び２の例では、巻取りシャフト部材１６）と歯車５０が噛み合うことで、垂直方向に１８０度正逆回転自在とされている。すなわち、図示の例では、図２及び図３の矢印で示したように、側面からみたときに、時計回りと反時計回りに、１８０度正逆回転自在とされている。なお、符号３１は、スプロケットを示す。

また、図３に示すように、搬送されてくるペーパーＰは、架枠部材６６に設けられたガイドロール６８及び規制手段７１を介して前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材１６に巻き付けられる。

また、前記フレーム部材１４の両側端部近傍に設けられたスイッチ部材３４，３６と、前記スイッチ部材３４，３６に接触するため前記フレーム部材１４の一側端部に設けられ、ペーパーＰの巻き取り時には前記スイッチ部材３４，３６のいずれか一方に接触しているスイッチ接触部材３８と、を備えるスイッチ手段４０と、を含む構成とされている。図１の例では、前記スイッチ部材３４にスイッチ接触部材３８が接触している状態を示した。そして、前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材１６に所定量巻き付けられたペーパーＰが切断されてペーパーロール２８となると、前記フレーム部材１４が回転し、一方のスイッチ部材である前記スイッチ部材３４への接触が解除されて他方のスイッチ部材であるスイッチ部材３６にスイッチ接触部材３８が接触すると、前記フレーム部材１４が回転を停止する。なお、図１の例では、古紙再生装置用巻取り機構１０は、基台４６の上に設置されている。

また、前記スイッチ部材３４，３６は、台座９０，９２にそれぞれ設けられており、前記台座９０，９２には、前記フレーム部材１４の回転し過ぎを防止するため、スイッチ接触部材３８の底部に当接せしめられるストッパ部材８２，８４が取り付けられている。そして、ストッパ部材８２，８４の上端には、マグネット部材８６，８８が取り付けられており、一方、スイッチ接触部材３８の底部は金属で形成されているため、スイッチ接触部材３８の底部が、前記マグネット部材８６，８８に吸着せしめられる。このようにして、前記スイッチ接触部材３８の妄動が防止される構成とされている。

前記巻取りシャフト部材１６，１８の外周面には複数の吸入孔として孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆが設けられており、負圧発生手段である真空ポンプ４４ａと接続されている。また、給水ポンプ４４ｂは給水管６７と接続されており、液体である水が前記巻取りシャフト部材１６，１８の孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆから噴出される構成とされている。したがって、給水ポンプ４４ｂと孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆは、液体噴出手段の作用も果たす。

図示の例では、図１及び図５によく示される如く、供給管６９，７０と巻取りシャフト部材１６，１８の配管７２，７４はそれぞれ、チューブ７６ａ，７６ｂ，７８ａ，７８ｂと接続されている。供給管６９にはチューブ７６ａとチューブ７８ａの２つのチューブが互いに前後して（即ち、巻取りシャフト部材の長手方向に前後して）接続されており、チューブ７６ａ，７８ａからは真空ポンプ４４ａによってエアーが供給される構成とされている。また、供給管７０にはチューブ７６ｂとチューブ７８ｂの２つのチューブが互いに前後して（即ち、巻取りシャフト部材の長手方向に前後して）接続されており、チューブ７６ｂ，７８ｂからは給水ポンプ４４ｂによって水が供給される構成とされている。また、供給管６９，７０及び配管７２，７４はそれぞれ可変式とされており、必要に応じて、回転させることで角度を変えられる構成とされている。

このようにして、前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材への巻き付け開始時にペーパーに水が噴出せしめると共に、真空ポンプ４４ａにより前記吸入孔である孔内に負圧を生じさせて前記ペーパーＰを吸引することで、前記ペーパーＰが巻取りシャフト１６の外周面に沿って巻回される。

ペーパーロール排出手段２４は、モータ５４によってスプロケット５６，５８に掛架されたチェーン６０と前記チェーン６０と連動されたチェーン６２によって、巻取りシャフト部材１６，１８の長手方向に摺動自在とされたＬ字状部材６４を含んでいる。そして、Ｌ字状部材が、ペーパーロールの排出方向（図１の矢印の方向）に摺動することで、前記ペーパー排出側に位置しているペーパーロール２２が排出される。

次に、図６に基づいて、さらに説明する。

図３に示すように、搬送されてきたペーパーＰはガイドロール６８を介して前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材１６に巻き付けられる（図６（ａ））。

巻き付けにあたっては、巻取りシャフト部材１６の孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃから少量の水が供給（例えば、１秒間ぐらい）され、巻き付け開始時のペーパーＰを濡らして巻き付けやすくすると共に、孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃからエアーを吸引する（例えば、３０秒間ぐらい）ことで、さらに巻き付けやすくする。

また、前記巻取りシャフト部材１６にペーパーＰを巻き付けている間、孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃからエアーを噴出させてペーパーロールの内側から乾燥させる。

前記巻取りシャフト部材１６にペーパーＰが所定量巻き付けられると、切断手段２０によって切断されてペーパーロール２８となる（図６（ｂ）、図６（ｃ））。ペーパーＰが所定量巻き付けられたかどうかを検知するにあたっては、公知の種々の方法が適用できるが、例えば切断手段２０にセンサーを設けて、巻き付けの所定量を検知するようにすればよい。

そして、前記フレーム部材１４が１８０°回転し、一方のスイッチ部材である前記スイッチ部材３４への接触が解除されて他方のスイッチ部材であるスイッチ部材３６にスイッチ接触部材３８が接触すると、前記フレーム部材１４が回転を停止する。これにより、ペーパー巻取り側にあった巻取りシャフト部材１６が、巻き取ったペーパーロールを排出するペーパー排出側に位置し、前記巻取りシャフト部材の他方である巻取りシャフト部材１８が、ペーパー巻き付け側に位置し、前記巻取りシャフト部材１６，１８の位置が交互に入れ替わる（図６（ｄ））。

そして、ペーパーロール排出手段２４のＬ字状部材６４が、ペーパーロールの排出方向（矢印の方向）に摺動することで、前記ペーパー排出側に位置しているペーパーロール２８が排出される（図６（ｅ））。

次に、本発明の古紙再生装置用巻取り機構１０を文書細断屑用の古紙再生装置に組み込んだ状態の要部拡大図を図７に示す。符号８０は、乾燥チャンバーである。乾燥チャンバー８０の構成については、特許文献２に示すように公知であるから再度の詳細な説明は省略する。乾燥チャンバー８０から搬送されてきたペーパーＰはガイドロール６８を介して前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材１６に巻き付けられる。したがって、特許文献３に開示されている巻取遅延機構部が不要となる利点がある。

本発明の古紙再生装置用巻取り機構は、特許文献２に開示された文書細断屑用古紙再生装置にも適用できるし、特願２０１０−２１２０５５に示された文書細断屑用古紙再生装置にも適用が可能である。

１０：古紙再生装置用巻取り機構、１２：回転軸部材、１４：フレーム部材、１６，１８：巻取りシャフト部材、２０：切断手段、２２，２８：ペーパーロール、２４：ペーパーロール排出手段、２６：カッター、３０，６０，６２：チェーン、３１，５６，５８：スプロケット、３２：モータ、３４，３６：スイッチ部材、３８：スイッチ接触部材、４０：スイッチ手段、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ：孔、４４ａ真空ポンプ、４４ｂ：給水ポンプ、４６：基台、４８，５０，５２：歯車、５４：モータ、６４：Ｌ字状部材、６６：架枠部材、６７：給水管、６８：ガイドロール、６９，７０：供給管、７１：規制手段、７２，７４：配管、７６ａ，７６ｂ，７８ａ，７８ｂ：チューブ、８０：乾燥チャンバー、８２，８４：ストッパ部材、８６，８８：マグネット部材、９０，９２：台座、Ｐ：ペーパー。

Claims (5)

1. 文書細断屑をトイレットペーパーロールに再生するための古紙再生装置に用いられる古紙再生装置用巻取り機構であり、
   回転軸部材と、
   前記回転軸部材に取り付けられ、垂直方向に回転自在に枢支されるフレーム部材と、
   前記フレーム部材に直交して、各々が自転自在に平行に取り付けられた二つの巻取りシャフト部材と、
   前記巻取りシャフト部材の一方が、ペーパーを巻取るためのペーパー巻取り側に位置し、前記巻取りシャフト部材の他方が、巻き取ったペーパーロールを排出するペーパーロール排出側に位置し、
   前記巻取りシャフト部材の位置が交互に入れ替え可能とされ、
   前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に所定量巻き付けられたペーパーを切断する切断手段と、
   前記ペーパーロール排出側に位置している所定量巻き付けられたペーパーロールを排出するためのペーパー排出手段と、
   前記フレーム部材の両側端部近傍に設けられたスイッチ部材と、前記スイッチ部材に接触するため前記フレーム部材の一側端部に設けられ、ペーパーの巻き取り時には前記スイッチ部材のいずれか一方に接触しているスイッチ接触部材と、を備えるスイッチ手段と、を含み、
   前記古紙再生装置の乾燥チャンバーから搬送されてきたペーパーが前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に巻き付けられ、
   前記ペーパー巻取り側に位置している巻取りシャフト部材に所定量巻き付けられたペーパーが切断されると前記フレーム部材が回転し、前記スイッチ部材の一方への前記スイッチ接触部材の接触が解除されて他方への前記スイッチ部材にスイッチ接触部材が接触すると、前記フレーム部材が回転を停止することを特徴とする古紙再生装置用巻取り機構。
2. 前記フレーム部材が１８０度正逆回転自在とされていることを特徴とする請求項１記載の古紙再生装置用巻取り機構。
3. 前記巻取りシャフト部材の外周面に少なくとも１つの吸入孔を設け、負圧発生手段により前記吸入孔内に負圧を生じさせて前記ペーパーを吸引することで、前記ペーパーが巻取りシャフト部材の外周面に沿って巻回されるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の古紙再生装置用巻取り機構。
4. 前記巻取りシャフト部材への巻き付け開始時にペーパーに液体を噴出するための液体噴出手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の古紙再生装置用巻取り機構。
5. 請求項１〜４いずれか１項記載の古紙再生装置用巻取り機構を組み込んだことを特徴とする古紙再生装置。